感光性着色树脂组合物、固化物、滤色器、显示设备的制作方法

本发明涉及一种感光性着色树脂组合物、固化物、滤色器、以及显示设备。

背景技术：

1、近年来，随着个人计算机发展，尤其是便携个人计算机的发展，液晶显示器的需求不断增加。移动显示器(移动电话、智能手机、平板pc(personal computer，个人计算机))的普及率也不断提高，液晶显示器的市场处于日益扩大的状况。由于自发光而视认性较高的有机el(electroluminescence，电致发光)显示器之类的有机发光显示设备也作为下一代图像显示设备而受到关注。

2、这些液晶显示设备、有机发光显示设备中可使用滤色器。例如，关于液晶显示设备的彩色图像的形成，通过滤色器的光直接被着色为构成滤色器的各像素的颜色，将这些颜色的光合成而形成彩色图像。作为此时的光源，除以往的冷阴极管以外，有时还会利用发出白色光的有机发光元件、发出白色光的无机发光元件。在有机发光显示设备中，为了颜色调节等而使用滤色器。

3、此处，滤色器通常具有：基板；着色层，其形成于基板上，且包含红、绿、蓝三原色的着色图案；以及遮光部，其以划分各着色图案的方式形成于基板上。

4、作为滤色器中的着色层的形成方法，例如，将在通过分散剂等将色料分散而成的色料分散液中添加粘合剂树脂、光聚合性化合物以及光引发剂而成的着色树脂组合物涂布于玻璃基板并进行干燥后，使用光掩膜进行曝光并进行显影，由此形成着色图案，通过进行加热将图案固定从而形成着色层。各颜色重复这些工序从而形成滤色器。

5、近年来，对滤色器的高亮度化等要求越来越高，使用颜料的滤色器难以实现现在进一步高亮度化的要求。

6、因此，近年来，正在研究使用与颜料相比通常透射率高的染料、或利用沉淀剂使染料成为不溶性而得的色淀色料作为滤色器用的色料。

7、然而，染料或色淀色料与目前作为滤色器用的色料所使用的颜料相比，存在如下问题：耐热性较差，在滤色器制造工序中的高温加热时，着色层容易退色。

8、与此相对，在专利文献1中，作为使用色淀颜料，并且抑制滤色器制造工序中的高温加热导致的着色层的退色，能够形成高亮度的着色层的滤色器用着色树脂组合物，公开了一种滤色器用着色树脂组合物，其含有色淀颜料、分散剂、受阻酚系抗氧化剂、粘合剂成分、以及溶剂，且上述分散剂为氮部位的至少一部分与酸性有机磷化合物形成盐而得的特定的聚合物。

9、另一方面，作为含有紫外线吸收剂的感光性着色组合物，专利文献2中公开了一种着色树脂组合物，其是含有(a)染料、(b)溶剂、以及(c)粘合剂树脂的着色树脂组合物，其特征在于还含有(d)抗氧化剂和(e)紫外线吸收剂。专利文献2的课题在于提供一种能够维持提高所获得的像素的亮度和耐热性，并且可进一步形成所需直径的接触孔。

10、另外，专利文献3中公开了一种感光性着色组合物，其特征在于：包含着色剂(a)、树脂(b)、光聚合性单体(c)、含有酰基氧化膦系有机化合物或肟酯系有机化合物的光聚合引发剂(d)、以及选自苯并三唑系有机化合物、三嗪系有机化合物、以及二苯甲酮系有机化合物中的至少1种紫外线吸收剂(e)，且树脂(b)包含感光性树脂(b-1)，该感光性树脂(b-1)通过使下述(b1)、(b2)以及(b3)共聚而获得共聚物(b6)，使所获得的共聚物(b6)与不饱和一元酸(b4)进行反应获得共聚物(b7)，进而使所获得的共聚物(b7)与多元酸酐(b5)进行反应而获得：

11、(b1)：1分子中具有脂环式骨架和烯属不饱和键的化合物；

12、(b2)：1分子中具有环氧基和烯属不饱和键的化合物；

13、(b3)：除(a1)和(a2)以外的具有烯属不饱和键的化合物。

14、在专利文献3中，其课题在于获得一种能够应对高画质化、低耗电化的具有高清晰度的感光性着色组合物、尤其是即使为coa(color filter on array)方式之类的厚膜也为高分辨率、不发生图案剥离的密合性优异的感光性着色组合物。

15、现有技术文献

16、专利文献

17、专利文献1：日本特开2014-153569号公报

18、专利文献2：日本特开2015-98537号公报

19、专利文献3：日本专利第5664299号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、伴随显示器的4k/8k之类的高精细化，像素尺寸变小，对应于像素的开口部比例(开口率)的降低，要求更高亮度的抗蚀剂，并且要求能够形成线宽较细的图案的感光性着色树脂组合物。

3、然而，在像专利文献2那样将染料溶解从而使用的情况下，尤其是耐热性较差，像素的亮度提高不足，在像专利文献3那样使用颜料的技术中，像素的亮度提高不足。

4、作为对像素的高亮度化有效的色料，可列举三芳基甲烷系染料的色淀色料。然而，三芳基甲烷系染料的色淀色料与以往所使用的颜料(例如，c.i.颜料蓝15：6、c.i.颜料紫23)相比，uv波长区域的透射率较高，因此若与以往同样地配合光引发剂，则图案线宽容易变粗。若为了使图案线宽符合规定值而减少光引发剂量、或像专利文献1那样添加抗氧化剂、或增加抗氧化剂的添加量，则图案部分的光固化性不足，显影前至显影后的膜厚变化增大从而显影残膜率降低，难以兼顾细的线宽设计与高的显影残膜率。

5、虽然专利文献1中记载了三芳基甲烷系染料的色淀色料，但对于兼顾细的线宽设计与高的显影残膜率的课题并没有提示。专利文献2中记载了包含三芳基甲烷系染料的感光性着色树脂组合物。然而，由于染料以分子水平分散于感光性着色树脂组合物中，因此容易损害光固化性成分的固化性，若与颜料同样地配合光引发剂，则光固化性不足，线宽容易变得比设计更细，显影残膜率容易降低。因此，在含有染料的感光性着色树脂组合物中，为了制成所需的细的线宽，需要增多光引发剂、或者使用更高灵敏度的光引发剂，因此显影残膜率会自然地提高。因此，在含有染料的感光性着色树脂组合物中，本来就不存在难以兼顾细的线宽设计与高的显影残膜率的课题。另外，专利文献3使用了颜料，因此本来就不存在难以兼顾细的线宽设计与高的显影残膜率的课题。

6、如上所述，在使用三芳基甲烷系染料的色淀色料的情况下，不同于使用颜料的情况或使用染料的情况，存在难以兼顾细的线宽设计与高的显影残膜率的课题。

7、本发明鉴于上述实际情况而完成，其目的在于提供一种感光性着色树脂组合物，该感光性着色树脂组合物含有三芳基甲烷系染料的色淀色料，能够形成提高亮度、细的线宽、显影前后的膜厚变化受到抑制的着色层。另外，本发明的目的在于提供一种使用该感光性着色树脂组合物形成的滤色器及显示设备。

8、用于解决课题的手段

9、本发明的感光性着色树脂组合物含有色料、碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光引发剂、紫外线吸收剂、以及溶剂，

10、上述色料含有三芳基甲烷系染料的色淀色料。

11、本发明的滤色器系至少具备基板、以及设置于该基板上的着色层的滤色器，该着色层的至少一者为上述本发明的感光性着色树脂组合物的固化物。

12、本发明的显示设备具有上述本发明的滤色器。

13、发明的效果

14、根据本发明，能够提供一种含有三芳基甲烷系染料的色淀色料且能够形成提高亮度、细的线宽、显影前后的膜厚变化受到抑制的着色层的感光性着色树脂组合物。另外，根据本发明，能够提供一种使用该感光性着色树脂组合物而形成的滤色器及显示设备。