TWI459049B - 紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 - Google Patents

紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 Download PDF

Info

Publication number
TWI459049B
TWI459049B TW098117591A TW98117591A TWI459049B TW I459049 B TWI459049 B TW I459049B TW 098117591 A TW098117591 A TW 098117591A TW 98117591 A TW98117591 A TW 98117591A TW I459049 B TWI459049 B TW I459049B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
pigment
red
mass
pigment red
meth
Prior art date
Application number
TW098117591A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201003148A (en
Inventor
Yasuyuki Koga
Satoshi Morishita
Kyouichirou Ryuu
Original Assignee
Jsr Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jsr Corp filed Critical Jsr Corp
Publication of TW201003148A publication Critical patent/TW201003148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI459049B publication Critical patent/TWI459049B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
本發明係關於紅色像素形成用的著色組成物、彩色濾光片和彩色液晶顯示裝置,更具體地說,關於透射型或反射型彩色液晶裝置、彩色攝像管元件等中使用的紅色像素的製造中所用的著色組成物、具有由該著色組成物形成的像素的彩色濾光片、以及具有該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。
隨著數位攝影機和Hi-Vision電視機等的普及,具有彩色濾光片的液晶顯示元件需要擴大色再現領域,以求能夠顯示冬海那樣的深藍色和鮮紅色的夕陽。通常,液晶顯示元件的色再現領域以CRT為基準進行設定,力求與之接近。作為CRT的標準色再現領域,可以列舉例如美國國家電視標準委員會(NTSC)提出的、美國、日本等採用的彩色電視方式定義的色空間、網際網路和個人電腦內部處理數位圖像用的標準色空間sRGB、歐洲廣播聯盟(EBU)提出的色空間等。另外,這些標準色再現領域中的紅色的CIE色度座標如下:
NTSC:x=0.670,y=0.330
sRGB、EBU:x=0.640,y=0.330
另外,在上述深色相的顯示方面,如果黑色顯示部位的“黑”不能清晰地顯示,則會產生輪廓模糊不清晰的畫面,因此需要在擴大色再現領域的同時,具有高對比度的 像素。
對於紅色像素形成用的著色組成物,為了提高色性能,提出的各種方案。例如,在專利文獻1、專利文獻2中,提出了將C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177與各種黃色顏料組合使用的方案。但是,在這種顏料組合中,在獲得具有高對比度的紅色像素方面還不夠好。
另外,在專利文獻3、專利文獻4中,提出了以C.I.顏料紅242為主要顏料,以C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅177等作為調色顏料而進行聯用的方案。但是,在這種顏料組成中,存在上述CRT標準的紅色再現領域的再現本身很困難的情況,並且,在獲得具有高對比度的紅色像素方面也不夠好。相比之下,在專利文獻5中,公開了通過以C.I.顏料紅254為主要顏料,以C.I.顏料紅242為調色顏料進行聯用以達到改善色性能的目的,然而在這種顏料組成中,在獲得具有高對比度的紅色像素方面仍然不夠好。
另外,在專利文獻6~8中,公開了將C.I.顏料紅254與C.I.顏料橙38進行組合使用。但是,在這種顏料組合中,在獲得具有高對比度的紅色像素方面不夠好,並且,還存在上述CRT標準的紅色再現領域的再現本身很困難的情況。
由於上述背景,故而迫切需要開發能夠再現與CRT接近的深色相,並且能夠形成具有高對比度的紅色像素的著色組成物。
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2000-131517號公報
【專利文獻2】日本特開2007-133131號公報
【專利文獻3】日本特開平11-14824號公報
【專利文獻4】日本特開2006-47686號公報
【專利文獻5】日本特開2002-372618號公報
【專利文獻6】日本特開平11-217514號公報
【專利文獻7】日本特開2003-183511號公報
【專利文獻8】日本特開2006-30674號公報
本發明的課題是提供能夠再現與CRT接近的深色相,並且能夠形成具有高對比度的紅色像素的著色組成物。
本發明的另一課題是提供具有由上述著色組成物形成的紅色像素的彩色濾光片,以及具有該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。
本發明者們專心研究的結果發現,通過將C.I.顏料紅177與選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種進行組合使用作為著色劑,可以解決上述課題,從而完成了本發明。
即,本發明,第一,提供一種紅色像素形成用的著色組成物,其是含有(A)著色劑、(B)黏合樹脂和(C)多官能性單體的著色樹脂組成物,作為(A)著色劑,含有C.1.顏料紅177、選自C.I.顏料紅242、C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種,通過C光源在2度視野下測定的CIE色度座標落在0.61x0.67,0.31y0.35範圍。
本發明,第二,提供一種彩色濾光片,其具有採用上述著色組成物形成的紅色像素。
本發明,第三,提供一種彩色液晶顯示元件,其具有上述彩色濾光片。
本發明的著色組成物,能夠再現與CRT接近的深色相,並且能夠形成具有高對比度的紅色像素。並且,採用本發明著色組成物形成的紅色像素耐溶劑性優良。
因此,本發明的著色組成物可非常適合用於以電子工業領域的彩色液晶顯示裝置用的彩色濾光片和固態攝影元件色分離用的彩色濾光片為代表的各種彩色濾光片的製造。
以下對本發明進行詳細說明。
紅色像素形成用的著色組成物 -(A)著色劑-
本發明的著色劑特徵在於含有顏色索引(C.I.;The Society of Dyers and Colourists公司發行。以下相同)中的C.I.顏料紅177與選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種。如日本特開平10-227911號公報、日本特開平11-231516號公報、日本特開2000-131517號公報中所公開,含有C.I.顏料紅177作為主要顏料的著色組成物被認為由於亮度(透光率)低而不適合於紅色像素的形成。相反,本發明者們發現,通過將該紅色顏料與C.I.顏料紅242和/或C.I.顏料橙38組合進行調色,可以形成能夠再現與CRT接近的深色相、而且對比度高、並且亮度(透光率)也不遜色於以前的紅色像素。
本發明的著色組成物是用於形成紅色像素的,其還可以進一步含有上述顏料以外的其他紅色、黃色或橙色顏料(以下也稱為“其他顏料”)。作為這種紅色、黃色或橙色顏料,對其沒有特別的限制,但對於彩色濾光片來說,由於要求具有高純度、高透光性的發色和耐熱性,故較佳為有機顏料。
作為上述其他顏料中的紅色有機顏料,可以列舉例如在顏色索引中被分類為顏料的化合物,具體而言,可以列舉具有下述顏色索引(C.I.)編號的顏料。
C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅32、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅180、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅214、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅221、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅243、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅262、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅272。
另外,作為上述其他顏料中的黃色有機顏料,可以列舉例如在顏色索引中被分類為顏料的化合物,具體而言,可以列舉具有下述顏色索引(C.I.)編號的顏料。
C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃211。
另外,作為上述其他顏料中的橙色有機顏料,可以列舉例如在顏色索引中被分類為顏料的化合物,具體而言,可以列舉具有下述顏色索引(C.I.)編號的顏料。
C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙14、C.I.顏料橙24、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙68、C.I.顏料橙70、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙72、C.I.顏料橙73、C.I.顏料橙74。
上述其他顏料中,從能夠達到再現與CRT接近的深色相和高對比度的觀點而言,較佳為選自C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅224、C.I.顏料橙71、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃180構成的群組中的至少一種,特佳選自C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃180構成的群組中的至少一種。
上述其他顏料可以單獨或兩種以上混合使用。
在本發明中,從能夠達到再現與CRT接近的深色相和高對比度的觀點而言,較佳為整個著色劑中含有30~80質量%的C.I.顏料紅177,1~49質量%的選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種,特佳為含有50~70質量%的C.I.顏料紅177,10~49質量%的選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種。另外,在本發明中,當使用其他顏料時,其含有比率較佳為整個著色劑中的1~50質量%,特佳為1~40質量%。在此,整個著色劑是指包括C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅242、C.I.顏料橙38以及其他顏料的全部顏料。因此,整個著色劑中的含有比率,是指全部顏料中的含有比率。
另外,C.I.顏料紅177(A1)與選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種(A2)的含有質量比(A1:A2)較佳為30:70~90:10,更佳為50:50~80:20。並且,整個著色劑中C.I.顏料紅177與選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種的合計含量較佳為60~100質量%,更佳為75~100質量%。
通過使用這種著色劑,能夠再現與CRT接近的深色相,並且能夠形成具有高對比度的紅色像素。
在本發明中,C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅242、C.I.顏料橙38以及其他顏料,根據需要,可以採用再結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、昇華法、真空加熱法或該等之組合等進行精製後再使用。
在本發明中,上述各種顏料,根據需要,可以用聚合物對其顆粒表面進行改性後再使用。作為改性顏料顆粒表面的聚合物,可以列舉例如日本特開平8-259876號公報中所記載的聚合物或市售的各種顏料分散用聚合物或低聚物等。
在本發明中,著色組成物可以採用適當的方法進行調製,例如通過將(A)成分和下述的(B)~(D)成分與溶劑和添加劑一起混合而調製,較佳為通過將顏料在溶劑中,在分散劑和根據需要添加的分散助劑的存在下,根據需要與一部分(B)成分一起,採用球磨機、輥碎機等進行粉碎同時混合.分散,製成顏料分散液,再向其中加入(B)~(D)成分和根據需要進一步追加的溶劑和添加劑並混合而調製。
作為上述分散劑,可以使用例如陽離子系、陰離子系、非離子系或兩性等適當的分散劑,較佳為聚合物分散劑。具體而言,可以列舉改性丙烯酸系共聚物、丙烯酸系共聚物、聚胺酯、聚酯、高分子共聚物的烷基銨鹽或磷酸酯鹽、陽離子性梳型接枝聚合物等。在此,陽離子性梳型接枝聚合物,是指在1分子具有多個鹼性基團(陽離子性官能團)的主鏈聚合物上,接枝2分子以上支鏈聚合物的結構的聚合物,可以列舉例如主鏈聚合物部分為聚乙烯亞胺、支鏈聚合物部分為ε-己內酯的開環聚合物而構成的聚合物。這些分散劑中,較佳為改性丙烯酸系共聚物、聚胺酯、陽離子性梳型接枝聚合物。
這種分散劑可以商業購得,例如,作為改性丙烯酸系聚合物,可以列舉DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001(以上由BYK Chemie(BYK)公司生產),作為聚胺酯,可以列舉DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-165、DISPERBYK-167、DISPERBYK-170、DISPERBYK-182(以上由BYK Chemie(BYK)公司生產)、SOLSPERSE 76500(由LUBRIZOL(股)公司生產),作為陽離子性梳型接枝聚合物,可以列舉SOLSPERSE 24000、SOLSPERSE 37500(由LUBRIZOL(股)公司生產),AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880(AJINOMOTO FINE-TECHNO股份有限公司生產)等。
這些分散劑可以單獨或兩種以上混合使用。分散劑的含量,從改善顯影性的觀點而言,相對於100質量份顏料,通常為100質量份以下,較佳為0.5~100質量份,更佳為1~70質量份,特佳為10~50質量份。
另外,作為調製顏料分散液時使用的溶劑,可以列舉與對於下述著色組成物的液體組成物所例示的溶劑相同的溶劑。
調製顏料分散液時溶劑的含量,從顏料的分散性觀點而言,相對於100質量份顏料,通常為200~1200質量份,較佳為300~1000質量份。
作為上述顏料分散液的調製中使用的分散助劑,可以列舉例如藍色顏料衍生物、黃色顏料衍生物等,具體而言,可以列舉例如銅酞菁衍生物等。
-(B)黏合樹脂-
作為本發明中的(B)黏合樹脂,對其沒有特別的限制,較佳為具有羧基、酚性羥基等酸性官能團的聚合物。其中,較佳為具有羧基的聚合物,特佳為具有1個以上羧基的乙烯性不飽和單體(以下稱為“含羧基不飽和單體”)與其他可共聚的乙烯性不飽和單體(以下稱為“共聚性不飽和單體”)的共聚物(以下稱為“含羧基共聚物”)。
作為含羧基不飽和單體,可以列舉例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸等不飽和單羧酸;馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、中康酸等不飽和羧酸或其酸酐;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等2元以上的多元羧酸的單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯;ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等兩末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯等。
上述含羧基不飽和單體可以單獨或兩種以上混合使用。
在本發明中,作為含羧基不飽和單體,較佳為(甲基)丙烯酸、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等,特佳為(甲基)丙烯酸。
在含羧基共聚物中,含羧基不飽和單體的共聚比率,較佳為5~50質量%,更佳為10~40質量%。若該共聚比率過少,則存在所得著色組成物對於鹼顯影液的溶解性小的傾向,另一方面,若過多,則存在對於鹼顯影液的溶解性過大,在用鹼顯影液進行顯影時容易導致像素從基板脫落和像素表面產生膜龜裂的傾向。
另外,作為共聚性不飽和單體,可以列舉例如馬來醯亞胺;N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰羥基苯基馬來醯亞胺、N-間羥基苯基馬來醯亞胺、N-對羥基苯基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-(吖啶基)馬來醯亞胺等N-位取代的馬來醯亞胺;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苯酚、間乙烯基苯酚、對乙烯基苯酚、對羥基-α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚等芳香族乙烯化合物;茚、1-甲基茚等茚類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸異基酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙基酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯基酯、對基苯酚的環氧乙烷改性的(甲基)丙烯酸酯等不飽和羧酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯等不飽和羧酸的縮水甘油基酯;醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等羧酸乙烯酯;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基縮水甘油基醚等不飽和醚;如(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯那樣的氰化乙烯化合物;(甲基)丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等不飽和醯胺;1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共軛二烯;聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷等聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體等。
這些共聚性不飽和單體可以單獨或兩種以上混合使用。
在本發明中,作為共聚性不飽和單體,較佳為N-取代的馬來醯亞胺、芳香族乙烯化合物、不飽和羧酸酯、聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體等,特佳為N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯基酯、對基苯酚的環氧乙烷改性的(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體等。
在本發明中,可以將例如使(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯等具有羥基的共聚性不飽和單體共聚所得的共聚物與2-(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯等不飽和異氰酸酯化合物反應而得到的側鏈上具有聚合性不飽和鍵的含羧基共聚物作為黏合樹脂使用。
本發明中的黏合樹脂的由凝膠滲透層析儀(GPC,溶出溶劑:四氫呋喃)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(以下也稱為“Mw”)較佳為1000~45000,特佳為3000~30000。
另外,本發明中的黏合樹脂的Mw與Mn之比(Mw/Mn)較佳為1~5,更佳為1~4。
若Mw過小,則存在所得覆膜的殘膜率等下降,損害圖案形狀、耐熱性等,並且有電學性能變差的可能性,另一方面,若過大,則存在解析度下降,損害圖案形狀,並且在採用狹縫噴嘴方式進行塗敷時容易產生乾燥異物的危險性。
本發明中的黏合樹脂,可以通過例如使其構成成分不飽和單體在適當的溶劑中,在2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等自由基聚合引發劑的存在下進行聚合而製備。
本發明中的黏合樹脂,在如上所述將不飽和單體進行自由基聚合後,可以通過使用兩種以上極性不同的有機溶劑進行再沉澱的方法精製而製備。即,將聚合後的良溶劑中的溶液,根據需要通過過濾或離心分離等除去不溶的雜質後,投入到大量(通常為聚合物溶液體積的5~10倍的量)的沉澱劑(不良溶劑)中,使共聚物再沉澱而精製。此時,共聚物溶液中殘留的雜質中,可溶於沉澱劑的雜質殘留在液相而從精製的黏合劑樹脂中分離出來。
作為該再沉澱法中使用的良溶劑/沉澱劑的組合,可以列舉例如二甘醇單甲醚乙酸酯/正己烷、甲基乙基酮/正己烷、二甘醇單甲醚乙酸酯/正庚烷、甲基乙基酮/正庚烷等。
另外,本發明中的黏合樹脂,還可以通過將其構成成分各不飽和單體在上述自由基聚合引發劑和吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲基酯、吡唑-1-二硫代羧酸苄基酯、四乙基秋蘭姆二硫化物、雙(吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、雙(3-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、雙(4-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、雙(5-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、雙(3,4,5-三甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、雙(吡咯-1-基硫代羰基)二硫化物、二硫代苯甲醯基二硫化物等起引發轉移終止劑作用的分子量調節劑的存在下,在惰性溶劑中,通常使反應溫度為0~150℃,較佳為50~120℃,進行活性自由基聚合而製造。
另外,本發明中的黏合樹脂,還可以通過將其構成成分各不飽和單體在上述自由基聚合引發劑和其鏈轉移劑作用的多元硫醇化合物的存在下,在適當的溶劑中進行自由基聚合而製備。在此,所謂多元硫醇化合物,是指1分子中具有2個以上巰基的化合物,可以列舉例如三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、四甘醇雙(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇陸(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇肆(硫代甘醇酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、新戊四醇肆(3-巰基丁酸酯)、1,3,5-參(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮等。
在本發明中,黏合樹脂可以單獨或兩種以上混合使用。
在本發明中,黏合樹脂的含量,相對於100質量份(A)著色劑,通常為10~1000質量份,較佳為20~500質量份。若黏合樹脂的含量過少,則存在例如鹼顯影性下降、所得著色組成物的保存穩定性下降的可能性,另一方面,若過多,則存在由於顏料濃度相對較小,作為薄膜有難以達到目標色濃度的危險性。
-(C)多官能性單體-
本發明中的多官能性單體,是具有兩個以上聚合性不飽和鍵的單體。
作為這種多官能性單體,可以列舉例如:乙二醇、丙二醇等烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇、聚丙二醇等聚烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯;甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇等三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯或其二羧酸改性物;聚酯、環氧樹脂、聚胺酯樹脂、醇酸樹酯、矽酮樹脂、螺環樹脂等低聚(甲基)丙烯酸酯;兩末端羥基聚-1,3-丁二烯、兩末端羥基聚異戊二烯、如兩末端羥基聚己內酯那樣的兩末端羥基聚合物的二(甲基)丙烯酸酯;參[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]磷酸酯或異氰脲酸環氧乙烷改性的三丙酸酯;具有胺甲酸乙酯結構的聚(甲基)丙烯酸酯等。
這些多官能性單體中,較佳為三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類及其二羧酸改性物、以及具有胺甲酸乙酯結構的聚(甲基)丙烯酸酯。作為三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯類及其二羧酸改性物,較佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇三甲基丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇六甲基丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、新戊四醇三甲基丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二新戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物,從著色層的強度大、著色層的表面平滑性優良、且未曝光部分基板上和遮光層上難以產生污漬、殘膜等方面考慮,特佳三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯與號珀酸的單酯化物和二新戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物。
上述多官能性單體可以單獨或兩種以上混合使用。
本發明中的多官能性單體的含量,相對於100質量份(B)黏合樹脂,較佳為100~500質量份,更佳為110~400質量份。若多官能性單體的含量過少,則存在像素的耐溶劑性下降的傾向,另一方面,若過多,則存在例如鹼顯影性下降、未曝光部分的基板上或遮光層上容易產生污漬、殘膜等的傾向。
在本發明中,多官能性單體的一部分還可以用具有1個聚合性不飽和鍵的單官能性單體替換。
作為上述單官能性單體,可以列舉例如琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯;ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等兩末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯、N-乙烯基琥珀醯亞胺、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基鄰苯二甲醯亞胺、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-ε-己內醯胺、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯啶、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基咪唑啉、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吲哚啉、N-乙烯基苯并咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基哌啶、N-乙烯基哌、N-乙烯基啉、N-乙烯基啡等N-乙烯基含氮雜環化合物;N-(甲基)丙烯醯基啉,除此以外,作為市售品,可以列舉M-5400、M-5600(商品名,東亞合成(股)生產)等。
這些單官能性單體可以單獨或兩種以上混合使用。
本發明中的單官能性單體的含有比率,從改善像素的強度和表面平滑性的觀點而言,相對於多官能性單體與單官能性單體的合計量,較佳為90質量%以下,更佳為50質量%以下。
-(D)光聚合引發劑-
本發明的著色組成物中,通過配合光聚合引發劑,還可以使著色組成物具有感射線性。在此所謂的“射線”,是指含有可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等的射線。
本發明中的光聚合引發劑,是經過射線曝光可產生能夠引發上述(C)多官能性單體和根據需要使用的單官能性單體的聚合的活性種子的化合物。
作為這種光聚合引發劑,可以列舉例如噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、二咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、苯偶姻系化合物、二苯酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、酮系化合物、重氮系化合物等。
在本發明中,光聚合引發劑可以單獨或兩種以上混合使用。作為本發明中的光聚合引發劑,較佳為含有選自噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、二咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基污系化合物中的至少一種。
本發明中較佳為光聚合引發劑中,作為噻噸酮系化合物的具體例子,可以列舉噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等。
另外,作為上述苯乙酮系化合物的具體例子,可以列舉2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苯甲醯基)-2-(二甲胺基)-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮等。
另外,作為上述二咪唑系化合物的具體例子,可以列舉2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑等。
另外,當使用二咪唑系化合物作為光聚合引發劑時,從能夠改善敏感度的觀點考慮,較佳為與氫供體聯用。在此所謂的“氫供體”,是指通過曝光能夠向二咪唑系化合物產生的自由基提供氫原子的化合物。作為氫供體,可以列舉例如2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑等硫醇系氫供體、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮等胺系氫供體。在本發明中,氫供體可以單獨或兩種以上混合使用,從能夠進一步改善敏感度的觀點考慮,較佳將1種以上硫醇系氫供體與1種以上胺系氫供體組合使用。
另外,作為上述三系化合物的具體例子,可以列舉2,4,6-參(三氯甲基)-s-三、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三等具有鹵代甲基的三類化合物。
另外,作為O-醯基肟系化合物的具體例子,可以例如1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊環基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等。
在本發明中,當使用苯乙酮系化合物等二咪唑系化合物以外的光自由基發生劑時,還可以聯用增敏劑。作為這種增敏劑,可以列舉例如4,4’-雙(二甲基胺基)二苯酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己基酯、2,5-雙(4-二乙胺基苯亞甲基)環己酮、7-二乙胺基-3-(4-二乙胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙胺基)查耳酮等。
在本發明中,光聚合引發劑的含量,相對於100質量份(C)多官能性單體,通常為0.01~120質量份,較佳為1~100質量份。若光聚合引發劑的含量過少,則存在曝光固化不充分,難以獲得著色層圖案按照預定佈局設置的彩色濾光片的危險性,另一方面,若過多,則存在所形成的像素在顯影時容易從基板上脫落的傾向。
-其他添加劑-
本發明的著色組成物含有上述(A)~(D)成分,根據需要,還可以進一步含有其他添加劑。
作為上述其他添加劑,可以列舉例如玻璃、礬土等填充劑;聚乙烯醇、聚(氟代烷基丙烯酸酯)類等高分子化合物;非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑等界面活性劑;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等黏合促進劑;2,2-硫雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二第三丁基苯酚等抗氧化劑;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯酮類等紫外線吸收劑;聚丙烯酸鈉等抗凝劑;丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸等鹼溶解性改善劑等。
-溶劑-
本發明的著色組成物含有上述(A)~(C)成分以及任意地添加的(D)成分和其他添加劑,通常混合溶劑調製成液體組成物。
作為上述溶劑,只要是能夠分散或溶解構成著色組成物的(A)~(D)成分和其他添加劑成分,並且不與這些成分反應、具有適度的揮發性的溶劑,即可適當地選擇使用。
作為這種溶劑,可以列舉例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單正丁醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單正丙醚、二甘醇單正丁醚、三甘醇單甲醚、三甘醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚等(聚)烷二醇單烷基醚類;乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二甘醇單甲醚乙酸酯、二甘醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)烷二醇單烷基醚乙酸酯類;二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙醚、四氫呋喃等其他醚類;甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類;乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯類;2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊基酯、乙酸異戊基酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他酯類;甲苯、二甲苯等芳香族烴類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺或內醯胺類等。
這些溶劑中,從溶解性、顏料分散性、塗敷性等觀點而言,較佳為丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
上述溶劑可以單獨或兩種以上混合使用。
另外,還可以與上述溶劑一起聯用苄基乙基醚、二正己基醚、丙酮基丙酮、異佛酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、乙二醇單苯基醚乙酸酯等高沸點溶劑。
上述高沸點溶劑可以單獨或兩種以上混合使用。
對溶劑的含量沒有特別的限制,從所得著色組成物的塗敷性、穩定性等觀點而言,通常推薦為使該組成物的除溶劑以外的各成分的合計濃度為5~50質量%、較佳為10~40質量%的量。
彩色濾光片
本發明的著色組成物適用於形成可再現上述CRT標準的紅色再現領域的紅色像素。具體地說,適用於形成通過C光源在2度視野下測定的CIE色度座標落在0.61x0.67,0.31y0.35範圍的紅色像素,特別是落在0.63x0.67,0.32y0.34範圍的紅色像素。本發明的彩色濾光片具有由本發明著色組成物形成的紅色像素。
作為形成彩色濾光片的方法,第一,已知在基板上或預先形成了預定圖案的遮光層的基板上,形成著色感射線性組成物的塗膜,通過具有預定圖案的光罩進行射線曝光,並進行顯影以溶解除去未曝光部分,然後進行後烘焙而製得各色像素的方法。
具體地說,首先,在基板表面上,根據需要,形成劃分出要形成像素部分的遮光層,再在該基板上,塗敷分散了具有感射線性的本發明紅色顏料的著色組成物的液體組成物後,進行預烘焙使溶劑蒸發,形成塗膜。接著,通過光罩對該塗膜進行曝光後,用鹼顯影液進行顯影,以溶解除去塗膜的未曝光部分,然後進行後烘焙,形成紅色像素圖案按預定佈局設置的像素陣列。
然後,採用分散了綠色或藍色顏料的各著色組成物的液體組成物,與上述同樣地進行各液體組成物的塗敷、預烘焙、曝光、顯影和後烘焙,在同一基板上依次形成紅色像素陣列和藍色像素陣列,製得在基板上設置了紅色、綠色和藍色三原色的像素陣列的彩色濾光片。不過,在本發明中,各色像素的形成順序,並不局限於上述順序。
作為形成像素時所用的基板,可以列舉例如玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。
另外,這些基板,根據需要,還可以預先進行矽烷耦合劑等化學試劑處理、等離子處理、離子鍍、濺射、氣相反應法、真空蒸鍍等適當的前處理。
在將著色組成物的液體組成物塗敷於基板時,可以採用噴塗法、輥塗法、旋轉塗敷法(旋塗法)、縫模塗敷法、棒塗法、噴墨法等適當的塗敷方法,特佳為旋塗法、縫模塗敷法。
塗敷厚度,作為乾燥後的膜厚,通常為0.1~10μm,較佳為0.2~8.0μm,特佳為0.2~6.0μm。
作為形成像素時所用的射線,可以使用例如可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等,較佳為波長處於190~450nm範圍的射線。
射線的曝光量,通常為10~10000 J/m2 。若採用本發明的著色組成物,即使通過800 J/m2 以下的曝光量,甚至600J/m2 以下的曝光量,也能形成耐溶劑性仍然優良的像素。
另外,作為上述鹼顯影液,較佳為例如碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、膽鹼、1,8-二氮雜二環[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮雜二環[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
上述鹼顯影液中還可以添加例如適量的甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑和界面活性劑等。另外,鹼顯影後,通常進行水洗。
作為顯影處理法,可以採用沖洗顯影法、噴洗顯影法、浸泡(浸漬)顯影法、塗漿法(液法)等。顯影條件較佳為常溫下顯影5~300秒。
另外,作為形成彩色濾光片的第二方法,還已知日本特開平7-318723號公報、日本特開2000-310706等中公開的通過噴墨方式製得各色像素的方法。
如此製得的本發明彩色濾光片,能夠再現與CRT接近的深色相,並且具有高對比度,因此對於以TV為代表的色再現領域寬的液晶顯示器用途來說非常有價值。
彩色液晶顯示元件
本發明的彩色液晶顯示元件具有本發明的彩色濾光片。
本發明的彩色液晶顯示元件可以採取適當的構造。例如,可以採取在設置了薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板以外的基板上形成彩色濾光片,使驅動用基板與形成了彩色濾光片的基板通過液晶層相對向的構造,並且也可以採取使在設置了薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板的表面上形成了彩色濾光片的基板與形成了ITO(摻雜錫的氧化銦)電極的基板,通過液晶層相對向的構造。後者構造可以使開口率顯著提高,具有能夠製得光亮、高精細的液晶顯示元件的優點。
[實施例]
以下,列舉實施例對本發明的實施方式進行更具體的說明。但是,本發明並不局限於下述實施例。
顏料分散液的調製 調製例1
將作為(A)著色劑的7.2質量份C.I.顏料紅242、7.8質量份C.I.顏料紅177、作為分散劑的5質量份AJISPER PB880(AJINOMOTO FINE-TECHNO股份有限公司生產)、作為溶劑的80質量份丙二醇單甲醚乙酸酯採用球磨機混合.分散12小時,調製出顏料分散液(M-1)。
調製例2~17
在調製例1中,除了著色劑替換為表1中所示的以外,與調製例1同樣地調製出顏料分散液(M-2)~(M-17)。
調製例18
將作為(A)著色劑的9質量份C.I.顏料橙38、6質量份C.I.顏料紅177、作為分散劑的5質量份AJISPER PB822(AJINOMOTO FINE-TECHNO股份有限公司生產)、作為溶劑的80質量份丙二醇單甲醚乙酸酯採用球磨機混合.分散12小時,調製出顏料分散液(M-18)。
調製例19~33
在調製例19中,除了著色劑替換為表2中所示的以外,與調製例18同樣地調製出顏料分散液(M-19)~(M-33)。
在表1和表2中,例如“R242”是指C.I.顏料紅242,“O38”是指C.I.顏料橙38、“Y83”是指C.I.顏料黃83。
(B)鹼可溶性樹脂的合成 合成例1
在裝有冷凝管、攪拌機的燒瓶中,加入2,2’-偶氮二異丁腈0.5質量份和丙二醇單甲醚乙酸酯200質量份,繼續加入甲基丙烯酸15質量份、N-苯基馬來醯亞胺20質量份、甲基丙烯酸苄基酯55質量份、苯乙烯10質量份和作為分子量調節劑的新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)(堺化學工業(股)生產,商品名:PEMPII-20P)2質量份,用氮氣換氣。然後緩慢攪拌,使反應溶液的溫度升至80℃,在該溫度下保持5小時進行聚合,得到樹脂溶液(固體含量濃度=33.3質量%)。所得樹脂的Mw=25000,Mn=12000。該樹脂溶液作為“樹脂溶液(B-1)”。
實施例1
將作為(A)著色劑的顏料分散液(M-1)100質量份、作為(B)鹼可溶性樹脂的樹脂溶液(B-1)10質量份(換算為固體成分)、作為(C)多官能性單體的二新戊四醇陸丙烯酸酯15質量份、作為(D)光聚合引發劑的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮4質量份和4,4’-雙(二乙基胺基)二苯酮1質量份、以及作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯進行混合,調製成固體含量濃度為25%的液體組成物(R-1)。
對液體組成物(R-1),按照下述順序,製成評價用基板並進行評價。評價結果列於表3。
基板的製作
採用旋塗機,以旋轉速度作為變數,將液體組成物(R-1)塗敷於3塊在表面上形成了防止鈉離子溶出的SiO2 膜的鈉鈣玻璃基板上,然後在90℃的加熱板上預烘焙4分鐘,形成膜厚不同的3塊塗膜。
然後,將這些基板冷卻至室溫後,採用高壓汞燈,對塗膜以400J/m2 曝光量進行含365nm、405nm和436nm各波長的射線曝光。然後,將由23℃的0.04質量%的氫氧化鉀水溶液組成顯影液在1 kgf/cm2 的顯影壓力下(噴嘴直徑1mm)噴射於這些基板上進行沖洗顯影,然後再在220℃下後烘焙30分鐘,製作出形成了紅色固化膜的評價用基板。
色度性能的評價
對所得的基板,採用色彩分析儀(由大塚電子(股)製造的MCPD 2000),通過C光源在2度視野下測定CIE色度空間中的色度座標值(x,y)和刺激值(Y)。另外,所得的固化膜的膜厚採用KLA-Tencor製造的Alpha-Step IQ測定。由測定結果求出色度座標值x為0.630、0.650、0.670時的色度座標值y、刺激值(Y)。評價結果列於表3。刺激值(Y)越大,表示透光率(亮度)越高。
對比度的評價
將在上述色度性能的評價中製得的基板夾在兩塊偏振板中,一邊用螢光燈(波長範圍為380~780nm)自背面一側照射,一邊使正面一側的偏振板旋轉,在亮度計LS-100(Minolta(股)生產)上測定透過的光強度的最大值和最小值。並且,將該最大值除以最小值所得的值作為對比度進行評價。由測定結果求出色度座標值x為0.630、0.650、0.670時的對比度。評價結果列於表3。
耐溶劑性的評價
採用旋塗機將液體組成物(R-1)塗敷於表面上形成了防止鈉離子溶出的SiO2 膜的鈉鈣玻璃基板上後,在90℃的加熱板上預烘焙4分鐘,形成預烘焙後的膜厚為2.5μm的塗膜。
然後,將這些基板冷卻至室溫後,採用高壓汞燈,通過光罩對塗膜以400J/m2 曝光量進行含365nm、405nm和436nm各波長的射線曝光。然後,將由23℃的0.04質量%的氫氧化鉀水溶液組成顯影液在1 kgf/cm2 的顯影壓力下(噴嘴直徑1mm)噴射於這些基板上進行沖洗顯影,然後再在220℃下後烘焙30分鐘,在基板上形成200×200μm的紅色像素圖案。
將所得基板在60℃的N-甲基吡咯啶酮中浸漬30分鐘,通過掃描式電子顯微鏡觀察浸漬前後的點圖案。當形成具有良好邊界形狀的圖案,並且浸漬前後的厚度比(浸漬後的膜厚×100/浸漬前的膜厚)為95%以上時,評價為○,當浸漬前後的膜厚比不足95%,或者圖案的一部分看到有缺陷時,評價為△,當浸漬後圖案全部從基板上脫離時,評價為×。評價結果列於表3。
實施例2~27和比較例1~11
在實施例1中,除了顏料分散液替換為表3和表4中所示的以外,與實施例1同樣地調製液體組成物(R-2)~(R-38)。
然後,除了分別用液體組成物(R-2)~(R-38)代替液體組成物(R-1)以外,與實施例1同樣地進行評價。評價結果列於表3和表4。另外,在實施例16的耐溶劑性的評價中,看到基板的未曝光部分有膜殘留。
在表3和表4中,“B/C(質量份)”是指(B)鹼可溶性樹脂和(C)多官能性單體的含量(質量份)。
由表1~表4可見,若使用C.I.顏料紅177與C.I.顏料紅242或C.I.顏料橙38作為著色劑,則可以再現與CRT接近的深色相,並且能夠獲得高對比度。
相比之下,可見使用C.I.顏料紅254與C.I.顏料紅177作為著色劑,若再現與CRT接近的色相,則對比度低(比較例1、7),即使進一步使用黃色顏料進行調色,對比度也不夠好,並且刺激值(Y)也下降(比較例2、3、8、9)。另外,可知當使用C.I.顏料紅254與C.I.顏料紅242或C.I.顏料橙38作為著色劑時,雖然刺激值(Y)高,但是若使用C.I.顏料紅254作為主顏料則對比度低(比較例4、5、10),若使用C.I.顏料紅242或C.I.顏料橙38作為主顏料,則對比度不夠好,同時再現與CRT接近的色相本身將很困難(比較例6、11)。
更讓人驚訝的是,用本發明著色組成物形成的像素圖案,與採用以前主要使用的含有C.I.顏料紅254的著色組成物形成的像素圖案相比,還可知耐溶劑性更優良。

Claims (6)

  1. 一種紅色像素形成用的著色組成物,其係含有(A)著色劑、(B)黏合樹脂和(C)多官能性單體的著色組成物,其中作為(A)著色劑,含有C.I.顏料紅177和選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種;(B)黏合樹脂的含量相對於100質量份(A)著色劑為10~1000質量份,(C)多官能性單體的含量相對於100質量份(B)黏合樹脂為100~500質量份;通過C光源在2度視野下測定的CIE色度座標落在0.61x0.67,0.31y0.35的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之著色組成物,其中整個著色劑中含有30~80質量%的C.I.顏料紅177,1~49質量%的選自C.I.顏料紅242和C.I.顏料橙38構成的群組中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之著色組成物,其中作為著色劑,進一步含有選自C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅224、C.I.顏料橙71、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃180構成的群組中的至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之著色組成物,其進一步含有(D)光聚合引發劑。
  5. 一種彩色濾光片,其具有使用如申請專利範圍第1至4項中任一項之著色組成物所形成,通過C光源在2度視野下測定的CIE色度座標落在0.61x0.67,0.31y0.35範圍的紅色像素而成。
  6. 一種彩色液晶顯示元件,其具有如申請專利範圍第5項之彩色濾光片。
TW098117591A 2008-06-06 2009-05-27 紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 TWI459049B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008148690 2008-06-06
JP2008156483 2008-06-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201003148A TW201003148A (en) 2010-01-16
TWI459049B true TWI459049B (zh) 2014-11-01

Family

ID=41688097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098117591A TWI459049B (zh) 2008-06-06 2009-05-27 紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5402158B2 (zh)
KR (1) KR101639073B1 (zh)
TW (1) TWI459049B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5348522B2 (ja) * 2008-06-27 2013-11-20 大日本印刷株式会社 着色組成物およびカラーフィルタ
CN102740714B (zh) 2010-02-05 2014-10-29 森永乳业株式会社 乳-n-二糖含有液的处理方法
JP5720670B2 (ja) * 2010-02-24 2015-05-20 Jsr株式会社 カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子
JP7318770B2 (ja) * 2018-01-26 2023-08-01 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用感光性着色組成物及びカラーフィルタ
KR20190108235A (ko) 2018-03-14 2019-09-24 동우 화인켐 주식회사 적색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치
JP2020164814A (ja) 2019-03-28 2020-10-08 住友化学株式会社 着色硬化性樹脂組成物
JP2022154723A (ja) 2021-03-30 2022-10-13 住友化学株式会社 赤色着色組成物
KR20230126974A (ko) 2022-02-24 2023-08-31 동우 화인켐 주식회사 착색 경화성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 표시장치
KR20240131006A (ko) 2023-02-23 2024-08-30 동우 화인켐 주식회사 착색 경화성 수지 조성물, 착색패턴, 컬러필터 및 화상표시장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200704686A (en) * 2005-07-01 2007-02-01 Toyo Ink Mfg Co Red colored film, red colored composition, color filter and liquid crystal display device
TW200707094A (en) * 2005-07-29 2007-02-16 Sumitomo Chemical Co Colored photosensitive resin composition
TW200710448A (en) * 2005-06-10 2007-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd Color filter, and liquid crystal display device using the color filter
TW200819507A (en) * 2006-10-18 2008-05-01 Jsr Corp Pigment dispersed composition, resin composition for ink jet system color filters, color filter and liquid crystal display

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428880B2 (ja) * 2001-04-11 2010-03-10 富士フイルム株式会社 着色組成物および感光性着色組成物
JP2002372618A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Fujifilm Arch Co Ltd カラーフィルター用赤色硬化性組成物及びそれを用いたカラーフィルター
JP2006030674A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Jsr Corp カラーフィルタ用感放射線性組成物とその調製法、カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置
JP2007133131A (ja) * 2005-11-10 2007-05-31 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ用赤色着色組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
WO2007142293A1 (ja) * 2006-06-08 2007-12-13 Sakata Inx Corp. カラーフィルター用赤色着色組成物
JP2010002886A (ja) * 2008-05-21 2010-01-07 Sumitomo Chemical Co Ltd 着色感光性樹脂組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200710448A (en) * 2005-06-10 2007-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd Color filter, and liquid crystal display device using the color filter
TW200704686A (en) * 2005-07-01 2007-02-01 Toyo Ink Mfg Co Red colored film, red colored composition, color filter and liquid crystal display device
TW200707094A (en) * 2005-07-29 2007-02-16 Sumitomo Chemical Co Colored photosensitive resin composition
TW200819507A (en) * 2006-10-18 2008-05-01 Jsr Corp Pigment dispersed composition, resin composition for ink jet system color filters, color filter and liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
KR101639073B1 (ko) 2016-07-12
KR20090127218A (ko) 2009-12-10
JP2010024436A (ja) 2010-02-04
TW201003148A (en) 2010-01-16
JP5402158B2 (ja) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI459049B (zh) 紅色像素形成用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
JP5644992B2 (ja) 着色感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子
JP6578252B2 (ja) カラーフィルタ用色材分散液、カラーフィルタ用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルタ、及び表示装置
JP6059397B2 (ja) カラーフィルタ用色材分散液、カラーフィルタ用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルタ、及び表示装置
TWI454846B (zh) 綠色像素形成用感放射線性組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
JP2010256509A (ja) 着色組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子
JP6281305B2 (ja) 着色組成物、着色硬化膜、表示素子及び固体撮像素子
TWI748029B (zh) 彩色濾光片用色材分散液、彩色濾光片用著色樹脂組成物、彩色濾光片及顯示裝置
TW201638238A (zh) 著色劑分散液及其製造方法、著色組成物及其製造方法、著色固化膜、顯示元件以及固體攝像元件
TWI493281B (zh) 著色層形成用感放射線性組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
JP5109678B2 (ja) 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
JP2018025612A (ja) カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及び表示装置
JP6826828B2 (ja) カラーフィルタ用色材分散液、カラーフィルタ用感光性着色樹脂組成物、カラーフィルタ、及び表示装置
JP5353519B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子
TW201708420A (zh) 濾色器用色料分散液、濾色器用著色組成物、濾色器和顯示裝置
JP5900203B2 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子
JPWO2012005203A1 (ja) トリアリールメタン系着色剤、着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子
TW201300464A (zh) 著色劑、著色組成物、彩色濾光片及顯示元件
TWI459134B (zh) 著色感放射線性組成物、著色劑分散液、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
JP7011905B2 (ja) カラーフィルタ用色材液、カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及び表示装置
JP2016206378A (ja) 着色組成物、着色硬化膜及び固体撮像素子
TW201003143A (en) Green pixel, radiation-sensitive composition for producing green pixel, color filter and color liquid crystal display element
JP2021064015A (ja) カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及び表示装置
WO2023002875A1 (ja) ハロゲン化フタロシアニン色材、着色硬化性組成物、カラーフィルタ、及び表示装置
JP6658398B2 (ja) 着色組成物、着色硬化膜、並びにカラーフィルタ、表示素子及び受光素子