CN1648739A - 滤色器用的辐射敏感性组合物、其制备方法、滤色器和彩色液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种用于滤色器的辐射敏感性组合物，该滤色器可高产率地提供具有高透射率和高对比度的红色像素，其上没有异物或产生痕量异物。该组合物含有颜料、碱可溶性树脂、多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合和辐射敏感性自由基产生剂。颜料含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，平均粒径r(单位：nm)为50－300，由该组合物形成的、膜厚为1.60μm的像素提供的对比度为500或更高。所形成的滤色器用于液晶显示装置。

Description

滤色器用的辐射敏感性组 合物、其制备方法、滤色器和彩色液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种滤色器用的辐射敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示装置。更特别地，本发明涉及一种滤色器用的辐射敏感性组合物，其用于制备用于透射和反射彩色液晶显示装置和彩色图像摄像器(pick up device)的滤色器，具有由滤色器用的辐射敏感性组合物形成的红色像素的滤色器，以及包括该滤色器的彩色液晶显示装置。

背景技术

作为通过使用彩色辐射敏感性组合物形成滤色器的方法，已知一种方法，该方法中，在基质或含有具有希望图案的遮光层的基质上形成彩色的辐射敏感性组合物的涂膜，将其通过具有希望图案的掩模进行射线曝光(以下称为“曝光”)，用碱性显影剂进行显影，以溶解并除去未曝光部分，在干净炉(clean oven)中或热板上进行后烘烤，以获得彩色像素(参考JP-A 2-144502和JP-A 3-53201)(这里使用的术语“JP-A”是指“未经审查而公开的日本专利申请”)。

由于希望含有上述滤色器的液晶显示装置应有高亮度，所以现在对具有高透射率的滤色器的需求不断提高。

近年来随着数码相机和高清晰电视的传播，对于彩色液晶显示装置的要求不断提高，要求其色密度足够高，以至于可显示深蓝色冬天的海洋或者亮红的落日。若黑显示部分的“黑度”不能清晰显示，则得到的图像也模糊不清。因此，为了显示高的色密度，希望得到具有高色密度和高对比度的像素或着色层。

如JP-A 10-260309所述，已知C.I.颜料红254是在红色像素中使用的能满足上述要求的有效颜料。然而，当使用含有该颜料的辐射敏感性组合物时，会在像素上产生异物，因此降低了产率。

为解决该问题，强烈希望开发出滤色器用的辐射敏感性组合物，该滤色器满足诸如近年来对高透射率和高对比度的要求，并能提供其上只产生痕量异物的红色像素。

发明概述

本发明的一个目的在于提供一种滤色器用的辐射敏感性组合物，该滤色器可高产率地提供具有高透射率和高对比度的红色像素，其上没有异物或只产生痕量异物。

本发明的另一目的在于提供一种用于制备本发明的辐射敏感性组合物的有利方法。

本发明的又一目的在于提供一种由本发明的辐射敏感性组合物形成的滤色器以及含有该滤色器的液晶显示装置。

本发明的其他目的和优点在以下描述中将更明显。

首先，本发明的上述目的和优点是由一种辐射敏感性组合物实现的，该组合物含有(A)颜料、(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合，和(D)辐射敏感性自由基产生剂，其中

颜料(A)含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，平均粒径r(单位：nm)为50-300，该组合物用于滤色器。

其次，本发明的上述目的和优点是由一种辐射敏感性组合物实现的，该组合物含有(A)颜料、(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合，和(D)辐射敏感性自由基产生剂，其中

颜料(A)含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，由辐射敏感性组合物形成、膜厚为1.60μm的像素提供的对比度为500或更高，该组合物用于滤色器。

这里使用的辐射是指可见光、紫外线、远紫外线、电子射线或X-射线。

第三，本发明的上述目的和优点是通过一种制备辐射敏感性组合物的方法实现的，该方法包括以下步骤，即，通过混合和分散(A)颜料，其含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，当在溶剂中被研磨时在溶剂中具有大于300nm的平均粒径，(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合，和(D)辐射敏感性自由基产生剂，从而得到混合在一起的颜料分散体。

第四，本发明的上述目的和优点是通过滤色器实现的，该滤色器具有由上述辐射敏感性组合物形成的红色像素。

第五，本发明的上述目的和优点是通过含有上述滤色器的彩色液晶显示装置实现的。

下面将详细描述本发明。

(A) 颜料

本发明中的颜料包括根据《颜料索引(color index)》(C.I.；由The Society ofDyers and Colourists发行)的C.I.颜料红175。

本发明中的颜料可任选还包括其他颜料。

上述的其他颜料没有特别限定，但优选有机颜料，因为对于滤色器要求高纯度、高透射的彩色显影以及耐热性。

其他有机颜料的实例包括按照颜料索引归类为颜料组的化合物，特别是具有以下颜料索引(C.I.)的化合物：

C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168和C.I.颜料黄211；

C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙68、C.I.颜料橙70、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙72、C.I.颜料橙73和C.I.颜料橙74；以及

C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红5、C.I.颜料红17、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红41、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料红214、C.I.颜料红220、C.I.颜料红221、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红262、C.I.颜料红264和C.I.颜料红272。

除以上的其他有机颜料外，优选使用选自C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄139、C.I.颜料红177和C.I.颜料红254中的至少一种。

以上其他有机颜料可单独使用或者两种或多种组合使用。

本发明的颜料中，C.I.颜料红175的含量为20重量％或更多，优选30重量％或更多，特别优选50重量％或更多。通过使用该颜料，可获得具有高对比度和高透射率以及没有异物的红色像素。

本发明中，C.I.颜料红175和其他颜料在使用前可任选地通过重结晶、重沉淀、溶剂清洗、升华、真空加热或它们的组合进行纯化。

本发明中使用的颜料的平均粒径r(单位：nm)为50-300，优选50-200。通过使用具有以上平均粒径r的颜料，可获得具有高对比度和高透射率以及无异物的红色像素。这里使用的术语“平均粒径”是指次级微粒的平均粒径，该次级微粒是颜料的初级微粒(单个的微晶)的聚集体。

就本发明中使用的颜料的次级微粒的微粒尺寸分布(以下简称为“微粒尺寸分布”)而言，相对于总的次级微粒，具有(平均粒径±100)nm或更小的粒径的次级微粒占70重量％或更多，优选80重量％或更多。

具有以上平均粒径和微粒尺寸分布的颜料可这样制备，通过混合市售的C.I.颜料红175(一般的其平均粒径大于300nm)和任选的其他颜料(一般的其平均粒径大于300nm)，优选用分散剂和溶剂，成为颜料混合溶液，同时用诸如球磨机或辊磨机的磨进行研磨，以分散在溶剂中。获得的颜料一般呈颜料分散体形式。

用于制备颜料分散体的分散剂合适地选自阳离子的、阴离子的、两性的和非离子性的分散剂。此外，优选含有具有尿烷键的化合物的分散剂(以下称为“尿烷基分散剂”)。

上述尿烷键以式R-NH-COO-R’(R和R’分别是脂族的、脂环的或芳香族的单价或多价有机基团，多价有机基团连接到具有另一尿烷键的基团或其他基团上)表示，可存在于尿烷基分散剂中所含的亲油性基团和/或亲水性基团中。它也可存在于尿烷基分散剂的主链和/或侧链中，至少一个尿烷键可存在于尿烷基分散剂中。当两个或多个尿烷键存在于尿烷基分散剂中时，它们可相同或不同。

尿烷基分散剂是二异氰酸酯和/或三异氰酸酯，与一端具有羟基的聚酯和/或两端具有羟基的聚酯的反应产物。

上述二异氰酸酯的实例包括芳香族的二异氰酸酯，如包括苯-1，3-二异氰酸酯和苯-1，4-二异氰酸酯的苯二异氰酸酯；包括甲苯-2，4-二异氰酸酯、甲苯-2，5-二异氰酸酯、甲苯-2，6-二异氰酸酯和甲苯-3，5-二异氰酸酯的甲苯二异氰酸酯；以及包括1，2-二甲苯-3，5-二异氰酸酯、1，2-二甲苯-3，6-二异氰酸酯、1，3-二甲苯-2，4-二异氰酸酯、1，3-二甲苯-2，5-二异氰酸酯、1，3-二甲苯-4，6-二异氰酸酯、1，4-二甲苯-2，5-二异氰酸酯和1，4-二甲苯-2，6-二异氰酸酯的二甲苯二异氰酸酯。

上述三异氰酸酯的实例包括芳香族的三异氰酸酯，如包括苯-1，2，4-三异氰酸酯、苯-1，2，5-三异氰酸酯和苯-1，3，5-三异氰酸酯的苯三异氰酸酯；包括甲苯-2，3，5-三异氰酸酯、甲苯-2，3，6-三异氰酸酯、甲苯-2，4，5-三异氰酸酯和甲苯-2，4，6-三异氰酸酯的甲苯三异氰酸酯；以及包括1，2-二甲苯-3，4，5-三异氰酸酯、1，2-二甲苯-3，4，6-三异氰酸酯、1，3-二甲苯-2，4，5-三异氰酸酯、1，3-二甲苯-2，4，6-三异氰酸酯、1，3-二甲苯-4，5，6-三异氰酸酯、1，4-二甲苯-2，3，5-三异氰酸酯和1，4-二甲苯-2，3，6-三异氰酸酯的二甲苯三异氰酸酯。

这些二异氰酸酯和三异氰酸酯可单独使用或者两种或多种组合使用。

此外，在一端有羟基的聚酯和在两端有羟基的聚酯选自在一端或两端有羟基的聚内酯，例如在一端或两端有羟基的聚己内酯、在一端或两端有羟基的聚戊内酯以及在一端或两端有羟基的聚丙内酯；和在一端或两端有羟基的有羟基的缩聚聚酯，例如在一端或两端有羟基的的聚对苯二甲酸乙二酯和在一端或两端有羟基的聚对苯二甲酸丁二酯。

上述在一端有羟基的聚酯和在两端有羟基的聚酯可单独使用或者两种或多种组合使用。

本发明中的尿烷基分散剂优选为芳香族二异氰酸酯与一端有羟基的聚内酯和/或两端有羟基的聚内酯的反应产物，特别优选甲苯二异氰酸酯与一端有羟基的聚己内酯和/或两端有羟基的聚己内酯的反应产物。

尿烷基分散剂的市售产品包括已知商品系列的EFKA(EFKA ChemicalB.V.)、Disperbyk(BYK Chemie.Co.，Ltd.)和Disbaron(Kusumoto Kasei Co.，Ltd.)。

通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的本发明尿烷基分散剂以聚苯乙烯换算的重均分子量优选为5,000-50,000，更优选为7,000-20,000。

上述尿烷基分散剂可单独使用或者两种或多种组合使用。

相对于100重量份的颜料，用于制备颜料分散剂的尿烷基分散剂的量优选为100重量份或更少，更优选0.5-100重量份，尤其优选1-70重量份，特别优选10-50重量份。当尿烷基分散剂的量大于100重量份时，显影能力减弱。

用于制备颜料分散剂的溶剂可与将在以下描述的用于本发明滤色器的辐射敏感性组合物的溶剂相同。

相对于100重量份的颜料，用于制备颜料分散剂的溶剂的量优选为500-1,000重量份，更优选700-900重量份。

为了用球磨机制备颜料分散剂，使用直径约为0.5-10mm的玻璃珠或二氧化钛珠来混合和分散颜料混合溶液，同时用冷水等冷却。

这种情况下，珠的填充比优选为磨容量的50-80％，注入的颜料混合溶液的量优选为磨容量的20-50％。处理时间优选2-50小时，更优选2-25小时。

为了用辊磨机制备颜料分散剂，可用三辊磨或两辊磨来处理颜料混合溶液，同时用冷却水等冷却。

辊之间的间隔优选为10μm或更小，剪切力优选为108达因(dyn)/秒。处理时间优选为2-50小时，更优选2-25小时。

由此制得的颜料分散剂中颜料的平均粒径和颗粒尺寸分布可通过动力学光散射法进行测定。

(B) 碱可溶性树脂

本发明的碱可溶性树脂如果作为颜料(A)的粘合剂并在显影剂(优选用于制备滤色器的显影步骤中使用的碱性显影剂)中具有可溶性，就没有特别的限制。碱可溶性树脂例如是含有如羧基、酚羟基或磺酸基的酸性官能团的可聚合的不饱和单体和其他可共聚的不饱和单体(以下称为“可共聚的不饱和单体”)的共聚物。

含有羧基的可聚合的不饱和单体(以下称为“含有羧基的不饱和单体”)的实例包括不饱和的单羧酸，如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯代丙烯酸和肉桂酸；不饱和的二羧酸及其酸酐，如马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐和中康酸；具有三个或多个羧基的不饱和的多元羧酸及其酸酐；具有两个或多个羧基的多元羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯，如琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯和邻苯二酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯；和在两端有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯，如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯。

这些含有羧基的不饱和单体中，优选(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯和ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯。

上述的含有羧基的不饱和单体可单独使用或者两个或多个组合使用。

含有酚羟基的可聚合的不饱和单体的实例包括邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯、邻羟基-α-甲基苯乙烯、间羟基-α-甲基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺和N-对羟基苯基马来酰亚胺。

这些含有酚羟基的可聚合的不饱和单体可单独使用或者两个或多个组合使用。

含有磺酸基的可聚合的不饱和单体的实例包括异戊二烯磺酸和对-苯乙烯磺酸。

这些含有磺酸基的可聚合的不饱和单体可单独使用或者两个或多个组合使用。

可共聚的不饱和单体的实例包括在聚合物分子链一端含有(甲基)丙烯酰基的大分子单体，如聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯和聚硅氧烷(以下称为“大分子单体”)；N-(取代的)芳基马来酰亚胺，如N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺和N-对甲氧基苯基马来酰亚胺，和N-取代的马来酰亚胺，如N-环己基马来酰亚胺；芳香族乙烯基化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚和对乙烯基苄基缩水甘油醚；茚，如茚和1-甲基茚；不饱和的羧酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(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3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯和(甲基)丙烯酸甘油酯；不饱和的羧酸氨基烷基酯，如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯和(甲基)丙烯酸3-二甲基氨基丙酯；不饱和的羧酸缩水甘油酯，如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；羧酸乙烯酯，如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和安息香酸乙烯酯；其他的不饱和醚，如乙烯基甲基酯、乙烯基乙基醚和烯丙基缩水甘油基醚；氰化乙烯基化合物，如(甲基)丙烯腈、α-氯代丙烯腈和亚乙烯二氰；不饱和酰胺，如(甲基)丙烯酰胺、α-氯代丙烯酰胺和N-2羟基乙基(甲基)丙烯酰胺；和脂肪族共轭二烯，如1，3-丁二烯、异戊二烯和氯代丁二烯。

这些可共聚的不饱和单体可单独使用或者两种或多种组合使用。

上述可共聚的不饱和单体中，优选大分子单体、N-取代的马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸甘油酯。大分子单体中，特别优选聚苯乙烯大分子单体和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体，N-取代的马来酰亚胺中，特别优选N-苯基马来酰亚胺和N-环己基马来酰亚胺。

本发明中的碱可溶性树脂优选是含有羧基的不饱和单体和可共聚的不饱和单体的共聚物(以下称为“含有羧基的共聚物”)。

含有羧基的共聚物优选是(a)含有羧基的不饱和单体成分和(b)选自聚苯乙烯大分子单体、聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸甘油酯的至少一种，与任选的(c)含有至少一种选自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯和(甲基)丙烯酸苯酯的单体混合物的共聚物(以下称为“含有羧基的共聚物(I)”)。

特别优选(a)含有羧基的不饱和单体成分，其包含(甲基)丙烯酸作为必需成分和任选的琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯，(b)选自聚苯乙烯大分子单体、聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸甘油酯的至少一种，与任选的(c)至少含有一种选自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯和(甲基)丙烯酸苯酯的单体混合物的共聚物(以下称为“含有羧基的共聚物(II)”)。

含有羧基的共聚物(II)的示例性实例包括(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、(甲基)丙烯酸苄酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸烯丙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸烯丙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、N-环己基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、聚苯乙烯大分子单体和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸苯酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-环己基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、聚苯乙烯大分子单体、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯和苯乙烯的共聚物，以及(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物。

在含羧基共聚物中含羧基的不饱和单体的含量优选为5-50重量％，更优选10-40重量％。当上述含量低于5重量％时，得到的辐射敏感性组合物在碱性显影剂中的溶解性可能降低。当含量高于50重量％时，组合物在碱性显影剂中的溶解性太高，因此当用碱性显影剂对组合物进行显影时，像素会从基质脱落或者像素的膜表面会变粗糙。

通过凝胶渗透色谱(GPC，洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的本发明中碱可溶性树脂以聚苯乙烯换算的重均分子量(以下称为“Mw”)优选为3,000-300,000，更优选为5,000-100,000。

通过凝胶渗透色谱(GPC，洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的本发明中碱可溶性树脂以聚苯乙烯换算的数均分子量(以下称为“Mn”)优选为3,000-60,000，更优选为5,000-25,000。

通过使用具有特定Mw或Mn的该碱可溶性树脂，可得到具有优良显影能力的辐射敏感性组合物，从而可形成具有尖锐图案边缘的像素，在显影过程中未曝光部分的基质或遮光层上几乎不产生残渣、污点和膜残渣。

本发明中碱可溶性树脂的Mw/Mn比优选为1-5，更优选为1-4。

本发明中，上述碱可溶性树脂上述可单独使用或者两种或多种组合使用。

相对于100重量份的颜料(A)，本发明中碱可溶性树脂的量优选为10-1,000重量份，更优选为20-500重量份。当碱可溶性树脂的量低于10重量％时，碱性显影能力可能降低，或者在未曝光部分的基质或遮光层上会产生污点和膜残渣。当该量大于1,000重量份时，颜料的浓度降低，因此难以获得薄膜的目标色密度。

(C) 多官能性单体或多官能性单体和单官能性单体的组合

本发明中的多官能性单体是具有两个或多个可聚合的不饱和键的单体。

多官能性单体的实例包括亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯，如乙二醇和丙二醇；聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯，如含有两个或多个乙烯氧基的聚乙二醇和含有两个或多个丙烯氧基的聚丙二醇；含有3个或多个羟基的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯及其二羧酸改性物，如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇和一缩二季戊四醇；低聚(甲基)丙烯酸酯，如聚酯、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、硅酮树脂和螺环树脂(spiran resin)；在两端含有羟基的聚合物的二(甲基)丙烯酸酯，如在两端含有羟基的聚1，3-丁二烯、在两端含有羟基的聚异戊二烯和在两端含有羟基的聚己内酯；和三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯。

在这些多官能性单体中，优选含有3个或多个羟基的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯及其二羧酸改性物，可例举的是三羟甲基丙烷三(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、一缩二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和一缩二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。这些中，特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和一缩二季戊四醇六丙烯酸酯，因为得到的像素具有高强度和平滑的表面，而且未曝光部分的基质上或遮光层上几乎不产生污点和膜残渣。上述官能性单体可单独使用或者两种或多种组合使用。

相对于100重量份的碱可溶性树脂(B)，本发明中多官能性单体的量优选为5-500重量份，更优选20-300重量份。当多官能性单体的量小于5重量份时，所得像素的强度和表面光滑性会降低。当该量大于500重量份时，碱显影能力会降低，或者在未曝光部分的基质上或遮光层上会产生污点和膜残渣。

本发明中，部分多官能性单体可由具有一个可聚合的不饱和键的单官能性单体代替。

上述单官能性单体的实例包括用于上述碱可溶性树脂(B)所列举的含有羧基的不饱和单体和可共聚的不饱和单体，含有N-乙烯基的氮杂环化合物，如N-乙烯基琥珀酰亚胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基咪唑啉、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基二氢吲哚、N-乙烯基苯并咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基哌啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吗啉和N-乙烯基吩噁嗪；N-(甲基)丙烯酰吗啉和市售的M-5300、M-5400和M-5600(商品名，东亚合成株式会社生产)。

这些单官能性单体可单独使用或者两种或多种组合使用。

相对于多官能性单体和单官能性单体的总量，单官能性单体的量优选为90重量％或以下，更优选为50重量％或以下。当单官能性单体的量大于90重量％时，所得像素的强度和表面光滑性会降低。

(D) 辐射敏感性自由基产生剂

本发明中的辐射敏感性自由基产生剂(以下简称为“自由基产生剂”)是能够形成自由基的化合物，该自由基通过诸如可见光、紫外线、远紫外线、电子射线或X-射线的照射下的曝光能引发上述成分(C)的聚合。

自由基产生剂的实例包括苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、安息香系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核苯醌系化合物、呫吨酮系化合物和重氮系化合物。

在本发明中，上述自由基产生剂可单独使用或者两种或多种组合使用。本发明中的自由基产生剂优选是选自苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物和三嗪系化合物的至少一种。

相对于100重量份的成分(C)，本发明中自由基产生剂的量优选为0.01-80重量份，更优选1-60重量份。当自由基产生剂的量小于0.01重量份时，由于曝光的不完全固化，难以获得具有预定像素图案的滤色器。当该量大于80重量份时，在显影过程中，所形成的像素会从基质上脱落。

本发明优选的自由基产生剂中的苯乙酮系化合物的实例包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、

2-甲基-1-[4甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、

2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、

1-羟基环己基苯基酮、

2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、1，2-辛二酮和1-[4-(苯基硫代)苯基]-2-(邻-苯甲酰肟)。

这些苯乙酮系化合物中，特别优选2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、1，2-辛二酮和1-[4-(苯基硫代)苯基]-2-(邻-苯甲酰肟)。

上述苯乙酮系化合物可单独使用或者两种或多种组合使用。

当苯乙酮系化合物用作本发明的自由基产生剂时，相对于100重量份的成分(C)，苯乙酮系化合物的量优选为0.01-80重量份，更优选1-60重量份，特别优选1-30重量份。当苯乙酮系化合物的量小于0.01重量份时，由于通过曝光的不完全固化，可能难以获得具有预定像素图案的滤色器。当该量大于80重量份时，在显影过程中，所形成的像素会从基质上脱落下来。

联咪唑系化合物的实例包括2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2，4-二溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑和

2，2’-二(2，4，6-三溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑。

这些联咪唑系化合物中，优选2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、

2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑和

2，2’-二(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑，特别优选2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑。

上述咪唑系化合物在溶剂中有良好的溶解性，不产生诸如不溶物和沉淀的异物，具有高敏感性，通过在少量能量下的曝光能充分促进固化反应，并在未曝光部分不引发固化反应。因此，曝光后的涂膜清楚地分成在显影剂中不溶解的固化部分和在显影剂中具有高溶解性的未固化部分，从而，形成具有预定、未被切边的像素图案的高清晰度滤色器成为可能。

上述联咪唑系化合物可单独使用或者两种或多种组合使用。

当联咪唑系化合物用作本发明的自由基产生剂时，相对于100重量份的成分(C)，联咪唑系化合物的量优选为0.01-40重量份，更优选1-30重量份，特别优选1-20重量份。当联咪唑系化合物的量小于0.01重量份时，由于通过曝光的不完全固化，可能难以获得具有预定像素图案的滤色器。当该量大于40重量份时，在显影过程中，所形成的像素会从基质上脱落下来或在显影过程中像素的薄膜表面变得粗糙。

-氢供体-

当联咪唑系化合物用作本发明的自由基产生剂时，优选其与以下的氢供体组合使用，以进一步提高敏感性。

这里使用的术语“氢供体”是指能够向通过曝光从联咪唑系化合物形成的自由基提供氢原子的化合物。

本发明的氢供体优选以下定义的含硫醇基的化合物或胺-基化合物。

上述含硫醇基的化合物是这样的化合物，该化合物的分子中有苯环或杂环作为母环，并且有1或多个，优选1-3，更优选1或2个巯基直接结合到母环上(以下称为“含硫醇基的氢供体”)。

上述胺-基化合物是这样的化合物，该化合物的分子中有苯环或杂环作为母环，并且有1或多个，优选1-3，更优选1或2个氨基直接结合到母环上(以下称为“胺-基氢供体”)。

氢供体可同时有巯基和氨基。

以下对这些氢供体进行详细说明。

含硫醇基的氢供体在分子中可有至少一个苯环或杂环，或者两者都有。当有两个或多个环时，可形成稠环或不形成稠环。

当含硫醇基的氢供体在分子中有两个或多个巯基时，只要至少有一个自由的巯基，至少一个其他的巯基可被烷基、芳烷基或芳基取代。此外，只要至少有一个自由的巯基，含硫醇基的氢供体有一个结构单元，其中两个硫原子通过诸如亚烷基的二价有机基团结合在一起，或者有一个结构单元，其中两个硫原子以二硫化物形式结合在一起。

此外，含硫醇基的氢供体在巯基以外的位置上可被羧基、烷氧羰基、取代的烷氧羰基、苯氧基羰基、取代的苯氧基羰基或腈基所取代。

含硫醇基的氢供体的实例包括2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑和2-巯基-2，5-二甲基氨基吡啶。

这些含硫醇基的氢供体中，优选2-巯基苯并噻唑和2-巯基苯并噁唑，特别优选2-巯基苯并噻唑。

胺-基的氢供体的分子中可至少有一个苯环或杂环，或者两者都有。当有两个或多个环时，可形成稠环或不形成稠环。

胺-基的氢供体的至少一个氨基可被烷基或取代的烷基取代。胺-基的氢供体在氨基以外的位置上可被羧基、烷氧羰基、取代的烷氧羰基、苯氧基羰基、取代的苯氧基羰基或腈基所取代。

上述胺-基的氢供体的实例包括4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、乙基-4-二甲基氨基安息香酸酯、4-二甲基氨基息香酸酯和4-二甲基氨基苄腈。

这些胺-基的氢供体中，优选4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮，特别优选4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮。

当使用联咪唑系化合物以外的自由基产生剂时，胺-基的氢供体用作敏化剂。

本发明中，上述的氢供体可单独使用或者两种或多种组合使用。优选使用至少一个含硫醇基的氢供体和至少一种胺-基的氢供体的组合，因为在显影过程中所形成的像素几乎不从基质上脱落，并具有高强度和高敏感性。

含硫醇基的氢供体和胺-基的氢供体的组合的实例包括2-巯基苯并噻唑和4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮的组合、2-巯基苯并噻唑和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的组合、2-巯基苯并噁唑和4，4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮的组合以及2-巯基苯并噁唑和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的组合。优选2-巯基苯并噻唑和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的组合以及2-巯基苯并噁唑和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的组合，特别优以及选2-巯基苯并噻唑和4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的组合。

含硫醇基的氢供体和胺-基的氢供体的组合中，含硫醇基的氢供体与胺-基的氢供体的重量比优选为1∶1-1∶4，更优选为1∶1-1∶3。

本发明中当氢供体与联咪唑系化合物一起使用时，相对于100重量份的成分(C)，氢供体的量优选为0.01-40重量份，更优选为1-30重量份，特别优选1-20重量份。当氢供体的量小于0.01重量份时，其提高敏感性的效果会降低。当该量大于40重量份时，所形成的像素在显影过程中会从基质上脱落下来。

上述三嗪系化合物的实例包括具有卤代甲基的三嗪系化合物，如2，4，6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、

2-[2(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、

2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、

2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、

2-(4-甲氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、

2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪和2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪。

这些三嗪系化合物中，优选2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪。

上述三嗪系化合物可单独使用或者两种或多种组合使用。

当三嗪系化合物用作本发明的自由基产生剂时，相对于100重量份的成分(C)，三嗪系化合物的量优选为0.01-40重量份，更优选1-30重量份，特别优选1-20重量份。当三嗪系化合物的量小于0.01重量份时，由于通过曝光的不完全固化，可能难以获得具有预定像素图案的滤色器。当该量大于40重量份时，所形成的像素在显影过程中会从基质上脱落下来。

其他添加剂

本发明滤色器用的辐射敏感性组合物含有上述成分(A)-(D)和任选的其他添加剂。

上述添加剂包括填充剂，如玻璃或氧化铝；高分子化合物，如聚乙烯醇或聚(氟烷基丙烯酸酯)；非离子型、阳离子型或阴离子型表面活性剂；粘合促进剂，如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(glycidoxypropyl)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或

3-巯基丙基三甲氧基硅烷；抗氧化剂，如2，2-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或2，6-二叔丁基苯酚；

紫外光吸收剂如2-(3-叔丁基-5甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑或烷氧基二苯甲酮；和抗絮凝剂，如聚丙烯酸钠。

溶剂

本发明滤色器用的辐射敏感性组合物含有上述成分(A)-(D)和任选的其他添加剂，并优选通过添加溶剂而配制成液状组合物。

合适的溶剂，只要其能够分散或溶解构成辐射敏感性组合物的成分(A)-(D)和其他添加剂、并且和这些成分不起反应、具有适度挥发性，就可选择并用作溶剂。

溶剂的实例包括丙二醇单烷基醚，如丙二醇单甲醚和丙二醇单乙醚；(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯，如乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二甘醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单乙醚乙酸酯；其他的醚，如二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚和四氢呋喃；酮，如甲乙酮、环己酮、2-庚酮和3-庚酮；酮醇，如双丙酮醇(即，4-羟基-4-甲基戊烷-2-酮)和4-羟基-4-甲基己烷-2-酮；乳酸烷基酯，如乳酸甲酯和乳酸乙酯；其他酯，如2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、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、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、乙酰乙酸乙酯和2-氧代丁酸乙酯；芳香族烃，如甲苯和二甲苯；和酰胺，如N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺。

这些溶剂中，从溶解性、颜料分散性和涂布性的角度看，优选丙二醇单甲醚、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、二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、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、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯和丙酮酸乙酯。

这些溶剂可单独使用或者两种或多种组合使用。

此外，诸如苄基乙基醚、二正己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或乙二醇单苯基醚乙酸酯的高沸点溶剂可与上述溶剂组合使用。

这些高沸点溶剂可单独使用或者两种或多种组合使用。

对于溶剂的量没有特殊的限制，但希望该值能确保从得到的辐射敏感性组合物的涂布性和稳定性角度看，除了该组合物的溶剂外的各成分的合计浓度优选为5-50重量％，特别优选为10-40重量％。

滤色器的形成方法

以下对使用本发明滤色器用的辐射敏感性组合物形成本发明的滤色器的方法进行说明。

形成滤色器的方法至少包括以下按序进行的步骤(1)-(4)：

(1)在基质上形成本发明的辐射敏感性组合物的涂膜；

(2)对至少部分的涂膜进行曝光；

(3)曝光后对涂膜进行显影；和

(4)显影后加热该涂膜(以下称为“后烘烤”)。

以下详细说明每步骤。

-步骤(1)-

用于限定形成像素部分的遮光层被任选地形成在基质表面上，将本发明液态的辐射敏感性组合物涂布在基质上，进行预烘焙蒸发溶剂，形成涂膜。

该步骤使用的基质是由玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜、环烯烃的开环聚合物或其氢化产物形成的。

可对这些基质进行合适的预处理，例如通过硅烷偶联剂的化学处理、等离子处理、离子电镀、溅射、气相反应法或真空沉积。

为了在基质上涂布液状组合物，可以采用合适的涂布方法，如旋转涂布、流塑涂布或滚筒涂布。

至于预烘烤条件，优选将树脂组合物在70-110℃预烘烤2-4分钟。

除去溶剂后的树脂组合物的涂膜厚度优选为0.1-10μm，更优选为0.2-8.0μm，特别优选为0.2-6.0μm。

-步骤(2)-

然后，形成的涂膜通过有合适图案的光掩模在射线下曝光。

该步骤中使用的射线可以是可见光、紫外线、远紫外线、电子射线或者X射线。射线的波长优选为190-450nm。

射线的照射能量优选为约10-10,000J/m²。

-步骤(3)-

然后用合适的碱性显影剂使涂膜显影，以除去涂膜未曝光的部分。

上述碱性显影剂优选为碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1，8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯或者1，5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯的水溶液。

在上述碱性显影剂中，可适量添加例如甲醇或乙醇的水溶性有机溶剂或者表面活性剂。碱性显影后，通常优选水洗涂膜。

可使用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍(浸)显影法、搅炼(puddle)显影法等。

至于显影条件，优选在常温下显影5-300秒。

-步骤(4)-

通过后烘烤显影过的涂膜，可获得具有预定的红像素图案(由滤色器用的辐射敏感性组合物的固化产物形成的)的基质。

至于后烘烤条件，优选将涂膜在180-230℃下加热20-40分钟。

形成的像素膜的厚度优选为0.5-5.0μm，更优选为1.5-3.0μm。

此外，对于含有分散在其中的绿和蓝颜料的液状组合物，通过重复上述步骤(1)-(4)，在相同基质上可形成蓝像素图案和绿像素图案，因此可能在基质上形成具有预定的红、绿和蓝像素图案的着色层。

在本发明中，形成彩色像素图案的次序不限于以上次序。

滤色器

本发明的滤色器具有由本发明的辐射敏感性组合物形成的红像素。

本发明滤色器的红像素当膜厚度为1.60μm时，具有高光透射率和高对比度，对比度为500或更高，优选1000或更高。

此外，本发明滤色器的红像素上没有或几乎没有异物。

具有500或更高的高对比度并且其上不产生异物的红像素的滤色器不能由本领域滤色器用的辐射敏感性组合物制得。

本发明的滤色器在透射和反射彩色液晶显示装置、彩色图像摄像器(pick updevice)、彩色传感器等上特别有用。

彩色液晶显示装置

本发明的彩色液晶显示装置含有本发明的滤色器。

本发明的彩色液晶显示装置可有合适的结构。例如，滤色器形成于基质上，该基质与具有薄膜晶体管(TFT)的驱动基质分开，该驱动基质和具有滤色器的基质这样结合在一起，使得它们彼此相对，之间插有一液晶层。或者，通过在其上形成有薄膜晶体管(TFT)的驱动基质上形成滤色器而制得的基质和具有ITO(掺锡的氧化铟)电极的基质彼此相对，之间插有一液晶层。后一结构可以显著提高数值孔径(numerical aperture)，因而可能获得明亮的高清晰度的液晶显示装置。

本发明的辐射敏感性组合物能够高产率地提供具有高透射率和高对比度、其上不产生异物或产生痕量异物的红像素。

实施例

以下实施例是为了进一步说明本发明，而不应视为对本发明的限制。

合成实施例1

向配备有冷却管和搅拌器的烧瓶中加入1重量份的2，2’-氮杂二(2，4-二甲基戊腈)和200重量份的二甘醇单甲醚乙酸酯，然后向烧瓶中加入作为链传递剂的15重量份的甲基丙烯酸、25重量份的N-苯基马来酰亚胺、35重量份的甲基丙烯酸苄酯、10重量份的甘油单甲基丙烯酸酯、15重量份的苯乙烯和2.5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体。烧瓶内部用氮气置换，温和地搅拌所得溶液，将反应溶液的温度升高到80℃，维持该温度3小时，使溶液聚合。然后，反应溶液的温度进一步升高到100℃，并加入0.5重量份的2，2’-氮杂二(2，4-二甲基戊腈)，再继续聚合1小时，获得树脂溶液(固体含量为33.1重量％)。所得树脂的Mw为30000，Mn为10000。该树脂标记为树脂(B-1)。

合成实施例2

向配备有冷却管和搅拌器的烧瓶中加入2.7重量份的2，2’-氮杂二(2，4-二甲基戊腈)和200重量份的二甘醇单甲醚乙酸酯，然后向烧瓶中加入作为链传递剂的15重量份的甲基丙烯酸、10重量份的ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、18.75重量份的N-苯基马来酰亚胺、35重量份的甲基丙烯酸苄酯、10重量份的甘油单甲基丙烯酸酯、11.25重量份的苯乙烯和5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体。烧瓶内部用氮气置换，温和地搅拌所得溶液，将反应溶液的温度升高到80℃，维持该温度3小时，使溶液聚合。然后，反应溶液的温度进一步升高到100℃，并加入0.3重量份的2，2’-氮杂二(2，4-二甲基戊腈)，再继续聚合1小时，获得树脂溶液(固体含量为33.0重量％)。所得树脂的Mw为15,000，Mn为7,000。该树脂标记为树脂(B-2)。

实施例1

将作为颜料(A)的40重量份的50/50(重量比)的C.I.颜料红175和C.I.颜料黄254的混合物、作为分散剂的10重量份的EFKA-47和作为溶剂的100重量份的3-乙氧基丙酸乙酯所组成的混合溶液用Diamond Fine Mill(商品名，Mitsubishi Materials Co.，Ltd.生产的珠直径为1.0mm的球磨机)一起混合并分散12小时，配制成颜料分散剂。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为140nm。

将100重量份的所得颜料分散剂、作为碱可溶性树脂(B)的70重量份的树脂(B-1)、作为多官能性单体(C)的80重量份的一缩二季戊四醇六丙烯酸酯、作为自由基产生剂(D)的50重量份的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1和作为溶剂的1,000重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯混合在一起，配制成液状组合物(R1)。

然后，用旋转涂布机将该液状组合物(R1)涂布在碱石灰(soda-lime)玻璃基质(具有SiO₂膜以防止将表面上形成的钠离子洗脱)的表面上，并在加热到90℃的干净炉中预烘烤10分钟，形成2.0μm厚的涂膜。

接着将该基质冷却到室温，然后通过光掩模、用高压水银灯以含有365nm、405nm和436nm的各波长的射线以5,000J/m²的曝光量对基质上的涂膜进行曝光。然后将基质在23℃下的0.04重量％的氢氧化钾水溶液(作为显影剂)中浸渍1分钟，进行显影，用超纯水洗净，空气干燥，并在250℃下进行后烘烤30分钟，以在基质上形成红色线条像素图案。该像素图案的膜厚为1.60μm。

异物和色度的评价

用光学显微镜观察所形成的像素图案时，在像素上没有观察到异物。

用TC-1800M彩色分析仪(Tokyo Denshoku Co.，Ltd.生产)评价像素的色度时，(x，y，Y)＝(0.650，0.340，20.0)。

对比度的评价

将所得的基质夹在两个偏光板之间，当用荧光灯(波长380-780nm)照射时，在前侧的偏光板从背面转过来，以测定透过光强度的最大值和最小值。通过最大值除以最小值得到的对比度为1,800。

实施例2

以与实施例1相同方式制得液状组合物(R2)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的C.I.颜料红175和作为分散剂的10重量份的BYK-2001。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为140nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(R2)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.345，19.0)，对比度为2,500。

实施例3

以与实施例1相同方式制备液状组合物(R3)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的40/60(重量比)的C.I.颜料红175和C.I.颜料黄254的混合物和作为碱可溶性树脂(B)的70重量份的树脂(B-2)，混合和分散进行4小时，配制成颜料分散剂。通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为250nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(R3)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.338，18.0)，对比度为500。

实施例4

以与实施例1相同方式制备液状组合物(R4)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的80/20(重量比)的C.I.颜料红175和C.I.颜料红177的混合物、作为碱可溶性树脂(B)的70重量份的树脂(B-2)和作为分散剂的10重量份的BYK-2000，混合和分散进行16小时，配制成颜料分散剂。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为80nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(R4)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.342，18.0)，对比度为2,200。

实施例5

以与实施例1相同方式制备液状组合物(R5)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的35/65(重量比)的C.I.颜料红175和C.I.颜料红177的混合物和作为分散剂的10重量份的BYK-165，混合和分散进行8小时，配制成颜料分散剂。通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为200nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(R5)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.323，16.0)，对比度为1,000。

对比实施例1

以与实施例1相同方式制备液状组合物(r1)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的15/85(重量比)的C.I.颜料红175和C.I.颜料红254的混合物和作为分散剂的10重量份的BYK-2001。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为140nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(r1)。

像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.336，19.0)，对比度为940。然而，在100μm×100μm面积像素上的异物数平均为20，这意味着所得产物不能用作滤色器。

对比实施例2

以与实施例1相同方式制备液状组合物(r2)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的C.I.颜料红254的混合物和作为分散剂的10重量份的BYK-2000，混合和分散进行16小时，配制成颜料分散剂。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为100nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(r2)。

像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.335，18.0)，对比度为1,500。然而，在100μm×100μm面积像素上的异物数平均为80，这意味着所得产物不能用作滤色器。

对比实施例3

以与实施例1相同方式制备液状组合物(r3)，除了使用作为颜料(A)的40重量份的C.I.颜料红208的混合物和作为分散剂的10重量份的SOLSPERSE24000。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为140nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(r3)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.306，12.5)，对比度为250。

对比实施例4

以与实施例2相同方式制备液状组合物(r4)，除了混合和分散进行30分钟，配制成颜料分散剂。

通过动力学光散射法测定所得颜料分散剂中所含颜料的平均粒径，该粒径为400nm。

在基质上形成膜厚为1.60μm的红色线条像素图案，以与实施例1相同方式进行评价，除了使用液状组合物(r4)。

结果，在像素上没有观察到异物。像素的色度为(x，y，Y)＝(0.650，0.343，15.0)，对比度为350。

Claims (6)

1、辐射敏感性组合物，含有(A)颜料、(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合，和(D)辐射敏感性自由基产生剂，其中

颜料(A)含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，平均粒径r(单位：nm)为50-300，该组合物用于滤色器。

2、辐射敏感性组合物，含有(A)颜料、(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合，和(D)辐射敏感性自由基产生剂，其中

颜料(A)含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，由辐射敏感性组合物形成、膜厚为1.60μm的像素提供的对比度为500或更高，该组合物用于滤色器。

3、根据权利要求1或2的辐射敏感性组合物，其中颜料(A)还含有选自C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄139、C.I.颜料红177和C.I.颜料红254中的至少一种。

4、权利要求1或2的辐射敏感性组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：通过混合和分散(A)颜料，其含有20重量％或更多的C.I.颜料红175，当在溶剂中被研磨时在溶剂中具有大于300nm的平均粒径、(B)碱可溶性树脂、(C)多官能性单体或多官能性单体与单官能性单体的组合和(D)辐射敏感性自由基产生剂，从而得到混合在一起的颜料分散体。

5、具有由权利要求1-3任何之一的辐射敏感性组合物形成的红像素的滤色器。

6、含有权利要求5的滤色器的彩色液晶显示装置。