CN103360788B - 彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含其的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有高对比度和高亮度、且耐热性优异的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含有该彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物。本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物含有C.I.颜料蓝15:6、C.I.溶剂蓝45、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂,其特征在于:所述C.I.溶剂蓝45的含量相对于100质量的所述C.I.颜料蓝15:6为1-50质量%。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够提供对比度和亮度高、且耐热性优异的彩色滤光片的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含有该彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物。
背景技术
近年来,液晶显示装置在电视、电脑、手机等用途中日渐普及。液晶显示装置中所使用的彩色滤光片通常具有:透明基板;着色层,其形成于透明基板上,且包含红色像素部、绿色像素部、蓝色像素部的三原色着色图案;和遮光部(黑色矩阵),其以划分各着色图案的方式形成于透明基板上。这些红色像素部、绿色像素部、蓝色像素部为如下结构:在基板上设置有合成树脂覆膜,该合成树脂覆膜中分散着耐热性、耐光性良好的有机颜料;作为有机颜料,可以使用红、绿及蓝各色有机颜料。
这些像素部中,作为用来形成蓝色像素部的蓝色颜料,通常使用ε型酞菁铜颜料(C.I.颜料蓝15:6)。
在制作彩色滤光片时,要求使液晶显示装置的显示画面变得更加明亮(高亮度化)、以及使液晶显示装置的显示画面更加清晰(高对比度化)等特性。
以往,对于高对比度化的要求,是通过进行颜料的微粒子化来提高对比度。但是,通过进行颜料的微粒子化,分散剂、酞菁磺酸衍生物等分散助剂的添加量的使用量将增加,从而会产生分散液中的固形物成分将会过度增加,亮度下降等问题。
作为解决这些问题的方法,提出了并用染料且不降低亮度,而容易地实现对比度的技术。
例如可以例示:含有三芳基金属染料和蓝色有机颜料(C.I.颜料蓝15:6)的彩色滤光片用蓝色颜料组合物(例如专利文献1);含有分子内至少具有1个以上的能够聚合的官能基的染料(例如蒽醌类染料)和蓝色有机颜料(C.I.颜料蓝15:6)的着色组合物(例如专利文献2、专利文献3)。
但是,这些技术有着耐热性、亮度、对比度的平衡差,且作为近年来所要求的耐热性、高亮度化、高对比度化,仍然不甚充分的问题。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-268486号公报
[专利文献2]日本专利特开2000-044822号公报
[专利文献3]日本专利特开2011-022237号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明所要解决的问题在于提供一种具有高对比度和高亮度、且耐热性优异的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含有该彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物。
[解决问题的技术手段]
本发明人等为了解决所述课题而进行了锐意探讨,结果发现:通过将特定的成分加以组合,即,使用C.I.颜料蓝15:6作为颜料,使用C.I.溶剂蓝45作为染料,使用具有磺酸基的酞菁衍生物作为颜料衍生物,使用具有碱性基的高分子颜料分散剂作为颜料分散剂,并使用碱溶性树脂,可以获得一种能够提供对比度和亮度高、且耐热性优异的彩色滤光片的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含有该彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物;从而完成了本发明。
即,本发明涉及(1)一种彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物,其含有C.I.颜料蓝15:6、C.I.溶剂蓝45、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂,其特征在于:所述C.I.溶剂蓝45的含量相对于100质量的所述C.I.颜料蓝15:6为1-50质量%。
并且,本发明涉及(2)根据所述(1)项所述的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物,其特征在于:所述具有碱性基的高分子颜料分散剂为具有碱性基的丙烯酸类嵌段共聚物。
并且,本发明涉及一种彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,其特征在于含有根据所述(1)项或(2)项所述的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
[发明效果]
根据本发明,可以起到如下效果:由彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物形成的覆膜具有高对比度和高亮度,且耐热性优异。
具体实施方式
以下,对于本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物及含有该彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,针对其每种成分进行具体说明。
[本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物]
(蓝色颜料)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的蓝色颜料,为C.I.颜料蓝15:6。本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中的C.I.颜料蓝15:6的含量相对于彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的总固形物成分以质量比率计,优选5-80质量%,更优选15-50质量%的范围。
此外,可以在不阻碍C.I.颜料蓝15:6的显色、耐热性的提高的程度以内,并用颜料蓝15:1、15:2、15:3、15:4等其它蓝色颜料,并进一步并用其它着色颜料。
(染料)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的染料,为C.I.溶剂蓝45。本发明的C.I.溶剂蓝45的使用量相对于C.I.颜料蓝15:6以质量比率计为1-50质量%,优选5-30质量%。若C.I.溶剂蓝45的使用量少于1质量%,则无法获得对比度、亮度提高的效果,另一方面,若超过50质量%,则耐热性下降,因此不优选。
染料方面,也可以在不阻碍C.I.溶剂蓝45的显色、对比度或亮度等效果的范围内,并用例如C.I.溶剂蓝35、37、59、67等呈其它颜色的染料。
(颜料衍生物)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的颜料衍生物,可以列举无金属酞菁衍生物、金属酞菁衍生物等具有磺酸基的酞菁衍生物。作为这些颜料衍生物的具体例,有无金属或金属酞菁的邻苯二甲酰亚胺甲基衍生物、无金属或金属酞菁的磺酸衍生物、无金属或金属酞菁的N-(二烷基氨基)甲基衍生物、无金属或金属酞菁的N-(二烷基氨基烷基)磺酰胺衍生物等。也可以在这些具有磺酸基的酞菁衍生物中进一步添加使用伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐、乙二胺等胺。其中,较佳为酞菁铵磺酸盐。
本发明的具有磺酸基的酞菁衍生物的使用量优选相对于C.I.颜料蓝15:6以质量比率计为1-20质量%,优选3-10质量%。若具有磺酸基的酞菁衍生物的使用量少于1质量%,则颜料分散性下降,另一方面,若超过20质量%,则亮度明显下降。
(颜料分散剂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的颜料分散剂,可以列举具有碱性基的高分子颜料分散剂。
作为具有碱性基的高分子颜料分散剂,可以使用碱性高分子颜料分散剂,例如可以列举以下高分子颜料分散剂。
(1)聚胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯聚亚胺等聚(低级亚烷基胺)等)的氨基及/或亚氨基和选自由具有游离羧基的聚酯、聚酰胺及聚酯酰胺所组成之群中的至少1种的反应产物。
(2)分子内分别具有至少1个选自由聚酯侧链、聚醚侧链及聚丙烯侧链所组成之群中的至少1种侧链和碱性含氮基的碳二酰亚胺类化合物。
(3)聚(低级)亚烷基亚胺、甲基亚氨基双丙胺等低分子氨基化合物和具有游离羧基的聚酯的反应产物。
(4)使甲氧基聚乙二醇等醇类或己内酯聚酯等具有1个羟基的聚酯类、具有2-3个异氰酸酯基反应性官能基的化合物、具有异氰酸酯基反应性官能基和叔氨基的脂肪族或杂环式烃化合物依序与聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基反应而成的反应产物。
(5)使聚异氰酸酯化合物和具有氨基的烃化合物与具有醇性羟基的丙烯酸酯的聚合物反应而成的反应产物。
(6)于低分子氨基化合物中加成聚醚链而成的反应产物。
(7)使具有氨基的化合物与具有异氰酸酯基的化合物反应而成的反应产物。
(8)使具有游离羧基的线状聚合物及具有1个仲氨基的有机胺化合物与聚环氧化合物反应而成的反应产物。
(9)于单末端具有能与氨基反应的官能基的聚碳酸酯化合物与聚胺化合物的反应产物。
(10)选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸硬脂酯和丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯中的至少1种与丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基酰胺、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶和具有氨基和聚己内酯骨架的单体等含碱性基的聚合性单体中的至少1种与苯乙烯、苯乙烯衍生物和其它聚合性单体中的至少1种的共聚物。
(11)包含具有叔氨基、季铵盐基等碱性基的嵌段和不具有碱性官能基的嵌段的丙烯酸类嵌段共聚物。
(12)使聚碳酸酯化合物与聚烯丙胺进行迈克尔加成反应而获得的颜料分散剂。
(13)分别具有至少1个聚丁二烯链和碱性含氮基的碳二酰亚胺类化合物。
(14)分子内分别具有至少1个具有酰胺基的侧链和碱性含氮基的碳二酰亚胺类化合物。
(15)具有包含环氧乙烷链和环氧丙烷链的结构单元,且具有利用季铵化剂而季铵化的氨基的聚氨基甲酸酯类化合物。
(16)使分子内具有异氰尿酸酯环的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与分子内具有活性氢基、且具有咔唑环及/或偶氮苯骨架的化合物的活性氢基进行反应而获得的化合物,该化合物的分子内的咔唑环和偶氮苯骨架的数量相对于来自具有异氰尿酸酯环的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与利用异氰酸酯基与活性氢基的反应而产生的氨基甲酸酯键及脲键合计为15-85%。
这些高分子颜料分散剂中,就颜料分散性、对比度及亮度、耐热性等方面而言,优选具有碱性基的丙烯酸类嵌段共聚物。
本发明的具有碱性基的高分子颜料分散剂的使用量相对于C.I.颜料蓝15:6以质量比率计为1-100质量%,优选10-40质量%。若具有碱性基的高分子颜料分散剂的使用量少于1质量%,则有颜料分散性下降的情况,另一方面,若超过100质量%,则有耐热性下降的情况。
(碱溶性树脂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的碱溶性树脂,只要对于C.I.颜料蓝15:6起到粘合剂的作用,且在制造彩色滤光片时对该显影处理步骤中所使用的显影液具有可溶性,尤佳为对碱性显影液具有可溶性,则无特别限定,可以使用一直以来所使用的碱溶性树脂。其中,优选具有羧基的碱溶性树脂,特别优选具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体与其它能够共聚的乙烯性不饱和单体的共聚物。具体而言,可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的乙烯性不饱和单体与如下乙烯性不饱和单体的共聚物:能够与具有羧基的乙烯性不饱和单体共聚的选自由苯乙烯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、单丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、N-苯基马来酰亚胺、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体和Cardo环氧二丙烯酸酯等单体、低聚物类之群中的至少1种乙烯性不饱和单体。作为本发明中的碱溶性树脂的酸值,就显影特性方面而言,优选50-300mgKOH/g。此外,于本发明中,所述酸值为理论酸值,是基于具有羧基的乙烯性不饱和单体及其含量而以算术方式求出之值。
另外,就显影特性或于有机溶剂中的溶解性方面而言,本发明中的碱溶性树脂的重均分子量通常优选1,000-100,000。此外,于本发明中,所述碱溶性树脂的重均分子量为基于GPC(GelPermeationChromatography,凝胶渗透层析法)而获得的聚苯乙烯换算的重均分子量。于本发明中,装置使用Water2690(Waters公司制造),管柱使用PLgel5μMIXED-D(PolymerLaboratories公司制造)。
本发明中的碱溶性树脂的使用量相对于所使用的C.I.颜料蓝15:6以质量比率计为1-300质量%,优选10-200质量%。在此情况下,若碱溶性树脂的使用量不到1质量%,则有显影特性下降之虞。
(有机溶剂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的有机溶剂,可以较佳地使用液晶彩色滤光片抗蚀剂领域中一直以来所使用的有机溶剂。具体而言为常压(1.013×102kPa)下的沸点为100-220℃的酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、醚酯类有机溶剂、酮类有机溶剂、芳香族烃类有机溶剂、含氮类有机溶剂等。若大量含有沸点超过220℃的有机溶剂,则在对涂布形成的涂膜进行预烘烤时,有机溶剂不充分地蒸发而残留在干燥涂膜内,有干燥涂膜的耐热性下降之虞。并且,若大量含有沸点不到100℃的有机溶剂,则难以均匀地涂布而不存斑点,有无法获得表面平滑性优异的涂膜之虞。
作为优选溶剂,具体而言可以例示:乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇单丁醚、二乙二醇二***、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚等醚类有机溶剂;乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单***乙酸酯等醚酯类有机溶剂;甲基异丁基酮、环己酮、2-庚酮、δ-丁内酯等酮类有机溶剂;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、甲酸正戊酯等酯类有机溶剂;N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等含氮类有机溶剂等。这些溶剂可以单独使用或混合两种以上使用。
这些有机溶剂中,就溶解性、分散性、涂布性等方面而言,优选二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单***乙酸酯、环己酮、2-庚酮、2-羟基丙酸乙酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、甲酸正戊酯等,更优选丙二醇单甲醚乙酸酯。
[彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的制造]
包含以上构成材料的本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物例如可以利用以下(1)、(2)制法而制造。
(1)获得包含C.I.颜料蓝15:6、C.I.溶剂蓝45、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂及有机溶剂的混合物。使用辊磨机、捏合机、高速搅拌装置、珠磨机、球磨机、砂磨机、超声波分散机、高压分散机等各种分散机对所获得的混合物进行混练、分散处理,获得本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
(2)获得包含C.I.颜料蓝15:6、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂及有机溶剂的混合物。使用辊磨机、捏合机、高速搅拌装置、珠磨机、球磨机、砂磨机、超声波分散机、高压分散机等各种分散机对所获得的混合物进行混练、分散处理,获得分散混合物。于所获得的混合物中添加将C.I.溶剂蓝45溶解于有机溶剂中而成的染料溶液并搅拌混合,获得本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
[彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物]
然后,对本发明的含有彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物进行说明。
本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物具有活性能量射线硬化性,且可以进行碱性显影,其除了含有所述彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物以外,还适当地含有碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、视需要的有机溶剂、热聚合抑制剂、用来提高与基板的密接性的硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等各种添加剂。
本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中的C.I.颜料蓝15:6的总含量相对于彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的总固形物成分优选3-75质量%,更优选10-45质量%的范围。
(碱溶性树脂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中所使用的碱溶性树脂,可以使用与所述彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中所使用的碱溶性树脂相同的碱溶性树脂。
作为碱溶性树脂,具体而言,只要在制造彩色滤光片时对该显影处理步骤中所使用的显影液具有可溶性,尤佳为对碱性显影液具有可溶性,则无特别限定。其中,作为所述碱溶性树脂,优选具有羧基的碱溶性树脂,特别优选具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体与其它可以共聚的乙烯性不饱和单体的共聚物。
作为所述共聚物的酸值,优选50-300mgKOH/g。在此情况下,若酸值不到50mgKOH/g,则存在抗蚀剂组合物于碱性显影液中的溶解性下降的倾向。另一方面,若超过300mgKOH/g,则于碱性显影液中的溶解性过大,在利用碱性显影液进行显影时,存在容易造成着色层从基板脱落或着色层表面的膜粗糙的倾向。
本发明中的所述共聚物的质量平均分子量通常优选1,000-10万。若共聚物的质量平均分子量不到1,000,则存在于碱性显影剂中的溶解性上升、显影特性下降的情况。另一方面,当超过10万时,则存在于有机溶剂中的溶解性下降、抗蚀剂组合物的粘度升高的情况。
于本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中,所述碱溶性树脂的含量(彩色滤光片用蓝色颜料抗蚀剂组合物中的总碱溶性树脂)相对于100质量份所含有的C.I.颜料蓝15:6通常优选10-1,000质量份,更优选20-500质量份。
若所述碱溶性树脂的含量不到10质量份,则有例如碱性显影性下降,在未曝光部的基板上或遮光层上产生版污或膜残留之虞。另一方面,若超过1,000质量份,则有机颜料的浓度相对下降,因此有薄膜难以达到目标色浓度之虞。
(光聚合性化合物)
对本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中所使用的光聚合性化合物加以说明。
作为所述光聚合性化合物,可以列举分子内具有1个以上光聚合性不饱和键的单体、低聚物等。所谓光聚合性不饱和键,是指可以通过下述光聚合引发剂由于紫外线或电子束等活性能量射线而分解时所产生的自由基或阳离子的作用而聚合的不饱和键。
作为分子内具有1个光聚合性不饱和键的单体,可以例示:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳烷基酯或丙烯酸芳烷基酯;甲基丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯等甲基丙烯酸烷氧基烷基酯或丙烯酸烷氧基烷基酯;N,N-甲基丙烯酸二甲氨乙酯、N,N-丙烯酸二甲氨乙酯等甲基丙烯酸氨基烷基酯或丙烯酸氨基烷基酯;二乙二醇***、三乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚等聚亚烷基二醇烷基醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯;六乙二醇苯醚等聚亚烷基二醇芳基醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯;甲基丙烯酸异冰片酯或丙烯酸异冰片酯;甲基丙烯酸甘油酯或丙烯酸甘油酯;甲基丙烯酸2-羟乙酯或丙烯酸2-羟乙酯等。
并且,作为分子内具有2个以上光聚合性不饱和键的单体,可以列举:双酚A二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸甘油酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸甘油酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。这些单体可以单独使用或组合两种以上使用。
于本发明中,所述光聚合性化合物的含量相对于所述彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中的总固形物成分优选3-50质量%的范围。
(光聚合引发剂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中所使用的光聚合引发剂,只要能通过照射紫外线或电子束等活性能量射线而产生自由基或阳离子,则无特别限定,例如可以列举:二苯甲酮、N,N'-四乙基-4,4'-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲氨基二苯甲酮、苯偶酰、2,2-二乙氧基苯乙酮、安息香、安息香甲醚、安息香异丁醚、苯偶酰二甲基缩酮、α-羟基苯异丁酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-羟基环己基苯基酮、叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,4-萘醌、1,2-苯并蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、三嗪类光聚合引发剂等。这些光聚合引发剂可以单独使用或组合两种以上使用。
于本发明中,所述光聚合引发剂的含量相对于所述彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中的总固形物成分优选1-20质量%的范围。
(有机溶剂)
作为本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中的有机溶剂,与以上所列举的可以用于彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物的有机溶剂同样,优选常压(1.013×102kPa)下的沸点为100-220℃的酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、醚酯类有机溶剂、酮类有机溶剂、芳香族烃类有机溶剂及含氮类有机溶剂等。
就所述碱溶性树脂的溶解性、颜料分散性、涂布性等变得良好的方面而言,这些有机溶剂在本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中所使用的总有机溶剂中优选含有50质量%以上,更优选含有70质量%以上。
此外,若本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物大量含有沸点超过220℃的有机溶剂,则在对涂布形成的涂膜进行预烘烤时,有机溶剂不充分地蒸发而残留在干燥涂膜内,有干燥涂膜的耐热性下降之虞。并且,若大量含有沸点不到100℃的有机溶剂,则难以均匀地涂布而不存斑点,有无法获得表面平滑性优异的涂膜之虞。
(添加剂)
可以视需要在本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物中适当地使用其它光聚合性化合物、热聚合抑制剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等各种添加剂。
[彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的制造方法]
对使用以上材料来制造本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的方法加以说明。
以下所示的制造彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的方法为本发明的优选实施方式的一例,本发明并不限定于这种方法。
为了利用前文所记载的构成材料来制造本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,可以使用如下方法:在利用所述方法获得的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物中添加所述光聚合性化合物、光聚合引发剂、碱溶性树脂、视需要的有机溶剂、其它添加剂,并使用搅拌装置等搅拌混合。
关于采用利用所述方法所获得的本发明的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,并利用下述实施例中所采用的方法而获得的彩色滤光片,就其利用下述实施例中所进行的测定方法所获得的性质而言,作为其色度,优选x为0.130以上、y为0.115以上、Y为15.0以上。
关于对比度,本发明的彩色滤光片为4530以上,优选4650以上,更优选4800以上,进一步优选5000以上。
作为耐热性,ΔE优选3.3以下,更优选3.0以下,进一步优选2.7以下。
作为粘度,为10.0mPa·s以下,优选9.0mPa·s以下,进一步优选8.5mPa·s以下。
[实施例]
以下揭示实施例来进一步详细说明本发明,但本发明并不仅限定于这些实施例。此外,只要没有特别说明,则“%”意指“质量%”,“份”意指“质量份”。
<颜料>
C.I.颜料蓝15:6(C.I.PB15:6)
C.I.颜料紫23(C.I.PV23)
<染料>
C.I.溶剂蓝45
C.I.溶剂蓝35(蒽醌类染料)
C.I.溶剂蓝122(蒽醌类染料)
C.I.溶剂蓝5(三芳基甲烷染料)
<具有碱性基的高分子颜料分散剂>
Disprbyk2000(改性丙烯酸类嵌段共聚物,胺值10)
PB821(味之素公司制造,含氨基的共聚物,胺值17,酸值14)
<具有磺酸基的酞菁衍生物>
Solsperse5000(Lubrizol公司制造)
<碱溶性树脂>
FollettZAH110(综研化学公司制造,酸值:100mgKOH/g,重均分子量:约15000)
<有机溶剂>
PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯)
PGME(丙二醇单甲醚)
<光聚合性化合物>
DPEHA(二季戊四醇六丙烯酸酯)
<光聚合引发剂>
Irgacure907(汽巴精化公司制造,2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮)
<彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物>
实施例1-7及比较例2-5
使用0.2mmΦ的氧化锆珠粒,利用涂料调节器以表1的组成将C.I.颜料蓝15:6、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂混练6小时,获得实施例1-7及比较例2-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散物。继而,以成为表1的组成的方式添加如下染料溶液,并使用高速搅拌机均匀地混合,获得实施例1-7及比较例2-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物,所述染料溶液是以成为特定固形物成分浓度的方式使各染料溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯中而成的染料溶液。
实施例8
使用0.2mmΦ的氧化锆珠粒,利用涂料调节器以表1的组成将C.I.颜料蓝15:6、作为染料的C.I.溶剂蓝45、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂混练6小时,获得实施例8的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
比较例1
使用0.2mmΦ的氧化锆珠粒,利用涂料调节器以表1的组成将C.I.颜料蓝15:6、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂混练6小时,获得比较例1的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
<彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物>
使用高速搅拌机将实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物和其它材料以成为表2的组成的方式均匀地混合之后,利用孔径3μm之膜滤器过滤,获得实施例1-8及比较例1-5所示的组成的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物。
[表1]
彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物
[表2]
彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物及评价
根据作为本发明之例的实施例1-8,可以获得如下彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,其除了分散稳定性优异,且具有适于涂布的粘度以外,还具有高亮度(色度中的Y值)、高对比度、优异的耐热性。
但是,由于非本发明之例的比较例1不含染料,所以虽然耐热性优异,但对比度不充分。根据与比较例1不同而含有多至相对于颜料为55质量%的C.I.溶剂蓝45的比较例2,可以获得对比度优异但耐热性差的彩色滤光片用抗蚀剂组合物。
并且,根据使用不同于本发明中所使用的染料的C.I.溶剂蓝35或122及5而成的比较例3-5,结果虽然对比度均良好,但耐热性差,尤其是比较例4及5的亮度也不充分。
根据这些情况,于本发明中,通过以选择特定的颜料和染料为中心,并进一步含有特定的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂,可以发挥优异的效果。
<流动性>
对于实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,分别采集到玻璃瓶中并密封,于室温下保存1天后,使用B型粘度计(Tokimec公司制造)测定25℃下的粘度,并评价流动性。
<分散稳定性>
对于实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,分别采集到玻璃瓶中并密封,并按照下述评价基准对在室温下保存7天后的状态进行评价。将结果示于表2。
○:增粘和沉积物均未出现。
△:出现若轻轻摇晃则恢复到原先状态的程度的增粘或沉积物。
×:出现剧烈摇晃也不会恢复到原先状态的程度的增粘或沉积物。
<彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的耐热性>
使用旋转涂布机将实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物涂布于玻璃基板上。继而,于100℃下预烘烤3分钟之后,利用高压水银灯进行曝光,并进一步于230℃下进行30分钟后烘烤,利用加热前后的色差进行评价。
<彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的色特性的评价>
使用旋转涂布机将实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物涂布于玻璃基板上。继而,于100℃下预烘烤3分钟之后,利用高压水银灯进行曝光,并进一步于230℃下后烘烤30分钟。继而,利用分光光度计(岛津制作所公司制造,UV-2500PC,C光源2°视野)测定实施例1-8及比较例1-5的各抗蚀剂的色特性(x、y、Y)。实施例1-8及比较例1-3的色特性是y为0.120时的特性,比较例4及5的色特性是0.070时的色特性。
<彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物的对比度>
使用旋转涂布机将实施例1-8及比较例1-5的彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物涂布于玻璃基板上。继而,于100℃下预烘烤3分钟之后,利用高压水银灯进行曝光,并进一步于230℃下后烘烤30分钟。
继而,利用两块偏光板(Luceo公司制造,型号:Polax38S)夹住涂布了抗蚀剂组合物的玻璃基板,一面利用荧光灯(波长范围380-780nm)进行照射,一面转动前面一侧的偏光板,并利用色彩亮度计(Topcon公司制造,BM-5A)测定前面一侧的偏光板与后面一侧的偏光板的偏光面平行时及为直角时所透过的光强度。将前面一侧的偏光板与后面一侧的偏光板的偏光面平行时的亮度和前面一侧的偏光板与后面一侧的偏光板的偏光面为直角时的亮度之比作为对比度比而进行评价。
对比度比=(前面一侧的偏光板与后面一侧的偏光板的偏光面平行时的亮度/前面一侧的偏光板与后面一侧的偏光板的偏光面为直角时的亮度)。
将其结果示于表2。
Claims (3)
1.一种彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物,其含有C.I.颜料蓝15:6、C.I.溶剂蓝45、具有磺酸基的酞菁衍生物、具有碱性基的高分子颜料分散剂、碱溶性树脂和有机溶剂,其特征在于:所述C.I.溶剂蓝45的含量相对于100质量的所述C.I.颜料蓝15:6为1-50质量%,具有磺酸基的酞菁衍生物的含量相对于100质量的所述C.I.颜料蓝15:6为1-20质量%,具有碱性基的高分子颜料分散剂相对于100质量的所述C.I.颜料蓝15:6为1-100质量%。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物,其特征在于:所述具有碱性基的高分子颜料分散剂为具有碱性基的丙烯酸类嵌段共聚物。
3.一种彩色滤光片用蓝色颜料分散抗蚀剂组合物,其特征在于:含有根据权利要求1或2所述的彩色滤光片用蓝色颜料分散组合物。
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