KR102002322B1 - Colored curable composition, color filter, pattern forming method, method for producing color filter, solid-state imaging element and image display device - Google Patents
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Abstract
착색 경화성 조성물은, 식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 착색제 A와, 경화성 화합물과, 유기 용제를 포함하고, 착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 있다. R1~R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 등을 나타내고, R11은, 설포네이트기 또는 비스(설폰일)이미드기를 나타낸다.
The colored curable composition comprises a colorant A having a structure represented by formula (1), a curable compound, and an organic solvent, and the colorant A is dispersed in an organic solvent. R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or the like, and R 11 represents a sulfonate group or a bis (sulfonyl) imide group.
Description
본 발명은, 착색 경화성 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a colored curable composition, a color filter, a pattern forming method, a manufacturing method of a color filter, a solid-state image pickup device, and an image display device.
최근, 디지털 카메라, 카메라 탑재 휴대전화 등의 보급으로부터, 전하 결합 소자(CCD) 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자의 수요가 크게 늘어나고 있다. 이들 디스플레이나 광학 소자의 키 디바이스로서 컬러 필터가 사용되고 있으며, 추가적인 고감도화·소형화의 요구가 높아지고 있다. 이와 같은 컬러 필터는, 통상 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3원색의 착색 패턴을 구비하고 있으며, 투과광을 3원색으로 분해하는 역할을 하고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, the demand for solid-state image pickup devices such as charge coupled device (CCD) image sensors has been greatly increased due to the spread of digital cameras and mobile phones with cameras. Color filters are used as key devices for these displays and optical elements, and further demands for higher sensitivity and miniaturization are increasing. Such a color filter usually has three primary color patterns of red (R), green (G), and blue (B), and serves to decompose the transmitted light into three primary colors.
예를 들면, 특허문헌 1~3에는, 잔텐 색소를 포함하는 유기 용제계의 착색 경화성 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 것이 기재되어 있다.For example, Patent Documents 1 to 3 disclose the production of a color filter using an organic solvent-based coloring and curing composition containing a xanthine dye.
컬러 필터 등에 이용하는 유기 용제계의 착색 경화성 조성물에 있어서는, 현상 전후에 있어서의 분광 변동이 작고, 내광성이 우수한 경화막을 형성할 수 있는 것이 요구되고 있다.In an organic solvent-based colored curable composition used for a color filter or the like, it is required that a cured film having small spectral fluctuation before and after development and having excellent light resistance is formed.
예를 들면, 컬러 필터의 특성으로서 내광성은 중요한 과제이며, 착색제뿐만 아니라 그 외의 소재의 광에 대한 안정성이 낮은 경우는 컬러 필터의 분광을 변동시킬 가능성이 있다. 본 발명자들이, 잔텐 색소에 대하여 다양하게 검토한 결과, N알킬화된 잔텐은, 내광성이 낮은 경향이 있으며, 예를 들면 아민을 함유하는 분산제를 이용한 경우, 분산제의 분해에 의한 착색에 의하여, 청색의 분광을 손상시키는 분광 변동이 발생하는 경향이 있는 것을 알 수 있었다.For example, light resistance is an important issue as a characteristic of a color filter, and there is a possibility that the spectroscopy of a color filter may fluctuate when the stability of the coloring agent as well as other materials is low. The inventors of the present invention have conducted extensive studies on the xanthine dye. As a result, it has been found that the N-alkylated xanthate tends to have low light resistance. For example, when a dispersant containing an amine is used, It was found that spectral fluctuations that would damage spectroscopy tend to occur.
또, 특허문헌 1~3에는, 잔텐 색소를 유기 용제 중에 분산시킨 착색 경화성 조성물이 개시되어 있지만, 본 발명자의 검토에 의하면, 특허문헌 1~3에 개시된 착색 경화성 조성물은, 잔텐 색소의 분산성이 나쁘고, 그 결과, 잔텐 색소가 현상액에 용해되어, 현상 후에 탈색이 발생하기 쉽고, 현상 전후에 있어서의 분광 변동이 큰 것을 알 수 있었다. 나아가서는, 내광성도 뒤떨어지는 것을 알 수 있었다.Patent Documents 1 to 3 disclose a colored curable composition in which a xanthan gum is dispersed in an organic solvent. According to the study by the inventors of the present invention, however, the colored curable compositions disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that the dispersibility As a result, it was found that the xanthine dye dissolves in the developing solution, discoloration easily occurs after development, and the spectral fluctuation before and after development is large. Further, it was found that the light resistance was also poor.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 현상 전후에 있어서의 분광 변동이 작고, 내광성이 우수한 막을 형성할 수 있는 착색 경화성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and it is an object of the present invention to provide a colored curable composition capable of forming a film having a small spectral fluctuation before and after development and having excellent light resistance. It is another object of the present invention to provide a color filter, a pattern forming method, a color filter manufacturing method, a solid-state image pickup device, and an image display device.
본 발명자들은 상세하게 검토한 결과, 후술하는 식 (1)로 나타나는 구조의 잔텐 화합물인 착색제 A와, 경화성 화합물과, 유기 용제를 포함하고, 착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 있는 착색 경화성 조성물을 이용함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 본 발명은, 이하를 제공한다.As a result of a detailed investigation, the present inventors have found that a colored curable composition comprising a colorant A which is a xanthene compound represented by the following formula (1), a curable compound, and an organic solvent and in which the colorant A is dispersed in an organic solvent , The present inventors have found that the above object can be achieved and have accomplished the present invention. The present invention provides the following.
<1> 하기 식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 착색제 A와, 경화성 화합물과, 유기 용제를 포함하고, 착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 있는, 착색 경화성 조성물;<1> A colored curable composition comprising a colorant A having a structure represented by the following formula (1), a curable compound, and an organic solvent, wherein the colorant A is dispersed in an organic solvent;
[화학식 1][Chemical Formula 1]
식 중, R1~R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, -ORX1, -SRX1, -CORX1, -COORX1, -OCORX1, -NRX1RX2, -NHCORX1, -CONRX1RX2, -NHCONRX1RX2, -NHCOORX1, -SO2RX1, -SO2ORX1 또는 -NHSO2RX1을 나타내고,Wherein R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, -OR X1 , -SR X1 , -COR X1 , -COOR X1 , -OCOR X1 , -NR X1 R X2 , -NHCOR X1 , -CONR X1 R X2 , -NHCONR X1 R X2 , -NHCOOR X1 , -SO 2 R X1 , -SO 2 OR X1 or -NHSO 2 R X1 ,
RX1 및 RX2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타내며,R X1 and R X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group,
R11은, 설포네이트기 또는 비스(설폰일)이미드기를 나타낸다.R 11 represents a sulfonate group or a bis (sulfonyl) imide group.
<2> 착색제 A는, 식 (1)의 R1, R5, R6 및 R10이, 각각 독립적으로, 알킬기인 <1>에 기재된 착색 경화성 조성물.<2> A coloring agent is, formula (1) R 1, R 5, R 6 and R 10 are, each independently, a colored curable composition according to an alkyl group of <1>.
<3> 착색제 A는, 식 (1)의 R1, R5, R6 및 R10이, 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기 또는 아이소프로필기인 <1>에 기재된 착색 경화성 조성물.<3> The coloring and curing composition according to <1>, wherein R 1 , R 5 , R 6 and R 10 in the formula (1) are each independently a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group.
<4> 착색제 A는, 식 (1)의 R11이 설포네이트기이며, R2, R3, R4, R7, R8 및 R9가 수소 원자인, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.Of <4> coloring agent A, and the R 11 in the formula (1) a sulfonate group, R 2, R 3, R 4, R 7, R 8 and R 9 is a hydrogen atom, a <1> to <3> A colored curable composition according to any one of the preceding claims.
<5> 유기 용제가, 에스터 용제, 에터 용제, 케톤 용제, 및 알코올 용제로부터 선택되는 적어도 1종인, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<5> The colored curable composition according to any one of <1> to <4>, wherein the organic solvent is at least one selected from an ester solvent, an ether solvent, a ketone solvent and an alcohol solvent.
<6> 광중합 개시제를 더 함유하고, 경화성 화합물이 라디칼 중합성 화합물인, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<6> The colored curable composition according to any one of <1> to <5>, wherein the composition further contains a photopolymerization initiator and the curable compound is a radically polymerizable compound.
<7> 산가가 30mgKOH/g 이상인 산성 분산제를 더 함유하는, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<7> The colored curable composition according to any one of <1> to <6>, further comprising an acidic dispersant having an acid value of 30 mgKOH / g or more.
<8> 산성 분산제를 2종류 이상 함유하는, <7>에 기재된 착색 경화성 조성물.≪ 8 > The colored curable composition according to < 7 >, which contains two or more acid dispersing agents.
<9> 프탈로사이아닌 골격을 갖는 안료를 더 함유하는, <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<9> The colored curable composition according to any one of <1> to <8>, further comprising a pigment having a phthalocyanine skeleton.
<10> 착색제 A 이외의 착색제로서, 염료를 더 함유하는, <1> 내지 <9> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<10> The colored curable composition according to any one of <1> to <9>, which further contains a dye as a colorant other than the colorant A.
<11> 염료는, 프탈로사이아닌, 트라이아릴메테인 및 피로메텐으로부터 선택되는 골격을 갖는 염료인, <10>에 기재된 착색 경화성 조성물.<11> The colored curable composition according to <10>, wherein the dye is a dye having a skeleton selected from phthalocyanine, triarylmethane and pyromethene.
<12> 컬러 필터용인, <1> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물.<12> The colored curable composition according to any one of <1> to <11>, which is used for a color filter.
<13> <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물을 이용하여 이루어지는 컬러 필터.<13> A color filter comprising the colored curable composition according to any one of <1> to <12>.
<14> <1> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재된 착색 경화성 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 경화성 조성물층을 형성하는 공정과, 착색 경화성 조성물층을 패턴 형상으로 노광하는 공정과, 미노광부를 현상 제거하여 착색 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법.<14> A method for producing a coloring-curable composition, comprising the steps of: forming a colored curable composition layer on a support using the colored curable composition according to any one of <1> to <12> And removing the development to form a colored pattern.
<15> <14>에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는, 컬러 필터의 제조 방법.≪ 15 > A method for producing a color filter, comprising the pattern formation method according to < 14 >.
<16> <13>에 기재된 컬러 필터, 또는 <15>에 기재된 컬러 필터의 제조 방법에 의하여 얻어진 컬러 필터를 갖는 고체 촬상 소자.≪ 16 > A solid-state image pickup element having a color filter obtained by the color filter according to < 13 >, or the method for manufacturing a color filter according to < 15 >.
<17> <13>에 기재된 컬러 필터, 또는 <15>에 기재된 컬러 필터의 제조 방법에 의하여 얻어진 컬러 필터를 갖는 화상 표시 장치.<17> An image display apparatus having a color filter according to <13> or a color filter obtained by the method for manufacturing a color filter described in <15>.
<18> 상기 프탈로사이아닌 골격을 갖는 안료가, C. I. 피그먼트 블루 15:6인, 착색 경화성 조성물.≪ 18 > A pigmented curable composition wherein the pigment having the phthalocyanine skeleton is C. I. Pigment Blue 15: 6.
<19> 상기 C. I. 피그먼트 블루 15:6의 함유량이, 상기 착색제 A의 100질량부에 대하여, 100~200질량부인, 착색 경화성 조성물.<19> The colored curable composition according to <1>, wherein the content of the C. I. Pigment Blue 15: 6 is 100-200 parts by mass relative to 100 parts by mass of the colorant A.
본 발명에 의하면, 현상 전후에 있어서의 분광 변동이 작고, 내광성이 우수한 막을 형성할 수 있는 착색 경화성 조성물, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 및 화상 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 되었다.According to the present invention, there is provided a colored curable composition, a color filter, a pattern forming method, a color filter manufacturing method, a solid-state image pickup device, and an image display device capable of forming a film having a small spectral fluctuation before and after development and having excellent light- .
이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail.
본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 것과 함께 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In the notation of the group (atomic group) in the present specification, the notation in which substitution and non-substitution are not described includes those having a substituent and having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (an unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
본 명세서에 있어서 광이란, 활성광선 또는 방사선을 의미한다. 또, "활성광선" 또는 "방사선"이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선, 전자선 등을 의미한다.In this specification, light means an actinic ray or radiation. The term "actinic ray" or "radiation " means, for example, a line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet ray, extreme ultraviolet ray (EUV light) represented by an excimer laser, X-ray or electron ray.
본 명세서에 있어서 "노광"이란, 특별히 설명하지 않는 한, 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, X선, EUV광 등에 의한 노광뿐만 아니라, 전자선, 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 노광에 포함시킨다.In the present specification, unless otherwise specified, the term " exposure "means not only exposure by a bright line spectrum of a mercury lamp, deep ultraviolet ray represented by an excimer laser, X-ray or EUV light, Is included in the exposure.
본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.In the present specification, the numerical range indicated by using "~ " means a range including numerical values written before and after" ~ "as a lower limit value and an upper limit value.
본 명세서에 있어서, 전체 고형분이란, 착색 경화성 조성물의 전체 조성으로부터 용제를 제외한 성분의 총 질량을 말한다.In the present specification, the total solid content refers to the total mass of the components excluding the solvent from the total composition of the colored curable composition.
본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내고, "(메트)아크릴"은, 아크릴 및 메타크릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내며, "(메트)알릴"은, 알릴 및 메탈릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내고, "(메트)아크릴로일"은, 아크릴로일 및 메타크릴로일의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타낸다.In the present specification, the term "(meth) acrylate" refers to both or either of acrylate and methacrylate, "(meth) acryl" refers to both acrylate and methacrylate, The term "(meth) allyl" represents either or both of allyl and methallyl, and "(meth) acryloyl" represents either or both acryloyl and methacryloyl.
본 명세서에 있어서, 중합성 화합물이란, 중합성 관능기를 갖는 화합물을 말하며, 모노머여도 되고, 폴리머여도 된다. 중합성 관능기란, 중합 반응에 관여하는 기를 말한다.In the present specification, the polymerizable compound means a compound having a polymerizable functional group, and may be a monomer or a polymer. The polymerizable functional group refers to a group involved in the polymerization reaction.
본 명세서에 있어서 "공정"이라는 말은, 독립적인 공정만이 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우이더라도 그 공정의 소기 작용이 달성되면, 본 용어에 포함된다.In this specification, the term " process "is included in this term, not only in the independent process but also in the case where the scavenging action of the process is achieved even if it can not be clearly distinguished from other processes.
본 명세서에 있어서, 구조식 중에 있어서의 Me는 메틸기를 나타내고, Et는 에틸기를 나타내며, iPr은 아이소프로필기를 나타낸다.In the present specification, Me in the structural formula represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and iPr represents an isopropyl group.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 측정에 의한 폴리스타이렌 환산값으로서 정의된다.In the present specification, the weight average molecular weight and the number average molecular weight are defined as polystyrene reduced values by Gel Permeation Chromatography (GPC) measurement.
본 명세서에 있어서, 안료는, 용제에 용해되기 어려운 불용성의 색소 화합물을 의미한다. 전형적으로는, 안료는 유기 용제 중에 분산된 상태로 존재한다. 여기에서, 용제란, 임의의 용제를 들 수 있으며, 예를 들면 후술하는 용제의 란에서 예시하는 용제를 들 수 있다. 본 발명에 이용되는 안료는, 예를 들면 23℃의 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트 100g에 대한 용해량, 및 23℃의 물 100g에 대한 용해량이, 모두 0.1g 이하인 것이 바람직하다.In the present specification, the pigment means an insoluble coloring matter compound which is difficult to dissolve in a solvent. Typically, the pigment is dispersed in an organic solvent. Here, examples of the solvent include any solvent, and examples thereof include solvents exemplified in the column of the solvent to be described later. The pigment used in the present invention is preferably such that the dissolving amount of 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 23 DEG C and the dissolving amount of 100 g of water at 23 DEG C are all 0.1 g or less.
본 명세서에 있어서, 염료는, 용제에 용해되기 쉬운 색소 화합물을 의미한다. 전형적으로는, 염료는 조성물 중에서 색소 화합물이 용해된 상태로 존재한다. 여기에서, 용제란, 임의의 용제를 들 수 있으며, 예를 들면 후술하는 용제의 란에서 예시하는 용제를 들 수 있다. 본 발명에 이용되는 염료는, 예를 들면 23℃의 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트 100g에 대한 용해량이 2.0g을 넘는 것이 바람직하다.In the present specification, the dye means a dye compound which is easily dissolved in a solvent. Typically, the dye is present in the composition in a dissolved form of the dye compound. Here, examples of the solvent include any solvent, and examples thereof include solvents exemplified in the column of the solvent to be described later. The dye used in the present invention preferably has a dissolving amount of 2.0 g or more, for example, in 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 23 캜.
본 명세서에 있어서, 특별히 설명하지 않는 한, 반복 단위를 갖는 화합물에 있어서의 반복 단위의 비는 몰비를 나타낸다.In this specification, unless otherwise stated, the ratio of the repeating unit in the compound having a repeating unit indicates a molar ratio.
<착색 경화성 조성물>≪ Coloring curable composition >
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 후술하는 식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 착색제 A와, 경화성 화합물과, 유기 용제를 포함하고, 착색제 A가 유기 용제 중에 분산되어 있다.The colored curable composition of the present invention comprises a colorant A having a structure represented by the following formula (1), a curable compound, and an organic solvent, and the colorant A is dispersed in an organic solvent.
이 착색제 A는, 고체이며, 나아가서는 유기 용제에 대한 용해성이 낮기 때문에, 현상 후의 탈색을 억제할 수 있어, 현상 전후에 있어서의 분광 변동이 작은 컬러 필터를 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용함으로써, 내광성이 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있다.This colorant A is a solid, and further, has low solubility in an organic solvent. Therefore, it is possible to suppress discoloration after development, and to produce a color filter having small spectral fluctuation before and after development. Further, by using the colored curable composition of the present invention, a color filter excellent in light resistance can be formed.
나아가서는, 본 발명의 착색 경화성 조성물은, 착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 존재하고 있으므로, 착색제의 침강이나 응집 등을 억제할 수 있어, 분산 안정성이 우수하다. 또, 착색제 A는, 열확산하기 어렵기 때문에, 내열성이 우수한 컬러 필터를 형성할 수 있다.Further, since the coloring-curable composition of the present invention is dispersed in the organic solvent, the coloring agent A can suppress the sedimentation and aggregation of the coloring agent and is excellent in dispersion stability. Further, since the coloring agent A is hardly thermally diffused, a color filter excellent in heat resistance can be formed.
또한, 본 발명에 있어서, "착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 있다"란, 유기 용제 중에서, 착색제 A의 입자가, 부유 또는 현탁한 상태로 존재하고 있는 것을 의미한다. 착색제 A가, 유기 용제 중에 분산되어 있는 것은, 예를 들면 동적 광산란법을 이용한 입자경 분포 측정으로 확인할 수 있다.In the present invention, "colorant A is dispersed in an organic solvent" means that particles of the colorant A are present in a suspended or suspended state in an organic solvent. The fact that the coloring agent A is dispersed in the organic solvent can be confirmed by, for example, measuring the particle diameter distribution using the dynamic light scattering method.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<<착색제 A>><< Colorant A >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 하기 식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 착색제 A를 포함한다.The colored curable composition of the present invention comprises a colorant A having a structure represented by the following formula (1).
[화학식 2](2)
R1~R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, -ORX1, -SRX1, -CORX1, -COORX1, -OCORX1, -NRX1RX2, -NHCORX1, -CONRX1RX2, -NHCONRX1RX2, -NHCOORX1, -SO2RX1, -SO2ORX1 또는 -NHSO2RX1을 나타내고,R 1 to R 10 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, -OR X1 , -SR X1 , -COR X1 , -COOR X1 , -OCOR X1 , -NR X1 R X2 , NHCOR X1 , -CONR X1 R X2 , -NHCONR X1 R X2 , -NHCOOR X1 , -SO 2 R X1 , -SO 2 OR X1 or -NHSO 2 R X1 ,
RX1 및 RX2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다.R X1 and R X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있다.Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
알킬기의 탄소수는, 1~10이 바람직하고, 1~5가 보다 바람직하며, 1~3이 특히 바람직하다. 알킬기는 직쇄, 분기, 환상 중 어느 것이어도 되는데, 직쇄 또는 분기가 바람직하다. 알킬기는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 또는 아이소프로필기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기 또는 아이소프로필기가 보다 바람직하다.The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably from 1 to 10, more preferably from 1 to 5, and particularly preferably from 1 to 3. The alkyl group may be straight chain, branched or cyclic, preferably straight-chain or branched. The alkyl group is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group, and more preferably a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group.
아릴기는, 단환이어도 되고 다환이어도 된다. 아릴기의 탄소수는, 6~25가 바람직하고, 6~15가 더 바람직하며, 6~12가 보다 바람직하다. 아릴기는, 헤테로 원자를 포함하고 있어도 된다. 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하다.The aryl group may be monocyclic or polycyclic. The carbon number of the aryl group is preferably from 6 to 25, more preferably from 6 to 15, and still more preferably from 6 to 12. The aryl group may contain a hetero atom. The hetero atom is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
식 (1)에 있어서, R1과 R6, R2와 R7, R3과 R8, R4와 R9, R5와 R10은, 동일한 기인 것이 바람직하다.In the formula (1), it is preferable that R 1 and R 6 , R 2 and R 7 , R 3 and R 8 , R 4 and R 9 , R 5 and R 10 are the same group.
R1, R5, R6 및 R10은, 알킬기가 바람직하다. R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기 또는 아이소프로필기가 더 바람직하다. 이 양태에 의하면, 용제 용해성을 저하시키는 효과가 얻어진다.R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are preferably alkyl groups. R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are each independently methyl group, ethyl group or isopropyl group. According to this embodiment, the effect of lowering the solvent solubility can be obtained.
R2 및 R7은, 수소 원자가 바람직하다.R 2 and R 7 are preferably a hydrogen atom.
R3 및 R8은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 알킬기가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.R 3 and R 8 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom.
R4 및 R9는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, -ORX1, -SRX1, -CORX1, -COORX1, -OCORX1, -NRX1RX2, -NHCORX1, -CONRX1RX2, -NHCONRX1RX2, -NHCOORX1, -SO2RX1, -SO2ORX1 또는 -NHSO2RX1이 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.R 4 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, -OR X1 , -SR X1 , -COR X1 , -COOR X1 , -OCOR X1 , -NR X1 R X2 , NHCOR X1 , -CONR X1 R X2 , -NHCONR X1 R X2 , -NHCOOR X1 , -SO 2 R X1 , -SO 2 OR X1 or -NHSO 2 R X1 , and more preferably a hydrogen atom.
본 발명에 있어서, R2, R3, R4, R7, R8 및 R9는, 수소 원자인 것이 특히 바람직하다. 이 양태에 의하면, 단위 질량당 흡광도를 높이는 효과가 얻어진다.In the present invention, it is particularly preferable that R 2 , R 3 , R 4 , R 7 , R 8 and R 9 are hydrogen atoms. According to this embodiment, an effect of increasing the absorbance per unit mass is obtained.
R11은, 설포네이트기 또는 비스(설폰일)이미드기를 나타낸다. 용제 용해성을 저하시키는 관점에서, 설포네이트기가 바람직하다.R 11 represents a sulfonate group or a bis (sulfonyl) imide group. From the viewpoint of lowering solvent solubility, a sulfonate group is preferable.
비스(설폰일)이미드기로서는, 하기 식 (AN-1)로 나타나는 기를 들 수 있다.Examples of the bis (sulfonyl) imide group include groups represented by the following formula (AN-1).
[화학식 3](3)
식 중, R100은, 할로젠 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다.In the formulas, R 100 represents a halogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
할로젠 원자는, 불소 원자가 바람직하다.The halogen atom is preferably a fluorine atom.
알킬기의 탄소수는, 1~10이 바람직하고, 1~5가 보다 바람직하며, 1~3이 더 바람직하다. 알킬기는, 직쇄 또는 분기가 바람직하고, 직쇄가 보다 바람직하다. 알킬기는, 수소 원자의 일부가 불소 원자로 치환되어 있는 것이 바람직하고, 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환되어 있는 것이 보다 바람직하다. R100이 나타내는 알킬기는, 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환된, 탄소수 1~10의 알킬기(퍼플루오로알킬기)가 바람직하고, 탄소수 1~4의 퍼플루오로알킬기가 더 바람직하며, 트라이플루오로메틸기가 특히 바람직하다.The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably 1 to 3 carbon atoms. The alkyl group is preferably straight-chain or branched, more preferably straight-chain. As the alkyl group, a part of the hydrogen atoms is preferably substituted with a fluorine atom, and more preferably all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom. R group 100 are shown are, and that the not all hydrogen atoms substituted with a fluorine atom, a carbon number of alkyl group of 1 to 10 (perfluoroalkyl group) are preferred, and more preferably a perfluoroalkyl group having from 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, trifluoromethyl Is particularly preferable.
아릴기의 탄소수는, 6~20이 바람직하고, 6~14가 보다 바람직하며, 6~10이 더 바람직하다. 아릴기는, 치환기를 가져도 된다. 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬기, 알콕시기, 카보닐기, 카보닐옥시기, 카바모일기, 설포기, 설폰아마이드기, 나이트로기 등을 들 수 있으며, 할로젠 원자 또는 알킬기가 바람직하고, 불소 원자 또는 알킬기가 보다 바람직하다.The carbon number of the aryl group is preferably from 6 to 20, more preferably from 6 to 14, and even more preferably from 6 to 10. The aryl group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, a carbonyloxy group, a carbamoyl group, a sulfo group, a sulfonamido group and a nitro group, preferably a halogen atom or an alkyl group, Or an alkyl group is more preferable.
또한, 식 (1)로 나타나는 화합물은, 양이온이 이하와 같이 비국재화하여 존재하고 있으며, 하기 구조는 동의이고, 모두 본 발명에 포함되는 것으로 한다.In the compound represented by the formula (1), the cations are non-gassed as follows, and the following structures are synonymous and all are included in the present invention.
[화학식 4][Chemical Formula 4]
본 발명에 있어서, 착색제 A는, 하기 식 (1a)로 나타나는 구조가 바람직하고, 하기 식 (1b)로 나타나는 구조가 보다 바람직하다.In the present invention, the colorant A is preferably a structure represented by the following formula (1a), more preferably a structure represented by the following formula (1b).
[화학식 5][Chemical Formula 5]
상기 식 중, R1~R11은, 식 (1)에서 설명한 범위와 동의이며, 바람직한 범위도 동일하다.In the above formulas, R 1 to R 11 are in agreement with the ranges described in the formula (1), and preferable ranges are also the same.
착색제 A의 분자량은, 500~900이 바람직하고, 550~800이 보다 바람직하다. 착색제 A의 분자량은, 구조식으로부터 구한 이론값이다.The molecular weight of the colorant A is preferably from 500 to 900, more preferably from 550 to 800. The molecular weight of the colorant A is the theoretical value obtained from the structural formula.
착색제 A의 구체예로서는, 이하를 들 수 있다.Specific examples of the colorant A include the following.
[화학식 6][Chemical Formula 6]
본 발명에 있어서, 착색제 A는, 유기 용제에 대한 용해성이 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 23℃의 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트 100g에 대한 착색제 A의 용해량, 23℃의 사이클로헥산온 100g에 대한 착색제 A의 용해량, 및 23℃의 사이클로펜탄온 100g에 대한 착색제 A의 용해량 중 어느 하나가, 1g 이하인 것이 바람직하고, 상술한 각 유기 용제에 대한 착색제 A의 용해량이, 각각 1g 이하인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the colorant A has a low solubility in an organic solvent. Specifically, the amount of colorant A dissolved in 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate at 23 DEG C, the amount of colorant A dissolved in 100 g of cyclohexanone at 23 DEG C, and the amount of colorant A dissolved in 100 g of cyclopentanone at 23 DEG C It is preferable that any one of the amount of the coloring agent A dissolved is 1 g or less and that the amount of the coloring agent A dissolved in each organic solvent is 1 g or less.
본 발명에 있어서, 착색제 A는, 미세하고 또한 정립화(整粒化)된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 착색제 A의 미세화 방법으로서는, 예를 들면 착색제 A와 유기 용제와 수용성 무기염류와 함께 고점도인 액상 조성물을 조제하고, 습식 분쇄 장치 등을 사용하여, 응력을 부가하여 마쇄하는 방법 등을 들 수 있다.In the present invention, it is preferable to use fine coloring agent A that has been finely divided. As a method of making the colorant A finer, for example, a method of preparing a liquid composition having a high viscosity together with the colorant A, an organic solvent and a water-soluble inorganic salt, and applying a stress to the resultant mixture using a wet pulverizer or the like.
유기 용제로서는, 후술하는 유기 용제를 들 수 있다. 미세화 공정에 있어서의 유기 용제의 사용량은, 착색제 A의 100질량부에 대하여 50~300질량부가 바람직하고, 100~200질량부가 보다 바람직하다.Examples of the organic solvent include organic solvents to be described later. The amount of the organic solvent used in the micronization process is preferably 50 to 300 parts by mass, more preferably 100 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant A. [
수용성 무기염류로서는, 염화 나트륨, 염화 칼륨, 염화 칼슘, 염화 바륨, 황산 나트륨 등을 들 수 있다. 미세화 공정에 있어서의 수용성 무기염류의 사용량은, 착색제 A의 1질량부에 대하여 1~50질량부가 바람직하고, 1~10질량부가 보다 바람직하다. 또, 수분이 1% 이하인 수용성 무기염류를 이용하는 것이 바람직하다.Examples of the water-soluble inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, barium chloride, sodium sulfate and the like. The amount of the water-soluble inorganic salts to be used in the micronization process is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, per 1 part by mass of the colorant A. [ Water-soluble inorganic salts having a water content of 1% or less are preferably used.
착색제 A의 미세화 공정에 있어서의 습식 분쇄 장치의 운전 조건에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 분쇄 미디어에 의한 마쇄를 효과적으로 진행시키기 위하여, 장치가 니더인 경우의 운전 조건은, 장치 내의 블레이드의 회전수는, 10~200rpm이 바람직하고, 또 2축의 회전비가 상대적으로 큰 편이 마쇄 효과가 커서 바람직하다. 운전 시간은 건식 분쇄 시간과 합하여 1~8시간이 바람직하고, 장치의 내온은 50~150℃가 바람직하다. 또 분쇄 미디어인 수용성 무기염은 분쇄 입도가 5~50μm로 입자경의 분포가 샤프하고, 또한 구형이 바람직하다.The operating conditions of the wet grinding apparatus in the step of finishing the colorant A are not particularly limited, but in order to effectively carry out the grinding by the grinding media, the operating condition in the case where the apparatus is a kneader is that the number of rotations of the blades in the apparatus is, 10 to 200 rpm is preferable, and a larger rotation ratio of the biaxial axis is preferable because the grinding effect is large. The operating time is preferably 1 to 8 hours in combination with the dry milling time, and the inner temperature of the apparatus is preferably 50 to 150 占 폚. The water-soluble inorganic salt which is a pulverizing medium has a particle size of 5 to 50 mu m and preferably has a sharp particle size distribution and a spherical shape.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 착색제 A가 조성물 중에 있어서, 입자로서 존재하고 있는 것이 바람직하다. 특히, 착색제 A의 평균 입자경(r)은, 20nm≤r≤300nm, 바람직하게는 25nm≤r≤250nm, 특히 바람직하게는 30nm≤r≤200nm를 충족시키는 것이 바람직하다. 착색제 A의 평균 입자경(r)이 상기 범위이면, 고콘트라스트비이며, 또한 고광투과율의 컬러 필터를 얻을 수 있다. 여기에서 말하는 "평균 입자경"이란, 착색제 A의 일차 입자(단미결정(單微結晶))가 집합한 이차 입자에 대한 평균 입자경을 의미한다. 평균 입자경은, 주사형 전자 현미경(SEM) 혹은 투과형 전자 현미경(TEM)으로 관찰하고, 입자가 응집하고 있지 않은 부분에서 입자 사이즈를 100개 계측하여, 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.In the colored curable composition of the present invention, it is preferable that the coloring agent A is present as particles in the composition. In particular, the average particle diameter (r) of the colorant A preferably satisfies 20 nm? R? 300 nm, preferably 25 nm? R? 250 nm, particularly preferably 30 nm? R? 200 nm. When the average particle diameter (r) of the colorant A is within the above range, a color filter having a high contrast ratio and a high light transmittance can be obtained. The "average particle diameter" used herein means the average particle diameter of the secondary particles aggregated by the primary particles of the colorant A (single crystals). The average particle size can be determined by observing with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), counting 100 particle sizes in a portion where particles are not aggregated, and calculating an average value.
또, 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 착색제 A의 이차 입자의 입자경 분포(이하, 간단히 "입자경 분포"라고 함)는, (평균 입자경±100)nm에 포함되는 이차 입자가 전체의 70질량% 이상, 바람직하게는 80질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 입자경 분포는, 산란 강도 분포를 이용하여 측정했다.The secondary particle diameter distribution (hereinafter simply referred to as "particle diameter distribution") of the colorant A that can be used in the present invention is such that the secondary particles contained in the (average particle diameter ± 100) nm are not less than 70% It is preferably at least 80% by mass. In the present invention, the particle size distribution was measured using the scattering intensity distribution.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대한 상기 착색제 A의 함유량은, 10~80질량%가 바람직하다. 하한은, 20질량% 이상이 보다 바람직하고, 30질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 70질량% 이하가 보다 바람직하고, 60질량% 이하가 더 바람직하다.In the colored curable composition of the present invention, the content of the colorant A relative to the total solid content of the colored curable composition is preferably from 10 to 80% by mass. The lower limit is more preferably 20% by mass or more, and still more preferably 30% by mass or more. The upper limit is more preferably 70 mass% or less, and still more preferably 60 mass% or less.
또, 착색제 전체량 중에 있어서의 상기 착색제 A의 함유량은, 30~100질량%가 바람직하다. 하한은, 40질량% 이상이 보다 바람직하고, 50질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 90질량% 이하가 보다 바람직하고, 80질량% 이하가 더 바람직하다.The content of the coloring agent A in the total amount of the coloring agent is preferably 30 to 100% by mass. The lower limit is more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more. The upper limit is more preferably 90 mass% or less, and still more preferably 80 mass% or less.
착색제 A는, 1종이어도 된다. 또, 상기 일반식 (1)의 R1~R11이, 다른 조합의 화합물을 2종 이상 포함하는 것이어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.One kind of colorant A may be used. In addition, R 1 to R 11 in the general formula (1) may include two or more compounds of different combinations. When two or more of them are contained, it is preferable that the total amount is in the above range.
<<다른 착색제>><< Other coloring agents >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 상술한 착색제 A 이외의 다른 착색제를 포함하고 있어도 되고, 다른 착색제를 포함하고 있는 편이 바람직하다. 다른 착색제는, 염료 및 안료 중 어느 것이어도 되고, 양자를 병용해도 된다. 다른 착색제는, 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.The color-curable composition of the present invention may contain a coloring agent other than the above-mentioned coloring agent A, and preferably contains another coloring agent. The other coloring agent may be either a dye or a pigment, or both of them may be used in combination. One kind of the other coloring agents may be used, or two or more kinds thereof may be used.
안료로서는, 종래 공지의 다양한 무기 안료 또는 유기 안료를 들 수 있다. 또, 무기 안료든 유기 안료든, 고투과율인 것이 바람직한 것을 고려하면, 평균 입자경이 가능한 한 작은 안료의 사용이 바람직하며, 핸들링성도 고려하면, 상기 안료의 평균 입자경은, 0.01~0.1μm가 바람직하고, 0.01~0.05μm가 보다 바람직하다.As the pigment, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be mentioned. In view of the fact that the inorganic pigment or the organic pigment is preferably a high transmittance, it is preferable to use a pigment having an average particle size as small as possible. Considering handling properties, the average particle size of the pigment is preferably 0.01 to 0.1 mu m , And more preferably 0.01 to 0.05 mu m.
무기 안료로서는, 금속 산화물, 금속 착염 등으로 나타나는 금속 화합물을 들 수 있으며, 구체적으로는, 카본 블랙, 타이타늄 블랙 등의 흑색 안료, 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 타이타늄, 마그네슘, 크로뮴, 아연, 안티모니 등의 금속 산화물, 및 상기 금속의 복합 산화물을 들 수 있다.Specific examples of the inorganic pigments include black pigments such as carbon black and titanium black; pigments such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium , Metal oxides such as zinc and antimony, and complex oxides of the above metals.
본 발명에 있어서 바람직하게 이용할 수 있는 유기 안료로서, 이하의 것을 들 수 있다. 단 본 발명은, 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of organic pigments that can be preferably used in the present invention include the following pigments. However, the present invention is not limited thereto.
컬러 인덱스(C. I.) 피그먼트 옐로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214 등,Color Index (CI) Pigment Yellow 1, 2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 172, 173, 174, 175, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213,
C. I. 피그먼트 오렌지 2, 5, 13, 16, 17:1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73 등,CI Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 73,
C. I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 52:1, 52:2, 53:1, 57:1, 60:1, 63:1, 66, 67, 81:1, 81:2, 81:3, 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279CI Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 81: 2, 81: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 175, 176, 177, 178, 179, 170, 176, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 184, 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279
C. I. 피그먼트 그린 7, 10, 36, 37, 58C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58
C. I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42C. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42
C. I. 피그먼트 블루 1, 2, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 8015: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 80
C. I. 피그먼트 블랙 1C. I. Pigment Black 1
이들 유기 안료는, 단독 혹은 색순도를 높이기 위하여 다양하게 조합하여 이용할 수 있다.These organic pigments can be used singly or in various combinations in order to enhance color purity.
그 중에서도, 프탈로사이아닌 골격을 갖는 안료(프탈로사이아닌 안료라고도 함)가 바람직하고, C. I. 피그먼트 블루 15:6이 보다 바람직하다.Among them, a pigment having phthalocyanine skeleton (also called phthalocyanine pigment) is preferable, and C. I. Pigment Blue 15: 6 is more preferable.
염료로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 소64-90403호, 일본 공개특허공보 소64-91102호, 일본 공개특허공보 평1-94301호, 일본 공개특허공보 평6-11614호, 일본 특허 2592207호, 미국 특허공보 4808501호, 미국 특허공보 5667920호, 미국 특허공보 505950호, 일본 공개특허공보 평5-333207호, 일본 공개특허공보 평6-35183호, 일본 공개특허공보 평6-51115호, 일본 공개특허공보 평6-194828호 등에 개시되어 있는 색소를 사용할 수 있다. 화학 구조로서 구분하면, 피라졸아조 화합물, 피로메텐 화합물, 아닐리노아조 화합물, 트라이페닐메테인 화합물, 안트라퀴논 화합물, 벤질리덴 화합물, 옥소놀 화합물, 피라졸로트라이아졸아조 화합물, 피리돈아조 화합물, 사이아닌 화합물, 페노싸이아진 화합물, 피롤로피라졸아조메타인 화합물 등을 사용할 수 있다. 또, 염료로서는 색소 다량체를 이용해도 된다. 색소 다량체로서는, 일본 공개특허공보 2011-213925호, 일본 공개특허공보 2013-041097호에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다.As the dyes, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-90403, Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-91102, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-94301, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-11614, Japanese Patent No. 2592207 , U.S. Patent No. 4808501, U.S. Patent No. 5667920, U.S. Patent No. 5,05950, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, A dye disclosed in JP-A-6-194828 can be used. As a chemical structure, it is possible to use a pyrazole compound, a pyromethene compound, an anilino compound, a triphenylmethane compound, an anthraquinone compound, a benzilidene compound, an oxolin compound, a pyrazolotriazoazo compound, A cyanine compound, a phenothiazine compound, a pyrrolopyrazolequamethane compound, and the like can be used. As the dye, a dye multimer may be used. Examples of the pigment multimer include the compounds described in JP-A-2011-213925 and JP-A-2013-041097.
본 발명에 있어서, 염료는, 프탈로사이아닌, 트라이아릴메테인 및 피로메텐으로부터 선택되는 골격을 갖는 염료가 바람직하고, 프탈로사이아닌 골격 또는 트라이아릴메테인 골격을 갖는 염료가 보다 바람직하며, 프탈로사이아닌 골격을 갖는 염료가 더 바람직하다. 이들 염료를 함유시킴으로써, 조성물 중에 있어서, 상술한 착색제 A의 분산성을 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 내열성 및 내광성이 향상된다.In the present invention, the dye is preferably a dye having a skeleton selected from phthalocyanine, triarylmethane and pyromethene, more preferably a phthalocyanine skeleton or a triarylmethane skeleton, A dye having a phthalocyanine skeleton is more preferable. By including these dyes, the dispersibility of the above-mentioned colorant A in the composition can be improved. Further, the heat resistance and the light resistance are improved.
프탈로사이아닌 골격을 갖는 염료(프탈로사이아닌 염료라고도 함)는, 예를 들면 하기 식 (F)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.The dye having a phthalocyanine skeleton (also referred to as phthalocyanine dye) includes, for example, a compound represented by the following formula (F).
식 (F)The formula (F)
[화학식 7](7)
식 (F)에 있어서, M1은, 금속 원자, 또는 금속 화합물을 나타낸다. 금속 원자 또는 금속 화합물로서는, 2가의 금속 원자, 2가의 금속 산화물, 2가의 금속 수산화물, 또는 2가의 금속 염화물을 들 수 있다. 예를 들면, Zn, Mg, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, 및 Fe 등의 금속 원자, AlCl, InCl, FeCl, TiCl2, SnCl2, SiCl2, GeCl2 등의 금속 염화물, TiO, VO 등의 금속 산화물, Si(OH)2 등의 금속 수산화물을 들 수 있다. 특히 Cu가 바람직하다.In the formula (F), M 1 represents a metal atom or a metal compound. Examples of the metal atom or metal compound include a divalent metal atom, a divalent metal oxide, a divalent metal hydroxide, and a divalent metal chloride. For example, Zn, Mg, Si, Sn , Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co, and a metal atom such as Fe, AlCl, InCl, FeCl, TiCl 2, SnCl 2, SiCl 2 and GeCl 2 , metal oxides such as TiO 2 and VO 2 , and metal hydroxides such as Si (OH) 2 . Cu is particularly preferable.
Rp1~Rp16은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, -ORX1, -SRX1, -CORX1, -COORX1, -OCORX1, -NRX1RX2, -NHCORX1, -CONRX1RX2, -NHCONRX1RX2, -NHCOORX1, -SO3M2, -SO2RX1, -SO2ORX1, -NHSO2RX1 또는 -SO2NRX1RX2를 나타내고, RX1 및 RX2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타내며, M2는 4급 암모늄 양이온, 1가의 금속 원자 예를 들면 나트륨, 리튬, 칼륨 등, 2가의 금속 원자 예를 들면 Mg, Ca, Zn, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni, Co 등을 들 수 있다. 분광이 우수한 점에 있어서, 하기 식 (F-1)로 나타나는 화합물이 특히 바람직하다.Rp Rp 1 ~ 16 are, each independently, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, -OR X1, X1 -SR, -COR X1, X1 -COOR, -OCOR X1, -NR X1 R X2, - NHCOR X1 , -CONR X1 R X2 , -NHCONR X1 R X2 , -NHCOOR X1 , -SO 3 M 2 , -SO 2 R X1 , -SO 2 OR X1 , -NHSO 2 R X1 or -SO 2 NR X1 R X2 a represents, R X1 and R X2 are, each independently, represent a hydrogen atom, an alkyl group, or aryl group, M 2 is a quaternary ammonium cation, a divalent metal atom, a monovalent metal atom such as sodium, lithium, potassium For example, Mg, Ca, Zn, Si, Sn, Rh, Pt, Pd, Mo, Mn, Pb, Cu, Ni and Co. In view of excellent spectroscopy, a compound represented by the following formula (F-1) is particularly preferable.
식 (F-1)The formula (F-1)
[화학식 8][Chemical Formula 8]
식 (F-1)에 있어서, M1은, 금속 원자, 또는 금속 화합물을 나타낸다. 식 (F-1)의 M1은, 식 (F)의 M1과 동의이며, 바람직한 범위도 동일하다.In the formula (F-1), M 1 represents a metal atom or a metal compound. Expression of the M 1 (F-1) is an M 1 with the consent of the formula (F), it is also the same preferable range.
식 (F-1)에 있어서, Ra 및 Rb는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다.In formula (F-1), R a and R b each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
Ra 및 Rb가 나타내는 알킬기의 탄소수는, 1~10이 바람직하다. 알킬기는, 직쇄 또는 분기가 바람직하다. 알킬기는, 무치환이어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 아릴기, 알콕시기, 알릴옥시기, 아릴옥시기, 할로젠 원자 등을 들 수 있다.The alkyl group represented by R a and R b preferably has 1 to 10 carbon atoms. The alkyl group is preferably straight-chain or branched. The alkyl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent include an aryl group, an alkoxy group, an allyloxy group, an aryloxy group, and a halogen atom.
Ra 및 Rb가 나타내는 아릴기는, 단환이어도 되고 다환이어도 된다. 탄소수는, 6~25가 바람직하고, 6~15가 더 바람직하며, 6~12가 보다 바람직하다. 아릴기는 헤테로 원자를 포함하고 있어도 된다. 헤테로 원자는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하다. 아릴기는 무치환이어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 알킬기, 알콕시기, 알릴옥시기, 할로젠 원자 등을 들 수 있다.The aryl group represented by R a and R b may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms is preferably from 6 to 25, more preferably from 6 to 15, and still more preferably from 6 to 12. The aryl group may contain a hetero atom. The hetero atom is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. The aryl group may be unsubstituted or may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an allyloxy group, and a halogen atom.
식 (F-1)에 있어서, X는, 카복실기, 설포기 등의 산기, 및 그 염을 들 수 있다. 염을 구성하는 원자 또는 원자단으로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 금속 원자, 테트라뷰틸암모늄 등의 4급 암모늄을 들 수 있다.In the formula (F-1), X represents an acid group such as a carboxyl group or a sulfo group, and a salt thereof. Examples of the atom or atomic group constituting the salt include metal atoms such as lithium, sodium and potassium, and quaternary ammonium such as tetrabutylammonium.
n은, 1~10의 정수를 나타내고, 1~5가 바람직하다.n represents an integer of 1 to 10, preferably 1 to 5;
a, b, c는, 각각 독립적으로, 0~8을 나타내고, a 및 b 중 적어도 한쪽은, 1 이상이며, a와 b와 c의 합계는 1~8이다.a, b and c each independently represent 0 to 8, at least one of a and b is 1 or more, and the sum of a, b and c is 1 to 8.
프탈로사이아닌 염료의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 화합물이나, 국제 공개공보 WO2009/119364호의 단락 번호 0044~0059에 기재된 화합물을 들 수 있다.Specific examples of phthalocyanine dyes include, for example, the following compounds, and compounds described in International Publication No. WO2009 / 119364, paragraphs 0044 to 0059.
[화학식 9][Chemical Formula 9]
트라이아릴메테인 골격을 갖는 염료(트라이아릴메테인 염료라고도 함)는, 예를 들면 하기 식 (TP)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.The dye having a triarylmethane skeleton (also referred to as a triarylmethane dye) includes, for example, a compound represented by the following formula (TP).
식 (TP)Equation (TP)
[화학식 10][Chemical formula 10]
식 (TP) 중, Rtp1~Rtp4는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. Rtp5는, 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 NRtp9Rtp10(Rtp9 및 Rtp10은 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타냄)을 나타낸다. Rtp6, Rtp7 및 Rtp8은, 치환기를 나타낸다. a, b 및 c는, 0~4의 정수를 나타낸다. a, b 및 c가 2 이상인 경우, Rtp6, Rtp7 및 Rtp8은, 각각 연결하여 환을 형성해도 된다. X-는 음이온 구조를 나타낸다.In the formula (TP), Rtp 1 to Rtp 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. Rtp 5 is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or NRtp 9 Rtp 10 shows the (Rtp 9 and Rtp 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group). Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 represent a substituent. a, b and c represent an integer of 0 to 4; When a, b and c are two or more, Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 may be connected to form a ring. X - represents an anionic structure.
식 (TP)에 있어서, X-가 나타내는 음이온 구조로서는, 설폰산 음이온, 카복실산 음이온, 설폰일이미드 음이온, 비스(알킬설폰일)이미드 음이온, 트리스(알킬설폰일)메타이드 음이온, 테트라아릴보레이트 음이온, -CON-CO-, -CON-SO2-, BF4 -, PF6 -, SbF6 -, B-(CN)3OCH3으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 설폰산 음이온, 설폰일이미드 음이온, 비스(알킬설폰일)이미드 음이온, 트리스(알킬설폰일)메타이드 음이온, 카복실산 음이온, 테트라아릴보레이트 음이온, BF4 -, PF6 -, 및 SbF6 -으로부터 선택되는 적어도 1종이다.In the formula (TP), examples of the anion structure represented by X - include a sulfonic acid anion, a carboxylic acid anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, anion, -CON - CO-, -CON - SO 2 -, BF 4 -, PF 6 -, SbF 6 -, B - (CN) 3 is preferably at least one member selected from OCH 3. More preferably, a sulfonic acid anion, a sulfonylimide anion, a bis (alkylsulfonyl) imide anion, a tris (alkylsulfonyl) methide anion, a carboxylic acid anion, a tetraarylborate anion, BF 4 - , PF 6 - , And SbF 6 - .
식 (TP)에 있어서, Rtp1~Rtp6은, 수소 원자, 탄소수 1~5의 직쇄 또는 분기의 알킬기 및 페닐기가 바람직하다. Rtp5는, 수소 원자 또는 NRtp9Rtp10이 바람직하고, NRtp9Rtp10이 특히 바람직하다.In the formula (TP), Rtp 1 to Rtp 6 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a phenyl group. Rtp 5 is a hydrogen atom or NRtp 9 Rtp 10 are preferred, NRtp 9 Rtp 10 is particularly preferred.
식 (TP)에 있어서, Rtp9 및 Rtp10은, 수소 원자, 탄소수 1~5의 직쇄 혹은 분기의 알킬기 또는 페닐기가 바람직하다.In the formula (TP), Rtp 9 and Rtp 10 are preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
식 (TP)에 있어서, Rtp6, Rtp7 및 Rtp8은, 탄소수 1~5의 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 탄소수 1~5의 알켄일기, 탄소수 6~15의 아릴기, 카복실기 또는 설포기가 바람직하고, 탄소수 1~5의 직쇄 혹은 분기의 알킬기, 탄소수 1~5의 알켄일기, 페닐기 또는 카복실기가 더 바람직하다. Rtp6, Rtp8은, 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하고, Rtp7은, 알켄일기(특히 인접한 2개의 알켄일기가 연결된 페닐기가 바람직함), 페닐기 또는 카복실기가 바람직하다.In the formula (TP), Rtp 6 , Rtp 7 and Rtp 8 are each independently a straight or branched alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group of 1 to 5 carbon atoms, an aryl group of 6 to 15 carbon atoms, a carboxyl group, More preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a carboxyl group. Rtp 6 and Rtp 8 are preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and Rtp 7 is preferably an alkenyl group (particularly preferably a phenyl group to which two adjacent alkenyl groups are connected), a phenyl group or a carboxyl group.
식 (TP)에 있어서, a, b 또는 c는, 각각 독립적으로 0~4의 정수를 나타낸다. a 및 b는, 각각 0 또는 1이 바람직하고, c는 0~2의 정수가 바람직하다.In formula (TP), a, b, or c each independently represents an integer of 0 to 4. a and b are each preferably 0 or 1, and c is preferably an integer of 0 to 2.
트라이아릴메테인 염료의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 화합물이나, 일본 공개특허공보 2014-186342호의 단락 번호 0176~0177에 기재된 화합물을 들 수 있다.Specific examples of the triarylmethane dyes include the following compounds, and the compounds described in paragraphs 0176 to 0177 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-186342.
[화학식 11](11)
피로메텐 골격을 갖는 염료(피로메텐 염료라고도 함)는, 예를 들면 하기 식 (PM)으로 나타나는 화합물을 들 수 있다.A dye having a pyrromethene skeleton (also referred to as a pyrromethene dye) includes, for example, a compound represented by the following formula (PM).
식 (PM)Expression (PM)
[화학식 12][Chemical Formula 12]
R11 및 R16은, 각각 독립적으로, 알킬기, 알켄일기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 또는 아릴아미노기를 나타낸다. R11 및 R16은, 알킬기, 알켄일기, 아릴기가 바람직하고, 알킬기, 알켄일기, 아릴기가 더 바람직하며, 알킬기가 특히 바람직하다.R 11 and R 16 each independently represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylamino group, or an arylamino group. R 11 and R 16 are preferably an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group, and an alkyl group is particularly preferable.
R12~R15는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환기를 나타낸다.R 12 to R 15 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
R12~R15 중, R12 및 R15는, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 카바모일기, 알킬설폰일기, 아릴설폰일기, 나이트릴기, 이미드기, 또는 카바모일설폰일기가 바람직하고, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 카바모일기, 알킬설폰일기, 나이트릴기, 이미드기, 카바모일설폰일기가 보다 바람직하며, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 카바모일기, 나이트릴기, 이미드기, 카바모일설폰일기가 더 바람직하다.In R 12 to R 15 , R 12 and R 15 are preferably an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a nitryl group, an imide group, or a carbamoylsulfonyl group, An aryloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, an alkylsulfonyl group, a nitryl group, an imide group and a carbamoylsulfonyl group are more preferable, and an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a carbamoyl group, a nitryl group, , And a carbamoyl sulfonyl group is more preferable.
R12~R15 중, R13 및 R14는, 알킬기 또는 아릴기가 바람직하다.Among R 12 to R 15 , R 13 and R 14 are preferably an alkyl group or an aryl group.
R17은, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다. R17은, 수소 원자가 바람직하다.R 17 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an aryl group. R 17 is preferably a hydrogen atom.
Ma는, 금속 원자, 또는 금속 화합물을 나타낸다. 금속 원자 또는 금속 화합물로서는, 식 (F)에서 설명한 것을 들 수 있으며, Zn, Cu, Co, 또는 V=O가 바람직하고, Zn이 보다 바람직하다.And Ma represents a metal atom or a metal compound. Examples of the metal atom or the metal compound include those described in Formula (F), and Zn, Cu, Co, or V = O is preferable, and Zn is more preferable.
X2 및 X3은, 각각 독립적으로, NRx(Rx는 수소 원자, 알킬기, 알켄일기, 아릴기, 아실기, 알킬설폰일기, 또는 아릴설폰일기를 나타냄), 질소 원자, 산소 원자, 또는 황 원자를 나타낸다. X2 및 X3은, 산소 원자가 바람직하다.X 2 and X 3 are each independently NR x wherein R x represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acyl group, an alkylsulfonyl group or an arylsulfonyl group, a nitrogen atom, Sulfur atom. X 2 and X 3 are preferably oxygen atoms.
Y1 및 Y2는, 각각 독립적으로, NRy(Ry는 수소 원자, 알킬기, 알켄일기, 아릴기, 아실기, 알킬설폰일기, 또는 아릴설폰일기를 나타냄), 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타낸다. R11과 Y1은, 서로 결합하여 5원, 6원, 또는 7원의 환을 형성하고 있어도 되고, R16과 Y2는, 서로 결합하여 5원, 6원, 또는 7원의 환을 형성하고 있어도 된다. Y1은 NH이고, Y2는 질소 원자인 것이 바람직하다.Y 1 and Y 2 each independently represent NR y (wherein R y represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acyl group, an alkylsulfonyl group or an arylsulfonyl group), a nitrogen atom or a carbon atom . R 11 and Y 1 may be bonded to form a 5-membered, 6-membered or 7-membered ring, and R 16 and Y 2 may be bonded to form a 5-membered, 6-membered or 7-membered ring . Y 1 is NH and Y 2 is preferably a nitrogen atom.
X1은 Ma와 결합 가능한 기를 나타낸다. X1은, Ma에 결합 가능한 기이면 어느 것이어도 되고, 구체적으로는, 물, 알코올류(예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올) 등, 또한 "금속 킬레이트"([1] 사카구치 다케이치·우에노 게이헤이 저(1995년 난코도), [2] (1996년), [3] (1997년) 등)에 기재된 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 제조의 점에서, 물, 카복실산 화합물, 알코올류가 바람직하고, 물, 카복실산 화합물이 보다 바람직하다.X 1 represents a group capable of bonding with Ma. X 1 may be any of a group capable of binding to Ma, specifically, water, alcohols (e.g. methanol, ethanol, propanol), etc., and also "metal chelate" ([1] (2) (1996), [3] (1997), etc.). Among them, water, a carboxylic acid compound and an alcohol are preferable from the viewpoint of production, and water and a carboxylic acid compound are more preferable.
a는 0~2의 정수를 나타내고, 0 또는 1이 바람직하다.a represents an integer of 0 to 2, and 0 or 1 is preferable.
피로메텐 염료로서는, 예를 들면 이하의 화합물이나, 일본 공개특허공보 2014-186342호의 단락 번호 0100~0102에 기재된 화합물을 들 수 있다.Examples of the pyrromethene dye include the following compounds and the compounds described in paragraphs 0100 to 0102 of JP-A-2014-186342.
[화학식 13][Chemical Formula 13]
본 발명의 착색 경화성 조성물에, 다른 착색제를 함유시키는 경우, 다른 착색제의 함유량은, 착색제 A의 100질량부에 대하여, 0.1~20질량부가 바람직하고, 0.1~15질량부가 보다 바람직하며, 0.1~10질량부가 더 바람직하다.When the coloring curable composition of the present invention contains another coloring agent, the content of the other coloring agent is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and most preferably 0.1 to 10 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the colorant A The mass addition is more preferred.
또, 프탈로사이아닌 안료의 함유량은, 착색제 A의 100질량부에 대하여, 80~300질량부가 바람직하고, 90~250질량부가 보다 바람직하며, 100~200질량부가 더 바람직하다. 상기 범위이면, 분광이 우수하다는 효과가 얻어진다. 또한, 프탈로사이아닌 안료는, 1종만이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.The content of the phthalocyanine pigment is preferably 80 to 300 parts by mass, more preferably 90 to 250 parts by mass, and further preferably 100 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant A. [ Within this range, the effect of excellent spectroscopy can be obtained. The phthalocyanine pigments may be of one kind alone or in combination of two or more kinds. When two or more kinds are used in combination, it is preferable that the total is in the above range.
또, 염료의 함유량은, 착색제 A의 100질량부에 대하여, 1~30질량부가 바람직하고, 1~25질량부가 보다 바람직하며, 1~20질량부가 더 바람직하다. 염료의 함유량이 상기 범위이면, 착색제 A의 분산성이 향상되어, 착색 경화성 조성물의 분산 안정성이 보다 우수하다. 또한, 염료는, 1종만이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.The content of the dye is preferably from 1 to 30 parts by mass, more preferably from 1 to 25 parts by mass, and still more preferably from 1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant A. When the content of the dye is within the above range, the dispersibility of the colorant A is improved and the dispersion stability of the colored curable composition is more excellent. The dye may be of only one type, or two or more types may be used in combination. When two or more kinds are used in combination, it is preferable that the total is in the above range.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 착색 경화성 조성물 중의 전체 고형분에 대한 착색제의 함유량은, 10~90질량%가 바람직하다. 하한은, 20질량% 이상이 보다 바람직하고, 30질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 80질량% 이하가 보다 바람직하고, 70질량% 이하가 더 바람직하다.In the colored curable composition of the present invention, the content of the colorant relative to the total solid content in the colored curable composition is preferably from 10 to 90% by mass. The lower limit is more preferably 20% by mass or more, and still more preferably 30% by mass or more. The upper limit is more preferably 80 mass% or less, and still more preferably 70 mass% or less.
<<경화성 화합물>><< Curing compound >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 경화성 화합물을 함유한다. 경화성 화합물로서는, 라디칼, 산, 또는 열에 의하여 가교 가능한 공지의 화합물을 이용할 수 있다. 예를 들면, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 기, 환상 에터(에폭시, 옥세테인)기, 메틸올기 등을 갖는 화합물을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 기로서는, 바이닐기, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있다.The colored curable composition of the present invention contains a curable compound. As the curable compound, a known compound that can be crosslinked by radicals, acids, or heat can be used. For example, a compound having an ethylenically unsaturated bond, a cyclic ether (epoxy, oxetane) group, a methylol group, or the like can be given. Examples of the group having an ethylenic unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group, and a (meth) acryloyl group.
본 발명에 있어서, 경화성 화합물은, 라디칼 중합성 화합물이 바람직하다.In the present invention, the curable compound is preferably a radically polymerizable compound.
본 발명에 있어서, 라디칼 중합성 화합물(이하, 중합성 화합물이라고도 함)은, 예를 들면 모노머, 프리폴리머, 즉 2량체, 3량체 및 올리고머, 또는 그들의 혼합물과 그들의 다량체 등의 화학적 형태 중 어느 것이어도 된다.In the present invention, the radical polymerizable compound (hereinafter also referred to as a polymerizable compound) may be any of a monomer, a prepolymer, that is, a chemical form such as a dimer, a trimer and an oligomer, It is acceptable.
중합성 화합물은, 3~15관능의 (메트)아크릴레이트 화합물인 것이 바람직하고, 3~6관능의 (메트)아크릴레이트 화합물인 것이 보다 바람직하다.The polymerizable compound is preferably a (meth) acrylate compound having 3 to 15 functional groups, and more preferably a (meth) acrylate compound having 3 to 6 functional groups.
모노머, 프리폴리머의 예로서는, 불포화 카복실산(예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 아이소크로톤산, 말레산 등)이나 그 에스터류, 아마이드류와 이들의 다량체를 들 수 있으며, 바람직하게는 불포화 카복실산과 지방족 다가 알코올 화합물의 에스터, 및 불포화 카복실산과 지방족 다가 아민 화합물의 아마이드류와 이들의 다량체이다. 또, 하이드록실기, 아미노기, 머캅토기 등의 구핵성 치환기를 갖는 불포화 카복실산 에스터 혹은 아마이드류와, 단관능 혹은 다관능 아이소사이아네이트류 혹은 에폭시류와의 부가 반응물이나, 단관능 혹은 다관능의 카복실산과의 탈수축합 반응물 등도 적합하게 사용된다. 또, 아이소사이아네이트기, 에폭시기 등의 친전자성 치환기를 갖는 불포화 카복실산 에스터 혹은 아마이드류와, 단관능 혹은 다관능의 알코올류, 아민류, 싸이올류와의 반응물, 할로젠기나 토실옥시기 등의 탈리성 치환기를 갖는 불포화 카복실산 에스터 혹은 아마이드류와, 단관능 혹은 다관능의 알코올류, 아민류, 싸이올류와의 반응물도 적합하다. 또, 상기의 불포화 카복실산 대신에, 불포화 포스폰산, 스타이렌 등의 바이닐벤젠 유도체, 바이닐에터, 알릴에터 등으로 치환된 화합물군을 사용하는 것도 가능하다.Examples of the monomer and the prepolymer include unsaturated carboxylic acids (e.g., acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides and oligomers thereof, Preferably an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound, and an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyvalent amine compound, and oligomers thereof. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxyl group, an amino group or a mercapto group with a monofunctional or multifunctional isocyanate or an epoxide, a monofunctional or polyfunctional A dehydration condensation reaction product with a carboxylic acid, and the like are suitably used. In addition, it is also possible to use an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group, a reaction product of a monofunctional or polyfunctional alcohol, an amine, a thiol, a halogen or a tosyloxy group Also suitable are unsaturated carboxylic acid esters or amides having a cleavable substituent and reacting with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols. It is also possible to use a group of compounds substituted with an unsaturated phosphonic acid, a vinylbenzene derivative such as styrene, a vinyl ether, an ally ether or the like in place of the above unsaturated carboxylic acid.
이들의 구체적인 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2009-288705호의 단락 번호 〔0095〕~〔0108〕에 기재되어 있는 화합물을 본 발명에 있어서도 적합하게 이용할 수 있다.As specific compounds of these compounds, compounds described in paragraphs [0095] to [0108] of JP-A No. 2009-288705 can be suitably used in the present invention.
본 발명에 있어서, 중합성 화합물로서는, 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 기를 1개 이상 갖는, 상압하에서 100℃ 이상의 비점을 갖는 화합물도 바람직하다. 그 예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-29760호의 단락 0227, 일본 공개특허공보 2008-292970호의 단락 번호 0254~0257에 기재된 화합물을 참조할 수 있으며, 이 내용은 본원 명세서에 원용된다.In the present invention, as the polymerizable compound, a compound having at least one group having an ethylenic unsaturated bond and having a boiling point of 100 캜 or more at normal pressure is also preferable. As an example thereof, reference can be made to the compounds described in paragraphs 0227 and 0225 of JP-A-2013-29760 and paragraphs 0254 to 0257 of JP-A-2008-292970, the contents of which are incorporated herein by reference.
중합성 화합물은, 다이펜타에리트리톨트라이아크릴레이트(시판품으로서는 카야라드(KAYARAD) D-330; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(시판품으로서는 카야라드 D-320; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 카야라드 D-310; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제), 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트(시판품으로서는 카야라드 DPHA; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제, A-DPH-12E; 신나카무라 가가쿠사제), 및 이들의 (메트)아크릴로일기가 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 잔기를 개재하고 있는 구조(예를 들면, 사토머사로부터 시판되고 있는, SR454, SR499)가 바람직하다. 이들의 올리고머 타입도 사용할 수 있다. 또, 카야라드 RP-1040(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제)을 사용할 수도 있다.Examples of the polymerizable compound include dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 manufactured by Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha) and dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available as Kayarad D-320; Acrylate (commercially available from KAYARAD D-310, manufactured by Nippon Kayaku K.K.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available from Kaya Co., Ltd.) A-DPH-12E manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., Shin-Nakamura Kagaku Co.), and a structure in which these (meth) acryloyl groups intervene between ethylene glycol and propylene glycol moieties For example, SR454, SR499 commercially available from Satomaru Co., Ltd.). These oligomer types can also be used. In addition, Kayarad RP-1040 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) may be used.
이하에 바람직한 중합성 화합물의 양태를 나타낸다.Preferred embodiments of the polymerizable compound are shown below.
중합성 화합물은, 카복실기, 설폰산기, 인산기 등의 산기를 갖고 있어도 된다. 산기를 갖는 중합성 화합물로서는, 지방족 폴리하이드록시 화합물과 불포화 카복실산의 에스터가 바람직하고, 지방족 폴리하이드록시 화합물의 미반응의 하이드록실기에 비방향족 카복실산 무수물을 반응시켜 산기를 갖게 한 중합성 화합물이 보다 바람직하며, 특히 바람직하게는, 이 에스터에 있어서, 지방족 폴리하이드록시 화합물이 펜타에리트리톨 및/또는 다이펜타에리트리톨인 것이다. 시판품으로서는, 예를 들면 도아 고세이 가부시키가이샤제의 다염기산 변성 아크릴 올리고머로서, M-510, M-520 등을 들 수 있다.The polymerizable compound may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. As the polymerizable compound having an acid group, an aliphatic polyhydroxy compound and an ester of an unsaturated carboxylic acid are preferable, and a polymerizable compound having an acid group by reacting an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound with a nonaromatic carboxylic acid anhydride And particularly preferably, in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol. Examples of commercially available products include M-510 and M-520, which are polybasic acid-modified acrylic oligomers made by Toagosei Co., Ltd.
산기를 갖는 중합성 화합물의 바람직한 산가로서는, 0.1~40mgKOH/g이며, 특히 바람직하게는 5~30mgKOH/g이다. 중합성 화합물의 산가가 0.1mgKOH/g 이상이면, 현상 용해 특성이 양호하고, 40mgKOH/g 이하이면, 제조나 취급상, 유리하다. 나아가서는, 광중합 성능이 양호하여, 경화성이 우수하다.The acid value of the polymerizable compound having an acid group is preferably from 0.1 to 40 mg KOH / g, particularly preferably from 5 to 30 mg KOH / g. If the acid value of the polymerizable compound is 0.1 mgKOH / g or more, the development and dissolution characteristics are good, and if it is 40 mgKOH / g or less, it is advantageous in terms of production and handling. Further, the photopolymerization performance is good and the curability is excellent.
중합성 화합물은, 카프로락톤 구조를 갖는 화합물도 바람직한 양태이다.The polymerizable compound is also a preferred embodiment of the compound having a caprolactone structure.
카프로락톤 구조를 갖는 화합물로서는, 분자 내에 카프로락톤 구조를 갖는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 트라이메틸올에테인, 다이트라이메틸올에테인, 트라이메틸올프로페인, 다이트라이메틸올프로페인, 펜타에리트리톨, 다이펜타에리트리톨, 트라이펜타에리트리톨, 글리세린, 다이글리세롤, 트라이메틸올멜라민 등의 다가 알코올과, (메트)아크릴산 및 ε-카프로락톤을 에스터화함으로써 얻어지는, ε-카프로락톤 변성 다관능 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 그 중에서도 하기 일반식 (Z-1)로 나타나는 카프로락톤 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.The compound having a caprolactone structure is not particularly limited as long as it has a caprolactone structure in the molecule, and examples thereof include trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, penta (Meth) acrylic acid and? -Caprolactone obtained by esterifying a polyhydric alcohol such as trimethylol propane, trimethylol propane, trimethylol propane, trimethylol propane, trimethylol propane, trimethylol propane, (Meth) acrylate. Among them, a compound having a caprolactone structure represented by the following general formula (Z-1) is preferable.
[화학식 14][Chemical Formula 14]
일반식 (Z-1) 중, 6개의 R은 전부가 하기 일반식 (Z-2)로 나타나는 기이거나, 또는 6개의 R 중 1~5개가 하기 일반식 (Z-2)로 나타나는 기이며, 잔여가 하기 일반식 (Z-3)으로 나타나는 기이다.In the general formula (Z-1), all six R's are groups represented by the following general formula (Z-2), or 1 to 5 of the six R's are groups represented by the following general formula (Z-2) And the remainder is a group represented by the following general formula (Z-3).
[화학식 15][Chemical Formula 15]
일반식 (Z-2) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, m은 1 또는 2의 수를 나타내며, "*"는 결합손인 것을 나타낸다.In the general formula (Z-2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, m represents a number of 1 or 2, and "*" represents a bonding bond.
[화학식 16][Chemical Formula 16]
일반식 (Z-3) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, "*"는 결합손인 것을 나타낸다.In the general formula (Z-3), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and "*" represents a bonding bond.
카프로락톤 구조를 갖는 중합성 화합물은, 예를 들면 닛폰 가야쿠(주)로부터 카야라드 DPCA 시리즈로서 시판되고 있으며, DPCA-20(상기 식 (Z-1)~(Z-3)에 있어서 m=1, 식 (Z-2)로 나타나는 기의 수=2, R1이 모두 수소 원자인 화합물), DPCA-30(동일 식, m=1, 식 (Z-2)로 나타나는 기의 수=3, R1이 모두 수소 원자인 화합물), DPCA-60(동일 식, m=1, 식 (Z-2)로 나타나는 기의 수=6, R1이 모두 수소 원자인 화합물), DPCA-120(동일 식에 있어서 m=2, 식 (Z-2)로 나타나는 기의 수=6, R1이 모두 수소 원자인 화합물) 등을 들 수 있다.The polymerizable compound having a caprolactone structure is commercially available, for example, as a Kayarad DPCA series from Nippon Kayaku. DPCA-20 (in the formulas (Z-1) to (Z-3) 1, the number of groups represented by the formula (Z-2) = 2, and R 1 are all hydrogen atoms), DPCA-30 , A compound in which R 1 is a hydrogen atom), DPCA-60 (the compound represented by the formula: m = 1, the number of groups represented by the formula (Z-2) = 6 and R 1 are all hydrogen atoms), DPCA-120 M = 2 in the same formula, the number of groups represented by the formula (Z-2) = 6, and R 1 are all hydrogen atoms).
중합성 화합물은, 하기 일반식 (Z-4) 또는 (Z-5)로 나타나는 화합물을 이용할 수도 있다.The polymerizable compound may be a compound represented by the following general formula (Z-4) or (Z-5).
[화학식 17][Chemical Formula 17]
일반식 (Z-4) 및 (Z-5) 중, E는, 각각 독립적으로, -((CH2)yCH2O)-, 또는 -((CH2)yCH(CH3)O)-를 나타내고, y는, 각각 독립적으로 0~10의 정수를 나타내며, X는, 각각 독립적으로, (메트)아크릴로일기, 수소 원자, 또는 카복실기를 나타낸다.In the general formulas (Z-4) and (Z-5), E is each independently - ((CH 2 ) y CH 2 O) - or - ((CH 2 ) y CH (CH 3 ) -, y represents an integer independently from 0 to 10, and X represents, independently of each other, a (meth) acryloyl group, a hydrogen atom, or a carboxyl group.
일반식 (Z-4) 중, (메트)아크릴로일기의 합계는 3개 또는 4개이며, m은 각각 독립적으로 0~10의 정수를 나타내고, 각 m의 합계는 0~40의 정수이다.In the general formula (Z-4), the sum of the (meth) acryloyl groups is 3 or 4, m is independently an integer of 0 to 10, and the sum of m is an integer of 0 to 40.
일반식 (Z-5) 중, (메트)아크릴로일기의 합계는 5개 또는 6개이며, n은 각각 독립적으로 0~10의 정수를 나타내고, 각 n의 합계는 0~60의 정수이다.In the general formula (Z-5), the sum of the (meth) acryloyl groups is 5 or 6, and each n independently represents an integer of 0 to 10, and the sum of n is an integer of 0 to 60.
일반식 (Z-4) 중, m은, 0~6의 정수가 바람직하고, 0~4의 정수가 보다 바람직하다.In the general formula (Z-4), m is preferably an integer of 0 to 6, more preferably an integer of 0 to 4.
또, 각 m의 합계는, 2~40의 정수가 바람직하고, 2~16의 정수가 보다 바람직하며, 4~8의 정수가 특히 바람직하다.The sum of m is preferably an integer of 2 to 40, more preferably an integer of 2 to 16, and an integer of 4 to 8 is particularly preferable.
일반식 (Z-5) 중, n은, 0~6의 정수가 바람직하고, 0~4의 정수가 보다 바람직하다.In the general formula (Z-5), n is preferably an integer of 0 to 6, more preferably an integer of 0 to 4.
또, 각 n의 합계는, 3~60의 정수가 바람직하고, 3~24의 정수가 보다 바람직하며, 6~12의 정수가 특히 바람직하다.The sum of each n is preferably an integer of 3 to 60, more preferably an integer of 3 to 24, and particularly preferably an integer of 6 to 12.
또, 일반식 (Z-4) 또는 일반식 (Z-5) 중의 -((CH2)yCH2O)- 또는 -((CH2)yCH(CH3)O)-는, 산소 원자측의 말단이 X에 결합하는 형태가 바람직하다.- ((CH 2 ) y CH 2 O) - or - ((CH 2 ) y CH (CH 3 ) O) - in the general formula (Z-4) or the general formula (Z- Side is bonded to X is preferable.
일반식 (Z-4) 또는 일반식 (Z-5)로 나타나는 화합물은 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 병용해도 된다. 특히, 일반식 (Z-5)에 있어서, 6개의 X 모두가 아크릴로일기인 형태가 바람직하다.The compounds represented by the general formula (Z-4) or (Z-5) may be used singly or in combination of two or more. Particularly, in the general formula (Z-5), all of the six X's are preferably acryloyl groups.
또, 일반식 (Z-4) 또는 일반식 (Z-5)로 나타나는 화합물의 중합성 화합물 중에 있어서의 전체 함유량으로서는, 20질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하다.The total content of the compound represented by the formula (Z-4) or (Z-5) in the polymerizable compound is preferably 20% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
일반식 (Z-4) 또는 일반식 (Z-5)로 나타나는 화합물은, 종래 공지의 공정인, 펜타에리트리톨 또는 다이펜타에리트리톨에 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드를 개환 부가 반응에 의하여 개환 골격을 결합하는 공정과, 개환 골격의 말단 하이드록실기에, 예를 들면 (메트)아크릴로일 클로라이드를 반응시켜 (메트)아크릴로일기를 도입하는 공정으로부터 합성할 수 있다. 각 공정은 잘 알려진 공정이며, 당업자는 용이하게 일반식 (Z-4) 또는 (Z-5)로 나타나는 화합물을 합성할 수 있다.The compound represented by the general formula (Z-4) or the general formula (Z-5) can be produced by subjecting pentaerythritol or dipentaerythritol, which is a conventionally known process, to a ring opening skeleton And a step of introducing a (meth) acryloyl group by reacting, for example, (meth) acryloyl chloride to the terminal hydroxyl group of the ring opening skeleton. Each process is a well-known process, and a person skilled in the art can easily synthesize a compound represented by the general formula (Z-4) or (Z-5).
일반식 (Z-4) 또는 일반식 (Z-5)로 나타나는 화합물 중에서도, 펜타에리트리톨 유도체 및/또는 다이펜타에리트리톨 유도체가 보다 바람직하다.Among the compounds represented by formula (Z-4) or formula (Z-5), pentaerythritol derivatives and / or dipentaerythritol derivatives are more preferable.
구체적으로는, 하기 식 (a)~(f)로 나타나는 화합물(이하, "예시 화합물 (a)~(f)"라고도 칭함)을 들 수 있으며, 그 중에서도 예시 화합물 (a), (b), (e), (f)가 바람직하다.Specifically, the compounds represented by the following formulas (a) to (f) (hereinafter also referred to as "exemplified compounds (a) to (f)") (e) and (f) are preferable.
[화학식 18][Chemical Formula 18]
[화학식 19][Chemical Formula 19]
일반식 (Z-4), (Z-5)로 나타나는 중합성 화합물의 시판품으로서는, 예를 들면 사토머사제의 에틸렌옥시쇄를 4개 갖는 4관능 아크릴레이트인 SR-494, 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제의 펜틸렌옥시쇄를 6개 갖는 6관능 아크릴레이트인 DPCA-60, 아이소뷰틸렌옥시쇄를 3개 갖는 3관능 아크릴레이트인 TPA-330 등을 들 수 있다.Examples of commercially available products of the polymerizable compounds represented by the general formulas (Z-4) and (Z-5) include SR-494, a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains of Satomar Co., DPCA-60, which is a hexafunctional acrylate having six pentylene oxy chains, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy chains.
중합성 화합물로서는, 일본 공고특허공보 소48-41708호, 일본 공개특허공보 소51-37193호, 일본 공고특허공보 평2-32293호, 일본 공고특허공보 평2-16765호에 기재되어 있는 유레테인아크릴레이트류나, 일본 공고특허공보 소58-49860호, 일본 공고특허공보 소56-17654호, 일본 공고특허공보 소62-39417호, 일본 공고특허공보 소62-39418호에 기재된 에틸렌옥사이드계 골격을 갖는 유레테인 화합물류도 적합하다. 또, 일본 공개특허공보 소63-277653호, 일본 공개특허공보 소63-260909호, 일본 공개특허공보 평1-105238호에 기재되는, 분자 내에 아미노 구조나 설파이드 구조를 갖는 부가 중합성 화합물류를 이용함으로써, 매우 감광 스피드가 우수한 착색 경화성 조성물을 얻을 수 있다.Examples of the polymerizable compound include compounds described in Japanese Patent Publication No. 48-41708, JP-A-51-37193, JP-A-2-32293, The ethylene oxide skeleton disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-49860, Japanese Examined Patent Publication No. 56-17654, Japanese Examined Patent Publication No. 62-39417, Japanese Examined Patent Publication No. 62-39418, Lt; / RTI > are also suitable. Further, addition polymerizable compounds having an amino structure or sulfide structure in the molecule, which are described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909 and JP-A-1-105238, , A colored curable composition having a very high photosensitive speed can be obtained.
시판품으로서는, 유레테인 올리고머 UAS-10, UAB-140(산요 고쿠사쿠 펄프사제), UA-7200(신나카무라 가가쿠사제), DPHA-40H(닛폰 가야쿠사제), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600(교에이샤 가가쿠사제) 등을 들 수 있다.(Commercially available from Shin-Nakamura Kagaku), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku), UA-306H, UA-306T (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) , UA-306I, AH-600, T-600 and AI-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).
<<<에폭시기를 갖는 화합물>>><<< Compound having an epoxy group >>>
본 발명에서는, 경화성 화합물로서, 에폭시기를 갖는 화합물을 이용할 수도 있다.In the present invention, a compound having an epoxy group may be used as the curing compound.
드라이 에칭법으로 패턴을 형성하는 경우에는, 에폭시기를 갖는 화합물이 경화성 화합물로서 바람직하게 이용된다.When a pattern is formed by a dry etching method, a compound having an epoxy group is preferably used as a curable compound.
에폭시기를 갖는 화합물로서는, 1분자 내에 에폭시기를 2개 이상 갖는 것이 바람직하다. 1분자 내에 에폭시기를 2개 이상 갖는 화합물을 이용함으로써, 본 발명의 효과를 보다 효과적으로 달성할 수 있다. 에폭시기는, 1분자 내에 2~10개가 바람직하고, 2~5개가 보다 바람직하며, 3개가 특히 바람직하다.As the compound having an epoxy group, it is preferable to have two or more epoxy groups in one molecule. By using a compound having two or more epoxy groups in one molecule, the effect of the present invention can be more effectively achieved. The epoxy group is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, and most preferably 3 in one molecule.
본 발명에 있어서 에폭시기를 갖는 화합물은, 2개의 벤젠환이 탄화 수소기로 연결된 구조를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 탄화 수소기는, 탄소수 1~6의 알킬렌기가 바람직하다.The compound having an epoxy group in the present invention is preferably a compound having a structure in which two benzene rings are connected to each other through hydrocarbon groups. The hydrocarbon group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
또, 에폭시기는, 연결기를 통하여 연결되어 있는 것이 바람직하다. 연결기로서는, 알킬렌기, 아릴렌기, -O-, -NR'-(R'은, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기를 나타내고, 수소 원자가 바람직함)로 나타나는 구조, -SO2-, -CO-, -O- 및 -S-로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기를 들 수 있다.The epoxy group is preferably connected through a linking group. Examples of the linking group include a structure represented by an alkylene group, an arylene group, -O-, -NR'- (wherein R 'represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent and preferably a hydrogen atom) -SO 2 -, -CO-, -O-, and -S-.
에폭시기를 갖는 화합물은, 에폭시 당량(=에폭시기를 갖는 화합물의 분자량/에폭시기의 수)이 500g/eq 이하인 것이 바람직하고, 100~400g/eq인 것이 보다 바람직하며, 100~300g/eq인 것이 더 바람직하다.The compound having an epoxy group preferably has an epoxy equivalent (= molecular weight of a compound having an epoxy group / number of epoxy groups) of 500 g / eq or less, more preferably 100 to 400 g / eq, further preferably 100 to 300 g / eq Do.
에폭시기를 갖는 화합물은, 저분자 화합물(예를 들면, 분자량 2000 미만, 나아가서는 분자량 1000 미만)이어도 되고, 고분자 화합물(macromolecule)(예를 들면, 분자량 1000 이상, 폴리머의 경우는, 중량 평균 분자량이 1000 이상)이어도 된다. 에폭시기를 갖는 화합물의 중량 평균 분자량은, 200~100000이 바람직하고, 500~50000이 보다 바람직하다.The compound having an epoxy group may be a low molecular weight compound (for example, having a molecular weight of less than 2000, and more preferably, a molecular weight of less than 1000), and may be a macromolecule (for example, a molecular weight of 1000 or more, Or more). The weight-average molecular weight of the compound having an epoxy group is preferably 200 to 100000, more preferably 500 to 50,000.
에폭시기를 갖는 화합물은, 일본 공개특허공보 2013-011869호의 단락 번호 0034~0036, 일본 공개특허공보 2014-043556호의 단락 번호 0147~0156, 일본 공개특허공보 2014-089408호의 단락 번호 0085~0092에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다. 이들 내용은, 본 명세서에 원용되는 것으로 한다.The compound having an epoxy group can be prepared by reacting a compound described in paragraphs Nos. 0034 to 0036 of JP-A No. 2013-011869, paragraphs 0147 to 0156 of JP-A No. 2014-043556, paragraph No. 0085 to 0092 of JP-A No. 2014-089408 May be used. These contents are hereby incorporated by reference.
시판품으로서는, 예를 들면 "EHPE3150, 다이셀 가가쿠 고교(주)제", "에피클론(EPICLON) N660(DIC(주)제)" 등을 들 수 있다.Examples of commercially available products include "EHPE3150, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd." and "EPICLON N660 (manufactured by DIC Corporation)".
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 경화성 화합물의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.1~40질량%가 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.5질량% 이상이 보다 바람직하고, 1질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면 30질량% 이하가 보다 바람직하고, 20질량% 이하가 더 바람직하다. 경화성 화합물은, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.In the colored curable composition of the present invention, the content of the curable compound is preferably from 0.1 to 40% by mass based on the total solid content of the colored curable composition. The lower limit is more preferably 0.5% by mass or more, for example, and further preferably 1% by mass or more. The upper limit is more preferably 30 mass% or less, for example, and still more preferably 20 mass% or less. The curing compound may be used singly or in combination of two or more kinds. When two or more kinds are used in combination, it is preferable that the total amount is in the above range.
<<다관능 싸이올 화합물>><< Multifunctional Thiol Compounds >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 중합성 화합물의 반응을 촉진시키는 것 등을 목적으로 하여, 분자 내에 2개 이상의 머캅토기를 갖는 다관능 싸이올 화합물을 포함하고 있어도 된다. 다관능 싸이올 화합물은, 2급의 알케인싸이올류인 것이 바람직하고, 특히 하기 일반식 (T1)로 나타나는 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention may contain a polyfunctional thiol compound having two or more mercapto groups in the molecule for the purpose of promoting the reaction of the polymerizable compound and the like. The polyfunctional thiol compound is preferably a secondary alkene thiol compound, particularly preferably a compound having a structure represented by the following general formula (T1).
일반식 (T1)The general formula (T1)
[화학식 20][Chemical Formula 20]
(식 (T1) 중, n은 2~4의 정수를 나타내고, L은 2~4가의 연결기를 나타낸다.)(In the formula (T1), n represents an integer of 2 to 4, and L represents a linking group having a valency of 2 to 4.)
상기 일반식 (T1)에 있어서, 연결기 L은 탄소수 2~12의 지방족기인 것이 바람직하고, n이 2이며, L이 탄소수 2~12의 알킬렌기인 것이 특히 바람직하다. 다관능 싸이올 화합물의 구체예로서는, 하기의 구조식 (T2)~(T4)로 나타나는 화합물을 들 수 있으며, 식 (T2)로 나타나는 화합물이 특히 바람직하다. 이들의 다관능 싸이올은 1종 또는 복수 조합하여 사용하는 것이 가능하다.In the general formula (T1), the linking group L is preferably an aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, n is 2, and L is particularly preferably an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. Specific examples of the polyfunctional thiol compound include compounds represented by the following structural formulas (T2) to (T4), and compounds represented by the formula (T2) are particularly preferable. These polyfunctional thiols can be used singly or in combination.
[화학식 21][Chemical Formula 21]
본 발명의 착색 경화성 조성물이 다관능 싸이올을 함유하는 경우, 다관능 싸이올의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.3~8.9질량%가 바람직하고, 0.8~6.4질량%가 보다 바람직하다. 또, 다관능 싸이올은 안정성, 악취, 해상성, 현상성, 밀착성 등의 개량을 목적으로 하여 첨가해도 된다.When the colored curable composition of the present invention contains a polyfunctional thiol, the content of the polyfunctional thiol is preferably 0.3 to 8.9% by mass, more preferably 0.8 to 6.4% by mass, based on the total solid content of the colored curable composition . The polyfunctional thiol may be added for the purpose of improving stability, odor, resolution, developability and adhesion.
<<유기 용제>><< Organic solvents >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 유기 용제를 함유한다.The colored curable composition of the present invention contains an organic solvent.
유기 용제는, 각 성분의 용해성이나 착색 경화성 조성물의 도포성을 만족하면 기본적으로는 특별히 제한은 없지만, 착색제나 수지, 경화성 화합물 등 각각의, 용해성, 도포성 및 안전성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 유기 용제는, 상술한 착색제 A의 분산성의 관점에서, 에스터 용제, 에터 용제, 케톤 용제 및 알코올 용제로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 유기 용제는, 1종이어도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서, "에터 용제"란, 에터 결합을 포함하는 용제이고, "에스터 용제"란, 에스터 결합을 포함하는 용제이며, "케톤 용제"란, 케톤 결합을 포함하는 용제이다. 즉, 예를 들면 에터 결합을 포함하는 알코올 용제는, "에터 용제"이기도 하고, "알코올 용제"이기도 하다. 또, 에터 결합과 에스터 결합을 갖는 용제는, "에터 용제"이기도 하고, "에스터 용제"이기도 하다.The organic solvent is not particularly limited if it satisfies the solubility of each component and the application property of the colored curable composition, but it is preferably selected in consideration of solubility, application property and safety of each of colorants, resins, curable compounds, etc. . Among them, at least one kind selected from an ester solvent, an ether solvent, a ketone solvent and an alcohol solvent is preferable from the viewpoint of the dispersibility of the colorant A described above. One kind of the organic solvent may be used, or two or more kinds of them may be mixed and used. In the present invention, the term " ether solvent "means a solvent containing an ether bond, and the term" ester solvent " means a solvent containing an ester bond and the term "ketone solvent" That is, for example, an alcohol solvent containing an ether bond is also an "ether solvent" and an "alcohol solvent". The solvent having an ether bond and an ester bond is also an " ether solvent " and an "ester solvent ".
에스터 용제로서는, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 2-하이드록시아이소뷰탄산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 폼산 펜틸, 아세트산 아이소펜틸, 프로피온산 뷰틸, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 뷰틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 사이클로헥산올아세테이트, γ-뷰티로락톤, 프로필렌글라이콜다이아세테이트, 1,3-뷰틸렌글라이콜다이아세테이트, 에틸렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 뷰틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트 등을 들 수 있다.Examples of the ester solvent include methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 2-hydroxyisobutanoate, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl formate, isopentyl acetate, butyl propionate, Propyleneglycol diacetate, 1,3-butyleneglycol monoacetate, propyleneglycol diacetate, propyleneglycol diacetate, propyleneglycol monoacetate, propyleneglycol diacetate, propyleneglycol diacetate, propyleneglycol diacetate, Diacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether Ethane acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Diethyleneglycol monomethyl ether acetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, methyl methoxyacetate, Methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, Methyl ethoxypropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, 3-methoxybutylacetate and 3-methyl-3-methoxybutylacetate .
에터 용제로서는, 상술한 에스터 용제 중, 에터 결합을 갖는 용제나, 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜모노프로필에터, 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 에틸렌글라이콜모노알킬에터류; 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 다이에틸렌글라이콜모노알킬에터류; 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노에틸에터, 프로필렌글라이콜모노프로필에터, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 프로필렌글라이콜모노알킬에터류; 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로피란, 1,4-다이옥세인 등의 환상 에터류; 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜에틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이프로필에터, 다이에틸렌글라이콜다이뷰틸에터 등의 다이에틸렌글라이콜다이알킬에터류; 다이프로필렌글라이콜다이메틸에터 등의 다이프로필렌글라이콜다이알킬에터류; 아니솔, 펜에톨, 메틸아니솔 등의 페놀에터류; 3-메톡시-1-뷰탄올, 3-메톡시-3-메틸뷰탄올 등을 들 수 있다.As the ether solvent, a solvent having an ether bond, such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethers; Diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether; Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether and propylene glycol monobutyl ether; Cyclic ethers such as tetrahydrofuran, tetrahydropyran and 1,4-dioxane; Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diisopropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and the like Diethylene glycol dialkyl ethers; Dipropylene glycol dialkyl ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether; Phenol ethers such as anisole, phenetole, methyl anisole and the like; 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutanol and the like.
케톤 용제로서는, 상술한 용제 중, 케톤 결합을 갖는 용제나, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-뷰탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 아이소포론 등을 들 수 있다.Examples of the ketone solvent include a solvent having a ketone bond and a solvent such as 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, acetone, 2-butanone, 2-heptanone, 3- 4-methyl-2-pentanone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, and the like.
알코올 용제로서는, 상술한 용제 중, 알코올인 것이나, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 뷰탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 글리세린 등을 들 수 있다.As the alcohol solvent, among the above-mentioned solvents, those which are alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like can be mentioned.
본 발명에 있어서, 유기 용제는, 과산화물의 함유율이 0.8mmol/L 이하인 것이 바람직하고, 과산화물을 실질적으로 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다.In the present invention, the organic solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and more preferably substantially no peroxide.
본 발명에 있어서, 유기 용제의 SP(Solubility Parameter)값은, 15~25(MPa)1/2이 바람직하고, 19~23(MPa)1/2이 보다 바람직하다. 또한, SP값은, 본 발명에서는, 호이(Hoy)법에 의한 값을 이용한다. 호이법의 문헌으로서는, H. L. 호이: J. 페인트 테크(Paint Tech)., 42(540), 76-118(1970)이나, SP값 기초·응용과 계산 방법(야마모토, 정보 기구, 2005)을 적합하게 들 수 있다.In the present invention, the solubility parameter (SP) value of the organic solvent is preferably 15 to 25 (MPa) 1/2 , more preferably 19 to 23 (MPa) 1/2 . The SP value is a value obtained by the Hoy method in the present invention. As a reference of the Hoi method, HL Hoi: J. Paint Tech., 42 (540), 76-118 (1970), and the SP value basis, application and calculation method (Yamamoto, .
유기 용제의 함유량은, 도포성의 관점에서, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여 5~80질량%가 되는 양이 바람직하다. 하한은, 예를 들면 5질량% 이상이 보다 바람직하고, 10질량% 이상이 더 바람직하다. 상한은, 예를 들면 60질량% 이하가 보다 바람직하고, 50질량% 이하가 더 바람직하다.The content of the organic solvent is preferably from 5 to 80% by mass based on the total solid content of the colored curable composition from the viewpoint of coatability. The lower limit is more preferably 5% by mass or more, for example, and still more preferably 10% by mass or more. The upper limit is more preferably 60 mass% or less, for example, and still more preferably 50 mass% or less.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 유기 용제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention may contain only one kind of organic solvent or two or more kinds of organic solvents. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<수지>><< Resin >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 수지는, 예를 들면 착색제를 조성물 중에서 분산시키는 용도, 바인더의 용도로 배합된다. 또한, 주로 안료 등의 착색제를 분산시키기 위하여 이용되는 수지를 분산제라고도 한다. 단, 수지의 이와 같은 용도는 일례이며, 이와 같은 용도 이외를 목적으로 사용할 수도 있다.The colored curable composition of the present invention preferably contains a resin. Resins are used, for example, for dispersing a colorant in a composition and for use as a binder. The resin mainly used for dispersing a coloring agent such as a pigment is also referred to as a dispersing agent. However, such use of the resin is merely an example, and the resin may be used for other purposes.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 수지의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 5~90질량%가 바람직하고, 10~80질량%가 보다 바람직하다. 수지의 함유량이 상기 범위이면, 착색제의 분산성이 양호하다.In the colored curable composition of the present invention, the content of the resin is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 80% by mass, based on the total solid content of the colored curable composition. When the content of the resin is within the above range, the dispersibility of the colorant is good.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 산성 수지의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 5~90질량%가 바람직하고, 10~80질량%가 보다 바람직하다. 산성 수지의 함유량이 상기 범위이면, 현상성이 양호하다.In the colored curable composition of the present invention, the content of the acid resin is preferably 5 to 90% by mass, and more preferably 10 to 80% by mass, based on the total solid content of the colored curable composition. When the content of the acid resin is within the above range, developability is good.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서, 수지 전체 질량 중에 있어서의 산성 수지의 비율은, 50~100질량%가 바람직하고, 60~100질량%가 보다 바람직하며, 70~100질량%가 더 바람직하다.In the colored curable composition of the present invention, the proportion of the acid resin in the total mass of the resin is preferably 50 to 100 mass%, more preferably 60 to 100 mass%, and still more preferably 70 to 100 mass%.
<<<분산제>>><<< Dispersant >>>
본 발명에 있어서, 착색 경화성 조성물은, 분산제를 포함하는 것이 바람직하다. 분산제는, 산성 분산제(산성 수지), 염기성 분산제(염기성 수지)를 들 수 있다.In the present invention, the colored curable composition preferably contains a dispersant. Examples of the dispersant include an acidic dispersant (acid resin) and a basic dispersant (basic resin).
분산제는, 산성 분산제를 적어도 포함하는 것이 바람직하고, 산성 분산제만인 것이 보다 바람직하다. 분산제가, 산성 분산제를 적어도 포함함으로써, 바늘 형상 이물의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 착색제의 분산성이 향상되어, 휘도 불균일이 발생하기 어려워진다. 나아가서는, 우수한 현상성이 얻어지므로, 포토리소그래피로, 적합하게 패턴 형성을 행할 수 있다. 또한, 분산제가 산성 분산제만이라는 것은, 예를 들면 분산제의 전체 질량 중에 있어서의, 산성 분산제의 함유량이 99질량% 이상인 것이 바람직하고, 99.9질량% 이상으로 할 수도 있다.The dispersant preferably contains at least an acidic dispersant, more preferably an acidic dispersant. By including at least the dispersing agent in an acidic dispersing agent, generation of needle-like foreign matter can be suppressed more effectively. In addition, the dispersibility of the colorant is improved, and unevenness in brightness is less likely to occur. Further, since excellent developability is obtained, pattern formation can be appropriately performed by photolithography. The content of the acidic dispersant in the total mass of the dispersant is preferably 99% by mass or more, and may be 99.9% by mass or more, for example, when the dispersant is an acidic dispersant alone.
여기에서, 산성 분산제(산성 수지)란, 산기의 양이 염기성기의 양보다 많은 수지를 나타낸다. 산성 분산제(산성 수지)는, 산기의 양과 염기성기의 양의 합계량을 100몰%로 했을 때에, 산기의 양이 70몰% 이상을 차지하는 수지가 바람직하고, 실질적으로 산기만으로 이루어지는 수지가 보다 바람직하다. 산성 분산제(산성 수지)가 갖는 산기는, 카복실기가 바람직하다.Here, the acidic dispersant (acidic resin) refers to a resin in which the amount of acid groups is larger than the amount of basic groups. The acid dispersing agent (acidic resin) is preferably a resin having an acid value of 70 mol% or more when the total amount of the acid group and the basic group is 100 mol%, more preferably a resin consisting essentially of an acid group . The acid group of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably a carboxyl group.
또, 염기성 분산제(염기성 수지)란, 염기성기의 양이 산기의 양보다 많은 수지를 나타낸다. 염기성 분산제(염기성 수지)는, 산기의 양과 염기성기의 양의 합계량을 100몰%로 했을 때에, 염기성기의 양이 50몰% 이상을 차지하는 수지가 바람직하다. 염기성 분산제가 갖는 염기성기는, 아민이 바람직하다.The basic dispersant (basic resin) refers to a resin in which the amount of the basic group is larger than that in the acid group. The basic dispersant (basic resin) is preferably a resin in which the amount of the basic group accounts for not less than 50 mol% when the total amount of the acid group and the basic group is 100 mol%. The basic group of the basic dispersant is preferably an amine.
산성 분산제(산성 수지)의 산가는, 30mgKOH/g 이상이 바람직하고, 40~105mgKOH/g이 보다 바람직하며, 50~105mgKOH/g이 더 바람직하고, 60~105mgKOH/g이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 산가란, 고형분 1g당 산성 성분을 중화하는 데 필요로 하는 수산화 칼륨의 mg수를 나타낸 것이다.The acid value of the acidic dispersant (acidic resin) is preferably 30 mgKOH / g or more, more preferably 40 to 105 mgKOH / g, still more preferably 50 to 105 mgKOH / g, and particularly preferably 60 to 105 mgKOH / g. In the present invention, the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize an acid component per 1 g of acid glue and solid content is shown.
본 발명에 있어서, 분산제의 함유량은, 상술한 착색제 A의 100질량부에 대하여, 100~500질량부가 바람직하고, 150~400질량부가 보다 바람직하다.In the present invention, the content of the dispersing agent is preferably 100 to 500 parts by mass, more preferably 150 to 400 parts by mass, per 100 parts by mass of the colorant A described above.
본 발명에 있어서, 분산제는, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 2종 이상을 병용하는 경우는, 산성 분산제를 2종 이상 병용하는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 조성물의 분산 안정성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, the dispersant may be used singly or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, it is preferable to use two or more kinds of acidic dispersing agents in combination. According to this embodiment, the dispersion stability of the composition can be improved.
분산제로서는, 예를 들면 고분자 분산제〔예를 들면, 폴리아마이드아민과 그 염, 폴리카복실산과 그 염, 고분자량 불포화산 에스터, 변성 폴리유레테인, 변성 폴리에스터, 변성 폴리(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴계 공중합체, 나프탈렌설폰산 포말린 축합물〕, 폴리옥시에틸렌알킬 인산 에스터, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 알칸올아민 등을 들 수 있다.Examples of the dispersing agent include polymer dispersing agents such as polyamide amine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (Meth) acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid-formalin condensate], polyoxyethylene alkylphosphoric acid ester, polyoxyethylene alkylamine, alkanolamine and the like.
고분자 분산제는, 그 구조로부터 추가로 직쇄상 고분자, 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자로 분류할 수 있다. 고분자 분산제는, 안료의 표면에 흡착하여, 재응집을 방지하도록 작용한다. 이로 인하여, 안료 표면에 대한 앵커 부위를 갖는 말단 변성형 고분자, 그래프트형 고분자, 블록형 고분자를 바람직한 구조로서 들 수 있다.The polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal modified polymer, a graft polymer, and a block polymer based on the structure. The polymeric dispersant adsorbs on the surface of the pigment and acts to prevent re-aggregation. Therefore, a terminal modified polymer, graft-type polymer, and block-type polymer having an anchor site on the surface of the pigment are preferable structures.
말단 변성형 고분자로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 평3-112992호, 일본 공표특허공보 2003-533455호 등에 기재된 말단에 인산기를 갖는 고분자, 일본 공개특허공보 2002-273191호 등에 기재된 말단에 설폰산기를 갖는 고분자, 일본 공개특허공보 평9-77994호 등에 기재된 유기 색소의 부분 골격이나 복소환을 갖는 고분자 등을 들 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2007-277514호에 기재된 고분자 말단에 2개 이상의 안료 표면에 대한 앵커 부위(산기, 염기성기, 유기 색소의 부분 골격이나 헤테로환 등)를 도입한 고분자도 분산 안정성이 우수하여 바람직하다.Examples of the end-modified polymer include polymers having a phosphate group at the terminals described in JP-A-3-112992 and JP-A-2003-533455, sulfonic acid groups at the terminals described in JP-A-2002-273191, A polymer having a partial skeleton of an organic dye or a heterocycle described in JP-A-9-77994, and the like. Furthermore, a polymer having an anchor site (an acid group, a basic group, a partial skeleton of an organic dye, a heterocycle, etc.) introduced into two or more pigment surfaces at the polymer terminal end described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-277514 is also excellent in dispersion stability desirable.
그래프트형 고분자로서는, 예를 들면 폴리에스터계 분산제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 일본 공개특허공보 소54-37082호, 일본 공표특허공보 평8-507960호, 일본 공개특허공보 2009-258668호 등에 기재된 폴리(저급 알킬렌이민)와 폴리에스터의 반응 생성물, 일본 공개특허공보 평9-169821호 등에 기재된 폴리알릴아민과 폴리에스터의 반응 생성물, 일본 공개특허공보 평10-339949호, 일본 공개특허공보 2004-37986호, 국제 공개공보 WO2010/110491 등에 기재된 매크로모노머와, 질소 원자 모노머의 공중합체, 일본 공개특허공보 2003-238837호, 일본 공개특허공보 2008-9426호, 일본 공개특허공보 2008-81732호 등에 기재된 유기 색소의 부분 골격이나 복소환을 갖는 그래프트형 고분자, 일본 공개특허공보 2010-106268호 등에 기재된 매크로모노머와 산기 함유 모노머의 공중합체, 일본 공개특허공보 2009-203462호에 기재된 염기성기와 산기를 갖는 양성(兩性) 수지 등을 들 수 있다.As the graft-type polymer, for example, a polyester-based dispersant and the like can be given. Specifically, the reaction product of a poly (lower alkyleneimine) and a polyester described in JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, JP-A-2009-258668, A reaction product of a polyallylamine and a polyester described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-169821, a macromonomer described in JP-A-10-339949, JP-A-2004-37986 and WO2010 / 110491, A graft polymer having a partial skeleton of an organic dye or a heterocycle described in JP-A-2003-238837, JP-A-2008-9426 and JP-A-2008-81732, etc., a copolymer of a nitrogen atom monomer, A copolymer of an acid group-containing monomer and a macromonomer described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-106268, and an amphoteric copolymer having a basic group and an acid group described in JP-A-2009-203462 And the like.
그래프트형 고분자를 라디칼 중합으로 제조할 때에 이용하는 매크로모노머로서는, 공지의 매크로모노머를 이용할 수 있으며, 도아 고세이(주)제의 매크로모노머 AA-6(말단기가 메타크릴로일기인 폴리메타크릴산 메틸), AS-6(말단기가 메타크릴로일기인 폴리스타이렌), AN-6S(말단기가 메타크릴로일기인 스타이렌과 아크릴로나이트릴의 공중합체), AB-6(말단기가 메타크릴로일기인 폴리아크릴산 뷰틸), 다이셀 가가쿠 고교(주)제의 플락셀 FM5(메타크릴산 2-하이드록시에틸의 ε-카프로락톤 5몰 당량 부가품), FA10L(아크릴산 2-하이드록시에틸의 ε-카프로락톤 10몰 당량 부가품), 및 일본 공개특허공보 평2-272009호에 기재된 폴리에스터계 매크로모노머 등을 들 수 있다.Known macromonomers can be used as the macromonomers used when the graft polymer is produced by radical polymerization. Macromonomer AA-6 (polymethacryloylmethyl group whose terminal group is a methacryloyl group) manufactured by DOKOSEI CO., LTD. , AN-6S (a copolymer of styrene and acrylonitrile having a terminal group of methacryloyl group), AB-6 (poly (meth) acrylate having a terminal group of methacryloyl group), AS-6 (polystyrene in which the terminal group is methacryloyl group) Butyl acrylate), Flaccel FM5 (5-molar equivalent of 2-hydroxyethyl methacrylate-epsilon -caprolactone) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., FA10L (? -Caprolactone of 2-hydroxyethyl acrylate 10 molar equivalents of lactone), and polyester-based macromonomers described in JP-A-2-272009.
블록형 고분자로서는, 일본 공개특허공보 2003-49110호, 일본 공개특허공보 2009-52010호 등에 기재된 블록형 고분자가 바람직하다.As block type polymers, block type polymers described in JP-A-2003-49110 and JP-A-2009-52010 are preferable.
분산제로서 이용하는 수지는, 산기를 갖는 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 수지가 산기를 갖는 반복 단위를 포함함으로써, 포토리소그래피에 의하여 착색 패턴을 형성할 때, 착색 화소의 하지(下地)에 발생하는 잔사를 보다 저감시킬 수 있다.The resin used as the dispersing agent preferably contains a repeating unit having an acid group. By including the repeating unit having an acid group, the resin can further reduce the residues generated in the base of the colored pixel when the colored pattern is formed by photolithography.
산기를 갖는 반복 단위는, 산기를 갖는 모노머를 이용하여 구성할 수 있다. 산기에서 유래하는 모노머로서는, 카복실기를 갖는 바이닐 모노머, 설폰산기를 갖는 바이닐 모노머, 인산기를 갖는 바이닐 모노머 등을 들 수 있다.The repeating unit having an acid group can be formed using a monomer having an acid group. Examples of the monomer derived from an acid group include a vinyl monomer having a carboxyl group, a vinyl monomer having a sulfonic acid group, and a vinyl monomer having a phosphoric acid group.
카복실기를 갖는 바이닐 모노머로서는, (메트)아크릴산, 바이닐벤조산, 말레산, 말레산 모노알킬에스터, 푸마르산, 이타콘산, 크로톤산, 신남산, 아크릴산 다이머 등을 들 수 있다. 또, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 단량체와 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 석신산, 사이클로헥세인다이카복실산 무수물과 같은 환상 무수물과의 부가 반응물, ω-카복시-폴리카프로락톤모노(메트)아크릴레이트 등도 이용할 수 있다. 또, 카복실기의 전구체로서 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산 등의 무수물 함유 모노머를 이용해도 된다. 그 중에서도, 미노광부의 현상 제거성의 관점에서, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 단량체와 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 석신산, 사이클로헥세인다이카복실산 무수물과 같은 환상 무수물과의 부가 반응물이 바람직하다.Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid and acrylic acid dimer. Further, an addition reaction product of a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate with a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, Caprolactone mono (meth) acrylate, and the like. In addition, an anhydride-containing monomer such as maleic anhydride, itaconic anhydride, or citraconic anhydride may be used as a precursor of the carboxyl group. Among them, from the viewpoint of developing removability of the unexposed portion, a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride Is preferred.
설폰산기를 갖는 바이닐 모노머로서는, 2-아크릴아마이드-2-메틸프로페인설폰산 등을 들 수 있다.Examples of the vinyl monomer having a sulfonic acid group include 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and the like.
인산기를 갖는 바이닐 모노머로서는, 인산 모노(2-아크릴로일옥시에틸에스터), 인산 모노(1-메틸-2-아크릴로일옥시에틸에스터) 등을 들 수 있다.Examples of the vinyl monomer having a phosphoric acid group include mono (2-acryloyloxyethyl ester) phosphate and mono (1-methyl-2-acryloyloxyethyl ester) phosphate.
또, 산기를 갖는 반복 단위로서는, 일본 공개특허공보 2008-165059호의 단락 번호 0067~0069의 기재를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본 명세서에 포함되는 것으로 한다.As the repeating unit having an acid group, reference can be made to the description of paragraphs 0067 to 0069 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-165059, the contents of which are incorporated herein.
또, 본 발명에서는, 분산제로서, 일반식 (A1) 및 일반식 (A2) 중 어느 하나로 나타나는 반복 단위와, 산기를 갖는 반복 단위를 포함하는 그래프트 공중합체를 이용할 수 있다. 이 그래프트 공중합체는, 산성 분산제로서 이용할 수 있다.In the present invention, a graft copolymer containing repeating units represented by any one of formulas (A1) and (A2) and repeating units having an acid group can be used as the dispersing agent. This graft copolymer can be used as an acidic dispersant.
[화학식 22][Chemical Formula 22]
일반식 (A1) 및 (A2) 중, R1~R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 1가의 유기기를 나타내고, X1 및 X2는, 각각 독립적으로, -CO-, -C(=O)O-, -CONH-, -OC(=O)-, 또는 페닐렌기를 나타내며, L1 및 L2는, 각각 독립적으로, 단결합, 또는 2가의 유기 연결기를 나타내고, A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 1가의 유기기를 나타내며, m 및 n은, 각각 독립적으로, 2~8의 정수를 나타내고, p 및 q는, 각각 독립적으로, 1~100의 정수를 나타낸다.In the general formula (A1) and (A2), R 1 ~ R 6 are, each independently, represents a hydrogen atom, or a monovalent organic, X 1 and X 2 are, each independently, -CO-, -C ( -O-, -CONH-, -OC (= O) -, or a phenylene group, L 1 and L 2 each independently represent a single bond or a divalent organic linking group, A 1 and A 2 are, each independently, represents a monovalent organic group, m and n are, each independently, an integer of 2 ~ 8, p and q are each independently an integer of 1 to 100.
R1~R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 1가의 유기기를 나타낸다. 1가의 유기기로서는, 치환 혹은 무치환의 알킬기가 바람직하다. 알킬기로서는, 탄소수 1~12의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알킬기가 특히 바람직하다.R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. As the monovalent organic group, a substituted or unsubstituted alkyl group is preferable. The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R1, R2, R4, 및 R5로서는, 수소 원자가 바람직하고, R3 및 R6으로서는, 수소 원자 또는 메틸기가, 안료 표면에 대한 흡착 효율의 점에서도 가장 바람직하다.As R 1 , R 2 , R 4 and R 5 , a hydrogen atom is preferable, and as R 3 and R 6 , a hydrogen atom or a methyl group is most preferable from the viewpoint of adsorption efficiency to the pigment surface.
X1 및 X2는, 각각 독립적으로, -CO-, -C(=O)O-, -CONH-, -OC(=O)-, 또는 페닐렌기를 나타낸다. 그 중에서도, -C(=O)O-, -CONH-, 페닐렌기가, 안료에 대한 흡착성의 관점에서 바람직하고, -C(=O)O-가 가장 바람직하다.X 1 and X 2 each independently represent -CO-, -C (= O) O-, -CONH-, -OC (= O) - or a phenylene group. Among them, -C (= O) O-, -CONH- and phenylene groups are preferable from the viewpoint of adsorption to pigments, and -C (= O) O- is most preferable.
L1 및 L2는, 각각 독립적으로, 단결합, 또는 2가의 유기 연결기를 나타낸다. 2가의 유기 연결기로서는, 치환 혹은 무치환의 알킬렌기나, 알킬렌기와 헤테로 원자 또는 헤테로 원자를 포함하는 부분 구조로 이루어지는 2가의 유기 연결기가 바람직하다.L 1 and L 2 each independently represent a single bond or a divalent organic linking group. The divalent organic linking group is preferably a substituted or unsubstituted alkylene group or a divalent organic linking group having an alkylene group and a partial structure containing a hetero atom or a hetero atom.
알킬렌기로서는, 탄소수 1~12의 알킬렌기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬렌기가 더 바람직하며, 탄소수 1~4의 알킬렌기가 특히 바람직하다.The alkylene group is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
헤테로 원자를 포함하는 부분 구조에 있어서의 헤테로 원자로서는, 예를 들면 산소 원자, 질소 원자, 황 원자를 들 수 있으며, 그 중에서도 산소 원자, 질소 원자가 바람직하다.The hetero atom in the partial structure containing a hetero atom includes, for example, an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom, and among these, an oxygen atom and a nitrogen atom are preferable.
2가의 유기 연결기로서는, 상기의 알킬렌기의 말단에, -C(=O)-, -OC(=O)-, -NHC(=O)-로부터 선택되는 헤테로 원자 또는 헤테로 원자를 포함하는 부분 구조를 갖고, 헤테로 원자 또는 헤테로 원자를 포함하는 부분 구조를 통하여, 인접한 산소 원자와 연결된 것이, 안료에 대한 흡착성의 점에서 바람직하다. 여기에서, 인접한 산소 원자란, 일반식 (A1)에 있어서의 L1, 및 일반식 (A2)에 있어서의 L2에 대하여, 측쇄 말단측에서 결합하는 산소 원자를 의미한다.Examples of the divalent organic linking group include a partial structure containing a hetero atom or a hetero atom selected from -C (═O) -, -OC (═O) -, -NHC (═O) - at the terminal of the aforementioned alkylene group And is bonded to an adjacent oxygen atom through a partial structure containing a hetero atom or a hetero atom is preferable from the viewpoint of adsorption to the pigment. Here, the adjacent oxygen atom is, for L 2 in the formula (A1) L 1, and the formula (A2) in the means of oxygen atoms bonded on the side chain terminal side.
A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 1가의 유기기를 나타낸다. 1가의 유기기로서는, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 또는 치환 혹은 무치환의 아릴기가 바람직하다. 치환기로서는, 일본 공개특허공보 2009-256572호의 단락 번호 0028에 기재된 치환기를 들 수 있으며, 이들 내용은 본 명세서에 원용되는 것으로 한다.A 1 and A 2 each independently represent a monovalent organic group. As the monovalent organic group, a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group is preferable. Examples of the substituent include the substituents described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-256572, paragraph number 0028, the contents of which are incorporated herein by reference.
A1 및 A2로서는, 분산 안정성, 현상성의 점에서, 탄소 원자수 1~20의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 3~20의 분기 알킬기, 탄소 원자수 5~20의 환상 알킬기가 바람직하고, 탄소 원자수 4~15의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 4~15의 분기 알킬기, 탄소 원자수 6~10의 환상 알킬기가 보다 바람직하며, 탄소 원자수 6~10의 직쇄 알킬기, 탄소 원자수 6~12의 분기 알킬기가 더 바람직하다.As A 1 and A 2 , a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms are preferable from the viewpoints of dispersion stability and developability, More preferably a straight chain alkyl group having from 4 to 15 carbon atoms, a branched alkyl group having from 4 to 15 carbon atoms and a cyclic alkyl group having from 6 to 10 carbon atoms, more preferably a straight chain alkyl group having from 6 to 10 carbon atoms, a branched chain having from 6 to 12 carbon atoms An alkyl group is more preferred.
m 및 n은, 각각 독립적으로, 2~8의 정수를 나타낸다. 분산 안정성, 현상성의 점에서, 4~6이 바람직하고, 5가 가장 바람직하다.m and n each independently represent an integer of 2 to 8; From the viewpoint of dispersion stability and developability, 4 to 6 is preferable, and 5 is most preferable.
p 및 q는, 각각 독립적으로, 1~100의 정수를 나타낸다. p의 다른 것, q의 다른 것이 2종 이상 혼합되어도 된다. p 및 q는, 분산 안정성, 현상성의 점에서, 5~60이 바람직하고, 5~40이 보다 바람직하며, 5~20이 더 바람직하다.p and q each independently represent an integer of 1 to 100; The other of p and the other of q may be mixed with two or more kinds. p and q are preferably from 5 to 60, more preferably from 5 to 40, and still more preferably from 5 to 20, from the viewpoints of dispersion stability and developability.
일반식 (A1)로 나타나는 반복 단위, 일반식 (A2)로 나타나는 반복 단위의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2012-173356호의 단락 번호 0060~0084의 기재를 참조할 수 있으며, 이들 내용은 본 명세서에 원용되는 것으로 한다.For details of the repeating unit represented by the general formula (A1) and the repeating unit represented by the general formula (A2), reference may be made to the description of paragraphs 0060 to 0084 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-173356, .
산기를 갖는 반복 단위로서는, 상술한 것을 들 수 있다.As the repeating unit having an acid group, the repeating unit described above may be mentioned.
상기 그래프트 공중합체의 상세는, 일본 공개특허공보 2012-173356호의 단락 번호 0060~0109의 기재를 참조할 수 있으며, 본 명세서에는 이들 내용이 원용된다. 상기 그래프트 공중합체의 구체예로서는, 예를 들면 이하를 들 수 있다.For details of the graft copolymer, reference may be made to paragraphs 0060 to 0109 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-173356, the contents of which are incorporated herein by reference. Specific examples of the graft copolymer include, for example, the following.
[화학식 23](23)
또, 본 발명에서는, 분산제로서, 주쇄 및 측쇄 중 적어도 한쪽에 질소 원자를 포함하는 올리고이민계 수지를 이용할 수 있다. 올리고이민계 수지로서는, pKa 14 이하의 관능기를 갖는 부분 구조 X를 갖는 반복 단위와, 원자수 40~10,000의 올리고머쇄 또는 폴리머쇄 Y를 포함하는 측쇄를 갖고, 또한 주쇄 및 측쇄 중 적어도 한쪽에 염기성 질소 원자를 갖는 수지가 바람직하다.In the present invention, as the dispersing agent, an oligoiminic resin containing a nitrogen atom in at least one of the main chain and the side chain can be used. The oligoimine resin preferably has a repeating unit having a partial structure X having a functional group having a pK a of 14 or less and a side chain containing an oligomer chain or a polymer chain Y of 40 to 10,000 atoms and having at least one of a main chain and a side chain Resins having a basic nitrogen atom are preferred.
여기에서, 염기성 질소 원자란, 염기성을 나타내는 질소 원자이면 특별히 제한은 없다. 올리고이민계 수지는, 염기 강도 pKb 14 이하의 질소 원자를 갖는 구조를 함유하는 것이 바람직하고, pKb 10 이하의 질소 원자를 갖는 구조를 함유하는 것이 보다 바람직하다.Here, the basic nitrogen atom is not particularly limited as long as it is a nitrogen atom showing basicity. The oligomeric resin preferably contains a structure having a nitrogen atom with a base strength pK b of 14 or less and more preferably contains a structure having a nitrogen atom of pK b 10 or less.
본 발명에 있어서 염기 강도 pKb란, 수온 25℃에서의 pKb를 말하고, 염기의 강도를 정량적으로 나타내기 위한 지표의 하나이며, 염기성도 상수와 동의이다. 염기 강도 pKb와 후술하는 산 강도 pKa는, pKb=14-pKa의 관계에 있다.Base strength pK b in the present invention is, to say the pK b of the temperature 25 ℃, is one of the indicators for indicating the strength of the base to quantitatively, basicity constants and accept. The base strength pK b and the acid strength pK a described later are in the relationship of pK b = 14-pK a .
올리고이민계 수지는, 폴리(저급 알킬렌이민)계 반복 단위, 폴리알릴아민계 반복 단위, 폴리다이알릴아민계 반복 단위, 메타자일렌다이아민-에피클로로하이드린 중축합물계 반복 단위, 및 폴리바이닐아민계 반복 단위로부터 선택되는 적어도 1종의, 염기성 질소 원자를 갖는 반복 단위로서, 염기성 질소 원자에 결합하고, 또한 pKa 14 이하의 관능기를 갖는 부분 구조 X를 갖는 반복 단위 (i)과, 원자수 40~10,000의 올리고머쇄 또는 폴리머쇄 Y를 포함하는 측쇄 (ii)를 갖는 것이 특히 바람직하다.The oligomeric resin may be a poly (lower alkyleneimine) repeating unit, a polyallylamine repeating unit, a poly (diallylamine) repeating unit, a metaxylene diamine-epichlorohydrin polycondensate repeating unit, and a poly (I) a repeating unit having a basic nitrogen atom and having a partial structure X bonded to a basic nitrogen atom and having a functional group having a pK a of 14 or less and (ii) a repeating unit (Ii) comprising an oligomer chain having 40 to 10,000 atoms or a polymer chain Y is particularly preferable.
폴리(저급 알킬렌이민)는 쇄상이어도 되고 그물코상이어도 된다. 여기에서, 본 발명에 있어서, 저급 알킬렌이민이란, 탄소수 1~5의 알킬렌쇄를 포함하는 알킬렌이민을 의미한다.The poly (lower alkyleneimine) may be in the form of a chain or a network. Herein, in the present invention, the lower alkyleneimine means an alkyleneimine containing an alkylene chain of 1 to 5 carbon atoms.
상기 반복 단위 (i)은, 올리고이민계 수지에 있어서의 주쇄부를 형성하는 것이 바람직하다. 주쇄부의 수평균 분자량, 즉, 올리고이민계 수지로부터, 상기 측쇄 (ii)를 제외한 부분의 수평균 분자량은, 100~10,000이 바람직하고, 200~5,000이 더 바람직하며, 300~2,000이 가장 바람직하다. 주쇄부의 수평균 분자량은, 핵자기 공명 분광법으로 측정한 말단기와 주쇄부의 수소 원자 적분값의 비율로부터 구하거나, 원료인 아미노기를 함유하는 올리고머 또는 폴리머의 분자량의 측정에 의하여 구할 수 있다.It is preferable that the repeating unit (i) forms a main chain portion in the oligomeric resin. The number average molecular weight of the oligomeric resin excluding the side chain (ii) is preferably 100 to 10,000, more preferably 200 to 5,000, and most preferably 300 to 2,000, . The number average molecular weight of the main chain portion can be determined from the ratio of the integral value of hydrogen atoms in the terminal group to the main chain portion as measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy or can be obtained by measuring the molecular weight of an oligomer or polymer containing an amino group as a raw material.
올리고이민계 수지의 바람직한 양태 중 하나는, 하기 일반식 (I-1)로 나타나는 반복 단위, 및 일반식 (I-2)로 나타나는 반복 단위를 포함하는 양태를 들 수 있다.One preferred embodiment of the oligomeric resin includes a repeating unit represented by the following general formula (I-1) and a repeating unit represented by the general formula (I-2).
[화학식 24]≪ EMI ID =
일반식 (I-1) 및 (I-2) 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자 또는 알킬기를 나타내고, a는 각각 독립적으로 1~5의 정수를 나타내며, *는 반복 단위 간의 연결부를 나타내고, X는 pKa 14 이하의 관능기를 갖는 기를 나타내며, Y는 원자수 40~10,000의 올리고머쇄 또는 폴리머쇄를 나타낸다.In the general formulas (I-1) and (I-2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, a independently represents an integer of 1 to 5, * Represents a connecting portion between repeating units, X represents a group having a functional group having a pK a of 14 or less, and Y represents an oligomer chain or polymer chain having 40 to 10,000 atoms.
올리고이민계 수지는, 일반식 (I-3)으로 나타나는 반복 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 양태에 의하면, 착색제 등의 분산 성능이 보다 향상된다.The oligomeric resin preferably further contains a repeating unit represented by the general formula (I-3). According to this embodiment, the dispersion performance of the coloring agent or the like is further improved.
[화학식 25](25)
일반식 (I-3) 중, R1, R2 및 a는 일반식 (I-1)에 있어서의 R1, R2 및 a와 동의이다. Y'는 음이온기를 갖는 원자수 40~10,000의 올리고머쇄 또는 폴리머쇄를 나타낸다. 일반식 (I-3)으로 나타나는 반복 단위는, 주쇄부에 1급 또는 2급 아미노기를 갖는 수지에, 아민과 반응하여 염을 형성하는 기를 갖는 올리고머 또는 폴리머를 첨가하여 반응시킴으로써 형성하는 것이 가능하다.In the general formula (I-3), R 1 , R 2 , and a is R 1, R 2 and a and agreed in the formula (I-1). Y 'represents an oligomer chain or polymer chain having 40 to 10,000 atoms having an anionic group. The repeating unit represented by the general formula (I-3) can be formed by reacting a resin having a primary or secondary amino group in the main chain portion with an oligomer or polymer having a group capable of reacting with an amine to form a salt .
일반식 (I-1), 일반식 (I-2) 및 일반식 (I-3)에 있어서, R1 및 R2는 수소 원자인 것이 바람직하다. a는 2인 것이 원료 입수성의 관점에서 바람직하다.In the general formulas (I-1), (I-2) and (I-3), R 1 and R 2 are preferably hydrogen atoms. a is preferably 2 from the viewpoint of raw material availability.
올리고이민계 수지는, 일반식 (I-1), 일반식 (I-2) 및 일반식 (I-3)으로 나타나는 반복 단위 이외에, 1급 또는 3급의 아미노기를 함유하는 저급 알킬렌이민을 반복 단위로서 포함하고 있어도 된다. 다만, 저급 알킬렌이민 반복 단위에 있어서의 질소 원자는, 추가로 X, Y 또는 Y'로 나타나는 기가 결합하고 있어도 된다.The oligomeric resin may contain, in addition to the repeating units represented by the general formula (I-1), the general formulas (I-2) and (I-3), a lower alkyleneimine containing a primary or tertiary amino group It may be included as a repeating unit. However, the nitrogen atom in the lower alkyleneimine repeating unit may further be bonded to a group represented by X, Y or Y '.
일반식 (I-1)로 나타나는 반복 단위는, 올리고이민계 수지에 포함되는 전체 반복 단위 중, 1~80몰% 함유되는 것이 바람직하고, 3~50몰% 함유되는 것이 가장 바람직하다.The repeating unit represented by the formula (I-1) is preferably contained in an amount of 1 to 80 mol%, and most preferably 3 to 50 mol%, of the total repeating units contained in the oligomeric resin.
일반식 (I-2)로 나타나는 반복 단위는, 올리고이민계 수지에 포함되는 전체 반복 단위 중, 10~90몰% 함유되는 것이 바람직하고, 30~70몰% 함유되는 것이 가장 바람직하다.The repeating unit represented by the general formula (I-2) is preferably contained in an amount of 10 to 90 mol%, and most preferably 30 to 70 mol%, of all the repeating units contained in the oligomeric resin.
분산 안정성 및 친소수성의 밸런스의 관점에서는, 반복 단위 (I-1) 및 반복 단위 (I-2)의 함유비〔(I-1):(I-2)〕는, 몰비로 10:1~1:100의 범위인 것이 바람직하고, 1:1~1:10의 범위인 것이 보다 바람직하다.The content ratio [(I-1) :( I-2)] of the repeating unit (I-1) and the repeating unit (I-2) 1: 100, and more preferably in the range of 1: 1 to 1:10.
또한, 목적에 따라 병용되는 일반식 (I-3)으로 나타나는 반복 단위는, 원자수 40~10,000의 올리고머쇄 또는 폴리머쇄 Y'를 포함하는 부분 구조가, 주쇄의 질소 원자에 이온적으로 결합하고 있는 것이며, 올리고이민계 수지에 포함되는 전체 반복 단위 중, 효과의 관점에서는, 0.5~20몰% 함유되는 것이 바람직하고, 1~10몰% 함유되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 폴리머쇄 Y'가 이온적으로 결합하고 있는 것은, 적외 분광법이나 염기 적정에 의하여 확인할 수 있다.The repeating unit represented by the general formula (I-3) which is used in combination according to purposes has a structure in which a partial structure containing an oligomer chain or a polymer chain Y 'having 40 to 10,000 atoms is ionically bonded to the nitrogen atom of the main chain And is preferably contained in an amount of 0.5 to 20 mol%, and most preferably in an amount of 1 to 10 mol%, from the viewpoint of the effect of all the repeating units contained in the oligomeric resin. The fact that the polymer chain Y 'is ionically bonded can be confirmed by infrared spectroscopy or base titration.
올리고이민계 수지는, 일본 공개특허공보 2009-258668호의 단락 번호 0016~0018, 일본 공개특허공보 2009-203462호의 단락 번호 0021~0080에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다. 이들 내용은, 본 명세서에 원용되는 것으로 한다.The oligomeric resin may be a compound described in Japanese Patent Laid-open Publication No. 2009-258668, paragraphs 0016 to 0018, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-203462, paragraphs 0021 to 0080. These contents are hereby incorporated by reference.
또, 본 발명에서는, 산성 분산제로서, 일본 공개특허공보 2008-165059호의 단락 번호 0020~0075에 기재된, 산기와 불포화 이중 결합을 갖는 수지를 이용할 수 있다.In the present invention, as the acidic dispersant, a resin having an acid group and an unsaturated double bond described in paragraphs 0020 to 0075 of JP-A No. 2008-165059 can be used.
분산제는, 시판품으로서도 입수 가능하고, 그와 같은 구체예로서는, 구스모토 가세이 가부시키가이샤제 "DA-7301", 빅케미사제 "다이스퍼(DISPER)BYK-101(폴리아마이드아민 인산염), 107(카복실산 에스터), 110(산기를 포함하는 공중합물), 111(인산계 분산제), 130(폴리아마이드), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 171, 174, 176, 180, 182, 2000, 2001, 2050, 2150, P104, P105, LPN21116", 빅케미사제 "BYK-6919", EFKA사제 "EFKA4047, 4050~4010~4165(폴리유레테인계), EFKA4330~4340(블록 공중합체), 4400~4402(변성 폴리아크릴레이트), 5010(폴리에스터아마이드), 5765(고분자량 폴리카복실산염), 6220(지방산 폴리에스터), 6745(프탈로사이아닌 유도체), 6750(아조 안료 유도체)", 아지노모토 파인 테크노사제 "아지스퍼 PB821, PB822, PB880, PB881", 교에이샤 가가쿠사제 "플로렌 TG-710(유레테인 올리고머)", "폴리플로 No. 50E, No. 300(아크릴계 공중합체)", 구스모토 가세이사제 "디스파론 KS-860, 873SN, 874, #2150(지방족 다가 카복실산), #7004(폴리에터에스터), DA-703-50, DA-705, DA-725", 가오사제 "데몰 RN, N(나프탈렌설폰산 포말린 중축합물), MS, C, SN-B(방향족 설폰산 포말린 중축합물)", "호모게놀 L-18(고분자 폴리카복실산)", "에멀겐 920, 930, 935, 985(폴리옥시에틸렌노닐페닐에터)", "아세타민 86(스테아릴아민아세테이트)", 니혼 루브리졸(주)제 "솔스퍼스 5000(프탈로사이아닌 유도체), 22000(아조 안료 유도체), 13240(폴리에스터아민), 3000, 12000, 17000, 20000, 27000(말단부에 기능부를 갖는 고분자), 24000, 28000, 32000, 38500(그래프트형 고분자)", 닛코 케미컬사제 "닛콜 T106(폴리옥시에틸렌소비탄모노올리에이트), MYS-IEX(폴리옥시에틸렌모노스테아레이트)", 가와켄 파인 케미컬(주)제 "히노액트 T-8000E" 등, 신에쓰 가가쿠 고교(주)제 "오가노실록세인 폴리머 KP341", 유쇼(주)제 "W001: 양이온계 계면활성제", 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌올레일에터, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에터, 폴리에틸렌글라이콜다이라우레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이스테아레이트, 소비탄 지방산 에스터 등의 비이온계 계면활성제, "W004, W005, W017" 등의 음이온계 계면활성제, 모리시타 산교(주)제 "EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA 폴리머 100, EFKA 폴리머 400, EFKA 폴리머 401, EFKA 폴리머 450", 산노프코(주)제 "디스퍼스에이드 6, 디스퍼스에이드 8, 디스퍼스에이드 15, 디스퍼스에이드 9100" 등의 고분자 분산제, (주)아데카(ADEKA)제 "아데카 플루로닉 L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123", 및 산요 가세이(주)제 "이오넷(상품명) S-20" 등을 들 수 있다. 또, 아크리베이스 FFS-6752, 아크리베이스 FFS-187, 아크리큐어 RD-F8, 사이클로머 P를 이용할 수도 있다.Specific examples of such a dispersant are DA-7301 manufactured by Gusumoto Kasei Co., Ltd., DISPER BYK-101 (polyamide amine phosphate) manufactured by Big Chemie Co., 107 (carboxylic acid (A copolymer containing an acid group), 111 (a phosphate dispersant), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, 171, 174, 176, 180, 182, EFKA 4047, 4050 to 4010 to 4165 (polyurethane-based), EFKA 4330 to 4340 (block copolymer), " BYK-6919 ", " (Fatty acid polyesters), 6745 (phthalocyanine derivatives), 6750 (azo pigment derivatives), "and " PB101, PB880, PB881 "manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.," Floren TG-710 (uretene oligomer) "manufactured by Kyowaisha Chemical Co., 873, 874, # 2150 (aliphatic polycarboxylic acid), # 7004 (polyetherester), DA-703-50, DA-705, DA-725 ", "Demol RN, N (naphthalene sulfonic acid formalin polycondensate), MS, C, SN-B (aromatic sulfonic acid formalin polycondensate) "," Homogenol L- , "Acetamine 86 (Stearylamine Acetate)", "Nippon Lubrizol Co., Ltd.", "Solpres 5000" (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), "Emulsion 920, 930, 935, 985 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) (Graft polymer), 22000 (azo pigment derivative), 13240 (polyester amine), 3000, 12000, 17000, 20000, 27000 (polymer having functional part at the terminal part), 24000, 28000, 32000, 38500 (Polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate) "manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.," Hinoact T-8000E "manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Etsu , "Oganosiloxane polymer KP341" manufactured by Kugo Kogyo Co., Ltd., "W001: cationic surfactant" manufactured by YUSHO CO., LTD., Polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl Nonionic surfactants such as ethers, polyoxyethylene octylphenyl ethers, polyoxyethylene nonylphenyl ethers, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid esters; "W004, EFKA Polymer 100, EFKA Polymer 400, EFKA Polymer 401, EFKA Polymer 450 ", and " EFKA Polymer 450 "manufactured by Morishita Sangyo Co., Disperse AID 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse A 9100 "manufactured by Adeka Co., Ltd., Adeka Pluronic L31, F38, L42 manufactured by Adeka Co., , L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P- ) And the like can be given the "EO net (trade name) S-20". It is also possible to use Acribe FFS-6752, Acribe FFS-187, ARC Liqueur RD-F8, and Cyclamer P.
또한, 상기 분산제에서 설명한 수지는, 분산제 이외의 용도로 사용할 수도 있다. 예를 들면, 바인더로서 이용할 수도 있다.The resin described in the above-mentioned dispersant may be used for purposes other than the dispersant. For example, it may be used as a binder.
<<<알칼리 가용성 수지>>><<< Alkali-soluble resin >>>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 수지로서 알칼리 가용성 수지를 함유할 수 있다. 알칼리 가용성 수지를 함유함으로써, 현상성·패턴 형성성이 향상된다. 또한, 알칼리 가용성 수지는, 분산제나 바인더로서 이용할 수도 있다.The colored curable composition of the present invention may contain an alkali-soluble resin as a resin. By containing an alkali-soluble resin, developability and pattern formation property are improved. The alkali-soluble resin may also be used as a dispersant or a binder.
알칼리 가용성 수지의 분자량으로서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 중량 평균 분자량(Mw)이 5000~100,000인 것이 바람직하다. 또, 수평균 분자량(Mn)은, 1000~20,000인 것이 바람직하다.The molecular weight of the alkali-soluble resin is not particularly limited, but the weight average molecular weight (Mw) is preferably 5000 to 100,000. The number average molecular weight (Mn) is preferably 1,000 to 20,000.
알칼리 가용성 수지로서는, 선상 유기 고분자 중합체여도 되고, 분자(바람직하게는, 아크릴계 공중합체, 스타이렌계 공중합체를 주쇄로 하는 분자) 중에 적어도 하나의 알칼리 가용성을 촉진하는 기를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다.The alkali-soluble resin may be a linear organic polymer or may be appropriately selected from among alkali-soluble resins having at least one group capable of promoting alkali solubility in a molecule (preferably, acrylic copolymer, styrene-based copolymer as a main chain) have.
알칼리 가용성 수지로서는, 내열성의 관점에서는, 폴리하이드록시스타이렌계 수지, 폴리실록세인계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하고, 현상성 제어의 관점에서는, 아크릴계 수지, 아크릴아마이드계 수지, 아크릴/아크릴아마이드 공중합체 수지가 바람직하다.The alkali-soluble resin is preferably a polyhydroxystyrene-based resin, a polysiloxane-based resin, an acrylic resin, an acrylamide-based resin or an acrylic / acrylamide copolymer resin from the viewpoint of heat resistance, , An acrylamide resin, and an acrylic / acrylamide copolymer resin.
알칼리 가용성을 촉진하는 기(이하, 산기라고도 함)로서는, 예를 들면 카복실기, 인산기, 설폰산기, 페놀성 하이드록실기 등을 들 수 있는데, 유기 용제에 가용이고 약알칼리 수용액에 의하여 현상 가능한 것이 바람직하며, (메트)아크릴산을 특히 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 산기는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.Examples of the group capable of promoting alkali solubility (hereinafter also referred to as an acid group) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group. Examples thereof include those soluble in an organic solvent and capable of being developed by a weakly alkaline aqueous solution , And (meth) acrylic acid is particularly preferable. These acid groups may be only one kind, or two or more kinds.
알칼리 가용성 수지의 제조에는, 예를 들면 공지의 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등의 중합 조건은, 당업자가 용이하게 설정 가능하고, 실험적으로 조건을 정하도록 할 수도 있다.For the production of the alkali-soluble resin, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as the temperature, pressure, kind and amount of the radical initiator and the kind of solvent at the time of producing the alkali-soluble resin by the radical polymerization method can be easily set by those skilled in the art and can be determined experimentally .
알칼리 가용성 수지로서는, 측쇄에 카복실산을 갖는 폴리머가 바람직하고, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레산 공중합체, 부분 에스터화 말레산 공중합체, 노볼락형 수지 등의 알칼리 가용성 페놀 수지 등, 및 측쇄에 카복실기를 갖는 산성 셀룰로스 유도체, 하이드록실기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것을 들 수 있다. 특히, (메트)아크릴산과, 이것과 공중합 가능한 다른 모노머의 공중합체가, 알칼리 가용성 수지로서 적합하다. (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 모노머로서는, 알킬(메트)아크릴레이트, 아릴(메트)아크릴레이트, 바이닐 화합물 등을 들 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트 및 아릴(메트)아크릴레이트로서는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 톨릴(메트)아크릴레이트, 나프틸(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트 등, 바이닐 화합물로서는, 스타이렌, α-메틸스타이렌, 바이닐톨루엔, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로나이트릴, 바이닐아세테이트, N-바이닐피롤리돈, 테트라하이드로퓨퓨릴메타크릴레이트, 폴리스타이렌 매크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머 등, 일본 공개특허공보 평10-300922호에 기재된 N위 치환 말레이미드 모노머로서, N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드 등을 들 수 있다. 또한, 이들 (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 모노머는 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.As the alkali-soluble resin, a polymer having a carboxylic acid in its side chain is preferable, and a methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, a partially esterified maleic acid copolymer, Soluble resin such as an alkali-soluble phenol resin such as a phenol resin, an acidic cellulose derivative having a carboxyl group in the side chain, and an acid anhydride added to a polymer having a hydroxyl group. Particularly, a copolymer of (meth) acrylic acid and other monomer copolymerizable therewith is suitable as an alkali-soluble resin. Examples of other monomers copolymerizable with (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylate, aryl (meth) acrylate, and vinyl compounds. Examples of the alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (Meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl , And cyclohexyl (meth) acrylate. Examples of the vinyl compound include styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone, Furfuryl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, and the like as the N-substituted maleimide monomer described in JP-A No. 10-300922 , N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like. The other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid may be one type or two or more types.
또, 본 발명에 있어서의 착색 경화성 조성물의 가교 효율을 향상시키기 위하여, 중합성기를 가진 알칼리 가용성 수지를 사용해도 된다. 중합성기로서는, (메트)알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있다. 중합성기를 가진 알칼리 가용성 수지는, 중합성기를 측쇄에 함유한 알칼리 가용성 수지 등이 유용하다.In order to improve the crosslinking efficiency of the color-curable composition in the present invention, an alkali-soluble resin having a polymerizable group may be used. Examples of the polymerizable group include (meth) allyl group and (meth) acryloyl group. The alkali-soluble resin having a polymerizable group is useful as an alkali-soluble resin containing a polymerizable group in a side chain.
중합성기를 함유하는 알칼리 가용성 수지는, 미리 아이소사이아네이트기와 하이드록실기를 반응시켜, 미반응의 아이소사이아네이트기를 1개 남기고, 또한 (메트)아크릴로일기 등의 중합성기를 포함하는 화합물과, 카복실기를 포함하는 아크릴 수지를 반응시켜 얻어지는 유레테인 변성한 알칼리 가용성 수지; 카복실기를 포함하는 아크릴 수지와, 분자 내에 에폭시기 및 중합성 이중 결합을 갖는 화합물의 반응에 의하여 얻어지는 알칼리 가용성 수지; 산펜던트형 에폭시아크릴레이트 수지; 하이드록실기를 포함하는 아크릴 수지와 중합성 이중 결합을 갖는 2염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 알칼리 가용성 수지; 하이드록실기를 포함하는 아크릴 수지와, 아이소사이아네이트 및 중합성기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 알칼리 가용성 수지; 일본 공개특허공보 2002-229207호 및 일본 공개특허공보 2003-335814호에 기재되는 α위 또는 β위에 할로젠 원자 혹은 설포네이트기 등의 탈리기를 갖는 에스터기를 측쇄에 갖는 수지를 염기성 처리를 행함으로써 얻어지는 알칼리 가용성 수지 등이 바람직하다.The alkali-soluble resin containing a polymerizable group may be prepared by reacting an isocyanate group and a hydroxyl group in advance to prepare a compound (a) containing a polymerizable group such as a (meth) acryloyl group and leaving one unreacted isocyanate group And an urethane-modified alkali-soluble resin obtained by reacting an acrylic resin containing a carboxyl group; An alkali-soluble resin obtained by reacting an acrylic resin containing a carboxyl group with a compound having an epoxy group and a polymerizable double bond in the molecule; Acid pendant epoxy acrylate resins; An alkali-soluble resin obtained by reacting an acrylic resin containing a hydroxyl group with a dibasic acid anhydride having a polymerizable double bond; An alkali-soluble resin obtained by reacting an acrylic resin containing a hydroxyl group with a compound having an isocyanate and a polymerizable group; A resin obtained by subjecting a resin having an ester group on the side chain to a? -Position or an? -Olefin atom or a sulfonate group on? On the? Side described in JP-A-2002-229207 and JP-A-2003-335814 by a basic treatment Alkali-soluble resins and the like are preferable.
중합성기를 함유하는 알칼리 가용성 수지로서는, 다이아날 NR 시리즈(미쓰비시 레이온 가부시키가이샤제), 포토머(Photomer)6173(COOH 함유 폴리유레테인 아크릴릭 올리고머. 다이아몬드 샴록(polyurethane acrylic oligomer. Diamond Shamrock) Co., Ltd.제), 비스코트 R-264, KS 레지스트 106(모두 오사카 유키 가가쿠 고교 가부시키가이샤제), 사이클로머 P 시리즈(예를 들면, ACA230AA), 플락셀 CF200 시리즈(모두 다이셀 가가쿠 고교 가부시키가이샤제), 이베크릴(Ebecryl)3800(다이셀 유씨비 가부시키가이샤제), 아크리큐어 RD-F8(닛폰 쇼쿠바이사제) 등을 들 수 있다.Examples of the alkali-soluble resin containing a polymerizable group include a dianal NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), a photomer 6173 (COOH-containing polyurethane acrylic oligomer, Diamond Shamrock Co., (All manufactured by Osaka Yuki Kagaku Kogyo K.K.), Cyclomer P series (for example, ACA230AA), and Plaxcel CF200 series (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Viscoat R- Ebecryl 3800 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and ARC Liqueur RD-F8 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).
알칼리 가용성 수지는, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트 공중합체, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/다른 모노머로 이루어지는 다원 공중합체를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트를 공중합한 것, 일본 공개특허공보 평7-140654호에 기재된, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스타이렌 매크로모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 등도 바람직하게 이용할 수 있다.The alkali-soluble resin is preferably a copolymer of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / 2- hydroxyethyl / (Meth) acrylic acid / other monomers can be preferably used. Also, a copolymer obtained by copolymerizing 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and a copolymer of 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylate Methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / Methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer can also be preferably used.
알칼리 가용성 수지는, 하기 일반식 (ED1)로 나타나는 화합물 및/또는 하기 일반식 (ED2)로 나타나는 화합물(이하, 이들 화합물을 "에터 다이머"라고 칭하는 경우도 있음)을 포함하는 모노머 성분을 중합하여 이루어지는 폴리머 (a)를 포함하는 것도 바람직하다.The alkali-soluble resin is obtained by polymerizing a monomer component comprising a compound represented by the following general formula (ED1) and / or a compound represented by the following general formula (ED2) (hereinafter, these compounds may also be referred to as " It is also preferable to include the polymer (a).
[화학식 26](26)
일반식 (ED1) 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~25의 탄화 수소기를 나타낸다.In the general formula (ED1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
[화학식 27](27)
일반식 (ED2) 중, R은, 수소 원자 또는 탄소수 1~30의 유기기를 나타낸다. 일반식 (ED2)의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2010-168539호의 기재를 참조할 수 있다.In the general formula (ED2), R represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. As a specific example of the general formula (ED2), reference can be made to the disclosure of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-168539.
일반식 (ED1) 중, R1 및 R2로 나타나는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~25의 탄화 수소기로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, tert-뷰틸, tert-아밀, 스테아릴, 라우릴, 2-에틸헥실 등의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기; 페닐 등의 아릴기; 사이클로헥실, tert-뷰틸사이클로헥실, 다이사이클로펜타다이엔일, 트라이사이클로데칸일, 아이소보닐, 아다만틸, 2-메틸-2-아다만틸 등의 지환식기; 1-메톡시에틸, 1-에톡시에틸 등의 알콕시로 치환된 알킬기; 벤질 등의 아릴기로 치환된 알킬기; 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 메틸, 에틸, 사이클로헥실, 벤질 등과 같은 산이나 열로 탈리하기 어려운 1급 또는 2급 탄소의 치환기가 내열성의 점에서 바람직하다.In the general formula (ED1), the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent represented by R 1 and R 2 is not particularly limited and includes, for example, methyl, ethyl, n-propyl, Butyl, isobutyl, tert-butyl, tert-amyl, stearyl, lauryl, 2-ethylhexyl, and other straight or branched alkyl groups; An aryl group such as phenyl; Alicyclic groups such as cyclohexyl, tert-butylcyclohexyl, dicyclopentadienyl, tricyclodecanyl, isobornyl, adamantyl and 2-methyl-2-adamantyl; An alkyl group substituted by alkoxy such as 1-methoxyethyl or 1-ethoxyethyl; An alkyl group substituted with an aryl group such as benzyl; And the like. Of these, an acid such as methyl, ethyl, cyclohexyl, benzyl and the like and a substituent of a primary or secondary carbon which is difficult to desorb by heat are preferable from the viewpoint of heat resistance.
에터 다이머의 구체예로서는, 예를 들면 다이메틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이에틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(n-프로필)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(아이소프로필)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(n-뷰틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(아이소뷰틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(tert-뷰틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(tert-아밀)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(스테아릴)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(라우릴)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(2-에틸헥실)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(1-메톡시에틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(1-에톡시에틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이벤질-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이페닐-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이사이클로헥실-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(tert-뷰틸사이클로헥실)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(다이사이클로펜타다이엔일)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(트라이사이클로데칸일)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(아이소보닐)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이아다만틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이(2-메틸-2-아다만틸)-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히, 다이메틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이에틸-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이사이클로헥실-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트, 다이벤질-2,2'-[옥시비스(메틸렌)]비스-2-프로페노에이트가 바람직하다. 이들 에터 다이머는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다. 일반식 (ED)로 나타나는 화합물 유래의 구조체는, 그 외의 모노머를 공중합시켜도 된다.Specific examples of the ether dimer include dimethyl-2,2'- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 '- [oxybis (methylene)] bis- (Isopropyl) -2,2 '- [oxybis (methylene)] - propenoate, di (n-propyl) -2,2' - [oxybis Di (isobutyl) -2,2 '- [oxybis (2-methoxyphenyl) -2,2'- Methylene)] bis-2-propenoate, di (tert-butyl) -2,2 '- [oxybis Di (lauryl) -2,2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (lauryl) Bis (2-ethylhexyl) -2,2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di Methoxyethyl) -2,2 '- [oxybis (meth) 2-propenoate, dibenzyl-2, 2 '- [oxy (2-methoxyphenyl) Bis (methylene)] bis-2-propenoate, diphenyl-2,2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl- )] Bis-2-propenoate, dicyclohexylcyclohexyl) -2,2 '- [oxybis (methylene)] bis- , 2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, di (tricyclodecanyl) -2,2' Bis (2-propenyl) -2,2'- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diadamantyl- 2-methyl-2-adamantyl) -2,2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate. Among these, dimethyl-2,2'- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2 '- [oxybis (methylene)] bis- Propylene glycol dicyclohexyl-2,2 '- [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate and dibenzyl-2,2' - [oxybis (methylene)] bis-2-propenoate. These ether dimers may be either one kind or two or more kinds. The structure derived from the compound represented by the general formula (ED) may be copolymerized with other monomers.
알칼리 가용성 수지는, 하기 식 (X)로 나타나는 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다.The alkali-soluble resin may contain a structural unit derived from a compound represented by the following formula (X).
[화학식 28](28)
식 (X)에 있어서, R1은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 탄소수 2~10의 알킬렌기를 나타내며, R3은, 수소 원자 또는 벤젠환을 포함해도 되는 탄소수 1~20의 알킬기를 나타낸다. n은 1~15의 정수를 나타낸다.In formula (X), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 3 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a hydrogen atom or a benzene ring . n represents an integer of 1 to 15;
상기 식 (X)에 있어서, R2의 알킬렌기의 탄소수는, 2~3이 바람직하다. 또, R3의 알킬기의 탄소수는 1~20이지만, 보다 바람직하게는 1~10이며, R3의 알킬기는 벤젠환을 포함해도 된다. R3으로 나타나는 벤젠환을 포함하는 알킬기로서는, 벤질기, 2-페닐(아이소)프로필기 등을 들 수 있다.In the formula (X), the number of carbon atoms of the alkylene group of R 2 is preferably 2 to 3. The alkyl group of R 3 has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and the alkyl group of R 3 may include a benzene ring. Examples of the alkyl group containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (isopropyl) group.
알칼리 가용성 수지는, 일본 공개특허공보 2012-208494호 단락 0558~0571(대응하는 미국 특허출원 공개공보 제2012/0235099호의 <0685>~[0700])의 기재를 참조할 수 있으며, 이들 내용은 본원 명세서에 원용된다.The alkali-soluble resin can be referred to the description of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2012-208494, paragraphs 0558 to 0571 (corresponding to US Patent Application Publication No. 2012/0235099, <0685> to [0700]), Quot;
또한, 일본 공개특허공보 2012-32767호에 기재된 단락 번호 0029~0063에 기재된 공중합체 (B) 및 실시예에서 이용되고 있는 알칼리 가용성 수지, 일본 공개특허공보 2012-208474호의 단락 번호 0088~0098에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2012-137531호의 단락 번호 0022~0032에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2013-024934호의 단락 번호 0132~0143에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2011-242752호의 단락 번호 0092~0098에 기재된 바인더 수지 및 실시예에서 이용되고 있는 바인더 수지, 일본 공개특허공보 2012-032770호의 단락 번호 0030~0072에 기재된 바인더 수지를 이용할 수도 있다. 이들 내용은 본원 명세서에 원용된다.In addition, the copolymer (B) described in paragraphs Nos. 0029 to 0063 described in JP-A-2012-32767 and the alkali-soluble resin used in the examples, and the copolymer described in paragraphs 0088 to 0098 of JP-A- The binder resin used in the examples, the binder resin described in paragraphs 0022 to 0032 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-137531 and the binder resin used in the examples, and the binder resin used in the examples of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-024934 To 0143 and binder resins used in the examples, the binder resins described in paragraphs 0092 to 0098 of JP-A No. 2011-242752 and the binder resins used in the examples, JP-A-2012-032770 The binder resin described in paragraphs [0030] to [0072] of the present invention may be used. The contents of which are incorporated herein by reference.
알칼리 가용성 수지의 산가는, 30~500mgKOH/g이 바람직하다. 하한은, 50mgKOH/g 이상이 보다 바람직하고, 70mgKOH/g 이상이 더 바람직하다. 상한은, 400mgKOH/g 이하가 보다 바람직하고, 200mgKOH/g 이하가 더 바람직하며, 150mgKOH/g 이하가 특히 바람직하고, 120mgKOH/g 이하가 가장 바람직하다.The acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 to 500 mgKOH / g. The lower limit is more preferably 50 mgKOH / g or more, and still more preferably 70 mgKOH / g or more. The upper limit is more preferably 400 mgKOH / g or less, still more preferably 200 mgKOH / g or less, particularly preferably 150 mgKOH / g or less, and most preferably 120 mgKOH / g or less.
착색 경화성 조성물이 알칼리 가용성 수지를 함유하는 경우, 알칼리 가용성 수지의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 1~15질량%가 바람직하고, 2~12질량%가 보다 바람직하며, 3~10질량%가 더 바람직하다. 본 발명의 착색 경화성 조성물은, 알칼리 가용성 수지를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.When the color-curable composition contains an alkali-soluble resin, the content of the alkali-soluble resin is preferably from 1 to 15 mass%, more preferably from 2 to 12 mass%, and most preferably from 3 to 10 mass%, based on the total solid content of the color- More preferably,% by mass. The color-curable composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble resin, or may contain two or more kinds. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<안료 유도체>><< Pigment Derivatives >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 안료 유도체를 함유하는 것이 바람직하다. 안료 유도체는, 유기 안료의 일부분을, 산성기, 염기성기 또는 프탈이미드메틸기로 치환한 구조를 갖는 화합물이 바람직하다. 안료 유도체로서는, 착색제 A의 분산성 및 분산 안정성의 관점에서, 산성기 또는 염기성기를 갖는 안료 유도체가 바람직하다. 특히 바람직하게는, 염기성기를 갖는 안료 유도체이다. 또, 상술한 수지(분산제)와 안료 유도체의 조합은, 분산제가 산성 분산제이고, 안료 유도체가 염기성기를 갖는 조합이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention preferably contains a pigment derivative. The pigment derivative is preferably a compound having a structure in which a part of the organic pigment is substituted with an acidic group, a basic group or a phthalimide methyl group. As the pigment derivative, a pigment derivative having an acidic group or a basic group is preferable from the viewpoints of the dispersibility and the dispersion stability of the colorant A. Particularly preferably, it is a pigment derivative having a basic group. The combination of the resin (dispersant) and the pigment derivative is preferably a combination in which the dispersant is an acidic dispersant and the pigment derivative has a basic group.
안료 유도체를 구성하기 위한 유기 안료로서는, 다이케토피롤로피롤계 안료, 아조계 안료, 프탈로사이아닌계 안료, 안트라퀴논계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 다이옥사진계 안료, 페린온계 안료, 페릴렌계 안료, 싸이오인디고계 안료, 아이소인돌린계 안료, 아이소인돌린온계 안료, 퀴노프탈론계 안료, 트렌계 안료, 금속 착체계 안료 등을 들 수 있다.Examples of the organic pigments for constituting the pigment derivative include pigments such as diketopyrrolopyrrole pigments, azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, perynone pigments, , Thioindigo pigments, isoindolin pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, trene pigments, metal complex pigments, and the like.
또, 안료 유도체가 갖는 산성기로서는, 설폰산기, 카복실산기 및 그 염이 바람직하고, 카복실산기 및 설폰산기가 더 바람직하며, 설폰산기가 특히 바람직하다. 안료 유도체가 갖는 염기성기로서는, 아미노기가 바람직하고, 특히 3급 아미노기가 바람직하다.The acidic group of the pigment derivative is preferably a sulfonic acid group, a carboxylic acid group or a salt thereof, more preferably a carboxylic acid group or a sulfonic acid group, and particularly preferably a sulfonic acid group. As the basic group of the pigment derivative, an amino group is preferable, and a tertiary amino group is particularly preferable.
본 발명의 착색 경화성 조성물이 안료 유도체를 함유하는 경우, 안료 유도체의 함유량은, 착색제 A의 질량에 대하여, 1~30질량%가 바람직하고, 3~20질량%가 더 바람직하다. 안료 유도체는, 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.When the color-curable composition of the present invention contains a pigment derivative, the content of the pigment derivative is preferably from 1 to 30% by mass, more preferably from 3 to 20% by mass, based on the mass of the colorant A. The pigment derivative may be used alone or in combination of two or more.
<<광중합 개시제>><< Photopolymerization initiator >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 광중합 개시제를 더 함유해도 된다.The colored curable composition of the present invention may further contain a photopolymerization initiator.
광중합 개시제로서는, 중합성 화합물의 중합을 개시하는 능력을 갖는 한, 특별히 제한은 없고, 공지의 광중합 개시제 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 자외선 영역으로부터 가시의 광선에 대하여 감광성을 갖는 것이 바람직하다. 또, 광 여기된 증감제와 어떠한 작용을 발생시켜, 활성 라디칼을 생성하는 활성제여도 되고, 모노머의 종류에 따라 양이온 중합을 개시시키는 개시제여도 된다.The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, it is preferable to have photosensitivity to a visible ray from an ultraviolet ray region. In addition, it may be an activator that generates an active radical by generating some action with a photoexcited sensitizer, or may be an initiator that initiates cationic polymerization depending on the type of the monomer.
또, 광중합 개시제는, 약 300nm~800nm(330nm~500nm가 보다 바람직함)의 범위 내에 적어도 약 50의 몰 흡광 계수를 갖는 화합물을, 적어도 1종 함유하고 있는 것이 바람직하다.The photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).
광중합 개시제로서는, 예를 들면 할로젠화 탄화 수소 유도체(예를 들면, 트라이아진 골격을 갖는 것, 옥사다이아졸 골격을 갖는 것 등), 아실포스핀옥사이드 등의 아실포스핀 화합물, 헥사아릴바이이미다졸, 옥심 유도체 등의 옥심 화합물, 유기 과산화물, 싸이오 화합물, 케톤 화합물, 방향족 오늄염, 케톡심에터, 아미노아세토페논 화합물, 하이드록시아세토페논 등을 들 수 있다.Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, Organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenones, and the like.
또, 노광 감도의 관점에서, 트라이할로메틸트라이아진 화합물, 벤질다이메틸케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 아실포스핀 화합물, 포스핀옥사이드 화합물, 메탈로센 화합물, 옥심 화합물, 트라이알릴이미다졸 다이머, 오늄 화합물, 벤조싸이아졸 화합물, 벤조페논 화합물, 아세토페논 화합물 및 그 유도체, 사이클로펜타다이엔-벤젠-철 착체 및 그 염, 할로메틸옥사다이아졸 화합물, 3-아릴 치환 쿠마린 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물이 바람직하다.From the viewpoint of exposure sensitivity, it is also possible to use a trihalomethyltriazine compound, a benzyldimethylketal compound, an? -Hydroxyketone compound, an? -Amino ketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, Oxime compounds, triallyl imidazole dimers, onium compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, 3 -Aryl-substituted coumarin compound is preferable.
더 바람직하게는, 트라이할로메틸트라이아진 화합물, α-아미노케톤 화합물, 아실포스핀 화합물, 포스핀옥사이드 화합물, 옥심 화합물, 트라이알릴이미다졸 다이머, 오늄 화합물, 벤조페논 화합물, 아세토페논 화합물이며, 트라이할로메틸트라이아진 화합물, α-아미노케톤 화합물, 옥심 화합물, 트라이알릴이미다졸 다이머, 벤조페논 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 특히 바람직하다.More preferably, the compound is a trihalomethyltriazine compound, an? -Amino ketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, an oxime compound, a triallylimidazole dimer, an onium compound, a benzophenone compound or an acetophenone compound , At least one compound selected from the group consisting of a trihalomethyltriazine compound, an? -Amino ketone compound, an oxime compound, a triallylimidazole dimer, and a benzophenone compound is particularly preferable.
특히, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 고체 촬상 소자의 컬러 필터의 제작에 사용하는 경우에는, 미세한 패턴을 샤프한 형상으로 형성할 필요가 있기 때문에, 경화성과 함께 미노광부에 잔사가 없이 현상되는 것이 중요하다. 이와 같은 관점에서는, 광중합 개시제로서는 옥심 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 특히, 고체 촬상 소자에 있어서 미세한 패턴을 형성하는 경우, 경화용 노광에 스테퍼 노광을 이용하지만, 이 노광기는 할로젠에 의하여 손상되는 경우가 있으며, 광중합 개시제의 첨가량도 낮게 억제할 필요가 있기 때문에, 이러한 점을 고려하면, 고체 촬상 소자와 같은 미세 패턴을 형성하려면 광중합 개시제로서는, 옥심 화합물을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 또, 옥심 화합물을 이용함으로써, 이염성을 보다 양호화할 수 있다.Particularly, when the colored curable composition of the present invention is used for the production of a color filter of a solid-state imaging device, it is important to form a fine pattern in a sharp shape, so that it is cured and developed without residue on the unexposed portion . From this viewpoint, it is particularly preferable to use an oxime compound as the photopolymerization initiator. Particularly, in the case of forming a fine pattern in a solid-state image pickup device, stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure device is sometimes damaged by halogen, and it is necessary to suppress the addition amount of the photopolymerization initiator to a low level, Taking this into consideration, it is particularly preferable to use an oxime compound as a photopolymerization initiator in order to form a fine pattern such as a solid-state imaging element. Further, by using an oxime compound, it is possible to further improve the dyeing property.
광중합 개시제의 구체예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-29760호의 단락 0265~0268을 참조할 수 있으며, 이 내용은 본원 명세서에 원용된다.As specific examples of the photopolymerization initiator, reference can be made, for example, to paragraphs 0265 to 0268 of JP-A-2013-29760, the contents of which are incorporated herein by reference.
광중합 개시제로서는, 하이드록시아세토페논 화합물, 아미노아세토페논 화합물, 및 아실포스핀 화합물도 적합하게 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 일본 공개특허공보 평10-291969호에 기재된 아미노아세토페논계 개시제, 일본 특허공보 제4225898호에 기재된 아실포스핀계 개시제도 이용할 수 있다.As the photopolymerization initiator, a hydroxyacetophenone compound, an aminoacetophenone compound, and an acylphosphine compound can also be suitably used. More specifically, for example, the aminoacetophenone-based initiator described in JP-A-10-291969 and the acylphosphine-based initiator disclosed in Japanese Patent Publication No. 4225898 can be used.
하이드록시아세토페논계 개시제로서는, 이르가큐어(IRGACURE)-184, 다로큐어(DAROCUR)-1173, 이르가큐어-500, 이르가큐어-2959, 이르가큐어-127(상품명: 모두 바스프(BASF)사제)을 이용할 수 있다.Examples of the hydroxyacetophenone-based initiator include IRGACURE-184, DAROCUR-1173, Irgacure-500, Irgacure-1959, Irgacure-127 (trade name: BASF) Ltd.) can be used.
아미노아세토페논계 개시제로서는, 시판품인 이르가큐어-907, 이르가큐어-369, 및 이르가큐어-379(상품명: 모두 바스프사제)를 이용할 수 있다. 아미노아세토페논계 개시제는, 365nm 또는 405nm 등의 장파 광원에 흡수 파장이 매칭된 일본 공개특허공보 2009-191179호에 기재된 화합물도 이용할 수 있다.As the aminoacetophenone-based initiator, commercially available Irgacure-907, Irgacure-369, Irgacure-379 (trade name, all manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, compounds described in JP-A-2009-191179 in which the absorption wavelength is matched to a long-wavelength light source such as 365 nm or 405 nm may be used.
아실포스핀계 개시제로서는, 시판품인 이르가큐어-819나 다로큐어-TPO(상품명: 모두 바스프사제)를 이용할 수 있다.As the acylphosphine-based initiator, commercially available Irgacure-819 and DAROCURE-TPO (all trade names, manufactured by BASF) can be used.
광중합 개시제로서, 보다 바람직하게는 옥심 화합물을 들 수 있다.The photopolymerization initiator is more preferably an oxime compound.
옥심 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2001-233842호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2000-80068호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2006-342166호에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.As specific examples of the oxime compounds, compounds described in JP 2001-233842 A, compounds described in JP-A 2000-80068, and JP 2006-342166 A can be used.
본 발명에 있어서, 적합하게 이용할 수 있는 옥심 화합물로서는, 예를 들면 3-벤조일옥시이미노뷰탄-2-온, 3-아세톡시이미노뷰탄-2-온, 3-프로피온일옥시이미노뷰탄-2-온, 2-아세톡시이미노펜탄-3-온, 2-아세톡시이미노-1-페닐프로판-1-온, 2-벤조일옥시이미노-1-페닐프로판-1-온, 3-(4-톨루엔설폰일옥시)이미노뷰탄-2-온, 및 2-에톡시카보닐옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있다.Examples of oxime compounds that can be suitably used in the present invention include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan- , 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino- 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, and the like.
또, J. C. S. 퍼킨(Perkin) II(1979년) pp. 1653-1660, J. C. S. 퍼킨 II(1979년) pp. 156-162, 저널 오브 포토폴리머 사이언스 앤드 테크놀로지(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995년) pp. 202-232, 일본 공개특허공보 2000-66385호에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2000-80068호, 일본 공표특허공보 2004-534797호, 일본 공개특허공보 2006-342166호의 각 공보에 기재된 화합물 등도 들 수 있다.Also, J. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660, J. C. S. Perkin II (1979) pp. Pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. 202-232, JP-A 2000-66385, JP-A 2000-80068, JP-A 2004-534797, JP-A 2006-342166, etc. have.
시판품으로는 이르가큐어-OXE01(바스프사제), 이르가큐어-OXE02(바스프사제)도 적합하게 이용된다. 또, TR-PBG-304(창저우 강력 전자 신재료 유한공사(Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd.)), 아데카 아클즈 NCI-831 및 아데카 아클즈 NCI-930(아데카사제)도 이용할 수 있다.As a commercial product, Irgacure-OXE01 (manufactured by BASF) and Irgacure-OXE02 (manufactured by BASF) are suitably used. In addition, TR-PBG-304 (Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd.), Adeka Aches NCI-831 and Adeka Aches NCI-930 (Adeka Co.) Can also be used.
또 상기 기재 이외의 옥심 화합물로서, 카바졸 N위에 옥심이 연결된 일본 공표특허공보 2009-519904호에 기재된 화합물, 벤조페논 부위에 헤테로 치환기가 도입된 미국 특허공보 제7626957호에 기재된 화합물, 색소 부위에 나이트로기가 도입된 일본 공개특허공보 2010-15025호 및 미국 특허공개공보 2009-292039호에 기재된 화합물, 국제 공개특허공보 2009-131189호에 기재된 케톡심 화합물, 트라이아진 골격과 옥심 골격을 동일 분자 내에 함유하는 미국 특허공보 7556910호에 기재된 화합물, 405nm에 흡수 극대를 갖고 g선 광원에 대하여 양호한 감도를 갖는 일본 공개특허공보 2009-221114호에 기재된 화합물 등을 이용해도 된다.As oxime compounds other than the above-mentioned materials, compounds described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-519904 in which oxime is linked to carbazole N, compounds described in U.S. Patent No. 7626957 in which a hetero substituent is introduced into a benzophenone moiety, Compounds disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 2002-15025 and 2009-292039 where nitro groups are introduced, ketoxime compounds described in International Patent Publication No. 2009-131189, triazine skeleton and oxime skeleton in the same molecule The compound described in U.S. Patent Publication No. 7556910, the compound described in JP-A-2009-221114 having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-ray light source, or the like may be used.
바람직하게는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2013-29760호의 단락 0274~0275를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본원 명세서에 원용된다.Preferably, reference can be made, for example, to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-29760, paragraphs 0274 to 0275, the contents of which are incorporated herein by reference.
구체적으로는, 옥심 화합물로서는, 하기 식 (OX-1)로 나타나는 화합물이 바람직하다. 또한, 옥심의 N-O 결합이 (E)체의 옥심 화합물이어도 되고, (Z)체의 옥심 화합물이어도 되며, (E)체와 (Z)체의 혼합물이어도 된다.Specifically, the oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (OX-1). Further, the N-O bond of the oxime may be an oxime compound of the (E) form, an oxime compound of the (Z) form, or a mixture of the form (E) and the form (Z).
[화학식 29][Chemical Formula 29]
일반식 (OX-1) 중, R 및 B는 각각 독립적으로 1가의 치환기를 나타내고, A는 2가의 유기기를 나타내며, Ar은 아릴기를 나타낸다.In the general formula (OX-1), R and B each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group.
일반식 (OX-1) 중, R로 나타나는 1가의 치환기로서는, 1가의 비금속 원자단인 것이 바람직하다.In the general formula (OX-1), the monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent non-metallic atomic group.
1가의 비금속 원자단으로서는, 알킬기, 아릴기, 아실기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 복소환기, 알킬싸이오카보닐기, 아릴싸이오카보닐기 등을 들 수 있다. 또, 이들 기는, 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, 상술한 치환기는, 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 된다.Examples of the monovalent nonmetal atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group. These groups may have one or more substituents. The substituent described above may be substituted with another substituent.
치환기로서는 할로젠 원자, 아릴옥시기, 알콕시카보닐기 또는 아릴옥시카보닐기, 아실옥시기, 아실기, 알킬기, 아릴기 등을 들 수 있다.Examples of the substituent include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
일반식 (OX-1) 중, B로 나타나는 1가의 치환기로서는, 아릴기, 복소환기, 아릴카보닐기, 또는 복소환 카보닐기가 바람직하다. 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다.In the general formula (OX-1), the monovalent substituent represented by B is preferably an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. As the substituent, the above-mentioned substituent can be exemplified.
일반식 (OX-1) 중, A로 나타나는 2가의 유기기로서는, 탄소수 1~12의 알킬렌기, 사이클로알킬렌기, 알카인일렌기가 바람직하다. 이들 기는 1 이상의 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상술한 치환기를 예시할 수 있다.In the general formula (OX-1), as the divalent organic group represented by A, an alkylene group, a cycloalkylene group or an alkane-ylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferable. These groups may have one or more substituents. As the substituent, the above-mentioned substituent can be exemplified.
일반식 (OX-1)로 나타나는 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the compound represented by formula (OX-1) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[화학식 30](30)
옥심 화합물은, 350nm~500nm의 파장 영역에 극대 흡수 파장을 갖는 것이 바람직하고, 360nm~480nm의 파장 영역에 흡수 파장을 갖는 것이 보다 바람직하며, 365nm 및 455nm의 흡광도가 높은 것이 특히 바람직하다.The oxime compound preferably has a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, more preferably has an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 455 nm.
옥심 화합물은, 365nm 또는 405nm에 있어서의 몰 흡광 계수는, 감도의 관점에서, 1,000~300,000인 것이 바람직하고, 2,000~300,000인 것이 보다 바람직하며, 5,000~200,000인 것이 특히 바람직하다.The molar extinction coefficient of the oxime compound at 365 nm or 405 nm is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, and particularly preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of sensitivity.
화합물의 몰 흡광 계수는, 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 예를 들면 자외 가시 분광 광도계(배리언(Varian)사제 캐리(Cary)-5 스펙트로포토미터(spectrophotometer))로, 아세트산 에틸 용매를 이용하여, 0.01g/L의 농도로 측정하는 것이 바람직하다.The molar extinction coefficient of the compound can be measured by a known method, for example, by using an ultraviolet visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian) using an ethyl acetate solvent , And a concentration of 0.01 g / L.
본 발명에 이용되는 광중합 개시제는, 필요에 따라서 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.The photopolymerization initiator used in the present invention may be used in combination of two or more as necessary.
본 발명의 착색 경화성 조성물이 광중합 개시제를 함유하는 경우, 광중합 개시제의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여 0.1~50질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~30질량%이며, 더 바람직하게는 1~20질량%이다. 이 범위에서, 보다 양호한 감도와 패턴 형성성이 얻어진다.When the color-curable composition of the present invention contains a photopolymerization initiator, the content of the photopolymerization initiator is preferably from 0.1 to 50% by mass, more preferably from 0.5 to 30% by mass, more preferably from 0.5 to 30% by mass relative to the total solid content of the color- Is 1 to 20% by mass. Within this range, more excellent sensitivity and pattern formability can be obtained.
본 발명의 조성물은, 광중합 개시제를 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The composition of the present invention may contain only one type of photopolymerization initiator or two or more types of photopolymerization initiators. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<중합 금지제>><< Polymerization inhibitor >>
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서는, 착색 경화성 조성물의 제조 중 또는 보존 중에 있어서, 중합성 화합물의 불필요한 열중합을 저지하기 위하여, 소량의 중합 금지제를 첨가하는 것이 바람직하다.In the colored curable composition of the present invention, it is preferable to add a small amount of a polymerization inhibitor in order to prevent unnecessary thermal polymerization of the polymerizable compound during or during storage of the colored curable composition.
중합 금지제로서는, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 다이-t-뷰틸-p-크레졸, 파이로갈롤, t-뷰틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-싸이오비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-뷰틸페놀), N-나이트로소페닐하이드록시아민 제1 세륨염 등을 들 수 있다.Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4'- -t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), and N-nitrosophenylhydroxyamine cerium salt.
본 발명의 착색 경화성 조성물이 중합 금지제를 함유하는 경우, 중합 금지제의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 질량에 대하여, 약 0.01~5질량%가 바람직하다.When the colored curable composition of the present invention contains a polymerization inhibitor, the content of the polymerization inhibitor is preferably about 0.01 to 5% by mass with respect to the mass of the colored curable composition.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 중합 금지제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention may contain only one kind of polymerization inhibitor or two or more kinds thereof. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<계면활성제>><< Surfactant >>
본 발명의 착색 경화성 조성물에는, 도포성을 보다 향상시키는 관점에서, 각종 계면활성제를 첨가해도 된다. 계면활성제로서는, 불소계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 등의 각종 계면활성제를 사용할 수 있다.To the colored curable composition of the present invention, various surfactants may be added in order to further improve the coating property. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone surfactant can be used.
예를 들면, 불소계 계면활성제를 함유함으로써, 도포액으로서 조제했을 때의 액특성(특히, 유동성)이 보다 향상된다. 즉, 불소계 계면활성제를 함유하는 착색 경화성 조성물을 이용하여 막형성하는 경우에 있어서는, 피도포면과 도포액의 계면 장력을 저하시킴으로써, 피도포면에 대한 습윤성이 개선되어, 피도포면에 대한 도포성이 향상된다. 이로 인하여, 소량의 액량으로 수 μm 정도의 박막을 형성한 경우여도, 두께 편차가 작은 균일 두께의 막형성을 보다 적합하게 행할 수 있는 점에서 유효하다.For example, by containing the fluorine-containing surfactant, the liquid property (particularly, fluidity) when prepared as a coating liquid is further improved. That is, in the case of forming a film using a colored curable composition containing a fluorine-based surfactant, the wettability of the surface to be coated is improved by lowering the interfacial tension between the surface to be coated and the coating liquid, do. Thus, even when a thin film of about several micrometers is formed in a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with a small thickness deviation.
불소계 계면활성제 중의 불소 함유율은, 3~40질량%가 적합하고, 보다 바람직하게는 5~30질량%이며, 특히 바람직하게는 7~25질량%이다. 불소 함유율이 이 범위 내인 불소계 계면활성제는, 도포막의 두께의 균일성이나 성액성의 점에서 효과적이며, 착색 경화성 조성물 중에 있어서의 용해성도 양호하다.The fluorine content in the fluorine surfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass. The fluorine-containing surfactant having a fluorine content within this range is effective from the viewpoint of uniformity of the thickness of the coating film and liquidity, and is also excellent in solubility in the colored curable composition.
불소계 계면활성제로서는, 예를 들면 메가팍 F171, 동 F172, 동 F173, 동 F176, 동 F177, 동 F141, 동 F142, 동 F143, 동 F144, 동 R30, 동 F437, 동 F475, 동 F479, 동 F482, 동 F554, 동 F780, 동 F781(이상, DIC(주)제), 플루오라드 FC430, 동 FC431, 동 FC171(이상, 스미토모 3M(주)제), 서프론 S-382, 동 SC-101, 동 SC-103, 동 SC-104, 동 SC-105, 동 SC1068, 동 SC-381, 동 SC-383, 동 S393, 동 KH-40(이상, 아사히 글라스(주)제), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002(옴노바(OMNOVA)사제) 등을 들 수 있다.Examples of the fluorine-based surfactant include Megapak F171, Dong F172, Dong F173, Dong F176, Dong F177, Dong F141, Dong F142, Dong F143, Dong F144, Dong R30, Dong F437, Dong F475, Dong F479, Dong F482 (Manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Surflon S-382, SC-101, and SC-101 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), F554, F780, and F781 (manufactured by DIC Corporation), Fluorad FC430, (Manufactured by ASAHI GLASS CO., LTD.), PF636, PF656, and SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC- PF6320, PF6520, PF7002 (manufactured by OMNOVA), and the like.
불소계 계면활성제로서 블록 폴리머를 이용할 수도 있고, 구체예로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2011-89090호에 기재된 화합물을 들 수 있다.As the fluorine-based surfactant, a block polymer may be used. Specific examples thereof include the compounds described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-89090.
비이온계 계면활성제로서 구체적으로는, 글리세롤, 트라이메틸올프로페인, 트라이메틸올에테인과 그들의 에톡실레이트 및 프로폭실레이트(예를 들면, 글리세롤프로폭실레이트, 글리세린에톡실레이트 등), 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌올레일에터, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에터, 폴리에틸렌글라이콜다이라우레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이스테아레이트, 소비탄 지방산 에스터(바스프사제의 플루로닉 L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2, 테트로닉 304, 701, 704, 901, 904, 150R1), 솔스퍼스 20000(니혼 루브리졸(주)) 등을 들 수 있다. 또, 다케모토 유시(주)제의 파이오닌 D-6112-W를 사용할 수도 있다.Specific examples of the nonionic surfactant include glycerol, trimethylol propane, trimethylol ethane and their ethoxylates and propoxylates (for example, glycerol propoxylate, glycerine ethoxylate and the like), polyoxyethylene Polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol diallylate, polyethylene glycol Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Lysine, Ltd.) and the like. It is also possible to use PIONIN D-6112-W manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.
양이온계 계면활성제로서 구체적으로는, 프탈로사이아닌 유도체(상품명: EFKA-745, 모리시타 산교(주)제), 오가노실록세인 폴리머 KP341(신에쓰 가가쿠 고교(주)제), (메트)아크릴산계 (공)중합체 폴리플로 No. 75, No. 90, No. 95(교에이샤 가가쿠(주)제), W001(유쇼(주)제) 등을 들 수 있다.Specific examples of the cationic surfactant include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Acrylic acid-based (co) polymer Polflor No. 75, No. 90, No. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and W001 (manufactured by Yusoh Co., Ltd.).
음이온계 계면활성제로서 구체적으로는, W004, W005, W017(유쇼(주)제) 등을 들 수 있다.Specific examples of the anionic surfactant include W004, W005 and W017 (manufactured by Yusoh Co., Ltd.) and the like.
실리콘계 계면활성제로서는, 예를 들면 도레이·다우코닝(주)제 "도레이 실리콘 DC3PA", "도레이 실리콘 SH7PA", "도레이 실리콘 DC11PA", "도레이 실리콘 SH21PA", "도레이 실리콘 SH28PA", "도레이 실리콘 SH29PA", "도레이 실리콘 SH30PA", "도레이 실리콘 SH8400", 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제 "TSF-4440", "TSF-4300", "TSF-4445", "TSF-4460", "TSF-4452", 신에쓰 실리콘 가부시키가이샤제 "KP341", "KF6001", "KF6002", 빅케미사제 "BYK307", "BYK323", "BYK330" 등을 들 수 있다.Examples of silicon based surfactants include fluororesins such as "TORAY Silicon DC3PA", "TORAY Silicone SH7PA", "TORAY Silicon DC11PA", "TORAY Silicone SH21PA", "TORAY Silicone SH28PA", "DORAY Silicone SH29PA TSF-4440 "," TSF-4445 "," TSF-4460 "," TSF-4452 "," Tory Silicone SH8400 "and" TSF-4440 "manufactured by Momentive Performance Materials "KF341", "KF6001", and "KF6002" manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd., "BYK307", "BYK323", and "BYK330" manufactured by Big Chemie.
본 발명의 착색 경화성 조성물이 계면활성제를 함유하는 경우, 계면활성제의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 질량에 대하여, 0.001~2.0질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005~1.0질량%이다.When the color-curable composition of the present invention contains a surfactant, the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.005 to 1.0% by mass, based on the total mass of the color-curable composition.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 계면활성제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention may contain only one kind of surfactant or two or more kinds of surfactant. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<실레인 커플링제>><< Silane coupling agent >>
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 실레인 커플링제를 함유할 수 있다.The colored curable composition of the present invention may contain a silane coupling agent.
실레인 커플링제로서는, 1분자 중에 적어도 2종의 반응성이 다른 관능기를 갖는 실레인 화합물도 바람직하고, 특히, 관능기로서 아미노기와 알콕시기를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 실레인 커플링제로서는, 예를 들면 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필-메틸다이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBM-602), N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필-트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBM-603), N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필-트라이에톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBE-602), γ-아미노프로필-트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBM-903), γ-아미노프로필-트라이에톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBE-903), 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인(신에쓰 가가쿠 고교사제 상품명 KBM-503) 등이 있다. 실레인 커플링제의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2013-254047호의 단락 번호 0155~0158의 기재를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본 명세서에 원용되는 것으로 한다.As the silane coupling agent, a silane compound having at least two functional groups different in reactivity from each other is also preferable, and it is particularly preferable that the silane coupling agent has an amino group and an alkoxy group as a functional group. Examples of such a silane coupling agent include N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-methyldimethoxysilane (trade name: KBM-602 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., -Aminopropyl-trimethoxysilane (trade name: KBM-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-triethoxysilane (trade name: KBE-602 ),? -aminopropyl-trimethoxysilane (trade name KBM-903 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.),? -aminopropyltriethoxysilane (trade name KBE-903 manufactured by Shin- And methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name: KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). For details of the silane coupling agent, refer to paragraphs 0155 to 0158 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-254047, the content of which is incorporated herein by reference.
본 발명의 착색 경화성 조성물이 실레인 커플링제를 함유하는 경우, 실레인 커플링제의 함유량은, 착색 경화성 조성물의 전체 고형분에 대하여, 0.001~20질량%가 바람직하고, 0.01~10질량%가 보다 바람직하며, 0.1질량%~5질량%가 특히 바람직하다.When the colored curable composition of the present invention contains a silane coupling agent, the content of the silane coupling agent is preferably 0.001 to 20% by mass, more preferably 0.01 to 10% by mass, based on the total solid content of the colored curable composition , And particularly preferably 0.1% by mass to 5% by mass.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 실레인 커플링제를, 1종류만을 포함하고 있어도 되고, 2종류 이상 포함하고 있어도 된다. 2종류 이상 포함하는 경우는, 그 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention may contain only one kind of silane coupling agent or two or more kinds of silane coupling agents. When two or more kinds are included, the total amount is preferably in the above range.
<<그 외 첨가제>><< Other additives >>
본 발명의 착색 경화성 조성물에는, 필요에 따라서, 각종 첨가물, 예를 들면 충전제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등을 배합할 수 있다. 이들 첨가물로서는, 일본 공개특허공보 2004-295116호의 단락 0155~0156에 기재된 것을 들 수 있으며, 이들 내용은 본원 명세서에 원용된다.Various additives, for example fillers, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents and the like, may be added to the color-curable composition of the present invention, if necessary. Examples of these additives include those described in paragraphs 0155 to 0156 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-295116, the contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명의 착색 경화성 조성물에 있어서는, 일본 공개특허공보 2004-295116호의 단락 0078에 기재된 증감제나 광 안정제, 동 공보의 단락 0081에 기재된 열중합 방지제를 함유할 수 있다.The color-curable composition of the present invention may contain a sensitizer, a light stabilizer, and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph < RTI ID = 0.0 > 0081 < / RTI > of the publication of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-295116.
<착색 경화성 조성물의 조제 방법>≪ Preparation method of colored curable composition >
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 상술한 성분을 혼합함으로써 조제된다.The colored curable composition of the present invention is prepared by mixing the above-mentioned components.
착색 경화성 조성물의 조제 시에는, 착색 경화성 조성물을 구성하는 각 성분을 일괄 배합해도 되고, 각 성분을 용제에 용해·분산한 후에 축차 배합해도 된다. 또, 배합할 때의 투입 순서나 작업 조건은 특별히 제약을 받지 않는다. 예를 들면, 전체 성분을 동시에 용제에 용해·분산하여 착색 경화성 조성물을 조제해도 되고, 필요에 따라서는, 각 성분을 적절히 2개 이상의 용액·분산액으로 하여, 사용 시(도포 시)에 이들을 혼합하여 조성물로서 조제해도 된다.Upon preparation of the colored curable composition, each component constituting the colored curable composition may be blended at one time, or each component may be dissolved and dispersed in a solvent and then blended continuously. In addition, the order of application and the working conditions at the time of compounding are not particularly limited. For example, the coloring curable composition may be prepared by dissolving and dispersing the entire components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be suitably used as two or more solutions and dispersions, and they may be mixed It may be prepared as a composition.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 이물의 제거나 결함의 저감 등의 목적으로, 필터로 여과하는 것이 바람직하다. 필터로서는, 종래부터 여과 용도 등에 이용되고 있는 것이면 특별히 한정되는 일 없이 이용할 수 있다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지, 나일론-6, 나일론-6,6 등의 폴리아마이드계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀 수지(고밀도, 초고분자량을 포함함) 등에 의한 필터를 들 수 있다. 이들 소재 중에서도 폴리프로필렌(고밀도 폴리프로필렌을 포함함)이 바람직하다.The colored curable composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of eliminating foreign matters or reducing defects. The filter can be used without particular limitation as far as it is conventionally used for filtration applications and the like. For example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), a polyamide resin such as nylon-6 or nylon-6,6, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene (PP) And the like). Of these materials, polypropylene (including high-density polypropylene) is preferable.
필터의 구멍 직경은, 0.01~7.0μm 정도가 적합하며, 바람직하게는 0.01~3.0μm 정도, 더 바람직하게는 0.05~0.5μm 정도이다. 이 범위로 함으로써, 후속 공정에 있어서 균일 및 평활한 착색 경화성 조성물의 조제를 저해하는, 미세한 이물을 확실히 제거하는 것이 가능하게 된다.The pore diameter of the filter is preferably about 0.01 to 7.0 mu m, preferably about 0.01 to 3.0 mu m, more preferably about 0.05 to 0.5 mu m. This range makes it possible to reliably remove fine foreign matter which inhibits the preparation of a uniformly colored and smooth colored curable composition in a subsequent step.
필터를 사용할 때, 다른 필터를 조합해도 된다. 그때, 제1 필터에서의 필터링은, 1회만이어도 되고, 2회 이상 행해도 된다.When using a filter, other filters may be combined. At this time, the filtering in the first filter may be performed once, or may be performed two or more times.
또, 상술한 범위 내에서 다른 구멍 직경의 제1 필터를 조합해도 된다. 여기에서의 구멍 직경은, 필터 제조 회사의 공칭값을 참조할 수 있다. 시판 중인 필터로서는, 예를 들면 니혼 폴 가부시키가이샤, 어드밴텍 도요 가부시키가이샤, 니혼 인테그리스 가부시키가이샤(구 니혼 마이크롤리스 가부시키가이샤) 또는 가부시키가이샤 키츠 마이크로 필터 등이 제공하는 각종 필터 중에서 선택할 수 있다.The first filter having different pore diameters may be combined within the above-described range. The hole diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer. As a commercially available filter, there may be selected, for example, various filters provided by Nippon Oil Corporation, Advantech Toyokawa Co., Ltd., Nippon Integrity Corporation (formerly Nihon Micro-Roller Corporation) or Kitsch Microfilter .
제2 필터는, 상술한 제1 필터와 동일한 재료 등으로 형성된 것을 사용할 수 있다.The second filter may be formed of the same material as the first filter described above.
예를 들면, 제1 필터에서의 필터링은, 분산액만으로 행하고, 다른 성분을 혼합한 다음, 제2 필터링을 행해도 된다.For example, the filtering in the first filter may be performed only with the dispersion, the other components may be mixed, and then the second filtering may be performed.
본 발명의 착색 경화성 조성물은, 내광성, 이염성, 평탄성이 양호한 경화막을 형성할 수 있기 때문에, 컬러 필터의 착색층을 형성하기 위하여 적합하게 이용된다. 또, 본 발명의 착색 경화성 조성물은, 전하 결합 소자(CCD), 상보형 금속 산화막 반도체(CMOS) 등의 고체 촬상 소자나, 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용되는 컬러 필터 등의 착색 패턴 형성용으로서 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 인쇄 잉크, 잉크젯 잉크 및 도료 등의 제작 용도로서도 적합하게 이용할 수 있다. 그 중에서도, CCD 및 CMOS 등의 고체 촬상 소자용의 컬러 필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.The colored curable composition of the present invention is suitably used for forming a colored layer of a color filter because it can form a cured film having excellent light resistance, flame retardancy and flatness. The colored curable composition of the present invention can be used for a solid-state image pickup device such as a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or a color filter used for an image display device such as a liquid crystal display For example. In addition, it can be suitably used for producing printing ink, inkjet ink, and paint. Among them, it can be suitably used for the production of color filters for solid-state image pickup devices such as CCD and CMOS.
<컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법><Color Filter, Pattern Forming Method, and Color Filter Manufacturing Method>
다음으로, 패턴 형성 방법에 대하여, 그 제조 방법을 통하여 상세하게 설명한다. 컬러 필터에 대하여, 그 제조 방법을 통하여 상세하게 설명한다. 또, 본 발명의 패턴 형성 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법에 대해서도 설명한다.Next, the pattern forming method will be described in detail with reference to its manufacturing method. The color filter will be described in detail through its manufacturing method. A method of manufacturing a color filter using the pattern forming method of the present invention will also be described.
본 발명의 컬러 필터는, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용하여 이루어지는 것이다.The color filter of the present invention is formed by using the colored curable composition of the present invention.
본 발명의 패턴 형성 방법은, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 경화성 조성물층을 형성하고, 불요 부분을 제거하여, 착색 패턴을 형성한다.In the pattern forming method of the present invention, a colored curable composition layer is formed on a support using the colored curable composition of the present invention, and unnecessary portions are removed to form a colored pattern.
본 발명의 패턴 형성 방법은, 컬러 필터의 착색 패턴의 형성에 적합하게 적용할 수 있다.The pattern forming method of the present invention can be suitably applied to the formation of a coloring pattern of a color filter.
본 발명의 패턴 형성 방법은, 이른바 포토리소그래피법으로 패턴 형성을 행해도 되고, 드라이 에칭법에 따라 패턴 형성을 행해도 된다.In the pattern forming method of the present invention, the pattern formation may be performed by the so-called photolithography method, or the pattern formation may be performed by the dry etching method.
즉, 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법의 제1 양태는, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 경화성 조성물층을 형성하는 공정과, 착색 경화성 조성물층을 패턴 형상으로 노광하는 공정과, 미노광부를 현상 제거하여 착색 패턴을 형성하는 공정을 포함한다. 필요에 따라서, 착색 경화성 조성물층을 베이크하는 공정(프리베이크 공정), 및 현상된 착색 패턴을 베이크하는 공정(포스트베이크 공정)을 마련해도 된다.That is, the first aspect of the method for producing a color filter of the present invention comprises the steps of forming a colored curable composition layer on a support using the colored curable composition of the present invention, a step of exposing the colored curable composition layer to a pattern shape , And removing the unexposed portions to form a colored pattern. If necessary, a step of baking the colored curable composition layer (pre-baking step) and a step of baking the developed colored pattern (post-baking step) may be provided.
또, 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법의 제2 양태는, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용하여 지지체 상에 착색 경화성 조성물층을 형성하고, 경화하여 착색층을 형성하는 공정과, 착색층 상에 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 노광 및 현상함으로써 포토레지스트층을 패터닝하여 레지스트 패턴을 얻는 공정과, 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여 착색층을 드라이 에칭하여 착색 패턴을 형성하는 공정을 포함한다.The second aspect of the method for producing a color filter of the present invention is characterized in that a step of forming a colored curable composition layer on a support using the colored curable composition of the present invention and curing to form a colored layer, Forming a photoresist layer; patterning the photoresist layer by exposure and development to obtain a resist pattern; and dry-etching the colored layer using the resist pattern as an etching mask to form a colored pattern.
본 발명의 컬러 필터는, 상기 제조 방법에 의하여 적합하게 얻을 수 있다. 이하 이들의 상세를 설명한다.The color filter of the present invention can be suitably obtained by the above production method. The details of these will be described below.
<<착색 경화성 조성물층을 형성하는 공정>>≪ Process of forming a colored curable composition layer >
착색 경화성 조성물층을 형성하는 공정에서는, 본 발명의 착색 경화성 조성물을 이용하여, 지지체 상에 착색 경화성 조성물층을 형성한다.In the step of forming the colored curable composition layer, a colored curable composition layer is formed on the support using the colored curable composition of the present invention.
지지체로서는, 예를 들면 기판(예를 들면, 실리콘 기판) 상에 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자(수광 소자)가 마련된 고체 촬상 소자용 기판을 이용할 수 있다.As the support, a substrate for a solid-state imaging element provided with a solid-state imaging element (light-receiving element) such as CCD or CMOS on a substrate (for example, a silicon substrate) can be used.
본 발명에 있어서의 착색 패턴은, 고체 촬상 소자용 기판의 고체 촬상 소자 형성면측(표면)에 형성해도 되고, 고체 촬상 소자 비형성면측(이면)에 형성해도 된다.The coloring pattern in the present invention may be formed on the solid-state imaging element formation surface side (surface) of the substrate for a solid-state imaging element, or on the solid-state imaging element formation surface side (back surface).
지지체 상에는, 필요에 따라, 상부의 층과의 밀착 개량, 물질의 확산 방지 혹은 기판 표면의 평탄화를 위하여 언더코팅층을 마련해도 된다.On the support, if necessary, an undercoat layer may be provided for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of the substance, or planarizing the surface of the substrate.
지지체 상에 대한 본 발명의 착색 경화성 조성물의 적용 방법으로서는, 슬릿 도포, 잉크젯법, 회전 도포, 유연 도포, 롤 도포, 스크린 인쇄법 등의 각종 방법을 이용할 수 있다.As the application method of the colored curable composition of the present invention on the support, various methods such as slit coating, inkjet coating, spin coating, pour coating, roll coating, screen printing and the like can be used.
지지체 상에 적용된 착색 경화성 조성물층의 건조(프리베이크)는, 핫플레이트, 오븐 등으로 50~140℃의 온도에서 10~300초로 행할 수 있다.Drying (prebaking) of the colored curable composition layer applied on the support can be carried out at a temperature of 50 to 140 캜 for 10 to 300 seconds in a hot plate, an oven or the like.
<<노광 공정>><< Exposure Process >>
다음으로, 지지체 상에 형성한 착색 경화성 조성물층을, 패턴 형상으로 노광한다(노광 공정). 예를 들면, 지지체 상에 형성한 착색 경화성 조성물층에 대하여, 스테퍼 등의 노광 장치를 이용하여, 소정의 마스크 패턴을 갖는 마스크를 통하여 노광함으로써, 패턴 노광할 수 있다. 이로써, 노광 부분을 경화할 수 있다.Next, the colored curable composition layer formed on the support is exposed in a pattern (exposure step). For example, pattern exposure can be performed by exposing a layer of a colored curable composition formed on a support through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper. Thereby, the exposed portion can be cured.
노광 시에 이용할 수 있는 방사선(광)으로서는, g선, i선 등의 자외선이 바람직하게(특히 바람직하게는 i선) 이용된다. 조사량(노광량)은, 예를 들면 30~1500mJ/cm2가 바람직하고, 50~1000mJ/cm2가 보다 바람직하며, 80~500mJ/cm2가 가장 바람직하다.As the radiation (light) usable at the time of exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferably used (particularly preferably i-line). Irradiation dose (exposure dose) of, for example 30 ~ 1500mJ / cm 2 are preferred, and 50 ~ 1000mJ / cm 2 is more preferably, 80 ~ 500mJ / cm 2 is most preferred.
경화막의 막두께는 1.0μm 이하가 바람직하고, 0.1~0.9μm가 보다 바람직하며, 0.2~0.8μm가 더 바람직하다. 막두께를, 1.0μm 이하로 함으로써, 고해상성, 고밀착성이 얻어지기 쉽다.The film thickness of the cured film is preferably 1.0 占 퐉 or less, more preferably 0.1 to 0.9 占 퐉, and still more preferably 0.2 to 0.8 占 퐉. When the film thickness is 1.0 占 퐉 or less, high resolution and high adhesion are likely to be obtained.
<<패턴 형성 공정>><< Pattern formation process >>
다음으로, 미노광부를 현상 제거하여 착색 패턴을 형성한다(패턴 형성 공정). 미노광부의 현상 제거는, 현상액을 이용하여 행할 수 있다. 이로써, 노광 공정에 있어서의 미노광부의 착색 경화성 조성물층이 현상액에 용출하여, 광 경화한 부분만이 남는다.Next, the unexposed portion is developed and removed to form a colored pattern (pattern forming step). The development of the unexposed portion can be removed by using a developing solution. As a result, the colored curable composition layer of the unexposed portion in the exposure process is eluted into the developer, leaving only the portion that is photo-cured.
현상액으로서는, 하지의 고체 촬상 소자나 회로 등에 데미지를 일으키지 않는, 유기 알칼리 현상액이 바람직하다.As the developer, an organic alkali developing solution which does not cause damage to the underlying solid-state imaging element or circuit is preferable.
현상액의 온도는, 예를 들면 20~30℃가 바람직하다. 현상 시간은, 20~180초가 바람직하다. 또, 잔사 제거성을 향상시키기 위하여, 현상액을 60초마다 털어내고, 또한 새롭게 현상액을 공급하는 공정을 수회 반복해도 된다.The temperature of the developing solution is preferably 20 to 30 占 폚, for example. The development time is preferably 20 to 180 seconds. Further, in order to improve the residue removing ability, the step of removing the developing solution every 60 seconds and newly supplying the developing solution may be repeated several times.
현상액에 이용하는 알칼리제로서는, 예를 들면 암모니아수, 에틸아민, 다이에틸아민, 다이메틸에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 테트라프로필암모늄하이드록사이드, 테트라뷰틸암모늄하이드록사이드, 벤질트라이메틸암모늄하이드록사이드, 콜린, 피롤, 피페리딘, 1,8-다이아자바이사이클로-[5,4,0]-7-운데센 등의 유기 알칼리성 화합물을 들 수 있다. 이들 알칼리제를 농도가 0.001~10질량%, 바람직하게는 0.01~1질량%가 되도록 순수로 희석한 알칼리성 수용액이 현상액으로서 바람직하게 사용된다.Examples of the alkali agent used in the developer include aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide , Benzyltrimethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene and the like. An alkaline aqueous solution diluted with pure water to a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass, of these alkaline agents is preferably used as the developer.
또, 현상액에는 무기 알칼리를 이용해도 된다. 무기 알칼리로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 수소 나트륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨 등이 바람직하다.An inorganic alkali may be used for the developer. As the inorganic alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and the like are preferable.
또한, 이와 같은 알칼리성 수용액으로 이루어지는 현상액을 사용한 경우에는, 일반적으로 현상 후 순수로 세정(린스)한다.When a developer comprising such an alkaline aqueous solution is used, it is generally cleaned (rinsed) with purified water after development.
현상 후, 건조를 실시한 후에 가열 처리(포스트베이크)를 행하는 것이 바람직하다. 다색의 착색 패턴을 형성한다면, 색마다 공정을 순차 반복하여 경화막을 제조할 수 있다. 이로써 컬러 필터가 얻어진다.After the development, it is preferable to conduct the heat treatment (post-baking) after drying. If a multicolor colored pattern is formed, a cured film can be produced by sequentially repeating the steps for each color. As a result, a color filter is obtained.
포스트베이크는, 경화를 완전한 것으로 하기 위한 현상 후의 가열 처리이며, 가열 온도는, 예를 들면 100~240℃가 바람직하고, 200~240℃가 보다 바람직하다.Post baking is a post-development heat treatment for making the curing to be complete, and the heating temperature is preferably, for example, 100 to 240 占 폚, more preferably 200 to 240 占 폚.
포스트베이크 처리는, 현상 후의 막을, 상기 조건이 되도록 핫플레이트나 컨벡션 오븐(열풍 순환식 건조기), 고주파 가열기 등의 가열 수단을 이용하여, 연속식 혹은 배치(batch)식으로 행할 수 있다.The post-baking treatment can be carried out continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot-air circulation type drier), or a high-frequency heater so as to satisfy the above conditions.
본 발명의 컬러 필터는, CCD, CMOS 등의 고체 촬상 소자에 적합하게 이용할 수 있으며, 특히 100만 화소를 넘는 고해상도의 CCD나 CMOS 등에 적합하다.The color filter of the present invention can be suitably used for a solid-state image pickup device such as a CCD and a CMOS, and is particularly suitable for a high-resolution CCD or CMOS exceeding one million pixels.
본 발명의 컬러 필터는, 예를 들면 CCD 또는 CMOS를 구성하는 각 화소의 수광부와, 집광하기 위한 마이크로 렌즈의 사이에 배치되는 컬러 필터로서 이용할 수 있다.The color filter of the present invention can be used, for example, as a color filter disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing.
본 발명의 컬러 필터에 있어서의 착색 패턴(착색 화소)의 막두께는, 2.0μm 이하가 바람직하고, 1.0μm 이하가 보다 바람직하며, 0.7μm 이하가 더 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.1μm 이상으로 할 수 있으며, 0.2μm 이상으로 할 수도 있다.The thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter of the present invention is preferably 2.0 占 퐉 or less, more preferably 1.0 占 퐉 or less, and even more preferably 0.7 占 퐉 or less. The lower limit may be, for example, 0.1 占 퐉 or more, and may be 0.2 占 퐉 or more.
또, 착색 패턴(착색 화소)의 사이즈(패턴폭)로서는, 2.5μm 이하가 바람직하고, 2.0μm 이하가 보다 바람직하며, 1.7μm 이하가 특히 바람직하다. 하한은, 예를 들면 0.1μm 이상으로 할 수 있으며, 0.2μm 이상으로 할 수도 있다.The size (pattern width) of the coloring pattern (coloring pixel) is preferably 2.5 占 퐉 or less, more preferably 2.0 占 퐉 or less, and particularly preferably 1.7 占 퐉 or less. The lower limit may be, for example, 0.1 占 퐉 or more, and may be 0.2 占 퐉 or more.
드라이 에칭에 의하여, 패턴을 형성하는 경우, 일본 공개특허공보 2013-64993호의 기재를 참조할 수 있으며, 이들 내용은 본원 명세서에 원용된다.In the case of forming a pattern by dry etching, reference can be made to the disclosure of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-64993, the contents of which are incorporated herein by reference.
<고체 촬상 소자><Solid-state image sensor>
본 발명의 고체 촬상 소자는, 상술한 본 발명의 컬러 필터를 구비한다. 본 발명의 고체 촬상 소자의 구성으로서는, 본 발명의 컬러 필터를 구비하고, 고체 촬상 소자로서 기능하는 구성이면 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 이하와 같은 구성을 들 수 있다.The solid-state image pickup device of the present invention includes the above-described color filter of the present invention. The configuration of the solid-state imaging device of the present invention is not particularly limited as long as it has the color filter of the present invention and functions as a solid-state imaging device.
고체 촬상 소자는, 지지체 상에, 고체 촬상 소자(CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 등)의 수광 에어리어를 구성하는 복수의 포토다이오드 및 폴리실리콘 등으로 이루어지는 전송 전극을 갖고, 포토다이오드 및 전송 전극 상에 포토다이오드의 수광부만 개구한 텅스텐 등으로 이루어지는 차광막을 가지며, 차광막 상에 차광막 전체면 및 포토다이오드 수광부를 덮도록 형성된 질화 실리콘 등으로 이루어지는 디바이스 보호막을 갖고, 디바이스 보호막 상에, 본 발명의 고체 촬상 소자용 컬러 필터를 갖는다.The solid-state image pickup element has a plurality of photodiodes constituting a light receiving area of a solid-state image pickup device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) and a transfer electrode made of polysilicon or the like on a support, A device shielding film made of silicon nitride or the like formed on the light-shielding film so as to cover the entire light-shielding film and the photodiode light-receiving portion, the device having a light-shielding film made of tungsten or the like, For example.
또한, 디바이스 보호막 상이며 컬러 필터의 아래(지지체에 가까운 측)에 집광 수단(예를 들면, 마이크로 렌즈 등. 이하 동일)을 갖는 구성이나, 컬러 필터 상에 집광 수단을 갖는 구성 등이어도 된다.Further, it may be a structure having a condensing means (for example, a microlens or the like hereinafter) on the device protective film and below the color filter (near the support), or a structure having condensing means on the color filter.
<화상 표시 장치><Image Display Device>
본 발명의 컬러 필터는, 액정 표시 장치나 유기 일렉트로 루미네선스 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 이용할 수 있다. 특히 액정 표시 장치의 용도에 적합하다. 본 발명의 컬러 필터를 구비한 액정 표시 장치는, 표시 화상의 색조가 양호하여 표시 특성이 우수한 고화질 화상을 표시할 수 있다.The color filter of the present invention can be used for an image display device such as a liquid crystal display device or an organic electroluminescence display device. And is particularly suitable for use in a liquid crystal display device. The liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention can display a high-quality image with good display characteristics and excellent display characteristics.
표시 장치의 정의나 각 표시 장치의 상세에 대해서는, 예를 들면 "전자 디스플레이 디바이스(사사키 아키오 저, (주)고교 초사카이 1990년 발행)", "디스플레이 디바이스(이부키 스미아키 저, 산교 도쇼(주) 헤이세이 원년 발행)" 등에 기재되어 있다. 또, 액정 표시 장치에 대해서는, 예를 들면 "차세대 액정 디스플레이 기술(우치다 다쓰오 편집, (주)고교 초사카이 1994년 발행)"에 기재되어 있다. 본 발명을 적용할 수 있는 액정 표시 장치에 특별히 제한은 없고, 예를 들면 상기의 "차세대 액정 디스플레이 기술"에 기재되어 있는 다양한 방식의 액정 표시 장치에 적용할 수 있다.For the definition of the display device and the details of each display device, refer to, for example, "Electronic display device (Sasaki Akio Kogyo Co., Ltd., Sakai, 1990 issued by Sakai Corporation)", "Display device (Ibukisumi Akira, ) Published in the first year of Heisei) ". The liquid crystal display device is described in, for example, "Next Generation Liquid Crystal Display Technology (edited by Uchida Tatsuo, published by Sakai High School Co., Ltd. in 1994) ". The liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited. For example, the present invention can be applied to various types of liquid crystal display devices described in the "next generation liquid crystal display technology ".
본 발명의 컬러 필터는, 컬러 TFT(Thin Film Transistor) 방식의 액정 표시 장치에 이용해도 된다. 컬러 TFT 방식의 액정 표시 장치에 대해서는, 예를 들면 "컬러 TFT 액정 디스플레이(교리쓰 슛판(주) 1996년 발행)"에 기재되어 있다. 또한, 본 발명은 IPS(In Plane Switching) 등의 횡전계 구동 방식, MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 등의 화소 분할 방식 등의 시야각이 확대된 액정 표시 장치나, STN(Super-Twist Nematic), TN(Twisted Nematic), VA(Vertical Alignment), OCS(on-chip spacer), FFS(fringe field switching), 및 R-OCB(Reflective Optically Compensated Bend) 등에도 적용할 수 있다.The color filter of the present invention may be used in a color TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display device. The color TFT type liquid crystal display device is described in, for example, "Color TFT liquid crystal display (published by Kyoritsu Shootpan Co., Ltd., 1996) ". The present invention can also be applied to a liquid crystal display device such as a transverse electric field driving system such as IPS (In Plane Switching) or a pixel division system such as MVA (Multi-domain Vertical Alignment) (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), O-CS (on-chip spacer), FFS (fringe field switching) and R-OCB (Reflective Optically Compensated Bend).
또, 본 발명에 있어서의 컬러 필터는, 밝고 고정세(高精細)한 COA(Color-filter On Array) 방식에도 사용하는 것이 가능하다. COA 방식의 액정 표시 장치에 있어서는, 컬러 필터층에 대한 요구 특성은, 상술과 같은 통상의 요구 특성에 더하여, 층간 절연막에 대한 요구 특성, 즉 저유전율 및 박리액 내성이 필요하게 되는 경우가 있다. 본 발명의 컬러 필터는, 내광성 등이 우수하므로, 해상도가 높고 장기 내구성이 우수한 COA 방식의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 저유전율의 요구 특성을 만족하기 위해서는, 컬러 필터층 위에 수지 피막을 마련해도 된다.In addition, the color filter in the present invention can be used in a color-filter on array (COA) method which is bright and high definition. In the COA type liquid crystal display device, the required characteristics for the color filter layer may require the characteristics required for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the peel liquid resistance, in addition to the above-mentioned usual required characteristics. Since the color filter of the present invention is excellent in light resistance and the like, it is possible to provide a COA-type liquid crystal display device having high resolution and excellent long-term durability. Further, in order to satisfy the required characteristics of a low dielectric constant, a resin film may be provided on the color filter layer.
이들 화상 표시 방식에 대해서는, 예를 들면 "EL, PDP, LCD 디스플레이 -기술과 시장의 최신 동향-(도레이 리서치 센터 조사 연구 부문 2001년 발행)"의 43페이지 등에 기재되어 있다.These image display methods are described in, for example, page 43 of "EL, PDP, and LCD display technology and the latest trend in the market" (published by Toray Research Center Research Division, 2001).
본 발명에 있어서의 컬러 필터를 구비한 액정 표시 장치는, 본 발명에 있어서의 컬러 필터 이외에, 전극 기판, 편광 필름, 위상차 필름, 백라이트, 스페이서, 시야각 보상 필름 등 다양한 부재로 구성된다. 본 발명의 컬러 필터는, 이들 공지의 부재로 구성되는 액정 표시 장치에 적용할 수 있다. 이들 부재에 대해서는, 예를 들면 "'94 액정 디스플레이 주변 재료·케미컬즈의 시장(시마 켄타로 (주)씨엠씨 1994년 발행)", "2003 액정 관련 시장의 현상과 장래 전망(하권)(오모테 료키치 (주)후지 키메라 소켄, 2003년 발행)"에 기재되어 있다.The liquid crystal display device provided with the color filter in the present invention is composed of various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle compensation film in addition to the color filter in the present invention. The color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device constituted by these known members. As for these members, for example, "Market of liquid crystal display peripheral materials, Chemicals (market issued by Shimada Kentaro Co., Ltd. in 1994)", "2003 Present condition and future prospect of liquid crystal related market (Issued by Fuji Chimera Soken Co., Ltd., 2003).
백라이트에 관해서는, SID 미팅 다이제스트(meeting Digest) 1380(2005)(A. 코노(Konno) et al.)이나, 월간 디스플레이 2005년 12월호의 18~24페이지(시마 야스히로), 동 25~30페이지(야기 다카아키) 등에 기재되어 있다.Concerning the backlight, the SID meeting digest 1380 (2005) (Konno et al.), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yoshihiro Shimaya), 25-30 pages (Yagi Takaaki).
본 발명에 있어서의 컬러 필터를 액정 표시 장치에 이용하면, 종래 공지의 냉음극관의 삼파장관과 조합했을 때에 높은 콘트라스트를 실현할 수 있지만, 추가로 적색, 녹색, 청색의 발광 다이오드(LED) 광원을 백라이트로 함으로써 휘도가 높고, 또 색순도가 높은 색재현성이 양호한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.When the color filter according to the present invention is used in a liquid crystal display device, high contrast can be realized when combined with a conventionally known three-wavelength tube of a cold cathode tube. However, a red, green, and blue light emitting diode (LED) It is possible to provide a liquid crystal display device having high luminance and high color purity and good color reproducibility.
실시예Example
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명이 없는 한, "부", "%"는, 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The materials, the amounts to be used, the ratios, the contents of the treatments, the processing procedures, and the like shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not depart from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples. Unless otherwise stated, "part" and "%" are based on mass.
<중량 평균 분자량 및 수평균 분자량의 측정>≪ Measurement of weight average molecular weight and number average molecular weight >
중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 이하의 방법으로 측정했다.The weight average molecular weight and the number average molecular weight were measured by the following methods.
칼럼의 종류: TSK젤 수퍼(gel Super) AW4000과, TSK젤 수퍼 AW3000과, TSK젤 수퍼 AW2500과, TSK젤 수퍼 AW2500을 연결Types of columns: TSK Gel Super AW4000, TSK Gel Super AW3000, TSK Gel Super AW2500, TSK Gel Super AW2500
전개 용매: N-메틸피롤리돈(10mmol/L LiBr 함유)Developing solvent: N-methylpyrrolidone (containing 10 mmol / L LiBr)
칼럼 온도: 50℃Column temperature: 50 ° C
유량(샘플 주입량): 20μLFlow rate (sample injection amount): 20 μL
유속: 0.25ml/minFlow rate: 0.25 ml / min
장치명: 도소 가부시키가이샤제 HLC-8220Device name: HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation
GPC 검량선 베이스 수지: 폴리스타이렌GPC calibration curve base resin: polystyrene
<산가의 측정 방법>≪ Measurement method of acid value >
측정 샘플을 테트라하이드로퓨란/물=9/1(질량비) 혼합 용매에 용해하여, 전위차 적정 장치(상품명: AT-510, 교토 덴시 고교제)를 이용하여, 얻어진 용액을 25℃에 있어서, 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액으로 중화 적정했다. 적정 pH 곡선의 변곡점을 적정 종점으로 하여 다음 식에 의하여 산가를 산출했다.The measurement sample was dissolved in a mixed solvent of tetrahydrofuran / water = 9/1 (mass ratio) and the obtained solution was stirred at 25 占 폚 using a potentiometric titration apparatus (trade name: AT-510, manufactured by Kyoto Denshi Kogyo) / L sodium hydroxide aqueous solution. Using the inflection point of the appropriate pH curve as an appropriate end point, the acid value was calculated by the following formula.
A=56.11×Vs×0.1×f/wA = 56.11 x Vs x 0.1 x f / w
A: 산가(mgKOH/g)A: acid value (mgKOH / g)
Vs: 적정에 필요한 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액의 사용량(mL)Vs: Amount of 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution required for titration (mL)
f: 0.1mol/L 수산화 나트륨 수용액의 역가f: Potency of 0.1 mol / L aqueous solution of sodium hydroxide
w: 측정 샘플의 질량(g)(고형분 환산)w: mass of the sample to be measured (g) (in terms of solid content)
<아민가의 측정 방법><Measurement method of amine value>
측정 샘플을 아세트산에 용해하여, 전위차 적정 장치(상품명: AT-510, 교토 덴시 고교제)를 이용하여, 얻어진 용액을 0.1mol/L 과염소산/아세트산 용액으로 중화 적정했다. 적정 pH 곡선의 변곡점을 적정 종점으로 하여 다음 식에 의하여 아민가를 산출했다.The measurement sample was dissolved in acetic acid, and the resulting solution was subjected to neutralization titration with a 0.1 mol / L perchloric acid / acetic acid solution using a potentiometric titration apparatus (trade name: AT-510, manufactured by Kyoto Denshi Kogyo). Using the inflection point of the appropriate pH curve as an appropriate end point, the amine value was calculated by the following formula.
B=56.11×Vs×0.1×f/wB = 56.11 x Vs x 0.1 x f / w
B: 아민가(mgKOH/g)B: Amine value (mgKOH / g)
Vs: 적정에 필요한 0.1mol/L 과염소산/아세트산 용액의 사용량(mL)Vs: Amount of 0.1 mol / L perchloric acid / acetic acid solution required for titration (mL)
f: 0.1mol/L 과염소산/아세트산 용액의 역가f: 0.1 mol / L Potency of perchloric acid / acetic acid solution
w: 측정 샘플의 질량(g)(고형분 환산)w: mass of the sample to be measured (g) (in terms of solid content)
(합성예)(Synthesis Example)
[화학식 31](31)
<착색제 A-1의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-1 >
DCSF(주가이 가세이제) 50부, 2,6-다이메틸아닐린 74.76부, 염화 아연 27.58부, 설포레인 200부를 플라스크에 넣고 외온 200도에서 4시간 교반했다. 그 후, 얻어진 반응 용액을 실온까지 방랭하고, 2mol/L 염산 500부로 적하하여, 석출한 결정을 여과 분리했다. 결정을, 40도의 아세토나이트릴 300부에서 분산 세정하여, 여과 채취하고, 송풍 건조를 10시간 하여, 착색제 A-1을 46.5부(수율: 65.6%) 얻었다.50 parts of DCSF (Zukai Kasei Kasei), 74.76 parts of 2,6-dimethyl aniline, 27.58 parts of zinc chloride, and 200 parts of sulfolane were placed in a flask and stirred at 200 ° C for 4 hours. Thereafter, the obtained reaction solution was cooled to room temperature and added dropwise with 500 parts of 2 mol / L hydrochloric acid. The precipitated crystals were separated by filtration. The crystals were dispersed and washed with 300 parts of acetonitrile at 40 ° C., filtered and air-dried for 10 hours to obtain 46.5 parts (yield: 65.6%) of the colorant A-1.
<중간체 1의 합성><Synthesis of intermediate 1>
착색제 A-1을 20부 및 옥시 염화 인 106부를 플라스크에 넣고 60℃에서 2시간 교반했다. 얻어진 반응 용액을 실온까지 방랭하고, 얼음물 1500부에 반응액을 적하하여, 30분 교반했다. 얻어진 결정을 여과 분리하여, 물 200부에서 세정하고, 송풍 건조를 10시간 하여, 중간체 1을 18.5부(수율: 89.4%) 얻었다.20 parts of the colorant A-1 and 106 parts of phosphorus oxychloride were placed in a flask, which was stirred for 2 hours at 60 deg. The obtained reaction solution was cooled to room temperature, and the reaction solution was dropped into 1500 parts of ice water and stirred for 30 minutes. The obtained crystals were separated by filtration, washed with 200 parts of water, and blow-dried for 10 hours to obtain 18.5 parts (yield: 89.4%) of intermediate 1.
<착색제 A-4의 합성><Synthesis of Colorant A-4>
중간체 1을 7부, 벤젠설폰아마이드 2.05부를 클로로폼 40부에 용해시키고, 다이아자바이사이클로운데센(1,8-다이아자바이사이클로(diazabicyclo)[5.4.0]운데스(undec)-7-엔(ene)) 2.32부를 적하하여, 실온에서 1시간 교반했다. 그 후, 얻어진 반응 용액에 물 100부를 넣어 수세하고, 이어서 유기층을 분취했다. 유기층을 황산 나트륨으로 건조시켜, 칼럼 크로마토그래피로 정제하고, 감압 농축을 하여 착색제 A-4를 3부(수율: 34%) 얻었다.7 parts of Intermediate 1 and 2.05 parts of benzenesulfonamide were dissolved in 40 parts of chloroform to prepare diazabicyclo-undecene (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene ene) (2.32 parts) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, 100 parts of water was added to the obtained reaction solution, which was then washed with water, and then the organic layer was separated. The organic layer was dried over sodium sulfate, purified by column chromatography, and concentrated under reduced pressure to obtain 3 parts (yield: 34%) of colorant A-4.
<착색제 A-2의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-2 >
착색제 A-1의 합성에 이용한 2,6-다이메틸아닐린을 2,6-다이에틸아닐린으로 변경하여, 착색제 A-2를 합성했다.Colorant A-2 was synthesized by changing 2,6-dimethyl aniline used in the synthesis of colorant A-1 to 2,6-diethylaniline.
<착색제 A-3의 합성예><Synthesis Example of Colorant A-3>
착색제 A-1의 합성에 이용한 2,6-다이메틸아닐린을 2,6-다이아이소프로필아닐린으로 변경하여, 착색제 A-3을 합성했다.Colorant A-3 was synthesized by changing 2,6-dimethyl aniline used in the synthesis of colorant A-1 to 2,6-diisopropylaniline.
<착색제 A-5의 합성예><Synthesis Example of Colorant A-5>
착색제 A-4의 합성에 이용한 벤젠설폰아마이드를 트라이플루오로메틸설폰아마이드로 변경하여, 착색제 A-5를 합성했다.The colorant A-5 was synthesized by changing the benzenesulfonamide used in the synthesis of the colorant A-4 to trifluoromethylsulfonamide.
<착색제 A-6의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-6 >
착색제 A-4의 합성에 이용한 벤젠설폰아마이드를 톨루엔설폰아마이드로 변경하여, 착색제 A-6을 합성했다.The colorant A-6 was synthesized by changing the benzenesulfonamide used in the synthesis of the colorant A-4 to toluenesulfonamide.
<착색제 A-7의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-7 >
착색제 A-1의 합성에 이용한 2,6-다이메틸아닐린을 2,4,6-트라이메틸아닐린으로 변경하여, 착색제 A-7을 합성했다.Colorant A-7 was synthesized by changing 2,6-dimethyl aniline used in the synthesis of colorant A-1 to 2,4,6-trimethylaniline.
<착색제 A-8의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-8 >
[화학식 32](32)
DCSF(주가이 가세이제) 50부, 2,6-다이아이소프로필아닐린 52.5부, 설포레인 200부를 플라스크에 넣고 외온 80도에서 4시간 교반했다. 그 후, 얻어진 반응 용액을 실온까지 방랭하고, 2mol/L 염산 500부로 적하하여, 석출한 결정을 여과 분리했다. 결정을, 40도의 아세토나이트릴 300부에서 분산 세정하여, 여과 채취하고, 송풍 건조를 10시간 하여, 중간체 2를 28부(수율: 45%) 얻었다.50 parts of DCSF (available from Kukai Kasei Kasei), 52.5 parts of 2,6-diisopropylaniline and 200 parts of sulfolane were placed in a flask and stirred at an outer temperature of 80 ° C for 4 hours. Thereafter, the obtained reaction solution was cooled to room temperature and added dropwise with 500 parts of 2 mol / L hydrochloric acid. The precipitated crystals were separated by filtration. The crystals were dispersed washed with 300 parts of acetonitrile at 40 degrees, filtered and air-dried for 10 hours to obtain 28 parts (yield: 45%) of intermediate 2.
중간체 2를 25부, 2,6-다이메틸아닐린 14.4부, 염화 아연 11.1부, 설포레인 100부를 첨가하여 외온 200도에서 4시간 교반했다. 그 후, 얻어진 반응 용액을 실온까지 방랭하고, 2mol/L 염산 200부로 적하하여, 석출한 결정을 여과 분리했다. 결정을, 40도의 아세토나이트릴 120부에서 분산 세정하여, 여과 채취하고, 송풍 건조를 10시간 하여, 착색제 A-8을 25.1부(수율: 86%) 얻었다.25 parts of the intermediate 2, 14.4 parts of 2,6-dimethyl aniline, 11.1 parts of zinc chloride and 100 parts of sulfolane were added, and the mixture was stirred at an external temperature of 200 ° C for 4 hours. Thereafter, the obtained reaction solution was cooled to room temperature, and 200 parts of 2 mol / L hydrochloric acid was added dropwise. The precipitated crystals were separated by filtration. The crystals were dispersed and washed with 120 parts of acetonitrile at 40 ° C., filtered and air-dried for 10 hours to obtain 25.1 parts (yield: 86%) of the colorant A-8.
<착색제 A-9의 합성예><Synthesis Example of Colorant A-9>
착색제 A-1의 합성에 이용한 2,6-다이메틸아닐린을 N-(3-아미노-2,4,6-트라이메틸페닐)아세트아마이드로 변경하여, 착색제 A-9를 합성했다.Colorant A-9 was synthesized by changing 2,6-dimethyl aniline used for the synthesis of colorant A-1 to N- (3-amino-2,4,6-trimethylphenyl) acetamide.
<착색제 A-10의 합성예>≪ Synthesis Example of Colorant A-10 >
착색제 A-1의 합성에 이용한 2,6-다이메틸아닐린을 2-메틸아닐린으로 변경하여, 착색제 A-10을 합성했다.Colorant A-10 was synthesized by changing 2,6-dimethyl aniline used in the synthesis of colorant A-1 to 2-methylaniline.
[화학식 33](33)
<착색제의 용제 용해성 평가>≪ Evaluation of solvent solubility of colorant &
샘플관 병에, 착색제를 0.1g 투입하고, 이어서 하기 표 1에 나타내는 유기 용제 10ml를 홀 피펫을 이용하여 투입하여, 마개를 막은 후에 초음파로 3분간 처리했다. 얻어진 액은 23℃의 워터 배스(Bath)에서 60분간 정치 보관했다. 이 상등액 5ml를 구멍 직경 5μm의 PTFE제 멤브레인 필터로 여과하고, 추가로 구멍 직경 0.25μm의 PTFE제 멤브레인 필터로 여과하여 불용물을 제외했다.0.1 g of the coloring agent was added to the sample tube, and 10 ml of the organic solvent shown in the following Table 1 was introduced by using a hole pipette, and the stopper was closed and treated with ultrasonic waves for 3 minutes. The resulting solution was stored in a water bath (Bath) at 23 DEG C for 60 minutes. 5 ml of this supernatant was filtered with a PTFE membrane filter having a pore diameter of 5 m and further filtered with a PTFE membrane filter having a pore diameter of 0.25 m to remove insolubles.
여과액의 흡광 스펙트럼을, 자외 가시 분광 광도계(애질런트사제 캐리(CARY)5000)로 1cm 셀을 이용하여 측정했다. 각 착색제의 극대 흡수 파장에 있어서의 흡광도를 구했다. 이때, 극대 흡수 파장에 있어서의 흡광도가 2 미만이면, 착색제는 유기 용제에 대하여 실질적으로 용해되지 않는다고 평가할 수 있으며, 착색제의 용해도가 1(g/100g 유기 용제) 이하라고 평가할 수 있다. 또한, 본 측정 방법에 의한 흡광도의 측정 한계는, 0.005였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 중의 PGMEA는, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트의 약어이다.The absorption spectrum of the filtrate was measured using a 1 cm cell with an ultraviolet visible spectrophotometer (CARY 5000, manufactured by Agilent). The absorbance at the maximum absorption wavelength of each coloring agent was determined. At this time, if the absorbance at the maximum absorption wavelength is less than 2, it can be estimated that the colorant is not substantially dissolved in the organic solvent, and the solubility of the colorant is 1 (g / 100 g organic solvent) or less. The measurement limit of the absorbance by this measurement method was 0.005. The results are shown in Table 1. PGMEA in the table is an abbreviation of propylene glycol monomethyl ether acetate.
[표 1][Table 1]
상기 표에 나타내는 바와 같이, A-1~A-10의 착색제는, PGMEA, 사이클로헥산온 및 사이클로펜탄온에 대하여 실질적으로 용해되지 않고, 이들 유기 용제에 대한 용해도가 1(g/100g 유기 용제) 이하였다.As shown in the table above, the colorants of A-1 to A-10 are substantially insoluble in PGMEA, cyclohexanone and cyclopentanone, and solubility in these organic solvents is 1 (g / 100 g organic solvent) Respectively.
<(A) 착색제를 이용한 분산액의 조제><Preparation of Dispersion Using (A) Colorant>
(A) 착색제, (B) 분산제, (C) 안료 유도체, (H) 염료, 및 용제를, 각각 하기 표 2에 나타내는 비율로 혼합하여, 균일하게 교반 혼합한 후, 직경 0.5mm의 지르코니아비즈를 이용하여, 비즈밀에 의하여 5시간 분산하여, 분산액을 조제했다.(A), a dispersant (B), a pigment derivative (C), a dye (D) and a solvent were mixed in the proportions shown in Table 2 below, and uniformly stirred and mixed. Thereafter, zirconia beads And dispersed by means of a beads mill for 5 hours to prepare a dispersion.
[표 2][Table 2]
표에 기재된 화합물은, 이하와 같다.The compounds shown in the table are as follows.
(A) 착색제(A) Colorant
A-1~A-10: 상기 구조의 착색제 A-1~A-10A-1 to A-10: Colorants A-1 to A-10
R-1~R-5: 비교 화합물(하기 구조)R-1 to R-5: Comparative compounds (the following structures)
[화학식 34](34)
(B) 분산제(B) Dispersant
[표 3][Table 3]
[화학식 35](35)
(C) 안료 유도체(C) Pigment derivatives
C-1: 하기 구조C-1: Structure
[화학식 36](36)
(H) 염료(H) Dye
H-1~H-3: 하기 구조H-1 to H-3:
[화학식 37](37)
1. 착색 경화성 조성물의 조제1. Preparation of colored curable composition
1-1. 안료 분산액의 조제1-1. Preparation of pigment dispersion
<청색 안료 분산액 P1의 조제><Preparation of Blue Pigment Dispersion P1>
청색 안료 분산액 P1을, 이하와 같이 하여 조제했다.The blue pigment dispersion P1 was prepared as follows.
C. I. 피그먼트 블루(Pigment Blue) 15:6(청색 안료; 이하, "PB 15:6"이라고도 칭함)을 13.0부(청색 안료, 평균 입자경 55nm)와, 분산제인 다이스퍼byk111을 5.0부와, PGMEA를 82.0부를 혼합하여 이루어지는 혼합액을, 비즈밀(지르코니아비즈 0.3mm 직경)에 의하여 3시간 혼합·분산했다. 이 혼합액을, 그 후 추가로, 감압 기구 장착 고압 분산기 나노(NANO)-3000-10(닛폰 비이이(주)제)을 이용하여, 2000kg/cm3의 압력하에서 유량 500g/min으로서 분산 처리를 행했다. 이 분산 처리를 10회 반복하여, 실시예 또는 비교예의 착색 경화성 조성물에 이용하는 청색 안료 분산액 P1(C. I. 피그먼트 블루 15:6 분산액, 안료 농도 13%)을 얻었다., 13.0 parts (blue pigment, average particle diameter 55 nm) of CI Pigment Blue 15: 6 (hereinafter also referred to as "PB 15: 6"), 5.0 parts of a disperser Daisper byk111, Were mixed and dispersed for 3 hours by means of a bead mill (zirconia beads having a diameter of 0.3 mm). This dispersion was then subjected to dispersion treatment at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm < 3 > using NANO-3000-10 (manufactured by Nippon Bionics Co., I did. This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a blue pigment dispersion P1 (CI Pigment Blue 15: 6 dispersion, pigment concentration 13%) used for the color-curing composition of Example or Comparative Example.
얻어진 청색 안료 분산액 P1에 대하여, 안료의 평균 입자경을 동적 광산란법(마이크로트랙 나노트랙(Microtrac Nanotrac) UPA-EX150(닛키소사(Nikkiso Co., Ltd.) 제))에 의하여 측정한바, 24nm였다.The average particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrac Nanotrac UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) with respect to the obtained blue pigment dispersion P1, and was found to be 24 nm.
<청색 안료 분산액 P2의 조제><Preparation of blue pigment dispersion P2>
PB 15:6을 19.4질량부(평균 입자경 55nm)와, 분산제인 BYK-161(BYK사제)을 2.95질량부와, 알칼리 가용성 수지 1(메타크릴산 벤질/메타크릴산의 공중합체, 30% PGMEA용액)을 고형분 환산으로 2.95질량부(용액 9.93질량부)와, PGMEA 165.3질량부를 혼합하여 이루어지는 혼합액을, 비즈밀(지르코니아비즈 0.3mm 직경)에 의하여 3시간 혼합·분산했다. 이 혼합액을, 그 후 추가로, 감압 기구 장착 고압 분산기 나노-3000-10(닛폰 비이이(주)제)을 이용하여, 2000kg/cm3의 압력하에서 유량 500g/min으로서 분산 처리를 행했다. 이 분산 처리를 10회 반복하여, 청색 안료 분산액 P2를 얻었다. 얻어진 청색 안료 분산액 P2에 대하여, 안료의 평균 입자경을 동적 광산란법(마이크로트랙 나노트랙 UPA-EX150(닛키소사(Nikkiso Co., Ltd.)제))에 의하여 측정한바, 24nm였다.19.5 parts by mass of PB 15: 6 (average particle diameter: 55 nm), 2.95 parts by mass of BYK-161 (manufactured by BYK) as a dispersant, and 20 parts by mass of alkali soluble resin 1 (copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid, 30% (Solution 9.93 parts by mass) and 165.3 parts by mass of PGMEA were mixed and dispersed for 3 hours by a bead mill (zirconia beads 0.3 mm in diameter) for 3 hours. This mixed solution was then subjected to dispersion treatment at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high pressure disperser Nano-3000-10 (manufactured by Nippon Bionics Co., Ltd.) This dispersion treatment was repeated 10 times to obtain a blue pigment dispersion P2. The average particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method (Microtrack NanoTrack UPA-EX150 (Nikkiso Co., Ltd.)) relative to the obtained blue pigment dispersion P2.
<청색 안료 분산액 P3의 조제>≪ Preparation of blue pigment dispersion P3 >
상기 청색 안료 분산액 P2의 조제에 있어서, 분산제로서, BYK-161 대신에 하기 분산제 D1을 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 청색 안료 분산액 P3을 조제했다.A blue pigment dispersion P3 was prepared in the same manner as in the preparation of the blue pigment dispersion P2 except that the following dispersant D1 was used instead of BYK-161 as a dispersant.
[화학식 38](38)
분산제 D1의 산가는 100mgKOH/g이었다. 또, 분산제 D1의 중량 평균 분자량은 20000이었다. 또, 분산제 D1의 구조 중, x와 y의 질량비는 50:50이며, n은 20이었다.The dispersant D1 had an acid value of 100 mgKOH / g. The weight average molecular weight of the dispersant D1 was 20,000. In the structure of the dispersant D1, the mass ratio of x and y was 50:50, and n was 20.
<청색 안료 분산액 P4의 조제>≪ Preparation of blue pigment dispersion P4 >
상기 청색 안료 분산액 P2의 조제에 있어서, 분산제로서, 하기 분산제 D2를 이용한 것 이외에는 동일한 방법으로 안료 분산액 P4를 조제했다.A pigment dispersion P4 was prepared in the same manner as in the preparation of the blue pigment dispersion P2 except that the following dispersant D2 was used as the dispersant.
[화학식 39][Chemical Formula 39]
분산제 D2의 산가는 100mgKOH/g이었다. 또, 분산제 D2의 중량 평균 분자량은 20000이었다. 또, 분산제 D2의 구조 중, x와 y의 질량비는 15:85이며, n은 20이었다.The acid value of dispersant D2 was 100 mg KOH / g. The weight average molecular weight of dispersant D2 was 20,000. In the structure of the dispersant D2, the mass ratio of x and y was 15:85, and n was 20.
1-2. 착색 경화성 조성물의 조제1-2. Preparation of colored curable composition
하기의 각 성분을 혼합하고 분산, 용해하여, 각 실시예 및 비교예의 착색 경화성 조성물을 얻었다.The following components were mixed, dispersed and dissolved to obtain colored and curable compositions of Examples and Comparative Examples.
·(A) 착색제를 이용한 분산액(상기의 분산액 PA1~PA46): 0.31부(A) Dispersion Using Colorant (Dispersion PA1 to PA46): 0.31 part
·용제(PGMEA, 사이클로헥산온 또는 사이클로펜탄온): 0.863부Solvent (PGMEA, cyclohexanone or cyclopentanone): 0.863 part
·알칼리 가용성 수지(하기 J1 또는 J2의 화합물): 0.03부Alkali-soluble resin (compound of the following J1 or J2): 0.03 part
·분산제(솔스퍼스 20000: (1% 사이클로헥세인 용액, 니혼 루브리졸(주)제)): 0.125부Dispersant (Sol Spurs 20000: (1% cyclohexane solution, manufactured by Nippon Rubrizol Co., Ltd.)): 0.125 parts
·광중합 개시제(하기 C-5 또는 C-9의 화합물): 0.012부Photopolymerization initiator (compound of the following C-5 or C-9): 0.012 part
·청색 안료 분산액(상기의 청색 안료 분산액 P1~P4)(안료 농도 13%): 0.615부Blue Pigment Dispersion (Blue Pigment Dispersion P1 to P4) (Pigment Concentration 13%): 0.615 parts
·경화성 화합물: 0.07부Curing compound: 0.07 part
·계면활성제(글리세롤프로폭사이드: (1% 사이클로헥세인 용액)): 0.048부Surfactant (glycerol propoxide: (1% cyclohexane solution)): 0.048 part
또한, 실시예 15 및 23은, 알칼리 가용성 수지로서, 하기 J1과 J2의 혼합물(J1:J2=1:1(질량비))을 이용했다.In Examples 15 and 23, a mixture (J1: J2 = 1: 1 (mass ratio)) of the following J1 and J2 was used as the alkali-soluble resin.
또, 실시예 36~45는, 광중합 개시제로서 하기 C-5와 C-9의 혼합물(C-5:C-9=1:1(질량비))을 이용했다.In Examples 36 to 45, a mixture (C-5: C-9 = 1: 1 (mass ratio)) of the following C-5 and C-9 was used as a photopolymerization initiator.
<평가><Evaluation>
<<현상 전후의 분광 평가>><< Evaluation of spectroscopic before and after development >>
유리 웨이퍼 상에, 건조막 두께가 0.1μm가 되도록 CT-4000L 용액(후지필름 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제; 투명 하지제)을 도포하고, 건조시켜, 투명막을 형성한 후, 220℃에서 5분간 가열 처리를 행했다.CT-4000L solution (manufactured by FUJIFILM ELECTRONICS MATERIALS CO., LTD. Made by Transparent Materials Co., Ltd.) was coated on a glass wafer so that the dry film thickness was 0.1 mu m and dried to form a transparent film. Heat treatment was carried out.
투명막을 형성한 유리 웨이퍼 상에, 상기 착색 경화성 조성물을, 건조막 두께가 0.6μm가 되도록 스핀 코터를 이용하여 도포하고, 100℃의 핫플레이트를 이용하여 120초간 가열 처리(프리베이크)를 행했다. 이어서, i선 스테퍼 노광 장치 FPA-3000i5+(캐논(Canon)(주)제)를 사용하여 365nm의 파장으로 500mJ/cm2의 노광량으로 노광했다. 이로써 컬러 필터를 얻었다.The colored curable composition was coated on a glass wafer having a transparent film formed thereon using a spin coater so as to have a dry film thickness of 0.6 占 퐉 and subjected to heat treatment (prebaking) for 120 seconds using a hot plate at 100 占 폚. Subsequently, exposure was performed at an exposure dose of 500 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Inc.). Thus, a color filter was obtained.
이와 같이 하여 얻어진 컬러 필터를, 자외 가시 근적외 분광 광도계 UV3600(시마즈 세이사쿠쇼제)의 분광 광도계(레퍼런스: 유리 기판)로 300nm~800nm의 파장역에서 투과율을 측정했다.The color filter thus obtained was measured for its transmittance in a wavelength range of 300 nm to 800 nm with a spectrophotometer (reference: glass substrate) of ultraviolet-visible near infrared spectrophotometer UV3600 (Shimadzu Corporation).
투과율 측정 후의 컬러 필터를, 스핀·샤워 현상기(DW-30형, (주)케미트로닉스제)의 수평 회전 테이블 상에 재치하고, CD-2000(후지필름 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제)을 이용하여 23℃에서 60초간 퍼들 현상했다. 이어서, 회전 장치에 의하여 상기 컬러 필터를 회전수 50r.p.m.으로 회전시키면서, 그 회전 중심의 상방으로부터 순수를 분출 노즐로부터 샤워 형상으로 공급하여 린스 처리를 행하고, 그 후 스프레이 건조했다. 컬러 필터를 건조시킨 후, 다시 투과율을 측정했다. 현상 전후의 투과율 변동(현상 전의 상기 투과율을 T0, 현상 후의 상기 투과율을 T1로 한 경우에, 식 |T0-T1|로 나타나는 값)을 이하의 기준으로 평가했다.The color filter after the measurement of the transmittance was placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by KEMITRONICS CO., LTD.), And using CD-2000 (manufactured by FUJIFILM ELECTRONICS MATERIALS CO. And puddled at 23 DEG C for 60 seconds. Subsequently, the color filter was rotated by a rotating device at a rotational speed of 50 rpm, pure water was supplied from a spray nozzle through a spray nozzle from above the rotation center to a rinse treatment, and spray-dried. After drying the color filter, the transmittance was measured again. The values of the transmittance fluctuation before and after development (the transmittance before development is T0 and the transmittance after development is T1) are evaluated based on the following criteria.
A: 양호 300nm~800nm의 전체 영역에 있어서, 현상 전후의 투과율의 최대 변동값이 2% 미만A: Good When the maximum fluctuation value of the transmittance before and after development in the entire region of 300 nm to 800 nm is less than 2%
B: 약간 양호 300nm~800nm의 전체 영역에 있어서, 현상 전후의 투과율의 최대 변동값이 2% 이상 5% 미만B: slightly better In the entire region of 300 nm to 800 nm, the maximum fluctuation value of the transmittance before and after development is 2% or more and less than 5%
C: 충분 300nm~800nm의 전체 영역에 있어서, 현상 전후의 투과율의 최대 변동값이 5% 이상 10% 미만C: the maximum fluctuation value of the transmittance before and after the development in the entire region of 300 nm to 800 nm sufficiently is not less than 5% and less than 10%
D: 불충분 300nm~800nm의 전체 영역에 있어서, 현상 전후의 투과율의 최대 변동값이 10% 이상D: insufficient maximum fluctuation value of the transmittance before and after development in the entire region of 300 nm to 800 nm is not less than 10%
<<내열성 평가>><< Heat resistance evaluation >>
상기에서 얻은 컬러 필터에 대하여, 색도계 MCPD-1000(오쓰카 덴시(주)제)으로, 가열 전후에서의 색차(ΔE*ab값)를 측정하여, 하기 판정 기준에 따라 내열성을 평가했다. 컬러 필터는, 웨이퍼면에서 접하도록 200℃의 핫플레이트에 재치하여 1시간 가열했다. ΔE*ab값은, 값이 작은 쪽이, 내열성이 양호한 것을 나타낸다. 또한, ΔE*ab값은, CIE1976(L*, a*, b*) 공간 표색계에 의한 이하의 색차 공식으로부터 구해지는 값이다(일본 색채 학회 편 신편 색채 과학 핸드북(쇼와 60년) p. 266). ΔE*ab={(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}1/2 이하의 기준으로 평가했다.The color filter (? E * ab value) before and after heating was measured with a color meter MCPD-1000 (manufactured by OTSUKA DENKI CO., LTD.) On the color filter obtained above and the heat resistance was evaluated according to the following criteria. The color filter was placed on a hot plate at 200 캜 so as to be in contact with the wafer surface, and heated for 1 hour. The value of? E * ab indicates that the smaller the value, the better the heat resistance. The value of? E * ab is a value obtained from the following color difference formula by the CIE 1976 (L *, a *, b *) spatial colorimetric system (Japanese Society for Color Science Handbook of Color Science Handbook ). ? E * ab = {(? L *) 2+ (? A *) 2+ (? B *) 2} 1/2.
A: ΔE*ab의 값이 0 이상, 1.0 미만A: value of? E * ab is 0 or more and less than 1.0
B: ΔE*ab의 값이 1.0 이상, 2.0 미만B: value of? E * ab is 1.0 or more and less than 2.0
C: ΔE*ab의 값이 2.0 이상, 3.0 미만C: value of? E * ab is 2.0 or more and less than 3.0
D: ΔE*ab의 값이 3.0 이상D: value of DELTA E * ab is 3.0 or more
<<내광성 평가>><< Light fastness evaluation >>
상기에서 얻은 컬러 필터에 대하여, 내광 시험 장치(스가 시켄키사제 SX-75)를 이용하여, 블랙 패널 온도 63℃, 석영 이너 필터, 275nm 컷 아우터 필터, 조도 75mw/m2(300~400nm), 습도 50%의 조건하에서 10시간, 내광성 시험을 실시했다.A quartz inner filter, a 275 nm cut outer filter, an illuminance of 75 mw / m 2 (300 to 400 nm), and a black panel temperature of 63 캜 were measured for the color filter obtained above using a light resistance tester (Suga Shikenki SX- And a light resistance test was conducted for 10 hours under the conditions of a humidity of 50%.
내광성 시험 전후의 색차(ΔE*ab)를 분광 광도계 MCPD-3000(오쓰카 덴시(주)제)으로 측정했다. 측정된 색차(ΔE*ab)에 근거하여, 하기 평가 기준에 따라 내광성을 평가했다. 이 수치가 작을수록, 내광성이 양호하다고 할 수 있다.The color difference (? E * ab) before and after the light resistance test was measured by a spectrophotometer MCPD-3000 (manufactured by Otsuka Denshi Co., Ltd.). Based on the measured color difference (? E * ab), the light resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. The smaller this value is, the better the light resistance is.
A: ΔE*ab의 값이 0 이상, 1.0 미만A: value of? E * ab is 0 or more and less than 1.0
B: ΔE*ab의 값이 1.0 이상, 2.0 미만B: value of? E * ab is 1.0 or more and less than 2.0
C: ΔE*ab의 값이 2.0 이상, 3.0 미만C: value of? E * ab is 2.0 or more and less than 3.0
D: ΔE*ab의 값이 3.0 이상D: value of DELTA E * ab is 3.0 or more
<<분산 안정성 평가>><< Evaluation of dispersion stability >>
착색 경화성 조성물에 대하여, E형 점도계(도키 산교(주)제, RE-85L)를 이용하여, 분산 직후의 점도 η1(단위 mPa·s), 및 분산 후, 45℃에서 3일간 방치한 후의 점도 η2(단위 mPa·s)를 실온에서 측정하여, 증점률=(η2-η1)/η1×100을 산출했다. 산출된 증점률에 근거하여, 하기 평가 기준에 따라 분산 안정성을 평가했다.(Unit: mPa 占 퐏) immediately after dispersion and viscosity after being left at 45 占 폚 for 3 days after dispersion using an E-type viscometer (RE-85L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) ? 2 (unit: mPa 占 퐏) was measured at room temperature to calculate the increase ratio (? 2 -? 1) /? 1 × 100. Based on the calculated increase rate, the dispersion stability was evaluated according to the following evaluation criteria.
증점률이 적을수록, 분산 안정성이 양호한 것을 나타낸다.The smaller the percentage increase, the better the dispersion stability.
이하의 기준으로 평가했다.Were evaluated according to the following criteria.
A: 증점률이 10% 이하A: Increase of 10% or less
B: 증점률이 10%보다 크고 20% 이하B: Increase of 10% or more and 20% or less
C: 증점률이 20%보다 큼C: Increase rate is greater than 20%
[표 4][Table 4]
[표 5][Table 5]
상기 표 4 및 5에 나타내는 바와 같이, 실시예는, 현상 전후의 분광 변동이 작아, 내광성이 우수한 막을 형성할 수 있었다. 나아가서는, 내열성도 우수했다. 또, 실시예의 착색 경화성 조성물은, 분산 안정성이 우수했다.As shown in Tables 4 and 5, in Examples, the spectral fluctuation before and after development was small, and a film excellent in light resistance was able to be formed. Further, heat resistance was also excellent. In addition, the color-curing composition of the examples was excellent in dispersion stability.
한편, 비교예는, 현상 전후의 분광 변동과 내광성을 양립할 수 없었다.On the other hand, in the comparative example, the spectral fluctuation before and after development could not be compatible with the light resistance.
표 4, 5에 나타내는 화합물은 이하이다.The compounds shown in Tables 4 and 5 are as follows.
알칼리 가용성 수지: 하기 구조Alkali-soluble resin: The following structure
[화학식 40](40)
광중합 개시제: 하기 구조Photopolymerization initiator:
[화학식 41](41)
경화성 화합물Curable compound
카야라드 DPHA(다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 신나카무라 가가쿠사제)KAYARAD DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Shin Nakamura Kagaku)
NK 에스터 A-DPH-12E(신나카무라 가가쿠사제)NK Ester A-DPH-12E (manufactured by Shin Nakamura Kagaku Co., Ltd.)
카야라드 RP-1040(닛폰 가야쿠사제)KAYARAD RP-1040 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
다관능 싸이올 화합물(연쇄 이동제): 하기 구조Polyfunctional thiol compound (chain transfer agent): The following structure
[화학식 42](42)
에폭시 화합물Epoxy compound
E-1: EHPE3150, 다이셀 가가쿠 고교(주)제E-1: EHPE3150, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
E-3: 에피클론 N660(DIC(주)제)E-3: Epiclon N660 (manufactured by DIC Corporation)
Claims (30)
상기 착색제 A가, 상기 유기 용제 중에 분산되어 있는, 착색 경화성 조성물;
[화학식 1]
식 (1) 중, R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 알킬기를 나타내고, R1, R5, R6 및 R10 중 적어도 하나가, 알킬기를 나타내고,
R2, R3, R4, R7, R8 및 R9는, 수소 원자를 나타내고,
R11은, 설포네이트기를 나타낸다.1. A colorant comprising a colorant A having a structure represented by the following formula (1), a curable compound, and an organic solvent,
A coloring curable composition wherein the coloring agent A is dispersed in the organic solvent;
[Chemical Formula 1]
In formula (1), R 1 , R 5 , R 6 and R 10 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and at least one of R 1 , R 5 , R 6 and R 10 represents an alkyl group ,
R 2 , R 3 , R 4 , R 7 , R 8 and R 9 represent a hydrogen atom,
R 11 represents a sulfonate group.
R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 알킬기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are each independently an alkyl group.
R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 탄소수 1~5의 알킬기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 아이소프로필기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
R 1 , R 5 , R 6, and R 10 are each independently a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group.
상기 착색제 A가, 상기 유기 용제 중에 분산되어 있는, 착색 경화성 조성물;
[화학식 2]
식 (1) 중, R1~R10은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 아릴기, -ORX1, -SRX1, -CORX1, -COORX1, -OCORX1, -NRX1RX2, -NHCORX1, -CONRX1RX2, -NHCONRX1RX2, -NHCOORX1, -SO2RX1, -SO2ORX1 또는 -NHSO2RX1을 나타내고,
RX1 및 RX2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기를 나타내며,
R11은, 비스(설폰일)이미드기를 나타낸다.1. A colorant comprising a colorant A having a structure represented by the following formula (1), a curable compound, and an organic solvent,
A coloring curable composition wherein the coloring agent A is dispersed in the organic solvent;
(2)
Formula (1) of, R 1 ~ R 10 are, each independently, a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, -OR X1, X1 -SR, -COR X1, X1 -COOR, -OCOR X1, - NR X1 R X2 , -NHCOR X1 , -CONR X1 R X2 , -NHCONR X1 R X2 , -NHCOOR X1 , -SO 2 R X1 , -SO 2 OR X1 or -NHSO 2 R X1 ,
R X1 and R X2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group,
R 11 represents a bis (sulfonyl) imide group.
프탈로사이아닌 골격을 갖는 안료를 더 포함하는, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
Further comprising a pigment having a phthalocyanine skeleton.
상기 프탈로사이아닌 골격을 갖는 안료가, C. I. 피그먼트 블루 15:6인, 착색 경화성 조성물.The method of claim 10,
Wherein the pigment having the phthalocyanine backbone is CI Pigment Blue 15: 6.
상기 C. I. 피그먼트 블루 15:6의 함유량이, 상기 착색제 A의 100질량부에 대하여, 100~200질량부인, 착색 경화성 조성물.The method of claim 11,
Wherein the content of the CI Pigment Blue 15: 6 is 100 to 200 parts by mass relative to 100 parts by mass of the colorant A.
R1, R5, R6 및 R10 중 적어도 하나가, 분기의 알킬기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
Wherein at least one of R 1 , R 5 , R 6 and R 10 is a branched alkyl group.
R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 분기의 알킬기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
R 1 , R 5 , R 6, and R 10 are each independently a branched alkyl group.
상기 유기 용제가, 에스터 용제, 에터 용제, 케톤 용제, 및 알코올 용제로부터 선택되는 적어도 1종인, 착색 경화성 조성물. The method according to any one of claims 1, 5 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
Wherein the organic solvent is at least one selected from an ester solvent, an ether solvent, a ketone solvent, and an alcohol solvent.
광중합 개시제를 더 포함하고, 상기 경화성 화합물이 라디칼 중합성 화합물인, 착색 경화성 조성물.The method according to any one of claims 1, 5 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
And a photopolymerization initiator, wherein the curable compound is a radically polymerizable compound.
산가가 30mgKOH/g 이상인 산성 분산제를 더 포함하는, 착색 경화성 조성물.The method according to any one of claims 1, 5 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
Further comprising an acidic dispersant having an acid value of 30 mgKOH / g or more.
상기 산성 분산제를 2종류 이상 포함하는, 착색 경화성 조성물.19. The method of claim 18,
Wherein the coloring and curing composition comprises two or more kinds of the acidic dispersing agent.
상기 착색제 A 이외의 착색제로서, 염료를 더 포함하는, 착색 경화성 조성물.The method according to any one of claims 1, 5 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
As a coloring agent other than the coloring agent A, further comprises a dye.
상기 염료는, 프탈로사이아닌, 트라이아릴메테인 및 피로메텐으로부터 선택되는 골격을 갖는 염료인, 착색 경화성 조성물.23. The method of claim 21,
Wherein the dye is a dye having a skeleton selected from phthalocyanine, triarylmethane and pyromethene.
컬러 필터용인, 착색 경화성 조성물.The method according to any one of claims 1, 5 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
Coloring curable composition for a color filter.
상기 착색 경화성 조성물층을 패턴 형상으로 노광하는 공정과,
미노광부를 현상 제거하여 착색 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 패턴 형성 방법.A step of forming a colored curable composition layer on a support using the color-curable composition according to any one of claims 1 to 7, 9 to 12, and 14 to 15,
A step of exposing the colored curable composition layer in a pattern shape,
And removing the unexposed portion by development to form a colored pattern.
An image display apparatus having the color filter according to claim 24.
R1, R5, R6 및 R10은, 각각 독립적으로, 탄소수 1~3의 알킬기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
R1, R5, R6 및 R10은, 아이소프로필기인, 착색 경화성 조성물.The method according to claim 1,
And R 1 , R 5 , R 6 and R 10 are isopropyl groups.
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