JP2011118051A - カラーフィルター用緑色組成物及び感光性緑色組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも顔料と分散剤と溶剤とを含むカラーフィルター用緑色組成物であって、該顔料がC.I.ピグメントグリーン58と黄色有機顔料を含み、且つ青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種を含むことを特徴とするカラーフィルター用緑色組成物である。
【選択図】なし
Description
また、液晶表示装置においては、従来のノートパソコン等の用途以外にテレビや大型モニターへの用途展開が進んでおり、高明度化、高色純度化、高コントラスト化がカラーフィルターに求められている。
ところで、カラーフィルターのホワイトバランスをとるため、赤(R),緑(G),青(B)各色の輝度を調整する場合があり、特許文献1においては、C.I.ピグメントグリーン7又は36である銅フタロシアニン系緑色色素に紫色色素、赤色色素又は黒色色素を加えることにより緑の明度を調整する方法が提案されている。
しかしながら、この方法では、コントラストが低下するという問題があった。
すなわち、本発明は、
[1]少なくとも顔料と分散剤と溶剤とを含むカラーフィルター用緑色組成物であって、該顔料がC.I.ピグメントグリーン58と黄色有機顔料を含み、且つ青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種を含むことを特徴とするカラーフィルター用緑色組成物、
[2]前記顔料全量中、C.I.ピグメントグリーン58が10〜80質量%、黄色有機顔料が10〜70質量%、並びに青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種が0.1〜5質量%含まれてなる上記[1]に記載のカラーフィルター用緑色組成物、
[3]前記黄色有機顔料が、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー138及び/又はC.I.ピグメントイエロー150からなる上記[1]又は[2]に記載のカラーフィルター用緑色組成物、
[4]前記青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:6である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物、
[5]前記赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド177である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物、
[6]前記紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット23である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物、
[7]前記橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ38である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物、及び
[8]さらに、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含む上記[1]〜[7]のいずれかに記載のカラーフィルター用感光性緑色組成物である。
そして、上記顔料がC.I.ピグメントグリーン58と黄色有機顔料を含み、且つ青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種を含むことを特徴とする。ここで、C.I.ピグメントグリーン58は、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン系緑色顔料である。
C.I.ピグメントグリーン58と黄色有機顔料からなる緑色組成物は、例えば、C.I.ピグメントグリーン36と黄色有機顔料からなる緑色組成物と比較して輝度とコントラストが高いという特徴があり、コントラストを低下させないでホワイトバランスを確保できれば、高い輝度と高いコントラストとを享受することができる。
本発明において、黄色有機顔料は1種単独で用いても良いし、2種以上を用いても良い。
本発明に用いられる黄色有機顔料としては、上述の内、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、83、138、139、150、180、185等が好ましい。C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー138及びC.I.ピグメントイエロー150はいずれも顔料粒径が小さく、コントラストの低下が少ないので特に好ましい。
上記の分散剤は、耐熱性、電気信頼性、分散性等の点から、好ましくは重量平均分子量が500〜50,000、好ましくは500〜20,000の活性エネルギー線非硬化性樹脂である高分子分散剤が使用される。なお、上記の重量平均分子量はGPCにてポリスチレン換算の分子量として求めた値である。
本発明の緑色組成物においては、顔料全量100質量部に対して、分散剤を5〜50質量部の範囲内で用いることが好ましく、10〜40質量部の範囲内で用いることがさらに好ましい。
ここで、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤は、従来からカラーフィルター用感光性緑色組成物に用いられているものであればいずれでも良く、特に限定されない。
このエチレン性不飽和二重結合を有する重合体としては、光重合性のアクリル系樹脂が好ましく使用される。上記のアクリル系樹脂としては、例えば、多価アルコールとモノカルボン酸または多塩基酸を縮合反応させて得られるポリエステルプレポリマーに(メタ)アクリル酸を反応して得られるポリエステル(メタ)アクリレート;ポリオールと2個のイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート;また、上記のエポキシ樹脂等のエポキシ基と(メタ)アクリル酸を反応させて得られるヒドロキシル基に酸無水物を反応させたエポキシ(メタ)アクリレートのカルボン酸付加物、スチレン/アクリル酸共重合体等の光重合性のアクリル系樹脂が挙げられる。これらのアクリル系樹脂はカルボキシ基を含有し、アルカリ可溶性であることが好ましい。
なお、上記の(メタ)アクリレートとはアクリレートおよびメタクリレートの双方を意味する。
本発明の感光性緑色組成物固形成分中の、バインダー樹脂の使用量としては、5質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、5質量%〜15質量%の範囲内であることが特に好ましい。
重量平均分子量が上記下限以上であれば、露光部塗膜の硬化性が向上し、アルカリ耐性が良好となる。また、重量平均分子量が上記上限以下であれば、得られるカラーフィルターを形成するパターン画素の解像性がより向上する。
また、上記アクリル系樹脂の酸価が、上記下限以上であれば、アルカリ現像性が向上し、酸価が上記上限以下であれば、露光部塗膜のアルカリ耐性が良化し、塗膜表面の荒れが発現しにくい。
1)ポリオレフィン系ポリマー
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン等
2)ジエン系ポリマー
ポリブタジエン、ポリイソプレン等
3)共役ポリエン構造を有するポリマー
ポリアセチレン系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー等
4)ビニルポリマー
ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルフェノール等
5)ポリエーテル
ポリフェニレンエーテル、ポリオキシラン、ポリオキセタン、ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール等
6)フェノール樹脂
ノボラック樹脂、レゾール樹脂等
7)ポリエスエル
ポリエチレンテレフタレート、ポリフェノールフタレインテレフタレート、ポリカーボネート、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
8)ポリアミド
ナイロン6、ナイロン66、水溶性ナイロン、ポリフェニレンアミド等
9)ポリペプチド
ゼラチン、カゼイン等
10)エポキシ樹脂
ノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシアクリレート等
11)その他
ポリウレタン、ポリイミド、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミダゾール、ポリオキサゾール、ポリピロール、ポリアニリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、セルロース類等
上述の樹脂の内、水溶性でも親水性でもない樹脂は、組成物中に大量に含有されることにより、本発明の緑色組成物のアルカリ現像性を低下させる。従って、このような樹脂は本発明の性能を損なわない範囲で使用することが好ましい。
上記のエチレン性不飽和二重結合を少なくとも2つ有する化合物としては、二官能(メタ)アクリレート及び三官能以上の(メタ)アクリレート等の多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの内、三官能以上の(メタ)アクリレートが好ましい。
本発明の感光性緑色組成物固形成分中の、光重合開始剤の使用量としては、0.5質量%〜30質量%の範囲内であることが好ましく、2質量%〜20質量%の範囲内であることが特に好ましい。
本発明において用いることができる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類等を挙げることができる。
また、この緑色組成物に残余のバインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤、必要に応じ追加される溶剤及び所望により添加される添加剤を混合分散機にて混合して、カラーフィルター用感光性緑色組成物が得られる。但し、上記の顔料、分散剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤及び溶剤と、所望により添加される添加剤とを一度に混合してカラーフィルター用感光性緑色組成物を調製しても良い。得られた感光性緑色組成物は好ましくは濾過して調製する。
本発明の感光性緑色組成物は通常、紫外線照射や可視光線照射により硬化するが、紫外線照射による硬化が好ましい。
なお、感光性緑色組成物の輝度及びコントラストは、下記の方法に従って評価した。
<輝度>
オリンパス(株)製 OSP−SP200顕微分光測光装置を用いて、JIS Z8701に準拠して、色度x=0.283、色度y=0.603における、XYZ表色系の三刺激値のY(明るさY)値を輝度として測定した。測定条件は、光源がC光源、照明倍率20倍、ピンボールNo.7(50μm)である。
<コントラスト>
特開2007−122042に記載された方法により測定した。すなわち、厚み0.7mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)製、NA35)上に、偏光フィルム(日東電工製、NPF−SEG1425DU)を貼り合わせて偏光板を形成した。また、上記ガラス基板上に緑色着色層を形成したものに対して、偏光フィルム側が外側になるように、2枚の上記偏光板A及びBを直交、或いは平行となるように挟んで測定試料とした。この測定試料の構成において、偏光板Aと緑色着色層との距離l1を9.3mm、偏光板Bとガラス基板との距離l2を0mmとした。
この測定試料にバックライトを点灯し、輝度を測定した。偏光板を直交、続いて平行にセットして測定試料を準備し、それぞれの輝度の測定を行った。試料において輝度を測定する位置は、カラーフィルター層において膜厚が均一な位置にした。コントラスト測定における輝度を測定するための装置としては、輝度計(コニカミノルタセンシング製、LS−100)にクローズアップレンズ(No.153)を装着したもの用いた。輝度計の視角は1°を用いた。クローズアップレンズから測定試料までの距離Lは、710mmで行った。以下の式により、コントラストを算出した。
コントラスト={平行輝度(cd/m2)}/{直交輝度(cd/m2)}
表1に示す種類及び質量部の顔料、分散剤及び溶剤を均一に攪拌して分散工程に供した。分散機はダイノミル(商品名、(株)シンマルエンタープライセス製)を用い、メディアである直径0.3mmのジルコニアビーズを容積比で85%充填し、周速10m/s、滞留時間30分で分散を行い、7種類のカラーフィルター用緑色組成物を得た。
次に、7種類のカラーフィルター用緑色組成物について、各緑色組成物10質量部、バインダー樹脂として、メタクリル酸21質量部とベンジルメタクリレート70質量部を共重合させ、さらにグリシジルメタクリレート9質量部をトリエタノールアミン触媒の存在下で、付加させたもの(GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量;12,000、酸価:80mgKOH)を1質量部、光重合性モノマーとしてジペンタエリスリトールペンタアクリレートを5.2質量部、光重合開始剤としてイルガキュアー907{2−メチル−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノ−1−プロパノンの商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製}を0.5質量部、4,4´−ビスジエチルアミノベンゾフェノンを1.3質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを82質量部を配合し、ディゾルバー型高速攪拌機で均一攪拌し、7種類のカラーフィルタ用感光性緑色組成物を得た。
次いで、上記7種類のカラーフィルタ用感光性緑色組成物をそれぞれ清浄な表面を有する厚み0.7mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)製、NA35)上にスピンコーター(ミカサ(株)製、商品名:1H−DX2)を用いて、乾燥膜厚が1.8μmとなるように塗布し、70℃のホットプレートで3分間乾燥させてカラーフィルター用緑色着色層を形成した。これら7種類の緑色着色層の輝度及びコントラストを上記の方法に従って評価した。結果を表1に示す。
一方、比較例1〜2の緑色組成物及び感光性緑色組成物は実施例1〜5の緑色組成物及び感光性緑色組成物と同程度の輝度調整をするとコントラストが大幅に低下してしまった。
Claims (8)
- 少なくとも顔料と分散剤と溶剤とを含むカラーフィルター用緑色組成物であって、該顔料がC.I.ピグメントグリーン58と黄色有機顔料を含み、且つ青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種を含むことを特徴とするカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記顔料全量中、C.I.ピグメントグリーン58が10〜80質量%、黄色有機顔料が10〜70質量%、並びに青色顔料、赤色顔料、紫色顔料及び橙色顔料から選ばれるいずれか1種が0.1〜5質量%含まれてなる請求項1に記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記黄色有機顔料が、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー138及び/又はC.I.ピグメントイエロー150からなる請求項1又は2に記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:6である請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド177である請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット23である請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- 前記橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ38である請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色組成物。
- さらに、バインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含む請求項1〜7のいずれかに記載のカラーフィルター用感光性緑色組成物。
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