KR20180124013A - 착색 수지 조성물, 컬러 필터 기판, 및 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20180124013A
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테츠오 야마시타
야스히로 카미이
켄이치 카와베
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 및 하기 일반식(1)의 화합물을 함유하고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로부터 선택된 안료인 착색 수지 조성물. 본 발명은 산소 차단 시의 투과율 유지율이 높은 착색 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

착색 수지 조성물, 컬러 필터 기판, 및 액정 표시 장치
본 발명은 착색 수지 조성물, 컬러 필터 기판, 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 경량, 박형, 저소비 전력 등의 특성을 살려 텔레비전, 노트북, 휴대 정보 단말, 스마트폰, 디지털 카메라 등 여러 가지 용도로 사용되어 있다.
액정 표시 장치는 용도에 따라 3~6원색의 최적인 색을 표시하는 것이 요구된다. 액정 표시 장치의 색 성능을 담당하는 컬러 필터 기판의 화소에 사용되는 착색제 조성물로서 최적인 색재가 탐색되어 있다.
녹색 화소에 있어서는 여러 가지의 안료의 조합이 검토되어 있지만 프탈로시아닌 골격을 갖는 녹색 안료와 황색 안료를 조합하는 것이 일반적이다(특허문헌 1). 프탈로시아닌 골격을 갖는 녹색 안료로서는 C.I. 피그먼트 그린 36(브롬화 구리프탈로시아닌), C.I. 피그먼트 그린 7(브롬염소화 구리프탈로시아닌)과 같은 폴리할로겐화 구리프탈로시아닌과, C.I. 피그먼트 그린 58(브롬화 아연프탈로시아닌), C.I. 피그먼트 그린 59(브롬염소화 아연프탈로시아닌)와 같은 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌이 있다. 프탈로시아닌 골격을 갖는 녹색 안료와 C.I. 피그먼트 옐로 138, C.I. 피그먼트 옐로 150, C.I. 피그먼트 옐로 139 등의 황색 안료가 조합되어 사용되어 있다. 또한, 황색 안료로서 복수의 황색 안료를 조합해서 사용되는 것도 일반적이다(특허문헌 2, 3). 여러 가지의 조합 중 C.I. 피그먼트 그린 58과 C.I. 피그먼트 옐로 138의 조합이 초기 투과율이 높기 때문에 즐겨 사용된다(특허문헌 2, 3).
한편, 프탈로시아닌에 산소 차단 상태로 광이 조사되면 흡수 스펙트럼이 변화됨으로써 프탈로시아닌으로 형성된 녹색 화소의 광투과율이 저하되는 것이 알려져 있다(비특허문헌 1). 즉, 프탈로시아닌으로 형성된 녹색 화소를 갖는 액정 표시 장치에 산소 차단 상태로 광이 조사되면 액정 표시 장치의 밝음이 어두워진다. 비특허문헌 1에 있어서는 프탈로시아닌 골격을 치환기로 수식함으로써 이 현상을 완화할 수 있는 것이 개시되어 있다. 또한, 컬러 필터의 내광성을 개선하기 위해서 힌더드아민 등의 광안정제를 첨가하는 기술이 알려져 있다(특허문헌 4).
일본 특허공개 평 2014-41341 일본 특허공개 평 2015-169880 일본 특허공개 평 2012-141368 일본 특허공개 평 2011-102833
Journal of Photopolymer Science and Technology Volume7, Number I(1994) p.151-158
그러나 종래의 기술에서는 투과율 저하를 방지하는 효과가 불충분했다. 그래서 본 발명은 산소 차단 시의 투과율 유지율이 높은 착색 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 및 하기 일반식(1)의 화합물을 함유하고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로부터 선택된 안료인 착색 수지 조성물이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
식 중, R1은 H, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN, 할로겐 원자, 및 일반식(2)으로 나타내어지는 기로부터 선택된 기를 나타낸다.
R4는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 및 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기로부터 선택된 기를 나타내고, R4는 인접하는 벤젠환과 함께 환을 형성하고 있어도 좋다.
R5 및 R6은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN 또는 할로겐 원자를 나타내고, a 및 b는 각각 독립적으로 0~3이다.
R2는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, 및 CN으로부터 선택된 기를 나타내고,
알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 및 복소환기는 또한 OR21, COR21, SR21, NR22R23, -NCOR22-OCOR23, CN, 할로겐 원자, -CR21=CR22R23 또는 -CO-CR21=CR22R23으로 치환되어 있어도 좋다.
R21, R22, 및 R23은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알케닐기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타낸다.
R3은 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 및 탄소 원자수 2~20개의 복소환기로부터 선택된 기를 나타내고, 이들의 기는 또한 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
상기에 있어서 알킬기는 직쇄이어도 분기 측쇄가 있어도 좋고, 환상 알킬이어도 좋고, 알킬쇄의 도중에 불포화 결합, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 티오에스테르 결합, 아미드 결합, 및 우레탄 결합으로부터 선택된 결합을 1~5개 포함해도 좋다.
또한, 본 발명은 상기 착색 수지 조성물을 사용해서 형성된 화소를 갖는 컬러 필터 기판이다.
또한, 본 발명은 컬러 필터 기판과 대향 기판이 접합(貼合)되어 양자 사이에 액정 화합물이 충전되고, 백라이트가 부착된 액정 표시 장치로서, 상기 컬러 필터 기판이 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 및 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물을 함유하는 화소를 갖고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 150, C.I. 피그먼트 옐로 138, 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 또한 상기 백라이트의 휘도가 8000~100000cd/㎡인 액정 표시 장치이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의해 초기 투과율이 높고, 산소 차단 시의 투과율 유지율이 높은 착색 수지 조성물을 얻는 것이 가능해진다.
발명자들은 상기 투과율 저하 현상에 대해서 예의 검토한 결과, 이 현상은 프탈로시아닌계의 녹색 안료에 있어서 발생하고, 특히 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌(예를 들면, C.I. 피그먼트 그린 58)에 있어서 현저한 것을 발견했다. 또한, 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌과 특정 황색 안료(예를 들면, C.I. 피그먼트 옐로 138)를 조합했을 때에 투과율의 저하가 현저한 것을 밝혀냈다. 또한, 이 투과율 저하 현상은 산소 차단 상태로 광이 조사되었을 경우에 발생하고, 광의 조사를 종료한 후에 대기에 개방하여 산소를 포함하는 분위기에 노출되면 투과율이 회복되는 것을 밝혀냈다. 이들의 점으로부터 이 투과율 저하 현상은 프탈로시아닌 안료의 여기에 기인하는 현상이라고 추측하고, 여기 상태를 해소하는 실활제에 대해서 예의 검토한 결과, 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 니트로카르바졸 골격을 갖는 화합물이 실활제로서 특이적으로 효과가 높은 것을 밝혀냈다.
일반적인 C.I. 피그먼트 그린 58과 C.I. 피그먼트 옐로 138을 조합한 착색 수지 조성물은 초기 투과율은 높지만 착색 수지 조성물 위에 ITO를 성막한 상태로 광을 조사하면 투과율이 현저히 저하된다. 이것은 상기와 같이 특정 황색 안료와의 상호 작용에 의해 여기된 C.I. 피그먼트 그린 58이 ITO막에 의해 산소가 차단됨으로써 여기 상태를 유지하는 것에 기인한다.
한편, 본 발명에 있어서 투과율이란 착색 수지 조성물 도막을 현미 분광 측정기를 사용해서 C 광원으로 측정을 행하고, CIE1931 규격에 의거하는 xy 색도 공간에서의 y-Y 플롯에 있어서 x=0.265, y=0.629일 때의 Y값을 투과율로 한다. 측정 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
본 발명에 있어서는 착색 수지 조성물 중에 일반식(1)의 화합물을 포함함으로써 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌의 여기 상태를 실활시켜 산소 차단 시의 광 조사에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다.
Figure pct00003
Figure pct00004
식 중, R1은 H, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN, 할로겐 원자, 및 일반식(2)으로 나타내어지는 기로부터 선택된 기를 나타낸다.
R4는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 및 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기로부터 선택된 기를 나타내고, R4는 인접하는 벤젠환과 하나로 되어서 환을 형성하고 있어도 좋다.
R5 및 R6은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기로부터 선택된 기 CN 및 할로겐 원자로부터 선택된 기를 나타내고, a 및 b는 각각 독립적으로 0~3이다.
R2는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, 및 CN으로부터 선택된 기를 나타내고,
알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 및 복소환기는 또한 OR21, COR21, SR21, NR22R23, -NCOR22-OCOR23, CN, 할로겐 원자, -CR21=CR22R23 또는 -CO-CR21=CR22R23으로 치환되어 있어도 좋다.
R21, R22, 및 R23은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알케닐기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타낸다.
R3은 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 및 탄소 원자수 2~20개의 복소환기로부터 선택된 기를 나타내고, 이들의 기는 또한 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
상기에 있어서 알킬기는 직쇄이어도 분기 측쇄가 있어도 좋고, 환상 알킬이어도 좋고, 알킬쇄의 도중에 불포화 결합, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 티오에스테르 결합, 아미드 결합, 및 우레탄 결합으로부터 선택된 결합을 1~5개 포함해도 좋다.
상기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물은 카르바졸 골격의 편방의 벤젠환에 니트로기가 치환된 니트로카르바졸 화합물이다. 카르바졸 골격의 다른 한쪽의 벤젠환은 무치환이어도 좋고, 상기에 예시한 치환기에 의해 치환되어 있어도 좋다. 이러한 화합물의 예로서는, 예를 들면 하기의 9-에틸-3-니트로카르바졸 등을 들 수 있다.
Figure pct00005
일반식(1)으로 나타내어지는 화합물로서 R1이 일반식(2)으로 나타내어지는 기이었을 경우 실활제로서 작용할 뿐만 아니라 광중합 개시제로서 기능하므로 바람직하다. 또한, 이 화합물 자체는 공지이며, 일본 특허 제 4223071호 게재 공보에 기재되어 있으며, 그 제조 방법도 이 공보에 기재되어 있다. 시판품을 사용해도 좋다.
이 화합물을 광중합 개시제로서 사용할 경우, i선(365㎚)뿐만 아니라 h선(405㎚)이라는 장파장 노광에 있어서도 충분한 광경화가 가능해지기 때문에 렌즈 스캔 방식과 같은 보다 저노광량의 노광 방식에 대응할 수 있다.
일반식(1)으로 나타내어지는 화합물의 함유량으로서는 고형 성분 중의 0.1~50질량%가 바람직하고, 더 바람직하게는 2~20질량%이다. 0.1질량% 이하이면 투과율 유지율 향상의 효과가 낮아진다. 또한, 50질량%를 초과하면 막이 약해지는 경우가 있다. 여기에서 「고형 성분」이란 착색 수지 조성물에 함유되는 각 성분 중 용제 이외의 성분의 총합을 말한다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 착색제, 바인더 수지, 및 상기 일반식(1)의 화합물을 함유한다.
착색제로서 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로부터 선택된 황색 안료를 필수 성분으로서 포함한다. C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185는 초기 투과율이 높다. 상기와 같이 C.I. 피그먼트 그린 58과 C.I. 피그먼트 옐로 138을 조합하여 사용한 경우에 투과율 저하가 현저하다는 문제가 있었지만, 본 발명에 있어서는 상기와 같이 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물을 함유시킴으로써 투과율 저하의 문제를 해결할 수 있다.
착색제의 함유량의 바람직한 범위는 고형 성분 중의 1~65질량%이며, 보다 바람직하게는 10~55질량%, 또한 바람직하게는 10~50질량%이다. 1질량%보다 낮으면 착색 성능이 낮아진다. 또한, 65질량%를 초과하면 막이 약해지는 경우가 있다.
폴리할로겐화 아연프탈로시아닌으로서는 C.I. 피그먼트 그린 58 및 C.I. 피그먼트 그린 59로부터 선택된 1종 이상을 바람직하게 들 수 있다.
컬러 필터로서 요구되는 색 특성의 관점으로부터 착색 수지 조성물의 착색제의 합계 함유량을 100질량%로 한 경우의 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌은 착색제 전체 중의 비율은 10~99질량% 포함되는 것이 바람직하다. 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌의 비율은 보다 바람직하게는 15질량% 이상, 더 바람직하게는 72질량% 이상이다. 또한, 상기 비율은 95질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 폴리할로겐화 프탈로시아닌의 비율이 높을수록 착색제 농도를 저하시키기 쉬워 수지 성분이 증가하기 때문에 얻어지는 컬러 필터의 신뢰성이 높아진다. 황색 안료는 착색제 전체 중의 1~90질량% 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5~85질량%이다.
황색 안료로서는 C.I. 피그먼트 옐로 150도 바람직하다. C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로부터 선택된 안료에 추가하여 C.I. 피그먼트 옐로 150을 더 포함함으로써 초기 투과율을 그다지 저하시키지 않고 산소 차단하의 내후성 시험에서의 투과율 유지율을 더 향상시킬 수 있다. 이 경우 혼합 비율로서는 황색 안료의 합계 함유량을 100질량%로 하여 C.I. 피그먼트 옐로 138과 C.I. 피그먼트 옐로 185의 합계 함유량이 20~85질량%의 범위, 보다 바람직하게는 20~80질량%의 범위가 초기 투과율과 투과율 유지율의 양립의 면에서 특히 우수하다. 또한, C.I. 피그먼트 옐로 150의 비율은 황색 안료의 총합을 100질량%로 하여 C.I. 피그먼트 옐로 150의 함유량이 20~80질량%의 범위가 바람직하다.
또한, 황색 안료로서 C.I. 피그먼트 옐로 138을 사용할 경우에는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, C.I. 피그먼트 옐로 138 및 바인더 수지, 반응성 모노머 및 분산제의 합계를 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138의 합계 함유량이 43~55질량%이면 휘도가 높아지기 쉬워 바람직하다.
그 밖에 특성을 손상하지 않는 범위에서 다른 안료도 함유해도 좋다. 예를 들면, C.I. 피그먼트 그린 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55나 C.I. 피그먼트 옐로 1, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62:1, 63, 65, 73, 74, 75,81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127:1, 128, 129, 133, 134, 136, 139, 142, 147, 148, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 188, 189, 190, 191, 191:1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202, 203, 204, 205, 206, 207을 포함할 수 있다.
바인더 수지로서는 특별히 한정은 없지만 아크릴 수지나 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 우레탄 수지, 요소 수지, 폴리비닐알코올 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리올레핀 수지 등이 바람직하다. 안정성의 면으로부터 아크릴 수지가 특히 바람직하게 사용된다.
아크릴계 수지로서는 특별히 한정은 없지만 불포화 카르복실산과 에틸렌성 불포화 화합물의 공중합체를 바람직하게 사용할 수 있다. 불포화 카르복실산의 예로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸말산, 비닐아세트산 또는 산무수물 등을 들 수 있다.
이들은 단독으로 사용해도 좋지만 다른 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 화합물과 조합해서 사용해도 좋다. 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 화합물로서는 구체적으로는 아크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타크릴산 에틸, 아크릴산n-프로필, 아크릴산 이소프로필, 메타크릴산n-프로필, 메타크릴산 이소프로필, 아크릴산n-부틸, 메타크릴산n-부틸, 아크릴산sec-부틸, 메타크릴산sec-부틸, 아크릴산 이소-부틸, 메타크릴산 이소-부틸, 아크릴산tert-부틸, 메타크릴산tert-부틸, 아크릴산n-펜틸, 메타크릴산n-펜틸, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 알킬에스테르; 스티렌, p-메틸스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, α-메틸스티렌 등의 방향족 비닐 화합물; 아미노에틸아크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로르아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐 화합물; 1,3-부타디엔, 이소프렌 등의 지방족공역 디엔; 말단에 아크릴로일기 또는 메타크릴로일 기를 갖는 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리실리콘 등의 매크로모노머 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 측쇄에 에틸렌성 불포화기를 부가한 아크릴 수지를 사용하면 착색 수지 조성물을 감광성 수지 조성물로서 사용할 경우에 가공 시의 감도가 좋아지므로 바람직하게 사용할 수 있다. 에틸렌성 불포화기로서는 비닐기, 알릴기, 아크릴기, 메타크릴기 등이 있다. 이러한 측쇄를 아크릴계 (공)중합체에 부가시키는 방법으로서는 아크릴 수지가 카르복실기나 수산기 등을 가질 경우에는 이들에 에폭시기를 갖는 에틸렌성 불포화 화합물, 아크릴산 클로라이드, 메타크릴산 클로라이드 등을 부가 반응시키는 방법이 일반적이다. 그 외에 이소시아네이트를 이용해서 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 부가시킬 수도 있다.
이러한 방법에 의해 제조된 측쇄에 불포화기를 갖는 아크릴 수지는 또한 이온 교환법이나 재침전에 의해 정제할 수도 있다. 재침전의 방법으로서는 이러한 바인더 수지 용액을 물 또는 여러 가지의 유기 용매와 혼합함으로써 침전시켜서 분말을 얻는 방법을 들 수 있다.
측쇄에 에틸렌성 불포화기를 갖는 아크릴 수지로서는, 예를 들면 시판된 아크릴 수지인 CYCLOMER(등록상표) P(Daicel Corporation) 또는 알칼리 가용성 카르도 수지를 사용할 수 있다.
바인더 수지의 질량 평균 분자량 Mw는 3000~20만이 바람직하고, 더 바람직하게는 9000~10만이다. 질량 평균 분자량이 3000 미만에서는 얻어지는 경화막의 강도가 낮아진다. 또한, 질량 평균 분자량이 20만을 초과하면 수지 조성물의 안정성이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다. 여기에서 질량 평균 분자량 Mw는 겔 투과 크로마토그래피로 측정하고, 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 사용해서 환산한 값이다.
바인더 수지의 바람직한 함유량은 현상성과 색 특성의 밸런스의 관점으로부터 고형 성분 중의 1~99질량%이며, 보다 바람직하게는 5~95질량%이다.
본 발명의 수지 조성물은 그 밖의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 그 밖의 첨가제로서는, 예를 들면 유기 용제, 밀착 개량제, 계면활성제 등을 들 수 있다.
바인더 수지로서 아크릴 수지를 사용한 경우의 유기 용제로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트(비점 247℃), 벤질아세테이트(비점 214℃), 에틸벤조에이트(비점 213℃), 메틸벤조에이트(비점 200℃), 말론산 디에틸(비점 199℃), 2-에틸헥실아세테이트(비점 199℃), 2-부톡시에틸아세테이트(비점 192℃), 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트(비점 188℃), 옥살산 디에틸(비점 185℃), 아세토아세트산 에틸(비점 181℃), 시클로헥실아세테이트(비점 174℃), 3-메톡시-부틸아세테이트(비점 173℃), 아세토아세트산 메틸(비점 172℃), 에틸-3-에톡시프로피오네이트(비점 170℃), 2-에틸부틸아세테이트(비점 162℃), 이소펜틸프로피오네이트(비점 160℃), 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트(비점 160℃), 아세트산 펜틸(비점 150℃) 또는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(비점 146℃; 이하, 「PMA」) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 이외의 용매로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜모노메틸에테르(비점 124℃), 에틸렌글리콜모노에틸에테르(비점 135℃), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(비점 133℃), 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(비점 193℃), 모노에틸에테르(비점 135℃), 메틸카르비톨(비점 194℃), 에틸카르비톨(202℃), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(비점 120℃), 프로필렌글리콜모노에틸에테르(비점 133℃), 프로필렌글리콜터셔리부틸에테르(비점 153℃) 또는 디프로필렌글리콜모노메틸에테르(비점 188℃) 등의 (폴리)알킬렌글리콜에테르계 용제; 아세트산 에틸(비점 77℃), 아세트산 부틸(비점 126℃) 또는 아세트산 이소펜틸(비점 142℃) 등의 지방족 에스테르류; 부탄올(비점 118℃), 3-메틸-2-부탄올(비점 112℃) 또는 3-메틸-3-메톡시부탄올(비점 174℃) 등의 지방족 알코올류; 시클로펜탄온 또는 시클로헥산온 등의 케톤류; 크실렌(비점 144℃), 에틸벤젠(비점 136℃) 또는 솔벤트나프타(석유 유분(留分): 비점 165~178℃) 등을 들 수 있다.
코팅 특성과 건조 특성의 밸런스의 관점으로부터 유기 용매의 함유량의 바람직한 범위로서는 착색 수지 조성물 전량 중의 40~95질량%, 보다 바람직하게는 50~90질량%이다.
밀착 개량제는 도막의 기판으로의 밀착성을 향상시킬 목적으로 바람직하게 첨가할 수 있다. 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등의 실란 커플링제를 들 수 있다.
밀착성과 바인더 수지의 상용성의 밸런스의 관점으로부터 밀착 개량제의 함유량의 바람직한 범위는 고형 성분 중의 10질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 5질량% 이하이다.
계면활성제는 수지 조성물의 도포성 및 층의 표면의 균일성을 양호하게 할 목적으로 첨가할 수 있다. 구체적으로는 라우릴황산 암모늄, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산 트리에탄올아민 등의 음이온 계면활성제, 스테아릴아민아세테이트, 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 양이온 계면활성제, 라우릴디메틸아민옥사이드, 라우릴카르복시메틸히드록시에틸이미다졸륨베타인 등의 양성 계면활성제, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 소르비탄모노스테아레이트 등의 비이온 계면활성제, 불소계 계면활성제나 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이러한 계면활성제의 첨가량은 전량에 대해서 바람직하게는 0.001~10질량%인 것이 좋다. 첨가량이 이 범위보다 적으면 도포성, 막 표면의 균일성의 개량의 효과가 작고, 지나치게 많으면 반대로 도포성이 불량해지기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 착색 수지 조성물은 감광성 수지 조성물로서도, 비감광성 수지 조성물로서도 사용할 수 있다. 감광성 수지 조성물로서 사용할 경우에는 반응성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 것이 더 바람직하다.
반응성 모노머로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 다관능 (메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 비스페놀A디글리시딜에테르(메타)아크릴레이트, 폴리(메타)아크릴레이트카르바메이트, 변성 비스페놀A에폭시(메타)아크릴레이트, 아디프산 1,6-헥산디올(메타)아크릴산 에스테르, 무수프탈산 프로필렌옥사이드(메타)아크릴산 에스테르, 트리멜리트산 디에틸렌글리콜(메타)아크릴산 에스테르, 로진 변성 에폭시디(메타)아크릴레이트, 알키드 변성 (메타)아크릴레이트와 같은 올리고머 또는 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A디글리시딜에테르디(메타)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 테트라트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리아크릴포말, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 비스페녹시에탄올플루오렌디아크릴레이트, 디시클로펜탄디에닐디아크릴레이트 또는 이들의 알킬 변성물, 알킬에테르 변성물이나 알킬에스테르 변성물 등을 사용할 수 있다. 이들의 반응성 모노머는 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 조합해서 사용해도 상관없다.
광중합 개시제로서는 상기와 같이 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물로서 R1이 일반식(2)으로 나타내어지는 기이었을 경우 실활제로서 작용할 뿐만 아니라 광중합 개시제로서 기능한다. 일반식(1)으로 나타내어지는 광중합 개시제로서 ADEKA Corporation제 ADEKA ARKLS(등록상표) NCI-831을 들 수 있다. 또한, 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물 이외의 광중합 개시제를 첨가할 수도 있다.
그 밖의 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 이미다졸계 화합물, 벤조티아졸계 화합물, 벤조옥사졸계 화합물, 옥심에스테르 화합물, 트리아진계 화합물, 인계 화합물 또는 티타네이트 등의 무기계 광중합 개시제를 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들면 벤조페논, N,N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈, α-히드록시이소부틸페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로판, IRGACURE(등록상표) 369(2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온), 동 379(2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부탄온), 동 OXE01(1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)]), 이상 모두 Ciba Specialty Chemicals Inc.제), t-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2,3-디클로로안트라퀴논, 3-크롤-2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논, 9,10-페난트라퀴논, 1,2-벤조안트라퀴논, 1,4-디메틸안트라퀴논, 2-페닐안트라퀴논, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸2량체, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 4-(p-메톡시페닐)-2,6-디-(트리클로로메틸)-s-트리아진 또는 옥심에스테르계 화합물인 ADEKA ARKLS(등록상표) NCI-930을 들 수 있다.
또한, 감도 향상을 목적으로서 광중합 개시제와 함께 연쇄 이동제를 사용하는 것도 바람직하다. 연쇄 이동제로서는 티오글리콜산, 티오말산, 티오살리실산, 2-메르캅토프로피온산, 3-메르캅토프로피온산, 3-메르캅토부티르산, N-(2-메르캅토프로피오닐)글리신, 2-메르캅토니콘틴산, 3-[N-(2-메르캅토에틸)카르바모일]프로피온산, 3-[N-(2-메르캅토에틸)아미노]프로피온산, N-(3-메르캅토프로피오닐)알라닌, 2-메르캅토에탄술폰산, 3-메르캅토프로판술폰산, 4-메르캅토부탄술폰산, 도데실(4-메틸티오)페닐에테르, 2-메르캅토에탄올, 3-메르캅토-1,2-프로판디올, 1-메르캅토-2-프로판올, 3-메르캅토-2-부탄올, 메르캅토페놀, 2-메르캅토에틸아민, 2-메르캅토이미다졸, 2-메르캅토-3-피리디놀, 2-메르캅토벤조티아졸, 메르캅토아세트산, 트리메틸올프로판트리스(3-메르캅토프로피오네이트), Showa Denko K.K.제 KARENZ(등록상표) MT PE-1(펜타에리스리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)), Showa Denko K.K.제 KARENZ(등록상표) MT NR-1(1,3,5트리스(3-메르캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온)), Showa Denko K.K.제 KARENZ(등록상표) MT BD-1(1,4비스(3메르캅토부티릴옥시)부탄) 등의 메르캅토 화합물, 상기 메르캅토 화합물을 산화해서 얻어지는 디술피드 화합물, 요오드아세트산, 요오드프로피온산, 2-요오드에탄올, 2-요오드에탄술폰산, 3-요오드프로판술폰산 등의 요오드화 알킬 화합물을 들 수 있다.
감도와 바인더 수지의 상용성의 밸런스의 관점으로부터 연쇄 이동제량의 함유량의 바람직한 범위는 고형 성분 중의 0.01~10질량%이며, 보다 바람직하게는 0.1~3질량%이다.
또한, 증감제를 첨가하면 감도를 더 향상시킬 수 있다. 증감제로서는 티오크산톤계 증감제, 방향족 또는 지방족의 제 3 급 아민 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, DETX-S(2,4-디에틸티오크산텐-9-온) 등을 들 수 있다.
또한, 이들 증감제는 2종류 이상을 병용해서 사용할 수도 있다. 증감제의 첨가량으로서는 특별히 한정은 없지만 감광성 조성물의 전체 고형 성분에 대해 바람직하게는 2~30질량%, 보다 바람직하게는 5~25질량%이다.
수지 조성물에 안정성을 유지하기 위해서 중합 금지제를 첨가할 수도 있다. 중합 금지제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 히드로퀴논, tert-부틸히드로퀴논, 2,5-비스(1,1,3,3-테트라메틸부틸)히드로퀴논, 2,5-비스(1,1-디메틸부틸)히드로퀴논, 카테콜, tert-부틸카테콜 등을 들 수 있다.
안정성과 감광 특성의 밸런스의 관점으로부터 중합 금지제량의 함유량의 바람직한 범위는 고형 성분 중의 0.0001~1% 질량%이며, 보다 바람직하게는 0.005~0.5질량%이다.
이어서, 착색 수지 조성물의 제조 방법에 대해서 설명한다. 착색 수지 조성물은 안료, 바인더 수지 및 용제를 분산기에 의해 분산하여 안료 분산액을 조제한 후 그 밖의 구성 성분을 추가함으로써 제조하는 것이 바람직하다. 분산기로서는, 예를 들면 샌드밀, 볼밀, 비즈밀, 3개 롤밀, 아토 라이터 등을 들 수 있다. 분산 효율이 우수한 비즈밀이 바람직하다. 비즈밀에서 사용하는 분산 비즈로서는 지르코니아 비즈, 알루미나 비즈 또는 유리 비즈를 들 수 있지만 지르코니아 비즈가 바람직하다.
안료 분산액을 조제할 때에는 안료의 분산 안정성을 향상시키기 위해서 분산제를 첨가하는 것이 바람직하다. 분산제로서는 안료 유도체나 고분자 분산제 등을 사용할 수 있다. 안료 유도체로서는, 예를 들면 안료 골격의 알킬아민 변성체나 카르복실산 유도체, 술폰산 유도체 등을 들 수 있다. 안료 유도체는 시너지스트로서 안료의 습윤이나 미세 안료의 안정화에 유효하다. 이들 안료 유도체 중에서도 유기 안료의 술폰산 유도체는 미세 안료의 안정화에 효과가 크고, 바람직하게 사용된다. 고분자 분산제로서는 컬러 필터용에 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않고, 폴리에스테르, 폴리알킬아민, 폴리알릴아민, 폴리이민, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 등의 폴리머 또는 이들의 공중합체 등 여러 가지의 것을 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 이들 고분자 분산제 중에서도 아민가 및 산가를 가진 것이 바람직하다. 구체적으로는 고형분 환산의 아민가가 5~200이며 산가가 1~100인 것이 바람직하다. 이들의 분산제를 사용함으로써 안료 분산액 나아가서는 착색 수지 조성물의 보존 안정성이 향상하기 때문에 바람직하게 사용된다.
이러한 방법에 의해 안료 분산액을 조제한 후 목적의 조성에 따라 아크릴계수지, 반응성 모노머, 광중합 개시제, 중합 금지제, 그 밖의 첨가제 등을 혼합한 희석 바니시를 준비하고, 안료 분산액과 혼합함으로써 착색 수지 조성물을 얻을 수 있다.
이어서, 본 발명의 감광성 착색제 조성물을 사용한 컬러 필터 기판에 대해서 설명한다. 본 발명의 컬러 필터 기판은 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용하여 적어도 1색의 착색 화소를 형성시키는 것이 필요하다. 그 이외의 컬러 필터의 구성에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 투명한 기판 상에 수지 블랙 매트릭스를 형성한 후에 적색, 녹색, 및 청색의 화소가 형성된 컬러 필터가 바람직하게 사용된다.
수지 블랙 매트릭스에 사용되는 안료는 차광제로서의 역할을 하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 유기 안료인 피그먼트 블랙 7, 카본블랙, 흑연, 산화철, 산화 망간, 티탄블랙 등이 차광제로서 사용된다. 안료에 표면 처리를 행하는 것도 바람직하다. 또한, 필요에 따라 복수의 차광제를 혼합해서 사용할 수도, 다른 색의 안료를 첨가할 수도 있다.
적색 화소에 사용되는 안료는 역할을 하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 적색 안료의 예로서는 피그먼트 레드 9, 48, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 254 등이 사용된다. 황색 안료의 예로서는 피그먼트 옐로 12, 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 95, 109, 110, 117, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 168, 185 등이 사용된다. 오렌지색 안료의 예로서는 피그먼트 오렌지 13, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71 등이 사용된다.
또한, 청색 화소에 사용되는 안료는 역할을 하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 청색 안료의 예로서는 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60, 64 등이 사용된다. 피그먼트 바이올렛 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, 50 등이 사용된다.
녹색 화소에는 본 발명의 착색 수지 조성물이 적합하게 사용된다.
이어서, 컬러 필터 기판의 제조 방법을 착색 수지 조성물이 감광성일 경우에 대해서 설명한다.
우선, 착색 수지 조성물을 기판 상에 도포한다. 도포 방법으로서는 스핀 코터, 바 코터, 블레이드 코터, 롤 코터, 다이 코터, 잉크젯 인쇄법, 스크린 인쇄법 등을 사용해서 기판에 착색 수지 조성물을 도포하는 방법, 기판을 착색 수지 조성물 중에 침지하는 방법, 착색 수지 조성물을 기판에 분무하는 등의 여러 가지의 방법을 사용할 수 있다.
기판으로서는 소다 유리, 무알칼리 유리, 붕소규산 유리, 석영 유리 등의 투명 기판이 바람직하게 사용된다. 착색 수지 조성물을 상기와 같은 방법으로 투명 기판 상에 도포한 후 풍건, 가열 건조, 진공 건조 등에 의해 착색 수지 조성물의 도막을 형성한다.
이어서, 착색 수지 조성물의 도막 상에 마스크를 설치하고, 초고압 수은등, 케미컬등, 고압 수은등 등을 사용해 자외선 등에 의해 선택적으로 노광을 행한다. 노광기는 프록시미티, 미러 프로젝션, 렌즈 스캔 등 불문하고 사용할 수 있다. 정밀도의 관점으로부터 렌즈 스캔 방식이 바람직하다.
그 후 알칼리성 현상액으로 현상을 행한다. 알칼리성 현상액에 사용하는 알칼리성 물질로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민류, 디에틸아민, 디-n-프로필아민 등의 2급 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 3급 아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드 등의 유기 알칼리류 등을 들 수 있다.
그 후 얻어진 도막 패턴을 가열 처리함으로써 화소가 패터닝된 컬러 필터 기판이 된다. 가열 처리는 통상 공기 중, 질소 분위기 중 또는 진공 중 등에서 150~350℃, 바람직하게는 180~250℃의 온도하에서 0.5~5시간, 연속적 또는 단계적으로 행해진다. 이 가열 공정에 의해 감광성 착색제 조성물의 수지 성분의 경화가 진행된다. 패터닝 공정을 블랙 매트릭스와 3~6원색의 각 화소에 대해서 순차적으로 행한다.
이 위에 필요에 따라 오버코트막을 형성해도 좋다. 오버코트막으로서는, 예를 들면 에폭시막, 아크릴에폭시막, 아크릴 막, 실록산폴리머계의 막, 폴리이미드막, 규소 함유 폴리이미드막, 폴리이미드실록산막 등을 들 수 있다. 오버코트막 상에 투명 도전막을 더 형성해도 상관없다.
투명 도전막으로서는, 예를 들면 막 두께 0.1㎛ 정도의 ITO 등의 금속 산화물 박막을 들 수 있다. ITO막의 제작 방법으로서는, 예를 들면 스퍼터링법 또는 진공 증착법을 들 수 있다.
컬러 필터 기판에는 고정된 스페이서를 형성해도 좋다. 고정된 스페이서란 컬러 필터 기판의 특정 장소에 고정되어 액정 표시 장치를 제작했을 때에 대향 기판과 접하는 것을 말한다. 이것에 의해 컬러 필터 기판과 대향 기판 사이에 일정 갭이 유지되고, 이 갭 사이에 액정 화합물이 충전된다. 컬러 필터 기판에 고정된 스페이서를 형성함으로써 액정 표시 장치의 제조 공정에 있어서 구상 스페이서를 산포하는 일정이나 실링제 내에 로드상의 스페이서를 혼련하는 공정을 생략할 수 있다.
이어서, 액정 표시 장치에 대해서 설명한다. 컬러 필터 기판과 대향 기판을 접합하고, 양자 사이의 갭에 액정 화합물을 충전함으로써 액정 표시 장치를 제조할 수 있다. 대향 기판으로서는, 예를 들면 박막 다이오드(TFD) 소자, 주사선, 신호선, 및 투명 전극을 갖는 구동 소자 기판 상에 액정 배향을 위한 러빙 처리를 실시한 액정 배향막이 설치된 대향 기판을 사용할 수 있다. 컬러 필터 기판에도 액정 배향을 위한 러빙 처리를 실시했다. 상기 대향 기판과 컬러 필터 기판을 대향시켜서 실링재를 사용하여 접합한다. 이어서, 실링부에 형성된 주입구로부터 액정을 주입한 후에 메인 입구를 봉입하고, 백라이트를 부착하고, IC 드라이버 등을 실장함으로써 액정 표시 장치가 완성된다. 백라이트로서는, 예를 들면 청색 LED와 YAG 형광체로 이루어지는 백색 LED 등을 사용할 수 있다.
컬러 필터 기판은 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 및 상기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물을 함유하는 화소를 갖고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 150, C.I. 피그먼트 옐로 138, 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다.
백라이트의 휘도는 8000~100000cd/㎡가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10000~50000cd/㎡, 더 바람직하게는 15000~30000cd/㎡이다. 백라이트의 광도는 높은 편이 액정 표시 장치의 시인성이 향상하므로 바람직하다. 종래 기술의 문제점이었던 투과율의 저하 현상은 휘도에 비례하여 백라이트의 휘도가 8000cd/㎡ 이상이 되면 투과율의 저하가 현저했다. 그러나 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용하면 이 투과율 저하 현상을 방지할 수 있으므로 백라이트의 휘도를 8000cd/㎡ 이상으로 함으로써 액정 표시 장치의 시인성을 향상시킬 수 있다. 액정 표시 장치의 시인성의 관점으로부터는 백라이트의 휘도는 높으면 높을수록 바람직하지만 기도가 100000cd/㎡를 초과할 경우에는 패널의 냉각 비용이 비싸진다.
착색 수지 조성물을 분석하는 방법으로서는 착색 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 건조를 행한 후 이하의 분석 방법으로 분석할 수 있다. 안료의 분석은 레이저 라만(예를 들면, HOLIBA Jobin Yvon inc.제 Ramanor T-64000)을 사용해서 측정할 수 있다. 실활제, 연쇄 이동제, 증감제 등의 분석은 FT-IR(예를 들면, SPECTR-TECH INC.제 FT-IR MICROSCOPE)을 사용해서 측정할 수 있다. 또한, 필요에 따라 원심 분리, 여과, GPC 분취 등 채취법 등을 조합하는 것이나 상기 복수의 분석 방법을 조합함으로써 고정밀도로 검출이 가능해진다.
또한, 컬러 필터 기판을 사용하여 착색 수지 조성물을 분석하는 방법으로서는 컬러 필터 기판의 투명 전극층 및 보호 막층을 표면 연마해서 제거하고, 착색 수지 조성물을 노출시켜 분석 샘플을 머니퓰레이터 채취한 후에 상기와 마찬가지로 행할 수 있다.
실시예
이하, 바람직한 실시형태를 사용해서 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
실시예 중의 착색 수지 조성물의 평가를 이하의 방법으로 행했다.
<평가 방법>
(초기 투과율 평가)
착색 수지 조성물을 유리 기판 상에 도포하고, 90℃ 10분간 건조하고, 노광량 i선 40mJ/㎠로 전면 노광한 후 230℃ 30분간 가열을 행했다. 하기의 각 실시예, 비교예에 있어서 형성한 녹색 화소의 막 두께는 표 2에 나타냈다. 얻어진 착색 수지 조성물 도막을 Otsuka Electronics Co., Ltd.제 현미 분광 측정기 "LCF-100MA"를 사용해서 C 광원으로 측정을 행하고, CIE1931 규격에 의거하는 xy 색도 공간에서의 y-Y 플롯에 있어서 x=0.265, y=0.629일 때의 Y값을 구하여 초기 투과율이라고 했다. 다음의 기준으로 평가를 행했다.
A: 초기 투과율이 51 이상
B: 초기 투과율이 49를 초과하고, 51 미만
C: 초기 투과율이 49 이하
(투과율 유지율 평가)
(1) 컬러 필터 제작
블랙 매트릭스를 제작한 유리 기판 상에 이하와 같이 해서 본 발명의 착색 수지 조성물을 사용해서 녹색 화소를 형성했다.
비감광성의 착색 수지 조성물에 대해서는 착색 수지 조성물을 상기 기판 상에 도포한 후 90℃ 10분의 가열 건조를 행했다. 얻어진 착색 수지 조성물 도포막 상에 포지티브 레지스트를 도포하고, 90℃ 10분에서 가열 건조를 행했다. 계속해서 포지티브용 포토 마스크를 통해 100mJ/㎠의 노광을 행한 후 1.0질량 퍼센트의 테트라메틸암모늄 액으로 현상을 행함으로써 소망의 패턴을 형성했다. 포지티브 레지스트를 메틸셀로솔브아세테이트로 박리한 후 230℃ 30분 가열 경화를 행했다.
감광성의 착색 수지 조성물에 대해서는 착색 수지 조성물을 상기 기판 상에 도포한 후 90℃ 10분의 가열 건조를 행했다. 얻어진 착색 수지 조성물 도포막에 네거티브용 포토 마스크를 통해 100mJ의 노광을 행한 후 0.3질량 퍼센트의 테트라메틸암모늄 액으로 현상을 행함으로써 소망의 패턴을 형성했다. 계속해서 230℃ 30분 가열 경화를 행했다.
이어서, 적색 수지 조성물 및 청색 수지 조성물을 사용하여 마찬가지로 해서 적색 화소 및 청색 화소를 각각 동기판 상에 제작했다. 그 후 투명 전극을 형성시켜 녹색 화소, 청색 화소, 및 적색 화소를 갖는 컬러 필터 기판을 얻었다. 이 컬러 필터 기판의 녹색 화소를 상기(초기 투과율 평가)와 마찬가지로 하여 현미 분광으로 투과율을 측정하고, 얻어진 Y값을 Y0이라고 했다.
(2) 액정 표시 장치 제작
무알칼리 유리 상에 TFT 소자, 투명 전극 등을 형성시켜서 어레이 기판을 제작했다. (1)에서 작성한 컬러 필터 기판과 상기 어레이 기판에 각각 폴리이미드 배향막을 형성하고, 러빙 처리를 행했다. 어레이 기판에 마이크로 로드를 혼련하여 넣은 실링제를 인쇄하고, 6㎛의 두께의 비즈 스페이서를 산포한 후 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 접합했다. 실링부에 형성된 주입구로부터 네마틱 액정(CHISSO CORPORATION제 "LIXON" JC-5007LA)을 주입한 후 액정 셀의 양면에 편광 필름을 편광축이 수직이 되도록 해서 접합하여 액정 패널을 얻었다. 이 액정 패널에 청색 LED와 YAG 형광체로 이루어지는 백색 LED 백라이트를 부착하고, TAB 모듈, 프린트 기판 등을 실장하여 액정 표시 장치를 제작했다. 백색 LED 백라이트는 구동 전력을 조정하고, 휘도를 5000~20000cd/㎡의 것을 사용했다.
(3) 내후성 시험
액정 표시 장치를 백라이트 점등 상태로 60℃ 60%의 항온 고습조에 100시간 투입했다. 그 후 패널을 해체하고, 녹색 화소를 상기와 마찬가지로 해서 현미 분광으로 측정하여 얻어진 Y값을 Y1이라고 했다. Y1/Y0을 투과율 유지율로 하고 다음의 기준으로 평가를 행했다.
A: 투과율 유지율이 90% 이상
B: 투과율 유지율이 80% 이상~90% 미만
C: 투과율 유지율이 80% 미만
(감광 특성 평가)
착색 수지 조성물을 유리 기판 상에 도포하고, 90℃ 10분간 건조하고, 50㎛의 라인&스페이스 패턴을 갖는 포토 마스크를 통해 노광량이 각각 i선 환산으로 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 400mJ/㎠가 되도록 노광 시간을 조정하여 자외선 노광을 행했다. 기판과 포토 마스크의 갭은 25㎛로 했다.
이어서, 노광 후의 기판을 23℃의 0.2질량% 수산화 테트라메틸암모늄 수용액 중에서 60초간 샤워 현상한 후 순수로 세정했다. 230℃ 30분 가열을 행했다.
또한, 별도 착색 수지 조성물을 상기와 마찬가지의 조건으로 유리 기판 상에 도포하고, 노광량 i선 환산으로 400mJ/㎠로 전면 노광한 후 현상을 행하지 않고 230℃ 30분 가열을 행한 기판을 준비했다.
패턴 가공 후의 기판에 대해서 50㎛ 라인 패턴의 막 두께 측정을 행했다. 현상을 행하지 않은 기판의 착색 수지 조성물 막의 막 두께를 100%로 했을 경우에 90% 이상의 막 두께가 잔존하고 있는 노광량을 구했다. 막 두께는 TOKYO SEIMITSU CO., LTD.제 "표면 거칠기 윤곽 형상 측정기 SURFCOM(등록상표) 1400"으로 측정을 행했다. 상기 노광량 중 90% 이상의 막 두께가 잔존하고 있는 최소의 노광량을 감도로 했다. 다음의 기준으로 판정을 행했다.
A: 감도가 30mJ/㎠ 이하
B: 감도가 30mJ/㎠보다 크고 400mJ/㎠ 이하
C: 감도가 400mJ/㎠보다 크다
비감광: 평가 없음
(착색제 분산액의 작성)
C.I. 피그먼트 그린 58(DIC Corporation제 "FASTGEN(등록상표) Green A110") 150g, 고분자 분산제(BYK Japan KK.제 "BYK-LPN6919", 60질량% 용액) 75g, 바인더 폴리머(Daicel Corporation제, "CYCLOMER(등록상표) P", ACA250, 45질량% 용액) 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PMA) 675g을 혼합해서 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 다이노밀과 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.5㎜의 지르코니아 비즈를 사용하고, 둘레속도 14m/s로 8시간의 분산 처리를 행하여 피그먼트 그린 58 분산액(D-1)을 작성했다.
C.I. 피그먼트 옐로 138(Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.제 "LIONOGEN(등록상표) YELLOＷ1010") 150g, 고분자 분산제(BYK Japan KK.제 "BYK-LPN6919", 60질량% 용액) 75g, 바인더 폴리머(Daicel Corporation제, "CYCLOMER(등록상표) P", ACA250, 45질량% 용액) 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PMA) 675g을 혼합해서 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 다이노밀과 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.5㎜의 지르코니아 비즈를 사용하고, 둘레속도 14m/s로 8시간의 분산 처리를 행하여 피그먼트 옐로 138 분산액(D-2)을 작성했다.
C.I. 피그먼트 옐로 150(DAINICHISEIKA COLOR & CHEM MFG CO., LTD.제 "CHROMOFINE(등록상표) 옐로 6266EC") 150g, 고분자 분산제(BYK Japan KK.제 "BYK-LPN6919", 60질량% 용액) 75g, 바인더 폴리머(Daicel Corporation제, "CYCLOMER(등록상표) P", ACA250, 45질량% 용액) 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PMA) 675g을 혼합해서 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 다이노밀과 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.5㎜의 지르코니아 비즈를 사용하고, 둘레속도 14m/s로 8시간의 분산 처리를 행하여 피그먼트 옐로 150 분산액(D-3)을 작성했다.
C.I. 피그먼트 그린 59 150g, 고분자 분산제(BYK Japan KK.제 "BYK-LPN6919", 60질량% 용액) 75g, 바인더 폴리머(Daicel Corporation제, "CYCLOMER(등록상표) P", ACA250, 45질량% 용액) 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PMA) 675g을 혼합해서 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 다이노밀과 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.5㎜의 지르코니아 비즈를 사용하고, 둘레속도 14m/s로 8시간의 분산 처리를 행하여 피그먼트 그린 59 분산액(D-4)을 작성했다.
C.I. 피그먼트 옐로 185(BASF Japan Ltd. "Paliotol(등록상표) Yellow D1155") 150g, 고분자 분산제(BYK Japan KK.제 "BYK-LPN6919", 60질량% 용액) 75g, 바인더 폴리머(Daicel Corporation제, "CYCLOMER(등록상표) P", ACA250, 45질량% 용액) 100g, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PMA) 675g을 혼합해서 슬러리를 제작했다. 슬러리를 넣은 비커를 다이노밀과 튜브로 연결하고, 미디어로서 직경 0.5㎜의 지르코니아 비즈를 사용하고, 둘레속도 14m/s로 8시간의 분산 처리를 행하여 피그먼트 옐로 185 분산액(D-5)을 작성했다.
실시예 1
(착색 수지 조성물의 작성)
상기 D-1 36.84g, 상기 D-2 24.56g, CYCLOMER(등록상표) P1.51g, DPHA(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트) 반응성 모노머(Nippon Kayaku Co., Ltd.제" KAYARAD(등록상표) DPHA") 4.59g, 실활제(Sigma-Aldrich Co. LLC.제 "9-에틸-3-니트로카르바졸"(순도 98%)) 0.29g, PMA 32.21g을 첨가하여 C.I. 피그먼트 그린 58/C.I. 피그먼트 옐로 138=60/40의 착색 수지 조성물을 제작했다.
얻어진 착색 수지 조성물을 백라이트 휘도가 10000cd/㎡로 상기 평가 방법에 따라 평가했다. 초기 투과율은 51.0으로 양호했다. 또한, 내후성 평가를 행한 결과 투과율 유지율은 84%로 양호한 값을 나타냈다.
실시예 2
실시예 1 중의 실활제 9-에틸-3-니트로카르바졸을 하기 식(3)의 니트로카르바졸계 개시제로 대신한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호했다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡로 내후성 평가를 행한 결과 투과율 유지율은 84%로 양호한 값을 나타냈다. 또한, 감광성 평가를 행한 결과 필요 노광량이 40mJ/㎠로 양호한 특성을 나타냈다. 이 점으로부터 니트로카르바졸 부위를 갖는 개시제는 실활제의 효과와 광중합 개시제로서의 효과를 함께 갖고 있다고 할 수 있다.
Figure pct00006
비교예 1
실활제를 첨가하지 않은 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호하지만 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 내후성 평가 후의 투과율 유지율은 74%로 불충분한 것이었다.
비교예 1과 실시예 2의 비교로부터 9-에틸-3-니트로카르바졸이 실활제로서 효과를 발휘했다고 할 수 있다.
비교예 2
9-에틸-3-니트로카르바졸을 힌더드아민 광안정제(BASF Japan Ltd. "TINUVIN(등록상표) 770DF")로 대신한 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 하여 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호하지만 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 내후성 평가 후의 휘도 유지율은 77%로 비교예 1에 대해서 근소한 개량 효과는 있지만 불충분했다.
비교예 3
9-에틸-3-니트로카르바졸을 하기 식의 카르바졸로 대신한 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 하여 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호하지만 내후성 평가 후의 투과율 유지율은 74%로 불충분한 것이었다. 즉, 니트로기가 부가되어 있지 않은 카르바졸은 실활제로서 효과를 발휘하지 않는다고 할 수 있다.
Figure pct00007
비교예 4
실시예 1 중의 실활제 9-에틸-3-니트로카르바졸을 니트로기를 갖지 않는 하기 식의 카르바졸계 개시제(BASF Japan Ltd. "OXE02")로 대신한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호했다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 내후성 평가를 행한 결과 투과율 유지율은 74%로 불충분한 값을 나타냈다. 이 점으로부터 니트로기를 갖지 않는 카르바졸 개시제는 실활제의 효과가 없다고 할 수 있다.
Figure pct00008
비교예 5
실시예 1 중의 실활제 9-에틸-3-니트로카르바졸을 니트로기를 갖지 않는 하기 식의 카르바졸계 개시제(ADEKA Corporation제 "N1919")로 대신한 것 이외에는 실시예 1과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성했다. 얻어진 착색 수지 조성물의 초기 투과율은 51.0으로 양호했다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율은 74%로 불충분한 값을 나타냈다. 이 점으로부터 니트로기를 갖지 않는 카르바졸 개시제는 실활제의 효과가 없다고 할 수 있다.
Figure pct00009
실시예 3
실시예 2에 있어서 피그먼트 그린 58의 대신에 동일하게 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌의 피그먼트 그린 59를 사용하고, 피그먼트 그린 59 및 피그먼트 옐로 138의 비율을 표 2에 나타내도록 한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 초기 투과율이 50.5로 양호한 값을 나타냈다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율을 평가한 결과 89%로 실용상 충분한 특성을 갖고 있었다. 이 점으로부터 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌과, 피그먼트 옐로 138과, 일반식(1)의 화합물의 조합은 초기 투과율이 극히 양호하며, 투과율 유지율이 양호하다고 할 수 있다.
실시예 4, 5
실시예 2에 있어서 피그먼트 옐로 138 대신에 피그먼트 옐로 185를 사용하고, 배합비를 표 2에 나타내도록 한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하여 백라이트 휘도가 10000cd/㎡로 평가했다(실시예 4). 또한, 실시예 3에 있어서 피그먼트 옐로 138의 대신에 피그먼트 옐로 185를 사용하고, 배합비를 표 2에 나타내도록 한 이외에는 실시예 3과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다(실시예 5). 초기 투과율이 52.0(실시예 4), 51.4(실시예 5)로 극히 양호한 값을 나타냈다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율을 평가한 결과 93%(실시예 4), 93%(실시예 5)로 극히 양호한 값을 나타냈다. 이 점으로부터 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌과, 피그먼트 옐로 185와, 일반식(1)의 화합물의 조합은 초기 투과율과 투과율 유지율이 극히 양호하다고 할 수 있다.
실시예 6, 7, 8
실시예 2에 있어서 피그먼트 옐로 150을 더 배합하고, 배합비를 표 2에 나타내도록 한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 피그먼트 옐로 138의 비율이 저하됨에 따라 초기 투과율이 50.5(실시예 6), 50.0(실시예 7), 49.5(실시예 8)로 저하의 경향이 보였지만 실용 범위 내이었다. 또한, 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율을 평가한 결과 90%(실시예 6), 92%(실시예 7), 96%(실시예 8)로 극히 양호한 값을 나타냈다. 또한, 감광 특성을 평가한 결과 모두 40mJ/㎠로 충분한 감도를 갖고 있었다.
또한, 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, C.I. 피그먼트 옐로 138, 바인더 수지, 반응성 모노머 및 분산제의 합계를 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138의 합계 함유량과 초기 투과율을 비교했을 경우에 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138의 합계 함유량이 43질량% 이상일 경우에 초기 투과율이 높다고 할 수 있다.
실시예 9, 10
일반식(3)의 실활제에 추가하여 연쇄 이동제(Showa Denko K.K.제 KARENZ(등록상표) MT PE-1(펜타에리스리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트): 실시예 9), (Showa Denko K.K.제 KARENZ(등록상표) MT NR-1(1,3,5트리스(3-메르캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온)): 실시예 10)을 각각 첨가한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 모두 초기 투과율과 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율이 양호하며, 또한 감도가 극히 높아 양호했다. 이 점으로부터 연쇄 이동제는 다른 특성을 손상하지 않고 감도만 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
실시예 11
일반식(3)의 실활제에 추가하여 증감제(Nippon Kayaku Co., Ltd.제 DETX-S(2,4-디에틸티옥산텐-9-온)를 첨가한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 초기 투과율과 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율이 양호하며, 또한 감도가 극히 높아 양호했다. 이 점으로부터 증감제는 다른 특성을 손상하지 않고 감도만 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
실시예 12
착색제를 표 2에 나타내도록 한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 백라이트 휘도가 10000cd/㎡에서의 투과율 유지율을 평가한 결과 100%로 충분한 것이었다.
비교예 6
백라이트 휘도를 20000cd/㎡로 한 이외에는 비교예 1과 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 백라이트 휘도의 증대에 따라 휘도 유지율은 70%로 더 저하되어 있었다.
실시예 13
백라이트 휘도를 20000cd/㎡로 한 이외에는 실시예 2와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 휘도 유지율은 80%로 다소 저하되었지만 실용상 충분히 사용할 수 있는 값이었다.
실시예 14
백라이트 휘도를 20000cd/㎡로 한 이외에는 실시예 12와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 약간의 휘도 유지율의 저하가 보였지만 매우 양호한 값이었다.
비교예 7, 8
개시제를 니트로기를 갖지 않는 개시제 OXE02(비교예 7), N1919(비교예 8)로 각각 대신한 이외에는 실시예 14와 완전히 마찬가지로 해서 착색 수지 조성물을 작성하고, 평가했다. 휘도 유지율이 대폭 저하되어 불충분한 값이었다.
참고예 1~5
백라이트 휘도를 5000cd/㎡로 한 이외에는 실시예 14, 실시예 2, 실시예 4, 비교예 7, 및 비교예 8과 마찬가지로 하여 참고예 1~5을 실시했다. 백라이트 휘도가 낮음으로써 휘도 유지율이 높아졌다. 이 점으로부터 백라이트 휘도가 낮을 경우에는 처음부터 휘도 저하가 일어나기 어렵다고 할 수 있다.
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
표 3에 있어서 「Y138, Y185/황안료」는 황색 안료의 합계 함유량을 100질량%로 하여 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 피그먼트 옐로 185의 합계 함유량을 나타냈다. 「착색제 농도」는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 반응성 모노머 및 분산제의 합계 함유량을 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 황색 안료의 합계 함유량을 나타냈다. 「녹색 안료, Y138/수지」는 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, C.I. 피그먼트 옐로 138, 바인더 수지, 반응성 모노머 및 분산제의 합계 함유량을 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138의 합계 함유량을 나타냈다.
(산업상 이용가능성)
본 발명의 착색 수지 조성물은 액정 표시 장치에 사용되는 컬러 필터 기판의 화소를 형성하기 위한 착색 수지 조성물로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지, 및 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물을 함유하고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로부터 선택된 안료인 착색 수지 조성물.
    Figure pct00013

    Figure pct00014

    [일반식(1) 중, R1은 H, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN, 할로겐 원자 또는 일반식(2)으로 나타내어지는 기를 나타낸다.
    R4는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기 또는 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기를 나타내고, R4는 인접하는 벤젠환과 함께 환을 형성하고 있어도 좋다.
    R5 및 R6은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN 또는 할로겐 원자를 나타내고, a 및 b는 각각 독립적으로 0~3이다.
    R2는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기 또는 CN을 나타내고, 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 및 복소환기의 수소 원자 중 적어도 일부가 OR21, COR21, SR21, NR22R23, -NCOR22-OCOR23, CN, 할로겐 원자, -CR21=CR22R23 또는 -CO-CR21=CR22R23으로 치환되어 있어도 좋다.
    R21, R22, 및 R23은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알케닐기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타낸다.
    R3은 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타내고, 이들의 기의 수소 원자 중 적어도 일부는 또한 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
    상기에 있어서 알킬기는 직쇄상이어도, 분기상이어도, 환상이어도 좋고, 알킬쇄 중에 불포화 결합, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 티오에스테르 결합, 아미드 결합, 및 우레탄 결합으로부터 선택된 결합을 1~5개 포함해도 좋다.]
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 138을 포함하고, 반응성 모노머 및 분산제를 더 포함하며, 또한 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, C.I. 피그먼트 옐로 138, 바인더 수지, 반응성 모노머 및 분산제의 합계 함유량을 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌 및 C.I. 피그먼트 옐로 138의 합계 함유량이 43~55질량%인 착색 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물이 하기 화학식(3)으로 나타내어지는 화합물인 착색 수지 조성물.
    Figure pct00015
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리할로겐화 아연프탈로시아닌이 C.I. 피그먼트 그린 58 및 C.I. 피그먼트 그린 59로부터 선택된 1종 이상인 착색 수지 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    C.I. 피그먼트 옐로 150을 더 포함하고, 황색 안료의 합계 함유량을 100질량%로 하여 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 피그먼트 옐로 185의 합계 함유량이 20~80질량%인 착색 수지 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연쇄 이동제를 더 포함하는 착색 수지 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    증감제를 더 포함하는 착색 수지 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 착색 수지 조성물을 사용해서 형성된 화소를 갖는 컬러 필터 기판.
  9. 컬러 필터 기판과 대향 기판이 접합되고, 양자 사이에 액정 화합물이 충전되어 백라이트가 부착된 액정 표시 장치로서,
    상기 컬러 필터 기판이 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌, 황색 안료, 바인더 수지 및 하기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물을 함유하는 화소를 갖고, 상기 황색 안료가 C.I. 피그먼트 옐로 150, C.I. 피그먼트 옐로 138 및 C.I. 피그먼트 옐로 185로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이며, 또한 상기 백라이트의 휘도가 8000~100000cd/㎡인 액정 표시 장치.
    Figure pct00016

    Figure pct00017

    [일반식(1) 중, R1은 H, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN, 할로겐 원자 또는 일반식(2)으로 나타내어지는 기를 나타낸다.
    R4는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기 또는 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기를 나타내고, R4는 인접하는 벤젠환과 함께 환을 형성하고 있어도 좋다.
    R5 및 R6은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기, CN 또는 할로겐 원자를 나타내고, a 및 b는 각각 독립적으로 0~3이다.
    R2는 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 2~20개의 복소환기 또는 CN을 나타내고, 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 및 복소환기의 수소 원자 중 적어도 일부가 OR21, COR21, SR21, NR22R23, -NCOR22-OCOR23, CN, 할로겐 원자, -CR21=CR22R23 또는 -CO-CR21=CR22R23으로 치환되어 있어도 좋다.
    R21, R22, 및 R23은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알케닐기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타낸다.
    R3은 탄소 원자수 1~20개의 알킬기, 탄소 원자수 1~20개의 알콕시기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴기, 탄소 원자수 6~30개의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬기, 탄소 원자수 7~30개의 아릴알킬옥시기 또는 탄소 원자수 2~20개의 복소환기를 나타내고, 이들의 기의 수소 원자 중 적어도 일부는 또한 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋다.
    상기에 있어서 알킬기는 직쇄상이어도, 분기상이어도, 환상이어도 좋고, 알킬쇄중에 불포화 결합, 에테르 결합, 티오에테르 결합, 에스테르 결합, 티오에스테르 결합, 아미드 결합, 및 우레탄 결합으로부터 선택된 결합을 1~5개 포함해도 좋다.]
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물이 하기 화학식(3)으로 나타내어지는 화합물인 표시 장치.
    Figure pct00018
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌이 C.I. 피그먼트 그린 58 및 C.I. 피그먼트 그린 59로부터 선택된 1종 이상인 표시 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    황색 안료의 합계 함유량을 100질량%로 하여 C.I. 피그먼트 옐로 138 및 피그먼트 옐로 185의 합계 함유량이 20~80질량%인 표시 장치.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌이 C.I. 피그먼트 그린 59인 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 황색 안료가 피그먼트 옐로 185인 표시 장치.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착색 수지 조성물의 착색제의 합계 함유량을 100질량%로 하여 폴리할로겐화 아연프탈로시아닌의 함유량이 72질량% 이상인 표시 장치.
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