固化性树脂组合物、滤色器、图像显示元件及滤色器的制造方法_5

文档序号:9786535阅读:来源:国知局
ALIFAST 蓝 1603、1605、1621、2606、 2620、2670和它们的衍生物等。其中,优选为偶氮系、咕吨系、蒽醌系或酞菁系的酸性染料。 它们可以根据目标的像素的颜色,单独使用或将2种以上组合使用。
[0125] 作为颜料的例子,可举出 C. I.颜料黄 1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、 83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、 214 等黄色颜料;C. I.颜料橙 13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73 等橙色 颜料;C. I.颜料红 9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、 224、242、254、255、264、265等红色颜料;(11.颜料蓝15、15 :3、15:4、15:6、60等蓝色颜料; C. I.颜料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色颜料;C. I.颜料绿7、36、58等绿色颜料;C. I.颜 料棕23、25等棕色颜料;C. I.颜料黑1、7、炭黑、钛黑、氧化铁等黑色颜料等。
[0126] 它们可以根据目标的滤色器的像素的颜色,单独使用或将2种以上组合使用。另 外,也可以根据目标的像素的颜色,组合使用上述染料和颜料。着色剂(F)的配合量相对于 固化性树脂组合物中的(Α)成分、(Β)成分和(D)成分的合计量100质量份,一般为5~80 质量份,优选为5~70质量份,更优选为10~60质量份。
[0127] 在使用颜料作为着色剂(F)的情况下,从提高颜料的分散性的观点出发,可以在 固化性树脂组合物中配合公知的分散剂。作为分散剂,优选使用经时的分散稳定性优异的 尚分子分散剂。作为尚分子分散剂的例子,可举出氨基甲酸酯系分散剂、聚乙稀亚胺系分散 剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙烯二醇二酯系分散剂、失水山梨糖醇脂肪族酯系分散 剂、脂肪族改性酯系分散剂等。作为这样的高分子分散剂,可以使用以EFKA(注册商标,工 7力一亇S力;匕、一7、、4 (EFKA)社制)、Disperbyk(注册商标,匕、y夕亇S -社制)、亍'、 4A 口 y (注册商标,楠本化成株式会社制)、S0LSPERSE (注册商标,七'本力社制)等商 品名被市售的高分子分散剂。分散剂的配合量只要根据所使用的颜料等的种类进行适当设 定即可。
[0128] 在固化性树脂组合物包含着色剂(F)的情况下,固化性聚合物(A)、含有羟基的多 官能硫醇(B)、溶剂(C)、反应性稀释剂(D)、光聚合引发剂(E)、着色剂(F)的配合量,一般 而言,相对于固化性树脂组合物中的(A)成分、(B)成分和(D)成分的合计量100质量份,固 化性聚合物㈧为10~89质量份,含有羟基的多官能硫醇⑶为1~70质量份,溶剂(C) 为30~1,000质量份,反应性稀释剂⑶为10~89质量份,光聚合引发剂(E)为0. 1~ 30质量份,着色剂(F)为5~80质量份,优选固化性聚合物(A)为18~80质量份,含有 羟基的多官能硫醇(B)为2~60质量份,溶剂(C)为50~800质量份,反应性稀释剂(D) 为18~80质量份,光聚合引发剂(E)为0. 5~20质量份,着色剂(F)为5~70质量份, 进一步优选固化性聚合物(A)为27~75质量份,含有羟基的多官能硫醇(B)为3~50质 量份,溶剂(C)为100~700质量份,反应性稀释剂⑶为22~70质量份,光聚合引发剂 (E)为1~15质量份,着色剂(F)为10~60质量份。
[0129] 此外,即使在固化性树脂组合物不含着色剂(F)的情况下,固化性聚合物(A)、含 有羟基的多官能硫醇(B)、溶剂(C)、反应性稀释剂(D)、光聚合引发剂(E)的配合量也能够 应用上述数值范围。
[0130] 本发明的固化性树脂组合物(和感光性聚合物组合物)中,除了上述成分以外,为 了赋予规定的特性,可以配合公知的偶联剂、流平剂、热阻聚剂等公知的添加剂。这些添加 剂的配合量只要是不阻害本发明的效果的范围,就没有特别限定。
[0131] 本发明涉及的固化性树脂组合物可以通过使用公知的混合装置,将上述成分进行 混合来制造。此外,也能够根据需要首先调制出包含固化性聚合物(A)、含有羟基的多官能 硫醇(B)和溶剂(C)的固化性树脂组合物之后,任意地混合反应性稀释剂(D)、光聚合引发 剂(E)和着色剂(F)来进行制造。
[0132] 上述那样操作获得的固化性树脂组合物由于具有碱性显影性,因此作为抗蚀剂是 适合的。在固化性树脂组合物的固化时,优选在250°C以下的范围适当选择烘烤温度,由于 本发明的固化性聚合物(A)在低温下的固化性优异,因此与以往的材料相比可以降低烘烤 温度。例如,在颜料/染料分散法中使用固化性树脂组合物的情况下,可以将烘烤温度抑制 为210°C以下。烘烤温度越低,则在能量消耗方面越有利,此外在染料分散法的情况下,易于 获得染料本来的特性。此外,即使降低烘烤温度,交联反应也充分地进行,因此即使是耐热 性有困难的着色剂也可以没有问题地使用。从这样的观点出发,烘烤温度期望设为210°C 以下,期望优选为200°C以下,进一步优选为190°C以下。烘烤温度的下限根据固化性聚合 物(A)所包含的封闭异氰酸酯基的种类而不一定一样,但需要为该封闭异氰酸酯基的离解 温度以上,通常为100°c以上,优选为150°C以上,进一步优选为160°C以上。如果该烘烤温 度过低,则不易充分地改善涂膜的耐溶剂性。此外,烘烤所需要的时间可以适当选择,通常 为10分钟~4小时,优选为20分钟~2小时。
[0133] 本发明涉及的固化性树脂组合物作为用于制造各种抗蚀剂,特别是有机EL显示 器、液晶显示装置、CCD、CMOS等固体摄像元件等中所并入的滤色器的抗蚀剂是适合的。此 外,本发明的固化性树脂组合物提供耐溶剂性、低温下的固化特性等优异的固化膜,因此也 可以用于各种涂层、粘接剂、印刷油墨用粘合剂等。
[0134] [2.滤色器及其制造方法]
[0135] 接下来,对于使用本发明涉及的固化性树脂组合物而调制的滤色器进行说明。本 发明的滤色器具有使用上述固化性树脂组合物而形成的着色图案。滤色器通常由基板、基 板上所形成的RGB的像素、在各个像素的边界形成的黑矩阵、以及像素和黑矩阵上所形成 的保护膜构成。在该构成中,如果排除像素和黑矩阵(着色图案)使用上述固化性树脂组 合物而形成,则其它构成可以采用公知的构成。
[0136] 接下来,对于滤色器的制造方法的一实施方式进行说明。首先,在基板上形成着色 图案。具体而言,在基板上依次形成黑矩阵和RGB的像素。基板的材质没有特别限定,可以 适当使用玻璃基板、硅基板、聚碳酸酯基板、聚酯基板、聚酰胺基板、聚酰胺酰亚胺基板、聚 酰亚胺基板、铝基板、印刷配线基板、阵列基板等。
[0137] 着色图案可以通过光刻法来形成。具体而言,将上述固化性树脂组合物涂布于基 板上来形成涂布膜之后,经由规定的图案的光掩模来将涂布膜进行曝光而使曝光部分光固 化。然后,可以将未曝光部分用碱性水溶液进行显影之后,进行烘烤,从而形成规定的图案。
[0138] 作为固化性树脂组合物的涂布方法,没有特别限定,可以使用网版印刷法、辊涂 法、帘式涂布法、喷涂法、旋转涂布法等。此外,可以在固化性树脂组合物的涂布后,根据需 要使用循环式烘箱、红外线加热器、电热板等加热装置进行加热来使溶剂(C)挥发。加热条 件没有特别限定,只要根据所使用的固化性树脂组合物的种类进行适当设定即可。一般而 言,只要在50°C~120°C的温度加热30秒~30分钟即可。
[0139] 接着,对所形成的涂膜经由负型的掩模来照射紫外线、准分子激光光等活性能量 射线进行部分地曝光。所照射的能量射线量只要根据固化性树脂组合物的组成进行适当选 择即可,例如,优选为30~2000mJ/cm 2。作为曝光所使用的光源,没有特别限定,可以使用 低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯等。
[0140] 作为显影所使用的碱性水溶液,没有特别限定,可以使用碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、 氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液;乙基胺、二乙基胺、二甲基乙醇胺等胺系化合物的水溶液; 四甲基铵、3-甲基-4-氨基-N,N-二乙基苯胺、3-甲基-4-氨基-N-乙基-Ν-β-羟基乙 基苯胺、3-甲基-4-氨基-Ν-乙基-Ν-β-甲烷磺酰胺乙基苯胺、3-甲基-4-氨基-Ν-乙 基-Ν-β -甲氧基乙基苯胺和它们的硫酸盐、盐酸盐或对甲苯磺酸盐等对苯二胺系化合物 的水溶液等。另外,这些水溶液中,可以根据需要添加消泡剂、表面活性剂。此外,优选利用 上述碱性水溶液进行显影之后,进行水洗,使其干燥。
[0141] 烘烤的条件没有特别限定,只要根据所使用的固化性树脂组合物的种类进行加热 处理即可。一直以来已知的固化性树脂组合物如果烘烤温度成为200°C以下,则耐溶剂性 变得不足,但本发明的固化性树脂组合物即使在200°C以下的温度进行了烘烤的情况下也 可以获得显示充分的耐溶剂性的涂膜。因此,可以降低烘烤温度,此外,在高温下烘烤的情 况下,可以缩短处理时间,成为制造上的大的优点。从这样的观点出发,通常在210°C以下, 优选为200°C以下,特别优选为190°C以下的温度进行10分钟~4小时,优选为20分钟~ 2小时的加热。
[0142] 通过使用黑矩阵用的固化性树脂组合物、和红色、绿色、蓝色的像素用固化性树脂 组合物依次反复进行上述那样的涂布、曝光、显影和烘烤,从而可以形成所期望的着色图 案。另外,在上述中,说明了利用光固化的着色图案的形成方法,但如果使用代替光聚合引 发剂(E),配合了固化促进剂和公知的环氧树脂的固化性树脂组合物,则也可以通过喷墨法 进行涂布之后,进行加热,从而形成所期望的着色图案。接下来,在着色图案(RGB的各像素 和黑矩阵)上形成保护膜。作为保护膜,没有特别限定,只要使用公知的物质来形成即可。
[0143] 这样制造的滤色器使用提供灵敏度、显影性优异,并且耐溶剂性优异的着色图案 的固化性树脂组合物来制造,因此具有颜色变化少的优异的着色图案。
[0144] [3.图像显示元件]
[0145] 本发明的图像显示元件为具有上述滤色器的显示元件,作为其具体例,可举出液 晶显示元件、有机EL显示元件、(XD元件、CMOS元件等固体摄像元件等。在制造这样的图像 显示元件时,除了使用上述滤色器以外,按照常规方法进行即可。例如,在制造液晶显示元 件的情况下,只要在基板上,形成上述滤色器,接着依次形成电极、隔离物等。然后,在至少 一张基板上形成电极等,使两者粘合而注入规定量的液晶,进行密封即可。
[0146] 实施例
[0147] 以下,参照实施例来详细地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。另外,在 该实施例中,份和%只要没有特别说明全部为质量基准。此外,酸值、封闭异氰酸酯基当量 和重均分子量的测定法如下。
[0148] (1)酸值为按照JIS K6901 :20085. 3. 2测定的固化性聚合物(A)的酸值,是指将 该固化性聚合物(A)lg中所包含的酸性成分进行中和所需要的氢氧化钾的mg数。
[0149] (2)封闭异氰酸酯基当量为封闭异氰酸酯基的单位摩尔数的分子量,是基于单体 的使用量而算出的计算值。
[0150] (3)所谓重均分子量(Mw)
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