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CN102213916B - 着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件 - Google Patents

着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件 Download PDF

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CN102213916B CN201110083481.3A CN201110083481A CN102213916B CN 102213916 B CN102213916 B CN 102213916B CN 201110083481 A CN201110083481 A CN 201110083481A CN 102213916 B CN102213916 B CN 102213916B
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Abstract

本发明涉及着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件。本发明提供色度特性、碱显影性和保存稳定性优异的滤色器用着色组合物。所述着色组合物的特征在于，含有：(A)包含颜料的着色剂；(B)包含A嵌段和B嵌段的、胺值为50mgKOH/g以上且不足80mgKOH/g的嵌段共聚物，所述A嵌段具有60质量％以上来源于具有氨基的烯键式不饱和单体的重复单元，所述B嵌段具有来源于具有亚烷基二醇链的烯键式不饱和单体的重复单元；和(C)溶剂。

Description

着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件
技术领域
本发明涉及着色组合物、滤色器和彩色液晶显示元件。
背景技术
使用着色放射线敏感性组合物制造滤色器时，已知如下方法：在基板上涂布颜料分散型的着色放射线敏感性组合物并进行干燥后，按所期望的图案形状对干燥涂膜照射放射线(以下称为“曝光”)，并显影，由此得到各色像素(专利文献1～2)。此外，还知道利用分散有炭黑的光聚合性组合物形成黑矩阵的方法(专利文献3)。进而，还已知使用颜料分散型的着色树脂组合物通过喷墨方式得到各色像素的方法(专利文献4)。
但是，在用于液晶显示元件或固体摄像元件的滤色器的领域，伴随高亮度化和高对比度化的要求，使用的颜料具有越来越微粒化的倾向。为了实现这样的微粒化的颜料的稳定且良好的分散性，已知使用分散剂是有效的。而且，专利文献5中提出了一种方案，为了以少量的添加量有效地将高度微粒化的颜料分散，使用胺值为80mgKOH/g～150mgKOH/g的嵌段共聚物作为分散剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-144502号公报
专利文献2：日本特开平3-53201号公报
专利文献3：日本特开平6-35188号公报
专利文献4：日本特开2000-310706号公报
专利文献5：日本特开2009-25813号公报
发明内容
但是，使用专利文献5中提出的胺值高的嵌段共聚物作为分散剂时，着色组合物的碱显影性变差，所以给滤色器的批量生产带来障碍。特别是组合颜料和染料作为着色剂使用时，碱显影性的恶化变得显著。因此，强烈希望开发出：实现近年来的高对比度化和高亮度化的要求且碱显影性也优异的滤色器用着色组合物。
因此，本发明的课题在于提供色度特性、碱显影性和保存稳定性优异的着色组合物。进而，本发明的课题在于提供具备由上述着色组合物形成的着色层的滤色器、以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。
鉴于所述实情，本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使用特定的嵌段共聚物，能够解决上述课题，完成了本发明。
即，本发明提供一种着色组合物，其特征在于，含有：(A)包含颜料的着色剂；(B)包含A嵌段和B嵌段的、胺值为50mgKOH/g以上且不足80mgKOH/g的嵌段共聚物(以下也称为“(B)共聚物”)，所述A嵌段具有60质量％以上用下述式(1)表示的重复单元(1)，所述B嵌段具有用下述式(2)表示的重复单元；和(C)溶剂。
(式(1)中，X表示2价连接基团，R1表示氢原子或甲基，R2和R3相互独立地表示氢原子或可以具有取代基的链状或环状的烃基，R2和R3可以相互结合而形成环状结构。)
(式(2)中，R4相互独立地表示碳原子数为2～4的亚烷基，R5表示碳原子数为1～6的烷基，R6表示氢原子或甲基，n表示1～150的整数。)
此外，本发明提供具备使用该着色组合物而形成的着色层的滤色器、以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。此处，“着色层”意味着在滤色器中使用的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等。
使用本发明的着色组合物，能够得到具有色度特性优异的各色像素的滤色器。此外，本发明的着色组合物在碱显影性和保存稳定性方面也优异。
因此，本发明的着色组合物能够极其适合用于制作以彩色液晶显示元件用滤色器、固体摄像元件的分色用滤色器、有机EL显示元件用滤色器、电子纸用滤色器为首的各种滤色器。进而，本发明的着色组合物也能够适合用作在电泳显示元件中所用的电泳用着色组合物。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
着色组合物
以下，对于本发明的着色组合物的构成成分进行说明。
-(A)着色剂-
本发明的着色组合物含有颜料作为(A)着色剂。作为颜料，没有特别限定，可以为有机颜料、无机颜料中的任一种。本发明中，颜料能够单独使用或混合2种以上使用。当然，也能够将有机颜料和无机颜料混合使用。
作为上述有机颜料，可举出例如蒽醌系颜料、氨基蒽醌系颜料、喹吖啶酮系颜料、喹吖啶酮醌系颜料、二酮基吡咯并吡咯系颜料、苝系颜料、紫环酮(ペリノン)系颜料、蒽酮垛蒽酮系颜料、苯并咪唑酮系颜料、双偶氮缩合物系颜料、偶氮系颜料、硫靛蓝系颜料、皮蒽酮系颜料、二嗪系颜料、奎酞酮系颜料、异吲哚啉系颜料、酞菁系颜料等。
此外，作为上述无机颜料，可举出例如氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、硫酸铅、铬黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合成铁黑、炭黑等。
(B)共聚物能够将这些颜料中的特别是酞菁系颜料稳定且良好地分散。酞菁系颜料中，作为蓝色颜料，可举出例如酞菁铜。更具体地说，可举出在颜料索引(C.I.；TheSociety0fDyersandColourists社发行)中归类为颜料的化合物、即带有下述那样的颜料索引(C.I.)名的化合物。
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6。
(B)共聚物特别适合用于分散这些酞菁系蓝色颜料中的C.I.颜料蓝15:6。
此外，酞菁系颜料中，作为绿色颜料，可举出例如氯化和/或溴化的金属酞菁，更具体地可举出酞菁铜、酞菁锌、酞菁镁、酞菁铝、酞菁钛、酞菁钒、酞菁锰、酞菁铁、酞菁钴、酞菁镍、酞菁锡、酞菁锗等。
(B)共聚物适合用于分散这些酞菁系绿色颜料中的氯化酞菁铜、氯化溴化酞菁铜、溴化酞菁铜、氯化溴化酞菁锌、溴化酞菁锌，特别是氯化溴化酞菁锌。氯化溴化酞菁锌优选为下述式(I)表示的结构。
(式(I)中，Y相互独立地表示氢原子、氯原子或溴原子，全部的Y中10～15个为溴原子、1～6个为氯原子。)
需要说明的是，颜料索引(C.I.)名中，氯化酞菁铜是归类为C.I.颜料绿7的颜料，氯化溴化酞菁铜是归类为C.I.颜料绿36的颜料，氯化溴化酞菁锌是归类为C.I.颜料绿58的颜料。
本发明中，也能够通过重结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加热法或它们的组合将颜料精制后使用。此外，颜料也可以根据需要用树脂将其颗粒表面改性后使用。作为将颜料的颗粒表面改性的树脂，可举出例如日本特开2001-108817号公报所记载的载体树脂、或市售的各种用于颜料分散的树脂。作为炭黑表面的树脂被覆方法，能够采用例如日本特开平9-71733号公报、日本特开平9-95625号公报、日本特开平9-124969号公报等所记载的方法。此外，有机颜料优选通过所谓的盐磨处理将一次颗粒微细化后使用。作为盐磨处理的方法，能够采用例如日本特开平08-179111号公报中公开的方法。
可是，滤色器用着色组合物中，通过使用染料作为着色剂，可以实现单独以颜料不能达成的高亮度化和高对比度化。但是，使用染料作为着色剂时，着色组合物的碱显影性显著变差。本发明的着色组合物中，通过使用(B)共聚物作为颜料分散剂，即使组合颜料和染料作为着色剂使用，也能够得到碱显影性良好的着色组合物。作为染料，可举出例如带有下述那样的颜料索引(C.I.)名的化合物。
C.I.酸性黄11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性红37、C.I.酸性红180、C.I.酸性蓝29、C.I.直接红28、C.I.直接红83、C.I.直接黄12、C.I.直接橙26、C.I.直接绿28、C.I.直接绿59、C.I.活性黄2、C.I.活性红17、C.I.活性红120、C.I.活性黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散红58、C.I.分散蓝165、C.I.碱性蓝41、C.I.碱性红18、C.I.媒染红7、C.I.媒染黄5、C.I.媒染黑7等偶氮系染料；
C.I.还原蓝4、C.I.酸性蓝40、C.I.酸性绿25、C.I.活性蓝19、C.I.活性蓝49、C.I.分散红60、C.I.分散蓝56、C.I.分散蓝60等蒽醌系染料；
C.I.瓮蓝(パツドブル一)5等酞菁系染料；
C.I.碱性蓝3、C.I.碱性蓝9等醌亚胺系染料；
C.I.溶剂黄33、C.I.酸性黄3、C.I.分散黄64等喹啉系染料；
C.I.酸性黄1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黄42等硝基系染料；
分散黄201等甲川系染料。
本发明中，使用染料作为着色剂时，染料能够单独使用或混合2种以上使用。
从形成亮度高且色纯度优异的像素或遮光性优异的黑矩阵的方面考虑，(A)着色剂的含有比例通常在着色组合物的固体成分中为5～70质量％，优选为5～60质量％。在此，固体成分是指后述溶剂以外的成分。
-(B)共聚物-
本发明中，(B)共聚物是作为颜料分散剂发挥功能的成分，是包含A嵌段和B嵌段的、胺值为50mgKOH/g以上且不足80mgKOH/g的嵌段共聚物，其中A嵌段具有60质量％以上用上述式(1)表示的重复单元(1)，B嵌段具有用上述式(2)表示的重复单元(2)。需要说明的是，“具有60质量％以上重复单元(1)”是指A嵌段中的重复单元(1)的含有比例为60质量％以上。
上述式(1)中，作为2价连接基团X，可举出例如亚甲基、碳原子数为2～10的亚烷基、亚芳基、-CONH-R7-(＊)基、-COO-R8-(＊)基〔其中，R7和R8相互独立地表示亚甲基、碳原子数为2～10的亚烷基、或碳原子数为2～10的亚烷基氧亚烷基(アルキレンオキシアルキレン基)，(＊)表示与N结合的结合位点(結合手)〕等。其中，作为X，优选-COO-R8-基，作为R8，优选碳原子数为2～6的亚烷基。
此外，上述式(1)的-NR2R3中，R2和R3相互独立地表示氢原子或可以具有取代基的链状或环状的烃基，作为烃基优选碳原子数为1～4的烷基，特别优选甲基、乙基、丙基、丁基。烃基上的取代基中，作为链状烃基上的取代基，可举出卤素原子、烷氧基、苯甲酰基等。此外，作为环状烃基上的取代基，可举出链状的烷基、卤素原子、烷氧基等。需要说明的是，R2和R3所表示的链状烃基包含直链状和支链状的任一种烃基。
此外，R2和R3也可以相互结合而形成环状结构，作为环状结构，可举出例如5～7元环的含氮杂环单环或2个这些单环缩合而成的稠环。含氮杂环优选不具有芳香性，更优选饱和环。具体可举出例如下述例子。
这些环状结构也可以进一步具有取代基。
上述式(2)中，作为R4，优选亚乙基、甲基亚乙基。此外，作为R5，优选甲基、乙基、丙基、丁基。此外，n优选1～20的整数，更优选1～10的整数，特别优选1～5的整数。
(B)共聚物的A嵌段可以具有上述重复单元(1)和除重复单元(1)以外的重复单元。作为这样的重复单元的例子，可举出来源于具有吡啶基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、咪唑啉基、四氢嘧啶基等含氮杂环基的烯键式不饱和单体；具有季铵碱的烯键式不饱和单体的重复单元等。
(B)共聚物的B嵌段优选具有上述重复单元(2)和下述式(3)表示的重复单元(3)。
(式(3)中，R9表示可以具有取代基的链状或环状的烷基、可以具有取代基的芳基、或可以具有取代基的芳烷基，R10表示氢原子或甲基。)
上述式(3)中，作为R9，优选碳原子数为1～8的链状烷基、碳原子数为6～14的芳基、碳原子数为7～16的芳烷基，特别优选甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、苯基、苄基、苯乙基。此外，作为R9所表示的烷基上的取代基，可举出卤素原子、烷氧基等。此外，作为芳基或芳烷基上的取代基，可举出链状的烷基、卤素原子、烷氧基等。此外，R9所表示的链状烷基包含直链状和支链状的任一种烷基。
(B)共聚物的B嵌段也可以具有除上述重复单元(2)和重复单元(3)以外的其他重复单元。作为这样的重复单元的例子，可举出来源于苯乙烯等苯乙烯系单体；(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺系单体；乙酸乙烯酯；丙烯腈等单体的重复单元。
(B)共聚物的结构只要是包含具有60质量％以上的重复单元(1)的A嵌段和具有重复单元(2)的B嵌段的嵌段共聚物，就没有特别限定，但优选为A-B嵌段共聚物或B-A-B嵌段共聚物。
(B)共聚物的1个A嵌段中，也可以含有2种以上重复单元(1)。此时，2种以上的重复单元(1)可以以无规共聚、嵌段共聚的任一方式含在A嵌段中。此外，A嵌段中的重复单元(1)的含有比例优选为75质量％以上、特别优选为90质量％以上。
(B)共聚物的1个B嵌段中，也可以含有2种以上重复单元(2)。此时，2种以上的重复单元(2)可以以无规共聚、嵌段共聚的任一方式含在B嵌段中。此外，在B嵌段中具有重复单元(3)以及其他的重复单元时，这些重复单元分别可以在1个B嵌段中含有2种以上。此时，各重复单元可以以无规共聚、嵌段共聚的任一方式含在B嵌段中。重复单元(2)、重复单元(3)和其他的重复单元也可以以无规共聚、嵌段共聚的任一方式含在B嵌段中。
B嵌段具有重复单元(2)和重复单元(3)双方时，B嵌段中的重复单元(2)/重复单元(3)的共聚比例(质量比)优选为1/99～50/50、更优选为1/99～30/70。
(B)共聚物的胺值为50mgKOH/g以上且不足80mgKOH/g，但优选为52mgKOH/g～79mgKOH/g。此处，胺值表示与每1g分散剂固体成分中的碱量为当量的KOH的mg数。
此外，(B)共聚物中，重复单元(2)的含有比例在全部重复单元中优选为1～30质量％、更优选为1～25质量％。
通过将(B)共聚物设定为这样的方式，能够得到分散性和碱显影性优异的着色组合物。
(B)共聚物的分子量是用凝胶渗透色谱(GPC、洗脱溶剂：DMF)测定的换算为聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量(以下也称为“Mw”)，优选为1,000～30,000、特别优选为5,000～15,000。此外，(B)共聚物的Mw与用GPC(洗脱溶剂：DMF)测定的换算为聚甲基丙烯酸甲酯的数均分子量(以下称为“Mn”)的比(Mw/Mn)优选为1.0～2.0、更优选为1.0～1.8。通过将(B)共聚物设定为这样的方式，能够得到分散性和碱显影性优异的着色组合物。
(B)共聚物能够通过公知方法制造，例如，可以通过将提供上述各重复单元的单体进行活性聚合来制造。作为活性聚合法，能够采用日本特开平9-62002号公报、日本特开2002-31713号公报、P.Lutz，P.Massonetal，Polym.Bull.，12，79(1984)；B.C.Anderson，G.D.Andrewsetal，Macromolecules，14，1601(1981)；K.Hatada，K.Ute，etal，Polym.J.，17，977(1985)；K.Hatada，K.Ute，etal，Polym.J.，18，1037(1986)，右手浩一，畑田耕一，高分子加工，36，366(1987)；东村敏延，泽本光男，高分子论文集，46，189(1989)；M.Kuroki，T.Aida，J.Am.Chem.Soc.，109，4737(1987)；相田卓三，井上祥平，有机合成化学，43，300(1985)；D.Y.Sogoh，W.R.Hertleretal，Macromolecules，20，1473(1987)等中记载的公知方法。
作为提供重复单元(1)的单体，可举出例如(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基丙酯等。
作为提供重复单元(2)的单体，可举出例如聚乙二醇(n＝1～5)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(n＝1～5)乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(n＝1～5)丙醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n＝1～5)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n＝1～5)乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n＝1～5)丙醚(甲基)丙烯酸酯等。
作为提供重复单元(3)的单体，可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸四氢双环戊二烯酯(dicyclopentanyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等。
此外，作为A嵌段中可以与提供重复单元(1)的单体一起发生共聚的单体，可举出例如(甲基)丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基(4-苯甲酰基苄基)二甲基溴化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基苄基二甲基氯化铵、(甲基)丙烯酰氧乙基苄基二乙基氯化铵、以及下述式表示的单体。
(单体1)(单体2)
(单体3)(单体4)
(单体5)
(单体6)
(单体7)(单体8)
(单体9)(单体10)
(单体11)(单体12)
(单体13)(单体14)
(B)共聚物能够单独使用或混合2种以上使用。(B)共聚物的含量相对于100质量份颜料通常为1～100质量份、优选为5～70质量份、进一步优选为10～50质量份。(B)共聚物的含量过多时，显影性有可能受损。
本发明中，为了提高分散性，也能够进一步含有公知的分散剂。作为公知的分散剂，可举出例如氨基甲酸酯系分散剂、聚乙烯亚胺系分散剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散剂、聚乙二醇二酯系分散剂、失水山梨醇脂肪酸酯系分散剂、脂肪酸改性聚酯系分散剂、丙烯酸系分散剂、颜料衍生物等。
作为这样的分散剂的具体例，可举出商品名为EFKA(EFKAChemicalsBV(EFKA)社制造)、Disperbyk(毕克化学(BYK)社制造)、帝司巴隆(楠本化成株式会社制造)、Solsperse(Lubrizol社制造)、KP(信越化学工业株式会社制造)、Polyflow(共荣社化学株式会社制造)、EFTOP(TochemProducts社制造)、MEGAFAC(大日本油墨化学工业株式会社制造)、FLUORAD(住友3M株式会社制造)、ASAHIGUARD、SURFLON(以上为旭硝子株式会社制造)等。此外，作为颜料衍生物的具体例，可举出酞菁铜、二酮基吡咯并吡咯、奎酞酮的磺酸衍生物等。
-(C)溶剂-
本发明的着色组合物通常如下制备：首先，将包含颜料的着色剂在(C)溶剂中与(B)共聚物和根据需要添加的其他成分一起使用例如珠磨机、辊磨机等粉碎并混合、分散，制成颜料分散液。然后，在对本发明的着色组合物赋予固化性和碱显影性时，在该颜料分散液中添加后述的(D)～(F)成分、和根据需要进一步追加的(C)溶剂和添加剂，进行混合。作为(C)溶剂，只要是将构成着色组合物的成分(A)成分和(B)成分、后述的其他成分分散或溶解，且不与这些成分发生反应，具有适度的挥发性的溶剂，就能够适宜选择使用。
作为这样的溶剂，可举出例如：
乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单正丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；
乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸-3-甲基-3-甲氧基丁酯等(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类；
二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚、四氢呋喃等其他醚类；
甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类；
丙二醇二乙酸酯、1，3-丁二醇二乙酸酯、1，6-己二醇二乙酸酯等二乙酸酯类；
3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等烷氧基羧酸酯类；
乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他的酯类；
甲苯、二甲苯等芳香族烃类；
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯类；
甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、辛醇、2-乙基己醇、环己醇等(环)烷基醇类；
双丙酮醇等酮醇类；
N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺或内酰胺类等。
本发明中，溶剂能够单独使用或混合2种以上使用。
这些溶剂中，在调制上述颜料分散液时，优选使用选自(聚)亚烷基二醇单烷基醚类、(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类、二乙酸酯类和烷氧基羧酸酯类中的至少一种。其含有比例在颜料分散液所含有的全部溶剂中优选为80质量％以上、更优选为90质量％以上。
此外，(聚)亚烷基二醇单烷基醚类、(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类、二乙酸酯类和烷氧基羧酸酯类中，特别优选丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、1，3-丁二醇二乙酸酯、1，6-己二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯。
对溶剂的含量没有特别限定，但优选该着色组合物的除去溶剂后的各成分的合计浓度成为5～50质量％的量，特别优选所述合计浓度成为10～40质量％的量。通过设定为这样的方式，能够得到分散性、稳定性、涂布性良好的着色组合物。
-(D)交联剂-
能够使本发明的着色组合物含有(D)交联剂。由此，能够赋予着色组合物热固化性或放射线固化性。此处，(D)交联剂是指具有2个以上的可聚合基团的化合物。作为可聚合基团，可举出例如烯键式不饱和基团、环氧乙基、氧杂环丁基、N-烷氧甲基氨基等。本发明中，作为(D)交联剂，优选具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物或具有2个以上N-烷氧甲基氨基的化合物。
作为上述具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物的具体例，可举出使脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应而得到的多官能(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、经环氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与多官能异氰酸酯反应而得到的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与酸酐反应而得到的具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。
此处，作为上述脂肪族多羟基化合物，可举出例如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇这样的2元的脂肪族多羟基化合物，甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇这样的3元以上的脂肪族多羟基化合物。作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯，可举出例如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。作为上述多官能异氰酸酯，可举出例如甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。作为酸酐，可举出例如琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐这样的二元酸的酸酐、均苯四酸二酐、联苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐这样的四元酸二酐。
此外，作为上述经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可举出例如日本特开11-44955号公报的段落〔0015〕～〔0018〕中记载的化合物。作为上述经环氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可举出双酚A的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的环氧乙烷和/或环氧丙烷改性六(甲基)丙烯酸酯等。
此外，作为上述具有2个以上N-烷氧甲基氨基的化合物，可举出例如具有三聚氰胺结构、苯胍胺结构、脲结构的化合物等。需要说明的是，三聚氰胺结构、苯胍胺结构指具有1个以上的三嗪环或苯基取代三嗪环作为基本骨架的化学结构，是也包含三聚氰胺化合物、苯胍胺化合物或它们的缩合物的概念。作为具有2个以上N-烷氧甲基氨基的化合物的具体例，可举出N，N，N，N，N，N-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N，N，N，N-四(烷氧基甲基)苯胍胺、N，N，N，N-四(烷氧基甲基)甘脲等。
这些多官能性单体中，优选使3元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应而得到的多官能(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯、N，N，N，N，N，N-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N，N，N，N-四(烷氧基甲基)苯胍胺。在着色层的强度高、着色层的表面平滑性优异、且难以在未曝光部的基板上和遮光层上产生浮垢(地汚れ)、膜残留等方面，在使3元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应而得到的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯，在具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选使季戊四醇三丙烯酸酯与琥珀酸酐反应而得到的化合物、使二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸酐反应而得到的化合物。
本发明中，(D)交联剂能够单独使用或混合2种以上使用。
相对于100质量份(A)着色剂，本发明中的(D)交联剂的含量优选为10～1,000质量份，特别优选20～500质量份。此时，如果交联剂的含量过少，则有可能得不到充分的固化性。另一方面，如果交联剂的含量过多，则赋予本发明的着色组合物碱显影性时，具有碱显影性降低、在未曝光部的基板上或遮光层上容易产生浮垢、膜残留等倾向。
-(E)粘结剂树脂-
能够使本发明的着色组合物含有(E)粘结剂树脂。由此，能够赋予着色组合物碱显影性和与基板的粘结性。作为这样的粘结剂树脂，没有特别限定，但优选为具有羧基、酚羟基等酸性官能团的树脂。其中，优选具有羧基的聚合物(以下称为“含羧基聚合物”)，可举出例如具有1个以上羧基的烯键式不饱和单体(以下称为“不饱和单体(e1)”)与其他可共聚的烯键式不饱和单体(以下称为“不饱和单体(e2)”)的共聚物。
作为上述不饱和单体(e1)，可举出例如(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、琥珀酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、对乙烯基苯甲酸等。
这些不饱和单体(e1)能够单独使用或混合2种以上使用。
此外，作为上述不饱和单体(e2)，可举出例如：
N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺这样的N-位取代马来酰亚胺；
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、对乙烯基苄基缩水甘油醚、苊烯这样的芳香族乙烯基化合物；
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙烯乙二醇(n＝2～10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n＝2～10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(n＝2～10)单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n＝2～10)单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02，6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸二氢双环戊二烯酯(dicyclopentenyl(meth)acrylate)、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、对枯基苯酚的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧环己基甲酯、3-〔(甲基)丙烯酰氧基甲基〕氧杂环丁烷、3-〔(甲基)丙烯酰氧基甲基〕-3-乙基氧杂环丁烷这样的(甲基)丙烯酸酯；
环己基乙烯基醚、异冰片基乙烯基醚、三环[5.2.1.02，6]癸烷-8-基乙烯基醚、五环十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷这样的乙烯基醚；
聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷这样的在聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体等。
这些不饱和单体(e2)能够单独使用或混合2种以上使用。
在不饱和单体(e1)和不饱和单体(e2)的共聚物中，该共聚物中的不饱和单体(e1)的共聚比例优选为5～50质量％、更优选为10～40质量％。通过以这样的范围使不饱和单体(e1)共聚，能够得到碱显影性和保存稳定性优异的着色组合物。
作为不饱和单体(e1)与不饱和单体(e2)的共聚物的具体例，可举出例如日本特开平7-140654号公报、日本特开平8-259876号公报、日本特开平10-31308号公报、日本特开平10-300922号公报、日本特开平11-174224号公报、日本特开平11-258415号公报、日本特开2000-56118号公报、日本特开2004-101728等中公开的共聚物。
此外，本发明中，例如如日本特开平5-19467号公报、日本特开平6-230212号公报、日本特开平7-207211号公报、日本特开平09-325494号公报、日本特开平11-140144号公报、日本特开2008-181095号公报等所公开的那样，也能够使用在侧链具有(甲基)丙烯酰基等聚合性不饱和键的含羧基聚合物作为粘结剂树脂。
本发明中的粘结剂树脂利用GPC(洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的按聚苯乙烯换算的重均分子量通常为1,000～100,000、优选为3,000～50,000。如果该重均分子量过小，则所得到的覆膜的残膜率等降低，或者图案形状、耐热性等受损，并且电特性有可能恶化，另一方面，如果重均分子量过大，则分辨率降低，或者图案形状受损，并且利用狭缝喷嘴方式进行涂布时有可能容易产生干燥异物。
此外，本发明中的粘结剂树脂的重均分子量与利用GPC(洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的按聚苯乙烯换算的数均分子量的比优选为1.0～5.0、更优选为1.0～3.0。
本发明中的粘结剂树脂能够通过公知方法制造，还可以通过例如日本特开2003-222717号公报、日本特开2006-259680号公报、国际公开第07/029871号小册子等中公开的方法来控制其结构、分子量、分子量分布。
本发明中，粘结剂树脂能够单独使用或混合2种以上使用。
本发明中，相对于100质量份的(A)着色剂，粘结剂树脂的含量通常为10～1,000质量份、优选为20～500质量份。如果粘结剂树脂的含量过少，则有可能例如碱显影性降低，或者所得到的着色组合物的保存稳定性降低，另一方面，如果粘结剂树脂的含量过多，则着色剂浓度相对降低，所以有可能难以达成作为薄膜的目标色浓度。
-(F)光聚合引发剂-
能够使本发明的着色组合物含有(F)光聚合引发剂。由此，能够赋予着色组合物放射线敏感性。用于本发明的(F)光聚合引发剂是通过可见光线、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等放射线的曝光而产生可引发上述(D)交联剂聚合的活性种的化合物。
作为这样的光聚合引发剂，可举出例如噻吨酮系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-酰基肟系化合物、盐系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多环醌系化合物、重氮系化合物、酰亚胺磺酸酯系化合物等。
本发明中，光聚合引发剂能够单独使用或混合2种以上使用。作为光聚合引发剂，优选选自噻吨酮系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-酰基肟系化合物中的至少一种。
本发明中优选的光聚合引发剂中，作为噻吨酮系化合物的具体例，可举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮等。
此外，作为上述苯乙酮系化合物的具体例，可举出2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮等。
此外，作为上述联咪唑系化合物的具体例，可举出2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4，6-三氯苯基)-4，4’5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑等。
另外，在使用联咪唑系化合物作为光聚合引发剂时，在能够改善灵敏度的方面优选合用供氢体。此处所说的“供氢体”意味着能够对通过曝光由联咪唑系化合物产生的自由基提供氢原子的化合物。作为供氢体，可举出例如2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并唑等硫醇系供氢体、4，4’-双(二甲氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙氨基)二苯甲酮等胺系供氢体。本发明中，供氢体能够单独使用或混合2种以上使用，在能够进一步改善灵敏度的方面，优选将1种以上硫醇系供氢体与1种以上胺系供氢体组合使用。
此外，作为上述三嗪系化合物的具体例，可举出2，4，6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-〔2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-〔2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪等具有卤代甲基的三嗪系化合物。
此外，作为O-酰基肟系化合物的具体例，可举出1，2-辛烷二酮-1-〔4-(苯硫基)苯基〕-2-(O-苯甲酰肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-〔9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基〕-1-(O-乙酰肟)、乙酮-1-〔9-乙基-6-{2-甲基-4-(2，2-二甲基-1，3-二氧戊环基)甲氧基苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基〕-1-(O-乙酰肟)等。
本发明中，在使用苯乙酮系化合物等的联咪唑系化合物以外的光聚合引发剂时，也能够合用增感剂。作为这样的增感剂，可举出例如4，4’-双(二甲氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙氨基)二苯甲酮、4-二乙氨基苯乙酮、4-二甲氨基苯丙酮、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、2，5-双(4-二乙氨基苯亚甲基)环己酮、7-二乙氨基-3-(4-二乙氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙氨基)查耳酮等。
本发明中，相对于100质量份(D)交联剂，光聚合引发剂的含量优选为0.01～120质量份，特别优选1～100质量份。此时，如果光聚合引发剂的含量过少，则通过曝光进行的固化有可能不充分，另一方面，如果该含量过多，则具有所形成的着色层在显影时容易从基板上脱落的倾向。
-添加剂-
本发明的着色组合物根据需要也能够含有各种添加剂。
作为添加剂，可举出例如玻璃、氧化铝等填充剂；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)类等高分子化合物；氟系表面活性剂、硅系表面活性剂等表面活性剂；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等密合促进剂；2，2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二叔丁基苯酚等抗氧化剂；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂；聚丙烯酸钠等防絮凝剂；丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸、2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-1，3-丙二醇、4-氨基-1，2-丁二醇等残渣改善剂；琥珀酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、邻苯二甲酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等显影性改善剂等。
滤色器及其制造方法
本发明的滤色器具备使用本发明的着色组合物而形成的着色层。
作为制造滤色器的方法，第一可举出下述的方法。首先，在基板的表面上根据需要以对形成像素的部分进行划分的方式形成遮光层(黑矩阵)。接下来，在该基板上涂布分散有例如红色着色剂的本发明放射线敏感性组合物的液态组合物后，进行预烘焙，使溶剂蒸发，形成涂膜。接着，隔着光掩模对该涂膜曝光，然后，使用碱显影液显影，将涂膜的未曝光部溶解除去。其后，通过后烘焙，形成红色像素图案按规定序列配置成的像素阵列。
接下来，使用绿色或蓝色的各着色放射线敏感性组合物，与上述同样地进行各着色放射线敏感性组合物的涂布、预烘焙、曝光、显影和后烘焙，在同一基板上依次形成绿色像素阵列和蓝色像素阵列。由此，可得到在基板上配置有红色、绿色和蓝色的三原色像素阵列的滤色器。但本发明中，形成各色像素的顺序不限于上述顺序。
此外，黑矩阵可以通过如下方式形成，即，将通过溅射或蒸镀形成的铬等金属薄膜利用光刻法制成所期望的图案来形成，但也可以使用分散有黑色着色剂的着色放射线敏感性组合物，与形成上述像素时同样地形成。
作为形成滤色器时使用的基板，可举出例如玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。
此外，根据需要，还能够对这些基板预先实施适宜的前处理，如利用硅烷偶联剂等进行的化学药品处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等。
在将着色放射线敏感性组合物涂布于基板时，能够采用喷雾法、辊涂法、旋转涂布法(旋涂法)、缝模涂布法、刮棒涂布法等适宜的涂布法，但特别优选采用旋涂法、缝模涂布法。
预烘焙通常将减压干燥和加热干燥组合来进行。减压干燥通常在直至达到50～200Pa来进行。此外，加热干燥的条件通常是在70～110℃干燥1～10分钟左右。
涂布厚度以干燥后的膜厚计，通常为0.6～8.0μm、优选为1.2～5.0μm。
作为形成像素和/或黑矩阵时使用的放射线的光源，可举出例如氙灯、卤素灯、钨灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、中压汞灯、低压汞灯等灯光源或氩离子激光器、YAG激光器、XeCl准分子激光器、氮激光器等激光光源等，但优选波长在190～450mm范围的放射线。
放射线的曝光量一般优选为10～10,000J/m2。
此外，作为上述碱显影液，优选例如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1，8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1，5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
在上述碱显影液中也能够适量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂、表面活性剂等。需要说明的是，碱显影后通常进行水洗。
作为显影处理法，能够应用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、浸置(水坑)显影法等。显影条件优选在常温进行5～300秒。
后烘焙的条件通常为在180～280℃进行10～60分钟左右。
这样形成的像素的膜厚通常为0.5～5.0μm、优选为1.0～3.0μm。
此外，作为制造滤色器的第二方法，能够采用日本特开平7-318723号公报、日本特开2000-310706号公报等中公开的、通过喷墨方式得到各色像素的方法。该方法中，首先，在基板的表面上形成兼具遮光功能的隔壁。接下来，通过喷墨装置将分散有例如红色着色剂的本发明着色组合物的液态组合物喷到所形成的隔壁内，然后，进行预烘焙，使溶剂蒸发。接下来，根据需要将该涂膜曝光后，通过后烘焙使其固化，形成红色的像素图案。
接着，使用绿色或蓝色的各着色组合物，与上述同样地在同一基板上依次形成绿色像素图案和蓝色像素图案。由此，可得到在基板上配置有红色、绿色和蓝色的三原色像素图案的滤色器。但本发明中，形成各色像素的顺序不限于上述顺序。
另外，上述隔壁不仅具有遮光功能，而且也发挥用于使喷到划分区内的各色着色组合物不发生混色的功能，所以与上述的第一方法中所使用的黑矩阵相比，膜厚较厚。因此，隔壁通常使用黑色放射线敏感性组合物形成。
形成滤色器时使用的基板、放射线的光源、以及预烘焙和后烘焙的方法及条件与上述的第一方法相同。如此，通过喷墨方式形成的像素的膜厚与隔壁的高度为相同程度。
在这样得到的像素图案上，根据需要形成保护膜后，通过溅射形成透明导电膜。形成透明导电膜后，进而形成隔离件，也能够制成滤色器。隔离件通常使用放射线敏感性组合物来形成，但也可以制成具有遮光性的隔离件(黑隔离件)。这种情况下，使用分散有黑色着色剂的着色放射线敏感性组合物，但本发明的着色组合物也能够很好地用于所述黑隔离件的形成。
这样得到的本发明的滤色器由于亮度和色纯度极高，所以对彩色液晶显示元件、彩色摄像管元件、彩色传感器、有机EL显示元件、电子纸等极其有用。
彩色液晶显示元件
本发明的彩色液晶显示元件具备本发明的滤色器。
本发明的彩色液晶显示元件能够采用适宜的结构。例如能够采用这样的结构：在与配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板不同的基板上形成滤色器，驱动用基板与形成有滤色器的基板隔着液晶层对向配置；还能够采用这样的结构：在配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板的表面上形成滤色器，该基板与形成有ITO(掺杂有锡的氧化铟)电极的基板隔着液晶层对向配置。后一结构能够显著提高开口率，具有可得到明亮且高清晰度的液晶显示元件的优点。
本发明的彩色液晶显示元件除冷阴极荧光管(CCFL：ColdCathodeFluorescentLamp)外，能具备以白色LED为光源的背光源单元。作为白色LED，可举出例如，使用具有独立光谱的红色LED、绿色LED和蓝色LED而得到白色光的白色LED，组合红色LED、绿色LED和蓝色LED通过混色得到白色光的白色LED，组合蓝色LED、红色LED和绿色荧光体通过混色得到白色光的白色LED，组合蓝色LED、红色发光荧光体和绿色发光荧光体通过混色得到白色光的白色LED，通过蓝色LED和YAG系荧光体的混色得到白色光的白色LED，组合蓝色LED、橙色发光荧光体和绿色发光荧光体通过混色得到白色光的白色LED，组合紫外线LED、红色发光荧光体、绿色发光荧光体和蓝色发光荧光体通过混色得到白色光的白色LED等。
本发明的彩色液晶显示元件能够应用TN(TwistedNematic，扭曲向列)型、STN(SuperTwistedNematic，超扭曲向列)型、IPS(In-PlanesSwitching，面内切换)型、VA(VerticalAlignment，垂直取向)型、OCB(OpticallyCompensatedBirefringence，光学补偿弯曲排列)型等适宜的液晶模式。
实施例
以下，举出实施例，更具体说明本发明的实施方式。但本发明不限于下述实施例。
<(B)共聚物的合成>
合成例1
在具备搅拌子的烧瓶内，将甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PME-200日油株式会社制造)(以下称为“PME-200”)0.6g、甲基丙烯酸正丁酯(以下称为“nBMA”)12.9g、甲基丙烯酸甲酯(以下称为“MMA”)10.5g、2，2’-偶氮二异丁腈(以下称为“AIBN”)323mg和吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯(ピラゾ一ル-1-ジチオカルボン酸シアノ(ジメチル)メチルエステル)833mg溶解在甲苯30mL中，进行30分钟氮气鼓泡。其后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到57℃，保持该温度34小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将AIBN211mg和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(以下称为“DAMA”)4.1g溶解在甲苯20mL中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在57℃进行34小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源于DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于PME-200、nBMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物。将得到的共聚物记作“共聚物(B-1)”。
合成例2
在具备搅拌子的烧瓶内，将1.4g的PME-200、10.6g的nBMA、2.8g的甲基丙烯酸-2-乙基己酯(以下称为“EHMA”)、7.0g的MMA、295mg的AIBN和726mg的吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯溶解在30mL甲苯中，进行30分钟氮气鼓泡。其后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到60℃，保持该温度24小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将352mg的AIBN和6.2g的DAMA溶解在20mL甲苯中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在60℃进行24小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于PME-200、nBMA、EHMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物。将所得到的共聚物记作“共聚物(B-2)”。
合成例3
在具备搅拌子的烧瓶内，将1.4g的PME-200、5.0g的nBMA、6.7g的EHMA、1.7g的甲基丙烯酸苄酯(以下称为“BzMA”)、7.0g的MMA、352mg的AIBN和649mg的吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯溶解在30mL甲苯中，进行30分钟氮气鼓泡。其后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到62℃，保持该温度20小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将448mg的AIBN和6.2g的DAMA溶解在20mL甲苯中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在62℃进行20小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源于DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于PME-200、nBMA、EHMA、BzMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物。将所得到的共聚物记作“共聚物(B-3)”。
比较合成例1
在具备搅拌子的烧瓶内，将5.6g的PME-200、6.4g的nBMA、5.0g的EHMA、1.7g的BzMA、5.6g的MMA、256mg的AIBN和660mg的吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯溶解在30mL甲苯中，进行30分钟氮气鼓泡。其后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到60℃，保持该温度24小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将189mg的AIBN和3.6g的DAMA溶解在20mL甲苯中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在60℃进行24小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源于DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于PME-200、nBMA、EHMA、BzMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物溶液。将所得到的共聚物记作“共聚物(b-1)”。
比较合成例2
在具备搅拌子的烧瓶内，将7.8g的PME-200、6.6g的nBMA、7.0g的MMA、236mg的AIBN和610mg的吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯溶解在30mL甲苯中，进行30分钟氮气鼓泡。其后，缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到60℃，保持该温度24小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将342mg的AIBN和6.6g的DAMA溶解在20mL甲苯中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在60℃进行24小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源于DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于PME-200、nBMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物。将所得到的共聚物记作“共聚物(b-2)”。
比较合成例3
在具备搅拌子的烧瓶内，将7.0g的nBMA、6.7g的EHMA、1.7g的BzMA、7.0g的MMA、240mg的AIBN和690mg的吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯溶解在30mL甲苯中，进行30分钟氮气鼓泡。其后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升到62℃，保持该温度20小时，进行活性自由基聚合。
接下来，将290mg的AIBN和5.6g的DAMA溶解在20mL甲苯中，进行30分钟氮气置换，将经氮气置换的溶液添加在上述反应溶液中，在62℃进行20小时活性自由基聚合。其后，通过减压浓缩将溶剂置换为丙二醇单甲醚乙酸酯并使不挥发成分为40质量％。如此，得到包含具有来源于DAMA的重复单元的A嵌段和具有来源于nBMA、EHMA、BzMA和MMA的重复单元的B嵌段的嵌段共聚物。将所得到的共聚物记作“共聚物(b-3)”。
<Mw和Mw/Mn的测定>
上述各合成例中得到的(B)共聚物的Mw和Mn通过下述规格的GPC测定。将测定结果与(B)共聚物中的各单体的共聚比例(质量％)一起示于表1中。
装置：GPC-104(昭和电工株式会社制造)。
柱：将KD-G、KF-603、KF-602、KF-601结合使用。
流动相：DMF。
<胺值的测定>
以下述要点测定上述各合成例中得到的(B)共聚物的胺值。将测定结果示于表1。
精密称量共聚物溶液0.5g至1mg单位，置于玻璃容器中。添加乙酸酐/乙酸＝9/1(体积比)20ml进行溶解，在室温放置3小时。其后，进一步加入乙酸30ml后，使用电位差测定装置AT-510(京都电子工业株式会社制造)，用0.1mol/l高氯酸-乙酸溶液进行滴定。同样地进行空白试验。由(B)共聚物和空白试验的0.1mol/l高氯酸-乙酸溶液滴加量计算出胺值(单位mgKOH/g)。
表1
合成例1 合成例2 合成例3 比较合成例1 比较合成例2 比较合成例3
共聚物名 B-1 B-2 B-3 b-1 b-2 b-3
PME-200 2 5 5 20 28 0
nBMA 46 38 18 23 23.5 25
EHMA 0 10 24 18 0 24
BzMA 0 0 6 6 0 6
MMA 37.5 25 25 20 25 25
DAMA 14.5 22 22 13 23.5 20
Mw/Mn 1.53 1.46 1.89 1.73 1.71 1.75
Mw 7900 7800 7500 8300 8500 8100
胺值 52 79 79 46 84 71
<颜料分散液的制备和评价>
实施例1
使用作为着色剂的C.I.颜料绿58(DIC社制造)7.2质量份和C.I.颜料黄1504.8质量份、共聚物(B-1)溶液10质量份(不挥发成分＝40质量％)、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯70质量份和丙二醇单甲醚8质量份，利用珠磨机进行处理，制备颜料分散液(A-1)。
用E型粘度计(东京计器制造)测定所得到的颜料分散液的粘度。并且，将得到的颜料分散液填充到遮光玻璃容器中，在密闭状态下于23℃静置14天后，使用E型粘度计(东京计器制造)再次测定粘度。而且，计算出保存14天后的粘度相对于刚制备好的粘度的增加率，增加率不足10％时评价为“A”，增加率为10％以上时评价为“B”。评价结果示于表2。
实施例2～4和比较例1～5
在制备例1中，将着色剂、(B)共聚物和溶剂的量变更为如表2所示，除此以外，与实施例1同样地制备着色剂分散液(A-2)～(A-9)并进行评价。将评价结果列于表2。
表2中，“G58”，是指C.I.颜料绿58，“Y150”是指C.I.颜料黄150，“Y179”，是指作为有机染料的C.I.溶剂黄179，“PGMEA”是指丙二醇单甲醚乙酸酯，“PGME”是指丙二醇单甲醚，“BYK6919”是指市售的分散剂BYK-LPN6919(毕克化学(BYK)社制造)。需要说明的是，BYK-LPN6919是含有具有重复单元(1)和重复单元(2)、胺值＝120mgKOH/g(换算成不挥发成分)的嵌段共聚物的分散剂溶液，不挥发成分＝60质量％。
表2
<粘结剂树脂的合成>
合成例4
在具备冷却管和搅拌机的烧瓶内，将25.0g的BzMA、20.0g的nBMA、15.0g甲基丙烯酸羟乙酯、20.0g苯乙烯和20.0g甲基丙烯酸溶解在200g丙二醇单甲醚乙酸酯中，进而加入3.0g的AIBN和5.0g的2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯，其后吹扫15分钟氮气。氮气吹扫后，一边对反应液进行搅拌和氮气鼓泡，一边加热到80℃，聚合5小时，由此得到含有33质量％粘结剂树脂(E-1)的溶液。该粘结剂树脂(E-1)利用GPC(洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的按聚苯乙烯换算的重均分子量＝10,500、利用GPC(洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的按聚苯乙烯换算的重均分子量与数均分子量的比＝2.5。
<着色放射线敏感性组合物的制备和评价>
着色放射线敏感性组合物的制备
实施例5
将颜料分散液(A-1)100质量份、作为粘结剂树脂的粘结剂树脂(E-1)溶液33.5质量份、作为交联剂的东亚合成株式会社制造的M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯为主成分)9.7质量份、作为光聚合引发剂的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮(商品名Irgacure369、CibaSpecialtyChemicals社制造)4.3质量份和作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯混合，制备固体成分浓度为20质量％的着色放射线敏感性组合物。
脱落时间的评价
使用旋涂机将得到的着色放射线敏感性组合物涂布在玻璃基板上后，用100℃的加热板进行2分钟预烘焙，形成膜厚2.5μm的涂膜。接下来，将该基板冷却到室温后，对基板上的涂膜，使用高压汞灯隔着光掩模将包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线以1,000J/m2的曝光量对各涂膜曝光。其后，通过将23℃的0.04重量％氢氧化钾水溶液喷到基板上的涂膜上，进行喷淋显影。此时，测定直至未曝光部的涂膜完全剥离为止的时间(脱落时间)。于是，脱落时间小于60秒时评价为“A”，脱落时间在60秒以上且不足120秒时评价为“B”，脱落时间在120秒以上且不足180秒时评价为“C”，脱落时间在180秒以上时评价为“D”。该时间越短，显影速度越快，具有能够缩短滤色器制造的节拍时间的优点。将评价结果列于表3。
色度特性的评价
使用旋涂机将得到的着色放射线敏感性组合物涂布在玻璃基板上，然后，用100℃的加热板进行2分钟预烘焙，形成膜厚不同的3片涂膜。接下来，将这些基板冷却到室温后，对基板上的涂膜，使用高压汞灯不隔着光掩模地将包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线以1,000J/m2的曝光量对各涂膜曝光。其后，于180℃进行20分钟后烘焙，在基板上形成固化膜。对所得到的3片固化膜，使用色彩分析仪(大塚电子株式会社制造的MCPD2000)以C光源、2度视角测定CIE表色系统中的色度坐标值(x，y)和刺激值(Y)。由测定结果求出色度坐标值y＝0.590时的色度坐标值x和刺激值(Y)。将评价结果列于表3。
实施例6～8和比较例5～9
在实施例5中，将颜料分散液的种类变更为如表3所示，除此以外，与实施例5同样地进行着色放射线性组合物的制备和评价。将评价结果列于表3。
表3

Claims (7)

1.一种着色组合物，其特征在于，含有：
A：包含颜料的着色剂，
B：包含A嵌段和B嵌段的、胺值为50mgKOH/g以上且不足80mgKOH/g的嵌段共聚物，所述A嵌段具有60质量％以上用下述式(1)表示的重复单元(1)，所述B嵌段具有用下述式(2)表示的重复单元(2)和式(3)表示的重复单元，所述B嵌段中的所述式(2)表示的重复单元/该式(3)表示的重复单元的共聚比例以质量比计为1/99～30/70，和
C：溶剂，
并且，所述B嵌段共聚物的重均分子量Mw与数均分子量Mn的比Mw/Mn为1.0～1.8，
式(1)中，X为-COO-R8-(＊)基，所述R8表示碳原子数为2～10的亚烷基，(＊)表示与N结合的结合位点，R1表示氢原子或甲基，R2和R3相互独立地表示氢原子或可以具有取代基的链状或环状的烃基，R2和R3可以相互结合而形成环状结构，
式(2)中，R4相互独立地表示碳原子数为2～4的亚烷基，R5表示碳原子数为1～6的烷基，R6表示氢原子或甲基，n表示1～150的整数，
式(3)中，R9表示链状或环状的烷基、芳基或芳烷基，R10表示氢原子或甲基。
2.如权利要求1所述的着色组合物，其中，含有酞菁系颜料作为着色剂。
3.如权利要求1所述的着色组合物，其中，进一步含有D交联剂和E粘结剂树脂。
4.如权利要求3所述的着色组合物，其中，进一步含有染料作为着色剂。
5.如权利要求3所述的着色组合物，其中，进一步含有F光聚合引发剂。
6.一种滤色器，其具备使用权利要求2～5中任一项所述的着色组合物而形成的着色层。
7.一种彩色液晶显示元件，其具备权利要求6所述的滤色器。
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