JP6179075B2 - Red pigment dispersion for color filter and production method thereof, red photosensitive resin composition for color filter and production method thereof, color filter, liquid crystal display device and organic light emitting display device - Google Patents
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Description
本発明は、顔料分散液及びその製造方法、当該顔料分散液を用いたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物、当該顔料分散液の製造方法を用いたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造方法、当該感光性樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタを有する液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a pigment dispersion and a method for producing the same, a red photosensitive resin composition for a color filter using the pigment dispersion, and a red photosensitive resin composition for a color filter using the method for producing the pigment dispersion. The present invention relates to a method, a color filter formed using the photosensitive resin composition, and a liquid crystal display device having the color filter.
近年、液晶パネルの価格下落や地上デジタル放送開始の影響などに伴い、フラットパネルディスプレイの普及が急速に進んでいる。現在、実用化されているフラットパネルディスプレイの中でも、液晶ディスプレイは、テレビやパソコン用モニターの他、携帯電話、携帯ゲーム機、タブレットPC等の携帯端末にも広く利用されており、液晶ディスプレイの市場は益々拡大する状況にある。
このような状況において、液晶ディスプレイをカラー表示化させる機能を有するカラーフィルタにおいても、高輝度化や高コントラスト化、色再現性の向上といった要望が高まっている。特に最近は、バックライトの消費電力低減やLEDバックライトの特性に起因して、カラーフィルタの高輝度化の要望が高まっている。
また上述した課題は、今後普及されていくことが予想される有機ELディスプレイにおいても同様であり、高輝度化や色再現性の向上については当該ディスプレイにおいても解決すべき問題であった。
In recent years, flat panel displays have been rapidly spread due to the price drop of liquid crystal panels and the influence of the start of digital terrestrial broadcasting. Among flat panel displays currently in practical use, liquid crystal displays are widely used in mobile terminals such as mobile phones, portable game machines, and tablet PCs in addition to monitors for televisions and personal computers. The situation is expanding.
Under such circumstances, there is an increasing demand for higher brightness, higher contrast, and improved color reproducibility even in a color filter having a function of displaying liquid crystal displays in color. In particular, recently, there is an increasing demand for higher brightness of the color filter due to reduced power consumption of the backlight and the characteristics of the LED backlight.
The above-mentioned problem is the same in an organic EL display that is expected to be widely used in the future, and high luminance and improvement in color reproducibility are problems to be solved in the display.
ここで、カラーフィルタは、一般的に、透明基板と、透明基板上に形成され、赤、緑、青の三原色の着色パターンからなる着色層と、各着色パターンを区画するように透明基板上に形成された遮光部とを有している。
このような着色層の形成方法としては、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法などが知られている。中でも、分光特性、耐久性、パターン形状及び精度等の観点から、平均的に優れた特性を有する顔料分散法が最も広範に採用されている。
Here, the color filter is generally formed on a transparent substrate, a transparent layer formed on the transparent substrate, and composed of a colored layer of three primary colors of red, green, and blue, and on the transparent substrate so as to partition each colored pattern. And a light shielding portion formed.
As a method for forming such a colored layer, a pigment dispersion method, a dyeing method, an electrodeposition method, a printing method, and the like are known. Among these, from the viewpoint of spectral characteristics, durability, pattern shape, accuracy, etc., a pigment dispersion method having excellent characteristics on average is most widely adopted.
一般に顔料を分散したカラーフィルタは、顔料による光の散乱等により、液晶が制御した偏光度合いを乱してしまうという問題がある。すなわち、光を遮断しなければならないとき(OFF状態)に光が漏れたり、光を透過しなければならないとき(ON状態)に透過光が減衰したりするため、ON状態とOFF状態における表示装置上の輝度の比(コントラスト比)が低いという問題がある。 In general, a color filter in which a pigment is dispersed has a problem that the degree of polarization controlled by the liquid crystal is disturbed due to light scattering by the pigment. That is, since light leaks when light must be blocked (OFF state) or transmitted light attenuates when light must be transmitted (ON state), display devices in the ON state and the OFF state There is a problem that the upper luminance ratio (contrast ratio) is low.
カラーフィルタの高コントラスト化を実現させるため、これまで、着色層中に含まれる顔料を微細化することが検討されてきている。顔料の微細化の試みとして、顔料と、顔料に類似の構造を有する顔料誘導体を組み合わせた顔料配合物が用いられている。赤色着色層に対しては、ジケトピロロピロール顔料にスルホンアミド等の置換基を導入したジケトピロロピロール顔料誘導体を顔料分散剤として、ジケトピロロピロール顔料と組み合わせた試みがなされている(例えば、特許文献1)。しかしながら、上記のようなジケトピロロピロール顔料誘導体をジケトピロロピロール顔料に組み合わせると、微細に顔料を分散できるようになるものの、上記のようなジケトピロロピロール顔料誘導体は電子吸引基の影響によって混合するジケトピロロピロール顔料よりも色が青側の色(より長波長まで吸収するようになる)になることが多く、上記のようなジケトピロロピロール顔料誘導体を組み合わせて用いた赤色着色層は、ジケトピロロピロール顔料の透過波長に、吸収をもつ化合物を添加することになるため、輝度を下げてしまうという問題があった。近年の開発の高輝度化のトレンドによれば、輝度を下げるような顔料誘導体は使用できなくなってきている。さらに上記のような顔料誘導体では、ジケトピロロピロール顔料を細かく分散はできるものの、その分散液を使用して感光性樹脂組成物を作製した場合、カラーフィルタ製造工程におけるベイク時に結晶が析出してしまうという問題点があった。 In order to realize a high contrast of the color filter, it has been studied to refine the pigment contained in the colored layer. As an attempt to refine the pigment, a pigment blend in which a pigment and a pigment derivative having a structure similar to the pigment are combined is used. For the red colored layer, attempts have been made to combine diketopyrrolopyrrole pigments with a diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a diketopyrrolopyrrole pigment derivative into which a substituent such as sulfonamide is introduced (for example, a pigment dispersant) (for example, Patent Document 1). However, when the diketopyrrolopyrrole pigment derivative as described above is combined with the diketopyrrolopyrrole pigment, the pigment can be finely dispersed. However, the diketopyrrolopyrrole pigment derivative as described above is affected by the electron withdrawing group. Red colored layer using a combination of diketopyrrolopyrrole pigment derivatives as described above, which often has a blue side color (becomes absorbed to a longer wavelength) than the diketopyrrolopyrrole pigment to be mixed. Has a problem in that the luminance is lowered because a compound having absorption is added to the transmission wavelength of the diketopyrrolopyrrole pigment. According to the recent trend of higher brightness in development, pigment derivatives that lower brightness cannot be used. Furthermore, although the above-mentioned pigment derivative can finely disperse the diketopyrrolopyrrole pigment, when a photosensitive resin composition is produced using the dispersion, crystals are precipitated during baking in the color filter production process. There was a problem of end.
ベイク時に結晶が析出してしまうという問題点を解消するために、特許文献2では、少なくとも2種類以上のベンゾニトリル化合物とコハク酸ジエステルとを環化反応させて生じたジケトピロロピロール系顔料組成物であって、粗結晶を有機溶剤処理時に、結晶成長抑制剤として色素誘導体を添加して得られたジケトピロロピロール系顔料組成物(粒子)を開示している。ジケトピロロピロール系顔料組成物(粒子)を形成する際に用いられる上記色素誘導体は、色相の改善に用いられても良い旨が記載されているが、色相は彩度や明度とは異なるもので、特になるべく色相を変えずに輝度を向上させるという発想はない。また、特許文献2で具体的に記載されている技術では、赤色のベンゾイソインドール誘導体を色素誘導体として用いており、輝度が不十分になってしまう上、顔料分散液を調製した時の顔料分散性の向上も不十分であった。 In order to solve the problem of crystals being precipitated during baking, Patent Document 2 discloses a diketopyrrolopyrrole pigment composition produced by cyclization reaction of at least two kinds of benzonitrile compounds and succinic acid diester. A diketopyrrolopyrrole pigment composition (particles) obtained by adding a dye derivative as a crystal growth inhibitor during treatment of an organic solvent with a crude crystal is disclosed. Although it is stated that the above-mentioned dye derivative used for forming a diketopyrrolopyrrole pigment composition (particles) may be used for improving the hue, the hue is different from the saturation and lightness. Thus, there is no idea of improving the luminance without changing the hue as much as possible. In addition, in the technique specifically described in Patent Document 2, a red benzoisoindole derivative is used as a pigment derivative, resulting in insufficient brightness and pigment dispersion when a pigment dispersion is prepared. The improvement of the property was also insufficient.
また、特許文献3では、コントラストに優れ、表面粗さの低減された着色膜を形成することを目的として、ジケトピロロピロール系顔料に、ソルトミリングの際にフタルイミドアルキル化ジケトピロロピロール及びフタルイミドアルキル化キナクリドンを混合した顔料分散組成物を開示している。しかしながら、ジケトピロロピロール系顔料に赤色顔料誘導体を組み合わせて赤色顔料分散組成物を調製した特許文献3の技術では、輝度が不十分になるという問題がある。 In Patent Document 3, for the purpose of forming a colored film with excellent contrast and reduced surface roughness, diketopyrrolopyrrole pigments are subjected to phthalimide alkylated diketopyrrolopyrrole and phthalimide during salt milling. Disclosed is a pigment dispersion composition mixed with an alkylated quinacridone. However, the technique of Patent Document 3 in which a red pigment dispersion composition is prepared by combining a diketopyrrolopyrrole pigment with a red pigment derivative has a problem that luminance is insufficient.
また、C.I.ピグメントレッド254とC.I.ピグメントレッド177を同時に用いた場合にこれらの顔料が凝集しやすい問題を解決するものとして、特許文献4では、C.I.ピグメントレッド254とC.I.ピグメントレッド177と、特定のスルホン化誘導体を組み合わせたカラーフィルタ用インクが開示されている。上記特定のスルホン化誘導体としては、キノリン構造とフタルイミド構造を有する化合物にスルホン酸が結合した構造が記載されている。特許文献4では、インク中の顔料同士の凝集を防ぎ、分散性、分散安定性が向上すると記載され、酸価を有する分散剤と、アミン価を有する分散剤を併用することにより、顔料分散安定性が更に向上すると記載されている。しかしながら、特許文献4に記載された分散剤を用いたインクでは、特に、ジケトピロロピロール系赤色顔料を単独で用いた場合、分散性及び分散安定性が十分ではなかった。 In addition, C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I. Patent Document 4 discloses that C.I. Pigment Red 177 solves the problem that these pigments easily aggregate. I. Pigment red 254 and C.I. I. An ink for color filter that combines Pigment Red 177 and a specific sulfonated derivative is disclosed. As the specific sulfonated derivative, a structure in which a sulfonic acid is bonded to a compound having a quinoline structure and a phthalimide structure is described. Patent Document 4 describes that aggregation of pigments in an ink is prevented and dispersibility and dispersion stability are improved. By using a dispersant having an acid value in combination with a dispersant having an amine value, the pigment dispersion stability is improved. It is described that the property is further improved. However, in the ink using the dispersant described in Patent Document 4, particularly when the diketopyrrolopyrrole red pigment is used alone, dispersibility and dispersion stability are not sufficient.
本発明は、このような状況下になされたものであり、分散性及び分散安定性に優れ、且つ高輝度及び高コントラスト化の要求も達成するカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、分散性及び分散安定性に優れ、高輝度、高コントラストな着色層を形成可能で、且つアルカリ現像性に優れたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法、当該感光性樹脂組成物を用いて形成された高輝度且つ高コントラストなカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made under such circumstances, and is a red pigment dispersion for a color filter that is excellent in dispersibility and dispersion stability, and also achieves the demands for high brightness and high contrast, a method for producing the same, a dispersion Red dispersion resin composition for color filter, which can form a colored layer with excellent brightness and dispersion stability, high brightness and high contrast, and excellent alkali developability, its production method, and the photosensitive resin composition It is an object of the present invention to provide a high-luminance and high-contrast color filter, a liquid crystal display device having the color filter, and an organic light-emitting display device.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ジケトピロロピロール系赤色顔料を、黄色顔料のスルホン化誘導体と特定の顔料分散剤との存在下で、溶媒中で分散させると、高輝度を達成しながら、ジケトピロロピロール系赤色顔料の分散性及び分散安定性が向上し、高輝度で且つ高コントラスト化の要求を達成可能で、更にアルカリ現像性に優れた顔料分散液、感光性樹脂組成物が得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that diketopyrrolopyrrole red pigments are present in a solvent in the presence of a sulfonated derivative of a yellow pigment and a specific pigment dispersant. Dispersion improves the dispersibility and dispersion stability of the diketopyrrolopyrrole red pigment while achieving high brightness, can achieve the demand for high brightness and high contrast, and has excellent alkali developability. It has been found that a pigment dispersion and a photosensitive resin composition can be obtained.
The present invention has been completed based on such findings.
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液は、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤と、溶媒とを含有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であり、前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体であることを特徴とする。
また、本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液の製造方法は、溶媒中、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤との存在下で、ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させる工程を有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であり、前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体であることを特徴とする。
A red pigment dispersion for a color filter according to the present invention contains a diketopyrrolopyrrole red pigment, a sulfonated derivative of a yellow pigment, a pigment dispersant, and a solvent. A graft copolymer comprising, as a copolymerization component, a monomer having a saturated double bond and an amino group, and a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal, A graft copolymer in which at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group and an organic acid compound form a salt, and the sulfonated derivative of the yellow pigment has the following chemical formula: It is a sulfonated derivative of a yellow pigment represented by (4).
A method of manufacturing a color filter for a red pigment dispersion according to the present invention, a solvent, a sulfonated derivative of a yellow pigment, in the presence of a pigment dispersing agent, a step of dispersing the diketopyrrolopyrrole red pigment The pigment dispersant is a copolymer component of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal And a graft copolymer in which at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group and an organic acid compound form a salt. The sulfonated derivative of the yellow pigment is a sulfonated derivative of a yellow pigment represented by the following chemical formula (4).
本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物は、上記本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを含有することを特徴とする。
また、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造方法は、溶媒中、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤との存在下で、ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させて赤色顔料分散液を調製する工程と、
前記赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを混合する工程を有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であり、前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体であることを特徴とする。
The red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention contains the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and a photosensitive binder component.
A manufacturing method for a color filter red-sensitive resin composition according to the present invention, a solvent, a sulfonated derivative of a yellow pigment, in the presence of a pigment dispersant, to disperse the diketopyrrolopyrrole red pigment A step of preparing a red pigment dispersion,
A step of mixing the red pigment dispersion and a photosensitive binder component, wherein the pigment dispersant is composed of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, a polymer chain, and an ethylenic group at its end. A graft copolymer containing, as a copolymerization component, a macromonomer containing a group having an unsaturated double bond, and further comprising at least one amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group A graft copolymer in which a part and an organic acid compound form a salt, and the sulfonated derivative of the yellow pigment is a sulfonated derivative of a yellow pigment represented by the following chemical formula (4).
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、並びに、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法においては、更に下記一般式(1)で表される環状イミドアルキル基を有するジケトピロロピロール系赤色顔料のイミドアルキル化誘導体、及び下記一般式(2)で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体よりなる群から選択される1種以上のジケトピロロピロール系顔料誘導体を含むことが、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料の凝集が抑制され、高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能になる点から好ましい。 In the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and a method for producing the same, and the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention and the method for producing the same, a cyclic represented by the following general formula (1): One or more diketopyrroloyl derivatives selected from the group consisting of an imidoalkylated derivative of a diketopyrrolopyrrole red pigment having an imidoalkyl group and an asymmetrical diketopyrrolopyrrole derivative represented by the following general formula (2) The inclusion of a pyrrole pigment derivative is preferable because aggregation of the pigment is suppressed even after the high-temperature heating step in the color filter manufacturing step, and high brightness and high contrast can be achieved.
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、並びに、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法においては、前記黄色顔料のスルホン化誘導体の含有量が、100質量部のジケトピロロピロール系赤色顔料に対して1〜25質量部であり、且つ、前記ジケトピロロピロール系顔料誘導体の含有量が、100質量部のジケトピロロピロール系赤色顔料に対して0〜15質量部であることが、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料の凝集が抑制され、高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能な点から好ましい。 In the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and the production method thereof, and the red photosensitive resin composition for the color filter according to the present invention and the production method thereof, the content of the sulfonated derivative of the yellow pigment is 1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment, and the content of the diketopyrrolopyrrole pigment derivative is with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment. From 0 to 15 parts by mass, pigment aggregation is suppressed even after the high-temperature heating step in the color filter manufacturing step, and this is preferable because high brightness and high contrast can be achieved.
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、並びに、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法においては、前記顔料分散剤における前記エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーが、下記一般式(I)で表されることが、高輝度を達成しながら、ジケトピロロピロール系赤色顔料の分散性及び分散安定性が向上し、高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能な点から好ましい。 In the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and a method for producing the same, and the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention and the method for producing the same, the ethylenically unsaturated double in the pigment dispersant The monomer having a bond and an amino group is represented by the following general formula (I), which improves the dispersibility and dispersion stability of the diketopyrrolopyrrole red pigment while achieving high brightness, and high brightness. And from the point that high contrast can be achieved.
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、並びに、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法においては、前記顔料分散剤における、前記有機酸化合物が、下記一般式(II)及び/又は下記一般式(III)で表されることが、分散性及び分散安定性に優れ、高輝度及び高コントラスト化の要求を達成しやすく、かつ現像性に優れる点から好ましい。 In the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and a method for producing the same, and the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention and the method for producing the same, the organic acid compound in the pigment dispersant is Represented by the following general formula (II) and / or the following general formula (III), it is excellent in dispersibility and dispersion stability, easily achieves demands for high brightness and high contrast, and has excellent developability. To preferred.
Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Rb’で示される1価の基である。Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。
Ra、Ra’、及びRbにおいて、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数を示す。)
R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R b ′ . R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or - it is a monovalent group represented by [(CH 2) t -O] u -R e.
R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, -CHO, -CH 2 CHO, -CO- CH = CH 2, a monovalent group represented by -CO-C (CH 3) = CH 2 or -CH 2 COOR f, R f is hydrogen or C It is an alkyl group of formula 1-5.
In R a , R a ′ , and R b , each of the alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, and aryl group may have a substituent.
s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, and u is an integer of 1 to 18. )
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、並びに、本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法においては、前記顔料分散剤における、前記マクロモノマーの前記ポリマー鎖が、下記一般式(IV)又は一般式(V)で表される構成単位を少なくとも1種有するものであることが、分散性及び分散安定性に優れ、高輝度及び高コントラスト化の要求を達成しやすい点から好ましい。 In the red pigment dispersion for a color filter according to the present invention and a method for producing the same, and the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention and the method for producing the same, the polymer of the macromonomer in the pigment dispersant It is excellent in dispersibility and dispersion stability that the chain has at least one structural unit represented by the following general formula (IV) or general formula (V), and there is a demand for high brightness and high contrast. It is preferable because it is easy to achieve.
R8は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO又は−CH2COOR11で示される1価の基であり、R9は、炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、シアノ基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−R8、−[(CH2)y−O]z−R8、又は−[CO−(CH2)y−O]z−R8で示される1価の基である。R10は、炭素数1〜18のアルキル基であり、R11は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。
mは1〜5の整数、l及びl’は5〜200の整数を示す。xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。)
R 8 is a hydrogen atom or a monovalent group represented by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, —CHO, —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 11 , and R 9 is C1-C18 alkyl group, aralkyl group, aryl group, cyano group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 , — [(CH 2 ) y —O] z It is a monovalent group represented by —R 8 or — [CO— (CH 2 ) y —O] z —R 8 . R 10 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
m represents an integer of 1 to 5, and l and l ′ represent an integer of 5 to 200. x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. )
本発明は、上記カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を硬化させて形成された着色層を有することを特徴とする、カラーフィルタを提供する。
また、本発明は、上記カラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
更に、本発明は、上記カラーフィルタと、有機発光体とを有することを特徴とする有機発光表示装置を提供する。
The present invention provides a color filter comprising a colored layer formed by curing the red photosensitive resin composition for a color filter.
The present invention also provides a liquid crystal display device comprising the color filter, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
Furthermore, the present invention provides an organic light emitting display device comprising the color filter and an organic light emitter.
本発明によれば、分散性及び分散安定性に優れ、且つ高輝度及び高コントラスト化の要求も達成するカラーフィルタ用赤色顔料分散液及びその製造方法、分散性及び分散安定性に優れ、高輝度、高コントラストな着色層を形成可能で、且つアルカリ現像性に優れたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物及びその製造方法、当該感光性樹脂組成物を用いて形成された高輝度且つ高コントラストなカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a red pigment dispersion for a color filter that has excellent dispersibility and dispersion stability, and also achieves high brightness and high contrast requirements, and a method for producing the same, excellent dispersibility and dispersion stability, and high brightness. , A red photosensitive resin composition for a color filter that is capable of forming a high-contrast colored layer and is excellent in alkali developability, a method for producing the same, and a high-luminance and high-contrast formed using the photosensitive resin composition A color filter, a liquid crystal display device and an organic light emitting display device having the color filter can be provided.
以下、本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物、カラーフィルタ、並びに、液晶表示装置及び有機発光表示装置について順に説明する。
なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長5μm以下の電磁波、及び電子線のことを言う。また本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートのいずれかであることを意味する。
Hereinafter, the red pigment dispersion for the color filter, the red photosensitive resin composition for the color filter, the color filter, the liquid crystal display device, and the organic light emitting display device of the present invention will be described in order.
In the present invention, light includes electromagnetic waves having wavelengths in the visible and invisible regions, and further includes radiation, and the radiation includes, for example, microwaves and electron beams. Specifically, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 5 μm or less and an electron beam. In the present invention, (meth) acryl means either acryl or methacryl, and (meth) acrylate means either acrylate or methacrylate.
1.カラーフィルタ用赤色顔料分散液、及びその製造方法
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液は、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤と、溶媒とを含有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体(以下、塩型グラフト共重合体ということがある)であることを特徴とする。
1. Red pigment dispersion for color filter and method for producing the same The red pigment dispersion for a color filter according to the present invention comprises a diketopyrrolopyrrole red pigment, a sulfonated derivative of a yellow pigment, a pigment dispersant, and a solvent. And a pigment component containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal A graft copolymer containing a salt of an organic acid compound and at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group. , Sometimes referred to as a salt-type graft copolymer).
本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液は、前記溶媒中、前記黄色顔料のスルホン化誘導体と前記特定の顔料分散剤との存在下で、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させて得られたものであることが好ましい。
赤色顔料であるジケトピロロピロール系赤色顔料を溶媒中で分散する際に、黄色顔料のスルホン化誘導体と、上記特定の塩型グラフト共重合体である顔料分散剤とを組み合わせた顔料分散剤の存在下で分散を行うことにより、高輝度を達成しながら、ジケトピロロピロール系赤色顔料の分散性及び分散安定性が向上し、高輝度で且つ高コントラスト化の要求を達成可能な顔料分散液、感光性樹脂組成物が得られる。
The red pigment dispersion for a color filter of the present invention is obtained by dispersing the diketopyrrolopyrrole red pigment in the solvent in the presence of the sulfonated derivative of the yellow pigment and the specific pigment dispersant. It is preferable that
When dispersing a diketopyrrolopyrrole red pigment, which is a red pigment, in a solvent, a pigment dispersant that is a combination of a sulfonated derivative of a yellow pigment and a pigment dispersant that is the specific salt-type graft copolymer. Dispersion and dispersion stability of the diketopyrrolopyrrole red pigment is improved while achieving high brightness by dispersing in the presence of the pigment dispersion, which can achieve the demand for high brightness and high contrast. A photosensitive resin composition is obtained.
上記特定の組み合わせにより、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明であるが以下のように推測される。
本発明によれば、ジケトピロロピロール系赤色顔料を溶媒中で分散する際に、黄色顔料のスルホン化誘導体を用いる。黄色顔料のスルホン化誘導体は、共役系に窒素原子やカルボニル基を持つものが多いため、共役系に窒素原子やカルボニル基を持つジケトピロロピロール系赤色顔料と親和性が高く、赤色顔料の表面に吸着することにより、赤色顔料の表面を酸性にし、ジケトピロロピロール系赤色顔料そのものよりも、顔料分散剤との親和性を高める、顔料分散剤との仲介役を果たす。また、黄色顔料のスルホン化誘導体は、赤色顔料のスルホン化誘導体と異なり、もともとの色が着色力の低い黄色であるため、ジケトピロロピロール系赤色顔料の透過波長よりもより短波長側まで透過することにより、赤色顔料の色を大きく変化させることなく、赤色顔料分散液の輝度を向上させる役割を果たす。
また本発明によれば、黄色顔料のスルホン化誘導体と組み合わせて用いられる顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であることにより、塩型グラフト共重合体において、前記塩形成部位が、顔料、及び、特に顔料表面に吸着された黄色顔料のスルホン化誘導体に対する吸着性が強く、一方でポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマー由来の側鎖は溶媒に対して溶解性を有する。
このような顔料分散剤と黄色顔料のスルホン化誘導体とを組み合わせて用いると、ジケトピロロピロール系赤色顔料を微細化しつつ、1次粒子径以下まで微細化されて露出された顔料表面に黄色顔料のスルホン化誘導体と顔料分散剤が適切に吸着して溶媒中での顔料の安定化を図ることができ、ジケトピロロピロール系赤色顔料をより均一に微細化することができると推定される。その結果、コントラストが向上した塗膜を得ることができる。
Although it is unclear as an effect | action which exhibits the above effects by the said specific combination, it estimates as follows.
According to the present invention, a sulfonated derivative of a yellow pigment is used when a diketopyrrolopyrrole red pigment is dispersed in a solvent. Many of the sulfonated derivatives of yellow pigments have a nitrogen atom or carbonyl group in the conjugated system, so they have a high affinity with diketopyrrolopyrrole red pigments having a nitrogen atom or carbonyl group in the conjugated system, and the surface of the red pigment By adsorbing to the red pigment, the surface of the red pigment is made acidic, and it acts as an intermediary with the pigment dispersant to increase the affinity with the pigment dispersant more than the diketopyrrolopyrrole red pigment itself. In addition, the sulfonated derivative of the yellow pigment is different from the sulfonated derivative of the red pigment, because the original color is yellow with a low coloring power, so that it transmits to a shorter wavelength side than the transmission wavelength of the diketopyrrolopyrrole red pigment. By doing so, the brightness of the red pigment dispersion is improved without greatly changing the color of the red pigment.
According to the present invention, the pigment dispersant used in combination with the sulfonated derivative of the yellow pigment includes a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, a polymer chain, and an ethylenically unsaturated diester at its terminal. A graft copolymer containing, as a copolymerization component, a macromonomer containing a group having a heavy bond, and at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and organic In the salt-type graft copolymer, the salt-forming site is adsorbed on the pigment and, in particular, the sulfonated derivative of the yellow pigment adsorbed on the pigment surface. On the other hand, the side chain derived from a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its end is soluble in the solvent. Having sex.
When such a pigment dispersant and a sulfonated derivative of a yellow pigment are used in combination, the yellow pigment is exposed on the surface of the pigment which is exposed by being refined to a primary particle size or less while miniaturizing the diketopyrrolopyrrole red pigment. It is estimated that the sulfonated derivative and the pigment dispersant can be appropriately adsorbed to stabilize the pigment in the solvent, and the diketopyrrolopyrrole red pigment can be more uniformly refined. As a result, a coating film with improved contrast can be obtained.
本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液は、少なくともジケトピロロピロール系赤色顔料と、黄色顔料のスルホン化誘導体と、上記特定の塩型グラフト共重合体である顔料分散剤と、溶媒とを必須成分として含有するものであり、必要に応じて他の成分を含有しても良いものである。
以下、このような本発明の赤色顔料分散液の各成分について順に詳細に説明する。
The red pigment dispersion for the color filter of the present invention comprises at least a diketopyrrolopyrrole red pigment, a sulfonated derivative of a yellow pigment, a pigment dispersant that is the specific salt-type graft copolymer, and a solvent. It is contained as a component, and may contain other components as necessary.
Hereinafter, each component of the red pigment dispersion of the present invention will be described in detail.
(ジケトピロロピロール系赤色顔料)
ジケトピロロピロール系赤色顔料は、下記化学式で示される構造を有する。
(Diketopyrrolopyrrole red pigment)
The diketopyrrolopyrrole red pigment has a structure represented by the following chemical formula.
上記式中のA’及びA”におけるハロゲン原子としては、Cl、Brなどが挙げられる。
Examples of the halogen atom in A ′ and A ″ in the above formula include Cl and Br.
ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントレッド270等が挙げられる。中でも、輝度の点から、ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド254が用いられることが好ましい。
C.I.ピグメントレッド254は、下記化学式で示される構造を有する。
Examples of the diketopyrrolopyrrole red pigment include C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272, C.I. I. Pigment red 270 and the like. Among them, from the viewpoint of luminance, the diketopyrrolopyrrole red pigment includes C.I. I. Pigment Red 254 is preferably used.
C. I. Pigment Red 254 has a structure represented by the following chemical formula.
本発明に用いられるジケトピロロピロール系赤色顔料等の顔料の平均一次粒径としては、カラーフィルタの着色層とした場合に、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、用いる顔料の種類によっても異なるが、10〜70nmの範囲内であることが好ましく、10〜50nmの範囲内であることがより好ましい。顔料の平均一次粒径が上記範囲であることにより、本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液、感光性樹脂組成物を用いて製造された液晶表示装置及び有機発光表示装置を高コントラストで、かつ高品質なものとすることができる。また従来の顔料分散剤であれば、顔料の粒径の微小化に伴い、顔料分散剤が多量に必要になり、アルカリ現像性の低下や残渣の増加といった問題が生じるおそれがあるが、本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液及び感光性樹脂組成物に用いられる顔料分散剤は、有機酸化合物を用いて塩を形成しているため、アルカリ現像性に優れ、そのような問題を生じるおそれが少ない。したがって、該顔料の平均粒径が上記範囲に示すように、従来に比べ微小であるほど、本発明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物が有する特徴を発揮することができる。
なお、上記顔料の平均粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、その平均をその粒子の粒径とする。次に、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積(質量)を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を求めそれを平均粒径とする。なお、電子顕微鏡は透過型(TEM)または走査型(SEM)のいずれを用いても同じ結果を得ることができる。
The average primary particle size of the pigment such as diketopyrrolopyrrole red pigment used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce a desired color when used as a color layer of a color filter. Although it varies depending on the type of pigment used, it is preferably in the range of 10 to 70 nm, and more preferably in the range of 10 to 50 nm. When the average primary particle size of the pigment is in the above range, the red pigment dispersion for color filter of the present invention, a liquid crystal display device and an organic light emitting display device produced using the photosensitive resin composition can have high contrast, and It can be of high quality. In addition, with conventional pigment dispersants, as the particle size of the pigment becomes smaller, a large amount of pigment dispersant is required, which may cause problems such as reduced alkali developability and increased residue. Since the pigment dispersant used in the red pigment dispersion for the color filter and the photosensitive resin composition forms a salt using an organic acid compound, it is excellent in alkali developability and may cause such a problem. Few. Therefore, as the average particle diameter of the pigment is in the above range, the smaller the conventional particle size is, the more characteristic the color filter photosensitive resin composition of the present invention has.
In addition, the average particle diameter of the pigment can be obtained by a method of directly measuring the size of primary particles from an electron micrograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle are measured, and the average is taken as the particle diameter of the particle. Next, for 100 or more particles, the volume (mass) of each particle is obtained by approximating a cuboid with the obtained particle size, and the volume average particle size is obtained and used as the average particle size. The same result can be obtained regardless of whether the electron microscope is a transmission type (TEM) or a scanning type (SEM).
顔料分散液中の顔料の平均分散粒径は、用いる顔料の種類によっても異なるが、10〜70nmの範囲内であることが好ましく、10〜50nmの範囲内であることがより好ましい。
顔料分散液中の顔料の平均分散粒径は、少なくとも溶剤を含有する分散媒体中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、顔料分散液に用いられている溶剤で、顔料分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈(例えば、1000倍など)し、レーザー光散乱粒度分布計(例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150)を用いて動的光散乱法により23℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。
The average dispersed particle size of the pigment in the pigment dispersion varies depending on the type of pigment used, but is preferably in the range of 10 to 70 nm, and more preferably in the range of 10 to 50 nm.
The average dispersed particle size of the pigment in the pigment dispersion is a dispersed particle size of pigment particles dispersed in a dispersion medium containing at least a solvent, and is measured by a laser light scattering particle size distribution meter. For particle size measurement with a laser light scattering particle size distribution meter, the pigment dispersion is appropriately diluted to a concentration that can be measured with a laser light scattering particle size distribution meter (for example, 1000 times, etc.) It can be measured at 23 ° C. by a dynamic light scattering method using a laser light scattering particle size distribution meter (for example, Nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average dispersed particle size here is a volume average particle size.
本発明に用いられるジケトピロロピロール系赤色顔料は、再結晶法、ソルベントソルトミリング法等の公知の方法にて製造することができる。また、市販のジケトピロロピロール系赤色顔料、例えば、市販のC.I.ピグメントレッド254(例えば、BASF製イルガフォアレッドB−CF等)をミリングして用いても良い。 The diketopyrrolopyrrole red pigment used in the present invention can be produced by a known method such as a recrystallization method or a solvent salt milling method. Commercially available diketopyrrolopyrrole red pigments such as commercially available C.I. I. Pigment Red 254 (for example, BASF Irgafore Red B-CF) may be used after being milled.
本発明のカラーフィルタ用赤色顔料分散液において、ジケトピロロピロール系赤色顔料の含有量は、適宜調整されれば良く、特に限定されない。通常、ジケトピロロピロール系赤色顔料を含む顔料の含有量は、カラーフィルタ用赤色顔料分散液の全量に対して5〜40質量%、更に8〜20質量%の範囲内であることが好ましい。 In the red pigment dispersion for the color filter of the present invention, the content of the diketopyrrolopyrrole red pigment may be appropriately adjusted and is not particularly limited. Usually, the content of the pigment containing the diketopyrrolopyrrole red pigment is preferably in the range of 5 to 40% by mass, more preferably 8 to 20% by mass, based on the total amount of the red pigment dispersion for color filter.
(黄色顔料のスルホン化誘導体)
本発明の顔料分散液において用いられる、黄色顔料のスルホン化誘導体を誘導する黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等が挙げられる。
(Sulfonated derivative of yellow pigment)
Examples of yellow pigments that can be used in the pigment dispersion of the present invention to derive sulfonated derivatives of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 17 , And the like 175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214.
上記の中でも、黄色顔料のスルホン化誘導体を誘導する黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー109、110、138、139、185が、輝度が高く、C.I.ピグメントレッド254等のジケトピロロピロール系赤色顔料との親和性が高い点から好ましい。更に、C.I.ピグメントイエロー138、139を用いることが、中でも特に、C.I.ピグメントイエロー138を用いることが、特に輝度が高く、C.I.ピグメントレッド254等のジケトピロロピロール系赤色顔料との親和性が高く、かつ、色相を大きく変えることなく、高輝度及び高コントラストを実現しやすい点から好ましい。 Among the above, as a yellow pigment for deriving a sulfonated derivative of a yellow pigment, C.I. I. Pigment Yellow 109, 110, 138, 139, and 185 have high luminance. I. It is preferable because of its high affinity with diketopyrrolopyrrole red pigments such as CI Pigment Red 254. Furthermore, C.I. I. Pigment Yellow 138, 139 is used. I. C.I. Pigment Yellow 138 is particularly high in luminance. I. This is preferable because it has high affinity with diketopyrrolopyrrole red pigments such as CI Pigment Red 254 and can easily achieve high luminance and high contrast without greatly changing the hue.
黄色顔料のスルホン化誘導体は、少なくとも1つのスルホン酸基(−SO3H)、又はスルホンアミド基が、黄色顔料に結合した構造を有するものであり、更に、スルホン酸基の一部、もしくは全部がアミンやアンモニウムヒドロキシド、クロリド、ブロミド等や、金属等によって塩形成され、スルホン酸塩となっていても良い。 The sulfonated derivative of the yellow pigment has a structure in which at least one sulfonic acid group (—SO 3 H) or a sulfonamide group is bonded to the yellow pigment, and a part or all of the sulfonic acid group. May be formed into a salt with an amine, ammonium hydroxide, chloride, bromide, or the like, or a metal to form a sulfonate.
スルホン酸基のアミド化合物であるスルホンアミド基としては、下記化学式(1)〜(3)で表されるスルホンアミド基が好ましい。
化学式(1): −SO2NH−(CH2)m’−NR’R”
化学式(2): −SO2NH−(CH2)m’−COOH
化学式(3): −SO2NH−(CH2)m’−SO3H
化学式(1)において、R’及びR”はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20の置換されていても良い飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基若しくは芳香族炭化水素基、又は、隣接する窒素原子と共に更に窒素、酸素、若しくは硫黄原子を含んでいても良い複素環を形成したものを表す。
化学式(1)〜(3)において、m’はそれぞれ独立に、1〜6の整数である。
As a sulfonamide group which is an amide compound of a sulfonic acid group, sulfonamide groups represented by the following chemical formulas (1) to (3) are preferable.
Chemical formula (1): —SO 2 NH— (CH 2 ) m ′ —NR′R ″
Chemical formula (2): -SO 2 NH- ( CH 2) m '-COOH
Chemical formula (3): —SO 2 NH— (CH 2 ) m ′ —SO 3 H
In the chemical formula (1), R ′ and R ″ are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or It represents a heterocyclic ring which may further contain nitrogen, oxygen or sulfur atoms together with the adjacent nitrogen atom.
In chemical formulas (1) to (3), m ′ is independently an integer of 1 to 6.
上記化学式(1)の−SO2NH−(CH2)m’−NR’R”で表される置換基として導入されるアミン成分(−(CH2)m’−NR’R”)の代表的なものとしては、ピペリジノメチル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、ジメチルアミノプロピル、ジエチルアミノプロピル、ジブチルアミノプロピル、ピペリジノエチル、ピペコリノエチル、モルホリノエチル、ピペリジノプロピル、ピペコリノプロピル、ジエチルアミノヘキシル、ジエチルアミノエトキシプロピル、ジエチルアミノブチル、ジメチルアミノアミル、N−N−メチル−ラウリル−アミノプロピル、2−エチルヘキシルアミノエチル、ステアリルアミノエチル、オレイルアミノエチル等が挙げられる。 Representative of the amine component (— (CH 2 ) m ′ —NR′R ″) introduced as a substituent represented by —SO 2 NH— (CH 2 ) m ′ —NR′R ″ in the chemical formula (1) Typical examples include piperidinomethyl, dimethylaminoethyl, diethylaminoethyl, dimethylaminopropyl, diethylaminopropyl, dibutylaminopropyl, piperidinoethyl, pipecolinoethyl, morpholinoethyl, piperidinopropyl, pipecolinopropyl, diethylaminohexyl, diethylaminoethoxypropyl, diethylamino Examples include butyl, dimethylaminoamyl, NN-methyl-lauryl-aminopropyl, 2-ethylhexylaminoethyl, stearylaminoethyl, oleylaminoethyl and the like.
更に、−SO2NH−基に、p−ジメチルアミノエチルスルファモイルフェニル、p−ジエチルアミノエチルスルファモイルフェニル、p−ジメチルアミノプロピルスルファモイルフェニル、p−ジエチルアミノエチルカルバモイルフェニル等が結合したようなスルホンアミド基であっても良い。 Furthermore, it seems that p-dimethylaminoethylsulfamoylphenyl, p-diethylaminoethylsulfamoylphenyl, p-dimethylaminopropylsulfamoylphenyl, p-diethylaminoethylcarbamoylphenyl and the like are bonded to the —SO 2 NH— group. It may be a sulfonamido group.
塩形成していないスルホン酸基が存在している場合の方が、後述の塩型グラフト共重合体型顔料分散剤の塩形成部位との相互作用で分散剤の顔料吸着力を向上させることができるためコントラスト向上の点からは好ましい。
また、黄色顔料のスルホン化誘導体には、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホン酸塩以外に、更にフタルイミドメチル基等の他の官能基が置換されていても良い。
When there is a sulfonic acid group that is not salt-formed, the pigment adsorbing power of the dispersant can be improved by interaction with the salt-forming site of the salt-type graft copolymer-type pigment dispersant described later. Therefore, it is preferable from the viewpoint of improving the contrast.
The sulfonated derivative of the yellow pigment may be further substituted with other functional groups such as a phthalimidomethyl group in addition to the sulfonic acid group, sulfonamide group, and sulfonate.
中でも、化学式(1)で表されるスルホンアミド基の場合、及び炭素数が3以上の長鎖アルキル基を含むアミノ基と塩形成したスルホン酸塩の場合には、溶剤再溶解性が良好になる点から好ましい。ここで溶剤再溶解性とは、一度乾燥した感光性樹脂組成物の固形分が再度溶媒に溶解する性質をいう。溶剤再溶解性が良好であると、カラーフィルター製造時に付着した感光性樹脂組成物の乾燥物の除去、清掃が容易になり、製造上大きなメリットになる。 In particular, in the case of the sulfonamide group represented by the chemical formula (1) and in the case of a sulfonate salt formed with an amino group containing a long-chain alkyl group having 3 or more carbon atoms, the solvent resolubility is good. This is preferable. Here, the solvent re-solubility means the property that the solid content of the photosensitive resin composition once dried dissolves again in the solvent. If the solvent resolubility is good, it becomes easy to remove and clean the dried product of the photosensitive resin composition adhered during the production of the color filter, which is a great merit in production.
スルホン酸基(−SO3H)、又はスルホンアミド基の黄色顔料1分子中の置換数は、1〜3であることが好ましく、中でも1〜2であることが、更に、1であることが
立体障害や分散剤との親和性の点から好ましい。
The number of substitutions in one molecule of the yellow pigment of the sulfonic acid group (—SO 3 H) or sulfonamide group is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, and more preferably 1. From the viewpoint of steric hindrance and affinity with a dispersant.
本発明において用いられる好適に用いられる黄色顔料のスルホン化誘導体としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー138に、少なくともスルホン酸基、スルホンアミド基、スルホン酸塩が結合したような以下の構造が挙げられる。 Examples of the sulfonated derivative of the yellow pigment preferably used in the present invention include C.I. I. Pigment Yellow 138 has the following structure in which at least a sulfonic acid group, a sulfonamide group, and a sulfonate are bonded.
好適に用いられる置換基としては、スルホン酸基、−SO2NHC2H4COOH、−SO3 − N(CH3)2(C18H37)2 +、−SO2NHC3H6N(C2H5)2等が挙げられる。 The substituents are preferably used, sulfonic acid group, -SO 2 NHC 2 H 4 COOH , -SO 3 - N (CH 3) 2 (C 18 H 37) 2 +, -SO 2 NHC 3 H 6 N ( C 2 H 5 ) 2 and the like.
化学式(4)において、置換基数n’は、1〜2であることが好ましく、中でも1であることが、顔料分散剤の塩形成部位との親和性が高い点から好ましい。 In the chemical formula (4), the number of substituents n ′ is preferably 1 to 2, and more preferably 1 from the viewpoint of high affinity with the salt-forming site of the pigment dispersant.
黄色顔料のスルホン化誘導体は、例えば、黄色顔料を、濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸又はこれらの混合液などに投入してスルホン化反応を行うことにより製造することができる。スルホン化反応後、反応液を大量の水で希釈するか、あるいはアミン塩を製造する際にはアミン水溶液で中和することが好ましく、得られた懸濁液を濾過した後に水系の洗浄液で洗浄し、乾燥する。用いられるアミン水溶液のアミンを適宜選択することにより、スルホン酸のアミン塩を適宜設計通りに導入できる。また、スルホン酸アミドを製造する際には、上述の方法で得られた黄色顔料のスルホン化物に塩化チオニルを作用させ、スルホン酸クロリドとした後にアミンと混合することでスルホン化アミドを適宜設計どおりに導入できる。 A sulfonated derivative of a yellow pigment can be produced, for example, by introducing a yellow pigment into concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, or a mixture thereof to perform a sulfonation reaction. After the sulfonation reaction, the reaction solution is diluted with a large amount of water or is preferably neutralized with an aqueous amine solution when producing an amine salt. The resulting suspension is filtered and then washed with an aqueous washing solution. And dry. By appropriately selecting the amine of the aqueous amine solution to be used, the amine salt of sulfonic acid can be appropriately introduced as designed. Further, when producing the sulfonic acid amide, thionyl chloride is allowed to act on the sulfonated product of the yellow pigment obtained by the above-mentioned method to form a sulfonic acid chloride, and then mixed with an amine so that the sulfonated amide is appropriately designed. Can be introduced.
上記の方法でスルホン化を行う場合、反応液濃度、反応温度、反応時間などを調整することにより1分子当たりのスルホン酸基やスルホンアミド基の導入量を制御することができる。 When sulfonation is performed by the above method, the amount of sulfonic acid groups or sulfonamide groups introduced per molecule can be controlled by adjusting the reaction solution concentration, reaction temperature, reaction time, and the like.
黄色顔料のスルホン化誘導体としては、1種単独で又は2種類以上混合して用いることができる。例えば、スルホン酸基及び/又はスルホンアミド基の種類、置換位置又は置換数が異なるスルホン化誘導体を2種以上混合して用いても良い。 As the sulfonated derivative of the yellow pigment, one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination. For example, two or more kinds of sulfonated derivatives having different types, substitution positions, or substitution numbers of sulfonic acid groups and / or sulfonamide groups may be used.
本発明において、黄色顔料のスルホン化誘導体は、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料の100質量部に対して、1〜25質量部含有されることが好ましい。中でも、黄色顔料のスルホン化誘導体は、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料の100質量部に対して、1〜15質量部、更に3〜10質量部含有されることが好ましい。このような含有量で用いられることにより、色相を大きく変えることなく高輝度で且つ高コントラスト化の要求を達成する塗膜を作製可能になる。 In the present invention, the sulfonated derivative of the yellow pigment is preferably contained in an amount of 1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment. Especially, it is preferable that the sulfonated derivative of a yellow pigment is contained in an amount of 1 to 15 parts by mass and further 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment. By using it in such a content, it becomes possible to produce a coating film that achieves the demand for high brightness and high contrast without greatly changing the hue.
(顔料分散剤)
本発明に用いられる顔料分散剤は、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体である。
(Pigment dispersant)
The pigment dispersant used in the present invention is a copolymer of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group and a macromonomer having a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal. A graft copolymer contained as a component, further comprising at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and an organic acid compound forming a salt. is there.
本発明によれば、用いられる顔料分散剤が、上記塩型グラフト共重合体であることにより、塩形成部位が顔料に対する吸着性が強く、一方でグラフトされているポリマー鎖が溶媒に対して溶解性を有する。上記顔料分散剤を用いると、従来顔料分散性、及び顔料分散安定性が悪かった顔料に対しても溶媒中での安定化を図ることができ、顔料の分散性及び分散安定性を優れたものとすることができる。 According to the present invention, since the pigment dispersant used is the above-mentioned salt-type graft copolymer, the salt-forming site is strongly adsorbed to the pigment, while the grafted polymer chain is dissolved in the solvent. Have sex. When the above pigment dispersant is used, it is possible to achieve stabilization in a solvent even for pigments that have previously had poor pigment dispersibility and pigment dispersion stability, and excellent pigment dispersibility and dispersion stability. It can be.
また、有機酸化合物を有することにより、上記モノマーに含まれるアミノ基と有機酸化合物とが形成する塩形成部位が、アルカリ現像時のアルカリ水溶液に対して高い溶解性を有することから、アルカリ現像性に優れたものとすることができる。したがって、本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を用いて、カラーフィルタを製造した場合には、アルカリ現像時間を短縮することができ、生産性に優れたものとすることができる。また、アルカリ現像性に優れることにより、未露光箇所におけるカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の残渣が少ない高品質なカラーフィルタを得ることができる。 In addition, by having an organic acid compound, the salt-forming site formed by the amino group contained in the monomer and the organic acid compound has high solubility in an alkaline aqueous solution during alkali development. It can be made excellent. Therefore, when a color filter is produced using the red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention, the alkali development time can be shortened and the productivity can be improved. Moreover, by being excellent in alkali developability, it is possible to obtain a high-quality color filter with little residue of the red photosensitive resin composition for a color filter in an unexposed area.
<グラフト共重合体>
上記グラフト共重合体は、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するものである。
<Graft copolymer>
The graft copolymer contains a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at the terminal as copolymerization components. To do.
上記エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーとしては、特に限定されない。中でも、下記一般式(I)で表されるものであることが、顔料分散性の点から好ましい。 The monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group is not particularly limited. Among these, those represented by the following general formula (I) are preferable from the viewpoint of pigment dispersibility.
R2及びR3における、環状若しくは鎖状の炭化水素基としては、特に限定されない。中でも炭素数1〜8のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などを挙げることができる。これらの中で、メチル基及びエチル基が好ましい。
R2及びR3は、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
The cyclic or chain hydrocarbon group in R 2 and R 3 is not particularly limited. Among them, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, Examples include various hexyl groups, various octyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, and cyclooctyl groups. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
R 2 and R 3 may be the same as or different from each other.
また、R2及びR3が互いに結合して形成する環状構造としては、例えば5〜7員環の含窒素複素環単環又はこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素複素環は芳香性を有さないものが好ましく、飽和環であればより好ましい。具体的には、例えば下記式の構造が挙げられる。 Examples of the cyclic structure formed by combining R 2 and R 3 with each other include a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocyclic monocycle or a condensed ring formed by condensing two of them. The nitrogen-containing heterocycle preferably has no aromaticity, more preferably a saturated ring. Specifically, the structure of the following formula is mentioned, for example.
また、2価の連結基Qとしては、例えば、炭素数1〜8のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−A−基、−COO−A−基(但し、Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−CH(R6)−CH(R7)−又は−[(CH2)y−O]z−(CH2)y−で示される2価の基である。R6及びR7は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。)等が挙げられ、好ましくは−COO−A−基、−CONH−A−基である。ジケトピロロピロール系赤色顔料の分散性、分散安定性の点からは、−CONH−A−基がより好ましい。 Examples of the divalent linking group Q include, for example, an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, an arylene group, a -CONH-A- group, and a -COO-A- group (provided that A is a group having 1 to 8 carbon atoms). An alkylene group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —CH (R 6 ) —CH (R 7 ) — or — [(CH 2 ) y —O] z — (CH 2 ) Y is a divalent group represented by-, R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, z is 1 to 1. An integer of 18) and the like, and a —COO—A— group and a —CONH—A— group are preferable. From the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the diketopyrrolopyrrole red pigment, a -CONH-A- group is more preferable.
ここで、上記炭素数1〜8のアルキレン基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えばメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種ヘキシレン基、各種オクチレン基などである。アリーレン基としては、フェニレン基等が挙げられる。
R6及びR7は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
xは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、yは1〜5の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。zは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。本発明においては、x、y及びzが、上記の範囲にあれば、本発明の顔料分散液及びカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物は、顔料の分散性に優れたものになる。
このAとしては、炭素数1〜8のアルキレン基が好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましい。炭素数が1〜8の範囲内であれば、顔料の分散性を良好に保つことができる。
Here, the alkylene group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched, for example, methylene group, ethylene group, trimethylene group, propylene group, various butylene groups, various pentylene groups, various kinds. A hexylene group, various octylene groups, and the like. Examples of the arylene group include a phenylene group.
R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
x is an integer of 1 to 18, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2, and y is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 4, more preferably 2 or 3. is there. z is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2. In the present invention, when x, y and z are in the above ranges, the pigment dispersion and the red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention have excellent pigment dispersibility.
As this A, a C1-C8 alkylene group is preferable, and a methylene group and ethylene group are more preferable. If the carbon number is in the range of 1 to 8, the dispersibility of the pigment can be kept good.
上記一般式(I)で表されるモノマーとしては、発現する物性のバランス及び入手が容易な点からは、下記一般式(I’)で表されるモノマーが好適に用いられる。 As the monomer represented by the general formula (I), a monomer represented by the following general formula (I ′) is preferably used from the viewpoint of balance of physical properties to be expressed and easy availability.
一般式(I’)中、R1〜R3及びAは、前記一般式(I)において説明したものと同様のものとすることができる。
上記一般式(I)で表されるモノマーとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系単量体;ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のアクリルアミド系単量体等が挙げられるが、これらに限定されない。
一般式(I)で表されるモノマーは、1種類からなるものであってもよく、2種以上を含むものであってもよい。
In the general formula (I ′), R 1 to R 3 and A can be the same as those described in the general formula (I).
Examples of the monomer represented by the general formula (I) include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) acrylate, and pentamethylpiperidyl (meth). Examples include (meth) acrylate monomers such as acrylate; acrylamide monomers such as dimethylaminopropylacrylamide, but are not limited thereto.
The monomer represented by the general formula (I) may be composed of one kind or may contain two or more kinds.
本発明に用いられるマクロモノマーは、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基からなるものである。このエチレン性不飽和二重結合を有する基は、ポリマー鎖の一方の末端(以下、「片末端」と称することがある。)のみに有することが好ましい。また、マクロモノマーは、グラフト共重合体の分散性能等を妨げない範囲で、置換基で置換されていてもよく、置換基としては、例えばハロゲン原子などが挙げられる。
エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基などが好ましく挙げられ、なかでも(メタ)アクリロイル基、ビニル基が好ましく、特に(メタ)アクリロイル基が好ましい。
The macromonomer used in the present invention is composed of a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal. The group having an ethylenically unsaturated double bond is preferably contained only at one end of the polymer chain (hereinafter sometimes referred to as “one end”). Further, the macromonomer may be substituted with a substituent as long as it does not interfere with the dispersion performance of the graft copolymer, and examples of the substituent include a halogen atom.
Preferred examples of the group having an ethylenically unsaturated double bond include a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group and a vinyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is particularly preferable. preferable.
前記マクロモノマーのポリマー鎖は、下記一般式一般式(IV)又は一般式(V)で表される構成単位を少なくとも1種有するものであることが好ましい。 The polymer chain of the macromonomer preferably has at least one structural unit represented by the following general formula (IV) or general formula (V).
R8は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO又は−CH2COOR11で示される1価の基であり、R9は、炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、シアノ基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−R8、−[(CH2)y−O]z−R8、又は−[CO−(CH2)y−O]z−R8で示される1価の基である。R10は、炭素数1〜18のアルキル基であり、R11は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。
mは1〜5の整数、l及びl’は5〜200の整数を示す。xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。)
R 8 is a hydrogen atom or a monovalent group represented by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, —CHO, —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 11 , and R 9 is C1-C18 alkyl group, aralkyl group, aryl group, cyano group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 , — [(CH 2 ) y —O] z It is a monovalent group represented by —R 8 or — [CO— (CH 2 ) y —O] z —R 8 . R 10 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
m represents an integer of 1 to 5, and l and l ′ represent an integer of 5 to 200. x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. )
R5における、炭素数1〜18のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、低級アルキル基置換アダマンチル基などが挙げられる。 The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in R 5 may be linear, branched or cyclic, such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, Isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, various octyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, various tetradecyl groups, various hexadecyl groups, various octadecyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups , Cyclooctyl group, cyclododecyl group, bornyl group, isobornyl group, dicyclopentanyl group, adamantyl group, lower alkyl group-substituted adamantyl group and the like.
R5における、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。アリール基の炭素数は、6〜24が好ましく、更に6〜12が好ましい。
R5における、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素数は、7〜20が好ましく、更に7〜14が好ましい。
R5が芳香環を有する場合は、当該芳香環上に、更に置換基を有していてもよく、当該置換基としては、例えば、炭素数1〜4の直鎖状、分枝状のアルキル基の他、アルケニル基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
Examples of the aryl group in R 5 include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, and a xylyl group. 6-24 are preferable and, as for carbon number of an aryl group, 6-12 are more preferable.
Examples of the aralkyl group in R 5 include a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a biphenylmethyl group. 7-20 are preferable and, as for carbon number of an aralkyl group, 7-14 are more preferable.
When R 5 has an aromatic ring, the aromatic ring may further have a substituent. Examples of the substituent include linear and branched alkyls having 1 to 4 carbon atoms. In addition to groups, alkenyl groups, nitro groups, halogen atoms and the like can be mentioned.
R9は、炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、シアノ基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−R8、−[(CH2)y−O]z−R8、又は−[CO−(CH2)y−O]z−R8で示される1価の基である。上記炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記のR5で示したとおりである。 R 9 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, a cyano group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 , — [(CH 2 ) y. It is a monovalent group represented by —O] z —R 8 or — [CO— (CH 2 ) y —O] z —R 8 . The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group is as shown by the above R 5.
R6及びR7は前記と同じであり、R8は、水素原子、あるいは置換基を有してもよい、炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO又は−CH2COOR11で示される1価の基である。R11は水素原子又は炭素数1〜5の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基であり、R10は、炭素数1〜18のアルキル基である。
上記R8で示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記R10及びR8のうちの炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記のR5で示したとおりである。
上記R5及びR9おいて、x、y及びzは、前記Aで説明したとおりである。
R 6 and R 7 are the same as described above, and R 8 is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, —CHO, —CH 2. A monovalent group represented by CHO or —CH 2 COOR 11 . R 11 is a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 10 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
In the monovalent group represented by R 8 , the substituent that may be included is, for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as F, Cl, or Br. And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the aralkyl group, and the aryl group in R 10 and R 8 are as described above for R 5 .
In the above R 5 and R 9 , x, y and z are as described in the above A.
本発明において、上記R5及びR9としては、なかでも、後述する溶媒との溶解性に優れたものを用いることが好ましく、具体的には、上記グラフト共重合体を構成する構成単位等によっても異なるが、上記溶媒が、カラーフィルタ用の溶媒として一般的に使用されているエーテルアルコールアセテート系、エーテル系、エステル系などの溶媒を用いる場合には、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ベンジル基等が好ましい。
ここで、上記R5及びR9をこのように設定する理由は、上記R5及びR9を含む構成単位が、上記溶媒に対して溶解性を有し、上記モノマーのアミノ基と後述する有機酸化合物とが形成する塩形成部位が顔料に対して高い吸着性を有するものであることにより、顔料の分散性、及び安定性を特に優れたものとすることができるからである。
In the present invention, as R 5 and R 9 , it is preferable to use those having excellent solubility in the solvent described later, and specifically, depending on the structural unit constituting the graft copolymer, etc. However, when the solvent is an ether alcohol acetate solvent, an ether solvent, an ester solvent or the like generally used as a solvent for a color filter, a methyl group, an ethyl group, or an n-butyl group is used. , 2-ethylhexyl group, benzyl group and the like are preferable.
Here, the reason for setting R 5 and R 9 in this manner is that the structural unit containing R 5 and R 9 has solubility in the solvent, and the amino group of the monomer and the organic group described later. This is because the dispersibility and stability of the pigment can be made particularly excellent because the salt-forming site formed by the acid compound has high adsorptivity to the pigment.
さらに、上記R5びR9は、上記グラフト共重合体の分散性能等を妨げない範囲で、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合形成基等の置換基によって置換されたものとしてもよい。また、これらの置換基を有するグラフト共重合体を合成した後に、当該置換基と反応する官能基と重合性基とを有する化合物を反応させて、重合性基を付加したものとしてもよい。例えば、カルボキシル基を有するグラフト共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを反応させたり、イソシアネート基を有するグラフト共重合体にヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを反応させたりして、重合性基を付加することができる。 Furthermore, R 5 and R 9 are substituents such as an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydrogen bond-forming group as long as they do not interfere with the dispersion performance of the graft copolymer. It may be substituted by. Moreover, after synthesizing a graft copolymer having these substituents, a compound having a functional group that reacts with the substituent and a polymerizable group may be reacted to add a polymerizable group. For example, adding a polymerizable group by reacting a graft copolymer having a carboxyl group with glycidyl (meth) acrylate, or reacting a graft copolymer having an isocyanate group with hydroxyethyl (meth) acrylate. Can do.
また、本発明の赤色感光性樹脂組成物において用いられるマクロモノマーのポリマー鎖は、ガラス転移温度が30℃以上であることが好ましく、更に、50℃以上であることがより好ましい。本発明で用いられるマクロモノマーのポリマー鎖のガラス転移温度が30℃以上である場合には、本発明の顔料分散液又は感光性樹脂組成物を用いて形成された着色層の耐熱性や耐溶剤性が向上する。耐熱性が向上すると、カラーフィルタの製造工程における例えば230℃で30分加熱するようなポストベーク工程後に、着色層が変色したり、輝度やコントラストが低下することを抑制することが可能になる。また、耐溶剤性が向上すると、カラーフィルタの製造工程において、例えば液晶配向膜としてポリイミド膜を形成する際に使用されるN−メチルピロリドンによって、着色層表面が荒れるといった不具合を抑制することが可能になる。 The polymer chain of the macromonomer used in the red photosensitive resin composition of the present invention preferably has a glass transition temperature of 30 ° C. or higher, and more preferably 50 ° C. or higher. When the glass transition temperature of the polymer chain of the macromonomer used in the present invention is 30 ° C. or higher, the heat resistance and solvent resistance of the colored layer formed using the pigment dispersion or the photosensitive resin composition of the present invention Improves. When the heat resistance is improved, it is possible to suppress the color layer from being discolored and the luminance and contrast from being lowered after a post-baking step of heating at 230 ° C. for 30 minutes in the color filter manufacturing process. In addition, when the solvent resistance is improved, it is possible to suppress the problem that the colored layer surface becomes rough due to N-methylpyrrolidone used when forming a polyimide film, for example, as a liquid crystal alignment film in the color filter manufacturing process. become.
本発明におけるマクロモノマーのポリマー鎖のガラス転移温度(Tg)は下記式で計算することができる。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
ここでは、ポリマーはi=1からnまでのn個のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの質量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。なお、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)は、Polymer Handbook(3rd Edition)(J.Brandrup, E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用することができる。
The glass transition temperature (Tg) of the polymer chain of the macromonomer in the present invention can be calculated by the following formula.
1 / Tg = Σ (Xi / Tgi)
Here, it is assumed that n monomer components from i = 1 to n are copolymerized in the polymer. Xi is the mass fraction of the i-th monomer (ΣXi = 1), and Tgi is the glass transition temperature (absolute temperature) of the homopolymer of the i-th monomer. However, Σ is the sum from i = 1 to n. The homopolymer glass transition temperature value (Tgi) of each monomer may be the value of Polymer Handbook (3rd Edition) (by J. Brandrup, EH Immergut (Wiley-Interscience, 1989)). it can.
以上のような点を考慮すると、本発明で用いられるマクロモノマーのポリマー鎖は、上記した構成単位のなかでもメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、及びビニルシクロヘキサンよりなる群から選択される1種以上のモノマー由来の構成単位の総量がマクロモノマーのポリマー鎖全体の30質量%以上で含まれるものが好ましく、更に50質量%以上で含まれるものが好ましく、また、メチルメタクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及び/又はイソボルニル(メタ)アクリレート由来の構成単位が含まれるものがより好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではない。 In consideration of the above points, the polymer chain of the macromonomer used in the present invention includes methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl metallate, benzyl, among the above-described structural units. 1 selected from the group consisting of (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, and vinylcyclohexane The total amount of structural units derived from more than one monomer is preferably 30% by mass or more of the entire macromonomer polymer chain, more preferably 50% by mass or more. Methyl methacrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and / or isobornyl (meth) is more preferable that contains structural units derived from acrylate. However, it is not limited to these.
マクロモノマーのポリマー鎖は、単独重合体でもよく、共重合体であってもよい。
例えば、単独重合体ではガラス転移温度が30℃未満となるような構成単位であっても、ポリマー鎖の共重合成分として含まれ、上記計算式で表されるポリマー鎖全体の計算Tgが30℃以上となる場合には、本発明の感光性樹脂組成物のマクロモノマーとして、好適に用いることができる。
The polymer chain of the macromonomer may be a homopolymer or a copolymer.
For example, even if the homopolymer is a structural unit having a glass transition temperature of less than 30 ° C., it is included as a copolymer component of the polymer chain, and the calculated Tg of the entire polymer chain represented by the above formula is 30 ° C. When it becomes the above, it can use suitably as a macromonomer of the photosensitive resin composition of this invention.
更に、グラフト共重合体に用いられるマクロモノマーは、1種単独で用いられても良いが、2種以上混合して用いても良い。
マクロモノマーを2種以上混合して用いる場合には、ガラス転移温度が30℃以上であるポリマー鎖を有するマクロモノマーが、マクロモノマー全体の30質量%以上、更に50質量%以上となるように用いることが好ましい。
Furthermore, the macromonomer used for a graft copolymer may be used individually by 1 type, but may be used in mixture of 2 or more types.
When two or more kinds of macromonomers are used in combination, the macromonomer having a polymer chain having a glass transition temperature of 30 ° C. or higher is used so as to be 30% by mass or more, and further 50% by mass or more of the entire macromonomer. It is preferable.
mは1〜5の整数、好ましくは2〜5の整数、より好ましくは4又は5の整数である。また、マクロモノマーの構成単位のユニット数l及びl’は、5〜200の整数であればよく、特に限定されないが、5〜100の範囲内であることが好ましい。 m is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 2 to 5, more preferably an integer of 4 or 5. Moreover, the unit numbers 1 and 1 'of the structural unit of a macromonomer should just be an integer of 5-200, Although it does not specifically limit, It is preferable to exist in the range of 5-100.
マクロモノマーの質量平均分子量Mwは、500〜20000の範囲内であることが好ましく、1000〜10000の範囲内であることがより好ましい。上記範囲であることにより、顔料分散剤としての十分な立体反発効果を保持できるとともに、立体効果による顔料への吸着時間の増大を抑制することもできる。 The mass average molecular weight Mw of the macromonomer is preferably in the range of 500 to 20000, and more preferably in the range of 1000 to 10,000. By being the said range, while being able to hold | maintain sufficient steric repulsion effect as a pigment dispersant, the increase in the adsorption time to the pigment by a steric effect can also be suppressed.
このようなマクロモノマーは、適宜合成したものでもよいし、市販品であってもよく、市販品としては、例えば片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー(質量平均分子量:6000,「AA−6(商品名)」:東亞合成化学(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリ−n−ブチルアクリレートオリゴマー(質量平均分子量:6000,「AB−6(商品名)」:東亞合成化学(株)製)、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー(質量平均分子量:6000,「AS−6(商品名)」:東亞合成化学(株)製)、カプロラクトン変性ヒドロキシエチルメタクリレート(「プラクセルFM5(商品名)」:ダイセル化学(株)製)、カプロラクトン変性ヒドロキシエチルアクリレート(「プラクセルFA10L(商品名)」:ダイセル化学(株)製)などが挙げられる。 Such a macromonomer may be appropriately synthesized or may be a commercially available product. Examples of commercially available products include one-end methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer (mass average molecular weight: 6000, “AA-6 (product Name) ": manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), one-end methacryloylated poly-n-butyl acrylate oligomer (mass average molecular weight: 6000," AB-6 (trade name) "manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), Single-end methacryloylated polystyrene oligomer (mass average molecular weight: 6000, “AS-6 (trade name)” manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), caprolactone-modified hydroxyethyl methacrylate (“Placcel FM5 (trade name)”: Daicel Chemical ( Co., Ltd.), caprolactone-modified hydroxyethyl acrylate ("Placcel FA10L ( Name) ": manufactured by Daicel Chemical Industries Co., Ltd.), and the like.
このようなマクロモノマーを合成するには、リビング重合法や、連鎖移動剤を用いるラジカル重合法がよく知られている。ラジカル重合法の方が、モノマーの選択の自由度が大きい点で利用しやすい。例えば、メルカプトプロピオン酸のような、カルボキシル基を有する連鎖移動剤の存在下でモノマーをラジカル重合することにより、片末端にカルボキシル基を有するオリゴマーが得られる。このオリゴマーにグリシジルメタクリレートを付加すると、片末端にメタクリロイル基を有するオリゴマー、すなわちマクロモノマーが得られる。 In order to synthesize such a macromonomer, a living polymerization method and a radical polymerization method using a chain transfer agent are well known. The radical polymerization method is easier to use because it has a greater degree of freedom in monomer selection. For example, an oligomer having a carboxyl group at one end can be obtained by radical polymerization of a monomer in the presence of a chain transfer agent having a carboxyl group such as mercaptopropionic acid. When glycidyl methacrylate is added to this oligomer, an oligomer having a methacryloyl group at one end, that is, a macromonomer is obtained.
本発明に用いられるグラフト共重合体において、前記エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーに由来する繰り返し単位は、3〜80質量%の割合で含まれていることが好ましく、5〜50質量%がより好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。グラフト共重合体中の上記モノマーに由来する繰り返し単位の含有量が上記範囲内にあれば、グラフト共重合体中のアミノ基が形成する塩形成部位の割合が適切となり、かつマクロモノマー側鎖によって溶媒に対する溶解性の低下を抑制できるので、顔料に対する吸着性が良好となり、顔料の分散性、及び安定性が得られる。 In the graft copolymer used in the present invention, the repeating unit derived from the monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group is preferably contained in a proportion of 3 to 80% by mass. -50 mass% is more preferable, and 10-40 mass% is further more preferable. If the content of the repeating unit derived from the monomer in the graft copolymer is within the above range, the ratio of the salt forming site formed by the amino group in the graft copolymer is appropriate, and the macromonomer side chain Since the decrease in solubility in the solvent can be suppressed, the adsorptivity to the pigment is improved, and the dispersibility and stability of the pigment can be obtained.
また、上記グラフト共重合体の質量平均分子量Mwは、1000〜100000の範囲内であることが好ましく、3000〜50000の範囲内であることがより好ましく、5000〜30000の範囲内であることがさらに好ましい。上記範囲であることにより、顔料を均一に分散させることができる。 Further, the mass average molecular weight Mw of the graft copolymer is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 3000 to 50000, and further in the range of 5000 to 30000. preferable. By being the said range, a pigment can be disperse | distributed uniformly.
なお、上記質量平均分子量Mwは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定された値である。測定は、東ソー(株)製のHLC−8120GPCを用い、溶出溶媒を0.01モル/リットルの臭化リチウムを添加したN−メチルピロリドンとし、校正曲線用ポリスチレンスタンダードをMw377400、210500、96000、50400、206500、10850、5460、2930、1300、580(以上、Polymer Laboratories社製 Easi PS−2シリーズ)及びMw1090000(東ソー(株)製)とし、測定カラムをTSK−GEL ALPHA−M×2本(東ソー(株)製)として行われたものである。 The mass average molecular weight Mw is a value measured by GPC (gel permeation chromatography). For the measurement, HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation was used, the elution solvent was N-methylpyrrolidone to which 0.01 mol / liter of lithium bromide was added, and the polystyrene standard for calibration curve was Mw377400, 210500, 96000, 50400. , 206500, 10850, 5460, 2930, 1300, 580 (Easi PS-2 series manufactured by Polymer Laboratories) and Mw1090000 (manufactured by Tosoh Corporation), and TSK-GEL ALPHA-M × 2 (Tosoh Corporation) (Made by Co., Ltd.).
本発明に用いられるグラフト共重合体は、上記したアミノ基を有するモノマーとマクロモノマーとを共重合体成分として有し、さらに前記モノマーが有するアミノ基と有機酸化合物とが塩を形成したものであり、その構造は、例えば図4のように表される。図4において、グラフト共重合体は、アミノ基を有するモノマー単位51が重合反応により主鎖を形成し、該重合反応においてマクロモノマーの重合性基部位(エチレン性不飽和二重結合を有する基部位)52が同時にアミノ基を有するモノマー(窒素含有モノマー)と重合し、マクロモノマーは当該エチレン性不飽和二重結合を有する基部位に接続しつつポリマー鎖53として側鎖を形成しており、有機酸化合物54は、アミノ基を有するモノマー単位51のアミノ基と塩を形成したものである。 The graft copolymer used in the present invention has the above-mentioned monomer having an amino group and a macromonomer as copolymer components, and further, a salt formed by the amino group and the organic acid compound of the monomer. There is a structure as shown in FIG. In FIG. 4, in the graft copolymer, a monomer unit 51 having an amino group forms a main chain by a polymerization reaction, and a polymerizable group site (group site having an ethylenically unsaturated double bond) of the macromonomer in the polymerization reaction. ) 52 is simultaneously polymerized with a monomer having an amino group (nitrogen-containing monomer), and the macromonomer forms a side chain as a polymer chain 53 while being connected to the group site having the ethylenically unsaturated double bond, The acid compound 54 forms a salt with the amino group of the monomer unit 51 having an amino group.
<有機酸化合物>
本発明において用いられる有機酸化合物は、前述したアミノ基を有するモノマーのアミノ基と塩形成をするものであれば、特に限定されない。
本発明においては、上記有機酸化合物を用いることにより、顔料分散剤を、顔料の分散性及び安定性に優れたものとすることができ、さらに塩形成部位が、アルカリ現像時のアルカリ水溶液に対して高い溶解性を有することから、アルカリ現像性に優れたものとすることができる。
<Organic acid compound>
The organic acid compound used in the present invention is not particularly limited as long as it forms a salt with the amino group of the monomer having an amino group described above.
In the present invention, by using the organic acid compound, the pigment dispersant can be made excellent in the dispersibility and stability of the pigment, and the salt-forming site can be used with respect to the alkaline aqueous solution during alkali development. In addition, since it has high solubility, it can be excellent in alkali developability.
有機酸化合物としては、中でも、下記一般式(II)及び/又は下記一般式(III)で表される化合物であることが好ましい。 Among them, the organic acid compound is preferably a compound represented by the following general formula (II) and / or the following general formula (III).
Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Rb’で示される1価の基である。Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。Ra、Ra’、Rb、Re及びRfにおいて、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数を示す。)
R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R b ′ . R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or - it is a monovalent group represented by [(CH 2) t -O] u -R e.
R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, -CHO, -CH 2 CHO, -CO- CH = CH 2, a monovalent group represented by -CO-C (CH 3) = CH 2 or -CH 2 COOR f, R f is hydrogen or C It is an alkyl group of formula 1-5. In R a , R a ′ , R b , R e and R f , each of the alkyl group, alkenyl group, aralkyl group and aryl group may have a substituent.
s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, and u is an integer of 1 to 18. )
上記一般式(II)において、Ra及びRa’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]a−Re、−[(CH2)b−O]c−Re又は−O−Ra”を示し、Ra及びRa’のうちいずれかは炭素原子を含む。尚、Ra及びRa’が芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば、炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
上記炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記R5で示したとおりである。
In the general formula (II), R a and R a ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, or — [ CH (R c ) —CH (R d ) —O] a —R e , — [(CH 2 ) b —O] c—R e or —O—R a ″ , and R a and R a ′ One of them contains a carbon atom, and when R a and R a ′ have an aromatic ring, an appropriate substituent on the aromatic ring, for example, a linear or branched alkyl having 1 to 4 carbon atoms. It may have a group or the like.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group is as shown by the R 5.
上記炭素数2〜18のアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基などを挙げることができる。アルケニル基の二重結合の位置には限定はないが、得られたポリマーの反応性の点からは、アルケニル基の末端に二重結合があることが好ましい。 The alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such alkenyl groups include vinyl groups, allyl groups, propenyl groups, various butenyl groups, various hexenyl groups, various octenyl groups, various decenyl groups, various dodecenyl groups, various tetradecenyl groups, various hexadecenyl groups, various octadecenyl groups, A cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclooctenyl group, etc. can be mentioned. The position of the double bond of the alkenyl group is not limited, but from the viewpoint of the reactivity of the polymer obtained, it is preferable that there is a double bond at the terminal of the alkenyl group.
Ra及び/又はRa’が、−O−Ra”の場合、酸性リン酸エステルとなる。上記Ra”は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]a−Re、又は−[(CH2)b−O]c−R8で示される1価の基である。
上記炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記のR5で示したとおりであり、炭素数2〜18のアルケニル基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。尚、Ra”が芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
When R a and / or R a ′ is —O—R a ″ , it is an acidic phosphate ester. The R a ″ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, A monovalent group represented by an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] a —R e , or — [(CH 2 ) b —O] c —R 8 ; is there.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the aralkyl group, and the aryl group are as described above for R 5 , and the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms are as described above for R a and R a ′. It is. In addition, when R a ″ has an aromatic ring, it may have an appropriate substituent on the aromatic ring, such as a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
上記Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。Reは水素原子、あるいは置換基を有してもよい、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2、又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数が1〜5の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基である。
上記Reで示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記Reのうちの炭素数1〜18のアルキル基は前記のR5で示したとおりであり、炭素数2〜18のアルケニル基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。
Ra、Ra’及びRa”において、sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数である。sは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、tは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。uは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。
R c and R d each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R e is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, aralkyl group, aryl group, —CHO, —CH 2 CHO, —CO It is a monovalent group represented by —CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 , or —CH 2 COOR f , and R f is a hydrogen atom or a straight chain having 1 to 5 carbon atoms. A branched or cyclic alkyl group.
In the monovalent group represented by R e, Examples of the substituent which may have, for example, linear 1 to 4 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group, F, Cl, halogen atom such as Br And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in the above R e is as shown in the above R 5 , and the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms is as shown in the above R a and R a ′. .
In R a , R a ′ and R a ″ , s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, u is an integer of 1 to 18. s is preferably an integer of 1 to 4, Preferably, it is an integer of 1-2, t is preferably an integer of 1-4, more preferably 2 or 3. u is preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2. is there.
上記一般式(III)において、Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]a−Re、−[(CH2)b−O]c−Re又は−O−Rb’を示す。尚、Rbが芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
上記炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記のR5で示したとおりであり、炭素数2〜18のアルケニル基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。
Rbが、−O−Rb’の場合、酸性硫酸エステルとなる。上記Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
上記炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基は、前記のR5で示したとおりであり、炭素数2〜18のアルケニル基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。尚、Rb’が芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
上記Rc、Rd及びReは、前記と同じである。
上記Rb及びRb’において、sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数である。好ましいs、t、uは、上記Ra、Ra’及びRa”と同様である。
In the general formula (III), R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —. O] a -R e, - it shows a [(CH 2) b -O] c -R e , or -O-R b '. In addition, when Rb has an aromatic ring, it may have an appropriate substituent on the aromatic ring, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the aralkyl group, and the aryl group are as described above for R 5 , and the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms are as described above for R a and R a ′. It is.
When R b is —O—R b ′, it becomes an acidic sulfate. R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e. Or a monovalent group represented by — [(CH 2 ) t —O] u —R e .
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the aralkyl group, and the aryl group are as described above for R 5 , and the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms are as described above for R a and R a ′. It is. When R b ′ has an aromatic ring, it may have an appropriate substituent on the aromatic ring, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The above R c , R d and R e are the same as described above.
In said Rb and Rb ', s is an integer of 1-18, t is an integer of 1-5, u is an integer of 1-18. Preferred s, t, and u are the same as R a , R a ′, and R a ″ above.
上記一般式(II)で表される有機酸化合物としては、前記一般式(II)におけるRa及びRa’が、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Re、あるいは、−O−Ra’’で示される1価の基であり、Ra及びRa’のいずれかは炭素原子を含み、且つ、Ra’’が、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、Rc及びRdが、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが顔料分散性に優れたものとすることができる点から好ましい。 As the organic acid compound represented by the general formula (II), R a and R a ′ in the general formula (II) each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, or a substituent. Aryl group or aralkyl group, vinyl group, allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R a ″ , one of R a and R a ′ contains a carbon atom, and R a ″ is a methyl group, ethyl Group, aryl group or aralkyl group which may have a substituent, vinyl group, allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) and t -O] u -R e, R c and R d are each independently represents a hydrogen atom or a methyl group R e is preferable because it can be assumed that -CO-CH = CH 2 or -CO-C (CH 3) = one is CH 2 and excellent pigment dispersibility.
また、一般式(III)で表される有機酸化合物としては、一般式(III)におけるRbが、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Re、あるいは、−O−Rb’で示される1価の基であり、Rb’が、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、Rc及びRdが、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが顔料分散性に優れたものとすることができる点から好ましい。 In addition, as the organic acid compound represented by the general formula (III), R b in the general formula (III) may be a methyl group, an ethyl group, an aryl group which may have a substituent, an aralkyl group, or a vinyl group. , An allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e , or —O—R b ′ R b ′ is a methyl group, an ethyl group, an aryl group or an aralkyl group optionally having a substituent, a vinyl group, an allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e , wherein R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e In which —CO—CH═CH 2 or —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 is excellent in pigment dispersibility It is preferable because it can be used.
中でも、上記一般式(II)及び一般式(III)で表される有機酸化合物は、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’として、芳香環を有することが顔料分散性の点から好ましい。Ra、Ra’及びRa’’の少なくとも1つ、或いは、Rb又はRb’が、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、より具体的には、ベンジル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ビフェニル基であることが、顔料分散性の点から好ましい。前記一般式(II)においては、Ra及びRa’の一方が芳香環を有する場合には、Ra及びRa’の他方は、水素原子や水酸基であるものも好適に用いられる。 Of these, organic acid compound represented by the above general formula (II) and general formula (III), R a, R a 'and / or R a'', and / or as R b and / or R b' From the viewpoint of pigment dispersibility, it preferably has an aromatic ring. At least one of R a , R a ′ and R a ″ , or R b or R b ′ , an aryl group or aralkyl group which may have a substituent, more specifically, a benzyl group, A phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are preferable from the viewpoint of pigment dispersibility. In the general formula (II), when one of R a and R a ′ has an aromatic ring, the other of R a and R a ′ is preferably a hydrogen atom or a hydroxyl group.
また、耐熱性や耐薬品性、特に耐アルカリ性の点からは、上記一般式(II)及び一般式(III)で表される有機酸化合物としては、リン(P)や硫黄(S)に炭素原子が直接結合した化合物であることが好ましく、Ra及びRa’が、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基であり、Ra及びRa’のいずれかは炭素原子を含むことが好ましい。また、Rbが、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基であることが好ましい。
顔料分散性、耐熱性、耐薬品性、及び耐アルカリ性の点からは、中でも特に、リン(P)や硫黄(S)にアリール基が直接結合した化合物であることが好ましく、Ra及びRa’のいずれか、或いは、Rbが、置換基を有していても良いアリール基であることが好ましい。
In addition, from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance, particularly alkali resistance, organic acid compounds represented by the above general formula (II) and general formula (III) include carbon (P), sulfur (S), and carbon. A compound in which atoms are directly bonded is preferable, and R a and R a ′ each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl A monovalent group represented by a group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e , R a and Any of R a ′ preferably contains a carbon atom. R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e. , — [(CH 2 ) t —O] u —R e is preferably a monovalent group.
From the viewpoint of pigment dispersibility, heat resistance, chemical resistance, and alkali resistance, a compound in which an aryl group is directly bonded to phosphorus (P) or sulfur (S) is particularly preferable, and R a and R a It is preferable that either R ′ or R b is an aryl group which may have a substituent.
また、上記一般式(II)及び一般式(III)で表される有機酸化合物は、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’としては、重合性基を有するもの、すなわち、ビニル基、アリル基あるいは−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、且つ、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが好ましく、特に、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’が、ビニル基、アリル基、2−メタクリロイルオキシエチル基、2−アクリロイルオキシエチル基であるものが好ましい。
このような場合には、本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を用いて着色層を形成する際の露光時に、上記重合性基同士及び/又は上記重合性基と、本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂及び多官能性モノマー等とを容易に重合することができ、カラーフィルタの着色層中において、上記顔料分散剤が、安定に存在することを可能とする。このようなカラーフィルタを用いて液晶表示装置を製造した際には、液晶層等へ上記顔料分散剤がブリードアウトすることを防止することができる。
The organic acid compound represented by the above general formula (II) and general formula (III), R a, R a 'and / or R a'', and / or as R b and / or R b' Has a polymerizable group, that is, a vinyl group, an allyl group, or — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u. It is preferable that -R e and R e is -CO-CH = CH 2 or -CO-C (CH 3 ) = CH 2 , especially R a , R a ′ and / or R a ′. ' And / or R b and / or R b' are preferably vinyl, allyl, 2-methacryloyloxyethyl, or 2-acryloyloxyethyl.
In such a case, the above-mentioned polymerizable groups and / or the above-mentioned polymerizable groups and the color of the present invention are exposed during exposure when a colored layer is formed using the red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention. It is possible to easily polymerize an alkali-soluble resin, a polyfunctional monomer, and the like contained in a red photosensitive resin composition for a filter, and that the pigment dispersant is stably present in a colored layer of a color filter. Make it possible. When a liquid crystal display device is manufactured using such a color filter, the pigment dispersant can be prevented from bleeding out to the liquid crystal layer or the like.
また、当該有機酸化合物が、重合性基を含むことにより、着色層形成に用いる前に、当該有機酸化合物が有する重合性基同士を重合させることができ、その結果顔料分散剤が高分子量化されるため、着色層形成の現像時において、未露光箇所のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、アルカリ現像性に特に優れるものとすることができる。 In addition, since the organic acid compound contains a polymerizable group, the polymerizable groups of the organic acid compound can be polymerized before being used for forming the colored layer, and as a result, the pigment dispersant has a high molecular weight. Therefore, the red photosensitive resin composition for a color filter at an unexposed portion can be made particularly excellent in alkali developability during development for forming a colored layer.
本発明で用いられるグラフト共重合体における該有機酸化合物の含有量は、良好な分散安定性が発揮されるのであればよく、特に制限はないが、一般にモノマー由来の構成単位に含まれるアミノ基に対して、0.05〜1.0モル当量が好ましい。
中でも、該有機酸化合物の含有量は前記アミノ基に対して、0.2〜0.8モル当量であることが好ましい。このように、前記アミノ基に対して所定量の一部が塩形成され、所定量の一部がアミノ基としてグラフト共重合体中に残存することにより、顔料の吸着力、黄色顔料のスルホン化誘導体との相互作用が高まり、顔料分散性及び顔料分散安定性がより優れるようになる。また、顔料分散剤や樹脂組成物の粘度の増加を抑制したりむしろ粘度を低下させる効果がある。更に、溶剤への溶解性や、樹脂組成物が一度乾燥した後の再溶解性も飛躍的に向上する。
尚、上記該有機酸化合物を2種以上併用する場合、これらを合計した含有量が上記範囲内にあればよい。
The content of the organic acid compound in the graft copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as good dispersion stability is exhibited. The amount is preferably 0.05 to 1.0 molar equivalent.
Especially, it is preferable that content of this organic acid compound is 0.2-0.8 molar equivalent with respect to the said amino group. In this way, a part of a predetermined amount with respect to the amino group is salt-formed, and a part of the predetermined amount remains in the graft copolymer as an amino group. The interaction with the derivative is enhanced, and the pigment dispersibility and the pigment dispersion stability are further improved. Moreover, there is an effect of suppressing an increase in the viscosity of the pigment dispersant or the resin composition, or rather reducing the viscosity. Furthermore, the solubility in a solvent and the re-solubility after the resin composition is once dried are greatly improved.
In addition, when using 2 or more types of the said organic acid compounds together, content which added these should just be in the said range.
本発明の顔料分散液、及びカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物においては、顔料分散剤として、前述したように、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基からなるマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であり、さらに前記窒素含有モノマーが有するアミノ基と、有機酸化合物とが塩を形成してなる塩型グラフト共重合体が用いられる。
このような塩型グラフト共重合体を顔料分散剤として用いることにより、本発明のカラーフィルタ用顔料分散液、及びカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、顔料の分散安定性に優れたものとすることができる。
In the pigment dispersion of the present invention and the red photosensitive resin composition for a color filter, as described above, as a pigment dispersant, a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, a polymer chain, and its A graft copolymer containing a macromonomer composed of a group having an ethylenically unsaturated double bond at the end as a copolymerization component, and the amino group of the nitrogen-containing monomer and an organic acid compound form a salt A salt-type graft copolymer is used.
By using such a salt-type graft copolymer as a pigment dispersant, the pigment dispersion for a color filter of the present invention and the red photosensitive resin composition for a color filter are excellent in pigment dispersion stability. can do.
<塩型グラフト共重合体の製造>
本発明において、顔料分散剤として用いる塩型グラフト共重合体の製造方法としては、前記のアミノ基を有するモノマーと、ポリマー鎖とその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基とからなるマクロモノマーとを共重合体成分として含有し、かつ窒素含有モノマーが有するアミノ基と、有機酸化合物とが塩を形成したものを製造することができる方法であればよく特に限定されない。本発明においては、例えば、前記モノマーと前記マクロモノマーと、必要に応じてその他のモノマーとを公知の重合手段を用いてグラフト重合させることが可能である。次いで、該溶媒中に上記有機酸化合物を添加し、攪拌することにより塩型グラフト共重合体を製造することができる。なお、上記重合においては、重合に一般的に用いられる添加剤、例えば重合開始剤、分散安定剤、連鎖移動剤などを用いてもよい。
<Production of salt-type graft copolymer>
In the present invention, a method for producing a salt-type graft copolymer used as a pigment dispersant includes a macromolecule comprising the above-mentioned monomer having an amino group, a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal. The method is not particularly limited as long as it is a method that can produce a salt containing a monomer and an amino group of a nitrogen-containing monomer and an organic acid compound. In the present invention, for example, the monomer, the macromonomer, and, if necessary, other monomers can be graft-polymerized using a known polymerization means. Next, the salt-type graft copolymer can be produced by adding the organic acid compound to the solvent and stirring. In the above polymerization, additives generally used in the polymerization, for example, a polymerization initiator, a dispersion stabilizer, a chain transfer agent and the like may be used.
本発明のカラーフィルタ用顔料分散液、及びカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物において、顔料分散剤としては、上記塩型グラフト共重合体を1種用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよく、その含有量は、用いる顔料の種類、更に感光性樹脂組成物中の固形分濃度等に応じて適宜選定される。本発明のカラーフィルタ用顔料分散液、及びカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物において、顔料分散剤としては、顔料100質量部に対して、通常、5〜200質量部の範囲であり、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。塩型グラフト共重合体の含有量が上記範囲内にあれば、顔料を均一に分散させることができる。また、感光性樹脂組成物において、相対的にアルカリ可溶性樹脂、多官能性モノマーの配合比率が低下することがなく、十分な硬度を持った着色層が形成できる。
なお本発明において、顔料誘導体以外の含有量を規定する際の、顔料には、顔料の他、顔料誘導体が含まれ、例えば、黄色顔料のスルホン化誘導体も含まれる。
In the pigment dispersion for a color filter and the red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention, as the pigment dispersant, one type of the above salt-type graft copolymer may be used, or two or more types may be used in combination. The content thereof may be appropriately selected according to the type of pigment used, the solid content concentration in the photosensitive resin composition, and the like. In the pigment dispersion for a color filter and the red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention, the pigment dispersant is usually in the range of 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. 100 parts by mass is preferable, and 20 to 80 parts by mass is more preferable. If the content of the salt-type graft copolymer is within the above range, the pigment can be uniformly dispersed. Moreover, in the photosensitive resin composition, a colored layer having sufficient hardness can be formed without relatively reducing the blending ratio of the alkali-soluble resin and the polyfunctional monomer.
In the present invention, the pigment used to define the content other than the pigment derivative includes a pigment derivative in addition to the pigment, for example, a sulfonated derivative of a yellow pigment.
(溶媒)
本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液には、顔料を分散させるために溶媒が含まれる。顔料分散液に用いる溶媒としては、該顔料分散液中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶媒であればよく、特に限定されない。
本発明の顔料分散液に用いる溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶媒;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、メ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、乳酸エチルなどのエステル系溶媒;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒;メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶媒;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶媒;ジエチルエーテル、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ジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;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−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶媒;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶媒;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶媒などの有機溶媒が挙げられる。これらの溶媒の中では、メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶媒;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶媒;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ジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶媒;メ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、乳酸エチルなどのエステル系溶媒;シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(CH3OCH2CH(CH3)OCOCH3)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(BCA)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
(solvent)
The red pigment dispersion for color filter according to the present invention contains a solvent for dispersing the pigment. The solvent used in the pigment dispersion is not particularly limited as long as it is an organic solvent that does not react with each component in the pigment dispersion and can dissolve or disperse them.
Examples of the solvent used in the pigment dispersion of the present invention include alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, N-propyl alcohol, and i-propyl alcohol; cellosolv solvents such as methoxy alcohol and ethoxy alcohol; methoxyethoxyethanol, Carbitol solvents such as ethoxyethoxyethanol; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; methoxyethyl acetate , Propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxy Cellosolve acetate solvents such as til acetate and ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, and butyl carbitol acetate (BCA); Diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol Ether solvents such as monomethyl ether and tetrahydrofuran; aprotic amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactone solvents such as γ-butyrolactone; benzene, toluene and xylene , Unsaturated hydrocarbon solvents such as naphthalene; saturated hydrocarbons such as N-heptane, N-hexane and N-octane Organic solvents such as system solvents can be mentioned. Among these solvents, cellosolve acetate solvents such as methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA); ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; methyl methoxypropionate, ethoxypropionic acid Ester solvents such as ethyl and ethyl lactate; ketone solvents such as cyclohexanone are preferred Used. Among them, as the solvent used in the present invention, propylene glycol monomethyl ether acetate (CH 3 OCH 2 CH (CH 3 ) OCOCH 3 ), propylene glycol monomethyl ether, butyl carbitol acetate (BCA), 3-methoxy-3-methyl- One or more selected from the group consisting of 1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate and cyclohexanone is preferable from the viewpoint of solubility of other components and coating suitability.
これらの溶媒は単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の顔料分散液は、以上のような溶媒を、当該溶媒を含む顔料分散液の全量に対して、通常は60〜85質量%の割合で用いて調製する。溶媒が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性が低下しやすい。また、溶媒が多すぎると、顔料濃度が低下し、樹脂組成物を調製後目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
The pigment dispersion of the present invention is prepared by using the solvent as described above usually at a ratio of 60 to 85% by mass with respect to the total amount of the pigment dispersion containing the solvent. When the amount of the solvent is too small, the viscosity increases and the pigment dispersibility tends to decrease. Moreover, when there are too many solvents, a pigment density | concentration will fall and it may be difficult to achieve the chromaticity coordinate which makes a resin composition the target after preparation.
(他の顔料誘導体)
本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料誘導体を含んでいても良い。このような顔料誘導体は、顔料骨格に官能基を付与し、様々な機能を顔料に付加する役割を持つ化合物である。顔料分散時に顔料誘導体を顔料に添加すると、顔料誘導体の顔料類似骨格が顔料表面に吸着もしくは結合し、それにより顔料の表面が極性を有するようになったり、顔料表面が安定化する。これにより、分散剤と顔料間の親和性が向上し、分散性、分散安定性を向上させたり、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料同士の凝集を抑制することができると考えられている。
(Other pigment derivatives)
Other pigment derivatives may be included as long as the effect of the present invention is not impaired. Such a pigment derivative is a compound having a role of imparting a functional group to the pigment skeleton and adding various functions to the pigment. When a pigment derivative is added to the pigment at the time of pigment dispersion, the pigment-like skeleton of the pigment derivative is adsorbed or bonded to the pigment surface, whereby the pigment surface becomes polar or the pigment surface is stabilized. As a result, the affinity between the dispersant and the pigment is improved, so that the dispersibility and dispersion stability can be improved, and the aggregation of the pigments can be suppressed even after the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process. ing.
本発明の顔料分散液においては、更に、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後において顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体を用いることが好ましい。ジケトピロロピロール系赤色顔料の分散時間を長くする等により分散を強化した場合に、高温加熱工程後において顔料の凝集が生じ、却ってコントラストが低下する場合がある。この場合に、顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体を併用すると、高温加熱工程後において顔料の凝集を抑制できるので、微分散が保持され、特に高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能になる。その他、黄色顔料のフタルイミドアルキル化誘導体を用いても良い。 In the pigment dispersion of the present invention, it is further preferable to use a diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing aggregation of the pigment after the high-temperature heating step in the color filter manufacturing step. When the dispersion is reinforced by increasing the dispersion time of the diketopyrrolopyrrole red pigment or the like, the aggregation of the pigment may occur after the high temperature heating step, and the contrast may be lowered. In this case, when a diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing pigment aggregation is used in combination, the pigment aggregation can be suppressed after the high-temperature heating step, so that fine dispersion is maintained, and particularly high brightness and high contrast are achieved. Can be achieved. In addition, a phthalimide alkylated derivative of a yellow pigment may be used.
<ジケトピロロピロール系顔料誘導体>
カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後において顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体としては、中でも、下記一般式(1)で表される環状イミドアルキル基を有するジケトピロロピロール系赤色顔料のイミドアルキル化誘導体、及び下記一般式(2)で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体よりなる群から選択される1種以上のジケトピロロピロール系顔料誘導体を用いることが好ましい。
<Diketopyrrolopyrrole pigment derivative>
As the diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing the aggregation of the pigment after the high-temperature heating step in the color filter production process, among others, the diketopyrrolo having a cyclic imide alkyl group represented by the following general formula (1) Use of at least one diketopyrrolopyrrole pigment derivative selected from the group consisting of an imide alkylated derivative of a pyrrole red pigment and an asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative represented by the following general formula (2) preferable.
上記一般式(1)で表される環状イミドアルキル基を有するジケトピロロピロール系赤色顔料のイミドアルキル化誘導体は分子内、分子間で、ジケトピロロピロール系赤色顔料の水素結合部位と水素結合を形成することで、ジケトピロロピロール系赤色顔料の水素結合部位をブロックし、他のジケトピロロピロール系赤色顔料が分子レベルで近づけないようにすることで結晶が成長しにくくなると推測される。
上記一般式(1)で表される環状イミドアルキル基を有するジケトピロロピロール系赤色顔料のイミドアルキル化誘導体において、環状イミドアルキル基は、顔料を構成する顔料骨格に、上記一般式(1)で表されるアルキレン基Rで結合する。
The imide alkylated derivative of a diketopyrrolopyrrole red pigment having a cyclic imidoalkyl group represented by the above general formula (1) is an intramolecular or intermolecular, hydrogen bond site and hydrogen bond of the diketopyrrolopyrrole red pigment. It is speculated that the formation of this will block the hydrogen bonding site of the diketopyrrolopyrrole red pigment and prevent other diketopyrrolopyrrole red pigments from approaching at the molecular level, making it difficult for crystals to grow. .
In the imide alkylated derivative of a diketopyrrolopyrrole red pigment having a cyclic imidoalkyl group represented by the general formula (1), the cyclic imidoalkyl group is incorporated into the pigment skeleton constituting the pigment. And an alkylene group R represented by
一般式(1)中、Rの炭素数1〜6のアルキレン基としては、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基等が挙げられる。中でも、製造が容易な点から、アルキレン基としては、メチレン基であることが好ましい。 In general formula (1), examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms of R include a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a propylene group. And various butylene groups. Among these, from the viewpoint of easy production, the alkylene group is preferably a methylene group.
一般式(1)中、Xは、アリーレン基を表し、1,2−フェニレン、1,2−ナフチレン、2,3−ナフチレン、1,8−ナフチレン、及び2,2’−ビフェニレン等が挙げられる。一般式(1)中のXとしては、フタルイミドとなる1,2−フェニレン、及び、ナフタルイミドとなる1,8−ナフチレンが好ましい。 In general formula (1), X represents an arylene group, and examples thereof include 1,2-phenylene, 1,2-naphthylene, 2,3-naphthylene, 1,8-naphthylene, and 2,2′-biphenylene. . As X in the general formula (1), 1,2-phenylene serving as phthalimide and 1,8-naphthylene serving as naphthalimide are preferable.
一般式(1)中、Xのアリーレン基に置換されていても良いハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子が好ましい。
一般式(1)中、Xのアリーレン基に置換されていても良いアリールスルホニル基としては、フェニルスルホニル基、及び、置換されたフェニルスルホニル基、例えば、p−トリルスルホニル基、p−クロロフェニルスルホニル基、p−ブロモフェニルスルホニル基等を挙げることができる。
一般式(1)中、Xのアリーレン基に置換されていても良いアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ベンジル基等を挙げることができる。
In the general formula (1), the halogen atom that may be substituted with the arylene group of X is preferably a chlorine atom or a bromine atom.
In the general formula (1), the arylsulfonyl group which may be substituted on the arylene group of X includes a phenylsulfonyl group and a substituted phenylsulfonyl group such as a p-tolylsulfonyl group and a p-chlorophenylsulfonyl group. And p-bromophenylsulfonyl group.
In the general formula (1), examples of the acyl group that may be substituted with the arylene group of X include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, and a benzyl group.
本発明において用いられる顔料のイミドアルキル化誘導体は、中でも、下記一般式(1’)で表されるフタルイミドアルキル基を有するフタルイミドアルキル化誘導体であることが、効率的に顔料凝集体を抑制できる点から好ましい。 The imide alkylated derivative of the pigment used in the present invention is a phthalimide alkylated derivative having a phthalimide alkyl group represented by the following general formula (1 ′), and can effectively suppress pigment aggregates. To preferred.
一般式(1’)で表されるフタルイミドアルキル基において、アルキレン基Rは、上記一般式(1)と同様であってよく、中でも、メチレン基が、効率的に顔料凝集体を抑制できる点から好ましい。 In the phthalimidoalkyl group represented by the general formula (1 ′), the alkylene group R may be the same as that in the general formula (1). Among them, the methylene group can efficiently suppress the pigment aggregate. preferable.
また、上記特定のイミドアルキル基の置換数は、1〜5が挙げられるが、1〜2であることが好ましく、中でも1であることが、効率的に顔料凝集体を抑制できる点から好ましい。
顔料のイミドアルキル化誘導体の分子量が小さい方が、重量あたりの有効成分の割合が増えるため、効率的に顔料凝集体を抑制できる。
Moreover, although 1-5 are mentioned as the number of substitution of the said specific imide alkyl group, it is preferable that it is 1-2, and it is preferable from the point which can suppress a pigment aggregate efficiently that it is 1 especially.
As the molecular weight of the imide alkylated derivative of the pigment is smaller, the proportion of the active ingredient per weight increases, so that the pigment aggregate can be efficiently suppressed.
顔料のイミドアルキル化誘導体は、例えば、顔料を、パラホルムアルデヒドとフタルイミド等の特定のイミドとを、三酸化硫黄や硫酸中で、反応させることにより製造することができる。なお、合成方法については、特表2004−501911号公報に詳細に記載され、これを参照することができる。顔料のイミドアルキル化誘導体としては、1種単独で又は2種類以上混合して用いることができる。例えば、アルキレン基の種類、イミドアルキル基の種類、各種イミドアルキル基の置換位置又は置換数が異なるイミドアルキル化誘導体を2種以上混合して用いても良い。 An imide alkylated derivative of a pigment can be produced, for example, by reacting a pigment with a specific imide such as paraformaldehyde and phthalimide in sulfur trioxide or sulfuric acid. In addition, about a synthesis method, it describes in detail in Japanese translations of PCT publication No. 2004-501911, and can refer this. The imide alkylated derivative of the pigment can be used alone or in combination of two or more. For example, two or more types of imide alkylated derivatives having different types of alkylene groups, types of imide alkyl groups, and various imide alkyl group substitution positions or substitution numbers may be used.
一方、上記一般式(2)ジケトピロロピロール誘導体は、ジフェニルジケトピロロピロール骨格を持つ赤色顔料の一方のフェニル基を多環式化合物基としたことにより、上記フタルイミドメチル化ジケトピロロピロール誘導体と同様に、顔料析出抑制機能を有する。なお、非対称型とは、ジケトピロロピロール骨格の2つのピロール環に置換された置換基が異なることをいう。 On the other hand, the above-mentioned general formula (2) diketopyrrolopyrrole derivative is obtained by changing one phenyl group of a red pigment having a diphenyl diketopyrrolopyrrole skeleton to a polycyclic compound group, whereby the phthalimidomethylated diketopyrrolopyrrole derivative. As well as a pigment precipitation inhibiting function. The asymmetric type means that the substituents substituted on the two pyrrole rings of the diketopyrrolopyrrole skeleton are different.
一般式(2)におけるフェニル基に置換されたA1は、ハロゲン原子、ベンジル基、フェニル基、及び炭素数1〜10の直鎖又は分枝のアルキル基よりなる群から選択される置換基である。当該特定の置換基A1の場合には、本発明の効果を大きく妨げることはない。なお、A1がフェニル基の場合であって、Pcがビフェニル基である場合には、ジケトピロロピロール骨格の2つのピロール環に対して対称的な構造にならないように、A1のフェニル基は結合する。
一般式(2)におけるフェニル基としては、置換基を有しない(n=0である)ことが好ましい。フェニル基に塩素等、置換基が無い方が、顔料に作用する側の立体障害が小さく、顔料の一次粒子の表面により多く水素結合したり、吸着したりできるため、顔料析出抑制が向上する。
置換基A1を有する場合のA1としては、中でも、ハロゲン原子、炭素数1〜3の直鎖又は分枝のアルキル基であることが、立体障害が小さく、顔料に対する吸着を妨げない点から好ましい。ハロゲン原子としては、Cl、Brなどが挙げられる。炭素数1〜3の直鎖又は分枝のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
A 1 substituted with a phenyl group in the general formula (2) is a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a benzyl group, a phenyl group, and a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. is there. In the case of the specific substituent A 1 , the effect of the present invention is not greatly hindered. In the case where A 1 is a phenyl group and Pc is a biphenyl group, the phenyl group of A 1 is not symmetric with respect to the two pyrrole rings of the diketopyrrolopyrrole skeleton. Join.
The phenyl group in the general formula (2) preferably has no substituent (n = 0). When there is no substituent such as chlorine in the phenyl group, the steric hindrance on the side acting on the pigment is small, and more hydrogen bonding or adsorption can be performed on the surface of the primary particle of the pigment.
The A 1 when having a substituent A 1, among others, a halogen atom, be straight-chain or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the steric hindrance is small, from the viewpoint that does not interfere with the adsorption to the pigment preferable. Examples of the halogen atom include Cl and Br. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group.
一般式(2)のPcにおける、多環式化合物基とは、環構造を2つ以上含む多環式化合物から水素原子を1個除いた残りの原子団をいう。ここでの多環式化合物は、2環以上が縮合した縮合多環式化合物だけでなく、環構造が直接相互に連結された非縮合多環式化合物も含まれる。また環構造としては、芳香族炭化水素、芳香族複素環式化合物、非芳香族複素環式化合物、脂肪族環状炭化水素が挙げられる。環構造としては、中でも、芳香族炭化水素、芳香族複素環式化合物、非芳香族複素環式化合物が、剛直な立体障害となる点から好ましい。 The polycyclic compound group in Pc of the general formula (2) refers to the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from a polycyclic compound containing two or more ring structures. The polycyclic compound here includes not only a condensed polycyclic compound in which two or more rings are condensed, but also a non-condensed polycyclic compound in which ring structures are directly connected to each other. Examples of the ring structure include aromatic hydrocarbons, aromatic heterocyclic compounds, non-aromatic heterocyclic compounds, and aliphatic cyclic hydrocarbons. Among these, aromatic hydrocarbons, aromatic heterocyclic compounds, and non-aromatic heterocyclic compounds are preferable from the viewpoint of causing rigid steric hindrance.
芳香族炭化水素の単環構造としては、ベンゼンが挙げられる。芳香族複素環式化合物の単環構造としては、フラン、チオフェン、ピロール等が挙げられる。非芳香族複素環式化合物としては、環式エーテル、ラクトン、環式イミン、ラクタム等の構造が挙げられ、例えば、オキセタン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、ブチロラクトン、エチレンイミン等が挙げられる。また、脂肪族環状炭化水素としては、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る。 Benzene is mentioned as a monocyclic structure of the aromatic hydrocarbon. Examples of the monocyclic structure of the aromatic heterocyclic compound include furan, thiophene, and pyrrole. Non-aromatic heterocyclic compounds include structures such as cyclic ethers, lactones, cyclic imines, and lactams, and examples include oxetane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), butyrolactone, and ethyleneimine. It is done. Examples of the aliphatic cyclic hydrocarbon include cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, and the like.
縮合多環式化合物としては、ナフタレン、インデン、アズレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、クリセン、ナフタセン等の縮合環炭化水素や、ベンゾフラン、イソベンゾフラン等の縮合複素環化合物が挙げられる。また、縮合多環式化合物には、縮合環炭化水素や縮合複素環化合物の一部が水素添加された構造も含まれる。 Examples of the condensed polycyclic compound include condensed ring hydrocarbons such as naphthalene, indene, azulene, fluorene, phenalene, phenanthrene, anthracene, pyrene, chrysene and naphthacene, and condensed heterocyclic compounds such as benzofuran and isobenzofuran. The condensed polycyclic compound also includes a structure in which a part of a condensed ring hydrocarbon or a condensed heterocyclic compound is hydrogenated.
Pcにおける多環式化合物としては、縮合多環式化合物を用いるか、或いは、単環構造同士、縮合多環式化合物同士、又は、単環構造と縮合多環式化合物を、直接結合により相互に連結された多環式化合物を用いる。このような多環式化合物を用いると、相互の水素原子や立体障害によって安定な位置に環構造が強く固定されるため、剛直で加熱時にも動きにくく、顔料析出抑制機能が向上するというメリットがある。 As the polycyclic compound in Pc, condensed polycyclic compounds are used, or monocyclic structures, condensed polycyclic compounds, or a monocyclic structure and a condensed polycyclic compound are directly bonded to each other. Linked polycyclic compounds are used. When such a polycyclic compound is used, the ring structure is strongly fixed at a stable position due to mutual hydrogen atoms and steric hindrance, so that it is rigid and difficult to move even when heated, and has the advantage that the pigment precipitation suppression function is improved. is there.
Pcにおける単環構造同士、縮合多環式化合物同士、又は、単環構造と縮合多環式化合物を、直接結合により相互に連結された多環式化合物の具体例としては、例えば、ビフェニル、1−フェニル−2,5−ジメチルピロール、ビピリジル等が挙げられる。 Specific examples of the polycyclic compound in which the monocyclic structures in Pc, the condensed polycyclic compounds, or the monocyclic structure and the condensed polycyclic compound are connected to each other by a direct bond include biphenyl, -Phenyl-2,5-dimethylpyrrole, bipyridyl and the like.
Pcにおける多環式化合物としては、置換基を有していても良く、当該置換基としては、フェニル基に結合していても良いA1と同じ置換基が挙げられる。 The polycyclic compound in Pc may have a substituent, and examples of the substituent include the same substituent as A 1 which may be bonded to a phenyl group.
Pcにおける多環式化合物としては、炭素数が4〜20であることが好ましく、更に炭素数が5〜18であることが、顔料のジケトピロロピロール骨格に対する吸着性と顔料析出抑制機能の効果のバランス、および溶剤への溶解性の点から好ましい。 The polycyclic compound in Pc preferably has 4 to 20 carbon atoms, and more preferably 5 to 18 carbon atoms, the effect of the pigment adsorbability on the diketopyrrolopyrrole skeleton and the effect of inhibiting pigment precipitation. From the viewpoint of the balance of the above and solubility in a solvent.
本発明で用いられる非対称型ジケトピロロピロール誘導体は、顔料のジケトピロロピロール骨格に対する吸着性と顔料析出抑制機能の効果のバランス、および溶剤への溶解性、ジフェニルジケトピロロピロール骨格を持つ赤色顔料とほぼ同じ色を有し、添加による色変化、輝度低下が少ない点から、中でも、ジケトピロロピロール骨格に芳香族炭化水素が直接結合した構造を有していることが好ましく、下記一般式(2’)で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体であることが好ましい。 The asymmetrical diketopyrrolopyrrole derivative used in the present invention is a red color having a balance between the adsorptivity of the pigment to the diketopyrrolopyrrole skeleton and the effect of the pigment precipitation inhibiting function, and solubility in a solvent, diphenyl diketopyrrolopyrrole skeleton. From the point of having almost the same color as the pigment, less color change due to addition, and less decrease in luminance, among them, it is preferable to have a structure in which an aromatic hydrocarbon is directly bonded to the diketopyrrolopyrrole skeleton. The asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative represented by (2 ′) is preferable.
Ar1〜Ar5における有機基は、少なくとも炭素原子を含む置換基をいう。Ar1〜Ar5における有機基としては、例えば、置換基を有していても良い、直鎖、分岐又は環状の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。当該有機基中には、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子等のヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでいても良い。ヘテロ原子を含んでいる当該有機基としては、例えば、シアノ基、アルコキシ基等が挙げられる。 The organic group in Ar 1 to Ar 5 refers to a substituent containing at least a carbon atom. Examples of the organic group in Ar 1 to Ar 5 include, for example, a linear, branched or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and combinations thereof, which may have a substituent. Is mentioned. The organic group may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, or a silicon atom. Examples of the organic group containing a hetero atom include a cyano group and an alkoxy group.
一般式(2’)中のAr1〜Ar5は、Ar1〜Ar5の少なくとも2つが結合して環状構造を形成しているか、及び/又は、Ar1〜Ar5の少なくとも1つが置換基を有していても良いアリール基又は置換基を有していても良いヘテロアリール基である。Ar1〜Ar5の少なくとも2つが結合して環状構造を形成している場合としては、Ar1〜Ar5の少なくとも2つが結合して、Ar1〜Ar5が結合しているベンゼン環と共に上述の縮合多環式化合物を形成している場合が挙げられる。また、少なくとも1つがアリール基又はヘテロアリール基である場合のアリール基としては、上述の芳香族炭化水素が挙げられ、ヘテロアリール基としては、上述の芳香族複素環式化合物、非芳香族複素環式化合物が挙げられる。また、当該アリール基又はヘテロアリール基が有していても良い置換基としては、ハロゲン原子、ベンジル基、又は炭素数1〜10の直鎖又は分枝のアルキル基が挙げられる。 In Ar 1 to Ar 5 in the general formula (2 ′), at least two of Ar 1 to Ar 5 are bonded to form a cyclic structure, and / or at least one of Ar 1 to Ar 5 is a substituent. Or an aryl group which may have a substituent or a heteroaryl group which may have a substituent. As if it at least two of Ar 1 to Ar 5 to form a ring structure by bonding, described by combining at least two Ar 1 to Ar 5, together with the benzene ring to which Ar 1 to Ar 5 are attached The case where the condensed polycyclic compound is formed. In addition, examples of the aryl group when at least one is an aryl group or a heteroaryl group include the above-described aromatic hydrocarbons, and examples of the heteroaryl group include the above-described aromatic heterocyclic compounds and non-aromatic heterocyclic rings. And formula compounds. Moreover, as a substituent which the said aryl group or heteroaryl group may have, a halogen atom, a benzyl group, or a C1-C10 linear or branched alkyl group is mentioned.
一般式(2)で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体としては、例えば、以下の構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative represented by the general formula (2) include the following structures, but are not limited thereto.
本発明において用いられる一般式(2)で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体は、例えば、特定のピロリノンとベンゾニトリルとを反応させることにより製造することができる。この合成方法については、欧州特許出願公開第0184982号明細書に詳細に記載され、これを参照することができる。非対称型ジケトピロロピロール誘導体としては、1種単独で又は2種類以上混合して用いることができる。 The asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative represented by the general formula (2) used in the present invention can be produced, for example, by reacting a specific pyrrolinone with benzonitrile. This synthetic method is described in detail in European Patent Application Publication No. 0184982, and can be referred to. As an asymmetric type diketopyrrolopyrrole derivative, it can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
本発明において、上記顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体は、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料の100質量部に対して、0〜15質量部含有される。中でも、上記ジケトピロロピロール系顔料誘導体は、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料の100質量部に対して、1〜15質量部、更に3〜15質量部含有されることが好ましい。このような含有量で用いられることにより、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料の凝集が抑制され、特に高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能になる。 In the present invention, the diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing aggregation of the pigment is contained in an amount of 0 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment. Especially, it is preferable that the said diketopyrrolopyrrole pigment derivative is contained 1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of the said diketopyrrolopyrrole-type red pigment, Furthermore, 3-15 mass parts is contained. By using in such a content, the aggregation of the pigment is suppressed even after the high-temperature heating step in the color filter manufacturing step, and particularly high brightness and high contrast can be achieved.
また、前記黄色顔料のスルホン化誘導体と、上記顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体との含有量の比が、20:1〜20:40、中でも20:1〜20:30であることが、色相を大きく変えずに、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料の凝集が抑制され、特に高輝度で且つ高コントラスト化を達成可能になる点から好ましい。
前記黄色顔料のスルホン化誘導体と、上記顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体とを併用すると、それらの相乗効果により、赤色顔料誘導体を単独で用いた場合の色相の変化を抑制でき、輝度も向上でき、かつ耐熱性が向上し、ベイク時のジケトピロロピロール系赤色顔料の結晶析出を抑制でき、且つ高コントラスト化を達成できる。
The ratio of the content of the sulfonated derivative of the yellow pigment and the diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing the aggregation of the pigment is 20: 1 to 20:40, particularly 20: 1 to 20 : 30 is preferable from the viewpoint that the aggregation of the pigment is suppressed even after the high-temperature heating step in the color filter manufacturing step without largely changing the hue, and particularly high brightness and high contrast can be achieved.
When the sulfonated derivative of the yellow pigment and the diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of suppressing aggregation of the pigment are used in combination, the change in hue when the red pigment derivative is used alone due to their synergistic effect. , Brightness can be improved, heat resistance can be improved, crystal precipitation of the diketopyrrolopyrrole red pigment during baking can be suppressed, and high contrast can be achieved.
(その他の顔料)
本発明の顔料分散液には、本発明の効果が損なわれない限り、更に他の顔料が含まれていても良い。他の顔料としては、例えば、他の赤色顔料や、後述の赤色感光性樹脂組成物において述べるような、カラーフィルタの赤色着色層に必要な特定の色味を達成する点から黄色顔料が挙げられる。但し、ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させる際に、黄色顔料のスルホン化誘導体と、上記塩型グラフト共重合体である顔料分散剤が存在することが好ましい。すなわち、本発明に係る赤色顔料分散液は、赤色感光性樹脂組成物を調製する際に、別途黄色顔料分散液と混合される赤色顔料分散液として好適に用いられる。本発明においては、C.I.ピグメントレッド177のようなアントラキノン骨格を有する赤色顔料を含まなくても、また、前記黄色顔料のスルホン化誘導体の原料である黄色顔料を含まなくても、顔料分散性や分散安定性が向上したものとなる。
(Other pigments)
The pigment dispersion of the present invention may further contain other pigments as long as the effects of the present invention are not impaired. Other pigments include, for example, other red pigments and yellow pigments from the viewpoint of achieving a specific color necessary for the red colored layer of the color filter as described in the red photosensitive resin composition described later. . However, when the diketopyrrolopyrrole red pigment is dispersed, it is preferable that a sulfonated derivative of a yellow pigment and a pigment dispersant which is the salt-type graft copolymer are present. That is, the red pigment dispersion according to the present invention is suitably used as a red pigment dispersion that is separately mixed with a yellow pigment dispersion when preparing a red photosensitive resin composition. In the present invention, C.I. I. Even if it does not contain a red pigment having an anthraquinone skeleton such as CI Pigment Red 177, or it does not contain a yellow pigment that is a raw material of the sulfonated derivative of the yellow pigment, it has improved pigment dispersibility and dispersion stability. It becomes.
その他の赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド265等が挙げられる。 Other red pigments include, for example, C.I. Pigment Red 1, C.I. Pigment Red 2, C.I. Pigment Red 3, C.I. Pigment Red 4, C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 6, C.I. Pigment Red 7, C.I. Pigment Red 8, C.I. Pigment Red 9, C.I. Pigment Red 10, C.I. Pigment Red 11, C.I. Pigment Red 12, C.I. Pigment Red 14, C.I. Pigment Red 15, C.I. Pigment Red 16, C.I. Pigment Red 17, C.I. Pigment Red 18, C.I. Pigment Red 19, C.I. Pigment Red 21, C.I. Pigment Red 22, C.I. Pigment Red 23, C.I. Pigment Red 30, C.I. Pigment Red 31, C.I. Pigment Red 32, C.I. Pigment Red 37, C.I. Pigment Red 38, C.I. Pigment Red 40, C.I. Pigment Red 41, C.I. Pigment Red 42, C.I. Pigment Red 48: 1, C.I. Pigment Red 48: 2, C.I. Pigment Red 48: 3, C.I. Pigment Red 48: 4, C.I. Pigment Red 49: 1, C.I. Pigment Red 49: 2, C.I. Pigment Red 50: 1, C.I. Pigment Red 52: 1, C.I. Pigment Red 53: 1, C.I. Pigment Red 57, C.I. Pigment Red 57: 1, C.I. Pigment Red 57: 2, C.I. Pigment Red 58: 2, C.I. Pigment Red 58: 4, C.I. Pigment Red 60: 1, C.I. Pigment Red 63: 1, C.I. Pigment Red 63: 2, C.I. Pigment Red 64: 1, C.I. Pigment Red 81: 1, C.I. Pigment Red 83, C.I. Pigment Red 88, C.I. Pigment Red 90: 1, C.I. Pigment Red 97, C.I. Pigment Red 101, C.I. Pigment Red 102, C.I. Pigment Red 104, C.I. Pigment Red 105, C.I. Pigment Red 106, C.I. Pigment Red 108, C.I. Pigment Red 112, C.I. Pigment Red 113, C.I. Pigment Red 114, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red 144, C.I. Pigment Red 146, C.I. Pigment Red 149, C.I. Pigment Red 150, C.I. Pigment Red 151, C.I. Pigment Red 166, C.I. Pigment Red 168, C.I. Pigment Red 170, C.I. Pigment Red 171, C.I. Pigment Red 172, C.I. Pigment Red 174, C.I. Pigment Red 175, C.I. Pigment Red 176, C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 178, C.I. Pigment Red 179, C.I. Pigment Red 180, C.I. Pigment Red 185, C.I. Pigment Red 187, C.I. Pigment Red 188, C.I. Pigment Red 190, C.I. Pigment Red 193, C.I. Pigment Red 194, C.I. Pigment Red 202, C.I. Pigment Red 206, C.I. Pigment Red 207, C.I. Pigment Red 208, C.I. Pigment Red 209, C.I. Pigment Red 215, C.I. Pigment Red 216, C.I. Pigment Red 220, C.I. Pigment Red 224, C.I. Pigment Red 226, C.I. Pigment Red 242, C.I. Pigment Red 243, C.I. Pigment Red 245, C.I. And CI Pigment Red 265.
(その他の成分)
本発明の顔料分散液には、さらに必要に応じて、顔料分散補助樹脂やその他の成分を配合しても良い。
顔料分散補助樹脂としては、例えば後述する感光性樹脂組成物で例示されるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって顔料粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果がある場合がある。
また、本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料分散剤を含んでいても良い。
また、その他の成分としては、例えば、濡れ性向上のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
(Other ingredients)
If necessary, the pigment dispersion liquid of the present invention may further contain a pigment dispersion auxiliary resin and other components.
As pigment dispersion auxiliary resin, the alkali-soluble resin illustrated with the photosensitive resin composition mentioned later is mentioned, for example. In some cases, the steric hindrance of the alkali-soluble resin makes it difficult for the pigment particles to come into contact with each other, and may have the effect of stabilizing the dispersion or reducing the dispersant due to the dispersion stabilizing effect.
Moreover, as long as the effect of this invention is not impaired, the other pigment dispersant may be included.
Other components include, for example, surfactants for improving wettability, silane coupling agents for improving adhesion, antifoaming agents, repellency inhibitors, antioxidants, anti-aggregation agents, and UV absorbers. Etc.
<顔料分散液の製造方法>
本発明の顔料分散液は、上記溶媒中、上記黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤との存在下で、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させる工程を有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であることを特徴とする。
分散工程において、分散処理を行うための分散機としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜2.00mmが好ましく、より好ましくは0.05〜1.0mmである。
<Method for producing pigment dispersion>
The pigment dispersion of the present invention has a step of dispersing the diketopyrrolopyrrole red pigment in the solvent in the presence of a sulfonated derivative of the yellow pigment and a pigment dispersant, and the pigment dispersant Copolymer containing, as a copolymerization component, a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, and a macromonomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal Further, it is a graft copolymer in which at least a part of an amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group and an organic acid compound form a salt.
In the dispersion process, as a disperser for performing dispersion treatment, a roll mill such as a two-roll or a three-roll, a ball mill such as a ball mill or a vibration ball mill, a paint conditioner, a continuous disk type bead mill, or a bead mill such as a continuous annular type bead mill. Can be mentioned. As a preferable dispersion condition of the bead mill, the bead diameter to be used is preferably 0.03 to 2.00 mm, and more preferably 0.05 to 1.0 mm.
具体的には、ビーズ径が比較的大きめな2mmジルコニアビーズで予備分散を行い、更にビーズ径が比較的小さめな0.1mmジルコニアビーズで本分散することが挙げられる。また、分散後、0.1〜5.0μmのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。 Specifically, preliminary dispersion is performed with 2 mm zirconia beads having a relatively large bead diameter, and main dispersion is further performed with 0.1 mm zirconia beads having a relatively small bead diameter. Moreover, it is preferable to filter with a 0.1-5.0 micrometers membrane filter after dispersion | distribution.
本発明においては、公知の分散機を用いて分散させる分散時間は、適宜調整され特に限定されないが、顔料の平均分散粒径が15〜50nm程度となるように、例えばペイントシェーカーを用いた場合には5〜50時間とすることが、顔料を微細化して高いコントラストを実現する点から好ましい。
このようにして、顔料粒子の分散性に優れた顔料分散液が得られる。該顔料分散液は、顔料分散性に優れたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いられる。
すなわち、顔料分散液とは、後述の感光性樹脂組成物を調製する前段階において、予備調製される(組成物中の顔料分)/(組成物中の顔料以外の固形分)比の高い顔料組成物である。具体的には、(組成物中の顔料分)/(組成物中の顔料以外の固形分)比は通常1.0以上である。顔料分散液と少なくともバインダー成分を混合することにより、顔料分散性に優れたカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を調製することができる。
In the present invention, the dispersion time for dispersion using a known disperser is appropriately adjusted and is not particularly limited. For example, when a paint shaker is used so that the average dispersed particle diameter of the pigment is about 15 to 50 nm. Is preferably 5 to 50 hours from the viewpoint of realizing high contrast by refining the pigment.
In this way, a pigment dispersion having excellent pigment particle dispersibility is obtained. The pigment dispersion is used as a preliminary preparation for preparing a red photosensitive resin composition for a color filter having excellent pigment dispersibility.
That is, the pigment dispersion is a pigment having a high ratio (prepared in the composition) / (solid content other than the pigment in the composition), which is preliminarily prepared in the stage before preparing the photosensitive resin composition described later. It is a composition. Specifically, the ratio of (pigment content in composition) / (solid content other than pigment in composition) is usually 1.0 or more. By mixing the pigment dispersion and at least the binder component, a red resin composition for a color filter having excellent pigment dispersibility can be prepared.
2.カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物
本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物は、少なくとも前記本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを含有することを特徴とする。
2. Red photosensitive resin composition for color filter The red photosensitive resin composition for color filter according to the present invention comprises at least the red pigment dispersion for color filter according to the present invention and a photosensitive binder component. And
本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物は、上記本発明に係る顔料分散液を含むため、特に高輝度を達成し、且つ高コントラスト化の要求も達成するカラーフィルタを形成可能になり、アルカリ現像性にも優れる。
以下、このような本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物に用いられる成分を説明する。
なお、上記本発明に係るカラーフィルタ用赤色顔料分散液に含まれ得る成分については、上記顔料分散液の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、他の顔料と他の顔料分散剤以外、ここでの説明は省略する。
Since the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention includes the pigment dispersion according to the present invention, it is possible to form a color filter that achieves particularly high brightness and also achieves a high contrast requirement. Moreover, it is excellent also in alkali developability.
Hereinafter, the component used for such a red photosensitive resin composition for color filters of this invention is demonstrated.
In addition, about the component which can be contained in the red pigment dispersion liquid for color filters which concerns on the said invention, since the thing similar to what was demonstrated in the location of the said pigment dispersion liquid can be used, another pigment and other pigments can be used. Except for the dispersant, the description here is omitted.
(他の顔料)
本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物には、カラーフィルタにおける用途や仕様に必要とされる色度を達成でき、本発明の効果を損なわない限り、他の黄色顔料や更に橙色等の他の顔料を含有していても良い。
他の顔料としては、黄色顔料を含有することが、カラーフィルタの赤色着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
(Other pigments)
The red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention can achieve chromaticity required for use and specifications in a color filter, and other yellow pigments, oranges and the like as long as the effects of the present invention are not impaired. Other pigments may be contained.
As another pigment, it is preferable to contain a yellow pigment from the viewpoint of improving contrast while achieving a specific color necessary for the red colored layer of the color filter.
<黄色顔料>
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー150もしくはその誘導体顔料、C.I.ピグメントイエロー138及びC.I.ピグメントイエロー139からなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
ここで、C.I.ピグメントイエロー150の誘導体顔料としては、具体的には、少なくとも1種のゲスト化合物のホストとして働く下記化学式またはそれの互変異性構造の1つに従うアゾ化合物のモノ、ジ、トリおよびテトラアニオンと金属Li,Cs,Mg,Cd,Co,Al,Cr,Sn,Pb、特に好適にはNa,K,Ca,Sr,Ba,Zn,Fe,Ni,Cu,MnおよびLaに相当する金属錯体を挙げることができる。
<Yellow pigment>
Examples of yellow pigments include C.I. Pigment Yellow 150 or a derivative pigment thereof, C.I. Pigment Yellow 138 and C.I. It is preferably at least one selected from the group consisting of I. Pigment Yellow 139.
Here, C.I. I. Pigment Yellow 150 derivative pigments specifically include mono-, di-, tri- and tetraanions of azo compounds according to the following chemical formula or one of their tautomeric structures that act as hosts for at least one guest compound And metal complexes corresponding to Li, Cs, Mg, Cd, Co, Al, Cr, Sn, Pb, particularly preferably Na, K, Ca, Sr, Ba, Zn, Fe, Ni, Cu, Mn and La Can be mentioned.
これらの誘導体顔料は、特開2001−354869号公報、特開2005−325350号公報、特開2007−25687号公報、特開2007−23287号公報、特開2007−23288号公報、及び特開2008−24927号公報を参照することにより入手可能である。 These derivative pigments are disclosed in JP 2001-354869, JP 2005-325350, JP 2007-25687, JP 2007-23287, JP 2007-23288, and JP 2008. It can be obtained by referring to Japanese Patent No. -24927.
(感光性バインダー成分)
本発明においては、塗膜に充分な強度、耐久性、密着性を付与する点から、基板上に塗工又は転写などによりパターンを形成後、該塗膜を重合反応により硬化させることができる、バインダー成分を用いる。以下に説明する感光性バインダー成分の他に、エポキシ樹脂のような加熱により重合硬化させることができる熱硬化性のバインダー成分を更に用いてもよい。優れた顔料分散性を有する上記本発明に係る顔料分散液を用いて本発明に係る樹脂組成物を調製するにあたり、その優れた顔料分散性を阻害しないように、適宜バインダー成分を選択する必要がある。
(Photosensitive binder component)
In the present invention, from the point of imparting sufficient strength, durability and adhesion to the coating film, after forming a pattern on the substrate by coating or transfer, the coating film can be cured by a polymerization reaction. A binder component is used. In addition to the photosensitive binder component described below, a thermosetting binder component that can be polymerized and cured by heating such as an epoxy resin may be further used. In preparing the resin composition according to the present invention using the pigment dispersion according to the present invention having excellent pigment dispersibility, it is necessary to appropriately select a binder component so as not to inhibit the excellent pigment dispersibility. is there.
感光性バインダー成分には、紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含み、露光部を硬化させて未露光部を溶解除去することにより露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるネガ型の感光性バインダー成分が挙げられる。
本発明に係るカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物においては、ネガ型感光性バインダー成分であることが、フォトリソグラフィー法によって既存のプロセスを用いて簡便にパターンを形成できる点から好ましい。
The photosensitive binder component contains a photo-curable resin that can be polymerized and cured by light such as ultraviolet rays and electron beams, and the exposed portion is cured and the unexposed portion is dissolved and removed to dissolve and remove the uncoated portion. Negative-type photosensitive binder components that can be prepared.
In the red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention, a negative photosensitive binder component is preferable in that a pattern can be easily formed using an existing process by a photolithography method.
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含むネガ型感光性バインダー成分は、(i)アルカリ可溶性樹脂、(ii)多官能性モノマー、(iii)光重合開始剤、及び増感剤等を配合して構成される。 A negative photosensitive binder component containing a photocurable resin that can be polymerized and cured by light such as ultraviolet rays and electron beams includes (i) an alkali-soluble resin, (ii) a polyfunctional monomer, and (iii) a photopolymerization initiator. And a sensitizer and the like.
(i)アルカリ可溶性樹脂
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は側鎖にカルボキシル基を有するものであり、バインダー樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂であり、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光重合性官能基を含有することにより形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、2種以上混合して使用してもよい。
(I) Alkali-soluble resin The alkali-soluble resin in the present invention has a carboxyl group in the side chain, acts as a binder resin, and is preferably soluble in an alkali developer, particularly preferably used in pattern formation. As long as there is, it can be selected and used as appropriate.
A preferable alkali-soluble resin in the present invention is a resin having a carboxyl group, and specific examples thereof include an acrylic copolymer having a carboxyl group and an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group. Among these, particularly preferred are those having a carboxyl group in the side chain and further having a photopolymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group in the side chain. This is because the film strength of the cured film formed by containing the photopolymerizable functional group is improved. These acrylic copolymers and epoxy acrylate resins may be used as a mixture of two or more.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は感光性樹脂組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位は、感光性樹脂組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能するだけでなく、溶剤に対する溶解性、さらには溶剤再溶解性を向上させる成分としても機能する。
The acrylic copolymer having a carboxyl group is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and an ethylenically unsaturated monomer.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an aromatic carbocyclic ring. The aromatic carbocycle functions as a component that imparts coating properties to the photosensitive resin composition.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an ester group. The structural unit having an ester group not only functions as a component that suppresses alkali solubility of the photosensitive resin composition, but also functions as a component that improves the solubility in a solvent and further the solvent re-solubility.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体としては、例えば、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2,2’−オキシビス(メチレン)ビス−2−プロペノエート、スチレン、γ−メチルスチレン、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどの中から選ばれる1種以上と、(メタ)アクリル酸、アクリル酸の二量体(例えば、東亞合成化学(株)製M−5600)、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの無水物の中から選ばれる1種以上とからなるコポリマーを例示できる。また、上記のコポリマーに、例えばグリシジル基、水酸基等の反応性官能基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させるなどして、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等も例示できるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で、コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加等することにより、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等は、露光時に、後述する多官能性モノマーと重合することが可能となり、着色層がより安定なものとなる点で、特に好適である。
Examples of the acrylic copolymer having a carboxyl group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec- Butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) Acrylate, n-decyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, disi Lopentanyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2,2′-oxybis (methylene) bis-2-propenoate, styrene, γ-methylstyrene, glycidyl (meth) acrylate, 2- Selected from hydroxylethyl (meth) acrylate, 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-methylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N-phenylmaleimide, etc. One or more, (meth) acrylic acid, dimer of acrylic acid (for example, M-5600 manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd.), itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid, anhydrous Copolymer consisting of one or more selected from among objects The can be exemplified. In addition, for example, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced by adding an ethylenically unsaturated compound having a reactive functional group such as a glycidyl group or a hydroxyl group to the above copolymer can be exemplified, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
Among these, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced, for example, by adding an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or a hydroxyl group to the copolymer is polymerized with a polyfunctional monomer described later at the time of exposure. This is particularly suitable in that the colored layer becomes more stable.
カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。この場合、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合が5質量%未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が50質量%を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。 The copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in the carboxyl group-containing copolymer is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass. In this case, when the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is less than 5% by mass, the solubility of the resulting coating film in an alkaline developer is lowered, and pattern formation becomes difficult. On the other hand, when the copolymerization ratio exceeds 50% by mass, there is a tendency that the formed pattern is easily detached from the substrate or the pattern surface is roughened during development with an alkali developer.
カルボキシル基含有共重合体の好ましい分子量は、1,000〜500,000の範囲であり、さらに好ましくは3,000〜200,000である。1,000未満では硬化後のバインダー機能が著しく低下し、500,000を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。 The preferred molecular weight of the carboxyl group-containing copolymer is in the range of 1,000 to 500,000, more preferably 3,000 to 200,000. If it is less than 1,000, the binder function after curing is remarkably lowered, and if it exceeds 500,000, pattern formation may be difficult during development with an alkaline developer.
カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート化合物が適している。
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのエポキシ化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
Although it does not specifically limit as an epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group, The epoxy (meth) obtained by making the reaction material of an epoxy compound and unsaturated group containing monocarboxylic acid react with an acid anhydride. Acrylate compounds are suitable.
Although it does not specifically limit as an epoxy compound, A bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a bisphenol S type epoxy compound, a phenol novolac type epoxy compound, a cresol novolak type epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, or Examples thereof include epoxy compounds such as bisphenolfluorene type epoxy compounds. These may be used alone or in combination of two or more.
不飽和基含有モノカルボン酸としては、例えば(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられる。これら不飽和基含有モノカルボン酸は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。 Examples of the unsaturated group-containing monocarboxylic acid include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, (Meth) acrylic acid dimer, β-furfurylacrylic acid, β-styrylacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, α-cyanocinnamic acid and the like. These unsaturated group-containing monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の二塩基性酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、エンドビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物のような多価カルボン酸無水物誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
このようにして得られるカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート化合物の分子量は特に制限されないが、好ましくは1000〜40000、より好ましくは2000〜5000である。
Acid anhydrides include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendo Dibasic acid anhydrides such as methylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, biphenyl Aromatic polycarboxylic acid anhydrides such as ether tetracarboxylic acid, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, endobicyclo- [2 , 2,1] -Hept-5-ene-2,3-dica Polycarboxylic anhydride derivatives such as carbon anhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The molecular weight of the epoxy (meth) acrylate compound having a carboxyl group thus obtained is not particularly limited, but is preferably 1000 to 40000, more preferably 2000 to 5000.
(ii)多官能性モノマー
本発明における多官能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;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等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物;ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フォスフェート等を挙げることができる。
(Ii) Polyfunctional monomer Examples of the polyfunctional monomer in the present invention include di (meth) acrylates of alkylene glycol such as ethylene glycol and propylene glycol; di (meth) acrylate of polyalkylene glycol such as polyethylene glycol and polypropylene glycol. ) Acrylates; poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc. and their dicarboxylic acid modified products; polyesters, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins , Oligo (meth) acrylates such as silicone resins and spirane resins; both terminal hydroxypoly-1,3-butadiene, both terminal hydroxypolyisoprene, both terminal hydroxypolycaprolactone, etc. Examples thereof include di (meth) acrylates of terminal hydroxylated polymers; tris (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate and the like.
これらの多官能性モノマーのうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、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トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのこはく酸変性物、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テトラ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートのこはく酸変性物、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が好ましい。前記多官能性モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Of these polyfunctional monomers, poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols having three or more valences and their dicarboxylic acid-modified products are preferable. Specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tris. Succinic acid modified product of (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) ) Succinic acid modified products of acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like are preferable. The said polyfunctional monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明における多官能性モノマーの使用量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常、5〜500質量部、好ましくは20〜300質量部である。多官能性モノマーの含有量が上記範囲より少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が溶出する場合があり、また、多官能性モノマーの含有量が上記範囲より多いとアルカリ現像性が低下する可能性がある。 The usage-amount of the polyfunctional monomer in this invention is 5-500 mass parts normally with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin, Preferably it is 20-300 mass parts. If the content of the polyfunctional monomer is less than the above range, the photocuring may not sufficiently proceed and the exposed part may be eluted, and if the content of the polyfunctional monomer is more than the above range, the alkali developability is lowered. there's a possibility that.
(iii)光重合開始剤、及び増感剤等
ネガ型感光性バインダー成分には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、光重合成を有する重合体や光重合成モノマーの反応形式の違い(例えばラジカル重合やカチオン重合等)や、各材料の種類を考慮して適宜選択され、特に限定されない。
(Iii) Photopolymerization initiator, sensitizer and the like The negative photosensitive binder component is usually blended with a photopolymerization initiator having activity with respect to the wavelength of the light source used. The photopolymerization initiator is appropriately selected in consideration of the difference in the reaction format (for example, radical polymerization or cationic polymerization) of the polymer having photopolymerization or the photopolymerization monomer and the kind of each material, and is not particularly limited.
光重合開始剤としては、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、2,3−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物、オキシムエステル系化合物などが挙げられる。これらは1種又は2種以上混合して用いることができる。 Examples of photopolymerization initiators are compounds that generate free radicals by the energy of ultraviolet rays, and include biimidazole compounds, benzoin compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, and polynuclear quinone compounds. , Xanthone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, ketal compounds, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds, thiuram compounds, fluoroamine compounds, oxime ester compounds Compound etc. are mentioned. These can be used alone or in combination.
本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物において用いられる光重合開始剤の含有量は、上記多官能性モノマー100質量部に対して、通常0.01〜100質量部程度、好ましくは5〜60質量部である。この含有量が上記範囲より少ないと十分に重合反応を生じさせることができないため、着色層の硬度を十分なものとすることができない場合があり、一方上記範囲より多いと、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の固形分中の顔料等の含有量が相対的に少なくなり、十分な着色濃度が得られない場合がある。 Content of the photoinitiator used in the red photosensitive resin composition for color filters of this invention is about 0.01-100 mass parts normally with respect to 100 mass parts of said polyfunctional monomers, Preferably it is 5-5. 60 parts by mass. If the content is less than the above range, the polymerization reaction cannot be sufficiently caused, so that the colored layer may not have sufficient hardness. In some cases, the content of the pigment or the like in the solid content of the conductive resin composition is relatively reduced, and a sufficient coloring density cannot be obtained.
また、本発明においては、必要に応じて、前記光重合開始剤と共に、増感剤および硬化促進剤の群から選ばれる1種以上をさらに併用することもできる。前記増感剤の具体例としては、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、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、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。また、前記硬化促進剤の具体例としては、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−4,6−ジメチルアミノピリジン、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール等の連鎖移動剤を挙げることができる。 Moreover, in this invention, 1 or more types chosen from the group of a sensitizer and a hardening accelerator can also be further used together with the said photoinitiator as needed. Specific examples of the sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, ethyl-4- Dimethylaminobenzoate, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone Etc. Specific examples of the curing accelerator include 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-mercapto-4, Examples include chain transfer agents such as 6-dimethylaminopyridine, 1-phenyl-5-mercapto-1H-tetrazole, and 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole.
(その他の顔料分散剤)
感光性樹脂組成物においては、着色層の色度調整の点から、顔料として、黄色顔料等他の顔料が更に用いられ得る。当該他の顔料を分散させるために、上記本発明に係る顔料分散液に用いられた顔料分散剤を用いても良いが、他の顔料分散剤を用いて分散させても良く、感光性樹脂組成物に他の顔料分散剤が含まれていても良い。
他の顔料分散剤としては、特に限定されず、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。また、溶媒に少量溶解するような顔料誘導体を顔料分散剤として用いてもよい。
(Other pigment dispersants)
In the photosensitive resin composition, from the viewpoint of adjusting the chromaticity of the colored layer, other pigments such as a yellow pigment can be further used as the pigment. In order to disperse the other pigment, the pigment dispersant used in the pigment dispersion according to the present invention may be used. Alternatively, the pigment dispersant may be dispersed using another pigment dispersant. Other pigment dispersants may be included in the product.
Other pigment dispersants are not particularly limited, and for example, cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants can be used. Among the surfactants, polymer surfactants (polymer dispersants) as exemplified below are preferable. A pigment derivative that dissolves in a small amount in a solvent may be used as a pigment dispersant.
顔料分散剤は、使用される顔料を良好に分散させるために適宜選択して用いられる。具体例には、ノナンアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、N−ドデシルヘキサデカンアミド、N−オクタデシルプロピオアミド、N,N−ジメチルドデカンアミド及びN,N−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、N,N,N',N'−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N',N'−(テトラヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N'−トリ(ヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N',N'−テトラ(ヒドロキシエチルポリオキシエチレン)−1、2−ジアミノエタン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン及び1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。 The pigment dispersant is appropriately selected and used in order to favorably disperse the pigment used. Specific examples include amide compounds such as nonanamide, decanamide, dodecanamide, N-dodecylhexadecanamide, N-octadecylpropioamide, N, N-dimethyldodecanamide and N, N-dihexylacetamide, diethylamine, diheptylamine, Amine compounds such as dibutylhexadecylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylmethanamine, triethylamine, tributylamine and trioctylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N, N ′, N ′-(tetrahydroxyethyl) -1,2-diaminoethane, N, N, N′-tri (hydroxyethyl) -1,2-diaminoethane, N, N, N ′, N′-tetra (hydroxyethyl) Polyoxyethylene) -1,2-diaminoethane, 1 , 4-bis (2-hydroxyethyl) piperazine and amines having a hydroxy group such as 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, and the like, and other compounds such as nipecotamide, isonipecotamide, and nicotinamide are listed. be able to.
さらに、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類等を挙げることができる。 Further, (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as polyacrylic acid esters; (partial) amine salts, (partial) ammonium salts of (co) polymers of unsaturated carboxylic acid such as polyacrylic acid ( Partially) alkylamine salts; (co) polymers of hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid esters such as hydroxyl group-containing polyacrylates and their modified products; polyurethanes; unsaturated polyamides; polysiloxanes; long-chain polyaminoamide phosphorus Acid salts; amides obtained by the reaction of poly (lower alkyleneimine) and free carboxyl group-containing polyester, salts thereof, and the like can be mentioned.
(任意添加成分)
本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ各種添加剤を含むものであってもよい。該添加剤としては、例えば重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、密着促進剤等などが挙げられる。
これらの中で、用いることができる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類等を挙げることができる。また、その他にもフッ素系界面活性剤も用いることができる。
さらに、可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等が挙げられる。消泡剤、レベリング剤としては、例えばシリコン系、フッ素系、アクリル系の化合物等が挙げられる。
(Optional additive)
The red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention may contain various additives as necessary within a range that does not impair the object of the present invention. Examples of the additive include a polymerization terminator, a chain transfer agent, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, an antifoaming agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, and an adhesion promoter.
Among these, surfactants that can be used include, for example, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene Examples include glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid esters, fatty acid-modified polyesters, and tertiary amine-modified polyurethanes. In addition, a fluorosurfactant can also be used.
Furthermore, examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl. Examples of the antifoaming agent and leveling agent include silicon-based, fluorine-based, and acrylic compounds.
<感光性樹脂組成物における各成分の配合割合>
顔料の合計の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量に対して、10〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%の割合で配合することが好ましい。顔料が少なすぎると、感光性樹脂組成物を所定の膜厚(例えば1.0〜3.0μm)に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがあり、また顔料が多すぎると、感光性樹脂組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがあり、またその感光性樹脂組成物中の顔料分散に使われる分散剤の量の比率も多くなるために現像性、耐熱性等の特性も不十分になるおそれがある。尚、本発明において固形分は、上述した溶媒以外のもの全てであり、溶媒中に溶解している多官能性モノマー等も含まれる。
また、顔料分散剤の合計の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量に対して、1〜40質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも5〜30質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が、感光性樹脂組成物の固形分全量に対して、1質量%未満の場合には、顔料を均一に分散することが困難になる恐れがあり、60質量%を超える場合には、硬化性、現像性の低下を招く恐れがある。
アルカリ可溶性樹脂、多官能モノマー、及び光開始剤は、これらの合計量が、感光性樹脂組成物の固形分全量に対して15〜89質量%、好ましくは25〜80質量%の割合で配合するのが好ましい。
また、溶媒の含有量としては、着色層を精度良く形成することができるものであれば特に限定されるものではない。該溶媒を含む上記感光性樹脂組成物の全量に対して、通常、65〜95質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも75〜88質量%の範囲内であることが好ましい。上記溶媒の含有量が、上記範囲内であることにより、塗布性に優れたものとすることができる。
<Combination ratio of each component in the photosensitive resin composition>
The total pigment content is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. If the amount of the pigment is too small, there is a possibility that the transmission density when the photosensitive resin composition is applied to a predetermined film thickness (for example, 1.0 to 3.0 μm) may not be sufficient. There is a possibility that the properties as a coating film such as adhesion to the substrate when the composition is applied and cured on the substrate, surface roughness of the cured film, and coating film hardness may be insufficient, and the photosensitive resin. Since the ratio of the amount of the dispersant used for dispersing the pigment in the composition also increases, characteristics such as developability and heat resistance may be insufficient. In addition, in this invention, solid content is all things other than the solvent mentioned above, and the polyfunctional monomer etc. which are melt | dissolving in the solvent are also contained.
In addition, the total content of the pigment dispersant is preferably in the range of 1 to 40% by mass, and more preferably in the range of 5 to 30% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Preferably there is. When the content is less than 1% by mass relative to the total solid content of the photosensitive resin composition, it may be difficult to uniformly disperse the pigment. When the content exceeds 60% by mass, , There is a risk of lowering curability and developability.
The total amount of the alkali-soluble resin, the polyfunctional monomer, and the photoinitiator is blended in a proportion of 15 to 89% by mass, preferably 25 to 80% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Is preferred.
Further, the content of the solvent is not particularly limited as long as the colored layer can be accurately formed. Usually, it is preferably in the range of 65 to 95% by mass, particularly preferably in the range of 75 to 88% by mass, with respect to the total amount of the photosensitive resin composition containing the solvent. When the content of the solvent is within the above range, the coating property can be excellent.
(カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造)
本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造方法は、溶媒中、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤との存在下で、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させて赤色顔料分散液を調製する工程と、
前記赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを混合する工程を有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であることを特徴とする。
(Production of red photosensitive resin composition for color filter)
The method for producing a red photosensitive resin composition for a color filter according to the present invention comprises the steps of dispersing the diketopyrrolopyrrole red pigment in a solvent in the presence of a sulfonated derivative of a yellow pigment and a pigment dispersant. A step of preparing a pigment dispersion;
A step of mixing the red pigment dispersion and a photosensitive binder component, wherein the pigment dispersant is composed of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, a polymer chain, and an ethylenic group at its end. A graft copolymer containing, as a copolymerization component, a macromonomer containing a group having an unsaturated double bond, and further comprising at least one amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group It is a graft copolymer in which a part and an organic acid compound form a salt.
カラーフィルタの赤色着色層に必要な特定の色味を達成するために、必要に応じて、上記本発明に係る赤色顔料分散液に含まれる顔料とは異なる、他の顔料を更に用いる場合には、別途、上記本発明に係る顔料分散液の製造方法と同様にして、予め他の顔料分散液を調製することが好ましい。
この場合には、本発明の感光性樹脂組成物の製造方法としては、本発明に係る顔料分散液と、他の顔料分散液と、感光性バインダー成分、必要に応じて更に、溶媒、各種添加成分とを添加し混合する方法を挙げることができる。
本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物は、予め顔料分散液を製造して用いるので、顔料の凝集を効果的に防ぎ、均一に分散させ得る点から好ましい。
In order to achieve a specific color required for the red colored layer of the color filter, if necessary, when using another pigment different from the pigment contained in the red pigment dispersion according to the present invention as necessary. Separately, it is preferable to prepare another pigment dispersion in advance in the same manner as in the method for producing a pigment dispersion according to the present invention.
In this case, the method for producing the photosensitive resin composition of the present invention includes the pigment dispersion according to the present invention, another pigment dispersion, a photosensitive binder component, and if necessary, a solvent and various additions. Examples of the method include adding and mixing the components.
The red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention is preferable in that a pigment dispersion is produced and used in advance, so that aggregation of pigment can be effectively prevented and dispersed uniformly.
なお、上述の顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体を用いる場合、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造方法は、2つの方法が挙げられる。第一の製造方法は、溶媒中、黄色顔料のスルホン化誘導体と、ジケトピロロピロール系顔料誘導体と、顔料分散剤との存在下で、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させて赤色顔料分散液を調製する工程と、
前記赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを混合する工程を有するものである。
第二の製造方法は、溶媒中、黄色顔料のスルホン化誘導体と、顔料分散剤との存在下で、前記ジケトピロロピロール系赤色顔料を分散させて赤色顔料分散液を調製する工程と、
前記赤色顔料分散液と、ジケトピロロピロール系顔料誘導体と、感光性バインダー成分とを混合する工程を有するものであり、当該製造方法は、コントラストをより高くできる点から好ましい。この製造方法によれば、顔料分散液を調製するまでの工程、すなわち、顔料組成物を調製する顔料処理時や、顔料を分散する時までには、ジケトピロロピロール系顔料誘導体を添加しないので、顔料分散時に顔料表面の極性が弱まることなく、上記黄色顔料のスルホン化誘導体と上記顔料分散剤により顔料の分散性や安定性を従来より向上することができる。次いで、微細化した顔料分散液を調製後に、顔料のジケトピロロピロール系顔料誘導体を添加することにより、高温加熱工程において熱運動により顔料分散剤の吸着が弱まった際には、相対的に顔料表面との吸着力が強い顔料のジケトピロロピロール系顔料誘導体が、代わりに顔料表面を安定化させるのではないかと推定される。その結果、高温時も、ジケトピロロピロール系顔料誘導体が微細に分散された顔料表面を安定化させたまま維持可能であるため、従来よりも高コントラスト化の要求を達成しながら、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後においても顔料凝集体が析出しない塗膜を作製可能であると推定される。
In addition, when using the diketopyrrolopyrrole pigment derivative which has the function to suppress the aggregation of the above-mentioned pigment, there are two methods for producing a red photosensitive resin composition for a color filter. The first production method is to disperse the diketopyrrolopyrrole red pigment in a solvent in the presence of a sulfonated derivative of a yellow pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment derivative, and a pigment dispersant. Preparing a dispersion;
The method includes a step of mixing the red pigment dispersion and a photosensitive binder component.
The second production method comprises a step of preparing a red pigment dispersion by dispersing the diketopyrrolopyrrole red pigment in a solvent in the presence of a sulfonated derivative of a yellow pigment and a pigment dispersant;
The method includes a step of mixing the red pigment dispersion, a diketopyrrolopyrrole pigment derivative, and a photosensitive binder component, and the production method is preferable in that the contrast can be further increased. According to this production method, the diketopyrrolopyrrole pigment derivative is not added until the step of preparing the pigment dispersion, that is, the time of the pigment treatment for preparing the pigment composition or the time of dispersing the pigment. The dispersibility and stability of the pigment can be improved by using the sulfonated derivative of the yellow pigment and the pigment dispersant without reducing the polarity of the pigment surface during the dispersion of the pigment. Next, after preparing the finely divided pigment dispersion, the addition of the pigment diketopyrrolopyrrole pigment derivative, when the adsorption of the pigment dispersant is weakened by thermal motion in the high-temperature heating step, the pigment is relatively It is presumed that the diketopyrrolopyrrole pigment derivative, which has a strong adsorbing power with the surface, may stabilize the pigment surface instead. As a result, it is possible to maintain the surface of the pigment in which the diketopyrrolopyrrole pigment derivative is finely dispersed, even at high temperatures, while maintaining the demand for higher contrast than before. It is presumed that it is possible to produce a coating film in which pigment aggregates do not precipitate even after the high-temperature heating step in the process.
第二の製造方法において、顔料分散液と、ジケトピロロピロール系顔料誘導体とを混合する方法は特に限定されない。例えばバインダー成分と上記ジケトピロロピロール系顔料誘導体とを予め混合して配合されても良い。中でも、上記ジケトピロロピロール系顔料誘導体を、溶媒に溶解乃至分散させた顔料誘導体溶液を調製する工程を有し、当該工程で調製された顔料誘導体溶液を、顔料分散液やバインダー成分と混合することが好ましい。 In the second production method, the method of mixing the pigment dispersion and the diketopyrrolopyrrole pigment derivative is not particularly limited. For example, the binder component and the diketopyrrolopyrrole pigment derivative may be mixed and blended in advance. Among them, the method has a step of preparing a pigment derivative solution in which the diketopyrrolopyrrole pigment derivative is dissolved or dispersed in a solvent, and the pigment derivative solution prepared in the step is mixed with the pigment dispersion or the binder component. It is preferable.
顔料誘導体溶液を調製するための溶媒としては、使用するジケトピロロピロール系顔料誘導体の溶解度(25℃)が1g/L以上であることが好ましく、更に3g/L以上であることが好ましい。
一方、顔料誘導体溶液を調製するための溶媒は、顔料分散液を調製するために用いられる溶媒と相溶性があることが好ましく、顔料誘導体溶液を調製するための溶媒は、顔料分散液を調製するために用いられる溶媒の溶解度(25℃)が100g/L以上であることが好ましく、更に500g/L以上であることが好ましい。
As a solvent for preparing the pigment derivative solution, the solubility (25 ° C.) of the diketopyrrolopyrrole pigment derivative used is preferably 1 g / L or more, and more preferably 3 g / L or more.
On the other hand, the solvent for preparing the pigment derivative solution is preferably compatible with the solvent used for preparing the pigment dispersion, and the solvent for preparing the pigment derivative solution prepares the pigment dispersion. Therefore, the solubility (25 ° C.) of the solvent used for this purpose is preferably 100 g / L or more, and more preferably 500 g / L or more.
ジケトピロロピロール系顔料誘導体を、溶媒中に溶解乃至分散させる方法としては、特に限定されない。溶媒に対して溶解度が高い場合には、混合や加熱処理により溶解する場合もある。一方、溶媒に対して溶解度が低めの場合には、上記顔料分散液を調製する工程で述べたような顔料分散剤、その他の顔料誘導体、顔料分散補助樹脂などを用いた顔料分散方法によって、ジケトピロロピロール系顔料誘導体を、溶媒中に溶解乃至分散させることが好ましい。 A method for dissolving or dispersing the diketopyrrolopyrrole pigment derivative in a solvent is not particularly limited. When the solubility in the solvent is high, it may be dissolved by mixing or heat treatment. On the other hand, when the solubility in the solvent is low, the pigment dispersion method using the pigment dispersant, other pigment derivative, pigment dispersion auxiliary resin, etc. as described in the step of preparing the pigment dispersion is used. It is preferable to dissolve or disperse the ketopyrrolopyrrole pigment derivative in a solvent.
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
[カラーフィルタ]
本発明のカラーフィルタは、前述した本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を硬化させて形成されてなる着色層を有することを特徴とする。
このような本発明のカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図1は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図1によれば、本発明のカラーフィルタ10は、透明基板1と、遮光部2と、着色層3とを有している。
Next, the color filter of the present invention will be described.
[Color filter]
The color filter of the present invention has a colored layer formed by curing the above-described red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention.
Such a color filter of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the color filter of the present invention. According to FIG. 1, the color filter 10 of the present invention has a transparent substrate 1, a light shielding part 2, and a colored layer 3.
(着色層)
本発明のカラーフィルタに用いられる着色層は、前述した本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたものであればよく、特に限定されないが、通常、後述する透明基板上の遮光部の開口部に形成され、該カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物に含まれる顔料の種類によって、3色以上の着色パターンから構成される。
また、当該着色層の配列としては、特に限定されず、例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の一般的な配列とすることができる。また、着色層の幅、面積等は任意に設定することができる。
当該着色層の厚みは、塗布方法、カラーフィルタ用感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度等を調整することにより、適宜制御されるが、通常、1〜5μmの範囲であることが好ましい。
(Colored layer)
The colored layer used in the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it is formed by curing the above-described red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention, and is usually a transparent substrate described later. Depending on the type of pigment formed in the opening of the light-shielding part and contained in the red photosensitive resin composition for color filter, it is composed of a coloring pattern of three or more colors.
In addition, the arrangement of the colored layers is not particularly limited, and for example, a general arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type can be used. Moreover, the width | variety, area, etc. of a colored layer can be set arbitrarily.
Although the thickness of the said colored layer is suitably controlled by adjusting the coating method, the solid content density | concentration of a photosensitive resin composition for color filters, a viscosity, etc., it is preferable normally that it is the range of 1-5 micrometers.
当該着色層は、例えば下記の方法により形成することができる。
まず、前述した本発明のカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて後述する透明基板上に塗布して、ウェット塗膜を形成させる。
次いで、ホットプレートやオーブンなどを用いて、該ウェット塗膜を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、アルカリ可溶性樹脂及び多官能性モノマー等を光重合反応させて、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の塗膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整される。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。加熱条件は、使用するカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物中の各成分の配合割合や、塗膜の厚み等によって適宜選択される。
The colored layer can be formed, for example, by the following method.
First, the above-described red photosensitive resin composition for a color filter of the present invention is applied onto a transparent substrate described later using a coating means such as a spray coating method, a dip coating method, a bar coating method, a coal coating method, or a spin coating method. Apply to form a wet coating.
Next, after drying the wet coating film using a hot plate or oven, it is exposed to light through a mask having a predetermined pattern, and an alkali-soluble resin and a polyfunctional monomer are photopolymerized. And a coating film of a red photosensitive resin composition for a color filter. Examples of the light source used for exposure include ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp, and an electron beam. The exposure amount is appropriately adjusted depending on the light source used, the thickness of the coating film, and the like.
Moreover, in order to promote a polymerization reaction after exposure, you may heat-process. The heating condition is appropriately selected depending on the blending ratio of each component in the red photosensitive resin composition for a color filter to be used, the thickness of the coating film, and the like.
次に、現像液を用いて現像処理し、未露光部分を溶解、除去することにより、所望のパターンで塗膜が形成される。現像液としては、通常、水や水溶性溶媒にアルカリを溶解させた溶液が用いられる。このアルカリ溶液には、界面活性剤などを適量添加してもよい。また、現像方法は一般的な方法を採用することができる。
現像処理後は、通常、現像液の洗浄、感光性樹脂組成物の硬化塗膜の乾燥が行われ、着色層が形成される。なお、現像処理後に、塗膜を十分に硬化させるために加熱処理を行ってもよい。加熱条件としては特に限定はなく、塗膜の用途に応じて適宜選択される。
Next, it develops using a developing solution, a coating film is formed with a desired pattern by melt | dissolving and removing an unexposed part. As the developer, a solution in which an alkali is dissolved in water or a water-soluble solvent is usually used. An appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the alkaline solution. Further, a general method can be adopted as the developing method.
After the development treatment, the developer is usually washed and the cured coating film of the photosensitive resin composition is dried to form a colored layer. In addition, you may heat-process in order to fully harden a coating film after image development processing. The heating conditions are not particularly limited and are appropriately selected depending on the application of the coating film.
(遮光部)
本発明のカラーフィルタにおける遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光部として用いられるものと同様とすることができる。
当該遮光部のパターン形状としては、特に限定されず、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。この遮光部としては、例えば、黒色顔料をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、CrOx膜(xは任意の数)及びCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrOx膜(xは任意の数)、CrNy膜(yは任意の数)及びCr膜が3層積層されたものであってもよい。
当該遮光部が黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものである場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、遮光部用感光性樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。
(Shading part)
The light shielding part in the color filter of the present invention is formed in a pattern on a transparent substrate described later, and can be the same as that used as a light shielding part in a general color filter.
The pattern shape of the light shielding portion is not particularly limited, and examples thereof include a stripe shape and a matrix shape. Examples of the light-shielding portion include those obtained by dispersing or dissolving a black pigment in a binder resin, and metal thin films such as chromium and chromium oxide. The metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated.
When the light-shielding part is a material in which a black colorant is dispersed or dissolved in a binder resin, the light-shielding part can be formed by any method that can pattern the light-shielding part, and is not particularly limited. For example, the photolithographic method using the photosensitive resin composition for light shielding parts, the printing method, the inkjet method etc. can be mentioned.
上記の場合であって、遮光部の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。 In the above case, when a printing method or an inkjet method is used as a method for forming the light shielding portion, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, hydroxy Examples thereof include ethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin and the like.
また、上記の場合であって、遮光部の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、顔料としてカーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料及び感光性樹脂を含有する遮光部用感光性樹脂組成物には、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。 In the above case, when a photolithography method is used as a method for forming the light shielding portion, the binder resin may be, for example, an acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized rubber-based reactive material. A photosensitive resin having a vinyl group is used. In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for a light-shielding part containing a black pigment such as carbon black or titanium black as a pigment and a photosensitive resin. Sensitizers, coatability improvers, development improvers, crosslinking agents, polymerization inhibitors, plasticizers, flame retardants and the like may be added.
一方、遮光部が金属薄膜である場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィー法、マスクを用いた蒸着法、印刷法等を挙げることができる。 On the other hand, when the light shielding part is a metal thin film, the method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as the light shielding part can be patterned, and for example, photolithography, vapor deposition using a mask. Method, printing method and the like.
遮光部の膜厚としては、金属薄膜の場合は0.2〜0.4μm程度で設定され、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものである場合は0.5〜3.0μm程度で設定される。 The thickness of the light shielding part is set to about 0.2 to 0.4 μm in the case of a metal thin film, and 0.5 to 3.0 μm in the case where the black colorant is dispersed or dissolved in the binder resin. Set by degree.
(透明基板)
本発明のカラーフィルタにおける透明基板としては、可視光に対して透明な基材であればよく、特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板を使用することができる。具体的には、石英ガラス、無アルカリガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材が挙げられる。
当該透明基板の厚みは、特に限定されるものではないが、本発明のカラーフィルタの用途に応じて、例えば100μm〜1mm程度のものを使用することができる。
なお、本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、遮光部及び着色層以外にも、例えば、オーバーコート層や透明電極層、さらには配向膜や柱状スペーサ等が形成されたものであってもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate in the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it is a base material transparent to visible light, and a transparent substrate used for a general color filter can be used. Specific examples include inflexible transparent rigid materials such as quartz glass, alkali-free glass, and synthetic quartz plates, or transparent flexible materials having flexibility such as transparent resin films and optical resin plates. It is done.
Although the thickness of the said transparent substrate is not specifically limited, According to the use of the color filter of this invention, the thing of about 100 micrometers-1 mm can be used, for example.
The color filter of the present invention may be one in which, for example, an overcoat layer, a transparent electrode layer, an alignment film, a columnar spacer, or the like is formed in addition to the transparent substrate, the light shielding portion, and the colored layer. .
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、前述した本発明のカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする。
このような本発明の液晶表示装置について、図を参照しながら説明する。図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。図2に例示するように本発明の液晶表示装置40は、カラーフィルタ10と、TFTアレイ基板等を有する対向基板20と、上記カラーフィルタ10と上記対向基板20との間に形成された液晶層30とを有している。
なお、本発明の液晶表示装置は、この図2に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた液晶表示装置として公知の構成とすることができる。
Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described.
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device of the present invention includes the color filter of the present invention described above, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
Such a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the liquid crystal display device 40 of the present invention includes a color filter 10, a counter substrate 20 having a TFT array substrate and the like, and a liquid crystal layer formed between the color filter 10 and the counter substrate 20. 30.
Note that the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but can be a configuration generally known as a liquid crystal display device using a color filter.
本発明の液晶表示装置の駆動方式としては、特に限定はなく一般的に液晶表示装置に用いられている駆動方式を採用することができる。このような駆動方式としては、例えば、TN方式、IPS方式、OCB方式、及びMVA方式等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの方式であっても好適に用いることができる。
また、対向基板としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができる。
さらに、液晶層を構成する液晶としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて、誘電異方性の異なる各種液晶、及びこれらの混合物を用いることができる。
The driving method of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and a driving method generally used for a liquid crystal display device can be employed. Examples of such a driving method include a TN method, an IPS method, an OCB method, and an MVA method. In the present invention, any of these methods can be preferably used.
Further, the counter substrate can be appropriately selected and used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.
Furthermore, as the liquid crystal constituting the liquid crystal layer, various liquid crystals having different dielectric anisotropy and mixtures thereof can be used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.
液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。
真空注入方式では、例えば、あらかじめカラーフィルタ及び対向基板を用いて液晶セルを作製し、液晶を加温することにより等方性液体とし、キャピラリー効果を利用して液晶セルに液晶を等方性液体の状態で注入し、接着剤で封鎖することにより液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
また液晶滴下方式では、例えば、カラーフィルタの周縁にシール剤を塗布し、このカラーフィルタを液晶が等方相になる温度まで加熱し、ディスペンサー等を用いて液晶を等方性液体の状態で滴下し、カラーフィルタ及び対向基板を減圧下で重ね合わせ、シール剤を介して接着させることにより、液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
As a method for forming the liquid crystal layer, a method generally used as a method for manufacturing a liquid crystal cell can be used, and examples thereof include a vacuum injection method and a liquid crystal dropping method.
In the vacuum injection method, for example, a liquid crystal cell is prepared in advance using a color filter and a counter substrate, and the liquid crystal is heated to obtain an isotropic liquid. The liquid crystal layer can be formed by injecting in this state and sealing with an adhesive. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
In the liquid crystal dropping method, for example, a sealant is applied to the periphery of the color filter, the color filter is heated to a temperature at which the liquid crystal becomes isotropic, and the liquid crystal is dropped in an isotropic liquid state using a dispenser or the like. In addition, the liquid crystal layer can be formed by overlapping the color filter and the counter substrate under reduced pressure and bonding them with a sealant. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
次に、本発明の有機発光表示装置について説明する。
[有機発光表示装置]
本発明の有機発光表示装置は、前述した本発明のカラーフィルタと、有機発光体とを有することを特徴とする。
このような本発明の有機発光表示装置について、図を参照しながら説明する。図3は、本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。図3に例示するように本発明の有機発光表示装置100は、カラーフィルタ10と、有機発光体80とを有している。
カラーフィルタ10と、有機発光体80との間に、有機保護層50や無機酸化膜60を有していても良い。
Next, the organic light emitting display device of the present invention will be described.
[Organic light emitting display]
The organic light emitting display device of the present invention includes the above-described color filter of the present invention and an organic light emitter.
Such an organic light emitting display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view illustrating an example of the organic light emitting display device of the present invention. As illustrated in FIG. 3, the organic light emitting display device 100 of the present invention includes a color filter 10 and an organic light emitter 80.
An organic protective layer 50 and an inorganic oxide film 60 may be provided between the color filter 10 and the organic light emitter 80.
有機発光体80の積層方法としては、例えば、カラーフィルタ上面へ透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体80を無機酸化膜60上に貼り合わせる方法などが挙げられる。有機発光体80における、透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76、その他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された有機発光表示装置100は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
なお、本発明の有機発光表示装置は、この図3に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた有機発光表示装置として公知の構成とすることができる。
As a method for laminating the organic light emitter 80, for example, the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, and the cathode 76 are sequentially formed on the upper surface of the color filter. Examples thereof include a method and a method in which an organic light emitter 80 formed on another substrate is bonded onto the inorganic oxide film 60. As the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, the cathode 76, and other configurations in the organic light emitting body 80, known structures can be appropriately used. The organic light emitting display device 100 manufactured as described above can be applied to, for example, a passive drive type organic EL display or an active drive type organic EL display.
Note that the organic light emitting display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and may be a known configuration as an organic light emitting display device that generally uses a color filter.
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
黄色顔料スルホン化誘導体としては、下記構造式で表され、置換基Zがそれぞれ異なる黄色顔料スルホン化誘導体A〜Cを用いた。 As yellow pigment sulfonated derivatives, yellow pigment sulfonated derivatives A to C represented by the following structural formulas and having different substituents Z were used.
(製造例1 黄色顔料スルホン化誘導体A(上記式Z=SO3H)の合成)
11質量%発煙硫酸374.76質量部を10℃に冷却しながら攪拌し、ピグメントイエロー138 74.96質量部を加えた。次いで、90℃で6時間攪拌した。反応液を氷水1600質量部に加え、15分間攪拌した後、沈殿をろ過した。得られたウェットケーキを800質量部の水で3回洗浄した。ウェットケーキを80℃で真空乾燥し、黄色顔料スルホン化誘導体Aを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 1 Synthesis of Yellow Pigment Sulfonated Derivative A (Formula Z = SO 3 H))
374.76 parts by mass of 11% by mass fuming sulfuric acid was stirred while being cooled to 10 ° C., and 74.96 parts by mass of Pigment Yellow 138 was added. Subsequently, it stirred at 90 degreeC for 6 hours. The reaction solution was added to 1600 parts by mass of ice water and stirred for 15 minutes, and then the precipitate was filtered. The obtained wet cake was washed three times with 800 parts by mass of water. The wet cake was vacuum dried at 80 ° C. to obtain a yellow pigment sulfonated derivative A. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例2 黄色顔料スルホン化誘導体B(上記式Z=SO2NHC2H4COOH)の合成)
クロロ硫酸374.75質量部にピグメントイエロー138 62.46質量部を加えた。次いで、120℃で2時間後、75℃で塩化チオニル38.75質量部を滴下した。その後、80℃で3時間攪拌を行った。
反応液を氷水1093質量部に3℃以下に冷却しながら加えた。さらに氷を1300質量部を添加し、15分間攪拌し、沈殿をろ過した。得られたウェットケーキを氷冷しながら660質量部の氷水で洗浄した。水酸化ナトリウム11.77質量部、水23.92質量部、βアラニン24.30質量部を調製した後、氷水259.78質量部を加え、5℃以下に保ちながらウェットケーキを加えた。5℃以下で1時間攪拌後、25℃で30分、次いで50℃で30分、さらに70℃で30分攪拌した。放冷後、10%塩酸を加えてpH2とした。沈殿をろ過し、水560質量部で2回洗浄を行った。80℃で真空乾燥し、黄色顔料スルホン化誘導体Bを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 2 Synthesis of Yellow Pigment Sulfonated Derivative B (Formula Z = SO 2 NHC 2 H 4 COOH))
62.46 parts by mass of Pigment Yellow 138 was added to 374.75 parts by mass of chlorosulfuric acid. Then, after 2 hours at 120 ° C., 38.75 parts by mass of thionyl chloride was added dropwise at 75 ° C. Then, it stirred at 80 degreeC for 3 hours.
The reaction solution was added to 1093 parts by mass of ice water while cooling to 3 ° C. or lower. Further, 1300 parts by mass of ice was added and stirred for 15 minutes, and the precipitate was filtered. The obtained wet cake was washed with 660 parts by mass of ice water while cooling with ice. After preparing 11.77 parts by mass of sodium hydroxide, 23.92 parts by mass of water, and 24.30 parts by mass of β-alanine, 259.78 parts by mass of ice water was added, and a wet cake was added while maintaining the temperature at 5 ° C or lower. After stirring at 5 ° C or lower for 1 hour, the mixture was stirred at 25 ° C for 30 minutes, then at 50 ° C for 30 minutes, and further at 70 ° C for 30 minutes. After allowing to cool, 10% hydrochloric acid was added to adjust to pH 2. The precipitate was filtered and washed twice with 560 parts by mass of water. Vacuum drying at 80 ° C. gave a yellow pigment sulfonated derivative B. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例3 黄色顔料スルホン化誘導体C(上記式Z=SO3 −N(CH3)2(C18H37)2 +)の合成)
11%発煙硫酸374.76質量部を10℃に冷却しながら攪拌し、ピグメントイエロー138 74.96質量部を加えた。次いで、90℃で6時間攪拌した。
反応液を氷水1600質量部に加え、15分間攪拌した後、沈殿をろ過した。得られたウェットケーキを800質量部の水で3回洗浄した。ウェットケーキに水600質量部を加え、60℃で1時間攪拌する。ジステアリルアンモニウムクロライド55.60質量部を加え、60℃で1時間攪拌を行った。沈殿をろ過し、600質量部の水で水洗を2回行った。80℃で真空乾燥し、黄色顔料スルホン化誘導体Cを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(- Synthesis of N (CH 3) 2 (C 18 H 37) 2 +) Production Example 3 yellow pigment sulfonated derivative C (the formula Z = SO 3)
While cooling 374.76 parts by mass of 11% fuming sulfuric acid to 10 ° C., 74.96 parts by mass of Pigment Yellow 138 was added. Subsequently, it stirred at 90 degreeC for 6 hours.
The reaction solution was added to 1600 parts by mass of ice water and stirred for 15 minutes, and then the precipitate was filtered. The obtained wet cake was washed three times with 800 parts by mass of water. Add 600 parts by weight of water to the wet cake and stir at 60 ° C. for 1 hour. 55.60 parts by mass of distearyl ammonium chloride was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour. The precipitate was filtered and washed twice with 600 parts by mass of water. It was vacuum dried at 80 ° C. to obtain a yellow pigment sulfonated derivative C. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例4 赤色顔料スルホン化誘導体Aの合成)
20%発煙硫酸300.0質量部を10℃に冷却しながら攪拌し、ピグメントレッド254を30.0質量部加えた。次いで、63℃で6時間攪拌した。
反応液を氷水3000質量部に加え、15分間攪拌した後、沈殿をろ過した。得られたウェットケーキを2000質量部の水で洗浄、ろ過した。80℃で真空乾燥し、下記構造式(n=1)で表される赤色顔料スルホン化誘導体Aを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 4 Synthesis of Red Pigment Sulfonated Derivative A)
300.0 parts by mass of 20% fuming sulfuric acid was stirred while being cooled to 10 ° C., and 30.0 parts by mass of Pigment Red 254 was added. Subsequently, it stirred at 63 degreeC for 6 hours.
The reaction solution was added to 3000 parts by mass of ice water and stirred for 15 minutes, and then the precipitate was filtered. The obtained wet cake was washed with 2000 parts by mass of water and filtered. It was vacuum dried at 80 ° C. to obtain a red pigment sulfonated derivative A represented by the following structural formula (n = 1). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例5 赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aの合成)
96%硫酸461.2質量部を撹拌しながらピグメントレッド255 23.08質量部を冷却しながら加える。ついで、冷却しながら1時間撹拌後、100%硫酸461.2質量部と、N−ヒドロキシメチルフタルイミド28.37質量部を加える。室温で一晩攪拌した後、反応液を氷水3800質量部にあけ、沈殿をろ過して取り出した。
得られたウェットケーキを温水で3回洗浄し、真空乾燥、粉砕することでピグメントレッド255にフタルイミドメチル基が置換した、赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 5 Synthesis of red pigment imide alkylated derivative A)
While stirring 461.2 parts by mass of 96% sulfuric acid, 23.08 parts by mass of Pigment Red 255 are added while cooling. Next, after stirring for 1 hour while cooling, 461.2 parts by mass of 100% sulfuric acid and 28.37 parts by mass of N-hydroxymethylphthalimide are added. After stirring overnight at room temperature, the reaction solution was poured into 3800 parts by mass of ice water, and the precipitate was filtered out.
The obtained wet cake was washed with warm water three times, dried under vacuum, and pulverized to obtain a red pigment imide alkylated derivative A in which phthalimidomethyl group was substituted on Pigment Red 255. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例6 非対称型ジケトピロロピロール誘導体Aの合成)
モレキュラーシーブで脱水したtert−アミルアルコール370質量部にナトリウム5.16質量部を加え、100℃で攪拌し、アルコキシドを合成した。4−シアノビフェニル13.7質量部をアルコラート中へ加え、100℃に加熱したアルコラート溶液中に上記で合成した3−エトキシカルボニル−2−フェニル−2−ピロリン−5−オン17.7質量部を徐々に加えた。その後、90℃で3時間攪拌した。室温まで冷却し、メタノール57.0質量部、水57.0質量部、酢酸14.5質量部の混合液中に反応液を加えた。沈殿をろ過し、メタノールで洗浄した。ウェットケーキを80℃で真空乾燥し、粉砕することで下記構造式で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体Aを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 6 Synthesis of Asymmetric Type Diketopyrrolopyrrole Derivative A)
5.16 parts by mass of sodium was added to 370 parts by mass of tert-amyl alcohol dehydrated with molecular sieves, and the mixture was stirred at 100 ° C. to synthesize an alkoxide. 13.7 parts by mass of 4-cyanobiphenyl was added to the alcoholate, and 17.7 parts by mass of 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-2-pyrrolin-5-one synthesized above was added to the alcoholate solution heated to 100 ° C. Gradually added. Then, it stirred at 90 degreeC for 3 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was added to a mixed solution of 57.0 parts by mass of methanol, 57.0 parts by mass of water, and 14.5 parts by mass of acetic acid. The precipitate was filtered and washed with methanol. The wet cake was vacuum dried at 80 ° C. and pulverized to obtain an asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative A represented by the following structural formula. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例7 非対称型ジケトピロロピロール誘導体Bの合成)
モレキュラーシーブで脱水したtert−アミルアルコール370質量部にナトリウム5.16質量部を加え、100℃で攪拌し、アルコキシドを合成した。5−シアノフタリド12.2質量部をアルコラート中へ加え、100℃に加熱したアルコラート溶液中に3−エトキシカルボニル−2−フェニル−2−ピロリン−5−オン17.7質量部を徐々に加えた。その後、90℃で3時間攪拌した。室温まで冷却し、メタノール57.0質量部、水57.0質量部、酢酸14.5質量部の混合液中に反応液を加えた。沈殿をろ過し、メタノールで洗浄した。ウェットケーキを80℃で真空乾燥し、粉砕することで下記構造式で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体Bを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 7 Synthesis of Asymmetric Type Diketopyrrolopyrrole Derivative B)
5.16 parts by mass of sodium was added to 370 parts by mass of tert-amyl alcohol dehydrated with molecular sieves, and the mixture was stirred at 100 ° C. to synthesize an alkoxide. 12.2 parts by mass of 5-cyanophthalide was added to the alcoholate, and 17.7 parts by mass of 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-2-pyrrolin-5-one was gradually added to the alcoholate solution heated to 100 ° C. Then, it stirred at 90 degreeC for 3 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was added to a mixed solution of 57.0 parts by mass of methanol, 57.0 parts by mass of water, and 14.5 parts by mass of acetic acid. The precipitate was filtered and washed with methanol. The wet cake was vacuum dried at 80 ° C. and pulverized to obtain an asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative B represented by the following structural formula. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例8 非対称型ジケトピロロピロール誘導体Cの合成)
モレキュラーシーブで脱水したtert−アミルアルコール370質量部にナトリウム5.16質量部を加え、100℃で攪拌し、アルコキシドを合成した。1−(4−シアノフェニル)−2,5−ジメチルピロール 15.07質量部をアルコラート中へ加え、100℃に加熱したアルコラート溶液中に3−エトキシカルボニル−2−フェニル−2−ピロリン−5−オン17.7質量部を徐々に加えた。その後、90℃で3時間攪拌した。室温まで冷却し、メタノール57.0質量部、水57.0質量部、酢酸14.5質量部の混合液中に反応液を加えた。沈殿をろ過し、メタノールで洗浄した。ウェットケーキを80℃で真空乾燥し、粉砕することで下記構造式で表される非対称型ジケトピロロピロール誘導体Cを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Production Example 8 Synthesis of Asymmetric Type Diketopyrrolopyrrole Derivative C)
5.16 parts by mass of sodium was added to 370 parts by mass of tert-amyl alcohol dehydrated with molecular sieves, and the mixture was stirred at 100 ° C. to synthesize an alkoxide. 15.07 parts by mass of 1- (4-cyanophenyl) -2,5-dimethylpyrrole was added into an alcoholate, and 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-2-pyrroline-5-into the alcoholate solution heated to 100 ° C. 17.7 parts by weight of on were gradually added. Then, it stirred at 90 degreeC for 3 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was added to a mixed solution of 57.0 parts by mass of methanol, 57.0 parts by mass of water, and 14.5 parts by mass of acetic acid. The precipitate was filtered and washed with methanol. The wet cake was vacuum-dried at 80 ° C. and pulverized to obtain an asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative C represented by the following structural formula. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例9 バインダー樹脂Aの合成)
重合槽に、溶媒としてジエチレングリコールエチルメチルエーテル(EMDG)130質量部を仕込み、窒素雰囲気下で110℃に昇温した後、メタクリル酸メチル(MMA)32質量部、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)22質量部、メタクリル酸(MAA)24質量部、開始剤としてα,α’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2質量部および連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン4.5質量部を含む混合物を、それぞれ1.5時間かけて連続的に滴下した。
その後、合成温度を保持して反応を続け、滴下終了から2時間後に重合禁止剤として、p−メトキシフェノール0.05質量部を添加した。
次に、空気を吹き込みながら、メタクリル酸グリシジル(GMA)22質量部を添加して、110℃に昇温した後、トリエチルアミン0.2質量部を添加して110℃で15時間付加反応させ、バインダー樹脂A(固形分44質量%)を得た。
得られたバインダー樹脂Aの質量平均分子量は8500、酸価は85mgKOH/gであった。なお、質量平均分子量は、ポリスチレンを標準物質とし、THFを溶離液としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて算出し、酸価はJIS−K0070に従い測定した。
(Production Example 9 Synthesis of Binder Resin A)
A polymerization tank was charged with 130 parts by mass of diethylene glycol ethyl methyl ether (EMDG) as a solvent, heated to 110 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then 32 parts by mass of methyl methacrylate (MMA) and 22 parts by mass of cyclohexyl methacrylate (CHMA). , 24 parts by weight of methacrylic acid (MAA), 2 parts by weight of α, α′-azobisisobutyronitrile (AIBN) as an initiator, and 4.5 parts by weight of n-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent, It was dripped continuously over 1.5 hours.
Thereafter, the reaction was continued while maintaining the synthesis temperature, and 0.05 parts by mass of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor 2 hours after the completion of the dropping.
Next, 22 parts by mass of glycidyl methacrylate (GMA) was added while blowing air, the temperature was raised to 110 ° C., 0.2 parts by mass of triethylamine was added, and an addition reaction was carried out at 110 ° C. for 15 hours to obtain a binder. Resin A (solid content: 44% by mass) was obtained.
The obtained binder resin A had a mass average molecular weight of 8,500 and an acid value of 85 mgKOH / g. The mass average molecular weight was calculated by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance and THF as an eluent, and the acid value was measured according to JIS-K0070.
(製造例10 マクロモノマーMM−1の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(略称PGMEA)80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度90℃に加温した。メタクリル酸メチル50.0質量部、メタクリル酸−n−ブチル30.0質量部、メタクリル酸ベンジル20.0質量部、メルカプトエタノール4.0質量部、PGMEA30質量部、α,α’−アゾビスイソブチロニトリル(略称AIBN)1.0質量部の混合溶液を1.5時間かけて滴下し、さらに3時間反応した。次に、窒素気流を止めて、この反応溶液を80℃に冷却し、カレンズMOI(昭和電工(株)社製)8.74質量部、ジラウリン酸ジブチルすず0.125質量部、p−メトキシフェノール0.125質量部、及びPGMEA10質量部、を加えて3時間攪拌することで、マクロモノマーMM−1の49.5質量%溶液を得た。得られたマクロモノマーMM−1を、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて、N−メチルピロリドン、0.01mol/L臭化リチウム添加/ポリスチレン標準の条件で確認したところ、質量平均分子量(Mw)4010、数平均分子量(Mn)1910、分子量分布(Mw/Mn)は2.10であった。マクロモノマーMM−1の計算により算出されるTgは、64℃である。
(Production Example 10 Synthesis of Macromonomer MM-1)
A reactor equipped with a condenser, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer, and digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (abbreviated as PGMEA), and the temperature was maintained while stirring under a nitrogen stream. Warmed to 90 ° C. Methyl methacrylate 50.0 parts by mass, methacrylate-n-butyl 30.0 parts by mass, benzyl methacrylate 20.0 parts by mass, mercaptoethanol 4.0 parts by mass, PGMEA 30 parts by mass, α, α'-azobisiso A mixed solution of 1.0 part by mass of butyronitrile (abbreviation AIBN) was added dropwise over 1.5 hours, and the reaction was further continued for 3 hours. Next, the nitrogen stream was stopped, the reaction solution was cooled to 80 ° C., Karenz MOI (manufactured by Showa Denko KK) 8.74 parts by mass, dibutyltin dilaurate 0.125 parts by mass, p-methoxyphenol 0.125 mass parts and 10 mass parts of PGMEA were added and it stirred for 3 hours, and the 49.5 mass% solution of macromonomer MM-1 was obtained. When the obtained macromonomer MM-1 was confirmed by GPC (gel permeation chromatography) under the conditions of N-methylpyrrolidone, 0.01 mol / L lithium bromide added / polystyrene standard, the mass average molecular weight (Mw 4010, number average molecular weight (Mn) 1910, molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.10. Tg calculated by the calculation of the macromonomer MM-1 is 64 ° C.
(製造例11 マクロモノマーMM−2の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度90℃に加温した。メタクリル酸メチル100.0質量部、メルカプトエタノール4.0質量部、PGMEA30質量部、AIBN1.0質量部の混合溶液を1.5時間かけて滴下し、さらに3時間反応した。次に、窒素気流を止めて、この反応溶液を80℃に冷却し、カレンズMOI8.74質量部、ジラウリン酸ジブチルすず0.125質量部、p−メトキシフェノール0.125質量部、及びPGMEA10質量部、を加えて3時間攪拌することで、マクロモノマーMM−2の49.8質量%溶液を得た。得られたマクロモノマーMM−2を、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて、N−メチルピロリドン、0.01mol/L臭化リチウム添加/ポリスチレン標準の条件で確認したところ、質量平均分子量(Mw)4130、数平均分子量(Mn)1940、分子量分布(Mw/Mn)は2.13であった。マクロモノマーMM−2の計算により算出されるTgは、105℃である。
(Production Example 11 Synthesis of Macromonomer MM-2)
A reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA and heated to 90 ° C. while stirring under a nitrogen stream. A mixed solution of 100.0 parts by mass of methyl methacrylate, 4.0 parts by mass of mercaptoethanol, 30 parts by mass of PGMEA, and 1.0 part by mass of AIBN was added dropwise over 1.5 hours, and the reaction was further performed for 3 hours. Next, the nitrogen stream was stopped and the reaction solution was cooled to 80 ° C., and Karenz MOI 8.74 parts by mass, dibutyltin dilaurate 0.125 parts by mass, p-methoxyphenol 0.125 parts by mass, and PGMEA 10 parts by mass Were added and stirred for 3 hours to obtain a 49.8% by mass solution of macromonomer MM-2. When the obtained macromonomer MM-2 was confirmed by GPC (gel permeation chromatography) under the conditions of N-methylpyrrolidone, 0.01 mol / L lithium bromide added / polystyrene standard, the mass average molecular weight (Mw 4130, number average molecular weight (Mn) 1940, molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.13. Tg calculated by calculation of the macromonomer MM-2 is 105 ° C.
(製造例12 グラフト共重合体GP−1の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度85℃に加温した。製造例10のマクロモノマーMM−1溶液75.76質量部(有効固形分37.5質量部)、メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル(略称DMA)12.5質量部、n−ドデシルメルカプタン1.24質量部、PGMEA20.0質量部、AIBN0.5質量部の混合溶液混合溶液を1.5時間かけて滴下し、3時間加熱攪拌したのち、AIBN0.10質量部 、PGMEA10.0質量部 の混合液を10分かけて滴下し、さらに同温で1時間熟成することで、グラフト共重合体GP−1の25.8質量%溶液を得た。得られたグラフト共重合体GP−1は、GPC測定の結果、質量平均分子量(Mw)11480、数平均分子量(Mn)4650、分子量分布(Mw/Mn)は2.47であった。なおアミン価は89mgKOH/gであった。
(Production Example 12 Synthesis of Graft Copolymer GP-1)
A reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA and heated to 85 ° C. while stirring under a nitrogen stream. 75.76 parts by mass (37.5 parts by mass of effective solid content) of the macromonomer MM-1 solution of Production Example 10, 12.5 parts by mass of 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate (abbreviation DMA), n-dodecyl mercaptan 1 .24 parts by mass, PGMEA 20.0 parts by mass, AIBN 0.5 part by mass mixed solution mixed solution was dropped over 1.5 hours, heated and stirred for 3 hours, then AIBN 0.10 parts by mass, PGMEA 10.0 parts by mass The mixed solution was added dropwise over 10 minutes, and further aged at the same temperature for 1 hour to obtain a 25.8 mass% solution of graft copolymer GP-1. As a result of GPC measurement, the obtained graft copolymer GP-1 had a mass average molecular weight (Mw) of 11480, a number average molecular weight (Mn) of 4650, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.47. The amine value was 89 mgKOH / g.
(製造例13 グラフト共重合体GP−2の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度85℃に加温した。製造例11のマクロモノマーMM−2溶液75.30質量部(有効固形分37.5質量部)、DMA12.5質量部、n−ドデシルメルカプタン1.24質量部、PGMEA20.0質量部、AIBN0.5質量部の混合溶液混合溶液を1.5時間かけて滴下し、3時間加熱攪拌したのち、AIBN0.10質量部 、PGMEA10.0質量部 の混合液を10分かけて滴下し、さらに同温で1時間熟成することで、グラフト共重合体GP−2の26.0質量%溶液を得た。得られたグラフト共重合体GP−2は、GPC測定の結果、質量平均分子量(Mw)11230、数平均分子量(Mn)4350、分子量分布(Mw/Mn)は2.58であった。なおアミン価は90mgKOH/gであった。
(Production Example 13 Synthesis of Graft Copolymer GP-2)
A reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA and heated to 85 ° C. while stirring under a nitrogen stream. 75.30 parts by mass of the macromonomer MM-2 solution of Production Example 11 (37.5 parts by mass of effective solid content), 12.5 parts by mass of DMA, 1.24 parts by mass of n-dodecyl mercaptan, 20.0 parts by mass of PGMEA, AIBN 0. After 5 parts by mass of the mixed solution mixed solution was added dropwise over 1.5 hours and heated and stirred for 3 hours, a mixed solution of AIBN 0.10 parts by mass and PGMEA 10.0 parts by mass was added dropwise over 10 minutes, and the same temperature. Was then aged for 1 hour to obtain a 26.0 mass% solution of graft copolymer GP-2. As a result of GPC measurement, the obtained graft copolymer GP-2 had a mass average molecular weight (Mw) of 11230, a number average molecular weight (Mn) of 4350, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.58. The amine value was 90 mgKOH / g.
(製造例14 グラフト共重合体GP−3の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度85℃に加温した。製造例10のマクロモノマーMM−1溶液50.51質量部(有効固形分25.0質量部)、プラクセルFA−10Lを17.86質量部(ダイセル化学社製 ヒドロキシエチルアクリレートにカプロラクトン10mol付加品 70%溶液 有効固形分12.5質量部)、DMA12.5質量部、n−ドデシルメルカプタン1.24質量部、PGMEA30.0質量部、AIBN0.5質量部の混合溶液混合溶液を1.5時間かけて滴下し、3時間加熱攪拌したのち、AIBN0.10質量部 、PGMEA10.0質量部 の混合液を10分かけて滴下し、さらに同温で1時間熟成することで、グラフト共重合体GP−3の26.4質量%溶液を得た。得られたグラフト共重合体GP−3は、GPC測定の結果、質量平均分子量(Mw)12760、数平均分子量(Mn)4810、分子量分布(Mw/Mn)は2.65であった。なおアミン価は90mgKOH/gであった。
(Production Example 14 Synthesis of Graft Copolymer GP-3)
A reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA and heated to 85 ° C. while stirring under a nitrogen stream. 70.51 parts by mass of macromonomer MM-1 solution of Production Example 10 (effective solid content: 25.0 parts by mass), 17.86 parts by mass of Plaxel FA-10L (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., hydroxyethyl acrylate and 10 mol of caprolactone) 70 % Solution effective solid content 12.5 parts by mass), DMA 12.5 parts by mass, n-dodecyl mercaptan 1.24 parts by mass, PGMEA 30.0 parts by mass, AIBN 0.5 parts by mass over 1.5 hours After 3 hours of heating and stirring, a mixture of AIBN 0.10 parts by mass and PGMEA 10.0 parts by mass was added dropwise over 10 minutes, and further aged at the same temperature for 1 hour, so that the graft copolymer GP- 3 of 26.4% by weight was obtained. As a result of GPC measurement, the obtained graft copolymer GP-3 had a mass average molecular weight (Mw) of 12760, a number average molecular weight (Mn) of 4810, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.65. The amine value was 90 mgKOH / g.
(製造例15 グラフト共重合体GP−4の合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度85℃に加温した。製造例10のマクロモノマーMM−1溶液75.76質量部(有効固形分37.5質量部)、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(略称DMAPAA、興人(株)社製)12.5質量部、n−ドデシルメルカプタン1.24質量部、PGMEA20.0質量部、AIBN0.5質量部の混合溶液混合溶液を1.5時間かけて滴下し、3時間加熱攪拌したのち、AIBN0.10質量部、PGMEA10.0質量部の混合液を10分かけて滴下し、さらに同温で1時間熟成することで、グラフト共重合体GP−4の25.6質量%溶液を得た。得られたグラフト共重合体GP−4は、GPC測定の結果、質量平均分子量(Mw)11150、数平均分子量(Mn)4620、分子量分布(Mw/Mn)は2.41であった。なおアミン価は89mgKOH/gであった。
(Production Example 15 Synthesis of Graft Copolymer GP-4)
A reactor equipped with a condenser, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA and heated to 85 ° C. while stirring under a nitrogen stream. 75.76 parts by mass (37.5 parts by mass of effective solid content) of the macromonomer MM-1 solution of Production Example 10, 12.5 parts by mass of dimethylaminopropylacrylamide (abbreviation DMAPAA, manufactured by Kojin Co., Ltd.), n- A mixed solution of 1.24 parts by mass of dodecyl mercaptan, 20.0 parts by mass of PGMEA, and 0.5 parts by mass of AIBN was added dropwise over 1.5 hours, followed by heating and stirring for 3 hours, and then 0.10 parts by mass of AIBN and 10.0 parts of PGMEA. A mixed solution of parts by mass was added dropwise over 10 minutes, and further aged at the same temperature for 1 hour, thereby obtaining a 25.6% by mass solution of the graft copolymer GP-4. As a result of GPC measurement, the obtained graft copolymer GP-4 had a mass average molecular weight (Mw) of 11150, a number average molecular weight (Mn) of 4620, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.41. The amine value was 89 mgKOH / g.
(製造例16 分散剤溶液Aの調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、PGMEA28.90質量部、製造例12のグラフト共重合体GP−1溶液68.86質量部(有効固形分17.8質量部)をそれぞれ溶解させ、フェニルホスホン酸(商品名:PPA、日産化学社製)2.23質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤溶液A(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Aの酸価は79mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-1のアミノ基は、PPAのホスホン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 16 Preparation of Dispersant Solution A)
In a 225 mL mayonnaise bottle, 28.90 parts by mass of PGMEA and 68.86 parts by mass of the graft copolymer GP-1 solution of Production Example 12 (effective solid content of 17.8 parts by mass) were dissolved, respectively, and phenylphosphonic acid (trade name) : PPA, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) 2.23 parts by mass (0.5 molar equivalent to the tertiary amino group of the graft copolymer) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, whereby Dispersant Solution A (solid content) 20% by mass) was prepared. The acid value of the resulting dispersant solution A was 79 mgKOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-1 is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphonic acid group of PPA.
(製造例17 分散剤溶液Bの調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、PGMEA28.32質量部、製造例12のグラフト共重合体GP−1溶液69.65質量部(有効固形分18.0質量部)をそれぞれ溶解させ、フェニルホスフィン酸(東京化成社製)2.03質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤溶液B(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Bの酸価は41mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-1のアミノ基は、フェニルホスフィン酸のホスフィン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 17 Preparation of Dispersant Solution B)
In a 225 mL mayonnaise bottle, 28.32 parts by mass of PGMEA and 69.65 parts by mass of the graft copolymer GP-1 solution of Production Example 12 (effective solid content 18.0 parts by mass) were dissolved, respectively, and phenylphosphinic acid (Tokyo Kasei) 2.03 parts by mass (0.5 mol equivalent to the tertiary amino group of the graft copolymer) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to obtain Dispersant Solution B (solid content 20% by mass). Prepared. The acid value of Dispersant Solution B obtained was 41 mg KOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-1 is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphinic acid group of phenylphosphinic acid.
(製造例18 分散剤溶液Cの調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、PGMEA29.43質量部、製造例13のグラフト共重合体GP−2溶液68.33質量部(有効固形分17.8質量部)をそれぞれ溶解させ、PPA2.23質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤溶液C(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Cの酸価は79mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-2のアミノ基は、PPAのホスホン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 18 Preparation of Dispersant Solution C)
In a 225 mL mayonnaise bottle, 29.43 parts by mass of PGMEA and 68.33 parts by mass of the graft copolymer GP-2 solution of Production Example 13 (effective solid content of 17.8 parts by mass) were dissolved, respectively, and 2.23 parts by mass of PPA ( Dispersant solution C (solid content 20% by mass) was prepared by adding 0.5 molar equivalent) to the tertiary amino group of the graft copolymer and stirring at room temperature for 30 minutes. The acid value of Dispersant Solution C obtained was 79 mgKOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-2 is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphonic acid group of PPA.
(製造例19 分散剤溶液Dの調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、PGMEA30.47質量部、製造例14のグラフト共重合体GP−3溶液67.30質量部(有効固形分17.8質量部)をそれぞれ溶解させ、PPA2.23質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤溶液D(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Dの酸価は80mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-3のアミノ基は、PPAのホスホン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 19 Preparation of Dispersant Solution D)
In a 225 mL mayonnaise bottle, 30.47 parts by mass of PGMEA and 67.30 parts by mass of the graft copolymer GP-3 solution of Production Example 14 (effective solid content of 17.8 parts by mass) were respectively dissolved, and 2.23 parts by mass of PPA ( Dispersant solution D (solid content 20% by mass) was prepared by adding 0.5 molar equivalent) to the tertiary amino group of the graft copolymer and stirring at room temperature for 30 minutes. The acid value of the resulting dispersant solution D was 80 mgKOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-3 is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphonic acid group of PPA.
(製造例20 分散剤溶液Eの調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、PGMEA28.40質量部、製造例15のグラフト共重合体GP−4溶液69.35質量部(有効固形分17.75質量部)をそれぞれ溶解させ、PPA2.25質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤溶液E(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Eの酸価は80mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-4のアミノ基は、PPAのホスホン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 20 Preparation of Dispersant Solution E)
In a 225 mL mayonnaise bottle, 28.40 parts by mass of PGMEA and 69.35 parts by mass of the graft copolymer GP-4 solution of Production Example 15 (17.75 parts by mass of effective solid content) were respectively dissolved, and 2.25 parts by mass of PPA ( Dispersant solution E (solid content 20% by mass) was prepared by adding 0.5 molar equivalent) to the tertiary amino group of the graft copolymer and stirring at room temperature for 30 minutes. The acid value of the resulting dispersant solution E was 80 mgKOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-4 is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphonic acid group of PPA.
(製造例21 分散剤溶液Fの調製)
冷却管を備えた200mLフラスコ中に、PGMEA27.74質量部、製造例12のグラフト共重合体GP−1溶液70.43質量部(有効固形分18.2質量部)をそれぞれ溶解させ、塩化ベンジル(関東化学社製)1.83質量部(グラフト共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、80℃で6時間反応させることで分散剤溶液F(固形分20質量%)を調製した。得られた分散剤溶液Fの酸価は0mgKOH/gであった。
このとき、グラフト共重合体GP-1のアミノ基は、塩化ベンジルとの4級化反応により塩形成されている。
(Production Example 21 Preparation of Dispersant Solution F)
In a 200 mL flask equipped with a condenser, 27.74 parts by mass of PGMEA and 70.43 parts by mass of the graft copolymer GP-1 solution of Production Example 12 (effective solid content: 18.2 parts by mass) were dissolved, respectively. (Kanto Chemical Co., Inc.) 1.83 parts by mass (0.5 molar equivalent to the tertiary amino group of the graft copolymer) was added and reacted at 80 ° C. for 6 hours to obtain a dispersant solution F (solid content of 20 % By weight) was prepared. The acid value of the obtained dispersant solution F was 0 mgKOH / g.
At this time, the amino group of the graft copolymer GP-1 is salt-formed by a quaternization reaction with benzyl chloride.
(実施例1)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの調製
色材成分としてジケトピロロピロール骨格を有する赤色顔料であるC.I.ピグメントレッド254(PR254:平均一次粒径15〜50nm)9.50質量部、製造例1で得られた黄色顔料スルホン化誘導体A0.50質量部、製造例16で調製した分散剤溶液A30.00質量部、製造例9のバインダー樹脂A4.55質量部、PGMEA55.45質量部を混合し、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)にて2mmジルコニアビーズで1時間、さらに0.1mmジルコニアビーズで10時間分散し、赤色顔料分散液Aを得た。なお、分散時のビーズ充填率は50%とした。
Example 1
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion A for Color Filter CI Pigment Red 254 (PR254: average primary particle size 15 to 50 nm) 9.50 mass which is a red pigment having a diketopyrrolopyrrole skeleton as a colorant component Parts, 0.50 parts by mass of the yellow pigment sulfonated derivative A obtained in Production Example 1, 30.00 parts by mass of the dispersant solution A prepared in Production Example 16, 4.55 parts by mass of binder resin A in Production Example 9, and 55.45 PGMEA. Mass parts were mixed, and dispersed with a paint shaker (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) with 2 mm zirconia beads for 1 hour and further with 0.1 mm zirconia beads for 10 hours to obtain a red pigment dispersion A. The bead filling rate during dispersion was 50%.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Aの調製
上記で得られた実施例1の赤色顔料分散液A52.76質量部に、下記バインダー組成物18.76質量部、PGMEA28.48質量部、界面活性剤R08MH(DIC製)0.02質量部、シランカップリング剤KBM503(信越シリコーン製)0.20質量部を添加混合し、加圧濾過を行って、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Aを得た。
<バインダー組成物(固形分40%)>
・アルカリ可溶性樹脂(製造例9のバインダー樹脂A、固形分44質量%):23.18質量部
・3〜4官能アクリレートモノマー(商品名:アロニックスM305、東亞合成(株)製):23.80質量部
・光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン(商品名:イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)):1.80質量部
・光重合開始剤(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)−1−ブタノン(商品名イルガキュア369、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)):4.2質量部
・溶剤(PGMEA):47.02質量部
(2) Preparation of Red Photosensitive Resin Composition A for Color Filter To 52.76 parts by mass of the red pigment dispersion A of Example 1 obtained above, 18.76 parts by mass of the following binder composition and 28.48 parts by mass of PGMEA , Surfactant R08MH (manufactured by DIC) 0.02 parts by mass, silane coupling agent KBM503 (manufactured by Shin-Etsu Silicone) 0.20 parts by mass, mixed under pressure, filtered under pressure, and red photosensitive resin composition for color filter Product A was obtained.
<Binder composition (solid content 40%)>
Alkali-soluble resin (Binder resin A of Production Example 9, solid content 44% by mass): 23.18 parts by mass 3 to 4 functional acrylate monomer (trade name: Aronix M305, manufactured by Toagosei Co., Ltd.): 23.80 Mass parts / photopolymerization initiator (2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)) : 1.80 parts by mass-photopolymerization initiator (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone (trade name Irgacure 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ): 4.2 parts by mass / solvent (PGMEA): 47.02 parts by mass
(実施例2、参考例3)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液B、Cの調製
実施例1(1)において、黄色顔料スルホン化誘導体Aの代わりに製造例2、3で得られた黄色顔料スルホン化誘導体B、Cを用いた以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液B、Cを得た。
(Example 2 , Reference Example 3)
(1) Preparation of red pigment dispersions B and C for color filters In Example 1 (1), yellow pigment sulfonated derivatives B and C obtained in Production Examples 2 and 3 were used instead of yellow pigment sulfonated derivative A. Except that it was used, red pigment dispersions B and C for color filters were obtained in the same manner as in Example 1 (1).
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物B、Cの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液B、Cを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物B、Cを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin compositions B and C for color filters In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment for color filters obtained in (1) above Except for using the dispersions B and C, red photosensitive resin compositions B and C for color filters were obtained in the same manner as in Example 1 (2).
(実施例4)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Dの調製
実施例1(1)において、色材成分として、C.I.ピグメントレッド254 9.00質量部、製造例1で得られた黄色顔料スルホン化誘導体A0.50質量部、製造例5で得られた赤色顔料イミドアルキル化誘導体A0.50質量部とした以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Dを得た。
Example 4
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion D for Color Filter In Example 1 (1), as pigment material, CI Pigment Red 254 9.00 parts by mass, the yellow pigment sulfonated obtained in Production Example 1 A red pigment dispersion D for a color filter was prepared in the same manner as in Example 1 (1) except that 0.50 part by mass of derivative A and 0.50 part by mass of red pigment imide alkylated derivative A obtained in Production Example 5 were used. Obtained.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Dの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Dを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Dを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition D for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition D for a color filter was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that D was used.
(実施例5〜8)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液E〜Hの調製
実施例1(1)において、分散剤溶液Aの代わりに製造例17〜20で調製した分散剤溶液B〜Eを用いた以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液E〜Hを得た。
(Examples 5 to 8)
(1) Preparation of Red Pigment Dispersions E to H for Color Filter In Example 1 (1), the dispersant solutions B to E prepared in Production Examples 17 to 20 were used instead of the dispersant solution A. In the same manner as in Example 1 (1), red pigment dispersions E to H for color filters were obtained.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物E〜Hの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液E〜Hを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物E〜Hを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin compositions E to H for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filter, the red pigment for color filter obtained in (1) above Except having used dispersion liquids EH, it carried out similarly to Example 1 (2), and obtained red photosensitive resin composition EH for color filters.
(比較例1)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Iの調製
実施例1(1)において、色材成分として黄色顔料スルホン化誘導体を含まず、C.I.ピグメントレッド254 10.00質量部とした以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Iを得た。
(Comparative Example 1)
(1) Preparation of red pigment dispersion liquid I for color filter In Example 1 (1), a yellow pigment sulfonated derivative was not included as a color material component, and C.I. I. A red pigment dispersion I for color filter was obtained in the same manner as in Example 1 (1) except that 10.00 parts by mass of Pigment Red 254 was used.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Iの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Iを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Iを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition I for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition I for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that I was used.
(比較例2)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Jの調製
実施例1(1)において、黄色顔料スルホン化誘導体Aの代わりに製造例4で得られた赤色顔料スルホン化誘導体Aを用いた以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Jを得た。
(Comparative Example 2)
(1) Preparation of red pigment dispersion liquid J for color filter In Example 1 (1), the procedure was carried out except that the red pigment sulfonated derivative A obtained in Production Example 4 was used instead of the yellow pigment sulfonated derivative A. In the same manner as in Example 1 (1), a red pigment dispersion J for color filters was obtained.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Jの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Jを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Jを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition J for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition J for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that J was used.
(比較例3)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Kの調製
実施例1(1)において、黄色顔料スルホン化誘導体Aの代わりに製造例5で得られた赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aを用いた以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Kを得た。
(Comparative Example 3)
(1) Preparation of red pigment dispersion K for color filter In Example 1 (1), the red pigment imide alkylated derivative A obtained in Production Example 5 was used instead of the yellow pigment sulfonated derivative A. A red pigment dispersion K for color filters was obtained in the same manner as Example 1 (1).
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Kの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Kを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Kを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition K for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition K for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that K was used.
(比較例4)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Lの調製
実施例1(1)において、分散剤溶液Aの代わりに製造例12で調製したグラフト共重合体GP−1溶液23.26質量部、PGMEA62.20質量部とした以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Lを得た。
(Comparative Example 4)
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion Liquid L for Color Filter In Example 1 (1), 23.26 parts by mass of the graft copolymer GP-1 solution prepared in Production Example 12 instead of the dispersant solution A, PGMEA 62. A red pigment dispersion L for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (1) except that the amount was 20 parts by mass.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Lの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Lを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Lを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition L for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above Except having used L, it carried out similarly to Example 1 (2), and obtained the red photosensitive resin composition L for color filters.
(比較例5)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Mの調製
実施例1(1)において、分散剤溶液Aの代わりに製造例21で調製した分散剤溶液Fを用いた以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Mを得た。
(Comparative Example 5)
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion Liquid M for Color Filter Example 1 (1) except that in Example 1 (1), Dispersant Solution F prepared in Production Example 21 was used instead of Dispersant Solution A. In the same manner, a red pigment dispersion M for color filters was obtained.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Mの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Mを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Mを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition M for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above. A red photosensitive resin composition M for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that M was used.
(比較例6)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Nの調製
実施例1(1)において、分散剤溶液Aの代わりに市販分散剤「アジスパーPB821」(味の素ファインテクノ社製,固形分濃度100質量%)6.00質量部、PGMEA 79.45質量部とした以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Nを得た。
(Comparative Example 6)
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion Liquid N for Color Filter In Example 1 (1), instead of the dispersant solution A, a commercially available dispersant “Ajisper PB821” (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd., solid content concentration 100 mass%) 6 A red pigment dispersion N for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (1) except that 0.000 part by mass and PGMEA 79.45 parts by mass were used.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Nの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Nを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Nを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition N for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition N for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that N was used.
(比較例7)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Oの調製
実施例1(1)において、分散剤溶液Aの代わりに市販分散剤の「DISPERBYK−166」(ビックケミー社製,固形分濃度29.5質量%)14.12質量部、「DISPERBYK−111」(ビックケミー社製,固形分濃度95質量%)1.93質量部、PGMEAを69.40質量部とした以外は、実施例1(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Oを得た。
(Comparative Example 7)
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion O for Color Filter In Example 1 (1), instead of the dispersant solution A, “DISPERBYK-166” (produced by BYK Chemie, solid content concentration 29.5% by mass) ) 14.12 parts by mass, “DISPERBYK-111” (by Big Chemie, solid content concentration: 95% by mass) 1.93 parts by mass, PGMEA was the same as Example 1 (1) except that PGMEA was 69.40 parts by mass. Thus, a red pigment dispersion liquid O for color filters was obtained.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Oの調製
実施例1(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Aの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Oを用いた以外は、実施例1(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Oを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition O for color filter In Example 1 (2), instead of the red pigment dispersion A for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition O for color filters was obtained in the same manner as in Example 1 (2) except that O was used.
(実施例9)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Pの調製
色材成分としてジケトピロロピロール骨格を有する赤色顔料であるC.I.ピグメントレッド254(PR254:平均一次粒径15〜50nm)9.00質量部、製造例1で得られた黄色顔料スルホン化誘導体A0.50質量部、製造例5で得られた赤色顔料イミドアルキル化誘導体A0.50質量部、製造例16で調製した分散剤溶液A30.00質量部、製造例9のバインダー樹脂A4.55質量部、PGMEA55.45質量部を混合し、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)にて2mmジルコニアビーズで1時間、さらに0.1mmジルコニアビーズで20時間分散し、赤色顔料分散液Pを得た。なお、分散時のビーズ充填率は50%とした。
Example 9
(1) Preparation of Red Pigment Dispersion Liquid P for Color Filter CI Pigment Red 254 (PR254: average primary particle size 15 to 50 nm) 9.00 mass, which is a red pigment having a diketopyrrolopyrrole skeleton as a colorant component Parts, 0.50 parts by mass of the yellow pigment sulfonated derivative A obtained in Production Example 1, 0.50 parts by mass of the red pigment imide alkylated derivative A obtained in Production Example 5, and the dispersant solution A30. 00 parts by mass, 4.55 parts by mass of Binder Resin A of Production Example 9 and 55.45 parts by mass of PGMEA were mixed, and 1 hour with 2 mm zirconia beads and 20 with 0.1 mm zirconia beads using a paint shaker (manufactured by Asada Iron Works). After time dispersion, a red pigment dispersion P was obtained. The bead filling rate during dispersion was 50%.
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Pの調製
上記で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液P52.76質量部に、下記バインダー組成物18.76質量部、PGMEA28.48質量部、界面活性剤R08MH(DIC製)0.02質量部、シランカップリング剤KBM503(信越シリコーン製)0.20質量部を添加混合し、加圧濾過を行って、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Pを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition P for color filter To 52.76 parts by mass of the red pigment dispersion P for color filter obtained above, 18.76 parts by mass of the following binder composition, 28.48 parts by mass of PGMEA, Surfactant R08MH (manufactured by DIC) 0.02 parts by mass and silane coupling agent KBM503 (manufactured by Shin-Etsu Silicone) 0.20 parts by mass are added and mixed, filtered under pressure, and a red photosensitive resin composition for color filters. P was obtained.
(実施例10)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Qの調製
実施例9(1)において、赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aの代わりに製造例6で得られた非対称型ジケトピロロピロール誘導体Aを用いた以外は、実施例9(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Qを得た。
(Example 10)
(1) Preparation of red pigment dispersion Q for color filter In Example 9 (1), the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative A obtained in Production Example 6 was used in place of the red pigment imide alkylated derivative A. Obtained a red pigment dispersion liquid Q for color filters in the same manner as in Example 9 (1).
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Qの調製
実施例9(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Pの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Qを用いた以外は、実施例9(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Qを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition Q for color filter In Example 9 (2), instead of the red pigment dispersion P for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in the above (1) A red photosensitive resin composition Q for color filters was obtained in the same manner as Example 9 (2) except that Q was used.
(実施例11)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Rの調製
実施例9(1)において、赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aの代わりに製造例7で得られた非対称型ジケトピロロピロール誘導体Bを用いた以外は、実施例9(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Rを得た。
(Example 11)
(1) Preparation of red pigment dispersion R for color filter In Example 9 (1), the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative B obtained in Production Example 7 was used in place of the red pigment imide alkylated derivative A. Obtained a red pigment dispersion R for a color filter in the same manner as in Example 9 (1).
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Rの調製
実施例9(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Pの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Rを用いた以外は、実施例9(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Rを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition R for color filter In Example 9 (2), instead of the red pigment dispersion P for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above. A red photosensitive resin composition R for color filters was obtained in the same manner as Example 9 (2) except that R was used.
(実施例12)
(1)カラーフィルタ用赤色顔料分散液Sの調製
実施例9(1)において、赤色顔料イミドアルキル化誘導体Aの代わりに製造例8で得られた非対称型ジケトピロロピロール誘導体Cを用いた以外は、実施例9(1)と同様にして、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Sを得た。
(Example 12)
(1) Preparation of red pigment dispersion S for color filter In Example 9 (1), the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative C obtained in Production Example 8 was used in place of the red pigment imide alkylated derivative A. Obtained a red pigment dispersion S for color filters in the same manner as in Example 9 (1).
(2)カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Sの調製
実施例9(2)において、カラーフィルタ用赤色顔料分散液Pの代わりに、上記(1)で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液Sを用いた以外は、実施例9(2)と同様にして、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物Sを得た。
(2) Preparation of red photosensitive resin composition S for color filter In Example 9 (2), instead of the red pigment dispersion P for color filters, the red pigment dispersion for color filters obtained in (1) above A red photosensitive resin composition S for color filters was obtained in the same manner as Example 9 (2) except that S was used.
(評価)
<顔料分散安定性評価>
顔料分散安定性の評価として、各実施例及び比較例で得られたカラーフィルタ用赤色顔料分散液を、40℃で1週間静置し、静置前後の上記顔料分散液中の顔料粒子の平均粒径とせん断粘度の測定を行った。平均粒径の測定には、日機装社製「ナノトラック粒度分布計UPA−EX150」を用い、粘度測定には、Anton Paar製「レオメータMCR301」を用いて、せん断速度が60rpmのときのせん断粘度を測定した。
結果を表1及び表3に示す。
(Evaluation)
<Evaluation of pigment dispersion stability>
As an evaluation of pigment dispersion stability, the red pigment dispersion for color filters obtained in each of the examples and comparative examples was allowed to stand at 40 ° C. for 1 week, and the average of the pigment particles in the pigment dispersion before and after being allowed to stand The particle size and shear viscosity were measured. To measure the average particle size, use “Nanotrack particle size distribution meter UPA-EX150” manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and to measure the viscosity, use the “Rheometer MCR301” manufactured by Anton Paar, and measure the shear viscosity when the shear rate is 60 rpm. It was measured.
The results are shown in Tables 1 and 3.
<光学性能(色度・輝度・コントラスト)>
各実施例及び比較例で得られたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、厚み0.7mmのガラス基板(日本電気硝子社製、「OA−10G」)上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。超高圧水銀灯を用いて30mJ/cm2の紫外線を照射することによって硬化膜(赤色着色層)を得た。乾燥硬化後の膜厚は目標色度x=0.650になるように調整した。着色層が形成されたガラス板を230℃のクリーンオーブンでポストベークし、得られた着色基板のコントラスト、色度(x、y)及び輝度(Y)を測定した。コントラストは壺坂電気社製「コントラスト測定装置CT−1B」を用い、色度及び輝度はオリンパス社製「顕微分光測定装置OSP−SP200」を用いて測定した。
結果を表2及び表4に示す。
<Optical performance (chromaticity, brightness, contrast)>
The red photosensitive resin composition for a color filter obtained in each example and comparative example was applied on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm (“OA-10G” manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) using a spin coater. did. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. A cured film (red colored layer) was obtained by irradiating ultraviolet rays of 30 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp. The film thickness after drying and curing was adjusted so that the target chromaticity x = 0.650. The glass plate on which the colored layer was formed was post-baked in a clean oven at 230 ° C., and the contrast, chromaticity (x, y), and luminance (Y) of the resulting colored substrate were measured. Contrast was measured using “Contrast measuring device CT-1B” manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd., and chromaticity and luminance were measured using “Microspectroscopy measuring device OSP-SP200” manufactured by Olympus.
The results are shown in Tables 2 and 4.
<耐溶剤性>
上記(光学性能)評価で得られた赤色着色基板を、N−メチルピロリドン(NMP)中に室温で30分間浸漬させ、純水で洗浄後、NMP浸漬前後の色差(ΔEab)を測定した。
結果を表2及び表4に示す。
<Solvent resistance>
The red colored substrate obtained by the above (optical performance) evaluation was immersed in N-methylpyrrolidone (NMP) at room temperature for 30 minutes, washed with pure water, and then the color difference (ΔEab) before and after the NMP immersion was measured.
The results are shown in Tables 2 and 4.
<アルカリ現像性>
各実施例及び比較例で得られたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、厚み0.7mmのガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。この着色層にフォトマスクを介し、超高圧水銀灯を用いて30mJ/cm2の紫外線を照射した。その後、上記着色層が形成されたガラス板を、アルカリ現像液として0.05質量%水酸化カリウム水溶液を用いてシャワー現像し、上記着色層を形成した箇所のガラス面が現れるまでの時間を現像時間として測定した。
結果を表2及び表4に示す。
<Alkali developability>
The red photosensitive resin composition for a color filter obtained in each example and comparative example was applied on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm using a spin coater. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. This colored layer was irradiated with ultraviolet rays of 30 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the glass plate on which the colored layer has been formed is shower-developed using a 0.05% by weight aqueous potassium hydroxide solution as an alkaline developer, and the time until the glass surface where the colored layer is formed appears is developed. Measured as time.
The results are shown in Tables 2 and 4.
<耐アルカリ性評価>
各実施例及び比較例で得られたカラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物を、厚み0.7mmのガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。この着色層にライン&スペースが80μmのストライプパターンの描かれたフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて30mJ/cm2の紫外線を照射した。その後、上記着色層が形成されたガラス板を、アルカリ現像液として0.05質量%水酸化カリウム水溶液を用いて60秒間シャワー現像したのち、さらに60秒間超純水で洗浄し、さらに230℃のクリーンオーブンで30分間ポストベークした。なお、60秒で現像できない場合は現像できるまでシャワー現像を行った。
得られた着色パターンが形成されたガラス基板を40度に保持した5.0質量%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ、着色パターンがガラス基板から剥離するまでの時間を測定した。
結果を表2及び表4に示す。
<Alkali resistance evaluation>
The red photosensitive resin composition for a color filter obtained in each example and comparative example was applied on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm using a spin coater. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. This colored layer was irradiated with ultraviolet rays of 30 mJ / cm 2 using a super high pressure mercury lamp through a photomask on which a stripe pattern having a line and space of 80 μm was drawn. Thereafter, the glass plate on which the colored layer was formed was shower-developed for 60 seconds using a 0.05% by weight aqueous potassium hydroxide solution as an alkaline developer, and further washed with ultrapure water for 60 seconds. Post-baked in a clean oven for 30 minutes. If development was not possible in 60 seconds, shower development was performed until development was possible.
The obtained glass substrate on which the colored pattern was formed was immersed in a 5.0% by mass aqueous sodium hydroxide solution maintained at 40 ° C., and the time until the colored pattern peeled from the glass substrate was measured.
The results are shown in Tables 2 and 4.
[結果のまとめ]
ジケトピロロピロール系赤色顔料と、黄色顔料のスルホン化誘導体と、前記特定の塩型グラフト共重合体とを組み合わせて用いた実施例1〜12の赤色顔料分散液は、分散性、分散安定性ともに良好であった。また、当該顔料分散液を用いた、実施例1〜12の赤色感光性樹脂組成物は、現像性、耐アルカリ性及び耐溶剤性に優れており、且つ、高輝度及び高コントラストな着色層を形成することができた。
中でも、塩型グラフト共重合体のアミノ基を有するモノマーとしてジメチルアミノプロピルアクリルアミドを用いた実施例8においては、特に顔料の分散性及び分散安定性に優れ、現像性及び耐溶剤性が良好であることが明らかにされた。
また、分散時間を20時間と分散をより強化し、且つ、顔料の凝集を抑制する機能を有するジケトピロロピロール系顔料誘導体を併用した、実施例9〜12においては、高温加熱工程後において顔料の凝集が抑制され、且つ、強化された分散が保持され、特に高いコントラストを達成できることが明らかにされた。
[Summary of results]
The red pigment dispersions of Examples 1 to 12 using a combination of a diketopyrrolopyrrole red pigment, a sulfonated derivative of a yellow pigment, and the specific salt-type graft copolymer have dispersibility and dispersion stability. Both were good. In addition, the red photosensitive resin compositions of Examples 1 to 12 using the pigment dispersion are excellent in developability, alkali resistance and solvent resistance, and form a colored layer with high brightness and high contrast. We were able to.
Among them, in Example 8 in which dimethylaminopropylacrylamide was used as the monomer having an amino group of the salt-type graft copolymer, dispersibility and dispersion stability of the pigment were particularly excellent, and developability and solvent resistance were good. It was revealed.
Further, in Examples 9 to 12, in which the dispersion time was 20 hours and the diketopyrrolopyrrole pigment derivative having a function of further enhancing the dispersion and suppressing the aggregation of the pigment was used in combination, the pigment was used after the high-temperature heating step. It has been shown that agglomeration of the particles is suppressed and that enhanced dispersion is maintained and that particularly high contrast can be achieved.
黄色顔料のスルホン化誘導体を用いていない比較例1の顔料分散液は、分散性、分散安定性が悪く、得られた着色層の輝度も低いものであった。
黄色顔料のスルホン化誘導体の代わりに、C.I.ピグメントレッド254のスルホン酸誘導体を用いた比較例2では、分散性、分散安定性は良好であったが、得られた着色層の輝度が低かった。
黄色顔料のスルホン化誘導体の代わりに、C.I.ピグメントレッド255のフタルイミドメチル化誘導体を用いた比較例3では、分散性、分散安定性が悪く、得られた着色層の輝度及びコントラストが低かった。
塩形成していないグラフト共重合体を顔料分散剤として用いた比較例4は、分散性、分散安定性が悪く、コントラストが低かった。また、塩化ベンジルと塩形成したグラフト共重合体を顔料分散剤として用いた比較例5は、コントラストが低くなり、現像性が悪かった。
また、有機酸化合物と塩形成していない市販の分散剤を用いた比較例6の感光性樹脂組成物は、コントラストが低く、耐アルカリ性、耐溶剤性も悪かった。また、従来技術の特許文献4の実施例で使用された市販の分散剤を用いた比較例7の感光性樹脂組成物は、分散性、分散安定性が悪く、コントラストが低く、耐アルカリ性、耐溶剤性も悪かった。
The pigment dispersion of Comparative Example 1 that did not use a sulfonated derivative of a yellow pigment had poor dispersibility and dispersion stability, and the resulting colored layer had low luminance.
Instead of a sulfonated derivative of a yellow pigment, C.I. I. In Comparative Example 2 using the sulfonic acid derivative of Pigment Red 254, the dispersibility and dispersion stability were good, but the luminance of the obtained colored layer was low.
Instead of a sulfonated derivative of a yellow pigment, C.I. I. In Comparative Example 3 using the phthalimidomethylated derivative of CI Pigment Red 255, the dispersibility and dispersion stability were poor, and the luminance and contrast of the resulting colored layer were low.
In Comparative Example 4 using a graft copolymer not forming a salt as a pigment dispersant, the dispersibility and dispersion stability were poor and the contrast was low. Further, Comparative Example 5 using a graft copolymer salted with benzyl chloride as a pigment dispersant had low contrast and poor developability.
In addition, the photosensitive resin composition of Comparative Example 6 using a commercially available dispersant that did not form a salt with the organic acid compound had low contrast, and poor alkali resistance and solvent resistance. Further, the photosensitive resin composition of Comparative Example 7 using a commercially available dispersant used in Examples of Patent Document 4 of the prior art has poor dispersibility and dispersion stability, low contrast, alkali resistance, Solvent property was also poor.
<溶剤再溶解性>
評価方法としては、縦100mm×幅5mmにカットしたガラス基板の縦2cm分を、実施例1〜2、参考例3の感光性樹脂組成物及び比較例1の感光性樹脂組成物にそれぞれ浸漬し、引き上げたものを23℃、70%RHの恒温恒湿層で30分間乾燥させた。次にその乾燥させた塗膜が付着したガラス基板をPGMEA中に15秒間攪拌しながら浸漬した。このとき、乾燥塗膜の再溶解状態により、下記の3段階で評価した。
・○:浸漬中に乾燥塗膜がすべて溶解した。
・△:15秒間浸漬後も、乾燥塗膜の一部が残った。
・×:15秒間浸漬後も乾燥塗膜がほとんどもしくは全く溶解しなかった。
その結果、参考例3は○、実施例1、2は△、比較例1は×であった。
以上のことから、長鎖のアルキル基と塩形成したスルホン化誘導体を含有する感光性樹脂組成物は、溶剤再溶解性に優れることが明らかにされた。
<Solvent resolvability>
As an evaluation method, a glass substrate cut into a length of 100 mm × a width of 5 mm was immersed in the photosensitive resin composition of Examples 1 and 2 and Reference Example 3 and the photosensitive resin composition of Comparative Example 1, respectively. The raised one was dried in a constant temperature and humidity layer at 23 ° C. and 70% RH for 30 minutes. Next, the glass substrate to which the dried coating film adhered was immersed in PGMEA with stirring for 15 seconds. At this time, it evaluated in the following three steps by the redissolved state of the dry coating film.
-○: All the dried coating films were dissolved during the immersion.
Δ: A part of the dried coating film remained even after immersion for 15 seconds.
X: The dry coating film hardly or not dissolved even after dipping for 15 seconds.
As a result, Reference Example 3 was ◯, Examples 1 and 2 were Δ, and Comparative Example 1 was ×.
From the above, it has been clarified that the photosensitive resin composition containing a sulfonated derivative salted with a long-chain alkyl group is excellent in solvent resolubility.
1 透明基板
2 遮光部
3 着色層
10 カラーフィルタ
20 対向基板
30 液晶層
40 液晶表示装置
50 有機保護層
51 アミノ基を有するモノマー単位
52 マクロモノマーの重合性部位
53 マクロモノマーによるポリマー鎖
54 有機酸化合物
60 無機酸化膜
71 透明陽極
72 正孔注入層
73 正孔輸送層
74 発光層
75 電子注入層
76 陰極
80 有機発光体
100 有機発光表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Light-shielding part 3 Colored layer 10 Color filter 20 Counter substrate 30 Liquid crystal layer 40 Liquid crystal display device 50 Organic protective layer 51 Monomer unit which has an amino group 52 Polymerizable part of macromonomer 53 Polymer chain by macromonomer 54 Organic acid compound 60 Inorganic oxide film 71 Transparent anode 72 Hole injection layer 73 Hole transport layer 74 Light emitting layer 75 Electron injection layer 76 Cathode 80 Organic light emitter 100 Organic light emitting display device
Claims (12)
前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体である、カラーフィルタ用赤色顔料分散液。
A red pigment dispersion for a color filter, wherein the sulfonated derivative of the yellow pigment is a sulfonated derivative of a yellow pigment represented by the following chemical formula (4).
Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Rb’で示される1価の基である。Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。
Ra、Ra’、及びRbにおいて、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数を示す。) 5. The red pigment for a color filter according to claim 1, wherein in the pigment dispersant, the organic acid compound is represented by the following general formula (II) and / or the following general formula (III). Dispersion.
R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R b ′ . R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or - it is a monovalent group represented by [(CH 2) t -O] u -R e.
R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, -CHO, -CH 2 CHO, -CO- CH = CH 2, a monovalent group represented by -CO-C (CH 3) = CH 2 or -CH 2 COOR f, R f is hydrogen or C It is an alkyl group of formula 1-5.
In R a , R a ′ , and R b , each of the alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, and aryl group may have a substituent.
s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, and u is an integer of 1 to 18. )
R8は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO又は−CH2COOR11で示される1価の基であり、R9は、炭素数1〜18のアルキル基、アラルキル基、アリール基、シアノ基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−R8、−[(CH2)y−O]z−R8、又は−[CO−(CH2)y−O]z−R8で示される1価の基である。R10は、炭素数1〜18のアルキル基であり、R11は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。
mは1〜5の整数、l及びl’は5〜200の整数を示す。xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。) 6. The pigment dispersant according to claim 1, wherein the polymer chain of the macromonomer has at least one structural unit represented by the following general formula (IV) or general formula (V). The red pigment dispersion for color filter according to one item.
R 8 is a hydrogen atom or a monovalent group represented by an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, —CHO, —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 11 , and R 9 is C1-C18 alkyl group, aralkyl group, aryl group, cyano group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 , — [(CH 2 ) y —O] z It is a monovalent group represented by —R 8 or — [CO— (CH 2 ) y —O] z —R 8 . R 10 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
m represents an integer of 1 to 5, and l and l ′ represent an integer of 5 to 200. x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. )
前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体である、カラーフィルタ用赤色顔料分散液の製造方法。
The manufacturing method of the red pigment dispersion liquid for color filters whose sulfonated derivative of the said yellow pigment is a sulfonated derivative of the yellow pigment represented by following Chemical formula (4).
前記赤色顔料分散液と、感光性バインダー成分とを混合する工程を有し、前記顔料分散剤が、エチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマーと、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むマクロモノマーとを共重合成分として含有するグラフト共重合体であって、さらにエチレン性不飽和二重結合とアミノ基とを有するモノマー由来のアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物とが塩を形成したグラフト共重合体であり、
前記黄色顔料のスルホン化誘導体が、下記化学式(4)で表される黄色顔料のスルホン化誘導体である、カラーフィルタ用赤色感光性樹脂組成物の製造方法。
A step of mixing the red pigment dispersion and a photosensitive binder component, wherein the pigment dispersant is composed of a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group, a polymer chain, and an ethylenic group at its end. A graft copolymer containing, as a copolymerization component, a macromonomer containing a group having an unsaturated double bond, and further comprising at least one amino group derived from a monomer having an ethylenically unsaturated double bond and an amino group A graft copolymer in which a part and an organic acid compound form a salt,
The manufacturing method of the red photosensitive resin composition for color filters whose sulfonated derivative of the said yellow pigment is a sulfonated derivative of the yellow pigment represented by following Chemical formula (4).
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