濾色器用顏料組合物和濾色器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及濾色器用顏料組合物和使用該組合物的濾色器，其是用于形成彩色液 晶顯示裝置的濾色器的濾色器用顏料組合物和濾色器，通過與特定的有機色素衍生物共同 進行微細化處理，所述濾色器用顏料組合物兼顧微細化和分散穩(wěn)定性，遮光性比以往更高。
【背景技術(shù)】
[0002] 在液晶顯示裝置領(lǐng)域，導(dǎo)入了將濾色器基板和TFT陣列基板一體化而成的陣列上 的濾色器（ColorFilterOnArray，COA)的液晶面板備受矚目。若使用COA，貝丨」不需要在 使用上述兩種基板時進行精密的位置對齊，同時，能夠使濾色器的紅、藍、綠各像素微細化 至極限，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)液晶面板的高精細化。
[0003] 對于這樣的C0A用的樹脂黑矩陣而言，需要高的遮光性，因此要求厚膜化。可是， 隨著樹脂黑矩陣的膜厚的增大，曝光部分的相對于膜厚方向的交聯(lián)密度之差增大，因此難 以實現(xiàn)高靈敏度化并獲得形狀良好的黑色圖案。此外，作為高遮光化的方法，正在嘗試大量 使用遮光材料，但是，當(dāng)使用碳等導(dǎo)電性材料作為遮光材料時，存在黑矩陣的相對介電常數(shù) 變高、體積電阻降低、從而使顯示裝置的可靠性降低的問題。
[0004] 為了消除這樣的缺點，最近正在積極嘗試使用黑色有機顏料組合物（有機黑矩 陣）作為遮光材料來代替炭黑，該黑色有機顏料組合物是使具有色彩的有機顏料以成為黑 色的方式進行混合而得到。
[0005] 專利文獻1中，雖然關(guān)于在某特定波長區(qū)域中規(guī)定了最高光透射率的樹脂黑矩 陣，記載了通過含有某種特定有機顏料而形成的遮光性感光性樹脂組合物，但與炭黑相比 遮光性不充分。專利文獻2中，雖然記載了遮光幕形成用著色樹脂組合物，該遮光幕形成用 著色樹脂組合物含有由在可見光區(qū)域具有光透射性的有機顏料中的黃色顏料、藍色顏料和 紫色顏料的組合或黃色顏料、紅色顏料和藍色顏料的組合構(gòu)成的通過擬黑色化而成的混色 有機顏料，但光學(xué)濃度（0D)低，遮光性不充分。專利文獻3中，提出了含有粒徑為特定的比 表面積以下的藍色、黃色、紅色各有機顏料的黑矩陣用顏料組合物，但同樣0D值低，無法獲 得充分的遮光性。如此，雖然已提出若干通過顏料的混合而進行的發(fā)明，但仍存在無法獲得 如下那樣的濾色器的問題：該濾色器包含的濾色器黑矩陣為高絕緣性、低介電常數(shù)并且能 夠滿足高光學(xué)濃度。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2009-69822號公報
[0009] 專利文獻2:日本特開平9-302265號公報
[0010] 專利文獻3:日本特開2012-32697號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種微細且分散穩(wěn)定性良好、并且可獲得高光 學(xué)濃度的濾色器用有機顏料組合物，以及含有該組合物的濾色器。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014] 本發(fā)明人鑒于上述實際情況進行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將具有特定化學(xué)結(jié) 構(gòu)的有機顏料和含有鄰苯二甲酰亞胺基的有機色素衍生物進行微細化處理，能夠獲得即使 為微細的粒子分散穩(wěn)定性也高、遮光性高的濾色器，從而完成了本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)明提供一種濾色器用有機顏料組合物，其特征在于，相對于含有下述通式（1) 和通式⑵的化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機顏料每100份，含有1~15份的含有鄰苯二甲酰亞胺烷基的 有機色素衍生物，并且顏料的一次粒徑為20nm~100nm。
[0016] [化 1]
[0018] (式中，R1~R3各自為氫原子、鹵原子、碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5 的條基。）
[0019] [化 2]
[0021] 此外，本發(fā)明提供一種濾色器用有機顏料組合物，其特征在于，上述有機顏料為選 自C.I.顏料橙36、60、62、64、72中的至少一個的橙色顏料。
[0022] 此外，本發(fā)明提供一種濾色器用有機顏料組合物，其特征在于，上述有機色素衍生 物為選自鄰苯二甲酰亞胺烷基化喹吖啶酮或鄰苯二甲酰亞胺烷基化酞菁中的至少一個的 有機色素衍生物。
[0023] 進一步，本發(fā)明提供一種濾色器，其特征在于，含有上面記載的濾色器用有機顏料 組合物。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 包含本發(fā)明的濾色器用有機顏料組合物和一并使用的其他藍色和紅色等有機顏 料組分的黑矩陣實現(xiàn)了分散穩(wěn)定性優(yōu)異并且0D值高、遮光性優(yōu)異的特別顯著的技術(shù)效果。
【具體實施方式】
[0026] 以下，對本發(fā)明的詳細情況進行說明。
[0027] 關(guān)于本發(fā)明的濾色器用顏料組合物，通過對具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機顏料和特定 的有機色素衍生物進行溶劑鹽磨（solventsaltmilling)，能夠形成微細的粒子，通過并 用藍色、黃色、紅色等有機顏料，從而構(gòu)成黑色的濾色器用有機顏料組合物。含有所獲得的 黑色的濾色器用有機顏料組合物的黑矩陣是分散穩(wěn)定性優(yōu)異并且0D值高、遮光性優(yōu)異的 黑矩陣。
[0028] 本發(fā)明的濾色器用有機顏料組合物中，有機顏料具有下述通式（1)和通式（2)的 化學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0029] [化 3]
[0031] (式中，R1~R3各自為氫原子、鹵原子、碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5 的條基。）
[0032] [化 4]
[0034] 作為具有上述化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機顏料，是具有包括苯并咪唑酮基和偶氮基的橙色系 色相的有機顏料，具體而言可以列舉C.I.顏料橙36、60、62、64、72。此外，各有機顏料可以 單獨使用，也可以混合使用，至少選自上述有機顏料中的一種。
[0035] 本發(fā)明中使用的有機色素衍生物只要是具有鄰苯二甲酰亞胺基的有機色素衍生 物就可以具有任何化學(xué)結(jié)構(gòu)。具有鄰苯二甲酰亞胺基的有機色素衍生物用于有機顏料的微 細化工序的情況很多，主要是使有機顏料變得微細的作用，這是公知的事實。本發(fā)明中使用 的主要有機顏料具有橙色的色相，因此優(yōu)選同色系的有機色素衍生物，但可以使用色相不 同的有機色素衍生物。具體而言，有偶氮結(jié)構(gòu)、苯并咪唑酮結(jié)構(gòu)、喹吖啶酮結(jié)構(gòu)、二酮吡咯并 吡咯結(jié)構(gòu)、酞菁結(jié)構(gòu)、二噁嗪紫結(jié)構(gòu)等，其中優(yōu)選的是鄰苯二甲酰亞胺烷基化喹吖啶酮和鄰 苯二甲酰亞胺烷基化酞菁。
[0036] 關(guān)于有機色素衍生物，以每100份有機顏料為1~20份的范圍含有該有機色素衍 生物?？紤]到色相、生產(chǎn)率，進一步優(yōu)選以1~15份的范圍含有該有機色素衍生物。關(guān)于 添加有機色素的時機，可在本發(fā)明中實施的使有機顏料微細化的工序中添加，也可以在微 細化工序后、對有機顏料進行洗滌并精制后添加。不過，考慮到與具有鄰苯二甲酰亞胺基的 有機色素衍生物有關(guān)的微細化和分散穩(wěn)定性，優(yōu)選在微細化工序中使之與有機顏料均勻混 合。在制造本發(fā)明的濾色器用有機顏料組合物時，也可以在有機色素衍生物以外添加各種 添加劑。具體而言，可以列舉光或熱固性樹脂、表面活性劑、分散劑、松香等。
[0037] 經(jīng)微細化的有機顏料的一次粒徑優(yōu)選為20~150nm，為了賦予高的遮光性，進一 步優(yōu)選為20~100nm。已經(jīng)判明，若顏料的一次粒徑超過150nm則分散穩(wěn)定性變差，其結(jié)果 是容易發(fā)生光散射。
[0038] 本發(fā)明中的有機顏料的一次粒徑是指，使有機顏料組合物分散于環(huán)己酮等溶劑， 將該分散液涂布在膠體膜上，拍攝掃描型電子顯微鏡（TEM)的圖像。測量所得拍攝圖像的 1000個粒子尺寸，將其平均值作為有機顏料的一次粒徑。
[0039] 這樣的比以往更微細的有機顏料大體分為通過干式粉碎、濕式粉碎那樣的粉碎方 法進行微細化處理，優(yōu)選如本發(fā)明中實施的那樣的通過相對于有機顏料為高的無機鹽倍率 進行長時間混煉而進行的溶劑鹽磨。這是能夠兼顧粒子的均勻性和直徑微小化的有用的制 造方法。通過溶劑鹽磨處理的磨碎混合物經(jīng)洗滌、精制、干燥工序，成為本發(fā)明的有機顏料 組合物。
[0040] 該溶劑鹽磨的意思是，將有機顏料與水溶性無機鹽和親水性有機溶劑進行混煉。 具體而言，將有機顏料、水溶性無機鹽、以及不會將其溶解的親水性有機溶劑放入混煉機， 并在其中進行混煉磨碎。如果要在該混煉中實現(xiàn)晶體類型的轉(zhuǎn)換等，作為上述有機顏料，也 可以將結(jié)晶類型與混煉后不同的粗制顏料用作混煉的原料。
[0041] 作為水溶性無機鹽，優(yōu)選使用例如氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉等無機鹽。此外，更優(yōu)選 使用平均粒徑0. 5~50ym的無機鹽。這樣的無機鹽可通過對通常的無機鹽進行微粉碎而 容易地獲得。
[0042] 此外，相對于1重量份的有機顏料，該無機鹽的使用量優(yōu)選設(shè)為8~20重量份，更 優(yōu)選設(shè)為10~15重量份。
[0043] 作為水溶性有機溶劑，可優(yōu)選使用能夠抑制晶體生長的溶劑，可以使用例如二乙 二醇、丙三醇、乙二醇、丙二醇、液體聚乙二醇、液體聚丙二醇、2_(甲氧基甲氧基）乙醇、 2-丁氧基乙醇、2-(異戊氧基）乙醇、2-(己氧基）乙醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單 乙基醚、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇、三乙二醇單甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧 基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇、三乙二醇、聚乙 二醇、1，2-丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇等，優(yōu)選乙二醇或二乙二醇。
[0044] 該水溶性有機溶劑的使用量沒有特別限定，相對于1重量份的有機顏料，優(yōu)選為 0? 01~5重量份。