JPH05257009A - カラ−フィルタ - Google Patents
カラ−フィルタInfo
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- JPH05257009A JPH05257009A JP5367392A JP5367392A JPH05257009A JP H05257009 A JPH05257009 A JP H05257009A JP 5367392 A JP5367392 A JP 5367392A JP 5367392 A JP5367392 A JP 5367392A JP H05257009 A JPH05257009 A JP H05257009A
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- color filter
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Abstract
有するアクリル系共重合体を結合成分とし、これに多官
能エチレン性不飽和化合物と光開始剤を配合した感光性
組成物をオ−バコ−ト層の形成に用いる。 【効果】本発明によれば、不要部の除去をパタ−ン露光
・現像で簡単に実施でき熱硬化の作用も加味して高い硬
度をもつオ−バコ−トができる。
Description
ピュータ用カラー液晶ディスプレイ等のカラー液晶表示
装置に好適なカラーフィルタにおいて、着色画素の表面
にアクリル系感光性組成物からなるオ−バコ−ト層を有
するカラ−フィルタに関する。
刷法、電着法、感光性ペ−スト法などで作製される。こ
れらは、いずれもパタ−ニング技術と着色技術の組合わ
せで行われる。画素形成は、赤、緑、青三色を繰り返し
行うため、出来上りの表面が均一平滑面になる様にする
ことは困難である。画素表面には透明電極の形成など精
緻な機能の設置が必要であり、画素材料自体の表面平滑
化のため、平坦化の能力があり、透明で適度の硬さを有
するオ−バコ−トが必要である。この目的でポリイミド
系樹脂またはアクリル系樹脂が用いられてきたが、高温
処理の必要性、シワやクラックの発生、表面硬度の不
足、オ−バコ−ト不要部分の除去などの問題があった。
術の諸欠点に鑑み創案されたもので、透明性が良く、か
つ硬度が十分にあり、画素形成表面を平滑化する能力が
すぐれた感光性組成物をオ−バコ−ト層に用いることを
目的とする。
透明基板にパタ−ン状の赤、緑、青の着色画素層を形成
し、その表面に側鎖にカルボキシル基とエチレン性不飽
和基を有するアクリル系共重合体を結合成分とし、これ
に多官能エチレン性不飽和化合物と光開始剤を配合した
感光性組成物からなるオ−バコ−ト層を有することを特
徴とするカラ−フィルタによって達成される。
ン性不飽和基を有するアクリル系共重合体としては、不
飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物を共重合させ
たポリマにエチレン性不飽和基をペンダントとして付加
させたものである。不飽和カルボン酸としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、ビニル酢酸、または酸無水物などであ
る。
クリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、ア
クリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−プロピル、メ
タクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、メタ
クリル酸n−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタ
クリル酸sec−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、メ
タクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸tert−ブチ
ル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸n−ペ
ンチル、メタクリル酸n−ペンチル、スチレン、p−メ
チルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレ
ンなどが挙げられるが特にここに挙げたものに限られる
ものではない。そしてこれらのアクリル系共重合体の共
重合成分として、前記に挙げたエチレン性不飽和化合物
の中から少なくともスチレン、メチルメタクリレートを
含む事によって再現性の良い重合を行うことができ、同
時に塗膜硬度も高くすることができる。
ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基のよう
なものがある。このような側鎖をアクリル系共重合体に
付加させる方法は、アクリル系共重合体のカルボキシル
基や水酸基などを有する場合にはこれらにグリシジル基
を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメ
タクリル酸クロライドを付加反応させて作る方法が一般
的である。その他イソシアネートを利用してエチレン性
不飽和基を有する化合物を付加させることもできる。こ
こで言うグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物
やアクリル酸またはメタクリル酸クロライドとしてはア
クリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エ
チルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエー
テル、クロトン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸
グリシジルエーテル、アクリル酸クロライド、メタアク
リル酸クロライドなどが挙げられる。またこれらのエチ
レン性不飽和化合物の付加量は、アクリル共重合体のカ
ルボキシル基に対して 0.05〜0.8 当量が好ましくは0.
1 〜0.6 当量である。エチレン性不飽和化合物の付加量
が0.05当量未満では現像許容幅が狭く、かつパターンエ
ッジの切れが悪い。また一方この付加量が0.8 当量より
大きい場合は、未露光部の現像液溶解性が悪くなり、ま
た塗膜硬度が低くなって実用性のあるカラーフィルタを
得ることはできない。また側鎖にカルボキシル基とエチ
レン性不飽和基を有するアクリル系共重合体を組成物中
に少なくとも 5重量%以上、さらに好ましくは20重量%
以上含有させた方がよく、含有量が 5重量%未満では現
像許容幅の拡大効果がなく、従来のブレンドによる方法
と同じで現像性が悪くかつエッジ部の尖鋭なパターンを
作ることができない。
グリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ポリ(メ
タ)アクリレートカルバメート、変性ビスフェノールA
エポキシ(メタ)アクリレート、アジピン酸1,6-ヘキサ
ンジオール(メタ)アクリル酸エステル、無水フタル酸
プロピレンオキサイド(メタ)アクリル酸エステル、ト
リメリット酸ジエチレングリコール(メタ)アクリル酸
エステル、ロジン変性エポキシジ(メタ)アクリレー
ト、アルキッド変性(メタ)アクリレートのようなオリ
ゴマーと、トリプロピレングリコールジ(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、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、トリメチロールプロパントリ(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、トリアクリルホルマ−ルのようなものがあげら
れる。これらは単独または混合して使う事ができる。ま
た次にあげるような単官能モノマも併用することができ
る。それらは例えば、エチル(メタ)アクリレート、2-
エチルヘキシルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタ
クリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n−ブチ
ルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリ
ルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリル
メタクリレート、ステアリルアクリレート、イソボルニ
ルメタクリレート、イソボルニルアクリレートなどがあ
り、これらの2種以上の混合物、またはその他の化合物
との混合物などが用いられる。これらの多官能および単
官能モノマやオリゴの選択と組合わせにより反応性や反
応物の性状をコントロ−ルすることが可能であり、オ−
バコ−ト層の硬度を高くするには、アクリレ−ト化合物
よりメタクリレ−ト化合物が好ましく、低分子量成分や
官能基が3以上ある成分が好ましい。
でき、例えばα−アミノアセトフェノン、アンスラキノ
ン、ベンゾインエーテル、ベンジル、ベンゾフェノン、
4,4'- ビスジメチルアミノベンゾフェノン、4,4'- ビス
トリクロロメチルベンゾフェノン、ジブチルフェニルホ
スフィン、α,αージエトキシアセトフェノン,2- エチ
ルアンスラキノン、ベンゾインビスフェニル、クロロベ
ンゾフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテ
ル、ベンゾインイソブルエーテル、アンスラキノンオキ
サントン、メチルオルソベンゾイル安息香酸、パラジメ
チルアミノアセトフェノンなどがあげられるがこれらに
限定されない。また増感助剤としてパラジメチルアミノ
安息香酸エステルなどを使用することができる。その他
の添加剤としてはハイドロキノン、ハイドロキノンモノ
メチルエーテル、モノーtーブチルハイドロキノン、カ
テコール、ピクリン酸等の重合禁止剤、パラフィンワッ
クスなどの滑剤、シリカ、炭酸カルシウムなどの体質顔
料が挙げられる。有機アルミニウム化合物、有機チタネ
ート化合物、有機亜鉛化合物および有機カルシウム化合
物などを添加してもよい。
鎖にカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有するアク
リル系共重合体を結合成分とし、多官能エチレン性不飽
和化合物と光開始剤を配合した組成物の溶液を回転式あ
るいはロ−ラ方式で塗布し、乾燥後、オ−バコ−ト不要
部を遮光したマスクを介して紫外線を照射し、未露光部
を除去する。画素形成部の上に透明被膜を形成できる。
被膜の硬度を向上させるには、さらに紫外線を照射する
か、全体を加熱するか、加熱下に紫外線照射するなどの
手段が適用できる。加熱での硬化を促進するためには、
熱分解型のラジカル発生剤を添加することが有効であ
り、感光性組成物にこれらに必要な添加物を選択して加
えることができる。
るが、これらに限定されるものではない。
0g仕込み、これをオイルバス中で80℃に保ち窒素シー
ル、攪拌を行いながらメタクリル酸メチル30g とスチレ
ン40g 、メタクリル酸30g にN,N-アゾビスイソブチロニ
トリル2gを混合してこれを滴下ロートで30分かけて滴下
する。この後 4Hr反応を続けた後、ハイドロキノンモノ
メチルエーテルを1g添加してから常温に戻し重合を完了
する。この様にして得られたものをポリマAとした。つ
ぎにこのポリマAにイソプロピルアルコールを100gを添
加した後、これを75℃に保ちながらメタクリル酸グリシ
ジル40g とトリエチルベンジルアンモニウムクロライド
3gを添加し3Hr 反応させた。この様にして得られたもの
をポリマBとした。ここでメタクリル酸グリシジルの反
応率は、反応前後のポリマ酸価の変化から求めたところ
70% であった。したがって付加量は0.73当量であった。
感光性組成物の組成は次のとうり。
緑、青の三色について実施して着色画素が形成された透
明基板上に上記の感光性組成物溶液をスピンナで塗布
し、80℃,10min. のプリベークを行った後、高圧水銀灯
で着色画素とその周辺部を開口部とするマスクを介して
露光し、炭酸ソーダ1%水溶液で現像した。透明なオ−バ
コ−トは着色画素部のみに形成される。これを200 ℃,3
0min. 間ベークキングし硬化を進める。得られたオ−バ
コ−ト膜の硬度はエンピツ硬度で3Hであり、表面の平滑
性は良好であった。
0g仕込み、これをオイルバス中で80℃に保ち窒素シー
ル、攪拌を行いながらメタクリル酸メチル10g とスチレ
ン60g 、メタクリル酸30g にN,N-アゾビスイソブチロニ
トリル2gを混合してこれを滴下ロートで30min.かけて滴
下する。この後4Hr 反応を続けた後、ハイドロキノンモ
ノメチルエーテルを1g添加してから常温に戻し重合を完
了する。この様にして得られたものをポリマCとした。
つぎにこのポリマCにイソプロピルアルコールを100gを
添加した後、これを75℃に保ちながらメタクリル酸グリ
シジル40g とトリエチルベンジルアンモニウムクロライ
ド3gを添加し3Hr 反応させた。この様にして得られたも
のをポリマDとした。ここでメタクリル酸グリシジルの
反応率は、反応前後のポリマ酸価の変化から求めたとこ
ろ70% であった。したがって付加量は0.73当量であっ
た。このようにして得られたポリマを用い、熱分解型の
ラジカル発生剤、過酸化ベンゾイル5wt%を加える以外は
実施例1と同様の処方で組成物を作製した。スピン塗布
後、60℃で乾燥し、続いてパターニング露光し現像し
た。その後、100 ℃に加熱すると共に高圧水銀灯の紫外
線を全面に照射し硬化を行った。エンピツ硬度4Hの光沢
のある平滑面をもつ透明オ−バコ−トが得られた。
以外はまったく実施例1と同様にしてポリマを重合し、
同じように感光性組成物を作成した。多官能不飽和化合
物として、トリアクリルホルマ−ル 5wt% を加え、光開
始剤には“イルガキュア”651(チバガイギ−社)3wt%を
使用した。実施例1と同様にして作製したオ−バコ−ト
層のエンピツ硬度は4Hであった。
和基を有するアクリル系共重合体を結合成分とし、これ
に多官能エチレン性不飽和化合物と光開始剤を配合した
感光性組成物をカラ−フィルタのオ−バコ−トに用いる
ことにより、透明、高硬度、平滑表面が得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】透明基板にパタ−ン状の赤、緑、青の着色
画素層を形成し、その表面に側鎖にカルボキシル基とエ
チレン性不飽和基を有するアクリル系共重合体を結合成
分とし、これに多官能エチレン性不飽和化合物と光開始
剤を配合した感光性組成物からなるオ−バコ−ト層を有
することを特徴とするカラ−フィルタ。 - 【請求項2】側鎖にカルボキシル基とエチレン性不飽和
基を有するアクリル系共重合体が少なくともスチレン、
メチルメタクリレ−トを共重合成分として含むことを特
徴とする請求項1記載のカラ−フィルタ。 - 【請求項3】アクリル系共重合体中のエチレン性不飽和
基の量が、カルボキシル基に対して0.05〜0.8 当量であ
ることを特徴とする請求項1記載のカラ−フィルタ。 - 【請求項4】側鎖にカルボキシル基とエチレン性不飽和
基を有するアクリル系共重合体結合成分中に少なくとも
5重量%以上含有することを特徴とする請求項1記載の
カラ−フィルタ。 - 【請求項5】カルボキシル基を有するアクリル系共重合
体にグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物を付
加させてなるアクリル系共重合体を結合成分とすること
を特徴とする請求項1記載のカラ−フィルタ。
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---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-03-12 JP JP5367392A patent/JP3248696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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