DE102013012244A1

DE102013012244A1 - Verwendung von Disazoverbindungen für Color Filter

Info

Publication number: DE102013012244A1
Application number: DE201310012244
Authority: DE
Inventors: Gerald Engel
Original assignee: Clariant International Ltd
Current assignee: Clariant International Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-01-29
Also published as: TW201516095A; CN105431492A; KR20160035001A; EP3024895A1; US20160178817A1; WO2015010777A1; JP2016538385A

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) für Farbfilterworin R0 C1-C4-Alkyl, R1 H, C1-C4-Alkyl, eine Sulfogruppe, -CO-NH-(C1-C4-Alkyl), CN oder (C1-C4-alkylen)sulfo, R2 H oder C1-C4-Alkyl, R3 H, eine Sulfogruppe, C1-C4-Alkyl, oder C1-C4-Alkoxy, R4 H, C1-C4-Alkyl, oder C1-C4-Alkoxy, bedeuten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von bestimmten Farbstoffen für Farbfilter, die beispielsweise in Flüssigkristallanzeigen oder in OLED-Displays zum Einsatz kommen.
Flüssigkristalldisplays finden weitverbreitete Anwendung beispielsweise in Fernsehgeräten, PC-Monitoren, Mobiltelefonen und Tabletcomputern.
Die Funktion von Flüssigkristallanzeigen (Liquid Crystal Displays, LCD) beruht auf folgendem Prinzip: Licht durchscheint zunächst einen Polarisator, dann eine Flüssigkristallschicht und anschließend einen zweiten Polarisator. Durch geeignete elektronische Ansteuerung und Ausrichtung der Flüssigkristalle mittels Dünnschichttransistoren ändern diese die Drehrichtung des polarisierten Lichts, wodurch sich die Helligkeit des aus dem zweiten Polarisator und damit aus dem Gerät austretenden Lichts regeln lässt.
Im Falle von farbigen LCD-Anzeigen werden in die Anordnung zwischen den Polarisatoren noch zusätzlich Farbfilter eingebracht.
Diese Farbfilter befinden sich üblicherweise auf der Oberfläche eines transparenten Substrates, meist aus Glas, und sind dort in Form von zahlreichen regelmäßig angeordneten Bildpunkten von Grundfarben, z. B. Rot, Grün, Blau (R, G, B) aufgebracht. Der einzelne Bildpunkt (Pixel) hat dabei eine Größe von wenigen Mikrometern bis 100 Mikrometern, die Schichtdicke des Filters beträgt in der Regel zwischen 0,2 und 5 Mikrometern.
Neben den erwähnten Komponenten verfügt eine Flüssigkristallanzeige noch über zahlreiche weitere funktionale Komponenten wie Dünnschichttransistoren (TFT), Orientierungsschichten (alignment layer) und andere, die an der Steuerung der Flüssigkristalle und damit letztendlich der Bilderzeugung beteiligt sind.
Tritt nun Licht durch die Anordnung, so können die Flüssigkristalle separat für jeden Bildpunkt durch elektronisches Ansteuern auf ”hell” oder ”dunkel” gestellt werden (oder auf jede beliebige Zwischenstufe). Dementsprechend werden die jeweils zugeordneten Farbfilter-Bildpunkte mit Licht versorgt und für das menschliche Auge ergibt sich bei der Draufsicht auf den Bildschirm ein entsprechendes auf R, G, B aufbauendes, farbiges, bewegtes oder unbewegtes Bild.
Es sind unterschiedliche Möglichkeiten der Anordnung von Flüssigkristallen, elektronischer Steuerelemente und Polarisatoren bekannt, wie beispielsweise Twisted Nematic (TN), Super Twisted Nematic (STN), Vertical Alignment (VA) und In-plane Switching (IPS).
Des Weiteren können die Farbfilter-Bildpunkte in unterschiedlichen definierten Mustern für jede Grundfarbe angeordnet sein. Die Grundfarben liegen dabei als getrennte Farbpunkte nebeneinander vor, und ergeben von hinten durchleuchtet ein Vollfarbbild. Neben der Verwendung der drei Grundfarben Rot, Grün, und Blau ist auch die Verwendung einer zusätzlichen Farbe, beispielsweise Gelb, zur Erweiterung des Farbraums bekannt oder die Verwendung von Cyan, Magenta und Gelb als Grundfarben.
Im Falle von OLED-Displays verwenden sogenannte W-OLED Displays ebenfalls Farbfilter. Diese Displays erzeugen aus Pixeln organischer Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diodes) zunächst ein Weißlicht, welches anschließend unter Verwendung von Farbfiltern in Einzelfarben, beispielsweise Rot, Grün und Blau, aufgespalten wird.
An die Farbfilter werden bestimmte Anforderungen gestellt:
Bei der Herstellung der Flüssigkristallanzeigen werden während des Aufbringens der transparenten Elektrode zur Flüssigkristallansteuerung und der Orientierungsschicht Prozesstemperaturen von üblicherweise 230°C verwendet. Dementsprechend müssen die eingesetzten Farbfilter eine hohe Hitzestabilität aufweisen.
Weitere wichtige Anforderungen sind beispielsweise ein hohes Kontrastverhältnis, eine hohe Helligkeit (Brightness) des Farbfilters und bestmöglicher Farbton.
Ein hohes Kontrastverhältnis beeinflusst die Qualität des Bildes positiv. Für die Messung des Kontrastverhältnisses wird die Lichtintensität nach Durchstrahlen eines Farbfilters auf einem transparenten Substrat bestimmt, bei der sich das Substrat zwischen zwei Polarisatoren befindet. Das Kontrastverhältnis gibt das Verhältnis der Lichtintensitäten bei parallelen und perpendikularen Polarisatoren an. KV = Lichtintensität (parallel) / Lichtintensität (perpendikular)
Eine hohe Transmission und daraus resultierende Helligkeit (Brightness) des Farbfilters ist erwünscht, weil dadurch weniger Licht in das Display eingestrahlt werden muss, um die gleiche Bildhelligkeit zu erzeugen als im Falle eines weniger hellen Farbfilters, was insgesamt eine Energieeinsparung ermöglicht.
In Farbfiltern werden üblicherweise pigmentierte Beschichtungen verwendet. Zu deren Herstellung werden Pigmente in Gegenwart von Dispergierhilfsmitteln in einem organischen, nicht wässrigen Lösemittel zu einer Mill Base dispergiert und anschließend unter Zusatz von geeigneten polymeren Bindemitteln (Acrylate, Acrylester, Polyimide, Polyvinylalkohole, Epoxide, Polyester, Melamine, Gelatine, Caseine) bzw. polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren und Oligomeren zusammen mit weiteren Hilfsstoffen zu einer UV-härtenden Farbdispersion formuliert. Dieser sogenannte Photoresist wird in dünner Schicht auf dem Trägersubstrat appliziert, durch Anwendung von UV-Licht durch Masken in Form eines Musters ausgehärtet (patterning) und schließlich entwickelt und durch Hitze behandelt. Durch mehrfache Wiederholung dieser Schritte für die einzelnen Grundfarben wird der Farbfilter in Form eines Pixelmusters erzeugt.
Zunehmend finden auch Farbstoffe Verwendung in Farbfiltern, um Kontrastwert, Helligkeit, Farbton und Transmission jeweils optimal an den geforderten Einsatzzweck anzupassen. Gerade handelsübliche Farbstoffe weisen jedoch meist ungenügende Echtheiten, insbesondere ungenügende Temperaturstabilität auf.
Das Patent JP S62-180302 (1986) beschreibt den Einsatz verschiedener Säurefarbstoffe in Form der freien Säure für Farbfilter. Die darin aufgeführten Azo-Verbindungen zeigen jedoch ungenügende Hitzestabilität. Auch ist es von der Arbeitssicherheit her nachteilig, mit freien Säuren zu arbeiten.
Die Anforderungen an die in den Farbfiltern verwendeten Farbmittel steigen ständig an.
Auch die kommerziell erhältlichen Handelsprodukte genügen nicht immer allen Anforderungen der Technik. Insbesondere besteht ein Verbesserungsbedarf hinsichtlich der Hitzestabilität, der Kontrastwerte und Helligkeit der eingesetzten Farbmittel ohne negativen Einfluss auf Chroma und Farbton.
Es bestand die Aufgabe, grünstichig gelbe Farbstoffe mit guter Hitzestabilität für Farbfilter-Anwendungen bereitzustellen.
Es wurde gefunden, dass Farbstoffe der allgemeinen Formel (I) sich vorteilhaft in Farbfiltern verwenden lassen und sich dort insbesondere durch eine überraschend hohe Hitzestabilität auszeichnen. Andere kommerziell erhältliche grünstichig gelbe Farbstoffe zeigen diese Eigenschaft nicht.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) für Farbfilter
worin
R⁰ C₁-C₄-Alkyl,
R¹ H, C₁-C₄-Alkyl, eine Sulfogruppe, -CO-NH-(C₁-C₄-Alkyl), CN oder (C₁-C₄-alkylen)sulfo,
R² H oder C₁-C₄-Alkyl,
R³ H, eine Sulfogruppe, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy,
R⁴ H, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy,
bedeuten.
Vorzugsweise enthalten die Verbindungen der Formel (I) mindestens eine Sulfogruppe, besonders bevorzugt zwei Sulfogruppen.
Vorzugsweise bedeutet R⁰ C₁-C₂-Alkyl, insbesondere Methyl.
Vorzugsweise bedeutet R¹ (C₁-C₄-alkylen)sulfo, insbesondere -CH₂-sulfo.
Vorzugsweise bedeutet R² C₁-C₂-Alkyl, insbesondere Ethyl.
Vorzugsweise bedeutet R³ H, eine Sulfogruppe, Methyl oder Methoxy, insbesondere H.
Vorzugsweise bedeutet R⁴ H, Methyl oder Methoxy, insbesondere H.
Vorzugsweise ist die Position der SO₂-Brücke zu den -N=N-Gruppen meta oder para.
In besonders bevorzugten Verbindungen der Formel (I) bedeuten
R⁰ Methyl,
R¹ -CH₂-sulfo,
R² Ethyl,
R³ H, eine Sulfogruppe, Methyl oder Methoxy, insbesondere H, und
R⁴ H, Methyl oder Methoxy, insbesondere H.
Unter Sulfo-Gruppe soll eine Gruppe der Formel -SO₃M verstanden werden, wobei M Wasserstoff oder ein einwertiges Metallkation, vorzugsweise, Li, Na oder K, bedeutet, insbesondere H oder Na.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (Ia)
worin M⁺ einwertige Metallkationen wie Li⁺, Na⁺ oder K⁺ sowie H darstellt, insbesondere Na⁺.
Vorzugsweise ist die Position der SO₂-Brücke zu den -N=N-Gruppen meta oder para, insbesondere para.
Die Verbindungen der Formel (I) sind als solche bekannt und in der WO 2010/000779 A1 als Textilfarbstoffe zum Färben oder Bedrucken von faserhaltigem Material, das aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden besteht, ausschließlich in wässrigen Medien beschrieben.
Die beschriebenen Farbmittel der Formel (I) lassen sich in Mill Bases und Photoresists für die Herstellung von Farbfiltern einsetzen. Insbesondere lassen sich damit Farbtöne im gelbstichig-grünen Bereich erzielen, die beim Einsatz in Farbfiltern besonders gefragt sind. Es ist ebenfalls möglich, die Verbindungen der Formel (I) zum Einstellen des gewünschten Farbtons der RGB-Grundfarben, bevorzugt für Grün und Rot, einzusetzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch eine Mill Base, enthaltend 0,01 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, insbesondere 7 bis 17 Gew.-%, von Verbindungen der Formel (I), dispergiert in einem organischen Lösemittel.
Als organische Lösemittel kommen beispielsweise in Betracht:
Ethyllactat, Benzylalkohol, 1,2,3-Trichloropropan, 1,3-Butandiol, 1,3-Butylenglycol, 1,3-Butylen-glycoldiacetat, 1,4-Dioxan, 2-Heptanon, 2-Methyl-1,3-propandiol, 3,5,5-Trimethyl-2-cyclohexen-1-on, 3,3,5-Trimethyl-cyclohexanon, 3-Ethoxyethylpropionat, 3-Methyl-1,3-butandiol, 3-Methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-Methoxy-3-methylbutylacetat, 3-Methoxybutanol, 3-Methoxybutylacetat, 4-Heptanon, m-Xylol, m-Diethylbenzol, m-Dichlorbenzol, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid, n-Butylalkohol, n-Butylbenzol, n-Propylacetat, o-Xylol, o-Chlortoluol, o-Diethylbenzol, o-Dichlorbenzol, p-Chlortoluol, p-Diethylbenzol, sec-Butylbenzol, tert-Butylbenzol, gamma-Butyrolacton, Isobutylalkohol, Isophoron, Ethylenglycoldiethylether, Ethylenglycoldibutylether, Ethylenglycolmonoisopropylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycol-monoethyletheracetat, Ethylenglycolmonotert.-butylether, Ethylenglycolmonobutyl-ether, Ethylenglycolmonobutyletheracetat, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylen-glycolmonohexylether, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonomethylether-acetate, Diisobutylketon, Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycolmonoisopropylether, Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycolmonomethylether, Cyclohexanol, Cyclohexanolacetat, Cyclohexanon, Dipropylenglycolmethylether, Dipropylenglycolmethyletheracetat, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonopropylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Diacetonalkohol, Triacetylglycerin, Tripropylenglycolmonobutylether, Tripropylenglycolmonomethylether, Propylenglycoldiacetate, Propylenglycolphenylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonoethyletheracetate, Propylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonomethyletheracetat, Propylenglycolmonomethyletherpropionate, Benzylalkohol, Methylisobutylketon, Methylcyclohexanol, n-Amylacetat, n-Butylacetat, Isoamylacetat, Isobutylacetat, Propyl-acetate, Dibasic Ester (DBE).
Besonders vorteilhaft sind Ethyllactat, Propylenglycolmonomethyletheracetat (Methoxypropylacetat), Propylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ketone wie Cyclohexanon oder Alkohole wie n-Butanol oder Benzylalkohol.
Die organischen Lösemittel können alleine oder in Mischungen untereinander verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Mill Base kann auch Dispergierhilfsmittel enthalten.
Als Dispergierhilfsmittel können allgemein bekannte Verbindungen verwendet werden, beispielsweise polymere Dispergierhilfsmittel. Üblich sind dabei Polymere oder Copolymere auf Basis von Polyestern, Polyacrylaten, Polyurethanen sowie Polyamiden. Desweiteren können Netzmittel, z. B. anionische oder nichtionische Netzmittel, verwendet werden. Die genannten Netz- und Dispergierhilfsmittel können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Sie werden zweckmäßigerweise in einer Menge von 2 bis 100 Gew-%, bevorzugt 10 bis 50 Gew% bezogen auf das Gewicht der Verbindungen der Formel (I), eingesetzt.
Zur Herstellung der Mill Bases werden die Verbindungen der Formel (I) einer Dispergierung unterworfen, oder die Verbindungen der Formel (I) werden in einem geeigneten Lösemittel, wie z. B. N-Methylpyrrolidon oder Dimethylformamid, gelöst und in die Mill Bases oder Photoresists eingebracht.
Werden die Verbindungen der Formel (I) in Form eines dispergierten Farbmittels in einer Mill Base eingesetzt, so ist es vorteilhaft, zuvor eine kleine Primärteilchengröße in geeigneter Weise einzustellen. Besonders geeignet sind Primärteilchengrößen von weniger als 60 nm, bevorzugt weniger als 40 nm im d50-Wert. Ebenso ist es von Vorteil, eine enge Teilchengrößenverteilung einzustellen.
Die Teilchengrößenverteilung der Verbindungen der Formel (I) nach Verkleinerung ist vorzugsweise einer Gauss-Verteilung angenähert, in der die Standardabweichung Sigma vorzugsweise kleiner als 30 nm, besonders bevorzugt kleiner als 20 nm, ist. In der Regel liegen die Standardabweichungen zwischen 5 und 30 nm, vorzugsweise zwischen 6 und 25 nm, insbesondere zwischen 7 und 20 nm.
Die Standardabweichung Sigma (σ) entspricht der positiven Quadratwurzel der Varianz. Die Varianz v ist die Summe der quadrierten Abweichungen vom Mittelwert dividiert durch die Zahl der Proben minus 1. Ferner ist es von Vorteil, wenn der d95-Wert der zerkleinerten Teilchen kleiner oder gleich 70 nm ist. Das Länge- zu Breiteverhältnis der zerkleinerten Teilchen liegt bevorzugt zwischen 2:1 und 1:1.
Für die Feinverteilung wird als eine Möglichkeit die Salzknetung mit einem kristallinen anorganischen Salz in Gegenwart eines organischen Lösemittels verwendet. Als kristallines anorganisches Salz kommen beispielsweise Aluminiumsulfat, Natriumsulfat, Calciumchlorid, Kaliumchlorid oder Natriumchlorid in Betracht, bevorzugt Natriumsulfat, Natriumchlorid und Kaliumchlorid. Als organisches Lösemittel kommen beispielsweise Ketone, Ester, Amide, Sulfone, Sulfoxide, Nitroverbindungen, Mono-, Bis- oder Tris-hydroxy-C₂-C₁₂-alkane, die mit C₁-C₈-alkyl und einer oder mehreren Hydroxygruppen substituiert sein können, in Betracht. Besonders bevorzugt sind mit Wasser mischbare hochsiedende organische Lösemittel auf Basis von monomeren, oligomeren und polymeren C₂-C₃-Alkylenglykolen, wie z. B. Diethylenglykol, Diethylenglykolmonomethyl- und ethylether, Triethylenglykol, Triethylenglykolmonomethyl- und ethylether, Dipropylenglykol, Dipropylenglykolmonomethyl- und ethylether, Propylenglykolmonomethyl- und ethylether und flüssige Polyethylen- und Polypropylenglykole, N-Methylpyrrolidon sowie weiterhin Triacetin, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Ethyl-methyl-keton, Cyclohexanon, Diacetonalkohol, Butylacetat, Nitromethan, Dimethylsulfoxid und Sulfolan.
Das Gewichtsverhältnis zwischen dem anorganischen Salz und der Verbindung der Formel (I) beträgt bevorzugt (2 bis 10) zu 1, insbesondere (3 bis 7) zu 1.
Das Gewichtsverhältnis zwischen dem organischen Lösemittel und dem anorganischen Salz beträgt bevorzugt (1 ml:10 g) bis (2 ml:7 g).
Das Gewichtsverhältnis zwischen dem organischen Lösemittel und der Summe aus anorganischem Salz und Verbindung (I) beträgt bevorzugt (1 ml:2 g) bis (1 ml:10 g).
Die Temperatur während der Knetung kann zwischen 40 und 140°C, vorzugsweise 60 bis 120°C, betragen. Die Knetdauer beträgt zweckmäßigerweise 4 h bis 32 h, bevorzugt 8 h bis 20 h.
Nach der Salzknetung wird das anorganische Salz und das organische Lösemittel zweckmäßigerweise durch Waschen mit Wasser entfernt und die so erhaltenen zerkleinerten Farbmittel nach üblichen Verfahren getrocknet.
Das nach der Feinverteilung erhaltene Material kann als Suspension, Filterkuchen oder trockenes Material gegebenenfalls einer Lösungsmittelnachbehandlung unterzogen werden, um eine homogenere Teilchenform zu erhalten, ohne die Teilchengröße merklich zu erhöhen. Bevorzugt ist die Verwendung von wasserdampfflüchtigen Lösungsmitteln wie Alkoholen und aromatischen Lösungsmitteln, besonders bevorzugt verzweigte oder unverzweigte C₁-C₆-Alkohole, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Nitrotoluol oder Nitrobenzol meist unter erhöhter Temperatur, beispielsweise bis 200°C, und gegebenenfalls unter erhöhtem Druck.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine bindemittelhaltige Farbdispersion, enthaltend 0,01 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-% von Verbindungen der Formel (I), dispergiert in mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein polymeres Bindemittel und gegebenenfalls weitere Hilfsmittel.
Die bindemittelhaltige Farbdispersion wird zweckmäßigerweise hergestellt, indem man die vorstehend beschriebene Mill Base mit den weiteren genannten Komponenten vermischt.
Als polymere Bindemittel kommen beispielsweise Acrylate, Acrylester, Polyimide, Polyvinylalkohole, Epoxide, Polyester, Melamine, Gelatine, Caseine und polymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomere und Oligomere in Betracht, vorzugsweise solche, die entweder thermisch oder unter Einfluß von UV-Licht und Radikalstartern vernetzen. Die polymeren Bindemittel sind zweckmäßig in einer Menge von 5 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge aller nichtflüchtigen Bestandteile der Farbdispersion, enthalten. Unter nichtflüchtigen Bestandteilen werden die Verbindungen der Formel (I), die polymeren Bindemittel und die weiteren Hilfsmittel verstanden. Unter flüchtigen Bestandteilen werden die organischen Lösemittel verstanden, die unter den angewandten Einbrenntemperaturen flüchtig sind.
Als organisches Lösemittel kommen die vorstehend für die Mill Base genannten Lösemittel in Betracht. Sie sind zweckmäßig in einer Menge von 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Farbdispersion, enthalten.
Als weitere Hilfsmittel kommen beispielsweise Vernetzer und Radikalstarter, Verlaufshilfsmittel, Entschäumer und Entlüfter in Betracht. Sie sind zweckmäßig in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Farbdispersion, enthalten.
Im Falle, dass weitere Hilfsmittel eingesetzt werden, ist eine Untergrenze von 0,01 Gew.-%, bevorzugt 0,1 Gew.-%, zweckmäßig, bezogen auf die Gesamtmenge der Farbdispersion.
Die erfindungsgemäße Farbdispersion kann durch UV-Strahlung oder thermisch ausgehärtet werden, zweckmäßigerweise nach Aufbringung auf ein Trägersubstrat. Im Falle des Aushärtens durch UV-Strahlung spricht man üblicherweise von einem Photoresist.
Anwendungsbeispiele Colorfilter:
Anwendungsbeispiel 1:
10,0 g der Verbindung der Formel (1)
hergestellt nach Beispiel 1 von WO 2010/000779 A1 werden in einem Paint-Shaker-Becher mit 72,5 g Methoxypropylacetat (PGMEA), 5,0 g n-Butanol sowie 12,5 g Disperbyk^® 2001 (BYK-Chemie, polymere Dispergierhilfsmittel-Lösung) unter Rühren vermischt. Nach Zugabe von 250 g Zirkonoxid-Perlen (0,3 mm) wird für drei Stunden in einem Dispergiergerät der Firma Lau (Dispermat) dispergiert. Die erhaltene Mill Base wird durch Filtration von den Perlen getrennt.
20,0 g dieser Mill Base werden mit 20,5 g einer 10 gew-%igen Lösung von Joncryl^® 611 (Styrol-Acrylatharz, BASF AG) in PGMEA durch 10-minütiges Schütteln ohne Perlen vermischt. Die Dispersion wurde filtriert.
Die erhaltene Farbdispersion wird mit Hilfe eines Spincoaters (POLOS Wafer Spinner) auf Glasplatten (SCHOTT, Laser-geschnitten, 10 × 10 cm) aufgetragen in einer Schichtdicke, die es ermöglicht, bei Verwendung einer Lichtquelle C die Farbkoordinate y = 0,480 als Referenz zu setzen. Die Schichtdicke betrug ca. 1.5 Mikrometer.
Man lässt die Glasplatten ablüften und trocknet sie anschließend für 10 min bei 80°C in einem Umlufttrockenschrank (Fa. Binder). Von den Glasplatten werden die sogenannten prebake-Werte der Farbkoordinaten (x, y, Y, sowie CIELAB, Spectrophotometer Datacolor 650, Lichtart C, 2°-Beobachter), Transmissionskurven (dito) und Kontrastwerte (Contrast Tester Tsubosaka CT-1) vermessen.
Die Glasplatten werden anschließend einer Hitzebehandlung bei 250°C für 1 h im Umlufttrockenschrank unterworfen und erneut vermessen, woraus man die postbake-Werte erhält. Die Farbtonänderung zwischen prebake und postbake beträgt ΔE = 4,6.
Des Weiteren werden die beschichteten Glasplatten unter einem Lichtmikroskop (Nikon Eclipse^® LV100) auf die Anwesenheit grober Agglomerate untersucht. Dazu werden bei 200-facher Vergrößerung in jeweils drei Mikroskopbildern die im Durchlicht sichtbaren Fremdkörper ausgezählt. Je weniger Partikel dabei gezählt werden, desto vorteilhafter ist die Kompatibilität des Farbstoffes mit dem Film.
Dabei bedeuten die Klassifizierungen:
A: Weniger als 5 Partikel
B: 5 bis 20 Partikel
C: 20–100 Partikel (Grenzwert der Akzeptanz)
D: Mehr als 100 Partikel
Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.
Anwendungsbeispiel 2:
Man verfährt wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben, setzt jedoch anstelle der Verbindung der Formel (1) die Verbindung der Formel (2) ein
hergestellt nach Beispiel 2 von WO 2010/000779 A1 .
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1.
Die Farbtonänderung zwischen prebake und postbake beträgt ΔE = 3.3.
Anwendungsbeispiel 3:
Man verfährt wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben, setzt jedoch anstelle der Verbindung der Formel (1) die Verbindung der Formel (3) ein
hergestellt nach Beispiel 3 der WO 2010/000779 A1 .
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1.
Die Farbtonänderung zwischen prebake und postbake beträgt ΔE = 4,2.
Anwendungsbeispiel 4:
Man verfährt wie in Anwendungsbeispiel 1 beschrieben, setzt jedoch anstelle der Verbindung der Formel (1) die Verbindung der Formel (4) ein
hergestellt nach Beispiel 4 von WO 2010/000779 A1 .
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1.
Die Farbtonänderung zwischen prebake und postbake beträgt ΔE = 5,1.
Vergleichsbeispiele:
Man verfährt wie in Anwendungsbeispiel 1, verwendet aber anstelle der erfindungsgemäßen Verbindungen andere grünstichige Gelbfarbstoffe.
Das dabei eingesetzte C. I. Disperse Yellow 65 wurde nach der folgenden Vorschrift hergestellt:
20,2 g (80 mmol) 7-Amino-anthra[9,1-cd]isothiazol-6-on und 11,1 ml Triethylamin werden in 100 ml Toluol eingetragen. Bei 80°C werden innert 20 Minuten 9,3 ml (80 mmol) Benzoylchlorid unter Rühren zugetropft. Nach vierstündigem Erhitzen unter Rückfluss wird die Mischung nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur abfiltriert und der Presskuchen mit 6·100 ml heißem Wasser gewaschen. Nach Trocknen im Vakuum bei 60°C werden 26,8 g Produkt erhalten.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der erfindungsgemäßen Beispiele und der Vergleichsbeispiele.
Das relative Kontrastverhältnis KV bezieht sich auf die Farbdispersion gemäß Anwendungsbeispiel 2 (100%).
Die Werte x, y und Y bezeichnen die, wie oben beschrieben, gemessenen Farbkoordinaten im CIE-Yxy-Normfarbraum, wobei Y ein Maß für die Helligkeit ist. Delta E bezeichnet die Farbänderung zwischen prebake und postbake nach folgender Formel des CIELAB-Farbsystems:
mit ΔL = L_postbake – L_prebake
Δa = a_postbake – a_prebake
und Δb = b_postbake – b_prebake.

Darin bezeichnen a, b und L die gemessenen Farbkoordinaten im CIELAB-Farbsystem. Tabelle 1:

Verbindung	Partikel (Mikroskop)	x	Y	Rel. KV	Delta E
Verbindung	Partikel (Mikroskop)	Bei y =0,480; (postbake)			Prebake zu postbake
Erfindungsgemäße Beispiele
Anwendungsbeispiel 1	B	0,413	81,0	100%	4,6
Anwendungsbeispiel 2	B	0,412	81,1	100%	3,3
Anwendungsbeispiel 3	B	0,420	79,3	97%	4,2
Anwendungsbeispiel 4	A	0,429	78,2	110%	5,1
Vergleichsbeispiele:
C. I. Disperse Yellow 65	D	0,492	17,1	2%	50,5
C. I. Vat Yellow 26, hergestellt analog Beispiel 2 aus DE 469019	C	0,462	35,6	1%	35,1

Die Glasplatten zeigen jeweils grünstichig-gelbe Färbungen. Die Transmissionskurven der beschriebenen Verbindungen weisen einen Anstieg der Transmission zwischen 440 und 490 nm auf.
Gegenüber bekannten grünstichigen Gelbfarbstoffen zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen deutlich geringere Farbänderung beim Erhitzen. Des Weiteren flachen die Transmissionskurven der Vergleichsbeispiele beim Erhitzen deutlich ab. Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich folglich als deutlich hitzestabiler beschreiben.
Ebenso zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen bessere Verträglichkeit mit dem Anwendungssystem und dadurch bei Dispergierung weniger Fremdpartikel, höhere Helligkeit Y, höhere Kontrastwerte bei gleichzeitig deutlich besserer Hitzestabilität.
Anwendungsbeispiele mit mikronisierten Verbindungen:
Beispiel 5: K1 (Mikronisierte Verbindung):
In einem Laborkneter (Werner & Pfleiderer, 300 ml) werden 16,0 g der Verbindung der Formel (2) hergestellt nach Beispiel 2 von WO 2010/000779 A1
unter Zusatz von 96 g Natriumchlorid und 30 ml Diethylenglykol bei einer Temperatur von 80°C für 18 h geknetet. Der Knetteig wird in 0,9 l kaltem Wasser für 30 min gerührt und die Zusammensetzung anschließend abfiltriert. Der Filterkuchen wird erneut 30 min unter Rühren mit 0,9 l kaltem entsalztem Wasser behandelt. Nach der Filtration wird das Farbmittel mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 12,5 g eines gelben Feststoffes K1.
Das erhaltene Farbmittel hat eine mittlere Teilchengröße d₅₀ = 38 nm und einen d₉₅-Wert von 64 nm mit einer Standardabweichung σ von 13 nm.
Länge zu Breiteverhältnis: 1.34: 1
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1.
Beispiel 6: K2 (Mikronisierte Verbindung):
Man verfährt wie in Beispiel 5 beschreiben, setzt jedoch anstelle von Verbindung (2) die Verbindung der Formel (4), hergestellt nach Beispiel 4 von WO 2010/000779 A1 , ein:
Das erhaltene Farbmittel hat eine mittlere Teilchengröße d₅₀ = 39 nm und einen d₉₅-Wert von 65 nm mit einer Standardabweichung σ von 14 nm.
Länge zu Breiteverhältnis: 1.33: 1
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1.
Vergleichsbeispiel K3

Man verfährt wie in Beispiel 5 beschreiben, setzt jedoch anstelle von Verbindung (2) C. I. Disperse Yellow 65 ein.
Das erhaltene Farbmittel hat eine mittlere Teilchengröße d₅₀ = 42 nm und einen d₉₅-Wert von 72 nm mit einer Standardabweichung σ von 15 nm.
Länge zu Breiteverhältnis: 1.35: 1
Die Herstellung der Mill Base und der Farbdispersion erfolgt analog zu Anwendungsbeispiel 1. Ergebnisse siehe Tabelle 2: Tabelle 2:

Verbindung	Partikel(Mikroskop)	x	Y	Rel. KV
Verbindung	Partikel(Mikroskop)	Bei y =0,480; (postbake)
Erfindungsgemäße Beispiele
Anwendungsbeispiel 2	B	0,412	81,1	100%
Anwendungsbeispiel 5 (K1)	B	0,413	81,4	138%
Anwendungsbeispiel 6 (K2)	B	0,426	79,1	152%
Anwendungsbeispiel 2	B	0,412	81,1	100%
Vergleichsbeispiel
Verbindung K3	C	0,494	17,3	10%

Die Mikronisierung der erfindungsgemäßen Verbindungen wirkt sich vorteilhaft auf den Kontrastwert und die Helligkeit Y aus.
Die Glasplatten zeigen jeweils grünstichig-gelbe Färbungen. Die Transmissionskurven der beschriebenen Verbindungen weisen einen Anstieg der Transmission zwischen 440 und 490 nm auf.
Gegenüber bekannten grünstichigen Gelbfarbstoffen zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen deutlich geringere Farbänderung beim Erhitzen. Des Weiteren flachen die Transmissionskurven der Vergleichsbeispiele beim Erhitzen deutlich ab. Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich folglich als deutlich hitzestabiler beschreiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 62-180302 [0017]
WO 2010/000779 A1 [0029, 0055, 0063, 0066, 0069, 0081, 0083]
DE 469019 [0077]

Claims

Verwendung von Verbindungen der Formel (I) für Farbfilter
worin R⁰ C₁-C₄-Alkyl, R¹ H, C₁-C₄-Alkyl, eine Sulfogruppe, -CO-NH-(C₁-C₄-Alkyl), CN oder (C₁-C₄-alkylen)sulfo, R² H oder C₁-C₄-Alkyl, R³ H, eine Sulfogruppe, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy, R⁴ H, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy, bedeuten.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel (I) mindestens eine Sulfogruppe enthalten.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R⁰ C₁-C₂-Alkyl bedeutet.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R¹ (C₁-C₄-alkylen)sulfo bedeutet.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass R² C₁-C₂-Alkyl bedeutet.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass R³ H, eine Sulfogruppe, Methyl oder Methoxy bedeutet.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass R⁴ H, Methyl oder Methoxy bedeutet.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der SO₂-Brücke zu den -N=N-Gruppen meta oder para ist.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass R⁰ Methyl, R¹ -CH₂-sulfo, R² Ethyl, R³ H, eine Sulfogruppe, Methyl oder Methoxy, insbesondere H, und R⁴ H, Methyl oder Methoxy, insbesondere H, bedeuten.
Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 für Farbfilter in Flüssigkristallanzeigen oder in OLED-Displays.
Mill Base, enthaltend 0,01 bis 45 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dispergiert in einem organischen Lösemittel.
Mill Base nach Anspruch 11, enthaltend 7 bis 17 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I), dispergiert in einem organischen Lösemittel.
Mill Base nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärteilchengröße der Verbindung der Formel (I) weniger als 60 nm beträgt.
Bindemittelhaltige Farbdispersion, enthaltend 0,01 bis 40 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dispergiert in mindestens einem organischen Lösemittel, mindestens ein polymeres Bindemittel und gegebenenfalls weitere Hilfsmittel.
Bindemittelhaltige Farbdispersion gemäß Anspruch 14, enthaltend 1 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I).