滤色器及其制造方法技术

提供一种可以用碱显象液形成图形、并且耐热性、耐溶剂性或耐药性优良、实用性高的滤色器。本发明专利技术的滤色器的特征在于，在透明基板上有象素部分，上述象素部分由含有（ａ）色料、（ｂ）有光聚合性官能基的化合物以及（ｃ）具有羧基和／或酚性羟基的氨基树脂的固化性着色组合物的涂膜构成，使上述涂膜光固化，并且再进行热固化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在彩色液晶显示器、彩色扫描仪、固体摄象元件等当中使用的滤色器，更详细地说，涉及在要求经曝光、显象的图形形成工序后，在有耐久性的用途中使用的耐久性优良的滤色器。对于滤色器所用材料要求的特性，多是彩色液晶显示器制造工艺引起的，例如在透明电极的蒸镀或溅射工序、烧成工序中要求的耐热性、洗涤工序和定向膜涂布工序等当中要求的耐溶剂性，此外，在显示图像时，透过滤色器的光成为图象信息还要求具有耐光性。因此，为满足这些要求，主要使用颜料作为色料。而制造方法则以“颜料分散法”为主流(LCD面板部件·材料技术，P23～25，プレス杂志社，1999年3月20日发行)。此外，作为其中所用的粘合剂树脂，主要使用耐热性、耐光性、透明性、耐药性比较优良的丙烯酸系粘合剂树脂。在“颜料分散法”的滤色器制造工艺中，作为曝光后显象时用的显象液，由环境问题出发，与有机溶剂相比更优选碱性水溶液。因此，为了对形成滤色器的光固化性着色组合物赋与对碱性水溶液的显象适应性，对颜料分散时所用的粘合剂树脂也要求碱溶解性，一般使用具有羧基的丙烯酸系粘合剂树脂作为碱显象型的光固化性着色组合物。但是，有羧基的丙烯酸树脂，具有当温度超过200℃时易发生分解的缺点。为对这些进行改良，公开了由碱可溶性树脂、光酸发生剂及三聚氰胺树脂组成的抗蚀层材料(特开平8-292564号公报)，和由含有羧基的丙烯酸树脂、光酸发生剂及酸作用而固化的变联剂(例如三聚氰胺树脂)等组成的滤色器用负型感光性组合物(特开平9-203806号公报)等。它们于光的照射下，由于光酸发生剂产生的酸的作用，使三聚氰胺树脂等交联而不溶于碱显象液，从而可以形成图形。但是在使用光氧发生剂的场合，由光酸发生剂产生的酸残存在滤色器中，引起滤色器的劣化，或者扩散到液晶中，引起导电率的降低等，因而不佳。而且在显象后，在透明电极蒸镀时，溅射时或烧成时，伴随有温度的高温化，因此需求更高耐热性的或不因热产生色变化的滤色器。由于这样的背景原因，希望有使良好耐热性及耐溶剂性等涂膜物性和碱性显象性兼容的、而且不残存会引起液晶性能降低那样的杂质的滤色器。即，本专利技术为解决上述课题，提供了一种滤色器，其特征在于，该滤色器在透明基板上有象素部分，上述象素部分由含有(a)色料、(b)具有光聚合性官能基的化合物以及(c)具有羧基和/或酚性羟基的氨基树脂的固化性着色组合物的涂膜构成，上述涂膜经过光固化，并且再进行热固化。另外，本专利技术为解决上述课题，提供了一种滤色器的制造方法，其特征在于，使用含有(a)色料、(b)具有光聚合性官能基的化合物以及(c)具有羧基和/或酚性羟基的氨基树脂的聚合性着色组合物，在透明基板上形成涂膜，通过有滤色器用象素图形的掩模，在该涂膜上进行曝光，使该涂膜硬化，再使该涂膜显象，形成象素部分，接着对该象素部分进行加热，使该象素部分热固化。专利技术的具体实施例方式以下对本专利技术作更详细的说明。本专利技术中使用的透明基板，是在滤色器中使用的透明基板，具有耐热固化的耐热性。作为这样的透明基板，可举出玻璃基板。作为本专利技术中使用的色料(a)，通常使用的染料、颜料均可以在没有特别障碍的情况下使用，但由耐热性、耐光性方面考虑，优选使用颜料。颜料的平均粒径优选处于0.005～3μm的范围。更佳为0.01～1μm。平均粒径为其以下时，因易于触变，得不到良好的涂布性，另外，比其大时，涂膜的透明性欠缺。为得到这样的粒径，球磨机、砂磨机、玻璃珠磨、三辊磨、涂料振动器、研磨权、分散搅拌机、超声波等分散处理是有效的。本专利技术中使用的有光聚合性官能基的化合物(b)，是具有经紫外线或可见光线的照射能够产生聚合或交联反应的官能基的化合物，其中有代表性的可举出自由基引发聚合系化合物、阳离子聚合化合物。具体地可例举(甲基)丙烯酸系化合物、马来酰胺化合物等。另外，列出了这些具体实例，但是本专利技术不受这些示例化合物的限制。作为有光聚合性官能基的化合物(b)所使用的(甲基)丙烯酸化合物，例如三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰基氧基丙基)醚、三(丙烯酰基氧基乙基)三聚异氰酸酯、三(丙烯酰基氧基乙基)三聚氰酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯；可溶可熔酚醛环氧树脂、甲酚可溶酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂等环氧树脂和(甲基)丙烯酸的反应物等；乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，4-丁二醇、双酚A的聚乙氧基二醇、聚酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇等多元醇类和有机聚异氰酸酯类(例如甲苯撑二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六甲撑二异氰酸酯等)和含有羟基的(甲基)丙烯酸酯类(例如2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇单(甲基)丙烯酸酯等)的反应物等。作为有光聚合官能基的化合物所用的马来酰亚胺，优选由脂肪族基键合马来酰胺基的化合物，具体可举出N-己基马来酰亚胺或N，N’-4，9-二氧杂-1，12-双马来酰亚胺十二烷那样的烷基或烷基醚马来酰亚胺、乙二醇双(马来酰胺乙酸酯)、聚(1，4-丁二醇)双(马来酰亚胺乙酸酯)、四(乙二醇改性)季戊四醇四(马来酰亚胺乙酸酯)等马来酰亚胺羧酸(聚)烷撑二醇酯、双(2-马来酰亚胺乙基)碳酸酯等的碳酸酯马来酰亚胺、异佛尔酮双尿烷双(N-乙基马来酰亚胺)等尿烷马来酰亚胺等。在这些当中，三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、N，N’-4，9-二氧杂-1，12-双马来酸酰亚胺十二烷、乙二醇双(马来酰亚胺乙酸酯)、聚(1，4-丁二醇)双(马来酰亚胺乙酸酯)、(乙二醇改性)季戊四醇四(马来酰亚胺乙酸酯)、双(2-马来酰亚胺乙基)碳酸酯、异佛尔酮双尿烷双(N-乙基马来酰亚胺)等多官能(甲基)丙烯酸酯类或多官能马来酰亚胺类，由紫外线或可见光等照射时的固化出发，特别优选。有光聚合性官能基的化合物(b)可以单独或组合使用，其使用比例不作特别限定，但相对于聚合性着色组合物中使用的含氨基树脂(c)的粘合剂树脂的总量，为25～150重量％为佳。超过150重量％时，作为本专利技术目的的碱溶解性降低。另一方面，在25重量％以下时，难以得到具有所希望的涂膜物性的固化涂膜，而且形成图形困难，因而不佳。本专利技术中使用的氨基树脂(c)，可以将尿素、三聚氰胺、苯并胍胺、甲基胍胺、胍胺系化合物等氨基化合物，和甲醛、仲甲醛、乙醛等醛化合物缩合得到。另外，也可以将该缩合生成物用醚化用醇进行醚化得到。作为本专利技术中使用的氨基化合物，不作特别限定，但是可举出例如尿素、三聚氰胺、苯并胍胺、甲基胍胺、环己烷碳化胍胺、邻苯二甲胍胺、甾族胍胺、螺胍胺、2-、3-或4-(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪-2-基)苯甲酸、2，3、或4-(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪-2-基)-苯酚等。其中，三聚氰胺、苯并胍胺、或(4，6-二氨基-1，3，5-三嗪-2-基)苯甲酸，由显象性和耐热性考虑特佳。另外，作为本专利技术中所用的醛化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
滤色器，其特征在于，该滤色器在透明基板上有象素部分，上述象素部分由含有（ａ）色料、（ｂ）具有光聚合性官能基的化合物以及（ｃ）具有羧基和／或酚性羟基的氨基树脂的固化性着色组合物的涂膜构成，上述涂膜经过光固化，并且再热固化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小池淳一郎，米原祥友，德田博之，广田安信，
申请(专利权)人：大日本油墨化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]