感光性着色组合物及滤色器制造技术

一种含有树脂、单体及着色剂的感光性着色组合物，其特征在于，上述树脂为下述通式（Ⅰ）所示的化合物（ａ）的至少一种与另一含有乙烯性不饱和双键的化合物（ｂ）的至少一种的共聚树脂　　　　＊＊＊　　（Ⅰ）　　　　其中，Ｒ↓［１］为Ｈ或ＣＨ↓［３］，Ｒ↓［２］为碳数为２或３的亚烷基，Ｒ↓［３］为氢或可以含有苯环的碳数为１～２０的烷基，ｎ为１～１５的整数。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的感光性着色组合物及滤色器。本专利技术的感光性着色组合物适于用作光学上的滤色器或阻焊剂等图象形成材料。特别地，本专利技术涉及一种感光性着色组合物及滤色器，其适合用于制造用于彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件等的滤色器。
技术介绍
用于彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件等的滤色器是在玻璃基板之类的透明基板上形成2种以上不同色调的带状或镶嵌状等微细图案的着色图象。图案宽度因滤色器的用途及各自颜色的不同而不同，为5～700μm左右。又，图案重合的位置精度为几μm～几十μm，因此，滤色器采用尺寸精度高的微细加工技术进行制造。作为滤色器的制造方法，已知的有染色法、电沉积法、印刷法、颜料分散法等各种方法，但综合考虑生产性、品质、成本等，实际情况是颜料分散法最为优异，其作为滤色器的制造方法被广泛采用。颜料分散法使用彩色光阻剂(color resist)，用平版照相印刷术在基材上形成着色图象，从而制造滤色器，所述彩色光阻剂由通过使有机颜料分散而着色的感光性树脂组合物构成。但是，在颜料分散法中，难于使颜料稳定地分散，特别是难于选取对颜料的分散稳定性有很大影响的分散树脂。作为将上述彩色光阻剂涂布到玻璃基板上的方法，通常是用旋转涂布机进行涂布，但在这种情况下，如果颜料的流动性不足，则无法获得均匀的涂布膜。一般认为，作为颜料分散体的彩色光阻剂的粘度由剪切速度决定。由于旋转涂布时彩色光阻剂的膜厚与其粘度成比例，因此为了获得均匀的涂膜，必须使在透明基板中心部与外围圆周部涂布的彩色光阻剂的粘度相同。将彩色光阻剂供给到基板上，使其旋转时彩色光阻剂的表观粘度，由于中心部线速度低，因此与剪切速度低时的粘度接近。另一方面，由于基板外围圆周部的线速度高，所以彩色光阻剂的表观密度与剪切速度高时的粘度接近。因此，对于触变的彩色光阻剂，在剪切速度低的基板中心部表观粘度增高，膜厚变厚，在剪切速度高、表观粘度大的外围圆周部，其膜厚变薄。由于要求滤色器在基板内具有均一的膜厚，因此要求彩色光阻剂为与剪切速度大小无关，粘度均一的流体，即牛顿流体。由于滤色器要求具有特别高的透明性，因此使用将非常微细的颜料均匀地分散到透明展色料(载色剂)中而形成的物质。已知使颜料的微细粒子分散到展色料中时，难于得到稳定的分散体，在制造作业及制得的制品的价值方面产生各种问题。例如，含有由微细粒子构成的颜料的分散体往往显示出高粘度，不仅制品从分散机中取出或输送困难，而且甚至有时在贮藏中产生凝胶化，使用变得困难。进而，彩色光阻剂涂膜的透明性降低，有时产生流平不良等不良状态。因此，为了用颜料分散法制作透明性高的滤色器，需要有使更微细的颜料稳定分散的技术。又，在彩色光阻剂中，由于随时间推移颜料粒子慢慢凝集，粘度上升，触变性逐渐增强，因此用旋转涂布机涂布彩色光阻剂时，彩色光阻剂在刚调制后和经过一段时间后，其膜厚和涂膜均一性产生差异。由以上可以看出，重要的是彩色光阻剂为牛顿流体且其物性在长时间内不发生变化。又，彩色光阻剂有时用旋转涂布机以外的窄缝-旋转涂布机、辊式涂布机、帘式涂布机等进行涂布。又，彩色光阻剂从药液槽流经特氟隆、聚丙烯等管子或气动泵供给到喷嘴或窄缝模头。由于以往感光性着色组合物的颜料分散稳定性低，因此用上述涂布机涂布光阻剂时，在特氟隆、聚丙烯等管子或气动泵内部、喷射喷嘴或窄缝模头前端等部位产生不溶性凝集物，该凝集物成为滤色器中不良异物产生的原因，使生产性显著降低。为了解决以上各种问题，提出了将以有机颜料作为母体骨架，侧链上含有酸性基或碱性基作为取代基的颜料衍生物作为分散剂的方法(参照例如日本特公昭41-2466号公报、美国专利第2855403号说明书、日本特开昭63-305173号公报、日本特开平1-247468号公报、日本特开平3-26767号公报)。又，提出了使用带有氧亚烷基的共聚物(参照例如日本特公昭62-25164号公报、日本特开平4-223468号公报、日本特开平5-39450号公报)。但是，实际情况是即使使用这些方法，除一部分方法外，其余方法无法获得满意的效果。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种颜料的分散稳定性优异的感光性着色组合物。本专利技术的目的还在于提供一种使用该感光性着色组合物的滤色器。本专利技术提供了一种含有树脂、单体及着色剂的感光性着色组合物，其特征在于，所述树脂为下述通式(I)所表示的化合物(a)的至少一种与另一含有乙烯性不饱和双键的化合物(b)的至少一种的共聚树脂。 在通式(I)中，R1为H或CH3，R2为碳数2或3的亚烷基，R3为氢或可以含有苯环的碳数为1～20的烷基，n为1～15的整数。本专利技术还提供了一种滤色器，其包含透明基板和使用本专利技术的感光性着色组合物在该透明基板上形成的着色材料层。具体实施例方式以下对本专利技术进行更为详细地说明。本专利技术的感光性着色组合物含有上述通式(I)所示的化合物(a)和另一含有乙烯性不饱和双键的化合物(b)的共聚树脂。该树脂(共聚物)能够防止本专利技术的感光性着色组合物中所含有的着色剂(颜料)凝集，起到维持颜料呈微细分散状态的作用，对于制造高光透过率、色纯度高的滤色器是非常重要的物质。作为上述树脂构成成分的通式(I)所示的化合物(a)，由于苯环π电子所起的效果，使其在颜料表面的吸附/取向性改善。在通式(I)中，亚烷基R2含有2～3个碳原子。又，烷基R3含有1～20个碳原子，更优选含有1～10个碳原子。当烷基R3的碳数为1～10时，烷基成为障碍，抑制了树脂之间彼此接近，从而促进了在颜料上的吸附/取向，但如果碳数超过10，则烷基的立体位阻效应增强，显示出妨碍该烷基结合的苯环在颜料上吸附/取向的倾向。该倾向随烷基R3的碳链增长而越为显著，如果碳数超过20，则该烷基结合的苯环的吸附/取向急剧降低。作为R3所示的含有苯环的烷基，其包括苄基、2-苯基(异)丙基等。作为化合物(a)，其包括苯酚的环氧乙烷(EO)改性(甲基)丙烯酸酯、对枯基酚的EO或环氧丙烷(PO)改性(甲基)丙烯酸酯、壬基酚的EO改性(甲基)丙烯酸酯、壬基酚的PO改性(甲基)丙烯酸酯等。化合物(a)可以单独或两种以上组合使用。在这些化合物中，对枯基酚的EO或PO改性(甲基)丙烯酸酯不仅具有上述苯环的π电子效果，而且其还具有立体效果，可以对颜料形成更好的吸附/取向面，因此效果更高。化合物(b)为含有乙烯性不饱和双键的化合物，为与化合物(a)不同的化合物。化合物(b)的具体例包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸(异)丙酯、(甲基)丙烯酸(异)丁酯、(甲基)丙烯酸(异)戊酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、酸式磷酸羟乙基(甲基)丙烯酸酯(acid phosphoxyethyl(meth)acrylate)、酸式磷酸羟丙基(甲基)丙烯酸酯、3-氯-2-酸式磷酸羟乙基(甲基)丙烯酸酯、酸式磷酸羟聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。化合物(b)可以单独或两种以上组合使用。本专利技术的树脂中化合物(a)的比例为0.1～50重量％，更优选10～35重量％。化合物(a)的比例如果比10重量％少，则颜料的分散效果降低，如果比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：城之下幸庆，田上忠嗣，糸井健，谷瑞仁，
申请(专利权)人：东洋油墨制造株式会社，凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：