[发明专利]紫外线激光用着色感光性树脂组合物、图案形成方法、滤色器及其制造方法、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及紫外线激光用着色感光性树脂组合物、图案形成方法、滤色器的制造方法、滤色器及具备该滤色器的显示装置。 

背景技术

滤色器是液晶显示器中不可缺少的构成部件。液晶显示器作为显示装置与CRT相比，为紧凑型，可实现省电化，且通过技术进步，在性能方面也达到了同等以上，因此电视画面、个人电脑画面、其他显示装置正在由CRT替换成液晶显示器。 

近年来，液晶显示器的开发己经由画面为比较小的面积的个人电脑、监视器的用途扩展到画面为大型且要求高画质的TV用途。 

在TV用途中，与以往的监视器用途相比，要求更高的画质、即、要求提高对比度及颜色纯度。为了提高对比度，要求在用于形成滤色器的着色感光性树脂组合物中使用的着色剂(有机颜料等)的粒子尺寸更微小。此外，为了提高颜色纯度，要求着色剂(有机颜料)在该着色感光性树脂组合物的固体成分中所占的含有率更高。 

对于上述要求，在使颜料的粒径更加微细化的同时，需要分散性更高的颜料分散组合物。为了提高颜料的分散性，通常例如将酞菁颜料的表面用其衍生物化合物进行改性，使用具有容易吸附到经改性的表面的极性官能团的低分子量的树脂等分散剂，可实现颜料的分散化或分散稳定化，并得到包含颜料、表面改性剂、分散剂的颜料分散组合物。并且，在得到的颜料分散组合物中可以进一步含有碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂及其他成分而形成感光性组合物，使用该感光性组合物通过光刻法等得到滤色器。 

若将颜料微细化、且提高颜料的含有率，则通过光刻法形成图像图案 时，有线宽感度降低(线宽变细)等问题。在TV用途中要求特别廉价地提供滤色器，但是为了应对上述的主要在显影工序中发生的问题，产生在曝光工序中提高曝光量、即延长曝光时间的必要性。这使得合格率降低，生产率变差，因此要求进行改良。 

为了解决上述问题，提出了许多通过对在滤色器用的感光性树脂组合物中使用的光聚合引发剂进行改良来使线宽感度提高的尝试。例如公开了使用了特定结构的三嗪系化合物的光聚合性组合物(例如，参照专利文献1)、将二苯甲酮系、苯乙酮系、噻吨酮系化合物中的一种或两种以上混合使用而得到的滤色器用光致抗蚀剂(例如，参照专利文献2)等。 

此外，作为其他方案，还公开了通过对将着色感光性树脂组合物中的粘合剂树脂和聚合性单体合计而成的有机化合物中的平均双键当量进行规定、并特别规定粘合剂树脂的分子量，通过烧成来形成正锥形形状的技术(参照专利文献3)。 

进而，虽然不是紫外线激光曝光用的着色感光性树脂组合物，但是，通过使用含有烯丙基的粘结树脂，可以调制高感度、显影宽容度(latitude)宽的着色树脂组合物(例如，参照专利文献4、5)。此外，提出了通过将N-苯基马来酰亚胺共聚物用于粘结树脂，提供颜色再现良好的蓝色滤色器用感放射线性组合物(例如，参照专利文献6)。但是，在这些技术中，利用紫外线激光的曝光工序、显影工序中的生产率变差，无法确保充分的生产率，因此，无法降低滤色器的价格。 

为了提高曝光工序、显影工序的生产率，提出了用激光曝光来进行图案成形(例如，参照专利文献7)。激光与通常使用的汞灯不同，其被期待作为具有如下特征的光源：直线前进性高，输出功率大，并且能够缩小焦点，在曝光工序中不需要用于进行图案形成的掩模。但是，即使具有上述的现有技术，在显影工序中像素表面变粗糙、或者图案的线宽感度不充分等方面，并不满足滤色器所要求的特性。此外，在降低滤色器的总成本的方面，作为曝光装置，提出了不使用大的光掩模的装置(例如，参照专利文献8、9)。但是，未提示具体的材料，希望提出适合于这些装置的材料。 

专利文献1：日本特开平6-289611号公报 

专利文献2：日本特开平9-80225号公报 

专利文献3：日本特开2007-93811号公报 

专利文献4：日本特开平10-20496号公报 

专利文献5：国际公开2007/29871号小册子 

专利文献6：日本专利第3632532号公报 

专利文献7：日本特开2003-287614号公报 

专利文献8：日本特开2008-76709号公报 

专利文献9：日本特开2008-51866号公报 

发明内容

本发明的目的在于提供能形成线宽感度高、直线性及耐热性优良的图案的紫外线激光用着色感光性树脂组合物及使用了该组合物的图案形成方法、特别是适合于形成滤色器的着色像素等的紫外线激光用着色感光性树脂组合物及图案形成方法。