JP2011112692A - 感光性着色組成物、アレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素電極、および前記画素電極を駆動する薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆って設けられた複数色の着色画素を備えるアレイ基板と、前記アレイ基板に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板と、を備える液晶表示装置に用いられる着色組成物において、多官能重合性モノマーを固形分中で20重量%以上含有し、且つ、光重合開始剤としてオキシムエステル系化合物とアルキルフェノン系化合物の両方を含む。
【選択図】図3
Description
これまでアレイ基板と対向基板との貼り合せ時の位置ずれによる表示不良を防ぐために、カラーフィルタに設けられるブラックマトリクス(以下「BM」と称する)と呼ばれる遮光部を、アレイ基板側の配線よりも広く設けなければならず、画素の開口率を向上させることができないという問題があった。一方、カラーフィルタをアレイ基板側に形成することにより、このような問題を解決することができる。
前記重合性モノマー又はオリゴマーが、感光性着色組成物の固形分の20重量%以上を占め、かつ、前記光重合開始剤として、オキシムエステル系化合物及びアルキルフェノン系化合物の両者を含むことを特徴とする感光性着色組成物である。
る被膜に紫外線を照射すると、その照射量が少ない場合であっても、その被膜の内部を十分に硬化させることができる。アルキルフェノン系化合物の中でも、とりわけ、α−アミノアセトフェノン類は、ベンゼン環にアルキルチオ基やアミノ基を導入することにより300nm以上に強い吸収を持ち、高い内部硬化性を示す。
複数色の前記着色画素のうち1色又は複数色の着色画素が、前記請求項1〜4のいずれかに記載の感光性着色組成物を硬化して形成されたものであることを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板である。
アレイ基板が請求項5記載のアレイ基板であることを特徴とする液晶表示装置である。
本発明の感光性着色組成物に好適な着色顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
本発明の感光性着色組成物に用いることのできる重合性モノマー又はオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メラミン(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。また、水酸基を有する(メタ)アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる(メタ)アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることもできる。
本発明の感光性着色組成物は、少なくとも2種類の光重合開始剤を含有する必要がある。すなわち、オキシムエステル化合物から成る光重合開始剤とアルキルフェノン系化合物から成る光重合開始剤である。
本発明の感光性着色組成物に用いることのできる透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上である樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が含まれる。
この反応に用いるイソシアネート基含有化合物の例としては、芳香族、脂肪族または脂環族の各種公知のイソシアネート類を挙げることができる。
ェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4‘−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート、ダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等を例示することができる。
増感剤としては、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等の化合物、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を例示できる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60重量%が好ましく、より好ましくは3〜40重量%である。
界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カオチン性界面活性剤、両性界面活性剤を使用できる。
連鎖移動剤としては、多官能チオールを好適に使用できる。多官能チオールとしては、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。多官能チオールの使用量は、感光性着色組成物の全固形分量を基準として0.1〜30重量%が好ましく、より好ましくは1〜20重量%である。0.1質量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30質量%を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
貯蔵安定剤は、感光性着色組成物の経時粘度を安定化させるものである。貯蔵安定剤としては、4級アンモニウムクロライド、有機酸およびそのメチルエーテル、有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。4級アンモニウムクロライドとしては、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミン等が例示できる。有機酸としては、乳酸、シュウ酸等が例示できる。有機ホスフィンとしては、t−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等が例示できる。貯蔵安定剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.1〜10重量部の量で含有させることができる。
密着向上剤は、感光性着色組成物を基板に塗布して被膜を形成した際に、その被膜と基板との密着性を高めるものである。
有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、感光性着色組成物中の顔料100重量部に対して、800〜4000重量部、好ましくは1000〜2500重量部の量で用いることができる。
基板上への着色画素の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトリソグラフィ法、エッチング法など何れの方法で作製できるが、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、本発明の感光性着色組成物を基板上に塗布してその被膜を形成し、この被膜をパターン露光、現像することで着色画素を形成するフォトリソグラフィ法が好ましい。なお、この塗布から現像までの工程を各色毎に繰り返し行って複数色の着色画素を形成することができる。
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 60.0部
メチルメタクリレート 65.0部
ブチルメタクリレート 65.0部
熱重合開始剤 10.0部
連鎖移動剤 3.0部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。
反応容器にシクロヘキサノン800部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 65.0部
メチルメタクリレート 65.0部
ベンジルメタクリレート 60.0部
熱重合開始剤 15.0部
連鎖移動剤 3.0部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤2.0部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。
下記の要領で赤、青、緑の着色組成物を調製した。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 84.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
1.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
14.0部
シクロヘキサノン 337.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.8重量%であった。なお、「アロニックス M−520」は、カルボキシル基を有する重合性モノマーであり、「イルガキュアーOXE−02」はオキシムエステル化合物、「イルガキュアー369」はアルキルフェノン系化合物である。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 84.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
0.8部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー369」
14.2部
シクロヘキサノン 337.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.6重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 84.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ スペチャルティ ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
1.2部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
13.8部
シクロヘキサノン 337.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 86.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
14.0部
シクロヘキサノン 335.5部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.4重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 84.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
1.0部
光重合開始剤(チバ スペチャルティ ケミカルズ社製「イルガキュアー819」)
14.0部
シクロヘキサノン 337.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.8重量%であった。なお、「イルガキュアー819」はオキシムエステル化合物やアルキルフェノン系化合物ではなく、(ビス)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤である。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
赤色顔料:C.I.Pigment Red177 2.0部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2.0部
樹脂溶液(A) 100.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 131.0部
多官能重合性モノマー(東亜合成製「アロニックス M−520」) 40.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−02」)
1.0部
シクロヘキサノン 304.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.8重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow 150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 102.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.2部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
10.0部
シクロヘキサノン 327.8部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 102.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(日本化薬(株)製「KAYARAD DPHA」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.2部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
10.0部
シクロヘキサノン 327.8部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。なお、「KAYARAD DPHA」はカルボキシル基を持たないモノマーである。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 102.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
9.7部
シクロヘキサノン 327.8部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.2重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 102.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.2部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」
5.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー369」)
5.0部
シクロヘキサノン 327.8部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 105.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」
0.5部
シクロヘキサノン 301.5部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.4重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」)
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150 8.0部
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−103」) 2.0部
樹脂溶液(A) 123.0部
その後、上記分散体を132部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色組成物を得た。
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
30.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.2部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 5.0部
シクロヘキサノン 308.8部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで
濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
5.5部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 3.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.5重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
8.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」
8.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。「NKエステルATMPT」はカルボキシル基を持たないモノマーである。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet 23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
0.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
5.5部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ダロキュアーTPO」)
3.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の0.5重量%であった。なお、「ダロキュアーTPO」はオキシムエステル化合物やアルキルフェノン系化合物ではなく、(モノ)アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤である。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー907」)
6.0部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 3.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中にオキシムエステル系開始剤量は含まれていない。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)
紫色顔料:C.I.Pigment Violet23 3.0部
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 5.0部
樹脂溶液(A) 70.0部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色組成物を得た。
樹脂溶液(B) 10.0部
多官能重合性モノマー(大阪有機化学工業(株)製「ビスコート#2500」)
47.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアーOXE−01」)
1.0部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ダロキュアーTPO」)
5.0部
増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 3.0部
シクロヘキサノン 386.0部
調整した着色組成物中のオキシムエステル系開始剤量は固形分中の1.0重量%であった。
感度評価に用いる基板の作製方法を以下に示す。ガラス基板にそれぞれの感光性着色組成物をスピンコートにより最終膜厚3μmとなるように塗布した。乾燥の後、露光機にて40μmのストライプ状の開口パターンを持つフォトマスクを用いて10mJ/cm2から150mJ/cm2まで10mJ/cm2間隔でパターン露光し、アルカリ現像液にて90秒間現像した後、バッチ式オーブンにて230℃で30分焼成を行い、着色画素をガラス基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下、実施例及び比較例ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行う。
炭酸水素ナトリウム 0.5重量%
陰イオン系界面活性剤 8.0重量%
(花王(株)製「ペリレックスNBL」)
水 90重量%
得られた基板上の露光量毎における着色画素膜厚を接触式膜厚計(小坂研究所製ET4000A)にて測定し、塗布・乾燥後の膜厚に対する割合(残膜率)が70%以上となる最小の露光量を飽和感度とした。
表面平坦性評価に用いる基板の作製方法を以下に示す。ガラス基板に着色組成物をスピンコートにより最終膜厚3μmとなるように塗布した。乾燥の後、露光機にて130μmのストライプ状の開口パターンを持つフォトマスクを用いて飽和感度においてパターン露光し、アルカリ現像液にて90秒間現像した後、バッチ式オーブンにて230℃で30分熱硬化を行い、着色画素をガラス基板上に形成した。
着色画素として、赤色着色組成物2を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は50mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、赤色着色組成物3を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は30mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、赤色着色組成物4を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は70mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、緑色着色組成物1を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は30mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、緑色着色組成物2を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は30mJ/cm2、表面ムラは反射光源でのみ観測された。
着色画素として、緑色着色組成物3を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は20mJ/cm2、表面ムラは反射光源でのみ観測された。
着色画素として、緑色着色組成物4を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は30mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、青色着色組成物1を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は50mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、青色着色組成物2を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は40mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、青色着色組成物3を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は30mJ/cm2、表面ムラは反射光源でのみ観測された。
着色画素として、青色着色組成物4を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は50mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、赤色着色組成物5を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は60mJ/cm2、表面ムラは反射光源及び透過光源で観測された。
着色画素として、赤色着色組成物6を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は60mJ/cm2、表面ムラは反射光源及び透過光源で観測された。
着色画素として、緑色着色組成物5を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は110mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、緑色着色組成物6を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は40mJ/cm2、表面ムラは反射光源及び透過光源で観測された。
着色画素として、青色着色組成物5を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は100mJ/cm2、表面ムラは観測されなかった。
着色画素として、青色着色組成物6を用いて感度評価、表面平坦性評価用基板を作製し、それぞれ評価を行った。この時の飽和感度は50mJ/cm2、表面ムラは反射光源及び透過光源で観測された。
実施例及び比較例の評価結果を表4に示す。この結果から、次のことが分かる。
、オキシムエステル系化合物の量が0.5重量%に満たない実施例4では、露光感度がわずかに劣る。これに対して、0.5重量%の実施例9及び実施例12では、十分な露光感度を有している。なお、0.5重量%より多いそのほかの実施例(実施例1〜3,5〜8,11)も同様である。この結果から、オキシムエステル系化合物の量が増加するにつれて露光感度が向上することが分かる。また、0.5重量%以上であれば十分な露光感度を有することが分かる。
11‥ガラス基板
12‥偏光板
13‥共通電極
14・・スリット
15・・配向膜
16・・ブラックマトリクス
18・・着色画素(R、G、B)
19・・突起
2‥アレイ基板
21‥ガラス基板
22‥偏光板
23・・着色画素(R、G、B)
24・・画素電極
25・・突起
26・・スリット
27・・配向膜
29・・コンタクトホール
3‥薄膜トランジスタ層
31・・ゲート電極
32・・ゲート絶縁膜
33・・保護層
34・・半導体層
35・・ソース電極
36・・ドレイン電極
4‥液晶層
Claims (6)
- 着色剤、重合性モノマー又はオリゴマー、光重合開始剤の3成分を含有して構成される感光性着色組成物において、
前記重合性モノマー又はオリゴマーが、感光性着色組成物の固形分の20重量%以上を占め、かつ、前記光重合開始剤として、オキシムエステル系化合物及びアルキルフェノン系化合物の両者を含むことを特徴とする感光性着色組成物。 - 前記オキシムエステル系化合物が、感光性着色組成物の固形分の0.5〜1.0重量%を占めることを特徴とする請求項1に記載の感光性着色組成物。
- 前記重合性モノマー又はオリゴマーとして、カルボキシル基を有するモノマー又はオリゴマーを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の感光性着色組成物。
- 前記感光性着色組成物の塗布被膜に紫外線露光量が50mJ/cm2以下の紫外線を照射し、現像したとき、残存する被膜膜厚の塗布・乾燥後の膜厚に対する割合(残膜率)が70%以上となるものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感光性着色組成物。
- 基板上に、液晶を駆動するアクティブ素子、このアクティブ素子を覆って設けられた複数色の着色画素、及び前記アクティブ素子によって駆動される画素電極を備えた液晶表示装置用アレイ基板において、
複数色の前記着色画素のうち1色又は複数色の着色画素が、前記請求項1〜4のいずれかに記載の感光性着色組成物を硬化して形成されたものであることを特徴とする液晶表示装置用アレイ基板。 - アレイ基板と、このアレイ基板に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板とを備える液晶表示装置において、
アレイ基板が請求項5記載のアレイ基板であることを特徴とする液晶表示装置。
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