[发明专利]染料分散液、彩色滤光片用感光性树脂组合物、彩色滤光片、液晶显示装置及有机发光显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及染料分散液、彩色滤光片用感光性树脂组合物、彩色滤光 片、液晶显示装置、及有机发光显示装置。

背景技术

显示器等所代表的薄型影像显示装置(所谓“平面显示器”)，具有深度 方向较薄于布朗管型显示器的不占地方的特征，已有多种上市。其市场价 格已随生产技术的进展而逐年价格实惠化，需求更进一步扩大，生产量也 正逐年增加。特别是彩色液晶电视机几乎已到达TV的主流。另外，最近 诸如利用自发光而具高检视性的有机EL显示器的有机发光显示装置，也 是备受瞩目的新一代影像显示装置。就这些影像显示装置的性能，强烈期 待诸如对比度、色彩重现性能获更进一步提升的高画质化、与降低消耗功 率。

这些液晶显示装置、有机发光显示装置使用彩色滤光片。例如彩色液 晶显示器的情况，借助将背光源当作光源，并电气式驱动液晶而控制光量， 再借助该光通过彩色滤光片而进行色彩表现。所以，就液晶电视机的色彩 表现而言，彩色滤光片是属于不可或缺，且负责左右显示器性能的大幅功 用。另外，对于有机发光显示装置，当白色发光的有机发光元件使用彩色 滤光片的情况下，便会与液晶显示装置同样的形成彩色影像。

近年的倾向是渴求影像显示装置的省电力化，为提升背光源的利用效 率，便特别要求彩色滤光片的高辉度化。特别是对移动显示器(移动电话、 智能手机、平板电脑)而言便属大课题。

随技术进展，可谓电池容量变大，且移动蓄电量有限的事仍不变，另 一方面有随画面尺寸扩大，消耗功率处于增加的倾向。因为直接关联于移 动终端可使用时间与充电频度，因而含有彩色滤光片的影像显示装置会左 右移动终端的设计与性能。

此处，彩色滤光片一般是具有透明基板、着色层及遮光部。该着色层 是形成于透明基板上，且由红、绿、蓝等三原色的着色图案构成。该遮光 部是依将各着色图案予以区分的方式，形成于透明基板上。

此种着色层的形成方法广泛采取着色剂为使用耐热性、耐光性优异的 颜料的颜料分散法。但是，使用颜料的彩色滤光片目前颇难达成更高辉度 化的要求。

为达成高辉度化的一手段，有就使用染料的彩色滤光片用感光性树脂 组合物进行检讨。染料相较于颜料，一般虽可制造穿透率高、高辉度的彩 色滤光片，但耐热性、耐光性差，在彩色滤光片步骤的高温加热时会有容 易发生色度变化的问题。另外，使用染料的感光性树脂组合物会有在干燥 步骤中容易析出异物的问题。若涂膜有析出异物，则对比度会明显恶化， 导致较难使用为着色层。

另外，一般分子具有盐结构的染料，具有极性溶剂(即对诸如水、醇 类所代表的溶剂)呈良好溶解的性质，且具有对诸如丙二醇单甲醚醋酸酯 (以下有简称“PGMEA”的情况)等所代表的低极性溶剂或非极性溶剂呈难 溶解的性质。

以往，颜料系感光性树脂组合物对人体的危险性低、在室温附近的挥 发性低，就从加热干燥性良好等各种理由广泛使用PGMEA等。另外，含 有大量极性大幅不同溶剂的感光性树脂组合物，会有在与现有的PGMEA 系感光性树脂组合物间的切换时，增加清洗步骤的问题。另外，大量含有 极性溶剂的感光性树脂组合物也会有因水分吸收等而引发在干燥时出现 斑点、凝聚异物等缺陷的可能性，导致在生产时会有出现不良情况的顾虑， 故并不优选。从此种现象出发，染料系感光性树脂组合物也要求使用未含 有诸如水、醇等极性溶剂，而使用诸如PGMEA等低极性溶剂或非极性溶 剂。

另外，彩色滤光片制造步骤时，要求感光性树脂组合物中的固体成分 对溶剂的再溶解性优异。此处，所谓“对溶剂的再溶解性”是指暂时干燥的 感光性树脂组合物的固体成分，再度溶解于溶剂中的性质。若再溶解性不 足，则在彩色滤光片制造时所附着的感光性树脂组合物的干燥物除去、清 洁会趋于困难。另外，为提升生产率，便要求碱显影性提升。

使用染料的彩色滤光片用感光性树脂组合物，在专利文献1中有记 载：含有造盐化合物(其是由呫吨系酸性染料与季铵盐化合物构成)、与蓝 色颜料的蓝色着色组合物。根据专利文献1，借助蓝色颜料吸附于经造盐 化的呫吨系酸性染料上，便提升耐热性、耐光性、耐溶剂性。即该效果是 借助具有颜料而获得，即便染料的造盐化合物单体、或与丙烯酸树脂的分 散体，对PGMEA的溶解性仍非属充足，且会有因涂膜形成时发生色斑或 生成异物而导致光学性能降低的问题。