TWI444768B - 感放射線性組成物之用途、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 - Google Patents

感放射線性組成物之用途、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 Download PDF

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Description

感放射線性組成物之用途、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
本發明涉及著色層形成用感放射線性組成物、彩色濾光片和彩色液晶顯示元件，更詳細而言，涉及用於形成在用於透射型或反射型彩色液晶顯示裝置、彩色攝像管元件等的彩色濾光片中有用的著色層的感放射線性組成物、具有由該感放射線性組成物形成的著色層的彩色濾光片、以及具備該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。
以往，使用著色感放射線性組成物製造彩色濾光片時，已知有以下方法：在基板上或在預先形成有所需圖案的遮光層的基板上，塗布著色感放射線性組成物並進行乾燥，之後對乾燥塗膜以所需的圖案形狀照射放射線(以下，稱為“曝光”)，再進行顯影，由此得到各色的畫素(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。
而且，近年來在彩色濾光片的技術領域中，降低曝光量以縮短生產間隔時間逐漸成為主流，而且為了滿足對彩色液晶顯示元件的高色純度化的要求，顏料在著色感放射線性組成物中所占的含有比例有越來越高的趨勢。在這種狀況下，製造彩色濾光片時，在上述顯影後進行的水洗步驟結束後的階段，畫素圖案上產生斑點狀的色斑(以下，稱為“水斑”)，該水斑使之後進行的檢查步驟遲滯、使生產效率降低的問題明顯化。但是，還尚未找到解決該水斑問題的有效方法。
專利文獻1：特開平2-144502號公報
專利文獻2：特開平3-53201號公報
本發明基於以上情況而設，其課題在於提供即使在低曝光量下也能夠形成無水斑的畫素的新型著色層形成用感放射線性組成物。
本發明人等深入研究的結果，發現通過在著色層形成用感放射線性組成物中含有特定的醯亞胺類化合物，可以解決上述課題，從而完成了本發明。
即，第一，本發明包含著色層形成用感放射線性組成物，其特徵在於：含有(A)著色劑、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體、(D)光聚合引發劑和(E)具有下述式(1)所示結構的化合物。
本發明中所說的“放射線”包括可見光、紫外線、遠紫外線、電子射線、X射線等。
式(1)中，R表示氫原子、碳原子數為3~30的第二級烷基或第三級烷基、碳原子數為5~12的環狀烷基、烯丙基、碳原子數為7~30的芳烷基或碳原子數為2~30的醯基。“＊”表示鍵。
第二，本發明包含彩色濾光片，該彩色濾光片具備使用上述著色層形成用感放射線性組成物形成的著色層。
第三，本發明包含彩色液晶顯示元件，該元件具備上述彩色濾光片。
以下，對本發明進行詳細說明。
著色層形成用感放射線性組成物
本發明的著色層形成用感放射線性組成物(以下，有時僅稱為“感放射線性組成物”)中的“著色層”，是指由用於彩色濾光片的畫素和/或黑色矩陣形成的層。
以下，對本發明的著色層形成用感放射線性組成物的構成成分進行說明。
-(A)著色劑-
對本發明中的(A)著色劑沒有特別限定，可以是有機顏料也可以是無機顏料。
有機顏料可以列舉：如染料索引(C.I.；The Society of Dyers and Colourists社發行)中分類為顏料的化合物，具體可以列舉下述帶有染料索引(C.I.)編號的化合物。
C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃211；C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙14、C.I.顏料橙24、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙68、C.I.顏料橙70、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙72、C.I.顏料橙73、C.I.顏料橙74；C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅32、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅180、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅214、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅221、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅243、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅262、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅272；C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫38；C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍80；C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58；C.I.顏料棕23、C.I.顏料棕25；C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7。
本發明中，有機顏料還可以通過再結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、昇華法、真空加熱法或上述方法的組合純化後使用。
另外，上述無機顏料可以列舉：如氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、鋅白、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、氧化鐵紅(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、普魯士藍、氧化鉻綠、鈷綠、棕土、鈦黑、合成鐵黑、炭黑等。
上述著色劑可以根據需要將其粒子表面用聚合物改性後使用。將顏料的粒子表面進行改性的聚合物可以列舉：如特開平8-259876號公報中記載的聚合物、或市售的各種顏料分散用聚合物或低聚物等。關於炭黑表面的聚合物包覆方法，例如公開在特開平9-71733號公報、特開平9-95625號公報、特開平9-124969號公報等中。
上述著色劑可以單獨或將兩種以上混合使用。
將本發明的感放射線性組成物用於畫素形成時，由於畫素要求具有高精細的顯色和耐熱性，所以(A)著色劑較佳為顯色性高且耐熱性高的著色劑、特佳為耐熱分解性高的著色劑，具體而言，較佳為使用有機著色劑，特佳為使用有機顏料。
另一方面，將本發明的感放射線性組成物用於黑色矩陣的形成時，由於黑色矩陣要求具有遮光性，所以(A)著色劑較佳為使用有機顏料或炭黑。
本發明的感放射線性組成物，即使在著色劑的含量在感放射線性組成物的總固體成分中達到30%(重量)以上時，也可以形成無水斑的畫素。另外，在本發明中，從確保顯影性的角度考慮，在感放射線性組成物的總固體成分中，著色劑含量的上限較佳為70%(重量)以下，特佳為60%(重量)以下。其中，固體成分是指除後述溶劑以外的成分。
本發明中的著色劑，根據需要可以和分散劑、分散助劑一同使用。
上述分散劑可以使用例如陽離子類、陰離子類、非離子類或兩性等適宜的分散劑，但較佳為聚合物分散劑。具體可以列舉：改性丙烯酸類共聚物、丙烯酸類共聚物、聚胺基甲酸酯、聚酯、高分子共聚物的烷基銨鹽或磷酸酯鹽、陽離子性梳型接枝聚合物等。其中，陽離子性梳型接枝聚合物是指，在1分子具有多個鹼性基團(陽離子性官能團)的主幹聚合物上接枝結合2分子以上的枝聚合物而成的結構的聚合物，可以列舉：如主幹聚合物部分由聚乙烯亞胺構成、枝聚合物部分由ε-己內酯的開環聚合物構成的聚合物。上述分散劑中，較佳改性丙烯酸類共聚物、聚胺基甲酸酯、陽離子性梳型接枝聚合物。
上述分散劑可以經商業途徑獲得，例如，改性丙烯酸類共聚物的例子有：Disperbyk-2000、Disperbyk-2001(以上由BYK Chemie(BYK)社製備)；聚胺基甲酸酯的例子有：Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上由BYK Chemie(BYK)社製備)、Solsperse 76500(Lubrizol(股)社製備)；陽離子性梳型接枝聚合物的例子有：Solsperse 24000、Solsperse 35100(Lubrizol(股)社製備)、AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880(味之素Fine-techno股份有限公司製備)等。
上述分散劑可以單獨或將兩種以上混合使用。相對於100重量份(A)著色劑，分散劑的含量通常為100重量份以下、較佳為0.5~100重量份、進一步較佳為1~70重量份、特佳為10~50重量份。此時，若分散劑的含量超過100重量份，則顯影性等可能受損。
上述分散助劑可以列舉：如藍色顏料衍生物、黃色顏料衍生物等，具體可以列舉：如銅酞菁衍生物等。
-(B)鹼可溶性樹脂-
本發明中的(B)鹼可溶性樹脂，只要對形成著色層時的顯影處理步驟中使用的鹼性顯影液具有可溶性即可，沒有特別限定，通常是具有羧基、酚性羥基等酸性官能團的聚合物。其中較佳為具有羧基的聚合物，特佳為具有1個以上的羧基的烯鍵式不飽和單體(以下，稱為“含羧基不飽和單體”)與其他可共聚的烯鍵式不飽和單體(以下，稱為“共聚性不飽和單體”)的共聚物(以下，稱為“含羧基共聚物”)。
含羧基不飽和單體可以列舉如：(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等不飽和一羧酸；馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸等不飽和二羧酸或其酸酐；琥珀酸一[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯；ω-羧基聚己內酯一(甲基)丙烯酸酯等兩側末端具有羧基和羥基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯等。
上述含羧基不飽和單體可以單獨或將兩種以上混合使用。
本發明中，含羧基不飽和單體較佳為(甲基)丙烯酸、琥珀酸一[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯一(甲基)丙烯酸酯等，特佳為(甲基)丙烯酸。
在含羧基的共聚物中，含羧基不飽和單體的共聚比例較佳為5~50(%)重量，進一步較佳為10~40(%)重量。此時，若該共聚比例不足5(%)重量，則所得感放射線性組成物對鹼性顯影液的溶解性有降低的趨勢；而若超過50(%)重量，則對鹼性顯影液的溶解性過大，利用鹼性顯影液進行顯影時，畫素有容易從基板上脫落或畫素表面的膜有容易變得粗糙的趨勢。
另外，共聚性不飽和單體可以列舉如：馬來醯亞胺；N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰羥基苯基馬來醯亞胺、N-間羥基苯基馬來醯亞胺、N-對羥基苯基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺基丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺基己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基丙酸酯、N-(吖啶基)馬來醯亞胺等N-位取代馬來醯亞胺；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苯酚、間乙烯基苯酚、對乙烯基苯酚、對羥基-α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲醚、間乙烯基苄基甲醚、對乙烯基苄基甲醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等芳族乙烯基化合物；茚、1-甲基茚等茚類；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(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)丙烯酸甲氧基一縮二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02.6 ]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、一(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對枯基酚的環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯等不飽和羧酸酯；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯；乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基縮水甘油醚等其他不飽和醚；(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物；(甲基)丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等不飽和醯胺；1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂族共軛二烯；聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷等聚合物分子鏈的末端具有一(甲基)丙烯醯基的大分子單體等。
上述共聚性不飽和單體可以單獨或將兩種以上混合使用。
本發明中，共聚性不飽和單體較佳為N-位取代馬來醯亞胺、芳族乙烯基化合物、不飽和羧酸酯、聚合物分子鏈的末端具有一(甲基)丙烯醯基的大分子單體等，特佳為N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、一(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對枯基酚的環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體等。
本發明中，例如可以通過使2-(甲基)丙烯醯氧乙基異氰酸酯等不飽和異氰酸酯化合物與(甲基)丙烯酸2-羥乙酯等具有羥基的共聚性不飽和單體共聚得到的鹼可溶性樹脂反應，可以向鹼可溶性樹脂的支鏈中導入聚合性不飽和鍵。
本發明中的鹼可溶性樹脂通過凝膠滲透色譜法(GPC、洗提溶劑：四氫呋喃)測定的、經聚苯乙烯換算的重均分子量(以下，有時稱為“Mw”)較佳為1,000~45,000，特佳為3,000~30,000。
另外，本發明中的鹼可溶性樹脂通過凝膠滲透色譜法(GPC、洗提溶劑：四氫呋喃)測定的、經聚苯乙烯換算的數均分子量(以下，有時稱為“Mn”)通常為1,000~45,000，較佳為3,000~30,000。
另外，本發明中的鹼可溶性樹脂的Mw與Mn之比(Mw/Mn)較佳為1~5，更佳為1~4。
該情況下，若Mw不足1,000，則有所得被膜的殘膜率等降低、或圖案形狀、耐熱性等受損、另外電特性惡化的可能；而若超過45,000，則有解析度降低、或圖案形狀受損、另外利用狹縫噴嘴方式進行塗布時容易產生乾燥異物的可能。
本發明中的鹼可溶性樹脂，例如可以通過將作為其構成成分的不飽和單體在適當的溶劑中、在2,2’-偶氮二異丁膹、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等自由基聚合引發劑的存在下聚合來製備。
本發明中的鹼可溶性樹脂，還可以在如上所述將不飽和單體進行自由基聚合後，經由使用2種以上極性不同的有機溶劑的再沉澱法進行純化來製備。即，根據需要將聚合後的良溶劑中的溶液通過過濾或離心等除去不溶性雜質，之後注入到大量(通常為聚合物溶液體積的5~10倍量)的沉澱劑(不良溶劑)中，使共聚物再沉澱來進行純化。此時，殘留在共聚物溶液中的雜質中，可溶於沉澱劑的雜質殘留在液相中，從已純化的鹼可溶性樹脂中分離出來。
作為該再沉澱法所使用的良溶劑/沉澱劑的組合，可以列舉：如二甘醇一甲醚乙酸酯/正己烷、丁酮/正己烷、二甘醇一甲醚乙酸酯/正庚烷、丁酮/正庚烷等。
另外，本發明中的鹼可溶性樹脂可如下製備：在上述自由基聚合引發劑、以及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯、吡唑-1-二硫代羧酸苄酯、二硫化四乙基秋蘭姆、雙(吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、雙(3-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、雙(4-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、雙(5-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、雙(3,4,5-三甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、雙(吡咯-1-基硫羰基)二硫化物、雙硫代苯甲醯基二硫化物等發揮引發-轉移-終止劑(iniferter)作用的分子量控制劑的存在下、在惰性溶劑中，反應溫度通常為0~150℃、較佳為50~120℃，將作為其構成成分的各不飽和單體進行活性自由基聚合來製備。
並且，本發明中的鹼可溶性樹脂，可以通過在上述自由基聚合引發劑、以及發揮鏈轉移劑作用的多元硫醇化合物的存在下、在適當的溶劑中，將作為其構成成分的各不飽和單體進行自由基聚合來製備。其中，多元硫醇化合物是指1分子中具有2個以上硫醇基的化合物，可以列舉：如三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、四甘醇雙(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(巰基乙酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等。
本發明中，鹼可溶性樹脂可以單獨或將兩種以上混合使用。
本發明中，相對於100重量份(A)著色劑，鹼可溶性樹脂的含量通常為10~1,000重量份，較佳為20~500重量份。該情況下，若鹼可溶性樹脂的含量不足10重量份，例如有鹼性顯影性降低、或在未曝光部分的基板上或遮光層上產生殘渣或污垢的可能；而若超過1,000重量份，則由於顏料濃度相對降低，所以作為薄膜有難以達到目標色濃度的可能。
-(C)多官能性單體-
本發明中的多官能性單體是指具有2個以上聚合性不飽和鍵的單體。
上述多官能性單體可以列舉如：乙二醇、丙二醇等亞烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亞烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯；甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯或其二羧酸改性物；聚酯、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、矽氧烷樹脂、螺烷樹脂等低聚(甲基)丙烯酸酯；兩側末端具有羥基的聚-1,3-丁二烯、兩側末端具有羥基的聚異戊二烯、兩側末端具有羥基的聚己內酯等兩側末端具有羥基的聚合物的二(甲基)丙烯酸酯；三[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]磷酸酯；或異氰尿酸環氧乙烷改性三丙烯酸酯等。
這些多官能性單體中，較佳為三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類或它們的二羧酸改性物，具體而言，較佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、季戊四醇三甲基丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物等。從著色層的強度高、著色層的表面平滑性優異、且在未曝光部分的基板上和遮光層上難以產生污垢、膜殘留等方面考慮，特佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、和二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物。
上述多官能性單體可以單獨或將兩種以上混合使用。
相對於100重量份(B)鹼可溶性樹脂，本發明的多官能性單體的含量通常為5~500重量份，較佳為20~300重量份。該情況下，若多官能性單體的使用量不足5重量份，則畫素的強度或表面平滑性有降低的趨勢；而若超過500重量份，則例如有鹼性顯影性降低，或者在未曝光部分的基板上或遮光層上容易產生污垢、膜殘留等的趨勢。
本發明中，還可以將多官能性單體的一部分用具有1個聚合性不飽和鍵的單官能性單體進行置換。
上述單官能性單體可以列舉：如琥珀酸一[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯；ω-羧基聚己內酯一(甲基)丙烯酸酯等兩側末端具有羧基和羥基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯；N-乙烯基琥珀醯亞胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基四氫咪唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基二氫吲哚、N-乙烯基苯並咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基哌啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基嗎啉、N-乙烯基吩噻嗪等含N-乙烯基的氮雜環化合物；N-(甲基)丙烯醯嗎啉，此外還有市售品M-5400、M-5600(商品名，東亞合成(股)製備)等。
這些單官能性單體可以單獨或將兩種以上混合使用。
相對於多官能性單體與單官能性單體的總量，本發明中的單官能性單體的含有比例較佳為90%(重量)以下，更佳為50%(重量)以下。該情況下，若單官能性單體的使用比例超過90%(重量)，則畫素的強度或表面平滑性有降低的趨勢。
-(D)光聚合引發劑-
本發明中的光聚合引發劑是指通過可見光、紫外線、遠紫外線、電子射線、X射線等放射線曝光，產生可引發上述(C)多官能性單體和根據情形使用的單官能性單體的聚合的活性種的化合物。
上述光聚合引發劑可以列舉：如苯乙酮類化合物、聯咪唑類化合物、三嗪類化合物、O-醯基肟類化合物、鎓鹽類化合物、苯偶姻類化合物、二苯甲酮類化合物、α-二酮類化合物、多環醌類化合物、酮類化合物、重氮類化合物等。
本發明中，光聚合引發劑可以單獨或將兩種以上混合使用，但作為本發明中的光聚合引發劑，較佳為選自苯乙酮類化合物、聯咪唑類化合物、三嗪類化合物、O-醯基肟類化合物的至少一種。
本發明中，相對於100重量份(C)多官能性單體，光聚合引發劑的一般的含量通常為0.01~120重量份，較佳為1~100重量份。此時，若光聚合引發劑的含量不足0.01重量份，則曝光引起的固化不充分，可能難以得到著色層圖案按規定的排列配置的彩色濾光片；而若超過120重量份，則形成的著色層在顯影時有容易從基板上脫落的趨勢。
在本發明的較佳的光聚合引發劑中，苯乙酮類化合物的具體例子有：2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、1-羥基環己基‧苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、1,2-辛二酮等。
這些苯乙酮類化合物中，特佳為2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、1,2-辛二酮等。
上述苯乙酮類化合物可以單獨或將兩種以上混合使用。
在本發明中，使用苯乙酮類化合物作為光聚合引發劑時的含量，相對於100重量份(C)多官能性單體，通常為0.01~80重量份，較佳為1~70重量份，更佳為1~60重量份。此時，若苯乙酮類化合物的含量不足0.01重量份，則曝光引起的固化不充分，可能難以得到著色層圖案按規定的排列配置的彩色濾光片；而若超過80重量份，則形成的著色層在顯影時有容易從基板上脫落的趨勢。
另外，上述聯咪唑類化合物的具體例子有：2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等。
這些聯咪唑類化合物中，較佳為2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等，特佳為2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑。
這些聯咪唑類化合物對溶劑的溶解性優異，不產生未溶解物、析出物等異物，而且敏感度高,通過低能量的曝光即可使固化反應充分進行，同時在未曝光部分不發生固化反應，因此曝光後的塗膜可以明確區分為不溶於顯影液的固化部分和對顯影液具有高溶解性的未固化部分，由此，可以形成無底切(undercut)的著色層圖案按規定的排列配置的高精細的彩色濾光片。
上述聯咪唑類化合物可以單獨或將兩種以上混合使用。
在本發明中，使用聯咪唑類化合物作為光聚合引發劑時的含量，相對於總計100重量份的(C)多官能性單體，通常為0.01~40重量份，較佳為1~30重量份，進一步較佳為1~20重量份。此時，若聯咪唑類化合物的含量不足0.01重量份，則曝光引起的固化不充分，可能難以得到著色層圖案按規定的排列配置的彩色濾光片；而若超過40重量份，則顯影時所形成的著色層有容易從基板上脫落或著色層表面的膜有容易變得粗糙的趨勢。
本發明中，在使用聯咪唑類化合物作為光聚合引發劑時，結合使用下述給氫體可以進一步改善敏感度，因此較佳。
這裏所說的“給氫體”是指可以向通過曝光由聯咪唑類化合物產生的自由基供給氫原子的化合物。
本發明中的給氫體較佳下述定義的硫醇類化合物、胺類化合物等。
上述硫醇類化合物包含以苯環或雜環作為母核，具有1個以上、較佳為1~3個、進一步較佳為1~2個與該母核直接鍵合的巰基的化合物(以下，稱為“硫醇類給氫體”)。
上述胺類化合物包含以苯環或雜環作為母核，具有1個以上、較佳為1~3個、進一步較佳為1~2個與該母核直接鍵合的胺基的化合物(以下，稱為“胺類給氫體”)。
需要說明的是，這些給氫體還可以同時具有巰基和胺基。
以下，更具體地對給氫體加以說明。
硫醇類給氫體可以分別具有1個以上苯環或雜環，還可以具有苯環和雜環兩者，在具有2個以上這些環時，可以形成也可以不形成稠環。
另外，硫醇類給氫體具有2個以上巰基時，只要有至少1個游離巰基殘存，剩餘的1個以上巰基可以被烷基、芳烷基或芳基取代，且只要有至少1個游離巰基殘存，即可以具有2個硫原子經由亞烷基等二價的有機基團鍵合的結構單元、或2個硫原子以二硫化物的形式鍵合的結構單元。
並且，硫醇類給氫體中，巰基以外的部位可以被羧基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代苯氧基羰基、腈基等取代。
上述硫醇類給氫體的具體例子有：2-巰基苯並噻唑、2-巰基苯並噁唑、2-巰基苯並咪唑、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑、2-巰基-2,5-二甲基胺基吡啶等。
這些硫醇類給氫體中，較佳為2-巰基苯並噻唑、2-巰基苯並噁唑，特佳為2-巰基苯並噻唑。
另外，胺類給氫體可以分別具有1個以上苯環或雜環，還可以具有苯環和雜環兩者，在具有2個以上這些環時，可以形成也可以不形成稠環。
另外，胺類給氫體中，1個以上的胺基可以被烷基或取代烷基取代，而且胺基以外的部位可以被羧基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代苯氧基羰基、膹基等取代。
上述胺類給氫體的具體例子有：4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸、4-二甲基胺基苄腈等。
這些胺類給氫體中，較佳為4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮，特佳為4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。
需要說明的是，胺類給氫體即使在使用聯咪唑類化合物以外的光聚合引發劑時也具有作為增感劑的作用。
本發明中，給氫體可以單獨或將兩種以上混合使用，但從形成的著色層在顯影時難以從基板上脫落、而且著色層強度和敏感度也高的角度考慮，較佳為將一種以上的硫醇類給氫體和一種以上的胺類給氫體組合使用。
硫醇類給氫體與胺類給氫體組合的具體例子有：2-巰基苯並噻唑/4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、2-巰基苯並噁唑/4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、2-巰基苯並噻唑/4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、2-巰基苯並噁唑/4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等，進一步較佳的組合為2-巰基苯並噻唑/4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、2-巰基苯並噁唑/4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮，特佳的組合為2-巰基苯並噻唑/4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。
在硫醇類給氫體和胺類給氫體的組合中，硫醇類給氫體與胺類給氫體的重量比通常為1:1~1:4，較佳為1:1~1:3。
本發明中，將給氫體與聯咪唑類化合物結合使用時的含量，相對於總計100重量份的(C)多官能性單體，較佳為0.01~40重量份，進一步較佳為1~30重量份，特佳為1~20重量份。此時，若給氫體的含量不足0.01重量份，則敏感度的改善效果有降低的趨勢；而若超過40重量份，則形成的著色層在顯影時有容易從基板上脫落的趨勢。
需要說明的是，胺類給氫體在與苯乙酮類化合物等聯咪唑類化合物以外的光聚合引發劑結合使用時，可以發揮增感劑的作用。使用胺類給氫體作為增感劑時，其含量相對於100重量份的聯咪唑類化合物以外的光聚合引發劑，通常為300重量份以下，較佳為200重量份以下，進一步較佳為100重量份以下，但若其含量太少，則難以得到充分的效果，所以其含量下限較佳為2重量份，進一步較佳為5重量份。
上述三嗪類化合物的具體例子有：2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪等具有鹵代甲基的三嗪類化合物。
這些三嗪類化合物中，特佳為2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪。
上述三嗪類化合物可以單獨或將兩種以上混合使用。
本發明中，使用三嗪類化合物作為光聚合引發劑時的含量，相對於100重量份(C)多官能性單體，較佳為0.01~40重量份，進一步較佳為1~30重量份，特佳為1~20重量份。此時，若三嗪類化合物的含量不足0.01重量份，則曝光引起的固化不充分，可能難以得到著色層圖案按規定的排列配置的彩色濾光片；而若超過40重量份，則形成的著色層在顯影時有容易從基板上脫落的趨勢。
另外，O-醯基肟類化合物可以列舉：如1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲醯肟)、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基]-戊烷-1,2-戊烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(1,3,5-三甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-丁基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯甲醯基]-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基)乙酮肟等。
這些O-醯基肟類化合物中，特佳為1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲醯肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯甲醯基]-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基)乙酮肟等。
上述O-醯基肟類化合物可以單獨或將兩種以上混合使用。
本發明中，使用O-醯基肟類化合物作為光聚合引發劑時的含量，相對於100重量份的(C)多官能性單體，較佳為0.01~60重量份，進一步較佳為1~50重量份，特佳為1~40重量份。此時，若O-醯基肟類化合物的含量不足0.01重量份，則曝光引起的固化不充分，可能難以得到著色層圖案按規定的排列配置的彩色濾光片；而若超過60重量份，則形成的著色層在顯影時有容易從基板上脫落的趨勢。
-(E)成分-
通過使本發明的放射線敏感性樹脂組成物中含有(E)成分，可以顯著提高放射線敏感性樹脂組成物的放射線敏感度，並且可以防止水斑的產生。所述(E)成分是指具有上述式(1)所示結構的化合物，但較佳為具有下述式(2)~(10)所示結構的化合物。
式中，R與式(1)中的R同義。
所述化合物中，具有上述式(2)所示結構的化合物可以列舉：如下述式(2-1)~(2-10)表示的化合物等；具有上述式(3)所示結構的化合物可以列舉：如下述式(3-1)~(3-3)表示的化合物等；具有上述式(4)所示結構的化合物可以列舉：如下述式(4-1)~(4-7)表示的化合物等；具有上述式(5)所示結構的化合物可以列舉：如下述式(5-1)~(5-2)表示的化合物等；具有上述式(6)~(10)所示結構的化合物可以列舉：如下述式(6-1)、(7-1)、(8-1)、(9-1)或(10-1)表示的化合物等。
上述式中，R與式(1)中的R同義。
上述式中，R表示的碳原子數為3~30的第二級烷基或第三級烷基可以列舉：如異丙基、2-丁基、第三丁基、2-戊基、第三戊基等；碳原子數為5~12的環狀烷基可以列舉：如環戊基、環己基、環十二烷基等；碳原子數為7~30的芳烷基可以列舉：如苄基、α-甲基苄基、肉桂基等；碳原子數為2~30的醯基可以列舉：如乙醯基、丙醯基、丁醯基、苯甲醯基、乙醯基乙醯基(丙酮基羰基)、環己基羰基、丙烯醯基、甲氧基羰基、苄氧基羰基等。上述式中的R較佳為氫原子、乙醯基、苯甲醯基、烯丙基、苄基或第三丁基。
作為本發明的感放射線性樹脂組成物中所含有的(E)成分，可以較佳為使用上述式(2-1)、(2-5)、(2-8)、(4-1)、(6-1)或(10-1)表示的化合物；更佳為使用N-羥基琥珀醯亞胺、N-羥基-5-降冰片烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙醯氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-苯甲醯氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-羥基-1,8-萘二甲醯亞胺或三羥基醯亞胺氰尿酸；特佳為N-羥基琥珀醯亞胺、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙醯氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-羥基-1,8-萘二甲醯亞胺或三羥基醯亞胺氰尿酸。
在本發明的感放射線性樹脂組成物中，(E)成分可以單獨使用一種或者將兩種以上混合使用。
本發明的感放射線性樹脂組成物中，相對於100重量份的(B)鹼可溶性樹脂，(E)成分的含量較佳為0.05~20重量份，更佳為0.2~10重量份。通過以上述比例使用(E)成分，可以進一步提高感放射線性樹脂組成物的放射線敏感度和防止水斑的效果，而且可以保持感放射線性樹脂組成物對溶劑的溶解性在適當範圍，因此較佳。
-添加劑-
本發明的感放射線性組成物含有上述(A)~(E)成分，但根據需要還可以進一步含有其他添加劑。
上述其他添加劑可以列舉：如玻璃、氧化鋁等填充劑；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等高分子化合物；非離子類表面活性劑、陽離子類表面活性劑、陰離子類表面活性劑等表面活性劑；乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等粘合促進劑；2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二第三丁基苯酚等抗氧化劑；2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯並三唑、烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等抗凝劑；丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸等鹼溶性改善劑等。
溶劑
本發明的著色層形成用感放射線性組成物以上述(A)~(E)成分作為必須成分，根據需要含有上述添加劑成分，但通常是與溶劑混合製成液體組成物。
上述溶劑只要分散或溶解構成感放射線性組成物的(A)~(E)成分或添加劑成分、且不與這些成分反應、具有適度的揮發性即可，可以適當選擇使用。
上述溶劑可以列舉如：乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一正丙醚、乙二醇一正丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一正丙醚、二甘醇一正丁醚、三甘醇一甲醚、三甘醇一乙醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一正丙醚、丙二醇一正丁醚、一縮二丙二醇一甲醚、一縮二丙二醇一乙醚、一縮二丙二醇一正丙醚、一縮二丙二醇一正丁醚、二縮三丙二醇一甲醚、二縮三丙二醇一乙醚等(聚)亞烷基二醇一烷基醚類；乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯、二甘醇一甲醚乙酸酯、二甘醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)亞烷基二醇一烷基醚乙酸酯類；二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙醚、四氫呋喃等其他醚類；丁酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類；乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯類；2-羥基-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、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他酯類；甲苯、二甲苯等芳族烴類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺或內醯胺類等。
這些溶劑中，從溶解性、顏料分散性、塗布性等角度考慮，較佳為丙二醇一甲醚、乙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
上述溶劑可以單獨或將兩種以上混合使用。
上述溶劑還可以與苄基乙醚、二-正己基醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、乙二醇一苯基醚乙酸酯等高沸點溶劑結合使用。
上述高沸點溶劑可以單獨或將兩種以上混合使用。
對溶劑的含量沒有特別限定，從所得感放射線性組成物的塗布性、穩定性等角度考慮，較佳溶劑的含量使該組成物除去溶劑後的各成分的總濃度通常為5~50%(重量)，較佳為10~40%(重量)的量。
彩色濾光片的形成方法
接下來，對使用本發明的感放射線性組成物形成本發明的彩色濾光片的方法加以說明。
形成彩色濾光片的方法通常至少包括下述步驟(1)~(4)。
(1)　在基板上形成本發明的感放射線性組成物的塗膜的步驟。
(2)　對上述塗膜的至少一部分進行曝光的步驟。
(3)　對曝光後的塗膜進行顯影的步驟。
(4)　對顯影後的塗膜進行後烘的步驟。
以下，對這些步驟依次進行說明。
-步驟(1)-
首先，根據需要在基板表面上形成遮光層(黑色矩陣)，以區劃形成畫素的部分，在該基板上塗布例如含有紅色的(A)著色劑的本發明的感放射線性組成物(通常為液體組成物的形式)，之後進行預烘以蒸發除去溶劑，從而形成塗膜。
該步驟中使用的基板可以列舉：如玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳族聚醯胺、聚醯胺-醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚碸以及環狀烯烴的開環聚合物或其加氫物等。
另外，也可以根據需要對這些基板實施用矽烷偶聯劑等進行的試劑處理、等離子體處理、離子鍍、濺射、氣相反應法、真空蒸鍍等適宜的前處理。
在基板上塗布液體組成物時，可以採用旋轉塗布法、流延塗布法、輥塗法、使用狹縫模頭塗布機的塗布法等適宜的塗布法，但較佳為旋轉塗布法、使用狹縫模頭塗布機的塗布法。
預烘的條件通常是在70~110℃下進行2~4分鐘左右。需要說明的是，利用本發明的感放射線性組成物，即使省略預烘步驟，也可以形成畫素和黑色矩陣。
塗布厚度以除去溶劑後的膜厚計，通常為1.0~10μm、較佳1.0~6.0μm、特佳為1.0~4.0μm。
-步驟(2)-
然後，對所形成的塗膜的至少一部分進行曝光。該情況下，對塗膜的一部分進行曝光時，通常經由具有規定圖案的光罩進行曝光。
作為用於曝光的放射線，例如可以使用可見光、紫外線、遠紫外線、電子射線、X射線等，較佳為波長在190~450nm範圍的放射線。
放射線的曝光量通常為10~10,000J/m2 。利用本發明的感放射線性組成物，即使是400J/m2 以下的曝光量，也可以形成無水斑的畫素。
-步驟(3)-
然後，使用顯影液、較佳為鹼性顯影液進行顯影，溶解除去塗膜的未曝光部分。
作為上述鹼性顯影液，例如較佳為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
上述鹼性顯影液中還可以適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或表面活性劑等。鹼性顯影後通常進行水洗。利用本發明的感放射線性組成物，水洗後可以形成畫素上不產生水斑的畫素。
作為顯影處理方法，可以適用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸泡(浸漬)顯影法、水坑式(大量液體)顯影法等。
顯影條件較佳在常溫下進行10~300秒左右。
-步驟(4)-
然後，通過對顯影後的塗膜進行後烘，可以得到包含感放射線性組成物的固化物的紅色的畫素圖案按規定的排列配置的基板。
後烘的條件較佳在180~230℃下進行20~40分鐘左右。
如此形成的畫素的膜厚通常為0.5~5.0μm，較佳為1.0~3.0μm。
另外，通過使用含有綠色的(A)著色劑的綠色感放射線性組成物，重複上述步驟(1)~(4)，在同一基板上形成綠色的畫素圖案，再通過使用含有藍色的(A)著色劑的藍色感放射線性組成物，重複上述步驟(1)~(4)，在同一基板上形成藍色的畫素圖案，由此可以在基板上形成紅色、綠色和藍色三原色的畫素圖案按規定的排列配置的畫素陣列。但是，各色的畫素圖案的形成順序可以任意選擇。
使用含有黑色的(A)著色劑的黑色感放射線性組成物，進行上述步驟(1)~(4)，從而可以形成黑色矩陣。
彩色濾光片
本發明的彩色濾光片具有由本發明的感放射線性組成物按上述方式形成的畫素和/或黑色矩陣。
彩色液晶顯示元件 本發明的彩色液晶顯示元件具備本發明的彩色濾光片。 另外，作為本發明的彩色液晶顯示元件的一實施方式，可以通過使用本發明的著色層形成用感放射線性組成物，如上操作於薄膜電晶體基板陣列上形成畫素和/或黑色矩陣，製作具有特別優異的特性的彩色液晶顯示元件。 [發明效果]
利用本發明的感放射線性組成物，即使在低曝光量下，也可以形成不產生水斑、而且顯影時不會發生缺損或脫落、高品質的畫素。
因此，本發明的感放射線性組成物極其適用於製造電子工業領域中以彩色液晶顯示元件用彩色濾光片為代表的各種彩色濾光片。
實施例
以下，列舉實施例，進一步具體說明本發明。但本發明不限於下述實施例。
顏料分散液的製備 製備例1
使用作為(A)著色劑的9重量份C.I.顏料綠36和6重量份C.I.顏料黃150，作為分散劑的5重量份Solsperse 35100(固體成分換算)(Lubrizol社製備)，作為溶劑的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固體成分濃度達到20%。通過珠磨機混合、分散上述成分12小時，製備顏料分散液(M-1)。
製備例2
使用作為(A)著色劑的9重量份C.I.顏料綠58(大日本油墨化學工業股份有限公司製備)和6重量份C.I.顏料黃150，作為分散劑的5重量份PB880(固體成分換算)(味之素Fine-techno股份有限公司製備)，作為溶劑的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固體成分濃度達到20%。通過珠磨機混合、分散上述成分12小時，製備顏料分散液(M-2)。
製備例3
使用作為(A)著色劑的15重量份C.I.顏料紅254(Ciba Specialty Chemicals社製備、商品名BK-CF)，作為分散劑的5重量份Solsperse 76500(固體成分換算)(Lubrizol社製備)，作為溶劑的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固體成分濃度達到20%。通過珠磨機混合、分散上述成分12小時，製備顏料分散液(M-3)。
製備例4
使用作為(A)著色劑的18重量份炭黑，作為分散劑的2重量份EFKA 4046(固體成分換算)(Ciba Specialty Chemicals社製備)，作為溶劑的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固體成分達到20%。通過珠磨機混合、分散上述成分12小時，製備顏料分散液(M-4)。
(B)鹼可溶性樹脂的合成 合成例1
向具備冷凝管、攪拌機的燒瓶中加入3重量份2,2’-偶氮二異丁腈和200重量份丙二醇一甲醚乙酸酯，接著加入15重量份甲基丙烯酸、20重量份N-苯基馬來醯亞胺、55重量份甲基丙烯酸苄酯、10重量份苯乙烯和5重量份作為分子量調節劑的2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(日本油脂(股)製備、商品名：nofuma MSD)，進行氮置換。然後緩慢攪拌，使反應溶液的溫度上升至80℃，保持該溫度聚合5小時，由此得到樹脂溶液(固體成分濃度=33.3%(重量))。所得樹脂的Mw=12,000、Mn=5,500。
將該樹脂溶液作為“樹脂溶液(B-1)”。
實施例1
將作為(A)著色劑的100重量份顏料分散液(M-1)、作為(B)鹼可溶性樹脂的10重量份樹脂溶液(B-1)(固體成分換算)、作為(C)多官能性單體的10重量份二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名M-402、東亞合成股份有限公司製備)、作為(D)光重合引發劑的3重量份2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮(商品名IRGACURE 369、Ciba Specialty Chemicals社製備)和1重量份4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、以及作為(E)成分的1重量份N-羥基鄰苯二甲醯亞胺、作為溶劑的丙二醇一甲醚乙酸酯混合，製備固體成分濃度為25%的液體組成物(S-1)。
對液體組成物(S-1)按下述順序進行評價。評價結果見表2。
顯影耐性的評價
使用旋塗機，將液體組成物(S-1)塗布在鈉玻璃基板上(該基板上形成有防止表面溶出鈉離子的SiO2 膜)，之後用90℃的熱板預烘4分鐘，形成5塊預烘後的膜厚為2.5μm的塗膜。接著，將這些基板冷卻至室溫，之後使用高壓汞燈，經由光罩，將包括365nm、405nm和436nm各波長的放射線以100、200、300、500、800J/m2 的露光量對塗膜進行露光。之後，以顯影壓力1kgf/cm2 (噴嘴徑為1mm)，用80秒鐘向這些基板噴淋包含23℃的0.04%(重量)氫氧化鉀水溶液的顯影液，由此進行噴淋顯影，之後進一步在220℃下後烘30分鐘，在基板上形成200×200μm的點圖。
其結果，點圖在顯影前後的膜厚比(顯影後的膜厚×100/顯影前的膜厚)為95%以上時記作“○”，顯影前後的膜厚比不足95%或者在一部分點圖中確認到缺損時記作“△”，顯影後圖案完全從基板上脫落時記作“×”，進行評價。
水斑的評價
使用旋塗機，將液體組成物(S-1)塗布在玻璃基板的表面上，之後用90℃的熱板預烘4分鐘，形成膜厚為1.3μm的塗膜。接著，將該基板冷卻至室溫，之後使用高壓汞燈，經由光罩，以400J/m2 的露光量對基板上的塗膜進行露光。然後，以1.5kgf/cm2 的顯影壓力(噴嘴徑為1mm)向基板上的塗膜噴淋23℃的0.04%(重量)氫氧化鉀水溶液，直至未露光部分的塗膜完全剝離並再歷時5秒鐘，進行噴淋顯影。接著，以1.5kgf/cm2 的漂洗壓力(噴嘴徑為1mm)向基板上的塗膜噴灑超純水60秒鐘，進行漂洗處理，形成200×200μ m的點圖。
用鼓風機除去形成有點圖的基板表面上的水分，之後使用光學顯微鏡觀察20個點圖。20個圖案中，在10個以上圖案中觀察到水斑時記作“×”；在1~9個圖案中觀察到水斑時記作“△”；完全沒有觀察到水斑時記作“○”，進行評價。
實施例2~9和比較例1~5
在實施例1中，除了按表1所示變更各成分的種類和含量以外，進行與實施例1相同的操作，製備液體組成物(S-2)~(S-14)。
接著，除了分別使用液體組成物(S-2)~(S-14)代替液體組成物(S-1)以外，進行與實施例1相同的操作，進行各種評價。結果見表2。
表1中，各成分如下。
C-1：二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名M-402、東亞合成股份有限公司製備)
C-2：二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二季戊四醇六丙烯酸酯以及二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(商品名TO-1382、東亞合成股份有限公司製備)
D-1：2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮(商品名IRGACURE 369、Ciba Specialty Chemicals社製備)
D-2：2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮(商品名IRGACURE 379、Ciba Specialty Chemicals社製備)
D-3：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮(商品名IRGACURE 907、Ciba Specialty Chemicals社製備)
D-4：1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基)乙酮肟(商品名IRGACURE OX02、Ciba Specialty Chemicals社製備)
D-5：2,2’-雙(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑
D-6：2-巰基苯並噻唑
D-7：4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮
D-8：2,4-二乙基噻噸酮
E-1：N-羥基鄰苯二甲醯亞胺
E-2：N-羥基琥珀醯亞胺
E-3：N-羥基-1,8-萘二甲醯亞胺
E-4：N-乙醯氧基鄰苯二甲醯亞胺
E-5：三羥基亞氨基氰尿酸

Claims (5)

  1. 一種感放射線性組成物之用途，其係用於形成彩色濾光片之著色層，其中該感放射線性組成物含有(A)著色劑、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體、(D)光聚合引發劑和(E)具有下述式(1)所示結構的化合物： 式(1)中，R表示氫原子、碳原子數為3~30的二級烷基或三級烷基、碳原子數為5~12的環狀烷基、烯丙基、碳原子數為7~30的芳烷基或碳原子數為2~30的醯基，「＊」表示鍵。
  2. 如申請專利範圍第1項之感放射線性組成物之用途，其中(E)成分為下述式中任一式表示的化合物： 上述式中，R與式(1)中的R同義。
  3. 如申請專利範圍第2項之感放射線性組成物之用途，其中(E)成分為：N-羥基琥珀醯亞胺、N-羥基-5-降冰片烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-羥基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙醯氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-苯甲醯氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-羥基-1,8-萘二甲醯亞胺或三羥基醯亞胺氰尿酸。
  4. 一種彩色濾光片，其具備使用彩色濾光片之著色層形成用感放射線性組成物形成的著色層，其中該感放射線性組成物含有(A)著色劑、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體、(D)光聚合引發劑和(E)具有下述式(1)所示結構的化 合物： 式(1)中，R表示氫原子、碳原子數為3~30的二級烷基或三級烷基、碳原子數為5~12的環狀烷基、烯丙基、碳原子數為7~30的芳烷基或碳原子數為2~30的醯基，「＊」表示鍵。
  5. 一種彩色液晶顯示元件，其具備如申請專利範圍第4項之彩色濾光片。
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