CN101539723A

CN101539723A - 着色层形成用放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件

Info

Publication number: CN101539723A
Application number: CN200910008068A
Authority: CN
Inventors: 森下聪; 浜口仁
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2009-09-23
Anticipated expiration: 2029-02-20
Also published as: CN101539723B; KR20090093823A; TWI444768B; JP2009204883A; TW200949447A; JP5109716B2; SG155145A1

Abstract

本发明提供着色层形成用放射线敏感性组合物，该组合物即使在低曝光量下，也可以形成显影时不发生像素图案的缺损或脱落、并且无水斑(显影、水洗后像素图案上产生的斑点状色斑)的高品质的像素。一种着色层形成用放射线敏感性组合物，其特征在于：含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、(D)光聚合引发剂、以及(E)N－羟基邻苯二甲酰亚胺所代表的特定的酰亚胺化合物。

Description

着色层形成用放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件

技术领域

本发明涉及着色层形成用放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件，更详细而言，涉及用于形成在用于透射型或反射型彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件等的滤色器中有用的着色层的放射线敏感性组合物、具有由该放射线敏感性组合物形成的着色层的滤色器、以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。

背景技术

以往，使用着色放射线敏感性组合物制造滤色器时，已知有以下方法：在基板上或在预先形成有所需图案的遮光层的基板上，涂布着色放射线敏感性组合物并进行干燥，之后对干燥涂膜以所需的图案形状照射放射线(以下，称为“曝光”)，再进行显影，由此得到各色的像素(例如参照专利文献1、专利文献2)。

而且，近年来在滤色器的技术领域中，降低曝光量以缩短生产间隔时间逐渐成为主流，而且为了满足对彩色液晶显示元件的高色纯度化的要求，颜料在着色放射线敏感性组合物中所占的含有比例有越来越高的趋势。在这种状况下，制造滤色器时，在上述显影后进行的水洗步骤结束后的阶段，像素图案上产生斑点状的色斑(以下，称为“水斑(水ムラ)”)，该水斑使之后进行的检查步骤迟滞、使生产效率降低的问题明显化。但是，还尚未找到解决该水斑问题的有效方法。

专利文献1：日本特开平2-144502号公报

专利文献2：日本特开平3-53201号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明基于以上情况而设，其课题在于提供即使在低曝光量下也能够形成无水斑的像素的新型着色层形成用放射线敏感性组合物。

解决课题的方法

本发明人等深入研究的结果，发现通过在着色层形成用放射线敏感性组合物中含有特定的酰亚胺类化合物，可以解决上述课题，从而完成了本发明。

即，第一，本发明包含着色层形成用放射线敏感性组合物，其特征在于：含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、(D)光聚合引发剂和(E)具有下述式(1)所示结构的化合物。

本发明中所说的“放射线”包括可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等。

[化学式1]

式(1)中，R表示氢原子、碳原子数为3～30的仲烷基或叔烷基、碳原子数为5～12的环状烷基、烯丙基、碳原子数为7～30的芳烷基或碳原子数为2～30的酰基。“*”表示键。

第二，本发明包含滤色器，该滤色器具备使用上述着色层形成用放射线敏感性组合物形成的着色层。

第三，本发明包含彩色液晶显示元件，该元件具备上述滤色器。

发明的详细说明

以下，对本发明进行详细说明。

着色层形成用放射线敏感性组合物

本发明的着色层形成用放射线敏感性组合物(以下，有时仅称为“放射线敏感性组合物”)中的“着色层”，是指由用于滤色器的像素和/或黑色矩阵形成的层。

以下，对本发明的着色层形成用放射线敏感性组合物的构成成分进行说明。

-(A)着色剂-

对本发明中的(A)着色剂没有特别限定，可以是有机颜料也可以是无机颜料。

有机颜料可以列举：如染料索引(C.I.；The Society of Dyers andColourists社发行)中分类为颜料的化合物，具体可以列举下述带有染料索引(C.I.)编号的化合物。

C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄211；

C.I.颜料橙5、C.I颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I颜料橙46、C.I颜料橙49、C.I颜料橙61、C.I颜料橙64、C.I.颜料橙68、C.I.颜料橙70、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙72、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙74；

C.I.颜料红1、C.I颜料红2、C.I颜料红5、C.I.颜料红17、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红41、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料红214、C.I.颜料红220、C.I.颜料红221、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红262、C.I.颜料红264、C.I.颜料红272；

C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料紫32、C.I.颜料紫36、C.I.颜料紫38；

C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝80；

C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿58；

C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25；

C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7。

本发明中，有机颜料还可以通过重结晶法、再沉淀法、溶剂洗涤法、升华法、真空加热法或上述方法的组合纯化后使用。

另外，上述无机颜料可以列举：如氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、锌白、硫酸铅、黄色铅、锌黄、氧化铁红(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合成铁黑、炭黑等。

上述着色剂可以根据需要将其粒子表面用聚合物改性后使用。将颜料的粒子表面进行改性的聚合物可以列举：如日本特开平8-259876号公报中记载的聚合物、或市售的各种颜料分散用聚合物或低聚物等。关于炭黑表面的聚合物包覆方法，例如公开在日本特开平9-71733号公报、日本特开平9-95625号公报、日本特开平9-124969号公报等中。

上述着色剂可以单独或将两种以上混合使用。

将本发明的放射线敏感性组合物用于像素形成时，由于像素要求具有高精细的显色和耐热性，所以(A)着色剂优选显色性高且耐热性高的着色剂、特别优选耐热分解性高的着色剂，具体而言，优选使用有机着色剂，特别优选使用有机颜料。

另一方面，将本发明的放射线敏感性组合物用于黑色矩阵的形成时，由于黑色矩阵要求具有遮光性，所以(A)着色剂优选使用有机颜料或炭黑。

本发明的放射线敏感性组合物，即使在着色剂的含量在放射线敏感性组合物的总固体成分中达到30％(重量)以上时，也可以形成无水斑的像素。另外，在本发明中，从确保显影性的角度考虑，在放射线敏感性组合物的总固体成分中，着色剂含量的上限优选70％(重量)以下，特别优选为60％(重量)以下。其中，固体成分是指除后述溶剂以外的成分。

本发明中的着色剂，根据需要可以和分散剂、分散助剂一同使用。

上述分散剂可以使用例如阳离子类、阴离子类、非离子类或两性等适宜的分散剂，但优选聚合物分散剂。具体可以列举：改性丙烯酸类共聚物、丙烯酸类共聚物、聚氨酯、聚酯、高分子共聚物的烷基铵盐或磷酸酯盐、阳离子性梳型接枝聚合物等。其中，阳离子性梳型接枝聚合物是指，在1分子具有多个碱性基团(阳离子性官能团)的主干聚合物上接枝结合2分子以上的枝聚合物而成的结构的聚合物，可以列举：如主干聚合物部分由聚乙烯亚胺构成、枝聚合物部分由ε-己内酯的开环聚合物构成的聚合物。上述分散剂中，优选改性丙烯酸类共聚物、聚氨酯、阳离子性梳型接枝聚合物。

上述分散剂可以经商业途径获得，例如，改性丙烯酸类共聚物的例子有：Disperbyk-2000、Disperbyk-2001(以上由BYK Chemie(BYK)社制备)；聚氨酯的例子有：Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上由BYK Chemie(BYK)社制备)、Solsperse 76500(Lubrizol(株)社制备)；阳离子性梳型接枝聚合物的例子有：Solsperse 24000、Solsperse 35100(Lubrizol(株)社制备)、AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPERPB880(味之素Fine-techno株式会社制备)等。

上述分散剂可以单独或将两种以上混合使用。相对于100重量份(A)着色剂，分散剂的含量通常为100重量份以下、优选0.5～100重量份、进一步优选1～70重量份、特别优选为10～50重量份。此时，若分散剂的含量超过100重量份，则显影性等可能受损。

上述分散助剂可以列举：如蓝色颜料衍生物、黄色颜料衍生物等，具体可以列举：如铜酞菁衍生物等。

-(B)碱溶性树脂-

本发明中的(B)碱溶性树脂，只要对形成着色层时的显影处理步骤中使用的碱性显影液具有可溶性即可，没有特别限定，通常是具有羧基、酚式羟基等酸性官能团的聚合物。其中优选具有羧基的聚合物，特别优选具有1个以上的羧基的烯键式不饱和单体(以下，称为“含羧基不饱和单体”)与其它可共聚的烯键式不饱和单体(以下，称为“共聚性不饱和单体”)的共聚物(以下，称为“含羧基共聚物”)。

含羧基不饱和单体可以列举如：

(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等不饱和一羧酸；

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酸酐；

琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯；

ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等两侧末端具有羧基和羟基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯等。

上述含羧基不饱和单体可以单独或将两种以上混合使用。

本发明中，含羧基不饱和单体优选(甲基)丙烯酸、琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等，特别优选(甲基)丙烯酸。

在含羧基的共聚物中，含羧基不饱和单体的共聚比例优选为5～50(％)重量，进一步优选为10～40(％)重量。此时，若该共聚比例不足5(％)重量，则所得放射线敏感性组合物对碱性显影液的溶解性有降低的趋势；而若超过50(％)重量，则对碱性显影液的溶解性过大，利用碱性显影液进行显影时，像素有容易从基板上脱落或像素表面的膜有容易变得粗糙的趋势。

另外，共聚性不饱和单体可以列举如：

马来酰亚胺；

N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺基苯甲酸酯、N-琥珀酰亚胺基-4-马来酰亚胺基丁酸酯、N-琥珀酰亚胺基-6-马来酰亚胺基己酸酯、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺基丙酸酯、N-(吖啶基)马来酰亚胺等N-位取代马来酰亚胺；

苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苯酚、间乙烯基苯酚、对乙烯基苯酚、对羟基-α-甲基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲醚、间乙烯基苄基甲醚、对乙烯基苄基甲醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等芳族乙烯基化合物；

茚、1-甲基茚等茚类；

(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)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.0^2，6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、一(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、对枯基酚的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯等不饱和羧酸酯；

(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯；

乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯；

乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基缩水甘油醚等其它不饱和醚；

(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物；

(甲基)丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺等不饱和酰胺；

1，3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂族共轭二烯；

聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等聚合物分子链的末端具有一(甲基)丙烯酰基的大分子单体等。

上述共聚性不饱和单体可以单独或将两种以上混合使用。

本发明中，共聚性不饱和单体优选N-位取代马来酰亚胺、芳族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯、聚合物分子链的末端具有一(甲基)丙烯酰基的大分子单体等，特别优选N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、一(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、对枯基酚的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体等。

本发明中，例如可以通过使2-(甲基)丙烯酰氧乙基异氰酸酯等不饱和异氰酸酯化合物与(甲基)丙烯酸2-羟乙酯等具有羟基的共聚性不饱和单体共聚得到的碱溶性树脂反应，可以向碱溶性树脂的支链中导入聚合性不饱和键。

本发明中的碱溶性树脂通过凝胶渗透色谱法(GPC、洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的、经聚苯乙烯换算的重均分子量(以下，有时称为“Mw”)优选1,000～45,000，特别优选为3,000～30,000。

另外，本发明中的碱溶性树脂通过凝胶渗透色谱法(GPC、洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的、经聚苯乙烯换算的数均分子量(以下，有时称为“Mn”)通常为1,000～45,000，优选为3,000～20,000。

另外，本发明中的碱溶性树脂的Mw与Mn之比(Mw/Mn)优选为1～5，更优选为1～4。

该情况下，若Mw不足1,000，则有所得被膜的残膜率等降低、或图案形状、耐热性等受损、另外电特性恶化的可能；而若超过45,000，则有分辨率降低、或图案形状受损、另外利用狭缝喷嘴方式进行涂布时容易产生干燥异物的可能。

本发明中的碱溶性树脂，例如可以通过将作为其构成成分的不饱和单体在适当的溶剂中、在2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)等自由基聚合引发剂的存在下聚合来制备。

本发明中的碱溶性树脂，还可以在如上所述将不饱和单体进行自由基聚合后，经由使用2种以上极性不同的有机溶剂的再沉淀法进行纯化来制备。即，根据需要将聚合后的良溶剂中的溶液通过过滤或离心等除去不溶性杂质，之后注入到大量(通常为聚合物溶液体积的5～10倍量)的沉淀剂(不良溶剂)中，使共聚物再沉淀来进行纯化。此时，残留在共聚物溶液中的杂质中，可溶于沉淀剂的杂质残留在液相中，从已纯化的碱溶性树脂中分离出来。

作为该再沉淀法所使用的良溶剂/沉淀剂的组合，可以列举：如二甘醇一甲醚乙酸酯/正己烷、丁酮/正己烷、二甘醇一甲醚乙酸酯/正庚烷、丁酮/正庚烷等。

另外，本发明中的碱溶性树脂可如下制备：在上述自由基聚合引发剂、以及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯、吡唑-1-二硫代羧酸苄酯、二硫化四乙基秋兰姆、双(吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、双(3-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、双(4-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、双(5-甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、双(3，4，5-三甲基-吡唑-1-基硫羰基)二硫化物、双(吡咯-1-基硫羰基)二硫化物、双硫代苯甲酰基二硫化物等发挥引发-转移-终止剂(iniferter)作用的分子量控制剂的存在下、在惰性溶剂中，反应温度通常为0～150℃、优选50～120℃，将作为其构成成分的各不饱和单体进行活性自由基聚合来制备。

并且，本发明中的碱溶性树脂，可以通过在上述自由基聚合引发剂、以及发挥链转移剂作用的多元硫醇化合物的存在下、在适当的溶剂中，将作为其构成成分的各不饱和单体进行自由基聚合来制备。其中，多元硫醇化合物是指1分子中具有2个以上硫醇基的化合物，可以列举：如三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、四甘醇双(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、1，4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1，3，5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，3H，5H)-三酮等。

本发明中，碱溶性树脂可以单独或将两种以上混合使用。

本发明中，相对于100重量份(A)着色剂，碱溶性树脂的含量通常为10～1,000重量份，优选为20～500重量份。该情况下，若碱溶性树脂的含量不足10重量份，例如有碱性显影性降低、或在未曝光部分的基板上或遮光层上产生残渣或污垢的可能；而若超过1,000重量份，则由于颜料浓度相对降低，所以作为薄膜有难以达到目标色浓度的可能。

-(C)多官能性单体-

本发明中的多官能性单体是指具有2个以上聚合性不饱和键的单体。

上述多官能性单体可以列举如：

乙二醇、丙二醇等亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯；

聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯；

甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯或其二羧酸改性物；

聚酯、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、硅氧烷树脂、螺烷树脂等低聚(甲基)丙烯酸酯；

两侧末端具有羟基的聚-1，3-丁二烯、两侧末端具有羟基的聚异戊二烯、两侧末端具有羟基的聚己内酯等两侧末端具有羟基的聚合物的二(甲基)丙烯酸酯；

三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯；或

异氰尿酸环氧乙烷改性三丙烯酸酯等。

这些多官能性单体中，优选三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类或它们的二羧酸改性物，具体而言，优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物、季戊四醇三甲基丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物、二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物等。从着色层的强度高、着色层的表面平滑性优异、且在未曝光部分的基板上和遮光层上难以产生污垢、膜残留等方面考虑，特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物、和二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物。

上述多官能性单体可以单独或将两种以上混合使用。

相对于100重量份(B)碱溶性树脂，本发明的多官能性单体的含量通常为5～500重量份，优选为20～300重量份。该情况下，若多官能性单体的使用量不足5重量份，则像素的强度或表面平滑性有降低的趋势；而若超过500重量份，则例如有碱性显影性降低，或者在未曝光部分的基板上或遮光层上容易产生污垢、膜残留等的趋势。

本发明中，还可以将多官能性单体的一部分用具有1个聚合性不饱和键的单官能性单体进行置换。

上述单官能性单体可以列举：如琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯；ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等两侧末端具有羧基和羟基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯；N-乙烯基琥珀酰亚胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯烷、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基四氢咪唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基二氢吲哚、N-乙烯基苯并咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基哌啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基吩噁嗪等含N-乙烯基的氮杂环化合物；N-(甲基)丙烯酰吗啉，此外还有市售品M-5400、M-5600(商品名，东亚合成(株)制备)等。

这些单官能性单体可以单独或将两种以上混合使用。

相对于多官能性单体与单官能性单体的总量，本发明中的单官能性单体的含有比例优选90％(重量)以下，更优选为50％(重量)以下。该情况下，若单官能性单体的使用比例超过90％(重量)，则像素的强度或表面平滑性有降低的趋势。

-(D)光聚合引发剂-

本发明中的光聚合引发剂是指通过可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等放射线曝光，产生可引发上述(C)多官能性单体和根据情形使用的单官能性单体的聚合的活性种的化合物。

上述光聚合引发剂可以列举：如苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物、三嗪类化合物、O-酰基肟类化合物、鎓盐类化合物、苯偶姻类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、多环醌类化合物、呫吨酮类化合物、重氮类化合物等。

本发明中，光聚合引发剂可以单独或将两种以上混合使用，但作为本发明中的光聚合引发剂，优选选自苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物、三嗪类化合物、O-酰基肟类化合物的至少一种。

本发明中，相对于100重量份(C)多官能性单体，光聚合引发剂的一般的含量通常为0.01～120重量份，优选为1～100重量份。此时，若光聚合引发剂的含量不足0.01重量份，则曝光引起的固化不充分，可能难以得到着色层图案按规定的排列配置的滤色器；而若超过120重量份，则形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的趋势。

在本发明的优选的光聚合引发剂中，苯乙酮类化合物的具体例子有：2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、1-羟基环己基·苯基酮、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮、1，2-辛二酮等。

这些苯乙酮类化合物中，特别优选2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、1，2-辛二酮等。

上述苯乙酮类化合物可以单独或将两种以上混合使用。

在本发明中，使用苯乙酮类化合物作为光聚合引发剂时的含量，相对于100重量份(C)多官能性单体，通常为0.01～80重量份，优选1～70重量份，进一步优选为1～60重量份。此时，若苯乙酮类化合物的含量不足0.01重量份，则曝光引起的固化不充分，可能难以得到着色层图案按规定的排列配置的滤色器；而若超过80重量份，则形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的趋势。

另外，上述联咪唑类化合物的具体例子有：2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4-二溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4，6-三溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑等。

这些联咪唑类化合物中，优选2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-双(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑等，特别优选2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑。

这些联咪唑类化合物对溶剂的溶解性优异，不产生未溶解物、析出物等异物，而且敏感度高，通过低能量的曝光即可使固化反应充分进行，同时在未曝光部分不发生固化反应，因此曝光后的涂膜可以明确区分为不溶于显影液的固化部分和对显影液具有高溶解性的未固化部分，由此，可以形成无底切(undercut)的着色层图案按规定的排列配置的高精细的滤色器。

上述联咪唑类化合物可以单独或将两种以上混合使用。

在本发明中，使用联咪唑类化合物作为光聚合引发剂时的含量，相对于总计100重量份的(C)多官能性单体，通常为0.01～40重量份，优选1～30重量份，进一步优选为1～20重量份。此时，若联咪唑类化合物的含量不足0.01重量份，则曝光引起的固化不充分，可能难以得到着色层图案按规定的排列配置的滤色器；而若超过40重量份，则显影时所形成的着色层有容易从基板上脱落或着色层表面的膜有容易变得粗糙的趋势。

本发明中，在使用联咪唑类化合物作为光聚合引发剂时，结合使用下述给氢体可以进一步改善敏感度，因此优选。

这里所说的“给氢体”是指可以向通过曝光由联咪唑类化合物产生的自由基供给氢原子的化合物。

本发明中的给氢体优选下述定义的硫醇类化合物、胺类化合物等。

上述硫醇类化合物包含以苯环或杂环作为母核，具有1个以上、优选1～3个、进一步优选1～2个与该母核直接键合的巯基的化合物(以下，称为“硫醇类给氢体”)。

上述胺类化合物包含以苯环或杂环作为母核，具有1个以上、优选1～3个、进一步优选1～2个与该母核直接键合的氨基的化合物(以下，称为“胺类给氢体”)。

需要说明的是，这些给氢体还可以同时具有巯基和氨基。

以下，更具体地对给氢体加以说明。

硫醇类给氢体可以分别具有1个以上苯环或杂环，还可以具有苯环和杂环两者，在具有2个以上这些环时，可以形成也可以不形成稠环。

另外，硫醇类给氢体具有2个以上巯基时，只要有至少1个游离巯基残存，剩余的1个以上巯基可以被烷基、芳烷基或芳基取代，且只要有至少1个游离巯基残存，即可以具有2个硫原子经由亚烷基等二价的有机基团键合的结构单元、或2个硫原子以二硫化物的形式键合的结构单元。

并且，硫醇类给氢体中，巯基以外的部位可以被羧基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代苯氧基羰基、腈基等取代。

上述硫醇类给氢体的具体例子有：2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑、2-巯基-2，5-二甲基氨基吡啶等。

这些硫醇类给氢体中，优选2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑，特别优选2-巯基苯并噻唑。

另外，胺类给氢体可以分别具有1个以上苯环或杂环，还可以具有苯环和杂环两者，在具有2个以上这些环时，可以形成也可以不形成稠环。

另外，胺类给氢体中，1个以上的氨基可以被烷基或取代烷基取代，而且氨基以外的部位可以被羧基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代苯氧基羰基、腈基等取代。

上述胺类给氢体的具体例子有：4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苄腈等。

这些胺类给氢体中，优选4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮，特别优选4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。

需要说明的是，胺类给氢体即使在使用联咪唑类化合物以外的光聚合引发剂时也具有作为增感剂的作用。

本发明中，给氢体可以单独或将两种以上混合使用，但从形成的着色层在显影时难以从基板上脱落、而且着色层强度和敏感度也高的角度考虑，优选将一种以上的硫醇类给氢体和一种以上的胺类给氢体组合使用。

硫醇类给氢体与胺类给氢体组合的具体例子有：2-巯基苯并噻唑/4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噻唑/4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等，进一步优选的组合为2-巯基苯并噻唑/4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮，特别优选的组合为2-巯基苯并噻唑/4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。

在硫醇类给氢体和胺类给氢体的组合中，硫醇类给氢体与胺类给氢体的重量比通常为1∶1～1∶4，优选为1∶1～1∶3。

本发明中，将给氢体与联咪唑类化合物结合使用时的含量，相对于总计100重量份的(C)多官能性单体，优选0.01～40重量份，进一步优选1～30重量份，特别优选为1～20重量份。此时，若给氢体的含量不足0.01重量份，则敏感度的改善效果有降低的趋势；而若超过40重量份，则形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的趋势。

需要说明的是，胺类给氢体在与苯乙酮类化合物等联咪唑类化合物以外的光聚合引发剂结合使用时，可以发挥增感剂的作用。使用胺类给氢体作为增感剂时，其含量相对于100重量份的联咪唑类化合物以外的光聚合引发剂，通常为300重量份以下，优选200重量份以下，进一步优选为100重量份以下，但若其含量太少，则难以得到充分的效果，所以其含量下限优选2重量份，进一步优选5重量份。

上述三嗪类化合物的具体例子有：2，4，6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪等具有卤代甲基的三嗪类化合物。

这些三嗪类化合物中，特别优选2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-s-三嗪。

上述三嗪类化合物可以单独或将两种以上混合使用。

本发明中，使用三嗪类化合物作为光聚合引发剂时的含量，相对于100重量份(C)多官能性单体，优选0.01～40重量份，进一步优选1～30重量份，特别优选为1～20重量份。此时，若三嗪类化合物的含量不足0.01重量份，则曝光引起的固化不充分，可能难以得到着色层图案按规定的排列配置的滤色器；而若超过40重量份，则形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的趋势。

另外，O-酰基肟类化合物可以列举：如1，2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1，2-壬烷-2-肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1，2-壬烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-戊烷-1，2-戊烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(1，3，5-三甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-(2，2-二甲基-1，3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基]-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟等。

这些O-酰基肟类化合物中，特别优选1，2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-(2，2-二甲基-1，3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基]-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟等。

上述O-酰基肟类化合物可以单独或将两种以上混合使用。

本发明中，使用O-酰基肟类化合物作为光聚合引发剂时的含量，相对于100重量份的(C)多官能性单体，优选0.01～60重量份，进一步优选1～50重量份，特别优选为1～40重量份。此时，若O-酰基肟类化合物的含量不足0.01重量份，则曝光引起的固化不充分，可能难以得到着色层图案按规定的排列配置的滤色器；而若超过60重量份，则形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的趋势。

-(E)成分-

通过使本发明的放射线敏感性树脂组合物中含有(E)成分，可以显著提高放射线敏感性树脂组合物的放射线敏感度，并且可以防止水斑的产生。所述(E)成分是指具有上述式(1)所示结构的化合物，但优选为具有下述式(2)～(10)所示结构的化合物。

[化学式2]

式中，R与式(1)中的R同义。

所述化合物中，具有上述式(2)所示结构的化合物可以列举：如下述式(2-1)～(2-10)表示的化合物等；具有上述式(3)所示结构的化合物可以列举：如下述式(3-1)～(3-3)表示的化合物等；具有上述式(4)所示结构的化合物可以列举：如下述式(4-1)～(4-7)表示的化合物等；具有上述式(5)所示结构的化合物可以列举：如下述式(5-1)～(5-2)表示的化合物等；具有上述式(6)～(10)所示结构的化合物可以列举：如下述式(6-1)、(7-1)、(8-1)、(9-1)或(10-1)表示的化合物等。

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

上述式中，R与式(1)中的R同义。

上述式中，R表示的碳原子数为3～30的仲烷基或叔烷基可以列举：如异丙基、2-丁基、叔丁基、2-戊基、叔戊基等；碳原子数为5～12的环状烷基可以列举：如环戊基、环己基、环十二烷基等；碳原子数为7～30的芳烷基可以列举：如苄基、α-甲基苄基、肉桂基等；碳原子数为2～30的酰基可以列举：如乙酰基、丙酰基、丁酰基、苯甲酰基、乙酰基乙酰基(丙酮基羰基)、环己基羰基、丙烯酰基、甲氧基羰基、苄氧基羰基等。上述式中的R优选氢原子、乙酰基、苯甲酰基、烯丙基、苄基或叔丁基。

作为本发明的放射线敏感性树脂组合物中所含有的(E)成分，可以优选使用上述式(2-1)、(2-5)、(2-8)、(4-1)、(6-1)或(10-1)表示的化合物；更优选使用N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二羧基酰亚胺、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-乙酰氧基邻苯二甲酰亚胺、N-苯甲酰氧基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺或三羟基酰亚胺氰尿酸；特别优选N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-乙酰氧基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺或三羟基酰亚胺氰尿酸。

在本发明的放射线敏感性树脂组合物中，(E)成分可以单独使用一种或者将两种以上混合使用。

本发明的放射线敏感性树脂组合物中，相对于100重量份的(B)碱溶性树脂，(E)成分的含量优选为0.05～20重量份，更优选为0.2～10重量份。通过以上述比例使用(E)成分，可以进一步提高放射线敏感性树脂组合物的放射线敏感度和防止水斑的效果，而且可以保持放射线敏感性树脂组合物对溶剂的溶解性在适当范围，因此优选。

-添加剂-

本发明的放射线敏感性组合物含有上述(A)～(E)成分，但根据需要还可以进一步含有其它添加剂。

上述其它添加剂可以列举：如玻璃、氧化铝等填充剂；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)类等高分子化合物；非离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂等表面活性剂；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等粘合促进剂；2，2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二叔丁基苯酚等抗氧化剂；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂；聚丙烯酸钠等抗凝剂；丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸等碱溶性改善剂等。

溶剂

本发明的着色层形成用放射线敏感性组合物以上述(A)～(E)成分作为必须成分，根据需要含有上述添加剂成分，但通常是与溶剂混合制成液体组合物。

上述溶剂只要分散或溶解构成放射线敏感性组合物的(A)～(E)成分或添加剂成分、且不与这些成分反应、具有适度的挥发性即可，可以适当选择使用。

上述溶剂可以列举如：

乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一正丙醚、乙二醇一正丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一正丙醚、二甘醇一正丁醚、三甘醇一甲醚、三甘醇一乙醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一正丙醚、丙二醇一正丁醚、一缩二丙二醇一甲醚、一缩二丙二醇一乙醚、一缩二丙二醇一正丙醚、一缩二丙二醇一正丁醚、二缩三丙二醇一甲醚、二缩三丙二醇一乙醚等(聚)亚烷基二醇一烷基醚类；

乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯、二甘醇一甲醚乙酸酯、二甘醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)亚烷基二醇一烷基醚乙酸酯类；

二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等其它醚类；

丁酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类；

乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯类；

2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其它酯类；

甲苯、二甲苯等芳族烃类；

N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺或内酰胺类等。

这些溶剂中，从溶解性、颜料分散性、涂布性等角度考虑，优选丙二醇一甲醚、乙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。

上述溶剂可以单独或将两种以上混合使用。

上述溶剂还可以与苄基乙醚、二-正己基醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙二醇一苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂结合使用。

上述高沸点溶剂可以单独或将两种以上混合使用。

对溶剂的含量没有特别限定，从所得放射线敏感性组合物的涂布性、稳定性等角度考虑，优选溶剂的含量使该组合物除去溶剂后的各成分的总浓度通常为5～50％(重量)，优选10～40％(重量)的量。

滤色器的形成方法

接下来，对使用本发明的放射线敏感性组合物形成本发明的滤色器的方法加以说明。

形成滤色器的方法通常至少包括下述步骤(1)～(4)。

(1)在基板上形成本发明的放射线敏感性组合物的涂膜的步骤。

(2)对上述涂膜的至少一部分进行曝光的步骤。

(3)对曝光后的涂膜进行显影的步骤。

(4)对显影后的涂膜进行后烘的步骤。

以下，对这些步骤依次进行说明。

-步骤(1)-

首先，根据需要在基板表面上形成遮光层(黑色矩阵)，以区划形成像素的部分，在该基板上涂布例如含有红色的(A)着色剂的本发明的放射线敏感性组合物(通常为液体组合物的形式)，之后进行预烘以蒸发除去溶剂，从而形成涂膜。

该步骤中使用的基板可以列举：如玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳族聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜以及环状烯烃的开环聚合物或其加氢物等。

另外，也可以根据需要对这些基板实施用硅烷偶联剂等进行的试剂处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适宜的前处理。

在基板上涂布液体组合物时，可以采用旋转涂布法、流延涂布法、辊涂法、使用狭缝模头涂布机的涂布法等适宜的涂布法，但优选旋转涂布法、使用狭缝模头涂布机的涂布法。

预烘的条件通常是在70～110℃下进行2～4分钟左右。需要说明的是，利用本发明的放射线敏感性组合物，即使省略预烘步骤，也可以形成像素和黑色矩阵。

涂布厚度以除去溶剂后的膜厚计，通常为1.0～10μm、优选1.0～6.0μm、特别优选为1.0～4.0μm。

-步骤(2)-

然后，对所形成的涂膜的至少一部分进行曝光。该情况下，对涂膜的一部分进行曝光时，通常经由具有规定图案的光掩模进行曝光。

作为用于曝光的放射线，例如可以使用可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等，优选波长在190～450nm范围的放射线。

放射线的曝光量通常为10～10,000J/m²。利用本发明的放射线敏感性组合物，即使是400J/m²以下的曝光量，也可以形成无水斑的像素。

-步骤(3)-

然后，使用显影液、优选碱性显影液进行显影，溶解除去涂膜的未曝光部分。

作为上述碱性显影液，例如优选碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲铵、胆碱、1，8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1，5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。

上述碱性显影液中还可以适量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。需要说明的是，碱性显影后通常进行水洗。利用本发明的放射线敏感性组合物，水洗后可以形成像素上不产生水斑的像素。

作为显影处理方法，可以适用喷淋显影法、喷雾显影法、浸泡(浸渍)显影法、水坑式(大量液体)显影法等。

显影条件优选在常温下进行10～300秒左右。

-步骤(4)-

然后，通过对显影后的涂膜进行后烘，可以得到包含放射线敏感性组合物的固化物的红色的像素图案按规定的排列配置的基板。

后烘的条件优选在180～230℃下进行20～40分钟左右。

如此形成的像素的膜厚通常为0.5～5.0μm，优选为1.0～3.0μm。

另外，通过使用含有绿色的(A)着色剂的绿色放射线敏感性组合物，重复上述步骤(1)～(4)，在同一基板上形成绿色的像素图案，再通过使用含有蓝色的(A)着色剂的蓝色放射线敏感性组合物，重复上述步骤(1)～(4)，在同一基板上形成蓝色的像素图案，由此可以在基板上形成红色、绿色和蓝色三原色的像素图案按规定的排列配置的像素阵列。但是，各色的像素图案的形成顺序可以任意选择。

使用含有黑色的(A)着色剂的黑色放射线敏感性组合物，进行上述步骤(1)～(4)，从而可以形成黑色矩阵。

滤色器

本发明的滤色器具有由本发明的放射线敏感性组合物按上述方式形成的像素和/或黑色矩阵。

彩色液晶显示元件

本发明的彩色液晶显示元件具备本发明的滤色器。

另外，作为本发明的彩色液晶显示元件的一实施方式，可以通过使用本发明的着色层形成用放射线敏感性组合物，如上操作于薄膜晶体管基板阵列上形成像素和/或黑色矩阵，制作具有特别优异的特性的彩色液晶显示元件。

[发明效果]

利用本发明的放射线敏感性组合物，即使在低曝光量下，也可以形成不产生水斑、而且显影时不会发生缺损或脱落、高品质的像素。

因此，本发明的放射线敏感性组合物极其适用于制造电子工业领域中以彩色液晶显示元件用滤色器为代表的各种滤色器。

实施例

以下，列举实施例，进一步具体说明本发明。但本发明不限于下述实施例。

颜料分散液的制备

制备例1

使用作为(A)着色剂的9重量份C.I.颜料绿36和6重量份C.I.颜料黄150，作为分散剂的5重量份Solsperse 35100(固体成分换算)(Lubrizol社制备)，作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固体成分浓度达到20％。通过珠磨机混合、分散上述成分12小时，制备颜料分散液(M-1)。

制备例2

使用作为(A)着色剂的9重量份C.I.颜料绿58(大日本油墨化学工业株式会社制备)和6重量份C.I颜料黄150，作为分散剂的5重量份PB880(固体成分换算)(味之素Fine-techno株式会社制备)，作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固体成分浓度达到20％。通过珠磨机混合、分散上述成分12小时，制备颜料分散液(M-2)。

制备例3

使用作为(A)着色剂的15重量份C.I.颜料红254(Ciba SpecialtyChemicals社制备、商品名BK-CF)，作为分散剂的5重量份Solsperse76500(固体成分换算)(Lubrizol社制备)，作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固体成分浓度达到20％。通过珠磨机混合、分散上述成分12小时，制备颜料分散液(M-3)。

制备例4

使用作为(A)着色剂的18重量份炭黑，作为分散剂的2重量份EFKA 4046(固体成分换算)(Ciba Specialty Chemicals社制备)，作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯，使固体成分达到20％。通过珠磨机混合、分散上述成分12小时，制备颜料分散液(M-4)。

(B)碱溶性树脂的合成

合成例1

向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入3重量份2，2’-偶氮二异丁腈和200重量份丙二醇一甲醚乙酸酯，接着加入15重量份甲基丙烯酸、20重量份N-苯基马来酰亚胺、55重量份甲基丙烯酸苄酯、10重量份苯乙烯和5重量份作为分子量调节剂的2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(日本油脂(株)制备、商品名：ノフマ一MSD)，进行氮置换。然后缓慢搅拌，使反应溶液的温度上升至80℃，保持该温度聚合5小时，由此得到树脂溶液(固体成分浓度＝33.3％(重量))。所得树脂的Mw＝12,000、Mn＝5,500。将该树脂溶液作为“树脂溶液(B-1)”。

实施例1

将作为(A)着色剂的100重量份颜料分散液(M-1)、作为(B)碱溶性树脂的10重量份树脂溶液(B-1)(固体成分换算)、作为(C)多官能性单体的10重量份二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名M-402、东亚合成株式会社制备)、作为(D)光重合引发剂的3重量份2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮(商品名IRGACURE 369、Ciba SpecialtyChemicals社制备)和1重量份4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、以及作为(E)成分的1重量份N-羟基邻苯二甲酰亚胺、作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯混合，制备固体成分浓度为25％的液体组合物(S-1)。

对液体组合物(S-1)按下述顺序进行评价。评价结果见表2。

显影耐性的评价

使用旋涂机，将液体组合物(S-1)涂布在钠玻璃基板上(该基板上形成有防止表面溶出钠离子的SiO₂膜)，之后用90℃的热板预烘4分钟，形成5块预烘后的膜厚为2.5μm的涂膜。接着，将这些基板冷却至室温，之后使用高压汞灯，经由光掩模，将包括365nm、405nm和436nm各波长的放射线以100、200、300、500、800J/m²的露光量对涂膜进行露光。之后，以显影压力1kgf/cm²(喷嘴径为1mm)，用80秒钟向这些基板喷淋包含23℃的0.04％(重量)氢氧化钾水溶液的显影液，由此进行喷淋显影，之后进一步在220℃下后烘30分钟，在基板上形成200×200μm的点图。

其结果，点图在显影前后的膜厚比(显影后的膜厚×100/显影前的膜厚)为95％以上时记作“○”，显影前后的膜厚比不足95％或者在一部分点图中确认到缺损时记作“△”，显影后图案完全从基板上脱落时记作“×”，进行评价。

水斑的评价

使用旋涂机，将液体组合物(S-1)涂布在玻璃基板的表面上，之后用90℃的热板预烘4分钟，形成膜厚为1.3μm的涂膜。接着，将该基板冷却至室温，之后使用高压汞灯，经由光掩模，以400J/m²的露光量对基板上的涂膜进行露光。然后，以1.5kgf/cm²的显影压力(喷嘴径为1mm)向基板上的涂膜喷淋23℃的0.04％(重量)氢氧化钾水溶液，直至未露光部分的涂膜完全剥离并再历时5秒钟，进行喷淋显影。接着，以1.5kgf/cm²的漂洗压力(喷嘴径为1mm)向基板上的涂膜喷洒超纯水60秒钟，进行漂洗处理，形成200×200μm的点图。

用鼓风机除去形成有点图的基板表面上的水分，之后使用光学显微镜观察20个点图。20个图案中，在10个以上图案中观察到水斑时记作 “×”；在1～9个图案中观察到水斑时记作“△”；完全没有观察到水斑时记作“○”，进行评价。

实施例2～9和比较例1～5

在实施例1中，除了按表1所示变更各成分的种类和含量以外，进行与实施例1相同的操作，制备液体组合物(S-2)～(S-14)。

接着，除了分别使用液体组合物(S-2)～(S-14)代替液体组合物(S-1)以外，进行与实施例1相同的操作，进行各种评价。结果见表2。

表1中，各成分如下。

C-1：二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名M-402、东亚合成株式会社制备)

C-2：二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸的单酯化物、二季戊四醇六丙烯酸酯以及二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(商品名TO-1382、东亚合成株式会社制备)

D-1：2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮(商品名IRGACURE 369、Ciba Specialty Chemicals社制备)

D-2：2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁-1-酮(商品名IRGACURE 379、Ciba Specialty Chemicals社制备)

D-3：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮(商品名IRGACURE 907、Ciba Specialty Chemicals社制备)

D-4：1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟(商品名IRGACURE OX02、Ciba Specialty Chemicals社制备)

D-5：2，2’-双(2-氯苯基)-4，5，4’，5’-四苯基-1，2’-联咪唑

D-6：2-巯基苯并噻唑

D-7：4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮

D-8：2，4-二乙基噻吨酮

E-1：N-羟基邻苯二甲酰亚胺

E-2：N-羟基琥珀酰亚胺

E-3：N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺

E-4：N-乙酰氧基邻苯二甲酰亚胺

E-5：三羟基亚氨基氰尿酸

[表2]

Claims

1.着色层形成用放射线敏感性组合物，其特征在于：含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、(D)光聚合引发剂和(E)具有下述式(1)所示结构的化合物：

[化学式1]

式(1)中，R表示氢原子、碳原子数为3～30的仲烷基或叔烷基、碳原子数为5～12的环状烷基、烯丙基、碳原子数为7～30的芳烷基或碳原子数为2～30的酰基，“*”表示键。

2.权利要求1所述的着色层形成用放射线敏感性组合物，其中(E)成分为下述式中任一式表示的化合物：

[化学式2]

上述式中，R与式(1)中的R同义。

3.权利要求2所述的着色层形成用放射线敏感性组合物，其中(E)成分为：N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二羧基酰亚胺、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-乙酰氧基邻苯二甲酰亚胺、N-苯甲酰氧基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基-1，8-萘二甲酰亚胺或三羟基酰亚胺氰尿酸。

4.滤色器，该滤色器具备使用权利要求1～3中任一项所述的着色层形成用放射线敏感性组合物形成的着色层。

5.彩色液晶显示元件，该元件具备权利要求4所述的滤色器。