CN101093352A - 滤色片及其制造方法以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种滤色片的制造方法及利用该方法制造的滤色片以及使用滤色片的显示装置,该滤色片的制造方法的特征在于,将以喷墨方式把至少含有有机溶剂、着色剂以及环氧化合物的墨液喷出液滴在基板上而形成的着色区域,在以40℃以上不到80℃的温度进行低温干燥后,以高于所述低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥而进行固化。利用本发明可以提供一种固化的着色区域的硬度高的滤色片及其制造方法以及具备滤色片的显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤色片的制造方法、利用该方法制造的滤色片及使用滤色片的显示装置。
背景技术
近年来,伴随着个人电脑、特别是大画面液晶电视的发展,液晶显示器、尤其是彩色液晶显示器的需要有增加的趋势。但是,由于彩色液晶显示器价格昂贵,所以成本降低的需求正在提高,特别对于成本上比重较高的滤色片,成本降低的要求很高。
这样的滤色片通常具备红(R)、绿(G)及蓝(B)的3个基本色的着色图案,通过使对应R、G及B的各像素的电极处于接通(ON)、关断(OFF),来使液晶作为开闭器(shutter)工作,使R、G及B的各像素通过光并进行彩色显示。
作为以往的制造方法,例如可以举出染色法。该染色法首先在玻璃基板上形成作为染色用的材料的水溶性高分子材料,在利用光刻法工序将其形成需要的形状的图案之后,得到将得到的图案浸渍于染色浴中使其着色的图案。通过将其重复进行3次,形成R、G及B的滤色片层。
另外,作为其他方法还有颜料分散法。该方法首先在基板上形成分散颜料的感光性树脂层,通过使其形成图案得到单色的图案。进而,通过重复进行3次该工序,形成R、G及B的滤色片层。
进而,作为其他方法,还可以举出电沉积法,或使颜料分散于热固化树脂中,进行R、G及B的3次印刷,然后使树脂热固化的方法等。
但是,所有方法都为了着色R、G和B的3色而必须重复3次同一工序,存在成本变高的问题或为了重复同样的工序而成品率降低的问题。
作为解决这些问题的滤色片的制造方法,提出了用喷墨方式喷着色墨液(喷墨墨液),形成着色区域的方法。
作为用于形成滤色片的喷墨墨液,已知有为了使形成的膜固化而使用环氧化合物或丙烯酸酯单体的喷墨墨液。例如,提出了使用丙烯酸酯单体的光固化型喷墨墨液(例如参照特开2002-201387号公报。)。但是,由于需要光固化工序,所以需要间隔时间延长的设备投资、曝光装置的空间。
另外,有使用丙烯酸酯单体,只用高温干燥形成着色层的实施例(例如参照特开2000-310706号公报。),但在该方法中,存在表面硬度不足、容易受损伤的问题。
另外,对于使用环氧化合物的情况,有通过在100~160℃的低温干燥后进行高温干燥来防止裂缝的记载(例如参照特开2003-66223号公报。)。但没有关于表面硬度的公开。
发明内容
本发明正是鉴于上述以往的问题点而提出的,目的在于提供一种固化的着色区域的硬度高的滤色片及其制造方法以及具备滤色片的显示装置。
即,本发明
<1>一种滤色片的制造方法,其特征在于,将以喷墨方式把至少含有有机溶剂、着色剂以及环氧化合物的墨液喷出液滴在基板上而形成的着色区域,在以40℃以上不到80℃的温度进行低温干燥后,以高于所述低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥而进行固化。
<2>根据<1>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,在减压状态下进行所述低温干燥。
<3>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述着色剂的至少一种为C.I.颜料绿36。
<4>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述着色剂的至少一种为C.I.颜料红254。
<5>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述着色剂的至少一种为C.I.颜料蓝15:6。
<6>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述环氧化合物是芳香族环氧化物,所述芳香族环氧化物是利用至少具有1个芳香族环的多元酚或者其烯基氧化物加成物与表氯醇的反应制造的二或聚缩水甘油醚。
<7>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述环氧化合物是脂环式环氧化物,所述脂环式环氧化物是利用过氧化氢、过酸等适当的氧化剂环氧化具有环链烷烃环的化合物得到的含环己烯氧化物或环戊烯氧化物的化合物。
<8>根据<1>或<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,所述有机溶剂为非水溶性有机溶剂。
<9>一种滤色片,其中,其利用<1>~<8>中任意一项所述的滤色片的制造方法制造。
<10>一种显示装置,其中,其具备<9>所述的滤色片。
具体实施方式
利用本发明,可以提供一种固化的着色区域的硬度高的滤色片及其制造方法以及具备滤色片的显示装置。
以下对本发明的滤色片及其制造方法以及具备滤色片的显示装置进行详细说明。
<滤色片及其制造方法>
本发明的滤色片的制造方法的特征在于,将以喷墨方式把至少含有有机溶剂、着色剂以及环氧化合物的墨液喷出液滴在基板上而形成的着色区域,在以40℃以上不到80℃的温度进行低温干燥后,以高于所述低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥而进行固化。
通过在利用喷墨墨液形成的着色区域,以40℃以上不到80℃低温干燥后,以高于低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥,可以提高着色区域的硬度。
高温干燥中的干燥温度只要是高于低温干燥中的干燥温度(40℃以上不到80℃)的温度即可,没有特别指定,优选为200℃~300℃,进而优选为220℃~300℃。
另外,也可以将低温干燥中的干燥温度逐渐升至高温干燥的干燥温度,然后进行高温干燥。
对干燥时间没有特别限定,如果考虑到生产率,则优选为短时间内。更优选为低温干燥、高温干燥共1小时以内。
进而,从可以缩短干燥时间的观点来看,优选在减压状态下进行低温干燥。减压状态是指50000Pa以下、优选10000Pa以下的状态。
-喷墨墨液-
本发明使用的喷墨墨液至少含有有机溶剂、着色剂及环氧化合物,也可以根据需要含有分散剂、粘合剂、光聚合引发剂、热聚合引发剂、表面活性剂或其他添加剂。
(墨液残余部分的流动性)
本发明中使用的喷墨墨液在平均厚度为1mm的状态下,在5mmHg(0.67kPa)、45℃的条件下干燥8小时得到的残余部分的粘度优选为40mPa·s以上4000mPa·s以下。
上述墨液残余部分在25℃的粘度更优选为50mPa·s以上3000mPa·s以下,进而优选为50mPa·s以上2000mPa·s以下,特别优选为50mPa·s以上1000mPa·s以下。如果墨液残余部分的粘度在上述范围内,则即使在溶剂的干燥后,着色区域(像素)也具有流动性,所以可以得到平坦的像素。
本发明中的“墨液残余部分”是指在厚度为1mm的状态下、5mmHg(0.67kPa)、45℃的条件下干燥8小时喷墨墨液得到的残渣。使用粘弹性测定装置测定墨液残余部分的粘度的情况下,例如将喷墨墨液放入氧化铝制的托盘上,使喷墨墨液成为平均厚度1mm,在45℃下进行8小时真空干燥(0.67kPa),用药勺从氧化铝皿收集得到的残余物(墨液残余部分),提供为样本。使用粘弹性测定装置的粘度的测定例如可以使用捷思科国际有限公司(Jasco International Co.Ltd)制的粘弹性测定装置DynAlyser DAS-100,在温度25℃、频率1Hz的条件下测定。
墨液残余部分的粘度也可以使用激光拾取(laser pickup)法测定。激光拾取法是指由糊状化合物的表面的相对电场的变化的应答速度来测定粘度的方法。作为使用上述激光拾取法的测定法的例子,首先,在玻璃板上旋转器涂敷喷墨墨液,在45℃下真空干燥(0.67kPa)8小时,将其作为测定样本。如果向该样本的墨液残余部分照射强度强(0.6W左右)的激光,则样本界面进行数nm左右的变形。变形量非常微小,但其中心附近的曲率大到可以使用光检测出的程度。在此,作为引起样本界面变形的泵(pump)光,使用倍波的YAG激光,作为检测出变形的探测(probe)光,使用强度足够弱的He-Ne激光。向同一表面照射的探针光接受样本表面的变形曲率、扩张、恢复,所以通过切出其中的一部分、观察强度变化,可以得到表面的变形信息。
如果阶梯函数地接通/关断(on/off)泵光,则样本表面追随该光,隆起,再恢复到原来的平状态。粘性高的样本在该变形中需要时间,所以利用变形速度测定粘性。另外变形量本身主要由表面张力决定,所以可以从信号强度得到粘度信息。
接着,对本发明中使用的喷墨墨液中含有的各成分进行详细说明。
(着色剂)
作为本发明中使用的喷墨墨液使用的着色剂,可以使用有机颜料、无机颜料、染料等公知的着色剂,但由于要求具有充分的透过浓度或耐光性、向基板的粘附性、其他各种耐性,所以多种有机颜料为优选。作为该着色剂的具体例,可以优选使用特开2005-17716号公报[0038]~[0054]中记载的颜料及染料、特开2004-361447号公报[0068]~[0072]中记载的颜料或特开2005-1 7521号公报[0080]~[0088]中记载的着色剂。其中,从像素的贮存稳定性的点出发,特别优选颜料。
对本发明中的着色剂的含有量没有特别限定,从得到需要的色调、浓度的观点出发,着色料占墨液残余部分的比例优选为20质量%以上,进而优选为20~70质量%以上,更优选25~60质量%,特别优选30~50质量%。
喷墨墨液为红色的情况下,优选使用的颜料的至少一种为C.I.颜料红254。喷墨墨液为绿色的情况下,优选使用的颜料的至少一种为C.I.颜料绿36。喷墨墨液为蓝色的情况下,优选使用的颜料的至少一种为C.I.颜料蓝15:6。
在本发明中,并用上述记载的颜料的优选组合,在为C.I.颜料红254时,可以举出与C.I.颜料红177、C.I.颜料红224、C.I.颜料黄139或C.I.颜料紫23的组合,在为C.I.颜料绿36时,可以举出与C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄138或C.I.颜料黄180的组合,在为C.I.颜料蓝15:6时,可以举出与C.I.颜料紫23或C.I.颜料蓝60的组合。
这样并用时的颜料中的C.I.颜料红254、C.I.颜料绿36、C.I.颜料蓝1 5:6的含有量,C.I.颜料红254优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上。C.I.颜料绿36优选为50质量%以上,特别优选为60质量%以上。C.I.颜料蓝15:6优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上。
本发明中使用的颜料优选数均粒径为0.001~0.1μm,更优选为0.01~0.08μm。如果颜料数均粒径不到0.001μm,则颗粒表面能量变大、变得容易凝聚,颜料分散变得困难,同时稳定地保持分散状态也变得困难,不优选。另外,如果颜料数均粒径超过0.1μm,则产生颜料引起的偏振光的消除,对比度降低,不优选。另外,在此所说的“粒径”是指颗粒的电子显微镜照片图像成为相同面积的圆时的直径,另外,“数均粒径”是指对很多颗粒求上述粒径,其100个的平均值。
上述颜料优选作为分散液使用。该分散液可以通过使用公知的分散机使预先混合上述颜料和后述的颜料分散剂及有机溶剂得到的组合物分散来配制。此时,为了赋予颜料的分散稳定性,也可以添加少量树脂。另外,也可以通过向后述的环氧化合物中添加并使预先混合上述颜料和颜料分散剂得到的组合物分散来配制。作为使上述颜料分散时使用的分散机,没有特别限制,例如可以举出朝仓邦造著,“颜料的事典”,第一版,朝仓书店,2000年,438页中记载的捏合机(kneader)、辊磨机(roll mill)、磨碎机(attritor)、超微磨机(super mill)、高速分散器(dissolver)、砂磨机(sand mill)等公知的分散机。进而也可以通过该文献310页记载的机械磨碎,利用摩擦力微粉碎颜料。
(颜料分散剂)
为了得到颜料的分散稳定性,优选向本发明使用的喷墨墨液中添加颜料分散剂。
其使用量优选以相对喷墨墨液总质量的0.1~10质量%的范围含有分散剂,更优选0.1~9质量%、特别优选0.1~8质量%的范围。
作为该颜料分散剂,可以使用含羟基碳酸酯、长链聚氨基酰胺与高分子量酸酯的盐、高分子量聚碳酸的盐、长链聚氨基酰胺与极性酸酯的盐、高分子量不饱和酯、高分子共聚物、改性聚氨酯、改性聚丙烯酸酯、聚醚酯型阴离子系活性剂、萘磺酸甲醛缩合物盐、芳香族磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯壬基苯基醚、硬脂酰胺乙酸酯、颜料衍生物等。
作为颜料分散剂的具体例,特开2005-15672号公报的段落编号[0021]~[0023]中记载的例子在本发明中也可以作为优选的颜料分散剂使用。
(环氧化合物)
作为本发明的喷墨墨液中使用的环氧化合物,可以举出芳香族环氧化物、脂环式环氧化物等。作为芳香族环氧化物,可以举出利用至少具有1个芳香族环的多元酚或者其烯基氧化物加成物与表氯醇(エピクロルヒドリン)的反应制造的二或聚缩水甘油醚,例如双酚A或其烯基氧化物加成物的二或聚缩水甘油醚、加氢双酚A或其烯基氧化物加成物的二或聚缩水甘油醚、以及酚醛树脂型环氧树脂等。在此,作为烯基氧化物,可以举出环氧乙烷及环氧丙烷等。
作为脂环式环氧化物,优选举出利用过氧化氢、过酸等适当的氧化剂环氧化具有至少一个环己烯或环戊烯环等的环链烷烃环的化合物得到的含环己烯氧化物或环戊烯氧化物的化合物。
作为脂肪族环氧化物,有脂肪族多元醇或其烯基氧化物加成物的二或聚缩水甘油醚等,作为其代表例,可以举出乙二醇的二缩水甘油醚、丙二醇的二缩水甘油醚或1,6-己二醇的二缩水甘油醚等亚烷基二醇的二缩水甘油醚,甘油或其烯基氧化物加成物的二或三缩水甘油醚等多元醇的聚缩水甘油醚,聚乙二醇或其烯基氧化物加成物的二缩水甘油醚、聚丙二醇或其烯基氧化物加成物的二缩水甘油醚中具有代表性的聚亚烷基二醇的二缩水甘油醚等。在此,作为烯基氧化物,可以举出环氧乙烷及环氧丙烷等。
在这些环氧化合物中,从固化速度出色的观点来看,优选芳香族环氧化物及脂环式环氧化物,特别优选脂环式环氧化物。
另外,在环氧化合物中,官能团数少的环氧化合物可以同时兼具溶解性及粘度的调节作用,所以优选。
作为本发明中使用的单官能环氧化物的例子,例如可以举出苯基缩水甘油醚、对叔丁基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、2-乙基乙基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、1,2-环氧丁烷、一氧化1,3-丁二烯、1,2-环氧十二烷、表氯醇、1,2-环氧癸烷、苯乙烯氧化物、环氧己烯氧化物、3-甲基丙烯酰基氧甲基环己烯氧化物、3-丙烯酰基氧甲基环己烯氧化物、3-乙烯基环己烯氧化物等。
作为多官能环氧化物的例子,例如可以举出双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、溴化双酚A二缩水甘油醚、溴化双酚F二缩水甘油醚、溴化双酚S二缩水甘油醚、环氧化酚醛清漆树脂、加氢双酚A二缩水甘油醚、加氢双酚F二缩水甘油醚、加氢双酚S二缩水甘油醚、3,4-环氧化环己基甲基-3’,4’-环氧化环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧化环己基-5,5-螺-3,4-环氧化)环己烷-甲基-二噁烷、双(3,4-环氧化环己基甲基)己二酸酯、乙烯基环氧己烷、4-乙烯基环氧环己烷、双(3,4-环氧化-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧化-6-甲基环己基-3’,4’-环氧化-6’-甲基环己烷羧酸酯、亚甲基双(3,4-环氧化环己烷)、双环戊二烯二环氧化物、乙二醇的二(3,4-环氧化环己基甲基)醚、亚乙基双(3,4-环氧化环己烷羧酸酯)、环氧化六氢邻苯二甲酸二辛基酯、环氧化六氢邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚类、1,1,3-四癸二烯二氧化物、柠檬烯二氧化物、1,2,7,8-二环氧辛烷、1,2,5,6-二环氧化环辛烷等。
环氧化合物的使用量在墨液固体成分中,优选为20质量%以上,更优选为30质量%以上,进而优选为40质量%以上。如果环氧化合物的使用量少于20质量%,则像素部的聚合变得不充分,所以像素部的膜强度不足,变得容易受损伤,或者在赋予透明导电膜时产生网状物(reticulation),或者设置取向膜时的耐溶剂性不足。
此外,本发明中“墨液固体成分”是指总墨液中除了溶剂以外的部分。
为了使墨液残余部分的粘度在25℃下为40mPa·s以上4000mPa·s以下,可以举出下述方法。
例如作为使用的环氧化合物,可以举出粘度更低的环氧化合物。另外,作为粘合剂成分,可以举出减少高分子量或高极性的树脂的使用量,减少墨液中的高粘度成分。另外,还可以举出选择颜料最适合的分散剂,使颜料分散液的粘度降低的方法。其中,使用低粘度的环氧化合物尤其有效。在赋予像素的膜强度方面,优选使用具有3个以上环氧基的环氧化合物。
(有机溶剂)
作为有机溶剂,可以举出醇等水溶性有机溶剂及酯或醚等非水溶性有机溶剂,而从下述理由出发,优选非水溶性有机溶剂。
溶剂为水溶性有机溶剂的情况下,使用的粘合剂或环氧化合物需要为水溶性。这些水溶性粘合剂或环氧化合物由于具有极性基,所以除去水溶性有机溶剂之后的墨液残余部分的粘度容易变高,使滤色片像素的形状平坦变得困难。
作为非水溶性有机溶剂,没有特别限制,而沸点低且容易从喷墨墨液中除去的有机溶剂,通常在喷墨头上迅速蒸发,所以容易引起在喷头上的墨液的粘度上升等,经常伴随喷出性的恶化。为了防止在喷墨头上的墨液的干燥,优选至少含有常压下的沸点为160℃以上的有机溶剂。
这些有机溶剂占本发明的喷墨墨液中的比例优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上,进而优选为60质量%以上。有机溶剂所占比例少于40质量%的情况下,在1个像素内喷出液滴的墨液量变少,所以有时产生在像素内的墨液的湿润扩展性不足,平坦性恶化的问题。
另外,本发明的喷墨墨液,优选其含有的有机溶剂的50质量%以上由在760mmHg(101.3kPa)下具有160℃以上的沸点的化合物构成。作为在该常温下具有160℃以上的沸点的有机溶剂,可以举出特开2000一3 10706[0031]~[0037]中记载的高沸点溶剂或亚烷基乙二醇乙酸酯、亚烷基乙二醇二乙酸酯等,其中,特别优选二丙二醇一甲醚、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇正丁醚乙酸酯、二丙二醇一正丁醚、三丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇一丁醚、1,3-丁二醇二乙酸酯、二丙二醇正丙醚乙酸酯、碳酸丙烯、二乙二醇一丁醚乙酸酯、二丙二醇正丁醚乙酸酯等。
另外,有机溶剂的沸点上限,只要可以使用本发明的喷墨墨液,利用喷墨方式制造滤色片即可,没有特别限制,但从墨液的配制工序及滤色片的制造工序中的可操作性的观点来看,最好为沸点290℃以下、优选为280℃以下的在常温(20℃)下为较低粘度的液体的有机溶剂。
(聚合引发剂)
在本发明中使用的喷墨墨液中,为了促进环氧化合物的聚合反应,也可以并用聚合引发剂。作为聚合引发剂,可以使用热聚合引发剂。
作为热聚合引发剂,可以使用二氰基二胺(ジシアンジアミンド)、有机酸酰肼、胺酰亚胺化合物等。
作为热聚合引发剂的含有量,相对环氧化合物的量,优选0.5~20质量%,更优选1~15质量%。如果聚合引发剂的含有量相对环氧化合物不到0.5质量%,则有时效果变小,另外如果超过20质量%,则有时喷墨墨液的粘度会发生经时变化,或者聚合引发剂的分解物引起的着色会成为问题。
这些引发剂可以组合1种或2种以上使用。
在本发明中使用的喷墨墨液中,也可以根据需要适当添加光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可以举出芳香族重氮鎓盐、二烯丙基碘鎓盐等。
在使用含有光聚合引发剂的喷墨墨液形成着色区域的情况下,可以通过向该着色区域照射活化能量线,进一步提高着色区域的硬度。
另外,除了上述聚合引发剂以外,在墨液残余部分在25℃下不失去流动性的范围内,也可以并用粘合剂或表面活性剂或其他添加剂等。作为并用的粘合剂的例子,可以举出特开2000-310706号公报的段落编号[0015]~[0030]中记载的粘合剂树脂或特开2001-350012号公报的段落编号[0041]~[0050]中记载的粘合剂等。从提高平坦性的观点来看,优选该粘合剂量少,如果为墨液的全部固体成分中的0~10质量%,则可以形成平坦的像素。
作为表面活性剂的例子,特开平7-216276号公报的段落编号[0021]或特开2003-337424号公报、特开平11-133600号公报中公开的表面活性剂可以作为优选的例子举出。表面活性剂的含有量相对喷墨墨液全量优选为5质量%以下。上述表面活性剂的含有量相对喷墨墨液全量,为氟系表面活性剂的情况下,优选为0~10质量%,从墨液的平坦性或湿润扩展性的观点出发,特别优选0.01~3.0质量%。另外,为非氟系表面活性剂的情况下,优选为0~15质量%,从墨液的平坦性或湿润扩展性的观点出发,特别优选2~10质量%。
作为其他添加剂,可以举出特开2000-310706号公报的段落编号[0058]~[0071]中记载的其他添加剂。
-滤色片的制造-
本发明的滤色片可以通过以喷墨方式,将上述喷墨墨液喷出液滴在基板上形成的着色区域,以40℃以上不到80℃低温干燥后,以高于所述低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥而进行固化来制造。在本发明中,也可以向由在基板上形成的隔壁包围的凹部,利用喷墨方式,赋予喷墨墨液的液滴形成着色区域。
该着色区域成为构成滤色片的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)等色像素的区域。
着色区域的形成,可以形成为向用如上所述在基板上形成的隔壁包围的凹部,侵入用于形成着色像素(例如RGB3色像素图案)的喷墨墨液,用2色以上的多个像素构成。
对于喷墨法,可以使用使墨液热固化的方法。
对于滤色片图案的形状,没有特别限定,黑矩阵形状可以为普通的条纹状或栅格状,进而也可以为δ阵列状。
作为喷墨法,可以采用连续地喷射带电的喷墨墨液并利用电场控制的方法、使用压电元件间歇地喷射墨液的方法、加热墨液并利用其发泡间歇地喷射液滴的方法等各种方法。
作为喷墨墨液的喷射条件,从喷射稳定性的角度出发,优选加热喷墨墨液至30~60℃,降低墨液粘度来喷射。喷墨墨液一般说来比水性墨液粘度高,所以温度变动引起的粘度变动幅度大。粘度变动由于直接给液滴尺寸、液滴喷射速度很大的影响,容易引起图像质量劣化,所以尽可能将喷墨墨液温度保持稳定是很重要的。
喷墨头(以下也可以简单地称为喷头。)可以适用公知的喷墨头,可以使用连续型(continuous type)、点请求式(dot on-demand type)。点请求式中,热敏头(thermal head)优选为了喷出而使用具有如特开平9-323420号中记载的运转阀的类型。压电(piezo)喷头可以使用例如欧洲专利A277,703号、欧洲专利A278,590号等中记载的喷头。其中,从可以减少相对喷墨墨液的热的影响、可以使用的有机溶剂的选择面宽的角度出发,更优选压电喷头。喷头优选为具有可以管理墨液的温度的温调功能的喷头。优选将喷射温度设定为喷射时的粘度成为5~25mPa·s,将墨液温度控制为粘度的变动幅度在±5%以内。另外,作为驱动频率,优选用1~500kHz运转。喷嘴的形状不一定为圆形,也可以为椭圆形、矩形等形状,没有限制。喷嘴直径优选在10~100μm的范围。另外,喷嘴的开口部本身不一定为正圆形,在该情况下,喷嘴直径是指假设与该开口部的面积相同的圆的直径。
本发明中的滤色片优选由喷RGB3色的墨液而得到的3色着色区域构成的群组构成的方式。
在喷墨墨液含有光聚合引发剂的情况下,可以设置向着色区域,照射活化能量线、使其固化的工序(光固化工序)。在光固化工序中,可以通过使包括红色(R)、绿色(G)、及蓝色(B)的各色的喷墨墨液固化,形成已固化的着色区域。固化可以在每次形成1色的着色区域过程中进行,也可以在形成多个色的着色区域之后进行。
R、G、B等喷墨墨液的固化,可以通过使用发出对应墨液具有的感光波长的波长区域的活化能量线的能源,实施促进聚合固化的曝光处理来进行。
作为能源,例如可以适当选择使用400~200nm的紫外线、远紫外线、g射线、h射线、i射线、KrF受激准分子激光、ArF受激准分子激光、电子射线、X射线、分子射线、或离子光束等已述的聚合引发剂感应的能源。具体而言,可以优选使用发出属于250~450nm、优选365±20nm的波长区域的活性光线的光源,例如使用LD、LED(发光二级管)、荧光灯、低压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯、炭弧光灯、氙灯、化学灯等进行。优选的光源可以举出LED、高压汞灯、金属卤化物灯。
作为活化能量线的照射时间,可以对应环氧化合物与聚合引发剂的组合适当设定,例如可以为1~30秒。
(隔壁)
上述隔壁可以为任意隔壁,但在制作滤色片的情况下,优选为具有带黑矩阵的功能的遮光性的隔壁。该隔壁可以利用与公知的滤色片用黑矩阵同样的材料、方法制作。例如,可以举出特开2005-3861号公报的段落编号[0021]~[0074]、特开2004-240039号公报的段落编号[0012]~[0021]中记载的黑矩阵、特开2006-17980号公报的段落编号[0015]~[0020]或特开2006-10875号公报的段落编号[0009]~[0044]中记载的喷墨用黑矩阵等。
在上述公知的制作方法中,从削减成本、表面平滑性、疏墨液性、边缘(edge)的清晰度(sharpness)的观点出发,优选使用感光性树脂转印材料。感光性树脂转印材料是在临时支撑体上至少设置具有遮光性的树脂层的材料,可以向基板压粘、向该基板转印具有该遮光性的树脂层。另一方面,从黑矩阵的硬度或表面凹凸的观点来看,优选使用所谓的彩色抗蚀剂涂敷法。
感光性树脂转印材料优选为特开平5-72724号工序中记载的感光性树脂转印材料,即,使用成为一体型的薄膜形成。作为该一体型薄膜的构成例,可以举出依次层叠临时支撑体/热塑性树脂层/中间层/感光性树脂层(在本发明中“感光性树脂层”是指可以在光照射下固化的树脂,在其具有遮光性时也称为“具有遮光性的树脂层”,被目的色着色时也称为“着色树脂层”。)/保护薄膜的构成。
对于构成感光性树脂转印材料的临时支撑体、热塑性树脂、中间层、保护薄膜或转印材料的制作方法,特开2005-3861号公报的段落编号[0023]~[0066]中记载的方法可以为优选的方法举出。
另外,上述隔壁为了防止喷墨墨液的混色,也可以实施疏墨液处理。对于该疏墨液处理,可以举出例如(1)向隔壁混入疏墨液性物质的方法(例如参照特开2005-36160号公报)、(2)重新设置疏墨液层的方法(例如参照特开平5-241011号公报)、(3)利用等离子处理赋予疏墨液性的方法(例如参照特开2002-62420号公报)、(4)在隔壁的壁上面涂敷疏墨液材料的方法(例如参照特开平10-123500号公报)等,特别优选(3)向在基板上形成的隔壁实施利用等离子的疏墨液化处理的方法。
在如上所述形成着色区域(像素)及隔壁、制作滤色片之后,为了提高耐性,可以形成覆盖着色区域及隔壁的全面的外涂(over coat)层。
外涂层可以保护R、G、B等着色区域及隔壁,同时使表面平坦。但从工序数增加的角度出发,优选不设置。
外涂层可以使用树脂(OC剂)构成,作为树脂(OC剂),可以举出丙烯酸系树脂组合物、环氧树脂组合物、聚酰亚胺树脂组合物等。其中,从在可见光区域的透明性出色、滤色片用光固化性组合物的树脂成分通常以丙烯酸系树脂为主要成分、粘附性出色的角度出发,优选丙烯酸系树脂组合物。作为外涂层的例子,可以举出特开2003-287618号公报的段落编号[0018]~[0028]中记载的例子,或作为外涂层的市售品,可以举出JSR公司制的欧普特马(オプトマ一)SS6699G。
本发明的滤色片是利用已述的本发明的滤色片的制造方法制作的,可以在例如电视、个人电脑、液晶投影仪、游戏机、便携电话等便携终端、数码相机、汽车导航仪等用途没有特别限制地优选适用。在本发明的滤色片中,红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)等色像素的至少一个利用本发明的滤色片的制造方法形成即可。
<显示装置>
作为本发明的显示装置,只要是具备已述的本发明的滤色片的装置即可,没有特别限定,是指液晶显示装置、等离子显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等显示装置等。显示装置的定义或各显示装置的说明被记载于例如“电子显示器设备(佐佐木昭夫著,(株)工业调查会1990年发行)”、“显示器设备(伊吹顺章著,产业图书(株)平成元年发行)”等。
本发明的显示装置中,特别优选液晶显示装置。对于液晶显示装置,例如被记载于“下一代液晶显示器技术(内田龙男编集,(株)工业调查会1994年发行)”。对本发明可以适用的液晶显示装置没有特别限制,例如可以适用于上述“下一代液晶显示器技术”中记载的各种方式的液晶显示装置。在这些中,本发明对于彩色TFT方式的液晶显示装置特别有效。关于彩色TFT方式的液晶显示装置,例如被记载于“彩色TFT液晶显示器(共立出版(株)1996年发行)”。进而本发明当然也可以适用于IPS等横电场驱动方式、MVA等像素分割方式等视角被扩大的液晶显示装置。对于这些方式,例如被记载于“EL、PDP、LCD显示器技术与市场的最新动向(东利研究中心(東レリサ一チセンタ一)调查研究部门2001年发行)”的43页。
液晶显示装置除了滤色片以外,由电极基板、偏振光薄膜、相位差薄膜、背光灯、间隙材(spacer)、视角补偿薄膜等各种构件构成。对于这些构件,例如记载于“’94液晶显示器外围材料·化学(chemicals)的市场(岛健太郎 (株)シ一エムシ一(CMC) 1994年发行)”、“2003液晶相关市场的现状与将来展望(下卷)(表良吉(株)富士季美乐(キメラ))总研2003年发行)”。
本发明的显示装置可以采用ECB(电动双折射)(ElectricallyControlled Birefringence)、TN(扭曲向列)(Twisted Nematic)、IPS(板内转换)(In-Plane Switching)、FLC(铁电液晶)(Ferroelectric LiquidCrystal)、OCB(光学补偿弯曲)(Optically Compensatory Bend)、STN(超扭曲向列)(Supper Twisted Nematic)、VA(垂直排列)(VerticallyAligned)、HAN(混合准直向列)(HybridAligned Nematic)、GH(宾主)(Guest Host)之类的各种显示模式。本发明的显示装置的特征在于通过使用如上所述的滤色片,搭载于电视、显示器等时没有显示不均,可以具有广的色再现区域和高对比度比,可以优选用于笔记本个人用显示器或电视监视器等大画面的显示装置等。
[实施例]
以下基于实施例对本发明进行进一步详细说明,但本发明不被这些实施例所限定。此外,只要不是特别事先说明,在以下实施例中,“份”表示“质量份”,“%”表示“质量%”,“分子量”表示“重均分子量”。
[实施例1]
[隔壁形成用的深色组合物的配制]
深色组合物K1可以通过如下所述得到,即:首先通过量取表1中记载的量的K颜料分散物1、丙二醇一甲醚乙酸酯,在温度24℃(±2℃)下混合,以150rpm搅拌10分钟,接着,量取表1中记载的量的甲基乙基甲酮、粘合剂2、氢醌一甲醚、DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双二乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪、表面活性剂1,在温度25℃(±2℃)下依次添加,在温度40℃(±2℃)下150rpm下搅拌得到的物质30分钟。此外,表1所示的量为质量份,具体为以下组成。
<K颜料分散物1>
·炭黑(迪克森(デグツサ)公司制Nipex35) 13.1%
·分散剂1(下述化合物1) 0.65%
·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物,分子量3.7万) 6.72%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 79.53%
[化1]
<粘合剂2>
·聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=78/22摩尔比的无规共聚物,分子量3.8万) 27%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 73%
<DPHA液>
·二季戊四醇六丙烯酸酯
(含有抗聚合剂MEHQ 500ppm,日本化药(株)制,商品名:KAYARAD DPHA) 76%
·丙二醇一甲醚乙酸酯 24%
<表面活性剂1>
·下述结构物1 30%
·甲基乙基甲酮 70%
[化2]
结构物1
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55
PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
[表1]
深色组合物 | K1 |
K颜料分散物1(炭黑) | 25 |
丙二醇一甲醚乙酸酯 | 8.0 |
甲基乙基甲酮 | 53 |
粘合剂-2 | 9.1 |
氢醌-甲醚 | 0.002 |
DPHA液 | 4.2 |
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-双乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪 | 0.16 |
表面活性剂1 | 0.044 |
(质量份)
(隔壁的形成)
用UV清洗装置清洗无碱玻璃基板之后,使用清洗剂清洗,进而用超纯水进行超声波清洗。120℃下热处理基板3分钟,使表面状态稳定化。
冷却基板,温调至23℃之后,用具有缝隙状喷嘴的玻璃基板用涂敷机(coater)(FAS亚洲公司制,商品名:MH-1600),涂敷如上所述配制的深色组合物K1。接着,用VCD(真空干燥装置,东京应化工业公司制),干燥溶剂的一部分30秒,使涂敷层的流动性消失,然后在120℃下预烘焙(prebake)3分钟,得到膜厚2.3μm的深色组合物层K1。
用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程株式会社制),以基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态,设定曝光掩模面与深色组合物层K1之间的距离为200μm,在氮气氛下,以曝光量300mJ/cm2进行图案曝光。
接着,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使深色组合物层K1的表面均一地湿润之后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,对KOH系显影液(对含有非离子表面活性剂,商品名:CDK-1,富士胶片电子综合材料(フイルムエレクトロニクスマテリアルズ)(株)制进行100倍稀释的产物)进行喷淋显影,得到图案结构图像。接着,用超高压清洗喷嘴,在9.8MPa的压力下喷射超纯水,除去残余物,在大气下、曝光量2500mJ/cm2,从上面进行后曝光,得到光学浓度3.9、具有膜厚2.0μm、100μm宽的开口部的条纹状隔壁(黑矩阵)。
[疏墨液化等离子处理]
在形成隔壁的基板(滤色片基板)上,使用阴极(cathode)偶联方式平行平板型等离子处理装置,在以下的条件下,进行疏墨液化等离子处理。
使用气体:CF4
气体流量:80sccm
压力:40Pa
RF功率:50W
处理时间:30sec
-颜料分散液的配制-
<G用颜料分散液(G1)>
如下述表2所示,在溴化酞菁绿(C.I.颜料绿36,商品名:Rionol绿6YK,东洋油墨制造(株)制)中配合颜料分散剂(上述化合物1)及溶剂(1,3-丁二醇二乙酸酯)(以下简称为1,3-BGDA。),预混合(premixing)之后,用电动磨机M-50(爱格日本(アイガ一·ジヤパン)公司制),使用直径0.65mm的氧化锆珠,以圆周速度9m/s分散9小时,配制G用颜料分散液(G1)。
<其他颜料分散液>
在G用颜料分散液(G1)中,除了如表2所示配合颜料及其他成分以外,与G用颜料分散液(G1)同样地配制G用颜料分散液(G2)、R用颜料分散液(R1)、(R2)、B用颜料分散液(B1)、(B2)。
[表2]
分类 | 材料 | G用颜料分散液 | R用颜料分散液 | B用颜料分散液 | |||
G1 | G2 | R1 | R2 | B1 | B2 | ||
颜料 | C.I.颜料绿36 | 15 | - | - | - | - | - |
C.I.颜料黄150 | - | 15 | - | - | - | - | |
C.I.颜料红177 | - | - | 15 | - | - | - | |
C.I.颜料红254 | - | - | - | 15 | - | - | |
C1.颜料 蓝15:6 | - | - | - | - | 15 | 14 | |
C.I.颜料 紫23 | - | - | - | - | - | 1 | |
分散剂 | 颜料分散剂1 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
EFKA6745(EFKA公司) | 2.5 | ||||||
ディスパロンDA-725(楠本化成) | 2.5 | ||||||
溶剂 | 1,3-BGDA | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
(质量份)
显示使用的材料的具体情况。
C.I.P.R.254(商品名:Irgaphor红B-CF,千叶特殊化学药品(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ) (株)制)
C.I.P.R.177(商品名:Cromophtal红A2B,千叶特殊化学药品(株)制)
C.I.P.Y.150(商品名:Bayplast黄5GN 01,白衣路(バイエル)株式会社制)
C 1.P.B.1 5:6(商品名:Rionol蓝ES,东洋油墨制造(株)制)
C.I.P.V.23(商品名:Hostaperm紫RL-NF,库罗里安特日本(クラリアントジヤパン) (株)制)
-像素用着色墨液的配制-
<G用喷墨墨液>
按照下述表3所示的处方,混合丙二醇一甲醚乙酸酯(PGMEA;沸点146℃)、作为环氧化合物(单体)的デナコ一ルEX-314(甘油聚缩水甘油醚,长濑化学技术(ナガセケムテツクス)(株)制),表面活性剂1、热聚合引发剂(V-40(偶氮双(环己烷-1-腈))和光纯药(株)制)成分,在25℃下搅拌30分钟,然后确认没有不溶物,配制单体液。
接着,边搅拌G用颜料分散液(G1)、G用颜料分散液(G2),边缓慢添加上述单体液,25℃下搅拌30分钟,配制G用喷墨墨液(墨液G-1)。
同样地配制R用喷墨墨液(墨液R-1)、B用喷墨墨液(墨液B-1)。
[表3]
分类 | 原料 | 墨液B-1 | 墨液R-1 | 墨液G-1 |
溶剂 | 1,3-BGDA | 4.0 | 7.7 | - |
PGMEA | 28.0 | 21.7 | 23.9 | |
单体 | デナコ一ルEX-314 | 12.0 | 11.4 | 10.5 |
表面活性剂 | 表面活性剂1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
热重合引发剂 | v-40 | 0.6 | 0.6 | 0.5 |
颜料分散液墨液物理性质 | B1 | 28.0 | - | - |
B2 | 28.0 | - | - | |
R1 | - | 33.0 | - | |
R2 | - | 25.5 | - | |
G1 | - | - | 45.5 | |
G2 | - | - | 19.5 | |
粘度mPa·s(at25℃) | 8.5 | 8.3 | 8.1 | |
残余部分粘度mPa·s | 340 | 470 | 430 |
(质量份)
<墨液物理性质的测定>
使用东机产业(株)制E型粘度计(RE-80L),以下述条件进行测定。
(测定条件)
·使用转子(rotor):1°34’×R24
·测定时间:2分钟
·测定温度:25℃
<墨液残余部分的粘度的测定>
首先,将墨液放入氧化铝制的托盘上,风干之后,使墨液成为平均厚度1mm,在45℃下进行8小时真空干燥(0.67kPa),用药勺从氧化铝皿收集作为样本。使用杰斯科国际有限公司(Jasco International Co.Ltd)制的粘弹性测定装置DynAlyser DAS-100,在测定温度25℃、频率1Hz的条件下测定该样本。
-利用喷墨方式的像素部的形成-
接着,使用上述记载的墨液R-1、G-1、B-1,向在上述得到的滤色片基板的隔壁所区分的区域内(由凸部包围的凹部),利用Dimatix公司制喷墨头(SE-128,喷头温度28℃),喷出墨液,直至成为需要的浓度,进行2分钟预烘焙,然后通过在230℃烤箱中烘焙30分钟,使隔壁、像素均完全地固化,制作R、G、B的图案构成的滤色片。
如下所述测定如上所述制作的滤色片的像素的铅笔硬度。
另外再在无碱玻璃基板上旋涂墨液(以干膜的0D为目标调整转速),利用JIS-K5400中记载的方法,对经过上述干燥工序的产物实施铅笔硬度的试验。
在利用上述得到的滤色片基板的R像素、G像素及B像素以及黑矩阵上,利用溅射形成铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)的透明电极。
接着,按照特开2006-64921号公报的实施例1,在相当于上述形成的ITO膜上的黑矩阵上部的部分形成间隙材。
另外,再准备玻璃基板作为对置基板,向滤色片基板的透明电极上及对置基板上分别实施PVA模式用图案形成,在其上进一步设置聚酰亚胺构成的取向膜。
然后,在相当于周围被设置成包围滤色片的像素组的黑矩阵的外框的位置,利用分散器(dispenser)方式,涂敷紫外线固化树脂的密封剂,滴下PVA模式用液晶,使其与对置基板贴合后,向已贴合的基板进行UV照射,然后进行热处理,使密封剂固化。在这样得到的液晶单元的两面上,贴上(株)三立磁(サンリツツ制的偏振片HLC2-2518。接着,使用FR1112H(斯坦利(スタンレ一)电气(株)制的片(chip)型LED)作为红色(R)LED、使用DG1112H(スタンレ一电气(株)制的片(chip)型LED)作为绿色(G)LED、使用DB1112H(斯坦利电气(株)制的片(chip)型LED)作为蓝色(B)LED,构成侧灯(side light)方式的背光灯(back light),配置在设有上述偏振片的液晶单元的成为背面的一侧,作为液晶显示装置。
(实施例2~5、比较例1~3)
在实施例1中,将喷出墨液后的干燥条件变更为表4中记载的条件,除此以外,与实施例1同样地制作滤色片、液晶显示装置。实施例5使用真空烤箱(VAC-100PR,ESPEC公司制)进行减压干燥。
对于实施例2,以5℃/分的比例,缓慢将低温干燥中的干燥温度(50℃)升温至高温干燥的干燥温度(230℃),然后以230℃进行高温干燥。
[表4]
墨液的单体 | 墨液的干燥条件 | 铅笔硬度 | ||||
低温干燥 | 高温干燥 | |||||
温度(℃) | 时问(分钟) | 温度(℃) | 时间(分钟) | |||
实施例1 | 环氧 | 60 | 2 | 230 | 30 | 4H |
实施例2 | 环氧 | 50 | 以5℃/分钟升温至230℃ | 230 | 20 | 4H |
实施例3 | 环氧 | 45 | 2 | 230 | 30 | 4H |
实施例4 | 环氧 | 75 | 2 | 230 | 30 | 3H |
实施例5 | 环氧 | 60(减压:300Pa) | 2 | 230 | 30 | 4H |
实施例6 | 环氧 | 60 | 2 | 230 | 30 | 4H |
比较例1 | 环氧 | 80 | 2 | 230 | 30 | 2H |
比较例2 | 环氧 | 30 | 2 | 230 | 30 | 2H |
比较例3 | 环氧 | 120 | 2 | 230 | 30 | 2H |
在使用多官能丙烯酸单体的情况下,如果在经过低温下的干燥之后进行在高温下的干燥,则铅笔硬度会上升,像素的耐损伤性变得良好。所以,滤色片形成时的缺陷数减少,即使作为液晶显示装置,光漏泄等的缺陷数也很少。
[实施例6]
<隔壁的形成>
(深色感光性转印材料K1的制作)
在厚75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜临时支撑体上,使用缝隙状喷嘴,涂敷、干燥下述处方H1构成的热塑性树脂层用涂敷液。接着,涂敷、干燥下述处方P1构成的中间层用涂敷液。进而,涂敷、干燥上述深色组合物K1。这样,在临时支撑体上设置干燥膜厚14.6μm的热塑性树脂层、干燥膜厚1.6μm的中间层和干燥膜厚2.3μm的深色组合物层,最后压粘保护薄膜(厚12μm聚丙烯薄膜)。
这样制作临时支撑体、热塑性树脂层、中间层(阻氧膜)和深色组合物层成为一体的深色感光性转印材料,样品名为深色感光性转印材料K1。
<热塑性树脂层用涂敷液:处方H1>
·甲醇 11.1份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 6.36份
·甲基乙基甲酮 52.4份
·甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚合组成比(摩尔比)=55/11.7/4.5/28.8,分子量=10万,Tg70℃) 5.83份
·苯乙烯/丙烯酸共聚物(共聚合组成比(摩尔比)=63/37,平均分子量=1万,Tg100℃) 13.6份
·2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷(新中村化学工业(株)制) 9.1份
·表面活性剂1 0.54份
<中间层用涂敷液:处方P1>
·PVA205(聚乙烯醇,(株)库里拉(クレラ)制,皂化度=88%,聚合度550)
32.2份
·聚乙烯吡咯烷酮(爱格日本公司制,K-30) 14.9份
·蒸馏水 524份
·甲醇 429份
利用喷淋,向无碱玻璃基板上喷出20秒已调整为25℃的玻璃洗涤剂液,同时用具有尼龙毛的旋转刷清洗,纯水喷淋清洗之后,利用喷淋,喷出有机硅烷偶合剂液(N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷0.3质量%水溶液,商品名:KBM603,信越化学工业(株)制)20秒,用纯水喷淋清洗。用基板预备加热装置,在100℃下加热该基板2分钟。
在得到的有机硅烷偶合剂处理玻璃基板上,从利用上述制造方法制作的深色感光性转印材料K1除去覆盖薄膜,使其重叠成除去后露出的深色组合物层的表面与上述有机硅烷偶合剂处理玻璃基板的表面接触,使用层合机(株式会社日立工业(インダストリイズ)制(LamicII型)),向上述以100℃加热2分钟的基板,以橡胶辊温度130℃、线压100N/cm、输送速度2.2m/份层压。接着,在与热塑性树脂层的界面剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯的临时支撑体之后,用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程株式会社制),以基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直立起的状态,设定曝光掩模面与该深色组合物层之间的距离为200μm,以曝光量70mJ/cm2进行图案曝光。
接着,以30℃50秒、平喷嘴压力0.04MPa,对三乙醇胺系显影液(用纯水稀释含有三乙醇胺30质量%,商品名:T-PD2,富士胶卷株式会社制至12倍(以1质量份T-PD2与11质量份纯水的比例混合)的液体)进行喷淋显影,除去热塑性树脂层和中间层。接着,向该基板上面吹气,甩去液体之后,利用喷淋吹纯水10秒,进行纯水喷淋清洗,吹气,减少基板上的液体积存。
接着,使用碳酸钠系显影液(用纯水5倍稀释含有0.38摩尔/升的碳酸氢钠、0.47摩尔/升的碳酸钠、5质量%的二丁基萘磺酸钠、阴离子表面活性剂、消泡剂、稳定剂,商品名:T-CD1,富士胶卷株式会社制的液体),以29℃30秒、圆锥型喷嘴压力0.15MPa,进行喷淋显影,使深色组合物层显影,得到图案图像。
接着,用纯水将清洗剂(含有磷酸盐·硅酸盐·非离子表面活性剂·消泡剂·稳定剂,商品名:T-SD1富士胶片株式会社制)稀释至10倍,使用,以33℃20秒、圆锥型喷嘴压力0.02MPa,用喷淋吹,进而利用具有尼龙毛的旋转刷,擦拭形成的图像,除去残余物,得到隔壁。
然后,对该基板,从两面,除了不使用掩模以外,用在上述曝光工序中使用的曝光机,以3000mJ/cm2的曝光量,从上面进行后曝光,然后以220℃进行15分钟热处理,得到光学浓度3.9、膜厚2.0μm、具有100μm宽的开口部的条纹状隔壁。
接着,利用下述方法进行疏墨液处理。
[利用涂敷法的疏墨液化处理]
在形成有隔壁的基板上,使用缝隙状喷嘴,预先涂敷内添有0.5%(相对感光性树脂的固体成分)氟系表面活性剂(住友3M公司制,フロラ一ドFC-430)的碱可溶的感光性树脂(ヘキストシヤパン公司制,正型光抗蚀剂、AZP4210),使其成为膜厚2μm,在温风循环干燥机中进行90℃、30分钟处理。
接着,借助隔壁,以110mJ/cm2(38mW/cm2×2.9秒)的曝光量,从形成有隔壁的基板内面曝光,在无机碱显影液(ヘキストシヤパン公司制,AZ400Kデベロツパ一,1∶4)中浸渍摇动80秒,然后在纯水中漂洗(rinse)处理30~60秒,通过在隔壁上形成疏水性树脂层,在像素内外设置表面能量差。疏水性树脂层形成后的像素内外的表面能量,在像素外(树脂层上)为10~15dyne/cm,像素内(玻璃基板上)为55dyne/cm左右。
接着,与实施例1相同地,使用墨液R-1、G-1、B-1,喷出墨液,通过在与实施例1相同的条件下进行低温干燥和高温干燥,使隔壁、各像素均完全地固化,制作滤色片。用与实施例1相同的方法评价上述RGB的像素部的铅笔硬度,结果RGB均可以得到与实施例1的滤色片相同的良好的铅笔硬度。另外,与实施例1相同地制作液晶显示装置,结果光漏泄等的缺陷很少,为良好的显示品位。
Claims (10)
1.一种滤色片的制造方法,其特征在于,
将以喷墨方式把至少含有有机溶剂、着色剂以及环氧化合物的墨液喷出液滴在基板上而形成的着色区域,在以40℃以上不到80℃的温度进行低温干燥后,以高于所述低温干燥的干燥温度的高温进行高温干燥而进行固化。
2.根据权利要求1所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在减压状态下进行所述低温干燥。
3.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述着色剂的至少一种为C.I.颜料绿36。
4.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述着色剂的至少一种为C.I.颜料红254。
5.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述着色剂的至少一种为C.I.颜料蓝15:6。
6.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述环氧化合物是芳香族环氧化物,所述芳香族环氧化物是利用至少具有1个芳香族环的多元酚或者其烯基氧化物加成物与表氯醇的反应制造的二或聚缩水甘油醚。
7.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述环氧化合物是脂环式环氧化物,所述脂环式环氧化物是利用过氧化氢、过酸等适当的氧化剂环氧化具有环链烷烃环的化合物得到的含环己烯氧化物或环戊烯氧化物的化合物。
8.根据权利要求1或2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述有机溶剂为非水溶性有机溶剂。
9.一种滤色片,其中,
其利用权利要求1~8中任意一项所述的滤色片的制造方法制造。
10.一种显示装置,其中,
其具备权利要求9所述的滤色片。
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