工藤 新 (〒68 千葉県佐倉市坂戸６３１番地 ＤＩＣ株式会社 総合研究所内 Chiba, 2858668, JP)
FUNAKURA, Seiji (Central Research Laboratories 631, Sakado, Sakura-sh, Chiba 68, 2858668, JP)
ＤＩＣ株式会社 (〒20 東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号 Tokyo, 1748520, JP)
KUDOU, Arata (Central Research Laboratories 631, Sakado, Sakura-sh, Chiba 68, 2858668, JP)
工藤 新 (〒68 千葉県佐倉市坂戸６３１番地 ＤＩＣ株式会社 総合研究所内 Chiba, 2858668, JP)
| 一般式(1) で表されるジオキサジンスルファモイル化合物(A)を含有することを特徴とするカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記一般式(1)で表されるカラーフィルター用着色粉末組成物において、Rはエチル基、mは0、nは2である請求項1に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 請求項1または2に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物において、更に青色有機顔料(B)または紫色有機顔料(C)を含有するカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記青色有機顔料(B)がフタロシアニンである請求項3に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記フタロシアニンが、ε型フタロシアニンである請求項4に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記ε型フタロシアニンが、ε型銅フタロシアニンである請求項5に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記紫色有機顔料(C)がジオキサジンである請求項3に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記ジオキサジンスルファモイル化合物(A)及び青色有機顔料(B)を含有する請求項3に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物において、 ジオキサジンスルファモイル化合物(A)の含有量が、青色有機顔料(B)の含有量に対して、0.1~200質量%の範囲であることを特徴とするカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記ジオキサジンスルファモイル化合物(A)、青色有機顔料(B)及び紫色有機顔料(C)を含有する請求項3に記載のカラーフィルター用着色粉末組成物において、 ジオキサジンスルファモイル化合物(A)と紫色有機顔料(C)の合計含有量が、青色有機顔料(B)の含有量に対して、0.1~200質量%の範囲であることを特徴とするカラーフィルター用着色粉末組成物。 |
| 前記ジオキサジンスルファモイル化合物(A)、及び青色有機顔料(B)又は紫色有機顔料(C)を媒体中に分散したカラーフィルター用顔料分散体。 |
| 請求項10に記載のカラーフィルター用顔料分散体を青色画素部に用いてなるカラーフィルター。 |
| 一般式(1) で表されるジオキサジンスルファモイル化合物。 |
本発明は、液晶表示装置のカラーフィル ーの青色画素部の作製に好適な着色粉末組 物、該着色粉末組成物を媒体中に分散した ラーフィルター用顔料分散体及び該分散体 青色画素部に用いてなるカラーフィルター 関する。
本発明に類似する紫色顔料ジオキサジン誘 導体を用いた色材としては、以下の記載があ る。
特許文献1には、本発明のポリオキシアル レンスルファモイル化合物とは異なるジオ サジンスルホン酸誘導体及びカチオン性櫛 グラフトポリマーを必須成分とする青系顔 分散体は、微細分散化され、ニュートン流 性が大きいと報告されている。ところが、 の方法で得られる青色顔料をカラーフィル ーとした場合、必要とされる輝度、コント スト、透過ヘーズ等の値は十分でなく、目 とするレベルには到達していなかった。
特許文献2には、熱硬化性樹脂およびポリオ
レフィン系材料の着色剤としてポリオキシア
ルキレン変性フタロシアニン系着色剤が有用
であることが報告されている。当該文献では
、用途をUVインキ用としており、本発明のカ
ーフィルター用と異なる。また、実施例2で
ジオキサジンバイオレット顔料があるが、用
いている分散剤は、銅フタロシアニンポリオ
キシアルキレンスルファモイル化合物であり
、本発明のジオキサジンスルファモイル化合
物と異なるものである。
ところで、液晶表示装置のカラーフィルター
は、赤色画素部、緑色画素部及び青色画素部
を有する。これらの各画素部は、いずれも有
機顔料が分散した合成樹脂の薄膜が基板上に
設けられた構造であり、有機顔料としては、
赤、緑及び青の各色の有機顔料が用いられて
いる。
これら画素部のうち、青色画素部を形成 るための青色有機顔料としては、一般に、 型銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブル ー15:6)が用いられており、必要に応じて調色 ために、これに紫色有機顔料のジオキサジ バイオレット顔料(C.I.ピグメントバイオレ ト23)が少量併用されている。
カラーフィルターを作製する際の有機顔 は、従来の汎用用途とは全く異なる特性、 体的には、液晶表示装置の表示画面がより ッキリ見える様にする(高コントラスト化) 或いは、同じく表示画面がより明るくなる にする(高輝度化)等の要求がある。この様な 要求に応じるため、平均一次粒子径が100nm以 となる様に微細化された粉体の有機顔料が 用されているが、微細化した有機顔料を用 て調製したカラーレジストインキは流動性 光透過性について解決すべき課題が残って た。例えば、液晶ディスプレイ用カラーフ ルター向けインキに適用した場合、ガラス 板上へのスピンコート時にはインキのニュ トン流動性低下等による塗布ムラの発生、 素形成後には光線透過率の不足によるカラ フィルターの明るさおよびコントラストの 足といった欠点が未解決のままであった。
以上のように、本発明に係るジオキサジ スルファモイル誘導体を含有するカラーフ ルター用着色粉末組成物については、これ で全く知られておらず、さらには、該着色 末組成物を媒体中に分散したカラーフィル ー用顔料分散体、及び該分散体を青色画素 に用いてなるカラーフィルターについても く知られていなかった。
本発明は、色材として有用な新規なジオキサ
ジンスルファモイル化合物を含有することを
特徴とするカラーフィルター用着色粉末組成
物の提供を課題とし、さらには、表示画面が
よりハッキリ見える高コントラストで、表示
画面がより明るい高輝度の液晶表示装置が得
られる青色画素部を有するカラーフィルター
の提供を課題とする。
また、本課題を達成するための新規なジオキ
サジンスルファモイル化合物の提供をも課題
とする。
本発明者らは、カラーフィルターに好ましく
用いることのできる着色粉末組成物の提供の
ため、種々のジオキサジンスルファモイル化
合物を合成し、
(1)ジオキサジンスルファモイル化合物(A)を含
有するカラーフィルター用着色粉末組成物、
または、
(2)ジオキサジンスルファモイル化合物(A)と、
青色有機顔料(B)または紫色有機顔料(C)をさら
に含有するカラーフィルター用着色粉末組成
物
の性能検討を行ったところ、ある特定の構造
を有するジオキサジンスルファモイル化合物
が、カラーフィルターに好ましく用いること
のできる着色粉末組成物、該着色粉末組成物
を媒体中に分散したカラーフィルター用顔料
分散体、及び該分散体を青色画素部に用いて
なるカラーフィルターの提供に極めて有用で
あることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
即ち、本発明は、一般式(1)
(但し、式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を し、mは0~3の整数、nは1~4の整数であって、 つm+n=1~4であり、Yは一般式(2)で表される基
(但し、式中、lは4~100の整数、Qは各々独立に
素原子またはメチル基、Q’は炭素数1~6のア
ルキル基を表す。)である。)
で表されるジオキサジンスルファモイル化合
物(A)を含有することを特徴とするカラーフィ
ルター用着色粉末組成物、該着色粉末組成物
を媒体中に分散したカラーフィルター用顔料
分散体、該分散体を青色画素部に用いてなる
カラーフィルター及び
一般式(1)
(但し、式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を し、mは1~3の整数、nは1~3の整数であって、 つm+n=2~4であり、Yは一般式(2)で表される基
(但し、式中、lは4~100の整数、Qは各々独立に
素原子またはメチル基、Q’は炭素数1~6のア
ルキル基を表す。)である。)
で表されるジオキサジンスルファモイル化合
物を提供することにより、前記課題を解決す
るものである。
本発明によれば、ジオキサジンスルファモ イル化合物を含有することを特徴とするカラ ーフィルター用着色粉末組成物、該ジオキサ ジンスルファモイル化合物を含有する、表示 画面がよりハッキリ見える高コントラストで 、表示画面がより明るい高輝度の液晶表示装 置が得られる青色画素部を有するカラーフィ ルター、及び前記カラーフィルター用着色粉 末組成物に用いることのできる新規なジオキ サジンスルファモイル化合物の提供が可能で ある。
本発明では、一般式(1)
(但し、式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を し、mは0~3の整数、nは1~4の整数であって、 つm+n=1~4であり、Yは一般式(2)で表される基
(但し、式中、lは4~100の整数、Qは各々独立に
素原子またはメチル基、Q’は炭素数1~6のア
ルキル基を表す。)である。)
で表されるジオキサジンスルファモイル化合
物(A)、
または、
該ジオキサジンスルファモイル化合物(A)と、
青色有機顔料(B)または紫色有機顔料(C)
をさらに含有するカラーフィルター用着色粉
末組成物、及び該着色粉末組成物を媒体中に
分散したカラーフィルター用顔料分散体、及
び該分散体を青色画素部に用いてなるカラー
フィルターを提供する。
本発明の着色粉末組成物に用いられるジ キサジンスルファモイル化合物(A)、すなわ 一般式(1)
(但し、式中、Rは炭素数1~4のアルキル基を し、mは0~3の整数、nは1~4の整数であって、 つm+n=1~4であり、Yは一般式(2)で表される基
(但し、式中、lは4~100の整数、Qは各々独立に
素原子またはメチル基、Q’は炭素数1~6のア
ルキル基を表す。)である。)
で表されるジオキサジンスルファモイル化合
物としては、スルホン酸基またはスルファモ
イル基で置換し得るジオキサジン環が、スル
ホン酸基で置換されていてもされていなくて
もよいが、置換されていない方が好ましく(
換された場合には、m=3までが好ましい)、且
、少なくとも1個以上のスルファモイル基で
置換された化合物を挙げることができる。導
入されるスルファモイル基は、ジオキサジン
環1個あたり少なくとも1個であれば特に限定
く用いることができるが、好ましくは1また
は2個、より好ましくは2個である。置換され
位置は、スルホン酸基またはスルファモイ
基を置換し得る位置であれば特に限定はな
。
また、Rは炭素数1~4のアルキル基を表し、例
ば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
ル基であるが、特にエチル基が好ましい。
本発明の一般式(1)におけるYは、ポリアル キレンオキシド部分である。Yは、エチレン キシドポリマーおよびエチレンオキシド/プ ピレンオキシドコポリマーなどのあらゆる リアルキレンオキシドであり、ブロックで ランダムでも良い。好ましくは、Yは、一般 式(2)で表される基
(ここで、lは4~100の整数、Qは各々独立に水素
子またはメチル基を表し、Q’は炭素数1~6の
アルキル基を表す。)
であり、カラーフィルター用着色粉末組成物
で用いる溶媒に応じて、その親水性や親油性
を最適化するのが望ましい。ここで、Q’は
炭素数1~6のアルキル基として、直鎖状アル
ル基でも分岐状アルキル基でもどちらでも
い。このような直鎖状アルキル基として、
えば、メチル基、エチル基、プロピル基、
チル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げ
れる。また、分岐状アルキル基としては、
素数1~6の適宜分岐していてもよいアルキル
を挙げることができる。
ポリアルキレンオキシド部分の繰り返し数 lは4以上100以下であることが好ましく、より ましくは5以上80以下、更に好ましくは10以 50以下である。繰り返し数lは4未満では分散 との親和性が不足し、100を超えると分散安 性が低下する傾向がある。
本発明で用いる一般式(1)で表されるジオキ サジンスルファモイル化合物(A)は、公知慣用 の方法を組み合わせることにより得ることが できる。製造方法の一例を挙げると、ジオキ サジン環のスルホン酸化を行った後、さらに スルホン酸基の一部をスルホニルクロリドと するか、またはジオキサジン環を直接スルホ クロリド化し、該スルホニルクロライドとポ リエーテル主鎖の末端にアミンを持つポリエ ーテルアミン(以下、「ポリエーテルモノア ン」と略記)とを反応させて製造することが きる。原料となるジオキサジンスルホニル ロライドは、ジオキサジンとクロロスルホ 酸および/または塩化チオニルとの反応によ り得ることができる。他方の原料であるポリ エーテルモノアミンは、ポリエーテル骨格の 末端にある水酸基をニッケル/銅/クロム触媒 用いて還元的にアミノ化することにより得 ことができる。ポリエーテルモノアミンは 販品としても提供されており、例えばアメ カHuntsman Corporationから「JEFFAMINE(商標名)Mシ ーズ」がある。
本発明で用いられる一般式(1)で表されるジ キサジンスルファモイル化合物(A)としては 例えば、以下のジオキサジンスルファモイ 化合物(3)(一般式(1)において、R=C 2 H 5 、m=0,n=2)が挙げられるが、これに限定される のではなく、本発明の課題を解決するため 着色粉末組成物の調整のためには、適宜好 しいジオキサジンスルファモイル化合物を 択して用いることができる。
(但し、式中、Qは水素原子またはメチル基 表す。lの平均値は35である。)
本発明で用いる青色有機顔料(B)は、フタロ
アニン顔料またはインダンスロンブルー顔
を用いることができる。フタロシアニンと
ては、銅フタロシアニン、無金属フタロシ
ニン、亜鉛フタロシアニン、コバルトフタ
シアニン、ニッケルフタロシアニン、鉄フ
ロシアニン等を用いることができ、色相面
ら銅フタロシアニンが好ましい。
また、上記フタロシアニン顔料は結晶形を有
するが、ε型フタロシアニンが好ましく、特
ε型銅フタロシアニンが好ましい。
また、赤味つけのために紫色有機顔料(C)を 併用することもできる。紫色有機顔料(C)とし ては、例えばジオキサジン系顔料であるC.I.Pi gment Violet 23、同37、及びBlue80等が挙げられ 。
本発明の着色粉末組成物中、一般式(1)で表さ
れるジオキサジンスルファモイル化合物(A)と
紫色有機顔料(C)とを共に含有する場合には、
その質量比は、特に制限されるものではない
が、ジオキサジンスルファモイル化合物(A)/
色有機顔料(C)=5/95~100/0を挙げることができる
。一般式(1)で表されるジオキサジンスルファ
モイル化合物(A)が5質量部未満ではコントラ
トが期待できないからである。
また、ジオキサジンスルファモイル化合物(A)
または紫色有機顔料(C)からなる紫色着色粉末
組成物(D)の含有率は、色濃度を考慮して、青
色有機顔料(B)に対して0.1~200質量%であること
好ましい。
本発明により得られる着色粉末組成物は、 ジオキサジンスルファモイル化合物(A)を含有 することを特徴とするカラーフィルター用着 色粉末組成物であり、必要に応じて、更に青 色有機顔料(B)または紫色有機顔料(C)を含有し てもよい着色粉末組成物であって、液媒体中 への分散性、分散安定性が高く、後記する着 色分散体中の顔料粒子は微細な粒子に分散し ており、得られる顔料分散体の粘度は低く、 かつニュートン流動性も高いまま安定し、そ れでカラーフィルター青色画素部を製造した 場合に、均質な塗膜を形成して輝度、コント ラストおよび光透過率のいずれもが高いカラ ーフィルターを得ることができる。ここで顔 料分散体は、着色粉末組成物を媒体中に分散 せしめた液をいい、媒体としては例えば有機 溶媒が挙げられる。
用いられる有機溶媒としては、例えば、ト ルエンやキシレン、メトキシベンゼン等の芳 香族系溶剤、酢酸エチルや酢酸プロピルや酢 酸ブチル、プロピレングリコールモノメチル エーテルアセテート、プロピレングリコール モノエチルエーテルアセテート、ジエチレン グリコールメチルエーテルアセテート、ジエ チレングリコールエチルエーテルアセテート 、ジエチレングリコールプロピルエーテルア セテート、ジエチレングリコールブチルエー テルアセテート等の酢酸エステル系溶剤、エ トキシエチルプロピオネート等のプロピオネ ート系溶剤、メタノール、エタノール等のア ルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピ レングリコールモノメチルエーテル、ジエチ レングリコールエチルエーテル、ジエチレン グリコールジメチルエーテル等のエーテル系 溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチ ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶 剤、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、N,N -ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクタム N-メチル-2-ピロリドン、アニリン、ピリジン 等の窒素化合物系溶剤、γ-ブチロラクトン等 のラクトン系溶剤、カルバミン酸メチルとカ ルバミン酸エチルの48:52の混合物の様なカル ミン酸エステル等が挙げられる。
ここでコントラストとは、2枚の偏光板の 光方向を平行にして被測定物を挟み込んだ の透過光強度を2枚の偏光板の偏光方向を垂 にして被測定物を挟み込んだ時の透過光強 で除したものである。
また本発明の着色粉末組成物だけをカラ フィルター青色画素部の青色組成物として いても良いが、必要に応じて、カラーフィ ター用分散体及びインキの粘度特性の向上 分散安定性の向上のために、顔料誘導体を 加することも有効である。このような顔料 導体としては、公知慣用のものを使用でき が、下記一般式(4)の顔料誘導体が好ましい
(式中、Pはフタロシアニン、インダンスロ ブルー、ジオキサジンバイオレット残基を Aは直接結合又は二価の連結基を、Yは第1~3 アミノ基又は複素環残基を、そしてnは1~4を す。)具体的には、フタロシアニン、インダ ンスロンブルー、ジオキサジンバイオレット のフタルイミドメチル誘導体、同スルホン酸 誘導体、同N-(ジアルキルアミノ)メチル誘導 、同N-(ジアルキルアミノアルキル)スルホン アミド誘導体が好ましい。これらの顔料誘 体には、更に1級アミン、2級アミン、3級ア ン、4級アミン塩、エチレンジアミン等のア ミンを添加して用いることも好ましい。
本発明の着色粉末組成物は、従来公知の 法でカラーフィルター青色画素部の形成に 用することができる。この着色粉末組成物 使用してカラーフィルター青色画素部を製 するに当たっては、顔料分散法が好適であ 。
この方法で代表的な方法としては、フォ リソグラフィー法であり、これは、後記す 光硬化性組成物を、カラーフィルター用の 明基板のブラックマトリックスを設けた側 面に塗布、加熱乾燥(プリベーク)した後、 ォトマスクを介して紫外線を照射すること パターン露光を行って、画素部に対応する 所の光硬化性化合物を硬化させた後、未露 部分を現像液で現像し、非画素部を除去し 画素部を透明基板に固着させる方法である この方法では、光硬化性組成物の硬化着色 膜からなる画素部が透明基板上に形成され 。
赤色、緑色、青色の色ごとに、後記する光 硬化性組成物を調製して、前記した操作を繰 り返すことにより、所定の位置に赤色、緑色 、青色の着色画素部を有するカラーフィルタ ーを製造することができる。本発明の着色粉 末組成物からは、青色画素部を形成すること ができる。尚、赤色画素部および緑色画素部 を形成するための光硬化性組成物を調製する には、公知慣用の赤色顔料と緑色顔料を使用 することができる。
赤色画素部を形成するための顔料として 、例えば、C.I.ピグメントレッド177、同209、 同254等が、緑色画素部を形成するための顔料 としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7 同10、同36、同47、同58等が挙げられる。こ ら赤色画素部と緑色画素部の形成には、黄 顔料を併用することもできる。その後、必 に応じて、未反応の光硬化性化合物を熱硬 させるために、カラーフィルター全体を加 処理(ポストベーク)することもできる。
後記する光硬化性組成物をガラス等の透 基板上に塗布する方法としては、例えば、 ピンコート法、ロールコート法、インクジ ット法等が挙げられる。
透明基板に塗布した光硬化性組成物の塗 の乾燥条件は、各成分の種類、配合割合等 よっても異なるが、通常、50~150℃で、1~15分 間程度である。また、光硬化性組成物の光硬 化に用いる光としては、200~500nmの波長範囲の 紫外線、あるいは可視光を使用するのが好ま しい。この波長範囲の光を発する各種光源が 使用できる。
現像方法としては、例えば、液盛り法、デ ィッピング法、スプレー法等が挙げられる。 光硬化性組成物の露光、現像の後に、必要な 色の画素部が形成された透明基板は水洗いし 乾燥させる。こうして得られたカラーフィル ターは、ホットプレート、オーブン等の加熱 装置により、100~280℃で、所定時間加熱処理( ストベーク)することによって、着色塗膜中 の揮発性成分を除去すると同時に、光硬化性 組成物の硬化着色皮膜中に残存する未反応の 光硬化性化合物が熱硬化し、カラーフィルタ ーが完成する。
カラーフィルターの青色画素部を形成する ための光硬化性組成物は、本発明方法の着色 粉末組成物と、光硬化性化合物とを必須成分 とし、必要に応じて有機溶剤と分散剤と熱可 塑性樹脂とを併用し、これらを混合すること で調製することができる。青色画素部を形成 する着色樹脂皮膜に、カラーフィルターの実 生産で行われるベーキング等に耐え得る強靱 性等が要求される場合には、前記光硬化性組 成物を調製するに当たって、光硬化性化合物 だけでなく、この熱可塑性樹脂を併用するこ とが不可欠である。熱可塑性樹脂を併用する 場合には、有機溶剤としては、それを溶解す るものを使用するのが好ましい。
前記光硬化性組成物の製造方法としては 本発明方法の着色粉末組成物と、必要に応 て有機溶剤と分散剤とを併用し、これらを 合し均一となる様に攪拌分散を行って、ま カラーフィルターの青色画素部を形成する めの顔料分散体を調製してから、そこに、 硬化性化合物と、必要に応じて熱可塑性樹 や光重合開始剤等を加えて前記光硬化性組 物とする方法が一般的である。
ここで分散剤としては、例えば、ビック ミー社製のDisperBYK130、同161、同162、同163、 170、エフカ社製のEFKA46、EFKA47等が挙げられ 。また、レベリング剤、カップリング剤、 種界面活性剤等も併せて使用可能である。
有機溶剤としては、特にプロピオネート アルコール系、エーテル系、ケトン系、窒 化合物系、ラクトン系等の極性溶媒で水可 のものが好ましく、具体例としては前記有 溶媒が挙げられる。また、水可溶の有機溶 を使用する場合には、それに水を併用する ともできる。
光硬化性組成物の調製に使用する熱可塑 樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、 クリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイ ド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、ス レン無水マレイン酸系樹脂等が挙げられる
光硬化性化合物としては、例えば、1,6-ヘ キサンジオールジアクリレート、エチレング リコールジアクリレート、ネオペンチルグリ コールジアクリレート、トリエチレングリコ ールジアクリレート、ビス(アクリロキシエ キシ)ビスフェノールA、3-メチルペンタンジ ールジアクリレート等のような2官能モノマ ー、トリメチルロールプロパトントリアクリ レート、ペンタエリスリトールトリアクリレ ート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシア ート、ジペンタエリスリトールヘキサアク レート、ジペンタエリスリトールペンタア リレート等の比較的分子量の小さな多官能 ノマー、ポリエステルアクリレート、ポリ レタンアクリレート、ポリエーテルアクリ ート等の様な比較的分子量の大きな多官能 ノマーが挙げられる。
光重合開始剤としては、例えば、アセト ェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチ ケタノール、ベンゾイルパーオキサイド、2 -クロロチオキサントン、1,3-ビス(4’-アジド ンザル)-2-プロパン、1,3-ビス(4-アジドベン ル)-2-プロパン-2’-スルホン酸、4,4’-ジアジ ドスチルベン-2,2’-ジスルホン酸等が挙げら る。
前記した様な各材料を使用して、質量換算 で、本発明の方法で製造された着色粉末組成 物100部当たり、300~1000部の有機溶剤と、必要 応じて1~100部の分散剤とを、均一となる様 攪拌分散して前記顔料分散体を得ることが きる。次いでこの顔料分散体に、本発明の 色粉末組成物1部当たり、熱可塑性樹脂と光 化性化合物の合計が3~20部、必要に応じて光 硬化性化合物1部当たり0.05~3部の光重合開始 と、必要に応じてさらに有機溶剤を添加し 均一となる様に攪拌分散してカラーフィル ー青色画素部を形成するための光硬化性組 物を得ることができる。
現像液としては、公知慣用の有機溶剤や ルカリ水溶液を使用することができる。特 前記光硬化性組成物に、熱可塑性樹脂また 光硬化性化合物が含まれており、これらの なくとも一方が酸価を有し、アルカリ可溶 を呈する場合には、アルカリ水溶液での洗 がカラーフィルター青色画素部の形成に効 的である。
顔料分散法のうち、フォトリソグラフィ 法によるカラーフィルター青色画素部の製 方法について詳記したが、本発明の方法で 造された着色粉末組成物を使用して調製さ たカラーフィター青色画素部は、その他の 着法、転写法、ミセル電解法、PVED(Photovoltai c Electrodeposition)法、インクジェット法、反転 印刷法、熱硬化法等の方法で青色画素部を形 成して、カラーフィルターを製造してもよい 。
カラーフィルターは、赤色顔料、緑色顔 、ならびに本発明の方法で製造された着色 末組成物を使用して得た各色の光硬化性組 物を使用し、平行な一対の透明電極間に液 材料を封入し、透明電極を不連続な微細区 に分割すると共に、この透明電極上のブラ クマトリクスにより格子状に区分けされた 細区間のそれぞれに、赤、緑および青のい れか1色から選ばれたカラーフィルター着色 画素部を交互にパターン状に設ける方法、あ るいは基板上にカラーフィルター着色画素部 を形成した後、透明電極を設ける様にするこ とで得ることができる。
本発明の方法で製造されたカラーフィル ー青色画素部用着色粉末組成物は、鮮明性 明度、さらには貯蔵安定性と耐熱性に優れ より赤味の色相を有する青色組成物であり カラーフィルター用途の他、塗料、プラス ック(樹脂成型品)、印刷インク、ゴム、レ ー、捺染、静電荷像現像用トナー、インク ェット記録用インキ、熱転写インキ等の着 にも適用することができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明す るが、もとより本発明はこれら実施例の範囲 に限定されるものではない。尚、特に断りの ない限り、「部」及び「%」はいずれも質量 準である。
(評価法)
本実施例での各種評価法は以下の通りであ
。
1)粘度:東機産業製RE550L型粘度計用いて、粘度
を測定した。粘度が低い方が良好と評価した
。
2)輝度:オリンパス製顕微鏡MX-50と大塚電子製
光光度計MCPD-3000顕微分光測光装置CIE発色系
度におけるF10光源におけるY値を測定した。
輝度が高い方が良好と評価した。
3)コントラスト値:当該カラーフィルター青色
画素部を2枚の偏光板の間に設置し、一方に
光源を、更にその反対側には色彩輝度計を
置して輝度の測定を行った。偏光軸が平行
なる時と垂直になる時との輝度(透過光強度)
の比より算出した。コントラスト値の高い方
が良好と評価した。
4)透過ヘーズ:BYK-Gardner社製 Haze-Gard Dual計を
いて、JIS K 7136に基づく透過ヘーズを測定
た。透過ヘーズの値は低い方が良好と評価
た。
5)アミン価の測定:合成したジオキサジンスル
ファモイル化合物を500mg秤量し、メタノール
加え30gとする。超音波照射により完全に溶
させた後、0.1N塩酸(関東化学社製)にて電位
滴定を行い、アミン価を算出した。
(製造例1)ジオキサジンスルファモイル化合物
(3)の合成
クロロスルホン酸17.5部を3口フラスコに仕
み、10℃以下に冷却しながらジオキサジンバ
イオレット(C.I.ピグメント バイオレット 23)
2.0部を仕込んだ。次に10℃で3時間反応させク
ロロスルホン化した後、反応液を氷水200部の
入ったビーカーに注いだ。その混合物をろ過
し、氷水20部で洗浄した。得られたペースト
ビーカーに移し、10℃以下の水100部を加え
攪拌分散した。この分散体にポリエーテル
ノアミンとして、アメリカ合衆国Huntsman Corp
oration製「Surfonamine B-200」(第一アミン-末端ポ
リ(エチレンオキシド/プロピレンオキシド)(5/
95)コポリマー、数平均分子量約2,000)20.3部と
酸ナトリウム0.72部を投入し、5~10℃で1時間
いで室温で一晩攪拌し、その後80℃で30分間
拌した。得られた反応液を水1000部に注ぎ、
クロロホルムで抽出し、クロロホルム層を水
洗後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。次い
で得られたクロロホルム溶液をろ別し、溶媒
を減圧下留去してジオキサジンスルファモイ
ル化合物(3)(R=C 2
H 5
、m=0,n=2)を得た。このジオキサジンスルファ
イル化合物(3)のアミン価は8.0であった。得
れたジオキサジンスルファモイル化合物(3)
UV及びIRスペクトルを(図1)及び(図2)に示した
。
(製造例2)ジオキサジンスルファモイル化合物
(6)の合成
製造例1のSurfonamine B-200 20.3部をHuntsman Corpora
tion製「Jeffamine M2070」(第一アミン-末端ポリ(
チレンオキシド/プロピレンオキシド)(70/30)
ポリマー、数平均分子量約2,000)14.9部に、炭
酸ナトリウム0.72部を炭酸ナトリウム0.90部に
えて、製造例1と同様に反応を行った。得ら
れた反応混合物を半飽和食塩水600部に注ぎ、
クロロホルムで抽出した。クロロホルム層を
半飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。次いで得られたクロロホルム溶
液をろ別し、溶媒を減圧下留去してジオキサ
ジンスルファモイル化合物(6)(R=C 2
H 5
,m=0,n=2)を得た。得られたジオキサジンスルフ
ァモイル化合物のUV及びIRスペクトルを(図3)
び(図4)に示した。
(但し、式中、Qは水素またはメチル基を表す
lの平均値は41である。)
また、市販されていないポリエーテルモノア
ミン類は例えば以下に示す方法で合成するこ
とが出来る。
ポリオキシプロピレンモノアルキルエーテ ルの水酸基をメシラート(MsOと略)・トシラー 等のスルホン酸エステルに変換し、ナトリ ムアジド等による置換反応でアジド化し、 いで還元することで目的のポリエーテルモ アミンを合成した。
(製造例3)ジオキサジンスルファモイル化合物
(7)の合成
ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(
本油脂製 Unilub MB-19、平均重合度24、平均分
子量1300)10部をジクロロメタン53部に溶解し、
攪拌しながらピリジン5.3部とメタンスルホニ
ルクロリド1.0部を加え、室温で3時間攪拌し
。メタンスルホニルクロリド0.80部を追加し
更に1晩攪拌した。反応混合物を酢酸エチル
で希釈し、希塩酸・飽和炭酸水素ナトリウム
水・飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。乾燥剤をろ別し、減圧
濃縮して得られた残渣をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(溶離液はクロロホルム-エ
ノール)で精製し、メシラート化物9.0部を得
た。
得られたメシラート化物4.8部とナトリウ アジド0.41部をDMSO 28部に溶解し、80℃で1晩 拌した。反応液を水に注ぎ、酢酸エチルで 出した。有機層を水・飽和食塩水で順次洗 後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾 剤をろ別し、減圧濃縮して得られた残渣を リカゲルカラムクロマトグラフィー(溶離液 はクロロホルム-メタノール)で精製し、アジ 化物4.15部を得た。
得られたアジド化物7.6部をエタノール55 に溶解し、5%Pd-C 0.4部を加えて水素雰囲気下 40℃で常圧接触水素添加を行った。4時間攪拌 後、反応液をろ別して触媒を除去し、ろ液を 減圧濃縮して目的のポリエーテルモノアミン 7.1部を得た。
製造例1のSurfonamine B-200 20.3部を上記の方法 で合成したポリエーテルモノアミン 13.2部に 替えて、ジオキサジンスルファモイル化合物 (7)(R=C 2 H 5 ,m=0,n=2)を得た。得られたジオキサジンスルフ ァモイル化合物のUV及びIRスペクトルを(図5) び(図6)に示した。
(但し、lの平均値は23である。)
(製造例4)ジオキサジンスルファモイル化合物
(8)の合成
ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル(
日本油脂製 Unilub MB-38、平均重合度33、平均
子量1900)より製造例3と同様の方法でポリエ
テルモノアミンを合成した。
製造例1のSurfonamine B-200 20.3部を上記の方法 で合成したポリエーテルモノアミン 17.4部に 替えてジオキサジンスルファモイル化合物(8) (R=C 2 H 5 ,m=0,n=2)を得た。得られたジオキサジンスルフ ァモイル化合物のUV及びIRスペクトルを(図7) び(図8)に示した。
(但し、lの平均値は32である。)
以下に、新規ジオキサジンスルファモイル化
合物の合成、分散体の作製及びそれを用いた
カラーフィルターの評価についての実施例及
び比較例を示す。
(実施例1)ジオキサジンスルファモイル化合物
(5)の合成
製造例1のSurfonamine B-200 20.3部を13.6部、炭
ナトリウム0.72部を0部に替えて、ジオキサジ
ンスルファモイル化合物(5)(R=
C 2
H 5
、m=1,n=1)を得た。このジオキサジンスルファ
イル化合物(5)のアミン価は20.1であった。
(但し、式中、Qは水素原子またはメチル基を
す。lの平均値は35である。)
(実施例2)
ジオキサジンバイオレット(C.I.ピグメント
イオレット 23)顔料10部をポリビンに入れ、
ロピレングリコールモノメチルエーテルア
テート53部、上記製造例1で得られたジオキ
ジンスルファモイル化合物(3)4部、0.3mmφセ
ルビーズを加え、ペイントコンディショナ
(東洋精機株式会社製)で3時間分散し、顔料
散体を得た。同顔料分散体の粘度は、東機
業製RE550L型粘度計で20℃、10rpmの条件で10mPa
sであった。この顔料分散体75.00部とポリエ
テルアクリレート樹脂(アロニックス(商標名
)M7100、東亜合成化学工業株式会社製)5.50部、
ぺンタエリスレートヘキサアクリレート(KAY
ARAD(商標名)DPHA、日本化薬株式会社製)5.00部、
ベンゾフェノン(KAYACURE(商標名)BP-100、日本化
株式会社製)1.00部、ユーカーエステルEFP13.5
を分散攪拌機で攪拌し、孔径1.0μmのフィル
ーで濾過し、カラーレジストを得た。この
ラーレジストは50mm×50mm、1mmの厚ガラスに乾
燥膜厚が2μmとなるようにスピンコーターを
いて塗布し、その後90℃で20分間予備乾燥し
塗膜を形成させた。
次いで、フォトマスクを介して紫外線による
パターン露光を行った後、未露光部分を0.5%
炭酸ナトリウム水溶液中で洗浄することに
りカラーフィルターとした。
(実施例3)
ジオキサジンバイオレット顔料10部をポリ
ンに入れ、プロピレングリコールモノメチ
エーテルアセテート53部、上記実施例1で得
れたジオキサジンスルファモイル化合物(5)3
、0.3mmφセプルビーズを加え、ペイントコン
ディショナー(東洋精機株式会社製)で3時間分
散し、顔料分散体を得た。同顔料分散体の粘
度は、20℃、1rpmの条件で300mPa・sであった。
(実施例4)
実施例2のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)4部を、ジオキサジンスルファモイル化
物(3)4部とジオキサジンバイオレットスルホ
酸(スルホン化度=2)0.5部に替えたことを除い
ては同様の方法でペイントコンディショナー
3時間分散し、顔料分散体を得た。同顔料分
体の粘度は、20℃、10rpmの条件で7mPa・sであ
た。
(実施例5)
実施例2のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)4部を、上記製造例2で得られたジオキサ
ンスルファモイル化合物(6)6部に替えたこと
を除いては同様の方法でペイントコンディシ
ョナー3時間分散し、顔料分散体を得た。同
料分散体の粘度は、20℃、10rpmの条件で6mPa・
sであった。
(実施例6)
実施例2のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)4部を、上記製造例3で得られたジオキサ
ンスルファモイル化合物(7)6部に替えたこと
を除いては同様の方法でペイントコンディシ
ョナー3時間分散し、顔料分散体を得た。同
料分散体の粘度は、20℃、10rpmの条件で7mPa・
sであった。
(実施例7)
実施例2のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)4部を、上記製造例4で得られたジオキサ
ンスルファモイル化合物(8)6部に替えたこと
を除いては同様の方法でペイントコンディシ
ョナー3時間分散し、顔料分散体を得た。同
料分散体の粘度は、20℃、10rpmの条件で17mPa
sであった。
(実施例8)
実施例3のジオキサジンバイオレット(C.I.ピ
メント バイオレット 23)顔料10部、プロピ
ングリコールモノメチルエーテルアセテー
53部、上記実施例1で得られたジオキサジン
ルファモイル化合物(5)3部を、ジオキサジン
スルファモイル化合物(3)10部とプロピレング
コールモノメチルエーテルアセテート40部
替えたことを除いては同様の方法でペイン
コンディショナー3時間分散し、紫色分散体
得た。同分散体の粘度は、20℃、10rpmの条件
で7mPa・sであった。
次に、青色分散体を紫色分散体にて調色し
得られる分散体の作製及びそれを用いたカ
ーフィルターの評価についての実施例及び
較例を示す。
(実施例9)
ε型銅フタロシアニン(C.I.ピグメント ブル
15:6)顔料9部とジオキサジンバイオレット顔
1部をポリビンに入れ、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート53部、式(9)
表される銅フタロシアニンスルファモイル
合物
(但し、式中、Qは水素原子またはメチル基を
す。nの平均値は35である。)
2.7部、上記ジオキサジンスルファモイル化合
物(3)0.4部、0.3mmφセプルビーズを加え、ペイ
トコンディショナー(東洋精機株式会社製)で
3時間分散し、顔料分散体を得た。同顔料分
体の粘度は、東機産業製RE550L型粘度計で20℃
、10rpmの条件で5mPa・sであった。この顔料分
体75.00部とポリエステルアクリレート樹脂(
ロニックス(商標名)M7100、東亜合成化学工業
式会社製)5.50部、ジぺンタエリスレートヘ
サアクリレート(KAYARAD(商標名)DPHA、日本化薬
株式会社製)5.00部、ベンゾフェノン(KAYACURE(商
標名)BP-100、日本化薬株式会社製)1.00部、ユー
カーエステルEFP13.5部を分散攪拌機で攪拌し
孔径1.0μmのフィルターで濾過し、カラーレ
ストを得た。このカラーレジストは50mm×50mm
1mmの厚ガラスに乾燥膜厚が2μmとなるように
スピンコーターを用いて塗布し、その後90℃
20分間予備乾燥して塗膜を形成させた。次
で、フォトマスクを介して紫外線によるパ
ーン露光を行った後、未露光部分を0.5%の炭
ナトリウム水溶液中で洗浄することにより
ラーフィルターとした。
(実施例10)
ε型銅フタロシアニン(C.I.ピグメント ブル
15:6)顔料10部をポリビンに入れ、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート53
、上記式(9)で表される銅フタロシアニンス
ファモイル化合物3.0部を加え、ペイントコ
ディショナー(東洋精機株式会社製)で3時間
散し、顔料分散体を得た。同顔料分散体の
度は、東機産業製RE550L型粘度計で20℃、10rpm
の条件で5mPa・sであった。この青色分散体と
造例1の紫色分散体を20℃で1ケ月貯蔵し、そ
の後の顔料分散体の粘度は同条件でそれぞれ
5mPa・sと10mPa・sで変化は無かった。さらにこ
ら20℃で1ケ月貯蔵後の青色顔料分散体67.5部
と実施例2の紫色顔料分散体7.50部を混合し、
施例3と同様にしてカラーフィルターとした
。
(実施例11)
実施例9のジオキサジンバイオレット顔料1部
ジオキサジンスルファモイル化合物(3)10部
替えたことを除いては同様の方法でペイン
コンディショナー3時間分散し、顔料分散体
得た。同顔料分散体の粘度は、東機産業製R
E550L型粘度計で20℃、10rpmの条件で9mPa・sであ
た。
さらにこの顔料分散体を使用し、実施例9と
様にしてカラーフィルターとした。
(実施例12)
実施例9のジオキサジンバイオレット顔料1部
0.06部に、ジオキサジンスルファモイル化合
物(3)0.4部を0.03部に替えたことを除いては同
の方法でペイントコンディショナー3時間分
し、顔料分散体を得た。同顔料分散体の粘
は、東機産業製RE550L型粘度計で20℃、10rpmの
条件で8mPa・sであった。
さらにこの顔料分散体を使用し、実施例9と
様にしてカラーフィルターとした。
(実施例13)
ε型銅フタロシアニン(C.I.ピグメント ブルー
15:6)顔料9部、ジオキサジンバイオレット顔料
1部、式(9)で表される銅フタロシアニンスル
ァモイル化合物
(但し、式中、Qは水素原子またはメチル基を
す。nの平均値は35である。)
2.7部、上記ジオキサジンスルファモイル化合
物(3)0.4部をニーダー内に入れ混合して、カラ
ーフィルター用着色粉末組成物を得た。本着
色粉末組成物13.1部、プロピレングリコール
ノメチルエーテルアセテート53部、0.3mmφセ
ルビーズを加え、ペイントコンディショナ
(東洋精機株式会社製)で3時間分散し、顔料
散体を得た。同顔料分散体の粘度は、東機
業製RE550L型粘度計で20℃、10rpmの条件で5mPa・
sであった。さらにこの顔料分散体を使用し
実施例9と同様にしてカラーフィルターとし
。
(実施例14)
ジオキサジンバイオレット顔料10部、上記ジ
キサジンスルファモイル化合物(3)4部をニー
ダー内に入れ混合して、カラーフィルター用
紫色粉末着色粉末組成物を得た。
このカラーフィルター用着色粉末組成物14部
ポリビンに入れ、プロピレングリコールモ
メチルエーテルアセテート53部、0.3mmφセプ
ビーズを加え、ペイントコンディショナー(
東洋精機株式会社製)で3時間分散し、顔料分
体を得た。同顔料分散体の粘度は、東機産
製RE550L型粘度計で20℃、10rpmの条件で10mPa・s
であった。さらにこの顔料分散体使用し、実
施例2と同様にしてカラーフィルターとした
(比較例1)
実施例2のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)4部を、塩基性官能基含有共重合物であ
アジスパー(商標名)PB821(味の素ファインテク
ノ株式会社製)4部と、ジオキサジンバイオレ
トスルホン酸(スルホン化度=2)0.5部に替えた
ことを除いては同様の方法でペイントコンデ
ィショナー3時間分散し、顔料分散体を得た
同顔料分散体の粘度は、20℃、1rpmの条件で70
0mPa・sを越え、測定不能であった。
実施例3~8、14及び比較例1で得られた顔料分散
体を用いて、実施例1と同様の方法でカラー
ィルターを作製し、輝度、コントラスト、
過ヘーズについて評価を行った。
(比較例2)
実施例9の銅フタロシアニンスルファモイル
化合物2.7部、ジオキサジンスルファモイル化
合物(3)0.4部を、塩基性官能基含有共重合物で
あるアジスパー(商標名)PB821(味の素ファイン
クノ株式会社社製)3.1部、ジオキサジンバイ
オレットスルホン酸(スルホン化度=2)0.05部に
えたことを除いては同様の方法でペイント
ンディショナー3時間分散し、顔料分散体を
得た。同顔料分散体の粘度は、20℃、1rpmの条
件で700mPa・sを越え、測定不能であった。
(比較例3)
実施例9のジオキサジンスルファモイル化合
物(3)0.4部を添加しなかったことを除いては、
同様の方法でペイントコンディショナー3時
分散し、顔料分散体を得た。同顔料分散体
粘度は、20℃、10rpmの条件で7mPa・sであった
表1に本実施例で使用した有機顔料の種類と
の質量%(ジオキサジンスルファモイル化合物
+紫色有機顔料/青色有機顔料)を、表2にカラ
フィルターの評価結果を示す。
表3には、青色分散体を紫色分散体にて調 して得られる分散体を用いたカラーフィル ーの評価結果を示す。
青色有機顔料を含む系においても、従来の分
散剤に比較し、優れた機能を発揮するカラー
フィルターを提供できることが明らかとなっ
た。また、青色分散剤である銅フタロシアニ
ンスルファモイル化合物と比較しても、比較
例3が示すように、本発明のジオキサジンス
ファモイル化合物は、優れた機能を発揮す
カラーフィルターを提供することが明らか
なった。
以上の実施例及び比較例から、本発明により
得られたジオキサジンスルファモイル化合物
を用いたカラーフィルターは、分散体粘度、
輝度、コントラスト、透過ヘーズが共に優れ
ていることが明らかである。