CN101194191A - 滤色片的制造方法、滤色片、液晶显示元件、液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种滤色片的制造方法,其是一种在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,在此,形成隔离壁的工序包括:在基板上层叠感光性转印材料的工序以及在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下进行曝光的工序;或者在基板上形成由感光性组合物构成的层的工序以及在其上具有阻氧膜层的状态下对由感光性组合物构成的层进行曝光的工序;或者在基板上形成由深色光聚合性组合物构成的层的工序以及在贫氧气氛下对由深色光聚合性组合物构成的层进行曝光的工序。另外,还提供利用该方法得到的滤色片、具备该滤色片的液晶显示元件以及具备该液晶显示元件的液晶显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及滤色片的制造方法、滤色片、液晶元件、液晶显示装置,尤其涉及在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组、构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离、利用喷墨等向隔离壁内赋予液滴从而形成的滤色片的制造方法、滤色片、具备该滤色片的液晶显示元件、具备该液晶显示元件的液晶显示装置。
背景技术
显示装置用滤色片是在玻璃等基板上分别将红色、绿色、蓝色的点状像素配置成矩阵状,并用黑矩阵等深色隔离壁划分其边界的结构。作为这样的滤色片的制造方法,以往已知有如下方法(转印方式):使用玻璃等基板作为支撑体,利用1)染色法,2)印刷法,3)通过反复进行已着色的感光性树脂液的涂敷和曝光以及显影的着色感光性树脂液法(着色抗蚀剂法),4)依次将在临时支撑体上形成的图像转印到最终或临时的支撑体上的方法,5)通过在临时支撑体上涂敷预先着色的感光性树脂液来形成着色层,依次直接在基板上转印该感光性着色层、曝光、显影,反复进行颜色数的次数的方法等,从而形成多色图像的方法(转印方式)。另外,还已知使用喷墨法形成各像素的方法。
这些方法中,尽管着色抗蚀剂法可以位置精密度较高地制作滤色片,但在感光层树脂液的涂敷中损失较多,经济上不利。另一方面,尽管使用喷墨法形成各像素的方法的树脂液的损失较少,经济上有利,但存在像素的位置精密度差的问题。
为了克服这些问题,还提出了通过利用着色抗蚀剂法形成黑矩阵从而形成隔离壁,用喷墨法制作RGB像素的滤色片制造法。但是,如果利用该隔离壁形成法,则隔离壁的表面变粗,出现微细的凹凸。所以,存在在滤色片上形成的透明电极(ITO)的表面电阻增加的问题。
为了防止该问题,有在滤色片上设置保护层,赋予平坦性的方法,但存在由于形成多余的层而成本提高的问题。
另外,还已知通过用干蚀刻处理隔离壁表面,调整表面粗糙度(参照特开2001-343518号公报)。在该方法中,需要复杂的干蚀刻处理,从而处理工序增加,因而不仅消耗制造成本而且难以将隔离壁的表面粗糙度调整为规定的粗糙度。
专利文献1:特开2001-343518号公报
发明内容
本发明正是鉴于上述状况而提出的。即,本发明提供一种可以以较少的工序稳定地调整隔离壁的表面粗糙度,结果可以使在滤色片上形成的透明电极(ITO)的表面电阻降低的滤色片的制造方法,用该方法得到的隔离壁的表面粗糙度较少的滤色片,具备该滤色片的液晶显示元件,具备该液晶显示元件的液晶显示装置。
本发明的第一方式是一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上层叠感光性转印材料的工序,和
在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下对该感光性转印材料进行曝光的工序。
本发明的第二方式是一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由感光性组合物构成的层的工序,和
在其上具有阻氧膜层的状态下对由感光性组合物构成的层进行曝光的工序。
本发明的第三方式是一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由深色光聚合性组合物构成的层的工序,和
在贫氧气氛下对由深色光聚合性组合物构成的层进行曝光的工序。
另外,作为本发明的另一个方式,提供一种用所述第一方式的滤色片的制造方法制造,隔离壁的表面粗糙度Ra值为6nm以下。
进而,作为本发明的另一个方式,提供一种具备所述的任意一种方式的滤色片的液晶显示元件。
进而,作为本发明的另一个方式,提供一种具备所述液晶显示元件的液晶显示装置。
利用本发明的第一方式的滤色片的制造方法,可以不需要复杂的干蚀刻处理,以在基板上层叠感光性转印材料、在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下进行曝光这样简便的工序,稳定地改良隔离壁的表面的微细凹凸。
利用本发明的第二方式的滤色片的制造方法,可以在基板上的由感光性组合物构成的层之上具有阻氧膜层的状态下对其进行曝光这样简便的工序,稳定地改良隔离壁的表面的微细凹凸。
利用本发明的第三方式的滤色片的制造方法,可以在贫氧气氛下对基板上的由光聚合性组合物构成的层进行曝光这样简便的工序,稳定地改良隔离壁的表面的微细凹凸。
因而,利用本发明,可以较少工序数且低成本地得到降低ITO的表面电阻的滤色片。
具体实施方式
本发明的滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序。那么,在某实施方式中,形成隔离壁的工序包括:在基板上层叠感光性转印材料的工序,和在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下对该感光性转印材料进行曝光的工序(以下也称为“第一实施方式”)。另外,在另一个实施方式中,形成隔离壁的工序包括在基板上形成由感光性组合物构成的层的工序,和在其上具有阻氧膜层的状态下对由感光性组合物构成的层进行曝光的工序(以下也称为“第二实施方式”)。另外,在另一个实施方式中,形成隔离壁的工序包括在基板上形成由深色光聚合性组合物构成的层的工序,和在贫氧气氛下对由深色光聚合性组合物构成的层进行曝光的工序(以下也称为“第三实施方式”)。
[感光性组合物及深色光聚合性组合物]
(深色组合物)
在第一实施方式的滤色片的制造方法中,基板上的隔离壁(也称为“深色隔离壁”。)是从使用含有着色剂的感光性组合物(也称为“深色感光性组合物”或“深色组合物”。)制作的感光性转印材料形成的。另外,在第二实施方式的滤色片的制造方法中,是由含有着色剂的感光性组合物(也称为“深色感光性组合物”或“深色组合物”。)形成的。在第三实施方式的滤色片的制造方法中,是由含有着色剂的光聚合性组合物(也称为“深色光聚合性组合物”或“深色组合物”。)形成的。在此,深色组合物是指具有高光学浓度的组合物,其值优选为2.5以上,更优选为2.5~10.0,进而优选为2.5~6.0,特别优选为3.0~5.0。另外,该深色组合物如后所述优选用光引发系使其固化,所以在第一实施方式及第二实施方式中,优选为光聚合性组合物,在第三实施方式中,为光聚合性组合物。深色组合物相对曝光波长(通常为紫外区域)的光学浓度优选为2.0~10.0,更优选为2.5~6.0,最优选为3.0~5.0。如果不到2.0,则可能不会成为理想的隔离壁形状,如果超过10.0,则有时不能引发聚合而难以制作隔离壁本身。
(着色剂)
作为本发明中使用的着色剂,具体而言,可以举出在下述染料、颜料中记载的带颜色索引(color index)(C.I.)编号的着色剂。
本发明的深色组合物可以优选使用有机颜料、无机颜料、染料等,在深色组合物层需要具有遮光性时,除了被称为炭黑、氧化钛、四氧化铁等金属氧化物粉、金属硫化物粉、金属粉的遮光剂以外,还可以使用红、蓝、绿色等颜料的混合物等。可以使用公知的着色剂(染料、颜料)。在该公知的着色剂中使用颜料时,可以在深色组合物中均一地分散,所以优选。
从缩短显影时间的观点出发,所述深色组合物的固体成分中的着色剂的比率优选为30~70质量%,更优选为40~60质量%,进而优选为50~55质量%。
作为上述公知的染料或颜料,具体而言,可以优选使用特开2005-17716号公报[0038]~[0040]中记载的色材或特开2005-361447号公报[0068]~[0072]中记载的颜料、特开2005~17521号公报[0080]~[0088]中记载的着色剂。
在本发明中,在所述着色剂中,优选黑色着色剂。作为黑色着色剂,如果进一步例示,可以举出炭黑、钛碳、氧化铁、氧化钛、石墨等,其中,优选炭黑。
所述颜料优选作为分散液使用。该分散液可以通过将预先混合所述颜料和颜料分散剂得到的组合物添加并分散到后述的有机溶剂(或载色剂(vehicle))来配制。所述载色剂是指涂料处于液体状态时使颜料分散的介质部分,包括为液态并与所述颜料结合来加固涂膜的部分(粘合剂)和将其溶解稀释的成分(有机溶剂)。作为分散上述颜料时使用的分散机,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)、均质混合器(homomixer)、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。
从实现分散稳定性的观点来看,本发明中使用的着色剂(颜料)优选数均粒径为0.001~0.1μm,更优选为0.01~0.08μm。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。
本发明中的深色组合物除了上述着色剂以外,优选至少含有粘合剂·树脂·聚合物、聚合引发剂、单体而成。另外,根据需要,还可以进而含有公知的添加剂,例如增塑剂、填充剂、稳定化剂、抗聚合剂、表面活性剂、溶剂、粘附促进剂等。进而,深色组合物优选至少在150℃以下的温度下软化或变得具有粘合性,优选为热塑性。从该观点出发,可以通过添加互溶性的增塑剂来改性。
(粘合剂·树脂·聚合物)
作为深色组合物中使用的粘合剂,优选在侧链具有羧酸基或羧酸盐基等极性基的聚合物。作为其例子,可以举出特开昭59-44615号公报、特公昭54-34327号公报、特公昭58-12577号公报、特公昭54-25957号公报、特开昭59-53836号公报及特开昭59-71048号公报中记载的之类的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物等。另外,也可以举出侧链具有羧酸基的纤维素衍生物。此外,也可以优选使用向具有羟基的聚合物附加环状酸酐的物质。作为特别优选的例子,可以举出美国专利第4139391号说明书中记载的(甲基)丙烯酸苄基酯与(甲基)丙烯酸的共聚物或(甲基)丙烯酸苄基酯与(甲基)丙烯酸与其他单体的多元共聚物。这些具有极性基的粘合剂聚合物可以单独使用或以与通常的膜形成性聚合物并用的组合物的状态使用。
(引发剂)
作为使深色组合物固化的方法,通常为使用热引发剂的热引发系或使用光引发剂的光引发系,但在本发明中,优选使用光引发系。在此使用的光聚合引发剂是可以利用可见光线、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等放射线的照射(也称为曝光)来产生引发后述的多官能性单体的聚合的活性种的化合物,可以从公知的光聚合引发剂或光聚合引发剂系中适当选择。
例如可以举出含三卤代甲基化合物、吖啶系化合物、乙酰苯系化合物、双咪唑(ビスイミダゾ一ル)系化合物、三嗪系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多环醌系化合物、氧杂蒽酮系化合物、重氮系化合物等。
具体而言,可以举出特开2001-117230公报中记载的三卤甲基已取代的三卤代甲基噁唑衍生物或s-三嗪衍生物、美国专利第4239850号说明书中记载的三卤代甲基-s-三嗪化合物、美国专利第421297号说明书中记载的三卤代甲基噁二唑化合物等含三卤代甲基化合物;
9-苯基吖啶、9-吡啶基吖啶、9-吡嗪基吖啶、1,2-双(9-吖啶基)乙烷、1,3-双(9-吖啶基)丙烷、1,4-双(9-吖啶基)丁烷、1,5-双(9-吖啶基)戊烷、1,6-双(9-吖啶基)己烷、1,7-双(9-吖啶基)庚烷、1,8-双(9-吖啶基)辛烷、1,9-双(9-吖啶基)壬烷、1,10-双(9-吖啶基)癸烷、1,11-双(9-吖啶基)十一烷、1,12-双(9-吖啶基)十二烷等双(9-吖啶基)链状烷烃等吖啶系化合物;
6-(对甲氧基苯基)-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪、6-[对-(N,N-双(乙氧羰基甲基)氨基)苯基]-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪等三嗪系化合物;此外,还可以举出9,10-二甲基苯并吩嗪(benzphenazine)、米蚩酮、苯甲酮/米蚩酮、六芳基双咪唑/巯基苯并咪唑、苄基二甲基酮缩醇、噻吨酮/胺、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-双咪唑等。
上述中,优选从含三卤代甲基化合物、吖啶系化合物、乙酰苯系化合物、双咪唑系化合物、三嗪系化合物中选择的至少-种,特别优选含有从含三卤代甲基化合物及吖啶系化合物中选择的至少-种。从通用性且低廉的点出发,含三卤代甲基化合物、吖啶系化合物也是有用的。
作为特别优选的引发剂,作为含三卤代甲基化合物,可以举出2-三氯甲基-5-(对苯乙烯基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑,作为吖啶系化合物,可以举出9-苯基吖啶,进而还可以举出6-[对-(N,N-双(乙氧羰基甲基)氨基)苯基]-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑等含三卤代甲基化合物以及米蚩酮、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-双咪唑、2’-双咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-双咪唑、2,2’-双(邻甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-双咪唑等六芳基双咪唑。相对粘合剂聚合物以及光聚合性单体的总计量,六芳基双咪唑化合物优选根据需要以0.5~25质量%、更优选以1~15质量%使用。
所述光聚合引发剂可以单独使用或并用两种以上。作为所述光聚合引发剂在深色组合物中的总量,优选为深色组合物的全部固体成分(质量)的0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。如果所述总量不到0.1质量%,则深色组合物的光固化的效率较低,曝光有时需要长时间,如果超过20质量%,则在显影时,有时容易发生形成的图像图案脱落或在图案表面产生皱纹。
所述光聚合引发剂也可以并用氢给与体而构成。作为该氢供给体,从可以使灵敏度更好的点出发,优选以下定义的硫醇系化合物、胺系化合物等。在此的“氢供给体”是指相对利用曝光从所述光聚合引发剂产生的自由基,可以供给氢原子的化合物。
所述硫醇系化合物是以苯环或杂环作为母核,具有1个以上、优选1~3个、进而优选1~2个与该母核直接结合的巯基的化合物(以下称为“硫醇系氢供给体”)。另外,所述胺化合物是以苯环或杂环作为母核,具有1个以上、优选1~3个、进而优选1~2个与该母核直接结合的氨基的化合物(以下称为“胺系氢供给体”)。另外,这些氢供给体也可以同时具有巯基和氨基。
作为所述硫醇系氢供给体的具体例,可以举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-2,5-二甲胺基吡啶等。其中,优选2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑,特别优选2-巯基苯并噻唑。
作为上述胺系氢供给体的具体例,可以举出4,4’-双(二甲胺基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮、4,4’-二乙胺基乙酰苯、4-二甲胺基苯丙酮、乙基-4-二甲胺基苯甲酸酯、二甲胺基苯甲酸、4-二甲胺基氰苯等。其中,优选4,4’-双(二甲胺基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮,特别优选4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮。
所述氢供给体可以单独或混合两种以上使用,从形成的图像在显影时难以从永久支撑体上脱落而且也可以提高强度以及灵敏度的点出发,优选组合使用一种以上硫醇系氢供给体与一种以上胺系氢供给体。
作为所述硫醇系氢供给体与胺系氢供给体的组合的具体例,可以举出2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二甲胺基)二苯甲酮、2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二甲胺基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮等。更优选的组合为2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮,特别优选的组合为2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙胺基)二苯甲酮。
在组合所述硫醇系氢供给体和胺系氢供给体的情况下,硫醇系氢供给体(M)与胺系氢供给体(A)的质量比(M∶A)通常优选为1∶1~1∶4,更优选为1∶1~1∶3。作为所述氢供给体在深色组合物中的总量,优选为深色组合物的全部固体成分(质量)的0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。
在第三实施方式中,相对粘合剂聚合物以及光聚合性单体的总计量,氢供给体优选根据需要以0.5~25质量%、更优选1~15质量%使用。
(单体)
作为深色组合物中使用的多官能性单体,可以单独或与其他单体组合使用下述化合物。具体而言,可以举出(甲基)丙烯酸叔丁酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、1,4-二异丙烯基苯、1,4-二羟基苯二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、二烯丙基富马酸酯、偏苯三酸三烯丙基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酰胺、亚二甲苯基双(甲基)丙烯酰胺等。
另外,还可以使用(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的化合物与六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯等二异氰酸酯的反应物。
其中,特别优选季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯。
作为多官能性单体在深色组合物中的含量,相对深色组合物的全部固体成分(质量),优选为5~80质量%,特别优选为10~70质量%。如果所述含量不到5质量%,则深色组合物在曝光部对碱显影液的耐性可能会变差,如果超过80质量%,则作为深色组合物时的胶粘性可能会增加,操作性差。
(溶剂)
在本发明的深色组合物中,除了上述成分以外,也可以进一步使用有机溶剂。作为有机溶剂的例子,可以举出甲基乙基甲酮、丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯、环己酮、环己醇、甲基异丁基甲酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺等。
(表面活性剂)
在本发明中的隔离壁或本发明中的感光性转印材料中,通过使用后述的缝隙状喷嘴等而可以在基板或临时支撑体等上涂敷深色组合物,但也可以通过在该深色组合物中含有适当的表面活性剂而控制成均一的膜厚,可以有效地防止涂敷不均。
作为上述表面活性剂,可以优选举出特开2003-337424号公报、特开平11-133600号公报中公开的表面活性剂。
另外,表面活性剂相对深色组合物的全部固体成分的含量通常为0.001~1%,优选为0.01~0.5%,特别优选为0.03~0.3%。
(紫外线吸收剂)
在本发明的深色组合物中也可以根据需要含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,除了特开平5-72724号公报中记载的化合物以外,还可以举出水杨酸酯系、苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系、镍螯合物系、位阻胺系等。
具体而言,可以举出苯基水杨酸酯、水杨酸4-叔丁基苯基酯、2,4-二叔丁基苯基-3’,5’-二-叔-4’-羟基安息香酸酯、水杨酸4-叔丁基苯基酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基苯甲酮、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、2,2’-羟基-4-甲氧基苯甲酮、镍二丁基二硫代氨基甲酸盐、双(2,2,6,6-四甲基-4-吡啶)-癸二酸酯、4-叔丁基苯基水杨酸酯、水杨酸苯基酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌嗪缩合物、琥珀酸-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶烯基)-酯、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、7-{[4-氯-6-(二乙胺基)-5-三嗪-2-酰基]氨基}-3-苯基香豆素等。
此外,相对深色组合物的全部固体成分,紫外线吸收剂的含有量通常为0.5~15质量%,优选为1~12质量%,特别优选为1.2~10质量%。
(热聚合防止剂,其他)
另外,优选在本发明的深色组合物中含有热聚合防止剂。作为该热聚合防止剂的例子,可以举出氢醌、氢醌一甲醚、对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、邻苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑、吩噻嗪等。
此外,相对深色组合物的全部固体成分,热聚合防止剂的含有量通常为0.01~1质量%,优选为0.02~0.7质量%,特别优选为0.05~0.5质量%。
另外,在本发明的深色组合物中,除了上述添加剂以外,还可以含有特开平11-133600号公报中记载的“胶粘助剂”或其他添加剂等。
(基板)
作为构成滤色片的基板(永久支撑体),可以使用金属性支撑体、金属粘接支撑体、玻璃、陶瓷、合成树脂薄膜等。可以特别优选举出为透明性且寸法稳定性良好的玻璃或合成树脂薄膜。
(隔离壁)
在本发明的第一实施方式的滤色片的制造方法中,如上所述,其特征在于,在形成隔离壁的工序中,在所述基板上层叠后述的感光性转印材料从而转印由深色感光性组合物构成的深色感光性树脂层,然后在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下,对感光性转印材料进行曝光。
即,形成该隔离壁的工序包括在基板上转印在临时支撑体上至少具有由感光性组合物构成的层的后述的感光性转印材料的工序。
在本发明的第一实施方式中,对555mn下的隔离壁的光学浓度没有特别限定,从提高显示装置的对比度的观点出发,优选2.5以上10以下,更优选3.0以上10以下,特别优选4.0以上10以下。
通过使其在所述2.5以上10以下的范围,可以得到良好的对比度,所以优选。
在本发明的第一实施方式中,由于经由临时支撑体对深色组合物构成的深色感光性树脂层进行曝光,所以难以受到氧的影响,可以减小深色隔离壁的表面粗糙度。本发明中的深色隔离壁的表面粗糙度Ra优选较小,但没有特别限定。其中,从像素间的混色的观点出发,深色隔离壁的表面粗糙度Ra值优选为6nm以下,更优选为5.0nm以下,进而优选为4.0nm以下,特别优选为3.6nm以下。通过使深色隔离壁的表面粗糙度Ra在6nm以下,可以容易阻止沿着深色隔离壁的表面向相邻的像素移动的着色液体组合物的移动,结果,可以防止相邻的像素间的着色液体组合物的移动引起的混色,所以优选。
所述深色隔离壁的表面粗糙度Ra使用以JIS B601测定的值。
在本发明的第一实施方式中,对所述深色隔离壁的高度h(所述深色隔离壁的最高点H与从H向基板垂下的垂线的下部G之间的距离)没有特别限定,但从防止混色的观点出发,优选1.8μm以上10μm以下,更优选1.9μm以上10μm以下,进而优选2.0μm以上7μm以下,特别优选2.2μm以上5.0μm以下。通过使其在1.8μm以上10μm以下,可以更有效地防止混色。如果高度不到1.8μm,则容易发生混色,如果超过10μm,则存在难以形成深色隔离壁的趋势。
在本发明的第二实施方式的滤色片的制造方法中,为了形成隔离壁而在基板上由感光性组合物构成的层上设置阻氧膜层的方法,优选
(1)在基板上转印在临时支撑体上至少具有感光性组合物构成的层和阻氧膜层的感光性转印材料的方法;或者
(2)在基板上涂敷含有感光性组合物的涂敷液从而形成感光性组合物涂敷膜,在其上涂敷阻氧膜的方法。
以下,在第二实施方式的滤色片的制造方法中,也可以将(1)方法简称为转印方法,将(2)方法简称为涂敷方法。
在第二实施方式的滤色片的制造方法中所述的阻氧膜层是指具有500cm3/(m2·day·atm)以下的氧透过率的层,氧透过率优选为100cm3/(m2·day·atm)以下,更优选为50cm3/(m2·day·atm)以下。
在第二实施方式中,在阻氧膜层的氧透过率多于500cm3/(m2·day·atm)的情况下,不能有效地阻断氧,所以难以使隔离壁成为所述需要的形状。
具体而言,第二实施方式中的阻氧层优选为以聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇等为主要成分的层,其中,优选以聚乙烯醇为主要成分。
作为聚乙烯醇,优选皂化度为80%以上的聚乙烯醇。作为本发明的阻氧膜层中的所述聚乙烯醇的含量,优选为25质量%~99质量%,更优选为50质量%~90质量%,特别优选为50质量%~80质量%。另外,根据需要也可以添加聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺等聚合物,但其中优选聚乙烯吡咯烷酮。这些聚合物的添加量为整体的1~40质量%,更优选10~35质量%。如果聚乙烯吡咯烷酮的添加量过多,则阻氧性有时变得不充分。
在第二实施方式中,由于经由阻氧膜层对深色感光性树脂组合物层进行曝光,所以难以受到氧的影响,可以减小深色隔离壁的表面粗糙度。深色隔离壁的表面粗糙度Ra值可以为5.0nm以下,优选为4.0nm以下,更优选为3.6nm以下。通过使深色隔离壁的表面粗糙度Ra值在5nm以下,可以容易阻止沿着深色隔离壁的表面向相邻的像素移动的着色液体组合物的移动,结果,可以防止相邻的像素间的着色液体组合物的移动引起的混色,所以优选。
在本发明的第二实施方式中,所述深色隔离壁的高度h(所述深色隔离壁的最高点H与从H向基板垂下的垂线的下部G之间的距离)优选1.8μm以上,更优选1.9μm以上10μm以下,更优选2.0μm以上7μm以下,特别优选2.2μm以上5.0μm以下。通过使其在1.8μm以上10μm以下,可以更有效地防止混色。如果高度不到1.8μm,则容易发生混色,如果超过10μm,则存在难以形成深色隔离壁的趋势。
在本发明的第三实施方式的滤色片的制造方法中,贫氧气氛下是指氧的分压在0.15气压以下的气氛下,它们具体如下所述。
通常大气(1气压)下氧的分压为0.21气压,所以为了将氧的分压降低至0.15气压以下,可以通过(a)减压曝光时的大气而成为0.71气压以下或者通过(b)相对空气混合40vol%以上空气与氧以外的气体(例如氮或氩等惰性气体)来实现。
对于第三实施方式中的贫氧气氛,没有特别限定,可以使用上述任意方法。因而,可以使用惰性气体气氛下或者减压下的任意一种。
在使用使所述氧分压成为0.15气压以下的情况下,优选为0.10气压以下,更优选为0.08气压以下,特别优选为0.05气压以下。如果氧分压高于0.15气压,则在隔离壁表面发生的聚合被氧妨碍,有时会增加表面的粗糙度。
对氧分压的下限没有特别限制。可以通过为真空或用空气以外的气体(例如氮)置换气氛而使氧分压实际上成为1,这也是一种优选的方法。氧分压可以使用氧气分析器测定。
所述惰性气体是指N2、H2、CO2等通常的气体或He、Ne、Ar等稀有气体。其中,从安全性或获得容易程度、成本的问题出发,优选利用N2。
所述减压下是指500hPa以下、优选100hPa以下的状态。
在第三实施方式的滤色片的制造方法中,由于在贫氧气氛下曝光深色组合物层,所以难以受到氧的影响,可以减小深色隔离壁的表面粗糙度。深色隔离壁的表面粗糙度Ra值可以为5nm以下,优选为4.0nm以下,更优选为3.6nm以下。如果使深色隔离壁的表面粗糙度Ra值在5nm以下,可以容易阻止沿着深色隔离壁的表面向相邻的像素移动的着色液体组合物的移动,可以防止相邻的像素间的着色液体组合物的移动引起的混色,所以优选。
在本发明的第三实施方式中,所述深色隔离壁的高度h(所述深色隔离壁的最高点H与从H向基板垂下的垂线的下部G之间的距离)优选1.8μm以上,更优选1.9μm以上10μm以下,更优选2.0μm以上7.0μm以下,特别优选2.2μm以上5.0μm以下。通过使其在1.8μm以上10μm以下,可以更有效地防止混色。如果高度不到1.8μm,则容易发生混色,如果超过10μm,则存在难以形成深色隔离壁的趋势。
(第一实施方式中的深色隔离壁的形成)
-使用感光性转印材料的深色隔离壁的形成-
准备在临时支撑体上设置由深色组合物构成的深色感光性树脂层、进而在该层上设置保护薄膜的感光性转印材料。根据需要,在所述深色感光性树脂层与临时支撑体之间形成阻氧膜层。
首先,剥离除去保护薄膜,然后在永久支撑体(基板)上贴合露出的深色感光性树脂层的表面,利用层压机等进行加热、加压进而层叠(层叠体)。层压机可以使用从以往公知的层压机、真空层压机等中适当地选择的层压机,为了进一步提高生产率,也可以使用自动切断压膜机(autocutlaminator)。
接着,残留临时支撑体(不剥离),以在临时支撑体的上方使需要的掩模(例如石英曝光掩模)垂直立起的状态,适当地设定曝光掩模面与该支撑体之间的距离(例如200μm),进行曝光。
作为该曝光,例如用具有超高压汞灯的近接式曝光机(例如日立高科技电子工程株式会社制)等,作为曝光量,可以适当地选择(例如300mJ/cm2)。
接着,除去临时支撑体,使用规定的显影液进行显影处理,得到形成图案的图像,接着,根据需要进行水洗处理,得到深色隔离壁。
在进行所述显影之前,优选利用喷淋喷嘴等喷雾纯水,使该深色感光性树脂层的表面均一地湿润。
作为所述显影处理中使用的显影液,可以使用碱性物质的稀水溶液,但也可以进一步少量添加与水具有混合性的有机溶剂。
作为光照射中使用的光源,可以举出中压~超高压汞灯、氙气灯、金属卤化物灯等。
作为所述显影方法中的碱性物质,可以举出碱金属氢氧化物类(例如氢氧化钠、氢氧化钾)、碱金属碳酸盐类(例如碳酸钠、碳酸钾)、碱金属碳酸氢盐类(例如碳酸氢钠、碳酸氢钾)、碱金属硅酸盐类(例如硅酸钠、硅酸钾)、碱金属正硅酸盐类(例如正硅酸钠、正硅酸钾)、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、吗啉、氢氧化四烷基胺类(例如氢氧化四甲基胺)、磷酸三钠等。碱性物质的浓度优选为0.01~30质量%,pH优选为8~14。
作为所述“与水具有混合性的有机溶剂”,例如可以优选举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、双丙酮醇、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一正丁基醚、苄醇、丙酮、甲基乙基甲酮、环己酮、ε-己内酯、γ-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己内酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。与水具有混合性的有机溶剂的浓度优选为0.1~30质量%。进而也可以添加公知的表面活性剂,作为该表面活性剂的浓度,优选0.01~10质量%。
所述显影液可以用作浴液或者用作喷雾液。除去感光性树脂层的未固化部分的情况下,可以组合在显影液中用旋转刷或湿润海绵擦拭等方法。显影液的液温度优选从通常的室温左右到40℃。显影时间由深色感光性树脂层的组成、显影液的碱性或温度、添加有机溶剂时其种类和浓度等决定,但通常为10秒~2分钟左右。如果过短,非曝光部的显影可能变得不充分,同时紫外线的消光度也可能变得不充分,如果过长,则曝光部有时也被蚀刻。在这两种情况下,都难以使隔离壁形状成为优选形状。利用该显影工序,隔离壁形状被如上所述地形成。
另外,显影液的pH优选为8~13。在显影槽中设置辊式输送机等,基板水平移动。为了防止受到所述辊式输送机的损伤,优选在基板的上面形成感光性树脂。基板尺寸超过1米时,如果水平地输送基板,则显影液滞留在基板中央附近,基板中央与周边部分的显影差成为问题。为了避免此情况,优选使基板斜向倾斜。倾斜角度优选为5°~30°。
另外,如果在显影前喷雾纯水,使感光性树脂层湿润,则成为均一的显影结果,所以优选。
另外,显影后,如果在向基板轻轻地吹空气(air)从而大致地除去多余的液体的基础上,实施喷淋水洗,则成为更均一的显影结果。另外,在水洗之前,如果利用超高压清洗喷嘴,以3~10MPa的压力,喷射超纯水来除去残余物,则可以得到没有残余物的高质量的像。如果在基板上附着水滴时输送到后工序,则可能会污染工序或在基板上残留污点,所以优选用气刀除去水分,来除去多余的水或水滴。
(第二实施方式以及第三实施方式中的深色隔离壁的形成)
在第二实施方式以及第三实施方式中,深色隔离壁的形成可以使用利用涂敷下述深色组合物的方法或者使用感光性转印体的方法的任意一种。
-利用涂敷深色组合物的深色隔离壁的形成-
首先,清洗基板,然后热处理该基板,使其表面状态稳定化。在温调该基板之后,涂敷所述深色组合物(深色感光性组合物或深色光聚合性组合物)。接着,干燥溶剂的一部分,使涂敷层的流动性消失之后,进行预烘焙,得到深色树脂层(深色感光性树脂层或深色光聚合性树脂层)。此时,也可以利用EBR(Edge Bead Remover(光电产业用光阻洗边液))等除去基板周围的不需要的涂敷液。
作为所述涂敷,没有特别限定,可以使用公知的具有缝隙状喷嘴的玻璃基板用涂敷机(例如エフ·エ一·エス·アジア公司制,商品名:MH-1600)或具有缝隙状喷嘴的玻璃基板用涂敷机(平田机工株式会社制)等。
可以使用公知的干燥装置(例如VCD(真空干燥装置;东京应化工业公司制)等)进行所述干燥。
作为预烘焙,没有特别限定,例如可以通过在120℃下3分钟来实现。所述得到的深色树脂层的膜厚如上所述。
此外,在第二实施方式的滤色片的制造方法中,在此,同样地进行,从而在深色感光性树脂层上形成阻氧层。
接着,在使基板和具有图像图案的掩模(例如石英曝光掩模)垂直立起的状态下,适当地设定曝光掩模面与该深色树脂层之间的距离(例如200μm),进行曝光。
作为该曝光,例如用具有超高压汞灯的近接式曝光机(例如日立高科技电子工程株式会社制)等,作为曝光量,可以适当地选择(例如300mJ/cm2)。
接着,用显影液进行显影,得到形成图案的图像,接着,根据需要进行水洗处理,得到深色隔离壁。
在进行所述显影之前,优选利用喷淋喷嘴等喷雾纯水,使该深色感光性树脂层的表面均一地湿润。作为所述显影处理中使用的显影液,可以使用碱性物质的稀水溶液,但也可以进一步少量添加与水具有混合性的有机溶剂。
作为光照射中使用的光源,可以举出中压~超高压汞灯、氙气灯、金属卤化物灯等。
-使用感光性转印材料的深色隔离壁的形成-
准备在临时支撑体上设置深色组合物层、进而在该层上设置保护薄膜的感光性转印材料。根据需要,在所述深色感光性树脂层的下层(临时支撑体与深色组合物层之间)形成阻氧层或热塑性树脂层。
首先,剥离除去保护薄膜,然后在永久支撑体(基板)上贴合露出的深色感光性树脂层的表面,利用层压机等进行加热、加压进而层叠(层叠体)。层压机可以使用从以往公知的层压机、真空层压机等中适当地选择的层压机,为了进一步提高生产率,也可以使用自动切断压膜机(autocutlaminator)。
接着,除去临时支撑体,在除去临时支撑体后的除去面的上方配置需要的光掩模,利用光源照射紫外线,照射后,使用规定的显影液进行显影处理,得到形成图案的图像,接着,根据需要进行水洗处理,得到深色隔离壁。
显影处理中使用的显影液及光照射中使用的光源与所述使用涂敷法形成的显影液及光源相同地使用。
作为利用涂敷深色组合物的方法以及后述的使用感光性转印材料的方法中的碱性物质,可以举出碱金属氢氧化物类(例如氢氧化钠、氢氧化钾)、碱金属碳酸盐类(例如碳酸钠、碳酸钾)、碱金属碳酸氢盐类(例如碳酸氢钠、碳酸氢钾)、碱金属硅酸盐类(例如硅酸钠、硅酸钾)、碱金属正硅酸盐类(例如正硅酸钠、正硅酸钾)、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、吗啉、氢氧化四烷基胺类(例如氢氧化四甲基胺)、磷酸三钠等。碱性物质的浓度优选为0.01~30质量%,pH优选为8~14。
作为所述“与水具有混合性的有机溶剂”,例如可以优选举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、双丙酮醇、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一正丁基醚、苄醇、丙酮、甲基乙基甲酮、环己酮、ε-己内酯、γ-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己内酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。与水具有混合性的有机溶剂的浓度优选为0.1~30质量%。进而也可以添加公知的表面活性剂,作为该表面活性剂的浓度,优选0.01~10质量%。
所述显影液可以用作浴液或者用作喷雾液。除去深色树脂层的未固化部分的情况下,可以组合在显影液中用旋转刷或湿润海绵擦拭等方法。显影液的液温度优选从通常的室温左右到40℃。显影时间由深色树脂层的组成、显影液的碱性或温度、添加有机溶剂时其种类和浓度等决定,但通常为10秒~2分钟左右。如果过短,非曝光部的显影可能变得不充分,同时紫外线的消光度也可能变得不充分,如果过长,则曝光部有时也被蚀刻。在这两种情况下,都难以使隔离壁形状成为优选形状。利用该显影工序,隔离壁形状被如上所述地形成。
另外,显影液的pH优选为8~13。在显影槽中设置辊式输送机等,基板水平移动。为了防止受到所述辊式输送机的损伤,优选在基板的上面形成深色树脂层。基板尺寸超过1米时,如果水平地输送基板,则显影液滞留在基板中央附近,基板中央与周边部分的显影差成为问题。为了避免此情况,优选使基板斜向倾斜。倾斜角度优选为5°~30°。
另外,如果在显影前喷雾纯水,使深色树脂层湿润,则成为均一的显影结果,所以优选。
另外,显影后,如果在向基板轻轻地吹空气(air)从而大致地除去多余的液体的基础上,实施喷淋水洗,则成为更均一的显影结果。另外,在水洗之前,如果利用超高压清洗喷嘴,以3~10MPa的压力,喷射超纯水来除去残余物,则可以得到没有残余物的高质量的像。如果在基板上附着水滴时输送到后工序,则可能会污染工序或在基板上残留污点,所以优选用气刀除去水分,来除去多余的水或水滴。
(后曝光)
从图像的截面形状的控制、图像硬度的控制、图像的表面凹凸的控制、图像的减膜的控制等观点出发,优选在显影与热处理之间实施后曝光。作为后曝光中使用的光源,可以举出特开2005-3861号公报的段落编号0074中记载的超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。从设备的简易化和省电力的观点出发,后曝光优选不经由曝光掩模等而直接向基板照射来自超高压汞灯或金属卤化物等光源的光。根据需要,从两面实施。另外,曝光量也可以在上面:100~200mJ/平方厘米、下面:100~2000mJ/平方厘米的范围内,对应上述控制目的适当地调整。
(热处理)
利用热处理,可以使本发明的深色树脂层中含有的单体或交联剂反应,来保证图像的硬度。热处理的温度优选在150℃~250℃的范围。在150℃以下时,硬度变得不充分,在250℃以上时,树脂着色,色纯度变差。另外,热处理也可以根据颜色而改变。另外,也可以在形成全部颜色之后,进一步进行最终的热处理,来使硬度稳定化。这种情况下,从硬度的点出发,优选用高的温度(例如240℃)实施。
(第一实施方式中的感光性转印材料)
在第一实施方式的滤色片的制造方法中,包括使用在临时支撑体上至少具有由深色组合物构成的层而成的感光性转印材料之类的所述方法。使用这样的材料的情况下,由深色组合物构成的深色感光性树脂层由于被临时支撑体保护,所以自动地成为贫氧气氛下。所以,不必在惰性气体下或减压下进行曝光工序,所以可以直接利用目前的工序。
感光性转印材料是利用在临时支撑体上涂敷所述深色组合物等方法,来形成以深色组合物为成分的感光性树脂层的材料。根据需要,可以赋予保护薄膜等。
在第一实施方式中所述的贫氧气氛可以为具有例如2000cm3/(m2·day·atm)以下的氧透过率的层被设置于感光性树脂层的上部的状态,氧透过率优选为100cm3/(m2·day·atm)以下,更优选为50cm3/(m2·day·atm)以下。
在第一实施方式中,在氧透过率多于2000cm3/(m2·day·atm)的情况下,不能有效地阻断氧,所以有时难以使隔离壁成为所述需要的形状。
(第二实施方式中的感光性转印材料)
在第二实施方式的滤色片的制造方法中,包括使用在临时支撑体上,从靠近该临时支撑体一侧开始依次至少具有阻氧层和由深色感光性组合物构成的层而成的感光性转印材料之类的所述方法(所述(1)转印方法)。使用这样的材料的情况下,由深色感光性组合物构成的层由于被阻氧层保护,所以自动地成为贫氧气氛下。所以,不必在惰性气体下或减压下进行曝光工序,所以可以直接利用目前的工序。
(第三实施方式中的感光性转印材料)
在第三实施方式的滤色片的制造方法中,也可以使用在临时支撑体上至少具有由深色光聚合性组合物构成的层和根据需要的热塑性树脂层而成的感光性转印材料。将其转印到基板上,在基板上形成深色光聚合性组合物,在贫氧气氛下进行曝光。
(临时支撑体)
作为所述感光性转印材料中的临时支撑体,可以从化学上以及热上稳定、由挠性物质构成的临时支撑体中适当地选择。具体而言,优选テフロン(注册商标)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等薄片或它们的层叠体。作为所述临时支撑体的厚度,优选为5~300μm,更优选20~150μm。如果该厚度不到5μm,则在剥离显影前的支撑体时存在容易破损的趋势,如果超过300μm,则存在析像度降低的趋势。
在上述具体例中,特别优选双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯。
(第一实施方式中的阻氧层)
在第一实施方式的滤色片的制造方法中,可以根据需要在感光性转印材料的临时支撑体与感光性树脂层之间设置阻氧层。
具体而言,第一实施方式中的阻氧层优选以聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇等为主要成分的层,其中,优选以聚乙烯醇为主要成分。
作为聚乙烯醇,优选皂化度为80%以上的聚乙烯醇。作为本发明的阻氧层中的所述聚乙烯醇的含量,优选为25质量%~99质量%,更优选为50质量%~90质量%,特别优选为50质量%~80质量%。另外,根据需要也可以添加聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺等聚合物,其中,优选聚乙烯吡咯烷酮。这些聚合物的添加量优选为整体的1~40质量%,更优选为10~35质量%。如果聚乙烯吡咯烷酮的添加量过多,则阻氧性可能会变得不充分。
(热塑性树脂层)
上述感光性转印材料根据需要也可以具有热塑性树脂层。这种热塑性树脂层优选为碱可溶性,至少含有树脂成分构成,作为该树脂成分,实际上的软化点优选为80℃以下。通过设置这样的热塑性树脂层,在后述的深色隔离壁形成方法中,可以发挥与永久支撑体之间的良好的粘附性。
作为软化点为80℃以下的碱可溶性的热塑性树脂,可以举出乙烯与丙烯酸酯共聚物的皂化物、苯乙烯与(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、乙烯基甲苯与(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯与醋酸乙烯酯等的(甲基)丙烯酸酯共聚物等的皂化物等。
在热塑性树脂层中可以适当地选择使用上述热塑性树脂的至少一种,进而,也可以使用“塑料性能便览”(日本塑料工业连盟,全日本塑料成形工业连合会编著,工业调查会发行,1968年10月25日发行)中的软化点在约80℃以下的有机高分子中可溶于碱水溶液的物质。
另外,对于软化点为80℃以上的有机高分子物质而言,也可以通过在该有机高分子物质中添加与该高分子物质具有互溶性的公知增塑剂,而将实际上的软化点降至80℃以下来使用。另外,为了调节与临时支撑体之间的粘接力,在实际上的软化点不超过80℃的范围内,也可以在这些有机高分子物质中加入各种聚合物或过冷却物质、粘附改良剂或者表面活性剂、脱模剂等。
作为优选的增塑剂的具体例,可以举出聚丙二醇、聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸联苯基二苯基酯。
(保护薄膜)
为了避免储存时的污染或损伤,优选在感光性树脂层或光聚合性树脂层上设置保护薄膜。保护薄膜可以为与临时支撑体相同或相似的材料构成,但必须容易从感光性树脂层分离。作为保护薄膜材料,例如优选硅酮纸、聚烯烃或聚四氟乙烯片材。另外,保护薄膜的厚度通常为4~40μm优选为5~30μm,特别优选为10~25μm。
(第一实施方式及第二实施方式中的感光性转印材料的制作方法)
作为本发明的第一实施方式及第二实施方式中的感光性转印材料的制作例子,以具有临时支撑体、热塑性树脂层、中间层(阻氧层)、保护薄膜为例。
本发明的感光性转印材料可以通过如下所述的过程制作,即:通过在临时支撑体上涂敷并干燥已溶解热塑性树脂层的添加剂的涂敷液(热塑性树脂层用涂敷液)来设置热塑性树脂层,然后在热塑性树脂层上涂敷并干燥由不溶解热塑性树脂层的溶剂构成的阻氧层材料的溶液,然后用不溶解中间层(阻氧层)的溶剂涂敷并干燥、设置深色感光性树脂层用涂敷液。
另外,也可以准备在所述临时支撑体上设置热塑性树脂层及阻氧层的片材以及在保护薄膜上设置感光性树脂层的片材,通过使中间层与深色感光性树脂层彼此贴合从而使其接触来制作,进而也可以准备在所述临时支撑体上设置热塑性树脂层的片材以及在保护薄膜上设置感光性树脂层及阻氧层的片材,通过使热塑性树脂层与阻氧层彼此贴合从而使其接触来制作。
另外,可以利用公知的涂敷装置等进行上述制作方法中的涂敷,但在本发明中,优选利用使用缝隙状喷嘴的涂敷装置(缝隙涂敷机)进行。
(第三实施方式中的感光性转印材料的制作方法)
本发明的第三实施方式的滤色片的制造方法中的感光性转印材料例如可以通过如下所述的过程制作,即:通过在临时支撑体上涂敷并干燥已溶解热塑性树脂层的添加剂的涂敷液(热塑性树脂层用涂敷液)来设置热塑性树脂层,然后涂敷并干燥、设置深色光聚合性树脂层用涂敷液。
另外,例如也可以准备在所述临时支撑体上设置热塑性树脂层的片材以及在保护薄膜上设置光聚合性树脂层的片材,通过使热塑性树脂层与深色光聚合性树脂层彼此贴合从而使其接触来制作。
另外,可以利用公知的涂敷装置等进行上述制作方法中的涂敷,但在本发明中,优选利用使用缝隙状喷嘴的涂敷装置(缝隙涂敷机)进行。
(疏水处理)
在本发明中,优选通过在隔离壁上实施疏水处理而所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态,然后向所述隔离壁间赋予着色液体组合物的液滴。这是为了在其后用喷墨等方法赋予液滴时,不使所述着色液体组合物的液滴(墨液)跨越所述隔离壁而与相邻的颜色混色等不良情形发生,所以优选。
作为所述疏水处理,可以举出在隔离壁上面涂敷疏水材料的方法、新设置疏水层的方法、利用等离子处理赋予疏水性的方法、在隔离壁中揉入疏水性物质的方法、利用光催化剂赋予疏水性的方法等。
以下说明疏水处理的详细情况。
(1)<将疏水性物质揉入隔离壁的方法>
作为防止“混色”的手段,包括在利用本发明的深色组合物(感光性组合物或光聚合性组合物)得到的光致抗蚀剂中含有含氟树脂(A)来制作隔离壁的方法。
本发明中的所述含氟树脂(A)优选具有下述式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)和酸性基(b),酸价为1~300mgKOH/g。
-(X-O)n-Y…式1
式1中,X为碳原子数为1~10的2价饱和烃基或碳原子数为1~10的己氟化的2价饱和烃基,用n括起来的每个单位表示相同的基团或不同的基团,Y表示氢原子(只限于与Y相邻的氧原子的相邻碳原子没有结合氟原子的情况)、碳原子数为1~20的1价饱和烃基或碳原子数为1~20的己氟化的1价饱和烃基,n表示2~50的整数。其中,式1中的氟原子的总数为2以上。
作为式1中的X、Y的样式,可以优选举出X为碳原子数为1~10的除去1个氢原子并己氟化的亚烷基或碳原子数为1~10的己全氟化的亚烷基,用n括起来的每个单位表示相同的基团或不同的基团,Y表示碳原子数为1~20的除去1个氢原子并己氟化的烷基或碳原子数为1~20的己全氟化的烷基。
作为式1中的X、Y的样式,可以更优选举出X为碳原子数为1~10的己全氟化的亚烷基,用n括起来的每个单位表示相同的基团或不同的基团,Y表示碳原子数为1~20的己全氟化的烷基。
通过使X、Y的样式成为上述样式,含氟树脂(A)表现出良好的疏墨液性。
在式1中,n表示2~50的整数。n优选为230,更优选为2~15。如果n为2以上,则墨液掉落性良好。如果n为50以下,则含氟树脂(A)由具有Rf基(a)的单体和具有酸性基(b)的单体或其他单体的共聚合合成的情况下,单体的互溶性良好。
另外,式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)中的碳原子的总数优选为2~50,更优选为2~30。在该范围内,含氟树脂(A)表现出良好的疏墨液性、特别是疏有机溶剂性。另外,在由具有Rf基(a)的单体和具有酸性基(b)的单体或其他单体的共聚合合成含氟树脂(A)的情况下,单体的互溶性良好。
作为X的具体例,可以举出-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-、-CF2CF(CF3)-、-CF2CF2CF2CF2-、-CF2CF2CF(CF3)-以及-CF2CF(CF3)CF2-。
作为Y的具体例,可以举出-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2-、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、-(CF2)11CF3、-(CF2)15CF3。
作为式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)的优选样式,可以举出式2表示的Rf基(a)。
-Cp-1F2(p-1)-O-(CpF2p-O)n-1-CqF2q+1…式2
式2中,p表示2或3的整数,用n括起来的每个单位为相同的基团,q表示1~20的整数,n表示2~50的整数。
作为式2表示的Rf基(a),具体而言,从合成的容易程度的点出发,可以优选举出-CF2O(CF2 CF2O)n-1CF3(n为2~9)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n为2~6)、-CF(CF3)O(CF2 CF(CF3)O)n-1C3F7(n为2~6)。
含氟树脂(A)内的Rf基(a)全部相同或不同。
含氟树脂(A)中的氟原子的含量优选为1~60%,更优选为5~40%。如果在该范围内,则含氟树脂(A)表现出良好的疏墨液性,本发明的深色组合物的显影性变好。
含氟树脂(A)具有酸性基(b)。
作为酸性基(b),优选从羧基、苯酚性羟基以及磺酸基构成的组中选择的至少一个酸性基或其盐。
含氟树脂(A)的酸价优选为1~300mgKOH/g,更优选为5~200mgKOH/g,特别优选为10~150mgKOH/g。如果在该范围内,则本发明的深色组合物的显影性变好。其中,酸价是为了中和1g树脂所必需的氢氧化钾的质量(单位mg),在本说明书中,将单位记载为mgKOH/g。
含氟树脂(A)的数均分子量优选为500以上不到20000,更优选为2000以上不到15000。如果在该范围内,本发明的深色组合物的显影性良好。数均分子量是利用凝胶渗透色谱发,以聚苯乙烯为标准物质测定的。
含氟树脂(A)是含有基于具有乙烯性双键和所述Rf基(a)的单体的单体单元与基于具有乙烯性双键和所述酸性基(b)的单体的单体单元的共聚物,酸价优选为1~300mgKOH/g。
作为乙烯性双键,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基。
作为具有所述乙烯性双键和所述Rf基(a)的单体,可以举出CH2=CR1COOQ2Rf、CH2=CR1OCOQ1Rf、CH2=CR1OQ1Rf、CH2=CR1CH2OQ1Rf、CH2=CR1COOQ2NR1SO2Rf、CH2=CR1COOQ2NR1CORf、CH2=CR1COOQ2NR1COOQ2Rf、CH2=CR1COOQ2OQ1Rf等。其中,R1表示氢原子或甲基,Q1表示单键或碳原子数为1~6的2价有机基,Q2表示碳原子数为1~6的2价有机基。Q1、Q2也可以具有环状结构。
作为Q1、Q2的具体例,可以分别独立地举出-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-C(CH3)2-、-CH(CH2CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-、-CH2(CH2)3CH2-、-CH(CH2CH(CH3)2)-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2NHCOOCH2-、-CH2CH(OH)CH2OCH2-等。其中,从合成的容易程度的观点出发,优选-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-。
作为所述具有乙烯性双键和所述Rf基(a)的单体,具体可以举出以下例子。
CH2=CHCOOCH2CF2O(CF2CF2O)n-1CF3(n为3~9)、CH2=CHCOOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n为2~6)、CH2=CHCOOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C3F7(n为2~6)、CH2=C(CH3)COOCH2CH2NHCOOCH2CF2O(CF2CF2O)n-1CF3(n为3~9)、CH2=C(CH3)COOCH2CH2NHCOOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C3F7(n为2~6)、CH2=C(CH3)COOCH2CH2NHCOOCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n为2~6)、
CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)CH2OCH2CF2O(CF2CF2O)n-1CF3(n为3~9)、CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)CH2OCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n为2~6)、CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)CH2OCH2CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C3F7(n为2~6)。
含氟树脂(A)中的基于所述具有乙烯性双键和所述Rf基(a)的单体的单体单元的含量优选为1~95摩尔%等,更优选为5~80摩尔%,进而优选为20~60摩尔%。如果在该范围内,则含氟树脂表现出良好的疏墨液性,本发明的深色组合物的显影性变好。
作为具有酸性基(b)的单体,可以举出具有羧基的单体、具有苯酚性羟基的单体、具有磺酸基的单体。
作为具有羧基的单体,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、桂皮酸或它们的盐。它们可以单独使用或并用两种以上。
作为具有苯酚性羟基的单体,可以举出邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯等。另外,还可以举出这些苯环的1个以上氢原子被取代成甲基、乙基、正丁基等烷基,甲氧基、乙氧基、正丁氧基等烷氧基,卤原子,烷基的1个以上氢原子被取代成卤原子的卤代烷基,硝基,氰基,酰胺基的化合物等。它们可以单独使用或并用两种以上。
作为具有磺酸基的单体,可以举出乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、2-羟基-3-(甲基)烯丙氧基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺基乙基、(甲基)丙烯酸-2-磺基丙基、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸或它们的盐等。它们可以单独使用或并用两种以上。
含氟树脂中的基于具有酸性基(b)的单体的单体单元的含量优选为0.1~40摩尔%等,更优选为0.5~30摩尔%,进而优选为1~20摩尔%。如果在该范围内,则含氟树脂表现出良好的疏墨液性,深色组合物的显影性变好。
在含氟树脂是具有基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元与基于具有乙烯性双键和酸性基(b)的单体的单体单元的共聚物的情况下,也可以具有基于不具有Rf基(a)及酸性基(b)的单体(以下也称为“其他单体”。)的单体单元。
作为其他单体,可以举出烃系烯烃类、乙烯基醚类、异丙烯基醚类、烯丙醚类、乙烯酯类、烯丙酯类、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、芳香族乙烯化合物、氯烯烃类、氟烯烃类、共轭二烯类。
在这些化合物中也可以含有官能团,作为该官能团,例如可以举出羟基、羰基、烷氧基、酰胺基等。另外,也可以具有有聚硅氧烷结构的基团。其中,基于这些其他单体的单体单元不具有Rf基(a)及酸性基(b)。它们可以单独使用,也可以并用两种以上。为了使由本发明的深色组合物形成的涂膜的耐热性出色,特别优选(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类。
在含氟树脂中,基于其他单体的单体单元的比例优选为80%摩尔以下,更优选为70摩尔%以下。如果在该范围内,则本发明的深色组合物的显影性变好。
本发明中的含氟树脂除了通过合成上述的具有基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元与基于具有乙烯性双键和酸性基(b)的单体的单体单元的共聚物而得到以外,也可以利用使在具有反应部位的聚合物中具有Rf基(a)的化合物及/或具有酸性基(b)的化合物发生反应的各种改性方法得到。
作为使在具有反应部位的聚合物中具有Rf基(a)的化合物发生反应的各种改性方法,例如可以举出预先使具有环氧基的单体共聚合,然后使具有Rf基(a)和羧基的化合物发生反应的方法;预先使具有环氧基的单体共聚合,然后使具有Rf基(a)和羟基的化合物发生反应的方法
作为具有环氧基的单体的具体例,可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧基环己基甲基酯。
作为具有Rf基(a)和羧基的化合物,可以举出下述式3表示的化合物。
HOOC-Cp-1F2(p-1)-O-(CpF2p-O)n-1-CqF2q+1…式3
式3中,p表示2或3的整数,q表示1~20的整数,n表示2~50的整数。
作为具有Rf基(a)和羟基的化合物,可以举出下述式4表示的化合物。
HOCH2-Cp-1F2(p-1)-O-(CpF2p-O)n-1-CqF2q+1…式4
式4中,p表示2或3的整数,q表示1~20的整数,n表示2~50的整数。
作为使在具有反应部位的聚合物中具有酸性基(b)的化合物发生反应的各种改性方法,例如可以举出预先使具有羟基的单体共聚合,然后使酸酐发生反应的方法。另外,还可以举出预先使具有乙烯性双键的酸酐共聚合,然后使具有羟基的化合物发生反应的方法。
作为具有羟基的单体的具体例,可以举出乙烯基苯酚、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁基酯、(甲基)丙烯酸5-羟戊基酯、(甲基)丙烯酸6-羟己基酯、(甲基)丙烯酸4-羟基环己基酯、新戊二醇一(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙基酯、甘油一(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、环己二醇一乙烯基醚、2-羟乙基烯丙醚、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-双(羟甲基)等。
进而,作为具有羟基的单体,也可以为末端为羟基的具有聚氧亚烷基链的单体。例如,例如可以举出CH2=CHOCH2C6H10OCH2O(C2H4O)gH(在此,g为1~100的整数,以下相同。)、CH2=CHOC4H8O(C2H4O)gH、CH2=CHCOOC2H4O(C2H4O)gH、CH2=C(CH3)COOC2H4O(C2H4O)gH、CH2=CHCOOC2H4O(C2H4O)h(C3H6O)kH(在此,h为0或1~100的整数,k为1~100的整数,h+k为1~101。以下相同。)、CH2=C(CH3)COOC2H4O(C2H4O)h(C3H6O)kH等。它们可以单独使用或并用两种以上。
作为酸酐的具体例,可以举出邻苯二甲酸酐、2-甲基邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等。
作为具有乙烯性双键的酸酐的具体例,可以举出马来酐、衣康酸酐、柠康酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、3,4,5,6——四氢邻苯二甲酸酐、cis-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、2-丁烯-1-基琥珀酸酐(-yl succinic anhydride)等。
作为具有羟基的化合物,只要是具有1个以上羟基的化合物即可,可以举出如上所述的具有羟基的单体的具体例或乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇等醇类,2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇等溶纤剂素,2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇等卡必醇类等。优选在分子内具有1个羟基的化合物。它们可以单独使用或并用两种以上。
含氟树脂或者成为含氟树脂的前体的所述具有反应部位的聚合物可以通过根据需要与链转移剂一起将单体溶解于溶剂并加热,加入聚合引发剂,使其反应的方法合成。
含氟树脂(A)的配合量相对深色组合物中的固体成分,优选为0.01~50质量%,更优选为0.1~30质量%,特别优选为0.2~10质量%。如果在该范围内,则深色组合物表现出良好的疏墨液性、墨液掉落性,显影性变好。
(2)<设置疏水层的方法>
作为防止“混色”的手段,包括制作在形成有隔离壁的基板上与隔离壁一致的位置上具有墨液排斥性的隔墙(以下也称为“疏水层”。)的方法。
作为具有墨液排斥性的隔墙,优选使用硅酮橡胶层。涂设于表层的硅酮橡胶层必须具有对着色使用的溶液及墨液的排斥效果。对其没有特别限定,优选以具有通式(1)之类的重复单元的分子量数千~数十万的线状有机聚硅氧烷为主要成分的物质。
[化1]
通式(1)
其中,在通式(1)中,n为2以上的整数,R为碳原子数为1~10的烷基、链烯基或苯基。
通过零散地使这样的线状有机聚硅氧烷发生交联,可以得到硅酮橡胶。
交联剂为在所谓的室温(低温)固化型的硅酮橡胶中使用的乙酸基硅烷、酮肟硅烷、烷氧基硅烷、氨基硅烷(aminosilane)、酰胺硅烷(amidesilane)、链烯氧基硅烷(alkenyloxysilane)等,通常作为线状的有机聚硅氧烷,与末端为羟基的化合物组合,分别成为脱醋酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺类、脱酮型的硅酮橡胶。另外,在硅酮橡胶中添加少量的有机锡化合物等作为催化剂。
有时为了粘接感光性树脂层与硅酮橡胶层而在层间使用各种粘接层,特别优选氨基硅烷化合物或有机钛酸酯化合物。
也可以代替在感光性树脂层与硅酮橡胶层之间设置粘接层而向硅酮橡胶层中添加粘接成分。作为该添加粘接成分,可以使用氨基硅烷化合物或有机钛酸酯化合物。
为了制作隔壁,首先在形成有隔离壁的基板上形成硅酮橡胶层。
用于制作隔壁的曝光如下所述地进行,即:将隔离壁作为掩模,从基板的背侧进行,进而使照射UV光散射,将入射光放大成大于透过部位,使其作用于感光性树脂,发生光反应从而可溶化的树脂部分在硅酮橡胶表层侧的一方更大。可以在这样曝光之后,用正庚醇/乙醇混合液进行显影,制作具有硅酮橡胶表层的隔壁。
(3)<利用等离子处理赋予疏水性的方法>
作为防止“混色”的手段,包括在形成有隔离壁的基板上进行利用等离子的疏水化处理的方法。
作为在本工序中导入的至少含有氟原子的气体,优选使用一种以上从CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8中选择的卤素气体。特别是C5F8(八氟环戊烯)在臭氧破坏能为0,同时大气寿命比以往的气体(CF4:5万年、C4F8:3200年)相比非常短,为0.98年。因而,地球暖化系数为90(CO2=2时的100年累计值),与以往的气体(CF4:6500、C4F8:8700)相比非常小,对臭氧层或地球环境保护极有效,优选在本发明中使用。
进而,作为导入气体,根据需要,也可以并用氧、氩、氦等气体。在本工序中,如果使用一种以上从上述CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8中选择的卤素气体与O2的混合气体,则可以控制在本工序中处理的隔离壁表面的疏墨液性的程度。不过,在该混合气体中,如果O2的混合比率超过30%,则利用O2的氧化反应成为支配性的氧化反应,可能妨碍提高疏墨液性的效果,或者,对树脂的损害变得明显,所以使用该混合气体的情况下,优选以O2的混合比率在30%以下的范围使用。
另外,作为等离子的发生方法,可以使用低频放电、高频放电、微波放电等方式,可以容易地设定等离子处理时的压力、气体流量、放电频率、处理时间等条件。
等离子处理时的压力优选为10~100Pa,更优选为20~80Pa,进而优选为30~50Pa。气体流量优选为40~300sccm,更优选为50~200sccm,进而优选为60~100sccm。输出功率优选为10~100W,更优选为20~90W,进而优选为30~80W。处理时间由上述压力和输出功率决定,优选为20~200sec,更优选为20~100sec,进而优选为10~50sec。
(4)<在隔离壁上面表面涂敷疏水材料的方法>
作为防止“混色”的手段,包括在形成有隔离壁的基板上整个表面地涂敷具有疏水性的材料的方法。
作为具有疏水性的材料,只要是聚四氟乙烯等氟树脂、硅橡胶、全氟烷基丙烯酸酯、烃丙烯酸酯、甲基硅氧烷等通常被看作疏水材料而相对着色液体组合物的接触角为60°以上的化合物即可,没有特别限定。
涂敷所述疏水材料的方法使用直接在溶剂中溶解或分散所述具有疏水性的材料。
作为涂敷疏水材料的方法,只要是对基板、隔离壁等没有影响的方法即可,可以选择缝隙涂敷、旋涂、浸涂、辊涂等对各材料最适合的方法。
本方法可以通过从形成有隔离壁的基板背面侧经由隔离壁进行UV·O3处理,选择性地除去或亲水性处理(具有相对着色剂的接触角在处理前后为30°以上的范围)隔离壁以外的部分的疏水膜,来涂敷疏水材料。
在除去或亲水化处理疏水材料的情况下,形成图案的方法可以选择激光消融(laser abration)、等离子抛光(plasma ashing)、电晕放电处理等干处理以及使用碱的湿处理等对于材料最适合的方法。另外,在隔离壁上将疏水材料形成为图案的情况下,发射(lift-off)法等也是有效的。
(5)<利用光催化剂赋予疏水性的方法>
作为防止“混色”的手段,包括在形成有隔离壁的基板上利用光催化剂赋予疏水性的方法。
首先,配制具有基板和在该基板上形成的光催化剂含有层的光催化剂含有层侧基板以及具有透明基材和在该透明基材上形成的湿润性变化层的隔离壁形成用基板。
接着,以规定的间隙配置上述光催化剂含有层和湿润性变化层,例如使用光掩模等,在形成隔离壁的图案上,从规定的方向,进行照射能量的图案形成工序。这样,形成由被照射能量的部分的湿润性变化层上的湿润性发生变化的亲水性区域与没有照射能量的部分的疏水性区域构成的图案。
接着,在亲水性区域上进行涂敷湿水的湿水涂敷工序。
除了上述亲水性区域以外的部分为疏水性区域,所以不附着湿水,而只在亲水性区域可以涂敷湿水。
接着,在疏水性区域进行形成隔离壁的工序。
此时,除了将要形成隔离壁的疏水性区域以外的部分被湿水保护,所以不附着例如形成隔离壁的隔离壁形成用涂敷法等,而只在疏水性区域可以容易且高精细地形成隔离壁。
接着,进行使湿水干燥的湿水干燥工序。
然后,通过利用例如喷墨装置等在上述隔离壁间涂敷形成像素部的像素部形成用涂敷液等,形成像素部,成为滤色片。
通过使用上述方法,可以高精细地形成隔离壁或像素部等着色层。对于上述各工序,分别进行说明。
1.图案形成工序
首先,对本发明中的图案形成工序进行说明。
本发明中的图案形成工序为如下所述的工序,即:将具有疏水性而且亲墨液性进而在伴随着能量照射的光催化剂的作用下发生与水的接触角降低的变化的湿润性变化层的隔离壁形成用的基板与具有含有光催化剂的光催化剂含有层以及基板的光催化剂含有层侧基板配置成上述湿润性变化层及上述光催化剂含有层的间隙成为200μm以下,然后照射能量,在上述隔离壁形成用的基板上形成由亲水性区域及疏水性区域构成的图案。
在本工序中,通过在隔离壁形成用的基板上形成疏水性区域和随着照射能量而在光催化剂从作用下发生湿润性变化的亲水性区域,在后述的工序中,可以用湿水保护没有形成着色部的亲水性区域,这样,形成高精细的着色部成为可能。以下对图案形成工序的各结构进行说明。
(隔离壁形成用的基板)
首先,对本发明中使用的隔离壁形成用的基板进行说明。
本发明中使用的隔离壁形成用的基板只要是具有疏水性而且亲墨液性进而在伴随着能量照射的光催化剂的作用下发生与水的接触角降低的变化的湿润性变化层的隔离壁形成用的基板即可,没有特别限定,也可以在透明基材上形成上述湿润性变化层。
以下对本发明的隔离壁形成用的基板的各结构进行说明。
(1)湿润性变化层
首先,对本发明的隔离壁形成用的基板中使用的湿润性变化层进行说明。
本发明中使用的湿润性变化层为疏水性而且亲墨液性进而在伴随着能量照射的光催化剂的作用下发生与水的接触角降低的变化的层。在本发明中,通过具有上述湿润性变化层,在形成所述图案中,使已照射能量的部分成为亲水性区域,使没有照射能量的部分成为疏水性区域成为可能。
此时,通过使形成着色部的区域为疏水性区域,使没有形成着色部的区域成为亲水性区域,利用湿水保护没有形成着色部的亲水性区域,活化疏水性区域的亲墨液性,只在疏水性区域,使用作为着色部形成用涂敷液的例如油性的墨液等形成着色部成为可能。
在本发明中,上述湿润性变化层在照射能量之前的临界表面张力为20mN/m以上不到50mN/m的范围,其中,优选为35mN/m以上不到50mN/m的范围内。
通过使上述临界表面张力在上述范围内,使在照射能量之前的湿润性变化层成为具有疏水性而且具有亲墨液性的疏水性区域成为可能。
在此,通过使能量照射前的湿润性变化层成为亲墨液性,均一地涂敷形成着色部的着色部形成用涂敷液等成为可能。
另外,能量照射前的上述湿润性变化层与70mN/m的液体的接触角为50°以上不到120°,其中,优选在70°以上不到120°的范围内。
这是因为与上述液体的接触角低于上述范围的情况下,例如在后述的湿水涂敷工序中,即使在上述疏水性区域也可能附着湿水,在着色部形成工序中,难以高精细地形成着色部。
另外,在伴随着照射能量的光催化剂的作用下湿润性变化的湿润性变化层的临界表面张力为50mN/m以上不到75mN/m的范围,其中,优选为60mN/m以上不到75mN/m的范围内。
通过使上述临界表面张力在上述范围内,使在光催化剂的作用下发生湿润性改变的湿润性变化层成为亲水性成为可能。
另外,湿润性发生变化的湿润性变化层与70mN/m的液体的接触角为0°以上不到50°,其中,优选在0°以上不到40°的范围内。
这是因为与上述液体的接触角高于上述范围的情况下,亲水性不充分,例如在涂敷湿水时,可能弹起,难以利用湿水保护形成着色部以外的区域,难以形成高精细的着色部。
此外,在此所述的与液体的接触角是使用接触角测定仪(协和界面科学(株)制CA-Z型),测定(从微量注射器滴注液滴30秒之后)与具有各种表面张力的液体的接触角,从该结果或者将该结果绘成曲线图得到的值。其中,在测定时,作为具有各种表面张力的液体,使用纯正化学株式会社制的润湿指数标准液。
在此,本发明中的湿润性变化层也可以将上述湿润性变化层形成为:在湿润性变化层中含有氟,进而在对湿润性变化层照射能量时,该湿润性变化层表面的含氟量在上述光催化剂的作用下,与照射能量前相比降低。
如果是具有这样的特征的湿润性变化层,可以通过图案照射能量,容易地形成由氟的含量少的部分构成的图案。
在此,氟具有极低的表面能量,所以含有较多氟的物质的表面的临界表面张力变得更小。因而,与氟的含量多的部分的临界表面张力相比,氟的含量少的部分的表面张力变大。这表明即与氟含量多的部分相比,氟含量少的部分成为亲水性区域。因而,与周围的表面相比,形成由氟含量少的部分构成的图案成为在疏水性区域内形成亲水性区域的图案。
因此,使用这样的湿润性变化层的情况下,通过图案照射能量,可以容易地在疏水性区域形成亲水性区域,所以在涂敷形成着色部的着色部形成用涂敷液等时,利用湿水保护没有形成该着色部的亲水性区域,只在疏水性且亲墨液性的疏水性区域高精细地形成着色部成为可能。
作为如上所述的含有氟的湿润性变化层中含有的氟的含量,在将没有照射能量的疏水性区域的含氟量设为100的情况下,照射能量形成的氟含量低的亲水性区域中的氟含量为10以下,优选为5以下,特别优选为1以下。
通过使其在这样的范围内,可以在已照射能量的亲水性区域与未照射能量的疏水性区域之间的湿润性产生较大的差异。
因而,容易地只在亲水性区域涂敷湿水成为可能,通过只在疏水性区域涂敷着色部形成用着色液体组合物等,高精细地形成着色部成为可能。此外,该降低率以重量为标准。
这样的湿润性变化层中的含氟量的测定可以使用通常进行的各种方法,只要是例如X射线光电子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy,也称为ESCA(化学分析用电子能谱(Electron Spectroscopy for ChemicalAnalysis))。)、荧光X射线分析法、质量分析法等能够定量地测定表面的氟量的方法即可,没有特别限定。
作为这样的湿润性变化层中使用的材料,只要是上述的湿润性变化层的湿润性即利用能量照射而在对置的光催化剂含有层中的光催化剂的作用下湿润性发生变化的材料而且具有在光催化剂的作用下难以发生劣化、分解的主链的材料即可,没有特别限定,具体而言,可以举出聚有机硅氧烷等。在本发明中,其中,上述聚有机硅氧烷优选为含有氟烷基的聚有机硅氧烷。
作为这样的聚有机硅氧烷,例如可以举出<1>利用溶胶凝胶反应等水解、缩聚氯或烷氧基硅烷等从而发挥出较大的强度的聚有机硅氧烷,<2>使疏水性或疏油性出色的反应性硅酮交联而成的聚有机硅氧烷等聚有机硅氧烷。
上述(1)的情况下,优选为通式:YnSiX(4-n)(在此,Y表示烷基、氟烷基、乙烯基、氨基、苯基或环氧基,X表示烷氧基、乙酰基或卤素。n为0~3的整数。)表示的硅化合物的一种以上的水解缩合物或者作为共水解缩合物的聚有机硅氧烷。
其中,在此用Y表示的基团的碳原子数优选在1~20的范围内,另外,用X表示的烷氧基优选为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。
另外,可以特别优选使用含有氟烷基的聚有机硅氧烷,具体而言,可以举出下述氟烷基硅烷的一种以上的水解缩合物、共水解缩合物,可以使用通常作为氟系硅烷偶合剂公知的物质。
CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH3)3、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2Si(OCH3)3、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2Si(OCH3)3、(CF3)2CF(CF2)8CH2CH2Si(OCH3)3、CF3(C6H4)C2H4Si(OCH3)3、CF3(CF2)3(C6H4)C2H4Si(OCH3)3、CF3(CF2)5(C6H4)C2H4Si(OCH3)3、CF3(CF2)7(C6H4)C2H4Si(OCH3)3、CF3(CF2)3CH2CH2SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)5CH2CH2SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)9CH2CH2SiCH3(OCH3)2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2SiCH3(OCH3)2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2SiCH3(OCH3)2、(CF3)2CF(CF2)8CH2CH2SiCH3(OCH3)2、CF3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)3(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)5(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)7(C6H4)C2H4SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH2CH3)3、CF3(CF2)9CH2CH2Si(OCH2CH3)3;以及CF3(CF2)7SO2N(C2H5)C2H4CH2Si(OCH3)3。
通过将如上所述的含氟烷基的聚有机硅氧烷用作粘合剂,可以极大地提高湿润性变化层的能量未照射部的疏水性,在全面涂敷湿水的情况下,避免湿水的附着成为可能。另外,上述物质为亲墨液性,所以作为形成着色部的着色部形成用涂敷液,涂敷油性的墨液等成为可能。另外,在作为能量照射部的亲水性区域附着湿水成为可能。
另外,作为上述<2>的反应性硅酮,可以举出具有下述通式(2)表示的骨架的化合物。
[化2]
(通式2)
28
其中,在通式(2)中,n为2以上的整数,R1、R2分别为碳原子数为1~10的取代或无取代的烷基、链烯基、芳基或者氰烷基,以摩尔比整体的40%以下为乙烯基、苯基、卤素化苯基。另外,R1、R2为甲基时,表面能量变得最小,所以优选,以摩尔比优选甲基为60%以上。另外,在链末端或侧链,在分子链中至少具有1个以上羟基等反应性基。
另外,也可以与上述聚有机硅氧烷一起,混合二甲基聚硅氧烷之类的不发生交联反应的稳定的聚有机硅氧烷化合物。
在本发明中,这样可以将聚有机硅氧烷等各种材料用于湿润性变化层,如上所述,在湿润性变化层中含有氟对于形成湿润性的图案是有效的。因而,可以说优选在光催化剂的作用下难以发生劣化·分解的材料中含有氟具体而言在聚有机硅氧烷材料中含有氟从而成为湿润性变化层。
可以在本发明中的湿润性变化层中进一步含有表面活性剂。
具体而言,可以举出日光ケミカルズ(株)制NIKKOL BL、BC、BO、BB的各系列等烃系,杜邦(デユポン)公司制ZONYL FSN、FSO,旭哨子(株)制サ一フロンS-141、145,大日本油墨(インキ)化学工业(株)制メガフアツクF-141、144,ネオス(株)制フタ一ジエトF-200、F251,ダイキン工业(株)制ユニダインDS-401、402,スリ一エム(株)制フロラ一ドFC-170、176等氟系或者硅酮系的非离子表面活性剂,另外还可以使用阳离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂、两性表面活性剂。
另外,除了上述表面活性剂以外,也可以在湿润性变化层中含有聚乙烯醇、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、聚乙烯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯丙烯双烯单体、环氧树脂、苯酚树脂、聚氨酯、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、苯乙烯丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯、聚酯、聚丁二烯、聚苯并咪唑、聚丙烯腈、表氯醇、聚硫化物、聚异戊二烯等寡聚物,聚合物等。
这样的湿润性变化层可以通过将上述成分与根据需要的其他添加剂一起分散于溶剂中,配制涂敷液,在透明基材上涂敷该涂敷液来形成。
作为使用的溶剂,优选乙醇、异丙醇等醇系有机溶剂。可以利用旋涂、喷涂、浸涂、辊涂、珠涂敷等公知的涂敷方法进行涂敷。另外,在含有紫外线固化型的成分的情况下,可以通过照射紫外线进行固化处理来形成湿润性变化层。
另外,本发明中使用的湿润性变化层只要是用表面的湿润性可以在光催化剂的作用下发生变化的材料形成的层,可以为具有自身支持性的材料,也可以为不具有自身支持性的材料。其中,在本发明中所述“具有自身支持性”是指没有其他支撑材料而可以以有形的状态存在。
在湿润性变化层为具有自身支持性的材料的情况下,例如可以使用由能够成为湿润性变化层的材料构成的市售的树脂制薄膜,在经济方面是有利的。
作为这样的材料,将上述材料制膜而成的材料只要具有自身支持性的材料,可以使用,例如可以举出聚乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氟乙烯、缩醛树脂、尼龙、ABS、PTFE、甲基丙烯酸(酯)树脂、苯酚树脂、聚偏氟乙烯、聚氧甲烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅酮等。
本发明中的湿润性变化层优选为没有自身支持性的湿润性变化层。
这是因为,用上述湿润性大幅度地变化的材料形成的湿润性变化层通常具有自身支持性的材料很少。
在本发明中,可以通过使用上述成分的湿润性变化层,在光催化剂含有层中的光催化剂的作用下,使用作为上述成分的一部分的有机基的氧化、分解等作用,使能量照射部的湿润性发生变化,成为亲水性,与能量未照射部的湿润性产生很大差异。
因而,可以使只在亲水性区域涂敷湿水成为可能,另外,容易地只在疏水性区域形成着色部也变得可能,所以以容易的工序制造已形成高精细的着色部的滤色片成为可能。
此外,如上所述,本发明中使用的湿润性变化层只要是在光催化剂的作用下湿润性发生变化的层即可,没有特别限定,特别优选为不含有光催化剂的层。
例如在湿润性变化层中含有光催化剂的情况下,在后述的湿水涂敷工序或着色部形成工序中,在明处进行作业的情况下,在因湿水而被高灵敏度化的光催化剂的作用下,湿润性变化层的湿润性发生变化,高精细地形成着色部可能会变得困难。
这是因为,在本发明中,只要在湿润性变化层中含有光催化剂,就不必担心如上所述的问题,所以可以利用简便的装置制造滤色片,另外,在后面用作滤色片的情况下,不必担心经时地受到影响,可以长时间毫无问题地使用。
在上述(1)~(5)的疏水处理方法中,从“工序的简便”的观点出发,特别优选(3)利用等离子的疏水处理方法。
(各像素的形成)
本发明的滤色片的制造方法是在所述基板上具有利用所述深色隔离壁的制造方法制造的深色隔离壁和具有2种以上颜色的由多种像素构成的像素组的滤色片的制造方法,其特征在于,所述多个像素是在形成所述深色隔离壁之后,将着色液体组合物赋予所述深色隔离壁间形成的。
即,相对利用所述显影工序在基板上形成的深色隔离壁间的空隙,向该空隙赋予用于形成2种以上像素(例如RGB各像素)的着色液体组合物从而形成具有2种以上颜色的颜色的多种像素。
作为向隔离壁间隙侵入该着色液体组合物的方法,可以使用喷墨法或条纹刮刀(ギ一サ一)涂敷法等公知的涂敷法,经济上优选喷墨法。另外,在这样形成各像素之前,也可以固定化深色隔离壁的形状,对其手段没有特别限定,可以举出如下所述的手段。即,1)显影后进行再曝光(有时称为后曝光)、2)显影后以较低的温度加热处理等。在此所述的加热处理是指在电炉、干燥器等中加热具有深色隔离壁的基板或者照射紫外线灯。
在此,进行上述1)时的曝光量如果在大气下,为500~3000mJ/cm2、优选为1000~2000mJ/cm2,另外,同样进行2)时的加热温度为50~120℃,优选为70~100℃左右,其加热时间为10~40分钟左右。温度低于50℃的情况下,深色隔离壁的固化可能会没有进展,大于120℃的情况下,深色隔离壁形状可能会走样。
作为用于形成各像素而使用的喷墨法,可以使用使墨液热固化的方法、使其光固化的方法、预先在基板上形成透明的受像层然后喷出液滴的方法等公知的方法。
优选在形成各像素之后,设置进行加热处理(所谓的烘焙处理)的加热工序。即,在电炉、干燥器等中加热具有在光照射下发生共聚合的层的基板或者照射红外线灯。加热的温度及时间依赖于深色组合物的组成或形成的层的厚度,但通常从获得充分的耐溶剂性、耐碱性以及紫外线吸光度的观点出发,优选以约120℃~约250℃加热约10分钟~约120分钟。
对这样形成的滤色片的图案形状没有特别限定,可以为通常的黑矩阵形状的条纹状或栅格状,进而也可以为三角阵列状。
(喷墨方式)
作为本发明中使用的喷墨方式,可以采用连续地喷射带电的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的方法等各种方法。
使用的墨液可以使用油性或水性的墨液。另外,该墨液中含有的着色材料在染料、颜料中均可以使用,从耐久性的方面出发,更优选颜料的使用。另外,也可以使用公知的滤色片制作中使用的涂敷方式的着色墨液(着色树脂组合物,例如特开2005-3861号公报[0034]~[0063]记载)或特开平10-195358号公报[0009]~[0026]中记载的喷墨用组合物。
考虑到着色后的工序,本发明中的墨液也可以添加在加热下固化或者在紫外线等能量标线的作用下固化的成分。作为在加热下固化的成分,可以广泛使用各种热固化性树脂,另外作为在能量标线的作用下固化的成分,例如可以例示在丙烯酸酯衍生物或甲基丙烯酸酯衍生物中添加光反应引发剂的成分。特别是考虑到耐热性,更优选在分子内具有多个丙烯酰基、甲基丙烯酰基。这些丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯衍生物可以优选使用为水溶性的化合物,即使在水中为难溶性,也可以进行乳液化等使用。
这种情况下,可以优选使用在上述<深色组合物>的项中举出的含有颜料等着色剂的深色组合物。
另外,作为可以在本发明中使用墨液,也可以优选使用至少含有粘合剂以及含有2官能或3官能的含环氧基单体的滤色片用热固化性墨液。
本发明中的滤色片优选为用喷墨方式形成像素的滤色片优选喷RGB3种颜色墨液形成3种颜色滤色片。
该滤色片可以与液晶显示元件、电泳显示元件、电致彩色发光显示元件、PLZT等组合,用作显示元件。也可以用于彩色照相机或其他使用滤色片的用途中。
(外涂(overcoat)层)
在制作滤色片之后,也可以为了提高耐溶剂性或平坦性而全面地设置外涂层。外涂层可以保护墨液R、G、B的固化层,同时使表面平坦。但从工序数增加的角度出发,优选不设置。
作为形成外涂层的树脂(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,或作为外涂剂的市售品,可以举出JSR公司制的欧普特马(オプトマ一)SS6699G。
[显示装置]
作为本发明的显示装置,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。
本发明的显示装置特别优选为液晶显示装置。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,例如可以适用于所述“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。本发明在这些中特别相对彩色TFT方式的液晶显示装置是有效的。对于彩色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(束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、间隔件(spacer)、视角补偿薄膜等各种构件构成。本发明的黑矩阵可以适用于由这些公知的构件构成的液晶显示装置。对于这些构件,例如记载于“’94液晶显示器外围材料·化学药品(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)”。
[对象用途]
本发明的滤色片可以在例如电视、个人电脑、液晶投影仪、游戏机、移动电话等便携终端、数码相机、汽车导航仪等用途没有特别限制地优选适用。
[实施例]
以下举出实施例对本发明进行更具体地说明。本发明不被这些实施例所限定。此外,只要不是特别断定,“%”及“份”表示“质量%”及“质量份”,“分子量”是指重均分子量。
A.第一实施方式
实施例A1
[深色感光性转印材料K1的制作]
在厚度为16μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(帝人杜邦薄膜株式会社制,テトロン(注册商标)G2)临时支撑体上,使用缝隙状喷嘴,涂敷、干燥下述深色组合物K1。这样,在临时支撑体上设置干燥膜厚2.2μm的深色感光性树脂层,最后压粘保护薄膜(厚12μm聚丙烯薄膜)。
这样制作临时支撑体和深色感光性树脂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。
[深色组合物的配制]
深色组合物可以通过如下所述得到,即:首先通过量取下述深色组合物K1配方中记载的量的炭黑分散液、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,量取甲基乙基甲酮、粘合剂P-1、氢醌一甲醚、DPHA液、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、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30分钟。
<深色组合物配方K1>
·炭黑分散液 25份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 8份
·甲基乙基甲酮 53份
·粘合剂P-1 9.1份
·氢醌一甲醚 0.002份
·DPHA液 4.2份
·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份
·表面活性剂1 0.045份
<炭黑分散液>
·炭黑(迪克森(デグツサ)公司制Nipex35) 13.1%
·下述分散剂 0.65%
[化3]
分散剂
·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%
<粘合剂P-1>
·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4]
结构物1
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
(隔离壁的形成)
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。
从所述深色感光性转印材料K1除去保护薄膜,使用层合机((株)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/分钟层压。
不剥离临时支撑体,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)制),以临时支撑体与掩模(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临时支撑体之间的距离为200μm,以曝光量70mJ/cm2进行图案曝光。
接着,在剥离所述临时支撑体之后,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使深色感光性树脂层K1的表面均一地湿润之后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,用KOH系显影液(KOH,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)公司制)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2000mJ/cm2,进行后曝光,进行220℃30分钟的加热处理,得到光学浓度4.5的隔离壁。
用接触膜厚计(Tencor公司制触针式表面粗糙度计P10,JIS B0601)测定这样得到的隔离壁的表面凹凸,结果表面粗糙度值Ra为6.0nm,隔离壁的高度为2.0μm。
对于本发明中的实施例以及比较例的所述隔离壁的光学浓度(以下也称为“透过光学浓度”。),如下所述地测定。
使用利用实施例及比较例形成了深色隔离壁的材料,在透明基板上形成相同厚度的层,不曝光成图案状,除此以外,经历与各实施例及比较例相同的工序,得到测定用的样品(膜状)。
接着,使用分光光度计(岛津制作所制,UV-2100),以555nm测定所述样品的透过光学浓度(OD)。用相同的方法另外测定玻璃基板的透过光学浓度(OD0),将从OD减去OD0所得的值作为深色隔离壁的透过光学浓度。
[等离子疏水化处理]
在形成隔离壁的基板上,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,进行等离子疏水化处理。
使用气体:CF4气体流量:80sccm
压力:40Pa
RF功率:50W
处理时间:30sec
[像素用着色墨液组合物的配制]
下述成分中,首先混合颜料、高分子分散剂及溶剂,使用3根辊和砂磨机(beads mill),得到颜料分散液。用高速分散器等充分地搅拌该颜料分散液,并同时每次少量地添加其他材料,配制红色(R)像素用着色墨液组合物(也可以简称为“墨液”。)。
<红色像素用着色墨液组合物的组成>
·颜料(C.I.颜料红254) 5份
·高分子分散剂(AVECIA公司制ソルスパ一ス24000) 1份
·粘合剂(甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物) 3份
·第一环氧树脂(酚醛清漆型环氧树脂,油化壳公司制エピコ一ト154) 2份
·第二环氧树脂(新戊二醇二缩水甘油醚) 5份
·固化剂(苯偏三酸) 4份
·溶剂:3-乙氧基丙酸乙酯 80份
上述成分中,使用JIS-K6768中规定的湿润试验中所示的标准液,使作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的液滴接触,测定30秒后的接触角(θ),相对利用奇斯曼曲线(ジスマンプロツト)的曲线图求得的临界表面张力为30mN/m的试片的表面的接触角为18°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片的表面的接触角为0°。
另外,在同样的试验中,作为第二环氧树脂的新戊二醇二缩水甘油醚的临界表面张力为30mN/m的试片表面的接触角为37°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片表面的接触角为0°。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料绿36,除此以外,与红色(R)像素部着色墨液组合物的情况相同地进行,配制绿色(G)红色像素用着色墨液组合物。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料蓝15:6,除此以外,与红色(R)像素部着色墨液组合物的情况相同地进行,配制蓝色(B)像素用着色墨液组合物。
(像素的形成)
接着,使用上述记载的R、G、B像素用着色墨液组合物,在上述得到的图像形成用基板的用隔离壁区分的区域内(被凸部包围的凹部),使用喷墨方式的记录装置,喷出需要浓度的墨液组合物,制作由R、G、B的图案构成的滤色片。
在230℃烤箱中,烘焙30分钟图像着色后的滤色片,使黑矩阵、各像素均完全地固化。
这样得到的滤色片的构成各像素的墨液恰好容纳于隔离壁间隙中,找不到成为与相邻像素的混色等缺陷的不良。
这可能是因为通过使用本发明,隔离壁表面的墨液的湿润性降低。
[液晶显示装置]
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,利用溅射进一步形成铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)的透明电极。
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用PVA模式用抗蚀阻剂(etching resist),实施图案形成。
测定该已形成ITO的滤色片的ITO电阻(三菱油化“ロレスタ”,用四探针法测定片材电阻),结果为12Ω/□。
接着,在相当于所述ITO的透明电极上的隔离壁的上部的部分设置光敏间隙材(photospacer),其上进一步设置聚酰亚胺构成的取向膜。
然后,在相当于周围设置成包围滤色片的像素组的黑矩阵外框的位置,印刷环氧树脂的密封剂,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(サンリッツ)制的偏振片HLC2-2518。
接着,构成冷阴极管的背光灯(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A2
将在实施例A1中使用的临时支撑体变更成厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(帝人杜邦薄膜株式会社制,テトロン(注册商标)G2),除此以外,用与实施例A1同样的方法,作成带ITO透明电极的滤色片。
这样得到的滤色片的构成各像素的墨液恰好容纳于深色隔离壁间隙中,找不到成为与相邻像素的混色等缺陷的不良。
这可能是因为通过使用本发明,隔离壁表面的墨液的湿润性降低。另外,测定滤色片的ITO电阻(三菱油化“ロレスタ”,用四探针法测定片材电阻),结果为17Ω/□。结果如表1所示。
实施例A3
在实施例A1中,将等离子疏水化处理变更成以下方法,除此以外,与实施例A1同样地进行,制作带隔离壁、ITO透明电极的滤色片,进行同样的评价。结果如表1所示。
[利用涂敷法的疏水化处理]
使用缝隙状喷嘴,以膜厚2μm,在形成有隔离壁的基板上,涂敷预先内添0.5质量%(相对感光性树脂的固体成分)氟系表面活性剂的碱可溶的感光性树脂(ヘキストジヤパン公司制,正型光致抗蚀剂AZP4210),在温风循环干燥机中进行90℃、30分钟的热处理。
接着,以110mJ/cm2(38mW/cm2×2.9秒)的曝光量,从形成有隔离壁的基板背面,经由隔离壁,进行曝光。接着,在无机碱显影液(ヘキストジヤパン公司制,AZ400Kデベロツパ一,1:4)中浸渍、摇动80秒,然后在纯水中冲洗处理30~60秒,在隔离壁上形成疏水性树脂层。形成疏水性树脂层之后的像素内外的表面能量在像素外(树脂层上)为10~15dyne/cm,在像素内(玻璃基板上)为55dyne/cm左右。
比较例A1
在实施例A1中,剥离临时支撑体,然后将曝光掩模面与深色感光性树脂层之间的距离设定成200μm,变更成图案曝光的方法,除此以外,与实施例A1同样地,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。结果如表1所示。
比较例A2
在比较例A1中,在进行等离子疏水化处理之前,补加下述的“干蚀刻处理”,除此以外,用与比较例A1相同的方法,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。结果如表1所示。
[干蚀刻处理]
在形成隔离壁的上述基板(带隔离壁的基板)上,按照特开2001-343518号公报的段落编号[0098]~[0099],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,进行干蚀刻处理。
使用气体:O2 气体流量:80sccm
压力:8Pa
RF功率:150W
处理时间:30sec
与实施例A1同样地在着色R、G、B像素之后,以相同的条件进行烘焙之后,墨液跨越隔离壁,发生与相邻像素的混色。另外,与实施例同样地测定ITO电阻,结果为24Ω/□。
[评价]
对在上述得到的实施例以及比较例的带隔离壁、ITO透明电极的滤色片,用下述方法进行与相邻像素的混色评价。
-与相邻像素的混色评价-
用光学显微镜,从厚度方向像素形成侧,目视观察所述滤色片,对混色进行评价。混色的评价标准为:在像素内可见颜色的混杂而且观察滤色片(光学元件)内的100个像素同时在深色隔离壁上面残留墨液的情况,为有混色,不是上述情况时为没有混色。
[表1]
临时支撑体的厚度(μm) | 曝光面 | 疏水处理 | 备注 | OD | 表面粗糙度Ra(nm) | ITO电阻值(Ω/□) | 与相邻像素的混色 | |
实施例A1 | 16 | 临时支撑体上 | 等离子 | - | 4.5 | 6.0 | 18 | 没有 |
实施例A2 | 50 | 临时支撑体上 | 等离子 | - | 4.5 | 5.7 | 17 | 没有 |
实施例A3 | 16 | 临时支撑体上 | 涂敷 | - | 4.5 | 6.0 | 18 | 没有 |
比较例A1 | 16 | 深色感光性树脂层上 | 等离子 | - | 4.5 | 8.0 | 22 | 有 |
比较例A2 | 16 | 深色感光性树脂层上 | 等离子 | 干蚀刻处理 | 4.5 | 9.0 | 24 | 有 |
利用本发明的第一实施方式的滤色片的制造方法的实施例A1~A3的滤色片也没有混色,ITO电阻值低。另一方面,比较例A1~A2的滤色片可见混色,ITO电阻值也低。从显示良好的显示特性的观点出发,ITO电阻值越低越好。
B.第二实施方式
实施例B1
用UV清洗装置清洗无碱玻璃基板之后,使用清洗剂刷洗,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),涂敷下述记载的组成构成的深色感光性组合物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2.2μm的感光层K1。
[深色感光性组合物的配制]
深色感光性组合物可以通过如下所述得到,即:首先通过量取下述深色感光性组合物K1配方中记载的量的炭黑分散液、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,量取甲基乙基甲酮、粘合剂P-1、氢醌一甲醚、DPHA液、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、表面活性剂,在温度25℃(±2℃)下依次添加,在温度40℃(±2℃)下以150rpm搅拌30分钟。
<深色感光性组合物配方K1>
·炭黑分散液 25份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 8份
·甲基乙基甲酮 53份
·粘合剂P-1 9.1份
·氢醌一甲醚 0.002份
·DPHA液4.2份
·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份
·表面活性剂 0.045份
<炭黑分散液>
·炭黑(迪克森(デグツサ)公司制Nipex35) 13.1%
·分散剂 0.65%
[化5]
·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%
<粘合剂P-1>
·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6]
结构物1
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
接着,在感光层K1上涂敷、干燥有下述组成构成的阻氧层用涂敷液,设置膜厚为1.6微米的阻氧层P1。
<阻氧层用涂敷液:配方P1>
·PVA205(聚乙烯醇,(株)库里拉(クラレ)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
用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程公司制),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,设定曝光掩模面与阻氧层P1之间的距离为200μm,以曝光量70mJ/cm2进行图案曝光。
接着,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使深色感光层K1的表面均一地湿润之后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,用KOH系显影液(KOH,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)公司制)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2000mJ/cm2,进行后曝光,进行220℃30分钟的加热处理,得到光学浓度4.5的隔离壁。用接触膜厚计(Tencor公司制触针式表面粗糙度计P10)测定这样得到的隔离壁的表面凹凸,结果Ra为2.2nm,隔离壁的高度为2.0μm。
对于光学浓度,使用利用实施例及比较例形成了深色隔离壁的材料,在透明基板上形成相同厚度的层,不曝光成图案状,除此以外,经历与各实施例及比较例相同的工序,得到测定用的样品(膜状)。使用分光光度计(岛津制作所制,UV-2100),以555nm测定其透过光学浓度(OD)。
用相同的方法另外测定玻璃基板的透过光学浓度(OD0),将从OD减去OD0所得的值作为深色隔离壁的透过光学浓度。
[等离子疏水化处理]
在形成隔离壁的基板上,使用阴极偶联方式平行平板型等离子处理装置,在以下的条件下,进行等离子疏水化处理。
使用气体:CF4气体流量:80sccm
压力:40Pa
RF功率:50W
处理时间:30sec
-像素用着色墨液的配制-
下述成分中,首先混合颜料、高分子分散剂及溶剂,使用3根辊和砂磨机,得到颜料分散液。用高速分散器等充分地搅拌该颜料分散液,并同时每次少量地添加其他材料,配制红色(R)像素用着色墨液组合物。
<红色像素用着色墨液的组成>
·颜料(C.I.颜料红254) 5份
·高分子分散剂(AVECIA公司制ソルスパ一ス24000) 1份
·粘合剂(甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物) 3份
·第一环氧树脂(酚醛清漆型环氧树脂,
油化壳公司制エピコ一ト154) 2份
·第二环氧树脂(新戊二醇二缩水甘油醚) 5份
·固化剂(苯偏三酸) 4份
·溶剂:3-乙氧基丙酸乙酯 80份
上述成分中,使用JIS-K6768中规定的湿润试验中所示的标准液,使作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的液滴接触,测定30秒后的接触角(θ),相对利用奇斯曼曲线(ジスマンプロツト)的曲线图求得的临界表面张力为30mN/m的试片的表面的接触角为18°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片的表面的接触角为0°。
另外,在同样的试验中,作为第二环氧树脂的新戊二醇二缩水甘油醚的临界表面张力为30mN/m的试片表面的接触角为37°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片表面的接触角为0°。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料绿36,除此以外,与红色像素用着色墨液组合物的情况相同地进行,配制绿色(G)红色像素用着色墨液组合物。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料蓝15:6,除此以外,与红色像素用着色墨液组合物的情况相同地进行,配制蓝色(B)像素用着色墨液组合物。
接着,使用上述记载的R、G、B像素用着色墨液,在上述得到的图像形成用基板的用隔离壁区分的区域内(被凸部包围的凹部),使用喷墨方式的记录装置,喷出需要浓度的墨液组合物,制作由R、G、B的图案构成的滤色片。在230℃烤箱中,烘焙30分钟图像着色后的滤色片,使黑矩阵、各像素均完全地固化。
这样得到的滤色片的构成各像素的墨液恰好容纳于隔离壁间隙中,找不到成为与相邻像素的混色等缺陷的不良。这可能是因为通过使用本发明,隔离壁表面的墨液的湿润性出乎预料地降低了。
[液晶显示装置]
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,利用溅射进一步形成铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)的透明电极。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。
测定该已形成ITO的滤色片的ITO电阻(三菱油化“ロレスタ”,用四探针法测定片材电阻),结果为12Ω/□。
在相当于所述ITO的透明电极上的隔离壁的上部的部分设置光敏间隙材,其上进一步设置聚酰亚胺构成的取向膜。
然后,在相当于周围设置成包围滤色片的像素组的黑矩阵外框的位置,印刷环氧树脂的密封剂,同时滴下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(サンリッツ)制的偏振片HLC2-2518。接着,构成冷阴极管的背光灯,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B2
[感光性转印材料的制作]
在厚度为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、干燥下述配方H1构成的热塑性树脂层用涂敷液。接着,涂敷、干燥由上述配方P1构成的中间层用涂敷液。进而,涂敷、干燥所述深色感光性组合物K1。这样,在临时支撑体上设置干燥膜厚14.6μm的热塑性树脂层和干燥膜厚为1.6μm的中间层、干燥膜厚为2.2μm的深色感光性树脂层,最后压粘保护薄膜(厚12μm聚丙烯薄膜)。
这样制作临时支撑体和热塑性树脂层、中间层(阻氧膜)、黑矩阵(K)的深色感光性树脂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:配方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,分子量=1万,Tg100℃) 13.6份
·向双酚A脱水缩合2当量季戊四醇一甲基丙烯酸酯所得的化合物:新中村化学工业(株)制2,2-双[4-(甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷 9.1份
·所述表面活性剂 10.54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,送至下一个层压机。
在剥离所述深色感光性转印材料K1的保护薄膜之后,使用层合机((株)日立工业(インダストリイズ)制(LamicII型)),向上述加热至100℃的基板,以橡胶辊温度130℃、线压100N/cm、输送速度2.2m/分钟层压。
在与热塑性树脂层的界面剥离临时支撑体之后,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)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热塑性树脂层之间的距离为200μm,以曝光量70mJ/cm2进行图案曝光。
接着,利用0.5%KOH水溶液进行显影,除去深色感光层的未曝光部分及其下的中间层、热塑性树脂层,在玻璃基板上得到黑矩阵图案样的深色隔离壁。接着,在大气下,利用对准器(aligner),以曝光量2000mJ/cm2,对基板的表面到基板的全面进行后曝光,进行220℃30分钟的热处理,得到光学浓度4.5的隔离壁。
用接触膜厚计(Tencor公司制触针式表面粗糙度计P10)测定这样得到的深色隔离壁的表面凹凸,结果Ra为2.1nm,隔离壁的高度为2.0μm。
接着,用与实施例B1相同的的方法实施等离子处理之后,使用喷墨装置,作成R、G、B的像素,作成带ITO透明电极的滤色片。
这样得到的滤色片的构成各像素的墨液恰好容纳于深色隔离壁间隙中,找不到成为与相邻像素的混色等缺陷的不良。这可能是因为通过使用本发明,隔离壁表面的墨液的湿润性出乎预料地降低了。另外,测定滤色片的ITO电阻(三菱油化“ロレスタ”;用四探针法测定片材电阻),结果为10Ω/□。
实施例B3
中间层的膜厚为0.4μm,除此以外,与实施例B1同样地进行,制作带隔离壁、ITO透明电极的滤色片,进行同样的评价。结果如表2所示。此外,Ra为3.5nm,隔离壁的高度为2.0μm。
实施例B4
中间层的膜厚为0.2μm,将等离子疏水处理化方法变更成以下方法,除此以外,与实施例B1同样地进行,制作带隔离壁、ITO透明电极的滤色片,进行同样的评价。结果如表2所示。此外,Ra为4.7nm,隔离壁的高度为2.0μm。
[利用涂敷法的疏水化处理]
使用缝隙状喷嘴,以膜厚2μm,在形成有隔离壁的基板上,涂敷预先内添0.5质量%(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(ヘキストジヤパン公司制,正型光致抗蚀剂AZP4210),在温风循环干燥机中进行90℃、30分钟的热处理。
接着,以110mJ/cm2(38mW/cm2×2.9秒)的曝光量,从形成有隔离壁的基板背面,经由隔离壁,进行曝光。接着,在无机碱显影液(ヘキストジヤパン公司制,AZ400Kデベロツパ一,1:4)中浸渍、摇动80秒,然后在纯水中冲洗处理30~60秒,在隔离壁上形成疏水性树脂层,由此在像素内外设置表面能量差异。形成疏水性树脂层之后,像素内外的表面能量在像素外(树脂层上)为10~15dyne/cm,在像素内(玻璃基板上)为55dyne/cm左右。
实施例B5
在实施例B1中,不进行等离子疏水化处理,除此以外,与实施例B1同样地,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。
比较例B1
不使用实施例B1的阻氧层,除此以外,进行与实施例B1完全相同的处理、操作,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。这样得到的深色隔离壁的光学浓度为4.5。
Ra为8.0nm,隔离壁的高度为2.0μm。
接着,与实施例B1同样地在着色R、G、B像素之后,以相同的条件进行烘焙之后,墨液跨越隔离壁,发生与相邻像素的混色。另外,与实施例同样地测定ITO电阻,结果为22Ω/□,隔离壁表面的平坦性Ra为8.0nm。
比较例B2
在比较例B1中,在进行等离子疏水化处理之前,补加下述的“干蚀刻处理”,除此以外,用与比较例B1相同的方法,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。
[干蚀刻处理]
在形成隔离壁的上述基板(带隔离壁的基板)上,按照特开2001-343518号公报的段落编号0098~0099,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,进行干蚀刻处理。
使用气体:O2气体流量:80sccm
压力:8Pa
RF功率:150W
处理时间:30sec
进而,结束上述干蚀刻处理之后,在相同的装置内,对带隔离壁的基板,用与比较例B1相同的条件,实施等离子处理。
接着,与实施例B1同样地在着色R、G、B像素之后,以相同的条件进行烘焙之后,墨液跨越隔离壁,发生与相邻像素的混色。另外,与实施例同样地测定ITO电阻,结果为24Ω/□。
以上的结果如表2所示。其中,用光学显微镜,从厚度方向像素形成侧进行观察,对混色进行评价。对于混色,在像素内是否可见颜色的混杂,观察光学元件内的100个像素同时是否在深色隔离壁上面残留墨液。
利用第二实施方式的滤色片的制造方法的实施例B1~B3的滤色片也没有混色或者略微有,ITO电阻值低。比较例B1~B2的滤色片可见混色。从显示良好的显示特性的观点出发,ITO电阻值越低越好。进而,从对实施例B5与实施例B1的比较可知,在本发明中,通过并用阻氧层与疏水处理,不仅简单地防止混色,而且ITO电阻也有效。
[表2]
阻氧层的厚度(μm) | 氧透过速度[cm3/(m2·day·atm)] | 疏水处理 | 备注 | OD | 表面粗糙度Ra(nm) | ITO电阻值(Ω/□) | 与相邻像素的混色 | |
实施例B1 | 1.6 | 30 | 等离子 | - | 4.5 | 2.2 | 12 | 没有 |
实施例B2 | 1.6 | 30 | 等离子 | - | 4.5 | 2.1 | 10 | 没有 |
实施例B3 | 0.4 | 120 | 等离子 | - | 4.5 | 3.5 | 14 | 没有 |
实施例B4 | 0.2 | 240 | 涂敷法 | - | 4.5 | 4.7 | 16 | 没有 |
实施例B5 | 1.6 | 30 | 没有 | - | 4.5 | 2.2 | 18 | 略微有 |
比较例B1 | 没有 | - | 等离子 | - | 4.5 | 8.0 | 22 | 有 |
比较例B2 | 没有 | - | 等离子 | 干蚀刻处理 | 4.5 | 9.0 | 24 | 有 |
C.第三实施方式
实施例C1
用UV清洗装置清洗无碱玻璃基板之后,使用清洗剂刷洗,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),涂敷下述表记载的组成构成的深色光聚合性组合物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3分钟,得到膜厚2μm的感光层K1。
[深色光聚合性组合物的制法]
深色光聚合性组合物可以通过如下所述得到,即:首先通过量取下述深色光聚合性组合物配方中记载的量的炭黑分散液、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,量取甲基乙基甲酮、粘合剂P-1、氢醌一甲醚、DPHA液、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、表面活性剂,在温度25℃(±2℃)下依次添加,在温度40℃(±2℃)下150rpm下搅拌30分钟。
<深色光聚合性组合物配方1>
·炭黑分散液 25份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 8份
·甲基乙基甲酮 53份
·粘合剂P-1 9.1份
·氢醌一甲醚 0.002份
·DPHA液 4.2份
·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份
·表面活性剂 0.045份
<炭黑分散液>
·炭黑(迪克森(デグツサ)公司制Nipex35) 13.1%
·分散剂 0.65%
[化7]
·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%
<粘合剂P-1>
·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8]
结构物1
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
用具有超高压汞灯的近接式曝光机(日立高科技电子工程公司制),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,设定曝光掩模面与感光层K1之间的距离为200μm,在氮气氛下,以曝光量70mJ/cm2进行图案曝光。
接着,用喷淋喷嘴喷雾纯水,使深色感光层K1的表面均一地湿润之后,以23℃、80秒、扁平喷嘴压力0.04MPa,用KOH系显影液(KOH,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)公司制)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2000mJ/cm2,进行后曝光,进行220℃30分钟的加热处理,得到光学浓度4.5的隔离壁。用接触膜厚计(Tencor公司制触针式表面粗糙度计P10)测定这样得到的隔离壁的表面凹凸,结果Ra为3.5微米,隔离壁的高度为2.0μm。
[等离子疏水化处理]
在形成隔离壁的基板上,使用阴极偶联方式平行平板型等离子处理装置,在以下的条件下,进行等离子疏水化处理。
使用气体:CF4气体流量·80sccm
压力:40Pa
RF功率:50W
处理时间:30sec
-像素用着色墨液的配制-
下述成分中,首先混合颜料、高分子分散剂及溶剂,使用3根辊和砂磨机,得到颜料分散液。用高速分散器等充分地搅拌该颜料分散液,并同时每次少量地添加其他材料,配制红色(R)像素用着色墨液组合物。
<红色像素用着色墨液的组成>
·颜料(C.I.颜料红254) 5份
·高分子分散剂(AVECIA公司制ソルスパ一ス24000) 1份
·粘合剂(甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯共聚物) 3份
·第一环氧树脂(酚醛清漆型环氧树脂,
油化壳公司制エピコ一ト154) 2份
·第二环氧树脂(新戊二醇二缩水甘油醚) 5份
·固化剂(苯偏三酸) 4份
·溶剂:3-乙氧基丙酸乙酯 80份
上述成分中,使用JIS-K6768中规定的湿润试验中所示的标准液,使作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的液滴接触,测定30秒后的接触角(θ),相对利用奇斯曼曲线(ジスマンプロツト)的曲线图求得的临界表面张力为30mN/m的试片的表面的接触角为18°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片的表面的接触角为0°。
另外,在同样的试验中,作为第二环氧树脂的新戊二醇二缩水甘油醚的临界表面张力为30mN/m的试片表面的接触角为37°,而且相对临界表面张力为70mN/m的试片表面的接触角为0°。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料绿36,除此以外,与红色像素用着色墨液组合物的情况相同地进行,配制绿色(G)红色像素用着色墨液组合物。
进而,代替上述组成中的C.I.颜料红254,使用同量C.I.颜料蓝15:6,除此以外,与红色像素用着色墨液组合物的情况相同地进行,配制蓝色(B)像素用着色墨液组合物。
接着,使用上述记载的R、G、B像素用着色墨液,在上述得到的图像形成用基板的用隔离壁区分的区域内(被凸部包围的凹部),使用喷墨方式的记录装置,喷出需要浓度的墨液组合物,制作由R、G、B的图案构成的滤色片。在230℃烤箱中,烘焙30分钟图像着色后的滤色片,使黑矩阵、各像素均完全地固化。
这样得到的滤色片的构成各像素的墨液恰好容纳于隔离壁间隙中,找不到成为与相邻像素的混色等缺陷的不良。这可能是因为通过使用本发明,隔离壁表面的墨液的湿润性出乎预料地降低了。
(液晶显示装置)
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,利用溅射进一步形成铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)的透明电极。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。
测定该已形成ITO的滤色片的ITO电阻(三菱油化“ロレスタ”,用四探针法测定片材电阻),结果为14Ω/□。
在相当于所述ITO的透明电极上的隔离壁的上部的部分设置光敏间隙材,其上进一步设置聚酰亚胺构成的取向膜。
然后,在相当于周围设置成包围滤色片的像素组的黑矩阵外框的位置,印刷环氧树脂的密封剂,同时滴下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(サンリッツ)制的偏振片HLC2-2518。接着,构成冷阴极管的背光灯,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C2
将实施例C1的在氮气氛下曝光的工序变更成减压至0.7气压(氧分压0.15气压)的环境下曝光的工序,除此以外,与实施例C1同样地作成隔离壁、滤色片,进行相同的评价。结果如表3所示。其中,隔离壁的高度为2.0μm。氧分压使用饭岛电子工业制氧气分析器G-102型测定。
实施例C3
将实施例C1的感光层K1变更成下述K2,除此以外,与实施例C1作成隔离壁、滤色片,进行相同的评价。其中,隔离壁的高度为2.0μm。结果如表3所示。
K2作成
<深色光聚合性组合物配方>
·炭黑分散液(迪克森公司制Nipex35) 25份
·丙二醇一甲醚乙酸酯 8份
·甲基乙基甲酮 53份
·粘合剂P-1 9.1份
·氢醌一甲醚 0.002份
·DPHA液 4.2份
·高灵敏度引发剂 1.6份
·所述表面活性剂1 10.045份
<高灵敏度引发剂>
2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基双咪唑
1.6g
2-巯基苯并噻唑 0.6g
实施例C4
将等离子疏水化处理方法变更成以下方法,除此以外,与实施例C1制作带隔离壁、ITO透明电极的滤色片,进行相同的评价。结果如表3所示。
[利用涂敷法的疏水化处理]
使用缝隙状喷嘴,以膜厚2μm,在形成有隔离壁的基板上,涂敷预先内添0.5质量%(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(ヘキストジヤパン公司制,正型光致抗蚀剂AZP4210),在温风循环干燥机中进行90℃、30分钟的热处理。
接着,以110mJ/cm2(38mW/cm2×2.9秒)的曝光量,从形成有隔离壁的基板背面,经由隔离壁,进行曝光。接着,在无机碱显影液(ヘキストジヤパン公司制,AZ400Kデベロツパ一,1:4)中浸渍、摇动80秒,然后在纯水中冲洗处理30~60秒,在隔离壁上形成疏水性树脂层,由此在像素内外设置表面能量差异。形成疏水性树脂层之后,像素内外的表面能量在像素外(树脂层上)为10~15dyne/cm,在像素内(玻璃基板上)为55dyne/cm左右。
实施例C5
在实施例C1中,不进行等离子疏水化处理,除此以外,与实施例C1同样地,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。
比较例C1
将实施例C1的在氮气氛下曝光的工序变更成减压至大气压(氧分压0.21气压)下曝光的工序,除此以外,与实施例C1同样地作成隔离壁、滤色片,进行相同的评价。氧分压使用饭岛电子工业制氧气分析器G-102型测定。
比较例C2
将比较例C1的氮气氛下曝光的工序变更成减压至大气压(氧分压0.21气压)下曝光的工序,进而在进行等离子疏水化处理之前,补加下述的“干蚀刻处理”,除此以外,用与实施例C1相同的方法,制作带隔离壁、ITO的透明电极的滤色片,进行相同的评价。
[干蚀刻处理]
在形成隔离壁的上述基板(带隔离壁的基板)上,按照特开2001-343518号公报的段落编号0098~0099,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,进行干蚀刻处理。
使用气体:O2气体流量:80sccm
压力·8Pa
RF功率:150W
处理时间:30sec
进而,结束上述干蚀刻处理之后,在相同的装置内,对带隔离壁的基板,用与比较例C1相同的条件,实施等离子处理。
接着,与实施例C1同样地在着色R、G、B像素之后,以相同的条件进行烘焙之后,墨液跨越隔离壁,发生与相邻像素的混色。另外,与实施例C1同样地测定ITO电阻,结果为24Ω/□。
此外,在表3中,深色的评价是用光学显微镜,从厚度方向像素形成侧进行观察,对混色进行评价。对于混色,在像素内是否可见颜色的混杂,观察光学元件内的100个像素同时是否在深色隔离壁上面残留墨液。
对于光学浓度,使用利用实施例及比较例形成了深色隔离壁的材料,在透明基板上形成相同厚度的层,不曝光成图案状,除此以外,经历与各实施例及比较例相同的工序,得到测定用的样品(膜状)。使用分光光度计(岛津制作所制,UV-2100),以555nm测定其透过光学浓度(OD)。用相同的方法另外测定玻璃基板的透过光学浓度(OD0)。
将从OD减去OD0所得的值作为深色隔离壁的透过光学浓度。
从表3可知,利用第三实施方式的滤色片的制造方法的实施例C1~C5的滤色片也没有混色或者略微有,ITO电阻值低。另一方面,比较例C1~C2的滤色片可见混色,ITO电阻值高。从显示良好的显示特性的观点出发,ITO电阻值越低越好。
[表3]
曝光工序 | 疏水处理 | 备注 | OD | Ra(nm) | ITO电阻值(Ω/□) | 与相邻像素的混色 | |
实施例C1 | N2 | 等离子 | - | 4.5 | 3.5 | 14 | 没有 |
实施例C2 | 减压 | 等离子 | - | 4.5 | 3.6 | 16 | 没有 |
实施例C3 | N2 | 等离子 | - | 4.5 | 4.1 | 17 | 没有 |
实施例C4 | N2 | 涂敷 | - | 4.5 | 3.5 | 14 | 没有 |
实施例C5 | N2 | - | - | 4.5 | 3.5 | 14 | 略微有 |
比较例C1 | 大气 | 等离子 | - | 4.5 | 8.0 | 22 | 有 |
比较例C2 | 大气 | 等离子 | 干蚀刻 | 4.5 | 9.0 | 24 | 有 |
以下描述本发明的实施方式。不过,本发明不被这些所限定。
<1>一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上层叠感光性转印材料的工序,和
在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下对该感光性转印材料进行曝光的工序。
<2>根据<1>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括在基板上转印在临时支撑体上至少具有由感光性组合物构成的层的感光性转印材料的工序。
<3>根据<2>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述感光性组合物为光聚合性组合物。
<4>根据<1>~<3>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
<5>根据<4>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
<6>根据<1>~<5>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
<7>根据<1>~<6>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁在555nm下的光学浓度为2.5以上10以下。
<8>一种滤色片,其特征在于,
用<1>~<7>中任意一项所述的制造方法制造,隔离壁的表面粗糙度Ra值为6nm以下。
<9>一种液晶显示元件,其是具备<8>所述的滤色片的液晶显示元件。
<10>一种液晶显示装置,其是具备<9>所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
<11>一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由感光性组合物构成的层的工序,和
在其上具有阻氧膜层的状态下对由感光性组合物构成的层进行曝光的工序。
<12>根据<11>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括在基板上转印在临时支撑体上至少具有由感光性组合物构成的层和阻氧膜的感光性转印材料的工序。
<13>根据<11>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括在基板上涂敷含有感光性组合物的涂敷液从而形成感光性组合物涂敷膜,在其上涂敷阻氧膜的工序。
<14>根据<11>~<13>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
<15>根据<14>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
<16>根据<11>~<15>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
<17>根据<11>~<16>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的光学浓度为2.5以上10以下。
<18>根据<11>~<17>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述感光性组合物为光聚合性组合物。
<19>一种滤色片,其特征在于,
用<11>~<18>中任意一项所述的制造方法制造,隔离壁的表面粗糙度Ra值为5nm以下。
<20>一种液晶显示元件,其是具备<19>所述的滤色片的液晶显示元件。
<21>一种液晶显示装置,其是具备<20>所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
<22>一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上的像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
在此,形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由深色光聚合性组合物构成的层的工序,和
在贫氧气氛下对由深色光聚合性组合物构成的层进行曝光的工序。
<23>根据<22>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述贫氧气氛下为惰性气体气氛下或减压下。
<24>根据<22>或<23>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
<25>根据<24>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
<26>根据<22>~<25>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
<27>根据<22>~<26>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的光学浓度为2.5以上10以下。
<28>根据<22>~<27>中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述深色光聚合性组合物为含有双咪唑化合物作为光聚合引发剂。
<29>根据<28>所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述双咪唑化合物为2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基双咪唑。
<30>一种滤色片,其特征在于,
用<22>~<29>中任意一项所述的制造方法制造,隔离壁的表面粗糙度Ra值为5nm以下。
<31>一种液晶显示元件,其是具备<30>所述的滤色片的液晶显示元件。
<32>一种液晶显示装置,其是具备<31>所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
通过参照,将特愿2005-119059、特愿2005-331813、特愿2005-119055、特愿2005-331814以及特愿2005-288837的内容引入本说明书中。
Claims (32)
1.一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
其中形成隔离壁的工序包括:
在基板上层叠感光性转印材料的工序;和
在临时支撑体上残留该感光性转印材料的状态下对该感光性转印材料进行曝光的工序。
2.根据权利要求1所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括:将在临时支撑体上至少具有由感光性组合物构成的层的感光性转印材料转印在基板上的工序。
3.根据权利要求2所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述感光性组合物为光聚合性组合物。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
5.根据权利要求4所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁在555nm下的光学浓度为2.5以上10以下。
8.一种滤色片,其特征在于,
用权利要求1~7中任意一项所述的制造方法制造,隔离壁的表面粗糙度Ra值为6nm以下。
9.一种液晶显示元件,其是具备权利要求8所述的滤色片的液晶显示元件。
10.一种液晶显示装置,其是具备权利要求9所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
11.一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
其中形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由感光性组合物构成的层的工序;和
在所述由感光性组合物构成的层上具有阻氧膜层的状态下对由感光性组合物构成的层进行曝光的工序。
12.根据权利要求11所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括:将在临时支撑体上至少具有由感光性组合物构成的层和阻氧膜的感光性转印材料转印在基板上的工序。
13.根据权利要求11所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述形成隔离壁的工序包括:在基板上涂敷含有感光性组合物的涂敷液从而形成感光性组合物涂敷膜,在所述感光性组合物涂敷膜上涂敷阻氧膜的工序。
14.根据权利要求11~13中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
15.根据权利要求14所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
16.根据权利要求11~15中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
17.根据权利要求11~16中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的光学浓度为2.5以上10以下。
18.根据权利要求11~17中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述感光性组合物为光聚合性组合物。
19.一种滤色片,其特征在于,
用权利要求11~18中任意一项所述的制造方法制造,且隔离壁的表面粗糙度Ra值为5nm以下。
20.一种液晶显示元件,其是具备权利要求19所述的滤色片的液晶显示元件。
21.一种液晶显示装置,其是具备权利要求20所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
22.一种滤色片的制造方法,其是在基板上具有呈彼此不同颜色的两种以上像素组,构成该像素组的各像素彼此由深色的隔离壁隔离的滤色片的制造方法,其特征在于,
该方法包括:形成隔离壁的工序、向隔离壁间赋予由着色液体组合物构成的液滴从而在隔离壁间形成各像素的工序,
其中形成隔离壁的工序包括:
在基板上形成由深色光聚合性组合物构成的层的工序;和
在贫氧气氛下对由深色光聚合性组合物构成的层进行曝光的工序。
23.根据权利要求22所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述贫氧气氛下为惰性气体气氛下或减压下。
24.根据权利要求22或23所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述隔离壁的至少一部分带有疏水性的状态下向隔离壁间赋予所述液滴。
25.根据权利要求24所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
利用等离子处理,使所述隔离壁的至少一部分成为带有疏水性的状态。
26.根据权利要求22~25中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的高度为1.8μm以上10μm以下。
27.根据权利要求22~26中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述隔离壁的光学浓度为2.5以上10以下。
28.根据权利要求22~27中任意一项所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述深色光聚合性组合物为含有双咪唑化合物作为光聚合引发剂。
29.根据权利要求28所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述双咪唑化合物为2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基双咪唑。
30.一种滤色片,其特征在于,
用权利要求22~29中任意一项所述的制造方法制造,且隔离壁的表面粗糙度Ra值为5nm以下。
31.一种液晶显示元件,其是具备权利要求30所述的滤色片的液晶显示元件。
32.一种液晶显示装置,其是具备权利要求31所述的液晶显示元件的液晶显示装置。
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- 2006-04-17 CN CNA2006800203419A patent/CN101194191A/zh active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080604 |