TWI402620B - A coloring resin composition for a short wavelength laser exposure apparatus, a color filter using the composition, and a liquid crystal display device - Google Patents

A coloring resin composition for a short wavelength laser exposure apparatus, a color filter using the composition, and a liquid crystal display device Download PDF

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Description

短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物、使用該組成物之彩色濾光片及液晶顯示裝置
本發明是有關於一種短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，特別是有關於一種應用於使用短波長雷射作為光源，以使彩色濾光片可完成像素形成的曝光裝置時，可具體實現高感度及高密著性等之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物、使用此組成物之彩色濾光片及液晶顯示裝置。
目前，彩色濾光片係廣泛應用於攝像元件、液晶顯示裝置(LCD)等領域，且其應用範圍正急劇地擴增。使用在彩色液晶顯示裝置或攝像元件等之彩色濾光片，一般而言，是在形成有黑色矩陣圖型的基板上，利用旋轉塗佈、狹縫塗佈等方式，將分別含有適當的紅色、綠色及藍色顏料的著色感光性樹脂組成物均一地塗佈後，經加熱乾燥(以下，亦有事先燒成的情況)後所形成的塗膜，進行曝光及顯像，並可依據需求更進一步進行加熱硬化(以下，亦有後燒成的情況)，依照各種顏色重複前述操作以形成各色像素，而製造出彩色濾光片。
用以形成上述著色感光性樹脂組成物，在使用顏料及結合劑樹脂的同時，亦常使用含有光聚合性化合物及光聚合引發劑的組成物，在黑色矩陣的形成中，也使用含有黑色顏料的著色感光性樹脂組成物。
另一方面，最近的彩色濾光片製造技術的主要課題係為縮短製程時間及節省製造費用，用以解決上述課題的方案，係有如韓國公開特許公報2007-0021971所提案之使用短波長雷射光源對著色感光性樹脂組成物進行曝光的方法可供參考。
利用短波長雷射光源的曝光方法，相較於習知的高壓水銀等的光源，曝光照度非常高，所以相較於習知的高壓水銀等，具有縮短曝光時間的優點。另一方面，由於曝光時間非常短，因而光能量無法傳送到達感光性樹脂塗膜的下層部，進而造成塗膜整體無法充分地產生硬化反應、於顯像過程中像素圖形易於脫離或剝離等問題。此種未硬化像素圖形，即便在後段製程亦易於脫離或剝離，在真空或加熱等環境下，因排出雜質而對彩色濾光片的殘像等產生影響，而成為不良率增加的原因。
此外，在光源是固定的狀態下，邊移動基板邊進行曝光的裝置在特性上，因為習知的著色感光性樹脂組成物的感度較低，所以像素圖型的表面部無法均一地曝光，而於顯像後產生微細的不均勻，而引起彩色濾光片的色純度下降的問題。
有鑑於上述先前技術之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，以達到應用於短波長雷射曝光裝置時具有高感度，且使用短波長雷射光源而具有高密著性之效果。
根據本發明之另一目的，提出一種使用上述短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物之高可靠性及高品質的彩色濾光片。
根據本發明之再一目的，提出一種使用上述彩色濾光片之液晶顯示裝置。
為了達到上述目的，本發明所提供之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，係包含含有以一般式1表示之肟酯系聚合引發劑之光聚合引發劑(A)、以一般式2表示之矽化合物(B)、結合劑樹脂(C)、光聚合性化合物(D)、著色材料(E)以及溶劑(F)。
(一般式1)
(上述一般式1中，R1 、R2 、R3 表示各自獨立之氫原子、R、OR、COR、SR、CONRR’或CN，R及R’係為碳數1～8之烷基、碳數6～12之芳基、碳數7～13之芳烷基或碳數5～7之複素環基，該等係可以鹵素原子或複素環基來進行取代或者是無取代，其中，烷基及芳烷基之亞烷部分可採不飽和結合、醚結合、硫醚結合或酯結合來加以鍵結，前述R及R’可以一起形成環狀結構；R4 、R5 、R6 、R7 則表示各自獨立之氫原子、鹵素原子或碳數1～8之烷基；R8 係為碳數0～10之烷基；Y1 、Y2 、Y3 表示各自獨立之氧原子或硫原子；X係為鹵素原子或碳數1～8之烷基)。
(一般式2)
(上述一般式2中，R1 係為自水甘油基、(甲基)丙烯醯基、氨基丙基、氫硫基丙基、氰基丙基及異氰酸酯丙基所組成之一群組中所選擇之任一有機官能基、或者是含有自該群組所選擇之任一有機官能基之碳數1～20之脂肪族或芳香族碳氫化合物；R2 係為氫原子、甲基、乙基或羥基；n係為1～13之整數)。
此外，本發明亦提供一種包含有於形成上述短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物後，進行曝光及顯像而形成的彩色層的彩色濾光片。
此外，本發明更提供一種使用上述彩色濾光片之液晶顯示裝置。
承上所述，本發明之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物、使用該組成物之彩色濾光片及液晶顯示裝置，其可具有一或多個下述優點：本發明之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，可藉含有特定引發劑及矽化合物，藉此即便以非常小量的短波長雷射光源進行曝光，也可以得到優異的感度(sensitivity)及解析度(resolution)，且短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物與基材間的密著力優異，顯像過程中，圖型不會剝離而可展現高可靠性的效果。
藉此，將本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，應用至彩色濾光片的製造時，可縮短製程時間且可改善製程特性，因為像素部上不會發生表面不良，所以可製造出高可靠性及高品質的彩色濾光片。即便以非常小量的短波長雷射光源進行曝光，也可以得到優異的感度(sensitivity)及解析度(resolution)，且短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物與基材間的密著力優異，顯像過程中，圖型不會剝離而可展現高可靠性的效果。
藉此，將本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，應用至彩色濾光片的製造時，可縮短製程時間且可改善製程特性，因為像素部上不會發生表面不良，所以可製造出高可靠性及高品質的彩色濾光片。
因此，本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，在電子工業領域非常適合使用在製造如液晶顯示裝置用彩色濾光片的各種高品質的彩色濾光片方面上。
為清楚了解本發明之內容，謹詳細說明如下。但是，此些內容僅用於說明，並非用以解釋作為限制本發明範圍的方法。
本發明所提供之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，係包含光聚合引發劑(A)、矽化合物(B)、結合劑樹脂(C)、光聚合性化合物(D)、著色材料(E)以及溶劑(F)。
[光聚合引發劑(A)]
本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中，係包含以一般式1表示之肟酯系聚合引發劑來作為光聚合引發劑(A)之引發劑。
(一般式1)
(上述一般式1中，R1 、R2 、R3 表示各自獨立之氫原子、R、OR、COR、SR、CONRR’或CN，R及R’係為碳數1～8之烷基、碳數6～12之芳基、碳數7～13之芳烷基或碳數5～7之複素環基，該等係可由鹵素原子或複素環基來進行取代或者是無取代，其中，烷基及芳烷基之亞烷部分可採不飽和結合、醚結合、硫醚結合或酯結合來加以鍵結，前述R及R’可以一起形成環狀結構；R4 、R5 、R6 、R7 則表示各自獨立之氫原子、鹵素原子或碳數1～8之烷基；R8 係為碳數0～10之烷基；Y1 、Y2 、Y3 表示各自獨立之氧原子或硫原子；X係為鹵素原子或碳數1～8之烷基)。
上述一般式1中，較佳可使用例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、tert-戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、tert-辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、乙烯基、芳基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基、甲氧基丙基、單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、全氟乙基、2-(苯並噁唑-2’-基)乙烯基等來作為R及R’所示之烷基，其中，最佳是使用碳數1～8之烷基。此外，例如可使用苯基、甲苯基、二甲苯基、乙苯基、氯苯基、萘基、蒽基(anthryl)、菲基(phenanthrenyl)等來作為R及R’所示之芳基，其中，最佳是使用碳數6～12之芳基。此外，較佳例如可使用苄氧基、氯苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基、苯乙基、苯乙烯基等碳數7～13之芳烷基來作為R及R’所示之芳烷基。較佳例如可使用吡啶基、嘧啶基、呋喃(furyl)、硫苯基等碳數5～7之複素環基來作為R及R’所示之複素環基。此外，舉例來說較佳可使用如哌啶環、嗎啉環等碳數5～7之複素環基所形成的環來作為R及R’所一起形成環狀結構。此外，R及R’可以氟、氯、溴、碘等鹵族元素來進行取代，或者是吡啶基、嘧啶基、呋喃、苯並噁唑-2-基、四氫吡喃基、吡咯烷基(pyrrolidyl)、咪唑烷基、吡唑烷基(pyrazolidyl)、四氫噻唑基(thiazolidyl)、異噻唑基(isothiazolidyl)、噁唑烷基(oxazolidyl)、異噁唑烷基(isooxazolidyl)、哌啶基(piperidyl)、胡椒基(piperadyl)、嗎啉等碳數5～7之複素環基來進行取代。
可使用氟、氯、溴、碘等來作為X所示之鹵素原子。此外，可使用以鹵素原子取代或者是無取代的甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、tert-戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、tert-辛基等來作為X所示之烷基。
在前述一般式1中，可使用氟、氯、溴、碘等來作為R4 、R5 、R6 、R7 所示之鹵素原子。此外，在前述一般式1中，可使用以鹵素原子取代或者是無取代的甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、tert-戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、tert-辛基等來作為R4、R5、R6、R7所示之烷基。
可列舉出如下述一般式3～15等化合物來作為以前述一般式1所表示的本發明之肟酯化合物的較佳具體例，但本發明不以下述化合物為限。
(一般式3)
(一般式4)
(一般式5)
(一般式6)
(一般式7)
(一般式8)
(一般式9)
(一般式10)
(一般式11)
(一般式12)
(一般式13)
(一般式14)
(一般式15)
具有前述一般式1的結構，以市售品來說係有N-1919(株式會社ADEKA)。
本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中添加的光聚合引發劑(A)，係除前述一般式1的光聚合引發劑之外，更可包含其他的光聚合引發劑。相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的光聚合引發劑，前述一般式1的光聚合引發劑以質量分率來說，較佳是含有50質量百分比(%)以上，更佳則是含有介於60～70質量百分比(%)範圍間的質量百分比(%)較為良好。
在一般式1的光聚合引發劑是含有上述範圍間的質量百分比(%)的狀態下，即便低曝光量也可以得到優異的感度與可靠性，像素部上不會發生表面不良，表面平坦性也高，而可確保圖型無損傷的優良膠膜與直進性。
例如可使用自苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物及肟化合物所組成群組中，選擇一種以上的化合物，以作為前述一般式1所示之肟酯系光聚合引發劑的其他的光聚合引發劑使用。
舉例來說係有如2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香二甲醚、2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、1-羥基环己基苯基甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]-1-丙酮的寡聚物等可作為苯乙酮系化合物。
此外，除上述化合物之外，也可使用以下述一般式16所示之化合物來作為苯乙酮系化合物。
(一般式16)
前述一般式16中，R1 ～R4 表示各自獨立氫原子、鹵素原子、羥基、使用碳數1～12的烷基取代或無取代的苯基、使用碳數1～12的烷基取代或無取代的苄氧基、或者是使用碳數1～12的烷基取代或無取代的萘基。
具體來說可以2-甲基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-乙酮、2-乙基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-乙酮、2-丙基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-乙酮、2-丁基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-乙酮、2-甲基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-丙酮、2-甲基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-丁酮、2-乙基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-丙酮、2-乙基-2-氨基(4-嗎啉苯基)-1-丁酮、2-甲基-2-甲基氨基(4-嗎啉苯基)-1-丙酮、2-甲基-2-二甲基氨基(4-嗎啉苯基)-1-丙酮、2-甲基-2-二乙基氨基(4-嗎啉苯基)-1-丙酮來作為一般式16所示之化合物。
具體來說有2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,3-對氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧苯基)聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4，4’,5,5’-四(三烷氧苯基)聯咪唑、以及前述聯咪唑系化合物中4,4’,5,5’位置的苯基由烷氧羰基來取代的咪唑化合物等可作為前述聯咪唑系化合物。其中，使用2,2’雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,3-對氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑等較佳。
舉例來說，係有下述一般式17所示之0-乙氧羰基-α-氧亞氨基-1-苯基-1-丙酮可作為前述肟化合物。
(一般式17)
此外，在不損及本發明的效果的程度上，該所屬技術領域中普遍使用的其他光聚合引發劑等亦可加入併用。舉例來說，可使用安息香系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物、蒽系化合物等作為其他光聚合引發劑。當然，可以各別單獨使用上述化合物，也可以組合兩種以上的上述化合物使用。
例如，安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等可作為前述安息香系化合物。
例如有二苯甲酮、0-過氧化二苯甲酰、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4’-甲基二苯硫醚、3,3’,4,4’-四(tert-丁過氧異丙苯)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等可作為前述二苯甲酮系化合物。
例如有2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-異丙噻噸酮等可作為前述噻噸酮系化合物。
例如有9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等可作為前述蒽系化合物。
例如有2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄氧基、9,10-菲醌、樟腦醌、苯基乙醛酸甲基、二茂鈦化合物等可作為其他的光聚合引發劑。
此外，也可使用具可產生鏈轉移的基的光聚合引發劑，例如可使用記載於日本特許公表2002-544205號公報中之引發劑作為前述光聚合引發劑。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，前述光聚合引發劑(A)係含有質量分率介於3～20質量百分比(%)，較適當為含有介於3～20質量百分比(%)係較佳。當前述光聚合引發劑(A)的含有量介於上述含量範圍時，藉其高感度化而可縮短曝光時間提高生產性，且可維持高解析度，因此較為合宜。
根據本發明，光聚合引發劑(A)中併用光聚合引發助劑(A-1)較為適宜。當併用光聚合引發助劑(A-1)時，可更提高含有這些引發劑、引發助劑的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的感度，而在形成使用此組成物的彩色濾光片時，可提高生產性，因此較為合宜。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，前述光聚合引發助劑(A-1)的使用量，其質量分率通常介於0.1～50質量百分比(%)，較適當為含有介於1～40質量百分比(%)。此外，當前述光聚合引發助劑(A-1)的含有量介於上述含量範圍時，可更提高短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的感度，而在形成使用此組成物的彩色濾光片時，可提高生產性，因此較為合宜。
就前述光聚合引發助劑(A-1)而言，較佳可使用胺化合物、羧酸化合物等。
就前述胺化合物的具體例而言，舉例來說係有三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等的脂肪族胺化合物，以及4-二甲基氨基安息香酸甲基、4-二甲基氨基安息香酸乙基、4-二甲基氨基安息香酸異戊基、4-二甲基氨基安息香酸2-乙基己基、安息香酸2-二甲基氨基乙基、N,N-二甲基鄰甲苯胺、4,4’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮(俗稱：米氏酮)、4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等的芳香族胺化合物可適用。使用芳香族胺化合物來作為胺化合物較佳。
就前述羧酸化合物而言，具體來說係有苯硫基乙酸、苯基硫代乙酸甲酯、苯基硫代醋酸乙酯、甲基苯基硫代醋酸乙酯、苯基硫代乙酸二甲酯、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧基苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、對氯苯硫基乙酸、N-苯氨基乙酸、苯氧基乙酸、萘硫脲醋酸、N-萘乙甘氨酸、萘氧基乙酸等的芳香族雜環醋酸類。
[矽化合物(B)]
本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物係包含矽化合物(B)。
前述矽化合物(B)係一般式2表示，通過溶膠-凝膠製程而具有籠型或梯等立體的混合型結構較佳。
(一般式2)
(前述一般式2中，R1 係為自水甘油基、(甲基)丙烯醯基、氨基丙基、氫硫基丙基、氰基丙基及異氰酸酯丙基所組成之一群組中所選擇之任一有機官能基、或者是含有自該群組所選擇之任一有機官能基之碳數1～20之脂肪族或芳香族碳氫化合物；R2 係為氫原子、甲基、乙基或羥基；n係為1～13之整數)。
雖然沒有限制，但前述一般式2中，R1 為(甲基)丙烯醯基較佳。
就前述一般式2所示的矽化合物(B)而言，可使用自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-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨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-環氧環己基己基)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-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基矽烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三氯矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷或3-丙烯酰氧基丙基三氯矽烷等可供選擇化合物中，各自單獨選擇或選擇兩種以上的組合後，經溶膠-凝膠製程所製造出的矽化合物。其中，使用自甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基矽烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三氯矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷或3-丙烯酰氧基丙基三氯矽烷等可供選擇化合物中，各自單獨選擇或選擇兩種以上的組合後，經溶膠-凝膠製程所製造出的矽化合物較佳，更佳為使用由3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷經溶膠-凝膠製程所製造出的矽化合物，較為合宜。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，前述矽化合物(B)係含有質量分率介於0.1～2.0質量百分比(%)，更佳則是含有介於0.3～0.8質量百分比(%)範圍間的質量百分比(%)較為良好。當前述矽化合物(B)的含有量未達到0.1質量百分比(%)時，因基板及遮光層間的黏著力不佳，所以圖型會發生剝離；當含有量超過2.0質量百分比(%)時，下層膜或基板上會形成残膜，而造成顯像速度變慢或產生残渣之虞。特別是相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的光聚合引發劑(A)100質量部，矽化合物(B)可含有1～10質量部，更佳則是含有5～10質量部，此時，光聚合引發劑具有高感度效果的同時，對基板的密著性也可達到最大化。
[結合劑樹脂(C)]
本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中所含有的結合劑樹脂(C)，是對著色材料(E)來說具有結合劑樹脂作用的成分，任何可以溶解在彩色濾光片製造所需的顯像階段中所使用鹼性顯像液的聚合體，皆可使用。
就前述結合劑樹脂(C)而言，例如可以使用含有羧基的單體，及與此單體可共聚合共聚合其他單體間的共聚合體等。
就前述含有羧基的單體而言，例如，可以是不飽和單羧酸、不飽和二羧酸或不飽和三羧酸等的分子中，具有一個羧基以上的不飽和多價羧酸等的不飽和羧酸。
於此，就不飽和單羧酸而言，舉例來說係有丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。
就前述不飽和二羧酸而言，舉例來說係有馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸等。
前述不飽和多價羧酸可以是酸酐，具體來說係有馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等。
此外，前述不飽和多價羧酸可以是單(2-甲基丙烯氧基烷)酯，舉例來說係有琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙基)、琥珀酸單(2-甲基丙烯氧基乙基)、酞酸單(2-丙烯酰氧基乙基)、酞酸單(2-甲基丙烯氧基乙基)等。
前述不飽和多價羧酸，其兩末端可以是二羧酸聚合體的單(甲基)丙烯酸酯，舉例來說係有ω-羧酸聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧酸聚己內酯單甲基丙烯酯等。
此些含有羧基的單體，可各自單獨使用或混合兩種以上使用。
就與前述含有羧基的單體可共聚合共聚合其他單體而言，舉例來說係有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、o-乙烯基甲苯、m-乙烯基甲苯、p-乙烯基甲苯、p-氯苯乙烯、o-甲氧基苯乙烯、m-甲氧基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯、o-乙烯基苄氧基甲基醚、m-乙烯基苄氧基甲基醚、p-乙烯基苄氧基甲基醚、o-乙烯基苄氧基水甘油基醚、m-乙烯基苄氧基水甘油基醚、p-乙烯基苄氧基水甘油基醚、茚等的芳香族乙烯基化合物；如甲基丙烯酸酯、甲基甲基丙烯酯、乙基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酯、n-丙基丙烯酸酯、n-丙基甲基丙烯酯、i-丙基丙烯酸酯、i-丙基甲基丙烯酯、n-丁基丙烯酸酯、n-丁基甲基丙烯酯、i-丁基丙烯酸酯、i-丁基甲基丙烯酯、sec-丁基丙烯酸酯、sec-丁基甲基丙烯酯、t-丁基丙烯酸酯、t-丁基甲基丙烯酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酯、2-羥基丙基丙烯酸酯、2-羥基丙基甲基丙烯酯、3-羥基丙基丙烯酸酯、3-羥基丙基甲基丙烯酯、2-羥基丁基丙烯酸酯、2-羥基丁基甲基丙烯酯、3-羥基丁基丙烯酸酯、3-羥基丁基甲基丙烯酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、4-羥基丁基甲基丙烯酯、芳基丙烯酸酯、芳基甲基丙烯酯、苄氧基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄基酯、環己基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酯、苯基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基甲基丙烯酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酯、甲氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基二甘醇甲基丙烯酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酯、異冰片丙烯酸酯、異冰片甲基丙烯酯、環戊二烯基丙烯酸酯、環戊二烯基甲基丙烯酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酯、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酯等的不飽和羧酸酯類；如2-氨基乙基丙烯酸酯、2-氨基乙基甲基丙烯酯、2-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酯、2-氨基丙基丙烯酸酯、2-氨基丙基甲基丙烯酯、2-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、2-二甲基氨基丙基甲基丙烯酯、3-氨基丙基丙烯酸酯、3-氨基丙基甲基丙烯酯、3-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、3-二甲基氨基丙基甲基丙烯酯等的不飽和羧酸氨基烷酯類；如水甘油基丙烯酸酯、水甘油基甲基丙烯酯等的不飽和羧酸水甘油基酯類；如醋酸乙烯基、丙酸乙烯基、酪酸乙烯基、安息香酸乙烯基等的羧酸乙烯基酯類；如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基水甘油基醚等的不飽和醚類；如丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亞乙烯基等的氰化乙烯基化合物；如丙烯酰胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯酰胺、N-2-羥基乙基丙烯酰胺、N-2-羥基乙基甲基丙烯醯胺等的不飽和胺基類；如馬來醯胺、N-苯基馬來醯胺、N-環己基馬來醯胺等的不飽和亞胺基類；如1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等的脂肪族共軛二烯類；如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基甲基丙烯酯、聚-n-丁基丙烯酸酯、聚-n-丁基甲基丙烯酯、聚矽氧烷的聚合體分子鏈的末端上具有單丙烯醯基或單甲基丙烯基的巨大單體類等。此些單體，可各自單獨使用或混合兩種以上使用。
前述結合劑樹脂(C)中的含有羧基的單體單位的含有量，以質量分率表示通常為15～40質量百分比(%)、較佳為15～40質量百分比(%)、更佳為25～40質量百分比(%)。當含有羧基的單體單位的含有量為10～50質量百分比(%)時，當對顯像液而言，具有良好的溶解性，顯像時圖型可正確地形成，因此較為合宜。
就前述結合劑樹脂(C)而言，舉例來說係有(甲基)丙烯酸/甲基(甲基)丙烯酸酯共聚合體、(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯共聚合體、(甲基)丙烯酸/2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯/苄氧基(甲基)丙烯酸酯共聚合體、(甲基)丙烯酸/甲基(甲基)丙烯酸酯/聚苯乙烯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/甲基(甲基)丙烯酸酯/聚甲基(甲基)丙烯酸酯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/聚苯乙烯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/聚甲基(甲基)丙烯酸酯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/聚苯乙烯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/聚甲基(甲基)丙烯酸酯巨大單體共聚合體、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚合體、(甲基)丙烯酸/琥珀酸單(2-丙烯酰氧基)/苯乙烯/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚合體、(甲基)丙烯酸/琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙基)/苯乙烯/芳基(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚合體、(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺/苯乙烯/甘油單(甲基)丙烯酸酯共聚合體等。其中，較佳為(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯共聚合體、(甲基)丙烯酸/苄氧基(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯共聚合體、(甲基)丙烯酸/甲基(甲基)丙烯酸酯共聚合體、(甲基)丙烯酸/甲基(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯共聚合體使用。
本發明的結合劑樹脂，其酸價較佳為20～200(mgKOH/g)的範圍。當酸價介於前述範圍時，對顯像液而言溶解性提高、非曝光部可容易地溶解增加感度，結果，而改善曝光部的圖型顯像時殘留的殘膜率(film remaining ratio)，較為合宜。此處的酸價係定義為以中和丙烯酸系聚合體1g所必要的氫氧化鉀量(mg)進行測定所得之值，通常，可以使用氫氧化鉀水溶液進行滴定來取得酸價。
此外，以凝膠滲透色譜法(GPC；以四氫呋喃作為沖提液)測定的聚苯乙烯換算重量平均分子量(以下，簡單地以「重量平均分子量」表示)為3000～200000，較佳為5000～100000的鹼可溶性樹脂，較為合宜。當分子量介於前述範圍時，塗佈薄膜的硬度增強、殘膜率升高，對顯像液而言非曝光部的溶解性優異而可提高解析度，較為合宜。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，本發明所述的結合劑樹脂(C)係含有質量分率介於10～80質量百分比(%)，較佳為20～70質量百分比(%)較適當。當介於前述範圍時，可形成圖型、解析度及殘膜率可提高，較為合宜。
[光聚合性化合物(D)]
本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中含有的光聚合性化合物(D)，係為光及光聚合引發劑的作用而得以聚合之化合物，係可包含單官能單體、雙官能單體及其他的多官能單體。
就單官能單體而言，具體來說係有壬基酚卡必醇丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
就雙官能單體而言，具體來說係有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙苯酚A的雙(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
就其他的多官能單體而言，具體來說係有三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
其中，較佳係使用含雙官能基以上的多官能單體。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，前述光聚合性化合物(D)係含有質量分率介於1～80質量百分比(%)較適宜。當光聚合性化合物(D)介於前述範圍時，像素部的強度或平滑性變得良好，較為合宜。
[著色材料(E)]
本發明中所使用的著色材料(E)並不對其色調有所限定，可根據彩色濾光片的用途加以選擇決定。具體來說，顏料、染料或天然色素中任何一種皆可，其中，以耐熱性、發色性優異的角度來考量時，使用有機顏料較佳。就有機顏料及無機顏料而言，具體來說，可使用彩色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)中，依顏料(Pigment)進行分類的化合物。
更具體來說可使用如C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、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53、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃214等的黃色顏料；如C.I.顏料橙(Pigment Orange)13、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙42、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙65、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙73等的橙色顏料；如C.I.顏料紅(Pigment Red)9、C.I.顏料紅97、C.I.顏料紅105、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176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅180、C.I.顏料紅192、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅215、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅265等的紅色顏料；如C.I.顏料藍(Pigment Blue)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等的藍色顏料；如C.I.顏料紫(Pigment Violet)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等的紫色顏料；如C.I.顏料綠(Pigment Green)7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58等的綠色顏料；如C.I.顏料棕(Pigment Brown)23、C.I.顏料棕25等的棕色顏料；如C.I.顏料黑(Pigment Black)1、C.I.顏料黑7等的黑色顏料。其中，包含自C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紫23、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料綠36及C.I.顏料綠58中所選擇之一種以上的顏料較佳。
特別是此些有機顏料及無機顏料可各自單獨使用或也可將兩種以上混合後使用。例如，分別可以為形成紅色像素而包含C.I.顏料紅254及C.I.顏料黃139、為形成綠色像素而包含自C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料黃150及C.I.顏料黃138所組成的群組中選擇之一種以上、為形成藍色像素而包含C.I.顏料藍15：6較佳。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，此種著色材料(E)的含有量通常係含有質量分率介於10～70質量百分比(%)，較佳係介於20～60質量百分比(%)的範圍。當介於前述範圍時，作成彩色濾光片時彩色濃度充分且可在組成物中含有必要量的組成物聚合體，因此可形成機械強度充分的圖型。
本發明中短波長雷射曝光裝置用著色感光性組成物中的固體成分，係意指除去溶劑的成分總合。
前述顏料中的有機顏料，可視需求，加入使用導入有酸基或鹼基的顏料衍生物等的表面處理、利用聚合體化合物等的表面的轉接處理、利用硫酸微粒化(refinement)等的微粒化處理、或利用有機溶媒及水等的除去雜質的洗浄處理、利用離子性雜質的離子交換法等的除去處理。
著色材料(E)的粒徑均一較佳。著色材料為顏料時，可使其含有顏料分散劑進行分散處理，可得到使顏料可在溶液中均一地分散狀態的顏料分散液。
就顏料分散劑而言，舉例來說係可使用陽離子系、陰離子系、非離子系、陽性、聚酯系及聚胺系等的表面活性劑，可各自單獨使用或組合兩種以上使用。
使用顏料分散劑時，相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的著色材料1重量部，顏料分散劑使用量較佳係1重量部以下，更佳係介於0.05重量部以上0.5重量部以下。當顏料分散劑的使用量介於前述範圍時，可得到均一地分散狀態的顏料，較為合宜。
[溶劑(F)]
本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中所含有的溶劑(F)，並無任何特別限制，任何使用在著色感光性樹脂組成物領域的各種有機溶劑，皆可使用。
相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物包含溶劑(F)的整體量，本發明的波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的溶劑(F)的含有量通常係含有質量分率介於60～90質量百分比(%)，較佳係介於70～85質量百分比(%)。當溶劑(F)的含有量介於上述60～90質量百分比(%)範圍的時，以輥塗佈機、旋轉塗佈機、狹縫旋轉塗佈機、狹縫塗佈機(也有模具塗佈機的情況)、噴墨等的塗佈裝置進行塗佈時，可得到良好的塗佈性，較為合宜。
就可使用溶劑(F)的具體例而言，係有乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚等的乙二醇單烷醚類；如二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚等的二甘醇二烷醚類；如醋酸甲基溶纖劑、醋酸乙基溶纖劑等的乙二醇烷醚醋酸鹽類；如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸鹽、丙二醇單丙基醚醋酸鹽、甲氧基丁基醋酸鹽、甲氧基戊烷基醋酸鹽等的聚烯烴基二醇烷醚醋酸鹽類；如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等的芳香族碳氫化合物類；如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等的酮類；如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙三醇等的醇類；如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲基等的酯類；如-丁內酯等的環状酯類等。
前述溶劑中，就塗佈性及乾燥性進行考量時，較佳可使用前述溶劑中沸點為介於100～200℃間的有機溶劑，更佳係可使用如聚烯烴基二醇烷醚醋酸鹽類、酮類、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲基等的酯類、最佳則可使用如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸鹽、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲基等。
這些溶劑(F)可各自單獨使用也可混合兩種以上使用。
本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中，可視需求，於上述成分中添加如充填劑、其他的高分子化合物、顏料分散劑、紫外線吸收劑、凝集防止劑等添加劑亦可。
就前述充填劑而言，具體來說係可使用玻璃、矽、氧化鋁等。
就前述其他的高分子化合物而言，具體來說係可使用環氧樹脂、馬來醯胺樹脂等的硬化性樹脂；如聚乙烯基醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、單烷醚、聚氟基烷丙烯酸酯、聚酯、聚氨基甲酸乙酯等的熱可塑性樹脂等。
就前述顏料分散劑而言，可使用市售的表面活性劑，舉例來說，可使用矽系、氟系、酯系、陽離子系、陰離子系、非離子系、陽性等的表面活性劑。這些表面活性劑可各自單獨使用，也可以組合兩種以上使用。
就前述表面活性劑而言，舉例來說係有聚乙烯烷醚類、聚乙烯烷苯基醚類、聚乙二醇二酯類、山梨醇脂肪酸酯類、脂肪酸變性聚酯類、3級胺變性聚氨基甲酸乙酯類、聚乙烯類等，其他尚有商品名為KP(信越化學工業株式會社製、POLYFLOW(共榮社化學株式會社製)、EFTOP(TO-KEMUPORODAKUTSU社製、MEGAFAC(大日本INK化學工業株式會社製)、Fluorad(住友3M株式會社製)、Asahi guard、Surflon(以上、旭硝子株式會社製造)、SOLSPERSE(捷利康株式會社製)、EFKA(EFKA CHEMICAL社製)、PB821(味之素株式會社製)等可供使用。
就前述紫外線吸收劑而言，具體來說可使用2-(3-tert-丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯丙***、烷氧基二苯甲酮等。
就前述凝集防止劑而言，具體來說可使用聚丙烯酸鈉等。
本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，舉例來說可以下述方法加以製造。將著色材料(E)事先與溶劑(F)混合，著色材料的平均粒徑達到0.2um程度以下為止，使用珠磨機等加以分散。此時，可視需求使用顏料分散劑，或者有與結合劑樹脂(C)的部分或或全部混合情況。所得到的分散液(以下，也有稱為顏料組成物的情況)中，使可視需求追加的溶劑可達到一預定濃度，進行合劑樹脂(C)的殘留物、單官能添加劑、光聚合性化合物(D)及光聚合引發劑(A)、可視需求使用的其他成分的添加的話，即可得到達成本發明目的之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物。
以下，將針對使用本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，形成圖型的方法進行說明。
本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的圖型形成方法，係包含將上述的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物塗佈在基材上的塗佈階段、對前述短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的部分領域選擇地進行曝光的曝光階段、以及除去前述短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的曝光領域或非曝光領域的除去階段。
就其中一實施例來說，係如下述說明般地在基材上塗佈上述的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，藉由光硬化及顯像使圖型逐漸形成，而可作為著色像素(著色畫像)來使用。於此，就基材來說係可使用玻璃或矽晶圓，但本發明對此並無限制。
首先，在基材上塗佈本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，或者是塗佈在事先已形成的包含有短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的固體成分的層上後，進行事先乾燥而可得到除去溶劑等的揮發成分的平滑的塗膜。此時，塗膜的厚度約介於0.5 μm～4 μm程度左右。
為了在依上述方式得到的塗膜上，能得到目標圖型，可透過光罩對特定領域進行紫外線照射。此時，曝光部整體均一地由平行光線照射著，為使光罩與基板間的位置能夠正確地對齊排列，可使用光罩定位儀或步進機等裝置較佳。此外，當硬化結束之後將塗膜與鹼水溶液接觸，使非曝光領域得以溶解進而顯像，而可形成目標圖型。顯像後，還可以視需求實施120～230℃的溫度環境下，10～60分左右的後乾燥。
圖型化曝光後的顯像中所使用的顯像液，通常係為包含鹼性化合物與表面活性劑的水溶液。
鹼性化合物可以是無機及有機鹼性化合物中的任一種皆可。就無機鹼性化合物的具體例而言，係有水酸化鈉、氫氧化鉀、燐酸水素二鈉、燐酸二水素鈉、燐酸水素二銨、燐酸二水素銨、燐酸二水素鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、炭酸鈉、炭酸鉀、炭酸水素鈉、炭酸水素鉀、硼酸鈉、硼酸鉀、氨水等。此外，就有機鹼性化合物的具體例而言，係有四甲基氢氧化铵、2-羥基乙基三甲基氢氧化铵、單甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、單乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、單異丙基胺、二異丙基胺、乙醇胺等。此些無機及有機鹼性化合物，可各自獨自使用或組合兩種以上使用。
鹼顯像液中的前述鹼性化合物的較佳濃度為介於0.01～10質量百分比(%)的範圍，更佳為介於0.03～5質量百分比(%)的範圍。
鹼顯像液中的表面活性劑，係可使用於非離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑或陽離子系表面活性劑中的任一種。就前述非離子系表面活性劑的具體例而言，係有聚乙烯烷醚、聚乙烯芳基醚、聚乙烯烷芳基醚、其他的聚乙烯衍生物、乙烯/丙烯氧基共聚合體、山梨醇脂肪酸酯、聚乙烯山梨醇脂肪酸酯、聚乙烯山梨醇脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、聚乙烯脂肪酸酯、聚乙烯烷胺等。就前述陰離子系表面活性劑的具體例而言，係有月桂醇硫酸酯鈉或油醇硫酸酯鈉等的高級醇硫酸酯鹽類、月桂硫酸鈉或月桂硫酸銨等的烷硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基萘磺酸鈉等的烷芳基磺酸鹽類等。就前述陽離子系表面活性劑的具體例而言，係有十八烷基胺鹽酸鹽或月桂三甲基銨氯化物等的胺鹽或4級銨鹽等。此些表面活性劑，可各自獨自使用或組合兩種以上使用。
鹼顯像液中的前述表面活性劑的濃度，通常係為介於0.01～10質量百分比(%)的範圍，較佳係為介於0.05～8質量百分比(%)的範圍，更佳係為介於0.1～5質量百分比(%)的範圍。
以下將對本發明所述之彩色濾光片進行說明。
本發明所述之彩色濾光片係包含，將上述的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物依預定圖型進行曝光、顯像後所形成的彩色層。
短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物的圖型形成方法係如上所述，其詳細說明則於此省略。
如上所述，通過短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂溶液的塗佈、乾燥、對所得之乾燥塗膜進行圖型化曝光，接下來則是顯像等等各項操作，以得到與短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的著色材料的顏色相當的像素或黑色矩陣。此外，上述操作僅需重複彩色濾光片中所需的顏色的次數，即可得到彩色濾光片。因彩色濾光片的構成及製造方法為本技術領域中熟知技術，故其詳細說明則於此省略。
使用本發明的短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片，雖然面內的膜厚差較小，例如介於0.5～4um的膜厚，面內的膜厚差可達到0.15 μm以下，更可設定在0.05 μm以下。據此，所得之彩色濾光片具有優異的平滑性，當將此彩色濾光片組裝置彩色液晶顯示裝置、攝像元件等、即可以高良率地製造出高品質的液晶顯示裝置、攝像元件。
本發明提供一種包含上述彩色濾光片之液晶顯示裝置。
本發明的液晶顯示裝置除具備上述彩色濾光片之外，尚包含本技術領域中熟知的構成。亦即，可適用本發明的彩色濾光片的液晶顯示裝置皆包含在本發明範圍內。舉例來說，可以是將具備有薄膜電晶體(TFT元件)、像素電極及配向層的對向電極基板間隔一預定間隔地對向配置，並於其間隙部內注入液晶材料以作為液晶層的透過式液晶顯示裝置。此外，也可以是於彩色濾光片的基板與彩色層間設置反射層的反射式液晶顯示裝置。
此外，就其他例子而言，也可以是包含有結合在彩色濾光片的透明電極上的TFT(薄膜電晶體：Thin Film Transistor)基板、以及可將TFT基板固定在與彩色濾光片相重疊位置上的背光模組的液晶顯示裝置。前述TFT基板可具備有用以包圍彩色濾光片的周邊表面的光防止樹脂(light-proof resin)所構成的外部框架、增設在外部框架內由向列型液晶所構成的液晶層、液晶層的依各領域各別提供之複數個像素電極、像素電極所形成的透明玻璃基板、以及形成在透明玻璃基板的露出表面上的偏光板。
偏光板，具有在垂直方向上橫切的偏光方向，以如聚乙烯基醇等有機材料所構成。複數個像素電極，各自與形成在TFT基板的玻璃基板上的複數個薄膜電晶體相連結。當特定像素電極上適用一預定電位差時，特定像素電極與透明電極間則適用一預定電壓。因此，隨電壓變化所形成的電場不同，而可控制變化液晶層的特定像素電極所屬領域的配向。
以下僅根據實施例更進一步詳細說明本發明，於下所揭示本發明之實施形態僅用於例示而已，並非用以限定本發明實施之範圍。故該等技術領域具有通常知識者，根據本發明所作出各種等效或輕易的結構變化者，在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。
以下的實施例、比較例中用以表示含有量的「百分比(%)」及「部」若無特別解釋，皆以直量為基準。
首先，為了製造本發明所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，在矽化合物方面係準備了經過加水分解反應的具有有機官能基的矽化合物。下述的合成例1、2、3係為為了增進密著性所製造的矽化合物的合成例。
＜合成例1＞
在具備有攪拌機、溫度計及pH測定器的反應容器中，置入3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷(MTMS:GE-東芝製A-174)80 ml、將甲醇15 ml中混合pH2.5的丙二酸水溶液5 ml所製造的混合液20 ml置入滴下漏斗、一邊對反應容器進行攪拌，於常溫環境下，一邊進行30分的甲醇與丙二酸水溶液的混合液滴下步驟。當滴下完成後，邊維持常温邊進行2小時間的攪拌。經2小時的攪拌後，於減壓環境下除去溶媒。使用無水硫酸鎂進行殘留蒸餾水的脫水，將無水硫酸鎂進行過濾而得以分別。上述過程中，最後所得的矽化合物係以增進密著性上，表現最適當機能的無色黏性液體的矽溶膠狀態存在著。
＜合成例2＞
與合成例1相同的容器中，除將3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷變更為3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(GPTMS:GE-東芝製A-187)之外，其餘皆與合成例1相同的步驟進行合成。
＜實施例1-5及比較例1-4＞
將表1及表2中記載的各成分進行混合溶解，以製造光聚合組成物。
(A-1)2-苄氧基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉-苯基)-1-丁酮[Irgacure 369;Ciba Specialty Chemical社製]
(A-2)4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮[EAB-F；保土谷化學株式會社製]
(A-3)(E)-1-(1-(6-(4-((2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷-4-基)甲氧基)-2-甲基苯甲醯)-9-乙基-9,9a-二氫-4aH-咔唑-3-基)亞乙基胺氧基)乙酮[N-1919<製造社：株式會社ADEKA>]
(A-4)三氯甲基三嗪
(B-1)矽化合物＜合成例1＞
(B-2)矽化合物＜合成例2＞
(B-3)矽化合物：3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷
(B-4)矽化合物：乙烯基三甲氧基矽烷
(C-1)甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄基酯的共聚合體(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄基酯單體間的比為、莫耳比為25：75、酸價為82、聚苯乙烯換算重量平均分子量為28000)
(D-1)聚二季戊四醇六丙烯酸酯
(E-1)C.I.顏料紅254
(E-2)C.I.顏料紅177
(E-3)C.I.顏料黃150
(F-1)丙二醇单甲醚乙酸酯
(F-2)3-乙氧基丙酸乙酯
(F-3)甲氧基丙醇
＜實驗例＞
將前述實施例1～5與比較例1～4的彩色濾光片用著色感光性樹脂組成物旋轉塗佈法塗佈至玻璃基板上後，載置至加熱板上，於100℃的溫度下維持3分鐘以形成薄膜。接著，將前述薄膜與可令透過率在1～100百分比(%)的範圍進行變化的光罩間之間隔設為100 μm，以曝光量30 mJ/cm2進行照射，載置具有自1 μm起到100 μm為止的線/空間圖型的試驗光罩，與試驗光罩間之間隔設為200 μm，以曝光量30 mJ/cm2進行照射。
以使用前述實施例1～5與比較例1～4的彩色濾光片用著色感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片為對象，就感度、亮度減少、膠膜及圖型直進性進行評價，其結果記在於下數表3中。
＜感度＞
設定為為了得到即使顯像仍可形成無表面粗糙度的圖型，所需要的最低必要曝光量。
○：15 mJ以下且無表面粗糙度
△：超過15 mJ、30 mJ以下
X：超過30 mJ
＜膠膜形狀＞
使用SEM(10000倍率)觀察像素表面的形狀
○：圖型輪廓(Pattern profile)及直進性良好
△：圖型輪廓(Pattern profile)良好
X：圖型輪廓(Pattern profile)不良
＜密著性＞
使用顯微鏡(500倍率)觀察像素表面的形狀。
○：圖型邊緣(Pattern edge)部的圖型剝離良好
△：圖型邊緣(Pattern edge)部的圖型剝離普通
X：圖型邊緣(Pattern edge)部的圖型剝離不良
＜殘渣＞
像素的透過率測定及使用顯微鏡(500倍率)觀察表面形狀。
○：殘渣、透過率良好
△：殘渣良好、透過率不良
X：殘渣、透過率不良
對使用前述實施例1～5與比較例1～4的彩色濾光片用著色感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片進行評價，其結果為，以一般式1所示的肟酯系聚合引發劑(A-3)與以一般式2所示的矽化合物作為必要成分的組成物，與不使用一般式1所示的肟酯系聚合引發劑(A-3)作為必要成分的組成物、或即便使用一般式1所示的肟酯系聚合引發劑(A-3)作為必要成分但不使用以一般式2所示的矽化合物的組成物相較，雖僅進行少量的曝光，仍在感度、膠膜、圖型密著性及殘渣等評價項目中得到優異的評價。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (8)

  1. 一種短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，係包含：一光聚合引發劑(A)，含有以一般式1表示之肟酯系聚合引發劑，其中，相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的光聚合引發劑，該一般式1的光聚合引發劑係含有質量分率介於60~70質量百分比(%)；一矽化合物(B)，係以一般式2表示；一結合劑樹脂(C)；一光聚合性化合物(D)；一著色材料(E)；以及一溶劑(F)， (該一般式1中，R1 、R2 、R3 表示各自獨立之氫原子、R、OR、COR、SR、CONRR’或CN，R及R’係為碳數1~8之烷基、碳數6~12之芳基、碳數7~13之芳烷基或碳數5~7之複素環基，該等係以鹵素原子或複素環基取代或無取代，其中， 烷基及芳烷基之亞烷部分係採不飽和結合、醚結合、硫醚結合或酯結合而鍵結，該R及該R’係可相互形成環狀結構；R4 、R5 、R6 、R7 表示各自獨立之氫原子、鹵素原子或碳數1~8之烷基；R8 係為碳數0~10之烷基；Y1 、Y2 、Y3 表示各自獨立之氧原子或硫原子；X係為鹵素原子或碳數1~8之烷基) (該一般式2中，R1 係為自水甘油基、(甲基)丙烯醯基、氨基丙基、氫硫基丙基、氰基丙基及異氰酸酯丙基所組成之一群組中所選擇之任一有機官能基、或者是含有自該群組所選擇之任一有機官能基之碳數1~20之脂肪族或芳香族碳氫化合物；R2 係為氫原子、甲基、乙基或羥基；n係為1~13之整數)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，其中，相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，該光聚合引發劑(A)係含有質量分率介於3~20質量百分比(%)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，其中，該矽化合物(B)係選自甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基矽烷、甲基丙 烯酰氧基甲基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三氯矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯酰氧基丙基三氯矽烷所形成之群組中之至少一化合物，經溶膠-凝膠製程而取得。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，其中，相對短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物中的固體成分，該矽化合物(B)係含有質量分率介於0.1~2.0質量百分比(%)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，其中，該短波長雷射曝光裝置之曝光波長係為介於300 nm~400 nm之短波長。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物，其中，該短波長雷射曝光裝置之曝光波長係為308 nm或355 nm。
  7. 一種彩色濾光片，係包含一彩色層，該彩色層係由如申請專利範圍第1項至第6項中之任一項所述之短波長雷射曝光裝置用著色感光性樹脂組成物形成一預定圖型後，進行曝光及顯像後所形成。
  8. 一種液晶顯示裝置，係包含如申請專利範圍第7項所述之彩色濾光片。
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