着色固化性组合物、滤色器及其制造方法和液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种着色固化性组合物、滤色器及其制造方法和液晶显示装置，该着色固化性组合物通过曝光、显影以及加热处理可形成高精细且具有正锥形的截面形状的、并且膜强度优良的着色图案。该着色固化性组合物含有（ａ）在分子内具有２个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物、（ｂ）光聚合引发剂、（ｃ）热交联剂以及（ｄ）着色剂；所述（ａ）在分子内具有２个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物的Ｉ／Ｏ值为０．６５以下，分子内的烯键式不饱和键之间的距离为６０个原子以下，且在分子中具有２个以上的环结构；并且，所述（ｄ）着色剂的含量相对于着色固化性组合物的总固体成分为３０质量％以上且６０质量％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及着色固化性组合物、具有使用该着色固化性组合物而形成 的着色图案的滤色器及其制造方法、以及液晶显示装置。
技术介绍
以往，着色固化性组合物被适用于各种各样的用途。例如已知使用含有粘合剂、聚合性化合物、光聚合引发剂、热交联剂、 以及着色剂的感光性组合物的永久图案形成方法等(例如，参照日本特开2006-243543号公报)。此外，除该用途以外，例如，为了形成滤色器的像素(着色图案)也 可以使用着色固化性组合物。近年来，滤色器在液晶显示元件(LCD)用途中，有不仅向监视器、而且 向电视机(TV)中用途扩大的趋势。随着该用途扩大的趋势，对滤色器在色 度、对比度等方面也逐渐要求高度的颜色特性。此外，在影像传感器(固体 摄像元件)用途的滤色器中也逐渐同样地要求颜色偏差的降低、颜色分解能 力的提高等颜色特性高的滤色器，此外还希望高精细化。如上所述，近年来，滤色器的高颜色再现性要求提高，着色固化性组 合物存在高颜料浓度化的趋势。但是，在使用高颜料浓度化了的着色固化 性组合物通过光刻法形成着色图案时，颜料会妨碍或吸收紫外线的透过， 因此，曝光不足显著，存在曝光时无法得到充分的深部固化性的趋势。其 结果是，在显影工序中容易发生下凹，形成截面形状为倒锥形的着色图案， 存在对于基板的密合性差等的问题。抑制这样的下凹形状的发生的技术在以往已经提出了几种。其中之一 公开了如下技术通过在感光性组合物中添加链转移剂，在显影后形成矩 形或正锥形(例如，参照日本特开2002-167404号公报)。此外，作为其它的提案，公开了如下技术通过在感光性组合物中包含具有亚氨基、环氧基的共聚物来形成正锥形(例如，参照日本特开2004-341245号公报)。但是，在上述两种技术中，例如，在颜料浓度为30%以上的情况下， 在显影以及加热处理后，难以形成高精细的、正锥形形状的着色图案。此外，日本特开2006-349895号公报中公开了使用着色剂浓度非常高 的组合物来形成四边形形状或倒锥形形状的隔离壁的技术，但是没有记载 通过曝光、显影、以及加热处理来形成高精细的、正锥形形状的着色图案 的技术。
技术实现思路
艮口，本专利技术是鉴于上述
技术介绍
而作成的，以实现如下所示的目的为 课题。本专利技术的目的在于提供能通过曝光、显影、以及加热处理来形成高精 细且具有正锥形的截面形状、而且膜强度优良的着色图案的着色固化性组 合物。此外，本专利技术的其它目的在于提供具备高精细且具有正锥形的截面形 状、而且膜强度优良的着色图案的滤色器及其制造方法、以及具备该滤色 器的液晶显示元件。发现上述课题能够通过如下方法来实现，从而完成本专利技术。艮口，本专利技术的着色固化性组合物含有(a)在分子内具有2个烯键式不 饱和键的聚合性单体或低聚物、(b)光聚合引发剂、(c)热交联剂以及(d) 着色剂；上述(a)在分子内具有2个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚 物的1/0值为0.65以下，分子内的烯键式不饱和键之间的距离为60个原子 以下，且在分子中具有2个以上的环结构；并且，上述(d)着色剂的含量 相对于着色固化性组合物的总固体成分为30质量％以上且60质量％以下。在本专利技术的着色固化性组合物中，(c)热交联剂的软化点为一10(TC以 上且13(TC以下。此外，从膜强度的观点考虑，优选(c)热交联剂在分子内具有l个以 上的环结构。从膜强度的观点考虑，进一步优选(c)热交联剂的热交联性基团当量为50以上且1000以下。此外，本专利技术的着色固化性组合物优选用于形成滤色器中的着色图案。 本专利技术的滤色器在基板上具有使用本专利技术的着色固化性组合物形成的 着色图案。此外，本专利技术的滤色器的制造方法包含下述步骤在基板上使用本发 明的着色固化性组合物通过反复进行涂布、预烘烤、曝光、显影以及加热 处理来形成任意的着色图案。本专利技术的液晶显示装置搭载有本专利技术的滤色器根据本专利技术，能够提供一种着色固化性组合物，其通过曝光、显影以 及加热处理，可以得到高精细且具有矩形或正锥形的截面形状、而且膜强 度优良的着色图案。此外，根据本专利技术，能够提供具备高精细且具有矩形或正锥形的截面 形状、而且膜强度优良的着色图案的滤色器及其制造方法、以及具备该滤 色器的液晶显示元件。具体实施例方式下面，详细说明本专利技术。 <着色固化性组合物〉本专利技术的着色固化性组合物含有(a)在分子内具有2个烯键式不饱和 键的聚合性单体或低聚物、(b)光聚合引发剂、(c)热交联剂以及(d)着 色剂；(a)在分子内具有2个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物的I/0 值为0.65以下，分子内的烯键式不饱和键之间的距离为60个原子以下，且 在分子中具有2个以上的环结构；并且，上述(d)着色剂的含量相对于着 色固化性组合物的总固体成分为30质量％以上且60质量％以下。下面，对该(a) ~ (d)成分进行说明。 〔(a)在分子内具有2个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物)本专利技术中的(a)在分子内具有2个烯键式不饱和键的聚合性单体或低 聚物的1/0值为0.65以下，分子内的烯键式不饱和键之间的距离为60个原 子以下，且在分子中具有2个以上的环结构。以下适当地将这些化合物称 作"特定2官能单体"来进行说明。本专利技术中的特定2官能单体的I/O值为0.65以下是必需的，优选为0.63 以下，更优选为0.6以下。此外，作为特定2官能单体的I/0值的下限值为 0.4。1/0值在该范围内时、着色固化性组合物的显影性优良，能够使得着色 图案的形状优良。本专利技术中的特定2官能单体的分子内的烯键式不饱和键之间的距离为 60个原子以下是必需的，优选为8个原子以上且55个原子以下，更优选为 10个原子以上且50个原子以下。若在该范围内，则着色固化性组合物的显影性优良，能够使得着色图 案的形状优良。此外，在特定2官能单体中，作为连接分子内的烯键式不饱和键的2 价基团，可以举出双酚A、双酚F、双酚AP、双酚C、双酚E、双酚S、 双酚Z、 二羟基联苯类、二羟基萘类等包含具有2个以上的环结构的骨架 的2价连接基团，该2价的连接基团也可以是与亚垸基、乙烯氧基、丙烯 氧基等不具有环结构的2价连接基团组合而成的基团。本专利技术中的特定2官能单体的具体例(例示化合物A-l~A-6)如下所 示，但是本专利技术并不限定于此。6表1<table>table see original document page 7</column></row><table>本专利技术中，特定2官能单体可以单独使用一种，也能两种以上组合使用。作为特定2官能单体在着色固化性组合物中的含量，相对于该组合物 的总固体成分，优选为1.0质量％ 40.0质量％，更优选为1.5质量％ 35.0 质量％，进一步优选为2.0质量％~30.0质量％。特定2官能单体的含量在 上述范围内时，固化反应充分地进行，同时加热处理时的热变形容易且充 分地生成，能够得到具有所希望的截面形状的着色图案。 〔(b)光聚合引发剂)本专利技术的着色固化性组合物含有(b)光聚合引发剂。作为本专利技术的着色固化性组合物中使用的光聚合引发剂，只要是可以 通过光照射的能量进行分解并产生引发源，就没有特殊限定，可以优选列 举出公知的光聚合引发剂等。作为光聚合引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色固化性组合物，其含有（ａ）在分子内具有２个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物、（ｂ）光聚合引发剂、（ｃ）热交联剂以及（ｄ）着色剂；所述（ａ）在分子内具有２个烯键式不饱和键的聚合性单体或低聚物是Ｉ／Ｏ值为０．６５以下，分子内的烯键式不饱和键之间的距离为６０个原子以下，且在分子中具有２个以上的环结构；并且，所述（ｄ）着色剂的含量相对于着色固化性组合物的总固体成分为３０质量％以上且６０质量％以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：疋田政宪，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]