JP2017161895A - カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラー表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、光源として紫外光や青色LED、青色LD、青色OLED素子等を用い、量子ドットを利用して赤、緑、青の光ピークに変換し、赤、緑、青のカラーフィルタと組み合わせることで、より広色域の色再現が可能になる。量子ドットを利用する方法としては、直接光源上に実装するオンチップ方式、スティック等を光源と導光版の間に設置するオンエッジ方式、シート等を導光板の上に搭載する表面実装方式等がある。
一般式(X)
P−Ln
(ただし、Pは、有機顔料残基、アントラキノン残基、アクリドン残基またはトリアジン残基を表し、Lは、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を表し、nは、1〜4の整数を表す。)
本発明のカラーフィルタ用着色組成物の着色剤としては、α型もしくはβ型の銅フタロシアニンを含むものであり、特定のターゲット色相において、ε型の銅フタロシアニンを使用する場合に比べて、高い明度と広い色再現性の両立が可能である。
本発明に使用する銅フタロシアニンはα型もしくはβ型銅フタロシアニンである。一部他の結晶型が混在していても良いが、α型もしくはβ型の比率が高い方が色再現性は有利となるため、α型もしくはβ型の比率は好ましくは、全銅フタロシアニンに対して、50〜100重量%、さらに好ましくは90〜100重量%である。
銅フタロシアニン(A)及び一般式(X)で示される化合物を含んだ強酸性溶媒溶液を調製する場合は、強酸性溶媒中にそれぞれの粉末を添加して溶解してもよいし、それぞれを強酸性溶媒に溶解した後に、それぞれの強酸性溶媒溶液を混合してもよい。強酸性溶媒中にそれぞれの粉末を添加する際の添加順などは限定されない。
また本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、効果に支障を来たさない範囲でその他の有機顔料を添加することができる。有機顔料の場合は、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料を併用することが好ましい。中でもジオキサジン系顔料を併用することが好ましい。ジオキサジン系顔料としては、C.I.ピグメント バイオレット 23を用いることが好ましい。本発明のカラーフィルタ用着色組成物にジオキサジン系顔料を併用することで、安定した高品質な、すなわち、粘度安定性に優れた、明度の高いカラーフィルタ用着色組成物とすることができる。またこれらに併用して用いることができる有機顔料も前記述べたように、ソルトミリング等の方法により微細化し用いることが好ましい。
また本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、効果に支障を来たさない範囲でその他の有機染料を添加することができる。使用できる有機染料としては、トリアリールメタン系、キサンテン系、および、アントラキノン系が挙げられるが、なかでもキサンテン系を用いることが好ましい。
キサンテン系染料としては、C.I.アシッド レッド 51、C.I.アシッド レッド 52、C.I.アシッド レッド 87、C.I.アシッド レッド 92、C.I.アシッド レッド 289、C.I.アシッド レッド 388、ローズベンガルB、アシッドローダミンG、C.I.アシッド バイオレット 9、C.I.アシッド バイオレット 9、C.I.アシッド バイオレット30を用いることが好ましい。中でもC.I.アシッド レッド 52、C.I.アシッド レッド 87、C.I.アシッド レッド 92、C.I.アシッド レッド 289、C.I.アシッド レッド 388を用いることが好ましい。
トリフェニルメタン系染料としては、C.I.アシッド バイオレット 15、C.I.アシッド バイオレット 17、C.I.アシッド バイオレット 19、C.I.アシッド バイオレット 21、C.I.アシッド バイオレット24、C.I.アシッド バイオレット 25、C.I.アシッドバイオレット 38、C.I.アシッド バイオレット 49、C.I.アシッド ブルー 1、C.I.アシッド ブルー 3、C.I.アシッド ブルー 5、C.I.アシッド ブルー 7、C.I.アシッド ブルー 9、C.I.アシッド ブルー 11、C.I.アシッド ブルー 13、C.I.アシッド ブルー 15、C.I.アシッドブルー 17、C.I.アシッド ブルー 22、C.I.アシッド ブルー 24、C.I.アシッド ブルー 26、C.I.アシッド ブルー 75、C.I.アシッド ブルー 83、C.I.アシッド ブルー 90、C.I.アシッド ブルー 93、C.I.アシッド ブルー 100、C.I.ベーシック ブルー 81、C.I.ベーシック ブルー 83を用いることが好ましい。
トリアリールメタン系染料としては、C.I.ベーシック バイオレット1、C.I.ベーシック バイオレット 2、C.I.ベーシック バイオレット 3、C.I.ベーシック バイオレット4、C.I.ベーシック バイオレット14、C.I.ベーシックブルー1、C.I.ベーシックブルー5、C.I.ベーシックブルー7、C.I.ベーシックブルー11、C.I.ベーシックブルー26を用いることが好ましい。
アントラキノン系染料としては、C.I.アシッドバイオレット 29、C.I.アシッド バイオレット 31、C.I.アシッド バイオレット 33、C.I.アシッド バイオレット 34、C.I.アシッド バイオレット 36、C.I.アシッド バイオレット 39、C.I.アシッド バイオレット 43、C.I.アシッド バイオレット 48、C.I.アシッド バイオレット 63、C.I.アシッド バイオレット 109、C.I.アシッド ブルー 25、C.I.アシッド ブルー 27、C.I.アシッド ブルー 41、C.I.アシッド ブルー 45、C.I.アシッド ブルー 62、C.I.アシッド ブルー 80、C.I.アシッド ブルー 127、C.I.アシッド ブルー 129、C.I.アシッド ブルー 145、C.I.アシッド ブルー 225、C.I.アシッド ブルー 230、C.I.アシッド ブルー 260、C.I.アシッド ブルー 264、C.I.アシッド ブルー 277、C.I.アシッド ブルー 281、C.I.アシッド ブルー 324、C.I.アシッド ブルー 350を用いることが好ましい。
本発明に用いる有機染料が酸性染料の場合、酸性染料と四級アンモニウム塩化合物とからなる造塩化合物(a)として用いることが好ましい。
酸性染料のカウンタ成分としての四級アンモニウム塩化合物について説明する。四級アンモニウム塩化合物は、アミノ基を有することで酸性染料のカウンタになるものである。
態を意味し、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において、透過率が95%以上、好ましくは98%以上となっている状態と定義されるものである。すなわち染料成分の発色を阻害しない、色変化を起こさないものである必要がある。
本発明に用いる有機染料が酸性染料の場合、酸性染料と側鎖にカチオン性基を有する樹脂とからなる造塩化合物(a‘)として用いることも好ましい。本発明に用いる造塩化合物(a‘)を得るための側鎖にカチオン性基を有する樹脂について説明する。
造塩化合物(a‘)を得るための側鎖にカチオン性基を有する樹脂としては、側鎖に少なくとも1つのオニウム塩基を有するものであれば、特に制限はないが、好適なオニウム塩構造としては、入手性等の観点からは、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、及びホスホニウム塩であることが好ましく、保存安定性(熱安定性)を考慮すると、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、及びスルホニウム塩であることがより好ましい。さらに好ましくはアンモニウム塩である。
よいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、または置換されていてもよいアリール基が挙げられる。
縮合多環式アリール基(ナフチル、アントラセニル、フェナンスレニル、アントラキノリル、フルオレニル及びナフトキノリル等)及び芳香族複素環炭化水素基(チエニル(チオフェンから誘導される基)、フリル(フランから誘導される基)、ピラニル(ピランから誘導される基)、ピリジル(ピリジンから誘導される基)、9−オキソキサンテニル(キサントンから誘導される基)及び9−オキソチオキサンテニル(チオキサントンから誘導される基)等)が挙げられる。
無置換のアルキル基が更に好ましい。
(一般式(5)中、Zは、塩素、または臭素等のハロゲン、好ましくは臭素であり、
R1は、炭素数1〜6、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜3のアルキレン基であり、
R2は、炭素数1〜6、好ましくは1〜3の低級アルキル基である。)
ルボキシベタイン構造を有しアンモニウム塩基を有するエチレン性不飽和単量体を得ることができる。
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(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n−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t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。
(参考文献2)Matyjaszewskiら、Chem.Rev.2001,101,2921
(参考文献3)Matyjaszewskiら、J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614
(参考文献4)Macromolecules1995,28,7901,Science,1996,272,866
(参考文献5)国際公開第96/030421号パンフレット
(参考文献6)国際公開第97/018247号パンフレット
(参考文献7)特開平9−208616号公報
(参考文献8)特開平8−41117号公報
また、中でも本発明に好適な一般式(1)で表される構造単位を含むビニル系樹脂中に存在するアンモニウム塩基、アミン塩基の量は、樹脂のアンモニウム塩価、アミン塩価が10〜200mgKOH/gであることが好ましく、20〜130mgKOH/gであることがより好ましい。
10mgKOH/gよりも小さいと、キサンテン系酸性染料に由来する色素の濃度が低く、樹脂成分が多くなってしまい着色剤成分として機能しない。また200mgKOH/gよりも大きくなってしまうと、染料成分が多くなり溶剤溶解性が低下してしまう。
前記にあげた有機染料のうち塩基性染料は、アニオン性の化合物であって、具体的には、例えば、ヘテロポリ酸、芳香族スルホン酸等の有機スルホン酸;芳香族カルボン酸、脂肪酸などの有機カルボン酸である有機酸;過塩素酸またはヘキサフルオロリン酸と造塩化して、造塩化合物とすることで、高い耐熱性、耐光性、耐溶剤性を併せて持つことが出来る。(ヘテロポリ酸)
ヘテロポリ酸としては、例えば、リンタングステン酸H3(PW12O40)・nH2O(n≒30;≒はニアリーイコールを表す)(分子量3421)、ケイタングステン酸H4(SiW12O40)・nH2O(n≒30)(分子量3418)、リンモリブデン酸H3(PMo12O40)・nH2O(n≒30)(分子量2205)、ケイモリブデン酸H3(SiMo12O40)・nH2O(n≒30)(分子量2202)、リンタングストモリブデン酸H3(PW12―XMoXO40)・nH2O(n≒30)(6<X<12)、及びリンバナドモリブデン酸H15-X(PV12-XMoXO40)・nH2O(n≒30)が挙げられる。
リンタングストモリブデン酸、リンバナドモリブデン酸及びケイタングストモリブデン酸は、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、ケイタングステン酸及びケイモリブデン酸などの構成成分の含有量を変えることで、分子量を2202〜3421の範囲で調整することができる。
ヘテロポリ酸をカウンタ化合物として使用する場合は、その平均分子量は2820〜3421の範囲内にあることが好ましい。これは、カウンタ化合物がモリブデンとタングステンとを含む場合、タングステンの割合が50%を超えることが好ましいことによるものである。リンタングストモリブデン酸の場合、Moの含有量を減らし、Wを多く含ませることで透過性に優れる色材を得ることができる。
有機スルホン酸としては、例えば、芳香族スルホン酸を使用することができる。芳香族スルホン酸として好ましい化合物は、例えば、1−ナフチルアミン−4,8−ジスルホン酸(分子量303)、1−ナフチルアミン−3,8−ジスルホン酸(分子量303)、1−ナフチルアミン−5,7−ジスルホン酸(分子量303)、1−ナフチルアミン−3,6−ジスルホン酸(分子量303)、1−ナフチルアミン−3,6,8−トリスルホン酸(コッホ酸)(分子量383)、2−ナフチルアミン−6,8−ジスルホン酸(分子量303)、2−ナフチルアミン−1,6−ジスルホン酸(分子量303)、2−ナフチルアミン−4,8−ジスルホン酸(分子量303)、2−ナフチルアミン−3,6−ジスルホン酸(アミノ−R酸)(分子量303)、2−ナフチルアミン−5,7−ジスルホン酸(アミノJ酸)(分子量303)、1−ナフトール−4,8−ジスルホン酸(分子量304)、1−ナフトール−3,8−ジスルホン酸(ε酸)(分子量304)、1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(分子量304)、1−ナフトール−3,6,8−トリスルホン酸(分子量384)、2−ナフトール−6,8−ジスルホン酸(分子量304)、2−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(R酸)(分子量304)、2−ナフトール−3,6,8−トリスルホン酸(分子量384)、N−フェニル−1−ナフチルアミン−8−スルホン酸(分子量299)、N−p−トリル−1−ナフチルアミン−8−スルホン酸(分子量313)、N−フェニル−1−ナフチルアミン−5−スルホン酸(分子量299)、N−フェニル−2−ナフチルアミン−6−スルホン酸(分子量299)、N−アセチル−7−アミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量281)、N−フェニル−7−アミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量315)、N−アセチル−6−アミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量281)、N−フェニル−6−アミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量315)、1,8−ジハイドロ−3,6−ジスルホン酸(クロモトロープ酸)(分子量320)、8−アミノ−1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(分子量319)、8−アミノ−1−ナフトール−5,7−ジスルホン酸(分子量319)、1,6−ジアミノ−2−ナフトール−4−スルホン酸(分子量254)、1−アミノ−2−ナフトール−6,8−ジスルホン酸(分子量319)、1−アミノ−2−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(分子量319)、2,8−ジアミノ−1−ナフトール−5,7−ジスルホン酸(分子量334)、2,7−ジアミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量254)、2,6−ジアミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量254)、2,8−ジアミノ−1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(分子量334)、及び2−アミノ−7−フェニルアミノ−1−ナフトール−3−スルホン酸(分子量330)が挙げられる。
本発明で用いることのできる分散剤(B)としては、色素誘導体、一般式(1)で示される化合物、芳香族カルボキシル基を有する分散剤(B3)のほか、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、市販の樹脂型顔料分散剤が挙げられる。
本発明の分散剤(B)である色素誘導体は以下のような一般式(X)で表される化合物が挙げられる。
P−Ln
(ただし、P:有機顔料残基、アントラキノン残基、アクリドン残基またはトリアジン残基、
L:塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基、
n:1〜4の整数)
Pの有機顔料残基を構成する有機顔料としては、例えば、ジケトピロロピロール系顔料;
アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料;銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料;
アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料;キナクリドン系顔料;ジオキサジン系顔料;ペリノン系顔料;ペリレン系顔料;チオインジゴ系顔料;イソインドリン系顔料;イソインドリノン系顔料;キノフタロン系顔料;スレン系顔料;金属錯体系顔料等が挙げられる。
なかでも無金属または金属フタロシアニン顔料が好適である。
2−アルミニウムカルボキシラト−5−ニトロベンズアミドメチル基、などがある。
樹脂型顔料分散剤としては、直鎖状樹脂の主鎖または末端、櫛状樹脂の主鎖または側鎖に、ブロックまたはランダムに塩基性基、酸性基、芳香族基等を有するものが好ましい。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が用いられる。また、(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、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加物、燐酸エステル等が用いられる。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。
本発明における顔料分散体で用いられる分散剤として、より安定性が向上するという点で下記一般式(1)及び/または芳香族カルボキシル基を有する分散剤(B3)で示される分散剤が好ましい。
yは1〜2を表す。
本発明の芳香族カルボキシル基を有する分散剤(B3)は、数平均分子量が500〜30,000であることが好ましい。500未満であっても、30,000を越えても顔料分散体の粘度、及び粘度安定性が悪くなる場合があるので好ましくない。
本発明の芳香族カルボキシル基を有する分散剤の前駆体として使用する水酸基を有する重合体(c)としては、片末端に水酸基を有する重合体(c1)と、側鎖に水酸基を有する重合体(C2)とに分けられる。更に、片末端に水酸基を有する重合体(c1)として、片末端に2つの水酸基を有する重合体(c3)が好ましい。
まず、片末端に水酸基を有する重合体(c1)について説明する。本発明に用いる片末端に水酸基を有する重合体(c1)としては、片末端に水酸基を有するポリエステル及び/またはポリエーテル系重合体(c1−1)と、片末端に水酸基を有するビニル系重合体(c1−2)とが挙げられる。
片末端に水酸基を有するポリエステル及び/またはポリエーテル系重合体(c1−1)としては、下記一般式(2)で示されるものが好ましい。
Z1は、炭素原子数1〜20、酸素原子数0〜12、及び窒素原子数0〜3の1価の末端基であり、
Z2は、−O−、−S−、または−N(Rb)−(但し、Rbは水素原子または炭素原子数1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基)であり、
Z3は、−OHであり、
G1は、−R6O−で示される繰り返し単位であり、
G2は、−C(=O)R7O−で示される繰り返し単位であり、
G3は、−C(=O)R8C(=O)−OR9O−で示される繰り返し単位であり、
R6は、炭素原子数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素原子数3〜8のシクロアルキレン基であり、
R7は、炭素原子数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素原子数4〜8のシクロアルキレン基であり、
R8は、炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素原子数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素原子数3〜20のシクロアルキレン基、または炭素原子数6〜20アリーレン基であり、
R9は、−CH(R10)−CH(R11)−であり、
R10とR11は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数6〜20のアリール基、アルキル部分の炭素原子数1〜20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素原子数2〜20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素原子数6〜20でアリール部分が場合によりハロゲン原子で置換されていることのあるアリールオキシメチレン基、N−メチレン−フタルイミド基であり、
R5は、前記R6、−C(=O)R7−、または−C(=O)R8C(=O)−OR9−であり、
m1は、0〜100の整数であり、
m2は、0〜60の整数であり、
m3は、0〜30の整数であり、
但しm1+m2+m3は1以上100以下であり、
一般式(2)における前記繰り返し単位G1〜G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(2)で表される重合体において、基Z2と基R5との間に繰り返し単位G1〜G3が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G1〜G3は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。〕
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、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ソーダ、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、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。
透明樹脂(C)は、着色剤を分散するものであって、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、着色剤を充分に着色剤担体中に分散、浸透させ、ガラス基板等の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有機溶剤(D)を含有させることができる。
アルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
本発明の着色組成物は、銅フタロシアニン(A)を含む着色剤を、前記透明樹脂(C)と、有機溶剤(D)とからなる着色剤担体中に、分散剤(B)と一緒に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、本発明の青色着色組成物は、数種類の着色剤を別々に着色剤担体に分散したものを混合して製造することもできる。
この際、銅フタロシアニン(A)は、あらかじめ、一般式(X)で示される化合物の存在下で、ソルトミリングおよび/またはアシッドペースティングされていることが好ましいことは先に記載したとおりである。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、光重合性単量体を含むことができる。
本発明に用いることのできる光重合性単量体には、紫外線や熱など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。モノマーの配合量は、着色剤(銅フタロシアニン(A)とその他の着色剤の合計)の全重量を基準(100重量%)として、5〜400重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から10〜300重量%であることがより好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフ法によりフィルタセグメントを形成する場合は、光重合開始剤等を加えて溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調整することができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、着色剤(銅フタロシアニン(A)とその他の着色剤の合計)の全量を基準として、5〜200重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から10〜150重量%であることがより好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
特に、XYZ表色系における色度座標が、色度座標yを固定した時にxが小さいターゲット色相のときには、黄変によって色相への変化を受けやすく、酸化防止剤により黄変を防止することで、高い透過率の塗膜を得ることが可能となる。
さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、増感剤を含有させることができる。
また、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、溶存している酸素を還元する働きのある酸素還元アミン系化合物を含有させることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性をよくするため、レベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ−2122、ビックケミー社製BYK−333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK−310、BYK−370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、青色着色組成物の全重量を基準(100重量%)として、0.003〜0.5重量%用いることが好ましい。
また本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを含んでいてもよい。硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系硬化剤、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。前記硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S−トリアジン誘導体(例えば、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。前記硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂全量に対し、0.01〜15重量%が好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、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なうことが好ましい。このようにカラーフィルタ用着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくはすべての粒子が実質的に0.3μm以下であることが好ましい。またここでは、動的光散乱法を用いた粒度分布測定装置「Nano−S(シスメックス株式会社)」を用いて測定を行った。
赤色フィルタセグメントは、赤色顔料と顔料担体を含む通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。赤色着色組成物には、例えばC.I.ピグメントレッド7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、166、168、169、176、177、178、179、184、185、187、200、202、207、208、210、221、242、246、254、255、264、269、270、272、273、274,276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、又は287等の赤色顔料が用いられる。また赤色を呈する塩基性染料、酸性染料の造塩化合物を使用することもできる。
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
本発明の表示装置は、本発明の着色組成物を含む各色着色組成物を用いて製造されたカラーフィルタを具備してなる表示装置である。表示装置としては、液晶表示装置、有機EL装置等があるが、特に液晶表示装置に好適に利用できる。液晶表示装置は、例えば、以下のように作製する。カラーフィルタとアレイ基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜及びセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させて貼り合わせる。なお、アレイ基板上には、薄膜トランジスタ(TFT)素子若しくは薄膜ダイオード(TFD)素子、走査線又は信号線等を設け、TFT液晶表示装置又はTFD液晶表示装置を作製することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。光源を取り付け、ICドライバ等を実装することにより、液晶表示装置が完成する。
本発明の表示装置は、さらに量子ドットを具備することが好ましい。量子ドットは、特開2015−232694、W02012/102107のように作製することができる。表示装置中、量子ドットは、光源とカラーフィルタの間であれば、様々な方法で設置できる。例えば、光源となるLED上に塗布あるいは部材の一部に組み込むことが可能である。また、量子ドットをガラスチューブ中に封入あるいは、シートまたはスティック状にして、光源と導光板の間に設置することが可能である。また、シート状にして導光板の上に設置することが可能である。このようにして、量子ドットで変換した光をカラーフィルタへ照射することができる。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付け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250gを仕込み、窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。滴下管より、ベンジルメタクリレート0.78モル(137.4g)、メタクリル酸0.22モル(18.9g)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート271gの混合溶液を2時間かけて滴下した。滴下終了から2時間後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.6部をメトキシプロピルアセテートに溶解した溶液を添加し、更に1時間反応を継続した。不揮発分30%の透明樹脂であるアクリル樹脂溶液1を得た。GPCにより測定した重量平均分子量は18000であった。
(分散剤Aの製造例)
ガス導入管、コンデンサー、攪拌翼、及び温度計を備え付けた反応槽に、メチルメタクリレート100部、n−ブチルアクリレート100部、メトキシプロピルアセテート40部を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3‐メルカプト‐1,2‐プロパンジオール12部を添加した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2部を20回に分けて30分ごとに加え、80℃のまま12時間反応し、固形分測定により95%が反応したことを確認した。次に、ピロメリット酸無水物30部、メトキシプロピルアセテート190部、触媒として1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン0.40部を追加し、120℃で7時間反応させた。98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを滴定で確認し反応を終了し、固形分当たりの酸価42mgKOH/g、数平均分子量(Mn)4,100である芳香族カルボキシル基を有する固形分50%の分散剤Aを得た。
ガス導入管、温度計、コンデンサ、攪拌機を備えた反応容器に、1−ドデカノール62.6部、ε−カプロラクトン287.4部、触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.1部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱、撹拌した。固形分測定により98%が反応したことを確認したのち、無水ピロメリット酸73.3部を加え、120℃で2時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了した後、メトキシプロピルアセテートで希釈して、固形分当たりの酸価49mgKOH/g、数平均分子量(Mn)3,000である固形分50%のポリエステル系分散剤Bを得た。
98%硫酸1000部に、公知の方法で合成した粗製銅フタロシアニン90部、化学式(11)で示される分散剤10部を添加し、30℃で2時間撹拌した後、アスピレータを用いて5000部の水と混合し銅フタロシアニン粒子が析出した水溶液を得た。得られた水溶液を30分撹拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕して青色顔料組成物1を95部得た。得られた青色顔料組成物1について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
[製造例2]
製造例1において、粗製銅フタロシアニンを80部に、化学式(11)で示される分散剤を20部に変更すること以外は製造例1と同様にして、青色顔料組成物2を95部得た。得られた青色顔料組成物2について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
製造例1で得た青色顔料組成物1を92部、化学式(11)で示される分散剤8部、塩化ナトリウム1000部、ジエチレングリコール280部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、70℃で10時間混練した。混練後30℃の酢酸―酢酸ナトリウムのバッファー水溶液(pH4.0)20000部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物3を96部得た。得られた青色顔料組成物3について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
製造例2で得た青色顔料組成物2を95部、化学式(12)で示される分散剤5部、塩化ナトリウム1500部、ジエチレングリコール370部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、80℃で10時間混練した。混練後45℃の酢酸―酢酸ナトリウムのバッファー水溶液(pH3.0)20000部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物3を94部得た。得られた青色顔料組成物4について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
[製造例5]
製造例1において、化学式(11)で示される分散剤を用いず、粗製銅フタロシアニンを100部に変更すること以外は製造例1と同様にして青色顔料組成物5を88部得た。得られた青色顔料組成物5について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
製造例5で得た青色顔料組成物5を100部、塩化ナトリウム800部、ジエチレングリコール230部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、80℃で10時間混練した。混練後70℃の1%硫酸水溶液3500部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物6を90部得た。得られた青色顔料組成物6について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、α型銅フタロシアニンであることを確認した。
公知の方法で合成した粗製銅フタロシアニン85部、化学式(11)で示される分散剤15部、塩化ナトリウム1000部、ジエチレングリコール280部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、70℃で8時間混練した。混練後45℃の酢酸―酢酸ナトリウムのバッファー水溶液(pH4.0)20000部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物7を96部得た。得られた青色顔料組成物7について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.94°付近および9.76°付近のα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、β型銅フタロシアニンであることを確認した。
公知の方法で合成した粗製銅フタロシアニン90部、化学式(11)で示される分散剤10部、塩化ナトリウム1000部、ジエチレングリコール250部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、70℃で8時間混練した。混練後70℃の酢酸―酢酸ナトリウムのバッファー水溶液(pH4.0)20000部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物8を96部得た。得られた青色顔料組成物8について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.94°付近および9.76°付近のα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、β型銅フタロシアニンであることを確認した。
製造例7において、化学式(11)で示される分散剤を用いず、粗製銅フタロシアニンを100部に変更すること以外は製造例7と同様にして、青色顔料組成物9を90部得た。得られた青色顔料組成物9について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.94°付近および9.76°付近のα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、β型銅フタロシアニンであることを確認した。
製造例7において、化学式(11)で示される分散剤を用いず、粗製銅フタロシアニンを100部に、混練温度を100℃に変更すること以外は製造例7と同様にして、青色顔料組成物10を88部得た。得られた青色顔料組成物10について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.94°付近および9.76°付近のα型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認されず、また、7.5°付近、9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、β型銅フタロシアニンであることを確認した。
トーヨーカラー株式会社製ε型銅フタロシアニン顔料「LIONOL BLUE E」を95部、化学式(11)で示される分散剤5部、塩化ナトリウム1000部、ジエチレングリコール280部を井上製作所社製ステンレス1ガロンニーダーに仕込み、80℃で10時間混練した。混練後30℃の酢酸―酢酸ナトリウムのバッファー水溶液(pH4.0)20000部に取り出し、1時間保温攪拌後、濾過・水洗・乾燥・粉砕し青色顔料組成物11を96部得た。得られた青色顔料組成物11について、X線回折装置(RIGAKU社製RINT2000)で2θ=5〜35°までのX線回折パターンを確認したところ、7.5°付近および9.1°付近のε型銅フタロシアニンに特長的なピークが確認され、6.94°付近および9.76°付近にα型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されず、また6.9°付近、9.0°付近、12.4°付近のβ型銅フタロシアニンに特長的なピークは確認されなかったため、ε型銅フタロシアニンであることを確認した。
(造塩化合物(d−1))
下記の手順でC.I.アシッド レッド 52と4級アンモニウム塩化合物であるトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドとからなる造塩化合物(d−1)を作製した。10%水溶液になるよう、C.I.アシッド レッド 52を水に溶解させ、30〜50℃に加熱した後、メタノール/水=20/80溶液に5%溶液になるようトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドを溶解し、少しずつ滴下していく。またトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドは固体として用いても良い。トリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドを滴下した後、30〜50℃で3時間攪拌し十分に反応を行う。攪拌しながら室温まで放冷した後、吸引濾過を行い、水洗後、濾紙上に残った造塩化合物を乾燥機にて水分を除去して乾燥して、C.I.アシッド レッド52とトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドとの造塩化合物、造塩化合物(d−1)を得た。
(実施例1;青色顔料分散体(DB−1)の作製)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DB−1)を作製した。
青色顔料組成物1 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :13.07部
酸化防止剤 : 0.08部
シクロヘキサノン :25.00部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :41.85部
分散剤A : 8.00部
以下、表1に示す組成に変更して不揮発分が20%になるように調整した以外は、上記の顔料分散体(DB−1)と同様にして、顔料分散体(DB−2〜14、16〜19)を作製した。
酸化防止剤以外の材料を仕込んで分散を行い、濾過をする前に酸化防止剤を仕込んでよく溶解した以外は上記の顔料分散体(DB−1)と同様にして、顔料分散体(DB−15)を作製した。
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DV−1)を作製した。
C.I.ピグメントバイオレット23顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :13.33部
シクロヘキサノン :25.00部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :41.67部
樹脂型分散剤(BASF社製「EFKA4300」): 8.00部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DR−1)を作製した。
C.I.ピグメントレッド254顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :36.00部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :51.00部
樹脂型分散剤(BASF社製「EFKA4300」) : 1.00部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DR−2)を作製した。
C.I.ピグメントレッド177顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :36.00部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :51.00部
樹脂型分散剤(BASF社製「EFKA4300」) : 1.00部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DG−1)を作製した。
C.I.ピグメントグリーン36顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :23.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :59.00部
樹脂型分散剤(ビックケミー社製「ディスパービック−LPN6919」):5.50部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DY−1)を作製した。
C.I.ピグメントエロー150顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :23.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :59.00部
樹脂型分散剤(ビックケミー社製「ディスパービック−LPN6919」):5.50部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し顔料分散体(DY−2)を作製した。
C.I.ピグメントエロー185顔料 :12.00部
アクリル樹脂溶液1 :23.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :59.00部
樹脂型分散剤(ビックケミー社製「ディスパービック−LPN6919」):5.50部
(造塩化合物含有樹脂溶液(SV−1)の作製)
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5.0μmのフィルタで濾過し造塩化合物含有樹脂溶液(SV−1)を作製した。
造塩化合物(d−1) : 5.00部
アクリル樹脂溶液1 :50.00部
シクロヘキサノン :35.00部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :10.00部
樹脂型分散剤D:ビックケミー社製「ディスパービック−LPN6919」不揮発分60重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/エタノール溶液
樹脂型分散剤E:日本ルーブリゾール株式会社製「ソルスパーズ76500」不揮発分50重量%酢酸ブチル溶液
酸化防止剤A:ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製「IRGANOX1010」)
酸化防止剤B:リン系酸化防止剤(BASF社製「IRGAFOS168」)
<塗膜作製と評価>
得られた青色顔料分散体(DB−1〜19)を用いて塗膜を作製し、その色度、膜厚、保存安定性、耐熱性および耐光性の評価を下記方法で行った。表2に評価結果を示す。
顔料分散体(DB−1〜19)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分加熱して基板の色度が、C光源においてy=0.080になるような塗布基板を得た。得られた基板の色度(x)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)で測定した。
顔料分散体(DB−1〜19)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。得られた塗布基板の膜厚を表面形状測定器DEKTAK150(アルバックイーエス社製)を用いて測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.080の色度に合うようにした。
初期粘度は25℃における粘度をE型粘度計(TOKISANGYO社製 TVE−20L型)を用いて回転数20rpmで測定した。経時粘度については、40℃で1週間促進させた粘度について同様に測定した。増粘率については、経時粘度÷初期粘度で表される数値を示した。
顔料分散体(DB−1〜19)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.080の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔE*abを求め、下記の3段階で評価した。
ΔE*ab=√((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1))2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔE*abが3.0未満
○:ΔE*abが3.0以上4.5未満
△:ΔE*abが4.5以上、10.0未満
×:ΔE*abが10.0以上
顔料分散体(DB−1〜19)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.080の色度に合うようにした。顕微分光光度計(オリンパス社製「OSP−SP100」)を用いて色度[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した後、太陽光同等の分光分布となるキセノンランプを用いて、470W/m2
での促進暴露試験を200時間行った。光照射後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記式により色差ΔE*abを算出した。
ΔE*ab=√((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1))2+( b*(2)- b*(1)) 2)
色差ΔE*abが小さい方が、光照射での変色が小さく、耐光性良好な着色組成物となる。各サンプルについて、下記の基準で評価した。
◎:ΔE*abが3.0未満
○:ΔE*abが3.0以上4.5未満
△:ΔE*abが4.5以上10.0未満
×:ΔE*abが10.0以上
また、青色顔料組成物として一般式(X)で示される化合物を含む場合、含まないものと比較して膜厚が薄く、色再現性の観点から好ましい。さらに、耐熱性や耐光性についても良好な結果が得られている。
(実施例18;アルカリ現像型レジスト材(R−1))
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、アルカリ現像型レジスト材(R−1)を得た。
青色顔料分散体DB−1 :32.70部
造塩化合物含有樹脂溶液SV−1 : 5.30部
アクリル樹脂溶液1:15.00部
トリメチロールプロパントリアクリレート:5.00部
(新中村化学社製「NKエステルA−TMPT」)
光重合開始剤(BASF社製「イルガキュアー907」): 1.00部
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」):0.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:40.50部
以下、表3と表4に示す組成に変更した以外はアルカリ現像型レジスト材(R−1)と同様にしてアルカリ現像型レジスト材(R−2〜54)を得た。
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、アルカリ現像型レジスト材(R−55)を得た。
赤色顔料分散体DR−1 :51.30部
赤色顔料分散体DR−2 : 8.10部
黄色顔料分散体 DY−1: 7.30部
アクリル樹脂溶液1: 4.30部
トリメチロールプロパントリアクリレート:5.00部
(新中村化学社製「NKエステルA−TMPT」)
光重合開始剤(BASF社製「イルガキュアー907」): 1.00部
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」):0.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:22.50部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、アルカリ現像型レジスト材(R−56)を得た。
緑色顔料分散体DG−1 :60.00部
黄色顔料分散体 DY−2: 6.70部
アクリル樹脂溶液1: 4.30部
トリメチロールプロパントリアクリレート:5.00部
(新中村化学社製「NKエステルA−TMPT」)
光重合開始剤(BASF社製「イルガキュアー907」): 1.00部
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」):0.50部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:22.50部
<塗膜作製と評価>
得られたアルカリ現像型レジスト材(R−1〜54)を用いて塗膜を作製し、その明度、耐熱性および耐光性の評価を下記方法で行った。表5と表6に評価結果を示す。
アルカリ現像型レジスト材(R−1〜31)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、70℃で20分乾燥後、さらに230℃で20分加熱して得られた基板の色度が、C光源においてx=0.136、y=0.080になるような塗布基板を得た。得られた基板の明度(Y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)で測定した。
アルカリ現像型レジスト材(R−32〜54)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、70℃で20分乾燥後、さらに230℃で20分加熱して得られた基板の色度が、C光源においてx=0.133、y=0.080になるような塗布基板を得た。得られた基板の明度(Y)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP200」)で測定した。
アルカリ現像型レジスト材(R−1〜54)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.080の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔE*abを求め、下記の3段階で評価した。
ΔE*ab=√((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1))2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔE*abが3.0未満
○:ΔE*abが3.0以上4.5未満
△:ΔE*abが4.5以上、10.0未満
×:ΔE*abが10.0以上
アルカリ現像型レジスト材(R−1〜54)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で20分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.080の色度に合うようにした。顕微分光光度計(オリンパス社製「OSP−SP100」)を用いて色度[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した後、太陽光同等の分光分布となるキセノンランプを用いて、470W/m2での促進暴露試験を200時間行った。光照射後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記式により色差ΔE*abを算出した。
ΔE*ab=√((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1))2+( b*(2)- b*(1)) 2)
色差ΔE*abが小さい方が、光照射での変色が小さく、耐光性良好な着色組成物となる。各サンプルについて、下記の基準で評価した。
◎:ΔE*abが3.0未満
○:ΔE*abが3.0以上4.5未満
△:ΔE*abが4.5以上10.0未満
×:ΔE*abが10.0以上
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上に赤色アルカリ現像型レジスト材R−55を用いて、スピンコーターでC光源での色度がx=0.640になるように塗布し、着色組成物の被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで炭酸ナトリウム0.15重量% 炭酸水素ナトリウム0.05重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)0.1重量%及び水99.7重量%からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄した。この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。次に緑色アルカリ現像型レジスト材R−56を用いて、同様にC光源での色度がy=0.600となるように緑色フィルタセグメントを形成し、さらにアルカリ現像型レジスト材R−1〜29、R−32~53を用いて、同様にC光源での色度がy=0.080となるように青色フィルタセグメントを形成した。このようにして、赤色、緑色、青色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを作製した。
CdSe/ZnSコアシェル型量子ドット(吸収極大530nmおよび620nm)のトルエン溶液とPMMAトルエン溶液の混合溶液をフィルム上に塗布して乾燥後、ポリ塩化ビニリデン溶液を塗布してガスバリア層を形成したシートを作製した。
上記のようにして得られたカラーフィルタ上に、透明ITO電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他方、別の(第2の)ガラス基板の一方の表面にTFTアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を形成した。
以上のようにして得られた液晶パネルにおいて、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントをそれぞれ点灯して測色し、色度座標上に表示した。この3点を結んだ三角形の大きさから色度域の広さを比較し、色度域が広いことを確認できた。
Claims (9)
- 銅フタロシアニン(A)、分散剤(B)、透明樹脂(C)、および有機溶剤(D)を含有するカラーフィルタ用着色組成物において、銅フタロシアニン(A)がα型銅フタロシアニンまたはβ型銅フタロシアニンを含み、膜厚2.0〜2.5μmの塗膜を形成した際に、C光源を用いて測定されたXYZ表色系における塗膜の色度座標が、色度座標xが0.110≦x≦0.160、色度座標yが0.040≦y≦0.140であることを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
- 分散剤(B)が下記一般式(X)で示される化合物を含む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組成物。
一般式(X)
P−Ln
(ただし、Pは、有機顔料残基、アントラキノン残基、アクリドン残基またはトリアジン残基を表し、Lは、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を表し、nは、1〜4の整数を表す。) - Pが、無金属または金属フタロシアニン顔料の残基である請求項2記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- 銅フタロシアニン(A)中のα型銅フタロシアニンまたはβ型銅フタロシアニンの含有量が全銅フタロシアニン中の50重量%以上であることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに酸化防止剤を含み、酸化防止剤がヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに光重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
- 請求項1〜6いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成されるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
- 請求項7記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする表示装置。
- さらに量子ドットを具備することを特徴とする請求項8記載の表示装置。
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