TW201512310A - 顯示裝置 - Google Patents

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TW201512310A
TW201512310A TW103131258A TW103131258A TW201512310A TW 201512310 A TW201512310 A TW 201512310A TW 103131258 A TW103131258 A TW 103131258A TW 103131258 A TW103131258 A TW 103131258A TW 201512310 A TW201512310 A TW 201512310A
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Koutaro Okabe
Daisuke Sasaki
Kazumasa Morozumi
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Fujifilm Corp
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Abstract

一種顯示裝置,其包括:一次光源,發射出一次光;光轉換部,含有吸收一次光的至少一部分而發射出綠色光的量子點;以及綠色濾光片,透射綠色光,且含有通式(1)所表示的酞菁化合物。 □

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置。
近年來,除了電視影像接收器以外,作為個人電腦用的監視器等彩色顯示顯示器,具有彩色濾光片的顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置等)廣泛普及。隨之,於進行面向顯示裝置的大型化、薄型化及輕量化的開發的同時,亦盛行研究用以實現更鮮明的圖像、更美觀的圖像的技術。
此種顯示裝置例如包括:發出白色光的光源、以及藉由將由光源發出的白色光進行調變而顯示圖像的顯示面板。
通常,顯示面板具備多個畫素,所述畫素具有:透射紅色(R)的光(紅色光)的紅色濾光片、透射綠色(G)的光(綠色光)的綠色濾光片、以及透射藍色(B)的光(藍色光)的藍色濾光片。藉此,由光源射入至顯示面板的光基於圖像資料,藉由各畫素來調變,進行全彩圖像的顯示。
但,以所述方式顯示的圖像中,在彩色濾光片的特性方面,除了容易透射過彩色濾光片的R、G、B的光以外,雖透射量少,但仍包含R、G、B的中間色的波長的光。
圖3是表示現有彩色濾光片的分光相對透射率光譜的特性圖。圖3中,曲線R、曲線G、以及曲線B分別表示現有的紅色濾光片的透射率光譜、現有的綠色濾光片的透射率光譜、以及現有的藍色濾光片的透射率光譜。
由圖3瞭解到,通過藍色濾光片的光中包含B與G的中間色的波長的光,通過綠色濾光片的光中包含B與G的中間色的波長的光以及G與R的中間色的波長的光,通過紅色濾光片的光中包含G與R的中間色的波長的光。
該些通過彩色濾光片的R、G、B的各種顏色的光的色純度降低,其結果為,存在所顯示的圖像中難以獲得充分的色再現性的問題。
另一方面,液晶顯示裝置中使用的白色光源(背光)除了冷陰極螢光燈(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)以外,於因應近年來的薄型化或省電需求的藍色發光二極體(以下將發光二極體亦稱為「LED」(Light Emitting Diode))或者紫外線發光LED中組合黃色的螢光體、或者紅色的螢光體以及綠色的螢光體而成的白色LED方式的背光已上市。
該些光源由於包含相當於R與G的中間色、或者G與B的中間色的副光譜、或光譜自身寬廣,故而亦發出大量相當於中間色的波長的光。這成為圖像的色再現性下降(色再現區域的縮小)的原因。
例如,圖3中亦表示由射入來自藍色LED的藍色光的 釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)螢光體所發射出的白色光的分光相對發光光譜(曲線LED-BL)來作為現有的背光的分光相對發光光譜的一例。該曲線LED-BL中包含相當於R與G的中間色的580nm以上、610nm以下的波長的光。
提高顯示裝置所顯示的圖像的色再現性的方法(即,擴大圖像的色再現區域的方法)通常為提高各種顏色的彩色濾光片的色純度的方法。
具體而言,可列舉對用於形成彩色濾光片的著色感光性組成物加以改善的方法。
但是,就維持著色感光性組成物的圖案形成性或可靠性等特性的觀點而言,著色感光性組成物中所含有的有色材料量受到限制,無法期待大幅度的色純度提高。
另外,提高圖像的色再現性的方法亦可列舉如下方法:自藉由磊晶而分別成長來製作的包含藍色LED、紅色LED、以及綠色LED的陣列,分別發射出紅色光、藍色光以及綠色光,使用該些光來作為射入至顯示面板的光(例如參照美國專利第6608614號說明書以及美國專利第6768525號說明書)。
另外,提高圖像的色再現性的方法亦可列舉:使用單色的LED作為一次光源(primary light source),使來自該單色的LED的光射入至將該光的全部或者一部分轉換為其他波長的光的介質(例如螢光體),藉此產生白色光,將所產生的白色光射入至顯示面板。
例如已知如下方法:藉由將由作為一次光源的藍色LED所產生的藍色光,照射至作為螢光體而配置於導光板間的發射出紅色光的量子點(QD;quantum dot)以及發射出綠色光的量子點,從而產生白色光,將所產生的白色光射入至顯示面板(例如參照日本專利特開2012-169271號公報)。
另外,已知有在液晶顯示面板內配置有包含所述量子點的光轉換層的構成的液晶顯示面板以及液晶顯示裝置(例如參照日本專利特開2013-15812號公報)。
進而,亦已知利用使用所述量子點的光轉換片(亦稱為「QDEF」(量子點強化膜(quantum dot enhancement film))或「量子點片」)的方法(例如參照「二次成像傳播(Secondary Imagery Dissemination,SID)研討會論文摘要(Symposium Digest of Technical Papers)」2012年6月第43卷第1期第895-896頁)。
但是,使用包含各種藍色LED、紅色LED、以及綠色LED的陣列的方法(例如美國專利第6608614號說明書以及美國專利第6768525號說明書)雖可達成高的NTSC(National Television System Committee,國家電視標準委員會)比,但存在花費製造成本的問題。另外,存在產生顏色混合的顧慮、或為了驅動LED而需要的電子電路變得複雜的顧慮。進而,存在3種顏色的LED中每種顏色的劣化速度不同的顧慮,因此,有在長時間 的運作中導致顏色變化的顧慮。進而,存在如下問題,即,製造有效率的綠色的LED仍然是難題。
另外,根據本發明者等的研究來判明,使用量子點來獲得白色光的方法(例如日本專利特開2012-169271號公報及日本專利特開2013-15812號公報、以及「二次成像傳播(Secondary Imagery Dissemination,SID)研討會論文摘要(Symposium Digest of Technical Papers)」2012年6月第43卷第1期第895-896頁)中,雖可大幅度提高各種顏色的光的色純度,但存在透射過綠色濾光片的光(綠色光)的亮度下降的情況。
關於對圖像整體的亮度以及圖像的色再現性的影響,紅色光、綠色光、以及藍色光中,特別是綠色光的亮度的影響最大。
因此,為了提高圖像整體的亮度以及圖像的色再現性,特別重要的是提高綠色光的亮度。
本發明的態樣包含以下態樣。
<1>一種顯示裝置,其包括:一次光源,發射出一次光;光轉換部,含有吸收所述一次光的至少一部分而發射出綠色光的量子點;以及綠色濾光片,透射所述綠色光,且含有通式(1)所表示的酞菁化合物,
[通式(1)中,存在多個的X分別獨立地表示鹵素原子;存在多個的R1分別獨立地表示下述通式(2)或通式(3)所表示的基團;存在多個的R分別獨立地表示氫原子或者1價取代基;M表示Cu、Zn、V(=O)、Mg、Ni、Ti(=O)、Sn、或者Si;多個a分別獨立地表示0~4的整數,多個n分別獨立地表示0~4的整數,多個r分別獨立地表示0~4的整數;其中,多個a中至少1個為1以上,多個n中至少1個為1以上;多個a、多個n與多個r的總和為16]
[通式(2)及通式(3)中,存在b個的R2分別獨立地表示選自由下述通式(4)~通式(6)所組成的組群中的1價取代基;R3表示1價取代基;b表示1~5的整數,c表示0~4的整數;其中,通式(2)中,b與c的合計不會超過5;Y表示-O-、-S-、-SO2-、或者-NR8-;R8表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基]
[通式(4)中,R4表示氫原子、可具有取代基的烷基、可具有取代基的氧烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基 胺基;通式(5)中,d表示0~2的整數,於d為0或1的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,於d為2的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基;通式(6)中,R6表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基羰基、可具有取代基的芳基羰基、可具有取代基的烷基磺醯基、可具有取代基的芳基磺醯基,R7表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基]。
<2>如<1>所述的顯示裝置,其中所述一次光為藍色光。
<3>如<2>所述的顯示裝置,其中所述一次光源包含藍色發光二極體。
<4>如<1>~<3>中任一項所述的顯示裝置,其中所述光轉換部更含有吸收所述一次光的一部分而發射出紅色光的無機螢光體,且藉由透射所述一次光的一部分而將所述一次光轉換為白色光。
<5>如<4>所述的顯示裝置,其中所述無機螢光體為量子點。
<6>如<1>~<5>中任一項所述的顯示裝置,其中所述綠色光的發光光譜於波長500nm~550nm的範圍內具有極大值。
<7>如<4>所述的顯示裝置,其中所述綠色光的發光光譜 的半高寬為20nm~80nm。
<8>如<1>~<7>中任一項所述的顯示裝置,其中於所述綠色濾光片的透射光譜中,存在於波長460nm~550nm的範圍內具有極大值的波峰。
<9>如<7>所述的顯示裝置,其中所述綠色濾光片的透射光譜中的所述波峰的半高寬為80nm~200nm。
<10>如<8>或<9>所述的顯示裝置,其中於所述綠色濾光片的透射光譜中,波長500nm~530nm的範圍內的透射率為90%以上。
<11>如<1>~<10>中任一項所述的顯示裝置,其中所述綠色濾光片更含有黃色染料。
<12>如<1>~<11>中任一項所述的顯示裝置,其中所述量子點為包含選自由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、以及IV族化合物所組成的組群中的至少1種的半導體奈米粒子。
<13>如<1>~<12>中任一項所述的顯示裝置,其中所述量子點為包含選自由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、 InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、Si、Ge、SiC、以及SiGe所組成的組群中的至少1種的半導體奈米粒子。
<14>如<1>~<11>中任一項所述的顯示裝置,其包括:所述一次光源、所述光轉換部、以及包含所述綠色濾光片的液晶顯示面板或者有機電致發光顯示面板。
依據本發明來提供可顯示綠色光的亮度高的圖像的顯示裝置。
10B‧‧‧藍色濾光片
10G‧‧‧綠色濾光片
10R‧‧‧紅色濾光片
12‧‧‧透光性基板
14‧‧‧帶有彩色濾光片的基板
20‧‧‧液晶層
22‧‧‧對向基板
30‧‧‧液晶顯示面板
40‧‧‧藍色LED(一次光源)
42‧‧‧光轉換構件(光轉換部)
46‧‧‧導光構件
52‧‧‧光轉換片
60‧‧‧多個藍色LED
61‧‧‧殼體
62‧‧‧直下式藍色LED單元
100、200、300‧‧‧液晶顯示裝置
R、G、B‧‧‧量子點
圖1A是概念性表示第1實施形態的顯示裝置的概略剖面圖。
圖1B是概念性表示第2實施形態的顯示裝置的概略剖面圖。
圖1C是概念性表示第3實施形態的顯示裝置的概略剖面圖。
圖2是表示實施例1及比較例2中的帶有綠色濾光片的基板的透射率光譜的特性圖。
圖3是表示現有的彩色濾光片的分光相對透射率光譜的特性圖。
以下,對本發明的具體實施形態進行詳細說明,但本發明不受以下實施形態的任何限定。
本發明的顯示裝置包括:一次光源,發射出一次光;光轉換部,含有吸收所述一次光的至少一部分而發射出綠色光的量子點(以下亦稱為「量子點G」);以及綠色濾光片,透射由所述量子點發射出的綠色光,且含有後述通式(1)所表示的酞菁化合物。本發明的顯示裝置亦可包括其他的構件。
即,本發明的顯示裝置沿著來自一次光源的光程,將光轉換部以及綠色濾光片自一次光源起依次配置。此處所謂的光程未必限定為直線狀(參照後述的圖1A及圖1B)。
本發明中,所謂「綠色光」,是指被視認為綠色的所有光(於綠色的波長區域具有強度的所有光),當然並不是限定為單一波長的光的用語。關於後述「紅色光」以及「藍色光」亦相同。
本發明的顯示裝置中,可藉由所述構成來提高綠色光(詳細而言為透射過綠色濾光片之後的綠色光)的亮度。因此,可顯示出綠色光的亮度高的圖像。
另外,本發明的顯示裝置中,藉由使用量子點G,亦可提高綠色光(詳細而言為透射過綠色濾光片之後的綠色光)的色純度。
因此,依據本發明的顯示裝置,可提高圖像整體的亮度以及 的圖像的色再現性(擴大圖像的色再現區域)。
本發明的顯示裝置中可提高綠色光的亮度的原因推測如下。
由現有的白色LED(例如使用YAG螢光體的白色LED)發射出的白色光中的綠色光(以下亦稱為「現有的綠色光」)的發光光譜於較作為綠色而理想的波長區域更長的波長側具有極大值,且成為寬廣的光譜(例如參照後述的圖2及圖3)。與此相對,與現有的綠色光的發光光譜相比較,由量子點G發射出的綠色光的發光光譜於短波長側具有極大值,且成為尖銳的(半高寬小的)光譜(例如參照後述的圖2)。因此,藉由使用由量子點G發射出的綠色光作為顯示裝置的光源,可提高所顯示的圖像中的綠色光的亮度以及色純度。
此處,本發明的顯示裝置包括含有通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片。該綠色濾光片與含有現有的有色材料(例如C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠36等)的綠色濾光片相比較,於短波長側具有透射率的極大值,而且綠色的波長區域整體的透射率提高(例如參照後述的圖2)。
根據以上情況可知,將量子點G與含有通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片組合而成的本發明的顯示裝置中,由量子點G帶來的綠色光的亮度提高的效果變得更顯著,其結果為,認為可提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
本發明中的量子點的較佳態樣如後述。
本發明的顯示裝置中,所述一次光較佳為藍色光。
眾所周知,藍色光較綠色光而言能量更大,因此藉由所述一次光為藍色光,光轉換部的光轉換的效率進一步提高。
另外,所述一次光為藍色光時,亦具有不需要使光轉換部中含有產生藍色光的螢光體(例如後述的量子點B)的優點。
所述一次光為藍色光的態樣特佳為一次光源包含藍色發光二極體(藍色LED)的態樣。藍色LED由於可發射出色純度優異的藍色光,故而藉由一次光源包含藍色LED,而於所顯示的圖像中,可進一步提高藍色光的亮度,進而可進一步提高圖像整體的亮度以及圖像的色再現性。
本發明的顯示裝置較佳為如下態樣:光轉換部更含有吸收一次光的一部分而發射出紅色光的無機螢光體,且藉由透射一次光的一部分而將一次光轉換為白色光。
此處,「白色光」是指至少混合有藍色光、紅色光、以及綠色光的光。
該態樣中,例如於使用藍色光作為一次光的情況下,射入至光轉換部的藍色光(一次光)中,一部分以藍色光的狀態透射過光轉換部,其他的一部分藉由量子點G轉換為綠色光而由所述光轉換部發射出,進而其他的一部分藉由無機螢光體轉換為紅色光而由光轉換部發射出。其結果為,由光轉換部發射出至少混合有所述藍色光、所述綠色光、以及所述紅色光的白色光。如此一來,於光轉換部中,一次光被轉換為白色光。
該態樣中,對於吸收一次光的一部分而發射出紅色光的無機螢光體並無特別限定,亦可使用量子點以外的公知的無機螢光體(例如後述的YAG系螢光體、鋱鋁石榴石(terbium aluminum garnet,TAG)系螢光體、矽鋁氮氧化物(sialon)系螢光體、正矽酸鋇(barium orthosilicate,BOS)系螢光體等),但較佳為使用吸收一次光的一部分而發射出紅色光的量子點(以下亦稱為「量子點R」)。藉此,由於可提高白色光中所含的紅色光的色純度,故而於顯示的圖像中,可進一步提高紅色光的亮度,進而可進一步提高圖像整體的亮度以及的圖像的色再現性。
本發明中的光轉換部中可含有吸收一次光而發射出藍色光的無機螢光體(例如後述的量子點以外的無機螢光體,較佳為吸收一次光而發射出藍色光的量子點(以下亦稱為「量子點B」))。其中,特別是於使用藍色光作為一次光的情況下,不需要使光轉換部中含有發射出藍色光的無機螢光體。
本發明的顯示裝置中,由量子點G發射出的綠色光的發光光譜(波峰)較佳為於波長500nm~550nm的範圍內具有極大值。該態樣中,由於與所述波峰對應的綠色光的色純度特別高,故而可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
所述極大值更佳為存在於波長500nm~540nm的範圍內,特佳為存在於波長510nm~540nm的範圍內。
本發明中,由量子點G發射出的綠色光的發光光譜(或者由光轉換部發射出的白色光的發光光譜)是指使用分光放射 計,將自該分光放射計至樣本(光轉換部)的距離設為70mm,且將測定角設為0.2度來測定的光譜。
所述白色光的光譜以及綠色光的光譜可使用例如拓普康(Topcon)(股)製造的分光放射計「SR-3」,將測定模式設為「自動」,對於測定波長範圍380nm~780nm,以所述測定條件來測定。
另外,所述綠色光的發光光譜較佳為半高寬(FWHM;Full Width at Half Maximum)為20nm~80nm。
若所述半高寬為80nm以下,則所述綠色光的色純度特別高,因此可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。另一方面,若所述半高寬為20nm以上,則可進一步增大透射過綠色濾光片的綠色光的透射量,因此可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
所述綠色光的發光光譜的半高寬更佳為20nm~60nm,特佳為20nm~50nm。
另外,本發明的顯示裝置中,較佳為於綠色濾光片的透射光譜中,存在於波長460nm~550nm的範圍內具有極大值的波峰的態樣。
藉由所述波峰的極大值存在於波長460nm以上的範圍內,可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
藉由所述波峰的極大值存在於波長550nm以下的範圍內,可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的色純度。
所述波峰的極大值更佳為存在於波長460nm~540nm的範圍 內,尤佳為存在於波長460nm~520nm的範圍內,進而佳為存在於波長470nm~510nm的範圍內,特佳為存在於波長480nm~500nm的範圍內。
另外,所述綠色濾光片的透射光譜中的所述波峰的半高寬較佳為80nm~200nm。
若所述波峰的半高寬為80nm以上,則可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
若所述波峰的半高寬為200nm以下,則可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的色純度。
所述波峰的半高寬更佳為80nm~190nm,尤佳為80nm~170nm,特佳為80nm~150nm。
本發明中,綠色濾光片的透射光譜是指對於測定波長範圍200nm~800nm,使用分光光度計來測定的透射光譜。
分光光度計例如可使用大塚電子(股)製造的分光光度計「MCPD-3700」。
另外,所述綠色濾光片的透射光譜中,波長500nm~530nm的範圍內的透射率特佳為90%以上。藉此,可進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。在代替通式(1)所表示的酞菁化合物而含有公知的有色材料(例如C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠36等)的綠色濾光片中難以達成所述透射率特性。
藉由綠色濾光片含有後述通式(1)所表示的酞菁化合物,則更容易地達成所述的綠色濾光片的透射率特性的較佳範圍。
繼而,參照圖1A~圖1C來對本發明的顯示裝置的實施形態進行說明。其中,本發明的顯示裝置並不限定於以下的實施形態。
此外,各實施形態中,對於實質上具有相同功能的構件,於所有圖式中賦予相同的符合,存在省略其說明的情況。
<第1實施形態>
圖1A為第1實施形態的顯示裝置(液晶顯示裝置100)的概略構成圖。
圖1A所示的液晶顯示裝置100包括:藍色LED 40(一次光源),產生藍色光作為一次光;光轉換構件42(光轉換部),將由藍色LED 40產生的藍色光(箭頭B)轉換為白色光;導光構件46,用以將由光轉換構件42發射出的白色光引導至液晶顯示面板30;以及液晶顯示面板30,具有將由導光構件46發射出的白色光轉換為綠色光的綠色濾光片10G。
液晶顯示裝置100中,於來自藍色LED 40(一次光源)的光程中依次配置有光轉換構件42、導光構件46、以及液晶顯示面板30。
綠色濾光片10G含有後述通式(1)所表示的酞菁化合物作為有色材料。
圖1A中,將紅色光、綠色光、以及藍色光分別以箭頭R、箭頭G、以及箭頭B來表示。
該液晶顯示裝置100為側邊緣背光方式的液晶顯示裝置 的例子。
液晶顯示裝置100中,詳細而言,液晶顯示面板30包括:帶有彩色濾光片的基板14,於玻璃基板或塑膠基板等透光性基板12上設置紅色濾光片10R、綠色濾光片10G、以及藍色濾光片10B而成;對向基板22,與帶有彩色濾光片的基板14對向而配置;以及液晶層20,設置於帶有彩色濾光片的基板14與對向基板22之間。
關於所述以外的方面,帶有彩色濾光片的基板14可設為公知的構成。因此,雖省略圖示,但帶有彩色濾光片的基板14亦可適當包括黑色矩陣、外塗膜等公知的構成要素。
對向基板22可使用:於玻璃基板或塑膠基板等透光性基板上設置薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)等而成的主動矩陣基板、於玻璃基板或塑膠基板等透光性基板上設置條狀電極等而成的被動矩陣基板等。
關於所述以外的方面,液晶顯示面板30可設為公知的構成。因此,雖省略圖示,但液晶顯示面板30當然亦可具有偏光板、配向膜、間隔件、密封材料等公知的構件。
關於液晶顯示面板的構成,例如可適當參照日本專利特開2013-15812號公報等中記載的公知構成。
液晶顯示裝置100包括與液晶顯示面板30的對向基板22對向的導光構件46。
液晶顯示裝置100更包括與該導光構件46的端面對向的光轉 換構件42。
液晶顯示裝置100更包括自光轉換構件42起,配置在與導光構件46相反之側的藍色LED 40。
藍色LED 40是產生藍色光作為一次光的一次光源。
藍色LED(藍色光)如上所述,在藉由光轉換構件42的紅色光及綠色光的生成效率方面有利。
光轉換構件42是將由藍色LED 40產生的藍色光(一次光)轉換為白色光的構件。
光轉換構件42的構成形成如下構成:在作為黏合劑的樹脂中分散量子點G及量子點R而成的組成物被封入至玻璃製的箱子。
此處,量子點G為吸收藍色光(一次光)而發射出綠色光的半導體奈米粒子,量子點R為吸收藍色光(一次光)而發射出紅色光的半導體奈米粒子。量子點的較佳態樣如後述。
射入至光轉換構件42的藍色光(一次光)的一部分以藍色光(箭頭B)的狀態透射過光轉換構件42,其他的一部分藉由量子點G轉換為綠色光(箭頭G)而由光轉換構件42發射出,進而其他的一部分藉由量子點R轉換為紅色光(箭頭R)而由光轉換構件42發射出。
如上所述,由射入藍色光(一次光)的光轉換構件42發射出包含藍色光、綠色光及紅色光的白色光。
由光轉換構件42發射出的白色光與由冷陰極螢光燈或白色LED發射出的白色光相比較,藍色光、綠色光及紅色光的各自的 純度優異。
即,由光轉換構件42發射出的白色光的發光光譜中,存在與藍色光、綠色光及紅色光分別對應的尖銳波峰。綠色光的波峰(發光光譜)的較佳形態如上所述。
液晶顯示裝置100亦可具備包括藍色LED 40以及光轉換構件42的一種光源構件。
所述光源構件稱為「量子點背光」。
導光構件46是用以將由光轉換構件42發射出的白色光引導至液晶顯示面板30的平板狀構件,是具有作為液晶顯示面板30的面光源的功能的構件。
雖省略圖示,但導光構件46的構成形成如下構成,所述構成包括:導光板,自端面接收光,且自上表面以及下表面發射出該光;稜鏡板,配置於導光板的上表面;以及反射片,配置於與導光板的下表面的對向。藉由所述構成,可僅自導光構件46的上表面發射出白色光。
關於導光構件46的構成,例如可適當參照日本專利特開2013-15812號公報等中記載的公知構成。
液晶顯示裝置100亦可具備包括藍色LED 40、光轉換構件42、以及導光構件46的一種構件(量子點背光單元)。
量子點背光單元例如可列舉市售的液晶顯示裝置(索尼(SONY)公司製造,商品名KDL46W900A)的背光單元。該背光單元包括藍色LED及Color IQTM(美國量子點圖像(QD Vision) 公司製造的量子點構件)(參照後述的實施例1)。
以上所說明的液晶顯示裝置100中,來自藍色LED 40的藍色光(一次光)射入至光轉換構件42,由射入藍色光(一次光)的光轉換構件42發射出白色光(包含紅色光、綠色光、以及藍色光的白色光),由光轉換構件42發射出的白色光自導光構件46的端面射入至導光構件46內。射入至導光構件46內的白色光自導光構件46的上表面(與液晶顯示面板對向的面)發射出。所發射出的白色光射入至液晶顯示面板30內,然後,自紅色濾光片10R、綠色濾光片10G、以及藍色濾光片10B中,分別作為紅色光、綠色光、以及藍色光而發射出。所發射出的紅色光、綠色光、以及藍色光被視認為彩色圖像。
液晶顯示裝置100包含含有量子點G的光轉換構件42、與含有後述通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片10G的組合。此處,如上所述,光轉換構件42的圖像中的綠色光的亮度提高的效果優異,且綠色濾光片10G的由量子點G發射出的綠色光的波長區域的透射率高。
因此,於液晶顯示裝置100中,更顯著地獲得藉由量子點G帶來的綠色光的亮度提高的效果,因此可顯著提高透射過綠色濾光片10G之後的綠色光的亮度。進而,藉由使用量子點G,透射過綠色濾光片10G之後的綠色光的色純度亦可顯著提高。
進而,液晶顯示裝置100由於使用藍色LED 40作為一次光源,故而透射過藍色濾光片10B之後的藍色光的亮度以及色純度 高。進而,液晶顯示裝置100由於光轉換構件42含有量子點R,故而透射過紅色濾光片10R之後的紅色光的亮度以及色純度高。
因此,藉由液晶顯示裝置100,可顯示綠色光、紅色光、以及藍色光的各自的亮度以及色純度高的圖像(即,圖像整體的亮度以及色再現性優異的圖像)。
液晶顯示裝置100除了包括所述構件以外,亦可適當包括作為液晶顯示裝置用的構件而公知的構件。
<第2實施形態>
圖1B是第2實施形態的顯示裝置(液晶顯示裝置200)的概略構成圖。
液晶顯示裝置200的構成除了在液晶顯示裝置100中不設置光轉換構件42,且於導光構件46與液晶顯示面板30之間配置有作為光轉換部的光轉換片52以外,與液晶顯示裝置100的構成相同。
液晶顯示裝置200中,光轉換片52未圖示,但包括分散有量子點G及量子點R的樹脂層、以及保護該樹脂層的兩面的一對保護膜。即,光轉換片52為量子點片(QDEF)。
量子點G及量子點R是與液晶顯示裝置100中的量子點G及量子點R相同的半導體奈米粒子。
由光轉換片52發射出的白色光與由冷陰極螢光燈或白色LED發射出的白色光相比較,藍色光、綠色光及紅色光的各自的純度優異。
即,由光轉換片52發射出的白色光的光譜中,存在與藍色光、綠色光及紅色光分別對應的尖銳波峰。關於綠色光的波峰的較佳形態如上所述。
該液晶顯示裝置200亦與液晶顯示裝置100同樣地,為側邊緣背光方式的液晶顯示裝置的例子。
其中,液晶顯示裝置200中,來自藍色LED 40的藍色光(一次光)直接射入至導光構件46的端面,自導光構件46的上表面並不發射出白色光,而是發射出藍色光,所發射出的藍色光藉由光轉換片52轉換為白色光(包含紅色光、綠色光、以及藍色光的白色光),經轉換的白色光射入至液晶顯示面板30。就該些方面而言,液晶顯示裝置200與液晶顯示裝置100不同。
射入至液晶顯示面板30的白色光與液晶顯示裝置100的情況同樣地,成為紅色光、綠色光、以及藍色光而由液晶顯示面板30發射出,所發射出的紅色光、綠色光、以及藍色光與液晶顯示裝置100的情況同樣地,被視認為彩色圖像。
該液晶顯示裝置200亦與液晶顯示裝置100同樣地,包含量子點G、與含有通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片的組合,進而包含藍色LED及量子點R。
因此,液晶顯示裝置200亦發揮與液晶顯示裝置100相同的效果。
<第3實施形態>
圖1C是第3實施形態的顯示裝置(液晶顯示裝置300)的概 略構成圖。
液晶顯示裝置300的構成除了於液晶顯示裝置200中,將藍色LED 40以及導光構件46變更為直下式藍色LED單元62以外,與液晶顯示裝置200的構成相同。
液晶顯示裝置300中,直下式藍色LED單元62包括:殼體61、及配置於殼體61內的多個藍色LED 60。
直下式藍色LED單元62自光轉換片52起配置於與液晶顯示面板30相反之側,且以多個藍色LED 60與光轉換片52對向的方式配置。藉此,不經由導光構件,可自液晶顯示面板30的法線方向照射藍色光(一次光)。
液晶顯示裝置300中,由多個藍色LED 60產生的藍色光藉由光轉換片52轉換為包含藍色光、綠色光及紅色光的白色光,經轉換的白色光射入至液晶顯示面板30。
該液晶顯示裝置300為直下式背光方式的液晶顯示裝置的例子。
除了所述方面以外,包含直下式藍色LED單元62而為直下式背光方式的液晶顯示裝置的構成可設為公知的構成。
該液晶顯示裝置300亦與液晶顯示裝置100同樣地,包含量子點G、與含有通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片的組合,進而包含藍色LED及量子點R。
因此,液晶顯示裝置300亦發揮與液晶顯示裝置100相同的效果。
以上,已對本發明的第1實施形態~第3實施形態進行了說明,但本發明並不限定於該些實施形態。
例如,所述實施形態中的光轉換部亦可變更為配置於液晶顯示面板內的包含量子點R及量子點G的光轉換層。關於配置於液晶顯示面板內的光轉換層,例如可參照日本專利特開2013-15812號公報等中記載的構成。
另外,可將所述實施形態中的液晶顯示面板置換為包括紅色濾光片10R、綠色濾光片10G、以及藍色濾光片10B的有機電致發光(有機EL)顯示面板。即,本發明的顯示裝置可為有機EL顯示裝置。
其中,於本發明的顯示裝置為包括具有所述綠色濾光片的液晶顯示面板的液晶顯示裝置的情況(例如為第1實施形態~第3實施形態的情況)下,不僅為液晶顯示裝置,而且可顯示與有機EL顯示裝置相當的程度的亮度以及色再現性優異的圖像。
繼而,對本發明的顯示裝置的各構件進行說明。
<一次光源>
本發明中的一次光源是發射出一次光的光源。
一次光源除了所述的藍色LED以外,亦可使用紫外線LED、紅色LED、綠色LED等其他的LED。
LED在低電力、小型、低成本等方面具有大的優點。
LED中,就藉由光轉換部的光轉換的效率方面而言,較佳為藍色LED以及紫外線LED。
其中,藍色LED亦具有可減少光轉換部中可含有的螢光體的種類的優點。例如,於使用藍色LED作為一次光源,利用光轉換部將由藍色LED發射出的一次光(藍色光)轉換為白色光的情況下,光轉換部只要含有將藍色光轉換為綠色光的量子點以及將藍色光轉換為紅色光的無機螢光體即可。該情況下,由藍色LED產生的藍色光的一部分藉由直接通過光轉換部而以藍色光的狀態來利用。
<光轉換部>
本發明中的光轉換部含有吸收由一次光源發射出的一次光的至少一部分而發射出綠色光的量子點G。光轉換部可視需要而含有其他的無機螢光體(具體例如後述)。
光轉換部較佳為如上所述,含有吸收由一次光源發射出的一次光的一部分而發射出紅色光的無機螢光體(較佳為吸收由一次光源發射出的一次光的一部分而發射出紅色光的量子點R)。
另外,光轉換部亦可如上所述,含有吸收由一次光源發射出的一次光的一部分而發射出藍色光的無機螢光體(較佳為吸收由一次光源發射出的一次光的一部分而發射出藍色光的量子點B)。其中,於一次光為藍色光的情況下,不需要發射出藍色光的螢光體。
此處,對本發明中的量子點(量子點G、以及視需要而使用的量子點R及量子點B)進行說明。
所謂量子點,是指具有量子封入效果(quantum confinement effect)的半導體奈米粒子。
量子點(半導體奈米粒子)的粒徑通常在1nm~10nm的範圍內。
量子點若自激發源吸收光而達到能量激發狀態,則發射出相當於量子點的能量帶間隙(energy band gap)的能量。因此,若調節量子點的尺寸或者物質的組成,則可調節能量帶間隙,可獲得多種水準的波長帶的能量。
例如,量子點於量子點的粒徑為5.5nm~10nm的情況下發出紅色光,於量子點的粒徑為2.5nm~5nm的情況下發出綠色光,於量子點的粒徑為1nm~2nm的情況下發出藍色光。發出黃色光的量子點具有發出紅色的量子點與發出綠色的量子點的中間尺寸。
其中,所述粒徑中可存在若干的變動。
此處,發出紅色光的量子點為所述的量子點R,發出綠色光的量子點為所述的量子點G,發出藍色光的量子點為所述的量子點B。
由所述的量子點,可藉由量子尺寸效果(quantum size effect)而容易獲得紅色光、綠色光、藍色光等多種顏色的光。因此,亦可製作以各種波長來發光的顏色,亦可將紅色、綠色、藍色混合而生成.實現白色或者多種顏色。
例如,於由一次光源發射出的光為藍色光的情況下,光轉換部較佳為含有量子點R及量子點G。
量子點R將藍色光的一部分轉換為600nm~750nm(較佳為600nm~670nm)的波長的紅色光,量子點G將藍色光的一部分轉換為495nm~570nm的波長的綠色光。而且,未轉換為紅色光以及綠色光的藍色光直接透射過光轉換部。
因此,自光轉換部發射出藍色光、紅色光、綠色光,該些光混合而生成白色光。
另一方面,於由一次光源發射出的光為紅色光的情況下,光轉換部可包含量子點B及量子點G,於由一次光源發射出的光為綠色光的情況下,光轉換部可包含量子點B及量子點R。
另外,於由一次光源發射出的光是不為藍色光、紅色光、綠色光而為其他單色光、紫外線、或者紅外線的情況下,亦可包含光轉換部、量子點R、量子點G、及量子點B的全部,將通過光轉換部的光過濾為藍色、紅色、以及綠色。
其中,就光的轉換的效率方面而言,最佳為一次光源為藍色光,且光轉換部含有量子點R及量子點G的態樣。
量子點較佳為包含選自由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、以及IV族化合物所組成的組群中的至少1種的半導體奈米粒子。
量子點尤佳為選自下述化合物組群中的至少一種的半導體奈米粒子。
-化合物組群-
CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、 CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe(以上為「II-VI族化合物」)、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb(以上為「III-V族化合物」)、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe(以上為「IV-VI族化合物」)、Si、Ge、SiC、SiGe(以上為「IV族化合物」)。
量子點可利用化學性濕式方法來合成。
化學性濕式方法是於有機溶劑中加入前驅物物質而使粒子成長的方法。
另外,量子點亦可具有核.殼結構。
於作為量子點的半導體奈米粒子的表面可存在有機配位體。
有機配位體包含吡啶、巰基醇、硫醇、膦、以及氧化膦等,合成後發揮使不穩定的量子點穩定化的作用。
光轉換部除了含有量子點(至少量子點G)以外,亦可含有其他的無機螢光體。
其他的無機螢光體可列舉:釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)系螢光體、鋱鋁石榴石(terbium aluminum garnet,TAG)系螢光體、矽鋁氮氧化物(sialon)系螢光體、正矽酸鋇(barium orthosilicate,BOS)系螢光體等。
光轉換部可含有樹脂。
光轉換部的較佳形態是於樹脂中分散有量子點的形態。
樹脂較佳為使用不吸收一次光的物質。
更具體而言,樹脂較佳為使用選自由環氧系樹脂、矽酮系樹脂、丙烯酸系樹脂、以及碳酸酯系高分子所組成的組群中的至少一種。
於樹脂具有彈性的情況下,亦可提高顯示裝置對外部衝擊的耐久性。
另外,光轉換部除了含有樹脂以外,亦可含有玻璃。
光轉換部的具體形態可列舉:於玻璃箱等透光性的容器中收納分散有量子點(以及視需要的其他無機螢光體)的樹脂而成的光轉換構件(例如所述光轉換構件42)、包含分散有量子點(以及視需要的其他無機螢光體)的樹脂的光轉換層、包含所述光轉換層及被覆該光轉換層的兩面的透光性保護膜的光轉換片(量子點片;例如所述光轉換片52)等。
形成所述光轉換層的方法可列舉:利用公知的成形方法將分 散有量子點(以及視需要的其他無機螢光體)的樹脂成形的方法、將含有分散有量子點(以及視需要的其他無機螢光體)的樹脂以及有機溶劑的塗佈液塗佈於支持體(所述保護膜等)上並使其乾燥的方法等。
<綠色濾光片>
綠色濾光片含有至少1種下述通式(1)所表示的酞菁化合物作為有色材料。
綠色濾光片亦可視需要而含有其他有色材料、或有色材料以外的成分。
<通式(1)所表示的酞菁化合物>
下述通式(1)所表示的酞菁化合物是由量子點G發射出的綠色光的透射率高的染料。更詳細而言,所述酞菁化合物是容易達成所述較佳的透射率特性的染料。推測其原因在於:於酞菁骨架上取代有鹵素原子、及包含芳香環結構的特定基團(下述通式(2)或通式(3)所表示的基團)的結構。
因此,藉由綠色濾光片含有下述通式(1)所表示的酞菁化合物作為有色材料,且光轉換部含有量子點G,可提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度。
另外,含有通式(1)所表示的酞菁化合物的著色組成物(綠色濾光片形成用的組成物)不僅製備著色組成物時的所述酞菁化合物對於有機溶劑的溶解性良好,將著色組成物以液狀態保管時、或者將著色組成物於基板上形成著色膜的狀態時的因經時而 引起的染料等的析出亦不存在,保存穩定性良好,而且耐熱性及耐光性良好。進而,所述著色組成物的圖案形成性亦優異。
通式(1)中,存在多個的X分別獨立地表示鹵素原子。存在多個的R1分別獨立地表示下述通式(2)或通式(3)所表示的基團。存在多個的R分別獨立地表示氫原子或者1價取代基。M表示Cu、Zn、V(=O)、Mg、Ni、Ti(=O)、Sn、或者Si。多個a分別獨立地表示0~4的整數,多個n分別獨立地表示0~4的整數,多個r分別獨立地表示0~4的整數。其中,多個a中至少1個為1以上,多個n中至少1個為1以上。當然,於多個n的總和為1的情況下,X亦表示鹵素原子。於多個a的總和為1的情況下,R1亦表示下述通式(2)或通式(3)所表示的基團。於多個r的總和為1的情況下,R亦表示氫原子或者1價取代基。多個 a、多個n與多個r的總和為16。
通式(2)及通式(3)中,存在b個的R2分別獨立地表示選自由下述通式(4)~通式(6)所組成的組群中的1價取代基。R3表示1價取代基。b表示1~5的整數,c表示0~4的整數。其中,通式(2)中,b與c的合計不會超過5。Y表示-O-、-S-、-SO2-、或者-NR8-。R8表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基。
通式(4)中,R4表示氫原子、可具有取代基的烷基、可具有取代基的氧烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的 烷基胺基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基。通式(5)中,d表示0~2的整數,於d為0或1的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,於d為2的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基。通式(6)中,R6表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基羰基、可具有取代基的芳基羰基、可具有取代基的烷基磺醯基、可具有取代基的芳基磺醯基,R7表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基。
於本發明所使用的通式(1)所表示的酞菁化合物為2種以上的混合物的情況下,a、n、r分別是指混合物中的化合物的平均值。
雖進行了很多使用酞菁化合物作為彩色濾光片的著色物的研究(參照日本專利第3476208號、國際公開2011/105603號小冊子),但未獲得具有特別是作為綠色的彩色濾光片用著色組成物而令人滿意的色純度及透射率,進而滿足耐熱性、耐光性、硬化感度、經時的保存穩定性的著色組成物。就所述觀點而言,本發明的意義大。
另外,本發明所使用的酞菁化合物較佳為550nm下的吸收強度與650nm下的吸收強度的比(550nm/650nm)在0~0.2的範 圍內,尤佳為在0~0.1的範圍內。
通式(1)中,X表示鹵素原子,較佳為氯原子或者溴原子,更佳為氯原子。另外,若X的取代位置為酞菁骨架的α位,則吸收波長進行長波化,可適合用於綠色的彩色濾光片用途。
多個n分別獨立地表示0~4的整數,較佳為2~4的整數。多個n的合計較佳為2~15,更佳為6~15,特佳為9~15。
R1表示通式(2)或通式(3)所表示的基團,更佳為通式(2)所表示的基團。
若R1的取代位置為酞菁骨架的β位,則可於彩色濾光片的著色層內維持酞菁骨架的適度的締合,容易賦予所述的吸收強度比,故而較佳。另外,若R1的取代位置為酞菁骨架的α位,則著色組成物中的酞菁化合物的析出得到抑制,著色組成物的保存穩定性提高,故而較佳。
多個a分別獨立地表示0~4的整數,較佳為0或1。多個a的合計較佳為1~14,特佳為1~8,尤佳為1~5。
M表示Cu、Zn、V(=O)、Mg、Ni、Ti(=O)、Sn、或者Si,較佳為Zn、或者Cu。
R表示氫原子或者1價取代基。1價取代基的例子可例示後述的取代基T。R較佳為氫原子、烷基、烷氧基、芳基、或者芳氧基,更佳為氫原子、碳數1~3的烷基、碳數1~3的烷氧基、苯氧基,尤佳為氫原子。
多個r分別獨立地表示0~4的整數。
通式(1)中,酞菁骨架中的R的取代位置可為酞菁骨架的α位、β位的任一者,但α位取代體的抑制分子締合的效果大,在提高著色層的吸光係數的方面較佳。
通式(2)及通式(3)中的R2分別獨立地表示選自由通式(4)~通式(6)所組成的組群中的1價取代基,特佳為通式(4)或通式(5)所表示的1價取代基。
b為1~5的整數,較佳為1或2。於b為2以上的情況下,存在多個的R2可相同,亦可不同。
通式(2)及通式(3)中的R3表示1價取代基。R3所表示的1價取代基可自後述取代基T中選擇,較佳為:鹵素原子(較佳為氯原子或者溴原子)、氰基、硝基、羥基、胺基、芳基、總碳數2~20的烷氧基羰基、總碳數6~20的芳氧基、總碳數1~20的烷基硫基、總碳數6~20的芳基硫基、總碳數1~20的烷基、或者總碳數1~20的烷氧基,更佳為甲基或者甲氧基。
c為0~4的整數,較佳為0或1,尤佳為0。於c為2以上的情況下,存在多個的R3可相同,亦可不同。
通式(2)及通式(3)中,Y表示-O-、-S-、-SO2-、或者-NR8-,較佳為-O-或者-SO2-,更佳為-O-。
藉由將Y設為-O-或者-SO2-,可將索雷譜帶(soret band)的吸收進行短波長化,存在更有效果地發揮吸收的對比度的傾向。
R8表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,較佳為氫原子、碳數1~3的烷基、苯基,更佳為氫原子或 者甲基,尤佳為氫原子。可具有取代基的烷基等的例子如後述。
通式(4)中的R4表示氫原子、可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基,較佳為氫原子、總碳數1~20的烷基、總碳數6~20的芳基、總碳數2~20的二烷基胺基、總碳數12~20的二芳基胺基、或者總碳數7~20烷基芳基胺基,尤佳為總碳數1~20的烷基、總碳數2~20的二烷基胺基、總碳數12~20的二芳基胺基、或者總碳數7~20烷基芳基胺基,特佳為總碳數12~20的二芳基胺基或者總碳數2~20的二烷基胺基。
所述的烷基、芳基等烷基部位及芳基部位可更具有取代基,該取代基較佳為烷氧基、芳基、芳氧基、烷氧基羰基、烷基硫基、芳基硫基、或者鹵素原子等,更佳為烷氧基,尤佳為甲氧基或者乙氧基。另外,不具有取代基的態樣亦較佳。可具有取代基的烷基等的例子如後述。
通式(5)中,d表示0~2的整數,當d為0或1時,R5為可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,當d為2時,表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基。當d為2時,R5較佳為表示碳數2~20的二烷基胺基、碳數12~20的二芳基胺基、或者碳數7~20的烷基 芳基胺基。
所述的烷基、芳基等烷基部位及芳基部位可更具有取代基,其取代基可例示後述取代基T,較佳為烷氧基、芳基、芳氧基、烷氧基羰基、烷基硫基、芳基硫基或者鹵素原子等,更佳為烷氧基,尤佳為甲氧基或者乙氧基。另外,不具有取代基的態樣亦較佳。可具有取代基的烷基等的例子如後述。
通式(6)中,R6表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基羰基、可具有取代基的芳基羰基、可具有取代基的烷基磺醯基、可具有取代基的芳基磺醯基,較佳為碳數1~20的烷基、碳數6~20的芳基、碳數2~20的烷基羰基、碳數7~20的芳基羰基、碳數1~20的烷基磺醯基、或者碳數6~20的芳基磺醯基,更佳為碳數2~20的烷基羰基、碳數7~20的芳基羰基、碳數1~20的烷基磺醯基、或者碳數6~20的芳基磺醯基。
所述的烷基、芳基等烷基部位及芳基部位可更具有取代基,其取代基可例示後述取代基T,較佳為烷氧基、芳基、芳氧基、烷氧基羰基、烷基硫基、芳基硫基或者鹵素原子等,更佳為烷氧基,尤佳為甲氧基或者乙氧基。另外,不具有取代基的態樣亦較佳。可具有取代基的烷基等的例子如後述。
通式(6)中,R7表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,較佳為碳數1~20的烷基、或者碳數6~20的芳基。
所述的烷基、芳基等烷基部位及芳基部位可更具有取代基,該取代基可例示後述取代基T,較佳為烷氧基、芳基、芳氧基、烷氧基羰基、烷基硫基、芳基硫基或者鹵素原子等,更佳為烷氧基,尤佳為甲氧基或者乙氧基。另外,所述烷基部位及芳基部位不具有取代基的態樣亦較佳。可具有取代基的烷基等的例子如後述。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基的較佳例。
可具有取代基的烷基可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、1-乙基戊基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、環丙基、環戊基、環己基、1-降冰片基、1-金剛烷基、苯氧基甲基、苯氧基乙基、苄基、苯基乙基、4-苯基丁基、N-丁基胺基磺醯基丙基、N-丁基胺基羰基甲基、N,N-二丁基胺基磺醯基丙基、乙氧基乙氧基乙基、2-氯乙基,尤佳為可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、第三丁基、苯氧基乙基、苄基、苯基乙基、N-丁基胺基磺醯基丙基、N-丁基胺基羰基甲基、N,N-二丁基胺基磺醯基丙基、乙氧基乙氧基乙基,特佳為可列舉:甲基、乙基、丙基、第三丁基、2-乙基己基、苯氧基乙基、苄基、苯基乙基、4-苯基丁基、N-丁基胺基磺醯基丙基、N-丁基胺基羰基甲基、N,N-二丁基胺基磺醯基丙基、乙氧基乙氧基乙基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷氧基的較佳例。
可具有取代基的烷氧基例如可列舉甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、丙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷基氧基,另外,若為環烷基氧基,則例如可列舉環戊基氧基、環己基氧基,特佳為可列舉甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基的較佳例。
可具有取代基的芳基可列舉:苯基、2-氯苯基、2-甲氧基苯基、4-丁氧基羰基苯基、4-N,N-二丁基胺基羰基苯基、4-N-丁基胺基磺醯基苯基、4-N,N-二丁基胺基磺醯基苯基,尤佳為可列舉:苯基、4-丁氧基羰基苯基、4-N,N-二丁基胺基羰基苯基、4-N-丁基胺基磺醯基苯基、4-N,N-二丁基胺基磺醯基苯基,特佳為可列舉:苯基、4-丁氧基羰基苯基、4-N,N-二丁基胺基羰基苯基、4-N,N-二丁基胺基磺醯基苯基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基胺基的較佳例。
可具有取代基的烷基胺基例如可列舉:甲基胺基、乙基胺基、丁基胺基、十四烷基胺基、2-乙基己基胺基、環己基胺基,特佳為可列舉:乙基胺基、丁基胺基、2-乙基己基胺基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的二烷基胺基的較佳例。
可具有取代基的二烷基胺基可列舉:N,N-二甲基胺基、N,N- 二丁基胺基、N,N-二辛基胺基、N,N-二(2-乙基己基)胺基、N-甲基-N-苄基胺基、N,N-二(2-乙氧基乙基)胺基、N,N-二(2-羥基乙基)胺基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基胺基的較佳例。
可具有取代基的芳基胺基例如可列舉:苯胺基、2-甲基苯胺基、2-乙基苯胺基、2-異丙基苯胺基、2,6-二甲基苯胺基、2,4,6-三甲基苯胺基、3-甲基苯胺基、4-甲基苯胺基、2-甲氧基苯胺基,特佳為可列舉:苯胺基、2-甲基苯胺基、2,6-二甲基苯胺基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的二芳基胺基的較佳例。
可具有取代基的二芳基胺基可列舉:N,N-二苯基胺基、N,N-二(4-甲氧基苯基)胺基、N,N-二(4-醯基苯基)胺基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基芳基胺基的較佳例。
可具有取代基的烷基芳基胺基可列舉:N-甲基-N-苯基胺基、N-苄基-N-苯基胺基、N-甲基-N-(4-甲氧基苯基)胺基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基羰基的較佳例。
可具有取代基的烷基羰基可列舉:乙醯基、丙基羰基、庚基-3-羰基、2-乙基己氧基甲基羰基、苯氧基甲基羰基、2-乙基己氧基羰基甲基羰基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基羰基的較佳例。
可具有取代基的芳基羰基可列舉:苯甲醯基、4-甲氧基苯甲醯基、4-乙氧基羰基苯甲醯基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基磺醯基的較佳例。
可具有取代基的烷基磺醯基可列舉:甲磺醯基、丁磺醯基、辛磺醯基、十二烷基磺醯基、苄基磺醯基、苯氧基丙基磺醯基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基磺醯基的較佳例。
可具有取代基的芳基磺醯基可列舉:苯基磺醯基、4-甲基苯基磺醯基、2-甲氧基苯基磺醯基、4-乙氧基羰基苯基磺醯基。
示出所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基磺醯基胺基的較佳例。
可具有取代基的烷基磺醯基胺基可列舉:甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、羥基丙基磺醯基胺基、2-乙基己基磺醯基胺基、正辛基磺醯基胺基、苯氧基乙基磺醯基胺基、烯丙基磺醯基胺基。
所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的乙烯基磺醯基胺基可列舉:乙烯基磺醯基胺基、1-甲基乙烯基磺醯基胺基。
所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基磺醯基胺基可列舉:苯基磺醯基胺基、對甲氧基苯基磺醯基胺基、 對乙氧基羰基磺醯基胺基等。
所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的烷基羰基胺基可列舉:甲基羰基胺基、2-乙基己醯基胺基、正庚基羰基胺基、乙氧基乙氧基甲基羰基胺基等。
所述通式(2)~通式(6)中的可具有取代基的芳基羰基胺基可列舉:苯甲醯基胺基、2-甲氧基苯甲醯基胺基、4-乙烯基苯甲醯基胺基等。
所述通式(1)中的R1尤佳為由下述通式(7)所表示。
通式(7)中,R8、R9分別獨立地表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。R31表示取代基。c1表示0~4的整數。
R31與通式(2)中的R3含義相同,較佳範圍亦相同。c1與通式(2)中的c含義相同,較佳範圍亦相同。
R8及R9分別獨立地表示可具有取代基的烷基、可具有取代基 的芳基。可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基與通式(5)的R5中的可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基分別含義相同,較佳範圍亦相同。
通式(7)所表示的基團特佳為通式(9)所表示的基團。
通式(9)中,R81、R91分別獨立地表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。
R81及R91分別獨立地表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基與通式(7)的R8及R9中的可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基含義相同,較佳範圍亦相同。
可具有取代基的烷基較佳為碳數1~12的可具有取代基的烷基,更佳為碳數1~8的可具有取代基的烷基,尤佳為碳數1~6的可具有取代基的烷基。取代基的例子可例示後述的取代基T。可具有取代基的烷基可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、環丙基、環丁基、 環戊基、環己基、2-乙基己基等。
所謂取代基T,是指選自以下的取代基組群中的任意取代基。
鹵素原子(較佳為氯原子、溴原子)、烷基(較佳為碳數1~24的直鏈、分支鏈、或者環狀的烷基,例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六烷基、環丙基、環戊基、環己基、1-降冰片基、1-金剛烷基)、烯基(較佳為碳數2~18的烯基,例如:乙烯基、烯丙基、3-丁烯-1-基)、芳基(較佳為碳數6~24的芳基,例如:苯基、萘基)、雜環基(較佳為碳數1~18的雜環基,例如:2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基、苯并***-1-基)、矽烷基(較佳為碳數3~18的矽烷基,例如:三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丁基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、第三己基二甲基矽烷基)、羥基、氰基、硝基、烷氧基(較佳為碳數1~24的烷氧基,例如:甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷基氧基,另外,若為環烷基氧基,則例如:環戊基氧基、環己基氧基)、芳氧基(較佳為碳數6~24的芳氧基,例如:苯氧基、1-萘氧基)、雜環氧基(較佳為碳數1~18的雜環氧基,例如:1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃基氧基)、矽烷基氧基(較佳為碳數1~18的矽烷基氧基,例如:三甲基矽烷基氧基、第三丁基二甲基矽烷基氧基、二苯基甲基矽烷基氧基)、醯氧基(較佳為碳數 2~24的醯氧基,例如:乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、2-乙基己醯氧基、2-甲基丙醯氧基、辛醯氧基、丁醯氧基、2-甲基丁醯氧基、苯甲醯氧基、十二醯氧基)、烷氧基羰基氧基(較佳為碳數2~24的烷氧基羰基氧基,例如:乙氧基羰基氧基、第三丁氧基羰基氧基,另外,若為環烷基氧基羰基氧基,則例如:環己氧基羰基氧基)、芳氧基羰基氧基(較佳為碳數7~24的芳氧基羰基氧基,例如:苯氧基羰基氧基)、胺甲醯氧基(較佳為碳數1~24的胺甲醯氧基,例如:N,N-二甲基胺甲醯氧基、N-丁基胺甲醯氧基、N-苯基胺甲醯氧基、N-乙基-N-苯基胺甲醯氧基)、胺磺醯氧基(較佳為碳數1~24的胺磺醯氧基,例如:N,N-二乙基胺磺醯氧基、N-丙基胺磺醯氧基)、烷基磺醯氧基(較佳為碳數1~24的烷基磺醯氧基,例如:甲基磺醯氧基、十六烷基磺醯氧基、環己基磺醯氧基)、芳基磺醯氧基(較佳為碳數6~24的芳基磺醯氧基,例如:苯基磺醯氧基)、醯基(較佳為碳數1~24的醯基,例如:甲醯基、乙醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基、十四醯基、環己醯基)、烷氧基羰基(較佳為碳數2~24的烷氧基羰基,例如:甲氧基羰基、乙氧基羰基、十八烷基氧基羰基、環己氧基羰基、2,6-二-第三丁基-4-甲基環己氧基羰基)、芳氧基羰基(較佳為碳數7~24的芳氧基羰基,例如:苯氧基羰基)、胺甲醯基(較佳為碳數1~24的胺甲醯基,例如:胺甲醯基、N,N-二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-辛基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-苯基胺甲 醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基、N,N-二環己基胺甲醯基)、胺基(較佳為碳數24以下的胺基,例如:胺基、甲基胺基、N,N-二丁基胺基、十四烷基胺基、2-乙基己基胺基、環己基胺基)、苯胺基(較佳為6~24的苯胺基,例如:苯胺基、N-甲基苯胺基)、雜環胺基(較佳為1~18的雜環胺基,例如:4-吡啶基胺基)、碳醯胺基(較佳為2~24的碳醯胺基,例如:乙醯胺基、苯甲醯胺基、十四烷醯胺基、三甲基乙醯基醯胺基、環己烷醯胺基)、脲基(較佳為碳數1~24的脲基,例如:脲基、N,N-二甲基脲基、N-苯基脲基)、醯亞胺基(較佳為碳數24以下的醯亞胺基,例如:N-丁二醯亞胺基、N-鄰苯二甲醯亞胺基)、烷氧基羰基胺基(較佳為碳數2~24的烷氧基羰基胺基,例如:甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、十八烷基氧基羰基胺基、環己氧基羰基胺基)、芳氧基羰基胺基(較佳為碳數7~24的芳氧基羰基胺基,例如:苯氧基羰基胺基)、磺醯胺基(較佳為碳數1~24的磺醯胺基,例如:甲磺醯胺基、丁磺醯胺基、苯磺醯胺基、十六烷磺醯胺基、環己磺醯胺基)、胺磺醯基胺基(較佳為碳數1~24的胺磺醯基胺基,例如:N,N-二丙基胺磺醯基胺基、N-乙基-N-十二烷基胺磺醯基胺基)、偶氮基(較佳為碳數1~24的偶氮基,例如:苯基偶氮基、3-吡唑基偶氮基)、烷基硫基(較佳為碳數1~24的烷基硫基,例如:甲基硫基、乙基硫基、辛基硫基、環己基硫基)、芳基硫基(較佳為碳數6~24的芳基硫基,例如:苯基硫基)、雜 環硫基(較佳為碳數1~18的雜環硫基,例如:2-苯并噻唑基硫基、2-吡啶基硫基、1-苯基四唑基硫基)、烷基亞磺醯基(較佳為碳數1~24的烷基亞磺醯基,例如:十二烷亞磺醯基)、芳基亞磺醯基(較佳為碳數6~24的芳基亞磺醯基,例如:苯基亞磺醯基)、烷基磺醯基(較佳為碳數1~24的烷基磺醯基,例如:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基、異丙基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、十六烷基磺醯基、辛基磺醯基、環己基磺醯基)、芳基磺醯基(較佳為碳數6~24的芳基磺醯基,例如:苯基磺醯基、1-萘基磺醯基)、胺磺醯基(較佳為碳數24以下的胺磺醯基,例如:胺磺醯基、N,N-二丙基胺磺醯基、N-乙基-N-十二烷基胺磺醯基、N-乙基-N-苯基胺磺醯基、N-環己基胺磺醯基)、磺基、膦醯基(較佳為碳數1~24的膦醯基,例如:苯氧基膦醯基、辛氧基膦醯基、苯基膦醯基)、以及亞膦醯基胺基(較佳為碳數1~24的亞膦醯基胺基,例如:二乙氧基亞膦醯基胺基、二辛氧基亞膦醯基胺基)。
另外,尤其就提高對鹼性顯影液的顯影性的觀點而言,取代基T較佳為形成鹼性水溶液可溶化部的取代基,例如:羧酸基、磺酸基、磷酸基、磺醯亞胺基、酚性羥基、乙醯乙醯胺基、乙醯乙酸酯基等取代基,或者經選自該些基團中的任意基團所取代的烷基、烷基氧基、烷基硫基、芳氧基、芳基硫基、烷基磺醯基、芳基磺醯基等取代基。
於所述取代基T為可進而經取代的基團的情況下,可經 所述各基團的任一者進一步取代。此外,於具有2個以上取代基的情況下,該些取代基可相同,亦可不同。其中,本發明中的取代基較佳為每1分子的質量為500道耳頓(dalton)以下。
本發明中的通式(1)所表示的酞菁化合物較佳為下述通式(1')所表示的酞菁化合物。
通式(1')中,存在多個的XA表示氯原子,存在多個的RB表示下述通式(2')所表示的基團,存在多個的RA分別獨立地表示氫原子或者苯氧基。Q表示Cu或者Zn。多個e分別獨立地表示0~4的整數,多個m分別獨立地表示0~4的整數,多個s分別獨立地表示0~4的整數。其中,多個e的至少1個為1以上,多個m的至少1個為1以上。當然,於多個m的總和為1的情況下,XA亦表示氯原子。於多個e的總和為1的情況下,RB亦表示 下述通式(2')所表示的基團。於多個s的總和為1的情況下,RA亦分別獨立地表示氫原子或者苯氧基。多個e、多個m與多個s的總和為16。
通式(2')中,RC表示選自由下述通式(4')~通式(6')所組成的組群中的1種1價取代基,RD表示甲基或者甲氧基。f表示1~5的整數,g表示0或1。f與g的合計不會超過5。YA表示-O-。
通式(4')中,RE表示氫原子、總碳數1~20的烷基、總碳數6~20的芳基、總碳數2~20的二烷基胺基、總碳數12~ 20的二芳基胺基、或者總碳數7~20烷基芳基胺基。通式(5')中,h為2,RF表示碳數2~20的二烷基胺基、碳數12~20的二芳基胺基、或者碳數7~20烷基芳基胺基。通式(6')中,RG表示碳數2~20的烷基羰基、碳數7~20的芳基羰基、碳數1~20的烷基磺醯基、或者碳數6~20的芳基磺醯基。RH表示甲基。
所述通式(1')中的各取代基、各數值等的較佳範圍與所述通式(1)中的各取代基、各數值的較佳範圍相同。
通式(1)所表示的酞菁化合物的分子量較佳為1500~3500,更佳為1750~2500。
通式(1)所表示的酞菁化合物可依據「作為功能性色素的酞菁(IPC股份有限公司發行)」、以及「酞菁-化學與功能-(IPC股份有限公司發行)」等中記載的方法來合成。
通式(1)所表示的酞菁化合物可藉由使可經取代的鄰苯二甲腈於金屬源存在下進行縮合環化來合成。此時,藉由將多種鄰苯二甲腈混合,可合成導入有多種取代基的酞菁化合物。於使用單一的鄰苯二甲腈作為原料的情況下,亦最多存在4種環化異構物。
作為酞菁化合物的原料,就製造時不需要高溫等方面而言,較佳為鄰苯二甲腈,但並無特別限定,可藉由使用通常作為酞菁的原料而已知的原料,例如分別可經取代的鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲醯亞胺,來合成導入有多種取代基的酞菁化合物。
通式(1)所表示的酞菁化合物可藉由使對應的鄰苯二甲腈(視需要與金屬鹽一起),在作為強有機鹼的1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯等的存在下,於醇系溶劑中進行反應來合成。
以下,示出通式(1)所表示的酞菁化合物的例示化合物。
但,本發明並不限定於該些例示化合物。
下述例示化合物中,M、R1、X及R分別表示通式(1)中的M、R1、X及R。
另外,下述例示化合物中,a、n及r分別表示通式(1)中的多個a的總和、多個n的總和、以及多個r的總和。
另外,下述例示化合物中,Y及Ar分別為R1所表示的通式(2)及通式(3)中的Y及芳香族的取代基。
另外,下述例示化合物中,Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基,環-C6H11表示環己基。
另外,下述例示化合物中,Ar-1~Ar-51、Q-1~Q-10分別表示後述的取代基。該些取代基中,.表示鍵結位置。
接著,示出所述例示化合物的合成例。
此外,下述合成例中「份」表示「質量份」。
(例示化合物A-1的合成)
使對羥基苯甲酸甲酯(20份)、二丁基胺(30份)的混合溶液於120℃下反應5小時。將反應液以乙酸乙酯(200份)、1N鹽酸(200份)進行萃取,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得4-二丁基胺基羰基苯酚30份。
繼而,使所得的取代苯酚(25份)、四氯鄰苯二甲腈(27份)、碳酸鉀(20份)、N-甲基吡咯啶酮(200份)的混合溶液,於60℃下反應3小時。利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液對反應液進行分液操作。將有機層濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,獲得4-二丁基胺基羰基苯氧基三氯鄰苯二甲腈35份。此外,4-二丁基胺基羰基苯酚中混入有3位取代體。
使所得的取代鄰苯二甲腈(20份)、氯化鋅(8份)、二甲基胺基乙醇(400份)的反應液於120℃下反應6小時。利用乙酸乙酯及1N鹽酸對反應液進行萃取操作,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得14份的例示化合物A-1。
所得化合物於氯仿中的最大吸收波長為710nm,莫耳吸光係數為125000。
(例示化合物A-2~例示化合物A-27、例示化合物A-37、例示化合物A-39、以及例示化合物A-40的合成)
參考文獻資訊來合成與例示化合物Ar-2~例示化合物Ar-49對應的取代苯酚以及取代萘酚,使用該取代苯酚,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來合成取代鄰苯二甲腈(取代苯酚的 羥基的取代位置為3位及4位的混合物),繼而,合成鋅酞菁。
(例示化合物A-28的合成)
使利用例示化合物A-1的合成中記載的方法來合成的4-二丁基胺基羰基苯氧基三氯鄰苯二甲腈(9.6份)、鄰苯二甲腈(2.5份)、氯化鋅(4份)、二甲基胺基乙醇(100份)的反應液,於120℃下反應6小時,取出,進行純化,藉此獲得8份的例示化合物A-28。
(例示化合物A-29的合成)
使4-二丁基胺基磺醯基苯氧基三氯鄰苯二甲腈(10.2份(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物))、鄰苯二甲腈(2.5份)、乙酸銅(3.0份)、苯甲酸銨(6.0份)、1-甲氧基-2-丙醇(100份)的反應液,於120℃下反應6小時,取出,進行純化,藉此獲得7份的例示化合物A-29。
(例示化合物A-30的合成)
除了代替鄰苯二甲腈而使用3-苯氧基鄰苯二甲腈(4.4份)以外,利用與例示化合物A-29的合成相同的方法來合成例示化合物A-30。
(例示化合物A-31的合成)
使4-二丁基胺基羰基苯酚(25份)、四氯鄰苯二甲腈(13.5份)、碳酸鉀(20份)、N-甲基吡咯啶酮(200份)的混合溶液,於90℃下反應6小時。利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液對反應液進行分液操作。將有機層濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,獲得20份的雙(4-二丁基胺基羰基苯氧基)二氯鄰苯二甲腈。此外,4- 二丁基胺基羰基苯酚的取代數為2,取代位置為3位及4位、5位的混合物。
除了以1比3的莫耳比來使用所得的雙(4-二丁基胺基羰基苯氧基)二氯鄰苯二甲腈及4-二丁基胺基羰基苯氧基三氯鄰苯二甲腈以外,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來合成鋅酞菁,獲得例示化合物A-31。
(例示化合物A-32的合成)
除了以3比1的莫耳比來使用4-二丁基胺基磺醯基苯氧基三氯鄰苯二甲腈(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物)及鄰苯二甲腈以外,利用與例示化合物A-28的合成相同的方法來合成鋅酞菁,獲得例示化合物A-32。
(例示化合物A-33的合成)
除了以1比1的莫耳比來使用4-(二(乙氧基乙基)胺基羰基)苯氧基三氯鄰苯二甲腈(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物)及4-二丁基胺基磺醯基苯氧基三氯鄰苯二甲腈以外,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來合成例示化合物A-33。
(例示化合物A-34的合成)
使用2-二(乙氧基乙基)胺基羰基硫代苯酚及四氯鄰苯二甲腈,來合成2-二(乙氧基乙基)胺基羰基硫代苯氧基三氯鄰苯二甲腈,繼而,於氯仿溶劑中使用間氯過氧苯甲酸,來合成2-二(乙氧基乙基)胺基羰基苯基磺醯基三氯鄰苯二甲腈。使用所得的取代鄰 苯二甲腈,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來合成例示化合物A-34。
(例示化合物A-35的合成)
藉由使用2-二(乙氧基乙基)胺基羰基硫代苯氧基三氯鄰苯二甲腈,利用乙酸銅、苯甲酸銨、1-甲氧基-2-丙醇進行反應,而獲得例示化合物A-35。
(例示化合物A-36的合成)
使用4-二丁基胺基磺醯基苯胺,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法,來合成4-二丁基胺基磺醯基胺基三氯鄰苯二甲腈,以莫耳比3比1來使用4-二丁基胺基磺醯基胺基三氯鄰苯二甲腈及鄰苯二甲腈,利用乙酸銅、苯甲酸銨、1-甲氧基-2-丙醇進行反應,藉此獲得例示化合物A-36。
(例示化合物A-37的合成)
使用6-二(乙氧基乙基)胺基磺醯基-2-萘酚,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法,來合成取代三氯鄰苯二甲腈,繼而,合成鋅酞菁,藉此獲得例示化合物A-37。
(例示化合物A-38的合成)
將4-二丁基胺基磺醯基苯氧基三氯鄰苯二甲腈、苯氧基三氯鄰苯二甲腈、以及3-苯氧基鄰苯二甲腈以以莫耳比成為1比1比2的方式進行混合,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來獲得例示化合物A-38。
(例示化合物A-41的合成)
將4-二丁基胺基羰基苯氧基三氯鄰苯二甲腈以及苯氧基三氯鄰苯二甲腈以莫耳比成為3比1的方式進行混合,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法來獲得例示化合物A-41。
(例示化合物A-42的合成)
使用4-二丁基胺基磺醯基苯胺,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法,來合成4-二丁基胺基磺醯基胺基三氯鄰苯二甲腈,利用乙酸銅、苯甲酸銨、1-甲氧基-2-丙醇使其反應,藉此獲得例示化合物A-42。
(例示化合物A-43、例示化合物A-44的合成)
參考文獻資訊來合成與例示化合物A-43、例示化合物A-44對應的取代苯酚,使用該取代苯酚,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法,來合成取代鄰苯二甲腈(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物),繼而,合成鋅酞菁。
(例示化合物A-45的合成)
使4-二丁基胺基磺醯基苯氧基三氯鄰苯二甲腈(10.2份(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物))、四氯鄰苯二甲腈(1.77份)、碘化鋅(2.5份)、苯甲腈(30份)的反應液於135℃下反應48小時。利用乙酸乙酯及1N鹽酸對反應液進行萃取操作,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得10.3份的例示化合物A-45。
(例示化合物A-46的合成)
除了代替四氯鄰苯二甲腈而使用鄰苯二甲腈(0.85份)以外, 利用與例示化合物A-45相同的方法來合成例示化合物A-46。
(例示化合物A-47的合成)
使4-{雙(甲氧基乙基)胺基磺醯基}苯氧基三氯鄰苯二甲腈(13.83份(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物))、碘化鋅(2.5份)、苯甲腈(30份)的反應液於135℃下反應48小時。利用乙酸乙酯及1N鹽酸對反應液進行萃取操作,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得9.8份的例示化合物A-47。
(例示化合物A-48~例示化合物A-76的合成)
參考文獻資訊來合成與例示化合物A-48~例示化合物A-76對應的取代苯酚,使用該取代苯酚,利用與例示化合物A-1的合成相同的方法,來合成取代鄰苯二甲腈(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物)。
繼而,合成通式(1)中的「a」為3的鋅酞菁時利用與例示化合物A-46相同的方法,合成通式(1)中的「a」為4的鋅酞菁時利用與例示化合物A-47相同的方法來合成。
(例示化合物A-77的合成)
於亞硫醯氯(49份)中分割添加羥基苯磺酸鈉(20份),進而滴加二甲基甲醯胺(1.4份)後,加熱回流2小時。將反應液於冰水中結晶化後,利用乙酸乙酯進行萃取,將有機層分離、濃縮,藉此獲得羥基苯磺醯氯19.7份。
接著,於溶解有2-(乙基胺基)乙醇(9份)的N-甲基吡咯啶 酮(50份)溶液中,於冰浴下滴加羥基苯磺醯氯(19.2份)後,於50度下攪拌2小時。於反應液中添加水後,利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液進行分液操作。將有機層濃縮後,添加30%氫氧化鈉水溶液200ml,於80℃下加熱攪拌5小時。利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液對反應液進行分液操作。將有機層濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,獲得4-(N-乙基-N-羥基乙基胺磺醯基)苯酚15.1份。
接著,將4-(N-乙基-N-羥基乙基胺磺醯基)苯酚(12.2份)、吡啶(4.7份)、四氫呋喃(100份)的混合溶液冷卻至0℃,滴加乙醯氯(4.7份),攪拌3小時。利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液對反應液進行分液操作。將有機層濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,獲得4-(N-乙醯氧基乙基-N-乙基胺磺醯基)苯酚12.5份。
繼而,使所得的取代苯酚(14.4份)、四氯鄰苯二甲腈(13.3份)、碳酸鉀(8.3份)、N-甲基吡咯啶酮(100份)的混合溶液於60℃下反應3小時。利用乙酸乙酯、1N鹽酸水溶液對反應液進行分液操作。將有機層濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,獲得4-(N-乙醯氧基乙基-N-乙基胺磺醯基)苯氧基三氯鄰苯二甲腈35份。此外,4-(N-乙醯氧基乙基-N-乙基胺磺醯基)苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物。
使所得的取代鄰苯二甲腈(13.8份)、碘化鋅(2.5份)、苯甲腈(30份)的反應液於135℃下反應48小時。利用乙酸乙酯及1N鹽酸對反應液進行萃取操作,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得8.2份的例示化合物A-77。
(例示化合物A-78的合成)
使合成例示化合物<A-77>時使用的取代鄰苯二甲腈(10.3份)、四氯鄰苯二甲腈(1.77份)、碘化鋅(2.5份)、苯甲腈(30份)的反應液於135℃下反應48小時。利用乙酸乙酯及1N鹽酸對反應液進行萃取操作,將有機層分離、濃縮後,利用矽膠層析法進行純化,藉此獲得11.1份的例示化合物A-78。
(例示化合物A-79~例示化合物A-112的合成)
參考文獻資訊以及例示化合物A-77,來合成與例示化合物A-79~例示化合物A-112對應的取代苯酚,使用該取代苯酚,利用與例示化合物A-77的合成相同的方法,來合成取代鄰苯二甲腈(取代苯酚的羥基的取代位置為3位及4位的混合物)。
繼而,合成通式(1)中的a為3的鋅酞菁時利用與例示化合物A-78的合成相同的方法,合成通式(1)中的a為4的鋅酞菁時利用與例示化合物A-77的合成相同的方法來合成。
相對於綠色濾光片的總質量,綠色濾光片中的通式(1)所表示的酞菁化合物的含量較佳為1質量%~80質量%,更佳為1質量%~70質量%,尤佳為3質量%~50質量%,特佳為10質量%~50質量%。
藉由設為所述範圍的含量,而獲得良好的色濃度,在畫素的圖案化變得良好的方面有利。
<黃色染料>
綠色濾光片較佳為除了含有通式(1)所表示的酞菁化合物以 外,還含有黃色染料。
藉此,透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度以及該綠色光的色純度進一步提高。
就進一步提高透射過綠色濾光片之後的綠色光的亮度的觀點而言,黃色染料較佳為:一分子內具有吡唑并***環的次甲基染料、一分子內具有吡啶酮環的偶氮染料、一分子內具有吡唑環的偶氮染料。
關於該些黃色染料(次甲基染料、偶氮染料),例如可適當參照日本專利特開2011-164564號公報的記載。
黃色染料較佳為一分子內具有吡唑并***環的次甲基染料,其中,尤佳為下述通式(I)或者下述通式(II)所表示的黃色染料。
於綠色濾光片含有下述通式(I)或者下述通式(II)所表示的黃色染料的情況下,綠色濾光片可僅含有一種該黃色染料,亦可含有2種以上。
通式(I)中,R1、R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、氰基、芳基、或者雜芳基,於分子內存在多個的R1及R2分別可彼此相同,亦可不同。
通式(II)中,R4、R5、R6、R7及R8分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺醯基胺基、羰基胺基、氰基、芳基、或者雜芳基,於分子內存在多個的R5可彼此相同,亦可不同。
通式(I)中,R1、R2、R3及R4分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、氰基、芳基、或者雜芳基,於分子內存在多個的R1及R2分別可彼此相同,亦可不同。
通式(II)中,R4、R5、R6、R7及R8分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺醯基胺基、羰基胺基、氰基、芳基、或者雜芳基,於分子內存在多個的R5可彼此相同,亦可不同。
通式(I)或通式(II)中,R1~R8所表示的烷基可進而具有1價取代基,可為直鏈狀,亦可為分支狀,亦可為環狀。烷基的總碳數較佳為1~30,尤佳為1~16。作為具體例,例如可列舉:甲基、乙基、丁基、異丙基、第三丁基、羥基乙基、甲氧基乙基、氰基乙基、三氟甲基、3-磺基丙基、4-磺基丁基、環己基等。
R1~R8所表示的烷氧基表示為-ORA(RA為烷基),RA 與R1~R8所表示的烷基含義相同,具體例亦相同。
R1~R8所表示的烷氧基羰基表示為-COORA(RA為烷基),RA與R1~R8所表示的烷基含義相同,具體例亦相同。
R1~R8所表示的胺甲醯基可進而具有1價取代基,較佳為總碳數1~30的胺甲醯基,尤佳為碳原子數1~16的胺甲醯基。具體而言,例如可列舉:甲基胺甲醯基、二甲基胺甲醯基、苯基胺甲醯基以及N-甲基-N-苯基胺甲醯基等。
R1~R8所表示的胺磺醯基可進而具有1價取代基,較佳為總碳數0~30的態樣,尤佳為總碳數0~16的態樣。具體而言,例如可列舉:胺磺醯基、二甲基胺磺醯基以及二-(2-羥基乙基)胺磺醯基等。
R1~R8所表示的芳基可進而具有1價取代基(雜環基除外),較佳為總碳數為6~30的芳基,尤佳為6~16的芳基。具體而言,例如可列舉:苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-(3-磺基丙基胺基)苯基、4-胺磺醯基、4-乙氧基乙基胺磺醯基以及3-二甲基胺甲醯基等。
R1~R8所表示的雜芳基具有於已述的芳基中取代有1價雜環基的結構。可於芳基中取代的1價雜環基可為飽和,亦可為不飽和,可列舉包含以下的芳香族雜環基且於環內包含氮原子、硫原子、氧原子等雜原子的任一者的基團,可進而具有取代基,較佳為總碳數1~30的雜環基,尤佳為1~15的雜環基。具體而言,例如可列舉:2-吡啶基、2-噻吩基、2-噻唑基、2-苯并噻唑基、 2-苯并噁唑基及2-呋喃基等。
此外,具體而言,R1~R8可進而含有的1價取代基表示:鹵素原子、脂肪族基、芳基、雜環基、氰基、羧基、胺甲醯基、脂肪族氧基羰基、芳氧基羰基、醯基、羥基、脂肪族氧基、芳氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、雜環氧基、胺基、脂肪族胺基、芳基胺基、雜環胺基、醯基胺基、胺甲醯基胺基、胺磺醯基胺基、脂肪族氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、脂肪族磺醯基胺基、芳基磺醯基胺基、硝基、脂肪族硫基、芳基硫基、脂肪族磺醯基、芳基磺醯基、胺磺醯基、磺基、醯亞胺基、或者雜環硫基,為脂肪族基、芳基、雜環基、氰基、胺甲醯基、脂肪族氧基羰基、芳氧基羰基、醯基、脂肪族氧基、芳氧基、脂肪族胺基、芳基胺基。
對作為通式(I)或通式(II)所表示的化合物的結構而更佳的取代基進行說明。
通式(I)中的R1、以及通式(II)中的R5較佳為烷基、芳基、氰基,烷基及芳基可進而具有1價取代基。此處,可導入至烷基及芳基中的取代基可列舉烷氧基、硫代烷氧基、氰基、以及鹵素原子等。
R1及R5更佳為可列舉第三丁基、苯基、或者鄰甲基苯基。
通式(I)中的R3更佳為氫原子,通式(I)及通式(II)中的R4較佳為氫原子、或者甲基,更佳為氫原子。通式(II)中的R6更佳為氫原子。
通式(I)及通式(II)中的R2、R7及R8分別可為氫原 子、烷基、烷氧基、烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺醯基胺基、羰基胺基、氰基、芳基、以及雜芳基的任一者,較佳為於其結構中具有選自取代烷基、PEO(聚環氧乙烷)鏈、PPO(聚環氧丙烷)鏈、銨鹽及聚合性基中的部分結構(部分結構A)的烷氧基羰基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺醯基胺基、或者羰基胺基,更佳為具有部分結構A的磺醯基胺基。
通式(I)所表示的化合物中,於分子內存在多個的R2可彼此相同,亦可不同,較佳為在合成適應性方面相同。
通式(I)所表示的化合物更佳為下述通式(IV)所表示的化合物,另外,通式(II)所表示的化合物更佳為下述通式(V)所表示的化合物的態樣。
通式(IV)中,R1、R3及R4分別與通式(I)中的R1、R3及R4含義相同,較佳例亦相同。
R9及R11分別獨立地表示烷基、芳基、或者雜芳基,R10及R12分別獨立地表示氫原子、甲基或者乙基。
R10及R12分別較佳為氫原子。
R9及R11分別較佳為經取代或未經取代的烷基,或者具有選自PEO(聚環氧乙烷)鏈、PPO(聚環氧丙烷)鏈、銨鹽、以及聚合性基中的部分結構的烷基、芳基、或者雜芳基,更佳為碳數2~8的烷基、或者於烷基鏈上具有甲基丙烯酸基的取代烷基。
通式(V)中,R4、R5及R6分別與通式(II)中的R4、R5及R6含義相同,較例亦相同。
R13及R15分別獨立地表示烷基、芳基、或者雜芳基,R14及R16分別獨立地表示氫原子、甲基或者乙基。
R14及R16分別較佳為氫原子。
R13及R15較佳為取代烷基,或者具有選自PEO(聚環氧乙烷)鏈、PPO(聚環氧丙烷)鏈、銨鹽、聚合性基中的部分結構的烷基、芳基、或者雜芳基,更佳為碳數2~8的烷基、或者於烷基鏈上具有甲基丙烯酸基的取代烷基。
以下示出通式(I)或通式(II)所表示的化合物的具體例,但通式(I)或通式(II)所表示的化合物並不限定於以下的具體例。
通式(I)所表示的化合物、以及作為其較佳態樣的通式(IV)所表示的化合物的例子可列舉下述例示化合物(B-1)~例示化合物(B-9)、以及例示化合物(B-17)。通式(II)所表示的黃色染料、以及作為其較佳態樣的通式(V)所表示的黃色染料的例子分別可列舉下述例示化合物(B-10)、例示化合物(B-11)。
於本發明的綠色濾光片含有黃色染料的情況下,黃色染料相對於通式(1)所表示的酞菁化合物的含有質量比[黃色染料的含有質量/通式(1)所表示的酞菁化合物的含有質量]較佳為0.1~1.0,更佳為0.2~0.9,尤佳為0.4~0.9,特佳為0.5~0.8。
<其他有色材料>
綠色濾光片亦可含有通式(1)所表示的酞菁化合物以及視需要來使用的黃色染料以外的其他有色材料。
其他有色材料可使用染料或顏料等公知的有色材料。
其他有色材料例如可使用日本專利特開2011-164564號公報的段落0053~段落0067等中記載的公知的有色材料。
染料可使用公知的染料。
公知的染料較佳為於有機溶劑中溶解所需量的染料,可根據所需的分光吸收來選擇適當的染料。
染料種類可列舉:酸性染料、鹼性染料、分散染料以及藉由酸性染料的與鹼性化合物的反應物、鹼性染料的與酸化合物的反 應物而可溶解於有機溶劑中的染料。
該些染料必須具有作為彩色濾光片而理想的光譜,且於後述的有機溶劑或者包含鹼可溶性樹脂的溶液中溶解所需的濃度,不會引起經時的析出、凝聚等。該些染料可自染料索引(Colour Index)中記載的C.I.溶劑染料(Solvent Colour)等中適當選定。另外,亦可自已知的油溶性染料、酸性染料、分散染料、反應性染料、直接染料等中選定溶劑溶解性與光譜適合的染料。
<著色組成物>
繼而,對適合於製作綠色濾光片的著色組成物進行說明。
著色組成物含有所述的通式(1)所表示的酞菁化合物、有機溶劑(以及較佳為黃色染料)。所述著色組成物可更含有其他有色材料。
綠色濾光片可藉由如下方法來製作,所述方法包括將所述著色組成物塗佈於支持體(基板)上而形成著色層的步驟。
更具體而言,所述方法可列舉公知的光微影法或者公知的乾式蝕刻法。
於光微影法的情況下,為了對所述著色組成物賦予感光性,而使所述著色組成物中含有例如聚合性化合物以及光聚合起始劑。以下,將該態樣的著色組成物亦稱為「感光性著色組成物」。
著色組成物的全部固體成分中的通式(1)所表示的酞菁化合物的含量的較佳範圍與所述的綠色濾光片中的通式(1)所表示的酞菁化合物的含量的較佳範圍相同。
此處,所謂全部固體成分,是指除有機溶劑以外的全部成分。
於著色組成物含有黃色染料的情況下,著色組成物的全部固體成分中,黃色染料相對於通式(1)所表示的酞菁化合物的含有質量比[黃色染料的含有質量/通式(1)所表示的酞菁化合物的含有質量]的較佳範圍與所述的綠色濾光片中的該含有質量比的較佳範圍相同。
(聚合性化合物)
著色組成物(感光性著色組成物)含有聚合性化合物的至少1種。
聚合性化合物是出於如下目的而使用:利用藉由放射線的照射而由聚合起始劑產生的酸或者自由基,而被活化,與後述的鹼可溶性樹脂進行反應而產生交聯,或者藉由聚合性化合物自身相互鍵結或聚合而產生交聯,藉此使曝光部分於鹼顯影液中的溶解性下降,從而獲得著色圖案(彩色濾光片)。另外,視需要,出於在著色圖案形成後進行加熱而使著色圖案硬化的目的,聚合性化合物亦有用。
聚合性化合物只要是可藉由交聯、聚合反應而進行膜硬化的化合物,則並無特別限定。聚合性化合物例如可列舉:(a)環氧樹脂;(b)經選自羥甲基、烷氧基甲基、以及醯氧基甲基中的至少一種取代基所取代的甘脲化合物或者脲化合物;(c)經選自羥甲基、烷氧基甲基、以及醯氧基甲基中的至少一種取代基所取代的酚化合物;(d)聚合性單體化合物。
所述(a)~(c)的化合物例如可適當參照日本專利特開2006-343598號公報的段落0069~段落0084的記載。
所述(d)聚合性單體化合物較佳為具有1個可加成聚合的乙烯基且於常壓下具有100℃以上的沸點的乙烯性不飽和基的化合物。
所述(d)聚合性單體化合物的例子可列舉:聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等單官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、於甘油或三羥甲基乙烷等多官能醇中加成環氧乙烷或環氧丙烷後進行(甲基)丙烯酸酯化而成的化合物;如日本專利特公昭48-41708號、日本專利特公昭50-6034號、日本專利特開昭51-37193號各公報中所記載的丙烯酸胺基甲酸酯類,日本專利特開昭48-64183號、日本專利特公昭49-43191號、日本專利特公昭52-30490號各公報中記載的聚酯丙烯酸酯類,環氧樹脂與(甲基)丙烯酸的反應產物即環氧丙烯酸酯類等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等。進而可列舉「日本黏接協會會誌」第20卷第7期第300~308頁中作為光硬化性單體以 及寡聚物來介紹的化合物。
聚合性化合物可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
感光性著色組成物的全部固體成分中的聚合性化合物的含量較佳為1質量%~70質量%,更佳為5質量%~50質量%,特佳為7質量%~30質量%。
(聚合起始劑)
著色組成物(感光性著色組成物)含有光聚合起始劑的至少1種。
於將著色組成物製成負型的感光性著色組成物的情況下,該負型感光性著色組成物包含光聚合起始劑。
另外,光聚合起始劑亦可進而含有於包含萘醌二疊氮化合物的正型著色組成物中,該情況下,於圖案形成後可進一步促進該圖案的硬化度。
所述光聚合起始劑只要是可藉由曝光而引發聚合性化合物的交聯反應或聚合反應的化合物,則並無特別限定,較佳為根據特性、引發效率、吸收波長、獲取性、成本、安全性等觀點來選擇。例如可列舉:選自鹵代甲基噁二唑化合物及鹵代甲基-均三嗪化合物中的至少一種活性鹵素化合物、3-芳基取代香豆素化合物、咯吩二聚物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物及其鹽、肟系化合物等。
光聚合起始劑例如可適當參照日本專利特開2004-295116號公報的段落0070~段落0079的記載。
光聚合起始劑較佳為肟系化合物(以下亦稱為肟系光聚合起始劑)。
肟系光聚合起始劑並無特別限定,例如可列舉日本專利特開2000-80068號公報、WO02/100903A1、日本專利特開2001-233842號公報等中記載的肟化合物。
具體例可列舉:2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-戊二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-己二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-庚二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(甲基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(乙基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(丁基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-甲基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-丙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-丁基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、2-(苯甲醯氧基亞胺基)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1-辛酮、2-(乙醯氧基亞胺基)-4-(4-氯苯硫基)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-丁酮等。
另外,亦可使用日本專利特開2009-244692號公報的段落0077~段落0168中記載的肟系光聚合起始劑。
相對於聚合性化合物,感光性著色組成物中的光聚合起始劑的含量較佳為0.01質量%~50質量%,更佳為1質量%~30質量%,特佳為1質量%~20質量%。
(有機溶劑)
著色組成物含有有機溶劑的至少1種。
有機溶劑只要是溶解通式(1)所表示的酞菁化合物(以及視需要使用的黃色染料)者,則不論種類如何均可使用。
有機溶劑可使用酯化合物、醚化合物、酮化合物等。
有機溶劑例如可使用日本專利特開2013-160921號公報的段落0090~段落0093中記載的有機溶劑。
有機溶劑較佳為:3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲基醚、乙酸丁酯、乙酸環己酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等。
(界面活性劑)
著色組成物可含有界面活性劑的至少1種。
界面活性劑可使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑的各種界面活性劑。
尤其藉由含有氟系界面活性劑,可進一步提高製成塗佈液時的液特性(特別是流動性),可進一步改善塗佈厚度的均勻性或省 液性。
界面活性劑例如可適當使用日本專利特開2011-202025號公報的段落0172~段落0175中記載的界面活性劑。
氟系界面活性劑的市售品例如可列舉:美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F176、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F141、美佳法(Megafac)F142、美佳法(Megafac)F143、美佳法(Megafac)F144、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)F437、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)F781(以上由迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德(Fluorad)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431、弗拉德(Fluorad)FC171(以上由住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-382、沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)SC-103、沙福隆(Surflon)SC-104、沙福隆(Surflon)SC-105、沙福隆(Surflon)SC1068、沙福隆(Surflon)SC-381、沙福隆(Surflon)SC-383、沙福隆(Surflon)S393、沙福隆(Surflon)KH-40(以上由旭硝子(股)製造),索爾斯帕斯(Solsperse)20000(捷利康(Zeneca)公司製造)等。
(分散劑)
著色組成物可含有分散劑的至少1種。
分散劑可列舉日本專利特開2012-162684號公報的段落0187~段落0237號公報中記載的高分子分散劑。
分散劑的市售品例如可列舉:畢克化學(BYK Chemie)公司製造的迪斯帕畢克(Disperbyk)系列(例如:迪斯帕畢克(Disperbyk)-161、迪斯帕畢克(Disperbyk)-171、迪斯帕畢克(Disperbyk)-174、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2000、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2001等),埃夫卡(EFKA)公司製造的埃夫卡(EFKA)系列(例如:埃夫卡(EFKA)4330、埃夫卡(EFKA)4340等),日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索爾斯帕斯(Solsperse)系列(例如:索爾斯帕斯(Solsperse)3000、索爾斯帕斯(Solsperse)5500、索爾斯帕斯(Solsperse)24000、索爾斯帕斯(Solsperse)17000、索爾斯帕斯(Solsperse)27000、索爾斯帕斯(Solsperse)28000、索爾斯帕斯(Solsperse)32000、索爾斯帕斯(Solsperse)38500、索爾斯帕斯(Solsperse)39000、索爾斯帕斯(Solsperse)55000等)等。
(鹼可溶性樹脂)
著色組成物可含有鹼可溶性樹脂的至少1種。
鹼可溶性樹脂較佳為線狀有機高分子聚合物,且可溶於有機溶劑中、可以弱鹼水溶液進行顯影者。此種線狀有機高分子聚合物可列舉側鏈上具有羧酸的聚合物,例如:日本專利特開昭59-44615號、日本專利特公昭54-34327號、日本專利特公昭58-12577號、日本專利特公昭54-25957號、日本專利特開昭59-53836號、日本專利特開昭59-71048號的各公報中所記載的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、 順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物等,另外,同樣可使用於側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物。
鹼可溶性樹脂例如可適當使用日本專利特開2005-266149號公報的段落0049~段落0058中記載的樹脂。
(其他成分)
著色組成物可視需要而含有其他成分。
其他成分可列舉於側鏈上具有雜環的高分子化合物。於側鏈上具有雜環的高分子化合物例如可列舉日本專利特開2012-162684號公報的段落0146~段落0175號公報中記載的高分子化合物。
另外,例如於將著色組成物製成正型感光性著色組成物的情況下,著色組成物較佳為含有萘醌二疊氮化合物的至少1種作為其他成分。
萘醌二疊氮化合物例如可適當使用日本專利特開2005-266149號公報的段落0060~段落0061中記載的化合物。
另外,其他成分可列舉:有機羧酸、熱聚合防止劑、填充劑、所述以外的高分子化合物、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、凝聚防止劑等。
該些成分例如可列舉日本專利特開2011-202025號公報的段落0176~段落0177、日本專利特開2004-295116號公報的段落0155~段落0156中記載的成分。
另外,著色組成物可含有日本專利特開2004-295116號公報的 段落0078中記載的增感劑或光穩定劑、日本專利特開2004-295116號公報的段落0081中記載的熱聚合防止劑。
以上,已對適合於製作綠色濾光片的著色組成物進行說明。
以上的著色組成物可藉由變更所含有的有色材料的種類(色相),而亦適合於製作紅色濾光片或藍色濾光片。
<綠色濾光片的製造方法>
綠色濾光片的較佳製造方法可列舉光微影法。
利用光微影法的綠色濾光片的製造方法為包括以下步驟的製造方法:著色層步驟,將已述的感光性著色組成物賦予至基板上而形成著色層;曝光步驟,將所形成的著色層(較佳為隔著遮罩而)曝光為圖案狀;以及對經曝光的著色層進行顯影而獲得著色圖案(綠色濾光片)的步驟。
所述製造方法較佳為更包括:對所述著色圖案照射紫外線的步驟;以及對經照射紫外線的著色圖案進行加熱處理的步驟。
綠色濾光片的製造方法例如可適當參照日本專利特開2011-202025號公報的段落0210~段落0239中記載的方法等公知的方法。
另外,除了光微影法以外,綠色濾光片亦可利用以下方法來製造:日本專利特開2009-116078號公報中記載的轉印法、日本專利特開2009-134263號公報中記載的噴墨法、日本專利特開2006-343598號公報中記載的乾式蝕刻法等。
此外,紅色濾光片或藍色濾光片當然亦可以與綠色濾光片相同的方式來製造。
<液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置>
本發明的顯示裝置的態樣較佳為包括所述一次光源、所述光轉換部、以及包含所述綠色濾光片的圖像顯示面板的態樣。
圖像顯示面板較佳為更包括紅色濾光片以及藍色濾光片。
另外,所述圖像顯示面板較佳為液晶顯示面板或者有機EL面板。
即,本發明的顯示裝置較佳為液晶顯示裝置或者有機EL顯示裝置。
關於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳情,例如記載於「電子顯示器件(佐佐木昭夫著,工業調査會(股)1990年發行)」、「顯示器件(伊吹順章著,產業圖書(股)1989年發行)」等中。另外,關於液晶顯示裝置,例如記載於「下一代液晶顯示器技術(內田龍男編輯,工業調査會(股)1994年發行)」中。對本發明可應用的液晶顯示裝置並無特別限制,例如可應用於所述「下一代液晶顯示器技術」中記載的多種方式的液晶顯示裝置。
其中,本發明中的綠色濾光片對於彩色TFT方式的液晶顯示裝置特別有效。關於彩色TFT方式的液晶顯示裝置,例如記載於「彩色TFT液晶顯示器(共立出版(股)1996年發行)」中。進而,本發明亦可應用於共面切換(In Plane Switching,IPS)等 橫向電場驅動方式、多域垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)等畫素分割方式等視角擴大的液晶顯示裝置、或超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)、扭轉向列(Twisted Nematic,TN)、垂直配向(Vertical Alignment,VA)、光學補償傾斜(Optically Compensated Splay,OCS)、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)及反射光學補償彎曲(Reflective Optically Compensated Bend,R-OCB)等。
另外,本發明的綠色濾光片亦可供於明亮且高精細的彩色濾光片陣列(Color-filter On Array,COA)方式。
於將公知的冷陰極管螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)作為背光的情況下,本發明的包括綠色濾光片的液晶顯示裝置可獲得高的亮度以及高的色再現性。
然而,所述液晶顯示裝置藉由將紅色、綠色及藍色的LED光源(RGB-LED),特佳為藍色LED作為背光,可獲得與有機EL顯示裝置相當的程度的極高的亮度以及極高的色再現性。
[實施例]
以下,藉由實施例來對本發明進一步進行具體說明,但只要不超出本發明的主旨,則本發明並不限定於以下的實施例。此外,只要無特別說明,則「%」以及「份」為質量基準。
<酞菁化合物的準備>
分別準備已述的例示化合物A-1、例示化合物A-10、例示化合物A-39、例示化合物A-40、例示化合物A-41、例示化合物A-47、 例示化合物A-48、例示化合物A-67、例示化合物A-68、例示化合物A-77、例示化合物A-78、例示化合物A-85、例示化合物A-86、例示化合物A-91、例示化合物A-92,來作為通式(1)所表示的酞菁化合物。
另外,分別準備下述化合物C-1、C.I.Pig.Green 58(C.I.顏料綠58,以下亦稱為「PG58」)、以及C.I.Pig.Green 36(C.I.顏料綠36,以下亦稱為「PG36」),來作為比較的酞菁化合物。
[實施例1]
<感光性著色組成物S1的製備>
將下述組成的各成分進行混合來製備作為綠色組成物的感光性著色組成物S1。
-感光性著色組成物S1的組成-
.酞菁化合物(例示化合物A-1)…4.8份
.分散劑(日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索爾斯帕斯(Solsperse)5500)…2.3份
.有機溶劑(丙二醇單甲醚乙酸酯)…84.0份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的美佳法(Megafac)F554)…0.02份
.聚合性化合物(二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製造))…4.3份
.光聚合起始劑(OXE-01(巴斯夫(BASF)公司製造))…1.4份
.黃色染料(下述化合物H1,與所述的例示化合物B-1相同的化合物)…3.2份
<帶有綠色濾光片的基板的製作>
利用旋轉塗佈機,以乾燥膜厚成為2.0μm的方式,將所述獲得的感光性著色組成物S1塗佈於10cm×10cm的玻璃基板(康寧(Corning)公司製造的「康寧(Corning)1737」,厚度為0.7mm)上,使其乾燥,藉此在所述玻璃基板上形成塗膜。
繼而,對形成有塗膜的玻璃基板整個面照射100mJ/cm2的紫外線,以鹼顯影液進行顯影後,於230℃下在烘箱中進行30分鐘後烘烤(post-baking)。藉此,使所述塗膜硬化而製成綠色濾光片。
藉由以上,獲得帶有綠色濾光片的基板。
<色度值的測定>
(使用藍色LED及YAG螢光體的情況下的色度值的測定)
將市售的液晶顯示裝置(明基(BenQ)公司製造,商品名V2200)分解,取出背光單元(藍色LED+YAG螢光體類型)。
於該背光單元上配置所述帶有綠色濾光片的基板。
繼而,使背光單元運作,使由藍色LED及YAG螢光體產生的光(來自藍色LED的藍色光藉由YAG螢光體轉換而成的白色光)透射過帶有綠色濾光片的基板,測定透射過帶有綠色濾光片的基板的綠色光的色度值(x、y、Y)。利用拓普康(Topcon)公司製造的「BM-5」來進行色度值(x、y、Y)的測定。
將結果示於下述表1中。
(使用藍色LED及量子點的情況下的色度值的測定)
將市售的液晶顯示裝置(索尼公司製造,商品名KDL46W900A)分解,取出背光單元(藍色LED+Color IQTM)。
此處,Color IQTM為量子點圖像(QD Vision)公司製造的量子點構件,是分散有作為量子點G的CdZnSeS奈米粒子以及作為量子點R的CdZnSeS奈米粒子的樹脂被封入玻璃箱中的結構的構件。
於所述背光單元上配置所述帶有綠色濾光片的基板。
繼而,使背光單元運作,使由藍色LED及Color IQ產生的光(來自藍色LED的藍色光藉由Color IQTM轉換而成的白色光)透射過帶有綠色濾光片的基板,測定透射過帶有綠色濾光片的基板的光的色度值(x、y、Y)。利用拓普康(Topcon)公司製造的「BM-5」來進行色度值(x、y、Y)的測定。
將結果示於下述表1中。
(△Y的算出)
自藉由使用藍色LED及量子點的情況下的色度值的測定而獲得的Y中,減去藉由使用LED及YAG螢光體的情況下的色度值的測定而獲得的Y,藉此求出△Y。
將結果示於下述表1中。
此處,色度值中的Y越大,表示綠色光的亮度越高。
另外,△Y越大,表示因使用量子點而帶來的亮度提高的效果越大。
[實施例2~實施例15]
除了將例示化合物A-1變更為下述表1所示的例示化合物以外,以與實施例1相同的方式來製作帶有綠色濾光片的基板,對所製作的帶有綠色濾光片的基板進行與實施例1相同的評價。
將結果示於下述表1中。
[比較例1]
除了將例示化合物A-1變更為所述化合物C-1以外,以與實施例1相同的方式來製作帶有綠色濾光片的基板,對所製作的帶有綠色濾光片的基板進行與實施例1相同的評價。
將結果示於下述表1中。
[比較例2]
除了將感光性著色組成物S1變更為以下的比較用感光性著色組成物1以外,以與實施例1相同的方式來製作帶有綠色濾光片的基板,對所製作的帶有綠色濾光片的基板進行與實施例1相同的評價。
將結果示於下述表1中。
<比較用感光性著色組成物1的製備>
將丙二醇單甲醚乙酸酯(75份)、作為綠色顏料的PG58(17份)、以及分散劑(日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索爾斯帕斯(Solsperse)5500)(8份)進行混合,以攪拌機來攪拌3小時而製備固體成分濃度為25%的色漿(mill base)。對該色漿,使用600份的0.5mmΦ的氧化鋯珠,於珠磨裝置中以周速10m/s、滯留時間3小時來實施分散處理,獲得PG58的分散油墨。
繼而,將下述組成的各成分進行混合,製備作為綠色組成物的比較用感光性著色組成物1。該比較用感光性著色組成物1中,以成為與實施例1中的色度值(x、y)相同的色度值(x、y)的方式來調整有色材料的組成。
-比較用感光性著色組成物1的組成-
.PG58的分散油墨…27.1份
.分散劑(日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索爾斯帕斯(Solsperse)5500)…2.3份
.有機溶劑(丙二醇單甲醚乙酸酯)…63.9份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的美佳法(Megafac)F554)…0.02份
.聚合性化合物(二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製造))…4.3份
.光聚合起始劑(OXE-01(巴斯夫(BASF)公司製造))…1.4份
.黃色染料(所述化合物H1)…1.0份
[比較例2]
除了將感光性著色組成物S1變更為以下的比較用感光性著色組成物2以外,以與實施例1相同的方式來製作帶有綠色濾光片的基板,對所製作的帶有綠色濾光片的基板進行與實施例1相同的評價。
將結果示於下述表1中。
<比較用感光性著色組成物2的製備>
除了於分散油墨的製備中,將PG58變更為PG36、以及將滯留時間變更為2小時以外,以與PG58的分散油墨的製備相同的方式獲得PG36的分散油墨。
繼而,將下述組成的各成分進行混合,製備作為綠色組成物的比較用感光性著色組成物2。該比較用感光性著色組成物2中,以成為與實施例1中的色度值(x、y)相同的色度值(x、y)的方式來調整有色材料的組成。
-比較用感光性著色組成物2的組成-
.PG36的分散油墨…27.6份
.分散劑(日本路博潤(Lubrizol)公司製造的索爾斯帕斯(Solsperse)5500)…2.8份
.有機溶劑(丙二醇單甲醚乙酸酯)…63.5份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的美佳法(Megafac)F554)…0.02份
.聚合性化合物(二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製造))…4.3份
.光聚合起始劑(OXE-01(巴斯夫(BASF)公司製造))…1.4份
.黃色染料(所述化合物H1)…0.4份
如表1所示,使用包含通式(1)所表示的酞菁化合物的綠色濾光片的實施例1~實施例15中,與使用比較的酞菁化合物的比較例1~比較例3相比較,△Y大,且藉由使用藍色LED及量子點而帶來的綠色光的亮度提高效果顯著。
圖2中表示實施例1及比較例2中的帶有綠色濾光片的基板的透射率光譜。
另外,圖2中,將實施例1以外使用的由2種背光單元產生的光的發光光譜合併表示。
此處,所謂由2種背光單元產生的光的發光光譜,詳細而言是指來自藍色LED的藍色光藉由YAG螢光體轉換而成的白色光的光譜(圖2中,「藍色LED+YAG螢光體」)、以及來自藍色LED的藍色光藉由量子點轉換而成的白色光的光譜(圖2中,「藍色LED+量子點」)。
圖2中雖省略圖示,但關於該些光的發光光譜,縱軸為強度(Intensity)。
圖2中,帶有綠色濾光片的基板的透射率光譜是使用大塚電子(股)製造的分光光度計「MCPD-3700」,將測定波長範圍設為200nm~800nm來測定。
另外,圖2中,由背光單元產生的光的發光光譜是使用拓普康(Topcon)(股)製造的分光放射計「SR-3」,將自該分光放射計至樣本(光轉換部:量子點構件或者YAG螢光體)為止的距離設為70mm,將測定角設為0.2度,將測定模式設為「自動」, 且將測定波長範圍設為380nm~780nm來測定。
如圖2所示來確認,實施例1的綠色濾光片(著色劑為例示化合物A-1以及化合物H1)與比較例2的綠色濾光片(著色劑為PG58以及化合物H1)相比較,「藍色LED+量子點」中的綠色光的波長區域(500nm~560nm)的透射率高。
這被認為是實施例1的綠色光的亮度高的原因。
若對圖2進行更詳細的說明,則於「藍色LED+量子點」的發光光譜中,綠色光的波峰的極大值存在於波長530nm附近,該綠色光的波峰的半高寬約為30nm。與此相對,於「藍色LED+YAG螢光體」的發光光譜中,綠色光的區域的波峰寬,波峰的極大值存在於波長560nm附近,且該波峰的半高寬為100nm以上。
另外,實施例1的透射率光譜於波長500nm附近具有極大值,包含該極大值的波峰的半高寬約為100nm。另外,實施例1的透射率光譜的波長500nm~530nm的範圍內的透射率為90%以上。與此相對,比較例1的透射率光譜於波長520nm附近具有極大值,包含該極大值的波峰的半高寬約為100nm。另外,比較例2的透射率光譜的波長500nm~530nm的範圍內的透射率小於90%。
如以上所述,與使用PG58的比較例2的透射率光譜相比較,使用通式(1)所表示的酞菁化合物的實施例1的透射率光譜於短波長側具有透射率的極大值,而且,綠色的波長區域整體 的透射率提高。進而,如上所述,與「藍色LED+YAG螢光體」的發光光譜中的綠色光的波峰相比較,「藍色LED+量子點」的發光光譜中的綠色光的波峰是於短波長側具有極大值,且尖銳的(半高寬小的)波峰。
根據以上原因而認為,與比較例2相比較,實施例1中顯著獲得藉由量子點帶來的綠色光的亮度提高的效果。
由以上結果可知,通式(1)所表示的酞菁化合物與現存的顏料系酞菁相比較,將背光由現有的「藍色LED+YAG螢光體」變更為「藍色LED+量子點」時的亮度提高率高。
通常,酞菁顏料的分光特性大致是由中心金屬或結晶結構來決定,不會因取代基等修飾基、或者表面處理中的顏料衍生物等的影響而大幅度變化。
與此相對,可知,通式(1)所表示的酞菁化合物(染料)是具有與現有的酞菁顏料不同的極其特徵性的分光特性的化合物。而且可知,通式(1)所表示的酞菁化合物作為量子點背光用的有色材料而極其有用。
於2013年9月30日提出申請的日本專利申請第2013-205347號的揭示藉由參照而將其整體併入本說明書。本說明書中記載的所有文獻、專利申請、以及技術規格是與將各文獻、專利申請、以及技術規格藉由參照而併入的情況具體且分別揭示的情況相同程度地,藉由參照而併入本說明書中。
100‧‧‧液晶顯示裝置
10B‧‧‧藍色濾光片
10G‧‧‧綠色濾光片
10R‧‧‧紅色濾光片
12‧‧‧透光性基板
14‧‧‧帶有彩色濾光片的基板
20‧‧‧液晶層
22‧‧‧對向基板
30‧‧‧液晶顯示面板
40‧‧‧藍色LED(一次光源)
42‧‧‧光轉換構件(光轉換部)
46‧‧‧導光構件
R、G、B‧‧‧量子點

Claims (14)

  1. 一種顯示裝置,其包括:一次光源,發射出一次光;光轉換部,含有吸收所述一次光的至少一部分而發射出綠色光的量子點;以及綠色濾光片,透射所述綠色光,且含有下述通式(1)所表示的酞菁化合物, [通式(1)中,存在多個的X分別獨立地表示鹵素原子;存在多個的R1分別獨立地表示下述通式(2)或通式(3)所表示的基團;存在多個的R分別獨立地表示氫原子或者1價取代基;M表示Cu、Zn、V(=O)、Mg、Ni、Ti(=O)、Sn、或者Si;多個a分別獨立地表示0~4的整數,多個n分別獨立地表示0~4的整數, 多個r分別獨立地表示0~4的整數;其中,多個a中至少1個為1以上,多個n中至少1個為1以上;多個a、多個n與多個r的總和為16] [通式(2)及通式(3)中,存在b個的R2分別獨立地表示選自由下述通式(4)~通式(6)所組成的組群中的1價取代基;R3表示1價取代基;b表示1~5的整數,c表示0~4的整數;其中,通式(2)中,b與c的合計不會超過5;Y表示-O-、-S-、-SO2-、或者-NR8-;R8表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基] [通式(4)中,R4表示氫原子、可具有取代基的烷基、可具 有取代基的氧烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基胺基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的芳基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基;通式(5)中,d表示0~2的整數,於d為0或1的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基,於d為2的情況下,R5表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的二烷基胺基、可具有取代基的二芳基胺基、或者可具有取代基的烷基芳基胺基;通式(6)中,R6表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷基羰基、可具有取代基的芳基羰基、可具有取代基的烷基磺醯基、可具有取代基的芳基磺醯基,R7表示氫原子、可具有取代基的烷基、或者可具有取代基的芳基]。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置,其中所述一次光為藍色光。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置,其中所述一次光源包含藍色發光二極體。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中所述光轉換部更含有吸收所述一次光的一部分而發射出紅色光的無機螢光體,且藉由透射所述一次光的一部分而將所述一次光轉換為白色光。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置,其中所述無機螢光體為量子點。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中所述綠色光的發光光譜於波長500nm~550nm的範圍內具有極大值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置,其中所述綠色光的發光光譜的半高寬為20nm~80nm。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中於所述綠色濾光片的透射光譜中,存在於波長460nm~550nm的範圍內具有極大值的波峰。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置,其中所述綠色濾光片的透射光譜中的所述波峰的半高寬為80nm~200nm。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置,其中於所述綠色濾光片的透射光譜中,波長500nm~530nm的範圍內的透射率為90%以上。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中所述綠色濾光片更含有黃色染料。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中所述量子點為包含選自由II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、以及IV族化合物所組成的組群中的至少1種的半導體奈米粒子。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其中所述量子點為包含選自由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、 ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、Si、Ge、SiC、以及SiGe所組成的組群中的至少1種的半導體奈米粒子。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的顯示裝置,其包括:所述一次光源;所述光轉換部;以及液晶顯示面板或者有機電致發光顯示面板,包含所述綠色濾光片。
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