着色组合物及使用了该着色组合物的滤色器的制作方法

文档序号:2763414阅读:342来源:国知局

专利名称::着色组合物及使用了该着色组合物的滤色器的制作方法
技术领域
:本发明涉及适合在构成彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件等的滤色器的制造中使用的着色组合物及滤色器。
背景技术
:近年来,液晶显示装置被应用于电视机监视器用途、个人计算机监视器用途、移动设备用途等中。对于液晶显示装置中所使用的滤色器,为了提高颜色再现性,对亮度、色纯度等的要求水平越来越高。此外,由于液晶显示装置被长期使用,因此对于滤色器,对耐热性和耐光性等与耐性相关的品质方面的要求也很强。进而,对于滤色器的制造中所使用的着色组合物,对形成各色滤波器节时的涂布均匀性、感度、显影性、图案形状的要求水平也越来越高。为了应对这些要求而提高着色组合物中的颜料等着色料的浓度,并对应地降低光固化性树脂和单体的成分浓度。此外,为了应对液晶显示装置的持续增长的需求,在滤色器的制造中,还可以通过简化工序来縮短生产时间。但是,增大着色组合物中的着色料的浓度而减少光固化性成分,或者为了简化滤色器的制造工序而縮短紫外线照射时间,会导致固化不良的着色涂膜。这里,固化不良的着色涂膜是指,在应该固化的部位中充分固化的部分与固化不充分的部分混合存在的着色涂膜。通过对固化不良着色涂膜进行碱显影,在充分固化的部分与固化不充分的部分间会产生色差。本发明人们尝试通过现有技术来解决产生上述色差的问题。首先,研究了日本特开2005-099488号公报中所公开的方法、即使用含有高感度的光聚合引发剂的感光性着色组合物,即使以很少的光固化成分和很少的紫外线照射量是否也能够解决涂膜的固化不良。但是,使用高感度的光聚合引发剂,即使增加其含量,由于固化的光固化成分的量有限,因而变得固化饱和,也没有得到没有起因于固化不良的色差的固化涂膜。其次,研究了在日本特开2002-318453号公报中所公开的感光性组合物,该感光性组合物按特定的比例包含由多官能(甲基)丙烯酸单体构成的A成分、由具有包含特定的环状烃的结构单元的聚合物构成的B成分、由单官能单体构成的C成分、和由光聚合引发剂及光增感剂中的至少一种构成的D成分,具有碱耐性。但是,由于该感光性组合物中所含的由聚合物构成的B成分无法通过紫外线照射而固化,因此碱显影时产生涂膜剥离,反而产生很大的色差。
发明内容因此,本发明的目的在于提供由紫外线引起的固化性高的着色组合物、及具备看不出起因于固化不良的色差的滤波器节的滤色器。根据本发明的1个方面,提供一种着色组合物,其特征在于,其为含有具有烯键式不饱和双键的聚合性单体、具有烯键式不饱和双键的透明树脂、着色料和有机溶剂的着色组合物,所述聚合性单体的溶解度参数MSP相对于所述聚合性单体的双键当量MDe的比MSP/M。c为0.10以下,所述透明树脂的溶解度参数Psp相对于所述透明树脂的双键当量P。c的比PSP/PDC为0.012以上,所述聚合性单体的含量为所述透明树脂的重量的30150%。此外,根据本发明的另一个方面,提供了在基板上具备由本发明的着色组合物形成的滤波器节的滤色器。具体实施例方式首先,对本发明的着色组合物进行具体说明。本发明的着色组合物含有具有烯键式不饱和双键的聚合性单体(以下,称为聚合性单体)、具有烯键式不饱和双键的透明树脂、着色料和有机溶剂。并且,本发明的着色组合物中,聚合性单体的溶解度参数Msp相对于聚合性单体的双键当量M。c的比M^/M。c为0.10以下,透明树脂的溶解度参数&p相对于透明树脂的双键当量PDC的比PSP/PDC为0.012以上,并且聚合性单体以透明树脂重量的30150%的比例存在。本发明中的聚合性单体的溶解度参数MSP根据"*,7—工>-二7'J>夕"7>卜'寸<工>》(PolymerEng.&Sci.)"第14巻、第2号(1974)、P.148P.154中记载的Fedors式、即下述式(1)进行计算。式(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式(1)中,Aei为归属于原子或者基团的25t:下的蒸发能量,AVi为原子或者基团的25t:下的摩尔体积。式(1)中的A&禾PAvi为赋予分子中的i个原子和基团的一定的数值。表l表示对原子或者基团赋予的Ae和Av的数值的代表例。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>"HDHg卩,由于丙烯酸2-羟基乙酯包含1个=CH2、1个-CH=、1个-C00-、2个_CH2-、1个-0H(C相邻),因此其EAei为1030+1030+4300+1180X2+5220=13940(cal/mol)。此夕卜,EAVi为28.5+13.5+18+16.1X2+13=105.2(cm3/mol)。因此,丙烯酸2-羟基乙酯的溶解度参数MSP为(EAei/EAVi)1/2=11.5(cal/cm3)。另外,2种以上的聚合性单体的混合物的溶解度参数根据下述式进行计算MSPmix=amMspm+aM2MspM2+aM3MspM3+…+ajtoMs她其中,MSPmix为聚合性单体的混合物的溶解度参数,MSPM1为聚合性单体1的溶解度参数,MSPM2为聚合性单体2的溶解度参数,MSPM3为聚合性单体3的溶解度参数,…MSHfa为聚合性单体n的溶解度参数,aM1为聚合性单体的混合物中的聚合性单体1的重量分数,aM2为聚合性单体的混合物中的聚合性单体2的重量分数,aM3为聚合性单体的混合物中的聚合性单体3的重量分数,…、为聚合性单体的混合物中的聚合性单体n的重量分数。此外,聚合性单体的双键当量根据下述式进行计算,其成为聚合性单体1分子中所含的双键量的尺度。如果为相同分子量的化合物,则双键当量的数值越小,双键的量越多。〈聚合性单体的双键当量>=〈聚合性单体的分子量>/〈聚合性单体1分子中的双键数〉此外,2种以上聚合性单体混合物的双键当量根据下述式进行计算MDCmix—aM1MDcm+aM2MDCM2+aM3MDCM3+".+aMnMDCMn其中,MDCmix为聚合性单体的混合物的双键当量,MDCM1为聚合性单体1的双键当量,MDCM2为聚合性单体2的双键当量,MDCM3为聚合性单体3的双键当量,…MDQfa为聚合性单体n的双键当量,aM1为聚合性单体的混合物中的聚合性单体1的重量分数,aM2为聚合性单体的混合物中的聚合性单体2的重量分数,aM3为聚合性单体的混合物中的聚合性单体3的重量分数,…、为聚合性单体的混合物中的聚合性单体n的重量分数。聚合性单体的溶解度参数MSP相对于聚合性单体的双键当量MDC的比MSP/MDC大于0.1时,通过紫外线照射进行涂膜表面的固化,固化涂膜中会产生裂纹等。Msp/M。c优选为0.03以上,更优选为0.05以上且小于0.07。本发明的着色组合物中所含的聚合性单体的双键当量优选为120350,更优选为150300。聚合性单体的双键当量小于120时,通过紫外线照射进行涂膜表面的固化,有时固化涂膜中会产生裂纹等。此外,聚合性单体的双键当量大于350时,着色组合物的感度不充分,有时即使照射紫外线涂膜也不会固化。作为聚合性单体,可以例示丙烯酸2-羟基乙酯(溶解度参数(以下称为SP):11.5、双键当量(以下称为DC):116)、甲基丙烯酸2-羟基乙酯(SP:13.2,DC:130)、丙烯酸2-羟基丙酯(SP:11.7,DC:130)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(SP:IO.7,DC:143)、甲基丙烯酸环己酯(SP:9.3,DC:154)、甲基丙烯酸环己酯(SP:9.2,DC:168)、聚乙二醇二丙烯酸酯(SP:9.9,DC:151)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(SP:9.8,DC:165)、季戊四醇三丙烯酸酯(SP:12.2,DC:99)、季戊四醇三甲基丙烯酸酯(SP:11.6,DC:113)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(SP:9.9,DC:100)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(SP:11.4,DC:113)、二季戊四醇六丙烯酸酯(SP:10.8,DC:97)、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯(SP:10.4,DC:111)、丙烯酸三环癸酯(SP:11.6、DC:84)、甲基丙烯酸三环癸酯(SP:11.0、DC:98)、三聚氰胺丙烯酸酉旨(SP:11.3,DC:149)、三聚氰胺甲基丙烯酸酯(SP:10.9,DC:163)、环氧丙烯酸酯(SP:8.7,DC:295)、环氧甲基丙烯酸酯(SP:8.6,DC:309)等各种丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酸(SP:11.1,DC:72)、甲基丙烯酸(SP:10.7,DC:86)、苯乙烯(SP:7.9,DC:104)、醋酸乙烯酯(SP:8.9,DC:86)、甲基丙烯酰胺(SP:14.2,DC:71)、甲基丙烯酰胺(SP:13.3,DC:85)、N-羟甲基丙烯酰胺(SP:15.4,DC:101)、N-羟甲基甲基丙烯酰胺(SP:14.5,DC:115)、丙烯腈(SP:11.1,DC:53)等。还可以使用将所述聚合性单体的一部分碳链用己内酯、环氧乙烷、环氧丙烷改性所得到的物质。聚合性单体可以单独使用1种,也可以2种以上混合使用。本发明中的具有烯键式不饱和双键的透明树脂(以下称为光固化性透明树脂),是具有烯键式不饱和双键、且在可见光区域的400700nm的总波长区域内透射率优选为80%以上、更优选为95%以上的树脂。光固化性透明树脂的溶解度参数与聚合性单体同样地根据Fedors的式子进行计算。但是,在光固化性透明树脂的情况下,根据下述式所示的、构成该树脂的理论单体组成(摩尔比)进行计算。光固化性透明树脂的溶解度参数PSP=WtaXSPa+WtbXSPb+WtcXSPc…其中,Wta:单体A的摩尔分数,Wtb:单体B的摩尔分数,Wtc:单体C的摩尔分数,…SPa:单体A的溶解度参数,SPb:单体B的溶解度参数,SPc:单体B的溶解度参数,…例如,若光固化性透明树脂的构成单体为甲基丙烯酸(分子量86,溶解度参数10.7)70重量%、甲基丙烯酸甲酯(分子量100,溶解度参数9.3)30重量%时,则该树脂的溶解度参数为(甲基丙烯酸的摩尔分数)X(甲基丙烯酸的溶解度参数)+(甲基丙烯酸甲酯的摩尔分数)X(甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数)=(70/86)/(70/86+30/100)X10.7+(30/100)/(70/86+30/100)X9.3=10.32。此外,2种以上光固化性透明树脂的混合物的溶解度参数根据下述式进行计算PSPmix=aP1MSPM1+aP2MSPM2+aP3MSPM3+...+aPnMSHfa7作为光固化性透明树脂,可以使用使具有羟基、羧基、氨基等反应性取代基的线状高分子与具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸反应而在该线状高分子中导入了(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基等光交联性基团所得到的树脂。此外,还可以使用通过羟基烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物对苯乙烯_马来酸酐共聚物或a-烯烃-马来酸酐共聚物等含有酸酐的线状高分子进行半酯化而得到的物质。光固化性透明树脂可以单独使用1种,也可以2种以上混合使用。本发明的着色组合物中,所述聚合性单体的含量为光固化性透明树脂的重量的30150%,并且优选为50100%。本发明的着色组合物中,聚合性单体发挥固化主体的作用,光固化性透明树脂发挥固化辅助的作用。与聚合性单体相比,光固化性透明树脂本身对于光固化的影响较小,另一方面,由于聚合性单体其自身因光而固化,因此如上所述来规定其量。优选平衡良好地含有光固化性透明树脂和聚合性单体。若对使用本发明的着色组合物所形成的涂膜照射紫外线,则以光固化性透明树脂所具有的烯键式不饱和双键为起点,促进聚合性单体的聚合,照射了紫外线的部分的涂膜总体不会产生固化不良,充分固化。在聚合性单体的量超过所述光固化性透明树脂的重量的150%的情况下,则作为聚合性单体的聚合的起点的光固化性透明树脂少,聚合性单体不会充分固化,因此不优选。此外,在聚合性单体的量小于30%的情况下,聚合性单体充分固化,但聚合性单体的绝对量减少,涂膜的固化会变得不充分,因此不优选。光固化性透明树脂可以按相对于着色料100重量份为30700重量份、优选为60450重量份的量使用。作为本发明的着色组合物中所含的着色料,可以将有机颜料或者无机颜料进行单独或者2种以上混合使用。颜料当中,优选发色性高且耐热性高的颜料、特别是耐热分解性高的颜料,通常使用有机颜料。以下,用颜料索引(C.I.)号表示本发明的着色组合物中可以优选使用的有机颜料的具体例子。作为用于形成红色滤波器节的红色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料红7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272等红色颜料。在红色着色组合物中可以并用黄色颜料、橙色颜料。作为用于形成黄色滤波器节的黄色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199等黄色颜料。作为用于形成橙色滤波器节的橙色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料橙36、43、51、55、59、61等橙色颜料。作为用于形成绿色滤波器节的绿色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料绿7、10、36、37等绿色颜料。在绿色着色组合物中可以并用黄色颜料。作为用于形成蓝色滤波器节的蓝色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料蓝15、915:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等蓝色颜料。在蓝色着色组合物中可以并用C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等紫色颜料。作为用于形成青色滤波器节的青色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料蓝15:1、15:2、15:4、15:3、15:6、16、81等蓝色颜料。作为用于形成品红色滤波器节的品红色着色组合物,可以使用例如C.I.颜料紫1、19、C.I.颜料红144、146、177、169、81等紫色颜料和红色颜料。在品红色着色组合物中可以并用黄色颜料。此外,作为无机颜料,可以列举出硫酸钡、锌华、硫酸铅、铬黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(ni))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合成铁黑、氧化钛、四氧化三铁等金属氧化物粉、或者金属硫化物粉、或金属粉等。为了在取得彩度和亮度的平衡的同时确保良好的涂布性、感度、显影性等,可以将无机颜料与有机颜料组合使用。为了调色,本发明的着色组合物中可以在不降低耐热性的范围内含有染料。作为本发明的着色组合物中所含的有机溶剂,可以列举出2-庚酮、4-庚酮、环己酮、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸异戊酯、醋酸正戊酯、甲基异丁基酮、正丁醇、乙二醇单乙基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、N,^二甲基甲酰胺、1,2,3_三氯丙烷、邻氯甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、3-甲氧基_3-甲基-1_丁醇、1,3-丁二醇、3-甲基-l,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙烷二醇、二异丁基酮、乙二醇单丁基醚、乙二醇单己基醚、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇二丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇单异丙基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇单甲基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-3-甲基丁基乙酸酯、Y-丁内酯J,N-二甲基乙酰胺J-甲基吡咯烷酮、对氯甲苯、邻二乙基苯、间二乙基苯、对二乙基苯、邻二氯苯、间二氯苯、正丁基苯、仲丁基苯、叔丁基苯、环己醇、甲基环己醇等。它们可以单独使用或2种以上混合使用。有机溶剂可以按相对于着色组合物中的着色料100重量份为8004000重量份、优选为10002500重量份的量使用。本发明的着色组合物中可以添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以使用4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮类光聚合引发剂;苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶酰二甲縮酮等苯偶姻类光聚合引发剂;二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4_苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酰化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'_甲基二苯基硫化物等二苯甲酮类光聚合引发剂;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类光聚合引发剂;2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘-l-基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基_萘-1-基)_4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基_(胡椒基)_6-三嗪、2,4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪类光聚合弓I发剂;硼酸盐类光聚合引发剂、咔唑类光聚合引发剂、咪唑类光聚合引发剂等。光聚合引发剂可以按相对于着色组合物中的着色料100重量份为5200重量份、优选为10150重量份的量使用。上述光聚合引发剂可以单独使用或者2种以上混合使用,作为增感剂,还可以并用a-酰肟酯(a-acyloximeester)、酰基膦氧化物、甲基苯基乙醛酸酯、苯偶酰、9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4'-二乙基间二苯代酚酞(4,4'-diethylisophthalophenone)、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、4,4'-二乙基氨基二苯甲酮等化合物。增感剂可以按相对于着色组合物中的光聚合引发剂100重量份为0.160重量份的量使用。本发明的着色组合物可以通过使用三辊磨、双辊磨、砂磨、捏合机、磨碎机等各种分散装置,将1种或者2种以上的着色料与所述聚合性单体及光聚合引发剂一起微细地分散到所述光固化性透明树脂和有机溶剂中来制造。此外,含有2种以上着色料的着色组合物还可以通过将由各着色料分别微细地分散在所述光固化性透明树脂和有机溶剂中而得到的物质混合来制造。将颜料作为着色料分散到所述光固化性透明树脂和有机溶剂中时,可以适当含有树脂型颜料分散剂、表面活性剂、颜料衍生物等分散助剂。分散助剂由于对颜料的分散优异、防止分散后的颜料再凝聚的效果大,因此当采用通过使用分散助剂将颜料分散到所述光固化性透明树脂和有机溶剂中而得到的着色组合物时,可得到透明性优异的滤色為。作为树脂型颜料分散剂,是包含具有吸附于颜料的性质的颜料亲和性部位、和与颜料载体具有相容性的部位、并起到吸附于颜料使颜料在颜料载体中稳定分散的作用的物质。作为树脂型颜料分散剂,具体可以采用聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸(部分)胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、含羟基的聚羧酸酯或它们的改性物、通过聚(低级烷撑亚胺)与具有游离的羧基的聚酯反应而形成的酰胺或其盐等油性分散剂、(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性树脂或水溶性高分子化合物、聚酯类、改性聚丙烯酸酯类、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、磷酸酯类等,它们可以单独使用或2种以上混合使用。作为表面活性剂,可以列举出聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯_丙烯酸共聚物的单乙醇胺、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等阴离子型表面活性剂;聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯等非离子型表面活性剂;烷基季铵盐或它们的环氧乙烷加成物等阳离子型表面活性剂;烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂,它们可以单独使用或者2种以上混合使用。颜料衍生物是在有机颜料中导入取代基而得到的化合物,作为有机颜料,一般还包含不被称为颜料的萘类、蒽醌类等淡黄色的芳香族多环化合物。作为颜料衍生物,可以使用日本特开昭63-305173号公报、日本特公昭57-15620号公报、日本特公昭59-40172号公报、日本特公昭63-17102号公报、日本特公平5-9469号公报等中记载的化合物,它们可以单独使用或2种以上混合使用。上述分散助剂可以按相对于着色料100重量份为0.140重量份、优选为0.130重量份的量使用。本发明的着色组合物中可以含有非感光性透明树脂,以控制对于显影液的溶解性或耐受性。非感光性透明树脂是不具有烯键式不饱和双键、且在可见光区域的400700nm的总波长区域中透射率优选为80%以上、更优选为95%以上的透明树脂。作为这样的非感光性透明树脂,包括热塑性树脂和热固化性树脂,它们可以单独使用或2种以上混合使用。作为非感光性热塑性树脂,例如可以列举出縮丁醛树脂、苯乙烯_马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、聚乙酸乙烯基酯、聚氨酯类树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶类树脂、环化橡胶类树脂、纤维素类、聚丁二烯、聚酰亚胺树脂等。此外,作为非感光性热固化性树脂,例如可以列举出环氧树脂、苯并胍胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚醛树脂等。非感光性热塑性树脂可以按相对于着色料100重量份为101000重量份、优选为50800重量份的量使用。此外,本发明的着色组合物中可以含有储藏稳定剂,以使组合物的经时粘度稳定。作为储藏稳定剂,例如可以列举出氢醌、甲基氢醌、2,5-二叔丁基氢醌、叔丁基氢醌、叔丁基-P_苯醌、叔丁基氢醌、2,5-二苯基-对苯醌等氢醌系化合物、节基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等季铵氯化物、乳酸、草酸等有机酸及其甲基醚、三丁基膦、三辛基膦、三环己基膦、三苯基膦、三苄基膦等膦化合物、三辛基膦氧化物、三苯基膦氧化物等膦氧化物化合物;三苯基磷酸酯、三壬基苯基磷酸酯等磷酸酯化合物、叔丁基儿茶酚等。储藏稳定剂可以按相对于着色组合物中的着色料100重量份为0.110重量份的量使用。此外,为了提高与基板的密合性,还可以含有硅烷偶联剂等密合提高剂。作为硅烷偶联剂,可以列举出乙烯基三(P-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类、y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酰基硅烷类、P-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、P-(3,4-环氧基环己基)甲基三甲氧基硅烷、P-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、P-(3,4-环氧基环己基)甲基三乙氧基硅烷、y-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、y-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧基硅烷类、N-I3(氨乙基)y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-I3(氨乙基)y-氨丙基三乙氧基硅烷、N-P(氨乙基)y-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、y-氨丙基三乙氧基硅烷、y_氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-y-氨丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类、y-巯基丙基三甲氧基硅烷、y-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类等。硅烷偶联剂可以按相对于滤色器用着色组合物中的着色料100重量份为0.0110重量份、优选为0.055重量份的量使用。对于本发明的着色组合物,优选使用离心分离、烧结过滤器、膜滤器等装置,除去5iim以上的粗大粒子、优选为1Pm以上的粗大粒子、进一步优选为0.5iim以上的粗大粒子以及混入的尘埃。此外,为了不产生涂布不均而得到均匀的涂膜,本发明的着色组合物优选将在1225t:下使用E型粘度计以转速20rpm测得的粘度调整为10mPas以下,更优选调整为lmPas以上且8mPas以下。本发明的着色组合物可以制成溶剂显影型或者碱显影型着色抗蚀材料的形态。接着,对具备由本发明的着色组合物形成的滤波器节的滤色器进行说明。滤色器是在透明或者反射基板上形成选自R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、M(品红)、C(青)中的至少2色的滤波器节而成的。各色滤波器节可以通过光刻法使用本发明的着色组合物来形成。作为透明基板,可以采用玻璃板、或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂板。作为反射基板,可以采用硅、或在所述透明基板上形成有铝、银、银/铜/钯合金薄膜等而成的基板。通过光刻法来形成各色滤波器节时,通过喷涂法或旋涂法、狭缝涂布法、辊涂法等涂布方法,将作为上述溶剂显影型或者碱显影型着色抗蚀剂而制得的着色组合物按干燥膜厚为0.25iim的方式涂布到基板上。根据需要,通过在与该膜接触或者非接触状态下设置的具有规定的图案的掩模,对干燥了的膜进行紫外线曝光。其后,浸渍到溶剂或者碱显影液中或者通过喷雾等对显影液进行喷雾来除去未固化部分而形成所期望的图案后,对其他颜色重复进行同样的操作,可以制得滤色器。进而,为了促进着色抗蚀剂的聚合,还可以根据需要实施加热。通过光刻法,能够制得比印刷法精度更高的滤色器。作为显影处理方法,可以采用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍(浸渍)显影法、浸置(puddle,盛液)显影法等。另外,为了提高紫外线曝光感度,将上述着色抗蚀材料涂布干燥后,也可以在将水溶性或者碱可溶性树脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂等涂布干燥而形成防止因氧而阻碍聚合的膜后,进行紫外线曝光。以下,用实施例更详细地说明本发明,以下的实施例对本发明的权利范围没有任何限制。另外,实施例中的"份"表示"重量份"。[OH5]合成例1在反应容器中装入环己酮560份,一边向容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同一温度下,将甲基丙烯酸34.0份、甲基丙烯酸甲酯23.0份、甲基丙烯酸正丁酯45.0份、甘油单甲基丙烯酸酯47.0份、和2,2'-偶氮二异丁腈4.0份的混合物用1小时进行滴加,进行聚合反应。滴加结束后,再在8(TC下反应3小时,然后添加在环己酮55份中溶解偶氮二异丁腈1.0份而得到的溶液,再在8(TC下继续反应1小时,得到共聚物溶液。接着,相对于得到的共聚物溶液338份,在7(TC下将2-甲基丙烯酰基乙基异氰酸酯32.0份、月桂酸二丁基锡0.4份、和环己酮120.0份的混合物用3小时进行滴加。冷却至室温后,将得到的光固化性透明树脂溶液约2g作为样品,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分,基于该测定值,在已合成的光固化性透明树脂溶液中添加环己酮以使不挥发成分为20重量X,制备光固化性透明树脂溶液A。得到的光固化性透明树脂的重均分子量为20000,双键当量为470,溶解度参数为11.0。合成例2在反应容器中装入环己酮520份,一边向容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同一温度下,将甲基丙烯酸7.0份、甲基丙烯酸甲酯7.0份、甲基丙烯酸2-羟乙酯63.0份、甘油单甲基丙烯酸酯66.0份、和2,2'-偶氮二异丁腈4.0份的混合物用1小时进行滴加,进行聚合反应。滴加结束后,再在8(TC下反应3小时,然后添加在环己酮70份中溶解偶氮二异丁腈1.0份而得到的溶液,再在8(TC下继续反应1小时,得到共聚物溶液。接着,相对于得到的共聚物溶液220份,在7(TC下将2-甲基丙烯酰基乙基异氰酸酯56.0份、月桂酸二丁基锡0.4份、和环己酮220.0份的混合物用3小时进行滴加。冷却至室温后,与合成例1同样地添加环己酮以使不挥发成分为20重量%,制备光固化性透明树脂溶液B。得到的光固化性透明树脂的重均分子量为20000,双键当量为270,溶解度参数为11.0。合成例3在反应容器中装入环己酮480份,一边向容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同一温度下,将甲基丙烯酸32.0份、甲基丙烯酸甲酯24.0份、甲基丙烯酸正丁基酯16.0份、甲基丙烯酸苄酯48.0份、甘油单甲基丙烯酸酯15.0份、和2,2'-偶氮二异丁腈4.0份的混合物用1小时进行滴加,进行聚合反应。滴加结束后,再在8(TC下反应3小时,然后添加在环己酮80份中溶解偶氮二异丁腈1.0份而得到的溶液,再在8(TC下继续反应1小时,得到共聚物溶液。接着,相对于得到的共聚物溶液445份,在7(TC下将2-甲基丙烯酰基乙基异氰酸酯14.0份、月桂酸二丁基锡0.4份、和环己酮55.0份的混合物用3小时进行滴加。冷却至室温后,与合成例1同样地添加环己酮以使不挥发成分为20重量%,制备光固化性透明树脂溶液C。得到的光固化性透明树脂的重均分子量为20000,双键当量为IOOO,溶解度参数为10.8。实施例1将下述组成的混合物均匀地搅拌混合后,使用直径lmm的玻璃珠,用砂磨机分散5小时后,用5iim的过滤器过滤,制备铜酞菁分散体。混合物(铜酞菁分散体)的组成e型铜酞菁颜料(C.I.颜料蓝15:6)12.00份(BASF制"HeliogenBlueL—6700F")分散剂(日本Lubrizol公司制"Solsperse20000")2.40份合成例1中得到的光固化性透明树脂溶液A28.10份环己酮57.50份接着,将下述组成的混合物搅拌混合至均匀后,用lym的过滤器过滤,得到作为蓝色抗蚀材料调整而成的着色组合物。着色组合物的组成(以着色组合物总量为100的重量比)如表2所示。混合物(着色组合物)的组成铜酞菁分散体45.05份合成例1中得到的光固化性透明树脂溶液A18.05份己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯4.80份光聚合引发剂2.50份(CibaSpecialtyChemicals公司制"IRGACURE907")增感剂(保土谷化学株式会社制"EAB-F")0.20份流平剂0.Ol份(BYK-ChemieJ即an株式会社制"BYK-323")环己酮29.40份实施例29禾P比较例17将颜料、分散剂、光固化性透明树脂溶液、溶剂的组成变更为表2所示的比例(以颜料分散体总量为100的重量比),与实施例1同样地得到各色颜料分散体。接着,除了将颜料分散体、光固化性透明树脂溶液、聚合性单体、光聚合引发剂、增感剂、有机溶剂、流平剂的组成变更为表3-l、3-2所示的比例(以着色组合物总量为100的重量比)以外,与实施例1同样地得到作为各色抗蚀材料调整而成的着色组合物。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2中,PB15:6=e型铜酞菁颜料(C.I.颜料蓝15:6)(BASF制"HeliogenBlueL-6700F");PR254=二酮基妣咯并妣咯类颜料(C.I.颜料红254)(CibaSpecialtyChemicals公司制"Irg即horRedB-CF");PR177=蒽醌类颜料(C.I.颜料红177)(CibaSpecialtyChemicals公司制"CromophtalRedA2B,,);PY199=蒽醌类颜料(C.I.颜料黄199)(CibaSpecialtyChemicals公司制"CromophtalYellowGT-AD,,);PG36=卤化铜酞菁类颜料(C.I.颜料绿36)(东洋油墨制造公司制"LionolGreen6YK,,);PY150=单偶氮类颜料(C.I.颜料黄150)(Lanxess公司制"FanchonFastYellowY-5688")分散剂=日本Lubrizol公司制"Solsperse20000";树脂A=合成例1中得到的光固化性透明树脂溶液A;树脂B=合成例2中得到的光固化性透明树脂溶液B;树脂C=合成例3中得到的光固化性透明树脂溶液C。16<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表3-1、3-2中,单体A=己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(DAICEL-CYTEC公司制"Ebecryl2047",溶解度参数10.6,双键当量201);单体B=环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(东亚合成公司制"ARONIXM-350",溶解度参数10.l,双键当量143);单体C=三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学公司制"NK酯A-TMPT,"溶解度参数IO.5,双键当量:99);树脂A=合成例1中得到的光固化性透明树脂溶液A;树脂B=合成例2中得到的光固化性透明树脂溶液B;树脂C=合成例3中得到的光固化性透明树脂溶液C;光聚合引发剂二CibaSpecialtyChemicals公司制"IRGACURE907";增感剂二保土谷化学株式会社制"EAB-F";流平剂=BYK-ChemieJ即an公司制"BYK-323"。比较例7使用旋涂器,将实施例19和比较例17中得到的各色抗蚀材料涂布于lOOmmX100mm、0.7mm厚的玻璃基板上,形成厚度为2.0ym的涂膜。接着,在7(TC下进行20分钟的预烘焙后,进行100mJ/cm2的紫外线曝光。使用显微分光光度计(奥林巴斯光学公司制"0SP-SP100")测定得到的光固化膜的分光透射率后,浸渍于0.25%氢氧化钠水溶液中。浸渍2分钟后,再次使用显微分光光度计测定分光透射率,计算色差AEab。另外,在0.25%氢氧化钠水溶液中浸渍2分钟后,使用光学显微镜进行显影斑点的观察,按4个等级(◎:没有观察到显影斑点、〇观察到少而淡的显影斑点、A:整体上观察到淡的显影斑点、X:整体上观察到浓的显影斑点)进行评价。结果如表4所示。表4实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8颜色红绿色差AEab0.691.101.212.580.680.912.552.66显影斑点◎〇〇〇◎◎〇〇实施例9比较例1比较例2比较例3比较例4比较例5比较例6比较例7颜色红绿色差AEab0.657.148.129.015.578.1110.2511.41显影斑点◎△XX△XXX使用实施例16中得到的着色组合物形成的固化涂膜与使用比较例17中得到的着色组合物形成的固化涂膜相比,氢氧化钠水溶液的浸渍前后的色差AEab较小,没有观察到显影斑点的产生,结果良好。而且,使用实施例79中得到的着色组合物制得的固化涂膜,在与优选的范围接近的配合量下,色差AEab与最优选的实施例9相比较大,显影斑点的产生与实施例9相比也观察到一些。如上所述,由于本发明的着色组合物通过紫外线照射而充分固化,因此使用本发明的着色组合物形成的固化涂膜对于碱显影液发挥充分的耐受性。其结果是,滤色器所具备的滤波器节的面内色差消失,可得到良好的液晶显示装置。稳定地得到良好的液晶显示装置可产生如下的优异的效果制造生产线的不良率降低,通过成本降低和生成量的提高来应对因快速成长而导致的需求持续增长的液晶显示装置市场。权利要求一种着色组合物,其特征在于,含有具有烯键式不饱和双键的聚合性单体、具有烯键式不饱和双键的透明树脂、着色料和有机溶剂;所述聚合性单体的溶解度参数MSP相对于所述聚合性单体的双键当量MDC的比MSP/MDC为0.10以下,所述透明树脂的溶解度参数PSP相对于所述透明树脂的双键当量PDC的比PSP/PDC为0.012以上,所述聚合性单体的含量为所述透明树脂的重量的30~150%。2.根据权利要求l所述的着色组合物,其特征在于,聚合性单体的双键当量MDc为120350。3.根据权利要求1或2所述的着色组合物,其特征在于,透明树脂的双键当量PDC为200800。4.一种滤色器,其在基板上具备由权利要求13中任意一项所述的着色组合物形成的滤波器节。全文摘要着色组合物含有具有烯键式不饱和双键的聚合性单体、具有烯键式不饱和双键的透明树脂、着色料和有机溶剂。聚合性单体的溶解度参数MSP相对于聚合性单体的双键当量MDC的比MSP/MDC为0.10以下,透明树脂的溶解度参数PSP相对于透明树脂的双键当量PDC的比PSP/PDC为0.012以上。聚合性单体的含量为透明树脂的重量的30~150%。滤色器在基板上具备由所述着色组合物形成的滤波器节。文档编号G02B5/20GK101743514SQ20088002487公开日2010年6月16日申请日期2008年7月16日优先权日2007年7月20日发明者二井洋文,吉原久史,横手凉,荻原英聪,西田充志申请人:东洋油墨制造株式会社;凸版印刷株式会社
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