JP2011070172A - カラーフィルタ用着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機elディスプレイ - Google Patents
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Abstract
又、画素の色純度及び透過率に優れたカラーフィルタ、並びに高品質の液晶表示装置及び有機ELディスプレイを提供する。
【解決手段】 (a)色材、(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂を含有し、(a)色材が特定構造を有する化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色樹脂組成物、及びその用途。
【選択図】 なし
Description
例えば、カラー液晶表示装置には、一例として、ブラックマトリックス、複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)からなる着色層、透明電極及び配向層を備えたカラーフィルタ基板と、薄膜トランジスタ(TFT素子)、画素電極及び配向層を備えた対向電極基板と、これら両基板を所定の間隙を持たせて対向させ、シール部材で密封して、上記間隙に液晶材料を注入して形成された液晶層とから概略構成された透過型の液晶表示装置がある。又、上記カラーフィルタの基板と着色層との間に反射層を設けた反射型の液晶表示装置もある。
又、(2)の白色有機ELとカラーフィルタとの組み合わせ方式及び(3)のCCM方式は、同じ色に発光する有機EL素子を一種類使用すればよいので、上記(1)の方式の有機ELディスプレイにおけるように、各色の有機EL素子の特性を揃える必要が無く、工程数および材料の削減等が可能となり、製造コスト面でも注目を集めているフルカラー化方式である。
てしまい、逆に彩度を優先して着色顔料含有量を増加させるとディスプレイ全体が暗くなり、この場合には、明るさを確保するためにバックライトの光量を大きくしなければならず、ディスプレイの消費電力増大を招いてしまうという問題がある。
一方で着色剤として染料を使用したカラーフィルタも依然開発が進められている。例えば特許文献1には、シー・アイ・アシッド・ブルー83(トリアリルアミン系色素)と、シー・アイ・ソルベント・ブルー67(銅フタロシアニン系色素)を含む青色フィルタ層を設けたカラーフィルタが記載されている。
又、特許文献2には、下記一般式で表される重合性トリフェニルメタン染料を含むポリマーを用いたカラーフィルタが記載されている。
しかし、当該文献記載の染料を使用したカラーフィルタは、分光特性には優れるものの耐熱性が不十分であるという問題があった。
しかし、これらの化合物(色素)も耐熱性の面では十分でないことが本発明者らの検証によりわかった。
とを目的とする。
又、このような着色樹脂組成物を用いることにより、画素の色純度及び透過率に優れたカラーフィルタ、当該カラーフィルタを用いた色純度のよい液晶表示装置及び有機ELディスプレイを提供することを目的とする。
即ち、本発明の要旨は、下記(1)〜(10)に存する。
(1)(a)色材、(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂を含有し、(a)色材が下記一般式(I)で表わされる化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
R1〜R6は各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。R1〜R4が置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR1とR2、又はR3とR4が結合して環構造を形成していてもよい。
又、上記一般式(I)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、1分子中に複数の
mは任意の自然数を表す。)
(2)前記一般式(I)におけるR1〜R6のうち、少なくとも1つが分岐アルキル基であることを特徴とする前記(1)に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(3)前記一般式(I)における[Z]m−がスルホン酸アニオンであることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載のカラーフィ
ルタ用着色樹脂組成物。
(5)前記一般式(I)で表される化合物の含有量が、(a)色材全量に対し、5重量%以上であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(7)(g)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類を含有することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
(8)前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物を用いて作製された画素を有することを特徴とするカラーフィルタ。
(10)前記(8)に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする有機ELディスプレイ。
このようなカラーフィルタを使用することにより、有機ELディスプレイの発光や、カラーフィルタのバックライトの発光を効率よく取り出すことができ、高色再現性及び高輝度を両立した液晶表示装置や有機ELディスプレイを提供することができる。
尚、「(メタ)アクリル」等は「アクリル及びメタクリルのうち少なくとも一つ」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリレート及びメタクリレートのうち少なくとも一つ」等を意味するものとし、例えば「(メタ)アクリル酸」は「アクリル酸及びメタクリル酸のうち少なくとも一つ」を意味するものとする。
本発明において、特に断りの無い限り、重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を指す。「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
以下に本発明の着色樹脂組成物の各構成成分を説明する。
本発明の着色樹脂組成物は、特定構造を有する(a)色材、(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂を必須成分とし、更に要すれば、上記成分以外の他の添加物、及び顔料等、他の色材が配合されていてもよい。
<(a)色材>
本発明のカラーフィルタ用着色樹脂組成物は、(a)色材、(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂を含有し、(a)色材が下記一般式(I)で表わされる化合物を含有することを特徴とする。
下記構造式で表されるトリアリールメタン構造を有する化合物の色特性を確保するためには、正電荷を有する中心炭素原子に置換しているアリール基が、適度なねじれを生じている必要がある。
つまり、インドール環を導入することにより、色特性に大きな変化を生じさせずに、耐熱性が向上しうるものである。
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。R1〜R4が置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR1とR2、又はR3とR4が結合して環構造を形成していてもよい。
又、上記一般式(I)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、1分子中に複数の
mは任意の自然数を表す。)
一般式(I)において、R1〜R6は同一であっても異なるものであってもよい。
又、−NRR(RRは、R1R2、若しくはR3R4を表わす。)基は左右対称であっても、左右非対称であってもよい。隣接するR(Rは、R1〜R4のいずれかを表す。)が結合して環を形成する場合、これらはヘテロ原子で架橋された環であってもよい。この環の具体例として、例えば以下のものが挙げられる。これらの環は置換基を有していてもよい。
より具体的には、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2‐エチルヘキシル基など無置換のアルキル
基;
2‐メトキシエチル基、2‐エトキシエチル基等のアルコキシアルキル基;
2‐アセチルオキシエチル基等のアシルオキシ基;
2‐シアノエチル基等のシアノアルキル基;
2,2,2‐トリフルオロエチル基、4,4,4‐トリフルオロブチル基等のフルオロアルキル基;
フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ビフェニル基など置換基を有していてもよいアリール基等が挙げられる。
ルキル基であることが好ましい。
R1〜R4が置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR1とR2、又はR3とR4が結合して環構造を形成していてもよい。
又、R5は、置換基を有していてもよいアリール基であることが好ましく、置換基を有していてもよいフェニル基であることがより好ましい。
[置換基群Z]
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert‐ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2‐エチルヘキシル基など炭素数1〜8のアルキル基;
トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;
フェニル基、ナフチル基等のアリール基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など炭素数1〜8のアルコキシ基;
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
シアノ基等が挙げられる。
又、R6は、任意の置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。任意の置換基としては、本発明の効果を損なわない限り、如何なる基であってもよい。
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基;
シアノ基;
フェニル基等のアリール基、などが挙げられる。
又、R6の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert‐ブチル基、ペン
チル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2‐エチルヘキシル基、デシル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、シアノエチル基、ベンジル基等が挙げられる。
Xは、水素原子;
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert‐ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2‐エチルヘキシル基など炭素数1〜8のアルキル基を示す。
より具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、などが挙げられる。
上記のような置換アルキル基は、例えばフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基等のハロアルキル基;
メトキシメチル基等のアルコキシアルキル基、などが挙げられる。
これらの基が好ましい理由を以下の通り推測する。
これらの基は、トリアリールメタン構造のねじれに影響しない程度で、かつ水素原子よりも立体障害が適度に大きい基である。Xとして、これらの基を有することで、ねじれに影響せず、式(I)における中心炭素原子の周辺で、立体障害を生じさせることができる。つまりは、色特性に影響せずに、耐熱性を向上させることが可能となる。
任意の置換基としては、本発明の効果を損なわない限り、如何なる基であってもよい。より具体的には、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec‐ブチル基、tert‐ブチル基、ペンチル基、シク
ロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2‐エチルヘキシル基など炭素数1〜8のアルキル基;
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基など炭素数1〜8のアルコキシ基;
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
シアノ基、などが挙げられる。
また、前記一般式(I)中のベンゼン環及びインドール環は、−NR1R2、−NR3R4、R5、R6、及びX以外に更に前記した置換基を有していてもよいが、色純度が高い点で、無置換であることが好ましい。
[Z]m−としては、例えばF−、Cl−、Br−、I−等のハロゲン化物イオン;
(C6H5)4B−等のホウ素アニオン;
CH3COO−、C2H5COO−、C6H5COO−等のカルボン酸アニオン;
SO4 2−、HSO4 −等の硫酸アニオン;
HPO4 2−、PO4 3−等のリン酸アニオン;
スルホン酸アニオン等が挙げられる。
ベンゼンスルホン酸、p‐トルエンスルホン酸、1‐ナフタレンスルホン酸、2‐ナフタレンスルホン酸など置換基を有していてもよい芳香族スルホン酸アニオン;
acid blue 80(C.I.61585)、acid green 25(C.I.61570)、acid blue 45(C.I.63010)、acid bl
ue 43(C.I.63000)、acid blue 25(C.I.62055)、
acid blue 40(C.I.65125)等のスルホナト基を有するアントラキ
ノン系色素のアニオン;
direct blue 86(C.I.74810)、direct blue 199 (C.I.14190)等のスルホナト基を有するフタロシアニン系色素のアニオン
;
acid blue 74(C.I.73015)等のスルホナト基を有するインジゴ系色素のアニオン等が挙げられる。
尚、一般式(I)において、mは任意の自然数を表す。色調などの点から、mは、好ましくは1〜4、更に好ましくは1又は2である。
又、一般式(I)中に複数の
尚、一般式(I)で示される色素は、Xが塩素原子であった場合、対応するベンゾフェノン体と対応するアミノナフタレン体をオキシ塩化リン等の塩素化剤で反応することにより合成できる。この反応の条件としては、例えば、「総説合成染料」(堀口 博、三共出版、1968年)に記載されている内容を参考にすることができる。又、ベンゾフェノン体及びアミノナフタレン体は既知の反応の組み合わせにより合成できる。
一方、アニオン構造に着目すると、本発明における一般式(I)で表される化合物として、耐熱性と耐光性を併せて向上することができる点で、下記一般式(ii)で表される化合物であることが好ましい。
R31は水素原子、又は置換基を有していてもよいフェニル基を表し、
R32〜R34は各々独立に、水素原子、水酸基、−NHR41(R41はR31と同義である。)、−SO3 −、ハロゲン原子、−CO2R42(R42は炭素数1〜3のアルキル基を表す。)のいずれかを表すが、R32〜R34のうち、少なくとも1つは−NHR41基である。
又、1つの上記アントラキノン骨格中に、−SO3 −基はm個結合している。
更に、1分子中に前記一般式(ii)中に明記したカチオン骨格が複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても、異なる構造であってもよい。)
また、アニオン構造に着目すると、一般式(I)で表される化合物として、耐熱性と高輝度(高い透過率)が得られる点で、下記一般式(iii’)で表される化合物が好ましい。
尚、R1〜R6、及びXは、前記式(I)におけると同義である。)
R201は、置換基を有していてもよい、炭素数6〜20の脂肪族炭化水素環を表す。
R201における脂肪族炭化水素環の炭素数は、通常、6〜20、好ましくは6〜16、更に好ましくは8〜12である。
また、R201における脂肪族炭化水素環が有していてもよい置換基としては、前記[置換基群Z]の項で記載したものが挙げられる。
また、一般式(iii’)で表される化合物は、より具体的には、下記一般式(iii)で表される化合物であることが、耐熱性及び高輝度(高い透過率)という点で好ましい。
更に、アニオン構造に着目した場合、一般式(I)で表される化合物として、耐熱性及び高輝度(高い透過率)という点で、下記一般式(iv’)で表される化合物が好ましい。
また、R401〜R405は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、炭素数1〜12のアルコキシル基、フェニル基,炭素数1〜6のアルキル基を表す。
但し、R401〜R405のうち、隣接する少なくとも一組は、互いに結合して、置換基を有していてもよい環を形成する。)
R401〜R405は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、炭素数1〜12のアルコキシル基、フェニル基,炭素数1〜6のアルキル基を表す。
但し、R401〜R405のうち、隣接する少なくとも一組は、互いに結合して、置換基を有していてもよい環を形成する。
R401〜R405のうち、隣接する少なくとも一組が互いに結合して形成される環の、好ましい具体例としては、例えば以下のものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、R401〜R405のうち、隣接する一組が互いに結合して形成される環が有していてもよい置換基としては、前記[置換基群Z]の項で挙げたものが挙げられる。
また、アニオン構造に着目した場合、一般式(I)で表される化合物として、耐熱性,耐光性が良好であるという点で、下記式(v)で表される化合物であることが好ましい。
又、式中の−SO3 −基は、ベンゼン環を構成するいずれかの炭素原子に結合しており、−SO3 −基が結合していない該ベンゼン環の炭素原子は、任意の基で置換されていてもよい。
更に、1分子中に上記一般式(v)中に明記したカチオン骨格が複数含まれる場合、それらは同じ構造であっても、異なる構造であってもよい。)
前記した通り、アニオンに着目をした場合、一般式(ii)、(iii’)、(iv’)及び(v)が挙げられるが、中でも、耐熱性と耐光性が良好な点で、一般式(ii)で表される化合物が好ましく、また、耐熱性が良好で高輝度である点で、一般式(iii’)、(iv’)で表される化合物が特に好ましい。
上記範囲内であると、色再現性がよく、また膜厚が厚くなりすぎないため好ましい。
尚、前記一般式(I)で表される化合物の、着色樹脂組成物(特に該組成物中に含まれる溶媒)への溶解性が低い場合には、後述する任意成分である顔料と同様に、分散剤等を使用して組成物中へ分散させて使用してもよい。
又、本発明の着色樹脂組成物中には、(a)色材として、一般式(I)で表される化合物の1種のみが含まれていてもよく、2種以上が含まれていてもよく、更に他の色材の1種又は2種以上が含まれていてもよいが、本発明の着色樹脂組成物中の全(a)色材の含有割合が、全固形分に対し、通常、1〜50重量%であるが、好ましくは3〜40重量%、より好ましくは5〜30重量%である。
<(b)溶媒>
(b)溶媒は、本発明の着色樹脂組成物において、(a)色材、及び(c)バインダ樹脂のほか、場合により配合したこれら以外の成分等を溶解又は分散させ、粘度を調節する機能を有する。
このような(b)溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールジアルキルエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−n−ブ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アセテート、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プロピ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アセテート、メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−n−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサノールジアセテートなどのグリコールジアセテート類;
シクロヘキサノールアセテートなどのアルキルアセテート類;
アミルエーテル、プロピルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノンのようなケトン類;
エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン
、ベンジルアルコールのような1価又は多価アルコール類;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、3−エ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−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類等が挙げられる。
フォトリソグラフィー法にてカラーフィルタの画素を形成する場合、溶媒としては沸点が100〜200℃(圧力1013.25[hPa]条件下。以下、沸点に関しては全て同様。)の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜170℃の沸点をもつものである。沸点を上記の範囲に制御することにより、気泡の跡が残り、欠陥となってしまったり、又、所定の時間に乾燥が終了せず、画素中に色ムラ等の問題が発生したりするのを防ぐことができる。
又、グリコールアルキルエーテルアセテート類は、単独で使用してもよいが、他の溶媒を併用してもよい。併用する溶媒として、特に好ましいのはグリコールモノアルキルエーテル類である。中でも、特に組成物中の構成成分の溶解性からプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。なお、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、添加量が多すぎると顔料が凝集しやすく、後に得られる着色樹脂組成物の粘度が上がっていくなどの保存安定性が低下する傾向があるので、溶媒中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は溶媒全体の中で5重量%〜30重量%が好ましく、5重量%〜20重量%がより好ましい。
トノズル先端で色材成分などが析出・固化して異物欠陥を惹き起こす可能性があり、また多すぎると組成物の乾燥速度が遅くなり、後述するカラーフィルタ製造工程における、減圧乾燥プロセスのタクト不良や、プリベークのピン跡といった問題を惹き起こすことが懸念される。
<インクジェット法にてカラーフィルタの画素を形成する場合>
インクジェット法にてカラーフィルタの画素を形成する場合、溶媒としては、沸点が、通常130℃以上300℃以下、好ましくは150℃以上280℃以下のものが適当である。沸点が低すぎると、得られる塗膜の均一性が不良になる傾向がある。逆に沸点が高すぎると、後述するように、着色樹脂組成物の乾燥抑制の効果は高いが、熱焼成後においても塗膜中に残留溶媒が多く存在し、品質上の不具合を生じたり、真空乾燥などでの乾燥時間が長くなり、タクトタイムを増大させるなどの不具合を生じたりする場合がある。
尚、インクジェット法によるカラーフィルタ製造において、ノズルから発せられるインクは数〜数十pLと非常に微細であるため、ノズル口周辺あるいは画素バンク内に着弾する前に、溶媒が蒸発してインクが濃縮・乾固する傾向がある。これを回避するためには溶媒の沸点は高い方が好ましく、具体的には、沸点180℃以上の溶媒を含むことが好ましい。より好ましくは、沸点が200℃以上、特に好ましくは沸点が220℃以上である溶媒を含有する。また、沸点180℃以上である高沸点溶媒は、本発明のカラーフィルタ用着色樹脂組成物に含まれる溶媒全体の中で、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上がより好ましく、90重量%以上が最も好ましい。高沸点溶媒が50重量%未満である場合には、液滴からの溶媒の蒸発防止効果が十分に発揮されない場合もある。
さらに、顔料分散液や着色樹脂組成物の粘度調整や固形分の溶解度調整のためには、沸点が180℃より低い溶媒を一部含有することも効果的である。このような溶媒としては、低粘度で溶解性が高く、低表面張力であるような溶媒が好ましく、エーテル類、エステル類やケトン類などが好ましい。中でも特に、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、シクロヘキサノールアセテートなどが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物全体に占める溶媒の含有量は、特に制限はないが、その上限は通常99重量%以下とする。溶媒が99重量%を超える場合は、(a)色材、(c)バインダ樹脂などが少なくなり過ぎて塗布膜を形成するには、不適当である。一方、溶媒含有量の下限は、塗布に適した粘性などを考慮して、通常50重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上である。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(c)バインダ樹脂としては、カラーフィルタに使用可能なものであれば、特に制限無く使用することができる。
例えば、特開昭60−184202号公報などに記載された所謂リフトオフ方式のカラーフィルタ製造工程に用いる熱硬化性樹脂組成物、特開2004−220036号公報等に記載されたインクジェット方式のカラーフィルタ製造工程に用いる熱硬化性樹脂組成物、後述する光重合性樹脂組成物等が挙げられる。着色樹脂組成物を、どのような手段により硬化させ、カラーフィルタを作製するかにより、適したタイプの樹脂組成物を選択すればよい。着色樹脂組成物が光重合性組成物である場合には、後述する光重合開始剤類を含有することが好ましい。
以下、本発明の着色樹脂組成物が光重合性樹脂組成物である場合、及び熱硬化性樹脂組成物である場合を例に、詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(c−1):特定の構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及びエポキシ基含有(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸、を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系アルカリ可溶樹脂、
(c−2):主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂、
(c−3):前記カルボキシル基含有樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂、
(c−4):(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。
以下、これらの各樹脂について説明する。
<(c−1):特定の構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及びエポキシ基含有(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸、を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系アルカリ可溶樹脂>
本発明の着色樹脂組成物に用いる(c)バインダ樹脂の中でも、特に好ましい(c)バインダ樹脂の一つとして、「エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂(以下、(c−1)樹脂と称することがある。)」が挙げられる。
<(c−1−1)(A)下記一般式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(B)エポキシ基含有(メタ)アクリレートを含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体(以下、(c−1−1)共重合体と称することがある。)>
(c−1−1)共重合体は、(A)下記一般式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート由来の部分構造を必須成分とする。
上記一般式(7)において、R96とR97が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和のいずれでもよく、更に炭素数は5〜6であることが好ましい。
又、前記一般式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートとしては、当該構造を有する限り、公知の各種のものが使用できるが、特に下記一般式(8)で表されるものが好ましい。
又(c−1−1)共重合体は、(B)エポキシ基含有(メタ)アクリレート(以下、(B1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートと称することがある。)由来の部分構造を必須成分とする。
溶媒の使用量は、得られる(c−1−1)共重合体100重量部に対し、通常30〜1000重量部、好ましくは50〜800重量部である。溶媒の使用量は、この範囲外であると、共重合体の分子量の制御が困難となる。
有機過酸化物触媒やアゾ化合物触媒を使用したラジカル重合開始剤の中から、重合温度に応じて、適当な半減期のラジカル重合開始剤が1種又は2種以上使用される。ラジカル重合開始剤の使用量は、共重合反応に使用される単量体の合計100重量部に対して、0.5〜20重量部、好ましくは1〜10重量部である。
(E)その他の単量体としては、特に制限はなく、(A)、(B1)、及び(B2)(メタ)アクリル酸と共重合しうる化合物であればよい。
この(E1)芳香族炭化水素基を有するエチレン性不飽和単量体に由来する部分構造が(c−1−1)共重合体に含まれる場合、その含有割合は、1〜70モル%であるものが好ましく、3〜50モル%であるものがより好ましい。
本発明において、使用できる(c−1)樹脂は、前述した「(A)前記一般式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(B1)エポキシ基含有(メタ)アクリレート(並びに、必要に応じて(E)その他の単量体)を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体」の(B1)由来のエポキシ基の少なくとも一部に、(C)不飽和一塩基酸を付加反応させ、生じた水酸基の少なくとも一部に(D)多塩基酸無水物を反
応させて得られる共重合体(以下、(c−1−2)共重合体と称することがある。)であってもよい。
本発明において、(c)バインダ樹脂として使用できる(c−1)樹脂は、(A)前記一般式(7)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート、及び(B2)(メタ)アクリル酸を含むエチレン性不飽和基含有単量体を反応させて得られる(メタ)アクリル系共重合体(以下、(c−1−3)共重合体と称することがある。)であってもよい。
尚、本発明の着色樹脂組成物に使用される(c−1)樹脂のGPCにて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、3000〜100000であることが好ましく、4000〜50000であることがより好ましい。分子量が3000未満であると、耐熱性や膜強度に劣る可能性があり、100000を超えると現像液に対する溶解性が不足する傾向がある。又、分子量分布の目安として、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の比は、2.0〜5.0が好ましい。
更に、本発明の着色樹脂組成物に使用される(c−1)樹脂は、エポキシ基を含有する場合、エポキシ当量が150以上400以下であることが好ましく、150以上350以下であることがより好ましい。エポキシ当量が低すぎると、樹脂の酸化による輝度低下の抑制効果が小さくなる可能性がある。又、逆に高すぎると、光重合するための官能基である二重結合の数量が減り、感度が落ちる場合がある。
(c−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基を有していれば特に限定されず、通常、カルボキシル基を含有する重合性モノ
マーを重合して得られる。
又、(D−2)樹脂は、上記のカルボキシル基含有重合性モノマーに、カルボキシル基を有さない他の重合性モノマーを共重合させてもよい。
他の重合性モノマーとしては、特に限定されないが、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(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、イソボニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン及びその誘導体等のビニル芳香族類;N−ビニルピロリドン等のビニル化合物類;N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド等のN−置換マレイミド類;ポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマー、ポリ2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリエチレングリコールマクロモノマー、ポリプロピレングリコールマクロモノマー、ポリカプロラクトンマクロモノマー等のマクロモノマー類等が挙げられる。これらは複数種併用してもよい。
が挙げられる。これらを上述の各種モノマーと共重合させることにより、カルボキシル基および水酸基を有する樹脂を得ることができる。
又、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常2000〜80000、好ましくは3000〜50000、更に好ましくは4000〜30000である。重量平均分子量が小さすぎると、着色組成物の安定性に劣る傾向があり、大きすぎると、現像液に対する溶解性が悪化する傾向がある。
前記(c−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂の、カルボキシル基部分にエポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂も特に好ましい。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、分子内にエチレン性不飽和基及びエポキシ基を有するものであれば、特に限定されるものではない。
一般式(3a)〜(3m)における、R12のアルキレン基は、炭素数1〜10であるものが好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が例示できるが、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基である。
中でも、一般式(3c)で表される化合物が好ましく、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
反応させることにより、樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物を導入することができる。
又、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、通常2000〜100000、好ましくは4000〜50000、更に好ましくは5000〜30000である。重量平均分子量が小さすぎると、着色組成物の安定性に劣る傾向があり、大きすぎると、現像液に対する溶解性が悪化する傾向がある。
(メタ)アクリル系樹脂としては、下記一般式(9)及びで表される化合物を必須とするモノマー成分を重合してなる(c−4)樹脂を挙げることができる。
以下、一般式(9)の化合物について詳述する。
一般式(9)で表されるエーテルダイマーにおいて、R1a及びR2aで表される置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、t−アミル、ステアリル、ラウリル、2−エチルヘキシル等の直鎖状または分岐状のアルキル基;フェニル等のアリール基;シクロヘキシル、t−ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、2−メチル−2−アダマンチル等の脂環式基;1−メトキシエチル、1−エトキシエチル等のアルコキシで置換されたアルキル基;ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基等が挙げられる。これらの中でも特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい1級または2級炭素の置換基が耐熱性の点で好ましい。尚、R1a及びR2aは、同種の置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。
チレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ラウリル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−エチルヘキシル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−メトキシエチル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−エトキシエチル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジフェニル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(t−ブチルシクロヘキシル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ジシクロペンタジエニル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(トリシクロデカニル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソボルニル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジアダマンチル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−メチル−2−アダマンチル)−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート等が挙げられる。
前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート等のエ
ポキシ基を有するモノマー;2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。
(c−4)樹脂を得る際のモノマー成分が、前記酸基を導入するためのモノマーをも含む場合、その含有割合は特に制限されないが、通常は全モノマー成分中5〜70重量%、好ましくは10〜60重量%である。酸基を導入するためのモノマーの量をこの範囲に調整することにより、良好な電気特性や現像性を得ることができる。
前記(c−4)樹脂にラジカル重合性二重結合を導入するには、例えば「重合後にラジカル重合性二重結合を付与しうるモノマー」(以下「ラジカル重合性二重結合を導入するためのモノマー」と称することもある。)を、モノマー成分として重合した後に、後述するようなラジカル重合性二重結合を付与するための処理を行えばよい。
前記エポキシ基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、o−(またはm−、またはp−)ビニルベンジルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらエポキシ基を導入するためのモノマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
他の共重合可能なモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸メチル2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘ
キシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のN−置換マレイミド類;ブタジエン、イソプレン等のブタジエンまたは置換ブタジエン化合物;エチレン、プロピレン、塩化ビニル、アクリロニトリル等のエチレンまたは置換エチレン化合物;酢酸ビニル等のビニルエステル類等が挙げられる。
尚、酸価が比較的高い場合、これを含む着色樹脂組成物の、粘度の経時変化(増粘)が生じにくくなるため好ましく、酸価が比較的低い場合、これを含む着色樹脂組成物の、コントラストの経時変化(低下)が生じにくくなるため、好ましい。
本発明の(c)バインダ樹脂としては、又、例えば特開2005−154708号公報等に記載のアクリル系の樹脂を用いることもできる。
又、本発明の着色樹脂組成物に用いる(c)バインダ樹脂としては、前述の各種樹脂のうち1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
更に、(c)バインダ樹脂の含有割合は、全固形分中、通常0.1重量%以上、好ましくは1重量%以上であり、又、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下である。(c)バインダ樹脂の含有量が少なすぎると、膜が脆くなり、基板への密着性が低下する場合がある。逆に、多すぎた場合、露光部への現像液の浸透性が高くなり、画素の表面平滑性や感度が悪化することがある。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じ上記以外の成分を含有していてもよい。このような成分としては、(d)顔料、(e)分散剤及び分散助剤、(f)重合性モノマー、(g)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類、界面活性剤、熱重合防止剤、可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤等が挙げられる。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じ、色材として更に(d)顔料を含有していてもよい。使用できる(d)顔料としては、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料等各種色の顔料がある。
又、その化学構造としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料が挙げられる。この他に種々の無機顔料等も利用可能である。以下、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示すが、使用できる顔料はこれらの例示に限定されるものではない。
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165
、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208、215等を挙げることができる。これらの中で、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、215等であり、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180、215等である。
上記各種の顔料は、複数種を併用することもできる。例えば、色度の調整のために、(d)顔料として、緑色顔料と黄色顔料とを併用したり、青色顔料と紫色顔料とを併用したりすることができる。
単独使用可能な黒色顔料としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、チタンブラック等が挙げられる。これらの中では、遮光率、画像特性の観点からカーボンブラック、チタンブラックが好ましい。
平均一次粒径は、大きすぎると消偏特性が悪化してコントラストが不十分となり、ひどい場合には透過率が低下するといった、根本的な色特性を劣化させる懸念や、粗粒を形成して、突起異物を発生させ、カラーフィルタの歩留りを低下させたり、プロセスフィルターの閉塞の原因になったりする等、生産上の問題が生じる場合がある。逆に小さすぎると、顔料の比表面積が増大することによる分散安定性の低下や、顔料が分子状態に近づくことによる耐熱性、耐光性の悪化などの問題が生じる場合がある。
て、複数個(通常200〜300個程度)の顔料粒子についてそれぞれ粒径を求める。得られた一次粒径の値を用い、下式の計算式の通り個数平均値を計算し平均粒径を求める。
<(e)分散剤及び分散助剤>
本発明の着色樹脂組成物は、色材として更に(d)顔料を含有する場合には、(e)分散剤や分散助剤等を含有していてもよい。これら成分としては、例えば特開2007−113000号公報記載の各種化合物を使用することができる。
(f)重合性モノマーは、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と称す)が好ましい。エチレン性化合物とは、本発明の着色樹脂組成物が活性光線の照射を受けた場合に、後述の光重合開始系の作用で、或いは加熱により後述する熱重合開始剤の作用で、付加重合して硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。なお、本発明における単量体は、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーも含有する概念を意味する。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルは、必ずしも単一物ではなく、混合物であってもよい。代表例として
は、例えば、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
又、エチレン性化合物は酸基を有するモノマーであってもよい。酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトールのうち少なくとも一つであるものである。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mgKOH/gであり、特に好ましくは5〜30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣る傾向がある。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、塗膜を硬化させる目的で、(g)光重合開始剤類、及び/
又は熱重合開始剤類を更に含むことが好ましい。但し、硬化の方法はこれらの開始剤によるもの以外でもよい。
特に、本発明の着色樹脂組成物が、(c)バインダ樹脂成分としてエチレン性二重結合を有する樹脂を含む場合や、前述する(f)重合性モノマー成分としてエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、又は光増感されて分解反応あるいは水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤類、及び/又は熱によって重合活性ラジカルを発生する熱重合開始剤類を含有することが好ましい。
<光重合開始剤類>
本発明の着色樹脂組成物に含有されていてもよい(g)光重合開始剤類は、通常、(g−1)光重合開始剤と、必要に応じて添加される(g−3)増感色素、(g−2)重合加速剤等の付加剤との混合物として用いられ、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応または水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。
(2’−ベンゾフリル)ビニル〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2’−(6’’‐ベンゾフリル)ビニル)〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−フリル−1,3,4−オキサジアゾール等が挙げられる。
ルベンゾエート、4−ジメチルアミノイソアミルベンゾエート、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノ
ン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等が挙げられる。
その他に、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;
2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体類;
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4’−メチルチオフェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体類;
チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、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誘導体類;
p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体類;
9−フェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体類;
9,10−ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体類;
ベンズアンスロン等のアンスロン誘導体類等も挙げられる。
又、本発明の着色樹脂組成物は、特に(g)光重合開始剤類を含む場合、必要に応じて更に(g−2)重合加速剤を配合することができる。(g−2)重合加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安
息香酸アルキルエステル類;2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物;脂肪族多官能メルカプト化合物等のメルカプト化合物類等が挙げられる。
本発明の着色樹脂組成物において、更に(g)光重合開始剤類に、感応感度を高める目的で、(g−3)増感色素が用いられることがある。(g−3)増感色素は、画像露光光源の波長に応じて、適切なものが用いられるが、例えば特開平4−221958号、特開平4−219756号各公報等に記載のキサンテン系色素;特開平3−239703号、特開平5−289335号各公報等に記載の複素環を有するクマリン系色素;特開平3−239703号、特開平5−289335号各公報等に記載の3−ケトクマリン系色素;特開平6−19240号公報等に記載のピロメテン系色素;特開昭47−2528号、特開昭54−155292号、特公昭45−37377号、特開昭48−84183号、特開昭52−112681号、特開昭58−15503号、特開昭60−88005号、特開昭59−56403号、特開平2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特開平5−210240号、特開平4−288818号各公報等に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
本発明の着色樹脂組成物において、これらの(g)光重合開始剤類((g−1)光重合開始剤、(g−2)重合加速剤及び(g−3)増感色素)の含有割合は、全固形分中、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、また、通常40重量%以下、好ましくは30重量%以下である。
本発明の着色樹脂組成物に含有されていてもよい熱重合開始剤類の具体例としては、アゾ系化合物、有機過酸化物および過酸化水素等を挙げることができる。これらのうち、アゾ系化合物が好適に用いられる。
アゾ系化合物としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス
(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキセン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド(2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル)、2,2−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−エチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(ジメチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(ジメチル−2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンテン)等を挙げることができ、これらのうちでも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等が好ましい。
これら熱重合開始剤類は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
着色樹脂組成物中の熱重合開始剤類の割合が少な過ぎると膜の硬化が不十分であり、カラーフィルタとしての耐久性が不足する場合がある。多過ぎると熱収縮の度合が大きくなり、熱硬化後にヒビ割れ、クラックの発生が起こるおそれがある。また、保存安定性が低下する傾向が見られる。従って、熱重合開始剤類の含有割合は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中0〜30重量%、特に0〜20重量%の範囲とすることが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、更に界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、非イオン性、両性界面活性剤等、各種のものを用いることができるが、電圧保持率や有機溶媒に対する相溶性等の諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン性界面活性剤を用いるのが好ましい。
このシリコーン系界面活性剤/弗素系界面活性剤の組み合わせとしては、例えばポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤/オリゴマー型弗素系界面活性剤の組み合わせ等が挙げられる。具体的には、例えば、ジーイー東芝シリコーン社製「TSF4460」/ネオス社製「DFX−18」、ビックケミー社製「BYK−300」/セイミケミカル社製「S−393」、信越シリコーン社製「KP340」/大日本インキ化学工業社製「F−478」、トーレシリコーン社製「SH7PA」/ダイキン社製「DS−401」、日本ユニカー社製「L−77」/住友3M社製「FC4430」等の組み合わせが挙げられる。
0.005重量%以上、更に好ましくは0.01重量%以上である。又、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下の範囲で用いられる。界面活性剤の含有量をこの範囲に制御することによって、実際のラインにおいてオーバーコートを塗布した際に、オーバーコートが弾かれてしまう可能性がなくなり、又、キュア後に塗布膜がひび割れたりして、膜しわになることも少なくなる。
熱重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ピロガロール、カテコール、2,6−t−ブチル−p−クレゾール、β−ナフトール等が用いられる。熱重合防止剤の配合量は、組成物の全固形分に対し0重量%以上、3重量%以下の範囲であることが好ましい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等が用いられる。これら可塑剤の配合量は、組成物の全固形分に対し、通常10重量%以下の範囲であることが好ましい。
次に、本発明の着色樹脂組成物を調製する方法を説明する。
先ず前述の本発明に係る(a)色材を、必須成分である(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂、場合によっては、任意成分である(f)重合性モノマーや(g)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類、界面活性剤、並びにそれら以外の成分と混合し、均一な溶液とすることにより、着色樹脂組成物を得る。混合に際しては、(a)色材が十分に溶解するまで撹拌することが好ましい。又、混合等の各工程において、微細なゴミが混入することがあるため、得られたインキ状液体をフィルター等によって濾過処理することが好ましい。
ィルター等によって濾過処理することが好ましい。
本発明の着色樹脂組成物は、通常、すべての構成成分が溶媒中に溶解或いは分散された状態である。このような着色樹脂組成物が基板上へ供給され、カラーフィルタや液晶表示装置、有機ELディスプレイ等の構成部材が形成される。
以下、本発明の着色樹脂組成物の応用例として、カラーフィルタの画素としての応用、およびそれらを用いた液晶表示装置(パネル)及び有機ELディスプレイについて、説明する。
カラーフィルタの画素は、後述するように様々な方法で形成することができる。ここでは光重合性の着色樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィ法にて形成する場合を例に、詳細に説明するが、製造方法はこれに限定されるものではない。
カラーフィルタの透明基板としては、透明で適度の強度のものであれば、その材質は特に限定されるものではない。材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ポリスルホン系樹脂等の熱可塑性樹脂製シート;エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂シート;または各種ガラス等が挙げられる。この中でも、耐熱性の観点からガラス、耐熱性樹脂が好ましい。これらの透明基板には、接着性等の表面物性の改良のため、必要に応じ、コロナ放電処理やオゾン処理等の表面処理、シランカップリング剤やウレタン系樹脂等の各種樹脂等による薄膜形成処理等を行なってもよい。透明基板の厚さは、通常0.05mm以上、好ましくは0.1mm以上、また、通常10mm以下、好ましくは7mm以下の範囲とされる。また、各種樹脂による薄膜形成処理を行なう場合、その膜厚は、通常0.01μm以上、好ましくは0.05μm以上、また、通常10μm以下、好ましくは5μm以下の範囲である。
ブラックマトリックスは、遮光金属薄膜、または本発明の着色樹脂組成物を利用して、透明基板上に形成される。
その遮光金属材料としては、金属クロム、酸化クロム、窒化クロム等のクロム化合物、ニッケルとタングステンの合金等が用いられ、これらを複数層状に積層させたものであってもよい。これらの遮光金属薄膜は、一般にスパッタリング法によって形成され、ポジ型フォトレジストにより、膜状に所望のパターンを形成する。
色、緑色、青色等の顔料を混合して得られる黒色顔料を含有する着色樹脂組成物を使用し、後述する赤色、緑色、青色の画素画像を形成する方法と同様にして、ブラックマトリックスを形成することができる。
着色樹脂組成物の基板への供給方法としては、従来公知の方法、例えば、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、スリット・アンド・スピン法、ダイコート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げられる。中でも、スリット・アンド・スピン法、およびダイコート法が好ましい。本発明の着色樹脂組成物は、ディスペンスノズル先端に凝集異物が発生しにくいため、歩留まりを低下させることなく、平滑で美しい表面を有する塗布膜を提供することができる。また、その塗布の際の塗布ムラや、その後の乾燥工程における乾燥ムラ等も生じず、露光工程、現像工程、熱処理工程等を経て、極めて平滑な表面を有する層を形成することができる。
ダイコート法において、塗布膜の厚さを調節するためには、リップの走行速度、およびリップからの液状の着色樹脂組成物の吐出量を調整すればよく、スリット・アンド・スピン法においては、主にスリット塗布後のスピン回転数および回転時間によって調整すればよい。
予備乾燥の温度および乾燥時間などの条件は、溶媒成分の種類、使用する乾燥機の性能等に応じて適宜選択されるが、具体的には、乾燥温度は通常40℃以上、好ましくは50℃以上、又、通常80℃以下、好ましくは70℃以下の範囲であり、乾燥時間は通常15秒以上、好ましくは30秒以上、また、通常5分間以下、好ましくは3分間以下の範囲である。
ここで、アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸水素カリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸二水素カリウム、水酸化アンモニウム等の無機アルカリ性化合物;モノ−・ジ−・またはトリ−エタノールアミン、モノ−・ジ−・またはトリ−メチルアミン、モノ−・ジ−・またはトリ−エチルアミン、モノ−・またはジ−イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−・ジ−・またはトリ−イソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等の有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ性化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
現像処理の条件には特に制限はないが、現像温度は通常10℃以上、中でも15℃以上、更には20℃以上、また、通常50℃以下、中でも45℃以下、更には40℃以下の範囲が好ましい。
現像の後のカラーフィルタには、熱硬化処理を施す。この際の熱硬化処理条件は、温度は通常100℃以上、好ましくは150℃以上、また、通常280℃以下、好ましくは250℃以下の範囲で選ばれ、時間は5分間以上、60分間以下の範囲で選ばれる。
尚、本発明におけるカラーフィルタは、上記した作製方法の他に、(1)溶媒、色材、バインダ樹脂としてのポリイミド系樹脂を含む着色樹脂組成物を、基板に塗布し、エッチング法により画素画像を形成する方法によっても作製することができる。又、(2)色材を含む着色樹脂組成物を着色インキとして用い、印刷機によって、透明基板上に直接画素画像を形成する方法、(3)色材を含む着色樹脂組成物を電着液として用い、基板をこの電着液に浸漬させ所定パターンにされたITO電極上に、着色膜を析出させる方法、更に、(4)色材を含む着色樹脂組成物を塗布したフィルムを、透明基板に貼りつけて剥離し、画像露光、現像し画素画像を形成する方法、(5)色材を含む着色樹脂組成物を着色インキとして用い、インクジェットプリンタにより基板上に画素画像を形成する方法、等によっても作製することができる。カラーフィルタの作製方法は、本発明の着色樹脂組成物の組成に応じ、これに適した方法が採用される。
本発明に係る液晶表示装置は、上述したカラーフィルタ(以下、「本発明のカラーフィルタ」と称す場合がある。)を備えてなり、例えば、上述した本発明のカラーフィルタと、薄膜トランジスタ(TFT)等の対向基板とを、液晶層を介して対向した構造とすることにより構成することができる。より具体的には、本発明のカラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサを散布した後、対向基板と周辺シール材を介して貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して作製される。
対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。また、対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶パネルの用途によって異なるが、通常2μm以上、8μm以下の範囲で選ばれる。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。この場合、液晶セル内の減圧度は、通常1×10−2Pa以上
、好ましくは1×10−3以上、また、通常1×10−7Pa以下、好ましくは1×10−6Pa以下の範囲である。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、その加温温
度は通常30℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常100℃以下、好ましくは90℃以下の範囲である。減圧時の加温保持時間は、通常10分間以上、60分間以下の範囲とされ、その後、液晶中に浸漬される。
尚、用いる液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等の何れでもよい。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶およびコレステリック液晶等が知られているが、これらの何れであってもよい。
本発明のカラーフィルタを備えてなる有機ELディスプレイを作成する場合、例えば図3に示すように、透明支持基板10上に、本発明の着色樹脂組成物により青色画素20が形成された青色カラーフィルタ上に有機保護層30および無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって多色の有機EL素子を作製することができる。有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルタ上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、及び陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100は、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
<実施例1〜11及び比較例1〜4>
[1]染料の合成
(合成例1)中間体BP2の合成
(合成例3)中間体BP4の合成
0%ヘキサン溶液、10g、4.94mmol)の混合物を窒素下で10時間加熱還流した。室温に冷却後、水を加えセライトで濾過し、濾液をトルエンで抽出し、水で洗浄した。トルエン層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル500g、ヘキサン/酢酸エチル 10/1-8/1-6/1)で精製し、得られた粉末を冷メタノールで洗浄
してBP4(4.59、収率53%)を得た。
(200ml)の混合物を70℃(バス温)で4時間攪拌し、室温に冷却後に水に注ぎ、トルエンで抽出した。トルエン層を水で3回、飽和食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。減圧濃縮し、化合物9(35.7g)をオイルとして得た。
(合成例6)中間体ID1の合成
20ml)溶液を氷浴で冷却し、水素化ナトリウム(60%、0.96g、22mmol)および1−ブロモヘキサン(3ml、22mmol)を加え、室温で2時間攪拌した。氷浴で冷却し、水を加えジエチルエーテルで抽出した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ID1(3.91g、収率71%)を得た。
反応9:反応7と同様にして行った。
反応11:反応7と同様にして行った。
(合成例9)D1の合成
BP4の代わりにBP1、ID3の代わりにID1、acid blue 88の代わりにdirect blue 86を用い、D7の合成と同様にして行った。
BP4の代わりにBP1、ID3の代わりにID2、acid blue 88の代わりにdirect blue 86を用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例11)D3の合成
BP4の代わりにBP2を用い、D7の合成と同様にして行った。
BP4の代わりにBP1を用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例13)D5の合成
BP4の代わりにBP3を用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例14)D6の合成
BP4の代わりにBP2、ID3の代わりにID4を用い、D7の合成と同様にして行った。
BP4の代わりにBP5を用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例17)D9の合成
BP4の代わりにBP6を用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例18)D10の合成
acid blue 80の代わりに1−ナフタレンスルホン酸ナトリウムを用い、D7の合成と同様にして行った。
acid blue 80の代わりに(±)カンファースルホン酸ナトリウムを用い、D7の合成と同様にして行った。
(合成例20)D12(以下、「目的物X−B」と称することがある。)の合成
(合成例21)バインダ樹脂aの合成
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート145重量部を窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。ここにスチレン20重量部、グリシジルメタクリレート57
部及びトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレート(日立化成社製FA−513M)82重量部を滴下し、更に120℃で2時間攪拌し続けた。次に反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸27重量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7重量部及びハイドロキノン0.12重量部を投入し、120℃で6時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)52重量部、トリエチルアミン0.7重量部を加え、120℃3.5時間反応させた。こうして得られたバインダ樹脂aのGPCにより測定した重量平均分子量Mwは約15000であった。バインダ樹脂aの構造は以下に示す通り(以下の4種の繰り返し単位を含む高分子化合物)であった。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35部、1−メトキシ−2−プロパノール8.8部、V−59(和光純薬(株)製 アゾ系重合開始剤)1.5部を反応容器に仕込み、窒素雰囲気下に、80℃に昇温し、ベンジルメタクリレート18.0部、メタクリル酸12.0部を2時間かけて滴下、更に4時間撹拌を行い、重合反応液を得た。更にこの重合反応液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート25.5部を加え、p−メトキシフェノール0.05部、トリフェニルホスフィン0.3部を添加、溶解させた後、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート13.5部を滴下し、85℃、24時間反応させ、側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂溶液を得た。このようにして得られたバインダー樹脂のGPCによる重合平均分子量はポリスチレン換算で18000、またKOHによる中和滴定を行ったところ、酸価は90であった。バインダ樹脂bの構造は以下に示す通り(以下の3種の繰り返し単位を含む高分子化合物)であった。
[3−1]染料系組成物の調製(実施例1〜11及び比較例1〜4)
表1に、実施例1〜11、及び比較例1〜4に用いた染料(色素)を示す。
混合に際しては、染料が十分に溶解するまで1時間以上攪拌し、最後に5μmの駒型フィルターによって濾過し、異物を取り除いた。
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6を11.29重量部及びC.I.ピグメントバイオレット23を0.61重量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルを7:3の割合で混合したものを80.16重量部、分散剤としてビックケミー社製高分子分散剤Disperbyk2000(アクリル系ブロック共重合体。4級アンモニウム塩基(ジメチルベンジルアンモニウム塩基)を有するBブロックと、有さないAブロックからなるABブロック共重合体であり、アミン価は10mgKOH/g(固形分換算)、酸価は0mgKOH/g)を固形分換算で3.97重量部、分散樹脂としてバインダ樹脂b(合成例22にて得られたもの)を固形分換算で3.97重量部、径0.5mmのジルコニアビーズ250.0重量部をステンレス容器に充填し、ペイントシェーカーにて6時間分散させてブルー顔料分散液を調製した。
5cm角に切断したガラス基板上に、上記各着色樹脂組成物をスピンコート法により乾燥膜厚1.8μmとなるように塗布し、減圧乾燥させた後、ホットプレート上にて80℃3分間プリベークした。その後、60mJ/cm2の露光量にて全面露光した後、日立製作所製分光光度計U−3310にて、分光透過率を測定し、XYZ表色系における色度(C光源)を算出した。結果をまとめて表4に示す。
C=B/A ・・・(1)
続いて、上記基板について、クリーンオーブンにて230℃30分焼成した後、上記同様、分光透過率を測定し、焼成前の色度との色差(ΔE*ab)、即ち耐熱性を測定した結果をまとめて表4に示す。
次に、上記塗布基板を、有機電界蛍光発光(EL)素子と組合せて色度測定を行った。
[5]有機電界蛍光発光素子の作成
図2に示す有機電界蛍光発光素子を以下の方法で作製した。
LT−N428のるつぼ温度320℃〜330℃
LT−N628のるつぼ温度450℃〜455℃
LT−N428の蒸着速度0.1nm/秒
LT−N628の蒸着速度0.05nm/秒
上記の条件により、30nmの膜厚で積層した。蒸着時の真空度は1.7〜1.9×10−4Paであった。続いて、発光層4の上に、電子輸送層5として式XIIに示す1,3−ビス[2−(2,2‘−ビピリジニル)−1,3,4−オキサジアゾイル]−ベンゼン(LT−N820,LuminescentTechnology社製)を同様にして、30nmの膜厚で蒸着した。このときのLT−N820のるつぼ温度は255℃〜260℃、蒸着速度は0.08nm/秒〜0.1nm/秒の範囲で制御し、蒸着時の真空度は1.2×10−4Paであった。
[6]分光特性評価
上記有機電界蛍光発光素子と、実施例1〜11、比較例1〜5の塗布基板を組合せて色度を測定した。結果をまとめて表5に示す。
2、50 透明陽極
3、52 正孔輸送層
4、53 発光層
5 電子輸送層
6、55 陰極
100 有機EL素子
20 青色カラーフィルタ
30 有機保護層
40 無機酸化膜
500 有機発光体
51 正孔注入層
54 電子注入層
Claims (10)
- (a)色材、(b)溶媒、及び(c)バインダ樹脂を含有し、(a)色材が下記一般式(I)で表わされる化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
R1〜R6は、各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。R1〜R4が置換基を有していてもよいアルキル基を表す場合、隣接するR1とR2、又はR3とR4が結合して環構造を形成していてもよい。
Xは水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜8のアルキル基を示す。
又、上記一般式(I)中のベンゼン環及びインドール環は更に任意の置換基を有していてもよい。
尚、1分子中に複数の
mは任意の自然数を表す。) - 前記一般式(I)におけるR1〜R6のうち、少なくとも1つが分岐アルキル基であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- 前記一般式(I)における[Z]m−がスルホン酸アニオンであることを特徴とする請求項1又は2に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- 前記スルホン酸アニオンが、脂肪族スルホン酸アニオン若しくは芳香族スルホン酸アニオンであることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- 前記一般式(I)で表される化合物の含有量が、(a)色材全量に対し、5重量%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- (f)重合性モノマーを含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- (g)光重合開始剤類、及び/又は熱重合開始剤類を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色樹脂組成物を用いて作製された画素を有することを特徴とするカラーフィルタ。
- 請求項8に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項8に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする有機ELディスプレイ。
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