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顏色濾光片用放射線敏感性組合物、著色層形成法及應用的製作方法

2023-05-07 07:04:06

專利名稱:顏色濾光片用放射線敏感性組合物、著色層形成法及應用的製作方法
技術領域:
本發明,涉及顏色濾光片(カラ一フイルタ)用放射線敏感性組合物,顏色濾光片,彩色液晶顯示裝置和顏色濾光片用著色層的形成方法,更詳細地,涉及在透射型和反射型彩色液晶顯示裝置、彩色攝像管元件等中使用的在顏色濾光片的製造中有用的、在通過縫模塗布的塗布中使用的、顏色濾光片用反射線敏感性組合物,具有由該顏色濾光片用放射線敏感性組合物形成的著色層的顏色濾光片,具備該顏色濾光片的彩色液晶顯示裝置,和用該顏色濾光片用放射線敏感性組合物的顏色濾光片用著色層的形成方法。
背景技術:
在使用著色放射線敏感性組合物製造顏色濾光片時,一般是通過旋轉塗布或狹縫·旋轉塗布的塗布,但近年來在將被塗布液高效率地塗布並降低成本的目的下,沒有旋轉組件的塗布機,即縫模塗布正受到注目。
另外近年來,為了增大在1片基板中的倒角數,基板的尺寸正在朝大型化發展,因此必須要防止為提高塗布速度而使生產間隔時間變得過長。
這樣的縫模塗布,正如在例如月刊顯示((株)テクノタイムズ發行),′029月號,P.111-115或月刊顯示((株) テクノタイムズ發行),′02 11月號,p.36-41中介紹的那樣,是具備具有朝向( 向)塗布方向的狹縫噴嘴的縫模,在使該縫模或被塗布的基板沿塗布方向移動的同時,從該狹縫噴嘴吐出被塗布液並塗布的裝置,其可以無浪費地將被塗布液塗布到基板上,與旋轉器等旋轉系列塗布機相比具有可以縮短生產間隔時間,節約使用能量等優點。
但是,通過縫模塗布塗布時如果提高塗布速度,現有的顏色濾光片用放射線敏感性組合物往往會出現從狹縫噴嘴的吐出速度與基板的潤溼性的平衡被破壞,發生所謂塗布不均的問題。

發明內容
本發明目的在於,提供通過縫模塗布進行塗布時不發生塗布不均,能夠以高的製品成品率且高效率地形成均一的著色層的顏色濾光片用放射線敏感性組合物和顏色濾光片用著色層的形成方法。本發明進一步的其它目的和優點,可以由以下說明看出。
本發明者,對於涉及縫模塗布的上述問題反覆深入研究,結果發現從顏色濾光片形成時使用的放射線敏感性組合物的粘度和表面張力與塗布速度求出的特定參數與塗布性有密切關係,從而完成了本發明。
根據本發明,本發明的上述目的和優點,第一,通過由縫模塗布的塗布中使用的顏色濾光片用放射線敏感性組合物而實現,特徵在於在含有(A)顏料、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體、(D)光自由基產生劑和(E)溶劑的放射線敏感性組合物中,其粘度為A(mPa·S)、其表面張力為B(mN/m)、而且形成著色層時的塗布速度為V(m/s)時,通過式(A×V÷B)求出的值不滿4.0×10-2。
另外,本發明中所謂「放射線」是指包含可見光,紫外線,遠紫外線,電子束,X射線等。
根據本發明,上述課題,第二由通過縫模塗布的顏色濾光片用著色層的形成方法而實現,該方法是使用上述顏色濾光片用放射線敏感性組合物在基板上形成著色層的方法,其特徵在於該放射線敏感性組合物的塗布速度為0.07m/s以上。
根據本發明,通過縫模塗布的塗布時不發生塗布不均,可以以高的製品成品率且高效率地形成均一膜厚的顏色濾光片用著色層。
因此,本發明的顏色濾光片用放射線敏感性組合物和顏色濾光片用著色層的形成方法,極適於在以電子工業技術領域中的彩色液晶顯示裝置用顏色濾光片為首的各種顏色濾光片的形成中使用。
附圖的簡單說明

圖1,是說明膜厚的測定要點的圖。
符號的說明1基板2塗膜發明的具體實施方式
下面,對本發明詳細地說明。
顏色濾光片用放射線敏感性組合物—(A)—顏料—作為本發明中的顏料,從在顏色濾光片中要求高純度高透射性的顯色和耐熱性的方面考慮,優選有機顏料。
作為上述有機顏料,例如是在顏色索引(C.I.;The Society of Dyers andColourists社發行)中被分類為顏料的化合物,具體地,可以列舉具有下述的顏色索引(C.I.)編號的顏料。
C.I.顏料黃12,C.I.顏料黃13,C.I.顏料黃14,C.I.顏料黃17,C.I.顏料黃20,C.I.顏料黃24,C.I.顏料黃31,C.I.顏料黃55,C.I.顏料黃83,C.I.顏料黃93,C.I.顏料黃109,C.I.顏料黃110,C.I.顏料黃138,C.I.顏料黃139,C.I.顏料黃150,C.I.顏料黃153,C.I.顏料黃154,C.I.顏料黃155,C.I.顏料黃166,C.I.顏料黃168,C.I.顏料黃211;C.I.顏料橙36,C.I.顏料橙43,C.I.顏料橙51,C.I.顏料橙61,C.I顏料橙71;C.I.顏料紅9,C.I.顏料紅97,C.I.顏料紅122,C.I.顏料紅123,C.I.顏料紅149,C.I.顏料紅168,C.I.顏料紅176,C.I.顏料紅177,C.I.顏料紅180,C.I.顏料紅207,C.I.顏料紅208,C.I.顏料紅209,C.I.顏料紅215,C.I.顏料紅224,C.I.顏料紅242,C.I.顏料紅254;C.I.顏料紫19,C.I.顏料紫23,C.I.顏料紫29;C.I.顏料藍15,C.I.顏料藍60,C.I.顏料藍15:3,C.I.顏料藍15:4,C.I.顏料藍15:6,C.I.顏料綠7,C.I.顏料綠36,C.I.顏料綠136,C.I.顏料綠210;C.I.顏料棕23,C.I.顏料棕25;這些有機顏料,可以單獨或混合2種以上使用。
本發明中,有機顏料,可以通過重結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、升華法、真空加熱法、或它們的組合精製後使用。
另外,作為無機顏料,可以列舉例如氧化鈦,硫酸鋇,碳酸鈣,氧化鋅,硫酸鉛,黃鉛,鋅黃,鐵紅(紅色氧化鐵(III),鎘紅,群青,深藍,氧化鉻綠,鈷綠,琥珀,鈦黑,合成鐵黑,炭黑等。
這些無機顏料,可以單獨或混合2種以上使用。
而且,本發明中,根據情況,可以與上述顏料一起聯合使用1種以上染料或天然色素。
本發明中,顏料,可以根據需要,將其顆粒表面通過聚合物改質而使用。作為改質顏料顆粒表面的聚合物,可以列舉例如特開平8-259876號公報中記載的聚合物,或市售的各種顏料分散用聚合物或低聚物等。
另外,本發明中,顏料,可以根據需要與分散劑一起使用。
作為上述分散劑,可以列舉例如,陽離子系,陰離子系,非離子系,兩性,矽酮系,氟系等表面活性劑。
作為上述表面活性劑的實例,除聚氧乙烯月桂基醚,聚氧乙烯硬脂醯基醚,聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚類;聚氧乙烯正辛基苯基醚,聚氧乙烯正壬基苯基醚等聚氧乙烯烷基苯基醚類;聚乙二醇二月桂酸酯,聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯類;山梨糖醇脂肪酸酯類;脂肪酸改性聚酯類;叔胺改性聚氨酯類;聚乙烯亞胺類外,還可以列舉下列商品名,KP(信越化學工業(株)制),ポリフロ—(共榮社化學(株)制),エフトツプ(ト—ケムプロダクツ社制),メガフ アツク(大日本油墨化學工業(株)制),フロラ—ド(住友スリ—エム(株)制),アサヒガ—ド,サ—フロン(以上,旭硝子(株)制),Disperbyk(ビツクケミ—·ジヤパン(株)制),ソルスパ—ス(セネカ(株)制)等。
這些表面活性劑,可以單獨或混合2種以上使用。
分散劑的使用量,相對於100重量份顏料,優選為50重量份以下,更優選為30重量份以下。
—(B)鹼可溶性樹脂—作為本發明中的鹼可溶性樹脂,對(A)顏料起粘結劑作用,而且製造顏色濾光片時,對於其顯像處理工序中使用的顯像液、特別優選對於鹼顯像液具有可溶解性。雖然沒有特別限制,但優選具有羧基的鹼可溶性樹脂,特別地,優選具有一個以上羧基的乙烯性不飽和單體(以下,稱為「含有羧基的不飽和單體」。)與其它可共聚的乙烯性不飽和單體(以下稱為「共聚合性不飽和單體」。)的共聚物(以下稱為「含有羧基的共聚物」。)。
作為含有羧基的不飽和單體的實例,可以列舉(甲基)丙烯酸,巴豆酸,α-氯丙烯酸,肉桂酸等不飽和單羧酸類;馬來酸,馬來酸酐,富馬酸,衣康酸,衣康酸酐,檸康酸,檸康酸酐,中康酸等不飽和二元羧酸或其酸酐類;
3價以上的不飽和多元羧酸或其酸酐類;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯,鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等2元以上的多元羧酸單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等在兩末端具有羧基與羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯類等。
這些含有羧基的不飽和單體中,琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯和鄰苯二甲酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯分別以M-5300和M-5400(東亞合成(株)制)的商品名市售。
上述含有羧基的不飽和單體,可以單獨或混合2種以上使用。
另外,作為共聚合性不飽和單體,可以列舉例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,鄰-乙烯基甲苯,間-乙烯基甲苯,對-乙烯基甲苯,對-氯苯乙烯,鄰-甲氧基苯乙烯,間-甲氧基苯乙烯,對-甲氧基苯乙烯,鄰-乙烯基苄基甲基醚,間-乙烯基苄基甲基醚,對-乙烯基苄基甲基醚,鄰-乙烯基苄基縮水甘油基醚,間-乙烯基苄基縮水甘油基醚,對-乙烯基苄基縮水甘油基醚等芳香族乙烯基化合物;茚,1-甲基茚等茚類;(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸正丙酯,(甲基)丙烯酸異丙酯,(甲基)丙烯酸正丁酯,(甲基)丙烯酸異丁酯,(甲基)丙烯酸仲丁酯,(甲基)丙烯酸叔丁酯,(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯,(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯,(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯,(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯,(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯,(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯,(甲基)丙烯酸烯丙酯,(甲基)丙烯酸苄基酯,(甲基)丙烯酸環己酯,(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)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯,(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯,(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯,(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯,(甲基)丙烯酸異冰片基酯,(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02.6]癸-8-基酯,(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯,甘油單(甲基)丙烯酸酯等不飽和羧酸酯類;(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯,(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯,(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯,(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基丙酯,(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯,(甲基)丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不飽和羧酸氨基烷基酯類;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類;醋酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,丁酸乙烯酯,苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類;乙烯基甲基醚,乙烯基乙基醚,丙烯基縮水甘油基醚等不飽和醚類;(甲基)丙烯腈,α-氯丙烯腈,氰化亞乙烯等氰化乙烯化合物;(甲基)丙烯醯胺,α-氯丙烯醯胺,N-2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等不飽和醯胺類;馬來醯胺,N-苯基馬來醯胺,N-環己基馬來醯胺等不飽和醯胺類;1,3-丁二烯,異戊二烯,氯丁二烯等脂肪族共軛二烯類;聚苯乙烯,聚(甲基)丙烯酸甲酯,聚(甲基)丙烯酸正丁酯,聚矽氧烷等在聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體類等。
這些共聚合性不飽和單體,可以單獨或混合2種以上使用。
作為本發明中的含有羧基的共聚物,優選以(甲基)丙酸為必須成分的、根據情況進一步含有選自琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯和ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯中的至少一種化合物的含有羧基的不飽和單體成分,與選自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、N-苯基馬來醯胺、聚苯乙烯大分子單體和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體中的至少一種所形成的共聚物。
作為這類共聚物的具體實例,可以列舉(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸苄基酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苄基酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸苄基酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸苄基酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,甲基丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄基酯/N-苯基馬來醯胺共聚物,(甲基)丙烯酸/琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄基酯/N-苯基馬來醯胺共聚物,(甲基)丙烯酸/琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]/苯乙烯/(甲基)丙烯酸烯丙酯/N-苯基馬來醯胺共聚物,(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄基酯/甘油單(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物,(甲基)丙烯酸/ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄基酯/甘油單(甲基)丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物等。
含有羧基的共聚物中的含有羧基的不飽和單體的共聚比例,優選為5~50重量%,更優選為10~40重量%。此時,上述共聚比例不足5重量%時,存在所得放射線敏感性組合物對鹼顯像液的溶解性降低的傾向,另一方面如果超過50重量%,對鹼顯像液的溶解性過大,通過鹼顯像液顯像時,存在容易發生著色層從基板脫落或像素表面膜皺的傾向。
鹼可溶性樹脂通過凝膠滲透色譜(GPC,溶出溶劑四氫呋喃)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(下面,稱為「Mw」。),優選為3,000~100,000,更優選為5,000~50,000。
另外,鹼可溶性樹脂通過凝膠滲透色譜(GPC,溶出溶劑四氫呋喃)測定的聚苯乙烯換算的數平均分子量(下面,稱為「Mn」。),優選為1,000~40,000,更優選為2,000~20,000。
另外,鹼可溶性樹脂的Mw和Mn的比(Mw/Mn),優選為1~5,進一步優選為1~4。
本發明中,通過使用具有這樣特定的Mw和Mn的鹼可溶性樹脂,可以得到顯像性優異的放射線敏感性組合物,因此,可以在形成具有銳利的圖案邊緣的像素圖案的同時,顯像時在未曝光部分的基板上和遮光層上難以產生殘渣,汙漬,膜殘留等。
本發明中,(B)鹼可溶性樹脂,可以單獨或2種以上混合使用。
本發明中的(B)鹼可溶性樹脂的使用量,相對於100重量份(A)顏料,優選為10~1,000重量份,更優選為20~500重量份。此時,鹼可溶性樹脂的使用量不足10重量份,存在例如鹼顯像性降低,未曝光部分的基板上或遮光層上產生汙漬或膜殘留的危險,另一方面,如果超過1,000重量份,由於相對的顏料濃度降低,存在要達到作為薄膜目的的色濃度變得困難的情況。
—(C)多官能性單體—本發明中的多官能性單體,是具有2個以上聚合性不飽和鍵的單體。
作為這類多官能性單體,可以列舉例如乙二醇,丙二醇等亞烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯類;聚乙二醇,聚丙二醇等聚亞烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯類;甘油,三羥甲基丙烷,季戊四醇,二季戊四醇等3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類或其二羧酸改性物;聚酯,環氧樹脂,氨基甲酸酯樹脂,醇酸樹脂,矽酮樹脂,螺環樹脂等低聚(甲基)丙烯酸酯類;兩末端羥基聚-1,3-丁二烯,兩末端羥基聚異戊二烯,兩末端羥基聚己內酯等兩末端羥基化聚合物的二(甲基)丙烯酸酯類,或三[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]磷酸酯等。
這些多官能性單體中,優選3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類或其二羧酸改性物,具體地,優選三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,特別地,三羥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,在著色層強度和表面平坦性方面優異、而且未曝光部分的基板上和遮光層上難以發生汙漬、膜殘留等方面是優選的。
上述多官能性單體,可以單獨或2種以上混合使用。
本發明中的多官能性單體的使用量,相對於100重量份(B)鹼可溶性樹脂,優選為50~200重量份,更優選地為75~150重量份。此時,多官能性單體的使用量不足50重量份,存在著色層的強度或表面平滑性降低的傾向,另一方面,如果超過200重量份,存在例如鹼顯像性降低,未曝光部分的基板上或遮光層上容易產生汙漬、膜殘留等的傾向。
另外,本發明中,多官能性單體的一部分可以用具有1個聚合性不飽和鍵的單官能性單體置換。
作為上述單官能性單體,除了例如,與對於(B)鹼可溶性樹脂中所例示的含有羧基的不飽和單體或共聚合性單體相同的單體或N-(甲基)丙烯醯氧基嗎啉,N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基-ε-己內醯胺外,作為市售品,可以列舉M-5300,M-5400,M-5600(商品名,東亞合成(株)制)等。
這些單官能性單體,可以單獨或2種以上混合使用。
單官能性單體的使用比例,相對於多官能性單體和單官能性單體的合計量,優選為50重量%以下,更優選20重量%以下。此時,單官能性單體的使用比例如果超過50重量%,存在著色層強度或表面平滑性不充分的危險。
另外,本發明中的多官能性單體和單官能性單體的合計使用量,相對於100重量份(B)鹼可溶性樹脂,優選為50~300重量份,更優選為75~180重量份。此時,上述合計使用量不足50重量份,存在著色層強度或表面平滑性降低的傾向,另一方面如果超過300重量份,存在例如,鹼顯像性降低,在未曝光部分的基板上或遮光層上容易發生汙漬、膜殘留等。
—(D)光自由基產生劑—本發明中的光自由基產生劑,是能夠通過可見光、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等的曝光,產生能夠使上述(C)多官能性單體和根據情況使用的單官能性單體的聚合開始的自由基的化合物。
作為這類自由基產生劑,可以列舉例如苯乙酮系化合物,聯二咪唑系化合物,三嗪系化合物,苯偶因系化合物,二苯甲酮系化合物,α-二酮系化合物,多核醌系化合物,呫噸酮系化合物,重氮系化合物等。
本發明中,光自由基產生劑,可以單獨或2種以上混合使用,但作為本發明中的光自由基產生劑,優選選自苯乙酮系化合物,聯二咪唑系化合物和三嗪系化合物中的至少一種。
本發明中優選的自由基產生劑中,作為苯乙酮系化合物的具體實例,可以列舉2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙酮-1,2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1,1-羥基環己基·苯基酮,2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等。
這類苯乙酮系化合物中,特別地,優選2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙酮-1、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1等。
上述苯乙酮類化合物,可以單獨或2種以上混合使用。
本發明中,作為光自由基產生劑使用苯乙酮類化合物時的使用量,相對於(C)多官能性單體和單官能性單體的合計量100重量份,為5~80重量份,更優選為10~60重量份,更進一步優選為20~50重量份。此時,苯乙酮類化合物的使用量不足5重量份,通過曝光的固化不充分,存在像素圖案難以得到按照規定向列配置的像素陣列的危險,另一方面如果超過80重量份,存在形成的著色層顯像時容易從基板上脫落的傾向。
另外,作為聯二咪唑系化合物的具體實例,可以列舉2,2』-雙(2-氯苯基)-4,4』,5,5』-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2-溴苯基)-4,4』,5,5』-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2-氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4-二氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2-溴苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4-二溴苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4,6-三溴苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑等。
這些聯二咪唑系化合物中,進一步優選2,2』-雙(2-氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4-二氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑,2,2』-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑等,特別優選2,2』-雙(2,4-二氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2』-聯二咪唑。
上述聯二咪唑系化合物,對於溶劑的溶解性優異,沒有未溶解物、析出物等異物產生,而且感光度高,通過少量能量的曝光可以進行充分的固化反應,同時由於未曝光部分不發生固化反應,曝光後的塗膜,可以明確地劃分對於顯像液不溶性的固化部分,和對於顯像液具有高溶解性的未固化部分,因此,沒有凹陷的像素圖案可以形成按照規定向列配置的高精密的像素陣列。
上述聯二咪唑系化合物,可以單獨或2種以上混合使用。
本發明中,作為光自由基產生劑使用聯二咪唑系化合物的情況下的使用量,相對於(C)多官能性單體和單官能性單體的合計量100重量份,優選為0.1~40重量份,更優選為0.1~30重量份,更進一步優選為0.1~20重量份。此時,聯二咪唑系化合物的使用量不足0.1重量份,通過曝光的硬化不充分,存在像素圖案難以得到按照規定向列配置的像素陣列的危險,另一方面,如果超過40重量份,存在顯像時形成的著色層容易從基板上脫落的傾向。
—氫供給體—本發明中,作為光自由基產生劑使用聯二咪唑系化合物的情況下,聯合使用下述的氫供給體,在可以進一步改善感光度這一點是優選的。
此處所謂「氫供給體」,是指對於通過曝光從聯二咪唑系化合物產生的自由基,可以供給氫原子的化合物。
作為本發明中的氫供給體,優選下述定義的硫醇系化合物,胺系化合物等。
上述硫醇系化合物,是由以苯環或雜環為母核,具有1個以上、優選1~3個、進一步優選1~2個的、與該母核直接鍵合的巰基的化合物(下面稱為「硫醇系氫供給體」。)構成的。
另外,上述胺系化合物,是由以苯環或雜環為母核,具有1個以上、優選1~3個、進一步優選1~2個的、與該母核直接鍵合的氨基的化合物(以下稱為「胺系氫供給體」。)構成的。
另外,這些氫供給體,也可以同時具有巰基和氨基。
下面,對於這些氫供給體,更具體地詳細說明。
硫醇系氫供給體,可以分別具有1個以上苯環或雜環,另外也可以具有苯環和雜環兩者,具有2個以上這類環的情況下,可以形成稠環也可以不形成稠環。
另外,硫醇系氫供給體,具有2個以上巰基的情況下,以殘存至少一個游離巰基為限,殘留的1個以上的巰基可以被烷基、芳烷基和芳基取代,而且進一步以至少殘留1個游離巰基為限,可以具有2個硫原子通過亞烷基等2價有機基團鍵合的結構單元,或2個硫原子以二硫化物的形式鍵合的結構單元。
而且,硫醇類氫供給體,在巰基以外的位置,可以被羧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代的苯氧基羰基、硝基(ニトリル)等取代。
作為這些硫醇系氫供給體的具體實例,可以列舉2-巰基苯並噻唑,2-巰基苯並噁唑,2-巰基苯並咪唑,2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑,2-巰基-2,5-二甲基氨基吡啶等。
這些硫醇系氫供給體中,優選2-巰基苯並噻唑,2-巰基苯並噁唑等,特別優選2-巰基苯並噻唑。
下面,胺系氫供給體,可以分別具有1個以上苯環或雜環,另外可以具有苯環和雜環兩者,具有2個以上這些環的情況下,可以形成稠環也可以不形成。
另外,胺系氫供給體,1個以上氨基可以被烷基和取代烷基取代,或者氨基以外的位置,可以被羧基、烷氧基羰基、取代的烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代的苯氧基羰基、硝基(ニトリル)等取代。
作為這類胺系氫供給體的具體實例,可以列舉4,4』-雙(二甲基氨基)二苯甲酮,4,4』-雙(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,4-二甲基氨基苯甲腈等。
這些胺系氫供給體中,優選4,4』-雙(二甲基氨基)二苯甲酮,4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等,特別是優選4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮。
胺系氫供給體,在聯二咪唑類化合物以外的光聚合引發劑的情況下,具有作為敏化劑的作用。
本發明中,氫供給體,可以單獨或2種以上混合使用,可以將1種以上硫醇系氫供給體和1種以上胺系氫供給體組合使用,在形成的著色層在顯像時難以從基板上脫落,或者著色層的強度和感光度高這一點上是優選的。
作為將硫醇系氫供給體和胺系氫供給體組合的具體實例,可以列舉2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二甲基氨基)二苯甲酮,2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-巰基噁唑/4,4』-雙(二甲基氨基)二苯甲酮,2-巰基苯並噁唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等,進一步優選的組合,是2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-巰基苯並噁唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等,特別優選的組合,是2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮。
硫醇系氫供給體和胺系氫供給體組合中的硫醇系氫供給體和胺系氫供給體的重量比,通常為1∶1~1∶4,優選1∶1~1∶3。
本發明中,將氫供給體與聯二咪唑系化合物聯合使用時的氫供給體的使用量,相對於(C)多官能性單體和單官能性單體的合計量100重量份,優選為0.1~30重量份,進一步優選為0.1~20重量份,特別優選為0.1~10重量份。此時,氫供給體的使用量如果不足0.1重量份,存在感光度的改善效果降低的傾向,另一方面,如果超過30重量份,存在形成的著色層在顯像時容易從基板上脫落的傾向。
另外,作為上述三嗪系化合物的具體實例,可以列舉2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪,2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(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-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪,2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪等具有滷代甲基的三嗪系化合物。
這些三嗪系化合物中,特別優選2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪。
上述三嗪系化合物,可以單獨或2種以上混合使用。
本發明中,作為光自由基產生劑使用三嗪系化合物時的使用量,相對於100重量份(C)多官能性單體和單官能性單體的合計量,優選為1~40重量份,進一步優選為1~30重量份,特別優選為1~20重量份。此時,三嗪系化合物的使用量如果不足1重量份,存在通過曝光的硬化不充分,像素圖案難以得到按照規定向列配置的像素陣列的危險,另一方面,如果超過40重量份,存在形成的著色層在顯像時容易從基板上脫落的傾向。
—添加劑—本發明的顏色濾光片用放射線敏感性組合物中,根據需要可以配合各種添加劑。
作為上述添加劑,可以列舉顯示更加改善放射線敏感性組合物對鹼顯像液的溶解特性、且更加抑制顯像後未溶解物殘存作用等的、有機酸或有機胺化合物(不過,上述氫供給體除外)。
作為上述的有機酸,優選分子中具有1個以上羧基的、脂肪族羧酸或含有苯基的羧酸。
作為脂肪族羧酸的實例,可以列舉甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,新戊酸,己酸,二乙基醋酸,庚酸,辛酸等脂肪族單羧酸類;草酸,丙二酸,琥珀酸,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,甲基琥珀酸,四甲基琥珀酸,環己烷二羧酸,衣康酸,檸康酸,馬來酸,富馬酸,中康酸等脂肪族二羧酸類;丙三羧酸,烏頭酸,樟腦三酸等脂肪族三羧酸類等。
另外,作為上述含有苯基的羧酸,可以列舉例如,羧基直接與苯基鍵合的化合物,或羧基通過碳鏈與苯基鍵合的化合物等。
作為含有苯基的羧酸的實例,可以列舉苯甲酸,甲苯甲酸,枯茗酸,二甲基苯甲酸,林酸等芳香族單羧酸類;鄰苯二甲酸,間苯二甲酸,對苯二甲酸等芳香族二羧酸類;偏苯三酸,苯均四酸,苯偏四甲酸,苯均四酸等3價以上的芳香族多羧酸類,或苯基醋酸,氫化阿託酸,氫化肉桂酸,扁桃酸,苯基琥珀酸,阿託酸,肉桂酸,亞肉桂酸(シンナミリデン酸),香豆酸(クマル),傘形酸等。
這些有機酸中,從鹼可溶性、對於後述溶劑的溶解性、未曝光部分的基板上或遮光層上汙漬或膜殘留的防止等觀點出發,作為脂肪族羧酸,優選脂肪族二羧酸類,特別地,優選丙二酸,己二酸,衣康酸,檸康酸,富馬酸,中康酸等,或者作為含有苯基的羧酸,優選芳香族二羧酸類,特別優選鄰苯二甲酸。
上述有機酸,可以單獨或2種以上混合使用。
有機酸的混合量,相對於(A)~(D)各成分和添加劑的合計量100重量份,通常為15重量份以下,優選10重量份以下。此時,有機酸的混合量如果超過15重量份,存在形成的著色層對基板的粘附性下降的傾向。
另外,作為上述有機氨基化合物,優選分子中具有1個以上氨基的、脂肪族胺或含有苯基的胺。
作為上述脂肪族胺的實例,可以列舉正丙胺,異丙胺,正丁胺,異丁胺,仲丁胺,叔丁胺,正戊胺,正己胺等單(環)烷基胺類;甲基乙胺,二乙基胺,甲基正丙胺,乙基正丙胺,二-正丙基胺,二-異丙基胺,二-正丁基胺,二-異丁基胺,二-仲丁基胺,二-叔丁基胺等二(環)烷基胺類;二甲基乙基胺,甲基二乙基胺,三乙胺,二甲基正丙胺,二乙基正丙胺,甲基二-正丙胺,乙基二-正丙胺,三-正丙胺,三-異丙胺,三-正丁胺,三-異丁胺,三-仲丁胺,三-叔丁胺等三(環)烷基胺類;2-氨基乙醇,3-氨基-1-丙醇,1-氨基-2-丙醇,4-氨基-1-丁醇等單(環)烷醇胺類;二乙醇胺,二-正丙醇胺,二-異丙醇胺,二-正丁醇胺,二-異丁醇胺等二(環)烷醇胺類;三乙醇胺,三-正丙醇胺,三-異丙醇胺,三正丁醇胺,三異丁醇胺等三(環)烷醇胺類;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,3-二甲基氨基-1,2-丙二醇,3-二乙基氨基-1,2-丙二醇,2-二甲基氨基-1,3-丙二醇,2-二乙基氨基-1,3-丙二醇等氨基(環)烷二醇類;β-丙氨酸,2-氨基丁酸,3-氨基丁酸,4-氨基丁酸,2-氨基異丁酸,3-氨基異丁酸等氨基羧酸類等。
另外,作為含有苯基的胺,可以列舉例如,氨基直接鍵合在苯基上的化合物、氨基通過碳鏈與苯基鍵合的化合物等。
作為含有苯基的胺的實例,可以列舉苯胺,鄰-甲基苯胺,間-甲基苯胺,對-甲基苯胺,對-乙基苯胺,1-萘基胺,2-萘基胺,N,N-二甲基苯胺,N,N-二乙基苯胺,對-甲基-N,N-二甲基苯胺等芳香族胺類;鄰-氨基苄基醇,間-氨基苄基醇,對-氨基苄基醇,對-二甲基氨基苄基醇,對-二乙基氨基苄基醇等氨基苄基醇類;鄰-氨基苯酚,間-氨基苯酚,對-氨基苯酚,對-二甲基氨基苯酚,對-二乙基氨基苯酚等氨基苯酚類;間-氨基苯甲酸,對-氨基苯甲酸,對-二甲基氨基苯甲酸,對-二乙基氨基苯甲酸等氨基苯甲酸類等。
這些有機氨基化合物中,從對於後述溶劑的溶解性、未曝光部分基板上或遮光層上的汙漬或膜殘留的防止等觀點出發,作為脂肪族胺,優選單(環)烷基醇胺類和氨基(環)烷二醇類,特別地,優選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,4-氨基-1,2-丁二醇等,另外,作為含有苯基的胺,優選氨基苯酚類,特別地,優選鄰-氨基苯酚,間-氨基苯酚,對-氨基苯酚等。
上述有機氨基化合物,可以單獨或2種以上混合使用。
有機氨基化合物的混合量,相對於(A)~(D)成分和添加劑的合計量100重量份,通常為15重量份以下,優選為10重量份以下。此時,有機氨基化合物的混合量如果超過15重量份,存在形成的著色層與基板的粘附性降低的傾向。
另外,作為其它添加劑,可以列舉例如,銅酞菁染料衍生物等藍色顏料衍生物或黃色顏料衍生物等的分散助劑;玻璃,氧化鋁等填充劑;聚乙烯醇,聚乙二醇單烷基醚類,聚(氟烷基丙烯酸酯)等高分子化合物;非離子系、陽離子系、陰離子系等表面活性劑;乙烯基三甲氧基矽烷,乙烯基三乙氧基矽烷,乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基·甲基·二甲氧基矽烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷,3-氨基丙基三乙氧基矽烷,3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷,3-環氧丙氧基丙基·甲基·二甲氧基矽烷,2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷,3-氯丙基·甲基·二甲氧基矽烷,3-氯丙基三甲氧基矽烷,3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷,3-巰基丙基三甲氧基矽烷等粘結促進劑;2,2-硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚),2,6-二-叔丁基苯酚等抗氧化劑;
2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯並三唑,烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑;聚丙烯酸鈉等抗凝集劑;1,1』-偶氮雙(環己烷-1-腈),2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈等熱自由基產生劑等。
-(E)溶劑-作為本發明中的溶劑,只要是可以分散或溶解構成放射線敏感性組合物的、(A)~(D)成分或添加劑,且不與這些成分反應,具有適度揮發性,則可以適宜地選擇使用。
作為這些溶劑,可以列舉例如,乙二醇單甲基醚,乙二醇單乙基醚,乙二醇單正丙基醚,乙二醇單正丁基醚,二乙二醇單甲基醚,二乙二醇單乙基醚,二乙二醇單正丙基醚,二乙二醇單正丁基醚,三乙二醇單甲基醚,三乙二醇單乙基醚,丙二醇單甲基醚,丙二醇單乙基醚,丙二醇單正丙基醚,丙二醇單正丁基醚,二丙二醇單甲基醚,二丙二醇單乙基醚,二丙二醇單正丙基醚,二丙二醇單正丁基醚,三丙二醇單甲基醚,三丙二醇單乙基醚等(聚)亞烷基二醇單烷基醚類;乙二醇單甲基醚乙酸酯,乙二醇單乙基醚乙酸酯,二乙二醇單甲基醚乙酸酯,二乙二醇單乙基醚乙酸酯,丙二醇單甲基醚乙酸酯,丙二醇單乙基醚乙酸酯等(聚)亞烷基二醇單烷基醚乙酸酯類;二乙二醇二甲基醚,二乙二醇甲基乙基醚,二乙二醇二乙基醚,四氫呋喃等其它醚類;甲乙酮,2-戊酮,3-戊酮,環己酮等酮類;2-羥基丙酸甲酯,2-羥基丙酸乙酯等乳酸烷基酯類;2-羥基-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,羥基乙酸乙酯,2-羥基-3-甲基丁酸甲酯,乙酸3-甲氧基丁酯,乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯,丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸異丙酯,乙酸正丁酯,乙酸異丁酯,甲酸正戊酯,乙酸異戊酯,丙酸正丁酯,丁酸乙酯,丁酸正丙酯,丁酸異丙酯,丁酸正丁酯,丙酮酸甲酯,丙酮酸乙酯,丙酮酸正丙酯,乙醯乙酸甲酯,乙醯乙酸乙酯,2-氧代丁酸乙酯等其它酯類;甲苯,二甲苯等芳香族烴類;
N-甲基吡咯烷酮,N,N-二甲基甲醯胺,N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類等。
這些溶劑中,從溶解性、顏料的分散性、塗布性等觀點出發,優選丙二醇單甲基醚,乙二醇單甲基醚乙酸酯,丙二醇單甲基醚乙酸酯,丙二醇單乙基醚乙酸酯,二乙二醇二甲基醚,二乙二醇甲基乙基醚,2-戊酮,3-戊酮,環己酮,2-羥基丙酸乙酯,3-甲氧基丙酸乙酯,3-乙氧基丙酸甲酯,3-乙氧基丙酸乙酯,乙酸3-甲氧基丁酯,丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯,乙酸正丁酯,乙酸異丁酯,甲酸正戊酯,乙酸異戊酯,丙酸正丁酯,丁酸乙酯,丁酸異丙酯,丁酸正丁酯,丙酸乙酯等,進-步優選丙二醇單甲基醚乙酸酯,二乙二醇甲乙基醚,3-乙氧基丙酸乙酯,乙酸3-甲氧基丁酯,環己酮等。
上述溶劑,可以單獨或2種以上混合使用。
另外,與上述溶劑一起,可以聯合使用苄基乙基醚,二-正己基醚,丙酮基丙酮,異佛爾酮,己酸,辛酸,1-辛醇,1-壬醇,苄基醇,乙酸苄基酯,苯甲酸乙酯,草酸二乙酯,馬來酸二乙酯,γ-丁內酯,碳酸亞乙酯,碳酸亞丙酯,乙二醇單苯基醚乙酸酯等高沸點溶劑。
這些高沸點溶劑,可以單獨或2種以上混合使用。
溶劑的使用量,沒有特別限制,從所得放射線敏感性組合物的塗布性、穩定性等觀點出發,除去了該組合物的溶劑的各成分的合計濃度,優選為5~30重量%,更優選10~20重量%的量。
顏色濾光片用放射線敏感性組合物的特性本發明的顏色濾光片用反射線敏感性組合物,具有其表面張力為B(m N/m)、其粘度為A(mPa·S)、而且形成著色層時的塗布速度為V(m/s)時,通過式(A×V÷B)求出的值(下面,稱為「AV/B值」。)不滿4.0×10-2,優選為2.0×10-3~3.5×10-2,特別優選為2.0×10-3~3.0×10-2。此時,AV/B值為4.0×10-2以上,存在容易發生塗布不均的傾向。
本發明的顏色濾光片用放射線敏感性組合物,由於AV/B值滿足上述條件,通過縫模塗布在基板上形成顏色濾光片用著色層時,可以確保從狹縫噴嘴的吐出速度與向基板上的潤溼性的高度平衡,不發生塗布不均,可以以高的製品成品率且高效率地形成均一膜厚的顏色濾光片用著色層。
另外,本發明的顏色濾光片用放射線敏感性組合物的粘度,優選為2.0mPa·s~8.0mPa·s,特別優選為2.0mPa·s~6.0mPa·s。
顏色濾光片用著色層的形成方法本發明的顏色濾光片用著色層的形成方法,是由使用具有上述特性的顏色濾光片用放射線敏感性組合物,該放射線敏感性組合物的塗布速度為0.07m/s以上,通過縫模塗布在基板上形成顏色濾光片用著色層的方法構成的。
下面,對於本發明的顏色濾光片用著色層的形成方法進行更具體的說明。
首先,在基板表面上,根據需要,為了區分形成像素陣列的部分而形成遮光層,通過縫模塗布將例如分散了紅色顏料的放射線敏感性組合物塗布到在該基板上。
然後,進行預烘烤並使溶劑蒸發形成塗膜,在該塗膜上隔著光掩膜進行曝光後,特別優選使用鹼顯像液顯像,溶解除去塗膜的未曝光部分,然後通過後烘烤,紅色像素圖案形成按照規定向列配置的像素陣列。
然後,使用分散了綠色或藍色顏料的各种放射線敏感性組合物,與上述同樣地,通過進行塗布、預烘烤、曝光、顯像和後烘烤,在同一基板上形成綠色像素陣列和藍色像素陣列,得到在基板上配置了紅色、綠色和藍色三原色的像素陣列的著色層。
但是,本發明中的各色像素陣列的形成順序,不限於上述順序。
塗布厚度,作為除去溶劑後的膜厚,優選為0.1~10μm,更優選為0.2~8.0μm,特別優選為0.2~6.0μm。
作為著色層形成時使用的放射線,可以使用例如可見光、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等,但優選波長在190~450nm範圍內的放射線。
放射線的曝光量,優選為10~10,000J/m2。
另外,作為上述鹼可溶性顯像液,優選例如,碳酸鈉,氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化四甲基銨,膽鹼,1,8-二氮雙環-[5.4.0]-7-十-碳烯,1,5-二氮雙環-[4.3.0]-5-壬烯等水溶液。
上述鹼顯像液中,可以適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或表面活性劑等。另外,鹼顯像後,通常水洗。
作為顯像處理方法,可以使用噴淋顯像法,噴霧顯像法,浸漬(浸漬)顯像法,漿式(液灌)顯像法等。顯像條件,常溫下優選為5~300秒。
作為形成顏色濾光片的著色層時使用的基板,可以列舉例如玻璃,矽,聚碳酸酯,聚酯,芳香族聚醯胺,聚醯胺醯亞胺,聚醯亞胺,聚醚碸,環狀烯烴的開環聚合物或其加氫物等。
另外,這些基板上,根據需要,可以實施通過有機矽偶聯劑等的化學處理、等離子處理、離子電鍍、濺射,氣相反應法、真空蒸鍍等適宜的前處理。
顏色濾光片本發明的顏色濾光片,是具有由本發明的顏色濾光片用放射線敏感性組合物形成的著色層的。
本發明的顏色濾光片,除透射型或反射型彩色液晶顯示裝置外,在彩色攝像管元件、彩色傳感器等中也極為有用。
彩色液晶顯示裝置本發明的彩色液晶顯示裝置,是具備本發明的顏色濾光片的裝置。
本發明的彩色液晶顯示裝置,可以採用適宜的結構。例如,可以採取將顏色濾光片製作在與配置了薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板不同的基板上,驅動用基板和顏色濾光片基板,隔著液晶層而呈相對向的結構。另外,可以採取將在配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板表面上形成顏色濾光片的基板,和形成ITO(摻雜錫的氧化銦)電極的基板,隔著液晶層而呈相對向的結構。後者的結構,具有可以顯著地提高數值孔徑,得到明顯的高精細的顯示元件的特徵。
實施例下面,列舉實施例,進一步具體地說明本發明的實施方式。但是,本發明,不限於下列實施例。
實施例1將40重量份作為(A)顏料的C.I.顏料紅254和C.I.顏料黃-139的65/35(重量比)混合物,和70重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000),80重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,50重量份作為(D)光自由基產生劑的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1,和1,000重量份作為(E)溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合,配製組合物(R1)。
組合物(R1),粘度通過EL型粘度計(以東機產業(株)制DVM-EII型在測定溫度25℃,20rpm下30秒測定的值為粘度值)測定,為3.6mPa·s,表面張力通過ダイノメ—タ—((株)島津製作所)測定,為27mN/m。
塗膜的形成
在表面形成了為防止鈉離子溶出的SiO2膜的鈉鈣玻璃基板(1,100mm×1,250mm)表面上,用縫模塗布(東京應化工業(株)制TR63210S-CL),以塗布速度為0.07m/s、0.11m/s或者0.15m/s在1,080mm×1,230mm的範圍(從基板各端邊緣向內側分別進入10mm的領域內)塗布組合物(R1)後,使溶劑揮發,製作3片分別形成了膜厚為2.0μm的塗膜的基板。
此時,組合物(R1)的AV/B值,對應於塗布速度,依次為9.3×10-3,14.7×10-3和20.0×10-3。
塗布性的評價
塗布後的塗膜表面用鈉燈照射觀察時,在全部領域沒有看到條形不均、乾燥不均等稱為外觀上問題的塗布不均的情況為良好,看到塗布不均的情況為不好,結果示於表1中。
另外,如圖1所示,對於在從基板1各端邊緣向內側分別進入10mm的細實線圍住的領域內形成的塗膜2,在包含塗膜的端緣部分與其周圍部分和中央部分共計35個測定點(黑圓)測定膜厚時,在全部測定點中,膜厚的偏差在±0.10μm以內,顯示非常均勻的塗布的情況為優良,膜厚的偏差在±0.20μm以內,顯示均一的塗布性的情況為良好,膜厚偏差超過±0.20μm的情況為不好,結果示於表1中。
實施例2將60重量份作為(A)顏料的C.I.顏料綠36和C.I.顏料黃138的60/40(重量比)混合物,和70重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000),80重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,50重量份作為(D)光自由基產生劑的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1,和800重量份作為(E)溶劑的乙酸3-甲氧基丁酯混合,配製組合物(R2)。
與實施例1同樣地測定組合物(R2)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
實施例3將90重量份作為(A)顏料的C.I.顏料紅254和C.I.顏料黃139的65/35(重量比)混合物,和70重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/15/35/10/25,Mw=15,000,Mn=6,000),80重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,30重量份作為(D)光自由基產生劑的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1,和1,500重量份作為(E)溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯混合,配製組合物(R3)。
與實施例1同樣地測定組合物(R3)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
實施例4將100重量份作為(A)顏料的C.I.顏料綠36和C.I.顏料黃138的60/40(重量比)混合物,和70重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/15/35/10/25,Mw=12,000,Mn=5,000),80重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,30重量份作為(D)光自由基產生劑的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1,和1200重量份作為(E)溶劑的乙酸3-甲氧基丁酯混合,配製組合物(R4)。
與實施例1同樣地測定組合物(R4)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
實施例5在實施例1中,除了將丙二醇單甲醚乙酸酯的量變為700重量份外,與實施例1同樣地操作,配製組合物(R5)。
與實施例1同樣地測定組合物(R5)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
實施例6
將80重量份作為(A)顏料的C.I.顏料紅254和C.I顏料紅177的90/10(重量比)混合物,和60重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/20/30/10/25,Mw=15,000,Mn=6,000),90重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,40重量份作為(D)光自由基產生劑的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁酮-1/2,2』-雙(2,4-二氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2-聯二咪唑/2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮的30/4/2/4(重量比)混合物,和1,400重量份作為(E)溶劑的3-乙氧基丙酸乙酯/丙二醇單甲基醚乙酸酯的50/50(重量比)的混合物混合,配製組合物(R6)。
與實施例1同樣地測定組合物(R6)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
實施例7將80重量份作為(A)顏料的C.I.顏料藍15:6和C.I.顏料紫23的97/3(重量比)混合物,和65重量份作為(B)鹼可溶性樹脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苄基酯/甘油單甲基丙烯酸酯/N-苯基馬來醯胺共聚物(共聚重量比=15/15/30/10/30,Mw=12,000,Mn=5,000),85重量份作為(C)多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯,40重量份作為(D)光自由基產生劑的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙酮-1/2,2』-雙(2,4-二氯苯基)-4,4』,5,5』-四苯基-1,2-聯二咪唑/2-巰基苯並噻唑/4,4』-雙(二乙基氨基)二苯甲酮的30/3/2/5(重量比)混合物,和1,600重量份作為(E)溶劑的3-乙氧基丙酸乙酯/丙二醇單甲基醚乙酸酯/二乙二醇甲基乙基醚的45/40/15(重量比)的混合物混合,配製組合物(R7)。
與實施例1同樣地測定組合物(R7)的粘度和表面張力,結果和AV/B值示於表1中。
另外,與實施例1同樣地進行塗布性的評價,結果示於表1中。
表1

權利要求
1.在通過縫模塗布的塗布中使用的顏色濾光片用放射線敏感性組合物,其特徵在於在含有(A)顏料、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體、(D)光自由基產生劑和(E)溶劑的放射線敏感性組合物中,其粘度為A(mPa·S)、其表面張力為B(mN/m)、而且形成著色層時的塗布速度為V(m/s)時,通過式(A×V÷B)求出的值不滿4.0×10-2。
2.權利要求1中記載的顏色濾光片用放射線敏感性組合物,其中放射線敏感性組合物的粘度在2.0mPa·s~8.0mPa·s的範圍內。
3.顏色濾光片,其具有由權利要求1或權利要求2記載的顏色濾光片用放射線敏感性組合物形成的著色層。
4.彩色液晶顯示裝置,其具備權利要求3記載的顏色濾光片。
5.通過縫模塗布的彩色濾光片用著色層的形成方法,其是使用權利要求1或2記載的顏色濾光片用放射線敏感性組合物並在基板上形成著色層的方法,其特徵在於該放射線敏感性組合物的塗布速度為0.07m/s以上。
全文摘要
本發明提供在通過縫模塗布的塗布時不發生塗布不均,能夠以高的製品成品率且高效率地形成均一膜厚的著色層的顏色濾光片用放射線敏感性組合物和顏色濾光片用著色層的形成方法。顏色濾光片用放射線敏感性組合物,其特徵在於含有(A)顏料、(B)鹼可溶性樹脂、(C)多官能性單體,(D)光自由基產生劑和(E)溶劑,其粘度為A(mPa·S)、其表面張力為B(mN/m)、而且塗布速度為V(m/s)時,(A×V÷B)的值不滿4.0×10
文檔編號G02B5/22GK1508574SQ200310124878
公開日2004年6月30日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月19日
發明者神井英行, 鈴木義信, 丹羽一明, 信, 明 申請人:Jsr株式會社

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