JP2008096470A - Color filter and liquid crystal display device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタおよびこれを備えた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter used in a color liquid crystal display device and a liquid crystal display device including the color filter.
カラー液晶表示装置は、基本的に、第1の透明電極層が形成された第1の透明基板と、第2の透明電極層が形成された第2の透明基板と、これらの間に封入された液晶層とを備え、カラーフィルタは、通常、第2の透明基板と第2の透明電極との間に形成される。第1および第2の透明基板の外側には、それぞれ第1および第2の偏光板が設けられており、第1の偏光板の外側にはバックライト光源を含むバックライトユニットが設置されている。
このような液晶表示装置では、第1および第2の透明電極層間に印加する電圧をフィルタセグメント毎に調整し、第1の偏光板を通過したバックライトユニットからの光の偏光度合いを制御して、第2の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示が行われる。従って、カラーフィルタおよび偏光板の色特性は、液晶表示装置の色特性を決定する重要な因子となっている。
A color liquid crystal display device is basically sealed between a first transparent substrate on which a first transparent electrode layer is formed, a second transparent substrate on which a second transparent electrode layer is formed, and a gap between them. The color filter is usually formed between the second transparent substrate and the second transparent electrode. First and second polarizing plates are provided outside the first and second transparent substrates, respectively, and a backlight unit including a backlight light source is provided outside the first polarizing plate. .
In such a liquid crystal display device, the voltage applied between the first and second transparent electrode layers is adjusted for each filter segment, and the degree of polarization of light from the backlight unit that has passed through the first polarizing plate is controlled. The display is performed by controlling the amount of light passing through the second polarizing plate. Therefore, the color characteristics of the color filter and the polarizing plate are important factors that determine the color characteristics of the liquid crystal display device.
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に、遮光パターンであるブラックマトリックスと赤色、緑色および青色の微細な帯(ストライプ)状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものから構成されている。
液晶表示装置は、近年その薄型であることゆえの省スペース性、軽量性、また省電力性などが評価され、大型のテレビ、モニタにも用途が急速に拡大してきていることから、液晶表示装置の色特性を決定するカラーフィルタに対して高輝度化、高色再現性、高コントラスト化の要求が高まっている。
A color filter has a black matrix, which is a light shielding pattern, and red, green, and blue fine band (striped) filter segments arranged in parallel or intersecting on the surface of a transparent substrate such as glass, or a fine filter. It is composed of filter segments arranged in a constant arrangement.
In recent years, liquid crystal display devices have been evaluated for space saving, light weight, and power saving due to their thinness, and their applications are rapidly expanding to large televisions and monitors. The demand for higher brightness, higher color reproducibility, and higher contrast is increasing for color filters that determine the color characteristics.
高色再現化の手段としては、カラーフィルタに赤色、緑色および青色フィルタセグメントに加えて第4のフィルタセグメントを具備させることが有効であり、第4のフィルタセグメントとしては、高輝度化の点でも有利な黄色フィルタセグメントを用いることが効果的である。
4色のフィルタセグメントで色再現することにより、3色で構成するカラーフィルタより色再現域を拡大することができ、また、赤色、緑色および青色に比べ高い輝度を有する黄色を加える事によりカラーフィルタの高輝度化が図れる。
As a means for high color reproduction, it is effective to provide a color filter with a fourth filter segment in addition to the red, green, and blue filter segments. It is advantageous to use an advantageous yellow filter segment.
By reproducing the color with four color filter segments, the color reproduction range can be expanded compared to the color filter composed of three colors, and the color filter can be obtained by adding yellow, which has higher luminance than red, green and blue. The brightness can be increased.
しかしながら、4色で構成するカラーフィルタにおいても3色で構成するカラーフィルタと同様に、偏光板の影響によりカラーフィルタの平行透過光(2枚の偏光板の偏光軸を互いに平行にした状態「パラレルニコル」での透過光)の色度と直交透過光(2枚の偏光板の偏光軸を互いに直交にした状態「クロスニコル」でのわずかに漏れてくる透過光:漏れ光)の色度が相違するため、液晶表示装置での白表示時の色特性と黒表示時の色特性が相違し、黒表示時に色づいて見え、視認性が劣る問題がある。その結果、液晶表示装置として十分な表示品位を得ることが困難であった。
そこで、本発明は、高輝度および高色再現性で、かつ液晶表示装置の白表示時の色特性と黒表示時の色特性とが相違せず視認性に優れたカラーフィルタ、およびそれを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a color filter that has high luminance and high color reproducibility, and excellent in visibility without being different from the color characteristics during white display and the color characteristics during black display of a liquid crystal display device. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device.
本発明のカラーフィルタは、赤色、緑色、青色および黄色のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタにおいて、該カラーフィルタを2枚の偏光板の間に挟んで、XYZ表色系色度図の色度座標(x、y)を測定した場合、平行透過光の色度(xP、yP)と直交透過光の色度(xC、yC)が下記式(1)を満足することを特徴とする。
Δxy=[(xP−xC)2+(yP−yC)2]1/2<0.260 ・・・(1)
また、本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタを備えたことを特徴とする。
The color filter of the present invention is a color filter having red, green, blue and yellow filter segments, and the color filter is sandwiched between two polarizing plates, and the chromaticity coordinates (x , Y), the chromaticity (x P , y P ) of the parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light satisfy the following formula (1).
Δxy = [(x P −x C ) 2 + (y P −y C ) 2 ] 1/2 <0.260 (1)
In addition, the liquid crystal display device of the present invention includes the color filter of the present invention.
本発明のカラーフィルタにおいて、直交透過光の色度(xC、yC)が、XYZ表色系色度図におけるxy平面上において、色度a(0.180,0.180)と色度b(0.270,0.180)を結ぶ直線、色度bと色度c(0.320,0.250)を結ぶ直線、色度cと色度d(0.380,0.280)を結ぶ直線、色度dと色度e(0.400,0.430)を結ぶ直線、色度eと色度f(0.300,0.350)を結ぶ直線および色度fと色度aを結ぶ直線により囲まれる領域内にあることが好ましい。 In the color filter of the present invention, the chromaticity (x C , y C ) of orthogonal transmitted light is chromaticity a (0.180, 0.180) and chromaticity on the xy plane in the XYZ color system chromaticity diagram. a straight line connecting b (0.270, 0.180), a straight line connecting chromaticity b and chromaticity c (0.320, 0.250), chromaticity c and chromaticity d (0.380, 0.280) A straight line connecting chromaticity d and chromaticity e (0.400, 0.430), a straight line connecting chromaticity e and chromaticity f (0.300, 0.350), and a chromaticity f and chromaticity It is preferable that it exists in the area | region enclosed by the straight line which connects a.
また、本発明のカラーフィルタのコントラスト比は2000以上であることが好ましく、赤色、緑色、青色および黄色フィルタセグメントのコントラスト比が下記式(2)(3)を満足することが好ましい。
CB/CY≧0.60 ・・・・・・(2)
CG/CR≧0.60 ・・・・・・(3)
CB:青色フィルタセグメントのコントラスト比
CY:黄色フィルタセグメントのコントラスト比
CG:緑色フィルタセグメントのコントラスト比
CR:赤色フィルタセグメントのコントラスト比
The contrast ratio of the color filter of the present invention is preferably 2000 or more, and the contrast ratio of the red, green, blue, and yellow filter segments preferably satisfies the following expressions (2) and (3).
CB / CY ≧ 0.60 (2)
CG / CR ≧ 0.60 (3)
CB: Contrast ratio of blue filter segment
CY: Contrast ratio of yellow filter segment
CG: Contrast ratio of green filter segment
CR: Contrast ratio of red filter segment
また、本発明のカラーフィルタにおいて、黄色フィルタセグメントのコントラスト比は2000以上であることが好ましく、黄色フィルタセグメントは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、BET法による比表面積が90m2/g以上であり、C.I. Pigment Yellow 138、139、150、185から選ばれる少なくとも1種の黄色顔料とを含有する黄色着色組成物から形成されることが好ましい。 Further, in the color filter of the present invention, the contrast ratio of the yellow filter segment is preferably 2000 or more, and the yellow filter segment is composed of a dye carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof, and a specific surface area according to the BET method. Is 90 m 2 / g or more, and is preferably formed from a yellow coloring composition containing at least one kind of yellow pigment selected from CI Pigment Yellow 138, 139, 150, and 185.
本発明のカラーフィルタは、2枚の偏光板の間に挟んで測定した平行透過光の色度と直交透過光の色度との相違が小さいため、本発明のカラーフィルタを用いて液晶表示装置を形成することにより、白表示と黒表示の色再現性が良好で、視認性に優れた高品質な液晶表示装置を得ることができる。 Since the color filter of the present invention has a small difference between the chromaticity of parallel transmitted light and the orthogonal transmitted light measured between two polarizing plates, a liquid crystal display device is formed using the color filter of the present invention. By doing so, it is possible to obtain a high-quality liquid crystal display device having good color reproducibility of white display and black display and excellent visibility.
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、赤色、緑色および青色のフィルタセグメントを具備し、該カラーフィルタを2枚の偏光板の間に挟んでXYZ表色系色度図の色度座標(x、y)を測定した場合、平行透過光の色度(xP、yP)と直交透過光の色度(xC、yC)が下記式(1)を満足するものである。
Δxy=[(xP−xC)2+(yP−yC)2]1/2<0.260 ・・・(1)
First, the color filter of the present invention will be described.
The color filter of the present invention includes red, green, and blue filter segments, and the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system chromaticity diagram are measured with the color filter sandwiched between two polarizing plates. In this case, the chromaticity (x P , y P ) of the parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light satisfy the following formula (1).
Δxy = [(x P −x C ) 2 + (y P −y C ) 2 ] 1/2 <0.260 (1)
Δxyが上記範囲内にあるカラーフィルタを用いて形成される液晶表示装置は、白表示時の色特性と黒表示時の色特性の相違がなく、視認性に優れている。Δxyが0.260以上になった場合には、黒表示時にニュートラルな黒が表現できず、例えば青味やマゼンタ味を呈す傾向となり、黒表示の視認性は非常に悪くなる。
また、さらに黒表示の視認性を良くするためには、Δxyは好ましくは0.200未満であり、更に好ましくは0.170未満であり、もっとも好ましくは0である。
A liquid crystal display device formed using a color filter in which Δxy is within the above range has no difference in color characteristics during white display and color characteristics during black display, and has excellent visibility. When Δxy is 0.260 or more, neutral black cannot be expressed at the time of black display, for example, it tends to exhibit blue or magenta taste, and the visibility of black display becomes very poor.
In order to further improve the visibility of black display, Δxy is preferably less than 0.200, more preferably less than 0.170, and most preferably 0.
カラーフィルタを2枚の偏光板の間に挟んだ状態でのXYZ表色系色度図における平行透過光の色度(xP、yP)および直交透過光の色度(xC、yC)は、色彩輝度計により、2゜視野の条件で測定される(CIE1931表色系)。また、光源としては、図1に示すような発光スペクトルを有し、輝度=1937cd/m2、XYZ表色系色度図における色度座標(x,y)が(0.316,0.301)、色温度=6525K、色度偏差duv=−0.0136の特性のものが用いられる。また、偏光板は、NPF−SEG1224DU(日東電工社製)が用いられる。 The chromaticity (x P , y P ) of parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of orthogonal transmitted light in the XYZ color system chromaticity diagram with the color filter sandwiched between two polarizing plates are Measured with a color luminance meter under the condition of 2 ° visual field (CIE1931 color system). The light source has an emission spectrum as shown in FIG. 1, luminance = 1937 cd / m 2 , and chromaticity coordinates (x, y) in the XYZ color system chromaticity diagram are (0.316, 0.301). ), Color temperature = 6525K, and chromaticity deviation duv = −0.0136. In addition, NPF-SEG1224DU (manufactured by Nitto Denko Corporation) is used as the polarizing plate.
Δxyが上記範囲内にあるカラーフィルタは、カラーフィルタを構成する青色および黄色フィルタセグメントのコントラスト比を、下記式(2)を満足するよう調整することにより得ることができる。
CB/CY≧0.60 ・・・・・・(2)
CB:青色フィルタセグメントのコントラスト比
CY:黄色フィルタセグメントのコントラスト比
CB/CYは、より好ましくはCB/CY ≧ 1.00、更に好ましくはCB/CY ≧ 1.50である。尚、CB/CYの上限は、各色のフィルタセグメントの実現可能なコントラスト比を考慮すると6.00程度である。
A color filter having Δxy in the above range can be obtained by adjusting the contrast ratio of the blue and yellow filter segments constituting the color filter so as to satisfy the following expression (2).
CB / CY ≧ 0.60 (2)
CB: Contrast ratio of blue filter segment
CY: Contrast ratio of yellow filter segment CB / CY is more preferably CB / CY ≧ 1.00, and more preferably CB / CY ≧ 1.50. Note that the upper limit of CB / CY is about 6.00 considering the realizable contrast ratio of the filter segments of each color.
液晶表示装置の白表示時の色特性と黒表示時の色特性の相違を無くし、黒表示時の着色を抑えるためには、カラーフィルタの直交透過光の色度(xC、yC)が、XYZ表色系色度図におけるxy平面上において、図2に示すように、色度a(0.180,0.180)と色度b(0.270,0.180)を結ぶ直線、色度bと色度c(0.320,0.250)を結ぶ直線、色度cと色度d(0.380,0.280)を結ぶ直線、色度dと色度e(0.400,0.430)を結ぶ直線、色度eと色度f(0.300,0.350)を結ぶ直線および色度fと色度aを結ぶ直線により囲まれる領域内であることが好ましい。この範囲を外れると相関色温度が著しく低くなる、あるいは黒体軌跡との偏差が著しく大きくなってしまうため、着色を感じるようになってしまう。カラーフィルタの直交透過光の色度(xC、yC)は、より好ましくは色度a(0.220,0.220)と色度b(0.280,0.210)を結ぶ直線、色度bと色度c(0.330,0.270)を結ぶ直線、色度cと色度d(0.370,0.300)を結ぶ直線、色度dと色度e(0.390,0.415)を結ぶ直線、色度eと色度f(0.310,0.350)を結ぶ直線および色度fと色度aを結ぶ直線により囲まれる領域内であり、更に好ましくは色度a(0.250,0.250)と色度b(0.280,0.220)を結ぶ直線、色度bと色度c(0.330,0.290)を結ぶ直線、色度cと色度d(0.365,0.320)を結ぶ直線、色度dと色度e(0.380,0.405)を結ぶ直線、色度eと色度f(0.320,0.350)を結ぶ直線および色度fと色度aを結ぶ直線により囲まれる領域内である。 In order to eliminate the difference in color characteristics during white display and black display of the liquid crystal display device and to suppress coloring during black display, the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light of the color filter is On the xy plane in the XYZ color system chromaticity diagram, as shown in FIG. 2, a straight line connecting chromaticity a (0.180, 0.180) and chromaticity b (0.270, 0.180), A straight line connecting chromaticity b and chromaticity c (0.320, 0.250), a straight line connecting chromaticity c and chromaticity d (0.380, 0.280), chromaticity d and chromaticity e (0.20). 400, 0.430), a straight line connecting chromaticity e and chromaticity f (0.300, 0.350), and a region surrounded by a straight line connecting chromaticity f and chromaticity a. . Outside this range, the correlated color temperature becomes remarkably low, or the deviation from the black body locus becomes remarkably large, so that coloring is felt. The chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light of the color filter is more preferably a straight line connecting the chromaticity a (0.220, 0.220) and chromaticity b (0.280, 0.210), A straight line connecting chromaticity b and chromaticity c (0.330, 0.270), a straight line connecting chromaticity c and chromaticity d (0.370, 0.300), chromaticity d and chromaticity e (0.3. 390, 0.415), a straight line connecting chromaticity e and chromaticity f (0.310, 0.350), and a region surrounded by a straight line connecting chromaticity f and chromaticity a, and more preferably Is a straight line connecting chromaticity a (0.250, 0.250) and chromaticity b (0.280, 0.220), a straight line connecting chromaticity b and chromaticity c (0.330, 0.290), A straight line connecting chromaticity c and chromaticity d (0.365, 0.320), a straight line connecting chromaticity d and chromaticity e (0.380, 0.405), chromaticity e and chromaticity f (0.3. 320, 0.350) It is within the region surrounded by the straight line connecting the straight line and the chromaticity f and the chromaticity a.
本発明のカラーフィルタのコントラスト比は、2000以上であることが好ましく、より好ましくは3000以上であり、更に好ましくは4000以上である。コントラスト比が2000未満では、液晶表示装置にした際、カラーフィルタで散乱された光が漏れるため、メリハリを欠いた画像表示となり、画質が不十分となる場合がある。
カラーフィルタのコントラスト比の上限は、偏光板のコントラスト比(カラーフィルタを除いた状態で測定されるコントラスト比)と同等まで高めることができ、偏光板のコントラスト比は現状では15000程度である。
The contrast ratio of the color filter of the present invention is preferably 2000 or more, more preferably 3000 or more, and further preferably 4000 or more. When the contrast ratio is less than 2000, when the liquid crystal display device is used, light scattered by the color filter leaks, resulting in an image display lacking sharpness and image quality may be insufficient.
The upper limit of the contrast ratio of the color filter can be increased to the same as the contrast ratio of the polarizing plate (contrast ratio measured without the color filter), and the contrast ratio of the polarizing plate is currently about 15000.
液晶表示装置の白表示時の色特性と黒表示時の色特性の相違を抑えるためには、本発明のカラーフィルタを構成する赤色および緑色のフィルタセグメントのコントラスト比は、下記式(3)を満足することが好ましい。
CG/CR≧0.60 ・・・・・・(3)
CG:緑色フィルタセグメントのコントラスト比
CR:赤色フィルタセグメントのコントラスト比
CG/CRは、主にカラーフィルタの直交透過光の色度と黒体軌跡との偏差に関係する値であり、高いほうが好ましい。CG/CRは、より好ましくはCG/CR ≧ 1.00、更に好ましくはCG/CR ≧ 1.50である。尚、CG/CRの上限は、各色のフィルタセグメントの実現可能なコントラスト比を考慮すると7.00程度である。
In order to suppress the difference between the color characteristics at the time of white display and the color characteristics at the time of black display of the liquid crystal display device, the contrast ratio of the red and green filter segments constituting the color filter of the present invention is expressed by the following formula (3). It is preferable to satisfy.
CG / CR ≧ 0.60 (3)
CG: Contrast ratio of green filter segment
CR: Contrast ratio of red filter segment CG / CR is a value mainly related to the deviation between the chromaticity of the orthogonally transmitted light of the color filter and the black body locus, and is preferably higher. CG / CR is more preferably CG / CR ≧ 1.00, and further preferably CG / CR ≧ 1.50. The upper limit of CG / CR is about 7.00 in consideration of the realizable contrast ratio of each color filter segment.
また、カラーフィルタのコントラスト比を向上させるには、赤色、緑色および青色フィルタセグメントに比べ高い輝度を有する黄色フィルタセグメントのコントラスト比の向上が重要である。
本発明のカラーフィルタが具備する黄色フィルタセグメントのコントラスト比は2000以上であることが好ましく、より好ましくは3000以上であり、更に好ましくは4000以上である。コントラスト比が2000未満では、カラーフィルタのコントラスト比が低くなり、画質が不十分となる場合がある。なお、黄色フィルタセグメントのコントラスト比の上限は、偏光板のコントラスト比(カラーフィルタを除いた状態で測定されるコントラスト比)と同等まで高めることができ、偏光板のコントラスト比は現状では15000程度である。
In order to improve the contrast ratio of the color filter, it is important to improve the contrast ratio of the yellow filter segment having higher luminance than the red, green, and blue filter segments.
The contrast ratio of the yellow filter segment included in the color filter of the present invention is preferably 2000 or more, more preferably 3000 or more, and further preferably 4000 or more. If the contrast ratio is less than 2000, the contrast ratio of the color filter is low, and the image quality may be insufficient. In addition, the upper limit of the contrast ratio of the yellow filter segment can be increased to the same as the contrast ratio of the polarizing plate (contrast ratio measured without the color filter), and the contrast ratio of the polarizing plate is currently about 15000. is there.
本発明のカラーフィルタが具備する各色のフィルタセグメントは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、色素と、必要に応じて有機溶剤とを含有する着色組成物を用いて形成される。
着色組成物に含まれる色素としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。顔料のなかでは、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。
Each color filter segment included in the color filter of the present invention is formed by using a coloring composition containing a transparent carrier, a precursor thereof or a mixture thereof, a coloring matter, and an organic solvent as necessary. Is done.
As the coloring matter contained in the coloring composition, organic or inorganic pigments can be used alone or in admixture of two or more. Among the pigments, pigments having high color developability and high heat resistance, particularly pigments having high heat decomposition resistance are preferred, and organic pigments are usually used.
着色組成物に含有される有機顔料としては、一般に市販されているものを用いることができ、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、染料、天然色素、無機顔料を併用することができる。また、有機顔料等は、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。
以下に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス(C.I.)番号で示す。
As the organic pigment contained in the coloring composition, commercially available ones can be used, and dyes, natural pigments, and inorganic pigments can be used in combination according to the hue of the filter segment to be formed. Moreover, an organic pigment etc. can be used individually or in mixture of 2 or more types.
Below, the specific example of the organic pigment which can be used for a coloring composition is shown by a color index (CI) number.
黄色フィルタセグメントを形成するための黄色着色組成物には、C.I. Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214等の黄色顔料を用いることができる。特にフィルタセグメントの耐性、輝度、コントラストの観点からC.I. Pigment Yellow 138、139、150、185が好ましい。
Yellow pigmented compositions for forming yellow filter segments include
赤色フィルタセグメントを形成するための赤色着色組成物には、C.I. Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、122、123、146、149、168、177、178、179、184、185、187、192、200、202、208、210、216、220、223、224、226、240、254、255、264、272等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色着色組成物に用いる黄色顔料、オレンジ色顔料を併用することができる。
オレンジ色顔料としてはC.I. Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられる。
Red pigmented compositions for forming red filter segments include
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色組成物には、C.I. Pigment Green 7、10、36、37等の緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物には黄色着色組成物に用いる黄色顔料を併用することができる。
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物には、C.I. Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、64、80等の青色顔料を用いることができる。また、青色着色組成物には、C.I. Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料、好ましくはC.I. Pigment Violet 23を併用することができる。
Green pigments such as
The blue coloring composition for forming the blue filter segment includes a blue pigment such as
着色組成物には、彩度と明度のバランスをとりつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を含有させることができる。無機顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックについては中性、酸性、塩基性等のあらゆるカーボンブラックを使用することができる。
無機顔料は、単独あるいは2種類以上併用して用いられる。無機顔料は顔料重量を100重量部とした時を基準として0.1〜10重量部の量で用いることができる。
また、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。染料は顔料重量を100重量部とした時を基準として0.1〜10重量部の量で用いることができる。
The coloring composition can contain an inorganic pigment in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while balancing saturation and lightness. Inorganic pigments include titanium oxide, barium sulfate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, amber, titanium Examples thereof include black, synthetic iron black, and carbon black. As the carbon black, any carbon black such as neutral, acidic and basic can be used.
An inorganic pigment is used individually or in combination of 2 or more types. The inorganic pigment can be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on the pigment weight of 100 parts by weight.
Moreover, the coloring composition for color filters of this invention can be made to contain a dye within the range which does not reduce heat resistance for color matching. The dye can be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on the pigment weight being 100 parts by weight.
着色組成物に含まれる顔料は、カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、微細化処理されていることが好ましく、比表面積が大きいことが好ましい。
特に、黄色着色組成物に含まれる黄色顔料のBET法による比表面積は、90m2/g以上であることが好ましく、より好ましくは95m2/g以上であり、更に好ましくは100m2/g以上である。また、黄色顔料のBET法による比表面積は、140m2/g以下であることが好ましい。黄色顔料の比表面積が下限値より小さい場合には、カラーフィルタの輝度やコントラスト比が低くなる。また、黄色顔料の比表面積が上限値より大きい場合には、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。その結果、カラーフィルタの輝度やコントラスト比の特性が悪化する。
The pigment contained in the coloring composition is preferably subjected to a finer treatment and preferably has a large specific surface area in order to achieve high brightness and high contrast of the color filter.
In particular, the specific surface area by the BET method of the yellow pigment contained in the yellow coloring composition, is preferably 90m 2 / g or more, more preferably 95 m 2 / g or more, more preferably at 100 m 2 / g or more is there. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method of a yellow pigment is 140 m < 2 > / g or less. When the specific surface area of the yellow pigment is smaller than the lower limit value, the luminance and contrast ratio of the color filter are lowered. Further, when the specific surface area of the yellow pigment is larger than the upper limit value, it is difficult to disperse the pigment, and it becomes difficult to maintain the stability as the coloring composition and to secure the fluidity. As a result, the luminance and contrast ratio characteristics of the color filter deteriorate.
顔料の比表面積を制御する手段としては、顔料を機械的に粉砕して比表面積を制御する方法(磨砕法と呼ぶ)、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の比表面積の顔料を析出させる方法(析出法と呼ぶ)、および合成時に所望の比表面積の顔料を製造する方法(合成析出法と呼ぶ)等がある。使用する顔料の合成法や化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。
以下にそれぞれの方法について説明するが、本発明に用いる着色組成物に含まれる顔料の比表面積の制御方法は、上記方法のいずれを用いてもよい。
As a means for controlling the specific surface area of the pigment, a method of controlling the specific surface area by mechanically pulverizing the pigment (referred to as a grinding method), a solution dissolved in a good solvent is introduced into a poor solvent, and a desired specific surface area of the pigment is controlled. There are a method of precipitating a pigment (referred to as a precipitation method), a method of producing a pigment having a desired specific surface area at the time of synthesis (referred to as a synthetic precipitation method), and the like. Depending on the synthesis method and chemical properties of the pigment to be used, an appropriate method can be selected for each pigment.
Each method will be described below, but any of the above methods may be used as a method for controlling the specific surface area of the pigment contained in the colored composition used in the present invention.
磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練(以下、この工程をソルトミリングと呼ぶ)した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の比表面積の顔料を得る方法である。ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。 In the grinding method, the pigment is mechanically kneaded with a grinding agent such as water-soluble inorganic salt such as salt and a water-soluble organic solvent that does not dissolve it using a ball mill, sand mill, or kneader (hereinafter, this process is salted). In this method, the inorganic salt and the organic solvent are washed away with water and dried to obtain a pigment having a desired specific surface area. However, since the pigment may crystallize by the salt milling treatment, a method of preventing crystal growth by adding a solid resin or a pigment dispersant that is at least partially dissolved in the organic solvent during the treatment is effective.
顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が1重量部に対して無機塩を1〜30重量部、好ましくは2〜20重量部用いるのが良い。また、上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常顔料の50〜300重量%の量が用いられる。
上記ソルトミリングについてさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラリーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の比表面積の顔料を得ることができる。
As for the ratio of the pigment to the inorganic salt, if the ratio of the inorganic salt is increased, the efficiency of refining the pigment is improved, but the productivity is lowered because the amount of pigment processed is reduced. In general, 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight of the inorganic salt is used per 1 part by weight of the pigment. Further, the water-soluble organic solvent is added so that the pigment and the inorganic salt are uniformly solidified, and depending on the blending ratio of the pigment and the inorganic salt, the amount of the pigment is usually 50 to 300% by weight. Used.
More specifically, the salt milling is performed by adding a small amount of a water-soluble organic solvent as a wetting agent to a mixture of a pigment and a water-soluble inorganic salt, kneading with a kneader or the like, and then pouring the mixture into water. Stir with a speed mixer to make a slurry. Next, this slurry is filtered, washed with water, and dried to obtain a pigment having a desired specific surface area.
析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の比表面積の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより比表面積の大きさが制御できる。一般に顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例として濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。 The precipitation method is a method in which a pigment is dissolved in an appropriate good solvent and then mixed with a poor solvent to precipitate a pigment having a desired specific surface area. The specific surface area depends on the type and amount of the solvent, the precipitation temperature, the precipitation rate, etc. The size of can be controlled. In general, pigments are difficult to dissolve in solvents, so the solvents that can be used are limited, but examples include strongly acidic solvents such as concentrated sulfuric acid, polyphosphoric acid, chlorosulfonic acid, or basic solvents such as liquid ammonia, dimethylformamide solution of sodium methylate, etc. It has been known.
本法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定されないが、95〜100重量%が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料に対して3〜10重量倍の硫酸を用いることが好ましい。なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は0〜50℃が好ましく、これ以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。注入される水の温度は1〜60℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料1部に対して0.1〜30分が好ましい。時間が長くなるほど比表面積は小さくなる傾向がある。 A typical example of this method is an acid pasting method in which a solution in which a pigment is dissolved in an acidic solvent is poured into another solvent and reprecipitated to obtain fine particles. Industrially, a method of injecting a sulfuric acid solution into water is generally used from the viewpoint of cost. The sulfuric acid concentration is not particularly limited, but is preferably 95 to 100% by weight. The amount of sulfuric acid used with respect to the pigment is not particularly limited. However, if the amount is too small, the solution viscosity is high and handling becomes bad. Conversely, if the amount is too large, the treatment efficiency of the pigment is lowered. It is preferable. The pigment need not be completely dissolved. The temperature at the time of dissolution is preferably 0 to 50 ° C. Below this temperature, sulfuric acid may freeze and the solubility will be low. If the temperature is too high, side reactions tend to occur. The temperature of the water to be injected is preferably 1 to 60 ° C., and if the injection is started at a temperature higher than this temperature, it boils with the heat of dissolution of sulfuric acid, which is dangerous. It will freeze at temperatures below this. The injection time is preferably 0.1 to 30 minutes with respect to 1 part of the pigment. As the time increases, the specific surface area tends to decrease.
顔料の比表面積の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。
ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、比表面積制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。また、比表面積制御を2種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。
The specific surface area of the pigment can be controlled while considering the fine particle size of the pigment by selecting a method that combines a precipitation method such as the acid pasting method and a grinding method such as the salt milling method. At this time, it is more preferable because fluidity as a dispersion can be secured.
At the time of salt milling or acid pasting, in order to prevent pigment aggregation associated with the specific surface area control, the following dispersion aids such as dye derivatives, resin-type pigment dispersants and surfactants may be used in combination. Further, by controlling the specific surface area in the form of coexisting two or more kinds of pigments, even a pigment that is difficult to disperse alone can be finished as a stable dispersion.
特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノン基がハイドロキノンのナトリウム塩(ロイコ化合物)になり水溶性になる。この水溶液に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の比表面積の大きな顔料を析出させることができる。 There is a leuco method as a special precipitation method. When a vat dye, such as a flavantron, perinone, perylene, or indanthrone, is reduced with alkaline hydrosulfite, the quinone group becomes a hydroquinone sodium salt (leuco compound) and becomes water-soluble. A pigment having a large specific surface area that is insoluble in water can be precipitated by adding an appropriate oxidizing agent to the aqueous solution for oxidation.
合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の比表面積の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法である濾過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。
さらに、顔料の比表面積を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること(顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法)により、顔料の比表面積を大きくすると同時に分散することも可能である。
The synthetic precipitation method is a method in which a pigment having a desired specific surface area is deposited simultaneously with the synthesis of the pigment. However, when the produced fine pigment is taken out of the solvent, if the pigment particles are not aggregated into large secondary particles, filtration, which is a general separation method, becomes difficult. It is applied to azo pigments synthesized in water.
Furthermore, as a means of controlling the specific surface area of the pigment, the pigment can be dispersed at the same time as increasing the specific surface area of the pigment by dispersing the pigment for a long time with a high-speed sand mill or the like (so-called dry milling method in which the pigment is dry pulverized). Is possible.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物に含まれる色素担体は、色素を分散させるものであり、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でまたは2種以上混合して用いることができる。 The dye carrier contained in the color filter coloring composition of the present invention disperses the dye and is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof. The transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. The transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin, and its precursor includes a monomer or an oligomer that is cured by irradiation with radiation to form a transparent resin. Alternatively, two or more kinds can be mixed and used.
色素担体は、着色組成物中の色素100重量部に対して、30〜700重量部、好ましくは60〜450重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合物を色素担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の色素100重量部に対して、20〜400重量部、好ましくは50〜250重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の色素100重量部に対して、10〜300重量部、好ましくは10〜200重量部の量で用いることができる。 The dye carrier can be used in an amount of 30 to 700 parts by weight, preferably 60 to 450 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the dye in the coloring composition. Moreover, when using the mixture of transparent resin and its precursor as a pigment | dye carrier, transparent resin is 20-400 weight part with respect to 100 weight part of pigment | dyes in a coloring composition, Preferably it is 50-250 weight part. Can be used. The precursor of the transparent resin can be used in an amount of 10 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the colored composition.
熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. And acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polyimide resins, and the like.
Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 Examples of the photosensitive resin include (meth) acrylic compounds having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group, A resin obtained by reacting an acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.
透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(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、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。 Monomers and oligomers that are precursors of transparent resins include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) ) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, various acrylic esters such as epoxy (meth) acrylate and methacrylic acid Examples thereof include esters, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, and acrylonitrile.
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、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−モルフォリノプロパン−1−オン、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)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
光重合開始剤は、着色組成物中の色素100重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部の量で用いることができる。
When the composition is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator or the like is added to the coloring composition.
Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane- Acetophenone photopolymerization initiators such as 1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4 -F Benzophenone photopolymerization initiators such as nylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone Thioxanthone photopolymerization initiators such as 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2,4-bis (trichloro Til) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4 , 6-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, etc. A polymerization initiator, a borate photopolymerization initiator, a carbazole photopolymerization initiator, an imidazole photopolymerization initiator, or the like is used.
A photoinitiator can be used in the amount of 5-200 weight part with respect to 100 weight part of pigment | dyes in a coloring composition, Preferably it is 10-150 weight part.
上記光重合開始剤は、単独あるいは2種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
増感剤は、光重合開始剤100重量部に対して、0.1〜60重量部の量で含有させることができる。
The above photopolymerization initiators are used alone or in combination of two or more. As sensitizers, α-acyloxy ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone. , Camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, etc. It can also be used together.
The sensitizer can be contained in an amount of 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator.
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。
多官能チオールは、着色組成物中の色素100重量部に対して、0.2〜150重量部、好ましくは0.2〜100重量部の量で用いることができる。
Furthermore, the coloring composition can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent.
The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimerca DOO -s- triazine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
The polyfunctional thiol can be used in an amount of 0.2 to 150 parts by weight, preferably 0.2 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the dye in the coloring composition.
さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、色素を充分に色素担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。
溶剤としては、例えば1,2,3−トリクロロプロパン、1,3−ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4−ジオキサン、2−ヘプタノン、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3−メトキシブチルアセテート、4−ヘプタノン、m−キシレン、m−ジエチルベンゼン、m−ジクロロベンゼン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、n−ブチルベンゼン、n−プロピルアセテート、N−メチルピロリドン、o−キシレン、o−クロロトルエン、o−ジエチルベンゼン、o−ジクロロベンゼン、p−クロロトルエン、p−ジエチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、γ―ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、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メチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリ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ジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピ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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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メチルエーテルアセテート、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、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
溶剤は、着色組成物中の色素100重量部に対して、800〜4000重量部、好ましくは1000〜2500重量部の量で用いることができる。
Furthermore, the coloring composition for a color filter of the present invention is obtained by sufficiently dispersing a dye in a dye carrier and applying it on a transparent substrate such as a glass substrate so that the dry film thickness is 0.2 to 5 μm. A solvent can be included to facilitate the formation of the segments.
Examples of the solvent include 1,2,3-trichloropropane, 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, and 2-methyl. -1,3-propanediol, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl -1,3-butanediol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m -Diethylbenzene, m-dichlorobenzene, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, n-butyl alcohol, n-butylbenzene, n-propylacetate N-methylpyrrolidone, o-xylene, o-chlorotoluene, o-diethylbenzene, o-dichlorobenzene, p-chlorotoluene, p-diethylbenzene, sec-butylbenzene, tert-butylbenzene, γ-butyrolactone, isobutyl Alcohol, isophorone, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monotertiary butyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate , Ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diisobutyl ketone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, cyclohexanol Acetate, cyclohexanone, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Monopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, triacetin, tripropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol diacetate, propylene glycol phenyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, benzyl alcohol, methyl isobutyl ketone, methylcyclohexanol, n-amyl acetate, Acid n- butyl, isoamyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, dibasic esters, and the like, used alone or in combination.
A solvent can be used in the quantity of 800-4000 weight part with respect to 100 weight part of pigment | dyes in a coloring composition, Preferably it is 1000-2500 weight part.
着色組成物は、1種または2種以上の色素を必要に応じて上記光重合開始剤と共に、色素担体および有機溶剤中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、2種以上の色素を含む着色組成物は、各色素を別々に色素担体および有機溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。色素として顔料を色素担体および有機溶剤中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を色素担体および有機溶剤中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
分散助剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.1〜40重量部、好ましくは0.1〜30重量部の量で用いることができる。
The coloring composition is a dispersion of three or more roll mills, two roll mills, sand mills, kneaders, attritors, etc. in a dye carrier and an organic solvent together with one or two or more dyes as required. It can be produced by finely dispersing using means. Moreover, the coloring composition containing 2 or more types of pigment | dyes can also mix and manufacture what each disperse | distributed separately in the pigment | dye carrier and the organic solvent separately. When the pigment is dispersed as a pigment in the pigment carrier and the organic solvent, a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, or a pigment derivative can be appropriately contained. Since the dispersion aid is excellent in dispersing the pigment and has a great effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion, a coloring composition obtained by dispersing the pigment in a dye carrier and an organic solvent using the dispersion aid is used. If so, a color filter excellent in transparency can be obtained.
The dispersion aid can be used in an amount of 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
樹脂型顔料分散剤としては、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、色素担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の色素担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 The resin-type pigment dispersant has a pigment-affinity part that has the property of adsorbing to the pigment and a part that is compatible with the dye carrier, and adsorbs to the pigment to stabilize the dispersion of the pigment on the dye carrier. It works. Specific examples of resin-type pigment dispersants include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylic acid ammonium salts, and polycarboxylic acid alkylamines. Salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters, their modified products, amides formed by the reaction of poly (lower alkyleneimines) with polyesters having free carboxyl groups, and the like Water-based dispersants such as oily dispersants such as salts, (meth) acrylic acid-styrene copolymers, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone Resin, water-soluble polymer, polyester Modified polyacrylate, ethylene oxide / propylene oxide addition compound, phosphate ester-based and the like are used, they can be used alone or in admixture of two or more.
市販の樹脂型顔料分散剤としては、ビックケミー社製のDisperbyk−101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、またはAnti−Terra−U、203、204、またはBYK−P104、P104S、220S、またはLactimon、Lactimon−WSまたはBykumen等、アビシア社製のSOLSPERSE−3000、9000、13240、13650、13940、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32600、34750、36600、38500、41000、41090、53095等、エフカケミカルズ社製のEFKA−46、47、48、452、LP4008、4009、LP4010、LP4050、LP4055、400、401、402、403、450、451、453、4540、4550、LP4560、120、150、1501、1502、1503等が挙げられる。 Commercially available resin-type pigment dispersants include Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170, manufactured by Big Chemie. 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, or Anti-Terra-U, 203, 204, or BYK-P104, P104S, 220S, or Lactimon, Lactimon-WS, or Bykumen SOLSPERSE-3000, 9000, 13240, 13650, 13940, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, 320 manufactured by Abyssia 0, 32500, 32600, 34750, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, etc., EFKA-46, 47, 48, 452, LP4008, 4009, LP4010, LP4050, LP4055, 400, 401, 402 manufactured by Efka Chemicals , 403, 450, 451, 453, 4540, 4550, LP4560, 120, 150, 1501, 1502, 1503, and the like.
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium alkyldiphenyletherdisulfonate, lauryl sulfate monoethanolamine, lauryl Anionic surfactants such as triethanolamine sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate; Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as alkyl ether phosphates, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyethylene glycol monolaurate; chaotic surfactants such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts; alkyldimethylamino Examples include amphoteric surfactants such as alkylbetaines such as betaine acetate and alkylimidazolines, and these can be used alone or in admixture of two or more.
顔料誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、用いる顔料の色相に近いものが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いても良い。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。顔料誘導体としては、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報等に記載されているものを使用できる。特に、塩基性基を有する顔料誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。
顔料誘導体が有する塩基性基として具体的には、下記一般式(4)、(5)、(6)および(7)で表される置換基が挙げられる。なかでも、下記一般式(7)で表されるトリアジン骨格を含む塩基性基を有する顔料誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。
The pigment derivative is a compound in which a substituent is introduced into an organic dye, and is preferably close to the hue of the pigment to be used. However, if the addition amount is small, those having different hues may be used. Organic dyes also include light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene and anthraquinone that are not generally called dyes. Examples of the pigment derivative are described in JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, and the like. You can use what you have. In particular, a pigment derivative having a basic group is preferably used because it has a large pigment dispersion effect. These can be used alone or in admixture of two or more.
Specific examples of the basic group possessed by the pigment derivative include substituents represented by the following general formulas (4), (5), (6) and (7). Among these, a pigment derivative having a basic group containing a triazine skeleton represented by the following general formula (7) is preferably used because of a large pigment dispersion effect.
上記式(4)〜(7)において、Xは、−SO2−、−CO−、−CH2NHCOCH2−、−CH2−または直接結合を表す。
nは、1〜10の整数を表し、好ましくは1〜3の整数である。
R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニル基もしくは置換されていてもよいフェニル基を表すか、またはR1とR2とが結合して更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を形成してもよい。R1およびR2は、好ましくは、1〜5個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
R3は、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。R3は、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
R4、R5、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。R4、R5、R6およびR7は、好ましくは、1〜4個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Yは、−NR8−Z−NR9−または直接結合を表す。
R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜36のアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。R8およびR9は、好ましくは、それぞれ水素原子である。
Zは、炭素数1〜36の置換されていてもよいアルキレン基、炭素数2〜36の置換されていてもよいアルケニレン基、または置換されていてもよいフェニレン基を表す。Zは、好ましくは、非置換もしくは置換フェニレン基である。
In the above formulas (4) to (7), X represents —SO 2 —, —CO—, —CH 2 NHCOCH 2 —, —CH 2 — or a direct bond.
n represents an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 3.
R 1 and R 2 each independently represent an optionally substituted alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 36 carbon atoms, or an optionally substituted phenyl group. Or R 1 and R 2 may combine to form an optionally substituted heterocycle containing additional nitrogen, oxygen or sulfur atoms. R 1 and R 2 are preferably unsubstituted or substituted alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms.
R 3 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 36 carbon atoms, or an optionally substituted phenyl group. R 3 is preferably an unsubstituted or substituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 36 carbon atoms, or Represents an optionally substituted phenyl group. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are preferably unsubstituted or substituted alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
Y represents —NR 8 —Z—NR 9 — or a direct bond.
R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 36 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 36 carbon atoms, or optionally substituted. Represents a phenyl group. R 8 and R 9 are preferably each a hydrogen atom.
Z represents an alkylene group having 1 to 36 carbon atoms which may be substituted, an alkenylene group having 2 to 36 carbon atoms which may be substituted, or a phenylene group which may be substituted. Z is preferably an unsubstituted or substituted phenylene group.
Pは、下記式(8)で示される置換基または下記式(9)で示される置換基を表す。下記式(8)および(9)において、R1〜R7、およびnは、上に定義したとおりである。
Qは、水酸基、アルコキシル基、下記式(8)で示される置換基または下記式(9)で示される置換基を表す。Qは、好ましくは、下記式(8)で示される置換基である。
P represents a substituent represented by the following formula (8) or a substituent represented by the following formula (9). In the following formulas (8) and (9), R 1 to R 7 and n are as defined above.
Q represents a hydroxyl group, an alkoxyl group, a substituent represented by the following formula (8) or a substituent represented by the following formula (9). Q is preferably a substituent represented by the following formula (8).
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機色素としては、例えば、ジケトピロロピロール系色素、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系色素、フタロシアニン系色素、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、チオインジゴ系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、スレン系色素、金属錯体系色素が挙げられる。また、先に例示した有機顔料でもよい。 Examples of the organic dye constituting the pigment derivative having a basic group include diketopyrrolopyrrole dyes, azo dyes such as azo, disazo, and polyazo, phthalocyanine dyes, diaminodianthraquinones, anthrapyrimidines, flavantrons, and anants. Anthraquinone dyes such as anthrone, indanthrone, pyranthrone, violanthrone, quinacridone dyes, dioxazine dyes, perinone dyes, perylene dyes, thioindigo dyes, isoindolinone dyes, quinophthalone dyes, selenium dyes, metal complexes Systematic dyes. Moreover, the organic pigment illustrated previously may be sufficient.
塩基性基を有する顔料誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機色素に、下記式(10)〜(13)で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して一般式(4)〜(7)で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、N−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは4−[4−ヒドロキシ−6−[3−(ジブチルアミノ)プロピルアミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ]アニリン等を反応させることによって得られる。
式(10) −SO2Cl
式(11) −COCl
式(12) −CH2NHCOCH2Cl
式(13) −CH2Cl
A pigment derivative having a basic group can be synthesized by various synthetic routes. For example, after introducing a substituent represented by the following formulas (10) to (13) into an organic dye, it reacts with the substituent to form a substituent represented by the general formulas (4) to (7). Amine components such as N, N-dimethylaminopropylamine, N-methylpiperazine, diethylamine or 4- [4-hydroxy-6- [3- (dibutylamino) propylamino] -1,3,5-triazine- It can be obtained by reacting 2-ylamino] aniline or the like.
Formula (10) -SO 2 Cl
Formula (11) -COCl
Equation (12) -CH 2 NHCOCH 2 Cl
Equation (13) -CH 2 Cl
一般式(4)〜(7)で表される置換基を形成するために使用されるアミン成分としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N,N−エチルイソプロピルアミン、N,N−エチルプロピルアミン、N,N−メチルブチルアミン、N,N−メチルイソブチルアミン、N,N−ブチルエチルアミン、N,N−tert−ブチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、N,N−sec−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジーsec−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、N,N−イソブチル−sec−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ(2−エチルへキシル)アミン、ジオクチルアミン、N,N−メチルオクタデシルアミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、N,N−エチル−1,2−ジメチルプロピルアミン、N,N−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、N,N−ジメチルアミノメチルアミン、N,N−ジメチルアミノエチルアミン、N,N−ジメチルアミノアミルアミン、N,N−ジメチルアミノブチルアミン、N,N−ジエチルアミノエチルアミン、N,N−ジエチルアミノプロピルアミン、N,N−ジエチルアミノヘキシルアミン、N,N−ジエチルアミノブチルアミン、N,N−ジエチルアミノペンチルアミン、N,N−ジプロピルアミノブチルアミン、N,N−ジブチルアミノプロピルアミン、N,N−ジブチルアミノエチルアミン、N,N−ジブチルアミノブチルアミン、N,N−ジイソブチルアミノペンチルアミン、N,N−メチルーラウリルアミノプロピルアミン、N,N−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、N,N−ジステアリルアミノエチルアミン、N,N−ジオレイルアミノエチルアミン、N,N−ジステアリルアミノブチルアミン、ピペリジン、2−ピペコリン、3−ピペコリン、4−ピペコリン、2,4−ルペチジン、2,6−ルペチジン、3,5−ルペチジン、3−ピペリジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニコペチン酸メチル、イソニコペチン酸エチル、2−ピペリジンエタノール、ピロリジン、3−ヒドロキシピロリジン、N−アミノエチルピペリジン、N−アミノエチル−4−ピペコリン、N−アミノエチルモルホリン、N−アミノプロピルピペリジン、N−アミノプロピル−2−ピペコリン、N−アミノプロピル−4−ピペコリン、N−アミノプロピルモルホリン、N−メチルピペラジン、N−ブチルピペラジン、N−メチルホモピペラジン、1−シクロペンチルピペラジン、1−アミノ−4−メチルピペラジン、1−シクロペンチルピペラジン等が挙げられる。顔料誘導体は、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。 Examples of the amine component used for forming the substituents represented by the general formulas (4) to (7) include dimethylamine, diethylamine, N, N-ethylisopropylamine, N, N-ethylpropylamine. N, N-methylbutylamine, N, N-methylisobutylamine, N, N-butylethylamine, N, N-tert-butylethylamine, diisopropylamine, dipropylamine, N, N-sec-butylpropylamine, di Butylamine, di-sec-butylamine, diisobutylamine, N, N-isobutyl-sec-butylamine, diamylamine, diisoamylamine, dihexylamine, di (2-ethylhexyl) amine, dioctylamine, N, N-methyloctadecylamine, Didecylamine, diallylamine, N N-ethyl-1,2-dimethylpropylamine, N, N-methylhexylamine, dioleylamine, distearylamine, N, N-dimethylaminomethylamine, N, N-dimethylaminoethylamine, N, N-dimethylamino Amylamine, N, N-dimethylaminobutylamine, N, N-diethylaminoethylamine, N, N-diethylaminopropylamine, N, N-diethylaminohexylamine, N, N-diethylaminobutylamine, N, N-diethylaminopentylamine, N , N-dipropylaminobutylamine, N, N-dibutylaminopropylamine, N, N-dibutylaminoethylamine, N, N-dibutylaminobutylamine, N, N-diisobutylaminopentylamine, N, N-methyl-laurylamino The Pyramine, N, N-ethyl-hexylaminoethylamine, N, N-distearylaminoethylamine, N, N-dioleylaminoethylamine, N, N-distearylaminobutylamine, piperidine, 2-pipecholine, 3-pipecholine, 4 -Pipecoline, 2,4-Lupetidine, 2,6-Lupetidine, 3,5-Lupetidine, 3-Piperidinmethanol, Pipecolic acid, Isonipecotic acid, Methyl isnicopetinate, Ethyl isonicopetic acid, 2-Piperidin ethanol, Pyrrolidine, 3-hydroxy Pyrrolidine, N-aminoethylpiperidine, N-aminoethyl-4-pipecholine, N-aminoethylmorpholine, N-aminopropylpiperidine, N-aminopropyl-2-pipecholine, N-aminopropyl-4-pipecholine, N-amino Examples thereof include propylmorpholine, N-methylpiperazine, N-butylpiperazine, N-methylhomopiperazine, 1-cyclopentylpiperazine, 1-amino-4-methylpiperazine, 1-cyclopentylpiperazine and the like. The pigment derivatives can be used alone or in admixture of two or more.
有機色素がアゾ系色素である場合は、一般式(4)〜(7)で表される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによって塩基性基を有するアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
顔料誘導体は、顔料100重量部に対して0.1〜40重量部、好ましくは0.1〜30重量部の量で用いることができる。0.1重量部よりも少ない場合、顔料の分散効果が得られないため好ましくなく、40重量部よりも多い場合、色相が変化する可能性があるため好ましくない。
When the organic dye is an azo dye, the basic group is introduced by introducing the substituent represented by the general formulas (4) to (7) into the diazo component or the coupling component in advance and then performing a coupling reaction. An azo pigment derivative having the same can also be produced.
The pigment derivative can be used in an amount of 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of dispersing the pigment cannot be obtained, which is not preferable. If the amount is more than 40 parts by weight, the hue may change, which is not preferable.
着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
貯蔵安定剤としては、例えばハイドロキノン、メチルハイドロキノン、2,5ジ−tert−ブチルハイドロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、tert−ブチル−βベンゾキノン、tert−ブチルハイドロキノン2,5ジフェニル−p−ベンゾキノンなどのハイドロキノン系化合物、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィンなどのホスフィン化合物、トリオクチルホスフィンオキサイド、トリフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド化合物、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイトなどのホスファイト化合物、t−ブチルピロカテコールなどが挙げられる。貯蔵安定剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.1〜10重量部の量で用いることができる。
The coloring composition can contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition. Moreover, in order to improve adhesiveness with a transparent substrate, adhesion improving agents, such as a silane coupling agent, can also be contained.
Examples of storage stabilizers include hydroquinone, such as hydroquinone, methyl hydroquinone, 2,5 di-tert-butyl hydroquinone, tert-butyl hydroquinone, tert-butyl-β benzoquinone, tert-butyl hydroquinone 2,5 diphenyl-p-benzoquinone. Compounds, quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid and their methyl ethers, phosphines such as tributylphosphine, trioctylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine and tribenzylphosphine Compounds, phosphine oxide compounds such as trioctylphosphine oxide, triphenylphosphine oxide, triphenylphosphite, trisnonyl Examples thereof include phosphite compounds such as phenyl phosphite and t-butylpyrocatechol. The storage stabilizer can be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
シランカップリング剤としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、カラーフィルタ用着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部の量で用いることができる。 Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinylethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane, (meth) acrylsilanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Epoxysilanes such as methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β ( Aminoethyl) γ-aminopro Lutriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N Examples include aminosilanes such as -phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltriethoxysilane. The silane coupling agent can be used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the color filter coloring composition.
着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
顔料は、着色組成物の全固形分量を基準(100重量%)として5〜70重量%の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、20〜50重量%の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
The coloring composition can be prepared in the form of gravure offset printing ink, waterless offset printing ink, silk screen printing ink, solvent development type or alkali development type coloring resist. The colored resist is obtained by dispersing a dye in a composition containing a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photosensitive resin, a monomer, a photopolymerization initiator, and an organic solvent.
The pigment is preferably contained in a proportion of 5 to 70% by weight based on the total solid content of the colored composition (100% by weight). More preferably, it is contained in a proportion of 20 to 50% by weight, and the remainder consists essentially of a resinous binder provided by a pigment carrier.
The colored composition is removed by means of centrifugal separation, sintering filter, membrane filter, etc. to remove coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more and coarse particles It is preferable to carry out.
本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、上記の各色着色組成物を用いて形成される赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントおよび黄色フィルタセグメントを具備する。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
The color filter of the present invention comprises a red filter segment, a green filter segment, a blue filter segment, and a yellow filter segment that are formed on the transparent substrate by using the above-described colored compositions by a printing method or a photolithography method. .
As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali alumino borosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate are used. Further, a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the glass plate or the resin plate for driving the liquid crystal after the liquid crystal panel is formed.
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。 The formation of each color filter segment by the printing method can be patterned simply by repeating the printing and drying of the colored composition prepared as the above-mentioned various printing inks. Therefore, the color filter manufacturing method is low cost and excellent in mass productivity. ing. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Control of the fluidity of the ink on the printing machine is also important, and the ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜10μmとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。 When each color filter segment is formed by photolithography, the colored composition prepared as the solvent development type or alkali development type color resist is applied on a transparent substrate, such as spray coating, spin coating, slit coating, roll coating, etc. By a method, it apply | coats so that a dry film thickness may be set to 0.2-10 micrometers. When drying the coating film, a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven, a hot plate, or the like may be used.
必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。 If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film. Then, after immersing in a solvent or an alkaline developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above printing method can be manufactured.
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In development, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
In order to increase the UV exposure sensitivity, after coating and drying the colored resist, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition by oxygen. Thereafter, ultraviolet exposure can also be performed.
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などにより製造することができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。さらにインクジェット法は、インクジェットインクを用いてインクジェット方式により各色フィルタセグメントを形成することでカラーフィルタを製造する方法である。 The color filter of the present invention can be produced by an electrodeposition method, a transfer method, an ink jet method or the like in addition to the above method. The electrodeposition method is a method for producing a color filter by using a transparent conductive film formed on a transparent substrate and forming each color filter segment on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. is there. The transfer method is a method in which a color filter layer is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this color filter layer is transferred to a desired transparent substrate. Further, the ink jet method is a method of manufacturing a color filter by forming each color filter segment by an ink jet method using an ink jet ink.
次に、本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置について説明する。
図3は、本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略断面図である。図3に示す装置10は、ノート型パソコン用のTFT駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板11および21を備え、それらの間には、液晶(LC)が封入されている。本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、IPS(In-Plane switching)、VA(Vertical Alignment)、OCB(Optically Compensated Birefringence)、高分子分散型等の液晶ディスプレイに適用できる。
第1の透明基板11の内面には、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ12が形成されており、その上には例えばITOからなる透明電極層13が形成されている。透明電極層13の上には、配向層14が設けられている。また、透明基板11の外面には、偏光板15が形成されている。
Next, a liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention. A
A TFT (thin film transistor)
他方、第2の透明基板21の内面には、本発明のカラーフィルタ22が形成されている。カラーフィルタ22を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス(図示せず)により分離されている。カラーフィルタ22を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に、例えばITOからなる透明電極層23が形成され、透明電極層23を覆って配向層24が設けられている。また、透明基板21の外面には、偏光板25が形成されている。なお、偏光板15の下方には、三波長ランプ31を備えたバックライトユニット30が設けられている。
また、本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置に具備するバックライトは、冷陰極管(CCFL)バックライトの他にLEDバックライトも用いることができる。
On the other hand, the
Further, as the backlight included in the liquid crystal display device including the color filter of the present invention, an LED backlight can be used in addition to the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) backlight.
以下に、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
[顔料の調整]
実施例および比較例で用いた顔料は、表1に示すものと下記の通りに調整した赤色顔料2,4、緑色顔料2、黄色顔料2〜4,6,8、青色顔料3である。なお、黄色着色組成物に用いた黄色顔料については、自動蒸気吸着量測定装置(日本ベル社製「BELSORP18」)を用いて、窒素吸着によるBET法の比表面積を測定した。結果を表2に示す。
また、実施例および比較例で用いた分散剤を表3に示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”.
[Pigment adjustment]
The pigments used in Examples and Comparative Examples are those shown in Table 1, red pigments 2, 4, green pigment 2, yellow pigments 2, 4, 6, 8, and blue pigment 3 prepared as follows. In addition, about the yellow pigment used for the yellow coloring composition, the specific surface area of the BET method by nitrogen adsorption | suction was measured using the automatic vapor | steam adsorption amount measuring apparatus ("BELSORP18" by Nippon Bell Co., Ltd.). The results are shown in Table 2.
In addition, Table 3 shows the dispersants used in Examples and Comparative Examples.
[赤色顔料2(R−2)]
表1に示す赤色顔料1(R−1)136部、表3に示す分散剤A−1 24部、塩化ナトリウム1600部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)190部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で8時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、156部のソルトミリング処理顔料(赤色顔料2)を得た。
[Red Pigment 2 (R-2)]
136 parts of red pigment 1 (R-1) shown in Table 1, 24 parts of dispersant A-1 shown in Table 3, 1600 parts of sodium chloride, and 190 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) And kneaded at 60 ° C. for 8 hours. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 156 parts of a salt milled pigment (red pigment 2).
[赤色顔料4(R−4)]
表1に示す赤色顔料3(R−3)160部、塩化ナトリウム1600部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)190部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で12時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、156部のソルトミリング処理顔料(赤色顔料4)を得た。
[Red Pigment 4 (R-4)]
160 parts of red pigment 3 (R-3) shown in Table 1, 1600 parts of sodium chloride, and 190 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) at 60 ° C. for 12 hours. Kneaded. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 156 parts of a salt milled pigment (red pigment 4).
[緑色顔料2(G−2)]
表1に示す緑色顔料1(G−1)500部、塩化ナトリウム1300部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)270部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で3時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、496部のソルトミリング処理顔料(緑色顔料2)を得た。
[Green Pigment 2 (G-2)]
500 parts of green pigment 1 (G-1) shown in Table 1, 1300 parts of sodium chloride, and 270 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) at 70 ° C. for 3 hours. Kneaded. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 496 parts of a salt milled pigment (green pigment 2).
[黄色顔料2(Y−2)]
表1に示す黄色顔料1(Y−1)280部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)280部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で4時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、277部のソルトミリング処理顔料(黄色顔料2)を得た。
[Yellow Pigment 2 (Y-2)]
280 parts of yellow pigment 1 (Y-1) shown in Table 1, 1400 parts of sodium chloride, and 280 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) at 60 ° C. for 4 hours. Kneaded. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 277 parts of a salt milled pigment (yellow pigment 2).
[黄色顔料3(Y−3)]
表1に示す黄色顔料1(Y−1)280部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)280部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で10時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、277部のソルトミリング処理顔料(黄色顔料3)を得た。
[Yellow Pigment 3 (Y-3)]
280 parts of yellow pigment 1 (Y-1) shown in Table 1, 1400 parts of sodium chloride, and 280 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) at 60 ° C. for 10 hours. Kneaded. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 277 parts of a salt milled pigment (yellow pigment 3).
[黄色顔料4(Y−4)]
表1に示す黄色顔料1(Y−1)200部、表3に示す分散剤A−2 10部、塩化ナトリウム1500部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)200部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で12時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、207部のソルトミリング処理顔料(黄色顔料4)を得た。
[Yellow Pigment 4 (Y-4)]
200 parts of yellow pigment 1 (Y-1) shown in Table 1, 10 parts of dispersant A-2 shown in Table 3, 1500 parts of sodium chloride, and 200 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) And kneaded at 60 ° C. for 12 hours. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 207 parts of a salt milled pigment (yellow pigment 4).
[黄色顔料6(Y−6)]
表1に示す黄色顔料5(Y−5)280部、表3に示す分散剤A−2 21部、塩化ナトリウム1400部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)280部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、80℃で8時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、298部のソルトミリング処理顔料(黄色顔料6)を得た。
[Yellow Pigment 6 (Y-6)]
280 parts of yellow pigment 5 (Y-5) shown in Table 1, 21 parts of dispersant A-2 shown in Table 3, 1400 parts of sodium chloride, and 280 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) And kneaded at 80 ° C. for 8 hours. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 298 parts of a salt milled pigment (yellow pigment 6).
[黄色顔料8(Y−8)]
表1に示す黄色顔料7(Y−7)170部、表3に示す分散剤A−2 17部、塩化ナトリウム1700部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)170部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で8時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、185部のソルトミリング処理顔料(黄色顔料8)を得た。
[Yellow Pigment 8 (Y-8)]
170 parts of yellow pigment 7 (Y-7) shown in Table 1, 17 parts of dispersant A-2 shown in Table 3, 1700 parts of sodium chloride, and 170 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) And kneaded at 60 ° C. for 8 hours. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, stirred at a high speed mixer for about 1 hour while being heated to about 70 ° C., and then slurried, filtered, washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 185 parts of a salt milled pigment (yellow pigment 8).
[青色顔料3(B−3)]
表1に示す青色顔料2(B−2)200部、塩化ナトリウム1600部、およびジエチレングリコール(東京化成社製)100部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で12時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、198部のソルトミリング処理顔料(青色顔料3)を得た。
[Blue Pigment 3 (B-3)]
200 parts of blue pigment 2 (B-2) shown in Table 1, 1600 parts of sodium chloride, and 100 parts of diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a stainless steel 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) at 70 ° C. for 12 hours. Kneaded. Next, this mixture is poured into about 5 liters of warm water, heated to about 70 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, then filtered and washed to remove sodium chloride and diethylene glycol, It was dried at 80 ° C. for 24 hours to obtain 198 parts of a salt milled pigment (blue pigment 3).
[アクリル樹脂溶液の調製]
次に、実施例および比較例で用いたアクリル樹脂溶液の調製について説明する。樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
反応容器にシクロヘキサノン370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 20.0部
メチルメタクリレート 10.0部
n−ブチルメタクリレート 35.0部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 15.0部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 4.0部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート 20.0部
(東亜合成株式会社製「アロニックスM110」)
[Preparation of acrylic resin solution]
Next, preparation of the acrylic resin solution used in Examples and Comparative Examples will be described. The molecular weight of the resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography).
370 parts of cyclohexanone was placed in a reaction vessel, heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and a mixture of the following monomer and thermal polymerization initiator was added dropwise at the same temperature over 1 hour to carry out a polymerization reaction.
Methacrylic acid 20.0 parts
Methyl methacrylate 10.0 parts
n-Butyl methacrylate 35.0 parts
2-hydroxyethyl methacrylate 15.0 parts
2,2'-azobisisobutyronitrile 4.0 parts
20.0 parts of paracylphenol ethylene oxide modified acrylate ("Aronix M110" manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約40000であった。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then 1.0 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour. A resin solution was obtained. The weight average molecular weight of the acrylic resin was about 40,000.
After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and cyclohexanone was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 20% by weight. To prepare an acrylic resin solution.
[顔料分散体の調整]
表4に示す組成(重量比)の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで2時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し顔料分散体を作製した。
A mixture having the composition (weight ratio) shown in Table 4 was uniformly stirred and mixed, then dispersed with an Eiger mill for 2 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, and then filtered through a 5 μm filter to prepare a pigment dispersion. .
[着色組成物(以下、レジストという)の調整]
次いで、表5に示す組成(重量比)の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
Next, the mixture having the composition (weight ratio) shown in Table 5 was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1 μm filter to obtain each color resist.
モノマー :トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光重合開始剤:2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オ ン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア 907」)
増感剤 :4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)
有機溶剤 :シクロヘキサノン
Monomer: Trimethylolpropane triacrylate
(Shin Nakamura Chemical "NK Ester ATMPT")
Photopolymerization initiator: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer: 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone
("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
Organic solvent: cyclohexanone
[実施例1〜18、比較例1〜5]
表6に示す各色レジストの組み合わせにて、下記に示す方法にてカラーフィルタを作製した。
A color filter was produced by the following method using combinations of color resists shown in Table 6.
[カラーフィルタの作製]
まず、赤色レジストをスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成されてあるガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、70℃で20分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、基板上にストライプ状の赤色フィルタセグメントを形成した。
次に、緑色レジストを使用し、同様に緑色フィルタセグメントを形成後、青色レジストを使用し、青色フィルタセグメントを形成し、さらに、黄色レジストを使用し、黄色フィルタセグメントを形成し、カラーフィルタを得た。各色フィルタセグメントの形成膜厚はいずれも1.7μmであった。
[Production of color filter]
First, a red resist was applied to a glass substrate on which a black matrix had been formed in advance by spin coating, and then prebaked at 70 ° C. for 20 minutes in a clean oven. Next, after cooling the substrate to room temperature, ultraviolet rays were exposed through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, and air-dried. Further, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form a striped red filter segment on the substrate.
Next, using a green resist, form a green filter segment in the same way, then use a blue resist to form a blue filter segment, and then use a yellow resist to form a yellow filter segment to obtain a color filter. It was. The formed film thickness of each color filter segment was 1.7 μm.
[各色フィルタセグメントのコントラスト比測定用乾燥塗膜の作製]
得られた各色レジストをスピンコート法によりガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、70℃で20分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、各色フィルタセグメントのコントラスト比測定用乾燥塗膜を作製した。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも1.7μmであった。
[Preparation of dry coating film for measuring contrast ratio of each color filter segment]
Each color resist obtained was applied to a glass substrate by a spin coating method, and then prebaked at 70 ° C. for 20 minutes in a clean oven. Next, the substrate was cooled to room temperature and then exposed to ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, and air-dried. Thereafter, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to prepare a dry coating film for measuring the contrast ratio of each color filter segment. The film thickness of the dried coating film was 1.7 μm in all cases.
[液晶表示装置の作製]
得られたカラーフィルタ上に、透明ITO電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他方、別の(第2の)ガラス基板の一方の表面にTFTアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。
こうして準備された2つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。開口部から液晶組成物を注入し、開口部を封止した。このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットと組み合わせて液晶パネルを得た。
実施例及び比較例で得られたカラーフィルタについて、以下の評価を行った。
[Production of liquid crystal display devices]
A transparent ITO electrode layer was formed on the obtained color filter, and a polyimide alignment layer was formed thereon. A polarizing plate was formed on the other surface of this glass substrate. On the other hand, a TFT array and a pixel electrode were formed on one surface of another (second) glass substrate, and a polarizing plate was formed on the other surface.
The two glass substrates thus prepared face each other so that the electrode layers face each other, and are aligned using spacer beads while keeping the distance between both substrates constant, and the periphery is left so as to leave an opening for injecting the liquid crystal composition. Sealed with a sealant. A liquid crystal composition was injected from the opening to seal the opening. The liquid crystal display device thus produced was combined with a backlight unit to obtain a liquid crystal panel.
The following evaluation was performed about the color filter obtained by the Example and the comparative example.
[カラーフィルタの平行透過光および直交透過光の色度測定]
まず、図4(a)に示すように、得られたカラーフィルタ34の両側に偏光板33,35を重ねて、偏光板33,35の偏光軸を互いに平行にした状態で、一方の偏光板35の側からバックライト37を当てて、他方の偏光板33を透過した光38の色度座標(平行透過光の色度)を色彩輝度計BM−5A(トプコン社製)32を使用して、2゜視野の条件で測定した(CIE1931表色系)。
次に、図4(b)に示すように、偏光板33,35の偏光軸を互いに直交させた状態で、一方の偏光板35側からバックライト37を当て、他方の偏光板33を透過した光39の色度座標(直交透過光の色度)を色彩輝度計32で測定した。
[Measurement of chromaticity of parallel transmitted light and orthogonal transmitted light of color filter]
First, as shown in FIG. 4A, the
Next, as shown in FIG. 4B, with the polarization axes of the
なお、バックライトは、図1に示すような発光スペクトルを有し、輝度=1937cd/m2、XYZ表色系色度図における色度座標(x,y)が(0.316,0.301)、色温度=6525K、色度偏差duv=−0.0136の特性のものを用いた。また、偏光板は、NPF−SEG1224DU(日東電工社製)を用いた。
また、平行透過光の色度(xP、yP)と直交透過光の色度(xC、yC)からΔxyを式(1)を用いて算出した。結果を表7に示し、直交透過光の色度(xC、yC)を図5〜8に示す。
Note that the backlight has an emission spectrum as shown in FIG. 1, luminance = 1937 cd / m 2 , and chromaticity coordinates (x, y) in the XYZ color system chromaticity diagram are (0.316, 0.301). ), Color temperature = 6525K, and chromaticity deviation duv = −0.0136. The polarizing plate used was NPF-SEG1224DU (manufactured by Nitto Denko Corporation).
Further, Δxy was calculated from the chromaticity (x P , y P ) of the parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light using the formula (1). The results are shown in Table 7, and the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light is shown in FIGS.
偏光板単体(カラーフィルタを除いた状態)における平行透過光の色度(xP、yP)と直交透過光の色度(xC、yC)についても、図4(a)および図4(b)からカラーフィルタ34を除いた状態で同様に測定し、Δxyを式(1)を用いて算出した。結果を表7に示し、直交透過光の色度(xC、yC)を図5〜8に示す。
4 (a) and 4 also show the chromaticity (x P , y P ) of parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of orthogonal transmitted light in a single polarizing plate (without a color filter). The same measurement was performed with the
[各色フィルタセグメントおよびカラーフィルタのコントラスト比測定]
カラーフィルタの平行透過光および直交透過光の色度測定と同様に、まず、図4(a)に示すように、得られた各色フィルタセグメントおよびカラーフィルタ34の両側に偏光板33,35を重ねて、偏光板33,35の偏光軸を互いに平行にした状態で、一方の偏光板35の側からバックライト37を当てて、他方の偏光板33を透過した光38の輝度LP(平行透過光の輝度)を色彩輝度計32で測定した。
次に、図4(b)に示すように、偏光板33,35の偏光軸を互いに直交させた状態で、一方の偏光板35側からバックライト37を当て、他方の偏光板33を透過した光39の輝度LC(直交透過光の輝度)を色彩輝度計32で測定した。
[Contrast ratio measurement of each color filter segment and color filter]
Similar to the measurement of the chromaticity of the parallel transmitted light and the orthogonal transmitted light of the color filter, first, as shown in FIG. 4A,
Next, as shown in FIG. 4B, with the polarization axes of the
また、偏光板単体(カラーフィルタを除いた状態)における平行透過光の輝度LPと直交透過光の輝度LCを図4(a)および図4(b)からカラーフィルタ34を除いた状態で同様に測定した。
得られた測定値を用いて、コントラスト比をLP/LCで算出した。結果を表6,7に示す。
In addition, the parallel transmission light luminance L P and the orthogonal transmission light luminance L C in the polarizing plate alone (state excluding the color filter) are shown in FIG. 4A and FIG. It measured similarly.
The contrast ratio was calculated by L P / L C using the obtained measurement value. The results are shown in Tables 6 and 7.
[液晶パネルの黒表示時の視認性]
作製した液晶表示装置を黒表示させ、着色状態を目視観察した。評価ランクは次の通りであり、結果を表7に示す。
◎ :着色が観察されず、非常に視認性良好。
○ :わずかに着色が観察されるが、視認性良好。
△ :着色が観察されるが、実用上は問題無いレベル。
× :かなり着色が観察され、視認性不良。
[Visibility when the LCD panel displays black]
The produced liquid crystal display device was displayed in black, and the colored state was visually observed. The evaluation rank is as follows, and the results are shown in Table 7.
A: No coloring is observed, and the visibility is very good.
○: Slight coloring is observed, but visibility is good.
Δ: Coloring is observed, but there is no problem in practical use.
X: Coloring is considerably observed and visibility is poor.
表7、図5,6に示す通り、偏光板単体における直交透過光の色度は著しく青味に位置しているが、実施例1〜18のカラーフィルタは、Δxyが0.260未満に抑えられており、その結果、液晶パネルの黒表示時の着色も低く、視認性が良好であった。特に式(2)、(3)の関係を満足する実施例5、6以外のカラーフィルタは、黒表示時の着色がほとんど観察されず、視認性に優れていた。
一方、比較例1〜5のカラーフィルタはΔxyが0.260以上であり、液晶パネルの黒表示時の着色度合いが大きく、視認性不良であった。また、比較例1〜5のカラーフィルタは、図8に示す通り直交透過光の色度(xC、yC)が請求項3の色度範囲から外れていた。
As shown in Table 7 and FIGS. 5 and 6, the chromaticity of the orthogonal transmitted light in the polarizing plate alone is extremely blue, but the color filters of Examples 1 to 18 have Δxy of less than 0.260. As a result, the coloration of the liquid crystal panel during black display was low and the visibility was good. In particular, the color filters other than Examples 5 and 6 that satisfy the relationships of formulas (2) and (3) were hardly observed in color during black display, and were excellent in visibility.
On the other hand, the color filters of Comparative Examples 1 to 5 had Δxy of 0.260 or more, and the degree of coloring during black display of the liquid crystal panel was large, resulting in poor visibility. Further, in the color filters of Comparative Examples 1 to 5, the chromaticity (x C , y C ) of the orthogonal transmitted light deviated from the chromaticity range of claim 3 as shown in FIG.
10…液晶表示装置
11,21…透明基板
12…TFTアレイ
13,23…透明電極
14,24…配向層
15,25…偏光板
22…カラーフィルタ
30…バックライトユニット
31…三波長ランプ
32…色彩輝度計
33,35…偏光板
34…カラーフィルタ
36…バックライト光
37…バックライトユニット
38…平行透過光
39…直交透過光(漏れ光)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
Δxy=[(xP−xC)2+(yP−yC)2]1/2<0.260 ・・・(1) In a color filter having red, green, blue and yellow filter segments, the color filter is sandwiched between two polarizing plates, and the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system chromaticity diagram are measured. A color filter in which the chromaticity (x P , y P ) of parallel transmitted light and the chromaticity (x C , y C ) of orthogonal transmitted light satisfy the following formula (1).
Δxy = [(x P −x C ) 2 + (y P −y C ) 2 ] 1/2 <0.260 (1)
CB/CY≧0.60 ・・・・・・(2)
CB:青色フィルタセグメントのコントラスト比
CY:黄色フィルタセグメントのコントラスト比 The color filter according to claim 1, wherein the contrast ratio of the blue and yellow filter segments satisfies the following formula (2).
CB / CY ≧ 0.60 (2)
CB: Contrast ratio of blue filter segment
CY: Contrast ratio of yellow filter segment
CG/CR≧0.60 ・・・・・・(3)
CG:緑色フィルタセグメントのコントラスト比
CR:赤色フィルタセグメントのコントラスト比 The color filter according to any one of claims 1 to 3, wherein a contrast ratio of the red and green filter segments satisfies the following formula (3).
CG / CR ≧ 0.60 (3)
CG: Contrast ratio of green filter segment
CR: Contrast ratio of red filter segment
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