KR101018324B1 - 컬러 필터용 안료 조성물, 그 제조 방법 및 컬러 필터 - Google Patents

Abstract

콘트라스트에 대한 내열성이 뛰어난 컬러 필터가 얻어지는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료 조성물, 그것을 함유하여 이루어지는 감광성 조성물 및 그것을 녹색 화소부에 함유하는, 고온에서 장기간의 액정 표시를 행해도 콘트라스트 저하가 적은 화상이 얻어지는 컬러 필터를 제공한다. C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A)과, 폴리우레탄 수지(B)를 함유하고, 질량 기준으로 C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A) 100부당, 폴리우레탄 수지(B) 불휘발분 0.1∼10부인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 안료 조성물, 동(同) 안료 조성물을 녹색 화소부에 함유하여 이루어지는 컬러 필터.

Description

컬러 필터용 안료 조성물, 그 제조 방법 및 컬러 필터{PIGMENT COMPOSITION FOR COLOR FILTER, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND COLOR FILTER}

본 발명은, 콘트라스트에 대한 내열성이 뛰어난 컬러 필터가 얻어지는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료 조성물, 그것을 함유하여 이루어지는 감광성 조성물 및 그것을 녹색 화소부에 함유하는, 고온에서 장기간의 액정 표시를 행해도 콘트라스트 저하가 적은 화상이 얻어지는 컬러 필터에 관한 것이다.

폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료로서는, C.I. 피그먼트 그린36과 같은 폴리할로겐화 구리프탈로시아닌 안료를 비롯하여, 그 이외의 폴리할로겐화 이종(異種) 금속프탈로시아닌 안료가 알려져 있다. 그 중에서도, C.I. 피그먼트 그린58과 같은 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료는, 폴리할로겐화 알루미늄프탈로시아닌다이머 안료와 같은, 그 이외의 폴리할로겐화 이종 금속프탈로시아닌 안료에 없는 특이적인 성질을 나타낸다.

구체적으로는, 이 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료를 액정 표시 장치의 컬러 필터의 녹색 화소부에의 적용이 알려져 있다. 이 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료를 함유하는 녹색 화소부는, Tmax가 종래의 폴리할로겐화 구리프탈로시아닌 안료를 함유하는 녹색 화소부에 비해 고파장측에 있기 때문에 고색순도가 되어, 황색 안료와 혼색한 경우에 있어서도 녹색 영역의 광투과량도 많아, 고색순도 컬러 필터에 호적(好適)하게 사용할 수 있다(특허문헌 1).

이 뛰어난 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료에 있어서도, 채도가 불충분하고 색재현역이 아직 만족할 수 없으므로, 종래에는, 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료에, 베타인형 양성 계면활성제를 함유시킨 안료 조성물을 사용함으로써, 보다 뛰어난 채도로 보다 넓은 색재현역을 확보하여, 액정 표시 장치에서의 화상 표시에 있어서, 보다 이상적으로 근접한 RGB 색재현성을 달성하여 왔다(특허문헌 2).

특허문헌 1 : 일본 특개2003-161827 공보

특허문헌 2 : 일본 특개2007-284592 공보

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그러나, 컬러 필터의 제조에 사용하는 C.I. 피그먼트 그린36이나 C.I. 피그먼트 그린58과 같은 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료는, 종래의 잉크나 도료로 사용하는 그것에 비해 보다 미세하기 때문에, 그것을 사용하여 얻은 컬러 필터는, 액정 표시 장치가 고온에서의 열이력을 받았을 때에 화상 표시의 콘트라스트가 저하한다는 문제는, 여전히 해결되어 있지 않았다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고온에서의 열이력을 받아도 색상이 변화하지 않는, 내열성이 뛰어난 컬러 필터의 녹색 화소부의 형성에 적합한, 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상기 안료 조성물의 호적한 제조 방법을 제공하는 것, 및 상기 안료 조성물을 녹색 화소부에 함유하는, 고온에서 장기간의 화상 표시를 행해도 콘트라스트 저하가 적은 컬러 필터를 제공하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명자들은, 각종 표면 처리제를 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료에 함유시킨 후에, 열이력을 주었을 때의 색상 변화의 평가를 행한 바, 폴리우레탄 수지를 사용함으로써, 컬러 필터로 했을 때의 콘트라스트에 대한 내열성이 뛰어난 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물이 얻어지는 것, 이와 같은 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물을 녹색 화소부에 함유하여 이루어지는 컬러 필터는 고온에서 장기간의 화상 표시를 행해도, 종래에 비해 콘트라스트 저하가 적은 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A)과, 폴리우레탄 수지(B)를 함유하고, 질량 기준으로 C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A) 100부당, 폴리우레탄 수지(B) 불휘발분 0.1∼10부인 것을 특징으로 하는, 컬러 필터용 안료 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은, C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A)과, 폴리우레탄 수지 수성 분산체를 불휘발분의 질량 기준으로 C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A) 100부당, 폴리우레탄 수지(B) 0.1∼10부가 되도록 혼합한 후, 액매체를 제거하는 것을 특징하는 컬러 필터용 안료 조성물의 제조 방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기 컬러 필터용 안료 조성물 또는 상기 제조 방법에서 얻어진 컬러 필터용 안료 조성물을 녹색 화소부에 함유하여 이루어지는 컬러 필터를 제공한다.

[발명의 효과]

본 발명의 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물은, 폴리우레탄 수지를 함유하고 있으므로 고온에서의 열이력을 받아도 색상이 변화하지 않는, 내열성이 뛰어나다는 각별히 현저한 효과를 나타낸다.

본 발명의 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물을 함유하는 컬러 필터는, 종래의 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료 조성물을 함유하는 컬러 필터에 비해, 고온에서 장기간의 화상 표시를 행해도, 종래에 비해 콘트라스트 저하가 적다는 각별히 현저한 효과를 나타낸다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 이하, C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A)은, 안료(A) 또는 전자(前者) 안료(A)로 약기하는 경우가 있다. 마찬가지로, 폴리우레탄 수지(B)는, 수지(B) 또는 후자(後者) 수지(B)로 약기하는 경우가 있다.

본 발명에 있어서의 컬러 필터용 안료 조성물은, C.I. 피그먼트 그린58 및/또는 C.I. 피그먼트 그린36(A)과, 폴리우레탄 수지(B)를 함유하고, 질량 기준으로 전자 안료(A) 100부당, 후자 수지(B) 0.1∼10부인 것을 특징으로 한다.

본 발명자들은, 시행착오에 의해, 여러가지 계면활성제나 폴리머를 안료(A)에 함유시켜, 컬러 필터용 감광성 조성물의 내열성을 비교 대비한 바, 폴리우레탄 수지(B)를 소량 함유시켜 얻은 안료 조성물만이, 컬러 필터로 했을 때에, 특이적으로 고온에서 장기간의 사용에 있어서도 색상 변화가 적고, 게다가 콘트라스트 저하가 적고, 내열성이 뛰어난 것을 알아냈다.

본 발명에 있어서의 안료(A)는, 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료인 C.I. 피그먼트 그린58, 폴리할로겐화 구리프탈로시아닌 안료인 C.I. 피그먼트 그린36 및 이들의 혼합물이다. 이하, 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료와 폴리할로겐화 구리프탈로시아닌 안료를 아울러, 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료라 한다.

본 발명에 있어서 안료(A)는, 1차 입자의 평균 입자경이 0.01∼0.30㎛의 폴리할로겐화 금속프탈로시아닌 안료인 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서의 1차 입자의 평균 입자경이란, 투과형 전자 현미경JEM-2010(니뽄덴시가부시키가이샤제)으로 시야 내의 입자를 촬영하고, 2차원 화상 상의, 응집체를 구성하는 안료(A) 또는 본 발명의 안료 조성물의 1차 입자의 50개에 대해, 그 긴 쪽의 지름(장경)을 각각 구하고, 그것을 평균한 값이다. 이 때, 시료인 안료(A) 또는 본 발명의 안료 조성물은, 이것을 용매에 초음파 분산시키고 나서 현미경으로 촬영한다. 또한, 투과형 전자 현미경 대신에 주사형 전자 현미경을 사용해도 좋다.

폴리브롬화 아연프탈로시아닌 안료로서는, C.I. 피그먼트 그린58을 들 수 있고, 예를 들면, DIC(주)제 FASTOGEN(등록상표)GREEN KTY-CF, 동FASTOGEN(등록상표)GREEN A-110 등을 들 수 있다. 폴리브롬화 구리프탈로시아닌 안료로서는, C.I. 피그먼트 그린36을 들 수 있고, 예를 들면, DIC(주)제 FASTOGEN(등록상표)GREEN 2YK-50, 동FASTOGEN(등록상표)GREEN 2YK-53, 동FASTOGEN(등록상표)GREEN 2YK-CF 등을 들 수 있다.

그 중에서도, C.I. 피그먼트 그린58은, C.I. 피그먼트 그린36에 비해, 컬러 필터로 한 경우, 고색순도가 되어, 보다 고수준의 휘도와 보다 이상적인 RGB 색재현성을 달성할 수 있는 점에서, 보다 바람직하다.

본 발명에서는, 1차 입자의 평균 입자경이 0.01∼0.10㎛의 폴리브롬화 아연프탈로시아닌 안료를 컬러 필터 용도에 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 폴리우레탄 수지(B)는, 1분자 중에 우레탄 결합 2 이상을 필수로서 포함한 것이다. 이 폴리우레탄 수지(B)에는, 우레탄 결합뿐 아니라 요소 결합을 더 포함한 폴리우레탄폴리요소 수지 등도 포함된다.

폴리우레탄 수지(B)로서는, 예를 들면, 폴리에테르계 폴리우레탄 수지, 폴리에테르에스테르계 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지 등을 들 수 있지만, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지가, 후술하는 컬러 필터로 했을 때의 내열성이 뛰어난 점에서 바람직하다.

폴리우레탄 수지(B)로서는, 유기 디이소시아네이트와 디올과 필요에 따라 2관능쇄 신장제만을 반응시킨 선상의 열가소성 폴리우레탄 수지인 것이, 그 피막 특성이 뛰어나고 취급이 용이한 점에서도 바람직하다.

폴리우레탄 수지(B)로서는, 후술하는 감광성 조성물의 제조시에 사용되는 바인더 수지나 단량체가 (메타)아크릴산에스테르 수지나 (메타)아크릴산에스테르인 경우에, 뛰어난 분산 안정성을 발휘할 수 있는 점에서, 주쇄에 방향환을 함유하는 직쇄 방향족 단위와 음이온성기를 함유하는 폴리우레탄 수지인 것이 밀착성·내구성과 같은 피막 특성이 뛰어난 점에서 바람직하고, 그 중에서도, 주쇄에 방향환을 함유하는 직쇄 방향족 단위와 음이온성기를 함유하는, 지방족 또는 지환식 디이소시아네이트를 사용하여 얻은 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지인 것이 내열성이 더 뛰어나고, 장기간 액정 표시를 시켰을 때의 화상의 콘트라스트의 저하가 적은 점에서 특히 바람직하다. 또, 여기서 음이온성기란, 예를 들면, 카르복시기, 설폰산기 등의 산기 또는 이들 산기를 염기로 중화한 염을 말한다. 이 뛰어난 내열성은, 후에 상기하는 내열성 시험을 행함으로써 비로소 지견되는 것이며, 내열성 시험을 행하지 않는 상태에서의 관찰로부터는 도저히 알아낼 수 없는 것이다.

이 특히 바람직한 폴리우레탄 수지로서는, 상기한 직쇄 방향족 폴리에스테르 단위를 함유하는, 주쇄에 방향환을 함유하는 직쇄 방향족 단위와, 음이온성기를 함유하고, 유기 디이소시아네이트로서는 지방족 디이소시아네이트 또는 지환식 디이소시아네이트를 사용하여 얻은 폴리우레탄 수지를 들 수 있다. 후술하는 바와 같이, 컬러 필터의 화소부를 형성할 때에 사용하는 안료는, 그것만을 사용한(무처리의) 경우의 휘도에 비해, 몇몇 표면 처리를 한 경우의 그것은, 작아지는 것이 일반적이지만, C.I. 피그먼트 그린58을 상기 특히 바람직한 폴리우레탄 수지로 처리한 경우는, 역으로 무처리의 경우에 비해 휘도가 높아진다는 특이성이 있다.

폴리우레탄 수지(B)는, 그 불휘발분을 그대로 상기 안료(A)와 혼합함으로써, 본 발명의 안료 조성물로 해도 좋지만, 안료(A)와, 수지(B)를 액매체에 용해 또는 분산시킨 용액이나 분산액을 혼합한 후, 액매체를 제거함으로써, 안료(A)와 보다 균일하게 수지(B)와 혼합한 안료 조성물을 제조할 수 있다. 이 혼합은, 교반 하에 행하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 안료(A)와, 수지(B)를 액매체에 용해 또는 분산시킨 용액이나 분산액을 혼합 교반하여, 가열을 행함으로써, 가열을 행하지 않는 경우에 비해 수지(B)를 더욱 균일하고 확실하게 안료(A)의 표면을 피복할 수 있다. 또한, 가압 가열을 행함으로써, 단순한 가열의 경우의 안료(A) 입자의 표면에의 수지(B)의 피복 뿐만 아니라, 안료(A) 입자의 세공(細孔)과 같은 공극 부분에의 수지(B)의 침투를 촉진할 수 있어, 보다 피복의 효과가 높아진다.

이 때, 액매체로서, 물만 또는 물을 주체로 하여 수용성 유기 용매를 함유하는 액매체(수성 매체라 한다)를 사용하도록 하면, 액매체로서, 유기 용매만을 사용하여 상기 혼합 가열을 행하는 경우에 비해, 안료(A) 자체의 결정 형상 등의 변화가 적고, 색상 변화가 작아지므로 바람직하다.

폴리우레탄 수지(B)를 수성 매체 중에 분산시킨 분산체는, 폴리우레탄 수지 수성 분산체로 불린다.

본 발명에 사용되는, 폴리우레탄 수지로서는, 예를 들면, 하이드란(등록상표)AP-40F, 동AP-30F, 동AP-20(이상, DIC(주)제), 수퍼플렉스460, 동460S, 동126(이상, 다이이치고교세이야쿠(주)제) 등의 폴리우레탄 수지 수성 분산체를 들 수 있다.

본 발명에서는, 안료(A)와, 수지(B)수성 분산체를 불휘발분의 질량 기준으로 전자 안료(A) 100부당, 후자 수지(B)가 0.1∼10부가 되도록, 그 중에서도, 0.5∼5부, 특히 1∼3부가 되도록 혼합한 후, 액매체를 제거하여, 안료 조성물을 제조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 장입한 후자 수지(B)는, 후술하는 처리를 행해도, 유출하지 않고, 질량 기준으로 그 불휘발분의 적어도 70%가, 안료(A)에 머무른다.

안료(A)와 수지(B)와의 가열은, 양자를 혼합한 후, 밀폐계에서, 온도 100∼150℃에서의 교반 하, 30분∼5시간의 범위에서 행할 수 있다. 이렇게 하여 밀폐계에서 가열을 행함으로써, 가압 상태가 형성되어, 상기한 바와 같이, 안료 입자의 공극에까지, 폴리우레탄 수지(B)가 침투하게 되어, 단순히 입자 표면만을 피복하는 것에 비해, 보다 뛰어난 효과가 발현된다.

이렇게 하여 가열을 행한 혼합물은, 예를 들면 냉각하고, 그때부터 액매체를 제거하여, 필요에 따라, 고형물을 세정, 여과, 건조, 분쇄 등을 함으로써, 안료(A)와 폴리우레탄 수지(B)를 함유하는 본 발명의 안료 조성물의 분체를 얻을 수 있다.

세정으로서는, 수세, 탕세(湯洗)의 어느 것도 채용할 수 있다. 세정 회수는, 1∼5회의 범위에서 반복할 수도 있다. 세정함으로써, 안료(A)에 흡착하여 있지 않은 수지(B)를 용이하게 제거할 수 있다. 필요하면, 결정 상태를 변화시키지 않도록, 산 세정, 알칼리 세정, 용제 세정을 행해도 좋다. 컬러 필터용 안료 조성물에 함유된, 유효 성분인, 수지(B) 불휘발분의 양(이른바 수율)은, 예를 들면 안료 조성물의 용매 추출에 의한 수지 추출량으로부터, 혹은, 장입 수지(B)에 대한 여과액 중의 유출량으로부터 구할 수 있다.

상기한 여별(濾別), 세정 후의 건조로서는, 예를 들면, 건조기에 설치한 가열원에 의한 80∼120℃의 가열 등에 의해, 안료의 탈수 및/또는 탈용제를 하는 회분식 혹은 연속식의 건조 등을 들 수 있고, 건조기로서는 일반적으로 박스형 건조기, 밴드 건조기, 스프레이 드라이어 등이 있다. 특히 스프레이 드라이 건조는 페이스트 제작시에 분산 용이하기 때문에 바람직하다. 또한, 건조 후의 분쇄는, 비표면적을 크게 하거나 1차 입자의 평균 입자경을 작게 하기 위한 조작이 아니라, 예를 들면 박스형 건조기, 밴드 건조기를 사용한 건조의 경우와 같이 안료가 램프상 등이 되었을 때에 안료를 해쇄(解碎)하여 분말화하기 위해서 행하는 것이며, 예를 들면, 유발, 햄머 밀, 디스크 밀, 핀 밀, 제트 밀 등에 의한 분쇄 등을 들 수 있다. 이렇게 하여, 안료(A)와 수지(B)를 함유하는 컬러 필터용 안료 조성물을 주성분으로서 함유하는 건조 분말이 얻어진다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 공지 관용의 용도에 어느 것도 사용할 수 있지만, 특히 1차 입자의 평균 입자경이 0.01∼0.10㎛이면, 안료 응집도 비교적 약하여, 착색하려는 합성 수지 등에의 분산성이 보다 양호하게 된다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 컬러 필터 녹색 화소부에 사용하는 경우에 있어서는, 컬러 필터용 감광성 조성물에의 안료 분산이 용이하며, 컬러 필터용 감광성 조성물을 경화할 때에 많이 사용되는 365nm에 있어서의 차광성은 저하하고, 레지스트의 광경화 감도의 저하가 없고, 현상시의 막감소나 패턴 흐름도 일어나기 어려워지므로 바람직하다. 근래 요구되고 있는 선명도와 명도가 모두 높은 컬러 필터 녹색 화소부가 보다 간편하게 얻어진다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물의 1차 입자는, 또한 종횡의 어스펙트비가 1∼3이면, 각 용도 분야에 있어서 점도 특성이 향상하여, 유동성이 보다 높아진다. 어스펙트비를 구하기 위해서는, 우선, 1차 입자의 평균 입자경을 구하는 경우와 같이, 투과형 전자 현미경 또는 주사형 전자 현미경으로 시야 내의 입자를 촬영한다. 그리고, 2차원 화상 상의, 응집체를 구성하는 1차 입자의 50개에 대해 긴 쪽의 지름(장경)과, 짧은 쪽의 지름(단경)의 평균값을 구하고, 이들의 값을 사용하여 산출한다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을, 적어도 컬러 필터의 녹색 화소부에 함유시킴으로써, 본 발명의 컬러 필터를 얻을 수 있다. 컬러 필터 분야에 있어서는, 종래의 인쇄 잉크나 도료와 같은 범용 용도와는 달리, 채도값의 취급이 매우 엄밀하여, 아주 조금 채도값을 향상시키기 위해서도 곤란을 수반하지만, 본 발명의 안료 조성물을 컬러 필터의 제조에 사용함으로써, 색순도가 향상하여 보다 넓은 RGB 색재현역의 액정 표시 장치가 얻어진다.

C.I. 피그먼트 그린58을 함유하는 본 발명의 호적한 컬러 필터용 안료 조성물은, 컬러 필터의 녹색 화소부를 얻는 경우에, 특별히 황색 안료를, 조색을 위해서 병용하지 않고, 혹은 병용한다고 해도 보다 소량으로 되기 때문에, 380∼780nm의 전역에 있어서의 광 투과율의 저하도 최소한으로 방지할 수 있다. 특히, 보다 황색톤이고 보다 고(高)착색력을 갖기 때문에, 동등한 색농도이면, 황색 안료는 보다 적은 병용량으로 좋기 때문에, 더욱 투과율을 올릴 수도 있어, 유리하다.

또한, C.I. 피그먼트 그린58을 함유하는 본 발명의 호적한 컬러 필터용 안료 조성물은, 상기한 바와 같이, 380∼780nm에 있어서의 분광 투과 스펙트럼의 투과율이 최대가 되는 파장(Tmax)은, 510∼520nm이며, 그 투과 곡선의 반값폭이 110nm 이하로 매우 샤프하다(이 파장은, 후술하는 바와 같은 감광성 수지에 의한 영향을 받지 않는다).

본 발명에 있어서의 분광 투과 스펙트럼이란, 일본 공업 규격 JIS Z 8722(색의 측정 방법-반사 및 투과 물체색)의 제1종 분광 측광기에 준하여 구해지는 것으로, 유리 기판 등 위에 상기 소정 건조막 두께로 제막한 안료 조성물을 함유하는 수지 피막에 대해 소정 파장 영역의 광을 주사 조사하여, 각 파장에 있어서의 각 투과율값을 플로팅한 것이다. 컬러 필터로서의 투과율은, 예를 들면 수지만으로 동일 건조막 두께로 이루어진 피막에 대해 마찬가지로 구한 분광 투과 스펙트럼으로 보정(베이스 라인 보정 등)함으로써, 보다 정밀도좋게 구할 수 있다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 그것만을 그대로 컬러 필터의 녹색 화소부의 제조에 사용할 수 있지만, 필요하면, 경제성을 고려하여, 공지 관용의 녹색이나 황색의, 안료나 안료 유도체를 병용해도 좋다.

또한, 녹색 안료 이외에, 특성을 출현시키기 위해서 조색용으로 황색 안료를 사용하는 경우가 있다. 여기서 병용할 수 있는 황색 안료로서는, 예를 들면 C.I. 피그먼트 옐로우 83, 동110, 동138, 동139, 동150, 동180, 동185 등의 황색 유기 안료를 들 수 있다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 공지의 방법으로 컬러 필터의 녹색 화소부의 패턴의 형성에 사용할 수 있다. 전형적으로는, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물과, 감광성 수지를 필수 성분으로서 함유하는 컬러 필터 녹색 화소부용 감광성 조성물을 얻을 수 있다.

컬러 필터의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 이 컬러 필터용 안료 조성물을 감광성 수지로 이루어지는 분산매에 분산시킨 후, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 잉크젯법 등으로 유리 등의 투명 기판 위에 도포하고, 이어서 이 도포막에 대해, 포토 마스크를 거쳐 자외선에 의한 패턴 노광을 행한 후, 미노광 부분을 용제 등으로 세정하여 녹색 패턴을 얻는, 포토리소그래피라 불리는 방법을 들 수 있다.

기타, 전착법, 전사법, 미셀 전해법, PVED(Photovoltaic Electrodeposition)법의 방법으로 녹색 화소부의 패턴을 형성하여, 컬러 필터를 제조해도 좋다. 또, 적색 화소부의 패턴 및 청색 화소부의 패턴도 공지의 안료를 사용하여, 같은 방법으로 형성할 수 있다. 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 열이력을 받아도 색상 변화가 작기 때문에, 예를 들면, 베이킹을 공정에 포함하는 컬러 필터의 제조 방법에 있어서는, 극히 유용하다.

컬러 필터 녹색 화소부용 감광성 조성물을 제조하기 위해서는, 예를 들면, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물과, 감광성 수지와, 광중합 개시제와, 상기 수지를 용해하는 유기 용제를 필수 성분으로서 혼합한다. 그 제조 방법으로서는, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물과 유기 용제와 필요에 따라 분산제를 사용하여 분산액을 제조하고 나서, 거기에 감광성 수지 등을 가하여 제조하는 방법이 일반적이다.

필요에 따라 사용하는 분산제로서는, 예를 들면 빅케미사의 디스퍼빅(DisperbyK 등록상표)130, 디스퍼빅161, 디스퍼빅162, 디스퍼빅163, 디스퍼빅170, 에프카사의 에프카46, 에프카47 등을 들 수 있다. 또한, 레벨링제, 커플링제, 양이온계의 계면활성제 등도 아울러 사용 가능하다.

유기 용제로서는, 예를 들면 톨루엔이나 크실렌, 메톡시벤젠 등의 방향족계 용제, 아세트산에틸이나 아세트산부틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 아세트산에스테르계 용제, 에톡시에틸프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제, 메탄올, 에탄올 등의 알코올계 용제, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온 등의 케톤계 용제, 헥산 등의 지방족 탄화수소계 용제, N,N-디메틸포름아미드, γ-부티로락탐, N-메틸-2-피롤리돈, 아닐린, 피리딘 등의 질소 화합물계 용제, γ-부티로락톤 등의 락톤계 용제, 카르밤산메틸과 카르밤산에틸의 48:52의 혼합물과 같은 카르밤산에스테르, 물 등이 있다. 유기 용제로서는, 특히 프로피오네이트계, 알코올계, 에테르계, 케톤계, 질소 화합물계, 락톤계, 물 등의 극성 용매로 수가용의 것이 적합하다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물 100질량부당, 300∼1000질량부의 유기 용제와, 필요에 따라 0∼ 100질량부의 분산제 및/또는 0∼20질량부의 프탈로시아닌 유도체를, 균일하게 되도록 교반 분산하여 분산액을 얻을 수 있다. 이어서 이 분산액에, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물 1질량부당, 3∼20질량부의 감광성 수지, 감광성 수지 1질량부당 0.05∼3질량부의 광중합 개시제와, 필요에 따라 유기 용제를 더 첨가하고, 균일하게 되도록 교반 분산하여 컬러 필터 녹색 화소부용 감광성 조성물을 얻을 수 있다.

이 때에 사용 가능한 감광성 수지로서는, 예를 들면 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리아미드산계 수지, 폴리이미드계 수지, 스티렌말레산계 수지, 스티렌무수말레산계 수지 등의 열가소성 수지나, 예를 들면 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 비스(아크릴옥시에톡시)비스페놀A, 3-메틸펜탄디올디아크릴레이트 등과 같은 2관능 모노머, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아네이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등과 같은 다관능 모노머 등의 광중합성 모노머를 들 수 있다.

광중합 개시제로서는, 예를 들면 아세토페논, 벤조페논, 벤질디메틸케탈, 벤조일퍼옥사이드, 2-클로로티오크산톤, 1,3-비스(4'-아지드벤잘)-2-프로판, 1,3-비스(4'-아지드벤잘)-2-프로판-2'-설폰산, 4,4'-디아지드스틸벤-2,2'-디설폰산 등이 있다.

이렇게 하여 제조된 컬러 필터 녹색 화소부용 감광성 조성물은, 포토 마스크를 거쳐 자외선에 의한 패턴 노광을 행한 후, 미노광 부분을 유기 용제나 알칼리수 등으로 세정함으로써 컬러 필터가 될 수 있다.

본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 보다 황색톤의 녹색이며 착색력이 높고, 고색순도이며 콘트라스트가 높은 밝은 녹색을 발색한다. 따라서, 상기한 컬러 필터용 이외에도, 도료, 플라스틱, 인쇄 잉크, 고무, 레이저, 날염, 전자 토너, 제트 잉크, 열전사 잉크 등의 착색에 적합한다.

다음으로 본 발명의 실시예를 들어 구체적으로 설명한다. 이하, 명시가 없는 한, %는 질량%, 부는 질량부를 의미한다.

실시예1

FASTOGEN(등록상표)GREEN A-110(DIC가부시키가이샤제 폴리브롬화 아연프탈로시아닌 안료) 20g과, 하이드란 AP-30F(DIC가부시키가이샤제 폴리우레탄 수지 수성 분산체. 불휘발분(질량 환산) 50%. 주쇄에 알킬렌옥사이드의 반복으로 이루어지는 폴리에테르 단위와 카르복시기를 함유하는, 지방족 또는 지환식 디이소시아네이트를 사용하여 얻은 폴리에테르계의 폴리우레탄 수지를 함유한다) 0.4g과, 이온교환수 600g을, 1리터 용량의 오토클레이브(autoclave)에 장입, 교반하면서 2시간 130℃까지 승온하여, 그대로의 온도에서 5시간 가열 교반을 행했다.

그 후 실온이 될 때까지 방랭하고, 흡인 여과하여 고형분을 얻고, 여과지 위의 고형물을 이온교환수 5L로 세정했다. 이렇게 하여 얻어진 안료 조성물의 웨트 케이크를 건조기 중 90℃에서 12시간 건조시켜, 라보 밀로 분쇄를 행했다.

이렇게 하여 얻어진 건조한 안료 조성물의 용매 추출에 의한 수지 추출량으로부터, 장입한 하이드란 AP-30F의 불휘발분의 적어도 80%(질량 환산)가, FASTOGEN(등록상표)GREEN A-110에 부착하여 있음을 확인할 수 있었다. 이 컬러 필터용 안료 조성물의 1차 입자의 평균 입자경은 0.01∼0.10㎛, 어스펙트비는 1∼3의 범위에 있었다.

<컬러 필터 녹색 화소부용 조성물의 제조>

상기 실시예1에서 얻어진 건조한 컬러 필터용 안료 조성물 2.48질량부, 아지노모토 파인테크노(주)제 양이온성 폴리머 아지스파PB-814(고형분 40%)의 1.86질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 12.16질량부의 혼합물에 0.3∼0.4mmφ 지르콘 비드를 가하고, 도요세이키(주)제 페인트 컨디셔너로 80분 분산하여 착색 조성물(I)을 얻었다. 얻어진 착색 조성물(I) 4.0질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 1.63질량부, DIC(주)제 아크릴 수지 용액 유니딕(등록상표)ZL-295의 2.55질량부를 분산 교반기(쿠라시키보세키(주)제 MAZERUSTAR)로 교반하여, 컬러 필터 녹색 화소부를 형성하기 위한 조성물을 얻었다.

<CF 시험용 유리 기판 제작>

계속해서 상기의 조성물을 스핀 코터에 의해 유리 기판 위에 도포했다. 스핀 코터의 회전수는 600, 800, 1000, 1200rpm으로 하고, 조성물의 도포막 두께가 다른 4종의 유리판을 작성했다. 이렇게 하여 얻어진, 조성물이 도포된 각 유리판을 90℃에서 3분간 가열하여, 컬러 필터 녹색 화소부를 얻었다.

<컬러 필터 녹색 화소부의 평가>

얻어진 유리 기판을 사용하여 각종 컬러 필터 특성을 평가했다.

색상(x, y) 및 휘도(Y값)는 오츠카덴시(주)제의 현미 분광 광도계 MCPD-3000을 사용하여 구했다. 우선, 막두께가 다른 4종의 유리판 각각에 대해 C광원측색에 있어서의 색도 좌표 x값과 y값 및 CIE 발색계 색도에 있어서의 Y값을 측정했다. 그것을 기초로 4점으로 이루어지는 x-Y 그래프를 작성하고, 그 근사 직선 상의 y=0.42에 있어서의 Y값을 휘도로 했다. 휘도가 클수록 시각 명도가 높은 것을 의미한다.

또한, 초기 콘트라스트는 당해 컬러 필터 녹색 화소부를 2매의 편광판 사이에 설치하고, 편광판의 외측의 한쪽에는 광원을, 또한 반대측에는 톱콘테크노하우스제 색채 휘도계 BM-5A를 설치하여, 2매의 편광판의 편광축이 평행일 때와 수직일 때의 휘도를 측정했다. 평행시와 수직시의 휘도의 비를 각 유리판의 콘트라스트로 하고, 4매의 유리판에 대해 측정함으로써 색도 좌표 y와 콘트라스트와의 그래프를 작성하고, 그 근사 직선 상의 y=0.48에 있어서의 값을 당해 녹색 화소부의 콘트라스트로 했다.

내열성은, 상기 초기 콘트라스트를 측정한 컬러 필터 녹색 화소부를 마련한 유리 기판을 250℃의 건조기에 1시간 넣고, 취출하여 방랭한 후에, 마찬가지로 콘트라스트를 측정하고, 초기 콘트라스트에 대한 열이력을 받은 후의 콘트라스트의 변화를 구하고, 그 감쇠율을 %로 나타내도록 했다.

실시예2

하이드란 AP-30F 대신에, 하이드란 AP-40F(DIC가부시키가이샤제 폴리우레탄 수지 수성 분산체. 불휘발분(질량 환산) 50%. 주쇄에 방향환을 함유하는 직쇄 방향족 단위와 음이온성기를 함유하는, 지방족 또는 지환식 디이소시아네이트를 사용하여 얻은 폴리에스테르계의 폴리우레탄 수지)의 동일량을 사용하는 이외는, 상기 실시예1과 같은 조작을 행하고, 건조하여 컬러 필터용 안료 조성물을 얻었다.

이렇게 하여 얻어진 건조한 안료 조성물의 용매 추출에 의한 수지 추출량으로부터, 장입한 하이드란 AP-40F의 불휘발분의 적어도 80%(질량 환산)가, FASTOGEN(등록상표)GREEN A-110에 부착하여 있음을 확인할 수 있었다. 이 컬러 필터용 안료 조성물의 1차 입자의 평균 입자경은 0.01∼0.10㎛, 어스펙트비는 1∼3의 범위에 있었다.

이렇게 하여 얻어진 건조한 컬러 필터용 안료 조성물을 사용하여, 실시예1과 같이 순서대로, <컬러 필터 녹색 화소부용 조성물의 제조>, <CF 시험용 유리 기판 제작> 및 <컬러 필터 녹색 화소부의 평가>를 행했다.

〔비교예1〕

하이드란 AP-30F도 하이드란 AP-40F도 어느 것도 사용하지 않고, Fastogen(등록상표)Green A-110만을 2.48질량부를 사용하는 이외는 실시예1과 같이 순서대로, <컬러 필터 녹색 화소부용 조성물의 제조>, <CF 시험용 유리 기판 제작> 및 <컬러 필터 녹색 화소부의 평가>를 행했다. 이 안료 조성물의 1차 입자의 평균 입자경은 0.01∼0.10㎛의 범위에 있었다.

〔비교예2〕

하이드란 AP-30F 대신에, 암피톨(AMPHITOL 등록상표)24B(카르복시베타인계 계면활성제 : 가오(주)제)의 불휘발분 환산의 동일량을 사용하는 이외는, 상기 실시예1과 같은 조작을 행하고, 건조하여 컬러 필터용 안료 조성물을 얻었다.

이렇게 하여 얻어진 건조한 안료 조성물의 용매 추출에 의한 수지 추출량으로부터, 장입한 암피톨24B의 불휘발분의 적어도 80%(질량 환산)가, FASTOGEN(등록상표)GREEN A-110에 부착하여 있음을 확인할 수 있었다. 이 컬러 필터용 안료 조성물의 1차 입자의 평균 입자경은 0.01∼0.10㎛의 범위에 있었다.

이렇게 하여 얻어진 건조한 컬러 필터용 안료 조성물을 사용하여, 실시예1과 같이 순서대로, <컬러 필터 녹색 화소부용 조성물의 제조>, <CF 시험용 유리 기판 제작> 및 <컬러 필터 녹색 화소부의 평가>를 행했다.

이들 실시예1∼2 및 비교예1∼2의 평가 결과를 표 1에 정리하여 나타냈다.

[표 1]

표 1로부터 명백한 바와 같이, 실시예와 비교예와의 대비로부터, 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물로부터 만들어진 녹색 화소부를 갖는 실시예의 컬러 필터는, 비교예의 그것에 대해 내열성이 현저하게 뛰어남을 알 수 있다.

또, 실시예1과 비교예2와의 대비로부터, 폴리우레탄 수지를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을 사용한 녹색 화소부를 갖는 실시예1의 컬러 필터는, 종래의 베타인형 양성 계면활성제를 함유하는 안료 조성물을 사용하여 마찬가지로 얻은 비교예2의 컬러 필터에 비해, 초기 콘트라스트는 동등하지만, 내열성이 양호하다.

실시예1과 실시예2와의 대비로부터, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을 사용한 녹색 화소부를 갖는 실시예2의 컬러 필터는, 폴리에테르계 폴리우레탄 수지를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물을 사용하여 마찬가지로 얻은 실시예1의 컬러 필터에 비해, 또한 내열성이 양호하다. 또한, 이 실시예2의 컬러 필터는, 폴리우레탄 수지를 함유하지 않는 안료 단체(單體)로부터 마찬가지로 얻어진 비교예1의 컬러 필터에 비해, 휘도(Y)가 높은 값을 나타내고 있어, 안료에 표면 처리 등을 행했을 때에는 처리 전보다 휘도는 저하한다는 종래의 당업자의 상식을 뒤엎는 극히 특이한 효과도 갖고 있다.

게다가, 폴리브롬화 아연프탈로시아닌 안료를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 폴리브롬화 구리프탈로시아닌 안료를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물보다, 더욱 고채도이며, 보다 색순도가 높은 색도를 갖고, 또한 매우 높은 착색력을 나타낸다. 따라서, 폴리브롬화 아연프탈로시아닌 안료를 함유하는 본 발명의 컬러 필터용 안료 조성물은, 보다 이상적인 RGB 색재현역의 디스프레이 등의 대화면용 컬러 필터의 녹색 화소부의 패턴 형성에 최적이다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 콘트라스트에 대한 내열성이 뛰어난 컬러 필터가 얻어지는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 안료 조성물, 그것을 함유하여 이루어지는 감광성 조성물 및 그것을 녹색 화소부에 함유하는, 고온에서 장기간의 액정 표시를 행해도 콘트라스트 저하가 적은 화상이 얻어지는 컬러 필터를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. C.I. 피그먼트 그린58(A)과, 폴리우레탄 수지(B)를 함유하고, 질량 기준으로 C.I. 피그먼트 그린58(A) 100부당, 폴리우레탄 수지(B) 불휘발분 0.1∼10부인 것을 특징으로 하는, 컬러 필터용 안료 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   폴리우레탄 수지(B)가, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지인 컬러 필터용 안료 조성물.
3. C.I. 피그먼트 그린58(A)과, 폴리우레탄 수지 수성 분산체를 불휘발분의 질량 기준으로 C.I. 피그먼트 그린58(A) 100부당, 폴리우레탄 수지(B) 0.1∼10부가 되도록 혼합한 후, 액매체를 제거하는 것을 특징하는 컬러 필터용 안료 조성물의 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   폴리우레탄 수지(B)가, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지인 컬러 필터용 안료 조성물의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 기재된 컬러 필터용 안료 조성물을 녹색 화소부에 함유하여 이루어지는 컬러 필터.