CN101398497A - 滤色器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滤色器，其特征在于，其至少具有着色图案，该着色图案表面的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下，所述着色图案是将至少含有平均粒径为15～150nm的颜料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。所述光固化性组合物优选至少含有：有机溶剂、平均粒径为15～150nm的所述颜料、含有来自通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物、光聚合性化合物、以及光聚合引发剂。另外，本发明提供使用该优选的光固化性组合物制造滤色器的方法。

Description

滤色器及其制造方法

技术领域

本发明涉及滤色器及该滤色器的制造方法，更详细地说是涉及对比度优异的滤色器及其制造方法。

背景技术

滤色器如下制造：含有分散了有机颜料或无机颜料的颜料分散组合物、多官能单体、光聚合引发剂、碱可溶性树脂以及其它成分制成着色感光性组合物，使用该组合物，通过光刻法等形成着色图案，由此制造。

近年来，滤色器在液晶显示装置(LCD)的用途中，不仅在监视器、而且在电视机中的用途也有扩大的倾向，伴随着该用途扩大的倾向，要求在色度、对比度等方面的高度的颜色特性。特别是对比度由于对显示装置的图像质量有重大影响，因此受到特别的注目。

针对上述要求，要求以更微细的状态分散颜料(良好的分散性)和以稳定的状态使其分散(良好的分散稳定性)。分散性不充分时，存在下述问题：所形成的着色抗蚀剂膜上产生散乱边纹(fringe)或表面凹凸，所制造的滤色器的色度或尺寸精度降低，或者对比度显著劣化。

作为对比度降低的主要原因，可以举出由于组合物中的颜料粒子导致的背光的散射而产生的偏振片正交配置时的漏光。因此，为了滤色器的高对比度化，认为着色组合物中的平均粒径越小越优选。

作为选择颜料粒子以提高对比度的技术，公开了下述方法等：使用平均粒径为100～300nm的颜料的方法(例如参见特开2003-248115号)；使用超声波衰减型粒度分布测定装置来测定平均粒径，并选择规定范围的粒子、具体地说是选择D₈₄为1.0μm以下、D₅₀为0.5μm以下、D₁₆为0.3μm以下、最大峰为0.5μm以下的颜料粒子的方法(例如参见特开2005-165307)。但是，将颜料的粒径微细化时，颜料粒子的表面积增大，因此，颜料粒子间的凝聚力增强，以较高的水平兼顾分散性和分散稳定性多是比较困难的，现状是即使根据上述技术也不能实现满足实用水平的高对比度化，希望进一步的高对比度化。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的，实现以下目的。

即，本发明提供可以获得高对比度的滤色器以及该滤色器的制造方法。

本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过将所形成的着色图案覆膜中的颜料2次粒子的占有率控制在规定值以下，可以解决上述问题，从而完成了本发明。

即，用于解决上述问题的手段如下。

<1>一种滤色器，其特征在于，其含有着色图案，该着色图案表面的利用AFM(原子力显微镜)进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下，所述着色图案是将含有平均粒径为15～150nm的颜料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。

<2>根据<1>所述的滤色器，其特征在于，所述光固化性组合物含有：有机溶剂；平均粒径为15～150nm的颜料；含有来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物；光聚合性化合物；以及光聚合引发剂。

[通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基。R²表示亚烷基。W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基。X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-。Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构。R³表示氢原子、烷基、或芳基。m和n各自独立地表示0或1。]

<3>根据<2>所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构。

<4>根据<2>或<3>所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物。

<5>根据<2>～<4>中任一项所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元的聚合物。

<6>根据<2>～<5>中任一项所述的滤色器，其特征在于，所述光固化性组合物进一步含有碱可溶性树脂。

<7>一种滤色器的制造方法，其包括：感光性膜形成工序，该工序通过将光固化性组合物直接或介由其它层赋予在基板上而形成感光性膜，所述光固化性组合物含有有机溶剂、平均粒径为15～150nm的颜料、含有来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物、光聚合性化合物以及光聚合引发剂；着色图案形成工序，该工序通过对所形成的感光性膜依次进行图案曝光和显影而形成着色图案，该着色图案的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下。

[通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基。R²表示亚烷基。W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基。X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-。Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构。R³表示氢原子、烷基、或芳基。m和n各自独立地表示0或1。]

作为本发明的优选方案之一，可以列举出下述方案：即使在使用微细粒径的颜料时，通过将使用了具有高颜料分散性和分散稳定性的颜料分散组合物的固化性组合物用于着色图案的形成，也可以获得透光性和对比度优异的滤色器。

根据本发明，可以提供能够获得高对比度的滤色器及该滤色器的制造方法。

具体实施方式

以下就本发明的颜料分散组合物、光固化性组合物、滤色器及其制造方法进行详细说明。

本发明的滤色器的特征在于具有着色图案，该着色图案表面的利用AFM进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下，所述着色图案是涂覆含有平均粒径为15～150nm的颜料的光固化性组合物而形成的。2次粒子的占有率需要为40％以下，优选为25％以下，更优选为10％以下。

这里，颜料的1次粒径可以通过电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation株式会社制造，S-4800)，以倍率为10万倍、n＝100以上来进行测定。

颜料的平均粒径可以通过使用动态光散射型粒度分布测定装置(日机装(株)制造Microtrack UPA-150)、并根据需要用分散介质稀释来进行测定。

本发明中的2次粒子的占有率是指，在实施了将利用AFM(原子力显微镜)得到的膜表面的观察图像中的噪音或微粒等除去的处理后的图像中，算出2次粒子相对于图像整面的面积分率，即为占有率，本发明中采用通过以下的方法测得的值。

<颜料2次粒子的占有率>

用AFM(Veeco Instruments制造，NanoScope IIIa，TappingMode)观察所形成的着色图案的膜表面，获得表面的观察图像。

这里，在想要评价使用了特定的颜料分散组合物的着色图案的情况下，将在0.7mm玻璃基板上以干燥膜厚达到2.0μm的条件进行涂覆、干燥而形成的覆膜(着色图案)作为被检体即可。

接着，对于所得图像，使用美国国立卫生研究所制造的的图像处理程序“Image J”，按照下述顺序进行图像的处理，从而求得图像中的2次粒子的占有率。

1.在改变灰度、校正水平后消除图像的噪音和波纹，通过判别分析法进行二值化。

2.通过Watershed法分割相接触的粒子。

3.选出50nm以上的粒子，算出占有率。

在该条件下测定2次粒子的占有率时，在超过40％的占有率、例如占有率为42～45％下，很难说具有该着色图案的滤色器的对比度是实用上充分的状态。

作为在该条件下、即在含有平均粒径为15～150nm的颜料的着色图案中，使在上述条件下测得的图像中的2次粒子的占有率为40％以下的方法，可以举出在形成着色图案时使用可抑制颜料的凝集的固化性组合物，并在覆膜形成时抑制涂膜中的干燥凝集，作为具体的方法，可以举出例如使用微细颜料的分散性和其稳定性优异的光固化性组合物来形成着色图案的方法等。

以下对使用微细颜料的分散性和其稳定性优异的光固化性组合物来形成着色图案的方法进行具体说明。

<颜料分散组合物>

本发明中，作为将微细的颜料均匀地、且在没有随着时间经过发生凝集的担心的情况下稳定地分散的方法之一，采用下述方法：即将含有来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物作为颜料分散树脂来使用。

〔含有来自通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物〕

本发明的形成着色图案的光固化性组合物中优选含有包含来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物。

在本发明的光固化性组合物中，特定聚合物可以作为颜料分散剂发挥作用。在以下的说明中，有时将“含有来自通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物”适当地称为“特定颜料分散剂”来进行说明。

通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基。R²表示亚烷基。W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基。X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-。Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构。R³表示氢原子、烷基、或芳基。m和n分别独立地表示0或1。

以下对成为作为本发明的重要成分的特定聚合物中的必需的共聚单元的通式(1)所示的单体进行详细说明。

通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基。

作为R¹所示的烷基，优选是碳原子数为1～12的烷基，更优选是碳原子数为1～8的烷基，特别优选是碳原子数为1～4的烷基。

在R¹所示的烷基为取代烷基时，作为可导入的取代基，例如可以举出羟基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、卤素基团等。

作为R¹所示的优选烷基，具体地可以举出甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、环己基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基等。

R²表示亚烷基。

作为R²所示的亚烷基，优选是碳原子数为1～12的亚烷基，更优选是碳原子数为1～8的亚烷基，特别优选是碳原子数为1～4的亚烷基。

R²所示的亚烷基在可导入时也可以具有取代基，作为该取代基，可以举出例如羟基、烷氧基、芳氧基、酰氧基等。

作为R²所示的优选的亚烷基，具体地可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基等。

W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基、优选为-C(＝O)O-或-CONH-。

Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构。

R³表示氢原子、烷基、或芳基，优选为氢原子或甲基。

Y特别优选为-S-、-NH-、或-N＝。

作为Y介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构，可以举出咪唑环、嘧啶环、***环、四唑环、噻唑环、噁唑环等单环结构，以及苯并咪唑环、苯并噻唑环、苯并噁唑环、嘌呤环、喹唑啉环、萘嵌间二氮杂苯环等稠环结构，从与颜料的亲和性的观点出发，优选为稠环结构。稠环结构中，可以特别优选举出苯并咪唑环、苯并噻唑环以及苯并噁唑环。

X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-。X特别优选为-O-、-S-、-CONH-、-NHCONH-、以及-NHC(＝O)S-。

m和n各自独立地表示0或1，特别优选m和n同时为1。

通式(1)所示的单体的优选具体例(单体M-1～单体M-18)列举如下，但本发明并不限于这些。

从赋予颜料的分散稳定性的观点出发，本发明的特定聚合物特别优选为含有来自上述通式(1)所示单体的共聚单元以及来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物。

这种在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物由于是具有规定分子量的化合物，因此也称为大单体。在以下的说明中，有时将本发明的“在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物”适当地称为“聚合性寡聚物”或“大单体”。

本发明中根据所需而使用的聚合性寡聚物由聚合物链部分和在其末端具有烯键式不饱和双键的可聚合的官能团的部分构成。从获得所需的接枝聚合物的观点出发，这种具有烯键式不饱和双键的基团优选仅在聚合物链的一个末端具有。作为具有烯键式不饱和双键的基团，优选为(甲基)丙烯酰基、乙烯基，特别优选为(甲基)丙烯酰基。

另外，该大单体的聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)优选为1000～10000的范围，特别优选为2000～9000的范围。

上述聚合物链的部分一般为由选自(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯及其衍生物、丙烯腈、醋酸乙烯酯以及丁二烯中的至少一种单体形成的均聚物或共聚物、或者为聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚己内酯。

上述聚合性寡聚物优选为下述通式(2)所示的寡聚物。

通式(2)

通式(2)中，R¹¹和R¹³各自独立地表示氢原子或甲基。

R¹²表示含有碳原子数为1～12的亚烷基的连接基团，该连接基团可以是碳原子数为1～12的亚烷基，也可以是多个该亚烷基介由酯键、醚键、酰胺键等连接而成的基团。R¹²优选是碳原子数为1～4的亚烷基、或碳原子数为1～4的亚烷基介由酯键连接而成的基团。R¹²所示的亚烷基也可以进一步具有取代基(例如羟基)。

Y表示不具有取代基的苯基、具有1个碳原子数为1～4的烷基的苯基或-COOR¹⁴。这里，R¹⁴表示碳原子数为1～6的烷基、苯基或碳原子数为7～10的芳烷基。Y优选为苯基或-COOR¹⁴，这里R¹⁴表示碳原子数为1～12的烷基。

q表示20～200的整数。

作为本发明中可在特定颜料分散剂的合成中使用的聚合性寡聚物(大单体)的优选例子，可以举出聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、和聚(甲基)丙烯酸异丁酯、在聚苯乙烯的一个分子末端键合有(甲基)丙烯酰基的聚合物。作为可从市场上获得的聚合性寡聚物，可以举出一个末端甲基丙烯酰化的聚苯乙烯寡聚物(Mn＝6000、商品名：AS-6、东亚合成化学工业株式会社制)、一个末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯寡聚物(Mn＝6000、商品名：AA-6、东亚合成化学工业株式会社制)以及一个末端甲基丙烯酰化的聚丙烯酸正丁酯寡聚物(Mn＝6000、商品名：AB-6、东亚合成化学工业株式会社制)。

本发明的特定颜料分散剂优选进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元。通过特定颜料分散剂进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元，例如将本发明的颜料分散组合物适用于利用光刻法进行的图案形成时，可以进一步提高图案形成性。

作为具有酸基的单体，可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯代丙烯酸、肉桂酸等不饱和一元羧酸类；马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸等不饱和二羧酸或其酐类；3元以上的不饱和多元羧酸或其酐类；琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等2元以上的多元羧酸的单〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕酯类；ω-羧基-聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基-聚己内酯单甲基丙烯酸酯等两末端羧基聚合物的单(甲基)丙烯酸酯类等。

本发明的特定颜料分散剂在不损害其效果的范围内，也可以进一步含有可共聚的乙烯基单体作为共聚成分。

作为这里可使用的乙烯基单体，没有特别限定，例如优选(甲基)丙烯酸酯类、巴豆酸酯类、乙烯基酯类、马来酸二酯类、富马酸二酯类、衣康酸二酯类、(甲基)丙烯酰胺类、乙烯醚类、乙烯醇的酯类、苯乙烯类、(甲基)丙烯腈等。作为这种乙烯基单体的具体例子，例如可以举出以下的化合物。

作为(甲基)丙烯酸酯类的例子，可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二乙二醇单甲醚、(甲基)丙烯酸二乙二醇单***、(甲基)丙烯酸三乙二醇单甲醚、(甲基)丙烯酸三乙二醇单***、(甲基)丙烯酸聚乙二醇单甲醚、(甲基)丙烯酸聚乙二醇单***、(甲基)丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯氧基乙酯等。

另外，本说明书中表示“丙烯酸、甲基丙烯酸”中的任一或两者时，有时记为“(甲基)丙烯酸”。

作为巴豆酸酯类的例子，可以举出巴豆酸丁酯和巴豆酸己酯等。

乙烯基酯类的例子可以举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯等。

马来酸二酯类的例子可以举出马来酸二甲酯、马来酸二乙酯和马来酸二丁酯等。

富马酸二酯类的例子可以举出富马酸二甲酯、富马酸二乙酯和富马酸二丁酯等。

衣康酸二酯类的例子可以举出衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二丁酯等。

作为(甲基)丙烯酰胺类，可以举出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-苄基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、二丙酮丙烯酰胺等。

作为苯乙烯类的例子，可以举出苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、用可通过酸性物质脱保护的基团(例如t-Boc等)保护的羟基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯以及α-甲基苯乙烯等。

作为乙烯基醚类的例子，可以举出甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚以及甲氧基乙基乙烯基醚等。

作为本发明的特定颜料分散剂的优选形态，可以优选举出下述共聚物：其含有2～50质量％的来自上述通式(1)所示单体的共聚单元，且进一步含有10～90质量％的来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元、1～30质量％的来自具有酸基的单体的共聚单元、0～20质量％的来自乙烯基单体的共聚单元。

本发明的特定颜料分散剂的优选分子量以重均分子量(Mw)计优选为15000～200000、以数均分子量(Mn)计优选为8000～100000。另外，分子量可以通过凝胶渗透色谱(GPC)来进行测定。

以下举出可在本发明的光固化性组合物中优选使用的特定颜料分散剂的具体例〔例示化合物1～例示化合物16〕及其重均分子量，但本发明并不限定于这些。

例示化合物(1)：上述单体M-2/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/90质量％、重均分子量50000)

例示化合物(2)：上述单体M-2/甲基丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/15/75质量％、重均分子量25000)

例示化合物(3)：上述单体M-3/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(5/10/85质量％、重均分子量40000)

例示化合物(4)：上述单体M-3/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(15/5/10/65质量％、重均分子量60000)

例示化合物(5)：上述单体M-4/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/90质量％、重均分子量80000)

例示化合物(6)：上述单体M-4/甲基丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/15/75质量％、重均分子量30000)

例示化合物(7)：上述单体M-5/丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(25/15/60质量％、重均分子量60000)

例示化合物(8)：上述单体M-5/末端甲基丙烯酰化的聚丙烯酸丁酯共聚物(15/85质量％、重均分子量40000)

例示化合物(9)：上述单体M-6/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(15/10/75质量％、重均分子量80000)

例示化合物(10)：上述单体M-6/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(12/88质量％、重均分子量50000)

例示化合物(11)：上述单体M-7/甲基丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/15/75质量％、重均分子量25000)

例示化合物(12)：上述单体M-7/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(10/10/50/30质量％、重均分子量40000)

例示化合物(13)：上述单体M-10/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/末端甲基丙烯酰化的聚苯乙烯共聚物(5/10/85质量％、重均分子量20000)

例示化合物(14)：上述单体M-10/甲基丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/15/75质量％、重均分子量25000)

例示化合物(15)：上述单体M-10/甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物(15:85质量％、重均分子量15000)

例示化合物(16)：上述单体M-13/甲基丙烯酸/末端甲基丙烯酰化的聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(10/15/75质量％、重均分子量20000)

本发明中作为特定颜料分散剂的上述共聚物可以如下获得：将上述通式(1)所示的单体、根据需要并用的聚合性寡聚物或其它单体在溶剂中进行自由基聚合，从而获得。自由基聚合引发剂可以使用公知的化合物，优选使用偶氮系引发剂(例如二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、偶氮双异丁腈、2，2’-偶氮双(2-脒基丙烷)2盐酸盐等)、过氧化物(过氧化苯甲酰、过硫酸钾等)。除了引发剂以外，还可以添加链转移剂(例如2-巯基乙醇、3-巯基丙酸、2-巯基乙酸、十二烷基硫醇)来进行合成。

另外，具体的合成例在后叙述。

特定颜料分散剂在颜料分散组合物中含量相对于后述的颜料的质量优选为0.5～100质量％、更优选为3～70质量％。颜料分散剂的量在该范围内时，可以获得充分的颜料分散效果。另外，即使添加多于100质量％的颜料分散剂，有时也无法期待颜料分散效果的进一步提高的效果。

本发明的颜料分散组合物是在有机溶剂中含有颜料、特定颜料分散剂而成，根据需要，可以使用树脂成分等其它成分来构成。

由于该颜料分散组合物含有特定颜料分散剂，因此有机溶剂中的颜料的分散状态良好，可以获得良好的颜色特性，同时在例如构成滤色器时可以获得高对比度。特别是可以发挥有机颜料的优异的分散效果。

〔平均粒径为15～150nm的颜料〕

本发明中，滤色器着色图案中含有平均粒径为15～150nm的颜料对于实现高对比度是必需的，但只要是满足该粒径的颜料，则可以适当选择以往公知的各种无机颜料或有机颜料作为颜料来使用。

颜料无论是无机颜料或有机颜料，均优选为高透射率，考虑到这一点时，优选使用粒径尽量小的颜料，还考虑到操作性时，需要颜料的平均粒径在上述范围内，更优选为15～50nm的范围。

这里的颜料的平均粒径是表示2次粒子的平均粒径，具体来说，可以通过上述的方法来测定。

上述无机颜料可以举出金属氧化物、金属络合物等所示的金属化合物，具体地可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等的金属氧化物和上述金属的复合氧化物等。

上述有机颜料例如可以举出以下的颜料。

C.I.颜料黄11、24、31、53、83、93、99、108、109、110、138、139、147、150、151、154、155、167、180、185、199；

C.I.颜料橙36、38、43、71；

C.I.颜料红81、105、122、149、150、155、171、175、176、177、209、220、224、242、254、255、264、270；

C.I.颜料紫19、23、32、37、39；

C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:3、15:6、16、22、60、66；

C.I.颜料绿7、36、37；

C.I.颜料棕25、28；

C.I.颜料黑1、7。

本发明中的颜料没有特别限定，更优选下述的颜料。

C.I.颜料黄11、24、108、109、110、138、139、150、151、154、167、180、185；

C.I.颜料橙36、71；

C.I.颜料红122、150、171、175、177、209、224、242、254、255、264；

C.I.颜料紫19、23、37；

C.I.颜料蓝15:1、15:3、15:6、16、22、60、66；

C.I.颜料绿7、36；

C.I.颜料黑7。

这些有机颜料可以单独使用，或者为了提高颜色纯度而组合各种来使用。以下举出组合的具体例。

例如，作为红色颜料，可以单独使用蒽醌系颜料、苝系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料或者使用它们中的至少1种与双偶氮系黄色颜料、异吲哚啉系黄色颜料、喹酞酮系黄色颜料或苝系红色颜料的混合等。例如，蒽醌系颜料可以举出C.I.颜料红177，苝系颜料可以举出C.I.颜料红155、C.I.颜料红224，二酮吡咯并吡咯系颜料可以举出C.I.颜料红254，从颜色重现性的观点出发，优选与C.I.颜料黄139的混合。另外，红色颜料与黄色颜料的质量比优选为100:5～100:50。当低于100:5时，有时难以抑制400nm～500nm的透光率，从而无法提高颜色纯度。另外，超过100:50时，有时主波长向短波长偏移，从NTSC(国家电视标准委员会)目标色调的偏移增大。特别是，作为上述质量比，100:10～100:30的范围是最合适的。另外，为红色颜料彼此的组合时，可以根据色度进行调整。

另外，绿色颜料可以单独使用卤化酞菁系颜料，或者使用其与双偶氮系黄色颜料、喹酞酮系黄色颜料、偶氮甲碱系黄色颜料或异吲哚啉系黄色颜料的混合。例如，这种例子优选C.I.颜料绿7、36、37与C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180或C.I.颜料黄185的混合。绿色颜料与黄色颜料的质量比优选为100:5～100:150。上述质量比小于100:5时，有时难以抑制400～450nm的透光率、从而无法提高颜色纯度。超过100:150时，有时主波长向长波长偏移，从NTSC目标色调的偏移增大。上述质量比特别优选为100:30～100:120的范围。

作为蓝色颜料，可以单独使用酞菁系颜料，或者可以使用其与二噁嗪系紫色颜料的混合。例如优选C.I.颜料蓝15:6与C.I.颜料紫23的混合。蓝色颜料与紫色颜料的质量比优选为100:0～100:50，更优选为100:5～100:30。

另外，作为黑色矩阵用的颜料，可以举出单独的碳黑、钛黑、氧化铁、氧化钛或它们的混合，优选碳黑与钛黑的组合。另外，碳黑与钛黑的质量比优选为100:0～100:60的范围。超过100:60时，有时分散稳定性降低。

制备本发明的光固化性组合物时，优选将该颜料预先在溶剂中分散而获得颜料分散组合物，这种颜料分散组合物中颜料的含量相对于该组合物的总固体成分(质量)优选为40～90质量％、更优选为50～80质量％。颜料的含量在上述范围内时，颜色浓度充分，对确保优异的颜色特性是有效的。

〔有机溶剂〕

作为本发明中颜料分散组合物或光固化性组合物的制备中所使用的有机溶剂，可以举出乙酸1-甲氧基-2-丙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、环己醇、乙二醇、二乙二醇、甲苯、二甲苯等。

另外，有机溶剂的添加量可以根据颜料分散组合物的用途等来适当选择，但由于在本发明中用于后述的光固化性组合物的制备，因此从操作性的观点出发，可以按照含有颜料和颜料分散剂的固体成分的浓度达到5～50质量％的方式来进行添加。

颜料分散组合物的制备方法没有特别限定，例如可以如下获得：使用立式或水平式的砂磨机、销棒粉碎机、狭缝粉碎机、超声波分散机等，利用由0.01～1mm粒径的玻璃、氧化锆等形成的珠粒将颜料、颜料分散剂及溶剂进行微分散处理，从而获得。

另外，也可以在进行珠粒分散前，使用双辊、三辊、球磨机、滚筒筛(trommel)、分散机、捏和机、双向捏和机、匀浆机、搅拌机、单螺杆或双螺杆挤出机等，一边赋予较强的剪切力一边进行混炼分散处理。

另外，对于混炼、分散的详细情况，记载于T.C.Patton著“Paint Flowand Pigment Dispersion”(1964年John Wiley and Sons社刊)等中。

本发明的颜料分散组合物由于用于滤色器形成用的光固化性组合物的制备，因此优选在碱水溶液中可溶。

<光固化性组合物>

形成着色图案的光固化性组合物含有上述的颜料分散组合物、光聚合性化合物、光聚合引发剂而成，优选进一步含有碱可溶性树脂，根据需要，也可以含有其它成分。

该光固化性组合物由于含有上述的特定颜料分散剂，因此在组合物中，颜料以良好的分散状态保持，可以获得良好的颜色特性，同时，在构成滤色器时可以抑制膜中的颜料凝集，可以获得高对比度。

以下，对本发明的光固化性组合物中所含的各成分进行详述。

〔颜料分散组合物〕

着色图案形成用的光固化性组合物使用上述颜料分散组合物的至少一种来构成。构成光固化性组合物的本发明的颜料分散组合物的详细情况如前所述。

作为光固化性组合物中的颜料分散组合物的含量，相对于光固化性组合物的总固体成分(质量)，颜料的含量优选为5～70质量％的范围的量，更优选15～60质量％的范围的量。颜料分散组合物的含量在该范围内时，颜色浓度充分，对于确保颜色特性是有效的。

〔碱可溶性树脂〕

本发明的光固化性组合物优选含有碱可溶性树脂的至少一种。通过在光固化性组合物中含有碱可溶性树脂，将该光固化性组合物适用于利用光刻法的图案形成时，可以进一步提高图案形成性。

碱可溶性树脂为线状有机高分子聚合物，可以从分子(优选以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物为主链的分子)中具有至少1个促进碱可溶性的基团(例如羧基、磷酸基、磺酸基等)的碱可溶性树脂中适当地选择。其中，更优选在有机溶剂中可溶、并可以通过弱碱性水溶液显影的碱可溶性树脂。

碱可溶性树脂的制造中例如可以使用利用公知的自由基聚合法的方法。利用自由基聚合法制造碱可溶性树脂时的温度、压力、自由基引发剂的种类及其量、溶剂的种类等各个聚合条件对于本领域技术人员是可以容易地设定的，也可以实验性地决定条件。

作为上述线状有机高分子聚合物，优选在侧链上具有羧酸的聚合物。例如可以举出特开昭59-44615号、特公昭54-34327号、特公昭58-12577号、特公昭54-25957号、特开昭59-53836号、特开昭59-71048号各公报所记载的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物等、以及在侧链上具有羧酸的酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物上加成酸酐而得到的物质等，进而优选地举出在侧链上具有(甲基)丙烯酰基的高分子聚合物。

这些物质中，特别优选由(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其它单体形成的多元共聚物。

除此之外，也可举出将甲基丙烯酸2-羟基乙酯进行共聚而得到的物质等作为有用的化合物。该聚合物可以以任意的量混合后使用。

除上述之外，可以举出特开平7-140654号公报记载的(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯/聚苯乙烯大单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大单体/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。

对于碱可溶性树脂的具体构成单元，特别优选(甲基)丙烯酸与能够与其共聚的其它单体形成的共聚物。

作为能够与上述(甲基)丙烯酸共聚的其它单体，可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。这里，烷基和芳基的氢原子也可以被取代基取代。

作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸芳基酯的具体例，可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸萘酯、丙烯酸环己酯等。

另外，作为上述乙烯基化合物，例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、醋酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氢糠酯、聚苯乙烯大单体、聚甲基丙烯酸甲酯大单体、CH₂＝CR⁴R⁵〔这里，R⁴表示氢原子或碳原子数为1～5的烷基、R⁵表示碳原子数为6～10的芳香族烃环〕、CH₂＝C(R⁴)(COOR⁶)〔这里，R⁴表示氢原子或碳原子数为1～5的烷基、R⁶表示碳原子数为1～8的烷基或碳原子数为6～12的芳烷基〕等。

这些能够共聚的其它单体可以单独使用1种或者组合使用2种以上。优选的能够共聚的其它单体为选自CH₂＝CR⁴R⁵、CH₂＝C(R⁴)(COOR⁶)、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯和苯乙烯中的至少1种，特别优选CH₂＝CR⁴R⁵和/或CH₂＝C(R⁴)(COOR⁶)。这些R⁴、R⁵及R⁶分别为与上述相同的意义。

光固化性组合物中的碱可溶性树脂的含量相对于该组合物的总固体成分优选为1～20质量％、更优选为2～15质量％、特别优选为3～12质量％。

〔光聚合性化合物〕

本发明的光固化性组合物含有光聚合性化合物的至少一种。

可以在本发明中使用的光聚合性化合物为具有至少1个烯键式不饱和双键的加成聚合性化合物，可以从具有至少一个、优选2个以上的末端烯键式不饱和键的化合物中选择。这样的化合物组在本领域中是广泛公知的，本发明中可以没有特别限定地使用它们。它们具有例如单体、预聚物、即2聚物、3聚物及寡聚物、或者它们的混合物及它们的共聚物等化学形态。作为单体及其共聚物的例子，可以举出不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等)或其酯类、酰胺类，优选使用不饱和羧酸和脂肪族多元醇化合物形成的酯、不饱和羧酸和脂肪族多元胺化合物形成的酰胺类。另外，也优选使用具有羟基或氨基、巯基等亲核性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与单官能或多官能异氰酸酯类或环氧类形成的加成反应物、以及与单官能或多官能的羧酸形成的脱水缩合反应物等。另外，还优选具有异氰酸酯基、环氧基等亲电性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与单官能或多官能的醇类、胺类、硫醇类形成的加成反应物、以及具有卤素基团、甲苯氧基等脱离性取代基的不饱和羧酸酯或酰胺类与单官能或多官能的醇类、胺类、硫醇类形成的取代反应物。另外，作为其它的例子，还可以使用取代为不饱和膦酸、苯乙烯、乙烯醚等的化合物组来代替上述不饱和羧酸。

作为脂肪族多元醇化合物与不饱和羧酸形成的酯的单体的例子，作为丙烯酸酯，有乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、四甲二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1，4-环己二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇四丙烯酸酯、山梨糖醇五丙烯酸酯、山梨糖醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、聚酯丙烯酸酯寡聚物、异氰脲酸环氧乙烷(EO)改性三丙烯酸酯等。

作为甲基丙烯酸酯，有四甲二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨糖醇三甲基丙烯酸酯、山梨糖醇四甲基丙烯酸酯、双〔对(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基〕二甲基甲烷、双-〔对(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基〕二甲基甲烷等。

作为衣康酸酯，有乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1，3-丁二醇二衣康酸酯、1，4-丁二醇二衣康酸酯、四甲二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、山梨糖醇四衣康酸酯等。作为巴豆酸酯，有乙二醇二巴豆酸酯、四甲二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山梨糖醇四巴豆酸酯等。作为异巴豆酸酯，有乙二醇二异巴豆酸酯、季戊四醇二异巴豆酸酯、山梨糖醇四异巴豆酸酯等。作为马来酸酯，有乙二醇二马来酸酯、三乙二醇二马来酸酯、季戊四醇二马来酸酯、山梨糖醇四马来酸酯等。

作为其它的酯的例子，例如也可以优选使用特公昭51-47334、特开昭57-196231记载的脂肪族醇系酯类、特开昭59-5240、特开昭59-5241、特开平2-226149记载的具有芳香族系骨架的化合物、特开平1-165613记载的含有氨基的化合物等。另外，上述酯单体也可以以混合物的形式使用。

另外，作为脂肪族多元胺化合物与不饱和羧酸形成的酰胺的单体的具体例子，有亚甲基双丙烯酰胺、亚甲基双甲基丙烯酰胺、1，6-六亚甲基双丙烯酰胺、1，6-六亚甲基双甲基丙烯酰胺、二乙三胺三丙烯酰胺、亚二甲苯基双丙烯酰胺、亚二甲苯基双甲基丙烯酰胺等。作为其它优选的酰胺系单体的例子，可以举出特公昭54-21726记载的具有亚环己基结构的化合物。

另外，也优选利用异氰酸酯与羟基的加成反应而制得的聚氨酯系加成聚合性化合物，作为这种具体的例子，例如可以举出特公昭48-41708号公报中记载的使下述通式(A)所示的具有羟基的乙烯基单体与1个分子中具有2个以上的异氰酸酯基的聚异氰酸酯化合物进行加成而得到的1个分子中含有2个以上的聚合性乙烯基的乙烯基聚氨酯化合物等。

CH₂＝C(R³⁴)COOCH₂CH(R³⁵)OH    (A)

(其中，R³⁴和R³⁵表示H或CH₃。)

另外，也优选特开昭51-37193号、特公平2-32293号、特公平2-16765号中记载的聚氨酯丙烯酸酯类、特公昭58-49860号、特公昭56-17654号、特公昭62-39417号、特公昭62-39418号记载的具有环氧乙烷系骨架的聚氨酯化合物类。另外，通过使用特开昭63-277653号、特开昭63-260909号、特开平1-105238号中记载的分子内具有氨基结构或硫化物结构的加成聚合性化合物类，可以获得感光速度特别优异的光聚合性组合物。

作为其它的例子，可以举出特开昭48-64183号、特公昭49-43191号、特公昭52-30490号各公报中记载的聚酯丙烯酸酯类、环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应而得到的环氧丙烯酸酯类等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。另外，还可以举出特公昭46-43946号、特公平1-40337号、特公平1-40336号记载的特定的不饱和化合物、特开平2-25493号记载的乙烯基膦酸系化合物等。在某种情况下，优选使用特开昭61-22048号记载的含有全氟烷基的结构。而且也可以使用日本接着协会志Vol.20、No.7、300～308页(1984年)中作为光固化性单体和寡聚物所介绍的物质。

对于这些加成聚合性化合物，其结构、单独使用或并用、添加量等使用方法的详细情况可以根据最终的光固化性组合物的性能设计来任意设定。例如可以从以下观点出发来进行选择。

从感度方面出发，优选每1分子的不饱和基团含量较多的结构，在为多数的情况下优选为2官能以上。另外，为了提高固化膜的强度，可以是3官能以上的结构，而且，通过将不同官能数、不同聚合性基团(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯系化合物、乙烯基醚系化合物)的化合物并用来调节感度和强度这两者也是有效的。

另外，对于与光固化性组合物中的其它成分(例如碱可溶性树脂等粘合剂聚合物、光聚合引发剂、着色剂(颜料))的相容性、分散性来说，加成聚合化合物的选择和使用方法也是重要的因素，例如有时通过低纯度化合物的使用或2种以上的并用，可以提高相容性。

另外，也可以为了提高与基板等的粘附性而选择特定的结构。加成聚合性化合物的用量相对于光固化性组合物中的不挥发性成分优选为5～70质量％、更优选为10～60质量％的范围。另外，它们可以单独使用，也可以2种以上并用。此外，加成聚合性化合物的使用方法可以从对氧的聚合阻碍的大小、析像度、灰雾性、折射率变化、表面粘着性等观点出发，任意地选择适当的结构、配比、添加量。

〔光聚合引发剂〕

本发明的光固化性组合物含有光聚合引发剂的至少一种。

作为光聚合引发剂，例如可以举出特开平57-6096号公报所记载的卤代甲基噁二唑、特公昭59-1281号公报、特开昭53-133428号公报等所记载的卤代甲基-s-三嗪等活性卤化物、美国专利USP-4318791、欧州专利公开EP-88050A等的各说明书所记载的缩酮、缩醛或苯偶姻烷基醚类等芳香族羰基化合物、美国专利USP-4199420说明书所记载的二苯甲酮类等芳香族酮化合物、Fr-2456741说明书所记载的(硫杂)呫吨酮类或吖啶类化合物、特开平10-62986号公报所记载的香豆素类或联二咪唑类等化合物、特开平8-015521号公报等的锍有机硼络合物等。

其中，作为光聚合引发剂，优选苯乙酮系、缩酮系、二苯甲酮系、苯偶姻系、苯甲酰系、呫吨酮系、活性卤化物(三嗪系、卤代甲基噁二唑系、香豆素系)、吖啶系、联二咪唑系、肟酯系等。

作为上述苯乙酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出2，2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、对二甲基氨基苯乙酮、4’-异丙基-2-羟基-2-甲基-苯丙酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2-甲苯基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙酮-1等。

上述缩酮系光聚合引发剂例如可以优选举出苄基二甲基缩酮、苄基-β-甲氧基乙基缩醛等。

作为上述二苯甲酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出二苯甲酮、4，4’-(双二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-(双二乙基氨基)二苯甲酮、4，4’-二氯二苯甲酮等。

上述苯偶姻系或苯甲酰系光聚合引发剂例如可以优选举出苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲基醚、甲基o-苯甲酰苯甲酸酯等。

上述呫吨酮系光聚合引发剂例如可以优选举出二乙基噻吨酮、二异丙基噻吨酮、单异丙基噻吨酮、氯噻吨酮等。

作为活性卤素光聚合引发剂(三嗪系、噁二唑系、香豆素系)的光聚合引发剂，例如可以优选举出2，4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯基-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-(1-对二甲基氨基苯基)-1，3-丁二烯基-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-联苯基-s-三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-(对甲基联苯基)-s-三嗪、对羟基乙氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、甲氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、3，4-二甲氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、4-苯并四氢呋喃-2，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、4-(邻溴-对-N，N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2，6-二(氯甲基)-s-三嗪、4-(对-N，N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2，6-二(氯甲基)-s-三嗪、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(萘并-1-基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1，3，4-噁二唑、3-甲基-5-氨基-((s-三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基氨基-((s-三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-丁基-5-二甲基氨基-((s-三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素等。

上述吖啶类系光聚合引发剂例如可以优选举出9-苯基吖啶、1，7-双(9-吖啶基)庚烷等。

上述联二咪唑系光聚合引发剂例如可以优选举出2-(邻氯苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚物、2-(2，4-二甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚物等。

除上述之外，还可以举出1-苯基-1，2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、o-苯甲酰基-4’-(苯并巯基)苯甲酰基-己基-酮肟、2，4，6-三甲基苯基羰基-二苯基膦酰基氧化物、六氟磷-三烷基苯基鏻盐等。

本发明中可以使用的光聚合引发剂并非限定于以上的光聚合引发剂，还可以使用其它公知的光聚合引发剂。例如可以举出美国专利第2367660号说明书所记载的vicinal polyketoaldonyl化合物、美国专利第2367661号和第2367670号说明书所记载的α-羰基化合物、美国专利第2448828号说明书所记载的偶姻醚、美国专利第2722512号说明书所记载的被α-烃取代的芳香族偶姻化合物、美国专利第3046127号和第2951758号说明书所记载的多核醌化合物、美国专利第3549367号说明书所记载的三烯丙基咪唑二聚物/对氨基苯基酮的组合、特公昭51-48516号公报所记载的苯并噻唑系化合物/三卤代甲基-s-三嗪系化合物等。

另外，还可以并用这些光聚合引发剂。

光聚合引发剂在光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0.1～15.0质量％、更优选为0.5～10.0质量％。光聚合引发剂的含量在上述范围内时，可以良好地进行聚合反应，能够形成强度良好的膜。

从光聚合引发剂(自由基引发剂)的自由基产生效率的提高、感光波长的长波长化的目的出发，本发明的光固化性组合物还可以含有增感剂。

可以在本发明中使用的增感剂优选对于自由基引发剂以电子转移机理或能量转移机理使其增感的增感剂。

作为可以在本发明中使用的增感剂，可以举出属于下述列举的化合物类、且在300nm～450nm的波长区域具有吸收波长的增感剂。

作为优选的增感剂的例子，可以举出属于以下的化合物类、且在330nm～450nm区域具有吸收波长的增感剂。

例如可以举出多核芳香族类(例如菲、蒽、芘、苝、苯并菲、9，10-二烷氧基蒽)、呫吨类(例如荧光素、曙红、赤藓红、罗丹明B、玫瑰红)、噻吨酮类(异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、氯噻吨酮)、菁类(例如噻碳菁(Thiacarbocyanine)、氧碳菁(oxacarbocyanine))、份菁类(例如份菁、碳份菁)、酞菁类、噻嗪类(例如硫堇、亚甲基蓝、甲苯胺蓝)、吖啶类(例如吖啶橙、氯代黄素、吖啶黄)、蒽醌类(例如蒽醌)、方酸菁(squarylium)类(例如方酸菁)、吖啶橙、香豆素类(例如7-二乙基氨基-4-甲基香豆素)、香豆素酮、吩噻嗪类、吩嗪类、苯乙烯基苯类、偶氮化合物、二苯基甲烷、三苯基甲烷、二苯乙烯基苯类、咔唑类、卟啉、螺环化合物、喹吖啶酮、靛蓝、苯乙烯、吡喃鎓化合物、吡咯甲川化合物、吡唑并***化合物、苯并噻唑化合物、巴比妥酸衍生物、硫代巴比妥酸衍生物、苯乙酮、二苯甲酮、噻吨酮、米希勒酮等芳香族酮化合物、N-芳基噁唑烷酮等杂环化合物等。

本发明的光固化性组合物还优选含有共增感剂。本发明的光固化性组合物中的共增感剂具有进一步提高增感色素或引发剂对活性放射线的感度、或者抑制氧导致的聚合性化合物的聚合阻碍等作用。

作为这样的共增感剂的例子，可以举出胺类、例如M.R.Sander等人著“Journal of Polymer Society”第10卷3173页(1972)、特公昭44-20189号公报、特开昭51-82102号公报、特开昭52-134692号公报、特开昭59-138205号公报、特开昭60-84305号公报、特开昭62-18537号公报、特开昭64-33104号公报、Research Disclosure 33825号记载的化合物等，具体地可以举出三乙醇胺、对二甲基氨基苯甲酸乙酯、对甲酰基二甲基苯胺、对甲硫基二甲基苯胺等。

作为共增感剂的其它例子，可以举出硫醇和硫化物类，例如可以举出特开昭53-702号公报、特公昭55-500806号公报、特开平5-142772号公报记载的硫醇化合物、特开昭56-75643号公报的二硫化物化合物等，具体地可以举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基-4(3H)-喹唑啉、β-巯基萘等。

另外，作为其它的例子，可以举出氨基酸化合物(例如N-苯基甘氨酸等)、特公昭48-42965号公报记载的有机金属化合物(例如三丁基醋酸锡等)、特公昭55-34414号公报记载的供氢体、特开平6-308727号公报记载的硫化合物(例如三噻烷等)等。

从聚合成长速度和链转移的平衡所带来的固化速度的提高的观点出发，这些共增感剂的含量相对于光固化性组合物的总固体成分的质量优选为0.1～30质量％的范围，更优选为1～25质量％的范围，进一步优选为0.5～20质量％的范围。

下面，对上述以外的成分进行说明。

〔溶剂〕

本发明的光固化性组合物一般可以与上述成分一起使用溶剂来优选地制备。

作为溶剂，可以举出酯类，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯；烷基酯类，乳酸甲酯、乳酸乙酯、羟乙酸甲酯、羟乙酸乙酯、羟乙酸丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-氧代-丙酸甲酯、3-氧代-丙酸乙酯等3-氧代-丙酸烷基酯类(例如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)；2-氧代-丙酸甲酯、2-氧代-丙酸乙酯、2-氧代-丙酸丙酯等2-氧代-丙酸烷基酯类(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-氧代-2-甲基丙酸甲酯、2-氧代-2-甲基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代-丁酸甲酯、2-氧代-丁酸乙酯等；

醚类，例如二乙二醇二甲基醚、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单***、甲基溶纤剂醋酸酯、乙基溶纤剂醋酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丁醚、丙二醇甲基醚醋酸酯、丙二醇乙基醚醋酸酯、丙二醇丙基醚醋酸酯等；

酮类，例如甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等；

芳香族烃类，例如甲苯、二甲苯等。

这些中优选3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂醋酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲基醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、环己酮、乙基卡必醇醋酸酯、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇甲基醚醋酸酯等。

溶剂除了可以单独使用之外，还可以组合使用2种以上。

〔其它成分〕

本发明的光固化性树脂组合物中可以根据需要含有含氟有机化合物、热聚合抑制剂、填充剂、特定颜料分散剂及上述碱可溶性树脂以外的高分子化合物、表面活性剂、粘附促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等各种添加物。

<含氟有机化合物>

通过含有含氟有机化合物，可以改善制成涂覆液时的溶液特性(特别是流动性)，可以改善涂覆厚度的均匀性和溶液节省性。即，可以降低基板与涂覆液的界面张力，从而改善对基板的浸润性，提高对基板的涂覆性，由此即使以少量的液量形成数μm左右的薄膜时，也可以形成厚度不均小的均匀厚度的膜，从这方面来说是有效的。

含氟有机化合物的含氟率优选为3～40质量％、更优选为5～30质量％、特别优选为7～25质量％。含氟率在该范围内时，从涂覆厚度均匀性和溶液节省性的观点来看是有效的，在组合物中的溶解性也良好。

作为含氟有机化合物，例如可以举出Megaface F171、Megaface F172、Megaface F173、Megaface F177、Megaface F141、Megaface F142、Megaface F143、Megaface F144、Megaface R30、Megaface F437(以上DIC Corporation制)、Fluorad FC430、Fluorad FC431、Fluorad FC171(以上住友3M(株)制)、Surfron S-382、Surfron SC-101、Surfron SC-103、Surfron SC-104、Surfron SC-105、Surfron SC1068、Surfron SC-381、Surfron SC-383、Surfron S393、Surfron KH-40(以上旭硝子(株)制)等。

含氟有机化合物对防止例如使涂覆形成的涂覆膜变薄时的涂覆不均或厚度不均是特别有效的。另外，在容易引起溶液用尽的狭缝涂覆中也是有效的。

含氟有机化合物的添加量相对于颜料分散组合物或光固化性组合物的总质量优选为0.001～2.0质量％、更优选为0.005～1.0质量％。

<热聚合引发剂>

本发明的光固化性组合物含有热聚合引发剂也是有效的。热聚合引发剂例如可以举出各种偶氮系化合物、过氧化物系化合物，上述偶氮系化合物可以举出偶氮二(azobis)系化合物，上述过氧化物系化合物可以举出过氧化酮、过氧化缩酮、氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化酯、过氧化二碳酸酯等。

<表面活性剂>

从改善涂覆性的观点出发，本发明的光固化性组合物中优选使用各种表面活性剂来构成，可以使用非离子系、阳离子系、阴离子系的各种表面活性剂。其中优选为属于非离子系表面活性剂且具有全氟烷基的含氟表面活性剂。

作为含氟表面活性剂的具体例子，可以举出DIC Corporation制的Megaface(注册商标)系列、3M公司制的Fluorad(注册商标)系列等。

除上述以外，作为光固化性组合物中的添加物的具体例子，可以举出玻璃、氧化铝等填充剂；衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物、酸性纤维素衍生物、具有羟基的聚合物与酸酐加成而得到的物质、醇可溶性尼龙、由双酚A与环氧氯丙烷形成的的苯氧基树脂等碱可溶树脂；非离子系、阳离子系、阴离子系等表面活性剂、具体地为酞菁衍生物(市售品EFKA-745(森下产业公司制))；有机硅氧烷聚合物KP-341(信越化学工业公司制)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物Polyflow No.75、No.90、No.95(共荣社油脂化学工业公司制)、W001(裕商公司制)等阳离子系表面活性剂；

作为其它添加物等的例子，可以举出聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯(BASF公司制的Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1等非离子系表面活性剂；W004、W005、W017(裕商公司制)等阴离子系表面活性剂；EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA polymer 100、EFKA polymer 400、EFKApolymer 401、EFKA polymer 450(以上森下产业公司制)、Disperse aid6、Disperse aid 8、Disperse aid 15、Disperse aid 9100(San Nopco Limited制)等高分子分散剂；Solsperse 3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000等各种Solsperse分散剂(Zeneca公司制)；Adeka Pluronic L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(旭电化公司制)以及Isonet S-20(三洋化成公司制)；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯代苯并***、烷氧基二苯甲酮等紫外线吸收剂；以及聚丙烯酸钠等防凝集剂。

另外，在谋求促进未固化部的碱溶解性、并进一步提高光固化性组合物的显影性时，可以在光固化性组合物中添加有机羧酸、优选分子量为1000以下的低分子量有机羧酸。具体地可以举出例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、已酸、二乙基醋酸、庚酸、辛酸等脂肪族一元羧酸；草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、丙二酸甲酯、丙二酸乙酯、丙二酸二甲酯、琥珀酸甲酯、琥珀酸四甲基酯、柠康酸等脂肪族二羧酸；丙三羧酸、乌头酸、樟脑三酸等脂肪族三羧酸；苯甲酸、甲苯酸、枯茗酸、邻二甲基苯甲酸、间二甲基苯甲酸等芳香族一元羧酸；邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三甲酸、苯偏四甲酸、均苯四甲酸等芳香族多羧酸；乙酸苯酯、氢化阿托酸、氢化肉桂酸、扁桃酸、琥珀酸苯酯、阿托酸、肉桂酸、肉桂酸甲酯、肉桂酸苄酯、肉桂叉乙酸、香豆酸、伞形酸等其它羧酸。

<热聚合抑制剂>

本发明的光固化性组合物中优选进一步添加有热聚合抑制剂，例如氢醌、对甲氧基苯酚、二叔丁基-对甲酚、连苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4，4′-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑等是有用的。

本发明的光固化性组合物可以通过在上述的颜料分散组合物中含有碱可溶性树脂、光聚合性化合物、以及光聚合引发剂(优选与溶剂一起)、并根据需要在其中混合表面活性剂等添加剂来进行制备。

<滤色器及其制造方法>

本发明的滤色器如下制作：使用上述的本发明的光固化性组合物，在玻璃等基板上形成经着色的膜(着色图案)，从而制作。

具体来说，将上述光固化性组合物直接或者介由其它层赋予(优选通过旋转涂覆、狭缝涂覆、流延涂覆、辊涂等涂覆方法进行涂覆)在基板上，形成感光性膜，介由规定的掩模图案对所形成的感光性膜进行曝光，在曝光后利用显影液将未固化部显影除去，从而形成各色(例如3色或4色)的着色图案(例如着色像素)，从而可以制成最优选的滤色器。

由此，可以在工艺上困难性小地、高品质且低成本地制作液晶显示装置或固体摄像元件中使用的滤色器。

此时，作为曝光所使用的放射线，特别优选为g线、h线、i线、j线等紫外线。

赋予(优选为涂覆)在基板上的本发明的光固化性组合物所形成的膜的干燥(预烘焙)可以使用加热板、烘箱等，在50～140℃的温度范围、10～300秒的条件下进行。

显影中，使曝光后的未固化部溶出至显影液中，仅留下固化部分。显影温度通常为20～30℃、显影时间通常为20～90秒钟。

显影液只要是溶解未固化部的光固化性组合物的膜但不溶解固化部的显影液就行，可以使用任何显影液。具体地说，可以使用各种有机溶剂的组合或碱性水溶液。

上述有机溶剂可以举出作为制备上述光固化性组合物时能够使用的上述有机溶剂或溶剂而列举出的那些溶剂。

作为上述碱性水溶液，例如可以举出将氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、胆碱、吡咯、哌啶、1，8-二氮杂二环[5，4，0]-7-十一碳烯等碱性化合物按照浓度达到0.001～10质量％、优选0.01～1质量％的方式进行溶解而得到的碱性水溶液。

另外，在使用碱性水溶液作为显影液时，一般在显影后用水进行洗涤(漂洗)。

显影后，洗涤除去多余的显影液并实施干燥后，一般在100～240℃的温度下实施加热处理(后烘焙)。

上述后烘焙是为了使固化完全而在显影后进行的加热，通常进行约200℃～250℃的加热(硬烤(hard bake))。该后烘焙处理可以如下进行：将显影后的涂覆膜按照上述条件，使用加热板或对流式烘箱(热风循环式干燥机)、高频加热机等加热装置，以连续式或间歇式进行。

通过根据所需的色调数对每个颜色依次重复进行以上操作，可以制作形成有经多色着色的固化膜的滤色器。

将本发明的光固化性组合物赋予在基板上形成膜时，膜的干燥厚度一般为0.3～5.0μm、优选为0.5～3.5μm、最优选为1.0～2.5μm。

在这种基板上形成的着色图案由于微细粒径的颜料均匀且稳定地分散，因此覆膜表面的利用AFM进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率可以达到40％以下。

作为滤色器中使用的基板，例如可以举出液晶显示装置等中使用的无碱玻璃、钠玻璃、PYREX(注册商标)玻璃、石英玻璃以及在它们上附着有透明导电膜的基板、固体摄像元件等中使用的光电转换元件基板例如硅基板等以及塑料基板。这些基板上通常形成有隔离各像素的黑色条纹(black stripe)。

塑料基板的表面上优选具有气体阻隔层和/或耐溶剂性层。

在基板上介由其它层赋予光固化性组合物时，作为其它层，可以举出气体阻隔层、耐溶剂性层等。

上述中主要以滤色器的着色图案用途为中心进行了说明，但也可以将本发明的手段同样地适用于隔离构成滤色器的各着色像素的黑色矩阵的形成。

黑色矩阵可以如下形成：将作为颜料使用碳黑、钛黑等黑色颜料的本发明的光固化性组合物(颜料分散组合物)进行曝光、显影，之后根据需要进一步进行后烘焙，促进膜的固化，从而形成。

【实施例】

以下通过实施例更具体地说明本发明，但只要不超出本发明的主旨，并不限定于以下的实施例。另外，如果没有特别说明，“份”表示“质量份”。

[合成例1]

(单体1的合成)

使2-氨基嘧啶9.51份溶解在吡啶30份中，并加热至45℃。在其中滴加2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯17.1份，并在50℃下再加热搅拌5小时。将该反应液注入蒸馏水200份中并同时搅拌，过滤出所得的析出物并洗涤，从而获得23.8份单体1。

(聚合物1的合成)

将5.0份上述单体1、在末端具有甲基丙烯酰基的聚甲基丙烯酸甲酯(AA-6：东亚合成公司制)37.5份、甲基丙烯酸7.5份、以及甲氧基丙二醇167质量份导入至经氮置换的三口烧瓶中，用搅拌机(新东科学(株)制：Three one motor)进行搅拌，一边将氮气流入烧瓶内，一边加热升温至78℃。在其中加入二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(和光纯药(株)制：V-601)0.1份，在78℃下加热搅拌2小时。2小时后，再加入0.1份V-601，并加热搅拌3小时，得到聚合物1(上述的例示化合物(2))的30％溶液。

[合成例2]

除了将合成例1中单体1的合成中所用的2-氨基嘧啶9.51份变为2-氨基苯并咪唑13.3份以外，通过与合成例1相同的方法，得到聚合物2(上述的例示化合物(6))的30％溶液。

[合成例3]

(单体3的合成)

将2-巯基苯并咪唑13.3份和碳酸钾13.8份溶解在二甲基亚砜30份中，并加热至45℃。在其中滴加氯甲基苯乙烯22.9份，并在50℃下再加热搅拌5小时。将该反应液注入蒸馏水200份中并同时搅拌，过滤出所得的析出物并洗涤，从而获得25.6份单体3。

(聚合物3的合成)

除了将合成例1中的单体1变为单体3以外，通过与合成例1相同的方法，得到聚合物3(上述的例示化合物(14))的30％溶液。

[实施例1]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(1)〕

·1次粒径为28nm的红色颜料(C.I.颜料红254)             10份

·聚合物1的30％溶液(特定颜料分散剂)                  26.6份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                                 63.4份

在组成(1)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机(beads mill)分散4小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(1)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计(日机装(株)制：Microtrac)进行测定，结果为50nm。

另外，红色颜料的1次粒子的平均粒径通过电子显微镜((株)Hitachi High-Technologies Corporation制：S-4800)来进行测定。

<光固化性组合物的制备>

混合下述组成，制备滤色器制作用的光固化性组合物(1)。

·颜料分散液(1)                          48.0份

·甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物        3.3份

(摩尔比30/70、重均分子量10000、45％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液)

·二季戊四醇六丙烯酸酯                    2.9g

·Irgacure 369(Ciba Specialty Chemicals制) 0.2g

·氢醌单甲醚                              0.01g

·丙二醇单甲醚乙酸酯                      45g

<着色图案的制作>

将通过上述方法获得的光固化性组合物(1)涂覆在0.7mm的玻璃基板上，在100mJ/cm²(照度为20mW/cm²)的条件下使其固化，形成厚度为2.0μm的红色光固化性组合物层(着色图案)。

<2次粒子的占有率测定>

将形成的着色图案的膜表面用AFM(Veeco Instruments制NanoScopeIIIa，TappingMode)进行观察，得到表面的观察图像。

接着，对所得图像使用图像处理程序“Image J”按照以下顺序进行图像处理，求出图像中的2次粒子的占有率。

1.在改变灰度、校正水平后消除图像的噪音和波纹，通过判别分析法进行二值化。

2.通过Watershed法分割相接触的粒子。

3.选出50nm以上的粒子，算出占有率。

通过上述方法来计算实施例1得到的分散液的2次粒子的占有率，结果为22％。

[实施例2]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(2)〕

·1次粒径为20nm的绿色颜料(C.I.颜料绿36)          14.0份

·聚合物1的30％溶液(特定颜料分散剂)              37.3份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                             48.7份

在组成(2)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机分散5小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(2)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计进行测定，结果为55nm。

<光固化性组合物的制备>

混合下述组成，制备滤色器制作用的光固化性组合物(2)。

·颜料分散液(2)                                48.0份

·甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物              4.0份

(摩尔比30/70、重均分子量10000、45％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液)

·二季戊四醇六丙烯酸酯                         3.5g

·Irgacure 369(Ciba Specialty Chemicals制)     0.2g

·氢醌单甲醚                                   0.01g

·丙二醇单甲醚乙酸酯                           44g

<着色图案的制作>

除了变为光固化性组合物(2)以外，与实施例1同样操作，获得着色图案。

<2次粒子的占有率测定>

利用与实施例1同样的方法计算2次粒子的占有率，结果为28％。

[实施例3]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(3)〕

·1次粒径为25nm的蓝色颜料(C.I.颜料蓝15:6)           10.0份

·聚合物1的30％溶液(特定颜料分散剂)                23.3份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                               66.6份

在组成(3)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机分散6小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(3)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计进行测定，结果为46nm。

<光固化性组合物的制备>

除了将颜料分散液(1)变为颜料分散液(3)以外，其它全部与实施例1同样操作，制备光固化性组合物(3)。

<着色图案的制作>

除了将光固化性组合物(1)变为光固化性组合物(3)以外，与实施例1同样操作，得到着色图案。

<2次粒子的占有率测定>

利用与实施例1同样的方法计算2次粒子的占有率，结果为38％。

[实施例4]

除了将聚合物1变为聚合物2以外，其它全部与实施例1同样操作，获得颜料分散液(4)、光固化性组合物(4)以及着色图案。

[实施例5]

除了将聚合物1变为聚合物2以外，其它全部与实施例2同样操作，获得颜料分散液(5)、光固化性组合物(5)以及着色图案。

[实施例6]

除了将聚合物1变为聚合物2以外，其它全部与实施例3同样操作，获得颜料分散液(6)、光固化性组合物(6)以及着色图案。

[实施例7]

除了将聚合物1变为聚合物3以外，其它全部与实施例1同样操作，获得颜料分散液(7)、光固化性组合物(7)以及着色图案。

[实施例8]

除了将聚合物1变为聚合物3以外，其它全部与实施例2同样操作，获得颜料分散液(8)、光固化性组合物(8)以及着色图案。

[实施例9]

除了将聚合物1变为聚合物3以外，其它全部与实施例3同样操作，获得颜料分散液(9)、光固化性组合物(9)以及着色图案。

[比较例1]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(10)〕

·1次粒径为28nm的红色颜料(C.I.颜料红254)         10.0份

·分散剂

(BYK-Chemie GmbH制BYK-161)(比较颜料分散剂)        6.0份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                              84.0份

在组成(10)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机分散2小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(10)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计进行测定，结果为90nm。

<光固化性组合物的制备>

除了变为颜料分散液(10)以外，其它全部与实施例1同样操作，制备光固化性组合物(10)。

<着色图案的制作>

除了变为光固化性组合物(10)以外，与实施例1同样操作，获得着色图案。

<2次粒子的占有率测定>

利用与实施例1同样的方法计算2次粒子的占有率，结果为49％。

[比较例2]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(11)〕

·1次粒径为20nm的绿色颜料(C.I.颜料绿36)           14.0份

·分散剂

(BYK-Chemie GmbH制BYK-161)(比较颜料分散剂)         8.4份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                               77.6份

在组成(11)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机分散2小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(11)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计进行测定，结果为81nm。

<光固化性组合物的制备>

除了变为颜料分散液(11)以外，其它全部与实施例1同样操作，制备光固化性组合物(11)。

<着色图案的制作>

除了变为光固化性组合物(11)以外，与实施例1同样操作，获得着色图案。

<2次粒子的占有率测定>

利用与实施例1同样的方法计算2次粒子的占有率，结果为55％。

[比较例3]

<颜料分散组合物的制备>

〔组成(12)〕

·1次粒径为25nm的蓝色颜料(C.I.颜料蓝15:6)         10.0份

·分散剂

(BYK-Chemie GmbH制BYK-161)(比较颜料分散剂)         6.0份

·丙二醇单甲醚乙酸酯                               84.0份

在组成(12)中加入0.3mm氧化锆珠粒，用珠磨机分散2小时，得到颜料分散液(着色糊剂)(12)。将所得颜料分散液的颜料的平均粒径用粒度分布计进行测定，结果为97nm。

<光固化性组合物的制备>

除了变为颜料分散液(12)以外，其它全部与实施例1同样操作，制备光固化性组合物(12)。

<着色图案的制作>

除了变为光固化性组合物(12)以外，与实施例1同样操作，获得着色图案。

<2次粒子的占有率测定>

利用与实施例1同样的方法计算2次粒子的占有率，结果为60％。

<对比度的测定>

对比度是将上述实施例和比较例中作成的滤色器设置在2张偏振片之间，在一侧设置光源，在其相反侧设置亮度计(TOPCON公司制BM-5A)，进行亮度(透射光强度)的测定。由偏振轴平行时的亮度与垂直时的亮度之比算出对比度。结果示于下述表1。

表1

 

	使用树脂	平均粒径(nm)	二次粒子占有率(％)	对比度
					实施例1	聚合物1	50	22	10700
实施例2	聚合物1	55	28	15600
					实施例3	聚合物1	46	38	12000
实施例4	聚合物2	60	25	10300
					实施例5	聚合物2	58	30	14800
实施例6	聚合物2	52	41	11000
					实施例7	聚合物3	62	27	9800
实施例8	聚合物3	63	33	14000
					实施例9	聚合物3	54	43	10400
比较例1	BYK-161	90	49	8000
					比较例2	BYK-161	81	55	10200
比较例3	BYK-161	97	60	6500

由表1可知，根据本发明的滤色器用着色图案，可以实现高对比度。

<使用了光固化性组合物的滤色器的制备>

在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上涂覆黑色光固化性组合物CK-9910L(FUJIFILM Electronic Materials Co.，Ltd.制)，用120℃的加热板干燥120秒钟(预烘焙)。之后，介由光掩模在100mJ/cm²(照度为20mW/cm²)下进行曝光，使用碱性显影液CDK-1(FUJIFILM Electronic Materials Co.，Ltd.制)的1％水溶液覆盖曝光后的涂膜，并静止60秒钟。静止后，将纯水以淋浴状散布，冲洗显影液。然后，将如上实施了曝光和显影的涂膜在220℃的烘箱中加热处理1小时(后烘焙)，从而在玻璃基板上形成滤色器用BM图案。

接着涂覆光固化性组合物(1)，使膜厚达到2.0μm，用90℃的加热板干燥60秒钟。之后，介由光掩模在100mJ/cm²(照度为20mW/cm²)下进行曝光，使用碱性显影液CDK-1的1％水溶液覆盖曝光后的涂膜，并静止60秒钟。静止后，将纯水以淋浴状散布，冲洗显影液。然后，将如上实施了曝光和显影的涂膜在220℃的烘箱中加热处理1小时(后烘焙)，从而在玻璃基板上形成滤色器用的红色图案(着色树脂覆膜)。使用光固化性组合物(2)、(3)，与上述同样操作，在玻璃基板上形成滤色器用的着色图案(着色树脂覆膜)，从而制作了着色滤色器基板(滤色器)A。

另外，除了将光固化性组合物变为(4)、(5)、(6)以外，其它全部同样操作，制作了滤色器B。另外，除了将光固化性组合物变为(7)、(8)、(9)以外，其它全部同样操作，制作了滤色器C。另外，除了将光固化性组合物变为(10)、(11)、(12)以外，其它全部同样操作，制作了滤色器D。

<滤色器的评价>

对于制作的着色滤色器基板(滤色器)，如下进行评价。结果示于表2。

(3)对比度

在着色滤色器基板的着色树脂覆膜上放置偏振片并夹持着色树脂覆膜，使用Topcon公司制的BM-5A测定偏振片平行时的亮度和垂直时的亮度，用平行时的亮度除以垂直时的亮度，将所得的值(＝平行时的亮度/垂直时的亮度)作为用于评价对比度的指标。值越大表示对比度越高。

表2

 

	对比度
		滤色器A	4000
滤色器B	3800
		滤色器C	3750
滤色器D	2900

Claims (11)

1.一种滤色器，其特征在于，其含有着色图案，该着色图案表面的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下，所述着色图案是将含有平均粒径为15～150nm的颜料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。

2.根据权利要求1所述的滤色器，其特征在于，所述光固化性组合物含有：有机溶剂；平均粒径为15～150nm的所述颜料；含有来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物；光聚合性化合物；以及光聚合引发剂，

通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基；R2表示亚烷基；W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基；X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-；Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构；R³表示氢原子、烷基、或芳基；m和n各自独立地表示0或1。

3.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构。

4.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物。

5.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构；且所述聚合物为进一步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物。

6.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元的聚合物。

7.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构；且所述聚合物为进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元的聚合物。

8.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物；且所述聚合物进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元。

9.根据权利要求2所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构；所述聚合物为进一步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝共聚物；且所述聚合物进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元。

10.根据权利要求2～9任一项所述的滤色器，其特征在于，所述光固化性组合物进一步含有碱可溶性树脂。

11.一种滤色器的制造方法，其特征在于，包括下述工序：

感光性膜形成工序，该工序通过将光固化性组合物直接或介由其它层赋予在基板上而形成感光性膜，所述光固化性组合物含有有机溶剂、平均粒径为15～150nm的颜料、含有来自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物、光聚合性化合物以及光聚合引发剂；

着色图案形成工序，该工序通过对形成的所述感光性膜依次进行图案曝光和显影而形成着色图案，该着色图案的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40％以下；

通式(1)中，R¹表示氢原子、或者取代或无取代的烷基；R²表示亚烷基；W表示-CO-、-C(＝O)O-、-CONH-、-OC(＝O)-、或亚苯基；X表示-O-、-S-、-C(＝O)O-、-CONH-、-C(＝O)S-、-NHCONH-、-NHC(＝O)O-、-NHC(＝O)S-、-OC(＝O)-、-OCONH-、或-NHCO-；Y表示-NR³-、-O-、-S-、或-N＝，并介由与其相邻的原子团与N原子连接而形成环状结构；R³表示氢原子、烷基、或芳基；m和n各自独立地表示0或1。