CN103176357A - 滤色器用着色组合物以及滤色器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滤色器用着色组合物以及滤色器。本发明可制作使用呈现荧光的色素时的课题即对比度的降低得到改善、具有高光亮度/高对比度的滤色器。本发明的滤色器用着色组合物含有呈现荧光的色素(A)、由通式:P-Lm表示的有机化合物(B)、和粘合剂树脂(C)。通式中,P为有机颜料骨架或氨基苯骨架;L为碱性官能团Lb、酸性官能团La或具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp;m为1~4的整数,其表示官能团数。

Description

滤色器用着色组合物以及滤色器
技术领域
本发明涉及制造在彩色液晶显示装置和彩色摄像管元件等中使用的滤色器时使用的滤色器用着色组合物、以及具备使用该着色组合物形成的滤波器节(filter segment)的滤色器。
背景技术
彩色液晶显示装置是通过控制被2张偏振片夹持的液晶层从第1张偏振片通过的偏振光的状态、并控制从第2张偏振片通过的光量来进行显示的显示装置。作为彩色液晶显示装置,使用扭曲向列(TN)方式的类型成为主流。液晶显示装置通过在2张偏振片之间设置滤色器来使彩色显示成为可能。可彩色显示的液晶显示装置被广泛利用于电视机、电脑显示器中。
作为其它代表性的液晶显示方式,有在单侧基板上设置一对电极并在与基板平行的方向上施加电场的面内切换(IPS)方式、使具有负的介电各向异性的向列型液晶垂直取向的垂直取向(VA)方式、使单轴性的相位差膜的光轴彼此正交来进行光学补偿的光学补偿弯曲(OCB)方式等,并分别被实用化。
一般而言,滤色器由将形成在玻璃等透明基板的表面的由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)滤波器层、或者由分别相当于红色、绿色和蓝色的互补色的青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)滤波器层形成的微细的带(条纹)状的滤波器节(像素)平行或交叉配置而得到的构件构成,或者由将微细的滤波器节以纵横一定的排列配置而得到的构件构成。滤波器节微细至几微米~几百微米,在每个色相中以规定的排列整齐地配置。
在用于彩色液晶显示装置的滤色器上通常通过蒸镀或溅射形成有用于驱动液晶的透明电极,并进一步在其上形成有用于使液晶以一定方向取向的取向膜。为了充分获得这些透明电极和取向膜的性能,该形成工序通常需要在200℃以上、优选在230℃以上的高温下进行。
作为滤色器所要求的品质项目,可列举出光亮度和对比度。在使用无法达成高对比度的滤色器的情况下,由于滤色器打乱了液晶所控制的偏振光的状态,在必须遮蔽光时(OFF状态)漏光或在必须透光时(ON状态)透射光衰减,因而成为模糊的画面。因此,为了实现高品质的液晶显示装置,必须进行高对比度化。
另外,在使用光亮度低的滤色器时,由于光的透射率低,因此成为较暗的画面,为了获得明亮的画面,需要增加作为光源的背光灯的数量。因此,从抑制耗电增大的观点出发,滤色器的高光亮度化成为趋势。此外,由于如上所述彩色液晶显示装置被用于电视、电脑显示器等中,因此对于滤色器,与高光亮度化、高对比度化一起,高可靠性的要求也变高。
在滤色器的制造方法中,有使用染料、成盐染料作为着色剂的染色法、染料分散法、使用颜料作为着色剂的颜料分散法、印刷法、电沉积法等。这些当中,由于染色法和染色分散法的着色剂是染料,因此有耐热性、耐光性稍差的缺点。因此,可以使用耐热性、耐光性优异的颜料作为滤色器的着色剂,并且从形成方法的精度、稳定性出发,使用颜料分散法作为制造方法的情况较多。
颜料分散法是如下方法:在透明树脂中分散作为着色剂的颜料粒子,向其中混合/调合感光剂、添加剂等来进行着色抗蚀剂化,然后通过旋涂机等涂布装置在基板上将该着色抗蚀剂形成涂膜,再利用对准器、步进式曝光机等隔着掩模进行选择性曝光,再通过进行碱显影、热固化处理来形成图案,重复该操作,由此制作滤色器。
一般而言,对颜料粒子进行微细化处理,制作通过使该经微细化的颜料极度接近于一次粒子而得到的颜料分散体,由此能够抑制由颜料引起的光的散射,达成高对比度化。另外,由于还提高了分散体的透明度,因此分散体的分光光谱具有高透射率,实现了高光亮度化。通过将该分散体用于着色抗蚀剂,能够得到具有高对比度、高光亮度的滤色器。
近年来,为了实现用颜料无法达成的高对比度/高光亮度化,染料系的色材受到关注。其中罗丹明色素、曙红色素等呫吨系色素、二苯基甲烷等二芳基甲烷系色素、三苯基甲烷等三芳基甲烷系色素等由于在色彩特性上的优越性而被期待作为达成高光亮度化的材料。
然而,虽然呫吨系色素、三芳基甲烷系色素等染料由于在溶剂中的溶解性高,因此不会产生在仅使用颜料的情况下可见到的散射等,并可期待能够得到对比度高的滤色器,但是由于会呈现荧光(例如参考专利文献6),因此存在对比度变低这样的问题。因此现状是无法实现利用呈现荧光的染料的可兼顾高光亮度和高对比度的滤色器。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平6-75375号公报
专利文献2:日本特开2001-81348号公报
专利文献3:日本特开2005-292305号公报
专利文献4:日本特开2009-265641号公报
专利文献5:日本特开2010-32999号公报
专利文献6:日本特开2005-025175号公报
发明内容
本发明人等为了解决上述各问题反复进行了深入研究,结果发现通过使用呈现荧光的色素(A)和具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)作为滤色器用着色组合物,能够改善对比度降低、实现达成高光亮度/高对比度,并基于该见解完成了本发明。
即,根据本发明的一个方面,可以提供一种滤色器用着色组合物,其特征在于,含有呈现荧光的色素(A)、由通式(1)表示的有机化合物(B)、和粘合剂树脂(C)。
通式(1):
P-Lm
〔在通式(1)中,
P为有机颜料骨架或氨基苯骨架;
L由碱性官能团Lb、酸性官能团La或具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp形成;
m为1~4的整数,其表示官能团数。〕
另外,根据本发明的另一方面,可以提供一种滤色器,其特征在于,在基板上具备由上述滤色器用着色组合物形成的滤波器节。
呈现荧光的色素(A)可以为选自由三苯基甲烷系色素、二苯基甲烷系色素、喹啉系色素、噻嗪系色素、噻唑系色素、呫吨系色素、以及二酮吡咯并吡咯系色素组成的组中的任意一种。
有机颜料骨架可以为选自由酞菁系颜料、苯并咪唑酮系颜料、二噁嗪系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、二蒽醌系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、噻嗪靛蓝系颜料、以及喹酞酮系颜料组成的组中的任意一种。
碱性官能团Lb可具有通式(2)或(5)所示的碱性官能团,酸性官能团La可具有通式(3)或(5)所示的酸性官能团,具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp可具有通式(4)或(5)所示的官能团。
通式(2):
Figure BDA00002248581200041
通式(3):
-X1-GM
通式(4):
Figure BDA00002248581200042
通式(5):
Figure BDA00002248581200043
〔在通式(2)~(4)中,
X1为-SO2-、-CO-、-CH2-、-NH-、-O-、碳数为2~36的链烯基、碳数为1~20的亚烷基、碳数为1~20的亚芳基、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-、-CONHC6H10-、-CONHC6H4CO-、-OCH2CH2-或直接键,
在通式(2)、(4)中,
Y1为-NH-、-O-、或直接键,n为0~10的整数,
在通式(2)中,
R1和R2各自独立地表示氢原子、碳数为1~30的烷基、碳数为2~30的链烯基、或者在末端具有氢原子、-NR4R5或-NR4R5H+U-的碳数为1~30的链烷二基、或R1与R2成为一体而形成的可进一步含有氮、氧、或者硫原子的杂环,
该链烷二基可以用-O-取代所含的-CH2-,U-表示阴离子、卤素离子、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、R6-CO2 -、R7-SO3 -[R6、R7为含有芳香族的1价有机基团],
R3为R1与R2成为了一体时的环取代基,o为其个数,当o为2以上时,R3各自可以具有不同的结构,分别独立地为氢原子、碳数为1~20的烷基、碳数为2~20的链烯基、或碳数为6~20的亚芳基,
在通式(3)中,
G为-COO-、-SO3 -、-PO3 2-、-OPO3 2-、苯甲酸末端(-Ph-COO-)、水杨酸末端(-Ph(OH)-COO-)、苯磺酸末端(-Ph-SO3 -)、苯膦酸末端(-Ph-PO3 2-)中的任意一种,M为含有与G等价的氢阳离子的阳离子(Ph为亚苯基),
在通式(4)中,
R8为氢原子、卤素原子、-NO2、-NH2或-SO3H,
p为1~4的整数,
在通式(5)中,
R9为通式(2)~(4)所示的官能团,
Q1为氢原子、羟基、碳数为1~20的烷氧基、或通式(2)~(4)所示的官能团,
X2为-SO2-、-CO-、-CH2-、-NH-、-O-、碳数为2~36的链烯基、碳数为1~20的亚烷基、碳数为1~20的亚芳基、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-、-CONHC6H10-、-OCH2CH2-、-NHCOCH(COCR10)或直接键,
Y2为-NH-、-NR11-Z-NR12-、-SO2-Z-NR13-、-N=N-或直接键、R11~R13各自独立地表示氢原子、碳数为1~36的烷基、碳数为2~36的链烯基、或苯基,
Z为碳数为1~20的亚烷基、或碳数为1~20的亚芳基,
T各自独立地为氮原子或可具有取代基的碳原子。〕
另外,本发明还涉及上述滤色器用着色组合物,其特征在于,通式(3)的阳离子M为氢离子、碱金属离子、碱土类金属离子、稀土类金属离子、过渡金属离子以及通式(6)所示的阳离子。
通式(6):
Figure BDA00002248581200061
〔在通式(6)中,
R14~R17表示氢原子或碳数为1~30的烷基(但不全为氢原子)。〕
呈现荧光的色素(A)可以为呈现荧光的酸性染料的成盐化合物和/或呈现荧光的酸性染料的磺酰胺化合物。
有机化合物(B)与呈现荧光的色素(A)的重量比(B/A)可以为0.05~2.0。
滤色器用着色组合物可以进一步含有有机颜料(D)。
根据本发明,能够提供可改善在使用呈现荧光的色素时的课题即对比度的降低、从而使制作具有高光亮度/高对比度的滤色器成为可能的着色组合物。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
需要说明的是,在本说明书和权利要求书中,在记为“(甲基)丙烯酰基”、“(甲基)丙烯酸基”、“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酸酯”、或“(甲基)丙烯酰胺”的情况下,只要没有特别说明,则分别表示“丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基”、“丙烯酸基和/或甲基丙烯酸基”、“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”、“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”、或“丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺”。
另外,下文所记载的“C.I.”是指颜料索引(C.I.)。
本发明的一个方式中的滤色器用着色组合物的特征在于,其含有作为着色剂的呈现荧光的色素(A)、具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)、和粘合剂树脂(C)。
《着色剂》
该滤色器用着色组合物含有呈现荧光的色素(A)作为着色剂。优选并用呈现荧光的色素(A)和不发光的有机颜料(D)。
<呈现荧光的色素(A)>
作为呈现荧光的色素(A),只要是发荧光的色素就没有限定。即,只要是呈现荧光的染料或呈现荧光的颜料就可以使用。例如可以使用三苯基甲烷系染料、三苯基甲烷系色淀颜料、二苯基甲烷系染料、二苯基甲烷系色淀颜料、喹啉系染料、喹啉系颜料、噻嗪系染料、噻唑系染料、呫吨系染料、呫吨系色淀颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料等。
在它们当中,优选使用呫吨系染料、作为呫吨系色淀颜料的呫吨系色素、喹啉系染料、作为喹啉系颜料的喹啉系色素、三苯基甲烷系染料、作为三苯基甲烷系色淀颜料的三苯基甲烷系色素、作为二酮吡咯并吡咯系颜料的二酮吡咯并吡咯系色素。
特别是在使用了在可见光区域发荧光的色素的情况下,形成高对比度的滤色器的效果优异。
呈现荧光的色素(A)为染料的形态时,优选为具有油溶性染料、酸性染料、直接染料、碱性染料、媒染染料、酸性媒染染料等各种染料中的任意一种的形态。
另外,作为颜料的形态,可列举出呈现荧光的颜料、将上述染料色淀化而得到的色淀颜料。
色素(A)为染料的情况下,使用油溶性染料、酸性染料、直接染料、碱性染料时色相优异,故优选。
作为油溶性染料,有分类至根据颜料索引的分类的C.I.溶剂中的染料;作为碱性染料,有分类至根据颜料索引的分类的C.I.碱性中的染料;作为酸性染料,有分类至根据颜料索引的分类的C.I.酸性中的染料;作为直接染料,有分类至根据颜料索引的分类的C.I.直接中的染料。在此,直接染料是在结构中具有磺酸基(-SO3H、-SO3Na)的染料,在此,直接染料视为酸性染料。
以下,对优选的呈现荧光的色素(A)进行具体说明。
(呫吨系色素:呫吨系染料、其色淀颜料)
呫吨系色素的情况下,在透射光谱中优选650nm的区域中的透射率为90%以上、600nm的区域中的透射率为75%以上、500~550nm的区域中的透射率为5%以下、400nm的区域中的透射率为70%以上的呫吨系色素。更优选650nm的区域中的透射率为95%以上、600nm的区域中的透射率为80%以上、500~550nm的区域中的透射率为10%以下、400nm的区域中的透射率为75%以上。其中,呫吨系碱性染料和呫吨系酸性染料具有在400~450nm具有高透射率的光谱特性。
另外,呫吨系色素中,罗丹明系色素的显色性、耐性优异,故优选。
(作为呫吨系染料的油溶性染料的形态)
作为呫吨系油溶性染料,具体而言可列举出C.I.溶剂红35、C.I.溶剂红36、C.I.溶剂红42、C.I.溶剂红43、C.I.溶剂红44、C.I.溶剂红45、C.I.溶剂红46、C.I.溶剂红47、C.I.溶剂红48、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红72、C.I.溶剂红73、C.I.溶剂红109、C.I.溶剂红140、C.I.溶剂红141、C.I.溶剂红237、C.I.溶剂红246、C.I.溶剂紫2、C.I.溶剂紫10等。
其中,优选作为显色性高的罗丹明系油溶性染料的C.I.溶剂红35、C.I.溶剂红36、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红109、C.I.溶剂红237、C.I.溶剂红246、C.I.溶剂紫2。
(作为呫吨系染料的酸性染料的形态)
作为呫吨系染料的酸性染料(呫吨系酸性染料),优选使用C.I.酸性红51(赤藓红(食用红色3号))、C.I.酸性红52(酸性罗丹明)、C.I.酸性红87(曙红G(食用红色103号))、C.I.酸性红92(酸性根皮红PB(食用红色104号))、C.I.酸性红289、C.I.酸性红388、玫瑰红B(食用红色5号)、酸性罗丹明G、C.I.酸性紫9。
其中,从耐热性、耐光性的方面出发,更优选使用作为呫吨系酸性染料的C.I.酸性红87、C.I.酸性红92、C.I.酸性红388、或者作为罗丹明系酸性染料的C.I.酸性红52(酸性罗丹明)、C.I.酸性红289、酸性罗丹明G、C.I.酸性紫9。
这其中尤其从显色性、耐热性、耐光性的角度出发,最优选使用作为罗丹明系酸性染料的C.I.酸性红52、C.I.酸性红289。
(作为呫吨系染料的碱性染料的形态)
作为呫吨系碱性染料,可列举出C.I.碱性红1(罗丹明6GCP)、8(罗丹明G)、C.I.碱性紫10(罗丹明B)等。其中从显色性优异的角度出发,优选使用C.I.碱性红1、C.I.碱性紫10。
(作为呫吨系染料的色淀颜料的形态)
作为呫吨系染料的金属色淀颜料,可列举出C.I.颜料红81、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红81:2、C.I.颜料红81:3、C.I.颜料红81:4、C.I.颜料红81:5、C.I.颜料红169、C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫1:1、C.I.颜料紫1:2、C.I.颜料紫2等。
(二苯基以及三苯基甲烷系色素:三苯基甲烷系染料、二苯基甲烷系染料及其色淀颜料)
二苯基以及三苯基甲烷系色素的情况下,蓝系(蓝色)的三芳基甲烷系碱性染料具有在400~440nm下具有高透射率的光谱特性。
(作为二苯基以及三苯基甲烷系染料的酸性染料的形态)
作为二苯基以及三苯基甲烷系染料的酸性染料,优选使用食用蓝色101号(C.I.酸性蓝1)、酸性艳蓝(C.I.酸性蓝3)、色淀蓝I(C.I.酸性蓝5)、色淀蓝II(C.I.酸性蓝7)食用蓝色1号(C.I.酸性蓝9)、C.I.酸性蓝22、C.I.酸性蓝83、C.I.酸性蓝90、C.I.酸性蓝93、C.I.酸性蓝100、C.I.酸性蓝103、C.I.酸性蓝104、C.I.酸性蓝109。
(作为二苯基以及三苯基甲烷系染料的碱性染料的形态)
三苯基甲烷系碱性染料以及二苯基甲烷系碱性染料为通过使相对于中心的碳位于对位的NH2或OH基氧化而形成醌结构从而显色的物质。
它们根据NH2和OH基的数量而分为以下3种型,其中从显示良好的蓝色、红色、绿色的角度出发优选为三氨基三苯基甲烷系的碱性染料的形态。
a)二氨基三苯基甲烷系碱性染料
b)三氨基三苯基甲烷系碱性染料
c)具有OH基的玫红酸系碱性染料
三氨基三苯基甲烷系碱性染料、二氨基三苯基甲烷系碱性染料的色调鲜明,与其他染料相比,日光坚牢性优异,因此优选。另外,优选二苯基萘基甲烷碱性染料和/或三苯基甲烷碱性染料。
具体而言,可列举出C.I.碱性蓝1(碱性菁6G)、C.I.碱性蓝5(碱性菁EX)、C.I.碱性蓝7(维多利亚艳蓝BO)、C.I.碱性蓝25(碱性蓝GO)、C.I.碱性蓝26(维多利亚蓝B conc.)等。
可列举出C.I.碱性绿1(亮绿GX)、C.I.碱性绿4(孔雀绿)等。
可列举出C.I.碱性紫1(甲基紫)、C.I.碱性紫3(水晶紫)、C.I.碱性紫14(碱性品红)等。
(作为二苯基以及三苯基甲烷系染料的色淀颜料的形态)
作为三芳基甲烷系的色淀颜料,具体而言可列举出C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝9、C.I.颜料蓝10、C.I.颜料蓝14、C.I.颜料蓝62、C.I.颜料紫3、C.I.颜料紫27、C.I.颜料紫39等。
以下具体示出进一步优选的颜料。
C.I.颜料蓝1
将C.I.碱性蓝26、C.I.碱性蓝7用磷钨酸/钼酸色淀化而得到的颜料。
C.I.颜料紫3
将C.I.碱性紫1用磷钨酸/钼酸色淀化而得到的颜料。
C.I.颜料紫39
将C.I.碱性紫3(水晶紫)用磷钨酸/钼酸色淀化而得到的颜料。
其中,优选使用C.I.颜料蓝1。
(喹啉系色素:喹啉系染料、喹啉系颜料)
作为喹啉系染料,可列举出以溶剂黄33、溶剂黄98、溶剂黄157、分散黄54、分散黄160、酸性黄3等颜料索引号市售的染料。
作为喹啉系颜料,可列举出C.I.颜料黄138(BASF公司制造的PALIOTOL YELLOW K0961-HD)等。
(噻嗪系染料)
作为噻嗪系染料,可列举出在硫化氢的存在下、在FeCl2下将对苯二胺氧化而得到的劳氏紫、亚甲基蓝、亚甲基绿B、C.I.碱性蓝9、17、24、25、溶剂蓝8、C.I.碱性绿5、C.I.直接红70等。
(噻唑系染料)
作为噻唑系染料,将具有噻唑环的染料作为噻唑系染料,具体而言可列举出C.I.碱性黄1、C.I.碱性紫44、46、C.I.碱性蓝116、C.I.酸性黄186、C.I.直接黄7、8、9、14、17、18、22、28、29、30、54、59、165、C.I.直接橙18、C.I.直接红11等。
(二酮吡咯并吡咯系颜料)
二酮吡咯并吡咯系颜料为下述通式(7)所示结构的红~橙色的颜料。示出下述通式(7)所示的二酮吡咯并吡咯系颜料的具体例子时,可列举出C.I.颜料红254、255、264、272以及C.I.颜料橙71、73、81。
通式(7):
式中,X和Y各自独立地表示CN、C(CH33、CH3、Cl、C6H5、或H。
呈现荧光的色素(A)虽具有良好的光谱特性、显色性优异,但耐光性、耐热性方面存在问题,在用于使用需要高可靠性的滤色器的图像显示装置中时,其特性有时不够充分。
因此,为了改善这些缺点,碱性染料的形态的情况下,优选使用有机酸或高氯酸来成盐而使用。作为有机酸,优选使用有机磺酸、有机羧酸。其中从耐性的方面出发优选使用吐氏酸等萘磺酸、高氯酸。
另外,酸性染料、直接染料的形态的情况下,从耐性的方面出发,优选使用季铵盐化合物、叔胺化合物、仲胺化合物、伯胺化合物等、以及具有这些官能团的树脂成分来成盐而以成盐化合物形式使用,或者磺胺化而以磺酰胺化合物形式使用。
在它们当中,尤其是酸性染料的成盐化合物和/或酸性染料的磺酰胺化合物从耐性、与颜料并用的观点出发是优异的,因而优选,更优选使用作为抗衡离子起作用的抗衡成分即季铵盐化合物将酸性染料成盐而得到的化合物。
以下,对呈现荧光的色素(A)的形态具体地进行详述。
(酸性染料的成盐化合物和/或酸性染料的磺酰胺化合物)
由于通过使用季铵盐化合物、叔胺化合物、仲胺化合物、伯胺化合物等、以及具有这些官能团的树脂成分将酸性染料成盐而形成酸性染料的成盐化合物,或者通过将酸性染料磺胺化而形成磺酰胺化合物,能够赋予高耐热性、耐光性、耐溶剂性,因此优选。
作为伯胺化合物,可列举出甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺(月桂胺)、三月桂胺、十四烷胺(肉豆蔻胺)、十五烷胺、十六烷胺、硬脂酰胺、油胺、椰油烷胺、牛脂烷胺、固化牛脂烷胺、烯丙胺等脂肪族不饱和伯胺、苯胺、苄胺等。
作为仲胺化合物,可列举出二甲胺、二乙胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺、二戊胺、二烯丙胺等脂肪族不饱和仲胺、甲苯胺、乙苯胺、二苄胺、二苯胺、二椰油烷胺、二固化牛脂烷胺、二硬脂酰胺等。
作为叔胺化合物,可列举出三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、二甲苯胺、二乙苯胺、三苄胺等。
呈现荧光的色素(A)特别优选使用季铵盐将酸性染料成盐或者将酸性染料磺胺化来使用。以下对这两种形态进行详述。
[由酸性染料与季铵盐化合物形成的成盐化合物]
从耐热性、耐光性、耐溶剂性的观点出发,呈现荧光的色素(A)最优选以上述由酸性染料与季铵盐化合物形成的成盐化合物形式使用。
·季铵盐化合物
季铵盐化合物为通过具有氨基而使其阳离子部分成为呫吨系酸性染料的抗衡离子的化合物。
成为成盐化合物的抗衡成分的季铵盐化合物的优选形态为呈现无色或者白色的形态。在此,无色或白色是指所谓透明的状态,定义为在可见光区域的400~700nm的全波长区域中的透射率为95%以上、优选为98%以上的状态。即,需要为不会阻碍染料成分的显色、不会引起颜色变化的状态。
季铵盐化合物的成为抗衡离子的阳离子部分的分子量优选为190~900的范围。在此,阳离子部分相当于下述通式(4)中的(NR1R2R3R4+的部分。如果分子量小于190,则耐光性、耐热性降低,进而有在溶剂中的溶解性降低的情况。另外,如果分子量大于900,则由于分子中的显色成分的比例降低,因此有显色性降低、光亮度也降低的情况。阳离子部分的分子量更优选为240~850的范围,特别优选为350~800的范围。
在此,分子量是以结构式为基础进行计算而得到的,将C的原子量记为12,将H的原子量记为1,将N的原子量记为14。
另外,作为季铵盐化合物,还可以使用下述通式(8)所示的化合物。
通式(8):
Figure BDA00002248581200131
[通式(8)中,R101~R104各自独立地表示碳数为1~20的烷基或苄基,R101、R102、R103、或R104中的至少2个以上的C的数量为5~20个。Y表示无机或有机的阴离子。]
通过使R101~R104中的至少2个以上的侧链的C的数量为5~20个,在溶剂中的溶解性变得良好。如果R101~R104中的C的数量小于5的烷基为3个以上,则在溶剂中的溶解性变差,变得易于产生涂膜杂质。另外,如果侧链上存在C的数量超过20的烷基,则有时会损害成盐化合物的显色性。
构成季铵盐化合物的阴离子的Y的成分为无机或有机的阴离子即可,优选为卤素,通常为氯。
作为这样的季铵盐化合物,具体而言优选使用四甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为74)、四乙基氯化铵(阳离子部分的分子量为122)、单硬脂酰基三甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为312)、二硬脂酰基二甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为550)、三硬脂酰基单甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为788)、十六烷基三甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为284)、三辛基甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为368)、二辛基二甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为270)、单月桂基三甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为228)、二月桂基二甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为382)、三月桂基甲基氯化铵(阳离子部分的分子量为536)、三戊基苄基氯化铵(阳离子部分的分子量为318)、三己基苄基氯化铵(阳离子部分的分子量为360)、三辛基苄基氯化铵(阳离子部分的分子量为444)、三月桂基苄基氯化铵(阳离子部分的分子量为612)、苄基二甲基硬脂酰基氯化铵(阳离子部分的分子量为388)、以及苄基二甲基辛基氯化铵(阳离子部分的分子量为248)、或二烷基(烷基为C14~C18)二甲基氯化铵(固化牛脂)(阳离子部分的分子量为438~550)等。
作为产品,可列举出花王公司制造的QUARTAMIN24P、QUARTAMIN86P CONC、QUARTAMIN 60W、QUARTAMIN 86W、QUARTAMIN D86P、SANISOL C、SANISOL B-50等、Lion公司制造的Arquad210-80E、2C-75、2HT-75、2HT FLAKE、2O-75I、2HP-75、或2HP FLAKE等,其中优选QUARTAMIN D86P(二硬脂酰基二甲基氯化铵)、或Arquad 2HT-75(二烷基(烷基为C14~C18)二甲基氯化铵)等。
季铵盐化合物可以为在侧链具有阳离子性基团尤其是氨基、铵基并能够与呫吨系酸性染料反应而使其成盐形成季铵盐结构的树脂的形态。
·成盐化合物的制造方法
酸性染料与季铵盐化合物的成盐化合物可以通过现有已知的方法来制造。日本特开平11-72969号公报等中公开了具体的方法。
举出一个例子:将酸性染料溶解在水中,然后添加季铵盐化合物,在搅拌的同时进行成盐化处理即可。在此,得到酸性染料中的磺酸基(-SO3H)、磺酸钠基(-SO3Na)的部分与季铵盐化合物的铵基(NH4 +)的部分键合而得到的成盐化合物。另外,代替水,甲醇、乙醇也是可在成盐化时使用的溶剂。
作为成盐化合物,特别是通过使用酸性染料的形态的呈现荧光的色素(A)(C.I.酸性红289、C.I.酸性红52等)与成为抗衡离子的阳离子部分的分子量为350~800的季铵盐化合物形成的成盐化合物,可成为溶剂溶解性优异的化合物,在与后述的颜料并用的情况下,可进而成为耐热性、耐光性、耐溶剂性优异的化合物。另外,推测成盐化合物通过与颜料并用而成为良好的物质的原因是由于其在溶剂中溶解、分散的同时吸附于颜料。此时,颜料的一次粒径适宜为20~100nm。
该着色组合物优选为后述的进一步包含蓝色颜料的蓝色着色组合物、进一步包含红色颜料的红色着色组合物、进一步包含黄色颜料的黄色着色组合物或绿色着色组合物的形态。
[酸性染料的磺酰胺化合物]
可优选用于呈现荧光的色素(A)的酸性染料的磺酰胺化合物可以如下来制造:通过常用方法将具有-SO3H、-SO3Na的酸性染料氯化来使-SO3H成为-SO2Cl、并使该化合物与具有-NH2基的胺反应。
另外,作为磺胺化中使用的胺化合物,具体而言,优选使用2-乙基己胺、十二烷胺、3-癸氧基丙胺、3-(2-乙基己氧基)丙胺、3-乙氧基丙胺、环己胺等。
举出一个例子:在得到通过使用3-(2-乙基己氧基)丙胺将C.I.酸性红289改性得到的磺酰胺化合物的情况下,将C.I.酸性红289磺酰氯化,然后使其在二噁烷中与理论当量的3-(2-乙基己氧基)丙胺反应,得到C.I.酸性红289的磺酰胺化合物即可。
另外,在得到通过使用3-(2-乙基己氧基)丙胺将C.I.酸性红52改性得到的磺酰胺化合物的情况下,也将C.I.酸性红52磺酰氯化,然后使其在二噁烷中与理论当量的3-(2-乙基己氧基)丙胺反应,得到C.I.酸性红52的磺酰胺化合物即可。
[由碱性染料与有机酸、无机酸的化合物形成的成盐化合物]
碱性染料更加缺乏耐光性、耐热性,在用于使用需要高可靠性的滤色器的图像显示装置时,其特性并不充分。因此,为了改善这些染料的缺点,优选使用有机酸、无机酸将碱性染料成盐。作为有机酸,优选使用有机磺酸、有机羧酸,尤其优选使用萘磺酸。特别优选吐氏酸。另外,作为无机酸,特别优选使用高氯酸。
<其他着色剂>
该滤色器用着色组合物可以进一步使用有机颜料(D)作为其他着色剂。其他着色剂例如为不发荧光的染料或不发荧光的有机颜料。
在与其他着色剂并用的情况下,由于色相的调节以及耐性的提高而优选使用有机颜料(D)。在将呈现荧光的色素(A)与有机颜料(D)并用的情况下,呈现荧光的色素(A)与有机颜料(D)的使用比例优选呈现荧光的色素(A)相对于100重量份有机颜料(D)为1~80重量份。更优选为5~60重量份。呈现荧光的色素(A)的添加量在该的范围的情况下,能够形成色相以及可再现的色度区域也优异的组合物。
作为并用的颜料,各个各色的滤波器节可使用下述的物质。
(红色滤波器节中使用的颜料)
作为红色滤波器节中使用的红色颜料,可列举出如下所述的红色颜料或红色染料。
作为红色颜料,可使用C.I.颜料红7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、149、166、168、169、176、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、221、242、246、254、255、264、270、272、273、274、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、或287等。其中,优选使用C.I.颜料红177、179、254。
在此,C.I.颜料红254、255也作为上述呈现荧光的色素(A)发挥作用。
为了形成红色滤波器节,可以进一步并用黄色或橙色颜料。作为黄色或橙色颜料,可列举出如下所述的黄色颜料、橙色颜料等。
作为黄色颜料,可使用C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、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、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、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、198、199、213、214、218、219、220、或221等。
作为橙色颜料,可使用C.I.颜料橙38、43、71、或73等。
这些颜料可以单独使用或根据需要以任意的比率将2种以上混合使用。
在将有机颜料(D)与色素(A)并用作为红色滤波器节的着色剂的情况下,从颜色再现区域/耐性等观点出发,有机颜料(D)优选为红色颜料或橙色颜料。该情况下,作为红色颜料或橙色颜料,从光亮度、对比度的观点出发,特别优选C.I.颜料红254、177、242、或C.I.颜料橙38,另外,作为呈现荧光的色素(A),优选使用罗丹明系色素、二酮吡咯并吡咯色素。通过将这些有机颜料(D)与呈现荧光的色素(A)并用,可以提供光亮度/对比度/耐性均优异的红色着色组合物。
(蓝色滤波器节中使用的颜料)
作为蓝色滤波器节中使用的颜料,例如可列举出C.I.颜料蓝1、1:2、1:3、2、2:1、2:2、3、8、9、10、10:1、11、12、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、18、19、22、24、24:1、53、56、56:1、57、58、59、60、61、62、64等蓝色颜料、C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等紫色颜料、以及它们的组合。
在将有机颜料(D)与色素(A)并用作为蓝色滤波器节的着色剂的情况下,从颜色再现区域/耐性等观点出发,有机颜料(D)优选为蓝色颜料。该情况下,作为蓝色颜料,从光亮度、对比度的观点出发,特别优选C.I.颜料蓝15:1、15:6,另外,作为呈现荧光的色素(A),优选使用罗丹明系色素、三苯基甲烷系色素。通过组合这些色素(A),可以提供光亮度/对比度/耐性优异的蓝色着色组合物。
(绿色滤波器节中使用的颜料)
作为绿色滤波器节中使用的颜料,可列举出C.I.颜料绿7、10、36、37、58等绿色颜料。其中,优选使用C.I.颜料绿36、58。
另外,在绿色着色组合物中,可以将C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、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、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、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、198、199、213、214、218、219、220、或221等黄色颜料与色素(A)并用。
在它们当中,优选使用C.I.颜料黄138、150等。
在将有机颜料(D)与色素(A)并用作为绿色滤波器节的着色剂的情况下,从颜色再现区域/耐性等观点出发,有机颜料(D)优选为绿色颜料。该情况下,作为绿色颜料,从光亮度,对比度的观点出发,特别优选C.I.颜料绿36、58,另外,作为呈现荧光的色素(A),优选呈现黄色的染料,特别优选使用喹啉系色素。通过组合这些色素(A),可以提供光亮度/对比度/耐性优异的绿色着色组合物。
在该滤色器用着色组合物中,从得到充分的颜色再现性的观点出发,着色剂浓度相对于全部不挥发成分优选为10~90重量%,更优选为15~85重量%,最优选为20~80重量%。如果着色剂成分的浓度小于10重量%,则有无法得到充分的颜色再现性的情况;如果超过90重量%,则存在粘合剂树脂等着色剂载体的浓度变低、着色组合物的稳定性变差的情况。
(颜料的微细化)
有机颜料(D)优选微细化后使用。对微细化方法没有特别限定,例如可以使用湿式磨碎、干式磨碎、溶解析出法中的任意方法。例如可以进行基于作为湿式磨碎的1种的捏合机法的盐磨处理等来微细化。从在着色剂载体中的分散良好的角度出发,颜料的一次粒径优选为20nm以上。另外,从能够形成对比度高的滤波器节的角度出发,颜料的一次粒径优选为100nm以下。特别优选的范围为25~85nm的范围。此外,颜料的一次粒径通过从利用颜料的TEM(透射型电子显微镜)得到的电子显微镜照片直接测定一次粒子的大小的方法来进行。具体而言,测量各个颜料一次粒子的短轴径和长轴径,将平均值作为该颜料粒子的粒径。
盐磨处理是指下述处理:使用捏合机、双辊磨、三辊磨、球磨机、磨碎机、砂磨机、行星型混合机等间歇式或连续式混炼机将颜料、水溶性无机盐与水溶性有机溶剂的混合物在加热的同时进行机械混炼,然后通过水洗除去水溶性无机盐和水溶性有机溶剂。水溶性无机盐作为破碎助剂发挥作用,在盐磨时利用无机盐的高硬度而将颜料破碎。通过将对颜料进行盐磨处理时的条件最优化,一次粒径非常微细,另外,分布的宽度变窄,能够得到具有窄的粒度分布的颜料。
作为水溶性无机盐,可以使用氯化钠、氯化钡、氯化钾、硫酸钠等,从价格的角度出发优选使用氯化钠(食盐)。从处理效率和生产效率这两方面出发,水溶性无机盐优选相对于100重量份颜料的总重量使用50~2000重量份、最优选使用300~1000重量份。
水溶性有机溶剂为发挥湿润颜料和水溶性无机盐的作用的物质,只要是在水中溶解(混和)并且基本上不会将所使用的无机盐溶解的物质就没有特别限定。其中,由于在盐磨时温度上升,溶剂会成为易蒸发的状态,因此从安全性的角度出发,优选沸点为120℃以上的高沸点溶剂。例如可使用2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(异戊基氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、二乙二醇、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇、三乙二醇单甲基醚、液态的聚乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、液态的聚丙二醇等。水溶性有机溶剂优选相对于100重量份颜料的总重量使用5~1000重量份、最优选使用50~500重量份。
在将颜料进行盐磨处理时,可以根据需要添加树脂。对所使用的树脂的种类没有特别限定,可以使用天然树脂、改性天然树脂、合成树脂、用天然树脂进行改性得到的合成树脂等。所使用的树脂优选在室温下为固体且为水不溶性,并且进一步优选在上述有机溶剂中部分可溶。树脂的用量优选相对于100重量份颜料的总重量为5~200重量份的范围。
在将颜料进行盐磨处理(微细化)时,还优选添加呈现荧光的色素(A)。通过在将颜料微细化时一起添加能够形成良好的着色剂。
《有机化合物(B)》
在使用了染料作为呈现荧光的色素(A)的情况下,相对于使用了现有的颜料的情况,由于由染料的特征、进而染料的高溶解性带来的高透明性而能够得到高光亮度的滤色器,而另一方面会从色素本身产生荧光,存在对比度降低的问题。其主要原因是由于在对比度测定时在漏光中存在荧光,对侧的亮度变高。
本发明人等为了解决由该荧光发光带来的对比度降低的问题进行了研究,结果发现通过并用具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)与呈现荧光的色素(A),能够降低对侧的亮度而不会由色素(A)产生荧光,从而能够实现高对比度化。
在利用了这些物质的情况下抑制荧光的荧光消光效果变得显著的理由尚不确定,但认为:具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及碱性官能团、酸性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)由于与呈现荧光的色素(A)的相容性高因而荧光消光的效率高,另外,由于易与呈现荧光的色素(A)形成电荷转移络合物因而会显著抑制发荧光本身、从而将荧光显著消光。
具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)优选为下述通式(1)所示的化合物。
通式(1):
P-Lm
〔在通式(1)中,
P为有机颜料骨架或氨基苯骨架,
L由碱性官能团Lb、酸性官能团La或具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp构成,
m为1~4的整数,其表示官能团数。〕
作为有机化合物(B)的有机颜料骨架(P),可列举出二酮吡咯并吡咯系颜料、偶氮、双偶氮、多偶氮等偶氮系颜料、氨基蒽醌、二氨基二蒽醌、蒽嘧啶、黄烷士酮、蒽嵌蒽醌、靛蒽醌、皮蒽酮、紫蒽酮等蒽醌系颜料、喹吖啶酮系颜料、紫环酮系颜料、苝系颜料、硫靛系颜料、噻嗪靛蓝系颜料、异吲哚啉系颜料、异吲哚啉酮系颜料、喹酞酮系颜料、士林系颜料、酞菁系颜料、苯并咪唑酮系颜料、二噁嗪系颜料、金属络合物系颜料等有机颜料。
有机化合物(B)可以同时具有有机颜料骨架和氨基苯骨架。
在它们当中,从色相以及对比度的观点出发,优选有机颜料骨架,进一步特别优选为选自由酞菁系颜料、苯并咪唑酮系颜料、二噁嗪系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、二蒽醌系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、以及喹酞酮系颜料组成的组中的任意一种的有机颜料骨架。这是因为具有这些有机颜料骨架的有机化合物(B)由于与呈现荧光的色素(A)的亲和性高而荧光消光效果变大。
在蓝色着色组合物使用它们的情况下,有机颜料骨架特别优选为酞菁系颜料、二噁嗪系颜料的骨架。另外,在红色着色组合物使用它们的情况下,有机颜料骨架特别优选为苯并咪唑酮系颜料、二蒽醌系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料的骨架。另外,由于氨基苯为无色的,因此无论蓝色、红色中的哪一种均可优选使用。
官能团(L)为碱性官能团Lb、酸性官能团La或具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp,优选具有下述通式(2)~(5)所示的结构。这是因为如上述官能团那样地具有一定的位阻部位的官能团不仅荧光消光效果优异,而且还有助于确保色素溶液的粘度稳定性。
碱性官能团Lb例如示于通式(2)或(5),酸性官能团La例如示于通式(3)或(5),具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp例如示于通式(4)或(5)。
作为用于形成通式(2)或(5)所示的取代基的碱性成分,例如可列举出二甲胺、二乙胺、甲基乙胺、N,N-乙基异丙胺、N,N-乙基丙胺、N,N-甲基丁胺、N,N-甲基异丁胺、N,N-丁基乙胺、N,N-叔丁基乙胺、二异丙胺、二丙胺、N,N-仲丁基丙胺、二丁胺、二仲丁胺、二异丁胺、N,N-异丁基-仲丁胺、二戊胺、二异戊胺、二己胺、二环己胺、二(2-乙基己基)胺、二辛胺、N,N-甲基十八烷胺、二癸胺、二烯丙胺、N,N-乙基-1,2-二甲基丙胺、N,N-甲基己胺、二油胺、二硬脂酰胺、N,N-二甲基氨基甲胺、N,N-二甲基氨基乙胺、N,N-二甲基氨基戊胺、N,N-二甲基氨基丁胺、N,N-二乙基氨基乙胺、N,N-二乙基氨基丙胺、N,N-二乙基氨基己胺、N,N-二乙基氨基丁胺、N,N-二乙基氨基戊胺、N,N-二丙基氨基丁胺、N,N-二丁基氨基丙胺、N,N-二丁基氨基乙胺、N,N-二丁基氨基丁胺、N,N-二异丁基氨基戊胺、N,N-甲基月桂基氨基丙胺、N,N-乙基己基氨基乙胺、N,N-二硬脂酰基氨基乙胺、N,N-二油基氨基乙胺、N,N-二硬脂酰基氨基丁胺、哌啶、2-哌可啉、3-哌可啉、4-哌可啉、2,4-二甲基哌啶、2,6-二甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、3-哌啶甲醇、哌可酸、六氢异菸酸、六氢异菸酸甲酯、六氢异菸酸乙酯、2-哌啶乙醇、吡咯烷、3-羟基吡咯烷、N-氨基乙基哌啶、N-氨基乙基-4-哌可啉、N-氨基乙基吗啉、N-氨基丙基哌啶、N-氨基丙基-2-哌可啉、N-氨基丙基-4-哌可啉、N-氨基丙基吗啉、N-甲基哌嗪、N-丁基哌嗪、N-甲基高哌嗪、1-环戊基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、或1-环戊基哌嗪等。
有机化合物(B)能够通过上述的各种合成路线合成。例如可以通过如下反应得到:在有机颜料骨架或氨基苯骨架上导入下述式(11)~(15)所示的取代基,然后使形成通式(2)或(5)所示的取代基的上述胺成分例如N,N-二甲基氨基丙胺、N-甲基哌嗪、二乙胺、或4-[4-羟基-6-[3-(二丁基氨基)丙基氨基]-均三嗪-2-基氨基]苯胺等与上述取代基反应。
式(11):-SO2Cl
式(12):-COCl
式(13):-CH2NHSO2CH2Cl
式(14):-CH2NHCOCH2Cl
式(15):-CH2Cl
式(11)~(15)的取代基与上述胺成分反应时,可以混合存在式(11)~(15)的取代基的一部分水解而将氯取代为羟基的物质。该情况下,式(11)和式(12)分别成为磺酸基和羧酸基,它们均可以直接是游离酸的状态,也可以是与1~3价的金属或上述的单胺形成的盐。
有机化合物(B)中,通式(5)所示的取代基可通过各种合成路线合成。例如可以通过如下反应得到:将氰尿酰氯作为起始原料,使形成通式(2)所示的取代基的胺成分例如N,N-二甲基氨基丙胺或N-甲基哌嗪等与氰尿酰氯中的至少一个氯反应,接着使氰尿酰氯的剩余的氯与各种胺或者醇等反应。
在有机化合物(B)中最优选的形态之一为在有机颜料骨架上具有磺酰胺结构的基团的磺酰胺化合物的形态。
磺酰胺化合物是指在上述的有机化合物(B)的通式(2)或(5)中,例如通式(2)的X1为-SO2-,Y1为直接键,n为0的化合物。
另外,无论磺酰胺的结构如何,荧光消光的特性优异的化合物为具有通式(5)的形态所示的三嗪骨架的三嗪系的化合物。
即,作为有机化合物(B)的碱性骨架,具有三嗪系骨架、磺酰胺的骨架时,荧光消光的特性优异,因此特别优选。
在具有酸性官能团La的酸性衍生物中,作为色素衍生物所具有的酸性基团,可列举出磺酸基、羧酸基、膦酸基等。具有磺酸基的色素衍生物可以通过使硫酸与有机颜料作用来制造。磺酸基可以与锂、钾、钠、钙、镁、锶、铝等1~3价的金属原子、Fe、Co、Ni、Cu等过渡金属、乙胺、丁胺等单烷胺、二甲胺、二乙胺等二烷胺、三甲胺、三乙胺等三烷胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺等有机胺、氨等形成盐。
其中使用过渡金属形成盐时,可见到荧光消光的优异效果,因此优选。
另外,为了使酸性衍生物的抗衡的金属离子为Fe、Co、Ni、Cu等过渡金属离子,可以通过使具有酸性官能团末端的衍生物溶解在氢氧化钠、氨等碱性水溶液、或者甲醇、乙二醇、丙酮、吡啶、DMF、DMSO等有机溶剂中,然后添加当量的各金属盐,加热搅拌,从而以析出物形式获得。
下面示出在颜料骨架上导入酸性基团、利用有机胺成盐的一个例子。在此,举出喹啉系成盐化合物的例子。
制作喹酞酮系黄色颜料C.I.颜料黄138的磺化色素衍生物与二硬脂酰基二甲基氯化铵(QUARTAMIN D86P)(阳离子部分的分子量为550)形成的呫吨系染料,进而将30份喹酞酮系黄色颜料C.I.颜料黄138(BASF公司制造的“PALIOTOL YELLOW K0960-HD”)溶解在300份101%硫酸中,在70℃下搅拌8小时,进行磺化反应。反应的终点设为测定硫酸溶液的光谱时见不到光谱的变化的点。接着,将该反应溶液注入3000份冰水中,将析出的磺化色素衍生物过滤,水洗而得到磺化色素衍生物的浆料。
对所得磺化色素衍生物进行LC-MASS分析。通过HPLC(柱:TOSOH株式会社制造的“ODS-100S”),占面积比80%的主峰的分子量为MW=774(电喷雾方式,负模式),与C.I.颜料黄138的单磺化衍生物的分子量一致。另外,通过1H-NMR鉴定为下述结构的磺化色素衍生物。
Figure BDA00002248581200241
有机化合物(B)可以通过现有公知的方法合成。在日本特开昭63-305173号公报、日本特公昭57-15620号公报、日本特公昭59-40172号公报、日本特公昭63-17102号公报、日本特公平5-9469号公报、日本特开昭49-59136号公报、日本特开昭61-246261号公报等中记载了具体的方法。
另外,作为在有机颜料骨架或氨基苯骨架上导入具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp的方法,可以通过在硫酸中与羟甲基邻苯二甲酰亚胺反应的公知的方法、例如在日本特开昭55-108466号公报中记载的方法来导入。
具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)可以单独使用,也可以组合2种以上使用。
在该着色组合物中,有机化合物(B)的配合量优选相对于呈现荧光的色素(A)的重量比率(B/A)为0.05~2。该重量比率(B/A)小于0.05时,由于荧光的抑制和有机化合物(B)的分散性不充分因而对比度变低;超过2时,会对色彩特性产生影响,成为低光亮度。更优选重量比率(B/A)为0.2~2,最优选重量比率(B/A)为0.5~1.5。
《树脂》
该滤色器用着色组合物的特征在于含有粘合剂树脂(C)。另外,在含有上述主要的粘合剂树脂(C)的基础上还可以含有松香酯等其他树脂作为辅助用的树脂。即,树脂是由主要的粘合剂树脂(C)和作为可选项的辅助树脂形成的。
<粘合剂树脂(C)>
粘合剂树脂(C)为使颜料、色素等着色剂特别是呈现荧光的色素(A)分散的物质,或者使呈现荧光的色素(A)染色、浸透的物质,可列举出热塑性树脂、热固性树脂等。
作为粘合剂树脂(C),优选在可见光区域的400~700nm的全波长区域中光谱透射率优选为80%以上、更优选为95%以上的树脂。另外,在以碱显影型着色抗蚀剂材料的形态使用的情况下,优选使用与含酸性基团的烯键式不饱和单体共聚而得到的碱可溶性乙烯基系树脂。
另外,为了进一步提高光感度,还可以使用具有烯键式不饱和活性双键的能量射线固化性树脂。
为了将由呈现荧光的色素(A)和作为可选项的有机颜料(D)构成的着色剂良好地分散、浸透,粘合剂树脂(C)的重均分子量(Mw)优选为5000~80000的范围,更优选为7000~50000的范围。另外,数均分子量(Mn)优选为2500~40000的范围,Mw/Mn的值优选为10以下。
在此,重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)是使用HLC-8220GPC(TOSOH株式会社制造)作为装置、将2根TSK-GEL SUPER HZM-N连接作为柱使用、并使用THF作为溶剂来测定的聚苯乙烯换算分子量。
在将粘合剂树脂(C)用作后述的滤色器用感光性着色组合物(抗蚀剂材料)的情况下,作为着色剂吸附基团和显影时的碱可溶基团发挥作用的羧基、作为针对着色剂载体和溶剂的亲和性基团发挥作用的脂肪族基团和芳香族基团的平衡对于着色剂的分散性、浸透性、显影性、甚至耐久性是重要的,优选使用酸值为20~300mgKOH/g的树脂。酸值小于20mgKOH/g时,在显影液中的溶解性变差,难以形成微细图案。酸值超过300mgKOH/g时,显影时不会留下微细图案。
考虑到成膜性以及诸耐性,粘合剂树脂(C)优选相对于100重量份着色剂为30重量份以上,由于着色剂成分的浓度高、能够显示良好的色彩特性,因此优选相对于100重量份着色剂以500重量%以下的量使用。
(热塑性树脂)
作为热塑性树脂,例如可列举出丙烯酸树脂、丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯化乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯系树脂、聚酯树脂、乙烯基系树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、纤维素类、聚乙烯(HDPE、LDPE)、聚丁二烯、以及聚酰亚胺树脂等。
作为通过与含酸性基团的烯键式不饱和单体共聚得到的乙烯基系碱可溶性树脂,例如可列举出具有羧基、磺基等酸性基团的树脂。作为碱可溶性树脂,具体而言可列举出具有酸性基团的丙烯酸树脂、α-烯烃/马来酸(酐)共聚物、苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物、乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、或异丁烯/马来酸(酐)共聚物等。其中,选自具有酸性基团的丙烯酸树脂、以及苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物中的至少1种的树脂,尤其是具有酸性基团的丙烯酸树脂由于耐热性、透明性高而优选使用。
作为具有烯键式不饱和双键的活性能量射线固化性树脂,例如可列举出通过以下所示的(i)或(ii)的方法导入烯键式不饱和双键而得到的树脂。
[方法(i)]
作为方法(i),例如有如下方法:使具有烯键式不饱和双键的不饱和一元羧酸的羧基与通过将具有环氧基的烯键式不饱和单体与另外的一种以上的单体共聚而得到的共聚物的侧链环氧基进行加成反应,进而使多元羧酸酐与生成的羟基反应,从而导入烯键式不饱和双键和羧基。
作为具有环氧基的烯键式不饱和单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-环氧丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3,4环氧丁酯、以及(甲基)丙烯酸3,4环氧环己酯,它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。从下一工序的与不饱和一元羧酸的反应性的观点出发,优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
作为不饱和一元羧酸,可列举出(甲基)丙烯酸、巴豆酸、邻、间、对乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸的α位卤代烷基、烷氧基、卤素、硝基、氰基取代物等的单羧酸等,它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
作为多元羧酸酐,可列举出四氢化邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、马来酸酐等,它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。还可以增加羧基数等、根据需要使用偏苯三酸酐等三羧酸酐或者使用均苯四酸二酐等四羧酸二酐将剩余的酸酐基水解等。另外,使用具有烯键式不饱和双键的四氢化邻苯二甲酸酐或马来酸酐作为多元羧酸酐时,能进一步增加烯键式不饱和双键。
作为方法(i)的类似的方法,例如有如下方法;使具有环氧基的烯键式不饱和单体与通过将具有羧基的烯键式不饱和单体与另外的一种以上的单体共聚而得到的共聚物的侧链羧基的一部分进行加成反应,从而导入烯键式不饱和双键和羧基。
[方法(ii)]
作为方法(ii),有如下方法:使具有异氰酸酯基的烯键式不饱和单体的异氰酸酯基与通过使用具有羟基的烯键式不饱和单体来与另外的具有羧基的不饱和一元羧酸的单体或另外的单体共聚而得到的共聚物的侧链羟基反应。
作为具有羟基的烯键式不饱和单体,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-或3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-或3-或4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、或环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类,它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。另外,还可以使用使环氧乙烷、环氧丙烷、和/或环氧丁烷等与上述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯加成聚合而得到的聚醚单(甲基)丙烯酸酯、使(聚)γ-戊内酯、(聚)ε-己内酯、和/或(聚)12-羟基硬脂酸等与上述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯加成而得到的(聚)酯单(甲基)丙烯酸酯。从抑制涂膜杂质的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、或(甲基)丙烯酸甘油酯。
作为具有异氰酸酯基的烯键式不饱和单体,可列举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、或1,1-双〔(甲基)丙烯酰氧基〕乙基异氰酸酯等,但并不限定于这些,也可以将2种以上并用。
(热固性树脂)
作为热固性树脂,例如可列举出环氧树脂、苯基胍胺树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、以及酚醛树脂等。
<其他树脂>
从提高/维持呈现荧光的色素(A)的耐性、提高有机颜料(D)的分散性等目的出发,着色用组合物除了上述的粘合剂树脂(C)外还可以含有松香酯等其他树脂。
松香酯为以松脂来源的松香酸、新松香酸、左旋海松酸、氢化松香酸、海松酸、右旋海松酸等为主要成分的脂松香、妥尔油松香、木松香、歧化松香、氢化松香、部分歧化松香、马来松香及其混合物与多元醇形成的酯(甘油酯、季戊四醇酯、二乙二醇酯等,特别优选季戊四醇酯)。
松香酯可通过以下的方法得到。
通过以精制脂松香、精制木松香、精制聚合松香、精制歧化松香或精制妥尔油松香等精制松香为起始原料用醇进行酯化,可得到松香酯。在该酯化反应中,可以直接采用通常的条件,例如在不活泼性气流下将精制松香与如下所述的醇在通常150~300℃的加热下使其反应,将生成的水除去至体系外,由此进行即可。
作为酯化所使用的醇成分没有特别限制,例如可列举出正辛醇、2-乙基己醇、癸醇或者月桂醇这样的一元醇;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、新戊二醇或者环己烷二甲醇等二元醇;甘油、三羟甲基乙烷或者三羟甲基丙烷等三元醇;季戊四醇或者二甘油等四元醇。其中优选使用三元、四元的多元醇。它们可以单独使用一种也可以组合两种以上使用。
另外,根据需要还可以使用酯化催化剂或抗氧化剂。作为酯化催化剂,例如可列举出乙酸或者对甲苯磺酸等酸催化剂、氢氧化钙等碱金属的氢氧化物、氧化钙或者氧化镁等金属氧化物等。
作为以具体的市售产品使用的松香酯,可列举出以下的产品。
作为松香酯,可列举出荒川化学工业株式会社制造的PENSELA、AZ、ESTER GUM AAG、AAL、A、AAV、105、HS、AT等、Harima化成公司制造的NEOTALL G2、101K、NT-15、125HK、HARIESTER TF、NL、S、P、C、DS-70L、DS-90、DS-130等。
另外,作为聚合松香酯,可列举出荒川化学工业株式会社制造的PENSEL D-125、D-135、D-160等、Harima化成公司制造的HARIESTER KT-2等。
另外,作为歧化松香酯,可列举出荒川化学工业株式会社制造的SUPERESTERA-75、A-100、A-115、-125、T-125等。
另外,作为松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂,可列举出荒川化学工业株式会社制造的MALKYD NO.1、2、5、6、8、30A、31、32、33、34、3002等、Harima化成公司制造的HARIMACK T-80、R-100、M-453、M-130A、135GN、145P、R-120AH等。
另外,作为氢化松香酯,可列举出荒川化学工业株式会社制造的ESTERGUM H、HP、HD等。
其中,优选使用聚合松香酯、歧化松香酯、松香改性马来酸树脂(包括松香改性富马酸树脂)。
松香酯的酸值优选为100mgKOH/g以下。更优选为40mgKOH/g以下。特别优选的范围为5~40mgKOH/g的范围,只要在该范围,就能有效地实现呫吨系色素(A)的性能维持。
另外,在考虑到与粘合剂树脂(C)的相容性、存储稳定性、生产率的情况下,松香酯基于环球法的软化点优选在70~150℃的范围。如果其软化点低于70℃,则存储稳定性降低、着色组合物变得易聚集;另外,如果超过150℃,则有滤波器节的密合性降低的情况。
松香酯的添加量优选相对于100重量份粘合剂树脂(C)为0.3~5重量份。如果松香酯的添加量少于0.3重量份,则变得难以获得效果;另外,如果多于5重量份,则有阻碍粘合剂树脂(C)的性能的情况。
《有机溶剂》
为了使得将作为着色剂成分的呈现荧光的色素(A)、进而有机颜料(D)等充分地分散、浸透在粘合剂树脂(C)等着色剂载体中,并且使以干燥膜厚达到0.2~5μm的方式涂布在玻璃基板等基板上来形成滤波器节变得容易,该着色组合物中可以含有有机溶剂。
作为溶剂,例如可列举出苄醇、1,2,3-三氯丙烷、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,4-二噁烷、2-庚酮、2-甲基-1,3-丙二醇、3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮、3,3,5-三甲基环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、乙酸3-甲氧基-3-甲基丁酯、3-甲氧基丁醇、乙酸3-甲氧基丁酯、4-庚酮、间二甲苯、间二乙苯、间二氯苯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、正丁醇、正丁苯、正丙基乙酸酯、邻二甲苯、邻氯甲苯、邻二乙苯、邻二氯苯、对氯甲苯、对二乙苯、仲丁苯、叔丁苯、γ-丁内酯、异丁醇、异佛尔酮、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单叔丁基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚、乙二醇单己基醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、二异丁基酮、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚、环己醇、乙酸环己醇酯、环己酮、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单甲基醚、双丙酮醇、三醋精、三丙二醇单丁基醚、三丙二醇单甲基醚、丙二醇二乙酸酯、丙二醇苯基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚丙酸酯、苄醇、甲基异丁基酮、甲基环己醇、乙酸正戊酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、二盐基酸酯、乳酸丁酯等。
其中,从呈现荧光的色素(A)、进而有机颜料(D)的分散性、溶解性、浸透性良好的角度出发,优选使用丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯等乙酸二醇酯类、苄醇等芳香族醇类或环己酮等酮类等。其中优选使用作为乙酸二醇酯类、酮类的丙二醇单甲基醚乙酸酯、环己酮。
有机溶剂可以单独使用一种或者混合两种以上使用。另外,从能够将着色组合物调节至适当的粘度、形成作为目标的均匀膜厚的滤波器节的角度出发,溶剂优选相对于100重量%着色剂成分的总重量以800~4000重量%的量使用。
《光聚合性单体》
该着色组合物中可以进一步添加光聚合性单体。作为优选的光聚合性单体,可列举出通过紫外线或热等固化而生成透明树脂的单体或者寡聚物。
作为通过紫外线或热等固化而生成透明树脂的单体、寡聚物,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、酯丙烯酸酯、羟甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯等各种丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、羟乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈等,但并不限定于这些。
这些光聚合性化合物可以单独使用一种也可以根据需要以任意的比率混合两种以上使用。
光聚合性单体的配合量优选相对于100重量份着色剂为5~400重量份,从光固化性以及显影性的观点出发更优选为10~300重量份。
《光聚合引发剂》
为了使该组合物在紫外线照射下固化、并通过光刻法形成滤波器节,该着色组合物中可以添加光聚合引发剂从而以溶剂显影型或者碱显影型感光性着色组合物的形态制备。
作为光聚合引发剂,可使用4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、或2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物;苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、或苯偶酰二甲基缩酮等苯偶姻系化合物;二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸基化二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、或3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮等二苯甲酮系化合物;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、或2,4-二乙基噻吨酮等噻吨酮系化合物;2,4,6-三氯-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-胡椒基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-均三嗪、2-(萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、或2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系化合物;1,2-辛二酮,1-〔4-(苯基硫代)-,2-(O-苯甲酰肟)〕、或O-(乙酰基)-N-(1-苯基-2-氧杂-2-(4’-甲氧基-萘基)亚乙基)羟胺等肟酯系化合物;双(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、或2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦等膦系化合物;9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌等醌系化合物;硼酸酯系化合物;咔唑系化合物;咪唑系化合物;或者二茂钛系化合物等。
这些光聚合引发剂可以单独使用一种也可以根据需要以任意的比率混合两种以上使用。
光聚合引发剂的含量优选相对于100重量份着色剂为2~200重量份,从光固化性以及显影性的观点出发更优选为3~150重量份。
《增感剂》
该着色组合物中可以进一步含有增感剂。
作为增感剂,可列举出以查耳酮衍生物、二亚苄基丙酮等为代表的不饱和酮类、以苯偶酰、樟脑醌等为代表的1,2-二酮衍生物、苯偶姻衍生物、芴衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、呫吨衍生物、噻吨衍生物、呫吨酮衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、香豆素酮衍生物、菁衍生物、份菁衍生物、氧杂菁(oxonol)衍生物等多次甲基色素、吖啶衍生物、吖嗪衍生物、噻嗪衍生物、噁嗪衍生物、吲哚啉衍生物、甘菊环衍生物、甘菊环鎓(azulenium)衍生物、方酸内鎓(squarylium)衍生物、卟啉衍生物、四苯基卟啉衍生物、三芳基甲烷衍生物、四苯并卟啉衍生物、四吡嗪并紫菜嗪(tetrapyrazinoporphyrazine)衍生物、酞菁衍生物、四氮杂紫菜嗪衍生物、四喹喔啉并紫菜嗪衍生物、萘酞菁衍生物、亚酞菁衍生物、吡喃鎓(pyrylium)衍生物、噻喃鎓(thiopyrulium)衍生物、四叶萝芙灵(tetraphylline)衍生物、轮烯衍生物、螺吡喃衍生物、螺噁嗪衍生物、硫代螺吡喃衍生物、金属芳烃络合物、有机钌络合物、或米蚩酮衍生物、α-酰氧基酯、酰基氧化膦、乙醛酸甲基苯酯、苯偶酰、9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4’-二乙基异酞酚酮(4,4’-diethyl isophthalophenone)、3,3’或4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮等。
这些增感剂可以单独使用一种也可以根据需要以任意的比率混合两种以上使用。
进一步具体而言,可列举出大河原信等编著的《色素ハンドブツク》(1986年、講談社)、大河原信等编著的《機能性色素の化学》(1981年、シ一ェムシ一)、池森忠三朗等编著的《特殊機能材料》(1986年、シ一ェムシ一)中记载的增感剂,但并不限定于这些。另外,可以含有其他对从紫外到近红外区域的光显示吸收的增感剂。
增感剂的含量优选相对于着色组合物中所含的光聚合引发剂100重量份为3~60重量份,从光固化性、显影性的观点出发更优选为5~50重量份。
《多官能硫醇》
该滤色器用着色组合物可以含有作为链转移剂发挥作用的多官能硫醇。
多官能硫醇只要是具有2个以上硫醇基的化合物即可,例如可列举出己烷二硫醇、癸烷二硫醇、1,4-丁二醇双巯基丙酸酯、1,4-丁二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双巯基乙酸酯、乙二醇双巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯、季戊四醇四巯基丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、1,4-二甲基巯基苯、2,4,6-三巯基-均三嗪、2-(N,N-二丁基氨基)-4,6-二巯基-均三嗪等。
这些多官能硫醇可以单独使用一种也可以根据需要以任意的比率混合两种以上使用。
多官能硫醇的含量优选以滤色器用着色组合物的总固体成分的重量为基准(100重量%)为0.1~30重量%,更优选为1~20重量%。多官能硫醇的含量小于0.1重量%时,多官能硫醇的添加效果不充分;超过30重量%时,感度过高反而分辨率降低。
《抗氧化剂》
该滤色器用着色组合物可以含有抗氧化剂。抗氧化剂由于能防止滤色器用着色组合物所含的光聚合引发剂或热固性化合物因热固化或ITO退火时的热工序而氧化黄变,因此能够提高涂膜的透射率。因此,通过含有抗氧化剂,能够防止由加热工序时的氧化引起的黄变,得到高的涂膜透射率。
“抗氧化剂”只要是具有紫外线吸收功能、自由基补足功能、或过氧化物分解功能的化合物即可,具体而言,作为抗氧化剂,可列举出受阻酚系、受阻胺系、磷系、硫系、苯并三唑系、二苯甲酮系、羟胺系、水杨酸酯系、以及三嗪系的化合物,可以使用公知的紫外线吸收剂、抗氧化剂等。
在这些抗氧化剂中,从兼顾涂膜的透射率和感度的观点出发,作为优选的物质,可列举出受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、磷系抗氧化剂或硫系抗氧化剂。另外,更优选受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、或磷系抗氧化剂。
这些抗氧化剂可以单独使用一种也可以根据需要以任意的比率混合两种以上使用。
抗氧化剂的含量以滤色器用着色组合物的固体成分重量为基准(100重量%)为0.5~5.0重量%的情况下,光亮度、感度良好,因此更优选。
《流平剂》
该着色组合物中为了使在透明基板上的组合物的流平性良好,优选添加流平剂。作为流平剂,优选在主链上具有聚醚结构或聚酯结构的二甲基硅氧烷。作为在主链上具有聚醚结构的二甲基硅氧烷的具体例子,可列举出Toray Dow Corning公司制造的FZ-2122、BYK制造的BYK-333等。作为在主链上具有聚酯结构的二甲基硅氧烷的具体例子,可列举出BYK制造的BYK-310、BYK-370等。可以将在主链上具有聚醚结构的二甲基硅氧烷与在主链上具有聚酯结构的二甲基硅氧烷并用。流平剂的含量通常优选以着色组合物的总重量为基准(100重量%)使用0.003~0.5重量%。
作为流平剂特别优选的物质,下述物质是有用的:属于在分子内具有疎水基团和亲水基团的所谓表面活性剂的一种,虽然具有亲水基团但在水中的溶解性小,在添加到着色组合物中的情况下具有其表面张力降低能低这样的特征,此外尽管表面张力降低能低但与玻璃板的润湿性良好;可优选使用在不会出现由起泡带来的涂膜的缺陷的添加量下能够充分抑制带电性的物质。作为具有这样的优选的特性的流平剂,可优选使用具有聚环氧烷单元的二甲基聚硅氧烷。作为聚环氧烷单元,有聚环氧乙烷单元、聚环氧丙烷单元,二甲基聚硅氧烷可以同时具有聚环氧乙烷单元和聚环氧丙烷单元。
另外,聚环氧烷单元与二甲基聚硅氧烷键合的形态可以为聚环氧烷单元键合在二甲基聚硅氧烷的重复单元中的悬挂(pendant)型、键合于二甲基聚硅氧烷的末端的末端改性型、与二甲基聚硅氧烷相互反复键合的直链状的嵌段共聚物型中的任意一种。关于具有聚环氧烷单元的二甲基聚硅氧烷,可列举出由Toray Dow Corning株式会社市售的例如FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207,但并不限定于这些。
在流平剂中还可以辅助性地添加阴离子性、阳离子性、非离子性、或两性的表面活性剂。表面活性剂可以混合2种以上使用。
作为在流平剂中辅助性添加的阴离子性表面活性剂,可列举出聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等。
作为在流平剂中辅助性添加的阳离子性表面活性剂,可列举出烷基季铵盐或它们的环氧乙烷加成物。作为在流平剂中辅助性添加的非离子性表面活性剂,可列举出聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酯、聚乙二醇单月桂酸酯等;烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂,以及氟系或有机硅系的表面活性剂。
《固化剂、固化促进剂》
另外,该着色组合物中为了辅助热固性树脂的固化,根据需要可以含有固化剂、固化促进剂等。作为固化剂,苯酚系树脂、胺系固化剂、酸酐、活性酯、羧酸系化合物、磺酸系化合物等是有效的,但并不特别限定于这些,只要是可与热固性树脂反应的物质,则可以使用任意的固化剂。它们可以单独使用1种也可以并用2种以上。作为上述固化促进剂的含量,优选相对于热固性树脂总量为0.01~15重量%。
(其他添加剂成分)
该着色组合物中为了使组合物的经时粘度稳定化而可以含有存储稳定剂。另外,为了提高与透明基板的密合性而可以含有硅烷偶联剂等密合提高剂。
作为存储稳定剂,例如可列举出苄基三甲基氯化物、二乙基羟胺等氯化季铵、乳酸、草酸等有机酸以及其甲基醚、叔丁基焦儿茶酚、四乙基膦、四苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。存储稳定剂可以以着色组合物中的着色剂成分为基准(100重量%)以0.1~10重量%的量使用。
作为密合提高剂,可列举出乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯基硅烷类、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧硅烷类、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类等硅烷偶联剂。密合提高剂可以以着色组合物中的着色剂成分的总量为基准(100重量%)以0.01~10重量%、优选以0.05~5重量%的量使用。
《着色组合物的制造方法》
该滤色器用着色组合物可以通过使用捏合机、双辊磨、三辊磨、球磨机、台式砂磨机、立式砂磨机、环型珠磨机、或磨碎机等各种分散设备将呈现荧光的色素(A)在由粘合剂树脂(C)和/或有机溶剂构成的着色剂载体中优选与分散助剂一起微细地分散来制造。另外,在着色剂的溶解性高的情况下,具体而言为所使用的溶剂中的溶解性高、通过搅拌会溶解、不会确认到杂质的状态,则不需要如上所述微细地分散来制造。
另外,在含有有机颜料(D)作为着色剂的情况下,可以将呈现荧光的色素(A)与有机颜料(D)、其他着色剂等一起混合、分散,或者也可以将各自分别溶解或者分散到着色剂载体中然后混合来制造。
在用作滤色器用感光性着色组合物(抗蚀剂材料)的情况下,可以制成溶剂显影型或者碱显影型着色组合物。溶剂显影型或者碱显影型着色组合物可以将含有上述呈现荧光的色素(A)的树脂溶液、光聚合性单体和/或光聚合引发剂、以及根据需要的溶剂、分散助剂和添加剂等混合来制备。有机化合物(B)可以在制备着色组合物的阶段添加,也可以在制备着色组合物后再添加,能够获得同样的效果。
(分散助剂)
在将着色剂分散到着色剂载体中时,可以适当地使用树脂型分散剂、表面活性剂等分散助剂。分散助剂由于着色剂的分散优异、防止分散后的着色剂的再聚集的效果强,因此在使用将着色剂使用分散助剂分散到着色剂载体中而成的着色组合物的情况下,可得到光谱透射率高的滤色器。
[树脂型分散剂]
树脂型分散剂有具有吸附于着色剂的性质的颜料亲和性部位、和与着色剂载体具有相容性的部位,是发挥吸附于着色剂从而使在着色剂载体中的分散稳定化的作用的物质。作为树脂型分散剂,具体而言可使用聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸(部分)胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、含羟基的聚羧酸酯、或它们的改性物、通过聚(低级亚烷基亚胺)与具有游离的羧基的聚酯反应形成的酰胺及其盐等油性分散剂、(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性树脂、水溶性高分子化合物、聚酯系、改性聚丙烯酸酯系、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、磷酸酯系等,它们可以单独使用也可以混合两种以上使用,但并不限定于这些。
作为市售的树脂型分散剂,可列举出BYK Japan制造的Disperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2009、2010、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2163、2164或Anti-Terra-U、203、204、或BYK-P104、P104S、220S、6919、21116、21324或Lactimon、Lactimon-WS或Bykumen等,日本Lubrizol公司制造的SOLSPERSE-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、56000、76500等,Ciba Japan公司制造的EFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503、等,Ajinomoto Fine-Techno公司制造的AJISPER PA111、PB711、PB821、PB822、PB824等。
[表面活性剂]
作为表面活性剂,可列举出月桂基硫酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、硬脂酸钠、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等阴离子性表面活性剂;聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酯、聚乙二醇单月桂酸酯等非离子性表面活性剂;烷基季铵盐或其环氧乙烷加成物等阳离子性表面活性剂;烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂,它们可以单独使用也可以混合混合两种以上使用,但并不限定于这些。
在添加树脂型分散剂、表面活性剂的情况下,优选相对于100重量份着色剂为0.1~55重量份,进一步优选为0.1~45重量份。树脂型分散剂、表面活性剂的配合量小于0.1重量份时,难以获得添加的效果;配合量多于55重量份时,有时会由于过剩的分散剂而对分散产生影响。
《粗大粒子的除去》
该滤色器用着色组合物优选通过离心分离、烧结滤器、膜滤器等设备将5μm以上的粗大粒子、优选1μm以上的粗大粒子、进一步优选0.5μm以上的粗大粒子以及混入的灰尘除去。如此,滤色器用着色组合物优选基本上不含0.5μm以上的粒子。更优选全部粒子基本上为0.3μm以下。另外,在此,使用使用了动态光散射法的粒度分布测定装置“Nano-S(Sysmex株式会社)”进行测定。
《滤色器》
本实施方式中的滤色器具备至少1个红色滤波器节、至少1个绿色滤波器节、以及至少1个蓝色滤波器节,上述至少1个滤波器节使用该滤色器用着色组合物形成。其中优选红色滤波器节、蓝色滤波器节使用上述的着色组合物形成。
《滤色器的制造方法》
该滤色器可以通过印刷法或光刻法制造。
通过印刷法形成滤波器节由于仅仅通过反复进行作为印刷油墨制备的蓝色着色组合物的印刷和干燥就能够形成图案,因此作为滤色器的制造法成本低且量产性优异。此外,由于印刷技术的发展,能够进行具有高尺寸精度和平滑度的微细图案的印刷。为了进行印刷,优选选择在印刷的版上或者在橡皮布上油墨不会干燥、固化的组成。另外,在印刷机上的油墨的流动性的控制也重要,还可以利用分散剂或体质颜料来进行油墨粘度的调节。
在通过光刻法形成滤波器节的情况下,通过喷涂法、旋涂法、狭缝涂布法或辊涂法等涂布方法将含有作为上述溶剂显影型或者碱显影型着色抗蚀剂制备的蓝色着色组合物的感光性着色组合物涂布在透明基板上使得干燥膜厚为0.2~5μm。根据需要对干燥了的膜通过以与该膜接触或者非接触状态设置的具有规定图案的掩模进行紫外线曝光。其后,通过在溶剂或碱性显影液中浸渍或者通过喷雾等来将显影液喷雾以除去未固化部从而形成期望的图案,然后可以对其他颜色重复同样的操作来制造滤色器。此外,为了促进着色抗蚀剂材料的聚合,也可以根据需要实施加热。通过光刻法,可以制造比上述印刷法精度高的滤色器。
在显影时,作为碱性显影液可使用碳酸钠、氢氧化钠等的水溶液,也可以使用二甲基苄胺、三乙醇胺等有机碱。另外,在显影液中还可以添加消泡剂、表面活性剂。
此外,为了提高紫外线曝光感度,可以在将上述着色抗蚀剂材料涂布干燥后,将水溶性或者碱性水溶性树脂例如聚乙烯醇、水溶性丙烯酸树脂等涂布干燥以形成防止由氧导致的阻碍聚合的膜,然后进行紫外线曝光。
该滤色器除了上述方法之外,还可以通过电沉积法、转印法等制造,该滤色器用着色组合物可用于任意一种方法。此外,电沉积法为利用形成在基板上的透明导电膜、通过胶体粒子的电泳在透明导电膜上电沉积形成各色滤波器节从而制造滤色器的方法。另外,转印法为在剥离性的转印基础片的表面预先形成滤波器节然后将该滤波器节转印至期望的基板上的方法。
在透明基板或者反射基板上形成各色滤波器节之前,可以预先形成黑色矩阵。作为黑色矩阵,可以使用铬或铬/氧化铬的多层膜、氮化钛等的无机膜或分散有遮光剂的树脂膜,但不限定于这些。另外,也可以在上述的透明基板或者反射基板上预先形成薄膜晶体管(TFT),其后形成各色滤波器节。另外,可以在该滤色器上根据需要形成外敷膜或透明导电膜等。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于此。此外,实施例中,“份”和“%”分别表示“重量份”和“重量%”。
另外,树脂的重均分子量(Mw)以及涂膜的对比度的测定方法如下所述。
(树脂的重均分子量(Mw))
树脂的重均分子量(Mw)是使用HLC-8220GPC(TOSOH株式会社制造)作为装置、将2根TSK-GEL SUPER HZM-N连接使用作为柱、并使用THF作为溶剂而测得的聚苯乙烯换算分子量。
(对比度的测定法)
由液晶显示器用背光灯单元发出的光从偏振片通过而成为偏振光,并从涂布在玻璃基板上的着色组合物的干燥涂膜通过而到达偏振片。如果偏振片与偏振片的偏振面平行,则光会透过偏振片,而在偏振片与偏振面垂直的情况下,光会被偏振片遮蔽。然而,借助偏振片而成为偏振光的光在从着色组合物的干燥涂膜通过时,会产生由颜料粒子导致的散射等,一旦在部分偏振面产生偏移,则在偏振片平行时从偏振片透过的光量减少,在偏振片垂直时一部分光会透过偏振片。测定该透射光作为偏振片上的亮度,算出偏振片平行时的亮度与垂直时的亮度的比(对比度)。
(对比度)=(平行时的亮度)/(垂直时的亮度)
因此,由于一旦因涂膜中的颜料而产生散射,则平行时的亮度会降低并且垂直时的亮度增加,因此对比度变低。
此外,作为亮度计使用色彩亮度计(TOPCON公司制造的“BM-5A”),作为偏振片使用偏振片(日东电工株式会社制造的“NPF-G1220DUN”)。另外,在测定时,为了遮蔽不要的光,使测定部分对准开有1cm见方的孔的黑色掩模。
首先,对实施例和比较例中使用的粘合剂树脂(C)溶液的制造方法、树脂型分散剂溶液的制备方法、呈现荧光的色素(A)及其制造方法、由通式(1)表示的有机化合物(B)、颜料分散体的制造方法、以及感光性着色组合物的制造方法进行说明。
<粘合剂树脂(C)溶液的制造方法>
(丙烯酸树脂溶液的制备)
在反应容器中加入800份环己酮,在向容器中注入氮气的同时加热至100℃,在同一温度下,用1小时滴加80.0份苯乙烯、40.0份甲基丙烯酸、85.0份甲基丙烯酸甲酯、95.0份甲基丙烯酸正丁酯、以及10.0份偶氮二异丁腈的混合物来进行聚合反应。
滴加后,进一步在100℃下使其反应3小时,其后,添加将2.0份偶氮二异丁腈溶解在50份环己酮中得到的溶液,此外,在100℃下继续反应1小时,得到重均分子量为约30000、酸值为87mgKOH/g的丙烯酸树脂的环己酮溶液。
在冷却至室温后,取约2g树脂溶液作为样品在180℃下加热干燥20分钟以测定不挥发成分,在前面合成的树脂溶液中添加乙二醇单甲基醚乙酸酯以使得不挥发成分为20重量%,从而制备丙烯酸树脂溶液。
<树脂型分散剂溶液的制备方法>
使用作为市售的树脂型分散剂即BASF公司制造的EFKA4300和乙二醇单甲基醚乙酸酯来制备成为不挥发成分为40重量%的溶液,作为树脂型分散剂溶液使用。
<呈现荧光的色素(A)的制造方法>
(呫吨系染料(A-1);罗丹明系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.酸性红52与二烷基(烷基为C14~C18)二甲基氯化铵(Arquad 2HT-75)(阳离子部分的分子量为438~550)形成的呫吨系染料(A-1)。
使C.I.酸性红溶解在7~15摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,加热至70~90℃,然后逐次少量滴加Arquad 2HT-75。另外,也可以将Arquad 2HT-75溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加Arquad 2HT-75后,在70~90℃下搅拌60分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤,水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到作为C.I.酸性红52与二烷基(烷基为C14~C18)二甲基氯化铵的成盐化合物的呫吨系染料(A-1)。
(呫吨系染料(A-2);罗丹明系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.酸性红52与二硬脂酰基二甲基氯化铵(QUARTAMIN D86P)(阳离子部分的分子量为550)形成的呫吨系染料(A-2)。
使C.I.酸性红52溶解在7~15摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,加热至70~90℃,然后逐次少量滴加QUARTAMIN D86P。另外,也可以将QUARTAMIN D86P溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加QUARTAMIN D86P后,在70~90℃下搅拌60分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤,水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到作为C.I.酸性红52与二硬脂酰基二甲基氯化铵的成盐化合物的呫吨系染料(A-2)。
(呫吨系染料(A-3);罗丹明系磺酰胺化合物)
基于日本特开平6-194828号公报的记载,通过常用方法将C.I.酸性红52磺酰氯化后,使其在二噁烷中与理论当量的2-乙基己胺反应而得到作为C.I.酸性红52的磺酰胺化合物的呫吨系染料(A-3)。
(呫吨系染料(A-4);罗丹明系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.碱性红1与2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)(分子量为223)形成的呫吨系染料(A-4)。
使2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)(分子量为223)溶解在9摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,得到它的钠盐。将该2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)钠盐水溶液加热至85℃,然后逐次少量滴加罗丹明6GCP染料(C.I.碱性红1)。另外,也可以将罗丹明6GCP染料溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加罗丹明6GCP染料后,在85℃下搅拌55分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤并水洗。水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到罗丹明6GCP染料与2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)的成盐化合物、罗丹明系成盐化合物(A-4)。
(三苯基甲烷系染料(A-5);三苯基甲烷系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.碱性蓝7与2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)(分子量为223)形成的三苯基甲烷系染料(A-5)。
使2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)(分子量为223)溶解在9摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,得到它的钠盐。将该2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)(分子量为223)钠盐水溶液加热至85℃,然后逐次少量滴加维多利亚艳蓝染料(C.I.碱性蓝7)。另外,也可以将维多利亚艳蓝染料溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加维多利亚艳蓝染料后,在85℃下搅拌55分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤并水洗。水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到维多利亚艳蓝染料与2-氨基-1-萘磺酸(吐氏酸)的成盐化合物、三芳基甲烷系成盐化合物(A-5)。
(三苯基甲烷系染料(A-6);三苯基甲烷系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.碱性蓝7与高氯酸(分子量为100.5)形成的三苯基甲烷系染料(A-6)。
使高氯酸(分子量为100.5)溶解在9摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,得到它的钠盐。将该高氯酸钠盐水溶液加热至85℃,然后逐次少量滴加维多利亚艳蓝染料(C.I.碱性蓝7)。另外,也可以将维多利亚艳蓝染料溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加维多利亚艳蓝染料后,在85℃下搅拌55分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤并水洗。水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到维多利亚艳蓝染料与高氯酸的成盐化合物、三芳基甲烷系成盐化合物(A-6)。
(喹啉系染料(A-7))
用以下的方法得到喹啉系染料(A-7)。
[喹啉系染料(A-7)的制造方法]
Figure BDA00002248581200441
将2.3份6-异丙基-2-甲基喹啉与2.5份萘二羧酸酐、30份苯甲酸混合,在200℃下搅拌7小时。放冷后,加入100份甲醇,搅拌1小时。接着,通过抽滤收集析出的固体。进而将固体投入200份甲醇中,搅拌1小时,然后通过抽滤收集固体。用真空干燥机(40℃)干燥一晩,得到3.1份的产物。收率为67%。产物用质量分析装置(TOF-MS:Bruker Daltonics公司制造的autoflexII)进行了化合物的鉴定。确认为m/z=366(分子量为365.4)的目标物。
(喹啉系颜料(A-8))
使用C.I.颜料黄138(BASF公司制造的PALIOTOL YELLOWK0961-HD)作为喹啉系颜料。
(苯基甲烷系染料(A-9);三苯基甲烷染料成盐化合物)
使用通过以下的方法得到的三苯基甲烷成盐化合物作为(A-9)。
通过文献BIOS1157、53中公开的方法,使106g(1mol)苯甲醛与508g(2mol)N-苄基N-丁基-间甲苯胺缩合、磺化,导入三磺酸基,通过二氧化锰(MnO2)将其氧化,然后与137g(1mol)对氨基苯乙醚反应,得到500g阴离子成分。
将其中的91g(0.1mol)溶解在水温为60℃的水中,得到3%的水溶液。将其调节至pH为7并过滤。在搅拌该滤液的同时用40分钟滴加22.5g(0.12mol)阳离子成分3-(2-乙基己氧基)丙胺的乙酸水溶液。室温下反应2小时后,调节为pH=5~6,然后加热至40℃使其变成粗粒子。其后过滤水洗并干燥,得到97g蓝色成盐体染料。
(噻嗪系染料(A-10);噻嗪系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.碱性蓝9与2,8-二氨基-1-萘酚-5,7-二磺酸(分子量为334)形成的噻嗪系染料(A-8)。使2,8-二氨基-1-萘酚-5,7-二磺酸(分子量为334)溶解在7~15摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,得到它的钠盐。将该2,8-二氨基-1-萘酚-5,7-二磺酸钠盐水溶液加热至70~90℃,然后逐次少量滴加亚甲基蓝FZ染料(C.I.碱性蓝9)。另外,也可以将亚甲基蓝FZ染料溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加亚甲基蓝FZ染料后,在70~90℃下搅拌40~60分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤并水洗。水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到亚甲基蓝FZ染料与2,8-二氨基-1-萘酚-5,7-二磺酸的成盐化合物、噻嗪系成盐化合物(A-10)。
(噻唑系染料(A-11);噻唑系成盐化合物)
按下述的顺序制作由C.I.直接黄8与二硬脂酰基二甲基氯化铵(QUARTAMIN D86P)(阳离子部分的分子量为550)形成的噻唑系染料(A-9)。
使C.I.直接黄8溶解在7~15摩尔%的氢氧化钠溶液中并充分进行混合/搅拌,加热至70~90℃,然后逐次少量滴加QUARTAMIN D86P。另外,也可以将QUARTAMIN D86P溶解在水中以水溶液的形式使用。在滴加QUARTAMIN D86P后,在70~90℃下搅拌60分钟使其充分进行反应。向滤纸滴加反应溶液以确认反应的终点,以渗出消失的时刻作为终点,可以判断为得到了成盐化合物。在搅拌的同时放冷至室温,然后进行抽滤,水洗后,用干燥机将残留在滤纸上的成盐化合物的水分除去以进行干燥,得到作为C.I.直接黄8与二硬脂酰基二甲基氯化铵的成盐化合物的噻唑系染料(A-11)。
(二酮吡咯并吡咯系颜料(A-12))
使用二酮吡咯并吡咯系红色颜料C.I.颜料红254(Ciba Japan公司制造的“IRGAZIN RED 2030”)作为二酮吡咯并吡咯系颜料。
<具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及碱性官能团的有机化合物(Bb)>
实施例中使用的有机化合物(Bb)的详细情况示于表1。
Figure BDA00002248581200481
Figure BDA00002248581200491
Figure BDA00002248581200501
Figure BDA00002248581200511
Figure BDA00002248581200521
Figure BDA00002248581200541
Figure BDA00002248581200571
Figure BDA00002248581200581
<具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团的有机化合物(Ba)>
实施例中使用的有机化合物(Ba)的详细情况示于表2。
Figure BDA00002248581200591
Figure BDA00002248581200601
Figure BDA00002248581200611
Figure BDA00002248581200621
Figure BDA00002248581200641
Figure BDA00002248581200651
Figure BDA00002248581200661
Figure BDA00002248581200671
Figure BDA00002248581200681
Figure BDA00002248581200691
Figure BDA00002248581200701
Figure BDA00002248581200721
Figure BDA00002248581200741
Figure BDA00002248581200751
<具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团的有机化合物(Bp)>
实施例中使用的有机化合物(Bp)的详细情况示于表3。
Figure BDA00002248581200761
Figure BDA00002248581200771
Figure BDA00002248581200781
Figure BDA00002248581200791
Figure BDA00002248581200801
<颜料分散体的制造方法>
(蓝色颜料分散体(P-1))
将11.0份C.I.颜料蓝15:6(PB15:6)(东洋油墨制造株式会社制造的“LIONOL BLUE ES”、35.0份丙烯酸树脂溶液、5份树脂型分散剂溶液、49份乙二醇单甲基醚乙酸酯均匀地搅拌混合,然后使用直径为0.5mm的氧化锆珠,用艾格尔磨机(Eiger Mill)(Eiger Japan公司制造的“MINI MODELM-250MKII”)分散3小时,然后用5μm的过滤器过滤,制作PB15:6的蓝色颜料分散体(P-1)。
(紫色颜料分散体(P-2))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料紫23(PV23)(东洋油墨制造株式会社制造的“LIONOGEN VIOLET RL”,除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PV23的紫色颜料分散体(P-2)。
(红色颜料分散体(P-3))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料红254(PR254)(Ciba SpecialtyChemicals公司制造的“IRGAPHOR RED B-CF”),除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PR254的红色颜料分散体(P-3)。
(红色颜料分散体(P-4))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料红177(PR177)(BASF公司制造的“A2B”),除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PR177的红色颜料分散体(P-4)。
(绿色颜料分散体(P-5))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料绿58(PG58)(大日本油墨株式会社制造的“A110”),除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PG58的绿色颜料分散体(P-4)。
(黄色颜料分散体(P-6))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料黄150(PY150)(LANXESS公司制造的“E4GN”),除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PY150的黄色颜料分散体(P-5)。
(橙色颜料分散体(P-7))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料红242(PY242)(Clariant公司制造的“Sandorin Scarlet4RF”),除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PY242的橙色颜料分散体(P-7)。
(蓝色颜料分散体(P-8))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料蓝15:1(东洋油墨制造株式会社制造的“LIONOLBLUE7120-V”,除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PB15:1的蓝色颜料分散体(P-8)。
(绿色颜料分散体(P-9))
将C.I.颜料蓝15:6变更为C.I.颜料绿36(PG36)(东洋油墨制造株式会社制造的“LIONOLB GREEN2YS”,除此以外通过与蓝色颜料分散体(P-1)同样的制作方法,制作PG36的绿色颜料分散体(P-9)。
[实施例1]
(含染料的树脂溶液(DA-1))
按下述组成,搅拌混合各混合物使其变得均匀,然后使用直径为0.5mm的氧化锆珠,用艾格尔磨机(Eiger Japan公司制造的“MINI MODELM-250MKII”)分散2小时,进而用5.0μm的过滤器过滤,制作含染料的树脂溶液(DA-1)。
呫吨系染料(A-1):3.0份
丙烯酸树脂溶液:57.5份
有机化合物(Ba-19):0.5份
环己酮:39.0份
[实施例2~36和比较例1~12]
(含染料的树脂溶液(DA-2~48))
以下,如表2所示那样改变组成、配合量,除此以外与含色素的树脂溶液(DA-1)同样地进行,得到含色素的树脂溶液(DA-2~48)。其中在使用(A-8)、(A-12)作为色素(A)的情况下,追加0.8份市售的树脂型分散剂BASF公司制造的EFKA4300。
表4
Figure BDA00002248581200831
[着色组合物的评价]
通过下述方法对得到的含染料的树脂溶液(DA-1~48)进行有关对比度的评价。结果示于表5。
(对比度)
使用旋涂机将含染料的树脂溶液(DA-1~48)涂布在100mm×100mm、1.1mm厚的玻璃基板上,使得干燥涂膜的膜厚为1.2μm,用烘箱在230℃下烧成20分钟制作涂布基板。使用所得涂布基板进行对比度(CR)的测定。
判定基准如下所述。在评价结果中,○表示良好的结果,△为虽存在些许问题但在使用上没有问题的级别,×相当于不适合使用。
○:10000以上
△:7000以上且小于10000
×:小于7000
表5
Figure BDA00002248581200851
含有呈现荧光的色素(A)、和具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及酸性官能团、碱性官能团或邻苯二甲酰亚胺骨架的有机化合物(B)的着色组合物的对比度均非常优异,这认为是有机化合物(B)抑制了呈现荧光的色素(A)的荧光的效果。
[实施例37]
(蓝色感光性着色组合物(RB-1))
搅拌混合下述的混合物使其均匀,然后用1.0μm的过滤器过滤,制作蓝色感光性着色组合物(RB-1)。
[实施例38~46以及比较例13~19]
(蓝色感光性着色组合物(RB-2~17))
如表6所示那样改变含染料的树脂溶液的种类,除此以外与蓝色感光性着色组合物(RB-1)同样地进行,制作蓝色感光性着色组合物(RB-2~17)。在此,颜料分散体、含染料的树脂溶液的配合量(重量份)均按照在制作涂布基板时在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.150、y=0.060的色度的方式来选定比率。另外,颜料分散体以及含染料的树脂溶液的总含量全都为50.0份。
[实施例47]
(绿色感光性着色组合物(RG-1))
搅拌混合下述的混合物使其均匀,然后用1.0μm的过滤器过滤,制作红色感光性着色组合物(RG-1)。
Figure BDA00002248581200871
[实施例48~52和比较例20~22]
(绿色感光性着色组合物(RG-2~9))
如表7所示那样改变颜料分散体、含染料的树脂溶液的种类,除此以外与绿色感光性着色组合物(RG-1)同样地进行,制作绿色感光性着色组合物(RG-2~9)。在此,颜料分散体、含染料的树脂溶液的配合量(重量份)均按照在制作涂布基板时在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.290、y=0.600的色度的方式来选定比率。另外,颜料分散体以及含染料的树脂溶液的总含量全都为50.0份。
[实施例53]
(红色感光性着色组合物(RR-1))
搅拌混合下述的混合物使其均匀,然后用1.0μm的过滤器过滤,制作红色感光性着色组合物(RR-1)。
Figure BDA00002248581200872
Figure BDA00002248581200881
[实施例54~59和比较例22~27]
(红色感光性着色组合物(RR-2~13))
如表8所示那样改变颜料分散体、含染料的树脂溶液的种类,除此以外与红色感光性着色组合物(RR-1)同样地进行,制作红色感光性着色组合物(RB-2~13)。在此,颜料分散体、含染料的树脂溶液的配合量(重量份)均按照在制作涂布基板时在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.645、y=0.323的色度的方式来选定比率。另外,颜料分散体以及含染料的树脂溶液的总含量全都为50.0份。
[感光性着色组合物的评价]
通过下述方法对所得感光性着色组合物(RB-1~17、RG-1~9、RR-1~13)进行有关光亮度(光谱透射率)和对比度(CR)的评价。结果示于表6~8。
(光亮度(光谱透射率))
使用旋涂机将各感光性着色组合物涂布在100mm×100mm、1.1mm厚的玻璃基板上,以50mJ/cm2的曝光量利用紫外线曝光,然后用23℃的0.2重量%的碳酸钠水溶液喷射显影30秒钟,用烘箱在230℃下烧成30分钟,得到所得感光性着色组合物的涂布基板。使用所得涂布基板测定光亮度(光谱透射率)。
此外,采用蓝色感光性着色组合物的蓝色涂膜按在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.150、y=0.060的色度的方式进行涂布。另外,通过同样的方法,采用绿色感光性着色组合物的绿色涂膜按在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.290、y=0.600的色度的方式进行涂布,采用红色感光性着色组合物的红色涂膜按在230℃下烧成后符合C光源下的x=0.645、y=0.323的色度的方式进行涂布。
另外,使用分光光度计(OTSUKALCF―1100M)进行XYZ表色系色度图中的光亮度(光谱透射率)的测定。
判定基准如下所述。在评价结果中,○表示良好的结果,△相当于虽存在些许问题但在使用上没有问题的级别。
蓝色感光性着色组合物
○:11.8以上
△:11.5以上且小于11.8
×:小于11.5
绿色感光性着色组合物
○:61以上
△:60以上且小于61
×:小于60
红色感光性着色组合物
○:20.4以上
△:20.0以上且小于20.4
×:小于20.0
(对比度)
使用与光亮度测定中使用的涂布基板同样的基板进行对比度(CR)的测定。
判定基准如下所述。在评价结果中,○表示良好的结果,△相当于虽存在些许问题但在使用上没有问题的级别。
蓝色感光性着色组合物
○:11000以上
△:8000以上且小于11000
×:小于8000
绿色感光性着色组合物
○:11000以上
△:9000以上且小于11000
×:小于9000
红色感光性着色组合物
○:22000以上
△:20000以上且小于22000
×:小于20000
表6
Figure BDA00002248581200901
表7
Figure BDA00002248581200902
表8
Figure BDA00002248581200911
含有呈现荧光的色素(A)、和具有有机颜料骨架或氨基苯骨架以及碱性官能团的有机化合物(B)的着色组合物的对比度均非常优异,这认为是有机化合物(B)抑制了呈现荧光的色素(A)的荧光的效果。
[实施例60]
(滤色器(CF-1))
在玻璃基板上对黑色矩阵进行图案加工,在该基板上用旋涂机涂布红色感光性着色组合物(RR-13)形成着色覆膜。使用超高压汞灯对该覆膜隔着光掩模照射150mJ/cm2的紫外线。接着利用由0.2重量%的碳酸钠水溶液构成的碱性显影液进行喷雾显影去除未曝光部分,然后用去离子水洗涤,在220℃下加热该基板20分钟,形成红色滤波器节。在此,红色滤波器节以在220℃下的热处理后符合C光源下(以下也用于绿色、蓝色)x=0.645、y=0.323的色度的方式形成。另外,通过同样的方法,绿色滤波器节使用绿色感光性着色组合物(RG-9)以符合x=0.290、y=0.600的色度的方式形成滤波器节,蓝色滤波器节使用蓝色感光性着色组合物(RB-1)以符合x=0.150、y=0.060的色度的方式形成滤波器节,得到滤色器(CF-1)。
[实施例61~74、以及比较例28~34]
(滤色器(CF-2~22))
以下,除了变更为表9所示的红色感光性着色组合物、绿色感光性着色组合物和蓝色感光性着色组合物的组合外,与滤色器(CF-1)同样地进行,得到滤色器(CF-2~22)。
[滤色器的评价]
通过下述方法对所得滤色器进行有关光亮度(光谱透射率)和对比度的评价。结果示于表9。
(光亮度(光谱透射率))
使用分光光度计(OTSUKALCF-1100M)进行XYZ表色系色度图中的光亮度(光谱透射率)的测定。
判定基准如下所述。在评价结果中,○表示良好的结果,△相当于虽存在些许问题但在使用上没有问题的级别。
○:28.80以上
△:28.60以上且小于28.80
×:小于28.60
(对比度)
判定基准如下所述。在评价结果中,○表示良好的结果,△相当于虽存在些许问题但在使用上没有问题的级别。
○:18000以上
△:16500以上且小于18000
×:小于16500
表9
Figure BDA00002248581200931
[实施例75和比较例35]
为了确认有机化合物B对色素A的荧光消光效果,在以下的条件下对在实施例20与比较例7中制作的涂布基板的发荧光强度进行比较。
测定装置:日本分光制造荧光光度计FP-750
测定条件:
激发波长420nm(选择作为在可见光区域具有色素吸收的波长)
测定波长570nm(在比激发波长长的波长侧在荧光强度分布的最大区域进行选择)
受光感度条件高
测定结果:实施例20的涂布基板(实施例75)——荧光强度10
比较例7的涂布基板(比较例35)——荧光强度28
上述“荧光强度”为在对膜照射激发光时所确认到的来自膜面的发荧光的光的强度,数字越大发光强度越强。认为发荧光强度越强的膜在偏振光透过时未形成偏振光的光的比例越多、CR值越低。
认为通过添加有机化合物(B)存在对色素(A)的荧光消光效果并获得实施例20确认到的相对于比较例7的提高CR值的效果。
因此认为有机化合物(B)存在对色素(A)的荧光消光效果并有助于提高CR值。
通过使用该滤色器用着色组合物,可以抑制由呈现荧光的色素产生的荧光发光,从而可以制作高光亮度且高对比度的滤色器。
虽对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提出的,其意图并不在于限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形实施方式包括在发明的范围和主旨中,并且包括在与根据权利要求所记载的发明均等的范围中。

Claims (9)

1.一种滤色器用着色组合物,其特征在于,含有呈现荧光的色素(A)、由通式(1)表示的有机化合物(B)、和粘合剂树脂(C),
通式(1):
P-Lm
在通式(1)中,
P为有机颜料骨架或氨基苯骨架,
L为碱性官能团Lb、酸性官能团La或具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp,
m为1~4的整数,其表示官能团数。
2.根据权利要求1所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,呈现荧光的色素(A)为选自由三苯基甲烷系色素、二苯基甲烷系色素、喹啉系色素、噻嗪系色素、噻唑系色素、呫吨系色素、以及二酮吡咯并吡咯系色素组成的组中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,有机颜料骨架为选自由酞菁系颜料、苯并咪唑酮系颜料、二噁嗪系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、二蒽醌系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、噻嗪靛蓝系颜料、以及喹酞酮系颜料组成的组中的任意一种。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,碱性官能团Lb具有通式(2)或(5)所示的碱性官能团,酸性官能团La具有通式(3)或(5)所示的酸性官能团,具有邻苯二甲酰亚胺骨架的官能团Lp具有通式(4)或(5)所示的官能团,
通式(2):
Figure FDA00002248581100021
通式(3):
-X1-GM
通式(4):
Figure FDA00002248581100022
通式(5):
Figure FDA00002248581100023
在通式(2)~(4)中,
X1为-SO2-、-CO-、-CH2-、-NH-、-O-、碳数为2~36的链烯基、碳数为1~20的亚烷基、碳数为1~20的亚芳基、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-、-CONHC6H10-、-CONHC6H4CO-、-OCH2CH2-或直接键,
在通式(2)、(4)中,
Y1为-NH-、-O-、或直接键,n为0~10的整数,
在通式(2)中,
R1和R2各自独立地表示氢原子、碳数为1~30的烷基、碳数为2~30的链烯基、或者在末端具有氢原子、-NR4R5或-NR4R5H+U-的碳数为1~30的链烷二基、或R1与R2成为一体而形成的可进一步含有氮、氧、或者硫原子的杂环,
该链烷二基可以用-O-取代所含的-CH2-,U-表示阴离子,表示卤素离子、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、R6-CO2 -、R7-SO3 -,其中,R6、R7为含有芳香族的1价有机基团,
R3为R1与R2成为了一体时的环取代基,o为其个数,当o为2以上时,R3可以具有不同的结构,分别独立地为氢原子、碳数为1~20的烷基、碳数为2~20的链烯基、或碳数为6~20的亚芳基,
在通式(3)中,
G为-COO-、-SO3 -、-PO3 2-、-OPO3 2-、苯甲酸末端即-Ph-COO-、水杨酸末端即-Ph(OH)-COO-、苯磺酸末端即-Ph-SO3 -、和苯膦酸末端即-Ph-PO3 2-中的任意一种,M为含有与G等价的氢阳离子的阳离子,其中,Ph为亚苯基,
在通式(4)中,
R8为氢原子、卤素原子、-NO2、-NH2或-SO3H,p为1~4的整数,
在通式(5)中,
R9为通式(2)~(4)所示的官能团,
Q1为氢原子、羟基、碳数为1~20的烷氧基、或通式(2)~(4)所示的官能团,
X2为-SO2-、-CO-、-CH2-、-NH-、-O-、碳数为2~36的链烯基、碳数为1~20的亚烷基、碳数为1~20的亚芳基、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-、-CONHC6H10-、-OCH2CH2-、-NHCOCH(COCR10)或直接键,
Y2为-NH-,-NR11-Z-NR12-,-SO2-Z-NR13-,-N=N-或直接键,R11~R13各自独立地表示氢原子、碳数为1~36的烷基、碳数为2~36的链烯基、或苯基,
Z为碳数为1~20的亚烷基或碳数为1~20的亚芳基,
T各自独立地为氮原子或可具有取代基的碳原子。
5.根据权利要求4所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,通式(3)的阳离子M为氢离子、碱金属离子、碱土类金属离子、稀土类金属离子、过渡金属离子以及通式(6)所示的阳离子中的任意一种,
通式(6):
Figure FDA00002248581100041
在通式(6)中,
R14~R17表示氢原子或碳数为1~30的烷基,但不全为氢原子。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,呈现荧光的色素(A)为呈现荧光的酸性染料的成盐化合物和/或呈现荧光的酸性染料的磺酰胺化合物。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,有机化合物(B)与呈现荧光的色素(A)的重量比(B/A)为0.05~2.0。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,其进一步含有有机颜料(D)。
9.一种滤色器,其特征在于,其为在基板上具备由权利要求1~8中的任一项所述的滤色器用着色组合物形成的滤波器节。
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