,并制作彩 色濾光器。
[0299] 作為T(mén)FT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板中的基板,例如可列舉:玻璃、娃酬、聚碳酸醋、聚醋、 芳香族聚酷胺、聚酷胺酷亞胺、聚酷亞胺等。在所述基板上,也可根據(jù)需要預(yù)先實(shí)施利用娃 燒偶合劑等的化學(xué)品處理、等離子體處理、離子電鍛、瓣鍛、氣相反應(yīng)法、真空蒸鍛等適當(dāng)?shù)?預(yù)處理。例如可使用在TFT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板的表面形成氮化娃膜等純化膜的基板。
[0300] 將本發(fā)明的著色硬化性組合物直接或經(jīng)由其他的層而應(yīng)用于基板。作為所應(yīng)用的 方法,優(yōu)選為涂布,優(yōu)選為利用旋轉(zhuǎn)涂布、狹縫涂布、流延涂布、漉涂、棒涂、噴墨等涂布方法 進(jìn)行涂布。
[0301] 在涂布步驟中,作為將本發(fā)明的著色硬化性組合物涂布于基板的方法,并無(wú)特別 限定,但優(yōu)選為狹縫-旋轉(zhuǎn)法、非旋轉(zhuǎn)涂布法等使用狹縫噴嘴的方法下稱為狹縫噴嘴涂 布法)。
[0302] 在狹縫噴嘴涂布法中,狹縫-旋轉(zhuǎn)涂布法與非旋轉(zhuǎn)涂布法的條件因涂布基板的大 小而不同,例如在利用非旋轉(zhuǎn)涂布法涂布第五代玻璃基板(1 lOOmmX 1250mm)時(shí),來(lái)自狹縫 噴嘴的著色硬化性組合物的噴出量通常為500微升/秒~2000微升/秒、優(yōu)選為800微升/秒 ~1500微升/秒,另外涂敷速度通常為50mm/秒~300mm/秒、優(yōu)選為100mm/秒~200mm/秒。
[0303] 另外,作為涂布步驟中所用的著色硬化性組合物的固體成分,通常為10%~20%, 優(yōu)選為13%~18%。
[0304] 在基板上利用本發(fā)明的著色硬化性組合物形成涂布膜時(shí),作為所述涂布膜的厚度 (預(yù)烘烤處理后),通常為0.3皿~5.0皿,理想為0.5皿~4.0皿,最理想為0.5皿~3.0皿。
[030引另外,若為固態(tài)攝影元件用彩色濾光器的情形,則涂布膜的厚度(預(yù)烘烤處理后) 優(yōu)選為0.5皿~5.0皿的范圍。
[0306] 在涂布步驟中,通常在涂布后實(shí)施預(yù)烘烤處理。根據(jù)需要也可在預(yù)烘烤前實(shí)施真 空處理。真空干燥的條件是真空度通常為0.1 torr~1.化orr、優(yōu)選為0. Storr~0. Storr左 -6" 〇
[0307] 另外,預(yù)烘烤處理可使用加熱板、烘箱等在50°C~140°C的溫度范圍內(nèi)、優(yōu)選為70 °C~110°C左右、10秒鐘~300秒鐘的條件下進(jìn)行。另外,預(yù)烘烤處理中可并用高頻處理等。 高頻處理也可單獨(dú)使用。
[030引作為預(yù)烘烤的條件,可列舉:使用加熱板或烘箱,在70°C~130°C下加熱0.5分鐘~ 15分鐘左右的條件。
[0309]另外,利用著色硬化性組合物而形成的著色硬化性組合物層的厚度,根據(jù)目的進(jìn) 行適當(dāng)選擇。在液晶顯示裝置用彩色濾光器中,優(yōu)選為0.2WI1~5.0皿的范圍,更優(yōu)選為1.化 m~4.0皿的范圍,最優(yōu)選為1.5μηι~3.5皿的范圍。另外,在固態(tài)攝影元件用彩色濾光器中, 優(yōu)選為0.2皿~5.0皿的范圍,更優(yōu)選為0.3皿~2.5皿的范圍,最優(yōu)選為0.3皿~1.5皿的范 圍。
[0310] 另外,著色硬化性組合物層的厚度是預(yù)烘烤后的膜厚。
[0311] -步驟(B)-
[0312] 繼而,在本發(fā)明的彩色濾光器的制造方法中,對(duì)在基板上W如上所述的方式形成 的包含著色硬化性組合物的膜(著色硬化性組合物層),例如經(jīng)由光掩模進(jìn)行曝光。作為可 應(yīng)用于曝光的光或放射線,優(yōu)選為g射線、h射線、i射線、j射線、KrF光、ArF光,特別優(yōu)選為i 射線。在照射光使用i射線時(shí),優(yōu)選為WlOOmJ/cm2~lOOOOmJ/cm2的曝光量進(jìn)行照射。
[0313] 另外,作為其他的曝光光線,還可使用:超高壓、高壓、中壓、低壓的各水銀燈,化學(xué) 燈,碳弧燈,氣燈,金屬面化物燈,可見(jiàn)及紫外的各種激光光源,巧光燈,鶴燈,太陽(yáng)光等。
[0314] 使用激光光源的曝光步驟
[0315] 在使用激光光源的曝光方式中,使用紫外光激光作為光源。
[0316] 就與抗蝕劑的感光波長(zhǎng)一致的方面而言,照射光優(yōu)選為波長(zhǎng)為300nm~380nm的范 圍的波長(zhǎng)的范圍的紫外光激光,更優(yōu)選為300nm~360nm的范圍的波長(zhǎng)的紫外光激光。具體 而言,可優(yōu)選地使用:輸出特別大、相對(duì)較廉價(jià)的固體激光的Nd:YAG激光的第Ξ諧波 (355nm)、或準(zhǔn)分子激光的XeCl(308nm)、XeF(353nm)。
[0317]作為被曝光物(圖案)的曝光量,為ImJ/cm2~1 OOmJ/cm2的范圍,更優(yōu)選為ImJ/cm2 ~50mJ/cm2的范圍。若曝光量為所述范圍,則在圖案形成的生產(chǎn)性方面優(yōu)選。 郵18]作為曝光裝置,并無(wú)特娜良制,作為市售品,可使用:卡利托(CallistoK維技術(shù)(V Technology)股份有限公司制造)或EGIS巧xposure system Guided by Image Sensor)(維 技術(shù)股份有限公司制造)或DF2200G(大日本網(wǎng)屏(Dainippon Screen)(股)制造)等。另外, 還可優(yōu)選地使用所述W外的裝置。
[0319] 在制造液晶顯示裝置用彩色濾光器時(shí),優(yōu)選為使用:利用近接式曝光機(jī)、鏡像投影 (mirror projection)曝光機(jī),主要使用h射線、i射線的曝光。另外,在制造固態(tài)攝影元件用 彩色濾光器時(shí),優(yōu)選為利用步進(jìn)式曝光機(jī)主要使用i射線。另外,在使用TFT方式液晶驅(qū)動(dòng)用 基板制造彩色濾光器時(shí),所用的光掩模使用:除了用W形成像素(著色圖案)的圖案外,還設(shè) 置有用W形成通孔或3字型的凹陷的圖案者。
[0320] W如上所述方式曝光的著色硬化性組合物層可進(jìn)行加熱。
[0321] 另外,為了抑制著色硬化性組合物層中的有色材料的氧化稱色,曝光可在腔室 (chamber)內(nèi)一邊流通氮?dú)庖贿呥M(jìn)行。
[0322] 繼而,利用顯影液對(duì)曝光后的著色硬化性組合物層進(jìn)行顯影。由此,可形成負(fù)型或 正型的著色圖案(抗蝕劑圖案)。在顯影步驟中,使曝光后的涂布膜的未硬化部溶出于顯影 液中,僅使硬化部分殘存于基板上。
[0323] 顯影液若為溶解未硬化部中的著色硬化性組合物的涂布膜(著色硬化性組合物 層),另一方面不溶解硬化部者,則可使用任意顯影液。例如可使用各種有機(jī)溶劑的組合或 堿性水溶液。
[0324] 作為用于顯影的有機(jī)溶劑,可列舉:在制備本發(fā)明的著色硬化性組合物時(shí)可使用 的已述的溶劑。
[032引作為所述堿性水溶液,例如可列舉濃度為0.001質(zhì)量%~10質(zhì)量%、優(yōu)選為 0.01質(zhì)量%~1質(zhì)量%的方式溶解四丙基氨氧化錠、四下基氨氧化錠、芐基Ξ甲基氨氧化 錠、氨氧化鋼、氨氧化鐘、碳酸鋼、碳酸氨鋼、娃酸鋼、偏娃酸鋼、氨水、乙基胺、二乙基胺、二 甲基乙醇胺、四甲基氨氧化錠、四乙基氨氧化錠、膽堿、化咯、贓晚、1,8-二氮雜雙環(huán)-[5,4, 0]-7-十一碳締等堿性化合物而成的堿性水溶液。在顯影液為堿性水溶液時(shí),堿濃度能W抑 值優(yōu)選為11~13、pH值更優(yōu)選為11.5~12.5的方式進(jìn)行調(diào)整。
[0326] 在堿性水溶液中,例如也可添加適量的甲醇、乙醇等水溶性有機(jī)溶劑或表面活性 劑等。
[0327] 作為顯影溫度,通常為20°C~30°C,作為顯影時(shí)間,為20秒鐘~90秒鐘。
[0328] 顯影可為浸潰方式、淋浴方式、噴霧方式等的任一種,也可在其中組合搖擺 (swing)方式、旋轉(zhuǎn)方式、超聲波方式等。在與顯影液接觸前,也可預(yù)先利用水等弄濕被顯影 面,防止顯影不均。另外,也可使基板傾斜進(jìn)行顯影。
[0329] 另外,在制造固態(tài)攝影元件用彩色濾光器時(shí),也可使用水坑式顯影(puddle development)。
[0330] 顯影處理后,經(jīng)過(guò)將剩余的顯影液清洗除去的沖洗處理,實(shí)施干燥后,為了使硬化 完全,而實(shí)施加熱處理(后烘烤)。
[0331] 沖洗工處理通常利用純水進(jìn)行,但為了節(jié)省水,也可使用如下的方法:在最后清洗 時(shí)使用純水,而在清洗初期使用已用過(guò)的純水,或者使基板傾斜進(jìn)行清洗,或者并用超聲波 照射。
[0332] 沖洗處理后,進(jìn)行去水、干燥后,通常實(shí)施約200°C~250°C的加熱處理。所述加熱 處理(后烘烤)能W成為如上所述條件的方式,使用加熱板或?qū)α?convection)烘箱(熱風(fēng) 循環(huán)式干燥機(jī))、高頻加熱機(jī)等加熱機(jī)構(gòu),通過(guò)連續(xù)式或批次式,對(duì)顯影后的涂布膜進(jìn)行。
[0333] 根據(jù)所期望的色相數(shù)對(duì)各色分別依序重復(fù)進(jìn)行W上的各步驟,由此可制作形成經(jīng) 多色著色的硬化膜(著色圖案)而成的彩色濾光器。
[0334] 本發(fā)明的彩色濾光器由于對(duì)比度高、色濃度不均小、色特性良好,因此可優(yōu)選地用 于固態(tài)攝影元件或液晶顯示元件。
[033引-步驟(C)-
[0336] 在本發(fā)明的彩色濾光器的制造方法中,特別是也可對(duì)使用著色硬化性組合物而形 成的著色圖案(像素),進(jìn)行利用紫外線照射的后曝光。
[0337] -步驟(D)-
[0338] 優(yōu)選為對(duì)進(jìn)行了如上所述的利用紫外線照射的后曝光的著色圖案,進(jìn)一步進(jìn)行加 熱處理。通過(guò)對(duì)所形成的著色圖案進(jìn)行加熱處理(所謂的后烘烤處理),而可使著色圖案進(jìn) 一步硬化。所述加熱處理例如可利用加熱板、各種加熱器、烘箱等來(lái)進(jìn)行。
[0339] 作為加熱處理時(shí)的溫度,優(yōu)選為100°C~300°C,更優(yōu)選為150°C~250°C。另外,加 熱時(shí)間優(yōu)選為10分鐘~120分鐘左右。
[0340] 如此而得的著色圖案構(gòu)成彩色濾光器中的像素。在具有多種色相的像素的彩色濾 光器的制作中,只要根據(jù)所期望的色數(shù)重復(fù)進(jìn)行所述的步驟(A)、步驟(B)、及根據(jù)需要的步 驟(C)或步驟(D)即可。
[0341] 另外,可在單色的著色硬化性組合物層的形成、曝光、顯影結(jié)束的每階段(每1色), 進(jìn)行所述步驟(C)及/或步驟(D),也可在所期望的全部色數(shù)的著色硬化性組合物層的形成、 曝光、顯影結(jié)束后,一次性進(jìn)行所述步驟(C)及/或步驟(D)。
[0342] 另外,本發(fā)明的著色硬化性組合物也可應(yīng)用于包括干式蝕刻步驟的彩色濾光器的 制造方法。作為此種制造方法的一例,可列舉包括如下步驟的方法:使用本發(fā)明的著色硬化 性組合物而形成著色硬化性組合物層的步驟;在所述著色硬化性組合物層上形成光致抗蝕 劑層的步驟;通過(guò)進(jìn)行曝光及顯影而將所述光致抗蝕劑層圖案化而獲得抗蝕劑圖案的步 驟;及將所述抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模而對(duì)所述著色硬化性組合物層進(jìn)行干式蝕刻的步 驟。本發(fā)明的著色硬化性組合物在用于包括干式蝕刻步驟的彩色濾光器的制造方法時(shí),可 為光硬化性組合物,也可為熱硬化性組合物。在為熱硬化性組合物時(shí),可使用熱硬化劑,作 為熱硬化劑,優(yōu)選為1分子內(nèi)具有2個(gè)W上環(huán)氧基的化合物。
[0343] 利用本發(fā)明的彩色濾光器的制造方法而得的彩色濾光器(本發(fā)明的彩色濾光器), 由于使用本發(fā)明的著色硬化性組合物,因此色相及對(duì)比度優(yōu)異。
[0344] 本發(fā)明的彩色濾光器可用于液晶顯示元件或固態(tài)攝影元件,特別適合于液晶顯示 裝置的用途。在用于液晶顯示裝置時(shí),使用染料作為著色劑,一邊達(dá)成良好的色相,一邊可 實(shí)現(xiàn)分光特性及對(duì)比度優(yōu)異的圖像的顯示。
[034引作為本發(fā)明的著色硬化性組合物的用途,在所述中主要W彩色濾光器的著色圖案 的形成用途為中屯、進(jìn)行了說(shuō)明,但也可應(yīng)用于將構(gòu)成彩色濾光器的著色圖案(像素)隔離的 黑矩陣的形成。
[0346] 基板上的黑矩陣可通過(guò)使用含有碳黑、鐵黑等黑色顏料的加工顏料的著色硬化性 組合物,經(jīng)過(guò)涂布、曝光、及顯影的各步驟,然后根據(jù)需要進(jìn)行后烘烤而形成。
[0347] [液晶顯示裝置]
[0348] 本發(fā)明的液晶顯示元件及固態(tài)攝影元件具有本發(fā)明的彩色濾光器而成。更具體而 言,例如通過(guò)在彩色濾光器的內(nèi)面?zhèn)刃纬扇∠蚰?,并與電極基板相對(duì),在間隙部充滿液晶進(jìn) 行密封,而獲得作為本發(fā)明的液晶顯示元件的面板。另外,例如通過(guò)在受光元件上形成彩色 濾光器,而獲得本發(fā)明的固態(tài)攝影元件。
[0349] 關(guān)于液晶顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳細(xì)內(nèi)容,例如記載于《電子顯示器裝 置(佐佐木昭夫著、工業(yè)調(diào)查會(huì)(股)1990年發(fā)行)》、《顯示器裝置(伊吹順章著、產(chǎn)業(yè)圖書(shū) (股)1989年發(fā)行)》等。另外,關(guān)于液晶顯示裝置,例如記載于《下一代液晶顯示器技術(shù)(內(nèi)田 龍男編集、工業(yè)調(diào)查會(huì)(股)1994年發(fā)行)》。可應(yīng)用本發(fā)明的液晶顯示裝置并無(wú)特別限制,例 如可應(yīng)用于記載于所述《下一代液晶顯示器技術(shù)》的各種方式的液晶顯示裝置。
[0350] 本發(fā)明的彩色濾光器其中對(duì)彩色TFT方式的液晶顯示裝置特別有效。關(guān)于彩色TFT 方式的液晶顯示裝置,例如記載于《彩色TFT液晶顯示器(共立出版(股)1996年發(fā)行)》。而 且,本發(fā)明也可應(yīng)用于共面切換(In-Plane Switching, IPS)等橫向電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方式、多域垂 直取向(Multi-domain Ve;rtical Alignment,MVA)等像素分割方式等擴(kuò)大視角的液晶顯示 裝置、或超扭轉(zhuǎn)向列(Super Twisted化matic,STN)、扭轉(zhuǎn)向列(Twisted化matic,TN)、垂 直取向(Vertical Alignment,VA)、光學(xué)補(bǔ)償傾斜(Optically Compensated Splay,0CS)、 邊緣場(chǎng)切換(Fringe Field Switching,FFS)、及反射光學(xué)補(bǔ)償彎曲(Reflective Optical Compensate 地 end,R-OCB)等。
[0351] 另外,本發(fā)明的彩色濾光器也可供于明亮且高精細(xì)的彩色濾光器陣列(Color-filter On Array, COA) 方式。
[0352] 若將本發(fā)明的彩色濾光器用于液晶顯示元件,則在與W前公知的冷陰極管的Ξ波 長(zhǎng)管組合時(shí),可實(shí)現(xiàn)高的對(duì)比度,而且通過(guò)將紅、綠、藍(lán)的發(fā)光二極管化ight-Emitting Diode,LED)光源(RGB-LED)設(shè)為背光源(back li曲t),而可提供亮度高、且色純度高的色再 現(xiàn)性良好的液晶顯示裝置。
[0353] [固態(tài)攝影元件]
[0354] 本發(fā)明的著色硬化性組合物可優(yōu)選地用作固態(tài)攝影元件用途。作為固態(tài)攝影元件 的構(gòu)成,是具備使用本發(fā)明的著色硬化性組合物而制造的彩色濾光器的構(gòu)成,若為發(fā)揮出 作為固態(tài)攝影元件的功能的構(gòu)成,則并無(wú)特別限定,例如可列舉如W下的構(gòu)成。
[035引構(gòu)成為如下:在基板上具有構(gòu)成固態(tài)攝影元件(CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器 等)的受光區(qū)域的多個(gè)光二極管及包含多晶娃等的轉(zhuǎn)移電極,在所述光二極管及所述轉(zhuǎn)移 電極上具有僅光二極管的受光部開(kāi)口的包含鶴等的遮光膜,在遮光膜上具有W覆蓋遮光膜 整面及光二極管受光部的方式形成的包含氮化娃等的裝置保護(hù)膜,在所述裝置保護(hù)膜上具 有本發(fā)明的固態(tài)攝影元件用彩色濾光器。
[0356]而且可為:在所述裝置保護(hù)層上且彩色濾光器之下(靠近支撐體的一側(cè))具有聚光 機(jī)構(gòu)(例如微透鏡等。W下相同)的構(gòu)成、或在彩色濾光器上具有聚光機(jī)構(gòu)的構(gòu)成等。
[0357][實(shí)施例]
[0358] W下,通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說(shuō)明,但本發(fā)明只要不超出其主旨,則并 不限定于W下的實(shí)施例。另外,只要無(wú)特別說(shuō)明,"份"為質(zhì)量基準(zhǔn)。
[0巧9] <合成例1〉
[0360] ?化合物(1-1)的合成〉〉
[0361] 使3-氨基苯