WO2017164127A1 - 着色樹脂組成物、カラーフィルタ基板、および液晶表示装置 - Google Patents

着色樹脂組成物、カラーフィルタ基板、および液晶表示装置 Download PDF

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colored resin
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橋本昇太
山下哲夫
神井康宏
川辺憲一
宇田川敬造
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東レ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a colored resin composition, a color filter substrate, and a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices are used in various applications such as televisions, notebook computers, personal digital assistants, smartphones, digital cameras, etc., taking advantage of their characteristics such as light weight, thinness, and low power consumption.
  • Liquid crystal display devices are required to display optimal colors of 3 to 6 primary colors depending on the application. Searching for an optimal color material as a colorant composition used for a pixel of a color filter substrate responsible for the color performance of a liquid crystal display device.
  • green pigments having a phthalocyanine skeleton include C.I. I. Pigment green 36 (brominated copper phthalocyanine), C.I. I. A polyhalogenated copper phthalocyanine such as CI Pigment Green 7 (odor chlorinated copper phthalocyanine); I. Pigment green 58 (brominated zinc phthalocyanine), C.I. I. There are polyhalogenated zinc phthalocyanines such as CI Pigment Green 59 (odor chlorinated zinc phthalocyanine).
  • a yellow pigment such as CI Pigment Yellow 139 is used in combination.
  • it is also common to use a plurality of yellow pigments in combination as yellow pigments (Patent Documents 2 and 3).
  • the combination of Pigment Yellow 138 is preferred because it has a high initial transmittance (Patent Documents 2 and 3).
  • Non-Patent Document 1 discloses that this phenomenon can be alleviated by modifying the phthalocyanine skeleton with a substituent.
  • a technique of adding a light stabilizer such as hindered amine in order to improve the light resistance of the color filter is known (Patent Document 4).
  • JP, 2014-41341 A Japanese Patent Laid-Open No. 2015-169880 JP 2012-141368 A JP 2011-102833
  • an object of this invention is to provide the colored resin composition with a high transmittance
  • the present invention contains polyhalogenated zinc phthalocyanine, a yellow pigment, a binder resin and a compound of the following general formula (1).
  • R 1 is H, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, carbon Selected from an arylalkyl group having 7 to 30 atoms, an arylalkyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, CN, a halogen atom and a group represented by the general formula (2) Represents a group.
  • R 4 represents a group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, and R 4 represents an adjacent benzene ring And may form a ring.
  • R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
  • a and b are each independently 0 to 3;
  • R 2 is selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, and CN.
  • R 21 , R 22 and R 23 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or the number of carbon atoms It represents a 7-30 arylalkyl group or a heterocyclic group having 2-20 carbon atoms.
  • R 3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms.
  • the alkyl group may have a straight chain or a branched side chain, and may be a cyclic alkyl, and an unsaturated bond, ether bond, thioether bond, ester bond, thioester bond, amide bond and It may contain 1 to 5 bonds selected from urethane bonds.
  • the present invention is a color filter substrate having pixels formed using the above colored resin composition.
  • the present invention also relates to a liquid crystal display device in which a color filter substrate and a counter substrate are bonded, a liquid crystal compound is filled between the two and a backlight is attached, and the color filter substrate is polyhalogenated. It has a pixel containing zinc phthalocyanine, a yellow pigment, a binder resin and a compound represented by the above general formula (1).
  • the liquid crystal display device is at least one selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 185, and the backlight has a luminance of 8000 to 100,000 cd / m 2 .
  • the inventors have conducted intensive studies on the above-described transmittance reduction phenomenon.
  • This phenomenon occurs in phthalocyanine-based green pigments, and is particularly remarkable in polyhalogenated zinc phthalocyanine (for example, CI Pigment Green 58). I found out.
  • polyhalogenated zinc phthalocyanine and a specific yellow pigment for example, CI Pigment Yellow 138
  • this transmittance reduction phenomenon occurs when light is irradiated in an oxygen-blocked state, and after the light irradiation is completed, the transmittance is recovered when it is opened to the atmosphere and exposed to an atmosphere containing oxygen. I found out.
  • this transmittance reduction phenomenon is presumed to be a phenomenon caused by excitation of the phthalocyanine pigment, and as a result of intensive studies on a deactivator that eliminates the excited state, it is represented by the following general formula (1). It has been found that a compound having a nitrocarbazole skeleton has a particularly high effect as a deactivator.
  • the excited state of the polyhalogenated zinc phthalocyanine is deactivated, and the decrease in transmittance due to light irradiation at the time of blocking oxygen is prevented. Can do.
  • R 1 is H, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, carbon Arylalkyl group having 7 to 30 atoms, arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, arylalkyloxy group having 7 to 30 carbon atoms, heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, CN, halogen atom and the like
  • the group selected from the group represented by Formula (2) is represented.
  • R 4 represents a group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, and R 4 represents an adjacent benzene ring And may form a ring together.
  • R 5 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms.
  • R 2 is selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms, and CN.
  • R 21 , R 22 and R 23 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or the number of carbon atoms It represents a 7-30 arylalkyl group or a heterocyclic group having 2-20 carbon atoms.
  • R 3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms.
  • the alkyl group may have a straight chain or a branched side chain, and may be a cyclic alkyl, and an unsaturated bond, ether bond, thioether bond, ester bond, thioester bond, amide bond and It may contain 1 to 5 bonds selected from urethane bonds.
  • the compound represented by the general formula (1) is a nitrocarbazole compound in which a nitro group is substituted on one benzene ring of the carbazole skeleton.
  • the other benzene ring of the carbazole skeleton may be unsubstituted or may be substituted with the substituent exemplified above. Examples of such compounds include the following 9-ethyl-3-nitrocarbazole.
  • R 1 when R 1 is a group represented by the general formula (2), it not only functions as a deactivator but also functions as a photopolymerization initiator.
  • this compound itself is well-known, and is described in patent 4223071 publication, The manufacturing method is also described in this gazette. Commercial products may be used.
  • this compound When this compound is used as a photopolymerization initiator, sufficient photocuring is possible not only with i-line (365 nm) but also with long-wavelength exposure such as h-line (405 nm). It is possible to correspond to an amount of exposure method.
  • the content of the compound represented by the general formula (1) is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 2 to 20% by mass in the solid component.
  • the content is 0.1% by mass or less, the effect of improving the transmittance retention rate is lowered.
  • membrane may become weak.
  • the “solid component” refers to the sum of components other than the solvent among the components contained in the colored resin composition.
  • the colored resin composition of the present invention contains a colorant, a binder resin, and a compound of the above general formula (1).
  • C. I. Pigment yellow 138 and C.I. I pigment yellow 185 has a high initial transmittance.
  • C.I. I. Pigment Green 58 and C.I. I. In the present invention, there was a problem that the transmittance was significantly lowered when Pigment Yellow 138 was used in combination.
  • the transmittance was increased. The problem of degradation can be solved.
  • the preferable range of the content of the colorant is 1 to 65% by mass in the solid component, more preferably 10 to 55% by mass, and further preferably 10 to 50% by mass. When it is lower than 1% by mass, the coloring performance is lowered. Moreover, when it exceeds 65 mass%, a film
  • Polyhalogenated zinc phthalocyanine includes C.I. I. Pigment green 58 and C.I. I. One or more selected from CI Pigment Green 59 are preferred.
  • the polyhalogenated zinc phthalocyanine when the total content of the colorant in the colored resin composition is 100% by mass is 10 to 99 in the total colorant. It is preferable to be contained by mass%.
  • the ratio of the polyhalogenated zinc phthalocyanine is more preferably 15% by mass or more, and further preferably 72% by mass or more. The ratio is more preferably 95% by mass or less. The higher the ratio of the polyhalogenated phthalocyanine, the lower the colorant concentration, and the higher the resin component, the higher the reliability of the color filter obtained.
  • the yellow pigment is preferably contained in an amount of 1 to 90% by mass, more preferably 5 to 85% by mass, based on the whole colorant.
  • C.I. I. Pigment Yellow 150 is also preferable.
  • pigments selected from CI Pigment Yellow 185 C.I. I.
  • Pigment Yellow 150 By further including Pigment Yellow 150, it is possible to further improve the transmittance retention rate in the weather resistance test under oxygen interruption without significantly reducing the initial transmittance.
  • the total content of CI Pigment Yellow 185 is in the range of 20 to 85% by mass, more preferably in the range of 20 to 80% by mass, which is particularly excellent in terms of both initial transmittance and transmittance retention.
  • the ratio of CI Pigment Yellow 150 is C.I. I.
  • the pigment yellow 150 content is preferably in the range of 20 to 80% by mass.
  • C.I. I. When CI Pigment Yellow 138 is used, polyhalogenated zinc phthalocyanine, C.I. I. Pigment Yellow 138 and binder resin, reactive monomer, and dispersant as a total of 100% by mass, polyhalogenated zinc phthalocyanine and C.I. I. A total content of CI Pigment Yellow 138 of 43 to 55% by mass is preferable because the luminance is easily increased.
  • pigments may be contained as long as the properties are not impaired.
  • C.I. I. Pigment Green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55 C.I. I. Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 139, 142, 147, 148, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162,
  • the binder resin is not particularly limited, but acrylic resin, epoxy resin, polyimide resin, urethane resin, urea resin, polyvinyl alcohol resin, melamine resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyester resin, polyolefin resin, and the like are preferable. .
  • An acrylic resin is particularly preferably used from the viewpoint of stability.
  • the acrylic resin is not particularly limited, but a copolymer of an unsaturated carboxylic acid and an ethylenically unsaturated compound can be preferably used.
  • unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid, and acid anhydrides.
  • copolymerizable ethylenically unsaturated compounds examples include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-propyl methacrylate, and methacrylic acid.
  • an acrylic resin having an ethylenically unsaturated group added to the side chain when used as a photosensitive resin composition, the sensitivity at the time of processing is improved, so that it can be preferably used.
  • the ethylenically unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, an acrylic group, and a methacryl group.
  • a method of adding such a side chain to an acrylic (co) polymer when the acrylic resin has a carboxyl group or a hydroxyl group, an ethylenically unsaturated compound having an epoxy group, acrylic acid chloride, A method of addition reaction of methacrylic acid chloride or the like is common.
  • a compound having an ethylenically unsaturated group can be added using isocyanate.
  • the acrylic resin having an unsaturated group in the side chain produced by such a method can be further purified by an ion exchange method or reprecipitation.
  • the reprecipitation method include a method of precipitating the binder resin solution by mixing it with water or various organic solvents to obtain a powder.
  • acrylic resin having an ethylenically unsaturated group in the side chain for example, a commercially available acrylic resin, Cyclomer (registered trademark) P (Daicel Chemical Industries, Ltd.) or an alkali-soluble cardo resin can be used.
  • the mass average molecular weight Mw of the binder resin is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 9000 to 100,000.
  • the mass average molecular weight is less than 3,000, the strength of the obtained cured film is lowered.
  • the mass average molecular weight Mw is a value measured by gel permeation chromatography and converted using a calibration curve of standard polystyrene.
  • the preferable content of the binder resin is 1 to 99% by mass, more preferably 5 to 95% by mass in the solid component from the viewpoint of the balance between developability and color characteristics.
  • the resin composition of the present invention may contain other additives.
  • other additives include organic solvents, adhesion improvers, surfactants, and the like.
  • organic solvent when an acrylic resin is used as the binder resin examples include diethylene glycol monobutyl ether acetate (boiling point 247 ° C.), benzyl acetate (boiling point 214 ° C.), ethyl benzoate (boiling point 213 ° C.), methyl benzoate (boiling point 200 ° C.).
  • solvents examples include ethylene glycol monomethyl ether (boiling point 124 ° C.), ethylene glycol monoethyl ether (boiling point 135 ° C.), propylene glycol monoethyl ether (boiling point 133 ° C.), diethylene glycol monomethyl ether (boiling point 193 ° C.).
  • the preferable range of the content of the organic solvent is 40 to 95% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, based on the total amount of the colored resin composition.
  • the adhesion improving agent can be preferably added for the purpose of improving the adhesion of the coating film to the substrate.
  • the preferable range of the content of the adhesion improving agent is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less in the solid component.
  • Surfactant can be added for the purpose of improving the coating property of the resin composition and the uniformity of the surface of the layer.
  • anionic surfactants such as ammonium lauryl sulfate and polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine
  • cationic surfactants such as stearylamine acetate and lauryltrimethylammonium chloride, lauryldimethylamine oxide, laurylcarboxymethylhydroxy
  • amphoteric surfactants such as ethylimidazolium betaine
  • nonionic surfactants such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and sorbitan monostearate
  • fluorine-based surfactants and silicon-based surfactants.
  • the amount of the surfactant added is preferably 0.001 to 10% by mass with respect to the total amount. If the addition amount is less than this range, the effect of improving the coating property and the uniformity of the film surface is small, and if it is too large, the coating property is undesirably poor.
  • the colored resin composition of the present invention can be used as a photosensitive resin composition or a non-photosensitive resin composition.
  • a photosensitive resin composition it is preferable to further contain a reactive monomer and a photopolymerization initiator.
  • the reactive monomer is not particularly limited, but polyfunctional (meth) acrylate is preferably used.
  • polyfunctional (meth) acrylate is preferably used.
  • R 1 is a group represented by the general formula (2) as a compound represented by the general formula (1), it only acts as a deactivator. And functions as a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator represented by the general formula (1) include Adeka Arkles (registered trademark) NCI-831 manufactured by ADEKA Corporation.
  • photoinitiators other than the compound represented by General formula (1) can also be added.
  • photopolymerization initiators examples include inorganic compounds such as benzophenone compounds, acetophenone compounds, imidazole compounds, benzothiazole compounds, benzoxazole compounds, oxime ester compounds, triazine compounds, phosphorus compounds, and titanates.
  • inorganic compounds such as benzophenone compounds, acetophenone compounds, imidazole compounds, benzothiazole compounds, benzoxazole compounds, oxime ester compounds, triazine compounds, phosphorus compounds, and titanates.
  • a photoinitiator is mentioned.
  • benzophenone N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone, 2,2-diethoxyacetophenone
  • benzoin benzoin methyl ether
  • Benzoin isobutyl ether benzyldimethyl ketal
  • ⁇ -hydroxyisobutylphenone 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone
  • 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propane
  • Irgacure (registered trademark) 369 (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone
  • 379 (2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl]
  • Chain transfer agents include thioglycolic acid, thiomalic acid, thiosalicylic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, 3-mercaptobutyric acid, N- (2-mercaptopropionyl) glycine, 2-mercaptonicotinic acid, 3 -[N- (2-mercaptoethyl) carbamoyl] propionic acid, 3- [N- (2-mercaptoethyl) amino] propionic acid, N- (3-mercaptopropionyl) alanine, 2-mercaptoethanesulfonic acid, 3- Mercaptopropanesulfonic acid, 4-mercaptobutanesulfonic acid, dodecyl (4-methylthio) phenyl ether, 2-mercaptoethanol, 3-mercapto-1,2-propanediol, 1-
  • the preferred range of the content of the chain transfer agent is 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass in the solid component. It is.
  • sensitizer examples include thioxanthone sensitizers, aromatic or aliphatic tertiary amines, and the like. More specifically, for example, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, DETX-S (2,4-diethylthioxanthen-9-one) and the like can be mentioned.
  • sensitizers can also be used in combination of two or more.
  • the addition amount of the sensitizer is not particularly limited, but is preferably 2 to 30% by mass, more preferably 5 to 25% by mass with respect to the total solid components of the photosensitive composition.
  • a polymerization inhibitor may be added.
  • the polymerization inhibitor is not particularly limited.
  • the preferred range of the content of the polymerization inhibitor is 0.0001 to 1% by mass in the solid component, more preferably 0.005 to 0.5% by mass. %.
  • the colored resin composition is preferably produced by adding the other components after preparing a pigment dispersion by dispersing the pigment, binder resin and solvent with a disperser.
  • a disperser include a sand mill, a ball mill, a bead mill, a three roll mill, and an attritor.
  • a bead mill excellent in dispersion efficiency is preferred.
  • the dispersed beads used in the bead mill include zirconia beads, alumina beads, and glass beads, but zirconia beads are preferable.
  • a dispersant in order to improve the dispersion stability of the pigment.
  • a pigment derivative a polymer dispersant, or the like can be used.
  • the pigment derivative include a modified alkylamine of a pigment skeleton, a carboxylic acid derivative, and a sulfonic acid derivative.
  • the pigment derivative is effective as a synergist to wet the pigment and stabilize the fine pigment.
  • sulfonic acid derivatives of organic pigments are highly effective for stabilizing fine pigments and are preferably used.
  • the polymer dispersant is not particularly limited as long as it is used for color filters, and polymers such as polyester, polyalkylamine, polyallylamine, polyimine, polyamide, polyurethane, polyacrylate, polyimide, polyamideimide, etc. These can be used alone or in combination.
  • polymer dispersants those having an amine value and an acid value are preferable.
  • those having an amine value in terms of solid content of 5 to 200 and an acid value of 1 to 100 are preferable.
  • Use of these dispersants is preferably used because the storage stability of the pigment dispersion and thus the colored resin composition is improved.
  • a colored resin composition can be obtained by mixing with a liquid.
  • the color filter substrate of the present invention needs to form at least one color pixel using the colored resin composition of the present invention.
  • the configuration of the other color filters is not particularly limited.
  • a color filter in which red, green, and blue pixels are formed after a resin black matrix is formed on a transparent substrate is preferably used.
  • the pigment used for the resin black matrix is not particularly limited as long as it plays a role as a light shielding agent.
  • Pigment black 7, carbon black, graphite, iron oxide, manganese oxide, titanium black and the like, which are organic pigments, are used as a light shielding agent. It is also preferable to subject the pigment to a surface treatment. If necessary, a mixture of a plurality of light-shielding agents can be used, or pigments of other colors can be added.
  • the pigment used for the red pixel is not particularly limited as long as it plays a role.
  • red pigments include Pigment Red 9, 48, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, and 226. 227, 228, 240, 254, etc. are used.
  • yellow pigments include Pigment Yellow 12, 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 95, 109, 110, 117, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153. 154, 166, 168, 185, etc. are used.
  • orange pigments include pigment oranges 13, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, and the like.
  • the pigment used for the blue pixel is not particularly limited as long as it plays a role.
  • examples of blue pigments include pigment blue 15, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, and the like. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, 50, etc. are used.
  • the colored resin composition of the present invention is preferably used.
  • a colored resin composition is applied on a substrate.
  • a coating method a method of applying a colored resin composition to a substrate using a spin coater, a bar coater, a blade coater, a roll coater, a die coater, an ink jet printing method, a screen printing method, etc., the substrate in the colored resin composition
  • Various methods such as a dipping method and spraying a colored resin composition onto a substrate can be used.
  • a transparent substrate such as soda glass, non-alkali glass, borosilicate glass, or quartz glass is preferably used.
  • a coating film of the colored resin composition is formed by air drying, heat drying, vacuum drying or the like.
  • a mask is set on the coating film of the colored resin composition, and exposure is selectively performed with ultraviolet rays using an ultrahigh pressure mercury lamp, a chemical lamp, a high pressure mercury lamp, or the like.
  • the exposure machine can be used regardless of proximity, mirror projection, lens scanning and the like.
  • the lens scanning method is preferable from the viewpoint of accuracy.
  • alkaline developer examples include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine and the like.
  • Secondary amines such as tertiary amines, diethylamine and di-n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; and organic alkalis such as tetramethylammonium hydroxide.
  • the obtained coating film pattern is heat-treated to form a color filter substrate on which pixels are patterned.
  • the heat treatment is usually continuous or stepwise for 0.5 to 5 hours at a temperature of 150 to 350 ° C., preferably 180 to 250 ° C. in the air, in a nitrogen atmosphere, or in a vacuum. To be done. By this heating step, curing of the resin component of the photosensitive colorant composition proceeds.
  • the patterning process is sequentially performed for each pixel of the black matrix and 3 to 6 primary colors.
  • An overcoat film may be formed thereon if necessary.
  • the overcoat film include an epoxy film, an acrylic epoxy film, an acrylic film, a siloxane polymer film, a polyimide film, a silicon-containing polyimide film, and a polyimidesiloxane film.
  • a transparent conductive film may be further formed on the overcoat film.
  • the transparent conductive film examples include a metal oxide thin film such as ITO having a thickness of about 0.1 ⁇ m.
  • Examples of the method for producing the ITO film include a sputtering method and a vacuum evaporation method.
  • a fixed spacer may be formed on the color filter substrate.
  • the fixed spacer refers to a spacer that is fixed at a specific location on the color filter substrate and contacts the counter substrate when a liquid crystal display device is manufactured. As a result, a certain gap is maintained between the color filter substrate and the counter substrate, and the liquid crystal compound is filled in the gap.
  • a liquid crystal display device can be manufactured by laminating a color filter substrate and a counter substrate and filling a gap between them with a liquid crystal compound.
  • a counter substrate for example, a counter substrate in which a liquid crystal alignment film subjected to a rubbing process for liquid crystal alignment is provided on a driving element substrate having a thin film diode (TFD) element, a scanning line, a signal line, and a transparent electrode Can be used.
  • TFD thin film diode
  • the color filter substrate was also rubbed for liquid crystal alignment.
  • the counter substrate and the color filter substrate are opposed to each other and bonded together using a sealing material.
  • the injection port is sealed, a backlight is attached, and an IC driver or the like is mounted to complete a liquid crystal display device.
  • a white LED made of a blue LED and a YAG phosphor can be used.
  • the color filter substrate has a pixel containing a polyhalogenated zinc phthalocyanine, a yellow pigment, a binder resin and a compound represented by the general formula (1).
  • I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 138 and C.I. I. At least one selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 185.
  • the luminance of the backlight is preferably 8000 to 100,000 cd / m 2 , more preferably 10,000 to 50,000 cd / m 2 , and further preferably 15,000 to 30,000 cd / m 2 .
  • a higher backlight intensity is preferable because the visibility of the liquid crystal display device is improved.
  • the transmittance reduction phenomenon which is a problem of the prior art, is proportional to the luminance. When the luminance of the backlight is 8000 cd / m 2 or more, the transmittance is significantly reduced.
  • the colored resin composition of the present invention is used, so that this transmittance reduction phenomenon can be prevented, so that the visibility of the liquid crystal display device can be improved by setting the luminance of the backlight to 8000 cd / m 2 or more. . From the viewpoint of the visibility of the liquid crystal display device, the higher the luminance of the backlight, the better. However, when the function exceeds 100,000 cd / m 2 , the cooling cost of the panel increases.
  • the colored resin composition is applied on a substrate, dried, and then analyzed by the following analysis method.
  • the analysis of the pigment can be carried out using laser Raman (for example, Ramanor T-64000 manufactured by HOLIBA Jobin Yvon). Analysis of the quenching agent, chain transfer agent, sensitizer and the like can be measured using FT-IR (for example, FT-IR MICROSCOPE manufactured by SPECTR-TECH).
  • detection can be performed with high accuracy by combining a collection method such as centrifugation, filtration, GPC fractionation, or the like, or a plurality of analysis methods as necessary.
  • the transparent electrode layer and the protective film layer of the color filter substrate are removed by surface polishing, the colored resin composition is exposed, and an analysis sample is prepared. After collecting the purator, it can be carried out in the same manner as described above.
  • Evaluation of the colored resin composition in the examples was performed by the following method.
  • the non-photosensitive colored resin composition After apply
  • a positive resist was coated and dried by heating at 90 ° C. for 10 minutes. Subsequently, after exposure at 100 mJ / cm 2 through a positive photomask, development was performed with 1.0 mass percent tetramethylammonium solution to form a desired pattern. After the positive resist was peeled off with methyl cellosolve acetate, heat curing was performed at 230 ° C. for 30 minutes.
  • the colored resin composition was applied on the substrate and then dried by heating at 90 ° C. for 10 minutes.
  • the obtained colored resin composition coating film was exposed to 100 mJ through a negative photomask, and then developed with a 0.3 mass percent tetramethylammonium solution to form a desired pattern. . Subsequently, heat curing was performed at 230 ° C. for 30 minutes.
  • a red pixel and a blue pixel were respectively produced on the same substrate using the red resin composition and the blue resin group composition. Thereafter, a transparent electrode was formed to obtain a color filter substrate having green pixels, blue pixels, and red pixels.
  • the green pixel of this color filter substrate was measured for transmittance with microscopic light in the same manner as described above (initial transmittance evaluation), and the obtained Y value was defined as Y0.
  • An array substrate was produced by forming TFT elements, transparent electrodes and the like on alkali-free glass.
  • a polyimide alignment film was formed on each of the color filter substrate prepared in (1) and the array substrate, and a rubbing treatment was performed.
  • a sealant kneaded with microrods was printed on the array substrate, and a bead spacer having a thickness of 6 ⁇ m was sprayed, and then the array substrate and the color filter substrate were bonded together.
  • nematic liquid crystal (“Rixon” JC-5007LA manufactured by Chisso) from the injection port provided in the seal part
  • a polarizing film is bonded to both sides of the liquid crystal cell so that the polarization axis is perpendicular to obtain a liquid crystal panel. It was.
  • a white LED backlight composed of a blue LED and a YAG phosphor was attached to this liquid crystal panel, and a TAB module, a printed board, etc. were mounted to produce a liquid crystal display device.
  • a white LED backlight with a driving power adjusted and a luminance of 5000 to 20000 cd / m 2 was used.
  • the colored resin composition is applied onto a glass substrate, dried at 90 ° C. for 10 minutes, and the exposure amount is 10, 20, 30, 40, 50 in terms of i-line, respectively, through a photomask having a 50 ⁇ m line & space pattern. , 100, 200, 400 mJ / cm 2 , the exposure time was adjusted, and ultraviolet exposure was performed.
  • the gap between the substrate and the photomask was 25 ⁇ m.
  • the exposed substrate was shower-developed in a 0.2 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds, and then washed with pure water. Heating was performed at 230 ° C. for 30 minutes.
  • a colored resin composition was applied on a glass substrate under the same conditions as described above, and the entire surface was exposed at 400 mJ / cm 2 in terms of exposure amount i-line, and then heated at 230 ° C. for 30 minutes without development.
  • a substrate was prepared.
  • the film thickness measurement of a 50 micrometer line pattern was performed.
  • the exposure amount at which a film thickness of 90% or more remained was determined.
  • the film thickness was measured with “Surface Rough Profile Measuring Machine Surfcom (registered trademark) 1400” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.
  • the minimum exposure amount with a film thickness of 90% or more remaining was defined as sensitivity. Judgment was made according to the following criteria.
  • CI Pigment Green 58 (“FASTGEN (registered trademark) Green A110” manufactured by DIC Corporation), 75 g of a polymer dispersant (“BYK-LPN6919” manufactured by BYK Chemie, 60% by mass solution), binder polymer (manufactured by Daicel Chemical, “Cyclo” Mer (registered trademark) P ′′, ACA 250, 45 mass% solution) 100 g and propylene glycol monomethyl ether (PMA) 675 g were mixed to prepare a slurry.
  • FASTGEN registered trademark
  • BYK-LPN6919 manufactured by BYK Chemie
  • binder polymer manufactured by Daicel Chemical, “Cyclo” Mer (registered trademark) P ′′, ACA 250, 45 mass% solution
  • PMA propylene glycol monomethyl ether
  • the beaker containing the slurry was connected with a dyno mill and a tube, and zirconia beads having a diameter of 0.5 mm were used as media, and dispersion treatment was performed for 8 hours at a peripheral speed of 14 m / s. It was created.
  • Pigment Yellow 138 Dispersion (D-2) was made by connecting the beaker containing the slurry with a dyno mill and a tube, using a zirconia bead with a diameter of 0.5 mm as a medium, and dispersing for 8 hours at a peripheral speed of 14 m / s. It was created.
  • Pigment Yellow 150 (“Chromofine (registered trademark) Yellow 6266EC” manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.)
  • 75 g of a polymer dispersant (“BYK-LPN6919” manufactured by BYK Chemie, 60% by mass solution), binder polymer (manufactured by Daicel Chemical Industries) , “Cyclomer (registered trademark) P”, ACA250, 45 mass% solution) 100 g and propylene glycol monomethyl ether (PMA) 675 g were mixed to prepare a slurry.
  • Pigment Yellow 150 Dispersion (D-3) was made by connecting the beaker containing the slurry with a dyno mill and a tube, and using a zirconia bead with a diameter of 0.5 mm as the medium and dispersing at a peripheral speed of 14 m / s for 8 hours. It was created.
  • Pigment Yellow 185 (BASF “Paliotol (registered trademark) Yellow D1155”)
  • 75 g of a polymer dispersant BYK-LPN6919, manufactured by BYK Chemie, 60% by mass solution
  • binder polymer manufactured by Daicel Chemical, “Cyclomer (registered) (Trademark) P ′′, ACA250, 45 mass% solution) 100 g and propylene glycol monomethyl ether (PMA) 675 g were mixed to prepare a slurry.
  • PMA propylene glycol monomethyl ether
  • Pigment Yellow 185 Dispersion (D-5) was made by connecting the beaker containing the slurry with a dyno mill and a tube, and using a zirconia bead with a diameter of 0.5 mm as a medium and dispersing at a peripheral speed of 14 m / s for 8 hours. It was created.
  • Example 1 (Creation of colored resin composition) 36.84 g of D-1 above, 24.56 g of D-2 above, Cyclomer (registered trademark) P1.51 g, DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate) reactive monomer (“Kayarad (registered trademark) DPHA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ) 4.59 g, quencher (“9-ethyl-3-nitrocarbazole” (purity 98%) manufactured by Sigma-Aldrich) 0.29 g and PMA 32.21 g were added.
  • a colored resin composition of Pigment Yellow 138 60/40 was produced.
  • the obtained colored resin composition was evaluated according to the above evaluation method at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 .
  • the initial transmittance was good at 51.0.
  • the transmittance retention was as good as 84%.
  • Example 2 A colored resin composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the quencher 9-ethyl-3-nitrocarbazole in Example 1 was replaced with a nitrocarbazole-based initiator of the following formula (3). .
  • the initial transmittance of the obtained colored resin composition was 51.0, which was good.
  • the transmittance retention was a good value of 84%.
  • the required exposure amount showed 40 mJ / cm ⁇ 2 > and the favorable characteristic. From this, it can be said that the initiator having a nitrocarbazole moiety has both an effect of a quencher and an effect as a photopolymerization initiator.
  • Comparative Example 1 A colored resin composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that no deactivator was added. Although the initial transmittance of the obtained colored resin composition was good at 51.0, the transmittance retention after the weather resistance evaluation at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 was 74%, which was insufficient. It was.
  • Comparative Example 2 A colored resin composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that 9-ethyl-3-nitrocarbazole was replaced with a hindered amine light stabilizer (“TINUVIN® 770DF” manufactured by BASF). Although the initial transmittance of the obtained colored resin composition is good at 51.0, the luminance retention after the weather resistance evaluation at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 is 77%, which is relative to that of Comparative Example 1. Although there was a slight improvement effect, it was insufficient.
  • TINUVIN® 770DF hindered amine light stabilizer
  • Comparative Example 3 A colored resin composition was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that 9-ethyl-3-nitrocarbazole was replaced with carbazole of the following formula. Although the initial transmittance of the obtained colored resin composition was good at 51.0, the transmittance retention after the weather resistance evaluation was 74%, which was insufficient. That is, it can be said that carbazole to which a nitro group is not added does not exhibit an effect as a deactivator.
  • Example 4 Except that the deactivator 9-ethyl-3-nitrocarbazole in Example 1 was replaced with a carbazole-based initiator of the following formula having no nitro group (“OXE02” manufactured by BASF), exactly the same as Example 1.
  • a colored resin composition was prepared. The initial transmittance of the obtained colored resin composition was good at 51.0. When the weather resistance was evaluated at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 , the transmittance retention was 74%, which was insufficient. Therefore, it can be said that a carbazole initiator having no nitro group has no effect of a quencher.
  • Example 5 Except that the deactivator 9-ethyl-3-nitrocarbazole in Example 1 was replaced with a carbazole-based initiator of the following formula having no nitro group (“N1919” manufactured by ADEKA), it was exactly the same as Example 1.
  • a colored resin composition was prepared. The initial transmittance of the obtained colored resin composition was good at 51.0. Further, the transmittance retention ratio at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 was 74%, which was an insufficient value. Therefore, it can be said that a carbazole initiator having no nitro group has no effect of a quencher.
  • Example 3 In Example 2, instead of Pigment Green 58, Pigment Green 59 of the same polyhalogenated zinc phthalocyanine was used, except that the ratio of Pigment Green 59 and Pigment Yellow 138 was as shown in Table 2. A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner. The initial transmittance was a good value of 50.5. Moreover, when the transmittance
  • Example 4 A colored resin composition was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except that Pigment Yellow 185 was used instead of Pigment Yellow 138 in Example 2 and the compounding ratio was as shown in Table 2, and the backlight luminance was 10,000 cd. It was evaluated in / m 2 (example 4).
  • a colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 3 except that Pigment Yellow 185 was used instead of Pigment Yellow 138 in Example 3 and the blending ratio was as shown in Table 2.
  • Example 5 The initial transmittance was 52.0 (Example 4) and 51.4 (Example 5), which were very good values.
  • Example 2 a colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 2 except that Pigment Yellow 150 was further blended and the blending ratio was as shown in Table 2. As the ratio of Pigment Yellow 138 decreased, the initial transmittance was 50.5 (Example 6), 50.0 (Example 7), and 49.5 (Example 8). It was within the range. Moreover, when the transmittance
  • luminance was 10000 cd / m ⁇ 2 >, 90% (Example 6), 92% (Example 7), and 96% (Example 8) showed a very favorable value. It was. Further, when the photosensitive properties were evaluated, all had sufficient sensitivity of 40 mJ / cm 2 .
  • polyhalogenated zinc phthalocyanine and C.I. I. When the total content of pigment yellow 138 and the initial transmittance were compared, polyhalogenated zinc phthalocyanine and C.I. I. It can be said that the initial transmittance is high when the total content of Pigment Yellow 138 is 43% by mass or more.
  • Examples 9, 10 In addition to the quencher of the general formula (3), a chain transfer agent (Karenz (registered trademark) MT PE-1 manufactured by Showa Denko KK (pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate): Example 9), (Showa Denko Co., Ltd. Karenz (registered trademark) MT NR-1 (1,3,5 tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione)): A colored resin composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2 except that Example 10) was added.
  • Karenz (registered trademark) MT NR-1 (1,3,5 tris (3-mercaptobutyloxyethy
  • Example 11 In addition to the quencher of general formula (3), a sensitizer (DETX-S (2,4-diethylthioxanthen-9-one) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added, and Example 2 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner, and the initial transmittance and the backlight retention at 10,000 cd / m 2 were good, and the sensitivity was very high and good. Therefore, it can be said that the sensitizer can improve only the sensitivity without impairing other properties.
  • a sensitizer DETX-S (2,4-diethylthioxanthen-9-one manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • Example 12 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 2 except that the colorant was as shown in Table 2. When the transmittance retention was evaluated at a backlight luminance of 10,000 cd / m 2 , it was 100% and sufficient.
  • Comparative Example 6 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Comparative Example 1 except that the backlight luminance was 20000 cd / m 2 . As the backlight luminance increased, the luminance retention rate further decreased to 70%.
  • Example 13 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 2 except that the backlight luminance was 20000 cd / m 2 .
  • the luminance retention rate was slightly reduced to 80%, but it was a value that could be used practically.
  • Example 14 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 12 except that the backlight luminance was 20000 cd / m 2 . Although there was a slight decrease in luminance retention, it was a very good value.
  • Comparative Examples 7 and 8 A colored resin composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 14, except that the initiator was replaced with initiators OXE02 (Comparative Example 7) and N1919 (Comparative Example 8) having no nitro group. The luminance retention rate was significantly lowered and was insufficient.
  • Reference Examples 1-5 Reference Examples 1 to 5 were carried out in the same manner as Example 14, Example 2, Example 4, Comparative Example 7 and Comparative Example 8 except that the backlight luminance was set to 5000 cd / m 2 . Since the backlight luminance was low, the luminance retention rate was high. From this, it can be said that when the backlight luminance is low, the luminance is hardly lowered in the first place.
  • Y138, Y185 / yellow pigment represents C.I. I.
  • the total content of Pigment Yellow 138 and Pigment Yellow 185 is shown.
  • “Colorant concentration” indicates the total content of polyhalogenated zinc phthalocyanine and yellow pigment, with the total content of polyhalogenated zinc phthalocyanine, yellow pigment, binder resin, reactive monomer and dispersant being 100% by mass.
  • Green pigment, Y138 / resin is a polyhalogenated zinc phthalocyanine, C.I. I. Pigment Yellow 138, Binder Resin, Reactive Monomer and Dispersant in a total content of 100% by mass, polyhalogenated zinc phthalocyanine and C.I. I. The total content of Pigment Yellow 138 was shown.
  • the colored resin composition of the present invention can be suitably used as a colored resin composition for forming pixels of a color filter substrate used in a liquid crystal display device.

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Abstract

ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および下記一般式(1)の化合物を含有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185から選ばれた顔料である着色樹脂組成物。本発明は、酸素遮断時の透過率保持率が高い着色樹脂組成物を提供することを目的とする。

Description

着色樹脂組成物、カラーフィルタ基板、および液晶表示装置
 本発明は、着色樹脂組成物、カラーフィルタ基板、および液晶表示装置に関する。
 液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の特性を活かし、テレビ、ノートパソコン、携帯情報端末、スマートフォン、デジタルカメラ等様々な用途で使用されている。
 液晶表示装置は、用途に応じて、3~6原色の最適な色を表示することが要求される。液晶表示装置の色性能を担うカラーフィルタ基板の画素に用いられる着色剤組成物として最適な色材が探索されている。
 緑色画素においては、種々の顔料の組み合わせが検討されているが、フタロシアニン骨格を有する緑顔料と黄色顔料を組み合わせることが一般的である(特許文献1)。フタロシアニン骨格を有する緑顔料としては、C.I.ピグメントグリーン36(臭素化銅フタロシアニン)、C.I.ピグメントグリーン7(臭塩素化銅フタロシアニン)のようなポリハロゲン化銅フタロシアニンと、C.I.ピグメントグリーン58(臭素化亜鉛フタロシアニン)、C.I.ピグメントグリーン59(臭塩素化亜鉛フタロシアニン)のようなポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンがある。フタロシアニン骨格を有する緑顔料とC.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー139等の黄色顔料が組み合わされて使用されている。また、黄色顔料として複数の黄色顔料を組み合わせて使用されることも一般的である(特許文献2、3)。種々の組み合わせのうち、C.I.ピグメントグリーン58とC.I.ピグメントイエロー138の組み合わせが初期透過率が高いため、好んで用いられる(特許文献2、3)。
 一方、フタロシアニンに酸素遮断状態で光が照射されると、吸収スペクトルが変化することにより、フタロシアニンで形成された緑画素の光透過率が低下することが知られている(非特許文献1)。すなわち、フタロシアニンで形成された緑画素を有する液晶表示装置に酸素遮断状態で光が照射されると、液晶表示装置の明るさが暗くなる。非特許文献1においては、フタロシアニン骨格を置換基で修飾することで、この現象を緩和できることが開示されている。また、カラーフィルタの耐光性を改善するために、ヒンダートアミン等の光安定剤を添加する技術が知られている(特許文献4)。
特開平2014-41341 特開平2015-169880 特開平2012-141368 特開平2011-102833
Journal of Photopolymer Science and Technology Volume7, Number I (1994) p.151-158
 しかし、従来の技術では、透過率低下を防止する効果が不十分であった。そこで本発明は、酸素遮断時の透過率保持率が高い着色樹脂組成物を提供することを目的とする。
 すなわち本発明は、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および下記一般式(1)の化合物を含有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185から選ばれた顔料である着色樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式中、RはH、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CN、ハロゲン原子および一般式(2)で表される基から選ばれた基を表す。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基および炭素原子数7~30のアリールアルキル基から選ばれた基を表し、Rは、隣接するベンゼン環とともに環を形成していてもよい。
 RおよびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CNまたはハロゲン原子を表し、aおよびbは、それぞれ独立に、0~3である。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数2~20の複素環基およびCNから選ばれた基を表し、
アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および複素環基は、さらにOR21、COR21、SR21、NR2223、-NCOR22-OCOR23、CN、ハロゲン原子、-CR21=CR2223または-CO-CR21=CR2223で置換されていてもよい。
 R21、R22およびR23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルケニル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基または炭素原子数2~20の複素環基を表す。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基および炭素原子数2~20の複素環基から選ばれた基を表し、これらの基は、さらにハロゲン原子で置換されていてもよい。
 前記において、アルキル基は直鎖でも分岐側鎖があってもよく、環状アルキルであってもよく、アルキル鎖の途中に不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合およびウレタン結合から選ばれた結合を1~5個含んでも良い。
 また、本発明は、上記の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有する、カラーフィルタ基板である。
 また、本発明は、カラーフィルタ基板と対向基板とが貼合され、両者の間に液晶化合物が充填され、バックライトが取り付けられた液晶表示装置であって、該カラーフィルタ基板が、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および上記一般式(1)で表される化合物を含有する画素を有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、かつ、該バックライトの輝度が8000~100000cd/mである液晶表示装置である。
 本発明によって、初期透過率が高く、酸素遮断時の透過率保持率が高い着色樹脂組成物を得ることが可能となる。
 発明者らは、前記の透過率低下現象について鋭意検討したところ、この現象は、フタロシアニン系の緑顔料において発生し、特にポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン(例えば、C.I.ピグメントグリーン58)において顕著であることを見出した。また、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンと、特定の黄色顔料(例えば、C.I.ピグメントイエロー138)とを組み合わせた際に、透過率の低下が著しいことを突き止めた。また、この透過率低下現象は、酸素遮断状態で光が照射された場合に発生し、光の照射を終えた後に、大気に開放し、酸素を含む雰囲気にさらすと、透過率が回復することを突き止めた。これらのことから、この透過率低下現象は、フタロシアニン顔料の励起に起因する現象であると推測し、励起状態を解消する失活剤について鋭意検討した結果、下記一般式(1)で表されるニトロカルバゾール骨格を有する化合物が、失活剤として特異的に効果が高いことを突き止めた。
 一般的なC.I.ピグメントグリーン58とC.I.ピグメントイエロー138を組み合わせた着色樹脂組成物は、初期透過率は高いものの、着色樹脂組成物の上にITOを成膜した状態で光を照射すると透過率が顕著に低下する。これは、上記のように特定の黄色顔料との相互作用により励起されたC.I.ピグメントグリーン58が、ITO膜によって、酸素が遮断されることで、励起状態をとりつづけることに起因する。
 なお、本発明において、透過率とは、着色樹脂組成物塗膜を、顕微分光測定器を用いてC光源で測定を行い、CIE1931規格に基づくxy色度空間でのy-Yプロットにおいて、x=0.265、y=0.629の時のY値を透過率とする。測定方法の詳細については後述する。
 本発明においては、着色樹脂組成物中に一般式(1)の化合物を含むことにより、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンの励起状態を失活させ、酸素遮断時の光照射による透過率低下を防止することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式中、RはH、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CN、ハロゲン原子および一般式(2)で表される基から選ばれた基を表す。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基および炭素原子数7~30のアリールアルキル基から選ばれた基を表し、Rは、隣接するベンゼン環と一緒になって環を形成していてもよい。
 RおよびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基から選ばれた基CNおよびハロゲン原子から選ばれた基を表し、aおよびbは、それぞれ独立に、0~3である。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数2~20の複素環基およびCNから選ばれた基を表し、
 アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および複素環基は、さらにOR21、COR21、SR21、NR2223、-NCOR22-OCOR23、CN、ハロゲン原子、-CR21=CR2223または-CO-CR21=CR2223で置換されていてもよい。
 R21、R22およびR23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルケニル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基または炭素原子数2~20の複素環基を表す。
 Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基および炭素原子数2~20の複素環基から選ばれた基を表し、これらの基は、さらにハロゲン原子で置換されていてもよい。
 前記において、アルキル基は直鎖でも分岐側鎖があってもよく、環状アルキルであってもよく、アルキル鎖の途中に不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合およびウレタン結合から選ばれた結合を1~5個含んでも良い。
 上記一般式(1)で表される化合物は、カルバゾール骨格の片方のベンゼン環にニトロ基が置換されたニトロカルバゾール化合物である。カルバゾール骨格のもう一方のベンゼン環は、無置換であっても良いし、上記に例示した置換基によって置換されていても良い。このような化合物の例としては、例えば下記の9-エチル-3-ニトロカルバゾール等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 一般式(1)で表される化合物として、Rが一般式(2)で表される基であった場合、失活剤として作用するだけでなく、光重合開始剤として機能するので好ましい。なお、この化合物自体は公知であり、特許第4223071号掲載公報に記載されており、その製造方法もこの公報に記載されている。市販品を用いてもよい。
 この化合物を光重合開始剤として用いる場合、i線(365nm)だけではなくh線(405nm)といった長波長露光においても十分な光硬化が可能となるため、レンズスキャン方式のような、より低露光量の露光方式に対応することができる。
 一般式(1)であらわされる化合物の含有量としては、固形成分中の0.1~50質量%が好ましく、さらに好ましくは2~20質量%である。0.1質量%以下であると透過率保持率向上の効果が低くなる。また、50質量%を超えると膜がもろくなる場合がある。ここで、「固形成分」とは、着色樹脂組成物に含有される各成分のうち、溶剤以外の成分の総和のことをいう。
 本発明の着色樹脂組成物は、着色剤、バインダー樹脂および上記一般式(1)の化合物を含有する。
 着色剤として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、ならびに、C.I.ピグメントイエロー138およびC.Iピグメントイエロー185から選ばれた黄色顔料を必須成分として含む。C.I.ピグメントイエロー138およびC.Iピグメントイエロー185は、初期透過率が高い。前記のように、C.I.ピグメントグリーン58とC.I.ピグメントイエロー138を組み合わせて用いた場合に透過率低下が著しいという問題があったが、本発明においては、上記のように、一般式(1)で表される化合物を含有させることにより、透過率低下の問題を解決することができる。
 着色剤の含有量の好ましい範囲は、固形成分中の1~65質量%であり、より好ましくは10~55質量%、さらに好ましくは10~50質量%である。1質量%より低いと着色性能が低くなる。また、65質量%を超えると膜がもろくなる場合がある。
 ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンとしては、C.I.ピグメントグリーン58およびC.I.ピグメントグリーン59から選ばれた1種以上が好ましく挙げられる。
 カラーフィルタとして要求される色特性の観点から、着色樹脂組成物の着色剤の合計含有量を100質量%とした場合の、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンは、着色剤全体中の比率は、10~99質量%含まれることが好ましい。ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンの比率は、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは72質量%以上である。また、該比率は95質量%以下であることがより好ましい。ポリハロゲン化フタロシアニンの比率が高いほど着色剤濃度を低下させやすく、樹脂成分が増えるために得られるカラーフィルタの信頼性が高くなる。黄色顔料は、着色剤全体中の1~90質量%含まれることが好ましく、より好ましくは5~85質量%である。
 黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー150も好ましい。C.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185から選ばれた顔料に加えて、C.I.ピグメントイエロー150をさらに含むことにより、初期透過率をそれほど低下させずに酸素遮断下の耐候性試験での透過率保持率をさらに向上させることができる。この場合、混合比率としては、黄色顔料の合計含有量を100質量%として、C.I.ピグメントイエロー138とC.I.ピグメントイエロー185の合計含有量が20~85質量%の範囲、より好ましくは20~80質量%の範囲が、初期透過率と透過率保持率の両立の面で特に優れている。また、C.I.ピグメントイエロー150の比率は、黄色顔料の総和を100質量%として、C.I.ピグメントイエロー150の含有量が20~80質量%の範囲が好ましい。
 また黄色顔料としてC.I.ピグメントイエロー138を用いる場合には、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、C.I.ピグメントイエロー138およびバインダー樹脂、反応性モノマーおよび分散剤の合計を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよびC.I.ピグメントイエロー138の合計含有量が43~55質量%であると、輝度が高くしやすく好ましい。
 そのほかに特性を損なわない範囲で、他の顔料も含有して良い。例えば、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55や、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、139、142、147、148、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207を含むことができる。
 バインダー樹脂としては、特に限定はないが、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、ポリビニールアルコール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、等が好ましい。安定性の面からアクリル樹脂が特に好ましく用いられる。
 アクリル系樹脂としては、特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられる。
 これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸nープロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、メタクリル酸n-ブチル、アクリル酸sec-ブチル、メタクリル酸sec-ブチル、アクリル酸イソ-ブチル、メタクリル酸イソ-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、メタクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-ペンチル、メタクリル酸n-ペンチル、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、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル;スチレン、p-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、α-メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物;1,3-ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン;末端にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマーなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。
 また、側鎖にエチレン性不飽和基を付加したアクリル樹脂を用いると、着色樹脂組成物を感光性樹脂組成物として使用する場合に、加工の際の感度がよくなるので好ましく用いることができる。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などがある。このような側鎖をアクリル系(共)重合体に付加させる方法としては、アクリル樹脂がカルボキシル基や水酸基などを有する場合には、これらにエポキシ基を有するエチレン性不飽和化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどを付加反応させる方法が一般的である。その他、イソシアネートを利用してエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させることもできる。
 かかる方法により製造された側鎖に不飽和基を持つアクリル樹脂は、さらにイオン交換法や再沈殿により精製することもできる。再沈殿の方法としては、かかるバインダー樹脂溶液を水、または種々の有機溶媒と混合することで沈殿させて粉末を得る方法が挙げられる。
 側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル樹脂としては、例えば、市販のアクリル樹脂であるサイクロマー(登録商標)P(ダイセル化学工業(株))またはアルカリ可溶性カルド樹脂を用いることができる。
 バインダー樹脂の質量平均分子量Mwは、3千~20万が好ましく、さらに好ましくは9千~10万である。質量平均分子量が3千未満では得られる硬化膜の強度が低くなる。また、質量平均分子量が20万を超えると樹脂組成物の安定性が低下するため、好ましくない。ここで、質量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算した値である。
 バインダー樹脂の好ましい含有量は、現像性と色特性のバランスの観点から、固形成分中の1~99質量%であり、より好ましくは5~95質量%である。
 本発明の樹脂組成物は、その他の添加剤を含有していてもよい。その他の添加剤としては、例えば、有機溶剤、密着改良剤、界面活性剤、などが挙げられる。
 バインダー樹脂としてアクリル樹脂を用いた場合の有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(沸点247℃)、ベンジルアセテート(沸点214℃)、エチルベンゾエート(沸点213℃)、メチルベンゾエート(沸点200℃)、マロン酸ジエチル(沸点199℃)、2-エチルヘキシルアセテート(沸点199℃)、2-ブトキシエチルアセテート(沸点192℃)、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(沸点188℃)、シュウ酸ジエチル(沸点185℃)、アセト酢酸エチル(沸点181℃)、シクロヘキシルアセテート(沸点174℃)、3-メトキシ-ブチルアセテート(沸点173℃)、アセト酢酸メチル(沸点172℃)、エチル-3-エトキシプロピオネート(沸点170℃)、2-エチルブチルアセテート(沸点162℃)、イソペンチルプロピオネート(沸点160℃)、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(沸点160℃)、酢酸ペンチル(沸点150℃)また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(沸点146℃;以下、「PMA」)などが挙げられる。
 また、上記以外の溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点124℃)、エチレングリコールモノエチルエーテル(沸点135℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(沸点133℃)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点193℃)、モノエチルエーテル(沸点135℃)、メチルカルビトール(沸点194℃)、エチルカルビトール(202℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点120℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(沸点133℃)、プロピレングリコールターシャリーブチルエーテル(沸点153℃)またはジプロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点188℃)等の(ポリ)アルキレングリコールエーテル系溶剤;酢酸エチル(沸点77℃)、酢酸ブチル(沸点126℃)または酢酸イソペンチル(沸点142℃)等の脂肪族エステル類;ブタノール(沸点118℃)、3-メチル-2-ブタノール(沸点112℃)または3-メチル-3-メトキシブタノール(沸点174℃)等の脂肪族アルコール類;シクロペンタノンまたはシクロヘキサノン等のケトン類;キシレン(沸点144℃)、エチルベンゼン(沸点136℃)またはソルベントナフサ(石油留分:沸点165~178℃)などが挙げられる。
 コーティング特性と乾燥特性のバランスの観点から、有機溶媒の含有量の好ましい範囲としては、着色樹脂組成物全量中の40~95質量%、より好ましくは50~90質量%である。
 密着改良剤は、塗膜の基板への密着性を向上させる目的で、好ましく添加することができる。例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(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、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。
 密着性とバインダー樹脂との相溶性のバランスの観点から、密着改良剤の含有量の好ましい範囲は、固形成分中の10質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下である。
 界面活性剤は、樹脂組成物の塗布性、および層の表面の均一性を良好にする目的で添加することができる。具体的には、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどの陰イオン界面活性剤、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの陽イオン界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインなどの両性界面活性剤、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ステアリルエーテル、ソルビタンモノステアレートなどの非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤やシリコン系界面活性剤などがあげられる。かかる界面活性剤の添加量は、全量に対して、好ましくは0.001~10質量%であるのがよい。添加量がこの範囲より少ないと、塗布性、膜表面の均一性の改良の効果が小さく、多すぎると逆に塗布性が不良となるため好ましくない。
 本発明の着色樹脂組成物は、感光性樹脂組成物としても、非感光性樹脂組成物としても使用することができる。感光性樹脂組成物として用いる場合には、さらに反応性モノマーおよび光重合開始剤を含むことが好ましい。
 反応性モノマーとしては、特に限定されるものではないが、多官能(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリレートカルバメート、変性ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、アジピン酸1,6-ヘキサンジオール(メタ)アクリル酸エステル、無水フタル酸プロピレンオキサイド(メタ)アクリル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ(メタ)アクリレート、アルキッド変性(メタ)アクリレートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレングリコールジ(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、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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラ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、トリアクリルホルマール、ペンタエリスリトールテトラ(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、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ジシクロペンタンジエニルジアクリレート、もしくはこれらのアルキル変性物、アルキルエーテル変性物やアルキルエステル変性物などを用いることができる。これらの反応性モノマーは、単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても構わない。
 光重合開始剤としては、前記のように、一般式(1)で表される化合物として、Rが一般式(2)で表される基であった場合、失活剤として作用するだけでなく、光重合開始剤として機能する。一般式(1)で表される光重合開始剤として ADEKA(株)製アデカアークルズ(登録商標)NCI-831が挙げられる。また、一般式(1)で表される化合物以外の光重合開始剤を添加することもできる。
 その他の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、オキシムエステル化合物、トリアジン系化合物、リン系化合物またはチタネート等の無機系光重合開始剤が挙げられる。
 より具体的には、例えば、ベンゾフェノン、N,N’-テトラエチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α-ヒドロキシイソブチルフェノン、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-モルホリノ-1-プロパン、イルガキュア(登録商標)369(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)-ブタノン)、同379(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)、同OXE01(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)])、以上、いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカル(株)製)、t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2,3-ジクロロアントラキノン、3-クロル-2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、1,4-ナフトキノン、9,10-フェナントラキノン、1,2-ベンゾアントラキノン、1,4-ジメチルアントラキノン、2-フェニルアントラキノン、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、4-(p-メトキシフェニル)-2,6-ジ-(トリクロロメチル)-s-トリアジンまたはオキシムエステル系化合物であるアデカアークルズ(登録商標)NCI-930が挙げられる。
 また、感度向上を目的として、光重合開始剤と合わせて連鎖移動剤を用いることも好ましい。連鎖移動剤としては、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、チオサリチル酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプト酪酸、N-(2-メルカプトプロピオニル)グリシン、2-メルカプトニコチン酸、3-[N-(2-メルカプトエチル)カルバモイル]プロピオン酸、3-[N-(2-メルカプトエチル)アミノ]プロピオン酸、N-(3-メルカプトプロピオニル)アラニン、2-メルカプトエタンスルホン酸、3-メルカプトプロパンスルホン酸、4-メルカプトブタンスルホン酸、ドデシル(4-メチルチオ)フェニルエーテル、2-メルカプトエタノール、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール、1-メルカプト-2-プロパノール、3-メルカプト-2-ブタノール、メルカプトフェノール、2-メルカプトエチルアミン、2-メルカプトイミダゾール、2-メルカプト-3-ピリジノール、2-メルカプトベンゾチアゾール、メルカプト酢酸、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、昭和電工(株)製カレンズ(登録商標)MT PE-1 (ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート))、昭和電工(株)製カレンズ(登録商標)MT NR-1(1,3,5トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン))、昭和電工(株)製カレンズ(登録商標)MT BD-1(1,4ビス(3メルカプトブチリルオキシ)ブタン)、等のメルカプト化合物、該メルカプト化合物を酸化して得られるジスルフィド化合物、ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、2-ヨードエタノール、2-ヨードエタンスルホン酸、3-ヨードプロパンスルホン酸等のヨード化アルキル化合物が挙げられる。
 感度とバインダー樹脂との相溶性のバランスの観点から、連鎖移動剤量の含有量の好ましい範囲は、固形成分中の0.01~10質量%であり、より好ましくは0.1~3質量%である。
 さらに増感剤を添加すると、さらに感度を向上させることができる。増感剤としては、チオキサントン系増感剤、芳香族または脂肪族の第3級アミンなどが挙げられる。より具体的には、例えばチオキサントン、2-クロロチオキサントン、DETX-S(2,4-ジエチルチオキサンテン-9-オン)等が挙げられる。
 また、これらの増感剤は2種類以上を併用して用いることもできる。増感剤の添加量としては、特に限定はないが、感光性組成物の全固形成分に対して、好ましくは2~30質量%、より好ましくは5~25質量%である。
 樹脂組成物に安定性を保つために重合禁止剤を添加することもできる。重合禁止剤としては、特に限定されるものではないが、例えばヒドロキノン、tert-ブチルヒドロキノン、2,5-ビス(1,1,3,3-テトラメチルブチル)ヒドロキノン、2,5-ビス(1,1-ジメチルブチル)ヒドロキノン、カテコール、tert-ブチルカテコールなどが挙げられる。
 安定性と感光特性のバランスの観点から、重合禁止剤量の含有量の好ましい範囲は、固形成分中の0.0001~1%質量%であり、より好ましくは、0.005~0.5質量%である。
 次に、着色樹脂組成物の製造方法について説明する。着色樹脂組成物は、顔料、バインダー樹脂および溶剤を分散機により分散して顔料分散液を調製した後、その他の構成成分を加えることによって製造することが好ましい。分散機としては、例えば、サンドミル、ボールミル、ビーズミル、3本ロールミル、アトライター等が挙げられる。分散効率に優れるビーズミルが好ましい。ビーズミルで用いる分散ビーズとしては、ジルコニアビーズ、アルミナビーズまたはガラスビーズが挙げられるが、ジルコニアビーズが好ましい。
 顔料分散液を調製する際には、顔料の分散安定性を向上するために、分散剤を添加することが好ましい。分散剤としては、顔料誘導体や高分子分散剤などを用いることができる。顔料誘導体としては、例えば顔料骨格のアルキルアミン変性体やカルボン酸誘導体、スルホン酸誘導体などを挙げることができる。顔料誘導体は、シナジストとして顔料の湿潤や微細顔料の安定化に有効である。これら顔料誘導体の中でも、有機顔料のスルホン酸誘導体は微細顔料の安定化に効果が大きく、好ましく用いられる。高分子分散剤としては、カラーフィルタ用に使用されるものであれば、特に限定されず、ポリエステル、ポリアルキルアミン、ポリアリルアミン、ポリイミン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、などのポリマー、またはこれらの共重合体など、種々のものを単独、または混合して用いることができる。これら高分子分散剤の中でも、アミン価および酸価を持ったものが好ましい。具体的には、固形分換算のアミン価が5~200であり酸価が1~100であるものが好ましい。これらの分散剤を用いることで、顔料分散液ひいては着色樹脂組成物の保存安定性が向上するため、好ましく用いられる。
 かかる方法によって顔料分散液を調製した後、目的の組成に応じて、アクリル系樹脂、反応性モノマー、光重合開始剤、重合禁止剤、その他添加剤等を混合した希釈ワニスを用意し、顔料分散液と混合することで、着色樹脂組成物を得ることができる。
 つぎに、本発明の感光性着色剤組成物を用いたカラーフィルタ基板について説明する。本発明のカラーフィルタ基板は、本発明の着色樹脂組成物を用いて、少なくとも1色の着色画素を形成させることが必要である。それ以外のカラーフィルタの構成については、特に限定されないが、例えば、透明な基板上に樹脂ブラックマトリクスを形成した後に、赤色、緑色および青色の画素が形成されたカラーフィルタが好ましく用いられる。
 樹脂ブラックマトリクスに使用される顔料は、遮光剤としての役割を果たすものであれば、特に限定されない。有機顔料であるピグメントブラック7、カーボンブラック、黒鉛、酸化鉄、酸化マンガン、チタンブラックなどが遮光剤として使用される。顔料に、表面処理を行うことも好ましい。また、必要に応じて、複数の遮光剤を混合して用いることも、他の色の顔料を添加することもできる。
 赤色画素に使用される顔料は、役割を果たすものであれば、特に限定されない。赤色顔料の例としては、ピグメントレッド9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、254などが使用される。黄色顔料の例としては、ピグメントイエロー12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、125、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、168、185などが使用される。オレンジ色顔料の例としては、ピグメントオレンジ13、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71などが使用される。
 また、青色画素に使用される顔料は、役割を果たすものであれば、特に限定されない。青色顔料の例としては、ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、22、60、64などが使用される。ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、50などが使用される。
 緑色画素には、本発明の着色樹脂組成物が好適に用いられる。
 つぎに、カラーフィルタ基板の製造方法を、着色樹脂組成物が感光性である場合について説明する。
 まず、着色樹脂組成物を基板上に塗布する。塗布方法としては、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法などを用いて基板に着色樹脂組成物を塗布する方法、基板を着色樹脂組成物中に浸漬する方法、着色樹脂組成物を基板に噴霧するなどの種々の方法を用いることができる。
 基板としては、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの透明基板が好ましく用いられる。着色樹脂組成物を前記のような方法で透明基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、着色樹脂組成物の塗膜を形成する。
 次に、着色樹脂組成物の塗膜上にマスクを設置し、超高圧水銀灯、ケミカル灯、高圧水銀灯等を用いて、紫外線等により選択的に露光を行う。露光機はプロキシミティ、ミラープロジャクション、レンズスキャン等問わず使用できる。精度の観点からレンズスキャン方式が好ましい。
 その後、アルカリ性現像液で現像を行う。アルカリ性現像液に用いるアルカリ性物質としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n-プロピルアミン等の1級アミン類、ジエチルアミン、ジ-n-プロピルアミン等の2級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機アルカリ類等が挙げられる。
 その後、得られた塗膜パターンを加熱処理することによって画素がパターンニングされたカラーフィルタ基板となる。加熱処理は、通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、150~350℃、好ましくは180~250℃の温度のもとで、0.5~5時間、連続的または段階的に行われる。この加熱工程により、感光性着色剤組成物の樹脂成分の硬化が進む。パターンニング工程をブラックマトリクスと3~6原色の各画素について順次行う。
 この上に必要に応じてオーバーコート膜を形成してもよい。オーバーコート膜としては、例えば、エポキシ膜、アクリルエポキシ膜、アクリル膜、シロキサンポリマ系の膜、ポリイミド膜、ケイ素含有ポリイミド膜、ポリイミドシロキサン膜等が挙げられる。オーバーコート膜の上にさらに、透明導電膜を形成しても構わない。
 透明導電膜としては、例えば、膜厚0.1μm程度のITO等の金属酸化物薄膜が挙げられる。ITO膜の作製方法としては、例えば、スパッタリング法または真空蒸着法が挙げられる。
 カラーフィルタ基板には、固定されたスペーサーを形成してもよい。固定されたスペーサーとは、カラーフィルタ基板の特定の場所に固定され、液晶表示装置を作製した際に対向基板と接するものをいう。これによりカラーフィルタ基板と対向基板との間に、一定のギャップが保持され、このギャップ間に液晶化合物が充填される。カラーフィルタ基板に固定されたスペーサーを形成することにより、液晶表示装置の製造工程において球状スペーサーを散布する行程や、シール剤内にロッド状のスペーサーを混練りする工程を省略することができる。
 次に液晶表示装置について説明する。カラーフィルタ基板と対向基板とを貼合せ、両者の間のギャップに液晶化合物を充填することにより、液晶表示装置を製造することができる。対向基板としては、例えば、薄膜ダイオード(TFD)素子、走査線、信号線および透明電極を有する駆動素子基板上に、液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜が設けられた、対向基板を用いることができる。カラーフィルタ基板にも液晶配向のためのラビング処理を施した。該対向基板とカラーフィルタ基板とを対向させて、シール材を用いて、貼り合わせる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封入し、バックライトを取り付け、ICドライバ等を実装することにより液晶表示装置が完成する。バックライトとしては、例えば、青色LEDとYAG蛍光体からなる白色LEDなどを使用できる。
 カラーフィルタ基板は、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および前記一般式(1)で表される化合物を含有する画素を有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185からなる群より選ばれる少なくとも1種である。
 バックライトの輝度は、8000~100000cd/mが好ましく、より好ましくは10000~50000cd/m、さらに好ましくは15000~30000cd/mである。バックライトの光度は、高い方が液晶表示装置の視認性が向上するので好ましい。従来技術の問題点であった透過率の低下現象は、輝度に比例し、バックライトの輝度が8000cd/m以上になると透過率の低下が顕著であった。しかし、本発明の着色樹脂組成物を用いれば、この透過率低下現象を防止できるので、バックライトの輝度を8000cd/m以上にすることにより、液晶表示装置の視認性を向上させることができる。液晶表示装置の視認性の観点からは、バックライトの輝度は、高ければ高いほど好ましいが、機度が100000cd/mを超える場合はパネルの冷却コストが高くなる。
 着色樹脂組成物を分析する方法としては、着色樹脂組成物を基板上に塗布し、乾燥を行った後、以下の分析方法で分析することができる。顔料の分析は、レーザーラマン(例えば、HOLIBA Jobin Yvon製Ramanor T-64000)を用いて測定することができる。失活剤、連鎖移動剤、増感剤等の分析は、FT-IR(例えば、SPECTR-TECH社製FT-IR MICROSCOPE)を用いて測定することができる。また、必要に応じて、遠心分離、濾過、GPC分取等採取法などを組み合わせることや、上記の複数の分析方法を組み合わせることで、高精度に検出が可能となる。
 また、カラーフィルタ基板を用いて、着色樹脂組成物を分析する方法としては、カラーフィルタ基板の透明電極層および保護膜層を表面研磨して取り除き、着色樹脂組成物を露出させ、分析サンプルをマニュピュレーター採取した後に、上記と同様に行うことができる。
 以下、好ましい実施態様を用いて本発明をさらに詳しく説明する。
 実施例中の着色樹脂組成物の評価を以下の方法で行った。
 <評価方法>
 (初期透過率評価)
 着色樹脂組成物をガラス基板上に塗布し、90℃10分間乾燥し、露光量i線40mJ/cmで全面露光した後、230℃30分間加熱を行った。下記の各実施例、比較例において形成した緑色画素の膜厚は表2に示した。得られた着色樹脂組成物塗膜を、大塚電子製顕微分光測定器”LCF-100MA“を用いてC光源で測定を行い、CIE1931規格に基づくxy色度空間でのy-Yプロットにおいて、x=0.265、y=0.629の時のY値を求め、初期透過率とした。次の基準で評価を行った。
A:初期透過率が51以上
B:初期透過率が49を超え、51未満
C:初期透過率が49以下。
 (透過率保持率評価)
 (1)カラーフィルタ作製
 ブラックマトリックスを作製したガラス基板上に、以下のようにして、本発明の着色樹脂組成物を用いて緑色画素を形成した。
 非感光性の着色樹脂組成物については、着色樹脂組成物を前記基板上に塗布した後、90℃10分の加熱乾燥を行った。得られた着色樹脂組成物塗布膜上に、ポジレジストを塗布し、90℃10分で加熱乾燥を行った。続いて、ポジ用フォトマスクを介して100mJ/cmの露光を行った後、1.0質量パーセントのテトラメチルアンモニウム液で現像を行うことにより、所望のパターンを形成した。ポジレジストをメチルセルソルブアセテートで剥離した後、230℃30分加熱硬化を行った。
 感光性の着色樹脂組成物については、着色樹脂組成物を前記基板上に塗布した後、90℃10分の加熱乾燥を行った。得られた着色樹脂組成物塗布膜に、ネガ用フォトマスクを介して、100mJの露光を行った後、0.3質量パーセントのテトラメチルアンモニウム液で現像を行ことにより、所望のパターンを形成した。続いて、230℃30分加熱硬化を行った。
 次に、赤色樹脂組成物および青色樹脂組組成物を用いて、同様にして赤画素および青画素をそれぞれ同基板上に作製した。その後、透明電極を形成させ、緑画素、青画素および赤画素を有するカラーフィルタ基板を得た。このカラーフィルタ基板の緑色画素を、前記(初期透過率評価)と同様にして、顕微分光で透過率を測定し、得られたY値をY0とした。
 (2)液晶表示装置作製
 無アルカリガラス上にTFT素子、透明電極等を形成させてアレイ基板を作製した。(1)で作成したカラーフィルタ基板と該アレイ基板に、それぞれポリイミド配向膜を形成し、ラビング処理を行った。アレイ基板にマイクロロッドを練り込んだシール剤を印刷し、6μmの厚さのビーズスペーサーを散布した後、アレイ基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせた。シール部に設けられた注入口からネマティック液晶(チッソ製“リクソン”JC-5007LA)を注入した後、液晶セルの両面に偏光フィルムを偏光軸が垂直になるようにして貼り合わせ、液晶パネルを得た。この液晶パネルに、青色LEDとYAG蛍光体からなる白色LEDバックライトを取り付け、TABモジュール、プリント基板等を実装し液晶表示装置を作製した。白色LEDバックライトは、駆動電力を調整し、輝度を5000~20000cd/mのものを用いた。
 (3)耐候性試験
 液晶表示装置をバックライト点等状態で60℃60%の恒温高湿槽に100時間投入した。その後、パネルを解体し、緑色画素を前記と同様にして顕微分光で測定し、得られたY値をY1とした。Y1/Y0を透過率保持率とし次の基準で評価を行った。
A:透過率保持率が90%以上
B:透過率保持率が80%以上~90%未満
C:透過率保持率が80%未満。
 (感光特性評価)
 着色樹脂組成物をガラス基板上に塗布し、90℃10分間乾燥し、50μmのライン&スペースパターンを持つフォトマスクを介して、露光量がそれぞれi線換算で10、20、30、40、50、100、200、400mJ/cmとなるように、露光時間を調整し、紫外線露光を行った。基板とフォトマスクのギャップは25μmとした。
 次に、露光後の基板を23℃の0.2質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液中で60秒間シャワー現像した後、純水で洗浄した。230℃30分加熱を行った。
 また別途、着色樹脂組成物を上記と同様の条件でガラス基板上に塗布し、露光量i線換算で400mJ/cmで全面露光した後、現像を行わずに230℃30分加熱を行った基板を用意した。
 パターン加工後の基板について、50μmラインパターンの膜厚測定を行った。現像を行わなかった基板の着色樹脂組成物膜の膜厚を100%とした場合に、90%以上の膜厚が残存している露光量を求めた。膜厚は東京精密(株)製“表面粗さ輪郭形状測定機 サーフコム(登録商標)1400”で測定を行った。上記の露光量のうち、90%以上の膜厚が残存している最小の露光量を感度とした。次の基準で判定を行った。
A:感度が30mJ/cm以下
B:感度が30mJ/cmより大きく400mJ/cm以下
C:感度が400mJ/cmより大きい
非感光:評価なし
 (着色剤分散液の作成)
 C.I.ピグメントグリーン58(DIC(株)製 “FASTGEN(登録商標)Green A110”)150g、高分子分散剤(ビックケミー製“BYK-LPN6919”、60質量%溶液)75g、バインダーポリマー(ダイセル化学製、“サイクロマー(登録商標)P”、ACA250、45質量%溶液)100g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PMA)675gを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズを使用して、周速14m/sで8時間の分散処理を行い、ピグメントグリーン58分散液(D-1)を作成した。
 C.I.ピグメントイエロー138(東洋インキ製 “LIONOGEN(登録商標) YELLOW1010”)150g、高分子分散剤(ビックケミー製“BYK-LPN6919”、60質量%溶液)75g、バインダーポリマー(ダイセル化学製、“サイクロマー(登録商標)P”、ACA250、45質量%溶液)100g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PMA)675gを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズを使用して、周速14m/sで8時間の分散処理を行い、ピグメントイエロー138分散液(D-2)を作成した。
 C.I.ピグメントイエロー150(大日精化(株)製 “クロモファイン(登録商標)イエロー6266EC”)150g、高分子分散剤(ビックケミー製“BYK-LPN6919”、60質量%溶液)75g、バインダーポリマー(ダイセル化学製、“サイクロマー(登録商標)P”、ACA250、45質量%溶液)100g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PMA)675gを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズを使用して、周速14m/sで8時間の分散処理を行い、ピグメントイエロー150分散液(D-3)を作成した。
 C.I.ピグメントグリーン59 150g、高分子分散剤(ビックケミー製“BYK-LPN6919”、60質量%溶液)75g、バインダーポリマー(ダイセル化学製、“サイクロマー(登録商標)P”、ACA250、45質量%溶液)100g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PMA)675gを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズを使用して、周速14m/sで8時間の分散処理を行い、ピグメントグリーン59分散液(D-4)を作成した。
 C.I.ピグメントイエロー185(BASF製 “Paliotol(登録商標)Yellow D1155”)150g、高分子分散剤(ビックケミー製“BYK-LPN6919”、60質量%溶液)75g、バインダーポリマー(ダイセル化学製、“サイクロマー(登録商標)P”、ACA250、45質量%溶液)100g、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PMA)675gを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径0.5mmのジルコニアビーズを使用して、周速14m/sで8時間の分散処理を行い、ピグメントイエロー185分散液(D-5)を作成した。
 実施例1
 (着色樹脂組成物の作成)
 上記D-1 36.84g、上記D-2 24.56g、サイクロマー(登録商標)P1.51g、DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)反応性モノマー(日本化薬製 “カヤラッド(登録商標)DPHA”)4.59g、失活剤(シグマアルドリッチ製“9-エチル-3-ニトロカルバゾール”(純度98%)) 0.29g、PMA32.21gを添加し、C.I.ピグメントグリーン58/C.I.ピグメントイエロー138=60/40の着色樹脂組成物を作製した。
 得られた着色樹脂組成物をバックライト輝度が10000cd/mで前記の評価方法に従って評価した。初期透過率は51.0で良好であった。さらに耐候性評価を行った結果、透過率保持率は84%と良好な値を示した。
 実施例2
 実施例1中の失活剤9-エチル-3-ニトロカルバゾールを下式(3)のニトロカルバゾール系開始剤に代えたこと以外は、実施例1と全く同様にして着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好であった。またバックライト輝度が10000cd/mで耐候性評価を行った結果、透過率保持率は84%と良好な値を示した。さらに感光性評価を行ったところ、必要露光量が40mJ/cmと良好な特性を示した。このことからニトロカルバゾール部位を持つ開始剤は、失活剤の効果と光重合開始剤としての効果を併せ持っているといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 比較例1
 失活剤を添加しない以外は実施例1と全く同様にして、着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好であるものの、バックライト輝度が10000cd/mでの耐候性評価後の透過率保持率は74%と不十分なものであった。
 比較例1と実施例2の比較から、9-エチル-3-ニトロカルバゾールが失活剤として効果を発揮したといえる。
 比較例2
 9-エチル-3-ニトロカルバゾールをヒンダートアミン光安定剤(BASF製 “TINUVIN(登録商標)770DF”)に代えた以外は、実施例1と全く同様にして、着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好であるものの、バックライト輝度が10000cd/mでの耐候性評価後の輝度保持率は77%と、比較例1に対してわずかな改良効果はあるものの不十分であった。
 比較例3
 9-エチル-3-ニトロカルバゾールを下式のカルバゾールに代えた以外は、実施例1と全く同様にして、着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好であるものの、耐候性評価後の透過率保持率は74%と不十分なものであった。すなわちニトロ基が付加されていないカルバゾールは失活剤として効果を発揮しないといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 比較例4
 実施例1中の失活剤9-エチル-3-ニトロカルバゾールをニトロ基を持たない下式のカルバゾール系開始剤(BASF製“OXE02”)に代えたこと以外は、実施例1と全く同様にして着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好あった。またバックライト輝度が10000cd/mでの耐候性評価を行ったところ透過率保持率は74%と不十分な値を示した。このことからニトロ基を持たないカルバゾール開始剤は、失活剤の効果がないといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 比較例5
 実施例1中の失活剤9-エチル-3-ニトロカルバゾールをニトロ基を持たない下式のカルバゾール系開始剤(ADEKA製“N1919”)に代えたこと以外は、実施例1と全く同様にして着色樹脂組成物を作成した。得られた着色樹脂組成物の初期透過率は51.0で良好あった。またバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率は74%と不十分な値を示した。このことからニトロ基を持たないカルバゾール開始剤は、失活剤の効果がないといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 実施例3
 実施例2において、ピグメントグリーン58の代わりに、同じくポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンのピグメントグリーン59を用い、ピグメントグリーン59およびピグメントイエロー138の比率を、表2に示すようにした以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。初期透過率が50.5と良好な値を示した。またバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率を評価したところ89%と実用上十分な特性を有していた。このことからポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンとピグメントイエロー138と一般式(1)の化合物の組み合わせは、初期透過率が極めて良好であり、透過率保持率が良好であるといえる。
 実施例4、5
 実施例2においてピグメントイエロー138の代わりにピグメントイエロー185を用い、配合比を表2に示すようにした以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、バックライト輝度が10000cd/mで評価した(実施例4)。また実施例3においてピグメントイエロー138の代わりにピグメントイエロー185を用い、配合比を表2に示すようにした以外は、実施例3と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した(実施例5)。初期透過率が52.0(実施例4)、51.4(実施例5)と極めて良好な値を示した。またバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率を評価したところ、93%(実施例4)、93%(実施例5)と極めて良好な値をしめした。このことからポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンとピグメントイエロー185と一般式(1)の化合物の組み合わせは、初期透過率と透過率保持率が極めて良好であるといえる。
 実施例6、7、8
 実施例2において、ピグメントイエロー150をさらに配合し、配合比を、表2に示すようにした以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。ピグメントイエロー138の比率が低下するに従い、初期透過率が50.5(実施例6)、50.0(実施例7)、49.5(実施例8)と低下の傾向が見られたが実用範囲内であった。またバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率を評価したところ、90%(実施例6)、92%(実施例7)、96%(実施例8)と極めて良好な値を示した。さらに感光特性を評価したところ、いずれも40mJ/cmと十分な感度を有していた。
 またポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、C.I.ピグメントイエロー138、バインダー樹脂、反応性モノマーおよび分散剤の合計を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよびC.I.ピグメントイエロー138の合計含有量と初期透過率を比較した場合に、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよびC.I.ピグメントイエロー138の合計含有量が43質量%以上の場合に、初期透過率が高いと言える。 実施例9、10
 一般式(3)の失活剤に加えて、連鎖移動剤(昭和電工(株)製カレンズ(登録商標)MT PE-1 (ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート):実施例9)、(昭和電工(株)製カレンズ(登録商標)MT NR-1(1,3,5トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン)):実施例10)をそれぞれ添加した以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。いずれも初期透過率とバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率が良好であり、かつ感度が極めて高く良好であった。このことから連鎖移動剤は他の特性を損なわずに感度のみ向上させることができるといえる。
 実施例11
 一般式(3)の失活剤に加えて、増感剤(日本化薬(株)製DETX-S (2,4-ジエチルチオキサンテン-9-オン)を添加した以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。初期透過率とバックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率が良好であり、かつ感度が極めて高く良好であった。このことから増感剤は他の特性を損なわずに感度のみ向上させることができるといえる。
 実施例12
 着色剤を表2に示すようにした以外は、実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。バックライト輝度が10000cd/mでの透過率保持率を評価したところ、100%と充分なものであった。
 比較例6
 バックライト輝度を20000cd/mとした以外は比較例1と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。バックライト輝度の増大に応じて、輝度保持率は70%とさらに低下していた。
 実施例13
 バックライト輝度を20000cd/mとした以外は実施例2と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。輝度保持率は80%と、やや低下したが、実用上充分に使用できる値であった。
 実施例14
 バックライト輝度を20000cd/mとした以外は実施例12と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。若干の輝度保持率の低下がみられたが,非常に良好な値であった。
 比較例7、8
 開始剤をニトロ基を持たない開始剤OXE02(比較例7)、N1919(比較例8)にそれぞれ代えた以外は、実施例14と全く同様にして着色樹脂組成物を作成し、評価した。輝度保持率が大幅に低下し、不十分な値であった。
 参考例1~5
 バックライト輝度を5000cd/mとした以外は、実施例14、実施例2、実施例4、比較例7および比較例8と同様にして、参考例1~5を実施した。バックライト輝度が低いことにより、輝度保持率が高くなった。このことからバックライト輝度が低い場合には、そもそも輝度低下が起こりにくいと言える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 表3において、「Y138,Y185/黄顔料」は、黄色顔料の合計含有量を100質量%として、C.I.ピグメントイエロー138およびピグメントイエロー185の合計含有量を示した。「着色剤濃度」は、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂、反応性モノマーおよび分散剤の合計含有量を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよび黄色顔料の合計含有量を示した。「緑顔料,Y138/樹脂」は、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、C.I.ピグメントイエロー138、バインダー樹脂、反応性モノマーおよび分散剤の合計含有量を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよびC.I.ピグメントイエロー138の合計含有量を示した。
 本発明の着色樹脂組成物は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板の画素を形成するための着色樹脂組成物として好適に使用できる。

Claims (15)

  1. ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および下記一般式(1)で表される化合物を含有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185から選ばれた顔料である着色樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    一般式(1)中、Rは、H、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CN、ハロゲン原子または一般式(2)で表される基を表す;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基または炭素原子数7~30のアリールアルキル基を表し、Rは、隣接するベンゼン環とともに環を形成していてもよい;
     RおよびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CNまたはハロゲン原子を表し、aおよびbは、それぞれ独立に、0~3である;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数2~20の複素環基またはCNを表し、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および複素環基の水素原子の少なくとも一部がOR21、COR21、SR21、NR2223、-NCOR22-OCOR23、CN、ハロゲン原子、-CR21=CR2223または-CO-CR21=CR2223で置換されていてもよい;
     R21、R22およびR23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルケニル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基または炭素原子数2~20の複素環基を表す;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基または炭素原子数2~20の複素環基を表し、これらの基の水素原子の少なくとも一部は、さらにハロゲン原子で置換されていてもよい;
     前記において、アルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよく、アルキル鎖中に不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合およびウレタン結合から選ばれた結合を1~5個含んでもよい。
  2. 前記黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー138を含み、反応性モノマーおよび分散剤をさらに含み、かつ、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、C.I.ピグメントイエロー138、バインダー樹脂、反応性モノマーおよび分散剤の合計含有量を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンおよびC.I.ピグメントイエロー138の合計含有量が43~55質量%である請求項1記載の着色樹脂組成物。
  3. 前記一般式(1)で表される化合物が、下記化学式(3)で表される化合物である、請求項1または2記載の着色樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  4. ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンが、C.I.ピグメントグリーン58およびC.I.ピグメントグリーン59から選ばれた1種以上である請求項1から3のいずれか一項記載の着色樹脂組成物。
  5. さらに、C.I.ピグメントイエロー150を含み、黄色顔料の合計含有量を100質量%として、C.I.ピグメントイエロー138およびピグメントイエロー185の合計含有量が20~80質量%である請求項1から4のいずれか一項記載の着色樹脂組成物。
  6. さらに連鎖移動剤を含む、請求項1から5のいずれか一項記載の着色樹脂組成物。
  7. さらに増感剤を含む、請求項1から6のいずれか一項記載の着色樹脂組成物。
  8. 請求項1から7のいずれか一項記載の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有する、カラーフィルタ基板。
  9. カラーフィルタ基板と対向基板とが貼合され、両者の間に液晶化合物が充填され、バックライトが取り付けられた液晶表示装置であって、該カラーフィルタ基板が、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニン、黄色顔料、バインダー樹脂および下記一般式(1)で表される化合物を含有する画素を有し、該黄色顔料がC.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー138およびC.I.ピグメントイエロー185からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、かつ、該バックライトの輝度が8000~100000cd/mである液晶表示装置;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    一般式(1)中、Rは、H、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CN、ハロゲン原子または一般式(2)で表される基を表す;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基または炭素原子数7~30のアリールアルキル基を表し、Rは、隣接するベンゼン環とともに環を形成していてもよい;
     RおよびRは、それぞれ独立に、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基、炭素原子数2~20の複素環基、CNまたはハロゲン原子を表し、aおよびbは、それぞれ独立に、0~3である;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数2~20の複素環基またはCNを表し、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基および複素環基の水素原子の少なくとも一部がOR21、COR21、SR21、NR2223、-NCOR22-OCOR23、CN、ハロゲン原子、-CR21=CR2223または-CO-CR21=CR2223で置換されていてもよい;
     R21、R22およびR23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルケニル基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基または炭素原子数2~20の複素環基を表す;
     Rは、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数1~20のアルコキシ基、炭素原子数6~30のアリール基、炭素原子数6~30のアリールオキシ基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキル基、炭素原子数7~30のアリールアルキルオキシ基または炭素原子数2~20の複素環基を表し、これらの基の水素原子の少なくとも一部は、さらにハロゲン原子で置換されていてもよい;
     前記において、アルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよく、アルキル鎖中に不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合およびウレタン結合から選ばれた結合を1~5個含んでもよい。
  10. 前記一般式(1)で表される化合物が、下記化学式(3)で表される化合物である請求項9記載の表示装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
  11. 前記ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンが、C.I.ピグメントグリーン58およびC.I.ピグメントグリーン59から選ばれた1種以上である請求項9または10記載の表示装置。
  12. 黄色顔料の合計含有量を100質量%として、C.I.ピグメントイエロー138およびピグメントイエロー185の合計含有量が20~80質量%である請求項9から11のいずれか一項記載の表示装置。
  13. 前記ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンがC.I.ピグメントグリーン59である請求項9から12のいずれか一項記載の表示装置。
  14. 前記黄色顔料がピグメントイエロー185である請求項13記載の表示装置。
  15. 前記着色樹脂組成物の着色剤の合計含有量を100質量%として、ポリハロゲン化亜鉛フタロシアニンの含有量が72質量%以上である、請求項9から14いずれか一項記載の表示装置。
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