滤色器用着色感光性树脂组合物的制作方法

专利名称：滤色器用着色感光性树脂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及着色感光性树脂组合物。
背景技术：
在现有技术中通过进一步提高彩色液晶显示器的显示特性(辉度、彩色再现性、视野角特性等)，液晶显示器可再现出接近于CRT(Cathode Ray Tube阴极射线管)彩色再现范围的颜色。
在此所述的彩色再现范围指的是连接XYZ显色系中红、绿、蓝各色度坐标形成的三角形所示的范围，用其与NTSC(国际电视系统委员会)标准的面积比表示。CRT的彩色再现性范围与NTSC标准的比约为70％。
CRT的颜色特性与EBU(欧洲广播联盟)标准几乎相等，其红、绿、蓝各色在XYZ显色系中的色度坐标(x、y)分别为红(0.640，0.330)、绿(0.290，0.600)、蓝(0.150，0.060)，但是达到EBU标准规定的彩色再现范围的显示器，其特别是在绿色区域的彩色再现范围不足，难以显示出象印刷物那样的彩色鲜明度。
比EBU标准范围更大、作为良好的彩色再现性标准有上述的NTSC标准，其红、绿、蓝各色在XYZ显色系中的色度坐标(x、y)分别为红(0.670，0.330)、绿(0.210，0.710)、蓝(0.140，0.080)。
在现有技术中彩色再现性低的液晶显示装置，即NTSC在72％(EBU标准)以下的液晶显示装置的情形下，滤色器的绿色象素是采用C.I.颜料绿36或C.I.颜料绿7作为主要颜料、采用C.I.颜料黄150或C.I.颜料黄138等作为辅助颜料组合形成的(参照专利文献1。)。
利用这些颜料组合，为制造出达到NSTC标准和彩色再现性宽的液晶显示装置，需要使用使滤色器(カラ—フイルタ)的象素厚膜化的方法和提高形成图像用的着色感光性树脂组合物中颜料浓度的方法。
但是在厚膜化方法中，由于膜厚增加，超过实用范围，滤色器表面的阶差增大，有时会产生ITO断线或液晶取向不良的情形。而且当膜厚超过3μm时，象素难以形成图形，由于斜度增加，会造成分辨率下降或产生裂纹(参照专利文献1)。另一方面，提高颜料浓度的方法有时会产生使感光性树脂组合物显影时的感度下降、或者使采用着色感光性树脂组合物形成的涂膜的表面粗糙度增大的问题(例如参照专利文献2～4等。)。
专利文献1日本特开2002-258267专利文献2日本特开平11-258415专利文献3日本特开2002-72465专利文献4日本特开2001-272524发明内容本发明提供着色感光性树脂组合物，其不用实施厚膜化和提高颜料浓度，便可制造出彩色再现性宽的液晶显示装置。
本发明者们发现，包含蓝色颜料和黄色颜料的着色感光性树脂组合物可不需采用厚膜化和提高颜料浓度的方法，制造出彩色再现性宽的液晶显示装置。
即，本发明提供如下的[1]～[9]。
着色感光性树脂组合物，其为含有包括蓝色颜料和黄色颜料的着色成分(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)的组合物，其特征为在用该组合物形成滤色器的象素时，该象素的色度用XYZ显色系中色度坐标(x，y)表示时，x满足以下式1，y满足以下式2。
0.18＜x＜0.33式10.63＜y＜0.80式2[2]如[1]所述的组合物，其中蓝色颜料为选自C.I.颜料蓝153、154和76中的至少1种。
如[1]或[2]所述的组合物，其中黄色颜料为选自C.I.颜料黄83、139和150中的至少1种。
如[1]～[3]任一项所述的组合物，其中蓝色颜料为C.I.颜料蓝153。
如[1]～[4]任一项所述的组合物，其中着色感光性树脂组合物固体成分中着色成分(A)的含量为10质量％以上45质量％以下，而且着色成分(A)中蓝色颜料的含量为10质量％以上60质量％以下。
如[1]～[5]任一项所述的组合物，其中滤色器象素的亮度Y为14＜Y＜30。
采用[1]～[6]任一项所述的着色感光性树脂组合物形成的象素。
滤色器，其特征在于含有[7]所述的象素。
显示装置，其特征在于具有[8]所述的滤色器。
以下对本发明作详细说明。
本发明的着色感光性树脂组合物含有包括蓝色颜料和黄色颜料的着色成分(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)。
为获得如印刷物的良好显示效果，在采用该着色感光性树脂组合物形成滤色器象素时，该象素的色度用XYZ显色系中色度坐标(x，y)表示时，x必须满足0.18＜x＜0.33且y必须满足0.63＜y＜0.80，更优选满足0.19＜x＜0.32、且0.64＜y＜0.80。
x在0.18以下时，亮度下降，而在0.33以上时，彩色再现区域变小，y在0.63以下时，彩色再现区域变小，而在0.80以上时，亮度下降。
而且作为该象素的亮度Y，优选14＜Y＜30，更优选16＜Y＜30，特别优选18＜Y＜30。优选可形成满足上述色度坐标(x，y)和亮度Y的象素的着色感光性树脂组合物。
作为着色成分(A)中的蓝色颜料，可例举出C.I.颜料蓝153、154和76等，这些颜料可单独使用，也可以组合使用。其中优选使用C.I.颜料蓝153。
作为着色成分(A)中的黄色颜料，可例举出C.I.颜料黄2、10、13、20、24、31、53、55、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、151、153、154、166、173、180或185等。优选使用C.I.颜料黄83、139、150。这些黄色颜料可单独使用，也可以组合使用2种以上。
此外在这些颜料中也可以添加C.I.颜料绿36或C.I.颜料绿7，作为调色用。
在可用于本发明的颜料的具体组合中，作为优选组合，可例举出C.I.颜料蓝153/C.I.颜料黄83、C.I.颜料蓝153/C.I.颜料黄139、颜料蓝153/C.I.颜料黄150、颜料蓝153/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄139、颜料蓝153/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄150、颜料蓝153/C.I.颜料黄83/C.I颜料黄139/C.I.颜料黄150、C.I.颜料蓝154/C.I.颜料黄83、C.I.颜料蓝154/C.I.颜料黄139、C.I.颜料蓝154/C.I.颜料黄150、C.I.颜料蓝154/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄139、颜料蓝154/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄150、颜料蓝154/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄139/C.I.颜料黄150、颜料蓝76/C.I.颜料黄83、颜料蓝76/C.I.颜料黄139、颜料蓝76/C.I.颜料黄150、颜料蓝76/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄139、颜料蓝76/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄150、颜料蓝76/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄139/C.I.颜料黄150等，更优选的可例举出颜料蓝153/C.I.颜料黄83、颜料蓝153/C.I.颜料黄139、颜料蓝153/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄150、颜料蓝153/C.I.颜料黄139/C.I.颜料黄150，进一步优选的可例举出颜料蓝153/C.I.颜料黄83/C.I.颜料黄150、颜料蓝153/C.I.颜料黄139/C.I.颜料黄150。
在本发明中，作为着色成分(A)使用的蓝色颜料的比率，只要其范围使后述色度坐标(x、y)满足0.18＜x＜0.33且0.63＜y＜0.80，则可以任意确定，但着色成分(A)中的蓝色颜料的含量优选为10质量％以上75质量％、更优选为10质量％以上70质量％、进一步优选为10质量％以上65质量％、特别优选为10质量％以上60质量％、最优选为30质量以上60质量％。
着色感光性树脂组合物所有固态成分中着色材料(A)的含量通常在10质量％以上45质量％以下，优选在10质量％以上40质量％以下，更优选在15质量％以上40质量％以下。着色成分(A)的含量在10质量％以上45质量％以下时，着色感光性树脂组合物的储存稳定性良好，而且显影时非象素部分的消除性不下降，因此倾向于难以产生残渣，因此优选。
粘合剂树脂(B)只要是具有碱溶解性，还有能作为着色成分(A)的分散介质的物质即可，没有特别限制，作为上述粘合剂树脂(B)，可例举出包含由不饱和羧酸导出的结构单元的树脂等。作为上述粘合剂树脂(B)，更优选由不饱和羧酸和可与其发生共聚的其它单体共聚所得的树脂。
作为上述由不饱和羧酸导出的结构单元，可例举出丙烯酸导出的结构单元、甲基丙烯酸导出的结构单元等。丙烯酸和甲基丙烯酸可分别单独使用，也可以将二者组合使用。
另外，除了这些丙烯酸和甲基丙烯酸以外，也可以并用从巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸等其它不饱和羧酸和不饱和羧酸酐形成的组中选取的至少1种羧酸。另外也可以并用如α-(羟甲基)丙烯酸那样的、在同一分子中含有羟基和羧基的单体。
上述粘合剂树脂(B)优选为由上述不饱和羧酸导出的结构单元和可与其发生共聚的结构单元所得到的树脂。作为可以与上述不饱和羧酸导出的结构单元发生共聚的结构单元，可例举出由丙烯酸酯导出的结构单元等。
作为上述丙烯酸酯，可举出丙烯酸酯衍生物，具体地可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯等的不饱和羧酸的未取代或取代的烷基酯；(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸甲基环己基酯、(甲基)丙烯酸环庚基酯、(甲基)丙烯酸环辛基酯、(甲基)丙烯酸基酯、(甲基)丙烯酸环戊烯基酯、(甲基)丙烯酸环己烯基酯、(甲基)丙烯酸环庚烯基酯、(甲基)丙烯酸环辛烯基酯、(甲基)丙烯酸二烯基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸蒎烷基酯、(甲基)丙烯酸三环癸基酯、(甲基)丙烯酸三环癸基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片烯基酯、(甲基)丙烯酸蒎烯基酯、(甲基)丙烯酸二环戊炔酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧乙基酯等的不饱和羧酸的含脂环式基的酯；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等的不饱和羧酸的缩水甘油酯；(甲基)丙烯酸氧杂环丁烷酯等的不饱和羧酸氧杂环丁烷酯；(甲基)丙烯酸低聚乙二醇单烷基酯等的二元醇类的单饱和羧酸酯等。
其中，优选使用(甲基)丙烯酸未取代或取代的烷基酯以及甲基丙烯酸的含脂环式基的酯。
特别优选使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苄基酯。
在此，所述的“(甲基)丙烯酸酯”指的是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
此外，在粘合剂树脂(B)中也可以包含由不饱和羧酸和可与丙烯酸酯发生共聚的其它单体导出的结构单元。作为所述的其它单体可例举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等的芳香族乙烯基化合物；如醋酸乙烯和丙酸乙烯的羧酸乙烯酯；(甲基)丙烯腈、α-氯代丙烯腈等的氰基化乙烯基化合物；N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物。
这些单体可单独使用，也可以将2种以上组合使用。
进一步地，还可以与(甲基)丙烯酸酯以外的不饱和化合物共同使用。
在粘合剂树脂(B)中所有结构单元中，由不饱和羧酸导出的结构单元的含量通常为10～50质量％，优选为15～40质量％。该结构单元的含量为10～50质量％时，粘合剂树脂在显影液中充分溶解，因此其倾向是不会在未曝光的基板上产生残渣，而且在显影时曝光部分的象素部分的膜不会发生减薄，整个象素不会剥落，因此优选。
粘合剂树脂(B)用聚苯乙烯换算的重均分子量优选为10000～100000，更优选为15000～50000。该分子量为10000～100000时，其倾向是在显影时难以发生膜减薄情形，而且在显影时非象素部分的消除性良好，因此优选。另一方面，当该分子量不足10000时，其倾向是显影时象素部分会产生膜减薄情形，而超过100000时，其倾向是显影时非象素部分的消除性降低，会产生残留的膜。
在着色感光性树脂组合物的所有固体成分中，粘合剂树脂(B)的含量通常为5～90质量％，优选为10～70质量％。粘合剂树脂(B)的含量为5～90质量％时，粘合剂在显影液中充分溶解，其倾向是在非象素部分的基板上难以产生显影残渣，而且显影时曝光部分的象素部分难以发生膜减薄情形，非象素部分的消除性良好，因此优选。
光聚合性化合物(C)为在光和光聚合引发剂(D)的作用下发生聚合的化合物，例如可举出具有碳-碳不饱和键的化合物等。
作为光聚合性化合物(C)，例如可举出单官能单体、二官能单体，其它多官能单体等。
作为单官能单体的具体实例，可举出丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
作为二官能单体的具体实例，可举出1，6-环己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的二(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为其它多官能单体的具体实例，可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三(甲基丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯等。
作为光聚合性化合物(C)，为具有丙烯酰基(CH2＝CHCO-)的、化合物每单位重量的丙烯酰基数目多的化合物，换句话说，用每1当量丙烯酰基的化合物的克数表示的丙烯酰基当量小的化合物是优选的。其中，优选使用丙烯酰基当量在100以下的化合物。如果丙烯酰当量超过100，则在对所得的干燥涂膜进行曝光、显影时，其倾向是容易造成感度不足，而且还造成滤色器的产率降低。作为丙烯酰基当量小的化合物，优选为二官能以上的多官能单体。
作为丙烯酰基当量在100以下的化合物，可例举出乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。其中，优选使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。
光聚合性化合物(C)的含量，对于粘合剂树脂(B)和光聚合性化合物(C)总计的100质量份，通常为1～60质量份、优选为5～50质量份、光聚合性化合物(C)的含量为1～60质量份时，其倾向是象素部分的强度、图案形状和平滑性良好，因此优选。
作为光聚合引发剂(D)，可举出由光照射产生活性自由基的活性自由基产生剂、产酸的产酸剂等。
作为活性自由基产生剂，可例举出苯乙酮系光聚合引发剂、安息香系光聚合引发剂、三嗪系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2，2’-二(邻氯代苯)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-二咪唑、10-丁基-2-氯代吖啶酮、2-乙基蒽醌、联苯酰、9，10-费南思林醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲基酯、二茂钛化合物等。
作为苯乙酮系光聚合引发剂，可例举出2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-醇、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-醇、苄基二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-醇、1-羟基环己基苯基缩酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-醇、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-醇的低聚物等。
作为安息香系光聚合引发剂，可例举出如安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚等。
作为三嗪系光聚合引发剂，可例举出2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-胡椒基-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1，3，5-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1，3，5-三嗪等。
作为二苯甲酮系光聚合引发剂，可例举出二苯甲酮、邻苯甲酰基安息香酸甲基酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮等。
作为产酸剂，可例举出4-羟基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-羟基苯基二甲基锍六氟代锑酸盐、4-乙酰氧基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-乙酰氧基苯基·甲基·苄基锍六氟代锑酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、三苯基锍六氟代锑酸盐、二苯基碘对甲苯磺酸盐、二苯基碘六氟代锑酸盐等鎓盐类和硝基苄基甲苯磺酸盐类、苯偶因甲苯磺酸盐类等。
另外，作为活性自由基产生剂，也可以是上述化合物中同时产生活性自由基和酸的化合物，例如三嗪系光聚合引发剂等的活性自由基产生剂也可以作为产酸剂使用。
这些光聚合引发剂(D)可单独使用，也可以将2种以上组合使用。
其中，优选苯乙酮系光聚合引发剂，特别优选2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-醇。
另外，在本发明着色感光性树脂组合物中使用的光聚合引发剂(D)也可以与光聚合引发助剂(D-1)组合使用。作为所述的光聚合引发助剂(D-1)，优选为胺化合物、含硫醇基的化合物、羧酸化合物。另外，作为胺化合物，优选芳香族胺化合物。
作为光聚合引发助剂(D-1)的具体实例，可例举出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等的脂肪族胺化合物、4-二甲基氨基安息香酸甲基酯、4-二甲基氨基安息香酸乙基酯、4-二甲基氨基安息香酸异戊基酯、4-二甲基氨基安息香酸2-乙基己基酯、安息香酸2-二甲基氨基乙基酯、N，N-二甲基对甲苯胺、4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮(通称为米期勒氏酮)、4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮等的芳香族胺化合物。
含硫醇基的化合物为分子中具有硫醇基的化合物，可例举出如具有1个硫醇基的硫醇化合物、在脂肪族基上具有多个硫醇基的脂肪族多官能硫醇化合物、多价羟基化合物的硫代乙醇酸酯和硫代丙酸酯等。
作为具有1个硫醇基的硫醇化合物，可例举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑等。
作为在脂肪族基上具有多个硫醇基的脂肪族多官能硫醇化合物，可例举出己二硫醇、癸二硫醇、1，4-二甲基巯基苯、丁二醇二硫代丙酸酯、丁二醇二硫代乙醇酸酯、乙二醇二硫代乙醇酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、丁二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、三羟基乙基三硫代丙酸酯等。
作为多价羟基化合物的硫代乙醇酸酯和硫代丙酸酯，优选为多价羟基化合物的硫代丙酸酯，具体地可举出三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯。
作为羧酸化合物，可例举出苯基硫代醋酸、甲基苯基硫代醋酸、乙基苯基硫代醋酸、甲基乙基苯基硫代醋酸、二甲基苯基硫代醋酸、乙氧基苯基硫代醋酸、二甲氧基苯基硫代醋酸、、氯代苯基硫代醋酸、二氯代苯基硫代醋酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基醋酸、萘基硫代醋酸萘、N-萘基甘氨酸、萘氧基醋酸等。
光聚合引发剂(D)的含量对于粘合剂树脂(B)和光聚合引发剂(C)的总计100质量份，通常为0.1～40质量份，优选为1～30质量份。而光聚合引发助剂(D-1)的含量对于粘合剂树脂(B)和光聚合引发剂(C)的总计100质量份，通常为0.1～50质量份，优选为1～40质量份.
溶剂E，可与使用该领域所用的各种溶剂，对其没有特别限制，其具体实例可例举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁醚等的乙二醇单烷基醚类；二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等的二乙二醇二烷基醚类；甲基纤维素醋酸酯、乙基纤维素醋酸酯等的乙二醇烷基醚的醋酸酯类；丙二醇单甲基醚醋酸酯、丙二醇单乙基醚醋酸酯、丙二醇单丙基醚醋酸酯、甲氧基丁基醋酸酯、甲氧基戊基醋酸酯等的亚烷基二醇烷基醚的醋酸酯类；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等的芳香族烃类；甲乙酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮类；乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等的醇类；3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等的酯类；γ-丁内酯等的环状酯类等。
这些溶剂，可单独使用，也可以将2种以上组合使用。
着色感光性树脂组合物中溶剂(E)的含量通常为60～90质量％、优选为70～85质量％。溶剂(E)的含量为60～90质量％时，其倾向是涂布性良好，因此优选。
在本发明的着色感光性树脂组合物中，根据需要可混合填料、颜料分散剂、粘结促进剂、防氧化剂、紫外线吸收剂、防凝聚材料、其它的高分子化合物等的添加剂(F)。
作为填料，具体可举出玻璃、氧化硅、氧化铝等。
作为颜料分散剂，可使用市售的颜料分散剂，例如可举出硅酮系、氟系、酯系、阳离子系、阴离子系、非离子系、两性等的表面活性剂等，这些物质可单独使用，也可以将2种以上组合使用。
作为上述表面活性剂，可举出例如聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚乙二醇二酯类、山梨糖醇酐脂肪酸酯类、脂肪酸改性聚酯类、叔胺改性聚氨酯类、聚乙烯亚胺类等，此外还有商品名称为KP〔信越化学工业株式会社制造〕、聚フロ—(共荣活性株式会社)、エフトップ(ト—ケムプログクス社制造)、メガフアツス(大日本油墨化学工业株式会社)、フロラ—ド(住友スリ—エム株式会社)、アサヒガ—ド、サ—フロン(以上为旭硝子株式会社制造)、ソルスパ—ス(アビシア株式会社制造)、EFKA(EFKACHEMICALS社制造)、PB821(味的素株式会社制造)等。
作为粘结促进剂，具体可例举出乙烯三甲氧基硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、乙烯三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基苯基三甲氧基硅烷、3-氨基苄基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基甲氧二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯代丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯代丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
作为防氧化剂，具体可举出2，2’-硫代二〔4-甲基-6-叔丁基苯酚〕、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。
作为紫外吸收剂，具体可举出2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
此外，作为防凝聚试剂，具体可举出聚丙烯酸钠等。
作为其它高分子化合物，具体可举出环氧树脂等的热固化性树脂和聚酯、聚氨酯等的热塑性树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯醇单烷基醚、聚氟代烷基丙烯酸酯等。
本发明的着色感光性树脂组合物例如可按照如下方式配制。即，预先将着色成分(A)与溶剂(E)混合，直至使着色成分(A)的平均粒径为0.2μm以下，采用珠磨机等使其分散。此时根据需要可使用颜料分散剂，或者将粘合剂树脂(B)的一部分或全部配合进去。向所得的分散液(混合基质)中加入剩余的粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)和光聚合引发剂(D)，以及根据需要添加其它成分，另外，还根据需要添加追加溶剂，以达到预定浓度，由此可获得所需的着色感光性树脂组合物。
这样配制出的感光性树脂组合物例如可按照以下方式涂布在基底材料上，实施光固化和显影，可消除着色象素。首先，在基板(通常为玻璃)上旋涂该组合物，通过加热干燥(预烘烤)除去溶剂，得到平滑的涂膜。此时涂膜的厚度通常为1～3μm。在由此获得的涂膜上，通过形成所需图像用的负性掩模照射紫外线等。此时，为了对曝光部分全部均匀地照射平行光线，且使掩模置于基板的正确位置上，优选使用掩模准直器等的装置。此后，进一步通过使已固化完成的涂膜与稀碱水溶液接触，溶解未曝光部分，显影，得到所需的象素。显影后，也可以根据需要在150～230℃下，加热固化(后烘烤)10～60分钟左右。
在图案式曝光后，显影时所用的显影液优选为包含碱性化合物和表面活性剂的水溶液。
碱性化合物可为无机和有机碱性化合物中的任何一种。作为无机碱性化合物的具体实例，可举出氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、硼酸钠、硼酸钾、氨等。
另外，作为有机碱性化合物的具体实例，可举出四甲基铵氢氧化物、2-羟基乙基三甲基铵氢氧化物、单甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、单异丙基胺、二异丙基胺、乙醇胺等。
这些无机和有机碱性化合物可单独使用，也可以将2种以上组合使用。显影液中碱性化合物的浓度优选为0.01～10质量份，更优选为0.03～5质量份。
另外，作为在显影液中使用的表面活性剂，可列举出如非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂等。
作为非离子系表面活性剂的具体实例，可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其它的聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。
作为阴离子系表面活性剂的具体实例，可列举出月桂醇硫酸酯钠、油醇硫酸酯钠等的高级醇硫酸酯的盐类、月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵等的烷基硫酸盐类、、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠等的烷基芳基磺酸盐类等。
作为阳离子系表面活性剂的具体实例，可列举出硬脂酰胺盐酸盐、月桂基三甲基铵氯化物等的胺盐或季铵盐等。
这些表面活性剂可单独使用，也可以组合使用2种以上。
显影液中表面活性剂的浓度通常为0.01～10质量％，优选为0.05～8质量％，更优选为0.1～5质量％。
通过对如上述的着色感光性树脂组合物进行涂布、干燥、对所得干燥涂膜进行图像式曝光、然后显影的各种工序后，形成相当于着色感光性树脂组合物中着色成分的颜色的象素，将这些操作仅重复实施滤色器中所需颜色的数的次数，可获得滤色器。
滤色器通常可通过在基板上配置红、绿和蓝三原色象素和用于遮断这些象素的黑色矩阵(ブラツクマトリツクス)而形成。
包含用本发明着色感光性树脂组合物所得的象素的滤色器可合适地用在各种显示装置，例如监控器或电视等的液晶显示装置等中。
实施例在以上说明中对本发明实施形式进行了说明，但上述公开的本发明实施形式仅用于示例，本发明的范围不受这些实施形式的限制。本发明的范围由权利要求的范围示出，而且包含与权利要求范围所记载的具有均等含义和范围的所有改变。以下根据实施例对本发明作更详细的说明，但是本发明不受这些实施例的限定。在例子中用％和份表示含量和使用量，没有特别指出的话表示以质量为基准。
实施例1在表1记载的各种成分中，预先将进行混合，使颜料和颜料分散剂的总量相对于颜料、颜料分散剂和丙二醇单甲基醚乙酸酯混合物为20质量％，采用珠磨机使颜料充分分散。向其中加入并混合包含丙二醇单甲基醚乙酸酯余量的剩余部分，获得着色感光性树脂组合物。
表1

用中性洗涤剂、水和醇依次洗净2英寸见方的コ—ニンダ社制造的#7059玻璃基板，然后进行干燥。在该玻璃基板上，旋涂以上配制出的着色感光性树脂组合物(表1)，然后在无污染的烤炉中在100℃下预烘烤3分钟。冷却至室温后，使该抗蚀剂涂布基板和石英制成的光掩模(具有使透光率在l～100％的范围呈阶段性变化的图案以及1到50μm的线伺隔图案)的间隔为100μm，采用ゥッォ电机(株)制造的超高压水银灯，在大气气氛下，用100mJ/cm2的曝光量进行光照。此后，在包含0.12％非离子系表面活性剂和0.04％氢氧化钾的水系显影液中，在室温下将上述涂膜浸渍预定时间，对其显影、水洗后，在220℃下后烘烤30分钟，得到象素。采用测色计(OSP-200(奥林巴斯光学工业株式会社制造))通过C光源对由此所得的象素的色度进行测定时，x＝0.222、y＝0.682、亮度Y＝21。而用膜厚计(DEKTAK3(株)ULVAC制造)测定的膜厚为2.1μm。所得结果示于表6。
实施例2除了将实施例1中表l的组成变更为表2的组成以外，采用与实施例l一样的操作实施。由此所得的象素通过C光源时的色度为x＝0.222、y＝0.682、亮度Y＝19。膜厚为2.2μm。所得结果示于表6。
表2

实施例3除了将实施例1中表1的组成变更为表3的组成以外，采用与实施例1一样的操作实施。由此所得的象素通过C光源时的色度为x＝0.222、y＝0.682、亮度Y＝20。膜厚为2.1μm。所得结果示于表6。
表3

实施例4除了将实施例1中表1的组成变更为表4的组成以外，采用与实施例1一样的操作实施。由此所得的象素通过C光源时的色度为x＝0.222、y＝0.682、亮度Y＝23。膜厚为2.1μm。所得结果示于表6。
表4

比较例1除了将实施例1中表1的组成变更为表5的组成以外，采用与实施例1一样的操作实施。由此所得的象素通过C光源时的色度为x＝0.222、y＝0.682、亮度Y＝24。膜厚为2.4μm。所得结果示于表6。
表5

表6

表中注释的说明*1表示即使显影也不会在表面产生皲裂的形成图案用的所需最低曝光量。
*2显影后，未曝光部的基板上是否有残渣。(无残渣○、有残渣×)从表6所得的结果可知，通过C光源的色度满足x＝0.222、y＝0.682的实施例1～3具有实用的膜厚(1～3μm)，显示出具有良好的感度、图案形状和显影性。另一方面，在比较例1中感度低，而且产生残渣。
产业上的可利用性根据本发明，可提供无需进行厚膜化和提高颜料浓度的、彩色再现性宽的制造液晶显示装置用感光性树脂组合物。通过采用本发明感光性树脂组合物，无需进行厚膜化和提高颜料浓度，便可制作出彩色再现性宽的高品质液晶显示装置。
权利要求
1.着色感光性树脂组合物，其为含有包括蓝色颜料和黄色颜料的着色成分(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)的组合物，其特征为，在用该组合物形成滤色器的象素时，该象素的色度用XYZ显色系中色度坐标(x，y)表示时，x满足以下式1且y满足以下式2，0.18＜x＜0.33式10.63＜y＜0.80式2。
2.如权利要求1所述的组合物，其中蓝色颜料为选自C.I.颜料蓝153、154和76中的至少1种。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其中黄色颜料为选自C.I.颜料黄83、139和150中的至少1种。
4.如权利要求1～3任一项所述的组合物，其中蓝色颜料为C.I.颜料蓝153。
5.如权利要求1～4任一项所述的组合物，其中着色感光性树脂组合物固体成分中着色成分(A)的含量为10质量％以上45质量％以下，而且着色成分(A)中蓝色颜料的含量为10质量％以上60质量％以下。
6.如权利要求1～5任一项所述的组合物，其中滤色器象素的亮度Y为14＜Y＜30。
7.采用权利要求1～6任一项所述的着色感光性树脂组合物形成的象素。
8.滤色器，其特征在于含有权利要求7所述的象素。
9.显示装置，其特征在于具有权利要求8所述的滤色器。
全文摘要
本发明提供着色感光性树脂组合物，其无需进行厚膜化和提高颜料浓度，便可制作出彩色再现性宽的高品质液晶显示装置。该着色感光性树脂组合物为含有包括蓝色颜料和黄色颜料的着色成分(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)的组合物，其特征为，在用该组合物形成滤色器的象素时，该象素的色度用XYZ显色系中色度坐标(x，y)表示时，x满足以下式1且y满足以下式2，0.18＜x＜0.33式1；0.63＜y＜0.80式2。
文档编号C08F2/44GK1517726SQ20041000361
公开日2004年8月4日 申请日期2004年1月6日 优先权日2003年1月8日
发明者白川政和, 武部和男, 男 申请人:住友化学工业株式会社