CN101876788A - 感光性着色组合物及滤色器 - Google Patents

感光性着色组合物及滤色器 Download PDF

Info

Publication number
CN101876788A
CN101876788A CN2010101586159A CN201010158615A CN101876788A CN 101876788 A CN101876788 A CN 101876788A CN 2010101586159 A CN2010101586159 A CN 2010101586159A CN 201010158615 A CN201010158615 A CN 201010158615A CN 101876788 A CN101876788 A CN 101876788A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photosensitive coloring
coloring composition
photoepolymerizationinitiater initiater
pigment
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010101586159A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101876788B (zh
Inventor
重森勋
久保田孝俊
宫村护嗣
池田武司
绪方启介
佐藤梓实
原田元气
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009088623A external-priority patent/JP5422244B2/ja
Application filed by Toppan Printing Co Ltd, Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of CN101876788A publication Critical patent/CN101876788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101876788B publication Critical patent/CN101876788B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本发明提供了即使在颜料含量高或膜厚大的情况下也能实现高的显影耐受性及高的析像性的感光性着色组合物及使用了该组合物的滤色器。本发明的感光性着色组合物含有颜料、透明树脂、光聚合性化合物、式(1)至(3)中任一者表示的至少一种的光聚合引发剂。
Figure 201010158615.9_AB_0

Description

感光性着色组合物及滤色器
技术领域
本发明涉及感光性着色组合物，例如涉及对于在液晶显示装置或固体摄像元件中使用的滤色器的红、绿及蓝色滤波器节以及黑色矩阵等的形成特别有用的感光性着色组合物。此外，本发明涉及使用该感光性着色组合物形成的滤色器。
背景技术
滤色器是在玻璃基板等透明的基板上将色相不同的2种以上的微细的带状的滤波器节相互平行(条纹状)或交叉地配置而成的、或者将色相不同的2种以上的微细的滤波器节以在纵向及横向的各个方向上依次排列的方式配置而成的。滤波器节具有数微米至数百微米的小尺寸，每个色相以规定的排列被整齐地配置。
一般在彩色液晶显示装置的制造中，通过蒸镀或溅射在滤色器上形成用于驱动液晶分子的透明电极，在该透明电极上进一步形成用于使液晶分子以一定方向取向的取向膜。为了充分发挥这些透明电极及取向膜的性能，它们的形成一般需要在200℃以上、优选在230℃以上的高温下进行。因此，现在作为滤色器的制造方法，使用不仅耐光性优良而且耐热性也优良的颜料作为着色材的被称作颜料分散法的方法成为主流。
另外，在颜料分散法中，通过以下的方法来制造滤色器。首先，将在感光性透明树脂溶液中分散颜料而成的感光性着色组合物(颜料抗蚀剂)涂布到玻璃等透明基板上。通过干燥从该涂膜除去溶剂后，将该涂膜按与某种颜色的滤波器节相对应的图案进行曝光。然后，通过显影将该涂膜的未曝光部除去，然后，根据需要进行加热等处理。由此，得到第1种颜色的滤波器节图案。然后，通过进行与其相同的操作来形成其他颜色的滤波器节图案，完成滤色器。
近年，彩色液晶显示装置因其节省能源且节省空间的特征而被搭载于汽车导航系统、便携式电脑、台式电脑用监视器及彩色电视机等中，以至于形成巨大的市场。彩色液晶显示装置作为取代以往的彩色阴极射线管(CRT)显示装置的装置而受注目，但是现状中，彩色液晶显示装置的颜色再现特性与彩色CRT显示装置的颜色再现特性相比较差。因此，对于滤色器，要求能实现更高的颜色再现性。
此外，在滤色器中，为了提高对比度，一般在色相不同的滤波器节间配置黑色矩阵。作为该黑色矩阵，以往使用金属铬制黑色矩阵，但是，近年来，从环境问题、低反射率化及低成本化的观点考虑，在树脂中分散遮光性的色素而成的树脂制黑色矩阵备受注目。但是，作为树脂制黑色矩阵，与金属铬制黑色矩阵相比，存在遮光性(光密度)低的问题。
为了提高滤色器的颜色再现特性及提高黑色矩阵的遮光性，需要增加感光性着色组合物中的色素的含量、或者增大膜厚。但是，若增加色素的含量，则发生感度降低、显影性及析像性恶化等问题。另一方面，若增大膜厚，则曝光光无法到达膜底部，发生图案形状变得不良等问题。
为了解决这样的问题，需要感光性着色组合物的高感度化。为此，如日本特开2001-264530号公报及日本特开2003-156842号公报中所记载，在感光性着色组合物的开发中，一般进行(1)向树脂赋予反应性双键、(2)光聚合引发剂以及增感剂的增量、或者(3)最适当的单体的选择或单体的增量等。
但是，在仅利用这些方法来提高显影性及析像性或提高感度上存在限度。特别是使光聚合引发剂增量时，产生由光聚合引发剂本身的颜色引起的着色、耐热性的降低、光透射率的减少及析像力的降低等。此外，若使单体增量，则产生粘性等的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供即使在颜料含量高或膜厚大的情况下也能实现高的显影耐受性及高的析像性的感光性着色组合物以及使用了该组合物的滤色器。
本发明的一个方面涉及的感光性着色组合物为了实现上述目的，使用选自下述式(1)至(3)表示的化合物中的至少一种光聚合引发剂。
即，本发明的一个方面涉及的感光性着色组合物的特征在于，其含有颜料(A)、透明树脂(B)、光聚合性化合物(C)、选自下述式(1)至(3)表示的化合物中的至少一种的光聚合引发剂(D)。
此外，本发明的另一方面涉及的滤色器的特征在于，其具备由上述感光性着色组合物形成的滤波器节及黑色矩阵中的至少一者。
式(1)
Figure GSA00000082087000031
[在式(1)中，X1、X3及X6分别独立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN，X2表示可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基，X4及X5分别独立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、COSR11、COSR11、CSOR11、CN、卤原子或羟基。R11、R12及R13分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基。a及b分别独立地表示0至3的整数。]
式(2)
Figure GSA00000082087000032
式(3)
Figure GSA00000082087000041
[在式(2)及(3)中，X1至X4分别独立地表示氢原子、卤原子或碳原子数为1至3的烷基。]
上述的感光性着色组合物含有特定的化合物作为光聚合引发剂，因此，若使用该感光性着色组合物，则即使在颜料含量高或者滤色器的滤波器节或黑色矩阵厚的情况下，也能以优良的显影耐受性及析像性形成滤波器节或黑色矩阵图案。
因此，通过使用该感光性着色组合物，能得到高品质的滤色器。
具体实施方式
首先，对本发明的一个方式的感光性着色组合物进行说明。
本发明的一个方式的感光性着色组合物含有颜料(A)、透明树脂(B)、光聚合性化合物(C)、选自上述式(1)至(3)表示的化合物中的至少一种的光聚合引发剂(D)。
<颜料(A)>
作为颜料(A)，可以将有机或无机的颜料单独或两种以上混合使用。在颜料中，优选为显色性高且耐热性高的颜料，特别优选为耐热分解性高的颜料。通常使用有机颜料。
下面，用颜料索引号(C.I.)来表示在该感光性着色组合物中可使用的有机颜料的具体例。
在用于形成红色滤波器节的红色感光性着色组合物中，可以使用例如C.I.颜料红7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、272及279等红色颜料。在红色感光性着色组合物中，除了红色颜料之外，还可以并用黄色颜料及橙色颜料中的至少一种。
在红色感光性着色组合物中，作为能与红色颜料并用的黄色颜料，可以使用例如C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213或214。
此外，这些黄色颜料可以单独或组合2种以上在用于形成黄色滤波器节的黄色感光性着色组合物中使用。
在红色感光性着色组合物中，作为能与红色颜料并用橙色颜料，可以使用例如C.I.颜料橙36、43、51、55、59、61、71或73。
此外，这些橙色颜料可以单独或组合两种以上在用于形成橙色滤波器节的橙色感光性着色组合物中使用。
在用于形成绿色滤波器节的绿色感光性着色组合物中，可以使用例如C.I.颜料绿7、10、36、37及58等绿色颜料。在绿色感光性着色组合物中，除了该绿色颜料之外，还可以并用上述黄色颜料。
在用于形成蓝色滤波器节的蓝色感光性着色组合物中，可以使用例如C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64及80等蓝色颜料。在蓝色感光性着色组合物中，除了该蓝色颜料，还可以并用C.I.颜料紫1、19、23、27、29、30、32、37、40、42及50等紫色颜料。
在用于形成青色滤波器节的青色感光性着色组合物中，可以使用例如C.I.颜料蓝15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16及80等蓝色颜料。
在用于形成品红色滤波器节的品红色感光性着色组合物中，可以使用例如C.I.颜料紫1及19等紫色颜料以及C.I.颜料红81、144、146、177及169等红色颜料。在品红色感光性着色组合物中，除了这些紫色颜料及红色颜料之外，还可以并用上述黄色颜料。
在用于形成黑色矩阵的黑色感光性着色组合物中，可以使用例如炭黑、苯胺黑、蒽醌系黑色颜料或苝系黑色颜料，具体而言，可以使用例如C.I.颜料黑1、6、7、12、20或31。在黑色感光性着色组合物中，也可以使用红色颜料、蓝色颜料及绿色颜料的混合物。作为黑色颜料，从价格及遮光性大的观点考虑，优选为炭黑。炭黑也可以用树脂等进行表面处理。此外，为了调整色调，在黑色感光性着色组合物中，也可以使用蓝色颜料或紫色颜料。
作为炭黑，从黑色矩阵的形状的观点来看，优选为利用BET(Brunauer-Emmett-Teller)法得到的比表面积在50至200m2/g的范围内的炭黑。若使用比表面积小的炭黑，则存在黑色矩阵的形状劣化的可能性。另一方面，若使用比表面积大的炭黑，则由于炭黑过度吸附分散助剂，从而用于体现各种物性所需的分散助剂的配合量增大。
此外，作为炭黑，从感度的观点来看，优选邻苯二甲酸二丁酯(以下，称为“DBP”)吸油量为120ml/100g以下的炭黑，DBP吸油量更少的炭黑更优选。
炭黑的平均一次粒径优选在20至50nm的范围内。平均一次粒径小的炭黑难以进行高浓度地分散，难以得到经时稳定性良好的黑色感光性着色组合物。另一方面，如果使用平均一次粒径大的炭黑，则有时引起黑色矩阵形状的劣化。
此外，作为无机颜料、可以列举出例如硫酸钡、锌华、硫酸铅、铬黄、锌黄、铁丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合成铁黑、氧化钛、或四氧化铁等金属氧化物粉、金属硫化物粉、以及金属粉。在使用无机颜料的情况下，典型地为了在使彩度和亮度平衡的同时确保良好的涂布性、感度及显影性等，可以组合使用有机颜料。
在上述的感光性着色组合物中，为了调色，可以在不降低耐热性的范围内含有染料。
从获得充分的颜色再现性的观点考虑，该感光性着色组合物的总不挥发成分中的颜料(A)的浓度优选为10重量％以上，更优选为15重量％以上，最优选为20重量％以上。此外，从该感光性着色组合物的稳定性的观点考虑，感光性着色组合物的总不挥发成分中的颜料(A)的浓度优选为90重量％以下，更优选为80重量％以下，最优选为70重量％以下。
<透明树脂(B)>
该感光性着色组合物中含有的透明树脂(B)优选在400至700nm的整个波长区域内、特别是在整个可见光区域内的透射率为80％以上，更优选为95％以上。在透明树脂(B)中，可以将热塑性树脂、热固性树脂或感光性树脂单独使用、或者将两种以上混合使用。
作为热塑性树脂，例如可以列举出缩丁醛树脂、苯乙烯-马来酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯类树脂、聚酯树脂、丙烯酸类树脂、醇酸树脂、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、橡胶类树脂、环化橡胶类树脂、纤维素类、聚乙烯、聚丁二烯、聚酰亚胺树脂。
作为热固性树脂，例如可以列举出环氧树脂、苯并胍胺树脂、松香改性马来酸树脂、松香改性富马酸树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、以及酚醛树脂等。
作为感光性树脂，例如可以采用使具有羟基、羧基、氨基等反应性取代基的线型高分子与具有异氰酸酯基、醛基、环氧基等反应性取代基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸反应而在该线型高分子中导入了(甲基)丙烯酰基及苯乙烯基等光交联性基团所得到的树脂。此外，作为感光性树脂，例如还可以使用将苯乙烯-马来酸酐共聚物及α-烯烃-马来酸酐共聚物等含有酸酐的线型高分子用羟基烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸化合物进行半酯化而得到的树脂。
另外，在本说明书中，在对某化合物使用“(甲基)丙烯酸”的表述的情况下，表示该化合物可以是将“(甲基)丙烯酸”读成“丙烯酸”的化合物、和将“(甲基)丙烯酸”读成“甲基丙烯酸”的化合物中的任一者。此外，在本说明书中，在对某官能团使用“(甲基)丙烯酰”的表述的情况下，表示该官能团可以是将“(甲基)丙烯酰”读成“丙烯酰”的官能团、和将“(甲基)丙烯酰”读成“甲基丙烯酰”的官能团中的任一者。进而，在本说明书中，在对某化合物使用“(甲基)丙烯酸酯”的表述的情况下，表示该化合物可以是将“(甲基)丙烯酸酯”读成“丙烯酸酯”的化合物、和将“(甲基)丙烯酸酯”读成“甲基丙烯酸酯”的化合物中的任一者。
透明树脂(B)相对于颜料(A)100重量份以例如20至400重量份的量、优选以50至250重量份的量进行使用。
<光聚合性化合物(C)>
光聚合性化合物(C)为光聚合性单体或低聚物。作为光聚合性化合物(C)，可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、丙烯酸酯(ester acrylate)、羟甲基化三聚氰胺的(甲基)丙烯酸酯、环氧基(甲基)丙烯酸酯及氨基甲酸酯丙烯酸酯等各种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、羟乙基乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、以及丙烯腈。它们可以单独使用或者将2种以上混合使用。
光聚合性化合物(C)相对于颜料(A)100重量份以例如10至300重量份的量、优选以10至200重量份的量进行使用。
<光聚合引发剂(D)>
光聚合引发剂(D)例如是一般被称为肟酯的下述式(1)表示的化合物。
式(1)
Figure GSA00000082087000081
式(1)中，X1、X3及X6分别独立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN。X2表示可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基。这里，可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基和可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基可以在亚甲基链中具有不饱和键、醚键、硫醚键、酯键、硫酯键、酰胺键及尿烷键中的一种或多种，此外，也可以具有环结构。X4及X5分别独立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、COSR11、COSR11、CSOR11、CN、卤原子或羟基。R11、R12及R13分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基。这里，可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基和可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基可以在亚甲基中具有不饱和键、醚键、硫醚键、酯键、硫酯键、酰胺键及尿烷键中的一种或多种，此外，也可以具有环结构。a及b分别独立地表示0至3的整数。
从合成的容易性、感度、溶解性、及感光性着色组合物的保存稳定性的观点考虑，X1特别优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基及2-乙基己基等碳原子数为10以下的烷基；环戊基及环己基等碳原子数为10以下的可以具有侧链的环状烷基；或者，甲氧基甲基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、2-(1-甲氧基丙基)基及2-(1-乙氧基丙基)基等碳原子数为10以下且在亚甲基链中具有一个醚键的烷基。
从合成的容易性、感度、溶解性、及感光性着色组合物的保存稳定性的观点考虑，X3特别优选为氢；甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基等碳原子数为6以下的烷基；环戊基及环己基等碳原子数为6以下的环状烷基；或者，甲氧基甲基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、2-(1-甲氧基丙基)基及2-(1-乙氧基丙基)基等碳原子数为6以下且在亚甲基链中具有一个醚键的烷基。
从合成的容易性、感度、溶解性、感光性着色组合物的保存稳定性的观点考虑、X2及X6特别优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基等碳原子数为6以下的烷基；环戊基及环己基等碳原子数为6以下的环状烷基；或者，甲氧基甲基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、2-(1-甲氧基丙基)基及2-(1-乙氧基丙基)基等碳原子数为6以下且在亚甲基链中具有一个醚键的烷基。
从合成的容易性、感度、溶解性、及感光性着色组合物的保存稳定性的观点考虑、X4及X5特别优选为氢；或者，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基等碳原子数为6以下的烷基。
作为上述式(1)表示的光聚合引发剂的优选的具体例，可以举出以下的化合物。
Figure GSA00000082087000101
Figure GSA00000082087000111
Figure GSA00000082087000121
上述式(1)表示的光聚合引发剂的合成法没有特别的限制，但是，可以利用以下的方法。
<步骤1>
酰基体的合成：
使硝基咔唑化合物1与酰氯2在氯化铝(AlCl3)的存在下反应，得到作为目标产物的酰基体3。
<步骤2>
式(1)所示的化合物的合成：
将酰基体3、盐酸羟胺和二甲基甲酰胺(DMF)混合，将该混合物加热搅拌，得到肟化合物4。然后，将肟化合物(肟酯)4与酸酐5加热搅拌，使它们反应。反应结束后，用碱中和，得到上述式(1)表示的光聚合引发剂。
通过使用上述式(1)表示的光聚合引发剂(D)，可得到显影耐受性优良、滤色器的生产稳定性优良的感光性着色组合物。通过使用含有该光聚合引发剂的感光性着色组合物，能形成高品质的滤波器节及黑色矩阵。
上述式(1)表示的光聚合引发剂(D)通过吸收紫外线，发生肟的N-O键的断裂，生成亚胺基(iminyl)自由基和烷氧基自由基。这些自由基通过进一步分解而生成活性高的自由基，从而能以少的曝光量形成图案。而且，起因于硝基咔唑基，在330nm至430nm的范围内具有吸收波长，因此在遍及紫外区域至可见区域的宽的波长范围内显示出高的反应效率。此外，可以认为上述式(1)中的-C6H3(X3)OX2部位提高了显影耐受性。
式(1)表示的光聚合引发剂(D)相对于颜料(A)100重量份以例如1至100重量份的量、优选以2至50重量份的量进行使用。
通过使用上述式(1)表示的光聚合引发剂(D)，可得到显影耐受性优良、可使滤色器的生产稳定性提高的感光性着色组合物。通过使用含有该光聚合引发剂的感光性着色组合物，能形成高品质的滤波器节及黑色矩阵。
作为光聚合引发剂(D)，也可以使用下述式(2)或(3)表示的化合物。
式(2)
Figure GSA00000082087000141
式(3)
式(2)及(3)中，X1至X4分别独立地表示氢原子、卤原子或碳原子数为1至3的烷基。
含有上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂(D)的感光性着色组合物的感度高，能以高的残膜率形成图案。因此，若使用该感光性着色组合物，则能提高滤色器的生产稳定性，同时能形成优良的图案形状的滤波器节及黑色矩阵。
上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂(D)为肟酯系光聚合引发剂。肟酯系光聚合引发剂通过吸收紫外线而发生肟的N-O键的断裂，生成亚胺基自由基和烷氧基自由基。这些自由基通过进一步分解而生成活性高的自由基，从而能以少的曝光量形成图案。
上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂(D)可以将咔唑化合物作为起始物质，通过以下的方法来制造。该方法在日本专利第3860170号和专利第3992725号等中也有记载。
例如，使咔唑化合物在氯化锌的存在下与碳酰氯反应，得到酰基化合物。然后，将该酰基化合物在叔丁基硫酸氢铵的存在下与醇化合物反应，得到酰基体。然后，使该酰基体与盐酸羟胺反应，得到肟化合物。进而，通过使得到的肟化合物与酸酐反应，可得到上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂。
上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂(D)能够通过元素分析值及1H-NMR(nuclear magnetic resonance，核磁共振)进行鉴定。
上述式(2)或(3)表示的光聚合引发剂(D)相对于颜料(A)100重量份以例如1至200重量份的量、优选以3至150重量份的量进行使用。
作为光聚合引发剂(D)，可以仅使用1种由上述式(1)至(3)中的任一种表示的化合物，也可以使用这些化合物中的2种以上。在将式(1)表示的1种以上的化合物与式(2)或(3)表示的1种以上的化合物组合使用时，上述式(1)至(3)的任一种表示的化合物的合计量相对于颜料(A)100重量份例如设定在1至200重量份、优选在2至150重量份的范围内。
<其他的聚合引发剂>
在上述的感光性着色组合物中，除了光聚合引发剂(D)之外，可以并用其他的光聚合引发剂。
作为该追加的光聚合引发剂，可以使用例如，4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、及2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶酰二甲缩酮等苯偶姻系化合物；二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫化物、及3，3’，4，4’-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮等二苯甲酮系化合物；噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮、及2，4-二乙基噻吨酮等噻吨酮系化合物；2，4，6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘-1-基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、及2，4-三氯甲基(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等三嗪系化合物；1，2-辛烷二酮，1-[4-(苯硫基)-，2-(O-苯甲酰肟)]、及O-(乙酰基)-N-(1-苯基-2-氧代-2-(4’-甲氧基-萘基)亚乙基)羟基胺等肟酯系化合物；二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等膦系化合物；9，10-菲醌、樟脑醌、及乙基蒽醌等醌系化合物；硼酸盐系化合物；咔唑系化合物；咪唑系化合物；或者二茂钛系化合物等。这些追加的光聚合引发剂可以仅使用一种，或者根据需要以任意的比例将2种以上混合使用。
作为特别优选的光聚合引发剂，可以举出例如α-氨基烷基苯乙酮系光聚合引发剂。作为α-氨基烷基苯乙酮系光聚合引发剂，可以使用例如2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、或者含有它们中的2种以上的混合物。这样的光聚合引发剂的使用在得到在涂膜表面没有皱纹的优良的滤色器方面是有利的。
在使用上述式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂(D)时，上述的追加的光聚合引发剂相对于式(1)表示的光聚合引发剂(D)100重量份以例如5至25重量份的量、优选以10至20重量份的量进行使用。在将上述式(2)或(3)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)时，上述的追加的光聚合引发剂相对于颜料(A)100重量份以例如1至200重量份的量、优选以3至150重量份的量进行使用。
<增感剂(E)>
在上述的感光性着色组合物中可以进一步含有增感剂(E)。在使用上述式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂(D)时，增感剂(E)相对于光聚合引发剂(D)100重量份能以例如0.1至60重量份的量进行使用。在使用上述式(2)或(3)表示的化合物作为光聚合引发剂(D)时，增感剂(E)相对于光聚合引发剂的合计100重量份可以以例如1至100重量份的量进行使用。
作为增感剂(E)，可以举出例如：以查耳酮衍生物及二苄叉丙酮等为代表的不饱和酮类；以苯偶酰及樟脑醌等为代表的1，2-二酮衍生物；苯偶姻衍生物；芴衍生物；萘醌衍生物；蒽醌衍生物；呫吨衍生物；噻吨衍生物；呫吨酮衍生物；噻吨酮衍生物；香豆素衍生物；香豆素酮衍生物；花青衍生物；部花青衍生物；氧杂菁衍生物等聚甲炔色素；吖啶衍生物；吖嗪衍生物；噻嗪衍生物；噁嗪衍生物；吲哚啉衍生物；甘菊环衍生物；甘菊环鎓(azulenium)衍生物；方形酸内鎓衍生物；卟啉衍生物；四苯基卟啉衍生物；三芳基甲烷衍生物；四苯并卟啉衍生物；吡嗪并卟啉衍生物；酞菁衍生物；四氮杂卟啉衍生物；四喹喔啉并卟啉衍生物；萘酞菁(naphthalocyanine)衍生物；亚酞菁衍生物；吡喃鎓(pyrylium)衍生物；噻喃鎓(thiopyrylium)衍生物；四叶萝芙灵衍生物；轮烯衍生物；螺吡喃衍生物；螺嗯嗪衍生物；硫代螺吡喃衍生物；金属芳烃络合物；有机钌络合物；以及米蚩酮衍生物。
进而，作为增感剂(E)的具体例，可以举出在大河原信等编、“色素ハンドブツク”(1986年、講談社)、大河原信等编、“機能性色素の化学”(1981年、シ一エムシ一)、以及池森忠三朗等编、“特殊機能材料”(1986年、シ一エムシ一)中记载的增感剂，但是，增感剂(E)并不限定于这些。此外，在该组合物中，可以进一步含有对紫外至近红外区域的光显示吸收的增感剂。
在上述增感剂(E)中，作为能特别适合地对式(1)表示的光聚合引发剂(D)进行增感的增感剂，可以举出例如噻吨酮衍生物及米蚩酮衍生物。更具体而言，可以使用例如：2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4，4’-二(乙基甲基氨基)二苯甲酮、N-乙基咔唑、3-苯甲酰基-N-乙基咔唑、以及3，6-二苯甲酰基-N-乙基咔唑。
增感剂(E)可以以任意的比率含有两种以上的增感剂。
在将式(1)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)的情况下，在感光性着色组合物中，光聚合引发剂(D)的重量Ia与光聚合性化合物(C)的重量M之比Ia/M优选为0.05至0.50，更优选为0.05至0.25，特别优选为0.10至0.20。
此外，在将式(1)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)的情况下，在感光性着色组合物含有增感剂(E)时，光聚合引发剂(D)及增感剂(E)的合计重量Ib与光聚合性化合物(C)的重量M之比Ib/M优选为0.10至0.60，更优选为0.10至0.37，特别优选为0.12至0.30。
比值Ia/M或Ib/M小的情况下，难以实现高的显影耐受性。比值Ia/M或Ib/M大的情况下，难以实现优良的图案形状。
在将式(2)或(3)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)的情况下，在感光性着色组合物中，透明树脂(B)的重量P与光聚合性化合物(C)的重量M之比M/P优选为0.10至0.60，更优选为0.10至0.50，特别优选为0.20至0.50。比值M/P小的情况下，难以实现高的感度。比值M/P大的情况下，难以形成直线性优良的图案，并且，容易产生粘性等的问题。
此外，在将式(2)或(3)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)的情况下，光聚合引发剂(D)的重量Ia与光聚合性化合物(C)的重量M之比Ia/M优选为0.05至0.25，更优选为0.10至0.25，特别优选为0.15至0.25。
此外，在将式(2)或(3)表示的化合物用作光聚合引发剂(D)的情况下，在感光性着色组合物含有增感剂(E)时，光聚合引发剂(D)及增感剂(E)的合计重量Ib与光聚合性化合物(C)的重量M之比Ib/M优选为0.10至0.40，更优选为0.15至0.37，特别优选为0.22至0.37。
比值Ia/M或Ib/M小的情况下，难以实现高的感度。比值Ia/M或Ib/M大的情况下，难以形成直线性优良的图案。
<多官能硫醇(F)>
上述感光性着色组合物优选进一步含有多官能硫醇(F)。多官能硫醇(F)只要是具有两个以上硫醇(SH)基的化合物即可。
多官能硫醇(F)在与上述光聚合引发剂(D)一起使用时，在光照射后的自由基聚合过程中，作为链转移剂起作用，产生不易受到由氧引起的阻聚的硫自由基。因此，若进一步含有多官能硫醇(F)，则感光性着色组合物的感度变得更高。特别优选SH基与亚甲基、亚乙基等脂肪族基团结合而成的多官能脂肪族硫醇。作为与脂肪族基团结合而成的多官能脂肪族硫醇，例如，可以列举出己二硫醇、癸二硫醇、1，4-丁二醇二硫代丙酸酯、1，4-丁二醇二硫代甘醇酸酯、乙二醇二硫代甘醇酸酯、乙二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代甘醇酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四硫代甘醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、1，4-二甲基巯基苯、2，4，6-三巯基-s-三嗪及2-(N，N-二丁基氨基)-4，6-二巯基-s-三嗪等。其中，优选为乙二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯及季戊四醇四硫代丙酸酯。
这些多官能硫醇可以单独使用一种或将2种以上混合使用。
多官能硫醇(F)的含量以充分发挥作为链转移剂的效果、不损害显影性及密合性等的方式来确定。多官能硫醇(F)的含量相对于颜料(A)100重量份优选为0.05至100重量份，更优选为1.0至50.0重量份。
<溶剂>
在上述感光性着色组合物中，可以含有溶剂。若使用溶剂，则能容易地使颜料(A)充分分散在透明树脂(B)及光聚合性化合物(C)中。此外，若使用溶剂，则能容易地在例如玻璃基板等透明基板上以干燥膜厚为0.2至10μm的方式进行涂布而形成滤波器节和黑色矩阵。
作为溶剂，例如可以列举出1，2，3-三氯丙烷、1，3-丁烷二醇、1，3-丁二醇、1，3-丁二醇二乙酸酯、1，4-二噁烷、2-庚酮、2-甲基-1，3-丙烷二醇、3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮、3，3，5-三甲基环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-1，3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁醇、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-庚酮、间二甲苯、间二乙基苯、间二氯苯、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、正丁醇、正丁基苯、正丙基乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮、邻二甲苯、邻氯甲苯、邻二乙基苯、邻二氯苯、对氯甲苯、对二乙基苯、仲丁基苯、叔丁基苯、γ-丁内酯、异丁醇、异佛尔酮、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单叔丁基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚、乙二醇单己基醚、乙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、二异丁基酮、二甘醇二乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇单异丙基醚、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚、环己醇、环己醇乙酸酯、环己酮、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙酮醇、甘油三乙酸酯、三丙二醇单丁基醚、三丙二醇单甲基醚、丙二醇二乙酸酯、丙二醇苯基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚丙酸酯、苄醇、甲基异丁基酮、甲基环己醇、乙酸正戊酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、二元酸酯等。它们可以单独使用或混合使用。
<其他的成分>
在上述的感光性着色组合物中，可以进一步含有储藏稳定剂，以使得组合物的经时粘度稳定化。此外，在上述的感光性着色组合物中，可以进一步含有硅烷偶联剂等密合提高剂，以使得与透明基板的密合性提高。
作为储藏稳定剂，可以列举出例如：苄基三甲基氯化物、二乙基羟基胺等季铵氯化物；乳酸及草酸等有机酸；该有机酸的甲基醚；叔丁基焦儿茶酚、四乙基膦及四苯基膦等有机膦；以及亚磷酸盐等。
作为硅烷偶联剂，可以列举出例如：乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基乙氧基硅烷及乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷类；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等(甲基)丙烯酰基硅烷类；β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)甲基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)甲基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷及γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧基硅烷类；N-β(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷及N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类；以及γ-巯基丙基三甲氧基硅烷及γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等硫代硅烷类。
硅烷偶联剂相对于颜料(A)100重量份以例如0.1至10重量份的量、优选以0.05至5重量份的量进行使用。
在上述的感光性着色组合物中可以进一步含有能起到将溶解的氧还原的作用的胺系化合物。
作为这样的胺系化合物，可以例举出例如：三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯以及N，N-二甲基对甲苯胺。
<感光性着色组合物的制法>
感光性着色组合物例如按照以下的方法来制造。首先，使用各种分散手段将颜料(A)微细地分散在透明树脂(B)和/或溶剂中，调制颜料分散体。作为分散手段，可以例举出例如三辊磨、双辊磨、砂磨、捏合机、以及磨碎机。然后，在该颜料分散体中混合透明树脂(B)、光聚合性化合物(C)及光聚合引发剂(D)，并根据情况进一步混合增感剂(E)、多官能硫醇(F)、溶剂及其他成分，将该混合物搅拌。由此，得到感光性着色组合物。另外，含有2种以上的颜料的感光性着色组合物例如可以通过如下所述来得到：对由这些颜料分别微细地分散到透明树脂(B)和/或溶剂中而成的多个颜料分散体进行混合，在该混合物中进一步混合光聚合引发剂(D)及光聚合性化合物(C)等，对其进行搅拌。
在将颜料分散在透明树脂(B)和/或溶剂中时，可以适当地含有树脂型颜料分散剂、表面活性剂及颜料衍生物等分散助剂。分散助剂使颜料分散的能力优异、且防止分散后的颜料的再凝聚的效果大。因此，在使用了利用分散助剂使颜料分散在透明树脂(B)和/或溶剂中而成的感光性着色组合物的情况下，可容易地得到透明性优良的滤色器。
分散助剂相对于颜料(A)100重量份以例如0.1至40重量份的量、优选以0.1至30重量份的量进行使用。
树脂型颜料分散剂是包含具有吸附于颜料的性质的颜料亲和性部位和与色素载体具有相容性的部位、起到吸附于颜料而使颜料在色素载体中稳定分散的作用的树脂。作为树脂型颜料分散剂，例如可以采用聚氨酯、聚丙烯酸酯等聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸(部分)胺盐、聚羧酸铵盐、聚羧酸烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、含羟基的聚羧酸酯、它们的改性物、通过聚(低级烷撑亚胺)与具有游离的羧基的聚酯的反应而形成的酰胺及其盐等油性分散剂、(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇及聚乙烯吡咯烷酮等水溶性树脂或水溶性高分子化合物、聚酯类、改性聚丙烯酸酯类、环氧乙烷/环氧丙烷加成化合物、或者磷酸酯类。它们可以单独使用或2种以上混合使用。
作为市售的树脂型颜料分散剂，可以举出例如BYK Chemie公司制的Disperbyk-101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000及2001、Anti-Terra-U、203及204、BYK-P104、P104S及220S、Lactimon、Lactimon-WS以及Bykumen等；日本Lubrizol公司制的SOLSPERSE-3000、9000、13240、13650、13940、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32600、34750、36600、38500、41000、41090及53095等；以及Efka Chemicals公司制的EFKA-46、47、48、452、LP4008、4009、LP4010、LP4050、LP4055、400、401、402、403、450、451、453、4540、4550、LP4560、120、150、1501、1502及1503等。
作为表面活性剂，例如可以列举出聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、十二烷基苯磺酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的碱盐、烷基萘磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、硬脂酸单乙醇胺、硬脂酸钠、月桂基硫酸钠、苯乙烯-丙烯酸共聚物的单乙醇胺及聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚乙二醇单月桂酸酯等非离子性表面活性剂；烷基季铵盐及它们的环氧乙烷加成物等阳离子性表面活性剂；以及烷基二甲基氨基乙酸甜菜碱等烷基甜菜碱及烷基咪唑啉等两性表面活性剂。它们可以单独使用或将2种以上混合使用。
所谓的颜料衍生物是在有机颜料中导入了取代基而得到的化合物。有机颜料也包含一般不被称作颜料的萘系及蒽醌系等淡黄色的芳香族多环化合物。作为颜料衍生物，可以使用例如日本特开昭63-305173号公报、日本特公昭57-15620号公报、日本特公昭59-40172号公报、日本特公昭63-17102号公报及日本特公平5-9469号公报等中记载的颜料衍生物。它们可以单独使用或将2种以上混合使用。
优选使用离心分离、烧结过滤器、膜滤器等手段从感光性着色组合物除去5μm以上的粗大粒子、优选为1μm以上的粗大粒子、更优选为0.5μm以上的粗大粒子以及混入的尘埃。
上述感光性着色组合物可以以溶剂显影型或碱显影型着色抗蚀剂材料的形态来进行调制。着色抗蚀剂材料例如是使颜料(A)分散在含有碱溶性的透明树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)、溶剂的组合物中而得到的材料。
<滤色器>
接着，对本发明的一个方式的滤色器进行说明。
本发明的一个方式的滤色器在透明基板等基板上具备由上述的感光性着色组合物形成的滤波器节或黑色矩阵。一般的滤色器包含至少一个红色滤波器节、至少一个绿色滤波器节及至少一个蓝色滤波器节、或者包含至少一个品红色滤波器节、至少一个青色滤波器节及至少一个黄色滤波器节。
作为透明基板，可以使用例如钠钙玻璃(soda-lime glass)、低碱硼硅酸玻璃及无碱铝硼硅酸玻璃等玻璃板，或者聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂板。在液晶显示装置中使用时，为了面板化后的液晶分子的驱动，可以在玻璃板或树脂板的表面形成由氧化铟及氧化锡等形成的透明电极。
滤波器节及黑色矩阵的干燥膜厚优选为0.2至10μm，更优选为0.2至5μm。在涂膜的干燥中，可以使用例如减压干燥机、对流烘箱、IR(infraredray，红外线)烘箱或加热板。
利用光刻法的滤波器节及黑色矩阵的形成例如通过下述方法进行。
首先，将作为溶剂显影型或碱显影型着色抗蚀剂材料调制的感光性着色组合物以干燥膜厚为例如0.2至10μm的方式涂布到透明基板上。在该着色抗蚀剂材料的涂布中，使用喷涂、旋涂、狭缝涂布、及辊涂等涂布方法。
根据需要在使涂膜干燥后，将具有规定的图案的掩模以与该涂膜接触的方式或离开的方式进行设置，隔着该掩模向涂膜照射紫外线等光。作为该光源，使用例如汞灯。或者，对涂膜进行激光束描绘来代替进行使用了光掩模的曝光。作为激光器，使用例如可输出波长为300至410nm的激光束的激光器。作为激光器，可以使用包括半导体激光器、YAG(yttrium-aluminum-garnet，钇铝石榴石)激光器等固体激光器、以及氩激光器、氦氖激光器、二氧化碳激光器及受激准分子激光器等气体激光器的公知的激光器。通过使用了该掩模的曝光或激光束描绘，使涂膜的曝光部固化。
接着，将涂膜浸渍在溶剂或碱显影液中、或者向涂膜进行显影液的喷雾，从涂膜除去未固化部即未曝光部。作为碱显影液，可以使用例如碳酸钠及氢氧化钠等的水溶液，也可以使用二甲基苄基胺及三乙醇胺等有机碱。在显影液中还可以添加消泡剂及表面活性剂。作为显影处理方法，可以采用例如喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、或浸润(puddle，水坑)显影法等。
然后，根据需要，对通过显影得到的图案实施用于促进聚合反应的加热。由此分别得到滤波器节及黑色矩阵。
根据该光刻法，与印刷法相比较，能以更高的精度形成滤波器节及黑色矩阵。
另外，在使涂膜干燥后，在涂膜的曝光之前，可以在上述的涂膜上涂布水溶性或碱溶性树脂、例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸树脂，使其干燥。由水溶性或碱溶性树脂形成的涂膜可防止在曝光时氧阻碍聚合反应。因此，若形成该涂膜，则能提高由感光性着色组合物形成的涂膜对曝光光的感度。
以下记载了本发明的实施例。另外，这些实施例应该理解成是为了使得对本发明的理解及实施变得容易的例子，并不是对本发明的范围进行限定。此外，在实施例及比较例中，“份”为“重量份”的意思。
《试验例1》
首先，对在试验例1中使用的丙烯酸树脂溶液的调制进行说明。另外，以下记载的树脂的分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定得到的聚苯乙烯换算的重均分子量。具体是，以下记载的树脂的分子量是使用Tosoh株式会社制的HLC-8220GPC(Tosoh株式会社制)、将TSK-GEL SUPERHZM-N两个相连用作柱、并将THF(四氢呋喃)用作溶剂进行测定而得到的聚苯乙烯换算的重均分子量。
[丙烯酸树脂溶液的调制]
向反应容器中注入环己酮370份，一边向该反应容器中注入氮气一边将其加热到80℃。在该温度下，将甲基丙烯酸20.0份、甲基丙烯酸甲酯10.0份、甲基丙烯酸正丁酯55.0份、甲基丙烯酸2-羟基乙酯15.0份、及2，2’-偶氮二异丁腈4.0份的混合物用1小时滴加到反应容器内，使其发生聚合反应。滴加结束后，将其保持在80℃的温度的状态下放置3小时。然后，在该液体中添加将偶氮二异丁腈1.0份溶解在环己酮50份中而得到的物质。将该液体在80℃的温度下放置1小时使其发生反应，从而得到丙烯酸树脂溶液。
在将该丙烯酸树脂溶液冷却到室温后，取样约2g，将其在180℃的温度下加热20分钟，测定不挥发成分。利用该测定结果，向上述合成的丙烯酸树脂溶液中以使其不挥发成分的含量为20重量％的方式添加环己酮。得到的丙烯酸树脂的重均分子量为40000。
[颜料分散体的调制]
将颜料、树脂型颜料分散剂、颜料衍生物、丙烯酸树脂及溶剂按照下述表1的表述成“PR”的列所示的重量比通过搅拌来混合均匀。接着，向该混合液提供通过使用了直径1mm氧化锆珠粒的砂磨机进行的5小时的分散处理。进而，用过滤器进行过滤，从该分散液除去直径为5μm以上的粗大粒子。由此得到红色颜料分散体PR。
此外，除了将颜料、树脂型颜料分散剂、丙烯酸树脂及溶剂按照下述表1的表述成“PG”、“PB”及“PBK”的列所示的重量比进行混合之外，通过与对红色颜料分散体PR进行说明的方法相同的方法，分别调制绿色颜料分散体PG、蓝色颜料分散体PB及黑色颜料分散体PBK。
表1
  颜料分散体   PR   PG   PB   PBK
  PR254   6.82
  PR177   1.08
  PG36   8.93
  PY150   0.88   2.74
  PB15:6   12.88
  CB   11.67
  树脂型颜料分散剂   1.74   2.80   5.62   2.80
  颜料衍生物   2.05
  丙烯酸树脂   5.83   5.53   1.50   5.53
  溶剂   81.60   80.00   80.00   80.00
  合计   100.00   100.00   100.00   100.00
在表1中用略号或通用名称表示的物质具体如下所述。
PR254：
二酮基吡咯并吡咯系颜料(C.I.颜料红254)
(汽巴日本公司制“イルガフオ一レツドB-CF”)
PR177：
蒽醌类颜料(C.I.颜料红177)
(汽巴日本公司制“Cromophtal Red A2B”)
PG36：
卤化铜酞菁类颜料(C.I.颜料绿36)
(东洋油墨制造公司制“Lionol green 6YK”)
PY150：
镍偶氮络合物类颜料(C.I.颜料黄150)
(朗盛公司制“E4GN”)
PB15:6：
ε型铜酞菁颜料(C.I.颜料蓝15:6)
(BASF制“Heliogen Blue L-6700F”)
CB：
炭黑(C.I.颜料黑7)
(三菱化学公司制“MA11”)
树脂型颜料分散剂：
(日本Lubrizol公司制“Solsperse 20000”)
颜料衍生物：
下述式(4)表示的二酮基吡咯并吡咯颜料衍生物
式(4)
Figure GSA00000082087000271
丙烯酸树脂溶液：
上述调制的丙烯酸树脂溶液
有机溶剂：
环己酮
[感光性着色组合物的调制]
将感光性着色组合物的材料按照表2所示的配方(重量比)进行混合。充分搅拌后，用过滤器过滤，从该分散液除去直径为1μm以上的粗大粒子。如上所述，分别调制感光性着色组合物RR1至RR19、RG1至RG9、RB1、RB2、RBK1及RBK2。
表2
Figure GSA00000082087000281
Figure GSA00000082087000282
在表2中用通用名称表示的物质具体如下所述。
颜料分散体：
上述调制的颜料分散体
丙烯酸树脂溶液：
上述调制的丙烯酸树脂溶液
多官能硫醇：
三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯
光聚合引发剂W：
式(5)表示的光聚合引发剂
光聚合引发剂Y：
式(6)表示的光聚合引发剂
光聚合引发剂T：
式(7)表示的光聚合引发剂
光聚合引发剂V：
式(8)表示的光聚合引发剂
光聚合引发剂Z：
1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)]
(汽巴日本公司制“IRGACURE OXE02”)
光聚合引发剂P：
2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮
(汽巴日本公司制“IRGACURE 379”)
光聚合引发剂Q：
2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮
(汽巴日本公司制“IRGACURE 907”)
光聚合引发剂R：
2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦
(BASF公司制“Lucirin TPO”)
增感剂：
2，4-二乙基噻吨酮
(日本化药公司制“カヤキユアDETX-S”)
光聚合性化合物：
二季戊四醇五及六丙烯酸酯
(东亚合成公司制“Aronix M402”)
溶剂：
环己酮
[光聚合引发剂W、Y、T及V的合成]
上述的光聚合引发剂W、Y、T及V按照以下的方法合成。
○光聚合引发剂W的合成
<步骤1>酰基体的合成
在氮气流中，将氯化铝12.60g(95毫摩尔)、1，2-二氯乙烷126g、N-乙基-3-硝基-咔唑53毫摩尔加入到冰冷却的反应容器中。在将反应温度保持在5℃以下的状态下，向该混合液中缓缓滴加4-(2-甲氧基-1-甲基-乙氧基)-2-甲基-苯甲酰氯64毫摩尔。滴加结束后，将该混合液在20℃下搅拌4小时。然后，将反应液注入到冰水中，使其分离成油性相与水性相，将构成该油性相的液体用硫酸镁进行干燥。接着，从该液体中通过过滤除去干燥剂，进而，通过蒸馏除去溶剂。如上所述，得到酰基体。
<步骤2>光聚合引发剂W的合成
在氮气流中，将上述的酰基体20毫摩尔、盐酸羟胺2.1g(30毫摩尔)、二甲基甲酰胺16.9g加入到反应容器中。将该混合液在80℃下搅拌1小时后，冷却到室温，使其分离成油性相与水性相。从构成该油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，接着，向该蒸馏残渣中加入乙酸丁酯25.4g和乙酸酐2.45g(24毫摩尔)。将该混合液在90℃小搅拌1小时后，冷却到室温，用5％氢氧化钠水溶液进行中和。然后，将其供于油水分离，从构成油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，进而，进行使用乙酸乙酯作为溶剂的再结晶。如上所述，得到光聚合引发剂W。
○光聚合引发剂Y的合成
<步骤1>酰基体的合成
在氮气流中，将氯化铝12.60g(95毫摩尔)、1，2-二氯乙烷126g、N-(2-乙基-己基)-3-硝基咔唑化合物53毫摩尔投入到冰冷却的反应容器中。在将反应温度保持在5℃以下的状态下，向该混合液中缓缓添加4-(2-甲氧基-1-甲基-乙氧基)-2-甲基-苯甲酰氯64毫摩尔。滴加结束后，将该混合液在20℃下搅拌4小时。然后，将反应液注入到冰水中，使其分离成油性相和水性相，将构成该油性相的液体使用硫酸镁进行干燥。从该液体中通过过滤除去干燥剂，进而，通过蒸馏除去溶剂。如上所述，得到酰基体。
<步骤2>光聚合引发剂Y的合成
在氮气流中，将上述的酰基体20毫摩尔、盐酸羟胺2.1g(30毫摩尔)、二甲基甲酰胺16.9g加入到反应容器中。将该混合液在80℃下搅拌1小时后，冷却到室温，使其分离成油性相和水性相。从构成该油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，接着，向该蒸馏残渣中加入乙酸丁酯25.4g和乙酸酐2.45g(24毫摩尔)。将该混合液在90℃下搅拌1小时后，冷却到室温，用5％氢氧化钠水溶液进行中和。接着，将其供于油水分离，从构成油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，进而，进行将乙酸乙酯用作溶剂的再结晶。如上所述，得到光聚合引发剂Y。
○光聚合引发剂T的合成
<步骤1>酰基体的合成
在氮气流中，将氯化铝12.60g(95毫摩尔)、1，2-二氯乙烷126g、N-乙基-3-硝基咔唑化合物53毫摩尔加入到冰冷却的反应容器中。在将反应温度保持在5℃以下的状态下，向该混合液缓缓滴加4-(乙氧基甲基)-2-甲基-苯甲酰氯64毫摩尔。滴加结束后，将该混合液在20℃下搅拌4小时。然后，将反应液注入到冰水中，使其分离成油性相和水性相，从构成该油性相的液体使用硫酸镁进行干燥。从该液体中通过过滤除去干燥剂，进而，通过蒸馏除去溶剂。如上所述，得到酰基体。
<步骤2>光聚合引发剂T的合成
在氮气流中，将上述的酰基体20毫摩尔、盐酸羟胺2.1g(30毫摩尔)、二甲基甲酰胺16.9g加入到反应容器中。将该混合液在80℃下搅拌1小时后，冷却到室温，使其分离成油性相和水性相。从构成该油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，接着，向该蒸馏残渣中加入乙酸丁酯25.4g和乙酸酐2.45g(24毫摩尔)。将该混合液在90℃下搅拌1小时后，冷却到室温，用5％氢氧化钠水溶液进行中和。接着，将其供于油水分离，从构成油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，进而，进行将乙酸乙酯用作溶剂的再结晶。如上所述，得到光聚合引发剂T。
○光聚合引发剂V的合成
<步骤1>酰基体的合成
在氮气流中，将氯化铝12.60g(95毫摩尔)、1，2-二氯乙烷126g、N-(2-乙基-己基)-3-硝基咔唑化合物53毫摩尔加入到冰冷却的反应容器中。在将反应温度保持在5℃以下的状态下，向该混合液缓缓滴加4-(2-甲氧基-1-甲基-乙氧基)-2-甲基-苯甲酰氯64毫摩尔。滴加结束后，将该混合液在20℃下搅拌4小时。然后，将反应液注入到冰水中，使其分离成油性相和水性相，将构成该油性相的液体用硫酸镁进行干燥。从该液体中通过过滤除去干燥剂，进而，通过蒸馏除去溶剂。如上所述，得到酰基体。
<步骤2>光聚合引发剂V的合成
在氮气流中，将上述的酰基体20毫摩尔、盐酸羟胺2.1g(30毫摩尔)、二甲基甲酰胺16.9g加入到反应容器中。将该混合液在80℃下搅拌1小时后，冷却到室温，使其分离成油性相和水性相。从构成该油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，接着，向该蒸馏残渣加入乙酸丁酯25.4g和丙酸酐3.12g(24毫摩尔)。将该混合液在90℃下搅拌1小时后，冷却到室温，用5％氢氧化钠水溶液进行中和。接着，将其供于油水分离，从构成油性相的液体中通过蒸馏除去溶剂，进而，进行将乙酸乙酯用作溶剂的再结晶。如上所述，得到光聚合引发剂V。
式(5)
Figure GSA00000082087000321
式(6)
Figure GSA00000082087000331
式(7)
Figure GSA00000082087000332
式(8)
Figure GSA00000082087000333
[实施例1至25及比较例1至7]
将各感光性着色组合物按下述的方法进行评价。结果如表3所示。
(滤波器节及黑色矩阵的图案形成)
将各感光性着色组合物在10cm×10cm的玻璃基板旋涂，接着，通过使用洁净烘箱在70℃下预烘烤15分钟，从感光性着色组合物中除去溶剂。由此，得到厚度为约2μm的涂膜。在将该基板冷却到室温后，隔着光掩模向涂膜以25mW/cm2的照度照射紫外线进行曝光。作为紫外线源，使用超高压汞灯。作为光掩模，使用设置有直线性及显影耐受性评价用图案区域和析像度评价用图案区域的光掩模。这里，直线性及显影耐受性评价用图案区域是作为光透射部的100μm宽的多个线条图案被设置成条纹状的区域。此外，析像度评价用图案区域是作为光透射部的25μm宽的10个线条图案以50μm的间距被设置成条纹状的区域。接着，将曝光了的涂膜用23℃的碳酸钠水溶液进行喷雾显影，用离子交换水洗涤，风干。然后，用洁净烘箱在230℃下进行30分钟的后烘烤。由此，得到分别包含析像度评价用图案和直线性及显影耐受性评价用图案的滤波器节及黑色矩阵。
另外，将除去未曝光部的最小显影时间设为显影时间A，将显影时间A的2倍的显影时间设为显影时间B。在用显影时间A显影时，将残膜率[＝后烘烤后的膜厚÷显影前的干燥的膜厚]为90％以上的最低的曝光量设为最低曝光量。
(析像性评价)
对析像度评价用条纹图案使用光学显微镜进行观察，将析像性按照以下三个等级进行评价。这里，所谓的析像性不良是指相邻的线条图案相连、或者线条图案的一部分脱落。
○：析像性良好
△：局部析像性不良
×：析像性不良
(直线性评价)
使用光学显微镜对直线性及显影耐受性评价用条纹图案进行观察，将直线性按照以下三个等级进行评价。
○：直线性良好
△：局部直线性不良
×：直线性不良
(显影耐受性评价)
对于显影耐受性，计算出直线性及显影耐受性评价用条图案的残膜率，按照以下四个等级进行评价。这里，所谓的残膜率是指用显影时间A或B进行显影时的、后烘烤后的涂膜的厚度相对于显影前的干燥的涂膜的厚度的比。
○：残膜率为90％以上
△：残膜率为70％以上
×：残膜率为50％以上且小于70％
××：残膜率小于50％
(涂膜表面皱纹评价)
对于涂膜表面皱纹，将直线性及显影耐受性评价用条纹图案用光学显微镜进行观察，将涂膜表面的状态用三个等级进行了评价。
○：涂膜表面良好
△：涂膜表面稍微粗糙
×：涂膜表面有皱纹
表3
Figure GSA00000082087000361
Figure GSA00000082087000362
如表3所示，使用实施例1至25的感光性着色组合物形成的滤波器节及黑色矩阵根据配方的不同存在略微的差异，但是，任一者在析像性、直线性、显影耐受性及涂膜表面皱纹方面在实用上毫不逊色。即，使用了通式(1)表示的光聚合引发剂(光聚合引发剂W、Y、T及V)的感光性着色组合物的显影耐受性优良，图案的直线性也良好。相对于此，在使用其他的肟酯系光聚合引发剂(光聚合引发剂Z)时，显影容限(margin)小，若设定成2倍的显影时间，则发生显影耐受性不良，还发生了图案的直线性及析像度不良。
此外，如实施例1至25所示，通过适当设定比值Ia/M或Ib/M，能够实现特别优良的显影耐受性。
进而，如实施例5至7所示，通过使用通式(1)表示的光聚合引发剂(光聚合引发剂W、Y、T及V)与α-氨基烷基苯乙酮系光聚合引发剂，能得到没有涂膜表面皱纹的良好的滤波器节。
《试验例2》
[光聚合引发剂α的合成]
下述式(9)表示的光聚合引发剂α按照日本专利第3992725号中记载的方法来制造。在对得到的化合物通过1H-NMR进行分析后，确认为下述式(9)的结构。
式(9)
Figure GSA00000082087000371
[光聚合引发剂β的合成]
下述式(10)表示的光聚合引发剂β按照日本专利第3992725号中记载的方法来制造。在对得到的化合物通过1H-NMR进行分析后，确认为下述式(10)的结构。
式(10)
Figure GSA00000082087000381
[红色颜料分散体的调制]
将下述成分按以下的重量比通过搅拌来均匀混合。作为丙烯酸树脂溶液，使用与在试验例1中调制的相同的丙烯酸树脂溶液。接着，将该混合液通过使用了直径1mm的氧化锆珠粒的艾格尔磨机(Eiger Mill)(EigerJapan公司制“ミニモデルM-250MKII”)进行2小时的分散处理。进而，用过滤器过滤，从该分散液中除去直径为5μm以上的粗大粒子。由此，得到红色颜料分散体P-R。
二酮基吡咯并吡咯系颜料(C.I.颜料红254)        11.0份
(汽巴日本公司制“イルガフオ一レツドB-CF”)
下述的二酮基吡咯并吡咯系颜料衍生物           1.0份
Figure GSA00000082087000382
丙烯酸树脂溶液                               40.0份
环己酮                                       48.0份
[绿色颜料分散体的调制]
除了将颜料及颜料衍生物分别变更成下述的颜料及颜料衍生物之外，通过与对红色颜料分散体P-R进行说明的方法相同的方法来调制绿色颜料分散体P-G。
卤化铜酞菁系颜料(C.I.颜料绿36)               7.1份
(东洋油墨制造公司制“Lionol green 6YK”)
单偶氮系颜料(C.I.颜料黄150)                 3.9份
(Lanxess公司制“E4GN-GT”)
下述的偶氮系颜料衍生物                      1.0份
[蓝色颜料分散体的调制]
除了将颜料及颜料衍生物分别变更成下述的颜料及颜料衍生物之外，通过与对红色颜料分散体P-R进行说明的方法相同的方法来调制蓝色颜料分散体P-B。
ε型铜酞菁颜料(C.I.颜料蓝15:6)              11.0份
(BASF制“Heliogen Blue L-6700F”)
下述的酞菁系颜料衍生物                      1.0份
Figure GSA00000082087000392
Cu-pc；铜酞菁残基
[黑色颜料分散体的调制]
除了将颜料变更成炭黑(三菱化学公司制“MA77”)12.0份之外，通过与对红色颜料分散体P-R进行说明的方法相同的方法来调制黑色颜料分散体P-BK。
[感光性着色组合物的调制]
将感光性着色组合物的材料按表4所示的配方(重量比)进行混合。充分搅拌后，用过滤器过滤，从该分散液中除去直径为1μm以上的粗大粒子。如上所述，分别调制实施例26至36及比较例8至11的感光性着色组合物。
表4
Figure GSA00000082087000401
Figure GSA00000082087000402
在表4中用通用名称表示的物质具体如下所述。
光聚合性化合物：
二季戊四醇六丙烯酸酯
(东亚合成公司制“ARONIX M402”)
光聚合引发剂γ：
1，2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基-、2-(O-苯甲酰肟)]
(汽巴日本公司制“IRGACURE OXE01”)
增感剂：
4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮
保土谷化学公司制“EAB-F”)
多官能硫醇：
三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯
有机溶剂：
环己酮
[滤波器节及黑色矩阵的图案形成]
将实施例26至36及比较例8至11的感光性着色组合物分别在10cm×10cm的玻璃基板上以后烘烤后的涂膜为表5所示的厚度的方式进行旋涂。接着，使用洁净烘箱在70℃下进行15分钟的预烘烤而从感光性着色组合物中除去溶剂。在将该基板冷却到室温后，隔着光掩模向涂膜照射紫外线进行曝光。接着，将曝光得到的涂膜用23℃的碳酸钠水溶液进行喷雾显影，用离子交换水进行洗涤，风干。然后，用洁净烘箱在230℃下进行30分钟的后烘烤。由此，在基板上形成条纹状的滤波器节或黑色矩阵。
[评价]
将实施例26至36及比较例8至11的感光性着色组合物用下述的方法进行评价。结果示于表5。
(感度评价)
这里，将滤波器节或黑色矩阵的尺寸与在光掩模上设置的光透射部的尺寸一致的最小曝光量作为感光性着色组合物的感度。曝光量越小，感度越高。
评价的等级如下所述。
○：小于50mJ/cm2
△：50mJ/cm2以上且小于100mJ/cm2
×：100mJ/cm2以上
(图案形状评价)
从图案的直线性及截面形状的观点对滤波器节及黑色矩阵的图案的形状进行评价。
图案的直线性通过使用了光学显微镜的观察来进行评价。评价的等级如下所述。
○：直线性良好
△：局部直线性不良
×：直线性不良
对于图案的截面形状，通过使用了扫描型电子显微镜(SEM)的观察来进行评价。图案的截面形状为正锥形形状的情况下，图案欠缺的发生少。图案的截面形状为倒锥形形状的情况下，图案欠缺容易发生。评价的等级如下所述。
○：正锥形形状
△：非锥形形状
×：倒锥形形状
(显影耐受性评价)
显影耐受性根据残膜率来进行评价。这里，残膜率是将曝光量设为100mJ/cm2时的、后烘烤后的涂膜的厚度相对于显影前的干燥的涂膜的厚度的比。残膜率越大，显影耐受性越优异。
评价的等级如下所述。
◎：80％以上
○：75％以上且小于80％
△：70％以上且小于75％
×：小于70％
表5
Figure GSA00000082087000421
Figure GSA00000082087000422
表5中的项目名称的意思如下所述。
膜厚：滤波器节或黑色矩阵的膜厚
颜料含量：以感光性着色组合物的总固体成分量为基准的颜料的比例
M/P＝(光聚合性化合物(C)的重量)/(透明树脂(B)的重量)
Ia/M＝(光聚合引发剂的合计重量)/(光聚合性化合物(C)的重量)
Ib/M＝(光聚合引发剂的合计重量与增感剂(E)的重量之和)/(光聚合性化合物(C)的重量)
如表5所示，使用了式(2)或(3)表示的光聚合引发剂的感光性着色组合物是高感度的，得到的图案的直线性及截面形状也良好。相对于此，比较例8至11的使用了其他肟酯系的光聚合引发剂γ的感光性着色组合物的感度、图案的直线性及截面形状均是不良的，无法得到全部都良好的结果。
此外，如实施例26至36所示，通过适当设定比值M/P或I/M，关于感度及图案的直线性及截面形状，能实现特别优良的性能。

Claims (10)

1.一种感光性着色组合物，其特征在于，其含有颜料(A)、透明树脂(B)、光聚合性化合物(C)、选自下述式(1)至(3)表示的化合物中的至少一种的光聚合引发剂(D)，
式(1)
Figure FSA00000082086900011
式(1)中，X1、X3及X6分别独立地表示R11、OR11、COR11、SR11、CONR12R13或CN，X2表示可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基，X4及X5分别独立地表示R11、OR11、SR11、COR11、CONR12R13、NR12COR11、OCOR11、COOR11、SCOR11、COSR11、COSR11、CSOR11、CN、卤原子或羟基；R11、R12及R13分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数为1至20的烷基、可以具有取代基的碳原子数为6至30的芳基、可以具有取代基的碳原子数为7至30的芳烷基或可以具有取代基的碳原子数为2至20的杂环基；a及b分别独立地表示0至3的整数；
式(2)
Figure FSA00000082086900012
式(3)
Figure FSA00000082086900021
式(2)及(3)中，X1至X4分别独立地表示氢原子、卤原子或碳原子数为1至3的烷基。
2.根据权利要求1所述的感光性着色组合物，其特征在于，所述光聚合引发剂(D)由式(1)表示。
3.根据权利要求2所述的感光性着色组合物，其特征在于，所述光聚合引发剂(D)的重量Ia与所述光聚合性化合物(C)的重量M之比Ia/M在0.05至0.50的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的感光性着色组合物，其特征在于，其还含有增感剂(E)，所述光聚合引发剂(D)和所述增感剂(E)的合计重量Ib与所述光聚合性化合物(C)的重量M之比Ib/M在0.10至0.60的范围内。
5.根据权利要求1所述的感光性着色组合物，其特征在于，所述光聚合引发剂(D)由式(2)或(3)表示。
6.根据权利要求5所述的感光性着色组合物，其特征在于，所述透明树脂(B)的重量P与所述光聚合性化合物(C)的重量M之比M/P在0.10至0.60的范围内。
7.根据权利要求5或6所述的感光性着色组合物，其特征在于，所述光聚合引发剂(D)的重量Ia与所述光聚合性化合物(C)的重量M之比Ia/M在0.05至0.25的范围内。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的感光性着色组合物，其特征在于，其还含有α-氨基烷基苯乙酮系光聚合引发剂。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的感光性着色组合物，其特征在于，其还含有多官能硫醇(F)。
10.一种滤色器，其特征在于，其具备由权利要求1～9中任一项所述的感光性着色组合物形成的滤波器节及黑色矩阵中的至少一者。
CN2010101586159A 2009-04-01 2010-03-31 感光性着色组合物及滤色器 Active CN101876788B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP088623/2009 2009-04-01
JP2009088622 2009-04-01
JP088622/2009 2009-04-01
JP2009088623A JP5422244B2 (ja) 2009-04-01 2009-04-01 感光性着色組成物およびカラーフィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101876788A true CN101876788A (zh) 2010-11-03
CN101876788B CN101876788B (zh) 2012-10-24

Family

ID=43019381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101586159A Active CN101876788B (zh) 2009-04-01 2010-03-31 感光性着色组合物及滤色器

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20100109860A (zh)
CN (1) CN101876788B (zh)
TW (1) TWI428693B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103374240A (zh) * 2012-04-13 2013-10-30 Jsr株式会社 着色组合物、滤色器及显示元件
CN105027003A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 富士胶片株式会社 着色感光性组合物、彩色滤光片及彩色滤光片的制造方法
CN107325206A (zh) * 2016-04-12 2017-11-07 常州强力先端电子材料有限公司 一种含硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法和应用
CN108350203A (zh) * 2015-11-06 2018-07-31 株式会社钟化 黑色树脂组合物、附带黑色树脂固化膜的聚酰亚胺及其制造方法以及使用了黑色树脂固化膜的可挠性印刷布线基板
CN108475019A (zh) * 2016-03-29 2018-08-31 株式会社艾迪科 黑色感光性树脂组合物

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109791357B (zh) * 2016-09-16 2023-01-10 三菱化学株式会社 感光性树脂组合物、固化物及图像显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004198542A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Showa Denko Kk カラーフィルターブラックマトリックスレジスト組成物及びその組成物に用いる感光性組成物
CN1800885A (zh) * 2004-12-15 2006-07-12 Jsr株式会社 用于形成着色层的放射线敏感性组合物、滤色器以及彩色液晶显示屏
CN1805955A (zh) * 2004-08-20 2006-07-19 旭电化工业株式会社 肟酯化合物和含有该化合物的光聚合引发剂
EP1810083A1 (en) * 2004-11-04 2007-07-25 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Photosensitive resin composition and photosensitive dry film by the use thereof
JP2008231376A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Jsr Corp 無機粉体含有樹脂組成物、転写フィルムおよびフラットディスプレイパネルの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004198542A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Showa Denko Kk カラーフィルターブラックマトリックスレジスト組成物及びその組成物に用いる感光性組成物
CN1805955A (zh) * 2004-08-20 2006-07-19 旭电化工业株式会社 肟酯化合物和含有该化合物的光聚合引发剂
EP1810083A1 (en) * 2004-11-04 2007-07-25 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Photosensitive resin composition and photosensitive dry film by the use thereof
CN1800885A (zh) * 2004-12-15 2006-07-12 Jsr株式会社 用于形成着色层的放射线敏感性组合物、滤色器以及彩色液晶显示屏
JP2008231376A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Jsr Corp 無機粉体含有樹脂組成物、転写フィルムおよびフラットディスプレイパネルの製造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103374240A (zh) * 2012-04-13 2013-10-30 Jsr株式会社 着色组合物、滤色器及显示元件
CN105027003A (zh) * 2013-03-05 2015-11-04 富士胶片株式会社 着色感光性组合物、彩色滤光片及彩色滤光片的制造方法
CN105027003B (zh) * 2013-03-05 2019-10-01 富士胶片株式会社 着色感光性组合物、硬化膜、彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置及固体摄影元件
CN108350203A (zh) * 2015-11-06 2018-07-31 株式会社钟化 黑色树脂组合物、附带黑色树脂固化膜的聚酰亚胺及其制造方法以及使用了黑色树脂固化膜的可挠性印刷布线基板
US10822465B2 (en) 2015-11-06 2020-11-03 Kaneka Corporation Black resin composition, polyimide with black resin cured film and production method therefor, and flexible printed wiring board using black resin cured film
CN108350203B (zh) * 2015-11-06 2021-07-06 株式会社钟化 黑色树脂组合物、附带黑色树脂固化膜的聚酰亚胺及其制造方法
CN108475019A (zh) * 2016-03-29 2018-08-31 株式会社艾迪科 黑色感光性树脂组合物
CN108475019B (zh) * 2016-03-29 2022-02-11 株式会社艾迪科 黑色感光性树脂组合物
CN107325206A (zh) * 2016-04-12 2017-11-07 常州强力先端电子材料有限公司 一种含硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法和应用
CN107325206B (zh) * 2016-04-12 2018-12-18 常州强力先端电子材料有限公司 一种含硝基咔唑肟酯类光引发剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
TWI428693B (zh) 2014-03-01
CN101876788B (zh) 2012-10-24
KR20100109860A (ko) 2010-10-11
TW201042378A (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101595406B (zh) 着色组合物、滤色器及其制造方法
WO2011037195A1 (ja) 着色組成物及びカラーフィルタ
JP5573019B2 (ja) カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラー表示装置
JP5577647B2 (ja) カラーフィルタ用着色組成物、及びカラーフィルタ
CN101211111A (zh) 着色感光性树脂组合物
JP5880157B2 (ja) キノフタロン色素、およびその用途
JP2012017425A (ja) トリアリールメタン色素、およびその用途
CN101876788B (zh) 感光性着色组合物及滤色器
JP5521451B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ用感光性着色組成物およびカラーフィルタ
JP2010248512A (ja) Ｌｃｄにおけるカラーフィルターのためのフッ素置換されたペリレン
CN101681102B (zh) 着色组合物、滤色器的制造方法和滤色器
JP2012193318A (ja) 顔料組成物の製造方法
JP2017190295A (ja) 化合物、該化合物を含む顔料分散剤、着色組成物およびカラーフィルタ
JP2015134871A (ja) トリアリールメタン色素、およびその用途
JP5625806B2 (ja) カラーフィルタ用青色着色組成物、およびカラーフィルタ
JP5422244B2 (ja) 感光性着色組成物およびカラーフィルタ
JP5707603B2 (ja) 顔料分散剤、それを用いた顔料組成物、着色組成物、およびカラーフィルタ
JP2015172652A (ja) トリアリールメタン色素、およびその用途
JP5493576B2 (ja) カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタおよびカラー表示装置
JP2018180445A (ja) カラーフィルタの製造方法、及び表示装置
JP2005275218A (ja) 感光性黒色組成物、それを用いたブラックマトリックス基板およびカラーフィルタ
JP5381533B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ用感光性着色組成物およびカラーフィルタ
JP2019207303A (ja) 黒色顔料組成物
JP2012008421A (ja) カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
JP2018172449A (ja) 化合物、該化合物を含む顔料分散剤、着色組成物及びカラーフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant