彩色滤光片用染料分散组合物及彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的制作方法

本发明涉及彩色滤光片用染料分散组合物及彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物。

背景技术：

在有机el等用的彩色滤光片中，当并用颜料蓝15：6和可溶性染料作为着色剂时，由于制造工序的影响，有时在显色或亮度方面会变得不充分。此外，当并用可溶性染料时，存在无法清除因热量而发生的向他色的迁移的课题。

因此，通过并用颜料蓝15：6和不溶性染料作为着色剂，可谋求信赖性的提高，虽然能确保着色剂的分散稳定性，但在亮度方面不充分。

此外，如专利文献2及3中记载，公知具有粒径大体较小的染料粒子的彩色滤光片用着色组合物，由于并未实施为染料的抗衡离子的阴离子微粒化，且将染料自身脱氯作为磺基，起码也具备相对于各有机溶剂的溶解性。此外，在粘度变化或光学特性方面尚不充分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-211198号公报

专利文献2：日本特开2018-025612号公报

专利文献3：日本特开2018-025797号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的课题在于，在制备彩色滤光片用染料分散组合物及基于该组合物制备了彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物时，兼顾着色剂的分散稳定性的提高和高亮度。此外，本发明的课题还在于，获得贯穿彩色滤光片制造工序，对比度或显色不发生变化的彩色滤光片。

为了解决上述课题，在本发明中对彩色滤光片用染料分散组合物的组成进行了研究。

因此，本发明由以下组合物构成。

1.一种彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，含有微粒化不溶性呫吨类染料、为丙烯酸类嵌段聚合物的分散剂、为含有苯基的磷酸的分散助剂、碱可溶性树脂及有机溶剂。

2.根据1所述的彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，为丙烯酸类嵌段聚合物的分散剂的胺值为5～100mgkoh/g。

3.根据1或2所述的彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，微粒化不溶性呫吨类染料具有下述化学式1及/或下述化学式2中记载的结构，

[化学式1]

化学式1的结构式中，r¹～r⁴各自独立地表示氢原子、可具有取代基的碳数1～20的1价饱和烃基，或可具有取代基的碳数6～10的1价芳香族烃基，该饱和烃基中所含的-ch2-可被-o-、-co-或-nr¹¹-取代，r¹及r²可彼此键合与氮原子一起形成含有氮原子的环，r³及r⁴可彼此键合与氮原子一起形成含有氮原子的环，

r⁵表示-oh、-so3^-、-so3h、-so3^-z⁺、-co2h、-co2^-z⁺、-co2r⁸、-so3r⁸或-so2nr⁹r¹⁰，

r⁶及r⁷各自独立地表示氢原子或碳数1～6的烷基，

m表示0～5的整数，当m为2以上时，多个r⁵可相同也可不同，

x表示卤素原子，

z⁺表示n(r¹¹)4⁺、na⁺或k⁺，4个r¹¹可相同也可不同，

r⁸表示碳数1～20的1价饱和烃基，该饱和烃基中所含的氢原子可被卤素原子取代，

r⁹及r¹⁰各自独立地表示氢原子、可具有取代基的碳数1～20的1价饱和烃基，该饱和烃基中含有的-ch2-可被-o-、-co-、-nh-或-nr⁸-取代，r⁹及r¹⁰可彼此键合与氮原子一起形成3～10元含氮杂环，

r¹¹表示氢原子、碳数1～20的1价饱和烃基或碳数7～10的芳烷基，

[化学式2]

化学式2的结构式中，r¹～r⁴及r⁶及r⁷与上述化学式1中的基团相同。

4.根据2或3所述的彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，为丙烯酸类嵌段聚合物的分散剂中所含的胺为叔胺或季胺。

5.根据1～4中任一项所述的彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，在为丙烯酸类嵌段聚合物的分散剂的嵌段聚合物的分子中，胺的部位被局部化。

6.根据1～5中任一项所述的彩色滤光片用染料分散组合物，其特征在于，碱可溶性树脂的酸值为5～250mgkoh/g。

7.一种彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物，其特征在于，含有1～6中任一项所述的彩色滤光片用染料分散组合物。

根据本发明，彩色滤光片用染料分散组合物的分散稳定性变得良好，进一步以该组合物为基础制备了彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物时，可提高该彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的亮度，防止制造工序中的色调变化。

具体实施方式

以下，针对本发明的彩色滤光片用染料分散组合物及彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物进行详细说明。

本发明为主要涉及显示装置用的彩色滤光片用染料分散组合物及彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的发明，尤其为使用有机el器件的显示装置用。另外，作为该彩色滤光片用染料分散组合物，也可为非抗蚀剂的组合物。

总而言之，本发明的彩色滤光片用染料分散组合物在分散稳定性方面优异，进一步制备了彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物时，作为其效果，可提高该彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的分散稳定性，提高亮度，且能够在彩色滤光片的制造中不发生变色。

本发明为彩色滤光片用染料分散组合物，以及相对于该彩色滤光片用染料分散组合物调配碱可溶性树脂或光聚合性化合物等而成的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物。

另外，彩色滤光片用染料分散组合物包含光固化型和非光固化型。

[a.彩色滤光片用染料分散组合物的组成]

本发明的彩色滤光片用染料分散组合物主要由不溶性呫吨类染料、分散助剂、碱可溶性树脂及有机溶剂构成，作为分散剂及碱可溶性树脂可含有嵌段聚合物。

(着色染料)

作为本发明中可使用的染料，为经微粒化的不溶性呫吨类染料。

不溶性呫吨类染料为具有呫吨骨架的染料，为具有下述化学式1所记载的结构的染料，不溶于水、甲醇、氯仿、甲苯、nmp、二甲基乙酰胺、二丙酮醇、pgmea、pgme。相对于这些任一溶剂的溶解度优选为小于0.1质量％，进一步优选0.05质量％以下，更优选为0.01质量％以下，最优选为0.005质量％以下。以与此时的溶剂的组合作为不溶性。

不溶性呫吨类染料优选具有下述化学式1及/或下述化学式2所记载的结构。

[化学式1]

[化学式1的结构式中，r¹～r⁴各自独立地表示氢原子、可具有取代基的碳数1～20的1价饱和烃基，或可具有取代基的碳数6～10的1价芳香族烃基，该饱和烃基中所含的-ch2-可被-o-、-co-或-nr¹¹-取代。r¹及r²可彼此键合与氮原子一起形成含有氮原子的环，r³及r⁴可彼此键合与氮原子一起形成含有氮原子的环。

r⁵表示-oh、-so3^-、-so3h、-so3^-z⁺、-co2h、-co2^-z⁺、-co2r⁸、-so3r⁸或-so2nr⁹r¹⁰。

r⁶及r⁷各自独立地表示氢原子或碳数1～6的烷基。

m表示0～5的整数。当m为2以上时，多个r⁵可相同也可不同。

x表示卤素原子。

z⁺表示n(r¹¹)4⁺、na⁺或k⁺，4个r¹¹可相同也可不同。

r⁸表示碳数1～20的1价饱和烃基，该饱和烃基中所含的氢原子可被卤素原子取代。

r⁹及r¹⁰各自独立地表示氢原子、可具有取代基的碳数1～20的1价饱和烃基，该饱和烃基中含有的-ch2-可被-o-、-co-、-nh-或-nr⁸-取代，r⁹及r¹⁰可彼此键合与氮原子一起形成3～10元含氮杂环。

r¹¹表示氢原子、碳数1～20的1价饱和烃基或碳数7～10的芳烷基。]

另外在x并非卤素原子，而是含有磷原子或金属原子时，有不能发挥充分的保存稳定性或光学特性的可能性。

[化学式2]

[化学式2的结构式中，r¹～r⁴及r⁶及r⁷与上述化学式1中的基团相同。]

作为上述化学式1及化学式2所示的染料，r¹及r⁴为甲基及/或可被-so3^-取代的苯基，r²及r³为氢，r⁵优选为-so3^-z⁺或-so3^-，进一步优选为酸性红289、酸性红289的盐酸处理物。

就本发明中的微粒化不溶性呫吨类染料而言，d50为0.040～0.050μm，优选具有d10为0.020～0.030μm，d50为0.040～0.050μm，d90为0.080～0.095μm的分布。

通过采用具有这样的粒径分布的经微粒化的不溶性呫吨类染料，可在制成染料的分散液或染料分散抗蚀剂组合物时影响稳定性或光学特性。

作为其他可并用的染料，为蓝色染料、绿色染料、红色染料、黄色染料、紫色染料、橙色染料、棕色染料等各种染料。此外，可使用溶剂染料、酸性染料、直接染料等。其中，可在不损害本发明带来的效果的范围内并用。

这些染料的示例如下所示。

作为红色染料，为c.i.溶剂红25、27、30、35、49、83、89、100、122、138、149、150、160、179、218、230；c.i.直接红20、37、39、44；c.i.酸性红6、8、9、13、14、18、26、27、51、52、87、88、89、92、94、97、111、114、115、134、145、151、154、180、183、184、186、198；c.i.碱性红12及13；c.i.分散红5、7、13、17及58的一种以上。

作为蓝色染料，为c.i.溶剂蓝5、25、35、36、37、44、45、49、59、67、70、68、78、94；c.i.直接蓝25、38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293；c.i.酸性蓝1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、104、112、113、120、129、138、147、150、158、161、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324：1、335、340；c.i.碱性蓝1、3、9、25及c.i.分散蓝198的一种以上。

作为绿色染料，为c.i.酸性绿3、9、16以及c.i.碱性绿1及4的一种以上。

作为黄色染料，为c.i.溶剂黄2、5、14、15、16、19、21、33、56、62、77、83、93、104、105、114、129、130、162；c.i.分散黄3、4、7、31、54、61、201；c.i.直接黄1、11、12、28；c.i.酸性黄1、3、11、17、23、38、40、42、76、98；c.i.碱性黄1的一种以上。

作为橙色染料，为c.i.溶剂橙1、2、5、6、37、45、62、99；c.i.酸性橙1、7、8、10、20、24、28、33、56、74；c.i.直接橙1及c.i.分散橙5的一种以上で。

作为紫色染料，为c.i.溶剂紫8、9、13、14、33、36、37、45、46、47；c.i分散紫22、24、26、28、c.i.酸性紫6b、7、9、17、19、49、66、c.i.碱性紫2、7、10；c.i.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104的一种以上。

为了赋予本发明的彩色滤光片用染料分散组合物高亮度或对比度，包含不溶性呫吨类染料的上述各染料需要为如上所述的经微粒化的染料。通过微粒化处理，可使不溶性染料的最大粒径变小，甚至可使一次粒径更微细且均匀。

为了制成该最大粒径，可采用通过具有相对应的孔径的过滤器对不溶性呫吨类染料的分散液进行过滤的方法。

作为上述微粒化处理，可采用以下可从溶液中将溶质作为固体取出的公知的方法：在可溶解不溶性呫吨类染料等染料的溶剂中根据需要在酸或碱性基团等共存的条件下溶解不溶性呫吨类染料等。对得到的溶液，添加不溶解不溶性呫吨类染料的溶剂，使不溶性呫吨类染料析出，或向得到的溶液中添加盐等进行盐析等。然后，可采用使用具有可达到需要的最大粒径的孔径的过滤器，获得对最大粒径进行控制的不溶性呫吨类染料等的方法。

作为其他微粒化处理，可将含有未处理染料、水溶性无机盐(氯化钠、氯化钡、氯化钾等，优选为氯化钠，作为使用的水溶性无机盐的平均粒径优选50μm以下)及实质上不溶解上述水溶性无机盐的水溶性分散媒介(烷氧基醇类、二元醇类、醚类等)的混合物，用捏合机、辊磨机、球磨机、磨碎机(attritor)、砂磨机、日本特开2006-192385号公报中记载的为行星搅拌机的株式会社井上制作所公司制造的tri-mix(商标名)、为连续式单轴混炼机的浅田铁工株式会社制造的miraclekck(商标名)等混炼装置进行混炼后，实施去除上述水溶性无机盐及上述水溶性分散媒介的盐磨，添加温水并搅拌，水洗而进行微粒化处理。

进一步，从可抑制染料的结晶增长而均匀地微细化的角度来看，优选在下述分散剂及/或分散助剂的存在下进行微粒化处理。那时的分散助剂的使用量，相对于染料100质量份为0.5～30质量份，优选为1～10质量份。

(分散助剂)

本发明的彩色滤光片用染料分散组合物中使用的分散助剂，为具有苯基的膦酸，可列举单苯基膦酸、二苯基膦酸等。

分散助剂的使用量，相对于着色染料100质量份为0.5～30质量份，优选为1～10质量份。若上述具有酸性基团的分散助剂的含量小于0.5质量份，则染料分散效果降低，另一方面当超过30质量份时，并不能将染料分散效果提高至更高。

上述具有酸性基团的分散助剂的使用方法，例如，如下所示。

(1)使用在不存在具有酸性基团的分散助剂的情况下经微粒化处理的不溶性染料时，在经微粒化处理的不溶性染料分散时，相对于不溶性染料100质量份，使用具有酸性基团的分散助剂0.5～30质量份，优选1～10质量份。

(2)使用在具有酸性基团的分散助剂的存在下经微粒化处理的不溶性染料时，在不溶性染料的微粒化处理时，相对于不溶性染料100质量份使用分散助剂0.5～30质量份，优选1～10质量份，在经微粒化处理的不溶性染料分散时，相对于不溶性染料100质量份使用具有酸性基团的分散助剂0～29.5质量份，优选0～12质量份。

另外，微粒化处理时使用的具有酸性基团的分散助剂的使用量和经微粒化处理的不溶性染料的染料分散时使用的具有酸性基团的分散助剂的总使用量，相对于不溶性染料100质量份，具有酸性基团的分散助剂为0.5～30质量份，优选为1～10质量份。

(分散剂)

本发明的彩色滤光片用染料分散组合物调配分散剂。该分散剂为丙烯酸类嵌段聚合物，可含有胺化合物及/或含有吡啶环的化合物作为单体。以胺化合物及/或含有吡啶环的化合物为单体的嵌段，作为胺部位及/或吡啶环部位在嵌段聚合物的分子中可局部化。

作为丙烯酸类嵌段聚合物的胺值，优选5～100mgkoh/g，更优选10～70mgkoh/g。此外进一步优选15～60mgkoh/g。另外，在本发明中，所谓胺值表示，相对于中和树脂的固体成分1g所需要的盐酸量为等量的氢氧化钾的质量(mg)，为根据以jisk7237中记载的方法为基准的方法测定的值。

在本发明的彩色滤光片用染料分散组合物中，使用为嵌段聚合物的分散剂时的使用量相对于不溶性染料100质量份，优选为1～100质量份，更优选为10～80质量份，更优选为20～60质量份。若上述分散剂的含量少于1质量份，则有时染料分散效果会降低，且组合物制备后的初始粘度变高，以及保存后粘度大幅增加，另一方面，当超过100质量份时有碱显影性降低等之虞。

构成上述含有作为胺化合物的单体的丙烯酸类嵌段聚合物的嵌段的种类可为2种，也可为3种，可列举以下的物质。

其中1种以上的嵌段可为含有作为胺化合物的具有自由基聚合性不饱和键的单体的嵌段。

作为构成该嵌段的单体，作为含有氨基的单体，为非环胺化合物、杂环胺化合物或季铵阳离子化合物，例如优选(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等非环胺化合物、(甲基)丙烯酸戊甲基哌啶酯等杂环胺化合物、通过氯化苄对(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯季铵化并阳离子化而成的化合物等季铵阳离子化合物，作为含有吡啶环的单体，优选乙烯基吡啶等化合物。可为由这些单体中的1种单体构成的嵌段，也可为由2种以上的单体无规聚合而成的嵌段，或由2种以上的单体嵌段聚合而成的嵌段。

作为可与来自为胺化合物的单体的嵌段进行共聚的其他的可聚合嵌段，可为由1种单体构成的嵌段，也可为由2种以上的单体无规聚合而成的嵌段。优选不具有来自含有氨基或吡啶环的单体的单元。此外，进一步优选不具有羧基、羟基、巯基、含有硫或磷的基团。另外，由其他的可聚合的乙烯性不饱和单体构成的嵌段可为1种，也可为2种。

作为该其他可聚合的乙烯性不饱和单体，可列举选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、单丙烯酸甘油酯等(甲基)丙烯酸甘油酯、n-苯基马来酰亚胺、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体、二丙烯酸碳酰环氧酯等单体、低聚物类中的至少1种的乙烯性不饱和单体。但是，优选不使用n-乙烯基吡咯烷酮、含硫元素的单体、含硅元素的单体、含氟的单体。

作为嵌段共聚物，可采用活性自由基聚合、阴离子聚合所合成的嵌段树脂。

作为这样的分散剂，可列举byk-lp24074、byk-22906等。

除本发明中的作为嵌段聚合物的分散剂以外，可并用以往在彩色滤光片领域使用的具有碱性基团的以往的高分子分散剂。但是，以往的高分子分散剂的含量为不损害本发明所带来的效果的范围。

作为这样的具有碱性基团的高分子分散剂，例如，可列举以下物质。

(1)聚胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯聚亚胺等聚(低级)亚烷基胺等)的氨基及/或亚氨基与选自具有游离羧基的聚酯、聚酰胺及聚酯酰胺中的至少1种的反应生成物。

(2)在分子内分别至少具有1个选自聚酯侧链、聚醚侧链及聚丙烯侧链中至少1种的侧链与碱性含氮基团的碳化二亚胺类化合物。

(3)聚(低级)亚烷基亚胺、甲基亚氨基双丙基胺等的低分子氨化合物与具有游离羧基的聚酯的反应生成物。

(4)使聚异氰酸酯化合物的异氰酸酯基依次与甲氧基聚乙二醇等醇类或己内酯聚酯等具有1个羟基的聚酯类、具有2～3个异氰酸酯基反应性官能团的化合物、具有异氰酸酯基反应性官能团和叔氨基的脂肪族或杂环式烃化合物反应而得的反应生成物。

(5)使具有醇性羟基的丙烯酸酯的聚合物与聚异氰酸酯化合物以及具有氨基的烃化合物反应的反应生成物。

(6)使低分子氨化合物加成聚醚链而得的反应生成物。

(7)使具有异氰酸酯基的化合物与具有氨基的化合物反应而得的反应生成物。

(8)使聚环氧化合物与具有游离羧基的线状聚合物及具有1个仲氨基的有机胺化合物反应的反应生成物。

(9)在单侧末端具有可与氨基反应的官能团的聚碳酸酯化合物与聚胺化合物的反应生成物。

(10)选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯中的至少1种与丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-羟甲基酰胺、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、具有氨基和聚己内酯骨架的单体等含碱性基团的聚合性单体中的至少1种以及苯乙烯、苯乙烯衍生物、其它的聚合性单体中的至少1种的共聚物。

(11)由具有叔氨基、季铵盐基等碱性基团的嵌段与不具有碱性官能团的嵌段所构成的丙烯酸类嵌段共聚物等。

(12)使聚烯丙胺与聚碳酸酯化合物进行迈克尔加成反应而得的分散剂。

(13)分别具有至少一个聚丁二烯链和碱性含氮基团的碳化二亚胺类化合物。

(14)在分子内分别具有至少1个具有酰胺基的侧链和碱性含氮基团的碳化二亚胺类化合物。

(15)具有含有环氧乙烷链和环氧丙烷链的构成单元且具有通过季铵化剂而季铵化的氨基的聚氨酯类化合物。

(16)如下化合物：使分子内具有异氰尿酸酯环的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基与分子内具有活性氢基且具有咔唑环及/或偶氮苯骨架的化合物的活性氢基反应而得，相对于该化合物的分子内来自具有异氰尿酸酯环的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基和通过异氰酸酯基与活性氢基反应所生成的氨基甲酸乙酯键及尿素键的总量，咔唑环和偶氮苯骨架的数目为15～85％，等。

(碱可溶性树脂)

本发明的彩色滤光片用染料分散组合物调配碱可溶性树脂。

作为碱可溶性树脂，优选具有羧基的碱可溶性树脂，特别优选由具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体和其他可共聚的乙烯性不饱和单体的共聚物。

具体而言，可列举丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的乙烯性不饱和单体和可与具有羧基的乙烯性不饱和单体共聚的乙烯性不饱和单体的共聚物，其中作为可与具有羧基的乙烯性不饱和单体共聚的乙烯性不饱和单体，为选自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、单丙烯酸甘油酯等(甲基)丙烯酸甘油酯、n-苯基马来酰亚胺、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体、二丙烯酸碳酰环氧酯等单体、低聚物类中的至少1种。

作为这样的树脂，相对于不溶性染料作为粘合剂来发挥作用，且在制造彩色滤光片时相对于在其显影处理工序中所用的显影液，特别优选相对于碱显影液具有可溶性。

作为这样的碱可溶性树脂，可为无规共聚物，也可为嵌段共聚物。通过采用无规共聚物，与其他共聚物相比，有提高染料分散能力，且可赋予向pgmea或碱显影液中的溶解性的可能性。

特别优选由具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体，例如由(甲基)丙烯酸或马来酸构成的单体和其他可共聚的乙烯性不饱和单体构成的共聚物。

具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体，可为1种单体，也可为2种以上的单体。优选仅为甲基丙烯酸。

作为其他可聚合的乙烯性不饱和单体，可列举选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、单丙烯酸甘油酯等(甲基)丙烯酸甘油酯、n-苯基马来酰亚胺、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、二丙烯酸碳酰环氧酯等单体、低聚物类中的至少1种的乙烯性不饱和单体。其中，优选采用甲基丙烯酸苄酯及甲基丙烯酸羟基乙酯。但是，优选不使用n-乙烯基吡咯烷酮、含硫元素的单体。

作为这样的碱可溶性树脂，可列举phoretzah110(综研化学社制)、phoretzah115(综研化学社制)等。

此外，本碱可溶性树脂也可具有光聚合性的官能团。

此外，作为嵌段共聚物，可采用活性自由基聚合、阴离子聚合所合成的嵌段树脂。

作为本发明中的碱可溶性树脂的酸值，从显影特性的角度出发优选为5～250mgkoh/g，进一步优选为50～200mgkoh/g，更优选为80～170mgkoh/g。另外，在本发明中上述酸值为理论酸值，为基于具有羧基的乙烯性不饱和单体和其含量算术求得的值。

此外，通常从显影特性或向有机溶剂中的溶解性的角度出发，本发明中的碱可溶性树脂的重均分子量优选为1,000～100,000，进一步优选为3,000～50,000，更优选为7,000～20,000。另外，在本发明中，上述碱可溶性树脂的重均分子量为基于gpc得到的聚苯乙烯换算的重均分子量。在本发明中，作为装置使用water2690(沃特世公司制)，作为色谱柱使用plgel5μmmixed-d(agilenttechnologies公司制)。

本发明中的碱可溶性树脂的使用量相对于所使用的不溶性染料100质量份，优选为1～200质量份，进一步优选为10～100质量份。此时，碱可溶性树脂的使用量小于1质量份时，有显影特性降低之虞。另一方面，当超过200质量份时，由于着色剂浓度会相对地降低，所以有作为薄膜难以达到目标色密度之虞。

此外，作为碱可溶性树脂，不含有伯氨基、仲氨基及叔氨基的任何氨基，进一步优选也不含有季铵基。进一步更优选不具有碱性基团。

另外，在不损害本发明所带来的效果的范围内，还可调配具有嵌段共聚物以外的结构的碱可溶性树脂。

(其他树脂)

作为用于本发明的彩色滤光片用染料分散组合物的树脂，可使用在可见光区域的400～700nm的全波长区域中透射率为80％以上的树脂，可优选使用95％以上的树脂。作为这些树脂，可使用热固化性树脂、热塑性树脂、碱可溶性树脂及下述的光聚合性化合物。

这样的树脂相对于彩色滤光片用染料分散组合物的总固体成分，以质量分率计所使用的树脂的总量优选为5～94质量％、更优选为20～50质量％的范围。

作为热固化性树脂或热塑性树脂，例如可列举丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、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、聚氨酯类树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、橡胶类树脂、环化橡胶、环氧树脂、纤维素类、聚丁二烯、聚酰亚胺树脂、苯并胍胺树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂等。

另外，根据情况在彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的项目中，还可调配后述的光聚合性树脂。

(有机溶剂)

作为用于本发明的彩色滤光片用染料分散组合物的有机溶剂，可适合地使用以往在液晶彩色滤光片抗蚀剂的领域中所使用的有机溶剂。具体而言，为在常压(1.013×10²kpa)下的沸点为100～220℃的酯类有机溶剂、醚类有机溶剂、醚酯类有机溶剂、酮类有机溶剂、芳香族烃类有机溶剂、含氮类有机溶剂等。当大量含有沸点超过220℃的有机溶剂时，在对涂布彩色滤光片用染料分散组合物或含有该组合物的组合物而成的涂膜进行预烘时，有机溶剂无法充分蒸发而残留于干燥涂膜内，从而有干燥涂膜的耐热性降低之虞。此外，当大量含有沸点小于100℃的有机溶剂时，难以无斑驳且均匀地涂布，从而存在无法得到表面平滑性优异的涂膜之虞。

作为用于本发明的彩色滤光片用染料分散组合物的有机溶剂，具体而言，可例示乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚等醚类有机溶剂；乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等醚酯类有机溶剂；甲基异丁基酮、环己酮、2-庚酮、δ-丁内酯等酮类有机溶剂；2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、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、羟基乙酸乙酯、甲酸正戊酯等酯类有机溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等醇类溶剂；n-甲基吡咯烷酮、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺等含氮类有机溶剂等。这些可单独或2种以上混合使用。

在这些有机溶剂中，在溶解性、分散性、涂布性等方面，优选二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、环己酮、2-庚酮、2-羟基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、甲酸正戊酯等，更优选丙二醇单甲基醚乙酸酯及丙二醇单甲基醚。

(硫酸钡)

为了提高本发明的彩色滤光片用染料分散组合物的耐热性(亮度)，可使用一次粒径为5～20nm的硫酸钡。

硫酸钡的使用量相对于着色染料100质量份为0～25质量份，优选在5～20质量份的范围内使用。

上述硫酸钡在经微粒化处理的着色染料的分散时或分散后来使用。

本发明的彩色滤光片用染料分散组合物主要由不溶性染料、分散剂、分散助剂、碱可溶性树脂及有机溶剂构成，在彩色滤光片用染料分散组合物中上述成分合计占90～100质量％。作为分散剂，可采用前述的任意物质。

另外，也可将本发明的彩色滤光片用染料分散组合物以不具有光固化性的状态直接用作抗蚀剂用组合物。

(可根据需要添加的添加剂)

根据彩色滤光片用染料分散组合物的制造方法，可适当使用光聚合引发剂、热阻聚剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等各种添加剂。作为上述光聚合引发剂，例如可列举后述物质。

(本发明的彩色滤光片用染料分散组合物的制造方法)

对使用以上原料来制造彩色滤光片用染料分散组合物的方法进行说明。另外，当为非光固化性彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物时，不需要调配光聚合性化合物。

因此，首先如下所述制备染料分散组合物。

获取由在存在或不存在分散助剂的情况下经微粒化处理的染料、碱可溶性树脂、分散剂、有机溶剂、硫酸钡、进一步根据需要的其他添加剂构成的混合物。使用辊磨机、捏合机、高速搅拌装置、珠磨机、球磨机、砂磨机、超声波分散机、高压分散机等各种分散机对得到的混合物进行混炼、分散处理，获取染料分散组合物。

并用多种染料时，可采用以下的方法。

(1)预先获取各个染料的染料分散组合物，将上述染料分散组合物以任意比例混合，其后根据需要加入树脂、硫酸钡、有机溶剂、其他的添加剂，制造本发明的彩色滤光片用染料分散组合物。

(2)预先经过在如上所述制造的染料分散组合物中根据需要混合补色染料以使其达到规定比例的工序，其后根据需要加入树脂、硫酸钡、有机溶剂、其他的添加剂，制造染料分散组合物，关于具有其他染料的染料分散组合物，也同样地经过在制造染料分散组合物后将其混合的工序，制造本发明的彩色滤光片用染料分散组合物。

此外，对于根据(1)及(2)而得的彩色滤光片用染料分散组合物，也可根据需要加入树脂、硫酸钡、有机溶剂、其他的添加剂来制备彩色滤光片用染料分散组合物。

接着，也可在制备的彩色滤光片用染料分散组合物中，混合补色染料以使其相对于所含的染料达到规定的比例来获得彩色滤光片用染料分散组合物。

在上述(1)、(2)的制造方法中，当使用在具有酸性基团的分散助剂的存在下经微粒化处理的微粒化染料时，在微粒化染料分散时不使其含有具有酸性基团的分散助剂也可制造。

此外，在上述(1)、(2)的制造方法中，树脂、硫酸钡可在染料分散组合物的制作时及/或制作染料分散组合物后加入。

此外，在上述(1)、(2)的制造方法中，从可得到高着色力及高亮度的角度出发，优选使用在具有酸性基团的分散助剂的存在下经微粒化处理的染料。

目前，作为利用彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物来制造彩色滤光片的方法，主要为使用光固化性组合物的光抗蚀剂法，以下，分为光抗蚀剂法使用的彩色滤光片用光固化性染料分散组合物以及与上述不同的非光固化性的彩色滤光片用染料分散组合物，对于其各自含有的成分等于以下进行说明。

[b.彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性的情况]

接着，对本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性的情况进行说明。

本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性时，该组合物具有活性能量线固化性且为可进行碱显影的抗蚀剂组合物，主要由染料、分散剂、碱可溶性树脂及有机溶剂构成，包含硫酸钡、进一步包含光聚合性化合物。

作为染料、分散剂、光聚合性化合物以外的树脂、硫酸钡及有机溶剂的种类或调配量，按照上述彩色滤光片用染料分散组合物的说明来使用。

另外，关于有机溶剂，从上述碱可溶性树脂的溶解性、着色染料的分散性、涂布性等角度出发，在本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物中优选为50质量％以上，更优选使其含有70质量％以上。

(光聚合性化合物)

作为本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物所使用的光聚合性化合物，可使用分子内具有1个以上光聚合性不饱和键的单体、低聚物、光聚合性树脂等与上述彩色滤光片用染料分散组合物中所记载的相同的光聚合性化合物。具有光聚合性不饱和键的单体、低聚物等是指后述的通过光聚合引发剂因紫外线、电子射线等活性能量线而分解时产生的自由基、阳离子的作用，可聚合而树脂化的具有不饱和键的物质。

作为光聚合性化合物，作为分子内具有1个光聚合性不饱和键的单体，可列举甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯；甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳烷基酯或丙烯酸酯芳烷基酯；甲基丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸丁氧基乙酯等甲基丙烯酸烷氧基烷基酯或丙烯酸烷氧基烷基酯；甲基丙烯酸n，n-二甲基氨基乙酯、丙烯酸n，n-二甲基氨基乙酯等甲基丙烯酸氨基烷基酯或丙烯酸氨基烷基酯；二乙二醇乙基醚、三乙二醇丁基醚、二丙二醇甲基醚等聚亚烷基二醇烷基醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯；六乙二醇苯基醚等聚亚烷基二醇芳基醚的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯；甲基丙烯酸异冰片酯或丙烯酸异冰片酯；甲基丙烯酸甘油酯或丙烯酸甘油酯；甲基丙烯酸2-羟乙基酯或丙烯酸2-羟乙基酯等。

作为光聚合性化合物，作为分子内具有2个以上光聚合性不饱和键的单体，可列举双酚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、二甲基丙烯酸甘油酯、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、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、双酚a二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸甘油酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。这些单体可单独或2种以上组合使用。

另外，可使用将光聚合性化合物聚合所得到的低聚物。

作为光聚合性化合物的光聚合性树脂，可使用在具有羟基、羧基、氨基等反应性取代基的线状高分子上介由异氰酸酯基、醛基、环氧基等导入了(甲基)丙烯酸化合物、肉桂酸等光交联性基团的树脂。还可使用将苯乙烯-马来酸酐共聚物或α-烯烃-马来酸酐共聚物等包含酸酐的线状高分子通过羟烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物进行半酯化的聚合物。

可形成上述树脂的光聚合性化合物可单独或2种以上组合使用。在本发明中，光聚合性化合物的使用量相对于彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物中的总固体成分，以质量分率计优选为3～50质量％的范围。

(光聚合引发剂)

作为本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物所使用的光聚合引发剂，只要通过照射紫外线、电子射线等活性能量线可产生自由基、阳离子，则没有特别限定，例如可列举二苯甲酮、n，n’-四乙基-4，4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、苯偶酰、2，2-二乙氧基苯乙酮、安息香、安息香甲基醚、安息香异丁基醚、苄基二甲基缩酮、α-羟基异丁基苯酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-羟基环己基苯酮、叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2，3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1，4-萘醌、1，2-苯并蒽醌、1，4-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、三嗪类光聚合引发剂等。这些光聚合引发剂可单独或2种以上组合使用。其中，可含有也可不含有肟酯类光聚合引发剂。

在本发明中，上述光聚合引发剂的含量相对于上述彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物中的总固体成分，以质量分率计优选为1～20质量％的范围。

本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物主要由着色染料、分散助剂、分散剂、碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、硫酸钡及有机溶剂构成，在彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物中，上述成分合计占90～100质量％。

(可根据需要添加的添加剂)

本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性时，可根据需要适当使用热阻聚剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等各种添加剂。

[c.彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为非光固化性的情况]

彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为非光固化性时，不含有上述b.彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性的情况时所使用的光聚合性化合物或光聚合引发剂，可根据需要进一步调配上述彩色滤光片用染料分散组合物的组成说明中所示的光聚合性化合物以外的树脂。

(可根据需要添加的添加剂)

本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为非光固化性时，可根据需要适当使用紫外线吸收剂、抗氧化剂等各种添加剂。

(本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的制造方法)

对使用以上材料制造彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的方法进行说明。彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物为光固化性时，相对于上述得到的彩色滤光片用染料分散组合物，进一步添加光聚合性化合物、光聚合引发剂、根据需要的碱可溶性树脂、硫酸钡、有机溶剂、其他的添加剂，获取本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物。

另外，其为非光固化性时，可进一步加入碱可溶性树脂、硫酸钡、有机溶剂、其他添加剂等的任一种，获取本发明的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物。在上述的制造方法中也相同。

此外，作为使用本发明的彩色滤光片用染料分散组合物来制造彩色滤光片的方法，可采用作为该染料分散组合物以外的构成，包括对其必需的装置，为公知的方法来制造。

实施例

以下列举实施例来进一步详细地说明本发明，但本发明不仅限定于这些实施例。另外，在没有特别声明的情况下，“％”意味着“质量％”，“份”意味着“质量份”。

＜彩色滤光片用染料分散组合物＞

使用下述材料，获得实施例及比较例的彩色滤光片用染料分散组合物。

(彩色材料)

脱氯呫吨染料：向2g酸性红289中加入10g的1-甲氧基-2-丙醇，接着加入0.63g浓盐酸后，实施超声处理。用0.25μmptfe膜式过滤器对得到的溶液进行过滤。将得到的滤液滴下至300g丙二醇单甲基醚乙酸酯中并滤出析出的经氯化的染料。干燥得到酸性红289的盐酸处理物。

微粒化不溶性呫吨类染料：通过以下微粒化方法所得的微粒化不溶性呫吨类染料。

不溶性呫吨类染料：未通过以下微粒化方法处理的酸性红289。

向捏合机(商品名：khd-2，井上制作所制)的槽中，投入10质量份上述脱氯呫吨类染料、3质量份酸性红289、1.5质量份微粒化用分散剂1(下述组成)、200质量份粒径20μm的氯化钠、240质量份二乙二醇，于50℃下混炼12小时并进行盐磨。接着将得到的混炼物中的200质量份投入2升的温水中，一边加热至40℃一边搅拌1小时，制成浆状。反复过滤、水洗，去除氯化钠及二乙二醇后，于40℃下干燥，得到8.5质量份的微粒化不溶性呫吨类染料。

(微粒化用分散剂1的组成：甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯＝19/18/19/12/32的共聚物)

(分散剂)

byk-lp24074(byk-chemie公司制)

(固体成分45％，ab嵌段结构，丙烯酸类，胺值27mgkoh/g，酸值15mgkoh/g)

byk-22906(byk-chemie公司制)

(固体成分40％，嵌段结构，丙烯酸类，胺值50mgkoh/g)

disperbyk-167(byk-chemie公司制)

(固体成分57％，嵌段结构，聚酯聚氨酯类，胺值13mgkoh/g)

ajisperpb821(味之素fine-techno公司制)

(固体成分100％，嵌段结构，聚酯聚酰胺类，胺值10mgkoh/g)

(分散助剂)

苯基磷酸

二苯基磷酸

酸性红289

(碱可溶性树脂)

phoretzah110(综研化学社制)(固体成分35％)

phoretzah115(综研化学社制)(固体成分35％)

(有机溶剂)

pgmea：丙二醇单甲基醚乙酸酯

pgme：丙二醇单甲基醚

(光聚合性化合物)

dpha：二季戊四醇六丙烯酸酯

(光聚合引发剂)

or907：2-苄基-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮，商品名omnirad907，igmresinsb.v.公司制

(彩色滤光片用染料分散组合物的制造)

将上述微粒化不溶性呫吨类染料、或未经过微粒化的不溶性呫吨类染料、分散剂、分散助剂、碱可溶性树脂及溶剂，以达到下述表1所示的组成的方式进行混合，用精轧机(readymill)(珠径：0.2nm，填充率50％)进行60分钟混炼，得到实施例1～4及比较例1～5的彩色滤光片用染料分散组合物。

(d50粒径)

染料分散组合物的粒径通过激光衍射式粒度测定法进行测定。

基于用测定装置：nanotrac(upa-ex150，日机装公司制)测定的体积平均粒径进行测定。

(初始粘度)

使用e型粘度计(东机产业株式会社制，r100型粘度计型号re100l)对25℃下的粘度进行了测定。

(于40℃下保存1周后的粘度)

密封，于40℃下保存1周后，用上述e型粘度计测定25℃下的粘度。

粘度变化率根据(40℃1周后粘度/初始粘度)×100的公式求取。

[表1]

根据实施例a1～a4，于40℃下保存1周后的粘度相对于初始粘度的变化小。与此相对，根据比较例a2～a5，粘度变化大，保存稳定性差。

＜彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物＞

用高速搅拌机，将实施例a1～a4及比较例a1～a5的各彩色滤光片用染料分散组合物、碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂及溶剂，以达到下述表2的组成的方式均匀混合后，用孔径3μm的膜式过滤器过滤，得到实施例b1～b4及比较例b1～b5的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物。

(彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物的颜色特性的评价)

用匀胶机将实施例b1～b4及比较例b1～b5的彩色滤光片用染料分散抗蚀剂组合物涂布于玻璃基板上。接下来，于100℃下预烘3分钟后用高压汞灯进行曝光，进一步于230℃下后烘30分钟。接着，用分光光度计(岛津制作所公司制，uv-2500pc，c光源2°视野)对各抗蚀剂的色度x＝0.4200下的对比度、亮度y、膜厚进行测定。

[表2]

根据作为按照本发明的示例的实施例b1～b4，在后烘后，在充分获得高对比度的同时，可达成作为目标的y值。

与此相对，比较例b1～b5中的任一个皆存在对比度和y值至少一方低的情况。根据比较例b1及b2，y值变低，根据比较例b3～b5，尤其对比度变低。

根据上述结果，通过本发明可制成具有适当的对比度、y及y值的彩色滤光片。

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