光固化性着色组合物和滤色镜以及液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种含有着色剂、碱可溶性树脂、聚合性化合物和光聚合引发剂的光固化性着色组合物，该光固化性着色组合物的特征在于，所述碱可溶性树脂为在侧链具有碱可溶性基、聚合性双键和下述疏水性基（ａ）和（ｂ）的至少一种的丙烯酸系共聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光固化性着色组合物和滤色镜(color filter)，具体而言，涉及着色剂浓度高的光固化性着色组合物和滤色镜，特别是适合制作黑色矩阵(black matrix)的光固化性着色组合物以及使用该光固化性着色组合物的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置通常是设置包括设有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)以及黑色(BM)(以下有时简单地标记为“R”、“G”、“B”、“BM”。)等的着色图像的滤色镜基板的两张基板、配置在两张基板之间的液晶材料和在各基板上对置配置的成对电极等而构成的。接着，黑色的图像起到切断来自相邻的像素的漫射光从而提高着色像素的视觉辨认度或者隐藏电极等作用，通常是为了分隔RGB等着色像素间而设置。例如，可以配置RGB各色像素使其被划分成矩阵状，将其称为黑色矩阵。 构成滤色镜的着色像素通常通过光致抗蚀剂法形成，具体而言，可以在玻璃等基板上涂布将有机原料、染料或炭黑等着色剂均一地分散或溶解在光固化性树脂成分中的着色组合物的涂布液，干燥并根据需要进行预焙之后，以需要的图案曝光，再进行显影处理来形成。进而，为了使其进一步固化，根据需要实施加热处理(后焙)。 近年来，在滤色镜的RGB等有彩色的着色像素间形成的黑色矩阵需要具有更高的光学浓度。即，最近薄型电视机等普及很快，滤色镜被扩展到特别是液晶电视等TV用途。液晶TV等与以往的监视器用途相比，背光灯的照度变得更高，另外，从色再现性、显示对比度等观点出发，需要具有更好的图像质量，对光学浓度高的黑色矩阵的要求也提高了。 为了使黑色矩阵的光学浓度成为高浓度，必须提高黑色矩阵形成用固化性组合物中的黑色剂(炭黑等)的含有浓度。 另外，为了实现高色再现性，RGB等着色部还需要形成色纯度高的像素。所以，需要提高着色剂的含有浓度，必需高的分散稳定性。另外，还需要不漏色的高对比度性能，必需使颜料等着色剂微粒化，如果减小颗粒尺寸，着色剂的面积会变大，所以进一步确保高分散稳定性变得极为重要。 以往，揭示有可以作为适于黑色矩阵或RGB等着色像素的感光性树脂材料使用的乙烯酯树脂(例如，参照专利文献1～2)，可以提高碱显影性、固化后的耐热性或耐溶剂性等。 专利文献1特许3659639专利文献2特开2001-89533号公报但是，为了得到高的光学浓度、高的色纯度而提高例如黑色剂、颜料的含有浓度的情况下，由固化性组合物构成的涂布膜已曝光时，光的透射率降低，容易导致图案曝光引起的固化灵敏度的降低或显影边缘和显影有效时间范围的降低。 所以，期待一种可以实现如下所述要求的滤色镜材料，即即使为颜料浓度高的高色纯度，在滤色镜(TV用等)的制造中，图案形状也不会咬边，可以任意调制锥角，而且有很宽的显影有效时间范围，而且可以得到生产的生产节拍时间(tact time)必需的曝光工序中的灵敏度。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于所述以往的问题而提出的，目的在于提供即使在成分构成中着色剂的含有比率的浓度高的情况下，也可以保持高灵敏度，具有显影边缘和显影有效时间范围(latitude)良好的显影性的光固化性着色组合物；还提供可以得到光学浓度高、黑色矩阵清晰、对比度高、高色纯度的着色像素，高画质的滤色镜和使用该滤色镜的液晶显示装置，并将实现所述目的作为本专利技术的课题。 此外，“显影边缘”是指相对显影时间的图案的线宽变化、图案形状变化的稳定度，“显影有效时间范围”是指从图案显示开始到图案剥离为止的时间(换言之，可以维持线宽和图案形状的显影时间长度)。 本专利技术正是基于如下所述的发现而实现的，即作为着色剂的含有浓度高的成分构成的情况下使用的碱可溶性树脂，在侧链使用例如缩水甘油基等，向所述碱可溶性树脂导入聚合性双键和作为疏水性基的特定脂环式烃基的丙烯酸系聚合物是很有用的。 用于实现所述课题的具体方案如下所述。 <1>一种光固化性着色组合物，其含有着色剂、碱可溶性树脂、聚合性化合物和光聚合引发剂的光固化性着色组合物，其特征在于，所述碱可溶性树脂为在侧链具有碱可溶性基、聚合性双键和下述疏水性基(a)及(b)的至少一种的丙烯酸系共聚物。 <2>所述<1>所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的30质量％以上。 <3>所述<1>或<2>所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂为黑色，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的47质量％以上。 <4>所述<3>所述的光固化性着色组合物，其中，黑色的所述着色剂为从炭黑、钛黑(titanium black)以及石墨中选择的至少一种。 <5>所述<1>或<2>所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂为红色，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的30质量％以上。 <6>所述<1>或<2>所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂为绿色，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的45质量％以上。 <7>所述<1>或<2>所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂为蓝色，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的30质量％以上。 <8>一种滤色镜，其特征在于，使用所述<1>～<7>中任意一项所述的光固化性着色组合物而成。 <9>一种液晶显示装置，其中，具备所述<8>所述的滤色镜。 (专利技术的效果)利用本专利技术，可以提供即使在成分构成中着色剂的含有浓度高的情况下，也可以保持高灵敏度，具有显影边缘和显影有效时间范围良好的显影性的光固化性着色组合物；还提供可以得到光学浓度高、黑色矩阵清晰、对比度高、高色纯度的着色像素，高画像质量的滤色镜和使用该滤色镜的液晶显示装置。附图说明图1是表示实施例1和2以及比较例1和2的线宽灵敏度的曲线图。 图2是表示实施例3和6以及比较例3和6的线宽灵敏度的曲线图。 图3是表示实施例4和比较例4的线宽灵敏度的曲线图。 图4是表示实施例5和比较例5的线宽灵敏度的曲线图。具体实施方式以下对本专利技术的光固化性着色组合物和使用该光固化性着色组合物的黑色矩阵以及高色纯度的着色像素进行详细说明。 <光固化性着色组合物> 本专利技术的光固化性着色组合物至少含有着色剂、碱可溶性树脂、聚合性化合物和光聚合引发剂，可以根据需要使用其它成分构成。 -碱可溶性树脂-本专利技术的光固化性着色组合物包含如下所述情况作为碱可溶性树脂，在侧链具有碱可溶性基、聚合性双键和下述疏水性基(a)和(b)的至少一种的丙烯酸系共聚物的至少一种(以下，有时称为“本专利技术中的丙烯酸系共本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光固化性着色组合物，其含有着色剂、碱可溶性树脂、聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，所述碱可溶性树脂为在侧链具有碱可溶性基、聚合性双键和下述疏水性基（ａ）及（ｂ）的至少一种的丙烯酸系共聚物：【化１】＊＊＊。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-28 2005-380016;JP 2006-12-8 2006-3323601.一种光固化性着色组合物，其含有着色剂、碱可溶性树脂、聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，所述碱可溶性树脂为在侧链具有碱可溶性基、聚合性双键和下述疏水性基(a)及(b)的至少一种的丙烯酸系共聚物化12.根据权利要求1所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的30质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的光固化性着色组合物，其中，所述着色剂为黑色，所述着色剂的含量为不挥发成分的全部质量的47质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木德国，根本洋一，冲田务，
申请(专利权)人：富士胶片电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]