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着色组合物、使用该着色组合物而得的滤光片及显示装置

2021-02-23 03:51:39

着色组合物、使用该着色组合物而得的滤光片及显示装置

  技术领域

  本发明涉及形成彩色滤光片的绿色像素时所使用的含次甲基化合物的着色组合物、使用该着色组合物所形成的彩色滤光片、以及使用该彩色滤光片所形成的液晶显示装置、成像元件(CCD、CMOS)及有机EL(Organic%20Electro-Luminescence)显示器等电子显示装置。

  背景技术

  使用作为以笔记本电脑或液晶电视、移动电话、智能型手机等为代表的液晶显示器(LCD)或有机EL显示器等液晶显示装置、及数码相机或彩色影印机等输入装置的成像元件(CCD、CMOS)的彩色化中需要彩色滤光片。这些液晶显示装置或固体成像元件所使用彩色滤光片的制造方法有染色法、电镀法、印刷法、颜料分散法等,近年来主流的是使用图案化方法的颜料分散法。图案化方法的代表为光刻法,其使用感光性树脂组合物与颜料分散体的混合物而形成彩色滤光片。另外,最近也进行将着色印墨通过喷墨打印机不通过遮罩而直接涂布于基板上,而形成彩色滤光片的方法。

  提高彩色滤光片所追求的色纯度、彩度、亮度及对比特性是非常重要的。通过提高亮度而可抑制背光光量,结果会降低消耗的电力,故为环保上的必要技术。为了提高彩色滤光片的色纯度,需要增加着色颜料的含量、或选择更优选的分光波形的颜料。另一方面,在提高亮度时需要减少颜料浓度或降低膜厚,据此提高透过率。为了兼顾这些相反特性而实施了颜料微粒子化的方法,但目前的状况是着色组合物的分散稳定性、以及彩色滤光片对于光、热或溶剂的耐受性及对比的提高有其限度,而即使亮度提高也难以兼顾耐受性。

  为了解决这些问题的其它方案是探讨使用染料的彩色滤光片。使用染料的优点是可实现颜料无法实现的兼具色纯度及亮度、或可抑制光散射而可提高对比。但是,另一方面,用于电视等需要长期信赖性的显示体用途需要优异的耐光性或耐热性,一般而言,染料的耐受性比颜料差。另外,至今盛行开发彩色滤光片用的蓝色及红色色素,但绿色色素的开发与蓝色及红色色素相比其数量有限。其中例如专利文献1至6为关于组合酞青素的绿色染料与补色的黄色染料与树脂的绿色彩色滤光片。另外,专利文献7及8为关于使用次甲基化合物的彩色滤光片用绿色着色组合物。但这些文献中并未记载彩色滤光片的亮度。也就是说,目前为显示装置或固体成像元件领域所使用的绿色彩色滤光片并未充分满足亮度的要求特性。

  [现有技术文献]

  [专利文献]

  专利文献1:日本专利第5545313号公报

  专利文献2:日本特开2018-17856号公报

  专利文献3:日本特开2018-111757号公报

  专利文献4:日本特开2018-169505号公报

  专利文献5:日本特开2016-006137号公报

  专利文献6:日本专利第6440494号公报

  专利文献7:日本特开2017-179177号公报

  专利文献8:日本特开2018-154782号公报。

  发明内容

  [发明所欲解决的技术问题]

  本发明目的在于提供可制造亮度优异的高质量、高信赖性的彩色滤光片的新颖着色组合物、及使用其制造的彩色滤光片。

  [用以解决技术问题的手段]

  本发明人等为解决前述问题而努力研究,结果发现通过使用具有特定结构的含次甲基化合物的着色组合物而可解决上述问题,从而完成本发明。

  也就是说,本发明如下。

  (1)一种彩色滤光片用着色组合物,含有下述式(1)所示的次甲基化合物、粘合剂树脂及分散剂,

  

  (式(1)中,R1至R4各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1至4的烷基、甲氧基或硝基。R5表示碳数1至4的烷基、甲氧基乙基或丁氧基乙基。R6至R10各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1至6的烷基、甲氧基、碳数1至3的烷基羰基胺基或-SO3-。但,R6至R10中的至少一者表示-SO3-)。

  (2)如前项(1)所述的彩色滤光片用着色组合物,其中,R1至R4各自独立地为氢原子,卤原子或碳数1至4的烷基,且R7及R9中的一者为-SO3-且另一者为氢原子、卤原子、碳数1至6的烷基、甲氧基或碳数1至3的烷基羰基胺基。

  (3)如前项(1)或(2)所述的彩色滤光片用着色组合物,其中,所述分散剂含有丙烯酸系分散剂。

  (4)如前项(1)至(3)中任一项所述的彩色滤光片用着色组合物,其还含有颜料。

  (5)如前项(4)所述的彩色滤光片用着色组合物,其中,所述颜料含有具有酞青素结构的颜料。

  (6)一种彩色滤光片,使用前项(1)至(5)中任一项所述的彩色滤光片用着色组合物而得。

  (7)一种液晶显示装置、有机EL显示器或固体成像元件,其中装配有前项(6)所述的彩色滤光片。

  [发明的功效]

  通过使用本发明的彩色滤光片用着色组合物,可提供亮度优异而且高质量、高信赖性的彩色滤光片的绿色像素。

  具体实施方式

  本发明的彩色滤光片用着色组合物(以下称为“着色组合物”)含有前述式(1)所示的次甲基化合物。

  式(1)中,R1至R4各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1至4的烷基、甲氧基或硝基。

  式(1)的R1至R4所示卤原子可举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,较优选为氯原子。

  式(1)的R1至R4所示碳数1至4的烷基可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基及叔丁基,较优选为甲基。

  较优选为式(1)的R1至R4各自独立地为氢原子、卤原子或碳数1至4的烷基。更优选为R1至R4中选择的2个或3个为氢原子,且此外剩余的各自独立地为氢原子、卤原子或碳数1至4的烷基。又更优选为R4为氢原子、R1至R3中选择的1个或2个为氢原子、且此外剩余的各自独立地为氢原子、卤原子或碳数1至4的烷基,特优选为R4为氢原子、R1至R3中选择的1个或2个为氢原子、且此外剩余的为卤原子或碳数1至4的烷基,最优选为R4为氢原子、R1至R3中选择的1个或2个为氢原子、且此外剩余的为碳数1至4的烷基。

  式(1)中,R5表示碳数1至4的烷基、甲氧基乙基或丁氧基乙基。

  式(1)的R5较优选为碳数1至4的烷基。

  式(1)的R5所示碳数1至4的烷基可举出与式(1)的R1至R4所示碳数1至4的烷基相同的烷基。较优选为甲基。

  式(1)中,R6至R10各自独立地表示氢原子、卤原子、碳数1至6的烷基、甲氧基、碳数1至3的烷基羰基胺基或-SO3-。但,R6至R10中的至少一者表示-SO3-。

  式(1)的R6至R10所示的卤原子可举出与式(1)的R1至R4所示的卤原子相同的卤原子,较优选为氯原子、溴原子或碘原子。更优选为氯原子。

  式(1)的R6至R10所示碳数1至6的烷基只要为碳数1至6的烷基则可为直链状、支链状或环状,无特别限定。其具体例可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基-1-甲基丙基及环己基等。

  式(1)的R6至R10所示碳数1至3的烷基羰基胺基可举出甲基羰基胺基、乙基羰基胺基、正丙基羰基胺基及异丙基羰基胺基。较优选为甲基羰基胺基或异丙基羰基胺基。

  式(1)的R6至R10的较优选为R7或R9为-SO3-、且此外剩余的各自独立地为氢原子、卤原子、碳数1至6的烷基、甲氧基或碳数1至3的烷基羰基胺基。更优选为R6及R10为氢原子、R7或R9为-SO3-、且此外剩余的各自独立地为氢原子、卤原子、碳数1至6的烷基、甲氧基或碳数1至3的烷基羰基胺基。又更优选为R6及R10为氢原子、R7或R9为-SO3-、且此外剩余的各自独立地为氢原子、卤原子、甲氧基或碳数1至3的烷基羰基胺基,特优选为R6及R10为氢原子、R7及R9中的一者为-SO3-且另一者为氢原子、且R8为氢原子、卤原子、甲氧基或碳数1至3的烷基羰基胺基,最优选为R6及R10为氢原子、R7及R9中的一者为-SO3-且另一者为氢原子、且R8为卤原子。

  本发明的着色组合物所含有的式(1)所示的次甲基化合物更优选为上述R1至R10各自较优选者的组合,又更优选为上述R1至R10各自更优选者的组合。

  本发明的着色组合物所含有的式(1)所示的次甲基化合物可用各种方法制造。例如可参考专利文献7所记载的方法并用以下方法制造。再者,下述式(AA)至(D)中的R1至R10各自表示与上述式(1)中的R1至R10同义。

  首先通过使市面可购买的下述式(AA)所示的化合物与对甲苯磺酸甲氧酯乙基及对甲苯磺酸丁氧基乙酯等烷氧基烷基化剂、或对甲苯磺酸烷酯及二烷基硫酸等烷基化剂反应,转换为下述式(B)的所示衍生物。接着通过常法的Vilsmeier反应而转换为下述式(C)所示的甲酰基衍生物。

  

  另一方面,通过使市面可购买的下述式(D)所示的化合物与上述式(C)所示甲酰基衍生物缩合反应,可得到对应的上述式(1)所示的次甲基化合物。

  

  上述缩合步骤中的反应温度较优选为20至60℃,更优选为30至50℃。

  上述缩合步骤所使用的溶剂较优选为例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、N-甲基吡咯烷酮(以下称为NMP,N-Methyl pyrrolidone)、水、盐酸水、硫酸水、乙酸及丙酸等。这些可单独或混合使用。

  可在上述缩合步骤中添加酸催化剂。酸催化剂的具体例可举出盐酸及硫酸等无机酸类、氯化铝等路易斯酸等。

  以下列出式(1)所示的次甲基化合物的具体例,但本发明的着色组合物所含有的式(1)所示的次甲基化合物并不限定于这些例子。

  

  

  本发明的着色组合物中的式(1)所示的次甲基化合物的含量相对于本发明的着色组合物的总固体份(本发明的着色组合物所含有的溶剂类以外的全部成分)一般为0.5至50质量%,较优选为1至30质量%。

  再者,本发明的着色组合物中可并用式(1)所包含的多种次甲基化合物。在并用时,式(1)所包含的次甲基化合物的总量成为前述范围的量即可。

  本发明的着色组合物含有粘合剂树脂。着色组合物所含有的粘合剂树脂并无特别限定,可举出过去已知的粘合剂树脂。本发明的着色组合物用于光刻工艺时,较优选为以下所举出具有1个以上的羧基或羟基的乙烯型不饱和单体、或其它具有可共聚的芳香族烃基或脂肪族烃基的乙烯型不饱和单体等共聚物。另外,也可使用这些侧链或末端等具有环氧基且进一步加成丙烯酸酯而成的丙烯酸环氧酯树脂。这些单体等可单独或组合2种以上。

  本发明可使用的前述具有羧基的乙烯型不饱和单体的具体例可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、桂皮酸等不饱和单羧酸类;马来酸、马来酸酐、延胡索酸、伊康酸、伊康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸等不饱和二羧酸(酐)类;3价以上的不饱和多羧酸(酐)类、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、2-丙烯酰氧基乙基2-羟基乙基邻苯二甲酸等。这些可单独使用或混合2种以上使用。

  本发明可使用的前述具有羟基的乙烯型不饱和单体的具体例可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸4-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸3-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸5-羟基己酯、(甲基)丙烯酸4-羟基己酯、(甲基)丙烯酸5-羟基-3-甲基-戊酯、环己烷-1,4-二甲醇-单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-(2-羟基乙基氧基)乙酯、甘油单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯等羟基末端聚烷二醇单(甲基)丙烯酸酯等。这些可单独使用或混合2种以上使用。

  另外,前述其它可共聚的乙烯型不饱和单体可举例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、对异丙苯基苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、邻苯基酚环氧丙基醚(甲基)丙烯酸酯、邻苯基酚(甲基)丙烯酸酯羟基乙基化物、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等不饱和羧酸酯类;(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸降莰酯、(甲基)丙烯酸降莰基甲酯、(甲基)丙烯酸苯基降莰酯、(甲基)丙烯酸氰基降莰酯、(甲基)丙烯酸异莰酯、(甲基)丙烯酸莰酯、(甲基)丙烯酸薄荷脑酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷酯、三环[5.2.1.02,6]癸-8-基=(甲基)丙烯酸酯、三环[5.2.1.02,6]癸-4-甲基=(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环癸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯等脂环骨架类;聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯等羟基末端聚烷二醇单(甲基)丙烯酸酯类;甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、月桂氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇单丙烯酸酯、烯丙氧基聚乙二醇-聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等烷基末端聚烷二醇单(甲基)丙烯酸酯类;丙烯酸2-胺基乙酯、甲基丙烯酸2-胺基乙酯、丙烯酸2-胺基丙酯、甲基丙烯酸2-胺基丙酯、丙烯酸3-胺基丙酯、甲基丙烯酸3-胺基丙酯等不饱和羧酸胺基烷酯类;丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基丁酯、(甲基)丙烯酸(3,4-环氧环己基)甲酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯环氧丙基醚等不饱和羧酸环氧丙基酯类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基环氧丙基醚、甲基丙烯酸环氧丙基醚等不饱和醚类;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、二氰亚乙烯等氰乙烯基化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基邻苯二甲酰亚胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)甲基丙烯酰胺、马来酰亚胺等不饱和酰胺或不饱和酰亚胺类;1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共轭二烯类;聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等于聚合物分子链末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的巨分子单体(macromonomer)类等。这些可单独使用或混合2种以上使用。

  另外,也可使用于共聚物侧链进一步导入有不饱和双键的聚合物。可举例如在马来酸酐与可共聚的苯乙烯、乙烯基酚、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺等的共聚物中的马来酸酐部分使丙烯酸羟基乙酯等具有醇性羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸环氧丙酯等具有环氧基的丙烯酸酯发生反应而半酯化的化合物;及在丙烯酸、丙烯酸酯与丙烯酸羟基乙酯等具有醇性羟基的丙烯酸酯的共聚物中的羟基上使丙烯酸发生反应的化合物等。另外,也可使用胺甲酸乙酯树脂或聚酰胺、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、市售ACA-200M(Daicel制)、ORGA-3060(大阪有机化学制)、AX3-BNX02(日本催化剂制)、UXE-3024(日本化药制)、UXE-3000(日本化药制)、ZGA-287H(日本化药制)、TCR-1338H(日本化药制)、ZXR-1722H(日本化药制)、ZFR-1401H(日本化药制)、ZCR-1642(日本化药制)。

  在制造本发明的着色组合物所含有的粘合剂树脂(共聚物)时,是使用聚合引发剂。在此,合成共聚物时所使用的聚合引发剂的具体例可举出α,α’-偶氮双(异丁腈),2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),过氧己酸叔丁酯,二过氧叔丁基过氧化苯甲酰甲基乙酮过氧化物等。聚合引发剂的使用比例相对于共聚物的合成所使用的所有单体的合计100质量份为0.01至25质量份。另外,合成共聚物时较优选为使用下述说明的有机溶剂,但是要使用相对于所使用单官能的单体或聚合引发剂等具有充分溶解力的有机溶剂。合成共聚物时的反应温度较优选为50至120℃,更优选为80至100℃。另外,反应时间较优选为1至60小时,更优选为3至20小时。共聚物的较优选酸价为10至300(mgKOH/g),较优选羟基价为10至200(mgKOH/g)。通过使酸价或羟基价成为10以上而可得到良好显影性。共聚物的重均分子量(Mw)较优选为2,000至400,000,更优选为3,000至100,000。通过使重均分子量为2,000至400,000而可得到良好灵敏度及显影性等。

  再者,在此所述酸价为根据JIS K-2501的方法测定的值,羟基价为根据JIS K-1557的方法测定的值。重均分子量为根据凝胶渗透层析法(GPC)的测定结果以聚苯乙烯换算所计算的值。

  前述粘合剂树脂可于本发明的着色组合物中单独使用或混合2种以上而使用。本发明的着色组合物中,粘合剂树脂含量相对于着色组合物的总固体份一般为1至99质量%,较优选为5至50质量%。

  本发明的着色组合物含有分散剂。可与油溶性有机溶剂并用的分散剂可举出十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、萘磺酸的福尔马林缩合物(formaldehyde condensate)、烷基萘磺酸的福尔马林缩合物、杂酚油磺酸的福尔马林缩合物、聚氧乙烯基烷基醚硫酸酯的铵盐、聚氧乙烯基烷基苯基醚硫酸酯的铵盐、聚氧烷基醚磷酸酯盐等习知的阴离子界面活性剂、乙烯基萘衍生物、α,β-乙烯型不饱和羧酸的脂肪族醇酯等苯乙烯、苯乙烯衍生物、丙烯酸、丙烯酸衍生物、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、马来酸酐、马来酸酐衍生物、伊康酸、伊康酸衍生物、反丁烯二酸、反丁烯二酸衍生物等中选择的至少2种以上的单体所构成的嵌段共聚物、或无规共聚物、或这些盐等高分子分散剂等。

  可与水溶性有机溶剂或水并用的分散剂除了界面活性剂以外,适合使用高分子分散剂。高分子分散剂的具体例可举出聚乙烯醇类、聚乙烯吡咯烷酮类、聚丙烯酸、丙烯酸/丙烯腈共聚物、丙烯酸盐/丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯共聚物等丙烯酸系树脂、苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯-α-甲基苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸酯共聚物等苯乙烯/丙烯酸树脂、苯乙烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、异丁烯/马来酸树脂、松脂改质马来酸树脂、乙烯基萘/丙烯酸共聚物、乙烯基萘/马来酸共聚物、及乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、乙酸乙烯酯/脂肪酸乙烯基乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯/马来酸酯共聚物、乙酸乙烯酯/巴豆酸共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸共聚物等乙酸乙烯酯系共聚物及这些的盐。

  另外,其它树脂系分散剂可举出聚胺甲酸乙酯树脂系、聚羧酸系、聚酰胺树脂系及聚酯树脂系等分散剂。树脂系分散剂的具体例例如有ED211(楠本化成制),AJISPER PB821(Ajinomoto Fine-Techno制),SOLSPERSE 71000(Avecia制),DISPERBYK-2001(BYK·JAPAN公司制)等。

  这些分散剂类相对于本发明的着色组合物所含有的式(1)所示的次甲基化合物及可任意含有的式(1)所示的次甲基化合物以外的色素的合计量,一般使用800质量%以下,较优选为10至700质量%,更优选为80至600质量%。

  本发明的着色组合物可含有式(1)所示的次甲基化合物、粘合剂树脂及分散剂以外的成分(以下称为“其它成分”)。

  其它成分可举例如油溶性有机溶剂、水溶性有机溶剂以及水等溶剂类或树脂类,又可举例如可与这些溶剂类或树脂类组合使用的各种添加剂等。可将这些中的一种或二种以上配合着色组合物的用途或用法使用,并无特别限制。

  油溶性有机溶剂的具体例可举出乙醇、戊醇、辛醇、环己醇、苄醇、四氟丙醇等醇类;乙二醇单乙基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三乙二醇单乙基醚、乙二醇二乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯等二醇衍生物;甲基乙酮、环己酮等酮类;丁基苯基醚、苄基醚、己基醚等醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、月桂酸乙酯、月桂酸丁酯等酯类;乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(以下称为DMF)、二甲基亚砜、环丁砜、NMP、2-吡咯烷酮等极性有机溶剂等。

  水溶性有机溶剂可举例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇及苄醇等醇类;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、1,3-戊二醇及1,5-戊二醇等多元醇类;乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单乙基醚、三乙二醇单丁基醚及二丙二醇单甲基醚等二醇衍生物;乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及吗啉等胺类;2-吡咯烷酮、NMP、1,3-二甲基-咪唑啶酮等。

  这些溶剂类可单独使用或组合2种以上使用。含有溶剂类时,使用量相对于着色组合物的总固体份100质量份较优选为40至10,000质量份,更优选为100至1,000质量份。

  本发明的着色组合物可含有的溶剂类以外的其它成分可举例如树脂类、硬化剂、光聚合引发剂、热聚合引发剂、表面调整剂、消泡剂、防腐防霉剂、pH调整剂及式(1)所示的次甲基化合物以外的色素等。

  本发明的着色组合物可含有的树脂类可举例如聚酰胺系、聚胺甲酸乙酯系、聚酯系、环氧系及聚丙烯酸系的树脂等。

  本发明的着色组合物可含有的聚酰胺树脂、聚胺甲酸乙酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂及聚丙烯酸树脂并无特别限定,可举出过去已知的树脂。

  本发明的着色组合物可含有的硬化剂在自由基聚合时可举出光聚合单体,在离子硬化时可举出环氧树脂,其它可举出三聚氰胺硬化剂等。这些具体例可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(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、甘油(甲基)丙烯酸酯、双酚A型环氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚F型环氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚芴型环氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、9,9-双〔4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基〕芴、KAYARAD RP-1040(日本化药制)、KAYARAD DPCA-30(日本化药制)、UA-33H(新中村化学制)、UA-53H(新中村化学制)、M-8060(东亚合成制);硫醇系聚合单体可举出TEMPIC(堺化学制)、TMMP(堺化学制)、PEMP(堺化学制)、DPMP(堺化学制);环氧树脂可举出日本化药制品的NC-6000、NC-3000、EOCN-1020、XD-1000、EPPN-501H、BREN-S、NC-7300L、Daicel化学制品的CELLOXIDE 2021P、EHPE3150、CYCLOMER M100、EPOLEAD PB3600、JAPAN EPOXY RESIN制品的EPIKOTE 828、EPIKOTE YX8000、EPIKOTE YX4000、SILA-ACES510(chisso制)、TEPIC(日产化学工业制)等;三聚氰胺硬化剂可举出羟甲基化三聚氰胺或Mw-30(三和化学制)等。这些可单独使用或混合2种以上使用。这些含量相对于着色组合物的总固体份100质量份一般为80质量份以下,较优选为5至30质量份。

  本发明的着色组合物可含有的光聚合引发剂较优选为对于曝光光源一般使用的超高压汞灯所射出的紫外线具有充分灵敏度的光聚合引发剂。可举例如自由基聚合性的光自由基引发剂、离子硬化性的光酸产生剂或光碱产生剂等。光聚合中,为了以更少曝光能量硬化,可组合被称为敏化剂的聚合促进剂成分使用。可使用的光聚合引发剂并无特别限制,具体例可举出二苯乙二酮(benzil)、安息香乙醚、安息香丁基醚、安息香丙基醚、二苯基酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮、苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸的酯化物、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、苄基二甲基缩酮、2-丁氧基乙基-4-甲胺基苯甲酸酯、氯噻吨酮、甲基噻吨酮、乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、二异丙基噻吨酮、甲胺基甲基苯甲酸酯、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、甲基苯甲酰基甲酸酯、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-N-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1,2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-s-三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-s-三嗪、2,4-双(三溴甲基)-6-(4’-甲氧基苯基)-1,3,5-s-三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-1,3,5-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(1,3-苯并二氧环戊烷-5-基)-1,3,5-s-三嗪、1-(4-苯基氢硫基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-邻苯甲酸酯、1-(4-甲基氢硫基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-邻乙酸酯、1-(4-甲基氢硫基苯基)丁烷-1-酮肟-邻乙酸酯、4,4’-双(二乙胺基)二苯基酮、对二甲胺基苯甲酸异戊酯、对二甲胺基苯甲酸乙酯、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、重氮萘醌系引发剂、或市售KAYACURE-DMBI、KAYACURE-BDMK、KAYACURE-BP-100、KAYACURE-BMBI、KAYACURE-DETX-S、KAYACURE-EPA(皆为日本化药制)、DAROCUR 1173、DAROCUR 1116(皆为Merck JAPAN制)、IRGACURE-907(BASFJAPAN制)、IRGACURE-369(BASF JAPAN制)、IRGACURE-379EG(BASF JAPAN制)、IRGACURE-OXE-01(BASF JAPAN制)、IRGACURE-OXE-02(BASF JAPAN制)、IRGACURE-PAG103(BASF JAPAN制)、TME-三嗪(三和化学制)、联咪唑(黑金化成制)、STR-110、STR-1(皆为Respe Chemical制)等。

  本发明的着色组合物可含有的热聚合引发剂有偶氮系化合物或有机过氧化物系。可举例如2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、过氧化二叔丁基、二过氧化苯甲酰、异丙苯基过氧化新癸酸酯等。

  这些光聚合引发剂或热聚合引发剂可任选而单独使用或组合2种以上使用。这些引发剂的含量相对于着色组合物的固体份分100质量份通常为50质量份以下,较优选为1至25质量份。

  本发明的着色组合物可含有的表面调整剂可举出聚氧乙烯基山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯基烷基醚、聚氧乙烯基烷基苯基醚、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物等习知非离子系、聚硅氧烷系或聚二甲基硅氧烷系的界面活性剂。

  消泡剂可举出聚硅氧系、乙炔系的习知消泡剂。

  防腐防霉剂可举出脱氢乙酸钠、苯甲酸钠、钠吡啶硫酮-1-氧化物、锌吡啶硫酮-1-氧化物、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、1-苯并异噻唑啉-3-酮的胺盐等习知防腐防霉剂。

  pH调整剂可举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等氢氧化碱金属类、三乙醇胺、二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺等3级胺类等习知pH调整剂。

  本发明的着色组合物可含有的式(1)所示的次甲基化合物以外的色素可举出有机颜料、无机颜料及染料等。

  本发明的着色组合物中使用有机颜料、无机颜料等颜料时,调配量相对于着色组合物的总固体份一般可为0.5至50质量%。

  本发明的着色组合物可含有的有机颜料并无特别限制,可举例如蒽醌系、酞青素系、三苯基甲烷系、苯并咪唑酮系、喹吖酮系、偶氮螯合物系、偶氮系、异吲哚啉系、异吲哚啉酮系、皮蒽酮系、阴丹士林系、蒽嘧啶系、二溴蒽嵌蒽醌系、黄士酮系、苝系、紫环酮系、喹啉黄系、硫靛蓝系、双噁嗪系、氧杂蒽系等颜料;酸性染料、碱性染料、直接染料等分别对沉淀剂不溶化的色淀颜料、染色色淀颜料等。更具体而言可举出色料索引的例如颜料蓝1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79;颜料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、4、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50;颜料红7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、57:1、81、81:1、81:2、81:3、81:4、81:5、122、146、168、177、178、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272、279;颜料橙43、71、73;颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214、颜料绿7、36、58、59等。

  本发明的着色组合物可含有的无机颜料并无特别限制,可举例如复合金属氧化物颜料、炭黑、黑色低氧化钛、氧化钛、硫酸钡、氧化锌、硫酸铅、黄色铅、红色氧化铁、群青、普鲁士蓝、氧化铬、锑白、铁黑、氧化铅、硫化锌、镉黄、镉红、锌、锰紫、钴紫、碳酸镁等金属氧化物、金属硫化物、硫酸盐、金属氢氧化物、金属碳酸盐等。

  本发明的着色组合物可含有的染料并无特别限制,可举出酸性染料、碱性染料、直接染料、硫化染料、士林染料、萘酚染料、反应性染料、分散染料等。并用有机溶剂时,较优选为可溶于有机溶剂的染料,但即使是不溶于有机溶剂的染料也可作为分散体而适宜使用。作为不溶于有机溶剂的染料所周知的配方,例如为酸性染料时,已知与有机胺化合物(例如正丙胺、乙基己基丙酸胺等)反应而改质为胺盐染料、或使该磺酸基与同有机胺化合物反应而改质为具有磺酰胺基的染料等。这些胺改质染料也可用于本发明的着色组合物。其具体染料可举出色料索引的例如C.I.编号的酸性蓝1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、249、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324、335、340;碱性蓝7、11、15、26;溶剂蓝2、3、4、5、6、23、25、35、37、38、43、55、59、67、72、124;碱性紫10;酸性紫17、49;溶剂紫4、5、14;碱性红1、10、29;酸性红91、92、97、114、138、151、289;溶剂红45、49、127;酸性黄17、23、25、29、38、40、42、76;溶剂黄4、14、15、24、76、81、82、94、98、162;溶剂橙2、7、11、15、26、56;酸性绿9、16等。

  本发明的着色组合物可将式(1)所示的次甲基化合物及粘合剂树脂与其它成分通过溶解器或均质机等而混合搅拌并制造。并用颜料或溶解性低的染料时,可将使用适当分散剂通过涂料搅拌器等分散机而得的分散体添加于着色组合物中加以混合。为了从所调制的着色组合物去除异物等,也可用过滤器等精密过滤。

  本发明的着色组合物可用于各种涂料、水性印墨、油性印墨、喷墨用印墨、彩色滤光片用着色组合物。彩色滤光片用着色组合物的具体用途可举出液晶显示装置、有机EL显示器、或数码相机等所使用的固体成像元件等的彩色滤光片。

  使用本发明的着色组合物的被着色材料可举例如普通纸、涂被纸、塑胶膜、塑胶基板,但并不限定于这些例子。另外,将本发明的着色组合物赋予至被着色材料的方法可举出平印印刷、凸版印刷、柔版印刷、喷墨印刷等各种印刷方法或旋转涂布器、辊涂布器等的涂布方法。

  使用本发明的着色组合物的彩色滤光片的制造方法可举出染色法、电镀法、印刷法、颜料分散法等。典型例可举出使用图案化方法的颜料分散法。图案化方法的代表例是使用光刻法。作为替代也可使用以下方法:将着色组合物通过喷墨打印机在不通过遮罩下直接涂布于基板上,而形成彩色滤光片。

  [实施例]

  以下通过实施例进一步具体说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,未特别记载时,本文中“份”及“%”为质量基准,且反应温度为内部温度。

  合成例1(上述具体例的No.4所示的次甲基化合物及No.8所示的次甲基化合物的混合物的合成)

  (步骤1-1)

  于500ml的四口烧瓶中加入下述式(100)所示的3,4-二甲基苯基肼盐酸盐(东京化成工业公司制)55份、3-甲基-2-丁酮(东京化成工业公司制)32份、95%硫酸62份及乙醇220份,在78℃搅拌2小时。冷却反应液后加入水与甲苯,以水清洗有机层,以饱和食盐水脱水,以无水硫酸钠干燥后,在减压下浓缩,据此而得到下述式(101)所示的中间物化合物(2种类的化合物的混合物)44份。

  

  (步骤1-2)

  于300ml的四口烧瓶中加入步骤1-1所得的上述式(101)所示的中间物化合物44份、甲苯88份及硫酸二甲酯(东京化成工业公司制)54份,在90℃搅拌2小时。冷却反应液至室温后,加入水70份及氢氧化钾34份,在50℃搅拌1小时。以水清洗有机层,以饱和食盐水脱水,以无水硫酸钠干燥后,在减压下浓缩,据此而得到下述式(102)所示的中间物化合物(2种类的化合物的混合物)42份。

  

  (步骤1-3)

  于200ml的烧杯中加入DMF58份,将液温保持于10℃以下并滴入氯化磷酰(纯正化学公司制)30份。于其中加入步骤1-2所得的上述式(102)所示中间物化合物40份,在40℃搅拌1小时。冷却反应液至室温后,将反应液注入冰水中,加入25%氢氧化钠水溶液直到pH成为10。进一步加热至80℃,析出结晶后冷却反应液至室温。过滤收集所析出的结晶并清洗、干燥,据此而得到下述式(103)所示的中间物化合物(2种类的化合物的混合物)37份。

  

  (步骤1-4)

  于3,000ml的烧杯中加入甲醇1,400份、步骤1-3所得的上述式(103)所示中间物化合物105份、4-氯苯胺-3-磺酸(东京化成工业公司制)95.05份、水460份及乙酸150份,在45℃搅拌2小时。过滤收集所析出的结晶并清洗、干燥,据此获得上述具体例的No.4所示的次甲基化合物及No.8所示的次甲基化合物的混合物163份。

  合成例A(粘合剂树脂的合成)

  于500ml的四口烧瓶加入甲基乙酮160份、甲基丙烯酸10份、甲基丙烯酸苄酯33份及α,α’-偶氮双(异丁腈)1份,一边搅拌一边使氮气流入烧瓶内30分钟。其后升温至80℃,在80至85℃直接搅拌4小时。反应结束后,冷却至室温,而得无色透明的均一共聚物溶液。将其在异丙醇与水的1:1混合溶液中沉淀、过滤,取出固形分并干燥,而得粘合剂树脂。所得粘合剂树脂的聚苯乙烯换算重均分子量为18,000,酸价为152(mgKOH/g)。

  实施例1(本发明的着色组合物的制作)

  将C.I.颜料绿59/合成例1所得No.4所示的次甲基化合物与No.8所示的次甲基化合物的混合物/DISPERBYK-2001(BYK·JAPAN公司制)/丙二醇单甲基醚乙酸酯/丙二醇单乙基醚/合成例A所得粘合剂树脂以0.09份/0.03份/0.62份/19.0份/1.2份/3.9份的组成比混合后,添加0.3mm二氧化锆珠50份,以涂料搅拌器处理2小时。过滤去除珠,而得本发明的着色组合物1。

  实施例2(本发明的彩色滤光片的制作)

  使用旋转涂布器将实施例1所得的本发明的着色组合物1涂布于玻璃基板上后,在80℃干燥10分钟,制作本发明的彩色滤光片(染料着色体1)。

  比较例1(比较用着色组合物的制作)

  除了将合成例1所得No.4所示的次甲基化合物与No.8所示的次甲基化合物的混合物变为C.I.Pigment Yellow 185以外,以与实施例1的相同方式获得比较用着色组合物1。

  比较例2(比较用彩色滤光片的制作)

  除了将实施例1所得本发明的着色组合物1变为比较例1所得比较用着色组合物1以外,以与实施例2的相同方式制作比较用彩色滤光片(比较用染料着色体1)。

  (亮度评价)

  使用紫外线可见光分光光度计UV-1700(岛津制作所公司制)测定实施例2及比较例2所得本发明的彩色滤光片及比较用彩色滤光片的分光透过率,评价C光源的CIE的XYZ表色系中的x、y的色度座标与亮度Y。每次计算亮度Y所需的色度x及y是使用日本专利文献2018-154781号公报所记载的一般熟知的色度x及y。再者,亮度Y越大表示亮度越高,越为优异。结果示于表1。

  表1彩色滤光片的亮度评价结果

  由表1的结果可知,相比于使用比较用着色组合物制作的比较用彩色滤光片,使用本发明的着色组合物1制作的彩色滤光片显示良好亮度。

  (产业的可利用性)

  通过使用含有式(1)所示特定结构的次甲基化合物、粘合剂树脂及分散剂的本发明的彩色滤光片用着色组合物,可提供亮度优异的彩色滤光片的绿色像素。

《着色组合物、使用该着色组合物而得的滤光片及显示装置.doc》
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