TW202116935A - 黑色矩陣用著色組成物及彩色濾光片 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種著色材分散性能高、經時甲醛產生量少之黑色矩陣用著色組成物，係含有著色材、分散劑、分散媒及亞磷酸酯，亞磷酸酯為通式(5)所示化合物，

Description

黑色矩陣用著色組成物及彩色濾光片
本發明係關於黑色矩陣用著色組成物。
液晶顯示器等影像顯示裝置所使用彩色濾光片是彩色像素及黑色矩陣所構成，該彩色像素係形成於透明基板上並透過紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之三原色的光，該黑色矩陣是形成於各彩色像素的邊界，為黑色且實質上不透過可見光。
製造液晶顯示器時，於彩色濾光片上藉由蒸鍍或濺鍍而形成用以驅動液晶之透明電極，並於其上形成用以使液晶配向於固定方向之配向膜。為了充分獲得該等透明電極及配向膜的性能，該等的形成需在200℃以上高溫進行。因此，作為使著色材施加於彩色濾光片的透明基板之方法，係廣泛使用以耐熱性及耐光性優異之顏料作為著色材之顏料分散法。
前述顏料分散法中係使用混合了顏料、分散劑、黏合劑樹脂及分散媒(溶劑)之著色組成物。在形成著色層時，首先於透明基板塗布前述著色組成物，並於透明基板上形成著色組成物所構成的塗布膜。接著，通過所求圖案形狀之光罩照射輻射(以下稱為「曝光」)，使黏合劑樹脂硬化。最後藉由顯影去除未曝光部，藉此形成所求圖案形狀之著色層。又，著色層係視需要施以加熱等處理。接著形成黑色的圖案(以下稱為「黑色矩陣」)、以及紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之彩色像素，藉此可製造彩色濾光片。
黑色矩陣形成為格狀或帶狀，為薄膜、細部且要求邊緣鋒利且直線性高。近年來，以碳黑作為遮光材料之著色組成物係用於形成黑色矩陣。為了以薄膜維持高遮光性而需提高碳黑含有濃度。將碳黑分散於著色組成物中時，隨著碳黑表面積增大容易引起再凝集，有分散穩定性降低之問題。
為了解決該問題而有提高著色組成物中分散媒與碳黑的親和性之方法，並檢討作為該手段的各種分散劑。例如已提出使用胺甲酸酯系分散劑之著色組成物(參照專利文獻1)、使用具有鹼性官能基之胺甲酸酯系分散劑之著色組成物(參照專利文獻2)、使用具有鹼性官能基之聚酯或聚醚所構成的分散劑之著色組成物(參照專利文獻3)。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2000-227654號公報。 專利文獻2：日本特開2009-175613號公報。 專利文獻3：日本特開平10-82908號公報。
〔發明欲解決的問題〕
近年來環境基準趨於嚴格，在黑色矩陣中，因著色組成物而經時產生之甲醛成為一問題。例如專利文獻1~3之以往著色組成物中，著色組成物中的甲醛量不符合環境基準。
本發明係鑑於上述情況而研究者，目的在於提供著色材分散性能高、經時甲醛產生量少之黑色矩陣用著色組成物。 〔解決問題的技術手段〕
可解決上述課題之本發明之黑色矩陣用著色組成物係含有著色材、分散劑、分散媒及亞磷酸酯，前述亞磷酸酯為通式(5)所示化合物。
[化學式1]
Figure 02_image003
[通式(5)中，R51 表示碳數1~20之烷基。R52 及R53 分別獨立表示烴基。R52 及R53 可互相鍵結形成環狀構造。通式(5)所示化合物可以R52 或R53 鍵結形成二聚物或三聚物。]
著色組成物中共存有通式(5)所示亞磷酸酯，藉此由摻配劑產生的甲醛會與亞磷酸酯產生不可逆反應，可降低著色組成物中的甲醛。 〔發明之效果〕
根據本發明可得著色材分散性能高、經時甲醛產生量少之黑色矩陣用著色組成物。
以下說明本發明較佳實施形態的一例。但，以下實施形態僅為例示。本發明不限定於以下實施形態。本發明中，「(甲基)丙烯酸基」是「丙烯酸基及甲基丙烯酸基之至少一者」。「(甲基)丙烯酸酯」是「丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之至少一者」。
＜黑色矩陣用著色組成物＞ 本發明之黑色矩陣用著色組成物(以下稱為「著色組成物」)係含有著色材、分散劑、分散媒及亞磷酸酯，前述亞磷酸酯為通式(5)所示化合物。
以往之著色組成物會因著色組成物中的摻配劑而經時產生甲醛。在此，藉由共存有通式(5)所示亞磷酸酯，而使由摻配劑產生的甲醛與亞磷酸酯產生不可逆反應。因此可降低著色組成物中的甲醛。
前述黑色矩陣用著色組成物較佳為實質上不透過可見光。具體而言，著色組成物所形成的黑抗蝕圖案之光學濃度(OD值)較佳為0.5以上，更佳為1.0以上，又更佳為1.5以上。將著色組成物藉由旋轉塗布器以膜厚成為1μm之方式塗布於玻璃基板上，僅在滿版印刷部形成黑抗蝕圖案，使用MACBETH濃度計(TD-931，MACBETH公司製)對該黑抗蝕圖案測定前述光學濃度。
以下說明本發明之黑色矩陣用著色組成物之各種構成成分等。
[著色材] 前述著色材只要為可使著色組成物成為黑色或類黑色化色相者，則無特別限制，可使用公知著色材。在此「類黑色化色相」理想而言為黑色，但只要為可容許作為液晶顯示元件之彩色濾光片所使用黑色矩陣的色相即可。為了不附以多餘色彩，黑色矩陣基本上需為無彩色。又，若從黑色矩陣漏光則會使影像的對比降低，故以完全吸收各色光此點來看，理想為如上述黑色。但即使不是完全的無彩色，只要為不會對影像附以多餘色彩的色相之範圍內即可，又，為了維持對比而可吸收必要的光之色相係包括於類黑色化色相之範圍內。
前述著色材可舉出黑色顏料、混色顏料、及該等之混合物等。
前述黑色顏料可舉出碳黑、石墨、苝系顏料、內醯胺系顏料、鈦黑、及銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋅、鈣、銀等金屬氧化物、複合氧化物、金屬硫化物、金屬硫酸鹽、金屬碳酸鹽等。該等中以遮光率、影像特性之觀點來看較佳為碳黑、鈦黑。前述碳黑可舉出爐黑、槽法碳黑、乙炔黑、熱碳黑、燈黑、骨黑等。又，碳黑可使用中性碳黑、酸性碳黑之任一者，也可併用該等。又，黑色顏料之色相不限定於色彩理論上的無彩色之黑色，可為帶紫黑色、或帶藍黑色、或帶紅黑色。
前述混色顏料可舉出混合兩種以上黑色顏料以外之顏料並類黑色化者。前述混色顏料可舉出將由藍色有機顏料、紫色有機顏料、黃色有機顏料、紅色有機顏料及橙色有機顏料所成群組所選擇的兩種以上有機顏料混合並類黑色化者。
藍色有機顏料可舉出C. I. 顏料藍1、1：2、9、14、15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、17、19、22、25、27、28、29、33、35、36、56、56：1、60、61、61：1、62、63、64、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79等。 紫色有機顏料可舉出C. I. 顏料紫1、1：1、2、2：2、3、3：1、3：3、5、5：1、14、15、16、19、23、25、27、29、30、31、32、37、39、40、42、44、47、49、50等。 黃色有機顏料可舉出C. I. 顏料黃1、1：1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、20、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、86、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、125、126、127、127：1、128、129、133、134、136、137、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、213等。 紅色有機顏料可舉出C. I. 顏料紅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、97、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、180、181、184、185、187、188、190、192、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、215、216、217、220、221、223、224、226、227、228、230、231、232、233、235、236、237、238、239、240、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。 橙色有機顏料可舉出C. I. 顏料橘1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、51、55、59、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79等。
前述有機顏料的組合較佳為藍色有機顏料與由紫色、黃色、紅色、及橙色有機顏料中所選擇的至少兩種以上有機顏料的組合。
前述著色材可含有色素衍生物作為分散助劑。前述色素衍生物較佳為含有具有酸性基之色素衍生物。該色素衍生物係於色素骨架導入酸性官能基者。色素骨架之具體例可舉出偶氮系色素骨架、酞青素系色素骨架、蒽醌系色素骨架、三嗪系色素骨架、吖啶系色素骨架、苝系色素骨架等。導入於色素骨架之酸性基較佳為羧基、磷酸基、磺酸基。又，以合成便利性及酸性度強度來看，較佳為磺酸基。又，酸性基可直接鍵結於色素骨架，也可通過烷基或芳基等烴基、酯、醚、磺醯胺、胺甲酸酯鍵而鍵結於色素骨架。
著色組成物中的著色材合計含有量在著色組成物固體成分總量中較佳為10質量%以上，更佳為20質量%以上，又更佳為30質量%以上，較佳為80質量%以下，更佳為70質量%以下，又更佳為60質量%以下。在此固體成分為著色組成物中後述分散媒以外之成分。
[分散劑] 前述著色組成物係含有分散劑。分散劑係包括具有吸附於著色材之性質的部位、及與分散媒具親和性的部位。分散劑具有吸附於著色材並穩定化往分散媒分散的功能。分散劑無特別限定，應著色材及分散媒之種類適宜選擇即可。分散劑可使用彩色濾光片用著色組成物所使用的樹脂型分散劑，可舉例如聚酯系樹脂型分散劑、(甲基)丙烯酸系樹脂型分散劑、聚胺甲酸酯系樹脂型分散劑、聚烯丙胺系樹脂型分散劑、碳二亞胺系樹脂型分散劑等。
前述樹脂型分散劑可舉例如以下者。 (1)多胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯多亞胺等聚伸烷基胺等)的胺基及/或亞胺基與由具有游離羧基之聚酯、聚醯胺及聚酯醯胺所成群組所選擇至少一種的反應生成物。 (2)碳二亞胺系化合物，係於分子內分別具有至少一個由聚酯側鏈、聚醚側鏈及聚丙烯酸側鏈所成群組所選擇的至少一種側鏈、及含鹼性氮的基。 (3)聚伸烷基亞胺、甲基亞胺基雙丙胺等胺基化合物與具有游離羧基之聚酯的反應生成物。 (4)於聚異氰酸酯化合物之異氰酸酯基，使甲氧基聚乙二醇等醇類或己內酯聚酯等具有一個羥基之聚酯類、具有二至三個異氰酸酯基反應性官能基之化合物、具有異氰酸酯基反應性官能基及三級胺基之脂肪族或雜環式烴化合物依序反應所成的反應生成物。 (5)於具有醇性羥基之丙烯酸酯聚合物使聚異氰酸酯化合物及具有胺基之烴化合物反應的反應生成物。 (6)於胺基化合物加成聚醚鏈所成的反應生成物。 (7)於具有異氰酸酯基之化合物使具有胺基之化合物反應所成的反應生成物。 (8)於聚環氧化合物使具有游離羧基之線狀聚合物及具有一個二級胺基之有機胺化合物反應的反應生成物。 (9)一末端具有可與胺基反應之官能基之聚碳酸酯化合物與多胺化合物的反應生成物。 (10)以下三者的共聚物。由(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)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯所選擇至少一種；(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基醯胺、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、具有胺基及聚己內酯骨架之單體等含鹼性基之聚合性單體之至少一種；及苯乙烯、苯乙烯衍生物、其他聚合性單體之至少一種。 (11)具有三級胺基、四級銨鹽基等鹼性基之嵌段與不具有鹼性官能基之嵌段所構成之(甲基)丙烯酸系嵌段共聚物。 (12)於聚烯丙胺使聚碳酸酯化合物進行麥可加成反應所得的化合物。 (13)分別具有至少一個聚丁二烯鏈及含鹼性氮的基之碳二亞胺系化合物。 (14)分子內分別具有至少一個具有醯胺基之側鏈及含鹼性氮的基之碳二亞胺系化合物。 (15)聚胺甲酸酯系化合物，係含有具有環氧乙烷鏈及環氧丙烷鏈之構成單元，且具有藉由四級化劑而四級化的胺基。 (16)分子內具有異三聚氰酸酯環之異氰酸酯化合物的異氰酸酯基、與分子內具有活性氫基且具有咔唑環及/或偶氮苯骨架之化合物的活性氫基反應所得的化合物，且該化合物中，相對於該化合物分子內的源自於具有異三聚氰酸酯環之異氰酸酯化合物的異氰酸酯基、及藉由異氰酸酯基與活性氫基的反應所產生的胺甲酸酯鍵及尿素鍵結的合計，咔唑環及偶氮苯骨架的數目為15~85%。
該等樹脂型分散劑中更佳為含鹼性基之胺甲酸酯系樹脂型分散劑、含鹼性基之聚酯系樹脂型分散劑、含鹼性基之(甲基)丙烯酸系樹脂型分散劑，又更佳為含胺基之胺甲酸酯系樹脂型分散劑、含胺基之聚酯系樹脂型分散劑、含胺基之(甲基)丙烯酸系樹脂型分散劑。尤其較佳為含鹼性基之胺甲酸酯系樹脂型分散劑，該等中較佳具有由聚酯鏈、聚醚鏈、及聚碳酸酯鏈所成群組所選擇至少一種之含鹼性基(胺基)之胺甲酸酯系樹脂型分散劑。
前述樹脂型分散劑較佳為具有極性官能基之樹脂(聚合物)。極性官能基具有吸附於顏料並穩定化往分散媒分散的功能。前述極性官能基可舉出一級胺基、二級胺基、三級胺基、四級銨鹽基、亞胺基、醯胺基、含氮雜環基、羧基、磷酸基、磺酸基等。前述極性官能基較佳為由一級胺基、二級胺基、三級胺基、四級銨鹽基、亞胺基、醯胺基及含氮雜環基所選擇的至少一種。
前述樹脂型分散劑有具有胺價且不具有酸價之聚合物(胺價超過0mgKOH/g，酸價為0mgKOH/g之聚合物)、具有酸價且不具有胺價之聚合物(酸價超過0mgKOH/g，胺價為0mgKOH/g之聚合物)、具有胺價及酸價之聚合物(胺價及酸價超過0mgKOH/g之聚合物)、及不具有酸價及胺價之聚合物(胺價及酸價為0mgKOH/g之聚合物)。
前述樹脂型分散劑較佳為具有胺價之聚合物(胺價超過0mgKOH/g之聚合物)。樹脂型分散劑之胺價較佳為10mgKOH/g以上200mgKOH/g以下。若胺價為10mgKOH/g以上，則可更提高分散穩定化效果，若胺價為200mgKOH/g以下，則著色組成物對於鹼顯影性液的溶解性良好，可提高圖案加工性。又，前述樹脂型分散劑較佳為酸價未滿20mgKOH/g。
著色組成物中的分散劑含有量相對於著色材100質量份較佳為1質量份以上，更佳為2質量份以上，又更佳為5質量份以上，特佳為10質量份以上，較佳為200質量份以下，更佳為100質量份以下，又更佳為50質量份以下。
[分散媒] 前述著色組成物含有分散媒。前述分散媒只要可分散或溶解構成著色組成物之其他成分(固體成分)且不與該等成分反應且具有適度揮發性，則可適宜選擇使用。分散媒例如可使用以往公知有機溶劑，可舉例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丁基醚、丙二醇第三丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丁基醚、甲氧基甲基戊醇、1-甲氧基-2-丙醇、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、三丙二醇單甲基醚等二醇單烷基醚類；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、二丙二醇二甲基醚等二醇二烷基醚類；乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單正丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單正丁基醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單正丁基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、三乙二醇單甲基醚乙酸酯、三乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等二醇烷基醚乙酸酯類；乙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等二醇二乙酸酯類；環己醇乙酸酯等烷基乙酸酯類；戊基醚、丙基醚、二乙基醚、二丙基醚、二異丙基醚、丁基醚、二戊基醚、乙基異丁基醚、二己基醚等醚類；丙酮、甲基乙酮、2-庚酮、甲基異丙酮、甲基異戊酮、二異丙酮、二異丁酮、甲基異丁酮、環己酮、乙基戊酮、甲基丁酮、甲基己酮、甲基壬酮、甲氧基甲基戊酮等酮類；乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、甘油、苄醇、二丙酮醇等一元或多元醇類；正戊烷、正辛烷、倍異丁烯、正己烷、己烯、異戊二烯、雙戊烯、十二烷等脂肪族烴類；環己烷、甲基環己烷、甲基環己烯、雙環己基等脂環式烴類；苯、甲苯、二甲苯、異丙苯等芳香族烴類；甲酸戊酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、異丁酸甲酯、乙二醇乙酸酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸異丁酯、異丁酸甲酯、辛酸乙酯、硬脂酸丁酯、苯甲酸乙酯、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、3-甲基-3-甲氧基丙酸丁酯、γ-丁內酯、2-羥基丙酸乙酯等鏈狀或環狀酯類；3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸等烷氧基羧酸類；氯丁烷、氯戊烷等鹵化烴類；甲氧基甲基戊酮等醚酮類；乙腈、苯甲腈等腈類等。 以著色材等的分散性、分散劑的溶解性、著色組成物的塗布性等觀點來看，前述有機溶劑較佳為二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、2-庚酮、甲酸戊酯、2-羥基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯等。著色組成物所含分散媒可僅為一種類或為複數種類。
著色組成物中的分散媒含有量可適宜調整，無特別限定。著色組成物中，分散媒含有量通常為99質量%以下。又，考慮適合塗布著色組成物之黏度，著色組成物中，分散媒含有量較佳為50質量%以上。
[亞磷酸酯] 本發明之著色組成物係含有通式(5)所示亞磷酸酯。藉由含有亞磷酸酯可降低由著色組成物中的摻配劑所產生的甲醛。
[化學式2]
Figure 02_image005
[通式(5)中，R51 表示碳數1~20之烷基。R52 及R53 分別獨立表示烴基。R52 及R53 可互相鍵結形成環狀構造。通式(5)所示化合物可以R52 或R53 鍵結形成二聚物或三聚物。]
R51 表示碳數1~20之烷基。碳數1~20之烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、異己基、庚基、異庚基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、異十一烷基、十二烷基、異十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、異十四烷基、十六烷基、異十六烷基、十八烷基、異十八烷基、二十烷基等。該等中較佳為乙基、丁基、異癸基。
R52 或R53 所示烴基可舉出可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳香族基。前述可具有取代基之烷基整體的碳數較佳為1~20，更佳為1~15。前述烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、異己基、庚基、異庚基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、異十一烷基、十二烷基、異十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、異十四烷基、十六烷基、異十六烷基、十八烷基、異十八烷基、二十烷基等鏈狀之烷基；環戊基、環己基、環庚基、甲基環戊基、甲基環己基等環烷基。前述芳香族基可舉出苯基、甲苯基、茬基、異丙苯基、均三甲苯基、苄基、苯乙基、苯乙烯基、桂皮基、二苯甲基、三苯甲基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基等。
R52 及R53 可互相鍵結形成環狀構造。R52 及R53 互相鍵結形成的環可舉例如下述部分構造。又，通式(5)所示化合物可以R52 或R53 鍵結形成二聚物或三聚物。
[化學式3]
Figure 02_image007
前述通式(5)所示亞磷酸酯較佳為通式(5-1)所示亞磷酸酯及/或通式(5-2)所示亞磷酸酯。
[化學式4]
Figure 02_image009
[通式(5-1)中，R51 表示碳數1~20之烷基。複數存在之R51 分別可相同或相異。]
[化學式5]
Figure 02_image010
[通式(5-2)中，R51 表示碳數1~20之烷基。複數存在之R51 分別可相同或相異。]
前述通式(5)所示亞磷酸酯可舉出亞磷酸三乙酯、亞磷酸三丙酯、亞磷酸三異丙基酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸三戊酯、亞磷酸三己酯、亞磷酸三辛酯、亞磷酸三異辛酯、亞磷酸三壬酯、亞磷酸三癸酯、亞磷酸三異癸酯等亞磷酸三烷酯；亞磷酸辛基二苯酯、亞磷酸癸基二苯酯、亞磷酸異癸基二苯酯、亞磷酸十三烷基二苯酯、亞磷酸十六烷基二苯酯等亞磷酸烷基二苯酯；3,9-雙(十八烷基氧)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷酸螺[5,5]十一烷、3,9-雙(異癸基氧)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷酸螺[5,5]十一烷等亞磷酸酯的二聚物等。該等中較佳為亞磷酸三烷酯，更佳為亞磷酸三乙酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸三異癸酯。
著色組成物所含有通式(5)所示亞磷酸酯可僅為一種類或為複數種類。
著色組成物中的通式(5)所示亞磷酸酯含有量相對於分散劑100質量份較佳為0.1質量份以上，更佳為0.5質量份以上，又更佳為1質量份以上，特佳為5質量份以上，較佳為100質量份以下，更佳為80質量份以下，又更佳為60質量份以下，特佳為25質量份以下。
調製著色組成物時，前述亞磷酸酯可在混合著色材與分散劑前添加於著色材及/或分散劑，也可在混合著色材與分散劑時添加，也可在著色材與分散劑混合後添加於該混合物。
[苯酚系抗氧化劑] 本發明之著色組成物可含有公知苯酚系抗氧化劑。藉由含有苯酚系抗氧化劑可更降低著色組成物中的甲醛量。可降低甲醛量的理由是可抑制亞磷酸酯的氧化劣化。又，藉由含有苯酚系抗氧化劑，即使在著色組成物含有較多黏合劑樹脂時，也可提高著色材之分散穩定性。尤其，著色組成物的固體成分總量中黏合劑樹脂含有量為30質量%以上時，分散穩定性之提高效果更為顯著。
苯酚系抗氧化劑是指含有在至少一個苯環上具有至少一個羥基之化合物的抗氧化劑。具體而言可舉出具有以下化學構造之抗氧化劑，在苯環上的羥基為1位時，在2位、4位及6位之至少一者、或3位、4位及6位之至少一者具有可排除具有自由基之其他分子的取代基，例如體積較大的取代基(例如與苯環鍵結之碳原子為四級碳原子之取代基(具體例有第三丁基、金剛烷基等))。
前述苯酚系抗氧化劑較佳為通式(6)所示化合物。
[化學式6]
Figure 02_image012
[通式(6)中，R61 表示氫原子或碳數1~8之烷基。R62 表示氫原子或碳數1~4之烷基。R63 表示將碳數2~20之烴基中任意一個以上之碳原子以酯基或醚基取代的基、或碳數1~20之烴基。n表示1~6之數。但R61 中與苯環鍵結之碳原子為一級至三級碳原子。]
R61 表示氫原子或碳數1~8之烷基。碳數1~8之烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、異己基、庚基、異庚基、辛基、異辛基等。該等中以抗氧化性能相乘效果較大來看較佳為氫原子、甲基、乙基，更佳為氫原子、甲基，又更佳為氫原子。又，R61 中與苯環鍵結之碳原子不為四級碳原子，例如第三丁基之類的基時作為R61 是不恰當的。
R62 表示氫原子或碳數1~4之烷基。碳數1~4之烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基，較佳為甲基。
R63 表示將碳數2~20之烴基中任意一個以上之碳原子以酯基或醚基取代的基、或碳數1~20之烴基。碳數1~20之烴基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、異己基、庚基、異庚基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、異十一烷基、十二烷基、異十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十四烷基、異十四烷基、十六烷基、異十六烷基、十八烷基、異十八烷基、二十烷基等烷基；乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、異丁烯基、戊烯基、異戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十四烯基、十六烯基、十八烯基等烯基；苯基、甲苯基、茬基、異丙苯基、均三甲苯基、苄基、苯乙基、苯乙烯基、桂皮基、二苯甲基、三苯甲基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十一烷基苯基、十二烷基苯基等芳基；環戊基、環己基、環庚基、甲基環戊基、甲基環己基等環烷基。該等中較佳為烷基，更佳為碳數1~10之烷基。上述基為通式(6)之n值為1時的基，n值為2時係從上述基去除任意一個氫原子的基，n值為3則為從上述基去除任意兩個氫原子的基。n值表示1~6之數，以抗氧化劑之性能良好及原料情況良好來看，較佳為1~4之數，更佳為2或3之數。
R63 可為碳數2~20之烴基之任意一個以上碳原子以酯基或醚基取代的基。該基可僅具有酯基或醚基之任一者，也可具有兩者，也可具有複數個。又，以與亞磷酸酯的相乘效果之觀點來看，R63 較佳為碳數1~20之烴基。
通式(6)之化合物之具體例可舉出1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、4,4’-亞丁基雙(6-第三丁基-間甲酚)、雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸][伸乙基雙(氧伸乙基)]、雙[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基丙酸](2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷-3,9-二基)雙(2,2-二甲基-2,1-乙烷二基))等。
前述著色組成物所含有苯酚系抗氧化劑可僅為一種類或為複數種類。
著色組成物中，苯酚系抗氧化劑含有量相對於分散劑100質量份較佳為0.1質量份以上，更佳為0.5質量份以上，又更佳為1質量份以上，較佳為25質量份以下，更佳為10質量份以下，又更佳為5質量份以下，特佳為2質量份以下。
調製著色組成物時，前述苯酚系抗氧化劑可在混合著色材與分散劑前添加於著色材及/或分散劑，也可在混合著色材與分散劑時添加，也可在混合著色材與分散劑後添加於該混合物。又，前述苯酚系抗氧化劑較佳為在混合著色材與分散劑前添加於著色材及/或分散劑。
[黏合劑樹脂] 本發明之著色組成物可含有黏合劑樹脂(但除了前述分散劑以外)。前述黏合劑樹脂可舉出鹼可溶性樹脂、聚合性化合物(聚合性樹脂、分子內具有一個聚合性不飽和鍵之單體、分子內具有兩個以上聚合性不飽和鍵之單體、寡聚物等)、熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂等。該等可單獨使用或混合兩種以上使用。該等中較佳為鹼可溶性樹脂及/或聚合性化合物。
前述黏合劑樹脂為與前述樹脂型分散劑相異之化合物。前述黏合劑樹脂較佳為胺價為0mgKOH/g者。
有關於著色組成物中的黏合劑樹脂含有量，以所使用黏合劑樹脂之合計量計，在著色組成物之固體成分總量中較佳為1質量%以上，更佳為2質量%以上，又更佳為5質量%以上，較佳為70質量%以下，更佳為60質量%以下，又更佳為50質量%以下。
(鹼可溶性樹脂) 前述鹼可溶性樹脂只要為相對於著色材係作為黏合劑而作用，且製造彩色濾光片時對於該顯影處理步驟中所使用顯影液具有可溶性，較佳為對於鹼顯影液具有可溶性者，則無特別限定。前述鹼可溶性樹脂較佳為具有羧基、苯酚性羥基等酸性基之樹脂。
前述鹼可溶性樹脂可舉例如，相對於含環氧基之(甲基)丙烯酸酯與其他自由基聚合性單體的共聚物，於該共聚物所具有的環氧基的至少一部分加成不飽和一元酸所成的樹脂、或於藉由該加成反應所產生之羥基的至少一部分加成多元酸酐所得的樹脂；主鏈含有羧基之直鏈狀樹脂；於含羧基之樹脂之羧基部分加成含環氧基之不飽和化合物的樹脂；(甲基)丙烯酸系樹脂；具有羧基之環氧基(甲基)丙烯酸酯樹脂等，該等可單獨使用或混合兩種以上使用。
前述鹼可溶性樹脂之具體例可舉出含酸性基之不飽和單體成分與由苯乙烯、甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、聚苯乙烯巨分子單體、聚(甲基)丙烯酸甲酯巨分子單體等所成群組所選擇的至少一種之單體成分進行自由基聚合而得的含酸基之共聚物樹脂等。前述含酸性基之不飽和單體成分可舉出(甲基)丙烯酸、伊康酸、馬來酸、馬來酸酐、馬來酸單烷酯、檸康酸、檸康酸酐、檸康酸單烷酯、(甲基)丙烯酸磺基乙酯、(甲基)丙烯醯胺磺酸丁酯、(甲基)丙烯酸膦醯基氧乙酯等。
前述鹼可溶性樹脂可為側鏈具有可自由基聚合之碳-碳雙鍵者。藉由在側鏈具有雙鍵而可提高本發明之著色組成物之光硬化性，故可進一步提高解析度、密著性。於側鏈導入可自由基聚合之碳-碳雙鍵之方法可舉例如將(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、鄰(或間、或對)乙烯基苄基環氧丙基醚等化合物與前述鹼可溶性樹脂之酸性基反應之方法。
鹼可溶性樹脂之重量平均分子量(Mw)較佳為500以上，更佳為1,000以上，較佳為200,000以下，更佳為100,000以下。若鹼可溶性樹脂之Mw為500以上，則著色組成物所形成的著色層之耐熱性、膜強度等良好，若Mw為200,000以下，則該塗布膜之鹼顯影性更為良好。
鹼可溶性樹脂之酸價較佳為10mgKOH/g以上，更佳為20mgKOH/g以上，較佳為300mgKOH/g以下，更佳為200mgKOH/g以下。若鹼可溶性樹脂之酸價為10mgKOH/g以上，則著色組成物形成著色層時的鹼顯影性更良好，若為300mgKOH/g以下，則膜強度等良好。又，鹼可溶性樹脂之胺價較佳為未滿10mgKOH/g。
著色組成物中，鹼可溶性樹脂含有量相對於著色材100質量份較佳為5質量份以上，更佳為15質量份以上，又更佳為30質量份以上，較佳為200質量份以下，更佳為120質量份以下。著色組成物中的鹼可溶性樹脂含有量在著色組成物之固體成分總量中較佳為1質量%以上，更佳為2質量%以上，又更佳為5質量%以上，較佳為70質量%以下，更佳為60質量%以下，又更佳為50質量%以下。
(聚合性化合物) 作為前述聚合性化合物之聚合性樹脂可使用於具有羥基、羧基、胺基等反應性取代基之線狀高分子通過異氰酸酯基、醛基、環氧基等導入(甲基)丙烯酸系化合物、桂皮酸等交聯性基的樹脂。也可使用將含有苯乙烯/馬來酸酐共聚物或α-烯烴/馬來酸酐共聚物等酸酐之線狀高分子藉由(甲基)丙烯酸羥基烷酯等具有羥基之(甲基)丙烯酸系化合物而半酯化的聚合物。
作為前述聚合性化合物之分子內具有一個聚合性不飽和鍵之單體可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷酯；(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷酯；(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯；(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺基烷酯；二乙二醇乙基醚、三乙二醇丁基醚、二丙二醇甲基醚等聚烷二醇烷基醚之(甲基)丙烯酸酯；六乙二醇苯基醚等聚烷二醇芳基醚之(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸異莰酯；(甲基)丙烯酸甘油酯；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等。
作為前述聚合性化合物之分子內具有兩個以上聚合性不飽和鍵之單體可舉出雙酚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、甘油二(甲基)丙烯酸酯、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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。
著色組成物中的聚合性化合物含有量在著色組成物之固體成分總量中較佳為3質量%以上，更佳為5質量%以上，較佳為50質量%以下，更佳為20質量%以下。若聚合性化合物含有量過少則有無法獲得充分硬化性之虞。另一方面，若聚合性化合物量過多，則本發明之著色組成物有鹼顯影性會降低、容易在未曝光部基板上或遮光層上產生髒版、膜殘留等之傾向。
(熱硬化性樹脂、熱塑性樹脂) 前述熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂可舉例如丁醛樹脂、苯乙烯/馬來酸共聚物、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、聚胺甲酸酯系樹脂、苯酚樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、醇酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、橡膠系樹脂、環化橡膠、環氧樹脂、纖維素類、聚丁二烯、聚醯亞胺樹脂、苯並胍胺樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂等。
[光聚合起始劑] 前述著色組成物較佳為含有光聚合起始劑。藉此可賦予著色組成物感輻射性。前述光聚合起始劑為藉由曝光於可見光線、紫外線、遠紅外線、電子線、X射線等輻射而產生可起始交聯劑聚合之活性種的化合物。
前述光聚合起始劑可舉例如噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、二咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、安息香系化合物、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、醯亞胺磺酸酯系化合物、胺基酮系化合物等。光聚合起始劑可單獨使用或混合兩種以上使用。
本發明之著色組成物中，光聚合起始劑含有量在著色組成物之固形物總量中較佳為1質量%以上，更佳為2質量%以上，較佳為20質量%以下，更佳為10質量%以下。此時，若光聚合起始劑含有量過少，則有曝光硬化不充分之虞，另一方面，若過多則有所形成著色層在顯影時容易從基板脫落之傾向。
[其他摻配劑] 其他摻配劑可舉出增敏色素、熱聚合防止劑、非離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、塑化劑、有機羧酸化合物、有機羧酸酐、pH調整劑、前述苯酚系抗氧化劑以外之抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、防腐劑、防黴劑、凝集防止劑、密著性改良劑、顯影改良劑、保存穩定劑等。
[著色組成物之製造方法] 可混合著色材、分散劑、分散媒、亞磷酸酯、視需要之苯酚系抗氧化劑、黏合劑樹脂、光聚合起始劑、光漫射劑(沉降性硫酸鋇等)、其他摻配劑，藉此調製前述著色組成物。混合例如可使用油漆攪拌器、珠磨機、球磨機、溶解器、捏合機等混合分散機。著色組成物較佳為在混合後過濾。各材料之混合方法無特別限定，可舉例如將所有材料同時一起混合之方法；混合著色材、分散劑、分散媒並預先分散著色材後，再於該著色材分散液混合其他材料之方法；混合著色材、分散劑及其他材料之一部分而調製著色材分散基底後，於該著色材分散基底混合其他材料之方法等。前述著色組成物係分散性優異且可抑制甲醛產生，故可適合黑色矩陣用。
＜彩色濾光片＞ 本發明之彩色濾光片係在透明基板上具備通過紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之三原色的光之彩色像素、及由前述著色組成物所形成之黑色矩陣。
彩色濾光片之製造方法可舉例如以下方法。首先在聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等熱塑性樹脂製薄片、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂等熱硬化性樹脂薄片、各種玻璃等透明基板上例如塗布本發明之黑色矩陣用著色組成物後，進行預烤使溶劑(分散媒) 蒸發而形成塗膜。接著通過光罩曝光該塗膜後，使用鹼顯影液(含有有機溶劑或界面活性劑及鹼性化合物的水溶液等)顯影，溶解去除塗膜之未曝光部，形成黑色的圖案(黑色矩陣)。其後視需要進行後烤後，依照紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的順序重複相同操作，藉此而得在基板上配置紅色、綠色及藍色之三原色像素陣列之彩色濾光片。但，本發明中形成各色像素之順序並不限定於上述。
於基板塗布著色組成物時，可採用噴霧法、輥塗布法、旋轉塗布法(spin coating method)、狹縫模塗布法、棒塗布法等適宜之塗布法，特佳為採用旋轉塗布法、狹縫模塗布法。
如此所得像素圖案上視需要形成保護膜後，藉由濺鍍形成透明導電膜(ITO(氧化銦錫)等)。形成透明導電膜後，可進一步形成隔片，而成為彩色濾光片。
本發明之彩色濾光片可抑制甲醛的產生且尺寸精度等較高，故可適合用於彩色液晶顯示元件、彩色成像管元件、顏色感應器、有機電致發光顯示元件、電子紙等。 〔實施例〕
以下根據具體實施例進一步詳細說明本發明。本發明並不限定於以下實施例，可在不變更其主旨範圍內實施適宜變更。
＜評價方法＞ (分散穩定性) 將各顏料分散基底及著色組成物分別採取於玻璃瓶中，密栓並在室溫保存7天。目視確認保存後之各顏料分散基底及著色組成物，根據下述評價基準評價。 A：未確認到增黏、沉降物。 B：確認到輕輕搖動就可復原程度的增黏或沉降物。 C：確認到強烈搖動也無法復原程度的增黏或沉降物。
(抗蝕圖案之顯影性) 將各著色組成物藉由旋轉塗布器以膜厚成為1μm之方式塗布於玻璃基板上，以100℃預烤3分鐘。其後使用可得硬化部分與未硬化部分的面積比成為20：80之線寬度25μm格狀圖案之遮罩，使用高壓汞燈以UV累積光量400mJ/cm2 曝光。使用0.05%氫氧化鉀水溶液使所得塗膜顯影，由可去除未曝光部分之著色組成物之時間根據下述評價基準評價顯影性。 A：30秒以內可完全去除。 B：在超過30秒且60秒以內可完全去除。 C：超過60秒亦無法完全去除。
(抗蝕圖案之顯影限度) 將各著色組成物藉由旋轉塗布器以膜厚成為1μm之方式塗布於玻璃基板上，以100℃預烤3分鐘。其後使用可得硬化部分與未硬化部分的面積比為20：80之線寬度25μm的格狀圖案之遮罩，使用高壓汞燈以UV累積光量400mJ/cm2 曝光。將所得塗膜使用0.05%氫氧化鉀水溶液顯影，測定由可去除未曝光部分之著色組成物時起到硬化部分之抗蝕劑組成物被去除為止的時間，根據下述評價基準評價顯影限度。 A：由可去除未曝光部分之著色組成物時起到硬化部分之抗蝕劑組成物被去除為止的時間為60秒以上。 B：由可去除未曝光部分之著色組成物時起到硬化部分之抗蝕劑組成物被去除為止的時間為30秒以上且未滿60秒。 C：由可去除未曝光部分之著色組成物時起到硬化部分之抗蝕劑組成物被去除為止的時間未滿30秒。
(甲醛檢測量) 將著色組成物0.5g注入萃取匣(WATERS公司製Sep Pak(註冊商標)DNPH Silica plus Cartridge(商品編號：WAT037500))，在室溫靜置2小時。該萃取匣充填有含浸DNPH(2,4-二硝基苯肼)之二氧化矽凝膠。 以乙腈4mL洗出，在量瓶中稀釋至5mL。使用液相層析儀(島津製作所製，商品名：LC-10AD，管柱：Pro C18 RS(4.6×250mm，5μm(YMC公司製)，移動相：乙腈/超純水=65：35溶液，管柱溫度：40℃，流速：1.0mL/分鐘，檢測波長：360nm)，標準物質使用兩種醛-DNPH混合標準液(0.1μg醛/μL乙腈、和光純藥製)進行測定。由測定結果計算甲醛量。
(胺價) 胺價以與固體成分每1g之鹼性成分成當量之氫氧化鉀(KOH)質量所表示。將測定試料溶解於四氫呋喃，使用電位差滴定裝置(商品名：GT-06，三菱化學公司製)，以0.1mol/L鹽酸/2-丙醇溶液將所得溶液進行中和滴定。以滴定pH曲線的變曲點作為滴定終點，以下式計算胺價(B)。 B=56.11×Vs×0.1×f/w。 B：胺價(mgKOH/g)。 Vs：滴定所需0.1mol/L鹽酸/2-丙醇溶液使用量(mL)。 f：0.1mol/L鹽酸(2-丙醇性)之力價。 w：測定樣品質量(g)(固體成分換算)。
(酸價) 酸價以中和固體成分每1g之酸性成分所需的氫氧化鉀質量所表示。將測定試料溶解於四氫呋喃，添加作為指示劑之酚酞乙醇溶液數滴，以0.1mol/L氫氧化鉀/乙醇溶液中和滴定。以下式計算酸價(A)。 A=56.11×Vs×0.1×f/w。 A：酸價(mgKOH/g)。 Vs：滴定所需之0.1mol/L氫氧化鉀/乙醇溶液使用量(mL)。 f：0.1mol/L氫氧化鉀/乙醇溶液之力價。 w：測定試料質量(g)(固體成分換算)。
＜顏料分散基底之調製＞ (顏料分散基底No.1~12、14~16) 以成為表1所示組成之方式將各種材料一起混合，在珠磨機均勻分散一天，而調製顏料分散基底。顏料分散基底No.1~12、14~16皆分散穩定性良好。
(顏料分散基底No.13之調製) 將表1所示中除了亞磷酸酯以外之各材料一起混合，在珠磨機均勻分散一天，於該均勻分散物添加亞磷酸酯，而調製顏料分散基底。顏料分散基底No.13的分散穩定性良好。
【表1】
8 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - 1.00 0.05 70.95 A
7 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - 0.75 0.05 71.20 A
6 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - 0.50 0.05 71.45 A
5 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - 0.25 0.05 71.70 A
4 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 1.00 - 0.05 70.95 A
3 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 0.75 - 0.05 71.20 A
2 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 0.50 - 0.05 71.45 A
1 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 0.25 - 0.05 71.70 A
顏料分散基底No. SB250 PY185 PV29 PB60 分散劑1 分散劑2 分散劑3 分散劑4 酞青素系 鹼可溶性樹脂 TEP TIDP BBC PGMEA 分散穩定性
顏料 顏料分散劑 顏料分散助劑 黏合劑樹脂 亞磷酸酯 抗氧化劑 分散媒
摻配 （質量份） 評價
【表2】
16 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 0.50 - - 71.50 A
15 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - - 0.05 71.95 A
14 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 - - - 72.00 A
13 20.00 - - - 5.00 - - - 1.50 1.50 0.50 - 0.05 71.45 A
12 - 4.00 3.50 4.50 5.00 - - - 1.50 1.50 0.25 - 0.05 79.70 A
11 20.00 - - - - - - 5.00 1.50 1.50 0.50 - 0.05 71.45 A
10 20.00 - - - - - 5.00 - 1.50 1.50 0.50 - 0.05 71.45 A
9 20.00 - - - - 5.00 - - 1.50 1.50 0.50 - 0.05 71.45 A
顏料分散基底No. SB250 PY185 PV29 PB60 分散劑1 分散劑2 分散劑3 分散劑4 酞青素系 鹼可溶性樹脂 TEP TIDP BBC PGMEA 分散穩定性
顏料 顏料分散劑 顏料分散助劑 黏合劑樹脂 亞磷酸酯 抗氧化劑 分散媒
摻配 （質量份） 評價
表1、2所使用材料如下述。 SB250：碳黑(CABOT公司製，商品名「special black 250」)。 PY185：C. I. 顏料黃185。 PV29：C. I. 顏料紫29。 PB60：C. I. 顏料藍60。 分散劑1：含胺基之聚胺甲酸酯系樹脂型分散劑(酸價0mgKOH/g，胺價36mgKOH/g)。 分散劑2：含胺基之聚胺甲酸酯系樹脂型分散劑(酸價0mgKOH/g，胺價45mgKOH/g)。 分散劑3：含胺基之(甲基)丙烯酸系樹脂型分散劑(酸價0mgKOH/g，胺價63mgKOH/g)。 分散劑4：含胺基之聚酯醯胺系樹脂型分散劑(酸價17mgKOH/g，胺價10mgKOH/g)。 酞青素系(具有銅酞青素系色素骨架之色素衍生物，Lubrizol公司製商品名「Solsperse(註冊商標)5000」)。 鹼可溶性樹脂：甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物，酸價100mgKOH/g，胺價0mgKOH/g，重量平均分子量30,000。 TEP：亞磷酸三乙酯。 TIDP：亞磷酸三異癸酯。 BBC：4,4’-亞丁基雙(6-第三丁基-間甲酚)。 PGMEA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)。
＜著色組成物No.1~16之調製＞ 使用高速攪拌機將各顏料分散基底及其他材料以成為表3、4之組成之方式均一混合。其後以孔徑3μm之過濾器過濾，而得各著色組成物。
【表3】
8 8 40 6.1 2.6 0.9 50.4 37.7 43.8 25.0 20.0 1.0 A A A 未滿1
7 7 40 6.1 2.6 0.9 50.4 37.9 44.0 25.0 15.0 1.0 A A A 未滿1
6 6 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 未滿1
5 5 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.2 44.5 25.0 5.0 1.0 A A A 未滿1
4 4 40 6.1 2.6 0.9 50.4 37.7 43.8 25.0 20.0 1.0 A A A 未滿1
3 3 40 6.1 2.6 0.9 50.4 37.9 44.0 25.0 15.0 1.0 A A A 未滿1
2 2 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 未滿1
1 1 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.2 44.5 25.0 5.0 1.0 A A A 未滿1
著色組成物No. 所使用顏料分散基底No. 顏料分散基底 鹼可溶性樹脂 聚合性化合物 IRGACURE 907 PGMEA 固體成分中的著色材（質量％） 固體成分中的黏合劑樹脂（質量％） 相對於著色材100質量份之分散劑（質量份） 相對於分散劑100質量份之亞磷酸酯（質量份） 相對於分散劑100質量份之抗氧化劑（質量份） 分散穩定性 顯影性 顯影限度 甲醛檢測量（ppm）
黏合劑樹脂 光聚合起始劑 溶劑
摻配 （質量份） 評價
【表4】
16 16 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.3 25.0 10.0 - B A A 2
15 15 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.4 44.7 25.0 - 1.0 A A A 3
14 14 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.5 44.7 25.0 - - A A A 4
13 13 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 1
12 12 40 6.1 2.6 0.9 50.4 27.1 52.5 41.7 5.0 1.0 A A A 未滿1
11 11 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 未滿1
10 10 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 未滿1
9 9 40 6.1 2.6 0.9 50.4 38.1 44.2 25.0 10.0 1.0 A A A 未滿1
著色組成物No. 所使用顏料分散基底No. 顏料分散基底 鹼可溶性樹脂 聚合性化合物 IRGACURE 907 PGMEA 固體成分中的著色材（質量％） 固體成分中的黏合劑樹脂（質量％） 相對於著色材100質量份之分散劑（質量份） 相對於分散劑100質量份之亞磷酸酯（質量份） 相對於分散劑100質量份之抗氧化劑（質量份） 分散穩定性 顯影性 顯影限度 甲醛檢測量（ppm）
黏合劑樹脂 光聚合起始劑 溶劑
摻配 （質量份） 評價
表3、4所使用材料如下述。 聚合性化合物：二新戊四醇六丙烯酸酯。 IRGACURE 907：Ciba Specialty Chemicals公司製，2-甲基-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮。
所得著色組成物之評價結果示於表3、4。著色組成物No.1~13、16為含有著色材、分散劑、分散媒及特定亞磷酸酯的情形。該等著色組成物No.1~13、16之分散穩定性、顯影性、顯影限度皆為良好，且甲醛檢測量降低至2ppm以下。尤其，含有苯酚系抗氧化劑之著色組成物No.1~13之分散穩定性更為優異。又，著色組成物No.2與13為亞磷酸酯添加時期相異者，但由該等對比來看，在混合著色材與分散劑時添加亞磷酸酯者其甲醛檢測量更為降低。

Claims (10)

  1. 一種黑色矩陣用著色組成物，係含有著色材、分散劑、分散媒及亞磷酸酯， 前述亞磷酸酯為通式(5)所示化合物， [化學式1]
    Figure 03_image003
    通式(5)中，R51 表示碳數1~20之烷基，R52 及R53 分別獨立表示烴基，R52 及R53 可互相鍵結形成環狀構造，通式(5)所示化合物可以R52 或R53 鍵結形成二聚物或三聚物。
  2. 如請求項1所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述亞磷酸酯含有量相對於前述分散劑100質量份為0.1質量份~100質量份。
  3. 如請求項1所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述分散劑為具有胺價之樹脂型分散劑。
  4. 如請求項1所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述著色組成物進一步含有苯酚系抗氧化劑。
  5. 如請求項4所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述苯酚系抗氧化劑為通式(6)所示化合物， [化學式2]
    Figure 03_image012
    通式(6)中，R61 表示氫原子或碳數1~8之烷基，R62 表示氫原子或碳數1~4之烷基，R63 表示將碳數2~20之烴基中任意一個以上之碳原子以酯基或醚基取代的基、或碳數1~20之烴基，n表示1~6之數，但R61 中與苯環鍵結之碳原子為一級至三級碳原子。
  6. 如請求項4或5所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述苯酚系抗氧化劑含有量相對於前述分散劑100質量份為0.1質量份~25質量份。
  7. 如請求項1所記載之黑色矩陣用著色組成物，其中前述分散劑為具有胺價之樹脂型分散劑， 前述著色組成物進一步含有通式(6)所示苯酚系抗氧化劑， [化學式3]
    Figure 03_image012
    通式(6)中，R61 表示氫原子或碳數1~8之烷基，R62 表示氫原子或碳數1~4之烷基，R63 表示將碳數2~20之烴基中任意一個以上之碳原子以酯基或醚基取代的基、或碳數1~20之烴基，n表示1~6之數，但R61 中與苯環鍵結之碳原子為一級至三級碳原子。
  8. 如請求項1~5、7中任一項所述之黑色矩陣用著色組成物，其中前述著色組成物進一步含有黏合劑樹脂。
  9. 如請求項1~5、7中任一項所述之黑色矩陣用著色組成物，其中前述著色組成物係作為著色材而含有黑色顏料、或含有兩種以上黑色顏料以外之顏料。
  10. 一種彩色濾光片，係具備透明基板、及形成於前述透明基板上之黑色矩陣， 前述黑色矩陣係使用請求項1~9中任一項所述之黑色矩陣用著色組成物所形成。
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