颜料分散组合物、光固化性组合物、滤色器及其制造方法、液晶显示元件、固体摄像元件技术

本发明专利技术提供了含有高分子化合物和颜料的颜料分散组合物，所述高分子化合物具有环状结构作为部分结构，且重均分子量为１，０００～１００，０００。另外，本发明专利技术提供了一种光固化性组合物，其特征在于，含有该颜料分散组合物、碱溶性树脂、光聚合性化合物、和光聚合引发剂。进而本发明专利技术还提供了使用该光固化性组合物的滤色器、该滤色器的制造方法、液晶显示元件以及固体摄像元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可以在构成滤色器、色样(colorproof)等的图像材料、油墨 和涂料等的光固化性材料时使用的颜料分散组合物、及适合于形成液晶显 示装置、固体摄像元件等的滤色器的光固化性组合物、使用该固化性组合 物而成的滤色器和其制造方法、液晶显示元件、及固体摄像元件。
技术介绍
近年来，滤色器不仅在液晶显示元件(LCD)用途的显示器中，而且在电 视机(TV)中的用途也有扩大趋势。随着该用途的扩大趋势，在色度、对比 度等方面要求高度的颜色特性。另外，在固体摄像元件(image sensor)用途 中也同样要求色斑的降低、颜色分解能力的提高等高度的颜色特性。相对于上述要求，追求以稳定的分散状态保持颜料(良好的分散稳定 性)。在分散性不充分的情况中，形成的着色抗蚀剂膜出现了条纹(边缘部分 的参差不齐)和表面凹凸，产生了制造出的滤色器的色度和尺寸精度下降、 对比度显著劣化等问题。另外，在分散稳定性不充分的情况中，在滤色器的制造工序中，特别 容易出现下述问题，即在着色光固化性组合物的涂布工序中，膜厚均匀性 下降，在曝光工序中感光感度下降，在显影工序中碱溶性下降等。进而， 在颜料的分散稳定性不好的情况中还存在下述问题，即随着时间变长，着 色光固化性组合物的构成成分出现凝聚，粘度上升，使用期非常短。为了解决这些问题，己经提出了有机色素与聚合物结合而成的聚合物 的颜料分散剂等(例如，特开平4-139262号)。另外，还提出了使用含有羧 酸、磺酸、甲基丙烯酸等酸基的共聚物、含有被酚性酸基取代的马来酰亚 胺的聚合物的方案(例如，特许第3094403号，特开2004-287409号，特开 2000-56118号)。然而，由于如果对颜料的粒径进行细微化则颜料粒子的表面积变大， 所以颜料粒子之间的凝聚力变强，难以同时具有高水平的分散性和分散稳 定性。 '另外，在使用该颜料分散组合物制造滤色器时，在基板上，或在预先 形成有希望图案的遮光层的基板上，涂布光固化性组合物并干燥，然后照 射放射线(下文中称作"曝光")进行显影，以使在干燥后的涂膜上形成希望 的图案，得到各种颜色的像素。但这样制造出的滤色器存在涂膜物性不好的问题，如在显影工序中， 在未曝光部的基板上或遮光层上容易出现残渣、基底污染，且显影后后烘 烤的像素的表面平滑性不好等等。并且，在基板上或遮光层上的残渣、基 底污染、及表面平滑性的劣化程度随着光固化性组合物中含有的颜料的浓 度提高而显著的趋势。因此，现有的滤色器用途的光固化性组合物，难以 实现充分的颜色浓度。另外，已提出了使用含有内酯的线状无规聚合物的方案(例如，特开2007-65155号)。但在该情况中，如果加入大量的对显影性有效的内酯，则 分子量变得过大，所以出现溶剂溶解性、显影性恶化等问题。因此，不能 向线状的无规共聚物中导入充分量的内酯，不能得到良好的显影性改进效 果。另外，上述含有内酯的线状无规聚合物，抑制颜料彼此凝聚的效果小， 要实现分散性需要并用其它分散剂，结果存在不能大量添加含有内酯的线 状无规聚合物的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了即使在以高浓度含有颜料时，也具有高度的颜料分散性 和分散后的分散稳定性，颜色特性良好的颜料分散组合物。另外，本专利技术提供了在构成滤色器时，显影性和像素的表面平滑性优 异，且可以得到高对比度的光固化性组合物。进而，本专利技术提高了具有良好的颜色特性的对比度高的滤色器、和该 滤色器的制造方法。艮P，本专利技术提供<1> 一种颜料分散组合物，其特征在于，含有高分 子化合物和颜料，所述高分子化合物含有环状结构作为部分结构，重均分子量在1,000-100,000的范围内，且满足下述条件(i)和(ii)中的至少一个，(i) 该环状结构上直接键合有可通过碱离解的基团；和(ii) 该环状结构是选自内酯结构和酸酐结构中的至少一种，并且该高分 子化合物具有嵌段型、接枝型、或末端改性型的结构。特别是作为第一形态的本专利技术提供了满足所述条件(i)的颜料分散组合 物，g卩，<2>—种颜料分散组合物，其特征在于含有(A-l)以直接键合有 可通过碱离解的基团的环状结构作为部分结构，且重均分子量是 1，000 100，000的高分子化合物、和(B)颜料。另外，本专利技术<3>提供了<2>的颜料分散组合物，其特征在于，所述高 分子化合物(A-1)是具有下述通式(G-I)所示单体的化合物X通式(G"I)COOH )式中，X表示氢原子、或甲基；W表示单键、或选自下示原子团中的 单独的连接基团，或将其中2个以上任意组合而成的连接基团；Q表示可具有取代基的环状结构；且n表示1~3的整数，—S— ，—COO— ， 一S02- ， 一6— , ,—CO々一，—SOW— ， 一NHCOO— ,—NHCONH—其中，"和f表示氢原子、卤原子、碳原子数为1 6的烷基、氰基或 羟基；且ZS表示氢原子、碳原子数为1~18的烷基、或碳原子数为6 20的 芳基。另外，本专利技术<4>提供了<3>的颜料分散组合物，其特征在于，所述通 式(G-I)所示的所述高分子化合物，以下述通式(G-II—(G-V)中的任一个表式(G-II) (G-V)中，X、 Q禾B n与上述通式(G-I)中的X、 Q、 n含义相同。另外，本专利技术<5>提供了<2>~<4>的任一项所述的颜料分散组合物，其 特征在于，在所述(A-1)以直接键合有可通过碱离解的基团的环状结构作为 部分结构、且重均分子量是1,000 100,000的高分子化合物中，含有在环状 结构上直接键合的可通过碱离解的基团的重复单元的含量是5~50质量％。另外，本专利技术<6>提供了<2>~<5>的任一项所述的颜料分散组合物，其 特征在于，所述(A-1)以直接键合有可通过碱离解的基团的环状结构作为部 分结构、且重均分子量是1,000~100，000的高分子化合物的酸值是 50mgKOH/g~300 mgKOH/g。另外，本专利技术<7>提供了一种光固化性组合物，其特征在于，含有所述 <2>~<6>的任一项所述的颜料分散组合物、碱溶性树脂、光聚合性化合物、 和光聚合引发剂。另外，本专利技术<8>提供了一种滤色器，其特征在于，具有使用所述<7> 所述的光固化性组合物而成的着色图案。 另外，本专利技术<9>提供了一种液晶显示元件，使用了所述<8>所述的滤 色器。另外，本专利技术<10>提供了一种固体摄像元件，使用了所述<8>所述的 滤色器。进而，本专利技术<11>提供了一种滤色器的制造方法，其特征在于含有下 述工序将所述<7>所述的光固化性组合物直接或介由其它层赋予在基板 上，形成感光性膜的工序；以及通过在所述形成的感光性膜上进行图案曝 光和显影来形成着色图案的工序。另外，特别是作为第二形态的本专利技术提供了满足所述条件(ii)的颜料分 散组合物，即，<12>—种颜料分散组合物，其特征在于，含有(A-2)具有一 种以上选自内酯结构和酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜料分散组合物，其含有高分子化合物和颜料，所述高分子化合物含有环状结构作为部分结构，重均分子量在１，０００～１００，０００的范围内，且满足下述条件（ｉ）和（ｉｉ）中的至少一个，　（ｉ）所述环状结构上直接键合有可通过碱离解的基团；和　（ｉｉ）所述环状结构是选自内酯结构和酸酐结构中的至少一种，并且所述高分子化合物具有嵌段型、接枝型或末端改性型的结构。

【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]