JP6753222B2 - カラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法及びカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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特許文献2、3には、着色感光性組成物において、ナトリウム及びカリウムの金属を低減することにより、コントラスト等の色特性が良好で、液晶の動作不良がない着色画素用硬化性組成物が得られる旨が開示されている。
[1] 有機顔料を含有するカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法であって、
粗顔料と無機塩と有機溶剤とを双腕型ニーダー(1)を用いて混練摩砕して、前記有機顔料を得る工程と
前記有機顔料と無機塩と有機溶剤とを双腕型ニーダー(2)を用いて混練摩砕する工程とを含み、
前記双腕型ニーダー(1)の、上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m 2 ]とし、ニーダー混練部の容積をV[m 3 ]として、指標A/Vが、1〜7m −1 であり、
前記双腕型ニーダー(2)の、上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m 2 ]とし、ニーダー混練部の容積をV[m 3 ]として、指標A/Vが、1〜7m −1 であり、
前記有機顔料組成物中のFe及びCrの合計含有量の割合が1000ppm未満であることを特徴とするカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法。
[2] 前記有機顔料がC.I.ピグメントブルー15:6であることを特徴とする前記[1]に記載のカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法。
[3] 前記[1]又は[2]に記載の製造方法により得られたカラーフィルタ用有機顔料組成物を、画素部に含有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記カラーフィルタ用有機顔料組成物を、感光性樹脂からなる分散媒に分散させた後、透明基板上に塗布する工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ用有機顔料組成物は、有機顔料を含有するカラーフィルタ用有機顔料組成物であって、前記有機顔料組成物中のFe及びCrの合計含有量の割合が1000ppm未満であることを特徴とする。
前記有機顔料組成物中のFe及びCrの合計含有量の割合は、500ppm未満であることが好ましい。
前記有機顔料組成物中のFe及びCrの合計含有量の割合を、前記上限値未満にすることにより、可視光透過率低下を抑制することができ、コントラスト、輝度を向上することができる。
前記有機顔料組成物中のCrの含有量は、300ppm未満であることが好ましく、100ppm未満であることがより好ましい。
カラーフィルタ用有機顔料組成物中のFe又はCrの含有量を、前記上限値未満にすることにより、カラーフィルタ用有機顔料組成物の耐熱性が向上して焼成処理による可視光透過率低下を抑制することができ、カラーフィルタ用有機顔料組成物の輝度を向上することができる。
なお、本明細書において、「フタロシアニン化合物」とは、4つのフタル酸イミドが窒素原子で架橋された構造をもつ環状化合物であり、「中心に金属原子を有するフタロシアニン化合物」とは、前記フタロシアニン化合物の中心の4つの窒素原子と金属原子とが化学結合(例えば、共有結合、配位結合等)した構造をもつ化合物である。
また、緑色有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、等を例示することができる。
また、黄色有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメントエロー138、C.I.ピグメントエロー139、C.I.ピグメントエロー150、C.I.ピグメントエロー155、C.I.ピグメントエロー199、C.I.ピグメントエロー213、およびC.I.ピグメントエロー214、等を例示することができる。
また、青色有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー80、アルミニウムフタロシアニン、アルミニウムフタロシアニンハイドロオキサイド、およびC.I.ピグメントバイオレット23、等を例示することができる。前記青色有機顔料がC.I.ピグメントブルー15:6であることが好ましい。
例えば、青色画素部を形成するための青色有機顔料としては、一般に、ε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、必要に応じて調色のために、これに紫色有機顔料のジオキサジンバイオレット顔料(C.I.ピグメントバイオレット23)が少量併用される。
本発明のカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法としては、公知の製造方法のうち、Fe及びCrの合計含有量の割合の低減に配慮された方法であれば限定されない。
カラーフィルタ用有機顔料組成物は、原料の有機顔料を無機塩と有機溶剤とを混練(ソルベントソルトミリング)することで得ることができる。
また、双腕型ニーダーにおいて、上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m2]とし、ニーダー混練部の容積をV[m3]として、この双腕型ニーダーを用いて内容物を混練する際、内容物と壁面との接触機会の指標である、A/Vが、1〜7m−1であることが好ましく、1〜3m−1であることがより好ましい。
本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物を用いて、画素部を形成することで、カラーフィルタを得ることができる。
本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物を用いて形成された緑色画素部、赤色画素部及び青色画素部は色再現性が高く、且つ、輝度が高いため、係る画素部を備えた表示性能の高いカラーフィルタ及び液晶パネルを用いて、sRGB等のマルチメディアモニタの表示規格、或いは、NTSC、EBU等の表示規格のような色座標の着色力が高い領域(高濃度領域)をも満足し得る液晶表示装置を製造することができる。
は、白色光、F10等の光源を用いた場合、光源の緑の輝線を良く透過させることができ、且つ緑色の色純度、着色力を最大限に発現することができる。
本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物は、公知の方法でカラーフィルタの緑色画素部のパターン、赤色画素部のパターン及び青色画素部のパターンの形成に用いることができる。典型的には、本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物と、感光性樹脂とを必須成分として含むカラーフィルタ緑色画素部用感光性組成物を得ることができる。
本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物は、耐熱性に優れ、焼成後においても輝度の低下が少ない。従って、本実施形態のカラーフィルタ用有機顔料組成物は、詳述したカラーフィルタ以外にも、塗料、プラスチック、印刷インク、ゴム、レザー、捺染、電子トナー、ジェットインキ、熱転写インキ等の着色に使用することができる。
上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m2]とし、ニーダー混練部の容積をV[m3]とする。ニーダーを用いて内容物を混練する際、内容物と壁面との接触機会の指標をA/Vで表す。
カラーフィルタ用有機顔料組成物の各サンプルをろ紙に量り取り、PPフィルムをかぶせて、蛍光X線分析装置ZSX100e(リガク社製) を用いて測定した。検出されたX線強度を比較して、カラーフィルタ用有機顔料組成物中のNi、Mo、Cr、Feの各元素の濃度(含有量の割合)を求めた。測定条件は次の通りである。
モード :EZスキャン
測定元素:F〜U
測定時間:標準
測定径 :10mm
試料重量:30mg
(カラーフィルタ用有機顔料組成物)
平均置換基数1.4の銅フタロシアニンフタルイミドメチル誘導体5部、FASTOGEN Blue RF(DIC株式会社製C.I.Pigment Blue 15:1)90部、FASTOGEN Blue AE−8(DIC株式会社製C.I.Pigment Blue 15:6)5部、粉砕した塩化ナトリウム(日本食塩製造株式会社製)800部、ジエチレングリコール(三菱化学株式会社製)150部、を双腕型ニーダー(1)(A/V=2:株式会社井上製作所製)に仕込み、120〜130℃で12時間混練した。得られた内容物(A−1)を大過剰の水で洗浄、濾過し、濾液の比電導度が原水の比電導度+20μS/cm以下となるまで水洗してウエットケーキとした。このウエットケーキを100℃で24時間乾燥した後、粉砕してε型銅フタロシアニン顔料を得た。
この実施例1のカラーフィルタ用有機顔料組成物中のそれぞれの元素の濃度を求めた。結果を表1に示す。この実施例1のカラーフィルタ用有機顔料組成物中のFe、Cr元素の合計は300ppmであった。
実施例1のカラーフィルタ用有機顔料組成物18部、ソルスパーズ5000(ルブリゾール社製)2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(ダイセル化学工業株式会社)110部、DISPERBYK LPN21116(ビックケミー株式会社社製)14部、0.3−0.4mmφセプルビーズ(サンゴバン株式会社社製)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4時間分散し、カラーフィルタ用有機顔料分散液を得た。
得られた4枚のカラーフィルタ画素部を分光光度計CM−3500d(コニカミノルタ株式会社製)を用いて測定し、各々のカラーフィルタ画素部の色度yに対する輝度Yの線形一次近似式を最小二乗法により求めることで、y=0.110における輝度Yを算出した。
焼成後カラーフィルタの輝度Yから、焼成前カラーフィルタの輝度Yを引いた値ΔYは、−0.10であった。ΔYの絶対値が小さい程、耐熱性が良好と評価した。
(カラーフィルタ用有機顔料組成物)
実施例1の双腕型ニーダー(2)をA/V=33の双腕型ニーダーに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、カラーフィルタ用有機顔料組成物を得た。この実施例2のカラーフィルタ用有機顔料組成物中のそれぞれの元素の濃度を求めた。結果を表1に示す。
この実施例2のカラーフィルタ用有機顔料組成物中のFe、Cr元素の合計は912ppmであった。
実施例2で得たカラーフィルタ用有機顔料組成物を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ画素部を得た。ΔYは、−0.14であった。
(カラーフィルタ用有機顔料組成物及びカラーフィルタ)
実施例1の内容物(A−1)1050部、平均置換基数1.4の銅フタロシアニンフタルイミドメチル誘導体5部、粉砕した塩化ナトリウム200部(日本食塩製造株式会社製)、ジエチレングリコール(三菱化学株式会社製)30部を、A/V=33である双腕型ニーダー(2)(株式会社井上製作所製)に仕込み、80℃〜90℃で12時間混練し、得られた内容物を大過剰の水で洗浄、濾過し、濾液の比電導度が原水の比電導度+20μS/cm以下となるまで水洗することによって、ウエットケーキを得た。このウエットケーキを100℃で24時間乾燥した後、粉砕してカラーフィルタ用有機顔料組成物を得た。
(カラーフィルタ用有機顔料組成物及びカラーフィルタ)
実施例2の双腕型ニーダー(1)をA/V=33の双腕型ニーダーに変更したこと以外は、実施例2と同様にして、カラーフィルタ用有機顔料組成物を得た。
ソルベントソルトミリングにより製造される有機顔料には、ニーダー等の混練機の鋼材から磨耗または溶出して、Fe、Crが混入する。このFe、Crが焼成工程(230℃60min)で微細な酸化鉄(黄〜赤)、酸化クロム(緑色)を生成し、カラーフィルタの透過率を減少させると考えられる。
本発明のカラーフィルタ用有機顔料組成物では、Fe及びCrの合計含有量の割合を低減できているので、耐熱性に優れ、焼成後においてもコントラスト、輝度の低下が少なかったと考えられる。
Claims (3)
- 有機顔料を含有するカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法であって、
粗顔料と無機塩と有機溶剤とを双腕型ニーダー(1)を用いて混練摩砕して、前記有機顔料を得る工程と
前記有機顔料と無機塩と有機溶剤とを双腕型ニーダー(2)を用いて混練摩砕する工程とを含み、
前記双腕型ニーダー(1)の、上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m 2 ]とし、ニーダー混練部の容積をV[m 3 ]として、指標A/Vが、1〜7m −1 であり、
前記双腕型ニーダー(2)の、上部蓋および双腕ブレードを除いたニーダー混練部の壁面面積をA[m 2 ]とし、ニーダー混練部の容積をV[m 3 ]として、指標A/Vが、1〜7m −1 であり、
前記有機顔料組成物中のFe及びCrの合計含有量の割合が1000ppm未満であることを特徴とするカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法。 - 前記有機顔料がC.I.ピグメントブルー15:6であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用有機顔料組成物の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の製造方法により得られたカラーフィルタ用有機顔料組成物を、画素部に含有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記カラーフィルタ用有機顔料組成物を、感光性樹脂からなる分散媒に分散させた後、透明基板上に塗布する工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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