[发明专利]聚合性组合物、滤色片及其制造方法、及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及适合使用于滤色片的制作的聚合性组合物、滤色片及其制造方法、及液晶显示装置。更具体来说，涉及将组合物中的溶剂的蒸发速度控制在特定的范围内的聚合性组合物、及将该聚合性组合物涂敷于基板上的工序中，将形成时的气氛的相对湿度控制在特定的范围内的滤色片的制造方法、利用该制造方法制造的滤色片、具备该滤色片的液晶显示装置。

背景技术

以往，作为使用于液晶显示装置等的滤色片的制作方法，知道有颜料分散法、染色法、电镀法、印刷法。从光谱特性、耐久性、图像形状及精度等观点来说，最广泛采用平均地具有优越的特性的颜料分散法。

以下，说明颜料分散法的概要。通常，最先在玻璃基板等透明支撑体上利用铬或氧化铬等金属遮光膜形成黑矩阵，其次，例如，利用旋涂法将分散有红色的颜料的聚合性组合物涂敷于整个面，经由掩模曝光。若在曝光后进行显影，则得到红色的像素。关于蓝色、绿色的像素，也利用相同的方法来形成三色的像素。进而，有时还设置保护层，或利用真空镀敷等形成ITO膜等透明导电膜。

另外，最近，形成黑矩阵时，也采用颜料分散法的情况居多。具体来说，将分散有黑色颜料的聚合性组合物涂敷、曝光、显影而制作。另外，使用：利用转印法将预先在临时支撑体上形成的聚合性组合物层转印于玻璃基板而形成后，进行曝光、显影而制作滤色片的方法、利用喷墨法将聚合性组合物形成于玻璃基板上，不进行曝光、显影而制作像素的滤色片的制作方法。

随着近年来的技术革新的潮流，对液晶显示装置要求的性能也在多样化、高度化。其中，关于滤色片，要求至今以上的广的色再现性、高透过率。为了利用上述颜料分散法，实现这些各要求，开发了多种多样的新的颜料，而且，将这些新的颜料配合为高浓度的聚合性组合物正在成为主流。另外，在黑色聚合性组合物中，有时也使用将颜料形成为高浓度化的聚合性组合物，薄膜以形成高遮光性的黑矩阵，或调节颜料浓度，在具有高的遮光性的状态下直接形成厚膜。

另一方面，关于滤色片的制造方法，也正在开发各种新技术。像素形成工序中，例如，关与聚合性组合物的形成工序，向基板中央部滴落聚合性组合物并利用旋涂法均匀化是至今为止的主流。然而，随着基板的大型化，由于聚合性组合物的使用量的增加，且旋涂器的装置上的限制(马达的能力等)等，最近，开发了利用模涂法(ダイコ—ト)的涂敷技术，实用化了一部分。

作为滤色片的制造中的基板的抗蚀剂层的形成工序，知道有旋涂法、狭缝/旋涂法、狭缝涂敷法、转印法等。其中，伴随基板的大型化，狭缝涂敷法正在成为主流。

在狭缝涂敷法中，像向玻璃基板的涂敷一样薄板式的情况下，抗蚀剂中的溶剂有时在排出抗蚀剂液的狭缝部蒸发，产生颜料或树脂等凝聚物，在滤色片产生点状缺陷。另外，像向辊状PET基板的涂敷一样连续式的情况下，有时在狭缝端部产生凝聚物，产生条纹状缺陷。

针对此，出于防止形成聚合性组合物层时的模唇前端处的凝聚，提出了将涂敷聚合性组合物时的气氛的相对湿度设为55～100％的技术(例如，参照特开2003—270428号公报)。

另外，提出了组合物粘度为2～5MPa·s，且接触角为10～20°，溶剂包含MFGAc和3—EEP，含有硅酮系表面活性剂的聚合性组合物(例如，参照特开2006—259708号公报)。

通常，利用模涂法涂敷聚合性组合物等的技术例如使用傅鲁皮(フロッピ—、注册商标)盘等的制作，通常在高分子薄膜等介质上连续涂敷涂敷液的情况下适合采用。像滤色片一样的薄板(枚葉)涂敷的情况下，聚合性组合物的涂敷为间歇涂敷，缝模的模唇前端反复润湿、干燥。若分散了不溶性且凝聚力高的颜料的聚合性组合物在缝模的模唇前端干燥，则颜料浓度急剧地增加，因此，有时产生颜料的凝聚块。这些凝聚块附着于模唇前端，在再次喷出涂敷液时从模唇前端剥离，在基板上移动。这些凝聚块在之后的工序中不容易除去，在基板上残留至最后。这样的凝聚块成为滤色片的像素缺陷，成为品质不良的原因。若该不合格现象频繁发生，则制品的成品率降低，因此，作为不得不避免的情况之一。

另外，利用模涂法，在支撑体上涂敷聚合性组合物，形成像素时，为了确保膜厚的均匀性，缝模的模唇前端和基板表面的间隙通常控制为50～300μm左右。绝缘性高的聚合性组合物在以快的流速流过配管及缝模内时容易带电，在上述狭窄的间隙之间涂敷时，向基板面或涂敷面放电的现象(以下，称为液中放电)经常发生。这些液中放电作用于在聚合性组合物中含有的感光性树脂的聚合引发剂，进展聚合，因此，存在成为像素残留等缺陷的原因的缺点。

发明内容