JP2024009826A - 染料、これを含む組成物、フィルム、光学部材およびディスプレイ装置 - Google Patents

染料、これを含む組成物、フィルム、光学部材およびディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】組成物内着色剤の使用量を最少化しながら540nm~550nm波長領域の光吸収を可能にして、反射率改善効果を図ることができる混合染料を提供する。【解決手段】例えば、下記反応式の反応生成物であるフタロシアニン化合物および前記化合物と異なる構造を有する他の化合物を含み、前記他の化合物の含量の2倍以上である染料(混合物)、前記染料を含む組成物、前記組成物を用いて製造されたフィルム、前記フィルムを含む光学部材および前記光学部材を含むディスプレイ装置を提供する。JPEG2024009826000079.jpg70154【選択図】図1

Description

本発明は、染料、これを含む組成物、該組成物を用いて製造されたフィルム、該フィル
ムを含む光学部材、および該光学部材を含むディスプレイ装置に関する。
通常の液晶ディスプレイ(LCD)では、白色光源から出る光が各画素のRGBカラー
フィルターを透過して各色の部分画素をなすようになり、これを組み合せることによって
RGB範囲の色を出すことができる。
近来、各部分画素の色を発光する量子ドットや有機無機燐光体のような発光体を使用す
る新規ディスプレイが開発されており、これら青色、緑色、および赤色の発光体を励起さ
せる方法としてはUV光源を使用する方式と青色光源を使用する方式などが提起されてい
る。
UV光源を使用する場合には青色、緑色、および赤色の発光体で各色を生成しながら実
現するが、青色光源を使用する場合には、緑色、赤色は発光体で各色を生成し、青色画素
は光源をそのまま透過させるようになる。
最近、商品化されるか開発進行中の量子ドット含有ディスプレイ材料の場合、青色光源
または白色光源を通じた緑色量子ドットおよび赤色量子ドットの発光を用いている。量子
ドット含有ディスプレイ装置は量子ドット材料を用いて色再現率および輝度を向上させよ
うとするものであって、多様な方式の光源を使用した量子ドット発光を用いるパネルに対
する開発が続いている。また、パネル構成中の量子ドット材料の適用位置によって視野角
改善も可能である。次世代量子ドットディスプレイ装置は、量子ドットの発光効率を増進
させるために光源の強さを高めようとする方向または青色領域が拡張された光源開発方向
に開発が行われている。
量子ドットディスプレイ装置は量子ドット材料に到達するようになる光源のスペクトル
が量子ドットの効率に非常に密接な影響を与え、現在光源種類によってその特性が異なる
ため各光源別量子ドットの効率改善のために新たな接近方式を導入するために多方面での
努力が続いている。
一方、発光体を用いた新規ディスプレイの場合、外光による反射率を低減したり、散乱
反射によるパネル色感を調整する必要がある。これを解決するためにパネルを構成する光
学部材内に染料を使用しようとする試みがあったが、発光体として量子ドットを使用する
場合、外光による反射率の低下やパネル色感調整が難しい問題があった。
よって、新規ディスプレイの場合、輝度損失改善または色補正機能を追加した反射防止
フィルムが導入されており、最近は反射防止フィルムの低反射特性を極大化するために混
合色や450nm以下の波長または670nm以上の波長をカッティング(Cuttin
g)することができる染料を適用している。
一般に知られた特定波長をカッティングすることができる染料(カッティング染料とも
称する)としては、プラズマディスプレイで使用されたネオン光遮断染料と近赤外線遮断
染料などがある。このように赤色、緑色、青色の波長でない混合色領域を吸収することに
よってディスプレイの性能を害さずに全体波長領域の反射率を低めることができ、追加的
な色補正役割を果たすことができる。
しかし、カッティング染料の場合、パネル色感が低下し、反射率低減効果が低下すると
いう短所があって、これを改善するために現在までもこれを克服するための多様な試みが
行われている。
特許第6216383号明細書
本発明の目的は、組成物内着色剤の使用量を最少化しながら540nm~550nm波
長領域の光吸収を可能にして、反射率改善効果を図ることができる混合染料を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、上記混合染料を含む組成物を提供することである。
また本発明の他の目的は、上記組成物を含むフィルムを提供することである。
また本発明のさらに他の目的は、上記フィルムを含む光学部材を提供することである。
また本発明のさらに他の目的は、上記光学部材を含むディスプレイ装置を提供すること
である。
本発明の一実施形態によれば、下記化学式1で表される化合物および前記化合物と異な
る構造を有する他の化合物を含み、前記他の化合物の含量の2倍以上である染料(混合物
)を提供する。
上記化学式1中、
Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
水酸化金属原子または酸化金属原子であり、
~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基
またはニトロ基であり、但し、R~Rのうちの少なくとも一つ以上はハロゲン原子、
シアノ基、カルボニル基またはニトロ基であり、
~R28は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル
基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、*-C(=O)OR(Rは置
換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)、置換もしくは非置換の炭素数
3~20のシクロアルキル基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基で
あり、但し、R~R13のうちの少なくとも二つ以上は必ず置換もしくは非置換の炭素
数1~20のアルコキシ基である。
およびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにRおよびRのうちの少なくと
も一つ以上は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基またはニトロ
基であってもよい。
およびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにRおよびRのうちの少なくと
も一つ以上は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基またはニトロ
基であってもよい。
およびRのうちの少なくとも一つ以上、RおよびRのうちの少なくとも一つ
以上、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上、ならびにRおよびRのうちの少
なくとも一つ以上は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基または
ニトロ基であってもよい。
Mは、Cu、Co、Zn、V(=O)またはAgであってもよい。
~R28は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子で置換された炭素数1~
20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、または*-C
(=O)OR(Rは置換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)であって
もよい。
~R13のうちの少なくとも二つ以上およびR14~R18のうちの少なくとも二
つ以上は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基であ
ってもよい。
~R13のうちの少なくとも二つ以上、R14~R18のうちの少なくとも二つ以
上、およびR19~R23のうちの少なくとも二つ以上は、それぞれ独立して、置換もし
くは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基であってもよい。
~R13のうちの少なくとも二つ以上、R14~R18のうちの少なくとも二つ以
上、R19~R23のうちの少なくとも二つ以上、およびR24~R28のうちの少なく
とも二つ以上は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ
基であってもよい。
化学式1は、下記化学式1-1~化学式1-9のうちのいずれか一つで表すことができ
る。
上記化合物は、350nm~480nmおよび500nm~550nmで吸収波長を示
し、上記吸収波長のうち、420nm~435nmで最大吸収波長を有することができる
上記染料は、540nm~550nmで最大吸収波長を有することができる。
上記化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、下記化学式2で表
される化合物、化学式3で表される化合物、および化学式4で表される化合物からなる群
より選択されるいずれか一つ以上を含むことができる。
上記化学式2~化学式4中、
32、R34、R35およびR37は、それぞれ独立して、水素原子または置換もし
くは非置換の炭素数1~20のアルキル基であり、
33およびR36は、それぞれ独立して、水素原子またはシアノ基であり、R33
よびR36のうちの少なくとも一つ以上は必ずシアノ基であり、
Xは、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基または置換もしく
は非置換の炭素数6~20のアリール基であり、
Lは、2価のリガンドであり、
38~R45は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキ
シル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル
基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭
素数2~20のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルケニル
基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数
1~20のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキルチオ基、置換
もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数6~20の
アリールオキシ基または置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロシクロアルキル基
であり、
46~R61は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換
の炭素数1~20のアルコキシ基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール
オキシ基であり、
Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
水酸化金属原子または酸化金属原子である。
上記化学式1で表される化合物の含量は、上記化学式2で表される化合物の含量の2倍
以上であってもよい。
上記化学式1で表される化合物の含量は、上記化学式3で表される化合物の含量の2倍
以上であってもよい。
上記化学式1で表される化合物の含量は、上記化学式4で表される化合物の含量の2倍
以上であってもよい。
一実施態様の染料は、上記化学式1で表される化合物、上記化学式2で表される化合物
、上記化学式3で表される化合物、および化学式4で表される化合物を含み、この際、上
記化学式1で表される化合物の含量は化学式2で表される化合物の含量の2倍以上であっ
てもよく、上記化学式1で表される化合物の含量は、上記化学式3で表される化合物の含
量の2倍以上であってもよく、上記化学式1で表される化合物の含量は、上記化学式4で
表される化合物の含量の2倍以上であってもよい。
他の一実施形態は、上記染料を含む組成物を提供する。
上記組成物は、非硬化性樹脂、減圧接着剤またはこれらの組み合わせをさらに含むこと
ができる。
また他の一実施形態は、上記組成物を用いて製造されたフィルムを提供する。
また他の一実施形態は、上記フィルムを含む光学部材を提供する。
上記光学部材は、基材フィルム;該基材フィルム上に位置する上記組成物を用いて製造
されたフィルム;上記組成物を用いて製造されたフィルム上に位置する保護フィルム;お
よび該保護フィルム上に位置するハードコート層を含むことができる。この時、上記光学
部材内の上記組成物を用いて製造されたフィルムは減圧接着剤を含むことができる。
上記光学部材は、基材フィルム;該基材フィルム上に位置する接着層;該接着層上に位
置する上記組成物を用いて製造されたフィルム;上記組成物を用いて製造されたフィルム
上に位置する保護フィルム;および該保護フィルム上に位置するハードコート層を含むこ
とができる。この時、上記光学部材内の上記組成物を用いて製造されたフィルムは減圧接
着剤を含まなくてもよい。
上記光学部材は、上記ハードコート層上に位置する高屈折率層および該高屈折率層上に
位置する低屈折率層をさらに含むことができる。
また他の一実施形態は、上記光学部材を含むディスプレイ装置を提供する。
上記ディスプレイ装置は、上記光学部材の下部面に量子ドット含有層をさらに含むこと
ができる。
その他の本発明の側面の具体的な事項は以下の詳細な説明に含まれている。
一実施形態による混合染料を着色剤として使用する場合、組成物内の着色剤の使用量を
最少化して輝度損失を最少化しながら同時に反射率改善および耐光信頼性確保が可能にな
る。
本発明の一実施形態による光学部材の構造を示した模式図である。 本発明の他の一実施形態による光学部材の構造を示した模式図である。
以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、これは例示として提示されるもので
あって、これによって本発明が制限されず、本発明は後述の特許請求の範囲の範疇によっ
てのみ定義される。
本明細書で特別な言及がない限り、“アルキル基”とは炭素数1~20のアルキル基を
意味し、“アルケニル基”とは炭素数2~20のアルケニル基を意味し、“シクロアルケ
ニル基“とは炭素数3~20のシクロアルケニル基を意味し、“ヘテロシクロアルケニル
基”とは炭素数3~20のヘテロシクロアルケニル基を意味し、“アリール基”とは炭素
数6~20のアリール基を意味し、“アリールアルキル基”とは炭素数7~20のアリー
ルアルキル基を意味し、“アルキレン基”とは炭素数1~20のアルキレン基を意味し、
“アリーレン基”とは炭素数6~20のアリーレン基を意味し、“アルキルアリーレン基
”とは炭素数7~20のアルキルアリーレン基を意味し、“ヘテロアリーレン基”とは炭
素数3~20のヘテロアリーレン基を意味し、“アルコキシレン基”とは炭素数1~20
のアルコキシレン基を意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“置換”とは少なくとも一つの水素原子がハロゲン
原子(F、Cl、Br、I)、ヒドロキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、ニトロ基
、シアノ基、アミン基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基
、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、(炭素数1~20の)エステル基、エー
テル基、カルボキシル基もしくはその塩の基、スルホン酸基もしくはその塩の基、リン酸
基もしくはその塩の基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、
炭素数2~20のアルキニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数3~20のシクロ
アルキル基、炭素数3~20のシクロアルケニル基、炭素数3~20のシクロアルキニル
基、炭素数2~20のヘテロシクロアルキル基、炭素数2~20のヘテロシクロアルケニ
ル基、炭素数2~20のヘテロシクロアルキニル基、炭素数3~20のヘテロアリール基
またはこれらの組み合わせの置換基で置換されたことを意味する。
また、本明細書で特別な言及がない限り、“ヘテロ”とは、化学式内に窒素原子(N)
、酸素原子(O)、硫黄原子(S)およびリン原子(P)のうちの少なくとも一つのヘテ
ロ原子が少なくとも一つ含まれていることを意味する。
また、本明細書で特別な言及がない限り、“(メタ)アクリレート”は“アクリレート
”と“メタクリレート”の両方とも可能であるのを意味し、“(メタ)アクリル酸”は“
アクリル酸”と“メタクリル酸”の両方とも可能であるのを意味する。
本明細書で特別な言及がない限り、“組み合わせ”とは、混合または共重合を意味する
本明細書内化学式で別途の定義がない限り、化学結合が描かれなければならない位置に
化学結合が描かれていない場合は、その位置に水素原子が結合されているのを意味する。
本明細書で数値範囲記載において、“X~Y”は“X以上Y以下”(X≦、≦Y)を意
味する。
本明細書で数値範囲でない記載で“X~Y”は“XからYまで”を意味する。
本明細書において化合物(染料)の“最大吸収波長(λmax)”は、メチルエチルケ
トン中10ppm濃度の化合物(染料)溶液に対して吸光度を測定した際、最大吸光度が
示される波長を意味する。最大吸光度は当業者に知られた方法によって測定できる。なお
、染料とは、ある溶媒(例えば、メチルエチルケトン)に溶解しうる着色剤を指す。
本明細書においてフィルムの“反射率”は、フィルム中の基材フィルム側に屈折率1.
46~1.50を有する粘着剤が形成された日東樹脂工業社のCL-885ブラックアク
リルシートを70℃でラミネートして製造された試験片に対して反射率測定器を使用して
反射モードで、波長380nm~780nmの領域で測定した反射率の平均反射率を意味
する。反射率測定器はPerkin Elmer社のUV/VIS spectrome
ter Lambda1050が使用できるが、これに限定されるのではない。
本明細書において光学部材の“反射率”は、散乱反射率(SCE、Specular
Component Exclude)であって、SCE Mode測定方法で測定され
た値を意味する。
本明細書において光学部材の“耐光信頼性”は、ディスプレイ装置に対して、Xeno
n Test Chamber(Q-SUN)で[光源ランプ:Xenonランプ、照射
強さ:0.35W/cm、照射温度:63℃、照射時間:500時間、照射方向:反射
防止フィルム側から照射]の条件で照射する前と照射した後を染料の最大吸収波長で光透
過率を測定した後、光透過率の変化量で評価したものである。
また、本明細書で特別な言及がない限り、“*”は、同一であるか異なる原子または化
学式と連結される部分を意味する。
一実施形態によれば、下記化学式1で表される化合物および該化学式1で表される化合
物と異なる構造を有する他の化合物を含み、化学式1で表される化合物の含量は、化学式
1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物の含量の2倍以上である染料(混合
物)を提供する。
上記化学式1中、
Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
水酸化金属原子または酸化金属原子であり、
~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基
またはニトロ基であり、但し、R~Rのうちの少なくとも一つ以上はハロゲン原子、
シアノ基、カルボニル基またはニトロ基であり、
~R28は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20
のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、*-C(=O)O
R(Rは置換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)、置換もしくは非置
換の炭素数3~20のシクロアルキル基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のア
リール基であり、但し、R~R13のうちの少なくとも二つ以上は必ず置換もしくは非
置換の炭素数1~20のアルコキシ基である。
従来もネオンカラーを吸収させて、ディスプレイ装置の色純度を改善しようとする試み
はあったが、量子ドット含有ディスプレイ装置の場合、散乱体の使用によってその目的が
異なる。量子ドット含有ディスプレイ装置は、散乱体による外光反射を改善するために、
反射率を低減する試みを行い、これは装置の黒色視感の改善に役立つ。具体的に、反射率
を低減し、パネルのRGB色純度低下を最少化するために、混合色(バイオレット(Vi
olet)/シアン(Cyan)/ネオン(Neon)/近赤外(Near-IR))の
吸収の可能な染料を使用した反射防止フィルムを用いることが効果的である。特に、吸収
波長領域が480nm~520nmであるシアンカラーと、吸収波長領域が530nm~
670nmであるネオンカラーの外光吸収が反射率低減に効果的である。但し、シアンカ
ラーとネオンカラーのみ吸収する染料のみ使用する場合、ディスプレイ装置の黒色視感(
Neutral Black)の実現が難しいため、吸収波長領域が350nm~450
nmであるバイオレットカラーと吸収波長領域が605nm~790nmである近赤外(
Near-IR(Red))色を吸収する染料とを混合使用して、反射防止フィルムとデ
ィスプレイ装置の色補正が可能である。即ち、混合色(Violet/Cyan/Neo
n/Near-IR)の吸収の可能な染料の使用で反射率は低減し、黒色視感の改善が可
能であり、色再現率も向上させることができる。一方、上記化学式1で表される化合物は
溶解度を改善させることができ、耐光信頼性の改善が可能である。即ち、一実施形態によ
る上記化学式1で表される化合物を反射防止フィルムに適用時、フィルムの耐光信頼性の
確保が可能である。特に量子ドット発光体を使用するディスプレイ装置で特定化合物を使
用して混合色の吸収を図ることによって色再現率などを改善させようとする試みは現在ま
で知られたことがない。例えば、シアン色の場合、吸収波長領域が480nm~520n
mであり、ネオン色の場合、吸収波長領域が530nm~670nmであり、近赤外色の
場合、吸収波長領域が605nm~790nmであるが、一実施形態による上記化学式1
で表される化合物は350nm~480nmおよび500nm~550nmで吸収波長を
示し、上記吸収波長のうち、420nm~435nm、より具体的に420nm~430
nmで最大吸収波長を有することができるので、上記化学式1で表される化合物を上記化
学式1と異なる構造を有する他の化合物と混合し、この時、上記化学式1で表される化合
物の含量が上記化学式1と異なる構造を有する他の化合物の含量の2倍以上で化合物を混
合して混合染料を構成することで、該混合染料を含む反射防止フィルム、光学部材および
ディスプレイ装置の場合、青色の輝度低下を最少化しながら、反射率改善および耐光信頼
性の確保が容易になる。
本願発明者らは、染料型反射防止フィルムの場合、RGB以外の混合色(Violet
/Cyan/Neon/Near-IR)吸収染料4種を使用し、これらの使用量を制御
することによって、反射率改善を図ることができることを新しく確認した。しかしながら
、当該4種の染料を使用する場合、染料別使用量による効率損失(loss)が発生して
、適用パネルのNeutral black実現のための色補正を追加的に考慮しなけれ
ばならない問題に再び直面した。
よって、本願発明者らは数多くの試行錯誤の末に、パネル色感を実現し、効率損失を最
少化するために、一実施形態による混合染料が540nm~550nmで最大吸収波長を
有するように混合染料の組成をさらに制御することによって、上記問題を解決し本願発明
を完成するに至った。
即ち、比視感度を考慮すると、染料の吸収波長によって反射率改善効果が異なるように
なり、染料の吸収波長の半値幅を考慮する時、540nm~550nm波長領域を効果的
に吸収するほど効率損失を最少化し反射率改善が可能である。
本願発明では、各波長別混合色吸収染料を最少で使用し、540nm~550nm波長
領域の光吸収が可能なように、上記化学式1で表される化合物(第1染料)の相対的な使
用量を増加させて輝度損失を最少化しながら反射率を改善させた。また、耐光信頼性など
染料の安定性の高い上記化学式1で表される化合物(第1染料)を最も多い含量で使用す
るためフィルムの信頼性も確保が可能である。
(化学式1で表される化合物(第1染料))
~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基
またはニトロ基である。但し、R~Rのうちの少なくとも一つ以上はハロゲン原子、
シアノ基、カルボニル基またはニトロ基であり、好ましくはR~Rのうちの少なくと
も一つ以上はハロゲン原子であり、残余のR~Rは水素原子である。
例えば、化学式1中、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにRおよび
のうちの少なくとも一つ以上は、それぞれ独立して、電子求引基(electron
withdrawing group)、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニ
ル基またはニトロ基であってもよい。化学式1中、RおよびRならびにRおよびR
のうち2~4つはハロゲン原子であってもよく、2~0は水素原子であってもよい。
例えば、化学式1中、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにRおよび
のうちの少なくとも一つ以上は、それぞれ独立して、電子求引基(electron
withdrawing group)、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニ
ル基またはニトロ基であってもよい。化学式1中、RおよびRのうちの少なくとも一
つ以上ならびにRおよびRのうちの少なくとも一つ以上は、ハロゲン原子であっても
よい。化学式1中、RおよびRのうちの一つならびにRおよびRのうちの一つが
、ハロゲン原子であり、残余が水素原子である、またはR、R、RおよびRが水
素原子であってもよい。
例えば、化学式1中、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上、RおよびR
うちの少なくとも一つ以上、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにR
よびRのうちの少なくとも一つ以上は、それぞれ独立してハロゲン原子、シアノ基、カ
ルボニル基またはニトロ基であってもよい。
化学式1中、R~Rが上記の通りである場合、435nm以下の波長範囲内で化合
物の最大吸収波長を長波長側に移動(shift)させる効果を実現することができて、
青色光源の短波長領域を効果的に吸収することができ、耐光信頼性も優れるようになる。
さらに、R~Rのうち電子求引基(electron withdrawing g
roup)、例えばハロゲン原子の数が多くなるほど長波長側への移動効果はさらに大き
くなって、青色光源の吸収量を効果的に調節することができ、耐光信頼性もさらに優れる
ようになり得る。
但し、R~Rのうちハロゲン原子のような電子求引基の数が多くなるほどポルフィ
リン系化合物の溶解度が低下する短所がある。
しかし、本発明者らは、化学式1中、R~R28を限定(R~R28は、それぞれ
独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、置換もしくは
非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、*-C(=O)OR(Rは置換もしくは非置換
の炭素数1~15のアルキル基である)、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロ
アルキル基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基であり、但し、R
~R13のうちの少なくとも二つ以上は必ず置換もしくは非置換の炭素数1~20のアル
コキシ基)することによって、化学式1で表される化合物の溶解度を最大限改善させた。
化学式1中、好ましい順に、R~R13のうちの少なくとも4つ以上、6つ以上は、置
換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基であり、R~R13のうち8つが置
換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基である。
即ち、化学式1で表される化合物は、従来の染料と比較して改善された溶解度を有しな
がら同時に最大吸収波長の長波長への移動効果が大きく、耐光信頼性が非常に優れる。こ
のため、反射防止フィルムに適用する染料として非常に適合する。
例えば、化学式1中、Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、
4価の置換金属原子、水酸化金属原子または酸化金属原子である。2価の金属原子として
は、Cu、Mg、Fe、Co、Ni、Zn、Zr、Sn、Pb、Agなどが挙げられる。
3価の置換金属原子における3価の金属原子としては、Al、Sc、Ga、Y、Inなど
が挙げられる。4価の置換金属原子における4価の金属原子としては、Si、Ti、V、
Ge、Zr、Snなどが挙げられる。3価の金属原子の場合には、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる基の一つが中心金属に結合する
ことができる。4価の金属原子の場合には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、水酸基及びス
ルホン酸基からなる群から選ばれる基の二つが中心金属に結合することができる。Mは、
Cu、Co、Zn、V(=O)またはAgであってもよい。例えば、化学式1中、MはC
uであってもよい。
例えば、化学式1中、R~R28は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換された
炭素数1~20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、*
-C(=O)OR(Rは置換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)であ
ってもよい。化学式1中、R~R28は、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアル
コキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数1~12のアルコキシ基であって
もよく、置換もしくは非置換の炭素数1~8のアルコキシ基であってもよく、置換もしく
は非置換の炭素数3~8のアルコキシ基であってもよく、非置換の炭素数3~8のアルコ
キシ基であってもよい。ここで、アルコキシ基は直鎖または分岐鎖であることが好ましい
例えば、化学式1中、‘R~R13のうちの少なくとも二つ以上’および‘R14
18のうちの少なくとも二つ以上’は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素
数1~20のアルコキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数1~12のアル
コキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数1~8のアルコキシ基であっても
よく、置換もしくは非置換の炭素数3~8のアルコキシ基であってもよく、非置換の炭素
数3~8のアルコキシ基であってもよい。
例えば、化学式1中、‘R~R13のうちの少なくとも二つ以上’、‘R14~R
のうちの少なくとも二つ以上’および‘R19~R23のうちの少なくとも二つ以上’
は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基であっても
よく、置換もしくは非置換の炭素数1~12のアルコキシ基であってもよく、置換もしく
は非置換の炭素数1~8のアルコキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数3
~8のアルコキシ基であってもよく、非置換の炭素数3~8のアルコキシ基であってもよ
い。この際、アルコキシ基以外の残余は水素原子であってもよい。
例えば、化学式1中、‘R~R13のうちの少なくとも二つ以上’、‘R14~R
のうちの少なくとも二つ以上’、‘R19~R23のうちの少なくとも二つ以上’およ
び‘R24~R28のうちの少なくとも二つ以上’は、それぞれ独立して、置換もしくは
非置換の炭素数1~20のアルコキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数1
~12のアルコキシ基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数1~8のアルコキシ
基であってもよく、置換もしくは非置換の炭素数3~8のアルコキシ基であってもよく、
非置換の炭素数3~8のアルコキシ基であってもよい。R~R13のうちのいずれか一
つ、R14~R18のうちのいずれか一つ、R19~R23のうちのいずれか一つおよび
24~R28のうちのいずれか一つが同時に置換もしくは非置換の炭素数1~20のア
ルコキシ基である場合、耐光信頼性向上効果は微小でありながら、溶解度の低下が非常に
激しくて好ましくない。例えば、化学式1中、R10、R11、R15、R16、R20
、R21、R25、およびR26が、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ
基であり、R、R12~R14、R17~R19、R22~R24、R27、およびR
28が、水素原子であってもよい。
例えば、上記置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基は、下記化学式Aで
表すことができる。
上記化学式A中、
は、置換もしくは非置換の炭素数1~8のアルキレン基であり、
29~R31は、それぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換の炭素数1
~8のアルキル基である。この際、LおよびR29~R31の炭素数の合計は、例えば
、1~20であってもよく、1~12であってもよい。
上記化学式Aにおいて、Lは、置換もしくは非置換の炭素数1~4のアルキレン基で
あってよい。上記化学式Aにおいて、R29~R31は、それぞれ独立して水素原子また
は置換もしくは非置換の炭素数1~4のアルキル基であってもよい。
例えば、化学式1で表される化合物は下記化学式1-1~化学式1-9のうちのいずれ
か一つで表すことができるが、必ずしもこれに限定されるのではない。
化学式1で表される化合物は、好ましくは、350nm~480nmおよび500nm
~550nmで吸収波長を示し、また、好ましくは最大吸収波長が420nm~435n
mである。化学式1で表される化合物が上記範囲の最大吸収波長を有する場合、青色光源
の短波長領域を効果的に吸収して、耐光信頼性およびパネルの色再現率を効果的に向上さ
せることができる。
化学式1で表される化合物は、1種単独でも2種以上併用してもよい。ここで、化学式
1で表される化合物が複数種含まれる場合、「化学式1で表される化合物の含量」とは、
化学式1で表される化合物の総含量(含量合計)を指す。化学式1で表される化合物と異
なる構造を有する他の化合物が複数種存在する場合、「化学式1で表される化合物と異な
る構造を有する他の化合物の含量」とは、化学式1で表される化合物と異なる構造を有す
る他の化合物の個々の含量を指す。すなわち、化学式1で表される化合物の含量が、いず
れかの化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物の含量の2倍以上であ
ればよい。好ましくは、化学式1で表される化合物の含量が、いずれの化学式1で表され
る化合物と異なる構造を有する他の化合物の含量の2倍以上である。具体的には、後述の
実施例において、化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、第2染
料、第3染料、第4染料であるが、第1染料の含量は、第2染料の含量の2倍以上であり
、第1染料の含量は、第3染料の含量の2倍以上であり、第1染料の含量は、第4染料の
含量の2倍以上である(第1染料の含量は、第2~第4染料の合計含量の2倍以上ではな
い)。
化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、好ましくは染料である
。化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、下記化学式2で表され
る化合物(第2染料)、化学式3で表される化合物(第3染料)、および化学式4で表さ
れる化合物(第4染料)からなる群より選択されるいずれか一つ以上を含むことができる
。化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、下記化学式2で表され
る化合物(第2染料)、化学式3で表される化合物(第3染料)、および化学式4で表さ
れる化合物(第4染料)からなる群より選択されるいずれか一つであってもよい。
(化学式2で表される化合物(第2染料))
一実施態様の染料は、上記化学式1で表される化合物および下記化学式2で表される化
合物を含み、この際、化学式1で表される化合物の含量は化学式2で表される化合物の含
量の2倍以上である。
上記化学式2中、
32、R34、R35およびR37は、それぞれ独立して、水素原子または置換もし
くは非置換の炭素数1~20のアルキル基であり、それぞれ独立して、水素原子または置
換もしくは非置換の炭素数1~8のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、置換
もしくは非置換の炭素数1~8のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、置換も
しくは非置換の炭素数1~3のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、非置換の
炭素数1~3のアルキル基であってもよく、
33およびR36は、それぞれ独立して、水素原子またはシアノ基であり、R33
よびR36のうちの少なくとも一つ以上は必ずシアノ基であり、
Xは、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基または置換もしく
は非置換の炭素数6~20のアリール基であり、Xは、置換もしくは非置換の炭素数1~
8のアルキル基または置換もしくは非置換のフェニル基であってもよく、
Lは、2価のリガンドである。
化学式2中、R33およびR36は、それぞれ独立して、シアノ基であってもよい。R
33およびR36が全てシアノ基である場合、R33およびR36のうちのいずれか一つ
のみシアノ基である場合と比較して、最大吸収波長および半値幅の変化が殆どなく、同時
に耐光信頼性自体が大きく向上できる。このため、化学式2中、R33およびR36の双
方がシアノ基であってよい。
化学式2中、Lは、カテコール(catechol)系リガンド、2,3-ナフタレン
ジオール(2,3-Naphthalenediol)系リガンドまたは1,1’-ビ-
2-ナフトール(1,1’-Bi-2-naphthol)系リガンドであってもよい。
Lがカテコール(catechol)系リガンド、2,3-ナフタレンジオール(2,
3-Naphthalenediol)系リガンドまたは1,1’-ビ-2-ナフトール
(1,1’-Bi-2-naphthol)系リガンドでない場合(例えば、Fなどであ
る場合)、蛍光特性が発現されて一実施形態による反射防止フィルムに適用すること自体
が不可であることがある。従来はこのような問題点を解決するために、リガンドとしてカ
テコール系リガンドを使用した。しかし、カテコール系リガンドを使用することによって
無蛍光特性を達成することはできるが、優れた耐光信頼性を確保することはできなかった
。よって、カテコール系リガンドを使用して無蛍光特性を維持しながらも耐光信頼性を向
上させようとする努力が長い間行われており、少しずつ無蛍光特性を維持しながら耐光信
頼性が少し向上した内容が報告されているが、このような内容は全て従来LCDでの適用
を前提としたものであり、最近のディスプレイ市場のトレンドである量子ドット適用ディ
スプレイに上記内容で言及される化合物や反射防止フィルムなどを適用する場合には、耐
光信頼性の低下が再び現れた。このため、量子ドット適用ディスプレイへの適用を前提と
した反射防止フィルム用化合物に対する要求が日増しに急激に増加している傾向にある。
本発明者らは上記のような最近トレンドおよび市場の要求を正確に認知し、従来の問題点
も綿密に分析した後、化学式2のLの構造を上記のように制御することによって、耐光信
頼性および優れた溶解度を同時に確保することができた。
化学式2は、下記化学式2-1または化学式2-2で表すことができる。
上記化学式2-1および化学式2-2中、
32、R34、R35およびR37は、それぞれ独立して、水素原子または置換もし
くは非置換の炭素数1~20のアルキル基であり、それぞれ独立して、水素原子または置
換もしくは非置換の炭素数1~8のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、置換
もしくは非置換の炭素数1~8のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、置換も
しくは非置換の炭素数1~3のアルキル基であってもよく、それぞれ独立して、非置換の
炭素数1~3のアルキル基であってもよい。
33およびR36は、それぞれ独立して、水素原子またはシアノ基であり、R33
よびR36のうちの少なくとも一つ以上は必ずシアノ基であり、
Xは、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基または置換もしく
は非置換の炭素数6~20のアリール基であり、
C1およびC2は、それぞれ独立して芳香族環である。
化学式2-1および化学式2-2中、Xは‘非置換の炭素数1~10のアルキル基、ハ
ロゲン原子で置換もしくは非置換の炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~5のアルキ
ル基で置換された炭素数1~10のアルキル基、非置換の炭素数1~10のアルコキシ基
またはこれらの組み合わせ’で置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基または
‘非置換の炭素数1~10のアルキル基、ハロゲン原子で置換もしくは非置換の炭素数1
~10のアルキル基、炭素数1~5のアルキル基で置換された炭素数1~10のアルキル
基、非置換の炭素数1~10のアルコキシ基またはこれらの組み合わせ’で置換もしくは
非置換の炭素数6~20のアリール基であってもよい。
化学式2-1および化学式2-2中、Xは非置換の炭素数1~20のアルキル基、非置
換の炭素数6~20のアリール基、‘非置換の炭素数1~10のアルキル基’で置換され
た炭素数6~20のアリール基、‘ハロゲン原子で置換された炭素数1~10のアルキル
基’で置換された炭素数6~20のアリール基または‘非置換の炭素数1~10のアルコ
キシ基’で置換された炭素数6~20のアリール基であってもよい。
化学式2-1および化学式2-2中、C1およびC2は、それぞれ独立して、置換され
てもよいベンゼン環または置換されてもよいナフタレン環であってもよい。
Xが非置換のアルキル基である場合より特定置換基で置換されたアルキル基である場合
がより優れた耐光信頼性を確保することができる。
Xが非置換のアリール基である場合より特定置換基で置換されたアリール基である場合
がより優れた耐光信頼性を確保することができる。
C1およびC2はそれぞれ独立してベンゼン環またはナフタレン環であってもよいが、
必ずしもこれに限定されるのではない。
化学式2で表される化合物は、下記化学式2-1-1~化学式2-1-8からなる群よ
り選択されたいずれか一つで表すことができる。
化学式2で表される化合物は、好ましくは400nm~520nmで吸収波長を示し、
好ましくは最大吸収波長が490nm~520nm、より好ましくは500nm~510
nmである。前述のように、化学式2で表される化合物が上記範囲の最大吸収波長を有す
る場合、青色長波長領域および緑色短波長領域を効果的に吸収して、耐光信頼性およびパ
ネルの色再現率を効果的に向上させることができる。
第1染料は第2染料より2倍以上の含量、例えば、第1染料は第2染料含量の2倍以上
10倍以下の含量で含まれてもよく、2倍以上5倍以下の含量で含まれてもよい。この場
合、540nm~550nm波長領域で効果的に吸収が起こって効率損失を最少化しなが
ら反射率を改善させることができる。
化学式2で表される化合物は、1種であっても2種以上用いてもよいが、複数種存在す
る場合には、少なくとも1の化合物含量に対して、第1染料の化合物含量が2倍以上であ
ればよい。
(化学式3で表される化合物(第3染料))
上記化学式3中、
38~R45は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキ
シル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル
基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭
素数2~20のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルケニル
基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数
1~20のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキルチオ基、置換
もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数6~20の
アリールオキシ基または置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロシクロアルキル基
であり、
Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
水酸化金属原子または酸化金属原子である。
化学式3中、R38~R45は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の
炭素数6~20のアリール基であることが好ましく、全てのR38~R45が水素原子と
なることはない。
例えば、Mは、化学式1の欄で前述した通りであってもよい。
第1染料は、第3染料より2倍以上の含量、例えば第1染料は第3染料含量の2倍以上
10倍以下の含量で含まれてもよく、2倍以上5倍以下の含量で含まれてもよい。この場
合、540nm~550nm波長領域で効果的に吸収が起こって効率損失を最少化しなが
ら反射率を改善させることができる。
(化学式4で表される化合物(第4染料))
上記化学式4中、
46~R61は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換
の炭素数1~20のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリールオキ
シ基または置換もしくは非置換のスルホンアミドであり、
Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
水酸化金属原子または酸化金属原子である。
例えば、Mは、化学式1の欄で前述した通りであってもよい。
例えば、R46~R49のうちの少なくとも一つ、R50~R53のうちの少なくとも
一つ、R54~R57のうちの少なくとも一つおよびR58~R61のうちの少なくとも
一つは、それぞれ独立して、下記化学式5で表すことができる。また、例えば、R46
49のうちの少なくとも一つ、R50~R53のうちの少なくとも一つ、R54~R
のうちの少なくとも一つおよびR58~R61のうちの少なくとも一つは、それぞれ独
立して、下記化学式5で表すことができ、残余は水素原子であってもよい。また、例えば
、R46~R49のうちの一つ、R50~R53のうちの一つ、R54~R57のうちの
一つおよびR58~R61のうちの一つは、それぞれ独立して、下記化学式5で表すこと
ができ、残余は水素原子であってもよい。
化学式4で表される化合物は、優れた緑色分光特性と高い輝度を有する。さらに、化学
式4で表される化合物は、化学式5で表されるシクロヘキシル基で置換されたスルホンア
ミド基を含んで、有機溶媒に対して優れた溶解度を有することができる。
例えば、化学式4中、R47、R51、R55およびR59はそれぞれ独立して前記化
学式5で表され、R46、R48、R49、R50、R52、R53、R54、R56
57、R58、R60およびR61はそれぞれ独立して水素原子またはハロゲン原子で
あってもよい。
第1染料は前記第4染料より2倍以上の含量、例えば第1染料は第4染料含量の2倍以
上10倍以下の含量で含まれてもよい。この場合、540nm~550nm波長領域で効
果的に吸収が起こって効率損失を最少化しながら反射率を改善させることができる。
他の一実施形態は、混合染料を含む組成物を提供する。
例えば、組成物は、非硬化性樹脂、減圧接着剤またはこれらの組み合わせをさらに含む
ことができる。
非硬化性樹脂は、耐光信頼性評価後光学部材の反射率変化量および光透過率変化量を顕
著に低めることができる。
非硬化性樹脂は、熱および/または光に対する反応性官能基、例えば、エポキシ基、水
酸基、カルボン酸基のうちの1種以上を有しない樹脂を含むことができる。
非硬化性樹脂は、硬化剤、開始剤(例:光開始剤、熱開始剤のうちの1種以上)なく溶
媒キャスティング方法によって後述のフィルム(反射防止フィルム)のマトリックスを形
成することができる樹脂を含むことができる。
非硬化性樹脂は、ガラス転移温度が40℃~200℃になり得る。この範囲であれば、
後述のフィルム(反射防止フィルム)のガラス転移温度に到達でき、フィルムのブリット
ル(brittle)現象を改善することができる。好ましくは、非硬化性樹脂はガラス
転移温度が100℃~200℃になり得る。
例えば、非硬化性樹脂は、熱および/または光に対する反応性官能基を有しない、(メ
タ)アクリル系単量体またはビニル系単量体を含む単量体または単量体混合物から形成さ
れるポリマーを含むことができる。ポリマーは、ホモポリマーまたはヘテロポリマーを含
むことができる。“ホモポリマー”はポリマーを構成する単量体が同一なポリマーであり
、“ヘテロポリマー”はポリマーを構成する単量体が2種以上であるポリマーである。
単量体または単量体混合物は、非置換の炭素数1~10のアルキル基を有する(メタ)
アクリル酸エステル、シアノ基を有する(メタ)アクリル系またはビニル系単量体、非置
換の炭素数5~10のシクロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、非置換の
芳香族ビニル系単量体、および非置換の炭素数1~10のアルキル基を有する芳香族ビニ
ル系単量体のうちの1種以上を含むことができる。
単量体または単量体混合物は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、n-プロピル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シク
ロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、メチルスチレ
ン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレン、ビニルナフタレン、ジフェニ
ルエチレン、イソプロペニルトルエン、イソプロペニルメチルベンゼン、およびイソプロ
ペニルエチルベンゼンのうちの1種以上を含むことができる。
非硬化性樹脂は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)のようなポリアルキル(メタ
)アクリル系樹脂などを含むポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリスチレン(PS)系樹脂
、スチレン-アクリロニトリル(SAN)系樹脂、メチルメタクリレート-スチレン-ア
クリロニトリル(m-SAN)系樹脂などを含むメチル(メタ)アクリレート-スチレン
-(メタ)アクリロニトリル系樹脂、ポリアリーレン系樹脂のうちの1種以上を含むこと
ができる。
非硬化性樹脂は、ポリカーボネート(PC)系樹脂、熱可塑性ポリウレタン(TPU)
系樹脂などを含むポリウレタン系樹脂、非改質されたポリビニリデンフルオライド(PV
DF)系樹脂、改質されたポリビニリデンフルオライド(modified-PVDF)
系樹脂などを含むポリビニリデンフルオライド系樹脂のうちの1種以上を含むことができ
る。
減圧接着剤(Pressure sensitive adhesive、PSA)は
通常の技術分野で使用されるものであればいずれの種類でも全て使用することができ、そ
の種類に特別な制約があるのではない。
混合染料を含む組成物は、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、リワーク剤な
どの通常の添加剤をさらに含むことができる。好ましくは、耐光信頼性の追加的な改善の
ために、光安定剤を含むことができる。
光安定剤は、HALS(hindered amine light stabili
zer)系、フェノール系、オキサニリド系などの当業者に知られた通常の光安定剤を含
むことができる。
通常の添加剤は、非硬化性樹脂100質量部に対して0質量部~20質量部、例えば、
0.001質量部~20質量部、例えば0.01質量部~20質量部で含まれてもよい。
上記範囲で、後述の反射防止フィルムの物性に影響を与えずに添加剤効果を得ることがで
きる。
混合染料を含む組成物は、無溶剤型であってもよい。または、混合染料を含む組成物は
溶剤をさらに含んでもよい。混合染料を含む組成物が溶剤を含む場合、後述の反射防止フ
ィルムを薄形の厚さで作ることができ、塗布性を良くすることができる。溶剤は当業者に
知られた通常の溶剤を使用することができる。例えば、溶剤は、メチルエチルケトン、エ
チルアセテート、トルエンのうちの1種以上を含むことができる。
また他の一実施形態は、上記組成物を用いて製造されたフィルム、例えば、反射防止フ
ィルムを提供する。
また他の一実施形態は、上記フィルム、例えば、反射防止フィルムを含む光学部材を提
供する。
例えば、上記光学部材は図1または図2のような構造を有することができるが、必ずし
もこれに限定されるのではない。
図1の構造を有する光学部材は、基材フィルム;該基材フィルム上に位置する反射防止
フィルム;該反射防止フィルム上に位置する保護フィルム;および該保護フィルム上に位
置するハードコート層を含むことができる。
図1の構造を有する光学部材は、反射防止フィルム内に減圧接着剤が含まれているので
、別途の接着層が不要になる。
図2の構造を有する光学部材は、基材フィルム上に位置する接着層;該接着層上に位置
する反射防止フィルム;該反射防止フィルム上に位置する保護フィルム;および該保護フ
ィルム上に位置するハードコート層を含むことができる。
図2の構造を有する光学部材は、反射防止フィルムと基材フィルムの間に接着層が別途
に存在してもよく、したがって減圧接着剤が接着層内に含まれており、反射防止フィルム
内には含まれていなくてもよい。
図1および図2の構造を有する光学部材は全てハードコート層上に位置する高屈折率層
および高屈折率層上に位置する低屈折率層をさらに含むことができる。
反射防止フィルムは、上記化学式1で表される化合物(第1染料)を固形分基準0.0
01質量%~0.5質量%で含むことができる。上記化学式1で表される化合物(第1染
料)がこのような含量範囲で含まれてこそ、反射防止フィルムが適用されたディスプレイ
装置のパネル色感の調整に容易であり、他の吸収領域の染料(第2染料、第3染料、およ
び第4染料)と共に混合して用いることで黒色視感(Neutral Black)の改
善を図ることができる。
反射防止フィルムは、基材フィルムに所定の厚さで塗布した後に溶媒乾燥させて製造す
ることができ、溶媒乾燥は当業者に知られた通常の方法で行うことができるが、製造方法
が必ずしもこれに限定されるのではない。
反射防止フィルムは、厚さが0.5μm~10μm、例えば1μm~5μmになり得る
。このような範囲で、光学部材に容易に使用できる。
低屈折率層は、保護フィルムおよび高屈折率層との屈折率差によって反射防止フィルム
の反射率を低めることができる。
低屈折率層は硬化型バインダー樹脂、フッ素原子含有モノマーおよび平均粒子径5nm
~300nmの微粒子(例えば、中空シリカなど)を含有しており、低屈折率層の厚さは
0.01μm~0.15μmであってもよい。低屈折層の屈折率は1.20~1.40で
あってもよい。
低屈折率層の一面、即ち、低屈折層の上部面には機能性コーティング層がさらに形成さ
れることによって反射防止フィルムに追加的な機能を提供することができる。機能性コー
ティング層は耐指紋性層、帯電防止層、ハードコーティング層、アンチグレア層、バリア
層などを含むことができるが、これに制限されない。
高屈折率層は保護フィルムと低屈折率層の間に形成されて、保護フィルムと低屈折率層
の間の屈折率を有することによって反射防止フィルムの反射率を低めることができる。
高屈折率層は、厚さが0.05μm~20μmであって屈折率が1.45~2であり、
JIS-K7361に規定されるヘイズ値が基材のヘイズ値と違わないかまたは基材のヘ
イズ値との差が10%以下であるものが透明性に優れ、反射防止性に優れることになる。
ハードコート層は、反射防止フィルムの硬度を高めることによって反射防止フィルムを
光学部材の最外郭に使用してもスクラッチなどの発生が無いようにすることができる。ハ
ードコート層は必ずしも備えられなければならないのではない。高屈折率層または低屈折
率層で目標にする硬度を確保することができればハードコート層は省略することができる
ハードコート層は、保護フィルムと高屈折率層の間に形成できる。
ハードコート層は、平均粒子径が1nm~30nmで粒度分布範囲が平均粒子径±5n
m以下の範囲にある金属酸化物超微粒子が硬化したバインダー中に均一に混合されてなる
硬化層であってもよい。ハードコート層は、厚さが1μm~15μmであってもよく、ハ
ードコート層の屈折率は、1.54以上であってもよい。
反射防止フィルムは、厚さが50μm~500μm、例えば50μm~300μm、例
えば50μm~150μmであってもよい。反射防止フィルムがこのような範囲の厚さを
有する場合、後述のディスプレイ装置に適用されることが容易になる。
接着層は、反射防止フィルムの下部面に形成されて反射防止フィルムを基材フィルムな
どに接着させることができる。接着層は、前述のように反射防止フィルムと一体化して使
用できる。
接着層は、ガラス転移温度が-70℃~0℃、例えば-65℃~-20℃であってもよ
い。接着層のガラス転移温度がこのような範囲を有する場合、パネルに対する接着力が優
れることになる。
接着層は、熱硬化性接着層または光硬化性接着層になり得る。好ましくは、接着層は熱
硬化性接着層になることによって一実施形態による染料の吸収波長による紫外線の影響を
考慮する必要がなくて接着層の製造を容易にすることができる。“熱硬化性接着層”は、
40℃~100℃の所定の熱処理を通じて硬化される接着層だけでなく、室温(例えば、
20℃~30℃)で硬化される接着層も含むことができる。
接着層は、接着樹脂および硬化剤を含む接着層用組成物から形成できる。
接着樹脂は、接着層のガラス転移温度を確保することができれば種類に制限をおかない
。例えば、接着樹脂はシリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂などで
あってもよいが、好ましくは(メタ)アクリル系接着樹脂である。
接着樹脂は、ガラス転移温度が-70℃~0℃、好ましくは-65℃~-20℃になり
得る。接着樹脂のガラス転移温度がこのような範囲を有する場合、パネルに対する接着力
が優れる。
接着樹脂は、重量平均分子量が500,000g/mol~2,000,000g/m
ol、例えば800,000g/mol~1,500,000g/molであってもよい
。接着樹脂の重量平均分子量がこのような範囲を有する場合、パネルに対する接着力が優
れる。
接着樹脂は、アルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体、水酸基を有する(メタ)
アクリル系単量体、芳香族基を有する(メタ)アクリル系単量体、脂環族を有する(メタ
)アクリル系単量体、およびヘテロ脂環族基を有する(メタ)アクリル系単量体のうちの
少なくとも1種を含む混合物の共重合体が好ましく、より好ましくは、これらの単量体の
ランダム共重合体を含むことができる。
アルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体は、非置換の炭素数1~10のアルキル
基を有する(メタ)アクリル酸エステルを含むことができる。具体的に、アルキル基を有
する(メタ)アクリル系単量体は、例えば、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、n-ブチル(メタ)アクリレート、t
-ブチル(メタ)アクリレート、iso-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ
)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレ
ート、へプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、iso-オクチ
ル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレートの
うちの一つ以上を含むことができるが、これに制限されない。これらの単量体は、1種単
独でもまたは2種以上混合しても用いることができる。アルキル基を有する(メタ)アク
リル系単量体は、単量体混合物中の全質量に対して60質量%~99.99質量%、例え
ば60質量%~90質量%、例えば80質量%~99.9質量%での含有量で含まれても
よい。
水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体は、一つ以上の水酸基を有する炭素数1~2
0のアルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体、一つ以上の水酸基を有する炭素数3
~20のシクロアルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体、一つ以上の水酸基を有す
る炭素数6~20の芳香族基を有する(メタ)アクリル系単量体のうちの一種以上を含む
ことができる。具体的には、水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体は一つ以上の水酸
基を有する炭素数1~20のアルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体が好ましく、
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ
ート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、および1-クロロ-2-ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレートのうちの一つ以上を含むことができる。これらは単
独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体
は、単量体混合物の全質量に対して、0.01質量%~20質量%、例えば0.1質量%
~10質量%の含有量で含まれてもよい。
芳香族基を有する(メタ)アクリル系単量体は、炭素数6~20のアリール基または炭
素数7~20のアリールアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを含むことがで
きる。具体的には、芳香族基を有する(メタ)アクリル系単量体はフェニル(メタ)アク
リレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどを含むことができるが、これに制限されな
い。芳香族基を有する(メタ)アクリル系単量体は、単量体混合物の全質量に対して0質
量%~50質量%、例えば0質量%~20質量%で含まれてもよい。
本明細書において単量体中に脂環族基とアルキル基とが混在する場合、脂環族基を有す
る(メタ)アクリル単量体に分類した。
脂環族基を有する(メタ)アクリル系単量体は、炭素数5~20の単環または多環の脂
環族基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしてシクロヘキシル(メタ)アクリレート
、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、メチ
ルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、およびジシクロペンテニル(メタ)アクリレー
トのうちの一つ以上を含むことができる。脂環族基を有する(メタ)アクリル系単量体は
、単量体混合物中に0質量%~50質量%、例えば1質量%~30質量%、1質量%~2
0質量%で含まれてもよい。
ヘテロ脂環族基を有する(メタ)アクリル系単量体は、窒素原子、酸素原子および硫黄
原子のうちの一つ以上を含有する炭素数4~9のヘテロ脂環族基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルを含むことができる。具体的に、ヘテロ脂環族基を有する(メタ)アクリル
系単量体は(メタ)アクリロイルモルホリンを含むことができるが、これに制限されない
。ヘテロ脂環族基を有する(メタ)アクリル系単量体は、単量体混合物中に0質量%~5
0質量%、例えば0質量%~10質量%で含まれてもよい。
粘着樹脂は、アルキル基を有する(メタ)アクリル系単量体70質量%~99.99質
量%、例えば90質量%~99.5質量%、水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体0
.01質量%~30質量%、例えば0.5質量%~10質量%を含む単量体混合物の(メ
タ)アクリル系共重合体を含むことができる。粘着樹脂を構成するそれぞれの単量体の含
有量が上記範囲内である場合、粘着力確保が容易であり得る。
硬化剤は、イソシアネート系硬化剤を含むことができる。硬化剤は、粘着樹脂100質
量部に対して0.01質量部~20質量部、例えば0.01質量部~10質量部、例えば
0.1質量部~4質量部で含まれてもよい。硬化剤が上記範囲内である場合、組成物を架
橋させて粘着層を形成し、過剰量使用による透明性低下および信頼性不良などを防止する
ことができる。
上記接着層用組成物は、シランカップリング剤、酸化防止剤、粘着付与樹脂、可塑剤、
帯電防止剤、リワーク剤、硬化触媒などの通常の添加剤をさらに含むことができる。前記
シランカップリング剤は、接着樹脂100質量部に対して0.01質量部~20質量部、
例えば0.01質量部~10質量部、例えば0.1質量部~4質量部で含まれてもよい。
シランカップリング剤が上記範囲である場合、接着力調節と信頼性不良の現象などを防止
することができる。
接着層用組成物は、無溶剤型であるか通常の有機溶媒をさらに含むことによってコーテ
ィング性を高めることができる。
接着層は、厚さが1μm~50μm、例えば5μm~25μmになり得る。接着層が上
記範囲の厚さである場合、ディスプレイ装置に容易に使用できる。
保護フィルムは、通常の技術者が使用することができる保護フィルム(例えば、TAC
;Tri-Acetyl Cellulose)であれば、その種類と関係なく使用する
ことができる。
基材フィルムはガラス基材であってもよい。
また、他の一実施形態によれば、上記光学部材を含むディスプレイ装置を提供する。例
えば、光学部材および量子ドット含有層を含むディスプレイ装置を提供することができる
例えば、ディスプレイ装置は、光源およびカラーフィルターをさらに含むことができる
例えば、ディスプレイ装置は、光源上に量子ドット含有層が位置し、量子ドット含有層
上にカラーフィルターが位置し、カラーフィルター上に光学部材が位置する積層構造を有
することができる。
例えば、前記光源は青色光源であってもよい。
量子ドット含有層を構成する構成成分は量子ドット以外にバインダー樹脂、反応性不飽
和化合物、光重合開始剤、拡散剤およびその他添加剤などをさらに含むことができ、これ
については後述する。
量子ドットは、20nm~100nm、例えば20nm~50nmの半値幅(Full
width at half maximum;FWHM)を有することができる。量
子ドットが上記範囲の半値幅を有する場合、色純度が高いことによって、カラーフィルタ
ー内の色材料として使用した時に色再現率を高める効果がある。
量子ドットは、それぞれ独立して、有機物、無機物または有機物および無機物のハイブ
リッド(混成物)であってもよい。
量子ドットは、それぞれ独立して、コアおよびコアを囲むシェルから構成でき、コアお
よびシェルは、それぞれ独立して、II-IV族、III-V族などからなるコア、コア
/シェル、コア/第1シェル/第2シェル、合金、合金/シェルなどの構造を有すること
ができ、これに限定されるものではない。
例えば、コアはCdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、
HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAsおよびこれらの合金
からなる群より選択される少なくとも一つ以上の物質を含むことができるが、必ずしもこ
れに限定されるものではない。コアを囲むシェルは、CdSe、ZnSe、ZnS、Zn
Te、CdTe、PbS、TiO、SrSe、HgSeおよびこれらの合金からなる群よ
り選択される少なくとも一つ以上の物質を含むことができるが、必ずしもこれに限定され
るものではない。
最近、全世界的に環境に対する関心が大きく増加して有毒性物質に対する規制が強化さ
れているので、一実施形態では、カドミウム系コアを有する発光物質の代わりに、量子効
率(quantum yield)は多少低いが、環境にやさしい非カドミウム系発光素
材(InP/ZnS)を使用することができるが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。
量子ドットの構造は特に限定されないが、コア/シェル構造の量子ドットの場合、シェ
ルを含む全体の量子ドットそれぞれの大きさ(平均粒子径)は1nm~15nm、例えば
5nm~15nmであってもよい。
例えば、量子ドットは、赤色量子ドット、緑色量子ドットまたはこれらの組み合わせを
含むことができる。例えば、量子ドットは、緑色量子ドットおよび赤色量子ドットを全て
含むことができる。この時、緑色量子ドットは赤色量子ドットより多い含量で含まれる。
赤色量子ドットは、10nm~15nmの平均粒子径を有することができる。緑色量子ド
ットは5nm~8nmの平均粒子径を有することができる。
一方、量子ドットの分散安定性のために、分散剤が共に使用されてもよい。分散剤は量
子ドットのような光変換物質が硬化性組成物内で均一に分散されるように助け、非イオン
性分散剤、陰イオン性分散剤、または陽イオン性分散剤を全て使用することができる。具
体的には、ポリアルキレングリコールまたはそのエステル類、ポリオキシアルキレン、多
価アルコールエステルアルキレンオキシド付加物、アルコールアルキレンオキシド付加物
、スルホン酸エステル、スルホン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸塩、アルキルア
ミドアルキレンオキシド付加物、アルキルアミンなどを使用することができ、これらは単
独でもまたは2種以上を混合して使用することができる。分散剤は、量子ドットのような
光変換物質の固形分に対して0.1質量%~100質量%、例えば10質量%~20質量
%で使用できる。
量子ドットは、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して1質量部~
40質量部、例えば1質量部~10質量部で含まれてもよい。量子ドットが上記範囲内で
含まれる場合、光変換率に優れ、パターン特性と現像特性とを阻害しないため、優れた加
工性を有することができる。
バインダー樹脂は、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの組み合わせを含むこ
とができる。
アクリル系樹脂は第1エチレン性不飽和単量体およびこれと共重合可能な第2エチレン
性不飽和単量体の共重合体であって、一つ以上のアクリル系繰り返し単位を含む樹脂であ
ってもよい。
第1エチレン性不飽和単量体は一つ以上のカルボキシ基を含有するエチレン性不飽和単
量体であり、その具体的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸、フマル酸またはこれらの組み合わせが挙げられる。
第1エチレン性不飽和単量体は、アクリル系バインダー樹脂総量に対して5質量%~5
0質量%、例えば10質量%~40質量%で含まれてもよい。
第2エチレン性不飽和単量体の例としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、
ビニルトルエン、ビニルベンジルメチルエーテルなどの芳香族ビニル化合物;メチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ベ
ンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)
アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル化合物;2-アミノエチル(メタ)アクリ
レート、2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノ
アルキルエステル化合物;酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル
化合物;グリシジル(メタ)アクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル化
合物;(メタ)アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物;(メタ)アクリルアミド
などの不飽和アミド化合物;などが挙げられ、これらを単独でまたは二つ以上を混合して
使用することができる。
アクリル系樹脂の具体的な例としてはポリベンジルメタクリレート、(メタ)アクリル
酸/ベンジルメタクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジルメタクリレート/
スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジルメタクリレート/2-ヒドロキシエチ
ルメタクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン/
2-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体などが挙げられるが、これに限定されるの
ではなく、これらを単独または2種以上を配合して使用することもできる。
アクリル系樹脂の重量平均分子量は1,000g/mol~15,000g/molで
あってもよい。アクリル系樹脂の重量平均分子量が上記範囲内である場合、基板との密着
性に優れ、物理的、化学的物性が良く、粘度が適切である。
エポキシ樹脂は熱によって重合されるモノマー(monomer)またはオリゴマー(
oligomer)であって、炭素-炭素不飽和結合および炭素-炭素環状結合を有する
化合物などを含むことができる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキ
シ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂および脂肪族ポ
リグリシジルエーテルなどがさらに含まれてもよい。
このようなエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、三菱ケミカル(株)社のjER(
登録商標、以下同じ)YX4000、YX4000H、YL6121H、YL6640、
YL6677;日本化薬(株)社のEOCN-102、EOCN-103S、EOCN-
104S、EOCN-1020、EOCN-1025、EOCN-1027および三菱ケ
ミカル(株)社のjER 180S75;ビスフェノールA型エポキシ樹脂には三菱ケミ
カル(株)社のjER 1001、1002、1003、1004、1007、1009
、1010および828;ビスフェノールF型エポキシ樹脂には三菱ケミカル(株)社の
jER 807および834;フェノールノボラック型エポキシ樹脂には三菱ケミカル(
株)社のjER 152、154、157H65、および日本化薬(株)社のEPPN2
01、202;その他の環状脂肪族エポキシ樹脂にはCIBA-GEIGY A.G社の
CY175、CY177およびCY179、U.C.C社のERL-4234、ERL-
4299、ERL-4221およびERL-4206、昭和電工(株)社のショーダイン
509、CIBA-GEIGY A.G社のアラルダイト(登録商標、以下同じ)CY-
182、CY-192およびCY-184、DIC(株)社のエピクロン(登録商標、以
下同じ)200および400、三菱ケミカル(株)社のjER 871、872およびE
P1032H60、セラニーズコーティング(株)社のED-5661およびED-56
62;脂肪族ポリグリシジルエーテルには三菱ケミカル(株)社のjER 190Pおよ
び191P、共栄化学(株)社のエポライト100MF、日油(株)社のエピオール(登
録商標)TMPなどが挙げられる。
バインダー樹脂は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して1質量
部~40質量部、例えば、5質量部~20質量部で含まれてもよい。バインダー樹脂が前
記範囲内に含まれる場合、優れた感度、現像性、解像度およびパターンの直進性を得るこ
とができる。
反応性不飽和化合物は、従来の光硬化性組成物および熱硬化性組成物に一般敵に使用さ
れるモノマーまたはオリゴマーを、単独でまたは2種以上混合して使用することができる
反応性不飽和化合物は、アクリレート系化合物であってもよい。例えば、エチレングリ
コールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,4-ブタンジオー
ルジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、ペンタエリトリトールジアクリレート、ペンタエリトリトールトリアク
リレート、ジペンタエリトリトールジアクリレート、ジペンタエリトリトールトリアクリ
レート、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート、ペンタエリトリトールヘキサアク
リレート、ビスフェノールAジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
、ノボラックエポキシアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレング
リコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサ
ンジオールジメタクリレートから選択される少なくとも1種を使用することができる。
反応性不飽和化合物は、より優れた現像性を付与するために、酸無水物で処理して使用
することもできる。
反応性不飽和化合物は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して1
質量部~10質量部、例えば1質量部~5質量部で含まれてもよい。反応性不飽和化合物
の含有量が上記範囲内である場合、パターン形成工程で露光時、硬化が十分に起こって信
頼性に優れ、パターンの耐熱性、耐光性、耐化学性、解像度および密着性も優れる。
光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサ
ントン系化合物、ベンゾイン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物などを使
用することができる。
アセトフェノン系化合物の例としては、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2,2
’-ジブトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、p-t
-ブチルトリクロロアセトフェノン、p-t-ブチルジクロロアセトフェノン、4-クロ
ロアセトフェノン、2,2’-ジクロロ-4-フェノキシアセトフェノン、2-メチル-
1-(4-(メチルチオ)フェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジ
ル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オンなどが挙
げられる。
ベンゾフェノン系化合物の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾ
イル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリ
ル化ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビ
ス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,
4’-ジクロロベンゾフェノン、3,3’-ジメチル-2-メトキシベンゾフェノンなど
が挙げられる。
チオキサントン系化合物の例としては、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、
イソプロピルチオキサントン、2,4-ジ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、2-クロロチオキサントンなどが挙げられる。
ベンゾイン系化合物の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、
ベンジルジメチルケタルなどが挙げられる。
トリアジン系化合物の例としては、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フ
ェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3’,4’-ジメ
トキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4’-
メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-
メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-
トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ビフェニル-4,
6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、ビス(トリクロロメチル)-6-スチ
リル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)
-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロ
メチル)-s-トリアジン、2-4-ビス(トリクロロメチル)-6-ピペロニル-s-
トリアジン、2-4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシスチリル)-s-
トリアジンなどが挙げられる。
オキシム系化合物の例としては、O-アシルオキシム系化合物、2-(O-ベンゾイル
オキシム)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン、1-(
O-アセチルオキシム)-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カ
ルバゾール-3-イル]エタノン、O-エトキシカルボニル-α-オキシアミノ-1-フ
ェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。O-アシルオキシム系化合物の具体的な例
としては、1,2-オクタンジオン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)
-1-(4-モルホリン-4-イル-フェニル)-ブタン-1-オン、1-(4-フェニ
ルスルファニルフェニル)-ブタン-1,2-ジオン-2-オキシム-O-ベンゾエート
、1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-オクタン-1,2-ジオン-2-オキシ
ム-O-ベンゾエート、1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-オクタン-1-オ
ンオキシム-O-アセテート、1-(4-フェニルスルファニルフェニル)-ブタン-1
-オンオキシム-O-アセテートなどが挙げられる。
光重合開始剤は、上記の化合物以外にもカルバゾール系化合物、ジケトン類化合物、ス
ルホニウムボレート系化合物、ジアゾ系化合物、イミダゾール系化合物、ビイミダゾール
系化合物、フルオレン系化合物などを使用することができる。
光重合開始剤は光を吸収して励起状態になった後にそのエネルギーを伝達することによ
って化学反応を起こす光増感剤と共に使用されてもよい。
光増感剤の例としては、テトラエチレングリコールビス-3-メルカプトプロピオネー
ト、ペンタエリトリトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネート、ジペンタエリト
リトールテトラキス-3-メルカプトプロピオネートなどが挙げられる。
光重合開始剤は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して0.1質
量部~10質量部、例えば0.1質量部~5質量部で含まれてもよい。光重合開始剤の含
有量が上記範囲内である場合、露光時、感度と現像性とのバランスに優れ、残膜なく解像
度に優れたパターンを得ることができる。
量子ドット含有層は、拡散剤をさらに含むことができる。
例えば、拡散剤は、硫酸バリウム(BaSO)、炭酸カルシウム(CaCO)、二
酸化チタン(TiO)、ジルコニア(ZrO)またはこれらの組み合わせを含むこと
ができる。
拡散剤は前述の量子ドットに吸収されない光を反射させ、前記反射された光を量子ドッ
トが再び吸収することができるようにする。即ち、拡散剤は量子ドットに吸収される光の
量を増加させて、硬化性組成物の光変換効率を増加させることができる。
拡散剤は平均粒径(D50)が150nm~250nmであってもよく、具体的には1
80nm~230nmであってもよい。拡散剤の平均粒子径が上記範囲内である場合、よ
り優れた光拡散効果を有することができ、光変換効率を増加させることができる。
拡散剤は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して固形分基準で0
.1質量%~20質量%、例えば0.1質量%~5質量%で含まれてもよい。拡散剤が量
子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して0.1質量%未満で含まれる場
合、拡散剤を使用することによる光変換効率向上効果を期待しにくく、20質量%を超過
して含む場合にはパターン特性が低下する恐れがある。
量子ドットの安定性および分散性向上のために、量子ドット含有層はチオール(thi
ol)系添加剤をさらに含むことができる。
チオール系添加剤は、量子ドットのシェル表面に置換されて、溶媒に対する量子ドット
の分散安定性を向上させて、量子ドットを安定化させることができる。
チオール系添加剤は、その構造により末端に2個~10個、例えば2個~4個のチオー
ル基(-SH)を有することができる。
例えば、チオール系添加剤は、末端に下記化学式7で表される官能基を少なくとも二つ
以上含むことができる。
上記化学式7中、
およびLは、それぞれ独立して、単結合、置換もしくは非置換の炭素数1~20
のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキレン基、置換もし
くは非置換の炭素数6~20のアリーレン基、または置換もしくは非置換の炭素数2~2
0のヘテロアリーレン基である。
例えば、チオール系添加剤は、下記化学式8で表すことができる。
上記化学式8中、
およびLは、それぞれ独立して、単結合、置換もしくは非置換の炭素数1~20
のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキレン基、置換もし
くは非置換の炭素数6~20のアリーレン基、または置換もしくは非置換の炭素数2~2
0のヘテロアリーレン基であり、
u1およびu2は、それぞれ独立して、0または1の整数である。
例えば、化学式7および化学式8中、LおよびLは、それぞれ独立して、単結合ま
たは置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキレン基であってもよい。
チオール系添加剤の具体的な例としては、下記化学式7aで表されるペンタエリトリト
ールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)(pentaerythritol
tetrakis(3-mercaptopropionate))、下記化学式7bで
表されるトリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)(trime
thylolpropane tris(3-mercaptopropionate)
)、下記化学式7cで表されるペンタエリトリトールテトラキス(メルカプトアセテート
)(Pentaerythritol tetrakis(mercaptoaceta
te))、下記化学式7dで表されるトリメチロールプロパントリス(2-メルカプトア
セテート)(trimethylolpropane tris(2-mercapto
acetate))、下記化学式7eで表されるグリコールジ-3-メルカプトプロピオ
ネート(Glycol di-3-mercaptopropionate)およびこれ
らの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
チオール系添加剤は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対して0.
1質量部~10質量部、例えば0.1質量部~5質量部で含まれてもよい。チオール系添
加剤の含有量が上記範囲内である場合、量子ドットなどの光変換物質の安定性を向上させ
ることができ、成分内チオール基が樹脂または単量体のアクリル基と反応して共有結合を
形成することによって量子ドットのような光変換物質の耐熱性向上効果も有することがで
きる。
量子ドット含有層は、ヒドロキノン系化合物、カテコール系化合物、またはこれらの組
み合わせを含む重合抑制剤をさらに含むことができる。量子ドット含有層はヒドロキノン
系化合物、カテコール系化合物、またはこれらの組み合わせをさらに含むことによって、
量子ドットなどを含む組成物をコーティングした後、露光する間に常温での架橋を防止す
ることができる。
例えば、ヒドロキノン系化合物、カテコール系化合物、またはこれらの組み合わせの例
としては、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、t-ブチルヒド
ロキノン、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン、2,5-ビス(1,1-ジメチルブチ
ル)ヒドロキノン、2,5-ビス(1,1,3,3-テトラメチルブチル)ヒドロキノン
、カテコール、t-ブチルカテコール、4-メトキシフェノール、ピロガロール、2,6
-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2-ナフトール、トリス(N-ヒドロキシ-
N-ニトロソフェニルアミナト-O,O’)アルミニウム(Tris(N-hydrox
y-N-nitrosophenylaminato-O,O’)aluminium)
またはこれらの組み合わせを含むことができるが、必ずしもこれらに限定されるものでは
ない。
ヒドロキノン系化合物、カテコール系化合物またはこれらの組み合わせは分散液の形態
で使用でき、分散液形態の重合抑制剤は、量子ドットおよび蛍光染料含有層または量子ド
ット含有層(蛍光染料非含有)を構成する構成成分100質量部に対して0.001質量
部~1質量部、例えば0.01質量部~0.1質量部で含まれてもよい。安定剤の含有量
が上記範囲内である場合、常温での経時問題を解決すると同時に、感度低下および表面剥
離現象を防止することができる。
量子ドット含有層は、チオール系添加剤、重合抑制剤以外に、マロン酸;3-アミノ-
1,2-プロパンジオール;シラン系カップリング剤;レべリング剤;フッ素系界面活性
剤;またはこれらの組み合わせをさらに含むことができる。
例えば、量子ドット含有層は、基板との密着性などを改善するために、ビニル基、カル
ボキシル基、メタクリロイルオキシ基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換
基を有するシラン系カップリング剤をさらに含むことができる。
シラン系カップリング剤の例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ-メタクリル
オキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、γイソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランな
どが挙げられ、これらを単独または2種以上混合して使用することができる。
シラン系カップリング剤は、量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対し
て0.01質量部~10質量部で含まれてもよい。シラン系カップリング剤の含有量が上
記範囲内である場合、密着性、貯蔵性などが優れる。
また、量子ドット含有層は、必要によってコーティング性向上および欠点生成防止効果
のために界面活性剤、例えばフッ素系界面活性剤をさらに含むことができる。
前記フッ素系界面活性剤としては、BM Chemie社のBM-1000(登録商標
)、BM-1100(登録商標)など;DIC(株)社のメガファック(登録商標、以下
同じ) F 142D、同F 172、同F 173、同F 183など;3M(株)社
のフルオラド(登録商標)FC-135、同FC-170C、同FC-430、同FC-
431など;AGCセイミケミカル(株)社のサーフロン(登録商標)S-112、同S
-113、同S-131、同S-141、同S-145など;デュポン・東レ・スペシャ
ルティ・マテリアル(株)社のSH-28PA、同-190、同-193、SZ-603
2、SF-8428など;DIC(株)社のF-482、F-484、F-478、F-
554などの名称で市販されているフッ素系界面活性剤を使用することができる。
フッ素系界面活性剤は、前記量子ドット含有層を構成する構成成分100質量部に対し
て0.001質量部~5質量部で使用できる。フッ素系界面活性剤の含有量が上記範囲内
である場合、コーティング均一性が確保され、染みが発生しなく、ガラス基板に対する湿
潤性(wetting)に優れる。
また、量子ドット含有層は、物性を阻害しない範囲内で、酸化防止剤、安定剤などのそ
の他添加剤が一定量さらに添加されてもよい。
量子ドット含有層の製造方法は、特に制限されないが、例えば、前述の構成成分などを
含む硬化性組成物を基板上にインクジェット噴射方法で塗布してパターンを形成する工程
(S1);および前記パターンを硬化する工程(S2)を含む。
(S1)パターンを形成する工程
硬化性組成物はインクジェット方式で0.5~10μmの厚さで基板上に塗布すること
が好ましい。インクジェットは単一カラーのみ噴射して必要な色の数により繰り返し噴射
することによってパターンを形成することができ、工程を減らすために必要な色の数を同
時に噴射する方式でパターンを形成することもできる。
(S2)硬化する工程
上記で得られたパターンを硬化させて硬化樹脂膜を得ることができる。硬化させる方法
としては熱硬化工程が好ましい。熱硬化工程は約100℃以上の温度で約3分間加熱して
硬化性組成物内溶媒を先ず除去した後、次いで160℃~300℃の温度で加熱して硬化
させる工程であってもよく、より好ましくは180℃~250℃の温度で約30分間加熱
して硬化させる工程であってもよい。
また、量子ドット含有層は、インクジェッティント方式以外の方法で製造することもで
きる。この場合の製造方法は、前述の構成成分などを含む硬化性組成物を所定の前処理を
行った基板上に、バーコーティング、スピンコーティング、ローラーコーティング、スプ
レーコーティングなどの適当な方法を使用して、例えば、0.5μm~10μmの厚さで
塗布し、カラーフィルターに必要なパターンを形成するように光を照射する。照射に使用
される活性エネルギー線としては紫外線(UV)、電子線またはX線を使用することがで
き、例えば、波長190nm~450nm、具体的には波長200nm~400nm領域
のUVを照射することができる。照射する工程でフォトレジストマスクをさらに使用して
実施することもできる。このように照射する工程を実施した後、光が照射された組成物層
を現像液で処理する。この時、組成物層で非露光部分が溶解することによってカラーフィ
ルターに必要なパターンが形成される。このような工程を必要な色の数により繰り返すこ
とによって所望のパターンを有するカラーフィルターを得ることができる。また、現像に
よって得られた画像パターンを再び加熱したり、活性エネルギー線照射などによって硬化
させると、耐クラック性、耐溶剤性などを向上させることができる。
硬化性組成物は溶媒をさらに含むことができる。
溶媒としては、例えば、メタノール、エタノールなどのアルコール類;エチレングリコ
ールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールメチル
エーテルなどのグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ
アセテート、ジエチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類;メチルエチ
ルカルビトール、ジエチルカルビトール、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ジメチルエーテル、ジエ
チレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどの
カルビトール類;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
コールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテ
ート類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペ
ンタノン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、メチル-n-アミ
ルケトン、2-ヘプタノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブ
チルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類;メチルラクテート、エチルラ
クテートなどの乳酸アルキルエステル類;メチルヒドロキシアセテート、エチルヒドロキ
シアセテート、ブチルヒドロキシアセテートなどのヒドロキシ酢酸アルキルエステル類;
メトキシメチルアセテート、メトキシエチルアセテート、メトキシブチルアセテート、エ
トキシメチルアセテート、エトキシエチルアセテートなどの酢酸アルコキシアルキルエス
テル類;メチル3-ヒドロキシプロピオネート、エチル3-ヒドロキシプロピオネートな
どの3-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチル3-メトキシプロピオネー
ト、エチル3-メトキシプロピオネート、エチル3-エトキシプロピオネート、メチル3
-エトキシプロピオネートなどの3-アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチ
ル2-ヒドロキシプロピオネート、エチル2-ヒドロキシプロピオネート、プロピル2-
ヒドロキシプロピオネートなどの2-ヒドロキシプロピオン酸アルキルエステル類;メチ
ル2-メトキシプロピオネート、エチル2-メトキシプロピオネート、エチル2-エトキ
シプロピオネート、メチル2-エトキシプロピオネートなどの2-アルコキシプロピオン
酸アルキルエステル類;メチル2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオネート、エチル2-
ヒドロキシ-2-メチルプロピオネートなどの2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸
アルキルエステル類;メチル2-メトキシ-2-メチルプロピオネート、エチル2-エト
キシ-2-メチルプロピオネートなどの2-アルコキシ-2-メチルプロピオン酸アルキ
ルエステル類;2-ヒドロキシエチルプロピオネート、2-ヒドロキシ-2-メチルエチ
ルプロピオネート、ヒドロキシエチルアセテート、メチル2-ヒドロキシ-3-メチルブ
タノエートなどのエステル類;またはピルビン酸エチルなどのケトン酸エステル類の化合
物があり、またN-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルホ
ルムアニリド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピ
ロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセ
チルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1-オクタノール、1-ノナノー
ル、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン
酸ジエチル、γ-ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フ
ェニルセロソルブアセテート、ジメチルアジペートなどを使用することができるが、これ
らに限定されるものではない。
例えば、溶媒は、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレンジグリコールメチ
ルエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;エチルセロソルブアセテートなどのエチ
レングリコールアルキルエーテルアセテート類;2-ヒドロキシプロピオン酸エチルなど
のエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのカルビトール類;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プロピルエーテル
アセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;エタノールなど
のアルコール類、またはこれらの組み合わせを使用することが好ましい。
例えば、溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレン
グリコールメチルエーテルアセテート、エタノール、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレンジグリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジメチルアセトアミド、2-ブトキシエタノール、N-メチルピロリジン、N-エチ
ルピロリジン、プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン、ジメチルアジペートまた
はこれらの組み合わせを含む溶媒であってもよい。
溶媒は、硬化性組成物総量に対して残部量で含まれてもよい。
以下、本発明の好ましい実施例を記載する。但し、下記の実施例は本発明の好ましい一
実施例に過ぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるものではない。
(合成例)
合成例1:化学式1-1で表される化合物の合成
(1)丸底フラスコに3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4
-bis(1-methylbutoxy)benzaldehyde)(100g、0
.36mol)、プロピオン酸(800g)、およびピロール(24g、0.36mol
)を入れて130℃に温度を上げた後、6時間攪拌した。反応終結後、室温に温度を下げ
た後、アセトン100gを添加して攪拌した。生成した固体化合物をフィルターを通して
ろ過し、アセトンを用いて洗浄した後、乾燥してポルフィリン中間体(23g、収率20
%)を合成した。
(2)丸底フラスコに(1)で得られたポルフィリン中間体(23g、17.6mmo
l)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)140g、および酢酸銅(Copper
acetate)(6.4g、35.3mmol)を入れて100℃で5時間攪拌させ
た後、反応を終結させた。温度を下げた後、メタノール700gを添加して攪拌した。生
成された固体化合物をフィルターを通してろ過し、メタノールを用いて洗浄した後、乾燥
してポルフィリン系染料(18g、収率75%)を得た。([M+H]1366)
(3)丸底フラスコに(2)で得られたポルフィリン系染料(18g、13.2mmo
l)、テトラクロロエタン360mL、およびNCS(N-クロロスクシンイミド、11
.4g、85.7mmol)を入れて100℃で4時間攪拌した後、反応を終結させた。
温度を下げた後、メタノール1600mLを添加して攪拌した。生成された固体化合物を
フィルターを通してろ過し、メタノールを用いて洗浄した後、乾燥して下記化学式1-1
で表される化合物(15g、収率80%)を合成した。
合成例2:化学式1-2で表される化合物の合成
前記合成例1の(2)で得られたポルフィリン系染料(16g、11.7mmol)を
丸底フラスコに投入し、テトラクロロエタン320mLおよびNCS(N-クロロスクシ
ンイミド、8.6g、64.5mmol)を入れて100℃で4時間攪拌した後、反応を
終結させた。温度を下げた後、メタノール1200mLを添加して攪拌した。生成した固
体化合物をフィルターを通してろ過し、メタノールを用いて洗浄した後、乾燥して下記化
学式1-2で表される化合物(13g、収率75%)を合成した。
合成例3:化学式1-3で表される化合物の合成
合成例1の(2)で得られたポルフィリン系染料(15g、11.0mmol)を丸底
フラスコに投入し、テトラクロロエタン300mLおよびNCS(N-クロロスクシンイ
ミド、3.7g、27.5mmol)を入れて100℃で4時間攪拌した後、反応を終結
させた。温度を下げた後、メタノール1000mLを添加して攪拌した。生成した固体化
合物をフィルターを通してろ過し、メタノールを用いて洗浄した後、乾燥して下記化学式
1-3で表される化合物(12g、収率75%)を合成した。
合成例4:化学式1-4で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジブトキシベンズ
アルデヒド(3,4-dibutoxybenzaldehyde)を用いたことを除い
ては合成例1と同様にして、下記化学式1-4で表される化合物を合成した。
合成例5:化学式1-5で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジブトキシベンズ
アルデヒド(3,4-dibutoxybenzaldehyde)を用いたことを除い
ては合成例2と同様にして、下記化学式1-5で表される化合物を合成した。
合成例6:化学式1-6で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジブトキシベンズ
アルデヒド(3,4-dibutoxybenzaldehyde)を用いたことを除い
ては合成例3と同様にして、下記化学式1-6で表される化合物を合成した。
合成例7:化学式1-7で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジイソペンチルオ
キシベンズアルデヒド(3,4-diisopentyloxybenzaldehyd
e)を用いたことを除いては合成例1と同様にして、下記化学式1-7で表される化合物
を合成した。
合成例8:化学式1-8で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジイソペンチルオ
キシベンズアルデヒド(3,4-diisopentyloxybenzaldehyd
e)を用いたことを除いては合成例2と同様にして、下記化学式1-8で表される化合物
を合成した。
合成例9:化学式1-9で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに3,4-ジイソペンチルオ
キシベンズアルデヒド(3,4-diisopentyloxybenzaldehyd
e)を用いたことを除いては合成例3と同様にして、下記化学式1-9で表される化合物
を合成した。
合成例10:化学式2-1-1で表される化合物の合成
2L丸底フラスコに2,4-ジメチルピロール(2,4-Dimethylpyrro
le)(10g、105mmol)、ベンズアルデヒド(Benzaldehyde)(
2.79g、26.28mmol)およびジクロロメタン(DCM)500mlを入れて
常温で30分間攪拌した。トリフルオロ酢酸(Trifluoroacetic Aci
d)0.2mlを滴加した後、16時間常温で攪拌した。2,3-ジクロロ-5,6-ジ
シアノ-p-ベンゾキノン(2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1,
4-benzoquinone)(DDQ)(5.94g、26.28mmol)をトル
エン50mlに溶かした溶液を滴加した後、4時間追加攪拌した。溶媒を除去した後、酢
酸エチル(Ethylacetate)/ヘキサン(Hexane)/トリエチルアミン
(TEA)(20%/80%/0.2%)混合溶液を使用してカラムクロマトグラフィー
を用いて精製後、乾燥した。(収率40%、3g)
2L丸底フラスコに反応式1の生成物(3g、11mmol)、トルエン300mlと
トリエチルアミン(4.6ml、33mmol)を順次に投入した後、攪拌した。BF
・EtO 6.7ml(55mol)を投入し、100℃で4時間攪拌した。溶媒を除
去した後、メチレンクロライド(Methylene Chloride)/ヘキサン/
TEA(80%/20%/0.2%)混合溶液を使用してカラムクロマトグラフィーを用
いて精製後、乾燥した。(収率85%、3g)
2L丸底フラスコに反応式2の生成物(3g、9.25mmol)とメチレンクロライ
ド(Methylene Chloride)(MC)300mlを投入し、攪拌した。
アルミニウムクロライド(3.1g、23mmol)を投入して、5分間攪拌した。カテ
コール(Catechol)(4.1g、37mmol)をアセトニトリル30mlに溶
解した溶液を反応物に投入し、常温で30分間攪拌した。反応物を水洗後、溶媒を除去し
、メタノールを投入して攪拌した。析出された固体をろ過した後、乾燥して化合物を得た
。(収率50%、1.82g)
(反応式4)
(1)丸底フラスコに反応式3で得られた化合物(1g、2.54mmol)、メチレ
ンクロライド(MC)(20ml)とNBS(N-ブロモスクシンイミド、0.90g、
5.07mmol)を順次に添加し、常温で1時間攪拌した。攪拌後に得られた反応物を
カラムクロマトグラフィーを用いて精製した後、乾燥して中間体1.37g(収率98%
)を合成した。
(2)丸底フラスコに(1)で得られた中間体(1g、1.81mmol)とシアン化
亜鉛(0.47g、4.0mmol)、パラジウムアセテート(0.02g、0.09m
mol)、トリ-tert-ブチルホスフィン(0.035g、0.36mmol)、炭
酸カリウム(0.75g、5.43mmol)、およびトルエン(20ml)を順次に投
入した。混合物を100℃で24時間攪拌し、常温に冷却した後、カラムクロマトグラフ
ィーを用いて精製した後、乾燥して下記化学式2-1-1で表される化合物0.38g(
収率47%)を合成した。
合成例11:化学式4-1で表される化合物の合成
(1)500ml丸底フラスコにクロロスルホン酸(chlorosulfonic
acid)(35g)を入れて攪拌しながら30℃未満に冷却した。CuPC(フタロシ
アニン銅(II)、Copper(II) phthalocyanine)5gを50
℃以下で徐々に投入し、反応温度90℃上3時間攪拌した後、反応物を再び30℃未満に
冷却し、塩化チオニル(Thionyl chloride)(4g)を30℃未満で徐
々に滴加した。投入が完了すると、反応物を温度95℃で1時間攪拌した後、常温に冷却
し、10℃以下で水300mLを用いて中和し、数回水を用いて固体を洗浄した。
(2)ろ過された固体形成物をフラスコに入れ、水100mLを添加して攪拌し、10
℃に冷却した。シクロヘキシルアミン(cyclohexylamine)(3.4g)
を徐々に滴加した後1時間攪拌し、反応温度65℃まで昇温後、6時間反応させた。反応
物をろ過および洗浄し、生成された固体化合物を乾燥して、下記化学式4-1で表される
化合物(53g)を合成した。
比較合成例1:化学式C-1で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに4-(2-エチルヘキシル
オキシ)ベンズアルデヒド(4-(2-ethylhexyloxy)benzalde
hyde)を用いたことを除いては合成例1と同様にして、下記化学式C-1で表される
化合物を合成した。
比較合成例2:化学式C-2で表される化合物の合成
3,4-ビス(1-メチルブトキシ)ベンズアルデヒド(3,4-bis(1-met
hylbutoxy)benzaldehyde)の代わりに4-(2-エチルヘキシル
オキシ)ベンズアルデヒド(4-(2-ethylhexyloxy)benzalde
hyde)を用いたことを除いては合成例3と同様にして、下記化学式C-2で表される
化合物を合成した。
(評価1:溶解度)
メチルエチルケトン10g基準各化合物を最大に溶解することができる質量を測定して
全体質量に対する化合物の質量を百分率で計算する方法で、メチルエチルケトンに対する
合成例1~合成例9、比較合成例1および比較合成例2の化合物の溶解度を測定して下記
表1に示した。
上記表1から、合成例1~合成例9による化合物の場合、比較合成例1~比較合成例2
による化合物より溶解度が優れることを確認することができる。
(反射防止フィルムの製造)
実施例1、実施例2、比較例1および比較例2
非硬化性樹脂としてスチレンアクリロニトリル樹脂(SAN、ロッテケミカル社製)2
0質量部、混合染料0.643質量部、溶剤としてメチルエチルケトン27質量部および
トルエン54質量部を混合して反射防止フィルム用組成物を製造した。混合染料の組成お
よび当該組成による550nmでの透過率は下記表2の通りである。
(第1染料)
合成例5の染料
(第2染料)
合成例10の染料
(第3染料)
KIS001(テトラアザポルフィリン系、化学式3で表される、最大吸収波長が59
4nm、京仁洋行)
(第4染料)
合成例11の染料
(評価2:透過率)
実施例1、実施例2、比較例1および比較例2による組成物の550nmでの透過率を
見れば、実施例1および実施例2の場合、比較例1および比較例2に比べて、第1染料の
使用量増加によって550nmでの光吸収が増加して透過率が減少したことが分かり、こ
れから実施例1および実施例2による組成物は比較例1および比較例2による組成物に比
べて反射率が改善されたのを類推することができる。
(評価3:反射率および耐光信頼性)
量子ドットが適用されたパネル用フィルムの耐光信頼性改善有無を確認するために、光
学部材(一方の面に量子ドット含有層が配置されたガラスの他方の面に上記反射防止フィ
ルムを貼り合わせて製造)を製造した後、光学部材に対してXenon Test Ch
amber(Q-SUN)を用いて[光源ランプ:Xenonランプ、照射強さ:0.3
5W/cm、照射温度:63℃、照射時間:500時間、照射方向:反射防止フィルム
側から照射]の条件で、照射する前と照射した後の各化合物の最大吸収波長で光透過率を
測定した後、光透過率の変化量で耐光信頼性を評価して、その結果を下記表3に示した。
光透過率変化量は、照射前透過率と照射後透過率の差の絶対値である。
また、反射率改善の有無を確認するために、実施例と比較例で製造した光学部材をブラ
ックシート紙(現代シート社)の上に置いて50℃のラミネータを用いて貼り合わせて試
片を製造した。製造した試片に対してUV/VIS spectrometer Lam
bda1050(Perkin Elmer社)を用いて反射モード、SCEモードで波
長380nm~780nmで散乱反射率を測定し、平均値である反射率を初期値と比較し
て反射率改善の有無を測定した。
上記表2から、実施例1および実施例2の場合、比較例1および比較例2より反射率お
よび耐光信頼性が改善されたことを確認することができる。即ち、一実施形態による混合
染料が適用された反射防止フィルムおよび量子ドット含有ディスプレイ装置は青色光源の
短波長領域を効果的に吸収することによって、パネルの色再現率を向上させることができ
ることを期待することができる。
本発明は実施例に限定されるのではなく、互いに異なる多様な形態に製造でき、本発明
の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的な思想や必須の特徴を
変更せず他の具体的な形態に実施できるのを理解することができる。したがって、上で記
した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない
1 基材フィルム
2 反射防止フィルム
3 保護フィルム
4 ハードコート層
5 高屈折率層
6 低屈折率層
7 減圧接着剤
8 接着層
10 光学部材

Claims (24)

  1. 下記化学式1で表される化合物および前記化学式1で表される化合物と異なる構造を有
    する他の化合物を含み、
    前記化学式1で表される化合物の含量は前記他の化合物の含量の2倍以上である染料:

    上記化学式1中、
    Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
    水酸化金属原子または酸化金属原子であり、
    ~Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基
    またはニトロ基であり、但し、R~Rのうちの少なくとも一つ以上はハロゲン原子、
    シアノ基、カルボニル基またはニトロ基であり、
    ~R28は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20
    のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、*-C(=O)O
    R(Rは置換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)、置換もしくは非置
    換の炭素数3~20のシクロアルキル基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のア
    リール基であり、但し、R~R13のうちの少なくとも二つ以上は必ず置換もしくは非
    置換の炭素数1~20のアルコキシ基である。
  2. 前記RおよびRのうちの少なくとも一つ以上ならびにRおよびRのうちの少な
    くとも一つ以上は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基またはニ
    トロ基である、請求項1に記載の染料。
  3. 前記RおよびRのうちの少なくとも一つ以上、RおよびRのうちの少なくとも
    一つ以上、RおよびRのうちの少なくとも一つ以上、ならびにRおよびRのうち
    の少なくとも一つ以上は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、カルボニル基ま
    たはニトロ基である、請求項1に記載の染料。
  4. 前記Mは、Cu、Co、Zn、またはV(=O)である、請求項1に記載の染料。
  5. 前記R~R28は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子で置換された炭素数
    1~20のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基、または*
    -C(=O)OR(Rは置換もしくは非置換の炭素数1~15のアルキル基である)であ
    る、請求項1に記載の染料。
  6. 前記R~R13のうちの少なくとも二つ以上およびR14~R18のうちの少なくと
    も二つ以上は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基
    である、請求項1に記載の染料。
  7. 前記R~R13のうちの少なくとも二つ以上、R14~R18のうちの少なくとも二
    つ以上、およびR19~R23のうちの少なくとも二つ以上は、それぞれ独立して、置換
    もしくは非置換の炭素数1~20のアルコキシ基である、請求項1に記載の染料。
  8. 前記R~R13のうちの少なくとも二つ以上、R14~R18のうちの少なくとも二
    つ以上、R19~R23のうちの少なくとも二つ以上、およびR24~R28のうちの少
    なくとも二つ以上は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルコ
    キシ基である、請求項1に記載の染料。
  9. 前記化学式1は、下記化学式1-1~化学式1-9のうちのいずれか一つで表される、
    請求項1に記載の染料。








  10. 前記化学式1で表される化合物は、350nm~480nmおよび500nm~550
    nmで吸収波長を示し、前記吸収波長のうち、420nm~435nmで最大吸収波長を
    有する、請求項1に記載の染料。
  11. 540nm~550nmで最大吸収波長を有する、請求項1に記載の染料。
  12. 前記化学式1で表される化合物と異なる構造を有する他の化合物は、下記化学式2で表
    される化合物、化学式3で表される化合物、および化学式4で表される化合物からなる群
    より選択されるいずれか一つ以上を含む、請求項1に記載の染料:


    上記化学式2~化学式4中、
    32、R34、R35およびR37は、それぞれ独立して、水素原子または置換もし
    くは非置換の炭素数1~20のアルキル基であり、
    33およびR36は、それぞれ独立して、水素原子またはシアノ基であり、R33
    よびR36のうちの少なくとも一つ以上は必ずシアノ基であり、
    Xは、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基または置換もしく
    は非置換の炭素数6~20のアリール基であり、
    Lは、2価のリガンドであり、
    38~R45は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキ
    シル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル
    基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルキル基、置換もしくは非置換の炭
    素数2~20のアルケニル基、置換もしくは非置換の炭素数3~20のシクロアルケニル
    基、置換もしくは非置換の炭素数2~20のアルキニル基、置換もしくは非置換の炭素数
    1~20のアルコキシ基、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキルチオ基、置換
    もしくは非置換の炭素数6~20のアリール基、置換もしくは非置換の炭素数6~20の
    アリールオキシ基または置換もしくは非置換の炭素数2~20のヘテロシクロアルキル基
    であり、
    46~R61は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換
    の炭素数1~20のアルコキシ基または置換もしくは非置換の炭素数6~20のアリール
    オキシ基であり、
    Mは、二つの水素原子、2価の金属原子、3価の置換金属原子、4価の置換金属原子、
    水酸化金属原子または酸化金属原子である。
  13. 前記化学式1で表される化合物の含量は前記化学式2で表される化合物の含量の2倍以
    上であり、
    前記化学式1で表される化合物の含量は前記化学式3で表される化合物の含量の2倍以
    上であり、
    前記化学式1で表される化合物の含量は前記化学式4で表される化合物の含量の2倍以
    上である、請求項12に記載の染料。
  14. 請求項1に記載の染料を含む、組成物。
  15. 前記組成物は、非硬化性樹脂、減圧接着剤またはこれらの組み合わせをさらに含む、請
    求項14に記載の組成物。
  16. 請求項14に記載の組成物を用いて製造されたフィルム。
  17. さらに減圧接着剤を含む、請求項16に記載のフィルム。
  18. 基材フィルム;
    前記基材フィルム上に位置する請求項16または請求項17に記載のフィルム;
    前記請求項16または請求項17に記載のフィルム上に位置する保護フィルム;および
    前記保護フィルム上に位置するハードコート層
    を含む光学部材。
  19. 前記光学部材は、前記ハードコート層上に位置する高屈折率層および前記高屈折率層上
    に位置する低屈折率層をさらに含む、請求項18に記載の光学部材。
  20. 基材フィルム;
    前記基材フィルム上に位置する接着層;
    前記接着層上に位置する請求項16に記載のフィルム;
    前記請求項16に記載のフィルム上に位置する保護フィルム;および
    前記保護フィルム上に位置するハードコート層
    を含む光学部材。
  21. 前記請求項16に記載のフィルムは減圧接着剤を含まない、請求項20に記載の光学部
    材。
  22. 前記光学部材は前記ハードコート層上に位置する高屈折率層および前記高屈折率層上に
    位置する低屈折率層をさらに含む、請求項20に記載の光学部材。
  23. 請求項17に記載の光学部材または請求項20に記載の光学部材を含むディスプレイ装
    置。
  24. 前記光学部材の下部面に量子ドット含有層をさらに含む、請求項23に記載のディスプ
    レイ装置。
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