CN1869816A - 光敏组合物和用该光敏组合物形成的滤色器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能形成高密合性的高品质黑色矩阵和/或着色层的光敏组合物，以及用该光敏组合物形成的滤色器。该光敏组合物为含有(a)着色剂、(b)光聚合性化合物、(c)光聚合引发剂和(d)密合增强剂的含着色剂光敏组合物，上述(d)密合增强剂为具有含氮基的硅烷化合物，与该氮结合的氢在1个以下。

Description

光敏组合物和用该光敏组合物形成的滤色器
技术领域
本发明涉及光敏组合物和用该光敏组合物形成的滤色器，具体而言，涉及适于形成液晶面板的黑色矩阵(Black Matrix)和/或滤色器的光敏组合物以及用该光敏组合物形成的滤色器。
背景技术
在液晶面板中，尤其是在TN方式、STN方式等液晶面板中，具有用于增强图像对比度的黑色矩阵，和通常形成有包括红(R)、绿(G)、蓝(B)等各颜色的RGB着色层的滤色器。这些黑色矩阵、着色层是通过反复实施将分散有黑色或各色着色剂的光敏组合物涂布在基板上，在干燥之后，对所得涂膜实施曝光、显影，形成预期的图案的工序而形成的。特别是为确保液晶面板的可靠性，要求这些黑色矩阵和着色层与基板之间有高度密合性。而在专利文献1中，揭示了在着色光敏树脂组合物中添加胺类硅烷偶联剂的技术方案。但是，专利文献1中，比较了在贴有赛璐玢带，该赛璐玢带已剥离的情况下，着色光敏树脂组合物是否剥离的情况。该技术方案考虑了着色光敏树脂组合物的固化性，固化性低时，将产生剥落。
专利文献1：日本特开2000-35670
例如，液晶面板的构造为：将形成有滤色器的基板和对置基板贴合，在两块基板之间填充液晶。因此，在发生滤色器剥落的情况下，将会导致液晶从液晶面板中泄露的不利情况。为此进行与密合性相关的耐久性试验即PCT(Pressure Cooker Test：高压蒸煮试验)。该PCT是将液晶面板在温度120℃、湿度100％、气压2atm的严格条件下放置2小时，确认封入液晶面板的滤色器基板与TFT基板之间的液晶是否存在泄漏。这样，近年对密合性的要求发展到更高的层次。即，要求即使在与现有技术不同的严格条件下，也具有高密合性的黑色矩阵和/或着色层。相对于此，在专利文献1所述的利用赛璐玢带实施的剥离试验中，现状为密合性试验不充分。特别是在形成黑色矩阵的情况下，由于光敏组合物中含有遮光剂，因此容易导致固化性降低、密合性变差、发生剥落等问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种在PCT中高密合性、能够形成高品质的黑色矩阵和/或着色层的光敏组合物，以及用该光敏组合物形成的滤色器。
本发明涉及一种光敏组合物，其为含有(a)着色剂、(b)光聚合性化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)密合增强剂的含着色剂光敏组合物，其中，(d)密合增强剂为具有含氮基的硅烷化合物，与该氮结合的氢在1个以下。
采用上述技术方案，可提供即使在上述PCT的严格条件下，也几乎不产生剥落的黑色矩阵和/或着色层，并提供高品质滤色器、以及高品质液晶面板。
具体实施方式
本发明的含着色剂光敏组合物含有(a)着色剂、(b)光聚合性化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)密合增强剂。
上述(a)着色剂可举出例如在染料索引(C.I.；The Society of Dyersand Colourists公司发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物，具体可举出染料索引(C.I.)号如下所述的物质。
C.I.Pigment Yellow 1(颜料黄1)(下文中，“C.I.Pigment Yellow(颜料黄)”相同，因此仅举出号码)、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、185；
C.I.Pigment Orange 1(颜料橙1)(下文中，“C.I.Pigment Orange(颜料橙)”相同，因此仅举出号码)、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73；
C.I.Pigment Violet 1(颜料紫1)(下文中，“C.I.Pigment Violet(颜料紫)”相同，因此仅举出号码)、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50；
C.I.Pigment Red 1(颜料红1)(下文中，“C.I.Pigment Red(颜料红)”相同，因此仅举出号码)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265；
C.I.Pigment Blue 1(颜料蓝1)(下文中，“C.I.Pigment Blue(颜料蓝)”相同，因此仅举出号码)、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66；C.I.Pigment Green 7(颜料绿7)、C.I.Pigment Green 36(颜料绿36)、C.I.Pigment Green 37(颜料绿37)、C.I.Pigment Brown23(颜料棕23)、C.I.Pigment Brown 25(颜料棕25)、C.I.Pigment Brown26(颜料棕26)、C.I.Pigment Brown 28(颜料棕28)、C.I.Pigment Black1(颜料黑1)、C.I.Pigment Black 7(颜料黑7)。
(a)着色剂的添加量可根据目标色调适当改变，通常相对于(b)光聚合性化合物(或高分子粘合剂和光聚合性单体)和(c)光聚合引发剂的合计量100重量份，优选为5～250重量份的范围，更优选为10～200重量份左右。
另外，在形成黑色矩阵的情况下，将遮光剂用作着色剂。该遮光剂只要在形成遮光层时有足够的遮光率即可，除此没有特别限定，例如，可以举出黑色颜料。该黑色颜料可举出炭黑、钛黑、苝黑(Peryleneblack)等。另外，为调节色调，使阻抗值更高，也可在不减弱遮光性能的范围内添加上述着色剂。
另外，为保证涂布将遮光剂用作着色剂的光敏组合物而形成的黑色矩阵具有高对比度的图像，通常，遮光率的OD值在1.5以上、优选在3.0以上、进一步优选在4.0以上。
本发明的光敏组合物中遮光剂添加量相对于(b)光聚合性化合物(或高分子粘合剂和光聚合性单体)和(c)光聚合引发剂的合计100重量份，为20～150重量份、优选为25～100重量份、更优选为30～80重量份的范围。当上述范围在20重量份以上时，可提供具有充足遮光性的黑色矩阵。另外，当上述范围在150重量份以下时，可防止固化不良，形成优质的黑色矩阵。
另外，上述(a)着色剂作为使用分散剂在适当浓度(例如10～20％)下分散的溶液，可以与其它组分混合。上述分散剂没有特别限定，优选使用例如聚乙烯亚胺类、聚氨酯树脂类、丙烯酸树脂类的高分子分散剂。
上述(b)光聚合性化合物是受到紫外线等光线的照射后发生聚合、固化的物质。光聚合性化合物优选为具有乙烯性双键的化合物，具体可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、乙二醇单甲醚丙烯酸酯、乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、乙二醇单乙醚丙烯酸酯、乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酸胺、甲基丙烯酸胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、2-乙基己基丙烯酸酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、四丙烯酸四羟甲基丙烷酯、四甲基丙烯酸四羟甲基丙烷酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯(DPTA)、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、五丙烯酸双季戊四醇酯、五甲基丙烯酸双季戊四醇酯、六丙烯酸双季戊四醇酯(DPHA)、六甲基丙烯酸双季戊四醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、cardo环氧二丙烯酸酯(cardoepoxydiacrylate)等单体、低聚物类；多元醇与一元酸或多元酸缩聚而得的聚酯预聚物再与(甲基)丙烯酸反应得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇基与具有2个异氰酸基的化合物反应后再与(甲基)丙烯酸反应得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；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、可溶酚醛型环氧树脂、三酚甲烷型环氧树脂、多元羧酸聚缩水甘油酯、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)丙烯酸反应而得的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂等。另外，还适合使用上述环氧(甲基)丙烯酸酯树脂与多元酸酐反应得到的树脂。
另外，光聚合性化合物也适合使用式(I)所示的化合物。该式(I)所示的化合物因其本身具有高光固化性，因此是优选化合物。
式中，m为1～20的整数。而式(I)所示的化合物的X优选为式(II)所示的基团。
Figure A20061008091800082
另外，式(I)所示的化合物中的Y为从例如马来酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、甲基端亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐、氯菌酸酐、甲基四氢化邻苯二甲酸酐、戊二酸酐的二元酸酐中除去酸酐基(-CO-O-CO-)后的残基。
而式(I)所示的化合物中的Z为从例如苯四酸酐、二苯甲酮四酸二酐、联苯基四酸二酐、联苯醚四酸二酐等的四酸二酐中除去2个酸酐基后的残基。
这些光聚合性化合物可单独使用其中的1种，也可2种以上组合使用。
上述所举出的光聚合性化合物是其分子本身可聚合的化合物，但在本发明中，(b)光聚合性化合物还包括(b-1)高分子粘合剂和(b-2)光聚合性单体的混合物。
从易显影性方面考虑，上述(b-1)高分子粘合剂优选为可碱性显影的粘合剂。
具体可举出丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的单体，丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、N-丁基丙烯酸酯、N-丁基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、苯氧基丙烯酸酯、苯氧基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈等的共聚物，和苯酚酚醛清漆型环氧丙烯酸酯聚合物、苯酚酚醛清漆型环氧甲基丙烯酸酯聚合物、甲酚酚醛清漆型环氧丙烯酸酯聚合物、甲酚酚醛清漆型环氧甲基丙烯酸酯聚合物、双酚A型环氧丙烯酸酯聚合物、双酚S型环氧丙烯酸酯聚合物等树脂。上述树脂中引入丙烯酰基或甲基丙烯酰基后，可提高交联效率，涂膜的耐光性、耐药品性好。构成上述树脂的丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的单体组分的含量范围优选为5～40重量％。该高分子粘合剂的重均分子量的优选范围为1000～100000。当重均分子量在1000以上时，能使涂膜均匀。而当重均分子量在100000以下时，能具有良好的显影性。
而(b-2)光聚合性单体可举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、2-羟丙基甲基丙烯酸酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、四丙烯酸四羟甲基丙烷酯、四甲基丙烯酸四羟甲基丙烷酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、五丙烯酸双季戊四醇酯、五甲基丙烯酸双季戊四醇酯、六丙烯酸双季戊四醇酯、六甲基丙烯酸双季戊四醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、cardo环氧二丙烯酸酯(cardoepoxydiacrylate)、丙烯酸、甲基丙烯酸等，但也不限于上述所举例。
当(b)组分包括(b-1)组分和(b-2)组分时，以(b-1)组分、(b-2)组分以及(c)光聚合引发剂的合计量为100重量份，则(b-1)组分的配合量范围优选为10～60重量份。当上述配合量在10重量份以上时，可使涂布、干燥时易于成膜，能充分提高固化后的覆膜强度。而当其配合量在60重量份以下时，能具有良好的显影性。
另外，当以(b-1)组分、(b-2)组分以及(c)光聚合引发剂的合计量为100重量份，则(b-2)组分的配合量范围优选为15～50重量份。当上述配合量在15重量份以上时，可避免不佳的光固化，得到充分的耐热性、耐药品性。而当其配合量在50重量份以下时，能具有良好的涂膜形成性能。
根据上述(b)光聚合性化合物的种类，可选择适当的上述(c)光聚合引发剂。该光聚合引发剂可单独使用1种，也可2种以上组合使用。该光聚合引发剂可举出1-羟基环己基苯甲酮、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、二(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)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、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、4-苯甲酰-4′-甲基二甲基硫化物、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-甲氧基乙基乙酸酯、苄基二甲基酮缩醇、1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、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、偶氮二异丁腈、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-(邻氯苯基)-4，5-二(间甲氧基苯基)-咪唑基二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p，p′-双二甲胺基二苯甲酮、4，4′-双二乙胺基二苯甲酮、4，4′-二氯二苯甲酮、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因异丙醚、苯偶因正丁醚、苯偶因异丁醚、苯偶因丁醚、苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、对叔丁基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、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、1，7-二-(9-吖啶基)庚烷、1，5-二(9-吖啶基)庚烷、1，3-二-(9-吖啶基)丙烷、对甲氧基三嗪、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)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2，4-二-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2，4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2，4--三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2，4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪等。
上述光聚合引发剂还可与光引发助剂组合。
该光引发助剂可举出例如三乙醇胺、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、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N，N-二甲基对甲苯胺、4，4′-二(二甲基氨基)苯酮(通称米蚩酮)、4，4′-二(二乙基氨基)苯酮、9，10-二甲氧基蒽、2-乙基-9，10-二甲氧基蒽、9，10-二乙氧基蒽、2-乙基-9，10-二乙氧基蒽等。该光引发助剂可单独使用1种，也可2种以上组合使用。
本发明的光敏组合物中的(d)密合增强剂为具有含氮基的硅烷化合物，与该氮结合的氢在1个以下。
这类化合物可举出例如作为仲胺或叔胺的胺类硅烷化合物、异氰酸酯类硅烷化合物、酮亚胺类硅烷化合物。通过使用这类化合物，可提高密合性。
上述胺类硅烷化合物可举出例如下式所示的化合物，
式中，R1和R2表示氢或有机基团(但R1和R2至少1个表示有机基团)，R3、R4和R5相互独立，表示碳原子数1～6的烷氧基或有机基团(但R3、R4和R5至少1个表示烷氧基)。另外，n为1～6的整数。
上述R1和R2表示的有机基团可举出例如碳原子数1～10的一级或二级烷基、碳原子数3～7的环烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～10的芳烷基等。具体可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异丁基、2-甲基丁基、异戊基、异己基、异丙基、仲丁基、2-戊基、3-戊基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、1-萘基、2-萘基、苄基、α-苯乙基、β-苯乙基等。其中优选电子供给性基团，特别优选为苯基。
上述异氰酸酯类硅烷化合物可举出例如下式所示化合物，
式中，R3、R4和R5同上所述。而n为1～6的整数。
上述酮亚胺类硅烷化合物可举出例如下式所示化合物，
Figure A20061008091800131
式中，R6和R7表示氢或有机基团，R3、R4和R5同上所述，而n为1～6的整数。
上述R6和R7所示有机基团可举出例如碳原子数1～10的一级或二级烷基，碳原子数3～7的环烷基、碳原子数6～10的芳基、碳原子数7～10的芳烷基等。具体可举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异丁基、2-甲基丁基、异戊基、异己基、异丙基、仲丁基、2-戊基、3-戊基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、1-萘基、2-萘基、苄基、α-苯乙基、β-苯乙基等。
以光敏组合物总重量为基准，上述密合增强剂的配合范围优选为10～10000ppm、更优选为5000～9000ppm。通过控制在该范围内，能进一步提高粘合性。
为改善涂布性、调节粘度，本发明的光敏组合物中可配合有机溶剂。有机溶剂可举出苯、甲苯、二甲苯、甲乙酮、丙酮、甲基异丁酮、环己酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、二乙二醇(diethylene glycol)、甘油、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、3-甲氧基丁基乙酸酯(MBA)、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲醚丙酸酯、丙二醇单乙醚丙酸酯、碳酸甲酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯等。其中，3-甲氧基丁基乙酸酯，不仅对光敏组合物中的可溶成分显示出优异的溶解性，而且可使颜料等不溶组分具备良好分散性，所以优选。
对有机溶剂的使用量没有特别限定，但可根据涂膜厚度，以可涂布在基板等的浓度，适当设定。本发明的光敏组合物的粘度为5～100cp、优选为10～50cp、更优选为20～30cp。而固态成分浓度范围为5～100质量％、优选为20～50质量％。
另外，本发明的光敏组合物中还可添加热聚合抑制剂、消泡剂、表面活性剂等。它们既可单独使用，也可多种并用。
上述热聚合抑制剂可采用现有公知的物质，可举出氢醌、氢醌单乙醚等。
上述消泡剂可采用现有公知的物质，可举出硅(silicone)类、氟类化合物等。
上述表面活性剂可采用现有公知的物质，可举出阴离子类、阳离子类、非离子类等的化合物。
<光敏组合物的调制方法>
本发明的光敏组合物可按照下述方法调制。
添加(a)着色剂、(b)光聚合性化合物、(c)光聚合引发剂、(d)密合增强剂以及根据需要添加的有机添加剂等，用三辊式辊涂机、球磨机、砂磨机等搅拌机混合(分散、混炼)，用例如5μm的膜滤器过滤，调制光敏组合物。
<遮光层(黑色矩阵)的形成方法>
下面，作为使用本发明光敏组合物、形成遮光层的方法的一个实施方式，说明黑色矩阵形成方法的例子。
首先，将使用遮光剂作为着色剂的光敏组合物，采用辊涂机、逆涂料机、棒材涂布机等接触转印型涂布装置，以及旋转器(spinner)(旋转涂布装置)、帘式流动涂布机等非接触型涂布装置，涂布在基板上。基板使用具有透光性的基板，例如玻璃基板。
涂布上述光敏组合物之后，实施干燥，除去溶剂。
然后，利用负型掩模，通过照射紫外线、受激准分子激光等活化能线进行部分曝光。进行曝光时，可采用由高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、碳弧灯等发出紫外线的光源。照射的能量线的能量根据光敏组合物的组成而异，优选为例如30～2000mJ/cm2左右。
用显影液对曝光后的膜实施显影，形成黑色矩阵。显影方法没有特别限定，可采用例如浸渍法、喷涂法等。也可采用预湿法。以提高形成图像后显影液的干燥、抗蚀剂膜的固化等目的，也可采用预烘焙、后光固化等技术方案。显影液的具体例可举出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有机显影液，氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、铵、季铵盐等水溶液。
<滤色器的形成方法>
同上所述地在上述形成有黑色矩阵的基板上涂布光敏树脂组合物，并干燥、曝光、显影，在黑色矩阵的规定位置(开口部)形成图案(条纹或点等)，从而形成规定颜色的着色层。例如，在制造红(R)、绿(G)、蓝(B)的RGB滤色器的情况下，使用含有R、G、B的各色着色剂的光敏树脂组合物，反复实施上述工序，形成3色的着色层。
根据上述方式，可形成滤色器。
实施例
下面，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于下述
实施例。
(树脂合成例1)
首先，根据日本特开2001-354735号公报所述方法合成下式(I)所示的化合物1。
即，在500ml的四口烧瓶中加入235g双酚芴型环氧树脂(环氧当量235)、110mg的四甲基氯化铵、100mg的2，6-二-叔丁基-4-甲基酚和72.0g丙烯酸，再一边以25ml/分的速度吹入空气，一边在90～100℃下加热溶解。然后，溶液保持在白色浑浊状态下缓缓升温，加热到120℃，完全溶解。此后，溶液渐渐呈透明粘稠状，在此状态下继续搅拌。在此期间，测量酸值，持续加热搅拌直到小于1.0mg KOH/g为止。酸值达到目标值需要12小时。然后冷却到室温，得到无色透明固体状态的式(III)所示的双酚芴型环氧丙烯酸酯。
Figure A20061008091800151
然后，向307.0g如上所得的双酚芴型环氧丙烯酸酯中加入600g丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)，进行溶解后，混合80.5g二苯甲酮四酸二酐和1g溴化四乙基铵，缓慢升温到110～115℃反应4小时。确认酸酐基团消失后，混合38.0g的1，2，3，6-四氢化邻苯二甲酸酐，在90℃下反应6小时，得到上述式(I)所示的化合物1。通过IR光谱确认酸酐基团的消失。
该化合物1如式(I)所示化合物，其中的X为式(II)所示的基团，Y为从1，2，3，6-四氢化邻苯二甲酸二酐中除去酸酐基团(-CO-O-CO-)之后的残基，Z为从3，3′，4，4′-二苯甲酮四酸四酐中除去酸酐基团之后的残基，且Y/Z的摩尔比为50.0/50.0。
以该化合物1为主光聚合性化合物，调制本发明的光敏组合物。
(实施例1)
按照表1所示组成，调制光敏组合物。
表1
                                                              成分 密合性评价
  颜料分散液(着色剂)   光聚合性化合物   光聚合引发剂   密合增强剂   溶剂
 实施例1   ·CF黑*1100g   ·化合物1*240g·DPHA 10g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 907*4 2.0g   N，N-二{3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基}乙二铵0.5g   MBA 100g   良好
 实施例2   ·CF黑*1100g   ·化合物1*235g·DPTA 10g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   3-异氰酸酯丙基乙氧基硅烷0.5g   MBA 100g   良好
 实施例3   ·CF黑*1100g   ·化合物1*240g·DPHA 10g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.5g   MBA 100g   良好
 实施例4   ·CF黑*1100g   ·化合物1*235g·DPTA 8g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   N-(1，3-二甲基丁二烯)-3-(三乙氧基甲硅烷基)-1-1丙胺0.5g   MBA 100g   良好
 比较例1   ·CF黑*1100g   ·化合物1*235g·DPTA 8g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   -   MBA 100g   不良
 比较例2   ·CF黑*1100g   ·化合物1*240g·DPHA 10g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5g   MBA 100g   不良
 比较例3   ·CF黑*1100g   ·化合物1*240g·DPHA 12g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 907*4 2.0g   乙烯基三乙氧基硅烷0.5g   MBA 100g   不良
 比较例4   ·CF黑*1100g   ·化合物1*235g·DPTA 8g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   N-2(氨基乙基)3氨基丙基三乙氧基硅烷0.5g   MBA 100g   不良
 比较例5   ·CF黑*1100g   ·化合物1*235g·DPTA 8g   ·EABF*3 1g·B-CIM 1g·Irgacure 369*4 2.0g   3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷0.5g   MBA 100g   不良
*1：碳浓度20％，日本御国色素公司制
*2：调节至55％固态成分
*3：乙烯酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]-，1-(O-乙酰肟)，Ciba Specialty Chemicals制
*4：2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁烷-1酮，Ciba Geigy制
关于实施例1～4和比较例1～5，用搅拌机将含有上述组分的混合物混合2小时，用5μm的膜滤器过滤，得到光敏组合物。
用旋涂器(TR25000：日本东京应化株式会社)将所得光敏组合物涂布在厚度1mm的具有清洁表面的玻璃基板上，在90℃下干燥2分钟，形成干燥膜厚度为1.2μm的光敏组合物薄膜(光敏层)。然后，利用负型掩模，有选择地照射紫外线。曝光量为50mJ。然后，在25℃下，用0.5重量％的碳酸钠水溶液进行60秒的喷射显影，形成含有线宽10μm的布图线的黑色矩阵。然后，用220℃-30分钟循环式烘焙炉进行后烘焙。制成的各黑色矩阵的膜厚为1.0μm。
另外，关于制成的各黑色矩阵，用OD测量装置D-200II(GretagMacbeth公司制)测量的OD值为3.5。
将如上所述得到的实施例1～4和比较例1～5的黑色矩阵在温度120℃、湿度100％、气压2atm的条件下放置2小时，评价黑色矩阵是否存在剥离现象。该结果示于表1。
如上所述，根据实施例，黑色矩阵在温度120℃、湿度100％、气压2atm的条件下都没有产生剥离，密合性良好。反之，比较例则产生了剥离。另外，无论是实施例还是比较例，均确认没有显影残留物。
使用形成有该黑色矩阵的滤色器制成液晶面板时，在严格条件下都没有产生黑色矩阵的剥离，能防止液晶渗漏。因此，本发明可提供可靠性高的液晶面板。
另外，不是用黑色颜料，而是使用着色剂为红色、绿色或蓝色的的光敏组合物，能形成滤色器。这样，当使用红色、绿色或蓝色的着色剂时，与遮光率高的黑色着色剂相比，提高了光敏性。因此，密合性也比使用黑色着色剂的制品的更高。所以，使用该光敏组合物可形成高密合性的滤色器，并能提供可靠性高的液晶面板。

Claims (10)

1.一种光敏组合物，其为含有(a)着色剂、(b)光聚合性化合物、(c)光聚合引发剂以及(d)密合增强剂的含着色剂光敏组合物，其中，所述(d)密合增强剂为具有含氮基的硅烷化合物，与该氮结合的氢在1个以下。
2.如权利要求1所述的光敏组合物，其特征在于：
所述密合增强剂含有选自仲胺或叔胺的胺类硅烷化合物、酮亚胺类硅烷化合物和异氰酸酯类硅烷化合物的至少一种。
3.如权利要求2所述的光敏组合物，其特征在于：
所述胺类硅烷化合物为下式所示的化合物，
Figure A2006100809180002C1
式中，R1和R2表示氢或有机基团，但R1和R2至少1个表示有机基团，R3、R4和R5相互独立，表示碳原子数1～6的烷氧基或有机基团，但R3、R4和R5的至少1个表示烷氧基，n表示1～6的整数。
4.如权利要求3所述的光敏组合物，其特征在于：
所述R1和R2为有机基团。
5.如权利要求3或4所述的光敏组合物，其特征在于：
所述R1和R2至少任一个为电子供给性基团。
6.如权利要求3所述的光敏组合物，其特征在于：
所述R1和R2至少任一个为苯基。
7.如权利要求2所述的光敏组合物，其特征在于：
所述酮亚胺类硅烷化合物为下式所示的化合物，
Figure A2006100809180003C1
式中，R6和R7表示氢或有机基团，R3、R4和R5相互独立，表示碳原子数1～6的烷氧基或有机基团，但R3、R4和R5的至少1个表示烷氧基，n表示1～6的整数。
8.如权利要求2所述的光敏组合物，其特征在于：
所述异氰酸酯类硅烷化合物为下式所示的化合物，
式中，R3、R4和R5相互独立，表示碳原子数1～6的烷氧基或有机基团，但R3、R4和R5的至少1个表示烷氧基，n表示1～6的整数。
9.如权利要求1所述的光敏组合物，其特征在于：
所述(a)着色剂为遮光剂。
10.一种滤色器，其特征在于：
具有用权利要求1所述光敏组合物形成的着色层。
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