色料分散液、着色树脂组合物、滤色片以及液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种色料分散液，该色料分散液涂布在基板上时，不会在基板上的非图像部分残留着色树脂组合物的未溶解物，与基板的密合性也优异，并且不会使固化性等图像形成能力降低，从而可以制造高浓度且低膜厚的滤色片，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制模唇前端的干燥凝聚，从而以高成品率制造滤色片。另外，本发明专利技术的色料分散液含有（Ａ）色料、（Ｂ）分散剂以及（Ｃ）溶剂，其中，（Ｂ）分散剂至少含有：（ａ）含有氮原子的接枝共聚物和／或丙烯酸类嵌段共聚物、以及（ｂ）特定的化合物为必须成分的单体成分聚合而成的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种色料分散液、着色树脂组合物(以下，有时被称为“抗蚀剂”)、滤色片以及液晶显示装置。详细地说，涉及这样一种色料分散液，该色料分散液可以均匀地形成高浓度且低膜厚的像素、显影后对非图像部分的残留少，显影时具有高的图案密合性，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制在模唇前端产生干燥凝聚块，以及使用该色料分散液的着色树脂组合物、使用该着色树脂组合物形成像素的滤色片、和具有该滤色片的液晶显示装置。
技术介绍
以往，作为制造液晶显示装置等中使用的滤色片的方法，已知有颜料分散法、染色法、电沉积法、印刷法。其中，从分光特性、耐久性、图案形状以及精度等观点来看，最为广泛地采用均衡地具有优异特性的颜料分散法。近年来，技术革新的潮流飞速发展，对于滤色片，要求更加高透过并且高浓度。为了形成高浓度的滤色片，有必要提高使用的着色树脂组合物中的色料浓度。另一方面，有助于感光性、溶解性、固化性等图像形成性的成分相对减少，产生本来具有的图像形成性能丧失的问题。即，在尝试例如由于高浓度化而带来的像素厚度的降低(低膜厚化)时，由于固化性降低，像素的表面平滑性降低，引起液晶的取向不良。另外，溶解性降低时，容易在显影后的非图像部分残留着色树脂组合物的未溶解物。另外，在基板上的非像素部分残留有着色树脂组合物的未溶解物时，得到的滤色片会引起透过率或对比度的降低等，此外，残留在图案边缘(パタ一ンエツジ)部分时，会引起ITO膜的剥离或液晶单元化步骤中的密封性劣化等，以至给后续步骤带来影响。为了解决这样的问题，进行了以下的尝试，即，通过使用具有分散功能和粘合剂功能二者的分散剂，在提高色料浓度的同时，维持图像形成性(参照专利文献1、2)。另一方面，关于滤色片的制造方法，正在开发各种新技术。在像素形成步骤中，例如，关于抗蚀剂的涂布步骤，迄今为止，主流的方法是，在基板中央部滴加抗蚀剂，通过旋涂法进行均匀化。但是，随着基板的大型化，抗蚀剂的使用量增加，以及，旋涂机在装置上的制约(电动机的能力等)变大等，因此，最近，正在开发采用口模涂布法的涂布技术，并且，已部分实用化。专利文献1特开2001-108817号专利文献2特开2004-46047号
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，具有分散功能和粘合剂功能二者的分散剂在以下各点上存在问题。即，(i)具有分散功能和粘合剂功能二者的分散剂，特别是高色料浓度的抗蚀剂中，与现有的分散剂和粘合剂树脂的组合相比，分散功能、粘合剂功能各自的效果是不充分的。(ii)因此，其结果是，同时使用现有的分散剂或粘合剂树脂，但上述成分在色料分散液或着色树脂组合物中所占的比例反而增多。这也成为色料浓度难以提高的主要原因。(iii)另外，使用具有分散功能和粘合剂功能二者的分散剂和粘合剂树脂时，有时显影性、溶解性、固化性等性能降低。另外，通过口模涂布法涂布抗蚀剂的技术中，在滤色片这样的单叶涂布的情况下，其涂布方法为间歇涂布，模唇前端反复湿润、干燥。分散了高浓度的颜料的彩色抗蚀剂或黑色抗蚀剂在模唇前端干燥时，由于颜料浓度急剧增加，因此，有时会产生颜料的凝聚块。这些凝聚块附着在模唇前端，到再次压出抗蚀剂时，从唇口前端剥离而转移到基板上，在其后的步骤中不能容易地除去，残留在基板上直到最后。这样的凝聚块成为滤色片的像素缺陷，成为品质不良的原因。该不良现象的频繁发生会使产品的成品率降低，因此成为必须避免的现象之一。因而，通过口模涂布法进行涂布时，存在不能充分抑制由于模唇前端的干燥凝聚而导致的杂质产生的情况。本专利技术就是鉴于上述课题而作成的，其目的如下。(1)提供一种色料分散液，该色料分散液涂布在基板上时，着色树脂组合物的未溶解物很少残留在基板上的非图像部分，与基板的密合性也优异，并且不会降低固化性等图像形成能力，可以制造出高浓度且低膜厚的滤色片，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制在模唇前端的干燥凝聚，从而能够以高成品率制造滤色片。(2)提供一种着色树脂组合物，该组合物涂布在基板上时，着色树脂组合物的未溶解物很少残留在基板上的非图像部分，与基板的密合性也优异，并且不会降低固化性等图像形成能力，可以制造出高浓度且低膜厚的滤色片，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制在模唇前端的干燥凝聚，从而能够以高成品率制造滤色片。(3)提供一种高浓度且低膜厚的高品质的滤色片，该滤色片不会在基板上的非像素部分残留着色树脂组合物的未溶解物或口模涂布时的干燥凝聚而产生的杂质。(4)提供一种高品质的液晶显示装置，该显示器装置使用了上述(3)所述的滤色片基板。解决课题的方法本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究的结果发现，通过组合具有特定结构的分散剂，可以得到分散剂对色料的添加量少的稳定的色料分散液，并且通过使用该分散液，可以得到一种着色树脂组合物，该组合物不会使固化性等图像形成能力降低，也不会在基板上的非图像部分残留未溶解物，与基板是密合性优异，可以均匀地形成高浓度的彩色像素，并且在采用口模涂布时可以抑制在口模前端产生干燥凝聚块。本专利技术包括多个关联的专利技术，各专利技术的要点如下。(1)一种色料分散液，该分散液含有(A)色料、(B)分散剂以及(C)溶剂，其中，(B)分散剂至少含有(a)含有氮原子的接枝共聚物和/或丙烯酸类嵌段共聚物、以及(b)以下述通式(1)和/或(2)表示的化合物为必须成分的单体成分聚合而成的聚合物。 (式(1)中，R1a以及R2a各自独立，表示氢原子或可以具有取代基的碳原子数为1～25的烃基)。 (式(2)中，R1b表示氢原子或可以具有取代基的烷基，L3表示2价的连接基团或直接键合，X表示用下述式(3)表示的基团或可以被取代的金刚烷基)。 (式(3)中，R2b、R3b、以及R4b表示氢原子、羟基、卤原子、氨基或有机基团，L1和L2表示2价的连接基团，L1、L2和L3中的2个以上也可以互相结合形成环)。(2)一种着色树脂组合物，该组合物含有(A)色料、(B)分散剂以及(C)溶剂，其中，(B)分散剂至少含有(a)含有氮原子的接枝共聚物和/或丙烯酸类嵌段共聚物、以及(b)以上述通式(1)和/或(2)表示的化合物为必须成分的单体成分聚合而成的聚合物。(3)一种滤色片，其中使用上述(2)中所述的着色树脂组合物。(4)一种液晶显示装置，其中使用上述(3)中所述的滤色片。专利技术的效果本专利技术可以实现以下列举的效果。(1)采用本专利技术的色料分散液，涂布在基板上时，不会在基板上的非图像部分残留着色树脂组合物的未溶解物，与基板的密合性也优异，并且不会使固化性等图像形成能力降低，从而可以制造高浓度且低膜厚的滤色片，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制在模唇前端的干燥凝聚，从而能够以高成品率制造滤色器。(2)采用本专利技术的着色树脂组合物，涂布在基板上时，不会在基板上的非图像部分残留着色树脂组合物的未溶解物，与基板的密合性也优异，并且不会使固化性等图像形成能力降低，从而可以制造高浓度且低膜厚的滤色片，另外，在采用口模涂布法进行涂布时，可以抑制在模唇前端的干燥凝聚，从而能够以高成品率制造滤色器。(3)本专利技术的滤色片不会在基板上的非像素部分残留着色树脂组合物的未溶解物或口模涂布时的干燥凝聚而产生的杂质，由于其高浓度且低膜厚，因此是高品质的。(4)本专利技术的液晶显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色料分散液，该分散液含有（Ａ）色料、（Ｂ）分散剂以及（Ｃ）溶剂，其中，（Ｂ）分散剂至少含有：（ａ）含有氮原子的接枝共聚物和／或丙烯酸类嵌段共聚物、以及（ｂ）以下述通式（１）和／或（２）表示的化合物为必须成分的单体成分聚合而成的聚合物：　　［化学式１］＊＊＊（１）式（１）中，Ｒ↑［１ａ］以及Ｒ↑［２ａ］各自独立，表示氢原子或可以具有取代基的碳原子数为１～２５的烃基；［化学式２］＊＊＊（２）式（２）中，Ｒ↑［１ｂ］表示氢原子 或可以具有取代基的烷基，Ｌ↑［３］表示２价的连接基团或直接键合，Ｘ表示下述式（３）表示的基团或可以被取代的金刚烷基；［化学式３］＊＊＊（３）式（３）中，Ｒ↑［２ｂ］、Ｒ↑［３ｂ］、以及Ｒ↑［４ｂ］表示氢原子、羟基 、卤原子、氨基或有机基团，Ｌ↑［１］和Ｌ↑［２］表示２价的连接基团，Ｌ↑［１］、Ｌ↑［２］和Ｌ↑［３］中的２个以上也可以互相结合形成环。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大畑达宽，鸣户俊也，水上润二，谷川景子，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]