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TW201807438A - 彩色濾光片之製造方法 - Google Patents

彩色濾光片之製造方法 Download PDF

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TW201807438A
TW201807438A TW106113860A TW106113860A TW201807438A TW 201807438 A TW201807438 A TW 201807438A TW 106113860 A TW106113860 A TW 106113860A TW 106113860 A TW106113860 A TW 106113860A TW 201807438 A TW201807438 A TW 201807438A
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TW
Taiwan
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color
color filter
dye
manufacturing
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TW106113860A
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English (en)
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龍恭一郎
河合孝廣
板野考史
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Jsr股份有限公司
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    • 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
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Abstract

本發明提供一種有效於高畫質化的彩色濾光片之製造方法。
彩色濾光片之製造方法係依順序具有:使用第1著色組成物,形成對應於第1色的第1著色圖案之步驟;使用第2著色組成物,形成對應於第2色的第2著色圖案之步驟;及使用第3著色組成物,形成對應於第3色的第3著色圖案之步驟。第3色為紅色或綠色,第3著色組成物含有包含染料的著色劑與聚合性化合物。而且,使用此彩色濾光片之製造方法,製造有效於高畫質化的彩色濾光片(1)。

Description

彩色濾光片之製造方法
本發明關於彩色濾光片之製造方法。
近年來,要求薄型輕量且高畫質的顯示元件,例如,液晶顯示元件之開發係旺盛地進行。為了實現高畫質的彩色顯示,液晶顯示元件等之顯示元件係可使用彩色濾光片。
於製造顯示元件用的彩色濾光片時,可使用採用著色劑所調製的著色組成物。此時,例如為了製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片,準備含有紅色的著色劑之紅色著色組成物、含有綠色的著色劑之綠色著色組成物及含有藍色的著色劑之藍色著色組成物的3種類之著色組成物。
然後,使用上述的3種類著色組成物,依順序形成紅色、綠色及藍色的三原色之著色圖案,使彼等硬化而形成紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片。所形成的紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片係構成對應於上述三原色的彩色濾光片。
此時,例如於上述的3種類著色組成物中,起初使用紅色著色組成物。即,使用紅色著色組成物,塗布在基板上及乾燥後,對於乾燥塗膜,以所欲的圖案 形狀照射放射線(以下,稱為「曝光」),藉由顯像而可形成紅色的著色圖案。
接著,使用綠色著色組成物,進行與上述同樣的塗布、乾燥、曝光及顯像之各步驟,形成綠色的著色圖案,隨後使用藍色著色組成物,進行與上述同樣的塗布、乾燥、曝光及顯像之各步驟,可形成藍色的著色圖案。
即,於彩色濾光片之製造中,使用紅色著色組成物、綠色著色組成物及藍色著色組成物的3種類之著色組成物,在每著色組成物重複同樣的塗布、乾燥、曝光及顯像之各步驟,依順序形成紅色、綠色及藍色的三原色之著色圖案。接著,使彼等硬化而形成紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。藉此,於具有該彩色濾光片的顯示元件中,可得到包含紅色、綠色及藍色的任一色之濾光片所構成的各色之畫素(專利文獻1~2)。
還有,於上述的彩色濾光片之製造中,亦可在形成1個色的著色圖案後,於形成另一色的著色圖案之前,使該1個色的著色圖案硬化,形成該1個色的濾光片。即,亦可對應於依順序形成各色的著色圖案者,依順序形成各色的濾光片。
又,於彩色濾光片之製造中,亦已知利用分散有碳黑的光聚合性組成物,形成黑色矩陣之方法(專利文獻3)。
於彩色濾光片之製造中,在著色劑可使用顏料。即,於彩色濾光片之製造中,可使用顏料分散型的著色組成物。
最近,對於顯示元件的高畫質化之要求係越來越升高,對於畫素中所含的彩色濾光片,亦強烈要求亮度或色純度等的性能提高。而且,作為實現顯示元件的高畫質化之手段,於彩色濾光片之著色劑中,檢討使用染料(專利文獻4)。使用染料作為著色劑者,係有效於高亮度化或高色純度化等的高畫質化之手段。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開平2-144502號公報
專利文獻2 日本特開平3-53201號公報
專利文獻3 日本特開2005-99584號公報
專利文獻4 日本特開2012-212109號公報
然而,已知相較於顏料,染料係耐熱性差者多。因此,於使用包含染料的著色組成物所形成的著色圖案中,相較於使用包含顏料的著色組成物之著色圖案,有耐熱性較差之情況,結果於彩色濾光片中會發生所謂「耐熱性」的問題。例如,於彩色濾光片之製造方法中,在著色圖案中含有染料時,在依順序形成各色的著色圖案之階段中,染料徐徐地劣化,引起著色圖案或濾光片的色特性之劣化,會使彩色濾光片之畫質降低。
又,於著色劑使用染料的彩色濾光片時,在其製造步驟中會發生所謂「移染」的問題。即,於彩色濾光片之製造中的依順序形成各色的著色圖案之階段中,有染料從先形成的畫素之著色圖案溶出,將後形成的畫素之著色圖案予以染色而發生移染,或後形成的畫素之著色圖案中所含有的染料將先形成的畫素之著色圖案予以染色而發生移染。
如此的彩色濾光片中之移染係在彩色濾光片或使用其的顯示元件中,會使畫素的亮度或色純度等降低。
又,作為彩色濾光片的著色劑之染料,有使用具備螢光性的螢光性染料之情況。螢光性染料的螢光由於成為使畫素的對比降低之主要原因,當使用螢光性染料時,會併用消光劑。
然而,於使用染料連同消光劑的彩色濾光片之情況,在其製造步驟中,尤其在依順序形成各色的著色圖案之製造階段中,有消光劑從先形成的畫素之著色圖案溶出,污染後形成的畫素之著色圖案,或後形成的畫素之著色圖案中所含有的染料污染先形成的畫素之著色圖案。如此的消光劑所致的著色圖案之污染會使包含由該著色圖案所形成的濾光片之顯示元件的畫素對比降低。
根據以上,要求一方面使用染料作為著色劑,一方面改善耐熱性或移染的問題,實現高亮度化、高色純度化及高對比化等的顯示元件之高畫質化的彩色 濾光片技術。更具體而言,要求於著色劑使用染料,改善耐熱性或移染的問題,實現高亮度化、高色純度化及高對比化等的顯示元件之高畫質化的彩色濾光片。而且,要求於著色劑使用染料,改善耐熱性或移染的問題,能實現高亮度化、高色純度化及高對比化等的顯示元件之高畫質化的彩色濾光片之製造方法。
因此,本發明之課題在於提供有效於高畫質化的彩色濾光片之製造方法。
本發明者專心致力地檢討,結果發現於彩色濾光片之製造中,在著色圖案之形成中使用含有染料的著色組成物,依順序形成各色的著色圖案之階段中,藉由調整包含該染料的著色圖案之形成順序,而有效地解決上述問題。
本發明之一態樣關於一種彩色濾光片之製造方法,其係具有至少3色的彩色濾光片之製造方法,其依順序具有:使用第1著色組成物,形成對應於第1色的第1著色圖案之步驟;使用第2著色組成物,形成對應於第2色的第2著色圖案之步驟;及使用第3著色組成物,形成對應於第3色的第3著色圖案之步驟;前述第3色為紅色或綠色,前述第3著色組成物含有包含染料的著色劑與聚合性化合物。
於本發明之一態樣中,前述第3著色組成物所含有的前述染料較佳為螢光性染料。
於本發明之一態樣中,前述第3著色組成物所含有的前述染料較佳為包含選自由香豆素染料、苯乙烯基染料、染料(xanthene)及花青染料所組成之群組的至少1種。
於本發明之一態樣中,相對於前述第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
於本發明之一態樣中,前述第1著色組成物較佳為包含選自由染料及二吡咯甲川(dipyrromethene)染料所組成之群組的至少1種。
依照本發明,提供一種彩色濾光片之製造方法,其係製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
1‧‧‧彩色濾光片
2‧‧‧基板
3‧‧‧濾光片
4‧‧‧黑色矩陣
5‧‧‧保護膜
圖1係本發明之第3實施形態的彩色濾光片之示意剖面圖。
實施發明的形態
本發明者專心致力地檢討,結果發現於依順序形成各色的著色圖案而成的彩色濾光片之製造方法中,藉由考慮各色的著色圖案之特性,調整其形成順序,而有效地解決上述問題。
即,如上述,發現於彩色濾光片之製造方法的依照指定順序依次形成各色的著色圖案之階段中,藉由調整包含耐熱性差的著色劑之著色圖案的形成順序,可改善上述耐熱性的問題。更具體而言,發現於彩色濾光片之製造方法中,藉由將包含耐熱性差的著色劑之著色圖案,在另一色的著色圖案之不含耐熱性差的著色劑之著色圖案之後形成,可改善上述耐熱性的問題。
又,於彩色濾光片之製造方法中的依順序形成上述的著色圖案之階段中,發現藉由調整包含容易發生移染的化合物之著色圖案的形成順序,可改善上述移染的問題。更具體而言,於彩色濾光片之製造方法中,發現將包含容易發生移染的化合物之著色圖案,在另一色的著色圖案之不含容易發生移染的化合物之著色圖案之後形成,可改善上述移染的問題。
因此,於本發明的彩色濾光片之製造方法中,作為著色圖案之形成用的著色組成物之著色劑,能使用有效於彩色濾光片的高畫質化之染料。
此時,於彩色濾光片中,與包含染料的著色圖案一起,亦設置不含染料的著色圖案者係有效。例如,於彩色濾光片中,較佳為設置耐熱性良好且移染的問題輕微之包含顏料的著色圖案。藉此,於彩色濾光片之製造方法之依順序形成各色的著色圖案之階段中,藉由調整包含染料的著色圖案之形成順序,於包含顏料的著色圖案之後形成,可改善上述移染的問題及耐熱性的問題。
又,於彩色濾光片中,有對應於複數的色各自之複數種的著色圖案,於彼等之中,有包含複數種的包含染料作為著色劑之著色圖案。於如此的情況中,作為複數種的著色圖案中所含有之複數種的染料之中的至少1個染料,較佳為使用具備與顏料同等程度的耐熱性之良好耐熱性的染料,用於著色圖案之形成。
另外,此時於彩色濾光片之製造方法中,藉由一方面分別形成包含耐熱性差的染料之著色圖案與包含良好耐熱性的染料之著色圖案,一方面調整彼等的形成順序,可改善上述耐熱性的問題。即,於彩色濾光片之製造方法中,藉由在包含耐熱性差的染料之著色圖案之前,先形成包含良好耐熱性的染料之著色圖案,可改善上述耐熱性的問題。
以下,說明本發明之實施形態。
還有,於本發明中,曝光時所照射的「放射線」,係包含可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線、荷電粒子線等之概念。又,本發明中表示「丙烯酸、甲基丙烯酸」的任一者或兩者時,有表示成「(甲基)丙烯酸」者。同樣地,表示「丙烯醯基、甲基丙烯醯基」的任一者或兩者時,有表示成「(甲基)丙烯醯基」者。
本發明關於具有至少3色的彩色濾光片,惟3色較佳為藍色、綠色、紅色,各自指約400~500nm、500~600nm、600~700nm的波長之光。而且,各色亦可為具有複數的波長之色的組合。
所謂具有複數的波長之色的組合,具體而言就是指可在各色的濾光片中含有複數的染料,也可以複數的濾光片表現各色。
實施形態1. <彩色濾光片之製造方法>
本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法包含至少下述之步驟[1]~步驟[3]。
[1]使用第1著色組成物,形成對應於第1色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1]」)。
[2]使用第2著色組成物,形成對應於第2色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2]」)。
[3]使用第3著色組成物,形成對應於第3色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3]」)。
還有,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可步驟[1](步驟[1])的第1色、步驟[2](步驟[2])的第2色及步驟[3](步驟[3])的第3色皆不是所規定的1個色,而是紅色、綠色、藍色等之各式各樣的色。然而,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,第1色、第2色及第3色係在彼等之間不成為相同的色。
而且,本實施形態的彩色濾光片之製造方法較佳為在步驟[1]~步驟[3]之後,具有[4]使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片之步驟(以下亦稱為「步驟[4]」)。
此處,本實施形態的彩色濾光片之製造方法亦可在上述步驟[1]~步驟[3]之各自中,使所形成的著色圖案硬化,形成對應的濾光片,而省略上述的獨立之步驟[4]。
即,亦可於上述步驟[1]中,在形成第1著色圖案後,使其硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片。同樣地,亦可於上述步驟[2]中,在形成第2著色圖案後,使其硬化,由第2著色圖案形成第2濾光片。同樣地,亦可於上述步驟[3]中,在形成第3著色圖案後,使其硬化,由第3著色圖案形成第3濾光片。
藉由成為如此,本實施形態的彩色濾光片之製造方法,係可在基板或具有藉由使著色圖案硬化而形成的濾光片之基板上,形成著色圖案,於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而減輕移染的問題。
還有,當彩色濾光片具有保護膜時,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可在步驟[1]~步驟[4]之後,設有[5]將保護膜形成用樹脂組成物的塗膜形成在具有彩色濾光片的基板上,而形成保護膜之步驟(以下亦稱為「步驟[5]」)。
於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1]~步驟[3]中,可將染料使用於著色圖案形成用的著色組成物之著色劑。例如,於步驟[1]中,第1著色圖案係使用第1著色組成物來形成,但可包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1 種。又,可將步驟[3]的第3色設為紅色或綠色,其所使用的第3著色組成物可含有包含染料的著色劑與聚合性化合物。藉由使用如此的第3著色組成物,第3著色圖案係可一方面對應於紅色或綠色,一方面包含染料。
於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,藉由將染料使用於著色圖案形成用的著色組成物之著色劑,可製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
而且,當於步驟[3]的第3著色組成物中含有染料時,其染料較佳為螢光性染料。於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,藉由將螢光性染料使用於著色劑,可製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
又,上述的染料及二吡咯甲川染料係可作為藍色的染料使用,由本發明者的專心致力之檢討結果,得知為耐熱性的問題輕微之染料。因此,第1著色圖案係藉由包含選自染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種,而可實現高畫質化。
另一方面,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[2]所用的第2著色組成物中,相對於其全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。即,第2著色組成物較佳為不含染料,或即使含有也相對於其全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
藉由如此地調整第2著色組成物之染料的含量,可使第2著色圖案中所含有的染料之量成為極少,可減少來自第2著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。
而且,藉由如上述地調整步驟[2]的第2著色組成物之染料的含量,當步驟[3]的第3著色組成物包含染料時,可在步驟[2]與步驟[3]之間調整順序,可在步驟[2]之後設置步驟[3],可減少耐熱性的問題及移染的問題。
還有,本實施形態的彩色濾光片之製造方法中使用的第1著色組成物、第2著色組成物及第3著色組成物係在以後詳細說明。
而且,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,較佳為依順序進行步驟[1]~步驟[3]。即,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,較佳為依步驟[1]、步驟[2]、步驟[3]之順序進行上述步驟[1]~步驟[3]。
因此,本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法較佳為以依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案之方式所構成的彩色濾光片之製造方法。
此時,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3]的第3著色圖案係如上述,較佳為包含染料,且對應於紅色或綠色者。藉由成為如此的構成,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可減少上述耐熱性的問題及移染的問題,製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
此時,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2]的第2著色圖案較佳為不含耐熱性差的著色劑或即使含有也極少含量的著色圖案。
又,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2]的第2著色圖案較佳為不含容易發生移染的化合物,或即使含有也極少含量的著色圖案。
由於成為如此的構成,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可減少來自第2著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。
另外,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1]的第1著色圖案較佳為不含耐熱性差的著色劑或即使含有也極少含量的著色圖案。例如,第1著色圖案較佳為包含顏料的著色圖案或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案。
由於成為如此的構成,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可減少來自第1著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。
再者,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1]的第1著色圖案可設為不含容易發生移染的化合物或即使含有也極少含量的著色圖案。例如,第1著色圖案可設為包含顏料的著色圖案。此時,於第1著色圖案包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種者時,可充分考慮使用染料所造成的高畫質化效果與移染所造成的劣化效果,選擇其組成。
而且,依照本實施形態的彩色濾光片之製造方法而得之彩色濾光片,係如上述,第3著色圖案較佳為對應於紅色或綠色者。又,當第1著色圖案為包含 選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案時,第1著色圖案對應於藍色。因此,藉由本實施形態的彩色濾光片之製造方法所製造的彩色濾光片,較佳為對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
因此,本實施形態的彩色濾光片之製造方法較佳為依順序進行上述的步驟[1]~步驟[3],各自獨立地形成紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的三原色之著色圖案。
然後,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,較佳為藉由使紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的著色圖案硬化,形成紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
還有,如上述,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,亦可在步驟[1]~步驟[3]之各自中,使所形成的著色圖案硬化,形成對應的濾光片,而省略使紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的著色圖案一併硬化之步驟。
本實施形態的彩色濾光片之製造方法係依順序進行上述的步驟[1]、步驟[2]及步驟[3]者,結果當所製造的彩色濾光片成為對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片時,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可包含以下所示的例1~例6之6種彩色濾光片之製造方法作為具體例。
例1. 第1色為紅色,第2色為綠色,第3色為藍色的彩色濾光片之製造方法。
例2. 第1色為紅色,第2色為藍色,第3色為綠色的彩色濾光片之製造方法。
例3. 第1色為藍色,第2色為紅色,第3色為綠色的彩色濾光片之製造方法。
例4. 第1色為綠色,第2色為紅色,第3色為藍色的彩色濾光片之製造方法。
例5. 第1色為綠色,第2色為藍色,第3色為紅色的彩色濾光片之製造方法。
例6. 第1色為藍色,第2色為綠色,第3色為紅色的彩色濾光片之製造方法。
於本實施形態的彩色濾光片之製造方法的例1~例6的彩色濾光片之製造方法之例中,例2、例3、例5及例6的彩色濾光片之製造方法係第3步驟之步驟[3]的第3色為紅色或綠色,較佳為使用含有包含染料的著色劑及聚合性化合物的第3著色組成物,形成第3著色圖案。結果,例2、例3、例5及例6的彩色濾光片之製造方法係可減少來自第3著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。
此時,於例2的彩色濾光片之製造方法中,第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案。又,第1 著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
又,於例3的彩色濾光片之製造方法中,第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案。另外,第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
還有,於例5的彩色濾光片之製造方法中,第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案。又,第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
另外,於例6的彩色濾光片之製造方法中,第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之著色圖案。又,第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於 該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
而且,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法的例1~例6的彩色濾光片之製造方法之例中,例1及例4的彩色濾光片之製造方法皆步驟[3]的第3色為藍色。因此,例1及例4的彩色濾光片之製造方法係可使用含有藍色的染料之第3著色組成物作為著色劑,形成第3著色圖案。
此時,例1及例4的彩色濾光片之製造方法較佳係作為著色劑,使用含有選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種之第3著色組成物,形成第3著色圖案。結果,例1及例4的彩色濾光片之製造方法係一方面使第3著色圖案中含有有效於高畫質化的染料,一方面減少來自第3著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。
一併而言,例1及例4的彩色濾光片之製造方法係可藉由將第1著色圖案及第2著色圖案中含有的染料之含有比例,例如相對於全部固體成分而言設為1質量%以下等之極少者,而減少來自第1著色圖案及第2著色圖案之移染的問題。
以下,更詳細說明本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,即上述之例1~例6的彩色濾光片之製造方法。
[例1的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例1的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述步驟[1a]~步驟[3a],依順序進行步驟[1a]、步驟[2a]、步驟[3a]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例1的彩色濾光片之製造方法中,第1色為紅色,第2色為綠色,第3色為藍色。
[1a]使用第1著色組成物,形成對應於紅色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1a]」),[2a]使用第2著色組成物,形成對應於綠色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2a]」),[3a]使用第3著色組成物,形成對應於藍色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3a]」)。
於例1的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3a]的第3著色圖案係使用第3著色組成物而形成,較佳為包含藍色的染料者。特別地,第3著色圖案較佳為包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
而且,於例1的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1a]所形成的第1著色圖案係對應於紅色者,步驟[2a]所形成的第2著色圖案係對應於綠色者,其所使用的第1著色組成物及第2著色組成物皆較佳為相對於彼等組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
結果,例1的彩色濾光片之製造方法係可一方面使第3著色圖案中含有有效於高畫質化的染料,一方面減少來自第3著色圖案之耐熱性的問題及移染的問題。又,可減少來自第1著色圖案及第2著色圖案之移染的問題。
接著,說明步驟[1a]~步驟[3a]之各步驟。
(步驟[1a])
步驟[1a]係使用第1著色組成物,將其塗膜形成在基板上,而形成第1著色圖案之步驟。如上述,於例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[1a]中,第1色為紅色,第1著色圖案係對應於紅色者。
於本步驟中,起初使用形成第1著色圖案用的第1著色組成物,將其塗膜形成在基板上。
於基板之表面上,視需要以將形成畫素的部分予以區隔之方式形成遮光層(黑色矩陣)。接著,於此基板上,塗布第1著色組成物後,進行預備加熱(以下亦稱為「預烘烤」)而使溶劑蒸發,形成塗膜。
作為基板的材料,例如可舉出鈉鈣玻璃或無鹼玻璃等之玻璃、矽、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。又,對於此等之基板,依所欲亦可預先施予矽烷偶合劑等的藥品處理、電漿處理、離子鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等之適宜的前處理。
作為將第1著色組成物塗布於基板上之方法,可舉出噴霧法、輥塗法、旋轉塗布法(旋塗法)、縫模塗布法、棒塗布法等。於此等之中,較佳為旋塗法、縫模塗布法。
預烘烤通常在70℃~110℃進行1分鐘~10分鐘左右。
乾燥後之膜厚通常為0.6μm~8μm,較佳為1.2μm~5μm。
如後述,於使第1著色圖案硬化而形成第1濾光片之前,亦可去除第1著色圖案的一部分。
例如,藉由通過光罩將放射線照射(曝光)至乾燥後的塗膜,使用鹼顯像液進行顯像,溶解去除塗膜的未曝光部,可形成具有指定圖案的第1著色圖案。
更具體而言,將第1著色組成物的塗膜塗布於基板上後,依預烘烤、曝光、顯像之順序操作,形成以指定的排列配置有第1著色圖案之基板。
上述的黑色矩陣係可利用光微影法,使經由濺鍍或蒸鍍所成膜的鉻等之金屬薄膜成為所欲的圖案,但可使用含有黑色的著色劑之著色組成物,與第1著色圖案之形成時同樣地形成。
又,作為放射線之光源,例如可舉出氙燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等之燈光源或氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等之雷射光源等。較佳為波長在190nm~450nm之範圍的放射線。作為 曝光光源,亦可使用紫外線LED。放射線之曝光量較佳為10J/m2~10000J/m2
作為鹼顯像液,較佳為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯。
於鹼顯像液中,例如亦可適量添加甲醇、乙醇等的水溶性有機溶劑或界面活性劑等。還有,鹼顯像後通常水洗。作為顯像處理法,可採用噴淋顯像法、噴霧顯像法、含浸(浸漬)顯像法、覆液(溢液)顯像法等。作為顯像條件,較佳為在常溫下5秒~300秒。
還有,亦可代替鹼顯像法,使用溶劑顯像法。溶劑顯像法係除了代替鹼顯像法中的鹼顯像液,使用有機溶劑以外,可與鹼顯像法同樣地進行。更具體的方法例如可參考日本特開2014-199272號公報,該內容係併入本案說明書中。
(步驟[2a])
於上述步驟[1a]之後,使用已形成第1著色圖案之基板,將第2著色圖案形成在該基板上。如上述,於例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[2a]中,第2色為綠色,第2著色圖案係對應於綠色者。而且,於步驟[2a]中,使用形成第2著色圖案用的第2著色組成物,與步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將第2著色圖案形成在該基板上。
(步驟[3a])
於上述步驟[2a]之後,使用已形成第1著色圖案及第2著色圖案之基板,將第3著色圖案形成在該基板上。如上述,於例1的彩色濾光片之製造方法之步驟[3a]中,第3色為藍色,第3著色圖案係對應於藍色者。即,於步驟[3a]中,使用形成第3著色圖案用的第3著色組成物,與步驟[1a]及步驟[2a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將第3著色圖案形成在該基板上。
藉由以上之步驟[1a]~步驟[3a]的各步驟,例1的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的紅色之第1著色圖案、對應於第2色的綠色之第2著色圖案及對應於第3色的藍色之第3著色圖案。
接著,例1的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1a]~步驟[3a]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1a]~步驟[3a]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係在以下說明。
(步驟[4])
於步驟[4]中,如上述,於步驟[1a]~步驟[3a]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,而形成第1濾光片、第2濾光片及第3濾光片。
為了使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,通常進行焙燒(以下亦稱為「後烘烤」)。後烘烤之溫度例如為180℃~280℃。後烘烤之時間例如為10分鐘~60分鐘。
如此所形成的第1濾光片、第2濾光片及第3濾光片之膜厚各自通常為0.5μm~5μm,較佳為1.0μm~3μm。
於形成第1濾光片、第2濾光片及第3濾光片後,亦可去除彼等的一部分。作為去除第1濾光片、第2濾光片及第3濾光片的一部分之方法,可舉出蝕刻法。
蝕刻法例如在欲去除第1濾光片、第2濾光片及第3濾光片中的一部分之濾光片上形成光.阻層,圖案狀地去除此光阻層而形成光阻圖案,將此光阻圖案當作蝕刻遮罩,藉由乾蝕刻進行蝕刻,蝕刻後藉由去除殘存的光阻圖案,可使該濾光片具有指定的圖案。關於更具體的方法,例如可參考日本特開2008-241744號公報,該內容係併入本案說明書中。
如以上,例1的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1a]~步驟[3a]及步驟[4],可在相同基板上,形成對應於第1色的紅色之第1濾光片、對應於第2色的綠色之第2濾光片及對應於第3色的藍色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例1的彩色濾光片之製造方法係如上述,亦可在步驟[1a]~步驟[3a]之各自中,使所形成的著色圖案硬化而形成濾光片,而省略獨立之步驟[4]。
即,亦可於步驟[1a]中,在形成第1著色圖案後,使其硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片。同樣地,亦可於上述步驟[2a]中,在形成第2著色圖案 後,使其硬化,由第2著色圖案形成第2濾光片。同樣地,亦可於上述步驟[3a]中,在形成第3著色圖案後,使其硬化,由第3著色圖案形成第3濾光片。
此時,於例1的彩色濾光片之製造方法中,作為使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案的各自硬化之硬化條件,各自可與上述步驟[4]中使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化者相同。
結果,例1的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而可減輕移染的問題。
[例2的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例2的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述步驟[1b]~步驟[3b],依順序進行步驟[1b]、步驟[2b]、步驟[3b]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例2的彩色濾光片之製造方法中,第1色為紅色,第2色為藍色,第3色為綠色。
[1b]使用第1著色組成物,形成對應於紅色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1b]」),[2b]使用第2著色組成物,形成對應於藍色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2b]」),[3b]使用第3著色組成物,形成對應於綠色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3b]」)。
於例2的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3b]的第3著色圖案係使用第3著色組成物而形成,較佳為包含染料者。而且,第3著色組成物中所含有的染料較佳為螢光性染料。於例2的彩色濾光片之製造方法中,藉由將螢光性染料使用於第3著色組成物的著色劑,可製造有效於更高畫質化的彩色濾光片。
又,步驟[2b]的第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或第2著色圖案包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
此時,步驟[1b]的第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為該第1著色組成物不含染料,或即使含有也相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
於例2的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1b]係可為與上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[1a]同樣之步驟。即,於步驟[1b]中,使用形成第1著色圖案用的第1著色組成物,與步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將第1著色圖案形成在基板上。
於例2的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2b]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[2a]使用用於形成對應於綠色的第2著色圖案者作為第2著色組成物,使用用於形成對應於藍色的第2著色圖案 者作為第2著色組成物。而且,與上述步驟[2a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於藍色的第2著色圖案形成在已形成第1著色圖案的基板上。
於例2的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3b]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[3a]使用用於形成對應於藍色的第3著色圖案者作為第3著色組成物,使用用於形成對應於綠色的第3著色圖案者作為第3著色組成物。而且,與上述步驟[3a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於綠色的第3著色圖案形成在已形成第1著色圖案及第2著色圖案的基板上。
藉由以上之步驟[1b]~步驟[3b]的各步驟,例2的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的紅色之第1著色圖案、對應於第2色的藍色之第2著色圖案及對應於第3色的綠色之第3著色圖案。
接著,例2的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1b]~步驟[3b]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1b]~步驟[3b]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係可與例1的彩色濾光片之製造方法之步驟[4]相同。
如以上,例2的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1b]~步驟[3b]及步驟[4],可在相同基板上,形成 對應於第1色的紅色之第1濾光片、對應於第2色的藍色之第2濾光片及對應於第3色的綠色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例2的彩色濾光片之製造方法係與上述例1的彩色濾光片之製造方法同樣,亦可於步驟[1b]~步驟[3b]之各自中,使所形成的著色圖案硬化,形成對應的濾光片,而省略獨立的步驟[4]。
結果,例2的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而可減輕移染的問題。
[例3的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例3的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述步驟[1c]~步驟[3c],依順序進行步驟[1c]、步驟[2c]、步驟[3c]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例3的彩色濾光片之製造方法中,第1色為藍色,第2色為紅色,第3色為綠色。
[1c]使用第1著色組成物,形成對應於藍色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1c]」),[2c]使用第2著色組成物,形成對應於紅色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2c]」),[3c]使用第3著色組成物,形成對應於綠色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3c]」)。
又,第3著色圖案係使用第3著色組成物而形成,較佳為包含染料者。而且,第3著色組成物中所含有的染料較佳為螢光性染料。於例3的彩色濾光片之製造方法中,藉由將螢光性染料使用於第3著色組成物的著色劑,可製造有效於更高畫質化的彩色濾光片。
於例3的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1c]的第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或第1著色圖案包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。第1著色圖案可包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
此時,步驟[2c]的第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為該第2著色組成物不含染料,或即使含有也相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
於上述例1的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1a]中使用用於形成對應於紅色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。相對於此,於例3的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1c]中使用用於形成對應於藍色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。而且,與上述之步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於藍色的第1著色圖案形成在基板上。
於例3的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2c]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟 [2a]使用用於形成對應於綠色的第2著色圖案者作為第2著色組成物而言,使用用於形成對應於紅色的第2著色圖案者作為第2著色組成物。而且,與上述步驟[2a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於紅色的第2著色圖案形成在已形成第1著色圖案的基板上。
於例3的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3c]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[3a]使用用於形成對應於藍色的第3著色圖案者作為第3著色組成物而言,使用用於形成對應於綠色的第3著色圖案者作為第3著色組成物。而且,與上述步驟[3a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於綠色的第3著色圖案形成在已形成第1著色圖案及第2著色圖案的基板上。
藉由以上之步驟[1c]~步驟[3c]的各步驟,例3的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的藍色的第1著色圖案、對應於第2色的紅色之第2著色圖案及對應於第3色的綠色之第3著色圖案。
接著,例3的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1c]~步驟[3c]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1c]~步驟[3c]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係可與例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[4]相同。
如以上,例3的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1c]~步驟[3c]及步驟[4],可在相同基板上,形成對應於第1色的藍色之第1濾光片、對應於第2色的紅色之第2濾光片及對應於第3色的綠色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例3的彩色濾光片之製造方法係與上述例1的彩色濾光片之製造方法同樣,亦可在步驟[1c]~步驟[3c]之各自中,使所形成的著色圖案硬化而形成濾光片,而省略獨立的步驟[4]。
結果,例3的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,可減輕移染的問題。
[例4的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例4的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述步驟[1d]~步驟[3d],依順序進行步驟[1d]、步驟[2d]、步驟[3d]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例4的彩色濾光片之製造方法中,第1色為綠色,第2色為紅色,第3色為藍色。
[1d]使用第1著色組成物,形成對應於綠色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1d]」),[2d]使用第2著色組成物,形成對應於紅色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2d]」), [3d]使用第3著色組成物,形成對應於藍色的第3著色圖案之步驟(以下以下亦稱為「步驟[3d]」)。
於例4的彩色濾光片之製造方法中,第3著色圖案係使用第3著色組成物而形成,較佳為包含藍色的染料者。尤其第3著色圖案較佳為包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
而且,於例4的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1d]所形成的第1著色圖案係對應於綠色,在步驟[2d]所形成的第2著色圖案係對應於紅色,其所使用的第1著色組成物及第2著色組成物皆較佳為相對於彼等組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
於上述之例1的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1a]中使用用於形成對應於紅色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。相對於此,於例4的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1d]中使用用於形成對應於綠色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。而且,與上述步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於綠色的第1著色圖案形成在基板上。
於例4的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2d]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[2a]使用用於形成對應於綠色的第2著色圖案者作為第2著色組成物,使用用於形成對應於紅色的第2著色圖案者作為第2著色組成物。而且,與上述步驟[2a]同樣地, 依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於紅色的第2著色圖案形成在已形成第1著色圖案的基板上。
於例4的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3d]係可為與上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[3a]同樣之步驟。即,於步驟[3d]中,使用形成第3著色圖案用的第3著色組成物,與上述步驟[3a]同樣,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於藍色的第3著色圖案形成在已形成第1著色圖案及第2著色圖案之基板上。
藉由以上之步驟[1d]~步驟[3d]的各步驟,例4的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的綠色之第1著色圖案、對應於第2色的紅色之第2著色圖案及對應於第3色的藍色之第3著色圖案。
接著,例4的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1d]~步驟[3d]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1d]~步驟[3d]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係可與例1的彩色濾光片之製造方法之步驟[4]相同。
如以上,例4的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1d]~步驟[3d]及步驟[4],可在相同基板上,形成對應於第1色的綠色之第1濾光片、對應於第2色的紅色之第2濾光片及對應於第3色的藍色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例4的彩色濾光片之製造方法係與上述例1的彩色濾光片之製造方法同樣,亦可於步驟[1d]~步驟[3d]之各自中,使所形成的著色圖案硬化,形成對應的濾光片,而省略獨立的步驟[4]。
結果,例4的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而可減輕移染的問題。
[例5的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例5的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述步驟[1e]~步驟[3e],依順序進行步驟[1e]、步驟[2e]、步驟[3e]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例5的彩色濾光片之製造方法中,第1色為綠色,第2色為藍色,第3色為紅色。
[1e]使用第1著色組成物,形成對應於綠色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1e]」),[2e]使用第2著色組成物,形成對應於藍色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2e]」),[3e]使用第3著色組成物,形成對應於紅色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3e]」)。
於例5的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3e]的第3著色圖案係使用第3著色組成物而形成,較佳為包含染料者。而且,第3著色組成物中所含有的染 料較佳為螢光性染料。於例5的彩色濾光片之製造方法中,藉由將螢光性染料使用於第3著色組成物的著色劑,可製造有效於更高畫質化的彩色濾光片。
又,步驟[2e]的第2著色圖案係使用第2著色組成物而形成,較佳為相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或第2著色圖案包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
此時,步驟[1e]的第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為該第1著色組成物不含染料,或即使含有也相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
於上述例1的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1a]中使用用於形成對應於紅色的第1著色圖案作為第1著色組成物。相對於此,於例5的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1e]中使用用於形成對應於綠色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。而且,與上述之步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於綠色的第1著色圖案形成在基板上。
於例5的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2e]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[2a]使用用於形成對應於綠色的第2著色圖案者作為第2著色組成物而言,使用用於形成對應於藍色的第2著色圖案者作為第2著色組成物。而且,與上述步驟[2a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對 應於藍色的第2著色圖案形成在已形成第1著色圖案的基板上。
於例5的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3e]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[3a]使用用於形成對應於藍色的第3著色圖案者作為第3著色組成物而言,使用用於形成對應於紅色的第3著色圖案者作為第3著色組成物。而且,與上述步驟[3a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於紅色的第3著色圖案形成在已形成第1著色圖案及第2著色圖案的基板上。
藉由以上之步驟[1e]~步驟[3e]的各步驟,例5的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的綠色之第1著色圖案、對應於第2色的藍色之第2著色圖案及對應於第3色的紅色之第3著色圖案。
接著,例5的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1e]~步驟[3e]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1e]~步驟[3e]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係可與例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[4]相同。
如以上,例5的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1e]~步驟[3e]及步驟[4],可在相同基板上,形成對應於第1色的綠色之第1濾光片、對應於第2色的藍 色之第2濾光片及對應於第3色的紅色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例5的彩色濾光片之製造方法係與上述例1的彩色濾光片之製造方法同樣,亦可在步驟[1e]~步驟[3e]之各自中,使所形成的著色圖案硬化而形成濾光片,而省略獨立的步驟[4]。
結果,例5的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而可減輕移染的問題。
[例6的彩色濾光片之製造方法]
作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法之例,例6的彩色濾光片之製造方法包含對應於上述步驟[1]~步驟[3]的各自之下述下述步驟[1f]~步驟[3f],依順序進行步驟[1f]、步驟[2f]、步驟[3f]。而且,可於相同基板上,依順序形成對應於第1色的第1著色圖案、對應於第2色的第2著色圖案及對應於第3色的第3著色圖案。如上述,於例6的彩色濾光片之製造方法中,第1色為藍色,第2色為綠色,第3色為紅色。
[1f]使用第1著色組成物,形成對應於藍色的第1著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[1f]」),[2f]使用第2著色組成物,形成對應於綠色的第2著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[2f]」),[3f]使用第3著色組成物,形成對應於紅色的第3著色圖案之步驟(以下亦稱為「步驟[3f]」)。
於例6的彩色濾光片之製造方法中,步驟[1f]的第1著色圖案係使用第1著色組成物而形成,較佳為相對於該第1著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或第1著色圖案包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。第1著色圖案可包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
此時,步驟[2f]的第2著色圖案係使用第2著色組成物而成,較佳為第2著色組成物不含染料,或即使含有也相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
於上述例1的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1a]中使用用於形成對應於紅色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。相對於此,於例6的彩色濾光片之製造方法中,在步驟[1f]中使用用於形成對應於藍色的第1著色圖案者作為第1著色組成物。而且,與上述步驟[1a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於藍色的第1著色圖案形成在基板上。
於例6的彩色濾光片之製造方法中,步驟[2f]係可為與上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[2a]同樣之步驟。即,於步驟[2f]中,使用形成第2著色圖案用的第2著色組成物,與上述步驟[2a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於綠色的第2著色圖案形成在已形成第1著色圖案的基板上。
於例6的彩色濾光片之製造方法中,步驟[3f]係相對於上述例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[3a]使用用於形成對應於藍色的第3著色圖案者作為第3著色組成物而言,使用用於形成對應於紅色的第3著色圖案者作為第3著色組成物。而且,與上述步驟[3a]同樣地,依塗布、預烘烤、曝光、顯像之順序操作,將對應於紅色的第3著色圖案形成在已形成第1著色圖案及第2著色圖案的基板上。
藉由以上之步驟[1f]~步驟[3f]的各步驟,例6的彩色濾光片之製造方法係可在相同基板上,依順序形成對應於第1色的藍色之第1著色圖案、對應於第2色的綠色之第2著色圖案及對應於第3色的紅色之第3著色圖案。
接著,例6的彩色濾光片之製造方法係在步驟[1f]~步驟[3f]之後,具有步驟[4]。即,於步驟[1f]~步驟[3f]之後,使第1著色圖案、第2著色圖案及第3著色圖案硬化,由第1著色圖案形成第1濾光片,由第2著色圖案形成第2濾光片,由第3著色圖案形成第3濾光片。步驟[4]係可與例1的彩色濾光片之製造方法的步驟[4]相同。
如以上,例6的彩色濾光片之製造方法具有步驟[1f]~步驟[3f]及步驟[4],可在相同基板上,形成對應於第1色的藍色之第1濾光片、對應於第2色的綠色之第2濾光片及對應於第3色的紅色之第3濾光片,製造對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
此時,例6的彩色濾光片之製造方法係與上述例1的彩色濾光片之製造方法同樣,亦可在步驟[1f]~步驟[3f]之各自中,使所形成的著色圖案硬化而形成濾光片,而省略獨立的步驟[4]。
結果,例6的彩色濾光片之製造方法係於硬化前的某一色之著色圖案上,不形成其它色的著色圖案,而可減輕移染的問題。
如以上,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,藉由使用第1~第3的各著色組成物,依順序形成對應於第1~第3的各色之第1~第3的各著色圖案,可製造彩色濾光片。例如,如例1~例6的彩色濾光片之製造方法,藉由使用第1~第3的各著色組成物,依順序形成紅色、綠色及藍色的三原色之著色圖案,可製造具有紅色彩色濾光片、綠色彩色濾光片及藍色彩色濾光片,且對應於紅色、綠色及藍色的三原色之彩色濾光片。
而且,於本實施形態的彩色濾光片之製造方法中,藉由將染料使用於第1~第3的各著色組成物之著色劑,可製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
此時,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係藉由在依順序形成第1~第3之各色的著色圖案之階段中,調整包含耐熱性差的著色劑之著色圖案的形成順序及包含容易發生移染的化合物之著色圖案的形成順序,而可減少彩色濾光片之耐熱性的問題及移染的問題。
具體而言,藉由在另一色的著色圖案之不含耐熱性差的著色劑之著色圖案之後,形成包含耐熱性 差的著色劑之著色圖案,可改善耐熱性的問題。又,藉由在另一色的著色圖案之不含容易發生移染的化合物之著色圖案之後,形成某一色的著色圖案之包含容易發生移染的化合物之著色圖案,可減少彩色濾光片之移染的問題。
結果,本實施形態的彩色濾光片之製造方法係可製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
接著,說明在本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,對應於第1色的第1著色圖案之形成所用的第1著色組成物、對應於第2色的第2著色圖案之形成所用的第2著色組成物、及對應於第3色的第3著色圖案之形成所用的第3著色組成物。
實施形態2. <著色組成物>
本發明之第2實施形態的著色組成物係可使用於各色的著色圖案之形成,其係為了形成構成顯示元件用的彩色濾光片之各色濾光片。
如上述,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,使用第1著色組成物來形成對應於第1色的第1著色圖案,使用第2著色組成物來形成與第1色不同之對應於第2色的第2著色圖案,使用第3著色組成物來形成與第1色及第2色皆不同之對應於第3色的第3著色圖案。
因此,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,作為第1著色組成物、第2著色組 成物及第3著色組成物,可使用已將各自色或成分最合適化的本發明之第2實施形態的著色組成物。
即,上述本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法所使用的第1著色組成物、第2著色組成物及第3著色組成物皆可當作本發明之第2實施形態的著色組成物之一例。
本發明之第2實施形態的著色組成物係如以後詳述,可適宜選擇顯示各式各樣的顏色的著色劑來含有,可使用於各式各樣的顏色之著色圖案的形成用。結果,本實施形態之著色組成物係可使用於各式各樣的顏色之濾光片的形成用,可用於彩色濾光片之製造。
因此,作為其之一例,本實施形態之著色組成物可於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法的步驟[1]中,含有所選擇的著色劑,以便用於對應於第1色的第1著色圖案之形成。結果,本實施形態之著色組成物之一例係在其步驟[1]中成為使用於第1著色圖案之形成的第1著色組成物。
此時,作為本實施形態之著色組成物之一例,步驟[1]的第1著色組成物較佳為相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下,或包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
染料及二吡咯甲川染料係可使用作為藍色的染料,依照本發明者之專心致力的檢討之結果,可知為耐熱性的問題輕微之染料。因此,由步驟[1]的第1著色組成物所形成之第1著色圖案,係藉由包含選自 由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種,而可實現高畫質化,同時減少耐熱性的問題。
又,作為另一例,本實施形態之著色組成物可於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法的步驟[2]中,含有所選擇的著色劑,以便用於對應於第2色的第2著色圖案之形成。結果,本實施形態之著色組成物的另一例係在其步驟[2]中成為用於第2著色圖案之形成的第2著色組成物。
此時,作為本實施形態之著色組成物的另一例,步驟[2]的第2著色組成物較佳為相對於其全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。如此地藉由調整步驟[2]的第2著色組成物之染料的含量,可使第2著色圖案中所含有的染料之量成為極少,可減少來自第2著色圖案之移染的問題。
同樣地,作為更另一例,本實施形態之著色組成物可於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法的步驟[3]中,含有所選擇的著色劑,以便用於對應於第3色的第3著色圖案之形成。結果,本實施形態之著色組成物的更一例係在其步驟[3]中成為用於第3著色圖案之形成的第3著色組成物。
此時,步驟[3]的第3色較佳為紅色或綠色,其所使用的第3著色組成物較佳為含有包含染料的著色劑與聚合性化合物。步驟[3]的第3著色組成物係藉由將染料使用於著色劑,而可用於製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
更具體而言,本實施形態之著色組成物例如包括含有紅色的著色劑,用於紅色的著色圖案之形成的情況。此時,可使用作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中之例1的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。又,可使用作為例2的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。另外,可使用作為例3的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。還有,可使用作為例4的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。又,可使用作為例5的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。另外,可使用作為例6的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。
又,本實施形態之著色組成物例如包括含有綠色的著色劑,用於綠色的著色圖案之形成的情況。此時,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可使用作為例1的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。又,可使用作為例2的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。另外,可使用作為例3的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。還有,可使用作為例4的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。又,可使用作為例5的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。另外,可使用作為例6的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。
另外,本實施形態之著色組成物例如包含含有藍色的著色劑,用於藍色的著色圖案之形成的情況。此時,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製 造方法中,可使用作為例1的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。又,可使用作為例2的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。另外,可使用作為例3的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。還有,可使用作為例4的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。又,可使用作為例5的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。另外,可使用作為例6的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。
以下,詳細說明本實施形態之著色組成物。
[著色組成物之成分]
本實施形態之著色組成物含有著色劑。通常進一步含有選自由黏結劑樹脂及聚合性化合物所組成之群組的至少1種,視需要含有聚合起始劑。又,於不損害本發明的效果之範圍內,亦可含有其它的任意成分。接著,說明本實施形態之著色組成物中所含有的各成分。
(聚合性化合物)
作為本實施形態之著色組成物中所含有的聚合性化合物,可舉出具有2個以上的能聚合之基的化合物。作為能聚合之基,例如可舉出乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、氧環丁烷基、N-烷氧基甲基胺基等。於本發明中,作為聚合性化合物,較佳為具有2個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物、或具有2個以上的N-烷氧基甲基胺基之化合物。聚合性化合物係可為1種或混合2種以上而使用。
作為具有2個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物的具體例,可舉出脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸之反應物[多官能(甲基)丙烯酸酯]、經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、經環氧烷改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應而得之多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物[具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯]等。
此處,作為脂肪族多羥基化合物,例如可舉出乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等的2價脂肪族多羥基化合物;甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等的3價以上之脂肪族多羥基化合物。
作為上述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。作為上述多官能異氰酸酯,例如可舉出甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。作為酸酐,例如可舉出琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、伊康酸酐、苯二甲酸酐、六氫苯二甲酸酐等的二元酸之酐、苯均四酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯基酮四羧酸二酐等的四元酸二酐。
又,作為經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出日本特開平11-44955號公報的段落[0015]~[0018]中記載之化合物。
作為上述經環氧烷改質的多官能(甲基)丙烯酸酯,可舉出經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少1種所改質之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外,作為具有2個以上的N-烷氧基甲基胺基之化合物,例如可舉出日本特開2015-143835號公報之段落[0056]中記載的化合物。
於此等的聚合性化合物之中,較佳為3價以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸之反應物[多官能(甲基)丙烯酸酯]、經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯、N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)苯并胍胺。於3價以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸之反應物之中,較佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯,於具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯之中,較 佳為季戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸酐之反應物、二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸酐之反應物。
聚合性化合物係可為1種或混合2種以上而使用。本實施形態之著色組成物中的聚合性化合物之使用比例,當著色組成物具有黏結劑樹脂時,相對於100質量份的黏結劑樹脂,較佳為10質量份~700質量份,更佳為20質量份~600質量份。當著色組成物不含黏結劑樹脂時,聚合性化合物之使用比例係相對於100質量份的著色劑,較佳為100質量份~1500質量份,更佳為200質量份~1000質量份。藉由將聚合性化合物之使用比例設為上述範圍,可形成具有充分的耐熱性、耐溶劑性之著色圖案等。
(著色劑)
對於各色的著色圖案及具有彼等的彩色濾光片,強烈要求高的色純度、亮度、對比等。因此,作為本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中所用的本實施形態之著色組成物中所含有的著色劑,必須選擇有效提高色純度等的特性者。
作為著色劑,例如亦可使用顏料及染料的任一者,但若考慮著色圖案及彩色濾光片所要求的高色純度或亮度等,則特佳為包含染料的著色劑。
作為可使用於著色劑的染料,可舉出酸性染料、鹼性染料、非離子性染料等。
還有,酸性染料、鹼性染料、非離子性染料等係依照後述之定義。因此,形成分子內鹽的離子性染料係包含於酸性染料中。
酸性染料係具有陰離子性基的發色團與相對陽離子之鹽、及發色團具有陰離子性基與陽離子性基之兩者而成為分子內鹽型結構之化合物,作為具有陽離子性基的發色團,例如可舉出三芳基甲烷系發色團、次甲基系發色團、花青系發色團、偶氮系發色團、二芳基甲烷系發色團、醌亞胺系發色團、喹啉系發色團、蒽醌系發色團、硝基系發色團、酞菁系發色團、二吡咯甲川系發色團、系發色團等。其中,可較佳地使用三芳基甲烷系發色團、花青系發色團、偶氮系發色團、喹啉系發色團、蒽醌系發色團、酞菁系發色團、系發色團,更佳為花青系發色團、蒽醌系發色團、系發色團。
又,作為前述相對陽離子,例如可舉出質子、金屬陽離子、鎓陽離子等。作為金屬陽離子,例如可舉出鋰離子、鈉離子、鉀離子、銣離子、銫離子等之1價的金屬陽離子、鎂離子、鈣離子、鍶離子、鋇離子等之2價的金屬陽離子。作為鎓陽離子,可舉出銨陽離子、鏻陽離子等。作為銨陽離子之具體例,可舉出日本特開2011-138094號公報之段落[0045]中記載的化合物中之陽離子或日本發明專利4873101號說明書中記載的在側鏈具有銨陽離子的樹脂等,作為鏻陽離子之具體例,可舉出日本特開2013-190776號公報的段落[0038]~段落[0040]等中記載之陽離子。
作為如此的酸性染料,例如可舉出: C.I.酸性黃11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅37、C.I.酸性紅180、C.I.酸性藍29、C.I.直接紅28、C.I.直接紅83、C.I.直接黃12、C.I.直接橙26、C.I.直接綠59、C.I.活性黃2、C.I.活性紅17、C.I.活性紅120、C.I.活性黑5、C.I.媒染紅7、C.I.媒染黃5、C.I.媒染黑7、C.I.直接綠28等之偶氮酸性染料;C.I.酸性藍9等之三芳基甲烷酸性染料;C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.活性藍19、C.I.活性藍49等之蒽醌酸性染料;C.I.酸性紅52、C.I.酸性紅87、C.I.酸性紅92、C.I.酸性紅289、C.I.酸性紅388等之酸性染料;C.I.酸性黃3等之喹啉酸性染料;C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3等之硝基酸性染料。
鹼性染料係具有陽離子性基的發色團與相對陰離子之鹽,作為具有陽離子性基的發色團,例如可舉出三芳基甲烷系發色團、次甲基系發色團、花青系發色團、偶氮系發色團、二芳基甲烷系發色團、醌亞胺系發色團、喹啉系發色團、蒽醌系發色團、酞菁系發色團、二吡咯甲川系發色團、系發色團,其中可較佳地使用三芳基甲烷系發色團、花青系發色團、偶氮系發色團、醌亞胺系發色團、喹啉系發色團、蒽醌系發色團、酞菁系發色團、系發色團,更佳為花青系發色團、蒽醌系發色團、系發色團。
作為如此之鹼性染料所具有的相對陰離子,例如可舉出鹵素離子、硼陰離子、磷酸陰離子、羧 酸陰離子、硫酸陰離子、有機磺酸陰離子、氮陰離子、甲基金屬化合物(methide)陰離子、氫氧化物離子、金屬錯合物陰離子等。
作為如此的鹼性染料,例如可舉出:C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18等之偶氮鹼性染料;C.I.鹼性藍7等之三芳基甲烷鹼性染料;C.I.鹼性紫11等之鹼性染料;C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等之醌亞胺鹼性染料,以及日本特表2007-503477號公報、國際公開第10/123071號小冊、日本特開2011-116803號公報、日本特開2011-117995號公報、日本特開2011-133844號公報、日本特開2011-145540號公報等中記載之鹼性染料。
又,作為如上述的非離子性染料,例如可舉出:C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165等之偶氮非離子性染料;C.I.甕藍4、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等之蒽醌非離子性染料;C.I.甕藍5等之酞菁非離子性染料;C.I.溶劑黃33、C.I.分散黃64等之喹啉非離子性染料;C.I.分散黃42等之硝基非離子性染料;C.I.溶劑黃179、分散黃201等之次甲基非離子性染料,以及 日本特開2010-168531號公報之請求項3或請求項4、日本特開2010-170073號公報、日本特開2010-170074號公報、日本特開2010-275531號公報、日本特開2010-275533號公報等中記載之非離子性染料。
而且,從進一步提高色純度等之彩色濾光片的特性之觀點來看,作為著色劑中所使用的染料,當第1著色組成物係用於形成對應於紅色的第1著色圖案者,或第2著色組成物係用於形成對應於紅色的第2著色圖案者,或第3著色組成物係用於形成對應於紅色的第3著色圖案者時,較佳為選自由染料及花青染料所組成之群組的至少1種,還有當第1著色組成物係用於形成對應於綠色的第1著色圖案者,或第2著色組成物係用於形成對應於綠色的第2著色圖案者,或第3著色組成物係用於形成對應於綠色的第3著色圖案者時,較佳為選自由香豆素染料及苯乙烯基染料所組成之群組的至少1種。即,第3著色組成物所含有的染料較佳為包含選自由香豆素染料、苯乙烯基染料、染料及花青染料所組成之群組的至少1種。
再者,作為著色劑中使用的染料,當第1著色組成物係用於形成對應於藍色的第1著色圖案者,或第2著色組成物係用於形成對應於藍色的第2著色圖案者,或第3著色組成物係用於形成對應於藍色的第3著色圖案者時,較佳為由染料、三芳基甲烷染料及二吡咯甲川染料所選出的至少1種,更佳為由染料及二吡咯甲川染料所選出的至少1種。
可作為著色劑而與染料同時併用的顏料,例如可舉出色指數(C.I.;The Society of Dyers and Colourists公司發行)中分類為顏料的化合物,即如下述的附有色指數(C.I.)名稱者。
C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅264等之紅色顏料;C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59等之綠色顏料;C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍79、C.I.顏料藍80等之藍色顏料;C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃211、C.I.顏料黃215等之黃色顏料;C.I.顏料橙38等之橙色顏料;C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23等之紫色顏料;C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7等之黑色顏料。
此外,亦可使用日本特表2011-523433號公報之式(Ic)所示的溴化二酮基吡咯并吡咯顏料作為紅色顏料。又,可舉出日本特開2001-081348號公報、日本特開2010-026334號公報、日本特開2010-191304號公報、日本特開2010-237384號公報、日本特開2010-237569號公報、日本特開2011-006602號公報、日本特開2011-145346號公報等中記載之色澱顏料。
於本實施形態中使用顏料時,亦可藉由再結晶法、再沉澱法、溶劑洗淨法、昇華法、真空加熱法或此等的組合來純化顏料而使用。又,顏料係可按照所欲藉由樹脂將其粒子表面改質而使用。
又,有機顏料較佳為藉由所謂的鹽磨,將一次粒子微細化而使用。
於本實施形態中使用顏料時,亦可進一步含有眾所周知的分散劑及分散助劑。作為眾所周知的分散劑,例如可舉出胺基甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、山梨醇酐脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等,作為分散助劑,可舉出顏料衍生物等。如此的分散劑係商業上可取得,例如可舉出日本特開2015-143835號公報之段落[0047]中記載的分散劑。
又,作為顏料衍生物,具體地可舉出銅酞菁、二酮基吡咯并吡咯、喹酞酮之磺酸衍生物等。
於本實施形態之著色組成物中,著色劑之含有比例,從形成高畫質的彩色濾光片之點來看,於著色組成物之固體成分中,通常為5質量%~70質量%,較佳為5質量%~60質量%,更佳為10質量%~50質量%,特佳為20質量%~50質量%。此處所謂的固體成分,就是後述之溶劑以外的成分。
本實施形態之著色組成物包含染料作為著色劑時,從能更享受本發明之效果的觀點來看,相對於 全部著色劑,染料之含有比例較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,特佳為15質量%以上。還有,本實施形態之著色組成物亦可單獨含有染料作為著色劑。本實施形態之著色組成物係即使相對於著色組成物的固體成分而言染料之含有比例高時,或即使併用染料與顏料作為著色劑時,也能形成可靠性能優異的著色圖案,形成可靠性能優異的彩色濾光片。
(黏結劑樹脂)
作為本實施形態中的黏結劑樹脂,較佳為具有鹼顯像性的鹼可溶性樹脂,較佳為具有羧基、羧酸酐基、酚性羥基等之酸性官能基的聚合物。而且該聚合物較佳為更具有(甲基)丙烯醯基。
上述聚合物特佳為(a1)選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的至少1種(以下稱為「化合物(a1)」)與(a2)(a1)以外的不飽和化合物(以下稱為「化合物(a2)」)之共聚物。
作為如此的聚合物之特佳例,可舉出:[A1]對於包含化合物(a1)及在1分子中具有至少1個羥基的不飽和化合物(以下稱為「化合物(a2-1)」)的單體之共聚物(以下稱為「共聚物[α]」),使不飽和異氰酸酯化合物反應而得之聚合物(以下稱為「聚合物[A]」);[A2]包含化合物(a1)及具有環氧基的不飽和化合物(以下稱為「化合物(a2-2)」)的單體之共聚物(以下稱為「共聚物[β]」); [A3]由化合物(a1)與化合物(a1)、化合物(a2-1)及化合物(a2-2)以外的不飽和化合物(以下稱為「化合物(a2-3)」)所成的單體之共聚物(以下稱為「共聚物[γ]」)等。於製造共聚物[α]時,可使化合物(a2-3)共存,將共聚物[α]當作化合物(a1)、化合物(a2-1)及化合物(a2-3)之共聚物,於製造共聚物[β]時,除了化合物(a1)及化合物(a2-2),還可使化合物(a2-3)共存,將共聚物[β]當作化合物(a1)、化合物(a2-2)及化合物(a2-3)之共聚物。
作為製造上述共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ]時所用之化合物(a1),例如可舉出單羧酸、二羧酸、二羧酸之酐等。
作為上述單羧酸,例如可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸等;作為上述二羧酸,例如可舉出馬來酸、富馬酸、檸康酸等;作為上述二羧酸之酐,可舉出上述二羧酸之酐等。
於此等之中,從共聚合反應性、所得之共聚物在顯像液中的溶解性之點來看,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸或馬來酸酐。
化合物(a1)係可為1種或混合2種以上而使用。
於共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ]中,源自於化合物(a1)的重複單元之含有率較佳為5質量 %~60質量%,更佳為7質量%~50質量%,特佳為8質量%~40質量%。當源自於化合物(a1)的重複單元之含有率為5質量%~60質量%時,得到顯像性及保存安定性等之諸特性以更高水準平衡的著色組成物。
作為上述共聚物[α]之製造中使用的化合物(a2-1),可舉出(甲基)丙烯酸之羥基烷酯、(甲基)丙烯酸之二羥基烷酯、(甲基)丙烯酸之(6-羥基己醯氧基)烷酯等。
於此等之具體例中,作為(甲基)丙烯酸之羥基烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等;作為(甲基)丙烯酸之二羥基烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙酯、(甲基)丙烯酸1,3-二羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-二羥基丁酯等;作為(甲基)丙烯酸之(6-羥基己醯氧基)烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸2-(6-羥基己醯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(6-羥基己醯氧基)丙酯等。
於此等化合物(a2-1)之中,較佳為丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸2,3-二羥基丙酯、甲基丙烯酸2,3-二羥基丙酯、上述之(甲基)丙烯酸的(6-羥基己醯氧基)烷酯。
於上述共聚物[α]中,如上述的化合物(a2-1)係可為1種或混合2種以上而使用。
於共聚物[α]中,源自於化合物(a2-1)的重複單元之含有率較佳為1質量%~50質量%,更佳為3質量%~40質量%,特佳為5質量%~30質量%。當源自於化合物(a2-1)的重複單元之含有率為1質量%~50質量%時,藉由與不飽和異氰酸酯化合物之反應而得的共聚物之安定性係變良好,結果所得之著色組成物的保存安定性變良好。
作為共聚物[β]之製造中使用的化合物(a2-2)之環氧基,可舉出環氧乙烷基(具有1,2-環氧結構)、氧環丁烷基(具有1,3-環氧結構)等。
作為上述具有環氧乙烷基的不飽和化合物,例如可舉出日本特開2011-203562號公報之段落[0025]中記載的化合物,但從聚合性之點來看,較佳為甲基丙烯酸環氧丙酯、甲基丙烯酸2-甲基環氧丙酯、甲基丙烯酸3,4-環氧基環己酯、甲基丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁酯或3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁酯。
於上述共聚物[β]之製造中,化合物(a2-2)係可為1種或混合2種以上而使用。
於共聚物[β]中,源自於化合物(a2-2)的重複單元之含有率較佳為0.5質量%~70質量%,更佳為1質量%~60質量%,特佳為3質量%~50質量%。當源自於化合物(a2-2)的重複單元之含有率為0.5質量%~70質量%時,得到共聚物的耐熱性、共聚物及保存安定性以更高水準平衡的著色組成物。
作為上述共聚物[γ]之製造時所可使用或共聚物[α]及共聚物[β]之製造時所可任意使用的化合物(a2-3),例如可舉出(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸環烷酯、(甲基)丙烯酸芳酯、(甲基)丙烯酸芳烷酯、不飽和二羧酸二烷酯、具有含氧雜5員環或含氧雜6員環的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳香族化合物、共軛二烯化合物及其它的不飽和化合物。
於此等之具體例中,作為(甲基)丙烯酸烷酯,例如可舉出丙烯酸甲酯、(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)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-甲基環氧丙酯;作為(甲基)丙烯酸環烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-酯、(甲基)丙烯酸2-(三環[5.2.1.02,6]癸-8-基氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸異酯等;作為(甲基)丙烯酸芳酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸苯酯等;作為(甲基)丙烯酸芳烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸苄酯等;作為不飽和二羧酸二烷酯,例如可舉出馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯等;作為具有含氧雜5員環或含氧雜6員環的(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸四氫呋喃-2-酯、(甲基)丙烯酸四氫吡喃-2-酯、(甲基)丙烯酸2-甲基四氫吡喃-2-酯等;作為乙烯基芳香族化合物,例如可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯等;作為共軛二烯化合物,例如可舉出1,3-丁二烯、異戊二烯等;作為其它的不飽和化合物,例如可舉出丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺等。
於此等化合物(a2-3)之中,從共聚合反應性之點來看,較佳為甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-甲基環氧丙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-酯、苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、甲基丙烯酸四氫呋喃-2-酯、1,3-丁二烯等。
於上述共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ]之製造中,化合物(a2-3)係可為1種或混合2種以上而使用。
於共聚物[α]及共聚物[β]中,源自於化合物(a2-3)的重複單元之含有率較佳為10質量%~70質量%,更佳為20質量%~50質量%,特佳為30質量%~50質量%。當化合物(a2-3)的重複單元之含有率為10質量%~70質量%時,共聚物之分子量的控制變容易,得到顯像性以更高水準平衡的著色組成物。
上述共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ]係可較佳為在適當的溶劑中,較佳在眾所周知的自由基聚合起始劑之存在下,藉由聚合如上述單體之混合物而製造。
對於上述共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ],藉由凝膠滲透層析法(以下簡稱「GPC」)所測定的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(以下稱為「Mw」)較佳為1000~100000,更佳為2000~50000。當共聚物[α]、共聚物[β]及共聚物[γ]之Mw為1000~100000時,得到耐熱性、顯像性以更高水準平衡的著色組成物。
上述聚合物[A]係藉由使不飽和異氰酸酯化合物對於共聚物[α]反應而得。作為如此的不飽和異氰酸酯化合物,例如可舉出(甲基)丙烯酸衍生物等,作為其具體例,例如可舉出2-(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、4-(甲基)丙烯醯氧基丁基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸2-(2-異氰酸酯乙氧基)乙酯等。
於此等不飽和異氰酸酯化合物之中,從與共聚物[α]的反應性之點來看,較佳為2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、4-甲基丙烯醯氧基丁基異氰酸酯或甲基丙烯酸2-(2-異氰酸酯乙氧基)乙酯。
於上述聚合物[A]之製造中,不飽和異氰酸酯化合物係可為1種或混合2種以上而使用。
製造上述聚合物[A]時的不飽和異氰酸酯化合物之使用比例,相對於共聚物[α]中之源自於化合物(a2-1)的羥基,較佳為0.1莫耳%~95莫耳%,更佳為1.0莫耳%~80莫耳%,特佳為5.0莫耳%~75莫耳%。當不飽和異氰酸酯化合物之使用比例為0.1莫耳%~95莫耳%時,進一步提高與共聚物[α]的反應性、著色組成物之耐熱性而較佳。
作為具有羧基及(甲基)丙烯醯基的聚合物,除了上述的聚合物[A],還可使用對於共聚物[β]所具有的環氧基,使化合物(a1)反應而得之聚合物(以下稱為「聚合物[B]」);對於共聚物[α]、共聚物[β]或共聚物[γ]所具有的羧基,使化合物(a2-2)反應而得之聚合物(以 下稱為「聚合物[C]」)。亦可對於聚合物[C]所具有的羥基,進一步使多元酸酐反應。作為多元酸酐,例如可舉出日本特開2014-098140號公報之段落[0067]中記載的化合物。
於本實施形態之著色組成物中,聚合物[A]、共聚物[β]及共聚物[γ]係可各自單獨使用此等,但較佳為併用聚合物[A]及共聚物[β],或併用共聚物[β]及共聚物[γ]。
於本實施形態之著色組成物中,黏結劑樹脂係可藉由眾所周知的方法來製造,例如亦可藉由日本特開2003-222717號公報、日本特開2006-259680號公報、國際公開(WO)第2007/029871號小冊等中揭示的方法,控制其構造或Mw、Mw/Mn。
於本實施形態中,黏結劑樹脂之含量,相對於100質量份的著色劑.通常為5質量份~1000質量份,較佳為10質量份~500質量份。藉由成為如此的態樣,不僅耐熱性及耐溶劑性升高,而且著色組成物的保存安定性亦升高。
(聚合起始劑)
作為本實施形態之著色組成物中所含有的聚合起始劑,較佳為感放射線性聚合起始劑,藉此,可將感放射線性賦予著色組成物。
本發明中所謂的感放射線性聚合起始劑,就是感應放射線而產生能開始聚合反應的活性種之成分,感應放射線而產生能開始具有羧基及(甲基)丙烯醯基的聚合物或聚合性化合物之聚合的活性種之成分。
作為如此的聚合起始劑之本實施形態的著色組成物中所含有之聚合起始劑,例如可舉出噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、雙咪唑系化合物、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、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、亞胺基磺酸酯系化合物、鎓鹽系化合物等,亦可以1種使用或混合2種以上而使用此等。其中,較佳為選自由噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、雙咪唑系化合物、三系化合物及O-醯基肟系化合物所組成之群組的至少1種。
於本實施形態的較佳光聚合起始劑之中,作為噻噸酮系化合物之具體例,可舉出噻噸酮、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。
又,作為苯乙酮系化合物之具體例,可舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮等。
另外,作為雙咪唑系化合物之具體例,可舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑等。
再者,使用雙咪唑化合物作為光聚合起始劑時,在可改良感度之點,較佳為併用氫供予體。此處所言的「氫供予體」,就是意味對藉由曝光而從雙咪唑化合物產生的自由基,可供予氫原子之化合物。作為氫供予體,例如可舉出2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑等等的硫醇氫供予;4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮等的胺系氫供予體。於本發明中,氫供予體係可為1種或混合2種以上使用,但在可進一步改良感度之點上,較佳為組合1種以上的硫醇系氫供予體與1種以上的胺系氫供予體而使用。
又,作為上述三化合物之具體例,例如可舉出日本特公昭57-6096號公報、日本特開2003-238898號公報之段落[0063]~[0065]中記載的化合物。
又,作為O-醯基肟系化合物之具體例,可舉出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)、1-辛酮,1-[4-[3-[4-[[2-(乙醯氧基)乙基]磺醯基]-2-甲基苯甲醯基]-6-[1-[(乙醯氧基)亞胺基]乙基]-9H-咔唑-9-基]苯基]-,1-(O-乙醯基肟)等。作為O-醯基肟系化合物之市售品,亦可使用NCI-831、NCI-930(以上,ADEKA 股份有限公司製)、OXE-03、OXE-04(以上,BASF公司製)等。
於本實施形態中,當使用苯乙酮化合物等的雙咪唑系化合物以外之光聚合起始劑時,亦可併用增感劑。作為如此的增感劑,例如可舉出4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙基胺基亞苄基)環己酮、7-二乙基胺基-3-(4-二乙基胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙基胺基)查耳酮等。
上述聚合起始劑係可為1種或混合2種以上而使用。
於本實施形態之著色組成物中,作為聚合起始劑之使用比例,相對於100質量份的聚合性化合物,較佳為0.01質量份~120質量份,更佳為1質量份~100質量份。由於聚合起始劑之使用比例成為如此的態樣,本實施形態之著色組成物即使低曝光量時,也能形成具有高耐溶劑性等的著色圖案及彩色濾光片。
(其它的任意成分)
本實施形態之著色組成物係不損害本發明效果之範圍內,可視需要含有各種的添加劑。此等的各任意成分係可以1種使用,也可混合2種以上使用。
作為如此的任意成分,例如可舉出玻璃、氧化鋁等的填充劑;聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等之高分子化合物;氟系界面活性劑、矽系界面活性劑 等之界面活性劑;3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、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之密著促進劑;2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二第三丁基苯酚等之抗氧化劑;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯基酮類等之紫外線吸收劑;聚丙烯酸鈉等之抗凝聚劑;丙二酸、己二酸、伊康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、3-胺基-1,2-丙二醇、2-胺基-1,3-丙二醇、4-胺基-1,2-丁二醇等之殘渣改善劑;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等之顯像性改善劑等。
又,本實施形態之著色組成物可含有消光劑作為任意成分。其中,當紅色的濾光片包含選自由染料及花青染料所組成之群組的至少1種時,消光劑較佳為包含金屬錯合物化合物,當綠色的濾光片包含選自由香豆素染料及苯乙烯基染料所組成之群組的至少1種時,消光劑較佳為包含金屬錯合物化合物,當藍色的濾光片包含由染料、三芳基甲烷染料及二吡咯甲川染料所選出的至少1種時,消光劑較佳為包含由四氮雜卟啉化合物、蒽醌化合物及酞菁化合物所選出的至少1種。當紅色的濾光片包含金屬錯合物化合物時,該金屬錯合物化合物較佳為鉻錯合物化合物。當綠色的濾光片包含金屬錯合物化合物時,該金屬錯合物化合物較佳為包含由鎳錯合物化合物及金屬酞菁化合物所選出的至少1種。
再者,本實施形態之著色組成物係可含有具有胺基與電子吸引基的化合物作為任意成分。由於含有如此結構的化合物,於由本實施形態之著色組成物所得的著色圖案中,可實現硬化的促進,實現更低溫的加熱硬化。結果,於彩色濾光片之製造中,可將加熱的溫度抑制在低,該加熱係為了使著色圖案硬化,形成各色的濾光片而進行者。又一併地,由於含有上述的化合物,亦可提高著色組成物的保存安定性。藉由以上,當具備使用本實施形態之著色組成物所得之彩色濾光片的顯示元件為液晶顯示元件時,可以高水準保持其電壓保持率。
作為上述具有胺基與電子吸引基的化合物之更具體例,例如可舉出日本發明專利5817562號說明書之段落[0324]中記載的化合物,其中較佳為4,4’-二胺基二苯基碸、2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺、3-胺基苯磺酸乙酯、3,5-雙三氟甲基-1,2-二胺基苯、4-胺基硝基苯、N,N-二甲基-4-硝基苯胺。
[著色組成物之調製方法]
本發明之第2實施形態的著色組成物係可藉由均勻地混合著色劑及視需要添加的黏結劑樹脂、聚合性化合物、聚合起始劑、其它的任意成分而調製。此著色組成物較佳為溶解在適當的溶劑中,以溶液狀使用。
作為本實施形態之著色組成物之調製中使用的溶劑,使用能均勻溶解必要成分及任意成分,不與各成分反應者。
作為如此的溶劑,例如可舉出:乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等的(聚)烷二醇單烷基醚;乳酸甲酯、乳酸乙酯等的乳酸烷酯;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、第三丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等的(環)烷基醇;二丙酮醇等的酮醇;乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等的(聚)烷二醇單烷基醚乙酸酯;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、四氫呋喃等的環狀醚;甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等的酮;丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等的二乙酸酯; 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、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等的烷氧基羧酸酯;乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、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-氧代丁烷酸乙酯等的脂肪酸烷基酯;甲苯、二甲苯等的芳香族烴;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等的醯胺或內醯胺等。
於此等溶劑之中,從溶解性、顏料分散性、塗布性等之觀點來看,較佳為由(聚)烷二醇單烷基醚、乳酸烷酯及(聚)烷二醇單烷基醚乙酸酯所選出的至少1種。
此等之溶劑係可為1種或混合2種以上使用。
於本實施形態之著色組成物中,溶劑的含量係沒有特別的限定,但從所得的本實施形態之著色組成物的塗布性、安定性等之觀點來看,著色組成物之溶劑以外的各成分之合計濃度較佳成為5質量%~50質量%之量,更佳成為10質量%~40質量%之量。將著色組成物調製成溶液狀態時,固體成分濃度(組成物溶液中所佔有的溶劑以外之成分)係可按照使用目的或所欲的膜厚之值等,設定在任意的濃度(例如,5質量%~50質量%)。 更佳的固體成分濃度係隨著在基板上的塗膜之形成方法而不同,此係於後述。如此所調製的組成物溶液係可在使用孔徑0.5μm左右的微孔過濾器等進行過濾後,供使用。
依照以上的成分與調製方法的本實施形態之著色組成物,係可藉由著色劑的選擇,而形成各式各樣的色之著色圖案,可用於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中。
例如,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,用於紅色的著色圖案之形成。此時,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可作為例1的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物使用。又此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
又,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,作為上述例2的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
另外,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,作為上述例3的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
還有,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,作為上述例4的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
又,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,作為上述例5的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物使用。此時,本實施形態之著色組成物之紅色的著色劑較佳為包含染料的著色劑。而且,該染料較佳為螢光性染料。
另外,本實施形態之著色組成物可含有紅色的著色劑,作為上述例6的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物使用。此時,本實施形態之著色組成物之紅色的著色劑較佳為包含染料的著色劑。而且,該染料較佳為螢光性染料。
還有,例如本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,用於綠色的著色圖案之形成。此時,於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可作為例1的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物使用。又此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
又,本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,作為上述例2的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物使用。此時,本實施形態之著色組成物之綠色的著色劑較佳為包含染料的著色劑。而且,該染料較佳為螢光性染料。
另外,本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,作為上述例3的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物使用。此時,本實施形態之著色組成物之綠色的著色劑較佳為包含染料的著色劑。而且,該染料較佳為螢光性染料。
還有,本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,作為上述例4的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
又,本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,作為上述例5的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
另外,本實施形態之著色組成物可含有綠色的著色劑,作為上述例6的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物使用。此時,相對於本實施形態之著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例較佳為1質量%以下。
還有,例如本實施形態之著色組成物可含有藍色的著色劑,用於藍色的著色圖案之形成。此時,本實施形態之著色組成物係能以相對於該著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例成為1質量%以下之方式調製。
又,當本實施形態之著色組成物含有藍色的著色劑,可用於藍色的著色圖案之形成時,作為藍色的著色劑,亦可以含有藍色的染料之方式調製。此時,上述藍色的著色劑較佳為包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
例如,本實施形態之著色組成物可含有藍色的著色劑,作為上述例1的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物及例4的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物使用。此時,本實施形態之著色組成物較佳為包含選自由染料及二吡咯甲川染料所組成之群組的至少1種。
根據以上,本實施形態之著色組成物係在本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可使用作為例1的彩色濾光片之製造方法之第3著色組成物。又,可使用作為例2的彩色濾光片之製造方法之第2著色組成物。另外,可使用作為例3的彩色濾光片之製造方法之第1著色組成物。還有,可使用作為例4的彩色濾光片之製造方法的第3著色組成物。又,可使用作為例5的彩色濾光片之製造方法的第2著色組成物。另外,可使用作為例6的彩色濾光片之製造方法的第1著色組成物。
而且,本實施形態之著色組成物係用於本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法中,可製造有效於高畫質化的彩色濾光片。
實施形態3. <彩色濾光片>
圖1係本發明之第3實施形態的彩色濾光片之示意剖面圖。
圖1所示的彩色濾光片1係本發明之彩色濾光片的一例。彩色濾光片1例如可形成在透明的基板2之主面上。而且,彩色濾光片1具有配置有紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)的濾光片3、黑色矩陣4與在各色的濾光片3之上所設置的保護膜5之結構。
本實施形態之彩色濾光片1係依照本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法,使用本發明之第2實施形態的著色組成物而製造。
即,於本實施形態之彩色濾光片1中,濾光片3係可使用本發明之第2實施形態的著色組成物,依指定的順序依次形成各色的著色圖案,將彼等硬化而形成。保護膜5例如可在將保護膜形成用樹脂組成物塗布.圖案化後,硬化而形成。
結果,本實施形態之彩色濾光片1係可將染料使用於著色劑,成為有效於高畫質化的彩色濾光片。
又,本實施形態之彩色濾光片1係依照本發明之第1實施形態的彩色濾光片之製造方法,在依順序形成各色的著色圖案的階段中,調整含有耐熱性差的著色劑之著色圖案與含有容易發生移染的化合物之著色圖案的形成順序而製造,成為已減少耐熱性的問題及移染的問題之彩色濾光片。
另外於本發明中,亦可附加截止紫外線用的濾光片、截止紅外線或使其發色用的濾光片。
再者,於本實施形態之彩色濾光片1中,在形成保護膜5後,於需要的情況中,可設置由ITO等所成的電極及設置液晶配向用的配向膜(圖1中未圖示)。配向膜係可使用眾所周知的液晶配向劑來形成。
還有,本實施形態之彩色濾光片係除了液晶顯示元件,還可作為固態攝影元件的色分解用彩色濾光片、有機EL顯示元件用彩色濾光片等使用。
[實施例]
以下舉出實施例來更具體說明本發明的實施形態。惟,本發明不受下述實施例所限定。
<顏料分散液之調製> 調製例1
使用15質量份作為著色劑的下述式所示的紅色顏料、12.5質量份(固體成分濃度40質量%)作為分散劑的BYK-LPN21116(BYK化學(BYK)公司製)、72.5質量份作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯,藉由珠磨機處理,而調製顏料分散液(r-1)。
調製例2
除了於調製例1中,使用C.I.顏料綠59代替上述式所示的紅色顏料以外,與調製例1同樣地,調製顏料分散液(g-1)。
調製例3
除了於調製例1中,使用C.I.顏料藍15:6代替上述式所示的紅色顏料以外,與調製例1同樣地,調製顏料分散液(b-1)。
<著色組成物之調製> 調製例4
使用350質量份作為著色劑的顏料分散液(r-1)及10質量份作為染料的Cya-1、10質量份作為消光劑的Cr-1、60質量份作為黏結劑樹脂的C-1、40質量份作為聚合性化合物的東亞合成股份有限公司製M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯之混合物)、作為光聚合起始劑之10質量份的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮(CIBA特殊化學品公司製,商品名IRGACURE 369)及10質量份的NCI-930(ADEKA股份有限公司製)、2.5質量份作為氟系界面活性劑的Megafac F-554(DIC股份有限公司製)以及作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯,調製固體成分濃度15質量%的著色組成物(Red-1)。Cya-1、Cr-1係如後述。
調製例5~20
除了於調製例4中,如以下表1中所示地變更所用的顏料分散液、染料及消光劑之種類以外,與調製例4 同樣地,調製著色組成物(Red-2)~(Red-4)及(Red-0)、(Green-0)~(Green-3)以及(Blue-0)~(Blue-7)。
表1中,各成分係如以下。
<染料>
Cya-1:日本特開2012-214718號公報之實施例1中記載的式(g-1)所示之化合物(花青染料)
Cya-2:依照日本特開2015-178604號公報之合成例2所得的「聚合物(2)」(花青染料多聚物)
Xan-1:國際公開2014/196660號小冊中記載的化合物(A3)所示(染料)
Xan-2:依照日本特開2011-039317號公報之合成例2所得的「染料(A2)」(染料)
Cou:日本特開2015-091947號公報之合成例2中記載的式(C-PT)所示之化合物(香豆素染料)
Sty:依照日本特開2014-152251號公報之實施例1所得的「例示化合物1」(苯乙烯基染料)
Dip:日本發明專利第5085256號說明書之化54記載的例示化合物III-1(二吡咯甲川染料)
Tri-1:日本特開2012-072205號公報中記載的「例示化合物(1)」(三芳基甲烷染料)
Tri-2:依照日本特開2015-178604號公報之合成例3所得的「聚合物(3)」(三芳基甲烷染料多聚物)
<消光劑>
Cr-1:國際公開2014/196660號小冊之合成例1中記載的式(z-2)所示之化合物(Cr錯合物化合物)
Cr-2:下述式(Cr-2)所示的化合物(Cr錯合物化合物)
Ni-1:商品名ADS845MC(American Dye Source公司製。Ni錯合物化合物)
Pht-1:依照日本發明專利5814120號說明書之實施例1所得的化合物(酞菁化合物)
TAP:日本特開2014-5451號公報之段落[0057]中記載的式(2-29)所示之化合物(四氮雜卟啉化合物)
Ant-1:C.I.溶劑藍45(蒽醌化合物)
Pht-2:C.I.溶劑藍70(酞菁化合物)
Ant-2:日本特開2008-015530號公報中記載的化學式2之化合物(具有聚合性基的蒽醌化合物)
又,黏結劑樹脂C-1係依照國際公開2014/192973號小冊的「樹脂(B-1)之合成」中記載的方法所合成之具有下述的重複單元(不飽和羧酸之重複單元與具有環氧基的不飽和化合物之重複單元)之鹼可溶性樹脂與甲基丙烯酸之反應生成物,為在側鏈具有甲基丙烯醯氧基的鹼可溶性樹脂。
<具有單色濾光片的基板之作成及評價> 參考例1
於表面上形成有防止鈉離子的溶出之SiO2膜的鈉玻璃基板上,使用旋塗機塗布著色組成物(Red-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成塗膜。改變旋塗機的旋轉數,藉由同樣之操作,形成膜厚不同的3片塗膜。
將此等的塗膜冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,不通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射線予以全面曝光。藉由對於此等的塗膜,以1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液,進行90秒的噴淋顯像。然後,用超純水洗淨此等,風乾後,更藉由在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤,而作成具有單色濾光片的3片基板。
單色濾光片的亮度之評價
對於上述3片基板,使用色分析器(大塚電子(股)製LCF-1100A),以C光源、2度視野,測定CIE表色系中的以下色度座標之刺激值(Y),即亮度。將此時的亮度當作YR。還有,當色度偏移時,製作已適宜改變顏料分散液及染料的比率之著色組成物,測定色度,畫出校正曲線,算出在所欲的色度之亮度。
紅色濾光片之情況:Rx=0.671,Ry=0.324
綠色濾光片之情況:Gx=0.300,Gy=0.590
藍色濾光片之情況:Bx=0.140,By=0.098
參考例2
除了於參考例1中,使用著色組成物(Green-0)代替著色組成物(Red-0)以外,與參考例1同樣地代替,作成具有單色濾光片的3片基板,接著與參考例1同樣地測定亮度。將此時的亮度當作YG
參考例3
除了於參考例1中,使用著色組成物(Blue-0)代替著色組成物(Red-0)以外,與參考例1同樣地代替,作成具有單色濾光片的3片基板,接著與參考例1同樣地測定亮度。將此時的亮度當作YB
<具有2色濾光片的基板之作成及評價> 參考例4
於表面上形成有防止鈉離子的溶出之SiO2膜的鈉玻璃基板上,使用旋塗機塗布著色組成物(Red-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成膜厚2.4μm的塗膜。將此基板冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射線予以曝光。藉由對於此基板,以1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液,而進行90秒的噴淋顯像。然後,用超純水洗淨此基板,風乾後,更藉由在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤,而作成具有3cm×3cm的略正方形形狀之第1濾光片的基板。
接著,於前述形成有第1濾光片的基板上,使用旋塗機塗布著色組成物(Green-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成膜厚2.4μm的塗膜。將此基板冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,不通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射線予以全面曝光。對於此基板,以1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液。然後,用超純水洗淨此基板,風乾後,更藉由在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤,而作成在第1濾光片上具有第2濾光片的基板。
對於上述基板之第1濾光片與第2濾光片重疊的區域之略中央部,使用色分析器(大塚電子(股)製LCF-1100A),以C光源、2度視野,測定CIE表色系中的第2濾光片(色度座標係與上述同樣)之刺激值(Y),即亮度。
<具有3色濾光片的彩色濾光片之製造及評價> 製造例A-1
於表面上形成有防止鈉離子的溶出之SiO2膜的鈉玻璃基板上,使用旋塗機塗布作為第1著色組成物的著色組成物(Green-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成膜厚2.4μm的塗膜。將此基板冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射 線予以曝光。藉由對於此基板,以1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液,而進行90秒的噴淋顯像。然後,用超純水洗淨此基板,風乾後,更藉由在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤,而在基板上作成綠色的第1濾光片。
接著,於前述已形成綠色濾光片的基板上,使用旋塗機塗布作為第2著色組成物的著色組成物(Blue-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成膜厚2.4μm的塗膜。將此基板冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射線予以曝光。藉由對於此基板,以1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液,而進行90秒的噴淋顯像。然後,用超純水洗淨此基板,風乾後,更藉由在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤,而作成在綠色濾光片的旁邊形成有第2濾光片的藍色濾光片之基板。
隨後,於前述已形成綠色濾光片及藍色濾光片的基板上,使用旋塗機塗布作為第3著色組成物的著色組成物(Red-0)後,以90℃的熱板進行2分鐘的預烘烤,而形成膜厚2.4μm的塗膜。將此基板冷卻到室溫後,使用高壓水銀燈,通過光罩,對於塗膜以400J/m2的曝光量,將包含365nm、405nm及436nm的各波長之放射線予以曝光。藉由對於此基板,以1kgf/cm2(噴嘴直徑 1mm)的顯像壓力吐出由23℃的0.04質量%氫氧化鉀水溶液所成的顯像液,而進行90秒的噴淋顯像。然後,用超純水洗淨此基板,風乾後,更在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤。如此地,作成已分別形成綠色的第1濾光片、藍色的第2濾光片及紅色的第3濾光片之彩色濾光片。將此當作彩色濾光片(CF-A)。
評價1:亮度之評價
用以下的方法評價彩色濾光片(CF-A)所具有的第1濾光片之亮度。首先,除了代替參考例1的著色組成物(Red-0),使用製造例A-1所用的前述第1著色組成物以外,與參考例1同樣地,作成具有單色濾光片的3片基板。接著,對於前述3片基板,在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤(第1次的追加烘烤)。冷卻到室溫為止後,再度在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤(第2次的追加烘烤)。對於已進行2次的追加烘烤之3片基板,使用色分析器(大塚電子(股)製LCF-1100A),以C光源、2度視野,測定CIE表色系中的以下之色度座標的刺激值(Y),即亮度。將此時的亮度當作Y1
將以(Y1-YX)×100/YX(惟,YX係於第1濾光片為紅色濾光片時表示YR,於第1濾光片為綠色濾光片時表示YG,於第1濾光片為藍色濾光片時表示YB)所求得之值定義為第1濾光片的亮度上升率(%),將第1濾光片的亮度上升率為+1.0%以上時評價為「A」,將0.0%以上且小於+1.0%時評價為「B」,將-0.5%以上且小於0.0%時評價為「C」,將小於-0.5%時評價為「D」。表2 中顯示結果。第1濾光片的亮度上升率愈大,意指相對於第1濾光片不含染料時,亮度愈高。
接著,用以下之方法評價彩色濾光片(CF-A)所具有的第2濾光片之亮度。首先,除了代替參考例1中的著色組成物(Red-0),使用製造例A-1所用的前述第2著色組成物以外,與參考例1同樣地,作成具有單色濾光片的3片基板。其次,對於前述3片基板,在230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘的後烘烤(第1次的追加烘烤)。對於已進行1次的追加烘烤之3片基板,使用色分析器(大塚電子(股)製LCF-1100A),以C光源、2度視野,測定CIE表色系中的以下之色度座標的刺激值(Y),即亮度。將此時的亮度當作Y2
將以(Y2-YY)×100/YY(惟,YY係於第2濾光片為紅色濾光片時表示YR,於第2濾光片為綠色濾光片時表示YG,於第2濾光片為藍色濾光片時表示YB)所求得之值定義為第2濾光片的亮度上升率(%),將第2濾光片的亮度上升率為+1.0%以上時評價為「A」,將0.0%以上且小於+1.0%時評價為「B」,將-0.5%以上且小於0.0%時評價為「C」,將小於-0.5%時評價為「D」。表2中顯示結果。第2濾光片的亮度上升率愈大,意指相對於第2濾光片不含染料時,亮度愈高。
再者,用以下之方法評價彩色濾光片(CF-A)所具有的第3濾光片之亮度。首先,除了代替參考例1中的著色組成物(Red-0),使用製造例A-1所用的前述第3著色組成物以外,與參考例1同樣地,作成具有單色 濾光片的3片基板。其次,與參考例1同樣地測定亮度。將此時的亮度當作Y3
將以(Y3-YZ)×100/YZ(惟,YZ係於第3濾光片為紅色濾光片時表示YR,於第3濾光片為綠色濾光片時表示YG,於第3濾光片為藍色濾光片時表示YB)所求得之值定義為第3濾光片的亮度上升率(%),將第3濾光片的亮度上升率為+1.0%以上時評價為「A」,將0.0%以上且小於+1.0%時評價為「B」,將小於0.0%時評價為「C」。表2中顯示結果。第3濾光片的亮度上升率愈大,意指相對於第3濾光片不含染料時,亮度愈高。
評價2:移染性之評價
除了代替參考例4中的著色組成物(Red-0)及著色組成物(Green-0),使用製造例A-1所用的前述第1著色組成物及第2著色組成物以外,與參考例4同樣地,作成在第1濾光片上具有第2濾光片的基板。接著,與參考例4同樣地測定亮度。將此時的亮度當作Y12
又,除了代替參考例4中的著色組成物(Red-0)及著色組成物(Green-0),使用製造例A-1所用的前述第2著色組成物及第3著色組成物以外,與參考例4同樣地,作成在第2濾光片上具有第3濾光片的基板。接著,與參考例4同樣地測定亮度。將此時的亮度當作Y23
將以(Y2-Y12)×100/Y2所計算之值(%)小於3%時評價為「A」,將3%以上且小於5%時評價為「B」,將5%以上時評價為「C」。此值愈小,可說是第1濾光片中所 包含的成分往第2濾光片的移染愈少。以下表2之「評價2-1」欄中顯示評價結果。
接著,將以(Y3-Y23)×100/Y3所計算之值(%)小於3%時評價為「A」,將3%以上且小於5%時評價為「B」,將5%以上時評價為「C」。此值愈小,可說是第2濾光片中所包含的成分往第3濾光片的移染愈少。以下表2之「評價2-2」欄中顯示評價結果。
製造例A-2~A-6
除了於製造例A-1中,使用以下表2中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表2中顯示結果。
製造例B-1~B-6
除了於製造例A-1中,使用以下表3中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表3中顯示結果。還有,製造例B-5、B-6為實施例。
製造例C-1~C-6
除了於製造例A-1中,使用以下表4中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表4中顯示結果。還有,製造例C-2、C-3為實施例。
製造例D-1~D-10
除了於製造例A-1中,使用以下表5中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表5中顯示結果。還有,製造例D-1~D-10皆為實施例。
製造例E-1~E-6
除了於製造例A-1中,使用以下表6中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表6中顯示結果。
製造例F-1~F-6
除了於製造例A-1中,使用以下表7中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-1同樣地作成彩 色濾光片,接著與製造例A-1同樣地進行評價。以下的表7中顯示結果。還有,製造例F-2、F-3、F-5、F-6為實施例。
製造例G-1~G-4
除了於製造例A-3中,使用以下表8中記載者作為第1~第3著色組成物以外,與製造例A-3同樣地作成彩色濾光片,接著與製造例A-3同樣地進行評價。表8中顯示結果。還有,製造例G-1~G-4皆為實施例。
又,於上述之表2~表8中,將各評價結果的「A」當作2點,將「B」當作1點,將「C」當作0點,將「D」當作-1點而計算,於綜合評價欄中顯示各評價結果之合計。綜合評價之點數愈高,可說是愈平衡良好地兼顧亮度上升率的大小與亮度降低率的低度。還有,「綜合評價」係使用於各表中記載的製造例彼此之相對評價,不用於與不同表中記載的製造例之比較。
<固態攝影元件之色分解用彩色濾光片之製造及評價> 製造例H
除了於調製例13中,作為染料,使用日本特開2011-158654號公報之化97記載的「染料2」(二吡咯甲川染料多聚物)代替Dip以外,與調製例13同樣地,調製著色組成物(Blue-8)。
於6吋矽晶圓上,藉由旋塗法塗布平坦化膜用光阻液(HL-18s:新日鐵化學公司製),作為預烘烤,以100℃的熱板加熱處理6分鐘。再者,以230℃的烘箱處理1小時,而使塗布膜硬化,形成1.0μm的平坦化膜,得到附有平坦化膜的晶圓。
於附有平坦化膜的晶圓上,藉由旋塗法塗布作為第1著色組成物的著色組成物(Green-0),作為預烘烤,以100℃的熱板加熱處理1分鐘。以預烘烤後的膜厚成為0.9μm之方式調整。
接著,使用i線步進曝光裝置FPA-3000i5+(Canon(股)製),通過用於以365nm的波長 形成1.0μm見方的綠色畫素之光罩,以150mJ/cm2的曝光量進行圖案曝光。
對於曝光後的塗膜,以有機鹼顯像液進行覆液顯像1分鐘。於覆液顯像後,以20秒的旋轉噴淋,用純水進行沖洗,更純粹地進行20秒的水洗。然後,高壓空氣吹走晶圓上殘留的水滴,使基板自然乾燥,再者於表面溫度230℃的熱板上,加熱處理5分鐘而形成正方形畫素圖案。熱處理後的綠色畫素之膜厚為0.80μm。如此地,作成綠色的第1濾光片。
接著,使用著色組成物(Blue-8)作為第2著色組成物,與第1濾光片同樣地形成藍色的第2濾光片。再者,使用著色組成物(Red-1)作為第3著色組成物,形成紅色的第3濾光片。如此地,得到固態攝影元件用的色分解用彩色濾光片。
如此所製作的固態攝影元件用彩色濾光片係分光特性非常優異。
[產業上的利用可能性]
本發明之彩色濾光片係色特性優異,而且可靠性能優異。因此,本發明之彩色濾光片係可適用作為固態攝影元件的色分解用彩色濾光片、有機EL顯示元件用彩色濾光片、電子紙等的可撓性顯示器用彩色濾光片等,特別可較佳地使用於時鐘、攜帶型遊戲機、文字處理機、筆記型個人電腦、導航系統、攝影機、PDA、數位相機、行動電話、智慧型手機、各種監視器、液晶電視、信息顯示器等之各種顯示裝置。
1‧‧‧彩色濾光片
2‧‧‧基板
3‧‧‧濾光片
4‧‧‧黑色矩陣
5‧‧‧保護膜

Claims (9)

  1. 一種彩色濾光片之製造方法,其係具有至少3色的彩色濾光片之製造方法,其依順序具有:使用第1著色組成物,形成對應於第1色的第1著色圖案之步驟,使用第2著色組成物,形成對應於第2色的第2著色圖案之步驟,及使用第3著色組成物,形成對應於第3色的第3著色圖案之步驟,該第3色為紅色或綠色,該第3著色組成物含有包含染料的著色劑與聚合性化合物。
  2. 如請求項1之彩色濾光片之製造方法,其中該第3著色組成物所含有的該染料係螢光性染料。
  3. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中該第3著色組成物所含有的該染料包含選自由香豆素染料、苯乙烯基染料、(xanthene)染料及花青染料所組成之群組的至少1種。
  4. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中相對於該第2著色組成物之全部固體成分,染料之含有比例為1質量%以下。
  5. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中該第1著色組成物包含選自由染料及二吡咯甲川(dipyrromethene)染料所組成之群組的至少1種。
  6. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中該紅色的濾光片包含選自由染料及花青染料所組成之群組的至少1種與金屬錯合物化合物。
  7. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中該綠色的濾光片包含選自由香豆素染料及苯乙烯基染料所組成之群組的至少1種與金屬錯合物化合物。
  8. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其中該彩色濾光片具有藍色的濾光片,該藍色的濾光片包含選自於染料、三芳基甲烷染料及二吡咯甲川染料的至少1種與選自於四氮雜卟啉化合物、蒽醌化合物及酞菁化合物的至少1種。
  9. 如請求項1或2之彩色濾光片之製造方法,其係固態攝影元件的色分解用彩色濾光片用。
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