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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Farbfilter, umfassend Grünpixelanteile,
die ein halogeniertes Metallphthalocyaninpigment enthalten.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
umfasst ein Farbfilter ein transparentes Substrat, auf dem Rotpixelanteile,
Grünpixelanteile
und Blaupixelanteile gebildet werden, wobei halogenierte Kupferphthalocyaninfarbstoffe
oder halogenierte Kupferphthalocyaninpigmente im Allgemeinen für die Grünpixelanteile
verwendet werden.
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Als
ein grüner
Farbstoff für
die Grünpixelanteile
des Farbfilters wird ein Farbstoff oder Pigment verwendet, mit einer
Struktur eines halogenierten Metallphthalocyanins, worin 8 oder
mehr Halogenatome an die Benzolringe in einem Phthalocyaninmolekül gebunden
sind. Jedoch sind für
Farbstoffe oder Pigmente, die auf dem Gebiet der Farbfilter verwendet
werden und sich von jenen allgemeinen Verwendungszwecken unterscheiden,
wie lithographische Druckfarben, Farben und Färbemittel für Formteile, nicht nur die
Farbeigenschaften erforderlich, sondern auch die nachstehenden höheren bzw.
weiteren Eigenschaften (1) und (2):
- (1) hohe
Selektivität
der durchdringenden Wellenlänge
des Lichts und
- (2) sehr hohe Durchlässigkeit
des Lichts mit einer bestimmten Wellenlänge.
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Japanische
ungeprüfte
Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung
Nr. Sho 63-286801 offenbart eine Technologie, die als ein solches
grünes
Färbemittel
einen halogenierten Metallphthalocyaninsulfonatfarbstoff wie Octachlorkupferphthalocyaninsulfonatfarbstoff,
Octachlornickelphthalocyaninsulfonatfarbstoff oder Octachlorkobaltphthalocyaninsulfonatfarbstoff
in Kombination mit einem gelben organischen Farbstoff verwendet.
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Ferner
offenbart die japanische ungeprüfte
Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung
Nr. Hei 11-302283 eine Technologie, bei der ein phenylierter Metallphthalocyaninsulfonatfarbstoff
wie Octaphenylkupferphthalocyaninsulfonatfarbstoff, Octaphenylzinkphthalocyaninsulfonatfarbstoff
oder Octaphenylaluminiumphthalocyaninsulfonatfarbstoff in Kombination
mit einem gelben organischen Farbstoff verwendet wird.
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Des
Weiteren offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erste
Veröffentlichung
Nr. Hei 9-291240 eine Technologie, bei der ein grüner Kupferphthalocyaninfarbstoff
mit einer Sulfonsäuregruppe
und einem Monoazofarbstoff-Rest und ein grüner Zinkphthalocyaninfarbstoff
mit einer Sulfonsäuregruppe
und einem Monoazofarbstoff-Rest verwendet wird.
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Jedoch
weisen diese Farbstoffe dahingehend Nachteile auf, dass sie bezüglich der
Dauerhaftigkeit bzw. Beständigkeit
verschiedener Eigenschaften, wie der Lichtbeständigkeit, minderwertig sind.
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Als
ein Grünpigment
mit einer geringeren Anzahl der vorstehend beschriebenen Nachteile
wird im Allgemeinen ein halogeniertes Kupferphthalocyaninpigment,
worin 8 oder mehr der Wasserstoffatome von den 16 Wasserstoffatomen
auf 4 Benzolringen in einem Phthalocyaninmolekül substituiert sind durch Halogenatome,
wie Brom- und Chloratome, verwendet. Dieses halogenierte Kupferphthalocyaninpigment
ist ein Gemisch von halogenierten Kupferphthalocyaninpigmenten,
worin Wasserstoffatome durch Bromatome und/oder Chloratome in unterschiedlichen
Anteilen ersetzt sind.
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Für die Grünpixelanteile
des Farbfilters ist ein leuchtenderes bzw. helleres Grünpigment
mit einem stärkeren
Gelbstich erforderlich. Es wurde herkömmlich angenommen, dass vorzugsweise
die Anzahl an an Benzolringe gebundene Halogenatome in einem halogenierten
Kupferphthalocyaninmolekül
erhöht
werden soll, um eine leuchtendere grüne Farbe mit einem starken
Gelbstich zu entwickeln. Ferner war bekannt, dass mit der Zunahme
der Anzahl an Bromatomen unter den Halogenatomen, die an ein halogeniertes
Kupferphthalocyaninmolekül
gebunden sind, eine grüne
Farbe mit einem stärkeren
Gelbstich entwickelt werden kann. Z.B. schlägt die japanische ungeprüfte Patentanmeldung,
Erste Veröffentlichung
Nr. Hei 9-68607 ein Verfahren vor zur Verwendung, in Grünpixelanteilen
eines Farbfilters, eines halogenierten Kupferphthalocyaninpigments, enthaltend
ein halogeniertes Kupferphthalocyaninpigment mit hohem Bromgehalt,
wie C.I. Pigment GREEN 36, worin eine Anzahl an Wasserstoffatomen
unter den 16 Wasserstoffatomen auf den 4 Benzolringen in einem Phthalocyaninmolekül mit Bromatomen
substituiert sind.
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Auch
die japanische ungeprüfte
Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung
Nr. Hei 10-160928
schlägt ein
Verfahren vor, bei dem ein gelbes Pigment, wie C.I. Pigment YELLOW
150 oder C.I. Pigment YELLOW 185, zu einem Grünpigment, wie C.I. Pigment
GREEN 36, gegeben wird, wobei ein stärkerer Gelbstich verliehen
wird, um den Farbton zu ändern,
derart, dass die Gelbfärbung
der grünen
Farbe verstärkt
wird.
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Jedoch
wird als eine Hintergrundbelichtungs-Lichtquelle einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
eine Dreibandlampe mit einer Hauptemissionslinie von grünem Licht
von etwa 545 nm verwendet und die nachfolgenden Probleme treten
auf, wenn der vorstehend beschriebene herkömmliche Farbfilter in einer
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
unter Verwendung dieser Lichtquelle verwendet wird.
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Jeder
Farbfilter, der den in der vorstehend angegebenen japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erste
Veröffentlichung
Nr. Sho 63-28680, beschriebenen grünen Farbstoff verwendet, weist
grundsätzliche Nachteile
auf, wie eine schlechte Lichtbeständigkeit und ein Ausbleichen
des Farbtons während
der Verwendung über
längere
Zeiträume.
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Ferner
können
Grünpixelanteile
von Farbfiltern, hergestellt unter Verwendung von C.I. Pigment GREEN
36 als das Grünpigment,
beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erste
Veröffentlichung
Nr. Hei 9-68607, nicht die gewünschte
Chromatizität
und den gewünschten
Farbton erreichen, welche geeignet sind, in Kombination mit Rotpixelanteilen
und Blaupixelanteilen verwendet zu werden.
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Des
Weiteren schlägt
die japanische ungeprüfte
Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung
Nr. Hei 10-160928 vor, die Chromatizität und den Farbton von Pixelanteilen
der gewünschten
Chromatizität
und dem gewünschten
Farbton anzunähern,
durch Zugabe eines Gelbpigments zu C.I. Pigment GREEN 36. Jedoch
ist die Menge an Gelbpigment, die dem Grünpigment zugesetzt werden muss,
um diesen Zweck zu erreichen, hoch. Daher werden Anteile mit weder
der gewünschten
Chromatizität
noch dem gewünschten
Farbton in den Pixelanteilen manchmal aus dem nachstehenden Grund
gebildet.
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D.h.
die gelben und grünen
Pigmente, die in Kombination verwendet werden während der Lagerung einer wie
nachstehend beschriebenen photohärtbaren
Zusammensetzung, verwendet, um Pixelanteile zu bilden, bewirken
eine Farbtrennung.
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Folglich
weist ein Farbfilter mit solchen Pixelanteilen dahingehend Nachteile
auf, dass die resultierende Flüssigkristallanzeige
eine unzureichende Helligkeit bzw. Leuchtkraft zeigt und eine Hintergrundlichtquelle mit
einer hohen Intensität
verwendet werden muss, um ausreichend helle Bilder darzustellen,
und dahingehend, dass Anteile mit weder der gewünschten Chromatizität noch dem
gewünschten
Farbton in den Pixelanteilen gebildet werden.
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Die
US-A-5968688 und US-A-5380842 betreffen einen Phthalocyaninfarbstoff
mit organischen Substituenten an den Benzolringen. Die Farbfilter,
umfassend Grünpixelanteile,
unter Verwendung der Farbstoffe gemäß der US-A-5968688 und US-A-5380842
weisen keine helle grüne
Farbe mit einem starken Gelbstich auf, im Vergleich zu denen, die
die Pigmente gemäß der vorliegenden
Erfindung verwenden. Die Farbfilter, umfassend Grünpixelanteile,
unter Verwendung der Farbstoffe gemäß der US-A-5968688 und US-A-5380842
können
eine gute Transparenz aufweisen. Jedoch ist die Hitze- und Lichtbeständigkeit
der Farbfilter, umfassend Grünpixelanteile
unter Verwendung der Farbstoffe gemäß der US-A-5968688 und US-A-5380842 schlechter im
Vergleich zu jenen, die die Pigmente gemäß der vorliegenden Erfindung
verwenden, aufgrund der organischen Substituenten an den Benzolringen
des Phthalocyanins gemäß der US-A-5968688
und US-A-5380842.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist die
Bereitstellung eines Farbfilters, der beständiger ist als ein Farbstoff-Typ-Farbfilter
und der auch Grünpixelanteile
aufweist, die eine helle grüne Farbe
mit einem stärkeren
Gelbstich erzeugen können,
wenn sie in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
unter Verwendung einer Dreibandlampe mit einer Hauptemissionslinie
von grünem
Licht von etwa 545 nm als Lichtquelle verwendet werden und es so
ermöglichen,
dass die Flüssigkristallanzeige
ein helles Bild anzeigt, selbst wenn eine Hintergrundlichtquelle
mit einer geringen Intensität
verwendet wird.
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Die
Erfinder haben verschiedene halogenierte Metallphthalocyaninpigmente
synthetisiert, die Eigenschaften aufweisen, die denen von einem
herkömmlichen
halogenierten Kupferphthalocyaninpigment überlegen sind, welche verwendet
werden, um Grünpixelanteile eines
Farbfilters zu bilden, und haben die entsprechenden Transmissionsspektren
gemessen und haben anschließend
deren Eignung als Grünpixelanteile
untersucht.
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In
einer Dreibandlampe, die in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
verwendet wird, ist die Emissionswellenlänge manchmal optimiert, um
sie geeignet zu machen für
jeden Farbfilter, und die Verwendung einer Dreibandlampe bei der
Bewertung der vorliegenden Erfindung ist ein komplizierter Vorgang.
Daher wurde im Hinblick auf die Tatsache, dass eine Hauptemissionslinie
von grünem
Licht der Dreibandlampe bei etwa 545 nm liegt, die Bewertung unter
Verwendung einer Dreibandfluoreszenzlampe F10-Lichtquelle mit einer
Hauptemissionslinie bei 545 nm durchgeführt, welche ein Typ dieser
Dreibandlampe ist, spezifiziert in dem Japanischen Industriestandard
(JIS) Z8719, anstatt der Dreibandlampe, die in der tatsächlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
verwendet wird. Als Ergebnis haben die Erfinder gefunden, dass,
bei Verwendung als ein Färbemittel
zur Bildung von Grünpixelanteilen,
eines speziellen halogenierten Metallphthalocyaninpigments, das eine
maximale Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb eines Bereiches von 520 bis 590 nm in dem Transmissionsspektrum
aufweist, eine helle Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bereitgestellt werden kann, die eine helle grüne Farbe mit einem stärkeren Gelbstich
aufweist. Demzufolge wurde die vorliegende Erfindung vollendet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Farbfilter bereit, umfassend
ein transparentes Substrat, und auf dem transparenten Substrat gebildete
Rotpixelanteile, Grünpixelanteile
und Blaupixelanteile, wobei die Grünpixelanteile (1) ein halogeniertes
Metallphthalocyaninpigment enthalten, in dem 8 bis 16 Halogenatome
an Benzolringe gebunden sind und Positionen an den Benzolringen,
die nicht durch Halogenatome substituiert sind, Wasserstoffatome
in einem Phthalocyaninmolekül
sind, und (2) eine maximale Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge in einem
Bereich von 520 bis 590 nm bezüglich
der Transmissionsspektren des gesamten Bereichs an sichtbarem Licht
aufweisen.
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KURZE BESCHEIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Graph, der Transmissionsspektren von Grünpixelanteilen eines in Beispiel
1 erhaltenen Farbfilters zeigt.
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2 ist
ein Graph, der Transmissionsspektren von Grünpixelanteilen eines in Beispiel
3 erhaltenen Farbfilters zeigt.
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3 ist
ein Graph, der Transmissionsspektren von Grünpixelanteilen eines in Vergleichsbeispiel
1 erhaltenen Farbfilters zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend genau beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung erfüllt
die vorstehenden Erfordernisse bzw. Merkmale (1) und (2). Diese Merkmale
werden nun erläutert.
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Das
Pigment, das das vorstehende Erfordernis für Merkmal (1) erfüllt und
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Pigment, hergestellt
aus einer Substanz, die Phtha locyaninmoleküle (Strukturen) enthält, in einer
chemischen Struktur, worin 8 bis 16 Halogenatome an 4 Benzolringe
gebunden sind und Positionen an den Benzolringen, die nicht durch
Halogenatome substituiert sind, Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind.
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Beispiele
für ein
bevorzugtes halogeniertes Metallphthalocyaninpigment, das in der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, beinhalten die nachstehenden
zwei Gruppen von halogenierten Metallphthalocyaninpigmenten.
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(Erste Gruppe)
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Ein
halogeniertes Metallphthalocyaninpigment mit, als einem Metallzentrum,
einem Metall, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni,
Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn und Pb, in dem 8 bis 16 Halogenatome
an Benzolringe gebunden sind und Positionen an den Benzolringen,
die nicht durch Halogenatome substituiert sind, Wasserstoffatome
in einem Phthalocyaninmolekül
sind, und in dem eine Gruppe, ausgewählt aus einem Halogenatom,
einer Hydroxylgruppe und einer Sulfonsäuregruppe (-SO3H)
an das Metallzentrum gebunden ist, wenn das Metallzentrum ein dreiwertiges
Metall ist, und ein Sauerstoffatom oder zwei der Gruppen, ausgewählt aus
Halogenatomen, Hydroxylgruppen und Sulfonsäuregruppen, die gleich oder
verschieden sein können,
an das Metallzentrum gebunden sind, wenn das Metallzentrum ein vierwertiges
Metall ist.
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(Zweite Gruppe)
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Ein
halogeniertes Metallphthalocyanindimer, das als konstituierende
Einheit zwei Moleküle
eines halogenierten Metallphthalocyaninpigments aufweist, das ein
dreiwertiges Metall, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Al, Sc, Ga, Y und In, als Metallzentrum
enthält,
in dem 8 bis 16 Halogenatome an Benzolringe gebunden sind und Positionen
an den Benzolringen, die nicht durch Halogenatome substituiert sind,
Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind, und in dem jedes Metallzentrum
der konstituierenden Einheit über
eine zweiwertige atomare Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Sauerstoffatom, Schwefelatom, Sulfinylgruppe (-SO-) und Sulfonylgruppe
(-SO2-), gebunden ist.
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In
dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment können die an die Benzolringe
gebundenen Halogenatome gleich oder verschieden sein. Alternativ
können
verschiedene Halogenatome an einen Benzolring gebunden sein. Wenn
die Anzahl der an die Benzolringe gebundenen Halogenatome konstant
ist, gilt für
die Stärke
des Gelbstichs die folgende Reihenfolge der Halogenatome, Iodatom > Bromatom > Chloratom > Fluoratom.
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Das
halogenierte Metallphthalocyaninpigment, bei dem 9 bis 15 Bromatome
von den 8 bis 16 Halogenatomen an die Benzolringe in einem erfindungsgemäß verwendeten
Phthalocyaninmolekül
gebunden sind, ist geeignet zur Verwendung in Grünpixelanteilen des Farbfilters,
da es eine hellgrüne
Farbe mit einem Gelbstich aufweist.
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete halogenierte Metallphthalocyaninpigment
ist unlöslich oder
leicht löslich
in Wasser und einem organischen Lösungsmittel. Das in der vorliegenden
Erfindung verwendete halogenierte Metallphthalocyaninpigment beinhaltet sowohl
ein Pigment, das keiner Oberflächenbehandlung
("finishing treatment") unterworfen wird
(auch als Rohpigment bezeichnet), wie nachstehend beschrieben, als
auch ein Pigment, das einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird.
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Die
halogenierten Metallphthalocyaninpigmente, die zu der vorstehend
angegebenen ersten Gruppe und zweiten Gruppe gehören, haben die nachstehende
Formel 1:
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Das
halogenierte Metallphthalocyaninpigment, das zu der ersten Gruppe
gehört,
weist die vorstehende allgemeine Formel 1 auf, mit den nachfolgenden
Maßgaben.
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In
der allgemeinen Formel 1 sind X1 bis X16 ein Wasserstoffatom, ein Chloratom, ein
Bromatom oder ein Iodatom. Vier der an einen Benzolring gebundenen
Substituenten X können
gleich oder verschieden sein. Unter den an vier Benzolringen gebundenen
Substituenten X1 bis X16 sind
acht bis sechszehn Substituenten X ein Chloratom, ein Bromatom oder
ein Iodatom. M ist ein Metallzentrum. In den Bereich des halogenierten Metallphthalocyaninpigments,
worin Y und dessen Anzahl m die gleiche Bedeutung haben, wie nachstehend beschrieben,
weist das Pigment, worin die Gesamtzahl der Chloratome, der Bromatome
und der Iodatome 8 oder weniger beträgt, eine blaue Farbe auf und,
mit zunehmender Gesamtzahl wird der Gelbstich stärker. Der an das Metallzentrumn
M gebundene Substituent Y ist eine einwertige atomare Gruppe, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Halogenatomen (Fluor-, Chlor-, Brom- und
Iodatome), Sauerstoffatom, Hydroxylgruppe und Sulfonsäuregruppe,
wobei m die Anzahl der Substituenten Y angibt, die an das Metallzentrum
M gebunden sind und eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist.
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Der
Wert von m wird bestimmt durch die Wertigkeit des Metallzentrums.
In dem Fall, in dem das Metallzentrum M ein dreiwertiges Metall,
wie Al, Sc, Ga, Y und In, ist, ist m = 1 und eine Gruppe, ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus Fluor, Chlor, Brom, Iod, Hydroxylgruppe und
Sulfonsäuregruppe,
ist an das Metallzentrum gebunden. Für den Fall, dass das Metallzentrum
M ein dreiwertiges Metall, wie Si, Ti, V, Ge, Zr und Sn, ist, ist
m = 2 und ein Sauer stoff ist an das Metallzentrum gebunden oder
zwei Gruppen, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Fluor, Chlor, Brom, Iod, Hydroxylgruppe
und Sulfonsäuregruppe,
sind an das Metallzentrum gebunden. In dem Fall, in dem das Metallzentrum
M ein zweiwertiges Metall, wie Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Sn und Pb,
ist, ist kein Substituent Y anwesend.
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Das
zu der ersten Gruppe gehörende
halogenierte Metallphthalocyaninpigment hat die nachfolgende Formel
1.
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In
der allgemeinen Formel 1 sind die Substituenten X1 bis
X16 wie vorstehend definiert, das Metallzentrum
M ist ein dreiwertiges Metall, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Al, Sc, Ga, Y und In, m = 1 und Y ist eine der nachfolgenden
atomaren Gruppen.
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In
der chemischen Struktur der atomaren Gruppe Y ist das Metallzentrum
M wie vorstehend definiert und X17 bis X32 sind wie die Substituenten X1 bis
X16 der allgemeinen Formel 1 definiert.
A stellt eine zweiwertige atomare Gruppe dar, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Sauerstoffatom, Schwefelatom, Sulfinylgruppe
(-SO-) und Sulfonylgruppe (-SO2-). M in
der allgemeinen Formel 1 ist an M der atomaren Gruppe Y über eine
zweiwertige atomare Gruppe A gebunden.
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Das
zu der zweiten Gruppe gehörende
halogenierte Metallphthalocyaninpigment ist ein halogeniertes Metallphthalocyanindimer
mit zwei halogenierten Metallphthalocyaninmolekülen als eine aufbauende Einheit, worin
diese aufbauenden Einheiten über
die zweiwertige atomare Gruppe gebunden sind.
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Spezielle
Beispiele des halogenierten Metallphthalocyaninpigments der allgemeinen
Formel 1 beinhalten die nachfolgenden Pigmente (i) bis (iv):
- (i) halogeniertes Metallphthalocyaninpigment,
wie halogeniertes Zinnphthalocyaninpigment, halogeniertes Nickelphthalocyaninpigment
oder halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment, mit einem zweiwertigen
Metall als Metallzentrum, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Mg, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Sn und Pb,
wobei 8 bis 16 Halogenatome an 4 Benzolringe gebunden sind und Positionen
an den Benzolringen, die nicht durch Halogenatome substituiert sind,
Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind;
- (ii) halogeniertes Metallphthalocyaninpigment, wie halogeniertes
Chloraluminiumphthalocyanin mit einem dreiwertigen Metall als Metallzentrum,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Al, Sc, Ga, Y und In, mit einem Metallzentrum
mit einer Gruppe, ausgewählt
aus Halogenatomen, einer Hydroxylgruppe und einer Sulfonsäuregruppe,
wobei 8 bis 16 Halogenatome an 4 Benzolringe gebunden sind und Positionen
an den Benzolringen, die nicht durch Halogenatome substituiert sind,
Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind;
- (iii) halogeniertes Metallphthalocyaninpigment, wie halogeniertes
Oxytitanphthalocyanin oder halogeniertes Oxyvanadiumphthalocyanin,
mit einem vierwertigen Metall als Metallzentrum, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Si, Ti, V, Ge, Zr und Sn, einem Metallzentrum
mit einem Sauerstoffatom oder zwei Gruppen, ausgewählt aus
Halogenatomen, Hydroxylgruppen und Sulfonsäuregruppen, die gleich oder
verschieden sein können,
wobei 8 bis 16 Halogenatome an 4 Benzolringe gebunden sind und Positionen
an den Benzolringen, die nicht durch Halogenatome substituiert sind,
Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind; und
- (iv) Pigment, hergestellt aus einem halogenierten Metallphthalocyanindimer,
wie halogeniertes μ-Oxoaluminiumphthalocyanindimer
oder halogeniertes μ-Thioaluminiumphthalocyanindimer,
mit einem dreiwertigen Metallzentrum, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Al, Sc, Ga, Y und In, und weist ebenfalls als aufbauende Einheit
zwei halogenierte Metallphthalocyaninmoleküle auf, in denen 8 bis 16 Halogenatome
an 4 Benzolringe gebunden sind und Positionen an den Benzolringen,
die nicht durch Halogenatome substituiert sind, Wasserstoffatome
in einem Phthalocyaninmolekül
sind, wobei die entsprechenden Metallzentren dieser aufbauenden
Einheiten über
eine zweiwertige atomare Gruppe gebunden sind, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Sauerstoffatom, Schwefelatom, Sulfinylgruppe
und Sulfonylgruppe.
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Das
Verfahren zur Herstellung von Grünpixelanteilen
und eines Farbfilters aus dem erfindungsgemäß verwendeten halogenierten
Metallphthalocyaninpigment und ein Verfahren zur Messung von Transmissionsspektren
der Grünpixelanteile
wird nachstehend beschrieben.
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Bezüglich der
Grünpixelanteile,
die das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment enthalten, wird es möglich, einen
Farbfilter zu erhalten, der Grünpixelanteile
umfasst, die sowohl eine grüne
Farbe mit einem stärkeren
Gelbstich aufweisen als auch eine hervorragende Helligkeit aufweisen, im
Vergleich zu einem herkömmlichen
halogenierten Kupferphthalocyaninpigment, da die Wellenlänge mit
maximaler Durchlässigkeit
(nachstehend als Tmax bezeichnet) bei einer Wellenlänge bezüglich des
Transmissionsspektrums des gesamten sichtbaren Lichts (380 bis 780
nm), gemessen mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren, verschoben
wird zu längeren
Wellenlängen
und näher
bei 545 nm liegt und auch die Durchlässigkeit bei Tmax groß ist. Um
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
zu erhalten, die hellere Bilder wiedergeben kann, gilt, dass es
umso besser ist, je höher
die Durchlässigkeit
bei Tmax ist, und die Durchlässigkeit beträgt vorzugsweise
70% oder mehr.
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Unter
den erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigmenten sind ein halogeniertes
Chloralumiumphthalocyaninpigment, ein halogeniertes μ-Oxoaluminiumphthalocyanindimerpigment und
ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment mehr bevorzugt. Die diese
Pigmente enthaltenden Grünpixelanteile
haben eine Tmax bei einer Wellenlänge in einem Bereich, der näher bei
der Wellenlänge
von 545 nm von grünem
Licht der vorstehenden Dreibandlampe liegt und die Durchlässigkeit
bei Tmax beträgt
85% oder mehr. Daher ermöglichen
die Grünpixelanteile,
wenn sie bei einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die eine Dreibandlampe verwendet, angewandt werden, die Anzeige
von hellen Bildern, selbst bei Verwendung einer Lichtquelle mit
einer geringen Intensität,
auf der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
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Wie
sich aus den 1 und 3 ergibt,
können
die Grünpixelanteile
vorzugsweise in einem Farbfilter einer Vorrichtung verwendet werden
mit dem Ziel einer erhöhten
Helligkeit (Luminanz), da sie eine hohe Durchlässigkeit aufweist, selbst bei
Verwendung einer Lichtquelle, die ein grünes Licht mit einer anderen
Wellenlänge
als 545 nm emittiert, da die Grünpixelanteile,
enthaltend ein halogeniertes Chloraluminiumphthalocyaninpigment
oder ein halogeniertes μ-Oxoaluminiumphthalocyanindimerpigment,
einen weiteren Bereich an hoher Durchlässigkeit, bezogen auf das Transmissionsspektrum
des gesamten Bereichs an sichtbarem Licht, im Vergleich zu Grünpixelanteilen,
die ein halogeniertes Kupferphthalocyaninpigment enthalten, aufweisen.
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Ferner
können,
wie sich aus den 2 und 3 ergibt,
die Grünpixelanteile
vorzugsweise in einem Farbfilter verwendet werden für eine Vorrichtung,
in der der Farbfilter eine weite Farbskala aufweisen soll, wie anhand
eines Chromatizitätsdiagramms
gezeigt, da Grünpixelanteile,
enthaltend ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment, einen schmaleren
Bereich an hoher Durchlässigkeit,
bezogen auf das Transmissionsspektrum des gesamten Bereichs an sichtbarem
Licht, aufweisen, im Vergleich zu Grünpixelanteilen, die ein halogeniertes
Kupferphthalocyaninpigment enthalten.
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Hinsichtlich
der ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment enthaltenden Grünpixelanteile
ermöglicht eine
Verringerung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers der Primärteilchen
des Pigments eine Erhöhung
der Wellenlänge
von Tmax und eine Erhöhung
der Durchlässigkeit
bei Tmax. Hinsichtlich der ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment
enthaltenden Grünpixelanteile
wird, selbst bei einem großen
durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Pigments, Tmax
zu der Seite der höheren
Wellenlänge
verschoben, im Vergleich zu Grünpixelanteilen,
die ein herkömmliches
halogeniertes Kupferphthalocyaninpigment enthalten, und der Abstand
(Halbwertsbreite) zwischen zwei Punkten auf einer Kurve des Transmissionsspektrums
im Falle der Interpolation bei einem Wert der Durchlässigkeit
entsprechend einem Wert der halbmaximalen Durchlässigkeit ist sehr scharf wie
z.B. 90 bis 110 mn. Daher wird eine hohe Farbreinheit erreicht und
selbst bei Vermischen mit einem gelben Pigment erhöht sich
der Anteil an Durchlicht in dem Bereich des grünen Lichts, wodurch helle Bilder
und ein guter Bildkontrast erhalten werden. Folglich können die
Grünpixelanteile
vorzugsweise in einem Farbfilter mit hoher Farbreinheit verwendet
werden.
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Im
Gegensatz dazu kann gesagt werden, dass, wenn die Dicke einer jeden
Farb-Harzschicht
von Mehrfach-Farbfiltern als Messobjekte konstant ist, eine mit
einem großen
y-Wert von CIE-Chromatizität (Y, x, y)
eine „hohe
Farbreinheit" aufweist.
Ferner, im Gegensatz dazu, wenn die Dicke einer jeden Farb-Harzschicht von
Mehrfach-Farbfiltern als Messobjekte gewählt wird, so dass der x-Wert
und der y-Wert konstant sind, kann gesagt werden, dass einer mit
einer geringen Dicke eine „hohe
Farbdichte" aufweist
und einer mit einem großen
y-Wert eine „hohe
Durchlässigkeit" aufweist.
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Bei
einem Vergleich zwischen dem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
der gleichen Primärteilchen
zeigt dieses halogenierte Zinkphthalocyaninpigment ein höheres Abtönvermögen bzw.
eine höhere
Farbstärke
im Vergleich zu einem herkömmlichen
Kupferphthalocyaninpigment um 10% oder mehr. Dieses Pigment weist
den Vorteil auf, dass der Färbemittelgehalt
verringert werden kann in dem Fall, bei dem die Grünpixelanteile
eines Farbfilters mit der gleichen Durchlässigkeit bei der gleichen Dicke
des Farb-Harzüberzugs erhalten
werden. Mit anderen Worten, es kann gesagt werden, dass das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Zinkphthalocyaninpigment geeigneter ist zur Verringerung
der Dicke des Überzugs
der Grünpixelanteile
des Farbfilters.
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Bevorzugte
Grünpixelanteile
des Farbfilters weisen einen weiten Bereich auf, worin die Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
in einem Bereich von 650 bis 700 nm bezüglich der Transmissionsspektren
5% oder weniger beträgt
und weisen auch ein größeres Maximum
der Durchlässigkeit
auf. Eine geringere Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb dieses Bereiches bedeutet einen besseren Farbfilter, der
weniger wahrscheinlich von rotem Licht durchdrungen werden kann,
selbst im Falle von Grünpixelanteilen.
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Das
erfindungsgemäße verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment ist vorzugsweise nur aus
einem Typ eines halogenierten Metallphthalocyaninpigments hergestellt,
wobei der Typ des Metallzentrums, der Typ oder die Anzahl der an
das Metallzentrum gebundenen Gruppen und der Typ oder die Anzahl an
Halogenatomen, die an die 4 Benzolringe in einem Phthalocyaninmolekül gebunden
sind, konstant ist. Das halogenierte Metallphthalocyaninpigment
kann ein Gemisch aus zwei oder mehreren Arten von halogenierten Metallphthalocyaninpigmenten
mit verschiedenen Metallzentren sein. Es wird geschätzt, dass
das halogenierte Chloraluminiumphthalocyaninpigment den gleichen
Effekt aufweist wie das halogenierte μ- Oxoaluminiumphthalocyanindimerpigment.
Daher können
diese Pigmente in Kombination verwendet werden.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment kann durch das Verfahren
hergestellt werden, wie in „The
Phthalocyanines, Volume II, Manufacture and Applications" (CRC Press, Inc.,
1983) beschrieben, zum Beispiel durch ein Chlorsulfonsäureverfahren,
halogeniertes Phthalonitrilverfahren, Schmelzverfahren oder dergleichen.
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Das
Chlorsulfonsäureverfahren
beinhaltet zum Beispiel ein Verfahren zum Auflösen eines Phthalocyaninpigments
mit einem Metallzentrum, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni,
Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn und Pb, in einem Schwefeloxid-Lösungsmittel,
wie Chlorsulfonsäure,
Zugabe eines Chlorgases, Brom und Iod, wobei eine Halogenierung
bewirkt wird. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur in einem Bereich
von 20 bis 120°C
für 1 bis
10 Stunden durchgeführt.
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Das
halogenierte Phthalonitril-Verfahren beinhaltet z.B. die Synthese
eines entsprechenden halogenierten Metallphthalocyaninpigments unter
Verwendung, als Ausgangsmaterial, von Phthalsäure oder Phthalodinitril, wobei
ein Teil oder alle Wasserstoffatome des Benzolrings durch Halogenatome,
wie Chlor oder Iod einschließlich
Brom, substituiert sind, und ein Metall oder ein Metallsalz, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni, Zn,
Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn und Pb, wie in „The Phthalocyanines Volume
II Manufacture and Applications" beschrieben.
Falls dies erforderlich ist, können
Katalysatoren, wie Ammoniummolybdat, verwendet werden. Die Umsetzung
wird bei einer Temperatur in einem Bereich von 100 bis 300°C für 1 bis
30 Stunden durchgeführt.
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Das
Schmelzverfahren beinhaltet z.B. ein Verfahren zur Halogenierung
unter Verwendung, als Halogenierungsagens, eines Metallphthalocyaninpigments,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Al, Si, Sc, Ti, V, Mg, Fe, Co, Ni,
Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, In, Sn und Pb, in einer Schmelze bei etwa
10 bis 170°C,
bestehend aus einem Gemisch von einer oder mehreren Arten an Verbindungen,
die als ein Lösungsmittel
während
der Halogenierungsreaktion dienen, z.B. Aluminiumhalogenid, wie
Aluminiumchlorid oder Aluminiumbromid, Titanhalogenid, wie Titantetrachlorid,
Alkalimetallhalogenid oder Erdalkalimetallhalogenid (nachstehend
als (Erd)Alkalimetallhalogenid bezeichnet), wie Natriumchlorid oder
Natriumbromid, und Thionylchlorid, wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung,
Erste Veröffentlichung
Nr. Sho 51-64534 (US-PS 4,077,974) beschrieben.
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Das
in dem Schmelzverfahren bevorzugt verwendete Aluminiumhalogenid
ist Aluminiumchlorid. Die verwendete Menge an Aluminiumhalogenid
in dem vorstehend angegebenen Verfahren beträgt herkömmlicherweise 3 mol oder mehr
und vorzugsweise von 10 bis 20 mol, pro mol des Metallphthalocyaninpigments.
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Das
Dimerpigment als das erfindungsgemäß verwendete halogenierte Metallphthalocyaninpigment kann
z.B. hergestellt werden durch eine Dehydratisierungsreaktion oder
eine Wasserstoffsulfid-Entfernungsreaktion des halogenierten Metallphthalocyaninpigments
mit einem dreiwertigen Metallzentrum, welches eine an das Metallzentrum
gebundene Hydroxylgruppe oder Thiolgruppe aufweist und wie vorstehend
beschrieben erhalten wurde.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment wird vorzugsweise hergestellt
unter Verwendung eines Metallphthalocyaninpigments als Rohmaterial,
welches eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge in einem Bereich von 650
bis 750 nm aufweist, wenn es überführt wird
in eine 1-Chlornaphthalinlösung.
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In
dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment wird vorzugsweise ein halogeniertes
Metallphthalocyaninpigment mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser
von Primärteilchen
von 0,01 bis 0,10 μm
in den Grünpixelanteilen
des Farbfilters der vorliegenden Erfindung verwendet.
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Das
halogenierte Metallphthalocyaninpigment mit einem solchen durchschnittlichen
Teilchendurchmesser ist aus dem nachstehenden Grund bevorzugt. Die
Agglomeration des Pigments ist weniger wahrscheinlich und das Pigment
kann leichter dispergiert werden in einer photohärtbaren Zusammensetzung zur Herstellung
der Farbfilter-Pixelanteile, welche nachstehend beschrieben wird.
Des Weiteren wird das Screeningvermögen gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von
365 nm, welches oftmals bei der Härtung einer photohärtbaren
Zusammensetzung zur Bildung von Pixelanteilen des Farbfilters verwendet
wird, nicht verringert (hohe Durchlässigkeit) und die Photohärtungssensitivität der photohärtbaren
Zusanmensetzung wird nicht verringert und somit ist es weniger wahrscheinlich,
dass während
der Entwicklung ein Filmverlust oder Musterfluss auftritt. Daher
wird es möglich,
einfach einen Farbfilter zu erhalten, der Pixelanteile mit sowohl
hoher Auflösung als
auch hoher Helligkeit umfasst, was vor kurzem gefordert wurde.
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Der
durchschnittliche Teilchendurchmesser von Primärteilchen in der vorliegenden
Erfindung bezieht sich auf einen Wert, der erhalten wurde durch
Verwendung einer Mikrophotographie von Teilchen in dem sichtbaren
Feld unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops JEM-2010
(hergestellt von JEOL, Ltd.), unter Bestimmung des jeweiligen längeren Durchmessers
(Hauptachsen) von 50 Primärpigmentteilchen, die
ein Agglomerat auf einem zweidimensionalen Bild darstellen, und
die Berechnung des Durchschnitts davon. In diesem Fall wird die
Mikrophotographie des Pigments als Probe durch ein Mikroskop nach
einer Ultraschalldispersion in dem Lösungsmittel aufgenommen. Es
kann auch ein Rasterelektronenmikroskop anstatt des Transmissionselektronenmikroskops
verwendet werden.
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Falls
erforderlich, kann das erfindungsgemäß verwendete halogenierte Metallphthalocyaninpigment
in ein halogeniertes Metallphthalocyaninpigment überfuhrt werden mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser der Primärteilchen
von 0,01 bis 0,10 μm
durch Trockenmahlen in einer Mühle,
wie einem „Atriter", einer Kugelmühle, einer
Vibrationsmühle
oder einer Vibrationskugelmühle,
und durch Nachbehandlung mittels eines Lösungsmittel-Salz-Mahlverfahrens
oder eines Lösungsmittel-Siedeverfahrens.
Das so behandelte halogenierte Metallphthalocyaninpigment weist
im Vergleich zu dem Pigment vor der Nachbehandlung eine bessere Dispergierbarkeit
und besseres Abtönvermögen bzw.
eine bessere Farbstärke
auf und entwickelt eine hellere grüne Farbe mit einem stärkeren Gelbstich.
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Das
Nachbehandlungsverfahren unterliegt keinen besonderen Einschränkungen
und jedes herkömmlich
bekannte Verfahren kann angewendet werden. Die Lösungsmittel-Salz-Mahlbehandlung
ist bevorzugt, da das Kristallwachstum einfach unterdrückt werden
kann und Pigmentteilchen mit einer größeren spezifischen Oberfläche (mehr
feine Teilchen) können
erhalten werden im Vergleich mit der Lösungsmittelbehandlung, bei der
das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment in einer großen Menge
an organischem Lösungsmittel
unter Erhitzen gerührt
wird.
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Unter
dem Lösungsmittel-Salz-Mahlen
versteht man ein Verfahren, bei dem rohes halogeniertes Metallphthalocyaninpigment,
welches unmittelbar nach der Herstellung gemahlen wurde, oder nach
der Herstellung, jedoch nicht einer Nachbehandlung unterworfen wurde,
gemahlen wird mit einem anorganischen Salz und einem organischen
Lösungsmittel,
und Mahlen des gekneteten Gemisches. Beispiele für Mittel zum Kneten beinhalten
eine Knetmaschine und einen Gegenstrom-Tellermischer.
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Unter
den erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigmenten haben die Pigmente mit
dem vorstehend angegebenen durchschnittlichen Teilchendurchmesser,
der durch die vorstehend angegebene Nachbehandlung erhalten wurde,
eine schwache kohäsive
Kraft der Primärteilchen
und eine abbaubare Eigenschaft, im Vergleich zu einem herkömmlichen
Kupferphthalocyaninpigment. Es ist möglich, primäre Pigmentteilchen zu beobachten,
welche in einem herkömmlichen
Pigment unter Verwendung einer elektronenmikroskopischen Aufnahme,
nicht beobachtet werden können.
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Wenn
das Quer-zu-Längs-Seitenverhältnis der
Primärteilchen
der erfindungsgemäßen verwendeten halogenierten
Metallphthalocyaninpigmente im Bereich von 1 bis 3 liegt, werden
die Viskositätseigenschaften der
photohärtbaren
Zusammensetzung, wie nachstehend beschrieben, verbessert und die
Fluidität
der photohärtbaren
Zusammensetzung wird erhöht.
Dies resultiert in einer guten Beschichtungsfähigkeit auf dem transparenten
Substrat für
den Farbfilter. Zur Bestimmung des Seitenverhältnisses wird zunächst eine
mikroskopische Aufnahme der Teilchen im sichtbaren Feld mittels
eines Transmissionselektronenmikroskops oder eines Rasterelektronenmikroskops
aufgenommen, auf dieselbe Art und Weise wie in dem Fall für die Bestimmung des
durchschnittlichen Teilchendurchmessers der Primärteilchen. Anschließend wird
ein Durchschnittswert für jeden
der längeren
Durchmesser (Hauptachsen) und kürzeren
Durchmesser (kleinere Achsen) der 50 Primärpigmentteilchen, die ein Agglomerat
aus einem zweidimensionalen Bild bilden, bestimmt und das Seitenverhältnis wird
unter Verwendung dieser Werte berechnet.
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Wie
sich aus den Ergebnissen der visuellen Beurteilung ergibt, weisen
die aus dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment erhaltenen Grünpixelanteile
des Farbfilters eine grüne
Farbe mit einem stärkeren
Gelbstich und hervorragender Hellig keit auf, im Vergleich zu Grünpixelanteilen, erhalten
aus einem herkömmlichen
halogenierten Kupferphthalocyaninpigment.
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Wenn
das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment eine zu längeren Wellenlängen und
näher an
545 nm verschobene Tmax und eine größere maximale Durchlässigkeit
aufweist, wird es ermöglicht,
einen Farbfilter zu erhalten, der Grünpixelanteile sowohl mit einer
grünen
Farbe mit einem stärkeren
Gelbstich als auch mit einer hervorragenden Helligkeit umfasst,
im Vergleich zu einem herkömmlich halogenierten
Kupferphthalocyaninpigment.
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Das
heißt,
mit dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment wird es möglich, einen
Farbfilter zu erhalten, umfassend Grünpixelanteile mit einem Tmax
in einem Bereich von 520 bis 590 nm, einer Durchlässigkeit
bei Tmax von 70% oder mehr und einer Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge in einem
Bereich von 650 bis 700 nm von 20% oder weniger, bezüglich der
Transmissionsspektren, was mit einem herkömmlichen halogenierten Kupferphthalocyaninpigment
niemals auf eine einfachere Art und Weise und zu einem niedrigeren
Preis erreicht werden könnte.
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Obgleich
der Farbfilter der vorliegenden Erfindung die vorstehend angegebenen
Eigenschaften aufweist, liegt Tmax, wie vorstehend angegeben, vorzugsweise
in einem Bereich von 520 bis 590 nm und die Durchlässigkeit
bei Tmax liegt vorzugsweise in einem Bereich von 85 bis 99% und
die Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
in einem Bereich von 650 bis 700 nm liegt vorzugsweise in einem
Bereich von 0 bis 20%, bezüglich
der Transmissionsspektren.
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Solch
ein bevorzugter Farbfilter kann hergestellt werden unter Verwendung
eines halogenierten Chloraluminiumphthalocyaninpigments oder eines
halogenierten μ-Oxoaluminiumphthalocyanindimerpigments
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Primärteilchen
von 0,01 bis 0,10 μm,
einem Gemisch davon oder einem halogenierten Zinkphthalocyaninpigment
unter den halogenierten Metallphthalocyaninpigmenten, die in der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Um
den Farbfilter der vorliegenden Erfindung zu erhalten, wird das
erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment vorzugsweise in Kombination
mit verschiedenen Gelbpigmenten verwendet, um einen Gelbstich zu
verleihen, um Grünpixelanteile
des Farbfilters zu bilden. Die Verwendung der gelben Pigmente in
Kombination ermöglicht
es, die Durchlässigkeit
der Grünpixelanteile
bei einer Wellenlänge im
Bereich von 400 bis 500 nm bezüglich
der Transmissionsspektren zu verringern, z.B., um die Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs auf 50% oder weniger
zu verringern.
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Beispiele
für das
Gelbpigment, das in Kombination verwendet werden kann, beinhalten
organische Gelbpigmente, wie C.I. Pigment YELLOW 83, C.I. Pigment
YELLOW 110, C.I. Pigment YELLOW 138, C.I. Pigment YELLOW 139, C.I.
Pigment YELLOW 150, C.I. Pigment YELLOW 180 und C.I. Pigment YELLOW
185.
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Die
Menge an Gelbpigment, die in Kombination mit dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment verwendet wird, liegt in
einem Bereich von 10 bis 65 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile
des erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigments.
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Die
Grünpixelanteile
werden aus dem nachstehenden Grund vorzugsweise aus dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment hergestellt. Es ist nämlich nicht
erforderlich, das Gelbpigment zu verwenden, welches in Kombination
eine wesentliche Komponente im Stand der Technik war. Alternativ,
selbst wenn das Gelbpigment in Kombination mit einem halogenierten
Metallphthalocyaninpigment verwendet wird, ist die Menge gering.
Bei der Herstellung eines Farbfilters, umfassend Grünpixelanteile
mit der gleichen Farbe wie Grünpixelanteile
eines herkömmlichen
Farbfilters, kann die Menge an dem gleichen Gelbpigment, das in
Kombination mit dem halogenierten Metallphthalocyaninpigment verwendet
wird, um etwa 30 Gew.-% oder mehr und bis zu etwa 50 Gew.-% verringert
werden. Insbesondere in dem Fall, in dem Grünpixelanteile des Farbfilters
erhalten werden aus dem halogenierten Metallphthalocyaninpigment,
in dem 9 oder mehr Bromatome an 4 Benzolringe in einem Phthalocyaninmolekül gebunden
sind, kann eine Verringerung der Durchlässigkeit bezüglich der
Transmissionsspektren des gesamten Bereichs an sichtbarem Licht
auf ein Minimum beschränkt
werden.
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Mit
dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment wird es möglich, da
eine geringe Menge des Gelbpigments verwendet werden kann, selbst
wenn es in Kombination verwendet wird, einen Farbfilter zu erhalten
mit hellen Pixelanteilen, der weniger trüb ist, weil eine Reagglomeration
kaum erfolgt und auch hinsichtlich der Farbreinheit besser ist im
Vergleich zu einem Gemisch mit zwei oder mehreren bekannten Pigmenten
mit verschiedenen Farben. Auch ist es unwahrscheinlich, dass Anteile
in den Pixelanteilen gebildet werden, die den Nachteil aufweisen,
dass sie weder die gewünschte
Chromatizität
noch die gewünschte
Farbtönung
aufweisen.
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Im
Vergleich zu dem Fall, bei dem ein gemischtes Pigment unter Verwendung
eines herkömmlichen Grünpigments,
wie C.I. Pigment GREEN 36 in Kombination mit dem vorstehend angegebenen
Gelbpigment verwendet wird, wird bei Verwendung des erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigments in Kombination mit dem
Gelbpigment eine Verringerung der Helligkeit der resultierenden
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
unterdrückt
und die Menge an Durchlicht innerhalb des grünen Bereichs wird erhöht.
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Diese
Effekte sind am deutlichsten, wenn das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment ein halogeniertes Metallphthalocyaninpigment
mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Primärteilchen
innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches ist, erhalten durch
Anwendung der vorstehend beschriebenen Nachbehandlung, in dem 9
oder mehr Bromatome an 4 Benzolringe in einem Phthalocyaninmolekül gebunden
sind.
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Das
erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment kann verwendet werden, um
Grünpixelanteile
des Farbfilters nach einem herkömmlich
bekannten Verfahren zu bilden. Bei der Herstellung des Farbfilters
der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise das Pigment-Dispersions-Verfahren
angewandt werden.
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Ein
typisches Verfahren hierfür
ist Photolithographie. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren,
bei dem eine nachstehend beschriebene photohärtbare Zusammensetzung auf
die Oberfläche
mit einer schwarzen Matrix eines transparenten Substrats für einen
Farbfilter aufgebracht wird, Trocknen unter Erwärmen (Vorbacken) des beschichteten
Substrats, Bestrahlung mit ultraviolettem Licht über eine Photomaske, wobei
eine Musterbelichtung erfolgt, und Härten einer photohärtbaren
Verbindung an den Positionen, die den Pixelanteilen entsprechen,
und Entwickeln der nicht-bestrahlten Teile mit einer Entwicklungslösung, wobei
die Nicht-Pixelanteile
entfernt werden, und Fixieren der Pixelanteile auf dem transparenten
Substrat.
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Ein
Farbfilter, umfassend Rotpixelanteile, Grünpixelanteile und Blaupixelanteile
an jeder vorbestimmten Position, kann erhalten werden durch Herstellung
der nachstehend beschriebenen photohärtbaren Zusammensetzungen für jede der
roten, grünen
und blauen Farben und Wiederholen des vorstehend angegebenen Verfahrens.
Grünpixelanteile
werden aus dem erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigment gebildet. Zur Herstellung
der photohärtbaren
Zusammensetzungen zur Bildung von Rotpixelanteilen und Blaupixelanteilen
können
herkömmliche
rote und blaue Pigmente verwendet werden. Beispiele für die Pigmente
zur Bildung von Rotpixelanteilen beinhalten C.I. Pigment Red 177,
C.I. Pigment Red 209 und C.I. Pigment Red 254, wohingegen die Beispiele
für das
Pigment zur Bildung von Blaupixelanteilen C.I. Pigment Blue 15 und
C.I. Pigment Blue 60 beinhalten. Zur Bildung dieser Rotpixelanteile
und Blaupixelanteile können Gelbpigment
und Violettpigment in Kombination verwendet werden. Falls erforderlich,
kann der gesamte Farbfilter hitzebehandelt werden (nachgebacken),
um die nicht-umgesetzte photohärtbare
Verbindung thermisch zu härten.
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Beispiele
für das
Verfahren zur Aufbringung der nachstehend beschriebenen photohärtbaren
Zusammensetzung auf einem transparenten Substrat aus Glas beinhalten
das Spinbeschichtungsverfahren, Rollbeschichtungsverfahren und Tintenstrahlverfahren.
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Obgleich
die Trocknungsbedingungen des Beschichtungsüberzugs, hergestellt aus der
photohärtbaren
Zusammensetzung, gebildet auf dem transparenten Substrat, von dem
Typ und der Menge der entsprechenden Komponenten abhängen, wird
der Trocknungsschritt gewöhnlich
bei einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 150°C für etwa 1
bis 15 Minuten durchgeführt.
Diese Wärmebehandlung
wird im Allgemeinen als „Vorbacken" bezeichnet. Das
bei der Photohärtung
der photohärtbaren
Zusammensetzung verwendete Licht ist vorzugsweise ultraviolettes
Licht oder sichtbares Licht mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 200 bis
500 nm. Verschiedene Lichtquellen, die geeignet sind, Licht mit
einer Wellenlänge
in dem vorstehend angegebenen Bereich zu emittieren, können verwendet
werden.
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Beispiele
für das
Entwicklungsverfahren beinhalten das Ziehverfahren, Tauchverfahren
und Sprühverfahren.
Nach der vollständigen
Bestrahlung und der Entwicklung der photohärtbaren Zusammensetzung wird das
transparente Substrat mit den Pixelanteilen mit jeweils der gewünschten
Farbe mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet. Der so erhaltene
Farbfilter wird einer Wärmebehandlung
(Nachbacken) unter Verwendung einer Heizquelle, wie einer heißen Platte
oder einem Ofen, bei 100 bis 280°C
für eine
vorbestimmte Zeitdauer unterworfen. Hierbei werden die flüchtigen
Komponenten in dem Beschichtungsüberzug
entfernt und nichtumgesetzte photohärtbare Verbindung, die in dem
gehärteten
gefärbten Überzug der
photohärtbaren Zusammensetzung
verblieben ist, wird thermisch gehärtet und somit der Farbfilter
fertig gestellt.
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Die
photohärtbare
Zusammensetzung (auch als ein Pigment-dispergierter Photoresist
bezeichnet) zur Bildung von Pixelanteilen des Farbfilters kann hergestellt
werden unter Verwendung des erfindungsgemäß verwendeten halogenierten
Metallphthalocyaninpigments, eines Dispergiermittels, einer photohärtbaren
Verbindung und eines organischen Lösungsmittels als wesentliche
Komponente und, gegebenenfalls, einem thermoplastischen Harz, und
Vermischen derselben. In dem Fall, in dem der gefärbte Harzüberzug bzw.
Lack zur Bildung von Pixelanteilen eine gewisse Härte aufweisen
muss, und welche das Backen während
des praktischen Herstellungsverfahrens des Farbfilters überstehen
können,
ist es unerlässlich,
das thermoplastische Harz in Kombination mit der photohärtbaren
Zusammensetzung bei der Herstellung der photohärtbaren Zusammensetzung zu
verwenden. Bei der Verwendung in Kombination mit dem thermoplastischen
Harz wird vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel verwendet, das
imstande ist, das thermoplastische Harz aufzulösen.
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Die
photohärtbare
Zusammensetzung wird im Allgemeinen hergestellt durch ein Verfahren,
bei dem das erfindungsgemäß verwendete
halogenierte Metallphthalocyaninpigment, ein organisches Lösungsmittel und
ein Dispergiermittel als eine wesentliche Komponente verwendet werden,
wobei diese unter Rühren gleichförmig vermischt
und dispergiert werden, um eine Pigmentdispersion zur Bildung von
Pixelanteilen für den
Farbfilter (manchmal auch als eine Farbpaste bezeichnet), und Zugabe
einer photohärtbaren
Zusammensetzung und gegebenenfalls eines thermoplastischen Harzes
oder eines Photopolymerisationsinitiators herzustellen.
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Beispiele
für das
Dispergiermittel beinhalten DISPERBYK 130, DISPERBYK 161, DISPERBYK
162, DISPERBYK 163, DISPERBYK 170, hergestellt von der BYK-Chemie
GmbH, und EFKA 46 und EFKA 47, hergestellt von EFKA Chemical Co.,
Ltd. Es können
auch Egalisierungsmittel, Kupplungsmittel und kationische Tenside
in Kombination verwendet werden.
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Beispiele
für das
organische Lösungsmittel
beinhalten aromatische Lösungsmittel,
wie Toluol, Xylol und Methoxybenzol; Acetat-Lösungsmittel, wie Ethylacetat,
Butylacetat, Propylenglykolmonomethyletheracetat und Propylenglykolmonoethyletheracetat;
Propionat-Lösungsmittel,
wie Ethoxyethylpropionat; Alkohol-Lösungsmittel, wie Methanol und
Ethanol; Ether- Lösungsmittel,
wie Butylcellosolve, Propylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolethylether
und Diethylenglykoldimethylether; Keton-Lösungsmittel, wie Methylethylketon,
Methylisobutylketon und Cyclohexanon; aliphatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
wie Hexan; Lösungsmittel
von Stickstoffverbindungen, wie N,N-Dimethylformamid, γ-Butyrolactam,
N-Methyl-2-pyrrolidon, Anilin
und Pyridin; Lacton-Lösungsmittel,
wie γ-Butyrolacton;
und Carbamate, wie ein Gemisch aus Methylcarbamat und Ethylcarbamat
in einem Mischungsverhältnis
von 48:52. Insbesondere sind Propionat-, Alkohol-, Ether-, Keton-Lösungsmittel,
Stickstoffverbindung-Lösungsmittel
und polare Lösungsmittel
auf Lactonbasis, die in Wasser löslich
sind, geeignet zur Verwendung als organisches Lösungsmittel. Bei der Verwendung
eines wasserlöslichen
organischen Lösungsmittels
kann Wasser in Kombination verwendet werden.
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Beispiele
für die
bei der Herstellung der photohärtbaren
Zusammensetzung verwendeten thermoplastischen Harze beinhalten Urethanharz,
Acrylharz, Polyamidsäureharz,
Polyimidharz, Styrol-Maleinsäure-Harz und
Styrol-Maleinsäureanhydrid-Harz.
Beispiele für
die photohärtbare
Verbindung beinhalten difunktionelle Monomere, wie 1,6-Hexandioldiacrylat,
Ethylenglykoldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat,
Bis(acryloxyethoxy)bisphenol A und 3-Methylpentandioldiacrylat;
polyfunktionelle Monomere mit einem relativ geringen Molekulargewicht,
wie Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittriacrylat, Tris(2-hydroxyethyl)isocyanat,
Dipentaerythrithexaacrylat und Dipentaerythritpentaacrylat; und
polyfunktionelle Monomere mit einem relativ hohen Molekulargewicht,
wie Polyesteracrylat, Polyurethanacrylat und Polyetheracrylat.
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Beispiele
für den
Photopolymerisationsinitiator beinhalten Acetophenon, Benzophenon,
Benzyldimethylketal, Benzoylperoxid, 2-Chlorthioxanthon, 1,3-Bis(4'-azidebenzal)-2-propan,
1,3-Bis(4'-azidebenzal)-2-propan-2'-sulfonsäure und
4,4'-Diazidestilben-2,2'-disulfonsäure.
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Die
vorstehende Pigmentdispersion kann erhalten werden durch Verwendung
der vorstehenden entsprechenden Materialien und durch gleichförmige Dispersion
unter Rühren
von 100 Gew.-Teilen des erfindungsgemäß verwendeten halogenierten
Metallphthalocyaninpigments, 300 bis 1000 Gew.-Teilen organisches
Lösungsmittel
und 0 bis 100 Gew.-Teilen eines Dispergiermittels. Anschließend werden
ein thermoplastisches Harz und eine photohärtbare Zusammensetzung in einer
Gesamtmenge von 3 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 1 Gew.-Teil des
erfindungsgemäß verwendeten
halogenierten Metallphthalocyaninpigments, ein Photopolymerisationsinitiator
in einer Menge von 0,05 bis 3 Gew.-Teilen, bezogen auf 1 Gew.-Teil
der photohärtbaren
Verbindung, und gegebenenfalls, ein organisches Lösungsmittel
zu dieser Pigmentdispersion gegeben und das Gemisch wird gleichförmig gerührt. Dadurch
wird es ermöglicht,
eine photohärtbare
Zusammensetzung zur Bildung der Grünpixelanteile des Farbfilters
zu erhalten.
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Als
die Entwicklungslösung
können
herkömmlich
bekannte organische Lösungsmittel
und wässrig
alkalische Lösungen
verwendet werden. In dem Fall, in dem die photohärtbare Zusammensetzung das
thermoplastische Harz oder die photohärtbare Zusammensetzung enthält und mindestens
eine von ihnen einen Säurewert
aufweist und eine Löslichkeit
in Alkali zeigt, ist das Waschen mit der wässrigen Alkalilösung wirksam, um
Pixelanteile zu bilden.
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Obgleich
von dem Pigment-Dispersions-Verfahren das Verfahren zur Herstellung
des Farbfilters gemäß Photolithographie
im Detail beschrieben wurde, kann der Farbfilter der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden durch Bildung von Pixelanteilen unter
Verwendung anderer Verfahren, wie einem elektrolytischen Abscheidungsverfahren,
Transferverfahren, Micelle-elektrolytischem Verfahren und PVED (photovoltaisches elektrolytisches
Abscheidungs)-Verfahren.
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Der
Farbfilter der vorliegenden Erfindung ist ein Farbfilter, der wie
vorstehend beschrieben erhalten wurde und eine maximale Durchlässigkeit
(Tmax) bei einer Wellenlänge
in einem Bereich von 520 bis 590 nm bezüglich der Transmissionsspektren
des gesamten Bereichs an sichtbarem Licht in Grünpixelanteilen aufweist.
-
Das
Verfahren zur Messung von Tmax der Transmissionsspektren und die
Durchlässigkeit
bei Tmax in der vorliegenden Erfindung erfolgt wie folgt. Als eine
Hintergrundlicht-Lichtquelle
einer herkömmlichen
Flüssigkristallanzeigevorrichtung
wird eine Dreibandlampe, die grünes
Licht mit einer Hauptemissionslinie bei etwa 545 nm emittieren kann,
verwendet. Unter Verwendung einer Dreiband-Fluoreszenzlampe F10
als Lichtquelle mit einer Hauptemissionslinie bei 545 nm, welche
ein Typ dieser Dreibandlampe ist, spezifiziert im japanischen Industriestandard
(JIS) Z8719, wurde für
die Auswertung verwendet.
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Die
Transmissionsspektren gemäß der vorliegenden
Erfindung wurden mit einem Spektrophotometer erster Klasse, entsprechend
dem japanischen Industriestandard (JIS) Z 8722 (Kolorimetrie von
reflektierten und durchstrahlten Gegenständen) bestimmt. Das heißt, ein
Harzüberzug
bzw. -lack, der das Pigment enthält, gebildet
auf einem transparenten Substrat, wie einem Glassubstrat, in einer
vorbestimmten Dicke, wurde mit Licht mit einer Wellenlänge innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs bestrahlt und jede Durchlässigkeit
bei jeder Wellenlänge
wurde aufgezeichnet. In der vorliegenden Erfindung hat sichtbares
Licht eine Wellenlänge
innerhalb dieses vorbestimmten Bereiches. Bei der Bildung des Pigment-enthaltenden
Harzüberzugs
bzw. -lacks kann eine photohärtbare
Verbindung und ein thermoplastisches Harz verwendet werden. Bei
der Messung der Durchlässigkeit
wird ein trockener farbiger Harzüberzug
bzw. -lack oder ein gehärteter
farbiger Harzüberzug
bzw. -lack gebildet. Eine photohärtbare
Zusammensetzung zur Bildung von Pixelanteilen des vorstehend beschriebenen
Farbfilters kann auf eine einfache Art und Weise verwendet werden.
Da mit Ausnahme des Pigments die weiteren in der photohärtbaren
Zusammensetzung enthaltenen Komponenten keine oder nur eine sehr
geringe Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb eines Bereiches
von 520 bis 590 nm aufweisen, wenn sie zu einem farbigen Harzüberzug bzw.
-lack verarbeitet werden, haben diese Komponenten einen geringen
Einfluss auf den absoluten Wert der gemessenen Durchlässigkeit.
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Daher
können
Tmax und die Durchlässigkeit
bei Tmax aus den Transmissionsspektren bestimmt werden. Die Transmission
des Farbfilters kann mit guter Genauigkeit erhalten werden durch
Kollektion (Grundlinienkollektion) mit den Transmissionsspektren,
bestimmt bezüglich
des Überzugs
bzw. Lacks, hergestellt aus dem Harz mit der gleichen Dicke.
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BEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird im Detail mittels Beispielen veranschaulicht.
In den folgenden Beispielen beziehen sich Prozentangaben und Teile
auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Herstellungsbeispiel 1
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Unter
Verwendung von Phthalsäureanhydrid,
Harnstoff und Aluminiumchlorid als Rohmaterialien wurde Chloraluminiumphthalocyanin
hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des Chloraluminiumphthalocyanins
zeigt eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb eines Bereiches
von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Vermischen von
3,2 Teilen Thionylchlorid, 3,8 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweisem Zugeben
von 2,7 Teilen Brom hergestellt. Dem Gemisch wurde 1 Teil Chloraluminiumphthalocyanin
zugesetzt und die Reaktion wurde 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
dem Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser
gegossen, um ein rohes halogeniertes Chloraluminiumphthalocyaninpigment
abzuscheiden. Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge mit
heißem
Wasser bei 60°C,
1 %igem Natriumhydrogensulfatwasser und heißen Wasser bei 60°C gewaschen und
nachfolgend bei 90°C
getrocknet, um 2,7 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Chloraluminiumphthalocyaninpigments
zu erhalten.
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1
Teil dieses rohen halogenierten Chloraluminiumphthalocyaninpigments,
7 Teile gemahlenes Natriumchlorid, 1 Teil Diethylenglykol und 0,09
Teile Xylol wurden in einen Kneter vom Doppelarmtyp eingegeben und
dann bei 100°C
6 Stunden lang geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch
in 100 Teilen Wasser bei 80°C
aufgenommen, eine Stunde lang gerührt und nachfolgend durch Filtration
gesammelt, mit heißem
Wasser gewaschen, getrocknet und weiter vermahlen, um ein halogeniertes
Aluminiumphthalocyaninpigment (i) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch ein Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigte, dass dieses halogenierte Aluminiumphthalocyaninpigment (i)
eine mittlere Zusammensetzung AlClPcBr14Cl1H hat (Pc stellt eine chemische Struktur,
in der M und Y aus der allgemeinen Formel 1 ausgenommen sind, dar.
Dasselbe kann von Folgendem gesagt werden. Es wurde geschätzt, dass
diese mittlere Zusammensetzung ein halogeniertes Chloraluminiumphthalocyaninpigment
der allgemeinen Formel 1 enthält,
worin M = Al, Y = Cl, m = 1, vierzehn X aus X1 bis
X16 Bromatome sind, ein X ein Chloratom
ist und ein X ein Wasserstoffatom ist, und halogeniertes μ-Oxoaluminiumphthalocyanindimerpigment
der allgemeinen Formel 1 enthält,
worin M = Al, m = 1, das Metallzentrum M aus Y = Al, vierzehn X
aus X17 bis X32 Bromatome
sind, ein X ein Chloratom ist und ein X ein Wasserstoffatom ist,
und A ein Sauerstoffatom ist).
-
Herstellungsbeispiel 2
-
Unter
Verwendung von Phthalsäureanhydrid,
Harnstoff und Vanadiumpentoxid als Rohmaterialien wurde ein Oxyvanadiumphthalocyanin
hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalin-Lösung
des Oxyvanadiumphthalocyanins zeigte eine Lichtabsorption bei einer
Wellenlänge
innerhalb eines Bereichs von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Vermischen von
3,1 Teilen Thionylchlorid, 3,7 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweiser Zugabe von 2,6
Teilen Brom hergestellt. Dem Gemisch wurde 1 Teil Oxyvanadiumphthalocyanin
zugesetzt und die Reaktion wurde 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen,
um ein rohes halogeniertes Oxyvanadiumphthalocyaninpigment abzuscheiden.
Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge
mit heißem Wasser
bei 60°C,
1 %igem Natriumhydrogensulfatwasser, 7% Toluol-enthaltendem Aceton
und heißem
Wasser bei 60°C
gewaschen und nachfolgend bei 90°C
getrocknet, um 2,6 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Vanadylphthalocyaninpigments
zu erhalten.
-
1
Teil dieses rohen halogenierten Oxyvanadiumphthalocyaninpigments,
7 Teile gemahlenes Natriumchlorid und 1 Teil Diethylenglykol wurden
in einen Kneter vom Doppelarm-Typ eingegeben und dann 8 Stunden lang
bei 80°C
geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch in 100 Teilen
Wasser bei 80°C
aufgenommen, 1 Stunde lang gerührt
und nachfolgend durch Filtration gesammelt, mit heißem Wasser
gewaschen, getrocknet und weiter vermahlen, um halogeniertes Oxyvanadiumphthalocyaninpigment
(ii) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigt, dass dieses halogenierte Oxyvanadiumphthalocyaninpigment
(ii) eine mittlere Zusammensetzung von VOPcBr13Cl2H hat (in der allgemeinen Formel 1 gilt:
M = V, Y = O, m = 1, dreizehn X aus X1 bis
X16 sind Bromatome, zwei X sind Chloratome
und ein X ist ein Wasserstoffatom).
-
Herstellungsbeispiel 3
-
Unter
Verwendung von Phthalodinitril und Zinkchlorid als Rohmaterialien
wurde ein Zinkphthalocyanin hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des
Zinkphthalocyanins zeigte eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb
eines Bereichs von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Vermischen von
3,1 Teilen Thionylchlorid, 3,7 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweiser Zugabe von 2,6
Teilen Brom hergestellt. Zu dem Gemisch wurde 1 Teil Zinkphthalocyanin
gegeben und die Reaktion wurde 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen,
um ein rohes halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment abzuscheiden.
Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge
mit heißem
Wasser bei 60°C,
1 %igem Natriumhydrogensulfatwasser, 7% Toluol-enthaltendem Aceton
und heißem
Wasser bei 60°C
gewaschen und dann bei 90°C
getrocknet, um 2,6 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Zinkphthalocyaninpigments
zu erhalten.
-
1
Teil dieses rohen halogenierten Zinkphthalocyaninpigments, 7 Teile
gemahlenes Natriumchlorid, 1 Teil Diethylenglykol und 0,09 Teile
Xylol wurden in einen Kneter vom Doppelarm-Typ eingegeben und dann
6 Stunden lang bei 100°C
geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch in 100 Teilen
Wasser bei 80°C
aufgenommen, 1 Stunde lang gerührt
und nachfolgend durch Filtration gesammelt, mit heißem Wasser gewaschen,
getrocknet und weiter gemahlen, um ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment
(iii) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigte, dass dieses halogenierte Oxyvanadiumphthalocyaninpigment
(iii) eine mittlere Zusammensetzung ZnPcBr14Cl1H zeigt (in der allgemeinen Formel 1 gilt:
M = Zn, m = 0, vierzehn X aus X1 bis X16 sind Bromatome, ein X ist ein Chloratom und
ein X ist ein Wasserstoffatom).
-
Herstellungsbeispiel 4
-
Unter
Verwendung von Phthalodinitril und Titantetrachlorid als Rohmaterialien
wurde ein Oxytitanphthalocyanin hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des
Oxytitanphthalocyanins zeigte eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb
eines Bereichs von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Mischen von 3,1
Teilen Thionylchlorid, 3,7 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweiser Zugabe von
2,6 Teilen Brom hergestellt. Zu dem Gemisch wurde 1 Teil Oxytitanphthalocyanin
gegeben und die Reaktion wurde 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen,
um ein rohes halogeniertes Oxytitanphthalocyaninpigment abzuscheiden.
Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge
mit heißem
Wasser bei 60°C, 1%igem
Natriumhydrogensulfatwasser, 7% Toluol-enthaltendem Aceton und heißem Wasser
bei 60°C
gewaschen und dann bei 90°C
getrocknet, um 2,6 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Oxytitanphthalocyaninpigments
zu erhalten.
-
1
Teil dieses rohen halogenierten Oxytitanphthalocyaninpigments, 7
Teile gemahlenes Natriumchlorid, 1 Teil Diethylenglykol und 0,09
Teile Xylol wurden in einen Kneter vom Doppelarm-Typ eingegeben
und dann bei 100°C
6 Stunden lang geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch
in 100 Teilen Wasser bei 80°C
aufgenommen, 1 Stunde lang gerührt
und nachfolgend durch Filtration gesammelt, mit heißem Wasser gewaschen,
getrocknet und weiter gemahlen, um ein halogeniertes Titanylphthalocyaninpigment
(iv) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigte, dass dieses halogenierte Oxytitanphthalocyaninpigment (iv)
eine mittlere Zusammensetzung TiOPcBr10Cl5H aufwies (in der allgemeinen Formel 1 gilt:
M = Ti, Y = O, m = 1, zehn X aus X1 bis
X16 sind Bromatome, fünf X sind Chloratome und ein
X ist ein Wasserstoffatom).
-
Herstellungsbeispiel
5
-
Unter
Verwendung von Phthalodinitril und Nickelchlorid als Rohmaterialien
wurde ein Nickelphthalocyanin hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des
Nickelphthalocyanins zeigte eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb
eines Bereichs von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Mischen von 3,1
Teilen Thionylchlorid, 3,7 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweiser Zugabe von
2,6 Teilen Brom hergestellt. Zu dem Gemisch wurde 1 Teil Nickelphthalocyanin
gegeben und dann wurde die Reaktion 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen,
um ein rohes halogeniertes Nickelphthalocyaninpigment abzuscheiden.
Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge
mit heißem
Wasser bei 60°C, 1
%igem Natriumhydrogensulfatwasser, 7% Toluol-enthaltendem Aceton
und heißem
Wasser bei 60°C
gewaschen und nachfolgend bei 90°C
getrocknet, um 2,6 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Nickelphthalocyaninpigments
zu erhalten.
-
1
Teil dieses rohen halogenierten Nickelphthalocyaninpigments, 7 Teile
gemahlenes Natriumchlorid, 1 Teil Diethylenglykol und 0,09 Teile
Xylol wurden in einen Kneter vom Doppelarm-Typ eingegeben und daraufhin
6 Stunden lang bei 100°C
geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch in 100 Teilen
Wasser bei 80°C
aufgenommen, eine Stunde lang gerührt und nachfolgend durch Filtration
gesammelt, mit heißem Wasser
gewaschen, getrocknet und weiter gemahlen, um ein halogeniertes
Nickelphthalocyaninpigment (v) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigte, dass dieses halogenierte Oxytitanphthalocyaninpigment (v)
eine mittlere Zusammensetzung NiPcBr13Cl2H1 aufwies (in der allgemeinen
Formel 1 gilt: M = Ni, m = 0, dreizehn X aus Xi bis
X16 sind Bromatome, zwei X sind Chloratome und
ein X ist ein Wasserstoffatom).
-
Herstellungsbeispiel 6
-
Unter
Verwendung von Phthalodinitril und Zinnchlorid als Rohmaterialien
wurde ein Zinnphthalocyanin hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des
Zinnphthalocyanins zeigt eine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb
eines Bereichs von 650 bis 750 nm.
-
Als
ein Halogenierungsmittel wurde ein Gemisch durch Vermischen von
3,1 Teilen Thionylchlorid, 3,7 Teilen wasserfreiem Aluminiumchlorid
und 0,5 Teilen Natriumchlorid bei 40°C und tropfenweiser Zugabe von 2,6
Teilen Brom hergestellt. Zu dem Gemisch wurde 1 Teil Zinnphthalocyanin
gegeben und die Reaktion wurde 15 Stunden lang bei 90°C durchgeführt. Nach
Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen,
um ein rohes halogeniertes Zinnphthalocyaninpigment abzuscheiden.
Die wässrige
Aufschlämmung
wurde durch Filtration gesammelt, in der angegebenen Reihenfolge
mit heißem
Wasser bei 60°C,
1 %igem Natriumhydrogensulfatwasser, 7% Toluol-enthaltendem Aceton
und heißem
Wasser bei 60°C
gewaschen und nachfolgend bei 90°C
getrocknet, um 2,6 Teile eines gereinigten rohen halogenierten Zinnphthalocyaninpigments
zu erhalten.
-
1
Teil dieses rohen Zinnphthalocyaninpigments, 7 Teile gemahlenes
Natriumchlorid, 1 Teil Diethylenglykol, 0,09 Teile Xylol wurden
in einen Kneter vom Doppelarm-Typ eingegeben und dann 6 Stunden
lang bei 100°C
geknetet. Nach dem Kneten wurde das geknetete Gemisch in 100 Teilen
Wasser bei 80°C
aufgenommen, 1 Stunde lang gerührt,
durch Filtration gesammelt, mit heißem Wasser gewaschen, getrocknet
und weiter gemahlen, um ein halogeniertes Zinnphthalocyaninpigment
(vi) zu erhalten.
-
Die
Halogengehaltanalyse durch Ionenchromatogramm nach Kolbenverbrennung
zeigte, dass dieses halogenierte Zinnphthalocyaninpigment (vi) eine
mittlere Zusammensetzung SnPcBr10CL5H aufwies (in der allgemeinen Formel 1 gilt:
M = Sn, m = 0, zehn X aus X1 bis X16 sind Bromatome, fünf X sind Chloratome und ein X
ist ein Wasserstoffatom).
-
Herstellungsbeispiel 7
-
In
derselben Art und Weise wie in Herstellungsbeispiel 3 mit der Ausnahme,
dass die Bedingungen derart geändert
wurden, dass die primären
Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,03 μm in Herstellungsbeispiel
3 besaßen,
wurde ein halogeniertes Zinkphthalocyaninpigment (vii) erhalten.
-
Vergleichs-Herstellungsbeispiel
1
-
Unter
Verwendung von Phthalsäureanhydrid,
Harnstoff und Kupfer(I)-chlorid als Rohmaterialien wurde ein Kupferphthalocyanin
hergestellt. Eine 1-Chlornaphthalinlösung des Kupferphthalocyanins
zeigte keine Lichtabsorption bei einer Wellenlänge innerhalb eines Bereichs
von 650 bis 750 nm.
-
Unter
Verwendung dieses Kupferphthalocyanins und desselben Halogenierungsmittels
wie in Herstellungsbeispiel 1 wurde eine Bromierung durch denselben
Arbeitsgang wie in Herstellungsbeispiel 1 durchgeführt, um
ein bromiertes Kupferphthalocyaninpigment (viii) zu erhalten (das
dem Pigment der allgemeinen Formel 1 entspricht, wobei M = Cu, m
= 0, fünfzehn
X aus X1 bis X16 Bromatome
sind und ein X ein Wasserstoffatom ist, unter der Annahme, dass
es unter Verwendung der allgemeinen Formel 1 erläutert wird).
-
Beispiele 1 bis 6
-
Unter
Verwendung der Pigmente (i), (ii), (iii), (iv), (v) und (vi), die
in den voranstehenden Herstellungsbeispielen erhalten worden waren
als ein grünes
Pigment, wurden durch Photolithographie Grünpixelanteile (i), (ii), (iii),
(iv), (v) und (vi) eines Farbfilters hergestellt.
-
Die
Grünpixelanteile
des Farbfilters wurden auf die folgende Art und Weise hergestellt.
Nach Zugabe von Sepr-Kügelchen
mit einem Durchmesser von 0,5 mm wurden 14 Teile von jedem der Pigmente,
3 Teile C.I. Pigment Gelb 150 (organisches Gelbpigment zur Farbtönung), 2,5
Teile N,N'-Dimethylformamid
(organisches Lösungsmittel),
17,0 Teile DISPERBYK 161 (Dispergiermittel, hergestellt von BYK-Chemie
GmbH) und 63,5 Teile Unicar Ester EEP (organisches Lösungsmittel,
hergestellt von Union Carbide) in einer Anstrich-Konditioniervorrichtung
(hergestellt von Toyo Seiki Co., Ltd.) eine Stunden lang dispergiert,
um eine Pigmentdispersion (gefärbte
Paste) zu erhalten. 75,00 Teile dieser Pigmentdispersion, 5,50 Teile ARONIX
M7100 (Polyesteracrylat, hergestellt von TOAGOSEI CO., LTD., das
einer photohärtbaren
Verbindung entspricht), 5,00 Teile KAYARAD DPHA (Dipentaerythrithexaacrylat,
hergestellt von NIPPON KAYAKU CO., LTD., das einer photohärtbaren
Verbindung entspricht), 1,00 Teile KAYACURE BP-100 (Benzophenon,
hergestellt von NIPPON KAYAKU CO., LTD., was einem Photopolymerisationsinitiator
entspricht) sowie 13,5 Teile Unicar Ester EEP wurden unter Verwendung
eines Dispersionsrührers
gerührt,
um eine photohärtbare
Zusammensetzung zur Bildung von Grünpixelanteilen eines Farbfilters
zu erhalten. Diese Zusammensetzung wurde auf ein 1 mm-dickes Glas
derart aufgetragen, dass der resultierende Trockenfilm eine Dicke
von 1 μm
besaß.
-
Dann
wurde über
eine Photomaske ein UV-Musterbelichten durchgeführt und der nichtbelichtete
Anteil wurde mit einem organischen Lösungsmittel gewaschen, um Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter zu erhalten.
-
Der
mittlere Teilchendurchmesser der Primärteilchen in den jeweiligen
Pigmenten wurde aus den Ergebnissen ermittelt, die durch Messen
unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops JEM-2010
(hergestellt von JEOL, Ltd.) erhalten worden waren.
-
Der
Farbton und Helligkeit der Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter (i), (ii), (iii), (iv), (v) und (vi), die aus diesen
Pigmenten (i) bis (vi) hergestellt worden waren, wurden visuell
beurteilt. Unter Verwendung eines Spektrophotometers erster Klasse,
das nach japanischem Industriestandard (JIS) Z 8722 spezifiziert
ist, wurde das Transmissionsspektrum im gesamten Bereich des sichtbaren
Lichts gemessen und dann wurden die Wellenlänge, bei der die maximale Durchlässigkeit
gezeigt wird (Tmax), die Durchlässigkeit
bei Tmax und die maximale Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb eines Bereichs von 650 bis 700 nm gemessen.
-
In
Bezug auf die Grünpixelanteile
für den
Farbfilter (i) und (iii) wurde der Abstand (Halbwertsbreite) zwischen
zwei Schnittpunkten, die durch eine Kurve eines Transmissionsspektrums
und einer Interpolierungslinie eines Werts der Durchlässigkeit,
die 50% eines Werts der maximalen Durchlässigkeit entspricht, gebildet werden
(der durch das Symbol ↔ dargestellte
Abstand in der Zeichnung wurde durch die Einheit (nm) ausgedrückt), gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Transmissionsspektren
der jeweiligen Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter, die in Beispiel 1 und in Beispiel 3 erhalten worden
sind, sind in 1 und 2 gezeigt.
-
In
derselben Art und Weise wie im Falle von Grünpixelanteilen mit der Ausnahme
der Verwendung von C.I. Pigment Rot 254 (organisches Diketopyrrolopyrrol-Rotpigment)
und C.I. Pigment Blau 15:6 (blaues organisches Kupferphthalocyaninpigment
vom ε-Typ),
die jeweils denselben mittleren Teilchendurchmesser der Primärteilchen,
wie der des Pigments (i) aufwiesen, anstelle von Pigment (i), wurden
rote und blaue photohärtbare
Zusammensetzungen hergestellt, um Rotpixelanteile bzw. Blaupixelanteile
zu erhalten, wodurch ein Farbfilter mit Rotpixelanteilen, Grünpixelanteilen
und Blaupixelanteilen erhalten wurde.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
In
derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme der Verwendung
des bromierten Kupferphthalocyaninpigments (viii) anstelle des Aluminiumhalogenphthalocyaninpigments
(i) in Beispiel 1 wurden Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter (viii) hergestellt.
-
In
derselben Art und Weise wie in Beispiel 1 wurde der mittlere Teilchendurchmesser
der Primärteilchen
des Pigments (viii) gemessen und der Farbton und Helligkeit der
Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter (viii), die aus diesem Pigment (viii) hergestellt worden
waren, wurde visuell beurteilt. Unter Verwendung eines Spektrophotometers
wurden Tmax, die Durchlässigkeit
bei Tmax und die maximale Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb eines Bereichs von 650 bis 700 nm gemessen. Darüber hinaus
wurde der Abstand (Halbwertsbreite) zwischen zwei Schnittpunkten
gemessen, die durch eine Kurve eines Transmissionsspektrums und
einer Interpolierungslinie eines Werts der Durchlässigkeit,
die 50% eines Werts der maximalen Durchlässigkeit entspricht. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Transmissionsspektren der Grünpixelanteile für einen
Farbfilter sind in
3 gezeigt, wobei Abszisse die
Durchlässigkeit
zeigt und die Ordinate die Wellenlänge zeigt. Tabelle
1
Tabelle
1 (Fortsetzung)
Tabelle
1 (Fortsetzung)
-
In
Tabelle 1 bezeichnen die jeweiligen Symbole das Folgende:
-
Farbton
-
- O: Grüne
Farbe mit merklich starkem gelblichen Stich
- X: Grüne
Farbe mit gelblichem Stich
-
Helligkeit
-
- O: sehr hell
- Δ: leicht
dunkel
-
Wie
es aus Tabelle 1 ersichtlich ist, wiesen Grünpixelanteile für einen
Farbfilter (i), (ii), (iii), (iv), (v) und (vi), die halogenierten
Metallphthalocyaninpigmente (i), (ii), (iii), (iv), (v) und (vi)
unter Verwendung von Al, V, Zn, Ti, Ni und Sn als Metallzentrum
verwenden, einen stärkeren
gelblichen Stich als Ergebnis einer visuellen Beurteilung auf.
-
Andererseits
zeigten die Grünpixelanteile
für einen
Farbfilter (viii), die aus dem halogenierten Kupferphthalocyaninpigment
(viii) unter Verwendung von Kupfer als das Metallzentrum hergestellt
worden waren, eine grüne
Farbe mit einem unzureichenden gelblichen Stich und einer schlechten
Helligkeit auf.
-
Beispiel 7
-
In
derselben Art und Weise wie in Beispiel 3 mit der Ausnahme der Verwendung
des halogenierten Zinkphthalocyaninpigments (vii) anstelle des halogenierten
Zinkphthalocyaninpigments (iii) in Beispiel 3 wurden Grünpixelanteile
für den
Farbfilter (vii) gebildet und die Messung wurde in derselben Art
und Weise wie voranstehend beschrieben durchgeführt. Die Ergebnisse aus Beispiel
7 sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle
2
-
Wie
es aus einem Vergleich zwischen Beispiel 3 und Beispiel 7 ersichtlich
wird, sind die Grünpixelanteile,
die aus dem halogenierten Zinkphthalocyaninpigment (vii) mit einem
verringerten mittleren Teilchendurchmesser der Primärteilchen
in Bezug auf Helligkeit bei visueller Beurteilung gegenüber dem
halogenierten Zinkphthalocyaninpigment (iii) überlegen und zeigen auch eine
Tmax, die näher
an 545 nm liegt und eine höhere
Durchlässigkeit
bei Tmax.
-
Bezüglich der
aus den Pigmenten (vii) und (viii) gemäß JIS K5101-1991 (Japanischer
Industriestandard „Pigment-Testverfahren") hergestellten Proben
wurde jeder L-Wert durch ein Spektrophotometer, hergestellt von
Datacolor, bestimmt und der resultierende Wert wurde als ein Maß der Tönwirkung
genommen. Unter der Annahme, dass der L-Wert des halogenierten Kupferphthalocyaninpigments
(viii) aus Vergleichsbeispiel 1 100 entspricht, entspricht der L-Wert des halogenierten
Zinkphthalocyaninpigments (vii) 99 und die Tönwirkung war um 10% höher.
-
In
jedem der in den jeweiligen Beispielen erhaltenen Grünpixelanteilen
wurden keine Anteile in den Pixelanteilen visuell beobachtet, die
weder den gewünschten
Farbwert noch den gewünschten
Farbton besaßen.
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Da
der Farbfilter der vorliegenden Erfindung Grünpixelanteile umfasst, die
ein halogeniertes Metallphthalocyaninpigment enthalten, in dem 8
bis 16 Halogenatome an Benzolringe gebunden sind und Positionen an
den Benzolringen, die nicht mit Halogenatomen substituiert sind,
Wasserstoffatome in einem Phthalocyaninmolekül sind, und die eine maximale
Durchlässigkeit
bei einer Wellenlänge
innerhalb eines Bereichs von 520 nm bis 590 nm bezüglich des
Transmissionsspektrums des gesamten Bereichs des sichtbaren Lichts
zeigen, übt
er einen merklichen Effekt auf die Entwicklung einer helleren grünen Farbe
mit einem stark gelblichen Stich im Vergleich zu einem Filter aus,
der Grünpixelanteile
unter Verwendung eines herkömmlichen
Kupferphthalocyanins umfasst.
-
Er übt auch
einen merklichen Effekt darauf aus, mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit
ein derartiges Problem zu verursachen, dass Anteile mit gewünschter
Chromatizität
und gewünschter
Farbtönung
und Anteile weder mit gewünschter
Chromatizität
noch mit gewünschter
Farbtönung
gleichzeitig in Pixelanteilen derselben Farbe vorliegen.