CN1409132A - 喷墨方式滤色器用隔板 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨方式滤色器用隔板,在隔板的高度方向具有至少2个与喷墨方式滤色器用油墨的接触角不同的区域,具有最高接触角的区域位于具有最低接触角的区域的上部。该隔板能够在通过喷墨方式形成滤色器时使用,能够得到表面平滑性和膜厚均匀性优良的像素,另外,成本低,而且不会导致对比度降低。
Description
技术领域
本发明涉及用于彩色液晶显示装置或彩色摄像管元件等中使用的喷墨方式滤色器的隔板。
背景技术
一般地,彩色液晶显示装置或彩色摄像管中使用的滤色器通过下述方法制造,即对由感放射线性树脂形成的涂膜通过给定的图案掩膜进行放射线曝光,使曝光部分固化,然后通过进行显像处理除去未曝光部分,形成图案,然后染色的方法;或者依次使用预先混和红色、蓝色或绿色着色剂而成的感放射线性树脂组合物,与上述同样,形成涂膜,进行曝光和显像处理的照相平版印刷法。但是,这些方法存在像素的形成工序烦杂,成本高等缺点。
另外,为了改善这些缺点,近年研究了通过喷墨方式形成滤色器的技术。
在特开平5-72325号公报中公开了一种滤色器的形成方法,即在预先形成给定图案隔板的基板上通过喷墨方式涂覆油墨,将其干燥,在用隔板区分的区域形成像素后,在像素表面形成由透明树脂构成的保护膜的方法。另外,在特开昭59-75205号公报中公开了一种滤色器的形成方法,即同样在形成隔板的基板上通过喷墨方式涂覆含有着色剂的固化性树脂组合物,然后将其固化的方法。
但是,采用这些方法形成的滤色器在产品成品率方面存在像素表面平滑性或像素间的膜厚均匀性不充分,有时产生像素缺陷等问题。另外,在通过喷墨方式形成滤色器时,在使用以往使用的隔板的情况下这些问题以某种概率不可避免地产生,即使尝试改善滤色器的形成过程或油墨材料等,也不能充分解决。
另外,在以往通过喷墨方式形成滤色器的方法中,在基板上用铬形成相当于黑底的遮光部,接着在其上形成透明的隔板,以形成滤色器。
但是,采用经过形成这种遮光部和隔板的工序的方法,成本变高,另外,特别是在反射型滤色器的场合,隔板本身透明,因此入射光被遮光部反射,存在对比度下降的缺点。
因此,强烈希望开发出能够解决这些问题和缺点的隔板。
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种喷墨方式滤色器用隔板,其在通过喷墨方式形成滤色器时使用,能够得到表面平滑性和膜厚均匀性优良的像素,另外成本低,而且不会导致对比度降低。解决课题的方法
按照本发明,通过一种喷墨方式滤色器用隔板能够实现上述课题,该喷墨方式滤色器用隔板的特征在于,在隔板的高度方向具有至少2个与喷墨方式滤色器用油墨的接触角不同的区域,具有最高接触角的区域位于具有最低接触角的区域的上部。喷墨方式滤色器用隔板
本发明的喷墨方式滤色器用隔板,在隔板的高度方向具有至少2个与喷墨方式滤色器用油墨的接触角不同的区域,具有最高接触角的区域位于具有最低接触角的区域的上部。各区域的与喷墨方式滤色器用油墨的接触角(以下简单称为“接触角”),在具有最低接触角的区域优选低于40度,更优选5~30度,在具有最高接触角的区域优选40度以上,更优选40~70度。
本发明的喷墨方式滤色器用隔板根据情况可以具有2个以上的具有最低接触角的区域,另外,也可以具有2个以上具有最高接触角的区域。
对于本发明的喷墨方式滤色器用隔板中的各个区域的合计高度,具有最低接触角的区域优选0.5~4.0μm,更优选1.0~2.0μm,具有最高接触角的区域,优选0.5~4.0μm,更优选1.0~2.0μm。具有最低接触角的区域的合计高度和具有最高接触角的区域的合计高度的比优选1∶4~4∶1,更优选1∶2~2∶1。
另外,本发明的喷墨方式滤色器用隔板,希望隔板本身的光学密度(OD值)优选1.0以上,更优选1.5~3.0。通过具有这种光学密度(OD值),能够表现出充分的遮光性。
这种本发明的喷墨方式滤色器用隔板成本低,并且不会导致对比度降低,另外,通过使用该隔板,在通过喷墨方式形成滤色器时,能够得到表面平滑性和膜厚的均匀性优良的像素,能够得到不会引起像素电极误操作的液晶显示元件。喷墨方式滤色器用隔板的形成方法
对于形成本发明的喷墨方式滤色器用隔板的方法,只要该隔板具有上述特性就没有特别限定,但作为优选的方法,可以例举至少经过下述(i)~(iv)工序的方法。
(i)在基板上形成提供接触角最低的固化物的第1隔板形成用组合物涂膜的工序
(ii)在上述(i)的涂膜上形成提供接触角最高的固化物的第2隔板形成用组合物涂膜的工序
(iii)对通过上述(i)和(ii)的工序得到的涂膜的至少一部分照射放射线,使之固化的工序
以及(iv)使照射了放射线的各涂膜显像的工序
以下,依次说明用于该方法的各隔板形成用组合物以及该方法的过程。
作为第1隔板形成用组合物,只要能够获得接触角相对最低的固化物就没有特别限定。例如可以例举含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂和(C)多官能性单体的组合物(以下称为“隔板形成用组合物(I)”)。
下面,对构成隔板形成用组合物(I)的各种成分进行说明。-(A)着色剂-
本发明中的着色剂可以根据滤色器的用途适当进行选择。优选形成黑色涂膜的着色剂(下面称为“黑色着色剂”)。
黑色着色剂可以根据滤色器的用途适当进行选择。优选显色性高且耐热性高的颜料,特别优选耐热分解性高的颜料。
上述颜料可以是无机颜料,也可以是有机颜料,另外,可以是1种颜料,也可以是混和2种以上颜料而成的物质。作为本发明中的黑色着色剂,特别优选碳黑和/或2种以上有机颜料的组合。
作为上述碳黑,可以例举如SAF、SAF-HS、ISAF、ISAF-LS、ISAF-HS、HAF、HAF-LS、HAF-HS、NAF、FEF、FEF-HS、SRF、SRF-LM、SRF-LS、GPF、ECF、N-339、N-351等炉黑;FT、MT等热碳黑;乙炔黑等。
这些碳黑可以单独使用,也可以混和2种以上使用。
另外,作为碳黑以外的黑色无机颜料,可以例举如钛黑、Cu-Fe-Mn系氧化物、合成铁黑等金属氧化物等。
这些黑色无机颜料可以单独使用,也可以混和2种以上使用。
作为上述有机颜料,可以例举如在颜料索引(C.I.;The Societyof Dyers and Colourists社发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物,具体地说,可以例举带有下述颜料索引(C.I.)编号的物质。
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、C.I.颜料黄211;
C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙71;
C.I.颜料红9、C.I.颜料红97、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红149、C.I.颜料红168、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红180、C.I.颜料红209、C.I.颜料红215、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红254;
C.I.颜料紫19、颜料紫23、颜料紫29;
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15∶4、C.I.颜料蓝15:6;
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿136、C.I.颜料绿210;
C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25;
C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7。
这些有机颜料为了得到希望的色相可以适当选择使用。本发明中使用的特别优选的有机颜料是C.I.颜料红177以及C.I.颜料蓝15:4和/或C.I.颜料蓝15:6的混合物。
另外,根据需要,可以在本发明的黑色着色剂中添加填充颜料。
作为上述填充颜料,可以例举如硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、二氧化硅、碱性碳酸镁、铝白、光泽白、缎光白(サタン白)、水滑石等。其中,优选硫酸钡。
这些填充颜料可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
填充颜料的使用比例相对于黑色着色剂100重量份而言,优选0~100重量份,更优选5~50重量份,进一步优选10~40重量份。
本发明中,根据情况,上述各颜料可以用聚合物对其表面进行改性后再使用。-(B)碱溶性树脂-
作为本发明中的碱溶性树脂,只要相对于(A)着色剂作为粘结剂发挥作用,并且对制造隔板时使用的显像液,特别优选碱性显像液为可溶性,即可使用适当的树脂。
本发明中的优选碱溶性树脂为具有羧基的树脂,特别优选具有1个以上羧基的乙烯性不饱和单体(以下称为“含羧基不饱和单体”)和其他可共聚的乙烯性不饱和单体(以下称为“其他不饱和单体”)的共聚物(以下称为“含羧基共聚物”)。
作为含羧基不饱和单体,可以例举如
(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸等不饱和一元羧酸类;
马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、焦柠檬酸、焦柠檬酸酐、中康酸等不饱和二元羧酸(酐)类;
3元以上的不饱和多元羧酸(酐)类;
琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等非聚合性二元羧酸的单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯类;和
ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。
这些含羧基不饱和单体可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
另外,作为其他不饱和单体,可以例举如
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、茚、对-乙烯基苯甲基甲醚、对-乙烯基苯甲基缩水甘油醚等芳香族乙烯基化合物;
(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-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(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)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯等不饱和羧酸酯类;
(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饱和羧酸氨基烷基酯类;
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯类;
乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类;
乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯基缩水甘油醚等不饱和醚类;
(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物;
(甲基)丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等不饱和酰胺类;
N-环己基马来酰胺、N-苯基马来酰胺、N-邻-羟苯基马来酰胺、N-间-羟苯基马来酰胺、N-对-羟苯基马来酰胺、N-邻-甲基苯基马来酰胺、N-间-甲基苯基马来酰胺、N-对-甲基苯基马来酰胺、N-邻-甲氧基苯基马来酰胺、N-间-甲氧基苯基马来酰胺、N-对-甲氧基苯基马来酰胺等N-取代马来酰胺类;
1,3-丁二烯、异戊二烯、氨丁二烯等脂肪族共轭二烯类;
聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等在聚合物分子链末端有单(甲基)丙烯酰基的大单体类等。
这些其他不饱和单体可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
作为本发明的含羧基共聚物,优选①以丙烯酸和/或甲基丙烯酸为必需成分,根据情况,还含有至少一种选自琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯和ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯的化合物的含羧基不饱和单体成分与②至少一种选自苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甘油单甲基丙烯酸酯、甘油单丙烯酸酯、N-苯基马来酰胺、聚苯乙烯大单体和聚甲基丙烯酸甲酯大单体的共聚物(下面称为“含羧基共聚物(B1)”)。
作为含羧基共聚物(B1)的具体例子,可以例举
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苯甲酯共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羟乙酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大单体共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大单体共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苯甲酯/聚苯乙烯大单体共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸苯甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大单体共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羟乙酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/聚苯乙烯大单体共聚物,
(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羟乙酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大单体共聚物,
甲基丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/N-苯基马来酰胺共聚物,
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/N-苯基马来酰胺共聚物,
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸烯丙酯/N-苯基马来酰胺共聚物,
(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/甘油单(甲基)丙烯酸酯/N-苯基马来酰胺共聚物,
(甲基)丙烯酸/ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/甘油单(甲基)丙烯酸酯/N-苯基马来酰胺共聚物等。
含羧基共聚物中的含羧基不饱和单体的共聚比例优选为5~50重量%,更优选10~40重量%。此时,含羧基不饱和单体的共聚比例低于5重量%时,得到的组合物对碱性显像液的溶解性有降低的倾向,另一方面,如果超过50重量%,则在用碱性显像液进行显像时,存在形成的图案易于从基板脱落或图案表面易于出现膜皲裂的倾向。本发明的碱溶性树脂采用凝胶渗透色谱(GPC)得到的聚苯乙烯换算重均分子量(以下记为“Mw”)优选1,000~1,000,000,更优选5,000~100,000。
另外,本发明的碱溶性树脂采用凝胶渗透色谱(GPC)得到的聚苯乙烯换算数均分子量(以下记为“Mn”)优选3,000~60,000,更优选5,000~25,000。
本发明中,碱溶性树脂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
本发明中的碱溶性树脂的用量相对于(A)着色剂100重量份而言,优选10~1,000重量份,更优选20~500重量份。此时,碱溶性树脂的用量低于10重量份时,存在例如碱显像性降低,或者在形成图案的部分以外的区域发生浮垢或残膜的担心,另一方面,如果超过1,000重量份,由于着色剂浓度相对降低,因而实现作为目的的色浓度有时变得困难。-(C)多官能性单体-
作为本发明中的多官能性单体,可以例举如
乙二醇、丙二醇等烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯类;
聚乙二醇、聚丙二醇等聚烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯类;
甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类或其二元羧酸改性物;
聚酯、环氧树脂、尿烷树脂、醇酸树脂、硅氧烷树脂、螺环树脂等低聚(甲基)丙烯酸酯类;
两末端羟基聚-1,3-丁二烯、两末端羟基聚异戊二烯、两末端羟基聚己内酯等两末端羟基化聚合物的二(甲基)丙烯酸酯类;或
三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯等。
这些多官能性单体中,优选3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类或其二元羧酸改性物,具体地说,优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的琥珀酸改性物、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,在图案强度高、图案表面的平滑性优良、并且在形成图案部分以外区域难以产生浮垢、残膜等方面,特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。
上述多官能性单体可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
本发明中的多官能性单体的用量相对于(B)碱溶性树脂100重量份而言,优选5~500重量份,更优选20~300重量份。此时,多官能性单体的用量低于5重量份时,图案强度或图案表面的平滑性存在降低的倾向,另一方面,如果超过500重量份,则存在如碱显像性降低,或者在形成图案部分以外的区域易于发生浮垢或残膜的倾向。
另外,在本发明中,也可以用单官能性单体取代上述多官能性单体的一部分。
作为这种单官能性单体,例如除对(B)碱溶性树脂示例的含羧基不饱和单体及其他不饱和单体或2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯以外,作为市售品,还可以例举M-5300、M-5400、M-5600(商品名,东亚合成(株)制)等。
这些单官能性单体中,优选琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯(M-5300)、ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯等。
上述单官能性单体可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
单官能性单体的使用比例相对于多官能性单体和单官能性单体的合计量而言,优选90重量%以下,更优选50重量%以下。-光聚合引发剂-
根据需要,在隔板形成用组合物(I)中可以添加光聚合引发剂。
上述光聚合引发剂是指能够通过可见光、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等的曝光发生分解和键的开裂,产生游离基、阴离子、阳离子等能够引发上述(C)多官能性单体和根据情况使用的单官能性单体聚合的活性种的化合物。
作为这种光聚合引发剂,可以例举如二咪唑类化合物、具有安息香键的化合物、其他光游离基发生剂、具有三卤甲基的化合物等。
作为上述二咪唑类化合物,可以例举如2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-二咪唑以及2,2’-二(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑等。
这些二咪唑类化合物对溶剂的溶解性优良,不会产生未溶解物、析出物等异物,而且感光度高,通过低能量的曝光能够充分进行固化反应,同时对比度高,在未曝光部分不会发生固化反应,因此曝光后的涂膜能够明确区分对显像液为不溶性的固化部分和对显像液具有高溶解性的未固化部分,能够形成没有图案的脱落、缺损或凹陷的优良的隔板。
另外,作为上述具有安息香键的化合物及其他光游离基发生剂,可以例举如2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二乙基噻吨酮、4-叠氮基苯甲醛、4-叠氮基苯乙酮、4-叠氮基苯亚甲基苯乙酮、叠氮基芘、4-重氮基二苯基胺、4-重氮基-4’-甲氧基二苯基胺、4-重叠基-3-甲氧基二苯基胺、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、联苯甲酰、安息香异丁基醚、N-苯基硫代吖啶酮、三苯基吡喃鎓高氯酸盐等。
而且,作为上述具有三卤甲基的化合物,可以例举如1,3,5-三(三氯甲基)-s-三嗪、1,3-二(三氯甲基)-5-(2-氯苯基)-s-三嗪、1,3-二(三氯甲基)-5-(4-氯苯基)-s-三嗪、1,3-二(三氯甲基)-5-(2-甲氧基苯基)-s-三嗪、1,3-二(三氯甲基)-5-(4-甲氧基苯基)-s-三嗪等。
这些具有安息香键的化合物、其他光游离基发生剂和具有三卤甲基的化合物中,在形成的图案显像时难于由基板脱落,图案强度和感光度高方面,优选2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮等。
上述光聚合引发剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
本发明中,根据情况,也可以与上述光聚合引发剂一起使用1种以上选自由敏感剂、固化促进剂和高分子化合物构成的光交联剂或光敏感剂(下面称为“高分子光交联·敏感剂”)。
作为上述敏感剂,可以例举如4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯基乙基酮、乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基己基-1,4-二甲基氨基苯甲酸酯、2,5-二(4-二乙基氨基苯亚甲基)环己酮、7-二乙基氨基-3-(4-二乙基氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙基氨基)查耳酮等。
另外,作为上述固化促进剂,可以例举如2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-4,6-二甲基氨基吡啶、1-苯基-5-巯基-1H-四唑、3-巯基-4-甲基-4H-1,2,4-三唑等链转移剂。
而且,上述高分子光交联·敏感剂是在主链和/或侧链中具有能够作为光交联剂和/或光敏感剂发挥功能的官能团的高分子化合物。作为例子,可以例举4-叠氮基苯甲醛和聚乙烯醇的缩聚物、4-叠氮基苯甲醛和酚醛清漆树脂的缩聚物、4-丙烯酰基苯基桂皮酰酯的均聚物或共聚物、1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯等。
这些敏感剂、固化促进剂和高分子光交联·敏感剂中,在形成的图案显像时难于由基板脱落,图案强度和感光度高方面,优选4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和2-巯基苯并噻唑。
本发明的光聚合引发剂的用量相对于(C)多官能性单体和单官能性单体的合计100重量份,优选200重量份以下,更优选120重量份以下。-热聚合引发剂-
另外,根据情况,也可以在隔板形成用组合物(I)中添加热聚合引发剂。
上述热聚合引发剂是指通过形成滤色器用隔板时的加热处理,产生能够引发上述(C)多官能性单体和根据情况使用的单官能性单体的聚合的游离基的化合物。通过含有这种热聚合引发剂,能够使隔板形成用组合物(I)在低温下固化,适合在塑料制基板上形成隔板的用途。
作为上述热聚合引发剂,可以例举如偶氮类化合物、有机过氧化物、过氧化氢等,其中优选偶氮类化合物。
作为上述偶氮类化合物,例如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮二(环己烯-1-甲腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、1-[(1-氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺[2-(氨基甲酰基偶氮基)异丁腈]、2,2’-偶氮二[2-甲基-N-{1,1-二(羟甲基)-2-羟乙基}丙酰胺]、2,2’-偶氮二[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮二[N-(2-丙烯基)-2-乙基丙酰胺]、2,2’-偶氮二[N-正丁基-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮二[N-环己基-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮二(N,N-二甲基-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸甲酯)、2,2’-偶氮二(2,4,4-三甲基戊烷)等。
这些偶氮类化合物中,优选2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等。
另外,作为上述有机过氧化物,可以例举如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过新戊酸叔丁酯、1,1’-二-(叔丁基过氧基)环己烷。其中,优选过氧化月桂酰等。
使用有机过氧化物或过氧化氢作为热聚合引发剂时,也可以与还原剂一起使用作为氧化还原类引发剂。
本发明的热聚合引发剂的用量相对于(C)多官能性单体和单官能性单体的合计100重量份,优选20重量份以下,更优选0.1~20重量份,进一步优选0.1~10重量份。隔板形成用组合物(I)通过在优选0.1~20重量份,更优选0.1~10重量份的范围内含有热聚合引发剂,即使固化时的加热处理为比较低的温度,也能够得到与基板的密合性良好的隔板,因此特别适于在塑料制基板上形成隔板的用途。-其他添加剂-
而且,根据情况,也可以在隔板形成用组合物(I)中添加其他添加剂。
作为其他添加剂,可以例举如
聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚类、聚(氟代烷基丙烯酸酯)类等高分子化合物;
非离子、阳离子、阴离子类等表面活性剂;
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-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基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-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等密合促进剂;
2,2-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基苯酚等抗氧化剂;
2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂;
聚丙烯酸钠等凝聚防止剂等。
另外,在隔板形成用组合物(I)中,其(B)碱溶性树脂为具有羧基的树脂时,为了进一步改善由该组合物形成的涂膜相对于碱性显像液的溶解性,并且进一步抑制显像处理后的未溶解物的残留,也可以添加有机酸。
作为上述有机酸,优选脂肪族羧酸或含苯基羧酸。
作为上述脂肪族羧酸的具体例子,可以例举
甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸、辛酸等一元羧酸类;
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、巴西二酸、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、环己二酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、中康酸等二元羧酸类;
丙三羧酸、乌头酸、樟脑三酸等三元羧酸类等。
另外,作为上述含苯基羧酸,可以例举如羧基直接结合在苯基上的芳香族羧酸,或羧基通过碳链结合在苯基上的羧酸,作为它们的具体例子,可以例举苯甲酸、甲苯甲酸、枯酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸等芳香族一元羧酸类;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族二元酸酸类;苯偏三酸、苯均三酸、苯偏四酸、均苯四酸等3元以上的芳香族多元羧酸类,或者苯基乙酸、氢化苯基丙烯酸、氢化桂皮酸、杏仁酸、苯基琥珀酸、苯基丙烯酸、桂皮酸、亚肉桂基酸、香豆酸、伞形酸等。
这些有机酸中,从碱溶解性、相对于后述溶剂的溶解性、在形成图案部分以外的区域防止浮垢等观点出发,优选丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸、邻苯二甲酸等脂肪族二元羧酸类和芳香族二元羧酸类。
上述有机酸可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
有机酸的用量相对于隔板形成用组合物(I)总体而言,优选10重量%以下,更优选1重量%以下。此时,如果有机酸的用量超过10重量%,则形成的图案相对于基板的密合性有降低的倾向。-溶剂-
优选隔板形成用组合物(I)作为将除(A)着色剂以外的各种成分溶解在适当的溶剂中而成的液体状组合物(以下称为“液体状组合物(i)”)进行配制。
作为这种溶剂,只要分散或溶解各种成分,并且与这些成分不反应,具有适当的挥发性,即可适当选择使用。
作为用于配制液体状组合物(i)的溶剂,可以例举如
乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单正丙基醚、二甘醇单正丁基醚、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、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单正丁基醚、一缩二丙二醇单甲基醚、一缩二丙二醇单乙基醚、一缩二丙二醇单正丙基醚、一缩二丙二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单乙基醚等(聚)烷二醇单烷基醚类;
乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等(聚)烷二醇单烷基醚乙酸酯类;二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙基醚、四氢呋喃等其他醚类;
甲基乙基酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、环己酮等酮类;
2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷基酯类;
2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-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、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、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-氧代丁酸乙酯等其他酯类;
甲苯、二甲苯等芳香族烃类;
N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等。
这些溶剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
而且,也可以与上述溶剂一起使用苯甲基乙基醚、二正己基醚、己二酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、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、碳酸丙二酯、乙二醇单苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂。
这些高沸点溶剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
上述溶剂中,从溶解性、颜料分散性、涂覆性等观点出发,优选丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、2-羟基丙酸乙酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等,另外,作为高沸点溶剂,优选γ-丁内酯等。
溶剂的用量相对于(B)碱溶性树脂100重量份而言,优选100~10,000重量份,更优选500~5,000重量份。
其次,第2隔板形成用组合物只要能够提供滤色器用隔板的接触角相对最高的固化物即可,并没有特别限定,可以例举含有例如(E)(e-1)六氟丙烯、(e-2)不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐、和(e-3)可与上述(e-1)成分和(e-2)成分共聚的其他不饱和化合物的共聚物(下面称为“(E)共聚物”)、(F)交联性化合物、(G)光氧发生剂、以及(H)不相当于上述(E)~(G)成分的含氟有机化合物(下面称为“(H)含氟有机化合物”)的组合物(下面称为“隔板形成用组合物(II)”)。
下面,对构成隔板形成用组合物(II)的各种成分进行说明。-(E)共聚物-
作为(E)共聚物中的(e-2)成分,即不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐,可以例举如
(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、3-丁烯酸、4-戊烯酸、衣康酸等不饱和一元或二元羧酸;
(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丙酸等脂肪族羟基羧酸的(甲基)丙烯酸酯类;
4-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、3-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基苯甲酸、4-(甲基)丙烯酰氧基邻苯二甲酸、3-(甲基)丙烯酰氧基邻苯二甲酸、4-(甲基)丙烯酰氧基间苯二甲酸、5-(甲基)丙烯酰氧基间苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基对苯二甲酸等芳香族羟基羧酸的(甲基)丙烯酸酯类;
琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、间苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、对苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、四氢邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、四氢间苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯、四氢对苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙酯等二元羧酸的单(甲基)丙烯酰氧基乙酯;
衣康酸的单甲酯、单乙酯、单正丙酯、单异丙酯、单正丁酯、单仲丁酯、单叔丁酯等不饱和二元羧酸的单烷基酯类;
马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、粘康酸酐、3-乙烯基邻苯二甲酸酐、4-乙烯基邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐等不饱和多元羧酸酐类等。
这些(e-2)成分可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
另外,作为(e-3)可与上述(e-1)成分和(e-2)成分共聚的不饱和化合物,可以例举如
2-羟乙基乙烯基醚、3-羟丙基乙烯基醚、2-羟丙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、3-羟丁基乙烯基醚、5-羟戊基乙烯基醚、6-羟己基乙烯基醚等含羟基乙烯基醚类;
2-羟乙基烯丙基醚、4-羟丁基烯丙基醚、甘油单烯丙基醚等含羟基烯丙基醚类;
烯丙醇;
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、仲丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正癸基乙烯基醚、正十二烷基乙烯基醚、环己基乙烯基醚等(环)烷基乙烯基醚类;
全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(正丙基乙烯基醚)、全氟(正丁基乙烯基醚)、全氟(异丁基乙烯基醚)、全氟(正丙氧基丙基乙烯基醚)等全氟(烷基乙烯基醚)或全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)类;
式CH2=CH-O-Rf(Rf表示氟代烷基或氟代烷氧基)表示的(氟烷基)乙烯基醚或(氟代烷氧基烷基)乙烯基醚类;
偏二氟乙烯、三氟氯乙烯、3,3,3-三氟丙烯、四氟乙烯等氟代烯烃类;
乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类;
乙烯、丙烯、异丁烯等α-烯烃类;
2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(九氟正丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟正己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟正辛基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟正癸基)乙基(甲基)丙烯酸酯等含氟(甲基)丙烯酸酯类;
(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、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(正丙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类;
缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、α-乙基缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、α-正丙基缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、α-正丁基缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、3,4-环氧丁基(甲基)丙烯酸酯、3,4-环氧庚基(甲基)丙烯酸酯、α-乙基-6,7-环氧庚基(甲基)丙烯酸酯等含环氧基(甲基)丙烯酸酯类;
烯丙基缩水甘油醚、2-乙烯基环己烯氧化物、3-乙烯基环己烯氧化物、4-乙烯基环己烯氧化物等不饱和环氧化合物;
乙烯基缩水甘油醚、2-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、3-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、4-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、α-甲基-2-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、α-甲基-3-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、α-甲基-4-乙烯基苯甲基缩水甘油醚、2,3-二缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,4-二缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,5-二缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,6-二缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,3,4-三缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,3,5-三缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,3,6-三缩水甘油氧基甲基苯乙烯、3,4,5-三缩水甘油氧基甲基苯乙烯、2,4,6-三缩水甘油氧基甲基苯乙烯等不饱和缩水甘油醚类等。
这些可共聚的不饱和化合物可以单独使用,也可以混合2种以上进行使用。
可共聚的不饱和化合物中,从提高(E)共聚物收率的观点出发,作为不含有氟原子的不饱和化合物,优选(环)烷基乙烯基醚类、羧酸乙烯酯类。其中,从提高(E)共聚物的氟含量的观点出发,特别优选例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯等分子量小的不饱和化合物。
另外,从提高(E)共聚物硬度的观点出发,例如1-丙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、新戊酸乙烯酯等具有支链的不饱和化合物有效。
而且,也可以使用全氟(烷基乙烯基醚)类和/或全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)类作为可共聚的不饱和化合物。
(E)共聚物中的各种不饱和化合物的含有率是六氟丙烯优选20~70重量%,更优选25~55重量%,不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐优选1~40重量%,更优选10~30重量%,可共聚的不饱和化合物优选10~70重量%,更优选15~45重量%。此时,六氟丙烯的含有率低于53重量%时,为了提高氟含量,希望使例如全氟(烷基乙烯基醚)类或者全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)类那样的六氟丙烯以外的含氟不饱和化合物共聚。
另外,(E)共聚物中的全部氟含量优选40重量%以上,更优选45重量%以上。
另外,如果不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐的含有率低于1重量%,则得到的共聚物的碱溶解度降低,另外,难以充分提高固化物的交联密度,存在形成隔膜时的感光度或残膜率降低的担心。
(E)共聚物优选通过使各种不饱和化合物在适当的聚合溶剂中发生游离基聚合而进行制备。另外,根据情况,在具有官能团的不饱和化合物的情况下,也可以进行下述处理,即在保护该官能团的状态下进行聚合,然后脱离保护基。
作为用于制备(E)共聚物的聚合溶剂,可以例举如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、四氢呋喃、二氧六环等醚类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺类非质子性极性溶剂;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯等酯类;3-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯等羧酸烷氧基酯类;乙二醇二甲基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、丙二醇二甲基醚、一缩二丙二醇二甲基醚等(二)二醇二烷基酯类;乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、一缩二丙二醇单甲基醚、一缩二丙二醇单乙基醚等(二)二醇单烷基醚类;丙二醇单甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等二醇单烷基醚酯类;环己酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、2-庚酮等酮类。
这些聚合溶剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
不饱和化合物和聚合溶剂的比例并没有特别限定。优选相对于不饱和化合物的合计100重量份而言,聚合溶剂为20~1,000重量份。
另外,作为用于游离基聚合的聚合引发剂,可以例举如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1-二-(叔丁基过氧)环己烷等有机过氧化物或过氧化氢等。
另外,这些有机过氧化物和过氧化氢也可以与还原剂组合作为氧化还原类聚合引发剂使用。
上述聚合引发剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
(E)共聚物的Mw优选1,000~200,000,更优选2,000~70,000。此时,Mw如果低于1,000,则存在图案形状、残膜率或固化物的耐热性降低的担心,另一方面,如果超过200,000,则存在涂覆性、显像性或图案形状变得不充分的担心。
本发明中,(E)共聚物可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。-(F)交联性化合物-
交联性化合物是具有至少一个能够通过由下述(G)光氧发生剂产生的氧的作用而交联的基团(下面称为“氧交联基”)的化合物。作为氧交联基,优选如氨基、烷氧基烷基、环氧基等,作为烷氧基烷基,更优选烷氧基甲基。
上述烷氧基甲基并没有特别限定,作为其具体例子,可以例举甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、正丁氧基甲基、叔丁氧基甲基等。
作为具有至少一个氨基和/或烷氧基烷基的交联性化合物的具体例子,可以例举密胺树脂、苯并胍胺树脂、甘脲树脂、尿素树脂、烷氧基甲基化密胺树脂、烷氧基甲基化苯并胍胺树脂、烷氧基甲基化甘脲树脂、烷氧基甲基化尿素树脂等。
上述烷氧基甲基化密胺树脂、烷氧基甲基化苯并胍胺树脂、烷氧基甲基化甘脲树脂和烷氧基甲基化尿素树脂分别可以通过将羟甲基化密胺树脂、羟甲基化苯并胍胺树脂、羟甲基化甘脲树脂和羟甲基化尿素树脂的羟甲基转变为烷氧基甲基而得到。
这些具有至少一个氨基和/或烷氧基烷基的交联性化合物中,优选烷氧基甲基化密胺树脂和烷氧基甲基化苯并胍胺树脂,这些市售品中有例如サイメル300、サイメル301、サイメル303、サイメル370、サイメル325、サイメル327、サイメル701、サイメル266、サイメル267、サイメル238、サイメル1141、サイメル272、サイメル202、サイメル1156、サイメル1158、サイメル1123、サイメル1170、サイメル1174、サイメルUFR65、サイメル300(以下三井サイアナミツド(株)制)、ニカラツクMx-750、ニカラツクMx-032、ニカラツクMx-706、ニカラツクMx-708、ニカラツクMx-40、ニカラツクMx-31、ニカラツクMs-11、ニカラツクMw-30(以上三和化学(株)制)等商品名的物质,它们也优选使用。
另外,作为具有环氧基的交联性化合物,优选分子内具有2个以上环氧基的化合物,作为其具体例子,可以例举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆树脂型环氧树脂、甲酚酚醛清漆树脂型环氧树脂、环式脂肪族环氧树脂、脂肪族聚缩水甘油醚等。
作为具有环氧基的交联性化合物的市售品,例如,作为双酚A型环氧树脂,可以例举Epikote 1001、Epikote 1002、Epikote 1003、Epikote 1004、Epikote 1007、Epikote 1009、Epikote 1010、Epikote828(以上油化シエル环氧(株)制)等,作为双酚F型环氧树脂,可以例举Epikote807(油化シエル环氧(株)制)等,作为苯酚酚醛清漆树脂型环氧树脂,可以例举Epikote152、Epikote154(以上油化シエル环氧(株)制)、EPPN201、EPPN202(以上日本化药(株)制)等,作为甲酚酚醛清漆树脂型环氧树脂,可以例举EOCN-102、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025、EOCN-1027(以上日本化药(株)制)、Epikote 180S75(油化シエル环氧(株)制)等,作为环式脂肪族环氧树脂,可以例举CY175、CY177、CY179(以上,CIBA-GEIGY A.G制)、ERL-4234、ERL-4299、ERL-4221、ERL-4206(以上,U.C.C社制)、シヨ-ダイン509(昭和电工(株)制)、アラルダイトCY-182、アラルダイトCY-192、アラルダイトCY-184(以上,CIBA-GEIGY A.G制)、エピクロン200、エピクロン400(以上,大日本油墨工业(株)制)、Epikote 871、Epikote 872(以上,油化シエル环氧(株)制)、ED-5661、ED-5662(以上,セラニ-ズコ-テイング(株)制)等,作为脂肪族聚缩水甘油醚,可以例举エポライト100MF(共荣社油脂化学工业(株)制)、エピオ-ルTMP(日本油脂(株)制)等,也可以使用这些物质。
这些具有环氧基的交联性化合物的市售品中,优选双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆树脂型环氧树脂、甲酚酚醛清漆树脂型环氧树脂等。
以上例举的交联性化合物的大部分为高分子量体,但交联性化合物的分子量并没有特别限定,例如也可以使用双酚A或双酚F的缩水甘油醚等低分子量化合物。
上述交联性化合物可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
本发明中的交联性化合物的用量相对于(E)共聚物100重量份而言,优选1~100重量份,更优选5~50重量份。此时,如果交联性化合物的用量低于1重量份,则恐怕在组合物的交联反应变得不充分,图案的形成变得困难,另一方面,如果超过100重量份,则组合物的碱溶解度变得过大,有显像处理后的残膜率降低的倾向。-(G)光氧发生剂-
光氧发生剂是通过采用可见光、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的曝光产生氧的化合物。
作为光氧发生剂,可以例举如三氯甲基-s-三嗪类、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐等。
作为上述三氯甲基-s-三嗪类,可以例举如三(2,4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-苯基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-氯苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-氯苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-氯苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲氧基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-甲氧基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲硫基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲硫基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-甲硫基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲氧基萘基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-甲氧基萘基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲氧基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-甲氧基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3,4,5-三甲氧基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲硫基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲硫基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(3-甲硫基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪等。
另外,作为上述二芳基碘鎓盐,可以例举如二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓六氟膦酸盐、二苯基碘鎓六氟砷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、二苯基碘鎓三氟乙酸盐、二苯基碘鎓对甲苯磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟乙酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓对甲苯磺酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓四氟硼酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟砷酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟乙酸盐、二(4-叔丁基苯基)碘鎓对甲苯磺酸盐等。
另外,作为上述三芳基锍盐,可以例举如三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟膦酸盐、三苯基锍六氟砷酸盐、三苯基锍三氟甲磺酸盐、三苯基锍三氟乙酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍四氟硼酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍六氟膦酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍六氟砷酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟乙酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍对甲苯磺酸盐、4-苯硫基苯基二苯基四氟硼酸盐、4-苯硫基苯基二苯基六氟膦酸盐、4-苯硫基苯基二苯基六氟砷酸盐、4-苯硫基苯基二苯基三氟甲磺酸盐、4-苯硫基苯基二苯基三氟乙酸盐、4-苯硫基苯基二苯基对甲苯磺酸盐等。
这些光氧发生剂中,作为三氯甲基-s-三嗪类,优选2-(3-氯苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲硫基苯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基-β-苯乙烯基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-胡椒基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪等,作为二芳基碘鎓盐,优选二苯基碘鎓三氟乙酸盐、二苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基苯基碘鎓三氟乙酸盐等,另外,作为三芳基锍盐,优选三苯基锍三氟甲磺酸盐、三苯基锍三氟乙酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟甲磺酸盐、4-甲氧基苯基二苯基锍三氟乙酸盐、4-苯硫基苯基二苯基三氟甲磺酸盐、4-苯硫基苯基二苯基三氟乙酸盐等。
本发明中的光氧发生剂的用量相对于(E)共聚物100重量份而言,优选0.001~30重量份,更优选0.01~10重量份。此时,光氧发生剂的用量低于0.001重量份时,通过曝光引起的氧的发生量减少,(E)聚合物的交联反应变得不充分,恐怕显像处理后的残膜率、得到的图案的耐热性、耐化学性、与基板的密合性等降低,另一方面,如果超过30重量份,则组合物的感光度有降低的倾向。-(H)含氟有机化合物-
(H)含氟有机化合物是为了调整形成的隔板和用于形成滤色器的油墨的接触角而使用的成分,该化合物的分子量并没有特别限定,可以是低分子,也可以是高分子。
作为(H)含氟有机化合物,可以例举如全氟烷基磺酸、全氟烷基羧酸、(全氟烷基)烯化氧加成物、(全氟烷基)三烷基铵盐、含有全氟烷基和亲水基团的低聚物、含有全氟烷基和亲油基团的低聚物、含有全氟烷基和亲水基团和亲油基团的低聚物、含有全氟烷基和亲水基团的脲烷化合物、或者羧酸的全氟烷基酯、磷酸的全氟烷基酯等。
(H)含氟有机化合物的市售品中,有例如メガフアツクF116、メガフアツクF120、メガフアツクF142D、メガフアツクF144D、メガフアツクF150、メガフアツクF160、メガフアツクF171、メガフアツクF172、メガフアツクF173、メガフアツクF177、メガフアツクF178A、メガフアツクF178K、メガフアツクF179、メガフアツクF183、メガフアツクF184、メガフアツクF191、メガフアツクF812、メガフアツクF815、メガクアツクF824、メガフアツクF833、DEFENSAMCF300、DEFENSAMCF310、DEFENSAMCF312、DEFENSAMCF323(以上,大日本油墨化学工业(株)制)、フロラ-ドFC430、フロラ-ドFC431(以上,住友スリ-エム(株)制)、アサヒガ-ドAG710、サ-フロンS-382、SC-101、SC-102、SC-103、SC-104、SC-105、SC-106(以上,旭硝子(株)制)等商品名的物质,也可以使用这些物质。
上述(H)含氟有机化合物可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
本发明中的(H)含氟有机化合物的用量相对于(E)共聚物100重量份而言,优选0.001~11重量份,更优选0.01~9重量份。此时,(H)含氟有机化合物的用量低于0.001重量份时,隔板和用于形成滤色器的油墨的接触角变小,存在油墨向像素区域外扩展的担心,另一方面,如果超过11重量份,则得到的组合物的感光度降低,或者组合物的碱溶解度变得过大,存在显像处理后的残膜率降低的担心。特别是,如果相对于(E)共聚物而言,使用0.01~9重量份的(H)含氟有机化合物,则能够得到隔板和油墨的接触角达到20~60度范围的优选数值,油墨不会向像素区域外扩展,另外,像素的表面平滑性也优良的滤色器。-其他添加剂-
在隔板形成用组合物(II)中可以添加敏感剂。
作为上述敏感剂,可以例举如3-位和/或7-位有取代基香豆素类、黄酮类、二亚苄基丙酮类、二亚苄基环己烷类、查耳酮类、氧杂蒽类、噻吨类、卟啉类、酞菁类、吖啶类、蒽类、二苯甲酮类、苯乙酮类等。
这些敏感剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。敏感剂的用量相对于(E)共聚物100重量份而言,优选30重量份以下,更优选0.1~20重量份以下。
另外,在隔板形成用组合物(II)中,为了实现涂覆性的改善(例如条痕的防止)或显像性的改良,也可以添加氟类以外的表面活性剂。
作为上述氟类以外的表面活性剂,可以例举如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯十八碳烯基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二烷基酯等非离子类表面活性剂。
另外,在氟类以外的非离子类表面活性剂的市售品中,例如有有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业(株)制)、丙烯酸类或甲基丙烯酸类(共)聚合物ポリフロ-No.57、95(共荣油脂化学工业(株)制)等商品名的物质,也可以使用这些物质。
这些氟类以外的表面活性剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
氟类以外的表面活性剂的用量相对于组合物中的固态成分100重量份而言,优选2重量份以下,更优选1重量份以下。
而且,在隔板形成用组合物(II)中,为了改善与基板的密合性,可以添加硅烷偶联剂等粘结助剂,另外,为了改良耐热性,也可以添加多价丙烯酸酯等不饱和化合物等,另外,根据需要,也可以添加防静电剂、保存稳定剂、光晕防止剂、消泡剂、颜料、热氧发生剂等。-溶剂-
隔板形成用组合物(II)通常作为将各种成分溶解在适当的溶剂中而成的液体状组合物(下面称为“液体状组合物(ii)”)进行配制。
作为这种溶剂,只要溶解各种成分,并且不与这些成分反应,具有适当的挥发性,即可适当选择使用。
作为用于配制液体状组合物(ii)的溶剂,可以例举如甲基乙基酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等。
这些溶剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
而且,也可以与上述溶剂一起使用如苯甲基乙基醚、二正己基醚、己二酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、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、碳酸丙二酯、乙二醇单苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂。
这些高沸点溶剂可以单独使用,也可以混和2种以上进行使用。
上述溶剂中,从溶解性、颜料分散性、涂覆性等观点出发,优选2-庚酮、3-庚酮、环己酮等。另外,作为高沸点溶剂,优选γ-丁内酯等。
溶剂的用量相对于(E)共聚物100重量份而言,优选100~10,000重量份,更优选500~5,000重量份。
下面,对在基板上形成本发明的滤色器用隔膜的过程进行说明。
作为本发明中使用的基板,可以例举如玻璃、硅氧烷或塑料制基板,如聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚砜等。根据目的,也可以对这些基板进行采用硅烷偶联剂等的药品处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的预处理。
首先,在(i)的工序中,在基板上涂覆液体状组合物(i)后,进行烘焙,使溶剂蒸发,形成隔板形成用组合物(I)的涂膜。
在将液体状组合物(i)涂覆在基板上时,可以采用旋转涂覆、流延涂覆、滚筒涂覆、棒涂等适当的涂覆方法。
液体状组合物(i)的涂覆厚度,作为溶剂蒸发后的膜厚,优选0.6~4.7μm,更优选1.2~3.5μm,特别优选1.2~2.5μm。
然后,在(ii)的工序中,在隔板形成用组合物(I)的涂膜上涂覆液体状组合物(ii)后,进行预烘焙,使溶剂蒸发,形成隔板形成用组合物(II)的涂膜。
在将液体状组合物(ii)涂覆在隔板形成用组合物(I)的涂膜上时,可以采用旋转涂覆、流延涂覆、滚筒涂覆、棒涂等适当的涂覆方法。优选采用与液体状组合物(i)的涂覆方法相同的方法。
液体状组合物(ii)的涂覆厚度,作为溶剂蒸发后的膜厚,优选0.6~4.7μm,更优选1.2~3.5μm,特别优选1.2~2.5μm。
然后,在(iii)的工序中,对通过上述(i)和(ii)的工序得到的涂膜的至少一部分经例如光掩膜曝光成给定的图案形状,使之固化。
作为曝光中使用的放射线,可以使用如可见光、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等。优选波长为190~450nm范围的放射线。
放射线的曝光量优选10~10,000J/m2,更优选100~5,000J/m2,进一步优选100~2,000J/m2。
另外,曝光后,根据需要,也可以进行曝光后烘焙。
然后,在(iv)的工序中,使用显像液,优选碱性显像液,将曝光的各涂膜显像,溶解除去各涂膜的未曝光部分后,优选通过进行后烘焙,形成给定图案形状的隔膜。
作为上述碱性显像液,优选如碳酸钠、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-壬烯等的水溶液。
在上述碱性显像液中也可以适量添加如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。另外,碱显像后,优选进行水洗。
作为显像处理方法,可以适当使用淋洗显像法、喷雾显像法、浸泡(浸渍)显像法、搅拌(装满液体)显像法等,显像条件优选在常温下进行5~300秒。
显像后优选进行后烘焙。该后烘焙的条件,作为加热温度可以采用优选100~250℃,更优选100~230℃的宽范围的温度。另外,隔板形成用组合物(I)含有热聚合引发剂的场合,加热温度可以为优选100~150℃,更优选100~120℃的比较低的温度。这样,即使是使用塑料制基板作为基板的场合,也可以避免基板的变形或变黄。加热时间优选20分钟~1小时,更优选30分钟~1小时。
这样形成的隔膜在通过喷墨方式制造例如用于彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件、彩色传感器等的滤色器时非常适合使用。
另外,通过喷墨方式制造滤色器的方法除使用本发明的喷墨方式滤色器用隔膜以外,也可以按照其自身公知的方法进行。
实施例实施例1
将作为(A)着色剂的碳黑90重量份,作为(B)碱溶性树脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸甘油酯/N-马来酰亚胺共聚物(共聚摩尔比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000)80重量份,以及作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯70重量份,与全部固态成分浓度达到22重量%的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,配制隔板形成用组合物(I)的液体状组合物(i-1)。
然后,将液体状组合物(i-1)用旋转器涂覆在玻璃基板上,然后在100℃的电热板上烘焙2分钟,形成由隔板形成用组合物(I)构成的膜厚1.2μm的涂膜(下面称为“第1层涂膜”)。
接着,将作为(E)共聚物的六氟丙烯/巴豆酸/乙基乙烯基醚共聚物(共聚摩尔比55/25/20,Mw=10,000)100重量份,作为(F)交联性化合物的六甲氧基甲基化密胺树脂即サイメル300 36重量份,作为(G)光氧发生剂的2-胡椒基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪10重量份,以及作为(H)含氟有机化合物的メガフアツクF172(含有全氟烷基和亲油基的低聚物)6重量份溶解在全体固态成分浓度达到40重量%的量的甲基异丁基酮中,配制隔板形成用组合物(II)的液体状组合物(ii-1)。
然后,在第1层涂膜上用旋转器涂覆液体状组合物(ii-1)后,在110℃的电热板上进行预烘焙2分钟,形成由隔板形成用组合物(II)构成的涂膜(下面称为“第2层涂膜”),形成合计膜厚3.0μm的涂膜。
接着,对形成于玻璃基板上的涂膜使用高压水银灯,通过光掩膜将含有365nm、405nm、436nm各种波长的紫外线以1,500J/m2的曝光量进行曝光后,在110℃的电热板上进行曝光后的烘焙2分钟。
然后,作为显像液使用23℃的0.04重量%氢氧化钾水溶液,显像液的喷射压为0.2MPa(喷嘴直径1.0mm),进行淋洗显像3分钟后,用水洗涤,干燥,形成隔板。
然后,将该形成隔板的玻璃基板在220℃的洁净烘箱内进行后烘焙30分钟,在玻璃基板上形成膜厚2.7μm的矩形隔板。
下面,按照下列顺序进行评价。<放射线感应性的评价>
如上所述,在形成于玻璃基板上的包括第1层涂膜和第2层涂膜的涂膜上,通过TOPPAN掩膜(凸版印刷(株)制),将含有365nm、405nm、436nm各种波长的紫外线以1,500J/m2的曝光量进行曝光后,测定进行后烘焙和显像时的临界分辨率。
此时,将用1,500J/m2的曝光量曝光不充分,显像后没有残膜的情况作为“无残膜”。
测定结果如表1所示。<光学浓度(OD值)的评价>
用光学浓度计(麦克贝斯)测定得到的矩形隔板的光学浓度(隔板本身的OD值)。测定结果如表1所示。<接触角的评价>
将液体状组合物(i)涂覆在玻璃基板上后,在220℃的洁净烘箱内进行烘焙30分钟,形成第1层涂膜。
另外,在将液体状组合物(ii)涂覆在其他玻璃基板上而形成的涂膜上,将含有365nm、405nm、436nm各种波长的紫外线以4,000J/m2的曝光量进行曝光后,在220℃的洁净烘箱内进行曝光后烘焙30分钟,形成第2层涂膜。
接着,在第1层涂膜和第2层涂膜的各表面上滴加喷墨方式用油墨(ジエイエスア-ル(株)制:商品名オプトマ-CR3010R)约10μ升,测定接触角。
测定结果如表1所示。<像素表面平滑性的评价>
通过喷墨方式,在形成了像素容积30微微升的矩形隔板的玻璃基板上滴加喷墨方式用油墨(オプトマ-CR3010R)180微微升后,在220℃的洁净烘箱内加热30分钟,形成100个像素。此时,对每个像素测定10个点的膜厚,通过下式评价像素表面平滑性。
此时,将油墨从被隔板划分的像素区域内溢出发生混色而不能测定膜厚的情况作为“混色”,将油墨润展至像素全体而不能形成像素的情况作为“不能形成像素”。
评价结果如表1所示。<白色缺陷产生的评价>
与上述像素表面平滑性的评价情况相同,形成100个像素。此时,通过未使油墨固定而产生白色缺陷的像素区域的数目评价白色缺陷产生。
评价结果如表1所示。实施例2
将作为(A)着色剂的碳黑90重量份,作为(B)碱溶性树脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸甘油酯/N-马来酰亚胺共聚物(共聚摩尔比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000)80重量份,作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯70重量份以及作为光聚合引发剂的2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮40重量份与全部固态成分浓度达到22重量%的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,配制隔板形成用组合物(I)的液体状组合物(i-2)。
接着,除使用液体状组合物(i-2)代替实施例1的液体状组合物(i-1)以外,与实施例1同样形成隔板,进行评价。
评价结果一并列于表1中。比较例1
将作为(A)着色剂的碳黑40重量份,作为(B)碱溶性树脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸甘油酯/N-马来酰亚胺共聚物(共聚摩尔比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000)80重量份,作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯70重量份以及作为光聚合引发剂的2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮40重量份与全部固态成分浓度达到26重量%的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混和,配制隔板形成用组合物的液体状组合物(iii-1)。
接着,只使用液体状组合物(iii-1)形成单层涂膜,除隔膜的膜厚为2.7μm且曝光量由1,500J/m2变为4,000J/m2以外,与实施例1同样,形成隔板,进行评价。
评价结果一并列于表1中。比较例2
将作为(A)着色剂的碳黑40重量份,作为(B)碱溶性树脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸甘油酯/N-马来酰亚胺共聚物(共聚摩尔比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000)80重量份,作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯70重量份,作为光聚合引发剂的2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮40重量份以及作为(H)含氟有机化合物的メガフアツクF172 20重量份与全部固态成分浓度达到26重量%的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混和,配制隔板形成用组合物的液体状组合物(iii-2)。
接着,只使用液体状组合物(iii-2)形成单层涂膜,除隔膜的膜厚为2.7μm且曝光量由1,500J/m2变为4,000J/m2以外,与实施例1同样,形成隔板,进行评价。
评价结果一并列于表1中。比较例3
将作为(A)着色剂的碳黑40重量份,作为(E)共聚物的六氟丙烯/巴豆酸/乙基乙烯基醚共聚物(共聚摩尔比=55/25/20,Mw=10,000)100重量份,作为(F)交联性化合物的サイメル300 36重量份,作为(G)光氧发生剂的2-胡椒基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪10重量份以及作为(H)含氟有机化合物的メガフアツクF1726重量份与全体固态成分浓度达到30重量%的量的甲基异丁基酮混和,配制隔板形成用组合物的液体状组合物(iii-3)。
接着,只使用液体状组合物(iii-3)形成单层涂膜,除隔膜的膜厚为2.7μm且曝光量由1,500J/m2变为4,000J/m2以外,与实施例1同样,形成隔板,进行评价。
评价结果一并列于表1中。
表1
实施例3
放射线感应性(μm) | OD值 | 接触角(度) | 像素表面平滑性(%) | 白色缺陷发生 | |
实施例1 | 8 | 1.5 | 第2层涂膜50第1层涂膜8 | 3 | 0 |
实施例2 | 12 | 1.5 | 第2层涂膜50第1层涂膜8 | 3 | 0 |
比较例1 | 无残膜 | 1.5 | 单层涂膜8 | 混色 | 0 |
比较例2 | 无残膜 | 1.5 | 单层涂膜30 | 22 | 54 |
比较例3 | 无残膜 | 1.5 | 单层涂膜40 | 不能形成像素 | 90 |
将作为(A)着色剂的碳黑90重量份,作为(B)碱溶性树脂的甲基丙烯酸/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸甘油酯/N-马来酰亚胺共聚物(共聚摩尔比=15/15/35/10/25,Mw=30,000,Mn=10,000)80重量份,作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯70重量份,以及作为热聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10重量份与全部固态成分浓度达到22重量%的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混和,配制隔板形成用组合物(I)的液体状组合物(i-3)。
然后,将液体状组合物(i-3)用旋转器涂覆在聚醚砜制基板上,然后在100℃的电热板上进行烘焙2分钟,形成由隔板形成用组合物(I)构成的膜厚1.2μm的涂膜(下面称为“第1层涂膜”)。
接着,将作为(E)共聚物的六氟丙烯/巴豆酸/乙基乙烯基醚共聚物(共聚摩尔比=55/25/20,Mw=10,000)100重量份,作为(F)交联性化合物的六甲氧基甲基化密胺树脂即サイメル300 36重量份,作为(G)光氧发生剂的2-胡椒基-二(4,6-三氯甲基)-s-三嗪10重量份以及作为(H)含氟有机化合物的メガフアツクF172(含有全氟烷基和亲油基的低聚物)6重量份溶解在全体固态成分浓度达到40重量%的量的甲基异丁基酮中,配制隔板形成用组合物(II)的液体状组合物(ii-1)。
然后,在第1层涂膜上用旋转器涂覆液体状组合物(ii-1)后,在110℃的电热板上进行预烘焙2分钟,形成由隔板形成用组合物(II)构成的涂膜(下面称为“第2层涂膜”),形成合计膜厚3.0μm的涂膜。
接着,对形成于基板上的涂膜使用高压水银灯,通过光掩膜将含有365nm、405nm、436nm各种波长的紫外线以1,500J/m2的曝光量进行曝光后,在110℃的电热板上进行曝光后的烘焙2分钟。
然后,作为显像液使用23℃的0.04重量%氢氧化钾水溶液,显像液的喷射压为0.2MPa(喷嘴直径1.0mm),进行淋洗显像3分钟后,用水洗涤,干燥,形成隔板。
然后,将该形成隔板的基板在150℃的洁净烘箱内进行后烘焙30分钟,在基板上形成膜厚2.7μm的矩形隔板。
使用光学显微镜观察得到的矩形隔板,确认在未曝光部分的基板上没有显像残留。
另外,在得到的矩形隔板上用小刀切成1mm间隔的纵10列、横10行的网眼状切口,按照JIS K5400 8.5进行带剥离试验。结果,网眼100个全部没有从基板上剥离,得到的隔板与聚醚砜制基板的密合性优良。
发明效果
本发明的喷墨方式滤色器用隔板能够在通过喷墨方式形成滤色器时使用,表面平滑性和膜厚均匀性优良,能够得到不会引起像素电极误操作的像素,另外,成本低,而且不会导致对比度降低。
Claims (6)
1、一种喷墨方式滤色器用隔板,其特征在于,在隔板的高度方向具有至少2个与喷墨方式滤色器用油墨的接触角不同的区域,具有最高接触角的区域位于具有最低接触角的区域的上部。
2、如权利要求1所述的隔板,其中,具有最低接触角的区域的接触角小于40度,具有最高接触角的区域的接触角为40度以上。
3、如权利要求1或2所述的隔板,其中,光学密度(OD值)为1.0以上。
4、一种滤色器用隔板的形成方法,其特征在于,至少经过下述(i)~(iv)的工序形成权利要求1~3中任何一项所述的隔板:
(i)在基板上形成提供接触角低的固化物的第1隔板形成用组合物涂膜的工序;
(ii)在第1隔板形成用组合物的涂膜上形成提供接触角高的固化物的第2隔板形成用组合物涂膜的工序;
(iii)对通过上述(i)和(ii)的工序得到的涂膜的至少一部分进行放射线照射使之固化的工序;以及
(iv)使照射的各涂膜显像的工序。
5、如权利要求4所述的方法,其中,第1隔板形成用组合物是含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂和(C)多官能单体的组合物。
6、如权利要求4或5所述的方法,其中,第2隔板形成用组合物是含有(E)(e-1)六氟丙烯、(e-2)不饱和羧酸和/或不饱和羧酸酐、和(e-3)能与上述(e-1)成分和(e-2)成分共聚的其他不饱和化合物的共聚物、(F)交联性化合物、(G)光氧发生剂、以及(H)(E)成分以外的含氟有机化合物的组合物。
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