JP2004067715A - Pigment dispersion liquid, colorant composition, color filter, and liquid crystal display panel - Google Patents

Pigment dispersion liquid, colorant composition, color filter, and liquid crystal display panel Download PDF

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JP2004067715A JP2002224535A JP2002224535A JP2004067715A JP 2004067715 A JP2004067715 A JP 2004067715A JP 2002224535 A JP2002224535 A JP 2002224535A JP 2002224535 A JP2002224535 A JP 2002224535A JP 2004067715 A JP2004067715 A JP 2004067715A
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Yasuo Kubota
久保田 泰生
Daisuke Kitazawa
北澤 大輔
Hideshi Nomura
野村 秀史
Akira Nagase
長瀬 亮
Masuichi Eguchi
江口 益市
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a pigment dispersion and a colorant composition comprising a pigment finely dispersed therein and having excellent dispersion stability, and further to provide a color filter and a liquid crystal display panel both having a high contrast. <P>SOLUTION: The pigment dispersion is characterized by comprising PY138, a quinophthalone derivative having a polar group and a polymeric pigment dispersing agent having basic groups in the structure. The colorant composition and the color filter are also provided. The liquid crystal display panel is prepared by using the color filter. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顔料分散液、着色剤組成物、カラーフィルター、および液晶表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶ディスプレイをカラー化するために、透明基板上にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3色の画素を、ライン状またはモザイク状に配置したカラ−フィルターが用いられている。例えば、現在広く普及しているTFT(薄膜トランジスター)カラー液晶ディスプレイは、カラーフィルターが形成された透明ガラス基板とTFTが形成された透明ガラス基板の間に液晶を封入したパネルと、バックライトと称される光源から構成される。バックライトから発する光が液晶パネルを通る際、その透過率を液晶への印加電圧により制御することによって、画像が表示される。表示品位の高い、すなわち明るく、色純度の高い画像を得るために、各画素で用いられる顔料はバックライトと液晶表示素子の光線透過特性に合うよう選択され、また2種類以上の顔料を一定の割合で調色されて用いられることが多い。例えばカラーフィルターのR(レッド)画素は、赤色、オレンジ色、黄色の顔料を2種類以上を選び、一定の割合で調色して用いられる。同様にG(グリーン)画素も、緑色、オレンジ色、黄色の顔料を2種類以上を選び、調色して用いられる。顔料はこのように要求される色度特性から選ばれるが、中でもR、G画素の調色用顔料としては、高い透過率が得られるという点でピグメントイエロ−(PY)138に代表されるキノフタロン顔料が好ましく用いられている。
【0003】
顔料が本来持っている色度特性を得、かつ高い透過率、コントラストを得るためには、顔料を微細で安定な粒子に分散させる必要がある。顔料の分散が不安定な場合、顔料が凝集するため、画素塗膜のコントラストが低下し、ひいては液晶ディスプレイの表示品位が低下する。コントラストは画素中の顔料濃度とも関係があり、顔料濃度が高いほど偏光解消の程度が大きい。最近では液晶表示パネルは高い色純度が要求されており、結果、画素中の顔料濃度が高くなることから、コントラスト低下は顕著な問題となっている。概して黄色、赤色顔料は安定な分散が難しいが、キノフタロン顔料、とりわけPY138は特に分散安定性が悪く、コントラスト低下の大きな要因となっていた。
【0004】
顔料を微細で安定な粒子に分散するための方法としては、例えば、特開昭57−28162号公報、特開昭59−168070号公報などに顔料の表面処理、例えば一般的なロジン処理の他、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの処理が提案されている。しかしながら、顔料表面処理だけでは十分な分散安定性を得るのは難しく、より分散安定性を改善するために、各種の分散剤が提案されている。例えば、特公平4−3841号公報、特開平11−295515号公報などに、分散剤として低分子の顔料誘導体を使用する方法が提案されている。高分子の顔料分散剤を用いる方法についても提案されており、例えば、特開昭54−37082号公報、特開平9−169821号公報、特開2000−95992号公報、特開2000−155209号公報、特開2001−59906号公報などには塩基性基を有する高分子顔料分散剤が提案されている。しかしながら、これらの方法を用いても、必ずしも選ばれた顔料が良好に分散できるわけではなく、たとえ分散安定性が改善されても、最近の液晶ディスプレイに要求される高いコントラストが得られるほど十分なレベルではなかった。
【0005】
また、特開2002−121418号公報、特開2002−121456号公報、特開2002−121457号公報、特開2002−121458号公報、特開2002−121459号公報、特開2002−179979号公報には、PY138を含む顔料混合物の分散に極性基を有するキノフタロン誘導体を分散剤として用いることが記載されているが、塩基性基を有する高分子分散剤については記載されておらず、確かに分散安定性は改善されるものの、十分なレベルではなく、得られるコントラストも低かった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、微細で、流動特性および分散安定性に優れた顔料分散液および着色剤組成物を提供し、もって、高いコントラストを有するカラーフィルターおよび液晶表示パネルを提供せんとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の顔料分散液は、PY138、極性基を有するキノフタロン誘導体、及び構造中に塩基性基を有する高分子顔料分散剤を含有することを特徴とするものである。
また、本発明の着色剤組成物は、少なくとも顔料、光開始剤、多官能性モノマー、樹脂および溶剤とを含有する着色剤組成物であって、前記顔料分散液を用いて調製されることを特徴とするものである。
また、本発明のカラーフィルターは、任意の色数で各色別に所望のパターン状に設けられた着色層からなる画素を有するカラ−フィルターにおいて、該着色層が前記着色剤組成物により形成される着色膜であることを特徴とするものである。また、本発明の液晶表示パネルは前記カラーフィルターを使用して作製されたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまりPY138を含有する顔料分散液及び着色剤組成物を、顔料が微細に分散され、かつ分散安定性に優れたものとするべく鋭意検討した結果、特定のキノフタロン誘導体及び高分子顔料分散剤を使用したところ、意外にもかかる課題を一挙に解決、コントラストの高いカラ−フィルターを提供することができることを究明したものである。
【0009】
本発明では、黄色顔料PY138は特に限定されるものではなく、一般に市販されているもの(ビー・エー・エス・エフ社製“パリオトール”イエローD0960など)を使用することができる。
ここで、PY−138とは、黄色顔料のカラーインデックスナンバーを表したものであり、具体的には下記の構造を有するものである。
【0010】
【化1】

Figure 2004067715
【0011】
本発明の顔料分散液は、極性基を有するキノフタロン誘導体を含有することを特徴とする。ここで極性基としては、特に限定されるわけではないが、−COOH、−SOH、−COOR、−SOR、−CONHR、SONHR、−NHCONHR、−OCONHR、−NHCOR、−NHSOR、−NHCOOR、−CONHCOR、−CONHSOR、−CN等があげられる。ここでRは水素原子、アルキル基、アリール基、またはヘテロ環基であり、更に置換基を有していても良い。また、その他の極性基として、カルボン酸の有機塩、カルボン酸の無機塩、スルホン酸の有機塩、スルホン酸の無機塩等も好ましく使用できる。
【0012】
本発明の極性基を有するキノフタロン誘導体とは、キノフタロン構造を有する化合物から誘導される構造を有し、かつ極性基を持つものであれば特に限定されるものではなく、例えばキノフタロン構造を有する化合物のキノフタロン骨格部分、あるいはその他部分に前記のような極性基を導入したものを好ましく用いることができ、また、キノフタロン骨格が開裂した構造を有するものであってもよい。また、極性基以外に、極性基ではない置換基を有していても良い。
キノフタロン骨格とは、下記の骨格を言う。
【0013】
【化2】
Figure 2004067715
【0014】
本発明の極性基を有するキノフタロン誘導体としては、具体的には、特に限定されるものではないが、例えば下記一般式(1)で表される化合物を好ましく用いることができる。
【0015】
Q−(X−Y−Z)    (1)
[ここで、Qはキノフタロン残基を、nは1〜4の整数を表し、Xはアミド基、エーテル基、スルフィド基、スルフォキシド基、スルフォン基の中から選ばれ、Yはアリール基、複素芳香族基の中から選ばれ、Zはカルボキシル基、エステル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、スルホン酸基、下記一般式(2)で表される基の中から選ばれる。
【0016】
−(CH−NR    (2)
(ここでRおよびRは同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アリール基の中から選ばれ、mは1〜6の整数を表す。)]
これらの中で、アリール基とは例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、エステル基、アミノ基には脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換されたものも含む。またアルキル基とは例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、Yとしては、特にカルボキシル基が好ましく用いられる。
【0017】
上記一般式(1)で表される化合物としては、特に限定されるものではないが、具体的には下記のような構造のものが好ましく使用される。
【0018】
【化3】
Figure 2004067715
【0019】
【化4】
Figure 2004067715
【0020】
【化5】
Figure 2004067715
【0021】
また、本発明の極性基を有するキノフタロン誘導体として、PY138のスルホン化誘導体も好ましく用いることができる。
【0022】
PY138のスルホン化誘導体は、例えば次のような方法により合成される。PY138を濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸、またはこれらの混合液などに投入してスルホン化反応を行う。反応液を大量の水で希釈、あるいは金属アルカリ水溶液またはアミン水溶液で中和し、得られた懸濁液を濾過した後に水系の洗浄液で洗浄し、乾燥する。中和を行わない場合、得られるスルホン化誘導体は酸となり、中和を行うと塩となる。
【0023】
上記の合成過程で中和を行う場合、金属アルカリ水溶液を用いるよりもアミン水溶液を用いるほうが、アルカリ金属がカラーフィルターの画素中に残留することにより液晶の電気特性に悪影響を及ぼすという事態を招く懸念がないので好ましい。アミン水溶液としてはアンモニア、モノエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)などの水溶液を用いることができるが、本発明では特にこれらに限定されずに種々のアミン水溶液を使用することができる。
【0024】
本発明のスルホン化誘導体は、使用する顔料分散用溶媒の種類により、分散性向上の観点から必要に応じてアミド基などの官能基を導入したものであっても良い。ただし、このような官能基の導入には、煩雑な工程が必要であり、製造コストが上昇するという問題がある。
【0025】
本発明の極性基を有するキノフタロン誘導体の添加量としては、特に限定されるものではないが、含有するPY138が100重量部に対して0.1〜15重量部、より好ましくは0.5〜10重量部、特に好ましくは1.5〜7重量部である。上記範囲を越えて添加すると画素の色性能が低下することがあり、上記範囲より添加量が少ないと分散安定性に問題が生じる場合がある。
【0026】
本発明で用いられる塩基性基を有する高分子顔料分散剤としては、公知の分散剤、例えば、特開昭54−37082号公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)誘導体、あるいは特開平9−169821号公報、特開2001−59906号公報等に記載のポリアリルアミンまたはポリビニルアミン誘導体、あるいは特開2000−155209号公報等に記載のジイソシアナート類及び/またはトリイソシアナート類と片末端に水酸基を有するポリエステル類及び/または両末端に水酸基を有するポリエステル類との反応生成物であるウレタン系分散剤、あるいは特開2000−95992号公報等に記載のポリカプロラクトン骨格を有する分散剤等を使用することができる。これらの中で、特に限定されるわけではないが、分散安定効果が高い点でポリ(低級アルキレンイミン)誘導体、あるいはポリアリルアミン誘導体といったポリアミン誘導体を用いるのが好ましく、更には、これら上記ポリアミン誘導体のアミノ基及び/またはイミノ基にポリエステル、ポリアミド及びポリエステルアミドよりなる群から選ばれる少なくとも1種が導入された構造を有する側鎖導入型ポリアミン誘導体の使用が、より分散安定性を向上させることができるため、より好ましい。
【0027】
以下に、本発明において高分子顔料分散剤として好ましく用いることができる側鎖導入型ポリアミン誘導体の例を示す。
【0028】
側鎖導入型ポリアリルアミン誘導体としては、ポリアリルアミンのアミノ基と、カルボキシル基を有するポリエステル、カルボキシル基を有するポリアミド、またはカルボキシル基を有するポリエステルアミドから選ばれる化合物(以下、導入化合物という)の少なくとも1種のカルボキシル基との反応により、式:−NHCOR(式中、Rはカルボキシル基を有するポリエステル、カルボキシル基を有するポリアミド、またはカルボキシル基を有するポリエステルアミドのカルボキシル基を除いた残基を表す)で表されるアミド基が、ポリアリルアミン誘導体の1分子当たり少なくとも1個導入されている化合物、あるいは、導入化合物のカルボキシル基とポリアリルアミンのアミノ基との塩形成により、式:−NH +−OCORで表されるアンモニウム塩構造が導入されている化合物が好ましい。更にポリアリルアミン誘導体は導入化合物のカルボキシル基と反応せず、塩も形成しない遊離のアミノ基を有していてもよい。より好ましいポリアリルアミン誘導体は、1分子当たり前記アミド基及び/またはアンモニウム塩構造と遊離のアミノ基をそれぞれ1個以上有するものである。遊離のアミノ基を有する方が顔料への吸着力が強く、より分散安定性が向上する傾向がある。
【0029】
側鎖導入型ポリ(低級アルキレンイミン)誘導体としては、ポリ(低級アルキレンイミン)のイミノ基及び/またはアミノ基と、上記導入化合物のカルボキシル基との反応により、イミド基及び/またはアミド基が、ポリ(低級アルキレンイミン)1分子当たり少なくとも1個導入されている化合物、あるいは、導入化合物のカルボキシル基とポリ(低級アルキレンイミン)のイミノ基及び/またはアミノ基との塩形成により、アンモニウム塩構造が導入されている化合物が好ましい。更にポリ(低級アルキレンイミン)誘導体は導入化合物のカルボキシル基と反応せず、塩も形成しない遊離のアミノ基及び/またはイミノ基を有していてもよい。
【0030】
上記側鎖導入型ポリアリルアミン誘導体、ポリ(低級アルキレンイミン)誘導体に導入される導入化合物としては、カルボキシル基を有するポリエステルの場合、例えば、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、9および10−ヒドロキシステアリン酸の混合物、ヒマシ油脂肪酸、水添ヒマシ油脂肪酸、乳酸などのヒドロキシ脂肪酸や、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、4−メチルカプロラクトン、2−メチルカプロラクトンなどのラクトンから得られるものがあげられる。また、無水マレイン酸、フマール酸、無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸などの二塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなどのジオールとの反応により得られるものがあげられる。カルボキシル基を有するポリアミドの場合、例えば、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタムや、アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸等のアミノカルボン酸などから得られるものがあげられる。また、二塩基酸(ポリエステルの製造に使用するものと同様なもの)とエチレンジアミン、1,4−アミノブタン、ヘキサメチレンジアミン等のジアミンとの反応により得られるものがあげられる。カルボキシル基を有するポリエステルアミドの場合、上記ポリエステル、ポリアミドの製造に使用する、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン、あるいは二塩基酸及びジオールから選ばれる少なくとも1種と、アミノカルボン酸、ラクタム、あるいは二塩基酸及びジアミンから選ばれる少なくとも1種の反応により得られるものがあげられる。
【0031】
上記のような構造を有するポリアリルアミン誘導体の具体例としては、商品名で、例えば、”アジスパー”PB821、PB822(味の素ファインテクノ社製)等がある。また、上記のような構造を有するポリ(低級アルキレンイミン)誘導体の具体例としては、商品名で、例えば、”ソルスパース(Solsperse)”24000GR、24000SC(アビシア社製)等がある。
【0032】
本発明で用いられる高分子顔料分散剤の添加量としては、特に限定されるわけではないが、好ましくは顔料100重量部に対して2〜100重量部であり、より好ましくは10〜50重量部である。高分子分散剤の添加量が2重量部より少ないと良好な顔料分散安定性が得られず、100重量部より多いと現像性が不良となる場合がある。
【0033】
本発明の顔料分散液および着色剤組成物に用いられる顔料としては、透明性が高く、耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れたものが好ましい。代表的な顔料の具体的な例をカラ−インデックス(CI)ナンバ−で示すと、次のようなものが好ましく使用されるが、いずれもこれらに限定されるものではない。
【0034】
黄色顔料の例としては、ピグメントイエロ−(以下PYと略す)12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、125、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、168、185などが使用される。
また、オレンジ色顔料の例としては、ピグメントオレンジ(以下POと略す)13、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71などが使用される。
また、赤色顔料の例としては、ピグメントレッド(以下PRと略す)9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、254などが使用される。
また、紫色顔料の例としては、ピグメントバイオレット(以下PVと略す)19、23、29、30、32、37、40、50などが使用される。
また、青色顔料の例としては、ピグメントブル−(以下PBと略す)15、15:3、15:4、15:6、22、60、64などが使用される。
また、緑色顔料の例としては、ピグメントグリ−ン(以下PGと略す)7、10、36、などが使用され、また、黒色顔料の例としては、ピグメントブラック7、チタンブラックなどが使用される。
これらの顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理などの表面処理がされていてもかまわない。
【0035】
上記顔料は、カラ−フィルタ−のR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)3色の画素が、CRT蛍光体の色度特性、バックライトやLCDの液晶特性に合うように、数色組み合わせて調色され使用される。
【0036】
R(レッド)の場合を例にあげると、PR−254と、PR−177の組合せ、PR−254と、PY−138の組合せ、PR−254と、PY−139の組合せ、PR−209と、PO−38の組合せ等で色度が調色されている。
【0037】
G(グリーン)の場合は、PG−7やPG−36と上記黄色顔料、例えば、PY−17、PY−83の組合せやPY−138の組合せ、PY−139の組合せ、PY−150の組合せ等で色度が調色されている。
【0038】
本発明の顔料分散液は、分散機を用いて、水または有機溶剤中に顔料を分散して製造される。使用できる有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどの(ポリ)アルキレングリコールエーテル系溶剤、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル―3―メトキシプロピオネート、3―メチル―3―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノール、3―メチル―3―メトキシブタノールなどの脂肪族アルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類を用いることができ、これらの単独、あるいは2種類以上の混合溶媒も好ましく用いることができる。またこれら以外の溶剤との混合も好ましく用いられる。
【0039】
ただし、後述するように、本発明の着色剤組成物をダイコーティング法により基板に塗布する場合には、膜厚の均一性、及び吐出スリット部に顔料凝集物が生じるのを防止する観点から、沸点が比較的高い溶剤を使用するのが好ましい。一方、沸点が高すぎると乾燥性が悪化するので、具体的には、特に限定されるわけではないが、158℃以上214℃の範囲に沸点を有する溶剤を用いるのが好ましい。例えば、メチルベンゾエート(200℃)、エチルベンゾエート(213℃)、シュウ酸ジエチル(185℃)、マロン酸ジエチル(199℃)、3−メトキシ−ブチルアセテート(173℃)、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート(188℃)、2−エチルブチルアセテート(162℃)、2−ブトキシエチルアセテート(192℃)、2−エチルヘキシルアセテート(199℃)、シクロヘキシルアセテート(174℃)、ベンジルアセテート(214℃)、アセト酢酸メチル(172℃)、アセト酢酸エチル(181℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(158℃)、イソペンチルプロピオネート(160℃)、エチル−3−エトキシプロピオネート(170℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(160℃)などを好ましく用いることができる。ここで()の温度は沸点を示す。
【0040】
特に樹脂成分、光重合開始剤に対する溶解能力、顔料の分散安定性等の観点から、上記の中で酢酸エステル系またはプロピオン酸エステル系の溶媒が好ましい。さらに安全、環境面から米国の1990年改正大気浄化法で指定された有害性大気汚染物質リストに記載の溶媒に該当しないことおよび1986年制定のスーパーファンド法修正および再授産法のタイトルIII313項のTOXIC  CHEMICAL  REPORTINGに該当しない溶媒で、かつ毒性が低いことがより好ましく、上記観点から、特に好ましい溶媒は、3−メトキシ−ブチルアセテート(引火点60℃)、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート(引火点73℃)、2−エチルブチルアセテート(引火点57℃)、2−エチルヘキシルアセテート(引火点88℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(引火点52℃)、イソペンチルプロピオネート(引火点63℃)、エチル−3−エトキシプロピオネート(引火点58℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(引火点56℃)で、さらに引火点60℃以上の溶媒がより安全に取り扱えるので好ましい。なかでも3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテートは臭気が殆どしないことおよび入手が容易な点で最も好ましい。これらは単独あるいは他の溶剤と混合して用いることができる。
【0041】
顔料の分散方法には特に限定はなく、ボールミル、サンドグラインダー、3本ロールミル、高速度衝撃ミルなど、種々の方法が採用される。なお、PY138の分散性を向上するためには、PY138、極性基を有するキノフタロン誘導体、及びその構造中に塩基性基を有する高分子顔料分散剤を混合して分散することが好ましい。また必要に応じて予め後述のカラーフィルター用樹脂等を更に添加して分散することも好ましく行われる。また、PY138を含む黄色顔料と緑色顔料、赤色顔料とを予め混合、調色して分散することも好ましく用いられるが、顔料に応じて最適な分散条件が異なることが多く、より顔料を細かく、安定に分散できる点で、PY138を含む黄色顔料単独の分散液を作製し、必要に応じて後工程で緑色顔料、赤色顔料と混合、調色する方がより好ましい。
【0042】
本発明の顔料分散液における顔料の濃度としては、顔料分散液全体を100重量部とした場合に、好ましくは5〜90重量部、より好ましくは5〜20重量部の範囲である。
更に本発明の顔料分散液では、前述の低分子顔料分散剤、高分子顔料分散剤の他に、後述のカラーフィルター用樹脂等を添加して分散することも、より分散安定性を増すことができるため好ましく行われる。
【0043】
カラーフィルターを作製するには、水または有機溶剤に少なくとも樹脂が溶解した溶液に、顔料を分散した着色剤組成物が用いられる。特に着色剤組成物が感光性である場合には、顔料、樹脂、溶剤以外に、少なくとも光開始剤、重合性モノマーを含有していることが好ましい。
【0044】
本発明の着色剤組成物に用いられる樹脂については、一般にカラーフィルターに使用される樹脂であれば特に限定されず、どのようなものも使用することができる。例えば、アクリル樹脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリイミド前駆体など種々の樹脂を用いることができる。アルカリ水溶液に溶解する樹脂の中では、カルボキシル基を有するアクリル樹脂、あるいはポリアミック酸などのポリイミド前駆体が、現像あるいはエッチングで容易にパターン形成が可能な点で好ましい。特に樹脂としてカルボキシル基を有するアクリル樹脂を用いると、光重合開始剤、重合性モノマーの添加によりカラーフィルター製造が比較的簡易な感光性着色剤組成物とすることができるので、より好ましい。
【0045】
本発明で用いることができるカルボキシル基を有するアクリル系ポリマーとしては、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物の共重合体が好ましい。不飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸などがあげられる。
【0046】
これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸nープロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ペンチル、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、1,3−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレートなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。とくにメタクリル酸およびまたはアクリル酸とメタクリル酸メチル、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレンから選ばれた3〜4元共重合体で平均分子量Mw9千〜10万、酸価70〜150(mgKOH/g)のポリマーが溶剤に対する溶解性とアルカリ現像液に対する溶解性の観点から好ましい。この範囲をはずれると、溶剤に対する溶解性とアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、好ましくない。
【0047】
また、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系ポリマーを用いると、画素パターンニングの際の感度がよくなるので好ましく用いることができる。エチレン性不飽和基としては、アクリル基、メタクリル基が好ましい。このようなアクリル系ポリマーは、アクリル系(共)重合体のカルボキシル基に、グリシジル基あるいは脂環式エポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物を付加反応させ得ることが出来る。 側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系ポリマーの具体例として特許第3120476号公報、特開平8−262221号公報に記載されている共重合体、あるいは市販のアクリル系ポリマーである光硬化性樹脂「サイクロマーP」(ダイセル化学工業(株))などが挙げられる。とくに、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系ポリマーで平均分子量Mw9千〜10万(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算したもの)、酸価70〜150(mgKOH/g)のポリマーが感光特性、エステル系溶媒に対する溶解性、アルカリ現像液に対する溶解性の各観点から最も好ましい。
【0048】
本発明で用いられる重合性モノマーとしては、多官能、単官能のアクリル系モノマーあるいはオリゴマーを用いることができる。多官能モノマーとしては、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリレートカルバメート、変性ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、アジピン酸1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリル酸エステル、無水フタル酸プロピレンオキサイド(メタ)アクリル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ(メタ)アクリレート、アルキッド変性(メタ)アクリレートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリアクリルホルマール、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどがあげられる。これらは単独または混合して用いることができる。また、次にあげるような単官能モノマーも併用することができ、例えば、エチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、n−ブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどがあり、これらの2種以上の混合物、あるいはその他の化合物との混合物などが用いられる。
【0049】
これらの多官能及び単官能モノマーやオリゴマーの選択と組み合わせにより、レジストの感度や加工性の特性をコントロールすることが可能である。とくに感度を上げるためには、官能基が3以上、より好ましくは5以上ある化合物が望ましい。
【0050】
本発明で用いられる光重合開始剤としては、特に限定はなく、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、オキサントン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、トリアジン系化合物、リン系化合物あるいはチタネート等の無機系光重合開始剤など公知のものが使用できる。例えば、ベンゾフェノン、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、1,2−ベンゾアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、4−(p−メトキシフェニル)−2,6−ジ−(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどがあげられる。また、芳香族、脂肪族の第3級アミンなどの増感助剤を添加すると、さらに感度を向上させることができ好ましい。また、これらの光重合開始剤は2種類以上を併用して用いることもできる。
【0051】
光重合開始剤の添加量としては、特に限定はないが、着色剤組成物全固形分に対して、好ましくは2〜30重量%、より好ましくは5〜25重量%である。
【0052】
本発明の着色剤組成物に用いる溶媒については、特に限定はなく、水および有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば前記の(ポリ)アルキレングリコールエーテル系溶剤、脂肪族エステル類、脂肪族アルコール類、ケトン類などを使用することができる。ただし、本発明の着色剤組成物をダイコーティング法により基板に塗布する場合には、特に限定されるわけではないが、前記の分散に使用できる溶剤の場合と同様の理由により、前記158℃以上214℃以下の範囲に沸点を有する溶剤が好ましく、これらが全溶媒に対して40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上含有していることが好ましい。
【0053】
また、158℃以上214℃以下の範囲に沸点を有する溶剤の中で、より好ましい溶媒は、分散に使用できる溶剤と同じ理由で、3−メトキシ−ブチルアセテート(引火点60℃)、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート(引火点73℃)、2−エチルブチルアセテート(引火点57℃)、2−エチルヘキシルアセテート(引火点88℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(引火点52℃)、イソペンチルプロピオネート(引火点63℃)、エチル−3−エトキシプロピオネート(引火点58℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(引火点56℃)であり、さらに引火点60℃以上の溶媒がより安全に取り扱えるので好ましく、なかでも3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテートが最も好ましい。これらは単独あるいは2種類以上の溶剤の混合溶剤として適宜組み合わせて使用される。また、上記以外の溶剤との組み合わせも適宜好ましく行われる。
【0054】
かかる着色剤組成物は、分散機を用いて樹脂溶液中に直接顔料を分散させる方法や、前記の顔料分散液を樹脂溶液、場合によっては樹脂、高分子分散剤、光開始剤、重合性モノマーを含む溶液と混合する方法などにより製造される。顔料の分散方法には特に限定はなく、前述の種々の方法が採用される。
【0055】
本発明の着色剤組成物において、樹脂成分(ポリマー、モノマーあるいはオリゴマーと高分子分散剤の合計)と、少なくとも顔料を含む着色剤とは、通常、樹脂成分が20重量%〜95重量%、好ましくは40重量%〜90重量%の範囲で混合して用いられる。樹脂成分の量が少なすぎると、着色被膜の基板との接着性が不良となり、逆に顔料の量が少なすぎると着色度が問題となる。
また、着色剤組成物の基板への密着性を向上させる目的で、本発明の着色剤組成物にシランカップリング剤を添加することも好ましく行われる。
【0056】
更に、着色剤組成物の塗布性および着色膜の表面の均一性を良好にする目的で、あるいは、顔料の分散性を良好にする目的で、本発明の着色剤組成物に界面活性剤を添加することができる。かかる界面活性剤の添加量は、顔料に対して、好ましくは0.001〜10wt%、さらに好ましくは0.01〜1wt%であるのがよい。添加量が少なすぎると、塗布性、着色膜表面の均一性の改良、あるいは顔料の分散性の改良の効果がなく、多すぎると逆に塗布性が不良となったり、顔料の凝集が起こる。
【0057】
かかる界面活性剤の具体例としては、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどの陰イオン界面活性剤、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの陽イオン界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ソルビタンモノステアレートなどの非イオン界面活性剤などが好ましく使用される。かかる界面活性剤は、1種または2種以上混合して用いることができる。かかる界面活性剤の添加は、顔料の分散工程中またはその工程の前後のどの時点でも行うことができる。しかし、添加の時点により、顔料の分散性が変わる場合があるので、注意を要する。
【0058】
本発明の顔料分散液、あるいは着色剤組成物中の顔料分散安定性は降伏値を測定することにより評価することができる。降伏値は異なるずり速度で顔料分散液、あるいは着色剤組成物の粘度を測定し、Cassonの式を用いることにより求められる。降伏値が小さいほど、顔料の凝集の程度が小さいと推定される。顔料はできるだけ凝集していないことが望まれ、したがって降伏値は小さければ小さいほど好ましく、カラーペーストの降伏値は好ましくは1×10−2Pa以下、さらに好ましくは1×10−3Pa以下であるのがよい。
【0059】
本発明の着色剤組成物を用いたカラーフィルターの製造方法の例を説明する。
【0060】
着色剤組成物を基板上に塗布する方法としては、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷法などで基板に塗布する方法、基板を着色剤組成物中に浸漬する方法、着色剤組成物を基板に噴霧するなどの種々の方法を用いることができるが、特に限定されるわけではないが、これらの中で着色剤組成物の省液性、及び大板塗布性が優れる点で、ダイコーター塗布が最も好ましい。また、かかる基板としては、通常、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの透明基板や、シリコン、ガリウム−ひ素などの半導体基板などが用いられるが、特にこれらに限定されない。なお、かかる基板上に着色剤組成物を塗布する場合、シランカップリング剤などの接着助剤で基板表面を処理しておくと、着色膜と基板の接着力を向上させることができる。
【0061】
上記により、基板上に着色剤組成物を塗布した後、風乾、減圧乾燥、加熱乾燥などにより、溶媒を除去し、カラーレジストの塗膜を形成する。とくに減圧乾燥工程を設けた後、オーブンあるいはホットプレートで追加の加熱乾燥することにより、対流によって生じる塗布欠点が解消され収率が向上する。減圧乾燥は常温〜100℃、5秒〜10分、減圧度500〜5(Pa)、より好ましくは減圧度100〜10(Pa)の範囲で行うのが好ましい。加熱乾燥はオーブン、ホットプレートなどを使用し、50〜120℃の範囲で10秒〜30分行うのが好ましい。続いて該被膜上にマスクを置き、露光装置を用いて紫外線を照射する。ついでアルカリ性現像液で現像を行う。非イオン系界面活性剤などの界面活性剤を0.05〜1%添加したアルカリ性現像液を使用すると、より良好なパターンが得られて好ましい。アルカリ性現像液に用いるアルカリ性物質としては特に限定はしないが、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の1級アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の2級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類、コリン等の4級アンモニウム塩、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール等のアルコールアミン類、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノナン、モルホリン等の環状アミン類などの有機アルカリ類が挙げられる。
【0062】
アルカリ性物質の濃度は0.01重量%から50重量%である。好ましくは0.05重量%から10重量%、さらに好ましくは0.1から1重量%である。また現像液がアルカリ水溶液の場合、現像液にエタノール、γーブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等の水溶性有機溶媒を適宜加えても良い。
【0063】
これら現像液の中では作業環境、廃現像液処理の点から、アルカリ水溶液の水系現像液が好ましい。
現像方式は浸漬法、スプレー法、パドル法等を用いるが特に限定しない。現像またはエッチング後必要に応じて不要となったフォトレジスト被膜、酸素遮断膜を剥離する。現像後適宜純水などによる洗浄工程を加えても良い。
【0064】
得られた着色剤組成物の塗膜パターンは、その後、加熱処理することによってパターンニングされた着色画素となる。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、150〜300℃、好ましくは180〜250℃の温度のもとで、0.25〜5時間、連続的または段階的に行われる。
【0065】
上記方法で逐次必要な色の着色パターンを形成せしめると、液晶表示装置用カラーフィルターが作製できる。ここで着色剤組成物のパターニング順序は限定されない。また必要に応じて、上記着色画素上に保護膜、透明電導膜等を形成することができる。
【0066】
本発明のカラーフィルターは偏光解消度が小さいことを特徴とするが、偏光解消度の評価は、カラーフィルターのコントラストを測定することにより行うことができる。コントラストは、カラーフィルターを2枚の偏光フィルムの間に挟み、偏光フィルムの偏光軸が平行な場合と垂直な場合の透過光の輝度を測定し、その比を計算することにより求めることができる。コントラストが大きいほど偏光解消度が小さい。カラーフィルターの偏光解消度が小さいほど、換言すれば、カラーフィルターのコントラストが大きいほど、液晶表示パネルのコントラストが大きくなり、視認性が良好となる。このため、カラーフィルターのコントラストは大きければ大きいほど好ましく、具体的には好ましくは1000以上、より好ましくは1200以上、さらに好ましくは1500以上であることが望ましい。
【0067】
本発明のカラーフィルターと対向基板をシール剤を用いて張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、本発明の液晶表示パネルが製造される。本発明は、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)などのカラーフィルターを使用してカラー化を行う液晶表示モードに適用することができる。
【0068】
本発明の液晶表示パネルはコントラストが大きいことを特徴とするが、液晶表示パネルのコントラストは大きければ大きいほど視認性が良好となり好ましい。液晶表示パネルのコントラスト比は具体的には、好ましくは200以上、さらに好ましくは300以上、特に好ましくは400以上であることが望まれる。液晶パネルのコントラストの測定は、前記のカラーフィルターのコントラストの測定法と同様の方法により行うことができる。
【0069】
本発明の着色剤組成物は、顔料の分散性が良好なため、保存安定性に優れ、カラーフィルターの製造歩留まりを高くすることができる。この着色剤組成物を使用して製造される本発明のカラーフィルターは耐熱性、耐光性が良好であり、偏光解消度が小さい。このカラーフィルターを用いて製造される本発明の液晶表示パネルはコントラストが大きく視認性に優れ、パーソナルコンピューター、エンジニアリング・ワークステーション、携帯電話、携帯情報端末、ナビゲーションシステム、液晶テレビ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの表示画面に好適に用いられる。
【0070】
【実施例】
以下、好ましい実施態様を用いて本発明を更に詳しく説明するが、用いた実施態様によって本発明の効力はなんら制限されるものではない。
(測定法)
<コントラスト>
バックライト(明拓システム)上で色彩輝度計(トプコンBM−5A)にて2度視野で試料の平行ニコルの輝度と直行ニコルの輝度を測定し、平行ニコルの輝度と直行ニコルの輝度との比をコントラストとした。
【0071】
<色度>
大塚電子(株)製、MCPD−2000にて2度視野、C光源で測定した。
【0072】
<粘度、降伏値>
東機産業(株)製、ビスコメーター、モデルRE100Lにて測定した。
(製造例1:キノフタロンスルホン化誘導体の合成)
PY138(ビー・エー・エス・エフ社製“パリオトール”イエローD0960)6gを攪拌しながら15℃の発煙硫酸(25%SO3 )78g中に投入した。3時間攪拌した後、氷150g上に加えた。30分間放置後、生じた懸濁液を濾過し、得られた生成物を30mlの水で水洗した。水200ml中へ前記生成物を投入し、アンモニア水溶液で中和(pHが7になるまでアンモニア水溶液を添加)した。塩化アンモニウム45gを添加して80℃で30分間攪拌し、析出した沈殿物を60℃で濾過した。得られたウェット結晶を水で洗浄した後、80℃で乾燥し、10gのPY138スルホン化誘導体を得た。
【0073】
このスルホン化誘導体を高速原子衝撃イオン化法質量分析(FABMS)により構造解析を行った。スルホン化誘導体をクロロホルムに分散させた後に、m−ニトロベンジルアルコール(NBA)を液体マトリックスとして用いて負イオン測定を行った。測定はイオン化により生成したイオンの質量(m)と電荷(z)の比(m/z)で10〜2000の範囲で行った。m/z=772のピークが観測され、m/zがそれ以上の領域ではピークが観測されなかった。この結果からこのスルホン化誘導体は、PY138にスルホン酸基が1個結合したものと推定された。
【0074】
また、スルホン化誘導体を、ジメチルホルムアミドの重水素化物(DMF−d)とエタノールアミンの混合溶媒(DMF−d:エタノールアミン=225:100)に溶解させ、核磁気共鳴(NMR)分析装置を用いてH−NMR測定を行った。H−NMRスペクトルで、オルトカップリングプロトンが1組、メタカップリングプロトンが1組観測された。さらにスルホン化誘導体のイオンクロマト分析を行ったところ、アンモニウムイオンが観測された。この結果よりこのスルホン化誘導体は下記式に示す化学構造を有するアンモニウム塩であると推定された。これをキノフタロンスルホン化誘導体D−1とする。
【0075】
【化6】
Figure 2004067715
【0076】
なお、スルホン化誘導体(アンモニウム塩)を180℃で3時間熱処理した後にイオンクロマト分析を行ったところ、アンモニウムイオンは観測されなくなった。下記式に示す酸に変換されたものと推定された。これをキノフタロンスルホン化誘導体D−2とする。
【0077】
【化7】
Figure 2004067715
【0078】
(製造例2:キノフタロン誘導体の合成)
PY−138 200g、水酸化カリウム 200g、水 1800gを仕込み、90℃で8時間反応させた後、室温に冷却し、36%塩酸 270mlを滴下した。ろ過、水洗後、真空乾燥し、下記式に示すキノフタロン誘導体D−3を得た。
【0079】
【化8】
Figure 2004067715
【0080】
(製造例3:キノフタロン誘導体の合成)
N,N−ジメチルプロパンジアミン 7.15g、3,3´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 25.08g、γ−ブチロラクトン 220gを仕込み、60℃で1時間反応させた後、キナルジン 10.3gを添加し、180℃で5時間反応させた。室温に冷却後、反応混合物をメタノール 1000gに注ぎ、ろ過、水洗後、メタノール 100mlで洗浄した。真空乾燥し、下記式に示すキノフタロン誘導体D−4を得た。
【0081】
【化9】
Figure 2004067715
【0082】
(製造例4:キノフタロン誘導体の合成)
N,N−ジメチルプロパンジアミン 7.15g、4,4´−オキシジフタル酸二無水物 21.72g、γ−ブチロラクトン 220gを仕込み、60℃で1時間反応させた後、キナルジン 10.3gを添加し、180℃で5時間反応させた。室温に冷却後、反応混合物をメタノール 1000gに注ぎ、ろ過、水洗後、メタノール 100mlで洗浄した。真空乾燥し、下記式に示すキノフタロン誘導体D−5を得た。
【0083】
【化10】
Figure 2004067715
【0084】
(製造例5:高分子顔料分散剤の合成)
フラスコ内に、12−ヒドロキシステアリン酸(純正化学製)10.0g及びε−カプロラクトン(純正化学製)190gを仕込み、窒素気流下で160℃まで4時間かけて昇温し、160℃で2時間加熱した後、ε−カプロラクトンの残量が1%以下になるまで加熱を行った。続いて室温まで冷却し、ポリエステルPE−1を得た。
【0085】
フラスコ内に、キシレン25.0gとポリアリルアミン10%水溶液(日東紡績製”PAA−1LV”)70.0gからなる混合物を160℃で攪拌し、分離装置を使用し水を溜去すると共に、キシレンを反応溶液に返流しながら、これに上記PE−1 13.9gを160℃まで昇温したものを加え、2時間160℃で反応させ、続いてキシレンを溜去することにより、ポリエステル−ポリアリルアミン誘導体PD−1を得た。
(製造例6:高分子顔料分散剤の合成)
分子量約1800を有するポリエチレンイミン”エポミン”SP−018(日本触媒製)25.0g、トルエン22.0gをフラスコ内に仕込み、ここに製造例4に記載のPE−1が50.0g、更にトルエン22.0gを添加し、この混合物をトルエンを溜去しつつ、150℃で2時間加熱する。続いて、室温まで冷却することにより、ポリエステル−ポリエチレンイミン誘導体PD−2を得た。(参考例1:側鎖にカルボキシル基とメタクリル基を有するアクリルポリマーの合成)
特許第3120476号公報の実施例1に記載の方法により、メチルメタクリレート/メタクリル酸/スチレン共重合体(重量組成比30/40/30)を合成後、グリシジルメタクリレート40重量部を付加させ、精製水で再沈、濾過、乾燥することにより、平均分子量Mw 40,000、酸価110(mgKOH/g)の特性を有するアクリルポリマー粉末PA−1を得た。
【0086】
実施例1
(顔料分散液の作製と評価)
ピグメントイエローPY−138 155.20g、製造例1で合成したキノフタロン誘導体(D−1) 4.80g、製造例5で合成した高分子顔料分散剤(PD−1)の50重量%キシレン溶液 128.00g、及び3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 712.00gを秤量、混合し、0.3mm径ジルコニアビーズが充填されたミル型分散機を用いて1500rpmで2時間分散し、PY138分散液(Y1)を得た。Y1の粘度は 11センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00011パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0087】
PR254(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製“イルガフォア”レッドBT−CF) 120.00g、市販の高分子顔料分散剤”ソルスパース”32500(アビシア社製、40重量%溶液) 60.00g、参考例1で合成したアクリルポリマー(PA−1)の20重量%3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート溶液 240.00g、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 580.00gを秤量、混合し、0.3mm径ジルコニアビーズが充填されたミル型分散機を用いて1500rpmで2時間分散し、PR254分散液(R1)を得た。
【0088】
PG36(東洋インキ製造製“リオノール”グリーン6YKP−N) 160.00g、市販の高分子顔料分散剤”ソルスパース”24000SC(アビシア社製)の50重量%キシレン溶液 96.00g、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 744.00gを秤量、混合し、0.3mm径ジルコニアビーズが充填されたミル型分散機を用いて1500rpmで2時間分散し、PG36分散液(G1)を得た。
【0089】
PB15:6(東洋インキ製造製“リオノール”ブルー7602) 120.00g、市販の高分子顔料分散剤”ソルスパース”32500(アビシア社製、40重量%溶液) 120.00g、参考例1で合成したアクリルポリマー(PA−1)の20重量%3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート溶液 45.00g、3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 715.00gを秤量、混合し、0.3mm径ジルコニアビーズが充填されたミル型分散機を用いて1500rpmで2時間分散し、PB15:6分散液(B1)を得た。
(カラーペーストの作製と評価)
PY138分散液(Y1) 78.3gとPR254分散液(R1) 156.6gを混合、調色し、更にこれに、参考例1で合成したアクリルポリマー(PA−1)の20重量%3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート溶液 93.5g、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製”カヤキュア”DPHA) 35.0g、光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製“イルガキュア”369) 13.1g、接着性改良剤としてKBM1003(信越化学(株)製) 10.0gを3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 112.5gに溶解した溶液を添加、混合し、Rカラーペースト(固形分濃度20重量%)を調製した。このRカラーペーストの粘度は 15センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00012パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0090】
PY138分散液(Y1) 52.5gとPG36分散液(G1) 163.5gを混合、調色し、更にこれに、参考例1で合成したアクリルポリマー(PA−1)の20重量%3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート溶液 100.3g、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製”カヤキュア”DPHA) 26.7g、光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製“イルガキュア”369) 17.7g、接着性改良剤としてKBM1003(信越化学(株)製) 10.0gを3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 128.3gに溶解した溶液を添加、混合し、Gカラーペースト(固形分濃度20重量%)を調製した。このGカラーペーストの粘度は 11センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00024パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0091】
PB15:6分散液(B1)145.3gに、参考例1で合成したアクリルポリマー(PA−1)の20重量%3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート溶液 106.2g、多官能モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製”カヤキュア”DPHA) 24.8g、光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製“イルガキュア”369) 14.5g、接着性改良剤としてKBM1003(信越化学(株)製)8.0gを3−メトキシ−3−メチル−ブチルアセテート 100.4gに溶解した溶液を添加、混合し、Bカラーペースト(固形分濃度20重量%)を調製した。
(カラーフィルターの作製の評価)
クロム/酸化クロムの多層膜からなるブラックマトリクスを形成したガラス基板上に前記Rカラーペーストをダイコーターにより塗布し、90℃で10分加熱乾燥後、マスクを介して紫外線露光を行い、0.2%のTMAH水溶液で未露光部を溶解除去し、乾燥時よりも高温で加熱硬化することにより、R画素パターンを形成した。次に前記Gカラーペーストを使用し同様にしてG画素パターンを得た。そして、前記Bカラーペーストを使用し、同様の手順によりB画素パターンを形成して、カラーフィルターを作製した。得られたカラーフィルターの色度は、R画素パターンのx値:0.643、G画素パターンのy値:0.586、B画素パターンのy値:0.125であった。
【0092】
このカラーフィルターを2枚の偏光フィルム(日東電工製NPF−G1220DUN)の間に挟み、偏光フィルムの偏光軸が平行な場合と垂直な場合の透過光の輝度を色彩輝度計(トプコン製BM−5A)を使用して測定し、コントラスト比を求めた。コントラスト比は1300であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
【0093】
なお、ガラス基板より画素膜を削り取り粉砕し、クロロホルムに分散してNBAを液体マトリックスとして用いFABMSによる負イオン測定を行ったところ、m/z=772にピークが観測された。
(液晶表示装置の作製と評価)
カラーフィルター上に酸化スズ・インジウム(ITO)膜を形成した後、ポリイミド配向膜を形成してラビング処理を行った。また、ガラス基板上にITO膜を形成して、ポリイミド配向膜を形成してラビング処理を行い対向基板とした。球状スペーサーを散布した後、基板をラビング方向が直交するようにしてシール剤を用いて貼り合わせた後に、シール部に設けられた注入口からネマティック液晶(チッソ製“リクソン”JC−5007LA)を注入した。液晶の注入は、空セルを減圧下に放置後、注入口を液晶槽に浸漬し、常圧に戻すことにより行った。液晶を注入後、注入口を紫外線硬化樹脂で封止して液晶セルを作製した。液晶セルの両面に偏光フィルムを偏光軸が垂直になるようにして張り合わせ、液晶表示パネルを作製した。
電圧無印加時と印加時の輝度を測定し、コントラスト比を求めたところ、コントラスト比は370と良好であった。
【0094】
実施例2
キノフタロン誘導体(D−1)を製造例1で合成したキノフタロン誘導体(D−2)にかえた以外は実施例1と同様にして、PY138分散液(Y2)を得た。Y2の粘度は 10センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00021パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0095】
このY2を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は14センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00020パスカル、Gカラーペーストの粘度は13センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00032パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0096】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1250であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
【0097】
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は360と良好であった。
【0098】
実施例3
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、製造例6で合成した高分子顔料分散剤(PD−2)を用いた以外は実施例1と同様にして、PY138分散液(Y3)を得た。Y3の粘度は 9センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00015パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0099】
このY3を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は10センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00015パスカル、Gカラーペーストの粘度は9センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00012パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0100】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1400であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は400と良好であった。
【0101】
実施例4
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、市販のポリ(低級アルキレンイミン)誘導体構造を有する高分子顔料分散剤(アビシア(株)製”ソルスパース”24000SC)を使用した以外は、実施例1と同様にして、PY138分散液(Y4)を得た。Y4の粘度は 12センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00028パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0102】
このY4を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は15センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00040パスカル、Gカラーペーストの粘度は13センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00022パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0103】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1200であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
【0104】
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は350と良好であった。
【0105】
実施例5
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、市販のポリアリルアミン誘導体構造を有する高分子顔料分散剤(味の素ファインテクノ(株)製”アジスパー”PB821)を使用した以外は、実施例1と同様にして、PY138分散液(Y5)を得た。Y5の粘度は 9センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00015パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0106】
このY5を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は10センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00010パスカル、Gカラーペーストの粘度は8センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00012パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0107】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1350であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は380と良好であった。
【0108】
比較例1
高分子顔料分散剤(PD−1)を使用せず、代わりに市販の塩基性基のない高分子分散剤(ビックケミー(株)製”Disperbyk”170、有効成分30重量%)を精製水で再沈、濾過、乾燥したものを使用した以外は、実施例1と同様にして、PY138分散液(Y6)を得た。Y6の粘度は 30センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.010パスカルと流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0109】
このY6を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は25センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.022パスカル、Gカラーペーストの粘度は30センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.050パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0110】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は600であり、偏光解消度が大きいという結果が得られた。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は190と低かった。
【0111】
比較例2
キノフタロン誘導体(D−1)を使用せず、ピグメントイエローPY−138160.00gを使用した以外は、実施例1と同様にして、PY138分散液(Y7)を得た。Y7の粘度は 35センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.25パスカルと流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0112】
このY7を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は22センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.15パスカル、Gカラーペーストの粘度は40センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.030パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0113】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は300であり、偏光解消度が大きいという結果が得られた。。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は120と低かった。
【0114】
実施例6
キノフタロン誘導体(D−1)を製造例2で合成したキノフタロン誘導体(D−3)にかえた以外は実施例1と同様にして、PY138分散液(Y8)を得た。Y8の粘度は 9センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00014パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0115】
このY8を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は14センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00010パスカル、Gカラーペーストの粘度は12センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00022パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0116】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1200であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は360と良好であった。
【0117】
実施例7
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、製造例6で合成した高分子顔料分散剤(PD−2)を用いた以外は実施例6と同様にして、PY138分散液(Y9)を得た。Y9の粘度は 10センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00022パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0118】
このY9を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は18センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00034パスカル、Gカラーペーストの粘度は15センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00030パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0119】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1300であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は370と良好であった。
【0120】
実施例8
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、市販のポリアリルアミン誘導体構造を有する高分子顔料分散剤(味の素ファインテクノ(株)製”アジスパー”PB821)を用いた以外は実施例6と同様にして、PY138分散液(Y10)を得た。Y10の粘度は 8センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00032パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0121】
このY10を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は15センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00020パスカル、Gカラーペーストの粘度は11センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00014パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0122】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1600であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は440と良好であった。
【0123】
実施例9
高分子顔料分散剤(PD−1)にかえ、市販のポリ(低級アルキレンイミン)誘導体構造を有する高分子顔料分散剤(アビシア(株)製”ソルスパース”24000SC)を用いた以外は実施例6と同様にして、PY138分散液(Y11)を得た。Y11の粘度は 9センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00011パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0124】
このY10を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は14センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00010パスカル、Gカラーペーストの粘度は13センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00012パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0125】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1550であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は420と良好であった。
【0126】
比較例3
キノフタロン誘導体(D−3)を使用せず、ピグメントイエローPY−138160.00gを使用した以外は、実施例8と同様にして、PY138分散液(Y12)を得た。Y12の粘度は 32センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.082パスカルと流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0127】
このY12を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は52センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.082パスカル、Gカラーペーストの粘度は40センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.070パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0128】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は550であり、偏光解消度が大きいという結果が得られた。。
【0129】
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は180と低かった。
【0130】
比較例4
キノフタロン誘導体(D−3)を使用せず、ピグメントイエローPY−138160.00gを使用した以外は、実施例9と同様にして、PY138分散液(Y13)を得た。Y13の粘度は 50センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.10パスカルと流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0131】
このY13を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は61センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.10パスカル、Gカラーペーストの粘度は55センチポアズ(10rpm、25℃)で、降伏値は0.09パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0132】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は400であり、偏光解消度が大きいという結果が得られた。。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は150と低かった。
【0133】
比較例5
高分子顔料分散剤(PD−1)を使用せず、代わりに市販の塩基性基のない高分子分散剤(ビックケミー(株)製”Disperbyk”170、有効成分30重量%)を精製水で再沈、濾過、乾燥したものを使用した以外は、実施例6と同様にして、PY138分散液(Y14)を得た。Y14の粘度は 190センチポアズ(5rpm、25℃)で、降伏値は0.28パスカルと流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0134】
このY14を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は162センチポアズ(2.5rpm、25℃)で、降伏値は0.24パスカル、Gカラーペーストの粘度は150センチポアズ(2.5rpm、25℃)で、降伏値は0.12パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性は悪く、分散状態は不良であった。
【0135】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は250であり、偏光解消度が大きいという結果が得られた。。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は100と低かった。
【0136】
実施例10
キノフタロン誘導体(D−1)を製造例3で合成したキノフタロン誘導体(D−4)にかえた以外は実施例1と同様にして、PY138分散液(Y15)を得た。Y15の粘度は 10センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00026パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0137】
このY15を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は12センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00024パスカル、Gカラーペーストの粘度は10センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00030パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0138】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1150であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は340と良好であった。
【0139】
実施例11
キノフタロン誘導体(D−1)を製造例4で合成したキノフタロン誘導体(D−5)にかえた以外は実施例1と同様にして、PY138分散液(Y16)を得た。Y16の粘度は 8センチポアズ(50rpm、25℃)で、降伏値は0.00028パスカルと流動特性が非常に優れていた。
【0140】
このY16を使用し、実施例1と同様にしてR、Gカラーペーストを作製した。Rカラーペーストの粘度は13センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00030パスカル、Gカラーペーストの粘度は11センチポアズ(20rpm、25℃)で、降伏値は0.00032パスカルとR、Gカラーペーストとも流動特性が非常に優れていた。
【0141】
上記のRおよびGカラーペーストを使用した以外は実施例1と同様にして、カラーフィルターを作製した。コントラスト比は1100であり、偏光解消度が小さいことが確認された。
このカラーフィルターを用い、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。この液晶表示パネルのコントラスト比を測定したところ、コントラスト比は330と良好であった。
【0142】
【発明の効果】
上記の通り、本発明の顔料分散液、着色剤組成物は、顔料が微細に分散され、かつ分散安定性に優れているため、これを用いて製造されるカラーフィルターおよび液晶表示パネルは高いコントラストを有し、視認性に優れるという効果を奏する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pigment dispersion, a colorant composition, a color filter, and a liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
In order to color a liquid crystal display, a color filter is used in which three color pixels of R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a line or mosaic on a transparent substrate. . For example, a TFT (thin film transistor) color liquid crystal display, which is currently widely used, is a panel in which liquid crystal is sealed between a transparent glass substrate on which a color filter is formed and a transparent glass substrate on which a TFT is formed, and is called a backlight. Composed of light sources. When light emitted from the backlight passes through the liquid crystal panel, an image is displayed by controlling the transmittance of the light by the voltage applied to the liquid crystal. In order to obtain an image with high display quality, that is, a bright image with high color purity, the pigment used in each pixel is selected to match the light transmission characteristics of the backlight and the liquid crystal display element. It is often used after being adjusted in proportion. For example, for the R (red) pixel of the color filter, two or more types of red, orange, and yellow pigments are selected and used at a fixed ratio. Similarly, the G (green) pixel is also used by selecting two or more kinds of green, orange, and yellow pigments and toning them. The pigment is selected from the chromaticity characteristics required as described above. Among them, quinophthalone represented by pigment yellow (PY) 138 is particularly preferred as a toning pigment for R and G pixels in that high transmittance is obtained. Pigments are preferably used.
[0003]
In order to obtain the inherent chromaticity characteristics of the pigment and to obtain high transmittance and contrast, it is necessary to disperse the pigment into fine and stable particles. When the dispersion of the pigment is unstable, the pigment is aggregated, so that the contrast of the pixel coating film is reduced, and the display quality of the liquid crystal display is reduced. The contrast is also related to the pigment concentration in the pixel, and the higher the pigment concentration, the greater the degree of depolarization. Recently, a liquid crystal display panel is required to have high color purity, and as a result, a pigment concentration in a pixel is increased, so that a decrease in contrast is a significant problem. Generally, it is difficult to stably disperse yellow and red pigments, but quinophthalone pigments, particularly PY138, have particularly poor dispersion stability, which is a major factor in lowering contrast.
[0004]
As a method for dispersing a pigment into fine and stable particles, for example, JP-A-57-28162 and JP-A-59-168070 disclose a pigment surface treatment such as a general rosin treatment. Treatments such as acid group treatment, basic treatment, and pigment derivative treatment have been proposed. However, it is difficult to obtain sufficient dispersion stability only by pigment surface treatment, and various dispersants have been proposed in order to further improve dispersion stability. For example, Japanese Patent Publication No. 4-3841 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-295515 propose a method of using a low molecular pigment derivative as a dispersant. Methods using a polymer pigment dispersant have also been proposed, for example, JP-A-54-37082, JP-A-9-169821, JP-A-2000-95992, and JP-A-2000-155209. And JP-A-2001-59906 propose a polymeric pigment dispersant having a basic group. However, even with these methods, the selected pigment cannot always be dispersed well, and even if the dispersion stability is improved, it is not enough to obtain the high contrast required for recent liquid crystal displays. Not a level.
[0005]
Also, JP-A-2002-121418, JP-A-2002-121456, JP-A-2002-121457, JP-A-2002-121458, JP-A-2002-121449, and JP-A-2002-179979. Discloses that a quinophthalone derivative having a polar group is used as a dispersant for dispersing a pigment mixture containing PY138, but a polymer dispersant having a basic group is not described. Although the performance was improved, it was not at a sufficient level and the obtained contrast was low.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the background of the related art, the present invention provides a pigment dispersion liquid and a colorant composition which are fine and have excellent flow characteristics and dispersion stability, and thereby provide a color filter and a liquid crystal display panel having high contrast. It's something you want.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve such a problem. That is, the pigment dispersion of the present invention is characterized by containing PY138, a quinophthalone derivative having a polar group, and a polymer pigment dispersant having a basic group in the structure.
Further, the colorant composition of the present invention is a colorant composition containing at least a pigment, a photoinitiator, a polyfunctional monomer, a resin and a solvent, and may be prepared using the pigment dispersion. It is a feature.
Further, the color filter of the present invention is a color filter having pixels formed of a colored layer provided in a desired pattern for each color in an arbitrary number of colors, wherein the colored layer is formed by the colorant composition. It is a film. Further, the liquid crystal display panel of the present invention is characterized by being manufactured using the color filter.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a pigment dispersion liquid and a colorant composition containing PY138, which have been intensively studied to make the pigment finely dispersed and have excellent dispersion stability. By using a polymer pigment dispersant, it has been found that such a problem can be solved at a stroke and a color filter having high contrast can be provided.
[0009]
In the present invention, the yellow pigment PY138 is not particularly limited, and a generally commercially available yellow pigment ("Paliotol" yellow D0960 manufactured by BSF Ltd.) can be used.
Here, PY-138 represents the color index number of the yellow pigment, and specifically has the following structure.
[0010]
Embedded image
Figure 2004067715
[0011]
The pigment dispersion of the present invention is characterized by containing a quinophthalone derivative having a polar group. Here, the polar group is not particularly limited, but may be -COOH, -SO3H, -COOR, -SO3R, -CONHR, SO2NHR, -NHCONHR, -OCONHR, -NHCOR, -NHSO2R, -NHCOOR, -CONHCOR, -CONHSO2R, -CN and the like. Here, R is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and may further have a substituent. Further, as other polar groups, organic salts of carboxylic acids, inorganic salts of carboxylic acids, organic salts of sulfonic acids, inorganic salts of sulfonic acids, and the like can also be preferably used.
[0012]
The quinophthalone derivative having a polar group of the present invention is not particularly limited as long as it has a structure derived from a compound having a quinophthalone structure, and a compound having a polar group. A quinophthalone skeleton portion or a portion in which the above-described polar group is introduced into another portion can be preferably used, and a quinophthalone skeleton having a cleavage structure may be used. Further, in addition to the polar group, it may have a substituent that is not a polar group.
The quinophthalone skeleton refers to the following skeleton.
[0013]
Embedded image
Figure 2004067715
[0014]
The quinophthalone derivative having a polar group of the present invention is not specifically limited, but for example, a compound represented by the following general formula (1) can be preferably used.
[0015]
Q- (XYZ)n(1)
[Where Q represents a quinophthalone residue, n represents an integer of 1 to 4, X represents an amide group, an ether group, a sulfide group, a sulfoxide group, or a sulfone group, and Y represents an aryl group or a heteroaromatic group. Z is selected from a carboxyl group, an ester group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a sulfonic acid group, and a group represented by the following general formula (2).
[0016]
− (CH2)m-NR1R2(2)
(Where R1And R2May be the same or different and are selected from hydrogen, an alkyl group and an aryl group, and m represents an integer of 1 to 6. )]
Among them, the aryl group refers to an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, an anthranyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, a pyrenyl group, which may be substituted or unsubstituted. It doesn't matter. The ester group and the amino group also include those substituted with an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or the like. The alkyl group refers to a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, which may be unsubstituted or substituted. In addition, a carboxyl group is particularly preferably used as Y.
[0017]
The compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, but specifically, a compound having the following structure is preferably used.
[0018]
Embedded image
Figure 2004067715
[0019]
Embedded image
Figure 2004067715
[0020]
Embedded image
Figure 2004067715
[0021]
Further, as the quinophthalone derivative having a polar group of the present invention, a sulfonated derivative of PY138 can also be preferably used.
[0022]
The sulfonated derivative of PY138 is synthesized, for example, by the following method. PY138 is charged into concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfonic acid, or a mixture thereof to perform a sulfonation reaction. The reaction solution is diluted with a large amount of water or neutralized with a metal alkali aqueous solution or an amine aqueous solution. The obtained suspension is filtered, washed with an aqueous washing solution, and dried. If neutralization is not performed, the resulting sulfonated derivative will be an acid, and if neutralized, will be a salt.
[0023]
When neutralization is performed in the above synthesis process, there is a concern that using an aqueous amine solution rather than using an aqueous alkali metal solution may adversely affect the electrical characteristics of the liquid crystal due to the alkali metal remaining in the pixels of the color filter. Is preferred because there is no As the amine aqueous solution, an aqueous solution of ammonia, monoethanolamine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or the like can be used, but in the present invention, various amine aqueous solutions can be used without particular limitation.
[0024]
The sulfonated derivative of the present invention may have a functional group such as an amide group introduced as necessary from the viewpoint of improving dispersibility, depending on the type of the pigment dispersing solvent used. However, the introduction of such a functional group requires a complicated process, and there is a problem that the production cost increases.
[0025]
The addition amount of the quinophthalone derivative having a polar group of the present invention is not particularly limited, but the PY138 contained is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight. Parts by weight, particularly preferably 1.5 to 7 parts by weight. If the amount exceeds the above range, the color performance of the pixel may be deteriorated. If the amount is less than the above range, a problem may occur in dispersion stability.
[0026]
Examples of the polymeric pigment dispersant having a basic group used in the present invention include known dispersants such as poly (lower alkyleneimine) derivatives described in JP-A-54-37082 and the like, and 169821, JP 2001-59906, etc., polyallylamine or polyvinylamine derivatives, or diisocyanates and / or triisocyanates described in JP 2000-155209, etc. and a hydroxyl group at one end. And / or a urethane-based dispersant which is a reaction product with polyesters having a hydroxyl group at both terminals, or a dispersant having a polycaprolactone skeleton described in JP-A-2000-95992 or the like. be able to. Among these, although not particularly limited, it is preferable to use a polyamine derivative such as a poly (lower alkyleneimine) derivative or a polyallylamine derivative in view of a high dispersion stabilizing effect. Use of a side chain-introduced polyamine derivative having a structure in which at least one selected from the group consisting of polyester, polyamide and polyesteramide is introduced into an amino group and / or an imino group can further improve dispersion stability. Therefore, it is more preferable.
[0027]
Hereinafter, examples of the side chain-introduced polyamine derivative that can be preferably used as the polymer pigment dispersant in the present invention will be described.
[0028]
As the side chain-introduced polyallylamine derivative, at least one compound selected from an amino group of polyallylamine and a polyester having a carboxyl group, a polyamide having a carboxyl group, or a polyesteramide having a carboxyl group (hereinafter referred to as an introduced compound). By reacting with a carboxyl group of the species, the formula: -NHCOR (where R represents a residue of the polyester having a carboxyl group, the polyamide having a carboxyl group, or the carboxyl group of a polyesteramide having a carboxyl group removed). A compound having at least one amide group represented per molecule of a polyallylamine derivative, or a salt between a carboxyl group of the introduced compound and an amino group of polyallylamine, forms a compound having the formula: -NH3 +-A compound into which an ammonium salt structure represented by OCOR is introduced is preferable. Further, the polyallylamine derivative may have a free amino group that does not react with the carboxyl group of the introduced compound and does not form a salt. More preferred polyallylamine derivatives have at least one amide group and / or ammonium salt structure and one free amino group per molecule. A compound having a free amino group has a stronger adsorptive power to a pigment, and tends to further improve dispersion stability.
[0029]
As the side chain-introduced poly (lower alkylene imine) derivative, an imide group and / or an amide group is formed by a reaction between an imino group and / or an amino group of poly (lower alkylene imine) and a carboxyl group of the above introduced compound. A compound having at least one compound introduced per molecule of poly (lower alkylene imine), or a salt formation between a carboxyl group of the compound to be introduced and an imino group and / or amino group of poly (lower alkylene imine) has an ammonium salt structure. Compounds that have been introduced are preferred. Further, the poly (lower alkyleneimine) derivative may have a free amino group and / or imino group which does not react with the carboxyl group of the introduced compound and does not form a salt.
[0030]
As a compound to be introduced into the side chain-introduced polyallylamine derivative or poly (lower alkyleneimine) derivative, in the case of a polyester having a carboxyl group, for example, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, 9 and 10-hydroxystearin Acid mixtures, castor oil fatty acids, hydrogenated castor oil fatty acids, hydroxy fatty acids such as lactic acid, ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, 4 And those obtained from lactones such as -methylcaprolactone and 2-methylcaprolactone. Further, those obtained by reacting a dibasic acid such as maleic anhydride, fumaric acid, phthalic anhydride, terephthalic acid, adipic acid and sebacic acid with a diol such as ethylene glycol, propylene glycol and neopentyl glycol can be used. In the case of a polyamide having a carboxyl group, examples thereof include those obtained from lactams such as ε-caprolactam and ω-laurolactam, and aminocarboxylic acids such as aminocaproic acid and 11-aminoundecanoic acid. Further, there may be mentioned those obtained by reacting a dibasic acid (similar to that used for the production of polyester) with a diamine such as ethylenediamine, 1,4-aminobutane, hexamethylenediamine and the like. In the case of a polyesteramide having a carboxyl group, the above-mentioned polyester or polyamide used in the production of the polyamide, at least one selected from hydroxycarboxylic acids, lactones, or dibasic acids and diols, and aminocarboxylic acids, lactams, or dibasic acids and Examples include those obtained by at least one reaction selected from diamines.
[0031]
Specific examples of the polyallylamine derivative having the above-mentioned structure include, for example, “Ajispar” PB821 and PB822 (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno) under the trade name. Further, specific examples of the poly (lower alkyleneimine) derivative having the above structure include, for example, “Solsperse” 24000GR, 24000SC (manufactured by Avicia) under trade names.
[0032]
The amount of the polymeric pigment dispersant used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 2 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment. It is. If the amount of the polymer dispersant is less than 2 parts by weight, good pigment dispersion stability cannot be obtained, and if it is more than 100 parts by weight, the developability may be poor.
[0033]
As the pigment used in the pigment dispersion and the colorant composition of the present invention, those having high transparency and excellent in light resistance, heat resistance, and chemical resistance are preferable. When a specific example of a representative pigment is shown by a color index (CI) number, the following are preferably used, but none of them is limited to these.
[0034]
Examples of yellow pigments include Pigment Yellow (hereinafter abbreviated as PY) 12, 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 95, 109, 110, 117, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 168, 185, etc. are used.
Examples of the orange pigment include Pigment Orange (hereinafter abbreviated as PO) 13, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, and the like.
Examples of red pigments include Pigment Red (hereinafter abbreviated as PR) 9, 48, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 209, 215, 216, and 217. , 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 254, etc. are used.
As examples of the violet pigment, pigment violet (hereinafter abbreviated as PV) 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, 50 and the like are used.
Examples of blue pigments include Pigmentable (hereinafter abbreviated as PB) 15, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, and the like.
Examples of green pigments include pigment greens (hereinafter abbreviated as PG) 7, 10, 36, and the like. Examples of black pigments include pigment black 7, titanium black, and the like. .
These pigments may be subjected to a surface treatment such as a rosin treatment, an acidic group treatment, and a basic treatment as necessary.
[0035]
The pigment is used in such a manner that the R (red), G (green), and B (blue) pixels of the color filter match the chromaticity characteristics of the CRT phosphor and the liquid crystal characteristics of the backlight and LCD. Toned colors are used in combination.
[0036]
For example, in the case of R (red), a combination of PR-254 and PR-177, a combination of PR-254 and PY-138, a combination of PR-254 and PY-139, a combination of PR-209, The chromaticity is adjusted by the combination of PO-38 and the like.
[0037]
In the case of G (green), a combination of PG-7 or PG-36 and the above-mentioned yellow pigment, for example, a combination of PY-17, PY-83, a combination of PY-138, a combination of PY-139, a combination of PY-150, and the like The chromaticity is toned.
[0038]
The pigment dispersion of the present invention is produced by dispersing the pigment in water or an organic solvent using a disperser. The organic solvent that can be used is not particularly limited and includes, for example, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl. (Poly) alkylene glycol ether solvents such as ether and diethylene glycol monomethyl ether, or fats such as propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl acetoacetate, methyl-3-methoxypropionate, and 3-methyl-3-methoxybutyl acetate Aliphatic esters, or aliphatic alcohols such as ethanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, cyclopentanone, Can be used ketones such as cyclohexanone, it may also be preferably used those alone or a mixture of two or more solvents. Mixtures with solvents other than these are also preferably used.
[0039]
However, as described below, when the colorant composition of the present invention is applied to a substrate by a die coating method, from the viewpoint of uniformity of the film thickness and preventing the occurrence of pigment aggregates in the discharge slit portion, It is preferable to use a solvent having a relatively high boiling point. On the other hand, if the boiling point is too high, the drying property deteriorates. Therefore, specifically, the solvent is not particularly limited, but it is preferable to use a solvent having a boiling point in the range of 158 ° C. or more and 214 ° C. For example, methyl benzoate (200 ° C.), ethyl benzoate (213 ° C.), diethyl oxalate (185 ° C.), diethyl malonate (199 ° C.), 3-methoxy-butyl acetate (173 ° C.), 3-methoxy-3-methyl -Butyl acetate (188 ° C), 2-ethylbutyl acetate (162 ° C), 2-butoxyethyl acetate (192 ° C), 2-ethylhexyl acetate (199 ° C), cyclohexyl acetate (174 ° C), benzyl acetate (214 ° C) , Methyl acetoacetate (172 ° C), ethyl acetoacetate (181 ° C), propylene glycol monoethyl ether acetate (158 ° C), isopentyl propionate (160 ° C), ethyl-3-ethoxypropionate (170 ° C) , Propylene glycol monomethyl Chromatography ether propionate (160 ° C.) can be preferably used. Here, the temperature in parentheses indicates the boiling point.
[0040]
In particular, from the viewpoints of the resin component, the ability to dissolve in the photopolymerization initiator, the dispersion stability of the pigment, and the like, an acetate ester or a propionate solvent is preferable among the above. Furthermore, from the viewpoint of safety and the environment, it does not fall under the category of solvents listed in the list of hazardous air pollutants specified in the 1990 Clean Air Act of the United States, and the title III313 of the Amendment of the Superfund Act and the Reproduction Act of 1986. It is more preferable that the solvent does not correspond to TOXIC CHEMICAL REPORTING and that the toxicity is low. From the above viewpoint, particularly preferable solvents are 3-methoxy-butyl acetate (flash point 60 ° C) and 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate. (Flash point 73 ° C), 2-ethylbutyl acetate (flash point 57 ° C), 2-ethylhexyl acetate (flash point 88 ° C), propylene glycol monoethyl ether acetate (flash point 52 ° C), isopentyl propionate (flash point) 63 ° C), ethyl-3-ethoxy Propionate (flash point 58 ° C.), propylene glycol monomethyl ether propionate (flash point 56 ° C.), since the further flash point 60 ° C. or more solvents can handle more safely preferred. Among them, 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate is most preferable because it has almost no odor and is easily available. These can be used alone or as a mixture with another solvent.
[0041]
The method for dispersing the pigment is not particularly limited, and various methods such as a ball mill, a sand grinder, a three-roll mill, and a high-speed impact mill are employed. In order to improve the dispersibility of PY138, it is preferable to mix and disperse PY138, a quinophthalone derivative having a polar group, and a polymer pigment dispersant having a basic group in its structure. It is also preferable to add and disperse a resin for a color filter described below in advance as needed. In addition, it is also preferable to use a method in which a yellow pigment containing PY138, a green pigment, and a red pigment are previously mixed, toned, and dispersed, but the optimal dispersion conditions are often different depending on the pigment, and the pigment is finer. From the viewpoint of stably dispersing, it is more preferable to prepare a dispersion of the yellow pigment alone containing PY138, and mix and tone with a green pigment and a red pigment in a later step as necessary.
[0042]
The concentration of the pigment in the pigment dispersion of the present invention is preferably 5 to 90 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the entire pigment dispersion.
Further, in the pigment dispersion of the present invention, in addition to the low-molecular pigment dispersant and the high-molecular pigment dispersant described above, it is also possible to add and disperse a resin for a color filter described below or the like to further increase the dispersion stability. It is preferably performed because it is possible.
[0043]
To produce a color filter, a colorant composition in which a pigment is dispersed in a solution in which at least a resin is dissolved in water or an organic solvent is used. In particular, when the colorant composition is photosensitive, it preferably contains at least a photoinitiator and a polymerizable monomer in addition to the pigment, the resin, and the solvent.
[0044]
The resin used in the colorant composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a resin generally used for a color filter, and any resin can be used. For example, various resins such as an acrylic resin, an alkyd resin, a melamine resin, polyvinyl alcohol, polyamide, polyamide imide, polyimide, and a polyimide precursor can be used. Among resins soluble in an alkaline aqueous solution, an acrylic resin having a carboxyl group or a polyimide precursor such as polyamic acid is preferable because a pattern can be easily formed by development or etching. In particular, the use of an acrylic resin having a carboxyl group as the resin is more preferable, since the addition of a photopolymerization initiator and a polymerizable monomer makes it possible to obtain a photosensitive colorant composition in which the production of a color filter is relatively easy.
[0045]
As the acrylic polymer having a carboxyl group that can be used in the present invention, a copolymer of an unsaturated carboxylic acid and an ethylenically unsaturated compound is preferable. Examples of unsaturated carboxylic acids include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid and the like.
[0046]
These may be used alone or in combination with another copolymerizable ethylenically unsaturated compound. Specific examples of the copolymerizable ethylenically unsaturated compound include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-propyl methacrylate, and methacrylic acid. Isopropyl, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl acrylate, sec-butyl methacrylate, iso-butyl acrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl acrylate, tert-butyl methacrylate, Unsaturated carboxylic acid alkyl esters such as n-pentyl acrylate, n-pentyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, styrene, p-methyls Aromatic vinyl compounds such as len, o-methylstyrene, m-methylstyrene and α-methylstyrene; unsaturated carboxylic acid aminoalkyl esters such as aminoethyl acrylate; glycidyl acrylate; unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as glycidyl methacrylate; Vinyl acetate, vinyl carboxylate such as vinyl propionate, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl cyanide compound such as α-chloroacrylonitrile, 1,3-butadiene, aliphatic conjugated diene such as isoprene, acryloyl group at each terminal, Alternatively, polystyrene having a methacryloyl group, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate, and the like, but are not limited thereto. Not shall. Particularly, it is a terpolymer of tertiary or quaternary selected from methacrylic acid and / or acrylic acid and methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate, and styrene, and has an average molecular weight Mw of 9,000 to 100,000 and an acid value of 70 to 150 (mgKOH / The polymer g) is preferable from the viewpoint of solubility in a solvent and solubility in an alkali developing solution. Outside this range, the solubility in a solvent and the solubility in an alkali developing solution decrease, which is not preferred.
[0047]
In addition, when an acrylic polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain is used, sensitivity at the time of pixel patterning is improved, so that it is preferably used. As the ethylenically unsaturated group, an acryl group and a methacryl group are preferable. Such an acrylic polymer can be subjected to an addition reaction of an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or an alicyclic epoxy group to a carboxyl group of an acrylic (co) polymer. Specific examples of the acrylic polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain include a copolymer described in Japanese Patent No. 3120476 and JP-A-8-262221, or a photocurable polymer which is a commercially available acrylic polymer. Resin “Cyclomer P” (Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like. In particular, an acrylic polymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain has an average molecular weight Mw of 9,000 to 100,000 (measured by gel permeation chromatography and converted using a calibration curve with standard polystyrene), and an acid value of 70 to 100. A polymer of 150 (mgKOH / g) is most preferred from the viewpoints of photosensitive characteristics, solubility in an ester-based solvent, and solubility in an alkali developing solution.
[0048]
As the polymerizable monomer used in the present invention, a polyfunctional or monofunctional acrylic monomer or oligomer can be used. Examples of the polyfunctional monomer include bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylate, poly (meth) acrylate carbamate, modified bisphenol A epoxy (meth) acrylate, 1,6-hexanediol adipate (meth) acrylate, and anhydride. Oligomers such as propylene oxide phthalate (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate trimellitate, rosin-modified epoxy di (meth) acrylate, alkyd-modified (meth) acrylate, or tripropylene glycol di (meth) acrylate 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate , Pentaerythritol tri (meth) acrylate, triacrylformal, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate. These can be used alone or as a mixture. In addition, the following monofunctional monomers can also be used in combination. For example, ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, n-butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, lauryl ( Examples thereof include (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate, and a mixture of two or more of these, a mixture with another compound, and the like are used.
[0049]
By selecting and combining these polyfunctional and monofunctional monomers and oligomers, it is possible to control the sensitivity and processability characteristics of the resist. In particular, to increase sensitivity, a compound having three or more functional groups, more preferably five or more functional groups is desirable.
[0050]
The photopolymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, and may be a benzophenone-based compound, an acetophenone-based compound, an oxanthon-based compound, an imidazole-based compound, a benzothiazole-based compound, a benzoxazole-based compound, a triazine-based compound, or a phosphorus-based compound. Alternatively, known materials such as an inorganic photopolymerization initiator such as titanate can be used. For example, benzophenone, N, N'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyldimethyl Ketal, α-hydroxyisobutylphenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane, 2-benzyl-2 -Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2,3-dichloroanthraquinone, 3-chloro-2-methylanthraquinone, 2-ethyl Anthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthraquinone, 1,2-benzoanthraquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole Dimer, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 4- (p-methoxyphenyl) -2,6-di- (trichloromethyl) -s-triazine and the like can be mentioned. It is preferable to add a sensitizing aid such as an aromatic or aliphatic tertiary amine since the sensitivity can be further improved. Further, two or more of these photopolymerization initiators can be used in combination.
[0051]
The addition amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but is preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 25% by weight, based on the total solid content of the colorant composition.
[0052]
The solvent used in the colorant composition of the present invention is not particularly limited, and water and an organic solvent can be used. The organic solvent is not particularly limited, but for example, the above-mentioned (poly) alkylene glycol ether solvents, aliphatic esters, aliphatic alcohols, ketones and the like can be used. However, when the colorant composition of the present invention is applied to a substrate by a die coating method, it is not particularly limited, but for the same reason as in the case of the solvent that can be used for the dispersion, the 158 ° C. or higher is used. Solvents having a boiling point in the range of 214 ° C. or less are preferred, and these are preferably contained in an amount of 40% by weight or more, preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more based on the total solvent.
[0053]
Among solvents having a boiling point in the range of 158 ° C to 214 ° C, more preferable solvents are 3-methoxy-butyl acetate (flash point 60 ° C) and 3-methoxy-butyl acetate for the same reason as the solvent that can be used for dispersion. -3-methyl-butyl acetate (flash point 73 ° C), 2-ethylbutyl acetate (flash point 57 ° C), 2-ethylhexyl acetate (flash point 88 ° C), propylene glycol monoethyl ether acetate (flash point 52 ° C), Isopentyl propionate (flash point 63 ° C.), ethyl-3-ethoxypropionate (flash point 58 ° C.), and propylene glycol monomethyl ether propionate (flash point 56 ° C.). Solvents are preferred because they can be handled more safely, among which 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate The most preferred. These may be used alone or in appropriate combination as a mixed solvent of two or more kinds of solvents. In addition, a combination with a solvent other than the above is suitably and suitably performed.
[0054]
Such a colorant composition can be prepared by dispersing a pigment directly in a resin solution using a disperser, or by dispersing the pigment dispersion in a resin solution, and in some cases, a resin, a polymer dispersant, a photoinitiator, and a polymerizable monomer. It is manufactured by a method of mixing with a solution containing The method for dispersing the pigment is not particularly limited, and the various methods described above are employed.
[0055]
In the colorant composition of the present invention, the resin component (the total of the polymer, monomer or oligomer and the polymer dispersant) and the colorant containing at least the pigment are usually 20% to 95% by weight of the resin component, preferably Is used by mixing in the range of 40% by weight to 90% by weight. If the amount of the resin component is too small, the adhesion of the colored film to the substrate becomes poor, and if the amount of the pigment is too small, the degree of coloring becomes a problem.
Further, for the purpose of improving the adhesion of the colorant composition to the substrate, it is also preferable to add a silane coupling agent to the colorant composition of the present invention.
[0056]
Further, a surfactant is added to the colorant composition of the present invention for the purpose of improving the coatability of the colorant composition and the uniformity of the surface of the colored film, or for the purpose of improving the dispersibility of the pigment. can do. The amount of the surfactant to be added is preferably 0.001 to 10% by weight, more preferably 0.01 to 1% by weight, based on the pigment. If the amount is too small, there is no effect of improving the coating properties, the uniformity of the surface of the colored film, or the dispersibility of the pigment, while if it is too large, the coating properties become poor or the pigment aggregates.
[0057]
Specific examples of such a surfactant include anionic surfactants such as ammonium lauryl sulfate and polyoxyethylene alkyl ether triethanolamine sulfate, cationic surfactants such as stearylamine acetate and lauryltrimethylammonium chloride, and lauryl dimethylamine oxide. And amphoteric surfactants such as laurylcarboxymethylhydroxyethylimidazolium betaine, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether and sorbitan monostearate. Such surfactants can be used alone or in combination of two or more. Such a surfactant can be added during the pigment dispersion step or at any time before or after the pigment dispersion step. However, care must be taken because the dispersibility of the pigment may change depending on the time of addition.
[0058]
The pigment dispersion stability of the pigment dispersion of the invention or the colorant composition can be evaluated by measuring the yield value. The yield value is determined by measuring the viscosity of the pigment dispersion or the colorant composition at different shear rates and using Casson's formula. It is estimated that the smaller the yield value, the smaller the degree of aggregation of the pigment. It is desirable that the pigments are not as agglomerated as possible, so the smaller the yield value, the better, and the yield value of the color paste is preferably 1 × 10-2Pa or less, more preferably 1 × 10-3It is good to be Pa or less.
[0059]
An example of a method for producing a color filter using the colorant composition of the present invention will be described.
[0060]
As a method of applying the colorant composition on the substrate, a method of applying the colorant composition to the substrate by a spin coater, a bar coater, a blade coater, a roll coater, a die coater, a screen printing method, or the like, and immersing the substrate in the colorant composition Methods, various methods such as spraying the colorant composition onto the substrate can be used, but are not particularly limited, among these, the liquid-saving property of the colorant composition, and large plate coatability Is excellent in that the dye coater coating is most preferable. In addition, as such a substrate, a transparent substrate such as soda glass, non-alkali glass, borosilicate glass, and quartz glass, and a semiconductor substrate such as silicon and gallium-arsenic are usually used, but are not particularly limited thereto. When the colorant composition is applied to such a substrate, treating the substrate surface with an adhesion aid such as a silane coupling agent can improve the adhesion between the colored film and the substrate.
[0061]
As described above, after applying the colorant composition on the substrate, the solvent is removed by air drying, drying under reduced pressure, drying by heating, or the like to form a color resist coating film. In particular, after providing a reduced pressure drying step, additional heating and drying in an oven or a hot plate eliminates coating defects caused by convection and improves the yield. The drying under reduced pressure is preferably performed at a temperature ranging from normal temperature to 100 ° C. for 5 seconds to 10 minutes, at a reduced pressure of 500 to 5 (Pa), more preferably at a reduced pressure of 100 to 10 (Pa). The heating and drying is preferably performed using an oven, a hot plate or the like at a temperature of 50 to 120 ° C. for 10 seconds to 30 minutes. Subsequently, a mask is placed on the film, and ultraviolet light is irradiated using an exposure device. Then, development is performed with an alkaline developer. It is preferable to use an alkaline developer containing 0.05 to 1% of a surfactant such as a nonionic surfactant since a better pattern can be obtained. The alkaline substance used in the alkaline developer is not particularly limited, but for example, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n- Primary amines such as propylamine; secondary amines such as diethylamine and di-n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; tetraalkylammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) , Quaternary ammonium salts such as choline, alcoholamines such as triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, pyrrole, piperidine, 1,8-dia Bicyclo [5,4,0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonane, organic alkalis such as cyclic amines such as morpholine.
[0062]
The concentration of the alkaline substance is between 0.01% and 50% by weight. Preferably it is 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight. When the developing solution is an aqueous alkaline solution, a water-soluble organic solvent such as ethanol, γ-butyrolactone, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like may be appropriately added to the developing solution.
[0063]
Among these developing solutions, an aqueous developing solution of an alkaline aqueous solution is preferable from the viewpoints of working environment and waste developer treatment.
As the developing method, an immersion method, a spray method, a paddle method, or the like is used, but is not particularly limited. After development or etching, the unnecessary photoresist film and oxygen barrier film are removed as necessary. After the development, a washing step using pure water or the like may be appropriately added.
[0064]
Thereafter, the coating film pattern of the obtained colorant composition becomes a colored pixel which is patterned by heat treatment. The heat treatment is usually performed continuously or stepwise at a temperature of 150 to 300 ° C., preferably 180 to 250 ° C. for 0.25 to 5 hours in air, a nitrogen atmosphere, or a vacuum. Done.
[0065]
When a coloring pattern of a necessary color is sequentially formed by the above method, a color filter for a liquid crystal display device can be manufactured. Here, the patterning order of the colorant composition is not limited. If necessary, a protective film, a transparent conductive film, and the like can be formed on the colored pixels.
[0066]
The color filter of the present invention is characterized in that the degree of depolarization is small, and the evaluation of the degree of depolarization can be performed by measuring the contrast of the color filter. The contrast can be obtained by sandwiching a color filter between two polarizing films, measuring the luminance of the transmitted light when the polarizing axes of the polarizing films are parallel and perpendicular, and calculating the ratio. The higher the contrast, the smaller the degree of depolarization. The lower the degree of depolarization of the color filter, in other words, the higher the contrast of the color filter, the higher the contrast of the liquid crystal display panel and the better the visibility. Therefore, the larger the contrast of the color filter is, the more preferable it is. Specifically, it is desirable that the contrast is preferably 1000 or more, more preferably 1200 or more, and still more preferably 1500 or more.
[0067]
The color filter of the present invention and the opposing substrate are bonded to each other using a sealant, and after the liquid crystal is injected from the injection port provided in the seal portion, the injection port is sealed. The liquid crystal display panel of the present invention is manufactured by laminating a polarizing film or a retardation film on the outside of the substrate as necessary. The present invention relates to twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), optically convened bend (OCB), and the like. The present invention can be applied to a liquid crystal display mode in which colorization is performed using a color filter.
[0068]
The liquid crystal display panel of the present invention is characterized in that the contrast is large, and the higher the contrast of the liquid crystal display panel, the better the visibility, which is preferable. Specifically, it is desired that the contrast ratio of the liquid crystal display panel is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and particularly preferably 400 or more. The contrast of the liquid crystal panel can be measured by the same method as the method for measuring the contrast of the color filter described above.
[0069]
Since the colorant composition of the present invention has good dispersibility of the pigment, it has excellent storage stability and can increase the production yield of the color filter. The color filter of the present invention produced using this colorant composition has good heat resistance and light resistance, and has a small degree of depolarization. The liquid crystal display panel of the present invention manufactured using this color filter has high contrast and excellent visibility, and is suitable for personal computers, engineering workstations, mobile phones, personal digital assistants, navigation systems, liquid crystal televisions, video cameras, and digital cameras. It is suitably used for a display screen such as.
[0070]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments, but the efficacy of the present invention is not limited by the embodiments used.
(Measurement method)
<Contrast>
The luminance of the parallel Nicols and the luminance of the perpendicular Nicols of the sample were measured with a color luminance meter (Topcon BM-5A) on the back light (Topcon BM-5A) in the field of view twice, and the luminance of the parallel Nicols and the luminance of the perpendicular Nicols were measured. The ratio was defined as contrast.
[0071]
<Chromaticity>
It was measured with a CPD light source using a 2-degree visual field with MCPD-2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
[0072]
<Viscosity, yield value>
The measurement was performed using a viscometer, model RE100L, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
(Production Example 1: Synthesis of quinophthalone sulfonated derivative)
While stirring 6 g of PY138 (“Pariotol” yellow D0960 manufactured by BSF), fuming sulfuric acid (25% SO3). After stirring for 3 hours, the mixture was added onto 150 g of ice. After standing for 30 minutes, the resulting suspension was filtered and the obtained product was washed with 30 ml of water. The product was put into 200 ml of water, and neutralized with an aqueous ammonia solution (the aqueous ammonia solution was added until the pH reached 7). 45 g of ammonium chloride was added and the mixture was stirred at 80 ° C. for 30 minutes, and the deposited precipitate was filtered at 60 ° C. The obtained wet crystals were washed with water and dried at 80 ° C. to obtain 10 g of a PY138 sulfonated derivative.
[0073]
The structure of this sulfonated derivative was analyzed by fast atom bombardment ionization mass spectrometry (FABMS). After dispersing the sulfonated derivative in chloroform, negative ions were measured using m-nitrobenzyl alcohol (NBA) as a liquid matrix. The measurement was performed at a ratio (m / z) between the mass (m) and the charge (z) of the ions generated by ionization in the range of 10 to 2000. A peak at m / z = 772 was observed, and no peak was observed in the region where m / z was higher. From this result, it was presumed that this sulfonated derivative had one sulfonic acid group bonded to PY138.
[0074]
In addition, a sulfonated derivative was converted to a deuterated dimethylformamide (DMF-d6) And ethanolamine (DMF-d6: Ethanolamine = 225: 100), and using a nuclear magnetic resonance (NMR) analyzer.11 H-NMR measurement was performed.1In the H-NMR spectrum, one set of ortho-coupling protons and one set of meta-coupling protons were observed. Further, when ion chromatography analysis of the sulfonated derivative was performed, ammonium ion was observed. From this result, it was estimated that this sulfonated derivative was an ammonium salt having a chemical structure represented by the following formula. This is designated as quinophthalone sulfonated derivative D-1.
[0075]
Embedded image
Figure 2004067715
[0076]
When the sulfonated derivative (ammonium salt) was heat-treated at 180 ° C. for 3 hours and then subjected to ion chromatography analysis, no ammonium ion was observed. It was presumed to have been converted to the acid shown in the following formula. This is designated as quinophthalone sulfonated derivative D-2.
[0077]
Embedded image
Figure 2004067715
[0078]
(Production Example 2: Synthesis of quinophthalone derivative)
200 g of PY-138, 200 g of potassium hydroxide, and 1800 g of water were charged and reacted at 90 ° C. for 8 hours, cooled to room temperature, and 270 ml of 36% hydrochloric acid was added dropwise. After filtration, washing with water and vacuum drying, a quinophthalone derivative D-3 represented by the following formula was obtained.
[0079]
Embedded image
Figure 2004067715
[0080]
(Production Example 3: Synthesis of quinophthalone derivative)
N, N-Dimethylpropanediamine (7.15 g), 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (25.08 g), and γ-butyrolactone (220 g) were charged and reacted at 60 ° C. for 1 hour. 10.3 g was added and reacted at 180 ° C. for 5 hours. After cooling to room temperature, the reaction mixture was poured into methanol (1000 g), filtered, washed with water, and then washed with methanol (100 ml). Vacuum drying was performed to obtain a quinophthalone derivative D-4 represented by the following formula.
[0081]
Embedded image
Figure 2004067715
[0082]
(Production Example 4: Synthesis of quinophthalone derivative)
N, N-Dimethylpropanediamine (7.15 g), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (21.72 g), γ-butyrolactone (220 g) were charged and reacted at 60 ° C. for 1 hour, and quinaldine (10.3 g) was added. The reaction was performed at 180 ° C. for 5 hours. After cooling to room temperature, the reaction mixture was poured into methanol (1000 g), filtered, washed with water, and then washed with methanol (100 ml). Vacuum drying was performed to obtain a quinophthalone derivative D-5 represented by the following formula.
[0083]
Embedded image
Figure 2004067715
[0084]
(Production Example 5: Synthesis of polymer pigment dispersant)
A flask was charged with 10.0 g of 12-hydroxystearic acid (manufactured by Junsei Chemical) and 190 g of ε-caprolactone (manufactured by Junsei Chemical), heated to 160 ° C. over 4 hours under a nitrogen stream, and heated at 160 ° C. for 2 hours. After heating, heating was performed until the remaining amount of ε-caprolactone became 1% or less. Then, it cooled to room temperature and obtained polyester PE-1.
[0085]
In a flask, a mixture of 25.0 g of xylene and 70.0 g of a 10% aqueous solution of polyallylamine (“PAA-1LV” manufactured by Nitto Boseki) was stirred at 160 ° C., water was distilled off using a separator, and xylene was distilled off. Was returned to the reaction solution, and 13.9 g of the above PE-1 was heated to 160 ° C., and reacted at 160 ° C. for 2 hours, followed by distilling off xylene, thereby obtaining a polyester-polystyrene. An allylamine derivative PD-1 was obtained.
(Production Example 6: Synthesis of polymer pigment dispersant)
25.0 g of polyethyleneimine "Epomin" SP-018 (manufactured by Nippon Shokubai) having a molecular weight of about 1800 and 22.0 g of toluene were charged into a flask, and 50.0 g of PE-1 described in Production Example 4 was further added thereto. 22.0 g are added and the mixture is heated at 150 ° C. for 2 hours while distilling off the toluene. Subsequently, by cooling to room temperature, a polyester-polyethyleneimine derivative PD-2 was obtained. (Reference Example 1: Synthesis of acrylic polymer having carboxyl group and methacryl group in side chain)
After synthesizing a methyl methacrylate / methacrylic acid / styrene copolymer (weight composition ratio 30/40/30) by the method described in Example 1 of Japanese Patent No. 3120476, 40 parts by weight of glycidyl methacrylate was added, and purified water was added. , To obtain an acrylic polymer powder PA-1 having an average molecular weight Mw of about 40,000 and an acid value of 110 (mg KOH / g).
[0086]
Example 1
(Preparation and evaluation of pigment dispersion)
Pigment Yellow PY-138 (155.20 g), quinophthalone derivative (D-1) synthesized in Production Example 1 (4.80 g), 50% by weight xylene solution of polymer pigment dispersant (PD-1) synthesized in Production Example 5 (128). 00g and 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate (712.00 g) were weighed and mixed, and dispersed for 2 hours at 1500 rpm using a mill type disperser filled with zirconia beads having a diameter of 0.3 mm to obtain a PY138 dispersion ( Y1) was obtained. The viscosity of Y1 was 11 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00011 Pascal.
[0087]
PR254 (“Irgafor” Red BT-CF manufactured by Ciba Specialty Chemicals) @ 120.00 g, commercially available polymer pigment dispersant “Solsperse” 32500 (Avisia, 40% by weight solution) @ 60.00 g, Reference Example 1 A 20 wt% solution of the synthesized acrylic polymer (PA-1) in 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate (240.00 g) and 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate (580.00 g) were weighed and mixed, and 0.3 mm Using a mill-type disperser filled with zirconia beads having a diameter of 1, dispersion was performed at 1500 rpm for 2 hours to obtain a PR254 dispersion liquid (R1).
[0088]
PG36 ("Lionol" Green 6YKP-N, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) @ 160.00 g, a 50 wt% xylene solution of a commercially available polymer pigment dispersant "Solsperse" 24000SC (manufactured by Avicia), 96.00 g, 3-methoxy-3- Methyl-butyl acetate (744.00 g) was weighed and mixed, and dispersed for 2 hours at 1500 rpm using a mill-type disperser filled with zirconia beads having a diameter of 0.3 mm to obtain a PG36 dispersion liquid (G1).
[0089]
PB15: 6 (“Lionol” Blue 7602 manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) @ 120.00 g, commercially available polymer pigment dispersant “Solsperse” 32500 (manufactured by Avicia, 40% by weight solution) @ 120.00 g, acrylic synthesized in Reference Example 1 Polymer (PA-1) 20 wt% 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate solution (45.00 g) and 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate (715.00 g) were weighed and mixed, and zirconia beads having a diameter of 0.3 mm were mixed. Was dispersed at 1500 rpm for 2 hours using a mill-type disperser filled with, and a PB15: 6 dispersion liquid (B1) was obtained.
(Production and evaluation of color paste)
78.3 g of the PY138 dispersion liquid (Y1) and 156.6 g of the PR254 dispersion liquid (R1) were mixed and toned, and 20% by weight of the acrylic polymer (PA-1) synthesized in Reference Example 1 was added to 3-methoxy. -3-methyl-butyl acetate solution (93.5 g), dipentaerythritol hexaacrylate (“Kayacure” DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a polyfunctional monomer (35.0 g), 2-benzyl-2-dimethyl as a photopolymerization initiator 13.1 g of amino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone (“Irgacure” 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and 10.0 g of KBM1003 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an adhesion improver. A solution of 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate in 112.5 g was added and mixed. Rah paste (solid concentration 20 wt%) was prepared. The viscosity of this R color paste was 15 centipoise (20 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00012 Pascal.
[0090]
52.5 g of the PY138 dispersion liquid (Y1) and 163.5 g of the PG36 dispersion liquid (G1) were mixed and toned, and 20% by weight of the acrylic polymer (PA-1) synthesized in Reference Example 1 was added to 3-methoxy. -3-methyl-butyl acetate solution (100.3 g), dipentaerythritol hexaacrylate ("Kayacure" DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)} (26.7 g) as a polyfunctional monomer, 2-benzyl-2-dimethyl as a photopolymerization initiator 17.7 g of amino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone (“Irgacure” 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), 10.0 g of KBM1003 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an adhesion improver. 3-Methoxy-3-methyl-butyl acetate {A solution dissolved in 128.3 g} was added and mixed. Rah paste (solid concentration 20 wt%) was prepared. The viscosity of this G color paste was 11 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00024 Pascal.
[0091]
To 145.3 g of a PB15: 6 dispersion (B1), 106.2 g of a 20% by weight solution of the acrylic polymer (PA-1) synthesized in Reference Example 1 in 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate (106.2 g) was added as a polyfunctional monomer. Pentaerythritol hexaacrylate (“Kayacure” DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 24.8 g, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone (Ciba Specialty) as a photopolymerization initiator A solution obtained by dissolving 14.5 g of “Irgacure” 369) manufactured by Chemicals Co., Ltd. and 8.0 g of KBM1003 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an adhesion improver in 100.4 g of 3-methoxy-3-methyl-butyl acetate. Was added and mixed to prepare a B color paste (solid content concentration: 20% by weight).
(Evaluation of color filter production)
The R color paste was applied on a glass substrate on which a black matrix composed of a chromium / chromium oxide multilayer film was formed by a die coater, heated and dried at 90 ° C. for 10 minutes, and then exposed to ultraviolet light through a mask. The unexposed portion was dissolved and removed with an aqueous solution of TMAH at a concentration of 10%, and the mixture was cured by heating at a higher temperature than that at the time of drying, thereby forming an R pixel pattern. Next, a G pixel pattern was similarly obtained using the G color paste. Then, using the B color paste, a B pixel pattern was formed in the same procedure, and a color filter was manufactured. The chromaticity of the obtained color filter was x value of R pixel pattern: 0.643, y value of G pixel pattern: 0.586, and y value of B pixel pattern: 0.125.
[0092]
This color filter is sandwiched between two polarizing films (Nitto Denko NPF-G1220DUN), and the brightness of the transmitted light when the polarizing axes of the polarizing films are parallel and perpendicular is measured by a color luminance meter (BM-5A manufactured by Topcon). ) Was used to determine the contrast ratio. The contrast ratio was 1300, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
[0093]
The pixel film was scraped off from the glass substrate, pulverized, dispersed in chloroform, and subjected to negative ion measurement by FABMS using NBA as a liquid matrix. As a result, a peak was observed at m / z = 772.
(Production and evaluation of liquid crystal display)
After forming a tin oxide / indium (ITO) film on the color filter, a rubbing treatment was performed by forming a polyimide alignment film. Further, an ITO film was formed on a glass substrate, a polyimide alignment film was formed, and a rubbing treatment was performed to obtain a counter substrate. After the spherical spacers are sprayed, the substrates are bonded with a sealing agent so that the rubbing directions are orthogonal to each other, and then a nematic liquid crystal ("Rixon" JC-5007LA manufactured by Chisso) is injected from an injection port provided in the seal portion. did. The liquid crystal was injected by leaving the empty cell under reduced pressure, immersing the injection port in the liquid crystal tank, and returning the pressure to normal pressure. After injecting the liquid crystal, the inlet was sealed with an ultraviolet curable resin to produce a liquid crystal cell. A polarizing film was stuck on both sides of the liquid crystal cell so that the polarizing axis was perpendicular to the liquid crystal cell, thereby producing a liquid crystal display panel.
When the luminance was measured when no voltage was applied and when the voltage was applied, the contrast ratio was determined. The contrast ratio was 370, which was good.
[0094]
Example 2
A PY138 dispersion liquid (Y2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the quinophthalone derivative (D-1) was changed to the quinophthalone derivative (D-2) synthesized in Production Example 1. The viscosity of Y2 was 10 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00021 Pascal.
[0095]
Using this Y2, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 14 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00020 Pascal. The viscosity of the G color paste is 13 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00032 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0096]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1250, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
[0097]
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of the liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 360.
[0098]
Example 3
A PY138 dispersion liquid (Y3) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer pigment dispersant (PD-2) synthesized in Production Example 6 was used instead of the polymer pigment dispersant (PD-1). Was. The viscosity of Y3 was 9 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00015 Pascal.
[0099]
Using this Y3, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 10 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00015 Pascal. The viscosity of the G color paste is 9 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00012 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0100]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1400, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 400.
[0101]
Example 4
Example 1 Example 1 was repeated except that a polymer pigment dispersant having a poly (lower alkyleneimine) derivative structure (“Solsperse” 24000SC manufactured by Avicia Co., Ltd.) was used instead of the polymer pigment dispersant (PD-1). In the same manner as in the above, a PY138 dispersion liquid (Y4) was obtained. The viscosity of Y4 was 12 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value was 0.00028 Pascal, which was excellent in flow characteristics.
[0102]
Using this Y4, R and G color pastes were prepared in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 15 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00040 Pascal. The viscosity of the G color paste is 13 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00022 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0103]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1200, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
[0104]
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 350.
[0105]
Example 5
Same as Example 1 except that a polymer pigment dispersant having a commercially available polyallylamine derivative structure ("Ajispar" PB821 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) was used instead of the polymer pigment dispersant (PD-1). Thus, a PY138 dispersion liquid (Y5) was obtained. The viscosity of Y5 was 9 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00015 Pascal.
[0106]
Using this Y5, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 10 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00010 Pascal. The viscosity of the G color paste is 8 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00012 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0107]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1350, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was 380, which was good.
[0108]
Comparative Example 1
Instead of using the polymer pigment dispersant (PD-1), a commercially available polymer dispersant having no basic group ("Disperbyk" 170 manufactured by BYK Chemie KK, active ingredient 30% by weight) was re-used with purified water. A PY138 dispersion liquid (Y6) was obtained in the same manner as in Example 1, except that a precipitate that had been precipitated, filtered and dried was used. Y6 had a viscosity of 30 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), a yield value of 0.010 Pascal, poor flow characteristics, and poor dispersion.
[0109]
Using this Y6, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 25 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), the yield value is 0.022 Pascal, and the viscosity of the G color paste is 30 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), the yield value is 0.050 Pascal and R, Both of the G color pastes had poor flow characteristics and poor dispersion.
[0110]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 600, and the result that the degree of depolarization was large was obtained.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as low as 190.
[0111]
Comparative Example 2
A PY138 dispersion liquid (Y7) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the quinophthalone derivative (D-1) was not used and Pigment Yellow PY-138160.00 g was used. Y7 had a viscosity of 35 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), a yield value of 0.25 Pascal, poor flow characteristics, and poor dispersion.
[0112]
Using this Y7, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 22 centipoise (10 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.15 Pascal, and the viscosity of the G color paste is 40 centipoise (10 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.030 Pascal and R, Both of the G color pastes had poor flow characteristics and poor dispersion.
[0113]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 300, and the result that the degree of depolarization was large was obtained. .
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as low as 120.
[0114]
Example 6
A PY138 dispersion liquid (Y8) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the quinophthalone derivative (D-1) was changed to the quinophthalone derivative (D-3) synthesized in Production Example 2. The viscosity of Y8 was 9 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00014 Pascal.
[0115]
Using this Y8, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 14 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00010 Pascal. The viscosity of the G color paste is 12 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00022 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0116]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1200, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of the liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 360.
[0117]
Example 7
A PY138 dispersion liquid (Y9) was obtained in the same manner as in Example 6, except that the polymer pigment dispersant (PD-2) synthesized in Production Example 6 was used instead of the polymer pigment dispersant (PD-1). Was. The viscosity of Y9 was 10 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value was 0.00022 Pascal, which was excellent in flow characteristics.
[0118]
Using this Y9, R and G color pastes were prepared in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 18 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00034 Pascal. The viscosity of the G color paste is 15 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00030 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0119]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1300, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was 370, which was good.
[0120]
Example 8
Example 6 was repeated except that the polymer pigment dispersant (PD-1) was replaced with a commercially available polymer pigment dispersant having a polyallylamine derivative structure ("Ajispar" PB821 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.). Thus, a PY138 dispersion liquid (Y10) was obtained. The viscosity of Y10 was 8 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value was 0.00032 Pascal, which was excellent in flow characteristics.
[0121]
Using this Y10, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 15 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00020 Pascal. The viscosity of the G color paste is 11 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00014 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0122]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1600, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was 440, which was good.
[0123]
Example 9
Example 6 was repeated except that the polymer pigment dispersant (PD-1) was replaced by a commercially available polymer pigment dispersant having a poly (lower alkylene imine) derivative structure (“Alsia Co., Ltd.“ Solsperse ”24000SC). Similarly, a PY138 dispersion liquid (Y11) was obtained. The viscosity of Y11 was 9 centipoise (50 rpm, 25 ° C.), and the yield value was 0.00011 Pascal.
[0124]
Using this Y10, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 14 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00010 Pascal. The viscosity of the G color paste is 13 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00012 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0125]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1550, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 420.
[0126]
Comparative Example 3
A PY138 dispersion liquid (Y12) was obtained in the same manner as in Example 8, except that the quinophthalone derivative (D-3) was not used and Pigment Yellow PY-138160.00 g was used. Y12 had a viscosity of 32 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), a yield value of 0.082 Pascal, poor flow characteristics, and poor dispersion.
[0127]
Using this Y12, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 52 centipoise (10 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.082 Pascal, and the viscosity of the G color paste is 40 centipoise (10 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.070 Pascal and R, Both of the G color pastes had poor flow characteristics and poor dispersion.
[0128]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 550, and the result that the degree of depolarization was large was obtained. .
[0129]
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as low as 180.
[0130]
Comparative Example 4
A PY138 dispersion liquid (Y13) was obtained in the same manner as in Example 9, except that the quinophthalone derivative (D-3) was not used and Pigment Yellow PY-138160.00 g was used. Y13 had a viscosity of 50 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), a yield value of 0.10 Pascal, poor flow characteristics, and poor dispersion.
[0131]
Using this Y13, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 61 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), the yield value is 0.10 Pascal, and the viscosity of the G color paste is 55 centipoise (10 rpm, 25 ° C.), the yield value is 0.09 Pascal and R, Both of the G color pastes had poor flow characteristics and poor dispersion.
[0132]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 400, and the result that the degree of depolarization was large was obtained. .
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as low as 150.
[0133]
Comparative Example 5
Instead of using the polymer pigment dispersant (PD-1), a commercially available polymer dispersant having no basic group ("Disperbyk" 170 manufactured by BYK Chemie KK, active ingredient 30% by weight) was re-used with purified water. A PY138 dispersion liquid (Y14) was obtained in the same manner as in Example 6, except that a precipitate that had been precipitated, filtered and dried was used. Y14 had a viscosity of 190 centipoise (5 rpm, 25 ° C.), a yield value of 0.28 pascal, poor flow characteristics, and poor dispersion.
[0134]
Using this Y14, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 162 centipoise (2.5 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.24 pascal. The viscosity of the G color paste is 150 centipoise (2.5 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.12. Both Pascal and the R and G color pastes had poor flow characteristics and poor dispersion.
[0135]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 250, and the result that the degree of depolarization was large was obtained. .
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as low as 100.
[0136]
Example 10
A PY138 dispersion liquid (Y15) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the quinophthalone derivative (D-1) was changed to the quinophthalone derivative (D-4) synthesized in Production Example 3. Y15 had a viscosity of 10 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and a yield value of 0.00026 Pascal, which was an excellent flow characteristic.
[0137]
Using this Y15, R and G color pastes were produced in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 12 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00024 Pascal. The viscosity of the G color paste is 10 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00030 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0138]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1150, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was 340, which was good.
[0139]
Example 11
A PY138 dispersion liquid (Y16) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the quinophthalone derivative (D-1) was changed to the quinophthalone derivative (D-5) synthesized in Production Example 4. Y16 had a viscosity of 8 centipoise (50 rpm, 25 ° C.) and a yield value of 0.00028 Pascal, exhibiting excellent flow characteristics.
[0140]
Using this Y16, R and G color pastes were prepared in the same manner as in Example 1. The viscosity of the R color paste is 13 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00030 Pascal. The viscosity of the G color paste is 11 centipoise (20 rpm, 25 ° C.) and the yield value is 0.00032 Pascal and R, The flow characteristics of both the G color paste were very excellent.
[0141]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the R and G color pastes described above were used. The contrast ratio was 1100, and it was confirmed that the degree of depolarization was small.
Using this color filter, a liquid crystal display panel was produced in the same manner as in Example 1. When the contrast ratio of this liquid crystal display panel was measured, the contrast ratio was as good as 330.
[0142]
【The invention's effect】
As described above, the pigment dispersion and the colorant composition of the present invention have a high contrast because the pigment is finely dispersed and the dispersion stability is excellent. And has an effect of being excellent in visibility.

Claims (10)

PY138、極性基を有するキノフタロン誘導体、及び構造中に塩基性基を有する高分子顔料分散剤を含有することを特徴とする顔料分散液。A pigment dispersion comprising PY138, a quinophthalone derivative having a polar group, and a polymer pigment dispersant having a basic group in its structure. 極性基を有するキノフタロン誘導体がキノフタロンのスルホン化誘導体であることを特徴とする請求項1記載の顔料分散液。The pigment dispersion according to claim 1, wherein the quinophthalone derivative having a polar group is a sulfonated derivative of quinophthalone. キノフタロンのスルホン化誘導体がPY138のスルホン化誘導体であることを特徴とする請求項2記載の顔料分散液。The pigment dispersion according to claim 2, wherein the sulfonated derivative of quinophthalone is a sulfonated derivative of PY138. キノフタロンのスルホン化誘導体がアミン塩であることを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載の顔料分散液。4. The pigment dispersion according to claim 2, wherein the sulfonated derivative of quinophthalone is an amine salt. 極性基を有するキノフタロン誘導体が、下記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載の顔料分散液。
Q−(X−Y−Z)    (1)
[ここで、Qはキノフタロン残基を、nは1〜4の整数を表し、Xはアミド基、エーテル基、スルフィド基、スルフォキシド基、スルフォン基の中から選ばれ、Yはアリール基、複素芳香族基の中から選ばれ、Zはカルボキシル基、エステル基、水酸基、メルカプト基、アミノ基、スルホン酸基、下記一般式(2)で表される基の中から選ばれる。
−(CH−NR    (2)
(ここでRおよびRは同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、アリール基の中から選ばれ、mは1〜6の整数を表す。)]
The pigment dispersion according to claim 1, wherein the quinophthalone derivative having a polar group is a compound represented by the following general formula (1).
Q- (XYZ) n (1)
[Where Q represents a quinophthalone residue, n represents an integer of 1 to 4, X represents an amide group, an ether group, a sulfide group, a sulfoxide group, or a sulfone group; Y represents an aryl group or a heteroaromatic group; Z is selected from a carboxyl group, an ester group, a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, a sulfonic acid group, and a group represented by the following general formula (2).
— (CH 2 ) m —NR 1 R 2 (2)
(Here, R 1 and R 2 may be the same or different and are selected from hydrogen, an alkyl group, and an aryl group, and m represents an integer of 1 to 6.)]
一般式(1)のXがアミド結合であることを特徴とする請求項5記載の顔料分散液。The pigment dispersion according to claim 5, wherein X in the general formula (1) is an amide bond. 一般式(1)のZがカルボキシル基であることを特徴とする請求項5または6のいずれかに記載の顔料分散液。7. The pigment dispersion according to claim 5, wherein Z in the general formula (1) is a carboxyl group. 少なくとも顔料、光開始剤、多官能性モノマー、樹脂および溶剤とを含有する着色剤組成物であって、請求項1〜7のいずれかに記載の顔料分散液を使用して調製されることを特徴とする着色剤組成物。A colorant composition containing at least a pigment, a photoinitiator, a polyfunctional monomer, a resin and a solvent, wherein the colorant composition is prepared using the pigment dispersion according to any one of claims 1 to 7. Characteristic colorant composition. 任意の色数で各色別に所望のパターン状に設けられた着色層からなる画素を有するカラ−フィルターにおいて、該着色層が請求項8記載の着色剤組成物により形成される着色膜であることを特徴とするカラ−フィルター。In a color filter having pixels composed of colored layers provided in a desired pattern for each color in an arbitrary number of colors, the colored layer is a colored film formed by the colorant composition according to claim 8. Characteristic color filter. 請求項9記載のカラーフィルターを用いて作製されることを特徴とする液晶表示パネル。A liquid crystal display panel manufactured using the color filter according to claim 9.
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