TW201300467A - 染料分散液，彩色濾光片用感光性樹脂組成物，彩色濾光片，液晶顯示裝置及有機發光顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明所提供的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，係在塗膜形成時不會出現色斑與異物析出，對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異，且可形成耐熱性與耐光性均優異、高輝度的著色層。本發明係提供染料分散液、及使用該染料分散液的感光性樹脂組成物。該染料分散液係(A)染料利用(B)分散劑而分散於(C)溶劑中的染料分散液；其中，(A)染料係具有磺酸基的染料；(B)分散劑係含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物；(C)溶劑係23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑；(B)分散劑所具有的三級胺、與(A)染料的磺酸基利用酸鹼相互作用而形成微胞。

Description

染料分散液，彩色濾光片用感光性樹脂組成物，彩色濾光片，液晶顯示裝置及有機發光顯示裝置
本發明係關於染料分散液、彩色濾光片用感光性樹脂組成物、彩色濾光片、液晶顯示裝置、及有機發光顯示裝置。
顯示器等所代表的薄型影像顯示裝置(所謂「平面顯示器」)，具有深度方向較薄於布朗管型顯示器的不佔地方特徵，已有多數種上市。其市場價格已隨生產技術的進化而逐年價格實惠化，需求更進一步擴大，生產量亦正逐年增加。特別係彩色液晶電視機幾乎已到達TV的主流。又，最近諸如利用自發光而具高檢視性有機EL顯示器的有機發光顯示裝置，亦是備受矚目的新一代影像顯示裝置。就該等影像顯示裝置的性能，強烈期待諸如對比、色彩重現性能獲更進一步提升的高畫質化、與降低消耗功率。
該等液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置係有使用彩色濾光片。例如彩色液晶顯示器的情況，藉由將背光源當作光源，並電氣式驅動液晶而控制光量，再藉由該光通過彩色濾光片而進行色彩表現。所以，就液晶電視機的色彩表現而言，彩色濾光片係屬於不可或缺，且負責左右顯示器性能的大幅功用。又，有機發光顯示裝置係當白色發光的有機發光元件有使用彩色濾光片之情況，便會與液晶顯示裝置同樣的形成彩色影像。
近年的傾向係渴求影像顯示裝置的省電力化，為提升背光源的利用效率，便特別要求彩色濾光片的高輝度化。特別係對行動顯示器(行動電話、智慧手機、平板電腦)而言便屬大課題。
隨技術進化，可謂電池容量變大，且行動蓄電量有限之事仍不變，另一方面有隨畫面尺寸擴大，消耗功率增加的傾向。因為直接關聯於行動終端可使用時間與充電頻度，因而含有彩色濾光片的影像顯示裝置會左右行動終端的設計與性能。
此處，彩色濾光片一般係具備有透明基板、著色層及遮光部。該著色層係形成於透明基板上，且由紅、綠、藍等三原色的著色圖案構成。該遮光部係依將各著色圖案予以區分的方式，形成於透明基板上。
此種著色層的形成方法廣泛採取著色劑為使用耐熱性、耐光性優異之顏料的顏料分散法。但是，使用顏料的彩色濾光片目前頗難達成更高輝度化的要求。
為達成高輝度化之一手段，有就使用染料的彩色濾光片用感光性樹脂組成物進行檢討。染料相較於顏料之下，一般雖可製造穿透率高、高輝度的彩色濾光片，但耐熱性、耐光性差，在彩色濾光片步驟的高溫加熱時會有容易發生色度變化的問題。又，使用染料的感光性樹脂組成物會有在乾燥步驟中容易析出異物的問題。若塗膜有析出異物，則對比會明顯 惡化，導致較難使用為著色層。
再者，一般分子具有鹽構造的染料，具有極性溶劑(即對諸如水、醇類所代表的溶劑)呈良好溶解的性質，且具有對諸如丙二醇單甲醚醋酸酯(以下有簡稱「PGMEA」的情況)等所代表低極性溶劑或非極性溶劑呈難溶解的性質。
習知，顏料系感光性樹脂組成物係對人體的危險性低、在室溫附近的揮發性低，就從加熱乾燥性良好等各種理由廣泛使用PGMEA等。又，含有大量極性大幅不同溶劑的感光性樹脂組成物，會有在與習知PGMEA系感光性樹脂組成物間之切換時，增加洗淨步驟的問題。又，大量含有極性溶劑的感光性樹脂組成物亦會有因水分吸收等而引發在乾燥時出現斑點、凝聚異物等缺陷的可能性，導致在生產時會有出現不良情況的顧慮，故非屬較佳。就從此種現象觀之，染料系感光性樹脂組成物亦要求使用未含有諸如水、醇等極性溶劑，而是使用諸如PGMEA等低極性溶劑或非極性溶劑。
再者，彩色濾光片製造步驟時，要求感光性樹脂組成物中的固形份對溶劑之再溶解性優異。此處，所謂「對溶劑的再溶解性」係指已經乾燥的感光性樹脂組成物之固形份，再度溶解於溶劑中的性質。若再溶解性不足，在彩色濾光片製造時所附著的感光性樹脂組成物之乾燥物除去、清潔會趨於困難。又，為提升生產性，便要求鹼顯影性提升。
使用染料的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，在專利文獻 1中有揭示：含有造鹽化合物(其係由二苯并哌喃系酸性染料與四級銨鹽化合物構成)、與藍色顏料的藍色著色組成物。根據專利文獻1，藉由藍色顏料吸附於經造鹽化的二苯并哌喃系酸性染料上，便提升耐熱性、耐光性、耐溶劑性。即該效果係藉由具有顏料而獲得，即便染料的造鹽化合物單體、或與丙烯酸樹脂的分散體，對PGMEA的溶解性仍非屬充足，且會有因塗膜形成時發生色斑或生成異物而導致光學性能降低的問題。
專利文獻2有揭示：提升彩色濾光片明度的手段，係具有以二苯并哌喃為基本骨架的特定有機溶劑可溶性染料、與以有機顏料為著色劑的感光性樹脂組成物。但是，專利文獻2的感光性樹脂組成物係將染料溶解於4-羥-4-甲基-2-戊酮中之後才使用，且藉由含有有機顏料而確保耐熱性。
[先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第4492760號公報
專利文獻2：日本專利特開2010-32999號公報
本發明係在此種狀況下而完成，目的在於提供：能達成高輝度化要求，且在塗膜形成時不會析出異物，能形成對溶劑的再溶解性優異、耐熱性與耐光性均優異之塗膜的染料分散 液；以及在塗膜形成時不會生成色斑與異物析出，可形成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、耐熱性與耐光性均優異，且高輝度著色層的彩色濾光片用感光性樹脂組成物；以及使用該彩色濾光片用感光性樹脂組成物形成的彩色濾光片；暨設有該彩色濾光片的液晶顯示裝置及有機發光顯示裝置。
本發明者為達成上述目的經深入鑽研，結果發現諸如丙二醇單甲醚醋酸酯等染料實質不會溶解的溶劑或難溶性溶劑，藉由使具有磺酸基的染料利用具有三級胺的特定分散劑進行分散，便可使該染料依粒子狀態呈均勻分散，即便未含顏料的情況，仍可克服耐熱性、耐光性，且在塗膜形成時不會有異物析出，提升對溶劑的再溶解性，且提升鹼顯影性。
本發明係根據此項發現而完成。
本發明的染料分散劑係(A)染料利用(B)分散劑而分散於(C)溶劑中的染料分散液；其中，(A)染料係具有磺酸基的染料；(B)分散劑係含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物；(C)溶劑係23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑；(B)分散劑所具有的三級胺、與(A)染料的磺酸基利用酸鹼相互作用而形成微胞。
就從提升染料分散性與分散安定性，俾達成高輝度化要求，並可形成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性優異，且耐熱性 與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳係(A)具有磺酸基之染料的酸值(a)[mgKOH/g]與其固形份重量(Wa)[g]之乘積，相對於上述(B)分散劑之胺值(b)[mgKOH/g]與其固形份重量(Wb)[g]之乘積之比，滿足0.45<(a×Wa)/(b×Wb)≦1。
就從達成高輝度化要求，並可製成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳上述(B)分散劑的胺值(b)係60~180mgKOH/g。
就從達成高輝度化要求，並對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜，且容易達成所需色度的觀點，較佳上述(A)染料係以二苯并哌喃(xanthene)、蒽醌、或酞菁為基本骨架，且具有磺酸基的染料。
就從達成高輝度化要求，並可製成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳上述(B)分散劑係具有三級胺之重複單元為下式(I)所示構造。
(式(I)中，R1係氫原子或甲基；A係直接鍵結或2價連接基； R2係碳數1~8之伸烷基、-[CH(R6)-CH(R7)-O]x-CH(R6)-CH(R7)-或-[(CH2)y-O]z-(CH2)y-所示2價有機基；R3與R4係各自獨立地為亦可經取代的鏈狀及/或環狀烴基、或由R3與R4相互鍵結形成環狀構造；R6及R7係各自獨立地為氫原子或甲基。
x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數。)
就從達成高輝度化要求，對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異的觀點，較佳上述(B)分散劑係含有上述嵌段聚合物中具有三級胺之重複單元3~50個。
就從達成高輝度化要求，並可製成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳上述(A)染料係從酸性紅289、酸性紫43、酸性綠25及直接藍86所構成群組中選擇之至少1種染料的磺酸鹽之至少1者被轉換為磺酸基的染料。
就從達成高輝度化要求，並可製成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳上述溶劑係在全溶劑中，含有丙二醇單甲醚醋酸酯達50重量%以上。
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物係含有：上述本發明染料分散液、與(D)感光性黏結成分。
本發明所提供的彩色濾光片，係至少具備透明基板、與在 該透明基板上所設置之著色層的彩色濾光片；該著色層之至少1者係具有使上述彩色濾光片用感光性樹脂組成物硬化而形成的著色層。
再者，本發明所提供的液晶顯示裝置，係具備有：上述彩色濾光片、反基板、以及在上述彩色濾光片與上述反基板之間所形成之液晶層。
再者，本發明所提供的有機發光顯示裝置，係具有：上述彩色濾光片、與有機發光體。
根據本發明，在達成高輝度化要求情況下，塗膜形成時不會析出異物，可形成對溶劑的再溶解性優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的染料分散液；以及在塗膜形成時不會有異物析出，可形成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性優異，耐熱性與耐光性均優異，且高輝度著色層的彩色濾光片用感光性樹脂組成物；以及使用該彩色濾光片用感光性樹脂組成物形成的彩色濾光片；暨設有該彩色濾光片的液晶顯示裝置及有機發光顯示裝置
以下，針對本發明的染料分散液、彩色濾光片用感光性樹脂組成物、彩色濾光片、液晶顯示裝置及有機發光顯示裝置，依序進行說明。
另外，本發明的光係涵蓋可見及非可見區域波長的電磁 波、以及放射線；放射線係涵蓋例如微波、電子束。具體而言，可謂係波長5μm以下的電磁波及電子束。又，本發明中所謂「(甲基)丙烯基」係指丙烯基或甲基丙烯基任一者；所謂「(甲基)丙烯酸酯」係指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯任一者。
再者，將酸性紅簡稱為「AR」，將酸性紫簡稱為「AV」，將酸性綠簡稱為「AG」，將直接藍簡稱為「DB」。
1.染料分散液
本發明染料分散液的特徵係(A)染料利用(B)分散劑而分散於(C)溶劑中的染料分散液；其中，(A)染料係具有磺酸基的染料；(B)分散劑係含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物；(C)溶劑係在23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑；(B)分散劑所具有的三級胺、與(A)染料的磺酸基利用酸鹼相互作用而形成微胞。
本發明的染料分散液係上述特定的(A)染料藉由上述特定的(B)分散劑，而分散於上述特定的(C)溶劑中，藉此在達成高輝度化要求情況下，於塗膜形成時不會有異物析出，可形成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異，且耐熱性與耐光性均優異之塗膜的染料分散液。
上述特定的(A)染料藉由上述特定的(B)分散劑，分散於上述特定的(C)溶劑中，而發揮如上述效果的作用，可推定如下。
本發明所使用的(C)溶劑係(A)染料實質不會溶解的溶劑或難溶性的溶劑，因而可使染料依微粒子狀態分散於溶劑中。依此的話，因為依微粒子狀態分散的染料係依分子水準凝聚，因而染料的反離子不易發生解離或分解，相較於溶解於溶液中的染料之下，推定耐熱性與耐光性會提高。此種微粒子狀態的染料係藉由使用分散劑，便能與顏料同樣的，可提升在溶劑中的分散性與分散安定性。
本發明所使用的(A)染料係具有磺酸基的染料，本發明所使用的(B)分散劑係含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物。藉由該(A)染料與(B)分散劑的組合使用，便在染料分子內的磺酸基、與分散劑中的三級胺之間產生酸鹼相互作用，推定染料便被固定於分散劑中的三級胺而呈安定化。此種(A)染料與(B)分散劑的安定化狀態推定係形成以(A)染料為中心，由(B)分散劑的染料親和性部位包圍該染料，且在其外側配置著分散劑的溶劑親和性部位的狀態，即形成染料與分散劑的微胞。依此的話，在本發明的染料分散液中，可使染料形成依細微化狀態由分散劑包圍的微粒子狀態，並均勻分散於溶劑中。所以，若使用該染料分散液，便可保有染料原本的顏色，且因為穿透率高、並將染料細微化，因而可形成能達高輝度化要求的塗膜。
再者，如上述(A)染料與(B)分散劑的安定化狀態，係即便在塗膜形成時的乾燥步驟中仍可保持，因而推定若使用本發 明的染料分散液，在塗膜形成時便不會有源自染料的異物析出。又，如上述(A)染料與(B)分散劑的安定化狀態，係即使形成乾燥塗膜的狀態下仍可保持，因而推定對諸如PGMEA等低極性或非極性溶劑呈現優異的再溶解性。又，因為具有磺酸基的染料(A)、與具有三級胺的分散劑(B)形成微胞，因而相較於使用例如具有銨離子的分散劑之情況，推定與鹼顯影液間的相容性佳、鹼顯影性優異。又，如上述(A)染料與(B)分散劑的安定化狀態，推定會更加提升塗膜的耐熱性與耐光性。
另外，本發明中，所謂「再溶解性」係不僅指感光性樹脂組成物中的固形份完全溶解於溶劑中的情況，亦涵蓋保持微粒子狀態分散於溶劑中的情況。又，再溶解時所使用的溶劑係典型地使用於感光性樹脂組成物的溶劑，亦期待對感光性樹脂組成物代表性使用溶劑(諸如PGMEA等)能具有再溶解性的性質。
依如上述，因為未使染料溶解於溶劑中，而是使用細微分散於染料實質未溶解的溶劑或難溶性的溶劑中，因而染料通常不會溶解，以諸如PGMEA等低極性或非極性溶劑為溶劑主成分，便可調製得感光性樹脂組成物。
本發明的染料分散劑係至少含有(A)染料、(B)分散劑、及(C)溶劑，視需要亦可含有其他的化合物。
以下，針對此種本發明染料分散液的各成分依序進行詳細 說明。
[(A)染料]
本發明所使用的(A)染料係具有磺酸基的染料。
具有磺酸基的染料係藉由與後述(B)分散劑相組合使用，便在(A)染料與(B)分散劑之間生成酸鹼相互作用，便可依細微化狀態均勻分散於溶劑中。
(A)染料係在屬於具有磺酸基之染料的前提下，其餘並無特別的限定。染料(A)係除例如具有磺酸基的酸性染料或直接染料等之外，尚可舉例具有磺酸鹽之酸性染料或直接染料等的磺酸鹽至少1者，被轉換為磺酸基的染料。就從增加利用對分散劑的三級胺部位之酸鹼相互作用，所造成分散安定化之觀點，較佳係染料中所含磺酸鹽全部被轉換為磺酸基的染料。
具有磺酸鹽的染料之磺酸鹽至少1者被轉換為磺酸基的方法並無特別的限定。例如利用弱酸游離反應的酸處理法、利用陽離子交換樹脂的方法等。
酸處理法係可例如：將具有磺酸鹽的染料，溶解於諸如甲醇等染料的良溶劑且會溶解酸的溶劑中，藉由添加酸，而將磺酸鹽轉換為磺酸基的方法。該酸處理法所使用的酸係在屬於酸性度較高於將磺酸鹽轉換為磺酸基之酸的前提下，其餘並無特別的限定。依照所使用染料會有所差異，通用性較高的酸係可舉例如：鹽酸、硫酸、硝酸、p-甲苯磺酸(PTS)、 三氟甲磺酸等。另一方面，利用陽離子交換樹脂的方法中所使用離子交換樹脂，係可舉例如：DIAION PK-216H(三菱化學公司製商品名)等磺酸末端的陽離子交換樹脂等。具有磺酸鹽的染料之磺酸化處理亦可在將染料溶解於良溶劑中之後再施行磺酸化處理，在未依固體形態取出具有磺酸基之染料的情況下，於接著諸如添加PGMEA、分散劑等進行分散液調製時實施。或者，亦可在施行染料的磺酸化之後，利用再沉澱法或再結晶法依固體形態取出具有磺酸基的染料之後，再調製分散液。其中，就從染料(A)的回收率觀點，較佳係前者的方法。
因為感光性樹脂組成物的溶劑最好為PGMEA，因而在(A)染料中，較佳係選擇使用對PGMEA呈實質不溶解或難溶性之具有磺酸基的染料。又，當染料具有複數離子性基的情況，若1分子中至少具有1個磺酸基，則亦可為由其他離子性基與其他離子性化合物形成鹽的染料鹽。此情況的其他離子性化合物係可為有色、亦可為無色，且可為有機化合物、亦可為無機化合物。
上述(A)染料係就從調色為彩色濾光片之著色層目標色度時的耐熱性觀點，較佳係以二苯并哌喃、蒽醌或酞菁為基本骨架。
以二苯并哌喃、蒽醌或酞菁為基本骨架、且具有磺酸基及/或磺酸鹽的染料，就二苯并哌喃系染料係可舉例如：酸性 紅52、酸性紅289；就蒽醌系染料係可舉例如：酸性紅80、酸性綠25、酸性綠27、酸性藍25、酸性藍78、酸性藍112、酸性藍182、酸性紫34、酸性紫43；就酞菁系染料係可舉例如：直接藍86、直接藍87、酸性藍249等。
另外，當使用具有磺酸鹽之染料的情況，事前、或者在染料分散液調製時，將磺酸鹽至少1者轉換為磺酸基，便形成具有磺酸基的染料(A)。
其中，上述(A)染料係就從在達成高輝度化要求情況下，可製成對溶劑的再溶解性優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳係依下述化學式所示，從酸性紅289、酸性紫43、酸性綠25及直接藍86所構成群組中選擇至少1種染料的磺酸鹽至少1者，被轉換為磺酸基的染料。
[化2]
<(A)染料之酸值(a)>
(A)具有磺酸基的染料之酸值(a)係在大於0之前提下，其餘並無特別的限定，就從與具有三級胺之嵌段聚合物間之微胞安定性的觀點，較佳係10~300mgKOH/g。
「酸值」係指將試料1g中所含酸成分予以中和時所需要的氫氧化鉀mg數，依照JIS-K0070所定義方法進行測定便可求得。
<染料與分散劑的微胞粒徑>
本發明所使用染料與分散劑的微胞平均分散粒徑，係當使 用為彩色濾光片之著色層的情況，在能進行所需發色的前提下，其餘並無特別的限定，就從不致使對比降低的觀點，較佳係在10~100nm範圍內、更佳係在10~80nm範圍內。藉由染料與分散劑的微胞平均分散粒徑在上述範圍內，便可使採用本發明彩色濾光片用感光性樹脂組成物所製造的液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置成為高品質。
染料分散液中之染料(A)與分散劑(B)的微胞平均分散粒徑，係在至少含有溶劑的分散介質中分散的染料、與分散劑的微胞粒子分散粒徑，利用雷射光散射粒度分佈計進行測定。利用雷射光散射粒度分佈計進行的粒徑測定，係利用染料分散液所使用的溶劑，將染料分散液適當稀釋為可利用雷射光散射粒度分佈計進行測定的濃度(例如1000倍等)，再使用雷射光散射粒度分佈計(例如日機裝公司製Nanotrac粒度分佈測定裝置UPA-EX150)，依照動態光散射法，於23℃中進行測定。此處的「平均分散粒徑」係指體積平均徑。
本發明的染料分散液中，染料(A)係可單獨使用1種、或混合使用2種以上。
本發明的染料分散液中，染料(A)的含有量並無特別的限定。通常染料的含有量係相對於染料分散液的全量，較佳係在1~40重量%範圍內、更佳係在1~20重量%範圍內。
[(B)分散劑]
本發明所使用的(B)分散劑，係含有由具三級胺之重複單 元所構成嵌段部的嵌段聚合物。本發明中，(B)分散劑不僅係為使上述(A)染料能良好分散而使用，亦是藉由與上述(A)染料的組合使用，便可獲得在塗膜形成時不會析出異物、並可形成對溶劑的再溶解性優異，且耐熱性與耐光性均優異之塗膜的染料分散液。
(B)分散劑中，由具三級胺之重複單元所構成的嵌段部，係屬於與上述(A)染料間具有親和性，且具有使(B)分散劑所具有的三級胺、(A)染料的磺酸基能產生酸鹼相互作用之機能的部分。藉由含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部，便可提升染料的安定性，並提升耐熱性與耐光性，且當施行塗膜時，鹼顯影性優異且硬化性亦優異。
以下，針對(B)分散劑，依照由具有三級胺之重複單元所構成的嵌段部、其他嵌段部的順序進行說明。
<由具有三級胺之重複單元所構成的嵌段部>
針對含有由具有三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物，就構成其的重複單元係只要具有三級胺便可，該三級胺係可含於嵌段聚合物的側鏈、亦可構成主鏈。
就從耐熱性與耐光性優異、提升再溶解性的觀點，三級胺較佳係含於嵌段聚合物的側鏈，其中就從主鏈骨架不易熱分解、且耐熱性較高的觀點，較佳係下式(I)所示構造。
[化3] (式(I)中，R1係氫原子或甲基；A係直接鍵結或2價連接基；R2係碳數1~8之伸烷基、-[CH(R6)-CH(R7)-O]x-CH(R6)-CH(R7)-或-[(CH2)y-O]z-(CH2)y-所示2價有機基；R3與R4係分別獨立且亦可取代的鏈狀及/或環狀烴基、或由R3與R4相互鍵結形成環狀構造。R6與R7係分別獨立的氫原子或甲基。
x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數。)
上式(I)的2價連接基A係可舉例如：碳數1~10的伸烷基、伸芳基、-CONH-基、-COO-基、碳數1~10的醚基(-R'-OR"-：R'與R"係各自獨立的伸烷基)、及該等的組合等。其中，就從所獲得聚合物的耐熱性、對PGMEA的溶解性、以及較廉價材料的觀點，較佳A係-COO-基，且由具有三級胺之重複單元所構成的嵌段部，就構成其的重複單元較佳係下式(I')所示構造。
[化4] (式(I')中，R1係氫原子或甲基；R2係碳數1~8的伸烷基、-[CH(R6)-CH(R7)-O]x-CH(R6)-CH(R7)-或-[(CH2)y-O]z-(CH2)y-所示2價有機基；R3及R4係分別獨立且亦可被取代的鏈狀及/或環狀烴基、或由R3與R4相互鍵結形成環狀構造。R6及R7係分別獨立的氫原子或甲基。x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數。)
上式(I)與式(I')的2價有機基R2係碳數1~8的伸烷基、-[CH(R6)-CH(R7)-O]x-CH(R6)-CH(R7)-或-[(CH2)y-O]z-(CH2)y-。上述碳數1~8的伸烷基係可為直鏈狀、分支狀任一者，例如：亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、各種伸丁基、各種伸戊基、各種伸己基、各種伸辛基等。
R6與R7係分別獨立的氫原子或甲基。x係1~18的整數、較佳係1~4的整數、更佳係1~2的整數；y係1~5的整數、較佳係1~4的整數、更佳係2或3。z係1~18的整數、較佳係1~4的整數、更佳係1~2的整數。
上述R2係就從分散性的觀點，較佳為碳數1~8的伸烷基， 其中更佳係R2為亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、特佳係亞甲基與伸乙基。
上式(I)與式(I')之由R3、R4相互鍵結形成的環狀構造，係可例如：五~七元環的含氮雜環單環、或由該等2個進行縮合而成的縮合環。該含氮雜環較佳係未具有芳香性，若屬於飽和環則更佳。具體而言，上式(I)與式(I')之R3、R4的環狀構造係可例如下式(II)。
R3、R4的環狀構造亦可更進一步具有取代基。R3~R4間之取代基，更佳係亦可具有取代基的碳數1~3之烷基、亦可具有取代基的芳烷基、或亦可具有取代基的苯基。
R3與R4的鏈狀烴基係可例如碳數1~8的烷基。碳數1~8的烷基係可例如：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、異丙基、第三丁基、2-乙基己基等，環烷基例係可舉例如：環戊基、環己基、環辛基等。該等之中，較佳者係甲基、乙基。
上式(I)所示重複單元，係可例如從(甲基)丙烯醯氧基丙基二甲胺、(甲基)丙烯醯氧基乙基二甲胺、(甲基)丙烯醯氧基 丙基二乙胺、(甲基)丙烯醯氧基乙基二乙胺等所衍生的重複單元，惟並不僅侷限於該等。
由具有三級胺之重複單元所構成的嵌段部中，具有三級胺的重複單元較佳係含有3個以上，就從使分散性呈良好、耐熱性與耐光性均優異、提升硬化性的觀點，較佳係含有3~50個、更佳係含有6~40個、特佳係含有10~30個。
具有三級胺的重複單元係只要具有能當作染料親和性部位的機能便可，可由1種構成、亦可含有2種以上的重複單元。
<其他嵌段部>
本發明所使用的(B)分散劑中，除上述由具有三級胺之重複單元所構成的嵌段部之外，就從提升分散性的觀點，較佳係含有具溶劑親和性的嵌段部。
(B)分散劑的嵌段聚合物中所含之其他嵌段部，係就從使溶劑親和性呈良好、提升分散性的觀點，較佳係從非鹼性單體所衍生的重複單元中，依具有溶劑親和性的方式，配合溶劑適當選擇使用。此處所謂「非鹼性單體」係指在25℃水中依0.1N濃度(飽和濃度未滿0.1N時便為飽和濃度)溶解時，能賦予pH較低於7.1之溶液的聚合性單體。
(B)分散劑的嵌段聚合物中所含之其他嵌段部，係可舉例如：聚丙烯酸酯等不飽和羧酸酯的聚合體、聚丙烯酸等不飽和羧酸的聚合體等。其中，就從提升染料的分散性與分散安 定性，且亦提升耐熱性的觀點，較佳係具有下述化學式(III)所示重複單元的聚合體。特別係就從對PGMEA的溶解性、當作感光性樹脂組成物時的黏合劑聚合物、以及與多官能基丙烯酸酯間之相溶性、後烘烤時不易發生著色等觀點，較佳係下式(III')所示構造。
(式(III)中，R10係氫原子或甲基；A係直接鍵結或2價連接基；R11係碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、芳烷基、芳基、-[CH(R12)-CH(R13)-O]x-R14或-[(CH2)y-O]z-R14所示1價基。R12與R13係分別獨立的氫原子或甲基；R14係氫原子、或碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、芳烷基、芳基、-CHO、-CH2CHO、或-CH2COOR15所示1價基；R15係氫原子、或碳數1~5的直鏈狀、分支狀、或環狀烷基。x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數。m係3~200的整數，n係10~200的整數。)
[化7] (式(III')中，R10係氫原子或甲基；R11係碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、芳烷基、芳基、-[CH(R12)-CH(R13)-O]x-R14或-[(CH2)y-O]z-R14所示1價基。R12與R13係分別獨立的氫原子或甲基；R14係氫原子、或碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、芳烷基、芳基、-CHO、-CH2CHO、或-CH2COOR15所示1價基；R15係氫原子、或碳數1~5的直鏈狀、分支狀、或環狀烷基。
x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數。m係3~200的整數，n係10~200的整數。)
上式(III)中，A係可為與上式(I)同樣。
上式(III)與上式(III')中，R11係碳數1~18的烷基、碳數2~18的烯基、芳烷基、芳基、-[CH(R12)-CH(R13)-O]x-R14或-[(CH2)y-O]z-R14。
上述碳數1~18的烷基係可為直鏈狀、分支狀、環狀中任一者，可例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、各種戊基、各種己基、各種辛基、各種癸基、各種十二烷基、各種十四烷基、各種十六烷 基、各種十八烷基、環戊基、環己基、環辛基、環十二烷基、基、異基、雙環戊基、金剛烷基、低級烷基取代金剛烷基等。
上述碳數2~18的烯基係可為直鏈狀、分支狀、環狀中任一者。此種烯基係可舉例如：乙烯基、烯丙基、丙烯基、各種丁烯基、各種己烯基、各種辛烯基、各種癸烯基、各種十二碳烯基、各種十四碳烯基、各種十六碳烯基、各種十八碳烯基、環戊烯基、環己烯基、環辛烯基等。烯基的雙鍵位置並無限定，就從所獲得聚合物的反應性觀點，較佳係烯基的末端具有雙鍵。
亦可具有取代基的芳基係可舉例如：苯基、聯苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基等。芳基的碳數較佳係6~24、更佳係6~12。
亦可具有取代基的芳烷基係可舉例如：苄基、苯乙基、萘基甲基、聯苯甲基等。芳烷基的碳數較佳係7~20、更佳係7~14。
芳基、芳烷基等芳香環的取代基，係除碳數1~4的直鏈狀、分支狀烷基之外，尚可舉例如：烯基、硝基、鹵素原子等。
另外，上述較佳碳數並未包含取代基的碳數在內。
再者，上述R14係氫原子、或亦可具有取代基的碳數1~18之烷基、碳數2~18之烯基、芳烷基、芳基、-CHO、-CH2CHO、或-CH2COOR15所示1價基；R15係氫原子、或碳數1~5的 直鏈狀、分支狀、或環狀烷基。
上述R14所示1價基中，亦可具有的取代基係可舉例如：碳數1~4的直鏈狀、分支狀或環狀烷基；或F、Cl、Br等鹵素原子等。
上述R14中的碳數1~18之烷基、及碳數2~18之烯基、芳烷基、芳基係如上述R11所示。
上述R11中，x、y及z係如同上述R2中所說明。又，上述一般式(III)與一般式(III')所示重複單元中，R11係可相互為同一、亦可為不同。
上述R11中，較佳係使用與後述溶劑間之溶解性優異者，具體上雖依構成上述嵌段共聚合體的重複單元等而有所差異，當上述溶劑係採用一般使用為彩色濾光片用溶劑之諸如醚醇醋酸酯系、醚系、酯系等溶劑時，較佳為甲基、乙基、正丁基、2-乙基己基、苄基等。
再者，上述R11係在不致妨礙上述嵌段共聚合體的分散性能等之範圍內，亦可為經諸如烷氧基、羥基、羧基、胺基、環氧基、異氰酸酯基、氫鍵形成基等取代基所取代者，又在上述嵌段共聚合體合成後，亦可與具有上述取代基的化合物進行反應而加成上述取代基。又，在合成該等具有取代基的嵌段共聚合體之後，亦可使具有能與該取代基產生反應之官能基、與聚合性基的化合物進行反應，而加成聚合性基。例如使具有羧基的嵌段共聚合體與(甲基)丙烯酸環氧丙酯產 生反應、或使具有異氰酸酯基的嵌段共聚合體與(甲基)丙烯酸羥乙酯產生反應，便可加成聚合性基。
構成其他嵌段部的重複單元數並無特別的限定，就從有效作用於溶劑親和性部位與染料親和性部位，提升染料分散液之分散性的觀點，較佳係10~200、更佳係10~100、特佳係10~70。
其他嵌段部係只要依具有溶劑親和性部位機能的方式選擇便可，構成其他嵌段部的重複單元係可為1種、亦可含有2種以上的重複單元。本發明中，只要上述具有三級胺的重複單元當作嵌段部並含有便可，當構成其他嵌段部的重複單元係含有2種以上的重複單元時，該嵌段部內亦可由2種以上的重複單元呈無規排列。
本發明當作分散劑使用的嵌段聚合物，就從染料分散性、分散安定性的觀點，由具有三級胺之重複單元所構成嵌段部的重複單元之單元數m、與其他嵌段部的重複單元之單元數n的比率m/n，較佳係在0.01~1範圍內、更佳係在0.05~0.7範圍內。
上述嵌段聚合物的鍵結順序係在具有上述由具有三級胺之重複單元所構成嵌段部、及上述其他嵌段部，並能使染料安定分散之前提下，其餘並無特別的限定，上述由具有三級胺之重複單元所構成嵌段部，就從與染料間之相互作用優異、能有效抑制分散劑彼此間之凝聚的觀點，較佳係僅鍵結 於上述嵌段聚合物的一端而已。
(B)分散劑的重量平均分子量並無特別的限定，就從能使分散性呈良好、耐熱性與耐光性均優異、提升再溶解性的觀點，較佳係2500~20000、更佳係3000~12000、特佳係5000~10000。
另外，上述重量平均分子量Mw係利用GPC(凝膠滲透色層分析儀)所測定的值。測定係使用TOSOH(股)製HLC-8120GPC，依照溶出溶劑為使用經添加0.01莫耳/升之溴化鋰的N-甲基吡咯啶酮，校正曲線用聚苯乙烯標樣為Mw377400、210500、96000、50400、206500、10850、5460、2930、1300、580(以上均為Polymer Laboratories公司製Easi PS-2系列)、及Mw1090000(TOSOH(股)製)，測定管柱為使用TSK-GEL ALPHA-M×2支(TOSOH(股)製)實施。
(B)分散劑的胺值(b)並無特別的限定，就從使分散性呈良好、耐熱性與耐光性均優異、以及提升再溶解性、鹼顯影性的觀點，較佳係60~180mgKOH/g、更佳係70~170mgKOH/g、特佳係80~160mgKOH/g。
胺值係指將試料1g中所含胺成分予以中和時所需要過氯酸的當量氫氧化鉀mg數，根據JIS-K7237既定義方法便可測定。
相對於上述(B)分散劑的胺值(b)[mgKOH/g]、與其固形份重量(Wb)[g]之乘積，上述(A)具有磺酸基之染料的酸值 (a)[mgKOH/g]、與其固形份重量(Wa)[g]之乘積的比{(a×Wa)/(b×Wb)}，就從提升染料分散性、分散安定性，在達成高輝度化要求情況下，製成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異塗膜的觀點，較佳係依滿足0.45<(a×Wa)/(b×Wb)≦1的方式，調整(A)具有磺酸基的染料、(B)分散劑。其中，更佳係滿足0.5≦(a×Wa)/(b×Wb)≦1。
該等(B)分散劑係可使用1種、或組合使用2種以上。
本發明的染料分散液中，(B)分散劑的含有量，就從染料分散性與分散安定性的觀點，通常係相對於染料分散液全量，較佳係1~50重量%、更佳係1~20重量%的範圍內。
[(C)溶劑]
本發明中所使用的(C)溶劑係23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑。藉由對染料使用此種實質不溶解的溶劑或難溶性溶劑，本發明的染料分散液便可依使上述(A)染料在溶劑中分散呈細微粒子使用。本發明所使用的(C)溶劑更進一步較佳係在23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.10(g/100g溶劑)以下之溶劑。
另外，本發明中，在23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑，係可依照以下的評價方法進行簡易判定。
首先，依照下述的方法，便可判斷是否屬於(A)染料實質 不溶解的溶劑。
在20mL樣品管瓶中投入上述(A)染料0.1g，並使用10ml多孔吸管投入溶劑S，更進一步施行封蓋後，利用超音波施行3分鐘處理。所獲得溶液在23℃水浴中靜置保管60分鐘。利用PTFE5μm薄膜過濾器過濾其上澄液5ml，更利用0.25μm薄膜過濾器施行過濾，便去除不溶物。利用紫外可見分光光度計(例如島津製作所公司製UV-2500PC)，使用1cm比色管(cell)測定所獲得濾液的吸光光譜。求取各染料在極大吸收波長下的吸光度(abs)。此時，若吸光度(abs)未滿測定上限值之40%(島津製作所公司製UV-2500PC的情況，吸光度(abs)未滿2)，該溶劑便可評為屬於染料實質不會溶解的溶劑。此時，當吸光度(abs)為測定上限值之40%以上的情況，便更進一步利用下述評價方法求取溶解度。
首先，取代上述溶劑S，改為使用染料的良溶劑(例如甲醇等醇類)，同樣的獲得濾液，製得染料溶液，然後適當稀釋為10000倍~100000倍左右，同樣的測定染料在極大吸收波長下的吸光度。從上述溶劑S的染料溶液、與良溶劑的染料溶液之吸光度、以及稀釋倍率，計算出染料對上述溶劑S的溶解度。
結果，染料溶解度在0.2(g/100g溶劑)以下的溶劑，便判斷為屬於本發明可使用的染料為難溶性溶劑。
溶劑係在屬於23℃下，上述(A)染料的溶解度為 0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑的前提下，其餘並無特別的限定，只要從不會與染料分散液中的各成分產生反應，且可使該等溶解或分散的溶劑中，適當選擇使用便可。
本發明的染料分散液中，其中就從分散安定性的觀點，較佳係從酯系溶劑之中適當選擇使用。
酯系溶劑係可例如：醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、醋酸甲氧基乙酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、醋酸-3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、醋酸-3-甲氧基丁酯、醋酸甲氧基丁酯、醋酸乙氧基乙酯、乙基賽珞蘇醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇二醋酸酯、1,3-丁二醇二醋酸酯、環己醇醋酸酯、1,6-己二醇二醋酸酯、二乙二醇單***醋酸酯、二乙二醇單丁醚醋酸酯等。
其中，就從對人體的危險性較低、在室溫附近的揮發性較低但加熱乾燥性佳的觀點，較佳係使用丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)。此情況，具有在與習知使用PGMEA的感光性樹脂組成物間進行切換時，亦不需要特別的洗淨步驟之優點。
本發明所使用的溶劑較佳係丙二醇單甲醚醋酸酯在全溶劑中含有50重量%以上、更佳係含有70重量%以上、特佳係含有90重量%以上。最佳係全溶劑中100重量%均為丙二醇單甲醚醋酸酯。
該等溶劑係可單獨使用、或組合使用2種以上。
本發明的染料分散液係將如上述的溶劑，依相對於含有該 溶劑的染料分散液全量，通常為50~95重量%、較佳為60~85重量%的比例使用進行調製。若溶劑過少，則黏度會上升、分散性容易降低。反之，若溶劑過多，則染料濃度會降低，經調製樹脂組成物後會有較難達成目標色度座標的情況。
(其他成分)
本發明的染料分散液中，在不致損及本發明效果之前提下，亦可更進一步視需要摻合入顏料、分散輔助樹脂、其他成分。
顏料係在色調控制之目的下視需要摻合。顏料係可配合目的而選擇習知公知物，可使用1種或2種以上。顏料的摻合量係在不致損及本發明效果之前提下，其餘並無特別的限定，能設為與在後述彩色濾光片用感光性樹脂組成物中使用的情況相同。
分散輔助樹脂係可例如在後述彩色濾光片用感光性樹脂組成物中所例示的鹼可溶性樹脂。會有依照鹼可溶性樹脂的立體障礙而使染料粒子彼此間不易接觸，俾呈分散安定化，以及因此項分散安定化效果而有減少分散劑效果的情況。
再者，該其他成分係可舉例如：為提升濕潤性的界面活性劑、為提升密接性的矽烷偶合劑、以及消泡劑、防塌劑、抗氧化劑、抗凝聚劑、紫外線吸收劑等。
(染料分散液之製造方法)
本發明染料分散液之製造方法，係除預先準備具有磺酸基 的染料(A)，而調製染料分散液的方法之外，尚有將具有磺酸鹽的染料之磺酸鹽，在染料分散液調製時便轉換為磺酸基，而形成具有磺酸基之染料(A)的染料分散液調製方法。
當預先準備具有磺酸基的染料(A)而調製染料分散液的情況，將上述分散劑(B)混合於溶劑(C)中並攪拌，而調製成分散劑溶液之後，再於該分散劑溶液中混合入染料(A)、與視需要的其他成分，再使用公知攪拌機或分散機施行分散，便可調製得染料分散液。
再者，亦可在染料(A)實質不會溶解的溶劑或難溶性的溶劑(C)中，混合入上述分散劑並攪拌，而調製得分散劑溶液之後，再於該分散劑溶液中混合入染料(A)、與視需要的染料之良溶劑，使用公知攪拌機或分散機進行攪拌，視需要施行加熱處理，待反應結束後，經分離出染料的良溶劑，而調製得染料分散液。
再者，本發明的染料分散液亦可將染料(A)、與分散劑(B)、及上述溶劑(C)與少量混合染料良溶劑，利用公知攪拌機或分散機施行分散處理，待反應結束後，再分離出染料的良溶劑，而調製得染料分散液。
當將具有磺酸鹽的染料之磺酸鹽，在染料分散液調製時便轉換為磺酸基的情況，其調製方法並無特別的限定，可例如以下的方法。
將具有磺酸鹽的染料溶解於諸如甲醇、乙醇等染料的良溶 劑中，再添加例如濃鹽酸等上述酸處理法所使用的酸。在該溶液中，添加諸如丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA)等在23℃下的染料(A)溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑(C)、與上述分散劑(B)，經加熱後，利用減壓蒸餾等去除甲醇等染料的良溶劑，更進一步過濾析出物而獲得濾液，藉此便可調製得本發明的染料分散液。
為施行分散處理用的分散機係可舉例如：雙輥機、三輥機等輥碎機；球磨機、振動球磨機等球磨機；塗料調節器、連續圓盤式珠磨機、連續環狀式珠磨機等珠磨機。珠磨機的較佳分散條件係所使用磨珠徑較佳為0.03~2.00mm、更佳為0.10~1.0mm。
具體而言，利用磨珠徑較大的2mm二氧化鋯球珠施行預分散，再利用磨珠徑較小的0.1mm二氧化鋯球珠施行正式分散。又，經分散後，最好再利用0.5~0.1μm薄膜過濾器施行過濾。
依此可獲得染料微粒子的分散性優異之染料分散液。該染料分散液係可使用為欲調製染料分散性優異之彩色濾光片用感光性樹脂組成物用的預調製物。
2.彩色濾光片用感光性樹脂組成物
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，特徵在於至少含有上述本發明的染料分散液、與(D)感光性黏結成分。
因為本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物係含有上 述本發明的染料分散液，因而在塗膜形成時不會有異物析出，可形成對溶劑的再溶解性、鹼顯影性均優異、且耐熱性與耐光性均優異的高輝度著色層，並可形成高輝度的彩色濾光片。
以下，針對此種本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物所使用成分進行說明。
另外，相關上述本發明的染料分散液中能含有的成分，可使用與在上述染料分散液中所說明者為相同物，因而在此不再贅述。
[(D)感光性黏結成分]
本發明中，就從對塗膜賦予充分的強度、耐久性、密接性之觀點，使用在基板上利用塗佈或轉印等形成圖案之後，再使該塗膜利用聚合反應便可使硬化的黏結成分。除以下所說明的(D)感光性黏結成分之外，亦可更進一步使用諸如環氧樹脂之類，利用加熱便可使聚合硬化的熱硬化性黏結成分。當利用染料經分散後才使用的上述本發明染料分散液，調製本發明的樹脂組成物時，必需依不會阻礙染料分散性的方式選擇適當黏結成分。
(D)感光性黏結成分係包括有經利用諸如紫外線、電子束等光便可使聚合硬化的光硬化性樹脂，例如藉由使曝光部硬化再將未曝光部予以溶解除去，便僅有曝光部能製成塗膜圖案的負型(D)感光性黏結成分。
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物中，就從利用光學微影法，使用現有製程便可簡便地形成圖案之觀點，較佳係負型感光性黏結成分。
含有利用諸如紫外線、電子束等光便可使聚合硬化之光硬化性樹脂的負型感光性黏結成分，係經摻合入：(i)鹼可溶性樹脂、(ii)多官能基性單體、(iii)光聚合起始劑、及增感劑等而構成。
(i)鹼可溶性樹脂
本發明的鹼可溶性樹脂係側鏈具有羧基者，具有黏合劑樹脂的作用，且在對圖案形成時所使用的顯影液(特佳係鹼顯影液)呈可溶性之前提下，均可適當選擇使用。
本發明的較佳鹼可溶性樹脂係具有羧基的樹脂，具體係可舉例如：具有羧基的丙烯酸系共聚合體、具有羧基的環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂等。該等之中，特佳者係側鏈具有羧基，且更進一步在側鏈具有諸如乙烯性不飽和基等光聚合性官能基者。理由係藉由含有光聚合性官能基，便可提升所形成硬化膜的膜強度。又，該等丙烯酸系共聚合體、及環氧丙烯酸酯樹脂係可混合使用2種以上。
具有羧基的丙烯酸系共聚合體係由含羧基之乙烯性不飽和單體、與乙烯性不飽和單體進行共聚合便可獲得。
具有羧基的丙烯酸系共聚合體亦可更進一步含有具芳香族碳環的構成單元。芳香族碳環係具有對樹脂組成物賦予塗 膜性的成分機能。
具有羧基的丙烯酸系共聚合體，亦可更進一步含有具酯基的構成單元。具有酯基的構成單元不僅具有抑制樹脂組成物之鹼可溶性的成分機能，且亦具有提升對溶劑之溶解性、以及溶劑再溶解性的成分機能。
具有羧基的丙烯酸系共聚合體係可例如由從諸如：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異酯、(甲基)丙烯酸雙環戊酯、(甲基)丙烯酸-1-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、2,2'-氧基雙(亞甲基)雙-2-丙烯酸酯、苯乙烯、γ-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等之中選擇1種以上、以及從諸如：(甲基)丙烯酸、丙烯酸的二聚體(例如東亞合成化學(股)製M-5600)、衣康酸、巴豆酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、醋酸乙烯酯、該等的去水物之中選擇1種以上而構成 的共聚物。又，在上述共聚物中，亦可例示利用加成具有諸如環氧丙基、羥基等反應性官能基的乙烯性不飽和化合物等，而導入乙烯性不飽和鍵的聚合物等，惟並不僅侷限該等。
該等之中，就從在曝光時，能與後述多官能基性單體進行聚合，俾使著色層成為更安定的觀點，特佳係藉由在共聚物中加成具有環氧丙基或羥基的乙烯性不飽和化合物等，而導入乙烯性不飽和鍵的聚合物等。
含有羧基的共聚合體中，含有羧基的乙烯性不飽和單體之共聚合比例，通常係5~50重量%、較佳係10~40重量%。此情況，含羧基的乙烯性不飽和單體之共聚合比例，若未滿5重量%，則所獲得塗膜對鹼顯影液的溶解性會降低，導致圖案形成趨於困難。又，若共聚合比例超過50重量%，則利用鹼顯影液進行顯影時，會有所形成圖案從基板上脫落、或圖案表面容易出現膜粗糙的傾向。
含有羧基的共聚合體之較佳分子量，較佳係1,000~500,000範圍、更佳係3,000~200,000。若未滿1,000，則經硬化後的黏合劑機能會明顯降低，反之若超過500,000，則在利用鹼顯影液進行顯影時，會有圖案形成趨於困難的情況。
具有羧基的環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂並無特別的限定，使環氧化合物和不飽和基含有單羧酸的反應物，與酸酐進行反應而獲得的環氧(甲基)丙烯酸酯化合物便屬合適。
環氧化合物並無特別的限定，可舉例如：雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚S型環氧化合物、酚酚醛型環氧化合物、甲酚酚醛型環氧化合物、脂肪族環氧化合物、或雙酚茀型環氧化合物等環氧化合物。該等係可單獨使用、亦可併用二種以上。
含不飽和基的單羧酸係可舉例如：(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酞酸、(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、(甲基)丙烯酸二聚體、β-糠基丙烯酸、β-苯乙烯基丙烯酸、肉桂酸、巴豆酸、α-氰基肉桂酸等。該等含不飽和基的單羧酸係可單獨使用、亦可併用二種以上。
酸酐係可舉例如：順丁烯二酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、酞酸酐、四氫酞酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫酞酸酐、內亞甲四氫酞酸酐(endo methylene-tetra-hydro phthalic anhydride)、甲基內亞甲四氫酞酸酐、六氯內亞甲四氫酞酐、甲基四氫酞酸酐等二元酸酐；偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯基酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐、聯苯醚四羧酸等芳香族多元羧酸酐；5-(2,5-二氧四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、內型雙環-[2,2,1]-庚-5-烯-2,3-二羧酸酐之類的多元羧酸酐衍生物等。該等係可單獨使用、亦可併用二種以上。
依此所獲得具羧基的環氧(甲基)丙烯酸酯化合物之分子 量並無特別的限制，較佳係1000~40000、更佳係2000~5000。
(ii)多官能基性單體
本發明的多官能基性單體係可例如：乙二醇、丙二醇等伸烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯類；聚乙二醇、聚丙二醇等聚伸烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯類；丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等3元以上多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類、或該等的二羧酸改質物；聚酯、環氧樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、醇酸樹脂、聚矽氧樹脂、螺環樹脂等寡聚(甲基)丙烯酸酯類；二末端羥聚-1,3-丁二烯、二末端羥聚異戊二烯、二末端羥聚己內酯等二末端羥基化聚合體的二(甲基)丙烯酸酯類；三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)磷酸酯等。
該等多官能基性單體中，較佳係3元以上多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類、或該等的二羧酸改質物，具體較佳係可例如：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的琥珀酸改質物、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)丙烯酸酯等。上述多官能基性單體係可單獨使用、或混合使用2種以上。
本發明的多官能基性單體使用量係相對於鹼可溶性樹脂100重量份，通常為5~500重量份、較佳為20~300重量份。若多官能基性單體的含有量較少於上述範圍，則光硬化便不會充分進行，會有曝光部分出現溶出的情況，反之若多官能 基性單體的含有量較多於上述範圍，則會有鹼顯影性降低的可能性。
(iii)光聚合起始劑、及增感劑
在負型感光性黏結成分中，通常摻合入對所使用光源的波長具有活性之光聚合起始劑。光聚合起始劑係經考慮具有光聚合成的聚合體、光聚合成單體的反應形式不同(例如自由基聚合或陽離子聚合等)、以及各材料的種類等因素再適當選擇，並無特別的限定。
光聚合起始劑係例如利用紫外線的能量便會產生游離基的化合物，可舉例如：聯二咪唑系化合物、苯偶姻系化合物、苯乙酮系化合物、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、酮系化合物、硫酮系化合物、三系化合物、縮酮系化合物、偶氮系化合物、過氧化物、2,3-二烷基二酮系化合物、二硫醚系化合物、硫胺甲醯(thiuram)化合物類、氟胺系化合物、肟酯系化合物等。該等係可使用1種、或混合使用2種以上。
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物中，所使用光起始劑的含有量，係相對於上述多官能基性單體100重量份，通常為0.01~100重量份左右、較佳為5~60重量份。若該含有量較少於上述範圍，便無法充分產生聚合反應，因而會有無法使著色層硬度充足的情況；反之若較多於上述範圍，則彩色濾光片用感光性樹脂組成物的固形份中，顏料等的含有 量相對性變少，會有無法獲得充分著色濃度的情況。
再者，本發明中，視需要亦可與上述光聚合起始劑更進一步一起併用從增感劑及硬化促進劑的群組中選擇1種以上。上述增感劑的具體例係可舉例如：4,4'-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯基酮、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯、2-乙基己基-1,4-二甲基胺基苯甲酸酯、2,5-雙(4-二乙胺基亞苄基)環己酮、7-二乙胺基-3-(4-二乙胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙胺基)查酮等。又，上述硬化促進劑的具體例係可舉例如：2-硫醇基苯并咪唑、2-硫醇基苯并噻唑、2-硫醇基苯并唑、2,5-二硫醇基-1,3,4-噻二唑、2-硫醇基-4,6-二甲基胺基吡啶、1-苯基-5-硫醇基-1H-四唑、3-硫醇基-4-甲基-4H-1,2,4-***等鏈轉移劑。
(顏料)
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，係可達成彩色濾光片的用途與規格所必要之色度，在不致損及本發明效果的前提下，亦可含有顏料。可使用例如有機顏料、天然色素等。有機顏料的具體例，係可例如在顏料索引(C.I.；The Society of Dyers and Colourists公司出版)中被歸類為顏料(Pigment)的化合物。
此種化合物係可舉例如：C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、 C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185等黃系顏料；C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅177等紅色系顏料；C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6等藍色系顏料；C.I.顏料紫23等紫色系顏料；及顏料綠36、C.I.顏料綠58等綠色系顏料等等附記有顏料索引(C.I.)編號者。
再者，亦可併用色淀顏料。具體係可舉例如：C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍1：2、C.I.顏料藍9、C.I.顏料藍14、C.I.顏料藍24、C.I.顏料紫3、C.I.顏料紫3：1、C.I.顏料紫3：3、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫39、C.I.顏料藍78、C.I.顏料綠1、C.I.顏料綠2、C.I.顏料綠4、C.I.顏料藍56、C.I.顏料藍56：1、C.I.顏料藍61、C.I.顏料藍61：1、C.I.顏料藍62、顏料紫1、顏料紫1：1、顏料紫2、顏料紫2：2、顏料紅81、顏料紅81：1、顏料紅81：2、顏料紅81：3、顏料紅81：4、顏料紅169、顏料紅173等色淀顏料。色淀劑係可例示如：磷鎢酸、磷鉬酸、磷鎢鉬酸、酞菁銅、矽鉬酸、鋁。
再者，無機著色劑係可使用例如無機顏料、體質顏料等，具體例係可舉例如：氧化鈦、二氧化矽、硫酸鋇、碳酸鈣、鋅華、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、氧化鐵紅(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、鐵藍、氧化鉻綠、鈷綠、琥珀、鈦黑、合成鐵黑、碳黑等。
(其他的分散劑)
彩色濾光片用感光性樹脂組成物中，就從著色層的色度調整觀點，可更進一步使用顏料。為使該顏料能分散，可採用上述本發明的染料分散液所使用之分散劑，亦可使用其他的分散劑並使分散，亦可使樹脂組成物中含有其他的顏料分散劑。
其他的分散劑並無特別的限定，可使用例如：陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧系、氟系等界面活性劑。界面活性劑之中，較佳係如下所例示的高分子界面活性劑(高分子分散劑)。又，亦可將會少量溶解於溶劑中的顏料衍生物使用為分散劑。
分散劑係為使所使用的顏料能良好分散而適當選擇使用。具體例係可例示如：壬醯胺、癸醯胺、十二烷醯胺、N-十二烷基十六烷基醯胺、N-十八烷基丙醯胺、N,N-二甲基十二烷醯胺及N,N-二己基乙醯胺等醯胺化合物；二乙胺、二庚胺、二丁基十六烷胺、N,N,N',N'-四甲基甲胺、三乙胺、三丁胺及三辛胺等胺化合物；單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N,N',N'-(四羥乙基)-1,2-二胺基乙烷、N,N,N'-三(羥乙基)-1,2-二胺基乙烷、N,N,N',N'-四(羥乙基聚氧化伸乙基)-1,2-二胺基乙烷、1,4-雙(2-羥乙基)哌及1-(2-羥乙基)哌等具有羥基的胺等等，其他尚可例如：六氫烟醯胺、六氫異烟醯胺、煙鹼酸醯胺等化合物。
更，可舉例如：聚丙烯酸酯等不飽和羧酸酯的(共)聚合體 類；聚丙烯酸等不飽和羧酸的(共)聚合體之(部分)胺鹽、(部分)銨鹽、(部分)烷基胺鹽類；含有羥基的聚丙烯酸酯等含有羥基的不飽和羧酸酯之(共)聚合體、及該等的改質物；聚胺甲酸乙酯類；不飽和聚醯胺類；聚矽氧烷類；長鏈聚胺基醯胺磷酸鹽類；由聚(低級伸烷亞胺)與含有游離羧基的聚酯間之反應而獲得的醯胺、及該等的鹽類等。
(任意添加成分)
本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物中，在不致及本發明目的之範圍內，視需要亦可含有各種添加劑。該添加劑係可舉例如：聚合終止劑、鏈轉移劑、均塗劑、可塑劑、界面活性劑、消泡劑、矽烷偶合劑、紫外線吸收劑、密接促進劑等等。
該等之中，可使用的界面活性劑係可舉例如：聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、脂肪酸改質聚酯類、三級胺改質聚胺甲酸乙酯類等。又，其他尚可使用氟系界面活性劑。
再者，可塑劑係可例如：鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、三甲苯基等。消泡劑、均塗劑係可例如聚矽氧系、氟系、丙烯酸系的化合物等。
<樹脂組成物的各成分摻合比例>
染料與顏料的合計含有量係相對於樹脂組成物的固形份全量，較佳依10~40重量%、更佳依15~35重量%的比例進行摻合。若染料與顏料的合計含有量過少，則當將樹脂組成物塗佈呈既定膜厚(通常係1.0~4.0μm)時，會有穿透濃度嫌不足的可能性，反之若顏料過多，則將樹脂組成物塗佈於基板上並使硬化時，會有對基板的密接性、以及硬化膜的表面粗糙、塗膜硬度等當作塗膜用的特性嫌不足之可能性，且因為在該樹脂組成物中的染料及顏料分散時所使用分散劑量的比率亦會變多，因而亦會有顯影性、耐熱性等特性嫌不足的可能性。又，本發明中，固形份係指除上述(C)溶劑以外的其餘全部，亦涵蓋溶解於溶劑中的多官能基性單體等。
再者，分散劑的合計含有量係相對於感光性樹脂組成物的固形份全量，較佳為1~60重量%範圍內、更佳為5~80重量%範圍內。上述含有量係當相對於感光性樹脂組成物的固形份全量未滿1重量%之情況，會有染料與顏料較難均勻分散的可能性，反之若超過80重量%之情況，會有導致硬化性、顯影性降低的可能性。
鹼可溶性樹脂、多官能基單體、及光起始劑係依該等的合計量相對於感光性樹脂組成物之固形份全量，較佳為10~80重量%、更佳為20~50重量%的比例進行摻合。
再者，溶劑的含有量係在能精度佳形成著色層的前提下，其餘並無特別的限定。相對於含有該溶劑的上述感光性樹脂 組成物全量，通常較佳為65~95重量%範圍內、更佳為75~88重量%範圍內。藉由上述溶劑的含有量在上述範圍內，便可形成塗佈性優異者。
(彩色濾光片用感光性樹脂組成物之製造)
彩色濾光片用感光性樹脂組成物之製造方法係可例如：(1)在溶劑中，同時投入上述本發明的染料分散液、(D)黏結成分、以及視需要所使用的各種添加成分，並進行混合的方法；以及(2)在溶劑中，添加(D)黏結成分、與視需要所使用的各種添加成分，經混合後，再於其中添加上述本發明的染料分散液，並混合的方法等。
在彩色濾光片的著色層中，當為達成必要的特定色調而視需要使用顏料的情況，最好另外依照與上述本發明的染料分散液之製造方法同樣的，預先調製其他的顏料分散液。
此情況，本發明樹脂組成物的製造方法係可例如：添加本發明的染料分散液、其他的顏料分散液、(D)感光性黏結成分、以及更進一步視需要的溶劑、各種添加成分，並混合的方法。
其次，針對本發明的彩色濾光片進行說明。
[彩色濾光片]
本發明的彩色濾光片係至少具備有透明基板、以及在該透明基板上所設置的著色層之彩色濾光片；其中，該著色層至少1者係由使上述本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成 物進行硬化而形成之著色層。
針對此種本發明的彩色濾光片，參照圖式進行說明。圖1所示係本發明彩色濾光片一例的概略剖視圖。根據圖1，本發明的彩色濾光片10係具有：透明基板1、遮光部2、及著色層3。
(著色層)
本發明的彩色濾光片所使用之著色層，係只要使用前述本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物而形成者便可，其餘並無特別的限定，通常係形成於後述透明基板上的遮光部之開口部，依照該彩色濾光片用感光性樹脂組成物中所含的顏料種類，由3色以上的著色圖案構成。
再者，該著色層的排列並無特別的限定，可設定為例如：條紋型、馬賽克式、三角型、4像素配置型等一般的排列。又，著色層的寬度、面積等係可任意設定。
該著色層的厚度係藉由塗佈方法、調整彩色濾光片用感光性樹脂組成物的固形份濃度與黏度等，便可適當控制，通常較佳係1~5μm範圍。
該著色層係例如可依照下述方法形成。
首先，將前述本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，使用諸如：噴塗法、浸塗法、棒塗法、輥塗法、旋塗法等塗佈手段，塗佈於後述透明基板上，而形成濕式塗膜。
其次，使用加熱板、烤箱等，經使該濕式塗膜乾燥後，再 對其隔著既定圖案的遮罩施行曝光，使鹼可溶性樹脂與多官能基性單體等進行光聚合反應，而形成彩色濾光片用感光性樹脂組成物的塗膜。曝光時所使用的光源係可舉例如：低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵素燈等紫外線、電子束等等。曝光量係利用所使用光源、塗膜厚度等而適當調整。
再者，在曝光後為能促進聚合反應，亦可施行加熱處理。加熱條件係依照所使用彩色濾光片用感光性樹脂組成物中的各成分摻合比例、塗膜厚度等而適當選擇。
其次，使用顯影液施行顯影處理，藉由將未曝光部分予以溶解而除去，便依所需圖案形成塗膜。顯影液通常係使用使鹼溶解於水或水溶性溶劑中的溶液。該鹼溶液中，亦可適量添加界面活性劑等。又，顯影方法係可採用一般的方法。
經顯影處理後，通常施行顯影液的洗淨、感光性樹脂組成物的硬化塗膜乾燥，便形成著色層。另外，經顯影處理後，為使塗膜能充分硬化亦可施行加熱處理。加熱條件並無特別的限定，可配合塗膜用途再適當選擇。
(遮光部)
本發明彩色濾光片的遮光部係在後述透明基板上形成圖案狀，可使用與在一般彩色濾光片上當作遮光部使用者為相同物。
該遮光部的圖案形狀並無特別的限定，例如：條紋狀、矩陣狀等形狀。該遮光部係可例如：使黑色顏料分散或溶解於 黏合劑樹脂中者、或諸如鉻、氧化鉻等金屬薄膜等等。該金屬薄膜係可為CrOx膜(x係任意數)及Cr膜的2層積層，又亦可為更加降低反射率的CrOx膜(x係任意數)、CrNy膜(y係任意數)、及Cr膜之3層積層。
當該遮光部係使黑色著色劑分散或溶解於黏合劑樹脂中的情況，該遮光部的形成方法係只要可將遮光部施行圖案化的方法便可，其餘並無特別的限定，可例如使用遮光部用感光性樹脂組成物的光學微影法、印刷法、噴墨法等。
上述情況，當遮光部的形成方法係使用印刷法、噴墨法的情況，黏合劑樹脂便可例如：聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯吡咯啶酮樹脂、羥乙基纖維素樹脂、羧甲基纖維素樹脂、聚氯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、醇酸樹脂、環氧樹脂、聚胺甲酸乙酯樹脂、聚酯樹脂、順丁烯二酸樹脂、聚醯胺樹脂等。
再者，上述的情況，當遮光部的形成方法係使用光學微影法的情況，黏合劑樹脂便使用例如：丙烯酸酯系、甲基丙烯酸酯系、聚肉桂酸乙烯酯系、或環化橡膠系等具有反應性乙烯基的感光性樹脂。此情況，在顏料為碳黑、鈦黑等黑色顏料，且含有感光性樹脂的遮光部用感光性樹脂組成物中，亦可添加光聚合起始劑，更視需要亦可添加增感劑、塗佈性改良劑、顯影改良劑、交聯劑、聚合終止劑、可塑劑、難燃劑等。
另一方面，當遮光部係金屬薄膜的情況，該遮光部的形成方法係只要可將遮光部施行圖案化的方法便可，其餘並無特別的限定，可例如：光學微影法、使用遮罩的蒸鍍法、印刷法等。
遮光部的膜厚係當金屬薄膜的情況，便設定為0.2~0.4μm左右，當使黑色著色劑分散或溶解於黏合劑樹脂中的情況，便設定為0.5~2μm左右。
(透明基板)
本發明彩色濾光片的透明基板係只要對可見光屬透明的基材便可，其餘並無特別的限定，可使用一般彩色濾光片所採用的透明基板。具體係可舉例如：石英玻璃、無鹼玻璃、合成石英板等無具可撓性的透明剛性材；或諸如：透明樹脂薄膜、光學用樹脂板等具可撓性的透明撓性材。
該透明基板的厚度並無特別的限定，配合本發明彩色濾光片的用途，可使用例如100μm~1mm左右物。
另外，本發明的彩色濾光片係除上述透明基板、遮光部及著色層之外，尚可形成例如：保護層、透明電極層、甚至配向膜、柱狀間隙子等。
其次，針對本發明的液晶顯示裝置進行說明。
[液晶顯示裝置]
本發明的液晶顯示裝置特徵在於設有：上述彩色濾光片、反基板、以及在上述彩色濾光片與上述反基板之間形成的液 晶層。
針對此種本發明的液晶顯示裝置，參照圖式進行說明。圖2所示係本發明液晶顯示裝置一例的概略圖。如圖2所例示，本發明的液晶顯示裝置40係設有：彩色濾光片10、具有TFT陣列基板等的反基板20、以及在上述彩色濾光片10與上述反基板20之間形成的液晶層30。
另外，本發明的液晶顯示裝置並不僅侷限於該圖2所示構造，亦可設為一般使用彩色濾光片的液晶顯示裝置之公知構造。
本發明液晶顯示裝置的驅動方式並無特別的限定，可採用一般液晶顯示裝置所使用的驅動方式。此種驅動方式係可舉例如：TN方式、IPS方式、OCB方式、及MVA方式等。本發明中，該等任一方式均適於使用。
再者，反基板係可配合本發明液晶顯示裝置的驅動方式等而適當選擇使用。
再者，構成液晶層的液晶係可配合本發明液晶顯示裝置的驅動方式等，使用介電非等向性不同的各種液晶、及該等的混合物。
液晶層之形成方法係可使用一般當作液晶單元之製作方法而採用的方法，例如：真空注入方式、液晶滴下方式等。
真空注入方式係例如預先使用彩色濾光片與反基板而製作液晶單元，藉由加濕液晶而形成等向性液體，再利用毛細 管效應，將液晶依等向性液體狀態注入於液晶單元中，再利用接著劑施行封鎖便可形成液晶層。然後，將液晶單元漸冷至常溫，便可使所封入的液晶呈配向。
再者，液晶滴下方式係例如在彩色濾光片的周緣塗佈密封劑，再將該彩色濾光片加熱至液晶成為等向性相位的溫度，使用點膠機等將液晶依等向性液體狀態滴下，再於減壓下，使彩色濾光片與反基板重疊，經利用密封劑而黏著，便可形成液晶層。然後，將液晶單元漸冷至常溫，便可使所封入的液晶呈配向。
其次，針對本發明的有機發光顯示裝置進行說明。
[有機發光顯示裝置]
本發明的有機發光顯示裝置特徵在於設有：前述本發明的彩色濾光片、及有機發光體。
針對此種本發明有機發光顯示裝置，參照圖式進行說明。圖3所示係本發明有機發光顯示裝置一例的概略圖。如圖3所例示，本發明的有機發光顯示裝置100係設有：彩色濾光片10、及有機發光體80。
在彩色濾光片10與有機發光體80之間，亦可設置有機保護層50或無機氧化膜60。
有機發光體80的積層方法係可例如：在彩色濾光片上面逐次形成：透明陽極71、電洞注入層72、電洞輸送層73、發光層74、電子注入層75、及陰極76的方法；或使在另一 基板上所形成的有機發光體80，貼合於無機氧化膜60上的方法等。有機發光體80中的透明陽極71、電洞注入層72、電洞輸送層73、發光層74、電子注入層75、陰極76、以及其他的構造，均可適當使用公知物。依此所製作的有機發光顯示裝置100，係例如可適用於被動驅動方式的有機EL顯示器、亦可適用於主動驅動方式的有機EL顯示器。
另外，本發明的有機發光顯示裝置並不僅侷限於該圖3所示構造，可設定為一般採用彩色濾光片的有機發光顯示裝置之公知構造。
[實施例]
以下，針對本發明例示實施例進行具體說明。惟並非利用該等記載而限制本發明。
(試驗例1：酸性紅289之鹽酸處理)
在20mL樣品管瓶中投入酸性紅289(AR289、東京化成公司製)2g，接著添加1-甲氧基-2-丙醇(關東化學公司製)10g，接著徐緩添加濃鹽酸0.63g後，施行超音波處理5分鐘。所獲得溶液利用0.25μmPTFE薄膜施行過濾。所獲得濾液滴下於PGMEA(300g)中，過濾所析出經磺酸化處理過的染料，經乾燥後，獲得酸性紅289的鹽酸處理物(以下亦稱「AR289-H」)。乾燥後的重量係1.69g。
(試驗例2：酸性紅289之p-甲苯磺酸處理)
除在試驗例1中，取代濃鹽酸0.63g，將所添加的酸改為 p-甲苯磺酸一水合物(以下簡稱「PTS」、東京化成公司製)0.28g之外，其餘均施行與試驗例1同樣的處理。乾燥後的重量係1.8g。將此設為「AR289-TH」。
<評價：染料對溶劑的不溶性>
針對AR289-H與AR289-TH，依照以下的順序施行對PGMEA的不溶性評價。在20mL樣品管瓶中投入AR289-H或AR289-TH(0.1g)，接著使用多孔吸管投入PGMEA(10ml)，經鎖蓋後，利用超音波施行3分鐘處理。所獲得溶液利用23℃水浴靜置保管60分鐘。該上澄液5ml利用PTFE5μm薄膜過濾器施行過濾，再利用0.25μm薄膜過濾器施行過濾而去除PGMEA不溶物。利用紫外可見分光光度計(島津製作所公司製UV-2500PC)，使用1cm比色管測定所獲得濾液的吸光光譜。求取各染料在極大吸收波長時的吸光度(abs)。此時，若吸光度未滿2，便可將該溶劑評價為染料實質不會溶解的溶劑。各染料的測定波長、與其吸光度(abs)係如下表1所示。另外，依照本測定方法施行的吸光度測定極限係0.005。
<評價：酸值之測定>
在200ml燒杯中秤取0.10g的AR289-H或AR289-TH，使 其溶解於乙醇80ml中。將其使用市售電位差滴定裝置(Metrohm公司製)與0.1mol/l氫氧化鉀乙醇溶液進行滴定。結果如表2所示。
(比較製造例1、製造例1~5：染料分散液(Z-1~Z-6)之調製)
在燒瓶中，相對於酸性紅289(AR289、東京化成公司製)100重量份，添加甲醇1000重量份，並利用磁攪拌器而使溶解。經確認溶解後，如表3所示，針對製造例1~5的Z2~Z6係添加濃鹽酸或PTS並攪拌，更添加PGMEA(1000重量份)。接著，添加分散劑LPN6919[商品名，BYK-Chemie公司製，含有由具有三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物(具三級胺的重複單元係具有上式(I')所示重複單元、及其他重複單元之上式(III')的重複單元)，非揮發成分60%，胺值120mgKOH/g重量平均分子量8000]，並攪拌。然後，連接回流冷卻管，利用水浴升溫至80℃，在到達80℃後便進行4小時反應。然後，利用蒸發器，於水浴45℃中餾除甲醇，經添加PGMEA(1000重量份)後，在室溫中放置冷卻16小時。接著，過濾析出物，利用100重量份左右的PGMEA洗淨過濾物，回收所獲得的濾液，並將其設為染料分散液Z-1~6。詳細的摻合量係如下表3所示。另外，為決 定染料分散液的固形份含有量，便部分取出於鋁培養皿中，於80℃中施行1小時的加熱板乾燥，然後在80℃中施行3小時減壓乾燥，而決定固形份含有量(重量%)。相關固形份含有量的結果亦係如表3所示。
製造例1~5的染料分散液Z-2~Z-6係可獲得染料呈均勻分散的溶液。另一方面，保持磺酸鹽狀態的比較製造例1之染料分散液Z-1，染料會依沉澱物形式析出，無法獲得均勻的染料分散液。
<染料分散液之評價：染料分散性>
施行染料分散液Z-2~Z-6中所含粒子的平均分散粒徑測定。該粒徑係規定為染料與顏料分散劑的微胞平均分散粒徑。平均分散粒徑的測定係利用PGMEA稀釋1000倍，再使用雷射光散射粒度分佈計(日機裝公司製Nanotrac粒度分佈測定裝置UPA-EX 150)，依照動態光散射法，於23℃下施行測定。此處的「平均分散粒徑」係指體積平均徑(MV)，如表3所示。Z-2的頻度分佈圖係如圖4所示。
再者，表4所示係Z-1~Z-6的(a×Wa)/(b×Wb)計算結果。
所謂「(a×Wa)/(b×Wb)」係指相對於分散劑的胺值(b)[mgKOH/g]、與其固形份重量(Wb)[重量份]之乘積下，具有磺酸基的染料之酸值(a)[mgKOH/g]、與其固形份重量(Wa)[重量份]的乘積比。表4中，分散劑的固形份重量(Wb)係依將磺酸處理後的染料、AR289-H及AR289-TH之固形份重量(Wa)設為100重量份時，所再計算的固形份重量份表示。
(比較合成例1：造鹽化合物(A-1)之合成)
相對於AR289(100重量份)，添加甲醇1000重量份並使溶解後，添加10%氫氧化鈉水溶液120重量份。接著，添加二硬脂基二甲基氯化銨(東京化成公司製)173.6重量份、甲醇1000重量份。將其連接於回流冷卻管後，利用水浴升溫至80℃再進行4小時反應。接著，利用蒸發器餾除甲醇，利用甲基異丁酮2000重量份施行萃取，經過濾後再使乾燥，便獲得造鹽化合物(A-1)。
(比較製造例2：造鹽化合物樹脂溶液(DA-1)之調製)
在可分離式四口燒瓶內安裝有溫度計、冷卻管、氮氣導入管、及攪拌裝置的反應容器中，裝填入環己酮70.0重量份，升溫至80℃，再將反應容器內施行氮取代後，利用點滴漏斗歷時2小時滴下：甲基丙烯酸正丁酯13.3重量份、甲基丙烯酸-2-羥乙酯4.6重量份、甲基丙烯酸4.3重量份、對基酚環氧乙烷改質丙烯酸酯(東亞合成公司製「Aronix M110」)7.4重量份、及2,2'-偶氮雙異丁腈0.4重量份的混合物。待滴下結束後，更持續進行3小時反應，獲得重量平均分子量(Mw)20000的丙烯酸樹脂溶液(AR-1)。
在丙烯酸樹脂溶液(AR-1)中添加造鹽化合物(A-1)，依成為均勻的方式施行攪拌混合，獲得比較製造例2的造鹽化合物樹脂溶液(DA-1)。
(感光性黏結成分(CR-1)之調製)
經添加：鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/甲 基丙烯酸苄酯共聚合體(莫耳比：10/30/50、重量平均分子量：9000、酸值：70mgKOH/g、有效成分含量40重量%)100重量份、多官能基性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥公司製、「KAYARAD DPHA」)60重量份、光起始劑的2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(汽巴超級化學公司製、「IRGACURE907」)11.1重量份、二乙基硫酮(日本化藥公司製、「DETX-S」)3.7份、及溶劑的PGMEA(172.2重量份)之後，施行混合直到均勻為止，獲得感光性黏結成分(CR-1)。
(藍色顏料分散液(B-1)之調製)
將顏料分散劑的LPN21116(BYK-Chemie公司製非揮發成分40%)75重量份、市售顏料藍15：6顏料(PB15：6)100重量份、鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸苄酯共聚合體(莫耳比：10/30/50，重量平均分子量：9000，酸值：70mgKOH/g，有效成分含量40重量%)125重量份、PGMEA(700重量份)、以及粒徑2.0mm二氧化鋯球珠1000重量份裝入美奶滋瓶中，施行預破碎之利用塗料振盪機(淺田鐵工公司製)振盪1小時，接著變更為粒徑0.1mm的二氧化鋯球珠1000份，施行正式破碎之利用塗料振盪機進行4小時分散，便調製得藍色顏料分散液(B-1)。
(紫色顏料分散液(V-1)之調製)
將顏料分散劑的LPN21116(BYK-Chemie公司製非揮發成 分40%)250重量份、市售顏料紫23顏料(PV23)100重量份、PGMEA(1650重量份)、粒徑2.0mm二氧化鋯球珠1000重量份裝入美奶滋瓶中，施行預破碎之利用塗料振盪機(淺田鐵工公司製)振盪1小時，接著變更為粒徑0.1mm的二氧化鋯球珠1000重量份，施行正式破碎之利用塗料振盪機進行6小時分散，便調製得紫色顏料分散液(V-1)。
(實施例：感光性樹脂組成物之調製)
將各成分依表5所示進行摻合，並利用PGMEA稀釋至成為固形份20%以下，利用5.0μm薄膜過濾器施行過濾，便獲得實施例與比較例的感光性樹脂組成物(X-1~11)。
另外，X-6、X-7、X-9、X-10係因為在感光性黏結成分(CR-1)摻合時有發現到析出物，因而進一步添加環己酮使成為固形份10%。
<樹脂組成物之評價>
將所獲得實施例1~6與比較例1~5的彩色濾光片用感光性樹脂組成物，使用旋塗機分別塗佈於各自的玻璃基板(NH Technoglass(股)公司製、「NA35」)上之後，使用加熱板，於80℃中施行3分鐘乾燥，便獲得已形成厚度2.0μm乾燥塗膜的塗佈基板。針對所獲得塗佈基板，分別確認乾燥塗膜中是否有存在析出物。又，施行乾燥塗膜的再溶解性試驗。結果如表6所示。
[乾燥塗膜之析出物的評價基準]
○：目視無法發現到析出物。
×：目視可發現到析出物。
[再溶解性試驗之評價基準]
所獲得塗佈基板分別浸漬於PGMEA溶液中，經1分鐘後拉起，確認塗膜是否有溶解。
○：沒有未全溶。
×：尚有未全溶。
如實施例1~6，使用染料分散液的樹脂組成物係在乾燥塗膜形成時並不會出現析出物。另一方面，如比較例1~4，使用造鹽化合物的樹脂組成物係在乾燥塗膜形成時有出現析出物，不適用為彩色濾光片用的著色層。
再者，比較例1~5的塗膜係對溶劑的再溶解性偏低者。比較例5係為因應於色調而必需大量導入PV23顏料，此外尚因為分散劑量亦偏多，因而推測再溶解性亦會降低。
<光硬化性試驗及耐熱性試驗>
除經判斷屬不適用為彩色濾光片用感光性樹脂組成物(乾燥塗膜有出現析出物)的比較例1~4之外，針對實施例1~6與比較例5，另外形成厚度2.0μm乾燥塗膜，在未隔著光罩的情況下，使用超高壓水銀燈全面照射60mJ/cm2紫外線。針對所獲得經曝光後的膜施行光硬化性試驗，接著針對著色膜使用Olympus(股)公司製「顯微分光測定裝置OSP-SP200」測定L0、a0、b0。
將上述已形成著色膜的基板利用230℃無塵烤箱施行30分鐘的後烘烤處理，再度測定所獲得著色膜的L、a、b，並設為L1、a1、b1。
<鹼顯影性試驗>
除經判斷屬不適用為彩色濾光片用感光性樹脂組成物的比較例1~4之外，針對實施例1~6與比較例5，在厚度0.7mm且10mm×10mm的玻璃基板上，依經後烘烤後的膜厚成為2.0μm方式，使用旋塗機施行塗佈後，接著使用加熱板，依80℃施行3分鐘乾燥而形成著色層。然後，將已形成上述著色層的玻璃板，利用鹼顯影液之0.05質量%氫氧化鉀水溶液中施行淋灑顯影，使上述著色層完全溶解，將直到有形成上述著色層之地方的玻璃面露出為止之時間設為「顯影時間」，並測定該顯影時間。
[光硬化性試驗之評價基準]
○：即便手指頭碰觸經曝光後的膜，仍不會有痕跡殘留。
×：若手指頭碰觸經曝光後的膜，便會有痕跡殘留。
[耐熱性試驗之評價基準]
當由下式所計算的△Eab值未滿5時便評為「￮」，若達5以上便評為「×」。
△Eab={(L1-L0)2+(a1-a0)2+(b1-b0)2}1/2
[鹼顯影試驗之評價基準]
若顯影時間在30秒以內，就從生產性的觀點不會有問題，但若超過30秒，則生產性差，最好避免。
各試驗結果係如表6所示。
<光學特性評價、耐熱性試驗2、及耐光性試驗>
使用實施例6與比較例5，施行光學特性評價、耐熱性試驗2、及耐光性試驗。
光學特性評價係依如下實施。將實施例6與比較例5的感 光性樹脂組成物，分別在厚度0.7mm的玻璃基板(NH Technoglass(股)製、「NA35」)上，使用旋塗機施行塗佈。然後，在80℃加熱板上施行3分鐘的加熱乾燥。藉由使用超高壓水銀燈照射60mJ/cm2紫外線而獲得硬化膜(藍色著色膜)。經乾燥硬化後的膜厚(T；μm)係調整成為目標色度x=0.144、y=0.073。將已形成著色膜的玻璃板在230℃無塵烤箱中施行30分鐘的後烘烤，測定所獲得著色膜的對比、色度(x、y)及輝度(Y)。對比係使用壺坂電氣(股)公司製「對比測定裝置CT-1B」進行測定，色度及輝度係使用Olympus(股)公司製「顯微分光測定裝置OSP-SP200」進行測定。
結果係如表7所示。
[耐熱性試驗2之評價基準]
經後烘烤處理過的基板更進一步利用230℃無塵烤箱施行60分鐘烘烤(追加烘烤)處理，再度測定所獲得著色膜的L、a、b，並設為L2、a2、b2。△Eab係由下式計算出。
△Eab={(L2-L1)2+(a2-a1)2+(b2-b1)2}1/2
[耐光性試驗之評價基準]
另外準備與上述光學特性評價同樣調製的經後烘烤處理過之基板，在大氣壓下利用高壓水銀燈(波長254nm下的照度11mW/cm2)照射91秒。再度測定所獲得著色膜的L、a、b，並設為L3、a3、b3。△Eab係由下式計算出。
△Eab={(L3-L1)2+(a3-a1)2+(b3-b1)2}1/2
由此項結果得知，相較於比較例5(習知由顏料藍15：6顏料與顏料紫23顏料構成的感光性樹脂組成物)之下，本發明的實施例6係輝度與對比均優異，且利用追加烘烤處理施行的耐熱性亦同等，相關耐光性雖稍差，但△Eab在3以下，因而屬於能充分承受製品規格者。
由以上的結果得知，本發明的彩色濾光片用感光性樹脂組成物係在塗膜形成時不會出現析出物，塗膜形成性良好，且鹼顯影性與光硬化性均良好，且在使用染料的情況下，耐熱性優異、對溶劑的再溶解性亦優異。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧遮光部
3‧‧‧著色層
10‧‧‧彩色濾光片
20‧‧‧反基板
30‧‧‧液晶層
40‧‧‧液晶顯示裝置
50‧‧‧有機保護層
60‧‧‧無機氧化膜
71‧‧‧透明陽極
72‧‧‧電洞注入層
73‧‧‧電洞輸送層
74‧‧‧發光層
75‧‧‧電子注入層
76‧‧‧陰極
80‧‧‧有機發光體
100‧‧‧有機發光顯示裝置
圖1係本發明彩色濾光片一例概略圖。
圖2係本發明液晶顯示裝置一例概略圖。
圖3係本發明有機發光顯示裝置一例概略圖。
圖4係利用雷射光散射粒度分佈計所測定染料分散液Z-2的頻度分析圖。

Claims (12)

  1. 一種染料分散液，係(A)染料利用(B)分散劑而分散於(C)溶劑中的染料分散液；其中，(A)染料係具有磺酸基的染料；(B)分散劑係含有由具三級胺之重複單元所構成嵌段部的嵌段聚合物；(C)溶劑係23℃下，上述(A)染料的溶解度為0.2(g/100g溶劑)以下之溶劑；(B)分散劑所具有的三級胺、與(A)染料的磺酸基利用酸鹼相互作用而形成微胞。
  2. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，(A)具有磺酸基之染料的酸值(a)[mgKOH/g]與其固形份重量(Wa)[g]之乘積，相對於上述(B)分散劑之胺值(b)[mgKOH/g]與其固形份重量(Wb)[g]之乘積之比，係滿足0.45<(a×Wa)/(b×Wb)≦1。
  3. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述(B)分散劑的胺值(b)係60~180mgKOH/g。
  4. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述(A)染料係以二苯并哌喃(xanthene)、蒽醌、或酞菁為基本骨架，且具有磺酸基的染料。
  5. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述(B)分散劑係具有三級胺之重複單元為下式(I)所示構造；[化1] (式(I)中，R1係氫原子或甲基；A係直接鍵結或2價連接基；R2係碳數1~8之伸烷基、-[CH(R6)-CH(R7)-O]x-CH(R6)-CH(R7)-或-[(CH2)y-O]z-(CH2)y-所示2價有機基；R3與R4係各自獨立地為亦可經取代的鏈狀及/或環狀烴基、或由R3與R4相互鍵結形成環狀構造；R6及R7係各自獨立地為氫原子或甲基；x係1~18的整數，y係1~5的整數，z係1~18的整數)。
  6. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述(B)分散劑係含有上述嵌段聚合物中具有三級胺之重複單元3~50個。
  7. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述(A)染料係從酸性紅289、酸性紫43、酸性綠25及直接藍86所構成群組中選擇之至少1種染料的磺酸鹽之至少1者被轉換為磺酸基的染料。
  8. 如申請專利範圍第1項之染料分散液，其中，上述溶劑係在全溶劑中，含有丙二醇單甲醚醋酸酯達50重量%以上。
  9. 一種彩色濾光片用感光性樹脂組成物，係至少含有：申 請專利範圍第1項之染料分散液、與(D)感光性黏結成分。
  10. 一種彩色濾光片，係至少具備透明基板、與在該透明基板上所設置之著色層的彩色濾光片；該著色層之至少1者係具有使申請專利範圍第9項之彩色濾光片用感光性樹脂組成物硬化而形成的著色層。
  11. 一種液晶顯示裝置，係具備有：申請專利範圍第10項之彩色濾光片、反基板、以及在上述彩色濾光片與上述反基板之間所形成之液晶層。
  12. 一種有機發光顯示裝置，係具有：申請專利範圍第10項之彩色濾光片、與有機發光體。
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