颜料分散组合物、感光性着色组合物及滤色器的制作方法

本发明涉及颜料分散组合物、感光性着色组合物以及滤色器。本技术基于2021年12月23日在日本技术的特愿2021-209989号而主张优先权，将其内容援用到本文中。

背景技术：

1、现在，从节省资源和节省能量的观点考虑，在各种涂布、印刷、涂料、粘接剂等领域中，广泛使用能够通过紫外线、电子射线等活性能量射线而固化的感光性树脂组合物。感光性树脂组合物在电子材料的领域中，被使用于印刷配线基板等的阻焊剂、液晶、有机el等显示器的滤色器用抗蚀剂等。

2、滤色器一般由玻璃基板等透明基板、形成在透明基板上的红、绿和蓝的像素、形成在像素的边界的黑矩阵、和形成在像素和黑矩阵上的保护膜构成。具有这样的构成的滤色器通常通过在透明基板上依次形成黑矩阵、像素这样的着色图案、保护膜这样的图案来制造。作为各种图案的形成方法，提出了各种方法。其中，通过使用分散了颜料/染料的感光性树脂组合物作为抗蚀剂，反复进行涂布、曝光、显影和烘烤的光刻工艺而被制作出的滤色器获得耐久性优异、针孔等缺陷少的着色图案。因此，光刻工艺成为现在的主流。

3、一般而言，光刻工艺所使用的感光性树脂组合物含有具有碱溶性的粘合剂树脂、反应性稀释剂、光聚合引发剂、颜料/染料(也称为着色剂)和溶剂。对于制作使用了该感光性树脂组合物的滤色器的方法，由于反复形成黑矩阵、红、绿、蓝的图案，因此对感光性树脂组合物的固化物要求对被暴露于制造工序中的各种溶剂的耐性。

4、除此以外，有机el的发光层多使用不耐热的构件，要求在低的固化温度下固化的滤色器。

5、近年来，对液晶、有机el等显示器要求高画质化、高精细化，对滤色器也要求实现高亮度化、和颜色再现范围的扩大的设计。为了实现高亮度化、颜色再现范围扩大，也发现仅使用染料作为着色剂的例子，但染料与颜料相比，耐热性、耐溶剂性差，使用比例、种类被限定，因此在多数情况下在色料中含有颜料。在使用颜料而形成滤色器的情况下，颜料的均匀的微细化是不可缺少的。通过将颜料微细化，从而透过滤色器的光的由颜料粒子引起的散射被减少，对透过率的贡献高，实现高亮度化。

6、然而，被微细化了的颜料粒子具有易于凝集，颜料的分散性、颜料分散组合物的保存稳定性易于降低的问题。作为在颜料分散组合物中提高被微细化了的颜料的分散性的方法，将颜料与分散剂并用是有效的。

7、进一步，为了将颜色再现范围扩大，也进行了高浓度混配着色剂的努力。由于随着着色剂的高浓度化，分散剂的浓度、其它组合物的浓度相对减少，因此要求即使为更少量的分散剂，也表现颜料分散性、颜料分散组合物的保存稳定性、耐热性、耐溶剂性、图案密合性等各种抗蚀剂特性。

8、一般而言，分散剂兼具吸附于颜料的部位、和与溶剂、其它树脂组合物的亲和性高的部位。吸附于颜料的部位根据颜料的表面状态而最佳结构变化。例如，在具有偏酸性的表面的颜料中，使用具有碱性的吸附部位的分散剂，在多数情况下，如专利文献1那样在碱性的吸附部位中使用氨基。

9、此外，近年来，如专利文献1～3那样，也开发了向分散剂导入作为感光性基的烯属不饱和基，赋予固化功能，更好地光固化的耐溶剂性优异的分散剂。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本特表2008-542523号公报

13、专利文献2：国际公开第2006/075754号

14、专利文献3：国际公开第2013/175978号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、然而，在使用了专利文献1～3所公开的分散剂的情况下，虽然可获得耐溶剂性良好的固化物，但需要改善颜料分散性不充分且难以单独使用的情况、和颜料分散组合物的保存稳定性。此外，由于被导入了的固化性基为烯属不饱和基，因此需要高的固化温度，不能与不耐热的材料等并用，要求改善。

3、本发明是为了解决上述那样的课题而提出的，以提供颜料分散性、保存稳定性良好的颜料分散组合物作为目的。此外，本发明以提供在使用了本颜料分散组合物的情况下，在低温下固化，可获得具有优异的耐溶剂性的、显影性良好的固化物的感光性着色组合物作为目的，并以提供具有该固化物的滤色器、具备该滤色器的图像显示元件作为目的。

4、用于解决课题的手段

5、本发明包含以下方案。

6、〔1〕一种颜料分散组合物，其特征在于，含有

7、粘合剂树脂(a-1)、

8、颜料(b)、

9、高分子分散剂(c)、和

10、溶剂(d-1)，

11、上述粘合剂树脂(a-1)具有选自氨基和季铵阳离子基中的一种以上，并具有官能团(x)，

12、上述高分子分散剂(c)具有与上述官能团(x)具有反应性的官能团(y)。

13、〔2〕根据〔1〕所述的颜料分散组合物，上述高分子分散剂(c)为含有氨基的高分子化合物(c-1)、与具有上述官能团(y)的卤素化合物(c-2)的反应物。

14、〔3〕根据〔2〕所述的颜料分散组合物，上述含有氨基的高分子化合物(c-1)的氨基为叔氨基。

15、〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的颜料分散组合物，上述粘合剂树脂(a-1)所具有的官能团(x)为选自羟基和巯基中的一种以上，

16、上述高分子分散剂(c)所具有的官能团(y)为选自封闭异氰酸酯基和具有烷基酯的基团中的一种以上。

17、〔5〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的颜料分散组合物，上述粘合剂树脂(a-1)所具有的官能团(x)为羧基，上述高分子分散剂(c)所具有的官能团(y)为选自环氧基和氧杂环丁烷基中的一种以上。

18、〔6〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的颜料分散组合物，上述粘合剂树脂(a-1)所具有的官能团(x)为选自封闭异氰酸酯基和具有烷基酯的基团中的一种以上，

19、上述高分子分散剂(c)所具有的官能团(y)为选自羟基和巯基中的一种以上。

20、〔7〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的颜料分散组合物，上述粘合剂树脂(a-1)所具有的官能团(x)为选自环氧基和氧杂环丁烷基中的一种以上，

21、上述高分子分散剂(c)所具有的官能团(y)为羧基。

22、〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项所述的颜料分散组合物，上述颜料(b)包含具有卤化酞菁骨架的颜料。

23、〔9〕根据〔1〕～〔8〕中任一项所述的颜料分散组合物，其中，相对于上述颜料(b)100质量份，

24、含有上述粘合剂树脂(a-1)10～80质量份，

25、含有上述高分子分散剂(c)10～80质量份。

26、〔10〕一种感光性着色组合物，其特征在于，含有

27、〔1〕～〔9〕中任一项所述的颜料分散组合物、

28、粘合剂树脂(a-2)、

29、反应性稀释剂(e)、和

30、光聚合引发剂(f)。

31、〔11〕根据〔10〕所述的感光性着色组合物，其中，相对于上述颜料(b)100质量份，

32、含有上述粘合剂树脂(a-1)10～80质量份，

33、含有上述高分子分散剂(c)10～80质量份，

34、含有上述粘合剂树脂(a-2)50～280质量份，

35、含有上述反应性稀释剂(e)40～200质量份，

36、含有上述光聚合引发剂(f)0.1～10质量份。

37、〔12〕一种树脂固化膜，其是使〔10〕或〔11〕所述的感光性着色组合物固化而成的。

38、〔13〕一种滤色器，其具有〔10〕或〔11〕所述的感光性着色组合物的固化物。

39、〔14〕一种图像显示元件，其具备权利要求13所述的滤色器。

40、发明的效果

41、根据本发明，可以提供颜料分散性、保存稳定性良好的颜料分散组合物。此外，通过将该颜料分散组合物用于感光性着色组合物，从而在低温下固化进行，可获得具有优异的耐溶剂性、显影性良好的固化物。进一步，可以提供具有该感光性着色组合物的固化物的滤色器、具备该滤色器的图像显示元件。