专利名称::滤色器用着色组合物及使用了该组合物的滤色器的制作方法
技术领域:
:本发明涉及在制造彩色液晶显示装置、彩色显像管元件等中使用的滤色器时所使用的滤色器用着色组合物。此外,本发明涉及在彩色液晶显示装置、彩色显像管元件等中使用的滤色器。
背景技术:
:液晶显示装置是利用挟持在2张偏振片之间的液晶层控制通过第1张偏振片后的光的偏振程度以控制通过第2张偏振片的光量来进行显示的显示装置,其中,使用扭曲向列(TN)型液晶的类型成为主流。液晶显示装置可以通过在2张偏振片之间设置滤色器来进行彩色显示,近年来,由于在电视和个人电脑监视器等中使用,因此对滤色器的高亮度化、高对比度化的要求有所提高。滤色器是在玻璃等透明的基板的表面上平行或交叉地设置两种以上不同色调的微细的带(条纹)状的滤波器节(filtersegment,也称为滤波部分或滤波区域),或将微细的滤波器节以一定的排列进行设置而形成。滤波器节微细至数pm数百pm,并且每种色调按规定的排列整齐地设置。通常,在彩色液晶显示装置中,在滤色器上通过蒸镀或溅射而形成用于驱动液晶的透明电极,进而在其上形成用于使液晶按一定方向取向的取向膜。为了充分获得这些透明电极和取向膜的性能,其形成通常必须在20(TC以上、优选在23(TC以上的高温下进行。因此,目前作为滤色器的制造方法,将耐光性、耐热性优异的颜料作为着色剂的所谓颜料分散法的方法成为主流。然而,通常,分散有颜料的滤色器存在由于颜料导致的光散射等而使液晶所控制的偏振程度发生混乱的问题。SP,在必须遮断光时(OFF状态),光发生泄漏,或者在必须透过光时(ON状态),透过光发生衰减,因此存在在ON状态和OFF状态中显示装置的亮度比(对比度比)降低的问题。滤波器节是使用含有在颜料分散体中混合光聚合引发剂和烯键式不饱和单体的彩色抗蚀剂的涂布液而形成的,为了实现滤色器的高亮度化、高对比度化,首先,必须对滤波器节中所含的颜料进行微细化处理,并制备将该微细化颜料稳定地分散在由树脂等构成的颜料载体中的颜料分散体。然而,在颜料的凝集增强而无法将其分散的情况下,通过进行颜料的微细化工序,滤色器的亮度、对比度比反而降低。此外,如果颜料分散体的稳定性低,则颜料粒子的凝集会随时间进行,引起着色组合物的粘度上升,流动性不佳。如果使用流动性低的着色组合物,则在形成滤波器节时,在玻璃基板上旋涂涂布液的情况等下,由于旋涂性不佳,流平性不佳等,无法获得膜厚均匀的涂膜。为了使使用该微细化颜料的颜料分散体稳定化,可以进行使用颜料衍生物或树脂型分散剂的分散配方的最佳化,还可以进行颜料衍生物和树脂型分散剂或粘合剂树脂的改良(例如参见专利文献1和2)。然而,为了完全体现最近的高质量的微细化颜料的性能,存在不足的部分。此外,即使在可以制备微细化颜料的分散体,能形成高对比度的滤波器节的情况下,该滤波器节也如上所述,在滤色器形成的过程(透明电极和取向膜的形成)中处于23(TC以上的高温下,有时会引起颜料的分散体系破坏,对比度比降低的现象。专利文献h特开平10-130547号公报专利文献2:特开2005-181383号公报伴随着滤色器高对比度化的要求,颜料越来越微细化,结果,颜料的分散化变得困难,耐热性也降低,难以获得更高对比度的颜料分散体,在滤色器的形成工序中,难以将对比度比保持恒定(在后烘烤或透明电极和取向膜的形成工序中,即使处于高温下,对比度比也不会降低)。
发明内容本发明的目的是提供一种高对比度且流动性优异的滤色器用着色组合物,以及使用该组合物提供一种高对比度的滤色器。根据本发明的一个方面,提供一种滤色器用着色组合物,其含有透明树脂和着色材料,上述透明树脂包含低分子量透明树脂和高分子量透明树脂,所述低分子量透明树脂具有200025000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn),所述高分子量透明树脂具有4600080000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)。在本发明的滤色器用着色组合物中,上述低分子量透明树脂和高分子量透明树脂的重量比优选为0丄9.99.9:0.1。此外,上述高分子量透明树脂优选为含有N-取代马来酰亚胺作为共聚成分的共聚树脂,上述N-取代马来酰亚胺优选为环己基马来酰亚胺。此外,根据本发明的另一方面,提供一种具备由本发明的着色组合物形成的滤波器节的滤色器。本发明的滤色器用着色组合物由于透明树脂含有具有200025000范围内的重均分子量(Mw)、且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)的低分子量透明树脂,因此具有良好的流动性。此外,由于含有具有4600080000范围内的重均分子量(Mw)、且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)的高分子量透明树脂,因此耐热性优异,对比度高。此外,通过使用本发明的滤色器用着色组合物,能形成高对比度的滤色器。图1是用于测定对比度比的测定装置的概念图。符号说明1亮度计2掩模3偏振片4着色组合物干燥涂膜5玻璃基板6偏振片7背光单元具体实施例方式本发明的滤色器用着色组合物含有透明树脂和着色材料。透明树脂包含低分子量透明树脂和高分子量透明树脂,所述低分子量透明树脂具有200025000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn),所述高分子量透明树脂具有4600080000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.72.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)。在单独使用低分子量(Mw:200025000)透明树脂作为透明树脂的情况下,无法获得具有高耐热性、高对比度的着色组合物,如果在滤色器的形成工序中处于高温下,则对比度比会降低。在单独使用高分子量(Mw:4600080000)透明树脂作为透明树脂的情况下,着色组合物的粘度变高,在滤波器节形成时难以获得均匀的涂膜,因此是不优选的。低分子量透明树脂的重均分子量(Mw)(通过GPC法测定的聚苯乙烯换算值)在200025000的范围内。如果使用Mw不足2000的低分子量透明树脂,则由高分子量透明树脂赋予的高耐热性、高对比度特性降低,如果在滤色器的形成工序中处于高温下,则对比度比会降低。此外,如果使用Mw超过25000但不足46000的低分子量透明树脂,则无法体现改善上述高分子量透明树脂的流动性的效果,着色组合物的粘度变高,在滤波器节形成时难以获得均匀的涂膜,因此是不优选的。低分子量透明树脂的重均分子量(Mw)优选在500020000的范围内。低分子量透明树脂的分子量分布(重均分子量Mw/数均分子量Mn)在1.72.2的范围内。如果使用MwMn不足1.7的低分子量透明树脂,则由高分子量透明树脂赋予的高耐热性、高对比度特性降低,如果在滤色器的形成工序中处于高温下,则对比度比会降低。此外,如果使用Mw/Mn超过2.2的低分子量透明树脂,则着色组合物的粘度变高,如果用作抗蚀剂材料,则有时显影性降低,显影速度减缓,无法在显影线处显影,从而在图案形成过程中出现障碍。低分子量透明树脂的分子量分布优选在1.82.0的范围内。高分子量透明树脂的重均分子量(Mw)在4600080000的范围内。如果使用Mw超过25000但不足46000的高分子量透明树脂,则无法体现上述低分子量透明树脂的耐热性和对比度提高的效果,如果在滤色器的形成工序中处于高温下,则对比度比会降低。此外,如果使用Mw超过80000的高分子量透明树脂,则会阻碍由低分子量透明树脂赋予的粘度降低,在滤波器节形成时难以获得均匀的涂膜,因此是不优选的。高分子量透明树脂的重均分子量(Mw)优选在5000070000的范围内。高分子量透明树脂的分子量分布(Mw/Mn)在1.72.2的范围内。如果使用Mw/Mn不足1.7的高分子量透明树脂,则会阻碍由低分子量透明树脂赋予的粘度降低,如果用作抗蚀剂材料,则有时显影性降低,显影速度减缓,无法在显影线处显影,从而在图案形成过程中出现障碍。此外,如果使用Mw/Mn超过2.2的高分子量透明树脂,则无法获得具有高耐热性、高对比度的着色组合物,如果在滤色器的形成工序中处于高温下,则对比度比会降低。高分子量透明树脂的分子量分布(Mw/Mn)优选在1.82.0的范围内。分子量的测定条件是使用TSKgelSuperHZM-N(TOSOH制造)2根相连的柱;溶剂THF;流量0.35mL/min。为了获得处于如上述的特定分子量、分子量分布范围的透明树脂,必须选择聚合方法。如果采用例如活性阴离子、活性阳离子、活性自由基等的聚合方法,则能直接合成分子量分布较窄的树脂,是优选的。然而,根据树脂组成不同,有时也难以合成分子量分布较窄的树脂。在该情况下,可以使用溶剂分离法或采用柱色谱法的分子量分级法等来分离所合成的树脂。所谓的溶剂分离法是先在良溶剂中溶解透明树脂,然后混合不良溶剂,仅使高分子量成分析出,从而将低分子量成分和高分子量成分分离,获得分子量分布更窄的树脂的方法。^MM^M^^M^l^JaMl^C^子量透明树脂和低^P量透明树脂)是在400700nm的全波长区域中透射率优选为80%以上、更优选为95%以上的树脂。在透明树脂中,有热塑性树脂、热固性树脂、活性能量线固化性树脂等,这些树脂可以单独使用,或将2种以上混合使用。作为上述热塑性树脂,可以列举出例如丁縮醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯类树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶类树脂、环化橡胶类树脂、纤维素类、聚乙烯(HDPE、LDPE)、聚丁二烯、聚酰亚胺树脂等。作为上述热固性树脂,可以列举出例如环氧树脂、苯并胍胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、酚醛树脂等。作为上述活性能量线固化性树脂,可以使用使具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸与具有羟基、羧基、氨基等反应性取代基的线状高分子发生反应,从而在该线状高分子中导入(甲基)丙烯酰基、苯乙烯基等光交联性基团的树脂。此外,还可以使用通过(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物将苯乙烯-马来酸酐共聚物或a-烯烃-马来酸酐共聚物等包含酸酐的线状高分子进行半酯化而得到的化合物。高分子量透明树脂优选为含有N-取代马来酰亚胺作为共聚成分的共聚树脂。该高分子量树脂由于耐热性更加优异,因此能获得高对比度的滤色器。作为N-取代马来酰亚胺,有环己基马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺及甲基马来酰亚胺和乙基马来酰亚胺这样的烷基马来酰亚胺等,从分散性、耐热性等观点出发,优选环己基马来酰亚胺。作为构成高分子量透明树脂的其它共聚成分,可以列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸环己基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类、或苯乙烯、a-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基丙烯酸、逸歸酸、甲基丙烯酸、a^^羧基乙酯、邻苯一甲酸单羟基乙基丙烯酸酯、co-羧基-聚己内酯单丙烯酸酯、马来酸、衣康酸、富马酸、戊烯二酸、四氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁基酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、聚己内酯改性(甲基)丙烯酸羟基乙基酯(己内酯的重复数=l6)、环氧(甲基)丙烯酸酯、羟基末端氨酯(甲基)丙烯酸酯等烯键式不饱和单体,这些物质可以使用l种,也可以使用2种以上。另外,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。对于高分子量透明树脂中N-取代马来酰亚胺的共聚比率,在构成共聚物的全部单体重量中所占的N-取代马来酰亚胺的总重量优选占140重量%。如果在构成共聚物的全部单体重量中所占的N-取代马来酰亚胺的总重量少于1重量%,则高分子量透明树脂的耐热性有可能降低。此外,如果多于40重量%,则有高分子量透明树脂的分散性降低,难以获得高对比度且流动性优异的着色组合物的情况。在构成共聚物的全部单体重量中所占的N-取代马来酰亚胺的总重量更优选为530重量%。透明树脂(高分子量透明树脂+低分子量透明树脂)相对于100重量份着色材料,优选以30700重量份、更优选以60450重量份的比例使用。上述低分子量透明树脂和高分子量透明树脂的重量比优选在0.1:9.99.9:0.1的范围内。如果低分子量透明树脂的重量比不足O.l,高分子量透明树脂的重量比大于9.9,则会阻碍由低分子量透明树脂赋予的粘度降低效果,如果用作抗蚀剂材料,则有时显影性降低,显影速度减缓,无法在显影线处显影,从而在图案形成过程中出现障碍。另外,如果低分子量透明树脂的重量比大于9.9,高分子量透明树脂的重量比不足0.1,则无法得到高耐热性、高对比度的着色组合物,在滤色器的形成工序中处于高温下时,对比度比会降低。上述低分子量透明树脂与高分子量透明树脂的重量比更优选在2.5:7.57.5:2.5的范围内。作为本发明的着色组合物中使用的着色材料,可以混合2种以上的有JL^BfLMIttim^Myi使用显色性、耐热性高的有机颜料。以下,以颜料索引(C丄)号来表示能在本发明的滤色器用着色组合物中使用的颜料的具体例。在红色着色组合物中,可以使用例如C丄颜料红7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272、279等红色颜料。尤其是从高亮度化、高对比度化的观点出发,优选使用C丄颜料红177、254。在红色着色组合物中,还可以并用C丄颜料橙43、71、73等橙色颜料或下述的黄色颜料。在绿色着色组合物中,可以使用例如C丄颜料绿7、10、36、37、58等绿色颜料。尤其是从高亮度化、高对比度化的观点出发,优选使用C.I.颜料绿7、36。在绿色着色组合物中可以并用下述的黄色颜料。作为黄色颜料,可以使用例如C丄颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、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、93、94、95、97、98、100、101、104、画、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、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、198、199、213、214等。尤其是从高亮度化、高对比度化的观点出发,优选使用C.I.颜料黄138、139、150。在蓝色着色组合物中,可以使用例如C丄颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等蓝色颜料。尤其是从高亮度化、高对比度化的观点出发,优选使用C丄颜料蓝15:6。在蓝色着色组合物中,可以并用C丄颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等紫色颜料。在青色着色组合物中,可以使用例如C丄颜料蓝15:3或C.I.颜料蓝15:3和C丄颜料绿7。在品红色着色组合物中,可以使用C丄颜料红81、81:1、81:2、81:3、81:4、122、192、202、207、209、C.I.颜料紫19等颜料。^^Ma金敏生L互以舰上述雌色MS^在本发明的着色组合物中使用的着色材料是红色颜料、黄色颜料、紫色颜料的情况下,通常大多耐热性差,因此即使从体现本发明的着色组合物中所含透明树脂的耐热性的观点出发,也能体现出迄今为止没有的性能。在本发明的着色组合物中,还可以并用颜料以外的着色材料。作为颜料以外的着色材料,可以列举出染料、天然色素等。从实现高对比度的观点出发,颜料优选在微细化后使用。作为使颜料微细化的方法,有将颜料进行机械粉碎的方法(称为磨碎法);在不良溶剂中加入溶解于良溶剂中的溶液,使所期望的微细化颜料析出的方法(称为析出法)和在合成时制造所期望的微细化颜料的方法(称为合成析出法)等。可以根据使用的颜料的合成方法或化学性质等,对各个颜料选择适当的方法来进行。在制备颜料分散体时,为了防止颜料的凝集,维持颜料微细分散的状态,制造高亮度、高对比度比且颜色纯度高的滤色器,优选添加颜料衍生物。颜料衍生物的含量相对于总计100重量份的颜料,优选为0.00140重量份,更优选为120重量份。颜料衍生物是在有机色素中导入碱性或酸性的取代基而得到的化合物。有机色素中还包括通常不称为色素的淡黄色的芳香族多环化合物,例如萘、蒽醌、吖啶酮等。作为颜料衍生物,可以使用特开昭63-305173号公报、特公昭57-15620号公报、特公昭59-40172号公报、特公昭63-17102号公报、特公平5-9469号公报、特开平9-176511公报等中记载的物质,这些物质可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。在本发明的着色组合物中,可以添加颜料分散性优异、防止分散后颜料再凝集的效果大的树脂型分散剂。树脂型分散剂相对于100重量份颜料,优选以0.140重量份、更优选以0.130重量份的量使用。树脂型分散剂以酸性基团或碱性基团为锚定物而吸附在颜料表面上,聚合物的排斥效果有效地发挥作用,从而体现分散稳定性,因此优选具有酸性基团或碱性基团的聚合物。作为酸性基团,从吸附特性优异的观点出发,优选砜基。作为碱性基团,从吸附特性优异的观点出发,优选氨基。此外,具有酸性基团的颜料衍生物和具有碱性基团的树脂型分散剂的并用、或具有碱性基团的颜料衍生物和—具皿'mfflMMIE型分M^L甩虫于与透明树脂的相容性良好,因此是优选的。作为具有酸性基团或碱性基团的树脂型分散剂,具有酸性基团或碱性基团且为在主干聚合物部分接枝键合有枝聚合物部分的结构的梳型聚合物,从枝聚合物部分的优异的立体排斥效果出发,由于还具有有机溶剂可溶性,因此是优选的。此外,由于上述理由,更优选具有在1分子主干聚合物部分接枝键合有2分子以上的枝聚合物的分子结构的梳型聚合物。作为市售的树脂型分散剂,可以列举出BYK公司制造的Disperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、或Anti-Terra-U、203、204、或BYK-P104、P104S、220S、或Lactimon、Lactimon-WS或Bykumen等、日本Lubrizol公司制造的SOLSPERSE-3000、9000、13240、13650、13940、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32600、34750、36600、38500、41000、41090、53095等、EFKAChemicals公司制造的EFKA隱46、47、48、452、LP4008、4009、LP4010、LP4050、LP4055、400、401、402、403、450、451、453、4540、4550、LP4560、120、150、1501、1502、1503等。本发明的着色组合物可以通过如下获得进行多次通过将含有低分子量透明树脂、高分子量透明树脂、着色材料以及上述任意成分的混合物用双辊磨机进行研磨而形成薄片状物的工序,然后粉碎薄片状物而获得料片,将所得料片在有机溶剂中搅拌使其溶解,用珠磨等介质分散机进行分散而获得。此外,本发明的着色组合物还可以直接用珠磨等介质分散机分散上述混合物而获得。用于形成滤波器节的彩色抗蚀剂如下制备在含有低分子量透明树脂、高分子量透明树脂和着色材料的着色组合物中,根据需要混合通过活性能量线照射而固化生成透明树脂的单体或低聚物、光聚合引发剂、有机溶剂等,从而制备。着色材料在本发明的着色组合物中(含有着色材料、透明树脂、光聚合引发剂或溶剂等全部成分的着色组合物)中,优选以0.510重量%的比例含有。此外,着色材料最终在滤波器节中优选以1060重量%、更优选以2050重量%的比例含有。最终的滤波器节的剩余部分基本上由透明树脂、单体或低聚物构成。有机溶剂用于使下述工序变得容易进行在透明树脂中充分分散着色材料,在玻璃基板等透明基板上涂布本发明的着色组合物,以使干燥膜厚达到0.25pm,从而形成滤波器节。有机溶剂相对于100重量份着色材料,可以优选以8004000重量份、更优选以10002500重量份的量使用。作为上述有机溶剂,可以列举出例如环己酮、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、乙苯、乙二醇二乙醚、二甲苯、乙基溶纤剂、甲基正戊基酮、丙二醇单甲醚、甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁酮、石油类溶剂等,这些物质可以单独使用或混合使用。在本发明的着色组合物中,在通过紫外线等光照射使该组合物固化时,添加单体或低聚物。单体或低聚物相对于100重量份着色材料,可以优选以10300重量份、更优选以50200重量份的量使用。作为单体、低聚物,可以列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸酯2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸酯2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸酯环己酯、(甲基)丙烯酸酯p-羧基乙酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(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、1,6-己二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三环癸基(甲基)丙烯酸酯、酯丙烯酸酯、羟甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯等各种丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、羟乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈等,这些物质可以单独使用,或将2种以上混合使用。在本发明的着色组合物中,在通过紫外线等光照射使该组合物固化时,可以添加光聚合引发剂等。光聚合引发剂相对于100重量份着色材料,可以优选以5200重量份、更优选以10150重量份的量使用。作为光聚合引发剂,可以使用4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-l-酮、2-甲基_1_[4_(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙垸-l-酮等苯乙酮类光聚合引发剂、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、节基二甲基縮酮等苯偶姻类光聚合引发剂、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、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯基硫化物等二苯甲酮类光聚合引发剂、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类光聚合引发剂、2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、二-胡椒基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘并-l-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘并-l-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4,-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪类光聚合引发剂、硼酸酯类光聚合引发剂、咔唑类光聚合引发剂、咪唑类光聚合引发剂等。上述光聚合引发剂可以单独使用,或将2种以上混合使用。这些光聚合引发剂还可以并用a-酰氧基酯、酰基氧化膦、甲基苯基乙醛酸酯、节基-9,10-菲醌、樟脑醌、乙基蒽醌、4,4,-二乙基间苯二甲酰基苯、3,3,,4,4,-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、4,4,-二乙氨基二苯甲酮等化合物作为增感剂。增感剂相对于100重量份光聚合引发剂,可以优选以0.160重量份的量使用。在本发明的着色组合物中,可以适当使用表面活性剂等分散助剂。分散助剂由于能使着色材料的分散优异,防止分散后着色材料的再凝集的效果大,因此在使用采用分散助剂使着色材料在透明树脂中分散的着色组合物的情况下,能获得透明性优异的滤色器。分散助剂相对于100重量份着色材料,可以优选以0.140重量份、更优选以0.130重量份的量使用。作为表面活性剂,可以列举出聚氧乙烯垸基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、烷基萘磺酸钠、垸基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺等阴离子型表面活性剂;聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯等非离子型表面活性剂;烷基季铵盐和它们的环氧乙烷加成物等阳离子型表面活性剂;垸基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱、烷基咪唑啉等两性表面活性剂,这些物质可以单独使用,或将2种以上混合使用。为了使经时粘度稳定化,在本发明的着色组合物中可以含有贮藏稳定剂。贮藏稳定剂相对于100重量份着色材料,可以优选以0.110重量份的量使用。作为贮藏稳定剂,可以列举出例如苄基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等季铵氯化物、乳酸、草酸等有机酸及其甲基醚、叔丁基邻苯二酚、四乙基膦、四苯基膦等有机膦、亚磷酸盐等。本发明的着色组合物优选采用离心分离、烧结过滤器、膜滤器等装置除去5pm以上的粗大粒子、优选lpm以上的粗大粒子、更优选0.5pm以上的粗大粒子及混入的灰尘。以下,对本发明的滤色器进行说明。本发明的滤色器是具有由本发明的滤色器用着色组合物形成的滤波器节的滤色器。滤色器具备选自红色、绿色、蓝色、品红色、青色、黄色中的26色的滤波器节,至少一个滤波器节是使用本发明的着色组合物使用形成的。本发明的滤色器可以通过光刻法,使用本发明的着色组合物在基板上形成各种颜色的滤波器节而制得。作为基板,可以使用对可见光透射率高的玻璃板、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯等树脂板。通过光刻法形成各种颜色滤波器节可以按照下述方法形成。S卩,制备通过光照射而固化的溶剂显影型或碱显影型彩色抗蚀剂,在透明基板上,通过喷涂、旋涂、狭缝涂布、辊涂等涂布方法来涂布各种颜色的着色感光性组合物,以使干燥膜厚达到0.25pm。根据需要进行干燥,对经干燥的膜,通过在与该膜接触或非接触的状态下设置的具有预定图案的掩模来进行紫外线曝光。之后,将其浸渍于溶剂或碱性显影液中,或通过喷雾器等将显影液喷雾以除去未固化部分,形成所需图案,然后对其它颜色反复进行同样的操作,从而可以制得滤色器。此外,为了促进着色抗蚀剂材料的聚合,还可以根据需要进行加热。通过光刻法,能够制造出比印刷法精度更高的滤色器。在显影时,使用碳酸钠、氢氧化钠等的水溶液作为碱性显影液,也可以使用二甲基苄基胺、三乙醇胺等有机碱。此外,也可以在显影液中添加消泡剂或表面活性剂。另外,为了提高紫外线曝光感度,还可以在涂布干燥上述着色抗蚀剂材料后,涂布水溶性或碱可溶性树脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂等并干燥,从而形成可防止由氧导致的阻聚的膜,然后进行紫外线曝光。实施例以下基于实施例对本发明进行说明,但本发明并不受到其限定。另外,在实施例和比较例中,所谓"份,'和"%",是指"重量份"和"重量%"。树脂的重均分子量和数均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量和数均分子量。此外,颜料的比表面积是通过利用氮吸附的BET法求出的比表面积(单位m2/g),在测定中使用自动蒸气吸附量测定装置(日本BEL公司制造的"BELSORP18")。(绿色处理颜料的制备)在不锈钢制的1加仑捏合机(井上制作所制造)中加入500份酞菁类绿色颜料C丄颜料绿36(东洋油墨制造株式会社制造"LIONOLGREEN6YK")、2500份氯化钠和250份二乙二醇,在IO(TC下混炼2小时。然后,在5升热水中加入该混炼物,一边加热至70'C—边搅拌1小时,形成浆料状,反复过滤、水洗,除去氯化钠和二乙二醇,然后在80'C下干燥一昼夜,获得490份绿色处理颜料(绿色颜料l)。除了在绿色颜料1的制造方法中将利用捏合机的混炼时间变为6小时以外,同样地获得绿色颜料2。(黄色处理颜料的制备)[黄色颜料1]在不锈钢制的1加仑捏合机(井上制作所制造)中加入500份喹酞酮类黄色颜料C.I.颜料黄138(BASF公司制造的"PaliotolYellowK0960-HD")、2500份氯化钠和250份二乙二醇,在10(TC下混炼12小时。然后,在5升热水中加入该混炼物,一边加热至70。C一边搅拌1小时,形成浆料状,反复过滤、水洗,除去氯化钠和二乙二醇,然后在8(TC下干燥一昼夜,获得490份黄色处理颜料(黄色颜料l)。除了在黄色颜料1的制造方法中将氯化钠的量变为5000份以外,同样地获得黄色颜料2。(透明树脂的合成例1)在反应容器中加入400份环己酮,一边向该容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同样温度下,用1小时滴加25.0份甲基丙烯酸、15.0份甲基丙烯酸甲酯、50.0份甲基丙烯酸正丁酯、10.0份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和4.0份2,2'-偶氮二异丁腈的混合物,进行聚合反应。在滴加结束后,再在80'C下反应3小时。在冷却至室温后,取样约2g透明树脂溶液,在180'C下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在先合成的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。所得透明树脂A-1(分离前)的Mw为12000,Mw/Mn为2.5。通过溶剂分离法(蒸馏树脂溶液以提高溶液浓度,通过作为不良溶剂的甲醇使其析出)分离如上所述获得的透明树脂A-l溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂A-2溶液。透明树脂A-2的Mw为16000,Mw/Mn为2.0。再通过溶剂分离法分离所得透明树脂A-2溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂A-3溶液。透明树脂A-3的Mw为20000,Mw/Mn为1.6。取样约2g上述分离后的透明树脂溶液,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在上述分离后的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。(透明树脂的合成例2)在反应容器中加入500份环己酮,一边向该容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同样温度下,用1小时滴加30.0份甲基丙烯酸、IO.O份甲基丙烯酸甲酯、40.0份甲基丙烯酸正丁酯、20.0份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和4.0份2,2'-偶氮二异丁腈的混合物,进行聚合反应。在滴加结束后,再在8(TC下反应3小时。在冷却至室温后,取样约2g透明树脂溶液,在180'C下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在先合成的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。所得透明树脂B-1的Mw为10000,Mw/Mn为4.2。通过溶剂分离法(蒸馏树脂溶液以提高溶液浓度,通过作为不良溶剂的甲醇使其析出)分离如上所述获得的透明树脂B-l溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂B-2溶液。透明树脂B-2的Mw为17000,Mw/Mn为1.9。再通过溶剂分离法分离所得透明树脂B-2溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂B-3溶液。透明树脂B-3的Mw为30000,Mw/Mn为1.7。取样约2g上述分离后的透明树脂溶液,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在上述分离后的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。(透明树脂的合成例3)在反应容器中加入370份环己酮,一边向该容器中注入氮气一边加热至80"C,在同样温度下,用1小时滴加20.0份甲基丙烯酸、IO.O份甲基丙烯酸甲酯、55.0份甲基丙烯酸正丁酯、15.0份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和4.0份2,2'-偶氮二异丁腈的混合物,进行聚合反应。在滴加结束后,再在8(TC下反应3小时。然后,添加溶解于50份环己酮中的偶氮二异丁腈l.O份,再在8(TC下继续反应1小时,从而获得透明树脂溶液。将所得树脂溶液冷却至室温后,取样约2g透明树脂溶液,在180'C下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在先合成的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。所得透明树脂C-l的Mw为40000,Mw/Mn为2.4。通过溶剂分离法(蒸馏树脂溶液以提高溶液浓度,通过作为不良溶剂的甲醇使其析出)分离如上所述获得的透明树脂C-l溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂C-2溶液。透明树脂C-2的Mw为68000,Mw/Mn为2.1。取样约2g上述分离后的透明树脂溶液,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在上述分离后的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。(透明树脂的合成例4)在反应容器中加入700份环己酮,一边向该容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同样温度下,用3小时滴加25.0份甲基丙烯酸正丁酯、20.5份甲基丙烯酸2-羟基乙酯、25.0份甲基丙烯酸、29.5份对枯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成株式会社制"AronixM110")禾口4.0份2,2,-偶氮二异丁腈的混合物,进行聚合反应。在滴加结束后,再在8(TC下反应3小时。然后,添加溶解于10份环己酮中的偶氮二异丁腈2.0份,再在8(TC下继续反应1小时,从而获得透明树脂溶液。将所得透明树脂溶液冷却至室温后,取样约2g透明树脂溶液,在180°C下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在先合成的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。所得透明树脂D-l的Mw为58000,Mw/Mn为2.4。通过溶剂分离法(蒸馏树脂溶液以提高溶液浓度,通过作为不良溶剂的甲醇使其析出)分离如上所述获得的透明树脂D-l溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂D-2溶液。透明树脂D-2的Mw为69000,Mw/Mn为2.0。再通过溶剂分离法分离所得透明树脂D-2溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂D-3溶液。透明树脂D-3的Mw为82000,Mw/Mn为1.7。取样约2g上述分离后的透明树脂溶液,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在上述分离后的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。(透明树脂的合成例5)在反应容器中加入70份环己酮,一边向该容器中注入氮气一边加热至8(TC,在同样温度下,用2小时滴加7.3份甲基丙烯酸正丁酯、4.6份甲基丙烯酸2-羟基乙酯、5.3份甲基丙烯酸、7.4份对枯基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯(东亚合成株式会社制"AronixM110")、5.0份环己基马来酰亚胺和0.4份2,2'-偶氮二异丁腈的混合物,进行聚合反应。在滴加结束后,再在8(TC下反应3小时。然后,添加溶解于10份环己酮中的偶氮二异丁腈0.2份,再在8(TC下继续反应1小时,从而获得透明树脂溶液。将所得透明树脂溶液冷却至室温后,取样约2g透明树脂溶液,在180°C下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在先合成的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。所得透明树脂E-l的Mw为29000,Mw/Mn为2.3。通过溶剂分离法分离如上所述获得的透明树脂E-l溶液,获得分子量分布更窄、分子量更高的透明树脂E-2溶液。透明树脂E-2的Mw为47000,Mw/Mn为1.9。再继续分离透明树脂E-2溶液的一部分,获得Mw为53000、Mw/Mn为1.9的透明树脂E-3的溶液。再继续分离透明树脂E-3溶液的一部分,获得Mw为78000、Mw/Mn为1.7的透明树脂E-4的溶液。取样约2g上述分离后的透明树脂溶液,在18(TC下加热干燥20分钟,测定不挥发成分。基于该测定值,在上述分离后的透明树脂溶液中添加环己酮,使不挥发成分达到20%,从而制备树脂溶液。在表1中示出合成例15中所得透明树脂的Mw和Mw/Mn。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>以表2中示出的重量比例混合合成例15中所得的透明树脂溶液,获得透明树脂溶液120。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>[实施例1](绿色料片的制造)在预先充分混合下述组成的混合物(绿色颜料、颜料衍生物、透明树脂溶液)后,使用双辊磨机进行研磨,形成薄片状物。将数张该薄片状物折叠,再次用双辊磨机进行研磨。重复该工序1040次,然后用粉碎机粉碎薄片状物,制备绿色料片。混合物的组成绿色颜料绿色颜料lll.O份颜料衍生物(下述式(1))i.o份<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>式(1)透明树脂溶液l20.0份(绿色颜料分散体的制造)在将下述组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径为lmm的氧化锆珠粒,用了一力、-磨机(7^力-亇八。y公司制"MinimodelM-250MKII")分散3小时后,用5)im的过滤器过滤,制备颜料分散体。混合物的组成先制备的绿色料片16.0份透明树脂溶液l20.0份环己酮64.0份(黄色料片的制备)在预先充分混合下述组成的混合物后,使用双辊磨机研磨,形成薄片状物。将数张该薄片状物折叠,再次用双辊磨机研磨。重复该工序1040次,然后用粉碎机粉碎薄片状物,制备黄色料片。混合物的组成黄色颜料黄色颜料lll.O份颜料衍生物(下述式(2))1.0份透明树脂溶液l20.0份(黄色颜料分散体的制造)在将下述组成的混合物均匀搅拌混合后,使用直径为lmm的氧化锆珠粒,用了一力'-磨机(7,力'一2亇八。y公司制"MinimodelM-250MKir)分散3小时后,用5pm的过滤器过滤,制备颜料分散体。混合物的组成先制备的黄色料片16.0份透明树脂溶液l20.0份环己酮64.0份(绿色着色组合物的制造)在均匀地搅拌混合下述组成的混合物后,用lpm的过滤器过滤,获得具有感光性的绿色着色组合物(抗蚀剂材料)。混合物的组成先制备的绿色颜料分散体43.2份先制备的黄色颜料分散体23.8份透明树脂溶液l5.0份二季戊四醇六丙烯酸酯4.0份光聚合引发剂1.4份(CibaSpecialtyChemicals公司制造的"IRGACURE907"(※l))增感剂0.2份(保土y谷化学公司制造"EAB-F,(※2))环己酮22.4份※l:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-l-酮※2:4,4,-二乙基氨基二苯甲酮与实施例1同样地混合表3中示出的颜料、透明树脂溶液和树脂型分散剂,获得具有感光性的着色组合物(抗蚀剂材料)。另外,在添加树脂型分散剂的情况下,在制造料片时,减少6.0份透明树脂溶液来使用,取而代之,添加以固体成分计为1.2份的树脂型分散剂。在实施例中,使用透明树脂溶液16。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>※树脂型分散剂BYK公司制造的Disperbyk-l11与实施例1同样地混合表4中示出的颜料、透明树脂溶液和树脂型分散剂,获得具有感光性的着色组合物(抗蚀剂材料)。另外,在添加树脂型分散剂的情况下,在制造料片时,减少6.0份的透明树脂溶液来使用,取而代之,添加以固体成分计为1.2份树脂型分散剂。在比较例中,使用透明树脂溶液720。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>涂布基板,评价显影性。结果在表5中示出。(着色组合物粘度的测定方法)着色组合物的粘度使用E型粘度计(东机产业公司制造"ELD型粘度计"),测定转速为20rpm下的粘度。(涂膜对比度比的测定方法)参照图l进行说明。由液晶显示器用背光单元(7)发出的光通过偏振片(6)后发生偏振,通过在玻璃基板(5)上涂布的着色组合物的干燥涂膜(4)后到达偏振片(3)。如果偏振片(6)与偏振片(3)的偏振面平行,则光透过偏振片(3),而在偏振面垂直的情况下,光被偏振片(3)遮断。然而,如果在通过偏振片(6)发生偏振的光通过着色组合物的干燥涂膜(4)时,由于颜料粒子引起散射等而在部分偏振面上产生偏移,则在偏振片平行时透过偏振片(3)的光量减少,在偏振片垂直时部分光透过偏振片(3)。将该透过光以偏振片上的亮度的形式进行测定,计算出偏振片的偏振面平行时的亮度(平行亮度)和偏振片的偏振面垂直时的亮度(垂直亮度)的比(对比度比)。(对比度比)=(平行亮度)/(垂直亮度)因此,如果由于着色组合物的干燥涂膜(4)的颜料而引起散射,则平行亮度降低,且垂直亮度增加,因此对比度比降低。另外,作为亮度计(1),使用彩色亮度计(Topcon公司制"BM-5A")、作为偏振片,使用偏振片(日东电工公司制"NPF-G1220DUN")。另外,在测定时,为了遮断不需要的光,在测定部分放上开有lcm见方的孔的黑色掩模(2)。(涂膜基板显影性的评价方法)使用旋涂机,以恒定的转速涂布实施例120和比较例123的各着色组合物,以使干燥膜厚达到约2pm左右(每个样品4张),制备涂布基板。将该每个样品4张的涂布基板用23'C的碳酸钠水溶液分别喷雾显影任意时间(0秒、10秒、20秒、30秒),然后用离子交换水洗涤,风干。测定显影后的涂膜基板的膜厚,由(显影时间)vs(显影后的膜厚)的斜率,求出显影速度(s/|im)。由求出的显影速度如下进行评价。显影速度为040s/pm:〇、显影速度为40s/pmX。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表5(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>实施例120的着色组合物均显示出粘度较低,显影性优异,此外,在后烘烤前后,对比度比的变化较少。另一方面,比较例123的着色组合物显示出存在粘度高且显影性不优异的例子,此外,由于后烘烤,对比度比大大减少。权利要求1、一种滤色器用着色组合物,其特征在于,其含有透明树脂和着色材料,所述透明树脂包含低分子量透明树脂和高分子量透明树脂,所述低分子量透明树脂具有2000~25000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.7~2.2范围内的分子量分布(Mw/Mn),所述高分子量透明树脂具有46000~80000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.7~2.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)。2、如权利要求l所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,所述低分子量透明树脂和所述高分子量透明树脂的重量比为0.1:9.99.9:0.1。3、如权利要求1所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,所述高分子量透明树脂为含有N-取代马来酰亚胺作为共聚成分的共聚树脂。4、如权利要求3所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,以所述共聚树脂中所含的构成共聚物的全部单体的重量为基准,该共聚物中所含的所述N-取代马来酰亚胺的总重量在140重量%的范围内。5、如权利要求3所述的滤色器用着色组合物,其特征在于,所述N-取代马来酰亚胺为环己基马来酰亚胺。6、一种滤色器,其特征在于,其具备由权利要求15任一项所述的滤色器用着色组合物形成的滤波器节。全文摘要本发明提供一种滤色器用着色组合物,其含有透明树脂和着色材料,所述透明树脂包含低分子量透明树脂和高分子量透明树脂,所述低分子量透明树脂具有2000~25000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.7~2.2范围内的分子量分布(Mw/Mn),所述高分子量透明树脂具有46000~80000范围内的重均分子量(Mw),且具有1.7~2.2范围内的分子量分布(Mw/Mn)。本发明提供一种滤色器,其具备由该着色组合物形成的滤波器节。文档编号G02B5/20GK101393293SQ20081017694公开日2009年3月25日申请日期2008年9月12日优先权日2007年9月14日发明者上野太郎申请人:东洋油墨制造株式会社