专利名称：着色固化性树脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及着色固化性树脂组合物。
背景技术：
为了实现液晶显示屏的高度色彩再现性，要求滤色片高对比度化。因此，提出了能够制造这样的滤色片的着色固化性树脂组合物(非专利文献I)。滤色片的对比度是显示液晶显示屏的亮部和暗部的亮度差能大到多少的指标。用2片偏振片夹住滤色片，分别测定从一侧照射光时与2片偏振片的透射轴相互平行时的亮度和相互正交时的亮度，它们的比值即为对比度。非专利文献I :木村洋一、等5人，《液晶TV用对比度滤色片抗蚀剂(液晶TV用->卜7 7卜力7 — 7 ^卟夕 > 夕7卜)》、日立化成技术报告(日立化成亍夕二力卟*。一 卜)，日立化成工业株式会社，2005年I月，第44号，p. 17-20。
发明内容
期待开发出能够制造高对比度的滤色片的着色固化性树脂组合物。本发明提供下述〔I〕 〔12〕的技术方案。[I] 一种着色固化性树脂组合物，含有荧光色素(Al)、与该荧光色素不同的着色齐IJ (A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，使用上述各原料配制第一组合物、第二组合物和第三组合物时，由这些组合物形成的涂膜的光学特性满足式(X)。F3ZF1 ^ TeXTf (X)[式(X)中，F3表示由第三组合物形成的厚3μπι的涂膜在最大激发波长λ3处的最大荧光强度A表示由第一组合物形成的厚3μπι的涂膜在最大激发波长X1处的最大荧光强度；其中，F3J1 ；Te表示由第二组合物形成的厚3 μ m的涂膜在上述λ i处的透射率；Tf表示由第二组合物形成的厚3μπι的涂膜在测定上述F1的波长Afl处的透射率；上述第一组合物含有荧光色素(A)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)的含量相对于荧光色素(Al )、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量为2质量％;上述第二组合物含有着色剂(Α2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，着色剂(Α2 )的含量相对于着色剂(Α2 )、树脂(B )、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D )的总
量为2质量％ ；上述第三组合物含有荧光色素(Al)、着色剂(Α2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)和着色剂(Α2)的含量相对于荧光色素(Al)、着色剂(Α2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量分别为2质量％]。[2]如[I]所述的着色固化性树脂组合物，其中，F3ZiF1为O. 01 O. 6。[3]如[I]或[2]所述的着色固化性树脂组合物，其中，TeXTf在O. 7以下。
[4]如[I] [3]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，上述荧光色素是碳鐵染料。[5]如[I] [4]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，上述荧光色素是咕吨染料。[6]如[I] [5]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，上述着色剂(A2)在490nm以上780nm以下的范围内具有极大吸收波长。[7]如[I] [6]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，荧光色素(Al)和着色剂(A2)的总含量相对于着色固化性树脂组合物的固体成分为5 65质量％。[8]如[I] [7]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，荧光色素(Al)的含量相对于荧光色素(Al)和着色剂(A2)的总量为I 99质量％。
[9]如[I] [8]中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其中，上述着色剂(A2)是颜料，且组合物中同时含有该颜料和颜料分散剂。[10]如[9]所述的着色固化性树脂组合物，其中，相对于上述颜料100质量份，颜料分散剂的量为O. I 100质量份。[11] 一种滤色片，由[I] [10]中任一项所述的着色固化性树脂组合物形成。[12] 一种显示装置，具有[11]所述的滤色片。通过本发明的着色固化性树脂组合物，可以制造高对比度的滤色片。
具体实施例方式本发明的着色固化性树脂组合物含有荧光色素(Al)、与该荧光色素不同的着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)。此外，上述着色固化性树脂组合物的特征是，使用上述各原料配制第一组合物、第二组合物和第三组合物时，由这些组合物形成的涂膜的光学特性满足式(X)。F3ZF1 ^ TeXTf (X)[式(X)中，F3表示由第三组合物形成的厚3μπι的涂膜在最大激发波长λ3处的最大荧光强度A表示由第一组合物形成的厚3 μ m的涂膜在最大激发波长λ i处的最大荧光强度；其中，FfF1 ；Te表示由第二组合物形成的厚3 μ m的涂膜在上述λ i处的透射率；Tf表示由第二组合物形成的厚3 μ m的涂膜在测定上述F1的波长λ fl处的透射率；上述第一组合物含有荧光色素(Al)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)的含量相对于突光色素(Al)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量为2质量％;上述第二组合物含有着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，着色剂(A2)的含量相对于着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量为2质量％;上述第三组合物含有荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)和着色剂(A2)的含量相对于荧光色素(Al )、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量分别为2质量％]。含有荧光色素的滤色片例如用于液晶显示装置时，滤色片内的荧光色素因入射到滤色片的偏振光而被激发、发出荧光。因此，由以往的着色固化性树脂组合物形成的滤色片会产生滤色片射出的偏振光因荧光色素发出的荧光而散乱的现象、即消偏，因此存在对比度下降的问题。对于此，本发明的着色固化性树脂组合物通过并用荧光色素(Al)和着色剂(A2)以满足规定的条件，通过着色剂(A2)来降低荧光色素(Al)发出的荧光。藉此，通过使用本发明的着色固化性树脂组合物，能够获得可以制造高对比度的滤色片的着色固化性树脂组合物。式(X)中，F3 / F1越小，意味着来自荧光色素(Al)的荧光越被着色剂(A2)所抑制。从第三组合物发出的荧光(F3)越弱，越容易达到“高对比度”。但是，由于荧光强度是相对值，因此用与从第一组合物发出的荧光(F1)的比值来限定。此外，为了实现高对比度，有必要将第三组合物的最大荧光强度(F3)降低至低于第一组合物的最大荧光强度(F1XSP,满足F3 <上述F3Z^F1的值只要满足式(X)就没有特别限定，优选O. 6以下，更优选O. 4以下，进一步优选O. 2以下。F3 < F1在上述范围内的话，由着色固化性树脂组合物得到的滤色片的对比度变得更高。F3 < F1越小越好，但是其下限为例如O. 01左右，尤其是O. I左右亦可。
式(X)中，Te小的话，荧光色素(Al)的激发光被着色剂(A2)吸收，荧光色素(Al)的激发被抑制，因此，由第三组合物形成的涂膜发出的荧光变弱。此外，Tf小的话，荧光色素 (Al)发出的荧光被着色剂(A2)吸收，因此，由第三组合物形成的涂膜发出的荧光变弱。无论实现它们中的哪一个，结果都是由第三组合物形成的涂膜发出的荧光被抑制，因此限定乘积TeX Tf。上述TeXTf的值只要满足式(X)就没有特别限定，优选0.7以下，更优选0.6以下，进一步优选O. 5以下。此外，上述T6的值优选O. 95以下，更优选O. 9以下，进一步优选
O.85以下。上述Tf的值优选O. 9以下，更优选O. 7以下，进一步优选O. 5以下。此外，通过使上述TeXTf的值在上述F3M的值以上，由着色固化性树脂组合物得至IJ的滤色片的对比度提高。上述TeXTf的值不足上述F3M的值的话，由着色固化性树脂组合物得到的滤色片内的荧光色素(Al)发出荧光，因此产生消偏，对比度下降。上述第一组合物含有荧光色素(Al)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)。该第一组合物中，荧光色素(Al)的含量在荧光色素(Al)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量100质量％中占2质量％。上述第二组合物含有着色剂(A2)、树月旨(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)。该第二组合物中，着色剂(A2)的含量在着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量100质量％中占2质量％。上述第三组合物含有荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)。该第三组合物中，荧光色素(Al)的含量在荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量100质量％中占2质量％。此外，该第三组合物中，着色剂(A2)的含量在荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发齐[J (D)的总量100质量％中占2质量％。上述第二组合物中，树脂(B)、聚合性化合物(C)或聚合引发剂(D)相对于树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量的比率优选与在第一组合物中占的比率相同。此外，上述第三组合物中，树脂(B)、聚合性化合物(C)或聚合引发剂(D)相对于树脂
(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量的比率优选与在第一组合物中占的比率相同。第一组合物、第二组合物和第三组合物中，树脂(B )在树脂(B )、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量中的含量优选在所有的组合物中都相同。具体地，优选与后述的实施例相同的比例。第一组合物、第二组合物和第三组合物中，聚合性化合物(C)在树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量中的含量优选在所有的组合物中都相同。具体地，优选与后述的实施例相同的比例。第一组合物、第二组合物和第三组合物中，聚合引发剂(D)在树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量中的含量优选在所有的组合物中都相同。具体地，优选与后述的实施例相同的比例。此外，优选上述第一组合物、第二组合物和第三组合物都含有相同的溶剂。作为由上述第一组合物、第二组合物和第三组合物形成涂膜的方法，可以举出例如在使用光聚合引发剂作为聚合引发剂(D)的场合下在玻璃基板上以使后烘焙后的厚度为3 μ m的方式旋涂组合物、预烘焙、曝光、后烘焙来形成涂膜的方法。具体优选后述的实 施例中记载的方法。上述最大荧光强度是以某个波长的光作为激发光而测定的荧光光谱中荧光强度的极大值。上述最大激发波长，是指变动激发光的波长而测定荧光光谱，测定各荧光光谱中的最大荧光强度时，最大荧光强度为最大值时的激发光的波长。这些最大激发波长、最大荧光强度可以通过荧光分光光度计测定，详细的测定方法将在后面描述。这里，荧光强度容易受装置的影响。因此，为了降低测定误差，优选上述F1和F3使用相同的装置在同样的条件下连续测定。上述透射率是透过涂膜的光的强度(I)和入射光的强度(Itl)的比(IAtl)。透射率可以通过测色机、分光光度计测定，详细的测定方法将在后面描述。上述荧光色素(Al)只要是通过照射光能够产生荧光的色素即可，没有特别限定。上述荧光色素(Al)可以例举荧光染料、荧光颜料，优选荧光染料。上述荧光染料可以例举碳鐵染料、偶氮染料、香豆素染料、萘二甲酰亚氨基染料等。上述碳鐵染料具体可以例举二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、咕吨染料、吖啶染料等。其中，优选碳鐵染料，更优选三苯基甲烷染料、咕吨染料。上述荧光染料可以例举例如染料索引(力9 一 4^ )(染色家协会(TheSociety of Dyers and Colourists)出版)中被分类为染料的化合物和染色笔记(染色^一卜)(色染社)中记载的公知的染料。这样的化合物的具体例可以例举C. I.酸性黄3 (以下省略C. I.溶剂黄的记载，只记载编号)>7,250 ；C. I.酸性红77 ；C. I.酸性蓝9 ；C. I.碱性黄1、35、40、95 ；C. I.碱性红
1-1、13 ；C. I.碱性紫7、11 :1 ;C. I.碱性橙22 ；C. I.碱性蓝7 ；C. I.碱性绿I ;C. I.分散黄121,82 ；C. I.分散橙 11 ；C. I.分散红 58 ；C. I.分散蓝 7 ；C. I.直接黄 11、24、26、85、100、147 ；C. I.直接橙 8、13、26、29 :1、46 ;C. I.直接红 1、9、17、239、240、242、254 ;C. I.直接蓝22 ；C. I.直接绿6 ；C. I.溶剂黄7、44 ；C. I.溶剂红49 ；C. I.溶剂蓝5 ；C. I.溶剂绿7等。这样的化合物的市售品可以例举荧光系列(fluorescent '> 'J-^)(有本化学株式会社(有本化学(株)))、若丹明(口一夕' ^ >)B、若丹明6GCP (田R化学工业株式会社(田岡化学工業(株))制)、喹啉黄SS-5G、喹啉黄GC (中央合成化学株式会社(中央合成化学(株))制)、偶氮亮黄4GF、偶氮快蓝GLA、散利通粉红3B、快黄YL、维多利亚蓝FN、亮磺胺核黄素FF、硫代核黄素、碱性黄HG、荧光素、曙红等。
此外，上述荧光染料可以例举以分子内具有咕吨骨架的化合物为主成分的咕吨染料(All)。作为上述咕吨染料，可例举例如C. I.酸性红51、52 (式(Al_2))、87、92、94 (玫瑰红)、289 (式(A1-3))、388，C. I.酸性紫 9、30、102，C. I.碱性红 1(若丹明 6G)(式(A1-4))、8，C. I.碱性紫10 (若丹明B)，C. I.溶剂红218，C. I.媒染红27，C. I.活性红36(玫瑰红B)，磺酰若丹明G，日本专利特开2010-32999号公报中记载的咕吨染料及日本专利第4492760号公报中记载的咕吨染料等。
xII HH I
Crsof (Λ,2) grs°3
SO3Na
_I φ
(fjfY0·^·(A1-4)其中，作为咕吨染料(All)，优选包含式(I)表示的化合物(以下有时称为化合物(I))的染料。使用上述化合物(I)时，咕吨染料中的化合物(I)的含量优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上。作为咕吨染料，特别优选仅使用化合物(I)。
-R2R3 I a
.0 a(X9)
_ (R5)m,■[式(I)中，R1 R4分别独立地表示氢原子、-R8或碳数6 10的I价芳香族烃基。R5 表示-OH、-SO3' -S03H、-SO3T, -CO2H' -COfZ+、-CO2R8' -SO3R8 或-SO2NR9Ri0oR6和R7分别独立地表示氢原子或碳数I 6的烷基。m表示O 5的整数。m为2以上的整数时，多个R5可以相同或不同。a表示O或I的整数。X表不齒素原子。R8表示碳数I 20的I价饱和烃基，该饱和烃基中所含的氢原子可被卤素原子取代。Z+表示+N(Rn) 4、Na+或 K+。R9和Riq分别独立地表示氢原子或碳数I 20的I价饱和烃基，R9和Riq可以相互键合形成含有氮原子的3 10元环的杂环。R11分别独立地表示氢原子、碳数I 20的I价饱和烃基或碳数7 10的芳烷
基。]作为R1 R4所示的碳数6 10的I价芳香族烃基，可例举例如苯基、甲苯基、二
甲苯基某基、丙基苯基和丁基苯基等。 R1 R4所示的碳数6 10的I价芳香族烃基中含有的氢原子可以被卤原子、-R8、-OH、-OR8、-SO3'-S03H、-S(VZ+、-C02H、-C02R8、-SO3R8 或-SO2NR9Riq 取代。这些取代基中，优选从-S03_、-S03H、-S03_Z+和-SO2NR9Riq中选出的至少一种，更优选从_S03_Z+和-SO2NR9Riq选出的至少一种。作为此时的_S03_Z+，优选为-S03+N(Rn)4。R1 R4如果是这些基团，则包含化合物(I)的着色固化性树脂组合物可以形成异物的产生少且耐热性优异的滤色片。作为R8 R11所示的碳数I 20的I价饱和烃基，可以例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直链状烷基；异丙基、异丁基、异戊基、新戊基、2-乙基己基等支链状烷基；环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基等碳数3 20的脂环式饱和烃基。关于R9和Rki所表示的碳数I 20的I价饱和烃基，该饱和烃基中所含的氢原子可被-OH或卤原子取代，该饱和烃基中所含的-CH2-可被-O-、-CO-、-NH-或-NR8-取代。作为R6和R7所示的碳数I 6的烷基，可例举上文中举出的烷基中的碳数I 6的烷基。作为R11所示的碳数7 10的芳烷基，可例举苄基、苯乙基、苯丁基等。Z+是+N (Rn) 4、Na+或 K+，优选为.N (Rn) 4。作为上述+N(R11)4，优选4个R11中的至少2个为碳数5 20的I价饱和烃基。4个Rn的总碳数优选为20 80，更优选为20 60。R11如果是这些基团，则包含化合物(I)的着色固化性树脂组合物可形成异物的产生少的涂膜和图案。m优选为I 4，更优选为I或2。作为上述咕吨染料(All)，更优选为包含式⑵表示的化合物(以下有时称为“化合物(2)”)的染料。使用上述化合物(2)时，咕吨染料中的化合物(2)的含量优选为50质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上。作为咕吨染料，特别优选仅使用化合物(2)。
权利要求
1.一种着色固化性树脂组合物，含有荧光色素(Al)、与该荧光色素不同的着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，使用上述各原料配制第一组合物、第二组合物和第三组合物时，由这些组合物形成的涂膜的光学特性满足式(X)， F3ZF1 ^ TeXTf (X) 式(X)中，F3表示由第三组合物形成的厚3 μ m的涂膜在最大激发波长λ 3处的最大荧光强度； F1表示由第一组合物形成的厚3μπι的涂膜在最大激发波长X1处的最大荧光强度；其中，桃； Te表示由第二组合物形成的厚3 μ m的涂膜在上述λ I处的透射率； Tf表示由第二组合物形成的厚3 μ m的涂膜在测定上述F1的波长λ fl处的透射率； 上述第一组合物含有荧光色素(Al )、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)的含量相对于荧光色素(Al)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量为2质量％ ； 上述第二组合物含有着色剂(A2 )、树脂(B )、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D )，着色剂(A2)的含量相对于着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量为2质量％ ； 上述第三组合物含有荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，荧光色素(Al)和着色剂(A2)的含量相对于荧光色素(Al)、着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)的总量分别为2质量％。
2.如权利要求I所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，F3A71为O.Ol O. 6。
3.如权利要求I所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，TeXTf在O.7以下。
4.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，上述荧光色素是碳鐵染料。
5.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，上述荧光色素是咕吨染料。
6.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，上述着色剂(A2)在490nm以上780nm以下的范围内具有极大吸收波长。
7.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，荧光色素(Al)和着色剂(A2)的总含量相对于着色固化性树脂组合物的固体成分为5 65质量％。
8.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，荧光色素(Al)的含量相对于荧光色素(Al)和着色剂(A2)的总量为I 99质量％。
9.如权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，上述着色剂(A2 )是颜料，且组合物中同时含有该颜料和颜料分散剂。
10.如权利要求9所述的着色固化性树脂组合物，其特征在于，相对于上述颜料100质量份，颜料分散剂的量为O. I 100质量份。
11.一种滤色片，由权利要求I 3中任一项所述的着色固化性树脂组合物形成。
12.—种显示装置，具有权利要求11所述的滤色片。
全文摘要
本发明提供一种能够制造高对比度的滤色片的着色固化性树脂组合物。本发明的着色固化性树脂组合物的特征是含有荧光色素(A1)、与该荧光色素不同的着色剂(A2)、树脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引发剂(D)，使用上述各原料配制第一组合物、第二组合物和第三组合物时，由这些组合物形成的涂膜的光学特性满足式(X)。F3/F1≤Te×Tf(X)[式(X)中，F3表示第三组合物的涂膜在最大激发波长λ1处的最大荧光强度；F1表示第一组合物的涂膜在最大激发波长处的最大荧光强度；其中，F3＜F1；Te表示第二组合物的涂膜在上述λ1处的透射率；Tf表示第二组合物的涂膜在测定上述F1的波长处的透射率]。
文档编号G03F7/027GK102902160SQ20121026235
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月26日 优先权日2011年7月28日
发明者前田刚志 申请人:住友化学株式会社