滤色器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种滤色器，其特征在于，其至少具有着色图案，该着色图案表面的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的２次粒子的占有率为４０％以下，所述着色图案是将至少含有平均粒径为１５～１５０ｎｍ的颜料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。所述光固化性组合物优选至少含有：有机溶剂、平均粒径为１５～１５０ｎｍ的所述颜料、含有来自通式（１）所示单体的共聚单元的聚合物、光聚合性化合物、以及光聚合引发剂。另外，本发明专利技术提供使用该优选的光固化性组合物制造滤色器的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及滤色器及该滤色器的制造方法，更详细地说是涉及对比度 优异的。
技术介绍
滤色器如下制造含有分散了有机颜料或无机颜料的颜料分散组合 物、多官能单体、光聚合引发剂、碱可溶性树脂以及其它成分制成着色感光性组合物，使用该组合物，通过光刻法等形成着色图案，由此制造。近年来，滤色器在液晶显示装置(LCD)的用途中，不仅在监视器、而且在电视机中的用途也有扩大的倾向，伴随着该用途扩大的倾向，要求 在色度、对比度等方面的高度的颜色特性。特别是对比度由于对显示装置 的图像质量有重大影响，因此受到特别的注目。针对上述要求，要求以更微细的状态分散颜料(良好的分散性)和以 稳定的状态使其分散(良好的分散稳定性)。分散性不充分时，存在下述问题所形成的着色抗蚀剂膜上产生散乱边纹(fringe)或表面凹凸，所制 造的滤色器的色度或尺寸精度降低，或者对比度显著劣化。作为对比度降低的主要原因，可以举出由于组合物中的颜料粒子导致 的背光的散射而产生的偏振片正交配置时的漏光。因此，为了滤色器的高 对比度化，认为着色组合物中的平均粒径越小越优选。作为选择颜料粒子以提高对比度的技术，公开了下述方法等使用平均粒径为100 300nm的颜料的方法(例如参见特幵2003-248115号)；使用超声波衰减型粒度分布测定装置来测定平均粒径，并选择规定范围的 粒子、具体地说是选择084为l.OMm以下、Dso为0.5^以下、D16为 0.3pm以下、最大峰为0.5拜以下的颜料粒子的方法(例如参见特开2005-165307)。但是，将颜料的粒径微细化时，颜料粒子的表面积增大，因 此，颜料粒子间的凝聚力增强，以较高的水平兼顾分散性和分散稳定性多 是比较困难的，现状是即使根据上述技术也不能实现满足实用水平的高对比度化，希望进一步的高对比度化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术的问题而完成的，实现以下目的。艮P，本专利技术提供可以获得高对比度的滤色器以及该滤色器的制造方法。本专利技术人等进行了潜心研究，结果发现，通过将所形成的着色图案覆膜中的颜料2次粒子的占有率控制在规定值以下，可以解决上述问题，从 而完成了本专利技术。艮卩，用于解决上述问题的手段如下。<1> 一种滤色器，其特征在于，其含有着色图案，该着色图案表面 的利用AFM (原子力显微镜)进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子 的占有率为40%以下，所述着色图案是将含有平均粒径为15 150nm的颜 料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。<2>根据<1>所述的滤色器，其特征在于，所述光固化性组合物含 有有机溶剂；平均粒径为15 150nm的颜料；含有来自下述通式(1) 所示单体的共聚单元的聚合物；光聚合性化合物；以及光聚合引发剂。<3>根据<2>所述的滤色器，其特征在于，在所述通式(1)中，Y介由相邻的原子团与N原子连接而形成的环状结构是稠环结构。<4>根据<2>或<3>所述的滤色器，其特征在于，所述聚合物为进一 步含有来自在末端具有烯键式不饱和键的聚合性寡聚物的共聚单元的接枝 共聚物。<5>根据<2> <4>中任一项所述的滤色器，其特征在于，所述聚合 物为进一步含有来自具有酸基的单体的共聚单元的聚合物。<6>根据<2> <5>中任一项所述的滤色器，其特征在于，所述光固 化性组合物进一步含有碱可溶性树脂。<7〉 一种滤色器的制造方法，其包括感光性膜形成工序，该工序通 过将光固化性组合物直接或介由其它层赋予在基板上而形成感光性膜，所 述光固化性组合物含有有机溶剂、平均粒径为15 150nm的颜料、含有来 自下述通式(1)所示单体的共聚单元的聚合物、光聚合性化合物以及光 聚合引发剂；着色图案形成工序，该工序通过对所形成的感光性膜依次进 行图案曝光和显影而形成着色图案，该着色图案的利用原子力显微镜进行 观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40%以下。作为本专利技术的优选方案之一，可以列举出下述方案即使在使用微细粒径的颜料时，通过将使用了具有高颜料分散性和分散稳定性的颜料分散 组合物的固化性组合物用于着色图案的形成，也可以获得透光性和对比度H C=C优异的滤色器。根据本专利技术，可以提供能够获得高对比度的滤色器及该滤色器的制造 方法。具体实施方式以下就本专利技术的颜料分散组合物、光固化性组合物、滤色器及其制造 方法进行详细说明。本专利技术的滤色器的特征在于具有着色图案，该着色图案表面的利用AFM进行观察的结果所得到的图像中的2次粒子的占有率为40°/。以下， 所述着色图案是涂覆含有平均粒径为15 150nm的颜料的光固化性组合物 而形成的。2次粒子的占有率需要为40%以下，优选为25%以下，更优选 为10%以下。这里，颜料的1次粒径可以通过电子显微镜(Hitachi High-Technologies Corporation株式会社制造，S-4800)，以倍率为10万倍、n =100以上来进行测定。颜料的平均粒径可以通过使用动态光散射型粒度分布测定装置(曰机 装(株)制造Microtrack UPA-150)、并根据需要用分散介质稀释来进行 测定。本专利技术中的2次粒子的占有率是指，在实施了将利用AFM (原子力 显微镜)得到的膜表面的观察图像中的噪音或微粒等除去的处理后的图像 中，算出2次粒子相对于图像整面的面积分率，即为占有率，本专利技术中釆 用通过以下的方法测得的值。<颜料2次粒子的占有率〉用AFM (Veeco Instruments审隨，NanoScope IIIa， TappingMode)观察所形成的着色图案的膜表面，获得表面的观察图像。这里，在想要评价使用了特定的颜料分散组合物的着色图案的情况 下，将在0.7mm玻璃基板上以干燥膜厚达到2.0,的条件进行涂覆、干燥 而形成的覆膜(着色图案)作为被检体即可。接着，对于所得图像，使用美国国立卫生研究所制造的的图像处理程 序"Image J"，按照下述顺序进行图像的处理，从而求得图像中的2次粒子的占有率。1. 在改变灰度、校正水平后消除图像的噪音和波纹，通过判别分析 法进行二值化。2. 通过Watershed法分割相接触的粒子。3. 选出50nm以上的粒子，算出占有率。在该条件下测定2次粒子的占有率时，在超过40%的占有率、例如占 有率为42 45%下，很难说具有该着色图案的滤色器的对比度是实用上充 分的状态。作为在该条件下、即在含有平均粒径为15 150nm的颜料的着色图案 中，使在上述条件下测得的图像中的2次粒子的占有率为40%以下的方 法，可以举出在形成着色图案时使用可抑制颜料的凝集的固化性组合物， 并在覆膜形成时抑制涂膜中的干燥凝集，作为具体的方法，可以举出例如 使用微细颜料的分散性和其稳定性优异的光固化性组合物来形成着色图案 的方法等。以下对使用微细颜料的分散性和其稳定性优异的光固化性组合物来形 成着色图案的方法进行具体说明。 <颜料分散组合物>本专利技术中，作为将微细的颜料均匀地、且在没有随着时间经过发生凝 集的担心的情况下稳定地分散的方法之一，采用下述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤色器，其特征在于，其含有着色图案，该着色图案表面的利用原子力显微镜进行观察的结果所得到的图像中的２次粒子的占有率为４０％以下，所述着色图案是将含有平均粒径为１５～１５０ｎｍ的颜料的光固化性组合物赋予在基板上而形成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中川干雄，辻畑茂朝，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]