用于滤色器的辐射敏感组合物，其制备方法，滤色器以及彩色液晶显示装置

摘要

一种用于滤色器的辐射敏感组合物，该辐射敏感组合物可提供具有高透射率和高反差比的红色像素，并具有适合于大尺寸基底应用的流变学特性。辐射敏感组合物包括(A)颜料，(B)分散剂，(C)碱溶性树脂，该碱溶性树脂包含(c1)、(c2)和(c3)的共聚物，其中(c1)为包括(甲基)丙烯酸的含有羧基的不饱和单体，(c2)为N－取代马来酰亚胺，和(c3)为选自苯乙烯，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2－羟乙酯，(甲基)丙烯酸烯丙酯，(甲基)丙烯酸苄酯，单(甲基)丙烯酸甘油酯，聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的至少一种，(D)多官能单体，(E)辐射敏感自由基产生剂和(F)溶剂，其中颜料(A)包含20wt％或更多的C.I.颜料红242，并且平均粒径“r”为50到200(nm)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于滤色器的辐射敏感组合物，其制备方法，滤色器以及彩色液晶显示装置。更具体地，涉及用于滤色器的辐射敏感组合物，该组合物可用于制造在透射型和反射型彩色液晶显示装置以及彩色图像摄像装置中所使用的滤色器，还涉及其制备方法，具有由用于滤色器的辐射敏感组合物组成的红色像素的滤色器，以及具有该滤色器的彩色液晶显示装置。

背景技术

作为用彩色辐射敏感组合物制造滤色器的方法，公知的方法是，在基底或在包括具有期望图案的遮光层的基底上形成彩色辐射敏感组合物的涂层，通过具有期望图案的掩模进行辐射(在下文中称之为“曝光”)，利用碱性显影剂显影，以便溶解并清除掉未曝光部分，并在干净的烘箱中或在加热板上后烘焙，从而得到彩色像素(参考JP-A2-144502和JP-A3-53201)(此处所使用的术语“JP-A”是“未审查的、已公开的日本专利申请”)。

由于期望包括滤色器的液晶显示装置具有高亮度，因此对具有高透射率的滤色器的需求正在增加。为了满足这个需求，如在JP-A 2002-372618中所公开的，已知的是将C.I.颜料红254与C.I.颜料红242的组合作为用于形成红色像素的颜料是特别有效的。

随着数字摄像机和高清晰度电视的近期发展，对能够显示浓色例如深蓝色冬季大海或鲜红色落日的彩色液晶显示装置的需要正在增加。如果黑色显示部分的“黑度”未清楚地显示出来，则将获得不清晰的模糊图像。因此，需要具有高色彩强度和高反差比的像素或彩色层。

随着液晶显示装置在尺寸上做得越来越大，用于制造滤色器的玻璃基底在尺寸上也做得越来越大。已知的是，当将基底在尺寸上做大时，很难在基底的整个表面上形成均匀的涂覆膜。用于滤色器的辐射敏感组合物的典型涂布技术包括中心滴落涂覆法、狭缝旋转涂覆法、以及狭缝涂覆法。已经发现，当利用这些涂布技术时，涂覆溶液自身的流变能力会很大地影响涂布效率。虽然就涂布效率而言，溶液的期望流变能力是牛顿溶液，但当颜料分散体的分散效率低时，得到的分散体趋向于成为非牛顿溶液。在这种情况下，利用通过旋转而控制薄膜厚度的涂布技术，例如中心滴落涂覆法以及狭缝旋转涂覆法，就会在基底的中心部分和末端部分之间存在薄膜厚度的差异。即使利用没有旋转的狭缝涂布技术，也会使传送和匀化特性变得更糟，由此造成涂层破坏，例如薄膜厚度上的不均匀或形成条纹。由此，希望用于滤色器的辐射敏感组合物具有接近于牛顿溶液的流变学特性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于滤色器的辐射敏感组合物，该辐射敏感组合物提供具有高透射率和高反差比的红色像素，并具有适合于大尺寸基底应用的流变学特性。

本发明的另一个目的是提供一种用于本发明滤色器的辐射敏感组合物的制备方法。

本发明的又一个目的是提供一种与用于本发明滤色器的辐射敏感组合物的制备方法有关的滤色器和具有该滤色器的彩色液晶显示装置。

本发明的其他目的和优点将通过以下描述显现出来。

首先，通过用于滤色器的辐射敏感组合物来实现本发明的上述目的和优点，该组合物包括(A)颜料，(B)分散剂，(C)碱溶性树脂，该碱溶性树脂包含(c1)、(c2)和(c3)的共聚物，其中(c1)为包括(甲基)丙烯酸的含有羧基的不饱和单体，(c2)为N-取代马来酰亚胺，和(c3)为选自苯乙烯，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2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸烯丙酯，(甲基)丙烯酸苄酯，单(甲基)丙烯酸甘油酯，聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的至少一种，(D)多官能单体，(E)辐射敏感自由基产生剂和(F)溶剂，其中颜料(A)包含20wt％或更多的C.I.颜料红242，并且平均粒径“r”为50到200(nm)。

此处所使用的术语“辐射”包括可见光辐射，紫外线辐射，远紫外线辐射，电子辐射和X-射线辐射。

其次，通过用于滤色器的上述辐射敏感组合物的制备方法来实现本发明的上述目的和优点，该方法包括以下步骤：

在包含(B)分散剂、至少一部分(C)碱溶性树脂和至少一部分(F)溶剂的介质中分散(A)颜料，该颜料包含20wt％或更多的C.I.颜料红242，并且平均粒径大于200nm；和

将所得的分散体与(D)多官能单体，(E)辐射敏感自由基产生剂，以及如果存在的任选(C)碱溶性树脂和(F)溶剂相混合。

第三，通过由上述用于滤色器的上述辐射敏感组合物形成的具有红色像素的滤色器来实现本发明的上述目的和优点。

第四，通过具有上述滤色器的彩色液晶显示装置来实现本发明的上述目的和优点。

具体实施方式

在下文中对本发明进行详细描述。

(A)颜料

根据染料索引(C.I.：由染色工作者和印染工作者协会(The Society of Dyersand Colourists)颁发，在下文中同样适用)，本发明中的颜料包括C.I.颜料红242。

本发明中的颜料还可包括其他视情况而定的颜料。

虽然上述其他颜料不受任何具体限制，但是优选是有机颜料，因为滤色器需要高纯度、高透明色的显影性以及耐热性。

上述其他有机颜料的实例是根据染料索引分类为一个颜料组的化合物，具体而言是具有以下染料索引(C.I.)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和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51，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和C.I.颜料橙74；和

C.I.颜料红1，C.I.颜料红2，C.I.颜料红5，C.I.颜料红9，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97，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208，C.I.颜料红209，C.I.颜料红214，C.I.颜料红215，C.I.颜料红220，C.I.颜料红221，C.I.颜料红224，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和C.I.颜料红272。

在这些其它有机颜料中，优选选自C.I.颜料黄139，C.I.颜料橙38，C.I.颜料红177和C.I.颜料红254的至少一种，并且特别优选C.I.颜料红254。

上述其他有机颜料可以单独使用，或者两种或多种结合使用。

在本发明的颜料中C.I.颜料红242的含量是20wt％或更多，即20到100wt％，优选30到100wt％，特别优选50到100wt％。通过使用这种颜料，可获得具有高反差比和高透射率的红色像素，并且可获得具有适用于大尺寸基底的流变学特性的用于滤色器的辐射敏感组合物。

在本发明中，可在使用前根据需要通过重结晶，再沉淀，溶剂清洗，升华，真空加热或它们的组合来对C.I.颜料红242和其他颜料进行纯化。

在本发明中所使用颜料的平均粒径“r”是50到200nm，优选是50到150nm。通过利用具有上述平均粒径“r”的颜料，可获得具有高反差比和高透射率的红色像素。这里所使用的术语“平均粒径”表示二级粒子的平均粒径，该二级粒子是颜料的初级粒子(微细单晶)的附聚物。

关于本发明中所使用颜料的二级粒子的粒度分布(在下文中简称为“粒度分布”)，粒径为(平均粒径±100)nm的二级粒子占总体的70wt％或更多，优选占总体的80wt％更多。

可通过将市场上可买到的C.I.颜料红242(其平均粒径通常大于300nm)和任选的其他颜料(其平均粒径通常大于300nm)混合并分散到(B)分散剂，(C)碱溶性树脂以及溶剂中，同时利用例如珠磨机(bead mill)或辊磨机的研磨机，对所得到的颜料混合溶液进行研磨，来制备具有上述平均粒径和粒度分布的颜料。通常将由此所得的颜料用作颜料分散体。

(B)分散剂

在本发明中，分散剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚，例如聚氧乙烯十二烷基醚，聚氧乙烯十八烷基醚和聚氧乙烯油基醚；聚氧乙烯烷基苯基醚，例如聚氧乙烯正辛基苯基醚，和聚氧乙烯正壬基苯基醚；聚乙二醇二酯，例如聚乙二醇二月桂酸酯和聚乙二醇二硬脂酸酯；脱水山梨糖醇脂肪酸酯；脂肪酸改性的聚酯；叔胺改性的聚氨酯；和聚乙烯亚胺。可在市场上以下列商品名购买到这些分散剂：KP(Shin-Etsu化学有限公司)，Polyflow(Kyoeisha Kagaku有限公司)，FTop(Tokem产品有限公司)，Megafac(Dainippon油墨和化学品公司的)，Florade(Sumitomo 3M有限公司)，Asahi Guard and Surflon(Asahi玻璃有限公司)，Disperbyk-101，-103，-107，-110，-111，-115，-130，-160，-161，-162，-163，-164，-165，-166，-170，-180，-182，-2000和-2001(BYK化学日本有限公司)，Solsperse S5000，12000，13240，13940，17000，20000，22000，24000，24000GR，26000，27000和28000(Avicia有限公司)，EFKA46，47，48，745，4540，4550，6750，EFKA LP4008，4009，4010，4015，4050，4055，4560，4800，EFKA聚合物400，401，402，403，450，451和453(EFKA化学有限公司)，和AdisparPB-821和822(Ajinomoto Fine Techno技术有限公司)。

这些分散剂可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

基于100重量份的颜料(A)，本发明中分散剂的数量(根据固体含量)优选是1到50重量份，更优选是3到30重量份。当分散剂的数量小于1重量份时，所得组合物的储存稳定性会降低，而当分散剂的数量大于50重量份时，在基底上将会产生残留物。

用于制备颜料分散体的溶剂和在下文中将要说明的用于本发明滤色器的辐射敏感组合物的溶剂相同。

基于100重量份的颜料，用于制备颜料分散体的溶剂数量优选是500到1000重量份，更优选是700到900重量份。

为了利用珠磨机来制备颜料分散体，优选用直径约为0.5到10mm的玻璃珠或二氧化钛珠对已混合了颜料的溶液进行混合和分散，同时用冷却水等对其进行冷却。

珠的填充率优选是研磨机容量的50到80％，并且注入的混合有颜料的溶液约是研磨机容量的20到50％。处理时间优选是2到50个小时，更优选是2到25个小时。

为了利用辊磨机来制备颜料分散体，优选是利用三辊研磨机或二辊研磨机来混合已混合颜料的溶液，同时用冷却水等对其进行冷却。

辊间的间距优选是10μm或更少，并且剪切力优选约是10⁸达因/秒。处理时间优选是2到50个小时，更优选是2到25个小时。

可利用动态光散射方法，对包含在如此制备出的颜料分散体中的颜料的平均粒径和粒度分布进行测量。

(C)碱溶性树脂

在本发明中，碱溶性树脂用作颜料(A)的粘合剂，并在显影剂中具有的溶解性，特别优选是在滤色器制造工艺的显影步骤中所使用的碱性显影剂。虽然其并不受特别限定，但优选是具有羧基的碱溶性树脂，特别优选是具有至少一个羧基的烯键式不饱和单体(在下文中称之为“包含羧基的不饱和单体”)与其他可共聚的烯键式不饱和单体(在下文中称之为“可共聚的不饱和单体”)的共聚物(在下文中称之为“包含羧基的共聚物”)。

包含羧基的不饱和单体的实例包括不饱和一元羧酸，例如(甲基)丙烯酸，巴豆酸，α-氯丙烯酸和肉桂酸；不饱和二元羧酸及其酸酐，例如马来酸，马来酸酐，富马酸，衣康酸，衣康酸酐，柠康酸，柠康酸酐和中康酸；具有三个和更多个羧基的不饱和多元羧酸及其酸酐；具有两个或更多个羧基的多元羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯，例如单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯和单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]邻苯二甲酸酯；和在两端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯，例如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯。

在上述这些包含羧基的不饱和单体之中，单(2-丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯和单(2-丙烯酰氧基乙基)邻苯二甲酸酯可在市场上购买到，其商品名称分别为(Toagosei化学工业有限公司)M-5300和M-5400。

上述包含羧基的不饱和单体可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

可共聚不饱和单体的实例包括马来酰亚胺；N-取代马来酰亚胺，例如N-苯基马来酰亚胺，N-邻羟苯基马来酰亚胺，N-间羟苯基马来酰亚胺，N-对羟苯基马来酰亚胺，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-马来酰亚胺苯甲酸酯，N-琥珀酰亚胺基-4-马来酰亚胺丁酸酯，N-琥珀酰亚胺基-6-马来酰亚胺己酸酯，N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺丙酸酯和N-(吖啶基)马来酰亚胺；芳族乙烯基化合物，例如苯乙烯，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，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，和对乙烯基苄基缩水甘油醚；茚，例如茚和1-甲基茚；不饱和羧酸酯，例如(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-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)丙烯酸甲氧基二丙甘醇酯，(甲基)丙烯酸异冰片酯，(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02，6]癸-8-基酯，(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯；不饱和羧酸氨基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯，(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯，(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯，(甲基)丙烯酸2-二甲氨基丙酯，(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯和(甲基)丙烯酸3-二甲氨基丙酯；不饱和羧酸缩水甘油酯，例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；羧酸乙烯酯，例如醋酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；其他类型的不饱和醚，例如乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚和烯丙基缩水甘油醚；乙烯基氰化合物，例如(甲基)丙烯腈，α-氯代丙烯腈和亚乙烯基二氰；不饱和酰胺，例如(甲基)丙烯酰胺，α-氯代丙烯酰胺和N-2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺；脂肪族共轭二烯，例如1，3-丁二烯，异戊二烯和氯丁二烯；以及在聚合物分子链端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体，例如聚苯乙烯，聚(甲基)丙烯酸甲酯，聚(甲基)丙烯酸正丁酯和聚硅氧烷。

上述这些可共聚不饱和单体可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，包含羧基的共聚物优选是由以下三种成分组成的共聚物(在下文中称之为“包含羧基的共聚物(C1)”)，即(c1)包含作为基本成分的(甲基)丙烯酸及任选的单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯和/或ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯的含羧基不饱和单体，(c2)N-取代马来酰亚胺，和(c3)选自苯乙烯、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2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、单甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的至少一种其他可共聚不饱和单体。

包含羧基的共聚物(C1)的优选实例包括(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-间羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-对羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、α-甲基苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、对羟基-α-甲基苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-对羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、N-对羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸烯丙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸烯丙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、N-间羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、N-对羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物，和(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、N-对羟苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物。

除了包含羧基的共聚物(C1)，包含羧基的共聚物的实例还包括(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸甲酯的共聚物，(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，和(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物。

在包含羧基的共聚物中，包含羧基的不饱和单体的含量优选是5到50wt％，更优选是10到40w％。当包含羧基的不饱和单体的含量少于5w％时，所得辐射敏感组合物在碱性显影剂中的溶解度会降低，而当其含量多于50w％时，辐射敏感组合物在碱性显影剂中的溶解度会变得太高。结果是，当利用碱性显影剂使组合物显影时，像素可能会从基底上脱离并且像素的薄膜表面可能会变得粗糙。

在包含羧基的共聚物(C1)中，包含羧基的不饱和单体的含量优选是5到50wt％，更优选是10到40wt％。当包含羧基的不饱和单体的含量少于5wt％时，所得辐射敏感组合物在碱性显影剂中的溶解度会降低，而当其含量多于50wt％时，辐射敏感组合物在碱性显影剂中的溶解度会变得太高。结果是，当利用碱性显影剂使组合物显影时，像素可能会从基底上脱离。

N-取代马来酰亚胺的含量优选是5到40wt％，更优选是10到30wt％。当N-取代马来酰亚胺的含量少于5wt％时，在显影期间可能会产生残留物，而当其含量多于40wt％时，像素对基底的附着力可能会变差。

此外，其他可共聚不饱和单体的含量优选是30到90wt％，更优选是40到80wt％。当其他可共聚不饱和单体的含量少于30wt％时，像素对基底的附着力可能会变差，而当含量多于90wt％时，在碱性显影剂中的溶解度可能会降低。

利用凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱溶剂：四氢呋喃)所测量出的碱溶性树脂的重均分子量(Mw)优选是3000到300000，更优选是5000到100000。

利用凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱溶剂：四氢肤喃)所测量出的碱溶性树脂的数均分子量(Mn)优选是3000到60000，更优选是5000到25000。

在本发明中，碱溶性树脂的Mw/Mn比优选是1到5，更优选是1到4。

在本发明中，通过利用具有特定Mw和Mn的碱溶性树脂，来获得具有极好显影性的辐射敏感组合物，并可由此形成具有清晰图案边缘的像素图案，并且在显影期间，在基底和未曝光部分的遮光层上很难产生残留物、污点或薄膜残留物。

在本发明中，上述碱溶性树脂可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，基于100重量份的颜料(A)，碱溶性树脂的数量优选是10到1000重量份，更优选是20到500份。当碱溶性树脂的数量少于10重量份时，碱性可显影性可能会降低，或者在基底和未曝光部分的遮光层上可能会产生污点或薄膜残留物。当其数量多于1000重量份时，颜料的浓度变得相对低，从而可能会很难得到薄膜的目标色彩强度。

(D)多官能单体

在本发明中，多官能单体是具有两个或更多个可聚合不饱和键的单体。

多官能单体的实例包括亚烷基二醇如乙二醇和丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯；聚亚烷基二醇如聚乙二醇和聚丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯；具有3个或更多个羟基的多元醇如甘油，三羟甲基丙烷，季戊四醇和二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯和其二元羧酸改性产物；(甲基)丙烯酸酯低聚物，例如聚酯，环氧树脂，聚氨酯树脂，醇酸树脂，硅树脂和螺环树脂；在两端具有羟基的聚合物的二(甲基)丙烯酸酯，例如在两端具有羟基的聚1，3-丁二烯，在两端具有羟基的聚异戊二烯和在两端具有羟基的聚己内酯；和三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯。

在上述这些多官能单体之中，优选具有3个或更多个羟基的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯及其二元羧酸改性产物，例如三羟甲基丙烷三(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，和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，这些之中特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯，因为它们提供具有优异强度和表面光滑度的像素，并在基底和未曝光部分的遮光层上很难产生污点或薄膜残留物。

上述多官能单体可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，基于100重量份的碱溶性树脂(C)，多官能单体的数量优选是5到500重量份，更优选是20到300重量份。当多官能单体的数量少于5重量份时，像素的强度和表面光滑度可能会变差，而当其数量多于500重量份时，碱性可显影性可能会降低，或者在基底和未曝光部分的遮光层上会产生污点和薄膜残留物。

在本发明中，具有一个可聚合不饱和键的单官能单体可与多官能单体结合使用。

上述单官能单体的实例包括为上述碱溶性树脂(C)所列举的上述包含羧基的不饱和单体和可共聚的不饱和单体，N-(甲基)丙烯酰基吗啉，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基ε-己内酰胺和市场上可买到的M-5600(Toagosei化学工业有限公司)。

上述单官能单体可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，基于多官能单体和单官能单体的总重量，单官能单体的数量优选是90wt％或更少，更优选50wt％或更少。当单官能单体的数量多于90wt％时，像素的强度和表面光滑度会变得不令人满意。

在本发明中，基于100重量份的碱溶性树脂(C)，多官能单体和单官能单体的总数量优选是5到500重量份，更优选是20到300重量份。当上述总数量少于5重量份时，像素的强度和表面光滑度可能会变差，而当其数量多于500重量份时，碱性可显影性可能会降低，或者在基底和未曝光部分的遮光剂层上可能产生污点和薄膜残留物。

(E)辐射敏感自由基产生剂

在本发明中，辐射敏感自由基产生剂是这样一种化合物，其在辐射下曝光时可形成活性物种，该活性物种能够引发上述多官能单体(D)和任选使用的单官能单体聚合，所述辐射为例如可见光辐射、紫外线辐射、远紫外线辐射、电子辐射或X-射线辐射。

辐射敏感自由基产生剂的实例包括苯乙酮基化合物，联咪唑基化合物，三嗪基化合物，苯偶姻基化合物，二苯甲酮基化合物，α-双酮基化合物，多环的醌基化合物，呫吨酮基化合物和重氮基化合物。

在本发明中，上述辐射敏感自由基产生剂可单独使用，或者可两种或多种结合使用。在本发明中，辐射敏感自由基产生剂优选是选自苯乙酮基化合物，联咪唑基化合物和三嗪基化合物的至少一种。

在本发明中，在优选的辐射敏感自由基产生剂中苯乙酮基化合物的实例包括2-羟基-2-甲基1-苯基丙酮-1，2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙酮-1，2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1，1-羟基环己基·苯基酮和2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙酮-1。

上述这些苯乙酮基化合物中，特别优选2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙酮-1和2-苄基-2-二甲氨基1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1。

上述苯乙酮基化合物可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，当将苯乙酮基化合物用作辐射敏感自由基产生剂时，基于100重量份的多官能单体(D)和单官能单体的总量，苯乙酮基化合物的数量优选是0.01到100重量份，更优选是1到80重量份，特别优选是5到60重量份。当苯乙酮基化合物的数量少于0.01重量份时，由于曝光所造成的固化不完全，可能很难得到具有预定像素图案的着色层。当苯乙酮基化合物的数量多于100重量份时，所形成像素在显影期间可能会从基底上脱离。

上述联咪唑基化合物的实例包括2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基1，2’-联咪唑，2，2’-二(2，4，6三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2，4-二溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑和2，2’-二(2，4，6三溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑。

上述这些联咪唑基组合物中，2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑，2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基1，2’-联咪唑和2，2’-二(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑是优选的，并且2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑是特别优选的。

上述联咪唑基化合物在溶剂中具有极好的溶解度，不产生例如不溶解物和沉淀物的杂质，具有高灵敏度，通过利用少量能量的曝光就可充分促进固化反应，且不使未曝光部分发生固化反应。由此，曝光之后所获得的涂覆膜清晰地分为不溶于显影剂的固化部分和在显影剂中具有高溶解度的未固化部分，由此有可能形成具有预定像素图案的、且不凹陷的高清晰着色层。

上述联咪唑基化合物可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，当将联咪唑基化合物用作辐射敏感自由基产生剂时，基于100重量份的多官能单体(D)和单官能单体总量，联咪唑基化合物的数量优选是0.01到40重量份，更优选是1到30重量份，特别优选是1到20重量份。当联咪唑基化合物的数量少于0.01重量份时，由于曝光所造成的固化不完全，可能很难得到具有预定像素图案的着色层。当联咪唑基化合物的数量多于40重量份时，所形成像素在显影期间可能会从基底上脱离。

-氢供体-

在本发明中，当将联咪唑基化合物作为辐射敏感自由基产生剂时，优选与下面的氢供体结合使用，以便进一步提高灵敏度。

这里所使用的术语“氢供体”表示可向通过曝光由联咪唑基化合物形成的自由基提供氢原子的化合物。

在本发明中，优选的氢供体是以下所规定的硫醇基化合物或氨基化合物。

所述硫醇基化合物是具有作为母环的苯环或杂环，以及1个或更多，优选1个到3个，更优选1个或2个直接与母环结合的巯基的化合物(在下文中称之为“硫醇基氢供体”)。

所述氨基化合物是具有作为母环的苯环或杂环，以及1个或更多，优选1个到3个，更优选1个或2个直接与母环结合的氨基的化合物(在下文中称之为“氨基氢供体”)。

这些氢供体可同时具有巯基和氨基。

随后将给出关于这些氢供体的详细描述。

硫醇基氢供体可具有至少一个苯环或杂环，或同时具有二者。当其具有两个或更多个上述环时，可形成稠环，也可不形成稠环。

当硫醇基氢供体具有两个或更多个巯基时，只要保持至少一个游离的巯基，可以用烷基，芳烷基或芳基来取代至少一个其它的巯基。此外，只要保持至少一个游离的巯基，硫醇基氢供体可具有这样一种结构单元，其中利用例如亚烷基的二价有机基来使两个硫原子结合在一起，或具有另一种结构单元，其中以二硫化物的形式将两个硫原子结合在一起。

此外，可利用羧基，烷氧羰基，取代烷氧羰基，苯氧羰基，取代苯氧羰基或腈基在除了巯基所在位置之外的位置上来取代硫醇基氢供体。

硫醇基氢供体的实例包括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-噻二唑和2-巯基-2，5-二甲氨基吡啶。

在上述这些硫醇基氢供体中，2-巯基苯并噻唑和2-巯基苯并噁唑是优选的，而2-巯基苯并噻唑是特别优选的。

氨基氢供体可具有至少一个苯环或杂环，或同时具有二者。当其具有两个或更多个上述环时，可形成稠环，也可不形成稠环。

可利用烷基或取代烷基来取代氨基氢供体中的至少一个氨基。可利用羧基，烷氧基羰基，取代烷氧基羰基，苯氧基羰基，取代苯氧羰基或腈基在除了氨基所在位置之外的位置上来取代氨基氢供体。

上述氨基氢供体的实例包括4，4’-二(二甲氨基)二苯酮，4，4’-二(二乙氨基)二苯酮，4-二乙氨基苯乙酮，4-二甲氨基苯丙酮，4-二甲氨基苯甲酸乙酯，4-二甲氨基苯甲酸和4-二甲氨基苯基氰。

在这些氨基氢供体中，4，4’-二(二甲氨基)二苯酮和4，4’-二(二乙氨基)二苯酮是优选的，并且4，4’-二(二甲氨基)二苯酮是特别优选的。

甚至当使用除了联咪唑基化合物之外的辐射敏感自由基产生剂时，也可将氨基氢供体用作增感剂。

在本发明中，上述氢供体可单独使用，或者可两种或多种结合使用。优选是使用至少一种硫醇基氢供体与至少一种氨基氢供体的组合物，因为所形成的像素在显影期间不会从基底上脱离，并且具有高强度和灵敏性。

硫醇基氢供体与氨基氢供体结合的优选实例包括，2-巯基苯并噻唑与4，4’-二(二甲氨基)苯酮的组合物，2-巯基苯并噻唑与4，4’-二(二乙氨巯基)苯酮的组合物，2-巯基苯并噁唑与4，4’-二(二甲氨基)苯酮的组合物，2-硫醇巯基苯并噁唑与4，4’-二(二乙氨基)苯酮的组合物。这些组合物中，2-硫醇巯基苯并噻唑与4，4’-二(二乙氨基)苯酮的组合物，和2-巯基苯并噁唑与4，4’-二(二乙氨基)苯酮的组合物是更优选的，并且2-巯基苯并噻唑与4，4’-二(二乙氨基)苯酮的组合物是特别优选的。

在硫醇基氢供体和氨基氢供体的组合物中，硫醇基氢供体与氨基氢供体的重量比优选是1∶1到1∶4，更优选是1∶1到1∶3。

在本发明中，当将氢供体与联咪唑基化合物结合使用时，基于100重量份的多官能单体(D)单官能单体的总量，氢供体的数量优选是0.01到40重量份，更优选是1到30重量份，特别优选是1到20重量份。当氢供体的数量少于0.01重量份时，其提高灵敏度的效果可能会下降。当氢供体的数量多于40重量份时，所形成像素在显影期间可能会从基底上脱离。

上述三嗪基化合物的实例包括具有卤甲基的三嗪基化合物，例如2，4，6-三(三氯甲基)-s-三嗪，2-甲基-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)烯乙基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-[2-，(3，4-二甲氧基苯基)乙烯]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-(4-甲氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，2-(4-乙氧基苯乙烯基)4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪和2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪。

在这些三嗪基化合物中，2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪是特别优选的。

上述三嗪基化合物可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

在本发明中，当将三嗪基化合物用作辐射敏感自由基产生剂时，基于100重量份的多官能单体和单官能单体的总量，三嗪基化合物的数量优选是0.01到40重量份，更优选是1到30重量份，特别优选是1到20重量份。当三嗪基化合物的数量少于0.01重量份时，由于曝光所造成的固化不完全，可能很难得到具有预定像素图案的着色层。当三嗪基化合物的数量多于40重量份时，所形成像素在显影期间可能会从基底上脱离。

-添加剂-

本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物可按需要包含各种添加剂。

上述添加剂包括有机酸或有机氨基化合物(不包括上述氢供体)，用作进一步提高在辐射敏感组合物在碱性显影剂中的溶解度，并在显影后抑制未溶解产物残留物的存在。

上述有机酸优选是脂肪族羧酸或包含苯基的羧酸，在分子中具有至少一个羧基。

脂肪族羧酸的实例包括脂肪族一元羧酸，例如甲酸，乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，特戊酸，己酸，二乙基乙酸，乙酸和辛酸；脂肪族二羧酸，例如乙二酸，丙二酸，丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，十三烷二酸，甲基丙二酸，乙基丙二酸，二甲基丙二酸，甲基丁二酸，四甲基丁二酸，环己烷二羧酸，亚甲基丁二酸，甲基顺丁烯二酸，顺丁烯二酸，反丁烯二酸和甲基反丁烯二酸；和脂肪族三羧酸，例如丙三羧酸，丙烯三羧酸和樟脑三酸。

上述包含苯基的羧酸例如是具有直接与苯基结合的羧基的化合物，或是具有通过二价碳链与苯基结合的羧基的化合物。

包含苯基的羧酸的实例包括芳族一元羧酸，例如苯甲酸，甲苯甲酸，对异丙基苯甲酸，2，3-二甲基苯甲酸和莱林酸；芳族二羧酸，例如邻苯二酸，间苯二酸和对苯二酸；具有3个或更多个羧基的芳族多羧酸，例如苯偏三酸，苯均三酸，苯偏四甲酸和苯均四酸；以及苯乙酸，氢化阿托酸，氢化肉桂酸，苯乙醇酸，苯基丁二酸，阿托酸，肉桂酸，亚肉桂酸，羟苯基丙烯酸和2，4二羟基肉桂酸。

在这些有机酸中，优选将脂肪族二羧酸当作脂肪族羧酸，并且从碱溶性、将在下文中进行说明的溶剂中的溶解度和防止在基底和和未曝光部分的遮光层上产生污点或薄膜残留物的观点来看，特别优选丙二酸，己二酸，亚甲基丁二酸，甲基顺丁烯二酸，反丁烯二酸和甲基反丁烯二酸。优选将芳族二羧酸当作包含苯基的羧酸，并且特别优选邻苯二酸。

上述有机酸可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

基于总量为100重量份的(A)到(E)成分以及添加剂，有机酸的数量优选是15重量份或更少，更优选是10重量份或更少。当有机酸的数量大于15重量份时，所形成的像素与基底的附着力可能会降低。

上述有机氨基化合物优选是脂族胺或包含苯基的胺，在分子中具有至少一个氨基。

上述脂族胺的实例包括一(环)烷基胺，例如正丙胺，异丙胺，正丁胺，异丁胺，仲丁胺，叔丁胺，正戊胺和正己胺；二(环)烷基胺，例如甲基乙基胺，二乙胺，甲基正丙基胺，乙基正丙基胺，二正丙胺，二异丙胺，二正丁胺，二异丁胺，二仲丁胺和二叔丁胺；三(环)烷基胺，例如二甲基乙基胺，甲基二乙基胺，三乙基胺，二甲基正丙基胺，二乙基正丙基胺，甲基二正丙基胺，乙基二正丙基胺，三正丙胺，三异丙胺，三正丁胺，三异丁胺，三仲丁胺和三叔丁胺；一(环)烷醇胺，例如2-氨基乙醇，3-氨基-1-丙醇，1-氨基-2-丙醇和4-氨基-1-丁醇；二(环)烷醇胺，例如二乙醇胺，二正丙醇胺，二异丙醇胺，二正丁醇胺和二异丁醇胺；三(环)烷醇胺，例如三乙醇胺，三正丙醇胺，三异丙醇胺，三正丁醇胺和三异丁醇胺；氨基(环)烷二醇，例如3-氨基-1，2-丙二醇，2-氨基-1，3-丙二醇，4-氨基-1，2-丁二醇，4-氨基-1，3-丁二醇，3-二甲氨基-1，2-丙二醇，3-二乙氨基-1，2-丙二醇，2-二甲氨基-1，3-丙二醇和2-二乙氨基-1，3-丙二醇；和氨基羧酸，例如β-丙氨酸，2-氨基丁酸，3-氨基丁酸，4-氨基丁酸，2-氨基异丁酸和3-氨基异丁酸。

上述包含苯基的氨基例如是，具有直接与苯基结合的氨基的化合物，或是具有通过二价碳链与苯基结合的氨基的化合物。

包含苯基的胺的实例包括，芳族胺，例如苯胺，邻甲基苯胺，间甲基苯胺，对甲基苯胺，对乙基苯胺，1-萘胺，2-萘胺，N，N-二甲基苯胺，N，N-二乙基苯胺和对甲基-N，N-二甲基苯胺；氨基苄醇，例如邻氨基苄醇，间氨基苄醇，对氨基苄醇，对二甲基氨基苄醇和对二乙基氨基苄醇；氨基苯酚，例如邻氨基苯酚，间氨基苯酚，对氨基苯酚，对二甲基氨基苯酚和对二乙基氨基苯酚；和氨基苯甲酸，例如间氨基苯甲酸，对氨基苯甲酸，对二甲基氨基苯甲酸和对二乙基氨基苯甲酸。

这些有机氨基化合物中，优选将一(环)烷醇胺和氨基(环)烷二醇作为脂族胺，并且从将在下文中描述的溶剂中的溶解度和防止在基底和和未曝光部分的遮光层上产生污点或薄膜残留物的观点来看，特别优选2-氨基乙醇，3-氨基-1-丙醇，5-氨基-1-戊醇，3-氨基-1，2-丙二醇，2-氨基-1，3-丙二醇和4-氨基-1，2-丁二醇。优选将氨基苯酚作为包含苯基的氨基，并且特别优选邻氨基苯酚，间氨基苯酚和对氨基苯酚。

上述有机氨基化合物可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

基于100重量份的(A)到(E)成分以及添加剂的总量，有机氨基化合物的数量优选是15重量份或更少，更优选是10重量份或更少。当有机氨基化合物的数量大于15重量份时，所形成的像素与基底的附着力可能会降低。

除了上述添加剂以外，添加剂还包括分散助剂，例如蓝色颜料衍生物或黄色颜料衍生物，例如铜酞菁衍生物；填料，例如玻璃或氧化铝；聚合物化合物，例如聚乙烯醇，聚乙二醇单烷基醚或聚(丙烯酸氟烷基酯)；非离子，阳离子或阴离子表面活性剂；粘合促进剂，例如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-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，3-环氧丙氧丙基·甲基·二甲氧基硅烷，2-(3，4-环氧环己基)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或3-巯基丙基三甲氧基硅烷；抗氧剂，例如2，2-代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或2，6-二叔丁基苯酚；紫外线吸收剂，例如2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟苯基)-5-氯苯并三唑或烷氧基二苯酮；粘合抑制剂，例如聚丙烯酸钠；和热自由基产生剂，例如1，1’-偶氮二(环己烷-1-腈)或2-苯基偶氮-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈。

(F)溶剂

作为本发明的溶剂，只要该溶剂分散或溶解构成辐射敏感组合物的(A)到(E)成分及添加剂，并且不会跟上述成分起反应且具有适合的挥发性，就可以使用。

溶剂的实例包括醇，例如甲醇，乙醇和苯甲醇；(聚)亚烷基二醇单烷基醚，例如乙二醇单甲基醚，乙二醇单乙基醚，乙二醇单正丙醚，乙二醇单正丁醚，二甘醇单甲基醚，二甘醇单乙基醚，二甘醇单正丙醚，二甘醇单正丁醚，三甘醇单甲基醚，三甘醇单乙基醚，丙二醇单甲基醚，丙二醇单乙基醚，二丙甘醇单甲基醚，二丙甘醇单乙基醚，二丙甘醇单正丙醚，二丙甘醇单正丁醚，三丙甘醇单甲基醚和三丙甘醇单乙基醚；(聚)亚烷基二醇单烷基醚醋酸酯，例如乙二醇单甲基醚醋酸酯，乙二醇单乙基醚醋酸酯，乙二醇单正丙醚醋酸酯，乙二醇单正丁醚醋酸酯，二甘醇单甲基醚醋酸酯，二甘醇单乙基醚醋酸酯，二甘醇单正丙醚醋酸酯，二甘醇单正丁醚醋酸酯，丙二醇单甲基醚醋酸酯，丙二醇单乙基醚醋酸酯和3-甲氧丁基醋酸酯；其他类型醚，例如二甘醇二甲基醚，二甘醇甲基乙基醚，二甘醇二乙基醚和四氢呋喃；酮，例如甲基乙基酮，环己酮，2-庚酮，3-庚酮，双丙酮醇(4-羟基-4-甲基戊-2-酮)和4-羟基-4-甲基己-2-酮；乳酸烷基酯，例如乳酸甲酯和乳酸乙酯；其他类型酯，例如乙酸乙酯，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，甲酸异戊酯，乙酸3-甲基-3-甲氧丁酯，丙酸正丁酯，丙酸3-甲基-3-甲氧丁酯，丁酸乙酯，丁酸正丙酯，丁酸异丙酯，丁酸正丁酯，羟基乙酸乙酯，乙氧基乙酸乙酯，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，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-羟基-2-甲基丙酸乙酯，2-羟基-3-甲基丁酸甲酯和2-氧代丁酸乙酯；芳族烃，例如甲苯和二甲苯；和酰胺，例如N-甲基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺。

这些溶剂之中，从溶解度，颜料分散性和涂布性能的角度来看，苯甲醇，乙二醇单正丁醚，丙二醇单甲基醚，丙二醇单乙基醚，乙二醇单甲基醚醋酸酯，乙二醇单正丁基醚醋酸酯，二甘醇单正丁基醚醋酸酯，丙二醇单甲基醚醋酸酯，丙二醇单乙基醚醋酸酯，二甘醇二甲基醚，二甘醇甲基乙基醚，环己酮，2-庚酮，3-庚酮，乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，甲酸正戊酯，甲酸异戊酯，乙酸3-甲氧基丁酯，丙酸正丁酯，丁酸乙酯，丁酸异丙酯，丁酸正丁酯，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸甲酯，3-乙氧-基丙酸乙酯丙酸3-甲基-3-甲氧丁酯和丙酮酸乙酯是特别优选的。

上述溶剂可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

此外，高沸点溶剂，例如苄基乙基醚，二己醚，乙酰甲基丙酮，异佛乐酮，己酸，辛酸，1-辛醇，1-壬醇，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，碳酸亚丙酯或者乙二醇单苯基醚醋酸酯，可与上述溶剂结合使用。

这些高沸点溶剂可单独使用，或者可两种或多种结合使用。

溶剂的数量并不受特别限定，但是从所得辐射敏感组合物的涂布性能和储存稳定性的观点来看，期望的数值是，除了组合物的溶剂之外，确保所有成分的总量优选是5到50wt，特别优选是10到40wt％。

-制备用于滤色器的辐射敏感组合物的方法-

虽然本发明对制备用于滤色器的辐射敏感组合物的方法并不作特别限制，但是优选是将颜料(A)预先分散在包含了分散剂(B)、碱溶性树脂(C)和溶剂(F)的介质中。

将在上述介质中分散颜料(A)的步骤称之为“预分散步骤”，并且将在上述介质中分散颜料(A)所得的分散体称之为“预分散体”。

在预分散步骤中，基于在用于滤色器的辐射敏感组合物中碱溶性树脂(C)的含量，碱溶性树脂(C)的数量优选是5到100wt％，更优选是10到50wt％。当碱溶性树脂(C)的数量少于5wt％时，所得组合物的储存稳定性可能会降低，或者在基底上可能产生残留物。

可通过用例如溶解器、珠磨机或辊磨机的混合器对上述成分进行混合，来实施预分散步骤。

根据常规使用的方法，在预分散步骤之后，通过将预分散体与多官能单体(D)、辐射敏感自由基产生剂(E)以及其余碱溶性树脂(C)和任选的溶剂(F)相混合，来得到本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物。

形成滤色器的方法

下面，将对利用本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物(在下文中将其简称为“辐射敏感组合物”)形成滤色器的方法进行说明。

形成本发明滤色器的方法包括至少以下(1)到(4)的步骤：

(1)在基底上形成本发明辐射敏感组合物的涂覆膜；

(2)使至少部分的涂覆膜在辐射下曝光；

(3)在曝光后，使涂覆膜显影；和

(4)在显影之后，对涂覆膜进行后焙烘。

以下将对上述每个步骤进行说明。

-步骤(1)-

首先，按照需要在基底表面上形成遮光层，用于确定用于形成像素的部分，然后，将本发明中的辐射敏感组合物涂覆在基底上，并进行预烘烤蒸发掉溶剂，从而形成涂覆膜。

在该步骤中所使用的基底是由玻璃，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，环烯烃的开环聚合物或其氢化产物制成的。

任选地可对该基底进行公知的预处理，例如利用硅烷耦合试剂的化学处理，等离子体处理，离子电镀，溅射，气相反应或真空淀积。

为了在基底上涂覆辐射敏感组合物，可利用公知的涂布技术，例如旋涂法，流延涂布法或辊涂法。优选用旋转涂布设备或组合模涂布设备。

对于预烘烤条件，优选是在70到110℃下对辐射敏感组合物加热2到4分钟。

涂覆膜的厚度，在干燥之后其厚度优选是0.1到8.0μm，更优选是0.2到6.0μm，特别优选是0.2到4.0μm。

-步骤(2)-

然后，使至少部分的除覆膜在辐射下曝光。在该步骤中，为了使部分涂覆膜曝光，优选是利用具有预定图案的光掩膜。

用于曝光的辐射是从可见光辐射，紫外线辐射，远紫外线辐射，电子辐射和X射线辐射中适当选出的。优选具有190到450nm波长的辐射。

辐射的剂量优选是10到10000J/m²。

-步骤(3)-

之后，利用显影剂使曝光后的涂覆膜显影，优选是碱性显影剂，以溶解并清除掉涂覆膜的未曝光部分，使得形成预定图案。

上述碱性显影剂优选是碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1，8-二氮杂二环-[5.4.0]7-十一碳烯、1，5-二氮杂二环-[4.3.0]-5-壬烯的水溶液。

可以将适当数量的、例如甲醇或乙醇的水溶性有机溶剂，或者表面活性剂添加到上述碱性显影剂中。优选是在碱性显影之后用水冲洗涂覆膜。

可利用喷淋显影，喷射显影，浸染(浸渍)显影或捣拌显影。

对于显影条件，优选是将涂覆膜在常温下进行大约5到300秒的显影。

-步骤(4)-

通过对己显影的涂覆膜进行后熔烘，可获得具有预定像素图案的基底。

对于后焙烘的条件，优选是在180到240℃下对涂覆膜加热15到90分钟。

所形成像素的薄膜厚度优选是0.1到6.0μm，更优选是0.5到3.0μm。

据此，通过对本发明包含红色、绿色和蓝色颜料的每一辐射敏感组合物重复上述步骤(1)到(4)形成在同一基底上的红色、绿色和蓝色像素图案，由此使其有可能在基底上形成由预定的红色、绿色和蓝色像素图案所组成的彩色层。

在本发明中，形成上述这些像素图案的顺序是任意的。

滤色器

本发明中的滤色器是由本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物形成的。

本发明中的滤色器特别适用于透射型和反射型彩色液晶显示装置，彩色图像摄象装置，彩色传感器等等。

彩色液晶显示装置

本发明的彩色液晶显示装置包括本发明的滤色器。

本发明中的彩色液晶显示装置可具有适当的结构。例如，其可具有这样的结构，在与具有薄膜晶体管(TFT)的驱动基底相分离的基底上形成滤色器，并且驱动基底和具有滤色器的基底彼此相对设置，它们之间插入有液晶层。可替换地，该彩色液晶显示装置也可具这样的结构，通过在具有薄膜晶体管(TFT)的驱动基底上形成滤色器来制造基底，在另一基底上具有ITO(锡掺杂的氧化铟)电极，两基底彼此相对设置，它们之间插入有液晶层。后面的结构可显著地提高数值孔径，从而使之有可能获得明亮的、高分辨率液晶显示装置。

本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物具有适合于大尺寸基底应用的流变学特性，并可提供具有高透射率和高反差比的红色像素。

由此，在电子工业领域中，本发明中用于滤色器的辐射敏感组合物可有利地用于形成包括用于彩色液晶显示装置中的滤色器的滤色器。

实施例

出于进一步说明本发明的目的提供以下实施例，但决不将其作为对本发明的限定。

合成实施例1

将2.7重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)和200重量份的二甘醇单甲基醚醋酸酯输送到具有冷却管和搅拌器的烧瓶中，然后将15重量份的甲基丙烯酸，25重量份的N-苯基马来酰亚胺，45重量份的甲基丙烯酸苄酯，15重量份的苯乙烯和5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体(链转移剂)输送到该烧瓶中，该烧瓶内用氮气取代，并且以80℃对反应溶液进行加热，并保持该温度3个小时，同时伴以缓和地搅拌从而使其聚合。之后，进一步以100℃对反应溶液进行加热，添加0.5重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，并再持续进行1小时的聚合，从而得到树脂溶液(33.1wt％的固体含量)。所得树脂具有15000的Mw和7000的Mn。将该树脂命名为树脂(B-1)。

合成实施例2

将1.5重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)和200重量份的二甘醇单甲基醚醋酸酯输送到具有冷却管和搅拌器的烧瓶中，然后将20重量份的甲基丙烯酸，25重量份的N-苯基马来酰亚胺，30重量份的甲基丙烯酸苄酯，10重量份的一甲基丙烯酸甘油酯，15重量份的苯乙烯和2.5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体(链转移剂)输送到该烧瓶中，该烧瓶内用氮气取代，并且以80℃对反应溶液进行加热，并保持该温度3个小时，同时伴以缓和地搅拌从而使其聚合。之后，进一步以100℃对反应溶液进行加热，添加0.3重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，并再持续进行1小时的聚合，从而得到树脂溶液(33.0wt％的固体含量)。所得树脂具有20000的Mw和9000的Mn。将该树脂命名为树脂(B-2)。

合成实施例3

将2.7重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)和200重量份的二甘醇单甲基醚醋酸酯输送到具有冷却管和搅拌器的烧瓶中，然后将25重量份的甲基丙烯酸，75重量份的甲基丙烯酸苄酯和5重量份的α-甲基苯乙烯二聚体(链转移剂)输送到该烧瓶中，该烧瓶内用氮气取代，并且以80℃对反应溶液进行加热，并保持该温度3个小时，同时伴以缓和地搅拌从而使其聚合。之后，进一步以100℃对反应溶液进行加热，添加0.3重量份的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，并再持续进行1小时的聚合，从而得到树脂溶液(33.2wt％的固体含量)。所得树脂具有17000的Mw和8600的Mn。将该树脂命名为树脂(B-3)。

实施例1

已混合的溶液包括，30重量份作为颜料(A)的、以70/30重量比混合的C.I.颜料红242和C.I.颜料红254的混合物，10重量份(按照固体含量为100.0wt％)的、作为显影剂(B)的Adisper PB821，10重量份的、作为碱溶性树脂(C)的树脂(B-1)，以及100重量份的、作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯，将上述已混合的溶液利用Diamond Fine Mill(商品名，Mitsubishi Material有限公司的珠磨机，珠直径为1.0mm)进行混合并分散5个小时，从而制备出颜料分散体。

当利用动态光散射方法，对所得颜料分散体的平均颜料粒径进行测量时，其直径是140nm。

在下文中的条件下，利用动态光散射方法，对所得颜料分散体的平均颜料粒径进行测量。

设备名称：Otsuka Denshi有限公司的FPAR-1000(光纤粒子分析器)。

试验条件：用丙二醇单甲基醚醋酸酯来稀释颜料分散体，使颜料含量占所得溶液的5％，以便测量平均粒径。

计算方法：利用累积方法进行计算。

之后，将400重量份的该颜料分散体，200重量份的、作为碱溶性树脂(C)的树脂(B-2)，60重量份的、作为多官能单体(D)的二季戊四醇六丙烯酸酯，40重量份的、作为自由基产生剂(E)的2-苄基--2-二甲氨基1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1，以及1000重量份的、作为溶剂的丙二醇单甲基醚醋酸酯一同混合，从而制备出液体组合物(R1)。

流变学特性的评估

在23℃下，利用ARES100FRT粘弹性测量仪器(TA仪器有限公司生产)，以0.5到500(1/s)的剪切速率，连续地对所得液体组合物(R1)的粘度进行测量(流变学测量法)。从所得的测量结果中，计算出流变学参数(＝{在1.0(1/s)剪切速率时的粘度}/{在100(1/s)剪切速率时的粘度})。

当流变学参数很大时，基底中心部分和边缘部分之间在薄膜厚度上的差，也就是说，低剪切速率的部分和高剪切速率的部分之间的薄膜厚度差，有变大的趋势，造成涂层破坏的结果。

当对流变学参数进行评估时，其为1.25。可以说明的是当流变学参数处于1.0到1.5的范围内时，流变学特性是令人满意的。

储存稳定性的评估

利用Tokyo Keiki有限公司所生产的ELD粘度计，对所得的液体组合物(R1)的粘度进行测量。对在40℃下放置了1周的组合物的粘度和在23℃下放置了1个月的组合物的粘度进行测量。结果是，刚制备出的组合物的粘度为7.5mPa·s，而在40℃下放置了1周后的组合物的粘度为8.0mPa·s，在23℃下放置了1个月后的组合物的粘度为7.8mPa·s。可以说明的是当与刚制备时相比其粘度变化为20％或更少时，储存稳定性是令人满意的。

之后，将液体组合物(R1)用旋转涂布机涂覆在两个具有用于防止表面上的钠离子洗脱的SiO₂薄膜的15cm×15cm钠钙玻璃基底上，并且在无尘烤箱中用90℃对其预烘烤10分钟，以便形成1.8μm厚度的涂覆膜。

然后，将基底冷却至室温，并利用高压汞灯，使其中一个基底透过光掩膜，在5000J/m²的、具有365nm、405nm和436nm波长的辐射下曝光。此后将该基底在23℃的氢氧化钾0.04wt％水溶液中浸入1分钟使其显影，用超纯水对其进行冲洗并在空气中使其干燥。这之后，在230℃下对该基底进行30分钟的后焙烘，从而在基底上形成红色斑纹像素图案。像素的薄膜厚度是1.50μm。将该基底用作评估杂质，色度和ΔEab^*特性的基底。

此外，利用高压汞灯，不利用光掩膜，使另一个基底在5000J/m²的、具有365nm、405nm和436nm波长的辐射下曝光。之后在230℃下对该基底进行30分钟的后焙烘，从而在基底上形成固体红色薄膜。像素的薄膜厚度是1.50μm。将该基底用作评估反差比的基底。

杂质和色度的评估

当利用光学显微镜对所形成的像素图案进行观察时，在像素上并未看到杂质。

当用MCPD2000颜色分析器(Otsuka Denshi有限公司)，对像素的色度进行评估时，其色度是(x，y，Y)＝(0.598，0.354，31.2)。

反差比的评估

将所得的基底夹在两个去极化板之间，并且，当用荧光灯(380到780nm的波长)从背后对在前侧的去极化板进行照射时对其进行转动，以便用LS-100亮度计(Minolta有限公司)测量透射光强度的最大值和最小值。当用最大值除以最小值所得的数值作为反差比时，反差比是700。可以说当反差比值大于600时，反差比是令人满意的。

ΔEab^*特性的评估

利用颜色分析器，对基底中心部分和距离中心部分5.5cm对角方向的部分的色度进行测量，从而计算出两个部分之间色度差ΔEab^*，其中该基底上具有红色斑纹像素图案。

当评估ΔEab^*时，它是1.75。可以说明的是ΔEab^*是3或更小时，ΔEab^*特性是令人满意的。

实施例2

除了是将30重量份的、以50/50重量比混合的C.I.颜料红242和C.I.颜料红254作为颜料(A)之外，以与实施例1相同的方式来制备液体组合物(R2)。

当利用动态光散射方法，对所得颜料分散体的平均粒径进行测量时，其直径是130nm。其流变学参数是1.21，并且在刚制备出时其粘度为6.5mPa·s，在40℃下放置了1周后其粘度为6.9mPa·s，在23℃下放置了1个月后其粘度为6.7mPa·s。

在基底上形成薄膜厚度为1.50μm的红色斑纹像素图案，并除了是利用液体组合物(R2)之外，以与实施例1相同的方式来评估。

结果是，在像素上并未看到杂质。像素的色度是(x，y，Y)＝(0.598，0.346，29.2)，反差比是850，ΔEab^*是2.10。

比较例1

除了是用10重量份S0lspese S28000(固体含量为100.0wt％)代替PB821来作为分散剂(B)，并用树脂(B-3)代替树脂(B-1)来作为碱溶性树脂(C)之外，以与实施例1相同的方式来制备液体组合物(r1)。

当利用动态光散射方法对所得颜料分散体的颜料平均粒径进行测量时，其是250nm。颜料分散体的流变学参数是6.23，在刚制备出时其粘度为13.0mPa·s，在40℃下放置了1周后其粘度为25.0mPa·s，在23℃下放置了1个月后其粘度为20.0mPa·s。

在基底上形成薄膜厚度为1.50μm的红色斑纹像素图案，并除了是利用液体组合物(r1)之外，以与实施例1相同的方式来评估。

结果是，在像素上并未看到杂质。像素的色度是(x，y，Y)＝(0.598，0.353，30.0)，反差比是350，ΔEab^*是8.05。

比较例2

除了是用树脂(B-3)代替树脂(B-1)来作为碱溶性树脂(C)之外，以与实施例1相同的方式来制备液体组合物(r2)。

当利用动态光散射方法对所得颜料分散体的颜料平均粒径进行测量时，其是180nm。颜料分散体的流变学参数是2.01，在刚制备出时其粘度为9.5mPa·s，在40℃下放置了1周后其粘度为14.0mPa·s，在23℃下放置了1个月后其粘度为12.5mPa·s。

在基底上形成薄膜厚度为1.50μm的红色斑纹像素图案，并除了是利用液体组合物(r2)之外，以与实施例1相同的方式来评估。

结果是，在像素上并未看到杂质。像素的色度是(x，y，Y)＝(0.598，0.354，30.5)，反差比是500，ΔEab^*是3.01。