JP2014534290A - SALT FOR COLOR FILTER APPLICATION, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND COLORANT CONTAINING THE SAME - Google Patents
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Abstract
カチオンとして、少なくとも1つのカチオン性シアニン化合物と、アニオンとして、少なくとも1つのアニオン性キサンテン化合物とを含む塩、ならびに、たとえばディスプレイのための、カラーフィルターでのその使用、およびその製造方法が開示される。本発明の塩は、とりわけ熱安定性および/または輝度の観点から、向上した特性を提供する。Disclosed are salts comprising at least one cationic cyanine compound as a cation and at least one anionic xanthene compound as an anion, as well as their use in color filters, for example for displays, and a method for their production. . The salts of the present invention provide improved properties, especially from the standpoint of thermal stability and / or brightness.
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2012年10月6日出願の欧州特許出願第11184165.6号明細書に対する優先権を主張するものであり、この出願の全体内容はあらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims priority to European Patent Application No. 11184165.6 filed Oct. 6, 2012, the entire contents of which are incorporated by reference for all purposes. Incorporated herein by reference.
本発明は、カラーフィルター用途向けに好適な塩を、とりわけシアニン−キサンテン塩、およびそれの製造方法を概して指向する。より具体的には、本発明は、少なくとも1つのカチオン性シアニン化合物と少なくとも1つのアニオン性キサンテン化合物とを含む塩であって、カラーフィルター用のより良好な特性を示す塩の製造を指向する。さらに、本発明はまた、ディスプレイデバイス、とりわけ前述の塩が組み込まれている液晶ディスプレイに関する。 The present invention is generally directed to suitable salts for color filter applications, especially cyanine-xanthene salts, and methods for their production. More specifically, the present invention is directed to the manufacture of a salt comprising at least one cationic cyanine compound and at least one anionic xanthene compound that exhibits better properties for a color filter. Furthermore, the invention also relates to a display device, in particular a liquid crystal display incorporating the aforementioned salt.
カラーフィルター、特に液晶ディスプレイ(LCD)デバイスなどに使用されるものは通常、先ずパターンをフォトレジストから形成し、その後このパターンを染色することによって製造される。しかし、この方法は、染色プロセスが複雑であり、そして制御するのが困難であるという点において普通は不利である。したがって、着色剤として顔料または染料などの色素を含有するフォトレジストをパターン化することによるカラーフィルターの製造方法が提案されている。しかし、それらの方法は、それらに使用される顔料/染料がそれ自体、たとえば、約1μmサイズの、比較的大きいサイズの粒子を含有する、または得られた着色パターンの安定性が劣るので、高解像度を必要とするカラーフィルターの製造には時々好適ではない。 Color filters, particularly those used in liquid crystal display (LCD) devices and the like, are usually manufactured by first forming a pattern from a photoresist and then dyeing this pattern. However, this method is usually disadvantageous in that the dyeing process is complex and difficult to control. Accordingly, a method for producing a color filter by patterning a photoresist containing a pigment such as a pigment or dye as a colorant has been proposed. However, those methods are not suitable because the pigments / dyes used in them contain particles of relatively large size, for example about 1 μm size, or the resulting colored pattern is less stable. It is sometimes not suitable for the manufacture of color filters that require resolution.
上記に加えて、これらの方法は、別の重要な問題に関わる。すなわち、通常の色素は、アルカリ現像可能なレジストとは異なる異質物として存在する。レジストフィルムの好ましい厚さは、カラーフィルターを製造する場合には1μm以下であるので、大量の色素が、樹脂と有機溶媒とを含むレジスト組成物に加えられなければならない。しかし、実在の色素は、水性(アルカリ)溶液にも有機溶媒にも溶けず、それ故そのような色素から所望のスペクトルおよび小さいフィルム厚さを有する微細カラーパターンを製造するのは困難である。そのような不溶性からの別の欠点は、色素粒子が時々塊になり、輝度およびコントラスト比などの、組成物から製造されたカラーフィルターの性能が悪化することである。 In addition to the above, these methods involve another important issue. That is, a normal dye exists as a foreign substance different from an alkali developable resist. Since the preferable thickness of the resist film is 1 μm or less in the case of manufacturing a color filter, a large amount of dye must be added to the resist composition containing a resin and an organic solvent. However, real dyes are not soluble in aqueous (alkali) solutions or organic solvents, and it is therefore difficult to produce fine color patterns from such dyes with the desired spectrum and small film thickness. Another drawback from such insolubility is that the pigment particles sometimes clump up and the performance of color filters made from the composition, such as brightness and contrast ratio, deteriorates.
最近、シアニン染料、キサンテン染料およびアゾ染料などの可溶性染料の使用が、カラーフィルター用の着色剤の溶解性を向上させるために提案されている。米国特許出願公開第20080237553A1号明細書は、アルカリ溶液樹脂、感光性化合物、硬化剤、溶媒およびシアニン着色剤を含む着色した感光性樹脂組成物を開示しており、その組成物にシアニン分子はバイオレット着色剤として使用されている。 Recently, the use of soluble dyes such as cyanine dyes, xanthene dyes and azo dyes has been proposed to improve the solubility of colorants for color filters. U.S. Patent Application Publication No. 20080237553A1 discloses a colored photosensitive resin composition comprising an alkaline solution resin, a photosensitive compound, a curing agent, a solvent and a cyanine colorant, wherein the cyanine molecule is violet. Used as a colorant.
米国特許出願公開第20040074018A1号明細書は、C.I.Reactive Red 23などのアゾ化合物と、C.I.Acid Red 52などのキサンテン化合物とから本質的になる染料混合物、ならびにインクジェット印刷でのそれらの使用を開示しており、貯蔵安定性の、防水性インク調合物を生み出している。 U.S. Patent Application Publication No. 2004074018A1 is disclosed in C.I. I. An azo compound such as Reactive Red 23; I. Disclosed are dye mixtures consisting essentially of xanthene compounds such as Acid Red 52, as well as their use in inkjet printing, yielding storage stable, waterproof ink formulations.
しかし、上記の着色剤および/または染料は、特にコントラスト比および輝度の観点から、カラーフィルターに使用されるときにそれらが乏しい性能を依然として示すという点において問題を有する。さらに、幾つかの染料、特にシアニンベースの染料は、十分に安定ではなく、高温での加工が頻繁に必要とされる、デバイス製造の要件をこうして満たさない。したがって、上記の欠点なしに、そのような可溶性染料を改質することによって熱安定性と一緒にカラーフィルター性能を効果的に向上させる方法を開発するという強い切望が、当該技術分野において依然として存在する。 However, the above colorants and / or dyes have problems in that they still exhibit poor performance when used in color filters, especially in terms of contrast ratio and brightness. In addition, some dyes, particularly cyanine-based dyes, are not sufficiently stable and thus do not meet the requirements for device manufacturing, which often requires processing at high temperatures. Accordingly, there is still a strong desire in the art to develop a method that effectively improves color filter performance along with thermal stability by modifying such soluble dyes without the above drawbacks. .
本発明の目的の1つは、液晶ディスプレイ(LCD)のためのカラーフィルターの顔料として使用されるときに、コントラスト比および輝度などの良好な性能を示すカラーフィルター用の組成物を開発することである。 One object of the present invention is to develop a composition for a color filter that exhibits good performance, such as contrast ratio and brightness, when used as a color filter pigment for a liquid crystal display (LCD). is there.
本発明の発明者らは、これらの問題を解決しようと試みて、カラーフィルター顔料の性能が、シアニン−キサンテン塩が使用されるときに向上し得ることを発見した。さらに、発明者らはまた、この塩がアニオン性キサンテン化合物とカチオン性シアニン化合物とを使用して形成される場合に、それが向上した熱安定性を示し、この塩から得られたカラーフィルターがコントラスト比および輝度の観点からより良好な性能を示し得ることを発見した。 The inventors of the present invention have attempted to solve these problems and have discovered that the performance of color filter pigments can be improved when cyanine-xanthene salts are used. In addition, the inventors have also shown that when this salt is formed using an anionic xanthene compound and a cationic cyanine compound, it exhibits improved thermal stability and the color filter obtained from this salt is It has been found that better performance can be shown in terms of contrast ratio and brightness.
本発明は、それ故、カチオンとして、少なくとも1つのカチオン性シアニン化合物と、アニオンとして、少なくとも1つのアニオン性キサンテン化合物とを含む塩に関する。 The present invention therefore relates to a salt comprising as a cation at least one cationic cyanine compound and as an anion at least one anionic xanthene compound.
本明細書で以下、本発明は詳細に記載される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
用語「染料」は、水または他の溶媒に可溶性である着色剤と本明細書では定義される。とりわけ、染料は、それが適用される基材への親和性を有する。用語「顔料」は、波長選択的な吸収の結果として反射または透過光の色を変化させ、そして水および他の溶媒に溶けない着色剤と本明細書では定義される。たとえ染料および顔料が両方とも、それらが優先的に光のある波長を吸収するので着色しているように見えるとしても、染料とは対照的に、顔料は一般に不溶性であり、基材への親和性をまったく持たない。用語「塩」は、アニオンとカチオンとから形成された固体でのまたは溶液での材料と本明細書では定義される。 The term “dye” is defined herein as a colorant that is soluble in water or other solvent. In particular, the dye has an affinity for the substrate to which it is applied. The term “pigment” is defined herein as a colorant that changes the color of reflected or transmitted light as a result of wavelength selective absorption and is insoluble in water and other solvents. In contrast to dyes, pigments are generally insoluble and have an affinity for the substrate, even though both dyes and pigments appear colored because they preferentially absorb light wavelengths. No sex at all. The term “salt” is defined herein as a solid or solution material formed from an anion and a cation.
本発明の第1の具体的な実施形態では、アニオン性キサンテン化合物は、下式(I)
[式中:
− R1、R2、R3およびR4はそれぞれ、同じかもしくは異なり、そして独立して、水素、ならびに1〜4個、好ましくは1〜2個、より好ましくは2個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキルおよびアラルキルからなる群から選択され;
− mは、2〜5である]
で表される。
In a first specific embodiment of the present invention, the anionic xanthene compound has the following formula (I)
[Where:
Each of R1, R2, R3 and R4 is the same or different and is independently hydrogen and alkyl, cycloalkyl having 1 to 4, preferably 1 to 2, more preferably 2 carbon atoms; And selected from the group consisting of aralkyl;
-M is 2-5]
It is represented by
この第1の具体的な実施形態では、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ、同じかまたは異なるもの、好ましくは同じものであってもよい。R1、R2、R3およびR4は有利には独立して、1〜4個の炭素原子を有するアルキル、好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチルおよびt−ブチル、より好ましくはエチルからなる群から選択される。 In this first specific embodiment, R1, R2, R3 and R4 may each be the same or different, preferably the same. R1, R2, R3 and R4 are advantageously independently alkyl having 1 to 4 carbon atoms, preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl and t- It is selected from the group consisting of butyl, more preferably ethyl.
この第1の具体的な実施形態では、mは、典型的には2〜5、とりわけ2〜4、よりとりわけ2または3、たとえば2である。 In this first specific embodiment, m is typically 2-5, especially 2-4, more especially 2 or 3, such as 2.
この第1の具体的な実施形態では、少なくとも2つのSO3 −基が存在する場合に、少なくとも1つのSO3 −基は、オルト、メタまたはパラに、有利にはオルトまたはパラに、好ましくは少なくともオルトおよびパラの両方にある。 In this first specific embodiment, when at least two SO 3 — groups are present, at least one SO 3 — group is ortho, meta or para, advantageously ortho or para, preferably At least in both ortho and para.
とりわけ好ましい実施形態では、アニオン性キサンテン化合物は、下式(I−1)
で表される。
In an especially preferred embodiment, the anionic xanthene compound has the following formula (I-1)
It is represented by
本発明では、式(I)、より具体的には式(I−1)で表されるようなキサンテン化合物は、当該技術分野で公知の任意の方法によって製造することができる。たとえば、式(I−1)のキサンテン化合物は、p−トルエンスルホン酸へのアミノフェノールおよびホルミル−スルホン酸ナトリウム塩の添加、混合物の濾過、洗浄および得られた濾液の蒸発によって製造することができる。 In the present invention, a xanthene compound represented by the formula (I), more specifically, the formula (I-1) can be produced by any method known in the art. For example, a xanthene compound of formula (I-1) can be prepared by addition of aminophenol and formyl-sulfonic acid sodium salt to p-toluenesulfonic acid, filtration of the mixture, washing and evaporation of the resulting filtrate. .
本発明の第2の具体的な実施形態では、カチオン性シアニン化合物は、下式(II)
[式中:
− AおよびBはそれぞれ、同じかまたは異なり、好ましくは同じものであり、そして独立して、3〜20個の炭素原子、好ましくは6〜16個の炭素原子を有する芳香環、ヘテロ芳香環、およびポリ芳香環、とりわけベンゼンまたはナフタレンからなる群から選択され、前記群はフッ素化または非フッ素化アルキルで任意選択的に置換されており;
− R5およびR6はそれぞれ、同じかまたは異なり、とりわけ同じものであり、そして独立して、他の原子、好ましくはハロゲン、より好ましくはフッ素で任意選択的に置換されていてもよい、1〜30個の炭素原子、好ましくは2〜20個の炭素原子、最も好ましくは4〜15個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシおよびヒドロキシアルキルからなる群から選択され;
− X1、X2、X3およびX4は、あらゆる種類の置換基、好ましくはそれぞれ同じかまたは異なるもの、特に同じものであってもよく、そして独立して、水素、またはハロゲン、好ましくはフッ素で置換されていてもよいアルキルからなる群から選択されてもよく;
− Y1、Y2およびY3はそれぞれ、同じかまたは異なり、そして独立して、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、アルキル、およびアリール基からなる群から選択され、それは一緒になって5または6員環を形成してもよく;
− nは、1〜5、好ましくは1〜3である]
で典型的には表される。
In a second specific embodiment of the present invention, the cationic cyanine compound has the following formula (II)
[Where:
-A and B are each the same or different, preferably the same, and independently an aromatic ring, heteroaromatic ring having 3 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 16 carbon atoms, And a polyaromatic ring, especially selected from the group consisting of benzene or naphthalene, said group optionally substituted with fluorinated or non-fluorinated alkyls;
Each of R5 and R6 is the same or different, especially the same, and is independently optionally substituted with another atom, preferably halogen, more preferably fluorine, 1-30 Selected from the group consisting of alkyl, alkoxy and hydroxyalkyl having 1 carbon atom, preferably 2-20 carbon atoms, most preferably 4-15 carbon atoms;
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 may be any kind of substituents, preferably each the same or different, in particular the same, and independently hydrogen or halogen, preferably May be selected from the group consisting of alkyl optionally substituted with fluorine;
Y 1 , Y 2 and Y 3 are each the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, halogen, cyano, nitro, alkyl, and aryl groups, taken together as 5 or 6 May form a member ring;
-N is 1-5, preferably 1-3]
Is typically represented.
幾つかのさらなる具体的な実施形態では、式(II)のY1、Y2およびY3の少なくとも1つは、シアノまたはハロゲン、好ましくはシアノまたは塩素である。好ましい実施形態では、X1〜X4、R5およびR6の少なくとも1つは、少なくとも1個のフッ素原子で置換されたアルキルである。 In some further specific embodiments, at least one of Y 1 , Y 2 and Y 3 of formula (II) is cyano or halogen, preferably cyano or chlorine. In a preferred embodiment, at least one of X 1 -X 4 , R 5 and R 6 is alkyl substituted with at least one fluorine atom.
より具体的な実施形態では、カチオン性シアニン化合物は、式(II−1)〜(II−6):
のいずれか1つで表わされる。
In a more specific embodiment, the cationic cyanine compound has the formula (II-1) to (II-6):
It is represented by any one of.
より好ましい実施形態では、カチオン性シアニン化合物は、上式(II−6)で表される。 In a more preferred embodiment, the cationic cyanine compound is represented by the above formula (II-6).
本発明では、式(II)で、より具体的には式(II−1)〜(II−6)で表されるようなシアニン化合物は、少なくとも3つの工程によって典型的には製造することができる。第1工程では、2,3,3−トリメチルインドレニンなどのインドレニン化合物が製造される。第2工程では、インドレニン化合物から出発して、N−ブチル 2,3,3−トリメチルインドリウムヨージドなどのN−置換インドリウムハロゲン化物が合成される。前記N−置換インドリウムハロゲン化物は次に第3工程にかけられ、第3工程でシアニン化合物が、有機もしくは無機アニオンとのアニオン交換反応によって製造される。シアニン化合物の製造は、たとえば、米国特許第6589706号明細書に記載されており、その開示は、参照により本明細書に援用される。 In the present invention, the cyanine compound represented by the formula (II), more specifically, the formulas (II-1) to (II-6) is typically produced by at least three steps. it can. In the first step, an indolenine compound such as 2,3,3-trimethylindolenine is produced. In the second step, starting from an indolenine compound, an N-substituted indolium halide such as N-butyl 2,3,3-trimethylindolium iodide is synthesized. The N-substituted indolium halide is then subjected to a third step, where a cyanine compound is produced by an anion exchange reaction with an organic or inorganic anion. The production of cyanine compounds is described, for example, in US Pat. No. 6,589,706, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
さらなる一実施形態では、本発明の塩は、次の工程:
(a)少なくとも1つのアニオン性キサンテン化合物を水性溶媒に少なくとも部分的に溶解させてキサンテン溶液を提供する工程と;
(b)キサンテン溶液を、少なくとも1つのカチオン性シアニン化合物を含む別の溶液に加えて沈澱物を形成する工程と;
(c)得られた沈澱物を濾過する工程と;
(d)任意選択的に水で洗浄する工程と
によって得ることができる。
In a further embodiment, the salt of the invention comprises the following steps:
(A) at least partially dissolving at least one anionic xanthene compound in an aqueous solvent to provide a xanthene solution;
(B) adding the xanthene solution to another solution containing at least one cationic cyanine compound to form a precipitate;
(C) filtering the resulting precipitate;
(D) optionally by washing with water.
本発明のこの方法のより具体的な実施形態では、アニオン性キサンテン化合物は、溶液の少なくとも1〜20重量%、好ましくは少なくとも1〜10重量%、より好ましくは少なくとも2〜7重量%、とりわけ少なくとも5重量%の量で工程(a)のキサンテン溶液中に存在する。一部の実施形態では、アニオン性キサンテン化合物の少なくとも一部は、溶液中に分散状態で存在してもよく、アニオン性キサンテンの全量が溶解状態にあるわけではない。前記方法の工程(b)で、任意選択的に部分的に分散状態の、アニオン性キサンテン化合物を含む溶液が、カチオン性シアニン化合物を含む溶液に滴加されてもまたはより迅速に加えられても、好ましくは滴加されてもよい。カチオン性シアニン化合物を含む溶液へのアニオン性キサンテン化合物を含む溶液の滴加が完了した後に、アニオン性キサンテン化合物とカチオン性シアニン化合物とを含有する塩が典型的には沈澱する。工程(c)で、沈澱物は、当該技術分野で公知の任意の方法によって、たとえば濾過または遠心分離によって回収されてもよい。回収された沈澱物は、通常は水で、典型的には洗浄される。 In a more specific embodiment of this method of the invention, the anionic xanthene compound is at least 1-20% by weight of the solution, preferably at least 1-10% by weight, more preferably at least 2-7% by weight, especially at least Present in the xanthene solution of step (a) in an amount of 5% by weight. In some embodiments, at least a portion of the anionic xanthene compound may be present in a dispersed state in the solution and not all of the anionic xanthene is in solution. In step (b) of the method, the solution containing the anionic xanthene compound, optionally partially dispersed, may be added dropwise or more rapidly to the solution containing the cationic cyanine compound. , Preferably may be added dropwise. After the addition of the solution containing the anionic xanthene compound to the solution containing the cationic cyanine compound is complete, the salt containing the anionic xanthene compound and the cationic cyanine compound typically precipitates. In step (c), the precipitate may be recovered by any method known in the art, for example by filtration or centrifugation. The recovered precipitate is usually washed with water, typically washed.
本発明の方法では、アニオン性キサンテン化合物対カチオン性シアニン化合物の重量比は、典型的には2:1、好ましくは1.5:1、最も好ましくは約1:1である。 In the process of the present invention, the weight ratio of anionic xanthene compound to cationic cyanine compound is typically 2: 1, preferably 1.5: 1, and most preferably about 1: 1.
本発明の前記方法では、アニオン性キサンテン化合物およびカチオン性シアニン化合物を溶解させるために使用される溶媒は、同じかまたは異なるもの、最も多くの場合同じものであってもよい。アニオン性キサンテン化合物および/またはカチオン性シアニン化合物を溶解させるために使用される溶媒として、当該技術分野で公知の任意の溶媒が使用されてもよいが、水、アルコールなどの水混和性溶媒、またはそれらの混合物が一般に使用される。 In the method of the present invention, the solvents used to dissolve the anionic xanthene compound and the cationic cyanine compound may be the same or different, most often the same. As the solvent used for dissolving the anionic xanthene compound and / or the cationic cyanine compound, any solvent known in the art may be used, but a water-miscible solvent such as water or alcohol, or A mixture thereof is generally used.
本発明の塩は、染料として、特にバイオレット染料としてとりわけ好適である。本発明の別の実施形態によれば、カラーフィルター用の練り顔料組成物が、バイオレット着色剤として使用される、本発明の塩を、少なくとも1つの他の染料または顔料と混合すること;および混練することによって調製されてもよい。そのような練り顔料組成物は、それ自体使用することができるが、必要ならば、それはまた、異なるタイプの有機もしくは無機顔料、好ましくは有機顔料と一緒に使用することができる。異なるタイプの青色有機顔料を本明細書に記載される練り顔料組成物と一緒に使用する場合には、前記練り顔料組成物を、それがより良好なコントラスト比および輝度をもたらすので主成分として使用することが望ましい。 The salts according to the invention are particularly suitable as dyes, in particular as violet dyes. According to another embodiment of the present invention, a paste pigment composition for a color filter is used as a violet colorant, mixing the salt of the present invention with at least one other dye or pigment; and kneading May be prepared. Such a kneaded pigment composition can be used as such, but if necessary it can also be used together with different types of organic or inorganic pigments, preferably organic pigments. When different types of blue organic pigments are used together with the kneaded pigment composition described herein, the kneaded pigment composition is used as the main component because it provides a better contrast ratio and brightness It is desirable to do.
練り顔料組成物は、その全体を参照により本明細書に援用される米国特許第7368148号明細書に記載されているように、バインダー、ポリマーベースの分散助剤、分散剤、液体媒体およびそれらの混合物などの、さらなる添加剤を含んでもよい。 The kneaded pigment composition comprises a binder, a polymer-based dispersion aid, a dispersant, a liquid medium, and the like, as described in US Pat. No. 7,368,148, which is incorporated herein by reference in its entirety. Additional additives such as a mixture may be included.
たとえば、ブタノールなどの溶媒と、分散剤とバインダー(ポリマーもしくは樹脂材料など)とが混合される。次に、本発明の塩が、混合物を攪拌しながら加えられてもよい。その後、得られた混合物は、成分の粒子を微粉化するためにミリングにかけられる。本発明の一部の実施形態では、ミリングは、異なるサイズを有するミリングビーズを利用する少なくとも2つの工程で行うことができる。具体的な実施形態では、ミリングは先ず、大きいビーズの存在下に、次に小さいビーズの存在下に行われる。ミリング工程後に、ビーズは、ガラスフィルターなどの適切な分離手段によって除去され、練り顔料組成物が回収される。 For example, a solvent such as butanol, a dispersant, and a binder (polymer or resin material) are mixed. The salt of the present invention may then be added while stirring the mixture. The resulting mixture is then subjected to milling to micronize the component particles. In some embodiments of the present invention, milling can be performed in at least two steps that utilize milling beads having different sizes. In a specific embodiment, milling is first performed in the presence of large beads and then in the presence of small beads. After the milling step, the beads are removed by a suitable separation means such as a glass filter, and the kneaded pigment composition is recovered.
本発明はまた、着色剤、好ましくは、上記の発明による塩を含む、バイオレット着色剤を指向する。前記着色剤は、少なくとも別の染料または顔料、たとえば、ε−型銅フタロシアニン粒子などの青色顔料またはPV−23などのバイオレット顔料をさらに含んでもよい。それはまた、本発明の塩すなわち着色剤を含むカラーフィルター用の組成物に、ならびに、本発明の塩すなわち着色剤と、任意選択的にバインダー、ポリマーベースの分散助剤、分散剤および液体媒体からなる群から選択される任意の添加剤とを含む、カラーフィルター用の練り顔料組成物に関する。本発明はそれ故また、前記着色剤を含むカラーフィルターに関する。そのようなカラーフィルターは、リソグラフィー法によって、とりわけ次の工程:本発明による練り顔料組成物を基材上に塗布する工程、乾燥する工程、露光する工程および現像する工程によって製造されてもよい。カラーフィルターは、液晶ディスプレイデバイス、LEDディスプレイデバイス、または電荷結合素子(CCD)などの固体撮像素子の製造のために適用できる。 The present invention is also directed to a violet colorant comprising a colorant, preferably a salt according to the invention described above. The colorant may further comprise at least another dye or pigment, for example a blue pigment such as ε-type copper phthalocyanine particles or a violet pigment such as PV-23. It also includes compositions for color filters comprising the salts or colorants of the present invention, and optionally from the salts or colorants of the present invention and optionally binders, polymer-based dispersion aids, dispersants and liquid media. The present invention relates to a kneaded pigment composition for a color filter, which comprises an optional additive selected from the group consisting of: The invention therefore also relates to a color filter comprising said colorant. Such a color filter may be produced by lithographic methods, in particular by the following steps: a step of applying the kneaded pigment composition according to the present invention on a substrate, a step of drying, a step of exposing and a step of developing. The color filter can be applied for manufacturing a solid-state imaging device such as a liquid crystal display device, an LED display device, or a charge coupled device (CCD).
本発明はそれ故また、染料としての、好ましくはバイオレット染料としての本発明の塩の使用に、およびカラーフィルターの製造のための、特にカラーフィルターの青色部分を形成するための本発明の塩のすなわち着色剤の使用に関する。 The invention therefore also relates to the use of the salts according to the invention as dyes, preferably as violet dyes, and for the production of color filters, in particular for forming the blue part of color filters. That is, it relates to the use of colorants.
参照により本明細書に援用されるあらゆる特許、特許出願、および刊行物の開示が、用語を不明確にする可能性がある程度まで本出願の記載と矛盾する場合には、本記載が優先するものとする。 In the event that the disclosure of any patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference contradicts the description of this application to the extent that they may obscure the terms, the description shall control. And
実施例1(シアニン化合物の製造)
トリメチルインドレニンの合成
80gのフェニルヒドラジンおよび53gの3−メチル−2−ブタノンを、400mLの酢酸に加え、混合物を100℃で3時間攪拌した。次に、得られた混合物を冷却し、濾過して固体副生成物を除去した。濾液を塩化メチレンと混合し、混合物を次に水に注ぎ込んだ。生成物を、抽出によって、塩化メチレン画分で、回収し、塩化メチレンを次に蒸発させた。トリメチルインドレニンの収率は90.8%(80g)であった。
Example 1 (Production of cyanine compound)
Synthesis of trimethylindolenine 80 g phenylhydrazine and 53 g 3-methyl-2-butanone were added to 400 mL acetic acid and the mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours. The resulting mixture was then cooled and filtered to remove solid byproducts. The filtrate was mixed with methylene chloride and the mixture was then poured into water. The product was recovered by extraction in the methylene chloride fraction and the methylene chloride was then evaporated. The yield of trimethylindolenine was 90.8% (80 g).
トリメチルインドリウムヨージドの合成
得られたトリメチルインドレニン、および102gのヨウ化n−ブチルを、150mLのo−クロロベンゼンに加えた。混合物を100℃で24時間攪拌した。反応後に、得られた混合物を冷却し、生成物を混合物から熱水で抽出した。水を蒸発させて生成物を得た。トリメチルインドリウムヨージドの反応収率は77.1%(133g)であった。
Synthesis of trimethylindolium iodide The resulting trimethylindolenine and 102 g of n-butyl iodide were added to 150 mL of o-chlorobenzene. The mixture was stirred at 100 ° C. for 24 hours. After the reaction, the resulting mixture was cooled and the product was extracted from the mixture with hot water. Water was evaporated to give the product. The reaction yield of trimethylindolium iodide was 77.1% (133 g).
シアニン化合物の合成
得られたトリメチルインドリウムヨ−ジドおよび86.1gのオルトギ酸トリメチルを250mLのピリジンに加えた。混合物を100℃で3時間攪拌し、次に室温までの冷却にかけた。この混合物を、さらなる精製なしに実施例3に使用した。
Synthesis of Cyanine Compound The resulting trimethylindolium iodide and 86.1 g of trimethyl orthoformate were added to 250 mL of pyridine. The mixture was stirred at 100 ° C. for 3 hours and then allowed to cool to room temperature. This mixture was used in Example 3 without further purification.
実施例2(キサンテン化合物の製造)
キサンテン染料化合物の合成
22.14gのジブチルアミノフェノールおよび15.6gのホルミル−2,4−ジスルホン酸二ナトリウム塩を、2gのp−トルエンスルホン酸に加え、混合物を120℃で3時間攪拌した。次に、得られた混合物を冷却し、水/エタノール(1:1)との混合物を使用することによって濾過して塩を除去し、水/エタノール(1:1)で洗浄し、濾液を蒸発させた。反応収率は60%であった。
Example 2 (Production of xanthene compound)
Synthesis of xanthene dye compound 22.14 g of dibutylaminophenol and 15.6 g of formyl-2,4-disulfonic acid disodium salt were added to 2 g of p-toluenesulfonic acid, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 3 hours. The resulting mixture is then cooled and filtered by using a mixture with water / ethanol (1: 1) to remove salts, washed with water / ethanol (1: 1) and the filtrate evaporated. I let you. The reaction yield was 60%.
実施例3(本発明の塩の製造)
実施例2に従って製造したキサンテン化合物を、5%の濃度に達するように水に分散させた。実施例1の得られた混合物に、2640mLのキサンテンの5重量%分散液を滴加し、それは、生成物の沈澱をもたらした。キサンテン分散液の添加の完了後に、沈澱物を濾過し、数回水で洗浄し、生成物を得た。塩の反応収率は60%(64.5g)であった。
Example 3 (Production of the salt of the present invention)
The xanthene compound prepared according to Example 2 was dispersed in water to reach a concentration of 5%. To the resulting mixture of Example 1, 2640 mL of a 5 wt% dispersion of xanthene was added dropwise, which resulted in precipitation of the product. After complete addition of the xanthene dispersion, the precipitate was filtered and washed several times with water to give the product. The reaction yield of the salt was 60% (64.5 g).
実施例4(練り顔料組成物の調製)
必要に応じて加熱して6部のメタクリレートベースのバインダーを含有する70部のエタノールにメタクリレートベースの分散剤(10部)を溶解させることによって練り顔料組成物を調製した。3mm直径のカラスビーズ(100部)およびε−型銅フタロシアニン粒子(10部)、および実施例3で得られた塩(2部)を加え、ミリングを水平振盪機で24時間実施して練り顔料組成物を得た。
Example 4 (Preparation of a kneaded pigment composition)
A kneaded pigment composition was prepared by heating as needed to dissolve the methacrylate-based dispersant (10 parts) in 70 parts ethanol containing 6 parts methacrylate-based binder. 3 mm diameter crow beads (100 parts), ε-type copper phthalocyanine particles (10 parts), and the salt obtained in Example 3 (2 parts) were added, and milling was carried out for 24 hours on a horizontal shaker and kneaded pigment A composition was obtained.
比較例1(Pigment Violet 23を含む対照練り顔料組成物の調製)
Pigment Violet 23(PV 23)を実施例3の塩の代わりに使用したことを除いて、実施例4と同一の方法に従って練り顔料組成物を調製した。
Comparative Example 1 (Preparation of a control kneaded pigment composition containing Pigment Violet 23)
A paste pigment composition was prepared according to the same method as Example 4, except that Pigment Violet 23 (PV 23) was used instead of the salt of Example 3.
実施例5(カラーフィルターの試験)
実施例4による練り顔料組成物を使用して製造されたカラーフィルターは、表1に示されるように、Pigment Violet 23(PV 23)が本発明の塩の代わりに使用された比較例1で製造されるものと比べて、それぞれ、おおよそ20%および3%だけコントラスト比および輝度の向上を生み出した。
Example 5 (color filter test)
A color filter manufactured using the kneaded pigment composition according to Example 4 was manufactured in Comparative Example 1 in which Pigment Violet 23 (PV 23) was used in place of the salt of the present invention, as shown in Table 1. Compared to what was produced, it produced an improvement in contrast ratio and brightness by approximately 20% and 3%, respectively.
下のカラー特性の結果に示されるように、練り顔料にバイオレット着色剤として使用される本発明の塩は、先行技術においてバイオレット顔料として典型的に使用されるPigment Violet 23と比べて向上した性能を表す。 As shown in the color property results below, the salts of the present invention used as violet colorants in kneaded pigments have improved performance compared to Pigment Violet 23 typically used as violet pigments in the prior art. Represent.
産業上における適用
本発明による塩は、向上した熱安定性を有するという利点を有する。本発明の塩はまた、具体的には輝度の観点から、向上した性能を有するカラーフィルターの製造を可能にする。本発明の塩はさらに、液晶ディスプレイ(LCD)のためのみならず、たとえば、電荷結合素子、プラズマディスプレイまたはエレクトロルミネセンスディスプレイなどの電気光学システムにおけるような、減法混色の原色発生(subtractive color generation)のための、カラーフィルター用の着色剤として、そしてまた電子インク(「e−インク」)または電子ペーパー(「e−ペーパー」)用の着色剤としても有用である。
Industrial application The salts according to the invention have the advantage of having improved thermal stability. The salts according to the invention also make it possible to produce color filters with improved performance, in particular in terms of brightness. The salts of the present invention are not only for liquid crystal displays (LCDs) but also for subtractive color generation, such as in electro-optic systems such as charge coupled devices, plasma displays or electroluminescent displays. Is useful as a colorant for color filters, and also as a colorant for electronic ink ("e-ink") or electronic paper ("e-paper").
様々な修正および変形が、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本発明に加えられ得ることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、本発明の修正および変形を、それらが添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内に入るという条件で包含することを意図する。 It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the present invention is intended to embrace modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.
Claims (15)
[式中:
− R1、R2、R3およびR4はそれぞれ、同じかもしくは異なり、そして独立して、水素、ならびに1〜4個の炭素原子;好ましくは1〜2個;より好ましくは2個の炭素原子を有するアルキル、シクロアルキルおよびアラルキルからなる群から選択され;
− mは、2〜5、とりわけ2〜4、よりとりわけ2または3である]
で表される、請求項1に記載の塩。 The anionic xanthene compound has the formula (I)
[Where:
Each of R1, R2, R3 and R4 is the same or different and is independently hydrogen and an alkyl having 1 to 4 carbon atoms; preferably 1 to 2; more preferably 2 carbon atoms Selected from the group consisting of, cycloalkyl and aralkyl;
-M is 2-5, especially 2-4, more especially 2 or 3.]
The salt of Claim 1 represented by these.
[式中:
− AおよびBはそれぞれ、同じかまたは異なり、そして独立して、3〜20個の炭素原子、好ましくは6〜16個の炭素原子を有する芳香環、ヘテロ芳香環、およびポリ芳香環、とりわけベンゼンまたはナフタレンからなる群から選択され、前記群はフッ素化または非フッ素化アルキルで任意選択的に置換されており;
− R5およびR6はそれぞれ、同じかまたは異なり、そして独立して、他の原子、好ましくはアルキルまたはハロゲン、より好ましくはフッ素で任意選択的に置換されていてもよい、1〜30個、好ましくは2〜20個、最も好ましくは4〜15個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシおよびヒドロキシアルキルからなる群から選択され;
− X1、X2、X3およびX4は、あらゆる種類の置換基、好ましくは水素、またはハロゲン、好ましくはフッ素で置換されていてもよいアルキルであってもよく;
− Y1、Y2およびY3はそれぞれ、同じかまたは異なり、そして独立して、水素、ハロゲン、シアノ、ニトロ、アルキル、およびアリール基からなる群から選択され、それは一緒になって5または6員環を形成してもよく;
− nは、1〜5である]
で表される、請求項1または2に記載の塩。 The cationic cyanine compound has the formula (II)
[Where:
A and B are each the same or different and are independently aromatic, heteroaromatic and polyaromatic rings having 3 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 16 carbon atoms, in particular benzene Or selected from the group consisting of naphthalene, said group optionally substituted with fluorinated or non-fluorinated alkyls;
Each R5 and R6 is the same or different and is independently 1 to 30, optionally substituted with another atom, preferably alkyl or halogen, more preferably fluorine, preferably Selected from the group consisting of alkyl, alkoxy and hydroxyalkyl having 2-20, most preferably 4-15 carbon atoms;
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 may be any kind of substituent, preferably hydrogen or alkyl, optionally substituted with halogen, preferably fluorine;
Y 1 , Y 2 and Y 3 are each the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, halogen, cyano, nitro, alkyl, and aryl groups, taken together as 5 or 6 May form a member ring;
-N is 1-5]
The salt of Claim 1 or 2 represented by these.
− mは、2〜3、とりわけ2である
請求項1〜3のいずれか一項に記載の塩。 Each of R1, R2, R3 and R4 is the same or different, preferably the same and is independently alkyl having 1 to 4 carbon atoms, preferably methyl, ethyl, n-propyl, i Selected from the group consisting of -propyl, n-butyl, i-butyl and t-butyl, more preferably ethyl;
The salt according to any one of claims 1 to 3, wherein m is 2 to 3, especially 2.
で表される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の塩。 The anionic xanthene compound has the formula (I-1)
The salt as described in any one of Claims 1-5 represented by these.
で表される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の塩。 The cationic cyanine compound is any one of formulas (II-1) to (II-6), preferably formula (II-6)
The salt as described in any one of Claims 1-8 represented by these.
(b)前記キサンテン溶液を、少なくとも1つのカチオン性シアニン化合物を含む別の溶液に加えて沈澱物を形成する工程と;
(c)前記得られた沈澱物を濾過する工程と;
(d)任意選択的に水で洗浄する工程と
を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の塩の製造方法。 (A) at least partially dissolving at least one anionic xanthene compound in an aqueous solvent to provide a xanthene solution;
(B) adding the xanthene solution to another solution containing at least one cationic cyanine compound to form a precipitate;
(C) filtering the resulting precipitate;
(D) The manufacturing method of the salt as described in any one of Claims 1-9 including the process of washing | cleaning with water optionally.
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