專利名稱：濾色器用著色組合物和濾色器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于形成濾波器節(jié)和黑矩陣的著色組合物及使用該著色組合物的濾色器，所述濾波器節(jié)和黑矩陣構(gòu)成在彩色液晶顯示裝置、彩色攝像管元件等中使用的濾色器。
背景技術(shù)：
在構(gòu)成液晶顯示器(LCD)的濾色器的制造過程中，需要將涂布液涂布在透明基板上，并形成干燥時的膜厚約1～3μm的均勻涂膜。作為涂布方法，隨著近年來基板的大型化，正在研究模具涂布(die coating)法。與以往的旋轉(zhuǎn)涂布法相比，模具涂布法具有的優(yōu)點是，涂布膜厚的均一性優(yōu)異，涂布液的浪費少，并且涂布液的供給回路直至涂布頭頂端均為密閉體系。
但是，對于模具涂布法，由于在涂布頭頂端的狹縫開口部，涂布液暴露于外部氣體中，因此在涂布頭頂端容易產(chǎn)生涂布液的干燥、固化，涂布液的固化物成為堵塞狹縫噴嘴和產(chǎn)生涂布在透明基板上的涂膜的縱向條紋斑(涂布方向的縱向涂布條紋)的原因。
另外，涂布液的固化物從涂布頭頂端脫離，有時會作為異物帶入涂布后的涂膜中，從而產(chǎn)生涂布品質(zhì)降低的缺陷。進而，產(chǎn)生這種缺陷時，多數(shù)情況需要將涂布頭從裝置本體拆下，進行分解清掃。進行分解清掃時，由于從裝置停止到恢復需要相當長的時間，因此也不能忽視工作效率的降低，期待著在生產(chǎn)率方面進行改善。
作為防止產(chǎn)生涂布液的固化物的方法，迄今公開了使用固化物的溶解性良好的涂布液的方法(參照特開2002-23352號公報)，但是還存在可選擇的溶劑被限定、分散穩(wěn)定性降低、涂布液隨時間增粘對生產(chǎn)率的影響等諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明的目的在于提供在模具涂布方式的涂布裝置的涂布液吐出口頂端部難以固化，并且固化時自溶解性也優(yōu)異的、難以產(chǎn)生涂布缺陷的濾色器用著色組合物。
另外，本發(fā)明的目的在于提供沒有涂布條紋斑、異物附著等缺陷的具有濾波器節(jié)和/或黑矩陣的濾色器。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物，其特征在于，含有著色材料載體、著色材料、不飽和高級脂肪酸，所述著色材料載體由透明樹脂、其前驅(qū)體或者它們的混合物構(gòu)成。
本發(fā)明的濾色器，其特征在于，具有基板和設置在基板上的濾波器節(jié)，所述濾波器節(jié)的至少一部分使用本發(fā)明的濾色器用著色組合物而形成。
另外，本發(fā)明的濾色器，其特征在于，具有基板、設置在基板上的黑矩陣和濾波器節(jié)，所述黑矩陣使用本發(fā)明的濾色器用著色組合物而形成。
本申請的公開與2005年3月15日申請的特願2005-072780號所記載的主題相關(guān)聯(lián)，其公開內(nèi)容通過引用在此被援用。
具體實施例方式
首先，詳細地說明本發(fā)明的濾色器用著色組合物。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物含有由透明樹脂、其前驅(qū)體或者它們的混合物構(gòu)成的著色材料載體、著色材料、不飽和高級脂肪酸，適于使用模具涂布方式的涂布裝置制造濾色器。
在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中含有的著色材料載體由透明樹脂、其前驅(qū)體或者它們的混合物構(gòu)成。在此，相對于100重量份著色材料，著色材料載體可以優(yōu)選使用30～700重量份的量，更優(yōu)選使用60～450重量份的量。
透明樹脂為在可見光區(qū)域的400～700nm的全波長區(qū)域中透過率優(yōu)選大于等于80％、更優(yōu)選大于等于95％的樹脂。作為透明樹脂，可舉出熱塑性樹脂、熱固性樹脂和感光性樹脂。作為其前驅(qū)體，可舉出通過照射放射線會固化而生成透明樹脂的單體或者低聚物，這些物質(zhì)可以單獨使用或者混合2種或2種以上而使用。
作為熱塑性樹脂，可舉出例如丁縮醛樹脂、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯類樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、醇酸樹脂、聚苯乙烯、聚酰胺樹脂、橡膠系樹脂、環(huán)化橡膠系樹脂、纖維素類、聚乙烯、聚丁二烯、聚酰亞胺樹脂等。另外，作為熱固性樹脂，可舉出例如環(huán)氧樹脂、苯并三氨基三嗪樹脂、松香改性馬來酸樹脂、松香改性富馬酸樹脂、蜜胺樹脂、脲樹脂、酚醛樹脂等。
作為感光性樹脂，可以使用如下得到的樹脂使具有羥基、羧基、氨基等反應性取代基的高分子與具有異氰酸酯基、醛基、環(huán)氧基等反應性取代基的(甲基)丙烯酸類化合物或桂皮酸反應，在該高分子中導入(甲基)丙烯?；?、苯乙烯基等光交聯(lián)性基團。另外，也可以使用通過(甲基)丙烯酸羥烷酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸類化合物將苯乙烯-馬來酸酐共聚物或α-烯烴-馬來酸酐共聚物等含有酸酐的高分子半酯化而得到的樹脂。
作為透明樹脂的前驅(qū)體的單體和低聚物，可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸-β-羧基乙酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、1，6-己二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯、酯化丙烯酸酯、羥甲基化蜜胺的(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯等各種丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯酯、羥乙基乙烯醚、乙二醇二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈等。這些物質(zhì)可以單獨或者混合2種或2種以上而使用。
作為在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中含有的著色材料，可以單獨或者混合2種或2種以上而使用有機或無機的顏料。作為顏料優(yōu)選發(fā)色性高、且耐熱性高的顏料，特別是耐熱分解性高的顏料，通常使用有機顏料。以下用顏色索引序號表示可用于本發(fā)明的著色組合物中的有機顏料的具體例。
在形成紅色濾波器節(jié)用的紅色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料紅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等紅色顏料。在紅色組合物中可以并用黃色顏料、橙色顏料。
在形成黃色濾波器節(jié)用的黃色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料黃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、213、214等黃色顏料。
在形成橙色濾波器節(jié)用的橙色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料橙36、43、51、55、59、61、71、73等橙色顏料。
在形成綠色濾波器節(jié)用的綠色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料綠7、10、36、37等綠色顏料。在綠色組合物中可以并用黃色顏料。
在形成藍色濾波器節(jié)用的藍色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料藍、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等藍色顏料。在藍色組合物中可以并用C.I.顏料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等紫色顏料。
在形成青色濾波器節(jié)用的青色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料藍15:1、15:2、15:4、15:3、15:6、16、81等藍色顏料。
在形成品紅色濾波器節(jié)用的品紅色著色組合物中，可以使用例如C.I.顏料紫1、19、C.I.顏料紅144、146、177、169、81等紫色顏料及紅色顏料。在品紅色組合物中可以并用黃色顏料。
另外，在形成黑矩陣用的黑色著色組合物中，可以使用例如炭黑、鈦黑、苯胺黑、蒽醌類黑色顏料、二萘嵌苯類黑色顏料，具體地可以使用C.I.顏料黑6、7、12、20、31、32等。在這些顏料中，優(yōu)選炭黑。炭黑也可以用樹脂等進行表面處理。
作為其他無機顏料，可舉出氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、鐵丹(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、藏青、氧化鉻綠、鈷綠、棕土、合成鐵黑等。為了取得彩度和亮度的平衡的同時確保良好的涂布性、靈敏度、顯影性等，無機顏料可以與有機顏料組合使用。
在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中，為了調(diào)色，在不降低耐熱性的范圍內(nèi)可以含有染料。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物中含有的不飽和高級脂肪酸為具有至少一個不飽和鍵、碳原子數(shù)多的一元羧酸。高級脂肪酸在結(jié)構(gòu)中含有不飽和鍵時，即使碳原子數(shù)相同，熔點也會降低。
不飽和高級脂肪酸的碳原子數(shù)優(yōu)選10～24，更優(yōu)選16～20。碳原子數(shù)小于10的不飽和高級脂肪酸對顏料的親和性小，使用碳原子數(shù)小于10的不飽和高級脂肪酸時，著色組合物的固化物的再溶解性有時會降低。另外，使用碳原子數(shù)大于24的不飽和高級脂肪酸時，涂膜的干燥速度降低，有時會影響生產(chǎn)率，并且由于不飽和高級脂肪酸的價格高，經(jīng)濟上是不利的。
另外，為了防止不飽和高級脂肪酸在涂膜上析出，不飽和高級脂肪酸的熔點優(yōu)選為-20～50℃，更優(yōu)選為5～50℃，進一步優(yōu)選接近室溫的10～40℃。
作為不飽和高級脂肪酸，可舉出例如油酸(熔點16℃)、巖芹酸(熔點33℃)、異油酸(熔點39℃)等十八碳烯酸的異構(gòu)體、亞油酸(熔點-5℃)、亞麻酸(熔點-11℃)、芥子酸(熔點34℃)等。
相對于100重量份著色材料，不飽和高級脂肪酸的含量優(yōu)選為0.3～45.0重量份，更優(yōu)選為0.75～25.0重量份。不飽和高級脂肪酸的含量少于0.3重量份時，對固化物的再溶解性有時得不到充分的效果。另外，多于45.0重量份時，涂膜的干燥速度降低，有時會產(chǎn)生粘纏性(膠粘性)。
將顏料作為著色材料分散在著色材料載體中時，可以適宜使用樹脂型顏料分散劑、色素衍生物、表面活性劑等分散助劑。通過使用分散助劑，顏料的分散優(yōu)異，分散后防止顏料再凝集的效果明顯，因此使用通過分散助劑將顏料分散在著色材料載體中而形成的著色組合物時，可以得到透明性優(yōu)異的濾色器。
相對于100重量份著色材料，分散助劑可以使用0.1～40重量份的量。
樹脂型顏料分散劑具有對顏料有吸附性質(zhì)的顏料親和性部位以及與顏料載體存在相溶性的部位，其發(fā)揮吸附顏料而使顏料穩(wěn)定分散在感光性樹脂中的作用。作為樹脂型顏料分散劑，具體地可以使用除用作上述透明樹脂的樹脂以外的聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不飽和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸(部分)胺鹽、聚羧酸銨鹽、聚羧酸烷基胺鹽、聚硅氧烷、長鏈聚氨基酰胺磷酸鹽、含羥基聚羧酸酯、它們的改性物、由聚(低級亞烷基亞胺)和具有游離的羧基的聚酯反應而形成的酰胺及其鹽等。另外，可以使用(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-馬來酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性樹脂或水溶性高分子化合物、聚酯類、改性聚丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷加成物等。這些物質(zhì)可以單獨或者混合2種或2種以上而使用。
色素衍生物是向有機色素導入取代基的化合物。有機色素也包括通常被稱為色素的萘系、蒽醌系等淡黃色的芳香族多環(huán)化合物。作為色素衍生物，可以使用特開昭63-305173號公報、特公昭57-15620號公報、特公昭59-40172號公報、特公昭63-17102號公報、特公平5-9469號公報等中記載的色素衍生物，這些物質(zhì)可以單獨或者混合2種或2種以上而使用。
作為表面活性劑，可舉出聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、十二烷基苯磺酸鈉、苯乙烯-丙烯酸共聚物的堿金屬鹽、烷基萘磺酸鈉、烷基二苯醚二磺酸鈉、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸銨、硬脂酸單乙醇胺、硬脂酸鈉、月桂基硫酸鈉、苯乙烯-丙烯酸共聚物的單乙醇胺等陰離子型表面活性劑；聚氧乙烯油烯基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯、聚乙二醇單月桂酸酯等非離子型表面活性劑；烷基季銨鹽或其環(huán)氧乙烷加成物等陽離子型表面活性劑；烷基二甲氨基醋酸甜菜堿等烷基甜菜堿、烷基咪唑啉等兩性表面活性劑，這些可以單獨或者混合2種或2種以上而使用。
為了使著色材料充分地分散在著色材料載體中，并且以干燥膜厚為0.2～5μm而涂布在玻璃基板等透明基板上時，容易形成濾波器節(jié)和黑矩陣，在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中可以含有溶劑。作為溶劑，可舉出例如環(huán)己酮、乙基溶纖劑醋酸酯、丁基溶纖劑醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、二乙二醇二甲醚、乙苯、乙二醇二乙醚、二甲苯、乙基溶纖劑、甲基正戊酮、丙二醇單甲醚、甲苯、甲乙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁酮、石油類溶劑等，這些溶劑可以單獨或者混合而使用。在本發(fā)明中，優(yōu)選混合使用環(huán)己酮和丙二醇單甲醚醋酸酯。相對于100重量份著色材料，溶劑可以使用800～4000重量份的量。
另外，為了穩(wěn)定組合物的經(jīng)時粘度，本發(fā)明的濾色器用著色組合物中可以含有儲存穩(wěn)定劑。作為儲存穩(wěn)定劑，可舉出例如芐基三甲基氯化物、二乙基羥基胺等季銨氯化物，乳酸、草酸等有機酸及其甲基醚，叔丁基焦兒茶酚、四乙膦、四苯膦等有機膦，亞磷酸鹽等。相對于100重量份著色材料，儲存穩(wěn)定劑可以使用0.1～10重量份的量。
通過紫外線等的光照射使該組合物固化時，本發(fā)明的濾色器用著色組合物中可以添加光聚合引發(fā)劑等。
作為光聚合引發(fā)劑，可以使用4-苯氧基二氯乙酰苯、4-叔丁基二氯乙酰苯、二乙氧基乙酰苯、1-(4-異丙苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代基)-丁烷-1-酮等乙酰苯系光聚合引發(fā)劑，苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、芐基二甲基縮酮等苯偶姻系光聚合引發(fā)劑，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、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫化物等二苯甲酮系光聚合引發(fā)劑，噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2，4-二異丙基噻噸酮等噻噸酮系光聚合引發(fā)劑，2，4，6-三氯-s-三吖嗪、2-苯基-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2-(對甲氧基苯基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2-(對甲苯基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2-胡椒基-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2，4-雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三吖嗪、2-(萘-1-基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三吖嗪、2，4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三吖嗪、2，4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三吖嗪等三吖嗪系光聚合引發(fā)劑，硼酸酯系光聚合引發(fā)劑，咔唑系光聚合引發(fā)劑，咪唑系光聚合引發(fā)劑等。相對于100重量份著色材料，光聚合引發(fā)劑可以使用5～200重量份的量。
上述光聚合引發(fā)劑可以單獨或者混合2種或2種以上而使用，也可以并用作為增敏劑的α-酰基肟酯、?；⒀趸?、甲基苯基二羥乙酸酯、苯偶酰、9，10-菲醌、樟腦醌、乙基蒽醌、4，4’-二乙基異二苯基酞酮、3，3’，4，4’-四(叔丁基過氧化羰基)二苯甲酮、4，4’-二乙氨基二苯甲酮等化合物。相對于100重量份光聚合引發(fā)劑，增敏劑可以使用0.1～60重量份的量。
另外，為了提高與基板的密合性，在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中也可以含有硅烷偶聯(lián)劑等密合增加劑。作為硅烷偶聯(lián)劑，可舉出乙烯基三(β-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類；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酰氧基硅烷類；β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基三甲氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等環(huán)氧硅烷類；N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷類；γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷類等。相對于100重量份著色材料，硅烷偶聯(lián)劑可以使用2.0～100重量份的量。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物可以調(diào)制成凹版膠印用印刷油墨、無水膠印印刷油墨、絲網(wǎng)印刷用油墨、溶劑顯影型或堿顯影型著色抗蝕劑材料。溶劑顯影型或堿顯影型著色抗蝕劑材料為本發(fā)明的濾色器用著色組合物中調(diào)制成具有感光性的著色組合物，其是在含有作為透明樹脂的熱塑性樹脂、熱固性樹脂或感光性樹脂，作為透明樹脂前驅(qū)體的單體，光聚合引發(fā)劑，以及根據(jù)需要加入的溶劑的組合物中分散著色材料所得到的組合物。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物最好是通過離心分離、燒結(jié)過濾器、膜過濾器等方式，去除大于等于5μm的粗大粒子、優(yōu)選大于等于1μm的粗大粒子、進一步優(yōu)選大于等于0.5μm的粗大粒子與混入的灰塵。
另外，為了不發(fā)生涂布斑，得到均勻的涂膜，本發(fā)明的濾色器用著色組合物優(yōu)選調(diào)節(jié)成使用E型粘度計在25℃、轉(zhuǎn)速20rpm下測定的粘度為小于等于10mPa·s，更優(yōu)選調(diào)節(jié)成1mPa·s～8mPa·s。
接著，說明本發(fā)明的濾色器。
本發(fā)明的濾色器具有基板和使用本發(fā)明的濾色器用著色組合物在基板上形成的濾波器節(jié)?；蛘?，本發(fā)明的濾色器優(yōu)選具有濾波器節(jié)和黑矩陣。本發(fā)明的濾色器通常具有多種顏色的濾波器節(jié)，濾波器節(jié)的顏色一般為紅、綠、藍三色，或者黃、品紅、青色三色的組合，但是并不限于此。在本發(fā)明中，可以使用上述的濾色器用組合物形成濾波器節(jié)的至少一部分，例如至少一部分顏色。另外，也可以使用上述的濾色器用組合物形成黑矩陣。本發(fā)明的濾色器可以如下制造使用濾色器用著色組合物通過影印法或者印刷法在基板上形成濾波器節(jié)和/或黑矩陣。
作為基板，可以使用對可見光透過率高的堿石灰玻璃、低堿硼硅酸玻璃、無堿鋁硼硅酸玻璃等的玻璃板，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等的樹脂板。另外，為了在成屏后進行液晶驅(qū)動，在玻璃板或樹脂板的表面可以形成由氧化銦、氧化錫等構(gòu)成的透明電極。
濾波器節(jié)和黑矩陣的干燥膜厚優(yōu)選為0.2～10μm，更優(yōu)選為0.2～5μm。干燥涂布膜時，也可以使用減壓干燥機、對流烘箱、IR烘箱、熱板等。
采用影印法形成各色濾波器節(jié)和黑矩陣可以用下述方法進行。即，在基板上使用模具涂布方式的涂布裝置涂布調(diào)制成上述溶劑顯影型或堿顯影型著色抗蝕劑材料的濾色器用著色組合物，使干燥膜厚成為0.2～10μm，根據(jù)需要進行干燥而形成涂膜。接著，對形成的涂膜以與該涂膜接觸或者非接觸的狀態(tài)通過具有規(guī)定圖案的掩模進行紫外線曝光。然后，浸漬在溶劑或堿性顯影液中，或者通過噴霧器等噴霧顯影液，去除未固化部，形成期望的圖案，從而可以形成濾波器節(jié)和黑矩陣。進而，為了促進著色抗蝕劑材料的聚合，也可以根據(jù)需要實施加熱。根據(jù)影印法，可以形成精度比印刷法高的濾波器節(jié)和黑矩陣。
顯影時，作為堿性顯影液使用碳酸鈉、氫氧化鈉等的水溶液，也可以使用二甲基芐基胺、三乙醇胺等有機堿。另外，顯影液中也可以添加消泡劑或表面活性劑。作為顯影方法，可以適用噴淋顯影法、噴涂顯影法、浸漬顯影法、攪拌(盛液)顯影法等。這里，為了提高紫外線曝光靈敏度，也可以在涂布上述著色抗蝕劑材料并干燥后，涂布水溶性或堿溶性樹脂例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸類樹脂等并干燥，形成能夠防止氧引起的聚合障礙的膜之后，進行紫外線曝光。
本發(fā)明的濾色器用著色組合物由于含有不飽和高級脂肪酸，優(yōu)選具有常溫附近的熔點、且不會降低組合物的分散穩(wěn)定性的不飽和高級脂肪酸，因此在模具涂布方式的涂布裝置的涂布液吐出口頂端部，不會干燥、固化。另外，本發(fā)明的濾色器用著色組合物即使長期放置而固化時，固化物的自溶解性也優(yōu)異。因此，使用本發(fā)明的濾色器用著色組合物時，可以形成不會產(chǎn)生由涂布液的固化引起的縱向條紋斑、且均勻的涂膜。
另外，本發(fā)明的濾色器用著色組合物的分散穩(wěn)定性優(yōu)異，在制造濾色器時不會破壞分散穩(wěn)定性，涂布液也不會隨時間而增粘。進而，在本發(fā)明的濾色器用著色組合物中也可以使用各種溶劑。
從而，通過使用本發(fā)明的濾色器用著色組合物，可以提高設備工作效率，同時可以成品率高地制造高品質(zhì)的濾色器基板。
以下基于實施例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。這里，實施例和比較例中的“份”表示“重量份”。
丙烯酸類樹脂溶液的調(diào)制對可拆式四口燒瓶安裝溫度計、冷凝管、氮氣導入管、攪拌裝置而形成反應容器，向該反應容器中加入70.0份環(huán)己酮，升溫至80℃，對反應容器內(nèi)進行氮氣置換后，由滴液管滴加2小時下述單體。
甲基丙烯酸正丁酯13.3份甲基丙烯酸-2-羥基乙酯 4.6份甲基丙烯酸 4.3份對枯基酚環(huán)氧乙烷改性丙烯酸酯7.4份(東亞合成株式會社制“アロニツクスM110”)2，2’-偶氮二異丁腈 0.4份滴加結(jié)束后，進一步繼續(xù)反應3小時，得到重均分子量為26000的透明樹脂，即丙烯酸類樹脂的溶液。冷卻至室溫后，取樣約2g樹脂溶液，在180℃加熱干燥20分鐘，測定不揮發(fā)分，通過減壓干燥或者添加環(huán)己酮使先前合成的樹脂溶液中不揮發(fā)分為20重量％，從而調(diào)制作為著色材料載體的丙烯酸類樹脂溶液。
顏料分散體1的制造方法均勻攪拌混合下述組成的混合物后，使用直徑1mm的氧化鋯顆粒，利用Eiger研磨機(Eiger日本公司制“ミニモデルM-250MKII”)分散2小時后，用5μm的過濾器進行過濾，制作出顏料分散體。
綠色顏料C.I.顏料綠 367.1份(東洋油墨制造社制“リオノ一ルグリ一ン6YK”)黃色顏料C.I.顏料黃150 3.9份(拜耳公司制“E4GN-GT”)下述結(jié)構(gòu)的色素衍生物 1.0份 丙烯酸類樹脂溶液 38.0份油酸 0.3份丙二醇單甲醚醋酸酯49.7份顏料分散體2的制造方法除了將油酸變成亞油酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體2。
顏料分散體3的制造方法除了將油酸變成亞麻酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體3。
顏料分散體4的制造方法除了將油酸變成芥酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體4。
顏料分散體5的制造方法除了將油酸的用量從0.3份變成5.0份以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體5。
顏料分散體6的制造方法除了將油酸變成癸酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體6。
顏料分散體7的制造方法除了將油酸變成硬脂酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體7。
顏料分散體8的制造方法除了不使用油酸以外，以與顏料分散體1同樣的方法得到顏料分散體8。
實施例1攪拌混合下述組成的混合物至均勻后，用1μm的過濾器進行過濾，得到綠色著色組合物。這里，著色材料載體的可見光區(qū)域(400～700nm)的透過率為大于等于95％。
顏料分散體1 67.0份丙烯酸類樹脂溶液5.0份六丙烯酸二季戊四醇酯4.0份光聚合引發(fā)劑1.4份(チバスペシヤルテイケミカルズ社制“イルガキユア一907”)增敏劑(保土ケ谷化學社制“EAB-F”) 0.2份環(huán)己酮 5.0份丙二醇單甲醚醋酸酯 17.4份實施例2除了將顏料分散體1變成顏料分散體2以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
實施例3除了將顏料分散體1變成顏料分散體3以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
實施例4除了將顏料分散體1變成顏料分散體4以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
實施例5除了將顏料分散體1變成顏料分散體5以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
比較例1除了將顏料分散體1變成顏料分散體6以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
比較例2除了將顏料分散體1變成顏料分散體7以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
比較例3除了將顏料分散體1變成顏料分散體8以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
比較例4將顏料分散體1變成顏料分散體8，將17.4份丙二醇單甲醚醋酸酯變成17.4份環(huán)己酮，除此以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
比較例5將顏料分散體1變成顏料分散體8，將17.4份丙二醇單甲醚醋酸酯變成7.4份環(huán)己酮和10份3-乙氧基丙酸乙酯，除此以外，以與實施例1同樣的方法得到綠色著色組合物。
針對實施例和比較例中得到的綠色著色組合物用下述方法評價粘度穩(wěn)定性。另外，使用模具涂布方式的涂布裝置在10cm×10cm的玻璃基板上涂布實施例和比較例中得到的綠色著色組合物，在70℃對得到的涂布基板預烘烤20分鐘，形成干燥涂膜(2μm)，用下述方法評價涂膜的縱向條紋斑、涂膜的表面狀態(tài)及涂膜上的綠色著色組合物固化物。這里，針對各綠色著色組合物，連續(xù)涂布100次，評價第100次的涂膜。結(jié)果示于表1中。
粘度穩(wěn)定性評價使用E型粘度計(東機產(chǎn)業(yè)社制“ELD型粘度計”)，在25℃以轉(zhuǎn)速20rpm的條件測定調(diào)制出綠色著色組合物次日的初期粘度和在40℃經(jīng)過1個周的經(jīng)時粘度。由該初期粘度和經(jīng)時粘度的值，用下述式計算出經(jīng)時粘度變化率。
粘度變化率＝|(初期粘度-經(jīng)時粘度)/初期粘度|×100涂膜的縱向條紋斑評價目視觀察干燥涂膜的縱向條紋斑(涂布方向的縱向涂布條紋)，用三個等級進行評價。
A完全看不到縱向條紋斑B稍微看到縱向條紋斑C明顯看到縱向條紋斑。
涂膜的表面狀態(tài)評價目視觀察干燥涂膜的表面，根據(jù)有無光澤或者是否粗糙，評價平滑性。另外，用手指觸摸評價干燥涂膜的表面的粘纏性(膠粘性)的有無。
涂膜上的綠色著色組合物固化物的評價用顯微鏡觀察干燥涂膜上的綠色著色組合物固化物，用三個等級進行評價。
A完全看不到固化物B固化物小于等于1個小于10個C固化物大于等于10個。
表1

實施例1～3中得到的含有優(yōu)選量的碳原子數(shù)18的不飽和高級脂肪酸的綠色著色組合物，由于在模具涂布方式的涂布裝置的涂布頭頂端沒有固化，從而使用該組合物形成的干燥涂膜完全沒有產(chǎn)生縱向條紋斑；由于表面平滑，因此存在光澤，也沒有發(fā)現(xiàn)膠粘性。另外，實施例1～3中得到的綠色著色組合物隨著時間也沒有發(fā)現(xiàn)增粘。
使用實施例4中得到的含有優(yōu)選量的碳原子數(shù)22的不飽和高級脂肪酸的綠色著色組合物而形成的干燥涂膜，沒有看到產(chǎn)生縱向條紋斑，綠色著色組合物隨時間也沒有發(fā)現(xiàn)增粘，但是涂膜沒有光澤，粗糙。
使用實施例5中得到的含有較更優(yōu)選量多的量的不飽和高級脂肪酸的綠色著色組合物而形成的干燥涂膜，沒有看到產(chǎn)生縱向條紋斑，具有光澤，并且綠色著色組合物隨著時間也沒有增粘，但是涂膜發(fā)現(xiàn)膠粘性。
使用比較例1中得到的含有優(yōu)選量的碳原子數(shù)10的飽和高級脂肪酸的綠色著色組合物而形成的涂膜，稍微存在縱向條紋斑。并且，還發(fā)現(xiàn)綠色著色組合物的固化物。
使用比較例2中得到的含有優(yōu)選量的碳原子數(shù)18的飽和高級脂肪酸的綠色著色組合物而形成的涂膜，沒有看到產(chǎn)生縱向條紋斑，綠色著色組合物隨時間也沒有發(fā)現(xiàn)增粘，但是涂膜沒有光澤，粗糙。并且，還發(fā)現(xiàn)綠色著色組合物的固化物。
比較例3中得到的不含高級脂肪酸的綠色著色組合物，由于在模具涂布方式的涂布裝置的涂布頭頂端發(fā)生固化，從而使用該組合物形成的干燥涂膜產(chǎn)生明顯的縱向條紋斑，并且發(fā)現(xiàn)大量的綠色著色組合物的固化物。
使用比較例4、5中得到的代替高級脂肪酸而含有固化物的溶解性優(yōu)異的溶劑的綠色著色組合物而形成的涂膜，發(fā)現(xiàn)稍微會產(chǎn)生一些縱向條紋斑，也發(fā)現(xiàn)綠色著色組合物的固化物，進而綠色著色組合物隨時間還發(fā)現(xiàn)增粘。
從以上的結(jié)果可以知道，通過含有適當量的不飽和高級脂肪酸，可以得到分散穩(wěn)定性良好、沒有涂布缺陷的優(yōu)異的濾色器用著色組合物。
權(quán)利要求
1.濾色器用著色組合物，其特征在于，含有著色材料載體、著色材料、不飽和高級脂肪酸，所述著色材料載體由透明樹脂、其前驅(qū)體或者它們的混合物構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾色器用著色組合物，其特征在于，所述不飽和高級脂肪酸的碳原子數(shù)為10～24。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濾色器用著色組合物，其特征在于，所述不飽和高級脂肪酸的熔點為5～50℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任意一項所述的濾色器用著色組合物，其特征在于，相對于100重量份著色材料，所述不飽和高級脂肪酸的含量為0.3～45.0重量份。
5.濾色器，其特征在于，具有基板和設置在基板上的濾波器節(jié)，所述濾波器節(jié)的至少一部分使用權(quán)利要求1～4中的任意一項所述的濾色器用著色組合物而形成。
6.濾色器，其特征在于，具有基板、設置在基板上的黑矩陣和濾波器節(jié)，所述黑矩陣使用權(quán)利要求1～4中的任意一項所述的濾色器用著色組合物而形成。
全文摘要
本發(fā)明提供在模具涂布方式的涂布裝置的涂布液吐出口頂端部難以固化，并且固化時自溶解性也優(yōu)異的、難以產(chǎn)生涂布缺陷的濾色器用著色組合物，以及沒有涂布條紋斑、異物附著等缺陷的、具有濾波器節(jié)和/或黑矩陣的濾色器。所述濾色器用著色組合物含有著色材料載體、著色材料、不飽和高級脂肪酸，所述著色材料載體由透明樹脂、其前驅(qū)體或者它們的混合物構(gòu)成。所述濾色器具有使用上述濾色器用著色組合物在基板上形成的濾波器節(jié)和/或黑矩陣。
文檔編號G02F1/13GK1834704SQ20061005733
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月15日
發(fā)明者池上布美子, 赤尾壯介, 港浩一, 絲井健 申請人:東洋油墨制造株式會社, 凸版印刷株式會社