JP4736692B2 - Photosensitive red coloring composition, color filter substrate using the same, and transflective liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ材料として用いて好適な感光性赤色着色組成物、それを用いたカラーフィルタ基板、及びそのカラーフィルタ基板を備えた液晶表示装置に関するものであり、特に着色層に微細なスルーホールを形成できるため、より高精細な半透過型液晶表示装置を得られるものに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photosensitive red coloring composition suitable for use as a color filter material, a color filter substrate using the same, and a liquid crystal display device including the color filter substrate. Since a hole can be formed, the present invention relates to a liquid crystal display device with higher definition that can be obtained.
半透過型液晶表示装置(半透過型LCD)は、屋内など外光が少なく比較的暗い場所ではバックライトなどからの発光装置の光を透過して表示する透過表示部と、屋外など十分に外光が得られる場所ではアレイ側に備えられた反射板により外光を反射させて表示する反射表示部を備えた方式であり、屋外での使用が多いモバイル機器の表示装置として広く採用されている。 A transflective liquid crystal display device (semi-transmissive LCD) has a transmissive display part that transmits light from the light emitting device from a backlight or the like in a relatively dark place where there is little outside light, such as indoors, and the outside, such as outdoors. In a place where light can be obtained, it is a system with a reflective display unit that reflects external light by a reflector provided on the array side and is widely used as a display device for mobile devices that are often used outdoors. .
半透過型LCDの液晶セルは、図1に示すように、カラーフィルタ基板4と液晶駆動用の画素電極や回路等を形成した基板(アレイ基板)8とで液晶7を挟持した構造であり、カラーフィルタ基板には、基板上に複数の着色画素層3が形成されている。前記着色画素層3は、層内を通過する光を所定の色に着色するもので、透明樹脂中に、着色顔料等の着色剤を分散させたものが一般的である(以下着色画素層をRGB材料層と記す)。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal cell of the transflective LCD has a structure in which a liquid crystal 7 is sandwiched between a color filter substrate 4 and a substrate (array substrate) 8 on which pixel electrodes and circuits for driving the liquid crystal are formed. In the color filter substrate, a plurality of
半透過型LCD用カラーフィルタ基板では、1画素中に、透過表示部用のRGB材料層と、反射表示部用のRGB材料層とを有しているが、アレイ側に反射板を備え、半透過型LCD内に入射する外光を反射させて表示する前記反射表示部においては、カラーフィルタ表示面から入射した外光はカラーフィルタ基板を構成するRGB材料層を2回通過することから、反射表示部の画素表示が暗くなる、透過表示部との色純度が合わない等の問題が生じていた。 The transflective LCD color filter substrate has an RGB material layer for a transmissive display portion and an RGB material layer for a reflective display portion in one pixel. In the reflective display unit that reflects and displays the external light incident on the transmissive LCD, the external light incident from the color filter display surface passes through the RGB material layer constituting the color filter substrate twice. There have been problems such as the pixel display of the display section becoming dark and the color purity of the transmissive display section not matching.
上記の問題を解決する方法として、従来の技術では、例えば、以下の方法が提案されている。
すなわち、図1に示すように、同じ着色材料を用いて、透過表示部12と反射表示部11に同時にRGB材料層を形成するが、反射表示部11のRGB材料層3内にスルーホール13(RGB材料層を設けない貫通領域)をパターン形成し、高い透過率を備えたRGB材料層とする方法である。前記RGB材料層内のスルーホール13の形状は寸法管理が比較的行いやすい円パターン、又は、ストライプのパターン等が広く用いられており、前記スルーホールを形成することで前記RGB材料層のカラー特性を調整する方法である。
As a method for solving the above problem, for example, the following methods have been proposed in the prior art.
That is, as shown in FIG. 1, the RGB material layer is simultaneously formed on the
次に、上記スルーホール型の半透過型LCD用カラーフイルタ基板の製造方法を説明する。
図2は、スルーホール型の半透過型LCD用カラーフイルタ基板の製造方法の一例を示す製造工程図である。まず、所定の材質で、片側全表面に金属薄膜(遮光膜用)19を具備したカラーフイルタ用のガラス基板2を工程に投入する。
Next, a method for manufacturing the color filter substrate for the through-hole type transflective LCD will be described.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing an example of a manufacturing method of a color filter substrate for through-hole type transflective LCD. First, a
(あ)最初に、前記ガラス基板に所定のパターンとした遮光膜15を形成する。すなわち、まず前記金属薄膜19上に感光性のレジスト樹脂を塗布しレジスト層を形成する。予め準備した遮光膜用パターンを備えた遮光膜用フォトマスクを用いて所定光源を照射露光し、所定の現像処理を行い、レジスト層を遮光膜用にパターン化したレジスト層20とする。
次に、このパターン化したレジスト層20をマスクとして、露出した前記金属薄膜部をエッチング処理し、遮光膜15のパターンを形成する(図2(c)参照)。ここで遮光膜15間の各開口部が各々1画素となる。
(A) First, a
Next, the exposed metal thin film portion is etched using the patterned
(い)前記画素内に1色目のRGB材料層を形成する。すなわち、前記遮光膜が形成されたガラス基板上の全面に1色目の着色材料、例えば、感光性樹脂中にR(赤)色顔料を分散させたR材料レジストを所定の方法で塗布しガラス基板の全面にR材料レジストの塗布層を形成する。
予め準備したR材料層用パターンを備えたR材料層フォトマスクを用いて、前記塗布層に所定光源を照射露光して、前記塗布層にR材料層パターンを転写後、所定の現像処理を行ってパターン状のR(赤色)材料層16を形成する(図2(e)参照)。前記R材料層フォトマスクはR材料層用パターンを備えている。該R材料層用パターンは、所定のスルーホールパターンを具備した反射表示部の画素パターンと透過表示部の画素パターンで構成されている。
(Ii) A first color RGB material layer is formed in the pixel. That is, a colored material of the first color, for example, an R material resist in which an R (red) color pigment is dispersed in a photosensitive resin is applied to the entire surface of the glass substrate on which the light shielding film is formed by a predetermined method. A coating layer of R material resist is formed on the entire surface.
Using an R material layer photomask provided with an R material layer pattern prepared in advance, the coating layer is irradiated with a predetermined light source, and the R material layer pattern is transferred to the coating layer, followed by a predetermined development process. Then, a patterned R (red)
(う)次いで、2色目のRGB材料層を形成する。すなわち、前記R(赤色)材料層が形成されたガラス基板上の全面に2色目の着色材料、例えば、感光性樹脂中にG(緑)色顔料を分散させたG材料レジストを所定の方法で塗布しガラス基板の全面にG材料レジストの塗布層を形成する。
予め準備したG材料層用スルーホールパターンを備えた反射表示の画素パターンと透過表示部の画素パターンを有するG材料層フォトマスクを用いて、前記塗布層に所定光源を照射露光して、前記塗布層にG材料層パターンを転写後、所定の現像処理を行ってパターン状のG材料層17を形成する(図2(f)参照)。G材料層は前記R材料層の隣の画素に形成されている。
(C) Next, an RGB material layer of the second color is formed. That is, a second color material, for example, a G material resist in which a G (green) color pigment is dispersed in a photosensitive resin, is applied to the entire surface of the glass substrate on which the R (red) material layer is formed by a predetermined method. Coating is performed to form a coating layer of a G material resist on the entire surface of the glass substrate.
Using a G material layer photomask having a reflective display pixel pattern having a G material layer through-hole pattern and a transmissive display portion pixel pattern prepared in advance, the coating layer is irradiated with a predetermined light source and exposed to light. After transferring the G material layer pattern to the layer, a predetermined development process is performed to form a patterned G material layer 17 (see FIG. 2F). The G material layer is formed in a pixel adjacent to the R material layer.
(え)次いで、3色目のRGB材料層を形成する工程は、前記G材料層が形成されたガラス基板上の全面に3色目の着色材料、例えば、感光性樹脂中にB(青)色顔料を分散させたB材料レジストを所定の方法で塗布し、ガラス基板の全面にB材料レジストの塗布層を形成する。
予め準備したB材料層用スルーホールパターンを備えた反射表示部の画素パターンと透過表示部の画素パターンとを有するB材料層フォトマスクを用いて、前記塗布層に所定光源を照射露光して、前記塗布層にB材料層パターンを転写後、所定の現像処理を行ってパターン状のB材料層18を形成する(図2(g)参照)。
(E) Next, the step of forming the RGB material layer of the third color is performed by the step of forming a color material of the third color on the entire surface of the glass substrate on which the G material layer is formed, for example, a B (blue) color pigment in a photosensitive resin. The B material resist in which is dispersed is applied by a predetermined method, and a coating layer of the B material resist is formed on the entire surface of the glass substrate.
Using a B material layer photomask having a pixel pattern of a reflective display portion and a pixel pattern of a transmissive display portion, which is prepared in advance with a through hole pattern for a B material layer, a predetermined light source is irradiated and exposed to the coating layer, After transferring the B material layer pattern to the coating layer, a predetermined development process is performed to form a patterned B material layer 18 (see FIG. 2G).
B材料層18は、前記R材料層16、及びG材料層17の間の画素に形成されている。上記のようにして、R材料層16、G材料層17、B材料層18の順番に配列するRGB材料層3を形成する。
The
RGB材料層3の反射表示部11にはスルーホール13が形成されている。図3は、図2(g)のZ−Z線での、紙面垂直方向の断面図である。
図3に示すように、ガラス基板2上に形成されているR材料層16の反射表示部11にはスルーホール13が形成されている。
R材料層16の形成に用いるR材料層フォトマスクは、スルーホールパターンを具備した反射表示部の画素パターンと透過表示部の画素パターンで構成されるR材料層パターンを備えたものであり、この反射表示部のスルーホールパターンに対応し形成されたスルーホール13である。
A through
As shown in FIG. 3, a
The R material layer photomask used to form the
(お)次に、RGB材料層3の反射表示部11に透明樹脂層よりなる光路差調整層6を形成し、更に、該光路差調整層が形成されたガラス基板の全面に透明電極層5を形成し、スルーホール型の半透過型LCD用カラーフイルタ基板を得る(図1参照)。
(O) Next, the optical path difference adjusting layer 6 made of a transparent resin layer is formed on the
上述したように、スルーホール型の半透過型LCD用カラーフィルタ基板の製造方法にはフォトリソグラフィー法が用いられるのが一般的であり、生産のスループット、製造装置の初期費用の観点からプロキシミティーアライナーによる近接露光方式でRGB材料層の形成が行なわれている場合がほとんどである。
すなわち、あらかじめ遮光層となる金属膜のパターンを具備した石英マスクとガラス基板とを数十〜数百μmの間隔に近接させ、該石英マスクを介してUV照射することでガラス基板に塗布された感光性組成物(材料レジスト)の光硬化を行っている。
As described above, a photolithographic method is generally used as a method for manufacturing a color filter substrate for a through-hole type transflective LCD. Proximity aligner is used from the viewpoint of production throughput and initial cost of manufacturing equipment. In most cases, the RGB material layer is formed by the proximity exposure method.
That is, the quartz mask provided with the metal film pattern serving as the light shielding layer in advance and the glass substrate were brought close to each other at intervals of several tens to several hundreds of μm, and UV was irradiated through the quartz mask to be applied to the glass substrate. Photocuring of the photosensitive composition (material resist) is performed.
近接露光方式では、生産のスループットが他方式に比べ高いことや製造装置の初期費用が安く抑えられるなどの利点がある反面、UV光の回折の影響や、石英マスクとカラーフィルタ基板とのギャップ量の影響を受けやすいため、従来の感光性組成物では直径10μm以下のような微細なスルーホールの形成が困難であるなどの課題があった。 While the proximity exposure method has advantages such as higher production throughput and lower initial cost of manufacturing equipment, it has the effect of UV light diffraction and the gap between the quartz mask and the color filter substrate. Therefore, the conventional photosensitive composition has a problem that it is difficult to form a fine through hole having a diameter of 10 μm or less.
携帯電話やデジタルスチルカメラなどのモバイル機器の表示装置として半透過型LCDが広く採用されているが、近年、その表示装置の高精細化が進むにつれて、半透過型LCD用カラーフィルタ基板の反射表示部のスルーホールパターンの高精細化も必要となってきている。例えば、2.4インチ型の携帯電話で従来の解像度がQVGA(320×240画素)であったものが、VGA(640×480画素)の解像度となった場合、RGB材料層の1画素の幅が約75μmから約25μmにまで狭くなることになる。従って25μm幅の画素内に形成されるスルーホールパターンもより小さいものである必要がある。 Transflective LCDs are widely used as display devices for mobile devices such as mobile phones and digital still cameras. However, in recent years, as the display devices have become higher in definition, the reflective display of the color filter substrate for transflective LCDs It is also necessary to increase the definition of the through-hole pattern of the part. For example, when the resolution of a conventional 2.4-inch mobile phone with QVGA (320 × 240 pixels) is VGA (640 × 480 pixels), the width of one pixel of the RGB material layer Is reduced from about 75 μm to about 25 μm. Therefore, the through-hole pattern formed in a pixel having a width of 25 μm needs to be smaller.
最近では、近接露光方式以外に、ミラープロジェクションやレンズ集光などによる等倍投影方式のカラーフィルタ製造用露光装置の実用化が進んでおり、回折の影響やギャップ量の影響を受けずにパターンを形成することが可能となってきている。 Recently, in addition to the proximity exposure method, an exposure device for manufacturing color filters of the same size projection method using mirror projection or lens condensing has been put into practical use, and a pattern can be formed without being influenced by diffraction or gap amount. It has become possible to form.
また、近接露光方式において、解像限界以上の大きさのマスクパターンを有する露光用マスクとネガ型感光性着色組成物を塗布した基板の相対位置をずらして露光を行うことで解像限界以下の幅の狭い開口部を形成する方法が提案されている(特許文献1)。 In the proximity exposure method, exposure is performed by shifting the relative position of the exposure mask having a mask pattern larger than the resolution limit and the substrate coated with the negative photosensitive coloring composition, so that the resolution is less than the resolution limit. A method of forming a narrow opening has been proposed (Patent Document 1).
これら露光装置に特別な機能を要する方法では、通常の近接露光方式と比較して露光装置の初期費用が嵩む、生産のスループットが低下するなどの課題があり、カラーフィルタ基板のコストダウンにつながらない場合が多い。 When these exposure apparatuses require special functions, there are problems such as an increase in the initial cost of the exposure apparatus and a decrease in production throughput compared to the normal proximity exposure method, which does not lead to cost reduction of the color filter substrate. There are many.
感光性組成物(材料レジスト)の解像性に影響する大きな因子としては、露光感度曲線のγがある。すなわち、図4に示すように、照射した露光量の常用対数を横軸、規格化された現像後の膜厚を現像残膜率(%)を縦軸としてプロットした露光感度曲線において、前記感度曲線の立ち上がりの角度をθとすると、γはtanθで定義され、この値が大きいほど、露光部と未露光部のコントラストが大きくなり解像性が向上することが知られている(非特許文献1、2参照)。(図4参照)。 A major factor affecting the resolution of the photosensitive composition (material resist) is the exposure sensitivity curve γ. That is, as shown in FIG. 4, in the exposure sensitivity curve in which the common logarithm of the irradiated exposure dose is plotted on the horizontal axis and the normalized developed film thickness is plotted on the development residual film ratio (%), the sensitivity is plotted. Assuming that the rising angle of the curve is θ, γ is defined as tan θ, and it is known that the larger this value, the greater the contrast between the exposed and unexposed areas and the better the resolution (non-patent literature). 1 and 2). (See FIG. 4).
しかしながら、UVの回折光による硬化を完全に阻害しなければ解像しないような微細なパターンにおいては、コントラストが大きいだけでは解像性は不十分であり、この因子だけで解決できるものではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、露光感度、現像性が良好で、パターン形状、基板密着性、耐薬品性、耐熱性がいずれも良好で、かつ解像性に優れるパターンを形成することができる感光性赤色着色組成物、これを用いたカラーフィルタ基板、および半透過型液晶表示装置を提供することを課題とする。これにより10μm以下のスルーホールを具備した反射表示部を有する高精細なカラーフィルタ基板、および半透過型液晶表示装置を提供できる。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a pattern having good exposure sensitivity and developability, good pattern shape, substrate adhesion, chemical resistance, and heat resistance, and excellent resolution. It is an object of the present invention to provide a photosensitive red coloring composition capable of forming a color filter substrate, a color filter substrate using the same, and a transflective liquid crystal display device. As a result, it is possible to provide a high-definition color filter substrate having a reflective display portion having a through hole of 10 μm or less, and a transflective liquid crystal display device.
本発明は、少なくとも光重合性モノマー、非感光性樹脂および/又は感光性樹脂、分散剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、および溶剤からなる感光性赤色着色組成物であって、該感光性赤色着色組成物の塗膜は、露光感度曲線のγ(コントラスト)が1.5以上であり、また、前記感光性着色組成物は、乾燥後膜厚2μmで1.25%の炭酸ナトリウム溶液によるシャワー現像条件での現像後残膜率が90%以上となる最小露光量の30%以下の露光量では感度のない露光感度特性を有する感光性赤色着色組成物であるとともに、
顔料分散体48.5部、アクリルワニス11.5部、光重合性モノマー7.1部、光重合開始剤4.4部、シクロヘキサノン16.5部、プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート11.9部とからなる赤色着色組成物にハイドロキノン1%アノン溶液を0.2部から1.0部の範囲内で添加したことを特徴とする感光性赤色着色組成物である。
The present invention is a photosensitive red coloring composition comprising at least a photopolymerizable monomer, a non-photosensitive resin and / or a photosensitive resin, a dispersant, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a pigment, and a solvent. The coating film of the photosensitive red coloring composition has an exposure sensitivity curve γ (contrast) of 1.5 or more, and the photosensitive coloring composition is a 1.25% sodium carbonate solution with a film thickness of 2 μm after drying. And a photosensitive red coloring composition having exposure sensitivity characteristics having no sensitivity at an exposure dose of 30% or less of the minimum exposure dose at which the residual film ratio after development under shower development conditions is 90% or more ,
From 48.5 parts of pigment dispersion, 11.5 parts of acrylic varnish, 7.1 parts of photopolymerizable monomer, 4.4 parts of photopolymerization initiator, 16.5 parts of cyclohexanone, and 11.9 parts of propylene glycol monomethyl ethyl acetate The photosensitive red coloring composition characterized by adding
また、本発明は、上記発明による感光性赤色着色組成物において、前記重合開始剤として、オキシムエステル系重合開始剤を少なくとも1種類以上含有することを特徴とする感光性赤色着色組成物である。 Moreover, this invention is a photosensitive red coloring composition by the said invention, At least 1 or more types of oxime ester type | system | group polymerization initiators are contained as said polymerization initiator, It is a photosensitive red coloring composition characterized by the above-mentioned.
また、本発明は、請求項1または請求項2に記載の感光性赤色着色組成物を用いて形成したR(赤色)材料層を具備することを特徴とするカラーフィルタ基板である。
Moreover, this invention comprises the R (red) material layer formed using the photosensitive red coloring composition of
また、本発明は、請求項3記載のカラーフィルタ基板を具備することを特徴とする半透過型液晶表示装置である。
The present invention also provides a transflective liquid crystal display device comprising the color filter substrate according to
本発明は、少なくとも光重合性モノマー、非感光性樹脂および/又は感光性樹脂、分散剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、および溶剤からなる感光性赤色着色組成物であって、感光性赤色着色組成物の塗膜は、露光感度曲線のγ(コントラスト)が1.5以上で、且つ現像後残膜率が90%以上となる最小露光量の30%以下の露光量では感度のない露光感度特性を有するので、露光感度、現像性が良好で、パターン形状、基板密着性、耐薬品性、耐熱性がいずれも良好で、かつ解像性に優れるパターンを形成することができる感光性赤色着色組成物となる。これにより10μm以下のスルーホールを具備した反射表示部を有する高精細なカラーフィルタ基板、および半透過型液晶表示装置を提供できる。 The present invention is a photosensitive red coloring composition comprising at least a photopolymerizable monomer, a non-photosensitive resin and / or a photosensitive resin, a dispersant, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a pigment, and a solvent. The coating film of the red coloring composition has no sensitivity at an exposure amount of 30% or less of the minimum exposure amount at which γ (contrast) of the exposure sensitivity curve is 1.5 or more and the residual film ratio after development is 90% or more. Since it has exposure sensitivity characteristics, exposure sensitivity and developability are good, pattern shape, substrate adhesion, chemical resistance, heat resistance are all good, and photosensitivity that can form a pattern with excellent resolution. It becomes a red coloring composition. As a result, it is possible to provide a high-definition color filter substrate having a reflective display portion having a through hole of 10 μm or less, and a transflective liquid crystal display device.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の感光性赤色着色組成物は、少なくとも光重合性モノマー、非感光性樹脂および/又は感光性樹脂、分散剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、および溶剤を含有してなる。本発明者らは鋭意検討した結果、特定量の重合禁止剤、特定の重合開始剤を用いることにより上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The photosensitive red coloring composition of the present invention comprises at least a photopolymerizable monomer, a non-photosensitive resin and / or a photosensitive resin, a dispersant, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a pigment, and a solvent. As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a specific amount of a polymerization inhibitor and a specific polymerization initiator, and have completed the present invention.
(光重合性モノマー)
光重合性モノマーとは、ラジカルにより重合が誘起されるモノマーのことであり、本発明では、光重合性モノマーとして、水酸基を有する(メタ)アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる(メタ)アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることを特徴としている。なお、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、1種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
(Photopolymerizable monomer)
The photopolymerizable monomer is a monomer whose polymerization is induced by radicals. In the present invention, the photopolymerizable monomer is obtained by reacting a (meth) acrylate having a hydroxyl group with a polyfunctional isocyanate (meth). A polyfunctional urethane acrylate having an acryloyl group is used. The combination of the (meth) acrylate having a hydroxyl group and the polyfunctional isocyanate is arbitrary and is not particularly limited. Moreover, one type of polyfunctional urethane acrylate may be used alone, or two or more types may be used in combination.
ここで、水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロカラクトン変性ペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルプロピルメタクリレート、エポキシ基含有化合物とカルボキシ(メタ)アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。また、多官能イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ポリイソシアネート等が挙げられる。 Here, as the (meth) acrylate having a hydroxyl group, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylol Propane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol ethylene oxide modified penta (meth) acrylate, dipentaerythritol propylene oxide modified penta (meth) acrylate, dipentaerythritol caprocalactone modified penta (meth) ) Acrylate, glycerol acrylate methacrylate, glycerol dimethacrylate, 2-hydroxy-3-acryloylpropyl methacrylate, epoxy group-containing compound Carboxy (meth) reaction product of acrylate, hydroxyl group-containing polyol polyacrylate, and the like. Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and polyisocyanate.
また、本発明の感光性赤色着色組成物において、その安定性、現像性、基板上に塗布し乾燥させた後のタック性の観点から、光重合性モノマーの含有量は、感光性赤色着色組成物の100重量%に対して20重量%以下であることが好ましい。また、露光感度、得られるパターンの解像性及び耐溶剤性の観点から、光重合性モノマーの含有量は、1質量%以上であることが好ましい。 Further, in the photosensitive red coloring composition of the present invention, from the viewpoint of its stability, developability, and tackiness after being applied on a substrate and dried, the content of the photopolymerizable monomer is determined by the photosensitive red coloring composition. It is preferable that it is 20 weight% or less with respect to 100 weight% of a thing. Further, from the viewpoints of exposure sensitivity, resolution of the resulting pattern, and solvent resistance, the content of the photopolymerizable monomer is preferably 1% by mass or more.
(非感光性樹脂及び/又は感光性樹脂)
本発明の感光性赤色着色組成物には、非感光性樹脂及び/又は感光性樹脂が配合される。現在、環境問題の観点から、現像液として有機溶剤は殆ど使われなくなり、アルカリ現像が主流となっているが、アルカリ現像を採用する場合、アルカリ可溶型非感光性樹脂を含有させることが好ましい。ここで、アルカリ可溶型非感光性樹脂とは、アルカリ水溶液に溶解性を有すると共に、ラジカル架橋性を有しない樹脂のことを意味しており、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性官能基を有する質量平均分子量1000〜50万、好ましくは5000〜10万の樹脂が挙げられる。
(Non-photosensitive resin and / or photosensitive resin)
In the photosensitive red coloring composition of the present invention, a non-photosensitive resin and / or a photosensitive resin is blended. At present, from the viewpoint of environmental problems, organic solvents are hardly used as a developer, and alkali development has become the mainstream, but when employing alkali development, it is preferable to include an alkali-soluble non-photosensitive resin. . Here, the alkali-soluble non-photosensitive resin means a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution and does not have radical crosslinkability. For example, an acidic functional group such as a carboxyl group or a sulfone group. And a resin having a mass average molecular weight of 1,000 to 500,000, preferably 5,000 to 100,000.
具体的には、アクリル樹脂、α−オレフィン/(無水)マレイン酸共重体、スチレン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、アクリル樹脂、α−オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましい。これらの中でも特に、アクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いことから、好適に用いられる。 Specifically, acrylic resin, α-olefin / (anhydrous) maleic acid copolymer, styrene / (anhydrous) maleic acid copolymer, styrene / styrene sulfonic acid copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid copolymer And isobutylene / (anhydrous) maleic acid copolymer. Among these, at least one resin selected from acrylic resins, α-olefin / (anhydrous) maleic acid copolymers, and styrene / styrene sulfonic acid copolymers is preferable. Among these, acrylic resins are preferably used because of their high heat resistance and transparency.
また、本発明の感光性赤色着色組成物に用いて好適な感光性樹脂とは、ラジカル架橋性を有する樹脂のことを意味しており、少なくとも1個のエチレン不飽和二重結合を有する質量平均分子量5000〜10万の樹脂が好適に用いられる。
具体的には、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基を有する線状高分子に、前記反応性官能基と反応可能なイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を有する(メタ)アクリル化合物、ケイヒ酸等を反応させて、エチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂が挙げられる。
Further, the photosensitive resin suitable for use in the photosensitive red coloring composition of the present invention means a resin having radical crosslinkability, and is a mass average having at least one ethylenically unsaturated double bond. A resin having a molecular weight of 5,000 to 100,000 is preferably used.
Specifically, a linear polymer having a reactive functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group has a (meth) acryl having an isocyanate group, an aldehyde group, an epoxy group, or the like that can react with the reactive functional group. Examples thereof include resins in which an ethylenically unsaturated double bond is introduced into the linear polymer by reacting a compound, cinnamic acid, or the like.
また、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性官能基を有する線状高分子に、前記反応性官能基と反応可能な水酸基、カルボキシル基、アミノ基等を有する(メタ)アクリル化合物、ケイヒ酸等を反応させて、エチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂が挙げられる。また、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 In addition, a linear polymer having a reactive functional group such as an isocyanate group, an aldehyde group, or an epoxy group has a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, or the like that can react with the reactive functional group. Examples thereof include a resin obtained by reacting an acid or the like and introducing an ethylenically unsaturated double bond into the linear polymer. In addition, (meth) acrylic compounds having a linear polymer containing acid anhydrides such as styrene-maleic anhydride copolymer and α-olefin-maleic anhydride copolymer, and having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate A half-esterified product is also used.
(顔料)
顔料の含有量は特に限定されるものではないが、感光性赤色着色組成物の100重量%に対して、1〜20重量%程度であることが好ましい。また、顔料は、Red、Orange、Yellowをメインとし、Green、Blue、Violetは補色として含むことができる。以下に、有機顔料の具体例をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで示す。
(Pigment)
Although content of a pigment is not specifically limited, It is preferable that it is about 1 to 20 weight% with respect to 100 weight% of a photosensitive red coloring composition. In addition, the main pigments are Red, Orange, and Yellow, and Green, Blue, and Violet can be included as complementary colors. Specific examples of organic pigments are shown by color index (CI) numbers below.
・PigmentRed:<C.I>1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:3,81:x,83,88,90,97,112,119,122,123,144,146,149,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,180,184,185,187,188,190,192,200,202,206,207,208,209,210,215,216,217,220,223,224,226,227,228,240,246,254,255,264,272,279
・PigmentOrange:<C.I>2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73
・PigmentYellow:<C.I>1,2,3,4,5,6,10,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,144,146,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214
・PigmentGreen:<C.I>1,1:x,2,2:x,4,7,10,36,37・PigmentBlue:<C.I>1,1:2,1:x,9:x,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:5,15:6,16,22,24,24:x,56,60,61,62,80
・PigmentViolet:<C.I>1,1:x,3,3:3,3:x,5:1,19,23,27,29,30,32,37,40,42,50
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることが
できる。
PigmentRed: <C. I> 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4 49, 49: 1, 49: 2, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 1, 81: 3, 81: x, 83, 88, 90, 97, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 184, 185 187,188,190,192,200,202,206,207,208,209,210,215,216,217,220,223,224,226,227,228,240,246,254,255,264 272, 279
Pigment Orange: <C. I> 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73
Pigment Yellow: <C. I> 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,1 6,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214
PigmentGreen: <C. I> 1,1: x, 2,2: x, 4, 7, 10, 36, 37 PigmentBlue: <C. I> 1, 1: 2, 1: x, 9: x, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 5, 15: 6, 16, 22, 24, 24: x, 56, 60, 61, 62, 80
PigmentViolet: <C. I> 1, 1: x, 3, 3: 3, 3: x, 5: 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50
In combination with the organic pigment, an inorganic pigment may be used in combination in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while balancing saturation and lightness. Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green and other metal oxide powders, metal sulfide powders, metal powders, etc. Can be mentioned. Furthermore, for color matching, a dye can be contained within a range that does not lower the heat resistance.
(分散剤)
顔料を含有させる場合には、顔料を分散させるための分散剤を含有させる必要がある。分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間体、染料の中間体、ソルスパース等が使用される。分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、顔料の含有量100重量%に対して、1〜10重量%とすることが好ましい。
(Dispersant)
When the pigment is contained, it is necessary to contain a dispersant for dispersing the pigment. As the dispersant, a surfactant, an intermediate of pigment, an intermediate of dye, Solsperse, or the like is used. The addition amount of the dispersant is not particularly limited, but is preferably 1 to 10% by weight with respect to 100% by weight of the pigment.
(重合開始剤)
本発明の感光性赤色着色組成物に用いて好適な重合開始剤としては、露光時の露光感度曲線において高いγ(コントラスト)が得やすい点で、1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、O-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4'-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物である。その他、以下のものを組み合わせて用いることもできる。4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4'−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、)ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が挙げられる。
これらは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として0.5〜50重量%が好ましく、より好ましくは3〜30重量%である。
(Polymerization initiator)
As a polymerization initiator suitable for use in the photosensitive red coloring composition of the present invention, 1,2-octanedione, 1- [4-] is preferable in that high γ (contrast) is easily obtained in the exposure sensitivity curve at the time of exposure. (Phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4′-methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine and other oxime esters Compound. In addition, the following can also be used in combination. 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2- Acetophenone compounds such as benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal Benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsal Benzophenone compounds such as fido, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, thioxanthone compounds such as 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s -Triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) ) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-pienyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl s-triazine 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-meth Cynaphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4'-methoxystyryl) ) -6-triazine and other triazine compounds,) bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, and other phosphine compounds, 9,10-phenance Examples include quinone compounds such as lenquinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole compounds, and titanocene compounds.
These can be used singly or in combination of two or more. The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 3 to 30% by weight, based on the total solid content of the colored composition.
(光増感剤)
また、重合開始剤と光増感剤とを併用することが好ましい。光増感剤としては、α−アシロキシムエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4'−ジエチルイソフタロフェノン、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエ
チル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、N,N-ジメチルパラトルイジン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60重量%が好ましく、より好ましくは3〜40重量%である。
(Photosensitizer)
Moreover, it is preferable to use together a polymerization initiator and a photosensitizer. As photosensitizers, α-acyloxime esters, acylphosphine oxides, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalo Phenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, Isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4 ′ -Bis (diethylamino) benzofe An amine compound such as non-4,4′-bis (ethylmethylamino) benzophenone can also be used in combination. These sensitizers can be used alone or in combination. The amount of the sensitizer used is preferably 0.5 to 60% by weight, more preferably 3 to 40% by weight based on the total amount of the photopolymerization initiator and the sensitizer.
本発明の感光性赤色着色組成物を用いて好適な重合禁止剤はハイドロキノン系である。ハイドロキノン系重合禁止剤は、感光性着色組成物及びアルカリ現像液との相溶性に優れ、且つ露光時の露光感度を低下させることなく解像度を向上させることができる。
その他、メトキノン等、ハイドロキノン系のものを使用することができるが、ピロガロール、tertーブチルカテコール、塩化第一銅、2,6ージーtertーブチルーp-クレゾールとの組み合わせも可能である。重合禁止剤の使用量としては感光性赤色着色組成物100重量%に対し0.001〜0.050重量%が好ましい。0.001重量%以下では重合禁止剤の添加効果が不十分であり、0.050重量%を越えると感度の低下が生じ、逆効果である。
A suitable polymerization inhibitor using the photosensitive red coloring composition of the present invention is hydroquinone. The hydroquinone-based polymerization inhibitor is excellent in compatibility with the photosensitive coloring composition and the alkaline developer, and can improve the resolution without reducing the exposure sensitivity during exposure.
In addition, hydroquinone type compounds such as methoquinone can be used, but combinations with pyrogallol, tert-butylcatechol, cuprous chloride, and 2,6-di-tert-butyl-p-cresol are also possible. The amount of the polymerization inhibitor used is preferably 0.001 to 0.050% by weight with respect to 100% by weight of the photosensitive red coloring composition. If it is 0.001% by weight or less, the effect of adding a polymerization inhibitor is insufficient, and if it exceeds 0.050% by weight, the sensitivity is lowered, which is an adverse effect.
さらに、感光性赤色着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。 Furthermore, the multifunctional thiol which functions as a chain transfer agent can be contained in the photosensitive red coloring composition. The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate trimercaptopropionate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s-to Azine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
多官能チオールの使用量は、感光性赤色着色組成物の全固形分量を基準として0.1〜30重量%が好ましく、より好ましくは1〜20重量%である。0.1重量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30重量%を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。 The amount of the polyfunctional thiol used is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the total solid content of the photosensitive red coloring composition. If it is less than 0.1% by weight, the effect of adding a polyfunctional thiol is insufficient, and if it exceeds 30% by weight, the sensitivity is too high and the resolution is lowered.
(溶剤)
本発明の感光性赤色着色組成物には、基板上への均一な塗布を可能とするために、水や有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本発明の感光性赤色着色組成物がカラーフィルタ基板のRGB材料層や遮光膜用である場合、溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。用いて好適な有機溶剤としては、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル-nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、モノマー組成、用いる重合開始剤の種類等に応じて、これらを単独でもしくは混合して用いる。
(solvent)
The photosensitive red coloring composition of the present invention is blended with a solvent such as water or an organic solvent in order to enable uniform coating on the substrate. Further, when the photosensitive red coloring composition of the present invention is used for the RGB material layer or the light shielding film of the color filter substrate, the solvent also has a function of uniformly dispersing the pigment. Suitable organic solvents to be used include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl- nAmyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, etc., depending on the monomer composition, type of polymerization initiator used, etc. Use alone or in combination.
[感光性赤色着色組成物の調製方法]
本発明の感光性赤色着色組成物は、公知の方法により調製することができる。例えば、光
重合性モノマー、感光性樹脂、分散剤、重合開始剤、重合禁止剤、顔料、および溶剤とからなる本発明の感光性赤色着組成物は以下の方法により調製することができる。
[Method for preparing photosensitive red coloring composition]
The photosensitive red coloring composition of the present invention can be prepared by a known method. For example, the photosensitive red coloring composition of the present invention comprising a photopolymerizable monomer, a photosensitive resin, a dispersant, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a pigment, and a solvent can be prepared by the following method.
(1)光重合性モノマー及び/又は感光性樹脂、あるいはこれらを溶剤に溶解した溶液に、顔料と分散剤を予め混合して調製した顔料組成物を添加して分散させ、残りの成分を添加する。(2)光重合性モノマー及び/又は感光性樹脂、あるいはこれらを溶剤に溶解した溶液に、顔料と分散剤を別々に添加して分散させた後、残りの成分を添加する。(3)光重合性モノマー及び/又は感光性樹脂、あるいはこれらを溶剤に溶解した溶液に、顔料を分散させた後、分散剤を添加し、残りの成分を添加する。(4)光重合性モノマー及び/又は感光性樹脂、あるいはこれらを溶剤に溶解した溶液を2種類調製し、顔料と分散剤を予め別々に分散させてから、これらを混合し、残りの成分を添加する。なお、顔料と分散剤のうち一方は溶剤にのみ分散させても良い。 (1) A pigment composition prepared by mixing a pigment and a dispersant in advance is added to a photopolymerizable monomer and / or photosensitive resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, and dispersed, and the remaining components are added. To do. (2) A pigment and a dispersant are separately added and dispersed in a photopolymerizable monomer and / or photosensitive resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, and then the remaining components are added. (3) A pigment is dispersed in a photopolymerizable monomer and / or a photosensitive resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, a dispersant is added, and the remaining components are added. (4) Prepare two types of photopolymerizable monomer and / or photosensitive resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, disperse the pigment and the dispersant separately in advance, and then mix the remaining components. Added. One of the pigment and the dispersant may be dispersed only in the solvent.
ここで、光重合性モノマー及び/又は感光性樹脂、あるいはこれらを溶剤に溶解した溶液への顔料や分散剤の分散は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、ディゾルバー、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、アトライター等の各種分散装置を用いて行うことができる。また、分散を良好に行うために、各種界面活性剤を添加して分散を行っても良い。また、顔料と分散剤を予め混合して顔料組成物を調製する場合、粉末の顔料と粉末の分散剤を単に混合するだけでも良いが、(a)ニーダー、ロール、アトライター、スーパーミル等の各種粉砕機により機械的に混合する、(b)顔料を溶剤に分散させた後、分散剤を含む溶液を添加し、顔料表面に分散剤を吸着させる、(c)硫酸等の強い溶解力を持つ溶媒に顔料と分散剤を共溶解した後、水等の貧溶媒を用いて共沈させるなどの混合方法を採用することが好ましい。 Here, the dispersion of the pigment or dispersant in the photopolymerizable monomer and / or photosensitive resin, or a solution in which these are dissolved in a solvent, is a three roll mill, a two roll mill, a sand mill, a kneader, a dissolver, a high speed mixer, It can be carried out using various dispersing devices such as a homomixer and an attritor. Moreover, in order to perform dispersion | distribution favorably, you may add and distribute various surfactants. In addition, when preparing a pigment composition by previously mixing a pigment and a dispersant, the powder pigment and the powder dispersant may be simply mixed, but (a) a kneader, a roll, an attritor, a super mill, etc. Mix mechanically with various pulverizers, (b) Disperse the pigment in the solvent, add a solution containing the dispersant, and adsorb the dispersant on the pigment surface. (C) Strong dissolving power such as sulfuric acid It is preferable to employ a mixing method in which the pigment and the dispersant are co-dissolved in the solvent that is held and then co-precipitated using a poor solvent such as water.
本発明者は、以上の構成を採用することにより、露光感度、現像性が良好で、パターン形状、基板密着性、耐薬品・耐熱性がいずれも良好でかつ解像性に優れるパターンを形成することができる感光性赤色着色組成物を得ることができ、これにより10μm以下のスルーホールを具備した反射表示部を有する高精細な半透過型液晶表示装置を提供できることを見出した。 By adopting the above configuration, the present inventor forms a pattern having good exposure sensitivity and developability, good pattern shape, substrate adhesion, chemical resistance and heat resistance, and excellent resolution. It has been found that a photosensitive red coloring composition that can be obtained can be obtained, thereby providing a high-definition transflective liquid crystal display device having a reflective display portion having a through hole of 10 μm or less.
[カラーフィルタ基板]
カラーフィルタ基板は、基板上に、所定のパターンで配列した色の異なる複数のRGB材料層と、隣接するRGB材料層間を遮光する遮光膜とを具備してなり、これらRGB材料層と遮光膜上には、これらを保護するためのオーバーコート層が形成されることもある。また、液晶表示装置用カラーフィルタ基板では、遮光膜及び/又はRGB材料層上に、セルギャップを均一化するための柱状の凸部(フォトスペーサ)、セルギャップに段差を形成するための嵩上げ層が形成されることもある。
[Color filter substrate]
The color filter substrate comprises a plurality of RGB material layers having different colors arranged in a predetermined pattern on the substrate and a light shielding film for shielding light between adjacent RGB material layers. In some cases, an overcoat layer for protecting these may be formed. Further, in a color filter substrate for a liquid crystal display device, columnar protrusions (photo spacers) for making the cell gap uniform on the light shielding film and / or the RGB material layer, and a raised layer for forming a step in the cell gap May be formed.
以下、本発明の感光性赤色着色組成物を用いたRGB材料層の形成方法について説明する。はじめに、基板上に、スプレーコート法、スピンコート法、ロールコート等により、本発明の感光性赤色着色組成物を均一に塗布し乾燥させる。この工程において形成される層のことを「感光性組成物層」と称す。用いる基板としては透明基板が好適であり、具体的には、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンフタレート等の樹脂基板が好適に用いられる。 Hereinafter, a method for forming an RGB material layer using the photosensitive red coloring composition of the present invention will be described. First, the photosensitive red coloring composition of the present invention is uniformly applied on a substrate by a spray coating method, a spin coating method, a roll coating or the like and dried. The layer formed in this step is referred to as “photosensitive composition layer”. As the substrate to be used, a transparent substrate is preferable, and specifically, a resin substrate such as a glass plate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene phthalate, or the like is preferably used.
次に、フォトリソグラフィー法により、形成した感光性組成物層をパターニングする。すなわち、所定のパターンのフォトマスクを介して紫外線、電子線等の活性エネルギー線を照射して露光した後、有機溶剤やアルカリ水溶液等の現像液を用いて現像する。ここで、露光工程においては、活性エネルギー線が照射された部分の光重合性モノマーが重合し硬化する。また、感光性樹脂を含有する場合には、該樹脂も架橋し硬化する。 Next, the formed photosensitive composition layer is patterned by photolithography. That is, exposure is performed by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams through a photomask having a predetermined pattern, and then development is performed using a developer such as an organic solvent or an alkaline aqueous solution. Here, in the exposure step, the photopolymerizable monomer in the portion irradiated with the active energy ray is polymerized and cured. Further, when a photosensitive resin is contained, the resin is also crosslinked and cured.
また、露光感度を向上させるために、感光性組成物層を形成した後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂(例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等)の溶液を塗布し乾燥させることにより、酸素による重合阻害を抑制する膜を形成してから、露光を行っても良い。そして、現像工程において、活性エネルギー線が照射されなかった部分が現像液により洗い流される。なお、現像液としては、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等の水溶液や、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリ溶液等のアルカリ現像液が主流になっている。 In order to improve exposure sensitivity, after forming a photosensitive composition layer, a solution of water-soluble or alkaline water-soluble resin (for example, polyvinyl alcohol, water-soluble acrylic resin, etc.) is applied and dried. Exposure may be performed after forming a film that suppresses polymerization inhibition. Then, in the development process, the portion not irradiated with the active energy ray is washed away with the developer. As the developer, an alkaline developer such as an aqueous solution such as sodium carbonate or caustic soda, or an organic alkali solution such as dimethylbenzylamine or triethanolamine is mainly used.
また、現像液としては、必要に応じて消泡剤や界面活性剤が添加されたものが用いられる。最後に焼成することにより、基板上にRGB材料層た遮光膜、液晶表示装置のセルギャップを均一化するための柱状の凸部、セルギャップに段差を形成するための嵩上げ層を形成することができる。 Moreover, as a developing solution, what added the antifoamer and surfactant was used as needed. Finally, by baking, a light shielding film made of an RGB material layer on the substrate, a columnar projection for making the cell gap of the liquid crystal display device uniform, and a raised layer for forming a step in the cell gap can be formed. it can.
次に、本発明の実施例及び比較例について具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。 Next, examples and comparative examples of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to these examples without departing from the spirit of the present invention. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”.
<実施例1>
[感光性赤色着色組成物の調製]
下記の要領でカラーフィルタ基板の作製に用いる感光性赤色着色組成物を調製した。
(顔料分散体(顔料組成物)の調製)
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径1mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250MKII」)で2時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し顔料分散体を調製した。
・ジケトピロロピロール顔料(C.I.Pigment Red254)
(チバスペシャルティ・ケミカルズ社製「IRGAZIN DPP RED BO」):12.0部
・感光性透明樹脂溶液:9.9部
・非感光性透明樹脂溶液:30.1部
・シクロヘキサノン:48.0部
(感光性赤色着色組成物の調製)
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、感光性を有する赤色着色組成物を得た。
・上記顔料分散体:48.5部
・アクリルワニス:11.5部
・光重合性モノマー(大阪有機化学社製「UT−606」):7.1部
・光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg907」):2.7部
・光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg379」):1.7部
・シクロヘキサノン:16.5部
・プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート:11.9部
その後、上記感光性を有する赤色着色組成物にハイドロキノン1%アノン溶液を0.2部加え攪拌し、本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Example 1>
[Preparation of photosensitive red coloring composition]
The photosensitive red coloring composition used for preparation of a color filter substrate was prepared in the following manner.
(Preparation of pigment dispersion (pigment composition))
The mixture having the following composition was stirred and mixed uniformly, then dispersed with an Eiger mill (“Mini Model M-250MKII” manufactured by Eiger Japan) for 2 hours using zirconia beads having a diameter of 1 mm, filtered through a 5 μm filter, and pigmented. A dispersion was prepared.
・ Diketopyrrolopyrrole pigment (CI Pigment Red254)
("IRGAZIN DPP RED BO" manufactured by Ciba Specialty Chemicals): 12.0 parts-Photosensitive transparent resin solution: 9.9 parts-Non-photosensitive transparent resin solution: 30.1 parts-Cyclohexanone: 48.0 parts ( Preparation of photosensitive red coloring composition)
Next, the mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1 μm filter to obtain a red colored composition having photosensitivity.
-Pigment dispersion: 48.5 parts-Acrylic varnish: 11.5 parts-Photopolymerizable monomer ("UT-606" manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.): 7.1 parts-Photopolymerization initiator (Ciba Specialty) "Irg907" manufactured by Chemicals Co., Ltd.): 2.7 parts, photopolymerization initiator ("Irg379" manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 1.7 parts, cyclohexanone: 16.5 parts, propylene glycol monomethyl ethyl acetate: 11. 9 copies
Then, 0.2 parts of
<実施例2>
ハイドロキノン1%アノン溶液の添加量を0.5部とした以外は実施例1と同様にして、
本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Example 2>
Except for the addition amount of
A photosensitive red coloring composition of the present invention was obtained.
<実施例3>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、感光性を有する赤色着色組成物を得た。
・上記顔料分散体:48.5部
・アクリルワニス:11.5部
・光重合性モノマー(大阪有機化学社製「UT−606」):7.1部
・光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg379」):4.4部
・シクロヘキサノン:16.5部
・プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート:11.9部
その後、上記感光性を有する赤色着色組成物にハイドロキノン1%アノン溶液を0.8部加え攪拌し、本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Example 3>
A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1 μm filter to obtain a red colored composition having photosensitivity.
-Pigment dispersion: 48.5 parts-Acrylic varnish: 11.5 parts-Photopolymerizable monomer ("UT-606" manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.): 7.1 parts-Photopolymerization initiator (Ciba Specialty) "Irg379" manufactured by Chemicals): 4.4 parts, cyclohexanone: 16.5 parts, propylene glycol monomethyl ethyl acetate: 11.9 parts
Thereafter, 0.8 part of a 1% anhydroquinone hydroquinone solution was added to the photosensitive red coloring composition and stirred to obtain a photosensitive red coloring composition of the present invention.
<実施例4>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、感光性を有する赤色着色組成物を得た。
・上記顔料分散体:48.5部
・アクリルワニス:11.5部
・光重合性モノマー(大阪有機化学社製「UT−606」):7.1部
・光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CGI242」):4.4部
・シクロヘキサノン:16.5部
・プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート:11.9部
ハイドロキノン1%アノン溶液の添加量を1.0部とした以外は実施例1と同様にして、本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Example 4>
A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1 μm filter to obtain a red colored composition having photosensitivity.
-Pigment dispersion: 48.5 parts-Acrylic varnish: 11.5 parts-Photopolymerizable monomer ("UT-606" manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.): 7.1 parts-Photopolymerization initiator (Ciba Specialty) "CGI242" manufactured by Chemicals): 4.4 parts, cyclohexanone: 16.5 parts, propylene glycol monomethyl ethyl acetate: 11.9 parts
A photosensitive red coloring composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of
<実施例5>
メトキノン1%アノン溶液の添加量を0.5部とした以外は実施例1と同様にして、本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Example 5>
A photosensitive red coloring composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the 1% methoquinone solution was 0.5 parts.
<比較例1>
ハイドロキノン1%アノン溶液、メトキノン1%アノン溶液を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして、本発明の感光性赤色着色組成物を得た。
<Comparative Example 1>
A photosensitive red coloring composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the
<比較例2>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、感光性を有する赤色着色組成物を得た。
・上記顔料分散体:48.5部
・アクリルワニス:11.5部
・光重合性モノマー(大阪有機化学社製「UT−606」):14.2部
・光重合開始剤
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CGI242」):8.8部
・シクロヘキサノン:11.0部
・プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート:6.0部
(感度評価)
各実施例、比較例において調製した各感光性赤色着色組成物について、以下のようにして
評価を行った。はじめに、ガラス基板上に、得られた感光性赤色着色組成物をスピンコート法により塗布した後乾燥させ、厚さ2.0μmの感光性組成物層を形成した。次に、70℃で20分間のプリベークを行なった後、50μmの細線パターンを備えたマスクを介して紫外線露光を行なった。露光量は10mJ/cm2〜300mJ/cm2の9水準とした。
次に、1.25質量%の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後水洗して、パターニングを完了した。得られたフィルタセグメント(R(赤色)材料層)の膜厚を未露光・未現像部分を1とした時の各露光量水準での露光・現像後の残膜率を算出した。得られた残膜率曲線から、残膜率曲線の立ち上がり始めの露光量を立ち上がり露光量、残膜率が90%以上に達する最小露光量を飽和露光量とした。
<Comparative example 2>
A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 1 μm filter to obtain a red colored composition having photosensitivity.
-Pigment dispersion: 48.5 parts-Acrylic varnish: 11.5 parts-Photopolymerizable monomer ("UT-606" manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.): 14.2 parts-Photopolymerization initiator (Ciba Specialty) Chemicals "CGI242"): 8.8 parts, cyclohexanone: 11.0 parts, propylene glycol monomethyl ethyl acetate: 6.0 parts (sensitivity evaluation)
Each photosensitive red coloring composition prepared in each example and comparative example was evaluated as follows. First, the obtained photosensitive red coloring composition was applied on a glass substrate by a spin coating method and then dried to form a photosensitive composition layer having a thickness of 2.0 μm. Next, after pre-baking at 70 ° C. for 20 minutes, ultraviolet exposure was performed through a mask having a 50 μm fine line pattern. Exposure amount was 9 levels of 10mJ / cm 2 ~300mJ / cm 2 .
Next, shower development was performed using a 1.25% by mass sodium carbonate solution, followed by washing with water to complete patterning. When the film thickness of the obtained filter segment (R (red) material layer) was set to 1 for the unexposed / undeveloped portion, the remaining film ratio after exposure / development at each exposure level was calculated. From the obtained remaining film rate curve, the exposure amount at the beginning of rising of the remaining film rate curve was defined as the rising exposure amount, and the minimum exposure amount at which the remaining film rate reached 90% or more was defined as the saturated exposure amount.
また、コントラスト(γ)および感度カット率は以下の式により求めた。
露光感度曲線のγ(コントラスト)
=0.90/(Log10(飽和露光量)−Log10(立ち上がり露光量))
感度カット率=立ち上がり露光量/飽和露光量
(パターニング性評価)
6〜20μmの8角形のスルーホールパターンを備えるマスクを介し、紫外線露光100mJ/cm2の露光量で露光、アルカリ現像液での現像時間をそれぞれのレジストと塗膜の未露光部分を洗い流すのに適正な時間とした以外は、感度評価における基板作製と同様の方法で基板を作製後、230℃で60分間加熱処理をし、そこで得られたスルーホールについて(1)スルーホール幅、(2)スルーホールの断面形状により評価した。
Further, the contrast (γ) and the sensitivity cut rate were obtained by the following equations.
Γ (contrast) of exposure sensitivity curve
= 0.90 / (Log 10 (saturated exposure) -Log 10 (rising exposure))
Sensitivity cut rate = rise exposure / saturation exposure
(Patternability evaluation)
Using a mask with an octagonal through-hole pattern of 6 to 20 μm, UV exposure is performed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 , and development time with an alkaline developer is used to wash away the unexposed portions of each resist and coating film. Except for the appropriate time, after the substrate was fabricated in the same manner as the substrate fabrication in the sensitivity evaluation, heat treatment was performed at 230 ° C. for 60 minutes, and the through-holes obtained there were (1) through-hole width, (2) Evaluation was made by the cross-sectional shape of the through hole.
(1)については、光学顕微鏡を用いて行なった。評価結果を表1に示す。評価のランクは、マスク上のスルーホールパターンに対し、パターン幅以上のスルーホール幅が得られ、且つ、スルーホール内部に色残りがない場合を○とし、それ以外の場合を×とした。(2)については、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて評価を行なった。評価のランクは○:順テーパー形状、もしくは、ノンテーパー形状、×:逆テーパー形状とした。得られた結果を表1に示す。 About (1), it carried out using the optical microscope. The evaluation results are shown in Table 1. As for the evaluation rank, a case where a through-hole width equal to or larger than the pattern width was obtained with respect to the through-hole pattern on the mask and there was no color residue inside the through-hole was evaluated as ◯, and other cases were evaluated as x. (2) was evaluated using a scanning electron microscope (SEM). The rank of the evaluation was ◯: a forward tapered shape or a non-tapered shape, and X: an inverted tapered shape. The obtained results are shown in Table 1.
表1に示すように、重合禁止剤としてハイドロキノンもしくはメトキノンの1%アノン溶液を添加して得られる感光性赤色着色組成物を調製した実施例1〜5では、感光性赤色着色組成物の露光感度曲線のγ(コントラスト)が1.5以上で、且つ現像後残膜率が90%以上となる最小露光量の30%以下の露光量での感度のない露光感度特性を有する感光性赤色着色組成物を得ることができ、パターンの形状は良好で、10μm以下のホール幅を形成することが確認できた。
これに対して、ハイドロキノン系重合禁止剤を添加していない比較例1、比較例2では、感度、断面形状の特性は良好だが、γが1.5以上で、且つ現像後残膜率が90%以上となる最小露光量の30%以下の露光量での感度のない露光感度特性を有する赤色着色組成物は得られなかった。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 5 in which photosensitive red colored compositions obtained by adding 1% anone solution of hydroquinone or methoquinone as a polymerization inhibitor were prepared, the exposure sensitivity of the photosensitive red colored composition Photosensitive red coloring composition having an insensitive sensitivity characteristic at an exposure amount of 30% or less of the minimum exposure amount in which γ (contrast) of the curve is 1.5 or more and a residual film ratio after development is 90% or more It was confirmed that the pattern shape was good and a hole width of 10 μm or less was formed.
In contrast, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 to which no hydroquinone-based polymerization inhibitor was added had good sensitivity and cross-sectional shape characteristics, but γ was 1.5 or more and the residual film ratio after development was 90. A red coloring composition having an exposure sensitivity characteristic having no sensitivity at an exposure dose of 30% or less of the minimum exposure dose of at least% was not obtained.
上記実施例の通り、ハイドロキノン系重合禁止剤を添加することにより、また、特定の開始剤を用いることにより露光感度、現像性が良好で、パターン形状、基板密着性、耐薬品性、耐熱性がいずれも良好で、かつ解像性に優れるパターンを形成できることを確認した。 As described in the above examples, by adding a hydroquinone polymerization inhibitor, and by using a specific initiator, the exposure sensitivity and developability are good, and the pattern shape, substrate adhesion, chemical resistance, and heat resistance are good. It was confirmed that both patterns were good and excellent in resolution.
1、9・・・偏光板
2・・・ガラス基板
3・・・RGB材料層
4・・・カラーフィルタ基板
5・・・透明電極層
6・・・光路差調整層
7・・・液晶
8・・・画素電極や回路等を形成した基板(アレイ基板)
10・・・バックライト
11・・・反射表示部
12・・・透過表示部
13・・・スルーホール
15・・・遮光膜
16・・・R(赤色)材料層
17・・・G材料層
18・・・B材料層
19・・・金属薄膜
20・・・パターン化したレジスト層
21・・・反射板
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