專利名稱:顏料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及顏料、其制造方法、顏料分散體、濾色器的像素形成用油墨(以下稱為“濾色器用油墨”)。本發(fā)明中,“亞酞菁(subphthalocyanine)”是指顏料化處理前的亞酞菁,“亞酞菁顏料”是指精細(xì)地顏料化了的亞酞菁。此外,“對比值”是指以高速液相色譜法測定與硼原子配位的鹵素原子轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂辛u基的水溶性有機(jī)溶劑(以下稱為“醇”)的羥基除去氫原子后的殘基(以下稱為“醇?xì)埢?的比例而得到的面積比。
背景技術(shù):
一直以來,濾色器在彩色液晶顯示裝置等中被廣泛使用,上述濾色器中,一般紅、綠和藍(lán)的像素呈馬賽克狀配置。作為制作該濾色器的方法,已知有染色法、印刷法、電沉積法、顏料分散法等。特別是通過采用使顏料與感光性樹脂和/或單體一起分散得到的彩色抗蝕油墨的光刻法形成像素的顏料分散法,由于使用顏料作為色材,因而所形成的像素的耐光性、耐熱性和耐溶劑性良好,所以成為濾色器的制造方法的主流。
大多數(shù)公知的顏料一般都可以用于顏料分散法,例如專利文獻(xiàn)1中揭示了作為彩色抗蝕油墨的紅色、綠色、藍(lán)色、黃色和紫色的顏料遍及數(shù)十種。此外,用于形成各像素的顏料一般以該像素的可見光透射特性符合背光的發(fā)光特性的條件進(jìn)行選擇,例如通過在紅色像素中除紅色顏料外加入黃色顏料或橙色顏料,在綠色像素中除綠色顏料外加入黃色顏料,在藍(lán)色像素中除藍(lán)色顏料外加入紫色顏料,從而賦予所需的透射特性。
但是,近年來對液晶顯示裝置的高精細(xì)化、高亮度化和高色彩再現(xiàn)性的要求提高,希望濾色器進(jìn)一步高明度化、高色度化,目前在這些顏料中,用于液晶顯示裝置時表現(xiàn)出高水準(zhǔn)的明度和色度特性的顏料極其有限。例如,用于形成藍(lán)色像素的彩色抗蝕油墨大多在使用作為銅酞菁類的藍(lán)色顏料的顏料藍(lán)15:6的同時使用紫色顏料,作為該紫色顏料,如專利文獻(xiàn)2中所揭示地,作為咔唑二嗪顏料的顏料紫23幾乎是唯一可以良好地使用的顏料。
由于該顏料紫23的藍(lán)色透射區(qū)域位于比銅酞菁類藍(lán)色顏料更短波長的一側(cè),所以有時為了提高稍稍透射綠色光的銅酞菁類藍(lán)色顏料的藍(lán)色純度而混合使用。但是,混合透射區(qū)域不同的2種顏料的方法中,高明度化和高色度化存在二律背反的關(guān)系,使用透射區(qū)域與銅酞菁類藍(lán)色顏料差異大、其透射率也低的顏料紫23的方法中,存在無法同時滿足高水準(zhǔn)的明度和色度特性的問題。另外,顏料紫23在溶劑中難以精細(xì)分散,偏光性大,因此在與銅酞菁類藍(lán)色顏料混合的情況下,使用它形成的濾色器的藍(lán)色像素的對比度值大幅下降,存在使液晶顯示裝置的色彩顯示性能劣化的問題。
因此,用于液晶顯示裝置等的濾色器的制作中,所使用的彩色抗蝕油墨必須選擇具有適合于用途和目的的透射特性的色材,希望開發(fā)出使用替代顏料紫23的顏料的高明度化、高色度化和高對比度化的濾色器形成用彩色抗蝕油墨。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開平5-281414號公報專利文獻(xiàn)2日本專利特許第2543052號公報發(fā)明的揭示本發(fā)明是鑒于所述以往技術(shù)的缺點而完成的,其目的在于提供用于彩色圖像顯示裝置等的賦予高水準(zhǔn)的明度和色度特性的用于藍(lán)色像素形成的新型顏料,特別是具有清晰的色相而且耐光性、耐溶劑性和耐熱性等顏料物性良好的精細(xì)化顏料,以及其制造方法。此外,本發(fā)明的目的還在于提供顏料分散體和濾色器用油墨。
本發(fā)明人為了解決上述問題而認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn),亞酞菁顏料適合作為藍(lán)色像素形成用彩色油墨的色材,特別是通過將亞酞菁用特定的水溶性有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽類混勻,可獲得粒徑一致的精細(xì)化亞酞菁顏料,通過使用該顏料作為色材,可形成耐光性、耐熱性和耐溶劑性良好的著色像素,能夠獲得更高對比度的濾色器,從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的主要內(nèi)容如下。
1.亞酞菁顏料及其制造方法,其特征在于,將以下述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁顏料化而形成,至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)7.0°、12.3°、20.4°和23.4°處顯示出衍射峰,平均粒徑為120~20nm。
通式(1) 2.亞酞菁顏料及其制造方法,其特征在于,以前述通式(1)表示,X為鹵素原子(A)和具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑的羥基除去氫原子后的殘基(B),其對比值(A∶B)為98∶2~0∶100,在X射線衍射中的衍射角(2θ)20°~30°范圍內(nèi)顯示出寬的衍射峰,而且平均粒徑為120~20nm。
3.顏料分散體,其特征在于,將前述本發(fā)明的任一種亞酞菁顏料分散于介質(zhì)中而形成;濾色器用油墨,其特征在于,含有上述顏料分散體作為著色成分。
若采用以上的本發(fā)明,通過將亞酞菁用無機(jī)鹽類和水溶性有機(jī)溶劑混勻、精細(xì)化,可獲得亞酞菁顏料,該顏料的明度、色度、耐熱性等良好,使用將含有該顏料的分散體作為色材的油墨得到的濾色器具有高水準(zhǔn)的明度、色度和對比度,因此在實現(xiàn)高品質(zhì)的液晶顯示裝置的制造方面非常有用。此外,除了濾色器用油墨之外,本發(fā)明中的顏料分散體還可以作為要求高光澤性的涂料和要求高透明性的書寫用油墨、噴墨用打印機(jī)油墨、印刷油墨等的色材使用。
實施發(fā)明的最佳方式以下,例舉用于實施發(fā)明的最佳方式,進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
(亞酞菁)亞酞菁的合成方法是公知的,較早在A.Meller和A.Ossko,Monat sheftefur Chemie,103,150-155(1972)等中有記載。按照化學(xué)計量學(xué),通過使1摩爾鹵化硼等硼化合物與3摩爾根據(jù)需要苯骨架的氫原子被鹵素原子取代了的鄰苯二甲腈反應(yīng),可以合成亞酞菁。
以前述通式(1)表示的亞酞菁例如可以通過使1摩爾三鹵化硼與3摩爾四氯鄰苯二甲腈反應(yīng)來合成。這樣得到的亞酞菁大多含有副反應(yīng)等所產(chǎn)生的雜質(zhì),可以通過例如進(jìn)行過濾清洗或索格利特抽提來除去雜質(zhì)。對于過濾清洗和索格利特抽提中所用的溶劑沒有特別限定。例如,可以使用甲醇、乙醇等醇類溶劑,丙酮、甲基乙基酮等酮類溶劑,甲苯、二甲苯等芳族類溶劑等。此外,也可以根據(jù)需要在將鄰苯二甲腈或除氯之外的取代鄰苯二甲腈作為初始原料合成無取代或取代亞酞菁后,再通過公知的方法進(jìn)行氯代,合成方法和純化方法并不局限于上述的方法。
(第一種顏料)本發(fā)明的第一種亞酞菁顏料的特征在于,將以前述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁顏料化而形成,至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)7.0°、12.3°、20.4°和23.4°處顯示出衍射峰,也可在25.8°、29.9°和31.2°處顯示出衍射峰,平均粒徑為120~20nm。
(第一種顏料的制造方法)前述第一種顏料可以通過將以前述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁與惰性(與亞酞菁不具有反應(yīng)性)水溶性有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽類在混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混勻而獲得。特別是該制造方法中,特征在于以前述通式(1)表示的X不被其它基團(tuán)取代,保留為鹵素原子。
合成后的狀態(tài)(顏料化前的狀態(tài))的亞酞菁較好是至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)6.9°、7.4°、20.2°和20.6°附近顯示出強(qiáng)的衍射峰,也可還在26.6°和30.0°處顯示出衍射峰。如果是顯示出這樣的衍射峰的亞酞菁,通過顏料化中的混勻,可以容易地制成隨著精細(xì)化衍射角(2θ)7°~30°的強(qiáng)峰稍稍變寬,在7.0°、12.3°、20.4°和23.4°附近顯示出稍強(qiáng)的峰的亞酞菁顏料。
亞酞菁通過與無機(jī)鹽類及例如惰性水溶性有機(jī)溶劑等水溶性有機(jī)溶劑一起混勻,精細(xì)化的同時,形成接近球狀的粒子,成為具有透明性、鮮明性、清晰的色相以及耐熱性、耐光性等牢固性的顏料,特別是如果用作濾色器用油墨的色材,可以形成明度和色度良好而且高對比度的藍(lán)色像素。在這里,顏料的平均粒徑通過透射型電子顯微鏡觀察測定。
前述第一種亞酞菁顏料可以通過以適當(dāng)?shù)姆椒▽⒁郧笆鐾ㄊ?1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁精細(xì)化來得到。以下,示例若干種方法,但并不局限于這些方法。
(1)如下的方法將亞酞菁與氯化鈉或硫酸鈉等水溶性無機(jī)鹽及惰性水溶性有機(jī)溶劑一起以適當(dāng)?shù)谋壤尤氲侥蠛蜋C(jī)中,控制溫度的同時,將內(nèi)容物混勻一定時間后,投入到水中進(jìn)行攪拌,然后過濾、水洗,除去無機(jī)鹽和水溶性有機(jī)溶劑,接著以熱風(fēng)等干燥。
在這里,作為上述惰性水溶性有機(jī)溶劑,可以全部使用以往公知的化合物。較好是不具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑,可以例舉作為一元或多元醇的衍生物的羥基全部被醚化或酯化的溶劑。特別好為醚化合物。例如,可以例舉亞烷基二醇二烷基醚類、聚亞烷基二醇二烷基醚類等多元醇類的多烷基醚類等。
另外,具體可以例舉乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二丙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二丁醚等水溶性有機(jī)溶劑等。不具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑并不局限于上述的化合物。
此外,一般不具有仲羥基的一元或多元醇類與亞酞菁的中心硼原子不具反應(yīng)性或反應(yīng)性較低,這些醇類也可以用作惰性水溶性有機(jī)溶劑??梢岳e例如2-丁醇、叔丁醇、2,3-丁二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,3-丁二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,3-二甲基-2,3-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、環(huán)戊二醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲基-3-甲氧基-2-丙醇等,但并不局限于上述的化合物。
(2)其它的方法作為第一種顏料的制造方法,上述(1)的方法為優(yōu)選的方法,但也可以采用其它方法。例如,將亞酞菁用惰性水溶性有機(jī)溶劑通過球磨機(jī)或振動磨碎機(jī)進(jìn)行磨碎的方法也是有用的。這些方法中,使用鋼球、鋼棍等粉碎介質(zhì),根據(jù)需要使用無機(jī)鹽作為磨碎助劑。作為磨碎助劑,除了上述氯化鈉和硫酸鈉之外,還可以例舉硝酸鋁等,當(dāng)并不局限于這些無機(jī)鹽。
以上述方法得到第一種顏料的平均粒徑必須在120~20nm的范圍內(nèi),較好是在80~40nm的范圍內(nèi)。如果顏料的平均粒徑超過120nm,則使用該顏料形成濾色器的藍(lán)色像素時,該像素的光透射率低下,而且容易產(chǎn)生偏光,因此濾色器的明度劣化,對比度低。另一方面,如果平均粒徑不到20nm,則分散介質(zhì)中的顏料的分散穩(wěn)定性和各種牢固性不充分。
另外,為了使第一種顏料達(dá)到上述的平均粒徑,重要的是根據(jù)水溶性無機(jī)鹽和亞酞菁的配比、混勻時間、處理溫度以及惰性水溶性有機(jī)溶劑的種類和量找到最適條件,在該條件下進(jìn)行顏料化。此外,如果將由上述成分構(gòu)成的混合物在混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混勻,則由巨大的剪斷力產(chǎn)生的摩擦發(fā)熱大,生成的顏料粒子會發(fā)生結(jié)晶生長,因此可以通過利用冷卻方法防止溫度上升,或者加入顏料衍生物等結(jié)晶生長抑制劑,來獲得第一種顏料。
作為上述顏料衍生物,可以例舉例如亞酞菁的磺酸衍生物、銅酞菁的磺酸衍生物、喹吖酮的磺酸衍生物、咔唑二嗪的磺酸衍生物等。此外,亞酞菁、銅酞菁、喹吖酮、咔唑二嗪等的鄰苯二甲酰亞胺甲基衍生物對結(jié)晶生長的抑制也是有效的。
如果要更詳細(xì)地說明,則使用相對于亞酞菁2~12倍質(zhì)量、較好是4~8倍質(zhì)量的水溶性無機(jī)鹽和相對于亞酞菁0.3~2.0倍質(zhì)量、較好是0.6~1.5倍質(zhì)量的惰性水溶性有機(jī)溶劑,將混勻裝置內(nèi)混勻物控制在5~110℃、較好是40~80℃,從而實施顏料化即可。顏料衍生物的使用量沒有特別限定,通常相對于亞酞菁為0.5~50質(zhì)量%,較好是1~25質(zhì)量%?;靹驎r間根據(jù)無機(jī)鹽的使用量、有機(jī)溶劑的使用量、內(nèi)容物溫度的組合而不同,無機(jī)鹽的使用量越大,或溫度越低,則能夠以越短的時間獲得前述平均粒徑的第一種顏料。
(第二種顏料)本發(fā)明的第二種顏料的特征在于,由以前述通式(1)表示的亞酞菁構(gòu)成,X為鹵素原子(A)和醇?xì)埢?B),其對比值(A∶B)為98∶2~0∶100,在X射線衍射中的衍射角(2θ)20°~30°范圍內(nèi)顯示出寬的衍射峰,而且平均粒徑為120~20nm。在這里,A∶B較好為70∶30~0∶100,更好為50∶50~0∶100。此外,B的比例不到2的情況下,向醇?xì)埢娜〈怀浞郑虼藷o法獲得足夠的效果。
僅通過將前述通式(1)中的X為鹵素原子的亞酞菁與醇一起加熱,不會發(fā)生鹵素原子向醇?xì)埢霓D(zhuǎn)換。但是,發(fā)現(xiàn)通過將以通式(1)表示的亞酞菁用醇和無機(jī)鹽類混勻,容易與醇發(fā)生反應(yīng),X轉(zhuǎn)變?yōu)榇細(xì)埢?。通?1)中的X從鹵素原子轉(zhuǎn)變?yōu)榇細(xì)埢膶Ρ戎翟酱螅瑒t醇?xì)埢a(chǎn)生的顏料對分散介質(zhì)的親介質(zhì)性越大,通過使用了該顏料的濾色器用油墨形成的濾色器像素的光學(xué)特性提高。
通式(1)中的X為鹵素原子的亞酞菁較好是至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)6.9°、7.4°、20.2°和20.6°附近顯示出強(qiáng)的衍射峰,也可還在26.6°和30.0°處顯示出衍射峰。如果是顯示出這樣的衍射峰的亞酞菁,通過將該亞酞菁與醇和無機(jī)鹽類一起混勻,衍射角(2θ)20°~30°的強(qiáng)峰容易變得極寬。亞酞菁通過用無機(jī)鹽類和醇、至少用醇進(jìn)行混勻,精細(xì)化的同時形成接近球狀的粒子,使用該顏料形成的濾色器的像素中,可以同時實現(xiàn)透明性及鮮明性、清晰的色相和耐熱性、耐光性等牢固性及高對比度。X從鹵素原子向醇?xì)埢霓D(zhuǎn)變通過紅外吸收光譜(IR光譜)進(jìn)行確認(rèn),該轉(zhuǎn)變的比例用高速液相色譜法進(jìn)行測定,粒徑通過透射型電子顯微鏡照片進(jìn)行觀察和測定。
(第二種顏料的制造方法)本發(fā)明的第二種顏料的制造方法的特征在于,將以通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁與醇和無機(jī)鹽類一起混勻,但是本發(fā)明的第二種亞酞菁顏料并不局限于通過該制造方法制造的顏料。
本發(fā)明的第二種顏料的制造方法中,將亞酞菁與氯化鈉或硫酸鈉等水溶性無機(jī)鹽及醇(單獨或2種以上)一起以適當(dāng)?shù)谋壤尤氲侥蠛蜋C(jī)中,控制溫度的同時,將內(nèi)容物混勻一定時間后,投入到水中進(jìn)行攪拌,然后過濾、水洗,除去無機(jī)鹽和醇,接著以熱風(fēng)等干燥,通過上述的方法可以獲得作為目標(biāo)的顏料。
作為上述醇,使用可與亞酞菁的中心硼原子反應(yīng)的具有羥基的一元或多元醇類,由于與中心硼的高反應(yīng)性,特別好為具有伯羥基的醇類。作為具有伯羥基的醇類,所有以往公知的醇都可以使用,較好為一元醇、多元醇和多元醇的衍生物。
例如,可以例舉乙醇、1-丙醇等醇類溶劑,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇等亞烷基二醇類溶劑以及作為它們的衍生物的乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚等二醇單醚類溶劑,甘油、雙甘油、聚甘油等甘油類溶劑以及作為其衍生物的甘油醚等水溶性有機(jī)溶劑等。醇并不局限于上述的化合物。
以上述方法得到第二種顏料的平均粒徑必須在120~20nm的范圍內(nèi),較好是在80~40nm的范圍內(nèi)。如果顏料的平均粒徑超過120nm,則使用該顏料形成濾色器的藍(lán)色像素時,該像素的光透射率低下,而且容易產(chǎn)生偏光,因此濾色器的明度劣化,對比度低。另一方面,如果平均粒徑不到20nm,則分散介質(zhì)中的顏料的分散穩(wěn)定性和各種牢固性不充分。
另外,為了使第二種顏料達(dá)到上述的平均粒徑,重要的是要根據(jù)水溶性無機(jī)鹽和亞酞菁的配比、混勻時間、處理溫度以及醇的種類和量找到最適條件,在該條件下進(jìn)行顏料化。此外,如果將由上述成分構(gòu)成的混合物在混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行混勻,則由巨大的剪斷力產(chǎn)生的摩擦發(fā)熱大,生成的顏料粒子會發(fā)生結(jié)晶生長,因此可以通過利用冷卻方法防止溫度上升,或者以同樣的比例加入與前述第一種顏料的說明中相同的顏料衍生物等結(jié)晶生長抑制劑,來獲得第二種顏料。
以上的第一種和第二種顏料可用作例如合成或天然的樹脂、涂料、印刷油墨、書寫用油墨、噴墨用打印機(jī)油墨等各種用途的色材,特別是如后所述可用作濾色器的藍(lán)色像素形成用油墨的色材。
(顏料分散體)本發(fā)明的顏料分散體為將本發(fā)明的任一種或兩種顏料分散到例如涂料、印刷油墨、濾色器用油墨等的載色劑等適當(dāng)?shù)囊后w介質(zhì)中而得到的顏料分散體。作為顏料分散體所用的溶劑,可以優(yōu)選地使用酯類、酮類、二醇醚類、含氮類溶劑等。例如,酯類可以例舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯等,酮類可以例舉甲基異丁基酮、環(huán)己酮等,二醇醚類可以例舉乙基溶纖劑、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚等,含氮類溶劑可以例舉二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。這些溶劑根據(jù)顏料的分散性、摻入的樹脂類及其它添加物的構(gòu)成、涂布性進(jìn)行適當(dāng)選擇即可,可以單獨使用,也可以2種以上同時使用。
制作顏料分散體的方法沒有特別限定,可以使用公知的方法。例如,可以例舉采用油漆攪拌機(jī)、砂磨機(jī)、玻珠研磨機(jī)等的顏料的分散處理等。制作顏料分散體時,有將上述亞酞菁顏料單獨分散或?qū)⑸鲜鰜喬碱伭虾推渌伭系纫砸?guī)定的比例配合得到的混合物進(jìn)行共同分散的方法,或者在這樣制成的顏料分散體中以規(guī)定的比例混合另外制備的其它顏料分散體的方法等。此外,除了分散劑之外,在顏料分散體中還可以根據(jù)需要摻入被膜形成性樹脂等各種樹脂類、表面活性劑、表面調(diào)整劑、消泡劑等各種添加劑。
本發(fā)明的顏料分散體中,作為色材,除了上述亞酞菁顏料之外,還可以同時使用其它顏料或染料。作為適合于制備藍(lán)色的顏料分散體的其它色材,從色相的角度來看,較好是藍(lán)色或紫色的顏料,可以例舉例如顏料藍(lán)15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、80和顏料紫19、23、37等,但可同時使用的顏料并不局限于這些顏料。同時使用其它顏料或染料時,其使用量沒有特別限定,在全部色材中的亞酞菁顏料的比例較好為5質(zhì)量%以上,更好為20質(zhì)量%以上。
顏料分散體的總固體成分較好為1~90質(zhì)量%,更好為5~80質(zhì)量%。顏料分散體中的顏料的比例較好為顏料分散體的總固體成分的1~60質(zhì)量%,更好為5~50質(zhì)量%??偣腆w成分是指將顏料分散體干燥后殘留的成分。通常,除溶劑等揮發(fā)成分以外的成分為總固體成分。
本發(fā)明的顏料分散體可用作要求高光澤性的涂料和要求高透明性的書寫用油墨、噴墨用印刷機(jī)油墨、印刷油墨、塑料等的色材,這時被摻入適合于各用途的材料。
(濾色器用油墨)本發(fā)明的顏料分散體特別是可用作濾色器用油墨的色材。濾色器用油墨較好是為了提高顏料的分散穩(wěn)定性而同時使用分散劑并制成規(guī)定的顏料粒度的油墨。此外,可以按照顏料分散法、印刷法、電沉積法等公知的濾色器的形成方法,摻入聚合性樹脂和/或含有單體的被膜形成性樹脂及其它必需的成分。
本發(fā)明的濾色器用油墨中,作為色材使用亞酞菁顏料的理由是該顏料所具有的特異的分光特性。即,液晶顯示裝置的背光廣泛采用在紅、綠和藍(lán)這三原色的波長(一般為610nm、545nm和435nm)處具有尖銳的發(fā)光的高現(xiàn)色性三波長型熒光燈,為了顯示出高水準(zhǔn)的紅、綠和藍(lán)的明度和色度特性,必須分別有效地透射該三波長的發(fā)光并遮蔽另兩種波長的發(fā)光,使用含有本發(fā)明的亞酞菁顏料作為主要色材的油墨制作的濾色器顯示出在370~510nm附近和大于630nm的波長區(qū)域透射、在520~620nm附近具有吸收的良好的分光特性,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光。因此,使用本發(fā)明的濾色器用油墨得到的濾色器具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性,可以賦予使用它的液晶顯示裝置高水準(zhǔn)的明度和色度特性。
本發(fā)明的濾色器用油墨包括作為被膜形成成分使用非感光性的樹脂和使用感光性的樹脂這兩種情況。含有感光性樹脂的油墨為所謂彩色抗蝕油墨。該彩色抗蝕油墨含有前述顏料、感光性樹脂和/或單體以及光聚合引發(fā)劑作為必要成分,通常作為感光性樹脂含有具有乙烯性不飽和鍵的光聚合性樹脂、光聚合性低聚物和光聚合性單體中的至少1種。此外,彩色抗蝕油墨有以固化的狀態(tài)含有作為樹脂的成分的情況,也包括僅以未固化的狀態(tài)含有未樹脂化的成分的情況。
作為光聚合性樹脂、光聚合性低聚物和光聚合性單體,可以例舉例如(甲基)丙烯酸-2-羥乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁基酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己基酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、雙酚A型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚芴型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類。此外,還可以例舉丙烯酸(共)聚合物、(甲基)丙烯酸(共)聚合物、馬來酸(共)聚合物等乙烯基樹脂和聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚酯等的在側(cè)鏈具有乙烯性雙鍵的樹脂類。它們可以單獨使用,也可以2種以上同時使用。此外,為了提高布圖曝光后的顯影性,這些樹脂較好是在側(cè)鏈具有羧基、酚性羥基等堿溶解性取代基。
此外,作為光聚合引發(fā)劑,可以例舉例如乙酰苯、對叔丁基乙酰苯等乙酰苯類,二苯酮、p,p-二(N,N-二甲氨基)二苯酮等二苯酮類,苯偶姻乙基醚、苯偶姻叔丁基醚等苯偶姻醚類,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-(N,N-二甲氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等三嗪類,過氧化苯甲酰、3,3,4,4-四(叔丁基過氧羰基)二苯酮等有機(jī)過氧化物類,噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮等硫化合物類等。它們可以單獨使用,也可以2種以上同時使用。
本發(fā)明的彩色抗蝕油墨中,除了上述成分以外,為了提高顯影性和被膜形成能力,作為粘合劑樹脂成分,可以加入具有堿溶解性的樹脂??梢岳e例如聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚醚等,較好是在主鏈或側(cè)鏈中含有羧基且堿顯影性良好的樹脂。這樣的樹脂可以例舉例如丙烯酸(共)聚合物、(甲基)丙烯酸(共)聚合物、馬來酸(共)聚合物等乙烯基樹脂等。除此之外,也可以使用使酸酐與具有羥基的樹脂加成得到的樹脂。它們可以單獨使用,也可以2種以上同時使用。
作為制作彩色抗蝕油墨的方法,可以例舉以下的方法預(yù)先制作使前述亞酞菁顏料單獨或與其它顏料一起用分散劑分散到溶劑中而得到的顏料分散體,在該顏料分散體中摻入感光性樹脂成分、光聚合引發(fā)劑等的方法;使亞酞菁顏料直接分散到含有感光性樹脂的液體介質(zhì)中的方法等??紤]到彩色抗蝕油墨的穩(wěn)定性,較好是前一種方法。
彩色抗蝕油墨中的顏料的比例根據(jù)著色濃度等適當(dāng)確定,在彩色抗蝕油墨的總固體成分中,顏料的含量較好為5~60質(zhì)量%,更好為10~50質(zhì)量%。如果顏料的比例不到5質(zhì)量%,則著色性能無法充分發(fā)揮,無法形成良好的濾色器的像素。如果超過60質(zhì)量%,則光刻工序中無法發(fā)揮有效的像素形成能力。以該配比制成的彩色抗蝕油墨非常適合于濾色器用途,通過將該彩色抗蝕油墨在濾色器用基板上涂布并布圖形成藍(lán)色像素,可獲得濾色器。此外,彩色抗蝕油墨的總固體成分較好為1~40質(zhì)量%,更好為5~30質(zhì)量%。
(濾色器及其制造方法)使用本發(fā)明的彩色抗蝕油墨,可制成本發(fā)明的濾色器。例如,將本發(fā)明的彩色抗蝕油墨涂布到濾色器基板上,隔著適當(dāng)?shù)墓饪萄谀_M(jìn)行布圖曝光和顯影,從而形成藍(lán)色像素,同樣地使用適當(dāng)?shù)募t色彩色抗蝕油墨和綠色彩色抗蝕油墨,分別形成紅色像素和綠色像素,從而形成濾色器。
作為將彩色抗蝕油墨涂布到濾色器基板上的方法,可以使用公知的方法,可以例舉例如采用旋涂機(jī)、棒涂機(jī)等涂布裝置的涂布。涂布后,可以使用加熱板、IR爐等進(jìn)行干燥。此外,作為將由彩色抗蝕油墨形成的涂膜進(jìn)行布圖曝光的方法,可以使用公知的方法,可以例舉例如采用將氙燈、鹵燈、鎢燈、超高壓汞燈、高壓汞燈、中壓汞燈或低壓汞燈作為燈光源的曝光機(jī)的布圖曝光等。但是,涂布和布圖曝光的方法并不局限于上述的方法。
對于曝光條件沒有特別限定,為了防止著色涂膜的變色和褪色,較好是采用1000mJ/cm2以下的曝光量。使用彩色抗蝕油墨的情況下,通過所述光源進(jìn)行布圖曝光后,根據(jù)需要顯影即可在基板上形成圖像。作為顯影液,只要是溶解未曝光部分而不溶解曝光部分的顯影液即可,可以使用任意的顯影液。具體來說,使用含有各種添加物的堿溶液,作為添加物,可以含有有機(jī)溶劑、緩沖劑、表面活性劑等。對于顯影處理方法沒有特別限定,可以使用浸漬顯影、噴涂顯影、刷涂顯影、超聲波顯影等方法。此外,作為提高涂膜的強(qiáng)度的方法,還可以再進(jìn)行采用熱風(fēng)爐的后烘焙。作為使用上述的彩色抗蝕油墨制作濾色器的方法,也可以使用其它公知的任一種方法。
以上對采用使用感光性樹脂的濾色器用油墨的濾色器的制造方法進(jìn)行了說明,但本發(fā)明的濾色器用油墨可以是含有非感光性樹脂(熱固化性樹脂)的油墨,這種情況下也可以直接使用公知的方法。此外,以上主要對濾色器的像素形成進(jìn)行了說明,但本發(fā)明的顏料和顏料分散體可以用于其它各種用途,例如作為合成或天然的樹脂、涂料、印刷油墨、書寫用油墨、噴墨用打印機(jī)油墨等的色材,都可得到良好的著色產(chǎn)品。
實施例以下,例舉合成例、實施例和比較例,對本發(fā)明進(jìn)行具體說明,但本發(fā)明并不局限于這些實施例。除有特別說明,下文中的“份”和“%”均以質(zhì)量為基準(zhǔn)。顏料粒子的粒度為通過透射型電子顯微鏡觀察到的粒子測定得到的平均值。
合成例在150份四氯鄰苯二甲腈中加入500份1-氯萘,在氮氣氣氛下于室溫攪拌30分鐘后,加入48份三氯化硼。然后,從室溫以1.6℃/min的升溫速度加熱至開始引發(fā)亞酞菁的生成的溫度(這時,反應(yīng)混合物變色為紫色,開始引發(fā)亞酞菁的生成的溫度為120~130℃),再以該升溫速度升溫至150℃,在150℃下加熱攪拌180分鐘。放置冷卻后,將反應(yīng)混合物投入甲醇中,濾取析出物,依次用水、丙酮、甲苯進(jìn)行清洗,進(jìn)行真空加熱干燥(<1mmHg,180℃,12hr),得到143份以下式表示的Cl-十二氯亞酞菁硼絡(luò)合物(收率90%)。得到的化合物的X射線衍射的結(jié)果為在衍射角(2θ)6.9°、7.4°、20.2°、20.6°、26.6°和30.0°附近顯示出強(qiáng)的衍射峰(圖1)。此外,其IR吸收光譜在880cm-1處顯示出來自于B-Cl鍵的強(qiáng)吸收,通過高速液相色譜(日本分光工業(yè)公司制860-CO型,ワイエムシ一公司制的柱YMC-Pack Pro C18,流動相為THF∶水=80∶20)進(jìn)行測定,100%為X是氯原子的化合物。
實施例1將200份合成例中得到的亞酞菁、1600份氯化鈉微粉和200份聚乙二醇二甲醚(平均分子量500)加入到捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。管理冷卻溫度和冷卻水量,使內(nèi)容物溫度為40~60℃,同時進(jìn)行15小時的混勻磨碎處理。
將得到的磨碎物投入到6000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和聚乙二醇二甲醚,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果為,衍射角(2θ)7°~30°的強(qiáng)峰稍稍變寬,在7.0°、12.3°、20.4°、23.4°、25.8°、29.9°和31.2°附近顯示出稍強(qiáng)的衍射峰(圖2)。透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為55nm。
實施例2
將400份合成例中得到的亞酞菁、2400份氯化鈉微粉和400份聚乙二醇二甲醚(平均分子量500)加入到安裝有加壓蓋的捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。接著,關(guān)上加壓蓋,以6kg/cm2的壓力擠壓內(nèi)容物的同時,開始混勻磨碎。管理冷卻溫度和冷卻水量,使內(nèi)容物溫度為60~80℃,同時進(jìn)行10小時的混勻磨碎處理。
將得到的磨碎物投入到10000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和聚乙二醇二甲醚,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果與實施例1同樣地,衍射角(2θ)7°~30°的強(qiáng)峰稍稍變寬,在7.0°、12.3°、20.4°、23.4°、25.8°、29.9°和31.2°附近顯示出稍強(qiáng)的衍射峰。透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為60nm。
實施例3將400份合成例中得到的亞酞菁、2400份氯化鈉微粉和400份2,4-戊二醇加入到安裝有加壓蓋的捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。接著,關(guān)上加壓蓋,以6kg/cm2的壓力擠壓內(nèi)容物的同時,開始混勻磨碎。管理冷卻溫度和冷卻水量,使內(nèi)容物溫度為60~80℃,同時進(jìn)行10小時的混勻磨碎處理。
將得到的磨碎物投入到10000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和2,4-戊二醇,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果與實施例1同樣地,衍射角(2θ)7°~30°的強(qiáng)峰稍稍變寬,在7.0°、12.3°、20.4°、23.4°、25.8°、29.9°和31.2°附近顯示出稍強(qiáng)的衍射峰。透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為60nm。
實施例4(顏料分散體的制作)將100份實施例1中得到的顏料、40份陽離子性高分子類分散劑和860份丙二醇單甲醚乙酸酯加入到填充著媒介物的容器中,使用油漆攪拌機(jī)進(jìn)行6小時的分散處理,過濾除去媒介物,制成1000份顏料分散體。在這里,油漆攪拌機(jī)的媒介物以40%的填充率使用0.4mmφ的玻璃珠,或者以15%的填充率使用0.4mmφ氧化鋯珠。這樣得到的顏料分散體顯示出低粘度以及低觸變性。
(彩色抗蝕油墨的制作)配合130份具有雙酚芴骨架的環(huán)氧丙烯酸樹脂的54.2質(zhì)量%丙二醇單甲醚乙酸酯溶液(新日鐵化學(xué)公司制,商品名V259ME)、47份六丙烯酸二季戊四醇酯、17份具有聯(lián)苯骨架的環(huán)氧樹脂(ジヤパンエポキシレジン公司制,商品名エピコ一トYX4000HK)、7份2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、1份p,p-二(N,N-二甲氨基)二苯酮、196份二乙二醇二甲醚、75份丙二醇單甲醚乙酸酯、1份表面活性劑和1份硅烷偶聯(lián)劑,充分?jǐn)嚢?,制?75份可溶于弱堿溶液的感光性樹脂溶液。
接著,在其中摻入525份前述的顏料分散體,充分?jǐn)嚢柚列纬删坏娜芤海瞥?000份彩色抗蝕油墨。這樣得到的彩色抗蝕油墨顯示出低粘度以及低觸變性。
(濾色器樣品的制作)將上述的彩色抗蝕油墨用旋涂機(jī)涂布到邊長5英寸、厚1mm的藍(lán)色平板玻璃基板上。這時,改變旋涂機(jī)的轉(zhuǎn)速,制成顯示出目標(biāo)色度的試驗片。將該試驗片在80℃下預(yù)烘焙3分鐘后,覆蓋光刻掩模,進(jìn)行200mJ/cm2的紫外線曝光,使曝光部的彩色抗蝕油墨固化。接著,對試驗片用0.4%碳酸鈉水溶液進(jìn)行60秒的堿顯影,除去未曝光部的彩色抗蝕油墨。最后,將試驗片在230℃下進(jìn)行后烘焙20分鐘,制成濾色器樣品。
(濾色器樣品的特性評價)制成的濾色器樣品的色度(x值、y值)和明度(Y值)使用色度計(東京電色公司制,商品名色彩分析儀TC-1800MK2)進(jìn)行測定,這時的測色用的光采用輔助標(biāo)準(zhǔn)光源C。此外,將濾色器樣品夾于2塊偏光片間,由平行尼科爾棱鏡狀態(tài)和正交尼科爾棱鏡狀態(tài)的透射光量的比求得對比度值。另外,作為濾色器樣品的耐熱性,測定后烘焙前后的顏色變化(ΔE*ab),如下進(jìn)行判定。
ΔE*ab不到3○ΔE*ab在3以上×本實施例中得到的濾色器樣品的色度、明度、耐熱性和對比度值示于表1。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
實施例5除了將亞酞菁顏料變更為實施例2中得到的顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
實施例6除了將亞酞菁顏料變更為實施例3中得到的顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
參考例1除了將亞酞菁顏料變更為顏料藍(lán)15:6之外,以與實施例4同樣的方法制成顏料分散體。
實施例7除了將顏料分散體變更為262.5份實施例3中得到的顏料分散體和262.5份參考例1中得到的顏料分散體的混合物之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
比較例1將200份合成例中得到的亞酞菁、1200份氯化鈉微粉和200份聚乙二醇二甲醚(平均分子量500)加入到捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。管理冷卻溫度和冷卻水量,使內(nèi)容物溫度為40~60℃,同時進(jìn)行8小時的混勻磨碎處理。
將得到的磨碎物投入到6000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和聚乙二醇二甲醚,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果為,衍射角(2θ)7°~30°的強(qiáng)峰稍稍變寬,在7.0°、12.3°、20.4°、23.4°、25.8°、29.9°和31.2°附近顯示出稍強(qiáng)的衍射峰。透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為150nm。
比較例2除了將亞酞菁顏料變更為比較例1中得到的顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。
比較例3將合成例中得到的亞酞菁通過干滾法精細(xì)化為平均粒徑大部分為80nm的粒子,所得的亞酞菁顏料在X射線衍射中的衍射角(2θ)6.9°、7.4°、20.2°、20.6°、26.6°和30.0°處顯示出衍射峰。除了將亞酞菁顏料變更為上述的亞酞菁顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。
參考例2除了將亞酞菁顏料變更為顏料紫23之外,以與實施例4同樣的方法制成顏料分散體。
比較例4除了將顏料分散體變更為367.5份參考例1中得到的顏料分散體和157.5份參考例2中得到的顏料分散體的混合物之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表1。
表1
實施例8將200份合成例中得到的亞酞菁、1600份氯化鈉微粉和200份二乙二醇加入到捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。進(jìn)行冷卻或加熱來調(diào)節(jié)溫度,使內(nèi)容物溫度為70~100℃,同時混勻6小時。將得到的磨碎物投入到6000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和二乙二醇,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果為,衍射角(2θ)20°~30°處顯示出寬的衍射峰(圖3)。此外,其IR吸收光譜除了在880cm-1處顯示出來自于B-Cl鍵的弱吸收,在1064cm-1處顯示出來自于B-O鍵的弱吸收,通過高速液相色譜(日本分光工業(yè)公司制860-CO型,ワイエムシ一公司制的柱YMC-Pack Pro C18,流動相為THF∶水=80∶20)進(jìn)行測定,X為氯原子的化合物占18%,X為二乙二醇反應(yīng)殘基的化合物占82%,透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為55nm。
實施例9將400份合成例中得到的亞酞菁、2400份氯化鈉微粉和400份二乙二醇加入到安裝有加壓蓋的捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。接著,關(guān)閉加壓蓋,以6kg/cm2的壓力擠壓內(nèi)容物,同時開始混勻磨碎。進(jìn)行冷卻或加熱來調(diào)節(jié)溫度,使內(nèi)容物溫度為70~100℃,同時混勻4小時。將得到的磨碎物投入到10000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和二乙二醇,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的X射線衍射的結(jié)果與實施例8同樣地,衍射角(2θ)20°~30°處顯示出寬的衍射峰。此外,其IR吸收光譜除了在880cm-1處顯示出來自于B-Cl鍵的弱吸收,在1064cm-1處顯示出來自于B-O鍵的弱吸收,通過高速液相色譜(日本分光工業(yè)公司制860-CO型,ワイエムシ一公司制的柱YMC-PackPro C18,流動相為THF∶水=80∶20)進(jìn)行測定,X為氯原子的化合物占27%,X為二乙二醇反應(yīng)殘基的化合物占73%,透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為60nm。
實施例10除了使用100份實施例8中得到的顏料之外,與實施例4同樣地操作,得到顏料分散體。該顏料分散體顯示出低粘度及低觸變性。此外,使用上述顏料分散體,與實施例4同樣地進(jìn)行操作,制成彩色抗蝕油墨。該油墨顯示出低粘度及低觸變性。另外,使用該油墨,與實施例4同樣地進(jìn)行操作,進(jìn)行濾色器樣品的制作,與實施例4同樣地進(jìn)行評價。本實施例中得到的濾色器樣品的色度、明度、耐熱性和對比度值示于表2。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
實施例11除了將亞酞菁顏料變更為實施例9中得到的顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表2。濾色器樣品的分光特性為,可以有效地透射三波長型熒光燈的藍(lán)的發(fā)光,有效地遮蔽紅和綠的發(fā)光,具有高水準(zhǔn)的明度和色度特性。此外,彩色抗蝕油墨的固化膜的膜厚均一,沒有凝集析出物等,涂布性良好。
比較例5將200份合成例中得到的亞酞菁、1600份氯化鈉微粉和200份二乙二醇加入到捏和機(jī)中,開始預(yù)備混勻,直至捏和機(jī)內(nèi)形成均一濕潤的塊。進(jìn)行冷卻或加熱來調(diào)節(jié)溫度,使內(nèi)容物溫度為80~100℃,同時混勻3小時,進(jìn)行磨碎處理。
將得到的磨碎物投入到6000份水中,進(jìn)行1小時的攪拌處理后,進(jìn)行過濾和水洗,除去氯化鈉和二乙二醇,將濾餅在80℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥24小時,得到亞酞菁顏料。
得到的亞酞菁顏料的IR吸收光譜除了在880cm-1處顯示出來自于B-Cl鍵的弱吸收,在1064cm-1處顯示出來自于B-O鍵的弱吸收,通過高速液相色譜(日本分光工業(yè)公司制860-CO型,ワイエムシ一公司制的柱YMC-Pack Pro C18,流動相為THF∶水=80∶20)進(jìn)行測定,X為氯原子的化合物占75%,X為二乙二醇反應(yīng)殘基的化合物占25%,透射型電子顯微鏡(TEM)觀察的結(jié)果為,平均粒徑為150nm。
比較例6除了將亞酞菁顏料變更為比較例5中得到的顏料之外,以與實施例4同樣的方法制作彩色抗蝕油墨,再以與實施例4同樣的方法制作濾色器樣品,測定色度、明度、耐熱性和對比度值。其結(jié)果示于表2。
表2
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性若采用以上的本發(fā)明,通過將亞酞菁用無機(jī)鹽類和水溶性有機(jī)溶劑混勻、精細(xì)化,可獲得亞酞菁顏料,該顏料的明度、色度、耐熱性等良好,使用將含有該顏料的分散體作為色材的油墨得到的濾色器具有高水準(zhǔn)的明度、色度和對比度,因此在實現(xiàn)高品質(zhì)的液晶顯示裝置的制造方面非常有用。此外,除了濾色器用油墨之外,本發(fā)明中的顏料分散體還可以作為要求高光澤性的涂料和要求高透明性的書寫用油墨、噴墨用打印機(jī)油墨、印刷油墨等的色材使用。
附圖的簡單說明圖1為合成例的亞酞菁的X射線衍射圖。
圖2為實施例1的亞酞菁的X射線衍射圖。
圖3為實施例8的亞酞菁的X射線衍射圖。
權(quán)利要求
1.亞酞菁顏料,其特征在于,將以下述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁顏料化而形成,至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)7.0°、12.3°、20.4°和23.4°處顯示出衍射峰,平均粒徑為120~20nm。通式(1)
2.如權(quán)利要求
1所述的亞酞菁顏料的制造方法,其特征在于,將以前述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁與無機(jī)鹽類和惰性水溶性有機(jī)溶劑一起混勻。
3.如權(quán)利要求
2所述的亞酞菁的顏料的制造方法,其中,前述惰性水溶性有機(jī)溶劑為一元或多元醇的羥基全部被醚化和/或酯化的醇的衍生物,或者不具有仲羥基的一元或多元醇。
4.亞酞菁顏料,其特征在于,以前述通式(1)表示,X為鹵素原子(A)和具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑的羥基除去氫原子后的殘基(B),其對比值(A∶B)為98∶2~0∶100,在X射線衍射中的衍射角(2θ)20°~30°范圍內(nèi)顯示出寬的衍射峰,而且平均粒徑為120~20nm。
5.如權(quán)利要求
4所述的亞酞菁顏料的制造方法,其特征在于,將以前述通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁與具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽類一起混勻。
6.如權(quán)利要求
5所述的亞酞菁顏料的制造方法,其中,前述具有羥基的水溶性有機(jī)溶劑為一元或多元醇。
7.顏料分散體,其特征在于,將權(quán)利要求
1或4所述的亞酞菁顏料分散于介質(zhì)中而形成。
8.如權(quán)利要求
7所述的顏料分散體,其中,還含有其它的藍(lán)色~紫色的顏料和/或藍(lán)色~紫色的染料。
9.濾色器的像素形成用油墨,其特征在于,含有權(quán)利要求
7所述的顏料分散體作為著色成分。
10.如權(quán)利要求
9所述的濾色器的像素形成用油墨,其中,還含有作為被膜形成材料的感光性樹脂和/或單體以及光聚合引發(fā)劑。
專利摘要
本發(fā)明可以提供用于彩色圖像顯示裝置等的、賦予高水準(zhǔn)的明度和色度特性的藍(lán)色像素形成用的新的顏料,特別是具有清晰的色相而且耐光性、耐溶劑性和耐熱性等顏料物性良好的精細(xì)化顏料及其制造方法,使用該顏料的顏料分散體和濾色器用油墨。本發(fā)明為亞酞菁顏料,其特征在于,將以右通式(1)表示的X為鹵素原子的亞酞菁顏料化而形成,至少在X射線衍射中的衍射角(2θ)7.0°、12.3°、20.4°和23.4°處顯示出衍射峰,平均粒徑為120~20nm。
文檔編號G02B5/22GK1993429SQ200580025150
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月26日
發(fā)明者平田直毅, 岡本久男, 座間義之, 中村道衛(wèi), 柳本徹也, 山田裕章, 土屋匡広 申請人:大日精化工業(yè)株式會社, 新日鐵化學(xué)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan