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CN102483479A - 滤色器及具备其的图像显示装置 - Google Patents

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CN102483479A CN2010800383969A CN201080038396A CN102483479A CN 102483479 A CN102483479 A CN 102483479A CN 2010800383969 A CN2010800383969 A CN 2010800383969A CN 201080038396 A CN201080038396 A CN 201080038396A CN 102483479 A CN102483479 A CN 102483479A
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color filter
aryl
acid
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松本圭右
片山晃男
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Fujifilm Corp
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Abstract

提供具备具有耐热性且为高亮度的绿色的着色区域、且适用于图像显示装置时的颜色再现性优异的滤色器。提供具备所述滤色器、且颜色再现性优异的图像显示装置。一种滤色器,其在基板上具有含有绿色颜料或青色颜料和选自由下述(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料的绿色的着色区域:(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料;(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料;(3)结构内具有吡唑环的偶氮染料。

Description

滤色器及具备其的图像显示装置
技术领域
本发明涉及滤色器及具备其的图像显示装置。
背景技术
近年来,滤色器存在用途不仅向液晶显示元件(LCD)、而且向有机EL(Electro Luminescence)元件等显示元件扩大的倾向。
滤色器是决定液晶显示元件(LCD)的显色的非常重要的部件,对色度、对比度、亮度等的要求正在逐年增高,并且期望得到进一步的改良。
除此以外,如上所述,存在将滤色器应用于有机EL元件等显示元件的用途扩大的倾向。伴随着该用途扩大的倾向,对滤色器除了要求色度、对比度等以外,还要求色相不均的降低、色分辨率的提高等高的色特性,也期望高精细化。
近年,正在盛行开发白色发光有机EL元件,已知有将该白色发光有机EL元件与滤色器组合而成的全彩色有机EL显示器。
为了有机EL显示器的彩色化,有配置RGB3色的有机EL元件的方法、将蓝色有机EL元件通过波长转换制成RGB3色的方法等多种公知的方法,作为低成本且能够工业化的方法,存在使用每个像素配置的白色有机EL元件作为背光源,从该白色光源向每个像素具有RGB3色的着色区域的滤色器照射光,从而实现彩色显示的方法(滤色器方式)。
从这些情况出发,有机EL显示器中也如前所述要求色特性良好的滤色器。
从制造的容易性出发,作为该白色发光有机EL元件中使用的白色光源,广泛采用使用蓝色发光光源和橙色发光光源的技术,利用这些光源的基于蓝色光和橙色光的减色混合的白色光对滤色器进行照射。
这里,在由该2色混合的白色光源向滤色器照射白色光的构成中,隔着滤色器的RGB的3色着色区域内的G(绿色)的着色区域透射的光的强度存在与其它2色(R(红)、B(蓝))的着色区域相比变弱的倾向。即,在绿色的着色区域,与其它2色的着色区域相比白色光的透射率低,其结果是,存在亮度劣化的倾向。因此,从将滤色器应用于显示元件时的颜色再现性的观点出发,也期望能实现滤色器中的绿色的着色区域的高亮度化的技术。
为了应对对于上述那样的使用各种光源的显示装置中的颜色再现的要求,滤色器中将染料与颜料并用的技术例如在日本特开平5-2106号公报等中有记载。
日本特开平5-2106号公报中记载的技术是所谓的将以颜料着色的像素和以染料着色的像素层叠的技术。一般在仅以颜料着色的像素的情况下,耐热性及耐光性优异,但由于透射光的透射率受到颜料粒子的散射的影响,所以仅以染料着色的像素劣化。日本特开平5-2106号公报中记载的技术是弥补染料及颜料各自单独使用的像素中的缺点的技术,但归根结底只不过是染料及颜料各自单独使用的优点、缺点分别减半。
此外,日本特开平5-119211号公报、日本特开2008-15530号公报及美国专利申请公开第2008/0171271A1号说明书等中,记载了使用在同一层中并用在相同区域具有吸收的染料和颜料的滤色器的方法。这些方法的目标在于耐热性及耐光性的改良、或通过降低颜料粒子而使对比度提高,但关于作为滤色器的分光特性的改良并不充分。
特别是现有问题即提高颜色再现性时的亮度的降低通过上述方法基本未得到改善,期望开发在应用于显示元件时得到充分的颜色再现区域、且亮度的降低少的滤色器。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的第1方式中,是鉴于上述问题而进行的,目的在于提供具备具有耐热性且高亮度的绿色的着色区域、且应用于LCD或滤色器方式的有机EL之类的图像显示装置时的颜色再现性优异的滤色器。
此外,本发明的第2方式中,目的在于提供具备上述滤色器、且颜色再现性优异的图像显示装置。
用于解决课题的方案
本发明的具体方案如下所述。
本发明的滤色器具有基板、以及位于该基板上含有绿色颜料或青色颜料、和选自由下述(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料的绿色的着色区域:
(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料
(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料
(3)结构内具有吡唑环的偶氮染料。
本发明的滤色器中,(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料优选为下述通式(Ia)或(Ib)所示的化合物。
[化学式1]
Figure BDA0000139024910000031
上述通式(Ia)及(Ib)中,R1~R5各自独立地表示氢原子、或1价的取代基。
此外,本发明的滤色器中,(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料优选为下述通式(II)所示的化合物。
[化学式2]
上述通式(II)中,R6及R7各自独立地表示氢原子、或1价的取代基;R8表示氢原子、脂肪族基、芳基、杂环基、氨基甲酰基、脂肪族氧羰基、芳基氧羰基、酰基、脂肪族磺酰基、芳基磺酰基、或氨磺酰基;Q表示重氮成分的残基。通式(II)所示的色素也可以在任意的位置形成二聚体以上的多聚体。
进而,本发明的滤色器中,绿色颜料或青色颜料与选自由(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差优选为130nm以上。
此外,绿色颜料或青色颜料与所述选自由(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差也优选为240nm以下。
本发明的图像显示装置是具备本发明的滤色器的图像显示装置。
发明效果
根据本发明,可提供具备具有耐热性且高亮度的绿色的着色区域、且应用于LCD或滤色器方式的有机EL等图像显示装置时的颜色再现性优异的滤色器。
此外,可提供具备上述滤色器、且颜色再现性优异的图像显示装置。
附图说明
图1是实验例中得到的滤色器的分光吸收光谱。
图2是实验例中得到的滤色器的分光吸收光谱。
图3是实施例A1、比较例A2及A3中得到的滤色器的透射光谱。
具体实施方式
滤色器
以下,对本发明的滤色器进行详细说明。
本发明的滤色器是位于基板上具有含有绿色颜料或青色颜料、和选自由下述(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料的绿色的着色区域的滤色器。
(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料
(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料
(3)结构内具有吡唑环的偶氮染料
首先,对本发明的滤色器中的绿色的着色区域进行详细说明。
本发明的滤色器中的绿色的着色区域(以下,适当称为“绿色区域”)含有绿色颜料或青色颜料、和所述选自由(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料(以下,适当称为“特定黄色染料”。)。
本发明的滤色器具有含有绿色颜料或青色颜料和特定黄色染料的绿色区域。这样的构成的绿色区域维持耐热性,并变成高亮度。推测这是由于,使本发明中的特定黄色染料和颜料並存时,不会阻碍单独使用染料时形成的缔合状态,反而通过在其中混合颜料的固体粒子,进一步形成牢固的缔合状态,所以维持染料所具有的透射光的高透射率,并且不会降低耐热性。认为其结果是,该滤色器应用于图像显示装置中时,颜色再现性优异。
以下,对本发明中的特定黄色染料和绿色颜料或青色颜料进行说明。
特定黄色染料
(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料
本发明中的结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料(以下,称为“吡唑并三唑次甲基染料”)是包含吡唑并三唑环与次甲基(次甲基链)直接键合的部分结构的黄色染料。
该吡唑并三唑次甲基染料在分子内包含1个或多个吡唑并三唑环,但优选包含夹持次甲基链各1个、总计2个吡唑并三唑环。此外,具有由奇数个次甲基构成的次甲基链也是优选的方式。从本发明的目标颜色再现的观点出发次甲基的数目为1个是优选的。
其中,作为本发明中的吡唑并三唑次甲基染料,从兼顾颜色再现和亮度的方面出发,优选为下述通式(Ia)或(Ib)所示的化合物。
[化学式3]
Figure BDA0000139024910000061
上述通式(Ia)及(Ib)中,R1~R5各自独立地表示氢原子、或1价的取代基。
其中,作为R1~R5所示的1价的取代基的具体例子,可列举出烷基、芳基、全氟烷基羰基、烷基磺酰基、链烯基磺酰基、芳基磺酰基、杂环磺酰基、氨磺酰基、烷基氨磺酰基、芳基氨磺酰基、或杂环氨磺酰基等。这些各基团也可以进一步具有取代基。
特别是通式(Ia)及(Ib)所示的化合物优选为以下的方式:R1及R2各自独立地为直链烷基或支链烷基,R4及R5各自独立地为烷基或芳基,R3为氢原子、烷基或芳基。
以下,示出本发明中的吡唑并三唑次甲基染料的具体例子,但本发明并不限定于这些。
[化学式4]
Figure BDA0000139024910000071
(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料
本发明中的结构内具有吡啶酮环的偶氮染料(以下,称为“吡啶酮偶氮染料”)是包含吡啶酮环与偶氮基直接键合的部分结构的黄色染料。
其中,作为本发明中的吡啶酮偶氮染料,从颜色再现及亮度的方面出发,优选为下述通式(II)所示的化合物。
[化学式5]
上述通式(II)中,R6及R7各自独立地表示氢原子、或1价的取代基;R8表示氢原子、脂肪族基、芳基、杂环基、氨基甲酰基、脂肪族氧羰基、芳基氧羰基、酰基、脂肪族磺酰基、芳基磺酰基、或氨磺酰基;Q表示重氮成分的残基。通式(II)所示的色素也可以在任意的位置形成二聚体以上的多聚体。
作为R6或R7所示的1价的取代基的具体例子,可列举出卤素原子、脂肪族基、芳基、杂环基、氰基、羧基、氨基甲酰基、脂肪族氧羰基、芳基氧羰基、酰基、羟基、脂肪族氧基、芳氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、杂环氧基、氨基、脂肪族氨基、芳基氨基、杂环氨基、酰基氨基、氨基甲酰基氨基、氨磺酰基氨基、脂肪族氧羰基氨基、芳基氧羰基氨基、脂肪族磺酰基氨基、芳基磺酰基氨基、硝基、脂肪族硫基、芳基硫基、脂肪族磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、磺基、酰亚胺基、或杂环硫基。作为R6或R7所示的1价的取代基,主要从赋予溶解性的观点考虑,优选为脂肪族基、芳基、杂环基、氰基、氨基甲酰基、脂肪族氧羰基、芳基氧羰基、酰基、脂肪族氧基、芳氧基、脂肪族氨基、或芳基氨基。这些各基团也可以进一步被取代。
R6~R8所示的脂肪族基可以具有取代基,可以饱和,也可以不饱和,也可以为环状。作为具体例子,可列举出烷基、取代烷基、链烯基、取代链烯基、炔基、取代炔基、芳烷基及取代芳烷基等。脂肪族基的总碳原子数优选为1~30,更优选为1~16。作为脂肪族基的具体例子,例如可列举出甲基、乙基、丁基、异丙基、叔丁基、羟基乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、三氟甲基、3-磺丙基、4-磺丁基、环己基、苄基、2-苯乙基、乙烯基、及烯丙基等。
R6~R8所示的芳基也可以具有取代基,优选总碳原子数为6~30的芳基,更优选6~16的芳基。具体而言,例如可列举出苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-(3-磺丙基氨基)苯基、4-氨磺酰基、4-乙氧基乙基氨磺酰基及3-二甲基氨基甲酰基等。
作为R6~R8所示的杂环基,可以为饱和,也可以为不饱和,可列举出包括以下的芳香族杂环基,环内包含氮原子、硫原子、氧原子等杂原子的任一者的杂环基。上述杂环基也可以进一步具有取代基,优选为总碳原子数1~30的杂环基,更优选为1~15的杂环基。作为具体例子,可列举出2-吡啶基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-苯并噻唑基、2-苯并噁唑基及2-呋喃基等。
R6~R8所示的氨基甲酰基也可以具有取代基,优选总碳原子数1~30的氨基甲酰基,更优选为碳原子数1~16的氨基甲酰基。具体而言,例如可列举出甲基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基及N-甲基-N-苯基氨基甲酰基等。
R6~R8所示的脂肪族氧羰基也可以具有取代基,可以为饱和,也可以为不饱和,也可以为环状,优选总碳原子数2~30的脂肪族氧羰基,更优选为总碳原子数2~16的脂肪族氧羰基。具体而言,例如可列举出甲氧基羰基、乙氧基羰基及2-甲氧基乙氧基羰基等。
R6~R8所示的芳基氧羰基也可以具有取代基,优选总碳原子数7~30的芳基氧羰基,更优选碳原子数7~16的芳基氧羰基。具体而言,例如可列举出苯氧基羰基、4-甲基苯氧基羰基及3-氯苯氧基羰基等。
作为R6~R8所示的酰基的例子,可列举出脂肪族羰基、芳基羰基、及杂环羰基,优选总碳原子数为1~30的方式,更优选总碳原子数为1~16的方式。具体而言,例如可列举出乙酰基、甲氧基乙酰基、噻吩甲酰基(thienoyl)及苯甲酰基等。
R6~R8所示的脂肪族磺酰基也可以具有取代基,可以为饱和,也可以为不饱和,也可以为环状,优选总碳原子数为1~30的方式,更优选总碳原子数为1~16的方式。具体而言,例如可列举出甲烷磺酰基、甲氧基甲烷磺酰基及乙氧基乙烷磺酰基等。
R6~R8所示的芳基磺酰基也可以具有取代基,优选总碳原子数为6~30的方式,更优选总碳原子数为6~18的方式。具体而言,例如可列举出苯磺酰基及甲苯磺酰基等。
R6~R8所示的氨磺酰基也可以具有取代基,优选总碳原子数为0~30的方式,更优选总碳原子数为0~16的方式。具体而言,例如可列举出氨磺酰基、二甲基氨磺酰基及二-(2-羟基乙基)氨磺酰基等。
R6或R7所示的酰亚胺基也可以具有取代基,优选5~6元环的酰亚胺基。此外,优选酰亚胺基的总碳原子数为4~30的方式,更优选为4~20的方式。具体而言,例如可列举出琥珀酰亚胺基及苯二甲酰亚胺基等。
Q所示的重氮成分的残基是指重氮成分“A-NH2”的残基。特别是从目标颜色再现性的方面出发,Q优选为芳基或芳香族杂环基。
这里,芳香族杂环基是环内包含氮原子、硫原子、氧原子等杂原子的任一者的芳香族环,优选5~6元环的芳香族杂环基。作为芳香族杂环基的碳原子数,优选1~25,更优选1~15。作为芳香族杂环,具体而言,可列举出吡唑基、1,2,4-三唑基、异噻唑基、苯并异噻唑基、噻唑基、苯并噻唑基、噁唑基、1,2,4-噻二唑基等。
特别是通式(II)所示的化合物优选为以下的方式:即,R6为氰基、脂肪族氧羰基或氨基甲酰基,R7为脂肪族基,R8为脂肪族基、酰基、芳基、脂肪族羰基、脂肪族磺酰基或芳基磺酰基,Q为芳基。
以下,示出本发明中的吡啶酮偶氮染料的具体例子,但本发明并不限定于这些。
[化学式6]
(3)结构内具有吡唑环的偶氮染料
本发明中的结构内具有吡唑环的偶氮染料(以下,称为“吡唑偶氮染料”)是包含吡唑环与偶氮基直接键合而成的部分结构的黄色染料。
从颜色再现、亮度的方面出发,该吡唑偶氮染料中,作为与吡唑环介由偶氮基键合的重氮成分的残基、即重氮成分“A-NH2”的残基,优选具有芳基或芳香族杂环基。
以下,示出本发明中的吡唑偶氮染料的具体例子,但本发明并不限定于这些。
[化学式8]
Figure BDA0000139024910000121
绿色颜料或青色颜料
本发明中,绿色区域中并存上述的特定黄色染料和绿色颜料或青色颜料。
作为本发明中使用的绿色颜料或青色颜料,可以使用公知的颜料(例如,后述的其它颜料中列举的绿色颜料或青色颜料),但从耐热性的方面出发,优选酞菁系颜料。
作为本发明中使用的绿色颜料或青色颜料,具体而言,可列举出C.I.颜料绿7、36、58;C.I.颜料蓝15:3、铝酞菁颜料。但是,本发明中,并不限定于这些。
另外,作为铝酞菁颜料,优选使用日本特开2004-333817号公报中记载的铝酞菁颜料。
优选的组合及混合比
本发明中,作为绿色颜料或青色颜料与特定黄色染料的组合,优选满足以下条件的组合。
即,优选绿色颜料或青色颜料与特定黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差达到130nm以上的组合,更优选达到140nm以上的组合,进一步优选达到150nm以上的组合。上述之差低于130nm时,有时难以提高亮度。
此外,优选绿色颜料或青色颜料与特定黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差达到240nm以下的组合,更优选达到220nm以下的组合。上述之差超过240nm时,适用于图像显示装置时,有时难以确保充分的颜色再现域。
本发明中,特别是最优选绿色颜料或青色颜料与特定黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差达到150nm以上240nm以下的组合。
这里,上述颜料或染料的分光吸收最大峰波长如下所述来测定。
即,如后述的实施例中记载的那样,制作单独使用了上述颜料或染料的单色的滤色器,对该滤色器,使用大塜电子株式会社(Otsuka ElectronicsCo.,Ltd.)制的MCPD-2000测定分光吸收光谱。
此外,本发明中的绿色区域中的特定黄色染料相对于绿色颜料或青色颜料的含有比率(质量比率)根据所选择的化合物而不同,但优选为5%~300%,更优选为20%~300%。
另外,从颜色再现性、亮度的方面出发,本发明中的绿色区域中的绿色颜料或青色颜料的含量优选为1质量%~50质量%,更优选为10质量%~45质量%,进一步优选为15质量%~40质量%。
其它染料及颜料
本发明中的绿色区域中,在不损害本发明的效果的范围,除了上述的绿色颜料或青色颜料及特定黄色染料以外,也可以含有其它染料和/或颜料。
本发明中的绿色区域中使用其它染料和/或颜料时,优选将绿色区域中所含的颜料及染料的总含量中的绿色颜料或青色颜料及特定黄色染料的总含有比例设定为60质量%~100质量%,更优选设定为80质量%~100质量%。
其它染料
作为本发明中使用的其它染料,可以没有特别限制地使用,可以从公知的溶剂可溶性染料等中选择。
例如可列举出日本特开昭64-90403号公报、日本特开昭64-91102号公报、日本特开平1-94301号公报、日本特开平6-11614号公报、日本特登2592207号、美国专利第4,808,501号说明书、美国专利第5,667,920号说明书、美国专利第5,059,500号说明书、日本特开平5-333207号公报、日本特开平6-35183号公报、日本特开平6-51115号公报、日本特开平6-194828号公报等中记载的色素。
作为化学结构,可以使用苯胺偶氮系、芳基偶氮、吡唑并三唑偶氮等偶氮系、三苯基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、苯亚甲基系、氧杂菁系、花青系、吩噻嗪系、吡咯并吡唑偶氮次甲基系、呫吨系、酞菁系、苯并吡喃系、靛青系等染料。
其它颜料
作为本发明中使用的其它颜料,可以使用以往公知的各种无机颜料或有机颜料。
此外,本发明中使用的颜料,若考虑不论无机颜料或有机颜料均优选为高透射率,则优选尽可能使用粒径小且微少的粒子尺寸的颜料。若也考虑处理性,则优选平均粒径为0.01μm~0.3μm、更优选为0.01μm~0.15μm的颜料。若该粒径为所述范围内,则对于形成透射率高、色特性良好、并且高对比度的滤色器是有效的。另外,该优选的粒径的值也适用于上述的绿色颜料或青色颜料。
作为无机颜料,可列举出金属氧化物、金属络合物盐等所示的金属化合物,具体而言,可列举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等金属氧化物及所述金属的复合氧化物。
作为所述有机颜料,例如可列举出:
C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、270、272、279、
C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、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、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、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、199、213、214、
C.I.颜料橙2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73、
C.I.颜料绿10、37、
C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79,将79的Cl取代基变更为OH的颜料,80、
C.I.颜料紫1、19、23、27、32、37、42、
C.I.颜料棕25、28、
C.I.颜料黑1、7等。
本发明中使用的颜料(绿色颜料、青色颜料、其它颜料)也可以根据需要进行微细化处理。
在有机颜料的微细化中,优选采用包括以下工序的方法:将有机颜料与水溶性有机溶剂及水溶性无机盐类一起制成高粘度的液状组合物,并进行磨碎。
本发明中,有机颜料的微细化中更优选采用以下的方法。
即,为如下方法:首先,使用双辊磨、三辊磨、球磨机、转筒筛、分散器(DISPER)、捏合机、共捏合机、均化器、混合机、单螺杆或双螺杆挤出机等混炼机,对有机颜料、水溶性有机溶剂及水溶性无机盐类的混合物(液状组合物)施加强的剪切力,从而将混合物中的有机颜料磨碎后,将该混合物投入水中,用搅拌机等制成浆料状。接着,将该浆料过滤、水洗,除去水溶性有机溶剂及水溶性无机盐后,干燥,从而得到微细化的有机颜料。
作为所述的微细化方法中使用的水溶性有机溶剂,可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等。
此外,若通过少量使用而吸附到颜料上,不流失到废水中,也可以使用苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡啶、喹啉、四氢呋喃、二噁烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、环己烷、甲基环己烷、卤代烃、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。此外,根据需要也可以将2种以上的溶剂混合使用。
相对于有机颜料,这些水溶性有机溶剂的用量优选为50质量%~300质量%的范围,更优选为100质量%~200质量%的范围。
此外,作为本发明中的水溶性无机盐,可使用氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化钡、硫酸钠等。
水溶性无机盐的用量优选为有机颜料的1倍质量~50倍质量,较多时具有磨碎效果,但从生产率的方面出发,更优选的量为1倍质量~10倍质量。
此外,为了防止水溶性无机盐的溶解,被磨碎的液状组合物中的水分优选为1质量%以下。
本发明中,在将包含有机颜料、水溶性有机溶剂及水溶性无机盐的液状组合物磨碎时,使用上述的混炼机等湿式粉碎装置即可。关于该湿式粉碎装置的运行条件,没有特别限制,但为了有效地进行利用粉碎介质(水溶性无机盐)的磨碎,当装置为捏合机时的运行条件为:装置内的叶片的转速优选为10rpm~200rpm,此外双螺杆的旋转比相对较大则磨碎效果增大,故优选。此外,运行时间优选与干式粉碎时间合计为1小时~8小时,装置的内温优选为50℃~150℃。此外,作为粉碎介质的水溶性无机盐优选粉碎粒度为5μm~50μm且粒径的分布窄、且为球形。
通过将上述那样的磨碎后的混合物与80℃的温水混合,从而使水溶性有机溶剂和水溶性无机盐类溶解,然后过滤、水洗,用烘箱干燥,可以得到微细的有机颜料。
颜料分散组合物
在形成本发明中的绿色区域时,优选制备含有绿色颜料或青色颜料(根据需要、其它颜料)的颜料分散组合物,并使用该组合物。
颜料分散组合物是将颜料与分散剂或颜料衍生物一起分散于溶剂中而形成的。
作为这里使用的分散剂,是为了提高颜料的分散性而使用的物质,例如可以适当选择使用公知的颜料分散剂、表面活性剂。
分散剂
作为分散剂,具体而言,可以使用多种化合物,例如可列举出有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业株式会社制)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物POLYFLOW No.75、No.90、No.95(共荣社化学工业株式会社制)、W001(裕商株式会社社制)等阳离子系表面活性剂;聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯等非离子系表面活性剂;W004、W005、W017(裕商株式会社社制)等阴离子系表面活性剂;EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA Polymer100、EFKA Polymer 400、EFKA Polymer 401、EFKA Polymer 450(均为Ciba Specialty Chemicals公司制)、DISPERSE AID 6、DISPERSE AID 8、DISPERSE AID 15、DISPERSE AID 9100(均为San Nopco Ltd.制)等高分子分散剂;SOLSPERSE 3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000等各种SOLSPERSE分散剂(The LubrizolCorporation制);ADEKAPLURONIC L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(旭电化株式会社制)及IONET S-20(三洋化成株式会社制)、Disperbyk-101、-103、-106、-108、-109、-111、-112、-116、-130、-140、-142、-161、-162、-163、-164、-166、-167、-170、-171、k-174、-176、-180、-182、-2000、-2001、-2050、-2150(BYK Japan KK.制)。此外,可列举出丙烯酸系共聚物等在分子末端或侧链具有极性基的低聚物或聚合物。
作为分散剂的用量,相对于颜料分散组合物中所含的颜料总量100质量份,优选为0.5质量份以上且100质量份以下,更优选为3质量份以上且70质量份以下。若分散剂的量为该范围内,则可得到充分的颜料分散效果。另外,即使添加多于100质量份的分散剂,有时也无法期待颜料分散效果的进一步提高效果。
颜料衍生物
此外,颜料分散组合物中,根据需要添加颜料衍生物。
本发明中,使导入了与上述分散剂具有亲和性的部分或极性基团的颜料衍生物吸附于颜料表面,将其用作分散剂的吸附点,从而能使颜料作为微细的粒子分散在颜料分散组合物中,此外,也能防止其再凝集。即,颜料衍生物具有通过将颜料表面改性从而促进分散剂的吸附的效果。
关于本发明中使用的颜料衍生物,具体而言是以有机颜料作为母体骨架、在侧链导入了酸性基、碱性基或芳香族基作为取代基的化合物。关于成为母体骨架的有机颜料,具体而言可列举出喹吖啶酮系颜料、酞菁系颜料、偶氮系颜料、喹酞酮系颜料、异吲哚啉系颜料、异吲哚啉酮系颜料、喹啉颜料、二酮基吡咯并吡咯颜料、苯并咪唑啉酮颜料等。通常还包括不被称为色素的萘系、蒽醌系、三嗪系、喹啉系等淡黄色的芳香族多环化合物。
作为颜料衍生物,可以使用日本特开平11-49974号公报、日本特开平11-189732号公报、日本特开平10-245501号公报、日本特开2006-265528号公报、日本特开平8-295810号公报、日本特开平11-199796号公报、日本特开2005-234478号公报、日本特开2003-240938号公报、日本特开2001-356210号公报等中记载的物质。
相对于颜料的质量,作为本发明的颜料衍生物的颜料分散组合物中的含量,优选为1质量%以上且30质量%以下,更优选为3质量%以上且20质量%以下。该含量为所述范围内时,则将粘度抑制得较低,且能良好地进行分散,同时能提高分散后的分散稳定性,可得到透射率高且优异的色特性。因此,在制作滤色器时,能构成为具有良好的色特性的高对比度。
溶剂
作为颜料分散组合物中使用的溶剂,可列举出与后述的光固化性组合物中使用的溶剂相同的溶剂。
颜料分散组合物中的颜料浓度优选为30质量%以上且90质量%以下,更优选为40质量%以上且80质量%以下。
本发明中的颜料分散组合物可以通过经由使用各种混合机、分散机进行混合分散的混合分散工序来制备。
另外,混合分散工序优选由混炼分散和继其进行的微分散处理构成,但也可以省略混炼分散。
具体而言,例如通过将颜料和根据需要的分散剂预先混合,再用均化器等预先分散,对所得混合物使用采用了氧化锆珠等的珠粒分散机(例如、GETZMANN公司制的DISPERMAT)等进行微分散,可以制备颜料分散组合物。
作为分散时间,3小时以上且6小时以下左右较适宜。
此外,利用珠粒的微分散处理主要可以使用立式或卧式的砂磨机(sand grinder)、针磨机、滚切机(slit mill)、超声波分散机等及由0.01mm以上且1mm以下的粒径的玻璃、氧化锆等形成的珠粒。
另外,关于混炼、分散的详细内容在T.C.Patton著《Paint Flow andPigment Dispersion》(1964年John Wiley and Sons公司出版)等中有记载。
光固化性组合物
本发明中的绿色区域优选使用包含上述的颜料分散组合物的光固化性组合物来形成。
相对于光固化性组合物全部固体成分,光固化性组合物中的颜料的含量(颜料浓度)优选为30质量%~60质量%,更优选为35质量%~60质量%,进一步优选为40质量%~60质量%。
颜料的浓度为上述范围时,对于确保色浓度充分且优异的色特性是有效的。
另外,在颜料分散组合物中使用颜料衍生物时,光固化性组合物的颜料浓度采用颜料和颜料衍生物的总质量除以光固化性组合物的总固体成分而得到的值。
本发明中使用的光固化性组合物中,优选除了颜料分散组合物以外含有碱可溶性树脂、分子内具有烯属不饱和双键的化合物、光聚合引发剂及溶剂等。
以下,对构成光固化性组合物的各成分进行说明。
碱可溶性树脂
本发明中使用的光固化性组合物优选含有碱可溶性树脂。
作为碱可溶性树脂,为线状有机高分子聚合物,可以从在分子(优选以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作为主链的分子)中具有至少1个促进碱可溶性的基团(例如羧基、磷酸基、磺酸基等)的碱可溶性树脂中适当选择。其中,进一步优选为在有机溶剂中可溶且能通过弱碱水溶液显影的树脂。
在碱可溶性树脂的制造中,例如可以应用利用公知的自由基聚合法的方法。用自由基聚合法制造碱可溶性树脂时的温度、压力、自由基引发剂的种类及其量、溶剂的种类等各种聚合条件可由本领域技术人员容易地设定,也可以通过实验来确定条件。
作为上述线状有机高分子聚合物,优选在侧链具有羧酸的聚合物。例如可列举出日本特开昭59-44615号、日本特公昭54-34327号、日本特公昭58-12577号、日本特公昭54-25957号、日本特开昭59-53836号、日本特开昭59-71048号的各公报中记载的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物等、以及在侧链具有羧酸的酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物上加成酸酐而得到的聚合物等,进而也可列举出在侧链具有(甲基)丙烯酰基的高分子聚合物作为优选的聚合物。
这些当中,特别是由(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其它单体构成的多元共聚物较适宜。
此外,也可列举出将甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚而得到的聚合物等作为有用的聚合物。该聚合物可以以任意的量进行混合使用。
除上述以外,可列举出日本特开平7-140654号公报中记载的(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸(2-羟基-3-苯氧基丙)酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
对于碱可溶性树脂的具体的构成单元,特别是(甲基)丙烯酸和能与其共聚的其它单体的共聚物较适宜。
作为所述能与(甲基)丙烯酸共聚的其它单体,可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。这里,烷基及芳基的氢原子可以被取代基取代。
作为所述(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯的具体例子,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸萘酯、丙烯酸环己酯等。
此外,作为所述乙烯基化合物,例如可列举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯基酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氢糠基酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体、CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)〔其中,R1表示氢原子或碳数1~5的烷基,R2表示碳数6~10的芳香族烃环,R3表示碳数1~8的烷基或碳数6~12的芳烷基。〕等。
这些能共聚的其它单体可以单独使用1种或将2种以上组合使用。优选的能共聚的其它单体为选自CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯及苯乙烯中的至少1种,特别优选为CH2=CR1R2和/或CH2=C(R1)(COOR3)。
作为粘合剂聚合物的碱可溶性树脂的光固化性组合物中的含量,相对于该组合物的总固体成分,优选为1质量%~15质量%,更优选为2质量%~12质量%,特别优选为3质量%~10质量%。
分子内具有烯属不饱和键的聚合性化合物
本发明中使用的光固化性组合物优选含有在分子内具有烯属不饱和双键的聚合性化合物(以下,简称为“聚合性化合物”)。
作为本发明中的聚合性化合物,可列举出具有一个以上烯属不饱和双键的聚合性单体或低聚物,其中,优选具有一个以上烯属不饱和双键、且沸点在常压下为100℃以上的化合物。
作为所述具有一个以上烯属不饱和双键、且沸点在常压下为100℃以上的化合物,例如可列举出聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等单官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、在甘油或三羟甲基乙烷等多官能醇中加成环氧乙烷或环氧丙烷后进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物、季戊四醇或二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物、日本特公昭48-41708号、日本特公昭50-6034号、日本特开昭51-37193号公报中记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类、日本特开昭48-64183号、日本特公昭49-43191号、日本特公昭52-30490号的各公报中记载的聚酯丙烯酸酯类、环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物即环氧基丙烯酸酯类等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
进而,也可以使用日本接着协会志(Journal of the Adhesion Society ofJapan)Vol.20、No.7、300~308页中记载的光固化性单体及低聚物。
此外,也可以使用日本特开平10-62986号公报中作为通式(1)及(2)与其具体例一起记载的在所述多官能醇中加成环氧乙烷或环氧丙烷后进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物。
其中,优选二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及它们的丙烯酰基介入了乙二醇、丙二醇残基的结构。也可以使用它们的低聚物类。
本发明中的聚合性化合物可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为聚合性化合物的光固化性组合物中的含量,相对于该组合物的全部固体成分,优选为2质量%~30质量%,更优选为3质量%~25质量%,特别优选为5质量%~20质量%。聚合性化合物在所述范围内时,能充分地进行固化反应。
光聚合引发剂
本发明中使用的光固化性组合物优选含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可列举出日本特开平57-6096号公报中记载的卤代甲基噁二唑、日本特公昭59-1281号公报、日本特开昭53-133428号公报等中记载的卤代甲基均三嗪等活性卤化合物、美国专利第4318791、欧州专利第88050A等各说明书中记载的缩酮、缩醛或苯偶姻烷醚类等芳香族羰基化合物、美国专利第4199420号说明书中记载的二苯甲酮类等芳香族酮化合物、法国专利第2456741号说明书中记载的(硫代)呫吨酮类或吖啶类的化合物、日本特开平10-62986号公报中记载的香豆素类或洛粉碱二聚体类等化合物、日本特开平8-015521号公报等锍有机硼络合物等。
本发明中,作为光聚合引发剂,优选苯乙酮系、缩酮系、二苯甲酮系、苯偶姻系、苯甲酰系、呫吨酮系、三嗪系、卤代甲基噁二唑系、吖啶系、香豆素系、联咪唑系、肟酯系等。
作为所述苯乙酮系光聚合引发剂,例如可适宜列举出2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、对二甲基氨基苯乙酮、4’-异丙基-2-羟基-2-甲基-苯丙酮等。
作为所述缩酮系光聚合引发剂,例如可适宜列举出苄基二甲基缩酮、苄基-β-甲氧基乙基缩醛等。
作为所述二苯甲酮系光聚合引发剂,例如可适宜列举出二苯甲酮、4,4’-(双二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-(双二乙基氨基)二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-甲苯基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮等。
作为所述苯偶姻系或苯甲酰系光聚合引发剂,例如可适宜列举出苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苯偶姻甲醚、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯等。
作为所述呫吨酮系光聚合引发剂,例如可适宜列举出二乙基噻吨酮、二异丙基噻吨酮、单异丙基噻吨酮、氯噻吨酮等。
作为所述三嗪系光聚合引发剂,例如可适宜列举出2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯基-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(1-对二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-联苯基-均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(对甲基联苯基)-均三嗪、对羟基乙氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、甲氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、3,4-二甲氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-苯并二氧戊烷-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-(邻溴-对N,N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2,6-二(氯甲基)-均三嗪、4-(对N,N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2,6-二(氯甲基)-均三嗪等。
作为所述卤代甲基噁二唑系光聚合引发剂,例如可适宜列举出2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(萘-1-基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1,3,4-噁二唑等。
作为所述吖啶系光聚合引发剂,例如可适宜列举出9-苯基吖啶、1,7-双(9-吖啶基)庚烷等。
作为所述香豆素类系光聚合引发剂,例如可适宜列举出3-甲基-5-氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-丁基-5-二甲基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素等。
作为所述联咪唑系光聚合引发剂,例如可适宜列举出2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体等。
除上述以外,还可列举出1-苯基-1,2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、邻苯甲酰基-4’-(苯并巯基)苯甲酰基-己基-酮肟、2,4,6-三甲基苯基羰基-二苯基膦酰基氧化物、六氟偶磷-三烷基苯基鳞盐等作为本发明中的光聚合引发剂。
本发明中,并不限定于以上的光聚合引发剂,也可以使用其它公知的光聚合引发剂。例如可列举出美国专利第2,367,660号说明书中记载的连位聚醛酮基(vicinal polyketaldonyl)化合物、美国专利第2,367,661号及第2,367,670号说明书中记载的α-羰基化合物、美国专利第2,448,828号说明书中记载的偶姻醚、美国专利第2,722,512号说明书中记载的被α-烃取代的芳香族偶姻化合物、美国专利第3,046,127号及第2,951,758号说明书中记载的多核醌化合物、美国专利第3,549,367号说明书中记载的三烯丙基咪唑二聚体/对氨基苯基酮的组合、日本特公昭51-48516号公报中记载的苯并噻唑系化合物/三卤代甲基-均三嗪系化合物、J.C.S.Perkin II(1979)1653-1660、J.C.S.Perkin II(1979)156-162、Journal of PhotopolymerScience and Technology(1995)202-232、日本特开2000-66385号公报中记载的肟酯化合物等。
此外,根据目的也可以将这些光聚合引发剂并用多种。
作为光聚合引发剂在光固化性组合物中的含量,相对于该组合物的全部固体成分,优选为0.1质量%~15.0质量%,更优选为0.3质量%~10.0质量%,特别优选为0.5质量%~8.0质量%。光聚合引发剂的含量在所述范围内时,能良好地促进聚合反应而形成强度良好的膜。
溶剂
本发明中使用的光固化性组合物通常可以与上述成分一起使用溶剂来适宜地制备。
作为溶剂,可列举出酯类、例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、烷基酯类、乳酸甲酯、乳酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯等3-羟基丙酸烷基酯类;3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等;醚类、例如二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等;酮类、例如甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等;芳香族烃类、例如甲苯、二甲苯等。
这些当中,3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、环己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯等较适宜。
溶剂除了单独使用以外,也可以将2种以上组合使用。
其它成分
本发明中使用的光固化性组合物中,根据需要可以含有敏化色素、氢供与性化合物、氟系有机化合物、热聚合引发剂、热聚合成分、热阻聚剂、以及填充剂、上述碱可溶性树脂(粘合剂聚合物)以外的高分子化合物、表面活性剂、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等各种添加物。
敏化色素
本发明中使用的光固化性组合物根据需要也可以添加敏化色素。敏化色素可以通过该敏化色素可吸收的波长的曝光来促进上述光聚合引发剂的自由基发生反应等、或由此引起的所述光聚合性化合物的聚合反应。
作为这样的敏化色素,可列举出公知的分光敏化色素或染料、或吸收光而与光聚合引发剂发生相互作用的染料或颜料。
分光敏化色素或染料
作为本发明中使用的敏化色素而优选的分光敏化色素或染料,可列举出多核芳香族类(例如芘、苝、苯并菲)、呫吨类(例如荧光素、曙红、赤藓红、罗丹明B、玫瑰红)、花青类(例如硫杂碳菁、氧杂碳菁)、部花青类(例如部花青、碳部花青)、噻嗪类(例如硫堇、亚甲基蓝、甲苯胺蓝)、吖啶类(例如吖啶橙、氯黄素、吖啶黄)、酞菁类(例如酞菁、金属酞菁)、卟啉类(例如四苯基卟啉、中心金属置换卟啉)、叶绿素类(例如叶绿素、叶绿酸、中心金属置换叶绿素)、金属络合物(例如下述化合物)、蒽醌类、(例如蒽醌)、方酸内鎓类(例如方酸内鎓)等。
[化学式9]
Figure BDA0000139024910000271
以下例示出更优选的分光敏化色素或染料的例子。
可列举出日本特公平37-13034号公报中记载的苯乙烯系色素;日本特开昭62-143044号公报中记载的阳离子染料;日本特公昭59-24147号公报记载的喹喔啉鎓盐;日本特开昭64-33104号公报记载的新亚甲基蓝化合物;日本特开昭64-56767号公报记载的蒽醌类;日本特开平2-1714号公报记载的苯并呫吨染料;日本特开平2-226148号公报及日本特开平2-226149号公报记载的吖啶类;日本特公昭40-28499号公报记载的吡喃鎓盐类;日本特公昭46-42363号公报记载的花青类;日本特开平2-63053号记载的苯并呋喃色素;日本特开平2-85858号公报、日本特开平2-216154号公报的共轭酮色素;日本特开昭57-10605号公报记载的色素;日本特公平2-30321号公报记载的偶氮肉桂叉衍生物;日本特开平1-287105号公报记载的花青系色素;日本特开昭62-31844号公报、日本特开昭62-31848号公报、日本特开昭62-143043号公报记载的呫吨系色素;日本特公昭59-28325号公报记载的氨基苯乙烯酮;日本特开平2-179643号公报记载的色素;日本特开平2-244050号公报记载的部花青色素;日本特公昭59-28326号公报记载的部花青色素;日本特开昭59-89303号公报记载的部花青色素;日本特开平8-129257号公报记载的部花青色素;日本特开平8-334897号公报记载的苯并吡喃系色素。
在350nm~450nm处具有极大吸收波长的色素
作为敏化色素的其它优选的方式,可列举出属于以下的化合物组且在350~450nm处具有极大吸收波长的色素。
作为更优选的敏化色素的例子,可列举出下述通式(XIV)~(XVIII)所示的化合物。
[化学式10]
Figure BDA0000139024910000281
通式(XIV)中,A1表示硫原子或-N(R60)-,R60表示烷基或芳基,L01表示与邻接的A1及碳原子共同形成色素的碱性核的非金属原子团,R61、R62分别独立地表示氢原子或1价的非金属原子团,R61、R62也可以彼此键合而形成色素的酸性核,W表示氧原子或硫原子。
以下,示出通式(XIV)所示的化合物的优选的具体例子〔(F-1)~(F-5)〕。
[化学式11]
Figure BDA0000139024910000282
[化学式12]
Figure BDA0000139024910000291
通式(XV)中,Ar1及Ar2分别独立地表示芳基,介由利用-L02-所形成的键而连接;其中-L02-表示-O-或-S-;W与通式(XIV)所示同义。
作为通式(XV)所示的化合物的优选例,可列举出以下的化合物〔(F-6)~(F-8)〕。
[化学式13]
Figure BDA0000139024910000292
[化学式14]
Figure BDA0000139024910000293
通式(XVI)中,A2表示硫原子或-N(R69)-;L03表示与邻接的A2及碳原子共同形成色素的碱性核的非金属原子团;R63、R64、R65、R66、R67及R68分别独立地表示1价的非金属原子团的基团;R69表示烷基或芳基。
作为通式(XVI)所示的化合物的优选例,可列举出以下的化合物〔(F-9)~(F-11)〕。
[化学式15]
[化学式16]
通式(XVII)中,A3、A4分别独立地表示-S-或-N(R73)-,R73表示取代或无取代的烷基、或取代或无取代的芳基;L04、L05分别独立地表示与连接的A3、A4及碳原子共同形成色素的碱性核的非金属原子团;R71、R72分别独立地为1价的非金属原子团,也可以彼此键合而形成脂肪族性或芳香族性的环。
作为通式(XVII)所示的化合物的优选例,可列举出以下的化合物〔(F-12)~(F-15)〕。
[化学式17]
Figure BDA0000139024910000311
此外,除上述以外,作为本发明中使用的适宜的敏化色素,可列举出下述式(XVIII)所示的化合物。
[化学式18]
通式(XVIII)中,A5表示可以具有取代基的芳香族环或可以具有取代基的杂环;X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-;Y表示氧原子、硫原子或=N(R74);R74、R75、R76分别独立地表示氢原子或1价的非金属原子团;A5与R74可以彼此键合而形成脂肪族性或芳香族性的环;R75、R76可以各自彼此键合而形成脂肪族性或芳香族性的环。
其中,R74、R75、R76各自表示1价的非金属原子团时,优选表示取代或无取代的烷基或芳基。
接着,对R74、R75、R76的优选例进行具体叙述。作为优选的烷基的例子,可列举出碳原子数为1~20的直链状、支链状及环状的烷基,作为其具体例子,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、1-甲基丁基、异己基、2-乙基己基、2-甲基己基、环己基、环戊基、2-降冰片基。这些当中,更优选碳原子数1~12的直链状、碳原子数3~12的支链状、以及碳原子数5~10的环状的烷基。
作为取代烷基的取代基,可采用除氢以外的1价的非金属原子团的基团,作为优选例,可列举出卤素原子(-F、-Br、-Cl、-I)、羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、烷基二硫基、芳基二硫基、氨基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、N-芳基氨基、N,N-二芳基氨基、N-烷基-N-芳基氨基、酰氧基、氨基甲酰氧基、N-烷基氨基甲酰氧基、N-芳基氨基甲酰氧基、N,N-二烷基氨基甲酰氧基、N,N-二芳基氨基甲酰氧基、N-烷基-N-芳基氨基甲酰氧基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、酰氧基、酰基硫基、酰基氨基、N-烷基酰基氨基、N-芳基酰基氨基、酰脲基、N-烷基酰脲基、N,N-二烷基酰脲基、N-芳基酰脲基、N,N-二芳基酰脲基、N-烷基-N-芳基酰脲基、N-烷基酰脲基、N-芳基酰脲基、N-烷基-N-烷基酰脲基、N-烷基-N-芳基酰脲基、N,N-二烷基-N-烷基酰脲基、N,N-二烷基-N-芳基酰脲基、N-芳基-N-烷基酰脲基、N-芳基-N-芳基酰脲基、N,N-二芳基-N-烷基酰脲基、N,N-二芳基-N-芳基酰脲基、N-烷基-N-芳基-N-烷基酰脲基、N-烷基-N-芳基-N-芳基酰脲基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、N-烷基-N-烷氧基羰基氨基、N-烷基-N-芳氧基羰基氨基、N-芳基-N-烷氧基羰基氨基、N-芳基-N-芳氧基羰基氨基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、N-烷基氨基甲酰基、N,N-二烷基氨基甲酰基、N-芳基氨基甲酰基、N,N-二芳基氨基甲酰基、N-烷基-N-芳基氨基甲酰基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、磺基(-SO3H)及其共轭碱基(以下称为磺酸基)、烷氧基磺酰基、芳氧基磺酰基、胺亚磺酰基、N-烷基胺亚磺酰基、N,N-二烷基胺亚磺酰基、N-芳基胺亚磺酰基、N,N-二芳基胺亚磺酰基、N-烷基-N-芳基胺亚磺酰基、氨磺酰基、N-烷基氨磺酰基、N,N-二烷基氨磺酰基、N-芳基氨磺酰基、N,N-二芳基氨磺酰基、N-烷基-N-芳基氨磺酰基、膦酰基(-PO3H2)及其共轭碱基(以下称为膦酸盐基)、二烷基膦酰基(-PO3(alkyl)2)、二芳基膦酰基(-PO3(aryl)2)、烷基芳基膦酰基(-PO3(alkyl)(aryl))、单烷基膦酰基(-PO3H(alkyl))及其共轭碱基(以后称为烷基膦酸基)、单芳基膦酰基(-PO3H(aryl))及其共轭碱基(以后称为芳基膦酸基)、膦酰基氧基(-OPO3H2)及其共轭碱(以后称为膦酰基氧基)、二烷基膦酰基氧基(-OPO3(alkyl)2)、二芳基膦酰基氧基(-OPO3(aryl)2)、烷基芳基膦酰基氧基(-OPO3(alkyl)(aryl))、单烷基膦酰基氧基(-OPO3H(alkyl))及其共轭碱基(以后称为烷基膦酸盐基氧基)、单芳基膦酰基氧基(-OPO3H(aryl))及其共轭碱基(以后称为芳基膦酸基氧基)、氰基、硝基、芳基、杂芳基、链烯基、炔基、甲硅烷基。
作为这些取代基中的烷基的具体例子,可列举出上述的烷基,它们还可以进一步具有取代基。
此外,作为芳基的具体例子,可列举出苯基、联苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、异丙苯基、氯苯基、溴苯基、氯甲基苯基、羟基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基苯基、乙酰氧基苯基、苯甲酰氧基苯基、甲基苯硫基、苯基苯硫基、甲基氨基苯基、二甲基氨基苯基、乙酰基氨基苯基、羧基苯基、甲氧基羰基苯基、乙氧基苯基羰基、苯氧基羰基苯基、N-苯基氨基甲酰基苯基、苯基、氰基苯基、磺基苯基、磺酸基苯基、膦酰基苯基、膦酸基苯基等。
作为杂芳基,使用由含有氮、氧、硫原子中的至少一个的单环或多环芳香族环衍生的基团,作为特别优选的杂芳基中的杂芳基环的例子,例如可列举出噻吩、噻蒽、呋喃、吡喃、异苯并呋喃、色烯、呫吨、吩噁嗪、吡咯、吡唑、异噻唑、异噁唑、吡嗪、嘧啶、哒嗪、吲哚嗪、异吲哚嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲、吖啶、伯啶、菲罗啉、酞嗪、吩吡嗪、吩噁嗪、呋咱、吩噁嗪等,它们还可进行苯并缩环,还可以具有取代基。
此外,作为链烯基的例子,可列举出乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、肉桂基、2-氯-1-乙烯基等,作为炔基的例子,可列举出乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、三甲基甲硅烷基乙炔基等。作为酰基(G1CO-)中的G1,可列举出氢以及上述的烷基、芳基。这些取代基中,作为更优选的例子,可列举出卤素原子(-F、-Br、-Cl、-I)、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、酰氧基、N-烷基氨基甲酰氧基、N-芳基氨基甲酰氧基、酰基氨基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、N-烷基氨基甲酰基、N,N-二烷基氨基甲酰基、N-芳基氨基甲酰基、N-烷基-N-芳基氨基甲酰基、磺基、磺酸基、氨磺酰基、N-烷基氨磺酰基、N,N-二烷基氨磺酰基、N-芳基氨磺酰基、N-烷基-N-芳基氨磺酰基、膦酰基、膦酸基、二烷基膦酰基、二芳基膦酰基、单烷基膦酰基、烷基膦酸基、单芳基膦酰基、芳基膦酸基、膦酰基氧基、膦酸基氧基、芳基、链烯基、亚烷基(亚甲基等)。
另一方面,作为取代烷基中的亚烷基,可列举出将上述的碳数1~20的烷基上的任一个氢原子除去而成为2价的有机残基得到的基团,优选可列举出碳原子数1~12的直链状、碳原子数3~12的支链状以及碳原子数5~10的环状的亚烷基。
作为通过将上述取代基和亚烷基组合而得到的R74、R75或R76优选的取代烷基的具体例子,可列举出氯甲基、溴甲基、2-氯乙基、三氟甲基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基乙基、烯丙基氧基甲基、苯氧基甲基、甲基硫代甲基、甲苯基硫代甲基、乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、吗啉代丙基、乙酰氧基甲基、苯甲酰氧基甲基、N-环己基氨基甲酰氧基乙基、N-苯基氨基甲酰氧基乙基、乙酰基氨基乙基、N-甲基苯甲酰基氨基丙基、2-氧代乙基、2-氧代丙基、羧基丙基、甲氧基羰基乙基、烯丙基氧羰基丁基、氯代苯氧基羰基甲基、氨基甲酰基甲基、N-甲基氨基甲酰基乙基、N,N-二丙基氨基甲酰基甲基、N-(甲氧基苯基)氨基甲酰基乙基、N-甲基-N-(磺基苯基)氨基甲酰基甲基、磺丁基、磺酸基丙基、磺酸基丁基、氨磺酰基丁基、N-乙基氨磺酰基甲基、N,N-二丙基氨磺酰基丙基、N-甲苯基氨磺酰基丙基、N-甲基-N-(膦酰基苯基)氨磺酰基辛基、膦酰基丁基、膦酸基己基、二乙基膦酰基丁基、二苯基膦酰基丙基、甲基膦酰基丁基、甲基膦酸基丁基、甲苯基膦酰基己基、甲苯基膦酸基己基、膦酰氧基丙基、膦酸基氧基丁基、苄基、苯乙基、α-甲基苄基、1-甲基-1-苯基乙基、对甲基苄基、肉桂基、烯丙基、1-丙烯基甲基、2-丁烯基、2-甲基烯丙基、2-甲基丙烯基甲基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基等。
作为R74、R75或R76优选的芳基的具体例子,可列举出1个~3个苯环形成稠合环而成的基团、苯环与5元不饱和环形成稠合环而成的基团,作为具体例子,可列举出苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、苊基、芴基,这些当中,更优选苯基、萘基。
作为R74、R75或R76优选的取代芳基的具体例子,使用在上述芳基的环形成碳原子上具有(除氢原子以外的)1价的非金属原子团的基团作为取代基的基团。作为优选的取代基的例子,可列举出上述的烷基、取代烷基、以及之前作为取代烷基中的取代基示出的基团。作为这样的取代芳基的优选的具体例子,可列举出联苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、异丙苯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、氯甲基苯基、三氟甲基苯基、羟基苯基、甲氧基苯基、甲氧基乙氧基苯基、烯丙基氧基苯基、苯氧基苯基、甲基苯硫基、甲苯基苯硫基、乙基氨基苯基、二乙基氨基苯基、吗啉代苯基、乙酰氧基苯基、苯甲酰氧基苯基、N-环己基氨基甲酰氧基苯基、N-苯基氨基甲酰氧基苯基、乙酰基氨基苯基、N-甲基苯甲酰基氨基苯基、羧基苯基、甲氧基羰基苯基、烯丙基氧羰基苯基、氯苯氧基羰基苯基、氨基甲酰基苯基、N-甲基氨基甲酰基苯基、N,N-二丙基氨基甲酰基苯基、N-(甲氧基苯基)氨基甲酰基苯基、N-甲基-N-(磺苯基)氨基甲酰基苯基、磺基苯基、磺酸基苯基、氨磺酰基苯基、N-乙基氨磺酰基苯基、N,N-二丙基氨磺酰基苯基、N-甲苯基氨磺酰基苯基、N-甲基-N-(膦酰基苯基)氨磺酰基苯基、膦酰基苯基、膦酸基苯基、二乙基膦酰基苯基、二苯基膦酰基苯基、甲基膦酰基苯基、甲基膦酸基苯基、甲苯基膦酰基苯基、甲苯基膦酸基苯基、烯丙基苯基、1-丙烯基甲基苯基、2-丁烯基苯基、2-甲基烯丙基苯基、2-甲基丙烯基苯基、2-丙炔基苯基、2-丁炔基苯基、3-丁炔基苯基等。
另外,作为R75及R76的更优选的例子,可列举出取代或无取代的烷基。此外,作为R74的更优选的例子,可列举出取代或无取代的芳基。其理由并不确定,但推测是由于通过具有这样的取代基,利用光吸收而产生的电子激发状态与引发剂化合物的相互作用变得特别大,使产生引发剂化合物的自由基、酸或碱的效率提高。
接着,对通式(XVIII)中的A5进行说明。A5表示可具有取代基的芳香族环或可具有取代基的杂环。作为可具有取代基的芳香族环或可具有取代基的杂环的具体例子,可列举出与关于通式(XVIII)中的R74、R75或R76的上述说明中例示的相同的基团。
其中,作为优选的A5,可列举出具有烷氧基、硫代烷基、氨基的芳基,作为特别优选的A5,可列举出具有氨基的芳基。
接着,对通式(XVIII)中的Y进行说明。Y为通过双键直接键合在通式(XVIII)中的含氮杂环上的非金属原子或非金属原子团,表示氧原子、硫原子或=N(R74)。
此外,通式(XVIII)中的X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-。
接着,对作为本发明中使用的通式(XVIII)所示的化合物的优选方式的通式(XVIII-1)所示的化合物进行说明。
[化学式19]
Figure BDA0000139024910000361
上述通式(XVIII-1)中,A5表示可具有取代基的芳香族环或可具有取代基的杂环;X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-;R74、R77、R78分别独立地为氢原子或1价的非金属原子团;A5与R74彼此可键合以形成脂肪族性或芳香族性的环;R77、R78可以彼此键合用于形成脂肪族性或芳香族性的环。Ar表示具有取代基的芳香族环或具有取代基的杂环。其中,Ar骨架上的取代基要求其哈曼特值的总和大于0。这里,哈曼特值的总和大于0可以是具有1个取代基、且该取代基的哈曼特值大于0,也可以是具有多个取代基、且这些取代基的哈曼特值的总和大于0
通式(XVIII-1)中,A5及R74与通式(XVIII)中的A5及R74同义,R77与通式(XVIII)中的R75同义,R78与通式(XVIII)中的R76同义。此外,Ar表示具有取代基的芳香族环或具有取代基的杂环,与通式(XVIII)中的A5同义。
其中,作为可导入通式(XVIII-1)的Ar中的取代基,必须哈曼特值的总和为0以上,作为这样的取代基的例子,可列举出三氟甲基、羰基、酯基、卤素原子、硝基、氰基、亚砜基、酰胺基、羧基等。以下示出这些取代基的哈曼特值。可列举出三氟甲基(-CF3、m:0.43、p:0.54)、羰基(例如-COHm:0.36、p:0.43)、酯基(-COOCH3、m:0.37、p:0.45)、卤素原子(例如Cl、m:0.37、p:0.23)、氰基(-CN、m:0.56、p:0.66)、亚砜基(例如-SOCH3、m:0.52、p:0.45)、酰胺基(例如-NHCOCH3、m:0.21、p:0.00)、羧基(-COOH、m:0.37、p:0.45)等。括号内表示该取代基在芳基骨架中的导入位置及其哈曼特值,(m:0.50)表示该取代基导入间位时的哈曼特值为0.50。其中,作为Ar的优选例,可列举出具有取代基的苯基,作为Ar骨架上的优选的取代基,可列举出酯基、氰基。作为取代的位置,特别优选位于Ar骨架上的邻位。
以下,示出本发明的通式(XVIII)所示的敏化色素的优选的具体例子〔例示化合物(F1)~例示化合物(F56)〕,但本发明并不限定于这些。
[化学式20]
Figure BDA0000139024910000381
[化学式21]
Figure BDA0000139024910000391
[化学式22]
Figure BDA0000139024910000401
[化学式23]
Figure BDA0000139024910000411
[化学式24]
Figure BDA0000139024910000421
[化学式25]
Figure BDA0000139024910000431
[化学式26]
[化学式27]
Figure BDA0000139024910000451
本发明中可适用的上述敏化色素中,从深部固化性的观点出发,优选上述通式(XVIII)所示的化合物。
关于上述的敏化色素,为了改良本发明的感光性组合物的特性,可以进行如下的各种化学修饰。例如可通过利用共价键、离子键、氢键等方法使敏化色素与加成聚合性化合物结构(例如丙烯酰基或甲基丙烯酰基)键合,得到提高交联固化膜的高强度化、抑制色素从交联固化膜发生不必要的析出的效果。
敏化色素的含量相对于本发明的滤色器用着色感光性组合物的全部固体成分优选为0.01质量%~20质量%,更优选为0.01质量%~10质量%,进一步优选为0.1质量%~5质量%。
通过使敏化色素的含量在该范围,从而对超高压汞灯的曝光波长灵敏度高,获得膜深部固化性,同时从显影边缘、图案形成性的方面考虑是优选的。
氢供与性化合物
本发明中使用的光固化性组合物优选含有氢供与性化合物。本发明中的氢供与性化合物具有进一步提高敏化色素或光聚合引发剂对活性放射线的灵敏度、或抑制因氧导致的聚合性化合物的聚合阻碍等作用。
作为这样的氢供与性化合物的例子,可列举出胺类、例如M.R.Sander等著“Journal of Polymer Society”第10卷3173页(1972)、日本特公昭44-20189号公报、日本特开昭51-82102号公报、日本特开昭52-134692号公报、日本特开昭59-138205号公报、日本特开昭60-84305号公报、日本特开昭62-18537号公报、日本特开昭64-33104号公报、ResearchDisclosure 33825号记载的化合物等,具体而言,可列举出三乙醇胺、对二甲基氨基苯甲酸乙酯、对甲酰基二甲基苯胺、对甲基硫代二甲基苯胺等。
作为氢供与性化合物的其它例子,可列举出硫醇及硫醚类、例如日本特开昭53-702号公报、日本特公昭55-500806号公报、日本特开平5-142772号公报记载的硫醇化合物、日本特开昭56-75643号公报的二硫醚化合物等,具体而言,可列举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基-4(3H)-喹唑啉、β-巯基萘等。
此外,作为氢供与性化合物的其它例子,可列举出氨基酸化合物(例如N-苯基甘氨酸等)、日本特公昭48-42965号公报记载的有机金属化合物(例如三丁基锡乙酸酯等)、日本特公昭55-34414号公报记载的氢供与体、日本特开平6-308727号公报记载的硫化合物(例如三噻烷等)等。
从提高由聚合成长速度与链转移的平衡所致的固化速度的观点出发,这些氢供与性化合物的含量相对于光固化性组合物的全部固体成分的质量,优选为0.1质量%以上且30质量%以下的范围,更优选为0.5质量%以上且25质量%以下的范围,进一步优选为1.0质量%以上且20质量%以下的范围。
氟系有机化合物
本发明中使用的光固化性组合物也可以含有氟系有机化合物。
通过含有该氟系有机化合物,能够改善将本发明中使用的光固化性组合物制成涂布液时的液体特性(特别是流动性),且能够改善涂布厚度的均匀性和省液性。即,通过降低被涂布面与涂布液的界面张力,从而改善在被涂布面上的润湿性,在被涂布面上的涂布性提高,所以在即使以少量的液量来形成数μm左右的薄膜的情况下也能形成厚度不均小的均匀厚度的膜的方面是有效的。
氟系有机化合物中的氟含有率适宜为3质量%以上且40质量%以下,更优选为5质量%以上且30质量%以下,特别优选为7质量%以上且25质量%以下。氟含有率在所述范围内时,在涂布厚度均匀性和省液性的方面有效,在组合物中的溶解性也良好。
作为氟系有机化合物,例如可列举出MEGAFAC F171、MEGAFACF172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F177、MEGAFAC F141、MEGAFACF142、MEGAFAC F143、MEGAFAC F144、MEGAFAC R30、MEGAFACF437(以上、DIC株式会社制)、FLUORAD FC430、FLUORAD FC431、FLUORAD FC171(以上、Sumitomo 3M Limited制)、SURFLON S-382、SURFLON SC-101、SURFLON SC-103、SURFLON SC-104、SURFLONSC-105、SURFLON SC1068、SURFLON SC-381、SURFLON SC-383、SURFLON S393、SURFLON KH-40(以上、旭硝子株式会社制)等。
氟系有机化合物如上所述特别是对于防止在使涂布膜较薄时的涂布不均和厚度不均是有效的。此外,进而,在适用于容易引起液体断流的狭缝涂布中时也是有效的。
氟系有机化合物的添加量相对于光固化性组合物的总质量优选为0.001质量%以上且2.0质量%以下,更优选为0.005质量%以上且1.0质量%以下。
热聚合引发剂
本发明中使用的光固化性组合物中含有热聚合引发剂也是有效的。作为热聚合引发剂,例如可列举出各种偶氮系化合物、过氧化物系化合物,作为所述偶氮系化合物,可列举出偶氮二基系化合物,作为所述过氧化物系化合物,可列举出过氧化酮、过氧化缩酮、氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化酯、过氧化二碳酸酯等。
热聚合成分
为了提高皮膜的强度,本发明中使用的光固化性组合物中含有热聚合成分也是有效的。作为热聚合成分,优选环氧化合物。
环氧化合物是双酚A型、甲酚酚醛清漆型、联苯型、脂环式环氧化合物等在分子中具有2个以上环氧基环的化合物。
例如作为双酚A型,除EPOTOHTO YD-115、YD-118T、YD-127、YD-128、YD-134、YD-8125、YD-7011R、ZX-1059、YDF-8170、YDF-170等(以上、东都化成制)、DENACOL EX-1101、EX-1102、EX-1103等(以上、Nagase chemteX Corporation制)、PLACCEL GL-61、GL-62、G101、G102(以上、DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制)以外,还可列举出与它们类似的双酚F型、双酚S型。此外,也可以使用Ebecryl3700、3701、600(以上、DAICEL-UCB Company LTD.制)等环氧丙烯酸酯。
作为甲酚酚醛清漆型,可列举出EPOTOHTO YDPN-638、YDPN-701、YDPN-702、YDPN-703、YDPN-704等(以上、东都化成制)、DENACOLEM-125等(以上、Nagase chemteX Corporation制),作为联苯基型,可列举出3,5,3’,5’-四甲基-4,4’二缩水甘油基联苯等,作为脂环式环氧化合物,可列举出CELLOXIDE 2021、2081、2083、2085、EPOLEAD GT-301、GT-302、GT-401、GT-403、EHPE-3150(以上、DAICEL CHEMICALINDUSTRIES,LTD.制)、SANTOHTO ST-3000、ST-4000、ST-5080、ST-5100等(以上、东都化成制)等。此外,也可以使用1,1,2,2-四(对缩水甘油氧基苯基)乙烷、三(对缩水甘油氧基苯基)甲烷、三缩水甘油基三(羟乙基)异氰脲酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、以及作为胺型环氧树脂的EPOTOHTO YH-434、YH-434L、在双酚A型环氧树脂的骨架中将二聚酸改性而得到的缩水甘油酯等。
表面活性剂
从改良涂布性的观点出发,本发明中使用的光固化性组合物中,优选使用各种的表面活性剂来构成,可以使用非离子系、阳离子系、阴离子系的各种表面活性剂。其中,优选非离子系表面活性剂中具有全氟烷基的氟系表面活性剂。
作为氟系表面活性剂的具体例子,可列举出DIC株式会社制的Megafac(注册商标)系列、3M公司制的Fluorad(注册商标)系列等。
此外,也可以使用酞菁衍生物(市售品EFKA-745(森下产业公司制));有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业公司制)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物Polyflow No.75、No.90、No.95(共荣社油脂化学工业公司制)、W001(裕商公司制)等阳离子系表面活性剂;聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯(BASF公司制Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1等非离子系表面活性剂、W004、W005、W017(裕商公司制)等阴离子系表面活性剂等。
其它添加物
除上述以外,作为添加物的具体例子,可列举出玻璃、氧化铝等填充剂;衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物、酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物中加成酸酐而得到的物质、醇可溶性尼龙、由双酚A和环氧氯丙烷形成的苯氧基树脂等碱可溶的树脂;EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA Polymer 100、EFKA Polymer400、EFKA Polymer 401、EFKA Polymer 450(以上、森下产业公司制)、DISPERSE AID 6、DISPERSE AID 8、DISPERSE AID 15、DISPERSE AID9100(San Nopco Ltd.制)等高分子分散剂;SOLSPERSE 3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000等各种SOLSPERSE分散剂(以上、The Lubrizol Corporation制);Adeka Pluronic L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(以上、旭电化公司制)及IONET S-20(以上、三洋化成公司制);2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等紫外线吸收剂;及聚丙烯酸钠等防凝集剂。
此外,当促进未固化部的碱溶解性,谋求光固化性组合物的显影性的进一步提高时,优选在光固化性组合物中进行有机羧酸、优选为分子量1000以下的低分子量有机羧酸的添加。
作为有机羧酸,具体而言,例如可列举出甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸、辛酸等脂肪族单羧酸;草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、二甲基丙二酸、甲基琥珀酸、四甲基琥珀酸、柠康酸等脂肪族二羧酸;丙三酸、乌头酸、樟脑三酸等脂肪族三羧酸;苯甲酸、甲基苯甲酸、异丙基苯甲酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸等芳香族单羧酸;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸、偏苯四酸、均苯四酸等芳香族多羧酸;苯基乙酸、氢化阿托酸、氢化肉桂酸、扁桃酸、苯基琥珀酸、阿托酸、肉桂酸、肉桂酸甲酯、肉桂酸苄酯、肉桂叉乙酸、香豆酸、伞形酸等其它羧酸。
热阻聚剂
本发明中使用的光固化性组合物中,除上述以外,也可以进一步添加热阻聚剂。
作为热阻聚剂,例如氢醌、对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、连苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑等是有用的。
光固化性组合物的制备
本发明中使用的光固化性组合物可以通过根据需要选择上述各成分并进行混合来制备。
另外,优选在如上所述制备颜料分散组合物后,使用该颜料分散组合物得到本发明中使用的光固化性组合物。
在本发明中使用的光固化性组合物的制备中使用颜料分散组合物时,其含量相对于光固化性组合物的全部固体成分(质量)优选为颜料的含量达到30质量%以上且60质量%以下的范围的量,更优选颜料的含量达到35质量%以上且60质量%以下的范围的量,进一步优选颜料的含量达到40质量%以上且60质量%以下的范围的量。
颜料分散组合物的含量为该范围内时,色浓度充分且对于确保优异的色特性是有效的。
滤色器及其制造方法
本发明的滤色器在基板上具有绿色区域,但在所述基板上,除了该绿色区域以外,也可以具有红色(R)区域、蓝色(B)区域、其它颜色的区域。
在这样的滤色器的制造方法中,优选采用通过将光固化性组合物反复进行涂布、预烘、曝光及显影来形成着色图案的方法。若在该方法中适用含有绿色颜料或蓝色颜料和特定黄色染料的光固化性组合物(上述光固化性组合物),则本发明的滤色器中的绿色区域作为着色图案而形成。此外,通过改变光固化性组合物中的颜料及染料的种类,也能够形成红色(R)区域、蓝色(B)区域、其它颜色的区域作为着色图案。
以下,通过其制造方法对本发明的滤色器进行详细叙述。
本发明中适宜的滤色器的制造方法如上所述具有涂布、预烘、曝光及显影各工序。通过经由这些工序,形成单色或多色(3色或4色)的着色图案(着色区域),能够得到滤色器。
通过这样的方法,工艺上的困难性少,能够以高品质且低成本制作各种图像显示装置中使用的滤色器。
以下,对各工序进行详细说明。
涂布工序
首先,对涂布工序中使用的基板进行说明。
作为本发明的滤色器中使用的基板,例如可列举出液晶显示元件等中使用的无碱玻璃、钠玻璃、Pyrex(注册商标)玻璃、石英玻璃及在上述基板上粘附了透明导电膜的玻璃、或在固体摄像元件等中使用的光电转换元件基板、例如硅基板、塑料基板。
也可以在这些基板上形成隔离各像素的黑色矩阵、或设置透明树脂层以促进密合等。
此外,塑料基板优选在其表面具有阻气层和/或耐溶剂性层。
此外,使用薄膜晶体管(TFT)方式的彩色液晶显示装置的配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板(以下称为“TFT方式液晶驱动用基板”),在该驱动用基板上也形成使用本发明中使用的光固化性组合物而成的着色图案,可以制作滤色器。
作为TFT方式液晶驱动用基板中的基板,例如可列举出玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。也可以根据期望,对这些基板实施利用硅烷偶联剂等的化学药品处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理。例如可以使用在TFT方式液晶驱动用基板的表面形成有氮化硅膜等钝化膜的基板。
在涂布工序中,作为将本发明中使用的光固化性组合物涂布到基板上的方法,没有特别限定,但优选狭缝-旋涂法、非旋转式涂布法等使用狭缝喷嘴的方法(以下称为狭缝喷嘴涂布法)。
狭缝喷嘴涂布法中,狭缝-旋涂法和非旋转式涂布法的条件根据涂布基板的大小而不同,例如当通过非旋转式涂布法涂布第五代的玻璃基板(1100mm×1250mm)时,来自狭缝喷嘴的光固化性组合物的喷出量通常为500微升/秒~2000微升/秒,优选为800微升/秒~1500微升/秒,此外,涂布速度通常为50mm/秒~300mm/秒,优选为100mm/秒~200mm/秒。
该涂布工序中使用的光固化性组合物的固体成分浓度为12质量%以上且18质量%以下。通过将光固化性组合物的固体成分浓度设定为上述范围,可抑制色斑及狭缝涂布不均。另外,该光固化性组合物的固体成分浓度更优选为13质量%以上且17.5质量%以下,为14质量%以上且17质量%以下。
若需要,该固体成分浓度的调整通过浓缩及利用所述溶剂的稀释来进行。
此外,该涂布工序中使用的光固化性组合物的粘度在室温(25℃)下优选为4.5mPa·s以上且6.5mPa以下,更优选为4.0mPa·s以上且7.0mPa以下,特别优选为5.0mPa·s以上且6.0mPa以下。
通过使涂布工序中使用的光固化性组合物的粘度在上述范围,可实现所涂布的利用光固化性组合物的涂布膜的厚度的均匀化。
当在基板上利用光固化性组合物形成涂膜时,作为该涂膜的厚度(预烘处理后),一般为0.3μm以上且5.0μm以下,期望为0.5μm以上且4.0μm以下,最期望为0.5μm以上且3.0μm以下。
另外,若在固体摄像元件用的滤色器的情况下,涂膜的厚度(预烘处理后)优选为0.5μm以上且5.0μm以下的范围。
预烘工序
在涂布工序后,实施涂膜的预烘处理。根据需要,也可以在预烘前实施真空处理。
关于真空干燥的条件,真空度通常为0.1~1.0torr,优选为0.2~0.5torr左右。
此外,预烘处理可以使用加热板、烘箱等在50~140℃的温度范围内、优选为70~110℃左右、10~300秒的条件下进行。另外,也可以在预烘处理中并用高频处理等。高频处理也可以单独使用。
曝光工序
曝光工序中,隔着规定的掩模图案对如上所述形成的由光固化性组合物构成的涂膜进行曝光。
作为曝光时使用的放射线,特别优选g线、h线、i线、j线等紫外线。
另外,在制造液晶显示装置用的滤色器时,优选利用通过接近式曝光机、镜像投影曝光机并主要使用h线、i线的曝光。
此外,在制造固体摄像元件用的滤色器时,优选利用步进式曝光机并主要使用i线。
另外,使用TFT方式液晶驱动用基板来制造滤色器时,所用的光掩模使用除了设置有用于形成像素(着色图案)的图案以外、还设置有用于形成通孔或U字型的凹陷的图案的光掩模。
显影工序
显影工序中,使曝光后的涂膜的未固化部溶出至显影液中,使得仅固化部残留在基板上。
作为显影温度,通常为20℃以上且30℃以下,显影时间为20秒以上且90秒以下。
作为显影液,只要是溶解未固化部中的光固化性组合物的涂膜、且不溶解固化部,则可使用任意显影液。
具体而言,可以使用各种有机溶剂的组合或碱性的水溶液。
作为显影中使用的有机溶剂,可列举出在制备本发明中使用的光固化性组合物时可使用的已说明过的溶剂。
此外,作为碱性的水溶液,例如可列举出按照浓度达到0.001~10质量%、优选达到0.01~1质量%的方式溶解有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、呫啉、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂双环-[5,4,0]-7-十一碳烯等碱性化合物的碱性水溶液。
碱性水溶液中也可以添加适量例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。
显影方式可以是浸渍方式、喷淋方式、喷雾方式等任一种,还可在其中组合摇荡方式、旋转方式、超声波方式等。在接触显影液之前,预先用水等润湿被显影面,还可防止显影不均。此外,还可使基板倾斜进行显影。
此外,在制造固体摄像元件用的滤色器时也可以采用浸润显影。
在显影处理后,经由洗涤除去过量的显影液的冲洗处理,实施干燥。
冲洗处理通常用纯水来进行,但为了省液,还可使用下述方法:在最终洗涤中使用纯水,而洗涤初期使用用过的纯水,使基板倾斜地进行洗涤,或者并用超声波照射。
在上述那样的干燥后,通常进行100℃以上且250℃以下的加热处理。
该加热处理(后烘)可以对显影后的涂膜使用加热板或对流式烘箱(热风循环式干燥机)、高频加热机等加热装置按照上述条件以连续式或间歇式进行。
这样的后烘是为了使固化完全、和将显影后的图案形状通过热变形而正锥形化的工序,通常进行200℃以上且250℃以下的加热(硬烘)。
通过对照所期望的色相数,依次对各颜色重复进行以上的各工序,可以制作形成着色为多色的固化膜(着色图案)而成的滤色器。
作为本发明中使用的光固化性组合物的用途,主要以在滤色器的着色图案(主要为绿色区域)中的用途为中心进行了说明,但也可以适用于形成隔离构成滤色器的着色图案(像素)的黑色矩阵。
基板上的黑色矩阵可以通过使用含有炭黑、钛黑等黑色颜料的加工颜料的光固化性组合物经由涂布、曝光及显影各工序,然后根据需要进行后烘而形成。
图像显示装置
本发明的图像显示装置具备本发明的滤色器。
滤色器包含至少RGB3色,其中G(Green)滤色器包含所述的特定颜料。
滤色器的构成并不限定于此,例如不仅可以是RGB,也可以是RGGB,也可以是RGBW。其中,W表示白。
此外,包含本发明的G滤色器的RGB滤色器除了可以适宜用于制作通常的LCD中使用的透射带域限制型滤色器以外,也可以用于使用蓝色LCD元件作为光源的有机EL显示器。这种情况下,作为接受蓝色光并转换为红色或绿色的颜色转换型的滤色器使用。透射带域限制型的滤色器使用分散有颜料的抗蚀剂,颜色转换型的滤色器使用混合有荧光色素的抗蚀剂。它们可以像通常的负型抗蚀剂那样通过曝光·显影·烧成来形成。其详细内容如上所述。
对本发明的图像显示装置的更具体的方式进行说明。
LCD显示装置的构成
在使用CCFL(冷阴极荧光灯:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、LED光源等作为背光源的LCD的情况下,制作层叠有偏振片、阵列基板、液晶层及取向膜、本发明的滤色器等的液晶面板,对光源重叠配置,由此可以得到本发明的显示装置。此外,为了改良显示特性,还适宜采用导入导光板或各种改良光学特性的薄膜等公知的方法。
另外,这些LCD显示器的详细的结构可以参考山崎照彦等著《彩色TFT液晶显示器(カラ一T F T液晶ディスプレイ)修订版》(2005年共立出版社出版)等很多公知的信息。
本发明的液晶显示装置使用本发明的滤色器来制作。使用该滤色器制作的液晶显示装置由于通过本发明的染料的使用而使其高亮度且颜色再现性良好,此外能够抑制因滤色器制作中的热等导致的颜色的损伤,所以能够显示鲜艳的图像。
作为液晶显示装置的一个方式,可列举出:在至少一者为光透射性基板的一对基板间至少具备本发明的滤色器、液晶层及液晶驱动装置(包括单纯矩阵驱动方式及有源矩阵驱动方式)的液晶显示装置。
此外,作为液晶显示装置的其它方式,还可列举出:在至少一者为光透射性基板的一对基板间至少具备本发明的滤色器、液晶层及液晶驱动装置、且所述液晶驱动装置具有有源元件(例如TFT)、并且在各有源元件间形成有黑色矩阵的液晶显示装置。
关于这些液晶显示装置的结构,例如除了在所述《彩色TFT液晶显示器(カラ一T F T液晶ディスプレイ)修订版》中有记载以外,在《下一代液晶显示技术(次世代液晶ディスプレイ技術)》(内田龙男编辑、侧工业调查会、1994年发行)中也有记载。本发明中,对能适用的显示装置没有特别限制,例如可以适用于所述《下一代液晶显示技术(次世代液晶ディスプレイ技術)》中记载的各种方式的液晶显示装置。其中,对于彩色TFT方式的液晶显示装置特别有效。
本发明中,当然也能适用于IPS(In Plane Switching)等横向电场驱动方式、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)等像素分割方式等的视角扩大了的液晶显示装置,同样可以期待如上所述的高颜色再现性。另外,关于这些液晶装置的各种方式,例如在《EL、PDP、LCD显示技术和市场的最新动向-(EL、PDP、LCDディスプレイ-技術と市埸の最新動向-)》Toray Research Center调查研究部门、2001年发行)的43页中有详细记载。
作为能用于液晶显示装置的液晶,可列举出向列型液晶、胆甾型液晶、蝶状型液晶、强介电性液晶等。
有机EL显示器显示装置的构成
在使用白色有机EL作为光源的有机EL显示器的情况下,通过在透明基板上层叠本发明的滤色器,并且在该滤色器上层叠在一对电极基板间层叠的白色发光层,可得到作为本发明的显示元件的面板。更具体而言,优选为在例如透明基板上依次层叠滤色器、TFT电路、有机EL层及公共电极而构成的方式。
作为该白色发光层,只要是通过对上述一对电极基板间施加电压从而对滤色器照射白色光的构成,则可以是任意的构成。另外,使用了本发明的着色组合物的滤色器在用于有机EL显示器时,当该显示器为使用通过蓝色的光与橙色的光的减色混合而照射白色光的发光方式作为白色发光层的构成时特别有用,可实现滤色器的绿色的着色区域的色纯度高、且色差得到抑制的显示元件。另外,这种情况下,作为白色发光层,层叠有蓝色发光层和橙色发光层的构成较佳。
作为本发明的图像显示装置中使用的透明基板,可以使用玻璃或塑料。例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)等。当透明基板为塑料时,期望设置由SiO2、SiON、Al2O3、Y2O3等形成的阻隔膜,以防止水分和氧的透过。
这里使用的TFT电路具有例如至少2个以上的TFT和1个以上的电容器,可以是电压驱动,也可以是电流驱动。或者,此外,也可以使用公知的TFT电路结构。
此外,本发明中,作为TFT的半导体层,可以使用氧化物半导体。由于氧化物半导体是透明的,所以若电极和绝缘层中也使用透明材料,则能够制成透明的TFT,能够防止数值孔径的恶化。此外,在以往的非晶Si或多晶Si的成膜中需要200℃以上的高温工艺,与此相对,对于氧化物半导体即使是室温~200℃以下的低温成膜多数也能良好地作业,以后的其它工序(光刻或有机EL层、公共电极的形成)也全部能够在200℃以下进行,所以,具有因热而损伤滤色器的可能性少的优点。进而,若滤色器的制作也能在200℃以下进行,则能够使用塑料作为基板,也能够制成挠性的EL显示器。
此外,以往,TFT电路的全部TFT的半导体层形成于单一面上,但通过使用氧化物半导体,可以采用廉价的溅射法,所以能够使用2层以上的氧化物半导体,各层能够使用不同条件的氧化物半导体,因此电路设计的自由度变大。例如,通过将扫描TFT和驱动TFT的半导体形成于不同的层上,从而能够按照在扫描TFT中断态电流小的TFT、在驱动TFT中通态电流大的TFT的方式分开使用。或者,例如也能够将一者制成n型、另一者制成p型。进而,根据电路不需要在第一绝缘层或第二绝缘层中形成开口部,能够提高可靠性,并且能够简化工序。
作为氧化物半导体,可以使用至少包含In、Ga、Zn、Sn、Mg中的任1种元素的氧化物。具体而言,可列举出氧化铟、氧化锌、氧化锡、ZnMg氧化物、InGaZn氧化物、InxZn1-x氧化物、InxSn1-x氧化物、Inx(Zn,Sn)1-x氧化物、GaSn氧化物、InGaSn氧化物、InGaZnMg氧化物等。它们可以通过溅射、激光烧蚀、蒸镀等而成膜。
特别是InGaZn氧化物在室温以上且200℃以下的任意温度下进行溅射成膜均能够容易且以良好的再现性得到5cm2/Vs以上的迁移率,是适宜的材料。此外,InGaZnMg氧化物具有与InGaZn氧化物同等的迁移率,而且由于带隙大,所以具有耐受紫外线(不易发生误操作)的特征。这里,InGaZn氧化物的组成比接近In∶Ga∶Zn∶O=1∶1∶1∶4,但实际上存在一些氧空穴,即使有一些金属组成偏差,特性也不会发生变化,所以组成比容许In∶Ga∶Zn∶O=(0.7~1.3)∶(0.7~1.3)∶(0.7~1.3)∶(3~4)。
此外,InGaZn氧化物以非晶态为基础,也可以含有部分微晶结构。此外,InGaZnMg氧化物是将InGaZn氧化物的Zn的一部分(50%以下)置换成Mg而得到的物质。作为溅射,RF或DC的反应性溅射较适宜。
作为电极,适宜使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
作为绝缘层,适宜使用氧化硅SiOx、氮化硅SiNx、氧化铝Al2O3、氧化钽TaOx、氧化钇Y2O3、氮化钽TaNx等氧化膜或氮化膜等。
它们都可以在室温以上且200℃以下的温度下通过溅射、激光烧蚀、蒸镀等而成膜。反应性溅射特别适宜。也可以在制膜后进行后期退火。此时,后期退火的温度也优选为200℃以下。
本发明中,也可以进一步使用透明的有机绝缘层。例如可以使用氟树脂或聚乙烯基醇、环氧化合物、丙烯酸等。若使用感光性树脂,则图案化变得容易。进而,也可以重叠不同种类的绝缘层。
这样,若电极、半导体、绝缘层全部使用透明材料,则TFT电路整体变得透明,能够提高数值孔径。另外,在电极、半导体、绝缘层的图案化中可以采用光刻+蚀刻,但光刻工序通常在120℃以下进行,蚀刻也在数十℃以下进行。
在像素电极上形成有机EL层。作为有机EL层,通常使用空穴输送层、发光层等的层叠结构。另外,有时也将有机EL简记为OLED(OrganicLight-Emitting diode)。
作为构成空穴输送层的材料,可列举出聚苯胺衍生物、聚噻吩衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸的混合物(PEDOT:PSS)等导电性高分子材料。
这些空穴输送材料可以溶解或分散于甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、水等单独或混合溶剂中,通过旋涂法、棒涂法、绕线棒涂布法、狭缝涂布法等涂覆法进行涂布。此外,也可以根据需要进行图案化。
空穴输送层中可以根据需要添加表面活性剂、抗氧化剂、粘度调整剂、紫外线吸收剂等。空穴输送层的膜厚优选为10nm~200nm的范围。或者,也可以使用TPD(三苯基二胺)、α-NPD(双[N-萘基-N-苯基]联苯胺)等低分子材料。
在空穴输送层上层叠发光层。发光层并不限于单层结构,也可以是进一步设置有电荷输送层等的多层结构。作为发光层,例如可以使用香豆素系、苝系、吡喃系、蒽酮系、卟啉系、喹吖啶酮系、N,N’-二烷基取代喹吖啶酮系、萘酰亚胺系、N,N’-二芳基取代吡咯并吡咯系、铱络合物系等可溶于有机溶剂的有机发光材料或将该有机发光材料分散于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基咔唑等高分子中而得到的物质、聚亚芳基系、聚芳撑亚乙烯基系或聚芴系等高分子荧光体。
这些高分子荧光体可以溶解于甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、甲醇、乙醇、异丙基醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、水等单独或混合溶剂中,通过旋涂法、帘式涂布法、棒涂法、绕线棒涂布法、狭缝涂布法等涂覆法进行涂布。此外,也可以通过印刷法来形成发光层。
此外,高分子荧光体层中也可以根据需要添加表面活性剂、抗氧化剂、粘度调整剂、紫外线吸收剂等。
发光层的膜厚无论在单层或多层结构的情况下均优选总计为1000nm以下,更优选总计为50nm~150nm的范围。
作为其它材料,可以使用在铝喹啉络合物或二苯乙烯基衍生物等中掺杂有喹吖啶酮、香豆素衍生物、红荧烯、DCM(4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(P-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃:4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)衍生物、苝、铱络合物等的低分子荧光体。
低分子荧光体中,发光色取决于材料自身或掺杂剂,作为蓝色发光,使用在联苯乙烯(distyryarylene)衍生物中掺杂有苯乙烯基亚芳基衍生物或苯乙烯基胺衍生物的物质等,作为绿色发光,使用铝喹啉络合物等,作为红色发光,使用在铝喹啉络合物中掺杂有DCM的物质等,作为白色发光,使用层叠有蓝色发光材料和黄~橙色发光材料的结构等。另一方面,高分子荧光体中,发光色可以通过更换侧链来调整,可以使用与RGB具有同一基本骨架的高分子。此外,通过将它们混合,可得到白色发光。
将有机EL层制成RGB分涂方式时,在低分子发光层的情况下,通过掩模蒸镀来进行,但很难进行大面积均匀的分涂。在高分子发光层的情况下,可以采用印刷法,能够进行大面积均匀的分涂。作为印刷法,可以使用喷墨、倒转印刷、柔版印刷等。特别是柔版印刷能够以短时间进行大面积均匀的印刷,故最优选。另外,不论掩模蒸镀,还是喷墨、倒转印刷、柔版印刷等印刷法,基板温度在室温下较佳。
作为公共电极,可以根据有机EL层的发光特性来使用,例如可以使用锂、镁、钙、镱、铝等金属单质或它们的合金、或它们与金、银等稳定金属的合金等。这些材料可以通过通常的电阻加热、EB加热等真空蒸镀法等来设置,膜厚没有特别限定,优选为1nm以上且500nm以下的范围。此外,也可以将氟化锂等的薄膜设置于阴极层与发光层之间。进而,也可以在阴极层上设置基于绝缘性的无机物或树脂等的保护层。这些工序中,基板温度也在室温下较佳。
本发明的图像显示装置中,通过具备本发明的滤色器,可实现高透射率和良好的颜色再现性。
本发明的图像显示装置中的有机发光元件只要是具有如上所述的发光特性的有机EL发光元件,则并不限于上述方式,例如即便将本发明中的含有特定颜料的滤色器层与具有微腔结构且在500nm~600nm的范围内具有最大发光强度的波长这样的有机EL发光元件组合使用时,也实现了本发明的优异效果。
实施例1
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但只要不超出其主旨,本发明并不限定于以下的实施例。另外,只要没有特别说明,“份”为质量基准。
实验例
颜料分散组合物YG-1的制备
使下述组成的成分混合,使用均化器以转速3000r.p.m.搅拌3小时而混合,制备了包含颜料的混合溶液。
组成
·颜料黄185                    125份
·酞菁衍生物                   5份
(SOLSPERSE 3000、The Lubrizol Corporation制)
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=70/30[摩尔比])共聚物(Mw:5000)的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(固体成分50%)            15份
·分散剂(Disperbyk-161、BYK Japan KK.制)      60份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                          795份
接下来,对上述得到的混合溶液进一步利用使用了0.3mmφ氧化锆珠的珠粒分散机DISPERMAT(GETZMANN公司制)进行12小时分散处理。然后,进一步使用带减压机构的高压分散机NANO-3000-10(BEEcorporation制),在2000kg/cm3的压力下以流量500g/min进行分散处理。将该分散处理(使用了NANO-3000-10的分散处理)反复进行10次,得到颜料分散组合物YG-1。
颜料分散组合物YG-2、CG-1、CG-2、CG-3、CG-4的制备
将颜料分散组合物YG-1的制备中使用的“颜料黄185”分别变更为“颜料黄150”(YG-2)、“颜料绿7”(CG-1)、“颜料绿36”(CG-2)、“日本特开2004-333817号公报的段落〔0021〕中记载的结构式(II)所示的铝酞菁颜料”(CG-3)及“颜料绿58”(CG-4),除此以外,同样地制备了颜料分散组合物YG-2、CG-1、CG-2、CG-3、CG-4。
在所得到的颜料分散组合物YG-1中进一步添加下述组成的成分,并搅拌混合,制备了光固化性组合物CMYG-1(彩色抗蚀液)。
另外,所得到的光固化性组合物CMYG-1中的固体成分浓度为24.1质量%。此外,所得到的光固化性组合物CMYG-1的全部固体成分中的颜料浓度为30.0%。
组成
·颜料分散组合物YG-1                                100份
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=70/30[摩尔比])共聚物(Mw:30000)的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(固体成分50%)                   12份
·DPHA(日本化药公司制)二季戊四醇五丙烯酸酯           12份
·2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体(光聚合引发剂) 3份
·4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(敏化色素)            4.5份
·2-巯基苯并噻唑(氢供与性化合物)                     2份
·阻聚剂:对甲氧基苯酚                               0.001份
·氟系表面活性剂(商品名:Megafac R08DIC株式会社制)   0.5份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                                 61份
使用了光固化性组合物CMYG-1的颜料单色滤色器的制作
将上述得到的光固化性组合物CMYG-1(彩色抗蚀液)在下述条件下狭缝涂布到550mm×650mm的玻璃基板上,然后在该状态下待机10分钟,实施真空干燥和预烘(在90℃的烘箱中干燥60秒钟)。
由此,得到具有仅包含作为颜料的颜料黄185作为着色剂的着色区域的滤色器(PY185)。
狭缝涂布条件
涂布头前端的开口部的间隙:50μm
涂布速度:100mm/秒
基板与涂布头的余隙:150μm
涂布厚(干燥厚):2.2μm
涂布温度:23℃
光固化性组合物CMYG-2、CMCG-1、CMCG-2、CMCG-3、CMCG-4的制备及使用了它们的颜料单色滤色器的制作
除了将光固化性组合物CMYG-1的制备中使用的“颜料分散组合物YG-1”分别替换成“颜料分散组合物YG-2”、“颜料分散组合物CG-1”、“颜料分散组合物CG-2”、“颜料分散组合物CG-3”及“颜料分散组合物CG-4”以外,同样地制备了光固化性组合物CMYG-2、CMCG-1、CMCG-2、CMCG-3及CMCG-4。
然后,使用这些光固化性组合物,采用与滤色器(PY185)的制作方法同样的方法,制作了滤色器(PY150)、滤色器(PG7)、滤色器(PG36)、滤色器(铝酞菁)及滤色器(PG58)。
使用了光固化性组合物的染料单色滤色器的制作
除了将光固化性组合物CMYG-1的制备中使用的“颜料分散组合物YG-1”分别替换成“以12.5质量%包含染料Y-1的环己酮溶液”、“以12.5质量%包含染料Y-5的环己酮溶液”、“以12.5质量%包含染料Y-6的环己酮溶液”、“以12.5质量%包含染料Y-7的环己酮溶液”、“以12.5质量%包含染料Y-8的环己酮溶液”、“以12.5质量%包含染料Y-9的环己酮溶液”及“以12.5质量%包含染料C-1的环己酮溶液”以外,同样地制备了光固化性组合物CMY1、CMY5、CMY6、CMY7、CMY8、CMY9及CMC1。
此外,使用所得到的光固化性组合物,采用与滤色器(PY185)的制作方法同样的方法,制作了滤色器(Y-1)、滤色器(Y-5)、滤色器(Y-6)、滤色器(Y-7)、滤色器(Y-8)、滤色器(Y-9)及滤色器(C-1)。
以下示出上述染料单色滤色器的制作中使用的染料Y-1、Y-5、Y-6、Y-7、Y-8、Y-9及C-1的结构。
[化学式28]
Figure BDA0000139024910000631
[化学式29]
Figure BDA0000139024910000641
分光吸收光谱的测定
对于如上所述得到的各颜料单色滤色器、染料单色滤色器,使用大塚电子株式会社制的MCPD-2000测定分光吸收光谱。
将代表性的分光吸收光谱示于图1(黄色色素)及图2(青色(绿色)色素)中。
由图1及图2所示的结果获知,仅使用染料制作的单色滤色器在绿光区域中的最低浓度附近(黄色色素的波长510nm~600nm、青色(绿色)色素的波长450nm~515nm)的光学浓度均低。
另外,关于图1及图2中未示出的滤色器,也得到同样的倾向。
实施例A1~A11及比较例A1~A3
单色滤色器的制作
根据上述实验例的结果,使用实验例中制作光固化性组合物时使用的颜料分散组合物和/或染料溶液,按照对绿色区域G使用C光源满足CIE标准的NTSC规格值的方式,调节颜料分散组合物及染料溶液的用量、以及其使用比率,并制备了光固化性组合物。
使用所得到的光固化性组合物,采用与实验例中的滤色器(PY185)的制作方法同样的方法,制作了滤色器CF-A1~CF-A3(比较例A1~A3)及CF-A4~CF-A14(实施例A1~A11)。
将所制作的滤色器CF-A1~CF-A14中使用的颜料及染料的种类和颜料及染料的用量示于下述表1中。此外,关于滤色器CF-A1~CF-A14中使用的颜料及染料的分光吸收最大峰波长之差,也一并记载于表1中。
滤色器的评价
制作了对所制作的滤色器CF-A1~CF-A14透射C光源的简易的显示装置。相对于显示装置沿法线方向设置色彩亮度计(Topcon Corporation制BM-5A),测定使用各滤色器时的色度(x值、y值)及亮度(cd/m2),结果以将滤色器CF-A2的结果为基准的相对值示于表2中。
此外,作为耐热性的评价,将滤色器CF-A1~CF-A14在220℃的烘箱中加热处理1小时(后烘),使用大塚电子株式会社制的MCPD-2000测定加热前后的光谱,将最大浓度值的变化作为耐热性的指标。
将它们的结果一并记载于表1中。
进而,对所制作的滤色器CF-A1~CF-A14,使用大塚电子株式会社制的MCPD-2000测定透射光谱。作为其结果的代表例,将滤色器CF-A2(比较例A2)、CF-A3(比较例A3)及CF-A4(实施例A1)的透射光谱示于图3中。
[表1]
Figure BDA0000139024910000661
由表1及图3可知以下内容。
即,虽然比较例A1的滤色器CF-A1是使用含有以往的液晶用的绿色滤色器中使用的通用颜料的光固化性组合物而制作的,但使用像C光源那样的宽的光源,无法达到NTSC规格值的色度。
另一方面获知,像比较例A2的滤色器CF-A2那样选择颜料种类,能够达到目标色度,但从亮度的方面出发,不及实施例A1~A11的滤色器CF-A4~CF-A14。
进而获知,仅以染料制作的比较例A3的滤色器CF-A3中,如图1及图2所示那样,尽管所使用的染料单独的G区域的光学浓度低,但若要实现NTSC规格值的色度,则相对于仅以颜料制作的滤色器CF-A2,未得到较高的透射率。此外获知,对应于此,滤色器CF-A3的亮度比滤色器CF-A2差。进而获知,该滤色器CF-A3中,由于仅使用染料作为色材,所以在加热前后,观察到光学浓度的大大降低,耐热性低。
可知对于本发明那样包含特定黄色染料和绿色颜料或青色颜料这两者而制作的滤色器CF-A4~CF-A14而言,在目标色度中均具有高亮度。此外还获知,像图3表明的那样,包含特定黄色染料和绿色颜料或青色颜料这两者而制作的滤色器中,得到非常高的透射率。
进而获知,滤色器CF-A4~CF-A14具有与单独包含颜料的滤色器CF-A2相同程度、或者不比滤色器CF-A2逊色的水平的耐热性。该效果是仅以减少绿色区域中的染料的用量的这样的理由无法说明的效果,这里能够提供兼顾颜色再现、亮度且耐热性没有问题的滤色器。
实施例B1~B11及比较例B1~B3
液晶显示装置的制作
通过以下的方法制作滤色器CF-B1~CF-B3(比较例B1~比较例B3)及CF-B4~CF-B14(实施例B1~实施例B11),使用其制作液晶显示装置LCD-B1~LCD-B14并进行显示特性的评价。
红色着色感光性树脂组合物R的制作
制备下述组成的颜料分散组合物,与制作颜料分散组合物YG-1时同样地进行分散处理,制作了红色颜料分散物R1。
〔红色颜料分散物R1组成〕
·颜料红254                                75份
·颜料红177                                50份
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物          70份
(共聚组成比70/30重均分子量30000、酸值40)
·丙二醇单甲醚乙酸酯                       800份
在所得到的颜料分散物R1中进一步添加下述组成的成分,制作了红色着色感光性树脂组合物R。
〔红色着色感光性树脂组合物R的组成〕
·红色颜料分散物R1                        100份
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=70/30[摩尔比])共聚物(Mw:30000)的丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(固体成分50%)        12份
·DPHA(日本化药公司制)                    12.1份
·2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚体(光聚合引发剂)3.1份
·4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(敏化色素)           4.2份
·2-巯基苯并噻唑(氢供与性化合物)                    2.1份
·阻聚剂:对甲氧基苯酚                              0.001份
·氟系表面活性剂(商品名:MEGAFAC R08 DIC株式会社制)
0.5份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                                60份
蓝色着色感光性树脂组合物B的制作
在红色着色感光性树脂组合物R的制作中,使用113份颜料蓝15:6来代替颜料红254,使用12份颜料紫23来代替颜料红177,除此以外,同样地制作了蓝色着色感光性树脂组合物B。
黑色着色感光性树脂组合物K的制作
制备下述组成的颜料分散组合物,与制作红色颜料分散物R1时同样地进行分散处理,制作了黑色颜料分散物K1。
黑色颜料分散物K1组成
·炭黑(商品名:Nipex35、Degussa Japan株式会社制) 13.1份
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物、分子量3.7万)                                6.7份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                   79.1份
·分散剂(下述化合物)                   0.65份
[化学式30]
Figure BDA0000139024910000691
使用其以以下的组成制备了黑色着色感光性树脂组合物K。
〔黑色着色感光性树脂组合物K的组成〕
·黑色颜料分散物K1                        25份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                      8.5份
·甲乙酮                                  53份
·粘合剂(聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=78/22摩尔比的无规共聚物、分子量3.8万)27份与丙二醇单甲醚乙酸酯73份的混合物)
                                         9.1份
·氢醌单甲醚                             0.002份
·DPHA(日本化药公司制)                   12份
·2,4-双(三氯乙基)-6-[4’-(N,N双乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-均三嗪                                       0.16份
·表面活性剂(下述化合物)的甲乙酮30重量%溶液 0.042份
[化学式31]
Figure BDA0000139024910000692
(n=6、x=55、y=5、Mw=33940、Mw/Mn=2.55PO=环氧丙烷、EO=环氧乙烷)
滤色器的形成
黑色矩阵的形成
将无碱玻璃基板用UV洗涤装置洗涤后,使用洗涤剂进行刷子洗涤,再用超纯水进行超声波洗涤。将该基板在120℃下热处理3分钟而使表面状态稳定后,将该基板冷却,调温至23℃。
利用具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂布机(FASァジァ公司制、商品名:MH-1600),在该基板上涂布所述黑色着色感光性树脂组合物K。接着在VCD(真空干燥装置;东京应化工业株式会社制)中干燥30秒钟而除去部分溶剂,使涂布层的流动性消失后,在120℃下预烘3分钟,得到膜厚2.4μm的黑色感光性树脂层。
在具有超高压汞灯的接近型曝光机(Hitachi High-TechnologiesCorporation制)中,在将基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直竖立的状态下,将曝光掩模面与该感光性树脂层之间的距离设定为200μm,以曝光量300mJ/cm2进行图案曝光。
接着,利用喷淋喷嘴喷雾纯水,将该黑色感光性树脂层的表面均匀润湿后,利用KOH系显影液(含有KOH、非离子表面活性剂、商品名:CDK-1、FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制)在23℃下以扁平喷嘴压力0.04MPa喷淋显影80秒,得到图案化图像。接着,利用超高压洗涤喷嘴以9.8MPa的压力喷射超纯水,进行残渣除去,得到黑(K)的图像K。最后,在220℃下进行30分钟热处理,形成黑色矩阵。
RGB像素的形成
在形成有所述黑色矩阵的玻璃基板上,通过与形成黑色矩阵时同样的工序分别依次层叠红色着色感光性树脂组合物R、绿色着色感光性树脂组合物(所述实施例A的CF-A1~CF-A14制作中使用的组合物)、蓝色着色感光性树脂组合物B并进行图案化,得到RGB3色像素的滤色器。此时,RGB各色的着色部膜厚为1.6μm。各滤色器的名称根据所使用的绿色着色感光性树脂组合物设为CF-B1~CF-B14。
ITO电极的形成
将形成有滤色器的玻璃基板放入溅射装置中,在100℃下整面真空蒸镀
Figure BDA0000139024910000711
厚度的ITO后,在240℃下退火90分钟,使ITO结晶化,形成ITO透明电极。
间隔物的形成
通过与日本特开2004-240335号公报的[实施例1]中记载的间隔物形成方法同样的方法,在上述制作的ITO透明电极上形成间隔物。
液晶取向控制用突起的形成
使用下述正型感光性树脂层用涂布液,在形成有所述间隔物的ITO透明电极上形成液晶取向控制用突起。
其中,曝光、显影及烘烤工序采用以下的方法。
按照规定的光掩模距感光性树脂层的表面达到100μm的距离的方式配置接近曝光机(Hitachi High-Technologies Corporation制),隔着该光掩模利用超高压汞灯以照射能量150mJ/cm2进行接近式曝光。
接着,边将2.38%四甲基氢氧化铵水溶液利用喷淋式显影装置在33℃下对基板喷雾30秒钟边进行显影。这样,通过显影除去感光性树脂层的不需要的部分(曝光部),从而得到在滤色器侧基板上形成有由按照所期望的形状图案化的感光性树脂层构成的液晶取向控制用突起的液晶显示装置用基板。
接着,将形成有该液晶取向控制用突起的液晶显示装置用基板在230℃下烘烤30分钟,从而在液晶显示装置用基板上形成固化了的液晶取向控制用突起。
正型感光性树脂层用涂布液配方
·正型抗蚀液(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.制FH-2413F)
                                                   53.0份
·甲乙酮                                           46.5份
·Megafac F-780F(DIC株式会社制)                    0.05份
液晶显示装置的制作
在上述得到的液晶显示装置用基板上进一步设置由聚酰亚胺形成的取向膜。然后,在相当于按照包围滤色器的像素组的方式设置在周围的黑色矩阵外框的位置印刷环氧树脂的密封剂,滴加MVA模式用液晶,与对置基板贴合后,对贴合的基板进行热处理,使密封剂固化。
在这样得到的液晶单元的两面上粘贴Sanritz Corporation制的偏振片HLC2-2518。接着,将作为光源的LED光源(SONY公司制液晶电视、KDL-40ZX1的背光光源)配置在设置有所述偏振片的液晶单元的背面侧,得到液晶显示装置(LCD)。显示装置名根据所使用的滤色器CF-B1~CF-B14设为LCD-B1~LCD-B14。
显示装置的评价
通过官能法评价LCD-B1~LCD-B14的图像特性评价。具体而言,选定10名受验者,在LCD-B1~LCD-B14中显示多彩条纹图像等数种静态图像,评价画质。此时,按照检查者、受验者均不知道现在正在评价的显示装置的种类的方式考虑并进行评价。
评价中,自受验者认为画质良好的显示装置起依次给出14~1分数,由10名受验者的总分求出。将结果示于下述表2中。
[表2]
Figure BDA0000139024910000731
由表2表明的那样,具备本发明的滤色器的实施例B1~实施例B11的LCD显示装置一般能够得到较高的画质评价。
本实施例中,虽然对利用MVA模式液晶显示装置进行了画质评价,但可以认为,在其它模式的液晶显示装置、或者滤色器方式的有机EL显示器中,本发明的具有高亮度的滤色器也能够有助于画质提高。

Claims (9)

1.一种滤色器,其具有:基板;以及
位于该基板上的含有绿色颜料或青色颜料、和选自由下述(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料的绿色的着色区域:
(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料;
(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料;
(3)结构内具有吡唑环的偶氮染料。
2.根据权利要求1所述的滤色器,其中,所述(1)结构内具有吡唑并三唑环的次甲基染料为下述通式(Ia)或(Ib)所示的化合物:
通式(Ia)及(Ib)中,R1~R5各自独立地表示氢原子、或1价的取代基。
3.根据权利要求2所述的滤色器,所述通式(Ia)或(Ib)中R1~R5所示的1价的取代基是烷基、芳基、全氟烷基羰基、烷基磺酰基、链烯基磺酰基、芳基磺酰基、杂环磺酰基、氨磺酰基、烷基氨磺酰基、芳基氨磺酰基、或杂环氨磺酰基,这些各基团也可以进一步具有取代基。
4.根据权利要求2或3所述的滤色器,所述通式(Ia)或(Ib)中,R1及R2各自为直链烷基或支链烷基;R4及R5各自为烷基或芳基;R3为氢原子、烷基或芳基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的滤色器,所述(2)结构内具有吡啶酮环的偶氮染料为下述通式(II)所示的化合物:
Figure FDA0000139024900000021
通式(II)中,R6及R7各自独立地表示氢原子、或1价的取代基;R8表示氢原子、脂肪族基、芳基、杂环基、氨基甲酰基、脂肪族羰基、芳基氧羰基、酰基、脂肪族磺酰基、芳基磺酰基、或氨磺酰基;Q表示重氮成分的残基;通式(II)所示的色素也可以在任意的位置形成二聚体以上的多聚体。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的滤色器,所述通式(II)中R6或R7所示的1价的取代基为卤素原子、脂肪族基、芳基、杂环基、氰基、羧基、氨基甲酰基、脂肪族氧羰基、芳基氧羰基、酰基、羟基、脂肪族氧基、芳氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、杂环氧基、氨基、脂肪族氨基、芳基氨基、杂环氨基、酰基氨基、氨基甲酰基氨基、氨磺酰基氨基、脂肪族氧羰基氨基、芳基氧羰基氨基、脂肪族磺酰基氨基、芳基磺酰基氨基、硝基、脂肪族硫基、芳基硫基、脂肪族磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、磺基、酰亚胺基、或杂环硫基。
7.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的滤色器,所述绿色颜料或青色颜料与所述选自由(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差为130nm以上。
8.根据权利要求1~权利要求7中任一项所述的滤色器,所述绿色颜料或青色颜料与所述选自由(1)~(3)组成的组中的至少1种黄色染料在可见光区域下的分光吸收最大峰波长之差为240nm以下。
9.一种图像显示装置,其具备权利要求1~权利要求8中任一项所述的滤色器。
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