CN104903757A - 滤色器用颜料组合物和滤色器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供滤色器用途中的、微细且分散稳定性良好、并且能获得高光学浓度的滤色器用有机颜料组合物，以及含有该组合物的滤色器。发现通过将化学结构内具有苯并咪唑酮基和偶氮基的有机颜料以及具有邻苯二甲酰亚胺基的有机色素衍生物进行微细化处理，能够获得即使是微细的粒子分散稳定性也良好、遮光性特别显著地高的滤色器。

Description

滤色器用颜料组合物和滤色器

技术领域

本发明涉及滤色器用颜料组合物和使用该组合物的滤色器，其是用于形成彩色液晶显示装置的滤色器的滤色器用颜料组合物和滤色器，通过与特定的有机色素衍生物共同进行微细化处理，所述滤色器用颜料组合物兼顾微细化和分散稳定性，遮光性比以往更高。

背景技术

在液晶显示装置领域，导入了将滤色器基板和TFT阵列基板一体化而成的阵列上的滤色器(Color Filter On Array，COA)的液晶面板备受瞩目。若使用COA，则不需要在使用上述两种基板时进行精密的位置对齐，同时，能够使滤色器的红、蓝、绿各像素微细化至极限，因此，能够实现液晶面板的高精细化。

对于这样的COA用的树脂黑矩阵而言，需要高的遮光性，因此要求厚膜化。可是，随着树脂黑矩阵的膜厚的增大，曝光部分的相对于膜厚方向的交联密度之差增大，因此难以实现高灵敏度化并获得形状良好的黑色图案。此外，作为高遮光化的方法，正在尝试大量使用遮光材料，但是，当使用碳等导电性材料作为遮光材料时，存在黑矩阵的相对介电常数变高、体积电阻降低、从而使显示装置的可靠性降低的问题。

为了消除这样的缺点，最近正在积极尝试使用黑色有机颜料组合物(有机黑矩阵)作为遮光材料来代替炭黑，该黑色有机颜料组合物是使具有色彩的有机颜料以成为黑色的方式进行混合而得到。

专利文献1中，虽然关于在某特定波长区域中规定了最高光透射率的树脂黑矩阵，记载了通过含有某种特定有机颜料而形成的遮光性感光性树脂组合物，但与炭黑相比遮光性不充分。专利文献2中，虽然记载了遮光幕形成用着色树脂组合物，该遮光幕形成用着色树脂组合物含有由在可见光区域具有光透射性的有机颜料中的黄色颜料、蓝色颜料和紫色颜料的组合或黄色颜料、红色颜料和蓝色颜料的组合构成的通过拟黑色化而成的混色有机颜料，但光学浓度(OD)低，遮光性不充分。专利文献3中，提出了含有粒径为特定的比表面积以下的蓝色、黄色、红色各有机颜料的黑矩阵用颜料组合物，但同样OD值低，无法获得充分的遮光性。如此，虽然已提出若干通过颜料的混合而进行的发明，但仍存在无法获得如下那样的滤色器的问题：该滤色器包含的滤色器黑矩阵为高绝缘性、低介电常数并且能够满足高光学浓度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-69822号公报

专利文献2:日本特开平9-302265号公报

专利文献3:日本特开2012-32697号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题在于，提供一种微细且分散稳定性良好、并且可获得高光学浓度的滤色器用有机颜料组合物，以及含有该组合物的滤色器。

用于解决课题的方法

本发明人鉴于上述实际情况进行了深入研究，结果发现，通过将具有特定化学结构的有机颜料和含有邻苯二甲酰亚胺基的有机色素衍生物进行微细化处理，能够获得即使为微细的粒子分散稳定性也高、遮光性高的滤色器，从而完成了本发明。

本发明提供一种滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，相对于含有下述通式(1)和通式(2)的化学结构的有机颜料每100份，含有1～15份的含有邻苯二甲酰亚胺烷基的有机色素衍生物，并且颜料的一次粒径为20nm～100nm。

[化1]

(式中，R1～R3各自为氢原子、卤原子、碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烯基。)

[化2]

此外，本发明提供一种滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，上述有机颜料为选自C.I.颜料橙36、60、62、64、72中的至少一个的橙色颜料。

此外，本发明提供一种滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，上述有机色素衍生物为选自邻苯二甲酰亚胺烷基化喹吖啶酮或邻苯二甲酰亚胺烷基化酞菁中的至少一个的有机色素衍生物。

进一步，本发明提供一种滤色器，其特征在于，含有上面记载的滤色器用有机颜料组合物。

发明的效果

包含本发明的滤色器用有机颜料组合物和一并使用的其他蓝色和红色等有机颜料组分的黑矩阵实现了分散稳定性优异并且OD值高、遮光性优异的特别显著的技术效果。

具体实施方式

以下，对本发明的详细情况进行说明。

关于本发明的滤色器用颜料组合物，通过对具有特定化学结构的有机颜料和特定的有机色素衍生物进行溶剂盐磨(solvent salt milling)，能够形成微细的粒子，通过并用蓝色、黄色、红色等有机颜料，从而构成黑色的滤色器用有机颜料组合物。含有所获得的黑色的滤色器用有机颜料组合物的黑矩阵是分散稳定性优异并且OD值高、遮光性优异的黑矩阵。

本发明的滤色器用有机颜料组合物中，有机颜料具有下述通式(1)和通式(2)的化学结构。

[化3]

(式中，R1～R3各自为氢原子、卤原子、碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烯基。)

[化4]

作为具有上述化学结构的有机颜料，是具有包括苯并咪唑酮基和偶氮基的橙色系色相的有机颜料，具体而言可以列举C.I.颜料橙36、60、62、64、72。此外，各有机颜料可以单独使用，也可以混合使用，至少选自上述有机颜料中的一种。

本发明中使用的有机色素衍生物只要是具有邻苯二甲酰亚胺基的有机色素衍生物就可以具有任何化学结构。具有邻苯二甲酰亚胺基的有机色素衍生物用于有机颜料的微细化工序的情况很多，主要是使有机颜料变得微细的作用，这是公知的事实。本发明中使用的主要有机颜料具有橙色的色相，因此优选同色系的有机色素衍生物，但可以使用色相不同的有机色素衍生物。具体而言，有偶氮结构、苯并咪唑酮结构、喹吖啶酮结构、二酮吡咯并吡咯结构、酞菁结构、二噁嗪紫结构等，其中优选的是邻苯二甲酰亚胺烷基化喹吖啶酮和邻苯二甲酰亚胺烷基化酞菁。

关于有机色素衍生物，以每100份有机颜料为1～20份的范围含有该有机色素衍生物。考虑到色相、生产率，进一步优选以1～15份的范围含有该有机色素衍生物。关于添加有机色素的时机，可在本发明中实施的使有机颜料微细化的工序中添加，也可以在微细化工序后、对有机颜料进行洗涤并精制后添加。不过，考虑到与具有邻苯二甲酰亚胺基的有机色素衍生物有关的微细化和分散稳定性，优选在微细化工序中使之与有机颜料均匀混合。在制造本发明的滤色器用有机颜料组合物时，也可以在有机色素衍生物以外添加各种添加剂。具体而言，可以列举光或热固性树脂、表面活性剂、分散剂、松香等。

经微细化的有机颜料的一次粒径优选为20～150nm，为了赋予高的遮光性，进一步优选为20～100nm。已经判明，若颜料的一次粒径超过150nm则分散稳定性变差，其结果是容易发生光散射。

本发明中的有机颜料的一次粒径是指，使有机颜料组合物分散于环己酮等溶剂，将该分散液涂布在胶体膜上，拍摄扫描型电子显微镜(TEM)的图像。测量所得拍摄图像的1000个粒子尺寸，将其平均值作为有机颜料的一次粒径。

这样的比以往更微细的有机颜料大体分为通过干式粉碎、湿式粉碎那样的粉碎方法进行微细化处理，优选如本发明中实施的那样的通过相对于有机颜料为高的无机盐倍率进行长时间混炼而进行的溶剂盐磨。这是能够兼顾粒子的均匀性和直径微小化的有用的制造方法。通过溶剂盐磨处理的磨碎混合物经洗涤、精制、干燥工序，成为本发明的有机颜料组合物。

该溶剂盐磨的意思是，将有机颜料与水溶性无机盐和亲水性有机溶剂进行混炼。具体而言，将有机颜料、水溶性无机盐、以及不会将其溶解的亲水性有机溶剂放入混炼机，并在其中进行混炼磨碎。如果要在该混炼中实现晶体类型的转换等，作为上述有机颜料，也可以将结晶类型与混炼后不同的粗制颜料用作混炼的原料。

作为水溶性无机盐，优选使用例如氯化钠、氯化钾、硫酸钠等无机盐。此外，更优选使用平均粒径0.5～50μm的无机盐。这样的无机盐可通过对通常的无机盐进行微粉碎而容易地获得。

此外，相对于1重量份的有机颜料，该无机盐的使用量优选设为8～20重量份，更优选设为10～15重量份。

作为水溶性有机溶剂，可优选使用能够抑制晶体生长的溶剂，可以使用例如二乙二醇、丙三醇、乙二醇、丙二醇、液体聚乙二醇、液体聚丙二醇、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(异戊氧基)乙醇、2-(己氧基)乙醇、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇、三乙二醇单甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、1,2-丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇等，优选乙二醇或二乙二醇。

该水溶性有机溶剂的使用量没有特别限定，相对于1重量份的有机颜料，优选为0.01～5重量份。

关于混炼温度，优选在30～150℃之间进行。当为本发明的有机颜料时，上述温度在80～100℃之间时尤其在微细化和对结晶性进行调整方面特别优选的。

作为该混炼中使用的装置，可以使用捏合机、混磨机(ミックスマーラー)、日本特开2007-100008公报中记载的行星式混合机即井上制作所株式会社制的TRIMIX(商标名)、日本特开平4-122778号公报中记载的连续式双螺杆挤出机、日本特开2006-306996号公报中记载的连续式单螺杆混炼机即浅田铁工株式会社制的Miracle KCK等。

本发明的滤色器用颜料组合物可以含有游离金属、游离金属离子源，但优选这些物质尽量少。这样的游离金属、游离金属离子源可以像日本特开2008-308605公报中记载的那样用酸类进行洗涤。所使用的酸类可以列举例如盐酸、硫酸，盐酸、硫酸的浓度优选为0.5％～4％。此外，洗涤时的温度优选为50～90℃。此外，也可以用水洗涤。

作为与本发明的有机颜料组合物并用的有机颜料，通过并用蓝色有机颜料、黄色有机颜料、红色有机颜料，从而能够具有遮光性。作为这些各色有机颜料，基于化学结构，可以列举例如偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯并咪唑酮系、异吲哚啉酮系、二噁嗪系、阴丹士林系、苝系等有机颜料。以下，将本发明中能够使用的颜料的具体例子用颜料编号来表示。

作为蓝色有机颜料，可以列举例如C.I.颜料蓝1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79等。其中，优选列举C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6，进一步优选列举C.I.颜料蓝15:6。

作为黄色有机颜料，可以列举例如C.I.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208等。其中，优选列举C.I.颜料黄83、117、129、138、139、150、154、155、180、185，进一步优选列举C.I.颜料黄83、138、139、150、180。

作为红色有机颜料，可以列举例如C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276等。其中，优选列举C.I.颜料红48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254，进一步优选列举C.I.颜料红177、209、224、254。

本发明中可以仅并用蓝色有机颜料、黄色有机颜料、红色有机颜料，根据需要也可以并用绿色有机颜料、紫色有机颜料、橙色有机颜料、褐色有机颜料等进行色调调整。作为这些并用的其他色有机颜料，优选使用平均一次粒径为20～100nm的颜料。

作为适合并用的除蓝色、黄色、红色以外的颜色的有机颜料，可以列举C.I.颜料绿7、36、58、C.I.颜料橙38、71、C.I.颜料紫23等。

所使用的有机颜料及其组合只要能够获得作为目的的黑矩阵所需的黑色度即可。通过将蓝色、黄色、红色三原色进行减法混色从而制成黑色是本领域技术人员的技术常识，它们的混合比例没有特别限制。不过，例如当将蓝色、黄色、红色各色有机颜料的合计按质量换算设为100％时，以按质量基准各色为33％为中心，使各色均在正负7％内增减而进行并用，从而能够对黑色进行调整。

如此，含有本发明的滤色器用有机颜料组合物和蓝色有机颜料、红色有机颜料的黑矩阵用颜料组合物通过分别按任意的顺序混合，能够容易地制备。

本发明的着色组合物含有上述的各色有机颜料组合物、树脂系分散剂和有机溶剂。作为着色组合物的制作方法，可以将分散有各色有机颜料、有机溶剂、分散剂而成的着色组合物分别混合，也可以将全部有机颜料一次性地与有机溶剂、分散剂一起分散。

当将这些有机颜料组合物分散于有机溶剂中时，为了分散性的提高和分散稳定性的提高而并用树脂系分散剂。该树脂系分散剂具有的功能是，有机颜料与锚定部位相结合，相容性部分在分散介质中伸长，从而构成分散体；该树脂系分散剂与后述的感光性组合物的制备中使用的碱溶性树脂、光聚合性单体是不同种类的物质。

作为树脂系分散剂，可以列举具有高分子链的物质，例如聚氨酯树脂、聚乙烯亚胺、聚乙二醇二酯、丙烯酸树脂、聚酯树脂等。其中，聚酯树脂系分散剂和/或丙烯酸树脂系分散剂在分散性、耐热性、耐光性方面是优选的。

作为各种树脂系分散剂的具体例子，按商品名，可以列举AJISPER(味之素精细化学公司(味の素ファインテクノ社)制)、EFKA(汽巴(Ciba)公司制)、Disperbik(毕克化学公司制)、DISPARLON(楠本化成公司制)、SOLSPERSE(路博润公司制)、KP(信越化学工业公司制)、POLYFLOW(共荣社化学公司制)等。这些分散剂可以使用1种，也可以按任意的组合和比率并用2种以上。

相对于各色有机颜料的合计的质量换算每100份，树脂系分散剂通常为30～60份、优选为38～50份。

着色组合物的制备中使用有机溶剂。

作为这里可使用的有机溶剂，可以列举例如二异丙基醚、矿油精、正戊烷、戊醚、辛酸乙酯、正己烷、乙醚、异戊二烯、乙基异丁基醚、硬脂酸丁酯、正辛烷、Varsol#2、Apco#18溶剂、二异丁烯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、Apco稀释剂、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、甲基壬基酮、丙醚、十二烷、Socal溶剂No.1和No.2、甲酸戊酯、己醚、二异丙基酮、SOLVESSO#150、(正,仲,叔-)乙酸丁酯、己烯、SHELL TS28溶剂、氯丁烷、乙基戊基酮、苯甲酸乙酯、氯戊烷、乙二醇二乙基醚、原甲酸三乙酯、甲氧基甲基戊酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、异丁酸甲酯、苯甲腈、丙酸乙酯、甲基纤维素乙酸酯、甲基异戊基酮、正戊基甲基酮(2-庚酮)、甲基异丁基酮、乙酸丙酯、乙酸戊酯、甲酸戊酯、双环己烷、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二戊烯、甲氧基甲基戊醇、甲基戊基酮、甲基异丙基酮、丙酸丙酯、丙二醇叔丁基醚、甲基乙基酮、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基纤维素乙酸酯、卡必醇、环己酮、乙酸乙酯、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚、丙二醇单乙基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二乙二醇二甲醚、乙二醇乙酸酯、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙二醇单丁基醚、丙二醇叔丁基醚、3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三丙二醇甲基醚、3-等。

在使用着色组合物制备用于通过光刻方式形成黑矩阵的感光性组合物时，为了制成低粘度且涂布性、操作性、排出性优异的组合物，优选至少使用正戊基甲基酮(2-庚酮)作为着色组合物中含有的有机溶剂。

为了制备着色组合物，有机溶剂可以单独使用1种，也可以按任意的组合和比率并用2种以上。不过，本发明的着色组合物中，相对于各色有机颜料的合计的质量换算每100份，有机溶剂通常使用300～800份，优选使用400～600份。

着色组合物的制备中，根据需要，例如可以并用各种颜料衍生物等。作为颜料衍生物的取代基，可以列举例如磺酸基、磺酰胺基及其季盐、邻苯二甲酰亚胺甲基、二烷基氨基烷基、羟基、羧基、酰胺基等直接结合于颜料骨架或介由烷基、芳基、杂环基等结合于颜料骨架。

着色组合物可以通过将上述的各色有机颜料组合物、树脂系分散剂和有机溶剂搅拌混合而制备。如有需要，可以通过下述方法来制备：在珠、杆等各种粉碎介质的存在下进行所需时间的持续振荡，并对该介质进行过滤等，从而进行分散。

着色组合物可以用于通过以往公知的方法形成黑矩阵部。

滤色器的代表性制造方法为光刻法，光刻法是下述方法：关于黑矩阵，将由本发明的着色组合物制备而成的后述感光性组合物涂布在滤色器用透明基板上，加热干燥(预烘烤)后，隔着光掩模照射紫外线从而进行图案曝光，使对应于黑矩阵部的位置的光固化性化合物固化后，用显影液使未曝光部分显影，除去非像素部，使像素部固着于透明基板。通过该方法，在透明基板上形成由感光性组合物的固化着色皮膜形成的黑矩阵部。RGB各像素部也可以使用由比表面积更大的各色有机颜料制备而成的感光性组合物与上述那样同样地制备。

作为将后述感光性组合物涂布在玻璃等透明基板上的方法，可以列举例如旋涂法、辊涂法、狭缝涂布法、喷墨法等。

涂布在透明基板上的感光性组合物的涂膜的干燥条件根据各成分的种类、配合比例等的不同而不同，通常为50～150℃、1～15分钟左右。一般将该加热处理称为“预烘烤”。此外，作为感光性组合物的光固化中使用的光，优选使用200～500nm波长范围的紫外线、或可见光。可以使用发出该波长范围的光的各种光源。

作为显影方法，可以列举例如液池法、浸渍法、喷雾法等。感光性组合物的曝光、显影之后，将形成有黑矩阵或所需颜色像素部的透明基板进行水洗并使其干燥。如此获得的滤色器通过利用热板、烘箱等加热装置以100～280℃进行规定时间的加热处理(后烘烤)，从而在将着色涂膜中的挥发性成分除去的同时，感光性组合物的固化着色皮膜中残留的未反应的光固化性化合物热固化，从而完成滤色器。

用于形成滤色器的黑矩阵部的感光性组合物以本发明的着色组合物、碱溶性树脂、光聚合性单体以及光聚合引发剂为必需成分，可以通过将它们混合来制备。

当对于形成黑矩阵部的着色树脂皮膜要求具有能耐受滤色器的实际生产中进行的烘烤等的强韧性等的情况下，在制备上述感光性组合物时，不仅需要光聚合性单体，并用该碱溶性树脂也是不可或缺的。当并用碱溶性树脂时，作为有机溶剂，优选使用能够使该碱溶性树脂溶解的溶剂。

作为上述感光性组合物的制造方法，一般是下述方法：事先制备本发明的着色组合物，然后，在其中加入碱溶性树脂、光聚合性单体和光聚合引发剂，制成上述感光性组合物。

作为感光性组合物的制备中使用的碱溶性树脂，可以列举含有羧基或呈酸性的羟基的树脂，例如酚醛清漆型酚醛树脂、(甲基)丙烯酸烷基酯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物等。此外，本发明中，(甲基)丙烯酸的记载是丙烯酸和甲基丙烯酸合起来的统称。

其中，为了进一步提高固化皮膜的耐热性，优选使用含有酰亚胺结构、苯乙烯和(甲基)丙烯酸的各聚合单元的碱溶性树脂。

该碱溶性树脂不具有上述的、有机颜料与锚定部位结合、相容性部分在分散介质伸长而构成分散体的功能，而是出于下述目的专门使用的：利用通过与碱接触而溶解的特征，将感光性组合物的未曝光部分除去。

作为光聚合性单体，可以列举例如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双〔(甲基)丙烯酰氧基乙氧基〕双酚A、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等那样的双官能单体、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯的三(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、三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等分子量较小的多官能单体、如聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等那样的分子量较大的多官能单体。与上述同样，(甲基)丙烯酸酯的记载是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯合起来的统称。

其中，为了进一步提高固化皮膜的耐热性，优选使用四官能～六官能的(甲基)丙烯酸酯。

作为光聚合引发剂，可以列举例如苯乙酮、二苯甲酮、苯偶酰二甲基缩酮、过氧化苯甲酰、2-氯噻吨酮、1,3-双(4’-叠氮苯亚甲基)-2-丙烷、1,3-双(4-叠氮苯亚甲基)-2-丙烷-2’-磺酸、4,4’-二叠氮茋-2,2’-二磺酸、乙酮,1-〔9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基]-9.H.-咔唑-3-基〕-,1-(O-乙酰基肟)等。

不过，本发明的感光性组合物为黑色，因此优选使用固化性优异的光聚合引发剂。

通过选择不会影响光透射率的碱溶性树脂和光聚合性单体，可以使感光性组合物的固化皮膜适合于黑矩阵，并且波长400～800nm的范围内的最高光透射率为1％以下、波长800～1100nm的近红外线区域内的光透射率为80％。

黑矩阵的光透射率是指，对于形成于玻璃基板等透明基板上的膜厚为3μm的黑矩阵(固化膜)，以未形成树脂黑矩阵的该基板为对照，利用分光光度计测定的光透射率。

最高光透射率的意思是特定的波长区域(范围)内光透射率中的最大的值。更详细而言，是特定的波长区域内光透射率曲线的最大值。例如，“波长400nm～800nm的范围内的最高光透射率为1％以下”意思是波长400nm～800nm的范围内的光透射率曲线的最大值为1％以下且该范围内没有光透射率超过1％的区域。

另一方面，“波长800nm～1100nm”的意思是所谓的近红外线区域。“波长800nm～1100nm的近红外线区域内的光透射率为80％以上”的黑矩阵即在近红外线波长区域内光的吸收少、光透射率高的黑矩阵。

近红外线区域内的光透射率越大，则就黑矩阵而言，作为热源的TFT元件中的发热越容易散失。因此，TFT元件中通态电流、关态电流的增加也少，难以发生热失控。

此外，若设为体积电阻率为1×10¹³Ω·cm以上且介电常数为5以下，则能够减少漏电流导致的TFT元件(由薄膜晶体管形成的开关元件)的短路，TFT元件的开关被正确传达，能够减少液晶驱动的紊乱。

体积电阻率是物质的绝缘性的尺度，是每单位体积的电阻。体积电阻率例如可以通过社团法人电气学会“电气学会大学讲座电气电子材料-从基础至试验方法-(電気学会大学講座電気電子材料－基礎から試験法まで－)”(株式会社OHM公司，2006年，第223页～第230页)等中记载的方法来测定。

介电常数意思是所谓的相对介电常数，是物质的介电常数与真空的介电常数之比。介电常数例如可以通过社团法人电气学会“电气学会大学讲座电气电子材料-从基础至试验方法-”(電気学会大学講座電気電子材料－基礎から試験法まで－)”(株式会社OHM公司，2006年，第233页～第243页)等中记载的方法来测定。

关于这样的特性的本发明的感光性组合物，添加相对于每100份本发明的着色组合物为合计3～20份的碱溶性树脂和光聚合性单体、相对于每1份光聚合性单体为0.05～3份的光聚合引发剂、以及根据需要进一步添加在上述的着色组合物的制备中使用的有机溶剂，搅拌分散以使其均匀，可以获得用于形成黑矩阵部的感光性组合物。

对于通过光刻方式形成黑矩阵，为了使本发明的感光性组合物为低粘度且涂布性、操作性优异的组合物，优选至少以按质量换算不挥发成分为5～20％的方式进行制备。

作为显影液，可以使用公知惯用的碱水溶液。尤其是，上述感光性组合物中含有碱溶性树脂，因此用碱水溶液进行的洗涤对于黑矩阵部的形成是有效的。本发明的感光性组合物的优异的耐热性在这样的在碱洗涤后进行烧成的滤色器的制造方法中得以发挥。

颜料分散法之中，对于利用光刻法进行的黑矩阵部的制造方法进行了详细描述，但使用本发明的感光性组合物制备的黑矩阵部也可以利用其他如电沉积法、转印法、胶束电解法、PVED(PhotovoltaicElectrodeposition，光伏电沉积)法等方法形成从而制造滤色器。

滤色器可以通过下述方法获得：使用红色有机颜料、绿色有机颜料、蓝色有机颜料以及本发明的着色组合物获得各色感光性组合物，使用该各色感光性组合物，将液晶材料封入一对平行的透明电极间，将透明电极分割成不连续的微细区间，同时，在由该透明电极上的黑矩阵划分成格子状的各个微细区间中，交互地以图案状设置选自红(R)、绿(G)和蓝(B)中的任1色的滤色器着色像素部；或者，在基板上形成滤色器着色像素部后，设置透明电极。

由本发明的感光性组合物获得的黑矩阵部含有上述的蓝色、黄色、红色各有机颜料以形成黑色，乍看之下，会认为获得了与将各色感光性组合物混合从而制备黑色感光性组合物时同样的黑矩阵，但本发明中，在制成感光性组合物之前的阶段中即制备着色组合物时，预先将各色有机颜料混合，结果实现了更为均匀的混合，获得了特性更优异的黑矩阵。

以下，使用实施例和比较例进一步详细地对本发明进行说明。以下的实施例和比较例中，“份”和“％”均为质量基准。

实施例

[实施例1]

＜颜料的盐磨工序＞

将固美透橙GP(Cromophtal Orange GP)(Ciba Speciality公司制C.I.颜料橙64)100份、邻苯二甲酰亚胺甲基化喹吖啶酮5份、氯化钠1100份和二乙二醇220份加入到不锈钢制1L捏合机(井上制作所公司制)中，在90℃混炼7小时。接着，将该混合物投入到2升温水中，搅拌30分钟制成浆料状，进行过滤直至电导率为150μS/cm以下，反复水洗将氯化钠和溶剂除去后，在90℃干燥17小时，粉碎，获得滤色器用橙色颜料组合物(P-1)105份。

＜着色组合物的制作工序＞

在橙色颜料组合物(P-1)5.1份、FASTOGEN BLUE EP-CF(DIC株式会公司制C.I.颜料蓝15:6)5.59、IRGAFORE RED BT-CF(Ciba Speciality公司制C.I.颜料红254)4.31份、作为树脂系分散剂的PB-821(味之素精细化学公司(味の素ファインテクノ社)制，聚酯树脂系分散剂)4.5份、丙二醇单甲基乙酸酯73.75g的混合物中加入的氧化锆珠，用涂料调节器分散2小时，获得着色组合物(A-1)。

＜感光性树脂组合物的制作工序＞

将着色组合物(A-1)100份、作为碱溶性树脂(B)的甲基丙烯酸/琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙酯)/N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯共聚物(共聚质量比＝25/10/30/20/15，Mw＝12,000，Mn＝6,500)5份、作为光聚合性单体(C)的二季戊四醇六丙烯酸酯10份、作为光聚合引发剂(D)的乙酮,1-〔9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基]-9.H.-咔唑-3-基〕-,1-(O-乙酰基肟)1份、以及作为有机溶剂(E)的二丙二醇二甲基醚25重量份、丙二醇单甲基醚乙酸酯25重量份、3-甲氧基乙酸丁酯75重量份、环己酮50重量份混合，制备感光性树脂组合物(X-1)。

＜黑矩阵的制作工序＞

将10cm见方的玻璃基板(日本电气硝子制滤色器用玻璃板“OA-10”)在信越化学制硅烷偶联剂“KBM-603”的1％稀释液中浸渍3分钟，进行10秒钟水洗，用空气喷枪除水后，用110℃的烘箱干燥5分钟。使用旋涂机在该玻璃基板上涂布上述制备的感光性树脂组合物(X-1)。真空干燥1分钟后，在热板上以90℃加热干燥90秒，获得干燥膜厚约3.5μm的涂膜。然后，进行如下两次曝光：从涂膜侧隔着宽度为15μm的细线图案掩模实施图像曝光(图案1)，不隔着掩模而是在整个面实施曝光(图案2)。曝光条件是分别使用3kW高压水银灯并且设为50mJ/cm²(i线基准)。接着，使用由含有0.05％的氢氧化钾和0.08％的非离子性表面活性剂(花王制“A-60”)的水溶液构成的显影液，在23℃实施水压0.15MPa的喷淋显影后，利用纯水使显影停止，通过水洗喷雾进行洗涤，获得黑矩阵(B-1)。这里，喷淋显影时间在10～120秒之间进行调整，设为未曝光的涂膜被溶解除去的时间的1.5倍。

[实施例2]

实施例1的盐磨工序中，将邻苯二甲酰亚胺甲基化喹吖啶酮5份变更为12份，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-2)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-2)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-2)。

[实施例3]

实施例1的盐磨工序中，将固美透橙GP变更为271-9136(太阳化学公司制C.I.颜料橙36)，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-3)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-3)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-3)。

[实施例4]

实施例1的盐磨工序中，将固美透橙GP变更为Hostaperm Orange HGL(科莱恩公司制C.I.颜料橙60)，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-4)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-4)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-4)。

[实施例5]

实施例1的盐磨工序中，将固美透橙GP变更为Novoperm Orange H5G70(科莱恩公司制C.I.颜料橙62)，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-5)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-5)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-5)。

[实施例6]

实施例1的盐磨工序中，将固美透橙GP变更为PV Fast Orange H4GL01(科莱恩公司制C.I.颜料橙72)，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-6)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-6)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-6)。

[实施例7]

实施例1的盐磨工序中，将邻苯二甲酰亚胺甲基化喹吖啶酮变更为邻苯二甲酰亚胺甲基化酞菁，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-7)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-7)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-7)。

(比较例1)

实施例1的着色组合物的制作工序中，去掉盐磨工序，之后的操作与实施例1同样地进行，获得着色组合物(A-8)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-8)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-8)。

(比较例2)

实施例1的盐磨工序中，将邻苯二甲酰亚胺甲基化喹吖啶酮5份变更为0份，除此以外，以与实施例1同样的条件获得着色组合物(A-9)。将着色组合物(A-1)替换为着色组合物(A-9)，除此以外，进行与上述实施例1同样的操作，制备黑矩阵(B-9)。

以实施例1的OD值为100，对实施例、比较例中制作的黑矩阵的OD值进行换算并记载于表1。此外，一并记载所得的橙色颜料组合物的一次粒径。

由上述可知，由本发明的颜料组合物获得的黑矩阵的OD值比以往的黑矩阵提高。

[表1]

Claims (4)

1.一种滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，

相对于含有下述通式(1)和通式(2)的化学结构的有机颜料每100份，含有1～15份的含有邻苯二甲酰亚胺烷基的有机色素衍生物，并且颜料的一次粒径为20nm～100nm，

式中，R₁～R₃各自为氢原子、卤原子、碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烯基，

2.根据权利要求1所述的滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，所述有机颜料为选自C.I.颜料橙36、60、62、64、72中的至少一个的橙色颜料。

3.根据权利要求1所述的滤色器用有机颜料组合物，其特征在于，所述有机色素衍生物为选自邻苯二甲酰亚胺烷基化喹吖啶酮或邻苯二甲酰亚胺烷基化酞菁中的至少一个的有机色素衍生物。

4.一种滤色器，其特征在于，含有权利要求1～3中任一项所述的滤色器用有机颜料组合物。