颜料分散组合物、光固化性组合物和滤色器制造技术

本发明专利技术提供一种即使在含有高浓度颜料的情况下也具有高的颜料分散性和分散稳定性和良好的色彩特性的颜料分散组合物；本发明专利技术还提供一种显影性和像素的表面平滑性优异从而获得高对比度的光固化性组合物；以及具有高对比度的滤色器。使用含有高分子化合物的颜料分散组合物，所述高分子化合物具有通过碱解离的特定基团等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够用在诸如滤色器和彩色校样等成像材料以及诸如油墨和涂料等光固化性材料中的顔料分散组合物；适于形成液晶显示装置和固态摄像元件(solid-state image sensing device)的滤色器的光固化性组合物；使用所述光固化性组合物的滤色器；以及其制造方法。
技术介绍
近年来，滤色器在液晶显示装置(LCD)中的用途已扩展超出显示器而包括电视等。因此，在色度和对比度方面要求高规格的色彩特性。相似地，对于图像传感器(固态摄像元件)的用途要求诸如色彩不规则(colorirregularities)的降低和分色的改进等的高质量的色彩特性。 针对上述要求，要求顔料以更微细的状态分散(良好的分散性)和要求以稳定的分散状态保持顔料(良好的分散稳定性)。如果分散性不充分，则在形成的着色抗蚀膜上会产生毛边(边缘中的缺口)和表面凹凸，并且在将被制造的滤色器中发生诸如色度和尺寸精度下降和对比度显著下降等问题。如果分散稳定性不充分，则在滤色器的制造工艺中特别是易产生以下问题在着色的光固化性组合物的涂布工艺中膜厚的均匀性下降；曝光工艺中的感光性下降；以及显影工艺中的碱溶解性下降。此外，当顔料的分散稳定性差时，随着时间的推移，着色的光固化性组合物的构成成分粘合并且其粘度上升，适用期明显降低，这会产生问题。 为解决这些问题，已经提出了包括与有机顔料组合的聚合物的顔料分散剂(参照日本专利申请公开(JP-A)No.4-139262)。还已经提出了使用含有诸如羧酸和磺酸基等的酸基的共聚物和含有被酚酸基取代的马来酰亚胺的聚合物(参照日本专利No.3094403和JP-A No.2004-287409)。 然而，当顔料的粒径微粉化时，顔料颗粒的表面积增大，并且顔料颗粒之间的内聚力增强，使得难以同时具有高水平的分散性和分散稳定性。 当使用这种顔料分散组合物制造滤色器时，将光固化性组合物涂布到基板或具有预先形成的所需图案的遮光层的基板上，并干燥，然后经所需图案用放射线照射(以下称作“曝光”)，显影得到各种颜色的像素。然而，在这样制造的滤色器中，存在的问题是，在显影工艺中，在基板未曝光部或在遮光层上易于出现残渣和浮污，并且显影后的后烘干像素其膜涂布性能较差；例如，表面平滑性差。此外，基板或遮光层上的残渣和浮污的程度以及表面平滑性的劣化程度随着光固化性组合物中所含的顔料浓度增大而倾向于变得更显著，在滤色器用的常规光固化性组合物中难于获得充分的色密度。 专利技术概述 有鉴于上述情况完成本专利技术，并提供顔料分散组合物、光固化性组合物和使用其制造的滤色器。 本专利技术的第一方面是提供一种含有高分子化合物(A)和顔料(B)的顔料分散组合物，所述高分子化合物(A)包括一种以上的选自下式(1)和(2)中任一种的部分结构且其重均分子量为1,000～100,000， -Q1-Q2-Z-式(1) 其中在式(1)中，Q1指-(C＝O)-或-SO2-，Q2指-NH-或-CHR8-，和Z指-(C＝O)-R9-或-SO2-R9-。R8指氢原子、卤原子、氰基或烷基，和R9指亚烷基、环亚烷基或亚芳基。R8和R9可以通过连接基团相互连接。 -Rf-OH 式 (2) 其中在式(2)中，Rf指被至少一个氟原子取代的亚烷基。 本专利技术的第二方面是提供一种含有根据第一方面的顔料分散组合物、碱溶性树脂、光聚合性化合物和光聚合引发剂的光固化性组合物。 本专利技术的第三方面是提供一种包括使用根据第二方面的光固化性组合物的滤色器。 本专利技术的第四方面是提供使用根据第三方面的滤色器的诸如液晶显示器或固态摄像元件等装置。
技术实现思路
有鉴于上述情况完成本专利技术，本专利技术的目的是提供一种即使在含有高浓度顔料的情况下也具有高的顔料分散性和分散稳定性和良好的色彩特性的顔料分散组合物；在构成滤色器时显影性和像素的表面平滑性优异从而获得高对比度的光固化性组合物；具有良好的色彩特性和高对比度的滤色器；使用滤色器的液晶显示器和固态摄像元件；以及滤色器的制造方法，本专利技术意图旨在实现上述目的。 经过仔细研究，本专利技术的专利技术人通过使用含有含具有特定结构的碱解离性基团的高分子化合物的顔料分散组合物，实现了高分散状态，获得了具有分散稳定性的顔料分散液组合物，从而得到提供高色彩特性和良好的显影性的光固化性组合物。 也就是说，本专利技术的构成如下。 <1>.一种含有高分子化合物(A)和顔料(B)的顔料分散组合物，所述高分子化合物(A)包括一种以上的选自下式(1)和(2)中任一种的部分结构且其重均分子量为1,000～100,000； 式(1) -Q1-Q2-Z- 其中在式(1)中，Q1指-(C＝O)-或-SO2-； Q2指-NH-或-CHR8-； Z指-(C＝O)-R9-或-SO2-R9-； R8指氢原子、卤原子、氰基或烷基； R9指亚烷基、环亚烷基或亚芳基；以及 R8和R9可以通过连接基团相互连接； 式(2) -Rf-OH 其中在式(2)中，Rf指被至少一个氟原子取代的亚烷基。 <2>.如项<1>所述的顔料分散组合物，其中所述式(1)是 -(C＝O)-CHR8-(C＝O)-R7- 在式中，R8与式(1)中定义的相同，R7指亚烷基、环亚烷基或亚芳基。 <3>.如项<1>或<2>所述的顔料分散组合物，其中所述高分子化合物(A)是含有5～100质量％的含有一种以上的选自式(1)和(2)的部分结构的重复单元的高分子化合物。 <4>.如项<1>～<3>任一项所述的顔料分散组合物，其中所述高分子化合物(A)的酸值为30～300mgKOH/g。 <5>.如项<1>～<4>任一项所述的顔料分散组合物，其中所述高分子化合物(A)是包括作为接枝链的聚已酸内酯的化合物。 <6>.一种光固化性组合物，其含有如项<1>～<5>任一项所述的顔料分散组合物、碱溶性树脂、光聚合性化合物和光聚合引发剂。 <7>.一种包括如<6>项所述的光固化性组合物的滤色器。 <8>.一种使用如项<7>所述的滤色器的液晶显示器。 <9>.一种使用如项<7>所述的滤色器的固态摄像元件。 即，本专利技术的高分子化合物具有式(1)和(2)的任一种的部分结构，并且式(1)通过在碱显影过程中解离首先表现出碱溶解性。式(2)是弱酸性或疏水性酸性基团。在表现出强亲水性的常规使用的酸性基团如羧酸基和磺酸基中，问题是在分散过程、光固化性组合物的制备过程和光固化性组合物的保存过程中与碱性分散剂的相互作用。然而，本专利技术的高分子化合物使得与碱性分散剂的相互作用下降。因此，分散剂可以自由设计，并可以充分发挥分散剂的分散功能。 关于使用本专利技术的顔料分散组合物的着色的光固化性组合物，聚合物液体难于与涂布的配管(piping)部和涂布头部粘着；因此，配管内的液体残留下降，干燥异物与涂布头部的粘着下降，这样认为可以得到表面平滑性特别优异的滤色器。此外，认为其原因在于可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顔料分散组合物，其含有高分子化合物（Ａ）和顔料（Ｂ），所述高分子化合物（Ａ）包含至少一种选自下式（１）和（２）的部分结构且其重均分子量为１，０００～１００，０００；　式（１）　－Ｑ↑［１］－Ｑ↑［２］－Ｚ－　其中在式（１）中，Ｑ↑［１］指－（Ｃ＝Ｏ）－或－ＳＯ↓［２］－；Ｑ↑［２］指－ＮＨ－或－ＣＨＲ↑［８］－；Ｚ指－（Ｃ＝Ｏ）－Ｒ↑［９］－或－ＳＯ↓［２］－Ｒ↑［９］－；Ｒ↑［８］指氢原子、卤原子、氰基或烷基；Ｒ↑［９］指亚烷基、环亚烷基或亚芳基；以及Ｒ↑［８］和Ｒ↑［９］可以通过连接基团相互连接；　式（２）　－Ｒｆ－ＯＨ　其中在式（２）中，Ｒｆ指被至少一个氟原子取代的亚烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神田博美，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]