CN103116243A - 着色感光性树脂组合物、滤色器及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供粘度及图案化特性的经时稳定性优异的着色感光性树脂组合物，使用该着色感光性树脂组合物而形成的滤色器，以及具有滤色器的显示装置。本发明所述的着色感光性树脂组合物含有碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料及溶剂，上述溶剂含有具有酰胺结构的溶剂。具有酰胺结构的溶剂优选以下述式表示的物质。式中，R1、R2、R3分别独立地表示氢原子或烷基，n表示1～3的整数。

Description

着色感光性树脂组合物、滤色器及显示装置
技术领域
本发明涉及着色感光性树脂组合物、滤色器及显示装置。
背景技术
一般而言，滤色器利用光刻法来制造。在该光刻法中，首先，在基板上涂布黑色的着色感光性树脂组合物，然后进行曝光、显影，形成黑色矩阵。接着，对于每个红色、绿色及蓝色的各色着色感光性树脂组合物，重复进行涂布、干燥、曝光及显影，在规定的位置形成各色的像素区域，制造滤色器。
滤色器中使用的着色感光性树脂组合物一般通过以下方式进行制备，即首先使颜料和颜料分散剂分散在溶剂中，制成颜料分散液，接着，在该颜料分散液中添加树脂等的其他构成成分，并进行混合而制备。
溶剂使用以往对于着色感光性树脂组合物中所含有的各成分溶解性的高的溶剂或者在基板等上涂布着色感光性树脂组合物时涂布性、蒸发性优异的溶剂，大多使用酯系、酮系的溶剂。但是，在含有有机颜料和颜料分散剂的着色感光性树脂组合物的情况下，颜料分散剂难溶于酯系、酮系的溶剂，无法使颜料的粒径微粒子化，因此在使用此种着色感光性树脂组合物时存在无法制作具有高对比度的滤色器的问题。与此相对，据报道：，在使用具有酰胺结构的溶剂作为溶剂时，可以提高颜料分散剂的溶解度，减小颜料粒径，能够制作具有高透射率的着色感光性树脂组合物，使用该着色感光性树脂组合物时能够制作具有高对比度的滤色器(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-330165号公报
发明内容
另一方面，在使用无机颜料作为颜料的着色感光性树脂组合物中，若使用酯系、酮系的溶剂作为溶剂，则存在随着长期保管而产生较大的粘度变化、图案化特性劣化的问题。因此，期望保存稳定性优异的着色感光性树脂组合物。
本发明的目的在于，提供粘度及图案化特性的经时稳定性优异的着色感光性树脂组合物、使用该着色感光性树脂组合物而形成的滤色器、以及具有滤色器的显示装置。
本发明人等反复进行深入研究，结果发现通过含有特定的溶剂从而能够解决上述课题，从而完成本发明。
本发明的第一方案为一种着色感光性树脂组合物，其特征在于，其含有碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料及溶剂，上述溶剂含有具有酰胺结构的溶剂。
本发明的第二方案为使用本发明所述的着色感光性树脂组合物而形成的滤色器，本发明的第三方案为具有本发明所述的滤色器的显示装置。
根据本发明，能够得到粘度及图案化特性的经时稳定性优异的着色感光性树脂组合物。因此，本发明所述的着色感光性树脂组合物可以优选使用在各种滤色器的制作及具有该滤色器的显示装置中。
具体实施方式
本发明所述的着色感光性树脂组合物含有碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料、及溶剂。首先，对这些构成成分进行说明。
<碱可溶性树脂>
作为本发明中使用的碱可溶性树脂，没有特别的限定，可以使用以往公知的碱可溶性树脂。本说明书中的碱可溶性树脂是指：利用树脂浓度为20质量％的树脂溶液(溶剂：丙二醇单甲醚乙酸酯)在基板上形成膜厚为1μm的树脂膜，23℃下在2.38质量％的氢氧化四甲铵(TMAH)水溶液浸渍1分钟时，溶解膜厚0.01μm以上的树脂。
作为碱可溶性树脂，例如可以使用使环氧化合物和不饱和羧酸的反应物进一步与多元酸酐反应而得到的树脂。
其中，优选下述式(a-1)所示的树脂。在光固化性高的方面，该式(a-1)所示的树脂优选其本身。
【化1】
Figure BDA00002160443700031
上述式(a-1)中，Xa表示下述式(a-2)所示的基团。
【化2】
Figure BDA00002160443700032
上述式(a-2)中，Ra1分别独立地表示氢原子、碳原子数为1～6的烃基或者卤素原子，Ra2分别独立地表示氢原子或甲基，Wa表示单键或下述式(a-3)所示的基团。
【化3】
Figure BDA00002160443700033
此外，上述式(a-1)中，Ya表示从二羧酸酐除去酸酐基(-CO-O-CO-)后的残基。作为二羧酸酐的例子，可列举出马来酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、氯菌酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐等。
此外，上述式(a-1)中，Za表示从四羧酸二酐除去2个酸酐基后的残基。作为四羧酸二酐的例子，可列举出均苯四酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、联苯四羧酸二酐、联苯醚四羧酸二酐等。
此外，上述式(a-1)中，m表示0～20的整数。
此外，作为具有烯属不饱和基团的碱可溶性树脂，也可以使用：将多元醇类和一元酸或多元酸缩合，并使所得的聚酯预聚物与(甲基)丙烯酸反应而得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯；使多元醇与具有2个异氰酸酯基的化合物反应后，与(甲基)丙烯酸反应而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；使双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚或甲酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、聚羧酸聚缩水甘油酯、多元醇聚缩水甘油酯、脂肪族或脂环式环氧树脂、胺型环氧树脂、二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应而得到的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂等。
另外，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸这两者。同样地，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者。
碱可溶性树脂的质量平均分子量优选为1000～40000，更优选为2000～30000。通过使其为上述范围，能够在得到良好的显影性的情况下得到充分的耐热性、膜强度。
相对于着色感光性树脂组合物的固体成分，碱可溶性树脂的含量优选为5～80质量％，更优选为15～50质量％。在此所说的固体成分是指溶剂以外的成分。通过使其为上述范围，存在易取得显影性的平衡的倾向。
<光聚合性单体>
本发明所述的着色感光性树脂组合物含有光聚合性单体。作为光聚合性单体，有单官能单体和多官能单体。
作为单官能单体，可列举出(甲基)丙烯酰胺、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、巴豆酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、(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2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(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2-羟基丁酯、2-苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2，2，2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2，2，3，3-(甲基)丙烯酸四氟丙酯、邻苯二甲酸衍生物的半(甲基)丙烯酸酯等。这些单官能单体可以单独使用或者2种以上组合使用。
另一方面，作为多官能单体，可列举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(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、2，2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2，2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油基酯二(甲基)丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油聚缩水甘油基醚聚(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(即，甲苯二异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯与2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯的反应物、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺亚甲醚、多元醇与N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺的缩合物等多官能单体，三丙烯甲缩醛等。这些多官能单体可以单独使用或者2种以上组合使用。
相对于着色感光性树脂组合物的固体成分光，聚合性单体的含量优选为1～30质量％，更优选为5～20质量％。通过使其为上述范围，存在易取得灵敏度、显影性、分辨率的平衡的倾向。
<光聚合引发剂>
本发明所述的着色感光性树脂组合物含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，没有特别的限定，可以使用以往公知的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，具体而言，可列举出1-羟基环己基苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、双(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-〔4-(甲基硫基)苯基〕-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(o-乙酰肟)、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、4-苯甲酰基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基氨基苯甲酸、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丁酯、4-二甲基氨基-2-乙基己基苯甲酸、4-二甲基氨基-2-异戊基苯甲酸、苄基-β-甲氧基乙基乙缩醛、苄基二甲基缩酮、1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(o-环氧基羰基)肟、o-苯甲酰基苯甲酸甲酯、2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、噻吨、2-氯噻吨、2，4-二乙基噻吨、2-甲基噻吨、2-异丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1，2-苯并蒽醌、2，3-二苯基蒽醌、偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化枯烯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-(o-氯苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(o-氯苯基)-4，5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(o-氟苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(o-甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(p-甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2，4，5-三芳基咪唑二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮(即，米希勒酮)、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(即，乙基米希勒酮)、4，4’-二氯二苯甲酮、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚，苯偶姻异丁醚、苯偶姻丁醚、苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、p-二甲基苯乙酮、p-二甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、p-叔丁基苯乙酮、p-二甲基氨基苯乙酮、p-叔丁基三氯苯乙酮、p-叔丁基二氯苯乙酮、α，α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二苯并环庚酮、戊基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、9-苯基吖啶、1，7-双-(9-吖啶基)庚烷、1，5-双-(9-吖啶基)戊烷、1，3-双-(9-吖啶基)丙烷、p-甲氧基三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-均三嗪、“IRGACURE OXE02”、“IRGACURE OXE01”、“IRGACURE 369”，“IRGACURE 651”、“IRGACURE 907”(商品名：BASF制)、“NCI-831”(商品名：ADEKA制)等。其中，在灵敏度的方面，特别优选使用肟系的光聚合引发剂，特别优选使用具有咔唑骨架的肟系光聚合引发剂。这些光聚合引发剂可以单独使用或者2种以上组合使用。
相对于着色感光性树脂组合物的固体成分，光聚合引发剂的含量优选为0.5～20质量％。通过使其为上述范围，可以得到充分的耐热性、耐药品性，并且使涂膜形成能力提高，能够抑制固化不良。
<无机颜料>
本发明所述的着色感光性树脂组合物含有无机颜料。作为无机颜料，没有特别的限定，可以使用以往公知的无机颜料。
作为无机颜料，具体而言，可列举出炭黑、钛黑、Cu、Fe、Mn、Cr、Co、Ni、V、Zn、Se、Mg、Ca、Sr、Ba、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Hg、Pb、Bi、Si及Al等各种金属氧化物、复合氧化物、金属硫化物、金属硫酸盐或金属碳酸盐等。
在形成黑色矩阵时，优选使用具有高遮光性的炭黑。作为炭黑，可以使用槽法炭黑、炉法炭黑、热炭黑、灯黑等，可以使用公知的炭黑，特别优选使用遮光性优异的槽法炭黑。此外，可以使用树脂被覆炭黑。
树脂被覆炭黑与无树脂被覆的炭黑相比导电性低，因此，在用作液晶显示器之类的液晶显示元件的黑色矩阵时，能够制造漏电流少、信赖性高的低功耗显示器。
此外，为了使无机颜料均匀地分散，可以进一步使用分散剂。作为这样的分散剂，优选使用聚乙烯亚胺系、聚氨酯树脂系、丙烯酸树脂系的高分子分散剂。特别是在使用炭黑作为无机颜料时，优选使用丙烯酸树脂系的分散剂。
相对于着色感光性树脂组合物的固体成分，无机颜料的含量优选为5～70质量％，更优选为25～55质量％。通过使其为上述范围，能够以目标图案形成黑色矩阵、各着色层，故优选。特别是在形成黑色矩阵时，优选以每1μm膜厚的OD值为4以上的方式对着色感光性树脂组合物中的无机颜料的量进行调节。若黑色矩阵中的每1μm膜厚的OD值为4以上，则在用于液晶显示器的黑色矩阵时，可以得到充分的显示对比度。
<溶剂>
本发明所述的着色感光性树脂组合物含有溶剂，该溶剂含有具有酰胺结构的溶剂。在此，具有酰胺结构的溶剂是指具有羰基与氮形成的键的溶剂，意味着羧酸酰胺、酰亚胺、尿素及其衍生物等。通过含有具有酰胺结构的溶剂，粘度的经时稳定性、图案化特性的经时稳定性得以提高。
作为上述具有酰胺结构的溶剂，优选使用下述式(1)或(2)所示的物质。
【化4】
上述式(1)中，各R1分别独立地表示氢原子或烷基，X表示氢原子、烷基或氨基。
【化5】
上述式(2)中，R2、R3分别表示氢原子或烷基，n表示1～3的整数。
R1、R2及R3优选为氢原子或碳原子数为1～3的烷基。此外，n优选为1或2。
此外，上述具有酰胺结构的溶剂优选其沸点为150～250℃的溶剂。通过使其为上述范围，从而在将着色感光性树脂组合物涂布于基板上后的干燥时，从涂膜上能充分挥发而不会引起暴沸，因此难以引起表面缺陷和表面粗糙。
作为上述式(1)或(2)所示的、沸点为150～250℃的具有酰胺结构的溶剂，可列举出1，1，3，3-四甲基脲、1，1，3，3-四乙基脲、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮、N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺等。
上述具有酰胺结构的溶剂可以与通常在着色感光性树脂组合物中使用的其他溶剂组合。作为通常使用的其他溶剂，只要是使碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料分散或溶解并且不与这些成分反应、具有适度的挥发性的溶剂即可，可列举出聚亚烷基二醇单烷基醚类、聚亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类、酮类、酯类、芳香族烃类。
具体而言，可列举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙基醚、二乙二醇单正丁基醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、四氢呋喃等其他醚类；甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类；2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷基酯类；2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他酯类；甲苯、二甲苯等芳香族烃类。这些溶剂可以单独使用或者2种以上组合使用。
在上述溶剂中，由于丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、环己酮、3-甲氧基丁基乙酸酯、乳酸乙酯、乙二醇单乙醚能够使上述无机颜料的分散性良好，所以优选，特别优选使用丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯。
优选将这些溶剂与上述具有酰胺结构的溶剂组合而作为着色感光性树脂组合物用的溶剂，优选在全部溶剂中含有1～90质量％的上述具有酰胺结构的溶剂，更优选含有1～50质量％。
从所得的着色感光性树脂组合物的涂布性、稳定性等观点出发，溶剂的含量优选使着色感光性树脂组合物的全部固体成分的总浓度为1～50质量％的量，更优选使其为5～30质量％的量。
本发明所述的着色感光性树脂组合物也可以根据需要含有各种添加剂。
作为添加剂，例如可以列举出玻璃、氧化铝等填充剂；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)类等高分子化合物；氟系表面活性剂、硅酮系表面活性剂等表面活性剂；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(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-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、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密合促进剂；2，2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二-叔丁基苯酚等抗氧化剂；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂；聚丙烯酸钠等抗凝聚剂；丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸、2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-1，3-丙二醇、4-氨基-1，2-丁二醇等残渣改善剂等。
本发明中，着色感光性树脂组合物可以利用适当的方法来制备。作为优选的着色感光性树脂组合物的制备方法，可列举出以下方法：在溶剂中根据需要添加的其他分散剂的存在下，使用例如珠磨机、辊磨机等将无机颜料与根据情况的碱可溶性树脂的一部分一起粉碎并进行混合和分散，制成分散液，接着，在该分散液中添加碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂和根据需要进一步追加的溶剂、添加剂，并进行混合，从而制备该着色感光性树脂组合物。
这样制备的着色感光性树脂组合物的粘度及图案化特性的经时稳定性优异。
《滤色器、显示装置》
本发明所述的滤色器是具有使用本发明所述的着色感光性树脂组合物而形成的着色层的滤色器。在基板上或预先形成有所期望的图案的遮光层的基板上，使用着色感光性树脂组合物形成涂膜，对该涂膜照射规定图案状的放射线，进行显影，由此能够形成例如液晶显示器的滤色器的像素、黑色矩阵。
本发明所述的显示装置是具有这样的滤色器的显示装置，作为显示装置，可列举出液晶显示器、有机E L显示器等。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行更具体地说明，但本发明不不受这些实施例的任何限制。
<着色感光性树脂组合物的制备>
[实施例1]
混合以下的各成分，将混合物搅拌1小时后，用5μm的膜滤器进行过滤，制备着色感光性树脂组合物。
·碱可溶性树脂
树脂A(固体成分55％，溶剂：3-甲氧基丁基乙酸酯)
…60质量份
·光聚合性单体
二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药公司制)…25质量份
·光聚合引发剂
1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮-1-(O-乙酰肟)“IRGACURE OXE-02”(商品名：BASF公司制)
…15质量份
·无机颜料
碳分散液“CF BLACK”(商品名：御国色素公司制固体成分为25％溶剂：3-甲氧基丁基乙酸酯…400质量份
·溶剂
3-甲氧基丁基乙酸酯/1，1，3，3-四甲基脲/丙二醇单甲基乙酸酯＝55/10/35(质量比)…300质量份
上述树脂A的合成法如下所述。
首先，在500ml四口烧瓶中投入双酚芴型环氧树脂(环氧当量235)235g、四甲基氯化铵110mg、2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚100mg、及丙烯酸72.0g，一边向其中以25ml/分钟的速度吹入空气，一边在90～100℃下加热溶解。接着，使溶液在白浊状态下缓缓地升温，加热到120℃使其完全溶解。此时，溶液逐渐变得透明粘稠，在该状态下继续搅拌。其间，测定酸值，继续加热搅拌至酸值不足1.0mgKOH/g。酸值达到目标值需要12小时。而且，冷却至室温，得到无色透明且固体状的下述式(a-4)所示的双酚芴型环氧丙烯酸酯。
【化6】
Figure BDA00002160443700121
接着，在这样得到的上述双酚芴型环氧丙烯酸酯307.0g中加入3-甲氧基丁基乙酸酯600g，使其溶解后，混合二苯甲酮四羧酸二酐80.5g及四乙基溴化铵1g，缓缓地升温，使其在110～115℃下反应4小时。确认酸酐基的消失后，混合1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐38.0g，使其在90℃下反应6小时，得到树脂A。酸酐基的消失通过IR光谱来确认。
另外，该树脂A相当于上述式(a-1)所示的化合物。
[实施例2～10及比较例1～9]
将溶剂的混合比率(质量比)如表1所示进行改变，除此之外，与实施例1同样地制备着色感光性树脂组合物。
[表1]
Figure BDA00002160443700131
MBA：3-甲氧基丁基乙酸酯
PGME A：丙二醇单甲醚乙酸酯
EL：乳酸乙酯
乙基溶纤剂：乙二醇单乙醚
AN：环己酮
γ-BL：γ-丁内酯
δ-VL：δ-戊内酯
ε-CL：ε-己内酯
TMU：1，1，3，3-四甲基脲
DMF：二甲基甲酰胺
DMAC：二甲基乙酰胺
DMI：1，3-二甲基-2-咪唑啉酮
<着色感光性树脂组合物的评价>
[粘度稳定性评价]
对于实施例1～10、比较例1～9的着色感光性树脂组合物，在制备初期阶段和在25℃保管7天后，使用E型粘度计测定粘度，求出初期和保管后的粘度差。有关评价指标，以粘度差不足0.1为○，以0.1以上为×，进行了评价。结果如表2所示。
[表2]
Figure BDA00002160443700141
由表2可知，在溶剂中含有作为具有酰胺结构的溶剂的1，1，3，3-四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的情况下，保管7天后与初期的粘度之差仍为0.03～0.04，因此粘度的经时稳定性优异。
在溶剂中含有δ-戊内酯、ε-己内酯的情况下，粘度的经时稳定性也优异。
[图案化特性、稳定性评价]
在制备初期阶段和25℃下保管7天后，分别在不同的玻璃基板(10mm×10mm)上使用旋涂机(Corning公司制，Eagle-XG)涂布实施例1～10、比较例1～9的着色感光性树脂组合物，在热板上90℃下预烘焙120秒钟，形成膜厚1.0μm的涂膜。接着，使用镜面投影对准曝光器(TOPCON公司制，TME-150RTO)以50mJ/cm2(曝光间隙为50μm)对该涂膜进行曝光。曝光时隔着线宽尺寸为4、6、8、10、12、14、16、18、20μm的各掩膜进行曝光。曝光后在26℃用0.04质量％KOH水溶液显影60秒钟后，用光学显微镜确认有无各线宽的析像，确认图案化的最细的线。在初期和保管后求出能够图案化的最细的线宽之差，在该差为0μm的时评价为◎，在2～4μm时评价为○，在6μm以上时评价为×。结果如表3所示。
【表3】
[表3]
Figure BDA00002160443700151
由表3可知，任一着色感光性树脂组合物均在制备初期显示良好的微小图案化特性。在溶剂中含有作为具有酰胺结构的溶剂的1，1，3，3-四甲基脲、二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的情况下，保管7天后也显示出与初期无变化的良好的微小图案化特性，图案化特性的经时稳定性优异。另一方面，在其他情况下，可见图案化特性的劣化。特别是在粘度的经时稳定性优异的比较例8、9中，图案化特性的劣化显著。
由此，在含有碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料、溶剂的着色感光性树脂组合物中，在溶剂中含有具有酰胺结构的溶剂时，可得到粘度及图案化特性的经时稳定性优异的树脂组合物。

Claims (6)

1.一种着色感光性树脂组合物，其特征在于，其含有碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、无机颜料及溶剂，所述溶剂含有具有酰胺结构的溶剂。
2.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，所述具有酰胺结构的溶剂含有下述式(1)或(2)所示的溶剂，
式(1)中，各R1分别独立地表示氢原子或烷基，X表示氢原子、烷基、或氨基，
Figure FDA00002160443600012
式(2)中，R2、R3分别独立地表示氢原子或烷基，n表示1～3的整数。
3.根据权利要求1或2所述的着色感光性树脂组合物，其中，所述具有酰胺结构的溶剂的沸点为150～250℃。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的着色感光性树脂组合物，其中，所述具有酰胺结构的溶剂的比例在全部溶剂中为1～90质量％。
5.一种滤色器，其使用权利要求1～4中任一项所述的着色感光性树脂组合物而形成。
6.一种显示装置，其具有权利要求5所述的滤色器。
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