DE69123327T2

DE69123327T2 - Farbfilterbeschichtungsmaterial für flüssigkristallanzeige, farbfiltermaterial, bildung einer beschichtung und herstellung eines farbfilters

Info

Publication number: DE69123327T2
Application number: DE69123327T
Authority: DE
Inventors: Kenzo Fukuyoshi; Shuji Matsushima; Toyoshi Nishimoto; Kenichi Nishiwaki
Original assignee: Okuno Chemical Industries Co Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Okuno Chemical Industries Co Ltd; Toppan Inc
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: KR920702501A; EP0485626B1; EP0485626A1; DE69123327D1; WO1991019212A1; US5236793A; EP0485626A4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Material zur Bildung einer Beschichtung auf einem Farbfilter und ein Material zur Bildung eines Farbfilters zur Verwendung in Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, ein Verfahren zur Bildung der Beschichtung und ein Verfahren zur Bildung des Farbfilters.
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen haben die Merkmale, daß sie z. B. elektrisch bei niedriger Spannung und mit geringer elektrischer Leistung betrieben werden, wobei sie eine Farbanzeige aufweisen und eine Anzeigenfläche von einigen Quadratmillimetern bis zu mehreren Einheiten von Zehn Quadratmetern haben. In den letzten Jahren haben Forschung und Entwicklung rasche Fortschritte gemacht, Flüssigkristallanzeigevorrichtungen mit Farbanzeige und großer Anzeigenfläche in der Praxis zur Verfügung zu stellen. Diese Flussigkristallanzeigevorrichtungen müssen eine hohe Bildelementdichte, die Bildung feiner Musterbilder ("pattern") einer transparenten Elektrode mit einem Niveauhöhenunterschied ("pitch") von etwa 100 µm, eine hohe zuverlässigkeit etc. aufweisen.
Eine Elektrodenplatte mit einer transparenten Elektrode, gebildet auf einem Farbfilter in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung hat ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich Flüssigkristall-Funktionsfähigkeit und Qualität der Anzeige. Bei einer solchen Anzeigenvorrichtung wird gewöhnlich eine Beschichtung aus einem organischen Harz zwischen einem Farbfilter und einer transpartenten Elektrode gebildet, wobei die transparente Elektrode der Bildung durch Ätzen eines Musterbildes unterworfen wird.
Die Beschichtung wird gebildet, um den Farbfilter flach zu machen und diesen zu schützen, und sie muß daher eine gute Haftung an einer transparenten Elektrode, Kompatibilität mit dem Verfahren zur Bildung eines Musterbildes einer transparenten Elektrode, Hitzebeständigkeit, Säurebeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Alkali etc. aufweisen.
Herkömmliche Beschichtungen werden gewöhnlich von einem Harz des gleichen Typs gebildet wie es für einen Farbfilter verwendet wird, und zwar im Hinblick auf die Haftung am Farbfilter. Jedoch haben im wesentlichen alle Arten von Harzen, die für Farbfilter verwendet werden, die Nachteile, daß sie z. B. geringe Hitzebeständigkeit bei der Bildung der transparenten Elektrode aufweisen, was Falten und Blasen verursacht.
Ein bekanntes Verfahren zur Bildung einer Beschichtung mit einem Musterbild ist ein solches, bei dem eine Beschichtung aus einem photosensitiven Harz hergestellt und dann mit einem organischen Lösungsmittel entwickelt wird. Dieses Verfahren verwendet ein organisches Lösungsmittel als einen Entwickler, was schwer zu handhaben ist und ungünstige Arbeitsbedingungen schafft. Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem eine Beschichtung eines photosensitiven Harzes belichtet und mit einer wässrigen Alkalilösung entwickelt wird. Die aus photosensitiven Harzen gebildeten Beschichtungen, die üblicher Weise bei solchen Verfahren verwendet werden, wiesen keine völlig zufriedenstellenden Eigenschaften auf wie z. B. bezüglich der Wasser- und Hitzebeständigkeit.
In der "Japanese Patent-Database" (JAPIO), AN 86-292604, JP- A-61292604 ist die Herstellung eines Filters mit guter Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich und guten Eigenschaften beim Härten einer härtbaren Zusammensetzung zur Bildung eines Farbfilters beschrieben worden, die einen Epoxyester einer Acrylsäure und wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus einer mehrwertigen Carbonsäure und dem Anhydrid der Carbonsäure enthält, wobei unerwünschte Teile durch Trockenätzen entfernt werden.
EP-A-0326112 beschreibt eine Elektrodenplatte für eine Anzeigenvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schutzmaterial von Elementen, die die mit einem Musterbild zu versehende Elektrodenplatte bilden, ein Epoxyharz vom Novolak- Typ umfaßt, das mit einem Dicarbonsäureanhydrid umgesetzt und in welches eine Acryloylgruppe eingeführt wurde. Das genannte Schutzmaterial kann u.a. auf die Beschichtung eines Farbfilters aufgebracht werden.
Im Hinblick auf die genannten Probleme nach dem Stand der Technik haben die Erfinder aufgrund ihrer Forschungen folgende Erkenntnisse gewonnen. Unter Verwendung eines Materials für eine Beschichtung, die eine wasserlösliche photopolymerisierbare Substanz, eine kationisch polymerisierbare, wasserunlösliche photopolymerisierbare Substanz, ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel und einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators umfaßt, kann eine mit einem Musterbild versehene Beschichtung leicht gebildet werden, indem das Material auf die Oberfläche eines Filters aufgebracht, die Beschichtung durch Lichteinwirkung gehärtet und der unbelichtete Teil der Beschichtung mit einer wässrigen Alkalilösung entwickelt wird. Die so gebildete Beschichtung hat eine ausgezeichnete Haftung an der transparenten Elektrode und dem Farbfilter und weist eine verbesserte Wasserbeständigkeit, Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit und Hitzebeständigkeit auf, ohne daß weder die spektralen Eigenschaften noch die Farbe des Farbfilters beeinträchtigt werden. Es wurde weiterhin gefunden, daß bei Durchführung des Entwickelns mit einem Verfahren, bei dem eine wässrige Lösung von organischem Alkali verwendet wird oder mit einem Verfahren, das das Eintauchen in eine wässrige Lösung von organischem Alkali nach dem Entwickeln mit einer wässrigen Lösung von anorganischem Alkali umfaßt, die so erhaltene Beschichtung eine weiter verbesserte Hitze- und Chemikalienbeständigkeit aufweist.
Es wurde weiterhin gefunden, daß bei Einbringen eines farbgebenden Mittels in das genannte Beschichtungsmaterial ein Material für einen Farbf ilter erhalten werden kann, das leicht mit einem Farbmusterbild versehen werden kann und das hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Säuren, Alkali und Hitze aufweist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Beschichtungsmaterial fur einen Farbfilter und ein Material für einen Farbfilter, wobei beide Materialien für eine Flüssigkristallanzeige geeignet sind, ein Verfahren zur Bildung der Beschichtung und ein Verfahren zur Bildung des Farbfilters wie es nachfolgend beschrieben wird.
(1) Ein Beschichtungsmaterial für einen Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz umfaßt, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Beschichtungsmaterial umfaßt:
(i) 100 Gewichtsteile der genannten wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz, die einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 100.000 aufweist;
(ii) 5 bis 100 Gewichtsteile einer kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz;
(iii) ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel zur Polymerisation der radikalisch photopolymerisierbaren Substanz in Anteilen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz.
(2) Ein Verfahren zur Bildung einer Beschichtung auf einem Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das die Schritte umfaßt: Aufbringen eines Beschichtungsmaterials, das eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure umfaßt, auf ein transparentes Substrat, das einen darauf gebildeten Farbfilter aufweist, Belichten der Beschichtung und Durchführung der Entwicklung unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Beschichtungsmaterial umfaßt:
(i) 100 Gewichtsteile der genannten wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz, die einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 100.000 aufweist;
(ii) 5 bis 100 Gewichtsteile einer kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz;
(iii) ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel zur Polymerisation der radikalisch photopolymerisierbaren Substanz in Anteilen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz.
(3) Ein Material für einen Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und 1,5 einer ungesättigten Monocarbonsäure, und ein farbgebendes Mittel umfaßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Material für den Farbfilter umfaßt:
(I) eine photopolymerisierbare Harzzusammensetzung, die umfaßt:
(i) 100 Gewichtsteile der genannten wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz, die einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 100.000 aufweist;
(ii) 5 bis 100 Gewichtsteile einer kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz;
(iii) ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel zur Polymerisation der radikalisch photopolymerisierbaren Substanz in Anteilen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(II) das genannte farbgebende Mittel in Anteilen von 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der photopolymerisierbaren Harzzusammensetzung (I).
(4) Ein Verfahren zur Bildung eines Farbfilters für eine Flüssigkristallanzeige, das die Schritte umfaßt: Aufbringen eines Materials für einen Farbfilter, der eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz umfaßt, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure, und ein farbgebendes Mittel auf ein transparentes Substrat, Bestrahlen der Beschichtung mit Licht und Durchführen der Entwicklung mit einer wässrigen Alkalilösung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Material für den Farbfilter umfaßt:
(I) eine photopolymerisierbare Harzzusammensetzung, die umfaßt:
(i) 100 Gewichtsteile der genannten wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz, die einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 100.000 aufweist;
(ii) 5 bis 100 Gewichtsteile einer kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz;
(iii) ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel zur Polymerisation der radikalisch photopolymerisierbaren Substanz in Anteilen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und
(II) das genannte farbgebende Mittel in Anteilen von 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der photopolymerisierbaren Harzzusammensetzung (I).
Das erfindungsgemäße Material für eine Beschichtung eines Farbfilters enthält zwei photopolymerisierbare Substanzen, und zwar eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz und eine kationisch polymerisierbare, wasserunlösliche photopolymerisierbare Substanz. Die gemeinsame Verwendung zweier Arten von photopolymerisierbaren Substanzen ermöglicht die Entwicklung einer Beschichtung mit einer wässrigen Alkalilösung nach dem Belichten und führt zur Bildung einer stark wasserbeständigen Beschichtung.
Die wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz ist zur Entwicklung der Beschichtung mit einer wässrigen Alkalilösung nach der Belichtung unentbehrlich. Zu solchen Substanzen zählen z. B.: ein Produkt, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrwertigen Saure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure. Beispiele geeigneter Epoxyverbindungen sind Epoxyharze wie solche vom Typ Bisphenol-A, Bisphenol-S, Bisphenol-F, Phenol-Novolak und Cresol-Novolak, alicyclische Epoxyharze etc. Beispiele geeigneter ungesättigter Monocarbonsäuren sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure etc. Beispiele von Anhydriden mehrwertiger Säuren sind Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäure anhydrid, Phthalsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Hetsäureanhydrid und ähnliche Anhydride zweibasischer Säuren, Pyromellithsäureanhydrid, Trimellithsäureanhydrid und ähnliche aromatische Polycarbonsäureanhydride etc. Geeignete wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanzen umfassen auch Polymere mit Carboxyl- oder Hydroxylgruppen im Gerüst sowie die genannten Reaktionsprodukte. Diese Substanzen können einzeln oder es können wenigstens 2 davon in Mischung in einem gewünschten Verhältnis verwendet werden.
Der Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz liegt im Bereich von 1.000 bis 100.000.
Zu geeigneten kationische polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanzen zählen z. B. solche, die Epoxygruppen enthalten. Die Verwendung kationisch polymerisierbarer Substanzen ermöglicht das Fortschreiten der Photohärtung ohne Dämpfung aufgrund von Sauerstoff. Beispiele geeigneter kationisch polymerisierbarer, wasserunlöslicher photopolymerisierbarer Substanzen sind Epoxyharze vom Typ Bisphenol-A, Bisphenol-S, Bisphenol-F, Phenol-Novolak und Cresol-Novolak, alicyclische Epoxyharze etc. Es können auch photoreaktive Polymere verwendet werden, die Epoxy- und Acryloyl- (Methacryloyl)-Gruppen aufweisen. Diese Substanzen können allein oder in Mischung von wenigstens 2 von diesen in einem gewünschten Verhältnis verwendet werden.
Das Molekulargewicht der kationische polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanz ist nicht besonders begrenzt. Es werden jedoch Substanzen mit einem Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts von etwa 1.000 bis etwa 100.000 bevorzugt. Bezüglich der Anteile der photopolymerisierbaren Substanzen wird die kationisch polymerisierbare, wasserunlösliche photopolymerisierbare Substanz in einem Anteil von 5 bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.- Teilen, pro 100 Gew.-Teile der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz verwendet.
Das Photopolymerisations-Initiierungsmittel fungiert als ein Initiierungsmittel für die Polymerisation der radikalisch polymerisierbaren Substanz. Zu geeigneten Photopolymerisations-Initiierungsmitteln zählen solche, die normalerweise für die Photopolymerisation verwendet werden, wobei von diesen solche bevorzugt werden, die eine große Lagerstabilität nach dem Mischen mit anderen Komponenten aufweisen. Beispiele solcher Photopolymerisations-Initiierungsmittel sind Benzoinethylether, Benzombutylether und ähnliche Initiierungsmittel vom Benzoinalkylether-Typ, 2,2-Diethoxyacetophenol-4-phenoxy- 2,2-dichloracetophenon und ähnliche Initiierungsmittel vom Acetophenon-Typ, 4-Isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenon und ähnliche Initiierungsmittel vom Propionphenon-Typ, Benzyldimethylketal, 2-Ethylanthrachinon, 2-Chloranthrachinon und ähnliche Initiierungsmittel vom Anthrachinon-Typ, 2- Chlorthioxanthon, 2,4-Dimethylthioxanthon und ähnliche Initiierungsmittel vom Thioxanthon-Typ. Diese Photopolymerisations-Initiierungsmittel werden einzeln oder es werden wenigstens 2 davon in Mischung in einem gewünschten Verhältnis verwendet.
Der Anteil des Photopolymerisations-Initiierungsmittels beträgt 0,1 bis 30 Gew.-Teile, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.- Teile pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanz.
Ein Photopolymerisations-Beschleuniger wie Ethyl-p-dimethylaminobenzoat, Isoamyl-p-dimethylaminobenzoat etc. kann in Kombination mit dem Photopolymerisations-Initiierungsmittel verwendet werden. In diesem Falle wird der Photopolymerisations-Beschleuniger in einer Menge von etwa 50 bis etwa 200 Gew.Teilen, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 150 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des Photopolymerisations-Initiierungsmittels verwendet.
Der Vorläufer eines photohärtenden Katalysators erzeugt bei Bestrahlung mit Licht eine Lewis-Säure, die die Reaktion der Epoxygruppe einleitet. Der Vorläufer fungiert als der Polymerisationskatalysator für die kationisch polymerisierbare, wasserunlösliche photopolymerisierbare Substanz. Beispiele solcher Vorläufer von photohärtenden Katalysatoren sind Diphenyliodonium-hexafluorantimonat, Diphenyliodoniumhexyfluorphosphat und ähnliche Diaryliodonium-Salze, Triphenylsulfonium-tetrafluorborat,Triphenylsulfonium-hexyfluorantimonat und ähnliche Triarylsulfonium-Salze, Triphenylselenium-hexafluorphosphat, Triphenylselenium-hexafluorantimonat und ähnliche Triarylselenium-Salze etc. Diese Vorläufer von photohärtenden Katalysatoren sind einzeln verwendbar, oder es können wenigstens 2 von diesen in Mischung in einem gewünschten Verhältnis verwendet werden.
Der Anteil des Vorläufers eines photohärtenden Katalysators beträgt 0,1 bis 5 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanz.
Das Material für eine erfindungsgemäße Beschichtung kann gegebenenfalls eine radikalisch polymerisierbare, wasserunlösliche, photopolymerisierbare Substanz enthalten. Beispiele radikalisch polymerisierbarer, wasserunlöslicher, photopolymerisierbarer Substanzen, die erfindungsgemäß geeignet sind, sind Polyester(meth)acrylat [z. B. das Reaktionsprodukt von Acrylsäure (Methacrylsäure)/Phthalsäureanhydrid/Propylenoxid, das Reaktionsprodukt von Acrylsäure (Methacrylsäure)/Diethylenglykol/Adipinsäure, das Reaktionsprodukt von Acrylsäure (Methacrylsäure)/Diethylenglykol/Phthalsäureanhydrid etc.], Epoxy(meth)acrylat [das Reaktionsprodukt von Bisphenol-A, Bisphenol-S oder Bisphenol- F/Epichlorhydrin/Acrylsäure (Methacrylsäure) etc.], Urethan(meth)-acrylat [das Reaktionsprodukt von Diisocyanat/Polyol/Acrylsäure (Methacrylsäure) etc.) etc.
Das Molekulargewicht der radikalisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz ist nicht besonders begrenzt. Bevorzugte Substanzen sind jedoch solche mit einem Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von etwa 10000 bis etwa 100.0000.
Der Anteil der radikalisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz beträgt 0 bis etwa 50 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der wasserlöslichen photopolymerisierbaren Substanz.
Die erfindungsgemäße photopolymerisierbare Harzzusammensetzung kann gegebenenfalls weiterhin ein Polymerisations-Inhibierungsmittel enthalten. Zu geeigneten Polymerisations-Inhibierungsmitteln zählen die herkömmlich verwendeten wie Hydrochinon, p-Methoxyphenol, p-Benzochinon, 2,4-Dimethyl-6-t-butylphenol, Naphthochinon, N-Nitrosophenylamin-Kupfersalze etc. Der Anteil an Polymerisations-Inhibierungsmittel beträgt etwa 0,001 bis etwa 5 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanz.
Das Material für eine erfindungsgemäße Beschichtung kann gegebenenfalls ferner ein photopolymerisierbares Monomer enthalten. Geeignete photopolymerisierbare Monomere sind wasserlösliche oder wasserunlösliche radikalisch polymerisierbare Monomere. Beispiele wasserlöslicher Monomere sind 2- Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2 -Hydroxypropyl(meth)acrylat, N- Vinylpyrrolidon, Polyethylenglykol-di(meth)acrylat, Melamin(meth)acrylat, N,N-Dimethylacrylamid, N-Methylolacrylamid, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat etc. Beispiele wasserunlöslicher Monomere sind Ethylenglykol-di(meth)acrylat, Triethylenglykol-di(meth)acrylat, Propylenglykol-di(meth)acrylat, Tripropylenglykol-di(meth)acrylat, Polypropylenglykol- di(meth)acrylat, Tetrahydrofuryl(meth)acrylat, Trimethylolpropan-di(meth)acrylat, Trimethylolpropan-tri(meth)acrylat, Pentaerythrit-tri(meth)acrylat, Pentaerythrit-tetra(meth)acrylat, Dipentaerythrit-penta(meth)acrylat, Dipentaerythrit-hexa(meth)acrylat etc. Die oben beispielhaft genannten photopolymerisierbaren Monomere können einzeln oder es können wenigstens 2 von diesen in Mischung in einem gewünschten Verhältnis verwendet werden. Vorzugsweise werden monofunktionelle und polyfunktionelle Monomere in Kombination verwendet. Wenn das obige photopolymerisierbare Monomer in das Beschichtungsmaterial eingebracht wird, beträgt der Anteil des Monomers etwa 5 bis etwa 50 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen photopolymerisierbaren Substanz.
Das Material fur eine erfindungsgemäße Beschichtung enthält vorzugsweise alle der obigen Komponenten, d. h. eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz, eine kationisch polymerisierbare, wasserunlösliche photopolymerisierbare Substanz, ein photopolymerisierbares Monomer, ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel, einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators und ein Polymerisations-Inhibierungsmittel, und zwar im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit der Beschichtung, insbesondere die Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze, Säuren und Alkali etc.
Das Material für eine erfindungsgemäße Beschichtung kann verschiedene organische Lösungsmittel zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten enthalten, um die Viskosität zu steuern. Beispiele geeigneter organischer Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie Xylol, Toluol und dergleichen, Ketone wie Aceton, Methylethylketon und dergleichen, Cellosolve wie Ethylcellosolve, Butylcellosolve und dergleichen, Carbitole wie Ethylcarbitol, Butylcarbitol und dergleichen, Ester von Essigsäuren wie Ethylacetat, Butylacetat, Cellosolve-acetat, Butylcellosolve-acetat, Butylcarbitolacetat und dergleichen, petroleumartige Kohlenwasserstoffe wie Petrolether etc. Diese Lösungsmittel werden in einer Menge von etwa 10 bis etwa 200 Gew.-Teilen pro 100 Gew.- Teile des Beschichtungsmaterials verwendet.
Erfindungsgemäß wird das Material für eine Beschichtung eines Farbfilters auf ein transparentes Substrat aufgebracht, das einen darauf gebildeten Farbfilter aufweist, gefolgt von Belichten der Beschichtung und Entwickeln unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung zum Entfernen des nicht-belichteten Teils, wobei eine mit einem Musterbild versehene Beschichtung gebildet wird.
Geeignete transparente Substrate sind solche, wie sie gewöhnlich für Flüssigkristallanzeige-Vorrichtungen verwendet werden wie z. B. solche aus Float-Glas, Quarzglas oder dergleichen mit einer Dicke von etwa 0,5 bis etwa 5 mm.
Als Harzzusammensetzungen, die für einen Farbfilter geeignet sind, können die herkömmlichen verwendet werden wie z. B. Gelatine, Kasein, Epoxyharze, Acrylharze etc. Die Verfahren zur Bildung des Farbfilters unterliegen keiner besonderen Einschränkung und umfassen Photolithographie, Drucken oder ähnliches.
Die Verfahren zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials sind nicht speziell begrenzt und umfassen z. B. ein Rotationsbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren etc. Die Dicke der Harzbeschichtung ist 200 bis 50.000 Å auf Trockenbasis. Eine Harzbeschichtung von weniger als 200 Å ist als Schutzfilm nicht zweckmäßig, wohingegen eine Harzbeschichtung von mehr als 50.000 Å Dicke zur Lichtabsorption der kurzen Wellenlängen neigt und farbig wird. Deshalb ist eine Harzbeschichtung mit einer Dicke außerhalb des obigen Bereich nicht wünschenswert.
Die Verfahren zur Belichtung der auf den Farbfilter in der obigen Weise aufgebrachten Beschichtung sind nicht speziell begrenzt. Das Belichten kann durch Bestrahlen mit UV-Licht oder sichtbarem Licht unter Verwendung einer Quecksilberbogenlampe, Xenonlampe oder dergleichen oder mit einem Argon- Laser, Excimer-Laser oder ähnlichen Laserstrahlen erfolgen. Der Belichtungswert ist gewöhnlich 10 mJ/cm oder mehr, obwohl der Wert variabel ist, je nach der in der Harzzusammensetzung verwendeten Komponenten.
Erfindungsgemäß wird der nicht-belichtete Teil der Beschichtung entwickelt, wobei eine wässrige Alkalilösung verwendet wird. Das bedeutet eine leichte Handhabung, und die Behandlung erfolgt in einer vorteilhaften Umgebung im Vergleich zu einem Vorgehen, wobei ein organisches Lösungsmittel als Entwickler verwendet wird. Die wässrige Alkalilösung kann jede organische oder anorganische wässrige Alkalilösung sein.
Beispiele geeigneter wässriger organischer Alkalilösungen sind wassrige Lösungen organischer Amine in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etw 10%. Beispiele organischer Amine sind Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Diethanolamin, Triethanolamin etc.; eine wässrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 5%, die als ein Alkalientwickler für ein Photoresist am Markt erhältlich ist; eine wässrige Lösung mit etwa 0,01 bis etwa 0,5 % Tetraalkylammoniumhalogenid wie Tetramethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumchlorid, Tetramethylammoniumbromid, Tetraethylammoniumbromid, Tetramethylammoniumjodid, Tetraethylammoniumjodid etc. und etwa 0,1 bis etwa 5% anorganischem Alkali wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat oder ähnliches usw. Geeignete wässrige anorganische Alkalilösungen sind z. B. eine wässrige Lösung von etwa 0,1 bis etwa 5 % eines anorganischen Alkali wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat oder ähnliches.
Das Entwickeln kann durch Eintauchen des zu behandelnden beschichteten Substrats in eine wässrige Alkalilösung bei Raumtemperatur für eine Dauer von etwa 3 Sekunden bis etwa 3 Minuten erfolgen.
Erfindungsgemäß kann der Beschichtung verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Chemikalien verliehen werden, indem entweder ein Entwicklungsverfahren angewendet wird, bei dem eine wässrige organische Alkalilösung verwendet wird oder ein Verfahren, das das Eintauchen in eine wässrige organische Alkalilösung nach dem Entwickeln mit einer wässrigen anorganischen Alkalilösung umfaßt. Die Verbesserung wird vermutlich deswegen erreicht, weil die organische Komponente in der wässrigen Lösung des Entwicklers als ein Phasentransfer-Katalysator wirkt, der die Umsetzung der Epoxygruppen beschleunigt. Darüber hinaus ist der Entwickler nicht trübe, und das Verfahren erzielt eine stabile Entwicklung mit geringem oder keinem Verlust der Harzbeschichtung im Vergleich zu Behandlungen, bei denen nur eine wässrige Lösung von anorganischem Alkali verwendet wird.
Die gleichen wässrigen anorganischen Alkalilösungen und die gleichen wässrigen organischen Alkalilösungen wie sie oben beispielhaft genannt wurden, können bei dem Verfahren verwendet werden, das das Eintauchen in eine wässrige organische Alkalilösung nach dem Entwickeln mit einer wässrigen anorganischen Alkalilösung umfaßt. Dieses Verfahren wird durchgeführt, indem das beschichtete Substrat in eine wässrige anorganische Alkalilösung bei Raumtemperatur für etwa 3 Sekunden bis etwa 3 Minuten getaucht wird, gefolgt vom Eintauchen in eine wässrige organische Alkalilösung bei Raumtemperatur für eine Dauer von etwa 3 Sekunden bis etwa 3 Minuten.
Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, ein Nachhärten durch Erhitzen nach dem Entwickeln durchzuführen, um die Beschichtung vollständig durch kationische Polymerisation zu härten. Die Wärmebehandlung erfolgt bei etwa 100 bis etwa 2500 C für etwa 30 bis etwa 90 Minuten. Ohne Anwendung der Wärmebehandlung kann die gleiche Wirkung mit einem später durchzuführenden Schritt erzielt werden, nämlich Erhitzen des Substrats bei der Bildung einer transparenten Elektrode in einer Vakuumkammer. Wenn umgekehrt die Wärmebehandlung zum Nachhärten angewendet wird, kann das Erhitzen des Substrats zur Bildung einer transparenten Elektrodenschicht weggelassen werden.
Im Falle der Anwendung von Nachhärten durch Erhitzen kann das Beschichtungsmaterial ein thermohärtendes Härtungsmittel enthalten. Zu geeigneten thermohärtenden Härtungsmitteln zählen solche, die die Umsetzung der Epoxygruppen induzieren, z. B. organische Verbindungen wie Amine, Säureanhydride, Imidazole etc. Die Menge an thermohärtendem Härtungsmittel beträgt etwa 1 bis etwa 20 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10 Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz. Eine Menge oberhalb des obigen Bereichs verursacht das teilweise Verbleiben einer unbelichteten Beschichtung nach dem Entwickeln, was die belichteten Beschichtungsteile verfärbt und daher unzweckmäßig ist
Die Beschichtung wird mit dem genannten Verfahren aufgebracht, und auf der Beschichtung wird eine transparente Elektrode gebildet, wobei eine Elektrodenplatte für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt wird.
Wenn erfindungsgemäß ein farbgebendes Mittel in das Beschichtungsmaterial eingebracht wird, kann das erhaltene Material als ein Material für einen Farbfilter verwendet werden.
Als farbgebendes Mittel in dem Materiall für einen Farbfilter können herkömmliche organische Pigmente verwendet werden. Beispiele geeigneter organischer Pigmente sind rote organische Pigmente wie solche vom Azo-Typ mit hohem Molekulargewicht, vom Anthrachinon-Typ und Perylen-Typ; gelbe organische Pigmente wie Azo-Pigmente mit hohem Molekulargewicht, Pigmente vom Isoindolinon-Typ, Anthrachinon-Typ und Metallkomplex- Azo-Typ; grüne organische Pigmente wie Pigmente von Phthalocyanin-Typ; purpurfarbene organische Pigmente wie Pigmente vom Dioxan-Typ etc. Herkömmliche Farbstoffe können in Fällen verwendet werden, wo keine Hitzebeständigkeit erforderlich ist.
Die Menge an verwendetem farbgebenden Mittel beträgt 5 bis 50 Gew.-Teile, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-Teile, pro 100 Gew.- Teile der Gesamtmenge der photopolymerisierbaren Harzzusammensetzung.
Ein Farbfilter kann aus dem vorgenannten Farbfiltermaterial unter den gleichen Bedingungen hergestellt werden wie bei dem Verfahren zu Bildung der Beschichtung, indem auf das transparente Substrat das Material für einen Farbfilter, das ein farbgebendes Mittel enthält, aufgebracht wird, Belichten der Beschichtung und Entwickeln mit einer wässrigen Alkalilösung zum Entfernen des unbelichteten Teils zur Bildung eines Farbmusterbildes. Ein Farbfilter mit Musterbild, der eine Vielzahl von Farben umfaßt, wird durch Wiederholung der obigen Reihe von Schritten gebildet.
Erfindungsgemäß wird dem Farbfilter verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Chemikalien verliehen, wie dies bei der Bildung der Beschichtung der Fall ist, indem entweder ein Entwicklungsverfahren unter Verwendung einer wässrigen organischen Alkalilösung oder ein Verfahren, das das Eintauchen in eine wässrige organische Alkalilösung nach dem Entwickeln mit einer wässrigen anorganischen Alkalilösung umfaßt, durchgeführt wird.
Das Material für eine erfindungsgemäße Beschichtung oder eine geeignete Harzzusammensetzung wird auf den erfindungsgemäß so erhaltenen Farbfilter aufgebracht, wodurch eine Beschichtung gebildet wird.
Erfindungsgemäß kann die Schutzschicht für den Farbfilter in Form einer Einzelschichtfolie oder einer Mehrschichtfolie, gebildet aus den gleichen oder verschiedenen Harzzusammensetzungen, hergestellt werden. Eine Metallfolie kann auf oder unter der transparenten Elektrode in Kontakt mit vorhanden sein. Eine dünne Schicht eines anorganischen Oxids wie Siliciumdioxid, Zirkonoxid oder dergleichen kann auf der transparenten Elektrode oder auf der gesamten Oberfläche der Beschichtung gebildet werden. Es versteht sich, daß eine schwarze Matrix (schwarzes Musterbild) aus einem organischen oder anorganischen Material gebildet werden kann, um dem Farbfilter einen verstärkten Bild-Kontrast zu verleihen.
Erfindungsgemäß wird ein Material für eine Beschichtung auf einem Farbfilter geschaffen, das kostengünstig ist und eine Beschichtung bilden kann, die eine starke Haftung an einer transparenten Elektrode und einem Farbfilter aufweist, die beide aus verschiedenen Materialien hergestellt sein können, und die ausgezeichnete widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren, Alkali und Hitze aufweist, ohne die Spektraleigenschaften oder die Farbe des Farbfilters zu verschlechtern.
Da eine photosensitive Harzzusammensetzung verwendet wird, kann der periphere Teil der Beschichtung unter der transparenten Elektrode auf der Anbringungsfläche der elektrischen Komponenten durch eine Entwicklerbehandlung entfernt werden, wodurch eine Beschichtung nur auf dem Farbfilter gebildet werden kann, was die Erzeugung eines sehr verläßlichen Zusammengefügten Produkts sicherstellt. Da die Entwicklung unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung stattfinden kann, ist die Handhabung leicht und die Behandlung kann unter günstigen Umgebungsbedingungen erfolgen. Wenn die Entwicklung unter Verwendung von nur einer wässrigen organischen Alkalilösung erfolgt ist, weist die Beschichtung verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze, Säuren und Alkali auf, und es ist möglich, eine Verunreinigung der Harzbeschichtung aufgrund von anorganischem Alkali (Natriumionen, Kaliumionen etc.) zu vermeiden.
Das Material für einen Farbfilter, das das Material für eine Beschichtung und ein farbgebendes Mittel umfaßt, erleichtert die Bildung eines Farbmusterbildes durch Photolithographie und ermöglicht die Herstellung eines Farbfilters mit ausgezeichneter Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren, Alkali und Hitze. Wird bei der Entwicklung nur eine wässrige organische Alkalilösung verwendet, ermöglicht das Material für einen Farbfilter - wie im Falle des Materials für eine Beschichtung - die Vermeidung der Verunreinigung des zu bildenden Farbfilters mit anorganischem Alkali (Natriumionen,, Kaliumionen etc.).
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Elektrodenplatte, die entsprechend dem folgenden Beispiel 1 hergestellt wurde.
Fig. 2 bis 5 sind schematische Darstellungen eines Querschnitts einer in der Herstellung befindlichen Elektrodenplatte, wobei die fertige Elektrodenplatte wie in dem folgenden Beispiel 3 beschrieben hergestellt wurde.
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Elektrodenplatte, die entsprechend dem folgenden Beispiel 3 hergestellt wurde.
Die in den Zeichnungen angegebenen Zahlen haben die folgenden Bedeutungen:
(1) ein transparentes Substrat; (2) ein Farbfilter; (3),(10) eine Beschichtung; (4) eine transparente Elektrode; (5) eine grüne Harzbeschichtung; (6) ein grünes Musterbild; (7) eine rote Harzbeschichtung; (8) ein rotes Muster und (9) ein mehrfarbiger Filter.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung der Durchlässigkeit im Bereich des sichtbaren Lichts von (a) einer Beschichtung, gebildet mit der erfindungsgemäßen Entwicklungsbehandlung und (b) eine Beschichtung, gebildet unter Verwendung einer wässrigen anorganischen Alkalilösung.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher beschrieben, sie ist jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt.

Beispiel 1

390 g Epoxyharz ("YDPN-601", Produkt von Tohto Kasei Co., Ltd.) und 108 g Acrylsäure wurden in 750 g 1,6-Hexandioldiacrylat gelöst, und die erhaltene Lösung wurde bei 100 bis 150º C 2 Stunden in Anwesenheit von 0,5 g Hydrochinon und 3 g Methyltriethylammoniumjodid umgesetzt. 279 g HETsäureanhydrid wurden der Reaktionsmischung zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde bei 100 bis 150º C 2 Stunden umgesetzt und ergab ein wasserlösliches photopolymerisierbares Oligomer. Dieses Oligomer wird nachfolgend als "Komponente (A-1-1)" bezeichnet.
100 Gewichtsteile der Komponenten (A-1-1), 40 Gew.-Teile Phenolnovolak-Epoxyharz ("YDCN-602", Produkt von Tohto Kasei Co., Ltd.) als ein wasserunlösliches photopolymerisierbares Oligomer, 20 Gew.-Teile Trimethylolpropan-triacrylat ("TMP- A", Produkt von Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) als ein photopolymerisierbares Monomer, 5 Gew.-Teile "Irgacure 651" (Produkt von Ciby-Geigy Corp.) als ein photopolymerisierbares Initiierungsmittel, 0,5 Gew.-Teile Diphenyliodonium-hexafluorantimonat als ein Vorläufer eines Katalysators zum Photohärten und 0,1 Gew.-Teile Hydrochinon als ein Polymerisations-Inhibierungsmittel wurden in 500 Gew.-Teilen Butylcellosolve-acetat geknetet und ergaben ein Beschichtungsmaterial (I).
Danach wurde eine Elektrodenplatte für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen - wie in Fig. 1 dargestellt - gebildet. Zunächst wurden 3 Farbfilter, und zwar Rot-(R), Grün-(G) und Blau-(B)-Filter mittels Relieffärben auf einem transparenten Substrat (1) gebildet, das aus Float-Glas (blaue Platte) mit einer Dicke von 1 mm bestand. Die Dicke jedes Farbfilters wurde auf etwa 1,8 µm eingestellt. Das Beschichtungsmaterial (I) wurde auf die Farbfilter zu einer Trockenschichtdicke von etwa 10.000 Å mit einer Walzenbeschichtungsvorrichtung aufgetragen und die beschichteten Filter wurden mit UV-Licht mit einem Belichtungswert von 200 mJ/cm² belichtet. Die nichtbelichteten Teile wurden durch Entwickeln entfernt, wobei eine 0,06%ige wässrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid verwendet wurde, wodurch die Beschichtung mit dem Musterbild versehen wurde, so daß die Farbfilter (2) in rechteckiger Form bedeckt waren und eine Beschichtung (3) hergestellt wurde. Danach wurde eine transparente Elektrode (4), genannt ITO, darauf vorgesehen, und zwar in einer Fumdicke von 2400 A durch Zerstäuben. Schließlich wurde die transparente Elektrode zur Erzeugung des Musterbildes einem üblichen Ätzverfahren unterworfen.

Beispiel 2

100 Gew.-Teile der Komponente (A-1-1) nach Beispiel 1, 20 Gew.-Teile Epoxyacrylat ("Ripoxy VR-90", Produkt von Showa Highpolymer Co., Ltd.) als ein wasserunlösliches, photopolymerisierbares Oligomer, 40 Gew.-Teile 2-Hydroxyethylacrylat als ein photopolymerisierbares Monomer, 5 Gew.-Teile "Irgacure 651" (Produkt von Ciba-Geigy Corp.) als ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel, 0,5 Gew.-Teile Diphenyliodoniumhexafluorantimonat als ein Vorläufer eines Katalysators zum Photohärten und 0,1 Gew.-Teile Hydrochinon as ein Polymerisations-Inhibierungsmittel wurden in 500 Gew.-Teilen Butylcellosolve-acetat verknetet und ergaben das Beschichtungsmaterial (II).
Unter Verwendung des obigen Beschichtungsmaterials (II) wurde eine Elektrodenplatte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.

Beispiel 3

260 g Epoxyharz (YDPN-602", Produkt von Tohto Kasei Co., Ltd.) und 72 g Methacrylsäure wurden in 500 g Ethylenglykol-diacrylat gelöst. Die erhaltene Lösung wurde bei 100 bis 150º C 2 Stunden lang in Anwesenheit von 0,5 g Hydrochinon-monomethylether und 3 g Methyltriethylammoniumjodid umgesetzt. Danach wurden 186 g Phthalsäureanhydrid zu der Reaktionsmischung zugegeben und 2 Stunden bei 100 bis 150º C umgesetzt. Man erhielt ein wasserlösliches, radikalisch photopolymerisierbares Oligomer. Das so erhaltene Oligomer wird nachfolgend als "Komponente (A-1-2)" bezeichnet.
100 Gew.-Teile der Komponente (A-1-2), 20 Gew.-Teile Cresolnovolak-Epoxyharz ("YDCN-704", Produkt von Tohto Kasei Co., Ltd.) als ein wasserunlösliches, photopolymerisierbares Oligomer, 10 Gew.-Teile Neopentylglykol-diacrylat als ein photopolymerisierbares Monomer, 10 Gew.-Teile 2,4-Dimethylthioxanthon als ein photopolymerisierbares Initiierungsmittel, 10 Gew.-Teile p-Dimethylaminobenzoesäure-methylester als ein Photopolymerisations-Beschleuniger, 1,0 Teile Triphenylsulfontetrafluorborat als ein Vorläufer eines Katalysators zum Photohärten und 0,1 Gew.-Teile Kupfersalz von N-Nitrosophenylamin als Polymerisations-Inhibierungsmittel wurde in 500 Gew.- Teilen Butylcarbitol-acetat verknetet und ergaben die Harzzusammensetzung (I).
Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde ein Farbfiltermaterial, hergestellt durch Dispergieren von 20 Gew.-Teilen eines grünen Pigments vom Phthalocyanin-Typ in 100 Gew.-Teilen der obigen Harzzusammensetzung (1) auf die gesamte Oberfläche eines transparenten Substrats (1), das aus einem Float-Glas (blaue Platte) mit einer Dicke von 1 mm bestand, zu einer Trockenfilmdicke von etwa 15.000 Å aufgetragen, um eine grüne Schicht (5) zu bilden. Danach wurde das beschichtete Substrat mit UV- Licht durch eine Maske mit einem Belichtungswert von 200 mJ/m² bestrahlt, wobei nur die erforderlichen Teile bestrahlt wurden. Danach erfolgte die Entwicklung mit 0,08% wässriger Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid, um die überflüssigen Teile zu entfernen, wobei ein grünes Muster (6), wie Fig. 3 dargestellt, gebildet wurde. Danach wurde ein Farbfiltermaterial, hergestellt durch Dispergieren von 20 Gew.-Teilen eines rotem Pigments vom Azo-Typ mit hohem Molekulargewicht in 100 Gew.-Teilen der Harzzusammensetzung (I), auf das grüne, wie oben erhaltene Muster zu einer Trockenfumdicke von etwa 15.000 Å aufgetragen und bildete eine rote Harzschicht (7) (Fig. 4). Das Bestrahlen mit UV-Licht und das Entwickeln erfolgte in der gleichen Weise wie oben. Man erhielt ein rotes Muster (8) und ein grünes Muster (6), wie es in Fig. 5 dargestellt wird. In der gleichen Weise wie oben wurde weiterhin ein blaues Muster zur Herstellung eines Mehrfarbenfilters (9) - wie in Fig. 6 dargestellt - hergestellt. Das Beschichtungsmaterial (I) wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde auf den Farbfilter (9) zu einer Trockenfilmdicke von etwa 10.000 Å aufgetragen. Das Bestrahlen mit UV-Licht und das Entwickeln erfolgten in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Bildung einer Beschichtung (3). Danach wurde eine transparente Elektrode (4) auf die Harzschicht aufgebracht, und die transparente Elektrode wurde durch Ätzen mit einem Musterbild versehen, um eine Elektrodenplatte für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen herzustellen

Beispiel 4

100 Gew.-Teile der Komponente (A-1-2) wie sie in Beispiel 3 verwendet wurde, 20 Gew.-Teile Epoxyacrylat ("Ripoxy VR-90", Produkt von Showa Highpolymer Co. Ltd.) als ein wasserunlösliches photopolymerisierbares oligomer, 40 Gew.-Teile 2-Hydroxyethylacrylat als ein photopolymerisierbares Monomer, 10 Gew.- Teile "Irgacure 651" (Produkt von Ciba-Geigy Corp.) als ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel, 1,0 Gew.-Teile Trophenylsulfon-tetrafluorborat als ein Vorläufer eines Katalysators zum Photohärten und 0,1 Gew.-Teile Hydrochinon als ein Polymerisations-Inhibierungsmittel wurden in 500 Gew.- Teilen Butylcarbitol-acetat verknetet und ergaben eine Harzzusammensetzung (II).
Unter Verwendung dieser Harzusammensetzung (II) wurde eine Elektrodenplatte in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt.

Test-Beispiel 1

Die nach Beispiel 1 erhaltene Beschichtung wurde einer Hitzebehandlung bei 250º für eine Dauer von 30 Minuten unterzogen. Es wurde die Durchlässigkeit im Bereich des sichtbaren Lichts gemessen (Kurve a in Fig. 7). Neben diesem Verfahren wurde eine Beschichtung unter Verwendung der gleichen Bestandteile wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Entwicklung erfolgt unter Verwendung von nur einer wässrigen anorganischen Alkalilösung (1,5% wässrige Lösung von Natriumcarbonat). Die Durchlässigkeit wurde in gleicher Weise gemessen (Kurve b in Fig. 7). Die erhaltene Beschichtung neigte nach dem Entwickeln mit der wässrigen anorganischen Alkalilösung zur leichten Absorption von Licht im Kurzwellenbereich, was die spektralen Eigenschaften beeinträchtigte. Im Gegensatz dazu absorbierte die Beschichtung, die erfindungsgemäß entwickelt wurde, weniger Licht im Kurzwellenbereich, so daß die spektralen Eigenschaften nicht verschlechtert waren.

Claims

1. Beschichtungsmaterial für einen Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz umfaßt, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial umfaßt:

(i) 100 Gewichtsteile der genannten wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz, die einen Gewichtsdurchschnitt des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 100.000 aufweist;

(ii) 5 bis 100 Gewichtsteile einer kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz;

(iii) ein Photopolymerisations-Initiierungsmittel zur Polymerisation der radikalisch photopolymerisierbaren Substanz in Anteilen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.- Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und

(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz.

2. Beschichtungsmaterial für einen Farbfilter nach Anspruch 1, der 0,001 bis 5 Gew.-Teile eines Polymerisations-Inhibierungsmittels pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz enthält.

3. Beschichtungsmaterial für einen Farbfilter nach Anspruch 1 oder 2, der ein radikalisch photopolymerisierbares Monomer in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz enthält.

4. Verfahren zur Bildung einer Beschichtung auf einem Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das die Schritte umfaßt: Aufbringen eines Beschichtungsmaterials, das eine wasserlösliche, radikal isch photopolymerisierbare Substanz, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure umfaßt, auf ein transparentes Substrat, das einen darauf gebildeten Farbfilter aufweist, Belichten der Beschichtung und Durchführung der Entwicklung unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung,

dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial umfaßt:

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Entwicklung unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung mit einem Verfahren durchgeführt wird, das eine wässrige Lösung eines organischen Alkali verwendet oder mit einem Verfahren, das das Eintauchen in eine wässrige Lösung von organischem Alkali nach dem Eintauchen in eine wässrige Lösung von anorganischem Alkali umfaßt.

6. Material für einen Farbfilter für eine Flüssigkristallanzeige, das eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure, und ein farbgebendes Mittel umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für den Farbfilter umfaßt:

(I) eine photopolymerisierbare Harzzusammensetzung, die umfaßt:

(iv) einen Vorläufer eines photohärtenden Katalysators in Anteilen von 0,1 bis 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz und

(II) das genannte farbgebende Mittel in Anteilen von 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge der photopolymerisierbaren Harzzusammensetzung (I).

7. Material für einen Farbfilter nach Anspruch 6, das 0,001 bis 5 Gew.-Teile eines Polymeri(sations-Inhihierungsmittels pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz enthält.

8. Material für einen Farbfilter nach Anspruch 6 oder 7, das ein radikalisch photopolymerisierbares Monomer in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Menge der wasserlöslichen, radikalisch photopolymerisierbaren Substanz und der kationisch polymerisierbaren, wasserunlöslichen, photopolymerisierbaren Substanz enthält.

9. Verfahren zur Bildung eines Farbfilters für eine Flüssigkristallanzeige, das die Schritte umfaßt: Aufbringen eines Materials für einen Farbf ilter, der eine wasserlösliche, radikalisch photopolymerisierbare Substanz umfaßt, hergestellt durch Umsetzen eines Anhydrids einer gesättigten oder ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem Reaktionsprodukt einer Epoxyverbindung und einer ungesättigten Monocarbonsäure, und ein farbgebendes Mittel auf ein transparentes Substrat, Bestrahlen der Beschichtung mit Licht und Durchführen der Entwicklung mit einer wässrigen Alkalilösung, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für den Farbfilter umfaßt:

(I) eine photopolymerisierbare Harzzusammensetzung, die umfaßt:

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Entwicklung unter Verwendung einer wässrigen Alkalilösung mit einem Verfahren durchgeführt wird, das eine wässrige Lösung eines organischen Alkali verwendet oder mit einem Verfahren, das das Eintauchen in eine wässsrige Lösung von organischem Alkali nach dem Eintauchen in eine wässrige Lösung von anorganischem Alkali umfaßt.