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遮光性組合物及濾色器的制作方法

文檔序號:2741182閱讀:303來源:國知局

專利名稱::遮光性組合物及濾色器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及遮光性組合物及采用它形成的濾色器。技術(shù)背景此前,濾色器,為使液晶顯示器等彩色化而廣泛使用,一般,紅、綠、藍三原色的像素,以配置成瑪賽克樣子的形態(tài)使用。在這些像素間,為了提高顯示的對比度,通常設(shè)置具有遮光性的區(qū)域,由于可看到黑色格子狀,故稱其為黑底。黑底的制造方法,大致分為(A)通過蒸鍍形成鉻、鎳、鋁等金屬薄膜,將其蝕刻制造的方法;(B)采用使炭黑、鈦黑等高遮光性的著色材料分散的遮光性樹脂組合物,采用光刻法制造的方法。(A)法的成本比較高,另外,大型基板的制造困難,故近年來正在進行向(B)法的轉(zhuǎn)變。(B)法己被廣泛采用,但采用炭黑作為著色材料時,在IPS驅(qū)動方式或STN驅(qū)動方式的液晶顯示器中,存在難以保持必要的絕緣性的問題。另外,用鈦黑作為著色材料時,比重大的鈦黑的分散穩(wěn)定性困難,并且還有成本高等問題發(fā)生。因此,作為絕緣性高、分散穩(wěn)定性及成本優(yōu)良的著色材料,已探討釆用有機顏料。例如,專利文獻1(特許第2552391號公報)及專利文獻2(特許第3700398號公報)公開了黑色有機顏料的使用,以及通過多種有機顏料的組合模擬黑色化的混合有機顏料的使用。然而,用一般的有機顏料作為著色材料時,在作為黑底的使用中,由于僅得到不充分的遮光性,故在這些文獻記栽的發(fā)明中,為了確保遮光性,與炭黑或鈦黑等并用,實質(zhì)上是必要的。因此,上述問題仍未解決。另一方面,作為有機顏料之一,己知苯并咪唑酮二p惡嗪顏料。苯并咪唑酮二。惡溱顏料,其特征是具有高的著色力與鮮明的色調(diào),專利文獻3(特開2005-49636號公報)、專利文獻4(特開2005-242123號公報)及專利文獻5(特開2006-53329號公報)公開了采用苯并咪唑酮二喁溱顏料作為濾色器用著色材料。然而,在這些文獻記載的發(fā)明中,因苯并咪唑酮二喁嗪顏料是作為為了提高藍色像素的色特性(明亮度、飽和度等)的著色材料,作為優(yōu)選的范圍舉出著色材料的配合量,實質(zhì)上在固體成分中少于40重量%的含量,目的及實施方案與本發(fā)明不同。另外,即使在專利文獻1~5中記載的任何一項發(fā)明中,用苯并咪唑酮二喁溱顏料作為遮光性著色材料使用,未作任何公開,用苯并咪唑酮二喁溱顏料作為黑底的著色材料使用也未作任何公開。[專利文獻1]特許第2552391號公報[專利文獻2]特許第3700398號公報[專利文獻3]特開2005-49636號公報[專利文獻4]特開2005-242123號公報[專利文獻5]特開2006一53329號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于所涉及的現(xiàn)有技術(shù)的課題而提出的,目的是提供一種遮光性高、絕緣性及分散穩(wěn)定性優(yōu)良的遮光性組合物及采用它形成的濾色器。為了解決上述課題進行探討的結(jié)果,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),特定的有機顏料適于作為目的遮光性組合物的著色材料,含特定量該有機顏料的遮光性組合物,適于黑底的形成,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明涉及的遮光性組合物,其特征在于,在固體成分中含40重量%以上著色材料的遮光性組合物中,使遮光性組合物固化得到的固化膜的光密度,當(dāng)膜厚ljam時達到2.0以上,其中,所述著色材料把以下列通式(1)表示的苯并咪唑酮二喁嗪顏料作為必需成分。[化l]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(式中,R'及W分別獨立地表示氫原子或也可以具有取代基的1價烴基,X表示氫原子或卣原子)。在這里,苯并咪唑酮二喁溱顏料,在著色材料中含30重量y。以上是優(yōu)選的,另外,選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少i種有機顏料在著色材料中含i~70重量y。是優(yōu)選的。另外,本發(fā)明涉及,在上述遮光性組合物中,固體成分中含感光性樹脂5~50重量%以及光聚合引發(fā)劑1~10重量%,可采用光刻法形成圖像的濾色器用遮光性組合物。在這里,使濾色器用遮光性組合物固化的固化膜的體積電阻率在IO"Q.cm以上。另外,本發(fā)明涉及具有上述濾色器用遮光性組合物的固化膜的濾色器。下面詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明涉及的遮光性組合物,由以通式(1)表示的苯并咪唑酮二噁嚷顏料作為必需成分的著色材料在固體成分中含4o重量%以上所構(gòu)成。在這里,作為著色材料,意指顏料、染料等。另外,所謂固體成分,意指遮光性組合物中溶劑以外的成分,意指有助于遮光性組合物的固化膜形成的成分。本發(fā)明的遮光性組合物,著色材料在固體成分中含40重量。/。以上是必要的,但從提高遮光性這點考慮,含50重量%以上是優(yōu)選的,含60重量°/。以上是更優(yōu)選的。還有,本發(fā)明的遮光性組合物,可根據(jù)需要含著色材料及溶劑以外的成分,例如,可以配合樹脂類或分散劑等。本發(fā)明的遮光性組合物,其特征在于,其固化膜的光密度在膜厚ljam時為2.O以上。光密度,一般是用透過率的倒數(shù)的常用對數(shù)定義的數(shù)值,用市場銷售的光密度計(yk夕y7夕《義社制造的"D200-II"等)也可容易地得到測定值。本發(fā)明的遮光性組合物,其固化膜的光密度必需在膜厚1jam時為2.0以上,達到2.2以上是優(yōu)選的,達到2.5以上是更優(yōu)選的。光密度是遮光性指標(biāo),可以說單位膜厚的光密度愈高,遮光性愈好。另外,通過提高固化膜的膜厚,可以得到更高的光密度,在本發(fā)明的遮光性組合物中,可以實現(xiàn)當(dāng)形成1.5jam的膜厚時,光密度在3.O以上,當(dāng)形成2.O/am的膜厚時,光密度在4.0以上。本發(fā)明的遮光性組合物,為進行光密度評價,要求可以形成膜厚liam的固化膜。作為該固化膜的最標(biāo)準(zhǔn)的制造方法,可以舉出,把遮光性組合物涂布在基板等上,照射100mJ/cm2的紫外光以及于230'C進行20分鐘加熱焙燒,使其固化的方法。把這樣得到的固化膜用光密度計測定,即可求出目的光密度。作為涂布遮光性組合物的方法,可以采用公知的方法,例如,可以舉出旋轉(zhuǎn)涂布、棒式涂布、狹縫涂布等涂布方法。在這里,當(dāng)遮光性組合物含溶劑時,在涂布后用熱板或減壓干燥機等進行遮光性組合物的干燥是優(yōu)選的。其次,固化的方法也可以采用公知的方法,例如,可以舉出氙燈、鹵素?zé)?、鎢燈、超高壓水銀燈、高壓水銀燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等作光源的紫外光照射,以及用熱板、熱風(fēng)爐等進行加熱焙燒。還有,上述100mJ/cn^的紫外光照射,以及于230。C進行20分鐘加熱焙燒是最標(biāo)準(zhǔn)的固化條件,但在遮光性組合物實際使用中,這些條件也可配合所用基板的性質(zhì)及遮光性組合物的固化膜利用形態(tài)進行適當(dāng)調(diào)整。例如,光固化采用10~1000mJ/cm2的紫外光照射、熱固化于200~250'C進行20~60分鐘加熱焙燒也可,當(dāng)然,兩種固化方法既可并用,也可以視場合僅采用1種固化方法。本發(fā)明中使用的苯并咪唑酮二喁嗪顏料,具有以通式(1)表示的結(jié)構(gòu),顯示來自7個縮環(huán)結(jié)構(gòu)特征的可見光中波長區(qū)域的吸收。在這里,f及f只要是氫原子或也可具有取代基的l價烴基即可,沒有作特別限定,但氫原子或碳原子數(shù)4以下的烷基是優(yōu)選的。作為l價烴基的具體例子,可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環(huán)己基、苯基、萘基、乙烯基、烯丙基等,作為取代基的具體例子,可以舉出鹵原子、硝基、氰基、羥基、羧基、磺基、氨基等,但不限于這些。另外,x表示氫原子或卣原子,但卣原子是優(yōu)選的,氯原子是特別優(yōu)選的。這些苯并咪唑酮二噶溱顏料,既可以只用l種,也可以2種以上并用。為了提高遮光性,苯并咪唑酮二嗜嚷顏料在著色材料中含30重量%以上是優(yōu)選的,含5o重量y。以上是更優(yōu)選的。具有上述結(jié)構(gòu)的苯并咪唑酮二喁溱顏料中,作為特別優(yōu)選的可以舉出R'為氫原子、R'為乙基、以及X為氯原子的顏料.藍80。作為顏料.藍80的市場銷售品的例子,可以舉出夕,卩7*》卜社制造的"HostapermBlueR5RVP2548"、"HostapermBlueR5R01VP3317"、"HostapermBlueR5R-WD"。本發(fā)明的遮光性組合物中也可以配合苯并咪唑酮二喁。秦顏料以外的著色材料(以下稱作"其他著色材料")。作為其他著色材料,可以采用公知的顏料、染料等,但偶氮顏料、縮合偶氮顏料、曱亞胺顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚滿顏料、咔唑二p惡"秦顏料、士林顏料、茈顏料、茈酮(^'J/》)顏料、奎酞酮顏料、二酮吡咯并吡咯(夕少卜匕°口口匕°口一/L)顏料、硫靛顏料等為代表的絕緣性有機顏料是優(yōu)選的,特別是選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少1種有機顏料,在著色材料中含70重量%以下是優(yōu)選的,在著色材料中含5o重量y。以下的范圍是更優(yōu)選的。作為黃色、橙色、紅色及茶色的有機顏料,可以舉出,例如,顏料'黃l、顏料'黃3、顏料黃12、顏料.黃13、顏料.黃14、顏料.黃16、顏料黃17、顏料黃55、顏料.黃73、顏料.黃74、顏料'黃81、顏料.黃83、顏料.黃93、顏料黃95、顏料黃97、顏料黃1G9、顏料黃110、顏料.黃111、顏料.黃117、顏料.黃120、顏料.黃126、顏料.黃127、顏料.黃128、顏料.黃129、顏料.黃130、顏料.黃136、顏料.黃138、顏料'黃139、顏料黃150、顏料.黃151、顏料.黃153、顏料.黃154、顏料.黃155、顏料.黃U3、顏料.黃174、顏料黃175、顏料'黃176、顏料.黃180、顏料'黃18i、顏料.黃183、顏料.黃185、顏料.黃191、顏料.黃194、顏料.黃1"、顏料.黃213、顏料.黃214、顏料.橙5、顏料.橙13、顏料.橙16、顏料橙34、顏料.橙36、顏料.橙38、顏料.橙43、顏料.橙61、顏料.橙62、顏料.橙64、顏料'橙67、顏料.橙68、顏料.橙71、顏料.橙72、顏料.橙73、顏料.橙74、顏料.橙81、顏料.紅2、顏料.紅3、顏料.紅4、顏料.紅5、顏料紅9、顏料.紅12、顏料.紅14、顏料.紅22、顏料.紅23、顏料.紅31、顏料紅38、顏料'紅112、顏料.紅122、顏料紅144、顏料.紅146、顏料.紅147、顏料.紅149、顏料.紅166、顏料紅168、顏料紅170、顏料.紅175、顏料.紅176、顏料紅177、顏料.紅178、顏料'紅179、顏料.紅184、顏料'紅185、顏料.紅187、顏料.紅188、顏料.紅202、顏料.紅207、顏料紅208、顏料.紅209、顏料紅210、顏料.紅213、顏料.紅214、顏料.紅220、顏料.紅221、顏料.紅242、顏料紅247、顏料.紅253、顏料.紅254、顏料.紅255、顏料'紅256、顏料.紅257、顏料'紅262、顏料紅264、顏料'紅266、顏料.紅272、顏料'紅279、顏料'棕23、顏料.棕25、顏料'棕41等,但又不限于這些。另外,當(dāng)配合其他著色材料時,用于實質(zhì)上完成其目的的下限,在著色材料中為1重量、在本發(fā)明的遮光性組合物中,選擇苯并咪唑酮二喁嗪顏料作為著色材料必需成分的理由,是由于基于特征的可見光中波長區(qū)域的吸收的高著色力,作為有機顏料可以得到顯著的遮光性。另外,作為其他著色材料,通過并用選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少l種有機顏料,使吸收波長區(qū)域的分布最佳化,可進一步提高遮光性。還有,當(dāng)著色材料中不使用苯并咪唑酮二鳴嗪顏料,而采用其他有機顏料構(gòu)成遮光性組合物時,一般遮光性不足,膜厚ljam的固化膜光密度達不到2.0。在本發(fā)明的遮光性組合物中,為了進一步提高遮光性,作為其他著色材料,也可以配合炭黑或鈦黑。但是,當(dāng)含炭黑時,根據(jù)其量,絕緣性保持變得困難,當(dāng)含鈦黑時,同樣,分散穩(wěn)定性的保持成為問題。本發(fā)明的遮光性組合物,其特征在于,其固化膜光密度在膜厚lMm時達到2.O以上,為了穩(wěn)定地達到這一數(shù)值,作為其他著色材料,當(dāng)使用選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少1種有機顏料時,固體成分中的著色材料配合量P(重量%)與著色材料中的苯并咪唑酮二噍溱顏料的配合量Q(重量y。),優(yōu)選必需設(shè)定同時滿足下列(2)~(4)的3個式子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在這里,上式(2)及(3)意指Q的優(yōu)選下限,上式(4)意指Q的優(yōu)選上限。從上述3式示出了至少P必需^40,以及伴隨著P的增加,Q的自由度增加,特別是在P260的區(qū)域是有利的。另外,示出了選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少1種有機顏料在著色材料中含(100-Q)重量%是優(yōu)選的。本發(fā)明中使用的顏料,通過整?;幚硎沽秸R者是有利的。作為整?;幚恚梢圆捎霉姆椒?,例如,可以舉出鹽研磨法、溶劑鹽研磨法、酸糊法(7二少卜'《一義亍0夕'法)、酸漿法等,但又不限于這些。這樣整?;^的顏料的平均粒徑為10500nm是優(yōu)選的,50~200nm是更優(yōu)選的。在這里,當(dāng)顏料的平均粒徑過小時,由于隱蔽力降低,難以得到充分的遮光性,反之,當(dāng)過大時,顏料顆粒成為障礙,難以得到表面平滑的固化膜。另外,作為表示顏料的平均粒徑的指標(biāo),己知有比表面積,本發(fā)明使用的顏料的比表面積優(yōu)選為10150mVg,30~100mVg是更優(yōu)選的。還有,作為本發(fā)明使用的顏料,除用通式(l)表示的苯并咪唑酮二喁嗪顏料外,當(dāng)根據(jù)需要配合其他著色材料時,也包含其中所用的顏料(下面也同樣)。另外,本發(fā)明使用的顏料,為了提高分散穩(wěn)定性,進行過表面處理者是優(yōu)選的。作為表面處理可采用^^知的方法,例如,可以舉出松香處理、顏料衍生物處理、酸'堿處理、等離子體處理、膠嚢化處理等,但又不限于這些。在本發(fā)明的遮光性組合物中,為了容易形成固化膜,可以配合樹脂類。可以使用的樹脂類,只要是公知的高分子化合物或高粘度的化合物即可,未作特別限定,例如,可以舉出乙烯樹脂(丙烯酸(共)聚合物、曱基丙烯酸(共)聚合物、馬來酸(共)聚合物、苯乙烯(共)聚合物等)、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚醚樹脂、環(huán)氧樹脂等,結(jié)構(gòu)中具有羧基或酚式羥基等堿溶解性官能基,具有堿顯影性者,或具有縮水甘油基或異氰酸酯基等反應(yīng)性官能基,具有熱固性者是優(yōu)選的。這些樹脂類的配合量未作特別限定,固體成分中含5~50重量y。是優(yōu)選的,含io~30重量y。是更優(yōu)選的。還有,這里所說的樹脂類中,也包括下述感光性樹脂。在本發(fā)明的遮光性組合物中,為使上述顏料等著色材料穩(wěn)定分散,可以配合分散劑??梢允褂玫姆稚?,只要是公知的分散劑或分散促進劑等即可,未作特別限定,例如,陽離子性高分子類分散劑、陰離子性高分子類分散劑、非離子性高分子類分散劑、顏料衍生物型分散劑(分散助劑)等,特別是作為顏料吸附點,具有咪唑基、吡咯基、吡啶基、伯、仲或叔氨基等陽離子性官能基,胺值達到1~100mgKOH/g、平均分子量1千~10萬范圍的陽離子性高分子類分散劑是優(yōu)選的。這種陽離子性高分子類分散劑的例子,在特開平9-169821號公報中己經(jīng)公開。這些分散劑的配合量,未作特別限定,但固體成分中為1~25重量%是優(yōu)選的,2~15重量%是更優(yōu)選的。還有,樹脂類高粘度物質(zhì),一般也具有使分散穩(wěn)定的作用,但不具有分散促進能力者,不作為分散劑使用。然而,為使分散穩(wěn)定的目的而使用者不進行限制。另外,上述顏料衍生物型分散劑,當(dāng)具有來自顏料骨架的著色時,該顏料衍生物型分散劑具有作為著色材料一部分的功能。在本發(fā)明的遮光性組合物中,為了提高著色材料的分散穩(wěn)定性或遮光性組合物的涂布性,可以配合溶劑。作為溶劑,可采用公知的溶劑而未作特別限定,例如,可以舉出乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇二乙酸酯、Y-丁內(nèi)酯等酯類,甲基異丁酮、環(huán)己酮、異佛爾酮等酮類,乙二醇二曱醚、二乙二醇二曱醚、三乙二醇二丙二醇二甲醚等醚類,溶纖劑、甲基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、丙二醇一甲醚、二丙二醇一甲醚等醚醇類,溶纖劑乙酸酯、丙二醇一曱醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯等醚酯類,乙醇酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等醇酯類,甲苯、二甲苯、枯烯等芳香族類溶劑,2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二曱基甲酰胺等含氮類溶劑等。這些溶劑的配合量未作特別限定,但對固體成分為100~1900重量°/。(遮光性組合物中50~95重量%)是優(yōu)選的,150~900重量%(遮光性組合物中60~90重量%)是更優(yōu)選的。本發(fā)明的遮光性組合物,可根據(jù)需要進一步含有任意的成分,例如,也可以配合填料或添加劑等。還有,作為添加劑,可以舉出固化劑、交聯(lián)劑、表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑、粘度調(diào)整劑、潤濕劑、消泡劑、抗氧劑等,但又不限于這些。本發(fā)明的遮光性組合物的制造方法未作特別限定,例如,可舉出把顏料等著色材料分散(優(yōu)選采用分散劑)在樹脂類或溶劑等中制造的方法。還有,作為使著色材料分散的方法,可以采用公知的方法,例如,可以舉出采用捏和機、立式球磨機、輥磨機、玻珠研磨機、涂料攪拌機(、4》卜'》工一力一)、分散機等進行分散加工處理,但又不限于這些。本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物,其特征在于,在固體成分中含有感光性樹脂5~50重量%,同時,在固體成分中含有光聚合引發(fā)劑1~10重量%,可采用光刻法形成圖像。在這里,所謂光刻法,意指對涂布、干燥遮光性組合物得到的涂布膜,通過光掩蔽膜等選擇地進行光照射(圖像曝光),光照射部通過光能固化后,通過顯影除去未照射光的部分,得到圖像的方法,特別意指稱作負型(凈力^型)光刻法的方法。本發(fā)明中使用的以通式(1)表示的苯并咪唑酮二p惡嗪顏料,對小于380nm的紫外光波長區(qū)域具有透過性。因此,本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物,非常適于用紫外光照射進行光刻。以炭黑作為著色材料的濾色器用遮光性組合物已廣泛釆用,但由于炭黑幾乎不透紫外光,故通過紫外光照射進行光刻,從本質(zhì)上看是困難的。特別是,采用1.5iam以上的較高膜厚的圖像形成,以炭黑作為著色材料時,由于涂布膜的深處不能光固化,成為大的障礙。但是,本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物,即使是這種高膜厚,直到涂布膜的深處也可以充分光固化,故圖像形成極容易,還可以適用于厚膜的黑底的形成。作為這種厚膜黑底的例子,有在采用噴墨法進行濾色器的形成中,為具有像素間隔功能所必要的材料。本發(fā)明使用的感光性樹脂,只要是選自光聚合性樹脂、光聚合性單體或光聚合性低聚物中的至少l種即可,既可以是固化狀態(tài)下為樹脂的材料,也可以是僅含有未固化狀態(tài)下為單體或低聚物等未樹脂化成分的材料。作為感光性樹脂,可優(yōu)選釆用公知的光聚合性樹脂、光聚合性單體及光聚合性低聚物的任何一種,特別是丙烯酸及甲基丙烯酸(下面把兩者合稱"(曱基)丙烯酸")的衍生物是優(yōu)選的,例如,可以舉出二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(曱基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(曱基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類,雙酚A型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯、雙酚藥型環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯、苯酚酚醛型環(huán)氧聚(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛型環(huán)氧聚(曱基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸環(huán)氧酯類等。另外,上述(甲基)丙烯酸化合物類與結(jié)構(gòu)中具有(優(yōu)選多個)異氰酸酯基或酸酐基等的化合物的反應(yīng)生成物也是優(yōu)選的。另外,還可以舉出作為公知的樹脂類的乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚醚樹脂等主鏈或側(cè)鏈上,通過酯鍵、酰胺鍵、氨酯鍵等導(dǎo)入(曱基)丙烯?;臉渲惖?。還有,除(曱基)丙烯酸衍生物以外,還可以采用馬來酸衍生物、馬來酰亞胺衍生物、巴豆酸衍生物、衣康酸衍生物、桂皮酸衍生物、乙烯醇衍生物等。這些感光性樹脂,可根據(jù)濾色器用遮光性組合物的曝光感度等加以適當(dāng)選擇即可,既可僅用l種,也可2種以上并用,但結(jié)構(gòu)中具有羧基或酚性羥基等堿溶解性官能團的具有堿顯影性者是優(yōu)選的。這些感光性樹脂的配合量必需在固體成分中達到5~50重量°/。,但7~40重量%是優(yōu)選的,io~30重量%是更優(yōu)選的。在這里,當(dāng)感光性樹脂的配合量過少時,遮光性組合物的感光性降低,用光刻法難以得到圖像。另一方面,當(dāng)感光性樹脂的配合量過多時,相對著色材料的配合量減少,感光性變得不充分。作為光聚合引發(fā)劑,可優(yōu)選采用公知的任何一種光聚合引發(fā)劑,例如,可以舉出苯乙酮、2-羥基-2-甲基-l-苯基丙烷-l-酮、千基二甲基縮酮等苯乙酮類,二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-雙(N,N-二乙基氨基)二苯甲酮等二苯曱酮類,苯偶姻乙醚、苯偶姻-叔丁醚等苯偶姻醚類,2-甲基-1-[4-(曱基對氨基苯磺基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-千基-2-(N,N-二甲基氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-l-酮等oc-氨基烷基苯酮類,2,4,6-三(三氯曱基)-1,3,5-三溱、2-[3,4-(亞甲基二氧基)苯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5—三嗪等三嗪類,3,3',4,4'-四(叔丁基過氧羰基)二苯曱酮等有機過氧化物類,噻噸酮、2,4-二乙基噢噸酮等硫化合物類,(2,4,6-三曱基苯甲酰基)二苯基膦氧化物、雙(2,4,6-三曱基苯曱?;?苯基膦氧化物等磷化合物類,1-[4-(苯基對氨基苯磺基)苯基]辛烷-1,2-二酮-2-0-苯甲酰基將、l一(9-乙基-6-(2-曱基苯甲酰基)一9H3-基)乙酮-1-0-乙酰肟等肟酯類,2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2-雙咪唑等雙咪唑類等,從得到高感光性這點考慮,三嗪類或肟酯類是特別優(yōu)選的。這些光聚合引發(fā)劑,可根據(jù)濾色器用遮光性組合物的曝光感度等適當(dāng)選擇,既可以僅采用l種,也可以2種以上并用。這些光聚合引發(fā)劑的配合量,固體成分中必需達到1~10重量%,2~8重量%是優(yōu)選的,3~6重量°/。是更優(yōu)選的。在這里,當(dāng)光聚合引發(fā)劑的配合量過少時,遮光性組合物的感光性低,用光刻法難以得到圖像。另一方面,當(dāng)光聚合引發(fā)劑的配合量過多時;著色材料的配合量相對變少,遮光性變得不充分。本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物的固化膜,體積電阻率為10"Q'cm以上是優(yōu)選的。體積電阻率是絕緣性的指標(biāo),可以說體積電阻率愈高,絕緣性愈高。體積電阻率的測定,采用公知的方法進行即可,但用導(dǎo)電性金屬蒸鍍膜夾住固化膜,各金屬蒸鍍膜分別與電極連接,采用微電流計(7*卜'"'7于久卜社制造,"R8340A"等),進行測定的方法是優(yōu)選的。還有,當(dāng)著色材料中不使用苯并咪唑酮二喁嚷顏料時,采用炭黑構(gòu)成濾色器用遮光性組合物時,一般絕緣性降低,固化膜的體積電阻率達不到1014Qcm。本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物的制造方法,未作特別限定,預(yù)先配制顏料等著色材料(優(yōu)選采用分散劑)分散在溶劑等中的分散液,在其中配合感光性樹脂或光聚合引發(fā)劑,制成濾色器用遮光性組合物的方法是有利的。另外,也有在感光性樹脂等溶解在溶劑中的感光性樹脂組合物中,分散著色材料,制成濾色器用遮光性組合物的方法,從得到的濾色器用遮光性組合物的穩(wěn)定性這點考慮,前者的方法是優(yōu)選的。本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物,涂布在基板等上,通過照射紫外光、加熱焙燒等使其固化,可以得到固化膜。作為涂布濾色器用遮光性組合物的方法,可以采用公知的方法,例如,可以舉出旋轉(zhuǎn)涂布、棒式涂布、狹縫涂布等涂布方法。另外,涂布后用熱板或減壓干燥機等進行濾色器用遮光性組合物的干燥是優(yōu)選的。但是,涂布及干燥方法不限于上述方法。通過紫外光照射使固化的方法也可以采用公知的方法,例如,可以舉出氙燈、卣素?zé)?、鎢燈、超高壓水銀燈、高壓水銀燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等作光源的紫外光照射。進行這種紫外光照射時,可采用光學(xué)掩蔽膜等進行圖像曝光,進一步用顯影液進行處理,在基板上形成圖像。作為顯影液,只要是溶解未曝光部分、不溶解曝光部分的顯影液即可而未作特別限定,但含各種添加劑的堿水溶液是優(yōu)選的。在這里,作為顯影液的堿成分,例如,可以采用堿金屬碳酸鹽、堿金屬氫氧化物、季銨氫氧化物等,作為添加劑,可以舉出有機溶劑、表面活性劑、消泡劑、防霉劑等。顯影方法,也可以采用公知的方法,例如,可以舉出浸漬顯影、噴霧顯影、電刷顯影、超聲波顯影等。對紫外光照射及顯影方法也未作特別限定。另外,為了提高固化膜的強度,紫外光照射后進行加熱焙燒是優(yōu)選的。加熱焙燒的方法也可以采用公知的方法,例如,可以舉出采用熱板、熱風(fēng)爐等進行處理,但又不限于這些。對濾色器用遮光性組合物的固化條件未作特別限定,光固化采用10~1000mJ/cm2的紫外光照射、熱固化于200~250。C進行20~60分鐘加熱焙燒是優(yōu)選的。還有,采用上述濾色器用遮光性組合物的固化膜,制造濾色器的方法,可采用Z/^知的方法。本發(fā)明的遮光性組合物,由于以苯并咪唑酮二喁嗪顏料作為著色材料的必需成分,故實現(xiàn)高遮光性,進一步,從絕緣性及分散穩(wěn)定性優(yōu)良這點考慮是極有用的。另外,采用本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物形成的濾色器,具有以高遮光性與高絕緣性為特征的黑底,特別是從可制造IPS驅(qū)動方式或STN驅(qū)動方式的高質(zhì)量液晶顯示器這點考慮,是極為有用的。另外,本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物,即使1.5nm以上的較厚膜也可以容易地形成圖像,故對采用噴墨法等要求的厚膜黑底的形成也可適用。此外,本發(fā)明的濾色器用遮光性組合物具有介電率非常低的特征,故也適于在陣列基板上濾色器的形成(ColorFi1terOnArray)。另外,本發(fā)明的遮光性組合物,除在濾色器中使用外,作為涂料用、印刷油墨用、書寫器具油墨用、塑料用的著色成分等也是有用的,作為絕緣性材料在電路配線等用途中使用,作為可見光選擇吸收性材料也可在濾光器等用途中使用。具體實施方式下面通過實施例,具體地說明本發(fā)明。還有,下面所述的"份",都表示重量份V實施例1遮光性組合物的制造取顏料.藍80(夕,卩7*》卜社制造的"HostapermBlueR5RVP2548",著色材料)60.0份、陽離子性高分子類分散劑(味0素774;/亍夕乂社制造,"7v義^一PB821")20.0份、及丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)320.0份進行配合,用涂料攪拌機進行3小時分散加工處理,配制分散液。在這里,涂料攪拌機的媒質(zhì),以填充率20%釆用0.4mm①氧化鋯珠。其次,具有雙酚藥型環(huán)氧二丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的堿顯影型感光性樹脂56.5重量%的丙二醇一甲醚乙酸酯溶液(新日鐵化學(xué)社制造的"V-259ME")11.9份、二季戊四醇六丙烯酸酯(感光性樹脂)6.8份、1—(9-乙基-6-(2-甲基苯曱?;?-9H-啼哇-3-基)乙酮-1-0-乙酰將(光聚合引發(fā)劑)5.0份、丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)14.8份、丙二醇二乙酸酯(溶劑)60.0份、聚硅氧烷類表面活性劑(東k.夕*々i一-;/夕'社制造,"FZ-2122")0.5份、以及3-(縮水甘油氧基)丙基三曱氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑)l.O份加以配合,充分攪拌,配制感光性樹脂組合物。往其中混合上述分散液,進一步充分攪拌,制成著色材料在固體成分中達到60重量%的濾色器用遮光性組合物500.0份。模型濾色器的制造把上述濾色器用遮光性組合物,在5英寸方形、厚度lmm的玻璃基板上,采用旋轉(zhuǎn)涂布機進行涂布,制成試片。此時,調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù),控制涂布條件,使制成的固化膜的膜厚達到1.Opm。其次,把該試片在8(TC的熱板上處理3分鐘,使濾色器用遮光性組合物干燥,得到其涂布膜。在涂布膜上被覆光掩蔽膜,用高壓水銀燈照射100mJ/cm2的紫外光,進行圖像膝光,再用堿顯影液(新日鐵化學(xué)社制造,"V-2401ID"的IO倍稀釋液)進行處理,水洗,使圖像顯影。最后,把試片在23(TC熱風(fēng)爐中焙燒20分鐘,得到固化膜,制成具有由各種線寬構(gòu)成的黑底或線和間隔的圖像等的模型濾色器。對這樣得到的固化膜的光密度,用夕'k夕/7夕《只社制造的"D200-II"進行測定,其值為2.0。另外,所得到的固化膜用光學(xué)顯微鏡進行觀察,從形成的最小線和間隔的圖像評價圖像形成能力,結(jié)果是該值為5Mm(值愈小愈優(yōu)良)。另外,用鋁蒸鍍基板代替玻璃基板,同樣制作固化膜,在其上再蒸鍍鋁,用7卜'"'^于義卜社制造的"R8340A"測定外加電壓5V下的體積電阻率,結(jié)果是該值為2x10"Q.cm。著色材料種類等以及這些結(jié)果匯總示于表1。實施例2~4把實施例1中使用的著色材料,按表l所示變更,其他同實施例1,制造濾色器用遮光性組合物及模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果是任何一個均得到遮光性及絕緣性優(yōu)良的高質(zhì)量模型濾色器。結(jié)果示于表1。還有,例如,對于實施例2使用的著色材料,所謂表l中所示的"PB80/PY139-70/30",意指著色材料中含PB80為70重量、含PY139為30重量%,其他含義同樣。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(夕,"J7》卜社制"HosUpermBlueR5RVP2548")PY139-顏料.黃139(BASF社制"PaliotolYellowD1819")PR254-顏料.紅254(《/k,仁少;、力乂l乂社制"IrgaphorRedbt-CF,)PBk31-顏料.黑31(BASF社制"PaliogenBlackS0084")PB15:4=顏料.藍15:4(BASF社制"HeliogenBlueD7107")炭黑(三菱化學(xué)社制"MA100")實施例5取顏料'藍80(夕,卩7》卜社制造的"HostapermBlueR5RVP2548",著色材料)35.0份、顏料黃139(BASF社制造,"PaliotolYellowD1819",著色材料)15.0份、陽離子性高分子類分散劑(味0素774夕乂社制造,"T^義一PB821")16.7份、及丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)266.7份進行配合,與實施例1同樣進行分散加工處理,配制分散液。其次,具有雙酚藥型環(huán)氧二丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的堿顯影型感光性樹脂56.5重量%的丙二醇一甲醚乙酸酯溶液(新日鐵化學(xué)社制造的"V-259ME")22.4份、二季戊四醇六丙烯酸酯(感光性樹脂)12.6份、雙酚藥型環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)社制造的"ESF-300")2.5份、1-(9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-呻喳-3-基)乙酮-1-0-乙酰肟(光聚合引發(fā)劑)4.0份、丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)63.6份、丙二醇二乙酸酯(溶劑)60.0份、聚硅氧烷類表面活性劑(東k.夕'々3—->夕'社制造,"FZ-2122")0.5份、以及3-(縮水甘油氧基)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑)l.O份加以配合,充分攪拌,配制感光性樹脂組合物。往其中混合上述分散液,進一步充分攪拌,制成著色材料在固體成分中達到50重量y。的濾色器用遮光性組合物500.0份。采用上述濾色器用遮光性組合物,與實施例1同樣制造模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果得到遮光性及絕緣性優(yōu)良的高質(zhì)量模型濾色器。結(jié)果示于表l。實施例6~8把實施例5中使用的著色材料,按表l所示變更,其它與實施例5同樣進行,制造濾色器用遮光性組合物及模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果是任何一個均得到遮光性及絕緣性優(yōu)良的高質(zhì)量模型濾色器。結(jié)果示于表1。實施例9取顏料'藍80(夕,卩7*7卜社制造的"HostapermBlueR5RVP2548",著色材料)20.0份、顏料'黃139(BASF社制造,"PaliotolYellowD1819",著色材料)20.0份、陽離子性高分子類分散劑(味0素77寸夕乂社制造,"7^只一PB821")13.3份、及丙二醇一曱醚乙酸酯(溶劑)213.3份進行配合,與實施例l同樣進行分散加工處理,配制分散液。其次,具有雙酚藥型環(huán)氧二丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的堿顯影型感光性樹脂56.5重量%的丙二醇一甲醚乙酸酯溶液(新日鐵化學(xué)社制造的"V-259ME,,)34.3份、二季戊四醇六丙烯酸酯(感光性樹脂)19.4份、雙酚芴型環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)社制造的"ESF-300")3.9份、1-(9-乙基-6-(2-甲基苯甲?;?-9H-咕峻-3-基)乙酮-l-O-乙酰肟(光聚合引發(fā)劑)2.5份、丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)111.8份、丙二醇二乙酸酯(溶劑)60.G份、聚硅氧烷類表面活性劑(東k.夕'々3—-;/夕'社制造,"FZ-2122")0.5份、以及3-(縮水甘油氧基)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑)1.0份加以配合,充分攪拌,配制感光性樹脂組合物。往其中混合上述分散液,進一步充分攪拌,制成著色材料在固體成分中達到40重量y。的濾色器用遮光性組合物500.0份。采用上述濾色器用遮光性組合物,與實施例1同樣制造模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果得到遮光性及絕緣性優(yōu)良的高質(zhì)量模型濾色器。結(jié)果示于表l。參考例1除采用實施例7的濾色器用遮光性組合物,變更涂布條件,使制造的固化膜的膜厚達到1.5、2.0、2.5及3.Ojura以外,與實施例l同樣制造各種膜厚的模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例5同樣測定光密度及圖像形成能力,結(jié)果是光密度為3.3(膜厚1.5mm)、4.2(膜厚2.Ojum)、5.1(膜厚2.5jum)、5.9(膜厚3.Ojum),圖像形成能力為3|am(膜厚1.5jum)、3jam(膜厚2.Ojum)、5mdi(膜厚2.5jam)、及5mm(膜厚3.Ojum),任何一種均得到具有高質(zhì)量的厚膜黑底的模型濾色器。參考例2將實施例7的濾色器用遮光性組合物涂布在銅箔上,與實施例1同樣操作,制造膜厚2.Ojum的固化膜。對該固化膜采用LCR計(7*^k>卜亍夕乂口夕一社制造,"4284A")進行靜電容量測定,算出比介電率的結(jié)果是,該值在20HzlMHz范圍內(nèi)達到3.7~2.7,非常低。比較例1~4把實施例1中使用的著色材料,按表l所示變更,其他與實施例l同樣,制造濾色器用遮光性組合物及模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果是固化膜的遮光性低,模型濾色器的性能不充分。結(jié)果示于表1。比較例5取顏料藍80(夕,卩77卜社制造的"HostapermBlueR5RVP2548",著色材料)15.0份、顏料'黃139(BASF社制造,"PaliotolYellowD1819",著色材料)15.0份、陽離子性高分子類分散劑(味0素77J》^夕乂社制造,"T'〉'久一PB821")10.0份、及丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)160.0份進行配合,與實施例l同樣進行分散加工處理,配制分散液。其次,具有雙酚藥型環(huán)氧二丙烯酸酯結(jié)構(gòu)的堿顯影型感光性樹脂56.5重量%的丙二醇一甲醚乙酸酯溶液(新日鐵化學(xué)社制造的"V-259ME")45.5份、二季戊四醇六丙烯酸酯(感光性樹脂)25.7份、雙酚芴型環(huán)氧樹脂(新日鐵化學(xué)社制造的"ESF-300")5.l份、1-(9-乙基-6-(2-甲基苯甲?;?-9H-味哇-3-基)乙酮-l-0-乙酰肟(光聚合引發(fā)劑)2.0份、丙二醇一甲醚乙酸酯(溶劑)160.2份、丙二醇二乙酸酯(溶劑)60.0份、聚硅氧烷類表面活性劑(東k.夕',3—-》夕'社制造,"FZ-2122")0.5份、以及3-(縮水甘油氧基)丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶聯(lián)劑)l.O份加以配合,充分攪拌,配制感光性樹脂組合物。往其中混合上述分散液,進一步充分攪拌,制成著色材料在固體成分中達到30重量%的濾色器用遮光性組合物500.0份。采用上述濾色器用遮光性組合物,與實施例1同樣制造模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果是固化膜的遮光性低,模型濾色器性能不充分。結(jié)果示于表l。比較例6把比較例5中使用的著色材料,變更為炭黑(三菱化學(xué)社制造,"MA100"),其他與比較例5同樣,制造濾色器用遮光性組合物及模型濾色器。然后,對得到的固化膜,與實施例1同樣測定光密度、圖像形成能力及體積電阻率,結(jié)果是固化膜的遮光性良好,但絕緣性不充分。結(jié)果示于表l。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的遮光性組合物可適于形成濾色器,特別適于黑底的形成。另外,本發(fā)明的遮光性組合物除濾色器用外,例如,作為涂料用、印刷油墨用、書寫器具油墨用、塑料用的著色成分等是有用的,可作為絕緣性材料在電路配線等中使用,也可作為可見光選擇吸收性材料在濾光器等中使用。權(quán)利要求1.遮光性組合物,其特征在于,在固體成分中含40重量%以上著色材料的遮光性組合物中,使遮光性組合物固化得到的固化膜的光密度,當(dāng)膜厚1μm時達到2.0以上,其中,所述著色材料把以下列通式(1)表示的苯并咪唑酮二嗪顏料作為必需成分[化1]id="icf0001"file="S200810086535XC00011.gif"wi="108"he="29"top="90"left="38"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>式中,R1及R2分別獨立地表示氫原子或也可具有取代基的1價烴基,X表示氫原子或鹵原子。2.按照權(quán)利要求1中所述的遮光性組合物,其特征在于,苯并咪唑酮二嗜,顏料在著色材料中含30重量。/。以上。3,按照權(quán)利要求1或2中所述的遮光性組合物,其特征在于,選自黃色、橙色、紅色或茶色的至少1種有機顏料在著色材料中含1~70重量%。4.濾色器用遮光性組合物,其特征在于,在權(quán)利要求l中所述的遮光性組合物中,固體成分中含感光性樹脂5~50重量%及光聚合引發(fā)劑1~10重量%,可采用光刻法形成圖像。5.按照權(quán)利要求4中所述的濾色器用遮光性組合物,其特征在于,使濾色器用遮光性組合物固化得到的固化膜的體積電阻率在IO"Q.cm以上。6.濾色器,其特征在于,具有權(quán)利要求4或5中所述的濾色器用遮光性組合物的固化膜。全文摘要本發(fā)明的目的是提供一種遮光性高、絕緣性及分散穩(wěn)定性優(yōu)良的遮光性組合物及采用它形成的濾色器。把通式(1)表示的苯并咪唑酮二噁嗪顏料作為必需成分的著色材料,在固體成分中含40重量%以上的遮光性組合物中,該固化膜的光密度,當(dāng)膜厚1μm時為2.0以上(式中,R<sup>1</sup>及R<sup>2</sup>分別獨立地表示氫原子或也可具有取代基的1價烴基,X表示氫原子或鹵原子)。文檔編號G02B5/20GK101266311SQ20081008653公開日2008年9月17日申請日期2008年3月14日優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日發(fā)明者山田裕章申請人:新日鐵化學(xué)株式會社
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