專利名稱：著色固化性組合物、濾色器和固體攝像元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合制作液晶顯示元件(IXD)、固體攝像元件(CXD、CMOS等)等中使 用的濾色器的著色固化性組合物、具有由該組合物制作的著色區(qū)域的濾色器和具有該濾色 器的固體攝像元件。
背景技術(shù)：
濾色器是液晶顯示器、固體攝像元件不可缺少的構(gòu)成部件。液晶顯示器作為顯示裝置與CRT相比，小型且在性能方面為同等以上，因此作為 電視畫面、電腦畫面、其他顯示裝置，逐步替代CRT。此外，近年來(lái)，關(guān)于液晶顯示器的開發(fā)動(dòng) 向，由畫面面積比較小的以往的監(jiān)視器用途逐步向畫面大型且要求高度畫質(zhì)TV用途發(fā)展。在液晶顯示器(IXD)用濾色器用途中，為了生產(chǎn)大型TV，基板尺寸在擴(kuò)大，為了提 高使用了大型基板時(shí)的生產(chǎn)率，希望以低能量固化。此外，對(duì)于TV用途的液晶顯示器，與以 往的監(jiān)視器用途相比，要求更高度的畫質(zhì)。即，對(duì)比度和色純度提高。為了提高對(duì)比度，關(guān) 于制作濾色器中使用的固化性組合物，作為使用的著色劑(有機(jī)顏料等)的粒子尺寸，要求 更微小的粒子(例如，參照特開2006-30541號(hào)公報(bào)。)。與其相伴隨，用于顏料分散的分散 劑添加量?jī)A向于增加。此外，為了提高色純度，作為著色劑(有機(jī)顏料)在固化性組合物的 固態(tài)成分中所占的含有率，要求更高。因此，光聚合引發(fā)劑和光聚合性單體在固化性組合物 中的固態(tài)成分中所占的含有率傾向于減少。另一方面，在固體攝像元件用濾色器用途中，希望以低能量固化。此外，圖形的薄 膜化在發(fā)展，與其相伴隨，組合物中的顏料濃度在增加。此外，在顏料系濾色器中，隨著顏料 的微細(xì)化，組合物中的顏料分散劑的比例傾向于增加。此外，由于顏料是比較粗大的粒子， 因此為了應(yīng)對(duì)產(chǎn)生的色斑等問(wèn)題，提出了代替顏料而使用有機(jī)溶劑可溶性的染料作為著色 劑的技術(shù)(例如，參照特開平2-127602號(hào)公報(bào))。但是，在染料系濾色器中，隨著染料濃度 的增加，來(lái)自染料的阻聚效果的問(wèn)題也逐漸變得顯著。由于這樣的要因，在液晶顯示器用、固體攝像元件用的任何情況下，使固化性組合 物固化所必需的成分即光聚合引發(fā)劑和光聚合性單體的含量受到限制，因此著色劑濃度升 高，薄層化困難，此外，聚合成分比率低，難以實(shí)現(xiàn)所希望的感度，而且不存在加入顯影調(diào)節(jié) 劑等的余地，難以確保所希望的顯影性。S卩，伴隨著著色區(qū)域、特別是著色圖形的薄層化，固化性組合物中的顏料和顏料分 散劑的比率增加，固化成分(聚合材料)的含有比率相對(duì)降低，維持高感度變得困難，而且 與著色或者固化無(wú)關(guān)的其他成分、例如為了確保顯影性而加入的酸值高的聚合物、顯影促 進(jìn)劑等的添加量也必然受到抑制，因此還產(chǎn)生引起顯影不良的問(wèn)題。為了在不使著色性降低的情況下確保感度，也嘗試了在維持顏料的含量的同時(shí)減 少顏料分散劑的添加量，但顏料分散液的穩(wěn)定性降低，隨時(shí)間推移引起粘度上升，產(chǎn)生難以 形成均一的涂膜的新問(wèn)題。這樣，將著色固化性組合物用于形成濾色器、特別是固體攝像元件用濾色器中的著色區(qū)域時(shí)，必須滿足薄膜化和色數(shù)這兩者。迫切希望顏料濃度高并且能夠?qū)崿F(xiàn)感度、顯影 性兼顧的著色固化性組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到與濾色器中著色區(qū)域的薄層化相伴隨的上述問(wèn)題而完成的發(fā)明， 本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在顏料的含有率高的情況下也能以高感度固化同時(shí)顯影 性優(yōu)異、能以高清晰度形成色相良好的薄層著色區(qū)域的著色固化性組合物，特別是提供一 種可以用于形成濾色器的著色區(qū)域的著色固化性組合物。本發(fā)明另外的目的在于，提供一種具有由上述著色固化性組合物形成的薄層且顏 色特性優(yōu)異的高清晰的著色區(qū)域的濾色器和具有顏色特性優(yōu)異的濾色器的固體攝像元件。本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)將下述顏料分散組合物與肟酯系引發(fā)劑 組合，能夠解決上述問(wèn)題，從而完成了本發(fā)明，所述顏料分散組合物通過(guò)將具有顏料母核結(jié) 構(gòu)和氨基的化合物與具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂組合而得到，且顏料的高分散穩(wěn)定性得 到確保。即，本發(fā)明的構(gòu)成如下所示。<1>著色固化性組合物，其含有㈧顏料分散液、⑶肟酯系引發(fā)劑、和(C)聚合 性化合物，所述顏料分散液包含(a-Ι)顏料、(a_2)分子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合 物和(a_3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂。<2>上述<1>所述的著色固化性組合物，其特征在于，上述(a_2)分子內(nèi)具有顏料 母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物，是具有酰胺結(jié)構(gòu)和脲結(jié)構(gòu)中的至少1種的化合物。<3>上述<1>或<2>所述的著色固化性組合物，其特征在于，上述(a-2)分子內(nèi)具 有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物，是具有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。<4>上述<1> <3>任一項(xiàng)所述的著色固化性組合物，其特征在于，用于形成濾色 器的著色區(qū)域。<5>濾色器，其特征在于，具有使用上述<4>所述的著色固化性組合物形成的著色 區(qū)域。<6>固體攝像元件，其特征在于，具有上述<5>所述的濾色器。本發(fā)明的作用尚不清楚，但推測(cè)以下。在調(diào)制本發(fā)明的固化性組合物時(shí)，首先，得到含有(a-Ι)顏料、(a_2)分子內(nèi)具有 顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物和(a_3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂而成的(A)顏料分散 液，將該㈧顏料分散液與⑶肟酯系引發(fā)劑和(C)聚合性化合物混合而形成著色固化性 組合物。顏料分散液中所含的(a_2)分子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物[以下適當(dāng) 稱為(a-2)特定顏料衍生物]中的顏料母核結(jié)構(gòu)，與具有類似母核結(jié)構(gòu)的(a-Ι)顏料之間 形成相互作用，(a-2)特定顏料衍生物吸附于(a-Ι)顏料表面。此外，該(a-2)特定顏料衍 生物中的氨基與共存的(a_3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂[以下適當(dāng)稱為(a_3)特定分 散樹脂]之間形成相互作用，因此在(A)顏料分散液中，(a-3)特定分散樹脂通過(guò)(a-2)特 定顏料衍生物牢固地結(jié)合于(a-Ι)顏料表面，因此(a_3)特定分散樹脂難以從顏料的表面 脫離，長(zhǎng)期抑制微細(xì)的顏料的凝集。
以往，在一般使用的顏料分散液的調(diào)制中，為了顯現(xiàn)高分散穩(wěn)定性，必須使具有氨 基的分散劑為大量，以便與分散樹脂具有的酸基和/或顏料母核之間顯現(xiàn)出相互作用性， 并且為了確保堿顯影性，也必須使含有酸基的樹脂為規(guī)定量，所以難以提高作為顏料分散 液中的著色成分的顏料濃度，難以實(shí)現(xiàn)薄層化。在本發(fā)明中，使用通過(guò)分子中具有氨基的顏 料衍生物和具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂進(jìn)行了調(diào)整的顏料分散液，在與為了確保堿顯影 性而使用的具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂之間，形成酸堿相互作用，容易顯現(xiàn)分散穩(wěn)定性。 因此，與以往使用了通用的具有酸基的顏料衍生物的情況相比，有助于分散的化合物的含 量少就足矣。此外，可以使用高酸值的樹脂，在以高感度制作高清晰圖形時(shí)，通過(guò)與肟酯系 引發(fā)劑(肟酯化合物)組合，即使提高顏料分散液中的顏料濃度，認(rèn)為也能夠有效地抑制通 常擔(dān)心的感度的降低。肟酯化合物為中性，因此認(rèn)為與感光層的聚合性化合物、分散劑的相 容性好，特別在本體系中感度變得良好。此外，在感光層中的顏料濃度升高的情況下，為了控制為所希望的色數(shù)、膜厚，不 能在組合物中大量添加聚合性化合物，引起感度降低，但在本發(fā)明中，通過(guò)在對(duì)顏料進(jìn)行分 散的樹脂中使用具有聚合性基團(tuán)的樹脂，高感度化成為可能。再有，在本發(fā)明中，所謂“顏料母核結(jié)構(gòu)”，是指包含有機(jī)顏料中的發(fā)色原子團(tuán)的結(jié) 構(gòu)，通常為包含含有氮原子、氧原子、硫原子等的雜環(huán)結(jié)構(gòu)、酰胺基、脲結(jié)構(gòu)等的顏料的主骨 架結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明中的“顏料母核結(jié)構(gòu)”也包含通過(guò)具有與這樣的顏料主骨架類似的結(jié) 構(gòu)或者顏料主骨架的部分結(jié)構(gòu)而能夠在與有機(jī)顏料所具有的顏料骨架之間形成相互作用 的“顏料骨架的類似結(jié)構(gòu)”和“顏料骨架的部分結(jié)構(gòu)”。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供即使在顏料的含有率高的情況下也能夠以高感度固化、同 時(shí)顯影性優(yōu)異、能夠高清晰地形成色相良好的薄層著色區(qū)域的著色固化性組合物，特別是 提供可以用于濾色器的著色區(qū)域形成的著色固化性組合物。此外，還能夠提供具有由上述著色固化性組合物形成的薄層且顏色特性優(yōu)異的高 清晰的著色區(qū)域的濾色器和具有顏色特性優(yōu)異的濾色器的固體攝像元件。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的著色固化性組合物，其特征在于，含有㈧顏料分散液、⑶肟酯系引發(fā) 劑和(C)聚合性化合物，所述(A)顏料分散液包含(a-Ι)顏料、(a_2)分子內(nèi)具有顏料母核 結(jié)構(gòu)和氨基的化合物和(a_3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂。即，首先，調(diào)制特定的顏料的 分散穩(wěn)定性優(yōu)異的(A)顏料分散液，再加入(B)肟酯系引發(fā)劑和(C)聚合性化合物，從而能 夠形成即使是薄層、顏色特性也優(yōu)異的著色區(qū)域。以下對(duì)著色固化性組合物中含有的各成 分進(jìn)行說(shuō)明。[(A)顏料分散液]本發(fā)明的著色固化性組合物中含有的㈧顏料分散液，含有(a-Ι)顏料、(a_2)分 子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物、(a_3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂以及(a_4) 溶劑。<(a-2)分子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物((a_2)特定顏料衍生物)>通過(guò)使用(a-2)特定顏料衍生物，使顏料母核結(jié)構(gòu)和(a-Ι)顏料之間的相互作用所致的兩者的吸附性得到確保，體現(xiàn)出氨基所致的與(a_3)特定分散樹脂的相互作用，由 此來(lái)確保(A)顏料分散液中的顏料的分散穩(wěn)定性。本發(fā)明中使用的(a_2)特定顏料衍生物，優(yōu)選為具有下述通式(A)作為部分結(jié)構(gòu) 的化合物。[化1]
權(quán)利要求
一種著色固化性組合物，其含有(A)顏料分散液、(B)肟酯系引發(fā)劑、和(C)聚合性化合物，所述(A)顏料分散液包含(a 1)顏料、(a 2)分子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物和(a 3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂。
2.如權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其特征在于，所述(a_2)分子內(nèi)具有顏料母 核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物，是具有酰胺結(jié)構(gòu)和脲結(jié)構(gòu)中的至少1種的化合物。
3.如權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其特征在于，所述(a_2)分子內(nèi)具有顏料母 核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物，是具有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。
4.如權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其特征在于，用于形成濾色器的著色區(qū)域。
5.一種濾色器，其特征在于，具有使用權(quán)利要求4所述的著色固化性組合物形成的著 色區(qū)域。
6.一種固體攝像元件，其特征在于，具有權(quán)利要求5所述的濾色器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種著色固化性組合物，其含有(A)顏料分散液、(B)肟酯系引發(fā)劑、和(C)聚合性化合物，所述(A)顏料分散液包含(a-1)顏料、(a-2)分子內(nèi)具有顏料母核結(jié)構(gòu)和氨基的化合物和(a-3)具有酸基和聚合性基團(tuán)的樹脂。
文檔編號(hào)G02B5/20GK101960380SQ200980108178
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者島田和人, 菅崎敦司 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社