TW202407065A - 含有雙噁嗪類顏料的著色組合物及彩色濾光片 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種著色組合物,其能夠形成雙噁嗪類顏料的分散性優異、對比度優異的塗膜。本發明之著色組合物之特徵在於含有雙噁嗪類顏料、分散劑組合物、黏合劑樹脂及分散介質,前述分散劑組合物係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成。
Description
本發明係關於一種含有雙噁嗪類顏料的著色組合物,以及具備利用前述著色組合物所形成之著色層的彩色濾光片。
以往,在製造液晶顯示器等所使用的彩色濾光片時將著色材料施加於基板的方法,已知有顏料分散法、染色法、電著法、印刷法等。其中,從分光特性、耐久性、圖案形狀及精度的觀點來看,顏料分散法被廣為使用。在顏料分散法中,係例如在基板上形成由顏料、分散劑、分散介質(溶劑)等混合而成的著色組合物所構成的塗佈膜,再透過具有期望的圖案形狀的光罩進行曝光,並進行鹼性顯影。
近年來對於彩色濾光片,有著更高透射、高亮度、高對比度且更廣色域的要求。因此,關於著色組合物中顏料濃度的提高、固有的透射吸收光譜與背光的螢光體光譜一致之顏料的開發等各種研究也正在展開。
關於酞菁類顏料亮度的提升,已提出了如專利文獻1和2中所記載般具有特定色相的新型鹵化鋅酞菁綠色顏料,藉此亦已實現過往鹵化銅酞菁綠色顏料亮度的提升。但是,若使用專利文獻1及2中記載的顏料,則因顏料分散液的黏度變高,而難以工業製造使用此顏料分散液的著色樹脂組合物。
此處,於專利文獻3中,提出了使用一種混合乙烯基共聚物、芳香族化合物及及三級胺化合物而成的分散劑組合物的方案,其中該乙烯基共聚物係具有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元、源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元及源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元,該芳香族化合物係選自於由芳香族二羧酸醯亞胺、含有酸性基之芳香族化合物及含有酚羥基之芳香族化合物所組成之群組中的至少一種芳香族化合物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-70342號公報
[專利文獻2]日本特開2004-70343號公報
[專利文獻3]國際公開第2019/208210號
[發明所欲解決之問題]
在著色組合物中,雙噁嗪類顏料經常作為有機顏料被使用。雙噁嗪類顏料的顏料分散性不佳,因此以往添加這種雙噁嗪類顏料的彩色濾光片存在有對比度大幅降低的問題。另外,即使使用專利文獻3中記載的分散劑組合物,對於雙噁嗪類顏料的顏料分散性及對比度來說仍不足夠。
本發明係鑑於前述情況而完成,目的在於提供一種著色組合物,其能夠形成雙噁嗪類顏料的分散性優異且對比度優異的塗膜。
[解決問題的技術手段]
能夠解決上述課題的本發明之著色組合物,其特徵在於含有雙噁嗪類顏料、分散劑組合物、黏合劑樹脂及分散介質,前述分散劑組合物係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成。
[發明功效]
本發明之含雙噁嗪類顏料的著色組合物,其雙噁嗪類顏料的分散性優異,且具低黏度。此外,使用本發明之著色組合物所形成的塗膜具有優異的對比度。
<著色組合物>
本發明之著色組合物,係含有雙噁嗪類顏料、分散劑組合物、黏合劑樹脂及分散介質。
[著色材料]
前述著色組合物含有雙噁嗪類顏料作為著色材料。前述雙噁嗪類顏料並無特別限定,可採用以往用於彩色濾光片的顏料。前述雙噁嗪類顏料可單獨使用一種,也可以並用兩種以上。
前述雙噁嗪類顏料,較佳為以式(1)所表示之化合物。
[化學式1]
[式中,X
11及X
12為相同或不同,係表示氫原子、鹵素原子、可具有取代基的胺基。R
11~R
18為相同或不同,係表示氫原子、可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的胺基和可具有取代基的芳基。R
11~R
14可彼此結合而形成環狀結構。R
15~R
18可彼此鍵結而形成環狀結構。]
以X
11或X
12所表示的鹵素原子,可例舉氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
以X
11或X
12所表示的胺基所具有的取代基,可例舉碳原子數為1~5的烷基羰基、碳原子數為1~5的烷基、碳原子數為1~5的烷氧基等。
以R
11~R
18所表示的烷基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀的任一種。前述直鏈烷基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~10,再更佳為1~5。前述直鏈烷基可例舉甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等。前述支鏈狀烷基的碳原子數較佳為3~20,更佳為3~10,再更佳為3~5。前述支鏈狀烷基可例舉異丙基、二級丁基、異丁基、三級丁基、二級戊基、異戊基、三級戊基、新戊基等。前述環狀烷基的碳原子數較佳為3~20,更佳為3~10,再更佳為3~5。前述環狀烷基可例舉環丙基、環丁基、環戊基等。以R
11~R
18所表示之烷基所具有的取代基,可例舉碳原子數為6~20的芳基、醛基等。
以R
11~R
18所表示的烷氧基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~10,再更佳為1~5。前述烷氧基可例舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基和戊氧基等。以R
11~R
18所表示的烷氧基所具有的取代基,可例舉碳原子數為6~20的芳基等。
以R
11~R
18所表示的芳基的碳原子數較佳為6~20,更佳為6~12,再更佳為6~10。前述芳基可例舉苯基、萘基等。以R
11~R
18所表示的芳基所具有的取代基,可例舉碳原子數為1~20的烷基等。
以R
11~R
18所表示的胺基所具有的取代基,可例舉碳原子數為2~6的烷基羰基、碳原子數為7~21的芳基羰基、碳原子數為1~5的烷基、碳原子數為1~5的烷氧基、醛基等。
由R
11~R
14或R
15~R
18所形成的環狀結構,可為單環、多環或芳香環、非芳香環。此外,由R
11~R
14或R
15~R
18所形成的環狀結構,可為含有碳原子以外的原子作為員環原子的雜環。
前述雙噁嗪類顏料,可例舉C. I. Pigment Violet 23、34、35、37等紫色顏料;C. I. Pigment Blue 80等藍色顏料等。
前述著色組合物可以含有雙噁嗪類顏料以外的著色材料作為著色材料。此時,著色材料100質量%中的雙噁嗪類顏料的含有率較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上。前述著色材料亦可僅含有雙噁嗪類顏料。
本發明之著色組合物,還包括含有雙噁嗪類顏料作為其他著色材料的互補色的態樣。此時,著色材料100質量%中的雙噁嗪類顏料的含有率較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上;較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下。
前述其他的著色材料,較佳為顏料,而尤以以有機化合物為主成分的有機顏料為佳。顏料可例舉如紅色顏料、黃色顏料、橙色顏料、藍色顏料、綠色顏料、紫色顏料等各色的顏料。顏料之結構可例舉單偶氮類顏料、重氮類顏料、縮合重氮類顏料等偶氮類顏料、吡咯並吡咯二酮類顏料、酞菁類顏料、異吲哚啉酮類顏料、異吲哚啉類顏料、喹吖啶酮類顏料、靛藍類顏料、硫靛類顏料、喹酞酮類顏料、蒽醌類顏料、苝(perylene)類顏料和迫位酮(perinone)類顏料等多環類顏料等。著色組合物中所含的其他著色材料可以僅為一種,也可以為多種。
相對於著色材料100質量份(在著色組合物含有後述之顏料衍生物的情況下,著色材料和顏料衍生物的總計100質量份),(a)後述之樹脂型分散劑相對於著色組合物中的著色材料的含量,較佳為0.5質量份以上,更佳為2質量份以上,再更佳為3質量份以上;較佳為100質量份以下,更佳為70質量份以下,再更佳為50質量份以下。
[分散劑組合物]
前述著色組合物含有分散劑組合物。前述分散劑組合物係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成。
[(a)樹脂型分散劑]
前述(a)樹脂型分散劑只要具有酸價和胺價即無特別限定,可使用彩色濾光片用著色組合物所使用的樹脂型分散劑。前述(a)樹脂型分散劑可例舉如聚酯類樹脂型分散劑、(甲基)丙烯酸類樹脂型分散劑、聚胺酯類樹脂型分散劑、聚烯丙胺類樹脂型分散劑、碳二亞胺樹脂型分散劑等。前述(a)樹脂型分散劑可僅摻合一種,也可以並用兩種以上。在本發明中,「(甲基)丙烯酸」是指「丙烯酸和甲基丙烯酸中至少其一」。
前述(a)樹脂型分散劑具有酸價及胺價。亦即,前述(a)樹脂型分散劑的分子中具有酸性基及鹼性基。
前述酸性基可例舉羧基(-COOH)、磺酸基(-SO
3H)、磷酸基(-OPO
3H
2)、膦酸基(-PO
3H
2)、次膦酸基(-PO
2H
2)。前述酸性基可以僅為一種,也可以為兩種以上。前述(a)樹脂型分散劑由於具有酸價,因此在鹼中的溶解性良好。
從原料的獲得和合成的容易性來看,前述鹼性基較佳為胺基。本說明書中的胺基除了一般的胺基(-NH
2)之外,還包含H被烴基取代的二級胺基(-NHR
1(R
1為烴基))、三級胺基(-NR
1R
2(R
1及R
2為烴基,R
1和R
2可相互鍵結而形成環狀結構)、以及含氮雜環基(吡啶基、咪唑基)等。前述(a)樹脂型分散劑因具有胺價而與著色材料的親和性良好,能夠獲得穩定的分散狀態。
前述(a)樹脂型分散劑的胺價,較佳為5mg KOH/g以上,更佳為20mg KOH/g以上,再更佳為40mg KOH/g以上;較佳為160mg KOH/g以下,更佳為140mg KOH/g以下,再更佳為120mg KOH/g以下。如果胺價在5mg KOH/g以上,則著色組合物的黏度的經時穩定性會進一步提高;如果胺價在160mg KOH/g以下,則能夠進一步抑制著色組合物的黏度增加。
前述(a)樹脂型分散劑的酸價,較佳為5mg KOH/g以上,更佳為10mg KOH/g以上,再更佳為20mg KOH/g以上;較佳為100mg KOH/g以下,更佳為70mg KOH/g以下,再更佳為50mg KOH/g以下。酸價為5mg KOH/g以上時,對鹼的溶解性會提高,使其溶解於鹼的速度增快;為100mg KOH/g以下時,著色組合物的黏度不會過高,使著色組合物的易塗佈性更良好。
前述(a)樹脂型分散劑的重量平均分子量(Mw)較佳為5000以上,更佳為6000以上,再更佳為7000以上;較佳為30000以下,更佳為20000以下,再更佳為15000以下。如果重量平均分子量在前述範圍內,則作為分散劑使用時的分散性能會更好。前述(a)樹脂型分散劑的重量平均分子量係以凝膠滲透層析法(以下稱「GPC」)測定所得。
前述(a)樹脂型分散劑的分子量分佈(Mw/Mn)較佳為2.5以下,更佳為2.0以下,再更佳為1.6以下。另外,在本發明中,分子量分佈(Mw/Mn)係以(重量平均分子量(Mw))/(數量平均分子量(Mn))所求得。其值越小,則分子量分佈的幅度越窄,而會成為分子量趨於一致的共聚物,當該值為1.0時,分子量分佈的幅度最窄。亦即,分子量分佈的下限值為1.0。如果分子量分佈(Mw/Mn)超過2.5,則會包含分子量小者和分子量大者。
前述(a)樹脂型分散劑,較佳為具有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元及源自具鹼性基(較佳為三級胺基)之乙烯基單體的結構單元的共聚物。
在本發明中,「乙烯基單體」係指分子中具有可自由基聚合之碳-碳雙鍵的單體。「源自乙烯基單體的結構單元」係指乙烯基單體的可自由基聚合之碳-碳雙鍵中的一個鍵被打開,而成為碳-碳單鍵的結構單元。「(甲基)丙烯酸酯」係指「丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的至少其一」。「(甲基)丙烯醯基」係指「丙烯醯基及甲基丙烯醯基的至少其一」。
前述(a)樹脂型分散劑中源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元的含量,較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上,再更佳為4質量%以上;較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,再更佳為10質量%以下。
前述(a)樹脂型分散劑中源自具鹼性基之乙烯基單體的結構單元的含量,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,再更佳為15質量%以上;較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,再更佳為35質量%以下。
(源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元)
構成源自前述具酸性基之乙烯基單體的結構單元的具酸性基之乙烯基單體,較佳為選自由具有羧基之乙烯基單體、具有磺酸基之乙烯基單體,及具有磷酸基之乙烯基單體所組成之群組中的至少一種。其中,較佳為選自由具有羧基之(甲基)丙烯酸單體、具有磺酸基之(甲基)丙烯酸單體及具有磷酸基之(甲基)丙烯酸單體所組成的群組中的至少一種。
具有羧基之乙烯基單體可例舉(甲基)丙烯酸;使馬來酸酐、琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐等酸酐與2- (甲基)丙烯醯氧基乙基琥珀酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基馬來酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧乙基鄰苯二甲酸酯等具有羥基之乙烯基單體(較佳為(甲基)丙烯酸羥基烷基酯)反應所得之單體(例如:琥珀酸氫2-丙烯醯氧基乙酯、琥珀酸氫2-甲基丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸氫2-(丙烯醯氧基)乙酯、六氫鄰苯二甲酸氫2-(甲基丙烯醯氧基乙酯)、鄰苯二甲酸1-(2-丙烯醯氧基乙酯)、鄰苯二甲酸1-(2-甲基丙烯醯氧基乙酯));巴豆酸;馬來酸;衣康酸等。
具有磺酸基之乙烯基單體,可例舉乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、(甲基)丙烯酸二磺酸乙酯、(甲基)丙烯醯胺甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺磺酸乙酯等。
具有磷酸基之乙烯基單體,可例舉(甲基)丙烯酸2-(膦醯氧基)乙酯等。
(源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元)
源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元,較佳為以式(2)所表示的結構單元。
以式(2)所表示的結構單元具有三級胺結構。共聚物所具有之以式(2)所表示的結構單元可以僅為一種,亦可為兩種以上。
[化學式2]
[式(2)中,R
21及R
22各自獨立地表示可具有取代基的鏈狀或環狀烴基。R
21及R
22可彼此鍵結而形成環狀結構。X
2表示二價的連結基。R
23表示氫原子或甲基。]
前述以R
21或R
22所表示的鏈狀烴基包含直鏈狀及支鏈狀者。前述以R
21或R
22所表示的鏈狀烴基所具有的取代基,可例舉鹵素基、烷氧基、苯甲醯基、羥基等。前述以R
21或R
22所表示的環狀烴基所具有的取代基,可例舉鏈狀烷基、鹵素基、烷氧基、羥基等。
前述以R
21或R
22所表示的基,較佳為可具有取代基的碳原子數為1~4的烷基、可具有取代基的碳原子數為7~16的芳烷基,更佳為甲基、乙基、丙基、苯甲基。
前述由R
21或R
22相互鍵結而形成的環狀結構,可例舉如五~七員環的含氮雜單環,或兩個前述單環縮合而成的縮合環。該含氮雜環較佳不具有芳香族性,更佳為飽和環。具體而言,可例舉以下式(2-1)、(2-2)、(2-3)所表示的結構。
[化學式3]
[在式(2-1)、(2-2)和(2-3)中,R
24表示碳原子數為1~6的烷基。l表示0~5的整數。m表示0~4的整數。n表示0~4的整數。*表示鍵線。當l為2~5、m為2~4、n為2~4時,則複數存在之R
24可各自為相同或不同。]
在上述式(2)中,二價連結基X
2可例舉如碳原子數為1~10的伸烷基、亞芳基、-CONH-R
25-基(醯胺基)、-COO-R
26-基(酯基)等,較佳為-COO-R
26-基及/或-CONH-R
25-基,更佳為-COO-R
26-基。另外,醯胺基、酯基的鍵結方向並無特別限定,醯胺基的鍵結態樣較佳為C-CO-NH-R
25-NR
21R
22,酯基的鍵結態樣較佳為C-CO-O-R
26-NR
21R
22。
前述R
25係單鍵而碳原子數為1~10的伸烷基、或碳原子數為1~10的醚基(烷氧基烷基),較佳為碳原子數為1~10的伸烷基,更佳為碳原子數為1~4的伸烷基。具體實例可例舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基等。
前述R
26係單鍵而碳原子數為1~10的伸烷基、或碳原子數為1~10的醚基(烷氧基烷基),較佳為碳原子數為1~10的伸烷基,更佳為碳原子數為1~4的伸烷基。具體實例可例舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基等。
形成前述以式(2)所表示之結構單元的乙烯基單體,其具體實例可例舉:(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基丁酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸乙基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸乙基胺基丁酯、(甲基)丙烯酸丙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸丙基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸丙基胺基丁酯、二甲胺基丙基(甲基)丙烯醯胺等。
(源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元)
前述共聚物可具有源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元。前述源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元,較佳為以式(3)所表示的結構單元。以式(3)所表示的結構單元可僅為一種,也可具有兩種以上。另外,源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元不僅包含使具四級銨鹽基之乙烯基單體聚合所得之結構單元,還包含使源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元的三級胺結構四級化而成的結構單元。
[化學式4]
[式(3)中,R
31、R
32及R
33各自獨立地表示可具有取代基的鏈狀或環狀烴基。R
31、R
32及R
33中的兩者以上可彼此鍵結而形成環狀結構。X
3表示二價連結基。R
34表示氫原子或甲基。Y
-表示相對離子。]
前述以R
31~R
33所表示的鏈狀烴基,包含直鏈狀及支鏈狀者。前述以R
31~R
33所表示的鏈狀烴基所具有的取代基,可例舉鹵素基、烷氧基、苯甲醯基(-COC
6H
5)、羥基等。前述以R
31~R
33所表示的環狀烴基所具有的取代基,可例舉鏈狀的烷基、鹵素原子、烷氧基、羥基等。
前述以R
31~R
33所表示的基,較佳為具有取代基的碳原子數為1~4的烷基、具有取代基的碳原子數為7~16的芳烷基,更佳為甲基、乙基、丙基、苯甲基(-CH
2C
6H
5)。
前述R
31~R
33中的兩者以上彼此鍵結而形成的環狀結構,可例舉如五~七員環的含氮雜單環,或兩個前述單環縮合而成的縮合環。該含氮雜環較佳不具有芳香族性,更佳為飽和環。具體而言,可例舉以下式(3-1)、(3-2)、(3-3)所表示的結構。
[化學式5]
[在式(3-1)、(3-2)、(3-3)中,R
35為R
31~R
33中的任一個。R
36表示碳原子數為1~6的烷基。l表示0~5的整數。m表示0~4的整數。n表示0~4的整數。*表示鍵線。當l為2~5、m為2~4、n為2~4時,則複數存在之R
36可各自為相同或不同。
在式(3)中,二價連結基X
3可例舉如碳原子數為1~10的伸烷基、亞芳基、-CONH-R
37-基(醯胺基)、-COO-R
38-基(酯基)等,較佳為-CONH-R
37-基及/或-COO-R
38-基,更佳為-COO-R
38-基。另外,醯胺基、酯基的鍵結方向並無特別限定,醯胺基的鍵結態樣較佳為C-CO-NH-R
37-N
+R
31R
32R
33,酯基的鍵結態樣較佳為C-CO-O-R
38-N
+R
31R
32R
33。
前述R
37係單鍵而碳原子數為1~10的伸烷基、或碳原子數為1~10的醚基(烷氧基烷基),較佳為碳原子數為1~10的伸烷基,更佳為碳原子數為1~4的伸烷基。具體實例可例舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基等。
前述R
38係單鍵而碳原子數為1~10的伸烷基、或碳原子數為1~10的醚基(烷氧基烷基),較佳為碳原子數為1~10的伸烷基,更佳為碳原子數為1~4的伸烷基。具體實例可例舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基等。
Y
-可例舉鹵素陰離子、羧酸酯陰離子、硝醯基陰離子、硫酸根陰離子、磺酸根陰離子、磷酸根陰離子等。
前述鹵素陰離子,可例舉氟陰離子、氯陰離子、溴陰離子、碘陰離子。
前述羧酸酯陰離子,可例舉乙酸陰離子、丙酸陰離子等烷基羧酸酯陰離子;苯甲酸陰離子等芳香族羧酸酯陰離子。
前述硫酸根陰離子,可例舉甲基硫酸根陰離子、乙基硫酸根陰離子等烷基硫酸根陰離子;苯基硫酸根陰離子、苯甲基硫酸根陰離子等芳香族硫酸根陰離子。
前述磺酸根陰離子,可例舉甲磺酸根陰離子、乙磺酸根陰離子等烷基磺酸鹽陰離子;苯磺酸根陰離子、甲苯磺酸根陰離子等芳香族磺酸根陰離子。
前述磷酸根陰離子,可例舉甲基磷酸根陰離子等烷基磷酸根陰離子;苯基磷酸根陰離子等芳香族磷酸根陰離子。
形成前述以式(3)所表示之結構單元的乙烯基單體,其具體實例可例舉:(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二乙基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二乙基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二乙基氯化銨、(甲基)丙烯醯胺丙基苯甲基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二乙基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二乙基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二乙基溴化銨、(甲基)丙烯醯胺丙基苯甲基二甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二甲碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二甲基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二甲基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二乙基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二乙基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二乙基碘化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二甲基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基苯甲基二乙基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丙基苯甲基二乙基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧丁基苯甲基二乙基氟化銨、(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基銨=硫酸甲酯、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基銨=硫酸甲酯、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基銨=硫酸甲酯、(甲基)丙烯醯氧乙基二甲基乙基銨=硫酸乙酯、(甲基)丙烯醯氧丙基二甲基乙基銨=硫酸乙酯、(甲基)丙烯醯氧丁基二甲基乙基銨=硫酸乙酯、(甲基)丙烯醯氧乙基三甲基銨=甲苯-4-磺酸酯、(甲基)丙烯醯氧丙基三甲基銨=甲苯-4-磺酸酯、(甲基)丙烯醯氧丁基三甲基銨=甲苯-4-磺酸酯、(甲基)丙烯醯胺丙基三甲基銨=硫酸甲酯、(甲基)丙烯醯胺丙基乙基二甲基銨=硫酸乙酯等。
前述(a)樹脂型分散劑具有源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元時,源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元及源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元的總含有率,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,再更佳為20質量%以上;較佳為50質量%以下,更佳為45質量%以下,再更佳為40質量%以下。
(其他結構單元)
前述共聚物可具有除源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元、源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元、及源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元以外的其他結構單元。
前述其他結構單元,只要是藉由能夠與具酸性基之乙烯基單體、具三級胺基之乙烯基單體及具四級銨鹽基之乙烯基單體共聚的乙烯基單體所形成者,即無特別限制。能夠形成前述其他結構單元的乙烯基單體可單獨使用,亦可並用兩種以上。
能夠形成前述其他結構單元的乙烯基單體,其具體實例可例舉:α-烯烴、芳香族乙烯基單體、含有雜環的乙烯基單體、乙烯醯胺、羧酸乙烯酯、二烯類、(甲基)丙烯酸單體等。此等乙烯基單體可具有羥基、環氧基。
α-烯烴,可例舉1-己烯、1-辛烯、1-癸烯等。
芳香族乙烯基單體,可例舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-羥甲基苯乙烯、1-乙烯基萘等。
含有雜環的乙烯基單體,可例舉2-乙烯基噻吩、N-甲基-2-乙烯基吡咯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶等。
乙烯醯胺,可例舉N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基乙醯胺、1-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺等。
羧酸乙烯酯,可例舉乙酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。
二烯類,可例舉丁二烯、異戊二烯、4-甲基-1, 4-己二烯、7-甲基-1, 6-辛二烯等。
(甲基)丙烯酸單體,可例舉具有鏈狀烷基(直鏈烷基或支鏈烷基)的(甲基)丙烯酸酯;具有環狀烷基(單環結構)的(甲基)丙烯酸酯;具有芳香環基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯醯胺;具有聚伸烷基二醇結構單元的(甲基)丙烯酸酯;具有羥基的(甲基)丙烯酸酯;具有內酯改質羥基的(甲基)丙烯酸酯;具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯;具有環醚基的(甲基)丙烯酸酯等。
具有鏈狀烷基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。具有環狀烷基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸甲基環己酯、(甲基)丙烯酸環十二烷基酯等。具有芳香環基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。
(甲基)丙烯醯胺,可例舉(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N, N-二甲基(甲基)丙烯醯胺等。
具有聚伸烷基二醇結構單元的(甲基)丙烯酸酯,可例舉聚乙二醇(聚合度=2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇乙醚(聚合度=2~10)(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度=2~10)丙醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度=2~10)苯醚(甲基)丙烯酸酯等具有聚乙二醇結構單元的(甲基)丙烯酸酯;聚丙二醇(聚合度=2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇 (聚合度=2~10)乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度=2~10)丙醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度=2~10)苯醚(甲基)丙烯酸等具有聚丙二醇結構單元的(甲基)丙烯酸酯等。
具有羥基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等之(甲基)丙烯酸羥烷基酯等。
具有內酯改質羥基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉將內酯加成於具有前述羥基的(甲基)丙烯酸酯而成者,較佳為加成己內酯而成者。內酯的加成量較佳為1mol~10mol,更佳為1mol~5mol。前述具有內酯改質羥基(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的己內酯1mol加成物、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的己內酯2mol加成物、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的己內酯3mol加成物、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的己內酯4mol加成物、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯的己內酯5mol加成物、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯的己內酯10mol加成物等。
具有烷氧基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。
具有環醚基(甲基)丙烯酸酯,可例舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙酯、(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)(甲基)丙烯酸甲酯、(2-甲基-2-乙基-1, 3-二氧戊環-4-基)甲(甲基)丙烯酸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯、2-[(2-四氫吡喃基)氧](甲基)丙烯酸乙酯、1, 3-(甲基)丙烯酸二氧烷酯等。
(嵌段共聚物)
前述共聚物可為隨機共聚物、嵌段共聚物和連枝共聚物中的任一種,較佳為嵌段共聚物。
前述嵌段共聚物的結構較佳為線狀嵌段共聚物。此外,線狀嵌段共聚物可為任意結構(序列),但從線狀嵌段共聚物物性或組合物物性的觀點來看,較佳為以A表現A嵌段、以B表現B嵌段時,具有至少一種選自由(A-B)
m型、(A-B)
m-A型、(B-A)
m-B型(m為1以上的整數,例如1~3的整數)所構成之群組中的結構的共聚物。在本發明中,「A嵌段」可改稱為「A鏈段」,「B嵌段」可改稱為「B鏈段」。
前述共聚物更佳為具有以下嵌段的嵌段共聚物:包含源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元的A嵌段,及包含源自具鹼性基之乙烯基單體的結構單元的B嵌段。
特別是從加工時的易處理性、組合物的物性的觀點來看,較佳為以A-B所表示的二嵌段共聚物。一般認為藉由構成以A-B所表示的二嵌段共聚物,A嵌段中所具有的源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元和B嵌段中所具有的源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元容易定域化,而能夠更有效地與著色材料、溶劑、黏合劑樹脂(鹼可溶性樹脂)發揮作用。
A嵌段的含有率,在嵌段共聚物整體100質量%中,較佳為35質量%以上,更佳為40質量%以上,再更佳為45質量%以上;較佳為85質量%以下,更佳為80質量%以下,再更佳為75質量%以下。B嵌段的含有率,在嵌段共聚物整體100質量%中,較佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上,再更佳為25質量%以上;較佳為65質量%以下,更佳為60質量%以下,再更佳為55質量%以下。將A嵌段和B嵌段的含有率調整在上述範圍內時,作為分散劑使用時的分散性良好。
嵌段共聚物中的A嵌段與B嵌段的質量比(A嵌段/B嵌段),較佳為50/50以上,更佳為55/45以上,再更佳為60/40以上;較佳為95/5以下,更佳為90/10以下,再更佳為80/20以下,進一步更佳為75/25以下。如果A嵌段和B嵌段的質量比在前述範圍內,則作為分散劑使用時可均衡地兼顧分散性和鹼性顯影性。
(A嵌段)
A嵌段係具有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元的聚合物嵌段。一般認為,由於A嵌段具有酸性基,因而較容易鹼性顯影。因此,前述嵌段共聚物可適用於採用鹼性顯影的彩色濾光片的製造中所使用的彩色濾光片用著色組合物。A嵌段可以僅具有一種源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元,也可以具有兩種以上。
源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元的含有率,在A嵌段100質量%中,較佳為2質量%以上,更佳為4質量%以上,再更佳為6質量%以上;較佳為20質量%以下,更佳為18質量%以下,再更佳為16質量%以下。如果源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元的含有率為2質量%以上,則在鹼性顯影中,用鹼進行中和時的溶解速度會變快;如果為20質量%以下,則親水性不會太高,可以使形成的像素不致變得雜亂。
前述A嵌段可具有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元以外的其他結構單元。能夠形成A嵌段其他結構單元的乙烯基單體可單獨使用,亦可並用兩種以上。
能夠形成可被A嵌段包含之其他結構單元的乙烯基單體,較佳為(甲基)丙烯酸單體,更佳為選自由具有鏈狀烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有芳香環基的(甲基)丙烯酸酯、具有聚伸烷基二醇結構單元的(甲基)丙烯酸酯、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯、具有內酯改質羥基的(甲基)丙烯酸酯和具有環醚基的(甲基)丙烯酸酯所組成的群組中的至少一種。可用於A嵌段中的前述乙烯基單體,可分別使用一種或兩種以上。
當A嵌段中含有兩種以上的結構單元時,A嵌段中含有的各種結構單元可以隨機共聚、嵌段共聚等任意的態樣被A嵌段所含有,而從均勻性的觀點來看,較佳為以隨機共聚的態樣被含有。例如,A嵌段可由以下共聚物形成:由a1嵌段形成的結構單元和由a2嵌段形成的結構單元所構成的共聚物。
(B嵌段)
B嵌段係具有源自具鹼性基之乙烯基單體的結構單元的聚合物嵌段。B嵌段較佳為具有源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元,更佳為具有以式(2)所示的結構單元。一般認為,由於B嵌段具有鹼性基(較佳為三級胺基),因此與著色材料具有高親和性。B嵌段可以僅具有一種源自具鹼性基(較佳三級胺基)之乙烯基單體的結構單元,也可以具有兩種以上。
以式(2)所表示的結構單元的含有率,在B嵌段100質量%中,較佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上,再更佳為25質量%以上,進一步更佳為30質量%以上,進一步再更佳為40質量%以上;較佳為75質量%以下,更佳為70質量%以下,再更佳為65質量%以下。若將以式(2)所表示的結構單元的含有率設定在該範圍內,則會與顏料具有高親和性。
前述B嵌段可含有源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元,其較佳為以式(3)所表示的結構單元。以式(3)所表示的結構單元可以僅為一種,亦可具有兩種以上。
當前述B嵌段含有以式(3)所表示的結構單元時,在B嵌段100質量%中以式(3)所表示的結構單元的含有率,較佳為25質量%以上,更佳為30質量%以上,再更佳為35質量%以上;較佳為85質量%以下,更佳為80質量%以下,再更佳為75質量%以下,進一步更佳為60質量%以下。若將以式(3)所表示的結構單元的含有率設定在該範圍內,則會與顏料具有高親和性。
前述B嵌段可具有源自具胺基之乙烯基單體的結構單元以外的其他結構單元。能夠形成B嵌段的其他結構單元的乙烯基單體可單獨使用,亦可並用兩種以上。
當B嵌段中含有兩種以上的結構單元時,B嵌段中含有的各種結構單元可以隨機共聚、嵌段共聚等任意的態樣被B嵌段所含有,而從均勻性的觀點來看,較佳為以隨機共聚的態樣被含有。例如,B嵌段可由以下共聚物形成:由b1嵌段形成的結構單元和由b2嵌段形成的結構單元所構成的共聚物。
(嵌段共聚物的製造方法)
前述嵌段共聚物的製造方法,可例舉以下方法:透過乙烯基單體的聚合反應,先製造A嵌段,再使B嵌段的單體聚合於A嵌段的方法;先製造B嵌段,再使A嵌段的單體聚合於B嵌段的方法;分別製造A嵌段和B嵌段後,再偶聯A嵌段和B嵌段的方法;先製造A嵌段,再使含有能夠形成以式(2)所表示的結構單元的乙烯基單體的單體組合物聚合於B嵌段,並使所得之聚合物中的以式(2)所表示的結構單元的一部分三級胺結構進行四級化的方法;使含有能夠形成以式(2)所表示的結構單元的乙烯基單體的單體組合物聚合,再使A嵌段的單體聚合於該聚合物,並使所得之聚合物中的以式(2)所表示的結構單元的一部分三級胺結構進行四級化的方法;分別製造A嵌段和具有以式(2)所表示之結構單元的嵌段,再偶聯此等嵌段後,並使所得之聚合物中的以式(2)所表示的結構單元的一部分三級胺結構進行四級化的方法等。
聚合法並無特別限定,較佳為活性自由基聚合。也就是說,前述嵌段共聚物較佳為透過活性自由基聚合所聚合而成的共聚物。以往的自由基聚合法係不僅是藉由鏈起始反應、鏈生長反應,還有鏈終止反應、鏈轉移反應來引起生長鏈末端的失活,因而具有容易成為分子量各異、組成不均勻的聚合物的混合物的傾向。與此相對,活性自由基聚合法係在保持以往的自由基聚合法的簡便性及通用性的同時,還不易引起鏈終止反應或鏈轉移,使生長末端在不失活的情況下繼續生長,從而在能夠精密控制分子量分佈、製造均勻組成的聚合物等方面,此聚合法為較佳。
在活性自由基聚合法中,根據使聚合生長鏈末端穩定化方法的不同,而有使用能夠產生氮氧自由基的化合物的方法(氮氧自由基法,NMP法);使用銅、釕等金屬錯合物,以鹵化物作為聚合起始化合物,並從該聚合起始化合物進行活性聚合的方法(ATRP法);使用二硫代羧酸酯或黃原酸酯化合物的方法(RAFT法);使用有機碲化合物的方法(TERP法);使用有機碘化合物的方法(ITP法);以碘化合物作為聚合起始化合物,並使用磷化合物、氮化合物、氧化合物或者碳氫等有機化合物作為催化劑的方法(可逆鏈轉移催化聚合,RTCP法;可逆催化介導聚合,RCMP法)等方法。此等方法中,從可使用的單體的多樣性、高分子區域中的分子量控制、均勻的組成或著色的觀點來看,以使用TERP法較佳。
[(b)含氮縮合多環式雜芳香環化合物]
前述分散劑組合物含有(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物。前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物為縮合多環芳香族化合物,含有氮原子作為構成縮合多環結構的員環原子。因分散劑組合物含有(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物,從而雙噁嗪類顏料的分散性良好,而由著色組合物形成的塗膜的對比度亦良好。
前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物,可例舉吲哚類、喹啉類、咔唑類、啡啶類、吖啶類、嘌呤類、吡嗪類、異喹啉類、㖠啶類、苯并咪唑類等。前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物,較佳為選自由吲哚類及咔唑類所組成之群組中的至少一種化合物。(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物可以僅摻合一種,也可以並用兩種以上。
(吲哚類)
前述吲哚類係具有吲哚骨架的化合物,為吲哚及吲哚所具有的一部分或全部的氫原子被取代基所取代的化合物。前述吲哚類較佳為以式(4)所表示的化合物。
[化學式6]
[式(4)中,R
41~R
46為相同或不同,係表示烷基、芳基、芳烷基、烯基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烯氧基、氰基、胺基、巰基、羥基、鹵素原子和氫原子。]
以R
41~R
46所表示的烷基,較佳為碳原子數為1~20的烷基,更佳為碳原子數為1~10的烷基。烷基可例舉甲基、乙基、丙基等。
以R
41~R
46所表示的芳基,較佳為碳原子數為4~20的芳基,更佳為碳原子數為4~10的芳基。芳基可例舉苯基、萘基等。
以R
41~R
46所表示的芳烷基,較佳為碳原子數為5~20的芳烷基,更佳為碳原子數為5~10的芳烷基。芳烷基可例舉苯甲基、苯乙基等。
以R
41~R
46所表示的烯基,較佳為碳原子數為2~20的烯基,更佳為碳原子數為2~10的烯基。烯基可例舉乙烯基、丙烯基、烯丙基等。
以R
41~R
46所表示的烷氧基,較佳為碳原子數為1~20的烷氧基,更佳為碳原子數為1~10的烷氧基。烷氧基可例舉甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
以R
41~R
46所表示的芳氧基,較佳為碳原子數為4~20的芳氧基,更佳為碳原子數為4~10的芳氧基。芳氧基可例舉苯氧基、萘氧基等。
以R
41~R
46所表示的芳烷氧基,較佳為碳原子數為5~20的芳烷氧基,更佳為碳原子數為5~10的芳烷氧基。芳烷氧基可例舉苯甲氧基等。
以R
41~R
46所表示的烯氧基,較佳為碳原子數為2~20的烯氧基,更佳為碳原子數為2~10的烯氧基。烯氧基可例舉乙烯氧基等。
作為前述吲哚類的具體例,可例舉如吲哚、甲基吲哚、硝基吲哚、氟吲哚、氯吲哚、溴吲哚、碘吲哚、羥基吲哚(indolol)、甲氧基吲哚、苯甲氧基吲哚等。其中,吲哚類較佳為吲哚。
(咔唑類)
前述咔唑類係具有咔唑骨架的化合物,為咔唑及咔唑所具有的一部分或全部的氫原子被取代基所取代的化合物。前述咔唑類較佳為以式(5)所表示的化合物。
[化學式7]
[式(5)中,R
51~R
58為相同或不同,係表示烷基、芳基、芳烷基、烯基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烯氧基、氰基、胺基、巰基、羥基、鹵素原子和氫原子。]
以R
51~R
58所表示的烷基,較佳為碳原子數為1~20的烷基,更佳為碳原子數為1~10的烷基。烷基可例舉甲基、乙基、丙基等。
以R
51~R
58所表示的芳基,較佳為碳原子數為4~20的芳基,更佳為碳原子數為4~10的芳基。芳基可例舉苯基、萘基等。
以R
51~R
58所表示的芳烷基,較佳為碳原子數為5~20的芳烷基,更佳為碳原子數為5~10的芳烷基。芳烷基可例舉苯甲基、苯乙基等。
以R
51~R
58所表示的烯基,較佳為碳原子數為2~20的烯基,更佳為碳原子數為2~10的烯基。烯基可例舉乙烯基、丙烯基、烯丙基等。
以R
51~R
58所表示的烷氧基,較佳為碳原子數為1~20的烷氧基,更佳為碳原子數為1~10的烷氧基。烷氧基可例舉甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
以R
51~R
58所表示的芳氧基,較佳為碳原子數為4~20的芳氧基,更佳為碳原子數為4~10的芳氧基。芳氧基可例舉苯氧基、萘氧基等。
以R
51~R
58所表示的芳烷氧基,較佳為碳原子數為5~20的芳烷氧基,更佳為碳原子數為5~10的芳烷氧基。芳烷氧基可例舉苯甲氧基等。
以R
51~R
58所表示的烯氧基,較佳為碳原子數為2~20的烯氧基,更佳為碳原子數為2~10的烯氧基。烯氧基可例舉乙烯氧基等。
作為前述咔唑類的具體例,可例舉如咔唑、甲基咔唑、硝基咔唑、氟咔唑、氯咔唑、溴咔唑、碘咔唑、甲氧基咔唑、苯甲氧基咔唑等。其中,咔唑類較佳為咔唑。
[(c)三級胺化合物]
前述分散劑組合物含有(c)三級胺化合物。前述(c)三級胺化合物在分子中具有三級胺結構。因分散劑組合物含有(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物,從而雙噁嗪類顏料的分散性良好,而由著色組合物形成的塗膜的對比度亦良好。(c)三級胺化合物可僅摻合一種,也可以並用兩種以上。
前述(c)三級胺化合物,較佳為選自由以式(6)所表示的化合物和以式(7)所表示的化合物所組成之群組中的至少一種化合物,更佳為以式(7)所表示的化合物。
[化學式8]
[式(6)中,R
61、R
62及R
63係各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~10的烴基。此外,R
62及R
63可彼此鍵結而形成環狀結構。]
以R
61、R
62及R
63所表示的碳原子數為1~10的烴基,可例舉碳原子數為1~10的鏈狀烷基、碳原子數為1~10的環狀烷基、碳原子數為6~10的芳基、碳原子數為7~10的芳烷基、碳原子數為7~10的烷芳基。
以式(6)所表示的化合物,可例舉三甲胺、三乙胺、二異丙乙胺、三正丙胺、三異丙胺、三丁胺、N-甲基-二乙胺、N-乙基二戊胺等的脂肪族胺;N, N-二甲基苯胺、N, N-二乙基苯胺等的芳香族胺;N, N-二甲基-環己胺、N, N-二乙基-環己胺等的脂環式胺等。
[化學式9]
[式(7)中,R
71表示可具有取代基之碳原子數為2~6的二價烴基,R
72及R
73各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳原子數為1~10的烴基。此外,R
72及R
73可彼此鍵結而形成環狀結構。]
以R
71所表示的二價之碳原子數為2~6的烴基,可例舉碳原子數為2~6的伸烷基。前述以R
71所表示的二價之碳原子數為2~6的烴基所具有的取代基,可例舉碳原子數為1~10的鏈狀烷基、碳原子數為1~10的環狀烷基、碳原子數為6~10的芳基、碳原子數為7~10的芳烷基、碳原子數為7~10的烷芳基。
以R
72及R
73所表示的碳原子數為1~10的烴基,可例舉碳原子數為1~10的鏈狀烷基、碳原子數為1~10的環狀烷基、碳原子數為6~10的芳基、碳原子數為7~10的芳烷基、碳原子數為7~10的烷芳基。
前述以式(7)所表示的化合物,較佳為以式(8)所表示的環狀脒化合物。
[化學式10]
[式(8)中,R
80~R
89各自獨立地表示氫原子、碳原子數為1~10的烷基、碳原子數為6~10的芳基。n為1~4的整數。m為1~4的整數。]
前述以式(8)所表示的化合物,具體而言可例舉以下之化合物。
[化學式11]
前述分散劑組合物可以含有溶劑。前述溶劑可使用有機溶劑,可例舉如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丁醚、丙二醇三級丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丁醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三乙二醇醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三丙二醇甲醚等的乙二醇單烷基醚類;乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚等的乙二醇二烷基醚類;乙二醇單甲醚醋酸酯、乙二醇單乙醚醋酸酯、乙二醇單-正丁醚醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單乙醚醋酸酯、丙二醇單丙醚醋酸酯、丙二醇單丁醚醋酸酯、甲氧基醋酸丁酯、3-甲氧基醋酸丁酯、甲氧基醋酸戊酯、二乙二醇單甲醚醋酸酯、二乙二醇單乙醚醋酸酯、二乙二醇單正丁醚醋酸酯、二丙二醇單甲醚醋酸酯、三乙二醇單甲醚醋酸酯、三乙二醇單乙醚醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基醋酸丁酯等的乙二醇烷基醚醋酸酯類;乙二醇二醋酸酯、1, 3-丁二醇二醋酸酯、1, 6-己醇二醋酸酯等的乙二醇二醋酸酯類;環己醇醋酸酯等的烷基醋酸酯類;戊醚、丙醚、二乙醚、二丙醚、二異丙醚、丁醚、二戊醚、乙基異丁醚、二己醚等的醚類;丙酮、甲乙酮、甲基戊酮、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、甲氧基甲基戊酮等的酮類;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、甲氧基丙醇、甲氧基甲基戊醇、丙三醇、苯甲醇等的一元或多元醇類;如正戊烷、正辛烷、二異丁烯、正己烷、己烯、異戊二烯、二戊烯、十二烷等的脂肪烴類;環己烷、甲基環己烷、甲基環己烯、雙環己基等的脂環式烴類;苯、甲苯、二甲苯、異丙苯等的芳香族烴類;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、乙二醇醋酸酯、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,γ-丁內酯等的鏈狀或環狀酯類;3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸等的烷氧基羧酸類;丁基氯、戊基氯等的鹵代烴類;甲氧基甲基戊酮等的醚酮類;乙腈、苯腈等的腈類等。分散劑組合物中所含有的有機溶劑可以僅為一種,也可以為複數種。
前述分散劑組合物可藉由混合(a)樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物、(c)三級胺化合物,以及根據需求加入的溶劑來調整。另外,考慮到混合後,(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物會與(c)三級胺化合物反應而形成有機鹽,因此也可事先將(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物與(c)三級胺化合物混合而成的混合物和(a)樹脂型分散劑混合來進行調整。各原料的混合可使用例如塗料混合機、珠磨機、球磨機、分解器、捏合機等混合分散機進行混合。製備分散劑組合物時的混合溫度較佳為50℃以上,更佳為55℃以上,再更佳為60℃以上;較佳為75℃以下,更佳為70℃以下,再更佳為65℃以下。
前述分散劑組合物中,前述(a)樹脂型分散劑中的四級銨鹽基與前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物的莫耳比((b)/(a)中的四級銨鹽基),較佳為0.5以上,更佳為0.8以上,再更佳為1.0以上;較佳為1.2以下,更佳為1.1以下,再更佳為1.05以下。
前述分散劑組合物中,前述(a)樹脂型分散劑中的四級銨鹼與前述(c)三級胺化合物的莫耳比((c)/(a)中的四級銨鹽基)較佳為0.5以上,更佳為0.8以上,再更佳為1.0以上;較佳為1.2以下,更佳為1.1以下,再更佳為1.05以下。
前述分散劑組合物中,前述(a)樹脂型分散劑中的酸性基與前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物的總和與(c)三級胺化合物的莫耳比((c)/(a)中的酸性基+(b))較佳為0.1以上,更佳為0.3以上,再更佳為0.5以上;較佳為1.0以下,更佳為0.9以下,再更佳為0.8以下。
前述分散劑組合物中,前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物與前述(c)三級胺化合物的莫耳比((b)/(c))較佳為0.9以上,更佳為0.95以上,再更佳為1.0以上;較佳為1.1以下,再更佳為1.05以下,再更佳為1.02以下。
當將前述(a)樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物和(c)三級胺化合物的總和設為100質量份時,前述溶劑的使用量較佳為50質量份以上,更佳為100質量份以上,再更佳為200質量份以上;較佳為500質量份以下,更佳為300質量份以下,再更佳為250質量份以下。
前述分散劑組合物的固體成分的酸價,較佳為5mg KOH/g以上,更佳為10mg KOH/g以上,再更佳為15mg KOH/g以上;較佳為70mg KOH/g以下,更佳為65mg KOH/g以下,再更佳為60mg KOH/g以下。酸價為5mg KOH/g以上時,對鹼的溶解性高,溶解於鹼的速度更快;為70mg KOH/g以下時,著色組合物的黏度不會過高,著色組合物的塗佈性更良好。此處之固體成分係指溶劑以外的成分。
前述分散劑組合物的固體成分的胺價,較佳為10mg KOH/g以上,更佳為30mg KOH/g以上,再更佳為50mg KOH/g以上;較佳為150mg KOH/g以下,更佳為120mg KOH/g以下,再更佳為95mg KOH/g以下。胺價為10mg KOH/g以上時,著色組合物的黏度的經時穩定性會進一步提高;為150mg KOH/g以下時,則可抑制著色組合物的黏度增加。
[黏合劑樹脂]
本發明之著色組合物含有黏合劑樹脂(但前述(a)樹脂型分散劑除外)。藉此,可以提高著色組合物的鹼性顯影性和與基板的黏著性。如上的黏合劑樹脂並無特別限定,較佳為具有羧基、酚性羥基等酸性基的樹脂。
前述黏合劑樹脂可例舉如(甲基)丙烯酸類樹脂,尤以(甲基)丙烯酸和能夠與之共聚的其他單體所形成的共聚物等為佳。前述能夠與之共聚的其他單體可以單獨使用一種,也可以組合兩種以上使用。
能夠與(甲基)丙烯酸共聚的其他單體,可例舉(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。此處,烷基及芳基的氫原子可以被取代基取代。此外,芳基也可以透過伸烷基與(甲基)丙烯醯氧基鍵結。
前述(甲基)丙烯酸烷基酯的具體例,可例舉(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)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。
前述(甲基)丙烯酸芳基酯的具體例,可例舉(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯等。
前述乙烯基化合物,可例舉如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氫糠酯、聚苯乙烯巨分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨分子單體、CH
2=CXY、CH
2=C(X)(COOZ)(其中,X表示氫原子或碳原子數為1~5的烷基。Y表示碳原子數為6~10的芳香族烴環。Z表示碳原子數為1~8的烷基或碳原子數為6~12的芳烷基)等。
黏合劑樹脂的重量平均分子量(Mw),較佳為3000以上,更佳為4000以上,再更佳為5000以上;較佳為50000以下,更佳為40000以下,再更佳為30000以下。黏合劑樹脂的Mw為3000以上時,由著色組合物形成的著色層的耐熱性、膜強度等會良好;Mw為50000以下時,由著色組合物形成的塗膜的鹼性顯影性會變得更加良好。
黏合劑樹脂的酸價,較佳為50mg KOH/g以上,更佳為60mg KOH/g以上,再更佳為70mg KOH/g以上;較佳為200mg KOH/g以下,更佳為180mg KOH/g以下,再更佳為150mg KOH/g以下。黏合劑樹脂的酸價為50mg KOH/g以上時,由著色組合物形成的塗膜的鹼性顯影性會更加良好;為200mg KOH/g以下時,由著色組合物形成的著色層的耐熱性會更加良好。
著色組合物中所含的黏合劑樹脂可以僅為一種,也可以為複數種。在著色組合物中,黏合劑樹脂的含量相對於著色材料100質量份,較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上,再更佳為20質量份以上,特佳為30質量份以上;較佳為100質量份以下,更佳為80質量份以下,再更佳為70質量份以下。
前述黏合劑樹脂可以含有溶劑,前述溶劑較佳為有機溶劑。前述有機溶劑可使用以往習知的有機溶劑,而作為分散劑組合物的溶劑則可使用所例示者。
[分散介質]
前述著色組合物含有分散介質。另外,著色組合物的構成成分含有溶劑時(例如前述分散劑組合物的溶劑、前述黏合劑樹脂的溶劑),此等溶劑也包含在分散介質中。前述分散介質只要是能夠分散或溶解構成著色組合物的其他成分,並且不會與這些成分反應,且具有適度的揮發性者,即可適當地選擇使用。舉例而言,可以使用以往習知的有機溶劑,而作為分散劑組合物的溶劑則可使用所例示者。從著色材料等的分散性、分散劑的溶解性、著色組合物的塗佈性等觀點來看,有機溶劑較佳為芳香族類、酮類、酯類、乙二醇醚類、醇類、脂肪族類的有機溶劑。著色組合物中所含的溶劑可以僅為一種,也可以為複數種。
芳香族類的有機溶劑,可例舉如甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烴類。
酮類的有機溶劑,可例舉如甲基乙基酮、甲基異丁酮、二異丁酮、乙醯丙酮、異佛爾酮、苯乙酮、環己酮等。
酯類的有機溶劑,可例舉如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異丙酯、丙酸甲酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、乙二醇醋酸酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯(PMA)、丙二醇單乙醚醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基醋酸丁酯、一氯乙酸甲酯、一氯乙酸乙酯、一氯乙酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、卡必醇醋酸丁酯、乳酸丁酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、乙二醇單丁醚醋酸酯、乙二醇單甲醚醋酸酯、乙酸丙酯、1, 3-丁二醇二醋酸酯等。
乙二醇醚類的有機溶劑,可例舉如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、乙二醇單異丙醚、二乙二醇單異丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單正丁醚、乙二醇單三級丁醚、二乙二醇單三級丁醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇(丙二醇單甲醚)、丙二醇單乙醚、丙二醇單三級丁醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單異丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單異丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單正丁醚等的水溶性乙二醇醚類;乙二醇單己醚、乙二醇-2-乙基己醚、乙二醇苯基醚、二乙二醇-正己醚、二乙二醇-2-乙基己醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇丙醚、丙二醇甲醚丙酸酯等的非水溶性乙二醇醚類等。
醇類的有機溶劑,可例舉如乙醇、甲醇、丁醇、丙醇、異丙醇等碳原子數為1~4的烷基醇類,乙二醇、丙二醇、二乙二醇、戊二醇、1, 3-丙二醇、2-丁烯-1, 4-二醇、2-乙基-1, 3-己二醇、2-甲基-2, 4-戊二醇、三丙二醇、分子量2000以下的聚乙二醇、1, 3-丙二醇、異丙二醇、異丁二醇、1, 4-丁二醇、1, 3-丁二醇、1, 5-戊二醇、1, 6-己二醇、甘油、赤蘚糖醇、季戊四醇等。
脂肪族類的有機溶劑,可例舉如正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪族烴等。
著色組合物中的分散介質的含量並無特別限定,可以適當地作調整。著色組合物中的分散介質含量的上限值通常為99質量%。此外,考慮著色組合物適於塗佈的黏度,著色組合物中的分散介質含量的下限值通常為70質量%,較佳為75質量%。前述分散介質可作為用於溶解和去除由著色組合物形成的沉澱物的溶劑來使用。
[顏料衍生物]
前述著色組合物可含有顏料衍生物。含有顏料衍生物會使雙噁嗪類顏料的分散性進一步提高。顏料衍生物可以單獨使用一種,亦可並用兩種以上。
前述顏料衍生物,較佳為在雙噁嗪類顏料的表面導入極性官能基後的雙噁嗪類顏料之衍生物。前述極性官能基,可例舉磺酸基、-SO
3M(M表示銨陽離子或金屬陽離子)、-SO
2NH-(CH
2)
3-N(C
2H
5)
2、-SO
2NH-(CH
2)
3-N(C
4H
9)
2、鄰苯二甲醯亞胺甲基、咪唑基甲基等。
對雙噁嗪類顏料導入極性官能基的方法並無特別限定,可採用以往習知的方法。例如,以氯磺酸使雙噁嗪類顏料氯磺化,再將導入的氯磺酸基水解的方法;以濃硫酸或發煙硫酸使雙噁嗪類顏料磺化或氯磺化後,與胺成分(例如3-(二乙基胺基)丙胺)進行反應的方法等。
導入至前述顏料衍生物中的極性官能基的平均個數,較佳為每一分子0.1以上,更佳為1以上;較佳為5以下,更佳為3以下。若顏料衍生物所具有的極性官能基的平均個數在上述範圍內,則會進一步提升顏料的分散性。
在前述著色組合物含有顏料衍生物的情況下,顏料衍生物的含量相對於前述著色材料100質量份,較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上;較佳為50質量份以下,更佳為30質量份以下。若顏料衍生物的含量在上述範圍內,則會進一步提升顏料的分散性。
[交聯劑]
前述著色組合物可以含有交聯劑。交聯劑係指具有兩個以上可聚合基的化合物。可聚合基可例舉如烯類不飽和基、環氧乙基、氧雜環丁烷基、N-烷氧基甲基胺基等。前述交聯劑較佳為具有兩個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物或具有兩個以上的N-烷氧基甲基胺基的化合物。前述交聯劑可以單獨使用,或混合兩種以上使用。
前述具有兩個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的具體例,可例舉使脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應所得之多官能(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質後的多官能(甲基)丙烯酸酯、氧化伸烷基改質後的多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應所得之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與酸酐反應所得之具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。
前述脂肪族聚羥基化合物,可例舉如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等的二價脂肪族聚羥基化合物;甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三價以上的脂肪族聚羥基化合物。
前述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯,可例舉如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯等。
前述多官能異氰酸酯,可例舉如甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。
前述酸酐,可例舉如琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐等二元酸的酸酐;均苯四酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐等的四元酸二酐。
在本發明之著色組合物中摻合交聯劑時,相對於著色組合物中的總固體成分100質量份,交聯劑的含量較佳為5質量份以上,更佳為10質量份以上,再更佳為20質量份以上;較佳為80質量份以下,更佳為70質量份以下,再更佳為60質量份以下。交聯劑的含量為5質量份以上時,可獲得充分的固化性。另一方面,交聯劑的含量為80質量份以下時,則著色組合物的鹼性顯影性會變得良好,且可抑制未曝光部分的基板之上或遮光層之上產生板污、殘膜等。此處,著色組合物中的總固體成分係指除去著色組合物中所含之分散介質後的成分。
[光聚合起始劑]
前述著色組合物較佳含有光聚合起始劑。藉此,可賦予著色組合物輻射敏感性。前述光聚合起始劑係一種藉由可見光、紫外線、遠紅外線、電子束、X射線等輻射的曝光來生成可引發交聯劑聚合的活性物種的化合物。
前述光聚合起始劑可例舉如噻噸酮類化合物、苯乙酮類化合物、聯咪唑類化合物、三嗪類化合物、O-醯基肟類化合物、鎓鹽類化合物、安息香類化合物、二苯甲酮類化合物、α-二酮類化合物、多核醌類化合物、重氮類化合物、亞胺磺酸鹽類化合物等。光聚合起始劑可單獨或混合兩種以上使用。
在本發明之著色組合物中摻合光聚合起始劑時,相對於交聯劑100質量份,光聚合起始劑的含量較佳為0.1質量份以上,更佳為0.5質量份以上,再更佳為1質量份以上;較佳為20質量份以下,更佳為10質量份以下,再更佳為5質量份以下。光聚合起始劑的含量若為0.1質量份以上,則可藉由曝光而充分固化;若為20質量份以下,則可抑制所形成之著色層在顯影時從基板上脫落。
(其他摻合劑)
只要是在不損及本發明所期望之物性的範圍內,則除上述摻合劑以外,還可以摻合其他摻合劑。其他摻合劑可例舉pH值調整劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、防腐劑、防黴劑、界面活性劑和抗凝劑等。
<著色組合物及彩色濾光片製造方法>
著色組合物可以透過混合分散劑組合物、著色材料、分散介質、黏合劑樹脂、根據需求加入之交聯劑、光聚合起始劑、其他摻合劑等的方式來製備。另外,著色組合物也可透過混合(a)樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物、(c)三級胺化合物、著色材料、分散介質、黏合劑樹脂、根據需求加入之其他成分的方式來製備。混合,可使用例如塗料混合機、珠磨機、球磨機、分解機、捏合機等的混合分散機。著色組合物以在混合後進行過濾為佳。
由於前述著色組合物具有鹼性顯影性,故可適用於彩色濾光片。
本發明之彩色濾光片具備使用前述著色組合物所形成之著色層。製造彩色濾光片的方法可例舉如下述方法。首先,在聚酯類樹脂、聚烯烴類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等的熱塑性樹脂片材、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸類樹脂等的熱固性樹脂片材、各種玻璃等的透明基板上塗佈例如分散有紅色顏料的著色組合物後,再進行預烘烤,使溶劑(分散介質)蒸發而形成塗膜。接着,透過光罩對該塗膜進行曝光後,使用鹼性顯影液(含有有機溶劑或界面活性劑和鹼性化合物的水溶液等)進行顯影,使塗膜的未曝光部分溶解去除。然後,透過後烘烤形成紅色像素圖案會以特定排列配置的像素陣列。接着,使用綠色或藍色的各著色組合物,以與前述同樣的方式進行各著色組合物的塗佈、預烘烤、曝光、顯影及後烘烤,在同一基板上依序形成綠色的像素陣列和藍色的像素陣列。藉此,可獲得在基板上配置有紅、綠、藍三原色的像素陣列的彩色濾光片。但是在本發明中,形成各色的像素的順序並不限定於上述順序。
在將著色組合物塗佈於基板時,可採用噴霧法、輥塗法、旋轉塗佈法(旋塗法)、狹縫塗佈法、棒塗法等適當的塗佈方法,尤以採用旋塗法、狹縫塗佈法為佳。
在如上述般獲得之像素圖案上根據需求形成保護膜之後,以濺射方式形成透明導電膜(ITO等)。形成透明導電膜之後,亦可進一步形成隔離件來製成彩色濾光片。此外,亦可在用於形成紅、綠、藍三原色的像素陣列的透明基板上設置黑色矩陣。
本發明之彩色濾光片的尺寸精度等較高,可適用於彩色液晶顯示元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等。
[實施例]
以下,基於具體實施例,針對本發明進行更詳細的說明。本發明並不限定於以下的實施例,而能夠在不變更其主旨的範圍內為適當的變更從而實施。另外,分散劑及黏合劑樹脂的重量平均分子量(Mw)、分子量分佈(Mw/Mn)、胺價及酸價,以及著色組合物的黏度、輝度、對比度,係依照下述方法進行評價。
另外,縮寫的意思如下:
MAA:甲基丙烯酸
DMAEMA:甲基丙烯酸二甲胺基乙酯
DMAEMA·BzCl:甲基丙烯醯氧基乙基苯甲基二甲基氯化銨
PMA:丙二醇單甲醚醋酸酯
MP:1-甲氧基-2-丙醇
GBL:γ-丁內酯
(重量平均分子量(Mw)及分子量分佈(Mw/Mn))
使用高效能液相層析儀(東曹製,型號:HLC8320),以凝膠滲透層析法(GPC)求得。管柱係使用一根SHODEX KF-603(Φ6.0mm×150mm)(SHODEX公司製),流動相係使用溴化鋰(30mmol/L)-醋酸(30mmol/L)-N-甲基吡咯烷酮,檢測器係使用示差折射率檢測器。測定條件設為管柱溫度40℃、試樣濃度20mg/mL、試樣注入量10μL、流速0.2mL/min。使用聚苯乙烯(分子量427,000、190,000、96,400、37,400、10,200、2,630、906)作為標準物質來製作標準曲線(校正曲線),並測定重量平均分子量(Mw)、數量平均分子量(Mn),再從這些測定值算出分子量分佈(Mw/Mn)。
(胺價)
胺價是以每1g固體成分的鹼性成分和當量的氫氧化鉀(KOH)的質量來表示的數值。將測定試樣溶解於四氫呋喃中,使用電位差滴定儀(商品名:GT-06,三菱化學公司製),以鹽酸(0.1mol/L)-2-丙醇溶液進行中和滴定所得之溶液。將滴定pH曲線的反曲點作為滴定終點,並根據下式算出胺價(B):
B=56.11×Vs×0.1×f/w
B:胺價(mg KOH/g)
Vs:滴定所需的鹽酸(0.1mol/L)-2-丙醇溶液的使用量(mL)
f:鹽酸(0.1mol/L)-2-丙醇溶液的力價
w:測定試樣的質量(g)(換算成固體成分)
(酸價)
酸價是以中和每1g固體成分的酸性成分所需的氫氧化鉀的質量來表示的數值。將測定樣品溶解於四氫呋喃中,加入數滴酚酞乙醇溶液作為指示劑,再以氫氧化鉀(0.1mol/L)-乙醇溶液進行中和滴定,並根據下式算出酸價(A):
A=56.11×Vs×0.1×f/w
A:酸價(mg KOH/g)
Vs:滴定所需氫氧化鉀(0.1mol/L)-乙醇溶液的使用量(mL)
f:氫氧化鉀(0.1mol/L)-乙醇溶液的力價
w:測定試樣的質量(g)(換算成固體成分)
(黏度)
使用E型黏度計(商品名:RE-80L,東機產業公司製),使用錐形轉子(1°34'×R24),在25℃下、以轉子轉速50rpm測定黏度(mPa·s)。另外,將著色組合物No.8、9的轉子轉速變更為20rpm,將著色組合物No.10的轉子轉速變更為2.5rpm。
在製備著色組合物後,立即測定其黏度。另外,關於表2中的黏度評價,著色組合物No.1、2、4、5係表示與No.3的黏度的差,著色組合物No.6係表示與No.7的黏度的差,著色組合物No.8、9係表示與No.10的黏度的差。
(輝度及對比度)
針對各著色組合物,製作了色度相異的三種著色層。具體而言,係使用旋塗機(MIKASA公司製,旋塗機「MS-150A」)將著色組合物塗佈於玻璃板(厚度1mm、100mm見方),在90℃乾燥2.5分鐘,形成著色層。此外,並透過改變旋塗機的轉速,來改變著色層的厚度並調整著色層的色度。另外,將三種著色層的色度設為使一張的色度小於特定值,一張的色度大於特定值。具體而言,針對著色組合物No.1~5,係將色度y的0.052設為前述特定值;針對著色組合物No.6及7,係將色度x的0.470設為前述特定值;針對著色組合物No.8~10,係將色度y的0.065設為前述特定值。
針對製作出之著色層,使用測色計(大塚電子公司製,「MCPD-6800」)來測定色度座標(x, y)及輝度Y,使用色彩輝度計(Topcon Techno House公司製,「BM-5AS」)來測定對比度。
然後,根據色度相異的三種著色層的測定值來製作出近似直線(標準曲線),再從該標準曲線分別求出輝度及對比度。針對著色組合物No.1~5,係採用色度y為0.052時的輝度及對比度。針對著色組合物No.6和7,係採用色度x為0.470時的輝度及對比度。針對著色組合物No.8~10,係採用色度y為0.065時的輝度及對比度。
另外,表2中的輝度評價中,著色組合物No.1、2、4、5係表示與No.3的輝度的差,著色組合物No.6係表示與No.7的輝度的差,著色組合物No.8、9係表示與No.10的輝度的差。
此外,表2中的對比度比評價中,著色組合物No.1、2、4、5係表示將No.3的對比度設為100而指數化後的值,著色組合物No.6係表示將No.7的對比度設為100而指數化後的值,著色組合物No.8、9係表示將No.10的對比度設為100而指數化後的值。
<(a)樹脂型分散劑的製備>
作為(a)樹脂型分散劑,係準備了(甲基)丙烯酸類樹脂型分散劑。具體而言,係利用TERP法製備了一種A-B二嵌段共聚物,該A-B二嵌段共聚物具有A嵌段和B嵌段,A嵌段包含源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元,B嵌段包含源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元以及源自具四級銨鹽基之乙烯基單體的結構單元。所得之二嵌段共聚物中,A嵌段100質量%中源自MAA的結構單元的含有率為6質量%,B嵌段100質量%中源自DMAEMA的結構單元的含有率為65質量%,源自DMAEMA·BzCl的結構單元的含有率為35質量%。前述二嵌段共聚物中的A嵌段與B嵌段的質量比(A嵌段/B嵌段)為71/29。前述二嵌段共聚物的胺價為51mg KOH/g,酸價為31mg KOH/g,Mw為12,798,Mw/Mn為1.54。
<分散劑組合物的製備>
(分散劑組合物No.1)
在具備攪拌機的燒瓶中加入從上述步驟所得之(a)樹脂型分散劑11.13g、咔唑1.00g、二氮雜雙環十一碳烯0.92g、PMA 12.10g、MP 12.10g,在60℃加熱混合20小時,製備出分散劑組合物。
(分散劑組合物No.2~4)
將各成分的摻合比例變更為如表1所示般,並以與分散劑組合物No.1同樣的製備方法取得分散劑組合物No.2~4。
[表1]
<顏料衍生物的調整>
(顏料衍生物A)
將468質量份的氯磺酸裝入反應容器中,再追加25質量份的紫色顏料(C.I. Pigment Violet 23),在冷卻至30℃以下的同時進行混合,製備出混合液。接着,將混合液在25℃反應3小時,使顏料氯磺化。將反應物投入冰水中後過濾出反應物。
將濾物移入反應容器,加入1500質量份的水攪拌分散,製備出分散液。接着,將分散液冷卻至10℃以下,攪拌的同時用5分鐘滴加58質量份的二乙胺基丙胺後,將分散液升溫至50℃並進行30分鐘的反應,使氯磺化的顏料進行醯胺化。然後,濾出反應物並進行水洗,再於熱風乾燥機中乾燥後,得到以式(21)所表示的顏料衍生物A。另外,在式(21)中,n≒2。
[化學式12]
(顏料衍生物B)
將45質量份的黃色顏料(C.I. Pigment Yellow 138)和340質量份的發煙硫酸放入反應容器中,在60℃反應4小時。邊攪拌反應物邊倒入水中,再攪拌10分鐘。然後,濾出反應物並進行水洗,再於熱風乾燥機中乾燥後,得到以式(22)所表示的顏料衍生物B。另外,在式(22)中,n≒1。
[化學式13]
(顏料衍生物C)
將30質量份的紫色顏料(C.I. Pigment Violet 23)、300質量份的95%硫酸、230質量份的發煙硫酸放入反應容器中,在60℃反應3小時。邊攪拌反應物邊倒入水中,再攪拌15分鐘。然後,濾取反應物並進行水洗,再於熱風乾燥機中乾燥後,得到以式(23)所表示的顏料衍生物C。另外,在式(23)中,n≒3。
[化學式14]
<著色組合物的製備>
(著色組合物No.1)
依照表2所示的組成,將各成分投入至100mL的PP或PE容器中。相對於全部成分總質量的30質量份,投入120質量份的φ0.5mm氧化鋯珠,以塗料混合機進行60分鐘的分散處理。然後,去除氧化鋯珠而得到著色組合物。評價所得之著色組合物的黏度以及著色層的輝度和對比度。結果如表2所示。另外,在表2中,分散介質的含量係記載了在製備著色組合物時添加的分散介質、以及分散劑組合物和黏合劑樹脂中所含有的溶劑的合計量。
前述黏合劑樹脂係使用具有羧基的(甲基)丙烯酸酯樹脂(鹼可溶性(甲基)丙烯酸樹脂,酸價96mg KOH/g)。另外,前述(甲基)丙烯酸酯樹脂係在已藉溶劑(PMA)而呈低黏度溶液的狀態下進行摻合。
(著色組合物No.2~10)
除了將摻合成分變更為表2所示的成分以外,以與著色組合物No.1同樣的製備方法製備著色組合物No.2~10。另外,著色組合物No.3及7中,係使用將前述所得之(a)樹脂型分散劑5.00質量份以3.06質量份的PMA和3.06質量份的MP稀釋而成之溶液來作為分散劑。此外,在著色組合物No.10中,係使用將前述所得之(a)樹脂型分散劑2.52質量份以1.54質量份的PMA和1.54質量份的MP稀釋而成之溶液來作為分散劑。
[表2]
著色組合物No.3含有雙噁嗪類顏料作為著色材料,並僅含有(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑來作為分散劑。著色組合物No.1及No.2含有雙噁嗪類顏料來作為著色材料,並含有(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成的分散劑組合物來作為分散劑。此等著色組合物No.1及2與著色組合物No.3相比黏度會降低,而所得之著色層的對比度會變高。
著色組合物No.4的情況是含有雙噁嗪類顏料來作為著色材料,作為分散劑則是不含(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物,而是含有含吡咯的分散劑組合物。該著色組合物No.4與著色組合物No.3相比,所得之著色層的對比度會變高,但著色組合物的黏度會增大。
著色組合物No.5的情況是含有雙噁嗪類顏料來作為著色材料,作為分散劑則是不含(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物,而是含有含鄰苯二甲醯亞胺的分散劑組合物。該著色組合物No.5與著色組合物No.3相比黏度降低,而雖然所得之著色層的對比度會變高,但為相同程度。
著色組合物No.7含有異吲哚啉類顏料來作為著色材料,而僅含有(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑來作為分散劑。著色組合物No.6含有異吲哚啉類顏料來作為著色材料,而作為分散劑則是含有(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成的分散劑組合物。該著色組合物No.6與著色組合物No.7相比黏度會增大。
著色組合物No.10含有雙噁嗪類顏料來作為著色材料,而僅含有(a)具有酸價和胺價的樹脂型分散劑來作為分散劑。著色組合物No.8及No.9含有雙噁嗪顏料來作為著色材料,而作為分散劑則是含有(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成的分散劑組合物。此等著色組合物No.8及9與著色組合物No.10相比黏度會降低,並且所得之著色層的對比度會變高。
本發明包含以下實施態樣。
(實施態樣1)
一種著色組合物,其特徵在於含有:雙噁嗪類顏料、分散劑組合物、黏合劑樹脂和分散介質,前述分散劑組合物係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成。
(實施態樣2)
如實施態樣1所述之著色組合物,其中,前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物係選自由吲哚類及咔唑類所組成之群組中的至少一種化合物。
(實施態樣3)
如實施態樣1或2所述之著色組合物,其中,前述(c)三級胺化合物係選自由以式(6)所表示的化合物及以式(7)所表示的化合物所組成之群組中的至少一種化合物。
[化學式1]
[式(6)中,R
61、R
62及R
63係各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~10的烴基。此外,R
62及R
63可彼此鍵結而形成環狀結構。]
[化學式2]
[式(7)中,R
71表示碳原子數為2~6的二價烴基,R
72及R
73各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳原子數為1~10的烴基。此外,R
72及R
73可彼此鍵結而形成環狀結構。]
(實施態樣4)
如實施態樣1~3中任一項所述之著色組合物,其含有顏料衍生物。
(實施態樣5)
如實施態樣1~4中任一項所述之著色組合物,其中,前述黏合劑樹脂的酸價為50mg KOH/g~200mg KOH/g。
(實施態樣6)
如實施態樣1~5中任一項所述之著色組合物,其中,前述分散劑組合物的固體成分之酸價為5mg KOH/g~70mg KOH/g。
(實施態樣7)
如實施態樣1~6中任一項所述之著色組合物,其中,前述分散劑組合物的固體成分之胺價為10mg KOH/g~150mg KOH/g。
(實施態樣8)
如實施態樣1~7中任一項所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑之酸價為5mg KOH/g~100mg KOH/g。
(實施態樣9)
如實施態樣1~8中任一項所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑之胺價為5mg KOH/g~160mg KOH/g。
(實施態樣10)
如實施態樣1~9中任一項所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑係一種具有A嵌段和B嵌段的嵌段共聚物,該A嵌段含有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元,該B嵌段含有源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元。
(實施態樣11)
一種著色組合物,其特徵在於係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物、(c)三級胺化合物、雙噁嗪類顏料、分散介質及黏合劑樹脂混合而成。
(實施態樣12)
如實施態樣1~11中任一項所述之著色組合物,其係用於彩色濾光片。
(實施態樣13)
一種彩色濾光片,其特徵在於係具備使用實施態樣12中所述之著色組合物所形成的著色層。
[產業利用性]
本發明之著色組合物可適用於彩色濾光片。前述彩色濾光片的尺寸精度等較高,可適用於彩色液晶顯示元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等。
無
無
無
無。
Claims (13)
- 一種著色組合物,其特徵在於含有: 雙噁嗪類顏料、分散劑組合物、黏合劑樹脂及分散介質; 前述分散劑組合物係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物及(c)三級胺化合物混合而成。
- 如請求項1所述之著色組合物,其中,前述(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物係選自由吲哚類及咔唑類所組成之群組中的至少一種化合物。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述(c)三級胺化合物係選自由以式(6)所表示的化合物及以式(7)所表示的化合物所組成之群組中的至少一種化合物; [化學式1] 式(6)中,R 61、R 62及R 63係各自獨立地表示可具有取代基的碳原子數為1~10的烴基,此外,R 62及R 63可彼此鍵結而形成環狀結構; [化學式2] 式(7)中,R 71表示可具有取代基的碳原子數為2~6的二價烴基,R 72及R 73各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳原子數為1~10的烴基,此外,R 72及R 73可彼此鍵結而形成環狀結構。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其含有顏料衍生物。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述黏合劑樹脂的酸價為50mg KOH/g~200mg KOH/g。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述分散劑組合物的固體成分之酸價為5mg KOH/g~70mg KOH/g。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述分散劑組合物的固體成分之胺價為10mg KOH/g~150mg KOH/g。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑之酸價為5mg KOH/g~100mg KOH/g。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑之胺價為5mg KOH/g~160mg KOH/g。
- 如請求項1或2所述之著色組合物,其中,前述(a)樹脂型分散劑係一種具有A嵌段和B嵌段的嵌段共聚物,該A嵌段含有源自具酸性基之乙烯基單體的結構單元,該B嵌段含有源自具三級胺基之乙烯基單體的結構單元。
- 一種著色組合物,其特徵在於係由(a)具有酸價及胺價的樹脂型分散劑、(b)含氮縮合多環式芳香雜環化合物、(c)三級胺化合物、雙噁嗪類顏料、分散介質及黏合劑樹脂混合而成。
- 如請求項1或11所述之著色組合物,其係用於彩色濾光片。
- 一種彩色濾光片,其特徵在於係具備使用請求項12中所述之著色組合物所形成的著色層。
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