专利名称：着色感光性树脂组合物、图案形成方法、滤色器及其制造方法、及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及着色感光性树脂组合物、图案形成方法、滤色器的制造方法、滤色器及具备该滤色器的显示装置。
背景技术：
近年来，从画面为较小面积的个人电脑、监视器的用途到画面为大型且要求高水平画质的电视机用途都展开了液晶显示装置的开发。在电视机用途中，与以往的监视器用途相比，要求更高水平的画质，即要求对比度和颜色纯度的提高。为了提高对比度，要求用于滤色器的形成的着色感光性树脂组合物中使用的着色剂(有机颜料等)的粒子尺寸更加微小。另外，为了提高颜色纯度，要求该着色感光性树脂组合物的固体成分中所占的着色剂(有机颜料)的含有率更高。针对上述要求，需要在将颜料的粒径更微细化的同时分散性也更高的颜料分散组合物。为了提高颜料的分散性，通常例如在酞菁颜料的表面用其衍生物化合物预先改性，使用具有易吸附于经改性的表面的极性官能团的低分子量树脂等分散剂，在谋求颜料的分散性和分散稳定性的同时获得含有颜料、表面改性剂、分散剂的颜料分散组合物。而且，使所得的颜料分散组合物中进一步添加碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂以及其它成分以制成感光性组合物，使用该感光性组合物利用光刻法等获得滤色器。如果颜料进行微细化且颜料的含有率变高，则利用光刻法形成图像图案时，存在线宽感度变低(线宽变细)等问题。在TV用途中希望提供特别便宜的滤色器，但由于以上述显影工序为中心所存在的问题，需要提高曝光工序中的曝光量，即需要延长曝光时间。由此成品率下降，使生产率变差，因此寻求改良。为了解决上述问题，提出了很多通过改良滤色器用的感光性树脂组合物中使用的光聚合引发剂来提高线宽感度的尝试。例如公开了使用特定结构的三嗪化合物的光聚合性组合物(例如参照日本特开平6489611号公报)、将二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物、噻吨酮化合物中的1种或2种以上混合使用的滤色器用光致抗蚀剂(例如参照日本特开平 9-80225号公报)等。另外，作为其它的方案，公开了下述技术对着色感光性树脂组合物中的粘合剂树脂与聚合性化合物合计得到的有机化合物中的平均双键当量进行规定，并特定粘合剂树脂的分子量，从而通过烧成形成正锥形状(参照日本特开2007-93811号公报)。此外，提出了不使用利用紫外光激光的曝光用着色感光性树脂组合物而是使用含有烯丙基的粘合剂树脂来制备高感度且显影宽容度广的着色树脂组合物(例如参照日本特开平10-20496号公报、国际公开2007Λ9871号小册子)。另外，提出了通过将N-苯基马来酰亚胺共聚物用于粘合剂树脂，可以提供颜色再现良好的蓝色滤色器用感放射线性组合物(例如参照日本专利第3632532号公报)。但是，在这些技术中，利用紫外光激光的曝光工序、显影工序中的生产率差、无法确保足够的生产率，因此无法降低滤色器的价格。
为了提高曝光工序、显影工序的生产率，提出了用激光进行曝光来形成图案(例如参照日本特开2003-287614号公报)。激光与通常使用的汞灯不同，其直线传播性高、输出也大、还可以聚焦，也不需要曝光工序中图案形成用的掩模，由于具有这些特征，激光备受期待。但是，即使是上述的现有技术，有时在显影工序中像素表面会变粗，或者图案的线宽感度不够充分等，还是无法满足着色感光性树脂组合物所要求的特性。另外，从降低滤色器的总成本的观点出发，作为曝光装置，提出了不使用大的光掩模的曝光装置(例如参照日本特开2008-76709号公报、日本特开2008-51866号公报)。但是，对于具体的材料没有提及，期望提出适合于这些装置的材料的方案。此外，对于蓝色的着色感光性树脂组合物，期望蓝色的着色剂本身对曝光区域的吸收强且高感度的引发剂。考虑使用肟引发剂或酮肟引发剂作为这样的引发剂，但由引发剂引起的着色所带来的后烘烤后的亮度降低较大，期望不产生着色的引发剂。
发明内容
发明所要解决的课题本发明的目的在于提供可形成线宽感度高、难以产生显影中的皱缩网纹 (reticulation，褶皱)、固化后的膜的耐热性优异、后烘烤后的亮度降低小、直线性优异的着色图案的着色感光性树脂组合物、特别是适于形成滤色器的着色像素等的紫外线激光曝光用着色感光性树脂组合物。本发明的另一个目的在于提供使用该着色感光性树脂组合物形成形状和亮度优异的着色图案的图案形成方法、滤色器的制造方法、以及具有图案形状和亮度良好的着色图案的滤色器和具备该滤色器的显示装置。用于解决课题的手段本发明人深入研究的结果发现，通过以下方法能够解决上述课题。<1> 一种着色感光性树脂组合物，其至少含有(A)着色剂、(B)分子内具有选自 (B-I)下述通式(I)表示的结构单元、(B-2)具有N位-取代马来酰亚胺基的结构单元和 (B-3)下述通式(II)表示的结构单元中的至少1种结构单元的粘合剂树脂、(C)聚合性化合物、(D)下述通式(III)表示的光聚合引发剂和(E)溶剂，上述(D)光聚合引发剂的含量相对于着色感光性树脂组合物的总固体成分为5质量％ 15质量％。
权利要求
1. 一种着色感光性树脂组合物，其至少含有㈧着色剂、(B)分子内具有选自(B-I)下述通式(I)表示的结构单元、(B-2)具有N位-取代马来酰亚胺基的结构单元和(B-3)下述通式(II)表示的结构单元中的至少1种结构单元的粘合剂树脂、(C)聚合性化合物、(D) 下述通式(III)表示的光聚合引发剂和(E)溶剂，所述(D)光聚合引发剂的含量相对于着色感光性树脂组合物的总固体成分为5质量％ 15质量％，
2.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，进一步含有选自(F)多官能硫醇化合物的增感剂。
3.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，所述(B)粘合剂树脂在分子内含有50摩尔％ 90摩尔％的选自(B-I)通式⑴表示的结构单元、(B-2)具有N位-取代马来酰亚胺基的结构单元和(B-3)通式(II)表示的结构单元中的至少1种结构单元、并含有具有酸性基团的结构单元，所述(B)粘合剂树脂的重均分子量为10000 100000的范围。
4.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其用于紫外光激光曝光。
5.一种图案形成方法，其包含将权利要求1 4任一项所述的着色感光性树脂组合物施予在基板上以形成着色层的着色层形成工序、对所述着色层按照图案样利用紫外光激光进行曝光以使曝光部固化的曝光工序、和将所述着色层的未固化部通过显影除去以形成图案的显影工序。
6.根据权利要求5所述的图案形成方法，其中，所述紫外光激光的曝光波长为300nm 380nm的范围。
7.根据权利要求5所述的图案形成方法，其中，所述紫外光激光是在20Hz 2000Hz的频率下激发的脉冲激光。
8.一种滤色器的制造方法，其包含通过权利要求5所述的图案形成方法在基板上形成着色图案的工序。
9.一种滤色器，其是通过权利要求8所述的制造方法制造的。
10.一种显示装置，其具备权利要求9所述的滤色器。
全文摘要
本发明提供可形成线宽感度高、直线性优异、抑制显影中的褶皱产生、可形成耐热性优异的固化膜、后烘烤后的亮度降低小的图案的着色感光性树脂组合物、使用了该着色感光性树脂组合物的图案形成方法、滤色器的制造方法、滤色器以及显示装置。该着色感光性树脂组合物含有(A)着色剂、(B)分子内具有选自(B-1)通式(I)表示的结构单元、(B-2)具有N位-取代马来酰亚胺基的结构单元和(B-3)通式(II)表示的结构单元中的结构单元的粘合剂树脂、(C)聚合性化合物、(D)通式(III)表示的光聚合引发剂和(E)溶剂，(D)光聚合引发剂的含量为5质量％～15质量％。
文档编号G03F7/033GK102236256SQ20111010525
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月26日 优先权日2010年4月27日
发明者中村秀之, 冈部孝太郎, 山崎健太 申请人:富士胶片株式会社