滤色器用着色组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明关于一种滤色器用着色组合物、滤色器、该滤色器的制造方法及颜料组合 物。 现有技术
[0002] 液晶显示设备所使用的滤色器通过将于颜料分散体中配合有树脂等的着色组合 物涂布于玻璃等透明基板而形成涂膜并使之曝光/固化、显影、热固化的光刻法等而制造。 此处所使用的颜料分散体为将颜料分散于溶剂中而成的颜料分散体，作为颜料分散体的制 造方法，已知有使用接枝聚合物等高分子分散剂的制造方法，且为了满足各种要求性能而 对分散剂的改良进行研究。
[0003] 例如，于专利文献1中揭示有为了高亮度、高对比度及抑制加热时的对比度降低 而含有具有〇. 2个以上溴基的二酮基吡咯并吡咯着色剂的组合物。
[0004] 于专利文献2中揭示有如下二酮基吡咯并吡咯系颜料组合物，该二酮基吡咯并吡 咯系颜料组合物的特征在于：为了高亮度、高对比度及抑制加热时的二酮基吡咯并吡咯颜 料的结晶析出，而具有2个溴基的二酮基吡咯并吡咯颜料、与具有溴基与其他取代基的二 酮基吡咯并吡咯颜料的质量比为97 :3~85 :15。
[0005] 于专利文献3中揭示有为了高亮度、高对比度、及抑制加热时的二酮基吡咯并吡 咯颜料的结晶析出而具有碱可溶性感旋光性树脂、与具有2个溴基的二酮基吡咯并吡咯颜 料的着色组合物。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利特表2011-523433号公报
[0009] 专利文献2 :日本专利特开2012-155232号公报
[0010] 专利文献3 :日本专利特开2012-211970号公报
【发明内容】
[0011] 本发明关于[1]~[4]。
[0012] [1] -种滤色器用着色组合物，其含有颜料、分散剂、及溶剂，且颜料含有通式 (la)所表示的化合物（以下，亦称为「化合物（a)」）、及通式（lb)所表示的化合物（以下，亦 称为「化合物（b)」），且化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计为3mol% 以上且90mol%以下。
[0013] [化 1]
[0014]
[0015] [2] -种滤色器，其使用如[1]的着色组合物而获得。
[0016] [3] -种滤色器的制造方法，其具有以下的步骤（a)及（b):
[0017] 步骤（a):将如[1]的着色组合物涂布于基板上，进行光固化、显影而获得涂膜的 步骤；
[0018] 步骤（b):将上述步骤（a)中所获得的涂膜加热至200~300°C而获得固化膜的步 骤。
[0019] [4] -种颜料组合物，其含有化合物（a)及化合物（b)，且化合物（b)的含量相对 于化合物（a)与化合物（b)的合计为3mol%以上且90mol%以下。
【具体实施方式】
[0020] 于使用光刻法的滤色器的制造中，就所使用的着色组合物而言，必需抑制于图案 形成后的后烘焙（烧结处理）步骤中，成为亮度或对比度比降低的原因的结晶状的异物 产生，该结晶状的异物产生被认为源自颜料、尤其是二酮基吡咯并吡咯系颜料的升华、再结 晶。
[0021] 另一方面，关于滤色器，伴随着显示图像的高亮度化、高精细化，而要求滤色器具 有较高的亮度与对比度比。作为用以提高亮度与对比度比的方法，将颜料更微细化，但因颜 料的比表面积增大，故被认为源自颜料的升华、再结晶的结晶状的异物产生变得容易发生， 因此难以兼顾较高的亮度、对比度比、与抑制结晶状的异物产生。因此，期望有较高的亮度、 对比度比、与抑制结晶状异物产生的所谓耐热性良好的滤色器用着色组合物。
[0022] 本发明的课题在于提供一种亮度、对比度比优异，且可获得良好的耐热性的滤色 器用着色组合物、滤色器、该滤色器的制造方法及颜料组合物。
[0023] 本发明人发现，通过于滤色器用着色组合物中使用以特定比率含有通式（la)所 表示的化合物（a)及通式（lb)所表示的化合物（b)的颜料，而可获得亮度、对比度比优异， 且具有良好的耐热性的滤色器。
[0024] 本发明关于[1]~[4]。
[0025] [1] -种滤色器用着色组合物，其含有颜料、分散剂、及溶剂，且颜料含有通式 (la)所表示的化合物（以下，亦称为「化合物（a))、及通式（lb)所表示的化合物（以下，亦 称为「化合物（b)」），且化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计为3mol% 以上且90mol%以下。
[0026] [化 2]
[0027]
[0028] [2] -种滤色器，其使用如[1]的着色组合物而获得。
[0029] [3] -种滤色器的制造方法，其具有以下的步骤（a)及（b):
[0030] 步骤（a):将如[1]的着色组合物涂布于基板上，进行光固化、显影而获得涂膜的 步骤；
[0031] 步骤（b):将上述步骤（a)中所获得的涂膜加热至200~300°C而获得固化膜的步 骤。
[0032] [4] -种颜料组合物，其含有化合物（a)及化合物（b)，且化合物（b)的含量相对 于化合物（a)与化合物（b)的合计为3mol%以上且90mol%以下。
[0033] 根据本发明，可提供一种亮度、对比度比优异，且可获得良好的耐热性的新颖的滤 色器用着色组合物、滤色器、该滤色器的制造方法及颜料组合物。
[0034] 本发明的滤色器用着色组合物含有颜料、分散剂、溶剂，且颜料含有化合物（a)及 化合物（b)，且化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计为3mol%以上且 90mol%以下。通过组合使用化合物（a)及化合物（b)作为颜料，而发挥协同效应，而可获 得这些对比度比及亮度优异，进而耐热性较高的滤色器用着色组合物。
[0035] 于单独使用化合物（a)的情形时，虽对比度比优异，但于图案形成后的后烘焙步 骤中容易产生结晶状的异物，而耐热性较差。该异物被认为源自化合物（a)的升华、再结 晶。
[0036] 另一方面，通过使特定量的化合物（b)与化合物（a)共存，从而耐热性优异，进而 亮度亦提高。其原因并未明确，但推测如下。首先，仅取代基不同的化合物（b)与化合物 (a)可容易相互作用。因此，可一面抑制后烘焙时的升华，一面亦防止再结晶化，因此耐热性 大幅提高。另外，通过上述相互作用，亦有助于抑制涂膜制作时的颜料的再凝聚，因此一面 保持优异的对比度比，一面亦提高滤色器的亮度。进而，化合物（a)及化合物（b)均具有对 称性较高的化学结构，因此更容易相互作用，且自动地维持电子的迀移能量，因此可使上述 效果更显著地显现。
[0037] 但是，上述内容为推测，本发明的效果并不受上述机制限定。
[0038] 以下，针对本发明所使用的各成分、步骤等进行说明。
[0039] [颜料]
[0040] 本发明的颜料含有通式（la)所表示的化合物（a)及通式（lb)所表示的化合物 (b) 〇
[0041] [化 3]
[0042]
[0043] 于化合物（a)中，溴原子于苯基上的取代位置可分别独立为邻位、间位、对位中的 任一者，就颜色特性及制造容易性的观点而言，优选为分别独立为邻位或对位，更优选为对 位。
[0044] 于化合物（b)中，氯原子于苯基上的取代位置可分别独立为邻位、间位、对位中的 任一者，就颜色特性及制造容易性的观点而言，优选为分别独立为邻位或对位，更优选为对 位。
[0045] 化合物（a)及化合物（b)例如可通过参照W02009/144115公报而进行制造。
[0046] 作为化合物（b)的市售品的优选例，可列举：BASFJapan股份有限公司制造的 C.I.颜料红 254(以下，亦称为「PR254」）「IrgaphorRedB-CF」、「IrgaphorRedBK-CF」、 「IrgaphorRedBT_CF」、「IrgazinDPPRedB0」、「IrgazinDPPRedBL」、「Cromophtal DPPRedBP」、「CromophtalDPPRedBOC」；Clariant(股）制造的PR254「HOSTAPERMRED D2B-C0F01」、「H0STAPERMREDD2B-C0FLV3781」等。
[0047] 关于化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计，就亮度、对比度 比、及耐热性的观点而言，为3mol%以上且90mol%以下。
[0048] 关于化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计，就亮度及耐热性 的观点而言，优选为6mol%以上，更优选为12mol%以上，进而优选为15mol%以上，进而 优选为17mo1 %以上，另外，就亮度及对比度比的观点而言，优选为83mo1 %以下，更优选为 78mol%以下，进而优选为58mol%以下，进而优选为40mol%以下，进而优选为35mol%以 下，进而优选为30mol%以下，进而优选为25mol%以下，进而优选为20mol%以下。另外， 就耐热性的观点而言，化合物（b)的含量相对于化合物（a)与化合物（b)的合计更优选为 26mol%以上，进而优选为45mol%以上。
[0049] 本发明的颜料亦可于无损本发明的效果的范围内含有上述化合物（a)及化合物 (b)以外的颜料。另外，本发明的颜料亦可含有上述化合物（a)及化合物（b)以外的二酮 基吡咯并吡咯颜料（以下，亦称为「其他二酮基吡咯并吡咯颜料」或「其他DPP颜料」）。再 者，于本说明书中，亦将化合物（a)及化合物（b)、其他二酮基吡咯并吡咯颜料简单地统称 为「二酮基吡咯并吡咯颜料」或「DPP颜料」。
[0050] 作为其他DPP颜料，可列举：C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红270、 C.I.颜料红272、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73等，这些中，可优选地列举除化合物（a) 及化合物（b)以外的下述通式（Id)所表示的化合物。
[0051] [化 4]
[0052]
[0053] 式（Id)中，X1及X2分别独立表示氢原子、卤素原子、或氢原子可经取代的芳香族 烃基，Y1及Y2分别独立表示氢原子、-SO3H、_S03M+，M+表示阳离子。作为卤素原子，优选为 氟原子、氯原子、溴原子。
[0054] 作为上述DPP颜料以外的其他颜料，可列举：偶氮颜料、稠合多环颜料、色淀颜料 等。
[0055] 作为偶氮颜料，可列举：C.I.颜料红3等不溶性偶氮颜料、C.I.颜料红48 :1等溶 性偶氮颜料、C.I.颜料红144等稠合偶氮颜料。
[0056] 作为稠合多环颜料，可列举：C.I.颜料红177等蒽醌系颜料、C.I.颜料红123等茈 系颜料、C.I.颜料橙43等芘酮系颜料、C.I.颜料红122等喹吖啶酮系颜料、C.I.颜料紫23 等二噁嗪系颜料、C.I.颜料黄109等异吲哚啉酮系颜料、C.I.颜料橙66、C.I.颜料黄139 等异吲哚啉系颜料、C.I.颜料黄138等喹酞酮系颜料、C.I.颜料黄150等镍偶氮络合物系 颜料、C.I.颜料红88等靛蓝系颜料等。
[0057] 这些中，就调整色度的观点而言，优选为蒽醌系颜料、更优选为C.I.颜料红 177(以下，亦称为「PR177」）。
[0058] 关于本发明的颜料中的化合物（a)与化合物（b)的合计含量，就使本发明的效果 显现的观点而言，优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上，进而优选为50质量％以 上，进而更优选为60质量％以上，就使颜色特性优化的观点而言，优选为100质量％以下， 更优选为90质量％以下。
[0059] 关于本案发明的颜料中的DPP颜料的含量，就使本发明的效果显现的观点而言， 优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上，进而优选为50质量％以上，进而更优选为 60质量％以上，就使颜色特性优化的观点而言，优选为1〇〇质量％以下，更优选为90质量％ 以下。
[0060] 关于本案发明的DPP颜料中的化合物（a)与化合物（b)的合计含量，就使本发明 的效果显现的观点而言，优选为80质量％以上，更优选为85质量％以上，进而优选为90质 量％以上，就使颜色特性优化的观点而言，优选为100质量％以下，更优选为95质量％以 下。
[0061] 关于DPP颜料以外的其他颜料的含量，例如为0质量％以上，优选为10质量％以 上，且优选为80质量％以下，更优选为70质量％以下，进而优选为50质量％以下，进而更 优选为40质量％以下。
[0062] [分散剂]
[0063] 关于分散剂，就使颜料的分散性提高，使着色组合物的对比度比提高的观点而言， 优选为具有阳离子基团。可认为其原因在于：分散剂的阳离子基团高效率地吸附于颜料粒 子表面，从而分散性及对比度比优异。作为上述阳离子基团，例如可列举：选自季铵基、及铵 基（-NH/)的至少1种，优选为季铵基。
[0064] 分散剂优选为高分子分散剂。
[0065] 分散剂优选为于主链具有阳离子基团。
[0066] 另外，关于分散剂，就使颜料的分散性提高，使着色组合物的对比度比提高的观点 而言，优选为具有聚环氧烷链，更优选为具有聚环氧烷链作为侧链。可认为由于聚环氧烷链 向颜料粒子间赋予立体斥力，从而分散性提高，对比度比亦提高。
[0067] 关于分散剂的重均分子量，就分散性及保存安定性的观点而言，优选为1，000以 上，更优选为2, 000以上，进而优选为3, 000以上，进而更优选为3, 500以上，另外，优选为 35, 000以下，更优选为20, 000以下，进而优选为10, 000以下。重均分子量可通过凝胶渗透 层析法而进行测定，关于具体的测定方法，利用实施例所记载的方法。
[0068] 作为分散剂，优选为可列举：通式（II)所表示的分散剂（以下，亦称为「分散剂 (1)」）、及具有源自二烷基氨基烷基（甲基）丙烯酰胺的结构单元、与源自烷氧基聚烷撑二 醇（甲基）丙烯酸酯的结构单元，且季铵化率为10~80mol%的聚合物分散剂（以下，亦称 为「分散剂（2)」）等。这些中，就亮度及对比度比的观点而言，更优选为分散剂（1)。
[0069] < 分散剂（1) >
[0070] 分散剂（1)为下述通式（II)所表示的化合物。
[0071][化5]
[0072]
[0073] 式中，R\R2、R3及R4可相同亦可不同，且表示氢原子的一部分可经羟基取代的碳数 1以上且10以下的烃基，R5表示碳数1以上且18以下的烷二基（其中，与R1邻接的R5表 示单键），R6表示碳数1以上且4以下的烷二基，R7表示碳数2以上且4以下的烷二基，R8 表示碳数1以上且18以下的烃基，a表示平均加成摩尔数，为1以上且100以下，（M1)及 (M2)分别独立表示阴离子，n、m、k表示平均结构单元数，（n+m+k)为1以上且22以下，η为 1以上且22以下，m为0以上且21以下，k为0以上且21以下。再者，R70于存在多个的情 形时，可相同亦可不同，由n、m、k表示其平均结构单元数的各结构单元亦可为任意排列顺 序。
[0074]关于（n+m+k)，就对比度比的观点而言，为22以下，优选为11以下，更优选为5以 下，进而优选为4以下，进而优选为3以下，进而优选为2以下，另外，为1以上，优选为2以 上。另外，就优异的对比度比的观点而言，（n+m+k)进而更优选为2。
[0075] 关于n，就对比度比的观点而言，为22以下，优选为11以下，更优选为5以下，进而 优选为4以下，进而优选为3以下，进而优选为2以下，另外，为1以上，优选为2以上。另 外，就优异的对比度比的观点而言，η进而更优选为2。
[0076] 关于m及k，就对比度比的观点而言，分别独立为21以下，优选为4以下，更优选 为3以下，进而优选为2以下，进而优选为1以下，另外，为0以上。另外，就优异的对比度