JPH06175362A - カラーレジスト用着色ペースト - Google Patents

カラーレジスト用着色ペースト

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JPH06175362A
JPH06175362A JP32286092A JP32286092A JPH06175362A JP H06175362 A JPH06175362 A JP H06175362A JP 32286092 A JP32286092 A JP 32286092A JP 32286092 A JP32286092 A JP 32286092A JP H06175362 A JPH06175362 A JP H06175362A
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JP
Japan
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molecular weight
weight polymer
pigment
dispersant
color resist
Prior art date
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Pending
Application number
JP32286092A
Other languages
English (en)
Inventor
Munehiro Hatai
宗宏 畠井
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication of JPH06175362A publication Critical patent/JPH06175362A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 感度と解像度が共に良好でしかもペースト中
の顔料濃度を高くしてもその分散性が低下しないカラー
レジスト用着色ペーストを提供すること。 【構成】 顔料、界面活性剤、分散剤及び溶媒を主成分
とするカラーレジスト用着色ペーストであって、上記分
散剤が高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとの混合体
で構成されていることを特徴とする。そして、架橋密度
が高い高分子量ポリマーの作用により感度の改善が図れ
かつ基板に対する接着性が小さい低分子量ポリマーの作
用により解像度の改善が図れる。また、最初に高分子量
ポリマーから成る分散剤を添加して分散処理した後、低
分子量ポリマーから成る分散剤を添加する手法を採るこ
とにより顔料表面に吸着された上記高分子量ポリマーの
作用により顔料濃度を高く設定してもその分散性が低下
しない効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターを製
造する際に利用されるカラーレジスト用着色ペーストに
係り、特に、その感度と解像度が共に良好でしかもペー
スト中の顔料濃度を高く設定してもその分散性が低下し
ないカラーレジスト用着色ペーストの改良に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】この種のカラーフィルターは、ガラス等
の透明基板と、この透明基板上の画素部位に設けられそ
の透過光を画素毎に着色する色フィルター層とでその主
要部が構成されており、上記色フィルター層はそれぞれ
の色に対応する色彩の顔料が含まれたカラーレジストに
より形成されている。
【0003】そして、このカラーレジストは、着色ペー
ストとこれに混合されたジアゾ樹脂等の感光性化合物と
でその主要部が構成されており、上記カラーレジストを
透明基板上に一様に塗布し、かつ、選択的に露光、現像
して上記色フィルター層が形成されているものである。
【0004】ところで、上記カラーレジストに適用され
るこの種の着色ペーストとしては、特開昭60−184
204号公報に記載されているように、有機溶剤と、こ
れに分散された有機顔料と、界面活性剤と、特定のポリ
イミド前駆体より構成され上記顔料を一様に分散させる
分散剤とを主成分とするものが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の着色ペ
ーストにおいてはその分散剤を低分子量ポリマーで構成
した場合、その架橋密度が低いことから感度があまり良
好でない欠点があり、かつ、顔料表面に吸着されたポリ
マーの吸着層も薄くなることから顔料の分散安定性も悪
く得られた着色ペーストの透明性と色品質に劣る問題点
があった。
【0006】一方、上記分散剤を高分子量ポリマーで構
成した場合、このポリマーの基板に対する接着性が高い
ことから現像時におけるパターン切れが悪くその解像度
があまり良好でない欠点があり、かつ、顔料濃度を高く
設定するにつれて顔料と上記ポリマーが溶液中で構造を
形成しその流動性が低下してゲル化し易くなるため、顔
料粒子の分散性が低下する問題点があった。
【0007】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、感度と解像度が
共に良好でかつペースト中の顔料濃度を高く設定しても
その分散性が低下しないカラーレジスト用着色ペースト
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項1に係る
発明は、顔料、界面活性剤、分散剤、及び、溶媒を主成
分とするカラーレジスト用着色ペーストを前提とし、上
記分散剤が、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとの
混合体により構成されていることを特徴とするものであ
り、他方、請求項2に係る発明は請求項1に係るカラー
レジスト用着色ペーストを前提とし、顔料と界面活性剤
を含む溶媒中に上記高分子量ポリマーから成る分散剤を
添加して顔料の分散処理を行った後、この溶媒中に上記
低分子量ポリマーから成る分散剤を添加して顔料の分散
処理がなされていることを特徴とするものである。
【0009】そして、請求項1に係る発明においては、
その分散剤を架橋密度が高い高分子量ポリマーと、基板
に対する接着性が小さい低分子量ポリマーとの混合体に
より構成しているため感度と解像度の改善が図れる。
【0010】すなわち、分散剤の一部を構成する高分子
量ポリマーはその分子量が大きくなるほど架橋密度が高
くなるため感度が良好となり、また、低分子量ポリマー
はその分子量が小さくなるほど基板に対する接着性が小
さくなるため現像時におけるパターンが切れ易くなりそ
の解像度が良好となる。従って、上記分散剤を高分子量
ポリマーと低分子量ポリマーとの混合体にて構成するこ
とに各ポリマーの相乗作用により感度と解像度を改善す
ることが可能となる。
【0011】また、請求項2に係る発明においては、最
初に高分子量ポリマーから成る分散剤を添加して顔料の
分散処理を行っているため、顔料表面に吸着された上記
高分子量ポリマーで構成される吸着層が安定して顔料の
分散安定性が良好になると共に、上記高分子量ポリマー
で顔料の分散処理を行った後に今度は低分子量ポリマー
から成る分散剤を添加して分散処理を行っているため、
顔料濃度を高く設定しても上記吸着層を備える顔料と低
分子量ポリマーとは溶液中で構造を形成することがなく
ゲル化し難いことから顔料粒子の分散性が低下すること
もない。
【0012】そして、請求項3に係る発明は、請求項1
〜2に係る発明において上述したような作用を効果的に
発揮することが可能な高分子量ポリマーと低分子量ポリ
マーについてその分子量を特定したものである。
【0013】すなわち、請求項3に係る発明は請求項1
又は2に係るカラーレジスト用着色ペーストを前提と
し、上記低分子量ポリマーの平均分子量が5,000か
ら30,000、上記高分子量ポリマーの平均分子量が
80,000から300,000であることを特徴とす
るものである。
【0014】次に、これ等請求項1〜3に係る発明にお
いて適用できる上記分散剤としては、部分ケン化のポリ
ビニルアルコール(PVA)が挙げられる。尚、そのケ
ン化度が70%〜84%のポリビニルアルコールが分散
能力に優れ望ましい。また、このPVA以外に、ポリビ
ニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリアクリ
ルアミド等の適用も可能である。
【0015】また、上記溶媒としては、取扱い上の危険
性がなくしかも廃棄に伴う環境汚染を引起こさない、
水、アルコール等の水系溶剤の適用が望ましい。
【0016】一方、請求項1〜3に係る発明において適
用できる有機顔料については特に制限がなく任意の顔料
が利用でき、例えば、赤色有機顔料としてPigment Red
149(パーマネントレッドBL)、Pigment Red 144 (C
romophtal Red typel)等が、また、緑色有機顔料とし
てPigment Green 7 (フタロシアニングリーン)、青色
有機顔料としてPigment Blue 15 (銅フタロシアニン)
等が挙げられる。
【0017】また、上記界面活性剤としてアニオン系界
面活性剤又は非イオン系界面活性剤が使用でき、アニオ
ン系界面活性剤としては、ポリカルボン酸型アニオン系
界面活性剤やスルホサクシネート型アニオン系界面活性
剤が使用できる他、下記構造式で示されるジアルキルス
ルホ琥珀酸エステルナトリウム塩等が使用できる。
【0018】
【化1】 (但し、式中Rはアルキル基を示す。)一方、非イオン
系界面活性剤としては下記構造式で示されるポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレングリコールエーテルや、
【化2】 下記構造式で示される脂肪酸ポリエチレングリコールエ
ステルに加えて、
【化3】 ポリオキシエチレンオレイルエーテル等が挙げられる。
【0019】尚、上記溶媒を除く着色ペーストの好まし
い組成としては、 界面活性剤 0.1〜 5 % 顔料 5〜30 % 分散剤 5〜20 % が例示できる。
【0020】そして、請求項1及び請求項3に係るカラ
ーレジスト用着色ペーストは、上記高分子量ポリマーと
低分子量ポリマーとの混合体により構成される分散剤、
界面活性剤並びに水系溶媒を室温で攪拌しながらこの中
へ有機顔料を徐々に加え、充分混ざったところでガラス
ビーズを加えサンドミルによって混練・分散させること
により求められるものである。
【0021】また、請求項2及び請求項3に係るカラー
レジスト用着色ペーストは、最初に高分子量ポリマーか
ら成る分散剤と界面活性剤並びに水系溶媒を室温で攪拌
しながらこの中へ有機顔料を徐々に加え、充分混ざった
ところでガラスビーズを加えサンドミルによって混練・
分散した後、今度は低分子量ポリマーから成る分散剤を
添加し、同様に混練・分散させて求められるものであ
る。
【0022】次に、これ等の着色ペーストを適用するに
当たっては、このペースト中にジアゾ樹脂等の感光性化
合物を混合してカラーフィルター作成用のカラーレジス
トを求め、周知のフォトリソグラフィー処理に従って透
明基板上に色フィルター層を形成して所望のカラーフィ
ルターを製造するものである。
【0023】
【作用】請求項1及び請求項3に係る発明によれば、分
散剤が、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーとの混合
体により構成されているため、分散剤の一部を構成する
架橋密度が高い高分子量ポリマーの作用により感度の改
善が図れ、かつ、基板に対する接着性が小さい低分子量
ポリマーの作用により解像度の改善が図れる。
【0024】また、請求項2及び請求項3に係る発明に
よれば、最初に高分子量ポリマーから成る分散剤を添加
して顔料の分散処理を行っているため、顔料表面に吸着
された上記高分子量ポリマーで構成される吸着層が安定
して顔料の分散安定性が良好になると共に、上記高分子
量ポリマーで顔料の分散処理を行った後に今度は低分子
量ポリマーから成る分散剤を添加して分散処理を行って
いるため、顔料濃度を高く設定しても上記吸着層を備え
る顔料と低分子量ポリマーとは溶液中で構造を形成する
ことがなくゲル化し難いことから顔料粒子における分散
性の低下をも防止することが可能となる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0026】[実施例1]平均分子量130,000、
ケン化度80%のポリビニルアルコールと、平均分子量
30,000、ケン化度80%のポリビニルアルコール
を1:1で混合して10重量%の水溶液を作製し、この
水溶液100gに、水70g、界面活性剤としてポリオ
キシエチレンオレイルエーテル0.2g、有機顔料とし
てPigmentBlue 15 (銅フタロシアニン)30gを加
え、更に、この中にメディアとしてガラスビーズを25
0g加え、サンドミルで混練・分散させた。1時間の分
散後、この着色ペーストを2万gの条件で1時間の遠心
分離を行い粗大粒子を取り除いた。
【0027】このようにして求めた着色ペーストにジア
ゾ樹脂0.2gを加えてカラーレジストを作製した後、
このカラーレジストをガラス基板上に塗布し、かつ、露
光・現像して青色の色フィルター層を形成した。
【0028】尚、上記カラーレジストの感度は100m
J/cm2 であった。また、色フィルター層のパターン
解像度は10μmであった。
【0029】次に、比較例として平均分子量130,0
00、ケン化度80%のポリビニルアルコールのみを分
散剤として実施例と同様の実験を行ったところ、求めら
れた色フィルター層のパターン解像度は50μmであっ
た。
【0030】他方、平均分子量30,000、ケン化度
80%のポリビニルアルコールのみを分散剤として実施
例と同様の実験を行ったところ、求められたカラーレジ
ストの感度は1,000J/cm2 であった。
【0031】これ等の結果から、高分子量ポリマーと低
分子量ポリマーとの混合体により分散剤を構成すること
により感度、解像度が共に改善され、透明性と色品質に
優れたカラーフィルターを製造できることが確認され
た。
【0032】[実施例2]平均分子量130,000、
ケン化度80%のポリビニルアルコールを用いて10重
量%の水溶液を作製し、この水溶液20gに、水70
g、界面活性剤としてポリオキシエチレンオレイルエー
テル0.2g、有機顔料としてPigment Blue15 (銅フ
タロシアニン)30gを加え、更に、この中にメディア
としてガラスビーズを250g加え、サンドミルで混練
・分散させた。1時間の分散後、この分散液中に平均分
子量30,000、ケン化度80%のポリビニルアルコ
ールを80g添加し、更に1時間の混練・分散処理を行
った。
【0033】このようにして求められた着色ペーストは
ゲル化せず、かつ、顔料の平均粒径は0.04μmであ
った。また、分散安定性の一つの指標となる顔料表面の
ζ電位を測定したところ40mVと良好な値を示した。
【0034】次に、比較例として平均分子量130,0
00、ケン化度80%ポリビニルアルコールの10重量
%水溶液100gを用い、水、界面活性剤、顔料の配合
量を変えずにガラスビーズ250gを加え、2時間、混
練・分散処理を行ったところこのペーストは流動性を失
ってゲル化してしまった。尚、このときの顔料の平均粒
径を測定したところ、0.1μmであった。
【0035】他方、平均分子量30,000、ケン化度
80%ポリビニルアルコールの10重量%水溶液100
gを用い、水、界面活性剤、顔料の配合量を変えずにガ
ラスビーズ250gを加え、2時間、混練・分散処理を
行ったところ、このペーストはゲル化せず顔料の平均粒
径は実施例と同様に0.04μmであったが、ζ電位が
5mVと大幅に低下してしまい顔料の分散安定性が悪く
なってしまった。
【0036】これ等の結果から、最初に高分子量ポリマ
ーから成る分散剤を添加して顔料の分散処理を行った
後、低分子量ポリマーから成る分散剤を加えて分散処理
を行うことにより、顔料濃度を高く設定してもゲル化せ
ずに分散安定性良好な着色ペーストを求められることが
確認された。
【0037】尚、実施例1と同様、求められた着色ペー
ストについてジアゾ樹脂0.2gを加えてカラーレジス
トを調整し、かつ、このカラーレジストを適用して透明
性と色品質に優れたカラーフィルターを製造している。
【0038】
【発明の効果】請求項1及び請求項3に係る発明によれ
ば、分散剤の一部を構成する架橋密度が高い高分子量ポ
リマーの作用により感度の改善が図れ、かつ、基板に対
する接着性が小さい低分子量ポリマーの作用により解像
度の改善が図れる効果を有している。
【0039】また、請求項2及び請求項3に係る発明に
よれば、顔料表面に吸着された高分子量ポリマーにて構
成される吸着層の安定に伴い顔料の分散安定性が良好に
なると共に、後に加えられた低分子量ポリマーと上記吸
着層を備える顔料とは溶液中でゲル化し難いため顔料濃
度を高く設定してもその分散性が低下しない効果を有し
ている。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/004 511

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】顔料、界面活性剤、分散剤、及び、溶媒を
    主成分とするカラーレジスト用着色ペーストにおいて、 上記分散剤が、高分子量ポリマーと低分子量ポリマーと
    の混合体により構成されていることを特徴とするカラー
    レジスト用着色ペースト。
  2. 【請求項2】顔料と界面活性剤を含む溶媒中に上記高分
    子量ポリマーから成る分散剤を添加して顔料の分散処理
    を行った後、この溶媒中に上記低分子量ポリマーから成
    る分散剤を添加して顔料の分散処理がなされていること
    を特徴とする請求項1記載のカラーレジスト用着色ペー
    スト。
  3. 【請求項3】上記低分子量ポリマーの平均分子量が5,
    000から30,000、上記高分子量ポリマーの平均
    分子量が80,000から300,000であることを
    特徴とする請求項1又は2記載のカラーレジスト用着色
    ペースト。
JP32286092A 1992-12-02 1992-12-02 カラーレジスト用着色ペースト Pending JPH06175362A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5332607B2 (ja) * 2006-02-22 2013-11-06 コニカミノルタ株式会社 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法、ハードコートフィルム、偏光板及び表示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5332607B2 (ja) * 2006-02-22 2013-11-06 コニカミノルタ株式会社 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法、ハードコートフィルム、偏光板及び表示装置

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