TWI647103B - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
本發明之液晶顯示裝置係具備彩色濾光片層、及包含含有量子點之色轉換層及光源之發光裝置者,並且上述彩色濾光片層至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片,該紅色彩色濾光片係由包含紅色著色劑、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成,且滿足式(Q1),0.1≦FR×CR≦1.0
[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm);CR表示紅色著色組合物中之著色劑(AR)相對於著色劑(AR)及結合劑之合計量之含有率]
該綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成,且滿足式(Q2),0.1≦FG×CG≦1.2
[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率]
該藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物所形成,且滿足式(Q3),0.1≦FB×CB≦1.0
[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm);CB表示藍色著色組合物中之
著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率]
自上述發光裝置放射之光之發光光譜具有第一發光波峰、第二發光波峰及第三發光波峰,且第一發光波峰之波長(λ1)為420~480nm之範圍內,第二發光波峰之波長(λ2)為500~550nm之範圍內,第三發光波峰之波長(λ3)為580~650nm之範圍內。
Description
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
對於液晶顯示裝置,為了提高亮度並降低消耗電力,而要求搭載高亮度之彩色濾光片。作為此種液晶顯示裝置,已知有具備LED作為發光裝置者(參照日本專利特開2008-96471號公報等)。
本發明包括以下發明。
[1]一種液晶顯示裝置,其係具備彩色濾光片層、及包含含有量子點之色轉換層及光源之發光裝置者,並且上述彩色濾光片層至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片,該紅色彩色濾光片係由包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成,且滿足式(Q1):0.1≦FR×CR≦1.0[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm);CR表示紅色著色組合物中之紅色著色劑相對於著色劑(AR)及結合劑(WR)之合計量之含有率],該綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成,且滿足式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率],該藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)
之藍色著色組合物所形成,且滿足式(Q3):0.1≦FB×CB≦1.0[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm);CB表示藍色著色組合物中之著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率],自上述發光裝置放射之光之發光光譜具有第一發光波峰、第二發光波峰及第三發光波峰,且第一發光波峰之波長(λ1)為420~480nm之範圍內,第二發光波峰之波長(λ2)為500~550nm之範圍內,第三發光波峰之波長(λ3)為580~650nm之範圍內。
[2]如[1]之顯示裝置,其中上述光源係放射於波長420~480nm之範圍具有發光波峰之光之光源。
[3]一種彩色濾光片層,其至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片,且紅色彩色濾光片係由包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成,且滿足式(Q1):0.1≦FR×CR≦1.0[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm);CR表示紅色著色組合物中之著色劑(AR)相對於著色劑(AR)及結合劑之合計量之含有率],綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成,且滿足式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率],藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物所形成,且滿足式(Q3):0.1≦FB×CB≦1.0[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm);CB表示藍色著色組合物中之著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率],且該彩色濾光片層進而包含於具備包含含有量子點之色轉換層及光源之發光裝置的液晶顯示裝置中。
[4]一種製造紅色彩色濾光片之方法,該紅色彩色濾光片滿足如上述[1]之液晶顯示裝置中之式(Q1),並且該方法包括:將包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物塗佈於基板之步驟。
[5]如[4]之方法,其中著色劑(AR)包含選自由偶氮染料、偶氮金屬錯鹽染料、染料及香豆素染料所組成之群中之染料、及選自由二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料及次甲基偶氮顏料所組成之群中之顏料。
[6]一種製造綠色彩色濾光片之方法,該綠色彩色濾光片滿足如上述[1]之液晶顯示裝置中之式(Q2),並且該方法包括:將包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物塗佈於基板之步驟。
[7]如[6]之方法,其中著色劑(AG)包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料及方酸鎓(squarylium)染料所組成之群中之染料、及酞菁顏料。
[8]一種製造藍色彩色濾光片之方法,該藍色彩色濾光片滿足如上述[1]之液晶顯示裝置中之式(Q3),並且該方法包括:將包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物塗佈於基板之步驟。
[9]如[8]之方法,其中著色劑(AB)包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、染料及次甲基染料所組成之群中之染料、及選自由酞菁顏料、蒽醌顏料及二顏料所組成之群中之顏料。
根據本發明之液晶顯示裝置,可同時提高色再現性與亮度,進而,由於彩色濾光片之耐化學品性及彩色濾光片製造時之顯影性優異,故而亦可提高液晶顯示裝置製造時之良率。
10a、10b‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧光源
12‧‧‧色轉換層
13a、13b‧‧‧偏光板
4a、14b‧‧‧基材
15‧‧‧彩色濾光片
15R‧‧‧紅色彩色濾光片
15G‧‧‧綠色彩色濾光片
15B‧‧‧藍色彩色濾光片
16‧‧‧透明電極
17‧‧‧液晶層
18‧‧‧層間絕緣膜
19‧‧‧導光體
20‧‧‧黑矩陣
21‧‧‧薄膜電晶體
22‧‧‧像素電極
23‧‧‧間隔件
24‧‧‧彩色濾光片層
25‧‧‧發光裝置
25a‧‧‧發光裝置
25b‧‧‧發光裝置
26‧‧‧連接孔
27‧‧‧反射板
圖1表示本發明之液晶顯示裝置中所使用之發光裝置之一例。
圖2表示本發明之液晶顯示裝置中所使用之發光裝置之一例。
圖3表示本發明之液晶顯示裝置之一例。
圖4表示本發明之液晶顯示裝置之一例。
本發明之液晶顯示裝置具備:彩色濾光片層,其至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片;及發光裝置(以下有時稱為「發光裝置(Y)」),其包含含有量子點之色轉換層(M)及光源(L)。
紅色彩色濾光片係由包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成。
綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成。
藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物所形成。
以下,將著色劑(AR)、著色劑(AG)及著色劑(AB)總稱為「著色劑(A)」,將結合劑(WR)、結合劑(WG)及結合劑(WB)總稱為「結合劑(W)」,將溶劑(ER)、溶劑(EG)及溶劑(EB)總稱為「溶劑(E)」。
有時將紅色著色組合物、綠色著色組合物及藍色著色組合物總稱為「著色組合物(Z)」。
作為著色劑(A),可列舉顏料及染料。
於本說明書中,所謂顏料係指不溶或難溶於溶劑之色素。
所謂染料係指可溶於溶劑之色素。本發明中所使用之染料較佳為可溶於有機溶劑之染料。
於本說明書中,所謂色素係顏料及染料之總稱。
作為顏料,可列舉:染料索引(Colour Index)(The Society of Dyers
and Colourists出版)中被分類為顏料(pigment)之顏料、或二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料、次甲基偶氮顏料等。
具體而言,可列舉:C.I.顏料黃1(以下省略C.I.顏料黃之記載,而設為僅為編號之記載。其他亦相同)、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、74、81、83、86、93、94、109、110、117、125、127、128、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180、185、194、214、215等黃色顏料;C.I.顏料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色顏料;C.I.顏料紅9、65、81、97、105、122、123、144、149、166、168、170、176、177、178、180、187、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265、270、272等紅色顏料;C.I.顏料藍15、15:3、15:4、15:6、16、60、79、80等藍色顏料;C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、37、38等紫色顏料;C.I.顏料綠7、36、58等綠色顏料;C.I.顏料棕23、25等棕色顏料;C.I.顏料黑1、7等黑色顏料等。
進而,可列舉日本專利特開2004-70342號公報、日本專利特開2008-19383號公報、日本專利特開2007-320986號公報中所記載之酞菁顏料等。
作為染料並無特別限定,可使用公知之染料,可列舉:溶劑染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等。作為染料,例如可列舉:染料索引(The Society of Dyers and Colourists出版)中被分類為除顏料以外且具有色相者之化合物、或染色筆記(色染社)中所記載之公知之染料。
根據化學結構,可列舉:偶氮染料、花青染料、三芳基甲烷染料、染料、酞菁染料、蒽醌染料、萘醌染料、醌亞胺染料、聚次甲基染料、次甲基偶氮染料、方酸鎓染料、吖啶染料、苯乙烯基染料、香豆素染料、喹啉染料及硝基染料等。
具體而言,可列舉:C.I.溶劑黃4、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189;C.I.溶劑橙2、7、11、15、26、56、77、86、112;C.I.溶劑紅45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、160、168、169、172、175、181、207、218、222、227、230、245、247;C.I.溶劑紫11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60;C.I.溶劑藍2、4、5、14、18、25、35、36、37、38、43、44、45、58、59、59:1、63、64、67、68、69、70、78、79、83、90、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、124、128、132、136、139;C.I.溶劑綠1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等C.I.溶劑染料;C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、227、228、230、232、235、238、240、242、243、250、251;C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、51、52、57、66、73、76、80、87、88、91、92、94、95、97、98、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426;C.I.酸性紫6B、7、9、15、16、17、19、21、23、24、25、30、34、38、49、72、102;C.I.酸性藍1、3、5、7、9、11、13、15、17、18、22、23、24、25、26、27、29、34、38、40、41、42、43、45、48、51、54、59、60、62、70、72、74、75、78、80、82、83、86、87、88、90、90:1、91、92、93、93:1、96、99、100、102、103、104、108、109、110、112、113、117、119、120、123、126、127、129、130、131、138、140、142、143、147、150、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、185、187、192、199、203、204、205、210、213、229、234、236、242、243、249、256、259、267、269、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;C.I.酸性綠1、3、5、6、7、8、9、11、13、14、15、16、22、25、27、28、41、50、50:1、58、63、65、80、104、105、106、109等C.I.酸性染料;C.I.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;C.I.直接橙26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、
68、70、96、97、106、107;C.I.直接紅79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;C.I.直接藍1、2、3、6、8、15、22、25、28、29、40、41、42、47、52、55、57、71、76、77、78、80、81、84、85、86、87、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;C.I.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等C.I.直接染料;C.I.分散黃51、54、76、82、184;C.I.分散紫26、27;C.I.分散藍1、14、56、60等C.I.分散染料;C.I.鹼性紅1、9、10;C.I.鹼性紫2、10;C.I.鹼性藍1、3、5、7、9、19、21、22、24、25、26、28、29、40、41、45、47、54、58、59、60、64、65、66、67、68、81、83、88、89;C.I.鹼性綠1等C.I.鹼性染料;
C.I.反應性黃2、76、116;C.I.反應性橙16;C.I.反應性紅36等C.I.反應性染料;C.I.媒染黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;C.I.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;C.I.媒染紅1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、29、30、32、33、36、37、38、39、41、42、43、45、46、48、52、53、56、62、63、71、74、76、78、85、86、88、90、94、95;C.I.媒染紫1、1:1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、14、15、16、17、18、19、21、22、23、24、27、28、30、31、32、33、36、37、39、40、41、44、45、47、48、49、53、58;C.I.媒染藍1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;C.I.媒染綠1、3、4、5、10、13、15、19、21、23、26、29、31、33、34、35、41、43、53等C.I.媒染染料;C.I.還原綠1等C.I.還原染料等。
進而,可列舉:日本專利特開平5-333207號公報、日本專利特開平6-51115號公報、日本專利特開平6-194828號公報、日本專利特開2012-67229號公報中所記載之酞菁染料;日本專利第4492760號公報中所記載之三芳基甲烷染料;日本專利特開2010-32999號公報、日本專利第4492760號公報、日本專利特開2013-64096號公報中所記載之染料;
日本專利特開2008-242325號公報中所記載之次甲基染料;日本專利第1299948號公報、日本專利特開2013-231165號公報中所記載之香豆素染料等。
於用於紅色著色組合物之著色劑(A)[以下有時將該著色劑稱為「著色劑(AR)」]中,作為顏料,較佳為二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料、次甲基偶氮顏料。色相除紅色以外,亦較佳為橙色、黃色之顏料。
作為二酮基吡咯并吡咯顏料,可列舉:C.I.顏料橙71、73、C.I.顏料紅254、255、264、270、272、日本專利特表2011-523433號公報中所記載之顏料等。
作為偶氮顏料,可列舉:C.I.顏料黃1、3、74、150、180、194、C.I.顏料橙36、38、64、C.I.顏料紅9、170、176、187、C.I.顏料棕25等單偶氮顏料;C.I.顏料黃12、13、14、16、17、81、83、93、94、127、128、166、180、C.I.顏料橙13、C.I.顏料紅144、166、242、C.I.顏料棕23等雙偶氮顏料。
作為蒽醌顏料,可列舉:C.I.顏料黃147、C.I.顏料紅177等。
作為喹酞酮顏料,可列舉:C.I.顏料黃138等。
作為異吲哚啉顏料,可列舉:C.I.顏料黃109、110、139、173、185、C.I.顏料橙61等。
作為次甲基偶氮顏料,可列舉:C.I.顏料黃129、C.I.顏料紅65等。
於著色劑(AR)中,作為染料,較佳為偶氮染料、偶氮金屬錯鹽染料、染料、香豆素染料。著色劑(AR)之色相除紅色以外,亦較佳為橙色、黃色之染料。
作為偶氮染料,可列舉:C.I.溶劑黃4、14、15、23、24、68、99、162;C.I.溶劑橙2、7;C.I.溶劑紅125;C.I.酸性黃9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、65、
72、76、135、144、168、169、172、178、190、193;C.I.酸性橙6、7、8、10、12、50、51、52、56、63、94、95;C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、57、66、73、76、88、97、106、111、114、133、134、138、150、151、155、158、160、172、176、228、249、252、257、260、261、266、274、280;C.I.直接黃2、33、34、35、50、69、70、71、86、93、94、95、98、102、109、129、136;C.I.直接橙26、50、56、64、96、97、106、107;C.I.直接紅79、83、84、97、98、107、172、173、176、177、179、181、182、204、207、211、213、218、221、222、232、233、234;C.I.分散黃76;C.I.反應性黃2、76;C.I.反應性橙16;C.I.反應性紅36;C.I.媒染黃8、10、16、20、26、30、31、42、43、45、61、62;C.I.媒染橙3、4、8、12、24、28、29、32、35、36、37、42、43、48;C.I.媒染紅1、9、12、14、17、18、19、23、24、25、26、30、32、33、36、37、39、41、43、48、71、74、85、86、88、90、94、95等。
作為偶氮金屬錯鹽染料,可列舉:C.I.溶劑黃82;C.I.溶劑橙11、56;C.I.溶劑紅130;C.I.酸性黃123、128、134、138、139、140、150、160、177、179;C.I.酸性橙107、108;C.I.酸性紅211、258、268、270、277、281、308、312、315、316、339、341、346、349;C.I.直接紅99、106等。
作為染料,可列舉:C.I.溶劑黃98;C.I.溶劑紅45、49;C.I.酸性紅50、51、52、87、91、92、94、95、98、289;C.I.鹼性紅1;C.I.媒染紅27等。
著色劑(AR)較佳為包含選自由偶氮染料、偶氮金屬錯鹽染料、染料及香豆素染料所組成之群中之染料、及選自由二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料及次甲基偶氮顏料所組成之群中之顏料。
於紅色著色組合物中,作為著色劑(AR)之較佳組合,可列舉:二酮基吡咯并吡咯顏料/喹酞酮顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料/異吲哚啉顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料/次甲基偶氮顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料/偶氮顏料、偶氮顏料/二酮基吡咯并吡咯顏料/喹酞酮顏料、偶氮顏料/喹酞酮顏料、偶氮顏料/次甲基偶氮顏料、偶氮顏料/異吲哚啉顏料;二酮基吡咯并吡咯顏料/香豆素染料、二酮基吡咯并吡咯顏料/偶氮染料、偶氮顏料/香豆素染料、偶氮顏料/偶氮染料、次甲基偶氮顏料/偶氮金屬錯鹽染料、喹酞酮顏料/偶氮金屬錯鹽染料、異吲哚啉顏料/偶氮金屬錯鹽染料、偶氮顏料/偶氮金屬錯鹽染料、次甲基偶氮顏料/染料、偶氮顏料/染料;偶氮金屬錯鹽染料/香豆素染料、偶氮金屬錯鹽染料/偶氮染料、染料/香豆素染料、染料/偶氮染料、偶氮金屬錯鹽染料/染料等,更佳為二酮基吡咯并吡咯顏料/異吲哚啉顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料/偶氮顏料、偶氮顏料/喹酞酮顏料、偶氮顏料/異吲哚啉顏料、偶氮顏料/香豆素染料、偶氮顏料/偶氮金屬錯鹽染料、偶氮金屬錯鹽染料/香豆素染料、及染料/香豆素染料。藉由應用由包含此種組合之著色劑之紅色著色組合物所形成之紅色彩色濾光片,可獲得顯示較高之亮度之液晶顯示裝置。
於用於綠色著色組合物之著色劑(A)[以下有時將該著色劑稱為「著色劑(AG)」]中,作為顏料,較佳為酞菁顏料等,更佳為鹵化酞菁顏料。
作為酞菁顏料,可列舉:C.I.顏料綠7、36、58、C.I.顏料藍79、日本專利特開2004-70342號公報、日本專利特開2008-19383號公報、日本專利特開2007-320986號公報中所記載之顏料等。
於著色劑(AG)中,作為染料,較佳為酞菁染料、三芳基甲烷染料、方酸鎓染料等。
作為酞菁染料,可列舉:C.I.溶劑綠;日本專利特開2012-67229
號公報中所記載之染料等。
作為三芳基甲烷染料,可列舉:C.I.溶劑綠1;C.I.酸性綠25、27、41;C.I.鹼性綠1;C.I.媒染綠3、13、21、23、31等。
作為方酸鎓染料,可列舉:日本專利公開2012-13945號、韓國專利公開第10-2013-0072953號、韓國專利公開第10-2013-0074363號中所記載之染料等。
著色劑(AG)較佳為除上述色素以外,亦進而含有黃色色素。於此種黃色色素中,作為黃色顏料,較佳為偶氮顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料、次甲基偶氮顏料。
作為偶氮顏料,可列舉:C.I.顏料黃1、3、12、13、14、16、17、74、81、83、93、94、127、128、150、166、180、194等。
作為喹酞酮顏料,可列舉:C.I.顏料黃138等。
作為異吲哚啉顏料,可列舉:C.I.顏料黃109、110、139、173、185等。
作為次甲基偶氮顏料,可列舉:C.I.顏料黃129等。
作為黃色染料,較佳為偶氮染料、香豆素染料、聚次甲基染料、喹啉染料、苯乙烯基染料。
著色劑(AG)較佳為包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料及方酸鎓染料所組成之群中之染料、及酞菁顏料。
於綠色著色組合物中,作為著色劑(AG)之較佳組合,可列舉:酞菁顏料/次甲基偶氮顏料、酞菁顏料/異吲哚啉顏料、酞菁顏料/偶氮顏料、酞菁顏料/酞菁染料、酞菁顏料/香豆素染料、酞菁顏料/偶氮染料、次甲基偶氮顏料/酞菁染料、異吲哚啉顏料/酞菁染料、酞菁顏料/方酸鎓染料、異吲哚啉顏料/方酸鎓染料、異吲哚啉顏料/方酸鎓染料/香豆素染料、酞菁顏料/方酸鎓染料/香豆素染料、酞菁染料/香豆素染料、酞菁染料/偶氮染料、方酸鎓染料/香豆素染料、方酸鎓染料/偶氮染料
等,更佳為酞菁顏料/異吲哚啉顏料、酞菁顏料/香豆素染料、異吲哚啉顏料/方酸鎓染料/香豆素染料、及酞菁顏料/方酸鎓染料/香豆素染料。藉由應用由包含此種組合之著色劑之綠色著色組合物所形成之綠色彩色濾光片,可獲得顯示較高之亮度之液晶顯示裝置。
於用於藍色著色組合物之著色劑(A)[以下有時將該著色劑稱為「著色劑(AB)」]中,作為顏料,較佳為酞菁顏料、蒽醌顏料、二顏料。
作為酞菁顏料,可列舉:C.I.顏料藍15、15:3、15:4、15:6、16、79、日本專利特開2004-70342號公報、日本專利特開2008-19383號公報、日本專利特開2007-320986號公報中所記載之顏料等。
作為蒽醌顏料,可列舉:C.I.顏料藍60等。
作為二顏料,可列舉:C.I.顏料藍80、C.I.顏料紫23、37等。
於著色劑(AB)中,作為染料,較佳為酞菁染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、染料及次甲基染料。著色劑(AB)之色相除藍色以外,亦較佳為紫色、紅色之染料。
作為酞菁染料,可列舉:C.I.溶劑藍25、38、44、64、67、70;C.I.酸性藍185、242、243、249;C.I.直接藍86、87、189、194;C.I.媒染藍77等。
作為三芳基甲烷染料,可列舉:C.I.溶劑藍2、4、5、43;C.I.酸性藍1、3、5、7、9、11、13、15、17、22、24、26、34、48、75、83、86、88、90、90:1、91、93、99、100、103、104、108、109、110、119、123、147、213、269;C.I.酸性紫15、16、17、19、21、23、24、25、38、49、72;C.I.鹼性藍1、3、7、26、81、83、88、89;C.I.鹼性紫2;C.I.媒染藍1、3;C.I.媒染紫1、3、6、8、10、11、15、16、17、18、19、21、23、27、28、33、36、39、49等。
作為蒽醌染料,可列舉:C.I.溶劑藍14、18、36、45、58、59、
63、68、69、78、79、83;C.I.溶劑紫11、13、14、26;C.I.溶劑紅111、143、145、146、150、151;C.I.酸性藍23、25、27、40、41、43、45、51、54、62、78、80、96、127、129、138、143、150、175、203、204、205、278、280;C.I.酸性紫34;C.I.分散藍1、14、56、60;C.I.分散紫26、27;C.I.媒染藍8、23、24、32、48、74等。
作為染料,除上述紅色染料以外,亦可列舉:C.I.酸性紫9、30、102;C.I.鹼性紫10;日本專利特開2010-32999號公報、日本專利第4492760號公報、日本專利特開2013-64096號公報中所記載之染料等。
作為次甲基染料,可列舉:日本專利特開2008-242325號公報中所記載之染料等。
著色劑(AB)較佳為包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、染料及次甲基染料所組成之群中之染料、及選自由酞菁顏料、蒽醌顏料及二顏料所組成之群中之顏料。
於藍色著色組合物中,作為著色劑(AB)之較佳組合,可列舉:酞菁顏料/二顏料、酞菁顏料/染料、酞菁顏料/三芳基甲烷染料、三芳基甲烷染料/染料、次甲基染料/染料等,更佳為酞菁顏料/染料、及三芳基甲烷染料/染料。藉由應用由包含此種組合之著色劑之藍色著色組合物所形成之藍色彩色濾光片,可獲得顯示較高之亮度之液晶顯示裝置。
於各著色組合物中,著色劑(A)之含有率相對於固形物成分較佳為5~65質量%,更佳為8~60質量%,進而較佳為10~55質量%。
若著色劑(A)之含量為上述範圍內,則製成彩色濾光片時之色濃度較充分,且由於可使組合物中含有必需量之結合劑(W),故而可形成機械強度、耐化學品性等耐久性優異之彩色濾光片。
此處,本說明書中之所謂「固形物成分」係指著色劑(A)與結合劑
(W)之合計量。固形物成分及各成分之含有率例如可藉由液相層析法或氣相層析法等公知之分析方法而測定。
著色組合物(Z)較佳為含有樹脂(B)及聚合性化合物(C)作為結合劑(W),進而,更佳為含有聚合起始劑(D)。
樹脂(B)並無特別限定,較佳為鹼可溶性樹脂。作為樹脂(B),可列舉以下之樹脂[K1]~[K6]等。
樹脂[K1]:選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群中之至少1種(a)(以下有時稱為「(a)」)與具有碳數2~4之環狀醚結構及乙烯性不飽和鍵之單體(b)(以下有時稱為「(b)」)之共聚物;樹脂[K2]:(a)、(b)、及可與(a)共聚合之單體(c)(其中,與(a)及(b)不同)(以下有時稱為「(c)」)之共聚物;樹脂[K3]:(a)與(c)之共聚物;樹脂[K4]:使(b)和(a)與(c)之共聚物反應而成之樹脂;樹脂[K5]:使(a)和(b)與(c)之共聚物反應而成之樹脂;樹脂[K6]:使(a)和(b)與(c)之共聚物反應,進而與羧酸酐反應而成之樹脂。
作為(a),例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸、對乙烯基苯甲酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、伊康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸、甲基-5-降烯-2,3-二羧酸等羧酸;順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等羧酸酐等。
作為(b),可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基
縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯醚、乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基乙烯基苄基縮水甘油醚、2,3-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、一氧化乙烯基環己烯、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如Celloxide(註冊商標)2000;(股)Daicel製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如Cyclomer(註冊商標)A400;(股)Daicel製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如Cyclomer(註冊商標)M100;(股)Daicel製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸酯等具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵之單體;3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-(甲基)甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等具有氧雜環丁基與乙烯性不飽和鍵之單體;丙烯酸四氫糠酯(例如Viscoat V#150,大阪有機化學工業(股)製造)、甲基丙烯酸四氫糠酯等具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵之單體等。
作為(c),例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(於該技術領域中作為慣用名被稱為「(甲基)丙烯酸二環戊酯」。有時稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烯-8-
基酯(於該技術領域中作為慣用名被稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯酯」)、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、伊康酸二乙酯、雙環[2.2.1]庚-2-烯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、(甲基)丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、(甲基)丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
樹脂[K1]~[K3]可參考文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著出版社(股)化學同人 第1版第1次印刷 1972年3月1日發行)中所記載之方法及該文獻中所記載之引用文獻而製造。
樹脂[K4]可藉由獲得(a)與(c)之共聚物,並對該共聚物使(b)所具有之碳數2~4之環狀醚與(a)所具有之羧酸及/或羧酸酐加成而製造。
樹脂[K5]可藉由獲得(b)與(c)之共聚物,並使(a)所具有之羧酸或羧酸酐與該共聚物所具有之源自(b)之環狀醚反應而製造。
樹脂[K6]可藉由進而使羧酸酐與樹脂[K5]反應而製造。作為該羧酸酐,可列舉與作為(a)所列舉之羧酸酐相同之化合物。
作為樹脂(B),具體而言,可列舉:(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K1];(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基順丁烯二醯亞胺共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等樹脂[K2];(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙
烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K3];對(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂、對(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂等樹脂[K4];使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應而成之樹脂、使(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應而成之樹脂等樹脂[K5];使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應並使所得之樹脂進而與四氫鄰苯二甲酸酐反應而成之樹脂等樹脂[K6]等。
樹脂(B)之聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為3,000~100,000,更佳為5,000~50,000,進而較佳為5,000~30,000。若分子量為上述範圍內,則有彩色濾光片之硬度提高,殘膜率較高,未曝光部於顯影液中之溶解性良好,且著色圖案之解像度提高之傾向。
樹脂(B)之分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]較佳為1.1~6,更佳為1.2~4。
樹脂(B)之酸值較佳為50~170mg-KOH/g,更佳為60~150,進而較佳為70~135mg-KOH/g。此處,酸值係作為中和樹脂(B)1g所需之氫氧化鉀之量(mg)而測定之值,例如可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。
樹脂(B)之含有率相對於固形物成分較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。若樹脂(B)之含有率為上述範圍內,則有彩色濾光片之解像度及殘膜率提高之傾向。
聚合性化合物(C)係可藉由由聚合起始劑(D)所產生之活性自由基及/或酸而聚合之化合物,可列舉具有聚合性乙烯性不飽和鍵之化合物
等,較佳為(甲基)丙烯酸酯化合物。
聚合性化合物(C)較佳為具有3個以上乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。作為此種聚合性化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯之琥珀酸加成物等。
聚合性化合物(C)之重量平均分子量較佳為150~2,900,更佳為250~1,500。
聚合性化合物(C)之含有率相對於固形物成分較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。若聚合性化合物(C)之含有率為上述範圍內,則有形成彩色濾光片時之殘膜率及彩色濾光片之耐化學品性提高之傾向。
聚合起始劑(D)只要為可藉由光或熱之作用產生活性自由基、酸等而使聚合開始之化合物,則無特別限定,可使用公知之聚合起始劑。作為產生活性自由基之聚合起始劑,例如可列舉:苯烷基酮化合物、三化合物、醯基氧化膦化合物、O-醯基肟化合物及聯咪唑化合物。作為該等化合物,可列舉:日本專利特開2008-80068號公報、日本專利特開2011-132215號公報、日本專利特開2013-231165號公報、國際公開2008/78678號、國際公開2008/78686號、國際公開2012/132558號中所記載之化合物。為了提高形成彩色濾光片時之感度,較佳為於聚
合起始劑(D)中含有O-醯基肟化合物。
進而,亦可視需要併用聚合起始助劑。聚合起始助劑係用於促進藉由聚合起始劑開始聚合之聚合性化合物之聚合的化合物或增感劑,例如可列舉:胺化合物、烷氧基蒽化合物、9-氧硫化合物及羧酸化合物等。
關於聚合起始劑(D)之含量,相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為1~20質量份。若聚合起始劑(D)之含量為上述範圍內,則有高感度化而曝光時間縮短之傾向,因此彩色濾光片之生產性提高。
於使用聚合起始助劑之情形時,其含量相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為1~20質量份。若聚合起始助劑之量為該範圍內,則有可以更高感度形成彩色濾光片之傾向。
於結合劑(W)中,亦可視需要進而含有調平劑、填充劑、其他高分子化合物、密接促進劑、抗氧化劑、光穩定劑、鏈轉移劑等該技術領域中所公知之添加劑。
溶劑(E)只要為使結合劑(W)溶解者,則無特別限定,可使用於該領域中通常使用之溶劑。例如可列舉:酯溶劑(分子內包含-COO-且不包含-O-之溶劑)、醚溶劑(分子內包含-O-且不包含-COO-之溶劑)、醚酯溶劑(分子內包含-COO-及-O-之溶劑)、酮溶劑(分子內包含-CO-且不包含-COO-之溶劑)、醇溶劑(分子內包含OH且不包含-O-、-CO-及-COO-之溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。作為該等溶劑,例如可列舉日本專利特開2013-231165號公報中所記載之溶劑。
作為溶劑,就塗佈性、乾燥性之方面而言,較佳為1atm下之沸點為120℃以上且180℃以下之有機溶劑。作為此種溶劑,較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二
醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、4-羥基-4-甲基-2-戊酮及N,N-二甲基甲醯胺。
關於溶劑(E)之含有率,相對於著色組合物(Z)之總量,較佳為70~95質量%,更佳為75~92質量%。換言之,著色組合物(Z)之固形物成分較佳為5~30質量%,更佳為8~25質量%。若溶劑(E)之含量為上述範圍內,則有塗佈時之平坦性變得良好,又,由於形成彩色濾光片時色濃度不會不足故而有顯示特性變得良好之傾向。
本發明之液晶顯示裝置具備彩色濾光片層。該彩色濾光片層至少具有藍色、綠色及紅色之彩色濾光片,進而亦可具有選自由黃色、青色及洋紅色所組成之群中之至少一種之彩色濾光片。
進而,為了抑制自該等彩色濾光片間之漏光而獲得更高品質之圖像,亦可於彩色濾光片間具有被稱為黑矩陣之遮光圖案。
作為製造彩色濾光片之方法,可列舉:光微影法、噴墨法、印刷法等。其中,較佳為光微影法。光微影法係如下方法:將著色組合物(Z)塗佈於基板上,並使其乾燥而形成著色組合物層,經由光罩對該著色組合物層進行曝光,並進行顯影。
作為形成黑矩陣之方法,可列舉:藉由濺鍍等方法於基板上整面地形成鉻及/或氧化鉻之(單層或積層)膜後,藉由蝕刻僅將形成彩色濾光片之部分去除之方法;藉由光微影法由分散或溶解有遮光成分之感光性組合物形成遮光圖案之方法等。
作為基板,可列舉:石英玻璃、硼矽酸玻璃、氧化鋁矽酸鹽玻璃、表面塗佈有二氧化矽之鈉鈣玻璃等玻璃板、或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂板、矽、於上述基板上形成有鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等者等。
於形成有黑矩陣之基板上,藉由例如光微影法由著色組合物(Z)
製作彩色濾光片。對與紅色、綠色、藍色等之各彩色濾光片對應之顏色之著色組合物分別進行該操作,而形成彩色濾光片層。
利用光微影法之彩色濾光片之形成可利用公知或慣用之裝置或條件進行。例如可以如下方式製作。
首先,將著色組合物(Z)塗佈於基板上,藉由進行加熱乾燥(預烘烤)及/或減壓乾燥而去除溶劑等揮發成分而使其乾燥,從而獲得平滑之著色組合物層。
作為塗佈方法,可列舉:旋轉塗佈法、狹縫式塗佈法、狹縫式-旋轉塗佈法等。
進行加熱乾燥之情形時之溫度較佳為30~120℃,更佳為50~110℃。又,作為加熱時間,較佳為10秒~60分鐘,更佳為30秒~30分鐘。
於進行減壓乾燥之情形時,較佳為於50~150Pa之壓力下、20~25℃之溫度範圍內進行。
著色組合物層之膜厚並無特別限定,只要根據目標彩色濾光片之膜厚而適當選擇即可。
其次,對於著色組合物層,經由用以形成目標著色圖案之光罩進行曝光。該光罩上之圖案並無特別限定,可使用適合目標用途之圖案。
作為用於曝光之光源,較佳為產生250~450nm之波長之光之光源。例如亦可對未達350nm之光使用截斷該波長區域之濾光器進行截斷,或者對436nm附近、408nm附近、365nm附近之光使用提取該等波長區域之帶通濾光器進行選擇性提取。具體而言,可列舉:水銀燈、發光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素燈等。
為了可對曝光面整體均勻地照射平行光線,或進行光罩與形成有著色組合物層之基板之正確對位,較佳為使用光罩對準曝光機及步進式曝光機等曝光裝置。
藉由使曝光後之著色組合物層與顯影液接觸進行顯影,而於基板
上形成著色圖案。藉由顯影,著色組合物層之未曝光部溶解於顯影液中而被去除。作為顯影液,例如較佳為氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物之水溶液。該等鹼性化合物之水溶液中之濃度較佳為0.01~10質量%,更佳為0.03~5質量%。進而,顯影液亦可含有界面活性劑。
顯影方法可為覆液法、浸漬法及噴霧法等中之任一者。進而於顯影時可使基板傾斜為任意角度。
顯影後較佳為進行水洗。
進而,較佳為對所獲得之著色圖案進行後烘烤。後烘烤溫度較佳為150~250℃,更佳為160~235℃。後烘烤時間較佳為1~120分鐘,更佳為10~60分鐘。
如此,製成經硬化之著色圖案而形成彩色濾光片。
於本發明中,紅色彩色濾光片滿足式(Q1),綠色彩色濾光片滿足式(Q2),藍色彩色濾光片滿足式(Q3)。
式(Q1):0.1≦FR×CR≦1.0
[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm)。CR表示相對於紅色著色組合物中之紅色著色劑著色劑(AR)及結合劑(WR)之合計量之含有率]
式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2
[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm)。CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率]
式(Q3):0.1≦FB×CB≦1.0
[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm)。CB表示藍色著色組合物中之著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率]
彩色濾光片之厚度可使用膜厚測定裝置進行測定。
於本發明中,紅色彩色濾光片較佳為滿足式(Q1'),綠色彩色濾光片較佳為滿足式(Q2'),藍色彩色濾光片較佳為滿足式(Q3')。
0.2≦FR×CR≦0.8 (Q1')
0.3≦FG×CG≦1.1 (Q2')
0.3≦FB×CB≦0.9 (Q3')
[式中,各符號表示與上述相同之含義]
藉由彩色濾光片滿足上述式,彩色濾光片之色再現性優異,且製造彩色濾光片層及製造形成於較彩色濾光片層更上層之層(例如保護層或透明電極)時之耐久性優異,因此可提高顯示裝置製造之良率。
於本發明中,彩色濾光片層通常除上述紅色、綠色及藍色之各彩色濾光片以外,亦具有黑矩陣。
該彩色濾光片層較佳為除紅色、綠色及藍色之各彩色濾光片分別滿足式(Q1)、式(Q2)及式(Q3)以外,進而式(Q4)中之σF為0.2以下,更佳為0.15以下,進而較佳為0.09以下。
σF=[{(FR-FA)2/3}+{(FG-FA)2/3}+{(FB-FA)2/3}]1/2 (Q4)
[式(Q4)中,FA表示FR、FG及FB之平均值]
若σF為上述範圍內,則彩色濾光片層之平坦性優異,因此有可抑制透明電極之破裂或裂紋之產生或液晶配向之混亂之傾向,顯示特性優異。
380~780nm之波長範圍內之藍色彩色濾光片之最大透過率(TB)與λ1下之藍色彩色濾光片之透過率(TBL)之比(TBL/TB)較佳為0.85以上,更佳為0.89以上,進而較佳為0.91以上。
若TBL/TB為上述範圍內,則有成為高亮度之藍色彩色濾光片之傾向。
380~780nm之波長範圍內之綠色彩色濾光片之最大透過率(TG)與λ2下之綠色彩色濾光片之透過率(TGL)之比(TGL/TG)較佳為0.85以上,更佳為0.89以上,進而較佳為0.91以上。若TGL/TG為上述範圍內,則有成為高亮度之綠色彩色濾光片之傾向。
380~780nm之波長範圍內之紅色彩色濾光片之最大透過率(TR)與λ3下之紅色彩色濾光片之透過率(TRL)之比(TRL/TR)較佳為0.85以上,更佳為0.89以上,進而較佳為0.91以上。若TRL/TR為上述範圍內,則有成為高亮度之紅色彩色濾光片之傾向。
若彩色濾光片層中所包含之彩色濾光片滿足上述任一者,則有彩色濾光片層之白色顯示時之亮度亦變高之傾向,故而較佳。可藉由調整著色組合物中之著色劑中所包含之染料或顏料之種類或含有率,而製備滿足上述條件之著色組合物。
發光裝置(Y)包含光源(L)、及含有量子點之色轉換層(M)。
自發光裝置(Y)放射之光於發光光譜中具有第一發光波峰、第二發光波峰及第三發光波峰,且第一發光波峰之波長(λ1)為420~480nm之範圍內,第二發光波峰之波長(λ2)為500~550nm之範圍內,第三發光波峰波長(λ3)為580~650nm之範圍內。
作為光源(L),可列舉:電致發光、冷陰極管、熱陰極管、發光二極體(LED)、雷射光源及水銀燈等。其中,較佳為發光二極體(LED)。
關於光源(L),較佳為於波長480nm以下具有發光波峰之光,更佳為放射於波長420~480nm之範圍具有發光波峰之光之光源。
作為放射於波長420~480nm之範圍具有發光波峰之光之光源,可列舉藍色LED等。作為放射於波長未達420nm下具有發光波峰之光之光源,可列舉紫外線雷射等。
色轉換層(M)通常包含母材、及作為色轉換物質之量子點。
色轉換層(M)藉由含有量子點作為色轉換物質,而將入射光之波長進行轉換。
色轉換層(M)較佳為將於λ1下具有發光波峰之光轉換為於λ2下具有發光波峰之光或於λ3下具有發光波峰之光之層。
色轉換層(M)較佳為於層內包含將於λ1下具有發光波峰之光轉換為於λ2下具有發光波峰之光之物質(以下有時稱為「物質2」)、及將於λ1下具有發光波峰之光轉換為於λ3下具有發光波峰之光之物質(以下有時稱為「物質3」)作為色轉換物質。色轉換層(M)中所包含之物質2與物質3之質量比較佳為9:1~2:1。
藉由於層內包含該等兩者,自光源(L)通過色轉換層(M)之光包含藉由色轉換物質進行波長轉換後之光、即於λ2下具有發光波峰之光及於λ3下具有發光波峰之光。進而,亦包含未藉由色轉換物質進行轉換之於λ1下具有發光波峰之光。
於光源(L)為放射於波長未達420nm下具有發光波峰之光之光源之情形時,色轉換層(M)較佳為包含將自光源(L)放射之光(以下將該光稱為「放射光」)轉換為於λ1下具有發光波峰之光之物質、將該放射光轉換為於λ2下具有發光波峰之光之物質及將該放射光轉換為於λ3下具有發光波峰之光之物質。藉由於層內包含該等,自光源(L)通過色轉換層(M)之光包含藉由色轉換物質進行波長轉換後之光、即於λ1下具有發光波峰之光、於λ2下具有發光波峰之光及於λ3下具有發光波峰之光。
色轉換層(M)由於其母材中含有轉換為特定波長之光之色轉換物質,故而可藉由適當選擇其色轉換物質而放射各種波長之光。色轉換層(M)具有至少1層含有1種或複數種色轉換物質之層。於色轉換層(M)中,可使1層中含有幾種色轉換物質,亦可使各層中含有1種或2種以上之色轉換物質。藉由將來自光源之光與藉由色轉換物質轉換波長後之光進行混色,可自光源放射白色光。
色轉換層(M)中所含有之色轉換物質係均勻地混合至母材中。可以使該色轉換物質完全溶解於母材中之方式含有,亦可將色轉換物質製成粒子狀,並使該粒子狀色轉換物質均勻地分散於母材中。於使粒子狀色轉換物質分散於母材中之情形時,由於可將自光源向外部之光
轉換為具有所需波長之光,並且藉由該粒子使其散射,故而亦可控制放射光強度之方向依存性。
作為母材,可列舉:有機溶劑;樹脂玻璃、鑄模玻璃、丙烯酸系玻璃、結晶玻璃等玻璃;丙烯酸系樹脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂之熱塑性樹脂;環氧樹脂等熱硬化性樹脂;感光性樹脂等。
色轉換層(M)中之量子點之含有率通常為0.01~50質量%,較佳為0.1~20質量%。
關於色轉換層(M),於母材為固體之情形時較佳為成形為膜狀者,於母材為液體之情形時較佳為封入至玻璃等管狀容器(所謂毛細管)中。
於母材為固體之情形時,就容易成形為膜狀而言,母體較佳為樹脂,更佳為上述熱硬化性樹脂或感光性樹脂。
作為成形為膜狀之方法,可列舉:擠出成形;利用澆鑄法之成形等。
於母體為熱硬化性樹脂或感光性樹脂之情形時,亦可將包含母體及量子點之組合物塗佈於基板上,並藉由熱或光照射等使其硬化而製作。
色轉換物質較佳為均勻地分散於母材中。又,色轉換物質可以不擾亂色轉換層(M)之界面之方式僅分散於母材內,亦可以自界面伸出而於界面產生凹凸之方式分散。
藉由於色轉換層(M)之界面產生凹凸,可進一步進行光之折射率之調整,提高綜合之折射率之控制性,故而較佳。
於色轉換層(M)中,含有量子點作為色轉換物質。
量子點係長徑為1nm~100nm左右之半導體微粒子,係利用半導體之帶隙,吸收紫外光或可見光並進行發光之微粒子。
作為量子點,例如可列舉:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、
HgS、HgSe、HgTe、CdHgTe、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及HgZnSTe等12族元素與16族元素之化合物;GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs及InAlPAs等13族元素與15族元素之化合物;PdS、PbSe、14族元素與16族元素之化合物等。
於量子點中包含S或Se之情形時,為了防止S或Se被形成色轉換層(M)之母材中之反應成分奪取,可使用利用金屬氧化物或有機物進行表面修飾後之上述微粒子。
亦可將上述化合物組合而形成核殼結構。作為此種組合,例如可列舉核心為CdSe且外殼為ZnS之微粒子。
由於量子點之能量狀態依存於其大小,故而可藉由改變粒徑而自由地選擇發光波長。例如於僅由CdSe所構成之量子點之情形時,粒徑為2.3nm、3.0nm、3.8nm、4.6nm之量子點可發出具有峰值波長分別為528nm、570nm、592nm、637nm之螢光光譜之光。自量子點發出之光之光譜寬度較窄,藉由組合顯示出具有此種急遽之波峰之光譜之光,液晶顯示裝置可顯示之色域擴大。
進而,由於量子點對紫外光或可見光之應答性較高,故而可高效率地利用自光源放射之光。
於自發光裝置(Y)放射之光中,第一發光波峰之半值寬較佳為30nm以下,更佳為25nm以下。
第二發光波峰之半值寬較佳為70nm以下,更佳為60nm以下,進
而較佳為45nm以下。
第三發光波峰之半值寬較佳為70nm以下,更佳為60nm以下,進而較佳為45nm以下。
對於本發明之發光裝置,於圖1及圖2中舉例進行說明。
圖1及圖2所示之發光裝置包括:光源11、色轉換層12、導光體19、反射板27、擴散片材(未圖示)及視野角調整片材(未圖示)。
於圖1所示之發光裝置25a中,自光源11放射之光入射至導光體19中,藉由反射板27改變路線並經擴散片材擴散。擴散光藉由視野角調整片材調整為具有所需指向性後通過色轉換層12,自發光裝置25a出射。
作為發光裝置25a中之色轉換層12,較佳為成形為膜狀之色轉換層(M)。
導光體19例如主要包含聚碳酸酯樹脂或丙烯酸系樹脂等透明熱塑性樹脂,於色轉換層12側之面例如設置有微細之帶狀之凹凸圖案以提高於導光體19內傳播之光之直線性。
於反射板27側之面實施有用以使於導光體19內傳播之光散射之處理。作為該處理,例如可列舉:將散射劑印刷為圖案狀之處理、設置含有填料之部位之處理、將表面部分地設為粗面之處理等。
反射板27例如包含發泡PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、銀蒸鍍膜、多層膜反射膜或白色PET。於使反射板27具有單向反射(鏡面反射)之功能之情形時,較佳為對表面實施銀蒸鍍、鋁蒸鍍或多層膜反射等處理。於反射板27具有微細形狀之情形時,例如較佳為藉由使用熱塑性樹脂之熱壓成型或熔融擠出成型等方法一體地形成微細形狀。
作為熱塑性樹脂,例如可使用聚碳酸酯;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂;PET等聚酯樹脂;甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物等非晶性共聚合聚酯樹脂;聚苯乙烯樹脂或聚氯乙烯樹脂等。微細形狀
例如可於包含PET或玻璃之基材上塗佈感光性樹脂後,照射紫外線等,並將圖案轉印至其而形成。
於圖2所示之發光裝置25b中,自光源11放射之光通過色轉換層12而入射至導光體19中,藉由反射板27改變路線並經擴散片材擴散。擴散光藉由視野角調整片材調整為具有所需指向性後自發光裝置25b出射。
發光裝置25b中之導光體19及反射板27可以與上述相同之方式形成。
作為發光裝置25b中之色轉換層12,較佳為成形為膜狀之色轉換層(M)或封入至管狀容器中之色轉換層(M)。
本發明之液晶顯示裝置具備上述彩色濾光片層及上述發光裝置。
於本發明之液晶顯示裝置中,彩色濾光片層通常與透明電極、液晶層、像素電極、基材、配向膜、薄膜電晶體、層間絕緣層、偏光板一併構成積層體。該積層體係以使自上述發光裝置放射之光透過之方式具備。
上述積層體可藉由依據「液晶顯示器製造裝置 用語辭典 第3版」p.5-22等記載之方法而製作。上述液晶顯示裝置可藉由依據「液晶顯示器製造裝置 用語辭典 第3版」p.23-29等記載之方法而製作。
列舉圖3之液晶顯示裝置10a對本發明之液晶顯示裝置之一例進行說明。
於基材14a之液晶層17側配置有彩色濾光片層24。彩色濾光片層24包含紅色彩色濾光片15R、綠色彩色濾光片15G及藍色彩色濾光片15B(有時將該等總稱為「彩色濾光片15」)、以及黑矩陣20。彩色濾光片層24中之彩色濾光片15分別配置於隔著液晶層17與像素電極22對向之位置,黑矩陣20配置於與像素電極間之交界對向之位置。透明電極
16以覆蓋彩色濾光片15及黑矩陣20之方式配置於液晶層17側。再者,亦可於彩色濾光片層24與透明電極16之間具有保護層(未圖示)。
於基材14b之液晶層17側規律地配置有薄膜電晶體21與像素電極22。像素電極22配置於隔著液晶層17與彩色濾光片15對向之位置。於薄膜電晶體21與像素電極22之間配置有具有連接孔(未圖示)之層間絕緣膜18。
作為基材14a及基材14b,例如可列舉:石英玻璃、硼矽酸玻璃、氧化鋁矽酸鹽玻璃、表面塗佈有二氧化矽之鈉鈣玻璃等玻璃基材、或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂基材。基材例如可根據將彩色濾光片15或薄膜電晶體21等形成於基材上之步驟中所需之溫度而選擇。於需要加熱至高溫之步驟之情形時,較佳為玻璃基材。
作為薄膜電晶體21,可列舉:高溫多晶矽電晶體、低溫多晶矽電晶體、非晶矽電晶體。為了將本發明之液晶顯示裝置進一步小型化,可於基材14b上形成驅動器IC。
於透明電極16與像素電極22之間配置有液晶層17。於液晶層17中配置有間隔件23以將基材14a及基材14b間之距離保持為一定。再者,圖3中係以柱狀之間隔件進行圖示,但該間隔件並不限定於柱狀,只要可將基材14a及基材14b間之距離保持為一定,則其形狀為任意。
各構件係以基材14a、彩色濾光片層24、透明電極16、配向膜(未圖示)、液晶層17、配向膜(未圖示)、像素電極22、層間絕緣膜18及薄膜電晶體21、以及基材14b之順序積層。
於此種夾著液晶層17之基材14a及基材14b之外側分別設置有偏光板13a及13b。
於偏光板13b之外側配置有發光裝置25。
於本發明之液晶顯示裝置10a為透過型液晶顯示裝置之情形時,自
發光裝置25放射之光入射至偏光板13b中。
於作為非偏光之入射光中,僅某一直線偏光透過液晶面板之偏光板13b。該直線偏光依序透過基材14b、像素電極22等而到達液晶層17。
此處,藉由像素電極22與對向之透明電極16之間之電位差之有無,使液晶層17中所含有之液晶分子之配向狀態變化,而控制自本發明之液晶顯示裝置10出射之光之亮度。於液晶層17為使偏光直接透過之配向狀態之情形時,透過液晶層17、透明電極16及彩色濾光片15之光被偏光板13a吸收。藉此,該像素顯示黑色。
反之,於液晶層17為將偏光轉換並使其透過之配向狀態之情形時,該偏光透過液晶層17、透明電極16,某特定波長範圍之光透過彩色濾光片15而到達偏光板13a,液晶顯示裝置最亮地顯示由彩色濾光片所決定之顏色。於該等2種狀態之中間之配向狀態時,自本發明之液晶顯示裝置10出射之光之亮度亦成為上述兩者之中間,因此該像素顯示中間色。
列舉圖4所示之液晶顯示裝置10b對本發明之液晶顯示裝置之一例進行說明。
於基材14b之液晶層17側規律地配置有薄膜電晶體21、彩色濾光片層24及像素電極22。以於彩色濾光片層24所具有之連接孔26中,像素電極22與薄膜電晶體21相接之方式配置。於彩色濾光片層24與像素電極22之間,亦可配置具有連接孔26之層間絕緣膜(未圖示)。
於基材14a之液晶層17側配置有透明電極16。
於透明電極16與像素電極22之間配置有液晶層17。於液晶層17中配置有間隔件23以將基材14a及基材14b間之距離保持為一定。
各構件係以基材14a、透明電極16、配向膜(未圖示)、液晶層17、配向膜(未圖示)、像素電極22、彩色濾光片層24、保護膜(未圖示)及薄膜電晶體21、以及基材14b之順序積層。
於此種夾著液晶層17之基材14a及基材14b之外側分別設置有偏光板13a及13b。
於偏光板13b之外側配置有發光裝置25。
以下,藉由實施例對本發明之著色硬化性樹脂組合物進行更詳細之說明。例中之「%」及「份」只要未特別記載,則為質量%及質量份。
於以下之合成例中,化合物係藉由質量分析(LC:Agilent製造之1200型,MASS:Agilent製造之LC/MSD型)、元素分析(VARIO-EL;(Elementar(股)製造))或NMR(nuclear magnetic resonance,核磁共振)(JNM-EX-270;(日本電子(股)製造))進行鑑定。
將式(III)所表示之化合物50份、異丙醇(和光純藥工業(股)製造)350份於室溫下混合,於不超過20℃之溫度下向混合物中滴加二乙基胺(東京化成工業(股)製造)18.1份,並於20℃下攪拌3小時。將反應液投入至10%鹽酸2100份中。以抽吸過濾之殘渣之形式獲得所獲得之析出物,並利用離子交換水373份進行清洗後使其乾燥,而獲得式(Cl-22)所表示之化合物23.6份。產率為43%。
式(Cl-22)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+ 442.1
Exact Mass:441.1
將式(Cl-22)所表示之化合物5份、N-甲基吡咯啶酮(和光純藥工業(股)製造)35份於室溫下混合,於不超過20℃之溫度下向混合物中滴加二丙基胺(東京化成工業(股)製造)3.4份,升溫至80℃並攪拌3小時。將反應液冷卻至室溫後,添加濃鹽酸3.4份,並將所獲得之混合物投入至飽和食鹽水315份中。以抽吸過濾之殘渣之形式獲得所獲得之析出物,並利用離子交換水630份進行清洗後使其乾燥,而獲得式(I-7)所表示之化合物(染料K1)3.9份。產率為69%。
式(I-7)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+ 507.7
Exact Mass:506.7
將間苯二酚(東京化成工業(股)製造)275份與正己基胺(東京化成工業(股)製造)101份混合,一面去除所生成之水,一面於150~155℃下攪拌20小時。放置冷卻後,將反應混合物溶解於甲苯433份中,並將該甲苯溶液利用40℃之溫水1000份清洗3次。於該甲苯溶液中添加無水硫酸鎂50份並攪拌後,進行過濾。將濾液之溶劑蒸餾去除而獲得粗產物。將該粗產物溶解於甲苯234份中,於0℃以下攪拌,並過濾收集晶析物。將該晶析物於50℃下進行減壓乾燥,而獲得式(pt1)所表示之化合物95.7份。
<式(pt1)所表示之化合物之鑑定>
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+ 194.2
Exact Mass:193.2
將式(pt1)所表示之化合物95.3份與水48份混合,並於80℃下進行攪拌。繼而,一面添加1-溴-2-乙基己烷(東京化成工業(股)製造)107份,一面於80℃下攪拌3小時後,添加48%氫氧化鈉水溶液22.4份。將該混合物於110℃下攪拌18小時。放置冷卻後,對反應混合物使用10%氫氧化鈉水溶液將pH值調整為5,添加甲苯130份進行攪拌,並萃取甲苯層。將甲苯萃取液利用溫水500份清洗2次,添加無水硫酸鎂25份進行攪拌並過濾。將濾液之溶劑蒸餾去除,而獲得包含式(pt2)所表示之化合物作為主成分之殘渣154份。
<式(pt2)所表示之化合物之鑑定>
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+ 306.3
Exact Mass:305.3
將所獲得之包含(pt2)所表示之化合物作為主成分之殘渣154份與N,N-二甲基甲醯胺597份混合,並於-6℃~3℃下進行攪拌。一面將液
溫保持為-6℃~3℃,一面向其中添加磷醯氯(和光純藥工業(股)製造)258份。將該混合物於室溫下攪拌1小時後,於60℃下攪拌4小時。放置冷卻後,將反應混合物添加至冰1500份中,並使用48%氫氧化鈉水溶液進行中和。向其中添加甲苯867份,並萃取甲苯層。將該甲苯萃取液利用15%氯化鈉水溶液1200份清洗2次。於該甲苯萃取液中添加無水硫酸鎂60份並攪拌後,進行過濾。將濾液之溶劑蒸餾去除而獲得殘渣。藉由管柱層析法對該殘渣進行精製,而獲得式(pt3)所表示之化合物94.4份。
<式(pt3)所表示之化合物之鑑定>
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+ 334.3
Exact Mass:333.3
將雙(3-胺基-4-羥基苯基)碸(東京化成工業(股)製造)10.6份、式(pt3)所表示之化合物25.3份、苯甲酸(東京化成工業(股)製造)3.20份、1-戊醇(東京化成工業(股)製造)184份及氰基乙酸乙酯(東京化成工業(股)製造)8.59份進行混合,並於120℃下攪拌3小時。於該反應溶液中混合式(pt3)所表示之化合物25.4份、苯甲酸(東京化成工業(股)製造)3.21份、1-戊醇(東京化成工業(股)製造)90份及氰基乙酸乙酯(東京化成工業(股)製造)8.59份,並於120℃下攪拌12小時。將上述反應液冷卻至室溫後,添加至甲醇1800份中,並以抽吸過濾之殘渣之形式獲得所析出之結晶。藉由管柱層析法對該殘渣進行精製,而獲得式(Ad2-10)
所表示之化合物20.6份。藉由1H-NMR而確認結構。
<式(Ad2-10)所表示之化合物之鑑定>
1H-NMR(500MHz,DMSO-d6):0.85(6H,t),0.87(6H,t),0.87(6H,t),1.20~1.40(28H),1.56(4H,tt),1.75(2H,ttt),3.34(4H,d),3.43(4H,t),6.55(2H,d),6.79(2H,dd),7.64(2H,d),7.91(2H,d),8.01(2H,dd),8.36(2H,d),8.73(2H,s)
以下反應係於氮氣環境下進行。於具備冷凝管及攪拌裝置之燒瓶中投入硫氰酸鉀32.2份及丙酮160份後,於室溫下攪拌30分鐘。繼而,歷時10分鐘滴加2-氟苯甲醯氯(東京化成(股)公司製造)50份。滴加結束後,進而於室溫下攪拌2小時。繼而,將反應物料進行冰浴冷卻後,滴加N-乙基鄰甲苯胺(東京化成(股)公司製造)40.5份。滴加結束後,進而於室溫下攪拌30分鐘。繼而,將反應物料進行冰浴冷卻後,滴加30%氫氧化鈉水溶液34.2份。滴加結束後,進而於室溫下攪拌30分鐘。繼而,於室溫下滴加氯乙酸31.3份。滴加結束後,於加熱回流下攪拌7小時。繼而,將反應物料放置冷卻至室溫後,將反應溶液注入至自來水120份中,其後,添加甲苯200份並攪拌30分鐘。繼而停止攪拌,靜置30分鐘,分離為有機層與水層。藉由分液操作廢棄水層後,將有機層利用一當量濃度鹽酸200份進行清洗,繼而利用自來水200份進行清洗,最後利用飽和食鹽水200份進行清洗。向有機層中添加適當量之芒
硝並攪拌30分鐘後,過濾而獲得去除水分之有機層。利用蒸發器將所獲得之有機層之溶劑蒸餾去除,而獲得淡黃色液體。藉由管柱層析法對所獲得之淡黃色液體進行精製。將精製後之淡黃色液體於減壓下、60℃下進行乾燥,而獲得式(B-I-7)所表示之化合物49.9份。產率51%
以下反應係於氮氣環境下進行。於具備冷凝管及攪拌裝置之燒瓶中投入N-甲基苯胺(東京化成(股)公司製造)15.3份及N,N-二甲基甲醯胺60份後,將混合溶液進行冰浴冷卻。於冰浴冷卻下歷時30分鐘每次少量地添加60%氫化鈉(東京化成(股)公司製造)5.7份後,一面升溫至室溫,一面攪拌1小時。將反應液每次少量地添加至冰水200份中後,於室溫下靜置15小時,藉由傾析法去除水,而以殘渣之形式獲得黏性固體。於該黏性固體中添加甲醇60份後,於室溫下攪拌15小時。將所析出之固體過濾分離後,藉由管柱層析法進行精製。將精製後之淡黃色固體於減壓下、60℃下進行乾燥,而獲得式(BP3)所表示之化合物9.8份。產率53%
以下反應係於氮氣環境下進行。於具備冷凝管及攪拌裝置之燒瓶
中投入式(B-I-7)所表示之化合物8.2份、式(BP3)所表示之化合物10.0份及甲苯20份後,繼而,添加磷醯氯12.2份並於95~100℃下攪拌3小時。繼而,將反應混合物冷卻至室溫後,利用異丙醇170.0份進行稀釋。繼而,將稀釋後之反應溶液注入至飽和食鹽水300份中後,添加甲苯100份並攪拌30分鐘。繼而停止攪拌,靜置30分鐘,分離為有機層與水層。藉由分液操作廢棄水層後,將有機層利用飽和食鹽水300份進行清洗。向有機層中添加適當量之芒硝並攪拌30分鐘後,過濾而獲得去除水分之有機層。利用蒸發器將所獲得之有機層之溶劑蒸餾去除,而獲得藍紫色固體。進而將藍紫色固體於減壓下、60℃下進行乾燥,而獲得式(A-II-18)所表示之化合物18.4份。產率100%
式(A-II-18)所表示之化合物之鑑定
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=687.3[M-Cl]+
Exact Mass:722.3
以下反應係於氮氣環境下進行。於具備冷凝管及攪拌裝置之燒瓶中投入式(A-II-18)所表示之化合物10.0份、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺鋰(東京化成(股)公司製造)5.9份、及N,N-二甲基甲醯胺100.0份後,於50~60℃下攪拌3小時。繼而,將反應混合物冷卻至室溫後,一面攪拌1
小時一面滴加至自來水2000份中,而獲得暗藍色懸濁液。將所獲得之懸濁液過濾,而獲得藍綠色固體。進而將藍綠色固體於減壓下、60℃下進行乾燥,而獲得式(Ab2-1)所表示之化合物13.2份。產率86%
將式(Ab2-1)所表示之化合物0.35g溶解於氯仿中並將體積設為250cm3,將其中之2cm3利用離子交換水進行稀釋而將體積設為100cm3(濃度:0.028g/L),使用分光光度計(石英池,光程長度:1cm)測定吸收光譜。該化合物於最大吸收波長λmax=620nm時顯示吸光度2.8(任意單位)。
將2,4-二甲基苯胺(東京化成工業(股)製造)10.0份、2-乙基己烷溴化物(東京化成工業(股)製造)17.0份、溴化四丁基銨(和光化學工業(股)製造)44.0份進行混合。將所獲得之混合物於90℃下攪拌8小時。反應結束後,添加10%碳酸氫鈉水50份後,添加乙酸乙酯100份並廢棄水層。將利用水及10%鹽酸分別進行清洗之操作重複2次後,將溶劑蒸餾去除。將所獲得之油於60℃下減壓乾燥24小時,而獲得式(d-1)所表示之化合物9.3份。
式(d-1)所表示之化合物之1H-NMR(270MHz、δ值(ppm、TMS基準)、DMSO-d6)δ 0.85(m,6H)、1.23-1.42(br,8H)、1.59(br,1H)、2.04(s,3H)、2.12(s,3H)、2.91(d,2H)、4.37(br,1H)、6.38(d,1H)、6.75(s,1H)、6.77(d,1H)
將上述所獲得之式(d-1)所表示之化合物3.0份、3-溴苯酚(東京化成工業(股)製造)2.2份、乙酸鈀0.015份、第三丁醇鈉(東京化成工業(股)製造)3.2份、三第三丁基膦(東京化成工業(股)製造)0.055份、甲苯25.6份進行混合,並於100℃下攪拌15小時。於所獲得之混合物中添加乙酸乙酯30份、水100份並廢棄水層。將利用水進行清洗之操作重複2次後,將溶劑蒸餾去除。藉由矽膠層析法(氯仿/己烷=1/1)對殘渣進行精製,並將所獲得之油於60℃下減壓乾燥24小時,而獲得式(d-2)所表示之化合物1.9份。
式(d-2)所表示之化合物之1H-NMR(270MHz、δ值(ppm、TMS基準)、DMSO-d6)0.85(m,6H)、1.23-1.42(br,8H)、1.55(br,1H)、1.94(s,3H)、2.27(s,3H)、2.90(d,2H)、6.37(d,1H)、6.75(s,1H)、6.76(d,1H)、6.92-7.14(m,4H)、8.93(s,1H)
將上述所獲得之式(d-2)所表示之化合物4.4份、3,4-二羥基環丁-3-烯-1,2-二酮(東京化成工業(股)製造)0.8份、1-丁醇90.0份及甲苯60.0份進行混合。對於所獲得之混合物,一面使用Dean-Stark管將所生成之水
去除,一面於125℃下攪拌3小時。反應結束後,將溶劑蒸餾去除,並添加乙酸15份後,滴加至18%食鹽水100份中,過濾取出所析出之固體。將過濾取出之固體利用己烷進行清洗。將所獲得之固體於60℃下減壓乾燥24小時,而獲得式(AII-8)所表示之化合物4.9份。
式(AII-8)所表示之化合物之1H-NMR(270MHz、δ值(ppm、TMS基準)、DMSO-d6)0.87(m,12H)、1.21-1.57(m,16H)、1.72(br,2H)、2.05(s,6H)、2.36(s,6H)、3.37(br,2H)、3.78(br,2H)、6.00(br,4H)、6.97-7.12(m,6H)、7.77-7.95(m,2H)、11.35(s,1H)、12.06(s,1H)
於具備回流冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內使適量之氮氣流動而置換為氮氣環境,放入丙二醇單甲醚乙酸酯371份,一面攪拌一面加熱至85℃。繼而,使丙烯酸54份、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯與丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-9-基酯之混合物(含有比以莫耳比計為50:50)225份、乙烯基甲苯(異構物混合物)81份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯80份中,將所製備之混合溶液歷時4小時滴加至燒瓶內。
另一方面,使聚合起始劑2,2-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯160份中,歷時5小時滴加所獲得之溶液。於起始
劑溶液之滴加結束後,於85℃下保持4小時,其後,冷卻至室溫,而獲得共聚物(樹脂Bb)溶液。樹脂Bb溶液之固形物成分為37%,利用B型黏度計(23℃)所測得之黏度為246mPa‧s。樹脂Bb之重量平均分子量為1.06×104,固形物成分換算之酸值為115mg-KOH/g,分子量分佈為2.01。樹脂Bb具有以下之結構單元。
樹脂之重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)之測定係使用GPC(gel permeation chromatography,凝膠滲透層析)法並於以下之條件下進行。
裝置:K2479((股)島津製作所製造)
管柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度:40℃
溶劑:THF(四氫呋喃)
流速:1.0mL/min
檢測器:RI
校正用標準物質:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(Tosoh(股)製造)
將上述所獲得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量及數量平均分子量之比(Mw/Mn)設為分子量分佈。
藉由將表1及表2之各成分混合,並使用珠磨機使顏料充分地分
散,而分別製備顏料分散液。
顏料R1:C.I.顏料紅254
顏料R2:C.I.顏料紅242
顏料R3:C.I.顏料紅177
顏料G1:C.I.顏料綠7
顏料G2:C.I.顏料綠36
顏料G3:C.I.顏料綠58
顏料B1:C.I.顏料藍15:6
顏料B2:C.I.顏料藍15:4
顏料V1:C.I.顏料紫23
顏料Y1:C.I.顏料黃129
顏料Y2:C.I.顏料黃138
顏料Y3:C.I.顏料黃139
顏料Y4:C.I.顏料黃150
顏料Y5:C.I.顏料黃180
顏料Y6:C.I.顏料黃185
樹脂Ba:甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(共聚合比(質量比):30/70,Mw:1.2×104)
溶劑Ea:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑Eb:丙二醇單甲醚
將表3~表6之各成分混合而獲得紅色著色組合物。於表3~表6中,樹脂之份數表示固形物成分換算之值。
染料K1:式(I-7)所表示之化合物
染料K2:下述式所表示之化合物(藉由日本專利特開2013-7032號公報中所記載之方法而合成)
染料K3:式(Ad2-10)所表示之化合物
染料K4:C.I.溶劑黃162
樹脂Bb:樹脂Bb
聚合性化合物:二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造)
聚合起始劑:Da:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE-01;BASF公司製造;O-醯基肟化合物)
溶劑:Ea:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑:Eb:丙二醇單甲醚
溶劑:Ec:3-乙氧基丙酸乙酯
溶劑:Ed:4-羥基-4-甲基-2-戊酮
調平劑:聚醚改性聚矽氧油(Toray Silicone SH8400;Dow Corning Toray(股)製造)
將表7~表9之各成分混合而獲得綠色著色組合物。於表7~表9中,樹脂之份數表示固形物成分換算之值。
染料K5:C.I.溶劑藍67
染料K9:式(AII-8)所表示之化合物
將表10及表11之各成分混合而獲得藍色著色組合物。於表10及表11中,樹脂之份數表示固形物成分換算之值。
染料K6:式(Ab2-1)所表示之化合物
染料K7:下述式所表示之化合物(藉由日本專利特開2013-64096號公報中所記載之方法而合成)
染料K8:C.I.鹼性紅1
於5cm見方之玻璃基板(Eagle XG;Corning公司製造)上藉由旋轉塗佈法塗佈著色組合物後,於100℃下預烘烤3分鐘而形成著色組合物層。放置冷卻後,將形成有著色組合物層之基板與石英玻璃製光罩之間隔設為100μm,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)製造)於大
氣環境下以光量(365nm基準)進行光照射。作為光罩,使用形成有100μm線與間隙圖案者。於24℃下將光照射後之著色組合物層於含有非離子系界面活性劑0.12%及氫氧化鉀0.04%之水系顯影液中浸漬顯影60秒並進行水洗後,於烘箱中以230℃進行30分鐘後烘烤,藉此於玻璃基板上製作彩色濾光片。
對於所獲得之彩色濾光片,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(股)製造))測定膜厚。將各彩色濾光片之膜厚示於表12~表20。
於60℃下將所獲得之彩色濾光片於N-甲基吡咯啶酮中浸漬40分鐘。於浸漬前後測定xy色度座標(x、y)及Y,根據該測定值藉由JIS Z 8730:2009(7.色差之計算方法)中所記載之方法而計算色差△Eab*,並將結果示於表12~表20。再者,xy色度座標(x、y)及Y係使用測色機(OSP-SP-200;Olympus(股)製造)測定光譜並使用C光源之特性函數而測定。△Eab*越小意指色變化越小。將△Eab*為3以下者設為◎,將超過3且為10以下者設為○,將超過10者設為×。
對於形成有彩色濾光片之玻璃基板,利用光學顯微鏡觀察未形成彩色濾光片之部分之玻璃基板(未曝光部),將未見殘渣之情形評價為○,將可見殘渣之情形評價為×。將結果示於表12~表20。
將表12~表20所示之彩色濾光片組合而製成實施例之彩色濾光
片層。
於形成有黑矩陣之玻璃基板上,藉由重複進行上述方法而由紅色著色組合物、綠色著色組合物及藍色著色組合物分別製作具有紅色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及藍色彩色濾光片之彩色濾光片層。
對於形成所獲得之彩色濾光片層之紅色、綠色及藍色之彩色濾光片,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(股)製造)測定膜厚。將各彩色濾光片之膜厚示於表22~表25。
對於形成所獲得之彩色濾光片層之紅色、綠色及藍色之彩色濾光片,使用測色機(OSP-SP-200;Olympus(股)製造)測定光譜,並使用自下述所示之發光裝置放射之光之特性函數而測定CIE之XYZ表色系統中之xy色度座標(x、y)與三刺激值Y。Y值越大表示亮度越高。
用於該色度評價之發光裝置包括包含藍色LED之光源及含有量子點之色轉換層。關於自發光裝置放射之光之波形之值如表21所示。於比較例1及比較例6中,使用近似白色LED作為發光裝置。將結果示於表22~表25。
對於各彩色濾光片層,求出白色顯示之xy色度座標(Wx、Wy)、三刺激值WY、色溫度及色再現性。將各結果示於表26~表29。
白色顯示之xy色度座標(Wx、Wy)、三刺激值WY及色溫度係根據各彩色濾光片之xy色度座標(x、y)及三刺激值Y之值,按照日本工業標準JIS Z 8725中所規定之方法而求出。
作為色再現性,求出由各彩色濾光片之xy色度座標所包圍之面積相對於由Adobe Systems所規定之AdobeRGB之3原色(紅(0.64、0.33)、綠(0.21、0.71)、藍(0.15、0.06))所包圍之面積的比率。
根據本發明之液晶顯示裝置,可獲得較高之色再現性及較高之亮度,進而亦可提高液晶顯示裝置製造時之良率。
Claims (6)
- 一種液晶顯示裝置,其係具備彩色濾光片層、及包含含有量子點之色轉換層及光源之發光裝置者,並且上述彩色濾光片層至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片,該紅色彩色濾光片係由包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成,且滿足式(Q1):0.1≦FR×CR≦1.0[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm);CR表示紅色著色組合物中之著色劑(AR)相對於著色劑(AR)及結合劑(WR)之合計量之含有率],該綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成,且滿足式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率],該藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物所形成,且滿足式(Q3):0.1≦FB×CB≦1.0[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm);CB表示藍色著色組合物中之著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率],自上述發光裝置放射之光之發光光譜具有第一發光波峰、第二發光波峰及第三發光波峰,且第一發光波峰之波長(λ1)為420~480nm之範圍內,第二發光波峰之波長(λ2)為500~550nm之範圍內,第三發光波峰之波長(λ3)為580~650nm之範圍內。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述光源係放射於波長420~480nm之範圍具有發光波峰之光之光源。
- 一種彩色濾光片層,其至少具有藍色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及紅色彩色濾光片,且紅色彩色濾光片係由包含著色劑(AR)、結合劑(WR)及溶劑(ER)之紅色著色組合物所形成,且滿足式(Q1):0.1≦FR×CR≦1.0[FR表示紅色彩色濾光片之厚度(μm);CR表示紅色著色組合物中之著色劑(AR)相對於著色劑(AR)及結合劑之合計量之含有率],綠色彩色濾光片係由包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物所形成,且滿足式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率],藍色彩色濾光片係由包含著色劑(AB)、結合劑(WB)及溶劑(EB)之藍色著色組合物所形成,且滿足式(Q3):0.1≦FB×CB≦1.0[FB表示藍色彩色濾光片之厚度(μm);CB表示藍色著色組合物中之著色劑(AB)相對於著色劑(AB)及結合劑(WB)之合計量之含有率],且該彩色濾光片層進而包含於具備包含含有量子點之色轉換層及光源之發光裝置的液晶顯示裝置中,著色劑(AR)包含選自由偶氮染料、偶氮金屬錯鹽染料、染料及香豆素染料所組成之群中之染料、及選自由二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料及次甲基偶氮顏料所組成之群中之顏料,著色劑(AG)包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料及方酸鎓(squarylium)染料所組成之群中之染料、及酞菁顏料,著色劑(AB)包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、染料及次甲基染料所組成之群中之染料、及選自由酞菁顏料、蒽醌顏料及二顏料所組成之群中之顏料。
- 一種製造綠色彩色濾光片之方法,該綠色彩色濾光片滿足如請求項1之液晶顯示裝置中之式(Q2):0.1≦FG×CG≦1.2[FG表示綠色彩色濾光片之厚度(μm);CG表示綠色著色組合物中之著色劑(AG)相對於著色劑(AG)及結合劑(WG)之合計量之含有率],並且該方法包括:將包含著色劑(AG)、結合劑(WG)及溶劑(EG)之綠色著色組合物塗佈於基板之步驟,著色劑(AG)包含選自由酞菁染料、三芳基甲烷染料及方酸鎓(squarylium)染料所組成之群中之染料、及酞菁顏料。
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