JP2010055066A - 着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)重合性不飽和化合物および(D)光重合開始剤を含有する着色層形成用感放射線性組成物であって、(C)重合性不飽和化合物として、重合性不飽和結合と加水分解性基とを有するシラン化合物の加水分解縮合物を(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して15〜200重量部含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物。
【選択図】なし
Description
また、近年におけるカラーフィルタの技術分野においては、露光量を下げてタクトタイムを短縮することが主流となっているが、従来の着色感放射線性組成物を用いて形成された画素では、耐溶剤性が不十分であるという問題が顕在化しつつある。かかる問題の背景には、近年のカラー液晶表示素子に対する高コントラスト化、高輝度化および高色純度化の要求に対応すべく、着色感放射線性組成物に用いられる顔料の多くに様々な微細化処理や表面処理がなされていることや、着色感放射線性組成物中に占める顔料の含有割合がますます高くなる傾向にあること等があるものと考えられている。
本発明でいう「放射線」は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。
したがって、本発明の感放射線性組成物は、電子工業分野におけるカラー液晶表示素子用カラーフィルタ、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機EL表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー用カラーフィルタを始めとする各種のカラーフィルタの製造に極めて好適に使用することができる。
着色層形成用感放射線性組成物
本発明の着色層形成用感放射線性組成物(以下、単に「感放射線性組成物」ということがある。)における「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる画素および/またはブラックマトリックスからなる層を意味する。
以下、本発明の着色層形成用感放射線性組成物の構成成分について説明する。
本発明における(A)着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、顔料、染料あるいは天然色素の何れでもよい。カラーフィルタには耐熱性が求められることから、本発明における着色剤としては、有機顔料あるいは無機顔料が好ましい。
前記有機顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー80;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
前記着色剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
一方、本発明の感放射線性組成物をブラックマトリックスの形成に用いる場合、ブラックマトリックスには遮光性が要求されることから、(A)着色剤としては有機顔料またはカーボンブラックが好ましく用いられる。
また、本発明の感放射線性組成物は、(A)着色剤として、C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントグリーン58よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する感放射線性組成物を用いて形成された着色層の耐溶剤性を向上させる点で特に有用である。
上記分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の適宜の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、変性アクリル系共重合体、アクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩またはリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。ここで、カチオン性櫛型グラフトポリマーとは、複数の塩基性基(カチオン性の官能基)を有する幹ポリマー1分子に、2分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した構造のポリマーをいい、例えば、幹ポリマー部がポリエチレンイミン、枝ポリマー部がε−カプロラクトンの開環重合体で構成されるポリマーが挙げられる。これら分散剤の中で、変性アクリル系共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。
本発明における(B)アルカリ可溶性樹脂としては、着色層を形成する際の現像処理工程において用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、通常、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する重合体が用いられる。なかでも、カルボキシル基を有する重合体が好ましく、特に、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「カルボキシル基含有不飽和単量体」という。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「共重合性不飽和単量体」という。)との共重合体(以下、「カルボキシル基含有共重合体」という。)が好ましい。
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸の如き不飽和モノカルボン酸;
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸の如き不飽和ジカルボン酸またはその無水物;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕の如き2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル;
ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートの如き両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
前記カルボキシル基含有不飽和単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、カルボキシル基含有不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等が好ましく、特に(メタ)アクリル酸が好ましい。
マレイミド;
N−フェニルマレイミド、N−o−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−m−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(アクリジニル)マレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、p−クロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルフェノール、m−ビニルフェノール、p−ビニルフェノール、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルの如き芳香族ビニル化合物;
インデン、1−メチルインデンの如きインデン類;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルの如きカルボン酸ビニルエステル;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテルの如き他の不飽和エーテル;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデンの如きシアン化ビニル化合物;
(メタ)アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドの如き不飽和アミド;
1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンの如き脂肪族共役ジエン;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
これらの共重合性不飽和単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のMwとMnの比(Mw/Mn)は、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4である。
この場合、Mwが小さすぎると、得られる被膜の残膜率等が低下したり、パターン形状、耐熱性等が損なわれたり、また電気特性が悪化するおそれがあり、一方大きすぎると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれたり、またスリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。
この再沈殿法に使用される良溶媒/沈殿剤の組み合わせとしては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート/n−ヘキサン、メチルエチルケトン/n−ヘキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート/n−ヘプタン、メチルエチルケトン/n−ヘプタン等を挙げることができる。
本発明において、アルカリ可溶性樹脂の含有量は、(A)着色剤100重量部に対して、通常、10〜1,000重量部、好ましくは20〜500重量部である。この場合、アルカリ可溶性樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に残渣や地汚れが発生するおそれがあり、一方多すぎると、相対的に顔料濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。
本発明における重合性不飽和化合物は、下記式(1)で表される重合性不飽和結合と加水分解性基とを有するシラン化合物を含むシラン化合物の加水分解縮合物(以下、「重合性不飽和結合含有ポリシロキサン」ということがある。)を、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して15〜200重量部、好ましくは20〜150重量部、さらに好ましくは30〜120重量部含有するものである。この場合、重合性不飽和結合含有ポリシロキサンの含有量が少なすぎると、本発明所望の効果が損なわれるおそれがあり、一方多すぎると、他成分との相溶性が低下したり、アルカリ現像性が低下し未露光部の基板上あるいは遮光層上の地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
また、上記式(1)におけるY1としては、メチレン基または炭素数2もしくは3のアルキレン基が好ましい。炭素数2または3のアルキレン基としては、例えばエチレン基、プロピレン基などを挙げることができる。
また、上記式(1)におけるR2としては、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数6〜8のアリール基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、フェニル基などを挙げることができる。R2の炭素数6〜12のアリール基の置換基としては、例えばハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基または炭素数1〜6のアルキル基などを挙げることができる。
で表される基などを挙げることができ、これらのうちオキシラニル基、グリシジル基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、3−オキセタニル基が好ましい。上記3−オキセタニル基の3位炭素にはメチル基、エチル基、n−プロピル基などの炭素数1〜6のアルキル基が置換していてもよい。炭素数6〜18のアリール基の置換基としては、例えばハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、メルカプト基または炭素数1〜6のアルキル基などを挙げることができる。
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシランの如きモノアルキルトリアルコキシシラン;
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、4−クロロフェニルトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリエトキシシラン、4−ニトロフェニルトリエトキシシラン、4−メチルフェニルトリエトキシシランの如きモノアリールトリアルコキシシラン;
フェノキシトリエトキシシラン、ナフチルオキシトリエトキシシラン、4−クロロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリオキシエトキシシラン、4−ニトロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−メチルフェニルオキシトリエトキシシランの如きモノアリールオキシトリアルコキシシラン;
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−プロポキシシラン、メチル(エチル)ジエトキシシラン、メチル(シクロヘキシル)ジエトキシシランの如きジアルキルジアルコキシシラン;
メチル(フェニル)ジエトキシシランの如きモノアルキルモノアリールジアルコキシシラン;ジフェニルジエトキシシランの如きジアリールジアルコキシシラン;
ジフェノキシジエトキシシランの如きジアリールオキシジアルコキシシラン;
メチル(フェノキシ)ジエトキシシランの如きモノアルキルモノアリールオキシジアルコキシシラン;
フェニル(フェノキシ)ジエトキシシランの如きモノアリールモノアリールオキシジアルコキシシラン;
トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル−n−プロポキシシラン、ジメチル(エチル)エトキシシラン、ジメチル(シクロヘキシル)エトキシシランの如きトリアルキルモノアルコキシシラン;
ジメチル(フェニル)エトキシシランの如きジアルキルモノアリールモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェニル)エトキシシランの如きモノアルキルジアリールモノアルコキシシラン;
トリフェノキシエトキシシランの如きトリアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェノキシ)エトキシシランの如きモノアルキルジアリールオキシモノアルコキシシラン;
フェニル(ジフェノキシ)エトキシシランの如きモノアリールジアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジメチル(フェノキシ)エトキシシランの如きジアルキルモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジフェニル(フェノキシ)エトキシシランの如きジアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(フェニル)(フェノキシ)エトキシシランの如きモノアルキルモノアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルエチルジエトキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルエチルジ−n−プロポキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルエチルジ−i−プロポキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルエチルジアセトキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルフェニルジメトキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルフェニルジエトキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルフェニルジ−n−プロポキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルフェニルジ−i−プロポキシシラン、2−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)エチルフェニルジアセトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリメトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリエトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリ−n−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリ−i−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリアセトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルメチルジメトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルメチルジ−n−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルメチルジ−i−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルメチルジアセトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルエチルジメトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルエチルジエトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルエチルジ−n−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルエチルジ−i−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルエチルジアセトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルフェニルジメトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルフェニルジエトキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルフェニルジ−n−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルフェニルジ−i−プロポキシシラン、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルフェニルジアセトキシシランの如きオキセタニル基と加水分解性基とを有するシラン化合物;
で表される化合物の如き水酸基と加水分解性基とを有するシラン化合物;
重合性不飽和結合含有ポリシロキサンの合成に使用することのできる溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリルの如き水溶性溶剤またはそれらの水溶液を挙げることができる。
水の使用量は化合物(c1)中の基R1と化合物(c2)中の基R5の合計量1モルに対して、好ましくは0.1〜3モル、より好ましくは0.3〜2モル、さらに好ましくは0.5〜1.5モルの量である。
反応温度は、好ましくは40〜200℃、より好ましくは50〜150℃である。
反応時間は、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜12時間である。
エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物;
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;
両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;
ウレタン構造を有するポリ(メタ)アクリレート類;
トリス〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕フォスフェートや、
イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート
等を挙げることができる。
他の重合性不飽和化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、前記(C)重合性不飽和化合物の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
このような光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物等を挙げることができる。
ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。
本発明における水素供与体としては、下記で定義するメルカプタン系化合物、アミン系化合物等が好ましい。
前記アミン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したアミノ基を1個以上、好ましくは1〜3個、さらに好ましくは1〜2個有する化合物(以下、「アミン系水素供与体」という。)からなる。
なお、これらの水素供与体は、メルカプト基とアミノ基とを同時に有することもできる。
本発明の感放射線性組成物は、上記(A)〜(D)成分を含有するものであるが、必要に応じて他の添加剤をさらに含有することもできる。
前記他の添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等のアルカリ溶解性改善剤等を挙げることができる。
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記(A)〜(D)成分を必須成分とし、必要に応じて前記添加剤成分を含有するが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、感放射線性組成物を構成する(A)〜(D)成分や添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム類
等を挙げることができる。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
これらの高沸点溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明のカラーフィルタは、本発明の感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタにおける着色層を形成する方法について説明する。
まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成し、この基板上に、例えば赤色の顔料が分散された感放射線性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させて、塗膜を形成する。
次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
その後、緑色または青色の顔料が分散された各感放射線性組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタを得る。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、前記のものに限定されない。
また、ブラックマトリックスは、例えば、黒色の顔料が分散された感放射線性組成物の液状組成物を用い、前記画素の形成の場合と同様にして形成することができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
感放射線性組成物の液状組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜8.0μm、特に好ましくは0.2〜6.0μmである。
放射線の露光量は、好ましくは10〜10,000J/m2である。本発明の感放射線性組成物から形成された着色層は、600J/m2未満の露光量でも十分な耐溶剤性を有する。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
本発明の感放射線性組成物を用いて形成されたカラーフィルタは、透明導電膜あるいはSiNx膜、SiOx膜等の無機膜との密着性に優れる。
本発明のカラーフィルタは、例えば、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー等に極めて有用である。
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
本発明のカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができ、さらに薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、透明電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。
本発明のカラー液晶表示素子は、長期信頼性に優れる。
調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254/C.I.ピグメントレッド177=80/20(重量比)混合物15.0重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を4.0重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/プロピレングリコールモノエチルエーテル=80/20(重量比)混合物を固形分濃度が20%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(R1)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58/C.I.ピグメントイエロー150=60/40(重量比)混合物15.0重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を4.0重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が20%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(G1)を調製した。
合成例1
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3重量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200重量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15重量部、N−フェニルマレイミド30重量部、ベンジルメタクリレート35重量部、スチレン20重量部およびα−メチルスチレンダイマー(連鎖移動剤)5重量部を仕込んで、窒素置換したのち、ゆるやかに攪拌しつつ、反応溶液を80℃に昇温し、この温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液を100℃に昇温して、22,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部を追加し、さらに1時間重合を継続することにより、樹脂溶液(固形分濃度=32.5重量%)を得た。得られた樹脂は、Mw=12,000、Mn=5,800であった。この樹脂溶液を「樹脂溶液(B−1)」とする。
合成例2
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド1.82gを水5.47gに加熱溶解させて、テトラアンモニウムヒドロキシド水溶液を調製した。冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、得られたテトラアンモニウムヒドロキシド水溶液7.29g、水5.0gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル40gを仕込んだ。次いで、オイルバスにて反応液を100℃に加熱した後、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン4.8gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、60℃で2時間反応させた。その後、無水マレイン酸3.43gを水12.6gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル12.6gに溶解させた溶液中に、常温に戻した反応液を滴下ロートを用いて滴下し、15分間攪拌した。次いで、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して1回目の水洗を行い、さらに水50gを添加して2回目の水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去してポリシロキサン溶液50.9g(固形分濃度=27.9重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=3,000、Mn=2,100であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−1)」とする。
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド1.82gを水5.47gに加熱溶解させて、テトラアンモニウムヒドロキシド水溶液を調製した。冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、得られたテトラアンモニウムヒドロキシド水溶液7.29g、水5.0gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル40gを仕込んだ。次いで、オイルバスにて反応液を100℃に加熱した後、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン14.9gとメチルトリエトキシシラン7.13gの混合物を滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、60℃で2時間反応させた。その後、無水マレイン酸3.43gを水12.6gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル12.6gに溶解させた溶液中に、常温に戻した反応液を滴下ロートを用いて滴下し、15分間攪拌した。次いで、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノール、エタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して1回目の水洗を行い、さらに水50gを添加して2回目の水洗を行なった。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去してポリシロキサン溶液50.4g(固形分濃度=24.8重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=4,400、Mn=3,100であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−2)」とする。
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド1.82gを水5.47gに加熱溶解させて、テトラアンモニウムヒドロキシド水溶液を調製した。冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、得られたテトラアンモニウムヒドロキシド水溶液7.29g、水5.0gおよびイソプロピルアルコール40gを仕込んだ。次いで、オイルバスにて反応液を60℃に加熱した後、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン9.94gとメチルトリエトキシシラン10.7gの混合物を滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、100℃で2時間反応させた。その後、無水マレイン酸3.43gを水12.6gおよびイソプロピルアルコール12.6gに溶解させた溶液中に、常温に戻した反応液を滴下ロートを用いて滴下し、15分間攪拌した。次いで、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノール、エタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して1回目の水洗を行い、さらに水50gを添加して2回目の水洗を行なった。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去して樹脂溶液51.2g(固形分濃度=20.2重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=6,100、Mn=3,800であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−3)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン24.8g、メチルエチルケトン30gおよびエタノール15gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去してポリシロキサン溶液84g(固形分濃度=21.6重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=1,900、Mn=1,600であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−4)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン14.9g、メチルトリエトキシシラン7.13g、メチルエチルケトン30gおよびエタノール15gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノール、エタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去してポリシロキサン溶液79g(固形分濃度=18.9重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=2,800、Mn=2,100であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−5)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン9.94g、メチルトリエトキシシラン10.7g、メチルエチルケトン30gおよびエタノール15gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノール、エタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液に酢酸エチル80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、酢酸エチルおよび水分を除去してポリシロキサン溶液82g(固形分濃度=17.3重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=3,500、Mn=2,400であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−6)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン14.9g、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリメトキシシラン11.1g、メチルエチルケトン15gおよびエタノール10gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液にメチルエチルケトン80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、メチルエチルケトンおよび水分を除去してポリシロキサン溶液80g(固形分濃度=22.7重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=2,100、Mn=1,700であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−7)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン14.9g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン9.45g、メチルエチルケトン15gおよびエタノール10gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液にメチルエチルケトン80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、メチルエチルケトンおよび水分を除去してポリシロキサン溶液80g(固形分濃度=23.0重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=1,900、Mn=1,500であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−8)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、メチルトリエトキシシラン1.78g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン14.9g、3−(3’−エチルオキセタン−3’−イル)プロピルトリメトキシシラン8.35g、メチルエチルケトン15gおよびエタノール10gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液にメチルエチルケトン80gを加え、分液ロートへ移した後、水80gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、メチルエチルケトンおよび水分を除去してポリシロキサン溶液80g(固形分濃度=22.4重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=2,300、Mn=1,700であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(C−9)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、メチルトリエトキシシラン35.7g、メチルエチルケトン15gおよびエタノール5gを仕込んだ。蓚酸0.72gを水10.8gに溶解させて、蓚酸水溶液を調製した。次いで、反応液を攪拌しながら、得られた蓚酸水溶液11.52gを滴下ロートを用いてゆっくり滴下し、オイルバスにて60℃に加熱、還流させて3時間反応させた。その後、常温に戻した反応液をエバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、反応溶媒および反応により生成したメタノール、エタノールを除去し、ポリシロキサン溶液を得た。得られたポリシロキサン溶液にメチルエチルケトン100gを加え、分液ロートへ移した後、水100gを添加して水洗を行った。水洗後のポリシロキサン溶液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100gを添加した後、エバポレーターを用いて減圧濃縮することにより、メチルエチルケトンおよび水分を除去してポリシロキサン溶液95g(固形分濃度=13.2重量%)を得た。得られたポリシロキサンは、Mw=5,700、Mn=2,700であった。このポリシロキサンを「ポリシロキサン(c1)」とする。
顔料分散液(R1)100重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂として樹脂溶液(B−1)40重量部、(C)重合性不飽和化合物としてポリシロキサン(C−1)13重量部(固形分換算)、(D)光重合開始剤として2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オンを10重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度25%となるよう混合して、液状組成物(S−1)を調製した。
液状組成物(S−1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成された直径4インチのソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、ホットプレートにて90℃で4分間プレベークを行って、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を600J/m2の露光量で露光した。その後、塗膜に23℃の0.04%水酸化カリウム水溶液を現像圧1kgf/cm2(ノズル径1mm)で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、さらに220℃で30分間ポストベークを行って、基板上に赤色の硬化膜を形成した。
得られた硬化膜上に、ITOスパッタリング装置(アルバック社製)を用いて膜厚が500ÅとなるようにITO膜を作製し、JIS K5400規格にしたがい、100個の碁盤目状にクロスカットして密着性試験を行った。そして、碁盤目が剥がれることなく残存した個数を評価した。評価結果を表2に示す。碁盤目が剥がれることなく残存した個数が90個以上であれば良好であるといえる。
液状組成物(S−1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成された直径4インチのソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、ホットプレートにて90℃で4分間プレベークを行って、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を600J/m2の露光量で露光した。その後、この基板に対して23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm2(ノズル径1mm)で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、さらに220℃で30分間ポストベークを行って、基板上に200×200μmのドットパターンを形成した。
得られた基板を、25℃のN−メチルピロリドンにそれぞれ30分間浸漬し、浸漬前後のドットパターンを走査型電子顕微鏡で観察し、パターンに変化がなく、浸漬前後での膜厚比(浸漬後の膜厚×100/浸漬前の膜厚)が95%以上である場合を○、浸漬前後での膜厚比が95%未満であるか、あるいはパターンの一部に欠けが認められる場合を△、浸漬後にパターンが全て基板から剥がれる場合を×として、評価した。評価結果を表2に示す。
液状組成物(S−1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成され、さらにITO(インジウム−酸化錫合金)電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で10分間プレベークを行って、膜厚1.8μmの塗膜を形成した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を600J/m2の露光量で露光した。その後、この基板を23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液に1分間浸漬して、現像したのち、超純水で洗浄して風乾し、さらに230℃で30分間ポストベークを行い塗膜を硬化させて、基板上に赤色の画素を形成した。
次いで、この画素を形成した基板とITO電極を所定形状に蒸着しただけの基板とを、0.018mmのガラスビーズを混合したシール剤で貼り合わせたのち、メルク製液晶MLC6608(商品名)を注入して、液晶セルを作製した。
次いで、液晶セルを60℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を、東陽テクニカ製液晶電圧保持率測定システムVHR−1A型(商品名)により測定した。このときの印加電圧は5.0Vの方形波、測定周波数は60Hzである。ここで電圧保持率とは、(16.7ミリ秒後の液晶セル電位差/0ミリ秒で印加した電圧)の値である。評価結果を表2に示す。
液状組成物(S−1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で10分間プレベークを行って、膜厚2.5μmの塗膜を形成した。
次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2 の露光量で露光した。その後、この基板を23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液に1分間浸漬して、現像したのち、超純水で洗浄して風乾し、さらに220℃で30分間ポストベークを行って、基板上にストライプ状画素パターンを形成した。
次いで、得られた基板上の画素アレイを光学顕微鏡にて観察した。未露光部の基板上に現像残渣が全く認められなかった場合を○、若干現像残渣が認められた場合を△、酷く現像残渣が認められた場合を×として、評価した。評価結果を表2に示す。
液状組成物の各成分の種類および量を表1に示すとおりとした以外は実施例1と同様にして、液状組成物(S−2)〜(S−36)を調製した。
次いで、液状組成物(S−1)に代えてそれぞれ液状組成物(S−2)〜(S−36)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
C−10:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
D−1:2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名イルガキュア907、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
c1:比較合成例で合成したポリシロキサン(c1)
c2:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
Claims (4)
- (A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)重合性不飽和化合物および(D)光重合開始剤を含有する着色層形成用感放射線性組成物であって、(C)重合性不飽和化合物として、下記式(1)で表されるシラン化合物を含むシラン化合物の加水分解縮合物を(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して15〜200重量部含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物。
- 請求項1または2に記載の感放射線性組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ。
- 請求項3に記載のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012048185A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-03-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
JP2012180462A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 硬化性樹脂組成物、当該硬化物、およびこれらから誘導される各種物品 |
JP2013117722A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Chi Mei Corp | カラーフィルタ用青色感光性樹脂組成物及びその使用 |
JP2014119739A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Jsr Corp | 着色組成物、カラーフィルタ、表示素子及びポリシロキサン |
CN104423169A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-03-18 | 奇美实业股份有限公司 | 碱可溶性树脂、感光性树脂组合物、彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置 |
JP2015518978A (ja) * | 2012-05-25 | 2015-07-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 感光性樹脂組成物、これを用いて形成されたパターン、パターンの製造方法およびこれを含むディスプレイパネル |
JP2015140435A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社日本触媒 | 硬化性樹脂組成物及びその用途 |
JP2019174635A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社Dnpファインケミカル | 感光性着色樹脂組成物、硬化物、カラーフィルタ、及び表示装置 |
US10854661B2 (en) | 2015-01-21 | 2020-12-01 | Jsr Corporation | Solid-state imaging device, infrared-absorbing composition, and flattened-film-forming curable composition |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012064709A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Sony Corp | 固体撮像装置及び電子機器 |
TWI428698B (zh) * | 2011-11-25 | 2014-03-01 | Chi Mei Corp | 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件 |
CN112731764A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 苏州理硕科技有限公司 | 负性光刻胶组合物和形成光刻胶图案的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06332187A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成材料 |
JPH07244377A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 着色画像形成材料、これを用いた感光液、感光性エレメント、カラーフィルターの製造法及びカラーフィルター |
JP2000028816A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Toray Ind Inc | カラーフィルター用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルターおよび液晶表示素子 |
JP2006058385A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Tokyo Institute Of Technology | ブラックレジスト用感放射線性組成物 |
JP2008506978A (ja) * | 2004-07-16 | 2008-03-06 | コダック グラフィック コミュニケーションズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高い印刷連続運転安定性を有する平版印刷版 |
WO2009090867A1 (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | レジスト材料及び積層体 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4478876A (en) * | 1980-12-18 | 1984-10-23 | General Electric Company | Process of coating a substrate with an abrasion resistant ultraviolet curable composition |
JPH05202146A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-08-10 | I C I Japan Kk | 光硬化性樹脂組成物 |
JPH1078663A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Hoechst Ind Kk | 着色用感光性樹脂組成物 |
WO2003010602A1 (en) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Photosensitive resin composition |
JP4398783B2 (ja) * | 2003-09-03 | 2010-01-13 | 信越化学工業株式会社 | 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法 |
JP2005274967A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 染料含有ネガ型硬化性組成物、カラーフィルターおよびその製造方法 |
JP5196738B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2013-05-15 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタ用着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法 |
CN100535748C (zh) * | 2006-11-28 | 2009-09-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶显示器用彩色滤光片的红色光阻组合物及其应用 |
CN101158810A (zh) * | 2007-11-21 | 2008-04-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 感光树脂组合物及其制备方法和彩色滤光片制备方法 |
-
2009
- 2009-06-24 JP JP2009150232A patent/JP5581614B2/ja active Active
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- 2009-07-31 TW TW098125773A patent/TWI465852B/zh active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06332187A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 画像形成材料 |
JPH07244377A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 着色画像形成材料、これを用いた感光液、感光性エレメント、カラーフィルターの製造法及びカラーフィルター |
JP2000028816A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Toray Ind Inc | カラーフィルター用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルターおよび液晶表示素子 |
JP2008506978A (ja) * | 2004-07-16 | 2008-03-06 | コダック グラフィック コミュニケーションズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高い印刷連続運転安定性を有する平版印刷版 |
JP2006058385A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Tokyo Institute Of Technology | ブラックレジスト用感放射線性組成物 |
WO2009090867A1 (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | レジスト材料及び積層体 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6014014152; Silaplane(Reactive Silicone) , JNC AMERICA * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012048185A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-03-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
JP2012180462A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 硬化性樹脂組成物、当該硬化物、およびこれらから誘導される各種物品 |
JP2013117722A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Chi Mei Corp | カラーフィルタ用青色感光性樹脂組成物及びその使用 |
JP2015518978A (ja) * | 2012-05-25 | 2015-07-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 感光性樹脂組成物、これを用いて形成されたパターン、パターンの製造方法およびこれを含むディスプレイパネル |
US9341946B2 (en) | 2012-05-25 | 2016-05-17 | Lg Chem, Ltd. | Photosensitive resin composition, pattern formed using same and display panel comprising same |
JP2014119739A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Jsr Corp | 着色組成物、カラーフィルタ、表示素子及びポリシロキサン |
CN104423169A (zh) * | 2013-08-29 | 2015-03-18 | 奇美实业股份有限公司 | 碱可溶性树脂、感光性树脂组合物、彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置 |
CN104423169B (zh) * | 2013-08-29 | 2018-07-13 | 奇美实业股份有限公司 | 碱可溶性树脂、感光性树脂组合物、彩色滤光片及其制造方法、液晶显示装置 |
JP2015140435A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社日本触媒 | 硬化性樹脂組成物及びその用途 |
US10854661B2 (en) | 2015-01-21 | 2020-12-01 | Jsr Corporation | Solid-state imaging device, infrared-absorbing composition, and flattened-film-forming curable composition |
JP2019174635A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 株式会社Dnpファインケミカル | 感光性着色樹脂組成物、硬化物、カラーフィルタ、及び表示装置 |
JP7209471B2 (ja) | 2018-03-28 | 2023-01-20 | 株式会社Dnpファインケミカル | 感光性着色樹脂組成物、硬化物、カラーフィルタ、及び表示装置 |
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