CN101140418A - 滤色片、显示装置用构件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示装置用构件的制造方法,其包括:以液体状在基材上设置至少含有感光性树脂的感光性材料的工序;和使用金属卤化物灯对基材上的所述感光性材料进行后曝光的工序。在设置感光性材料时抑制与基材之间产生间隙,在形成ITO时抑制产生针孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置等显示装置中使用的显示装置用构件及其制造方法以及滤色片。
背景技术
作为显示装置用构件的滤色片通常可以构成为如下所述的构造,即:在玻璃等基板上分别将红色、绿色、蓝色的点(dot)状图像(像素)配置成矩阵状,其边界由黑矩阵区分。
作为这样的滤色片的制造方法,以往已知有使用玻璃等基板作为支撑体,1)通过重复进行已着色的感光性树脂液的涂布和曝光及显影制造的着色感光性树脂液法(着色抗蚀剂法;例如,参照特开平1-152449号公报),或2)使用预先通过在临时支撑体上涂布已着色的感光性树脂液来形成感光性着色层的转印材料,在基板上转印、曝光、显影该感光性着色层,按照所需的色相数,重复进行这些过程,形成多色图像的方法(转印法)(例如参照特开昭61-99102号公报、特开2005-3861号公报)。
另外,近年来,还已知有3)利用喷墨法将含有着色剂的感光性材料(着色墨液)的液滴喷出在形成黑矩阵的基板的由该黑矩阵包围的凹部,形成多色图像的方法(例如参照特开平8-227012号公报、特开2002-156520号公报)。
制造上述滤色片等显示装置用构件的情况下,存在在制造过程中产生显示装置用构件的缺陷的问题。作为解决该问题的方法之一,尝试了通过实施后曝光,来防止显示装置用构件的缺陷。例如,提出了利用转印法制造滤色片的情况下,使用金属卤化物灯进行后曝光(例如参照特开2005-3861号公报)。另外,还提出了在利用喷墨法制造滤色片的情况下,通过在烘焙之前进行后曝光,来防止混色、漏白(例如参照特开2002-156520号公报)。
但是,在通过向支撑体(例如玻璃基板)表面直接赋予感光性树脂液形成显示装置用构件(例如滤色片)的情况下,例如存在在感光性树脂液的层与玻璃基板之间产生间隙的问题,或向滤色片上形成ITO膜时形成针孔(pin hole)的问题。这些问题不能在上述以往的技术中得到解决,从与支撑体的粘附性或防止发生针孔的方面来看,需要进一步得到改善。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种在设置感光性材料时可以抑制与基材之间产生间隙、在ITO膜形成时可以抑制发生针孔的显示装置用构件及其制造方法以及滤色片,以实现该目的作为课题。
为了实现所述课题的具体手段如下所述。
<1>一种显示装置用构件的制造方法,其包括:以液体状在基材上设置至少含有感光性树脂的感光性材料的工序;和使用金属卤化物灯对基材上的所述感光性材料进行后曝光的工序。
<2>根据<1>所述的显示装置用构件的制造方法,其中,利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成图像,对利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成的每个图像,表背合起来用500~5000mJ/cm2的曝光能量进行所述后曝光。
<3>根据<1>或<2>所述的显示装置用构件的制造方法,其中,利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成图像,对利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成的每个图像,用50~500mW/cm2的曝光照度进行所述后曝光。
<4>根据<2>或<3>所述的显示装置用构件的制造方法,其中,对所述每个图像,按照使图像中的单体转化率成为5~40%的方式进行所述后曝光,而且进一步具有对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序,使所需的全部图像在烘焙后的单体转化率成为60%以上。
<5>根据<2>或<3>所述的显示装置用构件的制造方法,其中,对所述每个图像,按照使图像中的单体转化率成为20~30%的方式进行所述后曝光,而且进一步具有对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序,使所需的全部图像在烘焙后的单体转化率成为80~100%。
<6>根据<2>~<5>中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序的温度为120~270℃。
<7>根据<2>~<6>中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,所述感光材料含有单体或寡聚物、光聚合引发剂或光聚合引发系、着色剂及粘合剂。
<8>根据<2>~<7>中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,包括:在所述感光材料上设置阻氧膜的步骤。
<9>一种显示装置用构件,其利用<1>~<4>中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法制造。
<10>一种滤色片,其利用<1>~<4>中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法制造。
利用本发明,可以提供一种在设置感光性材料时可以抑制与基材之间产生间隙、在ITO膜形成时可以抑制发生针孔的显示装置用构件及其制造方法以及滤色片。
具体实施方式
本发明的显示装置用构件的制造方法包括(1)在基材上设置至少含有感光性树脂的感光性材料的工序,和(2)使用金属卤化物灯对基材上的所述感光性材料进行后曝光的工序(以下也称为“后曝光工序”)。
通过使用金属卤化物灯作为后曝光用的曝光机构,可以有效地防止在基材上设置感光性材料时与基材之间产生间隙,或可以防止在滤色片上形成ITO膜时产生的针孔的发生,所以可以制造高质量的显示装置用构件。
以下按照工序的顺序对本发明的显示装置用构件的制造方法进行说明。
<显示装置用构件的制造方法>
(1)在基材上设置感光性材料的工序
本工序是利用狭缝涂敷法或旋涂法或条纹基萨(ギ一サ一)法(使用开有微细液滴喷出用的孔的基萨,在基板上赋予液滴,形成条纹状像素的方法)等公知的涂敷方法进行涂敷,或利用喷墨法进行喷出液滴等,在基板上设置后述的感光性材料的工序。
作为使用所述涂敷法或喷墨法来赋予的例子,可以使用特开2004-89851号公报、特开2004-17043号公报、特开2003-170098号公报、特开2003-164787号公报、特开2003-10767号公报、特开2002-79163号公报、特开2001-310147号公报等中记载的狭缝状喷嘴及狭缝涂敷机、特开平5-224011号公报记载的旋涂法、特开平9-323472号公报记载的模涂法,或者连续地喷射带电的墨液并利用电场控制的方法、使用压电元件来间歇地喷射墨液的方法、加热墨液从而利用其发泡来间歇地喷射的方法等的喷墨法等。另外,还可以举出例如“涂敷工学(原崎勇次著,朝仓书店,昭和47等发行)”中记载的方法等。
在此,作为赋予感光性材料的基材,优选透明基板,例如可以举出在表面上具有氧化硅被膜的钠钙玻璃板、低膨胀玻璃、无碱玻璃、石英玻璃板等公知的玻璃板或者塑料薄膜等。另外,基材通过预先实施耦联处理,可以使与感光性材料构成的层(以下也简单地称为“感光性树脂层”。)之间的附着良好。作为偶联处理,可以优选使用特开2000-39033号公报记载的方法。
作为在基材上设置的感光性材料的厚度,作为柱材等的结构材料用,必需为设计上所需要的厚度,在对厚度没有特别指定的情况下,为4μm以下,进而优选为2μm以下。如果厚度在4μm以下,则可以减小多个像素彼此重合的交叠(overlap)部分的高低差,可以防止取向膜形成不良或液晶取向紊乱。
本工序也可以具有对如上所述在基材上设置的感光性材料实施图案形成,或者赋予液体状的感光性材料为图案形状,形成图像的工序(以下有时称为“图像形成工序”。)。通过设置图像形成工序,可以形成构成显示装置用构件(包括滤色片)的图像。相对基材上的感光性材料进行图案形成的情况下,图像形成工序可以包括特开2006-23696号公报的段落编号[0040]~[0042]中记载的曝光及显影工序。利用喷墨法的情况下,通过喷出(喷出液滴)感光性材料成图像形状,可以形成图像。另外,利用喷墨法制造本发明的显示装置用构件的情况下,从防止RGB等着色层的混色的观点出发,也可以包括特开2006-154804号公报的段落编号[0054]~[0101]中记载的疏水工序等。此外,对感光性材料的具体情况,后述。
本发明的显示装置用构件的制造方法,可以在基材上设置使用感光性材料的感光性树脂层,形成黑矩阵。通过向利用上述方法形成的黑图像实施后述的后曝光,可以得到与基材的粘附性高的黑矩阵。
此外,在本发明中形成的黑矩阵优选在555nm下具有高光学浓度,该值优选为2.5以上,更优选为2.5~10.0,进而优选为2.5~6.0,特别优选为3.0~5.0。另外,感光性树脂最好用光引发系使其固化,所以相对曝光波长(通常为紫外域)的光学浓度也很重要。即,该值优选为2.0~10.0。如果在2.0以上,则可以使黑矩阵成为所需的形状,如果在10.0以内,则可以毫无障碍地引发聚合,容易形成黑矩阵。更优选为2.5~6.0,特别优选为3.0~5.0。
另外,对如上所述形成的黑矩阵的宽度(即形成滤色片时的像素与像素的间隔)没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如优选为40~200μm。
本发明的滤色片可以通过使用或不使用具有所述黑矩阵的基板,向基板赋予含有着色剂的感光性材料,形成被红色(R)、绿色(G)、蓝色(G)等着色的图像(以下也称为像素。)得到。
作为赋予含有所述着色剂的感光性材料的方法,没有特别限定,可以适当使用喷墨法或狭缝涂敷法、条纹基萨(ギ一サ一)法(使用开有细液滴喷出用的孔的基萨,在基板上赋予液滴,形成条纹状像素的方法)等公知的方法。特别是在本发明中,优选使用喷墨法或狭缝涂敷法。
-疏水处理-
在利用喷墨法的情况下,优选向在基板上形成的黑矩阵预先实施疏水处理。通过实施疏水处理,可以调整黑矩阵上面的水接触角,在其后的着色图像形成中,可以在用喷墨法等方法向黑矩阵间(开口部)赋予含有着色剂的感光性材料的液滴时,实现墨液越过黑矩阵,抑制与相邻颜色的混色等不良情形。
作为疏水处理,可以举出使黑矩阵含有疏水材料的方法、在黑矩阵上重新设置疏水层的方法、在黑矩阵上面涂布疏水材料的方法、产生与黑矩阵上面直接结合的疏油·疏水性的化合物的方法、利用等离子处理向黑矩阵赋予疏水性的方法(等离子疏水化处理)等。其中,从工序的简便性的观点出发,特别优选等离子疏水化处理。
等离子疏水化处理是指相对形成有黑矩阵的基板,在含有氟原子的气体的存在下,进行等离子处理。
在本方法中,导入至少含有氟原子的气体,作为该气体,优选使用1种以上从CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8中选择的卤素气体。特别是C5F8(八氟环戊烯),其臭氧破坏能为0,同时大气寿命与以往的气体相比(CF4:5万年,C4F8:3200年)非常短,为0.98年。因而,地球变暖系数如果为90(CO2=2的100年积分值),与以往的气体相比,(CF4:6500,C4F8:8700)非常小,对臭氧层或地球环境保护极为有效,优选在本发明中使用。
进而,作为导入气体,也可以根据需要并用氧、氩、氦等气体。在本工序中,如果使用1种以上从所述CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8中选择的卤素气体与O2的混合气体,在本工序中控制需要处理的黑矩阵表面的疏墨液性的程度成为可能。其中,在该混合气体中,如果O2的混合比率超过30质量%,则利用O2的氧化反应成为具有决定性的因素,可以妨碍疏墨液性提高效果,另外,如果O2混合比率超过30质量%,则对树脂的破坏变得显著,所以使用该混合气体的情况下,O2的混合比率优选在30%以下的范围内使用。
作为等离子的发生方式,可以使用低频放电、高频放电、微波放电等方式,可以任意设定等离子处理时的压力、气体流量、放电频率、处理时间等条件。
构成本发明的滤色片的各像素可以例如在形成有黑矩阵的基板上喷出液滴·涂敷含有着色剂的感光性材料等来制造。具体而言,相对由在基板上形成的黑矩阵包围的凹部,例如通过喷出液滴·涂敷含有用于形成RGB各像素的着色剂的感光性材料等,侵入到由黑矩阵包围的凹部,形成图像。所述滤色片的形状可以为将由至少3个基本色构成的RGB像素配置成马赛克状或条纹状的形状。
作为各像素的尺寸,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以优选举出40~200μm。如果为条纹状,则通常使用40~200μm宽。
利用喷墨法的像素形成可以使用对墨液进行热固化的方法、光固化的方法、预先在基板上形成透明的显影层之后喷出液滴的方法等公知的方法。
优选在形成各像素之后设置加热处理(所谓烘焙处理)的加热工序。对于烘焙处理后述。
对这样形成的滤色片的图案形状没有特别限定,通常为黑矩阵形状的条纹状,或栅格状,进而也可以为三角阵列状。
所述狭缝涂敷方式是指利用在液体喷出的部分具有缝隙状的孔的缝隙状喷嘴,涂敷含有狭缝涂敷用着色剂的感光性材料的方法。
作为缝隙状喷嘴(狭缝涂敷机)的的具体例子,可以举出特开2004-89851号公报、特开2004-17043号公报、特开2003-170098号公报、特开2003-164787号公报、特开2003-10767号公报、特开2002-79163号公报、特开2001-310147号公报等中记载的缝隙状喷嘴及狭缝涂敷机。
(2)后曝光工序
本工序是对设于基材上的感光性材料,用金属卤化物灯进行后曝光工序的工序。感光性材料中的单体利用该后曝光发生反应。在本发明中,所述后曝光优选对利用在基材上设置感光性材料的工序形成的每个图像,按照使图像中的单体转化率成为5~40%的方式进行。如果所述单体转化率在5~40%的范围,则可以防止图像与基材之间的间隙发生,可以更有效地抑制在滤色片上形成ITO膜时的针孔的发生。利用所述后曝光的每个所述图像的图像中的单体转化率的范围,从防止间隙的发生及针孔的发生的点出发,进而优选10~35%,特别优选20~30%。
此外,所述后曝光优选至少从基材上的形成有图像的一侧开始进行,进而也可以从相反侧的面开始进行。
在此,对所述单体转化率的测定方法进行说明。
作为测定样本,从后曝光后24小时以内的图像开始削去薄层,制作混合KBr的片剂(高500μm,直径2mm),并使KBr成为感光性树脂层的50重量倍。
用FT-IR测定装置(FTS-7000/巴黎安技术日本(Varian technologyJapan)(株)制)测定该片剂在810cm-1和700cm-1的波长下的吸光度比,通过求得丙烯酸酯等单体(聚合性化合物)的残存率,算出单体转化率。
在本发明中,后曝光中的图像中的单体转化率的值,例如在由黑矩阵(BM)、红(R)像素、绿(G)像素、蓝(B)像素构成的滤色片的制造工序的情况下,是对形成黑矩阵时的后曝光后的BM中的单体转化率、形成R像素时的后曝光后的R像素中的单体转化率、形成G像素时的后曝光后的G像素中的单体转化率、形成B像素时的后曝光后的B像素中的单体转化率各自在后曝光后的转化率,进行所述吸光率测定时的值。因而,“每个像素”是指RGB以及BM等每个各像素和每个BM。
所述后曝光后的图像中的单体转化率,可以通过适当调整利用金属卤化物灯进行的后曝光照度及曝光能量(后曝光量)的二者来控制。
-后曝光照度-
在本发明中,利用金属卤化物灯的后曝光的照度优选为50~500mW/cm2。通过使所述照度在50~500mW/cm2,容易将作为与曝光能量(后曝光量)的关系的单体转化率控制在所述范围,同时有效地防止图像与基材之间的间隙,可以更有效地抑制在滤色片上形成ITO膜时的针孔的发生。
另外,所述照度更优选为100~350mW/cm2,特别优选为150~250mW/cm2。
此外,后曝光照度可以通过利用照度计测定照度来调节。在本发明中,作为该照度计(照度测定装置),使用乌石欧(Ushio)电机(株)制的“UIT150”。
-曝光能量(后曝光量)-
在本发明中,利用金属卤化物灯的曝光能量(曝光量)优选为500~5000mJ/cm2。通过使所述曝光能量在500~5000mJ/cm2,容易将作为与后曝光照度的关系的单体转化率控制在所述范围,同时可以抑制图像(感光性树脂层)与基材之间的间隙发生,可以更有效地抑制在滤色片上形成ITO膜时的针孔的发生。
另外,所述曝光能量更优选为1000~3000mJ/cm2,特别优选为1500~2500mJ/cm2。在本工序中的后曝光如上所述,可以从基材的一侧或两侧的任意一方开始进行,在此的曝光能量是指进行一次后曝光时的基材的表背合起来的总曝光能量。
此外,曝光能量(后曝光量)的调节可以在如上所述调节后曝光照度之后,通过选择曝光时间进行。
在此,本发明中的所述曝光照度及曝光能量(曝光量)的测定,可以使用乌石欧电机(株)制的“UIT150”作为测定装置,将测定波长设定于365nm来测定。
作为本发明中使用的金属卤化物灯,例如优选使用爱格乐非克斯(Eyegraphics)公司制的金属卤化物灯“イマルチビ一ム”、“ハイラツクスビ一ム”、“イクリ一ネ一ス”、松下电工(株)制的“パナビ一ム”等。
(3)烘焙工序
优选在所述图像形成工序及后曝光工序之后,进一步设置烘焙处理后曝光后的图像的烘焙工序。通过进行烘焙处理,使单体发生反应,来固化感光性材料。通过设置烘焙工序,可以得到高硬度、缺陷少的高质量显示装置用构件。
在本发明中,利用该烘焙处理反应的感光性材料中的单体的单体转化率优选为60~100%。如果所述单体转化率在60~100%,可以有效地防止感光性树脂层与基材之间的间隙发生,可以更有效地防止在滤色片上形成ITO膜时的针孔的发生。所述利用后曝光的单体转化率的范围,从防止间隙的发生及针孔的发生的点出发,优选为70~100%,特别优选为80~100%。
所述烘焙处理后的单体转化率可以利用烘焙的温度及时间来控制。
作为所述烘焙温度,优选为120~270℃,更优选为180~250℃,特别优选为200~250℃。通过使烘焙温度在120~270℃,容易将作为与烘焙温度的关系的单体转化率控制在所述范围,同时通过可以以低温处理而减轻对生产设备的负荷,还可以防止感光性树脂层与基材之间的间隙发生,可以更有效地抑制在滤色片上形成ITO膜时的针孔的发生。
在此,作为所述烘焙处理中使用的装置,可以举出电炉、干燥器、热板、红外线灯等。
此外,单体转化率的测定方法,除了从烘焙后的感光性树脂层制作样本以外,可以与所述后曝光后的单体转化率的测定方法相同地进行。
<显示装置用构件>
本发明的显示装置用构件是显示装置中具备的构件,是利用本发明的显示装置用构件的制造方法制造的构件。具体而言,由设于支撑体(例如玻璃基板)上的感光性材料组成,优选由用感光性材料形成的图案构成。
例如可以举出单色或多色的着色图像构成的滤色片(进而也包括具备隔壁的滤色片)、隔壁(例如黑矩阵等)、间隔件及液晶取向控制用突起等。其中,从更显著地表现本发明的效果的点出发,优选滤色片。
-感光性材料-
以下对感光性材料进行具体说明。感光性材料可以使用具有感应光并固化的性质的材料,包括用于形成滤色片、隔壁、间隔件、液晶取向控制用突起等显示装置用构件的成分。
例如可以使用特开2006-18222号公报段落编号[0050]~[0108]中记载的构成感光层的成分。形成黑矩阵等遮光部的情况下,可以使用特开2005-3861号公报的构成感光性黑色树脂层的成分或特开2004-240039号公报的着色组合物。另外,形成RGB等着色像素的情况下,可以与特开2006-23696号公报的着色感光性材料构成的层同样地形成。
用喷墨法形成黑矩阵或RGB各着色像素的情况下,可以使用特开2004-339368号公报的固化性着色组合物。形成间隔件等的情况下,可以与特开2006-64921号公报的感光性树脂层同样地形成,形成液晶取向控制用突起等的情况下,可以与特开2006-64765号公报的感光性树脂层同样地形成。
具体而言,感光性材料可以使用单体或寡聚物、光聚合引发剂或光聚合引发剂系、着色剂、粘合剂等构成。
另外,感光性材料可以利用在基材上喷出液滴·涂敷等形成感光性树脂层。以下对可以构成感光性材料的成分进行说明。
(i)单体或寡聚物
作为单体或寡聚物,优选为具有2个以上乙烯性不饱和双键、在光的照射下加聚的单体或寡聚物。作为这样的单体及寡聚物,可以举出在分子中至少具有1个可以加聚的乙烯性不饱和基、沸点在常压下为100℃以上的化合物。
作为其例子,可以举出聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇一(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯等单官能丙烯酸酯或单官能甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰酸酯;在三羟甲基丙烷或甘油等多官能醇上加成环氧乙烷或环氧丙烷之后,再(甲基)丙烯酸酯化的物质等多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯。
进而还可以举出特公昭48-41708号公报、特公昭50-6034号公报及特开昭51-37193号公报中记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类;特开昭48-64183号公报、特公昭49-43191号公报及特公昭52-30490号公报中记载的聚酯丙烯酸酯类;作为环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物的环氧丙烯酸酯类等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
其中,优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
另外,还可以优选举出特开平11-133600号公报中记载的“聚合性化合物B”。
这些单体或寡聚物可以单独使用或混合两种以上使用,相对感光性材料的全部固体成分的含量通常为5~50质量%,优选为10~40质量%。
(ii)光聚合引发剂或光聚合引发剂系
作为光聚合引发剂或光聚合引发剂系,可以举出美国专利第2367660号说明书中公开的连位聚缩酮多诺基(ポリケタルドニル)化合物、美国专利第2448828号说明书中记载的偶因醚化合物、美国专利第2722512号说明书中记载的用α-烃取代的芳香族偶因化合物、美国专利第3046127号说明书及所述美国专利第2951758号说明书中记载的多环醌化合物、美国专利第3549367号说明书中记载的三芳基咪唑二聚体与对氨基酮的组合、特公昭51-48516号公报中记载的苯并噻唑化合物和三卤代甲基-s-三嗪化合物、美国专利第4239850号说明书中记载的三卤代甲基-三嗪化合物、美国专利第4212976号说明书中记载的三卤代甲基噁二唑化合物等。特别优选三卤代甲基-s-三嗪、三卤代甲基噁二唑及三芳基咪唑二聚体。
另外,此外,还可以优选举出特开平11-133600号公报中记载的“聚合引发剂C”。
这些光聚合引发剂或光聚合引发剂系可以单独或混合2种以上,特别优选使用2种以上。如果使用至少2种以上的光聚合引发剂,可以提高显示特性,特别是减少显示不均。
作为光聚合引发剂或光聚合引发剂系的含量,相对感光性材料的全部固体成分,通常为0.5~20质量%,优选为1~15质量%。
(iii)着色剂
作为着色剂,没有特别限定,可以适当使用以往公知的着色剂,但从得到良好的彩色色相的观点出发,优选使用(i)在R(红)的感光性材料中,并用C.I.颜料红(C.I.P.R.)254及C.I.颜料红(C.I.P.R.)177,(ii)在G(绿)的感光性材料中,并用C.I.颜料绿(C.I.P.G.)36及C.I.颜料黄(C.I.P.Y.)150,(iii)在B(蓝)的感光性材料中,并用C.I.颜料蓝(C.I.P.B.)15:6及C.I.颜料紫(C.I.P.V.)23。
另外,除了所述着色剂以外,还可以根据需要添加公知的着色剂。使用该公知的着色剂中的颜料时,优选使其在感光性材料中均一地分散,所以粒径优选为0.1μm以下,特别优选0.08μm以下。
作为所述公知的着色剂,具体而言,例如可以优选使用特开2005-17716号公报[0038]~[0040]中记载的色材、特开2005-361447号公报[0068]~[0072]中记载的颜料及特开2005-17521号公报[0080]~[0088]中记载的着色剂。
另外,这些颜料优选作为分散液使用。该分散液可以通过将预先混合所述颜料和颜料分散剂得到的组合物添加并分散到后述的有机溶剂(或载色剂)来配制。所述载色剂是指涂料处于液体状态时使颜料分散的介质部分,包括:液态的与所述颜料结合来加固涂膜的部分(粘合剂)和将其溶解稀释的成分(有机溶剂)。作为分散上述颜料时使用的分散机,没有特别限制,例如可以举出捏合机(kneader)、辊磨机(roll mill)、磨碎机(attritor)、超微磨机(super mill)、高速分散器(dissolver)、均质混合器(homomixer)、砂磨机(sand mill)等公知的分散机。
本发明中使用的着色剂(颜料)优选粒径为0.1μm以下,特别优选为0.08μm以下。
(iv)粘合剂(树脂·聚合物)
作为粘合剂,优选在侧链具有羧酸基或羧酸碱基等极性基的聚合物。作为其例子,可以举出特开昭59-44615号公报、特公昭54-34327号公报、特公昭58-12577号公报、特公昭54-25957号公报、特开昭59-53836号公报及特开昭59-71048号公报中记载的之类的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物等。
另外,也可以举出侧链具有羧酸基的纤维素衍生物,此外,也可以优选使用向具有羟基的聚合物附加环状酸酐的物质。作为特别优选的例子,可以举出美国专利第4139391号说明书中记载的(甲基)丙烯酸苄基酯与(甲基)丙烯酸的共聚物或(甲基)丙烯酸苄基酯与(甲基)丙烯酸与其他单体的多元共聚物。这些具有极性基的粘合剂聚合物可以单独使用或以与通常的膜形成性聚合物并用的组合物的状态使用,相对感光性材料的全部固体成分的含量通常为20~50质量%,优选为25~45质量%。
(v)溶剂
在所述感光性材料中,除了上述成分以外,也可以进一步使用有机溶剂。作为有机溶剂的例子,可以举出甲基乙基甲酮、丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯、环己酮、环己醇、甲基异丁基甲酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺等。
(vi)表面活性剂
在本发明的滤色片中,从可以控制成均一的膜厚、有效地防止涂布不均(膜厚变动引起的颜色不均)的观点成分,在该感光性材料中优选含有适当的表面活性剂。
作为上述表面活性剂,可以优选举出特开2003-337424号公报、特开平11-133600号公报中公开的表面活性剂。
(vii)紫外线吸收剂
在感光性材料中也可以根据需要含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,除了特开平5-72724号公报中记载的化合物以外,还可以举出水杨酸酯系、苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系、镍螯合物系、位阻胺系等。
具体而言,可以举出苯基水杨酸酯、水杨酸4-叔丁基苯基酯、2,4-二叔丁基苯基-3’,5’-二-叔-4’-羟基安息香酸酯、水杨酸4-叔丁基苯基酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、2,2’-羟基-4-甲氧基苯甲酮、镍二丁基二硫代氨基甲酸盐、双(2,2,6,6-四甲基-4-吡啶)-癸二酸酯、4-叔丁基苯基水杨酸酯、水杨酸苯基酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌嗪缩合物、琥珀酸-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶烯基)-酯、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、7-{[4-氯-6-(二乙基氨基)-5-三嗪-2-酰基]氨基}-3-苯基香豆素等。
此外,相对感光性材料的全部固体成分,紫外线吸收剂的含量通常为0.5~15质量%,优选为1~12质量%,特别优选为1.2~10质量%。
(viii)热聚合抑制剂
另外,优选在感光性材料中含有热聚合抑制剂。作为该热聚合抑制剂的例子,可以举出氢醌、氢醌一甲醚、对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、邻苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑、吩噻嗪等。
此外,相对感光性材料的全部固体成分,热聚合抑制剂的含量通常为0.01~1质量%,优选为0.02~0.7质量%,特别优选为0.05~0.5质量%。
另外,在感光性材料中,除了实施添加剂以外,还可以含有特开平11-133600号公报中记载的“粘接助剂”或其他添加剂等。
(ix)金属颗粒
在本发明的黑矩阵的形成中使用的感光性材料中,作为添加剂,可以含有金属颗粒。该金属颗粒可以组合使用2种以上的金属,可以为金属化合物,也可以为金属化合物与金属的复合颗粒。作为本发明中的金属颗粒,例如可以优选举出特开2006-18201号公报的段落编号[0024]~[0027]中记载的核壳(core shell)微粒或特开2005-017322号公报的段落编号[0018]~[0024]中记载的纵横尺寸比为2以上的金属颗粒等。进而,所述金属颗粒可以单独使用,可以作为合金使用,也可以与炭黑等颜料一起使用。
-阻氧膜-
在本发明的显示装置用构件的制造方法中,从在贫氧气氛下进行曝光提高曝光灵敏度的点出发,优选在感光性材料(设置于基材上的情况下,为感光性树脂层)上设置阻氧膜。如特开2006-154804号公报的段落编号[0048]~[0053]中所记载,该贫氧气氛下是在指惰性气体下、减压下、可以阻隔氧的保护层下,具体如下所述。
惰性气体是指N2、H2CO2等通常的气体或He、Ne、Ar等稀有气体类。其中,从安全性、获得容易程度、成本的问题出发,优选利用N2。
减压下是指500hPa以下,优选100hPa以下的状态。
可以阻隔氧的保护层是指例如可以举出特开昭46-2121号或特公昭56-40824号的各公报中记载的,由聚乙烯醚/马来酸酐共聚物、羧基烷基纤维素的水溶性盐、水溶性纤维素醚类、羧基烷基淀粉的水溶性盐、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐、明胶、环氧乙烷共聚物、各种淀粉及其类似物构成的组的水溶性盐,苯乙烯/马来酸的共聚物,马来酸酯树脂及它们的两种以上的组合等。其中,特别优选聚乙烯醇与聚乙烯吡咯烷酮的组合。聚乙烯醇的皂化率优选为80%以上,聚乙烯吡咯烷酮的含量优选为碱可溶的树脂层固体成分的1~75质量%,更优选为1~50质量%,进而优选为10~40质量%。
这样制作的可以阻隔氧的保护层的氧透过系数优选为2000cm3/(m2·day·atm)以下,更优选为100cm3/(m2·day·atm)以下,最优选为50cm3/(m2·day·atm)以下。
氧透过率多于2000cm3/(m2·day·atm)的情况下,由于不能有效地遮断氧,所以有时难以使分隔壁成为后述的形状。
<显示装置>
作为本发明的显示装置,可以举出液晶显示装置、等离子显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等显示装置等。显示装置的定义或各显示装置的说明被记载于例如“电子显示器设备(佐佐木昭夫著,(株)工业调查会1990年发行)”、“显示器设备(伊吹顺章著,产业图书(株)平成元年发行)”等。
具备本发明的滤色片的显示装置中,特别优选为液晶显示装置。对于液晶显示装置,例如被记载于“下一代液晶显示器技术(内田龙男编集,(株)工业调查会1994年发行)”。对本发明可以适用的液晶显示装置没有特别限制,例如可以适用于所述“下一代液晶显示器技术”中记载的各种方式的液晶显示装置。本发明在这些中特别相对彩色TFT方式的液晶显示装置是有效的。对于彩色TFT方式的液晶显示装置,例如被记载于“彩色TFT液晶显示器(共立出版(株)1996年发行)”。进而本发明当然也可以适用于IPS等横电场驱动方式、MVA等像素分割方式等视角被扩大的液晶显示装置。对于这些方式,例如被记载于“EL、PDP、LCD显示器技术与市场的最新动向(东联研究中心(toray-research)调查研究部门2001年发行)”的43页。
液晶显示装置除了滤色片以外,由电极基板、偏振光薄膜、相位差薄膜、背光灯、间隔件(spacer)、视角补偿薄膜等各种构件构成。本发明的滤色片可以适用于由这些公知的构件构成的液晶显示装置。对于这些构件,例如记载于“’94液晶显示器周边材料·化学药品的市场(岛健太郎(株)CMC1994年发行)”、“2003液晶关联市场的现状与将来展望(下卷)(表 良吉 (株)富士季美乐(CHIMERA)总研2003年发行)”。
此外,作为对象用途,没有特别限制,可以适用于电视机、个人电脑、液晶投影仪、游戏机、移动电话、数码相机、导航仪等用途。
[实施例]
以下举出实施例对本发明进行进一步详细说明。只要不脱离本发明的范围,可以适当变更以下实施例所示的材料、试药、比例、仪器、操作等。
因而,本发明不被以下所示的具体例所限定。此外,在以下的实施例中,只要不是特别事先说明,“%”及“份”表示“质量%”及“质量份”,分子量表示重均分子量。
(实施例1)
[黑矩阵形成用的感光性材料的配制]
首先通过量取表1中记载的量的K颜料分散物1、丙二醇一甲醚乙酸酯,在温度24℃(±2℃)下混合,以150rpm搅拌10分钟,搅拌的同时量取并在温度25℃(±2℃)下依次添加表1中记载的量的甲基乙基甲酮、粘合剂1、氢醌一甲醚、DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双二乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪、表面活性剂1,在温度40℃(±2℃)下以150rpm搅拌30分钟,得到感光性材料K1。
<K颜料分散物1>
·炭黑(迪克森(デグッサ)公司制Nipex35) 13.1%
·分散剂(下述化合物1) 0.65%
·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物,分子量3.7万) 6.72%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 79.53%
[化1]
化合物1
<粘合剂1>
·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=78/22摩尔比的无规共聚物,分子量3.8万) 27%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 73%
<DPHA液>
·二季戊四醇六丙烯酸酯
(含有聚合抑制剂MEHQ 500ppm,日本化药(株)制,商品名:KAYARAD DPHA) 76%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 24%
<表面活性剂1>
·下述结构物1 30%
·甲基乙基甲酮 70%
[化2]
结构物1
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55
PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
[表1]
液体感光性材料 | K1 |
K颜料分散物1 | 25 |
丙二醇一甲醚乙酸酯 | 8 |
甲基乙基甲酮 | 53 |
粘合剂-1 | 9.1 |
DPHA液 | 4.2 |
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪 | 0.16 |
氢醌一甲醚 | 0.002 |
表面活性剂1 | 0.044 |
(质量份)
[黑矩阵的形成]
(1)涂敷工序
用UV清洗装置清洗无碱玻璃基板之后,使用洗涤剂清洗,进而用超纯水进行超声波清洗。120℃下热处理基板3分钟,使表面状态稳定化。
冷却基板,温调至23℃之后,用具有缝隙状喷嘴的玻璃基板用涂敷机(coater)(FAS亚洲公司制,商品名:MH-1600),涂敷如上所述配制的深色组合物K1。接着,用VCD(真空干燥装置,东京应化工业公司制),干燥溶剂的一部分30秒,使涂敷层的流动性消失,然后在120℃下预烘焙(prebake)3分钟,得到膜厚1.7μm的感光性树脂层K1。
(2)曝光工序
用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程株式会社制),以基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态,设定曝光掩模面与感光性树脂层K1之间的距离为200μm,在氮气氛下,以曝光量300mJ/cm2进行图案曝光,成为宽20μm、间隔宽100μm黑矩阵。
(3)显影工序
接着,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使感光性树脂层K1的表面均一地湿润之后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,对KOH系显影液(对含有非离子表面活性剂,商品名:CDK-1,富士胶片电子综合材料(フイルムエレクトロニクスマテリルズ)(株)制进行100倍稀释的产物)进行喷淋显影,得到图案结构图像。接着,用超高压清洗喷嘴,在9.8MPa的压力下喷射超纯水,除去残余物。
(4)后曝光工序
(5)烘焙工序
接着,利用基板预热装置,在220℃下加热10分钟。得到具有膜厚1.5μm、光学浓度3.4、100μm宽的开口部的条纹状黑矩阵。
[RGB像素的制作]
-感光性材料的配制-
配制由下述表2所示的组成构成的感光性材料R1、G1及B1。
[表2]
液体感光性材料 | R1 | G1 | B1 |
R颜料分散物1(C.I.P.R.254) | 44 | - | - |
R颜料分散物2(C.I.P.R.177) | 5 | - | - |
G颜料分散物1(C.I.P.G.36) | - | 24 | - |
Y颜料分散物1(C.I.P.Y.150) | - | 13 | - |
B颜料分散物1(C.I.P.B.15:6) | - | - | 8 |
B颜料分散物2(C.I.P.B.15:6+C.I.P.V.23) | - | - | 14 |
丙二醇一甲醚乙酸酯 | 7.6 | 29 | 28 |
甲基乙基甲酮 | 37 | 26 | 26 |
环己酮 | - | 1.3 | - |
粘合剂-1 | - | 2.5 | - |
粘合剂-2 | 0.7 | - | - |
粘合剂-3 | - | - | 19 |
DPHA液 | 3.8 | 3.5 | 4.2 |
2-三氯甲基-5-(对苯乙烯基苯乙烯基)1,3,4-噁二唑 | 0.12 | 0.1 | 0.17 |
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪 | 0.05 | 0.05 | - |
吩噻嗪 | 0.01 | 0.005 | 0.02 |
表面活性剂1 | 0.06 | 0.07 | 0.06 |
(质量份)
(1)涂敷工序
-红(R)像素的形成-
使用具备缝隙状喷嘴的玻璃基板用涂敷机MH-1600(FAS亚洲公司制),在形成所述黑矩阵(BM)的玻璃基板的BM形成面侧,涂敷在上述得到的感光性材料R1,使膜厚成为1.2μm,使其在100℃下干燥5分钟,形成感光性树脂层R1。
(2)曝光工序
接着,用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程株式会社制),以基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态,设定掩模面与感光性树脂层R1之间的距离为200μm,以曝光量300mJ/cm2进行全面曝光。
(3)显影工序
接着,使用5倍稀释显影处理液T-CD1(富士胶卷(株)制;碱显影液)的产物(使用时的pH为10.2),进行显影处理(33℃,20秒;显影工序),在形成有黑矩阵(BM)的玻璃基板上形成R像素。
(4)后曝光工序
进而,与所述黑矩阵的形成同样地,在大气下,以表3记载的照度、曝光量,进行后曝光。。
(5)烘焙工序
接着,利用基板预热装置,对形成有R像素的玻璃基板在220℃下加热10分钟。
-绿(G)像素的形成-
使用在上述得到的感光性材料G1,在形成黑矩阵及R像素的玻璃基板的BM等形成面侧,进行与已述的R像素的形成同样的工序(1)~(5),形成已进行热处理的G像素。
-蓝(B)像素的形成-
使用在上述得到的感光性材料B1,在形成黑矩阵、R像素及G像素的玻璃基板的BM等形成面侧,进行与已述的R像素的形成同样的工序(1)~(5),形成已进行热处理的B像素。
(6)最终烘焙
接着,在240℃下,以表3记载的时间,加热形成有黑矩阵、R像素、G像素及B像素的玻璃基板。
如上所述,制作滤色片(以下也称为“滤色片基板”。)。
此外,所述表2中记载的感光性材料R1中的各组成的具体情况如下所述。
*R颜料分散物1的组成
·C.I.颜料红254 ……8.0份
(商品名:Irgaphor Red B-CF,西巴特殊化学药品(CIBASPECIALTY CHEMICALS)(株)制)
·分散剂(所述化合物1) ……0.8份
·聚合物 ……8份
(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物,分子量3万)
·丙二醇一甲醚乙酸酯 ……83份
*R颜料分散物2的组成
·C.I.颜料红177 ……18份
(商品名:Cromophtal Red A2B,西巴特殊化学药品(株)制)
·聚合物 ……12份
(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸(=72/28摩尔比的无规共聚物,重均分子量37,000))
·丙二醇一甲醚乙酸酯 ……70份
*粘合剂2的组成
·聚合物 ……27份
(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯=38/25/37[摩尔比]的无规共聚物,分子量4万)
·丙二醇一甲醚乙酸酯 ……73份
*DPHA液、表面活性剂1与感光性材料K1中使用的相同。
另外,所述表2中记载的感光性材料G1中的各组成的具体情况如下所述。
*G颜料分散物1
商品名:GT-2(富士胶片电子综合材料(株)制)
*Y颜料分散物1
商品名:CF黄EX3393(御国色素(株)制)
*粘合剂1、DPHA液及表面活性剂1与感光性材料1中使用的相同。
另外,所述表2中记载的感光性材料B1中的各组成的具体情况如下所述。
*B颜料分散物1
商品名:CF蓝EX3357(御国色素(株)制)
*B颜料分散物2
商品名:CF蓝EX3383(御国色素(株)制)
*粘合剂3的组成
·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯=36/22/42[摩尔比]的无规共聚物,重均分子量38) ……27份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 ……73份
*DPHA液、表面活性剂1与感光性材料K1中使用的相同。
在利用上述得到的滤色片基板的R像素、G像素及B像素以及黑矩阵上,在0.5Pa的氩气/氧气混合气氛中,进一步利用100℃/5分钟溅射处理形成约2000埃厚的ITO(铟锡氧化物(Indium Tin Oxide))的透明电极。
[光感应间隙材的形成]
将所述感光性材料K1变更为由下述组成构成的光感应间隙材形成用树脂组合物,除此以外,利用与上述相同的工序(1)~(5),制作光感应间隙材。此外,光感应间隙材用的感光性材料的干燥膜厚为2.5μm。得到的光感应间隙材在形成于黑矩阵与红(R)像素的层叠部上的ITO膜上形成,直径16μm,平均高度2.0μm。
-光感应间隙材形成用树脂组合物的组成-
·1-甲氧基-2-丙基乙酸酯 452份
·甲基乙基甲酮 327份
·甲醇 0.035份
·粘合剂-4 101份
(甲基丙烯酸/甲基丙烯酸烯丙基酯共聚物(=20/80[摩尔比],重均分子量36000;高分子物质))
·所述DPHA液 99份
·2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪 2.5份
·氢醌一甲醚 0.039份
·所述表面活性剂1 0.86份
·消色剂17份
[液晶显示装置的制作]
另外,再准备玻璃基板作为对置基板,向在上述得到的滤色片基板的透明电极上及对置基板上分别实施PVA模式用图案形成,在其上进一步设置聚酰亚胺构成的取向膜。
然后,在相当于周围被设置成包围滤色片的像素组的黑矩阵的外框的位置,利用分散器(dispenser)方式,涂敷紫外线固化树脂的密封剂,滴下PVA模式用液晶,使其与对置基板贴合后,向已贴合的基板进行UV照射,然后进行热处理,使密封剂固化。在这样得到的液晶单元的两面上,贴上(株)三立磁(SANRITZ)制的偏振片HLC2-2518。接着,使用FR112H(斯坦利(STANLEY)电气(株)制的片(chip)型LED)作为红色(R)LED、使用DG1112H(斯坦利电气(株)制的片(chip)型LED)作为绿色(G)LED、使用DB1112H(斯坦利电气(株)制的片(chip)型LED)作为蓝色(B)LED,构成侧灯(side light)方式的背光灯(backlight),配置在设有上述偏振片的液晶单元的成为背面的一侧,作为液晶显示装置。
此外,后曝光照度通过利用照度计(下述测定装置)测定照度来设定。另外,如上所述,在设定曝光照度之后,通过选择曝光时间来调节后曝光量(曝光能量)。
此外,所述曝光照度及曝光量(曝光能量)的测定使用乌石欧电机(株)制的“UIT150”作为测定装置,将测定波长设定为365nm来测定。
(实施例2~16)
在实施例1中,将(4)后曝光工序、(5)烘焙工序、(6)最终烘焙工序的条件变更为表3中记载的条件,除此以外,用与实施例1相同的方法制作滤色片、液晶显示装置。
(比较例1)
在实施例1中,将后曝光方法变更为使用高压汞灯的方法,除此以外,用与实施例1相同的方法制作滤色片、液晶显示装置。
此外,高压汞灯使用日立高科技电子工程(株)制的超高压汞灯。
[评价方法]
对在上述得到的滤色片及液晶显示装置如下所述地进行评价。
<单体反应率的测定>
首先,关于黑矩阵、R、G、B各着色像素的每个后曝光后的单体转化率,作为测定样本,从后曝光后24小时后的感光性树脂层开始削去薄层,制作混合KBr的片剂(高500μm,直径2mm),并使KBr成为感光性树脂层的50重量倍。接着,用FT-IR测定装置(FTS-7000/巴黎安技术日本(株)制)测定在810cm-1和700cm-1的波长下的吸光度比,通过求得丙烯酸酯的残存率,算出单体转化率。图案曝光前的残存率为100,从各工序后的残存率计算转化率。
另外,最终烘焙后的单体转化率,从(6)最终烘焙后24小时后的感光性树脂层制作样本,除此以外,同样地算出。
[表3]
后曝光 | 最终烘时间(分) | 单体转化率(%) | |||||||||||
光源 | 照度(mW/cm2) | 露光量(mJ/cm2) | 后曝光后 | 最终烘焙后 | |||||||||
(表) | (背) | BM | R | G | B | BM | R | G | B | ||||
实施例1 | 金属卤化物 | 200 | 1000 | 1000 | 40 | 25 | 25 | 24 | 26 | 80 | 80 | 80 | 81 |
实施例2 | 金属卤化物 | 30 | 1000 | 1000 | 40 | 20 | 19 | 20 | 19 | 82 | 80 | 82 | 82 |
实施例3 | 金属卤化物 | 50 | 1000 | 1000 | 40 | 23 | 21 | 26 | 24 | 80 | 79 | 80 | 79 |
实施例4 | 金属卤化物 | 500 | 1000 | 1000 | 40 | 27 | 27 | 27 | 26 | 79 | 79 | 82 | 81 |
实施例5 | 金属卤化物 | 600 | 1000 | 1000 | 40 | 30 | 31 | 33 | 32 | 80 | 81 | 81 | 80 |
实施例6 | 金属卤化物 | 200 | 200 | 200 | 40 | 15 | 14 | 7 | 16 | 78 | 79 | 81 | 79 |
实施例7 | 金属卤化物 | 200 | 250 | 250 | 40 | 19 | 18 | 18 | 18 | 80 | 80 | 80 | 80 |
实施例8 | 金属卤化物 | 200 | 2500 | 2500 | 40 | 30 | 30 | 32 | 29 | 83 | 82 | 81 | 82 |
实施例9 | 金属卤化物 | 200 | 3000 | 3000 | 40 | 35 | 35 | 34 | 36 | 83 | 84 | 85 | 81 |
实施例10 | 金属卤化物 | 50 | 250 | 250 | 40 | 3 | 2 | 3 | 2 | 77 | 78 | 77 | 77 |
实施例11 | 金属卤化物 | 100 | 300 | 300 | 40 | 5 | 5 | 6 | 6 | 78 | 77 | 77 | 80 |
实施例12 | 金属卤化物 | 400 | 2500 | 2500 | 40 | 40 | 42 | 39 | 44 | 82 | 81 | 81 | 82 |
实施例13 | 金属卤化物 | 500 | 2500 | 2500 | 40 | 45 | 46 | 48 | 45 | 82 | 83 | 82 | 80 |
实施例14 | 金属卤化物 | 200 | 1000 | 1000 | 10 | 25 | 24 | 25 | 25 | 55 | 56 | 57 | 55 |
实施例15 | 金属卤化物 | 200 | 1000 | 1000 | 20 | 25 | 26 | 25 | 25 | 60 | 62 | 61 | 61 |
实施例16 | 金属卤化物 | 200 | 1000 | 1000 | 60 | 25 | 24 | 23 | 24 | 90 | 91 | 92 | 93 |
比较例1 | 高压汞 | 200 | 1000 | 1000 | 40 | 23 | 21 | 24 | 24 | 78 | 78 | 77 | 78 |
<与玻璃基板的空隙>
从与滤色片基板的滤色片形成面的相反侧,利用显微镜,100cm2中随机观察50处,按照下述评价标准进行评价。结果见表4。
其中,对具备直接形成于玻璃基板上的黑矩阵、R、G、B像素的滤色片基板(ITO、间隔件形成前)进行评价。
(评价标准)
○:完全未见空隙。
△:1~2处可见空隙。
△×:3~4处可见空隙。
×:5处以上可见空隙。
<ITO赋予时的针孔>
利用显微镜,对形成有ITO的滤色片基板的ITO形成面,观察100cm2,按照下述评价标准进行评价。结果见表4。
其中,对ITO形成后的滤色片基板(间隔件形成前)进行评价。
(评价标准)
○:完全未见针孔。
△:一部分可见针孔。
×:全面可见针孔。
<显示不均>
对液晶显示装置,分别用目视观察输入灰色的试验信号时的灰色显示,按照下述评价标准评价显示不均的发生有无。
(评价标准)
○:完全未见显示不均。
△:略微可见显示不均。
×:显著可见显示不均。
[表4]
与玻璃的空隙 | ITO赋予时的针孔 | 显示不均 | |
实施例1 | ○ | ○ | ○ |
实施例2 | △ | ○ | ○ |
实施例3 | ○ | ○ | ○ |
实施例4 | ○ | ○ | ○ |
实施例5 | ○ | △ | ○ |
实施例6 | △ | △ | ○ |
实施例7 | ○ | ○ | ○ |
实施例8 | ○ | ○ | ○ |
实施例9 | ○ | △ | ○ |
实施例10 | ○ | △ | ○ |
实施例11 | ○ | ○ | ○ |
实施例12 | ○ | ○ | ○ |
实施例13 | △ | ○ | ○ |
实施例14 | ○ | △ | ○ |
实施例15 | ○ | ○ | ○ |
实施例16 | ○ | ○ | ○ |
比较例1 | × | × | × |
如所述表4所示,实施例1~16可以防止与玻璃的空隙及ITO赋予时的针孔,但比较例1不能得到这样的效果。
实施例中,后曝光照度在50~500mW/cm2的范围内的实施例可以有效地抑制与玻璃的空隙及ITO赋予时的针孔(参照实施例2和5)。另外,从实施例6和实施例9可知,后曝光的曝光能量(曝光量)表背合起来在500~5000mJ/cm2的范围内的实施例,也同样地可以有效地抑制与玻璃的空隙及ITO赋予时的针孔。此外,如从实施例14~16可知,最终烘焙的烘焙时间越长,最终烘焙后的单体转化率变得越好,越可以防止ITO赋予时的针孔。
另外,实施例1~16中制作的液晶显示装置未见任何显示不均,比较例1可见显著显示不均。
Claims (10)
1.一种显示装置用构件的制造方法,其包括:
以液体状在基材上设置至少含有感光性树脂的感光性材料的工序;和使用金属卤化物灯对基材上的所述感光性材料进行后曝光的工序。
2.根据权利要求1所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成图像,对利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成的每个图像,表背合起来用500~5000mJ/cm2的曝光能量进行所述后曝光。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成图像,对利用在基材上设置所述感光性材料的工序形成的每个图像,用50~500mW/cm2的曝光照度进行所述后曝光。
4.根据权利要求2或3所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
对所述每个图像,按照使图像中的单体转化率成为5~40%的方式进行所述后曝光,而且进一步具有对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序,使所需的全部图像在烘焙后的单体转化率成为60%以上。
5.根据权利要求2或3所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
对所述每个图像,按照使图像中的单体转化率成为20~30%的方式进行所述后曝光,而且进一步具有对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序,使所需的全部图像在烘焙后的单体转化率成为80~100%。
6.根据权利要求2~5中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
对所述后曝光后的图像进行烘焙的工序的温度为120~270℃。
7.根据权利要求2~6中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
所述感光材料包含:单体或寡聚物、光聚合引发剂或光聚合引发系、着色剂及粘合剂。
8.根据权利要求2~7中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法,其中,
包括:在所述感光材料上设置阻氧膜的步骤。
9.一种显示装置用构件,其利用权利要求1~8中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法制造。
10.一种滤色片,其利用权利要求1~8中任意一项所述的显示装置用构件的制造方法制造。
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