KR20100117532A

KR20100117532A - 염료를 함유하는 청색 착색 조성물, 컬러 필터, 이것을 구비하는 액정 표시 장치 및 유기 ｅｌ 디스플레이

Info

Publication number: KR20100117532A
Application number: KR1020100037770A
Authority: KR
Inventors: 사또시 오꾸마; 노리꼬 아사히; 다까시 야마우찌; 야스유끼 데마찌; 다까아끼 구라따; 유따까 이시이; 요시끼 아까따니
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤; 니뽄 가야쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2010-11-03
Also published as: CN101872122B; US8212974B2; US20100271578A1; TWI515267B; KR101751539B1; TW201100499A; JP5572332B2; CN101872122A; JP2010256598A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 트리아릴메탄계 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물을 제공한다.
<화학식 1>

(식 중, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 치환기를 가질 수도 있는 벤질기를 나타내고, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타내고, X는 트리스트리플루오로 메탄술포닐메티드 음이온을 나타냄)

Description

염료를 함유하는 청색 착색 조성물, 컬러 필터, 이것을 구비하는 액정 표시 장치 및 유기 ＥＬ 디스플레이{BLUE COLORING COMPOSITION COMPRISING PIGMENT, COLOR FILTER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME AND ORGANIC EL DISPLAY}

본 발명은, 염료를 함유하는 청색 착색 조성물, 컬러 필터, 이것을 구비하는 액정 표시 장치 및 유기 EL 디스플레이에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 최근 박형이라는 점에서 공간 절약성이나 경량성, 전력 절약성 등이 평가되고 있다. 그 중에서도 텔레비전 수상기 등 디스플레이 용도로의 보급이 급속히 진행되고 있으며, 휘도, 콘트라스트나 전방위의 시인성 등의 표시 성능을 보다 높이는 것이 요구됨과 동시에, 이것에 사용하는 컬러 필터의 고명도화, 고콘트라스트화 등이 더욱 요망되고 있다.

종래, 컬러 필터를 구성하는 청색 필터 세그먼트에는, 청색 안료인 C.I.피그먼트 블루 15:6이나 C.I.피그먼트 블루 15:3, C.I.피그먼트 바이올렛 23 등이 사용되었다. 이들 안료는 내열성, 내광성이 높고, 분산성도 양호하기 때문에 컬러 필터에 다용되었다. 그러나, 분광 특성상, 투과율의 향상에는 한계가 있다. 안료 특유의 소편성(消偏性)에 의해, 콘트라스트의 향상에도 한계가 있다.

한편, 염료는 투과율이 높기 때문에, 착색제로서 안료 대신에 사용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 트리아릴메탄계 염료는 매우 선명하고 발색성이 높다는 특징이 있으며 바이올렛, 블루 등의 색재로서 알려져 있지만, 내광성, 내열성, 내습열성 등의 견뢰성이 불충분하다는 결점이 있다.

JP-A11-223720에는 트리아릴메탄계 산성 염료의 내광성을 향상시키기 위해, 금속 착체를 첨가한 컬러 필터가 기재되어 있지만, 본 발명자들의 검토에 따르면 여전히 내광성, 내습열성 등이 불충분하였다. 또한, JP-A 2008-304766에는 양이온성 트리아릴 화합물과 Cl^-나 ArSO³ ^-의 염이 기재되어 있지만, 본 발명자들이 검토한 결과, 이 특허 문헌에 기재되어 있는 트리아릴메탄 화합물도 내광성, 내열성이 불충분하였다.

본 발명의 목적은, 내열성 및 내광성이 우수한 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물, 이 청색 착색 조성물을 사용한 컬러 필터, 및 이 컬러 필터를 구비하는 액정 표시 장치 및 EL 디스플레이를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 트리아릴메탄계 염료를 포함하는 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물이 제공된다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 상술한 염료 함유 청색 착색 조성물을 경화하여 얻은 청색 화소를 포함하는 컬러 필터가 제공된다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 상술한 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 XYZ 표색계 색도가 0.12≤x≤0.18, 0.08≤y≤0.18, Y≥13인 컬러 필터를 구비하는 액정 표시 장치가 제공된다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 상술한 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 600 ㎚에서의 투과율이 10 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 90 ％ 이상인 컬러 필터를 구비하는 유기 EL 디스플레이가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 컬러 필터를 나타내는 단면도;
도 2는 도 1에 나타낸 컬러 필터를 구비하는 액정 표시 장치의 일례를 나타내는 단면도; 및
도 3a 내지 3c는 도 1에 나타낸 컬러 필터를 구비하는 EL 디스플레이의 다양한 예를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물은, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 트리아릴메탄계 염료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

<화학식 1>

(식 중, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 치환기를 가질 수도 있는 벤질기를 나타내고, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐 원자를 나타내고, X는 트리스트리플루오로메탄술포닐메티드 음이온을 나타냄)

상기 화학식 1의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆에서 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 2-술포에틸기, 카르복시에틸기, 시아노에틸기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 부톡시에틸기, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기 등을 들 수 있다.

화학식 1의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆에서 치환기를 가질 수도 있는 페닐기, 벤질기에서의 치환기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, t-부틸기, 펜틸기 등의 (C1 내지 C5)알킬기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 술폰산기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, t-부톡시기, 헥실옥시기 등의 (C1 내지 C6)알콕시기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기 등의 히드록시(C1 내지 C5)알킬기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 에톡시프로필기, 부톡시에틸기 등의 (C1 내지 C5)알콕시(C1 내지 C5)알킬기, 2-히드록시에톡시기 등의 히드록시(C1 내지 C5)알콕시기, 2-메톡시에톡시기, 2-에톡시에톡시기(C1 내지 C5) 등의 알콕시(C1 내지 C5)알콕시기, 2-술포에틸기, 카르복시에틸기, 시아노에틸기 등을 들 수 있다.

화학식 1의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆으로서는, 수소 원자, 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 비치환된 페닐기, 또는 비치환된 벤질기가 바람직하다.

화학식 1의 R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀에서 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 시클로펜틸기, 헥실기, 시클로헥실기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 2-술포에틸기, 카르복시에틸기, 시아노에틸기, 메톡시에틸기, 에톡시에틸기, 부톡시에틸기, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기 등을 들 수 있다.

화학식 1의 R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀에서 할로겐 원자로서는, 불소, 염소, 브롬, 요오드 등을 들 수 있다.

화학식 1의 R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀으로서는, 수소 원자, 염소 원자, 또는 탄소수 1 내지 6의 비치환된 알킬기가 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물에 사용되는 트리아릴메탄 화합물은, 예를 들면, 문헌 [가부시끼가이샤 기호도 발행, 호소도 유타카 저 "이론 제조 염료 화학"(781 내지 787페이지)]에 기재된 이미 알려진 합성법에 의해 얻어지지만, X가 염소 음이온인 시판품을 구입하고, 대응하는 염 또는 산을 첨가하여 염 교환함으로써 합성하는 것도 가능하다.

이상 설명한 트리아릴메탄계 염료의 청색 착색 조성물 중에서의 질량 농도는 바람직하게는 0.1 ％ 내지 20 ％, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 내지 18 ％, 더욱 바람직하게는 0.5 ％ 내지 15 ％이다. 트리아릴메탄계 염료의 농도가 0.1 ％ 미만이면 염료 농도가 희박하기 때문에, 컬러 필터로서 충분한 색의 착색 화소를 형성하기 위해서는, 착색 화소의 막 두께를 매우 두껍게 해야 한다는 점에서 화소 형성이 곤란하고, 생산성도 악화되기 때문에 실용상 난점이 있다. 또한, 20 ％를 초과하면 농도가 지나치게 높기 때문에, 염료가 충분히 용해되지 않아 결정이 석출될 우려가 있고, 또한 착색 화소의 형성을 위해 청색 착색 조성물을 기판 위에 도포하고 유기 용제를 건조할 때에도 염료가 석출될 우려가 있다.

본 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물은, 이상의 트리아릴메탄계 염료 이외에 다른 염료, 안료를 함께 포함시킬 수 있다. 포함시키는 것이 가능한 다른 염료로서는, 유기 용제에 가용인 것이면 어떠한 것이어도 상관없으며, 예를 들면 상기 이외의 구조의 트리아릴메탄계 염료, 안트라퀴논계 염료 등의 청색 염료를 사용할 수 있다. 또한, 포함시키는 것이 가능한 안료도 어떠한 것이어도 상관없지만, C.I.피그먼트 블루 15:6, C.I.피그먼트 블루 15:3, C.I.피그먼트 바이올렛 23이 바람직하다.

상기 다른 염료 및 안료를 포함하는 색재의 청색 착색 조성물 중에서의 질량 농도는 바람직하게는 0.1 ％ 내지 50 ％, 보다 바람직하게는 0.5 ％ 내지 40 ％, 더욱 바람직하게는 0.5 ％ 내지 30 ％이다. 0.1 ％ 미만이면 염료 농도가 희박하기 때문에, 컬러 필터로서 충분한 색의 착색 화소를 형성하기 위해서는, 착색 화소의 막 두께를 매우 두껍게 해야 한다는 점에서 화소 형성이 곤란하고, 생산성도 악화되기 때문에 실용상 난점이 있으며, 50 ％를 초과하면 안료를 분산화하기 위한 수지의 양이 줄어들고, 불안정해져, 안료의 응집에 의한 증점이나 콘트라스트 저하의 원인이 된다.

트리아릴메탄계 염료에 혼합하여 사용 가능한 유기 용제 가용성 염료로서는, 예를 들면 종래부터 컬러 필터용으로서 공지된 염료 등을 들 수 있다. 상기 공지된 염료로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 (소)64-90403호 공보, 일본 특허 공개 (소)64-91102호 공보, 일본 특허 공개 (평)1-94301호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-11614호 공보, 일본 특허 제2592207호, 미국 특허 제4,808,501호 명세서, 미국 특허 제5,667,920호 명세서, 미국 특허 제5,059,500호 명세서, 일본 특허 공개 (평)5-333207호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-35183호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-51115호 공보, 일본 특허 공개 (평)6-194828호 공보 등에 기재된 색소를 들 수 있다.

유기 용제 가용성 염료로서 사용할 수 있는 염료로서는, 트리아릴메탄계, 안트라퀴논계, 벤질리덴계, 옥소놀계, 시아닌계, 페노티아진계, 피롤로피라졸아조메틴계, 크산텐계, 프탈로시아닌계, 벤조피란계, 인디고계 등을 들 수 있다.

특히 바람직한 유기 용제 가용성 염료는, 피라졸아조계, 아닐리노아조계, 피라졸로트리아졸아조계, 피리돈아조계, 안트라퀴논계, 안트라피리돈계의 염료이다. 특히 C.I.솔벤트 블루 35 등의 안트라퀴논계 염료가 바람직하다.

또한, 물 또는 알칼리 현상을 행하는 레지스트계의 경우에는, 현상에 의해 결합제 및/또는 염료를 완전히 제거하는 관점에서, 유기 용제 가용성 염료로서 산성 염료 및/또는 그의 유도체를 바람직하게 사용할 수 있는 경우가 있다. 그 이외에, 유기 용제 가용성 염료로서는 직접 염료, 염기성 염료, 매염 염료, 산성 매염 염료, 아조익 염료, 분산 염료, 유용 염료, 식품 염료 및/또는 이들의 유도체 등도 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 유기 용제 가용성 염료로서 사용 가능한 산성 염료 및 그의 유도체에 대하여 설명한다.

산성 염료는 술폰산, 카르복실산이나 페놀성 수산기 등의 산성기를 갖는 색소이면 특별히 한정되지 않지만, 유기 용제나 현상액에 대한 용해성, 염기성 화합물과의 염 형성성, 흡광도, 경화성 조성물 중의 다른 성분과의 상호 작용, 내광성, 내열성 등의 필요로 되는 성능을 모두 고려하여 선택된다.

산성 염료의 구체예로서 이하의 것을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 애시드 알리자린 바이올렛 N; C.I.애시드 블루 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340; 애시드 크롬 바이올렛 K; 동 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 17, 19; 동 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104; 동 다이렉트 블루 57, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293; 동 다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82; 동 모던트 바이올렛 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58; 모던트 블루 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84; 동 모던트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53; 및 이들 염료의 유도체를 들 수 있다.

상기한 산성 염료 중에서도, C.I.애시드 블루 23, 25, 29, 62, 80, 86, 87, 92, 138, 158, 182, 243, 324:1; 동 애시드 바이올렛 7 등의 염료 및 이들 염료의 유도체가 바람직하다.

또한, 상기 이외의 아조계, 크산텐계, 프탈로시아닌계의 산성 염료도 바람직하고, C.I.솔벤트 블루 44, 38 등의 산성 염료 및 이들 염료의 유도체도 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 산성 염료의 유도체로서는, 술폰산이나 카르복실산 등의 산성기를 갖는 산성 염료의 무기염, 산성 염료와 질소 함유 화합물의 염, 산성 염료의 술폰아미드체 등을 사용할 수 있으며, 경화성 조성물 용액으로서 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 유기 용제나 현상액에 대한 용해성, 흡광도, 경화성 조성물 중의 다른 성분과의 상호 작용, 내광성, 내열성 등의 필요로 하는 성능을 모두 고려하여 선택된다.

산성 염료와 질소 함유 화합물의 염을 형성하는 방법은, 산성 염료의 용해성 개량(유기 용제로의 용해성 부여)이나, 내열성 및 내광성 개량에 효과적인 경우가 있다. 이하, 산성 염료와 염을 형성하는 질소 함유 화합물, 및 산성 염료와 아미드 결합을 형성하는 질소 함유 화합물에 대하여 설명한다.

질소 함유 화합물은, 염 또는 아미드 화합물의 유기 용제나 현상액에 대한 용해성, 염 형성성, 염료의 흡광도ㆍ색가, 경화성 조성물 중의 다른 성분과의 상호 작용, 착색제로서의 내열성 및 내광성 등을 모두 감안하여 선택된다. 흡광도ㆍ색가의 관점만으로 선택하는 경우에는, 질소 함유 화합물로서 가능한 한 분자량이 낮은 것이 바람직하고, 이 중에서도 분자량 300 이하인 것이 바람직하고, 분자량 280 이하인 것이 보다 바람직하고, 분자량 250 이하인 것이 특히 바람직하다.

산성 염료와 질소 함유 화합물의 염에서의 질소 함유 화합물/산성 염료의 몰비 n은, 산성 염료 분자와 상대 이온인 아민 화합물의 몰 비율을 결정하는 값이고, 산성 염료-아민 화합물의 염 형성 조건에 따라 자유롭게 선택할 수 있다. 구체적으로는, 산성 염료 중 산의 관능기수의 0<n≤5 사이의 수치가 실용상 많이 사용되며, 유기 용제나 현상액에 대한 용해성, 염 형성성, 흡광도, 경화성 조성물 중의 다른 성분과의 상호 작용, 내광성, 내열성 등, 필요로 하는 성능을 모두 고려하여 선택된다. 흡광도만의 관점에서 선택하는 경우에는, 상기 n은 0<n≤4.5 사이의 수치를 취하는 것이 바람직하고, 0<n≤4 사이의 수치를 취하는 것이 더욱 바람직하고, 0<n≤3.5의 사이의 수치를 취하는 것이 특히 바람직하다.

상기에 나타낸 산성 염료는 그의 구조상, 산성기를 도입함으로써 산성 염료로서 성립되기 때문에, 그의 치환기를 변경함으로써 비산성 염료로 할 수 있다.

산성 염료는 알칼리 현상시에 바람직하게 작용하는 경우도 있지만, 한편 과현상이 되는 경우도 있기 때문에, 비산성 염료를 바람직하게 사용하는 경우도 있다. 이 비산성 염료로서는, 상기에서 예시한 산성 염료의 산성기를 갖지 않는 염료 등이 바람직하게 사용된다.

본 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물에 포함되는 트리아릴메탄계 염료에 혼합 가능한 안료의 예로서는, 예를 들면, C.I.피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 22, 60, 64, 80 등의 청색 안료, 바람직하게는 C.I.피그먼트 블루 15:6을 들 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물에는, C.I.피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 등의 보라색 안료, 바람직하게는 C.I.피그먼트 바이올렛 23을 병용할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물은, 이상 설명한 염료 및 안료 이외에 필요에 따라 결합제 수지, 경화성 수지, 단량체, 광 중합 개시제 및 유기 용제를 포함할 수 있다. 또한, 증감제, 레벨링제를 포함할 수도 있다.

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 컬러 필터는, 상술한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 청색 착색 조성물을 경화하여 얻은 청색 화소를 포함하는 것이다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터는, 청색 화소 이외에 필요에 따라 적색 화소 및 녹색 화소를 포함하고, 추가로 필요에 따라 황색 화소, 시안색 화소, 마젠타색 화소 및 투명 화소 등의 다른 색의 화소를 포함할 수도 있다. 청색 화소 이외의 다른 색의 화소는 색 안료를 함유하거나, 색 염료를 함유하거나, 또는 색 안료 및 색 염료를 모두 함유하는 공지된 착색 조성물을 사용하여 형성할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터에서, 청색 화소는 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 내지 4.0 ㎛, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎛ 내지 3.0 ㎛의 막 두께를 갖는다. 즉, 본 발명에 따른 청색 화소를 포토리소그래피법으로 형성하는 경우, 막 두께가 0.1 ㎛ 미만이면 화소의 형성이 곤란해지고, 막 두께가 5 ㎛보다 두꺼우면, 조성물을 도막으로서 도포 형성하는 것이 곤란해지기 때문이다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터는, 투명 기판 위에 상술한 컬러 필터용 청색 착색 조성물을 사용하여 형성된 청색 착색 도막을 포함하는 청색 화소를 구비하는 것이다. 컬러 필터는, 통상적으로 공지된 착색 조성물을 사용하여 형성되는 녹색 화소 및 적색 화소를 추가로 구비한다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 컬러 필터는 유리 등의 투명 기판 (1) 위에 차광막인 블랙 매트릭스 (2) 및 착색 화소 (3)을 구비하고 있다. 착색 화소 (3)은, 상술한 청색 착색 조성물을 사용하여 형성된 청색 화소 (3B), 적색 화소 (3R) 및 녹색 화소 (3G)를 포함한다.

투명 기판으로서는, 소다 석회 유리, 저알칼리 붕규산 유리, 무알칼리 알루미노붕규산 유리 등의 유리판이나, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판이 사용된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 컬러 필터를 액정 표시 장치에 조립하는 경우, 유리판이나 수지판의 표면에는 액정 패널화 후의 액정 구동을 위해, 산화인듐, 산화주석 등을 포함하는 투명 전극이 형성될 수도 있다.

각색 착색 화소의 형성은, 예를 들면 인쇄법, 잉크젯법, 포토리소그래피법 등에 의해 행할 수 있다.

인쇄법에 의한 각색 착색 화소의 형성은, 상기 각종 인쇄 잉크로서 제조한 착색 조성물의 인쇄와 건조를 반복하는 것만으로도 패턴화할 수 있기 때문에, 컬러 필터의 제조법으로서 비용이 낮고, 양산성이 우수하다. 또한, 인쇄 기술의 발전에 의해 높은 치수 정밀도 및 평활도를 갖는 미세 패턴의 인쇄를 행할 수 있다. 인쇄를 행하기 위해서는, 인쇄판 위에서, 또는 블랭킷 위에서 잉크가 건조, 고화되지 않는 조성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄기 위에서의 잉크의 유동성 제어도 중요하고, 분산제나 체질 안료에 의한 잉크 점도의 조정을 행할 수도 있다.

잉크젯법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법으로서, 유리 기판 위에 블랙 매트릭스를 형성하고, 잉크젯 인쇄 장치를 사용하여 블랙 매트릭스의 개구부에 잉크를 부여하여 착색부를 형성하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 이 방법에서 잉크가 소정의 개구부에 정확하게 충전되고, 인접하는 착색부 사이에서 잉크가 혼합되는 혼색이 발생하지 않도록, 블랙 매트릭스를 구성하는 재료에 불소 화합물이나 규소 화합물 등의 발수재를 포함시킬 수도 있다.

잉크젯에 사용하는 장치로서는, 잉크 토출 방법의 차이에 따라 피에조 변환 방식과 열 변환 방식이 있다. 또한, 잉크젯 장치에서의 잉크의 입자화 주파수는, 5 내지 100 KHz 정도이다. 또한, 잉크젯 장치에서의 노즐 직경은 5 내지 80 ㎛ 정도가 바람직하다. 또한, 잉크젯 장치는 헤드를 복수개 배치하고, 1 헤드에 노즐을 60 내지 500개 정도 조립한 것을 사용할 수 있다.

잉크젯법에 의해 착색부 패턴을 형성한 후에는, 컨백션 오븐, IR 오븐, 핫 플레이트 등을 사용하여 가열 처리함으로써, 착색층 패턴을 형성한다. 잉크젯법에 따르면 복수색의 잉크를 동시에 도포할 수 있기 때문에, 평이한 공정으로 저렴하게 컬러 필터를 제조하는 것이 가능하다.

포토리소그래피법에 의해 각색 착색 화소를 형성하는 경우에는, 상기 용제 현상형 또는 알칼리 현상형 착색 레지스트로서 제조한 착색 조성물을 투명 기판 위에, 스프레이 코팅이나 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 롤 코팅 등의 도포 방법에 의해 건조막 두께가 0.2 내지 10 ㎛가 되도록 도포한다. 도포막을 건조시킬 때에는, 감압 건조기, 컨백션 오븐, IR 오븐, 핫 플레이트 등을 사용할 수도 있다. 필요에 따라 건조된 막에는, 이 막과 접촉 또는 비접촉 상태로 설치된 소정의 패턴을 갖는 패턴 노광용 포토마스크를 통해 막에 자외선 노광을 행한다.

그 후, 용제 또는 알칼리 현상액에 침지하거나 또는 스프레이 등에 의해 현상액을 분무함으로써 미경화부를 제거하여 원하는 패턴을 형성한 후, 동일한 조작을 다른 색에 대하여 반복하여 컬러 필터를 제조할 수 있다.

또한, 착색 레지스트의 중합을 촉진시키기 위해, 필요에 따라 현상 후에 가열을 실시할 수도 있다. 포토리소그래피법에 따르면, 상기 인쇄법보다 정밀도가 높은 컬러 필터를 제조할 수 있다.

착색 조성물의 현상시에는, 알칼리 현상액으로서 탄산나트륨, 수산화나트륨등의 수용액이 사용되고, 디메틸벤질아민, 트리에탄올아민 등의 유기 알칼리를 사용할 수도 있다. 또한, 현상액에는, 소포제나 계면활성제를 첨가할 수도 있다. 현상 처리 방법으로서는, 샤워 현상법, 스프레이 현상법, 침지 현상법, 퍼들 현상법 등을 적용할 수 있다.

또한, 자외선 노광시의 막의 감도를 높이기 위해, 상기 착색 레지스트를 도포 건조한 후, 수용성 또는 알칼리 수용성 수지, 예를 들면 폴리비닐 알코올이나 수용성 아크릴 수지 등을 도포 건조하고, 산소에 의한 중합 저해를 방지하는 막을 형성한 후, 자외선 노광을 행할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터는, 상기 방법 이외에 전착법, 전사법 등에 의해 제조할 수 있다. 또한, 전착법은, 투명 기판 위에 형성한 투명 도전막을 이용하여, 콜로이드 입자의 전기 영동에 의해 각색 착색 화소를 투명 도전막 위에 전착 형성함으로써 컬러 필터를 제조하는 방법이다.

전사법은, 박리성의 전사 베이스 시트 또는 전사동(轉寫胴)의 표면에 미리 착색 화소를 형성하고, 이 착색 화소를 원하는 투명 기판에 전사시키는 방법이다.

투명 기판 또는 반사 기판 위에 각색 착색 화소를 형성하기 전에 미리 블랙매트릭스를 형성하면, 표시 패널의 콘트라스트를 한층 더 높일 수 있다. 블랙 매트릭스로서는, 크롬이나 크롬/산화 크롬의 다층막, 질화티타늄 등의 무기막이나, 차광제를 분산시킨 수지막을 사용할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 컬러 필터를 액정 표시 장치에 조립하는 경우, 상기 투명 기판 또는 반사 기판 위에 박막 트랜지스터(TFT)를 미리 형성하고, 그 후에 착색 화소를 형성할 수도 있다. TFT 기판 위에 착색 화소를 형성함으로써 액정 표시 패널의 개구율을 높이고, 휘도를 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터 위에는, 필요에 따라 오버 코팅막이나 기둥상 스페이서, 투명 도전막, 액정 배향막 등을 형성할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터는, 액정 표시 장치, 유기 EL 소자, 유기 EL 디스플레이에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터를 액정 표시 장치에 사용하는 경우, 청색 착색층의 분광 투과율을 측정하고, C 광원으로 계산한 CIE1394에서의 XYZ 표색계 색도 좌표가 0.12≤x≤0.18, 0.08≤y≤0.18, Y≥13인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.13≤x≤0.17, 0.09≤y≤0.17, Y≥15이고, 더욱 바람직하게는 0.13≤x≤0.16, 0.09≤y≤0.16, Y≥16이다.

즉, x의 값이 그 이하이면 지나치게 짙고 투과율이 낮아지며, 그 이상이면 붉은 정도가 지나치게 강해져 선명한 청색을 표현할 수 없고, 색 재현성이 저하된다. 또한, y의 값이 그 이하이면 지나치게 짙고 투과율이 낮아지며, 그 이상이면 색이 시안에 가까워지기 때문에 선명한 청색을 표현할 수 없고, 색 재현성이 저하된다. 또한, Y의 값이 이보다 낮으면 색이 지나치게 짙고, 투과율이 저하되기 때문에 화소가 어두워지며, 그 이상이면 색이 연해져 색 재현성을 얻을 수 없게 되기 때문이다.

본 실시 형태에 따른 컬러 필터를 유기 EL 소자 또는 유기 EL 디스플레이에 사용하는 경우, 청색 화소의 분광 투과율은 600 ㎚에서의 투과율이 10 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 90 ％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 600 ㎚에서의 투과율이 5 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 95 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 600 ㎚에서의 투과율이 2 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 95 ％ 이상이다.

본 발명의 제3 실시 형태에 따른 액정 표시 장치는, 상술한 컬러 필터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 2에서, 액정 표시 장치 (4)는 이격 대향하여 배치된 한 쌍의 투명 기판 (5) 및 (1)을 구비하고, 이들의 사이에는 액정(LC)이 봉입되어 있다.

제1 투명 기판 (5)의 내면에는 TFT(박막 트랜지스터) 어레이 (7)이 형성되어 있고, 그 위에는 예를 들면 ITO로 이루어지는 투명 전극층 (8)이 형성되어 있다. 투명 전극층 (8) 위에는, 배향층 (9)가 설치되어 있다. 또한, 투명 기판 (5)의 외면에는, 위상차 필름을 구성으로 포함하는 편광판 (10)이 형성되어 있다.

한편, 제2 투명 기판 (1)은 컬러 필터 (11)을 구성하는 투명 기판이고, 상술한 바와 같이 액정(LC)과 마주보는 투명 기판 (1)의 내면에, 블랙 매트릭스 (2) 및 착색 화소 (3)을 형성하여 컬러 필터 (11)로 하고 있다. 컬러 필터 (11)을 덮고 필요에 따라 투명 보호막(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 그 위에 예를 들면 ITO를 포함하는 투명 전극층 (12)가 형성되어 있으며, 투명 전극층 (12)를 덮고 배향층 (13)이 설치되어 있다. 또한, 투명 기판 (1)의 외면에는, 편광판 (14)가 형성되어 있다. 또한, 편광판 (10)의 하측에는, 삼파장 램프 (15)를 구비한 백 라이트 유닛 (16)이 설치되어 있다.

본 발명의 제4 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 장치는, 이상 설명한 컬러 필터를 구비하는 것이다.

유기 EL 표시 장치의 구조로서, 도 3a 내지 3c에 도시한 바와 같은 3 가지 형태가 있다.

제1 형태는, 도 3a에 도시한 바와 같이, 투명 기판 (21) 위에 형성한 TFT 어레이 (22)에 전기적으로 접속된 금속 전극 (23)과, 대향하는 밀봉 기판 (24)에 형성한 투명 전극 (25)로 발광층(유기 EL층) (26)을 협지하고, 양 전극 사이에 전압을 가했을 때 발광층으로부터 발생한 빛을 밀봉 기판측으로부터 취출하는 톱 에미션형(Top Emission)이다.

제2 형태는, 도 3b 및 3c에 도시한 바와 같이 금속 전극 (23)과 투명 전극 (25)의 위치를 교체하고, TFT 어레이 (22)측으로부터 빛을 취출하는 보톰 에미션(Bottom Emission)형이다.

또한, 빛을 취출하는 방식으로서, 이하의 3 가지 방식이 제안되어 있다. 즉, 제1 방식은 발광층 (26)으로부터 발생하는 광을 백색광으로 하여 그대로 백색광을 취출하는 방식이며, 제2 방식은 발광층 (26)에서 청색광을 발광시키고, 이 청색광을 그대로 취출함과 동시에, 그의 청색 발광광의 일부를 발광층 (26) 위에 설치한 G(녹색) 변환층 및 R(적색) 변환층(도시하지 않음)에 입사시켜 G색의 빛과 R색의 빛도 취출하는 방식이며, 제3 방식은 R(적색)의 발광을 행하는 발광층, G(녹색)의 발광을 행하는 발광층, B(청색)의 발광을 행하는 발광층을 각각 형성하고, 3색의 발광광을 취출하는 방식이다.

유기 EL 표시 장치의 표시 화면을 컬러화할 때 백색광을 취출하는 제1 방식에서는, 밀봉 기판 (24)에 R, G, B의 착색 화소 (3) 및 필요에 따라 블랙 매트릭스 (2)를 형성하여 컬러 필터 (11)로 하고, 취출한 빛을 컬러 필터에 통과시킴으로써 원하는 파장역의 빛(색광)을 얻는 것이 가능해진다.

또한, 상기 변환층을 사용하는 제2 방식 및 3색의 발광층을 형성하는 제3 방식에서는, 각 색의 발광을 제어함으로써 표시 화면을 컬러화는 일단 가능해진다. 그러나, 이러한 방식으로 얻어지는 빛의 분광 특성은, 색 표시를 위해 요구되는 색광의 분광 특성과는 상이한 것이 되어 있다. 그 때문에, 이러한 방식으로 추출된 색광에서도 투명 기판 (21)에 R, G, B의 착색 화소 (3) 및 필요에 따라 블랙 매트릭스 (2)를 형성하여 컬러 필터 (11)로 하고, 색광을 컬러 필터에 통과시켜, 원하는 분광 특성이 된 색광으로 할 필요가 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되지 않는다. 또한, 실시예에서의 "부" 및 "％"는 "질량부" 및 "질량％"를 각각 나타낸다. 또한, 안료의 기호는 컬러 인덱스 번호를 나타내고, 예를 들면 "PΒ15:6"은 "C.I.피그먼트 블루 15:6"을, "PV23"은 "C.I.피그먼트 바이올렛 23"을 나타낸다.

이하, 염료 및 안료의 제조예를 나타낸다.

a) 염료의 제조

[제조예 1]

청색 염료(C.I.베이직 블루 7, 도꾜 가세이 고교사 제조) 2부를 물 150부에 용해하고, 교반하면서 아세토니트릴 30부에 트리스트리플루오로메탄술포늄메티드의 세슘염 2.1부를 용해시킨 용액을 첨가하였다. 3 시간 동안 교반한 후, 석출된 결정을 여과 취출, 수세, 건조하여 청색의 결정 1.5부를 얻었다.

b) 안료의 제조

[제조예 1]

[청색 안료]

청색 안료(C.I.피그먼트 블루 15:6, 도요 잉크 제조사 제조 "리오놀 블루 ES"; B-1) 200부, 염화나트륨 1600부 및 디에틸렌글리콜(도쿄 가세이사 제조) 100부를 스테인리스제 1 갤론 니더(이노우에 세이사꾸쇼사 제조)에 투입하고, 70 ℃에서 12 시간 동안 혼련하였다. 이어서, 이 혼합물을 약 5 리터의 온수에 투입하고, 약 70 ℃로 가열하면서 하이 스피드 믹서로 약 1 시간 동안 교반하여 슬러리상으로 한 후, 여과하고, 수세하여 염화나트륨 및 디에틸렌글리콜을 제거하고, 80 ℃에서 24 시간 동안 건조하여 198부의 솔트 밀링 처리 안료(청색 안료)를 얻었다.

[제조예 2]

[보라색 안료]

보라색 안료(C.I.피그먼트 바이올렛 23, 도요 잉크 제조사 제조 "리오노겐 바이올렛 RL"; V-1) 300부를 96 ％ 황산 3000부에 투입하여 1 시간 동안 교반한 후, 5 ℃의 물에 주입하였다. 1 시간 동안 교반한 후, 여과하고, 온수로 세정액이 중성이 될 때까지 세정하여 70 ℃에서 건조하였다. 얻어진 애시드 페이스팅 처리 안료 200부, 염화나트륨 1600부 및 디에틸렌글리콜(도쿄 가세이사 제조) 100부를 스테인리스제 1 갤론 니더(이노우에 세이사꾸쇼사 제조)에 투입하고, 90 ℃에서 6 시간 동안 혼련하였다.

이어서, 이 혼합물을 약 5 리터의 온수에 투입하고, 약 70 ℃로 가열하면서 하이 스피드 믹서로 약 1 시간 동안 교반하여 슬러리상으로 한 후, 여과하고, 수세하여 염화나트륨 및 디에틸렌글리콜을 제거하고, 80 ℃에서 24 시간 동안 건조하여 198부의 솔트 밀링 처리 안료(보라색 안료)를 얻었다.

c) 아크릴 수지 용액 (P)의 제조

이하, 실시예 및 비교예에서 사용한 아크릴 수지 용액의 제조에 대하여 설명한다. 수지의 분자량은, GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.

반응 용기에 시클로헥사논 370부를 넣고, 용기에 질소 가스를 주입하면서 80 ℃로 가열하고, 동일한 온도에서 메타크릴산 20.0부, 메틸메타크릴레이트 10.0부, n-부틸메타크릴레이트 55.0부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 15.0부 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 4.0부의 혼합물을 1 시간에 걸쳐서 적하하고, 중합 반응을 행하였다.

적하 종료 후, 추가로 80 ℃에서 3 시간 동안 반응시킨 후, 아조비스이소부티로니트릴 1.0부를 시클로헥사논 50부에 용해시킨 용액을 첨가하고, 추가로 80 ℃에서 1 시간 동안 반응을 계속하여 아크릴 수지의 용액을 얻었다. 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 약 40000이었다.

실온까지 냉각한 후, 수지 용액 약 2 g을 샘플링하여 180 ℃에서 20분간 가열 건조하여 불휘발분을 측정하고, 앞서 합성한 수지 용액에 불휘발분이 20 중량％가 되도록 시클로헥사논을 첨가하여, 아크릴 수지 용액 (P)를 제조하였다.

d) 안료 분산체의 제조

하기 표 1에 나타낸 조성의 혼합물을 균일하게 교반 혼합하고, 직경 1 ㎜의 지르코니아 비드를 사용하여 아이가밀(아이가 재팬사 제조 "미니 모델 M-250MKII")로 3 시간 동안 분산시킨 후, 5 ㎛의 필터로 여과하여 안료 분산체 BP-1, VP-1을 얻었다. 하기 표 1에는 각 안료 분산체 내의 안료의 함유율도 병기하였다.

또한, 분산제로서, 하기 화학식 2로 표시되는 것을 사용하였다.

e) 청색 착색 조성물의 제조

[실시예 1]

하기 조성의 혼합물을 균일해지도록 교반 혼합한 후, 5 ㎛의 필터로 여과하여 색재로서 BD-1만을 포함하는 청색 착색 조성물 RB-2를 얻었다.

염료 (BD-1) 0.8 질량부

아크릴 수지 용액 (P) 38.4 질량부

광 중합성 단량체 7.7 질량부

(도아 고세이 가부시끼가이샤 제조 "아로닉스 M402")

광 중합 개시제 3.4 질량부

(치바 가이기사 제조 "이르가큐어-379")

광 증감제(호도가야 가가꾸사 제조 "EAB-F") 0.4 질량부

시클로헥사논 49.3 질량부

[실시예 2 내지 5, 비교예 1 내지 6]

염료, 안료 분산체, 수지에 하기 표 2에 기재된 염료, 안료 분산체와 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 착색 조성물 RB-1, PB-3 내지 RB-5(실시예 2 내지 5), RB-6 내지 RB-12(비교예 1 내지 6)를 얻었다. 또한, 표 2에서는, 실시예 1에 따른 RB-2도 함께 나타내었다.

RB-1은 색재로서 BD-1만을 포함하지만, BD-1의 양을 변경한 예(실시예 3)이고, RB-3은 색재로서 BD-1과 본 발명의 범위 외의 다른 염료인 BD-2(C.I.솔벤트 블루 35(닛본 가야꾸 가부시끼가이샤 제조: 카야세트 블루 N)를 포함하는 예(실시예 2)이고, RB-4는 색재로서 BD-1과 안료를 포함하는 예(실시예 4)이고, RB-5는 색재로서 BD-1과 2종의 안료를 포함하는 예(실시예 5)이다.

또한, RB-6은 색재로서 BD-1만을 포함하지만, BD-1의 양이 적은 예(비교예 1)이고, RB-7은 색재로서 본 발명의 범위 외의 다른 염료인 BD-3(C.I.베이직 블루 7(도꾜 가세이 고교사 제조)만을 포함하는 예(비교예 2)이고, RB-8은 색재로서 RB-7에서 BD-3의 양을 증가시킨 예(비교예 4)이고, RB-10은 색재로서 BD-3과 안료를 포함하는 예(비교예 5)이고, RB-11은 색재로서 안료만을 포함하는 예(비교예 6)이고, RB-12는 RB-11의 안료의 양을 감소시킨 예(비교예 3)이다.

f) 각종 특성의 측정

[색도 및 투과율]

청색 착색 조성물 RB-1 내지 RB-12를 경화 후의 막 두께가 2 ㎛가 되도록 스핀 코팅법에 의해 유리 기판에 도포하고, 건조한 후, 초고압 수은 램프를 사용하여 자외선으로 노광하였다. 그 후, 이 기판을 180 ℃에서 20분간 열처리하여 청색 착색막을 얻었다.

이 청색 착색막에 대하여, 현미 분광 광도계(올림푸스 고가꾸사 제조 "OSP-SP100")를 사용하여 분광 투과율을 측정하고, C 광원에서의 색도(Y, x, y)를 계산하였다.

[착색 조성물의 도막 제조]

상기 표 2에 나타낸 착색 조성물을 스핀 코팅법에 의해 유리 기판에 도공한 후, 클린 오븐 중에서 70 ℃에서 1분간 예비 베이킹하였다. 이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 초고압 수은 램프를 사용하여 자외선을 전면 노광하였다. 그 후, 이 기판을 23 ℃의 탄산나트륨 수용액을 사용하여 스프레이 현상한 후, 이온 교환수로 세정하고, 풍건하였다. 그 후, 클린 오븐 중에서 180 ℃에서 20분간 후베이킹을 행하여, 청색 도막을 얻었다. 건조 도막의 막 두께는 모두 2.0 ㎛였다.

[내열성 평가]

상기 표 2에 나타낸 착색 조성물의 내열성을 이하와 같이 하여 평가하였다.

즉, 착색 조성물을 상술한 방법으로 도막을 제조하고, 클린 오븐 중에서 1 시간 동안 베이킹을 행하였다. 온도는 150 ℃, 180 ℃, 200 ℃에서 행하였다. 베이킹 전후의 색도를 상술한 방법으로 측정하고, 베이킹 전후의 색차 ΔEab(C)를 계산하였다. 색차가 5.0 미만이면 ○, 5.0 이상 8.0 미만이면 △, 8.0 이상이면 ×로 하였다.

[내광성 평가]

상기 표 2에 나타낸 각 청색 착색 조성물의 감도를 이하와 같이 하여 평가하였다.

즉, 우선 유리 기판 위에 얻어진 감광성 조성물을 스핀 코팅법에 의해 도포한 후, 70 ℃에서 1분간 예비 베이킹을 행하여, 막 두께 2.5 ㎛의 도포막을 형성하였다. 이어서, 노광 광원에 자외선을 사용한 근접 노광 방식으로 50 ㎛의 세선 패턴을 구비한 포토마스크를 통해 자외선 노광을 행하였다. 노광량은 100 mJ/㎠로 하였다.

이어서, 1.25 질량％의 탄산나트륨 용액을 사용하여 샤워 현상한 후, 수세하고, 230 ℃에서 20분의 가열 처리를 행하여 패터닝을 완료하였다. 이 패터닝 기판에 산소 차단층으로서 폴리비닐 알코올을 두께 1.0 ㎛로 도포하였다. 이 기판을 크세논 페이저 미터(가부시끼가이샤 도요 세이끼 세이사꾸쇼 제조, Ci-35 우에자오 미터, 조도 0.5 mW, 340 ㎚)로 100 시간 동안 폭로(暴露)하고, 폭로 전후의 색차 ΔEab(C)를 계산하였다. 색차가 5.0 미만이면 ○, 5.0 이상 8.0 미만이면 △, 8.0 이상이면 ×로 하였다.

이상의 각 특성의 측정 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타낸다.

상기 표 3으로부터, 상기 화학식 1로 표시되는 트리아릴메탄계 염료를 사용한 실시예 1 및 2에 따른 시료는, 모두 내열성 및 내광성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 450 ㎚에서의 투과율이 높고, EL 디스플레이용의 컬러 필터로서 특히 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

이에 비해, 상이한 트리아릴메탄계 염료를 사용한 비교예 2에 따른 시료는, 내열성 및 내광성이 불충분하였다. 또한, 청색 안료를 사용한 비교예 3에 따른 시료는 내열성 및 내광성은 양호하지만, 450 ㎚에서의 투과율(최대 투과율)이 낮았다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 트리아릴메탄계 염료를 저농도로 포함하는 비교예 1에 따른 시료는, 막 두께가 두껍고, 생산성이 낮기 때문에 실용상 난점이 있다.

상기 표 4로부터, 상기 화학식 1로 표시되는 트리아릴메탄계 염료를 사용한 실시예 3 내지 5에 따른 시료는, 모두 내열성 및 내광성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 색도가 소정의 범위 내이고, 액정 표시 장치의 컬러 필터용으로서 특히 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

이에 비해, 상이한 트리아릴메탄계 염료를 사용한 비교예 4 및 5에 따른 시료는, 모두 내열성 및 내광성이 불충분하였다. 또한, 청색 안료를 사용한 비교예 6에 따른 시료는 내열성 및 내광성은 양호하지만, 색도의 Y가 낮기 때문에 액정 표시 장치의 컬러 필터용으로서는 난점이 있다.

[액정 패널의 제조]

실시예 3에 따른 청색 착색 조성물을 사용하여 얻은 청색 화소를 갖는 컬러 필터를 제조하고, 그 위에 투명 ITO 전극층을 형성하고, 그 위에 폴리이미드 배향층을 형성하였다. 이 유리 기판의 다른쪽 표면에 편광판을 형성하였다. 한편, 별도의(제2) 유리 기판의 한쪽 표면에 TFT 어레이 및 화소 전극을 형성하고, 다른쪽 표면에 편광판을 형성하였다.

이렇게 하여 준비된 2개의 유리 기판을 전극층끼리 대면하도록 대향시키고, 스페이서 비드를 사용하여 양 기판의 간격을 일정하게 유지하면서 위치 정렬하고, 액정 조성물 주입용 개구부를 남기도록 주위를 밀봉제로 밀봉하였다. 개구부로부터 액정 조성물을 주입하고, 개구부를 밀봉하였다. 이와 같이 하여 제조한 액정 표시 장치를 백 라이트 유닛과 조합하여 액정 패널을 얻었다.

얻어진 액정 패널은, 우수한 내열성 및 내광성을 나타내었다.

[EL 패널의 제조]

실시예 1에 따른 청색 착색 조성물을 사용하여 얻은 청색 화소를 갖는 컬러 필터를 제조하고, 이것을 사용하여 EL 패널을 제조하였다.

얻어진 EL 패널은, 우수한 내열성 및 내광성을 나타내었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 트리아릴메탄계 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물.
<화학식 1>

(식 중, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 치환기를 가질 수도 있는 페닐기 또는 치환기를 가질 수도 있는 벤질기를 나타내고, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환기를 가질 수도 있는 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 할로겐 원자를 나타내고, X는 트리스트리플루오로메탄술포닐메티드 음이온을 나타냄)
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆은 각각 독립적으로 수소 원자, 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 비치환된 페닐기 또는 비치환된 벤질기를 나타내고, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀은 각각 독립적으로 수소 원자, 염소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 비치환된 알킬기를 나타내는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물.
제1항에 있어서, 상기 트리아릴메탄계 염료의 청색 착색 조성물 중에서의 질량 농도가 0.1 ％ 내지 20 ％인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 염료 함유 청색 착색 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 염료 함유 청색 착색 조성물을 경화하여 얻은 청색 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제4항에 있어서, 상기 청색 화소가 0.1 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 막 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터.
제4항에 기재된 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 XYZ 표색계 색도가 0.12≤x≤0.18, 0.08≤y≤0.18, Y≥13인 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제5항에 기재된 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 XYZ 표색계 색도가 0.12≤x≤0.18, 0.08≤y≤0.18, Y≥13인 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제4항에 기재된 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 600 ㎚에서의 투과율이 10 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 90 ％ 이상인 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
제5항에 기재된 컬러 필터로서, 상기 청색 화소의 600 ㎚에서의 투과율이 10 ％ 이하이고, 450 ㎚에서의 투과율이 90 ％ 이상인 컬러 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.