[发明专利]感光性着色组合物及滤色器

说明书

技术领域

本发明涉及感光性着色组合物，例如涉及对于在液晶显示装置或固体 摄像元件中使用的滤色器的形成有用的感光性着色组合物。此外，本发明 涉及使用该感光性着色组合物而形成的滤色器。

背景技术

扭曲向列(TN)模式是液晶显示装置所采用的代表性显示模式。采用 了TN模式的透射型液晶显示装置具有将液晶层用第1及第2偏振片夹持 的结构。根据TN模式，液晶层例如使通过第1偏振片后的第1直线偏振 光以原状入射到第2偏振片、或者变换为圆偏振光或椭圆偏振光后入射到 第2偏振片、或者变换为偏振光面与第1直线偏振光相差90°的第2直线偏 振光后入射到第2偏振片。这样，第2偏振片控制透射的光的量。

液晶显示装置通常使用滤色器来显示彩色图像。滤色器是在玻璃基板 等透明的基板上将色相不同的2种以上的微细的带(条纹)状的滤波器节 互相平行地或互相交叉地配置而成的、或者将色相不同的2种以上的微细 的滤波器节以在纵向及横向的各个方向上依次排列的方式配置而成的。滤 波器节具有数微米至数百微米的微细的尺寸，每个色相以规定的排列整齐 地配置。

一般在彩色液晶显示装置的制造中，通过蒸镀或溅射在滤色器上形成 用于驱动液晶分子的透明电极，在该电极上进一步形成用于使液晶分子以 一定方向取向的取向膜。为了充分发挥这些透明电极及取向膜的性能，它 们的形成一般需要在200℃以上、优选在230℃以上的高温下进行。因此， 现在作为滤色器的制造方法，使用不仅耐光性优异而且耐热性也优异的颜 料作为着色材的被称为颜料分散法的方法成为主流。

另外，在颜料分散法中，构成滤色器的滤波器节等着色层例如通过以 下的方法来形成。首先，使用分散剂及溶剂等在丙烯酸树脂等树脂中分散 颜料，调制着色组合物。接着，在该着色组合物中添加光聚合性单体和聚 合引发剂，得到感光性着色组合物。然后，将该感光性着色组合物涂布到 玻璃基板等基板上，接着，利用光刻法将涂膜图案化。进而，将该图案化 后的涂膜在例如200℃以上的高温下后烘烤，从而对其赋予在之后的工序中 所要求的耐受性。如上所述完成着色层。

彩色液晶显示装置近年来逐渐在电视机及计算机的监视器等中被广泛 使用。因此，对于提高颜色特性的要求不断提升，与此相伴，滤色器中使 用的着色组合物的颜料含有率存在变高的倾向。然而，在着色层的形成中 利用光刻法的上述方法中，若提高着色组合物的颜料含有率，有时会产生 以下问题。

在上述方法中，使用感光性着色组合物作为滤色器用着色组合物。因 此，用于光反应的能量射线、例如紫外线的一部分被颜料吸收。因此，当 着色组合物的颜料含有率高时，在由感光性着色组合物形成的涂膜的曝光 部，即使在表面侧的区域中曝光量充分，有时在基板侧的区域中曝光量也 变得不充分。在这种情况下，在由负型的感光性着色组合物得到的涂膜的 曝光部中，在基板侧的区域中光交联变得不充分，经过之后的显影工序获 得的着色层变得具有悬突体(overhang)(或下凹(undercut))。例如，这种 情况下，得到截面具有倒锥形形状即随着距基板侧的距离增大而宽度变宽 的形状的着色层。

当着色层的截面具有正锥形形状即随着距基板侧的距离增大而宽度变 窄的形状时，若通过蒸镀或溅射在着色层上沉积透明电极材料，则该透明 电极材料不仅被覆着色层的上表面，还被覆其倾斜的端面。因此，这种情 况下，不易产生由于透明电极中产生不连续部而导致的电连接不良。

与此相对，通过蒸镀或溅射在具有悬突体的着色层上沉积透明电极材 料时，由于透明电极材料难以沉积到悬突体的下方，所以在透明电极中容 易产生不连续部。即，这种情况下，在悬突体的下方的位置容易产生电连 接不良。

用于得到截面具有正锥形形状的着色层的技术在一些文献中有记载。 例如，日本特开2007-57655号公报中记载了通过使用特定的增塑剂来防止 产生悬突体。日本特开2007-114604号公报中记载了为了防止产生悬突体， 在包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少1种、丙烯酸及甲基丙烯酸中的 至少1种、和丙烯酸羟基乙酯及甲基丙烯酸羟基乙酯中的至少1种的共聚 物中使用具有加成有2-异氰酸酯基三羟甲基乙烷三丙烯酸酯的结构的共聚 物。日本特开2003-167115号公报中记载了对具有悬突体的着色层进行热 处理，从而使其截面变形为正锥形形状。