CN103339536A - 彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物、彩色滤光片用着色组合物及彩色滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料以及式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的含量,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,为1质量%至15质量%。

Description

彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物、彩色滤光片用着色组合物及彩色滤光片
技术领域
本发明涉及一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物、彩色滤光片用着色组合物及使用该彩色滤光片用着色组合物所形成的彩色滤光片。
背景技术
液晶显示装置为通过2片偏光板所挟持的液晶层控制通过第一片偏光板的光的偏光程度,并控制通过第二片偏光板的光量而进行显示的显示装置,以使用扭转向列(TN)型液晶的类型为主流。通过于此2片偏光板之间设置彩色滤光片而可彩色显示,近年,可使用于电视、个人电脑显示器,故对于彩色滤光片的高亮度化、高反差化、高颜色再现性的要求提高。
彩色滤光片是在玻璃等透明基板的表面使2种以上相异色相的微细带状(strip)的滤光区块平行或交叉配置,或使微细的滤光区块以固定纵横的排列配置而构成的。一般常由红、绿及蓝3色的滤光区块所形成,这些各区块例如数微米至数百微米般微细,而且,每一色相以特定的排列整齐配置。
一般,在彩色液晶显示装置中,在彩色滤光片上通过蒸镀或溅射形成用以驱动液晶的透明电极,进一步,在其上形成用以使液晶朝一定方向取向的取向膜。为充分得到这些透明电极及取向膜的性能,在形成彩色滤光片的制造步骤中,进行一般于200℃以上,更优选于230℃以上的高温处理。因此,目前彩色滤光片的制造方法以耐光性、耐热性优异的颜料作为着色剂,所谓颜料分散法的方法为主流。
在颜料分散法中,红色滤光区块一般单独或组合使用吡咯并吡咯二酮系颜料、蒽醌系颜料、苝系颜料或二偶氮系颜料等耐光性及耐热性优异的颜料来作为着色剂。
吡咯并吡咯二酮系颜料之中,C.I.颜料红254是亮度特别优异的颜料,故期望亮度更加提升。又,近年,对于彩色滤光片的高反差化的要求亦强烈,因此,希望使吡咯并吡咯二酮系颜料的一次粒径尽可能地微细化。但,经微细化的吡咯并吡咯二酮系颜料因通过其分子间氢键而具有易结晶成长的性质,故在形成彩色滤光片时的加热步骤中引起结晶化,而有产生异物的问题。
另外,吡咯并吡咯二酮系颜料可通过专利文献1及专利文献2所公开的制法(以下,称为“琥珀酸酯合成法”)而得到。
在专利文献3中公开了在琥珀酸酯合成法中,使用多种腈化合物作为原料而得到至少2种的结构相异的吡咯并吡咯二酮系颜料的混合物的方法。
在专利文献4中记载了将通过使用多种特定结构式的腈化合物作为原料的琥珀酸酯合成法而得到的至少2种的结构相异的吡咯并吡咯二酮系颜料的混合物使用于彩色滤光片。
专利文献5及专利文献6中公开了一种高反差的彩色滤光片用着色组合物,其通过使吡咯并吡咯二酮系颜料(主要是C.I.颜料红254)、至少一个特定结构式的二芳基吡咯并吡咯二酮化合物、颜料衍生物合并使用,可抑制加热步骤造成的结晶析出。
专利文献7中公开了一种使用溴化吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用着色组合物。又,专利文献8中记载着将溴化吡咯并吡咯二酮系颜料组合物使用于彩色滤光片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭58-210084号公报
专利文献2:日本特开平07-90189号公报
专利文献3:日本特开昭61-120861号公报
专利文献4:日本特表2007-514798号公报
专利文献5:WO2009/081930号手册
专利文献6:日本特开2009-149707号公报
专利文献7:日本特开1999-231516号公报
专利文献8:WO2009/144115号手册
发明内容
本发明欲解决的课题在于提供一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物、彩色滤光片用着色组合物及使用其的彩色滤光片,该彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的亮度及反差良好,即使经过加热步骤亦不易引起吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出。
本发明的第1实施方式涉及一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料以及式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的含量,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,为1质量%至15质量%。
Figure BDA00003575835400031
式(A-2)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
又,第1实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,上述式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料为式(A-2-1)、式(A-2-2)、式(A-2-3)或式(A-2-4)的任一种;
Figure BDA00003575835400041
式(A-2-3)及式(A-2-4)中,R6至R8分别独立为碳原子数1至12的烷基或具有或不具有取代基的苯基。
又,第1实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,进一步含有C.I.颜料红254作为吡咯并吡咯二酮系颜料。
又,第1实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的合计含量为85质量%至99质量%。
又,第1实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的质量比为20:80至99:1。
又,第1实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,进一步含有色素衍生物。
本发明的第2实施方式涉及一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料以及式(B-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(1)与式(B-2)的质量比为97:3至85:15;
式(B-2)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、氯原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
又,第2实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,上述式(B-2)为式(B-2-1)、式(B-2-2)、式(B-2-3)、式(B-2-4)、式(B-2-5)、式(B-2-6)或式(B-2-7)的任一种;
Figure BDA00003575835400061
式(B-2-4)、式(B-2-6)及式(B-2-7)中,R12至R15分别独立为碳原子数1至12的烷基或具有或不具有取代基的苯基。
又,第2实施方式涉及上述彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,进一步含有色素衍生物。
本发明的第3实施方式涉及一种彩色滤光片用着色组合物,是含有着色剂、粘合剂树脂及有机溶剂的着色组合物,其特征在于,着色剂含有第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
又,第3实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有光聚合性单体及/或光聚合引发剂。
本发明的第4实施方式涉及一种彩色滤光片用着色组合物,是含有着色剂、粘合剂树脂及有机溶剂的着色组合物,其特征在于,着色剂含有第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
又,第4实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有光聚合性单体及/或光聚合引发剂。
本发明的第5实施方式涉及一种彩色滤光片用着色组合物,是含有颜料(A)、粘合剂树脂(C-B)与溶剂的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),粘合剂树脂(C-B)含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)。
Figure BDA00003575835400071
又,第5实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,颜料(A)进一步含有至少一种以上由颜料(A1)以外的吡咯并吡咯二酮系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、苝系颜料、喹吖啶酮(quinacridone)系颜料、苯并咪唑酮(benzimidazolone)系颜料及喹啉系颜料所构成的群中选出者。
又,第5实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有乙酰苯系化合物、膦系化合物、咪唑系化合物及肟酯系化合物所构成的群中选出的至少一种以上的光聚合引发剂(C-D)。
本发明的第6实施方式涉及一种彩色滤光片用着色组合物,是含有颜料(A)、粘合剂树脂(D-B)与溶剂的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),粘合剂树脂(D-B)含有具有构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)。
Figure BDA00003575835400081
(D-b1)具有羧基的构成单元:2至60重量%,
(D-b2)具有式(D-2)或(D-3)所示的芳香族环基的构成单元:2至80质量%,
(D-b3)具有式(D-4)或(D-5)所示的脂肪族环基的构成单元:2至60质量%,
Figure BDA00003575835400082
式(D-2)及式(D-3)中,R为氢原子或具有或不具有苯环的碳原子数1至20的烷基;式(D-3)中的虚线部份表示相邻于苯环且含有具有或不具有取代基的一个以上的饱和或不饱和的杂环的环状结构。
Figure BDA00003575835400083
又,第6实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,颜料(A)进一步含有至少一种以上由颜料(A1)以外的吡咯并吡咯二酮系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、苝系颜料、喹吖啶酮系颜料、苯并咪唑酮系颜料及喹啉系颜料所构成的群中选出者。
又,第6实施方式涉及上述彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有乙酰苯系化合物、膦系化合物、咪唑系化合物及肟酯系化合物所构成的群中选出的至少一种以上的光聚合引发剂(D-D)。
本发明的第7实施方式涉及一种彩色滤光片,具备由上述彩色滤光片用着色组合物所形成的滤光区块。
本申请所公开内容与2011年1月28日申请的日本特愿2011-15874号、2011年3月31日申请的日本特愿2011-76928号、2011年3月31日申请的日本特愿2011-76929号及2011年12月13日申请的日本特愿2011-271836号记载的主题相关,这些所公开的内容通过引用而援用于此。
具体实施方式
以下,详细说明本发明的实施方式。
又,以下列举出的“C.I.”意指彩色指数(C.I.)。又,表示为“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”或“(甲基)丙烯酰胺”时,若无特别声明,分别表示“丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯”、“丙烯酸及/或甲基丙烯酸”、“丙烯酰胺及/或甲基丙烯酰胺”。
[吡咯并吡咯二酮系颜料组合物]
首先,说明有关本发明的实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
[第1实施方式]
(吡咯并吡咯二酮系颜料组合物)
第1实施方式是一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有下述式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料以及下述式(A-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,下述式(A-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的含量,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,为1质量%至15质量%。
本发明人等累积精心研究的结果,相较于以往所使用的C.I.颜料红254(氯化吡咯并吡咯二酮颜料),发现通过使溴化吡咯并吡咯二酮颜料(式(1))适用于彩色滤光片,亮度会提高。进一步发现通过使用含有特定结构的非对称导入取代基的吡咯并吡咯二酮颜料(式(A-2)(以下,称为“特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A”)的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,可得到不仅有高亮度亦有高反差且可抑制因加热步骤造成的结晶析出的彩色滤光片。此处所选定的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,由于对树脂成分相互作用小,故可有效率地覆盖溴化吡咯并吡咯二酮颜料的活性面,因可抑制加热步骤所造成的颜料的热凝集,故可以少量的含量发挥高反差化及抑制结晶析出的效果。又,特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的色特性较至今所知的结晶析出抑制剂更良好,亦可减少添加量,故无损溴化吡咯并吡咯二酮颜料的优异的亮度提升效果。进一步,吡咯并吡咯二酮系颜料组合物由于含有特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,故粘度稳定性优异。
依据第1实施方式,可提供一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其亮度及反差良好,即使通过加热步骤亦不引起吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出,再者,粘度稳定性优异。
Figure BDA00003575835400101
式(A-2)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
上述碳原子数1至12的烷基可为直链状,亦可为支链状,具体上可列举例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二碳基、1,5-二甲基己基、1,6-二甲基庚基、2-乙基己基等,但不限定于这些。
具有或不具有上述取代基的苯基可列举例如具有碳原子数1至4的烷基、三氟甲基、卤原子、硝基、氰基、氨甲酰基、胺磺酰基、碳原子数1至4的烷氧基等取代基的苯基。苯基可具有1个或二个以上这些取代基。更具体地可列举例如苯基、对甲基苯基、4-叔丁基苯基、对硝基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、2,4-二氯苯基、3-氨甲酰基苯基等,但不限定于这些。
上述具有或不具有取代基的芳烷基可列举例如具有碳原子数1至4的烷基、三氟甲基、卤原子、硝基、氰基、氨甲酰基、胺磺酰基、碳原子数1至4的烷氧基等取代基的芳烷基。芳烷基可具有1个或二个以上这些的取代基。更具体地可列举例如苯甲基、4-甲基苯甲基、4-叔丁基苯甲基、4-甲氧基苯甲基、4-硝基苯甲基、2,4-二氯苯甲基等,但不限定于这些。
在第1实施方式的颜料组合物所使用的式(A-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A中,从亮度、反差及结晶析出抑制效果的点考虑,以式(A-2-1)、式(A-2-2)、式(A-2-3)、式(A-2-4)为优选。又,从反差及结晶析出抑制效果的点考虑,以式(A-2-3)、式(A-2-4)的R6至R8为碳原子数4以上的烷基或具有或不具有取代基的苯基为优选。这些有效发挥高反差化及结晶析出抑制的理由,认为是具有碳原子数4以上的烷基的甲酰胺基(氨甲酰基)、苯基、叔丁基等庞大的取代基所造成的立体障碍效果而可抑制颜料的凝集。又,具有甲酰胺基(氨甲酰基)、苯基、叔丁基的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A色特性亦优异,故无损溴化吡咯并吡咯二酮颜料的优异的亮度。
Figure BDA00003575835400121
式(A-2-3)及式(A-2-4)中,R6至R8分别独立为碳原子数1至12的烷基或具有或不具有取代基的苯基。
将式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的具体例举例于以下,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400131
Figure BDA00003575835400141
Figure BDA00003575835400151
Figure BDA00003575835400161
颜料组合物的特征在于:式(A-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,以吡咯并吡咯二酮颜料的合计重量作为基准,为1质量%至15质量%的范围。优选3质量%至10质量%的范围。若式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的比率超出15质量%,虽然可得到结晶析出抑制效果,但损及式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料优异的亮度。另一方面,式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的比率不足1质量%时,高反差化及结晶析出抑制效果并不充分。结晶析出抑制效果不充分时,因在加热步骤于涂膜的表面析出结晶状异物而引起光散射,引起亮度及对比度的降低。因此,通过使用以上述比率含有特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,而达成高亮度且高反差,即使经过加热步骤亦可抑制吡咯并吡咯二酮颜料的结晶析出。进一步可得到优异的粘度稳定性。
在无损其效果的范围,颜料组合物亦可并用式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料及式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A以外的吡咯并吡咯二酮系颜料。具体上可列举例如C.I.颜料红254、255、264、272、C.I.颜料橙71、73或81等吡咯并吡咯二酮系颜料,但不限定于这些。可并用的吡咯并吡咯二酮系颜料,以C.I.颜料红254为优选。C.I.颜料红254为优选的理由是,在以琥珀酸二酯合成法制造式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A时一般都含有C.I.颜料红254,不易对式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料的优异的亮度造成影响。
颜料组合物含有C.I.颜料红254时,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计重量作为基准(100质量%),优选式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的合计含量为85质量%至99质量%。式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的合计含量为不足85质量%时,有时亮度提升效果变少,多于99质量%时,由于特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量少,故有时无法充分得到对比度、结晶析出抑制效果。又,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的质量比优选为20:80至99:1。更优选为50:50至99:1。若式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的合计中,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的含量为20质量%以上,亮度提升效果大,因而优选。
又,就式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料及式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A以外的吡咯并吡咯二酮系颜料而言,亦可使用后述的式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料。此时,式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比优选为97:3至85:15。
(吡咯并吡咯二酮系颜料的制造法)
式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料可使用国际公开2009/144115号手册等记载的公知的方法而得。
又,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料可以通过琥珀酸二酯合成法制造。亦即,相对于琥珀酸二酯1摩尔,使4-溴苯甲腈2摩尔在叔戊醇等非活性有机溶剂中,在碱金属或碱金属烷氧化物的存在下,以80至110℃的高温进行缩合反应,生成吡咯并吡咯二酮化合物的碱金属盐。继而,对此吡咯并吡咯二酮化合物的碱金属盐,通过使用水、醇、酸等而质子化,可得到溴化吡咯并吡咯二酮颜料。此时,通过在质子化的温度、水、醇或酸的种类、比率或量,可控制所得到的一次粒径的大小。式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的制造方法不限定于此方法。
式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A例如使用文献Synth.Commun.,1988,18,1213及Tetrahedron,58(2002)5547-5565记载的方法来进行合成。特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的制造方法并不限定于此方法。
又,式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A亦可作为与C.I.颜料红254的混合物而合成。可利用在琥珀酸二酯合成法中,使用至少2种结构相异的苯甲腈化合物的方法(以下,称为“琥珀酸二酯共合成法”)。具体而言,在WO2009/081930号手册记载的方法中,使所使用的多种苯甲腈化合物通过从4-氯苯甲腈与下述式(A-3)所示的苯甲腈化合物选定,使式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A作为与C.I.颜料红254的混合物而制造。
Figure BDA00003575835400181
式(A-3)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基与上述的式(A-2)中的基相同。
颜料组合物可将式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A分别制造来加以混合而使用。又,通过琥珀酸二酯共合成法所合成的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A与C.I.颜料红254的混合物,可进一步与式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料混合而使用。此时可在颜料载体中分散颜料之前单纯地混合,亦可通过盐磨处理进行粉碎混合。
在颜料组合物中,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料、式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A及C.I.颜料红254的质量比可使用TOF-MASS、FD-MASS、LC-MASS或NMR来进行分析。或如日本特开平08-199085号公报所公开般,亦可使吡咯并吡咯二酮系颜料组合物在四氢呋喃中,与二叔丁基二碳酸酯及4-二甲基胺基吡啶进行室温搅拌转换成所得到的可溶性的吡咯并吡咯二酮化合物后,使用NMR、MASS或LC-MASS等进行分析。或亦可将吡咯并吡咯环的NH基的氢,使用卤化烷基等取代成烷基,转换成可溶性的吡咯并吡咯二酮后进行上述分析。
(色素衍生物)
颜料组合物中,以颜料结晶成长的抑制以及颜料分散性提升为目的,可使用色素衍生物。可使用于颜料组合物的色素衍生物,可列举吡咯并吡咯二酮衍生物、苯并异吲哚衍生物、蒽醌衍生物、二蒽醌衍生物、噻嗪靛蓝(thiazineindigo)衍生物、偶氮色素衍生物、喹酞酮(quinophthalone)衍生物及喹吖啶酮衍生物等。色素衍生物的结构可例举如下述式(4)所示的色素衍生物,但不限定于这些。
P-Lm     式(4)
式(4)中,P为吡咯并吡咯二酮残基、苯并异吲哚残基、蒽醌衍生物、二蒽醌残基、噻嗪靛蓝残基、偶氮色素残基、喹酞酮残基及喹吖啶酮残基;m为1至4的整数;L分别独立为-OH,-SO3H、-COOH、这些酸性基的1价至3价的金属盐、烷基铵盐,具有或不具有取代基的苯邻二甲酰亚胺甲基,以下述式(a)、(b)、(c)、(d)、(e)或(f)所示的基,
Figure BDA00003575835400201
X为-SO2-、-CO-、-CH2-、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-或直接结合,Y为-NH-、-O-、-S-或直接结合,n为1至10的整数,R16、R17分别独立为氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1至30的烷基或具有或不具有取代基的碳原子数2至30的烯基,R16与R17成为一体,必要时还可含有氮、氧或硫原子,还可以形成具有或不具有取代基的杂环。
R18、R19、R20、R21及R22分别独立为氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1至20的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至20的烯基,R23是式(a)或式(b)所示的取代基,R24是氯原子、-OH、烷氧基、式(a)或式(b)所示的取代基,Z为-CONH-、-NHCO-、-SO2NH-或-NHSO2-,R25为氢原子、-NH2、-NHCOCH3、-NHR26或式(c)所示的取代基,此处,R26为具有或不具有取代基的碳原子数1至20的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至20的烯基。
1价至3价的金属可例举钠、钾、镁、钙、铁或铝等。又,烷基铵盐可例举辛基胺、月桂基胺或硬脂基胺等长链单烷基胺的铵盐,或棕榈基三甲基铵盐、二月桂基二甲基铵盐或二硬脂基二甲基铵盐等烷基季铵盐。
具有或不具有取代基的苯邻二甲酰亚胺甲基、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的烯基或具有或不具有取代基的杂环的取代基,可例举卤原子、硝基、氰基、氨甲酰基、N-取代氨甲酰基、胺磺酰基、N-取代胺磺酰基、碳原子数1至20的烷氧基、碳原子数1至20的烷基硫基等,但不限定于这些。
色素衍生物通过在硫酸或发烟硫酸中加热的磺化反应、硫酸中与N-羟基甲基苯邻二甲酰亚胺脱水缩合的苯邻二甲酰亚胺甲基化反应、使用氯磺酸与硫酰氯而氯磺化之后使二甲基胺基丙基胺等胺成分反应的磺酰胺化反应等公知的制法来合成。
用以形成上述式(a)、式(b)及式(c)所示的取代基所使用的胺成分,可例举二甲基胺、二乙基胺、甲基乙基胺、N,N-乙基异丙基胺、N,N-乙基丙基胺、N,N-甲基丁基胺、N,N-甲基异丁基胺、N,N-丁基乙基胺、N,N-叔丁基乙基胺、二异丙基胺、二丙基胺、N,N-仲丁基丙基胺、二丁基胺、二仲丁基胺、二异丁基胺、N,N-异丁基-仲丁基胺、二戊基胺、二异戊基胺、二己基胺、二环己基胺、二(2-乙基己基)胺、二辛基胺、N,N-甲基十八碳基胺、二癸基胺、二烯丙基胺、N,N-乙基-1,2-二甲基丙基胺、N,N-甲基己基胺、二油基(oleyl)胺、二硬脂基胺、N,N-二甲基胺基甲基胺、N,N-二甲基胺基乙基胺、N,N-二甲基胺基戊基胺、N,N-二甲基胺基丁基胺、N,N-二乙基胺基乙基胺、N,N-二乙基胺基丙基胺、N,N-二乙基胺基己基胺、N,N-二乙基胺基丁基胺、N,N-二乙基胺基戊基胺、N,N-二丙基胺基丁基胺、N,N-二丁基胺基丙基胺、N,N-二丁基胺基乙基胺、N,N-二丁基胺基丁基胺、N,N-二异丁基胺基戊基胺、N,N-甲基-月桂基胺基丙基胺、N,N-乙基-己基胺基乙基胺、N,N-二硬脂基胺基乙基胺、N,N-二油基胺基乙基胺、N,N-二硬脂基胺基丁基胺、哌啶(piperidine)、2-甲基哌啶、3-甲基哌啶、4-甲基哌啶、2,4-二甲基哌啶(2,4-lupetidine)、2,6-二甲基哌啶、3,5-二甲基哌啶、3-哌啶甲醇、甲基哌啶酸、异哌啶酸(isonipecotic acid)、异哌啶酸甲酯、异哌啶酸乙酯、2-哌啶乙醇、吡咯啶(pyrrolidine)、3-羟基吡咯啶、N-胺基乙基哌啶、N-胺基乙基-4-甲基哌啶、N-胺基乙基吗啉、N-胺基丙基哌啶、N-胺基丙基-2-甲基哌啶、N-胺基丙基-4-甲基哌啶、N-胺基丙基吗啉、N-甲基哌嗪、N-丁基哌嗪、N-甲基均哌嗪、1-环戊基哌嗪、1-胺基-4-甲基哌嗪、1-环戊基哌嗪等,但不限定于这些。
又,在偶氮色素中导入取代基时,可使取代基预先导入于二偶氮成分或耦合剂成分,其后,通过进行耦合反应而制造偶氮色素衍生物。
色素衍生物的使用法,可例举如使吡咯并吡咯二酮系颜料组合物分散于颜料载体中时与颜料组合物混合的方法外,颜料制造时在水或有机溶剂中混合处理的方法或添加于盐磨处理时的方法。使色素衍生物于颜料制造时在水或有机溶剂中混合处理的方法或添加于盐磨处理时的方法显现抑制吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶成长的效果,为了发挥抑制结晶成长的效果,期望色素衍生物有效地吸附于吡咯并吡咯二酮系颜料的表面,而不会容易地脱附。因此,色素衍生物的结构常常具有与所使用的颜料类似的化学结构。从如此的理由,制造吡咯并吡咯二酮系颜料时,一般具有吡咯并吡咯二酮结构、噻嗪靛蓝结构、苯并异吲哚结构或喹吖啶酮结构的色素衍生物有效。
又,使用色素衍生物时,期望不会损及吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的色调。从色相的观点,优选使用呈现黄色、橙色的吡咯并吡咯二酮衍生物、苯并异吲哚衍生物、噻嗪靛蓝衍生物、偶氮色素衍生物或喹酞酮衍生物。
色素衍生物的调配量,相对于吡咯并吡咯二酮系颜料组合物100质量份,优选为0.5至40质量份的范围。更优选相对于吡咯并吡咯二酮系颜料组合物100质量份,为3至35质量份的范围。少于0.5质量份时,有时结晶成长抑制效果不充分,多于40质量份时,有时会有损吡咯并吡咯二酮系颜料的良好的色调。
以下,记载在吡咯并吡咯二酮系颜料组合物中所使用的色素衍生物的具体例,但不限定于这些。
(吡咯并吡咯二酮衍生物的具体例)
吡咯并吡咯二酮衍生物具体地可使用下述式(5)或式(6)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400231
式(5-1)    L=-COOH   m=2
式(5-2)    L=-SO3H   m=2
式(5-3)    L=-SO2NH2 m=2
式(5-4)    L=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2   m=2
式(5-5)    L=-SO2NH(CH2)3N(CH3)2   m=2
式(5-6)    L=-CH2NHCOCH2N(C4H9)2    m=2
式(5-7)    L=-CH2NHCOCH2NH2(CH2)2N(CH3)2   m=2
式(5-8)    L=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)2   m=3
Figure BDA00003575835400232
式(6-1)    L=-OH      m=2
式(6-2)    L=-COOH    m=2
式(6-3)    L=-SO3H    m=2
式(6-4)    L=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2   m=2
式(6-5)    L=-SO2NH(CH2)3N(CH3)2    m=2
式(6-6)    L=-CH2NHCOCH2N(C4H9)2    m=2
式(6-7)    L=-CH2NHCOCH2NH(CH2)2N(CH3)2    m=2
Figure BDA00003575835400242
(苯并异哚衍生物的具体例)
苯并异哚衍生物具体地可使用下述式(7)所示的化合物,但不限定于这些。
式(7-1)    L=——SO2NHC3H6N(CH3)2
式(7-2)    L=——SO2NHC4H8N(CH3)2
式(7-3)    L=——SO2NHCH2N(CH3)2
式(7-4)     L=-—SO2NHC2H4N(C2H5)2
式(7-5)    L=——SO2NHC2H4N(CH3)2
式(7-6)    L=——SO2NH(CH2)2N(CH3)(C2H5)
式(7-7)    L=——SO2NH(CH2)2N(CH3)(n-C3H7)
式(7-8)    L=——SO2NH(CH2)3N(C2H5)2
式(7-9)    L=——SO2NH(CH2)3N(C4H9)2
式(7-10)   L=——SO2NH(CH2)4N(C2H5)2
式(7-11)   L=——SO2NH(CH)(CH3)(CH2)N(CH3)2
式(7-12)   L=——SO2NH(CH2)(CH)(CH3)N(CH3)2
式(7-13)   L=——SO2NH(CH2)2N(i-C3H72
式(7-14)   L=——SO2NH(CH2)3N(C2H5)2
(蒽醌衍生物的具体例)
蒽醌衍生物具体地可使用下述式(8)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400261
式(8-1)    L=-OH
式(8-2)    L=-COOH
式(8-3)    L=-SO3H
式(8-4)    L=-SO2NH2
式(8-5)    L=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(8-6)     L=-SO2NH(CH2)3N(CH3)2
式(8-7)     L=-CH2NHCOCH2N(C4H9)2
式(8-8)    L=-CH2NHCOCH2NH(CH2)2N(CH3)2
Figure BDA00003575835400262
(二蒽醌衍生物的具体例)
二蒽醌衍生物具体地可使用下述式(9)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400271
式(9-1)    L=-OH     m=2
式(9-2)    L=-COOH    m=2
式(9-3)    L=-SO3H    m=2
式(9-4)    L=-SO2NH2  m=2
式(9-5)    L=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2   m=2
式(9-6)    L=-SO2NH(CH2)3N(CH3)2    m=2
式(9-7)    L=-CH2NHCOCH2N(C4H9)2    m=2
式(9-8)    L=-CH2NHCOCH2NH(CH2)2N(CH3)2    m=2
Figure BDA00003575835400272
(噻嗪靛蓝衍生物的具体例)
噻嗪靛蓝衍生物具体地可使用下述式(10)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400281
式(10-1)    L=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)2      m=2
式(10-2)    L=-SO2NH(CH2)3N{(CH2)3CH3}2m=2
式(10-3)    L=-SO2NH(CH2)2(C2H5)2      m=2
式(10-4)    L=-SO2N(CH3)2              m=2
式(10-5)    L=-SO2N(C4H9)2             m=2
式(10-6)    L=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)(CH3) m=2
式(10-7)    L=-SO2NH(CH2)3N(CH3)2      m=2
式(10-8)    L=-SO2NH(CH2)2N(CH3)2      m=2
Figure BDA00003575835400282
(偶氮色素衍生物的具体例)
偶氮色素衍生物具体地可使用下述式(11)、式(12)、式(13)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400291
式(11-1)    L1=-OH  L2=-NH(CH2)4N(C2H5)2
式(11-2)    L1=-OH  L2=-NH(CH2)3N(C4H9)2
式(11-3)    L1=-NH(CH2)3N(C2H5)2  L2=-NH(CH2)3N(C2H5)2
式(11-4)    L1=-NH(CH2)2N(C3H7)2  L2=-NH(CH2)3N(C2H5)2
Figure BDA00003575835400292
式(11-9)    L1=-NH(CH2)2N(CH3)2  L2=-NH(CH2)2N(CH3)2
Figure BDA00003575835400301
式(12-1)    L1=-CH3   L2=-CONH(CH2)2N(CZH5)2
式(12-2)    L1=-CH3  L2=-CONH(CH2)3N(C2H5)2
式(12-3)    L1=-CH3  L2=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(12-4)    L1=-CH3  L2=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)2
式(12-5)    L1=-OCH3 L2=-CONH(CH2)2N(C2H5)2
式(12-6)    L1=-OCH3 L2=-CONH(CH2)3N(C2H5)2
式(12-7)    L1=-OCH3 L2=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(12-8)    L1=-OCH3 L2=-SO2NH(CH2)N(C2H5)2
式(12-9)    L1=-NO2  L2=-CONH(CH2)2N(C2H5)2
式(12-10)   L1=-NO2  L2=-CONH(CH2)3N(C2H5)2
式(12-11)   L1=-NO2  L2=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(12-12)   L1=-NO2  L2=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)2
Figure BDA00003575835400302
式(13-1)    L1=-CH3     L2=-CH3    L3=-CONH(CH2)2N(C2H5)2
式(13-2)    L1=-CH3     L2=-CH3    L3=-CONH(CH2)3N(C2H5)2
式(13-3)    L1=-CH3     L2=-CH3    L3=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(13-4)    L1=-CH3     L2=-CH3    L3=-SO2NH(CH2)3N(C2H5)2
式(13-5)    L1=-SO3H    L2=-NO2    L3=-CDNH(CH2)2N(C2H5)2
式(13-6)    L1=-SO3H    L2=-NO2    L3=-CONH(CH2)3N(C2H5)2
式(13-7)    L1=-SO3H    L2=-NO2    L3=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2
式(13-8)    L1=-SO3H    L2=-NO2    L3=-SO7NH(CH2)3N(C2H5)2
(喹酞酮衍生物的具体例)
喹酞酮衍生物具体地可使用下述式(14-1)至式(14-13)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400321
Figure BDA00003575835400331
(喹吖啶酮衍生物的具体例)
喹吖啶酮衍生物具体地可使用下述式(15)所示的化合物,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400341
式(15-1)    L=-OH      m=2
式(15-2)    L=-COOH    m=2
式(15-3)    L=-SO3H    m=2
式(15-4)    L=-SO2NH(CH2)4N(CH3)2      m=2
式(15-5)    L=-SO2NH(CH2)2N(C2H5)2     m=2
式(15-6)    L=-CH2NHCOCH2CH2N(CH3)2    m=2
式(15-7)    L=-CH2NHCOCH2NHCH2N(C2H5)2m=2
Figure BDA00003575835400342
(颜料的平均一次粒径)
第1实施方式的颜料组合物,以一次粒径非常微细且分布的宽度狭窄,也具有密集的粒度分布为优选。通过第1实施方式的颜料组合物的TEM(透射电子显微镜)所求得的平均一次粒径(体积平均粒径)优选为5至70nm的范围。若小于5nm,在有机溶剂中难以分散。又,若大于70nm,无法得到充分的对比度。基于此种理由,更优选的范围为10至40nm的范围。在通过合成颜料、将其混合而形成颜料组合物的阶段,平均一次粒径为上述范围时可直接使用,然而若非如此时,优选通过盐磨处理等进行颜料的微细化及整粒化。
(颜料的微细化)
含有第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料,以进行微细化而使用为优选,微细化方法优选为盐磨处理。
盐磨处理是将颜料、水溶性无机盐与水溶性有机溶剂的混合物使用捏合机、三混机、2辊研磨机、3辊研磨机、球磨机、立式球磨机(attritor)、砂磨机等混练机,一边加热一边机械性混练后,由水洗除去水溶性无机盐与水溶性有机溶剂的处理。水溶性无机盐系发挥破碎助剂的功能,盐磨时利用无机盐的高硬度而破碎颜料,由此产生活性面,引起结晶成长。因此,混练时同时产生颜料的破碎与结晶成长,依混练条件则所得到的颜料的一次粒径相异。
通过加热促进结晶成长,以加热温度为35至150℃为优选。加热温度不足35℃时,未充分产生结晶成长,而颜料粒子的形状接近无定形。另一方面,加热温度超过150℃时,结晶成长进展过度,颜料的一次粒径变大。又,盐磨处理的混练时间从平衡所得到的颜料的一次粒子的粒度分布与盐磨处理所需要的费用的点来看,优选为2至24小时。
通过使盐磨处理颜料时的条件最适化,可得到一次粒径非常微细,又,分布的宽度窄窄,具有密集的粒度分布的颜料。
又,使用于盐磨处理的水溶性无机盐可使用氯化钠、氯化钡、氯化钾、硫酸钠等,然而,从价格的观点,优选使用氯化钠(食盐)。水溶性无机盐系从处理效率与生产效率的两方面来看,相对于颜料100质量份,优选使用50至2000质量份,最优选使用300至1200质量份。
又,水溶性有机溶剂用以湿润颜料及水溶性无机盐,只要为溶解(混合)于水且实质上不溶解所使用的无机盐者即可,无特别限定。但,盐磨处理时温度上升,变成溶剂容易蒸发的状态,故从安全性的观点,优选为沸点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-(己基氧基)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、液状的聚乙二醇、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、液状的聚丙二醇等。水溶性有机溶剂系相对于颜料100质量份,优选使用5至1000质量份,最优选使用50至500质量份。
盐磨处理时为了提升混练效率亦可并用色素衍生物,对于颜料的微细化及整粒化非常有效。在吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的微细化中,优选使用上述色素衍生物,但不限定于这些。色素衍生物的使用量为不影响色调的程度,亦即相对于颜料100质量份,优选为0.5至40质量份的范围。
又,盐磨处理时亦可依需要而添加树脂。所使用的树脂的种类无特别限定,可使用天然树脂、改性天然树脂、合成树脂、天然树脂经改性的合成树脂等。所使用的树脂优选在室温为固体,且为水不溶性,并且,更优选部分可溶于上述有机溶剂。树脂的使用量相对于颜料100质量份,优选为5至200质量份的范围。
[第2实施方式]
(吡咯并吡咯二酮系颜料组合物)
第2实施方式的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有下述式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料与下述式(B-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,下述式(1)与下述式(B-2)的质量比为97:3至85:15的范围。
本发明人等累积精心研究的结果发现,取代以往所使用的C.I.颜料红254(氯化吡咯并吡咯二酮颜料),通过使溴化吡咯并吡咯二酮颜料(式(1))适用于彩色滤光片,亮度会提高。进一步发现通过使用以特定的比率含有该溴化吡咯并吡咯二酮颜料与经非对称地导入取代基的吡咯并吡咯二酮颜料(式(B-2)(以下,称为“特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B”)的颜料组合物,可得到高亮度、高反差且可抑制在加热步骤所造成的结晶析出的彩色滤光片。
依据第2实施方式,可提供一种彩色滤光片用颜料组合物,其高亮度及高反差,即使通过加热步骤亦不引起吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出。
Figure BDA00003575835400371
式(B-2)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、氯原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
上述碳原子数1至12的烷基可为直链状,亦可为支链状,具体上可例举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二碳基、1,5-二甲基己基、1,6-二甲基庚基、2-乙基己基等,但不限定于这些。
上述具有或不具有取代基的苯基可例举具有碳原子数1至4的烷基、三氟甲基、卤原子、硝基、氰基、氨甲酰基、胺磺酰基、碳原子数1至4的烷氧基等取代基的苯基。苯基可具有1个或二个以上的这些取代基。更具体地可例举苯基、对甲基苯基、4-叔丁基苯基、对硝基苯基、对甲氧基苯基、对氯苯基、2,4-二氯苯基、3-氨甲酰基苯基等,但不限定于这些。
上述具有或不具有取代基的芳烷基可例举具有碳原子数1至4的烷基、三氟甲基、卤原子、硝基、氰基、氨甲酰基、胺磺酰基、碳原子数1至4的烷氧基等取代基的芳烷基。芳烷基可具有1个或二个以上的这些取代基。更具体地可例举苯甲基、4-甲基苯甲基、4-叔丁基苯甲基、4-甲氧基苯甲基、4-硝基苯甲基、2,4-二氯苯甲基等,但不限定于这些。
将式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的具体例举例于以下。但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400381
Figure BDA00003575835400391
Figure BDA00003575835400401
Figure BDA00003575835400411
在颜料组合物所使用的式(B-2)中,从色相、反差及结晶析出抑制效果的点出发,以式(B-2-1)、式(B-2-2)、式(B-2-4a)、式(B-2-6b)、式(B-2-7)等为优选。
颜料组合物中的式(1)与式(B-2)的比率,以质量比为97:3至85:15的范围。若式(B-2)的比率超过15质量%,虽然可得到结晶析出抑制效果,但有损式(1)的优异的色调。这起因于式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料的色调优于式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。另一方面,式(B-2)的比率不足3质量%时,高反差化及结晶析出抑制效果不充分。结晶析出抑制效果不充分时,在加热步骤因于涂膜的表面析出结晶状异物而引起光散射,引起亮度及对比度的降低。因此,通过使用上述质量比范围的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,可达成高亮度且高反差,可抑制即使因加热步骤造成的吡咯并吡咯二酮颜料的结晶析出。
颜料组合物在无损其效果的范围内,亦可并用式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B以外的吡咯并吡咯二酮系颜料。
又,就式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B以外的吡咯并吡咯二酮系颜料而言,亦可使用前述式(A-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料。此时,式(A-2)所示的的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的含量,以吡咯并吡咯二酮颜料的合计质量作为基准,优选为1质量%至15质量%。
(吡咯并吡咯二酮系颜料的制造方法)
式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料可通过与在第1实施方式的方法同样的方法来制造。
式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B例如使用文献Synth.Commun.,1988,18,1213及Tetrahedron,58(2002)5547-5565记载的方法进行合成。特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造方法并不限定于此方法。
又,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B可同时作为微细的颜料组合物来制造。这可利用在琥珀酸二酯合成法中,使用至少2种结构相异的苯甲腈化合物的方法(以下,称为“琥珀酸二酯共合成法”)。具体而言,在上述WO2009/081930号手册记载的方法中,使所使用的多种苯甲腈化合物通过从4-氯苯甲腈与下述式(B-3)所示的苯甲腈化合物选定,制造第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
式(B-3)中,A和B分别独立为氢原子、氟原子、氯原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11,R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,且A和B并不同时为氢原子。
碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基与上述式(B-2)中的基相同。
第2实施方式中可使用的上述式(B-3)的苯甲腈化合物的具体例举例如下,但不限定于这些。
Figure BDA00003575835400431
颜料组合物虽然可将分别制造的溴化吡咯并吡咯二酮与特定的杂吡咯并吡咯二酮B混合来形成,但就制造的容易度而言,则希望是以琥珀酸二酯共合成法同时制造颜料组合物。如使用分别制造的化合物时,可在分散2种颜料之前将其单纯的混合,亦可通过盐磨处理将其粉碎混合。
若通过琥珀酸二酯共合成法制造式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的颜料组合物时,相对于1摩尔珀酸二酯,使4-溴苯甲腈与式(B-3)的苯甲腈化合物的2摩尔混合物反应。此时,调整4-溴苯甲腈与式(B-3)的苯甲腈化合物的混合比(摩尔比),以使生成的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物中的式(1)与式(B-2)的质量比成为97:3至85至15。由于反应性可因式(B-3)的苯甲腈化合物的种类而异,从而改变4-溴苯甲腈与式(B-3)的苯甲腈化合物的混合比(摩尔比)。为了将吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的质量比控制在期望的范围,4-溴苯甲腈与式(B-3)的苯甲腈化合物的混合比(摩尔比)大约在80:20至98至2的范围内。又,在琥珀酸二酯共合成法中,虽然也可使1摩尔的琥珀酸二酯与相对的2摩尔式(B-3)的苯甲腈化合物酯反应生成吡咯并吡咯二酮颜料(即,不含溴原子的吡咯并吡咯二酮颜料),但因其极为微量而几乎无影响。
琥珀酸二酯共合成法中,琥珀酸二酯与苯甲腈化合物的反应比率,虽然相对于1摩尔的琥珀酸二酯,基本上使苯甲腈化合物为2摩尔,但如使用苯甲腈化合物的量,相对于琥珀酸二酯大约过量25摩尔%左右时,可有效的提高产率。
通过琥珀酸二酯共合成法制造的颜料组合物中,溴化吡咯并吡咯二酮颜料与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比,可以与第1实施方式中的质量比的分析方法进行相同的分析。
(色素衍生物)
在第2实施方式的颜料组合物中,可使用色素衍生物以达成抑制颜料结晶成长,进而提高颜料分散性的目的。色素衍生物的例,可列举与第1实施方式的色素衍生物相同的色素衍生物。色素衍生物的适宜使用量,亦与第1实施方式相同。
(颜料的平均一次粒径)
第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,优选一次粒径非常微细,同时具有狭窄的分布宽度、粒度分布密集。通过TEM(透射电子显微镜)求得第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的平均一次粒径(个数平均粒径),优选为5至70nm的范围中。若小于5nm时,有可能难以分散于有机溶剂中。又,若大于70nm时,有可能未能获得充分的对比度。基于此种理由,更优选的范围是10至40nm。在以上述合成法制造吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的阶段中,虽然可在平均一次粒径于上述范围中时直接使用,然而若非如此,则希望先行以盐磨处理等颜料的微细化及整粒化。
(颜料的微细化)
含有第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料,以使其微细化后使用为优选。微细化的方法优选为盐磨处理。盐磨处理,可进行与第1实施方式相同的操作。
[彩色滤光片用着色组合物]
其次,说明本发明的实施方式的彩色滤光片用着色组合物。
[第3实施方式]
(彩色滤光片用着色组合物)
第3实施方式的彩色滤光片用着色组合物,含有第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,可通过与粘合剂树脂及有机溶剂一起并用,而作为着色组合物来使用。又,亦可并用第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的着色剂。例如,亦可使用第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
(其他着色剂)
为调制色度等,第3实施方式的着色组合物可在无损及其效果的范围,并用第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的颜料或染料,可并用单独1种或2种以上。
如并用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的着色剂时,在着色剂全部量中(100质量%),第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,优选为30质量%至100质量%的范围。以50质量%至100质量%的范围为更优选。如第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物少于30质量%时,有可能使亮度的优异效果无法充分发挥。
(粘合剂树脂)
着色组合物中所含的粘合剂树脂,可列举以往公知的热塑性树脂及热固性树脂。又,可使用第5实施方式中含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)的粘合剂树脂(C-B)作为粘合剂树脂,亦可使用含有具有第6实施方式的构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)的粘合剂树脂(D-B)。
热塑性树脂可列举例如丙烯酸树脂、丁醛树脂、苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物、氯化聚乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氯乙烯-醋酸乙烯树脂共聚物、聚醋酸乙烯、聚氨酯系树脂、聚酯树脂、乙烯系树脂、醇酸(alkyd)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)、聚丁二烯及聚酰亚胺树脂等。
在作为彩色滤光片用着色组合物使用时,优选为可见光区域的400至700nm的全波长区域中的分光穿透率在80%以上的树脂,并以95%以上的树脂为更优选。又,在以碱显像型着色阻剂的形态使用时,优选使用将含有酸性基的乙烯性不饱和单体共聚合的碱可溶性乙烯类树脂。又,为了提高光感度,亦可使用具有乙烯性不饱和活性双键的能量线固化性树脂。
将含有酸性基的乙烯性不饱和单体共聚合的碱可溶性乙烯类树脂,可列举例如具有羧基、磺酸基等酸性基的树脂。具体上,碱可溶性树脂可列举具有酸性基的丙烯酸树脂、α-烯烃/顺丁烯二酸(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/顺丁烯二酸(酐)共聚物等。其中,以使用选自具有酸性基的丙烯酸树脂及苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物中的至少1种树脂为优选,尤其是具有酸性基的丙烯酸树脂,以提高耐热性、透明性,因而适用。
具有乙烯性不饱和活性双键的能量线固化性树脂,可使用的树脂是在具有羟基、羧基、胺基等反应性取代基的高分子中,与具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸基化合物、桂皮酸反应后,将(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基等光交联性基导入该高分子内的树脂。又,也可使用使含有苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、α-烯烃-顺丁烯二酸酐共聚物等酸酐的高分子,通过具有(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等羟基的(甲基)丙烯酸化合物而半酯化而成的树脂。
兼具碱可溶性能与能量线固化性能的热塑性树脂,也优选作为彩色滤光片用感光性着色组合物。
构成上述热塑性树脂的单体,可列举如下的化合物。例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯或乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类,或(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺或丙烯酰基吗啉等(甲基)丙烯酰胺类,苯乙烯或α-甲基苯乙烯等苯乙烯类,乙基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚或异丁基乙烯醚等乙烯醚类,醋酸乙烯或丙酸乙烯等脂肪酸乙烯类。
或着列举环己基顺丁烯二酰亚胺、苯基顺丁烯二酰亚胺、甲基顺丁烯二酰亚胺、乙基顺丁烯二酰亚胺、1,2-双顺丁烯二酰亚胺乙烷、1,6-双顺丁烯二酰亚胺己烷、3-顺丁烯二酰亚胺丙酸、6,7-亚甲基二氧基-4-甲基-3-顺丁烯二酰亚胺香豆素、4,4’-双顺丁烯二酰亚胺二苯基甲烷、双(3-乙基-5-甲基-4-顺丁烯二酰亚胺苯基)甲烷、N,N’-1,3-亚苯基二顺丁烯二酰亚胺、N,N’-1,4-亚苯基二顺丁烯二酰亚胺、N-(1-芘基)顺丁烯二酰亚胺、N-(2,4,6-三氯苯基)顺丁烯二酰亚胺、N-(4-胺基苯基)顺丁烯二酰亚胺、N-(4-硝基苯基)顺丁烯二酰亚胺、N-苯甲基顺丁烯二酰亚胺、N-溴甲基-2,3-二氯顺丁烯二酰亚胺、N-琥珀酰亚胺基-3-顺丁烯二酰亚胺苯甲酸酯、N-琥珀酰亚胺基-3-顺丁烯二酰亚胺丙酸酯、N-琥珀酰亚胺基-4-顺丁烯二酰亚胺丁酸酯、N-琥珀酰亚胺基-6-顺丁烯二酰亚胺己酸酯、N-[4-(2-苯并咪唑)苯基]顺丁烯二酰亚胺、9-顺丁烯二酰亚胺吖啶等N-取代顺丁烯二酰亚胺类。
作为热固性树脂,可例举环氧树脂、苯代三聚氰胺树脂(benzoguanamine)、松香改性顺丁烯二酸树脂、松香改性反丁烯二酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂及酚醛树脂等。其中,就提高耐热性而言,以环氧树脂、三聚氰胺树脂较适用。
粘合剂树脂的质量平均分子量(Mw),为了使着色剂良好分散,优选为5,000至80,000的范围,以7,000至50,000的范围时为更优选。又,数量平均分子量(Mn)优选为2,500至40,000的范围,Mw/Mn的值优选为10以下。
此处质量平均分子量(Mw)、数量平均分子量(Mn),是使用东曹(Tosoh)股份有限公司制的凝胶渗透层析仪“HLC-8120GPC”所测定的换算成苯乙烯的分子量,该层析仪的分离管柱是4支直列连接,填充剂依序使用东曹股份有限公司制的“TSK-GEL SUPER H5000”、“H4000”、“H3000”及“H2000”,流动相使用四氢呋喃。
如使用粘合剂树脂作为彩色滤光片用组合物时,期望能考量颜料吸附基及作用为显像时的碱可溶基的羧基、颜料载体及作用为相对于溶剂的亲和性基的脂肪族基及芳香族基的平衡。就颜料分散性、显像性及耐久性而言,优选使用酸价20至300mgKOH/g的树脂。如酸价不足20mgKOH/g时,将使相对于显像液的溶解性变低,而难以形成微细的图案。如酸价超过300mgKOH/g时,有可能显像而不留下微细图案。
相对于着色剂100质量份时,粘合剂树脂可使用20至500质量份的量。如少于20质量份时,有可能使成膜性及各种耐性不足,如多于500质量份时,有可能使颜料浓度变低,无法显现色特性。
(有机溶剂)
为了使着色剂充分分散、浸透在着色剂载体中,易于涂布在玻璃基板等基板上,以形成厚度0.2至5μm的干燥膜来形成滤光区块(filter segment),要使着色组合物中含有有机溶剂。要考虑使着色组合物的涂布性良好,再加上着色组合物各成分的溶解性及安全性后选定有机溶剂。
有机溶剂的目的,是将着色组合物调节成适度的粘度,以形成均匀膜厚的滤光区块,故相对于着色剂100质量份时,优选使用500至4,000质量份的量。
(着色组合物的制法)
着色组合物是在由上述粘合剂树脂与有机溶剂形成的着色剂载体中,利用捏合机、2辊研磨机、3辊研磨机、球磨机、横型砂磨机、纵型砂磨机、环孔型粒磨机(annular type beads mill)或立式球磨机等各种分散手法,使上述的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物微细分散而制造。又,也可使吡咯并吡咯二酮系颜料组合物与其他的着色剂等同时分散在着色剂载体上,形成着色组合物,也可使其各别分散在着色剂载体上后混合形成。
(分散助剂)
使着色剂分散在着色剂载体中时,也可含有适宜的色素衍生物、树脂型分散剂、表面活性剂等分散助剂。因分散助剂对于防止分散后的着色剂的再凝聚的效果大,故利用分散助剂使着色剂分散在着色剂载体中而形成的着色组合物,其反差及粘度稳定性良好。
在添加树脂型分散剂、表面活性剂时,相对于着色剂100质量份,分别优选为0.1至55质量份,并以0.1至45质量份为更优选。如树脂型分散剂、表面活性剂的调配量不到0.1质量份时,将不易获得添加的效果,如调配量多于55质量份时,有可能因过量的分散剂而影响分散。
(任意成分)
除了分散剂之外,着色组合物也可含有例如以下的成分作为任意成分。任意成分的具体例如后所述。
(光聚合性单体及/或光聚合引发剂)
着色组合物在进一步添加光聚合性单体及/或光聚合引发剂后,可作为感光性着色组合物使用。
感光性着色组合物中使用的光聚合性单体中,含有可以紫外线、热等固化而生成透明树脂的单体或寡聚物,这些可单独使用或混合2种以上使用。
相对于着色剂100质量份,单体的调配量优选为5至400质量份,就光固化性及显像性而言以10至300质量份为更优选。
使该组合物通过紫外线照射而固化后,应用光微影法形成滤光区块时,除了光聚合引发剂以外,尚可调制成溶剂显像型或碱显像型着色阻剂材的形态。
相对于感光性着色组合物中的着色剂100质量份,光聚合引发剂优选为2至200质量份,就光固化性及显像性而言,以3至150质量份为更优选。
(增感剂)
感光性着色组合物中,可含有增感剂。
相对于感光性组合物中含有的光聚合引发剂100质量份,使用增感剂时的调配量优选为3至60质量份,就光固化性及显像性而言,以5至50质量份为更优选。
(多官能硫醇)
感光性着色组合物可含有作用为连锁移动剂的多官能硫醇。多官能硫醇优选为具有2个以上硫醇基的化合物。
以感光性着色组合物的全部固形分的质量为基准(100质量%),多官能硫醇的含量优选为0.1至30质量%,并以1至20质量%为更优选。如多官能硫醇的含量不足0.1质量%时,无法充分获得多官能硫醇的添加效果,如超过30质量%时,有可能使感度过高反而使解析度降低。
(抗氧化剂)
着色组合物可含有抗氧化剂。因抗氧化剂可防止着色组合物中所含的光聚合引发剂\热固性化合物,受到热固化或ITO退火(annealing)时的热步骤的氧化而黄变,故可提高涂膜的穿透率。因此,可因含有抗氧化剂而防止加热步骤时的氧化而黄变后,获得较高的涂膜穿透率。
以着色组合物的固形分质量为基准(100质量%)时,抗氧化剂的含量以0.5至5.0质量%为更优选,因其可使亮度、感度良好。
(胺系化合物)
着色组合物中可含有作用为还原溶存的氧的胺系化合物。
(整平剂)
为了可使透明基板上的组合物的整平性变优选,着色组合物中优选添加整平剂。以着色组合物的全部质量为基准(100质量%),整平剂的含量通常优选使用0.003至0.5质量%。
(固化剂、固化促进剂)
为了协助热固性树脂的固化,在着色组合物中可依需要而含有固化剂、固化促进剂。相对于热固性树脂100质量份,上述固化促进剂的含量优选为0.01至15质量份。
(其他的添加剂成分)
为了使随时间的粘度稳定,着色组合物中可含有贮存稳定剂。又,为了提高与透明基板之间的密着性,也可含有硅烷耦合剂等密着改善剂。
以着色剂的全部量为基准(100质量%),贮存稳定剂优选使用0.1至10质量%。
以着色组合物的着色剂的全部量为基准(100质量%),密着改善剂是使用0.01至10质量%,并优选为0.05至5质量%。
并且,在以上的任意成分之外,也可含有后述任意成分的任一种。
(粗大粒子的去除)
着色组合物优选以离心分离、烧结过滤膜或薄膜过滤膜等过滤方式,将5μm以上的粗大粒子及混入的尘土去除,该粗大粒子并优选为1μm以上,而以0.5μm以上为更优选。优选使着色组合物如此的实质上不含0.5μm以上的粒子。并以0.3μm以下为更优选。
[第4实施方式]
(彩色滤光片用着色组合物)
第4实施方式的彩色滤光片用着色组合物,含有第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,通过与粘合剂树脂及有机溶剂并用而作为着色组合物使用。又,也可并用第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的着色剂。例如,也可使用第1实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
(其他着色剂)
着色组合物可在无损其效果的范围中,为了调整色度,并用第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的颜料或染料,可为单独1种或并用2种以上。
如并用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物以外的着色剂时,相对于着色剂全部量中(100质量%),第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物优选为40质量%至100质量%,并以60质量%至100质量%为更优选。如第2实施方式的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物为40质量%以下时,可能有无法充分发挥亮度与反差的优异效果的情形。
(粘合剂树脂)
着色组合物中所含的粘合剂树脂,可列举以往公知的热塑性树脂及热固性树脂。粘合剂树脂的例,可列举与第3实施方式中的粘合剂树脂相同的粘合剂树脂。粘合剂树脂的适宜使用量,也与第3实施方式相同。
(有机溶剂)
为了使着色剂充分分散、浸透在着色剂载体中,易于涂布在玻璃基板等基板上,以形成厚度0.2至5μm的干燥膜后,而形成滤光区块,要使着色组合物中含有有机溶剂。可与第3实施方式中的选定方法同样的选定有机溶剂。有机溶剂的适宜使用量,也与第3实施方式相同。
(着色组合物的制法)
第4实施方式的着色组合物,可以与第3实施方式的着色组合物的制法相同的制造方法制造。
(任意成分)
第4实施方式的着色组合物中,可含有分散助剂、光聚合性单体及/或光聚合引发剂、增感剂、多官能硫醇、抗氧化剂、胺系化合物、整平剂、固化剂、固化促进剂、其他的添加剂等任意成分。至于这些任意成分的具体例,与第3实施方式相同。又,适宜的例、适宜的使用量等也与第3实施方式相同。
(粗大粒子的去除)
第4实施方式的着色组合物与第3实施方式相同,优选进行粗大粒子的去除。
[第5实施方式]
(彩色滤光片用着色组合物)
第5实施方式的彩色滤光片用着色组合物,含有颜料(A)、粘合剂树脂(C-B)与溶剂,颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),粘合剂树脂(C-B)含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)。第5实施方式的彩色滤光片用着色组合物,可作为感光性着色组合物使用。
本发明人等累积精心研究的结果发现使用含有溴化吡咯并吡咯二酮颜料(式(1))与碱可溶性感光性树脂的着色组合物,取代以往使用的C.I.颜料红254(氯化吡咯并吡咯二酮颜料),可得到具有高亮度、高对比度,且已抑制因加热步骤的结晶析出而高精细的滤光区块的彩色滤光片。
根据第5实施方式,可提供高亮度、高对比度的彩色滤光片用着色组合物,其不仅不因加热步骤而产生吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出,并且在形成感度或直线性等良好的滤光区块时必要的性能的平衡也优异。
(颜料(A))
颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1)。
《颜料(A1)》
Figure BDA00003575835400531
式(1)所示的颜料(A1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料,可由与第1实施方式中的方法相同的方法制造。由于使用式(1)所示的颜料(A1),而得到相较于以往高亮度及高对比度的红色着组合物。
又,可使用第1实施方式中的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,也可使用第2实施方式中的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物来作为颜料(A)。
《其他的颜料》
着色组合物也可并用颜料(A1)以外的颜料,作为此种颜料,有机或无机颜料的单独1种或并用2种以上。在颜料之中,优选使用发色性高且耐热性高的颜料,通常是使用有机颜料。
作为可使用的有机颜料,可例举颜料(A1)以外的吡咯并吡咯二酮系颜料,偶氮、重氮、聚偶氮等偶氮系颜料,铜酞菁、卤化铜酞菁、无金属酞菁等酞菁系颜料;胺基蒽醌、二胺基蒽醌、蒽嘧啶、黄蒽酮(flavanthrone)、蒽酮、茚酮、吡喃酮、紫蒽酮(violanthrone)等蒽醌系颜料,喹吖啶酮系颜料,二噁嗪系颜料;苝酮系颜料,苝系颜料,噻靛蓝系颜料,异吲哚啉系颜料,吲哚啉酮系颜料,喹啉系颜料,士林(スレン)系颜料,金属络合物系颜料等。
在这些颜料之中,优选含有选自颜料(A1)以外的吡咯并吡咯二酮系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、苝系颜料、喹吖啶酮系颜料、苯甲咪唑酮系颜料、喹啉系颜料所形成的群组中的1种以上的颜料。这些颜料与颜料(A1)同样,可使红色系颜料的调配比的调整的色调整变得容易,并且这些的耐光性或耐热性优异。
又,作为无机颜料,可列举硫酸钡、锌白、硫酸铅、黄铅、锌黄、氧化铁(红色氧化铁(Ⅲ))、镉红、群青、绀青、氧化铬氯、钴氯、琥珀、钛黑、合成铁黑、氧化钛、四氧化铁等金属氧化物粉、金属硫化物粉、金属粉等。无机颜料可与有机颜料组合后使用,使其可一面取得彩度与亮度的平衡,一面确保良好的涂布性、感度、显像性等。
如与红色颜料或黄色颜料并用时,颜料(A)的合计100重量%中,式(1)所示的颜料(A1)的含量为40至100重量%,并优选为50至100重量%,以60至100重量%为更优选。此含量的范围,因可使式(1)所示的颜料(A1)的色特性充分显现而优选。
就可得充分的色再现性而言,在着色组合物的全部不挥发成分100重量%中,颜料(A)成分的含量优选为10重量%以上,更优选为15重量%以上,特优选为20重量%以上。又,就使着色组合物的稳定性变好而言,颜料(A)成分的含量优选为90重量%以下,更优选为80重量%以下,特优选为70重量%以下。
在感光性着色组合物中,在不使耐热性降低的范围内,也可含有染料用以调色。
《颜料的微细化》
颜料(A1)及其他的颜料优选微细化后使用。以在着色剂载体中的分散良好而言,微细化后的颜料的一次粒径优选为20nm以上。又,由于可形成高对比度的滤光区块,优选为100nm以下。以25至85nm的范围为特别优选。
同时,颜料的一次粒径,可由颜料的TEM(透射电子显微镜)的电子显微镜照片,以直接计测的方法进行一次粒子的大小计测。具体上,在计测各颜料的一次粒子的短轴径与长轴径后,将其平均作为颜料粒子的粒径。其次,针对100个以上的颜料粒子,使各个粒子的体积近似于所求的粒径的立方体而求得平均体积,将具有此平均体积的立方体的一边的长度作为平均一次粒径。
又,由这些微细化颜料的BET法求得的比表面积,优选为60m2/g至130m2/g。若颜料(A)的比表面积小于下限值时,有可能使彩色滤光片的亮度或对比度降低。若比表面积大于上限值时,有可能使颜料分散困难,而不易保持作为着色组合物的稳定性,难以确保流动性。其结果可能使彩色滤光片的亮度或对比度的特性降低。
控制颜料的比表面积的方式,有将颜料机械性粉碎而控制比表面积的方法(称为磨碎法)、将溶解于良溶剂中的颜料投入不良溶剂中后,析出期望的比表面积的颜料的方法(称为析出法)及合成时制造期望的比表面积的颜料的方法(称为合成析出法)等。可依使用颜料的合成法或化学性质等,针对各颜料选择出适当的方法进行控制。控制着色组合物中所含的颜料的比表面积的方法,也可使用上述方法的任一种。
第5实施方式中使用的颜料,优选使用磨碎法中的盐磨处理以微细化,因使用这种的颜料,而可形成对比度高的滤光区块。盐磨处理是进行与上述吡咯并吡咯二酮系颜料组合物中相同的方法。
(粘合剂树脂(C-B))
粘合剂树脂(C-B)是分散颜料(A)的树脂,其含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)。
《碱可溶性感光性树脂(C-B1)》
碱可溶性感光性树脂(C-B1),可列举出例如通过以下所示的(C-i)或(C-Bii)方法导入了乙烯性不饱和双键的树脂。
<方法(C-i)>
方法(C-i)是例如在具有环氧基的乙烯性不饱和单体与其他的1种以上的单体共聚合而得的共聚物的侧链环氧基上,使具有乙烯性不饱和双键的不饱和一元酸的羧基加成反应,并且在生成的羟基上,使多元酸酐反应,导入乙烯性不饱和双键使其具有感光性树脂的功能,且导入具有碱可溶性功能的羧基的方法。
具有环氧基的乙烯性不饱和单体,可列举例如(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-环氧基丁酯及(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己酯,这些单体可单独使用,也可2种以上并用。就接来的一步骤的与不饱和一元酸的反应性而言,优选为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
不饱和一元酸可列举(甲基)丙烯酸、巴豆酸、邻-、间-、对-乙烯苯甲酸、(甲基)丙烯酸的α位卤烷基、烷氧基、卤素、硝基、氰基取代物等单羧酸等,这些酸中,可单独使用,也可2种以上并用。
多元酸酐可列举四氢酞酸酐、酞酸酐、六氢酞酸酐、琥珀酸酐、顺丁烯二酸酐等,这些酸可单独使用,也可2种以上并用。羧基数的增加等,必要时可使用1,2,4-苯三甲酸酐等三羧酸酐,或使用苯均四酸二酐(pyromellitic aciddianhydride)等四羧酸酐,将残留的酸酐基加水分解等。又,使用具有乙烯性不饱和双键的四氢酞酸酐或顺丁烯二酸酐作为多元酸酐时,更可增加乙烯性不饱和双键。
作为与方法(C-i)类似的方法,例如在具有羧基的乙烯性不饱和单体与其他的1种以上的单体共聚合而得的共聚物的侧链羧基的一部份上,使具有环氧基的乙烯性不饱和单体加成反应后,导入乙烯性不饱和双键及羧基的方法。
<方法(C-ii)>
方法(C-ii)是使用具有羟基的乙烯性不饱和单体,在与具有其他羧基的不饱和一元酸的单体或其他的单体共聚合而得的共聚物的侧链羟基上,使具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体的异氰酸酯基反应的方法。
具有羟基的乙烯性不饱和单体,可列举例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(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,这些单体可单独使用,也可2种以上并用。又,也可使用在上述(甲基)丙烯酸羟基烷基酯上,使环氧乙烷、环氧丙烷及/或环氧丁烷等加成聚合的聚醚单(甲基)丙烯酸酯或使(聚)γ-戊内酯、(聚)ε-己内酯及/或(聚)12-羟基硬脂酸酯等加成的(聚)酯单(甲基)丙烯酸酯。就涂膜异物的抑制而言,优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯或(甲基)丙烯酸甘油酯。
具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体,可列举2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基异氰酸酯或1,1-双[(甲基)丙烯酰基氧基]乙基异氰酸酯等,但不局限于这些单体,也可2种以上并用。
碱可溶性感光性树脂(C-B1),可列举使用含有(甲基)丙烯酸、巴豆酸或α-氯丙烯酸等不饱和单羧酸或顺丁烯二酸或反丁烯二酸等不饱和二羧酸等羧基,且具有乙烯性不饱和双键的单体而得的树脂。作为碱可溶性感光性树脂(C-B1)的前躯体的其他乙烯性不饱和单体,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸1-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸异十八烷酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸芳酯或(甲基)丙烯酸油酯等(甲基)丙烯酸烷酯或(甲基)丙烯酸烯酯,对应目的可不局限于这些单体,也可选择其他的乙烯性不饱和单体,也可并用2种以上。其中就颜料分散性而言,优选为甲基丙烯酸(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯。
碱可溶性感光性树脂(C-B1)的重量平均分子量(Mw),优选为5,000至100,000的范围,以5,000至80,000的范围为更优选,以5,000至30,000的范围为更加优选。又,数量平均分子量(Mn)优选为5,000至50,000的范围,Mw/Mn的值优选为10以下。如碱可溶性感光性树脂(C-B1)的重量平均分子量(Mw)超过100,000时,因将使树脂间的相互作用变强,而使彩色滤光片用着色组合物的粘度变高,以致难以操作。又,如重量平均分子量(Mw)不足5,000时,可能使显像性或对于玻璃等基板的密着性降低。
就颜料的分散性、浸透性、显像性及耐性而言,碱可溶性感光性树脂(C-B1)的酸价优选为20至300KOH-mg/g。如酸价不足20KOH-mg/g时,将使对于显像液的溶解性降低,而变得难以形成微细图案。如超过300KOH-mg/g时,将无法留住微细图案。
在粘合剂树脂(C-B)的合计100重量%中,碱可溶性感光性树脂(C-B1)的含量优选为10至100重量%,并以20至100重量%为更优选,以40至100重量%为更加优选。只要使粘合剂树脂(C-B)中的碱可溶性感光性树脂(C-B1)的含量为10重量%以上,由于容易得到着色组合物的高亮度、高反差的效果因而优选。
其他的树脂
粘合剂树脂(C-B),也可含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)以外的其他树脂。作为其他的树脂优选为可见光区域的400至700nm的全波长区域中的穿透率在80%以上的树脂,并以95%以上的树脂为更优选。例如热塑性树脂、热固性树脂等,这些树脂可单独使用,也可将2种以上混合后使用。
热塑性树脂可列举例如丁醛树酯、苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚胺酯系树脂、聚酯树脂、丙烯酸系树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、橡胶系树脂、环化橡胶系树脂、纤维素类、聚乙烯、聚丁二烯及聚酰亚胺树脂等。又,热固性树脂可列举例如环氧树脂、苯代三聚氰胺树脂、松香改性顺丁烯二酸树脂、松香改性反丁烯二酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂及酚醛树脂等。
热固性树脂可列举例如苯代三聚氰胺树脂、松香改性顺丁烯二酸树脂、松香改性反丁烯二酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂及酚醛树脂等。
并且,也可并用含有酸性基的乙烯性不饱和单体共聚合成的碱可溶性树脂。此种碱可溶性树脂可列举例如具有羧基、磺酸基等酸性基的树脂。碱可溶性树脂的具体例,可列举具有酸性基的丙烯酸树脂、α-烯烃/顺丁烯二酸(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/顺丁烯二酸(酐)共聚物等。其中,优选为选自具有酸性基的丙烯酸树脂及苯乙烯/苯乙烯磺酸共聚物的至少1种树脂,尤其适用具有酸性基的丙烯酸树脂,因其耐热性、透明性高。
相对于着色组合物中的颜料(A)100重量份,粘合剂树脂(C-B)优选使用20至400重量份,以使用50至250重量份为更优选。
(溶剂)
溶剂的使用是为了使颜料(A)充分分散在粘合剂树脂(C-B)中,使着色组合物涂布在玻璃基板等基板上成为0.2至5μm的干燥膜厚,以容易形成滤光区块。作为溶剂优选有机溶剂。
相对于颜料(A)100重量份,溶剂的含量优选使用800至4,000重量份的量,使着色组合物调节至适宜的粘度后,以形成均匀膜厚的滤光区块。
(感光性着色组合物的制法)
可如下般制造感光性着色组合物的制造:利用3辊研磨机、2辊研磨机、砂磨机、捏揉机、立式球磨机等各种分散方式,使颜料(A),优选与颜料分散剂一起,微细地分散在粘合剂树脂(C-B)等色素载体及溶剂中,制成颜料分散体,之后,将光聚合引发剂(C-D)、粘合剂树脂(C-B)、光聚合性化合物、依情况需要的增感剂(C-E)、多官能硫醇、紫外线吸收剂、禁止聚合剂、贮存稳定剂、其他的成分混合在该颜料分散体中,搅拌后可制造。又,含有2种以上的颜料的着色组合物的制造,是将各种颜料分散体各别微细分散在色素载体及/或溶剂中的物质混合后,再混合光聚合引发剂(C-D)或光聚合性化合物,搅拌后可制造。
(颜料分散剂(C-C))
在使颜料(A)分散在粘合剂树脂(C-B)及/或溶剂中时,可适宜地含有树脂型颜料分散剂、色素衍生物、表面活性剂等颜料分散剂(C-C)。因颜料分散剂(C-C)可使颜料的分散优异,防止分散后的颜料再凝聚的效果大,故使用颜料分散剂(C-C)使颜料分散在粘合剂树脂(C-B)及/或溶剂中形成的着色组合物时,可得透明性优异的彩色滤光片。
尤其就着色组合物的稳定性而言,着色组合物优选含有酸性的树脂型颜料分散剂。并且优选并用酸性的树脂型颜料分散剂与碱性的色素衍生物,因不仅可使着色组合物的流动性、稳定性优异,也可得高亮度、高对比度优异的滤光区块。
相对于颜料(A)100重量份,颜料分散剂(C-C)可使用0.1至40重量份,并优选使用0.1至30重量份。
《树脂型颜料分散剂、表面活性剂》
树脂型颜料分散剂、表面活性剂的例如后所述。
《色素衍生物》
色素衍生物可列举在有机颜料、蒽醌、吖啶酮或三嗪中,导入碱性取代基、酸性取代基或具有或不具有取代基的苯邻二甲酰亚胺甲基而形成的化合物。其结构是例如下述式(50)所示的化合物,其中更优选为颜料衍生物。
P-Lm   式(50)
式(50)中,P:有机颜料残基、蒽醌残基、吖啶酮残基或三嗪残基,L:碱性取代基、酸性取代基或具有或不具有取代基的苯邻二甲酰亚胺甲基,m:1至4的整数。
色素衍生物例如可使用日本特开昭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号公报或日本特公平5-9469号公报等中所记载的化合物,这些化合物可单独使用,或将2种以上混合后使用。
式(50)中,构成P的有机颜料残基的有机颜料,例举下述化合物。
构成P的有机颜料残基的有机颜料,可列举例如吡咯并吡咯二酮系颜料,偶氮、重氮、聚偶氮等偶氮系颜料,铜酞菁、卤化铜酞菁、锌酞菁、卤化锌酞菁、无金属酞菁等酞菁系颜料,胺基蒽醌、二胺基二蒽醌、蒽嘧啶、黄蒽酮、蒽酮、茚酮、吡喃酮、紫蒽酮等蒽醌系颜料,喹吖啶酮系颜料,二噁嗪系颜料,苝酮系颜料,苝系颜料,噻靛蓝系颜料,异吲哚啉系颜料,异吲哚啉酮系颜料,士林系颜料,喹啉系颜料,二噁嗪系颜料,金属络合物系颜料等。
其中,优选使用式(50)中L为碱性取代基的具有碱性取代基的色素衍生物。即使在没有具有碱性取代基的色素衍生物而不易分散的颜料时,也可通过含有具有碱性取代基的色素衍生物,而得到分散性、流动性、保存稳定性优异的颜料组合物。通过酸性树脂型分散剂与具有碱性取代基的色素衍生物的叠加效果,可使颜料有效地分散,成为流动性、保存稳定性优异的颜料组合物。
在碱性取代基之中,优选L为选自式(51)、(52)及(53)所示的群组中的取代基。
Figure BDA00003575835400611
式(51)至(53)中,X是-SO2-、-CO-、-CH2-、-CH2NHCOCH2-、-CH2NHSO2CH2-或直接结合,Y是-NH-、-O-或直接结合,k是1至10的整数,Y1是-NH-、-NR58-Z-NR59-或直接结合,R58及R59是分别独立的氢键、具有或不具有取代基的碳原子数1至36的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至36的烯基或具有或不具有取代基的苯基,Z是具有或不具有取代基的亚烷基或具有或不具有取代基的亚芳基,R50、R51是分别独立的氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1至30的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至30的烯基或R50与R51成为一体而成的且进而含有氮、氧或硫原子的具有或不具有取代基的杂环,R52、R53、R54及R55是分别独立的氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1至20的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至20的烯基、具有或不具有取代基的碳原子数6至20的亚芳基,R56是氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数1至20的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数2至20的烯基,R57是上述式(51)所示的取代基或上述式(52)所示的取代基,Q是羟基、烷氧基、上述式(51)所示的取代基或上述式(52)所示的取代基。
用以形成式(51)至(53)所示的取代基时使用的胺成分,可列举与第1实施方式中的胺成分相同的胺成分。
具有或不具有碱性取代基的色素衍生物,可通过各种的合成途径合成。例如,在有机颜料中导入式(54)至(57)所示的取代基,与上述取代基反应后,通过反应可获得形成式(51)至(53)所示的取代基的上述胺成分,例如N,N-二甲基胺基丙基胺、N-甲基哌嗪、二乙基胺或4-[4-羟基-6-[3-(二丁基胺基)丙基胺基]-1,3,5-三嗪-2-基胺基]苯胺等。
式(54):-SO2Cl
式(55):-COCl
式(56):-CHNHCOCH2Cl
式(57):-CH2Cl
式(54)至(56)的取代基与上述胺成分反应时,也可使部份的式(54)至(57)的取代基水解后,与使氯取代成羟基的化合物混合。此时,式(54)及式(55)虽然可分别为磺酸基及羧酸基,但也可以是游离酸的形态,也可为1至3价的金属或上述的单胺的盐。
又,如有机颜料为偶氮系颜料时,预先将式(51)至(53)所示的取代基导入重氮成分或耦合成分中,然后进行耦合反应,由此也可制造偶氮系颜料衍生物。
具有碱性取代基的三嗪衍生物,可通过各种的合成途径合成。例如,以三聚氯氰为起使原料,在三聚氯氰的至少1个氯上使形成式(51)至(53)所示的取代基的胺成分,例如N,N-二甲基胺基丙基胺或N-甲基哌嗪反应,接着使三聚氯氰的残留氯与各种胺或醇反应后即得。
(任意成分)
除了颜料分散剂之外,第5实施方式的着色组合物也可含有例如以下的成分作为任意成分。任意成分的具体例如后所述。
(光聚合引发剂(C-D))
在感光性着色组合物中,可加入光聚合引发剂(C-D)以调制成碱显像型感光性着色组合物的型态,以使该组合物受紫外线照射而固化,以光蚀刻微影法形成滤光区块。
相对于颜料(A)100重量份,光聚合引发剂(C-D)的含量优选为5至200重量份,就光固化性及显像性而言,以10至150重量份为更优选。
(增感剂)
在感光性着色组合物中,可含有增感剂。
相对于感光性着色组合物中所含的光聚合引发剂(C-D)100重量份,增感剂的含量优选为3至60重量份,就光固化性及显像性而言,以5至50重量份为更优选。
(光聚合性化合物)
感光性着色组合物可含有光聚合性化合物。光聚合性化合物中,含有可通过紫外线或热等而固化生成树脂的单体或寡聚物。
相对于颜料(A)100重量份,光聚合性化合物(C-C)的含量优选为10至300重量份,就光固化性及显像性而言,以10至200重量份为更优选。
(多官能硫醇)
感光性着色组合物可含有多官能硫醇(C-F)。多官能硫醇是具有2个以上硫醇(SH)基的化合物。通过将多官能硫醇与上述的光聚合引发剂(C-D)同时使用,在光照射后的自由基聚合过程中,因可作用为连锁移动剂而产生不易受到氧阻碍聚合的硫基自由基(チイルラジカル),而可使所得的感光性着色组合物成为高感度。尤其优选为SH基结合在亚甲基、亚乙基等脂肪族基上的多官能脂肪族硫醇。
相对于颜料(A)100重量份,多官能硫醇的含量优选为0.05至100重量份,并以1.0至50.0重量份为更优选。可因使用0.05重量份以上的多官能硫醇,而得良好的耐显像性。如使用1个硫醇(SH)基的单官能硫醇时,并不能获得这样的耐显像性。
(紫外线吸收剂)
感光性着色组合物可含有紫外线吸收剂。因含有紫外线吸收剂,而可控制图案的形状与解析性。
相对于颜料(A)100重量份,紫外线吸收剂的含量为0.01至20重量份,并优选使用0.05至10重量份的量。
可因使用0.01重量份以上的紫外线吸收剂,而得良好的解析度。
(禁止聚合剂)
感光性着色组合物可含有禁止聚合剂。因含有禁止聚合剂,而可控制图案的形状与解析性。
相对于颜料(A)100重量份,禁止聚合剂的含量为0.01至20重量份,并优选使用0.05至10重量份的量。可因使用0.01重量份以上的禁止聚合剂,而得良好的解析度。
(贮存稳定剂)
感光性着色组合物可含有贮存稳定剂。因含有贮存稳定剂,而使组合物的经时粘度得以稳定。
相对于颜料(A)100重量份,贮存稳定剂的含量为0.01至20重量份,并优选使用0.05至10重量份的量。可因使用0.01重量份以上的贮存稳定剂,而提高着色组合物的经时稳定性。
(其他的添加剂)
在感光性着色组合物中,可含有硅烷耦合剂等密着改善剂,以提高与透明基板之间的密着性,或含有可作用为还原溶存的氧的胺系化合物。
相对于颜料(A)100重量份,密着改善剂为0.01至10重量份,并优选使用0.05至5重量份的量。
并且,除了以上的任意成分之外,也可含有后述的任意成分的任一种。
(粗大粒子的去除)
第5实施方式的着色组合物也与第3实施方式的着色组合物相同,优选进行粗大粒子的去除。
[第6实施方式]
第6实施方式的彩色滤光片用着色组合物,是含有颜料(A)、粘合剂树脂(D-B)与溶剂的彩色滤光片用着色组合物,颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),粘合剂树脂(D-B)含有具有下述构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)。第6实施方式的彩色滤光片用着色组合物,可作为感光性着色组合物使用。
本发明人等累积精心研究的结果发现使用含有溴化吡咯并吡咯二酮颜料与具有特定结构的粘合剂树脂的着色组合物,取代以往使用的C.I.颜料红254(氯化吡咯并吡咯二酮颜料)时,可得具有高亮度、高反差,且抑制因加热步骤而结晶析出的高精细的滤光区块的彩色滤光片。
根据第6实施方式,可提供高亮度、高对比度的彩色滤光片用着色组合物,其不仅不会因加热步骤而产生吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出,并且在作为感光性着色组合物使用时,在形成感度、直线性等良好的滤光区块时必要的性能的平衡也优异。
(颜料(A))
颜料(A)是与第5实施方式中的颜料(A)相同的颜料,可通过与第5实施方式中的制造方法相同的方法获得。
由于将式(1)所示的颜料(A1)与树脂(D-B1)组合后使用,而可得比已往更高亮度及高对比度的红色着色组合物。
第6实施方式的着色组合物,也与第5实施方式的着色组合物相同,可并用颜料(A1)与其他的颜料,同时,优选将颜料(A1)及其他的颜料微细化后使用。
(粘合剂树脂(D-B))
《树脂(D-B1)》
彩色滤光片用树脂组合物中所含的粘合剂树脂(D-B)的特征在于,含有具有下述构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)。
(D-B1)具有羧基的构成单元:2至60重量%,
(D-b2)具有式(D-2)或式(D-3)所示的芳香族环基的构成单元:2至80重量%,
(D-b3)具有式(D-4)或式(D-5)所示的脂肪族环基的构成单元:2至60重量%。
式(D-2)及(D-3)中,R是氢原子或具有或不具有苯环的碳原子数1至20的烷基。式(D-3)中的虚线部份是表示邻接于苯环且含有具有或不具有取代基的一个以上的饱和或不饱和的杂环的环状结构。
以下,依次对构成单元(D-b1)、构成单元(D-b2)及构成单元(D-b3)的进行说明。本实施方式中,各构成单元的含有重量%是各构成单元含在树脂(D-b1)中的前躯体的重量%。
<构成单元(D-b1)>
构成单元(D-b1)具有羧基,显像时作为碱可溶性部位的功能。以粘合剂树脂(D-B1)的全部构成单元的重量为基准,就显像性与稳定性而言,构成单元(D-b1)为2至60重量%。若不足2重量%时,将使碱性显像液造成的未曝光部份的去除性不足,而致分散稳定性恶化。同时,若超过60重量%时,将使对碱性显像液的溶解速度变快,而甚至溶解到曝光部份。
具有羧基的构成单元(D-b1)的前躯体,可列举含有(甲基)丙烯酸、巴豆酸或α-氯化丙烯酸等不饱和单羧酸,或顺丁烯二酸或反丁烯二酸等不饱和二羧酸等羧基且具有乙烯性不饱和双键的化合物等。又,也可使用以(甲基)丙烯酸羟基烷酯等具有羟基的(甲基)丙烯基化合物,使顺丁烯二酸酐等不饱和二羧酸的酸酐进行半酯化的化合物。其中,就聚合性(控制分子量等的容易度)而言,以(甲基)丙烯酸为更优选,尤其以甲基丙烯酸为最优选。这些化合物可单独使用,也可并用2种以上。
即使是原料阶段中含有羧基的前躯体,在通过形成粘合剂树脂(D-B)的步骤使羧基转化成酯键等时,也不符合构成单元(D-b1)。
<构成单元(D-b2)>
构成单元(D-b2)具有式(D-2)或(D-3)所示的芳香族环基所形成的环状结构,作为相对于颜料或颜料与分散剂形成的颜料组合物的亲和性部位而发挥功能。以粘合剂树脂(D-B)的全部构成单元的重量为基准,就显像性与滤光区块的品质而言,构成单元(D-b2)为20至80重量%。若不足20重量%时,将使相对于颜料或颜料与分散剂形成的颜料组合物的亲和性部位不足,而有无法获得高品质的彩色滤光片或滤光区块的耐性恶化的问题;若超过80重量%时,将使对于碱显像液的溶解速度变慢,拉长显像时间而致彩色滤光片的生产性恶化。
使式(1)所示的颜料(A1)于结构中含有溴原子,其分极率高于氯原子。因此,含有芳香族环基的构成单元(D-b2),可望其π电子系比氯化吡咯并吡咯二酮颜料(C.I.颜料红254)可显示较强的亲和性等相互作用。
Figure BDA00003575835400671
Figure BDA00003575835400681
式(D-2)及式(D-3)中,R是氢原子或具有或不具有苯环的碳原子数1至20的烷基。式(D-3)中的虚线部份是表示邻接苯环且含有具有或不具有取代基的一个以上饱和或不饱和的杂环的环状结构。
构成单元(D-b2)的前躯体,可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯苯、茚、乙酰环烷烃、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、羟甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯等单体/寡聚物或式(D-6)所示的乙烯性不饱和单体等。
Figure BDA00003575835400682
式(D-6)中,R1是氢原子或甲基,R2是碳原子数2或3的亚烷基,R3是具有或不具有苯环的碳原子数1至20的烷基,n是1至15的整数。
式(D-6)所示的乙烯性不饱合单体,可列举例如第一工业制药社制NewFrontier CEA[EO改性甲酚丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:甲基,n=1或2]、NP-2[正-壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n=2]、N-177E[正-壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n=16至17]或PHE[丙烯酸苯氧乙酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1],
Daicel公司制,IRR169[丙烯酸乙氧基化苯酯(EO1mol),R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]或Ebecry1110[丙烯酸乙氧基化苯酯(EO2mol),R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=2],
东亚合成公司制Aronix M-101A[苯酚EO改性(n≈2)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈2]、M-102[苯酚EO改性(n≈4)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈4]、M-110[对甲酚苯酚EO改性(n≈1)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:对甲酚基,n≈1]、M-111[正壬基苯酚EO改性(n≈1)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n≈1]、M-113[正壬基苯酚EO改性(n≈4)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n≈4]或M-117[正壬基酚PO改性(n≈2.5)丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚丙基、R3:正壬基,n≈2.5],
共荣公司制轻丙烯酸酯(light acrylate)PO-A[丙烯酸苯氧基乙酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]、P-200A[苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈2]、NP-4EA[壬基苯酚EO加成物丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n≈4]或NP-8EA[壬基苯酚EO加成物丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n≈8]或轻酯(lightester)PO[甲基丙烯酸苯氧基乙酯,R1:甲基、R2:亚丙基、R3:氢原子,n=1],
日油公司制BlemmerANE-300[壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基,n≈5]、ANP-300[壬基苯氧基聚丙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚丙基、R3:正壬基,n≈5]、43ANEP-500[壬基苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基及亚丙基、R3:正壬基,n≈5+5]、70ANEP-550[壬基苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基及亚丙基、R3:正壬基,n≈9+3]、75ANEP-600[壬基苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基及亚丙基、R3:正壬基,n≈5+2]、AAE-50[苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]、AAE-300[苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈5.5]、PAE-50[苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:甲基、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]、PAE-100[苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯,R1:甲基、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=2]或43PAPE-600B[苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇丙烯酸酯,R1:甲基、R2:亚乙基及亚丙基、R3:氢原子,n≈6+6],
新中村化学公司制NK ESTER AMP-10G[苯氧基乙二醇丙烯酸酯(EO1mol),R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]、AMP-20G[苯氧基乙二醇丙烯酸酯(EO2mol),R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈2]、AMP-60G[苯氧基乙二醇丙烯酸酯(EO6mol),R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n≈6]、PHE-1G[苯氧基乙二醇丙烯酸酯(EO1mol),R1:甲基、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1],
大阪有机化学公司制Biscoat#192[丙烯酸苯氧基乙酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]或
日本化药制SR-339A[2-苯氧基乙二醇丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:氢原子,n=1]或SR-504[乙氧基化壬基酚丙烯酸酯,R1:氢原子、R2:亚乙基、R3:正壬基]等,但并不局限于这些化合物,同时,也可并用2种以上。
式(D-6)所示的乙烯性不饱和单体中,R3的烷基的碳原子数为1至20,并以1至10为更优选。烷基不仅只是直链状烷基,也可含有支链状烷基及具有苯环为取代基的烷基。R3的烷基的碳原子数为1至10时,可使烷基成为障碍而抑制树脂彼此的接近,进而促进对于树脂颜料的吸附/取向,如碳原子数超过10时,将使烷基的立体障碍效果变高,甚至有妨碍到对于苯环颜料的吸附/取向的倾向。此倾向会随着R3的烷基的碳链长度变长而变得明显,如碳原子数超过20时,将使苯环的吸附/取向极端降低。具有R3所示的苯环的烷基,可列举苯甲基、2-苯基(异)丙基等。可因增加一个侧链苯环,而更加改善溶剂亲和性及颜料取向性,不仅可提高分散性,也可提高显像性。
式(D-6)所示的乙烯性不饱和单体中,n优选为1至15的整数。如n超过15时,将使亲水性增加而使溶剂和的效果变小,同时使乙烯系树脂的粘度变高,也使使用此树脂的着色组合物的粘度变高,而可能影响到流动性。就溶剂和而言,n以1至4尤为优选。
构成单元(D-b2)的前躯体,就与其他前驱体的共聚合性而言,及颜料分散性而言,优选为α-甲基苯乙烯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯或式(D-6)所示的乙烯性不饱和单体。在树脂(D-B1)的侧链上导入苯环后,因可使侧链苯环取向颜料而促进树脂对颜料的吸附,进而抑制颜料的凝聚。并且,就显像性与分散稳定性而言,以丙烯酸苯甲酯及/或甲基丙烯酸苯甲酯为最优选。
<构成单元(D-b3)>
构成单元(D-b3)具有下述式(D-4)及式(D-5)所示的脂肪基所形成的环状结构,作为相对于颜料或颜料与分散剂形成的颜料组合物的亲和性部位及相对于碱显像液的疏水性部位来发挥功能。以树脂(D-B1)的全部构成单元的重量为基准,就显像性与滤光区块的品质或分散稳定性而言,构成单元(D-b3)为2至60重量%。如不足2重量%时,将使相对于颜料或颜料与分散剂形成的颜料组合物的亲和性部位不足,而有无法获得高品质的滤光区块,或彩色滤光片用着色组合物的保存稳定性恶化的问题,也将因显像时的疏水性部位不足而产生像素部份的图案剥离或缺陷的问题。如超过60重量%时,将使溶解于碱显像液的速度变慢,拉长显像时间而致彩色滤光片的生产性恶化。
构成单元(D-b3)在结构中具有的二环戊烷部位,环无法得到平面结构,故可望对于滤光区块中的分子相互凝聚状态提供立体障碍。
Figure BDA00003575835400711
构成单元(D-b3)的前躯体,可列举下述式(D-7)所示的乙烯性不饱和单体或下述式(D-8)所示的乙烯性不饱和单体。
Figure BDA00003575835400712
Figure BDA00003575835400721
式(D-7)及式(D-8)中,R1是氢原子或甲基,R2是碳原子数2或3的亚烷基,m是0至2的整数。
至于式(D-7)所示的乙烯性不饱和单体,可列举例如日立化成公司制的FancrylFA-513A[丙烯酸二环戊酯,R1:氢原子,R2:无,m=0]或FA-513M[丙烯酸二环戊酯,R1:氢原子,R2:无,m=0]等,但并不局限于这些单体,同时,也可2种以上并用。
至于式(D-8)所示的乙烯性不饱和单体,虽然可列举例如日立化成公司制FancrylFA-511A[丙烯酸二环戊烯酯,R1:氢原子,R2:无,m=0]、FA-512A[二环戊烯氧乙基丙烯酸酯,R1:氢原子,R2:亚乙基,m=1]、FA-512M[甲基丙烯酸二环戊烯氧基乙酯,R1:甲基,R2:亚乙基,m=1]或FA-512MT[甲基丙烯酸二环戊烯氧基乙酯,R1:甲基,R2:亚乙基,m=1]等,但并不局限于这些单体,同时,也可2种以上并用。
<其他的构成单元>
其他的构成单元是构成单元(D-b1)、构成单元(D-b2)、构成单元(D-b3)以外的构成单元。
其他的构成单元的前躯体,可列举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸1-甲基丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸异十八烷酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸芳酯或(甲基)丙烯酸油酯等(甲基)丙烯酸烷酯或(甲基)丙烯酸烯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、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、1,6-己二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异茨酯、丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环氧酯、聚氨酯丙烯酸酯等各种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,但不局限于这些单体,也可配合目的而选择其他的乙烯性不饱和单体,也可2种以上并用。
其他的乙烯性不饱和单体,可列举例如四氢糠基(甲基)丙烯酸酯或具有3-甲基氧杂环丁烷(甲基)丙烯酸酯等杂环式取代基的丙烯酸酯类,甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯或乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯类,或(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯甲酰胺等(甲基)丙烯酰胺类或丙烯腈等。
同时,前述以外的构成单元的前躯体,可列举例如:乙基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、异丁基乙烯醚、羟基乙基乙烯醚、乙二醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚等乙烯醚类,或醋酸乙烯酯或丙酸乙烯酯等脂肪酸乙烯酯类。
再者,也可使用二甲基-2,2’-[氧基双(亚甲基)]双-2-丙酸酯、二乙基-2,2’-[氧基双(亚甲基)]双-2-丙酸酯、二环己基-2,2’-[氧基双(亚甲基)]双-2-丙酸酯、二苯甲基-2,2’-[氧基双(亚甲基)]双-2-丙酸酯等单体/寡聚物。丙烯酸基构成单元以外的前述构成单元,也可与前丙烯酸基构成单元并用。
<乙烯性不饱和双键的导入>
又,为了通过以下表示的方法(D-i)或(D-ii)导入乙烯性不饱和双键,也可使用具有环氧基的乙烯性不饱和单体或具有羟基的乙烯性不饱和单体。这些单体有可能因改性而形成其他的构成单元以外的构成单元,故最终还是期望考量构成单元(D-b1)、构成单元(D-b2)、构成单元(D-b3)的重量比。
<方法(D-i)>
方法(D-i)是例如在具有环氧基的乙烯性不饱和单体与其他1种以上的乙烯性不饱和单体共聚合而得的共聚物的侧链环氧基上,使具有乙烯性不饱和双键的不饱和一元酸的羧基加成反应,并且在生成的羟基上,使多元酸酐反应,导入乙烯性不饱和双键使其具有感光性树脂的功能,且可导入具有碱可溶性功能的羧基的方法。
此步骤中使用的不饱和一元酸的羧基,因在对环氧基的附加反应后将形成酯键,故不可成为树脂(D-B1)的构成单元(D-b1),而成为其他的构成单元;多元酸酐在与羟基反应后因将形成羧基,故可成为树脂(D-B1)的构成单元(D-b1)。
具有环氧基的乙烯性不饱和双键单体、不饱和一元酸及多元酸酐的例,可列举与第5实施方式中的乙烯性不饱和双键单体、不饱和一元酸及多元酸酐相同的乙烯性不饱和单体、不饱和一元酸及多元酸酐。
与方法(D-i)类似的方法有例如在具有羧基的乙烯性不饱和单体与其他1种以上的乙烯性不饱和单体共聚合而得的共聚物的侧链羧基的一部份上,使具有环氧基的乙烯性不饱和单体加成反应后,导入乙烯性不饱和双键及羧基的方法。此时,只有相当于与环氧基加成反应中不能使用的羧基的构成单元,符合树脂(D-B1)的构成单元(D-b1)。
<方法(D-ii)>
方法(D-ii)是使用具有羟基的乙烯性不饱和单体,在与具有其他羧基的不饱和一元酸或其他乙烯性不饱和单体共聚合而得的共聚物的侧链羟基上,使具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体的异氰酸酯基反应的方法。
具有羟基的乙烯性不饱和单体及具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体的例,可列举与第5实施方式中具有羟基的乙烯性不饱和单体及具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体相同的具有羟基的乙烯性不饱和单体及具有异氰酸酯基的乙烯性不饱和单体。
树脂(D-B1)的重量平均分子量(Mw)优选为5,000至100,000的范围,以5,000至80,000的范围为更优选,以5,000至30,000的范围为更加优选。又,数量平均分子量(Mn)优选为5,000至50,000的范围,Mw/Mn的值优选为10以下。如树脂(D-B1)的重量平均分子量(Mw)超过100,000时,因将使树脂间的相互作用变强,而使彩色滤光片用着色组合物的粘度变高,以致难以操作。又,如重量平均分子量(Mw)不足5,000时,可能使显像性或对于玻璃等基板的密着性降低。
就成膜性及各耐性的良好而言,相对于式(1)所示的颜料(A1)100重量份,树脂(D-B1)的含量优选使用30重量份以上,就提高着色剂浓度、可显现良好的色特性而言,优选使用500重量份以下的量。并以使用50至250重量份的量为更优选。
《其他的树脂》
着色组合物也可含有树脂(D-B1)以外的其他树脂。至于其他的树脂,优选为可见光区域的400至700nm的全波长区域中的穿透率80%以上的树脂,并以95%以上的树脂为更优选。其他的树脂中,包含热塑性树脂、热固性树脂及感光性树脂,这些树脂可单独使用,也可混合2种以上使用。树脂的例可列举与第5实施方式中的树脂相同的树脂。
感光性树脂可使用在具有羟基、羧基、胺基等反应性取代基的线状高分子中,使具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸化合物、桂皮酸反应,使(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基等光交联性基导入该线状高分子中的树脂。又,也可使用将含有苯乙烯-马来酸酐共聚物或α-烯烃-马来酸酐共聚物等酸酐的线状高分子,通过(甲基)丙烯酸羟基烷酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物进行半酯化而成的化合物。
(溶剂)
溶剂的使用是为了使颜料(A)充分分散在粘合剂树脂(D-B)中,可使着色组合物涂布在玻璃基板等基板上以成为0.2至5μm的干燥膜厚,而容易形成滤光区块。溶剂优选为有机溶剂。溶剂的适优选使用量,与第5实施方式中相同
(感光性着色组合物的制法)
第6实施方式的着色组合物,可通过与第5实施方式的着色组合物相同的制造方法制造。
(任意成分)
在第6实施方式的着色组合物中,可含有颜料分散剂(D-C)、光聚合引发剂(D-D)、增感剂、光聚合性化合物、多官能硫醇、紫外线吸收剂、禁止聚合剂、贮存稳定剂、其他的添加剂等任意成分。这些任意成分的具体例与第5实施方式相同。又,适宜的例、适宜的使用量等亦与第5实施方式相同。
(粗大粒子的去除)
第6实施方式的着色组合物与第3实施方式的着色组合物相同,优选进行粗大粒子的去除。
[溶剂、任意成分]
以下,表示上述彩色滤光片用着色组合物中使用的溶剂及任意成分的具体例。
(其他着色剂(其他的颜料))
着色组合物中使用的其他着色剂(其他的颜料),可列举例如C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、192、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、215、216、217、220、221、223、224、226、227、228、240、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、246、247、249、250、251、253、254、255、264、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286或287等红色颜料。红色染料可列举氧杂蒽(xanthene)系、单偶氮系(吡啶酮系、巴比妥酸(barbituric acid)系、金属络合物系等)、二偶氮系、蒽醌系等。具体上,可列举C.I.酸性红52、87、92、289、338等氧杂蒽系酸性染料的造盐化合物等。这些颜料可单独使用,也可将2种以上混合后使用。
例如可并用C.I.颜料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、51、55、59、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78或79等橙色颜料及/或C.I.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、60、61、62、62:1、63、65、73、74、75、77、81、83、87、93、94、95、97、98、100、101、104、105、106、108、109、110、111、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、183、184、185、187、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208、213、214、218、219、220或221等黄色颜料。又,橙色染料及/或黄色染料可列列举如喹啉系、单偶氮系(吡啶酮系、巴比妥酸系、金属络合物系等)、二偶氮系、亚甲基(methine)系等。这些颜料可单独使用,也可将2种以上混合后使用。
这些颜料之中,适合并用的着色剂,可列举蒽醌系颜料、单偶氮系、二偶氮系或氧杂蒽系染料等。就亮度与反差而言,具体上,优选为C.I.颜料红48:1、122、168、176、177、185、202、206、207、209、224、242、254、C.I.颜料橙38、71、C.I.颜料黄83、117、129、138、139、150、154、155、180、185及C.I.酸性红52的造盐化合物。特别以C.I.颜料红177、209、224、242或254;C.I.颜料黄83、138、139、150或180为更优选。
(有机溶剂)
着色组合物中使用的有机溶剂可列举例如乳酸乙酯、苯甲醇、1,2,3-三氯丙烷、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,3-丁二醇二醋酸酯、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、3,5,5-三甲基环己酮、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、醋酸3-甲氧基-3-甲基丁酯、3-甲氧基丁醇、醋酸3-甲氧基丁酯、4-庚酮、间-二甲苯、间-二乙基苯、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、醋酸正丙酯、N-甲基吡咯酮、邻-二甲苯、邻-氯甲苯、邻-二乙基苯、邻-二氯苯、对-氯甲苯、对-二乙基苯、仲丁基苯、叔丁基苯、γ-丁内酯、异丁醇、异佛尔酮、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单叔丁醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、乙二醇单丙醚、乙二醇单己醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚醋酸酯、二异丁酮、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇单异丙醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚醋酸酯、二乙二醇单甲醚、环己醇、环己醇醋酸酯、环己酮、二丙二醇二甲醚、二丙二醇甲基醚醋酸酯、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙酮醇、三醋酸甘油酯、三丙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、丙二醇单二醋酸酯、丙二醇苯醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单乙醚醋酸酯、丙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚丙酸酯、苯甲醇、甲基异丁酮、甲基环己醇、醋酸正戊酯、醋酸正丁酯、醋酸异戊酯、醋酸异丁酯、醋酸丙酯、二元酸酯等。这些溶剂可单独使用,必要时以任意的比率混合2种以上后使用。
其中,就良好的着色剂的分散性、浸透性及着色组合物的涂布而言,优选使用乳酸乙酯等乳酸烷酯类,丙二醇单甲醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯等二醇醋酸酯类,苯甲醇、二丙酮醇等醇类或环己酮等酮类。
(树脂型分散剂)
树脂型分散剂具有具备可吸附在着色剂上的性质的颜料亲和性部位以及与着色剂载体的相容性的部位,其作用为吸附在着色剂上后,稳定地分散在着色剂的着色剂载体上。树脂型分散剂具体上可使用聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸(部份)胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚胺基酰胺磷酸盐、含羟基聚羧酸酯或这些的改性物、聚(低级亚烷基亚胺)与具有游离羧基的聚酯反应而形成的酰胺或其盐等油性分散剂、(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-顺丁烯二酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性树脂或水溶性高分子化合物、聚酯系、改性聚丙酸酯系、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、磷酸酯系等。虽然这些分散剂可单独使用,或将2种以上混合后使用,但不必然局限于这些化合物。
市售的树脂型分散剂可列举BYK Chemie Japan公司制的Disperbyk-101、103、107、108、110、111、112、116、130、140、142、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、21407、21715等或Lactimon、Lactimon-WS或Bykumen等;日本Lubrizol公司制的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;日本汽巴(Ciba Japan)公司制的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;楠本化成公司制的DISPARLON3600N、DISPARLON1850;味之素Finetechno公司制的Ajisper-PA111、PB711、PB821、PB822、PB824等。这些制品可单独使用,或将2种以上混合后使用。
在这些制品中,更优选为具有酸性官能基的树脂型颜料分散剂的BYKChemie Japan公司制的Disperbyk-108、110、111、112、116、142、180、2000、2001或日本Lubrizol公司制的SOLSPERSE-3000、21000、26000、36600、41000或日本汽巴公司制的EFKA-4401、4550或楠本化成公司制的DISPARLON3600N、DISPARLON1850或味之素Finetechno公司制的Ajisper-PA111等,但不局限于这些制品。
(表面活性剂)
表面活性剂可列举十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯烷醚硫酸盐、十二烷苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、硬脂酸钠、烷基萘磺酸钠、烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基硫酸单乙醇铵、十二烷基硫酸三乙醇铵、十二烷基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷醚磷酸酯等阴离子性表面活性剂,聚氧基乙烯油醚、聚氧基乙烯十二烷醚、聚氧基乙烯壬基苯醚、聚氧基乙烯烷醚磷酸酯、聚氧基乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯、聚乙二醇单十二酸酯等非离子性表面活性剂,烷基季铵盐或这些的环氧乙烷加成物等阳离子性表面活性剂,烷基二甲基胺基醋酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂。这些表面活性剂可独使用,或将2种以上混合后使用,但未必局限于这些表面活性剂。
(光聚合性单体(光聚合性化合物))
可通过紫外线或热等固化而生成透明性树脂的单体、寡聚物,可列举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、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-己二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚二(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、丙烯酸酯、羟甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环氧酯、聚氨酯丙烯酸酯等各种丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯酯、羟基乙基乙烯醚、乙二醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯甲酰胺、丙腈等,但未必局限于这些化合物。这些光聚合性化合物可独使用,或必要时以任意比率将2种以上混合后使用。
(光聚合引发剂)
光聚合引发剂可使用4-苯氧二氯乙酰苯、4-叔丁基-二氯乙酰苯、二乙氧乙酰苯、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-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[4-(甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮或2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1-酮等乙酰苯类化合物,安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚或安息香二甲缩酮等安息香系化合物,二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫化物或3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮等二苯甲酮类化合物,噻吨酮(thioxanthone)、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-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对-甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘甲基-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘甲基-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪或2,4-三氯甲基-(4’-甲氧苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系化合物,乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑基-3-基]-,1-(O-乙酰肟)、1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)]或O-(乙酰基)-N-(1-苯基-2-侧氧基-2-(4’-甲氧基-萘基)亚乙基)羟基胺等肟酯类化合物,双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物或2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等膦系化合物,9,10-菲醌、莰醌、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,或二茂钛(titanocene)系化合物等。这些光聚合引发剂可使用1种,或配合要求而以任意比率将2种以上混合后使用。
在这些化合物之中,优选使含有选自乙酰苯系化合物、膦系化合物、咪唑系化合物及肟酯系化合物所形成的群组中的至少1种以上的光聚合引发剂作为光聚合引发剂。也因含有这些光聚合引发剂,而可使滤光区块的图案形状及直线性更优选。
(增感剂)
增感剂可列举如以查酮(chalcone)衍生物、二苯甲酰丙酮(dibenzoylacetone)为代表的不饱和酮类、苯甲基或樟脑醌(camphorquinone)等为代表的1,2-二酮衍生物、安息香衍生物、芴衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、氧杂蒽衍生物、噻吨(thioxanthene)衍生物、氧杂蒽酮衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、酮香豆素衍生物、花青衍生物、部花青(merocyanine)衍生物、氧杂菁(oxonol衍生物等聚甲炔(polymethine)色素、吖啶(acridine)衍生物、吖嗪衍生物、噻嗪衍生物、恶嗪衍生物、吲哚啉衍生物、薁(azulene)衍生物、薁鎓(azulenium)衍生物、方酸菁(squarylium)衍生物、卟啉(porphyrin)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、四吡嗪并四氮杂卟啉衍生物、酞菁衍生物、四氮杂卟啉(tetraazaporphirazine)衍生物、四喹喔啉并四氮杂卟啉衍生物、萘花青衍生物、次萘花青衍生物、吡喃鎓(pyrylium)衍生物、硫基吡喃鎓衍生物、四叶萝芙灵(tetraphylline)衍生物、轮烯(annulene)衍生物、螺旋吡喃衍生物、螺旋、吖嗪衍生物、硫基螺旋吡喃衍生物、金属芳酯烃络合物、有机钌络合物或米其勒酮(Michler's ketone)衍生物、联咪唑衍生物、α-酰氧酯、酰基膦氧化物、乙醛酸甲基苯酯、二苯基乙二酮(benzil)、9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4’-二乙基异二苯酞内酯(isophthalophenone)、3,3’或4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、4,4’-二乙基胺基二苯甲酮等。必要时以任意比例使用2种以上的增感剂。
更具体而言,可列举大河原信等编着的《色素手册》(1986年,讲谈社)、大河原信等编着的《机能性色素的化学》(1981年,CMC)、池森忠三朗等编着的《特殊机能材料》(1986年,CMC)中所述的增感剂,但并不局限于这些化合物。又,也可含有显示对于紫外线至近红外线区域的光可吸收的其他增感剂。
(多官能硫醇)
多官能硫醇可列举例如己二硫醇、癸二硫醇、1,4-丁二醇双硫基丙酸酯、1,4-丁二醇双硫基甘油酸酯、乙二醇双硫基甘油酸酯、乙二醇双硫基丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫基甘油酸酯、三羟甲基丙烷三硫基丙酸酯、三羟甲基乙烷三(3-硫醇丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-硫醇丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-硫醇丙酸酯)、季戊四醇四硫基甘油酸酯、季戊四醇四硫基丙酸酯、季戊四醇四(3-硫醇丙酸酯)、二季戊四醇六(3-硫醇丙酸酯)、三硫醇丙酸三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、1,4-二甲基硫醇苯、2,4,6-三硫醇基-s-三嗪、2-(N,N-二丁基胺基)-4,6-二硫醇基-s-三嗪等。这些多官能硫醇可单独使用1种,必要时可以任意比率将2以上混合后使用。
(紫外线吸收剂)
紫外线吸收剂可列举例如2-[4-[(2-羟基-3-(十二烷基及十三烷基)氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-[1-辛基氧基羰基乙氧基]苯基)-4,6-双(4-苯基苯基)-1,3,5-三嗪等羟基苯基三嗪系,2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯甲三唑、2-(2H-苯甲基三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)-苯酚、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯甲三唑等苯甲三唑系,2,4-二羟基苯二甲酮、2-羟基-4-辛氧基苯二甲酮、2,2’,4,4’-四羟基苯甲二酮等苯二甲酮系,苯基水杨酸酯、对-叔丁基苯基水杨酸酯等水杨酸酯系,乙基-2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸酯等氰基丙烯酸酯系,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(三丙酮-胺基-N-氧基)、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、聚[[6-[(1,1,3,3-四丁基)胺基]-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)胺基]等受阻胺系等。这些紫外线吸收剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
(禁止聚合剂)
禁止聚合剂可列举例如甲基氢醌、叔丁基氢醌、2,5-二-叔丁基氢醌、4-苯醌、4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-1-萘酚、叔丁基儿茶酚等氢醌衍生物及苯酚化合物,吩噻嗪、双-(1-二甲基苯甲基)吩噻嗪、3,7-二辛基吩噻嗪等胺化合物,二丁基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸锰、二苯基二硫代氨基甲酸锰等铜及锰盐化合物,4-亚硝基苯酚、N-亚硝基二苯基胺、N-亚硝基环己基羟基胺、N-亚硝基苯基羟基胺等亚硝基化合物及其铵或铝盐等。这些禁止聚合剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
(抗氧化剂)
“抗氧化剂”只要是具有紫外线吸收功能、补足自由基的功能或分解过氧化物的功能的化合物即可,具体上,可使用受阻酚系、受阻胺系、磷系、硫系、苯甲三唑系、二苯甲酮系、羟基胺系、水杨酸酯系及三嗪系的化合物作为抗氧化剂,可使用已知的紫外线吸收剂、抗氧化剂等。这些抗氧化剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
就可兼具涂膜的穿透率与感度而言,这些抗氧化剂之中,优选为受阻酚系抗氧化剂、受阻胺系抗氧化剂、磷系抗氧化剂或硫系抗氧化剂。同时,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。
(胺系化合物)
胺系化合物可列举三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸异戊酯、2-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙己酯及N,N-二甲基对甲苯胺等。这些胺系化合物可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
(整平剂)
整平剂优选为主链上具有聚醚结构或聚酯结构的二甲基硅氧烷。主链上具有聚醚结构的二甲基硅氧烷的具体例,可列举东丽道康宁(Toray Dow Corning)公司制的FZ-2122、BYK chemie公司制的BYK-333等。主链上具有聚酯结构的二甲基硅氧烷的具体例,可列举BYK chemie公司制的BYK-310、BYK-370等。也可并用主链上具有聚醚结构的二甲基硅氧烷与主链上具有聚酯结构的二甲基硅氧烷。
作为特别优选的整平剂,可使用分子内所有具有疏水基与亲水基的表面活性剂的一种,且即使不具有亲水基对水的溶解性小,而添加在着色组合物中时,可具有其表面张力低下能(表面張力低下能)偏低的特征,并且优选使用不论表面张力低下能偏低与否对于玻璃基板也有良好的湿润性,在不因出现起泡而造成涂膜的缺陷的添加量时,可充分抑制静电性的整平剂。具有此种良好特性的整平剂,优选使用具有聚环烯氧化物(Polyalkylene oxide)单元的二甲基硅氧烷。作为聚环烯氧化物单元,有聚乙烯氧化物单元、聚丙烯氧化物单元,二甲基硅氧烷也可同时具有聚乙烯氧化物单元与聚丙烯氧化物单元。
又,聚环烯氧化物单元与二甲基硅氧烷的结合形态,可以是使聚环烯氧化物单元结合在二甲基硅氧烷的重复单元上的垂摆型、结合在二甲基硅氧烷的重复单元上的末端的末端改性型、与二甲基硅氧烷交互重复结合的直链状嵌段聚合型的任一种形态。具有聚环烯氧化物单元的二甲基硅氧烷,在市面上已有东丽道康宁公司的制品,例如FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207,但并不局限于等产品。整平剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
在整平剂中,也可补助性的加入阴离子性、阳离子性、非离子性或两性的表面活性剂。表面活性剂也可混合2种以上后使用。可补助性加入整平剂中的阴离子性表面活性剂,可列举聚氧乙烯烷醚硫酸盐、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、烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基硫酸单乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷醚磷酸酯等。
可补助性加入整平剂中的阳离子性表面活性剂,可列举烷基季铵盐或这些的环氧乙烷加成物。可补助性加入整平剂中的非离子性表面活性剂,可列举聚氧乙烯烷油醚、聚氧乙烯十二烷醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧乙烯烷醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯、聚氧乙烯甘油单十二烷酯等,可列举烷基二甲基胺基醋酸甜菜碱、烷基咪唑啉两性表面活性剂等,或氟系或硅酮系的表面活性剂。
(固化剂、固化促进剂)
作为固化剂,苯酚系树脂、胺系化合物、酸酐、活性酯、羧酸系化合物、磺酸系化合物等是有效的,但并不局限于这些化合物,只要可与热固性树脂反应而得的生成物,均可作为固化剂使用。又,在这些固化剂之中,优选1分子中具有2个以上苯酚性羟基的化合物、胺系固化剂。作为上述固化促进剂,可使用例如胺化合物(例如,二氰二酰胺、苯甲基二甲基胺、4-(二甲基胺基)-N,N-二甲基苯甲胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苯甲胺、4-甲基-N,N-二甲基苯甲胺等)、季铵盐合物(例如,三乙基苯甲基氯化铵等)、嵌段异氰酸酯化合物(例如,二甲基胺等)、咪唑衍生物二环式脒化合物及其盐(例如,咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等)、磷化合物(例如,三苯基膦等)、胍胺(guanamine)化合物(例如,三聚氰胺、胍胺、乙酰胍胺、苯代三聚氰胺等)、S-三嗪衍生物(例如,2,4-二胺基-6-甲基丙烯酰胺基氧基乙基-S-三嗪、2-乙烯基-2,4-二胺基-S-三嗪、2-乙烯基-4,6-二胺基-S-三嗪·三聚氰酸加成物、2,4-二胺基-6-甲基丙烯酰胺基氧基乙基-S-三嗪·三聚氰酸加成物等)等。这些固化促进剂可单独使用1种,也可2种以上并用。
(贮存稳定剂)
贮存稳定剂可列举例如2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基酚、季戊四醇四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双-(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺)-1,3,5-三嗪、叔丁基吡咯儿茶酚等受阻酚系,四乙基膦、三乙基膦、四苯基膦等有机膦系,二甲基二硫代磷酸锌、二丙基二硫代磷酸锌、二丁基二硫代磷酸钼等亚磷酸盐系,十二烷基硫化物、苯并噻吩等硫系,苯甲基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等季胺氯化物,乳酸、草酸等有机酸及其甲醚等。这些贮存稳定剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
(密着改善剂)
密着改善剂可列举例如乙烯三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧硅烷、乙烯基三甲氧硅烷等乙烯基硅烷类,γ-甲基丙烯酰氧基丙烯三甲氧硅烷等(甲基)丙烯硅烷类,β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)甲基三甲氧硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)甲基三乙氧硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三乙氧硅烷等环氧硅烷类,N-β-(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧硅烷、N-β-(胺基乙基)γ-胺基丙基三乙氧硅烷、N-β-(胺基乙基)γ-胺基丙基甲基二乙氧硅烷、γ-胺基丙基三乙氧硅烷、γ-胺基丙基三甲氧硅烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧硅烷、N-苯基-γ-胺基丙基三乙氧硅烷等胺基硅烷类,γ-硫醇丙基三甲氧硅烷、γ-硫醇丙基三乙氧硅烷等硫基硅烷类等硅烷耦合剂。这些密着改善剂可单独使用1种,必要时可以任意比率将2种以上混合后使用。
[彩色滤光片]
说明关于第7实施方式的彩色滤光片。
[第7实施方式]
(彩色滤光片)
第7实施方式的彩色滤光片是使用上述的彩色滤光片用着色组合物而形成的。根据第7实施方式可提供亮度、对比度优异的高精细彩色滤光片。第7实施方式的彩色滤光片,可使用于彩色液晶显示器及彩色照相管元件等。
彩色滤光片具备红色滤光区块、绿色滤光区块及蓝色滤光区块。其中的红色滤光区块,是由上述的着色组合物形成。又,彩色滤光片也可具备洋红色滤光区块、氰(cyano)色滤光区块及黄色滤光区块。
彩色滤光片一般是在透明基板上具备上述滤光区块。透明基板可使用钠碱石灰玻璃、低碱硼硅酸玻璃、无碱铝硼硅酸玻璃等玻璃板或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂板。又,也可在玻璃板或树脂板的表面上,形成由氧化铟、氧化锡等形成的透明电极,用于平板化后的液晶驱动。
滤光区块的干燥膜厚度优选为0.2至10μm,以0.2至5μm为更优选。在使涂膜干燥时,也可使用减压干燥机、对流烤箱(convection oven)、IR烤箱、加热板等。
绿色滤光区块可使用含有绿色颜料与着色剂载体的一般绿色着色组合物而形成。绿色颜料可使用例如C.I.颜料绿7、10、36、37及58等。
又,绿色着色组合物也可并用黄色颜料或黄色染料。可并用的黄色颜料可列举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。又,可并用的黄色染料,可列举喹啉系、单偶氮系(吡啶酮系、巴比妥酸系、金属络合物系等)、二偶氮系、亚甲基系等。
蓝色滤光区块可使用含有蓝色颜料与着色剂载体的一般蓝色着色组合物而形成。蓝色颜料可使用例如C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等。又,蓝色着色组合物中也可并用紫色颜料。可并用的紫色颜料可列举C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等紫色颜料。又,也可使用呈现蓝色或紫色的碱性染料、酸性染料的造盐化合物。在使用染料时,以耐热性与亮度而言,优选为氧杂蒽系染料。
(彩色滤光片的制造方法)
彩色滤光片可通过印刷法或光蚀刻微影法制造。
以印刷法形成滤光区块时,因只要将调制作为印刷油墨的着色组合物重复进行印刷与干燥即可图案化,故作为彩色滤光片的制造法,是低成本且量产性优异。并且,由于印刷技术的发展而可得具有高尺寸精度及平滑度的微细图案的印刷。进行印刷时,优选油墨不会在印刷的版上或布毯上干燥、固化的组成。又,也可望在印刷机上控制油墨的流动性,也可调整分散剂或体质颜料造成的油墨粘度。
若通过光蚀刻微影法形成滤光区块时,可将调制作为上述溶剂显像型或碱显像型着色阻剂材的着色组合物,以喷涂法或旋转涂布法、细缝涂布法、辊涂法等涂布方法涂布在透明基板上,使其干燥膜厚为0.2至10μm,优选为0.2至5μm。必要时在干燥的膜上,可透过与此膜接触或以非接触状态设置具有预定图案的掩模进行紫外线曝光。然后,浸渍在溶剂或碱显像液中或以喷雾等将显像液喷雾后去除未固化部份以形成所要求的图案时,对于其他颜色也同样的重复操作后,即可制造彩色滤光片。并且,必要时可施予加热,以促进着色阻剂材的聚合。通过光蚀刻微影技术法,可制造比上述印刷法较高精度的彩色滤光片。
然后,浸渍在溶剂或碱显像液中,或以喷雾等将显像液喷雾后去除未固化部份以形成期望的图案后,即可形成滤光区块。并且必要时可施予加热,以促进显像而形成的滤光区块的聚合。通过光蚀刻微影技术法,可以制造精度高于上述印刷法的滤光区块。
在显像时,可使用碳酸钠、氢氧化钠等的水溶液作为碱显像液,也可使用二甲基苯甲胺、三乙醇胺等有机碱。又,在显像液中,也可添加消泡剂或表面活性剂。作为显像处理方法,可适用淋浴显像法、喷雾显像法、浸渍显像法、覆液(puddle)显像法等。
而且,为了提高紫外线曝光感度,也可在上述着色阻剂涂布干燥后,通过水溶性或碱水溶性树脂(例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂等)涂布干燥后形成防止因氧而造成阻碍聚合的膜后,进行紫外线曝光。
彩色滤光片可通过上述方法之外的电着法、转印法等制造,可使用上述的着色组合物或感光性着色组合物的任一方法。而且,电着法是利用已在基板上形成的透明导电膜,通过胶体粒子的电泳而在透明导电膜上电着形成各色的滤光区块而制造彩色滤光片的方法。又,转印法是预先在剥离性的转印基片表面上形成滤光区块,再使此滤光区块转印到期望的基板上的方法。
上述的着色组合物可使用于任一方法,但,尤其是第5及6的实施方式的着组合物最适用于光蚀刻微影法。
在透明基板或反射基板上形成各色的滤光区块前,可预先形成黑矩阵。作为黑矩阵可使用铬或铬/氧化铬的多层膜、氮化钛等无机膜,或分散有遮光剂的树脂膜,但并不局限于这些膜。又,也可在上述透明基板或反射基板上预先形成薄膜电晶体(TFT),然后再形成各色的滤光区块。并且在彩色滤光片上,必要时可形成保护膜、透明导电膜、柱状间隔片、液晶取向膜等。
彩色滤光片可使用密封剂而与基板对向贴合,使液晶由设在密封部份的注入口注入后,将注入口密封,必要时使偏光膜或位相差膜贴合在基板之外侧后,而制造液晶显示器。
这种液晶显示器可使用于使用扭转向列(twisted nematic(TN))、超级扭转向列(STN)、面内切换(IPS)、垂直定向(VA)、光学补偿弯曲(OCB)等彩色滤光片而彩色化的液晶显示模式中。
[实施例]
以下,虽然是依照实施例为基础说明本发明的实施方式,但是本发明并不局限于这些范围。
[实施例A]
如无特别的限制时,“份”及“%”是分别表示“质量份”及“质量%”。在制造颜料组合物、着色组合物时,使用式(6-3)的吡咯并吡咯二酮衍生物、式(7-1)的苯并异吲哚衍生物、式(8-5)的蒽醌衍生物及式(14-1)的喹酞酮衍生物。
(颜料的平均一次粒径)
依下述的方法测定(计算出)制造的颜料组合物的平均一次粒径。
颜料的平均一次粒径是使用透射型(TEM)电子显微镜测定,由电子显微镜照片直接计测一次粒径的大小的方法。具体上,是在计测各颜料的一次粒子的短轴径及长轴径后,将其平均作为颜料的一次粒径。其次,针对100个以上的颜料粒子,以近似于求得的粒径的立方体求得各粒子的体积(重量),将体积平均粒径作为平均一次粒径。
(粘合剂树脂的质量平均分子量)
依照下述的方法,测定丙烯酸树脂的质量平均分子量。
又,丙烯酸树脂的质量平均分子量(Mw)是由利用TSKgel管柱(东曹公司制)、配备RI检测器的GPC(东曹公司制,HLC-8120GPC)测定,展开溶剂是使用THF,测定换算成聚苯乙烯的质量平均分子量(Mw)。
首先,说明实施例及参考例中使用的吡咯并吡咯二酮颜料、吡咯并吡咯二酮系颜料组合物、其他的颜料、粘合剂树脂溶液与绿色及蓝色感光性着色组合物的制造方法。
<吡咯并吡咯二酮颜料的制造方法>
(溴化吡咯并吡咯二酮颜料式(1))
于氮气环境下,在附加回流管的不锈钢制反应容器内,加入经分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边加热至100℃后,调制成醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴苯甲腈153.6份,一边搅拌一边加热至90℃使其溶解,调制成这些的混合物的溶液。一边将此混合物的加热溶液以2小时以一定的速度缓缓滴入在100℃加热的上述醇盐溶液中,一边激烈的搅拌。滴下结束后,在90℃继续加热搅拌2小时,可得吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。并且,在玻璃制附加内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,将其冷却至-10℃。将此冷却的混合物使用高速搅拌分散器,一边使直径8cm的剪切碟(shear disk)以4000rpm回转,一边在其中逐次少量的添加已冷却至75℃而预先得的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液。此时,一边将甲醇、醋酸及水形成的混合物冷却,使其温度持续保持在-5℃以下的温度,且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液的添加速度,大概以120分钟逐次少量的添加。添加碱金属盐后,析出红色的结晶而生成红色的悬浊液。接着,于5℃以超过滤装置清洗所得的红色悬浊液后,过滤而得红色膏状物。将此膏状物再分散冷却至0℃的3,500份甲醇中,形成甲醇浓度大约90%的悬浮液后,于5℃搅拌3小时后,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将所得的吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物以80℃干燥24小时,通过粉碎得式(1)所示的溴化吡咯并吡咯二酮颜料150.8份。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1))
在反应容器1中加入叔戊醇220份,一边使其水浴冷却一边加入60%NaH32份后,于90℃加热搅拌。接着,在反应容器2中,使叔戊醇100份、由Tetrahedron,58(2002)5547至5565的方法合成的下述式(A-16)的化合物85.0份及4-氰基联苯60.9份加热溶解,并以2小时将此液滴入反应容器1中。使其于120℃反应10小时之后,冷却至60℃,一边加入甲醇400份及醋酸50份,一边进行过滤及甲醇清洗,可得式(A-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A88.1份。
Figure BDA00003575835400911
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-2))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成4-叔丁基苯甲腈54.1份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到83.9份的式(A-2-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-3a))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成N-丁基-4-氰基苯酰胺68.7份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到87.0份的式(A-2-3a)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-3b))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成N-苯基-4-氰基苯酰胺75.5份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到86.9份的式(A-2-3b)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-4a))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成N,N-二丁基-4-氰基苯酰胺87.8份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到87.1份的式(A-2-4a)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-4b))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成N,N-二丁基-3-氰基苯酰胺87.8份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到83.8份的式(A-2-4b)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-9a))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成4-(辛基硫)-苯甲腈84.1份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到85.5份的式(A-2-9a)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-8))
除了将4-氰基联苯60.9份变更成4-(三氟甲基)-苯甲腈58.1份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A式(A-2-1)的制造进行同样操作,得到85.8份的式(A-2-8)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A。
〈吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的制造方法〉
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1))
在附有回流管的不锈钢制反应容器中,氮气环境下,将经过分子筛脱水的叔戊醇200份,及叔戊醇钠140份加入,一边搅拌一边在100℃加热,调制成醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,将琥珀酸二异丙酯88份、4-氯苯甲腈104.5份及4-氰基联苯15.1份加入,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边激烈搅拌,一边以2小时以一定的速度缓慢地滴入至100℃加热的上述醇盐溶液中。滴下结束后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。再者,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。此经冷却的混合物使用高速搅拌分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中逐次少量地添加已冷却到75℃的预先得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液。此时,一边将甲醇、醋酸及水所成的混合物冷却,使其温度持续保持在-5℃以下的温度,且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物碱金属盐溶液的添加速度,大概以120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,析出红色的结晶而生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却至0℃的3500份甲醇中,形成甲醇浓度约为90%的悬浊液,于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物,于80℃干燥24小时,通过粉碎得到143.6份的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)。对于得到的C.I.颜料红254及式(A-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,使用HPLC定量分析,C.I.颜料红254与式(A-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,分别是90.9质量%及9.1质量%。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物2(RC-2))
除了将4-氰基联苯15.1份变更成4-叔丁基苯甲腈13.4份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)的制造进行同样操作。得到142.2份的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物2(RC-2)。对于得到的C.I.颜料红254及式(A-2-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,使用HPLC定量分析时,C.I.颜料红254与式(A-2-2)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,分别是90.7质量%及9.3质量%。
(特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物3(RC-3))
除了将4-氰基联苯15.1份,变更成N,N-二丁基-4-氰基苯甲酰胺19.3份之外,其余与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)的制造进行相同操作。得到142.9份的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物3(RC-3)。对于得到的C.I.颜料红254及式(A-2-4a)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,使用HPLC定量分析时,C.I.颜料红254与式(A-2-4a)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,分别是90.8质量%及9.2质量%。
〈粘合剂树脂溶液的制造方法〉
(丙烯酸树脂溶液1的调制)
在可分离的4口烧瓶中安装温度计、冷却管、氮气导入管、滴下管及搅拌装置的反应容器中,放入环己酮196份,升温到80℃,反应容器内以氮气取代后,通过滴下管以2小时,将37.2份的甲基丙烯酸正丁酯、12.9份甲基丙烯酸2-羟基乙酯、12.0份甲基丙烯酸、20.7份对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成(股)公司制“ARONIX M110”)、1.1份的2,2'-偶氮双异丁腈的混合物滴下。滴下结束后,再继续反应3小时,而得到丙烯酸树脂的溶液。冷却到室温后,将树脂溶液约2份作为试样,在180℃加热干燥20分钟后测定不挥发成分,在预先前合成的树脂溶液中,添加甲氧基醋酸丙酯,以使不挥发成分变成20质量%方式调制丙烯酸树脂溶液1。质量平均分子量(Mw)是26000。
(丙烯酸树脂溶液2的调制)
在可分离4口烧瓶中安装有温度计、冷却管、氮气导入管、滴下管及搅拌装置的反应容器中,放入环己酮207份,升温到80℃,烧瓶内以氮气取代后,由滴下管以2小时将20份的甲基丙烯酸、20份的经对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性的丙烯酸酯(东亚合成(股)公司制“ARONIX M110”)、45份的甲基丙烯酸甲酯、8.5份的甲基丙烯酸2-羟基乙酯及1.33份的2,2'-偶氮双异丁腈的混合物滴下。结束滴下后,再继续反应3小时,而得到共聚合物树脂溶液。其次,对得到的共聚合物溶液全量,一边停止氮气而注入1小时的干燥空气一边搅拌后,冷却到室温后,将6.5份的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工公司制KarenzMO1)、0.08份月桂酸二丁基锡、26份环己酮的混合物在70℃以3小时滴下。将约2g树脂溶液作为试样,于180℃加热干燥20分钟后测定不挥发成分,在预先合成的树脂溶液中,添加环己酮,以将不挥发成分变成20质量%方式调制丙烯酸树脂溶液2。质量平均分子量(Mw)是18000。
〈绿色及蓝色感光性着色组合物的制造方法〉
(绿色感光性着色组合物(GR-1)的调制)
将下述的混合物以成为均匀的方式搅拌混合后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(EigerJapan公司制“Mini model M-250 MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作绿色着色组合物1(GP-1)。
其次,将下述的混合物以成为均匀的方式搅拌混合后,以1μm的过滤膜过滤,制作绿色感光性着色组合物1(GR-1)。
Figure BDA00003575835400952
(蓝色感光性着色组合物1(BR-1)的调制)
将下述混合物以成为均匀的方式搅拌混合后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250 MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作蓝色着色组合物1(BP-1)。
Figure BDA00003575835400953
其次,将下述组成的混合物以成为均匀的方式搅拌混合后,以1μm的过滤膜过滤,制作蓝色感光性着色组合物1(BR-1)。
Figure BDA00003575835400961
[实施例1]
(颜料组合物1(R-1)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料99.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.9份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物1(R-1),平均一次粒径是37.0nm。
[实施例2]
(颜料组合物2(R-2)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料99.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料97.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A3.0份之外,其余与颜料组合物1(R-1)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物2(R-2)96.5份。平均一次粒径是36.8nm。
[实施例3]
(颜料组合物3(R-3)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料99.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A5.0份之外,其余与颜料组合物1(R-1)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物3(R-3)97.2份。平均一次粒径是30.5nm。
[实施例4]
(颜料组合物4(R-4)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料99.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料90.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A10.0份之外,其余与颜料组合物1(R-1)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物4(R-4)96.9份。平均一次粒径是28.5nm。
[实施例5]
(颜料组合物5(R-5)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料99.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料85.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A15.0份之外,其余与颜料组合物1(R-1)的制造同进行样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物5(R-5)97.3份。平均一次粒径是29.5nm。
[实施例6]
(颜料组合物6(R-6)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物6(R-6)98.1份。平均一次粒径是29.9nm。
[实施例7]
(颜料组合物7(R-7)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-3a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物7(R-7)98.0份。平均一次粒径是30.7nm。
[实施例8]
(颜料组合物8(R-8)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-3b)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物8(R-8)98.4份。平均一次粒径是31.2nm。
[实施例9]
(颜料组合物9(R-9)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-4a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样的操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物9(R-9)97.5份。平均一次粒径是35.4nm。
[实施例10]
(颜料组合物10(R-10)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-4b)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样的操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物10(R-10)96.6份。平均一次粒径是35.8nm。
[实施例11]
(颜料组合物11(R-11)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-9a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样的操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物11(R-11)93.9份。平均一次粒径是32.4nm。
[实施例12]
(颜料组合物12(R-12)的制造)
除了将式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A,变更成式(A-2-8)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A之外,其余与颜料组合物3(R-3)的制造进行同样的操作,得到吡咯并吡咯二酮系颜料组合物12(R-12)95.7份。平均一次粒径是29.8nm。
[实施例13]
(颜料组合物13(R-13)的制造)
式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.7份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物13(R-13),平均一次粒径是33.2nm。
[实施例14]
(颜料组合物14(R-14)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料80.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)18.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A2.0份之外,其余与颜料组合物13(R-13)的制造进行同样操作,得到98.3份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物14(R-14),平均一次粒径是30.2nm。
[实施例15]
(颜料组合物15(R-15)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料50.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)45.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A5.0份之外,其余与颜料组合物13(R-13)的制造进行同样操作,得到97.0份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物15(R-15),平均一次粒径是26.7nm。
[实施例16]
(颜料组合物16(R-16)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料20.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)72.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A8.0份之外,其余与颜料组合物13(R-13)的制造进行同样操作,得到94.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物16(R-16),平均一次粒径是28.0nm。
[实施例17]
(颜料组合物17(R-17)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料20.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)65.0份与式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A15.0份之外,其余与颜料组合物13(R-13)的制造进行同样的操作,得到96.2份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物17(R-17),平均一次粒径是29.3nm。
[实施例18]
(颜料组合物18(R-18)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料80.0份、特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)20.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃中混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃中加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.9份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物18(R-18),平均一次粒径是29.2nm。
[实施例19]
(颜料组合物19(R-19)的制造)
除了将特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)变更成特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物2(RC-2)之外,其余与颜料组合物18(R-18)的制造进行同样操作,得到96.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物19(R-19),平均一次粒径是30.5nm。
[实施例20]
(颜料组合物20(R-20)的制造)
除了将特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物1(RC-1)变更成特定杂吡咯并吡咯二酮颜料混合物3(RC-3)之外,其余与颜料组合物18(R-18)的制造进行同样的操作,得到95.4份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物20(R-20),平均一次粒径是31.1nm。
[实施例21]
(颜料组合物21(R-21)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A5.0份、式(7-1)的色素衍生物5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃中混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃中加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到91.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物21(R-21),平均一次粒径是27.4nm。
[实施例22]
(颜料组合物22(R-22)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料80.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)18.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A2.0份、式(7-1)的色素衍生物5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃中混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃中加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到91.3份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物22(R-22),平均一次粒径是29.1nm。
[参考例1]
(颜料组合物23(R-23)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料变更成市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)之外,其余与颜料组合物4(R-4)的制造进行同样的操作,得到96.0份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物23(R-23),平均一次粒径是30.9nm。
[参考例2]
(颜料组合物24(R-24)的制造)
式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃中混练10小时。其次,将已混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃中加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.9份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物24(R-24),平均一次粒径是33.1nm。
[参考例3]
(颜料组合物25(R-25)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份及式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A5.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料70.0份及式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A30.0份之外,其余与颜料组合物1(R-1)的制造进行同样的操作,得到98.0份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物25(R-25),平均一次粒径是28.6nm。
[参考例4]
(颜料组合物26(R-26)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料98.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)1.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A1.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料15.0份、市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)65.0份、式(A-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A20.0份之外,其余与颜料组合物13(R-13)的制造进行同样的操作,得到95.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物26(R-26),平均一次粒径是29.5nm。
[参考例5]
(颜料组合物27(R-27)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料,变更成市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)之外,其余与颜料组合物24(R-24)的制造进行同样的操作,得到98.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物27(R-27),平均一次粒径是34.9nm。
[参考例6]
(颜料组合物28(R-28)的制造)
与日本特表2011-523433的实施例1016同样的方法合成,得到由式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料与下述式(A-17)所成的颜料组合物28(R-28)。
Figure BDA00003575835401031
[参考例7]
(颜料组合物29(R-29)的制造)
与日本特表2011-523433的实施例1039同样的方法合成,得到由式(1)的吡咯并吡咯二酮颜料与下述式(A-18)所成的颜料组合物29(R-29)。
Figure BDA00003575835401032
将所制造的颜料组合物1至29(R-1至29)的内容在表A-1中表示。表1中记载的“PR254”是表示C.I.颜料红254的意思。
[表A-1]
Figure BDA00003575835401041
[实施例23]
(着色组合物1(RP-1)的制作)
将下述的混合物搅拌混合成均匀后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作着色组合物1(RP-1)。
Figure BDA00003575835401042
[实施例24至44]
(着色组合物2至22(RP-2至22)的制作)
除了将颜料组合物1(R-1)变更成在表A-2记载的颜料组合物之外,其余与着色组合物1(RP-1)进行同样操作,制作着色组合物2至22(RP-2至22)。
[实施例45]
(着色组合物23(RP-23)的制作)
将下述的混合物搅拌混合使变成均匀后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作着色组合物23(RP-23)。
Figure BDA00003575835401051
[实施例46]
(着色组合物24(RP-24)的制作)
将下述混合物搅拌混合成均匀后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作着色组合物24(RP-24)。
Figure BDA00003575835401052
[参考例8至14]
(着色组合物25至31(RP-25至31)的制作)
除了将颜料组合物1(R-1)变更成在表A-2记载的颜料组合物之外,其余与着色组合物1(RP-1)进行同样操作,制作着色组合物25至31(RP-25至31)。
〈着色组合物的评估〉
(反差测定基板的制作)
将实施例23至46、参考例8至14所得的着色组合物,在100mm x100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,在C光源中使膜厚涂布成x=0.640,并加以干燥。进一步,以230℃加热60分钟可以得到红色涂膜。
(涂膜的对比度评估)
对于涂膜的对比度的测定法进行说明。液晶显示装置用背光单元所放出的光,通过偏光板而偏光,通过在玻璃基板上涂布的着色组合物的干燥涂膜,而到达偏光板。只要偏光板与偏光板的偏光面为平行的话,光透过偏光板,但在偏光面为正交的情形,光被偏光板遮断。然而,通过偏光板当被偏光的光通过着色组合物的干燥涂膜时,由于颜料粒子产生散射等,在偏光面的一部分发生偏移时,偏光板为平行时穿透偏光板的光量会减少,偏光板为正交时一部分光穿透偏光板。将此穿透光当作在偏光板上的亮度测定,算出偏光板为平行时的亮度,与正交时的亮度的比(对比度)。
(对比度)=(平行时的亮度)/(正交时的亮度)
因此,由于涂膜中的颜料产生散射时,平行时的亮度会下降,并且因为正交时的亮度会增加,故对比度变成下降。
同时,作为亮度计,使用色彩亮度计(Topco公司制“BM-5A”),作为偏光板,使用偏光板(日东电工公司制“NPF-G1220DUN”)。同时,在测定时,为了遮断多余的光,在测定部分覆上开有1cm正方形孔洞的黑色掩模。
〈粘度稳定性评估〉
(初期粘度、经时增粘率的测定)
着色组合物的粘度是在调制着色组合物的当天,使用E型粘度计(东机产业公司制“ELD粘度计”),于25℃测定初期粘度。于是,对于着色组合物从调制之日起在40℃静置7天,在使试样温度回到25℃后,依据上述粘度测定法,测定经时粘度,由下式求得经时增粘率。
经时增粘率=(经时粘度)/(初期粘度)×100(%)
(初期粘度、经时增粘率的评估)
关于粘度稳定性,通过经时增粘率来进行评估。只要经时增粘率在80%以上不足120%的话,在实用上就有耐性。超过此范围而会有降低粘度或增加粘度,将着色组合物涂布在玻璃基板时,在相同的涂布条件则无法涂布,在生产性上会有问题。更优选的是在90%以上不足110%的范围。
○:经时增粘率90%以上不足110%
△:经时增粘率80%以上不足90%,或110%以上不足120%
X:经时增粘率不足80%,或120%以上
[表A-2]
<其他着色组合物的制作方法>
(着色组合物32(RP-32)的制作)
将下述混合物搅拌混合成均匀后,使用直径0.5mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250MKII”分散5小时后,以5.0μm的过滤膜过滤,制作着色组合物32(RP-32)。
Figure BDA00003575835401072
Figure BDA00003575835401081
[实施例47]
(感光性着色组合物1(RR-1)的制作)
将下述的混合物搅拌混合成均匀后,使用1μm的过滤膜过滤,制作感光性着色组合物1(RR-1)。
Figure BDA00003575835401082
[实施例48至72]
(感光性着色组合物2至24(RR-2至24)的制作)
除了将着色组合物1(RP-1)变更成着色组合物2至24(RP-2至24),同时,以使成为实施例47同样色度的方式调整着色组合物2至24(RP-2至24)与着色组合物32(RP-32)的比率之外,其余与实施例47进行同样操作而制作感光性着色组合物2至24(RR-2至24)。
[参考例15至21]
(感光性着色组合物25至31(RR-25至31)的制作)
除了将着色组合物1(RP-1)变更成着色组合物25至31(RP-25至31),再者,以使成为实施例47同样色度的方式调整着色组合物25至31(RP-25至31)与着色组合物32(RP-32)的比率之外,其余与实施例47进行同样操作可制作感光性着色组合物25至31(RR-25至31)。
〈感光性着色组合物的评估〉
(色特性、对比度(CR)评估)
将实施例47至72、参考例15至21所得的感光性着色组合物,在100mmx100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,于C光源中使膜厚成为x=0.640,y=0.328的方式而涂布感光性着色组合物,并加以干燥后,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。再者,于230℃加热60分钟可得到红色涂膜。之后,测定所得涂膜的亮度(Y)及对比度(CR)。
同时,色度及亮度(Y)是以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定。
(涂膜表面的结晶析出评估)
将实施例47至72、参考例15至21所得的感光性着色组合物,在100mmx100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,于C光源中以使膜厚成为x=0.640的方式涂布感光性着色组合物,并加以干燥后,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。接着,于230℃进行加热处理60分钟后,再重复2次在240℃加热处理60分钟。加热处理后的基板涂膜表面以光学显微镜观察,有无结晶析出是依据下述基准判定。
◎:230℃加热处理60分钟后,进一步在240℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处理60分钟亦无结晶析出
○:230℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处理60分钟亦无结晶析出(第2次的240℃加热处理60分钟有结晶析出)
△:虽在230℃加热处理60分钟后没有结晶析出,但进一步240℃加热处理60分钟有结晶析出
X:230℃加热处理60分钟后有结晶析出
[表A-3]
Figure BDA00003575835401101
由表A-3的结果,在形成彩色滤光片中,在含有溴化吡咯并吡咯二酮颜料与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物中,使用特定杂吡咯并吡咯二酮颜料A的含量,为以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量为基准的1质量%至15质量%的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的实施例,特别在亮度方面优异,再者有高的反差,可以抑制因加热步骤的吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出。
〈彩色滤光片的制作〉
进行在彩色滤光片的制作中所使用的绿色感光性着色组合物与蓝色感光性着色组合物的制作。同时,有关红色是使用本实施例A的感光性着色组合物2(RR-2)。
在玻璃基板上对黑矩阵进行图案加工,在该基板上以旋转涂布法将感光性着色组合物2(RR-2)涂布成x=0.640,y=0.328的膜厚而形成着色被膜。该被膜隔着光掩模,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。其次,通过以0.2质量%的碳酸钠水溶液所成的碱显像液喷雾显像而除去未曝光部分后,以离子交换水洗净,将此基板在230℃加热20分钟,形成红色滤光区块。通过同样的方法,分别涂布绿色感光性着色组合物1(GR-1)成x=0.300,y=0.600的膜厚,涂布蓝色感光性着色组合物1(BR-1)成x=0.150,y=0.060的膜厚,而分别形成绿色滤光区块、蓝色滤光区块,得到彩色滤光片。
通过使用感光性着色组合物2(RR-2),可以制作高亮度并且高反差,在加热步骤中无结晶析出的彩色滤光片。
[实施例B]
在没有特别限定下,“份”及“%”是分别表示“质量份”及“质量%”。在制造颜料组合物、着色组合物时,使用作为色素衍生物的式(6-3)的吡咯并吡咯二酮衍生物、式(7-1)的苯并异吲哚衍生物、式(8-5)的蒽醌衍生物、式(14-1)的喹酞酮衍生物。
(颜料的平均一次粒径)
通过如下述的方法,测定(算出)制造的颜料组合物的平均一次粒径。
在颜料组合物的粉末中,加入丙二醇单甲基醚醋酸酯,添加逐次少量的作为树脂型分散剂的Disper byk-161,以超音波处理1分钟调制成测定用试料。将此试料通过透射型(TEM)电子显微镜,拍射3张(3个视野)可以确认有100个以上颜料的一次粒子照片,分别自左上开始顺序测定100个的一次粒子的大小。具体而言,以nm单位计测各颜料一次粒子的短轴径与长轴径,将此平均当作颜料粒子的一次粒径,作成以5nm为刻度合计300个的分布,将5nm刻度之中央值(例如6nm以上10nm以下的情形是8nm)当作近似这些粒子的粒径,各粒径与以此数为基准来计算,而算出个数平均粒径。
〈吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的制造方法〉
[实施例1]
(颜料组合物1(R-1)的制造)
在附有回流管的不锈钢制的反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制成醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈153.6份,一边搅拌一边加热到90℃使其溶解,调制成这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边激烈搅拌,一边花2小时以一定速度缓慢滴下至在100℃加热的上述醇盐溶液中。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。再者,在玻璃制附有内衬的反应器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃预先得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物的温度持续保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物碱金属盐的添加速度,以大概120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,析出红色的结晶,而生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃,以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度约为90%的悬浊液。接着于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物,于80℃干燥24小时,通过粉碎,得到150.8份式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料。
接着,在反应容器1中放入叔戊醇220份一边以水浴冷却,一边加入32份的60%NaH,在90℃加热搅拌。其次,在反应容器2中,将100份的叔戊醇、根据Tetrahedron,58(2002)5547至5565的方法合成的下述式(B-16)化合物99.2份及式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.9份加热溶解,将这些花2小时滴入至反应容器1之中。于120℃中反应10小时后,冷却到60℃,由加入甲醇400份及醋酸50份,进行过滤及甲醇洗净,得到式(B-2-1)所示87.8份的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
Figure BDA00003575835401121
进一步,将得到的式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料97.0份、式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B3.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.5份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物1(R-1),平均一次粒径是36.8nm。
[实施例2]
(颜料组合物2(R-2)的制造)
将颜料组合物1的制造中得到的式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.2份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物2(R-2),平均一次粒径是30.5nm。
[实施例3]
(颜料组合物3(R-3)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份及式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料90.0份及式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B10.0份之外,其余的与颜料组合物2(R-2)的制造方法同样进行,可以得到96.9份的吡咯并吡咯二酮颜料组合物3(R-3),平均一次粒径是26.5nm。
[实施例4]
(颜料组合物4(R-4)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份及式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份,变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料85.0份及式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B15.0份之外,其余的与颜料组合物2(R-2)的制造方法同样进行,可以得到97.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物4(R-4),平均一次粒径是28.5nm。
[实施例5]
(颜料组合物5(R-5)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-2)的苯甲腈化合物54.2份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到85.2份的式(B-2-2)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-2)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.2份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物5(R-5),平均一次粒径是31.6nm。
[实施例6]
(颜料组合物6(R-6)的制造)
首先,除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-3)的苯甲腈化合物58.2份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到82.2份的式(B-2-3)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-3)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃中混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到95.9份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物6(R-6),平均一次粒径是34.6nm。
[实施例7]
(颜料组合物7(R-7)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-4a)的苯甲腈化合物84.1份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到94.1份的式(B-2-4a)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-4a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.9份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物7(R-7),平均一次粒径是28.6nm。
[实施例8]
(颜料组合物8(R-8)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份及式(B-2-4a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料85.0份及式(B-2-4a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B15.0份之外,其余的与颜料组合物7(R-7)的制造同样进行,得到96.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物8(R-8),平均一次粒径是25.5nm。
[实施例9]
(颜料组合物9(R-9)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-4b)的苯甲腈化合物71.8份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到79.1份的式(B-2-4b)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-4b)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.5份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物9(R-9),平均一次粒径是31.1nm。
[实施例10]
(颜料组合物10(R-10)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-5)的苯甲腈化合物49.7份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到66.9份的式(B-2-5)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-5)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.5份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物10(R-10),平均一次粒径是33.1nm。
[实施例11]
(颜料组合物11(R-11)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-6b)的苯甲腈化合物106.9份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到90.7份的式(B-2-6b)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-6b)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到98.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物11(R-11),平均一次粒径是28.9nm。
[实施例12]
(颜料组合物12(R-12)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-6c)的苯甲腈化合物75.6份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到100.8份的式(B-2-6c)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-6c)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.4份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物12(R-12),平均一次粒径是29.8nm。
[实施例13]
(颜料组合物13(R-13)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-7)的苯甲腈化合物87.8份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到85.2份的式(B-2-7)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-7)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热,一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.3份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物13(R-13),平均一次粒径是28.2nm。
[实施例14]
(颜料组合物14(R-14)的制造)
除了将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份及式(B-2-7)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、变更成式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料85.0份及式(B-2-7)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B15.0份之外,其余的与颜料组合物13(R-13)的制造同样进行,得到95.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物14(R-14),平均一次粒径是26.5nm。
[实施例15]
(颜料组合物15(R-15)的制造)
除了将式(B-3-1)的苯甲腈化合物60.2份,变更成式(B-3-8)的苯甲腈化合物50.0份之外,其余的与颜料组合物1(R-1)中实施的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的制造同样进行,得到64.5份的式(B-2-8)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B。
接着,式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料95.0份、式(B-2-8)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B5.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.3份的吡咯并吡咯二酮颜料组合物15(R-15),平均一次粒径是34.2nm。
[实施例16]
(颜料组合物16(R-16)的制造)
附有回流管的不锈钢制的反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈146.0份及式(B-3-1)的苯甲腈化合物7.6份,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,在100℃加热的上述醇盐溶液中,一边激烈搅拌一边花2小时以一定速度缓慢滴下。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。又,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌的分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃的先前得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物温度通常是试图保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐添加速度,花约120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,会析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度为约90%的悬浊液。接着于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物,于80℃干燥24小时,通过粉碎,得到145.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
对于得到的吡咯并吡咯二酮颜料组合物中的式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的含量,使用HPLC定量分析时,式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2-1)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比是94.3:5.7。HPLC测定条件及保持时间如下所述。又,用以定量的必要检量线是使用在制造颜料组合物1(R-1)中合成的式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B而作成。
装置:日本分光公司制Gulliver系列
检出器:日本分光公司制UV-970检出器
管柱:Waters公司制Symmetry C18
Figure BDA00003575835401191
移动相A液:二甲基甲酰胺/水(1:1)
移动相B液:二甲基甲酰胺/水(97.5:2.5)
分配(B液):47%→(15分钟)→47%→(5分钟)→100%→(25分钟)→100%
波长:510nm
管柱温度:35℃
流量:0.3mL/分钟
试料注入量:5μL(溶解在N-甲基吡咯烷酮/28%CH3ONa甲醇溶液中)
上述式(1)保持时间:11.9至12.9分钟
上述式(B-2-1)保持时间:13.2至14.1分钟
接着,将得到的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.6份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物16(R-16),平均一次粒径是32.2nm。
[实施例17]
(颜料组合物17(R-17)的制造)
附有回流管的不锈钢制的反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈146.0份及式(B-3-1)的苯甲腈化合物7.6份,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边激烈搅拌一边花2小时以一定速度缓慢滴下在100℃加热的上述醇盐溶液中。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。又,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌的分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃预先得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物温度持续保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐添加速度,约花120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度约为90%的悬浊液。接着,于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的红色膏状物。进一步将得到的红色膏状物再分散到3000ml水中之后,于搅拌中将式(7-1)所示苯并异吲哚衍生物的色素衍生物5.5份添加到100份水中的色素衍生物膏状物添加,在10℃以下搅拌1小时后,过滤洗净,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物。将此水膏状物在80℃干燥24小时,通过粉碎,得到154.8份吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
与制造颜料组合物16(R-16)时同样操作,对于吡咯并吡咯二酮颜料组合物中的式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的含量,使用HPLC定量分析时,式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2-1)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比是94.8:5.2。
接着,将得到的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.6份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物17(R-17),平均一次粒径是27.2nm。
[实施例18]
(颜料组合物18(R-18)的制造)
附有回流管的不锈钢制的反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈146.0份及式(B-3-1)的苯甲腈化合物7.6份,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边激烈搅拌一边花2小时,以一定速度缓慢滴下到100℃加热的上述醇盐溶液中。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。又,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌的分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃的先前得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物温度持续保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物碱金属盐的添加速度,约花120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色的悬浊液于5℃,以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度约为90%的悬浊液。接着于5℃搅拌3小时,伴随结晶转移进行粒子整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到吡咯并吡咯二酮系化合物的红色膏状物,在80℃干燥24小时,通过粉碎得到145.8份吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
与制造颜料组合物16(R-16)时同样操作,对于吡咯并吡咯二酮颜料组合物中的式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的含量,使用HPLC定量分析时,式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2-1)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比是94.5:5.5。
接着,将得到的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物85.5份、式(7-1)的苯并异吲哚衍生物的色素衍生物4.5份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到95.6份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物18(R-18),平均一次粒径是26.2nm。
[实施例19]
(颜料组合物19(R-19)的制造)
附有回流管的不锈钢制反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈138.3份及式(B-3-1)的苯甲腈化合物15.1份,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边激烈搅拌一边花2小时,以一定速度缓慢滴下到在100℃加热的上述醇盐溶液内。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。又,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌的分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃的先前得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物温度通常是试图保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物碱金属盐的添加速度,约花120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,会析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃,以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度约为90%的悬浊液。接着于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的红色膏状物,在80中干燥24小时,通过粉碎得到145.8份吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
与制造颜料组合物16(R-16)时同样操作,对于吡咯并吡咯二酮颜料组合物中的式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2-1)所示的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的含量,使用HPLC定量分析时,式(1)所示溴化吡咯并吡咯二酮颜料与式(B-2-1)所示特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的质量比是88.9:11.1。
接着,将得到的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到98.1份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物19(R-19),平均一次粒径是28.8nm。
[参考例1]
(颜料组合物20(R-20)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.6份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物20(R-20),平均一次粒径是38.9nm。
[参考例2]
(颜料组合物21(R-21)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料70.0份、式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B30.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到95.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物21(R-21),平均一次粒径是28.4nm。
[参考例3]
(颜料组合物22(R-22)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料50.0份、式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B50.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到94.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物22(R-22),平均一次粒径是35.4nm。
[参考例4]
(颜料组合物23(R-23)的制造)
将式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B80.0份、氯化钠1000份及二乙二醇110份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到76.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物23(R-23),平均一次粒径是39.4nm。
[参考例5]
(颜料组合物24(R-24)的制造)
将式(1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料70.0份、式(B-2-4a)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B30.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到95.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物24(R-24),平均一次粒径是27.3nm。
[参考例6]
(颜料组合物25(R-25)的制造)
将市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到97.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物25(R-25),平均一次粒径是36.3nm。
[参考例7]
(颜料组合物26(R-26)的制造)
将将市售的C.I.颜料红254(汽巴特别化学公司制“Irgaphor Red B-CF”)90.0份、式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B10.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到95.8份的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的颜料组合物26(R-26),平均一次粒径是31.4nm。
将制造的颜料组合物1至26(R-1至26)的内容在表B-1中表示。在表B-1中记载的“PR254”是指C.I.颜料红254的意思。
[表B-1]
Figure BDA00003575835401261
<其他颜料的制造方法>
(二蒽醌系颜料1(PR177-1)的制造)
将二蒽醌系颜料(C.I.颜料红177)90.0份、氯化钠900份及二乙二醇110份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到85.0份的二蒽醌系颜料1(PR177-1),平均一次粒径是38.2nm。
(偶氮系颜料1(PY150-1)的制造)
将偶氮系颜料(C.I.颜料黄150)90.0份、氯化钠900份及二乙二醇110份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练10小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到85.0份的偶氮系颜料1(PY150-1),平均一次粒径是26.2nm。
〈粘合剂树脂溶液的制造方法〉
(丙烯酸树脂溶液1的调制)
在可分离的4口烧瓶中安装有温度计、冷却管、氮气导入管、滴下管及搅拌装置的反应容器内,放入环己酮196份,升温到80℃,反应容器内以氮气取代后,由滴下管以2小时将37.2份的甲基丙烯酸正丁酯、12.9份甲基丙烯酸2-羟基乙酯、12.0份甲基丙烯酸、20.7份对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成(股)公司制“ARONIX M110”)、1.1份的2,2'-偶氮双异丁腈的混合物滴下。结束滴下后,再继续反应3小时,而得到丙烯酸树脂的溶液。冷却到室温后,将树脂溶液约2份作为试样,在180℃加热干燥20分钟后测定不挥发成分,在先前合成的树脂溶液中,添加甲氧基醋酸丙酯,以使不挥发成分变成20质量%的方式调制丙烯酸树脂溶液1。重量平均分子量(Mw)是26000。
(丙烯酸树脂溶液2的调制)
在可分离4口烧瓶中安装有温度计、冷却管、氮气导入管、滴下管及搅拌装置的反应容器内,放入环己酮207份,升温到80℃,反应容器内以氮气取代后,由滴管费时2小时将20份的甲基丙烯酸、20份的对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成(股)公司制“ARONIX M110”)、45份的甲基丙烯酸甲酯、8.5份的甲基丙烯酸2-羟基乙酯及1.33份的2,2'-偶氮双异丁腈的混合物滴下。结束滴下后,再继续反应3小时,而得到共聚物树脂溶液。其次,对得到的共聚物溶液全量,停止氮气一边注入干燥空气一边搅拌1小时,冷却到室温后,将6.5份的2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工公司制Karenz音译)MO1)、0.08份月桂酸二丁基锡、26份环己酮的混合物在70℃花3小时滴下。结束滴下后,再继续反应1小时,而得到丙烯酸树脂的溶液。冷却到室温后,将树脂溶液约2份作为试样在180℃加热干燥20分钟后测定不挥发成分,在先前合成的树脂溶液中添加环己酮,以使不挥发成分变成20质量%的方式调制丙烯酸树脂溶液2。重量平均分子量(Mw)是18000。
(粘合剂树脂的重量平均分子量)
丙烯酸树脂的重量平均分子量,是通过GPC(凝胶渗透层析分析仪)测定换算成聚苯乙烯的重量平均分子量。
〈使用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的着色组合物的制作方法〉
[实施例20]
(着色组合物1(RP-1)的制作)
将下述所示调配组成的混合物均匀搅拌混合,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机(浅田铁工公司制)分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作着色组合物1(RP-1)。
Figure BDA00003575835401281
[实施例21至38]
(着色组合物2至19(RP-2至RP-19)的制作)
除了将颜料组合物1(R-1)变更成在表B-2记载的颜料组合物之外,其余与着色组合物1(RP-1)进行同样操作,制作着色组合物2至19(RP-2至19)。
[实施例39]
(着色组合物20(RP-20)的制作)
将下述所示调配组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作着色组合物20(RP-20)。
[实施例40]
(着色组合物21(RP-21)的制作)
将下述所示调配组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作着色组合物21(RP-21)。
Figure BDA00003575835401291
[参考例8至14]
(着色组合物22至28(RP-22至28)的制作)
除了将颜料组合物1(R-1)变更成在表B-2中记载的颜料组合物之外,其余与着色组合物1(RP-1)进行同样操作,制作着色组合物22至28(RP-22至28)。
[表B-2]
表B-2
Figure BDA00003575835401292
〈其他着色组合物的制作方法〉
(着色组合物29(RP-29)的制作)
将下述所示调配组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作着色组合物29(RP-29)。
Figure BDA00003575835401301
(着色组合物30(YP-30)的制作)
将下述所示调配组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作着色组合物30(YP-30)。
〈感光性着色组合物的制作方法〉
[实施例41]
(感光性着色组合物1(RR-1)的制作)
将下述的混合物搅拌混合成均匀后,使用1μm的过滤膜过滤,制作感光性着色组合物1(RR-1)。
Figure BDA00003575835401303
Figure BDA00003575835401311
[实施例42至61]
(感光性着色组合物2至21(RR-2至21)的制作)
除了将着色组合物1(RP-1)变更成着色组合物2至21(RP-2至21),又,将着色组合物2至21(RP-2至21)与着色组合物29(RP-29)的比率变更(在全部着色组合物42份内变更比率)之外,其余与实施例41进行同样操作,可制作感光性着色组合物2至21(RP-2至21),同时,对于比率的变更,在涂膜评估时,以C光源符合x=0.640,y=0.328的色度的方式,变更着色组合物2至21(RP-2至21)与着色组合物29(RP-29)的比率。
[参考例15至18、20、21]
(感光性着色组合物22至25、27、28(RR-22至25、27、28)的制作)
除了将着色组合物1(RP-1)变更成着色组合物22至25、27、28(RR-22至25、27、28),又,将着色组合物22至25、27、28(RR-22至25、27、28)与着色组合物29(RP-29)的比率变更(在全部着色组合物42份内变更比率)之外,其余与实施例41进行同样操作,可制作感光性着色组合物22至25、27、28(RR-22至25、27、28)。并且,对于比率变更是在涂膜评估时,以使C光源x=0.640,y=0.328的色度的方式变更着色组合物22至25、27、28(RP-22至25、27、28)与着色组合物29(RP-29)的比率。
[参考例19]
(感光性着色组合物26(RR-26)的调制)
除了将着色组合物1(RP-1)变更成着色组合物26(RP-26),将着色组合物29(RP-29)变更成着色组合物30(YP-30),又,将着色组合物26(RP-26)与着色组合物30(YP-30)的比率变更(在全部着色组合物42份内变更比率)之外,其余与实施例41进行同样操作,可制作感光性着色组合物26(RR-26)。并且,对于比率的变更是涂膜评估时,以C光源x=0.640,y=0.328的色度的方式变更着色组合物26(RP-26)与着色组合物30(YP-30)的比率。
〈使用感光性着色组合物的涂膜制作与评估〉
使用所得的感光性着色组合物(RR-1至28)制作的红色涂膜,其色特性、
对比度、因热而析出结晶的评估以下述方法进行。
在表B-3表示感光性着色组合物中的着色组合物的种类及评估结果。
(涂膜的色特性评估)
在100mm×100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,在C光源中以使膜厚成为x=0.640,y=0.328的方式涂布感光性着色组合物,干燥后,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。再者,于230℃中加热60分钟可得到红色涂膜。之后,以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定所得涂膜的亮度(Y)。并且,色度也同样以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定。
(涂膜的对比度评估)
说明对于涂膜的对比度的测定法。液晶显示用背光单元所放出的光,系通过偏光板而偏光,通过在玻璃基板上涂布着色组合物的干燥涂膜,到达偏光板。只要偏光板与偏光板的偏光面为平行的话,光虽然透过偏光板,但在偏光面为正交时,光被偏光板遮断。然而,通过偏光板偏光的光通过着色组合物的干燥涂膜时,由于颜料粒子而发生散射等,在偏光面的一部分发生偏移时,偏光板为平行时透过偏光板的光量会减少,偏光板为正交时一部分透过偏光板。将此透过光作为在偏光板上的亮度测定,算出偏光板为平行时的亮度,与正交时的亮度的比(对比度)。
(对比度)=(平行时的亮度)/(正交时的亮度)
因此,由于涂膜中的颜料发生散射时,平行时的亮度会下降,并且因为正交时的亮度会增加,故对比度变成下降。
并且,作为亮度计,使用色彩亮度计(Topco公司制“BM-5A”),作为偏光板,使用偏光板(日东电工公司制“NPF-G1220DUN”)。并且,测定时为了遮断多余的光,在测定部分覆上开有1cm正方孔洞的黑色掩模。又,在测定对比度中是使用与色特性评估时同样方法得到的红色涂膜。
(涂膜表面的结晶析出评估)
在100mm x100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,在C光源中以使膜厚成为x=0.640的方式涂布感光性着色组合物,干燥后,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。接着于230℃进行加热处理60分钟后,再重复2次在240℃加热处理60分钟。加热处理后的基板涂膜表面在光学显微镜中观察,有无结晶析出是依据下述基准来判定。
◎:230℃加热处理60分钟后,进一步在240℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处理60分钟亦无结晶析出
○:230℃处理60分钟加热后,及再进行240℃加热处理60分钟亦无结晶析出(第2次的240℃加热处理60分钟有结晶析出)
△:虽230℃加热处理60分钟后没有结晶析出,但进一步240℃加热处理60分钟有结晶析出
×:230℃加热处理60分钟后有结晶析出
[表B-3]
由表B-3的结果可知,在彩色滤光片的形成中,使用含有将溴化吡咯并吡咯二酮颜料与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B以特定比率(质量比97:3至85:15)的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的实施例,特别在亮度方面为优良,再者,具有高反差,可抑制因加热步骤所造成的吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出。
实施例43与参考例21的比较中,使用含有溴化吡咯并吡咯二酮颜料与特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物的感光性着色组合物的结果,比以往利用含有C.I.颜料红254的感光性着色组合物有更高的亮度并且高反差,亦无结晶析出的问题。又,参考例15的不含有特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的溴化吡咯并吡咯二酮颜料,已知亮度虽优异,但反差低,无法抑制结晶析出。再者,由实施例42与实施例45至47,及实施例49至53的结果,通过使用特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B的效果,也可以确认与其种类有依存关系。
实施例41至44、参考例15至18中,已知式(B-2-1)的特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的含有比率愈多则亮度变愈低,但抑制结晶析出效果有变大的倾向。又,已知关于反差有最适点,若控制特定杂吡咯并吡咯二酮颜料的含有比率的话,可以取得亮度与反差的平衡。
关于实施例42与实施例56,已知在以琥珀酸二酯共合成法制造的颜料组合物,与在溴化吡咯并吡咯二酮颜料及特定杂吡咯并吡咯二酮颜料B分别合成的盐磨处理时混合制造的颜料组合物,可得到同样的效果。又,实施例43与实施例59的比较中,也可以确认有同样的效果。
在实施例56至58中,已知色素衍生物处理有高反差化及结晶析出抑制的效果。
〈彩色滤光片的制作〉
进行在彩色滤光片制作中所使用的绿色感光性着色组合物与蓝色感光性着色组合物的制作。并且,有关红色是使用本实施例B的感光性着色组合物16(RR-16)。
(绿色着色组合物1(GP-1)的制作)
将下述所示调配组成的混合物搅拌混合均匀后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作绿色着色组合物1(GP-1)。
Figure BDA00003575835401351
(绿色感光性着色组合物1(GR-1)的调制)
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,以1μm的过滤膜过滤,制作绿色感光性着色组合物1(GR-1)。
Figure BDA00003575835401352
(蓝色着色组合物1(BP-1)的调制)
将下述所示调配组成的混合物搅拌混合均匀后,使用直径0.1mm的二氧化锆微珠,以PICO MILL研磨机分散8小时后,以5μm的过滤膜过滤,制作蓝色着色组合物1(BP-1)。
Figure BDA00003575835401353
(蓝色感光性着色组合物1(BR-1)的调制)
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,以1μm的过滤膜过滤,制作蓝色感光性着色组合物1(BR-1)。
在玻璃基板上对黑矩阵进行图案加工,在该基板上以旋转涂布法将感光性着色组合物16(RR-16)以x=0.640,y=0.328的膜厚的方式涂布而形成着色被膜。该被膜隔着掩模,使用超高压水银灯照射300mJ/cm2的紫外线。其次,通过以0.2重量%的碳酸钠水溶液所成的碱性显像液喷雾显像而除去未曝光部分之后,以离子交换水洗净,将此基板在230℃加热20分钟,形成红色滤光区块。通过同样的方法,分别涂布绿色感光性着色组合物1(GR-1)成x=0.300,y=0.600的膜厚,涂布蓝色感光性着色组合物1(BR-1)成x=0.150,y=0.060的膜厚,而形成绿色滤光区块、蓝色滤光区块,得到彩色滤光片。
通过使用感光性着色组合物16(RR-16),可以制作高亮度并且高反差,在加热步骤中无结晶析出的彩色滤光片。
[实施例C]
实施例C中,在没有特别限定下,“份”及“%”是分别表示“质量份”及“质量%”。颜料的比表面积、颜料的一次粒径、树脂的重量平均分子量(Mw)、树脂的酸价、涂膜的对比度(CR)的测定方法如下所述。
(颜料的比表面积)
颜料粒子的比表面积,通过吸附氮气的BET法求得。并且,在测定中是使用自动蒸气吸附计测定装置(日本Bell公司制“BELSORP18”)。
(颜料的平均一次粒径)
颜料的平均一次粒径是由电子显微镜照片直接计测一次粒子的大小的方法来测定。具体而言,计测各颜料的一次粒子的短轴径与长轴径,将平均当作此颜料粒子的粒径。其次,关于100个以上的颜料粒子,将各粒子的体积(重量)嚄近似于求得的粒径立方体的方式求得体积平均粒径当作平均一次粒径。并且,电子显微镜是使用透射型(TEM)。
(树脂的重量平均分子量(Mw))
使用TSKgel管柱(TOHSO公司制),装备有RI检出器的GPC(TOHSO公司制,HLC-8120GPC),使用THF作为展开溶剂,测定换算成聚苯乙烯的重量平均分子量(Mw)。
(树脂的酸价)
在树脂溶液0.5至1g中,加入丙酮80ml及水10ml并搅拌均匀使其溶解,将0.1mol/L的KOH水溶液当作滴定液,使用自动滴定装置(“COM-555”平沼产业制)来滴定,测定树脂溶液的酸价。于是,由树脂溶液的酸价与树脂溶液的固形分浓度,算出树脂固形分的相当酸价。
(涂膜的对比度)
由液晶显示用背光单元所放出的光,通过偏光板而偏光,通过在玻璃基板上涂布着色组合物的干燥涂膜,到达偏光板。只要偏光板与偏光板的偏光面为平行的话,光透过偏光板,但在偏光面为正交时,光被偏光板遮断。然而,通过偏光板在被偏光的光通过着色组合物的干燥涂膜时,由于颜料粒子而发生散射等,在偏光面的一部分发生偏移时,偏光板为平行时穿透偏光板的光量会减少,偏光板为正交时一部分光会穿透偏光板。将此穿透光作为在偏光板上的亮度,算出偏光板为平行时的亮度,与正交时的亮度的比(对比度)。
(对比度)=(平行时的亮度)/(正交时的亮度)
并且,作为亮度计,使用色彩辉度计(Topco公司制“BM-5A”),作为偏光板,使用偏光板(日东电工公司制“NPF-G1220DUN”)。并且,测定时为了遮断多余的光,在测定部分覆上开有1cm正方孔洞的黑色掩模。
在实施例前,说明有关在实施例及参考例使用的粘合树脂(B)溶液、式(1)中所示颜料(A1)、微细化颜料、颜料分散体的制造方法。
〈粘合树脂(B)溶液的制造方法〉
[碱可溶性感光性树脂(B1-1)]
在具备温度计、冷却管、氮气导入管、滴下管及搅拌装置的可分离4口烧瓶中放入环己酮370份,升温到80℃,烧瓶内以氮气取代后,通过滴下管费时2小时,将18份对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成(股)公司制“ARONIX M110”)、10份的甲基丙烯酸苯甲酯、18.2份甲基丙烯酸缩水甘油酯、25份甲基丙烯酸甲酯、2.0份的2,2'-偶氮双异丁腈的混合物滴下。滴下后,再于100℃反应3小时后,添加以50份环己酮溶解1.0份偶氮双异丁腈的溶液,再于100℃继续反应1小时。接着,将容器内取代成空气,将在9.3份(缩水甘油基的当量)丙烯酸中0.5份三二甲基胺基苯酚及0.1份氢醌投入上述容器内,于120℃持续反应6小时当变成固形分酸价为0.5时结束反应,得到丙烯酸树脂的溶液。再者,持续将四氢苯二酸酐19.5份(生成的羟基的当量)、三乙胺0.5份加入,在120℃反应3.5小时可得到丙烯酸树脂的溶液。
冷却到室温后,将树脂溶液约2g作为试样在180℃加热干燥20分钟后,测定不挥发成分,在先前合成的树脂溶液中,试图将不挥发成分变成20重量%而添加PGMEA,得到碱性可溶性感光性树脂(B1-1)溶液。重量平均分子量(Mw)是19000。
[丙烯酸树脂溶液1]
在反应容器中放入环己酮370份,容器内一边注入氮气一边在80℃中加热,在该温度将20.0份甲基丙烯酸、10.0份甲基丙烯酸甲酯、55.0份的甲基丙烯酸n正丁酯、15.0份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、4.0份2,2'-偶氮双异丁腈的混合物花1小时滴下进行聚合反应。结束滴下后,再继续在80℃反应3小时后,添加以50份环己酮溶解1.0份偶氮双异丁腈的溶液,再于80℃中继续反应1小时,而得到丙烯酸树脂溶液。
冷却到室温后,将树脂溶液约2g作为试样在180℃中加热干燥20分钟后测定不挥发成分,在先前合成的树脂溶液中,添加环己酮,试图将不挥发成分变成20重量%而得到丙烯酸树脂溶液1。重量平均分子量(Mw)是40000。
〈式(1)所示颜料(A1)的制造方法〉
首先,在附有回流管的不锈钢制反应容器中,于氮气环境下,加入以分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边在100℃加热,调制醇盐溶液。另一方面,在玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴化苯甲腈153.6份,一边搅拌一边在90℃加热使其溶解,调制这些混合物的溶液。将这些混合物的加热溶液,一边激烈搅拌,一边费时2小时以一定速度缓慢地滴到在100℃加热的上述醇盐溶液内。结束滴下后,在90℃继续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。进一步,在玻璃制附有内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却到-10℃。将此已冷却的混合物,使用高速搅拌的分散器,一边使直径8cm的剪切碟以4000rpm回转,一边在其中,将冷却到75℃的预先得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液,逐次少量地添加。此时,由甲醇、醋酸及水所成的混合物温度持续保持在-5℃以下的温度,一边冷却,并且一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物碱金属盐的添加速度,约花120分钟逐次少量地添加。添加碱金属盐后,会析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。接着,将得到的红色悬浊液于5℃以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。将此膏状物再次分散到已冷却到0℃的3500份甲醇中,作成甲醇浓度约为90%的悬浊液。接着,于5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。接着,以超过滤机过滤,将得到吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物,于80℃干燥24小时,通过粉碎得到150.8份式(1)所示颜料(A1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)]
将100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及二乙二醇120份,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练2小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.5份的式(1)所示的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1),平均一次粒径是65nm、比表面积是30m2/g。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-2)]
100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及120份的二乙二醇,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练4小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.6份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-2),平均一次粒径是55nm、比表面积是45m2/g。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-3)]
将100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及120份的二乙二醇,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练8小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.5份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-3),平均一次粒径是38nm、比表面积是80m2/g。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-4)]
将100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及120份的二乙二醇,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练12小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.2份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-4),平均一次粒径是30nm、比表面积是120m2/g。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-5)]
将100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及120份的二乙二醇,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练24小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.2份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-5),平均一次粒径是19nm、比表面积是180m2/g。
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-6)]
将100.0份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料1、1000份的氯化钠及120份的二乙二醇,放入不锈钢制1加仑捏炼机(井上制作所制)中,在60℃混练48小时。其次,将混炼的混合物投入温水中,一边在约80℃加热一边搅拌1小时作成膏状物,过滤并水洗除去食盐及二乙二醇后,在80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.2份的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-6),平均一次粒径是9nm、比表面积是270m2/g。
将已制造的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1至6)的内容表示在表C-1中。
[表C-1]
表C-1
Figure BDA00003575835401411
〈颜料分散物的制造方法〉
[颜料分散物(P-1)]
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,使用直径1mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250 MKII”)分散5小时后,以5μm的过滤膜过滤,得到红色颜料分散物(P-1)。
Figure BDA00003575835401412
衍生物1
Figure BDA00003575835401413
丙烯酸树脂溶液1                        5.83份
环己酮                               81.60份
[颜料分散物(P-2)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-2)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-2)。
[颜料分散物(P-3)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-3)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-3)。
[颜料分散物(P-4)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-4)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-R4)。
[颜料分散物(P-5)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-5)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-5)。
[颜料分散物(P-6)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-6)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-6)。
[颜料分散物(P-7)]
除了将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更成氯化吡咯并吡咯二酮颜料(C.I.颜料红254;汽巴日本公司制“Irgaphor Red B-CF”)之外,其余与红色颜料分散物(P-1)同样操作,得到红色颜料分散物(P-7)。
[颜料分散物(P-8)]
将下述的组成混合物搅拌混合均匀后,使用直径1mm的二氧化锆微珠,以Eiger研磨机(Eiger日本公司制“Mini model M-250MKII”)分散5小时后,以5μm的过滤膜过滤,得到颜料分散物(P-8)。
Figure BDA00003575835401421
Figure BDA00003575835401431
衍生物1
Figure BDA00003575835401432
丙烯酸树脂溶液1                       5.83份
环己酮                               81.60份
[颜料分散物(P-9至20)]
除了变更成表C-2所示的颜料、颜料衍生物及树脂型颜料分散剂的种类及调配量之外,其余与颜料分散物(P-8)同样操作,得到颜料分散物(P-9至20)。
[表C-2]
Figure BDA00003575835401433
表C-2中的简称如下述。
〈颜料〉
PR254:吡咯并吡咯二酮系颜料C.I.颜料红254,汽巴日本公司制“IrgaphorRed B-CF”
PO71:吡咯并吡咯二酮系颜料C.I.颜料橙71,汽巴日本公司制“Irgazin DPPOrange398”
PR242:偶氮系颜料C.I.颜料红242,Clariant公司制“NOVOPERM”
PR179:苝系颜料C.I.颜料红179,大日本油墨化学工业(股)公司制「Fastogen Super MaroonPSK」
PR122:喹吖啶酮系颜料C.I.颜料红122,Clariant公司制“HOSTAPERM”
PY180:苯并咪唑酮系颜料C.I.颜料黄180,Clariant公司制“PV First YellowHG”
PY138:喹啉系颜料C.I.颜料黄180,BASF公司制“Paliotol YellowK0960-HD”
〈颜料衍生物〉
衍生物2
Figure BDA00003575835401441
衍生物3
Figure BDA00003575835401442
衍生物4
Figure BDA00003575835401451
[实施例1]
(红色着色组合物(DR-1))
将下述组成混合物搅拌混合均匀后,以5μm的过滤膜过滤,得到红色着色组合物(DR-1)。
红色颜料分散物(P-1)               40.5份
碱可溶性感光性树脂(B1-1)         8.6份
环己酮                           50.9份
[实施例2至6及参考例1]
(红色着色组合物(DR-2至7))
除了将红色颜料分散物(P-1)变更成表C-3所示红色颜料分散物之外,其余与红色着色组合物(DR-1)同样操作,得到红色着色组合物(DR-2至7))。
[参考例2]
(红色着色组合物(DR-8))
除了将碱性可溶性感光性树脂(B1-1)变更成丙烯酸树脂溶液1之外,其余与红色着色组合物(DR-1)同样操作,得到红色着色组合物(DR-8)。
[红色着色组合物的评估]
关于得到的红色着色组合物的色特性、对比度(CR)及涂膜表面的结晶析出,以下述的方法评估。结果在表C-3中表示。
(色特性、对比度(CR)评估)
将得到的红色着色组合物在100mm x 100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,在C光源以使膜厚成为x= 0.644,y=0.340(正负0.001以内)的方式涂布,并在70℃热风烘箱中干燥20分钟后,进一步于230℃加热60分钟后得到红色涂膜。之后,测定得到的涂布基板的亮度(Y),及对比度(CR)。
并且,色度及亮度(Y)是以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定。
(涂膜表面的结晶析出评估)
将在色特性、对比度(CR)评估得到的基板,再重复2次于240℃加热处理60分钟。加热处理后的涂布基板的涂膜表面以光学显微镜观察,依据下述基准判定有无结晶析出。评估结果中,◎与○是无结晶析出为良好,△是虽有结晶析出但使用上没有问题的程度,×是因为结晶析出为相当于无法使用的状态。
◎:230℃加热处理60分钟后,进一步在240℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处理60分钟亦无结晶析出
○:230℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处60分钟理亦无结晶析出(第2次的240℃加热处理60分钟有结晶析出)
△:虽然在230℃加热处理60分钟后无结晶析出,但进一步240℃加热处理60分钟有结晶析出
×:230℃加热处理60分钟后有结晶析出
[表C-3]
Figure BDA00003575835401461
含有式(1)所示的颜料(A1)与碱可溶性感光性树脂(B1)的彩色过滤片用着色组合物,任一种皆为高亮度并且高对比度,即使在加热步骤也不会产生吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶物析出而能得到良好的结果。
[实施例7至41、参考例3至5]
(感光性着色组合物)
将在表C-4至C-9中所示组成、以调配量混合并搅拌各材料,以1μm的过滤膜过滤,得到感光性着色组合物。
[表C-4]
Figure BDA00003575835401471
[表C-5]
[表C-6]
Figure BDA00003575835401481
[表C-7]
Figure BDA00003575835401482
[表C-8]
Figure BDA00003575835401491
[表C-9]
Figure BDA00003575835401492
关于表C-4至C-9中的简称在以下表示。
〈光聚合引发剂(D)〉
光聚合引发剂D1:2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-吗啉丙烷-1-酮(汽巴日本公司制“gacure907”)
光聚合引发剂D2:2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(汽巴日本公司制“Irgacure379”)
光聚合引发剂D3:乙烷-1-酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]、1-(O-乙酰肟)(汽巴日本公司制“Irgacure OXE02”)
光聚合引发剂D4:2,2'-双(o-氯苯基)-4,5,4',5'-四苯基-1,2'-联咪唑(黑金化成公司制“联咪唑”)
光聚合引发剂D5:2,4,6-三甲基苯甲基-二苯基膦氧化合物(BASF公司制“Lucirin TPO”)
〈增感剂〉
增感剂E1:2,4-二乙基噻吨酮(日本化药公司制“Kayacure DETX-S”)
增感剂E2:4,4'-双(二乙基胺基)二苯甲酮(HodogayAChemical工业公司制“EAB-F”)
〈光聚合性化合物〉
光聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(东亚合成公司制“ARONIXM-402”)
〈多官能硫醇〉
多官能硫醇F1:三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工公司制“TEMB”)
多官能硫醇F2:三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工公司制“TPMB”)
多官能硫醇F3:季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(堺化学工业公司制“PEMP”)
〈紫外线吸收剂〉
紫外线吸收剂G1:2-[4-[2-羟基-3-(十二烷基及十三烷基)氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(汽巴日本公司制“TINUVIN400”)
紫外线吸收剂G2:2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(汽巴日本公司制“TINUVIN900”)
〈聚合禁止剂〉
聚合禁止剂H1:N-亚硝基苯基羟基胺铝盐(和光纯药工业公司制“Q-1301”)
聚合禁止剂H2:甲基氢醌(精工化学公司制“MH”)
〈贮藏稳定剂〉
贮藏稳定剂J1:2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲酚(本州化学工业公司制“BHT”)
贮藏稳定剂J2:三苯基膦(北兴化学工业公司制“TPP”)
〈溶剂〉
有机溶剂:环己酮
[感光性着色组合物的评估]
关于得到的感光性着色组合物,将色特性、对比度(CR)、涂膜表面的结晶析出、感度、直线性、图案形状、解析度、耐显像性、耐药品性、经时稳定性通过下述的方法评估。将结果在表C-10中表示。各评估结果中的判定,◎是非常良好的程度,○为良好的程度,△是使用上没有障碍的程度,×是使用上为不好的程度。
(色特性、对比度比(CR)评估)
将得到的感光性着色组合物在100mm x100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上,于后处理后,在C光源中以使膜厚成为x=0.640,y=0.328的方式涂布,并在70℃的热风烘箱中干燥20分钟后,使用超高压水银灯,进行紫外线曝光累计光量150mJ后,于230℃加热1小时后放置冷却,得到红色涂膜。之后,测定得到涂布基板的亮度(Y)及对比度(CR)。
并且,色度及亮度(Y)是以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定。
(涂膜表面的结晶析出评估)
将在色特性、对比度(CR)评估得到的基板,在260℃加热1小时后放置冷却。加热处理后的涂布基板的涂膜表面以光学显微镜观察,依据下述基准判定有无结晶析出。评估结果中,◎没有结晶析出为非常良好,○是少量结晶析出但为良好的程度,△是虽有结晶析出,但使用上没有问题的程度,×是因为有结晶析出为无法使用的程度。
◎:结晶数为0个
○:结晶数为1个以上、不足10个
△:结晶数为10个以上、不足100个
×:结晶数为100个以上
(感度、直线性、图案形状、解析度、耐显像性、耐药品性评估)
将得到的感光性着色组合物在100mm x100mm、0.7mm厚度的玻璃基板上涂布后,在无尘烘箱中以70℃加温20分钟除去溶剂,得到约2μm的涂膜。接着,将此基板冷却到室温后,使用超高压水银灯,隔着100μm宽(间距200μm)及25μm宽(间距50μm)条状图案的掩模曝露在紫外线下。之后,此基板使用23℃的碳酸钠水溶液喷雾显像之后,以离子交换水洗净、风干,在无尘烘箱中以230℃加热330分钟。喷雾显像是在各感光性着色组合物的涂膜中,以最短时间进行没有残留显像而可能形成图案,将此当作适当的显像时间。
涂膜的膜厚是使用Dektak3030(日本真空技术公司制)来进行。
(感度评估)
测定通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案膜厚,评估相对于涂布后的膜厚成为90%以上的最小曝光量。最小曝光量愈小,成为高感度良好的感光性着色组合物。评估的等级如下述。
○:不足50mJ/cm2
△:50mJ/cm2以上、不足100mJ/cm2
×:100mJ/cm2以上
(直线性评估)
对于通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察并进行评估。评估的等级如下述。
○:直线性良好
△:部分的直线性不良
×:直线性不良
(图案形状评估)
对于通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案剖面,使用电子显微镜观察并进行评估。图案剖面是顺锥体(taper)为良好。评估的等级如下述。
○:剖面为顺锥体形状
×:剖面为逆锥体形状
(解析性评估)
对于通过上述方法所形成滤光区块的25μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察并进行评估。评估的等级如下述。解析性不良是指邻接的直线图案或是连接或是发生缺陷。
◎:解析性及直线性良好
○:直线性方面略差但解析性良好
△:部分的解析性不良
×:解析性不良
(耐显像性评估)
在喷雾显像时以适当时间的2倍显像,测定所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案膜厚,与适当显像时间所形成的图案膜厚相比较。评估的等级如下述。
◎:膜厚差在20%以内
○:膜厚差大于20%,在40%以内
△:膜厚差大于40%
×:以2倍显像发生缺陷或剥落
(耐药品性评估)
将通过上述方法所形成滤光区块浸渍在N-甲基吡咯烷酮溶液中30分钟后,以离子交换水洗净并风干,对于100μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察并进行评估。评估的等级如下述。
◎:外观、色无变化,为良好
○:虽一部分发生皱纹,但色无变化为良好
△:发生若干的色脱落
×:发生剥落或色脱落
(着色组合物的经时稳定性评估)
关于得到的感光性着色组合物,测定初期及室温1个月后的粘度。算出相对于初期粘度的粘度增加情形而进行评估。评估的等级如下述。
(经时粘度变化率)=|[(初期粘度)-(经时粘度)]/(初期粘度)|x100(%)
◎:粘度增加的比率为5%以下为良好
○:粘度增加的比率为比5%大及10%以下
×:粘度增加的比率大于10%
[表C-10]
如表C-10所示,含有式(1)所示颜料(A1)与感光性树脂(B1)的彩色滤光片用着色组合物,在全部的评估得到高水准的评估结果。
(彩色滤光片的制造)
感光性着色组合物(RP-1)中,除了将颜料及颜料衍生物的合计4.54份,变更成在绿色感光性着色组合物是C.I.颜料绿58/C.I.颜料黄150=2.72份/1.82份,蓝色感光性着色组合物是C.I.颜料蓝15:6/C.I.颜料紫23=3.63份/0.91份之外,其余与颜料分散物(P-3)同样调制颜料分散物,再者将感光性着色组合物(RR-1)的颜料分散物变更成各色颜料分散物,而得到彩色滤光片用绿色感光性着色组合物、彩色滤光片用蓝色感光性着色组合物。
在100mm×100mm的玻璃基板上,以铸模涂布法将感光性着色组合物(RR-1)涂布成约2μm的厚度,在70℃的烘箱内以20分钟除去溶剂使其干燥。其次,使用曝光装置通过紫外线进行条纹图案曝光。曝光量累积量成为100mJ/cm2。进一步,通过由碳酸钠水溶液所成的显像液喷雾显像而除去未曝光部分之后,以离子交换水洗净,将此基板在230℃加热30分钟,形成线宽约50μm的红色滤光区块。其次,通过同样的操作,在红色滤光区块邻接处使用绿色感光性着色组合物,形成绿色滤光区块,其次,使用蓝色感光性着色组合物,形成蓝色滤光区块,在同一玻璃基板上得到具备3色的滤光区块的彩色滤光片。
使用以上的彩色滤光片用着色组合物时,可以制作具有在广色度范围的色特性优良,耐热性良好的红色滤光区块的高精细的玻璃滤光片。
[实施例D]
实施例D中,“份”及“%”是分别表示“重量份”及“重量%」”。颜料的比表面积、颜料的一次粒径、树脂的重量平均分子量(Mw)、树脂的酸价、涂膜的对比度(CR)的测定方法如下所述。
(颜料的比表面积)
颜料粒子的比表面积通过氮气吸附的BET法求得。并且,在测定中是使用自动蒸气吸附量测定装置(日本Bell公司制“BELSORP18”)。
(颜料的平均一次粒径)
颜料的平均一次粒径是由电子显微镜照片直接计测一次粒子的大小的方法测定。具体而言,计测各颜料的一次粒子的短轴径与长轴径,将平均当作此颜料粒子的粒径。其次,对于100个以上的颜料粒子,使各粒子的体积(重量)近似于求到的粒径立方体的方式求得体积平均粒径当作平均一次粒径。并且,电子显微镜是使用透射型(TEM)。
(树脂的重量平均分子量(Mw))
使用TSKgel管柱(TOHSO公司制),装备有RI检出器的GPC(TOHSO公司制,HLC-8120GPC),使用THF作为展开溶剂测定聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)。
(树脂的酸价)
在树脂溶液0.5至1g中,加入丙酮80ml及水10ml并搅拌均匀使溶解,将0.1mol/L的KOH水溶液当作滴定液,使用自动滴定装置(“COM-555”平沼产业制)滴定,测定树脂溶液的酸价。于是,由树脂溶液的酸价与树脂溶液的固形分浓度,算出树脂的固形分的相当酸价。
(涂膜的对比度)
由液晶显示用背光单元所放出的光,通过偏光板而偏光,通过在玻璃基板上涂布着色组合物的干燥涂膜,到达偏光板。只要偏光板与偏光板的偏光面为平行的话,光透过偏光板,但在偏光面为正交的情形,光被偏光板遮断。然而,通过偏光板使被偏光的光通过着色组合物的干燥涂膜时,由于颜料粒子而发生散射等,在偏光面的一部分发生偏移时,偏光板为平行时透过偏光板的光量会减少,偏光板为正交时一部分光会透过偏光板。将此透过光当作在偏光板上的亮度测定,算出偏光板为平行时的亮度,与正交时的亮度的比(对比度)。
(对比度)=(平行时的亮度)/(正交时的亮度)
同时,作为亮度计,使用色彩亮度计(Topco公司制“BM-5A”),作为偏光板,使用偏光板(日东电工公司制“NPF-G1220DUN”)。同时,测定时为了遮断多于的光,在测定部分覆上开有1cm正方孔洞的黑色掩模。
在实施例前,说明有关在实施例及参考例中使用的粘着树脂(B)溶液、式(1)所示颜料(A1)、微细化颜料、颜料分散体的制造方法。
<粘合剂树脂(B)溶液的制造方法>
[树脂溶液(B1-1)]
(阶段1:树脂主链的聚合)
于可分离式的4口烧瓶安装有温度计、冷却管、氮气导入管、搅拌装置的反应容器中加入丙二醇单甲基醚醋酸酯(PGMAC)100份,一边于容器中注入氮气,一边加热至120℃,在该温度下通过滴入管费时2.5小时滴入苯乙烯16.2份、甲基丙烯酸缩水甘油酯35.5份、二烷戊烯甲基丙烯酸酯41.0份及在此阶段中的前躯体化合所需要的触媒的偶氮双异丁腈1.0份的混合物,进行聚合反应。
(阶段2:对环氧基的聚合)
然后于烧瓶内进行空气置换,投入丙烯酸17.0份及在此阶段中的前躯体的聚合所需的作为触媒的三二甲基胺基甲基苯酚0.3份及氢醌0.3份,在120℃进行反应5小时,得到重量平分子量约12000(以GPC测定)的树脂溶液。由于所投入的丙烯酸在甲基丙烯酸缩水甘油酯构成单元的环氧基末端进行酯键结合,故于树脂结构中不产生羧基。
(阶段3:对羟基的聚合)
进一步,加入四氢酞酸酐30.4份及在此阶段中的前躯体的聚合所需的作为触媒的三乙胺0.5份,在120℃反应4小时。所加入的四氢酞酸酐在羧酸酐部分裂开所产生的2个羧基之一与树脂结构中的羟基进行酯键结合,另一个产生羧基末端。
(阶段4:不挥发成分的调整)
添加丙二醇单甲基醚以使不挥发成分成为40%而得到树脂溶液(B1-1)。
树脂溶液(B1-1)中的构成单元的重量比为,作为构成单元(D-b1)的四氢酞酸酐21.7重量%、作为构成单元(D-b2)的苯乙烯11.6重量%、作为构成单元(D-b3)的二环戊烯甲基丙烯酸酯29.3重量%、作为其他构成单元的甲基丙烯酸缩水甘油酯及与其缩水甘油基末端酯键结合的丙烯酸的合计37.4重量%。
[树脂溶液(B1-2)]
使树脂溶液(B1-1)的二环戊烯甲基丙烯酸酯成为甲基丙烯酸二环戊烯酯以外,其余与树脂溶液(B1-1)同样的方法而进行合成反应,得到树脂溶液(B1-2)。
[树脂溶液(B1-3)]
使树脂溶液(B1-1)的二环戊烯甲基丙烯酸酯成为甲基丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯以外,其余与树脂溶液(B1-1)同样的方法而进行合成反应,得到树脂溶液(B1-3)。
[树脂溶液(B1-4)]
于具备温度计、冷却管、氮气导入管、滴入管及搅拌装置的分离式4口烧瓶中加入PGMEA370份,升温至80℃,于烧瓶内氮气取代后,通过滴入管费时2小时滴入对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成公司制AronixM110)18份、甲基丙烯酸苯甲酯10份、甲基丙烯酸缩水甘油酯18.2份、甲基丙烯酸甲酯25份及2,2’-偶氮双异丁腈2.0份的混合物。滴入后,进一步,在100℃反应3小时后,添加使偶氮双异丁腈1.0份溶解于50份环己酮的溶液,再以100℃持续反应1小时。继而,于容器内置换成空气,丙烯酸9.3份(环氧基当量)及三二甲基胺基苯酚0.5份及氢醌0.1份投入于上述容器内,以120℃持续反应6小时,固形分酸价成为0.5份时,使反应结束,得到丙烯酸树脂的溶液。进一步,继续加入四氢酞酸酐19.5份(所生成的羟基的当量)、三乙胺0.5份,以120℃持续反应3.5小时,得到丙烯酸树脂的溶液。
冷却至室温后,树脂溶液约2g作为试样,在180℃加热干燥20分钟测定不挥发成分,于先前所合成的树脂溶液中添加PGMEA以使不挥发成分成为20重量%,而调制丙烯酸树脂溶液(B1-4)。重量平均分子量(Mw)为19000。
[树脂溶液(B1-5至15)及(B2-1至4)]
以与树脂溶液(B1-1)同样的方法进行树脂溶液(B1-5)至(B1-15)及(B2-1)至(B2至5)的调制。
亦即,树脂溶液(B1-1)的制造方法中,使作为构成单元(D-b1)至(D-b3)及其他构成单元的前躯体依表D-1而取代。于表中GMA-AA或GMA-MAA不存在的树脂溶液时,混合全部的前驱体,仅实施制造的阶段1与阶段4。表中,GMA-AA或GMA-MAA存在,进一步存在有THPA时,首先混合GMA以及构成单元(D-b2)、(D-b3)及其他的构成单元中除去GMA-AA或GMA-MAA的前躯体而实施制造的阶段1,继而,加入GMA的环氧当量的AA或MAA作为前驱体而实施制造的阶段2,再加入THPA作为前驱体而实施制造的阶段3、阶段4。表中,GMA-AA或GMA-MAA存在,THPA不存在时,首先混合GMA以及构成单元(D-b1)至(D-b3)及其他的构成单元中除去GMA-AA或GMA-MAA的前躯体而实施制造的阶段1,继而,加入GMA的环氧当量的AA或MAA作为前驱体而实施制造的阶段2,进一步实施阶段4。各阶段所需要的触媒的份数依在各阶段混合的前躯体的合计份数的比例而混合。
所得到的树脂溶液(B1-1至15)及树脂溶液(B2-1至4)的组成及重量比表示于表D-1中。括弧内表示树脂固形分中的构成单元重量比(重量%)。
[表D-1]
Figure BDA00003575835401591
表D-1中的构成单元的前躯体及构成单元的简称的说明。
MAA:甲基丙烯酸
THPA:四氢酞酸酐(4-环己烯-1,2-二羧酸酐)
BzMA:甲基丙烯酸苯甲酯
St:苯乙烯
M110:对异丙苯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯
DCPMA:甲基丙烯酸二环戊烯酯
GMA:甲基丙烯酸缩水甘油酯
GMA-AA:在构成单元GMA加成反应丙烯酸并结合
GMA-MAA:在构成单元GMA加成反应甲基丙烯酸并结合
BMA:甲基丙烯酸正丁酯
[树脂溶液(B2-5)的调制]
于反应容器中置入环己酮370份,一边于容器中注入氮气一边加热至80℃,在该温度费时1小时滴入甲基丙烯酸20.0份、甲基丙烯酸甲酯10.0份、甲基丙烯酸正丁酯55.0份、甲基丙烯酸2-羟基乙酯15.0份、2,2’-偶氮双异丁腈4.0份的混合物而进行聚合反应。滴入结束后,再以80℃反应3小时后,添加使偶氮双异丁腈1.0份溶解于环己酮50份的溶液,进一步,以80℃持续反应1小时,得到丙烯酸树脂溶液。
冷却至室温后,丙烯酸树脂溶液约2g作为试样,而以180℃加热干燥20分并测定不挥发成分,于先前所合成的丙烯酸树脂溶液中添加环己酮以使不挥发成分成为20重量%,而调制树脂溶液(B2-5)。重量平均分子量(Mw)为40000。
<式(1)所示的颜料(A1)的制造方法>
[溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)]
于安装有回流管的不锈钢制反应容器中,氮气环境下,加入经分子筛脱水的叔戊醇200份及叔戊醇钠140份,一边搅拌一边加热至100℃,调制醇盐溶液。另外,于玻璃制烧瓶中,加入琥珀酸二异丙酯88份、4-溴苯甲腈153.6份,一边搅拌一边加热至90℃使其溶解,调制这些混合物的溶液。将此混合物的加热溶液,一边于加热至100℃的上述醇盐溶液中激烈搅拌,一边费时2小时以一定的速度徐缓地滴入。滴入结束后,以90℃持续加热搅拌2小时,得到吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐。进一步,于附有玻璃制内衬的反应容器中,加入甲醇600份、水600份及醋酸304份,冷却至-10℃。将此冷却的混合物使用高速搅拌分散器,使直径8cm的剪切碟以4000rpm旋转,一边于其中将冷却至75℃之前,逐次少量地添加吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐溶液。此时,由甲醇、醋酸及水所构成的混合物的温度持续保持于-5℃以下的温度,一边冷却,一边调整75℃的吡咯并吡咯二酮系化合物的碱金属盐添加的速度,大概经过120分而逐次少量地添加。添加碱金属盐之后,析出红色的结晶,生成红色的悬浊液。继而,使所得到的红色的悬浊液在5℃以超过滤装置洗净后,过滤得到红色膏状物。使此膏状物以冷却再分散于0℃的甲醇3500份,形成甲醇浓度约90%的悬浊液,以5℃搅拌3小时,将伴随结晶转移的粒子进行整粒及洗净。继而,以超过滤机过滤,使所得到的吡咯并吡咯二酮系化合物的水膏状物以80℃干燥24小时,通过粉碎得到150.8份式(1)所示的颜料(A1)的溴化吡咯并吡咯二酮颜料。
将所得到的溴化吡咯并吡咯二酮颜料100.0份、氯化钠1000份及二乙二醇120份倒入于不锈钢制1加仑捏合机(井上制作所制)中,以60℃混练8小时。其次,已混练的混合物投入于温水中,一边加热至约80℃一边搅拌1小时而形成膏状物,进行过滤及水洗而除去食盐及二乙二醇后,以80℃干燥一昼夜,通过粉碎得到96.5份式(1)所示的溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)。平均一次粒径为38mm、比表面积为80m2/g。
<颜料分散体的制造方法>
[颜料分散体(P-1)]
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,使用直径1mm的二氧化锆微珠,而以Eiger研磨机(Eiger Japan公司制“Minimodel M-250MKII”)分散5小时后,以5μm的过滤膜过滤,得到颜料分散体(P-1)。
衍生物1
Figure BDA00003575835401621
树脂溶液(B2-5)             5.83份
环己酮                       81.60份
[颜料分散体(P-2)]
除将溴化吡咯并吡咯二酮颜料(A1-1)变更为氯化吡咯并吡咯二酮颜料(C.I.颜料红254;汽巴日本公司制“Irgaphor Red B-CF”))以外,其余与颜料分散体(P-1)同样地而得到颜料分散体(P-2)。
[颜料分散体(P-3)]
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,使用直径1mm的二氧化锆微珠,而以Eiger研磨机(Eiger Japan公司制“MinimodelM-250MKII”)分散5小时后,以5μm的过滤膜过滤,得到颜料分散体(P-3)。
Figure BDA00003575835401622
(Lanxcess公司制“E4GN”)
衍生物1
Figure BDA00003575835401631
树脂溶液(B2-5)         5.83份
环己酮                 81.60份
[颜料分散体(P-4至10)]
除变更为表D-2所示的颜料、颜料衍生物及树脂型颜料分散剂的种类及调配量以外,其余与颜料分散体(P-3)同样地而得到颜料分散体(P-4至11)。
[表D-2]
Figure BDA00003575835401632
表D-2中的简称记载于下述。
<颜料>
PR254:吡咯并吡咯二酮系颜料C.I.颜料红254,汽巴日本公司制“IrgaphorredB-CF”
PO71:吡咯并吡咯二酮系颜料C.I.颜料红71,汽巴日本公司制“IrgazinDPP orange398”
PR242:偶氮系颜料C.I.颜料红242,Clariant公司制“Novoperm”
PR179:苝系颜料C.I.颜料红179,大日本油墨化学工业(股)制“FastogenSuper Maroon PSK”
PR122:喹吖啶酮系颜料C.I.颜料红12,Clariant公司制“HOSTPERM”
PY180:苯并咪唑酮系颜料C.I.颜料黄180,Clariant公司制“PV FirstYellow HG”
PY138:喹啉系颜料C.I.颜料黄180,BASF公司制“Paliotol YellowK0960-HD”
<颜料衍生物>
衍生物2
Figure BDA00003575835401641
衍生物4
Figure BDA00003575835401651
[实施例1]
(红色着色组合物(DR-1))
将下述组成的混合物搅拌混合均匀后,以5μm的过滤膜过滤,得到红色着色组合物(DR-1)。
红色颜料分散体(P-R1)            40.5份
树脂溶液(B1-1)                  8.6份
环己酮                          50.9份
[实施例2至6及参考例1]
(红色着色组合物(DR-2至7))
除将树脂溶液(B1-1)变更为表D-2所示的树脂溶液以外,其余与红色着色组合物(DR-1)同样而得到红色着色组合物(DR-2至7)。
[参考例2]
(红色着色组合物(DR-8))
除将红色颜料分散体(P-R1)变更为红色颜料分散体(P-R2)以外,其余与红色着色组合物(DR-1)同样而得到红色着色组合物(DR-8)。
[红色着色组合物的评估]
对于所得到的红色着色组合物的色特性、对比度(CR)及涂膜表面的结晶析出,以下述的方法评估。结果表示于表D–3。
(色特性、对比度(CR)评估)
使所得到的红色着色组合物涂布于100mm×100mm、0.7mm厚的玻璃基板上,在C光源中以使膜厚成为x=0.644、y=0.340(±0.001以内)的方式涂布,以70℃热风烘箱干燥20分钟后,进一步于230℃加热60分钟,得到红色涂膜。其后,测定所得到的涂布基板的亮度(Y)及对比度(CR)。
并且,色度及亮度(Y)是以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP–SP200”)测定。
(涂膜表面的结晶析出评估)
将在色特性、对比度(CR)评估所得到的基板,进一步重复2次于240℃加热处理60分钟。以光学显微镜观察加热处理后的涂布基板的涂膜表面,依据下述基准评估有无结晶析出。在评估结果中,◎与○为无结晶析出,良好,△为有结晶析出但使用上无问题的程度,×为由于结晶析出相当于无法使用的状态。
◎:230℃加热处理60分钟后,进一步在240℃加热处理60分钟后,及再进行240℃加热处理60分钟,亦无结晶析出
○:230℃加热处理60分钟后,进一步240℃加热处理60分钟亦无结晶析出(第2次的240℃加热处理60分钟有结晶析出)
△:230℃加热处理60分钟无结晶析出,但进一步240℃加热处理60分钟有结晶析出
×:230℃加热处理60分钟后有结晶析出
[表D-3]
Figure BDA00003575835401661
含有式(1)所示的颜料(A1)与具有构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)的彩色滤光片用着色组合物任一种均为高亮度且高对比度,即使在加热步骤亦不产生吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出而能得到的良好结果。
[实施例7至31、参考例3至9]
(感光性着色组合物(PR-1至32))
以表D-4至10所示的组成、以调配量混合并搅拌各材料,以1μm的过滤膜过滤,得到感光性着色组合物(PR-1至32)。
[表D-4]
Figure BDA00003575835401671
[表D-5]
Figure BDA00003575835401672
[表D-6]
Figure BDA00003575835401673
[表D-7]
[表D-8]
[表D-9]
Figure BDA00003575835401683
[表D-10]
表D-4至10中的简称表示于下。
<光聚合引发剂(D)>
光聚合引发剂D1:2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮(汽巴日本公司制“Irgacure907”)
光聚合引发剂D2:2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(汽巴日本公司制“Irgacure379”)
光聚合引发剂D3:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化磷(BASF公司制“Lucilin TPO”)
光聚合引发剂D4:2,2’–双(o-氯苯基)–4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑(黑金化成公司制“联咪唑”)
光聚合引发剂D5:p-二甲基胺基乙酰苯(Daikifine公司制“DMA”)
光聚合引发剂D6:乙烷-1-酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基],1-(邻乙酰基肟)(汽巴日本公司制“Irgacure OXE02”)
<增感剂>
增感剂E1:2,4-二乙基噻吨酮(日本化药公司制“Kayacure DETX-S”)
增感剂E2:4,4’-双(二乙基胺基)二苯甲酮(HodogayAChemical工业公司制“EAB-F”)
<光聚合性化合物>
光聚合性化合物C1:二季戊四醇六丙烯酸酯(东亚合成公司制“AronixM-402”)
<多官能硫醇>
多官能硫醇F1:三羟甲基乙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工公司制“TEMB”)
多官能硫醇F2:三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)(昭和电工公司制“TPMB”)
多官能硫醇F3:季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(堺化学工业公司制“PEMP”)
<紫外线吸收剂>
紫外线吸收剂G1:2-[4-[(2-羟基-3-(十二烷基及十三烷基)氧基丙基)氧基]-2-羟基苯基]-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(汽巴日本公司制“TINUVIN400”)
紫外线吸收剂G2:2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(汽巴日本公司制“TINUVIN900”)
<贮存稳定剂>
贮存稳定剂J1:2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基酚(本州化学工业公司制「BHT」)
贮存稳定剂J2:三苯基膦(北兴化学工业公司制“TPP”)
<溶剂>
PGMAC:丙二醇单甲基醚醋酸酯
[感光性着色组合物的评估]
对于所得到的感光性着色组合物(PR-1至32),通过如下的方法评估色特性、对比度(CR)、涂膜表面的结晶析出、感度、直线性、图案形状、解析度、耐显像性、耐药品性、经时稳定性。结果表示于表D-11中。在各评估结果的判定,◎为非常良好的程度,○为良好的程度,△为不阻碍使用的程度,×为使用上不优选的程度。
(色特性、对比度(CR)评估)
使所得到的红色着色组合物涂布于100mm×100mm、0.7mm厚的玻璃基板上,在C光源中后处理后以使膜厚成为x=0.640及y=0.328的方式涂布,以70℃热风烘箱干燥20分钟后,使用超高压水银灯,以累积光量150mJ进行紫外线曝光后,以230℃加热1小时而放置冷却,得到红色涂膜。其后,测定所得到的涂布基板的亮度(Y)及对比度(CR)。
并且,色度及亮度(Y)以显微分光光度计(Olympus光学公司制“OSP-SP200”)测定。
(涂膜表面的结晶析出评估)
将以色特性、对比度(CR)评估所得到的基板,进一步在260℃加热1小时而放置冷却。以光学显微镜观察加热处理后的涂布基板的涂膜表面,依据下述基准评估有无结晶析出。在评估结果中,◎为无结晶析出,为非常良好,○为有少量结晶析出但为良好的程度,△为有结晶析出但使用上无问题的程度,×为由于无法结晶析出为无法使用的程度。
◎:结晶数为0个
○:结晶数为1个以上、不足10个
△:结晶数为10个以上、不足100个
×:结晶数为100个以上
(感度、直线性、图案形状、解析度、耐显像性、耐药品性评估)
使所得到的感光性着色组合物涂布于100mm×100mm、0.7mm厚的玻璃基板上之后,在无尘烘箱中以70℃加温20分钟而除去溶剂,得到约2μm的涂膜。然后,使此基板冷却至室温后,使用超高压水银灯,隔着100μm宽(间距200μm)及25μm(间距50μm)条状的掩模而曝光于紫外线。其后,于此基板使用23℃的碳酸钠水溶液而喷涂显像后,以离子交换水洗净并风干,无尘烘箱中以230℃加热330分钟。喷涂显像是对于各感光性着色组合物的涂膜,无显像残留而以可形成图案的最短时间进行,以此作为适合显像时间。
涂膜的膜厚系使用Dektak3030(日本真空技术公司制而进行)。
(感度评估)
测定通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案膜厚,评估相对于涂布后膜厚成为90%以上的最小曝光量。最小曝光量愈小,成为高感度良好的感光性着色组合物。评估的等级如下所述。
○:不足50mJ/cm2
△:50mJ/cm2以上、不足100mJ/cm2
×:100mJ/cm2以上
(直线性评估)
对于通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察而进行评估。评估的等级如下所述。
○:直线性良好
△:部分的直线性不良
×:直线性不良
(图案形状评估)
对于通过上述方法所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案的剖面,使用电子显微镜观察而进行评估。图案剖面系顺锥体为良好。评估的等级如下所述。
○:剖面为顺锥状形状
×:剖面系逆锥状形状
(解析性评估)
对于通过上述方法所形成的滤光区块的25μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察而进行评估。评估的等级如下所述。解析性不良是指邻接的直线图案为连接,或产生缺陷。评估的等级如下所述。
◎:解析性及直线性良好
○:直线性方面略差,但解析性良好
△:部分解析性不良
×:解乡性不良
(耐显像性评估)
喷涂显像时以适当时间的2倍进行显像,测定所形成的滤光区块的100μm掩模部分的图案膜厚,相较于以适当显像时间显像所形成的图案膜厚。评估的等级如下所述。
◎:膜厚差20%以内
○:膜厚差大于20%,40%以内
△:膜厚差大于40%
×:以2倍显像产生缺陷或剥落
(耐药品性评估)
将通过上述方法所形成的滤光区块浸渍于N-甲基吡咯烷酮溶液30份钟后,以离子交换水洗净并风干,对于100μm掩模部分的图案,使用光学显微镜观察而进行评估。评估的等级如下所述。
◎:外观、色无变化,为良好
○:一部分产生皱纹,但色无变化、良好
△:产生若干颜色脱落
×:产生剥落或色脱落
(着色组合物的经时稳定性评估)
对于所得到的感光性着色组合物,测定初期及室温1个月后的粘度,算出乡对于初期粘度的粘度增加情形而进行评估。评估的等级如下述。
(经时粘度变化率)=|[(初期粘度)-(经时粘度)]/(初期粘度)|×100(%)
◎:粘度增加的比率大于5%以下为良好
○:粘度增加的比率大于5%及10%以下
×:粘度增加的比率大于10%
[表D-11]
Figure BDA00003575835401731
如表D-11所示,含有式(1)所示的颜料(A1)与具有构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1)的彩色滤光片用着色组合物,在全部的评估得到高水准的评估结果。
亦即,在与颜料(A1)的组合中,在含有许多树脂(D-B1)的构成单元(D-b1)的构成中反差的提升与经时稳定性的稳定化,在含有许多树脂(D-b2)的构成中亮度的提升与耐药品性的提升,在含有许多树脂(D-b3)的构成中可看出可抑制在加热步骤的颜料的结晶析出的结果与抑制解析度的效果的倾向,但若任一种构成单元满足特定的含有比,可得到具有高性能的感光性着色组合物。通过形成适当的构成单元比,可得到高性能且均衡性良好的彩色滤光区块。
进一步,若光聚合引发剂(D)为乙酰苯系化合物、膦系化合物、咪唑系化合物、肟酯系化合物的任一种的组合,则感度、直线性、解析性更优选。
其中,光聚合引发剂(D)为乙烷-1-酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基],1-(O-乙酰基肟),在感光性着色组合物中系进一步于耐显像性更优异。
进一步含有多官能硫醇的感光性着色组合物中系于耐显像性更优异。
又,进一步含有紫外线吸收剂的感光性着色组合物中系于解析性更优异。
又,进一步,含有贮存稳定剂的感光性着色组合物中系于经时稳定性更优异。
另外,在参考例3至9的感光性着色组合物中亮度或对比度亦低,在加热步骤中的颜料的结晶析出或感度为首的滤光区块的评估等无法得到全部为良好的结果。
(彩色滤光片的制造)
使感光性着色组合物(PR-1)中的颜料及颜料衍生物的合计4.39份,变更成在绿色感光性着色组合物中C.I.颜料绿58/C.I.颜料黄150=2.63份/1.76份,在蓝色感光性着色组合物中C.I.颜料蓝15:6/C.I.颜料紫23=3.51份/0.88份以外,其余与颜料分散体(P-3)同样地调制颜料分散体,进一步,使感光性着色组合物(RR-1)的颜料分散体变更成各色颜料分散体,得到彩色滤光片用绿色感光性着色组合物、彩色滤光片用蓝色感光性着色组合物。
于100mm×100mm的玻璃基板上以铸模涂布法涂布感光性着色组合物(RR-1)约2μm的厚度,在70℃的烘箱内以20分钟除去溶剂并干燥。继而,使用曝光装置通过紫外线进行条纹图案曝光。曝光量系100mJ/cm2。进一步,通过碳酸钠水溶液所构成的显像液进行喷涂显像而除去未曝光部分后,以离子交换水洗净,以230℃加热此基板30分钟而形成线宽约50μm的红色滤光区块。然后,通过同样的操作,于红色滤光区块的相邻处使用绿色感光性组合物而形成绿色滤光区块,继而,使用蓝色感光性着色组合物而形成蓝色滤光区块,于同一玻璃基板上得到具备3色的滤光区块的彩色滤光片。
若使用以上的彩色滤光片用着色组合物,可制造具有广色度范围的色特性优异,耐热性良好的红色滤光区块的高精细的彩色滤光片。
产业上的利用可能性
若依本发明的实施方式,提供一种亮度及反差良好,即使通过加热步骤亦不易引起吡咯并吡咯二酮系颜料的结晶析出的彩色滤光片用颜料组合物、着色组合物及使用这些的彩色滤光片。

Claims (15)

1.一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,是含有式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料及式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的含量,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,为1质量%至15质量%;
Figure FDA00003575835300011
式(A-2)中,
A和B分别独立为氢原子、氟原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11
R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,
且A和B并不同时为氢原子。
2.如权利要求1所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,上述式(A-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料为由式(A-2-1)、式(A-2-2)、式(A-2-3)及式(A-2-4)所构成的群中选出的任一种;
Figure FDA00003575835300021
式(A-2-3)及式(A-2-4)中,R6至R8分别独立为碳原子数1至12的烷基或具有或不具有取代基的苯基。
3.如权利要求1或2所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,进一步含有C.I.颜料红254作为吡咯并吡咯二酮系颜料。
4.如权利要求3所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,以吡咯并吡咯二酮系颜料的合计质量作为基准,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的合计含量为85质量%至99质量%。
5.如权利要求3或4所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料与C.I.颜料红254的质量比为20:80至99:1。
6.一种彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,是含有式(1)所示的吡咯并吡咯二酮颜料及式(B-2)所示的吡咯并吡咯二酮颜料的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,式(1)与式(B-2)的质量比为97:3至85:15;
Figure FDA00003575835300031
式(B-2)中,
A和B分别独立为氢原子、氟原子、氯原子、碘原子、氰基、碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基、-CF3、-OR1、-SR2、-N(R3)R4、-COOR5、-CONH2、-CONHR6、-CON(R7)R8、-SO2NH2、-SO2NHR9或-SO2N(R10)R11
R1至R11分别独立为碳原子数1至12的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的芳烷基,
且A和B并不同时为氢原子。
7.如权利要求6所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,上述式(B-2)为由式(B-2-1)、式(B-2-2)、式(B-2-3)、式(B-2-4)、式(B-2-5)、式(B-2-6)及式(B-2-7)所构成的群中选出的任一种;
Figure FDA00003575835300032
Figure FDA00003575835300041
式(B-2-4)、式(B-2-6)及式(B-2-7)中,R12至R15分别独立为碳原子数1至12的烷基或具有或不具有取代基的苯基。
8.如权利要求1至7项中任一项所述的彩色滤光片用吡咯并吡咯二酮系颜料组合物,其特征在于,进一步含有色素衍生物。
9.一种彩色滤光片用着色组合物,是含有着色剂、粘合剂树脂及有机溶剂的着色组合物,其特征在于,着色剂含有如权利要求1至8项中任一项所述的吡咯并吡咯二酮系颜料组合物。
10.如权利要求9项所述的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有光聚合性单体及/或光聚合引发剂。
11.一种彩色滤光片用着色组合物,是含有颜料(A)、粘合剂树脂(C-B)及溶剂的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,
Figure FDA00003575835300042
颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),粘合剂树脂(C-B)含有碱可溶性感光性树脂(C-B1)。
12.一种彩色滤光片用着色组合物,是含有颜料(A)、粘合剂树脂(D-B)及溶剂的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,
颜料(A)含有式(1)所示的颜料(A1),
Figure FDA00003575835300051
粘合剂树脂(D-B)含有具有构成单元(D-b1)至(D-b3)的树脂(D-B1),
(D-b1)具有羧基的构成单元:2至60重量%,
(D-b2)具有式(D-2)或(D-3)所示的芳香族环基的构成单元:2至80质量%,
(D-b3)具有式(D-4)或(D-5)所示的脂肪族环基的构成单元:2至60质量%,
Figure FDA00003575835300052
Figure FDA00003575835300053
Figure FDA00003575835300054
式(D-2)及式(D-3)中,R为氢原子或具有或不具有苯环的碳原子数1至20的烷基,
式(D-3)中的虚线部份表示相邻于苯环且含有具有或不具有取代基的一个以上的饱和或不饱和的杂环的环状结构。
13.如权利要求11或12项所述的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,颜料(A)进一步含有至少一种以上由颜料(A1)以外的吡咯并吡咯二酮系颜料、偶氮系颜料、蒽醌系颜料、苝系颜料、喹吖啶酮系颜料、苯并咪唑酮系颜料及喹啉系颜料所构成的群中选出的颜料。
14.如权利要求11至13项中任一项所述的彩色滤光片用着色组合物,其特征在于,进一步含有由乙酰苯系化合物、膦系化合物、咪唑系化合物及肟酯系化合物所构成的群中选出的至少一种以上的光聚合引发剂。
15.一种彩色滤光片,其特征在于,具备由权利要求9至14项中任一项所述的彩色滤光片用着色组合物所形成的滤光区块。
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