JP2010145787A - Color filter substrate and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Color filter substrate and liquid crystal display device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010145787A
JP2010145787A JP2008323512A JP2008323512A JP2010145787A JP 2010145787 A JP2010145787 A JP 2010145787A JP 2008323512 A JP2008323512 A JP 2008323512A JP 2008323512 A JP2008323512 A JP 2008323512A JP 2010145787 A JP2010145787 A JP 2010145787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
green
color filter
liquid crystal
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008323512A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Muneuchi
研二 宗内
Hideaki Hagiwara
英聡 萩原
Atsuko Kamata
敦子 釜田
Kayo Yoshida
佳代 吉田
Yuka Kobayashi
由佳 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2008323512A priority Critical patent/JP2010145787A/en
Publication of JP2010145787A publication Critical patent/JP2010145787A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter substrate and a liquid crystal display device, having green pixels free from degradation in visibility when the screen is viewed in an oblique direction, in liquid crystal display devices of various display systems even when a high lightness of green pixels is achieved by using PG58 pigment. <P>SOLUTION: The color filter substrate is provided with green pixels formed by using the following photocurable green color composition and having a retardation value (R<SB>th</SB>) in the thickness direction ranging from -21.3 nm to 25.6 nm. The composition contains at least, as essential components: a pigment containing C.I.Pigment Green 58, a melamine compound, C.I.Pigment Green 36 and C.I.Pigment Yellow 138; a transparent resin; a photopolymerizable monomer; and a solvent. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置を斜め方向から観察した際の視認性を改善するために、カラーフィルタの緑色画素における厚み方向の位相差値(Rth)を制御したカラーフィルタ基板及び液晶表示装置を提供することに関する。 The present invention provides a color filter substrate and a liquid crystal display device in which the retardation value (R th ) in the thickness direction of a green pixel of the color filter is controlled in order to improve the visibility when the liquid crystal display device is observed from an oblique direction. About providing.

近年、VA(Vertical Alignment)表示方式やIPS(In−Planes Switching)表示方式などを採用する液晶表示装置において高視野角化が実現されているが、高視野角化にともない斜め方向から画面を見た際に正面方向と比べて色相やコントラストが低下するといった視野角依存性が生じる問題が依然として残っている。この視野角依存性が起こる原因として、斜め方向の黒表示状態において光漏れが発生するためであり、この光漏れの改善が求められている。   In recent years, a high viewing angle has been realized in a liquid crystal display device adopting a VA (Vertical Alignment) display method, an IPS (In-Plane Switching) display method, and the like. However, there still remains a problem that the viewing angle dependency occurs such that the hue and contrast are lower than those in the front direction. The reason why this viewing angle dependency occurs is that light leakage occurs in a black display state in an oblique direction, and improvement of this light leakage is demanded.

上記の光漏れが起こる原因の一つとしては、液晶層に入射した直線偏光が液晶分子自体の複屈折性により位相がずれてしまうことで楕円偏光へと変化し、これにより出射側の偏光フィルムにて完全に出射光を遮光できなくなるためである。この対策として、楕円偏光を直線偏光に戻すための位相差フィルムが設けられているが、斜め方向に対しては完全な位相差の補償できておらず、光漏れ改善の要求に対応できていない現状である。このため、斜め方向の光漏れの改善、言い換えれば視野角依存性の改善を行うためにカラーフィルタにおいても位相差を制御する必要が生じている(特許文献1)。尚、カラーフィルタに求められる位相差制御とは厚み方向の位相差値(Rth)を所望の値に調整することである。 One of the causes of the above-mentioned light leakage is that the linearly polarized light incident on the liquid crystal layer is changed to elliptically polarized light by shifting the phase due to the birefringence of the liquid crystal molecules themselves, and thereby the exit side polarizing film This is because the emitted light cannot be completely shielded at. As a countermeasure, a retardation film is provided to return elliptically polarized light to linearly polarized light. However, complete retardation is not compensated for the oblique direction, and it is not possible to meet the demand for light leakage improvement. Currently. For this reason, it is necessary to control the phase difference in the color filter in order to improve light leakage in an oblique direction, in other words, to improve the viewing angle dependency (Patent Document 1). The phase difference control required for the color filter is to adjust the thickness direction retardation value (R th ) to a desired value.

このとき、カラーフィルタに求められるRthは、液晶表示方式(IPS表示方式やVA表示方式など)や、液晶表示装置を構成する部材(偏光フィルムや位相差フィルムなど)や、液晶セル内のセルギャップの違いにより求められる値が異なり、これら構成・構造が異なる液晶表示装置に対応するためには、カラーフィルタ基板においてRthを広い範囲で制御できることが望まれている。このとき求められるRthの値として、VA表示方式では0以上の値が求められており、IPS表示方式では0付近の値が求められている。しかしながら上述したように液晶表示装置を構成する部材により求められるRthが異なるため、これに対応するためにもカラーフィルタ基板においてRthを広い範囲で制御する必要がある。 At this time, R th required for the color filter is a liquid crystal display method (IPS display method, VA display method, etc.), a member constituting the liquid crystal display device (polarizing film, retardation film, etc.), or a cell in the liquid crystal cell. different value determined by the difference of the gap, in order for these composition and structure corresponding to a different liquid crystal display device, it is desirable to be able to control the color filter substrate R th in a wide range. As the value of Rth obtained at this time, a value of 0 or more is obtained in the VA display method, and a value near 0 is obtained in the IPS display method. However, as described above, the required Rth differs depending on the members constituting the liquid crystal display device. Therefore, in order to cope with this, it is necessary to control Rth in a wide range in the color filter substrate.

カラーフィルタの位相差制御を行なう手段としては、カラーフィルタを構成する着色組成物に液晶性化合物などの位相差調整剤を添加させる方法や、カラーフィルタの画素上に位相差制御層を別に設ける方法が提案されている。しかしながら、材料コストや製造コストに負担がかかるためカラーフィルタの値段が高くなってしまう問題があり、構成・構造を大きく変化させること無しに位相差制御できる技術の開発が望まれている。   As a means for controlling the phase difference of the color filter, a method of adding a phase difference adjusting agent such as a liquid crystal compound to the coloring composition constituting the color filter, or a method of separately providing a phase difference control layer on the pixel of the color filter Has been proposed. However, there is a problem that the cost of the color filter is increased because the material cost and the manufacturing cost are increased, and the development of a technique capable of controlling the phase difference without greatly changing the configuration and structure is desired.

このとき、材料・製造コストに大きな負担をかけずにRthを制御する手段・方法に関しては、メラミン骨格を有する熱硬化性樹脂を着色組成物に含有させることでRthを制御する方法がある(特許文献2)。しかし、上述したように構成・構造が異なる液晶表示装置に対応するためには、カラーフィルタにおいてRthを広い範囲で制御できる必要があり制御方法の確立が必要である。尚、カラーフィルタ基板に設けられている画素の膜厚を変化させてRthを制御する方法があるが、画素膜厚を変化させてしまうと狙いとする色相も変化するため、膜厚でRthを制御することは困難であるため、画素を形成する着色組成物にてRthを制御する必要がある。 At this time, there is a method for controlling Rth by adding a thermosetting resin having a melamine skeleton to the coloring composition as a means / method for controlling Rth without imposing a large burden on materials and production costs. (Patent Document 2). However, in order to deal with liquid crystal display devices having different configurations and structures as described above, it is necessary to be able to control Rth in a wide range in the color filter, and it is necessary to establish a control method. Incidentally, there is a method of controlling the film thickness by changing R th of a pixel provided in the color filter substrate, since the change hue aimed When thus changing the pixel thickness, Rth in thickness Since it is difficult to control Rth , it is necessary to control Rth with a coloring composition forming a pixel.

別の極めて重要な問題として液晶表示装置では低消費電力化が求められており、そのためにカラーフィルタにおいては明度の一段の向上が必要である。この高明度化の要求に対しては、カラーフィルタの緑色画素に含有されている有機顔料を、従来まで広く用いられているC.I.Pigment Green36(以下、PG36と記す)から、C.I.Pigment Green 58(以下、PG58と記す)に変更することにより明度向上が実現されている。   As another very important problem, liquid crystal display devices are required to have low power consumption. For this reason, color filters need to be further improved in brightness. In response to the demand for higher brightness, organic pigments contained in green pixels of color filters have been widely used until now. I. Pigment Green 36 (hereinafter referred to as PG36), C.I. I. The brightness is improved by changing to Pigment Green 58 (hereinafter referred to as PG58).

しかしながら、有機顔料として高い明度を有するPG58のみを用いた緑色画素において、Rthを制御できる範囲が−1nmから3nm程度と狭い範囲内であるため、構成・構造が異なる液晶表示装置に対して斜め方向から画面を観察した際の視認性低下を改善するためにはRthを広い範囲で制御することが必要であるため、位相差調整剤を添加してRthを制御する方法の確立が必要である。
特開2007−279379号公報 特開2007−021897号公報
However, in the green pixel using only PG58 having a high brightness as an organic pigment, since the range capable of controlling the R th is within 3nm about a narrow range of -1 nm, obliquely with respect to composition and structure is different liquid crystal display device since in order to improve the visibility drop of observing a screen from the direction it is necessary to control a wide range of R th, it is necessary to establish a method of controlling the Rth by adding the phase difference adjusting agent is there.
JP 2007-279379 A JP 2007-021897 A

そこで本発明は、異なる表示方式の液晶表示装置において、PG58顔料を使用して緑色画素の高明度を実現しても、斜め方向から画面を見た際に、視認性低下が生じない緑色画素を備えるカラーフィルタ基板及び液晶表示装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention provides a liquid crystal display device of a different display method, in which a green pixel that does not cause a decrease in visibility when the screen is viewed from an oblique direction even when a high brightness of the green pixel is realized using the PG58 pigment. It is an object of the present invention to provide a color filter substrate and a liquid crystal display device.

上記課題を達成するために本発明は、少なくとも、C.I.Pigment Green 58、メラミン化合物、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Yellow 138を含有する顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の緑色着色組成物を用いて形成した、厚み方向の位相差値(Rth)が−21.3nmから25.6nmの範囲内にある緑色画素を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides at least C.I. I. Pigment Green 58, melamine compound, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. A retardation value (R th ) in the thickness direction formed using a pigment containing transparent pigment 138, a transparent resin, a photopolymerizable monomer, and a photocurable green coloring composition mainly containing a solvent is -21. A color filter substrate having a green pixel in a range of .3 nm to 25.6 nm.

以下に本発明になる顔料を組み合わせるに至った経緯ついて説明する。   The background of the combination of the pigments according to the present invention will be described below.

始めに、PG58のみを含有した緑色画素のRthの確認を行った。その結果、該緑色画素を形成する他の組成物によってRthは若干異なるが、画素膜厚が1〜4μmのときにRthは−1nmから3nm程度の狭い範囲内であることが分かった。しかし、構成・構造が異なる液晶表示装置に対して斜め方向から画面を観察した際の視認性低下を改善するためにはRthを広い範囲で制御することが必要であり、且つ、コスト面からカラーフィルタの構成を大きく変えずにRthを増減することのできる材料の探索が必要であるため顔料スクリーニングを行なった。 First, R th of a green pixel containing only PG58 was confirmed. As a result, it was found that R th is slightly different depending on other compositions forming the green pixel, but R th is in a narrow range of about −1 nm to 3 nm when the pixel film thickness is 1 to 4 μm. However, it is necessary to control Rth in a wide range in order to improve the visibility reduction when observing a screen from an oblique direction with respect to liquid crystal display devices having different configurations and structures, and from the viewpoint of cost. Since it is necessary to search for a material that can increase or decrease Rth without greatly changing the configuration of the color filter, pigment screening was performed.

このとき、Rthを低減することのできる材料に関しては、緑色画素を形成する際に広く用いられていることを条件に探索した結果、PG36が有効であることを見出した。このときPG36をPG58を含有する緑色着色組成物に添加すると、添加していない画素ではRthが1.9nmだったのに対し、添加した緑色画素においてRthを1.9nmから−16.2nmまで低減できることを見出した。さらに、添加量を調節することによりRthを1.9nmから−16.2nmまでの範囲にて制御できることを見出した。 In this case, for materials that can reduce the R th, the result of searching that is widely used in forming the green pixel on the condition, it found that PG36 is valid. The addition of this time PG36 green coloring composition containing the PG58, -16.2nm whereas in addition to non-pixel R th was 1.9nm, the R th in the green pixel added from 1.9nm It was found that it can be reduced. It was further found that the controllable within a range of the R th from 1.9nm to -16.2nm by adjusting the addition amount.

その他にも、Rthを低減させる材料としてPY138が有効であり、PY138をPG58を含有する緑色着色組成物に添加すると、Rthを1.9nmから−9.1nmまで低減できることを見出した。さらに、添加量を調節することによりRthを1.9nmから−
9.1nmまでの範囲にて制御できることを見出した。
Besides, PY138 is effective as a material to reduce the R th, when added to a green coloring composition containing the PG58 and PY138, it found that can reduce the R th from 1.9nm to -9.1Nm. Further, by adjusting the addition amount, R th is reduced from 1.9 nm to −
It was found that control was possible within a range up to 9.1 nm.

さらに、PG36とPY138の両方をPG58を含有する緑色着色組成物に添加すると、Rthが1.9nmから−21.3nmまで低減できることを見出した。さらに、両方の添加量を調節することによりRthを1.9nmから−21.3nmまでの範囲にて制御できることを見出した。 Furthermore, when added to a green coloring composition containing the PG58 both PG36 and PY138, found that R th can be reduced from 1.9nm to -21.3Nm. It was further found that the controllable within a range of the R th from 1.9nm to -21.3nm by adjusting both the amount added.

反対にRthを増加させることのできる材料としては、メラミン骨格を有する化合物(メラミン化合物)が有効であり、PG58を含有した緑色着色組成物にメラミン化合物を添加して形成した緑色画素において、Rthを最大で25.6nmまで増加させられることを見出した。また、添加量を調節することによりRthを1.9nmから25.6nmまでの範囲にて制御できることを見出した。尚、本発明で用いたメラミン樹脂の詳細については後述する。 As a material capable of increasing the R th Conversely, a compound having a melamine skeleton (melamine compound) is effective, in the green pixel formed by adding melamine compound green coloring composition containing the PG58, R It has been found that th can be increased up to 25.6 nm. Also found to be able to control within a range of the R th from 1.9nm to 25.6nm by adjusting the addition amount. The details of the melamine resin used in the present invention will be described later.

以上より、有機顔料として少なくともPG58を含有した緑色着色組成物に、PG36、PY138、メラミン化合物のどれかを一つまたは複数を含有する緑色画素を形成することにより、Rthを−21.3nmから25.6nmの範囲内にて制御できることを見出した。 From the above, the green coloring composition containing at least PG58 as organic pigments, PG 36, PY138, by forming a green color pixel containing one or more of any of the melamine compound, the R th from -21.3nm It was found that control was possible within the range of 25.6 nm.

本発明によって、明度の高いPG58顔料を使用しても緑色画素のRthを正負の広い範囲で、所望の値に制御することが可能なPG58顔料と組み合わせるべき顔料を特定することができた。このため、表示方式の異なる液晶表示装置であっても、該表示装置の光学的特性に見合った所望のRthに容易に調整できるので、斜め方向からの観察においても視認性の良く、明るい(消費電力の少ない)液晶表示装置を提供することが可能となる。 The present invention, a wide range R th of positive or negative green pixel also be used PG58 pigment high lightness, it was possible to identify the pigment to be combined with PG58 pigment which can be controlled to a desired value. Therefore, even a liquid crystal display device with a different display method can be easily adjusted to a desired R th corresponding to the optical characteristics of the display device. A liquid crystal display device with low power consumption can be provided.

以下、本発明の実施の形態につき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

緑色着色画素の厚み方向位相差値は、分光エリプソメータなどの位相差測定装置を用いて測定される3次元屈折率を用いて決定できる。
すなわち、550nmの波長の光で、緑色画素の正面と入射角45度の少なくとも2方向から位相差測定を行い、Nx、Ny、Nzの3次元屈折率を得たのち、下記の式より厚み方向位相差値(Rth)を算出する。
th={(Nx+Ny)/2-Nz}×d
式中、Nxは、着色画素層の平面内のx方向の屈折率であり、Nyは、着色画素層の平面内のy方向の屈折率であり、Nzは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、dは、着色画素層の膜厚(nm)である。
The thickness direction retardation value of the green colored pixel can be determined using a three-dimensional refractive index measured using a phase difference measuring device such as a spectroscopic ellipsometer.
That is, phase difference measurement is performed with light having a wavelength of 550 nm from at least two directions of the front of the green pixel and an incident angle of 45 degrees, and a three-dimensional refractive index of Nx, Ny, and Nz is obtained. A phase difference value (R th ) is calculated.
R th = {(Nx + Ny) / 2−Nz} × d
In the formula, Nx is a refractive index in the x direction in the plane of the colored pixel layer, Ny is a refractive index in the y direction in the plane of the colored pixel layer, and Nz is a refractive index in the thickness direction of the colored pixel layer. D is the film thickness (nm) of the colored pixel layer.

本発明に用いるカラーフィルタ着色組成物は、アクリル樹脂、カルド樹脂などのポリマーやモノマーを基材として、少なくとも有機溶剤、光重合性開始剤もしくは硬化剤に有機顔料を分散した液状の塗布液である。該着色組成物を、フォトリソグラフィーに用いるカラーレジストとして、あるいは、インクジェットや印刷などのインキとして使用することができる。なお、カラーフィルタに用いる着色組成物としての組成の詳細は後述する。   The color filter coloring composition used in the present invention is a liquid coating liquid in which an organic pigment is dispersed in at least an organic solvent, a photopolymerizable initiator, or a curing agent based on a polymer or monomer such as an acrylic resin or a cardo resin. . The colored composition can be used as a color resist used in photolithography or as ink for ink jet or printing. In addition, the detail of the composition as a coloring composition used for a color filter is mentioned later.

本発明に用いるメラミン化合物としては、下記一般式(I)で表される市販のものを用いることができ、以下にメラミン化合物を例示する。   As a melamine compound used for this invention, the commercially available thing represented with the following general formula (I) can be used, and a melamine compound is illustrated below.

Figure 2010145787
Figure 2010145787

式中、R1、R2、R3はそれぞれ水素原子、メチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシn−ブチル基、R4、R5、R6はそれぞれメチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシn−ブチル基である。二種類以上の繰り返し単位を組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二種類以上のホモポリマーまたはコポリマーを併用してもよい。また、上記以外に1,3,5−トリアジン環を有する化合物で、例えば特開2001−166144号公報に記載のものを使用することができる。また下記一般式(II)に示す化合物も好んで用いられる。   In the formula, R1, R2, and R3 are a hydrogen atom, a methylol group, an alkoxymethyl group, an alkoxy n-butyl group, and R4, R5, and R6 are a methylol group, an alkoxymethyl group, and an alkoxy n-butyl group, respectively. A copolymer combining two or more kinds of repeating units may be used. Two or more homopolymers or copolymers may be used in combination. In addition to the above, compounds having a 1,3,5-triazine ring, for example, those described in JP-A No. 2001-166144 can be used. Further, compounds represented by the following general formula (II) are also preferably used.

Figure 2010145787
Figure 2010145787

R7からR14はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であり、水素原子であることが特に好ましい。   R7 to R14 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and particularly preferably a hydrogen atom.

次に本発明のカラーフィルタについて説明する。   Next, the color filter of the present invention will be described.

図1に示すように、本発明のカラーフィルタは、ガラス基板1上に遮光層であるブラックマトリクス2を具備し、少なくとも赤色3(R)・緑色3(G)および青色3(B)の3色の着色画素3を備えている。
なお、これら3色に限らず、補色の組み合わせでも良く、あるいは補色や他色を含んだ3色以上の多色のカラーフィルタであっても良い。
As shown in FIG. 1, the color filter of the present invention comprises a black matrix 2 which is a light shielding layer on a glass substrate 1, and at least 3 of red 3 (R), green 3 (G) and blue 3 (B). Colored pixels 3 are provided.
The color filter is not limited to these three colors, and may be a combination of complementary colors, or may be a multi-color filter of three or more colors including complementary colors and other colors.

赤色画素には、例えば、C.I.Pigment Red 7、14、41、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272、279等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。   For example, C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, Red pigments such as 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272, and 279 can be used, and a yellow pigment and an orange pigment can also be used in combination.

黄色顔料としては、本発明で用いているC.I. Pigment Yellow 138やC.I. Pigment Yellow 150以外に、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、147、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、187、188、193、194、199、198、213、214等が挙げられる。   Examples of the yellow pigment include C.I. used in the present invention. I. Pigment Yellow 138 and C.I. I. In addition to Pigment Yellow 150, C.I. 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, 147, 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, 187 188,193,194,199,198,213,214, and the like.

橙色顔料としては、C.I. Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられる。   Examples of the orange pigment include C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 and the like.

その使用量は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を10〜90重量%、アントラキノン系赤色顔料を5〜70重量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましく、特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を25〜75重量%、アントラキノン系赤色顔料を30〜60重量%とすることがより好ましい。   The amount used is 10 to 90% by weight of the diketopyrrolopyrrole red pigment and 5 to 70% by weight of the anthraquinone red pigment based on the total weight of the pigment. From the viewpoint of contrast and the like, in particular, when focusing on the contrast, it is more preferable that the diketopyrrolopyrrole red pigment is 25 to 75% by weight and the anthraquinone red pigment is 30 to 60% by weight.

また、赤色画素には色相を調整する目的で黄色顔料や橙色顔料を含有させることができ
るが、高コントラスト化の点からアゾ金属錯体系黄色顔料を用いることが好ましい。その使用量は、顔料の合計重量を基準として5〜25重量%であることが好ましく、5重量%未満の場合には、充分な明度向上などの色相調整ができず、30重量%を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪くなる。
The red pixel can contain a yellow pigment or an orange pigment for the purpose of adjusting the hue, but it is preferable to use an azo metal complex-based yellow pigment from the viewpoint of high contrast. The amount used is preferably 5 to 25% by weight based on the total weight of the pigment, and if it is less than 5% by weight, hue adjustment such as sufficient brightness improvement cannot be achieved, and the amount exceeds 30% by weight. In this case, since the hue is shifted too yellow, the color reproducibility is deteriorated.

上記において、ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、C.I.Pigment Red 254、アントラキノン系赤色顔料としては、C.I.Pigment Red 177、アゾ金属錯体系黄色顔料としてはC.I.Pigment Yellow 150、キノフタロン系黄色顔料としてはPY138が優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。   In the above, examples of the diketopyrrolopyrrole red pigment include C.I. I. Pigment Red 254 and an anthraquinone red pigment include C.I. I. Pigment Red 177, an azo metal complex yellow pigment such as C.I. I. Pigment Yellow 150 and a quinophthalone yellow pigment, PY138 is preferable from the viewpoint of excellent light resistance, heat resistance, transparency, coloring power, and the like.

緑色画素には、本発明で用いているC.I.Pigment Green 58、36のほかに、例えば、C.I.Pigment Green 10、37等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色画素の説明で挙げた顔料と同様のものが使用可能である。   The green pixel includes C.I. used in the present invention. I. In addition to Pigment Green 58 and 36, for example, C.I. I. Pigment Green 10, 37 or the like can be used, and a yellow pigment can be used in combination. As the yellow pigment, the same pigments as those described in the description of the red pixel can be used.

その使用量は、顔料の合計重量を基準として、PG58を含む、緑色顔料を1〜90重量%、アゾ系黄色顔料を1〜60重量%、キノフタロン系黄色顔料を1〜60重量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。   The amount used is 1 to 90% by weight of the green pigment, 1 to 60% by weight of the azo yellow pigment, and 1 to 60% by weight of the quinophthalone yellow pigment, including PG58, based on the total weight of the pigment. Is preferable from the viewpoint of pixel hue, brightness, film thickness, and the like.

上記において、緑色顔料としては、C.I.Pigment Green 36、58、アゾ系黄色顔料としてはC.I.Pigment Yellow 150、キノフタロン系黄色顔料としてはC.I.Pigment Yellow 138が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。   In the above, examples of the green pigment include C.I. I. Pigment Green 36 and 58, and azo yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 150 and quinophthalone yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 138 is preferable in terms of excellent light resistance, heat resistance, transparency, coloring power, and the like.

青色画素には、例えば、C.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。   Examples of blue pixels include C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, and the like, and a purple pigment can also be used in combination. Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.

その使用量は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を40〜100重量%、ジオキサジン系紫色顔料を1〜50重量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましく、さらに、金属フタロシアニン系青色顔料を50〜98重量%、ジオキサジン系紫色顔料を2〜25重量%とすることがより好ましい。   The amount used is 40 to 100% by weight of the metal phthalocyanine blue pigment and 1 to 50% by weight of the dioxazine violet pigment based on the total weight of the pigment. It is preferable from a point, Furthermore, it is more preferable to make a metal phthalocyanine blue pigment 50 to 98 weight% and a dioxazine purple pigment 2 to 25 weight%.

上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはC.I.Pigment Blue 15:6、ジオキサジン系紫色顔料としてはC.I.Pigment Violet 23が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。   In the above, examples of the metal phthalocyanine blue pigment include C.I. I. Pigment Blue 15: 6, and dioxazine-based purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 23 is preferable in terms of excellent light resistance, heat resistance, transparency, coloring power, and the like.

また、無機顔料としては、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、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。
無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。さらに、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。
Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chromium oxide green, cobalt green and other metal oxide powders, metal sulfide powders, metal powders Etc.
Inorganic pigments are used in combination with organic pigments in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while maintaining a balance between saturation and lightness. Furthermore, for color matching, a dye can be contained within a range that does not lower the heat resistance.

以下には、本発明のカラーフィルタの各色画素を形成するために用いられる着色組成物について説明する。   Below, the coloring composition used in order to form each color pixel of the color filter of this invention is demonstrated.

各色画素を形成するために用いられる着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料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。   The pigment carrier contained in the coloring composition used for forming each color pixel is for dispersing the pigment, and is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof.

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 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.

顔料担体は、着色組成物中の顔料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顔料担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料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、着色組成物中の顔料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 pigment 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 pigment in the coloring composition.
When a mixture of a transparent resin and its precursor is used as a pigment carrier, the transparent resin is 20 to 400 parts by weight, preferably 50 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition. 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 coloring 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。   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.

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 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。これらは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。   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 include esters, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, and acrylonitrile. These can be used alone or in admixture of two or more.

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、着色組成物中の顔料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 pigments 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, ethyl anthraquinone, 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、着色組成物中の顔料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 pigment in the coloring composition.

さらに、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、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、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
溶剤は、着色組成物中の顔料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。
In addition, a solvent is used to facilitate the formation of a filter segment by sufficiently dispersing the pigment in a pigment 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. Can be contained. Examples of the solvent include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, toluene, Examples include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, and the like. These may be used alone or in combination.
The solvent can be used in an amount of 800 to 4000 parts by weight, preferably 1000 to 2500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

着色組成物は、1種または2種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共に、顔料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製造することができる。また、2種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料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。   The coloring composition comprises one or more pigments, if necessary, together with the above photopolymerization initiator, in a pigment carrier and an organic solvent, such as a three roll mill, a two roll mill, a sand mill, a kneader, and an attritor. It can be manufactured using dispersion means. Moreover, the coloring composition containing 2 or more types of pigments can also be manufactured by mixing each pigment separately finely dispersed in a pigment carrier and an organic solvent.

顔料を顔料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顔料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。
When the pigment is dispersed 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 pigment dispersion and has a great effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion, a coloring composition comprising a pigment dispersed in a pigment carrier and an organic solvent using a 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、顔料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顔料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 pigment carrier, and adsorbs to the pigment to stabilize the dispersion of the pigment on the pigment 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 alkylene imines) 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.

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.

色素誘導体は、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。色素誘導体としては、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、塩基性基を有する色素誘導体は、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。
The dye 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 dye derivatives 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.

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。貯蔵安定剤としては、例えば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、t−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。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重量部の量で含有させることができる。   The coloring composition can contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition. Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and organic acids such as methyl ether, t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine, and tetraphenylphosphine. Examples thereof include phosphine and phosphite. The storage stabilizer can be contained 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.

また、着色組成物には、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。
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、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜100重量部の量で含有させることができる。
In addition, the coloring composition may contain an adhesion improving agent such as a silane coupling agent in order to improve the adhesion to the substrate.
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 contained in an amount of 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the 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、インクジェット用インキ、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, inkjet ink, silk screen printing ink, solvent development type or alkali development type color 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中の赤色画素、緑色画素、および青色画素は、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。   The red pixel, the green pixel, and the blue pixel in the color filter of the present invention are formed on the transparent substrate by using the above-described colored compositions by a printing method or a photolithography method.

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、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの金属酸化物の組み合わせからなる透明電極が形成されていてもよい。   As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali aluminoborosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate are used. In addition, a transparent electrode made of a combination of metal oxides such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide and antimony oxide is formed on the surface of the glass plate or resin plate for driving the liquid crystal after the liquid crystal panel is formed. Also good.

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 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 ink fluidity on a printing press is also important, and ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.

インクジェット法は、微細な複数の吐出口(インクジェットヘッド)を各色ごとに揃えたインクジェット装置にて、透明基板もしくはTFTなどアクティブ素子を形成した基板に直接印刷形成する方法である。   The ink jet method is a method in which an ink jet apparatus in which a plurality of fine discharge ports (ink jet heads) are arranged for each color is directly printed on a transparent substrate or a substrate on which an active element such as a TFT is formed.

フォトリソグラフィー法により各色画素を形成する場合は、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。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。
When each color pixel is formed by a photolithography method, the coloring composition prepared as the solvent developing type or alkali developing type coloring resist is applied to a transparent substrate by spray coating, spin coating, slit coating, roll coating, or the like. To apply a dry film thickness of 0.2 to 10 μm.
When drying the coating film, a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven, a hot plate, or the like may be used. 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 alkali 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。
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.

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。   Next, a liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention will be described.

図2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2に示す装置4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5および6を備え、それらの間には、液晶(LC)が封入されている。第1の透明基板5の内面には、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ7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8が形成されている。透明電極層8の上には、配向層9が設けられている。また、透明基板5の外面には、位相差フィルムを構成に含む偏光板10が形成されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention.
A device 4 shown in FIG. 2 is a typical example of a TFT drive type liquid crystal display device for a notebook personal computer, and includes a pair of transparent substrates 5 and 6 disposed so as to be opposed to each other. (LC) is enclosed. A TFT (thin film transistor) array 7 is formed on the inner surface of the first transparent substrate 5, and a transparent electrode layer 8 made of, for example, ITO is formed thereon. An alignment layer 9 is provided on the transparent electrode layer 8. Further, on the outer surface of the transparent substrate 5, a polarizing plate 10 including a retardation film is formed.

他方、第2の透明基板6の内面には、本発明のカラーフィルタ11が形成されている。カラーフィルタ11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11を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に必要に応じて、例えばITOからなる透明電極層12が形成され、透明電極層12を覆って配向層13が設けられている。また、透明基板6の外面には、偏光板14が形成されている。なお、偏光板10の下方には、バックライト光源15を備えたバックライトユニット16が設けられている。   On the other hand, the color filter 11 of the present invention is formed on the inner surface of the second transparent substrate 6. The red, green and blue filter segments constituting the color filter 11 are separated by a black matrix (not shown). A transparent protective film (not shown) is formed as needed to cover the color filter 11, and a transparent electrode layer 12 made of, for example, ITO is formed thereon as necessary, covering the transparent electrode layer 12. An alignment layer 13 is provided. A polarizing plate 14 is formed on the outer surface of the transparent substrate 6. Note that a backlight unit 16 including a backlight light source 15 is provided below the polarizing plate 10.

以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を挙げて記載する。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「PG36」は「C.I.Pigment Green 36」を表す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with specific examples. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”. The pigment symbol indicates a color index number. For example, “PG36” represents “CI Pigment Green 36”.

・顔料の製造
実施例および比較例で用いた顔料を以下の方法により製造した。
Pigment Production Pigments used in Examples and Comparative Examples were produced by the following method.

[製造例1]
ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料(東洋インキ製造社製「リオノールグリーン6YK」)120部、粉砕した食塩1600部、およびジエチレングリコール270部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で12時間混練した。
この混合物を温水5000部に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で24時間乾燥し、117部のソルトミリング処理顔料であるPG36を得た。
[Production Example 1]
120 parts of halogenated copper phthalocyanine-based green pigment (“Lionol Green 6YK” manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), 1600 parts of crushed salt and 270 parts of diethylene glycol were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho) at 70 ° C. Kneaded for 12 hours.
The mixture was poured into 5000 parts of warm water, stirred at a high speed mixer for about 1 hour while being heated to about 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove salt and solvent, and then at 80 ° C. for 24 hours. It dried and obtained PG36 which is 117 parts of salt milling process pigments.

[製造例2]
ハロゲン化亜鉛フタロシアニン系緑色顔料(大日本インキ化学工業株式会社製 「 Phthalocyanine Green A110」)120部、粉砕した食塩1600部、およびジエチレングリコール270部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で12時間混練した。この混合物を温水5000部に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で24時間乾燥し、117部のソルトミリング処理顔料であるPG58を得た。
[Production Example 2]
120 parts of halogenated zinc phthalocyanine-based green pigment (“Phalocyline Green A110” manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), 1600 parts of ground sodium chloride, and 270 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho), 70 The mixture was kneaded for 12 hours. The mixture was poured into 5000 parts of warm water, stirred at a high speed mixer for about 1 hour while being heated to about 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove salt and solvent, and then at 80 ° C. for 24 hours. It dried and obtained PG58 which is 117 parts of salt milling process pigments.

・アクリル樹脂溶液の調製
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃
に加熱して、同温度で下記の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。
スチレン 60.0部
メタクリル酸 60.0部
メタクリル酸メチル 65.0部
メタクリル酸ブチル 65.0部
アゾビスイソブチロニトリル 10.0部
滴下後、さらに100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続けて樹脂溶液を合成した。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%と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。
-Preparation of acrylic resin solution Put 800 parts of cyclohexanone in a reaction vessel and inject nitrogen gas into the vessel at 100 ° C.
The mixture of the following monomer and thermal polymerization initiator was added dropwise at the same temperature over 1 hour to carry out the polymerization reaction.
Styrene 60.0 parts Methacrylic acid 60.0 parts Methyl methacrylate 65.0 parts Butyl methacrylate 65.0 parts Azobisisobutyronitrile 10.0 parts After dropwise addition, the mixture is further reacted at 100 ° C for 3 hours, and then azo A solution in which 2.0 parts of bisisobutyronitrile was dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 100 ° C. for 1 hour to synthesize a resin solution. 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%. An acrylic resin solution was prepared.

・顔料分散体の調製
上記のPG36とPG58の分散性を良化させるために、アクリル樹脂溶液・PY150(ランクセス社製「E4GN」)・色素誘導体・有機溶媒と混合した溶液を均一に撹拌混合した後、直径1mmのジルコニアビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過してPG36とPG58の顔料分散体を得た。また、黄色顔料のPY138、PY150の分散性を良化させるために、アクリル樹脂溶液・色素誘導体・有機溶媒と混合した溶液を均一に撹拌混合した後、直径1mmのジルコニアビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過してPY138とPY150の顔料分散体を得た。
・ Preparation of pigment dispersion In order to improve the dispersibility of the above PG36 and PG58, an acrylic resin solution, PY150 ("E4GN" manufactured by LANXESS), a pigment derivative, and a solution mixed with an organic solvent were uniformly stirred and mixed. Thereafter, zirconia beads having a diameter of 1 mm were used for dispersion for 5 hours by a sand mill, followed by filtration with a 5 μm filter to obtain a pigment dispersion of PG36 and PG58. In order to improve the dispersibility of yellow pigments PY138 and PY150, a solution mixed with an acrylic resin solution, a pigment derivative, and an organic solvent is uniformly stirred and mixed, and then zirconia beads having a diameter of 1 mm are used in a sand mill. After dispersing for 5 hours, the mixture was filtered through a 5 μm filter to obtain a pigment dispersion of PY138 and PY150.

メラミン骨格を有する化合物として、以下の市販の化合物(I)を使用した。
メラミン化合物・・・日本カーバイド工業製ニカラックMX−750
The following commercially available compound (I) was used as a compound having a melamine skeleton.
Melamine compound: Nippon Carbide Industries Nicarax MX-750

Figure 2010145787
Figure 2010145787

R1は水素原子、R2は−CH2OH基、R3〜R6は−CH2OCH3基。 R1 is a hydrogen atom, R2 is a —CH 2 OH group, and R3 to R6 are —CH 2 OCH 3 groups.

・着色組成物の調製
次いで、表1に示す組成(重量比)の混合物を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して緑色着色組成物を得た。このとき、緑色着色組成物は緑色画素を形成した際に、膜厚が2.6μm、色度値がCIE色度座標でC光源のときにy=0.603のときにx=0.286〜0.296の範囲内におさまるように調整した。尚、色度値はこの範囲に限定されるものではない。
-Preparation of colored composition Next, the mixture (weight ratio) shown in Table 1 was uniformly stirred and mixed, and then filtered through a 1 µm filter to obtain a green colored composition. At this time, when the green coloring composition formed a green pixel, the film thickness was 2.6 μm, the chromaticity value was CIE chromaticity coordinates, and when C = 0, x = 0.286 when y = 0.603. It was adjusted to fall within the range of ~ 0.296. Note that the chromaticity value is not limited to this range.

Figure 2010145787
Figure 2010145787

・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」)
・有機溶剤:シクロヘキサノン。
・ Monomer: Trimethylolpropane triacrylate (“NK ESTER ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
Photopolymerization initiator: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Organic solvent: cyclohexanone.

・緑色画素の作製
表1に示した各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2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、この基板を炭酸ナトリウム水溶液に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、23
0℃で20分間の焼成を行い、緑色画素を得た。
-Preparation of green pixel Each resist shown in Table 1 was applied to a glass substrate by spin coating, and then pre-baked at 70 ° C for 2 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 with an aqueous sodium carbonate solution, washed with ion-exchanged water, and air-dried. Then, in a clean oven, 23
Baking was performed at 0 ° C. for 20 minutes to obtain a green pixel.

本発明において、XYZ表色系色度図における色度は、分光光度計(オリンパス社製「OSP−200」)を用いて測定した。   In the present invention, the chromaticity in the XYZ color system chromaticity diagram was measured using a spectrophotometer ("OSP-200" manufactured by Olympus).

本発明において、厚み方向位相差値は、透過型分光エリプソメータ(日本分光社製「M−220」)を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から45°傾けた方位より、400nmから700nmの範囲で5nmおきの波長で測定し、エリプソパラメータであるδを得た。Δ=δ/360×λより位相差値Δ(λ)を算出し、この値を用いて、3次元屈折率を算出し次より厚み方向位相差値(Rth)を算出した。このとき、緑色着色画素では550nmの波長で測定を行った。
th={(Nx+Ny)/2-Nz}×d
式中、Nxは着色画素層の平面内のx方向の屈折率であり、Nyは着色画素層の平面内のy方向の屈折率であり、Nzは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、NxをNx≧Nyとする遅相軸とする。dは着色画素層の膜厚(nm)である。
In the present invention, the thickness direction retardation value is from 400 nm from an orientation inclined 45 ° from the normal direction of the substrate on which the coating film is formed using a transmission spectroscopic ellipsometer (“M-220” manufactured by JASCO Corporation). Measurements were made at a wavelength of 5 nm in the range of 700 nm to obtain an ellipso parameter δ. A retardation value Δ (λ) was calculated from Δ = δ / 360 × λ, and using this value, a three-dimensional refractive index was calculated, and a thickness direction retardation value (R th ) was calculated from the next. At this time, the green colored pixel was measured at a wavelength of 550 nm.
R th = {(Nx + Ny) / 2−Nz} × d
In the formula, Nx is a refractive index in the x direction in the plane of the colored pixel layer, Ny is a refractive index in the y direction in the plane of the colored pixel layer, and Nz is a refractive index in the thickness direction of the colored pixel layer. , Nx is a slow axis where Nx ≧ Ny. d is the thickness (nm) of the colored pixel layer.

上記にて作製された各緑色画素のRthの値を表1に示す。その結果、PG58のみを含有した緑色画素のRthが1.9nmであったのに対し、Rthをプラス化させるためにメラミン化合物を含有した実施例1,2ではRthを最大で25.6nmまで増加することができた。また、Rthを低減させるためにPG36を含有した実施例3,4ではRthを最大で-16.2nmまで低下でき、PY138を含有した実施例5,6ではRthを最大で9.1nmまで低下することができた。さらに、PG36とPY138を含有させた実施例7においてはRthを最大で21.3nmまで低下することができた。 Table 1 shows the Rth value of each green pixel fabricated as described above. As a result, while the R th of the green pixels contained only PG58 was 1.9 nm, at most R th in Examples 1 and 2 contained the melamine compound in order to plus the R th 25. It was possible to increase to 6 nm. In Examples 3 and 4 containing PG36 to reduce R th can drop to -16.2nm the R th at the maximum, 9.1 nm at most R th in Examples 5 and 6 containing PY138 Could be lowered. Further, in Example 7 which contains the PG36 and PY138 could be lowered to 21.3nm a maximum of R th.

以上より、PG58を含有した緑色画素において、PG36、PY138、メラミン化合物のどれかを一つまたは複数を緑色画素形成や色度・明度・コントラストに影響がない範囲で適正量を含有させることで、Rthを−21.3nmから25.6nmの範囲内にて任意の値を選択できることを見出した。これにより、構成・構造が異なる各種液晶表示装置において、本発明のRthを制御できる緑色画素を形成したカラーフィルタを用いることで、斜め方向から画面を観察した際の視認性低下の改善をできると考えられる。 From the above, in the green pixel containing PG58, by including one or more of PG36, PY138, or melamine compound in an appropriate amount within a range that does not affect the formation of the green pixel and chromaticity, brightness, and contrast, It has been found that an arbitrary value can be selected within a range of R th from −21.3 nm to 25.6 nm. As a result, in various liquid crystal display devices having different configurations and structures, the use of the color filter formed with green pixels capable of controlling Rth of the present invention can improve the reduction in visibility when the screen is observed from an oblique direction. it is conceivable that.

本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの概略断面視図である。1 is a schematic cross-sectional view of a color filter according to an embodiment of the present invention. 本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面視図である。It is a schematic sectional view which shows an example of the liquid crystal display device provided with the color filter of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ガラス基板
2・・・ブラックマトリックス
3・・・着色画素
4・・・液晶表示装置
5、6・・・透明基板
7・・・TFTアレイ
8、12・・・透明電極
9、13・・・配向層
10、14・・・偏光板
11・・・カラーフィルタ
15・・・バックライト光源
16・・・バックライトユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate 2 ... Black matrix 3 ... Colored pixel 4 ... Liquid crystal display device 5, 6 ... Transparent substrate 7 ... TFT array 8, 12 ... Transparent electrode 9, 13 ... Alignment layers 10, 14 ... Polarizing plate 11 ... Color filter 15 ... Backlight source 16 ... Backlight unit

Claims (2)

少なくとも、C.I.Pigment Green 58、メラミン化合物、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Yellow 138を含有する顔料、透明樹脂、光重合性モノマー、及び溶剤を主成分とする光硬化性の緑色着色組成物を用いて形成した、厚み方向の位相差値(Rth)が−21.3nmから25.6nmの範囲内にある緑色画素を備えたことを特徴とするカラーフィルタ基板。 At least C.I. I. Pigment Green 58, melamine compound, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. A retardation value (R th ) in the thickness direction formed using a pigment containing transparent pigment 138, a transparent resin, a photopolymerizable monomer, and a photocurable green coloring composition mainly containing a solvent is -21. A color filter substrate comprising a green pixel in a range of 3 nm to 25.6 nm. 請求項1記載のカラーフィルタ基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device using the color filter substrate according to claim 1.
JP2008323512A 2008-12-19 2008-12-19 Color filter substrate and liquid crystal display device using the same Pending JP2010145787A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008323512A JP2010145787A (en) 2008-12-19 2008-12-19 Color filter substrate and liquid crystal display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008323512A JP2010145787A (en) 2008-12-19 2008-12-19 Color filter substrate and liquid crystal display device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010145787A true JP2010145787A (en) 2010-07-01

Family

ID=42566282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008323512A Pending JP2010145787A (en) 2008-12-19 2008-12-19 Color filter substrate and liquid crystal display device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010145787A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100028A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Toppan Printing Co Ltd Green-colored composition, color filter using the same, and liquid crystal display device equipped with the color filter
CN102445851A (en) * 2010-10-05 2012-05-09 住友化学株式会社 Colored photosensitive composition
JP2012230224A (en) * 2011-04-26 2012-11-22 Toppan Printing Co Ltd Method for manufacturing color filter substrate for reflective liquid crystal display device and color filter substrate obtained by the method
JP2013037276A (en) * 2011-08-10 2013-02-21 Mitsubishi Chemicals Corp Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device and organic el display device
WO2015115539A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 富士フイルム株式会社 Green coloring composition for use in color filter, colored film, color filter, and solid-state imaging element

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100028A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Toppan Printing Co Ltd Green-colored composition, color filter using the same, and liquid crystal display device equipped with the color filter
CN102445851A (en) * 2010-10-05 2012-05-09 住友化学株式会社 Colored photosensitive composition
JP2012098712A (en) * 2010-10-05 2012-05-24 Sumitomo Chemical Co Ltd Colored photosensitive composition
TWI554827B (en) * 2010-10-05 2016-10-21 Sumitomo Chemical Co Coloring the fake composition
KR101795815B1 (en) * 2010-10-05 2017-11-08 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Colored photosensitive composition
JP2012230224A (en) * 2011-04-26 2012-11-22 Toppan Printing Co Ltd Method for manufacturing color filter substrate for reflective liquid crystal display device and color filter substrate obtained by the method
JP2013037276A (en) * 2011-08-10 2013-02-21 Mitsubishi Chemicals Corp Colored resin composition, color filter, liquid crystal display device and organic el display device
WO2015115539A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 富士フイルム株式会社 Green coloring composition for use in color filter, colored film, color filter, and solid-state imaging element
US9740095B2 (en) 2014-01-31 2017-08-22 Fujifilm Corporation Green coloring composition for use in color filter, colored film, color filter, and solid-state imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4201054B2 (en) Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device
JP4306736B2 (en) Color filter, coloring composition for color filter, and liquid crystal display device
JP4967644B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP4465293B2 (en) Color filter and liquid crystal display device including the same
JP5428198B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP5045126B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP4848262B2 (en) Color filter evaluation method, color filter, and liquid crystal display device
JP2010145787A (en) Color filter substrate and liquid crystal display device using the same
JP4360448B2 (en) Phase difference substrate and liquid crystal display device
JP5449985B2 (en) Color filter and liquid crystal display device including the color filter
JP2008185986A (en) Color filter and liquid crystal display device
JP4938406B2 (en) Color filter and liquid crystal display device including the same
JP2011112693A (en) Color filter substrate and liquid crystal display device
JP2012188475A (en) Pigment dispersant and pigment composition, coloring composition, and color filter using the same
JP5223465B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP2009244670A (en) Method of manufacturing retardation substrate
JP2010032870A (en) Color filter and liquid crystal display device
JP2011064757A (en) Retardation substrate and method for producing retardation substrate and method for producing color filter substrate
JP4961981B2 (en) Color filter, liquid crystal display device including color filter, and color filter measuring device
JP2010053228A (en) Red color composition, color filter and liquid crystal display
JP5174212B2 (en) Color filter and liquid crystal display device
JP2011013274A (en) Color filter for liquid crystal display device and red colored composition for color filter
JP5003669B2 (en) Red coloring composition, red colored coating film, color filter using the same, and liquid crystal display device
JP2008225444A (en) Liquid crystal display and manufacturing method therefor
JP2011118033A (en) Color filter and liquid crystal display device