专利名称：着色组合物、滤色器和显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种着色组合物、滤色器和显示元件，更详细地说，涉及一种用于形 成对在透射型或反射型的彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件、有机EL显示元件、电子纸 等中使用的滤色器有用的着色层的着色组合物，具有由该着色组合物形成的着色层的滤色 器，以及具备该滤色器的显示元件。
背景技术：
以往，在使用着色放射线敏感性组合物制造滤色器时，已知的方法是在基板上或 预先形成有所期望图案的遮光层的基板上涂布着色放射线敏感性组合物，干燥后，以所期 望的图案形状对干燥涂膜照射放射线(以下称为“曝光”)，进行显影，由此得到各色的像素 (例如参见专利文献1、专利文献2、。并且，还已知利用含有黑色材料的光聚合性组合物形 成黑矩阵的方法(例如参见专利文献幻。进而，还已知使用着色热固性树脂组合物并通过 喷墨方式得到各色的像素的方法(例如参见专利文献4)。对于用于通过喷墨方式形成像素的着色组合物，为了改善油墨的稳定性、排出性 等，已知使树脂组合物含有特定的溶剂的技术(例如参见专利文献幻。但是，在透明基板上 形成的隔壁所划分的狭小区域，若通过喷墨方式形成像素，则由于油墨与隔壁表面的亲和 性等的关系，像素的形状形成为沿像素的外缘部或其附近具有膜厚较薄的部分且在像素的 中心侧具有膜厚最大部的形状，或者其表面形成凹凸形状等，存在容易形成膜厚不均勻的 像素的问题。并且，由于油墨与透明基板的亲和性或与隔壁所划分的开口区域的大小的关 系，存在油墨没有遍布于像素内而产生涂布遗留部分(有时也称为针孔、露白、白缺陷等)
的问题,3
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开平2-144502号公报
专利文献2日本特开平3-53201号公报
专利文献3日本特开平6-35188号公报
专利文献4日本特开2000-310706号公报
专利文献5日本特开2006-299090号公报
发明内容
本发明的课题在于提供一种着色组合物，其能够形成平坦性优异且不产生涂布遗 留部分的像素，并且适用于喷墨方式。本发明人进行了深入研究，结果发现通过使用特定的表面活性剂能够解决上述课 题，完成了本发明。S卩，本发明提供一种着色组合物，其特征在于，其含有㈧着色剂、⑶交联剂、(C) 粘结剂树脂、⑶下述式⑴表示的化合物(以下有时称为“表面活性剂⑶”)和(E)溶H0-^CH2—C-—CH2—04—X—(-O--CH2—C——CH24—OH (1) I* πι xj‘ η‘
R23R24
(式(1)中，R21和R22相互独立地表示具有氟代烷基的基团，R23和R24相互独立地 表示甲基或乙基，X表示不含氟的2价连接基团，m和η相互独立地表示1 100的整数。)并且，本发明提供具备使用上述着色组合物而形成的着色层的滤色器、和具备该 滤色器的显示元件。此处，“着色层”是指用于滤色器的各色像素、黑矩阵等。根据本发明的着色组合物，能够通过喷墨方式形成平坦性优异且不产生涂布遗留 部分的像素。因此，本发明的着色组合物能够极好地用于制作以电子工业领域中的彩色液晶显 示元件用的滤色器、固体摄像元件的分色用滤色器、有机EL显示元件用滤色器、电子纸用 滤色器为首的各种滤色器。
具体实施例方式以下，详细说明本发明。着色组合物-(A)着色剂 _作为本发明的㈧着色剂，只要具有着色性就没有特别限定，能够根据用途适当 选择色彩和材质。具体地说，作为着色剂，颜料、染料和天然色素中的任一种均可使用，但是 从对滤色器要求耐热性的方面出发，作为本发明的着色剂，优选有机颜料或无机颜料。作为有机颜料，可举出例如颜色索引(C. I. ；The Society Of Dyersand Colourists社发行)中分类为颜料的化合物，具体可举出具有下述这样的颜色索引(C. I.) 名的颜料。C. I.颜料黄12、C. I.颜料黄13、C. I.颜料黄14、C. I.颜料黄17、C. I.颜料黄20、 C. I.颜料黄24、C. I.颜料黄31、C. I.颜料黄55、C. I.颜料黄83、C. I.颜料黄93、C. I.颜 料黄109、C. I.颜料黄110、C. I.颜料黄138、C. I.颜料黄139、C. I.颜料黄150、C. I.颜料 黄153、C. I.颜料黄154、C. I.颜料黄155、C. I.颜料黄166、C. I.颜料黄168、C. I.颜料黄 180、C. I.颜料黄 211 ；C. I.颜料橙5、C. I.颜料橙13、C. I.颜料橙14、C. I.颜料橙24、C. I.颜料橙34、 C. I.颜料橙36、C. I.颜料橙38、C. I.颜料橙40、C. I.颜料橙43、C. I.颜料橙46、C. I.颜 料橙49、C. I.颜料橙61、C. I.颜料橙64、C. I.颜料橙68、C. I.颜料橙70、C. I.颜料橙71、 C. I.颜料橙72、C. I.颜料橙73、C. I.颜料橙74 ；C. I.颜料红1、C. I.颜料红2、C. I.颜料红5、C. I.颜料红17、C. I.颜料红31、 C. I.颜料红32、C. I.颜料红41、C. I.颜料红122,C. I.颜料红123,C. I颜料红144,C. I.颜 料红149、C. I.颜料红166、C. I.颜料红168、C. I.颜料红170、C. I.颜料红171、C. I.颜料
CN 102141730 A
说明 书2/20页
,OR22
OR21
剂
0014]
4红175、C. I.颜料红176、C. I.颜料红177、C. I.颜料红178、C. I.颜料红179、C. I.颜料 红180、C. I.颜料红185、C. I.颜料红187、C. I.颜料红202、C. I.颜料红206、C. I.颜料 红207、C. I.颜料红209、C. I.颜料红214、C. I.颜料红220、C. I.颜料红221、C. I.颜料 红224、C. I.颜料红242、C. I.颜料红243、C. I.颜料红254、C. I.颜料红255、C. I.颜料红 262、C. I.颜料红 264、C. I.颜料红 272 ；C. I.颜料紫1、C. I.颜料紫19、C. I.颜料紫23、C. I.颜料紫29、C. I.颜料紫32、 C. I.颜料紫36、C. I.颜料紫38 ；C. I.颜料蓝 15、C. I.颜料蓝 15:3, C. I.颜料蓝 15:4、C. I.颜料蓝 15:6、C. I.颜 料蓝60, C. I.颜料蓝80 ；C. I.颜料绿7、C. I.颜料绿36, C. I.颜料绿58。这些有机颜料能够单独使用或混合2种以上使用。本发明中，有机颜料也能够通过重结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加 热法或它们的组合进行精制后使用。并且，有机颜料优选通过所谓的盐研磨法将一次粒子 微细化后使用。作为盐研磨法的方法，公开在例如日本特开平08-179111号公报中。并且，作为上述无机颜料，可举出例如氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、硫酸铅、铬 黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合 成铁黑、炭黑等。这些着色剂也可以根据需要用树脂将其颗粒表面改性后使用。作为对颜料的颗 粒表面进行改性的树脂，可举出例如日本特开2001-108817号公报所记载的载体树脂、或 市售的各种颜料分散用树脂。作为炭黑表面的树脂被覆方法，能够采用例如日本特开平 9-71733号公报、日本特开平9-95625号公报、日本特开平9-124969号公报等所记载的方法。上述着色剂能够单独使用或混合2种以上使用。在将本发明的着色组合物用于形成像素时，由于对像素要求高精细的发色，所以 作为(A)着色剂，优选发色性高的着色剂，具体地说，优选使用有机颜料。另一方面，在将本 发明的着色组合物用于形成黑矩阵时，由于对黑矩阵要求遮光性，所以作为(A)着色剂，优 选使用有机颜料或炭黑。但是，使用含有蓝色着色剂、特别是蓝色颜料的着色组合物形成的蓝色像素，因后 烘焙工序时的高温加热而伴有粘结剂树脂成分、交联剂成分的黄变、或蓝色颜料本身的晶 相转变等，会出现透明性、颜色特性降低的问题。并且，使用含有具有偶氮键的着色剂的着色组合物而形成的像素，因后烘焙工序 时的高温加热，会出现该偶氮键分解、色纯度下降的问题。作为具有偶氮键的着色剂，可举 出例如C. I.颜料黄150、日本特开2001-3M869号公报中公开的颜料所代表的单偶氮颜料、 C. I.颜料红242所代表的双偶氮颜料等，其中单偶氮颜料受高温加热易退色。单偶氮颜料 中，由下述式(I)表示的化合物或其互变异构体与下述式(II)表示的化合物形成的分子化 合物，特别是由下述式(I)表示的化合物或其互变异构体的主体与下述式(II)表示的客体 形成的包合化合物(以下有时称为“特定黄色颜料”)，是透明性和色纯度优异的黄色颜料， 但受高温加热易退色。令人意外的是，利用本发明的着色组合物可以解决上述耐热性的问题。
(式(II)中，Ra Re相互独立地表示氢原子、或具有或不具有羟基取代的碳原子 数为1 4的烷基。)令人意外的是，利用本发明的着色组合物可以解决上述耐热性的问题。并且，使用C. I.颜料绿58所代表的卤化锌酞菁颜料形成的绿色像素一旦暴露在 有机溶剂中，会出现着色成分溶出、色纯度下降的问题。令人意外的是，利用本发明的着色 组合物也可以解决上述耐溶剂性的问题。本发明中，从形成透明性和色纯度优异的像素、或形成遮光性优异的黑矩阵的方 面出发，在着色组合物的总固形成分中(A)着色剂的含有比例优选为5 70质量％，更优 选为5 60质量％。此处，固形成分是指除了后述的溶剂以外的成分。本发明中的着色剂根据需要能够与分散剂、分散助剂一同使用。作为上述分散剂， 能够使用例如阳离子系、阴离子系、非离子系等适宜的分散剂，但优选聚合物分散剂。具体 地说，可举出丙烯酸系共聚物、聚氨酯、聚酯、聚乙烯亚胺、聚烯丙胺等。这样的分散剂能够通过商业渠道获得，例如作为丙烯酸系共聚物，可举 出 Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116(以上为毕 克化学(BYK)公司制造)，作为聚氨酯可举出Disperbyk-161、Disperbyk-162、 Disperbyk-165> Disperbyk-167> Disperbyk-170> Disperbyk-182 HiL ± Ψ it ψ (BYK)公司制造)、SolSperSe76500(LUBRIZ0L(株)公司制造)，作为聚乙烯亚胺可举出 Solsperse24000(LUBRIZ0L (株)公司制造)，作为聚酯可举出 AdisperPB821、Adisper PB822、Adisper PB823、Adisper PB824、Adisper PB827、Adisper PB880>Adisper PB881(以 上为味之素精细化学株式会社制造)等。这些分散剂能够单独使用或混合2种以上使用。相对于100质量份㈧着色剂， 分散剂的含量通常为100质量份以下、优选为1 70质量份、进一步优选为10 50质量 份。这种情况下，如果分散剂的含量超过100质量份，则所得到的着色层的强度等有可能受 损。作为上述分散助剂，能够举出例如颜料衍生物，具体可举出铜酞菁、二酮基吡咯并 吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。
-(B)交联剂-本发明中的(B)交联剂只要是具有2个以上可聚合的基团的单体就没有特别限 定。作为可聚合的基团，可举出例如烯键式不饱和基团、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基、N-烷 氧基甲基氨基等。本发明中，作为(B)交联剂，优选选自(bl)具有2个以上N-烷氧基甲基 氨基的化合物(以下有时称为“交联剂(bl)”)和(b2)多官能(甲基)丙烯酸酯(以下有 时称为“交联剂(b2)”)中的至少一种。在将本发明的着色组合物用于利用喷墨方式进行 的着色层的形成时，特别是制成热固性的喷射油墨时，从所形成的着色层的耐热性和平坦 性的方面出发，优选将它们合用。并且，在对本发明的着色组合物赋予放射线敏感性时，从 灵敏度的方面出发，优选使用交联剂(b2)。作为上述交联剂(bl)，只要具有2个以上N-烷氧基甲基氨基就没有特别限定，可 举出例如具有三聚氰胺结构、苯胍胺结构、脲结构的化合物等。需要说明的是，“三聚氰胺结 构、苯胍胺结构”是指具有1个以上三嗪环或苯基取代三嗪环作为基本骨架的化学结构，其 概念也包括三聚氰胺、苯胍胺或它们的缩合物。交联剂(bl)的交联反应在带给着色层优异 的固化性的同时，由于具有即使伴随高温加热也难以发生黄变的特性，所以也带给着色层 优异的耐热性。作为交联剂(bl)的具体例，可举出下述式(bl-Ι) (bl-5)表示的化合物。
权利要求
1. 一种着色组合物，其特征在于，含有A着色剂、B交联剂、C粘结剂树脂、D下述式(1) 表示的化合物、和E溶剂，
2.如权利要求1所述的着色组合物，其中，所述式(1)中，R21和铲2相互独立地为具有 碳原子数1 4的全氟烷基的基团。
3.如权利要求1所述的着色组合物，其中，所述式(1)中，m+n为2 40。
4.如权利要求1所述的着色组合物，其中，所述式(1)中，X为碳原子数1 20的2价 经基。
5.如权利要求1 4中任一项所述的着色组合物，其用于利用喷墨方式进行的着色层 的形成。
6.一种滤色器，其具备使用权利要求1 5中任一项所述的着色组合物而形成的着色层。
7.—种显示元件，其具备权利要求6所述的滤色器。
全文摘要
本发明涉及着色组合物、滤色器和显示元件。本发明提供一种能够形成平坦性优异且不产生涂布遗留部分的像素的、适于喷墨方式的着色组合物。所述着色组合物的特征在于，其含有(A)着色剂、(B)交联剂、(C)粘结剂树脂、(D)下述式(1)表示的化合物和(E)溶剂。式(1)中，R21和R22相互独立地表示具有氟代烷基的基团，R23和R24相互独立地表示甲基或乙基，X表示不含氟的2价连接基团，m和n相互独立地表示1～100的整数。
文档编号G03F7/033GK102141730SQ20101058821
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月9日
发明者和田夏子, 山口紫, 成濑真吾 申请人:Jsr株式会社