JPH0836260A - 黒色感光性樹脂組成物 - Google Patents
黒色感光性樹脂組成物Info
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- JPH0836260A JPH0836260A JP16951094A JP16951094A JPH0836260A JP H0836260 A JPH0836260 A JP H0836260A JP 16951094 A JP16951094 A JP 16951094A JP 16951094 A JP16951094 A JP 16951094A JP H0836260 A JPH0836260 A JP H0836260A
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- resin
- black
- photosensitive resin
- hydrophilic
- diazo
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 黒色ペーストと透明感光性樹脂を含む黒色感
光性樹脂組成物であって、該黒色ペーストは顔料と、ジ
アゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性樹脂(a)を一成
分として含む分散剤から成り、該透明感光性樹脂は、ジ
アゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性樹脂(b)と、ジ
アゾ樹脂より成ることを特徴とする黒色感光性樹脂組成
物。 【効果】 薄膜で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色
パターンを形成することができる。
光性樹脂組成物であって、該黒色ペーストは顔料と、ジ
アゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性樹脂(a)を一成
分として含む分散剤から成り、該透明感光性樹脂は、ジ
アゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性樹脂(b)と、ジ
アゾ樹脂より成ることを特徴とする黒色感光性樹脂組成
物。 【効果】 薄膜で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色
パターンを形成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置等
に装着されるカラーフィルターのブラックマトリックス
部分を形成するための黒色感光性樹脂組成物に関する。
に装着されるカラーフィルターのブラックマトリックス
部分を形成するための黒色感光性樹脂組成物に関する。
【従来の技術】液晶ディスプレイのカラーフィルターに
あっては、ガラス上に赤、緑、青の三色画素パターンが
形成され、それらのパターン境界にコントラストの向上
を目的とした遮光層であるブラックマトリックスが形成
されている。従来、ブラックマトリックスはクロム、ア
ルミニウム等の金属薄膜が用いられていたが、その製造
コストは高く、ピンホールが生じやすかった。よって、
ブラックマトリックスのフォトリソグラフィでの形成が
望まれている。
あっては、ガラス上に赤、緑、青の三色画素パターンが
形成され、それらのパターン境界にコントラストの向上
を目的とした遮光層であるブラックマトリックスが形成
されている。従来、ブラックマトリックスはクロム、ア
ルミニウム等の金属薄膜が用いられていたが、その製造
コストは高く、ピンホールが生じやすかった。よって、
ブラックマトリックスのフォトリソグラフィでの形成が
望まれている。
【0002】特開平4−329545号公報には、ポリ
ビニルアルコール(PVA)水溶液に顔料分散水溶液を
混合し、光架橋剤としてジアゾニウム塩あるいはその誘
導体を用いて組成した透明着色画像形成用感光性樹脂組
成物が開示されており、これにより赤、緑、青のパター
ン(RGBパターン)を形成している。しかし、同様の
方法で黒色パターンの形成を試みても、黒色では遮光を
目的としており光透過率が低いので感度が悪く、解像度
が悪くなってしまう。液晶ディスプレイにおける開口率
はブラックマトリックスで制限しているため、その材料
にはより高解像度の材料が要求される。
ビニルアルコール(PVA)水溶液に顔料分散水溶液を
混合し、光架橋剤としてジアゾニウム塩あるいはその誘
導体を用いて組成した透明着色画像形成用感光性樹脂組
成物が開示されており、これにより赤、緑、青のパター
ン(RGBパターン)を形成している。しかし、同様の
方法で黒色パターンの形成を試みても、黒色では遮光を
目的としており光透過率が低いので感度が悪く、解像度
が悪くなってしまう。液晶ディスプレイにおける開口率
はブラックマトリックスで制限しているため、その材料
にはより高解像度の材料が要求される。
【0003】また、黒色は数種類の顔料を混合して作る
が、一般に感光性樹脂に直接顔料を分散するのは困難な
場合が多いので、まず分散液と混合して黒色顔料分散液
を調製し、これを感光性樹脂バインダーと混合して黒色
感光性樹脂組成物とする。しかし当該組成物より黒色パ
ターンを形成するとバインダー分の膜厚が加算されるの
で、黒色で要求される遮光性を低下させてしまうという
問題がある。一方、遮光性を得るためには、それだけ顔
料分を多くしないとならないが、従来のPVAでは多量
の顔料を含有させると密着力が低下するという問題もあ
った。さらに、ブラックマトリックスを作成し、次いで
RGBパターンを作成する場合、作成したブラックパタ
ーンが厚いとRGBが作成しにくくなってしまうので、
この点からもできるだけブラックパターン塗膜の膜厚を
薄くすることが望まれる。
が、一般に感光性樹脂に直接顔料を分散するのは困難な
場合が多いので、まず分散液と混合して黒色顔料分散液
を調製し、これを感光性樹脂バインダーと混合して黒色
感光性樹脂組成物とする。しかし当該組成物より黒色パ
ターンを形成するとバインダー分の膜厚が加算されるの
で、黒色で要求される遮光性を低下させてしまうという
問題がある。一方、遮光性を得るためには、それだけ顔
料分を多くしないとならないが、従来のPVAでは多量
の顔料を含有させると密着力が低下するという問題もあ
った。さらに、ブラックマトリックスを作成し、次いで
RGBパターンを作成する場合、作成したブラックパタ
ーンが厚いとRGBが作成しにくくなってしまうので、
この点からもできるだけブラックパターン塗膜の膜厚を
薄くすることが望まれる。
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薄膜
で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成
することのできる、黒色感光性樹脂組成物を提供するこ
とである。
で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成
することのできる、黒色感光性樹脂組成物を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を達成するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、黒色ペーストと透
明感光性樹脂を含む黒色感光性樹脂において、黒色ペー
スト中の分散剤に光架橋剤で架橋、不溶化される親水性
樹脂を一成分として含有させることにより、薄膜で遮光
性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成できる
ことを見いだし、本発明を完成した。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、黒色ペーストと透
明感光性樹脂を含む黒色感光性樹脂において、黒色ペー
スト中の分散剤に光架橋剤で架橋、不溶化される親水性
樹脂を一成分として含有させることにより、薄膜で遮光
性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成できる
ことを見いだし、本発明を完成した。
【0005】即ち、本発明は黒色ペーストと透明感光性
樹脂を含む黒色感光性樹脂組成物であって、該黒色ペー
ストは顔料と、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性
樹脂(a)を一成分として含む分散剤から成り、該透明
感光性樹脂は、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性
樹脂(b)と、ジアゾ樹脂より成ることを特徴とする黒
色感光性樹脂組成物である。
樹脂を含む黒色感光性樹脂組成物であって、該黒色ペー
ストは顔料と、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性
樹脂(a)を一成分として含む分散剤から成り、該透明
感光性樹脂は、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化される親水性
樹脂(b)と、ジアゾ樹脂より成ることを特徴とする黒
色感光性樹脂組成物である。
【0006】本発明に用いる顔料としては、カーボンブ
ラックと共に、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系
顔料、ジオキサジン系顔料、アゾレーキ系顔料、不溶性
アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、ペリレン系顔料、イソイ
ンドリノン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジ
コ系顔料等の有機顔料が好適に用いられる。この場合、
カーボンブラックに他の数種の顔料を混合して黒として
も良いし、カーボンブラックを用いずに黒としても良
い。
ラックと共に、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系
顔料、ジオキサジン系顔料、アゾレーキ系顔料、不溶性
アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、ペリレン系顔料、イソイ
ンドリノン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジ
コ系顔料等の有機顔料が好適に用いられる。この場合、
カーボンブラックに他の数種の顔料を混合して黒として
も良いし、カーボンブラックを用いずに黒としても良
い。
【0007】本発明の黒色感光性樹脂組成物において、
顔料は全体の固形分中40〜70wt%が好適である。それ未
満では遮光性の効果は低く、それ以上では硬化樹脂分が
少なすぎ、パターン形成がうまく行かない。一般に感光
性樹脂自体に顔料を分散するのは困難な場合が多いの
で、まずこれらの顔料に分散剤を添加して黒色ペースト
を作製する。分散時には予め顔料を界面活性剤で分散し
ておき、それから分散剤を添加するのがよい。
顔料は全体の固形分中40〜70wt%が好適である。それ未
満では遮光性の効果は低く、それ以上では硬化樹脂分が
少なすぎ、パターン形成がうまく行かない。一般に感光
性樹脂自体に顔料を分散するのは困難な場合が多いの
で、まずこれらの顔料に分散剤を添加して黒色ペースト
を作製する。分散時には予め顔料を界面活性剤で分散し
ておき、それから分散剤を添加するのがよい。
【0008】分散方法は、ボールミル、サンドミル等を
使用して混練してもよいし、微小なオリフィス中で顔料
同士を衝突させたり、シェアをかける等でも良い。更
に、超音波にかける等を行ってもよい。
使用して混練してもよいし、微小なオリフィス中で顔料
同士を衝突させたり、シェアをかける等でも良い。更
に、超音波にかける等を行ってもよい。
【0009】本発明においては、黒色ペーストの分散剤
中と透明感光性樹脂のそれぞれに、ジアゾ樹脂により架
橋、不溶化される親水性樹脂が使用される。親水性で顔
料分散能力のある樹脂は樹脂中に一般的に−OHや−N
H基を有しており、それらの基はジアゾ樹脂により架橋
されることが知られている。しかし、単純にそのような
基が多いものを選択してしまうと加熱時に変質してしま
うため、単独ではなく、変質の少ない樹脂と混合して、
見かけ上の変質を防ぐ必要がある。従って、黒色ペース
ト中には分散能力が高く、ジアゾ樹脂により架橋、不溶
化しうる樹脂を選択し、透明感光性樹脂にはやや分散能
力が劣っても、黄変が少なく、ジアゾ樹脂により架橋、
不溶化しうる樹脂を選択するのが好ましい。
中と透明感光性樹脂のそれぞれに、ジアゾ樹脂により架
橋、不溶化される親水性樹脂が使用される。親水性で顔
料分散能力のある樹脂は樹脂中に一般的に−OHや−N
H基を有しており、それらの基はジアゾ樹脂により架橋
されることが知られている。しかし、単純にそのような
基が多いものを選択してしまうと加熱時に変質してしま
うため、単独ではなく、変質の少ない樹脂と混合して、
見かけ上の変質を防ぐ必要がある。従って、黒色ペース
ト中には分散能力が高く、ジアゾ樹脂により架橋、不溶
化しうる樹脂を選択し、透明感光性樹脂にはやや分散能
力が劣っても、黄変が少なく、ジアゾ樹脂により架橋、
不溶化しうる樹脂を選択するのが好ましい。
【0010】また、黒色ペーストの分散剤中の親水性樹
脂の性能としては、透明感光性樹脂中のそれとほぼ同膜
厚での同露光量の残膜率(下式)の差が30%以内であれ
ば解像性のよいものが得られる。残膜率差が30%より大
きいと、一方の親水性樹脂は不溶化に至っていなくと
も、他方の親水性樹脂は不溶化に至っているため、一応
のパターンが形成は行えるものの、パターンの表面が荒
れていたり、解像度の悪いものとなってしまう。
脂の性能としては、透明感光性樹脂中のそれとほぼ同膜
厚での同露光量の残膜率(下式)の差が30%以内であれ
ば解像性のよいものが得られる。残膜率差が30%より大
きいと、一方の親水性樹脂は不溶化に至っていなくと
も、他方の親水性樹脂は不溶化に至っているため、一応
のパターンが形成は行えるものの、パターンの表面が荒
れていたり、解像度の悪いものとなってしまう。
【0011】
【式1】残膜率=(塗布膜厚/パターン厚)×100
【0012】上記の観点に基づき、分散剤にはジアゾ樹
脂により架橋、不溶化されるポリビニルアルコール、可
溶性デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース等の親水性樹脂
(以下、親水性樹脂(a)という)を一成分として使用
する。また、分散助剤として、ポリエチレングリコール
アルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールア
ルキルエーテル、ポリエチレングリコール高級アルコー
ルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エーテル等
の界面活性剤を用いることもできる。但し、界面活性剤
は一つの末端にしか−OHがないため、ジアゾ樹脂によ
る架橋効果はない。本発明の黒色感光性樹脂組成物にお
いて、分散剤は全体の固形分中2〜40wt%とするのが好
適である。
脂により架橋、不溶化されるポリビニルアルコール、可
溶性デンプン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース等の親水性樹脂
(以下、親水性樹脂(a)という)を一成分として使用
する。また、分散助剤として、ポリエチレングリコール
アルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールア
ルキルエーテル、ポリエチレングリコール高級アルコー
ルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エーテル等
の界面活性剤を用いることもできる。但し、界面活性剤
は一つの末端にしか−OHがないため、ジアゾ樹脂によ
る架橋効果はない。本発明の黒色感光性樹脂組成物にお
いて、分散剤は全体の固形分中2〜40wt%とするのが好
適である。
【0013】透明感光性樹脂組成物に含有させる親水性
樹脂(以下、親水性樹脂(b)という)としては、アク
リル酸、メタクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレー
ト、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、アクリル
アミド、メトキシメチルアクリルアミド等から選択され
た2種以上のモノマーを重合して得られる親水性樹脂が
挙げられる。これらから得られる親水性樹脂は−OH、
−NH基を多く持つようになり、ジアゾ樹脂により架橋
され、不溶化することができる。また、黄変量も少な
い。さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレートの様な
極性の強い樹脂を導入することにより、ガラスへの密着
力が向上し、実質的に感度は向上する。本発明の黒色感
光性樹脂組成物において、親水性樹脂(b)は、全体の
固形分中2〜40wt%が好適である。
樹脂(以下、親水性樹脂(b)という)としては、アク
リル酸、メタクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレー
ト、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、アクリル
アミド、メトキシメチルアクリルアミド等から選択され
た2種以上のモノマーを重合して得られる親水性樹脂が
挙げられる。これらから得られる親水性樹脂は−OH、
−NH基を多く持つようになり、ジアゾ樹脂により架橋
され、不溶化することができる。また、黄変量も少な
い。さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレートの様な
極性の強い樹脂を導入することにより、ガラスへの密着
力が向上し、実質的に感度は向上する。本発明の黒色感
光性樹脂組成物において、親水性樹脂(b)は、全体の
固形分中2〜40wt%が好適である。
【0014】ジアゾ樹脂としては、例えばp−ジアゾフ
ェニルアミンとホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒ
ドの縮合物とそのスルホン酸類、または、ホスフィン酸
類等で水に可溶なものが用いられる。これらは黒色感光
性樹脂組成物中に1種含有されても、2種以上含有され
てもよい。また、ジアゾ樹脂は架橋、不溶化されうる樹
脂〔上記親水性樹脂(a)と(b)の合計〕に対して、
5〜40wt%であることが好ましい。5wt%未満では紫外
線露光をしても架橋不足となりパターンは流れてしま
う。また、40wt%より多くしてしまうと、紫外線吸収が
多くなりすぎ、逆に感度が低下してしまう。
ェニルアミンとホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒ
ドの縮合物とそのスルホン酸類、または、ホスフィン酸
類等で水に可溶なものが用いられる。これらは黒色感光
性樹脂組成物中に1種含有されても、2種以上含有され
てもよい。また、ジアゾ樹脂は架橋、不溶化されうる樹
脂〔上記親水性樹脂(a)と(b)の合計〕に対して、
5〜40wt%であることが好ましい。5wt%未満では紫外
線露光をしても架橋不足となりパターンは流れてしま
う。また、40wt%より多くしてしまうと、紫外線吸収が
多くなりすぎ、逆に感度が低下してしまう。
【0015】本発明の黒色感光性樹脂組成物は、顔料と
親水性樹脂(a)を一成分として含有させた分散剤とを
用いて調製した黒色ペーストに、上記の親水性樹脂
(b)を混合し、ジアゾ樹脂を添加して、ポアサイズ10
μ、5μ、3μのポアサイズのフィルターに順次フィル
トレーションすることによって得られる。
親水性樹脂(a)を一成分として含有させた分散剤とを
用いて調製した黒色ペーストに、上記の親水性樹脂
(b)を混合し、ジアゾ樹脂を添加して、ポアサイズ10
μ、5μ、3μのポアサイズのフィルターに順次フィル
トレーションすることによって得られる。
【0016】以上より調製される、本発明の黒色感光性
樹脂組成物は固形分において、顔料が40〜70%wt%、分
散剤が2〜40wt%、透明感光性樹脂の親水性樹脂が2〜
40wt%、ジアゾ樹脂は架橋しうる樹脂に対して5〜40wt
%であるが、この組成外では遮光性に劣ったり、感度、
解像度の悪化が見られる。
樹脂組成物は固形分において、顔料が40〜70%wt%、分
散剤が2〜40wt%、透明感光性樹脂の親水性樹脂が2〜
40wt%、ジアゾ樹脂は架橋しうる樹脂に対して5〜40wt
%であるが、この組成外では遮光性に劣ったり、感度、
解像度の悪化が見られる。
【0017】かくして組成された黒色感光性樹脂組成物
を用いてブラックマトリックスを形成するのは常套的な
手法で行えばよい。使用される基板は光透過性基板が用
いられる。このような光透過性基板は、ガラスをはじ
め、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエー
テルサルフォン等の樹脂基板でも良い。
を用いてブラックマトリックスを形成するのは常套的な
手法で行えばよい。使用される基板は光透過性基板が用
いられる。このような光透過性基板は、ガラスをはじ
め、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエー
テルサルフォン等の樹脂基板でも良い。
【0018】基板上に黒色感光性樹脂を塗布するには、
スピンコーター、ロールコーターによる方法、また、カ
ーテン状に樹脂を塗布する方法等でも良い。塗布後はホ
ットプレートで乾燥し、ブラックマトリックスのフォト
マスクを用いて紫外線露光し、現像して黒色パターンを
形成する。
スピンコーター、ロールコーターによる方法、また、カ
ーテン状に樹脂を塗布する方法等でも良い。塗布後はホ
ットプレートで乾燥し、ブラックマトリックスのフォト
マスクを用いて紫外線露光し、現像して黒色パターンを
形成する。
【作用】本発明の黒色感光性樹脂樹脂組成物において
は、顔料分散剤と透明感光性樹脂の両方に光架橋性を有
する親水性樹脂が含まれ、かつ両親水性樹脂の感度性能
が近いため、顔料固形分が多くとも、感度も良く、良好
なパターン形成が行える。
は、顔料分散剤と透明感光性樹脂の両方に光架橋性を有
する親水性樹脂が含まれ、かつ両親水性樹脂の感度性能
が近いため、顔料固形分が多くとも、感度も良く、良好
なパターン形成が行える。
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【0019】〔実施例1〕 [I] 黒色感光性樹脂組成物の作製 (1) 黒色ペーストの調製 各色の顔料を以下の割合で水と共にボールミル、サンド
ミルを用いて分散した。ポリビニルアルコール(鹸化度
80、重合度800)単独では分散性が良好でなかったので、
ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル(界
面活性剤)を併用して分散を行った。 B:銅フタロシアニン15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% V:ジオキサジンバイオレット15%、ポリビニルアルコ
ール3%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエ
ーテル2% Y:イソインドリノン15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% BL:カーボンブラック15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% 次に、B=4.5、V=1.5、Y=4.0、BL=1.5の割合で
混合し、黒色ペーストとした。
ミルを用いて分散した。ポリビニルアルコール(鹸化度
80、重合度800)単独では分散性が良好でなかったので、
ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル(界
面活性剤)を併用して分散を行った。 B:銅フタロシアニン15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% V:ジオキサジンバイオレット15%、ポリビニルアルコ
ール3%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエ
ーテル2% Y:イソインドリノン15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% BL:カーボンブラック15%、ポリビニルアルコール3
%、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル
2% 次に、B=4.5、V=1.5、Y=4.0、BL=1.5の割合で
混合し、黒色ペーストとした。
【0020】(2) 親水性樹脂の調製 2−ヒドロキシエチルメタクリレート80wt%、ジエチル
アミノプロピルメタクリルアミド4wt%、メタクリルア
ミド2wt%、メトキシメチルアクリルアミド14wt%を重
合し、親水性樹脂(b)とした。
アミノプロピルメタクリルアミド4wt%、メタクリルア
ミド2wt%、メトキシメチルアクリルアミド14wt%を重
合し、親水性樹脂(b)とした。
【0021】顔料固形分が64%になるよう(1)と(2)を混
合し、(1)のポリビニルアルコール〔親水性樹脂
(a)〕と(2)の親水性樹脂(b)の合計の固形分に対
して、35wt%になるようジアゾ樹脂(シンコー技研
(株):D−013 )を添加し、10μ、5μ、3μのポア
サイズのフィルターでフィルトレーションし、黒色感光
性樹脂組成物とした。
合し、(1)のポリビニルアルコール〔親水性樹脂
(a)〕と(2)の親水性樹脂(b)の合計の固形分に対
して、35wt%になるようジアゾ樹脂(シンコー技研
(株):D−013 )を添加し、10μ、5μ、3μのポア
サイズのフィルターでフィルトレーションし、黒色感光
性樹脂組成物とした。
【0022】[II] 黒色パターンの作製 [I]で得た黒色感光性樹脂を、ガラス基板状にスピン
コーターを用いて、0.9μの膜厚になるよう800rpmで塗
布し、ホットプレートを用いて65℃、3分で乾燥した。
次に、開口部 90×300μで30μ幅になるようなブラック
マトリックスのフォトマスクを用いて、10mW/cm2で30秒
の紫外線露光を行った。現像はリンゴ酸1%の溶液を用
いて、2分間浸漬し、その後スプレーを行った。得られ
たブラックマトリックスは膜厚0.81μで、透過率は400
〜700nmで1.8%以下の良好な遮光性が得られた。
コーターを用いて、0.9μの膜厚になるよう800rpmで塗
布し、ホットプレートを用いて65℃、3分で乾燥した。
次に、開口部 90×300μで30μ幅になるようなブラック
マトリックスのフォトマスクを用いて、10mW/cm2で30秒
の紫外線露光を行った。現像はリンゴ酸1%の溶液を用
いて、2分間浸漬し、その後スプレーを行った。得られ
たブラックマトリックスは膜厚0.81μで、透過率は400
〜700nmで1.8%以下の良好な遮光性が得られた。
【0023】〔実施例2〕 (1) 単独樹脂での光感光性樹脂としての性能 (1-1) 親水性樹脂(a) 以下の2種のポリビニルアルコールを親水性樹脂(a)
とした。 PVA1:鹸化度80、重合度550 PVA2:鹸化度80、重合度1100 (1-2) 親水性樹脂(b) 2−ヒドロキシエチルメタクリレート80wt%、ジエチル
アミノプロピルメタクリルアミド4wt%、メタクリルア
ミド2wt%、メトキシメチルアクリルアミド14wt%を重
合し、親水性樹脂(b)とした。
とした。 PVA1:鹸化度80、重合度550 PVA2:鹸化度80、重合度1100 (1-2) 親水性樹脂(b) 2−ヒドロキシエチルメタクリレート80wt%、ジエチル
アミノプロピルメタクリルアミド4wt%、メタクリルア
ミド2wt%、メトキシメチルアクリルアミド14wt%を重
合し、親水性樹脂(b)とした。
【0024】上記親水性樹脂(a)(PVA1、PVA
2)、親水性樹脂(b)それぞれに、ジアゾ樹脂(シン
コー技研(株):D−013 )を樹脂固形分に対し10wt%
になるように添加し、光感光性樹脂とした。次に、それ
ぞれの樹脂をスピンコーターを用いて、1.0μの膜厚に
なるようガラス基板上に塗布し、ホットプレートを用い
て65℃、3分で乾燥し、テストパターンマスクを介して
30mJ/cm2 で露光し、リンゴ酸1%水溶液を使用して2
分間浸漬して現像した。得られたパターンの残膜率、10
μ線幅を表1に示す。
2)、親水性樹脂(b)それぞれに、ジアゾ樹脂(シン
コー技研(株):D−013 )を樹脂固形分に対し10wt%
になるように添加し、光感光性樹脂とした。次に、それ
ぞれの樹脂をスピンコーターを用いて、1.0μの膜厚に
なるようガラス基板上に塗布し、ホットプレートを用い
て65℃、3分で乾燥し、テストパターンマスクを介して
30mJ/cm2 で露光し、リンゴ酸1%水溶液を使用して2
分間浸漬して現像した。得られたパターンの残膜率、10
μ線幅を表1に示す。
【0025】
【表1】 ──────────────────────────── 親水性樹脂(a) 親水性樹脂(b) ─────────── PVA1 PVA2 ──────────────────────────── 塗布膜厚 1.00μ 1.00μ 1.00μ パターン厚 0.30μ 0.75μ 0.95μ 残膜率 30% 75% 95% 10μ線幅 8μ 10μ 10μ ──────────────────────────── 親水性樹脂(a)と親水性樹脂(b)の残膜率差はPV
A1が65%、PVA2が20%であった。
A1が65%、PVA2が20%であった。
【0026】(2) 混合品としての光感光性樹脂としての
性能 上記のPVA1、PVA2と親水性樹脂(b)とを固形
分比で1:2でそれぞれ混合し、樹脂全体の固形分に対
し、10wt%のジアゾ樹脂を添加し、光感光性樹脂とし
た。それぞれ(1) と同様にして塗布、露光(30mJ/cm2)、
現像した。得られたパターンの残膜率、10μ線幅を表2
に示す。
性能 上記のPVA1、PVA2と親水性樹脂(b)とを固形
分比で1:2でそれぞれ混合し、樹脂全体の固形分に対
し、10wt%のジアゾ樹脂を添加し、光感光性樹脂とし
た。それぞれ(1) と同様にして塗布、露光(30mJ/cm2)、
現像した。得られたパターンの残膜率、10μ線幅を表2
に示す。
【0027】
【表2】 ────────────────────────────────── PVA1+親水性樹脂(b) PVA2+親水性樹脂(b) ────────────────────────────────── 塗布膜厚 1.00μ 1.00μ パターン厚 0.85μ 0.93μ 残膜率 85% 95% 10μ線幅 14μ 10μ ────────────────────────────────── 残膜率差の大きいPVA1と親水性樹脂(b)との混合
品は、解像度が劣った。
品は、解像度が劣った。
【0028】(3) 黒色感光性樹脂組成物の作製 ポリビニルアルコール(鹸化度80、重合度800)に代え
て、上記のPVA1,PVA2を用いる以外は実施例1
と同様にして黒色ペーストを作製した。黒色ペースト中
のPVA1若しくはPVA2と前記親水性樹脂(b)と
を固形分比で1:2で混合し、親水性樹脂の合計の固形
分に対して、25wt%になるようジアゾ樹脂(シンコー技
研(株):D−013 )を添加し、10μ、5μ、3μのポ
アサイズのフィルターでフィルトレーションし、黒色感
光性樹脂組成物とした。次に、それぞれの樹脂をスピン
コーターを用いて、1.0μの膜厚になるようガラス基板
上に塗布し、ホットプレートを用いて65℃、3分で乾燥
した。その後、開口部90×300μで30μ幅となるように
なブラックマトリックスのフォトマスクを用いて 400mJ
/cm2で紫外線露光を行った。現像はリンゴ酸1%水溶液
を使用して2分間浸漬し、その後スプレーを行った。結
果を表3に示す。
て、上記のPVA1,PVA2を用いる以外は実施例1
と同様にして黒色ペーストを作製した。黒色ペースト中
のPVA1若しくはPVA2と前記親水性樹脂(b)と
を固形分比で1:2で混合し、親水性樹脂の合計の固形
分に対して、25wt%になるようジアゾ樹脂(シンコー技
研(株):D−013 )を添加し、10μ、5μ、3μのポ
アサイズのフィルターでフィルトレーションし、黒色感
光性樹脂組成物とした。次に、それぞれの樹脂をスピン
コーターを用いて、1.0μの膜厚になるようガラス基板
上に塗布し、ホットプレートを用いて65℃、3分で乾燥
した。その後、開口部90×300μで30μ幅となるように
なブラックマトリックスのフォトマスクを用いて 400mJ
/cm2で紫外線露光を行った。現像はリンゴ酸1%水溶液
を使用して2分間浸漬し、その後スプレーを行った。結
果を表3に示す。
【0029】
【表3】 ─────────────────────────────────── PVA1+親水性樹脂(b) PVA2+親水性樹脂(b) ─────────────────────────────────── 塗布膜厚 1.00 μ 1.00μ パターン厚 0.86 μ 0.94μ 残膜率 86% 94% ブラックマトリックス(30μ幅) 34 μ 30μ ─────────────────────────────────── 親水性樹脂(b)との残膜率差が30%以内であったPV
A2を使用した黒色感光性樹脂は解像度も良好で、遮光
性も400nm〜700nmで透過率は2.0%以下で良好な性能を
示した。
A2を使用した黒色感光性樹脂は解像度も良好で、遮光
性も400nm〜700nmで透過率は2.0%以下で良好な性能を
示した。
【0030】〔比較例1〕実施例1のジアゾ樹脂分をポ
リビニルアルコールと親水性樹脂に対して3wt%として
同様にパターン形成を行ったが、いくら露光してもパタ
ーンは得られなかった。
リビニルアルコールと親水性樹脂に対して3wt%として
同様にパターン形成を行ったが、いくら露光してもパタ
ーンは得られなかった。
【0031】〔比較例2〕実施例1のジアゾ樹脂分をポ
リビニルアルコールと親水性樹脂に対して、60wt%とし
て同様にパターン形成を行った。その結果、10mw/cm2で
280秒でパターンが得られたが、線幅が広がり、使用に
値しないものであった。
リビニルアルコールと親水性樹脂に対して、60wt%とし
て同様にパターン形成を行った。その結果、10mw/cm2で
280秒でパターンが得られたが、線幅が広がり、使用に
値しないものであった。
【0032】〔比較例3〕黒色ペーストを、ポリビニル
アルコールを用いずに、ポリエチレングリコールアルキ
ルフェニルエーテルのみを用い、以下の黒色ペーストを
作製した。 B:銅フタロシアニン15%、ポリエチレングリコールア
ルキルフェニルエーテル5% V:ジオキサジンバイオレット15%、ポリエチレングリ
コールアルキルフェニルエーテル5% Y:イソインドリノン15%、ポリエチレングリコールア
ルキルフェニルエーテル5% BL:カーボンブラック15%、ポリエチレングリコール
アルキルフェニルエーテル5% 後は実施例1と同様に処理し、親水性樹脂(b)に対し
て35wt%のジアゾ樹脂を添加して、黒色感光性樹脂とし
た。実施例1と同様にパターン形成を行ったところ、紫
外線を長時間照射してもパターン形成は行えなかった。
これは、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエー
テル(界面活性剤)は一つの末端にしか−OHがなく、
そのため架橋点が少なく流れたと思われる。
アルコールを用いずに、ポリエチレングリコールアルキ
ルフェニルエーテルのみを用い、以下の黒色ペーストを
作製した。 B:銅フタロシアニン15%、ポリエチレングリコールア
ルキルフェニルエーテル5% V:ジオキサジンバイオレット15%、ポリエチレングリ
コールアルキルフェニルエーテル5% Y:イソインドリノン15%、ポリエチレングリコールア
ルキルフェニルエーテル5% BL:カーボンブラック15%、ポリエチレングリコール
アルキルフェニルエーテル5% 後は実施例1と同様に処理し、親水性樹脂(b)に対し
て35wt%のジアゾ樹脂を添加して、黒色感光性樹脂とし
た。実施例1と同様にパターン形成を行ったところ、紫
外線を長時間照射してもパターン形成は行えなかった。
これは、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエー
テル(界面活性剤)は一つの末端にしか−OHがなく、
そのため架橋点が少なく流れたと思われる。
【0033】〔比較例4〕実施例1の親水性樹脂(b)
の代わりに分散に使用したポリビニルアルコールを使用
し、実施例1と同様にパターン形成を行った。パターン
は10mw/cm2で100秒の紫外線露光で得られた。得られた
パターンを実施例1で得られたパターンと共に260℃、
1時間の耐熱試験を行った。実施例1でのパターンは特
に変質も見られなかったが、比較例4のパターンは膜荒
れ、割れを起こしてしまった。
の代わりに分散に使用したポリビニルアルコールを使用
し、実施例1と同様にパターン形成を行った。パターン
は10mw/cm2で100秒の紫外線露光で得られた。得られた
パターンを実施例1で得られたパターンと共に260℃、
1時間の耐熱試験を行った。実施例1でのパターンは特
に変質も見られなかったが、比較例4のパターンは膜荒
れ、割れを起こしてしまった。
【0034】〔比較例5〕実施例1の親水性樹脂(b)
で直接顔料の分散を試みたが、界面活性剤を利用しても
良好な分散ができなかった。
で直接顔料の分散を試みたが、界面活性剤を利用しても
良好な分散ができなかった。
【0035】
【発明の効果】本発明の黒色感光性樹脂組成物は、薄膜
で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成
することができる。
で遮光性が高く、しかも高解像度の黒色パターンを形成
することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 黒色ペーストと透明感光性樹脂を含む黒
色感光性樹脂組成物であって、 該黒色ペーストは顔料と、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化さ
れる親水性樹脂(a)を一成分として含む分散剤から成
り、 該透明感光性樹脂は、ジアゾ樹脂で架橋、不溶化される
親水性樹脂(b)と、ジアゾ樹脂より成ることを特徴と
する黒色感光性樹脂組成物。 - 【請求項2】 親水性樹脂(a)と親水性樹脂(b)
は、単独でもジアゾ樹脂で架橋、不溶化され、同じ膜厚
における同露光量での残膜率差が30%以内であることを
特徴とする請求項1記載の黒色感光性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16951094A JPH0836260A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 黒色感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16951094A JPH0836260A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 黒色感光性樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0836260A true JPH0836260A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15887856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16951094A Pending JPH0836260A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 黒色感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0836260A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006078681A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 感光性エレメント |
JP2007101908A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 光変調素子 |
JP2014202846A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社カネカ | 黒色感光性樹脂組成物及びその利用 |
CN113589576A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-11-02 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN113589577A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-02 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及移动终端 |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP16951094A patent/JPH0836260A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006078681A (ja) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Hitachi Chem Co Ltd | 感光性エレメント |
JP4555988B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2010-10-06 | 日立化成工業株式会社 | 感光性エレメント |
JP2007101908A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 光変調素子 |
JP2014202846A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社カネカ | 黒色感光性樹脂組成物及びその利用 |
CN113589576A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-11-02 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN113589577A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-02 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及移动终端 |
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