着色树脂组合物、滤色器和液晶显示器

IPC分类号 : C08L55/00,C08K5/521,C08J3/20,G02B5/20,G02F1/13

申请号

CN200710147187.8

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专利摘要

公开了一种具有满意透明性的着色树脂组合物，它在基板上的非图像区域不易残留未溶解残余物，并具有良好的图案粘附性。在通过模头涂布的施用中抑止异物如干结块生成并能够均匀形成高浓度彩色像素。本发明的着色树脂组合物包括着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂，其特征在于粘结剂树脂包括无氮原子粘结剂树脂，该树脂具有通过将环氧化的不饱和化合物(b)的环氧基团加成到含羧基树脂(b)的每个羧基上获得的结构；该分散剂包括含氮原子分散剂；和含氮原子分散剂与着色物质的重量比为0.01至0.5。

权利要求

1.一种着色树脂组合物，包括着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂树脂，其中：

所述粘结剂树脂包括无氮原子粘结剂树脂，该树脂具有通过将含环氧基团的不饱和化合物(b)的环氧基团加成到含羧基树脂(a)的羧基上获得的结构；

该分散剂包括含氮原子接枝共聚物(F)和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)中的至少一种，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成；和

含氮原子分散剂与着色物质的重量比为0.01或更高，但不大于0.5。

2.根据权利要求1的着色树脂组合物，其中含氮原子的接枝共聚物(F)在其主链中具有含氮原子重复单元。

3.根据权利要求1的着色树脂组合物，其中含氮原子接枝共聚物(F)具有如下通式(I)表示的重复单元和/或式(II)表示的重复单元：

其中，R₁表示具有1至5个碳原子的亚烷基，A表示氢原子或下述式(III)至(V)表示的任何一个基团；

其中，R₁表示具有1至5个碳原子的亚烷基，A表示氢原子或下式(III)至(V)表示的任何一个基团；

其中W₁表示具有2至10个碳原子的亚烷基，p表示1至20的整数；

其中Y₁表示二价连接基团，W₂表示2至10个碳原子的亚烷基，Y₂表示氢原子或-CO-R₂，R₂表示具有1至10个碳原子的亚烷基，q表示1至20的整数；

其中W₃表示1至50个碳原子的烷基或具有1至5个羟基的1至50个碳原子的羟烷基。

4.根据权利要求1的着色树脂组合物，其特征在于各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成的A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)的嵌段A，包含下式(1)表示的部分结构：

在式(1)中，R_1a、R_2a和R_3a各自独立地表示氢原子或可被取代的环状结构或链状结构的烃基，或R_1a、R_2a和R_3a中的至少两个可相互偶联形成环结构，R_4a表示氢原子或甲基，X表示二价连接基团，Y^-表示抗衡阴离子。

5.根据权利要求1的着色树脂组合物，其中组合物进一步包含作为分散剂的磷酸酯型分散剂。

6.根据权利要求5的着色树脂组合物，其中磷酸酯型分散剂具有下式(3)表示的部分结构式：

7.根据权利要求1的着色树脂组合物，其中该组合物包括具有分子量不大于1000的有机羧酸和/或有机羧酸酐。

8.根据权利要求1的着色树脂组合物，其中含羧基的树脂(a)具有羟基。

9.根据权利要求1至8任何一项的着色树脂组合物，其中组合物进一步包括可光聚合单体。

10.根据权利要求1至9任何一项的着色树脂组合物，其中组合物进一步包括光聚合引发剂体系组分。

11.根据权利要求1、8和10任何一项的着色树脂组合物，通过混合着色物质、溶剂、分散剂和具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成至含羧基的树脂(a)的羧基获得的结构的无氮原子粘结剂树脂，将所得混合物分散，和若必要将另一组分与分散液混合获得。

12.一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的红色着色树脂组合物，其中：

当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度x变为0.60并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式(1)或(2)表示的范围内：

Y≥200y-41.4(y＜0.34) (1)

Y≥100y-7.4(y≥0.34) (2)

其中Y和y分别表示CIE比色体系中的反射率和色度；

当图案用该着色树脂合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域，即在毛玻璃上以压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的平均尺寸3μm或更小的聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在500nm处为95％或更大。

13.一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的绿色着色树脂组合物，其中：

当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度y变为0.55并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式表示的范围内：

Y≥240x-7.1

其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域，即在毛玻璃上以压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的平均尺寸3μm或更小的聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在450nm处为95％或更大。

14.一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的蓝色着色树脂组合物，其中：

当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度x变为0.14并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式表示的范围内：

Y≥20x+16.2

其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域，即在毛玻璃上以压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的平均尺寸3μm或更小的聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在550nm处为95％或更大。

15.根据权利要求12至14任何一项的着色树脂组合物，其中当该组合物在23℃下贮存7天时，其相对于初始粘度的粘度变化率为10％或更低。

16.根据权利要求12至15任何一项的着色树脂组合物，它包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂，其中当通过着色树脂组合物形成的干膜浸泡和再分散于构成该着色树脂组合物的溶剂中时，在再分散液中的体积平均粒径mv为200nm或更小。

17.根据权利要求12至16任何一项的着色树脂组合物，它包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂，其中当由着色树脂组合物形成的涂膜以与液晶接触的状态下退火后，通过着色树脂层对液晶施加电压时，电压保持率为80％或更大。

18.根据权利要求12至17任何一项的着色树脂组合物，其中该粘结剂树脂为可通过如下方法获得的树脂：将5至90mol％的含环氧基的(甲基)丙烯酸酯(A)和10至95mol％的另一可与组分A共聚的可自由基聚合化合物(B)共聚，将不饱和一元酸(c)加成到所得共聚物中所含的10至100mol％的环氧基团上，并将多元酸酐(D)加成到通过加成上述组分(C)时产生的10至100mol％羟基上。

19.根据权利要求12至18任何一项的着色树脂组合物，其中分散剂包含如下物质中的至少一种：氨基甲酸酯类分散剂(E)、含氮原子接枝共聚物(F)、和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成。

20.一种用权利要求1至19任何一项的着色树脂组合物形成的滤色器基板。

21.一种用权利要求20的滤色器基板形成的液晶显示器。

22.一种生产着色树脂组合物(M)的方法，包括将具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成到含羧基的树脂(a)的羧基上获得的结构的树脂(H)与着色物质(I)混合，并将所得混合物分散以制备着色树脂组合物(J)的步骤，和将该着色树脂组合物(J)与树脂(K)和溶剂(L)混合的步骤。

23.根据权利要求22的生产着色树脂组合物的方法，其中含环氧基的不饱和化合物(b)为脂环式环氧化合物。

24.根据权利要求22或23的生产着色树脂组合物的方法，其中含羧基的树脂(a)具有羟基。

25.根据权利要求22至24任何一项的生产着色树脂组合物的方法其中该组合物包括颜料衍生物作为分散助剂。

26.一种通过权利要求22至25任何一项的制备方法制备的(M)表示的着色树脂组合物。

27.一种着色树脂组合物，包括具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成到含羧基的树脂(a)的羧基上获得的结构的树脂(H)、着色物质(I)、可光聚合单体和光聚合引发剂，其中至少60重量％的树脂组分为碱可溶性树脂。

28.一种滤色器基板，其中该基板用权利要求26或27的着色树脂组合物形成。

29.一种液晶显示器，其中该显示器用权利要求28的滤色器基板形成。

说明书

技术领域

发明领域

本发明涉及一种着色树脂组合物和其制备方法、滤色器和液晶显示器。更具体地，本发明涉及一种着色树脂组合物，它具有优良透过率、具有在显影期间良好的图案粘附性、显影后在图像区域残留很少残余物、并且在通过模头涂布期间在模唇末端具有降低的干结块生成；本发明还涉及具有用该着色树脂组合物在其中形成的像素的滤色器；和装有该滤色器的液晶显示器。

技术背景

背景技术

作为用于生产液晶显示器或其类似物的滤色器的方法，通常已知颜料分散、染色、电沉积和印刷方法。其中，考虑到光谱特性、耐久性、图案形状和精确度，最普遍采用具有平均优良特性的颜料分散方法。

颜料分散方法一般按照如下程序进行。首先，用金属光屏蔽膜如铬或氧化铬在透明载体如玻璃基板上形成黑色基物。将例如其中分散有红色颜料的着色树脂组合物(以下可称为“颜色抗蚀剂”)通过旋涂或类似方法涂于所得基板的整个表面。将该基板经光掩模曝光，然后显影获得红色像素。按照类似方式，通过涂布、曝光和显影形成蓝色和绿色像素。结果，形成三种像素。由于在两种像素之间的黑色基物处存在凹面部分，通过用透明树脂如环氧树脂或丙烯酸类树脂覆盖表面并由此形成外涂膜，存在极化该表面的趋势。然而，不总是形成外涂膜。通过在外涂膜上溅射或真空沉积(当不设置外涂膜时在像素和黑色基物上)，形成透明导电膜如ITO(氧化铟锡)。

近年来，也常常采用上述颜料分散法形成黑色基物。更具体地，通过涂布其中分散有黑色颜料的着色树脂组合物(该组合物以下可称为“黑色抗蚀剂)、接着曝光和显影。

随着最近技术革新中的显著进步，已需要开发具有较高透过率和较高浓度的滤色器。为形成具有高透过率的滤色器必须提高着色材料的分散度。为满足此要求，具有优良分散性能的含氮分散剂变得受欢迎。形成具有高透过率和高浓度的滤色器要求提高着色物质在着色树脂组合物中的浓度，这还要求提高含氮分散剂的浓度。然而，仅使用这种分散剂不能获得足够的液体稳定性。除此问题外，在形成滤色器的加热步骤期间发生变黄，因此降低像素传输。着色树脂组合物一般通过两步制备，即着色剂与分散剂混合以分散该混合物的步骤，和分散剂与溶剂、粘结剂等混合的步骤。作为要混合到着色树脂组合物中的粘结剂树脂，已知使用具有通过将含环氧基团的不饱和化合物加成到含羧基树脂的羧基部分获得的结构的树脂(例如WO96-23237)。上述问题不能通过该光敏树脂组合物完全克服。

对于液晶显示器，存在使滤色器与相对基板之间的晶胞变窄的趋势，以满足对适于电影显示器的快速响应的需求。这意味着降低每单元面积的液晶量。

当着色树脂组合物包含大量含氮分散剂时，在形成液晶单元后，发生其经ITO膜等洗脱入液晶中，导致降低液晶电压保持率的问题。另外，如上所述每晶胞面积液晶量随相应的加速而减少，这进一步减少电压保持率。电压保持率降低据说造成显示缺陷如显示不均匀和图像持久(例如参见日本专利特开2000-292920和日本专利特开2000-311228)，这对于期望具有高透过、高浓度和快速响应的液晶显示器是一个严重问题。

为解决显示器的不均匀问题，提出用具有分解温度高于形成着色层时的温度-20℃的分散剂作为包含于着色树脂组合物中的分散剂的方法。此建议中定义的分解温度是在通过加热含分散剂的着色树脂组合物而形成着色层时有机不纯物的萃取量变为100ppm时的加热温度(例如参见日本专利特开2000-171784)。

然而，在上述方法中使用含氮原子的分散剂有时损害电压保持率并使显示不均匀。

为形成高浓度滤色器，着色物质在着色树脂组合物中的浓度必须提高。这造成对图像形成性能如光敏性和溶解性贡献的组分的相对量降低，结果，使着色树脂组合物丧失了图像形成性能，该组合物原来具有或促进未溶解的着色树脂组合物在显影后残留在非成像区域。这种在基板上的非像素区域中的未溶解残余物不仅造成用该树脂形成的滤色器的透过率和对比度降低，而且因造成ITO薄膜剥离或在液晶单元形成步骤中损害密封性能而对后续步骤造成不利影响。

作为克服这些问题的措施，提出了将分子量不大于1000的有机羧酸化合物加入着色树脂组合物中的方法(例如，参见专利公报No.3293171)。该方法对于降低显影后在非像素区域中通过使用用于分散着色颜料的粘结剂树脂获得的一些着色树脂组合物的未溶解物质的残留量是有效的。

已提出了用于形成滤色器的各种新技术。在各种像素形成步骤中，一般通过将抗蚀剂滴加入基板中心，然后将其借助旋涂均匀涂在基板上进行抗蚀剂涂布步骤。由于抗蚀剂用量随基板尺寸增加而升高，同时施加在旋涂机上的很大的器件方式的限制(例如马达功率)，因此最近已开发了使用模头涂布的涂布技术，并且其中一些已投入实际使用。

抗蚀剂经模头涂布的涂布技术通常已用于生产软盘(商标)，并且该技术一般适合将涂布液如抗蚀剂连续涂于介质如聚合物薄膜。

另一方面，在单一滤色器涂布中，涂布抗蚀剂间断进行，因此在模唇末端部分重复润湿和干燥。当其中具有以高浓度分散的颜料的彩色抗蚀剂或黑色抗蚀剂在模唇的末端部分干燥时，由于颜料浓度显著增加有时出现颜料结块。这种结块粘附在模唇末端，当抗蚀剂再次自其注入时，它从模唇末端落下并转印到基板上。其在后续步骤中不容易除去并且直至最后步骤仍然残留在基板上。这种结块变为滤色器像素缺陷的一个原因并且损害其质量。必须避免频繁发生这种不希望的现象，因为它降低了滤色器的生产率。

发明内容

本发明人已发现使用其总氮含量保持比例在加热后低的含氮原子分散剂是优选的，因为在含氮原子分散剂中的氮原子对电压保持比造成不利影响，并且使用经加热容易分解和蒸发其含氮官能团部分的分散剂改进电压保持率。然而，当使用其总氮含量保持比例在加热后低的含氮原子分散剂时，即使改进电压保持率有时透过和显影性能也低。在一些应用中，使用其保留的总氮含量在加热后较高的分散剂改进了着色树脂组合物的总体性能。

已发现加入例如专利公报3293171中描述的有机羧酸化合物不仅损害非图像区域、而且损害图像区域的粘结力，导致显影边界变窄并趋于造成像素剥离和白色缺陷。换言之，要同时满足未溶解物质残留量降低和良好的图像粘附力非常困难，并且保持高质量不可避免地导致产率降低。

考虑到着色树脂组合物所需性能，不仅要求上述显影性能，而且要求适于模头涂布等新涂布方法的优良涂布性能，特别是抑制形成干结块的性能。

基于上述问题，完成了本发明。本发明目的将在下面描述。

(1)提供一种着色树脂组合物，即使使用其总氮含量保持比例在加热后高的含氮原子分散剂时，该组合物也能够抑制因与液晶层间接或直接接触的材料带来的液晶电压保持率降低和显示缺陷，同时满足高透过和该浓度要求。

(2)提供一种着色树脂组合物，当将其涂于基板上时，在基板上的非图像区域残留很少的着色树脂组合物未溶解残余物，该组合物与基板具有优良的粘附力，在模头涂布的涂布期间降低异物如结块的产生量，并且能够均匀形成高浓度彩色像素。

(3)提供一种高质量滤色器，其在基板上的非像素区域无残留的着色树脂组合物未溶解残余物，同时无可归于残留的干结块的异物。

(4)提供使用该滤色器基板的高质量液晶显示器。

为克服上述问题，本发明人进行了广泛研究结果，已发现，即使使用在加热后显示高总氮含量保持比例的含氮原子分散剂，也可通过加入具有特定结构的粘结剂树脂并保持氮原子分散剂与着色物质的重量比在预定范围内，抑制电压保持率降低同时实现高透过和显影性能，由此完成了本发明。

已发现，通过组合使用具有特定结构的粘结剂树脂和具有特定结构的分散剂可获得着色树脂组合物，该组合物在基板的非图像区域不残留未溶解物质的，具有与基板的优良粘附性能、在通过模头涂布的涂布期间降低异物如干结块产生，并能够均匀形成高浓度彩色像素。

已发现通过使用具有特定结构并且通常在制备着色树脂组合物中用作粘结剂树脂的树脂，用作制备着色树脂组合物的分散剂，该着色树脂组合物获得足够高的液体稳定性，结果，用其制备的光敏着色树脂组合物具有优良的显影性能、防起泡沫性、热稳定性和液体稳定性，同时如此形成的像素具有较高的透过率，由此完成了本发明。

本发明的一个主题在于一种着色树脂组合物，该组合物包括无氮原子粘结剂树脂，该树脂具有通过将含环氧基的不饱和化合物(a)的环氧基团加成到作为粘结剂树脂的含羧基树脂(b)上获得的结构；和含氮原子分散剂，并且以相对于着色物质重量比0.01或更高，但不大于0.5的重量比包含含氮原子分散剂。

本发明的另一主题在于一种包括着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂树脂的着色树脂组合物，其特征在于：

该粘结剂树脂为可通过如下方法获得的树脂：将5至90mol％的含环氧(甲基)丙烯酸酯(A)和10至95mol％的另一可与组分A共聚的可自由基聚合化合物(B)共聚，将不饱和一元酸(c)加成到所得共聚物中所含的10至100mol％的环氧基团上，并将多元酸酐(D)加成到通过加成组分(C)产生的10至100mol％羟基；并且分散剂包含如下物质中的至少一种：氨基甲酸酯类分散剂(E)、含氮原子接枝共聚物(F)、和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和在不具有季铵盐的嵌段B组成。

本发明的另一目的在于包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的红色着色树脂组合物，其特征在于当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度x变为0.60并在230℃下烘烤30分钟，该比色体系中的Y值落入由如下方程(1)和(2)表示的任一范围内：

Y≥200y-41.4(y＜0.34) (1)

Y≥100y-7.4(y≥0.34) (2)

(其中Y和y分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域(在毛玻璃上)在压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的3μm或更少(平均)聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在500nm处为95％或更大。

本发明的再一主题在于包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的绿色着色树脂组合物，其特征在于当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度y变为0.55并在230℃下烘烤30分钟，该比色体系中的Y值落入由如下方程表示的范围内：

Y≥240x-7.1

(其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域(在毛玻璃上)在压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的3μm或更少(平均)聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在450nm处为95％或更大。

本发明的再一主题在于包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的蓝色着色树脂组合物，其特征在于当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度y变为0.14并在230℃下烘烤30分钟，该比色体系中的Y值落入由如下方程表示的范围内：

Y≥20x+16.2

(其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域(在毛玻璃上)在压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的3μm或更少(平均)聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在550nm处为95％或更大。

本发明的又一主题在于包括基板和在基板上形成的像素的滤色器，其特征在于像素的一部分或整个部分用该着色树脂组合物形成。

详言之，本发明包括以下几个方面。本发明的第一方面提供一种着色树脂组合物，包括着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂树脂，其中：

粘结剂树脂包括无氮原子粘结剂树脂，该树脂具有通过将含环氧基团的不饱和化合物(b)的环氧基团加成到含羧基树脂(a)的羧基上获得的结构；该分散剂包括含氮原子分散剂；和含氮原子分散剂与着色物质的重量比为0.01或更高，但不大于0.5。

本发明的第二方面为，根据本发明第一方面的着色树脂组合物，其中含氮原子分散剂包括下述中的至少一种：氨基甲酸酯类分散剂(E)、含氮原子接枝共聚物(F)和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成。

本发明的第三方面提供一种着色树脂组合物，包括着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂，其中：该粘结剂树脂为可通过如下方法获得的树脂：将5至90mol％的含环氧基的(甲基)丙烯酸酯(A)和10至95mol％的另一可与组分(A)共聚的可自由基聚合化合物(B)共聚，将不饱和一元酸(C)加成到所得共聚物中所含的10至100mol％的环氧基团上，并将多元酸酐(D)加成到通过加成上述组分(C)时产生的10至100mol％羟基上；并且分散剂包含如下物质中的至少一种：氨基甲酸酯类分散剂(E)、含氮原子接枝共聚物(F)、和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成。

本发明的第四方面为，根据本发明第二方面或第三方面的着色树脂组合物，其中氨基甲酸酯类分散剂(E)为可通过多异氰酸酯化合物(1)、在其一个分子中具有一个或两个羟基的化合物(2)和在其一个分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物(3)反应获得的分散树脂。

本发明的第五方面为，根据本发明第二方面或第三方面的着色树脂组合物，其中含氮原子的接枝共聚物(F)在其主链中具有含氮原子重复单元。

本发明的第六方面为，根据本发明第二方面、第三方面和第五方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中含氮原子接枝共聚物(F)具有如下通式(I)表示的重复单元和/或式(II)表示的重复单元

(其中，R₁表示具有1至5个碳原子的亚烷基，A表示氢原子或下述式(III)至(V)表示的任何一个基团)

(其中，R₁表示具有1至5个碳原子的亚烷基，A表示氢原子或下式(III)至(V)表示的任何一个基团)

(其中W₁表示具有2至10个碳原子的亚烷基，p表示1至20的整数)

(其中Y₁表示二价连接基团，W₂表示2至10个碳原子的亚烷基，Y₂表示氢原子或-CO-R₂(R₂表示具有1至10个碳原子的亚烷基)，q表示1至20的整数)

(其中W₃表示1至50个碳原子的烷基或具有1至5个羟基的1至50个碳原子的羟烷基)。

本发明的第七方面为，根据本发明的第二方面或第三方面的着色树脂组合物，其特征在于各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成的A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)的嵌段A，包含下式(1)表示的部分结构：

(在式(1)中，R_1a、R_2a和R_3a各自独立地表示氢原子或可被取代的环状结构或链状结构的烃基，或R_1a、R_2a和R_3a中的至少两个可相互偶联形成环结构，R_4a表示氢原子或甲基，X表示二价连接基团，Y^-表示抗衡阴离子)。

本发明的第八方面为，根据本发明的第二～第七方面中任何一项的着色树脂组合物，其中粘结剂树脂包含作为组分(B)的具有如下结构式(VI)的单(甲基)丙烯酸酯：

(在式(VI)中，R₃至R₈各自独立地表示氢原子或具有1至3个碳原子的烷基，R₉和R₁₀各自独立地表示氢原子或具有1至3个碳原子的烷基或R₉和R₁₀可相互偶联形成环)。

本发明的第九方面为，根据本发明第二～第八方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中组合物进一步包含作为分散剂的磷酸酯型分散剂。

本发明的第十方面为，根据本发明第九方面的着色树脂组合物，其中磷酸酯型分散剂具有下式(3)表示的部分结构式：

本发明的第十一方面为，根据本发明的第三～第十方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中该组合物包括具有分子量不大于1000的有机羧酸和/或有机羧酸酐。

本发明的第十二方面为，根据本发明第一方面的着色树脂组合物，其中含羧基的树脂(a)具有羟基。

本发明的第十三方面为，根据本发明的第一～第十二方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中组合物进一步包括可光聚合单体。

本发明的第十四方面为，根据本发明的第一～第十三方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中组合物进一步包括光聚合引发剂体系组分。

本发明的第十五方面为，根据本发明的第一、第十二和第十四方面中任何一方面的着色树脂组合物，通过混合着色物质、溶剂、含氮原子分散剂和具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成至含羧基的树脂(a)的羧基获得的结构的无氮原子粘结剂树脂，将所得混合物分散，和若必要将另一组分与分散液混合获得。

本发明的第十六方面提供一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的红色着色树脂组合物，其中：当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度x变为0.60并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式(1)或(2)表示的范围内：

Y≥200y-41.4(y＜0.34) (1)

Y≥100y-7.4(y≥0.34) (2)

(其中Y和y分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

当具有面积10cm²的非像素区域(在毛玻璃上)在压力1kgf/cm²下用浸渍了0.1cc/cm²乙醇的3μm或更少(平均)的聚酯长纤维构成的布1cm×1cm擦拭时，颜料附着部分上的分光反射率在500nm处为95％或更大。

本发明的第十七方面提供一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的绿色着色树脂组合物，其中：当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度y变为0.55并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式表示的范围内：

Y≥240x-7.1

(其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

本发明的第十八方面提供一种包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂的蓝色着色树脂组合物，其中：当着色树脂组合物以这样的薄膜厚度涂布时，即CIE比色体系中的色度x变为0.14并在230℃下烘烤30分钟后，该比色体系中的Y值落入由如下式表示的范围内：

Y≥20x+16.2

(其中Y和x分别表示CIE比色体系中的反射率和色度)；

当图案用该着色树脂组合物形成时，作为线性图像保留的最小图案宽度为10μm或更小；和

本发明的第十九方面为，根据本发明的第十六～第十八方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中当该组合物在23℃下贮存7天时，其相对于初始粘度的粘度变化率为10％或更低。

本发明的第二十方面为，根据本发明的第十六～第十九方面中任何一方面的着色树脂组合物，它包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂，其中当通过着色树脂组合物形成的干膜浸泡和再分散于构成该着色树脂组合物的溶剂中时，在再分散液中的体积平均粒径mv为200nm或更小。

本发明的第二十一方面为，根据本发明的第十六～第二十方面中任何一方面的着色树脂组合物，它包括着色物质、溶剂和粘结剂树脂，其中当由着色树脂组合物形成的涂膜以与液晶接触的状态下退火后，通过着色树脂层对液晶施加电压时，电压保持率为80％或更大。

本发明的第二十二方面为，根据本发明的第十六～第二十一方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中该粘结剂树脂为可通过如下方法获得的树脂：将5至90mol％的含环氧基的(甲基)丙烯酸酯(A)和10至95mol％的另一可与组分A共聚的可自由基聚合化合物(B)共聚，将不饱和一元酸(c)加成到所得共聚物中所含的10至100mol％的环氧基团上，并将多元酸酐(D)加成到通过加成上述组分(C)时产生的10至100mol％羟基上。

本发明的第二十三方面为，根据本发明的第十六～第二十二方面中任何一方面的着色树脂组合物，其中分散剂包含如下物质中的至少一种：氨基甲酸酯类分散剂(E)、含氮原子接枝共聚物(F)、和A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物(G)，各自由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和不具有季铵盐的嵌段B组成。

本发明的第二十四方面提供一种用本发明的第一～第二十三方面中任何一方面的着色树脂组合物形成的滤色器基板。

本发明的第二十五方面提供一种用本发明的第二十四方面的滤色器基板形成的液晶显示器。

本发明的第二十六方面提供一种生产着色树脂组合物(M)的方法，包括将具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成到含羧基的树脂(a)的羧基上获得的结构的树脂(H)与着色物质(I)混合，并将所得混合物分散以制备着色树脂组合物(J)的步骤，和将该着色树脂组合物(J)与树脂(K)和溶剂(L)混合的步骤。

本发明的第二十七方面为，根据本发明的第二十六方面的生产着色树脂组合物的方法，其中含环氧基的不饱和化合物(b)为脂环式环氧化合物。

本发明的第二十八方面为，根据本发明的第二十六或第二十七方面的生产着色树脂组合物的方法，其中含羧基的树脂(a)具有羟基。

本发明的第二十九方面为，根据本发明的第二十六方面～第二十八方面中任何一方面的生产着色树脂组合物的方法，其中该组合物包括颜料衍生物作为分散助剂。

本发明的第三十方面提供一种(J)表示的用于本发明的第二十六至二十九方面中任何一方面的制备方法中的着色树脂组合物。

本发明的第三十一方面为，根据本发明的第二十六方面至第二十九方面中任何一方面的制备方法制备的(M)表示的着色树脂组合物。

本发明的第三十二方面提供一种着色树脂组合物，包括具有通过含环氧基的不饱和化合物(b)的环氧基加成到含羧基的树脂(a)的羧基上获得的结构的树脂(H)、着色物质(I)、可光聚合单体和光聚合引发剂，其中至少60重量％的树脂组分为碱可溶性树脂。

本发明的第三十三方面提供一种滤色器基板，其中该基板用本发明的第三十一或第三十二方面的着色树脂组合物形成。

本发明的第三十四方面提供一种液晶显示器，其中该显示器用本发明的第三十三方面的滤色器基板形成。

本发明带来如下效果。

1.本发明着色树脂组合物当涂于基板上时在基板的非像素区域不残留未溶解的物质、具有与基板优良的粘附力，并且可均匀形成高浓度彩色像素。即使当通过模头涂布来进行涂布时，该组合物也几乎不产生异物如干结块。此外，使用该组合物形成的像素具有高输送性能，并且该组合物大大降低了对液晶电压保持率的影响，这样它几乎不造成显影缺陷如显影不均匀和图像持久性。

2.本发明的滤色器在基板的非像素区域无残留的着色树脂组合物未溶解物质。如此形成的像素具有高透过率。同时，它对液晶的电压保持率具有特别小的影响，这样可避免出现显影缺陷如显影不均匀和图像持久性。因此，该滤色器具有特别高的质量。

3.本发明的液晶显示器具有特别高的质量，因为它使用其中在基板的非像素区域不残留着色树脂组合物的未溶解物质的非常高质量的滤色器，如此形成的像素具有高透光度，因此可避免否则将导致显示不均匀的低液晶电压保持率。

工业实用性

本发明具有如下所述的有益效果并且在工业上具有很大的潜力。

1.本发明的着色树脂组合物当涂于基板上，在其上的非像素区域留下很少的未溶解残余物，具有对基板的优良粘结力并且能够均匀形成高浓度彩色像素。即使在通过模头涂布施用期间，异物如干堆积物的产生量很小。此外，该组合物对液晶的电压保持率具有特别小的影响，这样几乎不会出现显示缺陷如显示不均匀和图像持久性。

2.在本发明的滤色器中，着色树脂组合物的未溶解残余物不残留在基板上的非像素区域。因对液晶电压保持率特别小的影响，因此，几乎不会出现显示缺陷如显示不均匀和图像持久性。因此，滤色器为非常高质量的产品。

3.在本发明的液晶显示器中，着色树脂组合物的未溶解残余物残留在基板上的非像素区域。几乎不会发生干涉显示不均匀性的液晶电压保持率降低。此外，它是一种非常高质量的液晶显示器，因为对其使用相当高质量的滤色器。

附图说明具体实施方式

具体实施方式

下面将更具体描述本发明。

[1]着色树脂组合物(抗蚀剂)的构成组分

本发明着色树脂组合物(抗蚀剂)具有作为基本组分的着色物质、溶剂、分散剂和粘结剂树脂，若必要它可包含除上述组分外的添加剂。

下面将解释各构成组分。

[1-1]着色物质：

术语“着色物质”是指用其对本发明着色树脂组合物着色的物质。对于着色物质，可使用颜料或染料，考虑到耐热和耐光性，其中优选颜料。

对于颜料，可使用各种颜料如蓝色颜料、绿色颜料、红色颜料、黄色颜料、紫色颜料、橙色颜料和棕色颜料。就结构而言，可使用有机颜料如偶氮、酞菁、喹吖啶酮、苯并咪唑酮、异二氢吲哚酮(indoli无)、二嗪、阴丹士林和苝颜料。还可以使用各种无机颜料。可用于本发明的颜料的具体例子将在下面由颜料标号提及。下面的术语“C.I.颜料红”或其类似物是指颜色指数(C.I.)。

红色颜料的例子包括C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275和276。

其中，优选C.I.颜料红48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242和254，更优选C.I.颜料红177、209、224和254。

蓝色颜料的例子包括C.I.颜料蓝1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78和79。

其中，优选C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4和15:6，更优选C.I.颜料蓝15:6。

绿色颜料的例子包括C.I.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54和55。其中优选C.I.颜料绿7和36。

黄色颜料的例子包括C.I.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207和208。

其中，优选C.I.颜料黄83、117、129、138、139、150、154、155、180和185，更优选C.I.颜料颜料黄83、138、139、150和180。

橙色颜料的例子包括C.I.颜料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78和79。其中，优选C.I.颜料橙38和71。

紫色颜料的例子包括C.I.颜料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49和50。其中，优选C.I.颜料紫色19和23，更优选C.I.颜料紫23。

其它颜料的例子包括硫酸钡、硫酸铅、氧化钛、铅黄、红铁粉和氧化铬。

可将上述多种颜料组合使用。例如可组合使用绿色颜料和黄色颜料、或蓝色颜料和紫色颜料，由此控制色度。上述颜料具有平均颗粒尺寸通常1μm或更低，优选0.5μm或更低，更优选0.25μm或更低。

可用作着色物质的染料包括偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染料、醌亚胺染料、喹啉染料、硝基染料、羰基染料和次甲基染料。

偶氮染料的例子包括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话性黑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.酸性媒介红7、C.I.酸性媒介黄5和C.I.酸性媒介黑7。

蒽醌染料的例子包括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和C.I.分散蓝60。

此外，酞菁染料的例子包括C.I.Pad蓝5，醌亚胺染料的那些包括C.I.碱性蓝3和C.I.碱性蓝9，喹啉染料的那些包括C.I.溶剂黄33、C.I.酸性黄3和C.I.分散黄64，和硝基染料的那些包括C.I.酸性黄1、C.I.酸性橙3和C.I.分散黄42。

为通过使用着色树脂组合物形成滤色器的黑色基物，可使用黑色着色物质。黑色着色物质可仅为黑色着色物质，或为红色、绿色和蓝色的混合物。这些着色物质可根据需要从无机和有机颜料和染料中选取。当使用无机或有机颜料时，优选在分散为具有平均粒径通常1μm或更小、优选0.5μm或更小的颗粒后使用。

可单独使用的黑色着色物质的例子包括炭黑、乙炔黑、灯黑、骨灰、石墨、铁黑、苯胺黑、花青黑和钛黑。

在这些黑色着色物质中，考虑到遮光速率和图像特性，优选炭黑。可给出下面的炭黑，作为炭黑的例子。

购自Mitsubishi Chemical Corporation的炭黑的例子包括MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、3050#、#3150、#3250、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B和OIL31B.

可购自Degussa的炭黑的例子包括Printex 3、Printex 3OP、Printex 30、Printex 30OP、Printex 40、Printex 45、PRintex 55、Printex 60、Printex 75、Printex 80、Printex 85、Printex 90、Printex A、Printex L、Printex G、PrintexP、Printex U、Printex V、Printex G、Special Black 550、Special Black 350、Special Black 250、Special Black 100、Special Black 6、Special Black 5、SpecialBlack 4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color BlackFW18、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160和ColorBlack S170。

购自Cabot Corporation的炭黑的例子包括Monarch 120、Monarch 280、Monarch 460、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400、Monarch 4630、REGAL 99、REGAL 99R、REGAL 415、REGAL 415R、REGAL 250、REGAL 250R、REGAL 330、REGAL400R、REGAL 55R0、REGAL 660R、BLACK PEARLS480、PEARLS 130、VULCAN XC 72R和ELFTEX-8.

购自Columbian Carbon的炭黑的例子包括RAVEN 11、RAVEN 14、RAVEN 15、RAVEN 16、RAVEN 22、RAVEN 30、RAVEN 35、RAVEN 40、RAVEN 410、RAVEN 420、RAVEN 450，RAVEN 500、RAVEN 780、RAVEN850、RAVEN 890H、RAVEN 1000、RAVEN 1020、RAVEN 1040、RAVEN1060U、RAVEN 1080U、RAVEN 1170、RAVEN 1190U、RAVEN 1250、RAVEN1500、RAVEN 2000、RAVEN 2500U、RAVEN 3500、RAVEN 5000、RAVEN5250、RAVEN 5750和RAVEN 7000.

为制备具有高光学密度和高耐表面性的树脂黑色基物，特别优选使用树脂涂布的炭黑。

可混合用于制备黑色着色物质的着色物质的例子包括维多利亚纯蓝(42595)、碱性嫩黄O(41000)、Catilon Brilliant Flavin(basic 13)、若丹明6GCP(45160)、若丹明B(45170)、藏红OK70:100(50240)、罂红X(42080)、No.120/Lionol黄(21090)、Lionol黄GRO(21090)、Symuler Fast黄8GF(21105)、联苯胺黄4T-564D(21095)、Symuler Fast红4015(12355)、Lionol红7B4401(15850)、Fastgen蓝TGR-L(74160)、Lionol蓝SM(26150)、Lionol蓝ES(颜料蓝15:6)、Lionogen红GD(颜料红168)和Lionol绿2YS(颜料绿36)。上面括号中的数字表示颜色指数(C.I.)。

可用于混合的其它颜料的例子包括(基于CI数字)C.I.黄颜料20、24、86、93、109、110、117、125、137、138、147、148、153、154和166，C.I.橙颜料36、43、51、55、59和61，C.I.红色颜料9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228和240，C.I.紫色颜料19、23、29、30、37、40和50，C.I.蓝色颜料15、15:1、15:4、22、60和64，C.I.绿色颜料7，以及C.I.棕色颜料23、25和26。

着色物质在着色树脂组合物中的比例通常为1重量％或更大，优选10重量％或更大，通常70重量％或更小，优选60重量％或更小(基于总固体)。若着色物质的重量比过低，则薄膜相对于颜色密度太厚，这在液晶单元(cell)形成时不利地影响缝隙控制。相反，着色物质过高的重量比，有时防碍足够的图像形成性能。这里使用的术语“总固体”是指除溶剂(将在下面描述)外的所有组分。

[1-2] 溶剂：

在本发明着色树脂组合物中，溶剂具有将着色物质、分散剂、粘结剂树脂和非必要的其它添加组分溶解或分散于其中并控制组合物粘度的功能。

溶剂的例子包括二异丙基醚、溶剂油、正戊烷、戊基醚、辛酸乙酯、正己烷、二乙醚、异丙烯、乙基异丁基醚、硬脂酸丁酯、正辛烷、Varsol#2、Apco#18溶剂、二异丁烯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、Apco稀释剂、丁基醚、二异丁酮、甲基环己烯、甲基壬基酮、丙基醚、十二烷、Socal溶剂No.1和No.2、甲酸戊酯、二己基醚、二异丙基酮、Solvesso#150、乙酸(正-、仲-、叔丁基-)酯、己烯、Shell TS28溶剂、丁基氯、乙基戊基酮、苯甲酸乙酯、戊基氯、乙二醇二乙基醚、原甲酸乙酯、甲氧基甲基戊酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、异丁酸甲酯、苄腈、丙酸乙酯、甲基纤维素乙酸酯、甲基异戊基酮、甲基异丁基酮、乙酸丙酯、乙酸戊酯、甲酸戊酯、双环己基二甘单乙酸乙酯、二戊烯、甲氧基甲基戊醇、甲基戊基酮、甲基异丙基酮、丙烯酸丙酯、丙二醇叔丁基醚、甲基乙基酮、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基纤维素乙酸酯、卡必醇、环己酮、乙酸乙酯、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇单甲基醚二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘醇二甲基醚、乙二醇乙酸酯、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙二醇单丁基醚、丙二醇叔丁基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三丙二醇甲基醚和3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯。这些溶剂可单独或以其两种或多种组合使用。

尽管的本发明着色着色树脂组合物中的含量无特殊限制，但其上限通常为99重量％或更少。溶剂量超过99重量％对于形成涂膜是不适宜的，因为着色物质和分散剂的量变得太小。考虑到适于涂布的粘度溶剂含量的低限通常为75重量％或更大，优选80重量％或更大，更优82重量％或更大。

[1-3]分散剂

本发明中的分散剂为一种含氮原子分散剂，其在230℃下加热30分钟后的总氮含量保留比例(加热后保留的总氮含量与加热前的总氮含量重量比)通常为95重量％或更低，优选90重量％或更低，更优选80重量％或更低。在230℃下加热30分钟后含氮原子分散剂的重量保留比(加热后的重量与加热前的重量的比例)优选为95重量％或更低，更优选90重量％或更低。

在本发明中，在230℃下加热30分钟之前，将着色树脂组合物在10mmHg减压下在60℃下干燥48小时以蒸发溶剂组分。术语“加热前”是指“蒸发至干燥后”。将该组合物在加热炉如加热空气循环炉中在230℃下加热30分钟。加热前后的含氮量用元素分析仪如CHN分析仪测量，而重量通常用精密天平测量。

对于含氮原子的分散剂，通常使用表面活性剂和高分子分散剂。其中，特别优选高分子分散剂。对于高分子分散剂，优选引入氨基甲酸酯类分散剂、含氮原子接枝共聚物和由在其侧链中具有季铵盐的嵌段A和无季铵盐的嵌段B组成的A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物中的至少一种。在本发明中，组合使用上述分散剂和特定的粘结剂树脂(将在下面描述)，可以使由着色组合物形成的薄膜在显影期间与基板牢固粘结，并抑制未溶解物质残留，同时保持分散液稳定性。

分散剂可单独或以其两种或多种组合使用。当混合至少两种含氮原子分散剂时，上述保留比定义为以各自混合比混合的含氮原子分散剂的混合物的总保留比例。

含氮原子分散剂中的氮原子优选以氨基或季铵盐形式存在。这些官能团有助于分散液稳定，因其碱性，它们可容易与颜料或颜料衍生物的酸基配位。分散剂的胺值通常为2至100 KOHmg/g，优选3至80 KOHmg/g。若胺值太低，则碱性不足，导致不良分散液稳定性，而太高的酸值降低液晶的电压保持率同时趋于造成显示缺陷。因此，在上述范围外的胺值不是优选的。

含氮原子分散剂与着色物质的重量比通常为0.01或更大，但不大于0.5，优选0.02或更大，优选不大于0.3，更优选不大于0.2。太高的分散剂重量比不利地影响电压保持率并造成显示缺陷如显示不均匀和图像持久。当该比例太低时，不充分显示分散性能，并且不能获得高透过和高粘度稳定性。

优选的分散剂将在下面解释。

[1-3-1]氨基甲酸酯类分散剂

对于氨基甲酸酯类分散剂，优选为可通过多异氰酸酯化合物(1)、在其分子中具有一个或多个羟基的化合物(2)和在其分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物(3)反应获得的分散树脂。

(1)多异氰酸酯化合物，

多异氰酸酯化合物的例子包括芳香二异氰酸酯如对亚苯基二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯和联甲苯二异氰酸酯；脂族二异氰酸酯如亚己基二异氰酸酯、赖氨酸甲基酯二异氰酸酯、2，4，4-三甲基亚己基二异氰酸酯和二聚酸二异氰酸酯；脂环族二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯、4，4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)和ω，ω’-二异氰酸酯二甲基环己烷；含芳香环的脂族二异氰酸酯如含芳环的脂族二异氰酸酯如苯二甲基二异氰酸酯和α，α，α’，α’-四甲基苯二甲基二异氰酸酯；三异氰酸酯如赖氨酸酯三异氰酸酯、1，6，11-十一烷三异氰酸酯、1，8-二异氰酸酯-4-异氰酸酯甲基辛烷、1，3，6-亚己基三异氰酸酯、双环庚烷三异氰酸酯、三(异氰酸酯苯基甲烷)和三(异氰酸酯苯基)硫代磷酸酯；及其其三聚体、水加合物和其多醇加合物。

多异氰酸酯优选为有机二异氰酸酯三聚体，最优选甲苯二异氰酸酯的三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体。它们可单独或组合使用。

异氰酸酯三聚体例如通过如下方法制备：用三聚催化剂如叔胺、膦、烷氧化物、金属氧化物或羧酸盐将上述多异氰酸酯的异氰酸酯基团部分三聚，通过加入催化剂毒物终止该三聚，和通过溶剂萃取或薄膜蒸馏除去未反应的多异氰酸酯，由此制备含目标异氰脲酸酯的多异氰酸酯。

(2)在其分子中具有-个或两个羟基的化合物。

在其分子中具有一个或两个羟基的化合物的例子包括聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇和聚烯烃二醇，和在其末端具有用1至25个碳原子的烷基烷氧基化的羟基的那些化合物，以及它们中两种或多种的混合物。

聚醚二醇的例子包括聚醚二醇和聚醚酯二醇，及其两种或多种的混合物。聚醚二醇的例子包括烯化氧的均聚物或共聚物如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯-丙二醇、聚氧丁二醇、聚氧己二醇和聚氧辛二醇，及其两种或多种的混合物。聚醚酯二醇的例子包括可通过含醚的二醇或其与其它二醇的混合物和羧酸或其酸酐反应获得的反应产品，或可通过聚酯二醇与烯化氧反应获得的反应产品，如聚(聚氧亚丁基)己二酸酯。聚醚二醇的最优选例子包括聚乙二醇、聚丙二醇和聚氧丁二醇，以及在其末端具有用1至25个碳原子的烷基烷氧基化的羟基的那些化合物。

聚酯二醇的例子包括二羧酸(如丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、富马酸、马来酸或邻苯二甲酸)或其酸酐与二醇(如脂族二醇例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、3-甲基-1，5-戊烷二醇、新戊二醇、2-甲基-1，3-丙烷二醇、2-甲基-2-丙基-1，3-丙烷二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙烷二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己烷二醇、2-甲基-2，4-戊烷二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊烷二醇、2-乙基-1，3-己烷二醇、2，5-二甲基-2，5-己烷二醇、1，8-辛二醇，2-甲基-1，8-辛二醇或1，9-壬二醇，脂环二醇例如双羟甲基环己烷，芳香二醇如苯二甲基二醇或双羟乙氧基苯，或N-烷基二链烷醇胺如N-甲基二乙醇胺)的缩聚产品，如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯和聚己二酸/乙二醇/丙二醇酯；和可通过用具有1至25个碳原子的二元醇或一元醇作为引发剂获得的聚内酯二醇和聚内酯单醇，如聚己内酯二醇、聚甲基戊内酯及其两种或多种的混合物。聚酯二醇的最优选例子包括聚己内酯二醇和具有1至25个碳原子的醇作为引发剂获得的聚己内酯，更具体地，可通过ε-己内酯与单醇开环加聚获得的化合物。

聚己内酯二醇的例子包括聚(1，6-亚己基)碳酸酯和聚(3-甲基-1，5-亚戊基)碳酸酯。

聚烯烃二醇的例子包括聚丁二烯二醇、氢化聚丁二烯二醇和氢化聚异戊二烯二醇。

在其一个分子中具有1或2个羟基的化合物中，特别优选聚醚二醇和聚酯二醇。

在其一个分子中具有1或2个羟基的化合物通常具有数均分子量300至10,000，优选500至6,000，更优选1,000至4,000。

(3)在其一个分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物

活泼氢，即直接与氧原子、氮原子或硫原子键合的氢原子，其例子包括在官能团如羟基、氨基和硫醇基团中的氢原子。其中，优选氨基，特别是伯氨基中的氢原子。

尽管对叔氨基无特殊限制，但其例子包括具有1至4个碳原子的烷基如甲基、乙基、异丙基和正丁基的二烷氨基，和形成具有与其连接的二烷氨基的杂环结构的基团。更具体的例子包括咪唑环和三唑烷。

在其一个分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物的例子包括N，N-二甲基-1，3-丙二胺、N，N-二乙基-1，3-丙二胺、N，N-二丙基-1，3-丙二胺、N，N-二丁基-1，3--丙二胺、N，N-二甲基乙二胺、N，N-二乙基乙二胺、N，N-二丙基乙二胺、N，N-二丁基乙二胺、N，N-二甲基-1，4-丁二胺、N，N-二乙基-1，4-丁二胺、N，N-二丙基-1，4-丁二胺和N，N-二丁基-1，4-丁二胺。

作为叔氨基的含氮杂环的例子包括含N 5元杂环如吡唑环、咪唑环、三唑环、四唑环、吲哚环、咔唑环、吲唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环、苯并唑环、苯并噻唑环和苯并噻二唑环，和含N 6元杂环如吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、吖啶环和异喹啉环。这些含氮杂环的优选例子包括咪唑环和三唑。

具有咪唑环和伯氨基的化合物的具体例子包括1-(3-氨丙基)咪唑、组氨酸、2-氨基咪唑和1-(2-氨乙基)咪唑。具有三唑环和伯氨基的化合物的具体例子包括3-氨基-1，2，4-三唑、5-(2-氨基-5-氯苯基)-3-苯基-1H-1，2，4-三唑、4-氨基-4H-1，2，4-三唑-3，5-二醇、3-氨基-5-苯基-1H-1，3，4-三唑、5-氨基-1，4-二苯基-1，2，3-三唑和3-氨基-1-苄基-1H-2，4-三唑。其中，优选N，N-二甲基-1，3-丙二胺、N，N-二乙基-1，3-丙二胺、1-(3-氨丙基)咪唑和3-氨基-1，2，4-三唑。

对于用于分散树脂的这些原材料的混合比，将100重量份多异氰酸酯化合物与通常10至200重量份、优选20至190重量份、更优选30至180重量份在其一个分子中具有一个或两个羟基的化合物，和通常0.2至25重量份、优选0.3至24重量份在其一个分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物共混。

本发明的氨基甲酸酯分散树脂具有重均分子量通常1,000至200,000，优选2,000至100,000，更优选3,000至50,000，通过使用聚苯乙烯标准物的GPC测量。当分子量不大于1,000时，分散性能和分散稳定性变差，而当分子量为200,000或更大时，溶解度降低，这样损害分散稳定性并使反应控制困难。

本发明的氨基甲酸酯分散树脂按照制备聚氨酯树脂的已知方式制备。通常用于制备的溶剂的例子包括酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮和异佛尔酮，酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯和纤维素乙酸酯，烃如苯、甲苯、二甲苯和己烷，某些醇如双丙酮醇、异丙醇、仲丁醇和叔丁醇，氯化物如二氯甲烷和氯仿，醚如四氢呋喃和二乙基醚，以及非极性溶剂如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲亚砜。

作为用于制备的催化剂，使用通常用于形成氨基甲酸酯的反应催化剂。例子包括锡催化剂如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二辛酸二丁基锡和辛酸亚锡，铁催化剂如乙酰乙酸铁和氯化亚铁，以及叔胺催化剂如三乙胺和三亚乙基二胺。

优选控制在其一个分子中具有活泼氢和叔氨基的化合物的加入量，使其落入1至100mg-KOH/g，更优选5到95mg-KOH/g范围内，基于反应后分散树脂的胺值。当胺值低于上述范围时，分散稳定性趋于降低，而当胺值超过上述范围时，显影性能趋于降低。当异氰酸酯基团残留在上述反应后的分散树脂中时，优选用醇或氨基化合物破坏残余的异氰酸酯基团，由此改进分散树脂的时间依赖稳定性。

分散剂相对于着色树脂组合物中的着色物质的含量为一般10至300重量％，优选20至100重量％，特别优选30至80重量％。当分散剂组分的含量太低时，其与着色物质的吸附力不足够，因此不能防止附聚。这在有时造成增稠或胶凝。另一方面，当含量太高时，薄膜变厚，并且在形成滤色器后的液晶单元形成期间有时会发生晶胞间隔控制失败。因此在上述范围外的含量不是优选的。

[1-3-2]含氮接枝共聚物

对于含氮接枝共聚物，优选在其主链中具有含氮原子重复单元的接枝共聚物。其中，优选具有如下通式(I)表示的重复单元和/或式(II)表示的重复单元的接枝共聚物。

(其中，R₁表示具有1至5个碳原子的亚烷基，A表示氢原子或下式(III)至(V)表示任何一个基团)。

在上式(I)中R₁表示具有1至5个碳原子的链状或支化亚烷基如亚甲基、亚乙基或亚丙基，其中优选具有2或3个碳原子的亚烷基，更优选亚乙基。A表示氢原子或下式(III)至(V)、优选式(III)表示的任何一个基团。

在式(II)中，R₁和A具有与式(I)中的R₁和A相同的含义。

在式(III)中，W₁表示具有2至10个碳原子的链状结构或支化亚烷基，其中优选具有4至7个碳原子的亚烷基，如亚丁基、亚戊基和亚己基。p表示1至20的整数，优选5至10的整数。

在式(IV)中，Y₁表示二价连接基团，优选1至4个碳原子的亚烷基如亚乙基或亚丙基，或1至4个碳原子的亚烷氧基如亚乙氧基或亚丙氧基。W₂表示2至10个碳原子的链状结构或支化亚烷基如亚乙基、亚丙基或亚丁基，其中优选具有2或3个碳原子的亚烷基。Y₂表示氢原子或-CO-R₂(R₂表示具有1至10个碳原子的烷基，如乙基、丙基、丁基、戊基或己基，其中优选2至5个碳原子的烷基如乙基、丙基、丁基或戊基)。q表示1至20的整数，优选5至10的整数。

在上式(V)中，W₃表1至50个碳原子的烷基或具有1至5个羟基和1至50个碳原子的羟烷基，其中优选10至20个碳原子的烷基如十八烷基，或具有1或2个羟基和10至20个碳原子的羟烷基如单羟基十八烷基。

式

着色树脂组合物、滤色器和液晶显示器专利购买费用说明