IPC分类号 : G02B5/20,C09B1/32,C09B11/00,C09B11/26,C09B47/24,C09B67/20,C09B67/22,G02F1/1335,G03F7/004,H01L51/50,H05B33/12
专利摘要
本发明提供一种着色树脂组合物,该着色树脂组合物可提供耐光性优异的滤色片的蓝色像素,且满足在彩色显示器制造工序中要求的耐热性。另外,通过使用该着色树脂组合物,本发明还提供蓝色像素的色纯度及透射率优异的滤色片、以及蓝色纯度良好的有机EL显示器及液晶显示装置。具体地,本发明涉及一种含有(a)粘合剂树脂、(b)溶剂、以及具有通式(I)表示的特定结构的三芳基甲烷类色素的滤色片用着色树脂组合物,以及使用该着色树脂组合物而形成的滤色片、有机EL显示器及液晶显示装置。
说明书
技术领域技术领域
本发明涉及一种可提供分光特性优异的滤色片的蓝色像素的着色树脂组合物、使用该着色树脂组合物而形成的具有像素的滤色片、以及使用该滤色片而形成的有机EL显示器及液晶显示装置。
技术背景背景技术
近年来,作为平板显示器,彩色的液晶显示装置和有机EL显示器备受关注,在这些显示器中使用了滤色片。
例如,作为彩色液晶显示装置的一个实例,有下述透射型液晶显示装置,该透射型液晶显示装置大致由滤色片基板、对置电极基板和液晶层构成,所述滤色片基板具有黑色矩阵、包括多种颜色(通常为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色)的着色层、透明电极及取向层;所述对置电极基板具有薄膜晶体管(TFT元件)、像素电极及取向层;所述液晶层通过使上述两基板以指定间隙对置,用密封部件密封,并向上述间隙中注入液晶材料而形成。此外,还有在上述滤色片基板和着色层之间设置了反射层的反射型液晶显示装置。
从原理上讲,有机EL显示器是具有有机EL元件的显示器,所述有机EL元件具有在阳极与阴极之间夹入有机EL发光层的结构,但实际上,为了使用有机EL元件制成可实现彩色显示的有机EL显示器,包括下述方式:(1)使分别发光三原色的各种颜色的有机EL元件彼此排列的方式;(2)使发白色光的有机EL元件与三原色的滤色片层相组合的方式;以及,(3)使发蓝光的有机EL元件与分别进行蓝→绿以及蓝→红的色转换的色转换层(CCM层)相组合的CCM方式等。
就方式(1)而言,不言自明,由于使用了各色的有机EL元件,因此其具有能够表现出高度色彩再现性的特征。因此,通过对应于各色有机EL元件来加载滤色片,可期待色彩再现性的提高、以及通过吸收反射光而实现的对比度的提高,因而该方式(1)是有前景的方式之一。
此外,对于将白色有机EL和滤色片组合的方式(2)以及CCM方式(3)而言,由于只要使用一种发出相同颜色的光的有机EL元件即可,因此无须像上述方式(1)中的有机EL显示器那样必须要具有各色有机EL元件都要齐备的特性,从而可实现削减工序数及材料等,因此在制造成本方面来看,也是备受关注的全彩色方式。
在使用了滤色片以及以色转换过滤器和有机发光体为组成要素的色转换方式的有机EL元件中,对于要求在彩色显示器的制造工序中所需的耐热性、作为显示器使用时的耐候性、以及高清晰度的图像的情况,使用通过颜料分散法制作的滤色片已成为主流,可通过将红色、蓝色或绿色的颜料以1μm以下的粒径微分散在感光性树脂溶液中,并将得到的溶液涂布在玻璃基板上,然后利用光刻蚀法来形成具有指定图案的像素(专利文献1、2)。
就滤色片而言,要求提高其色纯度、彩度、光透射量,而为了达到提高光透射量的目的,以往采用的方法是:降低着色颜料相对于图像形成用材料中的感光性树脂的含量的方法、或是减小由图像形成用材料形成的像素的形成膜厚的方法。可是,当采用这些方法时,会导致滤色片本身的彩度降低,整个显示器发白,牺牲掉显示所必须的色彩鲜明度;相反,如果优先考虑彩度而增加着色颜料的含量,则会导致整个显示器变暗,此时,为了确保亮度,必须要加大背光灯的光量,而这样一来又会引发显示器的耗电量增大的问题。
针对于此,为了达到提高光透射量的目的,已知有将颜料粒子的粒径微分散至其显色波长的1/2以下的方法(非专利文献1),而由于与其它的红色、绿色颜料相比,蓝色颜料的显色波长较短,因此,在采用蓝色颜料的情况下,必须要进行更进一步的微分散,而这将引发成本增加及分散后稳定性方面的问题。
另一方面,对于使用染料作为着色剂的滤色片的开发也仍在进行中。例如,专利文献3中公开了下述滤色片:设置了含有C.I.Acid Blue 83(弱酸性艳蓝6B)(三烯丙基胺类色素)和C.I.Solvent Blue 67(溶剂蓝GN)(酞菁铜类色素)的蓝色滤波层的滤色片。
可是,该文献中记载的使用了染料的滤色片存在如下问题:其在分光特性、耐热性、耐光性方面均不充分。
此外,专利文献4中记载了使用包含下式表示的聚合性三苯基甲烷染料的聚合物的滤色片。
可是,该文献中记载的使用了染料的滤色片虽然分光特性优异,但存在耐光性不足的问题。
[化学式1]
(上式中,R1中的至少一个为包含碳-碳双键的特定的聚合性基团。)
专利文献1:日本特公平4-37987号公报
专利文献2:日本特公平4-39041号公报
专利文献3:日本特开2002-14222号公报
专利文献4:日本特开2000-162429号公报
非专利文献1:桥爪清《色材协会志》(《色材協会誌》)(1967年12月,p 608)
发明内容发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种着色树脂组合物,该着色树脂组合物可提供耐光性优异的滤色片的蓝色像素,且满足在上述彩色显示器制造工序中要求的耐热性。另外,本发明的目的还在于:使用这样的着色树脂组合物,提供蓝色像素的色纯度及透射率优异的滤色片、以及蓝色纯度良好的有机EL显示器及液晶显示装置。
解决问题的方法
本发明人等发现,通过使用由特定化合物形成的盐作为滤色片的蓝色像素形成用色材,能够使上述问题得以解决,并基于此完成了本发明。
即,本发明的要点如下。
[1]一种滤色片用着色树脂组合物,其含有(a)粘合剂树脂、(b)溶剂及(c)色材,其中,所述(c)色材含有下述通式(I)表示的化合物,
[化学式2]
(在上述通式(I)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子;m代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基、或者,相邻的R之间键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R101代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子;
R102代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子;
或者,R101和R102也可以键合而形成环,该环任选具有取代基;
此外,上述通式(I)的阳离子部分中的3个苯环均可被除-NR2、-R101和-R102以外的其它基团所取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式3]
[2]根据[1]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(I)表示的化合物是下述通式(I’)表示的化合物,
[化学式4]
(在上述通式(I’)中,Z、m、R、R101和R102与在上述通式(I)中的意义相同;
R103和R104各自独立地代表氢原子、卤原子或碳原子数1~8的烷基;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式5]
[3]根据[2]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(I’)表示的化合物是下述通式(II)表示的化合物,
[化学式6]
(在上述通式(II)中,M代表2个氢原子、Cu、Mg、Al、Ni、Co、Fe、Zn、Ge、Mn、Si、Ti、V或Sn,各金属原子上任选配位有氧原子、卤原子、羟基、烷氧基或芳氧基;
式中的-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,在构成这4个苯环的碳原子中,未键合-SO3-基的碳原子可以被任意基团取代;
m、R、R101~R104与在通式(I’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式7]
[4]根据[3]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(II)表示的化合物是下述通式(III)表示的化合物,
[化学式8]
(在上述通式(III)中,-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,该酞菁骨架中,除了-SO3-基以外,不具有其它取代基;
m、M、R、R103和R104与在通式(I’)中的意义相同,每1分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式9]
[5]根据[2]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(I’)表示的化合物是下述通式(IV)表示的化合物,
[化学式10]
(在上述通式(IV)中,在蒽醌骨架所具有的取代基中,
R31代表氢原子或任选具有取代基的苯基;
R32、R33、R34各自独立地代表氢原子、羟基、-NHR41(R41与R31的意义相同)、-SO3-、卤原子、-CO2R42(R42代表碳原子数1~3的烷基)中的任意基团,且R32~R34中的至少一个为-NHR41基;
R35、R36、R37、R38各自独立地代表氢原子、-SO3-、卤原子、苯氧基、萘氧基、碳原子数1~12的烷氧基、-CO2R43、苯基、-SO3R44或-SO2NHR45(其中,R43~R45各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
其中,在每1个蒽醌骨架中键合有m个-SO3-基;
m、R、R101~R104与在通式(I’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式11]
[6]根据[5]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(IV)表示的化合物是下述通式(IV’)表示的化合物,
[化学式12]
(在上述通式(IV,)中,m、R、R31~R38、R103及R104与在上述通式(IV)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式13]
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,所含有的上述通式(I)表示的化合物为全部固体成分的1~50重量%。
[8]一种滤色片用着色树脂组合物,其含有(a)粘合剂树脂、(b)溶剂及(c)色材,其中,(c)色材含有下述通式(V)表示的化合物,
[化学式14]
(在上述通式(V)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子,M代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者,相邻的R之间键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R201代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、苄基、任选具有取代基的苯基、或任选具有取代基的萘基;
R202代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、或任选具有取代基的芳香族杂环基团;
R203、R204、R205、R206各自独立地代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的全氟烷基、碳原子数1~12的烷氧基、苯氧基、萘氧基、氟原子、任选具有取代基的苯基、-CO2R46、-SO3R47、或-SO2NHR48(其中,R46~R48各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
此外,上述通式(V)的阳离子部分中的2个苯环均可被除-NR2以外的其它基团所取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式15]
[9]根据[8]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(V)表示的化合物是下述通式(V’)表示的化合物,
[化学式16]
(在上述通式(V’)中,Z、m、R、R201~R206均与在上述通式(V)中的意义相同;
R207及R208各自独立地代表氢原子、卤原子、或碳原子数1~8的烷基;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式17]
[10]根据[9]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(V’)表示的化合物是下述通式(VI)表示的化合物,
[化学式18]
(在上述通式(VI)中,M代表2个氢原子、Cu、Mg、Al、Ni、Co、Fe、Zn、Ge、Mn、Si、Ti、V或Sn,各金属原子上任选配位有氧原子、卤原子、羟基、烷氧基或芳氧基;
式中的-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,在构成这4个苯环的碳原子中,未键合-SO3-基的碳原子还可以被任意基团取代;
m、R、R201、R202、R207、R208与在通式(V’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式19]
[11]根据[10]所述的滤色片用着色树脂组合物,在上述通式(VI)中,-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,且该酞菁骨架上不具有除-SO3-基以外的其它取代基。
[12]根据[9]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述通式(V’)表示的化合物是下述通式(VII)表示的化合物,
[化学式20]
(在上述通式(VII)中,在蒽醌骨架所具有的取代基中,
R31代表氢原子或任选具有取代基的苯基;
R32、R33、R34各自独立地代表氢原子、羟基、-NHR41(R41与R31的意义相同)、-SO3-、卤原子、-CO2R42(R42代表碳原子数1~3的烷基)中的任意基团,且R32~R34中的至少一个为-NHR41基;
R35、R36、R37、R38各自独立地代表氢原子、-SO3-、卤原子、苯氧基、萘氧基、碳原子数1~12的烷氧基、-CO2R43、苯基、-SO3R44或-SO2NHR45(其中,R43~R45各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
并且,1个蒽醌骨架中键合有m个-SO3-基;
m、R、R201、R202、R207、R208与在通式(V’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式21]
[13]根据[8]~[12]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,所含有的上述通式(V)表示的化合物为全部固体成分的1~50重量%。
[14]一种滤色片用着色树脂组合物,其含有(a)粘合剂树脂、(b)溶剂及(c)色材,其中,(c)色材含有由阳离子蓝色色素(色素1)和阴离子色素(色素2)形成的化合物,该化合物中的色素1及色素2满足下述的(1)或(2),
(1)色素2为偶数电子型化合物,由依赖于时间的密度泛函数(B3LYP/6-31G(d,p))计算得到的、色素1的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素1))和色素2的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素2))满足下述式(i),且色素2的最低三重激发态(T1态)的激发能(ΔET1(色素2))满足下述式(ii);
(2)色素2为奇数电子型化合物,由依赖于时间的密度泛函数(B3LYP/6-31G(d,p))计算得到的、色素1的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素1))和色素2的能量最低的激发态的激发能(ΔElowest(色素2))满足下述式(iii)。
[数学式1]
ΔES1(色素2)<ΔES1(色素1) (i)
ΔET1(色素2)<1.5eV (ii)
ΔElowest(色素2)<ΔES1(色素1) (iii)
[15]根据[14]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述色素1是骨架内具有阳离子部位的阳离子色素、或者是具有阳离子性取代基作为取代基的阳离子色素;上述色素2是具有阴离子性取代基的阴离子色素。
[16]根据[14]或[15]所述的滤色片用着色树脂组合物,其中,上述色素2是具有酞菁骨架或蒽醌骨架的阴离子色素。
[17]根据[1]~[16]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物,其还含有(d)单体。
[18]根据[1]~[17]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物,其还含有(e)光聚合引发体系和热聚合引发体系中的至少1种。
[19]根据[1]~[18]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物,其还含有(f)颜料。
[20]一种滤色片,其具有使用[1]~[19]中任一项所述的滤色片用着色树脂组合物而形成的像素。
[21]一种有机EL显示器,其具有[20]所述的滤色片。
[22]一种液晶显示装置,其具有[20]所述的滤色片。
发明的效果
根据本发明,可以获得能够满足耐光性(其是滤色片长期可靠性中极为重要的一项),且具有彩色显示器制造工序所要求的耐热性,并且其蓝色像素的色纯度及透射率优异的滤色片。通过使用这样的滤色片,可以将有机EL显示器的发光、滤色片的背光灯的发光有效导出,提供兼具高度色彩再现性及高亮度的有机EL显示器以及液晶显示装置。此外,还能够使液晶显示装置的对比度提高。
工业实用性
根据本发明,可以获得可满足长期可靠性中极为重要的一项、即耐光性,且具有彩色显示器制造工序所要求的耐热性,并且其蓝色像素的色纯度及透射率优异的滤色片。通过使用这样的滤色片,可以将有机EL显示器的发光、滤色片的背光灯的发光有效导出,提供兼具高度色彩再现性及高亮度的有机EL显示器以及液晶显示装置。此外,还能够使液晶显示装置的对比度提高。
附图说明附图说明
图1是示出实施例中进行耐光性试验时使用的隔紫外片(UV Cut Filter)的透射光谱的谱图。
图2是示出实施例中进行耐光性试验时使用的偏振片的透射光谱的谱图。
图3是示出本发明的具有蓝色滤色片的有机EL元件的一例的截面概略图。
图4是示出实施例中制作的有机电场荧光发光元件的结构的截面示意图。
符号说明
1、10透明支撑基板
2、50透明阳极
3、52空穴传输层
4、53发光层
5电子传输层
6、55阴极
100有机EL元件
20蓝色像素
30有机保护层
40无机氧化膜
500有机发光体
51空穴注入层
54电子注入层
具体实施方式具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行具体说明,但下述记载仅是本发明的实施方式的一例,本发明并不受限于这些内容。
需要指出的是,在本发明中,“(甲基)丙烯酰”、“(甲基)丙烯酸酯”等是指“丙烯酰和/或甲基丙烯酰”、“丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯”等,例如,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。
另外,所述“全部固体成分”是指:本发明的滤色片用着色树脂组合物中除了后述的溶剂成分以外的全部成分。
本发明的滤色片用着色树脂组合物中含有(a)粘合剂树脂、(b)溶剂及(c)色材,(c)色材的特征在于下述(1)~(3)中的任一项。与以往的色材化合物相比,满足上述任一项的滤色片用着色树脂组合物均具有更为优异的耐光性。
(1)含有下述通式(I)表示的化合物,
[化学式22]
(在上述通式(I)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子,m代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者相邻的R彼此键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R101代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子。
R102代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子。
或者,R101和R102任选相互键合而形成环,该环任选具有取代基;
此外,上述通式(I)的阳离子部分中的3个苯环均可被除-NR2、-R101及-R102以外的其它基团所取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式23]
(2)含有下述通式(V)表示的化合物,
[化学式24]
(在上述通式(V)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子,m代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者相邻的R彼此键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R201代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、苄基、任选具有取代基的苯基、或任选具有取代基的萘基。
R202代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、或任选具有取代基的芳香族杂环基。
R203、R204、R205、R206各自独立地代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的全氟烷基、碳原子数1~12的烷氧基、苯氧基、萘氧基、氟原子、任选具有取代基的苯基、-CO2R46、-SO3R47、或-SO2NHR48(其中,R46~R48各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
另外,上述通式(V)的阳离子部分中的2个苯环均可被除-NR2以外的其它基团所取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式25]
(3)含有由阳离子蓝色色素(色素1)和阴离子色素(色素2)形成的化合物(以下,也将该化合物称为“色素1-色素2化合物”),且该色素1-色素2化合物中的色素1及色素2满足下述的①或②,
①色素2为偶数电子型化合物,由依赖于时间的密度泛函数(B3LYP/6-31G(d,p))计算得到的、色素1的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素1))和色素2的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素2))满足下述式(i),且色素2的最低三重激发态(T1态)的激发能(ΔET1(色素2))满足下述式(ii);
②色素2为奇数电子型化合物,由依赖于时间的密度泛函数(B3LYP/6-31G(d,p))计算得到的、色素1的最低单重激发态(S1态)的激发能(ΔES1(色素1))、和色素2的能量最低的激发态的激发能(ΔElowest(色素2))满足下述式(iii)。
[数学式2]
ΔES1(色素2)<ΔES1(色素1) (i)
ΔET1(色素2)<1.5eV (ii)
ΔElowest(色素2)<ΔES1(色素1) (iii)
作为本发明的着色树脂组合物中除了(c)色材以外的其它成分,只要是可作为滤色片形成材料使用的成分则可以无特殊限制地使用。例如,可以是日本特开昭60-184202号公报等中记载的热固性树脂组合物、后述的光聚合性树脂组合物等任意类型的树脂组合物。对于利用光刻蚀法形成滤色片用像素的情况,如果使用热固性树脂组合物,则为了形成图案必须要进一步设置1层正型抗蚀剂层等来进行图像形成,从工艺简便性方面考虑,优选光聚合性树脂组合物。另一方面,对于利用喷墨(ink-jet)法进行像素形成的情况,由于使用热固性树脂组合物时无须进行曝光工序等,因此优选。
本发明的滤色片用着色树脂组合物以(a)粘合剂树脂、(b)溶剂、及(c)色材为必须成分,优选进一步含有(d)单体、(e)光聚合引发体系和/或热聚合引发体系、(f)颜料,还可以含有根据需要而配合的其它成分。
[(c)色材]
首先,针对本发明的滤色片用着色树脂组合物中含有的(c)色材,对各个实施方式进行逐一说明。
<第1实施方式的(c)色材>
本发明的第1实施方式的(c)色材是含有下述通式(I)表示的化合物的成分,在通式(I)表示的化合物中,特别是对于R101和R102未键合成环的化合物的情况,提供一种可形成耐热性、耐光性、色感(色味)均取得了良好平衡的像素的滤色片用着色树脂组合物,而对于R101和R102键合并形成了后述通式(III)中所示的萘环的化合物的情况,提供一种可形成色感明显优异的像素的滤色片用着色树脂组合物。
[化学式26]
(在上述通式(I)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子,m代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者相邻R彼此键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R101代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子;
R102代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子;
或者,R101和R102任选键合而形成环,该环任选具有取代基;
此外,上述通式(I)的阳离子部分中的3个苯环均可被除-NR2、-R101及-R102以外的其它基团取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式27]
通式(I)中的R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者相邻的R键合而形成环。在通式(I)中,所具有的多个R可以相同也可以不同。因此,-NRR基可以左右对称,也可以左右不对称。
对于相邻R键合而形成环的情况,这些R也可以是利用杂原子桥联而形成的环。作为该环的具体实例,可列举例如下述结构。这些环任选具有取代基。
[化学式28]
从化学稳定性方面考虑,作为R,优选各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳原子数2~8的烷基或任选具有取代基的苯基,或者是相邻的R键合而形成环的情况,更优选为任选具有取代基的碳原子数2~8的烷基或任选具有取代基的苯基。
R101代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子。特别是,作为R101,当具有除氢原子以外的其它基团、或与R102键合而构成环的一部分时,可使与R101键合的苯环相对于由与位于三芳基甲烷结构中心的sp2碳相邻接的苯环形成的平面之间形成扭曲的位置关系,因此可使其具有蓝色吸收,从而提高采用了该结构的滤色片用着色组合物的分光特性,改善蓝色显示部件的对比度,故优选。
R102代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、任选具有取代基的苯基、或氟原子。从保持相邻的氨基的平面性的观点考虑,作为R102,优选氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数2~6的链烯基、或与R101键合而构成环的一部分,更优选氢原子、或与R101键合而构成环的一部分。
其中,R101和R102可以彼此键合而形成环。作为由R101和R102键合而形成的环的具体实例,可列举例如下述结构。该环任选具有取代基。
[化学式29]
对于R为烷基或苯基的情况、以及R101和R102各自独立地代表烷基、链烯基或苯基的情况,这些基团还任选进一步具有取代基。此外,由相邻的R、或由R101和R102键合而形成的环上也任选具有取代基。
作为该取代基,可列举例如在下述的取代基组W中例举的取代基。
(取代基组W)
氟原子、氯原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的链烯基、碳原子数1~8的烷氧基、苯基、 基、甲苯基、萘基、氰基、乙酰氧基、碳原子数2~9的烷基羧基、磺酰胺基、碳原子数2~9的烷基氨磺酰基、碳原子数2~9的烷基羰基、苯乙基、羟基乙基、乙酰胺基、键合有碳原子数1~4的烷基而形成的二烷基氨基乙基、三氟甲基、碳原子数1~8的三烷基甲硅烷基、硝基、碳原子数1~8的烷硫基、乙烯基。
在上述取代基中,作为R、R101、R102所具有的取代基,优选碳原子数2~8的烷基、碳原子数2~8的烷氧基、氰基、乙酰氧基、碳原子数2~8的烷基羧基、磺酰胺基、碳原子数2~8的烷基磺酰胺基。
此外,作为由相邻的R、或由R101和R102键合而形成的环上具有的取代基,可优选列举碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、甲硅烷基、羧基、氰基、磺酰胺基等。
需要说明的是,在通式(I)表示的化合物中,其阳离子部分中的3个苯环均可以被除-NR2、-R101和-R102以外的其它基团取代。即,在不破坏本发明的效果的范围内,还可以具有除了在通式(I)中明确记载的基团以外的其它取代基。
作为这类取代基,可列举例如卤原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷氧基、氰基等。
作为这些烷基和烷氧基能够具有的取代基,可列举:卤原子、碳原子数1~8的烷氧基、碳原子数2~9的酰基、碳原子数2~9的烷氧羰基、氰基、任选被上述基团中的任意基团取代的苯基、以及任选被上述基团中的任意基团取代的萘基等。
需要说明的是,在这些苯环中,相对于与位于三芳基甲烷结构中央的碳原子所形成的键,如果邻位上键合了空间位阻过大的基团,则会对如后所述的分子的平面性造成阻碍,从而导致化合物的色纯度有降低的趋势。因此,优选在邻位上不具有取代基或被卤原子、碳原子数1~4的烷基取代。
此外,在通式(I)中,m代表1~4的整数。m值越大,则所得化合物越趋向于带有绿色,因此从对比度的观点出发,优选m为1或2,尤其优选m=2。
通式(I)表示的化合物优选为下述通式(I’)表示的化合物。
[化学式30]
(在上述通式(I’)中,Z、m、R、R101及R102与在上述通式(I)中的意义相同。
R103及R104各自独立地代表氢原子、卤原子、或碳原子数1~8的烷基。
需要指出的是,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式31]
在通式(I’)中,R103及R104各自独立地代表氢原子、卤原子、或碳原子数1~8的烷基。需要说明的是,当R103和R104为空间位阻过大的基团时,会阻碍分子的平面性而导致化合物的色调发生变化,因此该化合物具有不再显示色纯度高的蓝色的倾向。因此,对于R103和R104不为氢原子的情况,其优选为卤原子或碳原子数1~4左右的烷基。即,作为R103和R104,更优选各自独立地为卤原子或碳原子数1~4的烷基。从色纯度和耐热性的角度出发,尤其优选各自独立地为氢原子、氯原子或甲基。其中,由于当R103和R104中的至少一个为氢原子以外的其它基团时,所形成的化合物的耐热性更高,因此优选。
其中,从兼具高色纯度和高耐热性的观点考虑,所述通式(I’)表示的化合物尤其优选R103和R104中的一个为氢原子、另一个为除了氢原子以外的其它基团。
通式(I’)表示的化合物优选为下述通式(II)表示的化合物、或下述通式(IV)表示的化合物。在通式(II)表示的化合物中,尤其优选下述通式(III)表示的化合物。此外,在通式(IV)表示的化合物中,尤其优选下述通式(IV’)表示的化合物。
[化学式32]
(在上述通式(II)中,M代表2个氢原子、Cu、Mg、Al、Ni、Co、Fe、Zn、Ge、Mn、Si、Ti、V或Sn,且各金属原子上任选配位有氧原子、卤原子、羟基、烷氧基或芳氧基。
式中的-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上。在构成这4个苯环的碳原子中,未键合-SO3-基的碳原子还可以被任意基团所取代。
m、R、R101~R104与在通式(I’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下述化学式33表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式33]
[化学式34]
(在上述通式(III)中,-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,且该酞菁骨架上不具有除-SO3-基以外的其它取代基。
m、M、R、R103及R104与在通式(I’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下述化学式35表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式35]
[化学式36]
(在上述通式(IV)中,在蒽醌骨架所具有的取代基中,
R31代表氢原子或任选具有取代基的苯基;
R32、R33、R34各自独立地代表氢原子、羟基、-NHR41(R41与R31同义)、-SO3-、卤原子、-CO2R42(R42代表碳原子数1~3的烷基)中的任意取代基,且R32~R34中的至少一个为-NHR41基;
R35、R36、R37、R38各自独立地代表氢原子、-SO3-、卤原子、苯氧基、萘氧基、碳原子数1~12的烷氧基、-CO2R43、苯基、-SO3R44、或-SO2NHR45(其中,R43~R45各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
其中,在1个蒽醌骨架中键合有m个-SO3-基;
m、R、R101~R104与在通式(I’)中的意义相同,当1个分子中含有多个下述化学式37表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式37]
[化学式38]
(在上述通式(IV’)中,m、R、R31~R38、R103及R104与在上述通式(IV)中的意义相同,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式39]
在通式(II)、(III)中,M代表2个氢原子、Cu、Mg、Al、Ni、Co、Fe、Zn、Ge、Mn、Si、Ti、V或Sn,且各金属原子上任选配位有氧原子、卤原子、羟基、烷氧基或芳氧基。M优选为2个氢原子、Cu、AlCl、AlOH、Ni或Co,其中,从提高蓝色显示部件的对比度的角度出发,更优选为Cu。
上述通式(II)中的-SO3-基键合在构成酞菁骨架的苯环的任意碳原子上。在用来构成这4个苯环的碳原子中,未键合-SO3-基的碳原子还可以被任意基团取代。
作为该“任意基团”的实例,可列举上述取代基组W(在R为烷基或苯基的情况中,作为任选具有的取代基所列举的取代基组),其优选基团也与上述的优选基团相同。
其中,尤其优选酞菁骨架中的各苯环上不具有取代基的情况、或不具有除-SO3-基以外的其它取代基的情况。
在上述通式(IV)及(IV’)中,蒽醌骨架所具有的取代基中的R31代表氢原子或任选具有取代基的苯基。在不破坏本发明的效果的范围内,对于该取代基并无特殊限制,但为了同时对阳离子色素的色调起辅助作用,优选为碳原子数1~8的烷基、-SO3-、苄基或-NHCOR40(R40代表碳原子数1~3的烷基)。作为R31,更优选为氢原子、碳原子数1~5的烷基、-SO3-、或-NHCOR40。
此外,R32、R33、R34各自独立地代表氢原子、羟基、-NHR41(R41与R31同义)、-SO3-、卤原子、-CO2R42(R42代表碳原子数1~3的烷基)中的任意取代基,且R32~R34中的至少一个代表-NHR41基,但为了同时对阳离子色素的色调起到辅助作用,优选为氢原子、羟基或-NHR41。
另外,R35、R36、R37、R38各自独立地代表氢原子、-SO3-、卤原子、苯氧基、萘氧基、碳原子数1~12的烷氧基、-CO2R43、苯基、-SO3R44、或-SO2NHR45(其中,R43~R45各自独立地代表碳原子数1~6的烷基),但为了同时对阳离子色素的色调起到辅助作用,优选为氢原子或-SO3-。
需要指出的是,在上述通式(I)~(IV’)及后述通式(V)~(VII)中的任意通式所表示的化合物中,上述通式(III)或(IV’)表示的化合物、即三芳基甲烷结构中的一个苯环为萘环的化合物,通过使其R103及R104中的至少一个具有除氢原子以外的其它基团所获得的耐热性提高效果尤为显著。
上述通式(I)表示的化合物可以按照例如J.Chem.Soc.,PerkinTrans.1998,2,297.、WO2006/120205号公报中记载的方法合成。需要说明的是,根据制造工艺的不同,上述通式(I)表示的化合物必然以m值不同的多种化合物的混合物的形式获得。在本发明的滤色片用着色树脂组合物中,上述通式(I)表示的化合物可以直接以混合物的形式使用,也可以使用对该混合物进行分离后得到的单一化合物。对于使用混合物的情况,所述混合物中所含的满足上述“优选”m值的化合物优选占最大比例。
作为上述通式(I)表示的化合物的具体实例,可列举下述化合物,但在不超过本发明的要点的范围内,并不限于这些化合物。需要说明的是,在下述实例中,C6H5-为苯基,TS代表甲苯磺酰基。
此外,在通式(I)表示的化合物中,作为通式(IV)、(IV’)表示的化合物,可列举下述化合物。
[化学式40]
[化学式41]
[化学式42]
[化学式43]
就本发明的第1实施方式的滤色片用着色树脂组合物而言,优选组合物中所含有的上述通式(I)表示的化合物为全部固体成分的1~50重量%,更优选为3~40重量%,尤其优选为5~30重量%。
如果通式(I)表示的化合物的含量高于上述范围,则可能引起涂膜的固化性降低,膜强度不充分;低于上述范围,则着色力变得不充分,有时无法获得足够浓度的色度、或膜变得过厚。
需要说明的是,当上述通式(I)表示的化合物在着色树脂组合物(尤其是该组合物中所含的溶剂)中的溶解性低时,与作为后述任意成分的颜料相同,也可以使用分散剂等使其分散在组合物中后使用。可是,从应用于液晶显示装置时对比度高的观点考虑,上述通式(I)表示的化合物优选以溶解在着色树脂组合物中的状态存在。
需要指出的是,作为本发明的滤色片用着色树脂组合物中的(c)色材,可以仅含有通式(I)表示的化合物中的1种,也可以含有2种以上,还可以包含1种或2种以上的其它色材,而本发明的滤色片用着色树脂组合物中所有(c)色材在该组合物中的含有率优选为1~30重量%。
<第2实施方式的(c)色材>
本发明的第2实施方式的(c)色材含有下述通式(V)表示的化合物,其提供可形成耐光性、耐热性均特别良好的像素的滤色片用着色树脂组合物。
[化学式44]
(在上述通式(V)中,Z代表具有蒽醌骨架或酞菁骨架的m价阴离子,m代表1~4的整数;
R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者,相邻的R彼此键合而形成环,该环任选具有取代基,各个R可以相同也可以不同;
R201代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、苄基、任选具有取代基的苯基、或任选具有取代基的萘基;
R202代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、或任选具有取代基的芳香族杂环基;
R203、R204、R205、R206各自独立地代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的全氟烷基、碳原子数1~12的烷氧基、苯氧基、萘氧基、氟原子、任选具有取代基的苯基、-CO2R46、-SO3R47、或-SO2NHR48(其中,R46~R48各自独立地代表碳原子数1~6的烷基);
此外,上述通式(V)的阳离子部分中的2个苯环均可被除-NR2以外的其它基团取代;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式45]
通式(V)中的R代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、或任选具有取代基的苯基,或者,相邻的R键合而形成环。在通式(V)中,所具有的多个R可以相同也可以不同。因此,-NRR基可以左右对称,也可以左右不对称。
对于相邻的R键合而形成环的情况,这些环可以是利用杂原子桥联而形成的环。作为该环的具体实例,可列举下述结构。这些环任选具有取代基。
[化学式46]
从化学稳定性方面考虑,作为R,优选各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳原子数2~8的烷基或任选具有取代基的苯基,或者是相邻的R键合而形成环的情况,更优选为任选具有取代基的碳原子数2~8的烷基或任选具有取代基的苯基。
R201代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、苄基、任选具有取代基的苯基、或任选具有取代基的萘基,而为了提高在(b)溶剂中的溶解性,优选为苄基或碳原子数1~8的烷基。
R202代表任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、任选具有取代基的苯基、任选具有取代基的萘基、或任选具有取代基的芳香族杂环基团,而为了能够起到积极地保护位于三芳基甲烷结构中心的sp2碳的作用,优选任选具有取代基的苯基、或任选具有取代基的萘基。
R203、R204、R205、R206各自独立地代表氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的全氟烷基、碳原子数1~12的烷氧基、苯氧基、萘氧基、氟原子、任选具有取代基的苯基、-CO2R46、-SO3R47、或-SO2NHR48(其中,R46~R48各自独立地代表碳原子数1~6的烷基),而为了提高在(b)溶剂中的溶解性,优选为氢原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的全氟烷基、或氟原子。
对于R、R201、R203~R206各自独立地为烷基或苯基的情况、以及R202为烷基、苯基或萘基的情况,这些基团还任选进一步具有取代基。此外,由相邻的R彼此键合而形成的环上也任选具有取代基。
作为该取代基,可列举例如在下述取代基组W中例举的取代基。
(取代基组W)
氟原子、氯原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数1~8的烷氧基、苯基、 基、甲苯基、萘基、氰基、乙酰氧基、烷基羧基、磺酰胺基、烷基磺酰胺基、烷基羰基、苯乙基、羟基乙基、乙酰胺基、二烷基氨基乙基、三氟甲基、三烷基甲硅烷基、硝基、烷硫基、乙烯基。
在上述取代基中,作为R、R201、R202所具有的取代基,从提高在(b)溶剂中的溶解性的观点考虑,优选碳原子数1~8的烷基、三氟甲基、或碳原子数1~8的烷氧基;而作为R203~R206所具有的取代基,从提高在(b)溶剂中的溶解性的观点考虑,优选碳原子数1~8的烷基。此外,作为相邻的R彼此键合而形成的环上所具有的取代基,优选列举烷基、烷氧基、甲硅烷基、羧基、氰基、磺酰胺基等。
需要说明的是,在通式(V)表示的化合物中,其阳离子部分中的2个苯环均可以被除-NR2以外的其它基团所取代。即,在不破坏本发明的效果的范围内,还可以具有除了在通式(V)中明确记载的基团以外的其它取代基。
作为这类取代基,可列举例如卤原子、碳原子数1~8的烷基等。
需要说明的是,在这些苯环中,相对于与位于三芳基甲烷结构中央的碳原子所形成的键,如果邻位上键合了空间位阻过大的基团,则会阻碍如后所述的分子的平面性,从而导致化合物的色纯度有降低的趋势。因此,优选在邻位上不具有取代基或被卤原子、碳原子数1~4的烷基等取代。
此外,在通式(V)中,m代表1~4的整数。m值越大,则所得化合物越趋向于带有绿色,因此从对比度的观点出发,优选m为1或2,尤其优选m=2。
通式(V)表示的化合物优选为下述通式(V’)表示的化合物。
[化学式47]
(在上述通式(V’)中,Z、m、R、R201~R206均与在上述通式(V)中的意义相同;
R207及R208各自独立地代表氢原子、卤原子、或碳原子数1~8的烷基;
其中,当1个分子中含有多个下式表示的结构时,它们可以是相同的结构,也可以是不同的结构)。
[化学式48]
作为通式(V’)中的R207及R208,可列举与在上述通式(I’)中作为R103及R104所列举的基团相同的基团。优选的基团、以及优选该基团的理由也与上述相同。
通式(V’)表示的化合物优选为下述通式(VI)表示的化合物、或下述通式(VII)表示的化合物。
[化学式49]
(在上述通式(VI)中,M代表2个氢原子、Cu、Mg、Al、Ni、Co、Fe、Zn、Ge、Mn、Si、Ti、V或Sn,且各金属原子上任选配位有氧原子、卤原子、羟基、烷氧基或芳氧基;
式中的-SO3-基键合在构成酞菁骨架中的苯环的任意碳原子上,在构成这4个苯环的碳原子中,未键合
滤色片用着色树脂组合物、滤色片、有机EL显示器及液晶显示装置专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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