WO2012102395A1 - カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a color filter coloring composition and a color filter.
- a liquid crystal layer sandwiched between two polarizing plates controls the amount of light passing through the first polarizing plate by controlling the degree of polarization of light passing through the first polarizing plate.
- a display device that performs display As such a device, a type using a twisted nematic (TN) type liquid crystal has become the mainstream.
- the liquid crystal display device can perform color display by providing a color filter between two polarizing plates. Since such a liquid crystal display device has recently been used in televisions, personal computer monitors, and the like, there is an increasing demand for high contrast, high brightness, and high color reproducibility for color filters.
- IPS in-plane switching
- VA alignment
- OBC optically-conventional-bend
- a color filter is a surface of a transparent substrate such as glass, in which two or more kinds of fine band (striped) filter segments of different hues are arranged in parallel or crossing each other, or fine filter segments are arranged vertically and horizontally. It is made up of those arranged in Generally, it is often formed of three color filter segments of red, green, and blue. Each segment is as fine as several microns to several hundred microns, and is arranged in a predetermined arrangement for each hue.
- a transparent electrode for driving a liquid crystal is formed on a color filter by vapor deposition or sputtering. Furthermore, an alignment film for aligning the liquid crystal in a certain direction is formed thereon.
- the formation thereof must generally be performed at a high temperature of 200 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher. For this reason, at present, as a method for producing a color filter, a method called a pigment dispersion method using a pigment having excellent heat resistance and light resistance as a colorant is mainly used.
- the production method of the filter segment constituting the color filter is as follows. First, a photosensitive material is applied to a glass substrate or the like, and excess solvent is removed by drying. Then, active energy rays are irradiated by proximity exposure (ultraviolet light source exposure) or the like through a photomask for pixel formation, and curing (negative type) or alkali solubility is increased (positive type). Next, the part which melt
- Patent Document 1 proposes a composition for a color filter using a halogenated phthalocyanine compound substituted with at least four halogen atoms as a green colorant.
- a halogenated copper phthalocyanine pigment and a central metal are selected from the group consisting of Mg, Al, Si, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ge, and Sn.
- a composition for a color filter comprising a green colorant comprising at least one kind of halogenated dissimilar metal phthalocyanine pigment.
- Patent Document 3 discloses a pigment composition that maintains a clear hue, high light resistance, and high heat resistance by using a blue aluminum phthalocyanine pigment containing no halogen and a green pigment containing halogen. Yes.
- Patent Document 4 an aluminum phthalocyanine pigment is used as a main pigment, high brightness is obtained with a high chromaticity even with a relatively small content, and both color density and color purity are achieved. Technology is disclosed.
- Patent Documents 5 and 6 disclose monomeric aluminum phthalocyanine pigments in which the shaft material is a phosphoric acid compound or a silanol compound.
- Patent Document 7 discloses a bis (phthalocyanylaluminum) tetraphenyldisiloxane pigment obtained by dimerizing an aluminum phthalocyanine pigment with diphenylchlorosilane or a bis (phthalocyanylaluminum) phenylphosphonate pigment dimerized using phenylphosphonic acid. Is disclosed.
- the pigment compositions containing these aluminum phthalocyanine compounds have insufficient heat resistance at 230 ° C. or higher and long-term light resistance, which are required for color filter applications. For this reason, there is a problem that the spectral shape changes. Furthermore, there are problems such as an increase in viscosity of the coloring composition due to poor dispersibility and generation of foreign matter (mainly due to crystallization of phthalocyanine) on the coating film.
- the quality item required for the color filter includes brightness as described above.
- the light transmittance is low, resulting in a dark screen.
- color liquid crystal devices have been used for televisions, personal computer monitors, etc.
- color filters are required to have high lightness and high reliability (heat resistance, light resistance). .
- a voltage holding ratio can be given as an index representing the display performance of the liquid crystal display device.
- Liquid crystal is an extremely high insulating material, and when the polar compound remaining in the color filter coloring composition elutes into the liquid crystal cell, the voltage between the electrodes decreases, leading to a decrease in voltage holding ratio, and display unevenness. Generation
- a green coloring composition for a color filter containing an aluminum phthalocyanine pigment and a yellow pigment (Patent Document 4), or a color filter containing a phthalocyanine dye having various structures and a quinophthalone dye.
- a green coloring composition (Patent Documents 9 to 11) and the like have been proposed.
- these green coloring compositions for color filters have a problem that lightness is insufficient.
- the materials used as a material for curing are limited. Furthermore, in order to increase photocurability, if the components such as photopolymerization initiator and photopolymerizable monomer are increased, yellowing occurs in the post-baking process at 230 ° C or more, and the brightness of the green filter segment is reduced. There was a problem of becoming a factor to make it.
- Embodiments of the present invention relate to the following (1) to (15).
- X 1 to X 4 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a cycloalkyl group which may have a substituent.
- a heterocyclic group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkylthio group which may have a substituent, or a substituent Represents an arylthio group which may have Y 1 to Y 4 each independently represent a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group, M represents Al, Z represents —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 , and R 1 and R 2 each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent.
- the colorant further contains C.I.
- the coloring composition for a color filter according to (1) comprising a yellow pigment selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 185.
- the colored composition for a color filter according to (1) further comprising a component selected from the group consisting of a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator.
- the color filter coloring composition according to (1) wherein the colorant further contains a pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g.
- the pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g is C.I. I.
- the coloring composition for a color filter which is a pigment selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 139.
- the coloring composition for a color filter according to (1) further comprising a basic resin dispersant having an amine value of 10 to 300 mgKOH / g.
- the binder resin is a vinyl resin in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group, and the structural unit (b1) has the following ratio:
- a coloring composition for a color filter according to (1) which comprises a vinyl resin [B1] containing the structural unit (b2).
- R 4 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a benzene ring.
- the vinyl resin [B1] is obtained by reacting the precursor of the structural unit (b2) with an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group to obtain a copolymer (i1-1).
- the obtained copolymer (i1-1) is reacted with an unsaturated monobasic acid to obtain a copolymer (i1-2). Further, the obtained copolymer (i1-2) Or a polybasic acid anhydride, or a copolymer (i2-1) obtained by reacting a precursor of the structural unit (b1) with a precursor of the structural unit (b2).
- the colored composition for color filters of (8) which is a resin obtained by reacting the obtained copolymer (i2-1) with an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group .
- the antioxidant is an antioxidant selected from the group consisting of a hindered phenol-based antioxidant, a hindered amine-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a sulfur-based antioxidant.
- Phthalocyanine (A): represented by the following formula (12), and an X-ray diffraction pattern by CuK ⁇ rays shows a black angle 2 ⁇ ( ⁇ 0.2) 7.7 °, 8.4 °, 9.3 °, 12 .7 °, 15.0 °, 15.9 °, 16.7 °, 18.8 °, 20.1 °, 21.7 °, 23.1 °, 25.4 °, 26.5 °, 28 A phthalocyanine compound having a peak at 2 °.
- Phthalocyanine (C): represented by the following formula (13), and an X-ray diffraction pattern by CuK ⁇ rays shows a black angle 2 ⁇ ( ⁇ 0.2) 5.0 °, 7.1 °, 8.6 °, 9 Phthalocyanine compounds having peaks at .8 °, 11.7 °, 14.7 °, 16.5 ° and 25.0 °.
- a color filter comprising a filter segment formed on the base material from the color filter coloring composition according to any one of (1) to (14).
- the problem of embodiment I is to provide a coloring composition for a color filter which is excellent in heat resistance and light resistance and does not generate foreign matter on the coating film.
- the subject of further embodiment I is to provide a color filter capable of high brightness and a wide color reproduction region by using the photosensitive coloring composition for a color filter using the above coloring composition.
- a coloring composition for a color filter containing a phthalocyanine compound having a specific structure is excellent in heat resistance and light resistance, and at the same time.
- the present invention has been made based on the finding that it has lightness and this knowledge.
- Embodiment I A color filter coloring composition comprising at least a colorant, a binder resin, and an organic solvent, wherein the colorant contains a phthalocyanine compound represented by the following formula (1):
- a coloring composition for a color filter [Wherein, X 1 to X 4 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or a substituent.
- Y 1 to Y 4 each independently represents a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- M represents Al.
- Z represents —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 , wherein R 1 and R 2 each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent.
- the yellow pigment is C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, and C.I. I.
- (I-5) The colored composition for a color filter as described in any one of (I-1) to (I-4), further comprising a photopolymerizable monomer and / or a photopolymerization initiator.
- At least one green filter segment is represented by (I-1) to (I-5)
- the color filter is excellent in heat resistance and light resistance and does not generate foreign matter on the coating film.
- a colored composition can be provided.
- a color filter capable of high brightness and a wide color reproduction region can be provided by the photosensitive coloring composition for a color filter using the above coloring composition.
- Embodiment II relates to Embodiment II.
- Embodiment II has excellent dispersibility and dispersion stability, and further, when used in a color filter, a color composition for color filter that does not cause a decrease in contrast ratio over time, a photosensitive color composition, And providing a color filter using the same.
- Embodiment II Specific examples of Embodiment II are as follows.
- (II-1) A color filter coloring composition comprising a colorant, a binder resin, and an organic solvent, wherein the colorant comprises an aluminum phthalocyanine pigment represented by formula (2) or formula (3) and an acidic group
- a coloring composition for a color filter comprising a pigment in an amount of 100 to 600 ⁇ mol / g.
- X 1 to X 4 are each independently an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a cycloalkyl that may have a substituent.
- Y 1 to Y 4 each independently represent a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- Z represents —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 or —O—SiR 3 R 4 R 5 .
- R 1 to R 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an alkoxyl group which may have a substituent. Or an aryloxy group which may have a substituent, and Rs may be bonded to each other to form a ring.
- m 1 to m 4 and n 1 to n 4 each independently represent an integer of 0 to 4, and m 1 + n 1 , m 2 + n 2 , m 3 + n 3 , m 4 + n 4 are each 0 to 4 may be the same or different.
- X 5 to X 12 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a cycloalkyl which may have a substituent.
- Group, a heterocyclic group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkylthio group which may have a substituent, or a substituent Represents an arylthio group which may have a group.
- Y 5 to Y 12 each independently represent a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- L represents —O—SiR 6 R 7 —O—, —O—SiR 6 R 7 —O—SiR 8 R 9 —O—, or —O—P ( ⁇ O) R 10 —O—
- R 6 to R 10 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, or a substituent.
- the aryloxy group which may have a group is represented.
- m 5 to m 12 and n 5 to n 12 each independently represent an integer of 0 to 4, and m 5 + n 5 , m 6 + n 6 , m 7 + n 7 , m 8 + n 8 , m 9 + n 9 , m 10 + n 10 , m 11 + n 11 , and m 12 + n 12 are each 0 to 4, and may be the same or different.
- a pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g is C.I. I. Pigment green 58, C.I. I. Pigment yellow 150, and C.I. I.
- (II-3) The coloring composition for a color filter as described in (II-1) or (II-2), further comprising a basic resin type dispersant having an amine value of 10 to 300 mgKOH / g.
- (II-4) The coloring composition for a color filter as described in any one of (II-1) to (II-3), which further contains a pigment derivative.
- a color filter comprising a filter segment formed from the colored composition for color filter according to any one of (II-1) to (II-5) on a substrate. .
- (II-7) A media-type wet disperser in a pigment carrier containing a colorant containing an aluminum phthalocyanine pigment represented by formula (2) or formula (3) and a pigment having an acidic group content of 100 to 600 ⁇ mol / g.
- X 1 to X 4 are each independently an alkyl group that may have a substituent, an aryl group that may have a substituent, or a cycloalkyl that may have a substituent.
- Group, a heterocyclic group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent, an alkylthio group which may have a substituent, or a substituent Represents an arylthio group which may have a group.
- Y 1 to Y 4 each independently represent a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- Z represents —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 or —O—SiR 3 R 4 R 5 .
- R 1 to R 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an alkoxyl group which may have a substituent. Or an aryloxy group which may have a substituent, and Rs may be bonded to each other to form a ring.
- n 1 to m 4 and n 1 to n 4 each independently represent an integer of 0 to 4, and m 1 + n 1 , m 2 + n 2 , m 3 + n 3 , m 4 + n 4 are each 0 to 4 may be the same or different.
- X 5 to X 12 are each independently an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a cycloalkyl which may have a substituent.
- Y 5 to Y 12 each independently represent a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- L represents —O—SiR 6 R 7 —O—, —O—SiR 6 R 7 —O—SiR 8 R 9 —O—, or —O—P ( ⁇ O) R 10 —O—
- R 6 to R 10 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, or a substituent.
- the aryloxy group which may have a group is represented.
- n 5 to m 12 and n 5 to n 12 each independently represent an integer of 0 to 4, and m 5 + n 5 , m 6 + n 6 , m 7 + n 7 , m 8 + n 8 , m 9 + n 9 , m 10 + n 10 , m 11 + n 11 , and m 12 + n 12 are each 0 to 4, and may be the same or different.
- a color filter coloring composition a photosensitive color composition, and a color filter using the same, which have excellent dispersion stability and do not cause a decrease in contrast ratio over time when used in a color filter. can do.
- Formula (2) is the same formula as formula (1), although the method for describing substituents is different.
- Embodiment III relates to Embodiment III.
- the problem of the embodiment III is to provide a coloring composition for a color filter having a high contrast ratio and good heat resistance, and a color filter using the same.
- the color composition for color filters has an excellent balance of performance necessary for forming good filter segments, such as pattern shape and resolution, and contrast ratio using the same.
- the object is to provide an excellent, high-definition color filter.
- Embodiment III A color filter coloring composition comprising a colorant, a binder resin, and an organic solvent, wherein the colorant contains a phthalocyanine dye represented by the following formula (4), and the binder resin: Is a vinyl resin in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group, and a vinyl resin containing the following structural units (b1) and (b2) [ B1] is contained, The coloring composition for color filters characterized by the above-mentioned.
- a 1 to A 16 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
- R 1 and R 2 are each independently hydrogen atom, hydroxy group, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an -OR 3, and R 1 R 2 may be bonded to each other to form a ring.
- R 3 is an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
- (III-3) The coloring composition for a color filter as described in (III-1) or (III-2), wherein the vinyl resin [B1] further contains the following structural unit (b3). (B3); a structural unit having an aliphatic cyclic group represented by formula (8) or formula (9): 2 to 60% by weight based on the weight of all structural units of the vinyl resin [B1] (III-4)
- III-5) A color filter comprising a filter segment formed from the colored composition for color filter according to any one of (III-1) to (III-4) on a substrate.
- the colored composition for color filter of Embodiment III has good patterning suitability in alkali development, and a color filter having a good pattern shape can be obtained.
- a color filter having a high contrast ratio and good heat resistance can be provided.
- Formula (4) is the same as formula (1), although the method for describing substituents is different.
- Embodiment IV relates to Embodiment IV.
- the embodiment (IV) has good developability and image line-formability, and the coloring composition remains (development residue) on the non-pixel portion on the substrate after development, and the pattern portion is missing and / or peeled off from the pixel portion. It is an object of the present invention to provide a photosensitive coloring composition suitable as a highly productive color filter material and a color filter formed using the same.
- Embodiment IV A photosensitive coloring composition for a color filter containing a colorant, a binder resin, a photopolymerization initiator, and a photopolymerizable monomer, wherein the colorant is represented by the following formula (4):
- a 1 to A 16 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. Represents.
- R 1 and R 2 are each independently hydrogen atom, hydroxy group, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an -OR 3, and R 1 R 2 may be bonded to each other to form a ring.
- R 3 is an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
- IV-2 The photosensitive coloring composition for color filters according to (IV-1), wherein the acid group of the polyfunctional monomer having an acid group is a carboxyl group.
- IV-3 The photosensitive coloring composition for color filters as described in (IV-1) or (IV-2), wherein the photopolymerization initiator contains an oxime ester compound or an acetophenone compound.
- a color filter comprising a filter segment formed from the photosensitive coloring composition for color filter according to any one of (IV-1) to (IV-3) on a substrate. .
- the developability and the image line-forming property are good, and the coloring composition remains (development residue) on the non-pixel portion on the substrate after development, and the pattern defect and / or peeling of the pixel portion.
- a photosensitive coloring composition suitable as a highly productive color filter material and a color filter formed using the same can be provided.
- the problem of embodiment V is that the color composition for color filter, which has good heat resistance, light resistance, and voltage holding ratio and can suppress the decrease in lightness even in the color filter forming process, and the same It is to provide a color filter.
- V-1 A photosensitive color composition for a color filter containing a colorant, a binder resin, an antioxidant, a photopolymerization initiator, and a photopolymerizable monomer, wherein the colorant has the following formula ( 4)
- a 1 to A 16 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. Represents.
- R 1 and R 2 are each independently hydrogen atom, hydroxy group, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an -OR 3, and R 1 R 2 may be bonded to each other to form a ring.
- R 3 is an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent.
- the antioxidant is at least one antioxidant selected from the group consisting of a hindered phenol antioxidant, a hindered amine antioxidant, a phosphorus antioxidant, and a sulfur antioxidant.
- the coloring composition for color filter of Embodiment V By using the coloring composition for color filter of Embodiment V, the heat resistance, the light resistance, and the voltage holding ratio are good, and the coloring for the color filter that can suppress the decrease in lightness in the color filter forming step.
- a composition and a color filter using the composition can be provided.
- embodiment VI when used as a colored composition, aluminum phthalocyanine as a colorant that is excellent in heat resistance and light resistance when used as a colored composition and has very little foreign matter generation in the coating film is used. Is to provide. Moreover, the further subject of this invention is providing the coloring composition which can produce the color filter which has high brightness and wide color reproducibility.
- the inventors of the present invention have excellent heat resistance and light resistance when an aluminum phthalocyanine having a specific chemical structure and an X-ray diffraction pattern is used as a coloring composition, and foreign matter is generated in the coating film. Has been found to have properties as an extremely small colorant, leading to the present invention.
- Embodiment VI Specific examples of Embodiment VI are as follows.
- (VI-4) Furthermore, the aluminum phthalocyanine produced by the production method described in (VI-3) is heat-treated at a temperature of 80 ° C. or higher, and the production of the aluminum phthalocyanine represented by the above formula (12) Method.
- (VI-6) Aluminum phthalocyanine represented by the above formula (12) produced by the production method described in (VI-3) or (VI-4).
- (VI-7) A coloring composition comprising at least a binder resin and aluminum phthalocyanine according to any one of (VI-1), (VI-2), and (VI-5).
- (VI-8) The colored composition according to (VI-7), further comprising a yellow colorant.
- (VI-9) The coloring composition according to (VI-7) or (VI-8), further comprising a photopolymerizable monomer.
- a color filter comprising a filter segment formed of the colored composition according to any one of (VI-6) to (VI-8) on a substrate.
- Embodiment VI by using the aluminum phthalocyanine represented by the formula (12) showing a specific X-ray diffraction pattern, the coloring composition is excellent in heat resistance and light resistance and generates very little foreign matter in the coating film. Can be provided. Moreover, the color filter which gives high brightness and wide color reproducibility can be provided using said coloring composition.
- Embodiment VII when used as a colored composition, aluminum phthalocyanine as a colorant that has excellent heat resistance and light resistance when used as a colored composition and generates very little foreign matter in the coating film is used. Is to provide. Moreover, the further subject of this invention is providing the coloring composition which can produce the color filter which has high brightness and wide color reproducibility.
- the inventors of the present invention have excellent heat resistance and light resistance when an aluminum phthalocyanine having a specific chemical structure and an X-ray diffraction pattern is used as a coloring composition, and foreign matter is generated in the coating film. Has been found to have properties as an extremely small colorant, leading to the present invention.
- a method for producing aluminum phthalocyanine characterized by having a peak (VII-6) Aluminum phthalocyanine represented by the above formula (13) produced by the production method described in (VII-3) or (VIII-4). (VII-7) A coloring composition comprising at least a binder resin and aluminum phthalocyanine according to any one of (VII-1), (VII-2), and (VII-6). (VII-8) The coloring composition according to (VII-7), further comprising a yellow coloring agent. (VII-9) The coloring composition according to (VII-7) or (VII-8), further comprising a photopolymerizable monomer. (VII-10) A color filter comprising a filter segment formed from the colored composition according to any one of (VII-7) to (VII-9) on a substrate.
- Japanese Patent Application No. 2011-015873 filed on January 28, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-118727 filed on May 27, 2011, and Japanese Patent Application Nos. 2011-118728 and 2011 filed on May 27, 2011.
- Japanese Patent Application No. 2011-118729 filed on May 27, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-118730 filed on May 27, 2011, Japanese Patent Application No. 2011-219021 filed on October 3, 2011, and October 21, 2011
- Japanese Patent Application No. 2011-231307 which are incorporated herein in their entirety for reference.
- FIG. 1 is an X-ray diffraction pattern of phthalocyanine (B) produced in Examples VI-1 to VI-5 by CuK ⁇ rays.
- FIG. 2 is an X-ray diffraction pattern of the phthalocyanine (A) produced in Examples VI-6 to 8 using CuK ⁇ rays.
- FIG. 3 is an X-ray diffraction pattern of hydroxyaluminum phthalocyanine produced in Production Example VI-1 by CuK ⁇ rays.
- FIG. 4 is an X-ray diffraction pattern of the phthalocyanine (D) produced in Examples VII-1 to 5 by CuK ⁇ ray.
- FIG. 5 is an X-ray diffraction pattern of the phthalocyanine (C) produced in Examples VII-6 to 8 by CuK ⁇ rays.
- FIG. 6 is an X-ray diffraction pattern of hydroxyaluminum phthalocyanine produced in Production Example VII-1 by CuK ⁇ rays.
- One embodiment of the color filter coloring composition contains a colorant, a binder resin, and an organic solvent, and the colorant contains a phthalocyanine compound represented by the following formula (1).
- each of X 1 to X 4 independently represents an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or a substituent.
- a heterocyclic group that may have, an alkoxyl group that may have a substituent, an aryloxy group that may have a substituent, an alkylthio group that may have a substituent, or a substituent Represents an optionally substituted arylthio group.
- Y 1 to Y 4 each independently represents a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group, or an optionally substituted sulfamoyl group.
- M represents Al.
- Z represents —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 or —O—SiR 3 R 4 R 5 , wherein R 1 to R 5 may each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a substituent. It represents an alkyl group, an aryl group that may have a substituent, an alkoxyl group that may have a substituent, or an aryloxy group that may have a substituent. It may be formed.
- m 1 , m 2 , m 3 , m 4 , n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 each independently represents an integer of 0 to 4.
- m 1 + n 1 , m 2 + n 2 , m 3 + n 3 , and m 4 + n 4 are each 0 to 4, and may be the same or different.
- the colorant contains a phthalocyanine compound represented by the above formula (1).
- the preferred colorant content in all the non-volatile components of the color filter coloring composition is 10 to 90% by weight, more preferably 15 to 85% by weight from the viewpoint of sufficient color reproducibility and stability. Most preferably, it is 20 to 80% by weight.
- the pigment content is 10% by weight or more, sufficient color reproducibility is obtained, and when it is 90% by weight or less, the pigment carrier content is sufficient and the stability of the coloring composition is excellent.
- X 1 to X 4 may be the same or different. Specific examples thereof include an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a substituent.
- the substituents may be the same or different.
- halogen groups such as fluorine, chlorine and bromine, amino groups, hydroxyl groups and nitro groups.
- an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyl group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, and the like can be given.
- alkyl group of the alkyl group which may have a substituent, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, Examples thereof include straight-chain or branched alkyl groups such as n-octyl group, stearyl group and 2-ethylhexyl group.
- substituted alkyl group examples include trichloromethyl group, trifluoromethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2-dibromoethyl group, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl Group, 2-ethoxyethyl group, 2-butoxyethyl group, 2-nitropropyl group, benzyl group, 4-methylbenzyl group, 4-tert-butylbenzyl group, 4-methoxybenzyl group, 4-nitrobenzyl group, 2 , 4-dichlorobenzyl group and the like.
- Examples of the “aryl group” of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
- Examples of the “substituted aryl group” include p-methylphenyl group, p-bromophenyl group, p-nitrophenyl group, p-methoxyphenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, pentafluorophenyl group, 2-amino Phenyl group, 2-methyl-4-chlorophenyl group, 4-hydroxy-1-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 4,5,8-trichloro-2-naphthyl group, anthraquinonyl group, 2-aminoanthra A quinonyl group etc. are mentioned.
- Examples of the “cycloalkyl group” of the cycloalkyl group which may have a substituent include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, an adamantyl group and the like.
- Examples of the “cycloalkyl group having a substituent” include a 2,5-dimethylcyclopentyl group, a 4-tert-butylcyclohexyl group, and the like.
- heterocyclic group examples include a pyridyl group, a pyrazyl group, a piperidino group, a pyranyl group, a morpholino group, and an acridinyl group.
- heterocyclic group having a substituent examples include 3-methylpyridyl group, N-methylpiperidyl group, N-methylpyrrolyl group and the like.
- alkoxyl group of the alkoxyl group which may have a substituent, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a tert-butoxy group, a neopentyloxy group, 2 , 3-dimethyl-3-pentyloxy, n-hexyloxy group, n-octyloxy group, stearyloxy group, 2-ethylhexyloxy group and the like, and straight-chain or branched alkoxyl groups.
- substituted alkoxyl group examples include trichloromethoxy group, trifluoromethoxy group, 2,2,2-trifluoroethoxy group, 2,2,3,3-tetrafluoropropoxy group, 2,2-ditrifluoro group.
- substituted aryloxy group examples include p-methylphenoxy group, p-nitrophenoxy group, p-methoxyphenoxy group, 2,4-dichlorophenoxy group, pentafluorophenoxy group, 2-methyl-4-chloro group A phenoxy group etc. are mentioned.
- a methylthio group an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, an octylthio group, a decylthio group, a dodecylthio group, and an octadecylthio group.
- substituted alkylthio group examples include a methoxyethylthio group, an aminoethylthio group, a benzylaminoethylthio group, a methylcarbonylaminoethylthio group, and a phenylcarbonylaminoethylthio group.
- Examples of the “arylthio group” of the arylthio group which may have a substituent include a phenylthio group, a 1-naphthylthio group, a 2-naphthylthio group, and a 9-anthrylthio group.
- Examples of the “substituted arylthio group” include a chlorophenylthio group, a trifluoromethylphenylthio group, a cyanophenylthio group, a nitrophenylthio group, a 2-aminophenylthio group, and a 2-hydroxyphenylthio group.
- Y 1 to Y 4 include a halogen atom, a nitro group, an optionally substituted phthalimidomethyl group (C 6 H 4 (CO) 2 N—CH 2 —), and a substituent. And a suitable sulfamoyl group (H 2 NSO 2 —).
- the phthalimidomethyl group having a substituent represents a structure in which a hydrogen atom in the phthalimidomethyl group is substituted with a substituent.
- the sulfamoyl group having a substituent represents a structure in which a hydrogen atom in the sulfamoyl group is substituted with a substituent.
- Preferred Y is a halogen atom and a sulfamoyl group.
- a phthalocyanine compound in which m 1 to m 4 are 0 can also be suitably used.
- the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
- the “substituent” of the phthalimidomethyl group which may have a substituent and the sulfamoyl group which may have a substituent has the same meaning as the substituents of X 1 to X 4 .
- Z is represented by —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 or —O—SiR 3 R 4 R 5 , wherein R 1 and R 2 each have a hydrogen atom, a hydroxyl group, and a substituent.
- R 1 and R 2 each have a hydrogen atom, a hydroxyl group, and a substituent.
- the alkyl group in R 1 and R 2 includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and an n-octyl group.
- straight-chain or branched alkyl groups such as stearyl group and 2-ethylhexyl group.
- Examples of the substituent when the alkyl group is an alkyl group having a substituent include halogen atoms such as chlorine, fluorine and bromine, alkoxyl groups such as methoxy groups, aromatic groups such as phenyl groups and tolyl groups, nitro groups, and the like. Can be mentioned. Further, there may be a plurality of substituents. Examples of the alkyl group having a substituent include a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a 2,2,2-trifluoroethyl group, a 2,2-dibromoethyl group, a 2-ethoxyethyl group, and a 2-butoxyethyl group.
- Examples of the aryl group in R 1 and R 2 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthryl group.
- Examples of the substituent when the aryl group has a substituent include halogen atoms such as chlorine, fluorine and bromine, alkyl groups, alkoxyl groups, amino groups and nitro groups. Further, there may be a plurality of substituents.
- Examples of the aryl group having a substituent include p-tolyl group, p-bromophenyl group, p-nitrophenyl group, p-methoxyphenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, pentafluorophenyl group, 2-dimethylamino group.
- Examples include phenyl group, 2-methyl-4-chlorophenyl group, 4-methoxy-1-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 4,5,8-trichloro-2-naphthyl group, anthraquinonyl group and the like.
- Examples of the alkoxyl group in R 1 and R 2 include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, neopentyloxy group, 2,3-dimethyl-3- Examples include a linear or branched alkoxyl group such as a pentyloxy group, an n-hexyloxy group, an n-octyloxy group, a stearyloxy group, and a 2-ethylhexyloxy group.
- Examples include halogen atoms such as chlorine, fluorine and bromine, aryl groups such as alkoxyl groups, phenyl groups and tolyl groups, and nitro groups. Further, there may be a plurality of substituents.
- Examples of the alkoxyl group having a substituent include a trichloromethoxy group, a trifluoromethoxy group, a 2,2,2-trifluoroethoxy group, a 2,2,3,3-tetrafluoropropoxy group, and a 2,2-ditrifluoro group. Examples include methylpropoxy group, 2-ethoxyethoxy group, 2-butoxyethoxy group, 2-nitropropoxy group, benzyloxy group and the like.
- the aryloxy group in R 1 and R 2 there are a phenoxy group, a naphthaloxy group, an anthryloxy group, and the like.
- the substituent is a halogen atom such as chlorine, fluorine, or bromine.
- aryloxy group having a substituent examples include, for example, p-methylphenoxy group, p-nitrophenoxy group, p-methoxyphenoxy group, 2,4-dichlorophenoxy group, pentafluorophenoxy group, 2-methyl-4-chloro There are phenoxy groups and the like.
- R 1 and R 2 is preferably an aryl group that may have a substituent or an aryloxy group that may have a substituent. More preferably, R 1 and R 2 are both aryl groups or aryloxy groups. Further preferably, R 1 and R 2 are both a phenyl group or a phenoxy group.
- R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or an alkoxyl which may have a substituent. Or an aryloxy group which may have a substituent.
- it is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an aromatic group having 4 or less rings. If the number of carbon atoms in the alkyl group exceeds 18 or the number of aromatic rings exceeds 4, the molecular weight increases and the extinction coefficient per unit weight decreases, so the pigment concentration in the coloring composition must be increased. It is not obtained and is not preferable.
- the alkyl group in R 3 , R 4 , and R 5 may be linear, branched or cyclic, and has a functional group with a total number of heteroatoms of 3 or less. May be.
- the aromatic ring may contain a hetero atom, and each aromatic ring may have a functional group in the range of 2 or less hetero atoms.
- Z is more preferably —OP ( ⁇ O) R 1 R 2 .
- phthalocyanine compound represented by the formula (1) As typical examples of the phthalocyanine compound represented by the formula (1), the following phthalocyanine compounds (a) to (v) may be mentioned, but the present invention is not limited thereto.
- the phthalocyanine compound represented by the formula (1) may be the following phthalocyanines (A) to (D) having a specific crystal form.
- Phthalocyanine (A): X-ray diffraction pattern represented by the formula (12) and CuK ⁇ ray shows a black angle 2 ⁇ ( ⁇ 0.2) 7.7 °, 8.4 °, 9.3 °, 12. 7 °, 15.0 °, 15.9 °, 16.7 °, 18.8 °, 20.1 °, 21.7 °, 23.1 °, 25.4 °, 26.5 °, 28.
- Aluminum phthalocyanine having a peak at 2 ° Phthalocyanine (B): represented by the formula (12), and an X-ray diffraction pattern by CuK ⁇ ray shows a black angle 2 ⁇ ( ⁇ 0.2) 7.3 °, 8.6 ° , 14.4 °, 16.6 °, 18.2 °, 19.4 °, 23.2 °, 24.4 °, 26.7 °, aluminum phthalocyanine phthalocyanine (C) : The X-ray diffraction pattern represented by the formula (13) and CuK ⁇ ray has a black angle 2 ⁇ ( ⁇ 0.
- the phthalocyanine (A) is obtained by reacting hydroxyaluminum phthalocyanine represented by the following formula (14) (hereinafter referred to as hydroxyaluminum phthalocyanine) with diphenylphosphinic acid in an organic solvent, and then removing the organic solvent. Can be manufactured. Moreover, phthalocyanine (C) can be manufactured by the method similar to phthalocyanine (A) using a diphenyl phosphate instead of said diphenylphosphinic acid.
- hydroxyaluminum phthalocyanine one produced by hydrolyzing chloroaluminum phthalocyanine represented by the formula (15) may be used, or one obtained as a commercial product may be used.
- diphenylphosphinic acid diphenylphosphinic acid obtained by hydrolyzing chlorodiphenylphosphine in dilute nitric acid may be used, or a commercially available product may be used.
- diphenyl phosphate diphenyl phosphate obtained by hydrolyzing diphenyl chlorophosphate in dilute nitric acid or dilute sulfuric acid may be used, or a commercially available product may be used.
- organic solvent examples include monohydric alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and t-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, thiodiglycol, dithiodiglycol, 2-methyl-1 , 3-propanediol, 1,2,6-hexanetriol, acetylene glycol derivatives, glycerol, polyhydric alcohol solvents such as trimethylolpropane, 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1,3-dimethyl- 2-imidazolidinone, 2-pyrrolidinone, ⁇ -caprolactam, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl Amido solvents such as lopanamide, hexamethylphosphoric triamide, urea, tetramethylurea, etc., ethylene glycol mono
- Monophenyl alcohol solvent such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidinone, etc. because of good dissolution of diphenylphosphinic acid and diphenyl phosphate It is preferable to use the aprotic polar solvent. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more.
- the organic solvent is compatible with the organic solvent used and washed with a low-boiling organic solvent, and then dried and removed.
- hydroxyaluminum phthalocyanine has properties as a pigment
- refining hydroxyaluminum phthalocyanine in advance it is easy to obtain fine phthalocyanine produced therefrom, so that when these are used as a coloring composition, high brightness and high contrast are easily obtained. There is an effect.
- Examples of the method of miniaturization include methods known in the industry used for miniaturization of general colorants and pigments such as the acid pasting method and the solvent salt milling method.
- the acid pasting method is a method of obtaining a fine colorant by adding a colorant to sulfuric acid and dissolving it, and then dropping a sulfuric acid solution into a large amount of water to cause precipitation.
- the amount of water used for precipitation and the temperature, etc. it is possible to obtain colorant particles with a very fine primary particle size, a wide distribution range, and a sharp particle size distribution. Can do.
- a mixture of a colorant, a water-soluble inorganic salt, and a water-soluble organic solvent is heated using a kneader such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, an attritor, or a sand mill.
- a kneader such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, an attritor, or a sand mill.
- the water-soluble inorganic salt serves as a crushing aid, and the colorant particles are crushed using the high hardness of the inorganic salt during salt milling.
- the water-soluble inorganic salt sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, sodium sulfate and the like can be used, but sodium chloride (salt) is preferably used from the viewpoint of price. From the viewpoint of both processing efficiency and production efficiency, the water-soluble inorganic salt is preferably used in an amount of 50 to 2000% by weight, and most preferably 300 to 1000% by weight, based on the total weight of the colorant (100% by weight).
- the water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it functions to wet the colorant and the water-soluble inorganic salt and dissolves (mixes) in water and does not substantially dissolve the inorganic salt to be used.
- the temperature rises during salt milling and the solvent easily evaporates, those having a high boiling point of 120 ° C. or higher are preferred from the viewpoint of safety.
- These water-soluble organic solvents are preferably used in an amount of 5 to 1000% by weight, and most preferably 50 to 500% by weight, based on the total weight of the colorant (100% by weight).
- a resin When the colorant is subjected to a salt milling treatment, a resin may be added as necessary.
- the type of resin used is not particularly limited, and natural resins, modified natural resins, synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, and the like can be used.
- the resin used is solid at room temperature, preferably insoluble in water, and more preferably partially soluble in the water-soluble organic solvent.
- the amount of resin used is preferably in the range of 2 to 200% by weight, more preferably in the range of 5 to 200% by weight, based on the total weight of the colorant (100% by weight).
- the phthalocyanine (B) can be produced by heat-treating the phthalocyanine (A) obtained by the above production method at 80 ° C. or higher.
- a wet cake (paste) of phthalocyanine (A) is allowed to stand in a temperature-controlled room at 80 ° C. or higher; Or by stirring and heating in an organic solvent at 80 ° C. or higher.
- the phthalocyanine (D) can be produced by heat-treating the phthalocyanine (C) obtained by the above production method at 135 ° C. or higher.
- Examples of the heat treatment method at a temperature of 135 ° C. or higher include a method in which the dried phthalocyanine (C) is allowed to stand in a temperature-controlled room at 135 ° C. or higher or stirred and heated in an organic solvent at 135 ° C. or higher. be able to.
- One embodiment of the coloring composition for a color filter may contain a phthalocyanine compound represented by the following formula (3) in addition to or instead of the phthalocyanine compound represented by the above formula (1).
- X 5 to X 12 in the formula (3) have the same meanings as X 1 to X 4 in the formula (1).
- Y 5 to Y 12 in the formula (3) have the same meanings as Y 1 to Y 4 in the formula (1).
- N 5 to n 12 in the formula (3) are synonymous with n 1 to n 4 in the formula (1).
- M 5 to m 12 in the formula (3) are synonymous with m 1 to m 4 in the formula (1).
- R 6 to R 10 have the same meanings as R 1 and R 2 in formula (1). Among them, from the viewpoint of the viscosity and color characteristics of the dispersion, at least one of R 6 to R 7 and R 6 to R 9 and R 10 may have an aryl group or a substituent which may have a substituent. It is preferably a good aryloxy group. More preferably, R 6 to R 7 , R 6 to R 9 , and R 10 are all aryl groups or aryloxy groups.
- R 6 to R 7 , R 6 to R 9 , and R 10 are all phenyl groups or phenoxy groups.
- the phthalocyanine compound represented by the formula (3) may be used by replacing all or part of the phthalocyanine compound represented by the formula (1) with the phthalocyanine compound represented by the formula (3). It shall be possible.
- One embodiment of the coloring composition for a color filter may further contain a yellow pigment within a range that does not impair the effects of the present invention in order to further adjust the chromaticity.
- the yellow pigment is not particularly limited, and generally includes a yellow dye or a yellow pigment.
- Yellow dyes include azo dyes, azo metal complex dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, thioindigo dyes, phthalocyanine dyes, diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, thiazine dyes, cationic dyes, cyanine dyes, nitro dyes, quinoline dyes , Naphthoquinone dyes and oxazine dyes.
- yellow dyes include C.I. I. Acid Yellow 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9: 1, 10, 11, 11: 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 17: 1, 18, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 29, 30, 31, 33, 34, 36, 38, 39, 40, 40: 1, 41, 42, 42: 1, 43, 44, 46, 48, 51, 53, 55, 56, 60, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 76, 82, 83, 84, 86, 87, 90, 94, 105, 115, 117, 122, 127, 131, 132, 136, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 149, 153, 159, 166, 168, 169, 172, 174, 175, 178, 180, 183, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 19 Etc.
- C.I. Direct Yellow 1, 2, 4, 5, 12, 13, 15, 20, 24, 25, 26, 32, 33, 34, 35, 41, 42, 44, 44: 1, 45, 46, 48, 49, 50, 51, 61, 66, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 81, 84, 86, 90, 91, 92, 95, 107, 110, 117, 118, 119, 120, 121, 126, 127, 129, 132, 133, 134 etc. are also mentioned.
- C.I. I. Disperse Yellow 1, 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 13, 23, 27, 33, 34, 42, 45, 48, 51, 54, 56, 59, 60, 63, 64 67, 70, 77, 79, 82, 85, 88, 93, 99, 114, 118, 119, 122, 123, 124, 126, 163, 184, 184: 1, 202, 211, 229, 231, 232 233, 241, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251 and the like.
- organic or inorganic pigments can be used alone or in admixture of two or more.
- a pigment having high color developability and high heat resistance, particularly a pigment having high heat decomposition resistance is preferable, and an organic pigment is usually used.
- the organic pigment commercially available ones can be used, and natural pigments and inorganic pigments can be used in combination according to the desired hue of the filter segment.
- yellow organic pigment which can be used for the said coloring composition.
- yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181,
- C.I. I. Pigment Yellow 138, 139, 150, and 185 are preferable. These yellow pigments can be used alone or in combination of two or more depending on the desired color characteristics.
- the weight ratio of the yellow pigment / the phthalocyanine compound represented by the formula (1) is preferably in the range of 40/60 to 90/10. Within the above range, the brightness and color reproducibility are good.
- Green pigment In one embodiment of the color filter coloring composition, a green pigment may be added for the purpose of adjusting the hue.
- examples of the green pigment include C.I. I. And green pigments such as CI Pigment Green 7, 10, 36, 37, and 58.
- the weight ratio of the green pigment / the phthalocyanine compound represented by the formula (1) is preferably in the range of 50/50 to 95/5. Within the above range, the brightness and color reproducibility are good.
- the coloring composition for a color filter may contain a pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g.
- the amount of the acidic group is preferably a pigment of 150 to 600 ⁇ mol / g from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability.
- Such a pigment is not particularly limited as long as it has an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g, but when used as a green coloring composition for a color filter, a green pigment or a yellow pigment is preferable.
- the acidic group amount of a pigment is greatly influenced by the selection of the pigment type and the primary particle size of the pigment.
- a pigment having a low acidity can be used by treating the surface with an acidic substance such as an acidic derivative to have a high surface amine adsorption amount.
- a commercially available pigment whose surface has been acid-treated may be used.
- the amount of acidic groups is defined by the amount of amine adsorbed when measured using n-hexylamine as the adsorbed amine substance in accordance with the method described in Color Material, 67 [9], 547-554 (1994). . Color material, 67 [9], 547-554 (1994), is incorporated herein in its entirety for reference.
- pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g examples include C.I. I. Pigment yellow 139, 150, C.I. I. Pigment green 58. More preferably, from the viewpoint of dispersibility, C.I. I. Pigment Green 58 is preferable.
- the weight ratio of the pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g to the total of the aluminum phthalocyanine pigments represented by formulas (1) and (3) is 5/95 or more. To preferred.
- the colorant particles are refined by a salt milling process, etc. It can be preferably used.
- the primary particle diameter of the colorant is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, and still more preferably 20 nm or more in order to improve dispersibility in the colorant carrier.
- 90 nm or less is preferable, 80 nm or less is more preferable, and 70 nm or less is more preferable.
- it may be 5 to 90 nm, 10 to 70 nm, or 20 to 60 nm.
- the miniaturization of the colorant is the same as the above-described miniaturization method.
- Binder resin examples include a thermoplastic resin and a thermosetting resin.
- a resin having a spectral transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region is preferable.
- the weight average molecular weight (Mw) of the binder resin is preferably in the range of 5,000 to 100,000, more preferably in the range of 8,000 to 50,000 in order to disperse the colorant preferably.
- the number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 2,500 to 50,000, and the value of Mw / Mn is preferably 10 or less.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were determined by connecting four separation columns in series in the gel permeation chromatography “HLC-8120GPC” manufactured by Tosoh Corporation.
- HCV-8120GPC gel permeation chromatography
- the weight average molecular weight (Mw) of the binder resin is preferably in the range of 5,000 to 80,000, more preferably in the range of 7,000 to 50,000 in order to disperse the colorant preferably. Also good.
- the number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 2,500 to 40,000, and the value of Mw / Mn is preferably 10 or less.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) as a device and TSK-GEL SUPER HZM-N is connected in series as a column. It is a molecular weight in terms of polystyrene measured using THF as a solvent.
- a binder resin As a coloring composition for a color filter, from the viewpoint of dispersibility, developability, and heat resistance, a colorant adsorbing group and a carboxyl group that acts as an alkali-soluble group during development, a colorant carrier, and
- the balance between the aliphatic group and aromatic group acting as an affinity group for the organic solvent is important for dispersibility, developability, and durability, and from the viewpoint of forming a fine pattern well, an acid value of 20 to 300 mgKOH / It is preferable to use g resin.
- the binder resin can be used in an amount of 20 to 500% by weight based on the total weight of the colorant. When it is 20% by weight or more, the film formability and various resistances are sufficient, and when it is 500% by weight or less, the colorant concentration is moderate and the color characteristics are good.
- thermoplastic resin examples include acrylic resin, butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, and polyurethane resin.
- Polyester resin vinyl resin, alkyd resin, polystyrene resin, polyamide resin, rubber resin, cyclized rubber resin, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, and polyimide resin.
- an alkali-soluble vinyl resin obtained by copolymerizing an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer.
- an energy ray curable resin having an ethylenically unsaturated active double bond can also be used.
- the resin is three-dimensionally crosslinked when exposed to active energy rays to form a coating film.
- the colorant is fixed, heat resistance is improved, and fading (lightness reduction) due to heat of the colorant can be suppressed.
- alkali-soluble vinyl resin copolymerized with an acidic group-containing ethylenically unsaturated monomer examples include resins having an acidic group such as a carboxyl group or a sulfone group.
- Specific examples of the alkali-soluble vinyl resin include an acrylic resin having an acidic group, an ⁇ -olefin / (anhydrous) maleic acid copolymer, a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, an ethylene / (meth) acrylic acid copolymer, Or an isobutylene / (anhydrous) maleic acid copolymer etc. are mentioned.
- At least one resin selected from an acrylic resin having an acidic group and a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, particularly an acrylic resin having an acidic group, is preferably used because of its high heat resistance and transparency.
- Energy ray curable resins having ethylenically unsaturated active double bonds include reactive substitution of isocyanate groups, aldehyde groups, epoxy groups, etc. on polymers having reactive substituents such as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, etc.
- a resin in which a photo-crosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group is introduced into the polymer by reacting a (meth) acrylic compound having a group or cinnamic acid is used.
- polymers containing acid anhydrides such as styrene-maleic anhydride copolymer and ⁇ -olefin-maleic anhydride copolymer are half-esterified with a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate.
- a modified version is also used.
- thermoplastic resin having both alkali-soluble performance and energy ray curing performance is also preferable as the photosensitive coloring composition for color filters.
- Examples of the monomer constituting the thermoplastic resin include the following. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) Acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypol
- a structural unit derived from N-substituted maleimide and cyclohexylmaleimide, methylmaleimide, ethylmaleimide, and 1,2-bismaleimideethane are particularly preferable from the viewpoint of heat resistance, and cyclohexylmaleimide is particularly preferable.
- thermoplastic resin is preferably added in the range of 20 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant. If it is 20 parts by weight or more, the developability during alkali development is good, and if it is 500 parts by weight or less, the colorant concentration is appropriate and the color characteristics are good.
- thermosetting resin examples include epoxy resin, benzoguanamine resin, rosin-modified maleic acid resin, rosin-modified fumaric acid resin, melamine resin, urea resin, and phenol resin.
- the color filter coloring composition of the present invention preferably contains a thermosetting resin in terms of heat resistance.
- a thermosetting resin in terms of heat resistance.
- epoxy resins and melamine resins can be more suitably used, and melamine resins are particularly preferable, and melamine compounds having a methylolimino group or condensates thereof are more preferable.
- thermosetting resin is preferably added in the range of 5 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant. When it is 10 parts by weight or more, the heat resistance and light resistance are good, and when it is 60 parts by weight or less, the developability during alkali development is good.
- Vinyl resin [B1] One embodiment of the coloring composition for a color filter is a vinyl resin in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group as a binder resin, and has the following constitution A vinyl resin [B1] containing units (b1) and (b2) may be contained.
- R 4 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a benzene ring.
- each structural unit is the weight% of the precursor that brings each structural unit to the vinyl resin [B1].
- the structural unit (b1) has a carboxyl group and functions as an alkali-soluble site during development. Based on the weight of all the structural units of the vinyl resin [B1], the structural unit (b1) is preferably 2 to 60% by weight from the viewpoint of developability. If it is 2% by weight or more, the removability of the unexposed part by the alkaline developer is sufficient, and if it is 60% by weight or less, the dissolution rate in the alkali developer is moderate and the exposed part is not dissolved.
- the structural unit (b1) corresponds to a carboxyl group that is not used for an addition reaction with an epoxy group by a method using a precursor of the structural unit (b1) having a carboxyl group and a method (i-1) described later.
- the unit may be the structural unit (b1) in the vinyl resin.
- Examples of the precursor of the structural unit (b1) having a carboxyl group include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, and ⁇ -chloroacrylic acid, and unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid. And compounds containing a carboxyl group such as an acid and having an ethylenically unsaturated double bond. Moreover, what half-esterified the anhydride of unsaturated dicarboxylic acid, such as maleic anhydride, with the (meth) acrylic compound which has hydroxyl groups, such as hydroxyalkyl (meth) acrylate, can also be used. Among these, (meth) acrylic acid is more preferable, and methacrylic acid is most preferable from the viewpoint of polymerizability (ease of control of molecular weight and the like). These can be used alone or in combination of two or more.
- the structural unit (b2) has a cyclic structure with an aromatic ring group represented by the formulas (5) and (6), and functions as an affinity site for a pigment or a pigment composition comprising a pigment and a dispersant.
- the structural unit (b2) is preferably 2 to 80% by weight from the viewpoints of developability, dispersion stability, and chemical resistance. When it is 2% by weight or more, developability, dispersion stability, and chemical resistance are good. On the other hand, when it is 80% by weight or less, the dissolution rate in an alkali developer becomes appropriate, the development time is short, and the productivity is good.
- styrene As the precursor of the structural unit (b2), styrene, ⁇ -methylstyrene, divinylbenzene, indene, acetylnaphthene, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, (meth) of methylolated melamine Examples thereof include monomers / oligomers such as acrylic acid esters, and ethylenically unsaturated monomers represented by the formula (7).
- R 6 is a hydrogen atom or a methyl group
- R 7 is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R 8 is a carbon number optionally having a benzene ring. 1 to 20 alkyl groups
- n is an integer of 1 to 15.
- the alkyl group of R 8 has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms.
- the alkyl group includes not only a linear alkyl group but also a branched alkyl group and an alkyl group having a benzene ring as a substituent.
- the carbon number of the alkyl group of R 8 is 1 to 10
- the alkyl group becomes an obstacle and the penetration of the ITO etching solution, the metal etching solution, etc. is suppressed and the chemical resistance is improved, but when the carbon number exceeds 10, the alkyl group The steric hindrance effect is increased, and the adhesion to the base material tends to be prevented.
- the alkyl group having a benzene ring represented by R 8 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.
- n is preferably an integer of 1 to 15.
- n is 15 or less, the hydrophilicity is moderate and the effect of solvation is increased, and the viscosity of the vinyl resin [B1] is moderate.
- the viscosity of the photosensitive composition using the resin is also moderate, and the desired flow Sex is obtained.
- n is particularly preferably 1 to 4.
- styrene As the precursor of the structural unit (b2), styrene, ⁇ -methylstyrene, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, or a compound represented by the formula (7) from the viewpoint of copolymerization with other precursors and chemical resistance.
- the ethylenically unsaturated monomers shown are preferred. These are particularly preferable because a benzene ring can be introduced into the side chain of the vinyl resin [B1]. By introducing a benzene ring into the side chain of the vinyl resin, the side chain benzene ring is oriented to the pigment, so that the resin adsorption to the pigment is promoted and the pigment aggregation is also suppressed.
- benzyl acrylate and / or benzyl methacrylate are most preferred from the viewpoints of developability and dispersion stability.
- the vinyl resin [B1] may have structural units other than the structural unit (b1) and the structural unit (b2) as other structural units.
- the main function of other structural units is to provide developability, a small structure is formed with respect to the relatively large ring structure of the side chain of the structural unit (b2) having a chemical resistance function. It is preferable to take. Thus, it is considered that developability can be imparted while maintaining the properties of the structural unit (b2) having a large side chain having chemical resistance.
- the vinyl resin [B1] further contains a structural unit (b3) having a cyclic structure with an aliphatic cyclic group represented by the formulas (8) and (9).
- the structural unit (b3) has a cyclic structure with an aliphatic cyclic group represented by the formula (8) and the formula (9), and serves as an affinity site for a pigment or a pigment composition comprising a pigment and a dispersant, and the like. Functions as a hydrophobic site for the alkaline developer.
- Examples of other structural unit precursors include: Methyl (meth) methacrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (Meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isopentyl acrylate, neopentyl (meth) acrylate, t-pentyl (meth) acrylate, 1-methylbutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, hepta (meth) acrylate, octyl (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acryl
- Examples of other ethylenically unsaturated monomers include: (Meth) acrylates having a heterocyclic substituent such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate or 3-methyloxetanyl (meth) acrylate; Alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates such as methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate or ethoxypolyethylene glycol (meth) acrylate; or (Meth) acrylamide (Note that “(meth) acrylamide” indicates acrylamide and / or methacrylamide; the same shall apply hereinafter), N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N And (meth) acrylamides such as diethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, and acryloylmorpholine.
- a heterocyclic substituent such as t
- a monomer other than the acrylic monomer for example, Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, or isobutyl vinyl ether; or Examples include vinyl acetate, and fatty acid vinyls such as vinyl propionate.
- the monomer other than the acrylic monomer can be used in combination with the acrylic monomer.
- the structural unit (b3) has 2 to 60% by weight based on the weight of all the structural units of the vinyl resin [B1] (100% by weight) from the viewpoint of developing property, dispersion stability, and chemical resistance. Is preferred.
- the content is 2% by weight or more, the affinity part for the pigment composition composed of the pigment or the pigment and the dispersing agent is sufficient, and a high-quality color filter can be obtained, or the storage stability of the coloring composition for the color filter is improved. It is preferable because it becomes good. Further, it is favorable without causing a problem of pattern peeling or chipping in the pixel portion.
- the amount of 60% by weight or less is preferable because the dissolution rate in an alkali developer is high, the development time is short, and the productivity of the color filter is improved.
- Examples of the precursor of the structural unit (b3) include an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (10), an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (11), and the like.
- R 9 is a hydrogen atom or a methyl group
- R 10 is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- m is an integer of 1 to 15. .
- the vinyl resin [B1] includes a structural unit (b4) having an ethylenically unsaturated double bond in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group. It is the vinyl resin which has.
- the vinyl resin [B1] has a double bond group and functions as a site that improves the pattern shape.
- the structural unit (b4) having an ethylenically unsaturated double bond is 2 to 60% by weight from the viewpoint of the pattern shape based on the weight (100% by weight) of all the structural units of the vinyl resin [B1]. preferable.
- an ethylenically unsaturated double bond using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group can be used. Examples thereof include a method in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced using a monomer to form a photosensitive resin, and a method (i1) or a method (i2) shown below is exemplified.
- Method (i1) Examples of a method for introducing an ethylenically unsaturated double bond using an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group and one or more other types of ethylene.
- a carboxyl group of an unsaturated monobasic acid having an ethylenically unsaturated double bond is added to the side chain epoxy group of the copolymer obtained by copolymerizing with the polymerizable unsaturated monomer, There is a method (i1) in which a polybasic acid anhydride is reacted with the generated hydroxyl group, an ethylenically unsaturated double bond is introduced to give the function of a photosensitive resin, and a carboxyl group having an alkali-soluble function is introduced.
- a copolymer (i1-1) is obtained by reacting a precursor of the structural unit (b2) with an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group, and then the copolymer (i1) -1) and an unsaturated monobasic acid to obtain a copolymer (i1-2), and further obtained by reacting the obtained copolymer (i1-2) with a polybasic acid anhydride.
- the resin used is preferable because the pattern shape is good.
- the structural unit (b1) of the vinyl resin [B1] in this specification since the carboxyl group of the unsaturated monobasic acid used in this method (i1) forms an ester bond after the addition reaction to the epoxy group, the structural unit (b1) of the vinyl resin [B1] in this specification Since the polybasic acid anhydride forms a carboxyl group after reaction with a hydroxyl group, it corresponds to the structural unit (b1) of the vinyl resin [B1] in this specification.
- Method (i2) Alternatively, a part of the side chain carboxyl group of a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group and one or more other ethylenically unsaturated monomers. And the method (i2) of introducing an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group by addition reaction of an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group.
- the precursor of the structural unit (b1) and the precursor of the structural unit (b2) are reacted to obtain a copolymer (i2-1), and then the copolymer (i2-1) obtained
- a resin obtained by reacting an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group is preferable because of excellent heat resistance.
- Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth) acrylate, and 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate. And 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, and these may be used alone or in combination of two or more.
- Glycidyl (meth) acrylate is preferred from the viewpoint of reactivity with the unsaturated monobasic acid in the next step and from the viewpoint of substrate adhesion.
- Unsaturated monobasic acids include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, P-vinylbenzoic acid, ⁇ -haloalkyl of (meth) acrylic acid, alkoxyl, halogen, nitro, cyano substituted products, etc.
- Monocarboxylic acid etc. are mentioned, These may be used independently or may use 2 or more types together. Of these, (meth) acrylic acid is preferred.
- polybasic acid anhydrides examples include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. It doesn't matter. If necessary, use a tricarboxylic anhydride such as trimellitic anhydride or a tetracarboxylic dianhydride such as pyromellitic dianhydride to increase the number of carboxyl groups. The group can also be hydrolyzed. Further, when etrahydrophthalic anhydride or maleic anhydride having an ethylenically unsaturated double bond is used as the polybasic acid anhydride, the ethylenically unsaturated double bonds can be further increased.
- the number average molecular weight (Mn) of the vinyl resin [B1] has already been described as the number average molecular weight of the binder resin, but is more preferably in the range of 5,000 to 50,000.
- the vinyl resin [B1] is preferably used in an amount of 20 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant. When it is 20 parts by weight or more, the film formability and various resistances are good, and when it is 500 parts by weight or less, the concentration of the colorant becomes appropriate and the color characteristics are good.
- the coloring composition for a color filter may contain a dispersion aid.
- a dispersion aid such as a pigment derivative, a resin-type dispersant, or a surfactant can be appropriately used. Since the dispersion aid is excellent in dispersion of the colorant and has a large effect of preventing reaggregation of the colorant after dispersion, a coloring composition obtained by dispersing the colorant in the colorant carrier using the dispersion aid is , Lightness and viscosity stability are improved.
- a coloring composition obtained by dispersing a colorant in a colorant carrier using a dispersion aid is used, a color filter having a high spectral transmittance can be obtained.
- dye derivative examples include compounds obtained by introducing a basic substituent, an acidic substituent, or a phthalimidomethyl group which may have a substituent into an organic pigment, anthraquinone, acridone, or triazine.
- a pigment derivative having a copper phthalocyanine structure as a base skeleton is preferable because the dispersibility of the colorant is improved and the heat resistance and light resistance of the colored composition are improved.
- the pigment derivative having a copper phthalocyanine structure as a base skeleton is preferably added in an amount of 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aluminum phthalocyanine pigment in the colorant.
- the blending amount of the pigment derivative is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, more preferably from the viewpoint of improving the dispersibility of the colorant, based on the total amount of the colorant (100% by weight). It is 3% by weight or more, particularly preferably 5% by weight or more. Further, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, the total amount of the colorant is based on (100% by weight), preferably 40% by weight or less, more preferably 35% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, particularly preferably. 25% by weight or less.
- Resin type dispersants have a colorant affinity part that has the property of adsorbing to the colorant and a part that is compatible with the colorant carrier, and adsorb to the colorant to stabilize dispersion in the colorant carrier. It works to do.
- resin-type dispersants include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylic acid ammonium salts, and polycarboxylic acid alkylamine salts.
- Oil-soluble dispersants such as (meth) acrylic acid-styrene copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc.
- Resin water-soluble polymer, polyester, modified poly Acrylate-based, ethylene oxide / propylene oxide adduct, phosphoric acid ester, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more, but are not necessarily limited thereto.
- a polymer dispersant having a basic functional group is preferable because the viscosity of the dispersion is lowered and a high contrast is exhibited with a small addition amount, and a nitrogen atom-containing graft copolymer or side chain is preferable.
- Nitrogen atom-containing acrylic block copolymers and urethane polymer dispersants having functional groups including tertiary amino groups, quaternary ammonium bases, nitrogen-containing heterocycles and the like are preferred.
- the resin-type dispersant is preferably used in an amount of about 5 to 200% by weight relative to the total amount of the pigment, and more preferably about 10 to 100% by weight from the viewpoint of film formability.
- the content of the resin-type dispersant is preferably 0.1 to 55 parts by weight, more preferably 0.1 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant. Also good.
- the content of the resin-type dispersant is 0.1 parts by weight or more, the added effect is sufficiently obtained, and when the content is 55 parts by weight or less, the dispersion is very good.
- resin-type dispersants include Dsperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 manufactured by Big Chemie Japan.
- Base resin type dispersant a basic resin-type dispersant having an amine value of 10 to 300 mgKOH / g is preferably included. More preferably, it is 50 to 300 mgKOH / g.
- a basic resin type dispersant having an amine value within this range is used, the pigment is sufficiently adsorbed by the adsorption or reaction with respect to the acidic component in the pigment carrier, whereby the dispersion becomes good and the dispersion stability is excellent.
- a dispersant By using a dispersant, a color filter coloring composition having excellent dispersibility and dispersion stability can be obtained.
- the number average molecular weight of the basic resin dispersant is usually preferably 500 to 50000, more preferably 3000 to 30000.
- the compatibility effect with the pigment carrier is good, and the compatibility effect with the pigment carrier and the solvent when a solvent is used. Is good, the aggregation of the pigment is prevented and the viscosity of the dispersion does not increase too much.
- the number average molecular weight is 50000 or less, the amount of resin necessary for dispersion is sufficient, and the pigment concentration in the coating film does not decrease.
- the basic resin type dispersant having an amine value of 10 to 300 mgKOH / g various types of resin types such as vinyl type, urethane type, polyester type, polyether type, and polyamide type can be used.
- a vinyl monomer copolymer type that is easy and excellent in various resistances is preferable. Specifically, N, N-disubstituted amino group-containing vinyl monomer units, alkyl (meth) acrylate monomer units, and other vinyl monomers Copolymer resins with units are preferred.
- N, N-disubstituted amino group-containing vinyl monomer units examples include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, Examples thereof include N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, but are not necessarily limited thereto. These monomer units are adsorbed to the pigment as basic group-containing monomer units.
- Alkyl (meth) acrylate monomer units include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, It is obtained by reacting an unsaturated monocarboxylic acid such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, or lauryl (meth) acrylate with an alkyl alcohol having 1 to 18 carbon atoms (meta ) Acrylic esters and the like, but are not necessarily limited thereto. These monomer units act as pigment carrier affinity groups.
- vinyl monomer units include nitro group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl aromatic monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, or benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl ( Hydroxyl group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, or polyethylene glycol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, diacetone acrylamide, etc.
- nitro group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl aromatic monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene, or benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl ( Hydroxyl group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, or polyethylene glycol (me
- vinyl monomers such as N-methylol (meth) acrylamide or dimethylol (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, or N-butoxy Alkoxymethyl group-containing vinyl monomers such as til (meth) acrylamide, olefins such as ethylene, propylene or isoprene, dienes such as chloroprene or butadiene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, Examples thereof include vinyl ethers such as n-butyl vinyl ether or isobutyl vinyl ether, vinyl acetates, and fatty acid vinyls such as vinyl propionate, and the like, which are appropriately used according to the purpose, but are not necessarily limited thereto.
- Polymers having primary amino group-containing monomer units such as allylamine, or polyethyleneimine, polyethylene polyamine, polyxylylene poly (hydroxypropylene) polyamine, or poly (aminomethylated) epoxy resin, polyester resin, acrylic resin Alternatively, a comb-shaped basic resin dispersant modified with a polyether resin or the like can also be used.
- DISPERBYK 161, 162, 163, 164, 166, 167, 168, 174, 182, 183, 184, 185 2000, 2050, manufactured by Big Chemie Japan, 2150, 2163, 2164, or BYK-LPN6919, 21324, 21407, Nippon Lubrizol SOLPERSE 11200, 13240, 13650, 13940, 24000, 26000, 28000, 32000, 32500, 32550, 32600, 33000, 34750, 35100, 35200, 37500, 38500, 39000, 53095, 56000, 7100, EFKA4300, 4330, 4046, 4060, 40 from Ciba Japan 0, and the like.
- the content of the basic resin type dispersant is preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant from the viewpoint of dispersibility and film-forming property.
- Surfactants include sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium stearate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate
- Anionic surfactants such as lauryl sulfate monoethanolamine, lauryl sulfate triethanolamine, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene
- Nonionic surfactants such as alkyl ether phosphates, polyoxyethylene sorbitan monostea
- the total amount of the resin-type dispersant and the surfactant is preferably 0.1 to 55% by weight, more preferably 0.1 to 45% by weight, based on the total amount of the colorant (100% by weight). is there.
- the blending amount of the resin-type dispersant and the surfactant is 0.1% by weight or more, the added effect is sufficiently obtained, and when the blending amount is 55% by weight or less, the dispersion is good.
- Organic solvent can easily form a filter segment by sufficiently dispersing and infiltrating the colorant in the colorant carrier and applying it on a substrate such as a glass substrate to a dry film thickness of 0.2 to 5 ⁇ m.
- organic solvent examples include ethyl lactate, benzyl alcohol, 1,2,3-trichloropropane, 1,3-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, 2-methyl-1,3-propanediol, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl 1,3-butanediol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m -Diethylbenzene, m-dichlorobenzene, N, N-dimethylacetamide, N, N Dimethylformamide, n
- glycol acetates such as ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, benzyl alcohol, etc.
- ketones such as aromatic alcohols and cyclohexanone.
- ethyl lactate propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, etc.
- alcohols such as glycol acetates, benzyl alcohol and diacetone alcohol, and ketones such as cyclohexanone.
- Organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
- the organic solvent can adjust the coloring composition to an appropriate viscosity and form a filter segment having a desired uniform film thickness. Therefore, 500 to 4000% by weight based on the total weight of the coloring agent (100% by weight). It is preferable to use it in the quantity.
- the color filter coloring composition may contain a photopolymerizable monomer.
- the photopolymerizable monomer includes a monomer or oligomer that is cured by ultraviolet rays or heat to produce a transparent resin, and these can be used alone or in admixture of two or more.
- the blending amount of the photopolymerizable monomer is preferably 5 to 400% by weight based on the total weight of the colorant (100% by weight), and 10 to 300% by weight from the viewpoint of photocurability and developability. It is more preferable that
- Monomers and oligomers that are cured by ultraviolet rays or heat to produce transparent resins include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate , Cyclohexyl (meth) acrylate, ⁇ -carboxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglyme Diether ether di (meth) acrylate
- the photopolymerizable monomer may contain a polyfunctional monomer having an acid group.
- Such monomers include, for example, esterified products of poly (meth) acrylates containing free hydroxyl groups of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid and dicarboxylic acids; polyhydric carboxylic acids and monohydroxyalkyl (meth) Examples include esterified products with acrylates.
- monomethyl oligoacrylates or monohydroxy oligomethacrylates such as trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol pentamethacrylate.
- Monoesterified products containing free carboxyl groups with dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, terephthalic acid; propane-1,2,3-tricarboxylic acid (tricarballylic acid), butane-1,2,4 -Tricarboxylic acids such as tricarboxylic acid, benzene-1,2,3-tricarboxylic acid, benzene-1,3,4-tricarboxylic acid, benzene-1,3,5-tricarboxylic acid And a free carboxyl group-containing oligoester product of monohydroxy monoacrylate or monohydroxy monomethacrylate such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, etc. be able to.
- These polyfunctional monomers can be used singly or in combination of two or more at any ratio as required.
- the compound represented by following formula (16) can also be used preferably.
- R 4 is a hydrogen atom or a methyl group
- R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms
- X is an (m + n) -valent carbon number 3 to 60 M represents an integer of 2 to 18, and n represents an integer of 1 to 3.
- M represents an integer of 2 to 18, and n represents an integer of 1 to 3.
- the compound represented by Formula (16) can be easily obtained by the following method, for example.
- (1) A method in which a compound giving an organic group represented by X is esterified with acrylic acid to be acrylated, and then a mercapto compound is added to the obtained compound.
- (2) After modifying the compound giving an organic group represented by X with a polyisocyanate compound, the resulting compound is acrylated with an acrylate compound having a hydroxyl group, and then a mercapto compound is added to the obtained compound.
- Method A method in which a compound giving an organic group represented by X is esterified with acrylic acid to be acrylated, then modified with a polyisocyanate compound, and a mercapto compound is added to the obtained compound.
- Examples of the compound giving an organic group represented by X include pentaerythritol, pentaerythritol modified caprolactone, pentaerythritol modified polyisocyanate, dipentaerythritol, dipentaerythritol modified caprolactone, and dipentaerythritol polyisocyanate. Denatured products can be mentioned.
- Examples of the mercapto compound include mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, o-mercaptobenzoic acid, 2-mercaptonicotinic acid, mercaptosuccinic acid and the like.
- the content of the polyfunctional monomer having an acid group is preferably 5 to 500 parts by weight and more preferably 20 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
- the amount is 5 parts by weight or more, the pixel strength or the smoothness of the pixel surface becomes better, and when the amount is 500 parts by weight or less, the alkali developability is excellent. This is preferable because there is no dirt or film residue.
- the content of the polyfunctional monomer having an acid group is based on the total amount of the photopolymerizable monomer (100% by weight). Is preferably 10% by weight or more, more preferably 50% by weight or more.
- the content of the polyfunctional monomer (C1) having an acid group is 10% by weight or more, the developability and the image line-forming property are good, and the coloring composition on the non-pixel portion on the substrate after development There is no residue (development residue) or pattern missing and / or peeling of the pixel portion, and an excellent filter segment can be obtained.
- the photosensitive coloring composition for color filters may contain a photopolymerization initiator.
- a photopolymerization initiator When the composition is cured by ultraviolet irradiation and a filter segment is formed by a photolithographic method, it can be prepared in the form of a solvent development type or alkali development type colored resist material by adding a photopolymerization initiator or the like.
- the blending amount when using the photopolymerization initiator is preferably 2 to 200% by weight based on the total amount of the colorant, and 3 to 150 parts by weight from the viewpoint of photocurability and developability. More preferred is 5 to 150% by weight.
- photopolymerization initiator examples include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1
- Acetophenone compounds such as-[4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone or 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one; benzoin, benzoin Methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, or Benzoin compounds such as benzyld
- an acetophenone compound or an oxime ester compound as a photopolymerization initiator in order to produce a color filter with good pattern shape and linearity.
- An oxime ester-based compound absorbs ultraviolet rays to cleave the N—O bond of the oxime to generate an iminyl radical and a benzoyloxy radical. Since these radicals are further decomposed to generate radicals with high activity, a pattern can be formed with a small exposure amount.
- oxime ester photoinitiators etanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime), 1,2- Octadione-1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] is preferred.
- An acetophenone compound is cleaved to generate a radical having an amino group that becomes an active hydrogen donor, so that it is possible to reduce the influence of oxygen inhibition, which is a problem in UV curing, and to cure the surface of the coating film. .
- acetophenone compounds include ⁇ -aminoalkyl acetophenone compounds such as 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino- 1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1- Butanone is preferred.
- ⁇ -aminoalkyl acetophenone compounds such as 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino- 1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) pheny
- photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more at any ratio as required.
- One Embodiment of the coloring composition for color filters may contain a sensitizer.
- Sensitizers include chalcone derivatives, unsaturated ketones such as dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives such as benzyl and camphorquinone, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives , Xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, oxonol derivatives and other polymethine dyes, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, Azulene derivatives, azurenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, te
- Two or more sensitizers may be used at an arbitrary ratio as required.
- the blending amount when using the sensitizer is preferably 3 to 60% by weight, based on the total weight (100% by weight) of the photopolymerization initiator contained in the colored composition, From the viewpoint of developability, it is more preferably 5 to 50% by weight.
- One Embodiment of the photosensitive coloring composition for color filters may contain antioxidant.
- a phthalocyanine dye represented by formula (1) and an antioxidant By including a phthalocyanine dye represented by formula (1) and an antioxidant, a color filter having a high transmittance of the coating film can be formed.
- the antioxidant is used to prevent the photopolymerization initiator and thermosetting compound contained in the photosensitive coloring composition for the color filter from oxidizing and yellowing due to the thermal process during thermal curing or ITO annealing.
- the transmittance can be increased. Therefore, by including an antioxidant, yellowing due to oxidation during the heating step can be prevented, and a high coating film transmittance can be obtained.
- the “antioxidant” may be a compound having an ultraviolet absorption function, a radical scavenging function, or a peroxide decomposition function.
- Specific examples of the antioxidant include hindered phenols, hindered amines, phosphoruss, sulfurs, benzotriazoles, benzophenones, hydroxylamines, salicylates, and triazines.
- An ultraviolet absorber, antioxidant, etc. can be used.
- a hindered phenol antioxidant a hindered amine antioxidant, a phosphorus antioxidant, or a sulfur antioxidant is preferable from the viewpoint of achieving both transmittance and sensitivity of the coating film.
- Agents More preferably, they are hindered phenolic antioxidants, hindered amine antioxidants, or phosphorus antioxidants.
- hindered phenol antioxidants examples include 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl), 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl), 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di -T-butylanilino) -1,3,5-triazine, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,6-di-t-butyl-4- Nonylphenol, 2,2'-isobutylidene-bis- (4,6-dimethyl-phenol), 4,4'-butylidene-bis- (2-tert-butyl-5-methylphenol), 2,2'- O-bis- (6-t
- hindered amine antioxidants include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2- (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) (1,2,3,3) 4-butanetetracarboxylate, poly [ ⁇ 6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl ⁇ ⁇ (2,2,6,6 -Tetramethyl-4-piperi L) imino ⁇ hexamethyl ⁇ (2,2,
- hindered amine antioxidants include Sanol LS-770, Sanol LS-765, Sanol LS-622LD, Kimasorp 944 (Sankyo Co., Ltd.), CYASORB® UV-3346 (San Chemical Co., Ltd.), Knock rack 224, knock rack CD, Uvasil 299-299LM (above, Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.), MARK LA-63, MARKLA-68 (above, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), TINUVIN 144, TINUVIN 312 (above, BASF ⁇ Made by Japan).
- Phosphorous antioxidants include tris (isodecyl) phosphite, tris (tridecyl) phosphite, phenyl isooctyl phosphite, phenyl isodecyl phosphite, phenyl di (tridecyl) phosphite, diphenyl isooctyl phosphite, diphenyl isodecyl Phosphite, diphenyltridecyl phosphite, triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, 4,4 ′ isopropylidenediphenol phosphite, trisnonylphenyl phosphite, trisdinonylphenyl phosphite, tris (2 , 4-di-t-butylphenyl) phosphite, tris (bi
- phosphorus antioxidants include IRGAFOS168, IRGAFOS12, IRGAFOS38, IRGAFOSEPQ (above, manufactured by BASF Japan Ltd.), Sumizer Z-16 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), ADK STAB PEP-4C, ADK STAB PEP-8F, ADK STAB PEP-8, ADK STAB PEP-45, ADK STAB PEP-11C, ADK STAB PEP-24G, ADK STAB PEP-36, ADK STAB HP-10, ADK STAB P, ADK STAB C, ADK STAB QL, ADK STAB 135A, ADK STAB 1178, ADK STAB 1500, ADK STAB 1500 ADK STAB 3010, ADK STAB 522A, ADK STAB TPP (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), GSY-202 (above, API Chromatography manufactured poration), SANKOHCA (Sanko Co., Ltd.
- antioxidants 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis [(octylthio) methyl]- o-cresol, 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol, and the like.
- Other examples include oligomer type and polymer type compounds having a thioether structure.
- sulfur-based antioxidants include IRGANOXPS800FD, IRGANOXPS802FD (above, manufactured by BASF Japan Ltd.), Adekastab AO-503, Adekastab AO-412S (above, made by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Sumizer ZPL-R, Sumizer TPM, TPM Sumitizer TP-D, Sumitizer TL, Sumitizer MB (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), DLTP “Yoshitomi”, DSTP “Yoshitomi”, DMTP “Yoshitomi”, and DTTP “Yoshitomi” (above, manufactured by API Corporation).
- benzotriazole antioxidant examples include oligomer type and polymer type compounds having a benzotriazole structure.
- benzotriazole antioxidants include Tomisorp 600 (manufactured by Yoshitomi Fine Chemical), TINUVIN 326, TINUVIN 327, TINUVIN P, TINUVIN 328 (above, manufactured by BASF Japan), VIOSORB 583, and VIOSORB 590 (manufactured by Kyodo Yakuhin).
- benzophenone antioxidant examples include oligomer type and polymer type compounds having a benzophenone structure.
- benzophenone antioxidant examples include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4 -Octadecyloxybenzophenone, 2,2'dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4 -Methoxy-5 sulfobenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-chlorobenzophenone, LA-51 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and the like.
- Other examples include oligomer-type and polymer-type compounds having a benzophenone structure.
- benzophenone-based antioxidant examples include Tomisorp 800 (manufactured by API Corporation) and LA-51 (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
- triazine antioxidant examples include 2,4-bis (allyl) -6- (2-hydroxyphenyl) 1,3,5-triazine.
- Other examples include oligomer type and polymer type compounds having a triazine structure.
- triazine antioxidant examples include CYASORBS UV-1164 (manufactured by Sun Chemical Co., Ltd.).
- hydroxylamine antioxidant examples include IRGASTABFS042 (above, manufactured by BASF Japan Ltd.).
- salicylate-based antioxidant examples include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, p-tertbutylphenyl salicylate, and the like.
- Other examples include oligomer type and polymer type compounds having a salicylate structure.
- antioxidants can be used singly or as a mixture of two or more at any ratio as required.
- the content of the antioxidant is more preferably 0.5 to 5.0% by weight based on the solid content weight of the color filter coloring composition, since the brightness and sensitivity are good.
- One embodiment of the coloring composition for a color filter may contain an amine compound that functions to reduce dissolved oxygen.
- amine compounds examples include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminobenzoate. Examples include ethyl, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, and N, N-dimethylparatoluidine.
- the content of the amine compound is preferably 0.5 to 5.0% by weight from the viewpoint of brightness and sensitivity, based on the solid content of the color filter coloring composition (100% by weight).
- a leveling agent is preferably added in order to improve the leveling property of the composition on the transparent substrate.
- the leveling agent dimethylsiloxane having a polyether structure or a polyester structure in the main chain is preferable.
- dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain include FZ-2122 manufactured by Toray Dow Corning, BYK-333 manufactured by BYK Chemie.
- dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain include BYK-310 and BYK-370 manufactured by BYK Chemie.
- Dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain and dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain can be used in combination.
- the leveling agent content is preferably 0.003 to 0.5% by weight based on the total weight of the coloring composition (100% by weight).
- a leveling agent is a kind of so-called surfactant having a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecule. Specifically, although it has a hydrophilic group, its solubility in water is small, and when added to a colored composition, its surface tension reducing ability is low, and even though it has low surface tension reducing ability, it can be applied to a glass plate. Those having good wettability and capable of sufficiently suppressing the chargeability at an addition amount that does not cause defects in the coating film due to foaming are preferable.
- dimethylpolysiloxane having a polyalkylene oxide unit can be preferably used. Examples of the polyalkylene oxide unit include a polyethylene oxide unit and a polypropylene oxide unit. Dimethylpolysiloxane may have both a polyethylene oxide unit and a polypropylene oxide unit.
- the bonding form of polyalkylene oxide units with dimethylpolysiloxane is as follows: pendant type in which polyalkylene oxide units are bonded in repeating units of dimethylpolysiloxane, terminal-modified type in which the end of dimethylpolysiloxane is bonded, and alternating with dimethylpolysiloxane. Any of a linear block copolymer type bonded repeatedly may be used.
- Dimethylpolysiloxanes having polyalkylene oxide units are commercially available from Toray Dow Corning Co., Ltd., for example, FZ-2110, FZ-2122, FZ-2130, FZ-2166, FZ-2191, FZ-2203, FZ -2207, but is not limited thereto.
- ⁇ Anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactants can be supplementarily added to the leveling agent. Two or more kinds of surfactants may be mixed and used.
- anionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium alkyldiphenyletherdisulfonate, monoethanolamine laurylsulfate , Lauryl sulfate triethanolamine, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, and the like.
- Nonionic surfactants include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyethylene glycol monolaurate, etc.
- amphoteric surfactants such as alkylbetaines such as alkyldimethylaminoacetic acid betaine and alkylimidazolines, and fluorine-based and silicone-based surfactants.
- One embodiment of the color filter coloring composition may contain a curing agent, a curing accelerator, and the like as necessary in order to assist the curing of the thermosetting resin.
- a curing agent phenolic resins, amine compounds, acid anhydrides, active esters, carboxylic acid compounds, sulfonic acid compounds and the like are effective, but are not particularly limited to these, and thermosetting resins. Any curing agent may be used as long as it can react with the. Of these, compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule and amine curing agents are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the curing agent is preferably 0.01 to 15% by weight with respect to the total amount of the thermosetting resin.
- the curing accelerator include amine compounds (for example, dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4- (dimethylamino) -N, N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N, N-dimethylbenzylamine, 4-methyl- N, N-dimethylbenzylamine, etc.), quaternary ammonium salt compounds (eg, triethylbenzylammonium chloride, etc.), blocked isocyanate compounds (eg, dimethylamine, etc.), imidazole derivative bicyclic amidine compounds and salts thereof (eg, imidazole) 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1- (2
- One embodiment of the color filter coloring composition may contain other additive components as necessary.
- a storage stabilizer can be included to stabilize the viscosity of the composition over time.
- adhesion improving agents such as a silane coupling agent, can also be contained.
- Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and methyl ethers thereof, t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine, and tetraphenylphosphine. Organic phosphines, phosphites and the like can be mentioned.
- the storage stabilizer can be used in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the colorant (100% by weight).
- adhesion improver examples include vinyl silanes such as vinyl tris ( ⁇ -methoxyethoxy) silane, vinyl ethoxy silane and vinyl trimethoxy silane, (meth) acryl silanes such as ⁇ -methacryloxypropyl trimethoxy silane, ⁇ - (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, ⁇ - (3,4-epoxycyclohexyl) Epoxysilanes such as methyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, N- ⁇ (aminoethyl) ⁇ -aminopropyltrime
- a method for producing a colored composition (hereinafter also referred to as a pigment dispersion) is described below.
- a mixture of a colorant containing a phthalocyanine compound represented by formula (1) or (3), a binder resin, and an organic solvent is dispersed and manufactured using a disperser.
- the disperser include, but are not limited to, a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, an annular bead mill, and an attritor. It is preferable to add a dispersion aid during the dispersion, and other components may be added as necessary.
- the specific aluminum phthalocyanine dye and other colorants may be simultaneously dispersed when the pigment dispersion is produced, or may be mixed after being separately dispersed.
- the colorant when the colorant contains an aluminum phthalocyanine pigment and a pigment having an acidic group content of 100 to 600 ⁇ mol / g, it is preferably co-dispersed in the pigment carrier using a media type wet disperser.
- Co-dispersion means that two or more pigments are mixed and dispersed together under the same conditions. By co-dispersing, it is possible to finely and finely disperse the pigment fine particles, and it is possible to produce a coloring composition for a color filter having excellent dispersion stability after dispersion.
- the co-dispersing method is, for example, a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical type, in which at least two pigments are mixed with a dispersant and pre-dispersed with a homogenizer or the like. It can be carried out by dispersing by various dispersing means such as a sand mill, an annular bead mill, or an attritor. Especially, it is preferable to perform co-dispersion using a media type wet disperser.
- the dispersed particle diameter becomes smaller as the dispersion proceeds, the transparency increases, and the contrast ratio increases.
- a good contrast ratio can be obtained from about 300 nm.
- the dispersion progresses and the dispersed particle size becomes small the viscosity of the dispersion increases and the thixotropic property tends to increase.
- the dispersed particle size it is preferable to suppress the dispersed particle size to about 100 nm in consideration of the viscosity and thixotropic property preferable for normal use.
- a colorant having an average primary particle size of 100 nm or less and controlling the degree of dispersion so that the average particle size of the dispersed particles is within the range of 50 nm to 150 nm the increase in viscosity and thixotropic property are minimized.
- a colorant dispersion with a very high contrast ratio can be obtained.
- solubility of the colorant is high, specifically, the solubility in the solvent to be used is high, and if it is dissolved by stirring and no foreign matter is confirmed, it is necessary to manufacture by finely dispersing as described above. There is no.
- the obtained colored composition is subjected to centrifugal separation or filtration using a sintered filter, a membrane filter or the like, so that coarse particles of 5 ⁇ m or more, preferably coarse particles of 1 ⁇ m or more, more preferably coarse particles of 0.5 ⁇ m or more. It is preferable to remove the mixed dust.
- a coloring composition does not contain a particle
- the coloring composition from which coarse particles have been removed as required can be prepared as a solvent developing type or alkali developing type coloring composition.
- the solvent development type or alkali development type coloring composition is prepared by mixing a pigment dispersion and a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a solvent, a dispersion aid, an additive, and the like selected as necessary. Can be adjusted.
- the photopolymerization initiator may be added at the stage of preparing the colored composition, or may be added later to the prepared colored composition.
- a color filter comprises a filter segment formed using one embodiment of a colored composition for a color filter.
- the color filter examples include those having a red filter segment, a green filter segment, and a blue filter segment.
- the color filter may further comprise a magenta filter segment, a cyan filter segment, and a yellow filter segment, and the cyan filter segment is formed from the colored composition of the present invention. It may be.
- the filter segment After applying the photosensitive coloring composition for the color filter by spin coating method or die coating method, the filter segment is irradiated with an active energy ray such as ultraviolet ray to cure the portion that becomes the filter segment, and then developing the substrate. Formed on top.
- the color filter coloring composition is used to form a green filter segment, and the other color filter segments are formed using a conventionally used red photosensitive coloring composition, blue photosensitive coloring composition, or the like. Can do.
- each color photosensitive coloring composition other than the photosensitive coloring composition for color filters other than green each normal photosensitive coloring composition containing each colorant, the resin, the photopolymerizable composition, and the like is used. Can be formed.
- the red filter segment can be formed using a normal red coloring composition containing a red pigment and a pigment carrier.
- the red coloring composition include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 122, 146, 168, 169, 177, 178, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 273, 274, 276, 277, 278, 279, 280, Red pigments such as 281, 282, 283, 284, 285, 286, or 287 are used.
- a basic dye or a salt-forming compound of an acid dye exhibiting a red color can also be used.
- red dyes such as xanthene, azo, disazo, and anthraquinone. More specifically, C.I. I. Examples thereof include salt-forming compounds of xanthene acid dyes such as Acid Red 52, 87, 92, 289 and 338.
- C.I. I. Blue pigments such as CI Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64 are used.
- I. Purple pigments such as CI pigment violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 can be used in combination.
- a basic dye or a salt forming compound of an acidic dye that exhibits blue or purple can be used.
- a triarylmethane dye or a xanthene dye is preferable in terms of lightness.
- glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali aluminoborosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate are used.
- resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate are used.
- a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the glass plate or the resin plate in order to drive the liquid crystal after forming the panel.
- One embodiment of the color filter can be manufactured by a printing method or a photolithography method.
- filter segments by printing methods allows patterning by simply printing and drying the colored composition prepared as a printing ink, making it a low cost and excellent mass productivity as a color filter manufacturing method. Yes. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Further, it is important to control the fluidity of the ink on the printing press, and the viscosity of the ink can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
- the photosensitive coloring composition prepared as the solvent developing type or alkali developing type coloring resist material is spray coated, spin coated, slit coated, roll coated, etc. on a transparent substrate.
- the coating method is applied so that the dry film thickness is 0.2 to 5 ⁇ m. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film. Then, after immersing in a solvent or alkali developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist material, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above printing method can be manufactured.
- an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used.
- an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution.
- a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition by oxygen. Then, ultraviolet exposure can be performed.
- the color filter can be manufactured by an electrodeposition method, a transfer method, an ink jet method or the like in addition to the above method.
- the electrodeposition method is a method for producing a color filter by electrodepositing each color filter segment on a transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles using a transparent conductive film formed on a substrate.
- the transfer method is a method in which a filter segment is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this filter segment is transferred to a desired substrate.
- a black matrix can be formed in advance before forming each color filter segment on a transparent substrate or a reflective substrate.
- a chromium, chromium / chromium oxide multilayer film, an inorganic film such as titanium nitride, or a resin film in which a light-shielding agent is dispersed is used, but is not limited thereto.
- a thin film transistor (TFT) may be formed in advance on the transparent substrate or the reflective substrate, and then each color filter segment may be formed.
- an overcoat film, a transparent conductive film, or the like is formed on the color filter of the present invention as necessary.
- the color filter is bonded to the counter substrate using a sealant, and after injecting liquid crystal from the injection port provided in the seal part, the injection port is sealed, and if necessary, a polarizing film or a retardation film is placed outside the substrate.
- a liquid crystal display panel is manufactured by bonding.
- Such liquid crystal display panels include twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), and optically convented bend (OCB). It can be used in a liquid crystal display mode in which colorization is performed using a color filter such as the above.
- Embodiments I to VII will be described below based on examples, but the present invention is not limited thereto.
- Parts means “parts by weight” and “%” means “% by weight”.
- PGMAC means propylene glycol monomethyl ether acetate.
- the number average molecular weight and the weight average molecular weight were determined by connecting four separation columns in series in the gel permeation chromatography (GPC) “HLC-8120GPC” manufactured by Tosoh Corporation, and the packing materials in order.
- GPC gel permeation chromatography
- the volume average primary particle diameter (MV) of the colorant is obtained by measuring the short axis diameter and the long axis diameter of the primary particles of 100 pigments using a transmission electron microscope (TEM) photograph. Assuming that the average of the major axis diameter is the particle size (d) of the colorant particles, and then assuming that each colorant is a sphere having the determined particle size, the volume (V) of each particle is determined. The calculation was performed on 100 colorant particles, and the calculation was performed using the following calculation formula (I-1).
- ⁇ Binder resin production method> (Preparation of binder resin solution) 233 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged into a separable four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling pipe, a nitrogen gas introduction pipe, a dropping pipe and a stirring device, and the temperature was raised to 80 ° C.
- a phthalocyanine compound (a) 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine and 49.5 parts of diphenyl phosphate obtained in 1000 parts of methanol were added in a reaction vessel, heated to 40 ° C., and reacted for 8 hours. After cooling this to room temperature, the product was filtered, washed with methanol, and then dried to obtain 114 parts of a phthalocyanine compound (a).
- the phthalocyanine represented by the formula (a) is as described in the column of the embodiment for carrying out the invention.
- a salt milling treatment of the phthalocyanine compound (a) was performed. 100 parts of the phthalocyanine compound (a), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C. for 6 hours. Next, the kneaded product is poured into 3000 parts of warm water, stirred for 1 hour while heating to 70 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. overnight. As a result, 98 parts of a blue colorant (I-PB-1) was obtained. The obtained colorant had a volume average primary particle size of 31 nm.
- phthalocyanine compound (b) and blue colorant (I-PB-2) In the synthesis of the phthalocyanine compound (a), a phthalocyanine compound (b) was obtained in the same manner except that 43.2 parts of diphenylphosphinic acid was used instead of diphenyl phosphate. Subsequently, a blue colorant (I-PB-2) was produced in the same manner as the blue colorant (I-PB-1). The obtained colorant had a volume average primary particle size of 29 nm.
- the phthalocyanine represented by the formula (b) is as described in the column of the embodiment for carrying out the invention.
- phthalocyanine compound (c) and blue colorant (I-PB-3) The phthalocyanine compound (a) was synthesized in the same manner except that 250 parts of 4-methylphthalodinitrile was used in place of phthalodinitrile and 28.0 parts of phenylphosphinic acid was used in place of diphenyl phosphate. (C) was obtained. Subsequently, a blue colorant (I-PB-3) was produced in the same manner as the blue colorant (I-PB-1). The obtained colorant had a volume average primary particle size of 33 nm.
- the phthalocyanine represented by the formula (c) is as described in the column of the embodiment for carrying out the invention.
- phthalocyanine compound (d) and blue colorant (I-PB-4) The phthalocyanine compound (a) was synthesized in the same manner except that 285 parts of 4-chlorophthalodinitrile was used instead of phthalodinitrile and 41.5 parts of dibutyl phosphate was used instead of diphenyl phosphate. (D) was obtained. Subsequently, a blue colorant (I-PB-4) was produced in the same manner as the blue colorant (I-PB-1). The obtained colorant had a volume average primary particle size of 28 nm.
- the phthalocyanine represented by the formula (d) is as described in the column of the embodiment for carrying out the invention.
- Preparation of yellow coloring composition (Preparation of yellow coloring composition (I-DY-1)) After stirring and mixing the mixture having the following composition to be uniform, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, using an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) as a media type wet disperser. After dispersing for 4 hours, a pigment content of 50% and a solid content of 20% were prepared to prepare a yellow coloring composition (I-DY-1). Yellow colorant (I-PY-1) 10.0 parts Binder resin solution 50.0 parts PGMAC 40.0 parts
- the coated substrate having the chromaticity shown in Table I-1 was obtained.
- a microspectrophotometer (“OSP-SP100” manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.) was used for chromaticity measurement.
- Example I-8 Production of (I-DG-1)
- the blue colored composition (I-DB-1) and the yellow colored composition (I-DY-1) produced above were used to form a coating substrate.
- Preparation of [Examples I-9 to I-11, Reference Examples I-4 to I-6] (I-DG-2 to 7) (I-DG-2 to 7)
- the blue coloring composition and the yellow coloring composition shown in Table I-2 were used.
- the green color compositions (I-DG-2 to 7) were prepared in the same manner as (I-DG-1) by changing the chromaticity as described in the table.
- the blue coloring composition using the phthalocyanine compound represented by the formula (1) as a colorant includes hydroxyaluminum phthalocyanine and siloxyphthalocyanine represented by the formula (I-2). Compared to the blue coloring composition using the compound (Reference Examples I-1 to I-3), the color difference after evaluation of heat resistance and light resistance was small.
- the green coloring composition using the phthalocyanine compound represented by the formula (1) and a yellow pigment as a colorant has a small color difference after evaluation of heat resistance and light resistance. At the same time, good results were obtained in terms of foreign matter generation and viscosity.
- the green coloring composition using Pigment Yellow 185 (Examples I-8, I-9, I-11 to I-14) is particularly heat and light resistant compared to Example I-10 using other yellow pigments. The result was high.
- the produced substrate had a chromaticity with a C light source shown in Table I-5 after heat treatment at 230 ° C.
- Examples I-1 to I-14 were prepared using the above substrates prepared using the photosensitive coloring compositions obtained in Examples I-15 to I-20 and Reference Examples I-9 to I-12. The same evaluations as in Reference Examples I-1 to I-8 were performed.
- Examples I-1 to I-14 were prepared using the above substrates prepared using the photosensitive coloring compositions obtained in Examples I-15 to I-20 and Reference Examples I-9 to I-12. The same evaluations as in Reference Examples I-1 to I-8 were performed.
- the photosensitive coloring composition using the phthalocyanine compound represented by the formula (1) as a colorant is the coloring composition shown in Examples I-1 to I-14.
- the photosensitive coloring composition containing hydroxyaluminum phthalocyanine generally resulted in poor heat resistance and light resistance.
- the film was irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet rays through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- the average primary particle diameter of the pigment, the acidic group amount of the pigment, the weight average molecular weight (Mw) of the resin, the average molecular weight of the basic resin type dispersant, and the amine value of the basic resin type dispersant are as follows. is there.
- the average primary particle diameter of the pigment was measured by a method of directly measuring the size of primary particles from an electron micrograph using a transmission (TEM) electron microscope. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of the primary particles of each pigment were measured, and the average was taken as the particle diameter of the primary pigment particles. Next, for 100 or more pigment particles, the volume (weight) of each particle was obtained by approximating the obtained particle size cube, and the volume average particle size was defined as the average primary particle size.
- the amine adsorption amount was measured as the acidic group amount of the pigment.
- 1 g of the pigment was measured in a glass container that could be sealed, and 30 ml of a propylene glycol monomethyl ether acetate solution of 0.02 mol / l n-hexylamine (adsorbent) was added.
- the vessel was capped and placed on an ultrasonic cleaner for 1 hour to adsorb on the pigment surface, and then centrifuged to obtain the supernatant.
- Weight average molecular weight of resin (Mw) The weight average molecular weight (Mw) of the resin was measured using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) as an apparatus, TSK-GEL SUPER HZM-N connected in series as a column, and THF as a solvent. The molecular weight in terms of polystyrene.
- the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the basic resin type dispersant are HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation) as an apparatus, SUPER-AW3000 as a column, and 30 mM triethylamine as an eluent. And polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) measured using an N, N-dimethylformamide solution of 10 mM LiBr.
- the amine value of the basic resin type dispersant is a value obtained by converting the total amine value (mgKOH / g) measured in accordance with the method of ASTM D 2074 into a solid content.
- an acrylic resin solution II-2 was prepared.
- the weight average molecular weight (Mw) was 18000.
- the resulting aluminum phthalocyanine pigment represented by the formula (II-3) was subjected to the same salt milling method as the blue colorant (II-PB-1) to obtain a blue colorant (II-PB-2). .
- the average primary particle size was 29.5 nm.
- the resulting aluminum phthalocyanine pigment represented by the formula (II-4) was subjected to the same salt milling method as the blue colorant (II-PB-1) to obtain a blue colorant (II-PB-3). .
- the average primary particle size was 29.5 nm.
- the resulting aluminum phthalocyanine pigment represented by the formula (II-5) was subjected to the same salt milling method as the blue colorant (II-PB-1) to obtain a blue colorant (II-B-4). .
- the average primary particle size was 33.0 nm.
- Base resin type dispersant solution 1 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 96.1 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed from the solid content of the polymerization that the polymerization yield is 95% or more, and 3.9 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 2 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 88.0 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed that the polymerization yield is 95% or more from the solid content of the polymerization, and 12.0 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed from the solid content of the polymerization that the polymerization yield is 95% or more, and 24.0 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 4 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 70.7 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed from the solid content of the polymerization that the polymerization yield is 95% or more, and 29.3 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 5 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 41.4 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed that the polymerization yield is 95% or more from the solid content of the polymerization, and 58.6 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 6 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 18.2 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed that the polymerization yield is 95% or more from the solid content of the polymerization, and 81.8 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 7 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 98.2 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed from the solid content of the polymerization that the polymerization yield is 95% or more, and 2.0 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- Base resin type dispersant solution 8 A four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, distillation tube, and condenser was charged with 70 parts of methyl ethyl ketone, 13.8 parts of n-butyl acrylate, 2.8 parts of sparteine, and 1.9 parts of ethyl bromoisobutyrate. The temperature was raised to 40 ° C. under a nitrogen stream. 1.1 parts of cuprous chloride was added and the temperature was raised to 75 ° C. to initiate polymerization.
- the polymerization solution is sampled, and it is confirmed from the solid content of the polymerization that the polymerization yield is 95% or more, and 86.2 parts of N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and 30.0 parts of MEK are added. Further, polymerization was performed. After 2 hours, it was confirmed that the polymerization yield was 97% or more from the solid content of the polymerization solution, and the polymerization was stopped by cooling to room temperature. 100 parts of the obtained resin solution was diluted with 100 parts of methyl ethyl ketone, 60 parts of cation exchange resin “Diaion PK228LH (Mitsubishi Chemical Corporation)” was added and stirred at room temperature for 1 hour.
- the yellow coloring agent 1 shown in the preparation method of the yellow coloring composition 1 is colored in the coloring agent (P-2) (CI pigment yellow 139) in the yellow coloring composition 2, and colored in the yellow coloring composition 3.
- Example II-1 (Preparation of colored composition 1) After stirring and mixing the mixture having the following composition to be uniform, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, using an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) as a media type wet disperser. After dispersing for 4 hours, the mixture was filtered with a 5 ⁇ m filter to prepare Colored Composition 1. Colorant 1; Blue colorant (II-PB-1) 8.0 parts Colorant 2; Colorant (P-1) 2.0 parts Acrylic resin solution II-1 25.0 parts Basic resin type dispersant solution 3 8.3 parts Organic solvent (PGMAC) 56.7 parts
- Examples II-2 to II-14 (Preparation of colored compositions 2 to 14)
- the coloring composition is the same as the coloring composition 1 except that the types of the coloring agent 1, the coloring agent 2, and the basic resin type dispersing agent solution 3 in the preparation method of the coloring composition 1 are changed as shown in Table II-5. Items 2 to 14 were produced.
- Example II-15 (Preparation of colored composition 15) After stirring and mixing the mixture having the following composition to be uniform, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, using an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) as a media type wet disperser. After dispersing for 4 hours, the mixture was filtered with a 5 ⁇ m filter to prepare a colored composition 15. Colorant 1; Blue colorant (II-PB-2) 7.2 parts Colorant 2; Colorant (P-1) 1.8 parts Acrylic resin solution II-1 25.0 parts Basic resin type dispersant solution 3 8.3 parts Organic solvent (PGMAC) 56.7 parts Dye derivative 1 1.0 part
- Example II-16 (Preparation of colored composition 16) The same procedure as in the color composition 15 except that the types of the colorant 1, the colorant 2, the basic resin type dispersant solution 3, and the pigment derivative in the method for producing the color composition 15 were changed as shown in Table II-5. Thus, a colored composition 16 was produced.
- Example II-17 (Preparation of colored composition 17) After stirring and mixing the mixture having the following composition to be uniform, using a zirconia bead having a diameter of 0.5 mm, using an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) as a media type wet disperser. After dispersing for 4 hours, the mixture was filtered through a 5 ⁇ m filter to prepare a colored composition 17 (a).
- the coloring composition is the same as the coloring composition 18 except that the types of the coloring agent 1, the coloring agent 2, and the basic resin type dispersing agent solution in the preparation method of the coloring composition 18 are changed as shown in Table II-5. 19 to 21 were produced.
- the viscosity characteristics of the coloring composition can be evaluated by the initial viscosity and the rate of increase in viscosity over time.
- the viscosity of the coloring compositions 1 to 22 was measured at 25 ° C. on the adjustment day using an E type viscometer (“ELD type viscometer” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at a rotation speed of 20 rpm. The evaluation results were evaluated as follows.
- the light emitted from the backlight unit for liquid crystal display passes through the polarizing plate, is polarized, passes through the coating film of the colored composition applied on the glass substrate, and reaches the other polarizing plate. At this time, if the polarizing planes of the polarizing plate and the polarizing plate are parallel, the light is transmitted through the polarizing plate, but if the polarizing planes are orthogonal, the light is blocked by the polarizing plate. However, when the light polarized by the polarizing plate passes through the coating film of the colored composition, scattering or the like occurs by the colorant particles, and when a part of the polarization plane is displaced, the polarizing plate is transmitted in parallel.
- an initial contrast ratio (initial CR) was evaluated.
- the coloring compositions 1 to 22 are applied on a glass substrate of 100 mm ⁇ 100 mm and 1.1 mm thickness using a spin coater, then dried at 70 ° C. for 20 minutes, and then heated at 220 ° C. for 30 minutes and allowed to cool. Thus, a coated substrate was produced.
- the initial contrast ratio (initial CR) of the obtained coated substrate was measured.
- a coating film was prepared by adjusting the spin coater coating conditions so that the film thickness measured using a surface shape measuring device “Dektak 8 (manufactured by Veeco)” was 1 ⁇ m. .
- a color luminance meter (“BM-5A” manufactured by Topcon Corporation) was used as the luminance meter, and a polarizing plate (“NPF-G1220DUN” manufactured by Nitto Denko Corporation) was used as the polarizing plate. In the measurement, the measurement was performed through a black mask having a 1 cm square hole in the measurement portion. *
- the evaluation results were evaluated as follows. ⁇ : 97.5% or more ⁇ : 95.0% or more to less than 97.5% X: Less than 95.0%
- a coloring composition for a color filter containing a phthalocyanine pigment having a specific structure and a pigment having an acidic group content of 100 to 600 ⁇ mol / g has viscosity characteristics (initial viscosity). The rate of increase in viscosity with time) and the rate of change in contrast ratio with time were good results.
- a coloring composition obtained by co-dispersing a phthalocyanine pigment having a specific structure and a pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g does not co-disperse.
- the viscosity characteristics (initial viscosity, rate of increase in viscosity with time) and contrast ratio change rate with time were good.
- Example II-18 (Preparation of photosensitive coloring composition 1) A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, and then filtered through a 1 ⁇ m filter to prepare a photosensitive coloring composition 1.
- Coloring composition 1 30.0 parts Yellow coloring composition 1 30.0 parts
- Photopolymerizable monomer 3.0 parts (“Aronix M402" manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- Acrylic resin solution II-2 14.9 parts
- 1.6 parts of photopolymerization initiator (“Irgacure 379” manufactured by Ciba Japan)
- Photopolymerizable monomer Dipentaerythritol hexaacrylate / pentaacrylate mixture (“Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- Photopolymerization initiator A 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (“Irga” manufactured by Ciba Japan) Cure 379 ")
- Photopolymerization initiator B Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime) ("Irgacure OXE02" manufactured by Ciba Japan)
- Sensitizer 4,4′-diethylaminobenzophenone (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Anti
- the photosensitive coloring compositions 1 to 25 were evaluated for the viscosity characteristics (initial viscosity, viscosity increase rate with time) and the contrast ratio change rate with time by the following methods. The results are shown in Table II-8.
- the photosensitive coloring compositions 1 to 25 are coated on a glass substrate of 100 mm ⁇ 100 mm and 1.1 mm thickness using a spin coater, dried at 70 ° C. for 20 minutes, and integrated light quantity using an ultrahigh pressure mercury lamp. UV exposure was performed at 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. to obtain a coated substrate. Subsequently, it heated at 220 degreeC for 30 minute (s), and the coating-film board
- a coating film was prepared by adjusting the spin coater coating conditions so that the film thickness measured using a surface shape measuring device “Dektak 8 (manufactured by Veeco)” was 2 ⁇ m. .
- a surface shape measuring device “Dektak 8 (manufactured by Veeco)” was 2 ⁇ m.
- an alkaline developer sodium carbonate 1.5% by weight, sodium hydrogen carbonate 0.5% by weight, an anionic surfactant ("PERI-LEX NBL” manufactured by Kao Corporation) and water 90% by weight. What was used.
- the initial contrast ratio (initial CR) of the obtained substrate was measured by the same method as the evaluation of the colored composition.
- time-dependent contrast ratio (time-dependent CR) of the photosensitive coloring compositions 1 to 25 accelerated for one week at 40 ° C. was measured by the same method as the initial contrast ratio (initial CR).
- the rate of change in contrast ratio with time was measured by the same method as the evaluation of the colored composition.
- the evaluation criteria at that time were as follows. ⁇ : 97.5% or more ⁇ : 95.0% or more and less than 97.5% X: Less than 95.0%
- a photosensitive coloring composition for a color filter containing a phthalocyanine pigment having a specific structure and a pigment having an acidic group content of 100 to 600 ⁇ mol / g has viscosity characteristics ( The initial viscosity, the rate of increase in viscosity with time, and the rate of change in contrast ratio with time were good results.
- a colored composition obtained by co-dispersing a phthalocyanine pigment having a specific structure and a pigment having an acidic group amount of 100 to 600 ⁇ mol / g does not co-disperse.
- the viscosity characteristics (initial viscosity, viscosity increase rate with time) and contrast ratio change rate with time were good results.
- the red photosensitive coloring composition and the blue photosensitive coloring composition used for preparation of a color filter were produced.
- the photosensitive coloring composition 2 was used about green.
- red photosensitive coloring composition (II-RR-1)) A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then dispersed with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) for 5 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a red colored composition (II-DR-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter.
- Red pigment (CI Pigment Red 254) 9.6 parts Red Pigment (CI Pigment Red 177) 2.4 parts
- Resin-type dispersant (“EFKA4300" manufactured by Ciba Japan) 1.0 part Acrylic resin Solution II-1 35.0 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 52.0 parts
- red photosensitive coloring composition (II-RR-1).
- Red coloring composition (II-DR-1) 42.0 parts Acrylic resin solution II-2 13.2 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 2.8 parts
- Photopolymerization initiator Ciba Japan "Irgacure 907" 2.0 parts
- Sensitizer Hodogaya Chemical "EAB-F"
- a mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1.0 ⁇ m filter to prepare a blue photosensitive coloring composition (II-RB-1).
- Blue coloring composition II-DB-6
- Acrylic resin solution II-2 15.2 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- Photopolymerization initiator "Irgacure 907" manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 2.0 parts Sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts 45.1 parts ethylene glycol monomethyl ether acetate
- a colored coating was formed.
- the coating was irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet rays through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- RB-1 blue photosensitive coloring composition
- hydroxyaluminum phthalocyanine III-2 (Production of hydroxyaluminum phthalocyanine III-2)
- hydroxyaluminum phthalocyanine represented by the following formula (III-2) was prepared in the same manner except that 250 parts of 4-methylphthalodinitrile was used instead of phthalodinitrile. III-2 was obtained.
- a salt milling process was performed. 100 parts of the specific phthalocyanine dye represented by the formula (a), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C. for 6 hours. The kneaded product was poured into 3000 parts of warm water, stirred for 1 hour while being heated to 70 ° C., made into a slurry, repeatedly filtered and washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. all day and night. 98 parts of colorant (III-A-1) were obtained. The average primary particle size was 31.2 nm.
- Step 2 Reaction to epoxy group
- the inside of the flask was purged with air, and 17.0 parts of acrylic acid and 0.3 part of trisdimethylaminomethylphenol and 0.3 part of hydroquinone were added as catalysts required for the reaction of the precursor at this stage, Reaction was performed for 5 hours, and the resin solution whose weight average molecular weight is about 12000 (measurement by GPC) was obtained.
- the added acrylic acid is ester-bonded to the end of the epoxy group of the glycidyl methacrylate structural unit, so that no carboxyl group is generated in the resin structure.
- Step 3 Reaction to hydroxyl group
- 30.4 parts of tetrahydrophthalic anhydride and 0.5 part of triethylamine as a catalyst required for the reaction of the precursor at this stage were added and reacted at 120 ° C. for 4 hours.
- the added tetrahydrophthalic anhydride one of two carboxyl groups generated by cleavage of the carboxylic anhydride moiety is ester-bonded to a hydroxyl group in the resin structure, and the other produces a carboxyl group terminal.
- Step 4 Adjustment of nonvolatile content
- Propylene glycol monomethyl ether acetate was added so that the nonvolatile content was 40% to obtain a resin solution (B1-1).
- the weight ratio of the structural unit in the resin solution (B1-1) was as follows: tetrahydrophthalic anhydride as the structural unit (b1); 21.7% by weight, styrene as the structural unit (b2); 11.6% by weight, structural unit (b3 ) As dicyclopentanyl methacrylate; 29.3% by weight; as other structural units, the total of glycidyl methacrylate and acrylic acid ester-bonded to the glycidyl terminal; 37.4% by weight.
- Resin solutions (B1-2-3 and B2-1) Resin solutions (B1-2) to (B1-3) and (B2-1) were obtained in the same manner as the resin solution (B1-1). That is, in the production method of the resin solution (B1-1), the precursors corresponding to the structural units (b1) to (b4) and other structural units were replaced according to Table III-1. The number of catalyst parts required for each stage was mixed in proportion to the total number of precursors mixed in each stage.
- Resin solution (B1-4 to 5) Resin solutions (B1-4) to (B1-5) were obtained in the same manner as in steps 1, 2, and 4 of resin solution (B1-1). That is, in the production method of the resin solution (B1-1), the precursors corresponding to the structural units (b1) to (b4) and other structural units were replaced according to Table III-1. The precursor corresponding to MAA (methacrylic acid) in the structural units (b1) to (b3) and the structural unit (b4) is mixed to carry out the production step 1, and then GMA (glycidyl methacrylate) is used as the precursor. In addition, stage 2 of the production was carried out and stage 4 was further carried out. The number of catalyst parts required for each stage was mixed in proportion to the total number of precursors mixed in each stage.
- MAA methacrylic acid
- GMA glycol methacrylate
- Resin solution (B2-2) was prepared in the same manner as in steps 1, 2, and 4 of resin solution (B1-1). That is, in the production method of the resin solution (B1-1), the precursors corresponding to the structural units (b1) to (b4) and other structural units were replaced according to Table III-1. GMA (glycidyl methacrylate) in the structural unit (b2), the structural unit (b4), and other precursors corresponding to the other structural units are mixed to perform Step 1 of production, and then AA (acrylic acid) is the precursor. In addition, stage 2 of the manufacturing was carried out and stage 4 was further carried out. The number of catalyst parts required for each stage was mixed in proportion to the total number of precursors mixed in each stage.
- GMA glycol methacrylate
- AA acrylic acid
- composition and weight ratio of the obtained resin solution (B1-1 to 5) and resin solution (B2-1 to 2) are shown in Table III-1.
- the value in parentheses represents the weight ratio (% by weight) of the constituent unit in the resin solid content.
- MAA methacrylic acid
- THPA tetrahydrophthalic anhydride (4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride)
- BzMA Benzyl methacrylate St: Styrene M110: Paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate
- DCPMA Dicyclopentanyl methacrylate
- GMA Glycidyl methacrylate
- GMA-AA Condensation unit
- MMA-GMA Structural unit
- BMA n-butyl methacrylate
- HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate
- Example III-1 Green coloring composition (III-DG-1))
- Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) for 5 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a green colored composition (III-DG-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter.
- the ratio of -1) was selected.
- Example III-2 Green coloring composition (III-DG-2) Except for changing the blue colorant (III-A-1) to the blue colorant (III-A-2), in the same manner as the green color composition (III-DG-1), the green color composition (III- DG-2) was obtained.
- Example III-3 Green coloring composition (III-DG-3)
- the green coloring composition (III-DG-1) was changed in the same manner as the green coloring composition (III-DG-1) except that the blue coloring agent (III-A-1) was changed to the blue coloring agent (III-A-3).
- DG-3) was obtained.
- the light emitted from the backlight unit for liquid crystal display passes through the polarizing plate, is polarized, passes through the coating film of the colored composition applied on the glass substrate, and reaches the other polarizing plate. At this time, if the polarizing planes of the polarizing plate and the polarizing plate are parallel, the light is transmitted through the polarizing plate, but if the polarizing planes are orthogonal, the light is blocked by the polarizing plate. However, when the light polarized by the polarizing plate passes through the coating film of the colored composition, scattering or the like occurs by the colorant particles, and when a part of the polarization plane is displaced, the polarizing plate is transmitted in parallel.
- a color luminance meter (“BM-5A” manufactured by Topcon Corporation) was used as the luminance meter, and a polarizing plate (“NPF-G1220DUN” manufactured by Nitto Denko Corporation) was used as the polarizing plate.
- NPF-G1220DUN manufactured by Nitto Denko Corporation
- the measurement was performed through a black mask having a 1 cm square hole in the measurement portion.
- the green coloring composition (III-DG-1 to 13) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater, then dried at 70 ° C. for 20 minutes, and then 220 ° C. A coating film substrate was produced by heating and cooling for 30 minutes.
- the contrast ratio (CR) of the obtained coated substrate was measured.
- the contrast ratio was determined according to the following criteria. ⁇ : 4000 or more ⁇ : 3500 to less than 4000 ⁇ : less than 3500
- OSP-SP100 microspectrophotometer
- ⁇ Eab * ⁇ ((L * (2)-L * (1)) 2 + (a * (2)-a * (1)) 2 + (b * (2)-b * (1)) 2 )
- ⁇ Eab * is less than 3.0 ⁇ : ⁇ Eab * is less than 5.0 ⁇ : ⁇ Eab * is 5.0 or more and less than 10.0 ⁇ : ⁇ Eab * is 10.0 or more
- each of the color filter coloring compositions containing a phthalocyanine dye having a specific structure and a binder resin having a specific structure has a high contrast ratio and excellent heat resistance. It was the result.
- Green photosensitive coloring composition (III-RG-1) A mixture having the following composition was stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1.0 ⁇ m filter to obtain a green photosensitive coloring composition (III-RG-1).
- Green coloring composition (III-DG-1) 55.0 parts Acrylic resin solution (B1-1) 9.2 parts Photopolymerizable monomer (“Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.
- Example III-10 Green photosensitive coloring composition (III-RG-2) Except for changing the green coloring composition (III-DG-1) to the green coloring composition (III-DG-2), the green photosensitive coloring composition (III-RG-2) was obtained in the same manner as in Example III-9. Got.
- Example III-11 Green photosensitive coloring composition (III-RG-3) Except for changing the green coloring composition (III-DG-1) to the green coloring composition (III-DG-3), in the same manner as in Example III-9, the green photosensitive coloring composition (III-RG-3) Got.
- Example III-12 to III-17 Reference Examples III-6 to III-11
- Green photosensitive coloring composition (III-RG-4 to 15) Example III, except that the green coloring composition (III-DG-1) and / or acrylic resin solution (B1-1) was changed to the green coloring composition and / or acrylic resin solution shown in Table III-3. Green photosensitive coloring compositions (III-RG-4 to 15) were obtained in the same manner as -9.
- the green photosensitive coloring composition (III-RG-1 to 15) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater, and then dried at 70 ° C. for 20 minutes. Using a high-pressure mercury lamp, UV exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. to obtain a coated substrate. Then, after heating at 220 ° C. for 30 minutes and allowing to cool, the contrast ratio (CR) of the obtained coating film substrate was measured by the same method as the evaluation of the colored composition.
- CR contrast ratio
- the alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, 8.0% by weight of an anionic surfactant (“Perex NBL” manufactured by Kao Corporation), and 90% by weight of water. The thing which consists of was used.
- the contrast ratio was determined according to the following criteria. ⁇ : 4000 or more ⁇ : 3500 to less than 4000 ⁇ : less than 3500
- the green photosensitive coloring composition (III-RG-1 to 15) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater, and then dried at 70 ° C. for 20 minutes. Using a high-pressure mercury lamp, UV exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. Subsequently, it heated at 220 degreeC for 30 minute (s), and after standing to cool, the coating-film board
- substrate was obtained. The prepared coated substrate was adjusted to a chromaticity of y 0.600 with a C light source after heat treatment at 220 ° C.
- the chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) of the obtained coating film with a C light source was measured using a microspectrophotometer ("OSP-SP100" manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). And measured. Further, as a heat resistance test, the sample was heated at 230 ° C. for 1 hour, and the chromaticity ([L * (2), a * (2), b * (2)]) with a C light source was measured. The color difference ⁇ Eab * was determined and evaluated in the following four stages.
- ⁇ Eab * ⁇ ((L * (2)-L * (1)) 2 + (a * (2)-a * (1)) 2 + (b * (2)-b * (1)) 2 )
- the green photosensitive coloring composition (III-RG-1 to 15) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater at a rotation speed at which the film thickness after drying was 2 ⁇ m.
- the substrate was dried at 70 ° C. for 20 minutes and spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., and the developability was evaluated in four stages.
- the alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, 8.0% by weight of an anionic surfactant (“Perex NBL” manufactured by Kao Corporation), and 90% by weight of water. The thing which consists of was used.
- the developability evaluation was determined according to the following criteria. ⁇ : Can be completely removed within 30 seconds ⁇ : Over 30 seconds but completely removed within 33 seconds ⁇ : Over 33 seconds but completely removed within 36 seconds ⁇ : Over 36 seconds Can not be completely removed
- this substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, air-dried, and heated at 230 ° C. for 330 minutes in a clean oven.
- the spray development was performed in the shortest time during which a pattern can be formed without any development remaining on the coating film of each photosensitive coloring composition, and this was set as an appropriate development time.
- the alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, 8.0% by weight of an anionic surfactant (“Perex NBL” manufactured by Kao Corporation), and 90% by weight of water. The thing which consists of was used.
- the film thickness of the coating film was determined using Dektak 3030 (manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.).
- the pattern in the 25 ⁇ m photomask portion of the filter segment formed by the above method was evaluated by observing with an optical microscope.
- the rank of evaluation is as follows.
- the poor resolution means that adjacent stripe patterns are connected or chipped.
- the resolution evaluation was determined according to the following criteria. ⁇ : Good resolution and linearity ⁇ : Slightly inferior in linearity but good resolution ⁇ : Partially poor resolution ⁇ : Poor resolution
- the coloring composition for color filters containing a phthalocyanine dye having a specific structure and a binder resin having a specific structure obtained high-level evaluation results in all evaluations (Example III-9).
- Example III-17 To Example III-17).
- red photosensitive coloring composition III-RR-1
- Eiger mill Mini Model M-250 MKII manufactured by Eiger Japan
- zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a red colored composition (III-DR-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter.
- Red pigment CI Pigment Red 254
- Red Pigment CI Pigment Red 177)
- Resin-type dispersant EFKA4300 manufactured by Ciba Japan
- Resin solution B2-5) 17.5 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 69.5 parts
- red photosensitive coloring composition III-RR-1
- Red coloring composition III-DR-1
- Resin solution B2-4
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- blue photosensitive coloring composition 1 (III-RB-1).
- Blue coloring composition 1 (III-DB-1) 34.0 parts Resin solution (B2-4) 7.6 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 3.3 parts
- Photopolymerization started Agent (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 2.0 parts Sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts 52.7 parts ethylene glycol monomethyl ether acetate
- the film was irradiated with ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 220 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- the color filter By using the green photosensitive coloring composition (III-RG-1), the color filter can be made to have a high CR, and other physical properties can be suitably used without any problem.
- an acrylic resin solution IV-2 was prepared.
- the weight average molecular weight (Mw) was 18000.
- a salt milling process was performed. 100 parts of the specific phthalocyanine dye represented by the formula (a), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C. for 6 hours. The kneaded product was poured into 3000 parts of warm water, stirred for 1 hour while being heated to 70 ° C., made into a slurry, repeatedly filtered and washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. all day and night. 98 parts of colorant (IV-B-1) were obtained. The average primary particle size was 31.2 nm.
- Green pigment dispersion (IV-DG-1) Green pigment dispersion (IV-DG-1)
- Eiger mill Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan
- zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a green pigment dispersion (IV-DG-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter.
- the ratio of -1) was selected.
- Carboxyl group-containing polyfunctional monomer (C1-2) In a 1 L four-necked flask, 515 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, 50 parts of tetrahydrophthalic anhydride, and 0.5 part of N, N-dimethylbenzylamine are charged and reacted at a temperature of 80 to 100 ° C. for 10 hours.
- the polyfunctional monomer (C1-2) containing a carboxyl group-containing polyfunctional monomer was obtained.
- the acid value was 38, and the content of the carboxyl group-containing polyfunctional monomer was 40% in terms of area by gel permeation chromatography.
- the double bond equivalent of the carboxyl group-containing polyfunctional monomer was 135.
- Example IV-1 Green photosensitive coloring composition (IV-RG-1)) A mixture having the following composition was stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1.0 ⁇ m filter to obtain a green photosensitive coloring composition (IV-RG-1). Green pigment dispersion (IV-DG-1) 55.0 parts Acrylic resin solution IV-1 9.2 parts Carboxyl group-containing polyfunctional monomer (C1-1) 4.1 parts Photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Japan) "Irgacure 379”) 1.9 parts PGMAC 29.8 parts
- Photopolymerization initiator (G-1) Acetophenone photopolymerization initiator 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1 -Butanone ("Irgacure 379" manufactured by Ciba Japan)
- Photopolymerization initiator (G-2) oxime ester photopolymerization initiator ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0 -Acetyloxime) ("Irgacure OXE02" manufactured by Ciba Japan) ⁇
- this substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, air-dried, and heated at 230 ° C. for 330 minutes in a clean oven.
- the spray development was performed in the shortest time during which a pattern can be formed without any development remaining on the coating film of each photosensitive coloring composition, and this was set as an appropriate development time.
- the alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, 8.0% by weight of an anionic surfactant (“Perex NBL” manufactured by Kao Corporation), and 90% by weight of water. The thing which consists of was used.
- the film thickness of the coating film was measured using Dektak 3030 (manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.).
- forward tapered shape ⁇ 20 degrees ⁇ ⁇ ⁇ 35 degrees
- forward tapered shape ⁇ 45 degrees ⁇ ⁇ 60 degrees
- forward tapered shape ⁇ ⁇ > 60 degrees
- the photosensitive coloring composition for a color filter containing a phthalocyanine dye having a specific structure and a polyfunctional monomer having an acid group all has developability, pattern shape, and resolution. Very good results were shown.
- red photosensitive coloring composition (IV-RR-1)) A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then dispersed with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) for 5 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a red pigment dispersion (IV-DR-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter. Red pigment (CI Pigment Red 254) 9.6 parts Red pigment (CI Pigment Red 177) 2.4 parts Resin-type dispersant ("EFKA4300" manufactured by Ciba Japan) 1.0 part Acrylic resin Solution IV-1 35.0 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 52.0 parts
- red photosensitive coloring composition IV-RR-1
- Red pigment dispersion IV-DR-1
- Acrylic resin solution IV-2
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 2.8 parts Photopolymerization initiator ( Ciba Japan “Irgacure 907") 2.0 parts Sensitizer (Hodogaya Chemical "EAB-F”) 0.4 parts Ethylene glycol monomethyl ether acetate 39.6 parts
- a mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1.0 ⁇ m filter to prepare a blue photosensitive coloring composition (IV-RB-1).
- Blue pigment dispersion (IV-DB-1) 34.0 parts Acrylic resin solution IV-2 15.2 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 3.3 parts
- Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 2.0 parts Sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts 45.1 parts ethylene glycol monomethyl ether acetate
- the film was irradiated with ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 220 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- the obtained color filter has good developability and image line-formability, and the coloring composition remains on the non-pixel portion on the substrate after development (development residue) and the pattern portion of the pixel portion is missing and / or peeled off. There was no.
- an acrylic resin solution V-2 was prepared.
- the weight average molecular weight (Mw) was 18000.
- a salt milling process was performed. 100 parts of the specific phthalocyanine dye represented by the formula (a), 1200 parts of sodium chloride, and 120 parts of diethylene glycol were charged into a stainless 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C. for 6 hours. The kneaded product was poured into 3000 parts of warm water, stirred for 1 hour while being heated to 70 ° C., made into a slurry, repeatedly filtered and washed with water to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 80 ° C. all day and night. 98 parts of a colorant (VB-1) were obtained. The average primary particle size was 31.2 nm.
- Green pigment dispersion (V-DG-1) Green pigment dispersion (V-DG-1)
- Eiger mill Mini Model M-250 MKII manufactured by Eiger Japan
- zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a green pigment dispersion (V-DG-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter.
- Example V-1 Green photosensitive coloring composition (V-RG-1)) A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, and then filtered through a 1.0 ⁇ m filter to obtain a green photosensitive coloring composition (V-RG-1). Green pigment dispersion (V-DG-1) 55.0 parts Acrylic resin solution V-2 8.4 parts Photopolymerizable monomer (“Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 3.8 parts Photopolymerization initiator A (“Irgacure 379” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 1.9 parts Sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.3 parts Antioxidant A 0.16 parts Pentaerythritol tetrakis [3- ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate propylene glycol monomethyl ether acetate 20.44 parts cyclohexanone 10.0 parts
- Examples V-2 to V-8 and Reference Examples V-1 to V-2 Green photosensitive coloring composition (V-RG-2 to 10)) With the composition and blending amount (parts by weight) shown in Table V-1, the pigment dispersion, the acrylic resin solution, the antioxidant, the photopolymerization initiator, the sensitizer, and the photopolymerizable monomer After stirring and mixing the mixture of the organic solvent and the organic solvent uniformly, the mixture was filtered through a 1 ⁇ m filter to obtain each photosensitive coloring composition.
- Photopolymerizable monomer Dipentaerythritol hexaacrylate / pentaacrylate mixture (“Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- Photopolymerization initiator A 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (“Irga” manufactured by Ciba Japan) Cure 379 ”)
- Photopolymerization initiator B Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime) ("Irgacure OXE02" manufactured by Ciba Japan)
- Sensitizer 4,4′-diethylaminobenzophenone (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Anti
- the obtained green photosensitive coloring composition was evaluated by the following methods for brightness, sensitivity, heat resistance, light resistance and voltage holding ratio. The results are shown in Table V-2.
- the green photosensitive coloring composition (V-RG-1 to 10) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater and then dried at 70 ° C. for 20 minutes. Using a high pressure mercury lamp, UV exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. to obtain a coated substrate. Then, after heating at 220 ° C. for 30 minutes and allowing to cool, the brightness Y (C) of the obtained coated substrate was measured using a microspectrophotometer (“OSP-SP100” manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.).
- OSP-SP100 microspectrophotometer
- the alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, 8.0% by weight of an anionic surfactant (“Perex NBL” manufactured by Kao Corporation), and 90% by weight of water. The thing which consists of was used.
- the obtained green photosensitive coloring composition (V-RG-1 to 10) was applied to a 10 cm ⁇ 10 cm glass substrate by spin coating, and then heated at 70 ° C. for 15 minutes in a clean oven to remove the solvent. Thus, a coating film having a thickness of about 2 ⁇ m was obtained. Next, the substrate was cooled to room temperature, and then exposed to ultraviolet rays through a photomask having a stripe pattern of 100 ⁇ m width (pitch 200 ⁇ m) and 25 ⁇ m width (pitch 50 ⁇ m) using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- this substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, air-dried, and heated at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven.
- the pattern film thickness in the 100 ⁇ m photomask portion of the filter segment formed by the above method was measured, and the minimum exposure amount that was 90% or more with respect to the film thickness after coating was evaluated.
- the smaller the minimum exposure the higher the sensitivity and the better the photosensitive coloring composition.
- the rank of evaluation is as follows. ⁇ : Less than 50 mJ / cm 2 ⁇ : 50 mJ / cm 2 or more and less than 100 mJ / cm 2 ⁇ : 100 mJ / cm 2 or more
- the green photosensitive coloring composition (V-RG-1 to 10) was applied on a 100 mm ⁇ 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater and then dried at 70 ° C. for 20 minutes. Using a high-pressure mercury lamp, UV exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. Subsequently, it heated at 220 degreeC for 30 minute (s), and after standing to cool, the coating-film board
- the chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) of the obtained coating film with a C light source was measured using a microspectrophotometer ("OSP-SP100" manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). And measured. Further, as a heat resistance test, the sample was heated at 230 ° C. for 1 hour, and the chromaticity ([L * (2), a * (2), b * (2)]) with a C light source was measured. The color difference ⁇ Eab * was determined and evaluated in the following three stages.
- ⁇ Eab * ⁇ ((L * (2)-L * (1)) 2 + (a * (2)-a * (1)) 2 + (b * (2)-b * (1)) 2 ) ⁇ : ⁇ Eab * is less than 5.0 ⁇ : ⁇ Eab * is 5.0 or more and less than 10.0 ⁇ : ⁇ Eab * is 10.0 or more
- a coated substrate is prepared in the same manner as in the heat resistance evaluation, and the chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) with a C light source is measured with a microspectrophotometer ( Measurement was performed using “OSP-SP100” manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.
- an ultraviolet cut filter (“COLORED OPTICAL GLASS L38” manufactured by Hoya Co., Ltd.) is attached on the substrate, and irradiated with ultraviolet rays for 100 hours using a 470 W / m 2 xenon lamp, then the chromaticity ([[ L * (2), a * (2), b * (2)]) was measured, and the color difference ⁇ Eab * was determined by the above formula and evaluated according to the same criteria as for heat resistance.
- two glass substrates having an ITO transparent electrode with an effective electrode size of 10 mm ⁇ 10 mm are arranged facing each other so that the ITO transparent electrode surfaces face each other, and a small cell is produced using a sealing agent so that the cell gap is 9 ⁇ m. did.
- a resist extraction liquid crystal sample solution is injected into the small cell between the cell gaps, a voltage of 5 V is applied at 60 ° C. for 60 ⁇ sec, and the cell voltage [V1] after the passage of 16.67 msec after the voltage is released Measured with a VHR-1S manufactured by Technica. The measurement was repeated 5 times, and the measured cell voltages were averaged.
- Voltage holding ratio (%) ([V1] / 5) ⁇ 100 ⁇ : 95% or more ⁇ : 90% or more and less than 95% ⁇ : less than 90%
- the filter segment formed using the photosensitive coloring composition containing the phthalocyanine dye represented by the formula (1) and the antioxidant has excellent brightness, sensitivity, and heat resistance. Good results were shown in the properties, light resistance, and voltage holding ratio (Examples V-1 to V-8).
- Reference Example V-1 when no antioxidant was used as in Reference Example V-1, the brightness was low and the heat resistance was poor. Further, Reference Example V-2 using CI Pigment Green 58 had a poor voltage holding ratio as compared with the Example.
- red photosensitive coloring composition (V-RR-1)) A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then dispersed with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) for 5 hours using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm.
- a red pigment dispersion (V-DR-1) was prepared by filtration through a 0.0 ⁇ m filter. Red pigment (CI Pigment Red 254) 9.6 parts Red pigment (CI Pigment Red 177) 2.4 parts Resin-type dispersant ("EFKA4300" manufactured by Ciba Japan) 1.0 part Acrylic resin Solution V-1 35.0 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 52.0 parts
- V-RR-1 red photosensitive coloring composition
- Red pigment dispersion (V-DR-1) 42.0 parts Acrylic resin solution V-2 13.2 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 2.8 parts
- Photopolymerization initiator Ciba Japan "Irgacure 907" 2.0 parts
- Sensitizer Hodogaya Chemical "EAB-F"
- V-RB-1 blue photosensitive coloring composition
- Blue pigment dispersion (V-DB-1) 34.0 parts Acrylic resin solution
- V-2 15.2 parts
- Photopolymerizable monomer (“Aronix M400” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
- Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) 2.0 parts Sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts 45.1 parts ethylene glycol monomethyl ether acetate
- the film was irradiated with ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 220 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- V-RG-6 green photosensitive coloring composition
- the measuring method of “number average molecular weight” and “weight average molecular weight” in the present example is the same as the measuring method in the example of Embodiment I.
- Identification of aluminum phthalocyanine was determined by simultaneous quantitative analysis of carbon (C), hydrogen (H), and nitrogen (N) elements using Elemental Analysis 2400 manufactured by PerkinElmer.
- the volume average primary particle size (MV) of aluminum phthalocyanine and the yellow colorant was determined by the transmission electron microscope (TEM) “H-7650” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation and the following calculation formula. First, colorant particles were photographed by TEM. In the obtained image, select 100 arbitrary colorant particles, the average value of the minor axis diameter and major axis diameter of the primary particles is the particle diameter (d) of the colorant particles, and then the individual colorants are selected. Considering the spheres having the obtained particle diameter (d), the volume (V) of each particle is obtained, and this operation is performed on 100 colorant particles, from which the calculation formula (VI-1) is used. did.
- TEM transmission electron microscope
- Example VI-1 Production of aluminum phthalocyanine (B) (VI-PB-1)
- a reaction vessel 1000 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1 and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added up to 5 ° C. Cooled and allowed to react for 6 hours.
- the reaction product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 25 ° C. for 24 hours to obtain 116 parts of a blue product (phthalocyanine (A)).
- phthalocyanine (B) (aluminum phthalocyanine (VI-PB-1)). Elemental analysis of the obtained phthalocyanine (B) revealed that the calculated value (C) 69.84%, (H) 3.46%, and (N) 14.81% were compared with the actually measured value (C) 69.
- the aluminum phthalocyanine represented by the formula (12) was identified as 0.8%, (H) 3.5%, and (N) 14.8%.
- Example VI-2 Production of aluminum phthalocyanine (VI-PB-2)
- a reaction vessel 1000 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1 and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added and cooled to 5 ° C. The reaction was performed for 6 hours. The product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 25 ° C. overnight to obtain 116 parts of a blue product (phthalocyanine (A)). After 116 parts of the obtained blue product was pulverized, the powder was placed in a heat-resistant container and heated in a thermostatic chamber at 230 ° C.
- Example VI-3 Production of aluminum phthalocyanine (VI-PB-3) To a reaction vessel, 1000 parts of isopropyl alcohol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1, and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added and heated to 60 ° C. , Reacted for 8 hours. After cooling to room temperature, the product was filtered, washed with 1800 parts of isopropyl alcohol and then with 1800 parts of water, and dried under reduced pressure at 25 ° C. overnight to give 112 parts of a blue product (phthalocyanine (A)). Got. 112 parts of the blue product obtained was added to 1120 parts of diethylene glycol and heated at 230 ° C. for 2 hours.
- phthalocyanine (A) phthalocyanine
- Example VI-4 Preparation of phthalocyanine (VI-PB-4) To a reaction vessel, 1000 parts of isopropyl alcohol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Preparation Example VI-1, and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added and heated to 60 ° C. The reaction was allowed for 8 hours. After cooling to room temperature, the product was filtered, washed with 1800 parts of isopropyl alcohol and then with 1800 parts of water, and dried under reduced pressure at 25 ° C. overnight to give 112 parts of a blue product (phthalocyanine (A)). Got.
- Example VI-5 Preparation of phthalocyanine (VI-PB-5) To a reaction vessel was added 1000 parts of dimethylformamide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Preparation Example VI-1, and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid, and the mixture was heated to 70 ° C. The reaction was allowed for 8 hours. After cooling this to room temperature, the product was filtered, washed with 1800 parts of dimethylformamide and then with 1800 parts of water, filtered, and the resulting wet cake was dried at 80 ° C. overnight to give 108 parts of phthalocyanine (B) ( Aluminum phthalocyanine (VI-PG-5)) was obtained. Elemental analysis was performed on the obtained aluminum phthalocyanine.
- B Aluminum phthalocyanine (VI-PG-5)
- Example VI-6 Production of phthalocyanine (VI-PB-6) To a reaction vessel, 1000 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1 and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added, and the mixture was cooled to 5 ° C. Reacted for hours. The product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried at 25 ° C. under reduced pressure for 24 hours to obtain 116 parts of phthalocyanine (A) (aluminum phthalocyanine (VI-PB-6)). It was. Elemental analysis was performed on the obtained aluminum phthalocyanine.
- Example VI-7 Production of aluminum phthalocyanine (VI-PB-7) To a reaction vessel was added 1000 parts of isopropyl alcohol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1, and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid, and the mixture was heated to 60 ° C. , Reacted for 8 hours. After cooling to room temperature, the product was filtered, washed with 1800 parts of isopropyl alcohol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 25 ° C. overnight to give 112 parts of phthalocyanine (A) (aluminum phthalocyanine (VI -PB-7)) was obtained.
- A aluminum phthalocyanine (VI -PB-7)
- the measured value (C) 69.8 was calculated against the calculated value (C) 69.84%, (H) 3.46%, and (N) 14.81%. %, (H) 3.6%, (N) 14.9%, and it was confirmed that this was an aluminum phthalocyanine represented by the formula (12). Moreover, the volume average primary particle diameter was 33 nm. Further, when an X-ray diffraction pattern by CuK ⁇ ray was measured, as shown in FIG.
- Example VI-8 Production of aluminum phthalocyanine (VI-PB-8)
- 1000 parts of dimethylformamide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VI-1, and 43.1 parts of diphenylphosphinic acid were added and heated to 70 ° C. , Reacted for 8 hours.
- the product was filtered, washed with 1800 parts of dimethylformamide and then with 1800 parts of water, and dried under reduced pressure at 25 ° C. overnight to give 108 parts of phthalocyanine (A) (aluminum phthalocyanine (VI -PB-8)) was obtained. Elemental analysis was performed on the obtained aluminum phthalocyanine.
- the mixture was further heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to obtain a binder resin solution.
- binder resin solution After cooling to room temperature, about 2 g of binder resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and PGMAC was added so that the nonvolatile content was 20% by weight to prepare a sample solution. .
- Mw weight average molecular weight
- Example VI-9 Production of Blue Colored Composition (VI-DB-1) After stirring and mixing a mixture having the following composition uniformly, Eiger Mill (Eiger Japan Co., Ltd.) was used as a media type wet disperser using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. For 4 hours to produce a blue colored composition (VI-DB-1) having a pigment content of 50% and a solid content of 20%.
- Eiger Mill Eiger Japan Co., Ltd.
- a blue colored composition VI-DB-1 having a pigment content of 50% and a solid content of 20%.
- Aluminum phthalocyanine (VI-PB-1) 10.0 parts
- Resin type dispersant (“BYK-LPN6919” manufactured by Big Chemie) 8.3 parts
- a coated substrate giving the chromaticities shown in Table VI-1 was obtained.
- Example VI-10 to 22, Reference Example VI-2 Production of blue colored composition (VI-DB-2 to VI-DB-15) A blue colored composition (VI-) was prepared in the same manner as in Example VI-9, except that the composition was changed as shown in Table VI-1. DB-2 to VI-DB-15) were prepared.
- the manufacturing method of the coloring composition (green coloring composition) containing a yellow coloring agent is shown.
- the manufacturing method of the yellow coloring agent used by manufacture of a green coloring composition and the manufacturing method of the coloring composition (yellow coloring composition) which consists of a yellow coloring agent are shown.
- ⁇ Foreign matter evaluation> The evaluation of the generation of foreign matter was performed by applying a colored composition on a transparent substrate so that the dried coating film was about 2.0 ⁇ m, and performing a heat treatment at 230 ° C. for 1 hour in an oven. The number of foreign objects was counted. The evaluation was carried out using a Olympus system metal microscope “BX60”). The magnification was set to 500 times, and the number of foreign matters observable in arbitrary five fields of view through transmission was measured.
- ⁇ and ⁇ are good with a small number of foreign matters, ⁇ is a level where there is a large number of foreign matters, but there is no problem in use, and ⁇ is a coating unevenness (splots) due to foreign matters, so it cannot be used practically Corresponds to the state.
- ⁇ Number of foreign matter is less than 5 ⁇ : Number of foreign matter is 5 or more, less than 20 ⁇ : Number of foreign matter is 21 or more, less than 100 ⁇ : Number of foreign matter is 100 or more
- Table VI-3 and Table VI-4 show the results of the blue and green colored compositions prepared in Examples and Reference Examples.
- the blue coloring composition using aluminum phthalocyanine represented by the formula (12) is compared with the blue coloring composition using hydroxyaluminum phthalocyanine (Reference Example VI-2).
- the color difference of heat resistance and light resistance evaluation was small, and good results were obtained.
- the blue coloring composition using phthalocyanine (B) (Examples VI-9 to VI-16) is compared with the blue coloring composition using phthalocyanine (A) (Examples VI-17 to VI-22). Further, the color difference between the heat resistance and the light resistance was further reduced, and the results were satisfactory.
- Example VI-12 in which the resin type dispersant was not added, and Compared with the blue coloring composition of Example VI-20, the foreign matter evaluation gave a good result.
- the green coloring composition using the aluminum phthalocyanine represented by the formula (12) and the yellow coloring agent has a small color difference in the heat resistance and light resistance evaluation, and is excellent in the foreign matter evaluation. It became a result.
- the prepared coated substrate was made to have chromaticity with a C light source shown in Table VI-5 after heat treatment at 230 ° C.
- Examples VI-9 to VI- were prepared using the above substrates prepared using the photosensitive coloring compositions obtained in Examples VI-37 to VI-44 and Reference Examples VI-5 to VI-7. 27. The same evaluation as in Reference Examples VI-1 to VI-3 was performed.
- Examples VI-9 to VI- were prepared using the above substrates prepared using the photosensitive coloring compositions obtained in Examples VI-37 to VI-44 and Reference Examples VI-5 to VI-7. 27. The same evaluation as in Reference Examples VI-2 to VI-4 was performed.
- Table VI-6 shows the results of the photosensitive coloring compositions produced in Examples and Reference Examples.
- the photosensitive coloring composition using the aluminum phthalocyanine represented by the formula (12) is the same as the coloring composition shown in Examples VI-9 to VI-36.
- the photosensitive coloring composition containing hydroxyaluminum phthalocyanine generally resulted in poor heat resistance and light resistance.
- Example VI- No. 39, VI-41 and Reference Example VI-6, Examples VI-42, VI-44 and Reference Example VI-7 the coloring composition containing aluminum phthalocyanine represented by the formula (12): Compared with the coloring composition containing hydroxyaluminum phthalocyanine, the result showed high brightness.
- a black matrix is patterned on a glass substrate, and aluminum phthalocyanine used in the photosensitive coloring composition (VI-RB-1) is formed on the substrate by a spin coater.
- the film was irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet rays through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- the color filter was obtained by applying the film to such a film thickness to form a blue filter segment.
- Example VII-1 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-1) To a reaction vessel, 2000 parts of N, N-dimethylformamide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1, and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added. After reacting at 85 ° C. for 3 hours, this solution was poured into 12000 parts of water. The reaction product was filtered, washed with 24,000 parts of water, and dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure to obtain 123 parts of a blue product (phthalocyanine (C)).
- phthalocyanine (D) (aluminum phthalocyanine (VII-PB-1)). Obtained. Elemental analysis of the obtained phthalocyanine (D) revealed that the calculated value (C) 67.01%, (H) 3.32%, (N) 14.21%, and the actual value (C) 66 9.9%, (H) 3.3%, and (N) 14.1%, and the aluminum phthalocyanine represented by the formula (13) was identified. Moreover, the volume average primary particle diameter was 31 nm.
- Example VII-2 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-2) To a reaction vessel, 2000 parts of N, N-dimethylformamide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1, and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added. After reacting at 85 ° C. for 3 hours, this solution was poured into 12000 parts of water. The reaction product was filtered, washed with 24,000 parts of water, and dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure to obtain 123 parts of a blue product (phthalocyanine (C)). 123 parts of the blue product obtained was added to 1230 parts of PGMAC and heated at 145 ° C. for 2 hours.
- phthalocyanine (C) 123 parts of the blue product obtained was added to 1230 parts of PGMAC and heated at 145 ° C. for 2 hours.
- Example VII-3 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-3)
- a reaction vessel 1200 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1 and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added and cooled to 5 ° C. The reaction was performed for 6 hours. The product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. overnight to obtain 120 parts of a blue product (phthalocyanine (C)). After pulverizing 120 parts of the resulting blue product, the powder was placed in a heat-resistant container and heated in a thermostatic chamber at 180 ° C.
- Example VII-4 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-4)
- a reaction vessel 1200 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1 and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added and cooled to 5 ° C. The reaction was performed for 6 hours. The product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. overnight to obtain 120 parts of a blue product (phthalocyanine (C)). 120 parts of the blue product obtained was added to 1200 parts of xylene and heated at 135 ° C. for 2 hours.
- phthalocyanine (C) phthalocyanine
- Example VII-5 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-5)
- a reaction vessel 2000 parts of dimethyl sulfoxide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1, and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added and heated to 110 ° C. After reacting for 5 hours, this solution was poured into 12000 parts of water. The reaction product was filtered, washed with 24,000 parts of water, and dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure to obtain 125 parts of a blue product (phthalocyanine (C)). After pulverizing 125 parts of the obtained blue product, the powder was put in a heat-resistant container and heated in a thermostatic chamber at 200 ° C.
- Example VII-6 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-6) 2000 parts of N, N-dimethylformamide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1, and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added. After reacting at 85 ° C. for 3 hours, this solution was poured into 12000 parts of water. The reaction product was filtered, washed with 24,000 parts of water, and dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure to obtain 123 parts of aluminum phthalocyanine (C) (aluminum phthalocyanine (VII-PB-6)).
- C aluminum phthalocyanine
- Example VII-7 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-7)
- a reaction vessel 1200 parts of methanol, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1 and 53.9 parts of diphenyl phosphate were added and cooled to 5 ° C. The reaction was performed for 6 hours. The product was filtered, washed with 1800 parts of methanol and then with 1800 parts of water, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. overnight to obtain 120 parts of phthalocyanine (C) (aluminum phthalocyanine (VII-PB-7)). It was.
- Example VII-8 Production of aluminum phthalocyanine (VII-PB-8) To a reaction vessel was added 2000 parts of dimethyl sulfoxide, 100 parts of hydroxyaluminum phthalocyanine obtained in Production Example VII-1, and 53.9 parts of diphenyl phosphate, and the mixture was heated to 110 ° C. After reacting for 5 hours, this solution was poured into 12000 parts of water. The reaction product was filtered, washed with 24,000 parts of water, and dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure to obtain 125 parts of phthalocyanine (C) (aluminum phthalocyanine (VII-PB-8)).
- C aluminum phthalocyanine
- the mixture was further heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to obtain a binder resin solution.
- binder resin solution After cooling to room temperature, about 2 g of binder resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and PGMAC was added so that the nonvolatile content was 20% by weight to prepare a sample solution. .
- Mw weight average molecular weight
- Example VII-9 Production of Blue Colored Composition (VII-DB-1) After stirring and mixing a mixture having the following composition uniformly, Eiger Mill (Eiger Japan Co., Ltd.) was used as a media type wet disperser using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm. The product was dispersed for 4 hours using a “Mini Model M-250 MKII” manufactured by the manufacturer, thereby producing a blue coloring composition (VII-DB-1) having a pigment content of 50% and a solid content of 20%.
- Aluminum phthalocyanine (VII-PB-1) 10.0 parts Resin-type dispersant ("BYK-LPN6919" manufactured by Big Chemie) 8.3 parts Binder resin solution 25.0 parts PGMAC 56.7 parts
- a coated substrate giving the chromaticity shown in Table VII-1 was obtained.
- Example VII-10 to VII-22 Reference Example VII-2
- DB-2 to VII-DB-15) were prepared.
- the manufacturing method of the coloring composition (green coloring composition) containing a yellow coloring agent is shown.
- the manufacturing method of the yellow coloring agent used by manufacture of a green coloring composition and the manufacturing method of the coloring composition (yellow coloring composition) which consists of a yellow coloring agent are shown.
- ⁇ Foreign matter evaluation> The evaluation of the generation of foreign matter was performed by applying a colored composition on a transparent substrate so that the dried coating film was about 2.0 ⁇ m, and performing a heat treatment at 230 ° C. for 1 hour in an oven. The number of foreign objects was counted. The evaluation was carried out using a Olympus system metal microscope “BX60”). The magnification was set to 500 times, and the number of foreign matters observable in arbitrary five fields of view through transmission was measured.
- ⁇ and ⁇ are good with a small number of foreign matters, ⁇ is a level where there is a large number of foreign matters, but there is no problem in use, and ⁇ is a coating unevenness (splots) due to foreign matters, so it cannot be used practically Corresponds to the state.
- ⁇ Number of foreign matter is less than 5 ⁇ : Number of foreign matter is 5 or more, less than 20 ⁇ : Number of foreign matter is 21 or more, less than 100 ⁇ : Number of foreign matter is 100 or more
- Table VII-3 and Table VII-4 show the results of the blue and green colored compositions prepared in Examples and Reference Examples.
- the blue coloring composition using aluminum phthalocyanine represented by the formula (13) is compared with the blue coloring composition using hydroxyaluminum phthalocyanine (Reference Example VII-2).
- the color difference of heat resistance and light resistance evaluation was small, and good results were obtained.
- the blue coloring composition using phthalocyanine (D) (Examples VII-9 to VII-16) is compared with the blue coloring composition using phthalocyanine (C) (Examples VII-17 to VII-22). Further, the color difference between the heat resistance and the light resistance was further reduced, and the results were satisfactory.
- Examples VII-9 to 11, 13 to 19, and 21 to 22 by adding a resin type dispersant, Examples VII-12 and Example VII to which no resin type dispersant was added were added. Compared with the blue coloring composition of ⁇ 20, the foreign matter evaluation gave a good result.
- the green coloring composition using the aluminum phthalocyanine represented by the formula (13) and the yellow coloring agent has a small color difference in heat resistance and light resistance evaluation, and is good in foreign matter evaluation. It became a result.
- Example VII-38, Reference Example VII-5 Preparation of photosensitive coloring composition (VII-RB-2, 3) Photosensitive coloring composition (VII-RB-2, 3) was prepared in the same manner as in Example VII-37 except that the composition was changed to the composition shown in Table VII-5. 3) was produced.
- the prepared coated substrate was made to have the chromaticity with the C light source shown in Table VII-5 after heat treatment at 230 ° C.
- Table VII-6 shows the results of the photosensitive coloring compositions produced in Examples and Reference Examples.
- the photosensitive coloring composition using the aluminum phthalocyanine represented by the formula (13) is the same as the coloring composition shown in Examples VII-9 to VII-36.
- the photosensitive coloring composition containing hydroxyaluminum phthalocyanine generally resulted in poor heat resistance and light resistance.
- Example VII- 39, VII-41 and Reference Example 6, Examples VII-42, VII-44, and Reference Example VII-7 the coloring composition containing aluminum phthalocyanine represented by the formula (13) was obtained by using hydroxyaluminum. Compared with the coloring composition containing phthalocyanine, the result showed high brightness.
- a black matrix is patterned on a glass substrate, and the aluminum phthalocyanine used in the photosensitive coloring composition (VII-RB-1) is spin-coated on the substrate.
- the film was irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet rays through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp.
- spray development was performed with an alkaline developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water.
- the substrate was heated at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed.
- the color filter was obtained by applying the film to such a film thickness to form a blue filter segment.
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Abstract
着色剤、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含有し、着色剤が、式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物を提供する(X1~X4、Yl~Y4は置換基を表し、M はAlを表し、Zは-OP(=O)R1R2を表し、m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は0~4の整数を表す。)。
Description
本発明は、カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ関するものである。
液晶表示装置は、2枚の偏光板に挟まれた液晶層が、1枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、2枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う表示装置である。このような装置として、ツイストネマチック(TN)型液晶を用いるタイプが主流となっている。液晶表示装置は、2枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示が可能である。このような液晶表示装置が、近年、テレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高コントラスト化、高明度化、高色再現性の要求が高まっている。
その他にも、代表的な液晶表示装置の方式がある。例えば、一対の電極を片側の基板上に設けて基板に平行な方向に電解を印加するイン・プレーン・スイッチング(IPS)方式、負の誘電異方性をもつネマチック液晶を垂直配向させるヴァーティカリー・アライメント(VA)方式、また一軸性の位相差フィルムの光軸を互いに直交させ、光学補償を行なっているオプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)方式等が挙げられる。これらの方式は、それぞれが実用化されている。
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に2種以上の異なる色相の微細な帯(ストライプ)状のフィルタセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。一般的に赤、緑、及び青の3色フィルタセグメントで形成されることが多い。各セグメントは、数ミクロン~数100ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
一般的に、カラー液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成される。さらに、その上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極及び配向膜の性能を充分に得るには、その形成を一般に200℃以上、好ましくは230℃以上の高温で行う必要がある。このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐熱性、耐光性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっている。
カラーフィルタを構成するフィルタセグメントの作製方法は次の通りである。まず、ガラス基板などに感光性材料を塗布し、余剰の溶剤を乾燥除去する。その後、画素形成のためのフォトマスクを介してプロキシミティ露光(紫外光源露光)などにより活性エネルギー線を照射し、硬化(ネガ型)またはアルカリ溶解度を高める(ポジ型)。次に、アルカリ溶液などで溶解する部分を除去する。さらに、ポストベークという230度以上に加熱を行う。これらの工程を、例えば赤、緑、青の各色について繰り返すことにより、カラーフィルタが作製される。
緑色フィルタの製造には、着色剤として種々のフタロシアニン系化合物を使用することが一般的であり、これらを含むカラーフィルタ用組成物の提案が多くなされている。
特許文献1には、緑色着色剤として、少なくとも4個のハロゲン原子で置換されたハロゲン化フタロシアニン化合物を用いたカラーフィルタ用組成物が提案されている。
特許文献2には、緑色顔料として、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料及び中心金属が、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、及びSnからなる群から選ばれる少なくとも1 種のハロゲン化異種金属フタロシアニン顔料からなる緑色着色剤を含むことを特徴とするカラーフィルタ用組成物が提案されている。
しかしながら、これらのフタロシアニン化合物は、いずれも高明度カラーフィルタを作製するための材料であるが、近年、高明度への要求は更に高くなり、これら提案されている着色剤を用いた組成物では明度が不十分であった。
特許文献3には、ハロゲンを含有しない青色のアルミニウムフタロシアニン顔料とハロゲンを含有する緑色顔料とを使用することで、鮮明な色相、高耐光性、高耐熱性を維持した顔料組成物が開示されている。
緑色のカラーフィルタセグメント用の着色組成物について特許文献4に、主顔料としてアルミニウムフタロシアニン顔料を用い、比較的少ない含有量でも高い色度で高明度が得られ、色濃度及び色純度を両立させた技術が開示されている。
特許文献5及び特許文献6には、軸物質がリン酸系化合物やシラノール系化合物である、単量体アルミニウムフタロシアニン顔料が開示されている。特許文献7には、アルミニウムフタロシアニン顔料をジフェニルクロロシランで二量体化したビス(フタロシアニルアルミノ)テトラフェニルジシロキサン顔料やフェニルホスホン酸を用いて二量化したビス(フタロシアニルアルミニウム)フェニルホスホネート顔料が開示されている。
しかしながら、これらのアルミニウムフタロシアニン化合物を含む顔料組成物は、カラーフィルタ用途として要求される、230℃以上での耐熱性、及び長時間の耐光性が十分でなかった。そのため、分光形状が変化してしまうという問題があった。更に、分散性の悪さによる、着色組成物の高粘度化や、塗膜上への異物(主としてフタロシアニンの結晶化による)の発生などの問題もあった。
また、これらのアルミニウムフタロシアニン顔料は、顔料表面が中性であるため、顔料分散剤(樹脂型分散剤)を用いて分散を行った場合、顔料分散剤(樹脂型分散剤)の顔料表面への吸着が不十分であった。そのためコントラスト比が充分に高い顔料分散体(着色組成物)を得ることが困難であった。また、経時にて増粘してしまうなど分散安定性の優れた顔料分散体を得ることが困難であった。
さらに、近年、カラーフィルタに関して、より一層の高濃度化が要求されており、使用する着色組成物中の着色剤濃度を上げる必要がある。しかしながら、着色組成物の着色剤濃度を上げることによって露光感度及び現像時の溶解性など、画像画線形成性に寄与する特性が相対的に低下してしまう。結果として現像時の非画線部の溶解性が悪化し、現像時に非画線部の着色組成物が溶解せずに残留したり、あるいは、レジストが未溶解のまま剥離片として基板上に残存したりする。そのため、色ずれなどの原因となる可能性がある。その結果、カラーフィルタの品質低下及び生産時の歩留まり低下が問題となっている。
カラーフィルタに要求される品質項目としては、前述のように、明度が挙げられる。明度が低いカラーフィルタを用いると、光の透過率が低いため、暗い画面となってしまい、明るい画面とするためには、光源であるバックライトの数を増量する必要がある。そのため消費電力の増大を抑制する観点から、カラーフィルタの高明度化がトレンドとなっている。
さらに、前述のようにカラー液晶装置がテレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高明度化とともに、高い信頼性(耐熱性、耐光性)が要求されている。
また、液晶表示装置の表示性能を表す指標として電圧保持率が挙げられる。液晶は極めて絶縁性の高い材料であり、カラーフィルタ用着色組成物中に残存する極性化合物が液晶セル中に溶出すると、電極間の電圧は低下し、電圧保持率の低下を招き、表示ムラの発生、配向不良等を生じ、液晶表示装置としての性能を低下させる原因となる。そのため、カラーフィルタ用着色組成物には、液晶への非溶解性が求められている。
従来、緑色フィルタセグメント(画素)の形成に用いられる着色剤としては、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料(例えば、C.I.ピグメントグリーン36やC.I.ピグメントグリーン7)を用いることが一般的であるが、ハロゲン化銅フタロシアニンを用いうる限り、高コントラスト比と高明度を両立させることは困難であった。そのため、亜鉛フタロシアニン系顔料を含有するカラーフィルタ用緑色着色組成物が提案されている。しかしながら、亜鉛フタロシアニン系顔料は、酸性度が高く、カラーフィルタ層の上に積層した液晶相に容易に抽出されてしまうため、電圧保持率の低下を招き、表示ムラの発生、配向不良等を生じ、液晶表示素子としての性能を低下させるという問題があった。(特許文献8)
これらの問題を解決するため、アルミニウムフタロシアニン顔料と、黄色顔料とを含有するカラーフィルタ用緑色着色組成物(特許文献4)や、様々な構造のフタロシアニン色素と、キノフタロン色素とを含有するカラーフィルタ用緑色着色組成物(特許文献9~11)等の提案がされている。しかしながら、これらのカラーフィルタ用緑色着色組成物では、明度が不十分であるという問題があった。
また、緑色着色組成物として用いる場合には、紫外域での色材の吸収が大きいために、硬化するための材料として用いられる素材が限られている。更に、光硬化性を高めるために、光重合開始剤や光重合性単量体等の成分を増やしてしまうと、230℃以上のポストベーク工程で黄変が起こり、緑色フィルタセグメントの明度を低下させる要因となってしまうという問題があった。
本発明の実施態様は以下の(1)~(15)に関する。
(1)着色剤、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含有し、前記着色剤が、下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
ここで、式中、X1~X4はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表し、
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表し、
Mは、Alを表し、
Zは-OP(=O)R1R2を表し、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1およびR2が互いに結合して環を形成しても良く、
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、
m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。
(2)さらに、樹脂型分散剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(3)前記着色剤が、さらに、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー185からなる群から選択される黄色顔料を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(4)さらに、光重合性単量体及び光重合開始剤からなる群から選択される成分を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(5)前記着色剤が、さらに、酸性基量100~600μmol/gの顔料を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(6)前記酸性基量100~600μmol/gの顔料が、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー139からなる群から選択される顔料である(5)のカラーフィルタ用着色組成物。
(7)さらに、アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(8)前記バインダー樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ、以下の割合で構成単位(b1)および構成単位(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(b1):カルボキシル基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2):式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
ここで、式(5)及び(6)中、R4は、水素原子、またはベンゼン環を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基である。
(9)前記ビニル系樹脂[B1]が、構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に、得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに、得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂であるか、または
構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に、得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン
性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂である(8)のカラーフィルタ用着色組成物。
(10)前記光重合性単量体が、酸基を有する多官能モノマーを含有する(4)のカラーフィルタ用着色組成物。
(11)前記酸基は、カルボキシル基である(10)のカラーフィルタ用着色組成物。
(12)さらに、酸化防止剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(13)前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤からなる群から選択される酸化防止剤である(12)のカラーフィルタ用着色組成物。
(14)前記式(1)で表されるフタロシアニン化合物が、以下のフタロシアニン(I)~(IV)からなる群から選択される(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
フタロシアニン(A):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(B):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(C):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(D):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有するフタロシアニン化合物。
(15)基材上に、(1)~(14)のいずれかのカラーフィルタ用着色組成物から形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタ。
(1)着色剤、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含有し、前記着色剤が、下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表し、
Mは、Alを表し、
Zは-OP(=O)R1R2を表し、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1およびR2が互いに結合して環を形成しても良く、
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、
m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。
(2)さらに、樹脂型分散剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(3)前記着色剤が、さらに、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー185からなる群から選択される黄色顔料を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(4)さらに、光重合性単量体及び光重合開始剤からなる群から選択される成分を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(5)前記着色剤が、さらに、酸性基量100~600μmol/gの顔料を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(6)前記酸性基量100~600μmol/gの顔料が、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー139からなる群から選択される顔料である(5)のカラーフィルタ用着色組成物。
(7)さらに、アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(8)前記バインダー樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ、以下の割合で構成単位(b1)および構成単位(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(b1):カルボキシル基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2):式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
(9)前記ビニル系樹脂[B1]が、構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に、得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに、得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂であるか、または
構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に、得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン
性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂である(8)のカラーフィルタ用着色組成物。
(10)前記光重合性単量体が、酸基を有する多官能モノマーを含有する(4)のカラーフィルタ用着色組成物。
(11)前記酸基は、カルボキシル基である(10)のカラーフィルタ用着色組成物。
(12)さらに、酸化防止剤を含有する(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
(13)前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤からなる群から選択される酸化防止剤である(12)のカラーフィルタ用着色組成物。
(14)前記式(1)で表されるフタロシアニン化合物が、以下のフタロシアニン(I)~(IV)からなる群から選択される(1)のカラーフィルタ用着色組成物。
フタロシアニン(A):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(B):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(C):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(D):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有するフタロシアニン化合物。
さらに、本発明は実施態様Iに関する。
実施態様Iの課題は、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜への異物発生もないカラーフィルタ用着色組成物を提供することである。また、さらなる実施態様Iの課題は、上記の着色組成物を用いたカラーフィルタ用感光性着色組成物により、高い明度と広い色再現領域が可能なカラーフィルタを提供することである。
本発明者らは、前記諸問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ある特定の構造を持つフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物が、耐熱性、耐光性に優れ、同時に高い明度をもつこと見出し、この知見に基づいて本発明をなしたものである。
実施態様Iの具体例は以下の通りである。
(I-1)少なくとも着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤からなるカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
[式中、X1~X4はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または、置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。
Yl~Y4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
M は、Alを表す。
Zは-OP(=O)R1R2を表し、ここでR1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または、置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1、R2が互いに結合して環を形成しても良い。
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
(I-2)さらに樹脂型分散剤を含有することを特徴とする(I-1)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-3)さらに黄色色素を含有することを特徴とする(I-1)または(I-2)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-4)黄色色素が、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、及び、C.I.ピグメントイエロー185から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする(I-3)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-5)さらに光重合性単量体および/または光重合開始剤を含有することを特徴とする(I-1)~(I-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-6)少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメントを備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントが、(I-1)~(I-5)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物により形成されてなるカラーフィルタ。
(I-1)少なくとも着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤からなるカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
Yl~Y4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
M は、Alを表す。
Zは-OP(=O)R1R2を表し、ここでR1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または、置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1、R2が互いに結合して環を形成しても良い。
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
(I-2)さらに樹脂型分散剤を含有することを特徴とする(I-1)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-3)さらに黄色色素を含有することを特徴とする(I-1)または(I-2)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-4)黄色色素が、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、及び、C.I.ピグメントイエロー185から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする(I-3)記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-5)さらに光重合性単量体および/または光重合開始剤を含有することを特徴とする(I-1)~(I-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(I-6)少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメントを備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントが、(I-1)~(I-5)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物により形成されてなるカラーフィルタ。
実施態様Iによると、上記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物を用いることで、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜への異物発生もないカラーフィルタ用着色組成物を提供することができる。
また、上記の着色組成物を用いたカラーフィルタ用感光性着色組成物により、高い明度と広い色再現領域が可能なカラーフィルタを提供することができる。
また、上記の着色組成物を用いたカラーフィルタ用感光性着色組成物により、高い明度と広い色再現領域が可能なカラーフィルタを提供することができる。
さらに、本発明は実施態様IIに関する。
実施態様IIの課題は、優れた分散性、分散安定性を有すると共に、さらに、カラーフィルタに使用した際に経時でコントラスト比の低下が起こらないカラーフィルタ用着色組成物、感光性着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタを提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、ある特定の構造を持つアルミフタロシアニン顔料と、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を含有することで、前記課題を解決することができることを見出し、実施態様IIに至った。
実施態様IIの具体例は以下の通りである。
(II-1)着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、式(2)または式(3)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料と酸性基量が100~600μmol/gの顔料とを含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
[式(2)中、X1~X4はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、-OP(=O)R1R2、または-O-SiR3R4R5を表す。ここでR1~R5はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。m1~m4、n1~n4は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m1+n1、m2+n2、m3+n3、m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
[式(3)中、X5~X12はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。Y5~Y12はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表し、R6~R10はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。m5~m12、n5~n12は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m5+n5、m6+n6、m7+n7、m8+n8、m9+n9、m10+n10、m11+n11、m12+n12は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
(II-2)酸性基量100~600μmol/gの顔料が、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントエロー150、及びC.I.ピグメントエロー139から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(II-1)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-3)さらにアミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含むことを特徴とする(II-1)または(II-2)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-4)さらに色素誘導体を含有することを特徴とする(II-1)ないし(II-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-5)さらに光重合性単量体および/または光重合開始剤を含有することを特徴とする(II-1)ないし(II-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-6)基板上に、(II-1)ないし(II-5)いずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(II-7)式(2)または式(3)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料と酸性基量が100~600μmol/gの顔料とを含む着色剤を、顔料担体中に、メディア型湿式分散機を用いて共分散することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物の製造方法。
[式(2)中、X1~X4はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、-OP(=O)R1R2、または-O-SiR3R4R5を表す。ここでR1~R5はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。m1~m4、n1~n4は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m1+n1、m2+n2、m3+n3、m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
[式(3)中、X5~X12はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。Y5~Y12はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表し、R6~R10はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。m5~m12、n5~n12は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m5+n5、m6+n6、m7+n7、m8+n8、m9+n9、m10+n10、m11+n11、m12+n12は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
(II-1)着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、式(2)または式(3)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料と酸性基量が100~600μmol/gの顔料とを含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、-OP(=O)R1R2、または-O-SiR3R4R5を表す。ここでR1~R5はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。m1~m4、n1~n4は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m1+n1、m2+n2、m3+n3、m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表し、R6~R10はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。m5~m12、n5~n12は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m5+n5、m6+n6、m7+n7、m8+n8、m9+n9、m10+n10、m11+n11、m12+n12は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
(II-2)酸性基量100~600μmol/gの顔料が、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントエロー150、及びC.I.ピグメントエロー139から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(II-1)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-3)さらにアミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含むことを特徴とする(II-1)または(II-2)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-4)さらに色素誘導体を含有することを特徴とする(II-1)ないし(II-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-5)さらに光重合性単量体および/または光重合開始剤を含有することを特徴とする(II-1)ないし(II-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(II-6)基板上に、(II-1)ないし(II-5)いずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(II-7)式(2)または式(3)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料と酸性基量が100~600μmol/gの顔料とを含む着色剤を、顔料担体中に、メディア型湿式分散機を用いて共分散することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物の製造方法。
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
Zは、-OP(=O)R1R2、または-O-SiR3R4R5を表す。ここでR1~R5はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。m1~m4、n1~n4は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m1+n1、m2+n2、m3+n3、m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表し、R6~R10はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表す。m5~m12、n5~n12は、それぞれ独立して0~4の整数を表し、m5+n5、m6+n6、m7+n7、m8+n8、m9+n9、m10+n10、m11+n11、m12+n12は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。]
実施態様IIによると、分散安定性に優れ、カラーフィルタに使用した際に経時でコントラスト比の低下が起こらないカラーフィルタ用着色組成物、感光性着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタを提供することができる。
なお、式(2)は、置換基の記載方法が異なるが、式(1)と同じ式である。
なお、式(2)は、置換基の記載方法が異なるが、式(1)と同じ式である。
さらに、本発明は実施態様IIIに関する。
実施態様IIIの課題は、高コントラスト比であって耐熱性が良好なカラーフィルタ用着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタを提供することにある。さらに感光性着色組成物として用いた場合には、パターン形状や解像度など、良好なフィルタセグメントを形成する上で必要な性能のバランスが優れるカラーフィルタ用着色組成物、およびそれを用いたコントラスト比に優れた、高精細なカラーフィルタを提供することにある。
実施態様IIIの具体例は以下の通りである。
(III-1)着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有し、該バインダー樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ下記構成単位(b1)および(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
[式(4)中、A1~A16は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(b1);カルボキシル基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2);式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
[式(5)及び(6)中、R4は、水素原子、またはベンゼン環を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基である。]
(III-2)ビニル系樹脂[B1]が、
構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂、または
構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂であることを特徴とする(III-1)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(III-3)ビニル系樹脂[B1]が、さらに下記構成単位(b3)を含有することを特徴とする(III-1)または(III-2)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(b3);式(8)または式(9)に示す脂肪族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(III-4)さらに光重合性単量体および/または光重合開始剤を含有することを特徴とする(III-1)ないし(III-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(III-5)基板上に、(III-1)ないし(III-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(III-1)着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有し、該バインダー樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ下記構成単位(b1)および(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(b1);カルボキシル基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2);式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
(III-2)ビニル系樹脂[B1]が、
構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂、または
構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂であることを特徴とする(III-1)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(III-3)ビニル系樹脂[B1]が、さらに下記構成単位(b3)を含有することを特徴とする(III-1)または(III-2)に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
(b3);式(8)または式(9)に示す脂肪族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(III-5)基板上に、(III-1)ないし(III-4)いずれかに記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
実施態様IIIのカラーフィルタ用着色組成物は、アルカリ現像におけるパターニング適性が良好であり、パターン形状が良好なカラーフィルタが得られる。また、高コントラスト比であって、耐熱性が良好なカラーフィルタを提供することができる。
なお、式(4)は、置換基の記載方法が異なるが、式(1)と同じである。
なお、式(4)は、置換基の記載方法が異なるが、式(1)と同じである。
さらに、本発明は実施態様IVに関する。
実施態様(IV)は、現像性および画像画線形成性が良好で、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)や画素部のパターン欠け及び/または剥れがなく、高生産性のカラーフィルタ材料として好適な感光性着色組成物及びこれを用いて形成されるカラーフィルタを提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定構造のフタロシアニン色素と、酸基を有する多官能モノマーとを含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
実施態様IVの具体例は以下の通りである。
(IV-1)着色剤、バインダー樹脂、光重合開始剤、および光重合性単量体を含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有し、かつ該光重合性単量体が、酸基を有する多官能モノマーを含有することを特徴とするカラーフィルタ用感光性着色組成物。
[式(4)中、A1~A16は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(IV-2)酸基を有する多官能モノマーの酸基が、カルボキシル基であることを特徴とする(IV-1)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(IV-3)光重合開始剤が、オキシムエステル系化合物またはアセトフェノン系化合物を含有することを特徴とする(IV-1)または(IV-2)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(IV-4)基板上に、(IV-1)ないし(IV-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(IV-1)着色剤、バインダー樹脂、光重合開始剤、および光重合性単量体を含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有し、かつ該光重合性単量体が、酸基を有する多官能モノマーを含有することを特徴とするカラーフィルタ用感光性着色組成物。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(IV-2)酸基を有する多官能モノマーの酸基が、カルボキシル基であることを特徴とする(IV-1)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(IV-3)光重合開始剤が、オキシムエステル系化合物またはアセトフェノン系化合物を含有することを特徴とする(IV-1)または(IV-2)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(IV-4)基板上に、(IV-1)ないし(IV-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
実施態様IVによると、現像性および画像画線形成性が良好で、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)や画素部のパターン欠け及び/または剥れがなく、高生産性のカラーフィルタ材料として好適な感光性着色組成物及びこれを用いて形成されるカラーフィルタを提供することができる。
さらに、本発明は実施態様Vに関する。
実施態様Vの課題は、耐熱性、耐光性、および電圧保持率が良好であり、カラーフィルタの形成工程においても明度の低下を抑制することができるカラーフィルタ用着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタを提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定構造のフタロシアニン色素と、酸化防止剤とを含有するカラーフィルタ用着色組成物が、上記した課題を解決し得ることを見出し、本実施態様に至った。
実施態様Vの具体例は以下の通りである。
(V-1)着色剤、バインダー樹脂、酸化防止剤、光重合開始剤、および光重合性単量体を含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感光性着色組成物。
[式(4)中、A1~A16は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(V-2)酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤の群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤であることを特徴とする(V-1)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(V-3)酸化防止剤の含有量が、カラーフィルタ用感光性着色組成物の固形分重量を基準として、0.5~5.0重量%であることを特徴とする(V-1)または(V-2)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(V-4)基板上に、(V-1)ないし(V-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(V-1)着色剤、バインダー樹脂、酸化防止剤、光重合開始剤、および光重合性単量体を含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物であって、該着色剤が、下記式(4)で表されるフタロシアニン色素を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感光性着色組成物。
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、または-OR3を表し、R1とR2とが互いに結合して環を形成しても良い。
R3は、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。]
(V-2)酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤の群から選ばれる少なくとも1種以上の酸化防止剤であることを特徴とする(V-1)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(V-3)酸化防止剤の含有量が、カラーフィルタ用感光性着色組成物の固形分重量を基準として、0.5~5.0重量%であることを特徴とする(V-1)または(V-2)に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
(V-4)基板上に、(V-1)ないし(V-3)いずれかに記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
実施態様Vのカラーフィルタ用着色組成物を用いることにより、耐熱性、耐光性、および電圧保持率が良好であり、カラーフィルタの形成工程においても明度の低下を抑制することができるカラーフィルタ用着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタを提供することができる。
さらに、本発明は実施態様VIに関する。
実施態様VIの課題は、着色組成物として用いた場合に、着色組成物として用いた場合に、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜中での異物発生が極めて少ない着色剤としてのアルミニウムフタロシアニンを提供することである。また、本発明のさらなる課題は、高い明度と広い色再現性を有するカラーフィルタを作成することができる着色組成物を提供することである。
本発明者らは、鋭意研究の結果、特定の化学構造とX線回折パターンを有するアルミニウムフタロシアニンが、着色組成物として用いた場合に、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜中での異物発生が極めて少ない着色剤としての性質を有すること見出し、本発明に至った。
実施態様VIの具体例は以下の通りである。
(VI-1)下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VI-2)上記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VI-3)有機溶媒中でヒドロキシアルミニウムフタロシアニンとジフェニルホスフィン酸とを反応させ、次いで前記有機溶媒を除去することを特徴とする上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-4) さらに(VI-3)記載の製造方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンを80℃以上の温度で加熱処理することを特徴とする上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-5) (VI-3)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有し、かつ(VI-4)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とする(VI-4)記載のアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-6) (VI-3)または(VI-4)記載の製造方法によって製造されてなる上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニン。
(VI-7)少なくともバインダー樹脂と(VI-1)、(VI-2)、(VI-5)いずれか記載のアルミニウムフタロシアニンとからなる着色組成物。
(VI-8)さらに黄色着色剤を含有することを特徴とする(VI-7)記載の着色組成物。
(VI-9)さらに光重合性単量体を含有することを特徴とする(VI-7)または(VI―8)記載の着色組成物。
(VI-10) 基板上に、(VI-6)~(VI-8)いずれか記載の着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(VI-1)下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VI-3)有機溶媒中でヒドロキシアルミニウムフタロシアニンとジフェニルホスフィン酸とを反応させ、次いで前記有機溶媒を除去することを特徴とする上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-4) さらに(VI-3)記載の製造方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンを80℃以上の温度で加熱処理することを特徴とする上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-5) (VI-3)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有し、かつ(VI-4)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とする(VI-4)記載のアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VI-6) (VI-3)または(VI-4)記載の製造方法によって製造されてなる上記式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニン。
(VI-7)少なくともバインダー樹脂と(VI-1)、(VI-2)、(VI-5)いずれか記載のアルミニウムフタロシアニンとからなる着色組成物。
(VI-8)さらに黄色着色剤を含有することを特徴とする(VI-7)記載の着色組成物。
(VI-9)さらに光重合性単量体を含有することを特徴とする(VI-7)または(VI―8)記載の着色組成物。
(VI-10) 基板上に、(VI-6)~(VI-8)いずれか記載の着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
実施態様VIにおいては、特定のX線回折パターンを示す式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンを用いることで、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜中での異物発生も極めて少ない着色組成物を提供することができる。また、上記の着色組成物を用いて、高い明度と広い色再現性を与えるカラーフィルタを提供することができる。
さらに、本発明は実施態様VIIに関する。
実施態様VIIの課題は、着色組成物として用いた場合に、着色組成物として用いた場合に、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜中での異物発生が極めて少ない着色剤としてのアルミニウムフタロシアニンを提供することである。また、本発明のさらなる課題は、高い明度と広い色再現性を有するカラーフィルタを作成することができる着色組成物を提供することである。
本発明者らは、鋭意研究の結果、特定の化学構造とX線回折パターンを有するアルミニウムフタロシアニンが、着色組成物として用いた場合に、耐熱性、耐光性に優れ、塗膜中での異物発生が極めて少ない着色剤としての性質を有すること見出し、本発明に至った。
実施態様VIIの具体例は以下の通りである。
(VII-1) 下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VII-2) 上記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VII-3) 有機溶媒中でヒドロキシアルミニウムフタロシアニンとリン酸ジフェニルとを反応させ、次いで前記有機溶媒を除去することを特徴とする上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-4) さらに(VII-3)記載の製造方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンを135℃以上の温度で加熱処理することを特徴とする上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-5) さらに(VII-3)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有し、かつ(VII-4)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-6) (VII-3)または(VIII-4)記載の製造方法によって製造されてなる上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニン。
(VII-7) 少なくともバインダー樹脂と(VII-1)、(VII-2)、(VII-6)いずれか記載のアルミニウムフタロシアニンとからなる着色組成物。
(VII-8) さらに黄色着色剤を含有することを特徴とする(VII-7)記載の着色組成物。
(VII-9) さらに光重合性単量体を含有することを特徴とする(VII-7)または(VII-8)記載の着色組成物。
(VII-10) 基板上に、(VII-7)~(VII-9)いずれか記載の着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
(VII-1) 下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン。
(VII-3) 有機溶媒中でヒドロキシアルミニウムフタロシアニンとリン酸ジフェニルとを反応させ、次いで前記有機溶媒を除去することを特徴とする上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-4) さらに(VII-3)記載の製造方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンを135℃以上の温度で加熱処理することを特徴とする上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-5) さらに(VII-3)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、CuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有し、かつ(VII-4)記載の方法によって製造されてなるアルミニウムフタロシアニンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニンの製造方法。
(VII-6) (VII-3)または(VIII-4)記載の製造方法によって製造されてなる上記式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニン。
(VII-7) 少なくともバインダー樹脂と(VII-1)、(VII-2)、(VII-6)いずれか記載のアルミニウムフタロシアニンとからなる着色組成物。
(VII-8) さらに黄色着色剤を含有することを特徴とする(VII-7)記載の着色組成物。
(VII-9) さらに光重合性単量体を含有することを特徴とする(VII-7)または(VII-8)記載の着色組成物。
(VII-10) 基板上に、(VII-7)~(VII-9)いずれか記載の着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備することを特徴とするカラーフィルタ。
本明細書の主題は、2011年1月28日出願の特願2011-015873、2011年5月27日出願の特願2011-118727、2011年5月27日出願の特願2011-118728、2011年5月27日出願の特願2011-118729、2011年5月27日出願の特願2011-118730、2011年10月3日出願の特願2011-219021、及び2011年10月21日出願の特願2011-231307に記載されており、これらを参照のために全体的に本明細書に組み込むものとする。
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。
また、本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデクッス(C.I.)を意味する。
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。
また、本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデクッス(C.I.)を意味する。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、着色剤、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含有し、着色剤が下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有する。
式中、X1~X4はそれぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または、置換基を有してもよいアリールチオ基を表す。
Yl~Y4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
M は、Alを表す。
Zは-OP(=O)R1R2または-O-SiR3R4R5を表し、ここでR1~R5はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または、置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。
Yl~Y4はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または、置換基を有してもよいスルファモイル基を表す。
M は、Alを表す。
Zは-OP(=O)R1R2または-O-SiR3R4R5を表し、ここでR1~R5はそれぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または、置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R同士が互いに結合して環を形成しても良い。
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。
<着色剤>
着色剤は、上記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含む。
着色剤は、上記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含む。
カラーフィルタ用着色組成物の全不揮発成分中において好ましい着色剤の含有量としては、十分な色再現性、安定性の観点から10~90重量%であり、より好ましくは15~85重量%であり、最も好ましくは20~80重量%である。顔料の含有量が、10重量%以上だと、十分な色再現性が得られ、90重量%以下だと顔料担体の含有量が十分で、着色組成物の安定性が優れる。
(式(1)で示されるフタロシアニン化合物)
式(1)中、X1~X4は、同一でも異なっても良く、その具体例としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基が挙げられる。
上記X1~X4が置換基を有する場合、置換基は、同一でも異なっても良く、その具体例としては、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基等の特性基の他、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基等を挙げることができる。また、これらの置換基は、複数あっても良い。
式(1)中、X1~X4は、同一でも異なっても良く、その具体例としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基が挙げられる。
上記X1~X4が置換基を有する場合、置換基は、同一でも異なっても良く、その具体例としては、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン基、アミノ基、水酸基、ニトロ基等の特性基の他、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基等を挙げることができる。また、これらの置換基は、複数あっても良い。
置換基を有してもよいアルキル基の「アルキル基」としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基、ステアリル基、2-エチルへキシル基等の直鎖又は分岐アルキル基が挙げられる。「置換基を有するアルキル基」としては、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2,2-ジブロモエチル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、2-エトキシエチル基、2-ブトキシエチル基、2-ニトロプロピル基、ベンジル基、4-メチルベンジル基、4-tert-プチルベンジル基、4-メトキシベンジル基、4-ニトロベンジル基、2,4-ジクロロベンジル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリール基の「アリール基」としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基等が挙げられる。「置換基を有するアリール基」としては、p-メチルフェニル基、p-ブロモフェニル基、p-ニトロフェニル基、p-メトキシフェニル基、2,4-ジクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2-アミノフェニル基、2-メチル-4-クロロフェニル基、4-ヒドロキシ-1-ナフチル基、6-メチル-2-ナフチル基、4,5,8-トリクロロ-2-ナフチル基、アントラキノニル基、2-アミノアントラキノニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいシクロアルキル基の「シクロアルキル基」としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、アダマンチル基等が挙げられる。「置換基を有するシクロアルキル基」としては、2,5-ジメチルシクロペンチル基、4-tert-プチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
置換基を有してもよい複素環基の「複素環基」としては、ピリジル基、ピラジル基、ピペリジノ基、ピラニル基、モルホリノ基、アクリジニル基等が挙げられる。「置換基を有する複素環基」としては、3-メチルピリジル基、N-メチルピペリジル基、N-メチルピロリル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルコキシル基の「アルコキシル基」としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ネオペンチルオキシ基、2,3-ジメチル-3-ペンチルオキシ、n-へキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、ステアリルオキシ基、2-エチルへキシルオキシ基等の直鎖又は分岐アルコキシル基が挙げられる。「置換基を有するアルコキシル基」としては、トリクロロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、2,2,3,3-テトラフルオロプロポキシ基、2,2-ジトリフルオロメチルプロポキシ基、2-エトキシエトキシ基、2-ブトキシエトキシ基、2-ニトロプロポキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールオキシ基の「アリールオキシ基」としては、フェノキシ基、ナフトキシ基、アンスリルオキシ基等が挙げられる。「置換基を有するアリールオキシ基」としては、p-メチルフェノキシ基、p-ニトロフェノキシ基、p-メトキシフェノキシ基、2,4-ジクロロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2-メチル-4-クロロフェノキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルチオ基の「アルキルチオ基」としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基、オクタデシルチオ基等が挙げられる。「置換基を有するアルキルチオ基」としては、メトキシエチルチオ基、アミノエチルチオ基、ベンジルアミノエチルチオ基、メチルカルボニルアミノエチルチオ基、フェニルカルボニルアミノエチルチオ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールチオ基の「アリールチオ基」としては、フェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、2-ナフチルチオ基、9-アンスリルチオ基等が挙げられる。「置換基を有するアリールチオ基」としては、クロロフェニルチオ基、トリフルオロメチルフェニルチオ基、シアノフェニルチオ基、ニトロフェニルチオ基、2-アミノフェニルチオ基、2-ヒドロキシフェニルチオ基等が挙げられる。
Yl~Y4の具体例としては、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基(C6H4(CO)2N-CH2-)、置換基を有してもよいスルファモイル基(H2NSO2-)が挙げられる。また、置換基を有するフタルイミドメチル基とは、フタルイミドメチル基中の水素原子が置換基により置換された構造を表す。置換基を有するスルファモイル基とは、スルファモイル基中の水素原子が置換基により置換された構造を表す。好ましいYは、ハロゲン原子及びスルファモイル基である。ml~m4が0である(つまり、Yl~Y4がない)フタロシアニン化合物も好適に使用できる。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、および、置換基を有してもよいスルファモイル基の「置換基」としては、X1~X4の置換基と同義である。
Zは、-OP(=O)R1R2または-O-SiR3R4R5で表され、ここで、R1,R2は、各々、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1,R2が互いに結合して環を形成しても良い。
ここで、R1およびR2におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基、ステアリル基、2-エチルへキシル基等の直鎖又は分岐アルキル基が挙げられる。アルキル基が置換基を有するアルキル基である場合の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、メトキシ基等のアルコキシル基、フェニル基、トリル基等の芳香族基、ニトロ基などが挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有するアルキル基としては、例えば、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2,2-ジブロモエチル基、2-エトキシエチル基、2-ブトキシエチル基、2-ニトロプロピル基、べンジル基、4-メチルべンジル基、4-tert-ブチルべンジル基、4-メトキシべンジル基、4-ニトロべンジル基、2,4-ジクロロべンジル基等が挙げられる。
R1およびR2におけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基等が挙げられる。アリール基が置換基を有する場合の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ニトロ基等が挙げられる。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有するアリール基には、例えば、p-トリル基、p-ブロモフェニル基、p-ニトロフェニル基、p-メトキシフェニル基、2,4-ジクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、2-ジメチルアミノフェニル基、2-メチル-4-クロロフェニル基、4-メトキシ-1-ナフチル基、6-メチル-2-ナフチル基、4,5,8-トリクロロ-2-ナフチル基、アントラキノニル基等が挙げられる。
R1およびR2におけるアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ネオペンチルオキシ基、2,3-ジメチル-3-ペンチルオキシ基、n-へキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、ステアリルオキシ基、2-エチルへキシルオキシ基等の直鎖又は分岐アルコキシル基が挙げられ、置換基を有するアルコキシル基の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルコキシル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ニトロ基などがある。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有するアルコキシル基としては、例えば、トリクロロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、2,2,3,3-テトラフルオロプロポキシ基、2,2-ジトリフルオロメチルプロポキシ基、2-エトキシエトキシ基、2-ブトキシエトキシ基、2-ニトロプロポキシ基、ベンジルオキシ基等がある。
R1およびR2におけるアリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフタルオキシ基、アンスリルオキシ基等があり、アリールオキシ基が置換基を有する場合の置換基としては、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子、アルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ニトロ基等がある。また、置換基は、複数あっても良い。置換基を有するアリールオキシ基には、例えば、p-メチルフェノキシ基、p-ニトロフェノキシ基、p-メトキシフェノキシ基、2,4-ジクロロフェノキシ基、ペンタフルオロフェノキシ基、2-メチル-4-クロロフェノキシ基等がある。
分散性や色特性の観点から、R1,R2のうちの少なくとも1つが、置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアリールオキシ基であることが好ましい。より、好ましくは、R1,R2がいずれもアリール基、またはアリールオキシ基である。さらに、好ましくは、R1,R2がいずれもフェニル基、またはフェノキシ基である。
R3、R4及びR5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または、置換基を有してもよいアリールオキシ基である。好ましくは、炭素数1~18のアルキル基、又は環の数が4以下の芳香族基である。アルキル基の炭素数が18を超えたり、芳香族環の数が4を超えたりすると、分子量が増大し単位重量あたりの吸光係数が小さくなるため、着色組成物中の顔料濃度を高くせざるを得なくなり、好ましくない。
R3、R4、及びR5におけるアルキル基として、直鎖の他、分岐しても、環状になっていても良く、ヘテロ原子数が合計で3以下の範囲で、官能基を有していても良い。例示すると、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、1-エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、2-エチルヘキシル基、フェナシル基、1-ナフトイルメチル基、2-ナフトイルメチル基、4-メチルスルファニルフェナシル基、4-フェニルスルファニルフェナシル基、4-ジメチルアミノフェナシル基、4-シアノフェナシル基4-メチルフェナシル基、2-メチルフェナシル基、3-フルオロフェナシル基、3-トリフルオロメチルフェナシル基、及び3-ニトロフェナシル基等が挙げられる。
R3、R4及びR5における芳香族基として、芳香族環にヘテロ原子を含んでいてもよく、各芳香族環にヘテロ原子数2以下の範囲で、官能基を有していても良い。例示すると、フェニル基、ビフェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、9-アンスリル基、9-フェナントリル基、1-ピレニル基、5-ナフタセニル基、1-インデニル基、2-アズレニル基、9-フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o-、m-、及びp-トリル基、キシリル基、o-、m-、及びp-クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、テトラフェニレニル基、及びコロネニル基等が挙げられる。
耐熱性・耐光性の観点から、Zは-OP(=O)R1R2の方がより好ましい。
式(1)で表されるフタロシアニン化合物の代表的な例として、下記に示すフタロシアニン化合物(a)~(v)等が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
式(1)で示されるフタロシアニン化合物は、特定の結晶形態を有する以下のフタロシアニン(A)~(D)であってもよい。 フタロシアニン(A):式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有するアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(B):式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(C):式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有するアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(D):式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(B):式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(C):式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有するアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(D):式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有することを特徴とするアルミニウムフタロシアニン
フタロシアニン(A)は、下記式(14)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン(以下、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンと呼称する)とジフェニルホスフィン酸とを有機溶媒中で反応させた後、有機溶媒を除去することで製造することができる。
また、フタロシアニン(C)は、上記のジフェニルホスフィン酸の代わりに、リン酸ジフェニルを用いて、フタロシアニン(A)と同様の方法により製造することができる。
また、フタロシアニン(C)は、上記のジフェニルホスフィン酸の代わりに、リン酸ジフェニルを用いて、フタロシアニン(A)と同様の方法により製造することができる。
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンは、式(15)で表されるクロロアルミニウムフタロシアニンを加水分解して製造したものを用いても良いし、市販品として入手したものを用いても良い。
ジフェニルホスフィン酸は、クロロジフェニルホスフィンを希硝酸中で加水分解して得たジフェニルホスフィン酸を用いても良いし、市販品を用いても良い。
リン酸ジフェニルは、クロロリン酸ジフェニルを希硝酸や希硫酸中で加水分解して得たリン酸ジフェニルを用いても良いし、市販品を用いても良い。
有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、t-ブタノールに代表される一価のアルコール系溶媒、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,2,6-ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体、グリセリン、もしくはトリメチロールプロパン等に代表される多価アルコール系溶媒、1-メチル-2-ピロリジノン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、2-ピロリジノン、ε-カプロラクタム、ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルプロパンアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、尿素、もしくはテトラメチル尿素等のようなアミド系溶媒、その他、エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、もしくはトリエチレングリコールモノエチル(又はブチル)エーテル等の多価アルコールの低級モノアルキルエーテル系溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル(モノグライム)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、もしくはトリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライム)等のポリエーテル系溶媒、スルホラン、ジメチルスルホキシド、もしくは3-スルホレン等の含イオウ系溶媒、ジアセトンアルコール、ジエタノールアミン等の多官能系溶媒、酢酸、マレイン酸、ドコサヘキサエン酸、トリクロロ酢酸、もしくはトリフルオロ酢酸等のカルボン酸系溶媒、メタンスルホン酸、もしくはトリフルオロスルホン酸等のスルホン酸系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられる。ジフェニルホスフィン酸及びリン酸ジフェニルの溶解が良好であることから、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の一価のアルコール系溶媒や、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、1-メチル-2-ピロリジノン等の非プロトン性極性溶媒を用いることが好ましい。これらの有機溶媒は、単独で、若しくは2種以上を混合して用いることができる。
反応終了後に有機溶媒を除去する方法としては、業界公知の方法を用いることができる。好ましくは、吸引濾過または加圧濾過を行った後、使用した有機溶媒と相溶性がありかつ低沸点の有機溶媒で洗浄した後、乾燥除去するのが望ましい。
また、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンは、顔料としての性質を有すため、ジフェニルホスフィン酸又はリン酸ジフェニルとの反応効率を向上させるために、反応に先だって予め微細化したものを使用することが望ましい。ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを予め微細化することにより、それから製造されるフタロシアニンも微細なものを得られ易くなるため、これらを着色組成物として用いた場合、高い明度および高いコントラストを得られ易くなることにつながるという効果がある。
微細化の方法としては、アシッドペースティング法、ソルベントソルトミリング法等といった一般的な着色剤や顔料の微細化に用いられる業界公知の方法が挙げられる。
アシッドペースティング法とは、硫酸中に着色剤を加えて溶解した後、大量の水に硫酸溶液を滴下し、析出させることで微細な着色剤を得る方法である。析出させる際に使用する水の量、および温度等を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ着色剤粒子を得ることができる。
ソルベントソルトミリング法とは、着色剤と水溶性無機塩と水溶性有機溶媒との混合物を、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶媒を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して着色剤粒子が破砕される。着色剤をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ着色剤を得ることができる。
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いるのが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、50~2000重量%用いることが好ましく、300~1000重量%用いることが最も好ましい。
水溶性有機溶媒は、着色剤及び水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。ただし、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶媒が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点のものが好ましい。そのようなものとしては、例えば、2-メトキシエタノール、2-ブトキシエタノール、2-(イソペンチルオキシ)エタノール、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、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モノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が挙げられる。これら水溶性有機溶媒は、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、5~1000重量%用いることが好ましく、50~500重量%用いることが最も好ましい。
着色剤をソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。ここで、用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記水溶性有機溶媒に一部可溶であることがさらに好ましい。樹脂の使用量は、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、2~200重量%の範囲であることが好ましく、より好ましくは5~200重量%の範囲である。
上記製造方法で得られたフタロシアニン(A)を80℃以上で加熱処理することにより、フタロシアニン(B)を製造することができる。
80℃以上の温度で加熱処理する方法としては、例えば:フタロシアニン(A)のウェットケーキ(ペースト)を80℃以上の恒温室内で静置する;乾燥したフタロシアニン(A)を80℃以上の恒温室内で静置する;あるいは80℃以上の有機溶媒中で攪拌加熱するといった方法を挙げることができる。
上記製造方法で得られたフタロシアニン(C)を135℃以上で加熱処理することにより、フタロシアニン(D)を製造することができる。
135℃以上の温度で加熱処理する方法としては、例えば、乾燥したフタロシアニン(C)を、135℃以上の恒温室内で静置する、あるいは135℃以上の有機溶媒中で攪拌加熱するといった方法を挙げることができる。
(式(3)で示されるフタロシアニン化合物)
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、上記の式(1)で示されるフタロシアニン化合物に加えて、又は代えて、以下の式(3)で示されるフタロシアニン化合物を含有してもよい。
式(3)のX5~X12は式(1)のX1~X4と同義である。式(3)のY5~Y12は式(1)のY1~Y4と同義である。式(3)のn5~n12は、式(1)のn1~n4と同義である。式(3)のm5~m12は、式(1)のm1~m4と同義である。
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表す。R6~R10は、式(1)のR1及びR2と同義である。
中でも、分散体の粘度や色特性の観点から、R6~R7、R6~R9において少なくとも1つが、およびR10が置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアリールオキシ基であることが好ましい。より、好ましくは、R6~R7、R6~R9、およびR10がいずれもアリール基、またはアリールオキシ基である。さらに、好ましくは、R6~R7、R6~R9、およびR10がいずれもフェニル基、またはフェノキシ基である。
以下、本明細書においては、式(1)で示されるフタロシアニン化合物の全部又は一部を式(3)で示されるフタロシアニン化合物と読み替えて、式(3)で示されるフタロシアニン化合物を使用することが出来るものとする。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、上記の式(1)で示されるフタロシアニン化合物に加えて、又は代えて、以下の式(3)で示されるフタロシアニン化合物を含有してもよい。
Lは、-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-、または-O-P(=O)R10-O-を表す。R6~R10は、式(1)のR1及びR2と同義である。
中でも、分散体の粘度や色特性の観点から、R6~R7、R6~R9において少なくとも1つが、およびR10が置換基を有してもよいアリール基又は置換基を有してもよいアリールオキシ基であることが好ましい。より、好ましくは、R6~R7、R6~R9、およびR10がいずれもアリール基、またはアリールオキシ基である。さらに、好ましくは、R6~R7、R6~R9、およびR10がいずれもフェニル基、またはフェノキシ基である。
以下、本明細書においては、式(1)で示されるフタロシアニン化合物の全部又は一部を式(3)で示されるフタロシアニン化合物と読み替えて、式(3)で示されるフタロシアニン化合物を使用することが出来るものとする。
(黄色色素)
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、さらに色度を調製するため等に、本発明の効果を損なわない範囲で黄色色素を含有してもよい。黄色色素としては、特に制限はないが、一般的には、黄色染料又は黄色顔料が挙げられる。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、さらに色度を調製するため等に、本発明の効果を損なわない範囲で黄色色素を含有してもよい。黄色色素としては、特に制限はないが、一般的には、黄色染料又は黄色顔料が挙げられる。
黄色染料としては、アゾ染料、アゾ金属錯塩染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、チオインジゴ染料、フタロシアニン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、チアジン染料、カチオン染料、シアニン染料、ニトロ染料、キノリン染料、ナフトキノン染料、オキサジン染料が挙げられる。
黄色染料の具体例としては、C.I.アシッド イエロー 2,3、4、5、6、7、8、9、9:1、10、11、11:1、12、13、14、15、16、17、17:1、18、20、21、22、23、25、26、27、29、30、31、33、34、36、38、39、40、40:1、41、42、42:1、43、44、46、48、51、53、55、56、60、63、65、66、67、68、69、72、76、82、83、84、86、87、90、94、105、115、117、122、127、131、132、136、141、142、143、144、145、146、149、153、159、166、168、169,172、174、175、178、180、183、187、188、189、190、191、192、199等が挙げられる。
また、C.I.ダイレクト イエロー 1、2、4、5、12、13、15、20、24、25、26、32、33、34、35、41、42、44、44:1、45、46、48、49、50、51、61、66、67、69、70、71、72、73、74、81、84、86、90、91、92、95、107、110、117、118、119、120、121、126、127、129、132、133、134等も挙げられる。
また、C.I.ベーシック イエロー 1、2、5、11、13、14、15、19、21、24、25、28、29、37、40、45、49、51、57、79、87、90、96、103、105、106等が挙げられる。
また、C.I.ソルベント イエロー 2、3、4、7、8、10、11、12、13、14、15、16、18、19、21、22、25、27、28、29、30、32、33、34、40、42、43、44、45、47、48、56、62、64、68、69、71、72、73、77、79、81、82、83、85、88、89、90、93、94、98、104、107、114、116、117、124、130、131、133、135、138、141、143、145、146、147、157、160、162、163、167、172、174、175、176、177、179、181、182、183、184、185、186、187、188、190、191、192、194、195等も挙げられる。
また、C.I.ディスパーズ イエロー 1、2、3、5、7、8、10、11、13、13、23、27、33、34、42、45、48、51、54、56、59、60、63、64、67、70、77、79、82、85、88、93、99、114、118、119、122、123、124、126、163、184、184:1、202、211、229、231、232、233、241、245、246、247、248、249、250、251等が挙げられる。
黄色顔料としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。黄色顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。有機顔料としては、一般に市販されているものを用いることができ、所望とするフィルタセグメントの色相に応じて、天然色素、無機顔料を併用することができる。
以下に、上記着色組成物に使用可能な黄色有機顔料の具体例を示す。黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、192、193、194、196、198、199、213、214等が挙げられる。特にフィルタセグメントの耐熱性、耐光性、および明度の観点からC.I.ピグメントイエロー138、139、150、185が好ましい。
これらの黄色色素は所望とする色特性に応じて単独または2種類以上を混合して使用することができる。
これらの黄色色素は所望とする色特性に応じて単独または2種類以上を混合して使用することができる。
フタロシアニン化合物に黄色色素を併用する場合には、黄色色素/式(1)で表されるフタロシアニン化合物の重量比が40/60~90/10の範囲が好ましい。上記の範囲であると明度及び色再現性が良好である。
(緑色色素)
カラーフィルタ用着色組成の一実施形態は、色相の調整の目的で、緑色色素を添加することもできる。緑色色素としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン 7、10、36、37、及び58等の緑色顔料が挙げられる。
カラーフィルタ用着色組成の一実施形態は、色相の調整の目的で、緑色色素を添加することもできる。緑色色素としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン 7、10、36、37、及び58等の緑色顔料が挙げられる。
フタロシアニン化合物に、緑色色素を併用する場合には、緑色色素/式(1)で表されるフタロシアニン化合物の重量比が50/50~95/5の範囲が好ましい。上記の範囲であると明度及び色再現性が良好である。
(酸性基量が100~600μmol/gの顔料)
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を含有してもよい。酸性基量は分散性および、分散安定性の観点から150~600μmol/gの顔料であることが好ましい。
このような顔料としては、酸性基量が100~600μmol/gの顔料であれば、特に制限はないが、カラーフィルタ用緑色着色組成物として用いる場合には、緑色顔料、又は黄色顔料が好ましい。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を含有してもよい。酸性基量は分散性および、分散安定性の観点から150~600μmol/gの顔料であることが好ましい。
このような顔料としては、酸性基量が100~600μmol/gの顔料であれば、特に制限はないが、カラーフィルタ用緑色着色組成物として用いる場合には、緑色顔料、又は黄色顔料が好ましい。
また、顔料の酸性基量は、その顔料の種類の選択および顔料の一次粒子径による影響が大きい。しかしながら、酸性度が低い顔料においても、酸性誘導体等の酸性物質を用いて表面処理することで、表面のアミン吸着量が高い顔料も使用できる。顔料表面を酸性処理済みの、市販の顔料を使用してもよい。
酸性基量は、色材,67[9],547-554(1994)に記載の方法に則り、被吸着アミン物質としてn-ヘキシルアミンを用いて測定した場合のアミンの吸着量により定義される。色材,67[9],547-554(1994)を参照のために、全体的に、本明細書に組み込むものとする。
酸性基量が100~600μmol/gである顔料の具体例としては、明度の観点からC.I.ピグメントイエロー 139、150、C.I.ピグメントグリーン 58が挙げられる。より好ましくは、分散性の観点からC.I.ピグメントグリーン 58が好ましい。
式(1)及び(3)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料の合計に対し、酸性基量が100~600μmol/gである顔料の重量比が5/95以上であることが、分散安定性の観点から好ましい。
(着色剤の微細化)
カラーフィルタ用着色組成物に用いられる着色剤としては、高い明度および高いコントラストを得るため、必要に応じてソルトミリング処理等により、着色剤粒子の微細化を施すことにより、カラーフィルタ用着色剤として好適に使用することができる。着色剤の一次粒子径は、着色剤担体中への分散性を高めるために、5nm以上が好ましく、10nm以上であることがより好ましく、さらに好ましくは20nm以上である。また、コントラストが高いフィルタセグメントを得るためには、90nm以下が好ましく、80nm以下がより好ましく、70nm以下がさらに好ましい。例えば、5~90nm、10~70nm、20~60nmであってもよい。着色剤の微細化は、前述した微細化の方法と同様である。
カラーフィルタ用着色組成物に用いられる着色剤としては、高い明度および高いコントラストを得るため、必要に応じてソルトミリング処理等により、着色剤粒子の微細化を施すことにより、カラーフィルタ用着色剤として好適に使用することができる。着色剤の一次粒子径は、着色剤担体中への分散性を高めるために、5nm以上が好ましく、10nm以上であることがより好ましく、さらに好ましくは20nm以上である。また、コントラストが高いフィルタセグメントを得るためには、90nm以下が好ましく、80nm以下がより好ましく、70nm以下がさらに好ましい。例えば、5~90nm、10~70nm、20~60nmであってもよい。着色剤の微細化は、前述した微細化の方法と同様である。
<バインダー樹脂>
バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、および熱硬化性樹脂が挙げられる。
バインダー樹脂としては、熱可塑性樹脂、および熱硬化性樹脂が挙げられる。
カラーフィルタ用着色組成物として用いる場合には、可視光領域の400~700nmの全波長領域において分光透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂であることが好ましい。
バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)は、着色剤を好ましく分散させるためには、5,000~100,000の範囲が好ましく、より好ましくは8,000~50,000の範囲である。また数平均分子量(Mn)は2,500~50,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。
この場合の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、東ソー株式会社製ゲルパーミエイションクロマトグラフィー「HLC-8120GPC」において、分離カラムを4本直列に繋ぎ、充填剤には順に東ソー株式会社製「TSK-GEL SUPER H5000」、「H4000」、「H3000」、及び「H2000」を用い、移動相にテトラヒドロフランを用いて測定したポリスチレン換算分子量である。
あるいは、バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)は、着色剤を好ましく分散させるためには、5,000~80,000の範囲が好ましく、より好ましくは7,000~50,000の範囲であってもよい。また数平均分子量(Mn)は2,500~40,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。
この場合の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、装置としてHLC-8220GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとしてTSK-GEL SUPER HZM-Nを2連でつなげて使用し、溶媒としてTHFを用いて測定したポリスチレン換算分子量である。
バインダー樹脂をカラーフィルタ用着色組成物として使用する場合には、分散性、現像性、及び耐熱性の観点から、着色剤吸着基及び現像時のアルカリ可溶基として働くカルボキシル基、着色剤担体及び有機溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、分散性、現像性、さらには耐久性にとって重要であり、微細パターンを良好に形成する観点から、酸価20~300mgKOH/gの樹脂を用いることが好ましい。
バインダー樹脂は、着色剤の全重量を基準として、20~500重量%の量で用いることができる。20重量%以上だと、成膜性及び諸耐性が十分であり、500重量%以下だと着色剤濃度が適度で、色特性が良好である。
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、アルカリ現像型着色レジストの形態で用いる場合には、酸性基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を用いることが好ましい。また、さらに光感度を向上させるために、エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂を用いることもできる。
特に側鎖にエチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂をアルカリ現像型着色レジスト材に用いることで、活性エネルギー線で露光し塗膜を形成する際に、樹脂が3次元架橋されることで着色剤が固定され、耐熱性が良好になり、着色剤の熱による退色(明度低下)を抑制できる。また、現像工程においても着色剤成分の凝集・析出を抑制する効果もある。
酸性基含有エチレン性不飽和モノマーを共重合したアルカリ可溶性ビニル樹脂としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性基を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性ビニル樹脂として具体的には、酸性基を有するアクリル樹脂、α-オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、酸性基を有するアクリル樹脂、及びスチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂、特に酸性基を有するアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。
エチレン性不飽和活性二重結合を有するエネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該高分子に導入した樹脂が用いられる。又、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
熱可塑性樹脂として、アルカリ可溶性能とエネルギー線硬化性能とを併せもつものも、カラーフィルタ用感光性着色組成物として好ましい。
上記熱可塑性樹脂を構成するモノマーとして以下のものが挙げられる。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、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、又はエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、
あるいは、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類、スチレン、又はα-メチルスチレン等のスチレン類、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類が挙げられる。
あるいは、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタン、1,6-ビスマレイミドヘキサン、3-マレイミドプロピオン酸、6,7-メチレンジオキシ-4-メチル-3-マレイミドクマリン、4,4’-ビスマレイミドジフェニルメタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、N,N’-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N’-1,4-フェニレンジマレイミド、N-(1-ピレニル)マレイミド、N-(2,4,6-トリクロロフェニル)マレイミド、N-(4-アミノフェニル)マレイミド、N-(4-ニトロフェニル)マレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-ブロモメチル-2,3-ジクロロマレイミド、N-スクシンイミジル-3-マレイミドベンゾエート、N-スクシンイミジル-3-マレイミドプロピオナート、N-スクシンイミジル-4-マレイミドブチラート、N-スクシンイミジル-6-マレイミドヘキサノアート、N-[4-(2-ベンゾイミダゾリル)フェニル]マレイミド、9-マレイミドアクリジン等のN-置換マレイミド類が挙げられる。
特に、N-置換マレイミド由来の構成単位を有することが好ましく、なかでも耐熱性の点からシクロヘキシルマレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、1,2-ビスマレイミドエタンが好ましく、特にシクロヘキシルマレイミドが好ましい。
熱可塑性樹脂は、着色剤100重量部に対し、20~500重量部の範囲で添加することが好ましい。20重量部以上だと、アルカリ現像の際の現像性が良好であり、500重量部以下だと着色剤濃度が適当で、色特性が良好である。
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、及びフェノール樹脂等が挙げられる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、熱硬化性樹脂を含むとさらに耐熱性の面で好ましい。例えば、なかでも、エポキシ樹脂、メラミン樹脂がより好適に使用出来、特にメラミン樹脂がより好ましく、なかでも、メチロールイミノ基を有するメラミン化合物またはその縮合物がさらに好ましい。
熱硬化性樹脂は、着色剤100重量部に対し、5~60重量部の範囲で添加することが好ましい。10重量部以上だと耐熱性・耐光性が良好で、60重量部以下だとアルカリ現像の際の現像性が良好である。
(ビニル樹脂[B1])
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、バインダー樹脂として、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ下記構成単位(b1)および(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有してもよい。
(b1):カルボキシル基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2):式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
[式(5)及び(6)中、R4は、水素原子、またはベンゼン環を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基である。]
(ビニル樹脂[B1])
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、バインダー樹脂として、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ下記構成単位(b1)および(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有してもよい。
(b1):カルボキシル基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2):式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
以下に、構成単位(b1)、及び構成単位(b2)、その他の構成単位についてと、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法について順に説明する。
本明細書においては、各構成単位の含有重量%は、各構成単位をビニル系樹脂[B1]にもたらす前駆体の重量%である。
本明細書においては、各構成単位の含有重量%は、各構成単位をビニル系樹脂[B1]にもたらす前駆体の重量%である。
[構成単位(b1)]
構成単位(b1)は、カルボキシル基を有し、現像時、アルカリ可溶性部位として機能する。ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として、構成単位(b1)は、現像性の観点から、2~60重量%が好ましい。2重量%以上だと、アルカリ性現像液による未露光部分の除去性が十分であり、60重量%以下だと、アルカリ現像液への溶解速度が適度で、露光部分が溶解することがない。
構成単位(b1)は、カルボキシル基を有し、現像時、アルカリ可溶性部位として機能する。ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として、構成単位(b1)は、現像性の観点から、2~60重量%が好ましい。2重量%以上だと、アルカリ性現像液による未露光部分の除去性が十分であり、60重量%以下だと、アルカリ現像液への溶解速度が適度で、露光部分が溶解することがない。
構成単位(b1)は、カルボキシル基を有する構成単位(b1)の前駆体を用いる方法と、後述する方法(i-1)により、エポキシ基との付加反応に用いられないカルボキシル基に相当する構成単位が、ビニル系樹脂における構成単位(b1)となる場合とがある。
カルボキシル基を有する構成単位(b1)の前駆体としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、若しくはα-クロルアクリル酸等の不飽和モノカルボン酸、またはマレイン酸、若しくはフマル酸等の不飽和ジカルボン酸等のカルボキシル基を含有しかつエチレン性不飽和二重結合を有する化合物等が挙げられる。また、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸の無水物をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも使用できる。この中でも、重合性(分子量等のコントロールしやすさ)の観点から、(メタ)アクリル酸がより好ましく、特にメタクリル酸が最も好ましい。これらは、単独でも、2種類以上の併用でも使用できる。
[構成単位(b2)]
構成単位(b2)は、式(5)及び式(6)に示す芳香族環基による環状構造を有し、顔料または顔料と分散剤等とからなる顔料組成物に対する親和性部位として機能する。ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として、構成単位(b2)は、現像性と分散安定性、耐薬品性の観点から、2~80重量%が好ましい。2重量%以上だとでは、現像性、分散安定性および耐薬品性が良好である。また、80重量%以下だと、アルカリ現像液への溶解速度が適度となり、現像時間が短く、生産性が良好である。
(b2);式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
構成単位(b2)は、式(5)及び式(6)に示す芳香族環基による環状構造を有し、顔料または顔料と分散剤等とからなる顔料組成物に対する親和性部位として機能する。ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として、構成単位(b2)は、現像性と分散安定性、耐薬品性の観点から、2~80重量%が好ましい。2重量%以上だとでは、現像性、分散安定性および耐薬品性が良好である。また、80重量%以下だと、アルカリ現像液への溶解速度が適度となり、現像時間が短く、生産性が良好である。
(b2);式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位:
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
構成単位(b2)の前駆体としては、スチレン、α-メチルスチレン、ジビニルベンゼン、インデン、アセチルナフテン、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル等のモノマー・オリゴマー、または式(7)に示すエチレン性不飽和単量体等が挙げられる。
式(7)に示されるエチレン性不飽和単量体としては、例えば、
第一工業製薬社製ニューフロンティア CEA〔EO変性クレゾールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:メチル基、n=1または2、〕、NP-2〔n-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n=2〕、N-177E〔n-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n=16~17〕、若しくはPHE〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、
ダイセル社製、IRR169〔エトキシ化フェニルアクリレート(EO 1mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、またはEbecryl110〔エトキシ化フェニルアクリレート(EO 2mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=2〕、
東亞合成社製アロニックス M-101A〔フェノールEO変性(n≒2)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、M-102〔フェノールEO変性(n≒4)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒4〕、M-110〔パラクミルフェノールEO変性(n≒1)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:パラクミル、n≒1〕、M-111〔n-ノニルフェノールEO変性(n≒1)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒1〕、M-113〔n-ノニルフェノールEO変性(n≒4)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒4〕、若しくはM-117〔n-ノニルフェノールPO変性(n≒2.5)アクリレート、R6:水素原子、R7:プロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒2.5〕、
共栄社製ライトアクリレート PO-A〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、P-200A〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、NP-4EA〔ノニルフェノールEO付加物アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒4〕、若しくはNP-8EA〔〔ノニルフェノールEO付加物アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒8〕、またはライトエステル PO〔フェノキシエチルメタクリレート、R6:メチル基、R7:プロピレン基、R8:水素原子、n=1〕、
日油社製ブレンマー ANE-300〔ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:-ノニル基、n≒5〕、ANP-300〔ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:プロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒5〕、43ANEP-500〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:-ノニル基、n≒5+5〕、70ANEP-550〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒9+3〕、75ANEP-600〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒5+2〕、AAE-50〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、AAE-300〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒5.5〕、PAE-50〔フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、PAE-100〔フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=2〕、若しくは43PAPE-600B〔フェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-メタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:水素原子、n≒6+6〕、
新中村化学社製NK ESTER AMP-10G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO1mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、AMP-20G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO2mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、AMP-60G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO6mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒6〕、PHE-1G〔フェノキシエチレングリコールメタクリレート(EO1mol)、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、
大阪有機化学社製ビスコート #192〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、あるいは、
日本化薬製SR-339A〔2-フェノキシエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕,若しくはSR-504(エトキシ化ノニルフェノールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
第一工業製薬社製ニューフロンティア CEA〔EO変性クレゾールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:メチル基、n=1または2、〕、NP-2〔n-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n=2〕、N-177E〔n-ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n=16~17〕、若しくはPHE〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、
ダイセル社製、IRR169〔エトキシ化フェニルアクリレート(EO 1mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、またはEbecryl110〔エトキシ化フェニルアクリレート(EO 2mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=2〕、
東亞合成社製アロニックス M-101A〔フェノールEO変性(n≒2)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、M-102〔フェノールEO変性(n≒4)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒4〕、M-110〔パラクミルフェノールEO変性(n≒1)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:パラクミル、n≒1〕、M-111〔n-ノニルフェノールEO変性(n≒1)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒1〕、M-113〔n-ノニルフェノールEO変性(n≒4)アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒4〕、若しくはM-117〔n-ノニルフェノールPO変性(n≒2.5)アクリレート、R6:水素原子、R7:プロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒2.5〕、
共栄社製ライトアクリレート PO-A〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、P-200A〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、NP-4EA〔ノニルフェノールEO付加物アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒4〕、若しくはNP-8EA〔〔ノニルフェノールEO付加物アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基、n≒8〕、またはライトエステル PO〔フェノキシエチルメタクリレート、R6:メチル基、R7:プロピレン基、R8:水素原子、n=1〕、
日油社製ブレンマー ANE-300〔ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:-ノニル基、n≒5〕、ANP-300〔ノニルフェノキシポリプロピレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:プロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒5〕、43ANEP-500〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:-ノニル基、n≒5+5〕、70ANEP-550〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒9+3〕、75ANEP-600〔ノニルフェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-アクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:n-ノニル基、n≒5+2〕、AAE-50〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、AAE-300〔フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒5.5〕、PAE-50〔フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、PAE-100〔フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=2〕、若しくは43PAPE-600B〔フェノキシ-ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-メタクリレート、R6:メチル基、R7:エチレン基及びプロピレン基、R8:水素原子、n≒6+6〕、
新中村化学社製NK ESTER AMP-10G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO1mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、AMP-20G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO2mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒2〕、AMP-60G〔フェノキシエチレングリコールアクリレート(EO6mol)、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n≒6〕、PHE-1G〔フェノキシエチレングリコールメタクリレート(EO1mol)、R6:メチル基、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、
大阪有機化学社製ビスコート #192〔フェノキシエチルアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕、あるいは、
日本化薬製SR-339A〔2-フェノキシエチレングリコールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:水素原子、n=1〕,若しくはSR-504(エトキシ化ノニルフェノールアクリレート、R6:水素原子、R7:エチレン基、R8:n-ノニル基〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
式(7)で示されるエチレン性不飽和単量体において、R8のアルキル基の炭素数は1~20であるが、より好ましくは1~10である。アルキル基は、直鎖状アルキル基だけでなく、分岐状アルキル基及び置換基としてベンゼン環を有するアルキル基も含まれる。R8のアルキル基の炭素数が1~10のときはアルキル基が障害となりITOエッチング液、Metalエッチング液などの浸透を抑制し耐薬品性が高まるが、炭素数が10を超えると、アルキル基の立体障害効果が高くなり、基材との密着をも妨げる傾向を示す。この傾向は、R8のアルキル基の炭素鎖長が長くなるに従い顕著となり、炭素数が20を超えると、基材との密着が極端に低下する。R8で表されるベンゼン環を有するアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。側鎖ベンゼン環が一つ増えることによって、耐薬品性がより改善され、現像性も向上する。
式(7)で示されるエチレン性不飽和単量体において、nは、1~15の整数が好ましい。nが15以下だと、親水性が適度となり溶媒和の効果が大きくなると共に、ビニル系樹脂[B1]の粘度が適度となり、これを用いた感光性組成物の粘度も適度となり、所望の流動性が得られる。溶媒和の観点から、nは、1~4が特に好ましい。
構成単位(b2)の前駆体としては、他の前駆体との共重合性の観点、及び耐薬品性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、または式(7)で示されるエチレン性不飽和単量体が好ましい。これらは、ビニル系樹脂[B1]の側鎖にベンゼン環を導入できるので特に好ましい。ビニル系樹脂の側鎖にベンゼン環を導入することよって、側鎖ベンゼン環が、顔料に配向するため、顔料への樹脂吸着を促し、更に顔料の凝集を抑える働きもする。更に、ベンジルアクリレート及び/またはベンジルメタクリレートは、現像性と分散安定性の観点から、最も好ましい。
[その他の構成単位]
ビニル系樹脂[B1]は、その他の構成単位として、構成単位(b1)、構成単位(b2)以外の構成単位を有していてもよい。しかし、その他の構成単位の主な機能は、現像性を与えることであるため、耐薬品性の機能を有する構成単位(b2)の側鎖の比較的大きな前記環構造に対して、小さな構造をとることが好ましい。これにより耐薬品性がある大きな構造の側鎖を有する構成単位(b2)の特性を保持しつつ、現像性を付与できると考えられる。
ビニル系樹脂[B1]は、その他の構成単位として、構成単位(b1)、構成単位(b2)以外の構成単位を有していてもよい。しかし、その他の構成単位の主な機能は、現像性を与えることであるため、耐薬品性の機能を有する構成単位(b2)の側鎖の比較的大きな前記環構造に対して、小さな構造をとることが好ましい。これにより耐薬品性がある大きな構造の側鎖を有する構成単位(b2)の特性を保持しつつ、現像性を付与できると考えられる。
また、ビニル系樹脂[B1]は、式(8)及び式(9)に示す脂肪族環基による環状構造を有する構成単位(b3)をさらに含有することが好ましい。構成単位(b3)は、式(8)及び式(9)に示す脂肪族環基による環状構造を有し、顔料または顔料と分散剤等とからなる顔料組成物に対する親和性部位として、及び、アルカリ現像液に対する疎水性部位として機能する。
その他の構成単位の前駆体としては、例えば、
メチル(メタ)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、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、1-メチルブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプタ(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、またはオレイル(メタ)アクリレート等のアルキルまたはアルケニル(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-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル、ジメチル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジエチル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジシクロヘキシル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジベンジル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート等のモノマー・オリゴマーが挙げられるが、目的に応じて、これらに限定することなく他のエチレン性不飽和単量体を選ぶこともでき、2種類以上併用することもできる。上記のように、現像性の観点から、メチル(メタ)アクリルメタクリレート、またはエチル(メタ)アクリレートが好んで用いられる。
メチル(メタ)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、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、t-ペンチル(メタ)アクリレート、1-メチルブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプタ(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、またはオレイル(メタ)アクリレート等のアルキルまたはアルケニル(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-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル、ジメチル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジエチル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジシクロヘキシル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート、ジベンジル-2,2′-[オキシビス(メチレン)]ビス-2-プロペノエート等のモノマー・オリゴマーが挙げられるが、目的に応じて、これらに限定することなく他のエチレン性不飽和単量体を選ぶこともでき、2種類以上併用することもできる。上記のように、現像性の観点から、メチル(メタ)アクリルメタクリレート、またはエチル(メタ)アクリレートが好んで用いられる。
その他のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、または3-メチルオキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環式置換基を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、またはエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;あるいは、
(メタ)アクリルアミド(なお、「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、アクリルアミド及び/またはメタクリルアミドを示すものとする。以下同じ。)、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、またはアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、または3-メチルオキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環式置換基を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、またはエトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;あるいは、
(メタ)アクリルアミド(なお、「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、アクリルアミド及び/またはメタクリルアミドを示すものとする。以下同じ。)、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、またはアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。
また、前記アクリル単量体以外の単量体としては、例えば、
エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、またはイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;あるいは、
酢酸ビニル、またはプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられる。アクリル単量体以外の前記単量体を、前記アクリル単量体と併用することもできる。
エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、またはイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;あるいは、
酢酸ビニル、またはプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられる。アクリル単量体以外の前記単量体を、前記アクリル単量体と併用することもできる。
(構成単位(b3))
構成単位(b3)は、ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準(100重量%)として、現像性と分散安定性、耐薬品性付与の観点から、2~60重量%有することが好ましい。2重量%以上である場合、顔料または顔料と分散剤等とからなる顔料組成物に対する親和性部位が十分となり、高品質なカラーフィルタが得られたり、カラーフィルタ用着色組成物の保存安定性が良好となるために好ましい。また、画素部のパターン剥れや欠けの問題が生じることもなく良好である。60重量%以下であると、アルカリ現像液への溶解速度が速く、現像時間が短く、カラーフィルタの生産性が良好となるために好ましい。
構成単位(b3)は、ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準(100重量%)として、現像性と分散安定性、耐薬品性付与の観点から、2~60重量%有することが好ましい。2重量%以上である場合、顔料または顔料と分散剤等とからなる顔料組成物に対する親和性部位が十分となり、高品質なカラーフィルタが得られたり、カラーフィルタ用着色組成物の保存安定性が良好となるために好ましい。また、画素部のパターン剥れや欠けの問題が生じることもなく良好である。60重量%以下であると、アルカリ現像液への溶解速度が速く、現像時間が短く、カラーフィルタの生産性が良好となるために好ましい。
式(10)に示されるエチレン性不飽和単量体としては、例えば、
日立化成社製ファンクリル FA-513A〔ジシクロペンタニルアクリレート、R9:水素原子、R10:なし、m=0〕、またはFA-513M〔ジシクロペンタニルメタクリレート、R9:メチル、R10:なし、m=0〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
日立化成社製ファンクリル FA-513A〔ジシクロペンタニルアクリレート、R9:水素原子、R10:なし、m=0〕、またはFA-513M〔ジシクロペンタニルメタクリレート、R9:メチル、R10:なし、m=0〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
式(11)に示される不飽和エチレン製単量体としては、例えば、
日立化成社製ファンクリル FA-511A〔ジシクロペンテニルアクリレート、R9:水素原子、R10:なし、m=0〕、FA-512A〔ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、R9:水素原子、R10:エチレン基、m=1〕、FA-512M〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R9:メチル基、R10:エチレン基、m=1〕、またはFA-512MT〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R9:メチル基、R10:エチレン基、m=1〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
日立化成社製ファンクリル FA-511A〔ジシクロペンテニルアクリレート、R9:水素原子、R10:なし、m=0〕、FA-512A〔ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、R9:水素原子、R10:エチレン基、m=1〕、FA-512M〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R9:メチル基、R10:エチレン基、m=1〕、またはFA-512MT〔ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、R9:メチル基、R10:エチレン基、m=1〕等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。
[エチレン性不飽和二重結合の導入]
また、ビニル系樹脂[B1]は、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入した、エチレン性不飽和二重結合を有する構成単位(b4)を有するビニル系樹脂であることを特徴とする。
ビニル系樹脂[B1]は、二重結合基を有し、パターン形状を良化させる部位として機能する。このエチレン性不飽和二重結合を有する構成単位(b4)は、ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準(100重量%)として、パターン形状の観点から、2~60重量%が好ましい。2重量%以上であることにより、パターン形状が良好となり、60重量%以下である場合、解像度が良好と成るために好ましい。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法としては、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを用いてエチレン性不飽和二重結合を導入し、感光性樹脂とする方法が挙げられ、以下に示す方法(i1)または方法(i2)が挙げられる。
また、ビニル系樹脂[B1]は、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入した、エチレン性不飽和二重結合を有する構成単位(b4)を有するビニル系樹脂であることを特徴とする。
ビニル系樹脂[B1]は、二重結合基を有し、パターン形状を良化させる部位として機能する。このエチレン性不飽和二重結合を有する構成単位(b4)は、ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準(100重量%)として、パターン形状の観点から、2~60重量%が好ましい。2重量%以上であることにより、パターン形状が良好となり、60重量%以下である場合、解像度が良好と成るために好ましい。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法としては、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを用いてエチレン性不飽和二重結合を導入し、感光性樹脂とする方法が挙げられ、以下に示す方法(i1)または方法(i2)が挙げられる。
[方法(i1)]
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上のエチレン性不飽和単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和1塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合導入し感光性樹脂の機能を持たせ、かつ、アルカリ可溶性機能を持つカルボキシル基を導入する方法(i1)がある。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入する方法としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上のエチレン性不飽和単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和1塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合導入し感光性樹脂の機能を持たせ、かつ、アルカリ可溶性機能を持つカルボキシル基を導入する方法(i1)がある。
すなわち、構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂が、パターン形状が良好となるために好ましい。
また、この方法(i1)に用いた不飽和1塩基酸のカルボキシル基は、エポキシ基への付加反応後にエステル結合を形成するので、本明細書におけるビニル系樹脂[B1]の構成単位(b1)には該当せず、多塩基酸無水物は、水酸基との反応後にカルボキシル基を形成するので、本明細書におけるビニル系樹脂[B1]の構成単位(b1)に該当する。
[方法(i2)]
または、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上のエチレン性不飽和単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を付加反応させ、エチレン性不飽和二重結合およびカルボキシル基を導入する方法(i2)が挙げられる。
または、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上のエチレン性不飽和単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を付加反応させ、エチレン性不飽和二重結合およびカルボキシル基を導入する方法(i2)が挙げられる。
すなわち、構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂が、耐熱性に優れるために好ましい。
この場合、エポキシ基との付加反応に用いられないカルボキシル基に相当する構成単位のみが、本明細書におけるビニル系樹脂[B1]の構成単位(b1)に該当する。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2-グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。次工程の不飽和1塩基酸との反応性の観点、および基材密着性の観点から、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。
不飽和1塩基酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o-、m-、P-ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。中でも(メタ)アクリル酸が好ましい。
多塩基酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。カルボキシル基の数を増やす等、必要に応じて、トリメリット酸無水物等のトリカルボン酸無水物を用いたり、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物を用いて、残った無水物基を加水分解すること等もできる。また、多塩基酸無水物として、エチレン性不飽和二重結合を有する、エトラヒドロ無水フタル酸、または無水マレイン酸を用いると、更にエチレン性不飽和二重結合を増やすことができる。
ビニル系樹脂[B1]の数平均分子量(Mn)は、バインダー樹脂の数平均分子量として既に記載されているが、さらに、5,000~50,000の範囲より好ましい。
ビニル系樹脂[B1]は、着色剤100重量部に対し、20~500重量部の量で用いることが好ましい。20重量部以上だと、成膜性および諸耐性が良好で、500重量部以下だと着色剤の濃度が適度となり、色特性が良好である。
<分散助剤>
カラーフィルタ用着色組成物は、分散助剤を含有してもよい。着色剤を着色剤担体中に分散する際には、適宜、色素誘導体、樹脂型分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、着色剤の分散に優れ、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物は、明度および粘度安定性が良好になる。また、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、分光透過率の高いカラーフィルタが得られる。
カラーフィルタ用着色組成物は、分散助剤を含有してもよい。着色剤を着色剤担体中に分散する際には、適宜、色素誘導体、樹脂型分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、着色剤の分散に優れ、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物は、明度および粘度安定性が良好になる。また、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、分光透過率の高いカラーフィルタが得られる。
(色素誘導体)
色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられ、例えば、特開昭63-305173号公報、特公昭57-15620号公報、特公昭59-40172号公報、特公昭63-17102号公報、特公平5-9469号公報、特開2001-335717号公報、特開2003-128669号公報、特開2004-091497号公報、特開2007-156395号公報、特開2008-094873号公報、特開2008-094986号公報、特開2008-095007号公報、特開2008-195916号公報、特許第4585781号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独または2種類以上を混合して用いることができる。これらの文献を、参照のために全体的に本明細書に組み込むものとする。
色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられ、例えば、特開昭63-305173号公報、特公昭57-15620号公報、特公昭59-40172号公報、特公昭63-17102号公報、特公平5-9469号公報、特開2001-335717号公報、特開2003-128669号公報、特開2004-091497号公報、特開2007-156395号公報、特開2008-094873号公報、特開2008-094986号公報、特開2008-095007号公報、特開2008-195916号公報、特許第4585781号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独または2種類以上を混合して用いることができる。これらの文献を、参照のために全体的に本明細書に組み込むものとする。
また、銅フタロシアニン構造を母体骨格とする色素誘導体についても、着色剤の分散性が向上し、かつ、着色組成物の耐熱性・耐光性が向上するので好ましい。銅フタロシアニン構造を母体骨格とする色素誘導体は、着色剤中のアルミフタロシアニン顔料100重量部に対し、10~40重量部加えることが好ましい。
色素誘導体の配合量は、着色剤の分散性向上の観点から、着色剤の全量を基準(100重量%)として、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上、より好ましくは3重量%以上、特に好ましくは5重量%以上である。また、耐熱性、耐光性の観点から、着色剤の全量を基準(100重量%)として、好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは35重量%以下、より好ましくは30重量%以下、特に好ましくは25重量%以下である。
(樹脂型分散剤)
樹脂型分散剤は、着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、着色剤担体と相溶性のある部位とを有し、着色剤に吸着して着色剤担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
樹脂型分散剤は、着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、着色剤担体と相溶性のある部位とを有し、着色剤に吸着して着色剤担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
上記分散剤のうち少量の添加量で分散体の粘度が低くなり高いコントラストを示すという理由から、塩基性官能基を有する高分子分散剤が好ましく、窒素原子含有グラフト共重合体や、側鎖に3級アミノ基、4級アンモニウム塩基、含窒素複素環などを含む官能基を有する、窒素原子含有アクリル系ブロック共重合体およびウレタン系高分子分散剤などが好ましい。
樹脂型分散剤は、顔料全量に対して5~200重量%程度使用することが好ましく、成膜性の観点から10~100重量%程度使用することがより好ましい。
あるいは、着色剤を基準にした場合、樹脂型分散剤の含有量は、着色剤100重量部に対し、好ましくは0.1~55重量部、さらに好ましくは0.1~45重量部であってもよい。樹脂型分散剤の含有量が、0.1重量部以上だと、添加した効果が十分得られ、含有量が55重量部以下だと、分散が非常に良好である。
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー・ジャパン社製のDsperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、167、168170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2163、2164またはAnti-Terra-U、203、204、またはBYK-P104、P104S、220S、6919、21324、21407、またはLactimon、Lactimon-WSまたはBykumen等、日本ルーブリゾール社製のSOLSPERSE-3000、9000、11200、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、3300、33500、32600、34750、35100、36600、37500、38500、39000、41000、41090、53095、55000、56000、7100、76500等、チバ・ジャパン社製のEFKA-46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503、等、味の素ファインテクノ社製のアジスパーPA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が挙げられる。
(塩基性樹脂型分散剤)
樹脂型分散剤の中でも、アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含むことが好ましい。更に好ましくは50~300mgKOH/gである。
アミン価がこの範囲である塩基性樹脂型分散剤を用いると、顔料担体中の酸性成分に対する吸着又は反応により、顔料に十分吸着して分散が良好となり、分散安定性に優れたものとなる。中性顔料である特定アルミニウムフタロシアニン顔料に、酸性基量が100~600μmol/gである顔料を顔料表面に吸着させる際に、分散時に用いる樹脂型分散剤として高いアミン価を有する塩基性の樹脂型分散剤を用いることで、分散性、分散安定性に優れたカラーフィルタ用着色組成物を得ることができる。
樹脂型分散剤の中でも、アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含むことが好ましい。更に好ましくは50~300mgKOH/gである。
アミン価がこの範囲である塩基性樹脂型分散剤を用いると、顔料担体中の酸性成分に対する吸着又は反応により、顔料に十分吸着して分散が良好となり、分散安定性に優れたものとなる。中性顔料である特定アルミニウムフタロシアニン顔料に、酸性基量が100~600μmol/gである顔料を顔料表面に吸着させる際に、分散時に用いる樹脂型分散剤として高いアミン価を有する塩基性の樹脂型分散剤を用いることで、分散性、分散安定性に優れたカラーフィルタ用着色組成物を得ることができる。
塩基性樹脂型分散剤の数平均分子量としては、通常500~50000が好ましく、特に3000~30000が、更に、好ましい。上記数平均分子量が500以上だと、顔料親和性基による立体反発が少なく、顔料担体との相溶性の効果が良好であり、並びに溶剤を用いた場合の顔料担体及び溶剤との相溶性の効果が良好であるため、顔料の凝集を防いで、分散体の粘度が上昇し過ぎることがない。又数平均分子量が50000以下だと、分散に必要な樹脂の添加量が十分で、塗膜中の顔料濃度の低下を招くことがない。
アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤は、ビニル系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、又はポリアミド系等の様々なタイプの樹脂系が使用できるが、樹脂設計が容易で諸耐性に優れたビニル系モノマー共重合体タイプが好ましく、具体的には、N,N-ジ置換アミノ基含有ビニルモノマー単位と、アルキル(メタ)アクリレートモノマー単位と、その他のビニル系モノマー単位との共重合体樹脂が好適である。
N,N-ジ置換アミノ基含有ビニルモノマー単位としては、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、又はN,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。これらのモノマー単位は、塩基性基含有モノマー単位として、顔料へ吸着する。
アルキル(メタ)アクリレートモノマー単位としては、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、又はラウリル(メタ)アクリレート等の不飽和モノカルボン酸と炭素数1~18のアルキルアルコールとの反応で得られる(メタ)アクリルエステル類等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。これらのモノマー単位は、顔料担体親和性基として作用する。
その他のビニル系モノマー単位としては、(メタ)アクリロニトリル等のニトロ基含有ビニル系モノマー類、スチレン、α-メチルスチレン、又はベンジル(メタ)アクリレート等のビニル系芳香族モノマー類、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、又はポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の水酸基含有ビニル系モノマー類、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、又はダイアセトンアクリルアミド等のアミド基含有ビニル系モノマー類、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、又はジメチロール(メタ)アクリルアミド等のビニル系モノマー類、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、又はN-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のアルコキシメチル基含有ビニル系モノマー類、エチレン、プロピレン、又はイソプレン等のオレフィン類、クロロプレン、又はブタジエン等のジエン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられ、適宜目的に応じて使用されるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
アリルアミン等の1級アミノ基含有モノマー単位を有する重合体、又は、ポリエチレンイミン、ポリエチレンポリアミン、ポリキシリレンポリ(ヒドロキシプロピレン)ポリアミン、若しくはポリ(アミノメチル化)エポキシ樹脂等を、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、又は、ポリエーテル樹脂等で変性した櫛形塩基性樹脂型分散剤も挙げることができる。
このような好ましい塩基性樹脂型分散剤の市販品としては、例えばビックケミー・ジャパン社のDISPERBYK161、162、163、164、166、167、168、174、182、183、184、185、2000、2050、2150、2163、2164、またはBYK-LPN6919、21324、21407、日本ルーブリゾール社のSOLSPERSE11200、13240、13650、13940、24000、26000、28000、32000、32500、32550、32600、33000、34750、35100、35200、37500,38500,39000,53095、56000、7100、チバ・ジャパン社のEFKA4300、4330、4046、4060、4080等が挙げられる。
塩基性型樹脂型分散剤の含有量は、分散性、成膜性の観点から、着色剤100重量部に対し、5~100重量部が好ましく、より好ましくは、10~80重量部である。
(界面活性剤)
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
樹脂型分散剤、及び界面活性剤の合計の配合量は、着色剤の全量を基準(100重量%)として、好ましくは0.1~55重量%、さらに好ましくは0.1~45重量%である。樹脂型分散剤、界面活性剤の配合量が、0.1重量%以上だと、添加した効果が十分得ら、配合量が55重量%以下だと、分散が良好である。
<有機溶剤>
有機溶剤は、着色剤を充分に着色剤担体中に分散、浸透させ、ガラス基板等の基板上に乾燥膜厚が0.2~5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために用いられる。
有機溶剤は、着色剤を充分に着色剤担体中に分散、浸透させ、ガラス基板等の基板上に乾燥膜厚が0.2~5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために用いられる。
有機溶剤としては、例えば乳酸エチル、ベンジルアルコール、1,2,3-トリクロロプロパン、1,3-ブタンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4-ジオキサン、2-ヘプタノン、2-メチル-1,3-プロパンジオール、3,5,5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノン、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メチル-1,3-ブタンジオール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3-メトキシブチルアセテート、4-ヘプタノン、m-キシレン、m-ジエチルベンゼン、m-ジクロロベンゼン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、n-ブチルアルコール、n-ブチルベンゼン、n-プロピルアセテート、o-キシレン、o-クロロトルエン、o-ジエチルベンゼン、o-ジクロロベンゼン、p-クロロトルエン、p-ジエチルベンゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、γ-ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n-アミル、酢酸n-ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
中でも、フタロシアニン化合物の分散が良好なことから、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールアセテート類、ベンジルアルコール等の芳香族アルコール類やシクロヘキサノン等のケトン類を用いることが好ましい。
着色剤の分散性、浸透性、および着色組成物の塗布性を考慮すると、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールアセテート類、ベンジルアルコール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類やシクロヘキサノン等のケトン類を用いることが好ましい。
有機溶剤は、1種を単独で、若しくは2種以上を混合して用いることができる。また有機溶剤は、着色組成物を適正な粘度に調節し、目的とする均一な膜厚のフィルタセグメントを形成できることから、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、500~4000重量%の量で用いることが好ましい。
<光重合性単量体>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、光重合性単量体を含有してもよい。光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または2種以上混合して用いることができる。光重合性単量体の配合量は、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、5~400重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から10~300重量%であることがより好ましい。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、光重合性単量体を含有してもよい。光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または2種以上混合して用いることができる。光重合性単量体の配合量は、着色剤の全重量を基準(100重量%)として、5~400重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から10~300重量%であることがより好ましい。
紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマー、オリゴマーとしては、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、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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノアクリレート、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノメタクリレート、2-アクリロイルオキシエチルこはく酸、2-メタクリロイルオキシエチルこはく酸、2-アクリロイルオキシプロピルこはく酸、2-メタクリロイルオキシプロピルこはく酸、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシエチレングリコールメタクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレートや、市販品として、2-アクリロイロキシエチルこはく酸(商品名M-5300)等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
(酸基を有する多官能モノマー)
光重合性単量体は、酸基を有する多官能モノマーを含有してもよい。このようなモノマーとしては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との遊離水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート類と、ジカルボン酸類とのエステル化物;多価カルボン酸と、モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類とのエステル化物等を挙げることができる。具体例としては、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート等のモノヒドロキシオリゴアクリレートまたはモノヒドロキシオリゴメタクリレート類と、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸類との遊離カルボキシル基含有モノエステル化物;プロパン-1,2,3-トリカルボン酸(トリカルバリル酸)、ブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,2,3-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,5-トリカルボン酸等のトリカルボン酸類と、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート等のモノヒドロキシモノアクリレートまたはモノヒドロキシモノメタクリレート類との遊離カルボキシル基含有オリゴエステル化物等を挙げることができる。
これらの多官能モノマーは、1種を単独で、または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
光重合性単量体は、酸基を有する多官能モノマーを含有してもよい。このようなモノマーとしては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸との遊離水酸基含有ポリ(メタ)アクリレート類と、ジカルボン酸類とのエステル化物;多価カルボン酸と、モノヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類とのエステル化物等を挙げることができる。具体例としては、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート等のモノヒドロキシオリゴアクリレートまたはモノヒドロキシオリゴメタクリレート類と、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、テレフタル酸等のジカルボン酸類との遊離カルボキシル基含有モノエステル化物;プロパン-1,2,3-トリカルボン酸(トリカルバリル酸)、ブタン-1,2,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,2,3-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,4-トリカルボン酸、ベンゼン-1,3,5-トリカルボン酸等のトリカルボン酸類と、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート等のモノヒドロキシモノアクリレートまたはモノヒドロキシモノメタクリレート類との遊離カルボキシル基含有オリゴエステル化物等を挙げることができる。
これらの多官能モノマーは、1種を単独で、または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
また、下記式(16)により表わされる化合物も好ましく使用できる。
式(16):
(H2C=C(R4)COO)m-X-(OCOCH(R4)CH2S(R5)COOH)n
[式(16)中、R4は水素原子またはメチル基、R5は炭素数1~12の炭化水素基、Xは(m+n)価の炭素数3~60 の有機基、mは2~18の整数、nは1~3の整数を示す。]
式(16):
(H2C=C(R4)COO)m-X-(OCOCH(R4)CH2S(R5)COOH)n
[式(16)中、R4は水素原子またはメチル基、R5は炭素数1~12の炭化水素基、Xは(m+n)価の炭素数3~60 の有機基、mは2~18の整数、nは1~3の整数を示す。]
ここで、式(16)で表される化合物は、例えば、以下の方法により容易に得ることができる。
(1)Xで表される有機基を与える化合物をアクリル酸とエステル化してアクリル化させた後、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
(2) Xで表される有機基を与える化合物をポリイソシアネート化合物で変性させた後、得られた化合物に水酸基を有するアクリレート化合物でアクリル化させた後、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
(3)Xで表される有機基を与える化合物をアクリル酸とエステル化してアクリル化させた後、ポリイソシアネート化合物で変性させ、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
(1)Xで表される有機基を与える化合物をアクリル酸とエステル化してアクリル化させた後、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
(2) Xで表される有機基を与える化合物をポリイソシアネート化合物で変性させた後、得られた化合物に水酸基を有するアクリレート化合物でアクリル化させた後、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
(3)Xで表される有機基を与える化合物をアクリル酸とエステル化してアクリル化させた後、ポリイソシアネート化合物で変性させ、得られた化合物にメルカプト化合物を付加させる方法。
Xで表される有機基を与える化合物としては、ペンタエリスリトール、ペンタエリスリトールのカプロラクトン変性物、ペンタエリスリトールのポリイソシアネート変性物、及びジペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン変性物、ジペンタエリスリトールのポリイソシアネート変性物を挙げることができる。
メルカプト化合物としては、例えば、メルカプト酢酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、o-メルカプト安息香酸、2-メルカプトニコチン酸、メルカプトコハク酸などが挙げられる。
酸基を有する多官能モノマーの含有量は、バインダー樹脂100重量部に対して、5~500重量部が好ましく、20~300重量部がより好ましい。5重量部以上とすることで、画素強度あるいは画素表面の平滑性がより良好となり、また500重量部以下である場合、アルカリ現像性に優れるため、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りもないために好ましい。
酸基を有する多官能モノマーと、他の多官能モノマーとを併用して使用する場合、酸基を有する多官能モノマーの含有量は、光重合性単量体の全量を基準(100重量%)として、好ましくは10重量%以上、より好ましくは50重量%以上である。酸基を有する多官能モノマー(C1)の含有量が10重量%以上含まれることで、現像性および画像画線形成性が良好で、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)や画素部のパターン欠け及び/または剥れがなく、優れたフィルタセグメントを得ることができる。
<光重合開始剤>
カラーフィルタ用感光性着色組成物は、光重合開始剤を含有してもよい。該組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフ法によりフィルタセグメントを形成する場合、光重合開始剤等を加えて溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、着色剤の全量を基準として、2~200重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から3~150重量部であることがより好ましく、5~150重量%であることがさらに好ましい。
カラーフィルタ用感光性着色組成物は、光重合開始剤を含有してもよい。該組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフ法によりフィルタセグメントを形成する場合、光重合開始剤等を加えて溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、着色剤の全量を基準として、2~200重量%であることが好ましく、光硬化性および現像性の観点から3~150重量部であることがより好ましく、5~150重量%であることがさらに好ましい。
光重合開始剤としては、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、または2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン等のアセトフェノン系化合物;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、またはベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;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-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、または3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、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-ジイソプロピルチオキサントン、または2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;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-(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-ピペロニル-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-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-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、または2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、またはO-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4’-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、または2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物; ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が挙げられる。
これらのなかでも、パターン形状や直線性の良好なカラーフィルタを作製するためには光重合開始剤として、アセトフェノン系化合物またはオキシムエステル系化合物を含むことが好ましい。
オキシムエステル系化合物は紫外線を吸収することによってオキシムのN-O結合の解裂がおこり、イミニルラジカルとベンゾイロキシラジカルを生成する。これらのラジカルは更に分解することにより活性の高いラジカルを生成するため、少ない露光量でパターンを形成させることができる。オキシムエステル系光重合開始剤としてはエタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)、1,2-オクタジオン-1-[4-(フェニルチオ)-、2-(O-ベンゾイルオキシム)]が好ましい。
アセトフェノン系化合物は解裂して活性水素供与体となるアミノ基を有するラジカルを生成するためUV硬化で問題となる酸素阻害の影響を低減することができ、塗膜の表面を硬化させることができる。アセトフェノン系化合物としては、α―アミノアルキルアセトフェノン系化合物である、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノンが好ましい。
これらの光重合開始剤は1種または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<増感剤>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、増感剤を含有してもよい。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、増感剤を含有してもよい。
増感剤としては、カルコン誘導体、ジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2-ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、またはミヒラーケトン誘導体、α-アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’-ジエチルイソフタロフェノン、3,3’または4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。
さらに具体的には、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、及び「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。上記の文献を、参照のため全体的に本明細書に組み込む。
増感剤は、必要に応じて任意の比率で2種以上用いても構わない。増感剤を使用する際の配合量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤の全重量を基準(100重量%)として、3~60重量%であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から5~50重量%であることがより好ましい。
<酸化防止剤>
カラーフィルタ用感光性着色組成物の一実施形態は、酸化防止剤を含有してもよい。式(1)で表されるフタロシアニン色素と、酸化防止剤を含むことで塗膜の透過率が高いカラーフィルタを形成することができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用感光性着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
カラーフィルタ用感光性着色組成物の一実施形態は、酸化防止剤を含有してもよい。式(1)で表されるフタロシアニン色素と、酸化防止剤を含むことで塗膜の透過率が高いカラーフィルタを形成することができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用感光性着色組成物に含まれる光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
「酸化防止剤」とは、紫外線吸収機能、ラジカル補足機能、または、過酸化物分解機能を有する化合物であればよい。具体的には、酸化防止剤としてヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、リン系、イオウ系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒドロキシルアミン系、サルチル酸エステル系、およびトリアジン系の化合物があげられ、公知の紫外線吸収剤、酸化防止剤等が使用できる。
これらの酸化防止剤の中でも、塗膜の透過率と感度の両立の観点から、好ましいものとしては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤またはイオウ系酸化防止剤が挙げられる。また、より好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、またはリン系酸化防止剤である。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,6-ジ-t-ブチル-4-ノニルフェノール、2,2’-イソブチリデン-ビス-(4,6-ジメチル-フェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス-(2-t-ブチル-5-メチルフェノール)、2,2’-チオ-ビス-(6-t-ブチル-4-メチルフェノール)、2,5-ジ-t-アミル-ヒドロキノン、2,2’チオジエチルビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、1,1,3-トリス-(2’-メチル-4’-ヒドロキシ-5’-t-ブチルフェニル)-ブタン、2,2’-メチレン-ビス-(6-(1-メチル-シクロヘキシル)-p-クレゾール)、2,4-ジメチル-6-(1-メチル-シクロヘキシル)-フェノール、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナムアミド)等が挙げられる。その他ヒンダードフェノール構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤として具体的には、ヨシノックスBHT(=2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール)、トミノックスTT(=テトラキス-[メチレン-3-(3,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン)、ヨシノックスSR、ヨシノックスBB、ヨシノックス2246G、ヨシノックス425、ヨシノックス250、ヨシノックス930、トミノックスSS、トミノックス917、GSY-314(以上、エーピーアイコーポレーション製)、IRGANOX245、IRGANOX259、IRGANOX565、IRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1098、IRGANOX1135、IRGANOX1076、IRGANOX1425WL、IRGANOX1222、IRGANOX1330(以上、BASF・ジャパン社製)、アデカスタブAO-70、アデカスタブAO-50、アデカスタブAO-330、アデカスタブAO-20、アデカスタブAO-30、アデカスタブAO-80(以上、旭電化工業社製)、SumilizerBBM、SumilizerGM、SumilizerGP、SumilizerGS、SumilizerGA-80、SumilizerBP-101、SumilizerBP-76、SumilizerBP-101(以上、住友化学社製)が挙げられる。
ヒンダードアミン系酸化防止剤としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-メチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、N,N′-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,6-ヘキサメチレンジアミン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)(1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、ポリ〔{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチル{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔(6-モルホリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル){(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンとの重縮合物、N,N′-4,7-テトラキス〔4,6-ビス{N-ブチル-N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)アミノ}-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミン等が挙げられる。その他ヒンダードアミン構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
ヒンダードアミン系酸化防止剤として具体的には、サノールLS-770、サノールLS-765、サノールLS-622LD、キマソープ944(以上、三共株式会社)、CYASORB UV-3346(以上、サンケミカル株式会社製)、ノックラック224、ノックラックCD、Uvasil299-299LM(以上、大内新興化学工業社製)、MARK LAー63、MARKLA-68(以上、旭電化工業社製)、TINUVIN 144、TINUVIN 312(以上、BASF・ジャパン社製)が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、トリス(イソデシル)フォスファイト、トリス(トリデシル)フォスファイト、フェニルイソオクチルフォスファイト、フェニルイソデシルフォスファイト、フェニルジ(トリデシル)フォスファイト、ジフェニルイソオクチルフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、ジフェニルトリデシルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、4,4’イソプロピリデンジフェノールアルキルフォスファイト、トリスノニルフェニルフォスファイト、トリスジノニルフェニルフォスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト、トリス(ビフェニル)フォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、ジ(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジフォスファイト、テトラトリデシル4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)ジフォスファイト、ヘキサトリデシル1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタントリフォスファイト、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルフォスファイトジエチルエステル、ソジウムビス(4-t-ブチルフェニル)フォスファイト、ソジウム-2,2-メチレン-ビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)-フォスファイト、1,3-ビス(ジフェノキシフォスフォニロキシ)-ベンゼン、亜リン酸エチルビス(2,4-ジtert-ブチル-6-メチルフェニル)等が挙げられる。その他フォスファイト構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
リン系酸化防止剤として具体的には、IRGAFOS168、IRGAFOS12、IRGAFOS38、IRGAFOSEPQ、(以上、BASF・ジャパン社製)、SumilizerP-16(住友化学社製)、アデカスタブPEP-4C、アデカスタブPEP-8F、アデカスタブPEP-8、アデカスタブPEP-45、アデカスタブPEP-11C、アデカスタブPEP-24G、アデカスタブPEP-36、アデカスタブHP-10、アデカスタブP、アデカスタブC、アデカスタブQL、アデカスタブ135A、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブ2112、アデカスタブ3010、アデカスタブ522A、アデカスタブTPP(以上、旭電化工業社製)、GSY-202(以上、エーピーアイコーポレーション製)、SANKOHCA(三光株式会社製)、JPH1200、JP302、JPM313、JP304、JP308、JPP100、JP333E、JP318E、JP312(以上、エーピーアイコーポレーション製)が挙げられる。
イオウ系酸化防止剤としては、2,2-チオ-ジエチレンビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-o-クレゾール、2,4-ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕-o-クレゾール等が挙げられる。その他チオエーテル構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
イオウ系酸化防止剤として具体的には、IRGANOXPS800FD、IRGANOXPS802FD(以上、BASF・ジャパン社製)、アデカスタブAO-503、アデカスタブAO-412S(以上、旭電化工業社製)、SumilizerTPL-R、SumilizerTPM、SumilizerTPS、SumilizerTP-D、SumilizerTL、SumilizerMB(以上、住友化学社製)、DLTP「ヨシトミ」、DSTP「ヨシトミ」,DMTP「ヨシトミ」、DTTP「ヨシトミ」(以上、エーピーアイコーポレーション製)が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系酸化防止剤としては、ベンゾトリアゾール構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系酸化防止剤として具体的には、トミソープ600(吉富ファインケミカル製)、TINUVIN326、TINUVIN327、TINUVIN P、TINUVIN328(以上、BASF・ジャパン社製)、VIOSORB583、VIOSORB590(共同薬品社製)が挙げられる。
ベンゾフェノン系酸化防止剤としては、ベンゾフェノン構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
ベンゾフェノン系酸化防止剤としては、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、4-ドデシロキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクタデシロキシベンゾフェノン、2,2’ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5スルフォベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-クロロベンゾフェノン、LA-51(以上、旭電化工業社製)等が挙げられる。その他ベンゾフェノン構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
ベンゾフェノン系酸化防止剤として具体的には、トミソープ800(エーピーアイコーポレーション製)、LA-51(旭電化工業社製)が挙げられる。
トリアジン系酸化防止剤としては、2,4-ビス(アリル)-6-(2-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリアジン等が挙げられる。その他トリアジン構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
トリアジン系酸化防止剤として具体的には、CYASORB UV-1164(サンケミカル株式会社製)が挙げられる。
ヒドロキシルアミン系酸化防止剤として、具体的には、IRGASTABFS042(以上、BASF・ジャパン社製)等の化合物が挙げられる。
サルチル酸エステル系酸化防止剤としては、サリチル酸フェニル、サリチル酸p-オクチルフェニル、サリチル酸p-tertブチルフェニル等が挙げられる。その他サルチル酸エステル構造を有するオリゴマータイプ及びポリマータイプの化合物等が挙げられる。
これらの酸化防止剤は、1種を単独で、または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
また酸化防止剤の含有量は、カラーフィルタ用着色組成物の固形分重量を基準として、0.5~5.0重量%の場合、明度、感度が良好であるためより好ましい。
<アミン系化合物>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物を含有させることができる。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物を含有させることができる。
このようなアミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、及びN,N-ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。
アミン系化合物の含有量は、明度、感度の観点から、カラーフィルタ用着色組成物の固形分量を基準(100重量%)として、0.5~5.0重量%が好ましい。
アミン系化合物の含有量は、明度、感度の観点から、カラーフィルタ用着色組成物の固形分量を基準(100重量%)として、0.5~5.0重量%が好ましい。
<レベリング剤>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、レベリング剤を添加することが好ましい。
レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造またはポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ-2122、ビックケミー社製BYK-333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK-310、BYK-370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の全重量を基準(100重量%)として、0.003~0.5重量%用いることが好ましい。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、レベリング剤を添加することが好ましい。
レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造またはポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ-2122、ビックケミー社製BYK-333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK-310、BYK-370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の全重量を基準(100重量%)として、0.003~0.5重量%用いることが好ましい。
レベリング剤として特に好ましいものとしては、分子内に疎水基と親水基を有するいわゆる界面活性剤の一種である。具体的には、親水基を有しながらも水に対する溶解性が小さく、着色組成物に添加した場合、その表面張力低下能が低く、さらに表面張力低下能が低いにも拘らずガラス板への濡れ性が良好で、泡立ちによる塗膜の欠陥が出現しない添加量において十分に帯電性を抑止できるものが好ましい。このようなレベリング剤として、ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンが好ましく使用できる。ポリアルキレンオキサイド単位としては、ポリエチレンオキサイド単位、ポリプロピレンオキサイド単位が挙げられる。ジメチルポリシロキサンは、ポリエチレンオキサイド単位とポリプロピレンオキサイド単位とを共に有していてもよい。
ポリアルキレンオキサイド単位のジメチルポリシロキサンとの結合形態は、ポリアルキレンオキサイド単位がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位中に結合したペンダント型、ジメチルポリシロキサンの末端に結合した末端変性型、ジメチルポリシロキサンと交互に繰り返し結合した直鎖状のブロックコポリマー型のいずれであってもよい。ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンは、東レ・ダウコーニング株式会社から市販されており、例えば、FZ-2110、FZ-2122、FZ-2130、FZ-2166、FZ-2191、FZ-2203、FZ-2207が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
レベリング剤には、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、または両性の界面活性剤を補助的に加えることも可能である。界面活性剤は、2種以上混合して使用しても構わない。
アニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。
カオチン性界面活性剤としては、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。
<硬化剤、硬化促進剤>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを含んでいてもよい。
硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂全量に対し、0.01~15重量%が好ましい。
硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂全量に対し、0.01~15重量%が好ましい。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを含んでいてもよい。
硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化剤の含有量としては、熱硬化性樹脂全量に対し、0.01~15重量%が好ましい。
硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂全量に対し、0.01~15重量%が好ましい。
<その他の添加剤成分>
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、必要に応じてその他の添加剤成分を含有してもよい。例えば、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態は、必要に応じてその他の添加剤成分を含有してもよい。例えば、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t-ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、着色剤の全量を基準(100重量%)として、0.1~10重量%の量で用いることができる。
密着向上剤としては、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、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、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチ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、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等のシランカップリング剤が挙げられる。密着向上剤は、着色組成物中の着色剤の全量を基準(100重量%)として、0.01~10重量%、好ましくは0.05~5重量%の量で用いることができる。
<着色組成物の製造方法>
着色組成物(以下、顔料分散体とも言う。)の製造方法の一態様を以下に説明する。
まず、式(1)又は(3)で表されるフタロシアニン化合物を含む着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を混合したものを、分散機を用いて分散して製造する。
分散機としては、以下の例には限定されないが、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、及びアトライターが挙げられる。分散の際に、分散助剤を加えることが好ましく、さらに、必要に応じてその他の成分を加えてもよい。
着色組成物(以下、顔料分散体とも言う。)の製造方法の一態様を以下に説明する。
まず、式(1)又は(3)で表されるフタロシアニン化合物を含む着色剤、バインダー樹脂、および有機溶剤を混合したものを、分散機を用いて分散して製造する。
分散機としては、以下の例には限定されないが、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、及びアトライターが挙げられる。分散の際に、分散助剤を加えることが好ましく、さらに、必要に応じてその他の成分を加えてもよい。
2種以上の着色剤を含む場合は、顔料分散体を製造するときに、特定アルミニウムフタロシアニン色素およびその他の着色剤等を同時に分散させてもよく、別々に分散した後に混合してもよい。
特に、着色剤が、アルミニウムフタロシアニン顔料と酸性基量が100~600μmol/gの顔料とを含む場合は、顔料担体中に、メディア型湿式分散機を用いて共分散することが好ましい。共分散とは、2種以上の顔料を混合して、ともに同一条件下で分散処理することをいう。共分散により、顔料微粒子の微細化と分散化を良好に行なえると共に、分散後の分散安定性に優れたカラーフィルタ用着色組成物を作製することができる。
共分散の方法は、例えば、少なくとも2種の顔料を予め分散剤と共に混合してホモジナイザー等で予分散しておいたものを、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、またはアトライター等の各種分散手段で分散させることによって行なうことができる。なかでも、メディア型湿式分散機を用いて共分散することが好ましい。
このように、分散機を用いて着色剤をバインダー樹脂に分散すると、分散が進むにつれ分散粒径は小さくなり、透明性が増し、コントラスト比は上昇するため、分散粒径は小さくなるほどよく、一般的に、300nmくらいから良好なコントラスト比が得られるようになる。一方、分散が進行し、分散粒径が小さくなると分散体の粘度が上昇し、かつチキソトロピック性が大きくなる傾向がみられる。カラーフィルタ用感光性着色組成物として用いる場合には、薄膜塗布されかつ塗膜表面が平滑であることが要求されるため、低粘度でかつニュートニアンフローであることが要求される。このため、通常の使用に好ましい粘度やチキソトロピック性を考慮すると、分散粒径を100nm程度に抑えることが好ましい。このように、平均一次粒子径が100nm以下の着色剤を用い、分散粒子の平均粒径を50nmから150nmの範囲内となるように分散度合いを制御することにより、粘度上昇およびチキソトロピック性が最小限に抑えられ、コントラスト比が非常に高い着色剤分散体を得ることができる。
なお、着色剤の溶解性が高い場合、具体的には使用する溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のように微細に分散して製造する必要はない。
なお、着色剤の溶解性が高い場合、具体的には使用する溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のように微細に分散して製造する必要はない。
<粗大粒子の除去>
得られた着色組成物は、遠心分離、あるいは、焼結フィルタやメンブレンフィルタ等を用いた濾過によって、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下の粒子を含まないことが好ましい。
得られた着色組成物は、遠心分離、あるいは、焼結フィルタやメンブレンフィルタ等を用いた濾過によって、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下の粒子を含まないことが好ましい。
<カラーフィルタ用感光性着色組成物>
次に、必要に応じて粗大粒子を除去した着色組成物は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物として調製することができる。溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物は、顔料分散体と、必要に応じて選択される光重合性単量体、光重合開始剤、溶剤、分散助剤、及び添加剤等を混合して調整することができる。光重合開始剤は、着色組成物を調製する段階で加えてもよく、調製した着色組成物に後から加えてもよい。
<カラーフィルタ>
次に、カラーフィルタについて説明する。カラーフィルタは、カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態を用いて形成されたフィルタセグメントを具備するものである。
カラーフィルタとしては、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを具備するものが挙げられる。また、カラーフィルタは、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、および黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよく、該シアン色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されてなるものであってもよい。
フィルタセグメントは、スピンコート方式あるいはダイコート方式によってカラーフィルタ用感光性着色組成物を塗布したのち、紫外線等の活性エネルギー線を照射してフィルタセグメントとなる部分を硬化し、ついで現像することにより、基板上に形成される。
次に、必要に応じて粗大粒子を除去した着色組成物は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物として調製することができる。溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物は、顔料分散体と、必要に応じて選択される光重合性単量体、光重合開始剤、溶剤、分散助剤、及び添加剤等を混合して調整することができる。光重合開始剤は、着色組成物を調製する段階で加えてもよく、調製した着色組成物に後から加えてもよい。
<カラーフィルタ>
次に、カラーフィルタについて説明する。カラーフィルタは、カラーフィルタ用着色組成物の一実施形態を用いて形成されたフィルタセグメントを具備するものである。
カラーフィルタとしては、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを具備するものが挙げられる。また、カラーフィルタは、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、および黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよく、該シアン色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されてなるものであってもよい。
フィルタセグメントは、スピンコート方式あるいはダイコート方式によってカラーフィルタ用感光性着色組成物を塗布したのち、紫外線等の活性エネルギー線を照射してフィルタセグメントとなる部分を硬化し、ついで現像することにより、基板上に形成される。
カラーフィルタ用着色組成物は、緑色のフィルタセグメントの形成に用いられ、それ以外の各色のフィルタセグメントは、従来用いられる赤色感光性着色組成物、青色感光性着色組成物等を用いて形成することができる。
緑色以外のカラーフィルタ用感光性着色組成物以外の各色感光性着色組成物としては、各色着色剤、前記樹脂、前記光重合性組成物等を含有する通常の各感光性着色組成物を用いて形成することができる。
赤色フィルタセグメントは、赤色顔料と顔料担体を含む通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。赤色着色組成物には、例えばC.I.ピグメント レッド 7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、146、168、169、177、178、184、185、187、200、202、208、210、242、246、254、255、264、270、272、273、274,276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、又は287等の赤色顔料が用いられる。また赤色を呈する塩基性染料、酸性染料の造塩化合物を使用することもできる。具体的には、キサンテン系、アゾ系、ジスアゾ系、アントラキノン系などの赤色染料が挙げられる。より具体的には、C.I.アシッドレッド52、87、92、289、338などのキサンテン系酸性染料の造塩化合物等が挙げられる。
また赤色着色組成物には、C.I.ピグメント オレンジ 43、71、又は73等の橙色顔料及び/またはC.I.ピグメント イエロー 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、218、219、220、又は221等の黄色顔料を併用することができる。また、キノリン系、アゾ系、ジスアゾ系、メチン系などの橙色染料および/または黄色染料も使用できる。
青色着色組成物には、例えば、C.I.ピグメント ブルー 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料が用いられ、また、C.I.ピグメント バイオレット 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料を併用することができる。また青色や紫色を呈する塩基性染料、酸性染料の造塩化合物を使用することもできる。染料を使用する場合、トリアリールメタン系染料、またはキサンテン系染料が明度の点で好ましい。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
<カラーフィルタの製造方法>
カラーフィルタの一実施形態は、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
カラーフィルタの一実施形態は、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストであり、かつ量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性制御も重要であり、分散剤や体質顔料によってインキ粘度の調整も行うことができる。
フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した感光性着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2~5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
カラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などにより製造することができる。電着法は、基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の基板に転写させる方法である。
透明基板あるいは反射基板上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリクスを形成することができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、前記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター(TFT)をあらかじめ形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。また本発明のカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や透明導電膜などが形成される。
カラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、液晶表示パネルが製造される。
かかる液晶表示パネルは、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)等のカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。
以下に、実施態様I~VIIを実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
なお、「部」とは「重量部」を意味し、「%」とは「重量%」を意味する。また、「PGMAC」と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を意味する。
なお、「部」とは「重量部」を意味し、「%」とは「重量%」を意味する。また、「PGMAC」と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を意味する。
まず、実施態様Iに関して、以下の実施例を用いて説明する。
以下の実施例において、数平均分子量、重量平均分子量は、東ソー株式会社製ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)「HLC-8120GPC」において、分離カラムを4本直列に繋ぎ、充填剤には順に東ソー株式会社製「TSK-GEL SUPER H5000」、「H4000」、「H3000」、及び「H2000」を用い、移動相にテトラヒドロフランを用いて測定したポリスチレン換算の値である。
また、着色剤の体積平均一次粒子径(MV)は、透過型電子顕微鏡(TEM)写真を用いて、100個の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、短軸径と長軸径の平均をその着色剤粒子の粒径(d)とし、次いで個々の着色剤が、求めた粒径を有する球と仮定して、それぞれ粒子の体積(V)を求め、この作業を100個の着色剤粒子について行い、そこから下記計算式(I-1)を用いて算出した。
計算式(I-1) MV=Σ(V・d)/Σ(V)
<バインダー樹脂の製造方法>
(バインダー樹脂溶液の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加してバインダー樹脂溶液を調製した。このバインダー樹脂溶液は、GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)が16000であった。
(バインダー樹脂溶液の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加してバインダー樹脂溶液を調製した。このバインダー樹脂溶液は、GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)が16000であった。
<着色剤の製造方法>
(フタロシアニン化合物(a)および青色着色剤(I-PB-1)の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部にフタロジニトリル225部と塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。
次いで、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、92部の下記式(I-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを得た。
(フタロシアニン化合物(a)および青色着色剤(I-PB-1)の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部にフタロジニトリル225部と塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。
次いで、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、92部の下記式(I-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを得た。
次いで、反応容器中でメタノール1000部に得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部およびリン酸ジフェニル49.5部を加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、114部のフタロシアニン化合物(a)を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
次に、フタロシアニン化合物(a)のソルトミリング処理を行った。フタロシアニン化合物(a)100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。次に、この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、98部の青色着色剤(I-PB-1)、を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は31nmであった。
(フタロシアニン化合物(b)および青色着色剤(I-PB-2)の製造)
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、リン酸ジフェニルの代わりにジフェニルホスフィン酸43.2部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(b)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で、青色着色剤(I-PB-2)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は29nmであった。なお、式(b)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、リン酸ジフェニルの代わりにジフェニルホスフィン酸43.2部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(b)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で、青色着色剤(I-PB-2)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は29nmであった。なお、式(b)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
(フタロシアニン化合物(c)および青色着色剤(I-PB-3)の製造)
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、フタロジニトリルの代わりに4-メチルフタロジニトリル250部を、リン酸ジフェニルの代わりにフェニルホスフィン酸28.0部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(c)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-3)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。なお、式(c)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、フタロジニトリルの代わりに4-メチルフタロジニトリル250部を、リン酸ジフェニルの代わりにフェニルホスフィン酸28.0部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(c)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-3)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。なお、式(c)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
(フタロシアニン化合物(d)および青色着色剤(I-PB-4)の製造)
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、フタロジニトリルの代わりに4-クロロフタロジニトリル285部を、リン酸ジフェニルの代わりにリン酸ジブチル41.5部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(d)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-4)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。なお、式(d)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、フタロジニトリルの代わりに4-クロロフタロジニトリル285部を、リン酸ジフェニルの代わりにリン酸ジブチル41.5部を使用した以外は、同様にしてフタロシアニン化合物(d)を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-4)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。なお、式(d)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
(青色着色剤(I-PB-5)の製造)
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、中間体として生成されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをソルトミリング処理し、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-5)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は30nmであった。
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、中間体として生成されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをソルトミリング処理し、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-5)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は30nmであった。
(シロキシアルミニウムフタロシアニン化合物および青色着色剤(I-PB-6)の製造)
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部とトリフェニルシラノール54.6部を、トルエン1000部中に加え、加熱還流を4時間続けた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、119部の下記式(I-2)で表されるシロキシアルミニウムフタロシアニン化合物を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-6)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は31nmであった。
上記フタロシアニン化合物(a)の合成において、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部とトリフェニルシラノール54.6部を、トルエン1000部中に加え、加熱還流を4時間続けた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、119部の下記式(I-2)で表されるシロキシアルミニウムフタロシアニン化合物を得た。続けて、青色着色剤(I-PB-1)と同様の方法で青色着色剤(I-PB-6)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は31nmであった。
(黄色着色剤(I-PY-1)の製造)
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
(黄色着色剤(I-PY-2)の製造)
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
(黄色着色剤(I-PY-3)の製造)
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
(黄色着色剤(I-PY-4)の製造)
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
(黄色着色剤(I-PY-5)の製造)
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 180(クラリアント社「NovopermP-HG」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-5)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は30nmであった。
黄色色素として、C.I.Pigment Yellow 180(クラリアント社「NovopermP-HG」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(I-PY-5)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は30nmであった。
<黄色着色組成物の作製>
(黄色着色組成物(I-DY-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%となるように作製し、黄色着色組成物(I-DY-1)を作製した。
黄色着色剤(I-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
(黄色着色組成物(I-DY-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%となるように作製し、黄色着色組成物(I-DY-1)を作製した。
黄色着色剤(I-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
(黄色着色組成物(I-DY-2)の作製)
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-2)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-2)を作製した。
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-2)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-2)を作製した。
(黄色着色組成物(I-DY-3)の作製)
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-3)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-3)を作製した。
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-3)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-3)を作製した。
(黄色着色組成物(I-DY-4)の作製)
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-4)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-4)を作製した。
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-4)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-4)を作製した。
(黄色着色組成物(I-DY-5)の作製)
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-5)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-5)を作製した。
上記黄色着色組成物(I-DY-1)の作製において、黄色着色剤(I-PY-1)を黄色着色剤(I-PY-5)に変更した以外は、同様にして黄色着色組成物(I-DY-5)を作製した。
<青色および緑色着色組成物の作製>
[実施例I-1](I-DB-1)の作製
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%となるように調製し、青色着色組成物(I-DB-1)を作製した。
青色着色剤(I-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤
(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
[実施例I-1](I-DB-1)の作製
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%となるように調製し、青色着色組成物(I-DB-1)を作製した。
青色着色剤(I-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤
(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
次いで、得られた青色着色組成物(I-DB-1)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、C光源でy(c)=0.294となるよう、スピンコーターを用いて塗布し、表I-1に示した色度の塗布基板を得た。
なお、色度の測定に、顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いた。
なお、色度の測定に、顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いた。
[実施例I-2~I-7、参考例I-1~I-3](I-DB-2~I-DB-10)の作製
組成を表I-1に示したように変更して、上記(I-DB-1)と同様に青色着色組成物を作製した。
組成を表I-1に示したように変更して、上記(I-DB-1)と同様に青色着色組成物を作製した。
表I-1中の略語について以下に示す。
・ BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
・ PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
・ SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
・ BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
・ PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
・ SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
[実施例I-8](I-DG-1)の作製
上記で作製した青色着色組成物(I-DB-1)と黄色着色組成物(I-DY-1)を使用し、塗布基板にした際に、C光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(I-DG-1)を作製した。
[実施例I-9~I-11、参考例I-4~I-6](I-DG-2~7)の作製
表I-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、同表に記載された色度になるように変更して、(I-DG-1)と同様に緑色着色組成物(I-DG-2~7)を作製した。
[実施例I-12~I-14、参考例I-7,I-8](I-DG-8~12)の作製
表I-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、C光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混混合することにより、緑色着色組成物(I-DG-8~12)を作製した。
上記で作製した青色着色組成物(I-DB-1)と黄色着色組成物(I-DY-1)を使用し、塗布基板にした際に、C光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(I-DG-1)を作製した。
[実施例I-9~I-11、参考例I-4~I-6](I-DG-2~7)の作製
表I-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、同表に記載された色度になるように変更して、(I-DG-1)と同様に緑色着色組成物(I-DG-2~7)を作製した。
[実施例I-12~I-14、参考例I-7,I-8](I-DG-8~12)の作製
表I-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、C光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混混合することにより、緑色着色組成物(I-DG-8~12)を作製した。
<耐熱・耐光性評価>
実施例I-1~I-14及び参考例I-1~I-8で得られたカラーフィルタ用着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表I-1、表I-2に示したC光源での色度の塗布基板を得た。次に70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
実施例I-1~I-14及び参考例I-1~I-8で得られたカラーフィルタ用着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表I-1、表I-2に示したC光源での色度の塗布基板を得た。次に70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
(耐熱性評価)
さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(I-2)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(I-2)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(I-2)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(I-2)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
(耐光性評価)
同じく塗膜基板を作成し、その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100hr照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(I-2)により、色差ΔE*abを求めた。
同じく塗膜基板を作成し、その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100hr照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(I-2)により、色差ΔE*abを求めた。
<初期粘度評価>
着色組成物の粘度は、調整当日25℃において、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度(初期粘度)を測定した。下記の評価結果において、◎は非常に良好であり、○は良好であり、△は粘度が高いものの使用上問題ないレベル、×は使用上問題があるレベルである。
◎:10.0未満[mPa・s]
○:10.0以上~15.0未満[mPa・s]
△:15.0以上~20.0未満[mPa・s]
×:20.0以上[mPa・s]
着色組成物の粘度は、調整当日25℃において、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度(初期粘度)を測定した。下記の評価結果において、◎は非常に良好であり、○は良好であり、△は粘度が高いものの使用上問題ないレベル、×は使用上問題があるレベルである。
◎:10.0未満[mPa・s]
○:10.0以上~15.0未満[mPa・s]
△:15.0以上~20.0未満[mPa・s]
×:20.0以上[mPa・s]
<異物評価>
異物発生の評価は現像後、230℃1時間の熱処理を行った試験基板の塗膜上の粒子の数をカウントして行った。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な粒子の数をカウントした。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため使用することはできない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
異物発生の評価は現像後、230℃1時間の熱処理を行った試験基板の塗膜上の粒子の数をカウントして行った。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な粒子の数をカウントした。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため使用することはできない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
実施例および参考例で作成した青色および緑色着色組成物について、結果を表I-3、表I-4に示す。
実施例I-1~I-7のように、式(1)で表されるフタロシアニン化合物を着色剤として使用した青色着色組成物は、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンや式(I-2)で示されるシロキシフタロシアニン化合物を用いた青色着色組成物(参考例I-1~I-3)に比べ、耐熱性、耐光性評価後の色差が小さい結果となった。
また、実施例I-1~I-3のように、樹脂型分散剤を添加することにより、樹脂型分散剤を添加していない実施例I-4の青色着色組成物と比較して、粘度、及び異物評価に対して良好な結果となった。
実施例I-8~I-14のように、式(1)で表されるフタロシアニン化合物と黄色色素を着色剤として使用した緑色着色組成物は、耐熱性、耐光性評価後の色差が小さく、同時に、異物発生、粘度の点でも良好な結果となった。なかでも、黄色色素として、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー185を用いた緑色着色組成物(実施例I-8、I-9、I-11~I-14)は、他の黄色色素を用いた実施例I-10と比べ、特に耐熱、耐光性が高い結果となった。
一方、参考例I-4~I-8のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンと黄色色素を着色剤として用いた緑色着色組成物では耐熱、耐光性が悪く、また、黄色色素として、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー185を用いた緑色着色組成物(参考例I-7、I-8)では異物が発生する結果となった。
<感光性着色組成物の作製>
[実施例I-15](I-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性青色着色組成物(I-RB-1)を作製した。
青色着色組成物(I-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性化合物 3.0部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例I-15](I-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性青色着色組成物(I-RB-1)を作製した。
青色着色組成物(I-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性化合物 3.0部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例I-16、参考例I-9](I-RB-2、I-RB-3)の作製
表I-5に示した組成で、(I-RB-1)と同様に感光性青色着色組成物(I-RB-2、I-RB-3)を作製した。
表I-5に示した組成で、(I-RB-1)と同様に感光性青色着色組成物(I-RB-2、I-RB-3)を作製した。
[実施例I-17~I-20、参考例I-10~I-12](I-RG-1~RG-7)の作製
表I-5に示した組成で、(I-RB-1)と同様に感光性緑色着色組成物(I-RG-1~I-RG-7)を作製した。
表I-5に示した組成で、(I-RB-1)と同様に感光性緑色着色組成物(I-RG-1~I-RG-7)を作製した。
<明度評価>
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した基板は、230℃での熱処理後で、表I-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなるものを用いた。
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した基板は、230℃での熱処理後で、表I-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなるものを用いた。
<耐熱・耐光性評価>
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を用いて作製した上記の基板を使用して、実施例I-1~I-14、参考例I-1~I-8と同様の評価を行った。
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を用いて作製した上記の基板を使用して、実施例I-1~I-14、参考例I-1~I-8と同様の評価を行った。
<異物評価>
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を用いて作製した上記の基板を使用して、実施例I-1~I-14、参考例I-1~I-8と同様の評価を行った。
実施例I-15~I-20及び参考例I-9~I-12で得られた感光性着色組成物を用いて作製した上記の基板を使用して、実施例I-1~I-14、参考例I-1~I-8と同様の評価を行った。
実施例および参考例で作製した感光性着色組成物について、結果を表I-6に示す。
実施例I-15~I-20のように、式(1)で表されるフタロシアニン化合物を着色剤として使用した感光性着色組成物は、実施例I-1~I-14で示した着色組成物と同様に、異物の発生もなく、良好な耐熱性、耐光性を示す結果となった。一方、参考例I-9~I-12のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する感光性着色組成物では、総じて、耐熱性、耐光性が悪い結果となった。
また、同じ色相で比較した場合、実施例I-15、I-16と参考例I-9に示したように、また、同じ色相、および同じ黄色色素の組み合わせで比較した場合、実施例I-17、I-19と参考例I-10、実施例I-18と参考例I-11、実施例I-20と参考例I-12に示したように、式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有する感光性着色組成物が、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する感光性着色組成物に比べ、高い明度を示す結果となった。
<カラーフィルタの作製>
次に、ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性青色着色組成物(I-RB-1)で使用している着色剤を、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例I-15と同様にして作製した感光性赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
次に、ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性青色着色組成物(I-RB-1)で使用している着色剤を、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例I-15と同様にして作製した感光性赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
同様にして、実施例I-17で得られた感光性緑色着色組成物(I-RG-1)をx=0.298、y=0.600となるように塗布し、緑色フィルタセグメントを得た。また、感光性青色着色組成物(I-RB-1)で使用している着色剤を、C.I.Pigment Blue 15:6/C.I.Pigment Violet 23=3.6部/2.4部に置き換えた以外は実施例I-15と同様にして作製した感光性青色着色組成物を用いてx=0.149、y=0.048になるような膜厚に塗布し、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
実施形態Iのカラーフィルタ用着色組成物を用いると、広い色度範囲において明度に優れ、耐熱性、耐光性も良好な緑色フィルタセグメントを有するカラーフィルタを作製することが可能であった。
次に、実施態様IIに関して、以下の実施例を用いて説明する。
顔料の平均一次粒子径、顔料の酸性基量、樹脂の重量平均分子量(Mw)、塩基性樹脂型分散剤の平均分子量、および塩基性樹脂型分散剤のアミン価の測定方法は以下の通りである。
(顔料の平均一次粒子径)
顔料の平均一次粒子径は、透過型(TEM)電子顕微鏡を使用して、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で測定した。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料一次粒子の粒径とした。次に、100個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積(重量)を、求めた粒径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。
顔料の平均一次粒子径は、透過型(TEM)電子顕微鏡を使用して、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で測定した。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料一次粒子の粒径とした。次に、100個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積(重量)を、求めた粒径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。
(顔料の酸性基量)
顔料の酸性基量として、アミン吸着量を測定した。測定方法は、密閉できるガラス容器に顔料を1g測り採り、0.02mol/lのn-ヘキシルアミン(吸着物質)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を30ml加えた。容器に栓をして超音波洗浄機に1時間かけ、顔料表面に吸着させた後、遠心分離機にかけて顔料を沈降させ上澄みを得た。上澄みを15ml採取し、0.02mol/lの過塩素酸ジオキサン溶液にて残存したn-ヘキシルアミンを電位差滴定装置により逆滴定した。ブランクを測定し定量した値を、顔料のアミン吸着量とした。
顔料の酸性基量として、アミン吸着量を測定した。測定方法は、密閉できるガラス容器に顔料を1g測り採り、0.02mol/lのn-ヘキシルアミン(吸着物質)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を30ml加えた。容器に栓をして超音波洗浄機に1時間かけ、顔料表面に吸着させた後、遠心分離機にかけて顔料を沈降させ上澄みを得た。上澄みを15ml採取し、0.02mol/lの過塩素酸ジオキサン溶液にて残存したn-ヘキシルアミンを電位差滴定装置により逆滴定した。ブランクを測定し定量した値を、顔料のアミン吸着量とした。
(樹脂の重量平均分子量(Mw))
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、装置としてHLC-8220GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとしてTSK-GEL SUPER HZM-Nを2連でつなげて使用し、溶媒としてTHFを用いて測定したポリスチレン換算分子量である。
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、装置としてHLC-8220GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとしてTSK-GEL SUPER HZM-Nを2連でつなげて使用し、溶媒としてTHFを用いて測定したポリスチレン換算分子量である。
(塩基性樹脂型分散剤の平均分子量)
塩基性樹脂型分散剤の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、装置としてHLC-8320GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとして SUPER-AW3000を使用し、溶離液として30mMトリエチルアミン及び10mM LiBrのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を用いて測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)である。
塩基性樹脂型分散剤の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、装置としてHLC-8320GPC(東ソー株式会社製)を用い、カラムとして SUPER-AW3000を使用し、溶離液として30mMトリエチルアミン及び10mM LiBrのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を用いて測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)である。
(塩基性樹脂型分散剤のアミン価)
塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、ASTM D 2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)を固形分換算した値である。
塩基性樹脂型分散剤のアミン価は、ASTM D 2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)を固形分換算した値である。
まず、着色組成物、感光性着色組成物の作製方法に先立ち、実施例および参考例で用いたバインダー樹脂溶液、着色剤、塩基性樹脂型分散剤溶液の製造方法と、色素誘導体の構造式と、黄色着色組成物の製造方法とについて説明する。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液II-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液II-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
(アクリル樹脂溶液II-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液II-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
(アクリル樹脂溶液II-2の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液II-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液II-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(II-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン(II-1)を102部得た。
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(II-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン(II-1)を102部得た。
(青色着色剤(II-PB-1)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、リン酸ジブチルを41.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-2)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料114部を得た。
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、リン酸ジブチルを41.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-2)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料114部を得た。
続いて、ソルトミリング処理を行った。式(II-2)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、青色着色剤(II-PB-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.6nmであった。
(青色着色剤(II-PB-2)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、リン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-3)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料114部を得た。
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、リン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-3)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料114部を得た。
得られた式(II-3)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料を、青色着色剤(II-PB-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(II-PB-2)を得た。平均一次粒子径は29.5nmであった。
(青色着色剤(II-PB-3)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、ジフェニルホスフィン酸を43.2部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-4)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料112部を得た。
反応容器中でメタノール1000部に、式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部と、ジフェニルホスフィン酸を43.2部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、下記式(II-4)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料112部を得た。
得られた式(II-4)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料を、青色着色剤(II-PB-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(II-PB-3)を得た。平均一次粒子径は29.5nmであった。
(青色着色剤(II-PB-4)の製造)
特開2010-79247号公報に記載の合成方法に従い、下記式(II-5)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料を得た。
特開2010-79247号公報に記載の合成方法に従い、下記式(II-5)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料を得た。
得られた式(II-5)で表されるアルミニウムフタロシアニン顔料を、青色着色剤(II-PB-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(II-B-4)を得た。平均一次粒子径は33.0nmであった。
(青色着色剤(II-PB-5)の製造)
式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部に、ピリジン200部、キシレン800部、およびフェニルホスホン酸54.6部を加え、8時間加熱還流を続けた。ろ過して、メタノールで洗浄後、乾燥して、110部の下記式(II-6)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料を得た。続けて、青色着色剤(II-PB-1)と同様の方法でソルトミリング処理を行い、青色着色剤(II-PB-5)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は37nmであった。
式(II-1)で表わされるヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部に、ピリジン200部、キシレン800部、およびフェニルホスホン酸54.6部を加え、8時間加熱還流を続けた。ろ過して、メタノールで洗浄後、乾燥して、110部の下記式(II-6)で表わされるアルミニウムフタロシアニン顔料を得た。続けて、青色着色剤(II-PB-1)と同様の方法でソルトミリング処理を行い、青色着色剤(II-PB-5)を製造した。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は37nmであった。
青色着色剤の構造式を表II-1にまとめた。
<顔料の酸性基量>
実施例および参考例に用いたアルミフタロシアニン顔料以外の着色剤について、C.I.ナンバーおよび酸性基量を表II-2に記す。
実施例および参考例に用いたアルミフタロシアニン顔料以外の着色剤について、C.I.ナンバーおよび酸性基量を表II-2に記す。
<塩基性樹脂型分散剤の製造方法>
(塩基性樹脂型分散剤溶液1)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート96.1部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート3.9部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤1(Mn=10200、Mw=12200、アミン価14mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液1)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート96.1部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート3.9部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤1(Mn=10200、Mw=12200、アミン価14mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液2)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート88.0部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート12.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤2(Mn=11200、Mw=14200、アミン価43mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート88.0部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート12.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤2(Mn=11200、Mw=14200、アミン価43mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液3)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート76.0部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート24.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤3(Mn=10210、Mw=11400、アミン価86mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート76.0部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート24.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤3(Mn=10210、Mw=11400、アミン価86mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液4)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート70.7部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート29.3部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤5(Mn=10400、Mw=12500、アミン価105mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート70.7部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート29.3部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤5(Mn=10400、Mw=12500、アミン価105mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液5)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート41.4部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート58.6部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤6(Mn=11100、Mw=14200、アミン価210mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート41.4部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート58.6部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤6(Mn=11100、Mw=14200、アミン価210mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液6)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート18.2部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート81.8部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤7(Mn=10500、Mw=12400、アミン価293mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート18.2部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート81.8部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤7(Mn=10500、Mw=12400、アミン価293mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液7)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート98.2部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート2.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤8(Mn=9900、Mw=11100、アミン価7mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート98.2部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート2.0部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤8(Mn=9900、Mw=11100、アミン価7mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤溶液8)
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート13.8部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート86.2部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤9(Mn=11600、Mw=13400、アミン価309mgKOH/g)の溶液を得た。
温度計、攪拌機、蒸留管、冷却器を具備した4つ口セパラブルフラスコに、メチルエチルケトン70部、n-ブチルアクリレート13.8部、スパルテイン2.8部、ブロモイソ酪酸エチル1.9部を仕込み窒素気流下で40℃に昇温した。塩化第一銅 1.1部を投入し、75℃まで昇温して重合を開始した。3時間重合後、重合溶液をサンプリングし、重合の固形分から重合収率が95%以上である事を確認し、N、N-ジメチルアミノエチルメタクリレート86.2部、及びMEK30.0部を添加し、更に、重合を行った。2時間後重合溶液の固形分から重合収率が97%以上であるのを確認し、室温に冷却して重合を停止した。得られた樹脂溶液100部をメチルエチルケトン100部で希釈し、カチオン交換樹脂「ダイアイオン PK228LH(三菱化学(株)製)」60部を添加し室温で1時間攪拌し、更に、中和剤として「キョーワード500SN(協和化学工業(株)製)」を部添加し30分攪拌を行った。濾過によりカチオン交換樹脂と吸着剤を取り除く事で重合触媒の残渣を取り除いた。更に、樹脂溶液を濃縮しエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートに置換して不揮発分が40重量%の塩基性樹脂型分散剤9(Mn=11600、Mw=13400、アミン価309mgKOH/g)の溶液を得た。
(塩基性樹脂型分散剤のアミン価)
実施例および参考例に用いた塩基性樹脂型分散剤溶液のアミン価を表II-3にまとめた。
実施例および参考例に用いた塩基性樹脂型分散剤溶液のアミン価を表II-3にまとめた。
<黄色着色組成物の製造方法>
(黄色着色組成物1の作製)
下記に示す配合組成の混合物を均一に撹拌混合し、直径0.1mmのジルコニアビーズを用いて、ピコミルで8時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、黄色着色組成物1を作製した。
黄色着色剤1(C.I.ピグメントエロー138) 12.0部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
有機溶剤(PGMAC) 52.0部
(黄色着色組成物1の作製)
下記に示す配合組成の混合物を均一に撹拌混合し、直径0.1mmのジルコニアビーズを用いて、ピコミルで8時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、黄色着色組成物1を作製した。
黄色着色剤1(C.I.ピグメントエロー138) 12.0部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
有機溶剤(PGMAC) 52.0部
(黄色着色組成物2~4の作製)
黄色着色組成物1の作製方法に示した黄色着色剤1を、黄色着色組成物2では、着色剤(P-2)(C.I.ピグメントエロー139)に、黄色着色組成物3では、着色剤(P-3)(C.I.ピグメントエロー150)に、黄色着色組成物4では、黄色着色剤2(C.I.ピグメントエロー185)に置き換えた以外は、黄色着色組成物1の作製方法と同様に作製した。
黄色着色組成物1の作製方法に示した黄色着色剤1を、黄色着色組成物2では、着色剤(P-2)(C.I.ピグメントエロー139)に、黄色着色組成物3では、着色剤(P-3)(C.I.ピグメントエロー150)に、黄色着色組成物4では、黄色着色剤2(C.I.ピグメントエロー185)に置き換えた以外は、黄色着色組成物1の作製方法と同様に作製した。
[実施例II-1]
(着色組成物1の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物1を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-1) 8.0部
着色剤2;着色剤(P-1) 2.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
(着色組成物1の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物1を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-1) 8.0部
着色剤2;着色剤(P-1) 2.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
[実施例II-2~II-14]
(着色組成物2~14の作製)
着色組成物1の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液3の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物1と同様にして着色組成物2~14を作製した。
(着色組成物2~14の作製)
着色組成物1の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液3の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物1と同様にして着色組成物2~14を作製した。
[実施例II-15]
(着色組成物15の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物15を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 7.2部
着色剤2;着色剤(P-1) 1.8部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
色素誘導体1 1.0部
(着色組成物15の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物15を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 7.2部
着色剤2;着色剤(P-1) 1.8部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
色素誘導体1 1.0部
[実施例II-16]
(着色組成物16の作製)
着色組成物15の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液3、色素誘導体の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物15と同様にして着色組成物16を作製した。
(着色組成物16の作製)
着色組成物15の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液3、色素誘導体の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物15と同様にして着色組成物16を作製した。
[実施例II-17]
(着色組成物17の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物17(a)を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
次いで、下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物17(b)を作製した。
着色剤2;着色剤(P-1) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
さらに、得られた着色組成物17(a)および、着色組成物17(b)をそれぞれ80部、20部の割合で均一になるように攪拌混合することにより着色組成物17を得た。
(着色組成物17の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物17(a)を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
次いで、下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物17(b)を作製した。
着色剤2;着色剤(P-1) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
さらに、得られた着色組成物17(a)および、着色組成物17(b)をそれぞれ80部、20部の割合で均一になるように攪拌混合することにより着色組成物17を得た。
[参考例II-1]
(着色組成物18の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物18を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 8.0部
着色剤2;着色剤(P-4) 2.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
(着色組成物18の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物18を作製した。
着色剤1;青色着色剤(II-PB-2) 8.0部
着色剤2;着色剤(P-4) 2.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
[参考例II-2~II-4]
(着色組成物19~21の作製)
着色組成物18の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物18と同様にして着色組成物19~21を作製した。
(着色組成物19~21の作製)
着色組成物18の作製方法における、着色剤1、着色剤2、塩基性樹脂型分散剤溶液の種類を表II-5のように変更した以外は、着色組成物18と同様にして着色組成物19~21を作製した。
[参考例II-5]
(着色組成物22の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物22を作製した。
着色剤1;着色剤(II-PB-2) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
(着色組成物22の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して、着色組成物22を作製した。
着色剤1;着色剤(II-PB-2) 10.0部
アクリル樹脂溶液II-1 25.0部
塩基性樹脂型分散剤溶液3 8.3部
有機溶剤(PGMAC) 56.7部
<着色組成物の評価>
得られた着色組成物1~22について粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)についての評価と、経時コントラスト比変化率を下記の方法で行った。結果は表II-6に示す。
得られた着色組成物1~22について粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)についての評価と、経時コントラスト比変化率を下記の方法で行った。結果は表II-6に示す。
(粘度特性評価)
着色組成物の粘度特性については、初期粘度と、経時粘度増加率によって評価する事ができる。
(初期粘度)
着色組成物1~22の粘度は、調整当日25℃において、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度(初期粘度)を測定した。評価結果について、以下のように評価した。
◎:7.5未満[mPa・s]
○:7.5以上~9.5未満[mPa・s]
×:9.5以上[mPa・s]
(経時粘度増加率)
40℃で1週間、経時促進させた着色組成物1~22の経時粘度について、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数20rpmという条件で測定した。このようにして測定した経時粘度を下式に当てはめ、経時粘度増加率を測定した。
[経時粘度増加率]=(経時粘度/初期粘度)×100(%)
評価結果については、以下のように評価した。
◎:97.5%以上~102.5%未満
○:95.0%以上~97.5%未満、102.5%以上~105.0%未満
×:105.0%以上、95.0%未満
着色組成物の粘度特性については、初期粘度と、経時粘度増加率によって評価する事ができる。
(初期粘度)
着色組成物1~22の粘度は、調整当日25℃において、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて回転数20rpmにおける粘度(初期粘度)を測定した。評価結果について、以下のように評価した。
◎:7.5未満[mPa・s]
○:7.5以上~9.5未満[mPa・s]
×:9.5以上[mPa・s]
(経時粘度増加率)
40℃で1週間、経時促進させた着色組成物1~22の経時粘度について、E型粘度計(東機産業社製「ELD型粘度計」)を用いて、25℃において回転数20rpmという条件で測定した。このようにして測定した経時粘度を下式に当てはめ、経時粘度増加率を測定した。
[経時粘度増加率]=(経時粘度/初期粘度)×100(%)
評価結果については、以下のように評価した。
◎:97.5%以上~102.5%未満
○:95.0%以上~97.5%未満、102.5%以上~105.0%未満
×:105.0%以上、95.0%未満
(コントラスト比の評価)
液晶ディスプレー用バックライトユニットから出た光は、偏光板を通過して偏光され、ガラス基板上に塗布された着色組成物の塗膜を通過し、もう一方の偏光板に到達する。この際、偏光板と偏光板の偏光面が並行であれば、光は偏光板を透過するが、偏光面が直交している場合には光は偏光板により遮断される。しかし、偏光板によって偏光された光が着色組成物の塗膜を通過する際に、着色剤粒子によって散乱等が起こり、偏光面の一部にずれが生じると、偏光板が並行のときは透過する光量が減り、偏光板が直交のときは一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が並行の際の輝度と、直交の際の輝度との比を、コントラスト比として算出した。
(コントラスト比)=(並行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
従って、塗膜中の着色剤により散乱が起こると、並行のときの輝度が低下し、かつ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
液晶ディスプレー用バックライトユニットから出た光は、偏光板を通過して偏光され、ガラス基板上に塗布された着色組成物の塗膜を通過し、もう一方の偏光板に到達する。この際、偏光板と偏光板の偏光面が並行であれば、光は偏光板を透過するが、偏光面が直交している場合には光は偏光板により遮断される。しかし、偏光板によって偏光された光が着色組成物の塗膜を通過する際に、着色剤粒子によって散乱等が起こり、偏光面の一部にずれが生じると、偏光板が並行のときは透過する光量が減り、偏光板が直交のときは一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が並行の際の輝度と、直交の際の輝度との比を、コントラスト比として算出した。
(コントラスト比)=(並行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
従って、塗膜中の着色剤により散乱が起こると、並行のときの輝度が低下し、かつ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
(経時コントラスト比(CR)変化率の評価)
まず、初期コントラスト比(初期CR)評価を実施した。着色組成物1~22を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で30分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。得られた塗布基板の初期コントラスト比(初期CR)を測定した。この際、220℃での熱処理後で表面形状測定装置『Dektak8(Veeco社製)』を用いて測定した膜厚が1μmに合うようにスピンコーターの塗布条件を調整して、塗膜を作成した。
まず、初期コントラスト比(初期CR)評価を実施した。着色組成物1~22を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で30分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。得られた塗布基板の初期コントラスト比(初期CR)を測定した。この際、220℃での熱処理後で表面形状測定装置『Dektak8(Veeco社製)』を用いて測定した膜厚が1μmに合うようにスピンコーターの塗布条件を調整して、塗膜を作成した。
なお、輝度計としては色彩輝度計(トプコン社製「BM-5A」)、偏光板としては偏光板(日東電工社製「NPF-G1220DUN」)を用いた。測定に際しては、測定部分に1cm角の孔を開けた黒色マスクを介して測定した。
40℃で1週間、経時促進させた着色組成物1~22の経時コントラスト比(経時CR)を、初期コントラスト比(初期CR)と同様の方法で測定した。下記式を用いて、経時コントラスト比変化率を測定した。
[経時CR変化率]=(経時CR/初期CR)×100(%)
評価結果については、以下のように評価した。
◎:97.5%以上
○:95.0%以上~97.5%未満
×:95.0%未満
[経時CR変化率]=(経時CR/初期CR)×100(%)
評価結果については、以下のように評価した。
◎:97.5%以上
○:95.0%以上~97.5%未満
×:95.0%未満
実施例II-1~II-17のように、ある特定の構造を持つフタロシアニン顔料と、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を含有するカラーフィルタ用着色組成物は、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)、および経時コントラスト比変化率が良好な結果であった。
また、実施例II-2とII-17の結果から、ある特定の構造を持つフタロシアニン顔料と、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を共分散した着色組成物は、共分散しない場合と比較して、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)、および経時コントラスト比変化率が良好であった。
[実施例II-18]
(感光性着色組成物1の作製)
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物1を作製した。
着色組成物1 30.0部
黄色着色組成物1 30.0部
光重合性単量体 3.0部
(東亞合成株式会社製「アロニクスM402」)
アクリル樹脂溶液II-2 14.9部
光重合開始剤 1.6部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
有機溶剤 20.4部
(シクロヘキサノン)
酸化防止剤A 0.1部
(感光性着色組成物1の作製)
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物1を作製した。
着色組成物1 30.0部
黄色着色組成物1 30.0部
光重合性単量体 3.0部
(東亞合成株式会社製「アロニクスM402」)
アクリル樹脂溶液II-2 14.9部
光重合開始剤 1.6部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
有機溶剤 20.4部
(シクロヘキサノン)
酸化防止剤A 0.1部
[実施例II-19~II-37および参考例II-6~II-10]
(感光性着色組成物2~25の作製)
感光性着色組成物1の作製方法における組成および配合量(重量部)を表II-7のように変更した以外は、感光性着色組成物1と同様にして感光性着色組成物2~25を作製した。
(感光性着色組成物2~25の作製)
感光性着色組成物1の作製方法における組成および配合量(重量部)を表II-7のように変更した以外は、感光性着色組成物1と同様にして感光性着色組成物2~25を作製した。
表II-7中の略語について以下に示す。
・光重合性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物
(東亞合成株式会社製「アロニクスM402」)
・光重合開始剤A:2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤B:エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・増感剤:4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)
・酸化防止剤A:ヒンダートフェノール系酸化防止剤
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
・酸化防止剤B:イオウ系酸化防止剤
3,3’-チオジプロパン酸ジオクタデシル
・酸化防止剤C:リン系酸化防止剤
トリス[2,4-ジ-(tert)-ブチルフェニル]ホスフィン
・酸化防止剤D:ヒンダートアミン系酸化防止剤
ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
・酸化防止剤E:サルチル酸エステル系酸化防止剤
サリチル酸p-オクチルフェニル
・光重合性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物
(東亞合成株式会社製「アロニクスM402」)
・光重合開始剤A:2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤B:エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・増感剤:4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)
・酸化防止剤A:ヒンダートフェノール系酸化防止剤
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
・酸化防止剤B:イオウ系酸化防止剤
3,3’-チオジプロパン酸ジオクタデシル
・酸化防止剤C:リン系酸化防止剤
トリス[2,4-ジ-(tert)-ブチルフェニル]ホスフィン
・酸化防止剤D:ヒンダートアミン系酸化防止剤
ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
・酸化防止剤E:サルチル酸エステル系酸化防止剤
サリチル酸p-オクチルフェニル
<感光性着色組成物の評価>
感光性着色組成物1~25について、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)と、経時コントラスト比変化率の評価を下記の方法で行った。結果は表II-8に示す。
感光性着色組成物1~25について、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)と、経時コントラスト比変化率の評価を下記の方法で行った。結果は表II-8に示す。
(感光性着色組成物の初期粘度)
着色組成物の評価と同様の方法で測定した。その際の評価基準は以下のようにした。
◎:3.0未満[mPa・s]
○:3.0以上~4.0未満[mPa・s]
×:4.0以上[mPa・s]
着色組成物の評価と同様の方法で測定した。その際の評価基準は以下のようにした。
◎:3.0未満[mPa・s]
○:3.0以上~4.0未満[mPa・s]
×:4.0以上[mPa・s]
(感光性着色組成物の経時粘度増加率)
着色組成物の評価と同様の方法で測定した。その際の評価基準は以下のようにした。
◎:95.0%以上~105.0%未満
○:90.0%以上~95.0%未満、105.0%以上~110.0%未満
×:90.0%未満、110.0%以上
着色組成物の評価と同様の方法で測定した。その際の評価基準は以下のようにした。
◎:95.0%以上~105.0%未満
○:90.0%以上~95.0%未満、105.0%以上~110.0%未満
×:90.0%未満、110.0%以上
(感光性着色組成物の経時コントラスト比変化率)
感光性着色組成物1~25を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱し、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。この際、220℃での熱処理後で表面形状測定装置『Dektak8(Veeco社製)』を用いて測定した膜厚が2μmに合うようにスピンコーターの塗布条件を調整して、塗膜を作成した。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなるものを用いた。得られた基板の初期コントラスト比(初期CR)を着色組成物の評価と同様の方法で測定した。
感光性着色組成物1~25を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱し、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。この際、220℃での熱処理後で表面形状測定装置『Dektak8(Veeco社製)』を用いて測定した膜厚が2μmに合うようにスピンコーターの塗布条件を調整して、塗膜を作成した。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなるものを用いた。得られた基板の初期コントラスト比(初期CR)を着色組成物の評価と同様の方法で測定した。
また、40℃で1週間、経時促進させた感光性着色組成物1~25の経時コントラスト比(経時CR)を、初期コントラスト比(初期CR)と同様の方法で測定した。経時コントラスト比変化率を着色組成物の評価と同様の方法で測定した。その際の評価基準は以下のようにした。
◎:97.5%以上
○:95.0%以上97.5%未満
×:95.0%未満
◎:97.5%以上
○:95.0%以上97.5%未満
×:95.0%未満
実施例II-18~II-37のように、ある特定の構造を持つフタロシアニン顔料と、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物は、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)、および経時コントラスト比変化率が良好な結果であった。
また、実施例II-19とII-34の比較の結果から、ある特定の構造を持つフタロシアニン顔料と、酸性基量が100~600μmol/gの顔料を共分散した着色組成物は、共分散しない場合と比較して、粘度特性(初期粘度、経時粘度増加率)、および経時コントラスト比変化率が良好な結果であった。
<カラーフィルタの作製>
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。尚、緑色については感光性着色組成物2を使用した。
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。尚、緑色については感光性着色組成物2を使用した。
(赤色感光性着色組成物(II-RR-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色着色組成物(II-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色着色組成物(II-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、赤色感光性着色組成物(II-RR-1)を作製した。
赤色着色組成物(II-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液II-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
赤色着色組成物(II-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液II-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
(青色感光性着色組成物(II-RB-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色着色組成物(II-DB-6)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色着色組成物(II-DB-6)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液II-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、青色感光性着色組成物(II-RB-1)を作製した。
青色着色組成物(II-DB-6) 34.0部
アクリル樹脂溶液II-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
青色着色組成物(II-DB-6) 34.0部
アクリル樹脂溶液II-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(RR-1)をx=0.640、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、感光性着色組成物2をy=0.600になるような膜厚に、青色感光性着色組成物(RB-1)を用いてx=0.150、y=0.060になるような膜厚にそれぞれ塗布し、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
緑色の感光性着色組成物2を用いることにより、高コントラスト比であるカラーフィルタを作製することが可能であった。
次に、実施態様IIIに関して、以下の実施例を用いて説明する。
本実施例中の「顔料の平均一次粒子径」及び「樹脂の重量平均分子量」の測定方法は、実施態様IIの実施例における測定方法と同じである。
<着色剤の製造方法>
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(III-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1を102部得た。
<着色剤の製造方法>
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(III-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1を102部得た。
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-2の製造)
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1の製造において、フタロジニトリルの代わりに4-メチルフタロジニトリル250部に変更した以外は、同様の製造法で、下記式(III-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-2を得た。
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1の製造において、フタロジニトリルの代わりに4-メチルフタロジニトリル250部に変更した以外は、同様の製造法で、下記式(III-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-2を得た。
(青色着色剤(III-A-1)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIII-1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
続いて、ソルトミリング処理を行った。式(a)で表される特定フタロシアニン色素100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、青色着色剤(III-A-1)98部を得た。平均一次粒子径は31.2nmであった。
(青色着色剤(III-A-2)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部およびジフェニルホスフィン酸43.2部を加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(b)で表される特定フタロシアニン色素112部を得た。なお、式(b)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
得られた式(b)で表される特定フタロシアニン色素を、青色着色剤(III-A-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(III-A-2)を得た。平均一次粒子径は29.5nmであった。
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部およびジフェニルホスフィン酸43.2部を加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(b)で表される特定フタロシアニン色素112部を得た。なお、式(b)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
得られた式(b)で表される特定フタロシアニン色素を、青色着色剤(III-A-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(III-A-2)を得た。平均一次粒子径は29.5nmであった。
(青色着色剤(III-A-3)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン2を100部およびフェニルホスフィン酸28.0部を加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(c)で表される特定フタロシアニン色素102部を得た。なお、式(c)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
得られた式(c)で表される特定フタロシアニン色素を、青色着色剤(III-A-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(III-A-3)を製造した。平均一次粒子径は33.1nmであった。
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン2を100部およびフェニルホスフィン酸28.0部を加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(c)で表される特定フタロシアニン色素102部を得た。なお、式(c)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
得られた式(c)で表される特定フタロシアニン色素を、青色着色剤(III-A-1)と同様のソルトミリング処理法で、青色着色剤(III-A-3)を製造した。平均一次粒子径は33.1nmであった。
(黄色着色剤(III-Y-1)の製造)
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(III-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(III-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
[樹脂溶液(B1-1)]
(段階1:樹脂主鎖の重合)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAC)100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン16.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒としてアゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。
[樹脂溶液(B1-1)]
(段階1:樹脂主鎖の重合)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAC)100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン16.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒としてアゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。
(段階2:エポキシ基への反応)
次にフラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒としてトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間反応を行い、重量平均分子量が約12000(GPCによる測定)の樹脂溶液を得た。投入したアクリル酸はグリシジルメタクリレート構成単位のエポキシ基末端にエステル結合するので樹脂構造中にカルボキシル基を生じさせない。
次にフラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒としてトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間反応を行い、重量平均分子量が約12000(GPCによる測定)の樹脂溶液を得た。投入したアクリル酸はグリシジルメタクリレート構成単位のエポキシ基末端にエステル結合するので樹脂構造中にカルボキシル基を生じさせない。
(段階3:水酸基への反応)
さらにテトラヒドロ無水フタル酸30.4部およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒として、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間反応させた。加えたテトラヒドロ無水フタル酸は無水カルボン酸部位が開裂して生じた2個のカルボキシル基の一方が樹脂構造中の水酸基にエステル結合し、他方がカルボキシル基末端を生じさせる。
さらにテトラヒドロ無水フタル酸30.4部およびこの段階における前駆体の反応に要する触媒として、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間反応させた。加えたテトラヒドロ無水フタル酸は無水カルボン酸部位が開裂して生じた2個のカルボキシル基の一方が樹脂構造中の水酸基にエステル結合し、他方がカルボキシル基末端を生じさせる。
(段階4:不揮発分の調整)
不揮発分が40%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して樹脂溶液(B1-1)を得た。
不揮発分が40%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して樹脂溶液(B1-1)を得た。
樹脂溶液(B1-1)における構成単位の重量比は、構成単位(b1)としてテトラヒドロ無水フタル酸;21.7重量%、構成単位(b2)としてスチレン;11.6重量%、構成単位(b3)としてジシクロペンタニルメタクリレート;29.3重量%、その他の構成単位としてグリシジルメタクリレートおよびそのグリシジル末端にエステル結合したアクリル酸の合計;37.4重量%である。
[樹脂溶液(B1-2~3及びB2-1)]
樹脂溶液(B1-1)と同様の方法で樹脂溶液(B1-2)~(B1-3)及び(B2-1)を得た。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
樹脂溶液(B1-1)と同様の方法で樹脂溶液(B1-2)~(B1-3)及び(B2-1)を得た。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
[樹脂溶液(B1-4~5)]
樹脂溶液(B1-1)の段階1、段階2、段階4と同様の方法で樹脂溶液(B1-4)~(B1-5)を得た。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。構成単位(b1)~(b3)および構成単位(b4)中のMAA(メタクリル酸)に該当する前駆体を混合して製造の段階1を実施し、次にGMA(グリシジルメタクリレート)を前駆体として加えて製造の段階2を実施し、さらに段階4を実施した。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
樹脂溶液(B1-1)の段階1、段階2、段階4と同様の方法で樹脂溶液(B1-4)~(B1-5)を得た。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。構成単位(b1)~(b3)および構成単位(b4)中のMAA(メタクリル酸)に該当する前駆体を混合して製造の段階1を実施し、次にGMA(グリシジルメタクリレート)を前駆体として加えて製造の段階2を実施し、さらに段階4を実施した。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
[樹脂溶液(B2-2)]
樹脂溶液(B1-1)の段階1、段階2、段階4と同様の方法で樹脂溶液(B2-2)の調整を行った。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。構成単位(b2)、構成単位(b4)中のGMA(グリシジルメタクリレート)およびその他の構成単位に該当する前駆体を混合して製造の段階1を実施し、次にAA(アクリル酸)を前駆体として加えて製造の段階2を実施し、さらに段階4を実施した。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
樹脂溶液(B1-1)の段階1、段階2、段階4と同様の方法で樹脂溶液(B2-2)の調整を行った。すなわち、樹脂溶液(B1-1)の製造法中、構成単位(b1)~(b4)およびその他の構成単位に該当する前駆体を表III-1に則して置き換えた。構成単位(b2)、構成単位(b4)中のGMA(グリシジルメタクリレート)およびその他の構成単位に該当する前駆体を混合して製造の段階1を実施し、次にAA(アクリル酸)を前駆体として加えて製造の段階2を実施し、さらに段階4を実施した。各段階に要する触媒の部数は、各段階で混合した前駆体の合計の部数に比例させて混合した。
得られた樹脂溶液(B1-1~5)および樹脂溶液(B2-1~2)の組成及び重量比を表III-1に示す。カッコ内は樹脂固形分中の構成単位重量比(重量%)を表す。
表III-1における構成単位の前駆体および構成単位の略称について下記に記す。
MAA:メタクリル酸
THPA:テトラヒドロフタル酸無水物(4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物)
BzMA:ベンジルメタクリレート
St:スチレン
M110:パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
GMA:グリシジルメタクリレート
GMA-AA:構成単位GMAにアクリル酸が付加反応し結合したもの
MMA-GMA:構成単位メタクリル酸にGMAが付加反応し結合したもの
BMA:n-ブチルメタクリレート
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
MAA:メタクリル酸
THPA:テトラヒドロフタル酸無水物(4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物)
BzMA:ベンジルメタクリレート
St:スチレン
M110:パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
GMA:グリシジルメタクリレート
GMA-AA:構成単位GMAにアクリル酸が付加反応し結合したもの
MMA-GMA:構成単位メタクリル酸にGMAが付加反応し結合したもの
BMA:n-ブチルメタクリレート
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
[樹脂溶液(B2-3)]
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりベンジルメタクリレート67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して樹脂溶液(B2-3)を調製した。重量平均分子量は22000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート70.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりベンジルメタクリレート67.2部、メタクリル酸18.4部、ジシクロペンタニルメタクリレート14.4部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下し重合反応を行った。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して樹脂溶液(B2-3)を調製した。重量平均分子量は22000であった。
[樹脂溶液(B2-4)]
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して樹脂溶液(B2-4)を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して樹脂溶液(B2-4)を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
[樹脂溶液(B2-5)]
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加して樹脂溶液(B2-5)を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加して樹脂溶液(B2-5)を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
[実施例III-1]
(緑色着色組成物(III-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色着色組成物(III-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(III-A-1)と黄色着色剤(III-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(III-A-1) 3.4部
黄色着色剤(III-Y-1) 7.6部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液(B1-1) 14.25部
PGMAC 53.25部
シクロヘキサノン 16.0部
(緑色着色組成物(III-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色着色組成物(III-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(III-A-1)と黄色着色剤(III-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(III-A-1) 3.4部
黄色着色剤(III-Y-1) 7.6部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液(B1-1) 14.25部
PGMAC 53.25部
シクロヘキサノン 16.0部
[実施例III-2]
(緑色着色組成物(III-DG-2))
青色着色剤(III-A-1)を青色着色剤(III-A-2)に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-2)を得た。
(緑色着色組成物(III-DG-2))
青色着色剤(III-A-1)を青色着色剤(III-A-2)に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-2)を得た。
[実施例III-3]
(緑色着色組成物(III-DG-3))
青色着色剤(III-A-1)を青色着色剤(III-A-3)に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-3)を得た。
(緑色着色組成物(III-DG-3))
青色着色剤(III-A-1)を青色着色剤(III-A-3)に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-3)を得た。
[実施例III-4~III-8、参考例III-1~III-5]
(緑色着色組成物(III-DG-4~13))
樹脂溶液(B1-1)を、表III-2に示す樹脂溶液に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-4~13)を得た。
(緑色着色組成物(III-DG-4~13))
樹脂溶液(B1-1)を、表III-2に示す樹脂溶液に変更した以外は、緑色着色組成物(III-DG-1)と同様にして、緑色着色組成物(III-DG-4~13)を得た。
<塗膜作製と評価>
得られた緑色着色組成物(III-DG-1~13)を用いて作製した緑色塗膜のコントラスト比(CR)、および耐熱性の評価を下記方法で行った。表III-2に評価結果を示す。
得られた緑色着色組成物(III-DG-1~13)を用いて作製した緑色塗膜のコントラスト比(CR)、および耐熱性の評価を下記方法で行った。表III-2に評価結果を示す。
(塗膜のコントラスト比(CR)評価)
液晶ディスプレー用バックライトユニットから出た光は、偏光板を通過して偏光され、ガラス基板上に塗布された着色組成物の塗膜を通過し、もう一方の偏光板に到達する。この際、偏光板と偏光板の偏光面が並行であれば、光は偏光板を透過するが、偏光面が直交している場合には光は偏光板により遮断される。しかし、偏光板によって偏光された光が着色組成物の塗膜を通過する際に、着色剤粒子によって散乱等が起こり、偏光面の一部にずれが生じると、偏光板が並行のときは透過する光量が減り、偏光板が直交のときは一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が並行の際の輝度と、直交の際の輝度との比を、コントラスト比として算出した。
(コントラスト比)=(並行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
従って、塗膜中の着色剤により散乱が起こると、並行のときの輝度が低下し、かつ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
液晶ディスプレー用バックライトユニットから出た光は、偏光板を通過して偏光され、ガラス基板上に塗布された着色組成物の塗膜を通過し、もう一方の偏光板に到達する。この際、偏光板と偏光板の偏光面が並行であれば、光は偏光板を透過するが、偏光面が直交している場合には光は偏光板により遮断される。しかし、偏光板によって偏光された光が着色組成物の塗膜を通過する際に、着色剤粒子によって散乱等が起こり、偏光面の一部にずれが生じると、偏光板が並行のときは透過する光量が減り、偏光板が直交のときは一部光が透過する。この透過光を偏光板上の輝度として測定し、偏光板が並行の際の輝度と、直交の際の輝度との比を、コントラスト比として算出した。
(コントラスト比)=(並行のときの輝度)/(直交のときの輝度)
従って、塗膜中の着色剤により散乱が起こると、並行のときの輝度が低下し、かつ直交のときの輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
なお、輝度計としては色彩輝度計(トプコン社製「BM-5A」)、偏光板としては偏光板(日東電工社製「NPF-G1220DUN」)を用いた。測定に際しては、測定部分に1cm角の孔を開けた黒色マスクを介して測定した。
緑色着色組成物(III-DG-1~13)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で30分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。得られた塗布基板のコントラスト比(CR)を測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。
コントラスト比は、下記基準に従って判定した。
○:4000以上
△:3500以上~4000未満
×:3500未満
コントラスト比は、下記基準に従って判定した。
○:4000以上
△:3500以上~4000未満
×:3500未満
(塗膜の耐熱性評価)
緑色着色組成物(III-DG-1~13)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で30分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が3.0未満
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
緑色着色組成物(III-DG-1~13)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、ついで220℃で30分間加熱、放冷することで塗膜基板を作製した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が3.0未満
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
表III-2の実施例に示すように、特定構造のフタロシアニン色素と特定構造を有するバインダー樹脂とを含むカラーフィルタ用着色組成物は、いずれも高コントラスト比であって、耐熱性も非常に優れた結果であった。
<緑色感光性着色組成物の製造方法>
[実施例III-9]
(緑色感光性着色組成物(III-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(III-RG-1)を得た。
緑色着色組成物(III-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液(B1-1) 9.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM402」 3.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.9部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.3部
PGMAC 19.8部
シクロヘキサノン 10.0部
[実施例III-9]
(緑色感光性着色組成物(III-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(III-RG-1)を得た。
緑色着色組成物(III-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液(B1-1) 9.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM402」 3.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.9部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.3部
PGMAC 19.8部
シクロヘキサノン 10.0部
[実施例III-10]
(緑色感光性着色組成物(III-RG-2))
緑色着色組成物(III-DG-1)を緑色着色組成物(III-DG-2)変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-2)を得た。
(緑色感光性着色組成物(III-RG-2))
緑色着色組成物(III-DG-1)を緑色着色組成物(III-DG-2)変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-2)を得た。
[実施例III-11]
(緑色感光性着色組成物(III-RG-3))
緑色着色組成物(III-DG-1)を緑色着色組成物(III-DG-3)変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-3)を得た。
(緑色感光性着色組成物(III-RG-3))
緑色着色組成物(III-DG-1)を緑色着色組成物(III-DG-3)変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-3)を得た。
[実施例III-12~III-17、参考例III-6~III-11]
(緑色感光性着色組成物(III-RG-4~15))
緑色着色組成物(III-DG-1)及び/又はアクリル樹脂溶液(B1-1)を表III-3に示す緑色着色組成物及び/又はアクリル樹脂溶液の通りに変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-4~15)を得た。
(緑色感光性着色組成物(III-RG-4~15))
緑色着色組成物(III-DG-1)及び/又はアクリル樹脂溶液(B1-1)を表III-3に示す緑色着色組成物及び/又はアクリル樹脂溶液の通りに変更する以外は、実施例III-9と同様にして緑色感光性着色組成物(III-RG-4~15)を得た。
<塗膜作製と評価>
得られた緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を用いて作製した緑色塗膜のコントラスト比、耐熱性、パターン形状、および解像度の評価を下記方法で行った。表III-3に評価結果を示す。
得られた緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を用いて作製した緑色塗膜のコントラスト比、耐熱性、パターン形状、および解像度の評価を下記方法で行った。表III-3に評価結果を示す。
(塗膜のコントラスト比評価)
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗膜基板のコントラスト比(CR)を着色組成物の評価と同様の方法で測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
また、コントラスト比は、下記基準に従って判定した。
○:4000以上
△:3500以上~4000未満
×:3500未満
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗膜基板のコントラスト比(CR)を着色組成物の評価と同様の方法で測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
また、コントラスト比は、下記基準に従って判定した。
○:4000以上
△:3500以上~4000未満
×:3500未満
(塗膜の耐熱性評価)
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行った。ついで220℃で30分間加熱、放冷後し、塗膜基板を得た。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が3.0未満
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行った。ついで220℃で30分間加熱、放冷後し、塗膜基板を得た。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でy=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
◎:ΔEab*が3.0未満
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
(現像性評価)
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に乾燥後の膜厚が2μmになる回転数にてスピンコーターを用いて塗布した基板を、70℃で20分乾燥後、23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、現像性を4段階で評価した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
また、現像性評価は下記基準に従って判定した。
◎:30秒以内に完全に除去できるもの
○:30秒を超えるが33秒以内に完全に除去できるもの
△:33秒を超えるが36秒以内に完全に除去できるもの
×:36秒を超えても完全に除去できないもの
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に乾燥後の膜厚が2μmになる回転数にてスピンコーターを用いて塗布した基板を、70℃で20分乾燥後、23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、現像性を4段階で評価した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
また、現像性評価は下記基準に従って判定した。
◎:30秒以内に完全に除去できるもの
○:30秒を超えるが33秒以内に完全に除去できるもの
△:33秒を超えるが36秒以内に完全に除去できるもの
×:36秒を超えても完全に除去できないもの
(パターン形状、解像度評価)
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で20分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で330分間加熱した。スプレー現像は、それぞれの感光性着色組成物での塗膜について、現像残りなくパターン形成可能な最短時間で行い、これを適正現像時間とした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
塗膜の膜厚は、Dektak 3030(日本真空技術社製)を用いて行った。
緑色感光性着色組成物(III-RG-1~15)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で20分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で330分間加熱した。スプレー現像は、それぞれの感光性着色組成物での塗膜について、現像残りなくパターン形成可能な最短時間で行い、これを適正現像時間とした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
塗膜の膜厚は、Dektak 3030(日本真空技術社製)を用いて行った。
(パターン形状評価)
上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分を1cm角にガラスカットし、日立製作所製スパッタ装置(E-1030)にてPt/Pd蒸着を行った後、日立製作所製SEM(S-4300)にて、加速電圧15kV、観察倍率10000倍にてフィルタセグメントの断面パターン形状を観察し、ガラス基板とフィルタセグメントの断面のエッジ部分とでなす角度(θ度)により4段階で評価した。
上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分を1cm角にガラスカットし、日立製作所製スパッタ装置(E-1030)にてPt/Pd蒸着を行った後、日立製作所製SEM(S-4300)にて、加速電圧15kV、観察倍率10000倍にてフィルタセグメントの断面パターン形状を観察し、ガラス基板とフィルタセグメントの断面のエッジ部分とでなす角度(θ度)により4段階で評価した。
◎:θ<20度、順テーパー形状
○:20度≦θ≦45度、順テーパー形状
△:45度<θ≦80度、順テーパー形状
×:θ>80度、シャープな順テーパー~オーバーハング
○:20度≦θ≦45度、順テーパー形状
△:45度<θ≦80度、順テーパー形状
×:θ>80度、シャープな順テーパー~オーバーハング
(解像度評価)
上記方法で形成されたフィルタセグメントの25μmフォトマスク部分でのパターンについて、光学顕微鏡を用いて観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。解像性不良とは、隣接するストライプパターンが繋がったり、欠けが発生したりすることである。また、解像度評価は下記基準に従って判定した。
◎:解像性および直線性良好
○:直線性の点でやや劣るが解像性良好
△:部分的に解像性不良
×:解像性不良
上記方法で形成されたフィルタセグメントの25μmフォトマスク部分でのパターンについて、光学顕微鏡を用いて観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。解像性不良とは、隣接するストライプパターンが繋がったり、欠けが発生したりすることである。また、解像度評価は下記基準に従って判定した。
◎:解像性および直線性良好
○:直線性の点でやや劣るが解像性良好
△:部分的に解像性不良
×:解像性不良
表III-3に示すように、特定構造のフタロシアニン色素と特定構造を有するバインダー樹脂とを含むカラーフィルタ用着色組成物は、全ての評価で高水準の評価結果を得た(実施例III-9~実施例III-17)。
特に特定構造のフタロシアニン色素との組み合わせにおいて、樹脂(B1)の構成単位(b1)を多く含有する構成では現像性の向上が認められた。
<カラーフィルタの作製>
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
(赤色感光性着色組成物(III-RR-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色着色組成物(III-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
樹脂溶液(B2-5) 17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 69.5部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色着色組成物(III-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
樹脂溶液(B2-5) 17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 69.5部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、赤色感光性着色組成物(III-RR-1)を作製した。
赤色着色組成物(III-DR-1) 42.0部
樹脂溶液(B2-4) 6.6部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 46.2部
赤色着色組成物(III-DR-1) 42.0部
樹脂溶液(B2-4) 6.6部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 46.2部
(青色感光性着色組成物(III-RB-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色着色組成物(III-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
樹脂溶液(B2-5) 17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 69.5部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色着色組成物(III-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
樹脂溶液(B2-5) 17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 69.5部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、青色感光性着色組成物1(III-RB-1)を作製した。
青色着色組成物1(III-DB-1) 34.0部
樹脂溶液(B2-4) 7.6部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.7部
青色着色組成物1(III-DB-1) 34.0部
樹脂溶液(B2-4) 7.6部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.7部
(カラーフィルタの作製)
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(III-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるように塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(III-RG-1)をx=0.290、y=0.600になるように、青色感光性着色組成物(III-RB―1)を用いてx=0.150、y=0.060になるように緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(III-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるように塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(III-RG-1)をx=0.290、y=0.600になるように、青色感光性着色組成物(III-RB―1)を用いてx=0.150、y=0.060になるように緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
緑色感光性着色組成物(III-RG-1)を用いることにより、カラーフィルタの高CR化が可能であり、その他物性にも問題なく好適に使用することができた。
次に、実施態様IVに関して、以下の実施例を用いて説明する。
本実施例中の「顔料の平均一次粒子径」及び「樹脂の重量平均分子量」の測定方法は、実施態様IIの実施例における測定方法と同じである。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液IV-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液IV-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液IV-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液IV-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
(アクリル樹脂溶液IV-2の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液IV-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液IV-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
<着色剤の製造方法>
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(IV-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1を102部得た。
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(IV-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1を102部得た。
(青色着色剤(IV-B-1)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンIV-1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
続いて、ソルトミリング処理を行った。式(a)で表される特定フタロシアニン色素100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、青色着色剤(IV-B-1)98部を得た。平均一次粒子径は31.2nmであった。
(黄色着色剤(IV-Y-1)の製造)
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(IV-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(IV-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
<顔料分散体の製造>
(緑色顔料分散体(IV-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(IV-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(IV-B-1)と黄色着色剤(IV-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(IV-B-1) 3.4部
黄色着色剤(IV-Y-1) 7.6部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 5.5部
アクリル樹脂溶液IV-1 14.3部
PGMAC 69.2部
(緑色顔料分散体(IV-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(IV-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(IV-B-1)と黄色着色剤(IV-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(IV-B-1) 3.4部
黄色着色剤(IV-Y-1) 7.6部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 5.5部
アクリル樹脂溶液IV-1 14.3部
PGMAC 69.2部
<酸基を有する多官能モノマーの作製>
(カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1))
1L容の四つ口フラスコ内に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート578部、メルカプト酢酸20部、N,N-ジメチルベンジルアミン0.5部、及び4-メトキシフェノール0.6部を仕込み、50~60℃の温度で6時間反応を行い、カルボキシル基含有多官能単量体を含む多官能モノマー(C1-1)を得た。この酸価は20であり、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより、カルボキシル基含有多官能モノマーの含有量は、面積換算で25%であった。またカルボキシル基含有多官能モノマーの二重結合当量は128であった。
(カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1))
1L容の四つ口フラスコ内に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート578部、メルカプト酢酸20部、N,N-ジメチルベンジルアミン0.5部、及び4-メトキシフェノール0.6部を仕込み、50~60℃の温度で6時間反応を行い、カルボキシル基含有多官能単量体を含む多官能モノマー(C1-1)を得た。この酸価は20であり、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより、カルボキシル基含有多官能モノマーの含有量は、面積換算で25%であった。またカルボキシル基含有多官能モノマーの二重結合当量は128であった。
(カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-2))
1L容の四つ口フラスコ内に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート515部、テトラヒドロ無水フタル酸50部、及びN,N-ジメチルベンジルアミン0.5部を仕込み、80~100℃の温度で10時間反応を行い、カルボキシル基含有多官能単量体を含む多官能モノマー(C1-2)を得た。その酸価は38であり、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより、カルボキシル基含有多官能単量体の含有量は、面積換算で40%であった。またカルボキシル基含有多官能モノマーの二重結合当量は135であった。
1L容の四つ口フラスコ内に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート515部、テトラヒドロ無水フタル酸50部、及びN,N-ジメチルベンジルアミン0.5部を仕込み、80~100℃の温度で10時間反応を行い、カルボキシル基含有多官能単量体を含む多官能モノマー(C1-2)を得た。その酸価は38であり、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーにより、カルボキシル基含有多官能単量体の含有量は、面積換算で40%であった。またカルボキシル基含有多官能モノマーの二重結合当量は135であった。
(カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-3))
東亞合成(株)製「TO-1382」; ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物とジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸誘導体の混合物。
東亞合成(株)製「TO-1382」; ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物とジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸誘導体の混合物。
<光重合性単量体の酸価・二重結合当量>
(酸基を有する多官能モノマー)
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1):酸価20、二重結合当量128
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-2):酸価38、二重結合当量135
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-3):酸価29、二重結合当量125
(酸基を有する多官能モノマー)
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1):酸価20、二重結合当量128
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-2):酸価38、二重結合当量135
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-3):酸価29、二重結合当量125
(その他の多官能モノマー)
多官能モノマー(C2-1):二重結合当量119
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亞合成社製「アロニックス M-402」)
多官能モノマー(C2-2):トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」、二重結合当量99)
多官能モノマー(C2-1):二重結合当量119
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亞合成社製「アロニックス M-402」)
多官能モノマー(C2-2):トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」、二重結合当量99)
[実施例IV-1]
(緑色感光性着色組成物(IV-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(IV-RG-1)を得た。
緑色顔料分散体(IV-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 9.2部
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1) 4.1部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)1.9部
PGMAC 29.8部
(緑色感光性着色組成物(IV-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(IV-RG-1)を得た。
緑色顔料分散体(IV-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 9.2部
カルボキシル基含有多官能モノマー(C1-1) 4.1部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)1.9部
PGMAC 29.8部
[実施例IV-2~IV-7及び参考例IV-1~IV-2]
(緑色感光性着色組成物(IV-RG-2~9))
表IV-1に示すような組成、配合量(重量部)で、顔料分散体と、アクリル樹脂溶液、光重合性単量体、光重合開始剤、有機溶剤の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、緑色感光性着色組成物(IV-RG-2~9)を得た。
(緑色感光性着色組成物(IV-RG-2~9))
表IV-1に示すような組成、配合量(重量部)で、顔料分散体と、アクリル樹脂溶液、光重合性単量体、光重合開始剤、有機溶剤の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、緑色感光性着色組成物(IV-RG-2~9)を得た。
表IV-1中の略語について以下に示す。
・光重合開始剤(G-1):アセトフェノン系光重合開始剤
2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤(G-2):オキシムエステル系光重合開始剤
エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・有機溶剤:PGMAC
・光重合開始剤(G-1):アセトフェノン系光重合開始剤
2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤(G-2):オキシムエステル系光重合開始剤
エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・有機溶剤:PGMAC
<塗膜作製と評価>
得られた緑色感光性着色組成物(IV-RG-1~9)を用いて現像性および画像画線形成性、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)、画素部のパターン欠け及び/または剥れに対する性能を、以下の評価方法を用いて行った。その結果について表IV-2に示す。
得られた緑色感光性着色組成物(IV-RG-1~9)を用いて現像性および画像画線形成性、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)、画素部のパターン欠け及び/または剥れに対する性能を、以下の評価方法を用いて行った。その結果について表IV-2に示す。
[現像性評価]
緑色感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に乾燥後の膜厚が2μmになる回転数にてスピンコーターを用いて塗布した基板を、70℃で20分乾燥後、23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、現像性を4段階で評価した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
◎:30秒以内に完全に除去できるもの
○:30秒を超えるが33秒以内に完全に除去できるもの
△:33秒を超えるが36秒以内に完全に除去できるもの
×:36秒を超えても完全に除去できないもの
緑色感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に乾燥後の膜厚が2μmになる回転数にてスピンコーターを用いて塗布した基板を、70℃で20分乾燥後、23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、現像性を4段階で評価した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
◎:30秒以内に完全に除去できるもの
○:30秒を超えるが33秒以内に完全に除去できるもの
△:33秒を超えるが36秒以内に完全に除去できるもの
×:36秒を超えても完全に除去できないもの
[パターン形状、解像度評価]
得られた緑色感光性着色組成物を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で20分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で330分間加熱した。スプレー現像は、それぞれの感光性着色組成物での塗膜について、現像残りなくパターン形成可能な最短時間で行い、これを適正現像時間とした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
塗膜の膜厚は、Dektak 3030(日本真空技術社製)を用いて測定した。
得られた緑色感光性着色組成物を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で20分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で330分間加熱した。スプレー現像は、それぞれの感光性着色組成物での塗膜について、現像残りなくパターン形成可能な最短時間で行い、これを適正現像時間とした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
塗膜の膜厚は、Dektak 3030(日本真空技術社製)を用いて測定した。
(パターン形状評価)
上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分を1cm角にガラスカットし、日立製作所製スパッタ装置(E-1030)にてPt/Pd蒸着を行った後、日立製作所製SEM(S-4300)にて、加速電圧15kV、観察倍率10000倍にてフィルタセグメントの断面パターン形状を観察し、ガラス基板とフィルタセグメントの断面のエッジ部分とでなす角度(θ度)により4段階で評価した。表IV-2に評価結果を示す。
◎:θ<20度、順テーパー形状
○:20度≦θ≦35度、順テーパー形状
△:45度<θ≦60度、順テーパー形状
×:θ>60度、シャープな順テーパー~オーバーハング
上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分を1cm角にガラスカットし、日立製作所製スパッタ装置(E-1030)にてPt/Pd蒸着を行った後、日立製作所製SEM(S-4300)にて、加速電圧15kV、観察倍率10000倍にてフィルタセグメントの断面パターン形状を観察し、ガラス基板とフィルタセグメントの断面のエッジ部分とでなす角度(θ度)により4段階で評価した。表IV-2に評価結果を示す。
◎:θ<20度、順テーパー形状
○:20度≦θ≦35度、順テーパー形状
△:45度<θ≦60度、順テーパー形状
×:θ>60度、シャープな順テーパー~オーバーハング
(解像度評価)
上記方法で形成されたフィルタセグメントの25μmフォトマスク部分でのパターンについて、光学顕微鏡を用いて観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。解像性不良とは、隣接するストライプパターンが繋がったり、欠けが発生したりすることである。評価のランクは次の通りである。表IV-2に評価結果を示す。
◎:解像性および直線性良好
○:直線性の点でやや劣るが解像性良好
△:部分的に解像性不良
×:解像性不良
上記方法で形成されたフィルタセグメントの25μmフォトマスク部分でのパターンについて、光学顕微鏡を用いて観察して評価を行った。評価のランクは次の通りである。解像性不良とは、隣接するストライプパターンが繋がったり、欠けが発生したりすることである。評価のランクは次の通りである。表IV-2に評価結果を示す。
◎:解像性および直線性良好
○:直線性の点でやや劣るが解像性良好
△:部分的に解像性不良
×:解像性不良
実施例IV-1~IV-7によると、特定構造のフタロシアニン色素と、酸基を有する多官能モノマーとを含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物は、いずれも現像性、パターン形状、解像度に非常に優れた結果を示した。
<カラーフィルタの作製>
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
(赤色感光性着色組成物(IV-RR-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体(IV-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体(IV-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、赤色感光性着色組成物(IV-RR-1)を作製した。
赤色顔料分散体(IV-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液IV-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
赤色顔料分散体(IV-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液IV-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
(青色感光性着色組成物(IV-RB-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料分散体(IV-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料分散体(IV-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液IV-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、青色感光性着色組成物(IV-RB-1)を作製した。
青色顔料分散体(IV-DB-1) 34.0部
アクリル樹脂溶液IV-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
青色顔料分散体(IV-DB-1) 34.0部
アクリル樹脂溶液IV-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
(カラーフィルタの作製)
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(IV-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(IV-RG-1)をx=0.290、y=0.600になるように、青色感光性着色組成物(IV-RB―1)を用いてx=0.150、y=0.060になるように、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(IV-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(IV-RG-1)をx=0.290、y=0.600になるように、青色感光性着色組成物(IV-RB―1)を用いてx=0.150、y=0.060になるように、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
得られたカラーフィルタは、現像性および画像画線形成性が良好で、現像後の基板上の非画素部への着色組成物の残留(現像残渣)や画素部のパターン欠け及び/または剥れがなかった。
次に、実施態様Vに関して、以下の実施例を用いて説明する。
本実施例中の「顔料の平均一次粒子径」及び「樹脂の重量平均分子量」の測定方法は、実施態様IIの実施例における測定方法と同じである。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液V-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液V-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
<バインダー樹脂溶液の製造方法>
(アクリル樹脂溶液V-1の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、n-ブチルメタクリレート37.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにメトキシプロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液V-1を調製した。重量平均分子量(Mw)は26000であった。
(アクリル樹脂溶液V-2の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液V-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン207部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)20部、メタクリル酸メチル45部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート8.5部、及び2,2'-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、共重合体樹脂溶液を得た。次に得られた共重合体溶液全量に対して、窒素ガスを停止し乾燥空気を1時間注入しながら攪拌したのちに、室温まで冷却した後、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工社製カレンズMOI)6.5部、ラウリン酸ジブチル錫0.08部、シクロヘキサノン26部の混合物を70℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液V-2を調製した。重量平均分子量(Mw)は18000であった。
<着色剤の製造方法>
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンV-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(V-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンV-1を102部得た。
(ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンV-1の製造)
反応容器中でn-アミルアルコール1250部に、フタロジニトリル225部、塩化アルミニウム無水物78部を添加し、攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流させた。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部の混合溶媒中へ、攪拌下注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部の混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部のクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。さらに、反応容器中でクロロアルミニウムフタロシアニン100部をゆっくり濃硫酸1200部に、室温にて加えた。40℃、3時間撹拌して、3℃の冷水24000部に硫酸溶液を注入した。青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、下記式(V-1)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンV-1を102部得た。
(青色着色剤(V-B-1)の製造)
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
反応容器中でメタノール1000部に、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニン1を100部とリン酸ジフェニルを49.5部とを加え、40℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、メタノールで洗浄後、乾燥させて、式(a)で表される特定フタロシアニン色素114部を得た。なお、式(a)で表されるフタロシアニンは、発明を実施するための形態の欄に記載の通りである。
続いて、ソルトミリング処理を行った。式(a)で表される特定フタロシアニン色素100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、青色着色剤(V-B-1)98部を得た。平均一次粒子径は31.2nmであった。
(緑色着色剤(V-G-1)の製造)
C.I.ピグメントグリーン 58(DIC社製「FASTGEN GREEN A110」)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、緑色着色剤(V-G-1)97部を得た。平均一次粒子径は28.2nmであった。
C.I.ピグメントグリーン 58(DIC社製「FASTGEN GREEN A110」)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、緑色着色剤(V-G-1)97部を得た。平均一次粒子径は28.2nmであった。
(黄色着色剤(V-Y-1)の製造)
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(V-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
C.I.ピグメントイエロー138(BASF社製商品名パリオトールイエローK0961HD)を100部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で6時間混練した。この混練物を3000部の温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(V-Y-1)98部を得た。平均一次粒子径は35.5nmであった。
<顔料分散体の製造>
(緑色顔料分散体(V-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(V-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(V-B-1)と黄色着色剤(V-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(V-B-1) 3.3部
黄色着色剤(V-Y-1) 7.7部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液V-1 28.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.0部
シクロヘキサノン 16.0部
(緑色顔料分散体(V-DG-1))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(V-DG-1)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(V-B-1)と黄色着色剤(V-Y-1)の比率を選定した。
青色着色剤(V-B-1) 3.3部
黄色着色剤(V-Y-1) 7.7部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液V-1 28.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.0部
シクロヘキサノン 16.0部
(緑色顔料分散体(V-DG-2))
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(V-DG-2)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(V-B-1)と黄色着色剤(V-Y-1)の比率を選定した。
緑色着色剤(V-G-1) 9.35部
黄色着色剤(V-Y-1) 1.65部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液V-1 28.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.0部
シクロヘキサノン 16.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体(V-DG-2)を作製した。このとき、塗布基板にした際に、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うように、青色着色剤(V-B-1)と黄色着色剤(V-Y-1)の比率を選定した。
緑色着色剤(V-G-1) 9.35部
黄色着色剤(V-Y-1) 1.65部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)5.5部
アクリル樹脂溶液V-1 28.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.0部
シクロヘキサノン 16.0部
[実施例V-1]
(緑色感光性着色組成物(V-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(V-RG-1)を得た。
緑色顔料分散体(V-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液V-2 8.4部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM402」) 3.8部
光重合開始剤A(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)1.9部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.3部
酸化防止剤A 0.16部
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 20.44部
シクロヘキサノン 10.0部
(緑色感光性着色組成物(V-RG-1))
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色組成物(V-RG-1)を得た。
緑色顔料分散体(V-DG-1) 55.0部
アクリル樹脂溶液V-2 8.4部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM402」) 3.8部
光重合開始剤A(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)1.9部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.3部
酸化防止剤A 0.16部
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 20.44部
シクロヘキサノン 10.0部
[実施例V-2~V-8及び参考例V-1~V-2]
(緑色感光性着色組成物(V-RG-2~10))
表V-1に示すような組成、配合量(重量部)で、顔料分散体と、アクリル樹脂溶液と、酸化防止剤と、光重合開始剤と、増感剤と、光重合性単量体と有機溶剤との混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、各感光性着色組成物を得た。
(緑色感光性着色組成物(V-RG-2~10))
表V-1に示すような組成、配合量(重量部)で、顔料分散体と、アクリル樹脂溶液と、酸化防止剤と、光重合開始剤と、増感剤と、光重合性単量体と有機溶剤との混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、各感光性着色組成物を得た。
表V-1中の略語について以下に示す。
・光重合性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
・光重合開始剤A:2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤B:エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・増感剤:4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)
・酸化防止剤A:ヒンダートフェノール系酸化防止剤
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
・酸化防止剤B:イオウ系酸化防止剤
3,3’-チオジプロパン酸ジオクタデシル
・酸化防止剤C:リン系酸化防止剤
トリス[2,4-ジ-(tert)-ブチルフェニル]ホスフィン
・酸化防止剤D:ヒンダートアミン系酸化防止剤
ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
・酸化防止剤E:サルチル酸エステル系酸化防止剤
サリチル酸p-オクチルフェニル
・有機溶剤
PGMAC;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
アノン;シクロヘキサノン
・光重合性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ペンタアクリレート混合物
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
・光重合開始剤A:2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー379」)
・光重合開始剤B:エタノン,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]-,1-(0-アセチルオキシム)
(チバ・ジャパン社製「イルガキュアーOXE02」)
・増感剤:4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)
・酸化防止剤A:ヒンダートフェノール系酸化防止剤
ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート
・酸化防止剤B:イオウ系酸化防止剤
3,3’-チオジプロパン酸ジオクタデシル
・酸化防止剤C:リン系酸化防止剤
トリス[2,4-ジ-(tert)-ブチルフェニル]ホスフィン
・酸化防止剤D:ヒンダートアミン系酸化防止剤
ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
・酸化防止剤E:サルチル酸エステル系酸化防止剤
サリチル酸p-オクチルフェニル
・有機溶剤
PGMAC;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
アノン;シクロヘキサノン
得られた緑色感光性着色組成物について、明度、感度、耐熱性、耐光性及び電圧保持率について、下記の方法で評価した。結果を表V-2に示す。
[明度評価]
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗膜基板の明度Y(C)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うようにした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗膜基板の明度Y(C)を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、測定した。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うようにした。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量%、炭酸水素ナトリウム0.5重量%、陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペレックスNBL」)8.0重量%、および水90重量%からなるものを用いた。
[感度評価]
得られた緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で15分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で30分間加熱した。上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分でのパタ-ン膜厚を測定し、塗工後膜厚に対して90%以上となる最小露光量を評価した。最小露光量が小さい程、高感度で良好な感光性着色組成物となる。
評価のランクは次の通りである。
○:50mJ/cm2未満
△:50mJ/cm2以上100mJ/cm2未満
×:100mJ/cm2以上
得られた緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中70℃で15分間加温して溶剤を除去し、約2μmの塗膜を得た。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、100μm幅(ピッチ200μm)および25μm幅(ピッチ50μm)ストライプパターンのフォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄、風乾し、クリーンオーブン中230℃で30分間加熱した。上記方法で形成されたフィルタセグメントの100μmフォトマスク部分でのパタ-ン膜厚を測定し、塗工後膜厚に対して90%以上となる最小露光量を評価した。最小露光量が小さい程、高感度で良好な感光性着色組成物となる。
評価のランクは次の通りである。
○:50mJ/cm2未満
△:50mJ/cm2以上100mJ/cm2未満
×:100mJ/cm2以上
[塗膜の耐熱性評価]
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行った。ついで220℃で30分間加熱、放冷後し、塗膜基板を得た。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の3段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行った。ついで220℃で30分間加熱、放冷後し、塗膜基板を得た。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源でx=0.290、y=0.600の色度に合うようにした。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐熱性試験として230℃で1時間加熱し、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の3段階で評価した。
ΔEab* = √((L*(2)- L*(1))2+ (a*(2)- a*(1)) 2+( b*(2)- b*(1)) 2)
○:ΔEab*が5.0未満
△:ΔEab*が5.0以上、10.0未満
×:ΔEab*が10.0以上
[塗膜の耐光性評価]
耐熱性評価のときと同様の方法で塗膜基板を作製し、C光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。続いて、その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、上記計算式により、色差ΔEab*を求め、耐熱性のときと同様の基準で評価した。
耐熱性評価のときと同様の方法で塗膜基板を作製し、C光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。続いて、その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、上記計算式により、色差ΔEab*を求め、耐熱性のときと同様の基準で評価した。
[電圧保持率評価]
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、乾燥皮膜の膜厚が2.0μmになるように塗布し、積算光量50mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗布基板から塗膜を0.05部削り取った後、液晶1.5部( メルク(株)製、MLC -2041)に浸漬して、120℃にて1時間エージングし、4000rpmにて15分間遠心分離後、上澄み液を採取することにより、塗膜抽出液晶サンプル液を作製した。
緑色感光性着色組成物(V-RG-1~10)を100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、乾燥皮膜の膜厚が2.0μmになるように塗布し、積算光量50mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで220℃で30分間加熱、放冷後、得られた塗布基板から塗膜を0.05部削り取った後、液晶1.5部( メルク(株)製、MLC -2041)に浸漬して、120℃にて1時間エージングし、4000rpmにて15分間遠心分離後、上澄み液を採取することにより、塗膜抽出液晶サンプル液を作製した。
一方、有効電極サイズ10mm×10mmのITO透明電極を有するガラス基板2枚を、ITO透明電極面同士が向かい合うように対向配置し、セルギャップが9μm になるようにシール剤を用いて小型セルを作製した。この小型セルにレジスト抽出液晶サンプル液をセルギャップ間に注入して、60℃において、電圧5Vで60μ秒間電圧を印加し、電圧解放後16.67m秒経過後のセル電圧[V1]を、東陽テクニカ製VHR-1Sにて測定した。測定は、5回繰り返して行ない、測定されたセル電圧を平均化した。そして、得られたセル電圧を用いて、下記式より電圧保持率( % ) を求め、下記の3段階で評価した。
電圧保持率(%)=([V1]/5)×100
○:95%以上
△:90%以上95%未満
×:90%未満
電圧保持率(%)=([V1]/5)×100
○:95%以上
△:90%以上95%未満
×:90%未満
表V-2に示すように、式(1)で表されるフタロシアニン色素と酸化防止剤を含有する感光性着色組成物を用いて形成されてなるフィルタセグメントは、明度に優れ、かつ感度、耐熱性、耐光性、および電圧保持率において良好な結果を示した(実施例V-1~V-8)。
一方、参考例V-1のように酸化防止剤を使用しない場合は、明度が低く耐熱性も悪い結果となった。また、C.I.ピグメントグリーン58を使用した参考例V-2は、実施例と比較して電圧保持率が悪い結果であった。
<カラーフィルタの作製>
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
まず、カラーフィルタの作製に使用する赤色感光性着色組成物と青色感光性着色組成物の作製を行った。
(赤色感光性着色組成物(V-RR-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体(V-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液V-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体(V-DR-1)を作製した。
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド254) 9.6部
赤色顔料(C.I.ピグメントレッド177) 2.4部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液V-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、赤色感光性着色組成物(V-RR-1)を作製した。
赤色顔料分散体(V-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液V-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
赤色顔料分散体(V-DR-1) 42.0部
アクリル樹脂溶液V-2 13.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 2.8部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 39.6部
(青色感光性着色組成物(V-RB-1)の作製)
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料分散体(V-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液V-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)にて5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、青色顔料分散体(V-DB-1)を作製した。
青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:6) 7.2部
紫色顔料(C.I.ピグメントバイオレット23) 4.8部
樹脂型分散剤(チバ・ジャパン社製「EFKA4300」) 1.0部
アクリル樹脂溶液V-1 35.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 52.0部
続いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、青色感光性着色組成物(V-RB-1)を作製した。
青色顔料分散体(V-DB-1) 34.0部
アクリル樹脂溶液V-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
青色顔料分散体(V-DB-1) 34.0部
アクリル樹脂溶液V-2 15.2部
光重合性単量体(東亞合成社製「アロニックスM400」) 3.3部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」) 2.0部
増感剤(保土谷化学工業社製「EAB-F」) 0.4部
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート 45.1部
(カラーフィルタの作製)
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(V-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(V-RG-6)をx=0.290、y=0.600になるような膜厚に、青色感光性着色組成物(V-RB-1)を用いてx=0.150、y=0.060になるような膜厚にそれぞれ塗布し、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色感光性着色組成物(V-RR-1)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.640、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、緑色感光性着色組成物(V-RG-6)をx=0.290、y=0.600になるような膜厚に、青色感光性着色組成物(V-RB-1)を用いてx=0.150、y=0.060になるような膜厚にそれぞれ塗布し、緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
緑色感光性着色組成物(V-RG-6)を用いることにより、カラーフィルタの高明度化が可能であり、その他、感度、耐熱性、耐光性、電圧保持率の物性にも問題なく好適に使用することができた。
次に、実施態様VIに関して、以下の実施例を用いて説明する。
本実施例中の「数平均分子量」、及び「重量平均分子量」の測定方法は、実施態様Iの実施例における測定方法と同じである。
アルミニウムフタロシアニンの同定は、パーキンエルマー社製Elemental Analysis 2400を用い、炭素(C)、水素(H)、窒素(N)元素の同時定量分析により決定した。
アルミニウムフタロシアニンの同定は、パーキンエルマー社製Elemental Analysis 2400を用い、炭素(C)、水素(H)、窒素(N)元素の同時定量分析により決定した。
アルミニウムフタロシアニンおよび黄色着色剤の体積平均一次粒子径(MV)は、日立ハイテクノロジーズ社製透過型電子顕微鏡(TEM)「H-7650」と下記計算式によって求めた。まず、TEMによって着色剤粒子を撮影した。得られた画像にて、着色剤粒子の任意の100個を選び、その一次粒子の短軸径と長軸径の平均値を着色剤粒子の粒径(d)とし、次いで個々の着色剤を求めた粒径(d)を有する球とみなして、それぞれ粒子の体積(V)を求め、この作業を100個の着色剤粒子について行い、そこから下記計算式(VI-1)を用いて算出した。
計算式(VI-1)
MV=Σ(V・d)/Σ(V)
MV=Σ(V・d)/Σ(V)
また、CuKα線によるX線回折パターンは、リガク社製卓上型X線回折装置を用いて、ブラック角2θ=3°~35°の範囲を、X線サンプリング間隔0.02°で測定を行った。
<アルミニウムフタロシアニンの製造方法>
[製造例VI-1]
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンの製造方法
まず、アルミニウムフタロシアニンの製造に使用したヒドロシキアルミニウムフタロシアニンの製造方法を示す。
[製造例VI-1]
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンの製造方法
まず、アルミニウムフタロシアニンの製造に使用したヒドロシキアルミニウムフタロシアニンの製造方法を示す。
反応容器中で、n-アミルアルコール1250部にフタロジニトリル225部と塩化アルミニウム無水物78部を混合攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流した。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部からなる混合溶媒中へ攪拌しながら注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部からなる混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部の式(VI-1)で示されるクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。得られたクロロアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)66.85%、(H)2.80%、(N)19.49%に対して、実測値(C)66.7%、(H)3.0%、(N)19.2%であり、目的の化合物であることを同定した。
次いで、反応容器中で、濃硫酸1200部にクロロアルミニウムフタロシアニン100部を室温にて加えた。40℃、3時間撹拌した後、3℃の冷水24000部にこの硫酸溶液を注入した。生成した青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、92部の式(VI-2)で示されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを得た。得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.14%に対して、実測値(C)69.1%、(H)3.2%、(N)20.1%であり、目的の化合物であることを同定した。
(アルミニウムフタロシアニンの製造)
ついで、アルミニウムフタロシアニンの製造方法について示す。
[実施例VI-1]
アルミニウムフタロシアニン(B)(VI-PB-1)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。反応生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下25℃にて一昼夜乾燥させて、116部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。PGMAC1160部に得られた青色生成物116部を加え、140℃で4時間加熱した。生成物をろ過し、シクロヘキサン1160部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、111部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-1))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.5%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は31nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.6°、14.4°、16.8°、18.3°、19.5°、23.3°、24.4°および26.8°にピークを有していた。
ついで、アルミニウムフタロシアニンの製造方法について示す。
[実施例VI-1]
アルミニウムフタロシアニン(B)(VI-PB-1)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。反応生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下25℃にて一昼夜乾燥させて、116部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。PGMAC1160部に得られた青色生成物116部を加え、140℃で4時間加熱した。生成物をろ過し、シクロヘキサン1160部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、111部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-1))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.5%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は31nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.6°、14.4°、16.8°、18.3°、19.5°、23.3°、24.4°および26.8°にピークを有していた。
[実施例VI-2]
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-2)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、116部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。得られた青色生成物116部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で230℃、1時間加熱し、114部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-2))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.7%、(H)3.5%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.7°、14.5°、16.7°、18.4°、19.5°、23.3°、24.6°および26.8°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-2)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、116部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。得られた青色生成物116部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で230℃、1時間加熱し、114部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-2))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.7%、(H)3.5%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.7°、14.5°、16.7°、18.4°、19.5°、23.3°、24.6°および26.8°にピークを有していた。
[実施例VI-3]
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-3)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。ジエチレングリコール1120部に得られた青色生成物112部を加え、230℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、水で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、95.2部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PG-3))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.6%、(H)3.4%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は41nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.5°、14.4°、16.7°、18.1°、19.3°、23.2°、24.5°および26.8°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-3)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。ジエチレングリコール1120部に得られた青色生成物112部を加え、230℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、水で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、95.2部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PG-3))を得た。得られたフタロシアニン(B)について元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.6%、(H)3.4%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は41nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.5°、14.4°、16.7°、18.1°、19.3°、23.2°、24.5°および26.8°にピークを有していた。
[実施例VI-4]
フタロシアニン(VI-PB-4)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。得られた青色生成物112部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温乾燥機内で120℃、4時間加熱し、110部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-4))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.6%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は35nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.3°、8.6°、14.5°、16.4°、18.0°、19.3°、23.3°、24.3°および26.5°にピークを有していた。
フタロシアニン(VI-PB-4)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部の青色生成物(フタロシアニン(A))を得た。得られた青色生成物112部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温乾燥機内で120℃、4時間加熱し、110部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-4))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.6%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は35nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.3°、8.6°、14.5°、16.4°、18.0°、19.3°、23.3°、24.3°および26.5°にピークを有していた。
[実施例VI-5]
フタロシアニン(VI-PB-5)の製造
反応容器に、ジメチルホルムアミド1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、70℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、ジメチルホルムアミド1800部、ついで水1800部で洗浄、ろ過後、得られたウェットケーキを80℃で一昼夜乾燥させて、108部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PG-5))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)70.0%、(H)3.4%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は39nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.5°、14.2°、16.4°、18.1°、19.3°、23.1°、24.2°および26.6°にピークを有していた。
フタロシアニン(VI-PB-5)の製造
反応容器に、ジメチルホルムアミド1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、70℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、ジメチルホルムアミド1800部、ついで水1800部で洗浄、ろ過後、得られたウェットケーキを80℃で一昼夜乾燥させて、108部のフタロシアニン(B)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PG-5))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)70.0%、(H)3.4%、(N)14.8%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は39nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図1に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.5°、14.2°、16.4°、18.1°、19.3°、23.1°、24.2°および26.6°にピークを有していた。
[実施例VI-6]
フタロシアニン(VI-PB-6)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、116部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-6))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.5%、(N)14.6%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.7°、8.4°、9.3°、12.8°、15.1°、16.0°、16.8°、18.8°、20.0°、21.6°、23.1°、25.5°、26.5°、および28.3°にピークを有していた。
フタロシアニン(VI-PB-6)の製造
反応容器に、メタノール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、116部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-6))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.5%、(N)14.6%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.7°、8.4°、9.3°、12.8°、15.1°、16.0°、16.8°、18.8°、20.0°、21.6°、23.1°、25.5°、26.5°、および28.3°にピークを有していた。
[実施例VI-7]
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-7)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-7))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.6%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.8°、8.6°、9.4°、12.8°、15.1°、15.9°、16.8°、18.9°、20.2°、21.6°、23.0°、25.5°、26.5°、および28.1°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-7)の製造
反応容器に、イソプロピルアルコール1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、60℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、イソプロピルアルコール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、112部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-7))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)69.8%、(H)3.6%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.8°、8.6°、9.4°、12.8°、15.1°、15.9°、16.8°、18.9°、20.2°、21.6°、23.0°、25.5°、26.5°、および28.1°にピークを有していた。
[実施例VI-8]
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-8)の製造
反応容器に、ジメチルホルムアミド1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、70℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、ジメチルホルムアミド1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、108部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-8))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)70.0%、(H)3.6%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は38nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.7°、8.4°、9.3°、12.6°、15.0°、15.8°、16.7°、18.6°、20.1°、21.8°、23.2°、25.4°、26.5°、および28.2°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-8)の製造
反応容器に、ジメチルホルムアミド1000部、製造例VI-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、ジフェニルホスフィン酸43.1部を加え、70℃に加熱し、8時間反応させた。これを室温まで冷却後、生成物をろ過し、ジメチルホルムアミド1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて25℃で一昼夜乾燥させて、108部のフタロシアニン(A)(アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-8))を得た。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.84%、(H)3.46%、(N)14.81%に対して、実測値(C)70.0%、(H)3.6%、(N)14.9%であり、式(12)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は38nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図2に示すようにブラック角2θ=7.7°、8.4°、9.3°、12.6°、15.0°、15.8°、16.7°、18.6°、20.1°、21.8°、23.2°、25.4°、26.5°、および28.2°にピークを有していた。
[参考例VI-1]
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)の製造
製造例VI-1と同様の方法で製造したヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをアルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)とした。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.14%に対して、実測値(C)69.2%、(H)3.2%、(N)20.3%であり、式(VI-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。得られたアルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)のCuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図3に示すようにブラック角2θ=7.0°、14.1°、16.4°、20.8°、および25.6°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)の製造
製造例VI-1と同様の方法で製造したヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをアルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)とした。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.14%に対して、実測値(C)69.2%、(H)3.2%、(N)20.3%であり、式(VI-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。得られたアルミニウムフタロシアニン(VI-PB-9)のCuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図3に示すようにブラック角2θ=7.0°、14.1°、16.4°、20.8°、および25.6°にピークを有していた。
<着色組成物の作製>
まず、着色組成物に使用したバインダー樹脂の製造方法を示す。
まず、着色組成物に使用したバインダー樹脂の製造方法を示す。
(バインダー樹脂溶液の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、PGMAC233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、不揮発分が20重量%になるようにPGMACを添加してサンプル溶液を調製した。GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)は16000であった。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、PGMAC233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、不揮発分が20重量%になるようにPGMACを添加してサンプル溶液を調製した。GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)は16000であった。
次いで、着色組成物(青色着色組成物)の製造方法を示す。
(青色着色組成物の製造)
[実施例VI-9]
青色着色組成物(VI-DB-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散して、顔料分50%、固形分20%の青色着色組成物(VI-DB-1)を製造した。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
[実施例VI-9]
青色着色組成物(VI-DB-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散して、顔料分50%、固形分20%の青色着色組成物(VI-DB-1)を製造した。
アルミニウムフタロシアニン(VI-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」)8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
次いで、得られた青色着色組成物(VI-DB-1)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、C光源でy(c)=0.294となるような膜厚に塗布し、表VI-1に示した色度を与える塗布基板を得た。
[実施例VI-10~22、参考例VI-2]
青色着色組成物(VI-DB-2~VI-DB-15)の製造
表VI-1に示したように組成を変更した以外は、実施例VI-9と同様に青色着色組成物(VI-DB-2~VI-DB-15)を製造した。
青色着色組成物(VI-DB-2~VI-DB-15)の製造
表VI-1に示したように組成を変更した以外は、実施例VI-9と同様に青色着色組成物(VI-DB-2~VI-DB-15)を製造した。
表VI-1中の略号は以下の通りである。
BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
次に、黄色着色剤を含有する着色組成物(緑色着色組成物)の製造方法を示す。
まず、緑色着色組成物の製造で用いた黄色着色剤の製造方法、および黄色着色剤からなる着色組成物(黄色着色組成物)の製造方法を示す。
まず、緑色着色組成物の製造で用いた黄色着色剤の製造方法、および黄色着色剤からなる着色組成物(黄色着色組成物)の製造方法を示す。
(黄色着色剤の製造)
[製造例VI-2]
黄色着色剤(VI-PY-1)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
[製造例VI-2]
黄色着色剤(VI-PY-1)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
[製造例VI-3]
黄色着色剤(VI-PY-2)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
黄色着色剤(VI-PY-2)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
[製造例VI-4]
黄色着色剤(VI-PY-3)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
黄色着色剤(VI-PY-3)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
[製造例VI-5]
黄色着色剤(VI-PY-4)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
黄色着色剤(VI-PY-4)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VI-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
(黄色着色組成物の製造)
[製造例VI-6]
黄色着色組成物(VI-DY-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%の黄色着色組成物(VI-DY-1)を製造した。
黄色着色剤(VI-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
[製造例VI-6]
黄色着色組成物(VI-DY-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%の黄色着色組成物(VI-DY-1)を製造した。
黄色着色剤(VI-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
[製造例VI-7]
黄色着色組成物(VI-DY-2)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-2)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-2)を製造した。
黄色着色組成物(VI-DY-2)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-2)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-2)を製造した。
[製造例VI-8]
黄色着色組成物(VI-DY-3)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-3)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-3)を製造した。
黄色着色組成物(VI-DY-3)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-3)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-3)を製造した。
[製造例VI-9]
黄色着色組成物(VI-DY-4)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-4)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-4)を製造した。
黄色着色組成物(VI-DY-4)の製造
上記着色組成物(VI-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VI-PY-1)を黄色着色剤(VI-PY-4)に変更した以外は、製造例VI-6と同様にして黄色着色組成物(VI-DY-4)を製造した。
次いで、さらに黄色着色剤を含有する着色組成物(緑色着色組成物)の製造方法を示す。
(緑色着色組成物の製造)
[実施例VI-23]
緑色着色組成物(VI-DG-1)の製造
上記で製造した青色着色組成物(VI-DB-1)と黄色着色組成物(VI-DY-1)を使用し、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、VI-DB-1とVI-DY-1の比率を調整して攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(VI-DG-1)を製造した。
[実施例VI-24~VI-29、参考例VI-3]
緑色着色組成物(VI-DG-2~8)の製造
表VI-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、塗布基板の色度が同表に記載された色度になるように変更して、実施例VI-23と同様に緑色着色組成物(VI-DG-2~8)を製造した。
[実施例VI-30~VI-36、参考例VI-4]
緑色着色組成物(VI-DG-9~16)の製造
表VI-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混合することにより、緑色着色組成物(VI-DG-9~16)を製造した。
[実施例VI-23]
緑色着色組成物(VI-DG-1)の製造
上記で製造した青色着色組成物(VI-DB-1)と黄色着色組成物(VI-DY-1)を使用し、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、VI-DB-1とVI-DY-1の比率を調整して攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(VI-DG-1)を製造した。
[実施例VI-24~VI-29、参考例VI-3]
緑色着色組成物(VI-DG-2~8)の製造
表VI-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、塗布基板の色度が同表に記載された色度になるように変更して、実施例VI-23と同様に緑色着色組成物(VI-DG-2~8)を製造した。
[実施例VI-30~VI-36、参考例VI-4]
緑色着色組成物(VI-DG-9~16)の製造
表VI-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混合することにより、緑色着色組成物(VI-DG-9~16)を製造した。
<耐熱・耐光性評価>
上記実施例および参考例で得られた着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表VI-1、表VI-2に示したC光源での色度を与える塗布基板を作成した。次に、この塗布基板を70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
上記実施例および参考例で得られた着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表VI-1、表VI-2に示したC光源での色度を与える塗布基板を作成した。次に、この塗布基板を70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
(耐熱性評価)
塗膜基板を、さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(VI-2)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(VI-2)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
塗膜基板を、さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(VI-2)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(VI-2)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
(耐光性評価)
塗膜基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を密着させ、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(VI-2)により、色差ΔE*abを求めた。
塗膜基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を密着させ、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(VI-2)により、色差ΔE*abを求めた。
<異物評価>
異物発生の評価は、透明基板上に乾燥塗膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため、実用上使用できない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
異物発生の評価は、透明基板上に乾燥塗膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため、実用上使用できない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
実施例および参考例で作成した青色および緑色着色組成物について、結果を表VI-3、表VI-4に示す。
実施例VI-9~VI-22のように、式(12)で示されるアルミニウムフタロシアニンを使用した青色着色組成物は、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを用いた青色着色組成物(参考例VI-2)に比べ、耐熱性、耐光性評価の色差が小さく、良好な結果となった。
さらに、フタロシアニン(B)を使用した青色着色組成物(実施例VI-9~VI-16)は、フタロシアニン(A)を使用した青色着色組成物(実施例VI-17~VI-22)に比べ、耐熱性、耐光性の色差がさらに小さく、良好である結果となった。
また、実施例VI-9~VI-11、13~19、21及び22のように、樹脂型分散剤を添加することにより、樹脂型分散剤を添加していない実施例VI-12、および実施例VI-20の青色着色組成物と比較して、異物評価で良好な結果となった。
実施例VI-23~VI-36のように、式(12)で示されるアルミニウムフタロシアニンと黄色着色剤を使用した緑色着色組成物は、耐熱性、耐光性評価の色差が小さく、異物評価でも良好な結果となった。
一方、参考例VI-3~VI-4のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンと黄色着色剤を用いた緑色着色組成物では耐熱性、耐光性が悪く、また、黄色着色剤として、C.I.ピグメントイエロー139用いた緑色着色組成物(参考例VI-4)では異物が発生する結果となった。
次いで、さらに光重合単量体を含有することを特徴とする着色組成物(感光性着色組成物)の製造方法を示す。
(感光性着色組成物の製造)
[実施例VI-37]
感光性着色組成物(VI-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物(VI-RB-1)を製造した。
青色着色組成物(VI-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性単量体
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」) 3.0部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例VI-37]
感光性着色組成物(VI-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物(VI-RB-1)を製造した。
青色着色組成物(VI-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性単量体
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」) 3.0部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例VI-38、参考例VI-5]
感光性着色組成物(VI-RB-2、3)の作製
表VI-5に示した組成に変更した以外は、実施例VI-37と同様に感光性着色組成物(VI-RB-2、3)を作製した。
感光性着色組成物(VI-RB-2、3)の作製
表VI-5に示した組成に変更した以外は、実施例VI-37と同様に感光性着色組成物(VI-RB-2、3)を作製した。
[実施例VI-39~44、参考例VI-6、VI-7]
感光性着色組成物(VI-RG-1~VI-RG-8)の作製
表VI-5に示した組成に変更した以外は、実施例VI-37と同様に感光性着色組成物(VI-RG-1~VI-RG-8)を作製した。
感光性着色組成物(VI-RG-1~VI-RG-8)の作製
表VI-5に示した組成に変更した以外は、実施例VI-37と同様に感光性着色組成物(VI-RG-1~VI-RG-8)を作製した。
<明度評価>
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、表VI-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなる混合溶液を用いた。
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、表VI-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなる混合溶液を用いた。
<耐熱・耐光性評価>
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VI-9~VI-27、参考例VI-1~VI-3と同様の評価を行った。
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VI-9~VI-27、参考例VI-1~VI-3と同様の評価を行った。
<異物評価>
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VI-9~VI-27、参考例VI-2~VI-4と同様の評価を行った。
実施例VI-37~VI-44、および参考例VI-5~VI-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VI-9~VI-27、参考例VI-2~VI-4と同様の評価を行った。
実施例および参考例で製造した感光性着色組成物について、結果を表VI-6に示す。
実施例VI-37~VI-44のように、式(12)で示されるアルミニウムフタロシアニンを使用した感光性着色組成物は、実施例VI-9~VI-36で示した着色組成物と同様に、異物の発生もなく、良好な耐熱性、耐光性を示す結果となった。一方、参考例VI-5~VI-7のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する感光性着色組成物では、総じて、耐熱性、耐光性が悪い結果となった。
また、同じ色相で比較した場合、実施例VI-37、VI-38と参考例VI-5に示したように、また、同じ色相および同じ黄色着色剤の組み合わせで比較した場合、実施例VI-39、VI-41と参考例VI-6、実施例VI-42、VI-44と参考例VI-7に示したように、式(12)で示されるアルミニウムフタロシアニンを含有する着色組成物が、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する着色組成物に比べ、高い明度を示す結果となった。
<カラーフィルタの製造>
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性着色組成物(VI-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例VI-37と同様にして製造した赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性着色組成物(VI-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例VI-37と同様にして製造した赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
上記と同様にして、感光性着色組成物(VI-RG-1)をx=0.298、y=0.600となるように塗布し、緑色フィルタセグメントを得た。また、感光性着色組成物(VI-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Blue 15:6/C.I.Pigment Violet 23=3.6部/2.4部に置き換えた以外は実施例VI-37と同様にして製造した感光性着色組成物を用いてx=0.149、y=0.048になるような膜厚に塗布し、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
式(12)で示されるアルミニウムフタロシアニンを含む着色組成物を用いると、広い色度範囲において明度に優れ、耐熱性、耐光性も良好な緑色フィルタセグメントを有するカラーフィルタを製造することが可能であった。
次に、実施態様VIIに関して、以下の実施例を用いて説明する。
本実施例の「数平均分子量」、「重量平均分子量」、「体積平均一次粒子径」、「X線回折パターン」の測定、及び「アルミニウムフタロシアニンの同定」は、実施態様VIの実施例における測定方法及び同定方法と同じである。
<アルミニウムフタロシアニンの製造方法>
[製造例VII-1]
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンの製造方法
まず、アルミニウムフタロシアニンの製造に使用したヒドロシキアルミニウムフタロシアニンの製造方法を示す。
<アルミニウムフタロシアニンの製造方法>
[製造例VII-1]
ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンの製造方法
まず、アルミニウムフタロシアニンの製造に使用したヒドロシキアルミニウムフタロシアニンの製造方法を示す。
反応容器中で、n-アミルアルコール1250部にフタロジニトリル225部と塩化アルミニウム無水物78部を混合攪拌した。これに、DBU(1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene)266部を加え、昇温し、136℃で5時間還流した。攪拌したまま30℃まで冷却した反応溶液を、メタノール5000部、水10000部からなる混合溶媒中へ攪拌しながら注入し、青色のスラリーを得た。このスラリーを濾過し、メタノール2000部、水4000部からなる混合溶媒で洗浄し、乾燥して、135部の下記式(VII-1)で示されるクロロアルミニウムフタロシアニンを得た。得られたクロロアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)66.85%、(H)2.80%、(N)19.49%に対して、実測値(C)66.7%、(H)3.0%、(N)19.2%であり、目的の化合物であることを同定した。
次いで、反応容器中で、濃硫酸1200部にクロロアルミニウムフタロシアニン100部を室温にて加えた。40℃、3時間撹拌した後、3℃の冷水24000部にこの硫酸溶液を注入した。生成した青色の析出物をろ過、水洗、乾燥して、92部の下記式(VII-2)で示されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを得た。得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.14%に対して、実測値(C)69.1%、(H)3.2%、(N)20.1%であり、目的の化合物であることを同定した。
ついで、アルミニウムフタロシアニンの製造方法について示す。
[実施例VII-1]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物123部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で230℃、1時間加熱し、120部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.1%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は31nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.4°、11.7°、17.0°、20.6°、22.8°、および25.0°にピークを有していた。
[実施例VII-1]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物123部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で230℃、1時間加熱し、120部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.1%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は31nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.4°、11.7°、17.0°、20.6°、22.8°、および25.0°にピークを有していた。
[実施例VII-2]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-2)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。PGMAC1230部に得られた青色生成物123部を加え、145℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、PGMAC1230部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、118部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-2))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.0%、(H)3.3%、(N)14.3%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は36nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.5°、11.7°、16.8°、20.5°、22.8°、および25.1°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-2)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。PGMAC1230部に得られた青色生成物123部を加え、145℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、PGMAC1230部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、118部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-2))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.0%、(H)3.3%、(N)14.3%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は36nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.5°、11.7°、16.8°、20.5°、22.8°、および25.1°にピークを有していた。
[実施例VII-3]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-3)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物120部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で180℃、3時間加熱し、118部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-3))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.2%、(N)14.1%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は34nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.4°、11.7°、16.9°、20.4°、22.8°、および24.9°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-3)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物120部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で180℃、3時間加熱し、118部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-3))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.2%、(N)14.1%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は34nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.1°、8.4°、11.7°、16.9°、20.4°、22.8°、および24.9°にピークを有していた。
[実施例VII-4]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-4)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。キシレン1200部に得られた青色生成物120部を加え、135℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、キシレン1200部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、115部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-4))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.2%、(H)3.4%、(N)14.2%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は38nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.7°、11.8°、16.9°、20.5°、22.8°、および25.3°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-4)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。キシレン1200部に得られた青色生成物120部を加え、135℃で2時間加熱した。生成物をろ過し、キシレン1200部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、115部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-4))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.2%、(H)3.4%、(N)14.2%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は38nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.7°、11.8°、16.9°、20.5°、22.8°、および25.3°にピークを有していた。
[実施例VII-5]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-5)の製造
反応容器に、ジメチルスルホキシド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、110℃に加熱し、5時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、125部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物125部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で200℃、2時間加熱し、123部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-5))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.3%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は32nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.5°、11.6°、17.00°、20.6°、23.0°、および25.1°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-5)の製造
反応容器に、ジメチルスルホキシド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、110℃に加熱し、5時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、125部の青色生成物(フタロシアニン(C))を得た。得られた青色生成物125部を粉砕後、その粉末を耐熱容器に入れ、恒温室内で200℃、2時間加熱し、123部のフタロシアニン(D)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-5))を得た。得られたフタロシアニン(D)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.3%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は32nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図4に示すようにブラック角2θ=7.2°、8.5°、11.6°、17.00°、20.6°、23.0°、および25.1°にピークを有していた。
[実施例VII-6]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-6)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部のアルミニウムフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-6))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.1%、(H)3.3%、(N)14.2%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=5.0°、7.2°、8.8°、9.8°、11.6°、14.7°、16.5°、および24.9°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-6)の製造
反応容器に、N,N-ジメチルホルムアミド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加えた。85℃で、3時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、123部のアルミニウムフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-6))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.1%、(H)3.3%、(N)14.2%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=5.0°、7.2°、8.8°、9.8°、11.6°、14.7°、16.5°、および24.9°にピークを有していた。
[実施例VII-7]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-7)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部のフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-7))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.0%、(H)3.2%、(N)14.0%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=5.2°、7.2°、8.6°、9.9°、11.7°、14.8°、16.5°、および25.1°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-7)の製造
反応容器に、メタノール1200部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、5℃まで冷却し、6時間反応させた。生成物をろ過し、メタノール1800部、ついで水1800部で洗浄後、減圧下にて60℃で一昼夜乾燥させて、120部のフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-7))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)67.0%、(H)3.2%、(N)14.0%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は33nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=5.2°、7.2°、8.6°、9.9°、11.7°、14.8°、16.5°、および25.1°にピークを有していた。
[実施例VII-8]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-8)の製造
反応容器に、ジメチルスルホキシド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、110℃に加熱し、5時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、125部のフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-8))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.0%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は40nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=4.9°、7.1°、8.6°、9.6°、11.7°、14.7°、16.3°、および25.0°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-8)の製造
反応容器に、ジメチルスルホキシド2000部、製造例VII-1で得られたヒドロキシアルミニウムフタロシアニン100部、リン酸ジフェニル53.9部を加え、110℃に加熱し、5時間反応させた後、水12000部中にこの溶液を注入した。反応生成物をろ過し、水24000部で洗浄後、減圧下60℃にて一昼夜乾燥させて、125部のフタロシアニン(C)(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-8))を得た。得られたフタロシアニン(C)について元素分析を行ったところ、計算値(C)67.01%、(H)3.32%、(N)14.21%に対して、実測値(C)66.9%、(H)3.3%、(N)14.0%であり、式(13)で表されるアルミニウムフタロシアニンであることを同定した。また、体積平均一次粒子径は40nmであった。また、CuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図5に示すようにブラック角2θ=4.9°、7.1°、8.6°、9.6°、11.7°、14.7°、16.3°、および25.0°にピークを有していた。
[参考例VII-1]
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9)の製造
製造例VII-1と同様の方法で製造したヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをアルミニウムフタロシアニン(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9))とした。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.13%に対して、実測値(C)69.2%、(H)3.2%、(N)20.3%であり、式(VII-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。得られたアルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9)のCuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図6に示すようにブラック角2θ=7.0°、14.1°、16.4°、20.8°、および25.6°にピークを有していた。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9)の製造
製造例VII-1と同様の方法で製造したヒドロキシアルミニウムフタロシアニンをアルミニウムフタロシアニン(アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9))とした。得られたアルミニウムフタロシアニンについて元素分析を行ったところ、計算値(C)69.06%、(H)3.08%、(N)20.13%に対して、実測値(C)69.2%、(H)3.2%、(N)20.3%であり、式(VII-2)で表されるヒドロキシアルミニウムフタロシアニンであることを確認した。また、体積平均一次粒子径は29nmであった。得られたアルミニウムフタロシアニン(VII-PB-9)のCuKα線によるX線回折パターンを測定したところ、図6に示すようにブラック角2θ=7.0°、14.1°、16.4°、20.8°、および25.6°にピークを有していた。
<着色組成物の作製>
まず、着色組成物に使用したバインダー樹脂の製造方法を示す。
まず、着色組成物に使用したバインダー樹脂の製造方法を示す。
(バインダー樹脂溶液の調製)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、PGMAC233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、不揮発分が20重量%になるようにPGMACを添加してサンプル溶液を調製した。GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)は16000であった。
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、PGMAC233部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、メタクリル酸20部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亜合成社製アロニックスM110)30部、メタクリル酸ベンジル19部、メタクリル酸メチル16部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル15部、及び2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.33部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間、80℃で加熱攪拌を継続し、バインダー樹脂溶液を得た。
室温まで冷却した後、バインダー樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、不揮発分が20重量%になるようにPGMACを添加してサンプル溶液を調製した。GPCの測定の結果、重量平均分子量(Mw)は16000であった。
次いで、着色組成物(青色着色組成物)の製造方法を示す。
(青色着色組成物の製造)
[実施例VII-9]
青色着色組成物(VII-DB-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散して、顔料分50%、固形分20%の青色着色組成物(VII-DB-1)を製造した。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
[実施例VII-9]
青色着色組成物(VII-DB-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散して、顔料分50%、固形分20%の青色着色組成物(VII-DB-1)を製造した。
アルミニウムフタロシアニン(VII-PB-1) 10.0部
樹脂型分散剤(ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」) 8.3部
バインダー樹脂溶液 25.0部
PGMAC 56.7部
次いで、得られた青色着色組成物(VII-DB-1)を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、C光源でy(c)=0.294となるような膜厚に塗布し、表VII-1に示した色度を与える塗布基板を得た。
[実施例VII-10~VII-22、参考例VII-2]
青色着色組成物(VII-DB-2~VII-DB-15)の製造
表VII-1に示したように組成を変更した以外は、実施例VII-9と同様に青色着色組成物(VII-DB-2~VII-DB-15)を製造した。
青色着色組成物(VII-DB-2~VII-DB-15)の製造
表VII-1に示したように組成を変更した以外は、実施例VII-9と同様に青色着色組成物(VII-DB-2~VII-DB-15)を製造した。
表VII-1中の略号は以下の通りである。
BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
BYK6919 ;ビッグケミー社製「BYK-LPN6919」
PB821 ;味の素ファインテクノ社製「PB-821」
SP41000 ;ルーブリゾール社製「SP41000」
次に、黄色着色剤を含有する着色組成物(緑色着色組成物)の製造方法を示す。
まず、緑色着色組成物の製造で用いた黄色着色剤の製造方法、および黄色着色剤からなる着色組成物(黄色着色組成物)の製造方法を示す。
まず、緑色着色組成物の製造で用いた黄色着色剤の製造方法、および黄色着色剤からなる着色組成物(黄色着色組成物)の製造方法を示す。
(黄色着色剤の製造)
[製造例VII-2]
黄色着色剤(VII-PY-1)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
[製造例VII-2]
黄色着色剤(VII-PY-1)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 150(ランクセス社「E4GN」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-1)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は28nmであった。
[製造例VII-3]
黄色着色剤(VII-PY-2)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
黄色着色剤(VII-PY-2)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 138(BASF社「Paliotol Yellow L 0962 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-2)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は35nmであった。
[製造例VII-4]
黄色着色剤(VII-PY-3)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
黄色着色剤(VII-PY-3)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-3)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は33nmであった。
[製造例VII-5]
黄色着色剤(VII-PY-4)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
黄色着色剤(VII-PY-4)の製造
黄色着色剤として、C.I.Pigment Yellow 139(BASF社「Paliotol Yellow L 2140 HD」)50部、塩化ナトリウム250部、及びジエチレングリコール25部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色着色剤(VII-PY-4)を得た。得られた着色剤の体積平均一次粒子径は26nmであった。
(黄色着色組成物の製造)
[製造例VII-6]
黄色着色組成物(VII-DY-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%の黄色着色組成物(VII-DY-1)を製造した。
黄色着色剤(VII-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
[製造例VII-6]
黄色着色組成物(VII-DY-1)の製造
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmジルコニアビーズを用いて、メディア型湿式分散機としてアイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)を用いて4時間分散した後、顔料分50%、固形分20%の黄色着色組成物(VII-DY-1)を製造した。
黄色着色剤(VII-PY-1) 10.0部
バインダー樹脂溶液 50.0部
PGMAC 40.0部
[製造例VII-7]
黄色着色組成物(VII-DY-2)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-2)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-2)を製造した。
黄色着色組成物(VII-DY-2)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-2)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-2)を製造した。
[製造例VII-8]
黄色着色組成物(VII-DY-3)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-3)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-3)を製造した。
黄色着色組成物(VII-DY-3)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-3)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-3)を製造した。
[製造例VII-9]
黄色着色組成物(VII-DY-4)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-4)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-4)を製造した。
黄色着色組成物(VII-DY-4)の製造
上記着色組成物(VII-DY-1)の作製において、黄色着色剤(VII-PY-1)を黄色着色剤(VII-PY-4)に変更した以外は、製造例VII-6と同様にして黄色着色組成物(VII-DY-4)を製造した。
次いで、さらに黄色着色剤を含有する着色組成物(緑色着色組成物)の製造方法を示す。
(緑色着色組成物の製造)
[実施例VII-23]
緑色着色組成物(VII-DG-1)の製造
上記で製造した青色着色組成物(VII-DB-1)と黄色着色組成物(VII-DY-1)を使用し、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、VII-DB-1とVII-DY-1の比率を調整して攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(VII-DG-1)を製造した。
[実施例VII-24~VII-29、参考例VII-3]
緑色着色組成物(VII-DG-2~8)の製造
表VII-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、塗布基板の色度が同表に記載された色度になるように変更して、実施例VII-23と同様に緑色着色組成物(VII-DG-2~8)を製造した。
[実施例VII-30~VII-36、参考例VII-4]
緑色着色組成物(VII-DG-9~16)の製造
表VII-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混合することにより、緑色着色組成物(VII-DG-9~16)を製造した。
[実施例VII-23]
緑色着色組成物(VII-DG-1)の製造
上記で製造した青色着色組成物(VII-DB-1)と黄色着色組成物(VII-DY-1)を使用し、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.290、y(c)=0.600となるよう、VII-DB-1とVII-DY-1の比率を調整して攪拌混合することにより、緑色顔料組成物(VII-DG-1)を製造した。
[実施例VII-24~VII-29、参考例VII-3]
緑色着色組成物(VII-DG-2~8)の製造
表VII-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用し、且つ、塗布基板の色度が同表に記載された色度になるように変更して、実施例VII-23と同様に緑色着色組成物(VII-DG-2~8)を製造した。
[実施例VII-30~VII-36、参考例VII-4]
緑色着色組成物(VII-DG-9~16)の製造
表VII-2に示した青色着色組成物と黄色着色組成物を使用して、塗布基板の色度がC光源でx(c)=0.210、y(c)=0.710となるよう、攪拌混合することにより、緑色着色組成物(VII-DG-9~16)を製造した。
<耐熱・耐光性評価>
上記実施例および参考例で得られた着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表VII-1、表VII-2に示したC光源での色度を与える塗布基板を作成した。次に、この塗布基板を70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
上記実施例および参考例で得られた着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、表VII-1、表VII-2に示したC光源での色度を与える塗布基板を作成した。次に、この塗布基板を70℃で20分乾燥し、ついで230℃で1時間加熱、放冷を行うことで塗膜基板を作製した。得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、[L*(1)、a*(1)、b*(1)]を測定した。
(耐熱性評価)
塗膜基板を、さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(VII-1)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(VII-1)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
塗膜基板を、さらに230℃で1時間熱処理を行った後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、下記計算式(VII-1)により、色差ΔE*abを求めた。
計算式(VII-1)
ΔE*ab=[[L*(2)-L*(1)]2+[a*(2)-a*(1)]2+[b*(2)-b*(1)]2]1/2
(耐光性評価)
塗膜基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を密着させ、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(VII-1)により、色差ΔE*abを求めた。
塗膜基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を密着させ、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後の色度[L*(2)、a*(2)、b*(2)]を測定し、上記計算式(VII-1)により、色差ΔE*abを求めた。
<異物評価>
異物発生の評価は、透明基板上に乾燥塗膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため、実用上使用できない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
異物発生の評価は、透明基板上に乾燥塗膜が約2.0μmとなるように着色組成物を塗布し、オーブンで230℃1時間の熱処理を行って得た塗膜基板の塗膜中の異物の数を計測した。評価はオリンパスシステム社製金属顕微鏡「BX60」)を用いて表面観察を行った。倍率は500倍とし、透過にて任意の5視野で観測可能な異物の数を計測した。下記の評価結果において、◎と○は異物数が少なく良好であり、△は異物数が多いものの使用上問題ないレベル、×は異物による塗工ムラ(斑)が発生するため、実用上使用できない状態に相当する。
◎:異物の数が5個未満
○:異物の数が5個以上、20個未満
△:異物の数が21個以上、100個未満
×:異物の数が100個以上
実施例および参考例で作成した青色および緑色着色組成物について、結果を表VII-3、表VII-4に示す。
実施例VII-9~VII-22のように、式(13)で示されるアルミニウムフタロシアニンを使用した青色着色組成物は、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを用いた青色着色組成物(参考例VII-2)に比べ、耐熱性、耐光性評価の色差が小さく、良好な結果となった。
さらに、フタロシアニン(D)を使用した青色着色組成物(実施例VII-9~VII-16)は、フタロシアニン(C)を使用した青色着色組成物(実施例VII-17~VII-22)に比べ、耐熱性、耐光性の色差がさらに小さく、良好である結果となった。
また、実施例VII-9~11、13~19および21~22のように、樹脂型分散剤を添加することにより、樹脂型分散剤を添加していない実施例VII-12、および実施例VII-20の青色着色組成物と比較して、異物評価で良好な結果となった。
実施例VII-23~VII-36のように、式(13)で示されるアルミニウムフタロシアニンと黄色着色剤を使用した緑色着色組成物は、耐熱性、耐光性評価の色差が小さく、異物評価でも良好な結果となった。
一方、参考例VII-3~VII-4のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンと黄色着色剤を用いた緑色着色組成物では耐熱性、耐光性が悪く、また、黄色着色剤として、C.I.ピグメントイエロー185を用いた緑色着色組成物(参考例VII-4)では異物が発生する結果となった。
次いで、さらに光重合単量体を含有することを特徴とする着色組成物(感光性着色組成物)の製造方法を示す。
(感光性着色組成物の製造)
[実施例VII-37]
感光性着色組成物(VII-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物(VII-RB-1)を製造した。
青色着色組成物(VII-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性単量体
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」) 3.0部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例VII-37]
感光性着色組成物(VII-RB-1)の作製
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して感光性着色組成物(VII-RB-1)を製造した。
青色着色組成物(VII-DB-1) 60.0部
バインダー樹脂溶液 15.0部
光重合性単量体
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」) 3.0部
光重合開始剤(チバ・ジャパン社製「イルガキュアー907」)1.2部
増感剤(保土谷化学社製「EAB-F」) 0.4部
シクロヘキサノン 20.4部
[実施例VII-38、参考例VII-5]
感光性着色組成物(VII-RB-2、3)の作製
表VII-5に示した組成に変更した以外は、実施例VII-37と同様に感光性着色組成物(VII-RB-2、3)を作製した。
感光性着色組成物(VII-RB-2、3)の作製
表VII-5に示した組成に変更した以外は、実施例VII-37と同様に感光性着色組成物(VII-RB-2、3)を作製した。
[実施例VII-39~44、参考例VII-6、7]
感光性着色組成物(VII-RG-1~VII-RG-8)の作製
表VII-5に示した組成に変更した以外は、実施例VII-37と同様に感光性着色組成物(VII-RG-1~VII-RG-8)を作製した。
感光性着色組成物(VII-RG-1~VII-RG-8)の作製
表VII-5に示した組成に変更した以外は、実施例VII-37と同様に感光性着色組成物(VII-RG-1~VII-RG-8)を作製した。
<明度評価>
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、表VII-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなる混合溶液を用いた。
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJで紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行い、塗膜基板を得た。ついで230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜の色度を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用い、明度Y(C)を測定した。作製した塗膜基板は、230℃での熱処理後で、表VII-5に示したC光源での色度となるようにした。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム1.5重量%炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなる混合溶液を用いた。
<耐熱・耐光性評価>
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VII-9~VII-36、参考例VII-2~VII-4と同様の評価を行った。
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VII-9~VII-36、参考例VII-2~VII-4と同様の評価を行った。
<異物評価>
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VII-9~VII-36、参考例VII-2~VII-4と同様の評価を行った。
実施例VII-37~VII-44、および参考例VII-5~VII-7で得られた感光性着色組成物を用いて製造した上記の基板を使用して、実施例VII-9~VII-36、参考例VII-2~VII-4と同様の評価を行った。
実施例および参考例で製造した感光性着色組成物について、結果を表VII-6に示す。
実施例VII-37~VII-44のように、式(13)で示されるアルミニウムフタロシアニンを使用した感光性着色組成物は、実施例VII-9~VII-36で示した着色組成物と同様に、異物の発生もなく、良好な耐熱性、耐光性を示す結果となった。一方、参考例VII-5~VII-7のように、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する感光性着色組成物では、総じて、耐熱性、耐光性が悪い結果となった。
また、同じ色相比較した場合、実施例VII-37、VII-38と参考例VII-5に示したように、また、同じ色相、および同じ黄色着色剤の組み合わせで比較した場合、実施例VII-39、VII-41と参考例6、実施例VII-42、VII-44と参考例VII-7に示したように、式(13)で示されるアルミニウムフタロシアニンを含有する着色組成物が、ヒドロキシアルミニウムフタロシアニンを含有する着色組成物に比べ、高い明度を示す結果となった。
<カラーフィルタの製造>
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性着色組成物(VII-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例VII-37と同様にして製造した赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで、感光性着色組成物(VII-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Red 254/C.I.Pigment Red 177=5.1部/0.9部に置き換えた以外は実施例VII-37と同様にして製造した赤色着色組成物をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.670、y=0.330になるような膜厚に塗布し着色被膜を形成した。次に、該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて300mJ/cm2の紫外線を照射した。次いで0.2重量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。
上記と同様にして、感光性着色組成物(VII-RG-1)をx=0.290、y=0.600となるように塗布し、緑色フィルタセグメントを得た。また、感光性着色組成物(VII-RB-1)で使用しているアルミニウムフタロシアニンを、C.I.Pigment Blue 15:6/C.I.Pigment Violet 23=3.6部/2.4部に置き換えた以外は実施例VII-37と同様にして製造した感光性着色組成物を用いてx=0.149、y=0.048になるような膜厚に塗布し、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
上記の実施例で得られた着色組成物を用いると、広い色度範囲において明度に優れ、耐熱性、耐光性も良好な緑色フィルタセグメントを有するカラーフィルタを製造することが可能であった。
Claims (15)
- 着色剤、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含有し、
前記着色剤が、下記式(1)で表されるフタロシアニン化合物を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
ここで、式中、X1~X4はそれぞれ独立して、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルコキシル基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオ基、または置換基を有してもよいアリールチオ基を表し、
Yl~Y4はそれぞれ独立して、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有してもよいフタルイミドメチル基、または置換基を有してもよいスルファモイル基を表し、
Mは、Alを表し、
Zは-OP(=O)R1R2を表し、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子、水酸基、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルコキシル基、または置換基を有してもよいアリールオキシ基を表し、R1およびR2が互いに結合して環を形成しても良く、
m1,m2,m3,m4,n1,n2,n3,およびn4は、それぞれ独立して、0~4の整数を表し、
m1+n1,m2+n2,m3+n3,m4+n4は、各々、0~4で、同一でも異なっても良い。 - さらに、樹脂型分散剤を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記着色剤が、さらに、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー185からなる群から選択される黄色顔料を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに、光重合性単量体及び光重合開始剤からなる群から選択される成分を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記着色剤が、さらに、酸性基量100~600μmol/gの顔料を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記酸性基量100~600μmol/gの顔料が、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントイエロー150、及びC.I.ピグメントイエロー139からなる群から選択される顔料である請求項5のカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに、アミン価が10~300mgKOH/gである塩基性樹脂型分散剤を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記バインダー樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を用いてエチレン性不飽和二重結合を導入したビニル系樹脂であって、かつ、以下の割合で構成単位(b1)および構成単位(b2)を含むビニル系樹脂[B1]を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
(b1):カルボキシル基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~60重量%
(b2):式(5)または式(6)に示す芳香族環基を有する構成単位
ビニル系樹脂[B1]の全構成単位の重量を基準として2~80重量%
ここで、式(5)及び(6)中、R4は、水素原子、またはベンゼン環を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基である。 - 前記ビニル系樹脂[B1]が、構成単位(b2)の前駆体と、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体とを反応させて共重合体(i1-1)を得て、次に、得られた共重合体(i1-1)と不飽和1塩基酸とを反応させて共重合体(i1-2)を得て、さらに、得られた共重合体(i1-2)と多塩基酸無水物とを反応させて得られる樹脂であるか、または
構成単位(b1)の前駆体と、構成単位(b2)の前駆体とを反応させて共重合体(i2-1)を得て、次に、得られた共重合体(i2-1)とエポキシ基を有するエチレン
性不飽和単量体とを反応させて得られる樹脂である請求項8のカラーフィルタ用着色組成物。 - 前記光重合性単量体が、酸基を有する多官能モノマーを含有する請求項4のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記酸基は、カルボキシル基である請求項10のカラーフィルタ用着色組成物。
- さらに、酸化防止剤を含有する請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤からなる群から選択される酸化防止剤である請求項12のカラーフィルタ用着色組成物。
- 前記式(1)で表されるフタロシアニン化合物が、以下のフタロシアニン(A)~(D)からなる群から選択される請求項1のカラーフィルタ用着色組成物。
フタロシアニン(A):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.7°、8.4°、9.3°、12.7°、15.0°、15.9°、16.7°、18.8°、20.1°、21.7°、23.1°、25.4°、26.5°、28.2°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(B):下記式(12)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.3°、8.6°、14.4°、16.6°、18.2°、19.4°、23.2°、24.4°、26.7°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(C):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=5.0°、7.1°、8.6°、9.8°、11.7°、14.7°、16.5°、25.0°にピークを有するフタロシアニン化合物。
フタロシアニン(D):下記式(13)で表され、かつCuKα線によるX線回折パターンが、ブラック角2θ(±0.2)=7.2°、8.5°、11.7°、16.9°、20.6°、22.8°、25.1°にピークを有するフタロシアニン化合物。
- 基材上に、請求項1~14のいずれかのカラーフィルタ用着色組成物から形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタ。
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