JP2008304678A - Color correction filter, image display device and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、色補正フィルター、画像表示装置および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color correction filter, an image display device, and a liquid crystal display device.
近年、冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源装置が発する光を、液晶パネルによって制御し、画像を形成する液晶表示装置が開発され、実用化されている。前記液晶表示装置では、前記光源装置からの光を均等に表示面全体に分布させるために、導光板が前記液晶パネルと重なり合うように平行に、且つ前記光源装置に続く光路上に配置されている。前記光源装置は、前記導光板の横、または前記導光板の前記液晶パネルとは反対側に配置される。 In recent years, a liquid crystal display device that controls light emitted from a light source device such as a cold cathode tube or a light emitting diode (LED) by a liquid crystal panel to form an image has been developed and put into practical use. In the liquid crystal display device, in order to uniformly distribute light from the light source device over the entire display surface, a light guide plate is arranged in parallel so as to overlap the liquid crystal panel and on an optical path following the light source device. . The light source device is disposed beside the light guide plate or on the opposite side of the light guide plate from the liquid crystal panel.
図６の断面図に、従来の液晶表示装置の構成を示す。図示のとおり、この液晶表示装置は、液晶パネル６１、冷陰極管６４および導光板６５を主要な構成部材として有する。前記液晶パネル６１は、液晶セル６２の両側に、それぞれ、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２が配置された構成である。前記液晶セル６２は、その中心に液晶層６４０を備える。前記液晶層６４０の両側には、それぞれ、第１の配向膜６５１および第２の配向膜６５２が配置されている。前記第１の配向膜６５１および前記第２の配向膜６５２のそれぞれの外側には、第１の透明電極６６１および第２の透明電極６６２が配置されている。前記第１の透明電極６６１の外側には、所定の配列のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等のカラーフィルター６７０とブラックマトリクス６９０とが保護膜６８０を介して配置されている。前記カラーフィルター６７０とブラックマトリクス６９０および前記第２の透明電極６６２の外側には、それぞれ、第１の基板６０１および第２の基板６０２が配置されている。前記液晶パネル６１において、前記第１の偏光板６３１側が、表示面側であり、前記第２の偏光板６３２側が、裏面側となる。前記導光板６５は、前記液晶パネル６１の裏面側に、前記液晶パネル６１と重なり合うように平行に配置されている。前記冷陰極管６４は、前記導光板６５の前記液晶パネル６１とは反対側に配置されている。
The cross-sectional view of FIG. 6 shows the configuration of a conventional liquid crystal display device. As illustrated, the liquid crystal display device includes a
この液晶表示装置では、前記冷陰極管６４が発する光が、前記導光板６５により面内での輝度分布が均一になるように調整されて前記第２の偏光板６３２側へ出射される。さらに、前記出射光が前記液晶層６４０で画素ごとに制御された後、前記カラーフィルター６７０により所定の波長帯域（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの波長帯域）の光のみが透過されてカラー表示が実現される。
In this liquid crystal display device, the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp 64 is adjusted by the light guide plate 65 so that the luminance distribution in the plane is uniform, and is emitted to the second polarizing plate 632 side. Further, after the emitted light is controlled for each pixel by the
本来、液晶表示装置においてカラー画像を表示するためには、少なくとも三色の光が必要である。これら三色の光の混合度合いにより、多くの色調が表現される。現在、液晶表示装置に一般的に使用されているのは、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色の光である、前記三原色の光に対応する波長帯域は、それぞれ、Ｒが約６１０〜７５０ｎｍの範囲、Ｇが約５００〜５６０ｎｍの範囲、Ｂが約４３５〜４８０ｎｍの範囲である。液晶表示装置は、広い波長範囲の発光スペクトルを有する光源装置（例えば、冷陰極管）からの発光を、前記三原色の光のそれぞれに対応したカラーフィルターで必要な波長帯域以外の光をカットすることで、前記三原色の光が得られるよう設計されている。それぞれのカラーフィルターから出射される光の量は、前記カラーフィルターに入射される光の量が、前記カラーフィルターより光源装置側に配置された液晶パネルの各構成部材によって制御されることで決定される。最終的に、液晶表示装置の画素単位の色調と発光強度は、画素中の前記三原色の光の強度を調整することにより決定される。従って、画素中の前記三原色の光の色純度が高いほど、前記三原色の光が混合されることにより形成される色調の範囲は広くなり、より好ましい。 Originally, in order to display a color image in a liquid crystal display device, at least three colors of light are required. Many color tones are expressed by the degree of mixing of these three colors of light. Currently, R, G, and B primary light are commonly used in liquid crystal display devices. The wavelength bands corresponding to the three primary light are R in the range of about 610 to 750 nm, G is in the range of about 500 to 560 nm, and B is in the range of about 435 to 480 nm. The liquid crystal display device cuts light other than the necessary wavelength band by using a color filter corresponding to each of the three primary colors of light emitted from a light source device (for example, a cold cathode tube) having an emission spectrum in a wide wavelength range. Thus, the light of the three primary colors is designed to be obtained. The amount of light emitted from each color filter is determined by controlling the amount of light incident on the color filter by each component of the liquid crystal panel disposed on the light source device side from the color filter. The Finally, the color tone and light emission intensity of each pixel of the liquid crystal display device are determined by adjusting the intensity of the light of the three primary colors in the pixel. Accordingly, the higher the color purity of the light of the three primary colors in the pixel, the wider the range of color tones formed by mixing the light of the three primary colors, which is more preferable.
しかしながら、従来の液晶表示装置では、冷陰極管の発光スペクトル中にＲ、Ｇ、Ｂ以外の中間色（Ｒの波長帯域とＧの波長帯域との間の波長帯域の黄色の光、Ｇの波長帯域とＢの波長帯域との間の波長帯域の光等）が混じっており、これがカラーフィルターで十分にカットされないため、結果として表示画質の色調が低下するという問題があった。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色に対応するＬＥＤを光源装置として使用する場合においては、色調表現は優れるものの、制御回路が複雑となり、コストも高くなるという問題があった。 However, in the conventional liquid crystal display device, an intermediate color other than R, G, and B (yellow light in a wavelength band between the R wavelength band and the G wavelength band, the G wavelength band) in the emission spectrum of the cold cathode tube. Light in a wavelength band between the B and B wavelength bands, and the like, and this is not sufficiently cut by the color filter, resulting in a problem that the color tone of the display image quality is lowered. Further, when LEDs corresponding to the three primary colors of R, G, and B are used as the light source device, although the color tone expression is excellent, there is a problem that the control circuit is complicated and the cost is increased.
また、青色ＬＥＤの発光と蛍光物質であるイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）の黄色発光とにより白色光を作り出し、これを光源（擬似白色光源）として使用する液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この液晶表示装置では、前記擬似白色光源が冷陰極管よりも前記中間色の光を多く含むため、色調表現に劣る。 In addition, a liquid crystal display device has been proposed in which white light is generated by the emission of a blue LED and the yellow emission of yttrium aluminum garnet (YAG), which is a fluorescent material, and this is used as a light source (pseudo white light source) (for example, , See Patent Document 1). However, in this liquid crystal display device, since the pseudo white light source contains more light of the intermediate color than the cold cathode tube, the color tone expression is inferior.
一方、前記中間色の波長帯域の光を選択的に除去する色補正フィルターが提案されている（特許文献２および３参照）。この色補正フィルターでは、前記中間色の波長帯域の光を、色素に吸収させることで除去している。
On the other hand, a color correction filter that selectively removes light in the wavelength band of the intermediate color has been proposed (see
しかしながら、前記色補正フィルターに用いられている色素は、水分、酸素、光等によって劣化、退色する。このため、前記色補正フィルターは、耐久性に劣る。 However, the dye used in the color correction filter is deteriorated or faded due to moisture, oxygen, light, or the like. For this reason, the color correction filter is inferior in durability.
そこで、本発明は、画像表示装置の輝度の低下を抑制しつつ、中間色の光を除去し、画像表示装置の色調表現を向上させることが可能で、耐久性に優れた色補正フィルターを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a color correction filter having excellent durability, capable of removing light of intermediate colors and improving the color tone expression of the image display device while suppressing a decrease in luminance of the image display device. For the purpose.
前記目的を達成するために、本発明の色補正フィルターは、
色素のＪ会合体を含む色補正層を有し、
前記色素が、シアニン、メロシアニン、スクエアリリウムおよびポルフィリンからなる群から選択される少なくとも一つの色素であり、
前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅が、５〜３０ｎｍの範囲であり、
前記色補正層において、前記色素のＪ会合体がマトリクス樹脂中に形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the color correction filter of the present invention comprises:
A color correction layer containing a J aggregate of a dye;
The dye is at least one dye selected from the group consisting of cyanine, merocyanine, squarylium and porphyrin;
The half width of the maximum absorption peak of the color correction layer is in the range of 5 to 30 nm,
The color correction layer is characterized in that a J aggregate of the dye is formed in a matrix resin.
本発明の画像表示装置は、色補正フィルターを含む画像表示装置であって、前記色補正フィルターが、前記本発明の色補正フィルターであることを特徴とする。 The image display device of the present invention is an image display device including a color correction filter, and the color correction filter is the color correction filter of the present invention.
本発明の液晶表示装置は、色補正フィルターを含む液晶表示装置であって、前記色補正フィルターが、前記本発明の色補正フィルターであることを特徴とする。 The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device including a color correction filter, wherein the color correction filter is the color correction filter of the present invention.
本発明の色補正フィルターは、色素のＪ会合体を含む色補正層を有する。前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅は、５〜３０ｎｍの範囲と極めて狭い。このため、本発明の色補正フィルターによれば、中間色の光を選択的に吸収し、除去することが可能である。従って、本発明の色補正フィルターを用いれば、画像表示装置の輝度の低下を抑制しつつ、色調表現を向上させることが可能である。また、本発明の色補正フィルターでは、前記色補正層において、前記色素のＪ会合体がマトリクス樹脂中に形成されている。このため、前記色補正層は、前記色素のＪ会合体単独の色補正層と比べ、前記色素のＪ会合体の安定性が向上しており、耐久性（例えば、耐熱性、室温暗所保存性、耐光性等）に優れる。従って、本発明の色補正フィルターによれば、長期間にわたり、色調表現の向上を実現できる。 The color correction filter of the present invention has a color correction layer containing a J aggregate of a dye. The full width at half maximum of the maximum absorption peak of the color correction layer is as narrow as 5 to 30 nm. Therefore, according to the color correction filter of the present invention, it is possible to selectively absorb and remove intermediate color light. Therefore, by using the color correction filter of the present invention, it is possible to improve the color tone expression while suppressing a decrease in luminance of the image display device. In the color correction filter of the present invention, the J aggregate of the dye is formed in the matrix resin in the color correction layer. For this reason, the color correction layer has improved stability of the dye J-aggregate compared to the color correction layer of the dye J-aggregate alone, and has durability (eg, heat resistance, storage at room temperature in a dark place). Excellent in light resistance and light resistance). Therefore, according to the color correction filter of the present invention, it is possible to improve the color tone expression over a long period of time.
本発明において、前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅とは、前記色補正層の最大吸収ピークにおいて、極大の吸光度の半分の値をとる２点の波長の差である。前記半値幅は、例えば、後述の実施例に記載のように、前記色補正層の吸収スペクトルを紫外可視分光光度計で測定することで得られる前記色補正層の最大吸収ピークから求めることができる。 In the present invention, the half-value width of the maximum absorption peak of the color correction layer is a difference in wavelength between two points that take half the maximum absorbance at the maximum absorption peak of the color correction layer. The half-value width can be obtained from the maximum absorption peak of the color correction layer obtained by measuring the absorption spectrum of the color correction layer with an ultraviolet-visible spectrophotometer, as described in Examples below. .
本発明において、「色調表現の向上」とは、例えば、Ｒの色調表現に影響を与えるＲとＧとの中間色である黄色の光を選択的に吸収し、除去することで、Ｒの色調表現を向上させること等が含まれる。この「色調表現の向上」の結果、例えば、Ｒの光の色純度が向上する。 In the present invention, “improvement of color tone expression” means, for example, by selectively absorbing and removing yellow light, which is an intermediate color between R and G, which affects the color tone expression of R, thereby expressing the color tone of R. And so on. As a result of the “improvement of color tone expression”, for example, the color purity of R light is improved.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記マトリクス樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンとＰＶＡとの共重合体、ポリ酢酸ビニルとＰＶＡとの共重合体、ＰＶＡの誘導体等が挙げられる。 In the color correction filter of the present invention, examples of the matrix resin include polyvinyl alcohol (PVA), a copolymer of polyethylene and PVA, a copolymer of polyvinyl acetate and PVA, and a derivative of PVA.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記色補正層の最大吸収ピーク波長が、５６０〜６１０ｎｍの範囲にあることが好ましい。 In the color correction filter of the present invention, it is preferable that the maximum absorption peak wavelength of the color correction layer is in a range of 560 to 610 nm.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記色補正層の波長５６０〜６１０ｎｍの範囲における吸光度の最大値が、０．８以上であることが好ましい。 In the color correction filter of the present invention, it is preferable that the maximum absorbance of the color correction layer in the wavelength range of 560 to 610 nm is 0.8 or more.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記色素が、シアニンであることが好ましい。 In the color correction filter of the present invention, the dye is preferably cyanine.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記シアニンが、下記一般式（１）〜（４）からなる群から選択される少なくとも一つの式で表されることが好ましい。
Ｚ１１およびＺ１２は、それぞれ、−ＮＨ−、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはヘテロ原子であり、置換基を有していても有していなくても良く、Ｚ１１およびＺ１２は同一でも異なっていても良い。前記へテロ原子は、特に制限されないが、例えば、Ｓ、Ｓｅ、Ｏ等が挙げられる。前記置換基としては、特に制限されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、オキソ基（＝Ｏ）等が挙げられる。Ｚ１１およびＺ１２において、例えば、−ＮＨ−、−ＣＨ２−または−ＣＨ＝ＣＨ−の水素原子（Ｈ）のうち少なくとも一つが、アルキル基およびハロゲン原子の少なくとも一方で置換されていても良い。また、Ｚ１１およびＺ１２において、例えば、前記Ｓ原子が、オキソ基を置換基として有し、ＳＯまたはＳＯ２であっても良い。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１２の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。
環Ａｒ１１およびＡｒ１２は、それぞれ、含窒素環との縮合部分以外において不飽和結合を有していても有していなくても良く、芳香族性を有していても有していなくても良く、ヘテロ原子を有していても有していなくても良く、さらに置換基を有していても有していなくても良く、環Ａｒ１１およびＡｒ１２は同一でも異なっていても良い。前記置換基は、特に制限されないが、例えば、アルキル基およびハロゲン原子の少なくとも一方が好ましい。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１２の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。環Ａｒ１１およびＡｒ１２は、特に制限されないが、例えば、５〜１０員環が好ましい。より具体的には、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ナフタレン環等が挙げられる。
Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、前記アルキル基は、さらにイオン性置換基で置換されていても置換されていなくても良く、Ｒ１１およびＲ１２は同一でも異なっていても良い。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１８の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。前記イオン性置換基は、特に制限されないが、アニオン性置換基が好ましく、前記アルキル基の末端が前記イオン性置換基で置換されていることが好ましい。前記アニオン性置換基は、特に制限されないが、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基であり、好ましくは、スルホン酸基である。より具体的には、例えば、前記アルキル基は、末端がスルホ基で置換されたスルホアルキル基、または末端がカルボキシ基で置換されたカルボキシアルキル基であっても良い。また、前記イオン性置換基のカウンターイオン（対イオン）は、特に制限されない。前記イオン性置換基がアニオン性置換基である場合、カウンターイオン（カチオン）は、例えば、水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。また、例えば、前記式（１）〜（４）中のＮ＋自体が前記アニオン性置換基のカウンターイオンであっても良い。前記金属イオンとしては、特に制限されないが、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオン等が挙げられる。前記アルカリ金属イオンとしては、例えば、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋等が挙げられる。前記アルカリ土類金属イオンとしては、例えば、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋等が挙げられる。前記アンモニウムイオンとしては、特に制限されないが、例えば、ＮＨ４ ＋、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられる。前記アルキルアンモニウムイオンとしては、特に制限されないが、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン等が挙げられる。
前記一般式（２）〜（４）において、
Ｒは、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、各Ｒは同一でも異なっていても良い。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１２の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。
前記一般式（１）〜（４）において、
Ｒ’は、水素原子、直鎖もしくは分枝アルキル基、または芳香族基であり、前記アルキル基は、好ましくは、炭素原子数１〜１８の直鎖もしくは分枝アルキル基であり、各Ｒ’は同一でも異なっていても良く、
ｎは、０または任意の正の整数であり、各ｎは同一でも異なっていても良い。ｎとしては、例えば、０、１または２が好ましい。
さらに、前記一般式（１）〜（４）において、式中におけるＮ＋のカウンターイオン（アニオン）は、特に制限されず、１価のアニオンでも多価アニオンでも良く、１種類でも複数種類でも良い。１価のアニオンとしては、特に制限されないが、例えば、ハロゲン化物イオン、次亜ハロゲン酸イオン、亜ハロゲン酸イオン、ハロゲン酸イオン、過ハロゲン酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６ −）、トリフルオロメタンスルホン酸イオン（ＣＦ３ＣＯＯ−）等が挙げられ、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−およびＣＩＯ４ −からなる群から選択される少なくとも一つが特に好ましい。多価アニオンとしては、特に制限されないが、例えば、硫酸イオン、亜硫酸イオン等が挙げられる。
なお、本発明において、「ハロゲン」とは、任意のハロゲン元素を指すが、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。また、本発明において、「アルキル基」とは、特に限定されない。前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。アルキル基を構造中に含む基またはアルキル基から誘導される基（スルホアルキル基、カルボキシアルキル基、アルコキシ基等）についても同様である。また、置換基等が、鎖状構造を有する基（例えば、アルキル基、スルホアルキル基、カルボキシアルキル基、アルコキシ基等）である場合、特に制限しない限り、直鎖状でも分枝状でも良い。さらに、置換基等に異性体が存在する場合は、特に制限がない限り、どの異性体でも良い。例えば、単に「プロピル基」という場合はｎ−プロピル基およびイソプロピル基のどちらでも良い。単に「ブチル基」という場合は、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基およびｔｅｒｔ−ブチル基のいずれでも良い。単に「ナフチル基」という場合は、１−ナフチル基および２−ナフチル基のどちらでも良い。
In the color correction filter of the present invention, it is preferable that the cyanine is represented by at least one formula selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4).
Z 11 and Z 12 are each —NH—, —CH 2 —, —CH═CH—, or a heteroatom, which may or may not have a substituent. Z 11 and Z 12 May be the same or different. The hetero atom is not particularly limited, and examples thereof include S, Se, and O. Although it does not restrict | limit especially as said substituent, For example, an alkyl group, a halogen atom, an oxo group (= O) etc. are mentioned. In Z 11 and Z 12 , for example, at least one of the hydrogen atoms (H) of —NH—, —CH 2 —, or —CH═CH— may be substituted with at least one of an alkyl group and a halogen atom. . In Z 11 and Z 12 , for example, the S atom may have an oxo group as a substituent, and may be SO or SO 2 . As said alkyl group, a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable, for example.
Each of the rings Ar 11 and Ar 12 may or may not have an unsaturated bond other than the condensed portion with the nitrogen-containing ring, and may or may not have aromaticity. It may or may not have a hetero atom, and may or may not have a substituent, and the rings Ar 11 and Ar 12 may be the same or different. . The substituent is not particularly limited, but for example, at least one of an alkyl group and a halogen atom is preferable. As said alkyl group, a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable, for example. The rings Ar 11 and Ar 12 are not particularly limited, but for example, a 5- to 10-membered ring is preferable. More specifically, for example, a benzene ring, a pyridine ring, a naphthalene ring and the like can be mentioned.
R 11 and R 12 are each hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, said alkyl group may not be further substituted or substituted with an ionic substituent, R 11 and R 12 may be the same or different. As the alkyl group, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable. The ionic substituent is not particularly limited, but an anionic substituent is preferable, and a terminal of the alkyl group is preferably substituted with the ionic substituent. The anionic substituent is not particularly limited, and is, for example, a sulfonic acid group or a carboxylic acid group, and preferably a sulfonic acid group. More specifically, for example, the alkyl group may be a sulfoalkyl group having a terminal substituted with a sulfo group or a carboxyalkyl group having a terminal substituted with a carboxy group. Further, the counter ion (counter ion) of the ionic substituent is not particularly limited. When the ionic substituent is an anionic substituent, examples of the counter ion (cation) include a hydrogen ion, a metal ion, and an ammonium ion. For example, N + itself in the formulas (1) to (4) may be a counter ion of the anionic substituent. Although it does not restrict | limit especially as said metal ion, For example, an alkali metal ion, an alkaline-earth metal ion, a transition metal ion etc. are mentioned. Examples of the alkali metal ion include Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + and the like. Examples of the alkaline earth metal ions include Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and the like. Examples of the ammonium ion is not particularly limited, for example,
In the general formulas (2) to (4),
R is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and each R may be the same or different. As said alkyl group, a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable, for example.
In the general formulas (1) to (4),
R ′ is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, or an aromatic group, and the alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and each R ′ Can be the same or different,
n is 0 or any positive integer, and each n may be the same or different. As n, for example, 0, 1 or 2 is preferable.
Further, in the general formulas (1) to (4), the N + counter ion (anion) in the formula is not particularly limited, and may be a monovalent anion or a polyvalent anion, and may be one kind or plural kinds. . Although it does not restrict | limit especially as a monovalent anion, For example, halide ion, hypohalite ion, halite ion, halogenate ion, perhalogenate ion, nitrate ion, nitrite ion, hexafluorophosphate ion (PF 6 − ), trifluoromethanesulfonate ion (CF 3 COO − ) and the like can be mentioned, and at least one selected from the group consisting of F − , Cl − , Br − , I − and CIO 4 − is particularly preferable. Although it does not restrict | limit especially as a polyvalent anion, For example, a sulfate ion, a sulfite ion, etc. are mentioned.
In the present invention, “halogen” refers to any halogen element, and examples thereof include fluorine, chlorine, bromine and iodine. In the present invention, the “alkyl group” is not particularly limited. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, and octyl. Group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group and the like. The same applies to a group containing an alkyl group in the structure or a group derived from an alkyl group (sulfoalkyl group, carboxyalkyl group, alkoxy group, etc.). Further, when the substituent or the like is a group having a chain structure (for example, an alkyl group, a sulfoalkyl group, a carboxyalkyl group, an alkoxy group, etc.), it may be linear or branched unless otherwise limited. Further, when an isomer exists in a substituent or the like, any isomer may be used unless there is a particular limitation. For example, when simply referring to “propyl group”, either an n-propyl group or an isopropyl group may be used. When simply referred to as “butyl group”, any of an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group may be used. When simply referred to as “naphthyl group”, either a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group may be used.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記シアニンが、下記構造式（５）〜（７）からなる群から選択される少なくとも一つで表されることが好ましい。
Ｒ６１およびＲ６２は、それぞれ、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、前記アルキル基は、炭素数が４以下の直鎖または分枝アルキル基が好ましく、Ｒ６１およびＲ６２は同一でも異なっていても良い。
ｍおよびｌは、それぞれ、任意の正の整数であり、１〜４が好ましく、ｍおよびｌは同一でも異なっていても良い。
なお、前記構造式（５）は、前記一般式（４）の好ましい形態であり、前記構造式（６）および（７）は、前記一般式（１）の好ましい形態である。したがって、前記構造式（５）および（６）において、カウンターイオン等は、前記一般式（１）〜（４）と同様である。前記構造式（６）において、一方のスルホン酸イオン（−ＳＯ３ −）のカウンターイオンは、前記構造式（６）中のＮ＋である。もう一方のスルホン酸イオン（−ＳＯ３ −）のカウンターイオンは、特に制限されないが、例えばアルカリ金属イオンが好ましく、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、およびＫ＋からなる群から選択される少なくとも一つが特に好ましい。また、前記構造式（６）で表される化合物（イオン）は、下記構造式（８）で表される化合物（イオン）であることが特に好ましい。
R 61 and R 62 are each a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and the alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 4 or less carbon atoms, and R 61 and R 62 are It may be the same or different.
m and l are each an arbitrary positive integer, preferably 1 to 4, and m and l may be the same or different.
The structural formula (5) is a preferred form of the general formula (4), and the structural formulas (6) and (7) are preferred forms of the general formula (1). Therefore, in the structural formulas (5) and (6), counter ions and the like are the same as those in the general formulas (1) to (4). In the structural formula (6), the counter ion of one sulfonate ion (—SO 3 − ) is N + in the structural formula (6). The counter ion of the other sulfonate ion (—SO 3 − ) is not particularly limited. For example, an alkali metal ion is preferable, and at least one selected from the group consisting of Li + , Na + , and K + is particularly preferable. . The compound (ion) represented by the structural formula (6) is particularly preferably a compound (ion) represented by the following structural formula (8).
本発明の色補正フィルターにおいて、前記色素が、前記構造式（５）で表されるイオンのＢｒ−塩である色素（１−エチル−２−［（１−エチル−２（１Ｈ）−キノリニデン）メチル］キノリニウムブロミド）であることが特に好ましい。この色素は、そのＪ会合体の最大吸収ピークの半値幅が特に狭く（例えば、１１ｎｍ以下）、これを用いれば、画像表示装置の輝度の低下をより抑制しつつ、色調表現を向上させることが可能だからである。 In the color correction filter of the invention, the dye is a dye (1-ethyl-2-[(1-ethyl-2 (1H) -quinolinidene)] which is a Br - salt of an ion represented by the structural formula (5). Methyl] quinolinium bromide) is particularly preferred. This dye has a particularly narrow half-value width of the maximum absorption peak of the J aggregate (for example, 11 nm or less). By using this dye, it is possible to improve color tone expression while further suppressing a decrease in luminance of the image display device. Because it is possible.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記色補正層の厚みは、１０〜５００ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは、３０〜４００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは、５０〜３００ｎｍの範囲である。 In the color correction filter of the present invention, the thickness of the color correction layer is preferably in the range of 10 to 500 nm, more preferably in the range of 30 to 400 nm, and still more preferably in the range of 50 to 300 nm. .
本発明の色補正フィルターにおいて、さらに、基材を含み、前記基材の少なくとも一方の面に、前記色補正層が形成されていてもよい。 The color correction filter of the present invention may further include a base material, and the color correction layer may be formed on at least one surface of the base material.
以下、本発明を詳しく説明する。 The present invention will be described in detail below.
本発明において、色補正フィルターの平面形状は、例えば、矩形であり、正方形であってもよいし、長方形であってもよいが、好ましくは、長方形である。前記色補正フィルターは、色素のＪ会合体を含む色補正層を有する。 In the present invention, the planar shape of the color correction filter is, for example, a rectangle and may be a square or a rectangle, but is preferably a rectangle. The color correction filter has a color correction layer containing a J aggregate of a dye.
前述のとおり、前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅は、５〜３０ｎｍの範囲である。前記半値幅が前記範囲にあることで、色調表現に必要な波長帯域の光（例えば、Ｒの光）を吸収することなく、中間色の光を選択的に除去できる。前記半値幅は、好ましくは、７〜２８ｎｍの範囲であり、より好ましくは、８〜２７ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは、８〜１５ｎｍの範囲である。 As described above, the half width of the maximum absorption peak of the color correction layer is in the range of 5 to 30 nm. When the half width is in the above range, intermediate color light can be selectively removed without absorbing light in a wavelength band necessary for color tone expression (for example, R light). The half width is preferably in the range of 7 to 28 nm, more preferably in the range of 8 to 27 nm, and still more preferably in the range of 8 to 15 nm.
前述のとおり、前記色補正層の最大吸収ピーク波長は、５６０〜６１０ｎｍの範囲にあることが好ましい。前記最大吸収ピーク波長が前記範囲にあれば、例えば、色調表現に必要な光（例えば、Ｒの光）の相対的な発光強度を低下させずにすむ。 As described above, the maximum absorption peak wavelength of the color correction layer is preferably in the range of 560 to 610 nm. If the maximum absorption peak wavelength is within the above range, for example, it is not necessary to reduce the relative light emission intensity of light (for example, R light) required for color tone expression.
前述のとおり、前記色補正層の波長５６０〜６１０ｎｍの範囲における吸光度の最大値は、０．８以上であることが好ましい。前記吸光度の最大値は、より好ましくは、０．９以上である。前記吸光度の最大値は、例えば、前記色補正層の厚みを調整することにより、当業者であれば、過度の試行錯誤を要することなく容易に達成できる。また、前記色補正層の波長５６０〜６１０ｎｍの範囲全体における吸光度が０．８以上であることがより好ましく、０．９以上であることがさらに好ましい。前記色補正層の厚みは、前述のとおりである。 As described above, the maximum absorbance in the wavelength range of 560 to 610 nm of the color correction layer is preferably 0.8 or more. The maximum value of the absorbance is more preferably 0.9 or more. The maximum value of the absorbance can be easily achieved by a person skilled in the art without undue trial and error by adjusting the thickness of the color correction layer, for example. Further, the absorbance in the entire wavelength range of 560 to 610 nm of the color correction layer is more preferably 0.8 or more, and further preferably 0.9 or more. The thickness of the color correction layer is as described above.
前記「Ｊ会合体」は、例えば、複数の色素分子がその遷移モーメントの向きに対して縦（Ｈｅａｄ−ｔｏ−ｔａｉｌ）に会合し、且つ、前記色素分子間のずれ角が小さい（およそ８０°以下）、一次元的な構造をしている。前記色素のＪ会合体は、可視光領域における光吸収帯が、色素が１分子のときと比べて長波長側にシフトすると共に、その幅が狭くなることを特徴とする。前記シフト量は、例えば、３０〜６０ｎｍの範囲である。また、前記Ｊ会合体の最大吸収ピークの半値幅は、例えば、３０ｎｍ以下である。前記「Ｊ会合体」は、例えば、Ｔ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，“Ｊ−Ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ”，Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（１９９６）に記載のものをいう。 In the “J aggregate”, for example, a plurality of dye molecules are associated in a head-to-tail manner with respect to the direction of the transition moment, and a deviation angle between the dye molecules is small (approximately 80 °). Below), it has a one-dimensional structure. The J-aggregate of the dye is characterized in that the light absorption band in the visible light region is shifted to a longer wavelength side and the width is narrower than when the dye is a single molecule. The shift amount is, for example, in the range of 30 to 60 nm. The half width of the maximum absorption peak of the J aggregate is, for example, 30 nm or less. The “J aggregate” is, for example, T. This is described in Kobayashi, “J-Aggregates”, World Scientific (1996).
前記「Ｊ会合体」を形成する色素としては、シアニン、メロシアニン、スクエアリリウム、ポルフィリンが挙げられる。 Examples of the dye forming the “J aggregate” include cyanine, merocyanine, squarylium, and porphyrin.
前記シアニンは、２個の含窒素複素環が奇数個のメチン基で結合された構造を持つ色素である。前記２個の含窒素複素環のうち、一方の含窒素複素環中の窒素は、第３級アミンであり、他方の含窒素複素環中の窒素は、第４級アンモニウムである。前記シアニンは、例えば、前記一般式（１）〜（４）で表される。なお、狭義には、例えば、前記式（２）においてｎ＝０である化合物を「シアニン」ということがあり、前記式（３）においてｎ＝０である化合物を「イソシアニン」ということがあり、前記式（４）においてｎ＝０である化合物を「プソイドシアニン」ということがある。しかし、本発明において「シアニン」とは、前記のとおり、２個の含窒素複素環が奇数個のメチン基で結合され、一方の含窒素複素環中の窒素は、第３級アミンであり、他方の含窒素複素環中の窒素は、第４級アンモニウムである色素を総称する用語である。 The cyanine is a dye having a structure in which two nitrogen-containing heterocycles are bonded by an odd number of methine groups. Of the two nitrogen-containing heterocycles, nitrogen in one nitrogen-containing heterocycle is a tertiary amine, and nitrogen in the other nitrogen-containing heterocycle is quaternary ammonium. The cyanine is represented by, for example, the general formulas (1) to (4). In a narrow sense, for example, a compound where n = 0 in the formula (2) may be referred to as “cyanine”, and a compound where n = 0 in the formula (3) may be referred to as “isocyanine”. A compound in which n = 0 in the formula (4) is sometimes referred to as “pseudocyanin”. However, in the present invention, as described above, “cyanine” means that two nitrogen-containing heterocycles are bonded with an odd number of methine groups, and the nitrogen in one nitrogen-containing heterocycle is a tertiary amine, Nitrogen in the other nitrogen-containing heterocycle is a generic term for dyes that are quaternary ammonium.
下記表１に、前記一般式（１）で表されるシアニンの具体例を示す。この例のシアニンは、下記表１の上部に示した一般式（１−２）で表され、より具体的には、下記表１の化合物番号１−２−１〜１−２−８で表される。
前記メロシアニンは、非イオン性の色素であり、例えば、下記一般式（９）で表される。
Ｚ９１およびＺ９２は、それぞれ、−ＮＨ−、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはヘテロ原子であり、置換基を有していても有していなくても良く、Ｚ９１およびＺ９２は同一でも異なっていても良い。前記へテロ原子は、特に制限されないが、例えば、Ｓ、Ｓｅ、Ｏ等が挙げられる。前記置換基としては、特に制限されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、オキソ基（＝Ｏ）等が挙げられる。Ｚ９１およびＺ９２において、例えば、−ＮＨ−、−ＣＨ２−または−ＣＨ＝ＣＨ−の水素原子（Ｈ）のうち少なくとも一つが、アルキル基およびハロゲン原子の少なくとも一方で置換されていても良い。また、Ｚ９１およびＺ９２において、例えば、前記Ｓ原子が、オキソ基を置換基として有し、ＳＯまたはＳＯ２であっても良い。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１０の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。
環Ａｒ９１は、含窒素環との縮合部分以外において不飽和結合を有していても有していなくても良く、芳香族性を有していても有していなくても良く、ヘテロ原子を有していても有していなくても良く、さらに置換基を有していても有していなくても良い。前記置換基は、特に制限されないが、例えば、アルキル基およびハロゲン原子の少なくとも一方が好ましい。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜１２の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。環Ａｒ９１は、特に制限されないが、例えば、５〜１０員環が好ましい。より具体的には、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ナフタレン環等が挙げられる。
Ｒ９２およびＲ９３は、それぞれ、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、前記アルキル基は、さらにイオン性置換基で置換されていても置換されていなくても良く、Ｒ９２およびＲ９３は同一でも異なっていても良い。前記アルキル基としては、例えば、炭素原子数１〜２０の直鎖または分枝アルキル基が好ましい。前記イオン性置換基は、特に制限されないが、アニオン性置換基が好ましく、前記アルキル基の末端が前記イオン性置換基で置換されていることが好ましい。前記アニオン性置換基は、特に制限されないが、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基等が挙げられる。より具体的には、例えば、前記アルキル基は、末端がスルホ基で置換されたスルホアルキル基、または末端がカルボキシ基で置換されたカルボキシアルキル基であっても良い。また、前記イオン性置換基のカウンターイオン（対イオン）は、特に制限されない。前記イオン性置換基がアニオン性置換基である場合、カウンターイオン（カチオン）は、例えば、水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン等が挙げられる。前記金属イオンとしては、特に制限されないが、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、遷移金属イオン等が挙げられる。前記アルカリ金属イオンとしては、例えば、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋等が挙げられる。前記アルカリ土類金属イオンとしては、例えば、Ｂｅ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋等が挙げられる。前記アンモニウムイオンとしては、特に制限されないが、例えば、ＮＨ４ ＋、アルキルアンモニウムイオン等が挙げられる。前記アルキルアンモニウムイオンとしては、特に制限されないが、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、トリメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン等が挙げられる。
Ｒ’’は、水素原子、ハロゲン原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、前記アルキル基は、好ましくは、炭素原子数１〜１０の直鎖もしくは分枝アルキル基であり、各Ｒ’’は同一でも異なっていても良い。
ｐは、任意の正の整数であり、例えば、１〜３である。
The merocyanine is a nonionic pigment and is represented by, for example, the following general formula (9).
Z 91 and Z 92 are each —NH—, —CH 2 —, —CH═CH—, or a heteroatom, which may or may not have a substituent. Z 91 and Z 92 May be the same or different. The hetero atom is not particularly limited, and examples thereof include S, Se, and O. Although it does not restrict | limit especially as said substituent, For example, an alkyl group, a halogen atom, an oxo group (= O) etc. are mentioned. In Z 91 and Z 92 , for example, at least one of the hydrogen atoms (H) of —NH—, —CH 2 —, or —CH═CH— may be substituted with at least one of an alkyl group and a halogen atom. . In Z 91 and Z 92 , for example, the S atom may have an oxo group as a substituent, and may be SO or SO 2 . As said alkyl group, a C1-C10 linear or branched alkyl group is preferable, for example.
Ring Ar 91 may or may not have an unsaturated bond other than the condensed portion with the nitrogen-containing ring, and may or may not have aromaticity, and a hetero atom May or may not have, and may or may not have a substituent. The substituent is not particularly limited, but for example, at least one of an alkyl group and a halogen atom is preferable. As said alkyl group, a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable, for example. The ring Ar 91 is not particularly limited, but is preferably a 5- to 10-membered ring, for example. More specifically, for example, a benzene ring, a pyridine ring, a naphthalene ring and the like can be mentioned.
R 92 and R 93 are each hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, said alkyl group may be unsubstituted be further substituted with an ionic substituent, R 92 and R 93 may be the same or different. As said alkyl group, a C1-C20 linear or branched alkyl group is preferable, for example. The ionic substituent is not particularly limited, but an anionic substituent is preferable, and a terminal of the alkyl group is preferably substituted with the ionic substituent. The anionic substituent is not particularly limited, and examples thereof include a sulfonic acid group and a carboxylic acid group. More specifically, for example, the alkyl group may be a sulfoalkyl group having a terminal substituted with a sulfo group or a carboxyalkyl group having a terminal substituted with a carboxy group. Further, the counter ion (counter ion) of the ionic substituent is not particularly limited. When the ionic substituent is an anionic substituent, examples of the counter ion (cation) include a hydrogen ion, a metal ion, and an ammonium ion. Although it does not restrict | limit especially as said metal ion, For example, an alkali metal ion, an alkaline-earth metal ion, a transition metal ion etc. are mentioned. Examples of the alkali metal ion include Li + , Na + , K + , Rb + , Cs + and the like. Examples of the alkaline earth metal ions include Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and the like. Examples of the ammonium ion is not particularly limited, for example,
R ″ is a hydrogen atom, a halogen atom, or a linear or branched alkyl group, and the alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and each R ′ 'May be the same or different.
p is an arbitrary positive integer, for example, 1 to 3.
下記表２に、前記一般式（９）で表されるメロシアニンの具体例を示す。この例のメロシアニンは、下記表２の上部に示した一般式（９−２）で表され、より具体的には、下記表２の化合物番号９−２−１〜９−２−１６で表される。
前記スクエアリリウムは、例えば、下記一般式（１０）で表される。
前記ポルフィリンは、４つのピロール環がα位置で４つのメチン基と交互に結合された大環状化合物およびその誘導体であり、例えば、下記一般式（１１）で表される。
また、前記ポルフィリンは、その中心に配位金属を有するポルフィリン錯体であってもよい。前記配位金属としては、特に制限されないが、例えば、亜鉛、鉄、コバルト、ルテニウムまたはガリウムのイオンが挙げられ、より具体的には、例えば、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｇａ（ＩＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｒｕ（ＩＩ）およびＲｕ（ＩＩＩ）等が挙げられる。また、前記配位金属は、金属イオンのみに限定されず、例えば、金属ハロゲン化物、金属酸化物、金属水酸化物、Ｓｉ、Ｇｅ、もしくはＰ等であっても良い。
The porphyrin is a macrocyclic compound in which four pyrrole rings are alternately bonded to four methine groups at the α position and a derivative thereof, and is represented by, for example, the following general formula (11).
The porphyrin may be a porphyrin complex having a coordination metal at the center thereof. Although it does not restrict | limit especially as said coordination metal, For example, the ion of zinc, iron, cobalt, ruthenium, or gallium is mentioned, More specifically, for example, Zn (II), Ga (III), Fe (II ), Fe (III), Co (II), Co (III), Ru (II) and Ru (III). The coordination metal is not limited to metal ions, and may be, for example, a metal halide, metal oxide, metal hydroxide, Si, Ge, or P.
これらの色素は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。また、これらの色素は、その堅牢性を高めるために、ニッケル、銅、コバルト、鉄等の錯体として用いてもよい。 These dyes may be used alone or in combination of two or more. Further, these dyes may be used as a complex of nickel, copper, cobalt, iron or the like in order to increase the fastness.
本発明の色素は、特に好ましくは、例えば、前記構造式（５）〜（８）のいずれかで表されるシアニンと、下記構造式（１２）または（１３）で表されるメロシアニンとからなる群から選択される少なくとも一つである。
下記表３に、前記構造式（６）で表されるシアニンの具体例を示す。この例のシアニンは、下記表３の化合物番号６−１〜６−８で表される。
前述のとおり、前記色補正層において、前記色素のＪ会合体は、マトリクス樹脂中に形成されている。このため、前記色補正層は、前記色素のＪ会合体単独の色補正層と比べ、耐久性（例えば、耐熱性、室温暗所保存性、耐光性等）に優れる。 As described above, in the color correction layer, the J aggregate of the dye is formed in the matrix resin. For this reason, the color correction layer is excellent in durability (for example, heat resistance, room temperature darkness storage stability, light resistance, etc.) as compared with the color correction layer of the J aggregate alone of the dye.
本発明の色補正フィルターにおいて、前記マトリクス樹脂は、特に制限されないが、可視光の光線透過率に優れ（好ましくは、光線透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（好ましくは、ヘイズ値１％以下）が好ましい。また、前記マトリクス樹脂は、水酸基を有するポリマーであることが好ましい。前記マトリクス樹脂が水酸基を有するポリマーであれば、前記色素のＪ会合体の安定性を、さらに向上させることができる。前記マトリクス樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンとＰＶＡとの共重合体、ポリ酢酸ビニルとＰＶＡとの共重合体、ＰＶＡの誘導体等が挙げられる。前記ＰＶＡの誘導体としては、例えば、ポリビニルブチラール、ポリビニルエチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルベンゾイル等が挙げられる。 In the color correction filter of the present invention, the matrix resin is not particularly limited, but has excellent visible light transmittance (preferably, light transmittance of 90% or more) and transparency (preferably haze value of 1). % Or less) is preferable. The matrix resin is preferably a polymer having a hydroxyl group. If the matrix resin is a polymer having a hydroxyl group, the stability of the J aggregate of the dye can be further improved. Examples of the matrix resin include polyvinyl alcohol (PVA), a copolymer of polyethylene and PVA, a copolymer of polyvinyl acetate and PVA, and a derivative of PVA. Examples of the PVA derivative include polyvinyl butyral, polyvinyl ethylal, polyvinyl formal, and polyvinyl benzoyl.
前記ＰＶＡは、例えば、ビニルエステル系モノマーを重合して得られるビニルエステル系重合体をケン化することで得ることができる。前記ＰＶＡのケン化度は、好ましくは、９５．０〜９９．９モル％の範囲である。ケン化度が前記範囲であるＰＶＡを用いることで、より耐久性に優れた色補正フィルターを得ることができる。前記ＰＶＡの平均重合度は、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。前記平均重合度は、好ましくは、１２００〜３６００の範囲である。前記平均重合度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７２６（１９９４年版）に準じて求めることができる。 The PVA can be obtained, for example, by saponifying a vinyl ester polymer obtained by polymerizing a vinyl ester monomer. The degree of saponification of the PVA is preferably in the range of 95.0 to 99.9 mol%. By using PVA whose saponification degree is in the above range, a color correction filter having more excellent durability can be obtained. The average degree of polymerization of the PVA can be appropriately selected depending on the purpose. The average degree of polymerization is preferably in the range of 1200 to 3600. The average degree of polymerization can be determined according to, for example, JIS K 6726 (1994 edition).
本発明の色補正フィルターは、例えば、後述の液晶表示装置（ＬＣＤ）を構成する光学部材、例えば、偏光板や位相差板、導光板等の上に前記色補正層が形成された複合部材の形態であってもよいし、これらの部材とは別途独立の部材（単独部材）の形態であってもよい。また、前記複合部材の形態においては、本発明の色補正フィルターは、例えば、さらに、基材を含み、前記基材の少なくとも一方の面に、前記色補正層が形成された形態であってもよい。ここで、前記単独部材の形態とは、例えば、前記色補正層が前記基材から剥離された前記色補正層単独の形態等である。前記単独部材の形態においては、取り扱いのしやすさや液晶表示装置全体の厚みを考慮すると、本発明の色補正フィルター全体の厚みが、１〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。さらに、前記基材を含む形態においては、本発明の色補正フィルターは、後述のように、前記基材の少なくとも一方の面に前記色補正層を直接形成することで作製してもよいし、前記単独部材の本発明の色補正フィルターと前記基材とを、粘着剤や接着剤等を介して貼り合わせることで作製してもよい。 The color correction filter of the present invention is, for example, an optical member constituting a liquid crystal display device (LCD) described later, such as a composite member in which the color correction layer is formed on a polarizing plate, a retardation plate, a light guide plate, or the like. The form may be sufficient and the form of a member (single member) independent of these members may be sufficient. In the form of the composite member, the color correction filter of the present invention may further include a base material, and the color correction layer may be formed on at least one surface of the base material. Good. Here, the form of the single member is, for example, a form of the color correction layer alone in which the color correction layer is peeled off from the substrate. In the form of the single member, the total thickness of the color correction filter of the present invention is preferably in the range of 1 to 1000 μm in consideration of ease of handling and the thickness of the entire liquid crystal display device. Furthermore, in the form including the base material, the color correction filter of the present invention may be produced by directly forming the color correction layer on at least one surface of the base material, as described later, You may produce the said color correction filter of this invention of the said single member, and the said base material by bonding together through an adhesive, an adhesive agent, etc.
つぎに、前記色補正層の形成方法について、例を挙げて説明する。ただし、前記色補正層の形成方法は、この例に限定されない。 Next, a method for forming the color correction layer will be described with an example. However, the method for forming the color correction layer is not limited to this example.
まず、前記色素および前記マトリクス樹脂を溶媒に溶解し、色補正フィルター用塗工液を作製する。前記溶媒としては、例えば、水、アルコール、ケトン、塩素系溶媒、フッ素系溶媒、またはこれらの混合溶媒等が挙げられる。前記塗工液において、前記色素と前記マトリクス樹脂との固形分重量比は、特に制限されない。なお、前記色素および前記マトリクス樹脂を、それぞれ別個に前記溶媒に溶解し、色素溶液と樹脂溶液とを作製した後、これらを適当な割合で混合することで、前記塗工液を作製してもよい。この場合において、前記色素溶液と前記樹脂溶液との混合割合は、特に制限されず、例えば、前記色素と前記マトリクス樹脂との固形分重量比に応じた割合とすればよい。 First, the dye and the matrix resin are dissolved in a solvent to prepare a color correction filter coating solution. Examples of the solvent include water, alcohol, ketone, chlorine-based solvent, fluorine-based solvent, or a mixed solvent thereof. In the coating solution, the solid content weight ratio between the dye and the matrix resin is not particularly limited. In addition, even if the said coating liquid is produced by melt | dissolving the said pigment | dye and the said matrix resin separately in the said solvent, respectively, and preparing these, a dye solution and a resin solution are mixed in a suitable ratio. Good. In this case, the mixing ratio of the dye solution and the resin solution is not particularly limited, and may be a ratio corresponding to the solid content weight ratio of the dye and the matrix resin, for example.
つぎに、前記塗工液を、室温下で、前記光学部材または前記基材上に塗布して塗膜を形成し、乾燥させる。このようにして、前記色補正層を形成できる。前記塗工液の塗布方法は、所望の前記色補正層の厚みや形状、前記基材の材質等に応じて適宜選択されるが、例えば、スピンコート法、塗工法、吸着法、蒸着法等が挙げられる。 Next, the said coating liquid is apply | coated on the said optical member or the said base material at room temperature, a coating film is formed, and it is made to dry. In this way, the color correction layer can be formed. The application method of the coating liquid is appropriately selected according to the desired thickness and shape of the color correction layer, the material of the base material, etc., for example, spin coating method, coating method, adsorption method, vapor deposition method, etc. Is mentioned.
前記色補正層において、前記色素のＪ会合体が形成されれば、前記色補正層の光吸収帯が、前記色補正層に含まれる色素のＪ会合体を含まない場合（例えば溶液状態）より長波長側にシフトすると共に、その幅が狭くなる。これより、前記色補正層において、前記色素のＪ会合体が形成されていると判断できる。 If a J-aggregate of the dye is formed in the color correction layer, a light absorption band of the color correction layer does not include a J-aggregate of the dye included in the color correction layer (for example, in a solution state). While shifting to the longer wavelength side, the width becomes narrower. From this, it can be determined that a J aggregate of the dye is formed in the color correction layer.
前記色補正層は、さらに、各種の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、前記色素の劣化を防ぐための酸化防止剤、紫外線防止剤、一重項酸素捕捉剤、または各種機能を付与するための屈折率調整剤等が挙げられる。前記添加剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。前記添加剤の添加量は、Ｊ会合体の形成のしやすさを考慮すると、例えば、前記色素に対して５０重量％以下であり、好ましくは、３０重量％以下であり、より好ましくは、２０重量％以下である。本発明の色補正フィルターが前記基材を含む場合には、前記色補正層に加え、若しくは代えて、前記基材が前記添加剤を含んでもよい。 The color correction layer may further contain various additives. Examples of the additive include an antioxidant for preventing deterioration of the dye, an ultraviolet ray inhibitor, a singlet oxygen scavenger, and a refractive index adjusting agent for imparting various functions. The additive may be used alone or in combination of two or more. The amount of the additive added is, for example, 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less with respect to the dye, taking into account the ease of formation of J aggregates. % By weight or less. When the color correction filter of the present invention includes the base material, the base material may include the additive in addition to or instead of the color correction layer.
図３の断面図に、前記基材を含む単独形態の本発明の色補正フィルターの一例を示す。図示のとおり、この色補正フィルター１０は、基材１１および色補正層１２を主要な構成部材として有する。この例では、前記基材１１の片面に前記色補正層１２が形成されている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明の色補正フィルターにおいて、前記色補正層は、前記基材の両面に形成されていてもよい。また、この例では、前記基材１１および前記色補正層１２は、それぞれ単層である。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明の色補正フィルターにおいて、前記基材および前記色補正層は、それぞれ、二層以上が積層された複数層構造であってもよい。前記基材および前記色補正層が複数層構造である場合において、前記基材および前記色補正層のそれぞれの層は、同じであってもよいし、異なってもよい。また、前述のとおり、本発明の色補正フィルターは、前記色補正層を前記基材から剥離した前記色補正層単独の形態であってもよい。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the color correction filter of the present invention in a single form including the substrate. As illustrated, the
前記基材は、光透過性に優れるものが好ましい。前記基材は、有機材料から形成されてもよいし、無機材料から形成されてもよい。前記有機材料は、例えば、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、セルロース系樹脂、イオン性ポリマー、ゼラチン等を含む。前記ポリアクリル樹脂は、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル等を含む。前記ポリカーボネート系樹脂は、例えば、ポリオキシカルボニルオキシヘキサメチレン、ポリオキシカルボニルオキシ−１，４−イソプロピリデン−１，４−フェニレン等を含む。前記ポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体等を含む。前記ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチルフタレート等を含む。前記ポリアリレート系樹脂は、例えば、ポリアミド、ポリエーテルイミド等を含む。前記セルロース系樹脂は、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、およびそれらの誘導体等を含む。前記イオン性ポリマーは、例えば、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロリド等を含む。前記無機材料は、例えば、酸化珪素ガラス、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、各種金属アルコキシドの加水分解収縮物から形成される皮膜等を含む。これらの中でも、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、イオン性ポリマー、ゼラチンが好ましい。前記基材は、単独の前記材料から形成されてもよいし、二種類以上の前記材料から形成されてもよい。 The substrate is preferably excellent in light transmittance. The base material may be formed of an organic material or an inorganic material. Examples of the organic material include polyacrylic resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyester resin, polyarylate resin, cellulose resin, ionic polymer, and gelatin. Examples of the polyacrylic resin include polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, and polybutyl acrylate. The polycarbonate resin includes, for example, polyoxycarbonyloxyhexamethylene, polyoxycarbonyloxy-1,4-isopropylidene-1,4-phenylene and the like. Examples of the polyvinyl alcohol resin include polyvinyl formal, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer. Examples of the polyester resin include polybutylene terephthalate and polytetramethyl phthalate. The polyarylate resin includes, for example, polyamide, polyetherimide, and the like. The cellulose resin includes, for example, methyl cellulose, ethyl cellulose, and derivatives thereof. The ionic polymer includes, for example, polydimethyldiallylammonium chloride. Examples of the inorganic material include silicon oxide glass, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, and a film formed from hydrolysis contractions of various metal alkoxides. Among these, polyvinyl alcohol resin, polyacrylic resin, ionic polymer, and gelatin are preferable. The base material may be formed from a single material, or may be formed from two or more types of the materials.
前記基材の表面形状は、図３に示すように平滑であってもよいし、何らかの機能を付与するために加工された形状であってもよい。前記機能付与のために加工された形状としては、例えば、輝度向上のためのプリズム状、レンズアレイ状等が挙げられる。 The surface shape of the substrate may be smooth as shown in FIG. 3 or may be a shape processed to give some function. Examples of the shape processed for imparting the function include a prism shape for improving luminance and a lens array shape.
前記基材の厚みは、特に制限されないが、例えば、５〜２００μｍの範囲であり、好ましくは、１０〜１００μｍの範囲であり、より好ましくは、１５〜８０μｍの範囲である。 Although the thickness in particular of the said base material is not restrict | limited, For example, it is the range of 5-200 micrometers, Preferably, it is the range of 10-100 micrometers, More preferably, it is the range of 15-80 micrometers.
本発明の色補正フィルターの吸収スペクトル、最大吸収ピーク波長および最大吸収ピークの半値幅は、前記色補正層の吸収スペクトル、最大吸収ピーク波長および最大吸収ピークの半値幅と同じであるか略等しい。このため、前記色補正層の前記特性を測定すれば、それを含む本発明の色補正フィルターの前記特性を把握できる。また、前記本発明の色補正フィルターの前記特性を測定すれば、それに含まれる前記色補正層の前記特性を把握できる。 The absorption spectrum, the maximum absorption peak wavelength, and the half width of the maximum absorption peak of the color correction filter of the present invention are the same as or substantially equal to the absorption spectrum, the maximum absorption peak wavelength, and the half width of the maximum absorption peak of the color correction layer. For this reason, if the said characteristic of the said color correction layer is measured, the said characteristic of the color correction filter of this invention containing it can be grasped | ascertained. Further, if the characteristic of the color correction filter of the present invention is measured, the characteristic of the color correction layer included therein can be grasped.
本発明の色補正フィルターは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）等の各種の画像表示装置に好ましく用いることができる。図４の断面図に、本発明の色補正フィルターを用いた液晶表示装置の構成の一例を示す。なお、同図において、分かりやすくするために、各構成部材の大きさや比率等は、実際と異なっている。図示のとおり、この液晶表示装置は、本発明の色補正フィルター１０、液晶パネル４１、光源装置（冷陰極管）４４および導光板４５を主要な構成部材として有する。前記液晶パネル４１は、液晶セル４２の両側に、それぞれ、第１の偏光板４３１および第２の偏光板４３２が配置された構成である。前記液晶セル４２は、その中心に液晶層２４０を備える。前記液晶層２４０の両側には、それぞれ、第１の配向膜４５１および第２の配向膜４５２が配置されている。前記第１の配向膜４５１および前記第２の配向膜４５２のそれぞれの外側に、第１の透明電極４６１および第２の透明電極４６２が配置されている。前記前記第１の透明電極７６１の外側には、所定の配列のＲ、Ｇ、Ｂ等のカラーフィルター４７０とブラックマトリクス４９０とが保護膜４８０を介して配置されている。前記カラーフィルター４７０とブラックマトリクス４９０および前記第２の透明電極４６２の外側には、それぞれ、第１の基板４０１および第２の基板４０２が配置されている。前記液晶パネル４１において、前記第１の偏光板４３１側が、表示面側であり、前記第２の偏光板４３２側が、裏面側となる。前記導光板４５は、前記液晶パネル４１の裏面側に、前記液晶パネル４１と重なり合うように平行に配置されている。前記光源装置４４は、前記導光板４５の前記液晶パネル４１とは反対側に配置されている。本発明の色補正フィルター１０は、前記第１の偏光板４３１の外側（同図において上側）に配置されている。ただし、本発明の液晶表示装置において、前記本発明の色補正フィルターの配置位置は、この例に限定されない。本発明において、前記本発明の色補正フィルター１０は、前記光源装置４４と前記液晶表示装置の表示面側（同図において上側）表面との間のいかなる位置に配置されてもよい。前記本発明の色補正フィルター１０の配置位置は、前記光源装置４４と前記導光板４５との間、前記導光板４５と前記液晶パネル４１との間、前記第２の偏光板４３２と前記液晶セル４２との間、前記第１の偏光板４３１の外側（同図において上側）が好ましく、前記導光板４５と前記液晶パネル４１との間、前記第１の偏光板４３１の外側（同図において上側）がより好ましい。また、本例の液晶表示装置では、前記色補正フィルター１０を１個含む。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明の液晶表示装置は、前記本発明の色補正フィルターを複数個含んでもよい。
The color correction filter of the present invention can be preferably used for various image display devices such as a liquid crystal display device (LCD) and an EL display (ELD). FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal display device using the color correction filter of the present invention. In addition, in the same figure, in order to make it intelligible, the magnitude | size, ratio, etc. of each structural member differ from actual. As shown in the figure, this liquid crystal display device includes the
本例の液晶表示装置において、色調表現の向上は、例えば、次のようにして実施される。前記冷陰極管４４は、波長４３５〜４８０ｎｍ付近にＢ、波長５００〜５６０ｎｍ付近にＧ、波長６１０〜７５０ｎｍ付近にＲの発光ピークを持つ。ここで、前記本発明の色補正フィルター１０に、色補正層の最大吸収ピーク波長が５６０〜６１０ｎｍの範囲にあるものを用いる。そのようにすれば、波長５６０〜６１０ｎｍの範囲の光が前記本発明の色補正フィルター１０に選択的に吸収され、除去される。これにより、前記冷陰極管４４から出射された光（特に、Ｒの光）の色調表現が向上される。また、本例の液晶表示装置では、前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅が５〜３０ｎｍの範囲と極めて狭い。このため、色調表現に必要な波長帯域の光（例えば、Ｒの光）が吸収されることがなく、輝度の低下が抑制される。また、前記本発明の色補正フィルター１０においては、色素のＪ会合体がマトリクス樹脂中に形成されているため、耐久性（例えば、耐熱性、室温暗所保存性、耐光性等）に優れる。従って、前記本発明の色補正フィルター１０によれば、長期間にわたり色調表現の向上を実現できる。
In the liquid crystal display device of this example, the improvement of the color tone expression is performed, for example, as follows. The cold cathode tube 44 has emission peaks of B near the wavelength of 435 to 480 nm, G near the wavelength of 500 to 560 nm, and R around the wavelength of 610 to 750 nm. Here, the
図５の断面図に、本発明の色補正フィルターを用いた液晶表示装置の構成のその他の例を示す。同図において、図４と同一部分には、同一の符号を付している。この例の液晶表示装置では、光源装置４４が、青色ＬＥＤの発光とＹＡＧの黄色発光とにより白色光を作り出す擬似白色光源である。前記光源装置４４は、導光板４５の横（同図において右側）に配置されている。これらを除き、この例の液晶表示装置は、図４に示した液晶表示装置と同様の構成である。前述のとおり、前記擬似白色光源は、前記冷陰極管より前記中間色を多く含む。しかしながら、本発明の液晶表示装置においては、前記擬似白色光源を用いた場合においても、前記本発明の色補正フィルター１０が前記中間色の光を選択的に吸収し、除去するため、輝度の低下を抑制しつつ、色調表現を向上させることが可能である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the liquid crystal display device using the color correction filter of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. In the liquid crystal display device of this example, the light source device 44 is a pseudo white light source that produces white light by the light emission of the blue LED and the yellow light emission of YAG. The light source device 44 is disposed beside the light guide plate 45 (on the right side in the figure). Except for these, the liquid crystal display device of this example has the same configuration as the liquid crystal display device shown in FIG. As described above, the pseudo white light source includes more of the intermediate color than the cold cathode tube. However, in the liquid crystal display device of the present invention, even when the pseudo white light source is used, the
本発明の液晶表示装置は、図４および５に示した例に限定されない。例えば、本発明の液晶表示装置は、さらに、位相差板、拡散板、アンチグレア層、反射防止層、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート等の各種の光学部材を含んでもよい。 The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the examples shown in FIGS. For example, the liquid crystal display device of the present invention may further include various optical members such as a retardation plate, a diffusion plate, an antiglare layer, an antireflection layer, a protective plate, a prism array, and a lens array sheet.
本発明の画像表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられる。 The image display device of the present invention is used for any appropriate application. Applications include, for example, OA equipment such as desktop personal computers, notebook personal computers, and copiers, mobile phones, watches, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), portable devices such as portable game machines, video cameras, televisions, microwave ovens, etc. Household electrical equipment, back monitor, car navigation system monitor, car audio and other in-vehicle equipment, display equipment for commercial store information monitors, security equipment such as monitoring monitors, nursing care monitors, medical monitors, etc. Nursing care / medical equipment.
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。また、各実施例および各比較例における各種特性および物性の測定および評価は、下記の方法により実施した。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. The present invention is not limited or restricted by the following examples and comparative examples. In addition, various properties and physical properties in each example and each comparative example were measured and evaluated by the following methods.
（１）色素溶液、色補正層および色補正フィルターの吸収スペクトル、最大吸収ピーク波長および最大吸収ピークの半値幅
色素溶液、色補正層および色補正フィルターの吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ−５６０」）を用いて測定した。前記測定された吸収スペクトルより、前記色素溶液、前記色補正層および前記色補正フィルターの最大吸収ピーク波長および最大吸収ピークの半値幅を求めた。
(1) Absorption spectrum of dye solution, color correction layer and color correction filter, maximum absorption peak wavelength and half width of maximum absorption peak The absorption spectrum of the dye solution, color correction layer and color correction filter was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (Japan). It was measured using a spectroscopic (trade name, “V-560”). From the measured absorption spectrum, the maximum absorption peak wavelength and the half width of the maximum absorption peak of the dye solution, the color correction layer, and the color correction filter were obtained.
（２）色補正フィルターの耐熱性
色補正フィルターの耐熱性は、６０℃の環境下における前記色補正フィルターの吸光度の経時変化を測定することで評価した。前記吸光度の測定には、前記紫外可視分光光度計を用いた。
(2) Heat resistance of the color correction filter The heat resistance of the color correction filter was evaluated by measuring the change with time of the absorbance of the color correction filter in an environment of 60 ° C. The ultraviolet-visible spectrophotometer was used for the measurement of the absorbance.
（３）色補正フィルターの室温暗所保存性
色補正フィルターの室温暗所保存性は、室温（２５℃）で暗所に保存したときの前記色補正フィルターの吸光度の経時変化を測定することで評価した。前記吸光度の測定には、前記紫外可視分光光度計を用いた。
(3) Room temperature darkness storage stability of the color correction filter The color correction filter room temperature storage in the dark is measured by measuring the change in absorbance of the color correction filter over time when stored in the dark at room temperature (25 ° C). evaluated. The ultraviolet-visible spectrophotometer was used for the measurement of the absorbance.
（４）色補正フィルターの耐光性
色補正フィルターの耐光性は、バックライト（冷陰極管）を照射し続けた際の前記色補正フィルターの吸光度の経時変化を測定することで評価した。前記吸光度の測定には、前記紫外可視分光光度計を用いた。
(4) Light resistance of the color correction filter The light resistance of the color correction filter was evaluated by measuring the change with time in the absorbance of the color correction filter when the backlight (cold cathode tube) was continuously irradiated. The ultraviolet-visible spectrophotometer was used for the measurement of the absorbance.
［実施例１］
（色素溶液の調製）
０．１３ｇの前記構造式（５）で表されるイオンのＢｒ−塩である色素（１−エチル−２−［（１−エチル−２（１Ｈ）−キノリニデン）メチル］キノリニウムブロミド（（株）林原生物化学研究所製））を、１００ｍＬの溶媒に溶解し、１．３ｇ／Ｌ（０．１４重量％）の色素溶液を得た。前記溶媒としては、水／エタノール＝１／１（重量％）の混合溶媒を用いた。
[Example 1]
(Preparation of dye solution)
Ions represented by 0.13g the structural formula (5) Br - dye is a salt (1-ethyl-2 - [(1-ethyl-2 (IH) - Kinoriniden) methyl] quinolinium bromide (( Hayashibara Biochemical Laboratories Co., Ltd.) was dissolved in 100 mL of solvent to obtain a 1.3 g / L (0.14 wt%) dye solution. As the solvent, a mixed solvent of water / ethanol = 1/1 (wt%) was used.
（樹脂溶液の調製）
３９ｇのＰＶＡ（日本合成化学工業（株）製、重合度１８００、ケン化度９８．０〜９９．０ｍｏｌ％）を、９６．１ｇの温水に攪拌しながら添加し、溶解させて、３．９重量％の樹脂溶液を得た。
(Preparation of resin solution)
39 g of PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., degree of polymerization 1800, degree of saponification 98.0 to 99.0 mol%) was added to 96.1 g of warm water with stirring and dissolved to obtain 3.9. A weight% resin solution was obtained.
（色補正フィルター用塗工液の調製）
前記色素溶液および前記樹脂溶液を、下記表４の割合で混合し、色補正フィルター用塗工液Ｓ１〜Ｓ８を調製した。なお、下記表４において、Ｃ１は、コントロールとして用いた前記色素溶液である。
(Preparation of coating solution for color correction filter)
The dye solution and the resin solution were mixed at the ratio shown in Table 4 below to prepare color correction filter coating solutions S1 to S8. In Table 4 below, C1 is the dye solution used as a control.
（色補正フィルターの作製）
前記塗工液Ｓ１〜Ｓ８、および前記コントロールＣ１を、基材（ガラス板、長さ５０ｍｍ×幅４５ｍｍ×厚み１ｍｍ）上に滴下しつつ、１０００回／分×３０秒の条件でスピンコート法により塗布して塗膜を形成し、乾燥させた。このようにして、前記基材の片面に前記色素のＪ会合体を含む色補正層を形成することで、色補正フィルターＦ１〜Ｆ９を得た。
(Production of color correction filter)
While the coating liquids S1 to S8 and the control C1 are dropped on a substrate (glass plate, length 50 mm ×
図１のグラフに、前記コントロールＣ１（前記色素溶液）、および前記色素溶液から形成された色補正層の吸収スペクトルの一例を示す。同図において、ＰＡは、前記色素溶液の吸収スペクトルであり、ＪＡは、前記色補正層の吸収スペクトルである。図１からわかるように、前記色補正層の最大吸収ピーク波長（５７７ｎｍ）は、前記色素溶液の最大吸収ピーク波長（５２３ｎｍ）より長波長側に位置していた。また、前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅（１０ｎｍ）は、前記色素溶液の最大吸収ピークの半値幅（３４ｎｍ）より狭かった。これより、前記色補正層において、前記色素のＪ会合体が形成されていると判断できた。 The graph of FIG. 1 shows an example of absorption spectra of the control C1 (the dye solution) and a color correction layer formed from the dye solution. In the figure, PA is an absorption spectrum of the dye solution, and JA is an absorption spectrum of the color correction layer. As can be seen from FIG. 1, the maximum absorption peak wavelength (577 nm) of the color correction layer was located on the longer wavelength side than the maximum absorption peak wavelength (523 nm) of the dye solution. Further, the half width (10 nm) of the maximum absorption peak of the color correction layer was narrower than the half width (34 nm) of the maximum absorption peak of the dye solution. From this, it was determined that a J-aggregate of the dye was formed in the color correction layer.
［実施例２］
（色素溶液の調製）
前記構造式（８）で表されるイオンのＮａ＋塩である色素（５，６−ジクロロ−２−［３−［５，６−ジクロロ−１−エチル−３−（３−スルホプロピル−２（３Ｈ）−ベンズイミダゾリリデン）−１−プロペニル］−１−エチル−３−（３−スルホプロピル）ベンズイミダゾリウムヒドロキシナトリウム塩（（株）林原生物化学研究所製））を溶媒に対し１．８ｇ／Ｌとなるように溶解し、色素溶液を得た。前記溶媒としては、１，１，２，２，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール／エタノール＝５／３（重量％）の混合溶媒を用いた。
[Example 2]
(Preparation of dye solution)
A dye (5,6-dichloro-2- [3- [5,6-dichloro-1-ethyl-3- (3-sulfopropyl-2) which is a Na + salt of an ion represented by the structural formula (8). (3H) -benzimidazolylidene) -1-propenyl] -1-ethyl-3- (3-sulfopropyl) benzimidazolium hydroxy sodium salt (produced by Hayashibara Biochemical Laboratories) It was dissolved so as to be 8 g / L to obtain a dye solution. As the solvent, a mixed solvent of 1,1,2,2,3,3-hexafluoro-2-propanol / ethanol = 5/3 (% by weight) was used.
（樹脂溶液の調製）
実施例１と同様にして、樹脂溶液を得た。
(Preparation of resin solution)
In the same manner as in Example 1, a resin solution was obtained.
（色補正フィルター用塗工液の調製）
前記色素溶液および前記樹脂溶液を、下記表５の割合で混合し、色補正フィルター用塗工液Ｓ９を調製した。なお、下記表５において、Ｃ２は、コントロールとして用いた前記色素溶液である。
(Preparation of coating solution for color correction filter)
The dye solution and the resin solution were mixed at the ratio shown in Table 5 below to prepare a color correction filter coating solution S9. In Table 5 below, C2 is the dye solution used as a control.
（色補正フィルターの作製）
前記塗工液Ｓ９、および前記コントロールＣ２を、基材（ガラス板、長さ５０ｍｍ×幅４５ｍｍ×厚み１ｍｍ）上に滴下しつつ、１０００回／分×３０秒の条件でスピンコート法により塗布して塗膜を形成し、乾燥させた。このようにして、前記基材の片面に色補正層を形成することで、色補正フィルターＦ１０およびＦ１１を得た。
(Production of color correction filter)
The coating liquid S9 and the control C2 are applied by spin coating under the condition of 1000 times / minute × 30 seconds while being dropped onto a substrate (glass plate, length 50 mm ×
図２のグラフに、前記コントロールＣ２（前記色素溶液）、および前記色素溶液から形成された色補正層の吸収スペクトルの一例を示す。同図において、ＰＡは、前記色素溶液の吸収スペクトルであり、ＪＡは、前記色補正層の吸収スペクトルである。図２からわかるように、前記色補正層の最大吸収ピーク波長（５８７ｎｍ）は、前記色素溶液の最大吸収ピーク波長（５２０ｎｍ）より長波長側に位置していた。また、前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅（２４ｎｍ）は、前記色素溶液の最大吸収ピークの半値幅（３３ｎｍ）より狭かった。これより、前記色補正層において、前記色素のＪ会合体が形成されていると判断できた。 The graph of FIG. 2 shows an example of an absorption spectrum of the control C2 (the dye solution) and a color correction layer formed from the dye solution. In the figure, PA is an absorption spectrum of the dye solution, and JA is an absorption spectrum of the color correction layer. As can be seen from FIG. 2, the maximum absorption peak wavelength (587 nm) of the color correction layer was located on the longer wavelength side than the maximum absorption peak wavelength (520 nm) of the dye solution. Further, the half-value width (24 nm) of the maximum absorption peak of the color correction layer was narrower than the half-value width (33 nm) of the maximum absorption peak of the dye solution. From this, it was determined that a J-aggregate of the dye was formed in the color correction layer.
下記表６に、前記色補正フィルターＦ１〜Ｆ９の最大吸収ピーク波長、および最大吸収ピークの半値幅を示す。また、図７に、前記色補正フィルターＦ３、Ｆ７およびＦ９の耐熱性評価結果を示す。さらに、図８に、前記色補正フィルターＦ６、Ｆ８およびＦ９の室温暗所保存性評価結果を示す。なお、図７および図８においては、色補正フィルターの最大吸収ピーク波長における吸光度の初期値（０時間）を、基準（１）としている。 Table 6 below shows the maximum absorption peak wavelength of the color correction filters F1 to F9 and the half width of the maximum absorption peak. FIG. 7 shows the heat resistance evaluation results of the color correction filters F3, F7 and F9. Further, FIG. 8 shows the room temperature darkness storage stability evaluation results of the color correction filters F6, F8 and F9. 7 and 8, the initial value (0 hour) of the absorbance at the maximum absorption peak wavelength of the color correction filter is used as the reference (1).
下記表７に、前記色補正フィルターＦ１０およびＦ１１の最大吸収ピーク波長、および最大吸収ピークの半値幅を示す。また、図９に、前記色補正フィルターＦ１０およびＦ１１の耐光性評価結果を示す。なお、図９においては、色補正フィルターの最大吸収ピーク波長における吸光度の初期値（０時間）を、基準（１）としている。 Table 7 below shows the maximum absorption peak wavelengths of the color correction filters F10 and F11 and the half width of the maximum absorption peak. FIG. 9 shows the light resistance evaluation results of the color correction filters F10 and F11. In FIG. 9, the initial value (0 hours) of the absorbance at the maximum absorption peak wavelength of the color correction filter is used as the reference (1).
前記表６および７からわかるように、実施例１および２では、最大吸収ピークの半値幅が３０ｎｍ以下と極めて狭い色補正フィルターが得られた。また、図７からわかるように、色補正層において、色素のＪ会合体がＰＶＡ中に形成されている色補正フィルターＦ３およびＦ７では、６０℃の環境下で１００時間経過した時点においても、初期の半分を超える吸光度を示しており、耐熱性に優れていた。これに対し、樹脂溶液を用いず、色素溶液のみで色補正層を作製した色補正フィルターＦ９では、１００時間を経過する前に、吸光度が０となり、耐熱性に劣った。同様に、図８からわかるように、色補正層において、色素のＪ会合体がＰＶＡ中に形成されている色補正フィルターＦ６およびＦ８では、室温で暗所に５００時間保存した後でも、初期の半分を超える吸光度を示しており、室温暗所保存性に優れていた。これに対し、樹脂溶液を用いず、色素溶液のみで色補正層を作製した色補正フィルターＦ９では、１００時間を経過する前に、吸光度が初期の半分以下となり、室温暗所保存性に劣った。さらに、図９からわかるように、色素のＪ会合体がＰＶＡ中に形成されている色補正フィルターＦ１０では、バックライトを５０時間以上照射し続けても、初期の約４割の吸光度を示しており、耐光性に優れていた。これに対し、樹脂溶液を用いず、色素溶液のみで色補正層を作製した色補正フィルターＦ１１では、５０時間を経過する前に、吸光度が０となり、耐光性に劣った。 As can be seen from Tables 6 and 7, in Examples 1 and 2, a color correction filter having a very narrow half-value width of the maximum absorption peak of 30 nm or less was obtained. Further, as can be seen from FIG. 7, in the color correction filters F3 and F7 in which the J aggregates of the dye are formed in the PVA in the color correction layer, the initial values are obtained even after 100 hours have passed in an environment of 60 ° C. The absorbance was more than half of the above, and the heat resistance was excellent. On the other hand, in the color correction filter F9 in which the color correction layer was produced only with the dye solution without using the resin solution, the absorbance was 0 and the heat resistance was poor before 100 hours passed. Similarly, as can be seen from FIG. 8, in the color correction layer, the color correction filters F6 and F8 in which the J aggregates of the dyes are formed in the PVA, even after being stored in the dark at room temperature for 500 hours, Absorbance exceeding half was exhibited, and the room temperature dark storage stability was excellent. On the other hand, in the color correction filter F9 in which the color correction layer was produced only with the dye solution without using the resin solution, the absorbance was less than half of the initial value before 100 hours passed, and the storage stability in the dark at room temperature was inferior. . Further, as can be seen from FIG. 9, the color correction filter F10 in which the J aggregate of the dye is formed in the PVA shows an initial absorbance of about 40% even when the backlight is continuously irradiated for 50 hours or more. And light resistance was excellent. On the other hand, in the color correction filter F11 in which the color correction layer was prepared only with the dye solution without using the resin solution, the absorbance was 0 and the light resistance was inferior before 50 hours passed.
以上のように、本発明の色補正フィルターは、画像表示装置の輝度の低下を抑制しつつ、中間色の光を除去し、画像表示装置の色調表現を向上させることが可能で、耐久性に優れるものである。本発明の色補正フィルターおよびそれを用いた画像表示装置の用途は、例えば、デスクトップパソコン、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等が挙げられるが、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。 As described above, the color correction filter of the present invention is excellent in durability because it can remove light of intermediate colors and improve color tone expression of the image display device while suppressing a decrease in luminance of the image display device. Is. Applications of the color correction filter of the present invention and an image display device using the same are, for example, OA devices such as desktop personal computers, notebook personal computers, copiers, mobile phones, watches, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), and portable games. Portable equipment such as video cameras, home electrical equipment such as video cameras, televisions, microwave ovens, back monitors, car navigation system monitors, car audio and other in-vehicle equipment, commercial store information monitors and other exhibition equipment, for monitoring Security devices such as monitors, nursing care and medical devices such as nursing monitors, medical monitors, and the like can be mentioned, but their uses are not limited and they can be applied to a wide range of fields.
１０ 色補正フィルター
４１、６１ 液晶パネル
４２、６２ 液晶セル
４４、６４ 光源装置
４５、６５ 導光板
４０１、６０１ 第１の基板
４０２、６０２ 第２の基板
４３１、６３１ 第１の偏光板
４３２、６３２ 第２の偏光板
４４０、６４０ 液晶層
４５１、６５１ 第１の配向膜
４５２、６５２ 第２の配向膜
４６１、６６１、第１の透明電極
４６２、６６２ 第２の透明電極
４７０、６７０ カラーフィルター
４８０、６８０ 保護膜
４９０、６９０ ブラックマトリクス
10
Claims (12)
前記色素が、シアニン、メロシアニン、スクエアリリウムおよびポルフィリンからなる群から選択される少なくとも一つの色素であり、
前記色補正層の最大吸収ピークの半値幅が、５〜３０ｎｍの範囲であり、
前記色補正層において、前記色素のＪ会合体がマトリクス樹脂中に形成されていることを特徴とする色補正フィルター。 A color correction layer containing a J aggregate of a dye;
The dye is at least one dye selected from the group consisting of cyanine, merocyanine, squarylium and porphyrin;
The half width of the maximum absorption peak of the color correction layer is in the range of 5 to 30 nm,
In the color correction layer, a J-aggregate of the dye is formed in a matrix resin.
Ｚ１１およびＺ１２は、それぞれ、−ＮＨ−、−ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−またはヘテロ原子であり、置換基を有していても有していなくても良く、Ｚ１１およびＺ１２は同一でも異なっていても良く、
環Ａｒ１１およびＡｒ１２は、それぞれ、含窒素環との縮合部分以外において不飽和結合を有していても有していなくても良く、芳香族性を有していても有していなくても良く、ヘテロ原子を有していても有していなくても良く、さらに置換基を有していても有していなくても良く、環Ａｒ１１およびＡｒ１２は同一でも異なっていても良く、
Ｒ１１およびＲ１２は、それぞれ、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、前記アルキル基は、さらにイオン性置換基で置換されていても置換されていなくても良く、Ｒ１１およびＲ１２は同一でも異なっていても良く、
前記一般式（２）〜（４）において、
Ｒは、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、各Ｒは同一でも異なっていても良く、
前記一般式（１）〜（４）において、
Ｒ’は、水素原子、直鎖もしくは分枝アルキル基、または芳香族基であり、各Ｒ’は同一でも異なっていても良く、
ｎは、０または任意の正の整数であり、各ｎは同一でも異なっていても良い。 The color correction filter according to claim 6, wherein the cyanine is represented by at least one formula selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4).
Z 11 and Z 12 are each —NH—, —CH 2 —, —CH═CH—, or a heteroatom, which may or may not have a substituent. Z 11 and Z 12 Can be the same or different,
Each of the rings Ar 11 and Ar 12 may or may not have an unsaturated bond other than the condensed portion with the nitrogen-containing ring, and may or may not have aromaticity. Or may have a heteroatom, may or may not have a substituent, and the rings Ar 11 and Ar 12 may be the same or different. ,
R 11 and R 12 are each hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, said alkyl group may not be further substituted or substituted with an ionic substituent, R 11 and R 12 may be the same or different,
In the general formulas (2) to (4),
R is a hydrogen atom, or a linear or branched alkyl group, and each R may be the same or different,
In the general formulas (1) to (4),
R ′ is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group, or an aromatic group, and each R ′ may be the same or different,
n is 0 or any positive integer, and each n may be the same or different.
Ｒ６１およびＲ６２は、それぞれ、水素原子、または直鎖もしくは分枝アルキル基であり、Ｒ６１およびＲ６２は同一でも異なっていても良く、
ｍおよびｌは、それぞれ、任意の正の整数であり、同一でも異なっていても良い。 The color correction filter according to claim 7, wherein the cyanine is represented by at least one formula selected from the group consisting of the following structural formulas (5) to (7).
R 61 and R 62 are each a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group, and R 61 and R 62 may be the same or different,
m and l are arbitrary positive integers, and may be the same or different.
A liquid crystal display device including a color correction filter, wherein the color correction filter is the color correction filter according to claim 1.
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- 2007-06-07 JP JP2007151351A patent/JP2008304678A/en active Pending
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