TWI710605B - 彩色濾光片用綠色顏料分散物與彩色濾光片 - Google Patents
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Abstract
鑒於以往技術的問題點，本發明的課題在於提供顏色特
性優異的彩色濾光片用綠色顏料分散物。在包含顏料、顏料分散劑及溶劑的彩色濾光片用綠色顏料分散物中，彩色濾光片用綠色顏料分散物包含C.I.顏料綠59作為顏料。
Description
本發明有關於主要被用於透射型或反射型彩色液晶顯示器的光學彩色濾光片的製造中所使用的綠色顏料分散物及綠色著色組合物。
彩色濾光片由以下構成：在玻璃等透明基板的表面上平行配置2種以上不同色相的微細的帶(條帶)，或將微細的像素按照縱橫固定的排列進行配置。像素尺寸為數10~數100μm這樣微細的形狀，並且每個色相按照規定的順序整齊地排列。因此，關於彩色濾光片的製造方法，提出了各種各樣的方法。
由於彩色濾光片需要高透明性，因此，以往通過如下方法，即使用所謂的染色法進行製造：反復進行3次如下步驟，在明膠、酪蛋白等可染色的天然高分子的水溶液中添加重鉻酸等感光劑使其感光化，使用光刻法形成像素圖案，然後將上述像素圖案染成所要的顏色從而得到彩色圖案，形成3色的透明著色微細圖案。
近年來，伴隨著彩色液晶顯示器屏的大型化、用途的多樣化，產生了提高耐熱性、耐光性等可靠性的需求。
對於該需求，作為彩色濾光片形成用的色材，使用了耐光性及耐熱性優異的有機顏料來代替顏色特性優異但耐熱性或耐光性有限的染料。
使用分散了有機顏料的感放射線性著色樹脂組合物製造彩色濾光片時，在透明基板上或預先形成有所要圖案的遮光層的基板上塗布分散了有機顏料的感放射線性著色樹脂組合物，乾燥後，將乾燥的塗膜曝光成所要的圖案，並藉由顯影，從而得到各色的像素。
然而，在使用分散了有機顏料的感放射線性著色樹脂組合物的情況下，例如，在透明基板上排列藍、綠、紅的光的3原色而成的彩色濾光片中，一般而言，僅是單一的顏料，很難得到各個作為彩色濾光片的分光光譜，因此需要使用2種以上顏料進行製備。
關於綠色彩色濾光片，如專利文獻1~3等中所記載的那樣，通常在C.I.顏料綠7、36、58等綠色顏料中添加C.I.顏料黃139、17、128、150、155、185等黃色顏料來調節光譜及明度。
然而，提高透射率即明度，並提升顏色純度等，對彩色濾光片的顏色特性的要求升高，僅是這些顏料種類的組合對作為彩色濾光片的顏色特性的提高存在局限。
作為顏色特性優異的綠色顏料有C.I.顏料綠59，但由於
顏料分散液的製作在技術上存在困難，因此至今未被實用化。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平10-237325號公報
專利文獻2：日本特開平11-14825號公報
專利文獻3：日本特開2014-2314號公報
鑒於以往技術的課題，本發明的課題在於提供顏色特性優異的彩色濾光片用綠色顏料分散物。
本發明者們為了解決這樣的課題，對綠色顏料、根據需要與黃色顏料的組合、及使它們微細地分散的顏料分散劑進行了各種各樣的研究，結果發現通過組合綠色的主顏料、作為調色顏料的黃色顏料、作為使顏料微細地分散的顏料分散劑的特定物質，能夠解決上述課題，從而完成了本發明。
即，本發明(1)有關於一種彩色濾光片用綠色顏料分散物，其特徵在於，在包含顏料、顏料分散劑及溶劑的彩色濾光片用綠色顏料分散物中，包含C.I.顏料綠59作為顏料。
此外，本發明(2)有關於前述(1)項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中前述顏料分散劑包含具有三級胺基及/
或四級銨基，並且具有3mgKOH/g以上胺值的嵌段型結構的丙烯酸系聚合物。
此外，本發明(3)有關於前述(1)項或(2)項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中前述顏料包含C.I.顏料黃185。
此外，本發明(4)有關於前述(1)項~(3)項中的任意一項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中前述綠色顏料與前述黃色顏料的質量比為95/5~40/60。
此外，本發明(5)有關於前述(1)項~(4)項中的任意一項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中前述顏料為經微粒化處理的顏料。
此外，本發明(6)有關於前述(1)項~(5)項中的任意一項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中進一步包含C.I.顏料黃185的磺化物。
此外，本發明(7)有關於一種彩色濾光片，其具有由前述(1)項~(6)項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物所形成的塗布層。
另外，本發明中胺值表示相對於中和1g樹脂的固體成分所需要的鹽酸量的當量氫氧化鉀的質量(mg)，為根據以日本工業標準JIS K 7237中記載的方法為基準的方法所測定的值。
本發明中，使用綠色顏料作為顏料，優選並用黃色顏料。
作為前述綠色顏料，作為必需成分使用C.I.顏料綠59(顏料索引名)。通過使用C.I.顏料綠59，所得到的由彩色濾光片的綠色著色組合物構成的層薄，明度高，且能夠平衡性優異地顯色。
作為本發明的綠色顏料及/或黃色顏料，在不會實質上降低C.I.顏料綠59的光透射率的範圍內，也可並用其他的綠色顏料。
而且由本發明的彩色濾光片用綠色著色組合物所得到的塗膜厚度為2.55μm時，x為0.200~0.240，優選為0.210~0.230，進一步優選為0.215~0.228；y為0.650~0.705，優選為0.660~0.690，進一步優選為0.665~0.675；Y為37.0~48.0，優選為38.0~48.0。
作為黃色顏料，使用C.I.顏料黃185(顏料索引名)等。
其中C.I.顏料黃185在達成本發明的目的上優選，作為其他的黃色顏料，在不會實質上降低C.I.顏料黃185的光透射率的範圍內，也可並用其他的黃色顏料。
本發明中，綠色顏料與黃色顏料的配合比例優選以重量比計，綠色顏料/黃色顏料為95/5~40/60。
為了得到高明度或高對比度，本發明的顏料優選使用經微粒化處理的顏料。通過進行微粒化處理，能夠使顏料的一次粒徑更加微細且均勻。
作為上述微粒化處理，例如，優選如下進行鹽磨來進行微粒化處理，將包含未處理著色顏料、水溶性無機鹽(氯化鈉、氯化
鋇、氯化鉀等，優選為氯化鈉，並且作為使用的水溶性無機鹽的平均粒徑，優選為50μm以下)、及實質上不溶解上述水溶性無機鹽的水溶性分散介質(烷氧基醇類、二醇類、醚類等)的混合物使用捏合機、輥磨機、球磨機、立式球磨機、砂磨機、日本特開2006-192385號公報中記載的作為行星式攪拌機的株式會社井上製作所製的TRI-MIX(商標名)、作為連續式單軸混煉機的淺田鐵工株式會社製的MIRACLE K.C.K等混煉裝置進行混煉後，除去上述水溶性無機鹽及上述水溶性分散介質。
本發明中，優選並用C.I.顏料黃185的磺化物。具體而言，可列舉在黃色顏料的微粒化處理中並用C.I.顏料黃185的磺化物的方法，或在分散單獨經微粒化處理的黃色顏料的步驟中並用C.I.顏料黃185的磺化物的方法等。
C.I.顏料黃185的磺化物的使用量相對於100質量份黃色顏料為0.5~30質量份，優選為3~15質量份。
作為本發明中使用的彩色濾光片用綠色顏料分散物所使用的顏料分散劑，作為必需成分，使用具有三級胺基及/或四級銨基，並且具有3mgKOH/g以上胺值的嵌段型結構的丙烯酸系聚合物。
作為這樣的顏料分散劑，可例示DISPERBYK-2001、DISPERBYK-2000、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116、BYK-LPN22102(均為BYK-Chemie公司製)等，它們可單獨或並用來使用。
本發明的顏料組合物中，前述顏料分散劑的使用量相對
於100質量份顏料優選為1~100質量份，更優選為1~60質量份。
前述顏料分散劑的含量小於1質量份時，有顏料分散效果降低的情況，另一方面超過100質量份時，有顯影性降低等的可能性。
此外，除了前述顏料分散劑以外，也可根據需要並用表面活性劑。作為這樣的表面活性劑，可列舉離子性表面活性劑和非離子性表面活性劑，作為離子性表面活性劑，可列舉陽離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑及兩性表面活性劑。作為陽離子性表面活性劑，可例示脂肪族胺類、四級銨鹽類、烷基吡啶鹽類。作為陰離子性表面活性劑，可例示脂肪酸鹽類、硫酸酯類、磺酸鹽類、磷酸酯類等。作為兩性活性劑，可例示胺基酸鹽類等。
作為非離子類表面活性劑，可例示聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯醚類、聚氧乙烯烷基酯類、山梨糖醇酐烷基酯類、聚氧乙烯山梨糖醇酐烷基酯類等。
作為本發明中使用的彩色濾光片用綠色顏料分散物所使用的溶劑，優選能夠溶解顏料分散劑，且能夠使顏料穩定分散的溶劑。
作為這樣的溶劑的具體例子，可例示乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等的(聚)伸烷基二醇單烷基醚類；乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯等的(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、四氫呋喃等的醚類；甲基乙基酮、
甲基異丁基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等的酮類；2-羥丙酸甲酯、2-羥丙酸乙酯等的乳酸烷基酯類；2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、丙酸正丁酯、乙醯乙酸甲酯、甲酸正戊酯、丙酮酸乙酯等的酯類；甲苯、二甲苯等的芳香族烴類；N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺等的醯胺類。這些溶劑可單獨使用，或混合2種以上使用。此外，這些溶劑的使用量優選相對於顏料分散物的總量以60~80重量%的比例使用。
本發明的彩色濾光片用綠色顏料組合物通過混合綠色顏料、黃色顏料、顏料分散劑、溶劑等，使用超音波分散機、珠磨機、三輥機、球磨機、砂磨機、均質器、捏合機等進行混煉分散處理而得到。
在前述的分散處理時，對於顏料分散劑及/或溶劑而言，在分散處理時既可將其總量與顏料一同使用，也可以在分散處理後加入一部分顏料分散劑。
通常，將本發明的彩色濾光片用綠色顏料分散物與黏合劑樹脂、在分子內具有1個以上光聚合性不飽和鍵的光聚合性化合物及光聚合引發劑、根據需要的溶劑、其他的添加劑混合作為顏料分散抗蝕劑組合物而用於彩色濾光片的形成。那時的各種配合劑、製備方法等，不特別限制於以往，均可使用。
以下，列舉實施例更具體地說明本發明，但本發明不局限於這些實施例。另外，只要沒有特殊說明，本實施例中“份”及“%”表示“重量份”及“重量%”。
D1155(C.I.顏料黃185、商品名Paliotol Yellow D1155、BASF公司製)
6268EC(C.I.顏料黃150、商品名CHROMOFINE YELLOW 6268EC、大日精化公司製)
L0960HD(C.I.顏料黃138、商品名Paliotol Yellow L0960HD、BASF公司製)
Green S(C.I.顏料綠7、商品名FASTOGEN Green S、DIC公司製)
A110(C.I.顏料綠58、商品名FASTOGEN Green A110、DIC公司製)
C100(C.I.顏料綠59、商品名FASTOGEN Green C100、DIC公司製)
<顏料分散劑>
BYK-LPN21116(具有三級胺基及四級銨基，並且具有約29mgKOH/g胺值的嵌段型結構的丙烯酸系聚合物、固體成分40%、BYK-Chemie公司製)
<黏合劑樹脂>
BnMA/MAA共聚物(苄基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物，理論酸值120mgKOH/g，質均分子量25，000)
<溶劑>
PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)
<光聚合性化合物>
DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯)
<光聚合引發劑>
Ir369(2-苄基-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮，商品名豔佳固369、BASF公司製)
(D1155磺化物)
在100ml三角燒瓶中加入30ml濃硫酸，一邊用磁力攪拌器攪拌一邊投入10g D1155，在室溫下攪拌30分鐘。在1L燒杯中裝入50g水和50g冰的混合物，將上述反應物倒入該冰水中，用磁力攪拌器攪拌30分鐘。將其在減壓下過濾．水洗，使所得到的固體乾燥，從而得到12g D1155磺化物。
(微粒化D1155)
在捏合機(商品名：KHD-2，井上製作所製)的釜中投入100質量份D1155、1000質量份粒徑20μm的氯化鈉、240質量份二乙二醇，在75℃下混煉10小時進行鹽磨。接著將1300質量份所得到的混煉物投入3升的溫水中，一邊加熱至70℃一邊攪拌1小時成為漿狀。反復進行過濾、水洗除去氯化鈉及二乙二醇後，在40℃下乾燥，得到95質量份的微粒化D1155。
(微粒化D1155(含有磺化物))
在捏合機(商品名：KHD-2，井上製作所製)的釜中投入100質量份D1155、1000質量份粒徑20μm的氯化鈉、7質量份D1155磺化物、240質量份二乙二醇，在75℃下混煉10小時進行鹽磨。接著將1300質量份所得到的混煉物投入3升的溫水中，一邊加熱至70℃一邊攪拌1小時成為漿狀。反復進行過濾、水洗除去氯化鈉及二乙二醇後，在40℃下乾燥，得到98質量份的微粒化D1155(含有磺化物)。
<彩色濾光片用顏料分散組合物>
使上述微粒化顏料或未微粒化的各種顏料、顏料分散劑、D1155磺化物、黏合劑樹脂(BnMA/MAA共聚物)、有機溶劑(PGMEA)成為表1的組成而混合，使用0.2mmΦ的氧化鋯珠用塗料調節器(paint conditioner)進行6小時混煉，得到彩色濾光片用顏料分散組合物1~8。
<彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組合物>
接著，使彩色濾光片用顏料分散組合物1~8與BnMA/MAA共聚物、DPHA、Ir369、PGMEA成為表2的組成使用高速攪拌機均勻地混合後，用孔徑3μm的膜濾器進行過濾，得到彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組合物1~8。
<實施例1~2及比較例1~10的彩色濾光片用綠色顏料分散抗蝕劑組合物>
將選自彩色濾光片用綠色顏料分散抗蝕劑組合物1~8中的組合物均勻混合成為表3的顏料比例，得到實施例1~2及比較例1~10的彩色濾光片用綠色顏料分散抗蝕劑組合物。
(評價)
<彩色濾光片用綠色顏料分散抗蝕劑組合物的顏色特性的評價>
將實施例1~2及比較例1~10的彩色濾光片用綠色顏料分散抗蝕劑組合物用旋塗機塗布於玻璃基板上。接著，在100℃下預烘3分鐘後，用高壓汞燈曝光，進而在230℃下後烘30分鐘。接著，用分光光度計(島津製作所公司製、UV-2500PC、C光源2°視野)測定實施例1~2及比較例1~10的各抗蝕劑的顏色特性(x，y，Y)。
在實施例1~2及比較例1~10中，求得在色度x=0.224、y=0.669下的膜厚、明度Y。
根據按照本發明的例子的實施例1~2，瞭解了由於彩色濾光片用綠色顏料抗蝕劑組合物Y的值高，且膜厚小，因此具備作為彩色濾光片的適當的光學性質。
另一方面，根據不使用C.I.顏料綠59而採用其他顏料的比較例1~10，即使x與y的值與實施例相同，但由於Y的值低，因此無法適宜地用作彩色濾光片。
由表3可知，作為綠色顏料使用C.I.顏料綠59的彩色濾光片用綠色顏料分散物即使膜厚小明度依然非常高。
Claims (6)
- 一種彩色濾光片用綠色顏料分散物，其在包含顏料、顏料分散劑及溶劑的彩色濾光片用綠色顏料分散物中，包含C.I.顏料綠59作為顏料，其中所述彩色濾光片用綠色顏料分散物進一步包含C.I.顏料黃185的磺化物。
- 如申請專利範圍第1項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中所述顏料分散劑包含具有三級胺基及/或四級銨基，並且具有3mgKOH/g以上胺值的嵌段型結構的丙烯酸系聚合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中所述顏料包含C.I.顏料黃185。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中綠色顏料與黃色顏料的質量比為95/5~40/60。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物，其中所述顏料為經微粒化處理的顏料。
- 一種彩色濾光片，其具有由如申請專利範圍第1項至第5項中任意一項所述的彩色濾光片用綠色顏料分散物所形成的塗布層。
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