CN101133363A - 着色碱性显影型感光性树脂组合物、及使用了该着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器 - Google Patents

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Abstract

一种着色碱性显影型感光性树脂组合物，在含有反应生成物的碱性显影性树脂组合物中，进一步含有色材(E)和光聚合引发剂(F)，其中，所述反应生成物是通过下述反应而得到的，将具有使下述通式(1)表示的环氧树脂(A)和不饱和一元酸(B)加成而得到的结构的环氧加成物与多元酸酐(C)酯化，接着与多官能环氧化合物(D)酯化，式中，Cy表示碳原子数为3－10的环烷基，X表示氢原子、苯基或者碳原子数为3－10的环烷基，上述苯基或者碳原子数为3－10的环烷基也可以被碳原子数为1－10的烷基、碳原子数为1－10的烷氧基或者卤原子取代，Y和Z分别独立地表示碳原子数为1－10的烷基、碳原子数为1－10的烷氧基、碳原子数为2－10的链烯基或者卤原子，烷基、烷氧基和链烯基也可以被卤原子取代，n表示0－10的数，p表示0－4的数，r表示0－4的数。

Description

着色碱性显影型感光性树脂组合物、及使用了该着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器
技术领域
本发明涉及适合用于制作在液晶显示器、等离子体显示器、场致发光面板、摄像机等中使用的滤色器的着色碱性显影型感光性树脂组合物、及使用了该着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器。
背景技术
着色碱性显影型感光性树脂组合物是在含有具有烯属不饱和键的特定化合物的碱性显影性树脂组合物中含有颜料或者染料等色材、以及光聚合引发剂的组合物。该着色碱性显影型感光性树脂组合物由于可以通过照射紫外线或者电子射线而使其聚合固化，所以可用于光固化性油墨、感光性印刷版、印刷电路板、各种光致抗蚀剂等。最近，随着电子设备的轻薄短小化和高性能化的发展，希望高精度地形成微细图案。
关于碱性显影性树脂组合物和碱性显影型感光性树脂组合物，在下述专利文献1中，提出了一种光聚合性不饱和化合物和含有该化合物的碱性显影型感光性树脂组合物。另外，在下述专利文献2中，提出了一种含有多羧酸树脂的树脂组合物和含有该树脂组合物的感光性树脂组合物。此外，在下述专利文献3中，提出了一种碱可溶性不饱和树脂和含有该树脂的感放射线性树脂组合物。但是，这些公知的碱性显影型感光性树脂组合物的感度不足，就使用了这些碱性显影型感光性树脂组合物的着色碱性显影型感光性树脂组合物来说难以获得适合的图案形状或微细图案。因此，希望一种透明性、密着性、耐碱性优异，可以高精度地形成微细图案的着色碱性显影型感光性树脂组合物。
专利文献1：特许3148429号公报
专利文献2：特开平2003-107702号公报
专利文献3：特开平2003-89716号公报
发明内容
如上所述，本发明所要解决的问题是迄今为止尚未没有提出的如下所述的着色碱性显影型感光性树脂组合物，其在保持密着性和耐碱性下，感度充分、且可以获得合适的图案形状和微细图案。
因此，本发明的目的在于提供一种感度、析像度、密着性、耐碱性等优异，可以高精度地形成微细图案的着色碱性显影型感光性树脂组合物、及使用了该着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器。
本发明提供了一种着色碱性显影型感光性树脂组合物，在含有反应生成物的碱性显影型感光性树脂组合物中，进一步含有色材(E)和光聚合引发剂(F)，其中，所述反应生成物是通过下述反应而得到的，将具有使下述通式(I)表示的环氧树脂(A)和不饱和一元酸(B)加成而得到的结构的环氧加成物与多元酸酐(C)酯化，接着与多官能环氧化合物(D)酯化，从而实现了上述目的。
Figure A20068000661600051
(式中，Cy表示碳原子数为3-10的环烷基，X表示氢原子、苯基或者碳原子数为3-10的环烷基，上述苯基或者碳原子数为3-10的环烷基也可以被碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基或者卤原子取代，Y和Z分别独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基或者卤原子，烷基、烷氧基和链烯基也可以被卤原子取代，n表示0-10的数，p表示0-4的数，r表示0-4的数。)
另外，本发明提供了一种滤色器，其至少具备透光性基材、以及由多种颜色的像素图案组成的滤色器层，其中，该多种颜色的像素图案之中的至少一种颜色是上述着色碱性显影型感光性树脂组合物的固化物，从而实现了上述目的。
此外，本发明提供了一种滤色器，其至少具备透光性基材、以及由多种颜色的像素图案和黑色矩阵(或称为黑底，matrix)组成的滤色器层，其中，该黑色矩阵是上述着色碱性显影型感光性树脂组合物的固化物，从而实现了上述目的。
具体实施方式
下面，对本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物，基于优选的实施方式进行详细说明。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物含有反应生成物，并进一步含有色材(E)和光聚合引发剂(F)，其中，所述反应生成物是通过下述反应而得到的，将具有使下述通式(I)表示的环氧树脂(A)和不饱和一元酸(B)加成而得到的结构的环氧加成物与多元酸酐(C)酯化，接着与多官能环氧化合物(D)酯化，上述环氧加成物优选具有下述结构，即，使上述通式(I)表示的环氧树脂(A)与上述不饱和一元酸(B)按照相对于上述环氧树脂(A)的1个环氧基，上述不饱和一元酸(B)的羧基为0.1-1.0个、特别是0.4-1.0个的比率进行加成而得到的结构。
另外，相对于上述环氧加成物，上述多元酸酐(C)优选按照相对于环氧加成物的1个羟基，多元酸酐(C)的酸酐结构为0.1-1.0个、特别是0.4-1.0个的比率进行酯化，多官能环氧化合物(D)优选按照相对于环氧加成物的1个羟基，多官能环氧化合物(D)的环氧基为0.1-1.0个、特别是0.4-1.0个的比率进行酯化。
上述通式(I)中，作为Cy表示的碳原子数为3-10的环烷基，可列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基等。
作为X表示的碳原子数为3-10的环烷基，可列举例如作为Cy表示的碳原子数为3-10的环烷基所列举的基团。作为可以对X表示的苯基或者碳原子数为3-10的环烷基进行取代的碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基和卤原子，分别可列举作为Y和Z表示的以下列举的基团。
作为Y和Z表示的碳原子数为1-10的烷基，可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、异癸基等。作为Y和Z表示的碳原子数为1-10的烷氧基，可列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基-己氧基等。作为Y和Z表示的碳原子数为2-10的链烯基，可列举乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基等，作为Y和Z表示的卤原子，可列举氟、氯、溴、碘。
另外，作为可以对X表示的苯基和碳原子数为3-10的环烷基进行取代的上述烷基和烷氧基、以及Y和Z表示的上述烷基、烷氧基和链烯基也可以被卤原子取代，作为该卤原子，可列举氟、氯、溴、碘。例如，作为被氟原子取代的碳原子数为1-10的烷基，可列举一氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、全氟乙基等。
一般认为，本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物由于用于调制其的上述环氧树脂(A)具有三芳基一环烷基甲烷骨架，固化物在基材上的密着性、耐碱性、加工性、强度等优异，所以显影除去非固化部分时，即使是微细图案也可以高精度地形成鲜明的图像。作为上述环氧树脂(A)，上述通式(I)中，优选Cy为环己基；X为苯基；p和r是0；n是0-5，特别是0-1。
作为上述通式(I)表示的环氧树脂(A)的具体例子，可列举以下化合物No.1-No.9的化合物。但是，本发明并不受以下化合物任何限制。
化合物No.1
Figure A20068000661600081
化合物No.2
Figure A20068000661600082
化合物No.3
Figure A20068000661600083
化合物No.4
Figure A20068000661600084
化合物No.5
Figure A20068000661600085
化合物No.6
Figure A20068000661600091
化合物No.7
Figure A20068000661600092
化合物No.8
化合物No.9
Figure A20068000661600094
将上述碱性显影性树脂组合物中含有的具有使(A)成分和(B)成分加成而得到的结构的环氧加成物与(C)成分酯化，接着与(D)成分酯化而得到的反应生成物例如可以用下述[化学式11]的反应式表示的方法制造。
首先，使作为(A)成分的环氧树脂(1)和作为(B)成分的不饱和一元酸(2)加成，获得含有作为环氧加成物的化合物(3)的树脂组合物。(A)成分与(B)成分的加成反应可以按常规方法进行。
接着，使作为环氧加成物的化合物(3)和作为(C)成分的多元酸酐(4)反应而进行酯化反应，获得含有作为酯化合物的化合物(5)的树脂组合物。环氧加成物和(C)成分的酯化反应可以按常规方法进行。接着，使作为酯化合物的化合物(5)再与作为(D)成分的多官能环氧化合物的二环氧化合物(6)反应，可以获得含有作为目标反应生成物的化合物(7)的树脂组合物。上述酯化合物和(D)成分的酯化反应可以按常规方法进行。
[化学式11]
Figure A20068000661600101
如从上述[化学式11]中化合物(7)的结构显而易见的是，使上述环氧加成物与(C)成分酯化得到的上述酯化合物和(D)成分的酯化反应在上述酯化合物中的来自(C)成分的羧基和作为(D)成分的多官能环氧化合物的环氧基之间进行。为了确保在来自(C)成分的羧基和作为(D)成分的多官能环氧化合物的环氧基之间进行反应，(C)成分和(D)成分的使用量优选为：选自相对于上述环氧加成物的1个羟基的多元酸酐的酸酐结构的数量和相对于上述环氧加成物的1个羟基的多官能环氧化合物(D)的环氧基的数量之和为大于1.0个的量，特别是1.1-2.0个的量。
获得上述[化学式11]中所示的作为环氧加成物的化合物(3)的方法并不限于上述方法，例如，在化合物(3)中的n是0是情况下，如下述[化学式12]的反应式所示，通过使双酚(8)和含有甲基丙烯酸缩水甘油酯(9)的单环氧化合物反应的方法也可以获得化合物(3)。
[化学式12]
上述碱性显影性树脂组合物的调制中所使用的不饱和一元酸(B)是为了提高该碱性显影性树脂组合物的感度而使用的，可列举例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、山梨酸、羟乙基甲基丙烯酸酯-苹果酸酯、羟乙基丙烯酸酯-苹果酸酯、羟丙基甲基丙烯酸酯-苹果酸酯、羟丙基丙烯酸酯-苹果酸酯、二环戊二烯-苹果酸酯或者具有一个羧基和两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。其中，优选丙烯酸、甲基丙烯酸和具有一个羧基和两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯。
上述具有一个羧基和两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯例如可以通过使在一分子中具有一个羟基和两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯与二元酸酐或者羧酸反应而获得。
作为上述具有一个羧基和两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯，可列举下述化合物No.10-14。
化合物No.10
Figure A20068000661600121
化合物No.11
Figure A20068000661600122
化合物No.12
化合物No.13
Figure A20068000661600124
化合物No.14
Figure A20068000661600125
上述碱性显影性树脂组合物的调制中所使用的多元酸酐(C)是为了增大该碱性显影性树脂组合物的酸值以提高图案形状、显影性和显影速度而使用的，可列举例如琥珀酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、苯均四酸酐、2，2’-3，3’-二苯甲酮四羧酸酐、3，3’-4，4’-二苯甲酮四羧酸酐、双偏苯三酸酐乙二醇酯、三偏苯三酸酐甘油酯、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、降冰片烯二酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、5-(2，5-二氧四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐-马来酸酐加成物、十二碳烯基琥珀酸酐、甲基内亚甲基六氢邻苯二酸酐(methyl hymic anhydride)等。其中，优选琥珀酸酐、偏苯三酸酐、六氢邻苯二甲酸酐。
上述碱性显影性树脂组合物的调制中所使用的多官能环氧化合物(D)是为了增大上述光聚合性不饱和化合物的分子量以调整显影速度而使用的，可以使用例如多元醇或其氧化烯加成物的聚缩水甘油醚、多元酸的聚缩水甘油酯、将含有环己烯环或者环戊烯环的化合物用氧化剂进行环氧化而得到的含有氧化环己烯或者氧化环戊烯的化合物等，具体地，可列举以下的化合物。
即，双酚A型环氧树脂、双酚B型环氧树脂、双酚C型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚P型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚Z型环氧树脂等烷叉双酚聚缩水甘油醚型环氧树脂；将上述烷叉双酚聚缩水甘油醚型环氧树脂加氢得到的氢化双酚型二缩水甘油醚；乙二醇二缩水甘油醚、1，3-丙二醇二缩水甘油醚、1，2-丙二醇二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、1，8-辛二醇二缩水甘油醚、1，10-癸二醇二缩水甘油醚、2，2-二甲基-1，3-丙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、六乙二醇二缩水甘油醚、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1，1，1-三(缩水甘油氧基甲基)丙烷、1，1，1-三(缩水甘油氧基甲基)乙烷、1，1，1-三(缩水甘油氧基甲基)甲烷、1，1，1，1-四(缩水甘油氧基甲基)甲烷、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、山梨糖醇四缩水甘油醚、二季戊四醇六缩水甘油醚等脂肪族多元醇的缩水甘油醚；丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油等多元醇与二种以上氧化烯加成而得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚；苯酚酚醛清漆型环氧化合物、联苯基酚醛清漆型环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物、双酚A酚醛清漆型环氧化合物、二环戊二烯酚醛清漆型环氧化合物等酚醛清漆型环氧化合物；3，4-环氧-3-甲基环己基甲基-3，4-环氧-3-甲基环己烷羧酸酯、3，4-环氧-5-甲基环己基甲基-3，4-环氧-5-甲基环己烷羧酸酯、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酯、1-环氧乙基-3，4-环氧环己烷、双(3，4-环氧环己基甲基)己二酸酯、亚甲基双(3，4-环氧环己烷)、异丙叉双(3，4-环氧环己烷)、二环戊二烯二环氧化物、亚乙基双(3，4-环氧环己烷羧酸酯)、1，2-环氧-2-环氧乙基环己烷等脂环式环氧化合物；邻苯二甲酸酐二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸酐二缩水甘油酯、二聚物酸缩水甘油酯等二元酸的缩水甘油酯；四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、N，N-二缩水甘油基苯胺等缩水甘油基胺类；1，3-二缩水甘油基-5，5-二甲基乙内酰脲、三缩水甘油基异氰脲酸酯等杂环式环氧化合物；二环戊二烯二氧化物等二氧化物；萘型环氧化合物、三苯基甲烷型环氧化合物、二环戊二烯型环氧化合物等。
作为上述多官能环氧化合物，也可以使用市售的化合物，可列举例如BREN-S、EPPN-201、EPPN-501N、EOCN-1020、GAN、GOT(日本化药社制)、Adeka Resin EP-4000、Adeka Resin EP-4003S、AdekaResin EP-4080、Adeka Resin EP-4085、Adeka Resin EP-4088、AdekaResin EP-4100、Adeka Resin EP-4900、Adeka Resin ED-505、AdekaResin ED-506、Adeka Resin KRM-2110、Adeka Resin KRM-2199、AdekaResin KRM-2720(株式会社ADEKA制)、R-508、R-531、R-710(三井化学社制)、Epicoat 190P、Epicoat 191P、Epicoat 604、Epicoat 801、Epicoat 828、Epicoat 871、Epicoat 872、Epicoat 1031、Epicoat RXE15、Epicoat YX-4000、Epicoat YDE-205、Epicoat YDE-305(Japan EpoxyResins社制)、Sumiepoxy ELM-120、Sumiepoxy ELM-434(住友化学社制)、Denacoal EM-150、Denacoal EX-201、Denacoal EX-211、Denacoal EX-212、Denacoal EX-313、Denacoal EX-314、DenacoalEX-322、Denacoal EX-411、Denacoal EX-421、Denacoal EX-512、Denacoal EX-521、Denacoal EX-614、Denacoal EX-711、DenacoalEX-721、Denacoal EX-731、Denacoal EX-811、Denacoal EX-821、Denacoal EX-850、Denacoal EX-851、Denacoal EX-911(NagaseChemteX社制)、Epolite 70P、Epolite 200P、Epolite 400P、Epolite 40E、Epolite 100E、Epolite 200E、Epolite 400E、Epolite 80MF、Epolite 100MF、Epolite 1500NP、Epolite 1600、Epolite 3002、Epolite 4000、EpoliteFR-1500、Epolite M-1230、Epolite EHDG-L(共荣社化学社制)、SB-20(冈村制油社制)、Epicron 720(大日本油墨化学社制)、UVR-6100、UVR-6105、UVR-6110、UVR-6200、UVR-6228(Union Carbide社制)、Celoxide 2000、Celoxide 2021、Celoxide 2021P、Celoxide 2081、Celoxide2083、Celoxide 2085、Celoxide 3000、Cyclomer A200、Cyclomer M100、Cyclomer M101、Epolead GT-301、Epolead GT-302、Epolead 401、Epolead 403、Epolead HD300、EHPE-3150、ETHB、Epoblend (Daicel化学社制)、PY-306、0163、DY-022(Chiba Specialty Chemicals社制)、Suntohto ST0000、Epotohto YD-011、Epotohto YD-115、Epotohto YD-127、Epotohto YD-134、Epotohto YD-172、Epotohto YD-6020、EpotohtoYD-716、Epotohto YD-7011R、Epotohto YD-901、Epotohto YDPN-638、Epotohto YH-300、Neotohto PG-202、Neotohto PG-207(东都化成社制)、Blenmer G(日本油脂社制)等。
本发明中，作为上述碱性显影性树脂组合物中含有的反应生成物，还可以与环氧化合物(G)反应。该环氧加成物(G)是为了调制酸值且进一步提高本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物的显影性而使用的化合物。作为该环氧化合物(G)，可使用单官能的化合物，作为其具体例，可列举甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、异丁基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、戊基缩水甘油醚、己基缩水甘油醚、庚基缩水甘油醚、辛基缩水甘油醚、壬基缩水甘油醚、癸基缩水甘油醚、十一烷基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、十三烷基缩水甘油醚、十四烷基缩水甘油醚、十五烷基缩水甘油醚、十六烷基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、炔丙基缩水甘油醚、对甲氧基乙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、对甲氧基缩水甘油醚、对丁基苯酚缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、2-甲基甲苯基缩水甘油醚、4-壬基苯基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、对枯基苯基缩水甘油醚、三苯甲基缩水甘油醚、甲基丙烯酸2，3-环氧丙酯、环氧化大豆油、环氧化亚麻籽油、丁酸缩水甘油酯、乙烯基环己烷一氧化物、1，2-环氧-4-乙烯基环己烷、氧化苯乙烯、氧化蒎烯、氧化甲基苯乙烯、氧化环己烯、氧化丙烯、下述化合物No.15、No.16等。
本发明的碱性显影性树脂组合物优选固态成分的酸值是20-120mgKOH/g的范围，环氧化合物(G)的使用量优选如上这样选择，以便满足上述酸值。
化合物No.15
Figure A20068000661600161
化合物No.16
Figure A20068000661600162
上述碱性显影性树脂组合物通常以加入了可以使上述各成分溶解或分散的溶剂的溶液状组合物的形式用于本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中。
作为上述溶剂，通常只要是可以使上述各成分溶解或分散的溶剂即可，没有特别限制，可列举例如甲乙酮、甲基戊基酮、二乙酮、丙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类；乙醚、二噁烷、四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、二丙二醇二甲醚等醚系溶剂；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯等酯系溶剂；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等溶纤剂系溶剂；甲醇、乙醇、异或正丙醇、异或正丁醇、戊醇等醇系溶剂；苯、甲苯、二甲苯等BTX类溶剂；己烷、庚烷、辛烷、环己烷等脂肪族烃系溶剂；松节油、D-柠檬烯、蒎烯等萜烯烃油；矿质松节油、Swazole#310(Cosmo松山石油(株))、Solvesso#100(Exxon化学(株))等链烷烃类溶剂；四氯化碳、氯仿、三氯乙烷、二氯甲烷等卤化脂肪族烃系溶剂；氯苯等卤化芳香族烃系溶剂；卡必醇系溶剂；苯胺、三乙胺、吡啶、醋酸、乙腈、二硫化碳、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等，其中，优选酮类或者溶纤剂系溶剂。这些溶剂可以以一种或者作为二种以上的混合溶剂的形式使用。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，上述溶剂的含量可以调整为：使得着色碱性显影型感光性树脂组合物中所占的全部固态成分的浓度为5-40质量％、特别为15-30质量％。
对于上述溶剂，将具有使(A)成分和(B)成分加成而得到的结构的环氧加成物与(C)成分酯化，接着与(D)成分酯化，再根据需要使(G)成分反应而得到的反应生成物的含量在上述溶液状组合物中，优选按照1-70重量％、特别是3-30重量％的量使用。
作为本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中使用的色材(E)，可列举颜料和染料。关于添加哪种色材，没有特别限制，可以使用颜料和染料中的任何一种，或者也可以两种并用。颜料和染料分别特别优选用颜料分散法和染色法含有。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，上述颜料可以单独使用，也可以多种颜料组合使用。
下面，以色指数(C.I.)编号示出了有机颜料的具体例。
·颜料蓝：
<C.I>1，1:2，1:x，9:x，15，15:1，15:2，15:3，15:4，15:5，15:6，16，24，24:x，56，60，61，62
·颜料绿：
<C.I>1，1:x，2，2:x，4，7，10，36
·颜料橙：
<C.I>2，5，13，16，17:1，31，34，36，38，43，46，48，49，51，52，59，60，61，62，64
·颜料红：
<C.I>1，2，3，4，5，6，7，9，10，14，17，22，23，31，38，41，48:1，48:2，48:3，48:4，49，49:1，49:2，52:1，52:2，53:1，57:1，60:1，63:1，66，67，81:1，81:3，81:x，83，88，90，112，119，122，123，144，146，149，166，168，169，170，171，172，175，176，177，178，179，184，185，187，188，190，200，202，206，207，208，209，210，216，224，226
·颜料紫：
<C.I>1，1:x，3，3:3，3:x，5:1，19，23，27，32，42
·颜料黄：
<C.I>1，3，12，13，14，16，17，24，55，60，65，73，74，81，83，93，95，97，98，100，101，104，106，108，109，110，113，114，116，117，119，120，126，127，128，129，138，139，150，151，152，153，154，156，175
另外，作为黑色颜料，可以列举出三菱化学公司制造的碳黑#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、Diablack A、DiablackN220M、DiablackN234、Diablack I、Diablack LI、Diablack LH、Diablack N339、Diablack SH、Diablack SHA、Diablack LH、Diablack H、Diablack HA、Diablack SF、Diablack N550M、Diablack E、Diablack G、Diablack R、Diablack N760M、Diablack LR，Cancarb公司制造的碳黑Thermax N990、N991、N907、N908、N990、N991、N908，旭Carbon公司制造的碳黑ASAHI#80、ASAHI#70、ASAHI#70L、旭F-200、ASAHI#66、ASAHI#66U、ASAHI#50、ASAHI#35、ASAHI#15、ASAHI Thermal，Degussa公司制造的碳黑Color black Fw200、Color black Fw2、Colorblack Fw2V、Color black Fw1、Color black Fw18、Color black S170、Color black S160、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、SpecialBlack4A、SpecialBlack250、SpecialBlack350、PrintexU、PrintexV、Printex140U、Printex140V(都是商品名)等。
还可以使用米洛丽蓝、氧化铁、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、二氧化硅、氧化铝、钴类、锰类、滑石、铬酸盐、亚铁氰化物、各种金属硫酸盐、硫化物、硒化物、磷酸盐永久蓝、藏青、钴蓝、天蓝色、维利迪安颜料、翡翠绿、钴绿等无机颜料。
这些颜料可以多种混合使用。
作为染料，可以列举出偶氮染料、蒽醌染料、靛类染料、三芳基甲烷染料、咕吨染料、茜素染料、吖啶染料、二苯乙烯、噻唑染料、萘酚染料、喹啉染料、硝基染料、吲达胺染料、噁嗪染料、酞菁染料、花青染料等染料等，它们也可以将多种混合后使用。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，上述色材(E)的含量相对于形成溶液状组合物的上述碱性显影性树脂组合物优选为3-70质量％，特别优选5-60质量％。
作为本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中使用的光聚合引发剂(F)，可以使用以往已知的化合物，可列举例如二苯甲酮、苯基联苯基酮、1-羟基-1-苯甲酰基环己烷、苯偶酰、苄基二甲基缩酮、1-苄基-1-二甲基氨基-1-(4’-吗啉代苯甲酰基)丙烷、2-吗啉基-2-(4’-甲基巯基)苯甲酰基丙烷、噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、乙基蒽醌、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫化物、苯偶姻丁基醚、2-羟基-2-苯甲酰基丙烷、2-羟基-2-(4’-异丙基)苯甲酰基丙烷、4-丁基苯甲酰基三氯甲烷、4-苯氧基苯甲酰基二氯甲烷、苯甲酰基甲酸甲酯、1，7-双(9’-吖啶基)庚烷、9-正丁基-3，6-双(2’-吗啉代丁酰基)咔唑、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-萘基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、下述化合物No.17、No.18等。其中，还优选二苯甲酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮。
化合物No.17
Figure A20068000661600201
(式中，X1表示卤原子或者烷基，R1表示R、OR、COR、SR、CONRR’或者CN，R2表示R、OR、COR、SR或者NRR’，R3表示R、OR、COR、SR或者NRR’，R和R’表示烷基、芳基、芳烷基或者杂环基，它们也可以被卤原子和/或杂环基取代，其中烷基和芳烷基的亚烷基部分也可以被不饱和键、醚键、硫醚键或者酯键中断，另外，R和R’也可以一起形成环，n是0-5。)
化合物No.18
Figure A20068000661600202
(式中，X1、R1、R2、R3、R和R’与上述化合物No.17相同，X1’表示卤原子或者烷基，Z表示氧原子或者硫原子，m和n分别表示1-5的数，R1’表示R、OR、COR、SR、CONRR’或者CN，R2’表示R、OR、COR、SR或者NRR’，R3’分别表示R、OR、COR、SR或者NRR’，R4表示二醇残基或者二硫醇残基。)
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，上述聚合引发剂(F)的含量相对于加入溶剂而形成溶液状组合物的本发明的碱性显影性树脂组合物，优选为0.1-30重量％，特别优选0.5-5重量％。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，还可以并用具有不饱和键的单体、链转移剂、表面活性剂等。
作为上述具有不饱和键的单体，可列举丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸二甲基胺基乙酯、丙烯酸锌、1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸三羟甲基丙烷酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三环癸烷二羟甲基二丙烯酸酯等。
作为上述链转移剂，可列举硫代乙酸、硫代苹果酸、硫代水杨酸、2-巯基丙酸、3-巯基丙酸、3-巯基丁酸、N-(2-巯基丙酰基)氨基乙酸、2-巯基烟酸、3-[N-(2-巯基乙基)氨基甲酰基]丙酸、3-[N-(2-巯基乙基)氨基]丙酸、N-(3-巯基丙酰基)丙氨酸、2-巯基乙烷磺酸、3-巯基丙烷磺酸、4-巯基丁烷磺酸、十二烷基(4-甲硫基)苯基醚、2-巯基乙醇、3-巯基-1，2-丙二醇、1-巯基-2-丙醇、3-巯基-2-丁醇、巯基苯酚、2-巯基乙胺、2-巯基咪唑、2-巯基-3-吡啶酚、2-巯基苯并噻唑、巯基醋酸、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)等巯基化合物、将该巯基化合物氧化得到的二硫化物、碘乙酸、碘丙酸、2-碘乙醇、2-碘乙烷磺酸、3-碘丙烷磺酸等碘化烷基化合物。
作为上述表面活性剂，可以使用全氟烷基磷酸酯、全氟烷基羧酸盐等含氟表面活性剂、高级脂肪酸碱金属盐、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐等阴离子系表面活性剂、高级胺卤酸盐、季铵盐等阳离子系表面活性剂、聚乙二醇烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、脂肪酸一甘油酯等非离子表面活性剂、两性表面活性剂、硅酮系表面活性剂等表面活性剂，它们也可以组合使用。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，还可以通过使用热塑性有机聚合物来改善固化物的特性。作为该热塑性有机聚合物，可列举例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物、聚(甲基)丙烯酸、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、纤维素酯、聚丙烯酰胺、饱和聚酯等。
另外，本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物中，可以根据需要加入苯甲醚、氢醌、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、吩噻嗪等热聚合抑制剂；增塑剂；粘接促进剂；填充剂；消泡剂；流平剂等惯用的添加剂。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物可以通过辊涂器、帘式涂布器、各种印刷、浸渍等公知的方法应用于金属、纸、塑料等支撑基体上。另外，也可以暂时施加在薄膜等支撑基体上，然后转印至其它支撑基体上，关于其应用方法没有限制。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物的用途没有特别限制，可以用于光固化性涂料、光固化性粘接剂、印刷版、印刷电路板用光致抗蚀剂等各种用途，特别适宜用于形成在液晶显示器、等离子体显示器、场致发光面板、摄像机等中使用的滤色器的像素部分。
另外，作为使本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物固化时使用的活性光的光源，可以使用发出波长为300-450nm的光的光源，可以使用例如超高压水银、水银蒸汽弧、碳弧、氙弧等。
下面，基于优选的实施方式对本发明的滤色器和具备该滤色器的液晶显示装置进行以下说明。
本发明的滤色器，其至少具备透光性基材、以及由多种颜色的像素图案组成的滤色器层，其中，该多种颜色的像素图案之中的至少一种颜色是含有色材的本发明的碱性显影型感光性树脂组合物的固化物；或者，其至少具有透光性基材、以及由多种颜色的像素图案和黑色矩阵组成的滤色器层，其中，该黑色矩阵是含有色材的本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物的固化物。
作为本发明的滤色器的透光性基材，如果具有一定程度的刚性和平滑性，就可以没有特别限制地使用，当滤色器以透过型使用时，还需要具有透明性。
作为可以使用的透光性基材，可列举玻璃、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸树脂等塑料薄膜，也可以预先通过本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物、除此以外的感光性树脂组合物、或者铬等金属来设计黑色矩阵。
下面，列举本发明滤色器的制造方法的一个例子。
首先，在玻璃等透明基板上，用旋涂器、辊涂器、帘式涂布器等公知的手段涂布本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物。接着，通过规定图案的光掩模进行曝光，未曝光部分用碳酸钠等碱性水溶液除去并进行显影。可以通过重复该操作，直到形成所希望的色数的透明着色覆膜(像素图案)，由此获得本发明的滤色器。
另外，本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物由于曝光感度良好，所以不需要形成氧隔断膜，但是为了进一步提高曝光感度，也可以在曝光工序之前设置形成氧隔断膜的工序。
上述方法不仅适用于形成透明着色覆膜，而且还可以在设置黑色矩阵时使用。另外，也可以通过如下方法代替将本发明的碱性显影型感光性树脂组合物涂布到基板上，暂时将着色碱性显影型感光性树脂组合物涂布在由圆筒状转印体支撑的所谓的毡布(blanket)或薄膜等转印支撑体上，再将其转印至基板上。
使用了本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器除了在形成多种颜色的像素图案和/或黑色矩阵中使用本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物以外，与以往的滤色器相同，根据用途的不同而具有不同的构成元素，且对其构成没有限制，但是通常由透光性基材和在该透光性基材上进行图案化而排列的多种颜色的着色透明覆膜以及根据需要排列的黑色矩阵构成，并将入射到这些覆膜的白色光着色为该覆膜的颜色。
将本发明的滤色器用于液晶显示装置时，可以与以往的滤色器相同地装备在液晶显示装置中。在液晶显示器、等离子体显示器、场致发光面板等液晶显示装置中，通常，作为入射光，利用来自于内装于显示器的光源的光或入射到显示器的画面的太阳光等，可以通过透过滤色器的着色光来显示彩色画面。
另外，本发明的滤色器在用于彩色摄像机或数字摄像机等固体摄像装置的图像传感器中，也可以用作该图像传感器中使用的固体摄像元件的构成部件。作为固体摄像元件的构成部件所设置的滤色器具有将由摄影目标入射的光进行分光的作用。在这里进行分光的光由受光元件转换为电信号，并将其进行记录，由此可以进行彩色图像的摄影。
实施例
下面，通过列举实施例等对本发明进行更加详细的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
[制造例1]碱性显影性树脂组合物No.1的制造
<步骤1>1，1-双(4’-羟基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷的制造
装入联苯基环己酮70.5g、苯酚200.7g和硫代醋酸10.15g，在18℃下在20分钟内滴加三氟甲磺酸40.0g。在17-19℃下反应18小时后，加入水500g使反应停止，加入甲苯500g，将有机层水洗至pH3-4，然后分离有机层。馏出甲苯、水和过量的苯酚。向残余物中加入甲苯并将析出的固体过滤，用甲苯进行分散洗涤，获得淡黄色晶体59.2g(收率51％)。该淡黄色晶体的熔点是239.5℃，确认该淡黄色晶体是目标物。
<步骤2>1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷的制造
装入由步骤1得到的1，1-双(4’-羟基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷57.5g和表氯醇195.8g，并加入苄基三乙基氯化铵0.602g，在64℃下搅拌18小时。接着降温至54℃，滴加24重量％氢氧化钠水溶液43.0g，搅拌30分钟。馏出表氯醇和水，加入甲基异丁基酮216g并进行水洗后，滴加24重量％氢氧化钠2.2g。在80℃下搅拌2小时后，冷却至室温，用3重量％磷酸二氢钠水溶液中和，进行水洗。馏出溶剂，获得黄色固体57g(收率79％)。(熔点64.2℃，环氧当量282，n＝0.04)。确认该黄色晶体是目标物。
<步骤3>碱性显影性树脂组合物No.1的制造
装入由步骤2得到的1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(以下，也称为化合物a)1695g、丙烯酸(以下，也称为化合物b-1)443g、2，6-二叔丁基对甲酚6g、四丁基醋酸铵11g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯1425g，在120℃搅拌16小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯718g和琥珀酸酐(以下，也称为化合物c-1)482g以及四丁基醋酸铵25g，并在100℃下搅拌5小时。此外，加入由步骤2得到的1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(以下，也称为化合物d-1)508g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯218g，并在120℃下搅拌12小时、80℃下搅拌2小时、40℃下搅拌2小时后，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯1463g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得作为目标物的碱性显影性树脂组合物No.1(Mw＝4200，Mn＝2100，酸值(固态成分)55mgKOH/g)。
而且，碱性显影性树脂组合物No.1所含有的反应生成物通过以下反应获得：相对于环氧加成物的1个羟基按照作为(C)成分的化合物c-1的酸酐结构为0.8个的比率，作为(D)成分的化合物d的环氧基为0.3个的比率使环氧加成物和化合物c-1以及化合物d-1进行酯化反应，所述环氧加成物具有使作为(A)成分的化合物a与作为(B)成分的化合物b-1加成而形成的结构。另外，上述环氧加成物具有按照相对于化合物a的1个环氧基，化合物b的羧基为1.0个的比率进行加成而得到的结构。
[制造例2]碱性显影性树脂组合物No.2的制造
装入由制造例1的步骤2得到的1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物a)43g、丙烯酸(化合物b-1)33.6g、2，6-二叔丁基对甲酚0.04g、四丁基醋酸铵0.21g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯18g，在120℃搅拌13小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯24g和琥珀酸酐(化合物c-1)10g，并在100℃下搅拌3小时。此外，加入双酚Z缩水甘油醚(化合物d-2)8g，并在120℃下搅拌4小时、90℃下搅拌3小时、60℃下搅拌2小时、40℃下搅拌5小时后，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯29g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得作为目标物的碱性显影性树脂组合物No.2(Mw＝4600，Mn＝2100，酸值(固态成分)54mgKOH/g)。
而且，碱性显影性树脂组合物No.2所含有的反应生成物通过以下的反应获得：相对于环氧加成物的1个羟基，按照作为(C)成分的化合物c-1的酸酐结构为0.8个的比率，作为(D)成分的化合物d-2的环氧基为0.3个的比率使环氧加成物和化合物c-1以及化合物d-2进行酯化反应，所述环氧加成物具有使作为(A)成分的化合物a与作为(B)成分的化合物b-1加成而形成的结构。另外，上述环氧加成物具有按照相对于化合物a的1个环氧基，化合物b的羧基为1.0个的比率进行加成而得到的结构。
[制造例3]碱性显影性树脂组合物No.3的制造
装入由制造例1的步骤2得到的1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物a)1695g、丙烯酸(化合物b-1)443g、2，6-二叔丁基对甲酚6g、四丁基醋酸铵11g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯1425g，在120℃搅拌16小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯931g和六氢邻苯二甲酸酐(以下，也称为化合物c-2)741g以及四正丁基醋酸铵25g，并在70℃下搅拌4小时。此外，加入乙二醇二缩水甘油醚(以下，也称为化合物d-3)313g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯1463g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得作为目标物的碱性显影性树脂组合物No.3(Mw＝3000，Mn＝1700，酸值(固态成分)43mgKOH/g)。
而且，碱性显影性树脂组合物No.3所含有的反应生成物通过以下的反应获得：相对于环氧加成物的1个羟基，按照作为(C)成分的化合物c-2的酸酐结构为0.8个的比率，作为(D)成分的化合物d-3的环氧基为0.4个的比率使环氧加成物和化合物c-2以及化合物d-3进行酯化，所述环氧加成物具有使作为(A)成分的化合物a与作为(B)成分的化合物b-1加成而形成的结构。另外，上述环氧加成物具有按照相对于化合物a的1个环氧基，化合物b的羧基为1.0个的比率进行加成而得到的结构。
[制造例4]碱性显影性树脂组合物No.4的制造
装入Light Acrylate PE-3A(丙烯酸衍生物，共荣社化学制)37.3g、琥珀酸酐12.5g、三苯基膦0.087g和2，6-二叔丁基对甲酚0.050g，在100℃搅拌3小时，获得具有多官能丙烯酸基的不饱和一元酸(以下，也称为化合物b-2)。冷却至室温，加入1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物a)138g、丙烯酸(化合物b-1)27.7g、2，6-二叔丁基对甲酚0.51g、四丁基醋酸铵0.90g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯144g，在120℃搅拌12小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯65.4g和琥珀酸酐(化合物c-1)40.0g以及四丁基醋酸铵2.1g，并在100℃下搅拌5小时。此外，加入1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物d-1)41.4g和2，6-二叔丁基对甲酚0.56g以及丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯18.0g，并在90℃下搅拌1小时、在120℃下搅拌8小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯136g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得作为目标物的碱性显影性树脂组合物No.4(Mw＝6700，Mn＝2700，酸值(固态成分)51mgKOH/g)。
而且，碱性显影性树脂组合物No.4所含有的反应生成物通过以下的反应获得，相对于环氧加成物的1个羟基，按照作为(C)成分的化合物c-1的酸酐结构为0.8个的比率，作为(D)成分的化合物d-1的环氧基为0.3个的比率使环氧加成物和化合物c-1以及化合物d-1进行酯化反应，所述环氧加成物具有使作为(A)成分的化合物a与作为(B)成分的化合物b-1和b-2加成而形成的结构。另外，上述环氧加成物具有按照相对于化合物a的1个环氧基，化合物b-1的羧基为0.75个、化合物b-2的羧基为0.25个的比率进行加成而得到的结构。
[制造例5]碱性显影性树脂组合物No.5的制造
装入Light Ester G201P(甲基丙烯酸衍生物，共荣社化学制)26.8g、琥珀酸酐12.5g、三苯基膦0.087g和2，6-二叔丁基对甲酚0.039g，在100℃搅拌3小时，获得具有多官能(甲基)丙烯酸基的不饱和一元酸(以下，也称为化合物b-3)。冷却至室温，加入1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物a)138g、丙烯酸(化合物b-1)27.7g、2，6-二叔丁基对甲酚0.50g、四丁基醋酸铵0.90g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯137g，在120℃搅拌12小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯63.8g和琥珀酸酐(化合物c-1)40.0g以及四丁基醋酸铵2.1g，并在100℃下搅拌5小时。此外，加入1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)-1-环己基甲烷(化合物d-1)41.4g和2，6-二叔丁基对甲酚0.56g、丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯18.0g，并在90℃下搅拌1小时、在120℃下搅拌8小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯132g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得作为目标物的碱性显影性树脂组合物No.5(Mw＝4800，Mn＝2400，酸值(固态成分)54mgKOH/g)。
而且，碱性显影性树脂组合物No.5所含有的反应生成物通过以下的反应获得：相对于环氧加成物的1个羟基，按照作为(C)成分的化合物c-1的酸酐结构为0.8个的比率，作为(D)成分的化合物d-1的环氧基为0.3个的比率使环氧加成物和化合物c-1以及化合物d-1进行酯化反应，所述环氧加成物具有使作为(A)成分的化合物a与作为(B)成分的化合物b-1和b-3加成而形成的结构。另外，上述环氧加成物具有按照相对于化合物a的1个环氧基，化合物b-1的羧基为0.75个、化合物b-3的羧基为0.25个的比率进行加成而得到的结构。
[比较制造例1]碱性显影性树脂组合物No.6的制造
装入双酚芴型环氧树脂(环氧当量231)184g、丙烯酸58g、2，6-二叔丁基对甲酚0.26g、四丁基醋酸铵0.11g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯23g，在120℃搅拌16小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯35g和四氢邻苯二甲酸酐41g，并在100℃下搅拌3小时。此外，加入乙二醇二缩水甘油醚6.5g，在120℃下搅拌4小时、90℃下搅拌3小时、60℃下搅拌2小时、40℃下搅拌5小时，然后加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯90g，获得作为目标物的丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液形态的碱性显影性树脂组合物No.6(Mw＝5000，Mn＝2100，酸值(固态成分)92.7mgKOH/g)。
[比较制造例2]碱性显影性树脂组合物No.7的制造
装入双酚A型环氧树脂(环氧当量190)154g、丙烯酸59g、2，6-二叔丁基对甲酚0.26g、四丁基醋酸铵0.11g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯23g，在120℃搅拌13小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯365g和邻苯二甲酸酐45g，并在100℃下搅拌3小时。此外，加入双酚A型环氧树脂(环氧当量190)7.0g，在120℃下搅拌4小时、90℃下搅拌3小时、60℃下搅拌2小时、40℃下搅拌5小时，然后加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯90g，获得作为目标物的丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液形态的碱性显影性树脂组合物No.7(Mw＝7500，Mn＝2100，酸值(固态成分)91mgKOH/g)。
[比较制造例3]碱性显影性树脂组合物No.8的制造
<步骤1>1，1-双(4’-羟基苯基)-1-(1”-联苯基)乙烷的制造
将苯酚75g和4-乙酰基联苯基50g在60℃下加热熔融，加入3-巯基丙酸5g边搅拌边吹入氯化氢气体24小时，然后反应72小时。用70℃的温水进行洗涤，然后在减压下加热至180℃，馏出蒸发物。向残渣中加入二甲苯并冷却，滤出析出的晶体，进行减压干燥，获得淡黄色晶体65g(收率68％)。该淡黄色晶体的熔点是184℃，确认该淡黄色晶体是目标物。
<步骤2>1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)乙烷的制造
装入由步骤1得到的1，1-双(4’-羟基苯基)-1-(1”-联苯基)乙烷37g和表氯醇149.5g，加入苄基三乙基氯化铵0.45g，并在64℃下搅拌18小时。接着降温至54℃，滴加24重量％氢氧化钠水溶液32.6g，搅拌30分钟。馏出表氯醇和水，加入甲基异丁基酮140g后进行水洗后，滴加24重量％氢氧化钠1.7g。在80℃下搅拌2小时后，冷却至室温，用3重量％磷酸二氢钠水溶液中和，进行水洗。馏出溶剂，获得黄色粘性液体38.7g(收率80％)。(环氧当量248，n＝0.04)。确认该黄色粘性液体是目标物。
<步骤3>碱性显影性树脂组合物No.8的制造
装入由步骤2得到的1，1-双(4’-环氧丙氧基苯基)-1-(1”-联苯基)乙烷49.6g、丙烯酸14.4g、2，6-二叔丁基对甲酚0.05g、四丁基醋酸铵0.14g和丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯27.4g，在120℃搅拌13小时。冷却至室温，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯41.5g和琥珀酸酐4.3g并在100℃下搅拌3小时。此外，加入乙二醇二缩水甘油醚0.34g，并在120℃下搅拌4小时、90℃下搅拌3小时、60℃下搅拌2小时、40℃下搅拌5小时后，加入丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯34g，以丙二醇-1-单甲醚-2-醋酸酯溶液的形式获得目标物的碱性显影性树脂组合物No.8(Mw＝3700，Mn＝1900，酸值(固态成分)93mgKOH/g)。
[实施例1]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.1的调制
相对于12g制造例1得到的碱性显影性树脂组合物No.1，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.1。
[实施例2]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.2的调制
相对于12g制造例2得到的碱性显影性树脂组合物No.2，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.2。
[实施例3]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.3的调制
相对于12g制造例3得到的碱性显影性树脂组合物No.3，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯5.6g、卤化铜酞菁系颜料(东洋油墨社制“6YK”)0.6g、二苯甲酮1.8g和乙基溶纤剂80g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.3。
[实施例4]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.4的调制
相对于12g制造例4得到的碱性显影性树脂组合物No.4，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.4。
[实施例5]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.5的调制
相对于12g制造例5得到的碱性显影性树脂组合物No.5，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.5。
[比较例1]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.6的调制
相对于12g比较制造例1得到的碱性显影性树脂组合物No.6，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.6。
[比较例2]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.7的调制
相对于12g比较制造例2得到的碱性显影性树脂组合物No.7，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.7。
[比较例3]着色碱性显影型感光性树脂组合物No.8的调制
相对于12g比较制造例3得到的碱性显影性树脂组合物No.8，加入三丙烯酸三羟甲基丙烷酯8g、二苯甲酮1.8g、炭黑(三菱化学社制“MA100”)3.2g和乙基溶纤剂75g，并充分搅拌，获得着色碱性显影型感光性树脂组合物No.8。
对得到的着色碱性显影型感光性树脂组合物No.1-8的评价如下进行。
即，在基板上旋涂γ-环氧丙氧基丙基甲基乙氧基硅烷并充分干燥后，旋涂上述着色碱性显影型感光性树脂组合物(1300r.p.m、50秒)并进行干燥。在70℃下进行预烘干20分钟，然后涂布聚乙烯醇5重量％溶液而形成氧隔断膜。在70℃下干燥20分钟后，使用规定的掩模，使用超高压水银灯作为光源进行曝光，然后用2.5重量％碳酸钠溶液在25℃下浸渍30秒进行显影，充分水洗。水洗干燥后，在230℃下烘干1小时而使图案进行定影。对得到的图案，进行以下的评价。结果示于表1中。
<感度>
曝光时，把在曝光量为100mJ/cm2下充分的样品记为a，把在100mJ/cm2下不充分、而在200mJ/cm2下曝光的样品记为b。
<析像度>
曝光显影时，如下进行评价：把线宽为10μm以下也可以形成良好图案的样品记为A，把线宽为10-30μm即可形成良好图案的样品记为B，把在线宽不是30μm以上就不能形成良好图案的样品记为C。
<密着性>
根据JIS D 0202的试验方法，在涂膜上以棋盘格状插入十字图案，然后用玻璃纸带进行剥离试验，通过目视观察棋盘格的剥离状态来进行评价。把完全没有观察到剥离的记为○，把观察到剥离的记为×。
<耐碱性>
将加热处理后的涂膜在a)5重量％NaOHaq.中24小时、b)4重量％KOHaq.中50℃下10分钟、c)1重量％NaOHaq.中80℃下5分钟的各条件下进行浸渍，通过目视评价浸渍后的外观。把在任一条件下外观没有变化且抗蚀剂也完全没有剥离的情况记为○，把在任一条件下观察到抗蚀剂拱起或者观察到抗蚀剂剥离的情况记为×。
[表1]
  碱性显影性感光性树脂组合物 感度 析像度 密着性 耐碱性
  No.1(实施例1)   a   A   ○   ○
  No.2(实施例2)   a   A   ○   ○
  No.3(实施例3)   a   A   ○   ○
  No.4(实施例4)   a   A   ○   ○
  No.5(实施例5)   a   A   ○   ○
  No.6(比较例1)   b   C   ×   ×
  No.7(比较例2)   b   C   ×   ×
  No.8(比较例3)   b   C   ×   ×
实施例1-5的着色碱性显影型感光性树脂组合物的感度高且析像度优异。另外，所得到的涂膜与基板的密着性和耐碱性优异。
相反，比较例1-3的着色碱性显影型感光性树脂组合物由于感度低，不得不增大曝光量，析像度下降，线宽如果不是30μm以上就不能形成，另外，所得到的涂膜与基板的密着性、耐碱性也不是所希望的。
本发明的着色碱性显影型感光性树脂组合物的感度、析像度、透明性、密着性、耐碱性等优异，并可以高精度地形成微细图案。

Claims (5)

1.一种着色碱性显影型感光性树脂组合物，在含有反应生成物的碱性显影性树脂组合物中，进一步含有色材(E)和光聚合引发剂(F)，其中，所述反应生成物是通过下述反应而得到的，将具有使下述通式(I)表示的环氧树脂(A)和不饱和一元酸(B)加成而得到的结构的环氧加成物与多元酸酐(C)酯化，接着与多官能环氧化合物(D)酯化，
Figure A2006800066160002C1
式中，Cy表示碳原子数为3-10的环烷基，X表示氢原子、苯基或者碳原子数为3-10的环烷基，所述苯基或者碳原子数为3-10的环烷基也可以被碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基或者卤原子取代，Y和Z分别独立地表示碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-10的烷氧基、碳原子数为2-10的链烯基或者卤原子，烷基、烷氧基和链烯基也可以被卤原子取代，n表示0-10的数，p表示0-4的数，r表示0-4的数。
2.根据权利要求1记载的着色碱性显影型感光性树脂组合物，所述环氧加成物具有按照相对于所述环氧树脂(A)的1个环氧基，所述不饱和一元酸(B)的羧基为0.1-1.0个的比率进行加成的结构，所述酯化按照相对于所述环氧加成物的1个羟基，所述多元酸酐(C)的酸酐结构为0.1-1.0个的比率且所述多官能环氧化合物(D)的环氧基为0.1-1.0个的比率进行。
3.根据权利要求1或2记载的着色碱性显影型感光性树脂组合物，在所述通式(I)中，Cy是环己基，X是苯基，p和r是0。
4.一种滤色器，其至少具备透光性基材、以及由多种颜色的像素图案组成的滤色器层，其中，该多种颜色的像素图案之中的至少一种颜色是权利要求1-3任何一项记载的着色碱性显影型感光性树脂组合物的固化物。
5.一种滤色器，其至少具备透光性基材、以及由多种颜色的像素图案和黑色矩阵组成的滤色器层，其中，该黑色矩阵是权利要求1-3任何一项记载的着色碱性显影型感光性树脂组合物的固化物。
CN2006800066163A 2005-06-20 2006-06-05 着色碱性显影型感光性树脂组合物、及使用了该着色碱性显影型感光性树脂组合物的滤色器 Active CN101133363B (zh)

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