CN101297223B - 喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置 - Google Patents

喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法、液晶显示装置,上述喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法包含在基板的至少一个面上涂布至少含有光聚合引发剂或光聚合引发体系、单体、粘结剂的感光性树脂组合物,形成感光性树脂层的感光性树脂层形成工序、对该基板上形成的感光性树脂层进行图案曝光的曝光工序、使经过该图案曝光后的感光性树脂层进行显影的显影工序和形成隔板图案的隔板图案形成工序,并且上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下。由此,可以使喷墨滤色片中的浓度不均得到改善。

Description

喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及特别适用于显示装置的喷墨滤色片中使用的喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置。
背景技术
显示装置用滤色片的结构是在玻璃等基板上将红色、绿色、蓝色的点状像素设置成矩阵状,并用黑底等隔板划分其边界。作为这种滤色片的制造方法,以往已知的方法是使用基板作为支撑体,通过1)染色法、2)印刷法、3)采取反复进行感光性树脂液的涂布、曝光及显影方式的着色感光性树脂液法(着色抗蚀剂法)、4)将形成于临时支撑体上的图像依次转印到最终或临时支撑体上的方法、5)将预先着色的感光性树脂液涂布在临时支撑体上从而形成着色层,依次直接将该感光性着色层转印到基板上,并进行曝光显影,仅按颜色数重复进行上述操作的方法等形成多色图像的方法(例如,参见专利文献1)。另外,已知的还有使用喷墨法的方法(参见专利文献2)。
在这些方法中,虽然着色抗蚀剂法可以以高位置精度制作滤色片,但感光性树脂液在涂布中的损失大,从成本上考虑不能说是有利的。另一方面,虽然喷墨法中树脂液的损失小,在成本上是有利的,但存在像素位置精度差的问题。
为了克服这些问题,还提出了用着色抗蚀剂法形成黑底,用喷墨法制作RGB像素的滤色片制造方法,但是对制成的黑底的断面形状进行观察时,上端及其边缘呈圆形,后喷上的各种墨液容易越过黑底,因此可能导致与相邻像素产生混色,使显示品质降低。
为了防止这一问题,已经公开了使黑底和墨液之间具有相互排斥性质,或提高黑底间隙部分的墨液润湿性的方法(例如,参见专利文献3~6)。
另外,还公开了在喷墨滤色片上设置受像层,规定该受像层上的残留溶剂量的方法(例如,参见专利文献8及9)。但是,这些方法需要在基板上设置受像层,工序复杂。
专利文献1:日本特开昭61-99102号公报
专利文献2:日本特开平8-227012号公报
专利文献3:日本特开平6-347637号公报
专利文献4:日本特开平7-35915号公报
专利文献5:日本特开平10-142418号公报
专利文献6:日本特开平8-166507号公报
专利文献7:日本特开2004-294617号公报
专利文献8:日本特开2005-17819号公报
发明内容
本发明的目的是提供可用于制造浓度不均得到改善的喷墨滤色片的喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置。
鉴于上述情况,本发明人进行了深入研究,发现下述本发明可以解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明通过以下方法实现。
<1>喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,包含:在基板的至少一个面上涂布至少含有光聚合引发剂或光聚合引发体系、单体、粘结剂的感光性树脂组合物,形成感光性树脂层的感光性树脂层形成工序,对该基板上形成的感光性树脂层进行图案曝光的曝光工序,使经过该图案曝光后的感光性树脂层进行显影的显影工序和形成隔板图案的隔板图案形成工序,其特征在于,上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下。
<2>第<1>项所述的喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,其特征在于,上述隔板图案形成工序中的干燥温度为60~140℃。
<3>第<1>项所述的喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,其特征在于,在上述喷墨滤色片用带隔板的基板中,感光性树脂层的厚度为1~12μm。
<4>喷墨滤色片用带隔板的基板,其特征在于,是通过第<1>~<3>项所述的制造方法制造的。
<5>喷墨滤色片的制造方法,其特征在于,包含用喷墨法在第<4>项所述的喷墨滤色片用带隔板的基板上施加着色液体组合物的液滴,从而形成具有2种以上颜色的多个像素的工序。
<6>喷墨滤色片,其特征在于,是通过第<5>项所述的喷墨滤色片的制造方法制造的。
<7>液晶显示装置,其特征在于,具备第<6>项所述的喷墨滤色片。
根据本发明,可以提供可用于制造浓度不均得到改善的喷墨滤色片的喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置。
最佳实施方式
首先,对本发明的喷墨滤色片用带隔板的基板(以下,有时称为“本发明的带隔板的基板”)的制造方法进行说明。
本发明的带隔板的基板的制造方法包含:在基板的至少一个面上涂布至少含有光聚合引发剂或光聚合引发体系、单体、粘结剂的感光性树脂组合物,形成感光性树脂层的感光性树脂层形成工序、对该基板上形成的感光性树脂层进行图案曝光的曝光工序、使经过该图案曝光后的感光性树脂层进行显影的显影工序和形成隔板图案的隔板图案形成工序,其特征在于,上述图案曝光前即刻感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下。
(粘结剂(树脂·聚合物))
作为上述感光性树脂组合物中使用的粘结剂,优选侧链上具有羧酸基或羧酸盐基等极性基团的聚合物。作为其例子,可以列举日本特开昭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号公报中记载的那种甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化的马来酸共聚物等。另外,还可以列举侧链上具有羧酸基的纤维素衍生物。此外也优选使用在具有羟基的聚合物上加合环状酸酐而形成的物质。另外,作为特别优选的例子,可以列举美国专利第4139391号说明书中记载的(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸的共聚物、及(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸和其它单体的多元共聚物。这些具有极性基团的粘结剂聚合物可以单独使用,或者也可以以与通常的可成膜聚合物并用的组合物状态进行使用。
(光聚合引发剂、光聚合引发体系)
对于本发明来说,作为使上述感光性树脂组合物固化的方法,使用光聚合物引发剂或光聚合引发体系。此处使用的光聚合引发剂是通过可见光、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的照射(也称为曝光),能够产生引发后述多官能性单体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体系中进行适当选择。
作为上述光聚合引发剂,例如可以列举含有三卤甲基的化合物、吖啶类化合物、苯乙酮类化合物、双咪唑类化合物、三嗪类化合物、苯偶姻类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、多环醌类化合物、呫吨酮类化合物、重氮类化合物等。
具体来说,可以列举日本特开2001-117230号公报中记载的被三卤甲基取代而形成的三卤甲基噁唑衍生物或s-三嗪衍生物、美国专利第4239850号说明书中记载的三卤甲基-s-三嗪化合物、美国专利第4212976号说明书中记载的三卤甲基噁二唑化合物等含有三卤甲基的化合物;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)链烷等吖啶类化合物;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-三嗪等三嗪类化合物;另外还有9,10-二甲基苯并吩嗪、米蚩酮、二苯甲酮/米蚩酮、六芳基双咪唑/巯基苯并咪唑、苄基二甲基缩酮、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。
在上述物质中,优选选自含三卤甲基的化合物、吖啶类化合物、苯乙酮类化合物、双咪唑类化合物、三嗪类化合物中的至少一种物质,特别优选含有选自含三卤甲基的化合物及吖啶类化合物中的至少一种物质。含三卤甲基的化合物、吖啶类化合物从通用性及便宜性上来看也是可以使用的。
关于特别优选的物质,含有三卤甲基的化合物有2-三氯甲基-5-(对苯乙烯基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑,吖啶类化合物有9-苯基吖啶,还有2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪、2-(对丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑等含有三卤甲基的化合物,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。
上述光聚合引发剂可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。作为上述光聚合引发剂在感光性树脂组合物中的总量,优选为感光性树脂组合物的总固体成分(质量)的0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。如果上述总量不足0.1质量%,则组合物的光固化效率低,可能需要较长的曝光时间,如果超过20质量%,则显影时形成的图像图案产生缺漏,有时图案表面容易变得粗糙。
上述光聚合引发剂也可以和氢供体并用。作为该氢供体,从能够进一步优化感度上考虑,优选以下定义的硫醇类化合物、胺类化合物。此处的“氢供体”是指对于通过曝光由上述光聚合引发剂产生的自由基,可以提供氢原子的化合物。
上述硫醇类化合物是以苯环或杂环作为母环,具有直接连接在该母环上的1个以上,优选1~3个,更优选1~2个巯基的化合物(以下称为“硫醇类氢供体”)。另外,上述胺类化合物是以以苯环或杂环作为母环,具有直接连接在该母环上的1个以上,优选1~3个,更优选1~2个氨基的化合物(以下称为“胺类氢供体”)。另外,这些氢供体也可以同时具有巯基和氨基。
作为上述硫醇类氢供体的具体例子,可以列举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-2,5-二甲基氨基吡啶等。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。
作为上述胺类氢供体的具体例子,可以列举4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基树脂苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苄腈等。其中,优选4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮,特别优选4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。
上述氢供体可单独或混合两种以上使用。作为该氢供体,从使形成的图像在显影时不易从永久支撑体上脱落,且能够提高强度及感度上考虑,优选组合一种以上的硫醇类氢供体和一种以上的胺类氢供体而使用。
作为上述硫醇类氢供体和胺类氢供体的组合的具体例子,可以列举2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。更优选的组合物是2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-巯基苯并噁唑/4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮,特别优选的组合是2-巯基苯并噻唑/4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。
将上述硫醇类氢供体与胺类氢供体进行组合时,硫醇类氢供体(M)与胺类氢供体(A)的质量比(M∶A)通常优选为1∶1~1∶4,更优选为1∶1~1∶3。作为上述氢供体在感光性树脂组合物中的总量,优选为感光性树脂组合物的总固体成分(质量)的0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。
作为上述光聚合引发体系,优选由吸收曝光时的敏化色素和聚合引发剂组合而形成的体系,作为这种例子,日本特开2000-39712号公报等中进行了公开。
(单体)
作为感光性树脂组合物中使用的多官能性单体,可以单独使用以下化合物或将其与其它单体组合使用。具体来说,可以列举(甲基)丙烯酸叔丁酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、聚氧乙基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、1,4-二异丙烯基苯、1,4-二羟基苯二(甲基)丙烯酸酯、十亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、富马酸二烯丙酯、苯偏三酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酰胺、苯二甲基二(甲基)丙烯酰胺等。
另外,还可以使用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的化合物和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产物。
在这些物质中,特别优选的是四丙烯酸季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯。
作为单体在感光性树脂组合物中的含量,优选相对于感光性树脂组合物的总固体成分(质量)为5~80质量%,特别优选为10~70质量%。如果上述含量为5质量~80质量%,则组合物的曝光部分对碱显影液的耐受性不会变差,另外,形成感光性树脂组合物时粘性不会增加,操作性不会变差,因此是优选的。
(溶剂)
在本发明的感光性树脂组合物中,除了上述成分外,还可以再使用有机溶剂。作为有机溶剂的例子,可以列举甲乙酮、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己酮、环己醇、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺等,但是从后述那样使图案曝光前即刻的感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下的角度来看,作为上述有机溶剂,优选沸点为50~180℃的有机溶剂,更优选沸点为70~160℃的有机溶剂。具体来说,优选丙酮(56℃)、甲乙酮(80℃)、甲基异丁基酮(118℃)、环己酮(156℃)、丙二醇单甲基醚(120℃)、环己醇(161℃)、正丙醇(97℃)、醋酸乙酯(77℃)、丙二醇单甲基醚醋酸酯(146℃)、乳酸乙酯(155℃)、3-乙氧基丙酸乙酯(165℃)等,特别优选丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲基醚、正丙醇、醋酸乙酯、、丙二醇单甲基醚醋酸酯、乳酸乙酯。
另外,也可以同时使用沸点不同的2种以上有机溶剂,在这种情况下,优选上述溶剂的组合。
另外,使用沸点为180℃以上的有机溶剂时,优选与沸点为50~125℃的有机溶剂组合使用。作为使用这种沸点为180℃以上的溶剂时的组合,可以列举γ-丁内酯(204℃)和甲乙酮的组合、N-甲基-2-吡咯烷酮(204℃)和丙二醇单甲基醚的组合、乙二醇(198℃)和乳酸乙酯和甲乙酮的组合等。
在本发明中,隔板的色调优选为乌黑。因此,作为本发明的隔板的着色剂,例如优选使用碳黑、钛黑、石墨、金属化合物(例如氧化铁、氧化钛)等黑色着色剂。但是,即使通常被称作黑色着色剂(黑色颜料或黑色染料)的物质,也不能说是严格绝对的黑色(对可见光的吸光度在全波长范围内相等)。例如即使是作为代表性黑色颜料的碳黑的情况下,色调也随制作方法、粒径、结构等变化,特别是粒径对其色调有较大影响。关于粒径,优选为10~75nm,更优选为12~50nm,进一步优选为15~40nm。另外,此处的所谓“粒径”是指将粒径的电子显微镜照片图像转变为同面积的圆时的直径,另外,“数均粒径”是指对多个粒子求出上述粒径,100个这种粒径的平均值。
上述感光性树脂组合物优选含有着色剂。作为上述感光性树脂组合物,优选在555nm下具有高光学浓度的组合物,该值优选为2.5以上,更优选为2.5~10.0,进一步优选为2.5~6.0,特别优选为3.0~5.0。另外,为了如后述那样用光引发体系进行固化,该感光性树脂组合物相对于曝光波长(通常在紫外区域)的光学学浓度也是重要的。即,该值为2.0~10.0,优选为2.5~6.0,最优选为3.0~5.0。如果为2.0~10.0,则可以形成所希望的隔板形状,而且可以良好地引发聚合,可以形成隔板,因此是优选的。
(着色剂)
作为本发明中使用的着色剂,具体来说,可以列举下述染料、颜料中记载的带有颜色索引(C.I.)编号的物质。
在本发明的感光性树脂组合物中,适宜使用公知的有机颜料、无机颜料、染料等,感光性树脂层需要遮光性时,除了碳黑、氧化钛、四氧化铁等金属氧化物粉、金属硫化物粉、金属粉等遮光剂外,还可以使用红、蓝、绿等颜料的混合物等。可以使用公知的着色剂(染料、颜料)。使用该公知着色剂中的颜料时,优选能够在感光性树脂组合物中进行均匀地分散。
从充分缩短显影时间方面来看,上述感光性树脂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%,进一步优选为50~55质量%。
作为上述公知的染料或颜料,具体来说,适宜使用日本特开2005-17716号公报[0038]~[0040]中记载的色材、特开2005-361447号公报[0068]~[0072]中记载的颜料,以及特开2005-17521号公报[0080]~[0088]中记载的着色剂。
上述颜料最好形成分散液进行使用。该分散液可以通过以下方式制备,即将上述颜料和颜料分散剂预先混合,将得到的组合物添加到后述的有机溶剂(或载色剂)中进行分散。上述载色剂是指涂料呈液体状态时使颜料分散的介质部分,包含液体状且与上述颜料结合固结涂膜的部分(粘结剂)和对其进行溶解稀释的成分(有机溶剂)。作为使上述颜料分散时使用的分散机,没有特别的限制,例如可以列举朝倉邦造著,“颜料の事典”,第一版,朝倉书店,2000年,438页中记载的捏合机、开炼机、磨碎机(attriter)、高速研磨机、溶解机、均匀混合器、砂磨机等公知的分散机。另外也可以是该文献第310页记载的通过机械磨碎方式,利用摩擦力进行细微粉碎。
在本发明的感光性树脂组合物中,除了上述粘结剂(树脂、聚合物)、引发剂、单体、着色剂外,必要时还可以含有例如增塑剂、填料、稳定剂、阻聚剂、表面活性剂、溶剂、粘结促进剂等。而且,优选感光性树脂组合物具有至少在150℃以下的温度软化或粘结的性能,优选为热塑性的。从这种观点来看,可以通过添加增塑剂来进行改性。
(表面活性剂)
对于本发明的隔板,可以使用后述的狭缝状喷嘴等,将感光性树脂组合物涂布在基板上,但是通过使该感光性树脂组合物中含有适当的表面活性剂,可以控制均匀的膜厚,可以有效地防止涂布不均。
作为上述表面活性剂,可以列举日本特开2003-337424号公报、特开平11-133600号公报中公开的表面活性剂作为适宜的品种。
另外,相对于感光性树脂组合物的总固体成分,表面活性剂的含量通常为0.001~1质量%,优选为0.01~0.5质量%,特别优选为0.03~0.3质量%。
(紫外线吸收剂)
在本发明的感光性树脂组合物中,必要时可以含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,除了日本特开平5-72724号公报中记载的化合物外,还可以列举水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类、镍螯合物类、受阻胺类等。
具体来说,可以列举水杨酸苯酯、水杨酸4-叔丁基苯酯、苯甲酸2,4-二叔丁基苯基-3’,5’-二叔-4’-羟酯、水杨酸4-叔丁基苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、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、丙烯酸乙基-2-氰基-3,3-二苯酯、2,2’-羟基4-甲氧基二苯甲酮、二丁基二硫代氨基甲酸镍、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基4-吡啶)酯、水杨酸4-叔丁基苯酯、水杨酸苯酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩合物、琥珀酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-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-(二乙基氨基)-5-三嗪-2-基]氨基}-3-苯基香豆素等。
另外,相对于感光性树脂组合物的总固体成分,紫外线吸收剂的含量通常为0.5~15质量%,优选为1~12质量%,特别优选为1.2~10质量%。
(其它)
—热聚合防止剂—
另外,优选本发明的感光性树脂组合物中含有热聚合防止剂。作为该热聚合防止剂的例子,可以列举对苯二酚、对苯二酚单甲基醚、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,-硫二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑、吩噻嗪等。
另外,相对于感光性树脂组合物的总固体成分,热聚合防止剂的含量通常为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,在本发明的感光性树脂组合物中,除了上述添加剂外,还可以含有日本特开平11-133600号公报中记载的“粘结助剂”,以及其它添加剂等。
[基板]
作为本发明中使用的基板,可以使用金属性支撑体、贴合了金属的支撑体、玻璃、陶瓷、合成树脂膜等。特别优选可列举透明性及尺寸稳定性良好的玻璃或透明合成树脂膜。
(隔板图案的形成)
在本发明的带隔板的基板的感光性树脂组合物层的形成过程中,将基板洗净后,对该基板进行热处理,使表面状态稳定化。将该基板调温后,涂布上述感光性树脂组合物。接着,干燥掉一部分溶剂,使涂布的感光性树脂组合物失去流动性后,用EBR(边胶清洗剂)等将基板周围不需要的涂布液除去,进行预烘干,得到感光性树脂层。
上述涂布没有特别的限制,可以使用公知的具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂布器(例如FAS Asia公司制,商品名:MH-1600)或玻璃基板用涂布器(平田机工株式会社制)等进行实施。
接着,在上述隔板图案形成工序中的曝光工序中,使基板和具有图像图案的掩模(例如石英曝光掩模)呈垂直竖立状态,并适当地设定曝光掩模面和该感光性树脂层之间的距离(例如,200μm),吹入氮气并控制氧气分压,在氮气氛下(贫氧气氛下)进行曝光(图案曝光)。该曝光可以采用例如具备超高压水银灯的邻近型曝光机(例如,日立High-Tech电子Engineering株式会社制)等进行实施,曝光量可以进行适当地(例如300mJ/cm2)选择。另外,此时的氧气分压可以使用氧气计(G-102型,饭岛电子工业制等)进行测定。
此处,上述在贫氧气氛下是指本发明中图案曝光时的氧气分压为0.15大气压以下,或者在能够阻挡氧气的氧气阻挡层之下,其详细情况如下。
通常,大气(1大气压)下的氧气分压为0.21大气压,因此为了使氧气分压下降到0.15大气压以下,可以通过(a)使曝光时的大气减压至0.71大气压以下,或(b)使空气和氧气以外的气体(例如,氮气或氩气等惰性气体)进行混合并使氧气以外的气体相对于空气为40vol%以上来实现。
关于本发明中的贫氧气氛,没有特别的限制,可以使用上述任意方法。
在使用上述使氧气分压下降到0.15大气压以下的方法的情况下,优选为0.10大气压以下,更优选为0.08大气压以下,特别优选为0.05大气压以下。
氧气分压的下限没有特别的限制。可以通过真空或用空气以外的气体(例如氮气)替换氛围气而使氧气分压实质为0,这也是优选的方法。氧气分压可使用氧气计进行测定。
上述惰性气体是指N2、H2、CO2等一般的气体,以及He、Ne、Ar等稀有气体类。其中,从安全性、获得容易性及成本问题方面考虑,优选使用N2
上述减压下是指500hPa以下,优选100hPa以下的状态。
本发明的带隔板的基板的制造方法的特征在于上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下。另外,本发明中的感光性树脂层的残留溶剂量是指图案曝光前即刻所测定的残留溶剂量。
上述感光性树脂层的残留溶剂量优选越少越好,具体来说,优选80μL/m2以下,更优选60μL/m2以下。如果上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下,则可以良好地改善浓度不均。上述感光性树脂层的残留溶剂量可以通过气相色谱分析进行定量。
使上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下,形成感光性树脂层后,还可以在不损害感光性树脂层性能的范围内,通过提高干燥温度、延长干燥时间、或减压干燥等进行充分地干燥,另外,作为感光性树脂组合物中的溶剂,也可以使用沸点低的溶剂。
上述干燥温度根据溶剂的种类优选为60~140℃,更优选为70~120℃。如果上述干燥温度为60~140℃,则可以使残留溶剂量为100μL/m2以下,另外也不会产生灰雾,因此是优选的。另外同样,干燥时间优选为0.5~60分,更优选为1~10分。
在随后的显影工序中,用显影液显影得到图案图像,接着根据需要进行水洗处理,得到带隔板的基板。
在上述显影前,优选利用淋浴喷头进行纯水喷雾,使上述感光性树脂层的表面均匀润湿。作为上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,但更优选少量添加了与水有混合性的有机溶剂的水溶液。作为显影处理中进行光照中使用的光源,可以列举中压~超高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯等。
作为上述碱性物质,可以列举碱金属氢氧化物类(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、单乙醇胺、吗啉、四烷基氢氧化铵类(例如,四甲基氢氧化铵)、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。
作为上述“与水有混合性的有机溶剂”,例如可以优选列举甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、双丙酮醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、苄醇、丙酮、甲乙酮、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。与水有混合性的有机溶剂的浓度优选为0.1~30质量%。而且,还可以添加公知的表面活性剂,该表面活性剂的浓度优选为0.01~10质量%。
上述显影液可以作为浴液使用,或作为喷雾液使用。在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进行擦拭等方法。显影液的温度通常优选为室温附近至40℃。显影时间取决于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,但通常为10秒~2分左右,如果过短,则可能导致非曝光部分的显影不充分,同时紫外线吸光度也不足,如果过长,曝光部分也可能被蚀刻。在任一种情况下,都可能使形成适宜的隔板形状变得困难。通过该显影工序,可按如前所述形成隔板形状。
通过以上的本发明的带隔板的基板的制造方法,可以得到本发明的带隔板的基板。通过将本发明的带隔板的基板用于后述的喷墨滤色片,可以改善浓度不均。可以认为这是由于通过使上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下,抑制了隔板形成时的膜的缩小、变形,可形成矩形的板壁。
本发明的带隔板的基板中的感光性树脂层的厚度,取决于感光性树脂组合物的固体成分含量及所形成的隔板的厚度,没有特别限定,通常优选为1~12μm,更优选为1.5~12μm,进而优选为1.8~8μm,特别优选为2.0~6.0μm,。
另外,为了防止与相邻像素的混色,优选本发明的隔板进行了疏水处理。作为该疏水处理,可以列举在隔板上涂布疏水材料的方法、重新设置疏水层的方法、通过等离子体处理赋予疏水性的方法、将疏水性物质混炼进隔板中的方法等。以下对疏水处理进行详细地说明。
(1)<将疏水性物质混炼进隔板中的方法>
作为防止“混色”的手段,优选使用由含氟树脂(A)的感光性树脂组合物得到的光致抗蚀剂来制作隔板。
上述含氟树脂(A)具有由下述式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)和酸性基团(b),酸值为1~300mgKOH/g。
-(X-O)n-Y  …式1
式1中,X是碳数1~10的二价饱和烃基或碳数1~10的氟化二价饱和烃基,每个用n限定的单元表示相同基团或不同基团,Y表示氢原子(限于与Y原子上邻接的氧原子相邻的碳原子上未结合氟原子的情况)、碳数为1~20的1价饱和烃基或碳数为1~20的氟化1价饱和烃基,n表示2~50的整数。但是,式1中的氟原子总数为2以上。
作为式1中的X、Y的形式,优选列举X为碳数1~10的除去了一个氢原子的氟化亚烷基或碳数1~10的全氟化亚烷基,每个用n限定的单元表示相同基团或不同基团,Y为碳数为1~20且除去了一个氢原子的氟化烷基或碳数为1~20的全氟化烷基。
作为式1中的X、Y的形式,更优选列举X为碳数1~10的全氟化亚烷基,每个用n限定的单元表示相同基团或不同基团,Y为碳数1~20的全氟化烷基。
通过使X、Y为上述形式,使含氟树脂达到了良好的疏墨液性。
式1中的n表示2~50的整数。n优选为2~30,更优选为2~15。如果n为2以上,则墨液的降落性良好。如果n为50以下,则通过具有Rf基(a)的单体和具有酸性基团(b)单体以及其它单体的共聚来合成含氟树脂时,单体的相溶性良好。
另外,由式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)中的碳原子总数优选为2~50,更优选为2~30。处于该范围时,含氟树脂可达到良好的疏墨液性,特别是疏有机溶剂性。另外,通过具有Rf基(a)的单体和具有酸性基团(b)的单体以及其它单体的共聚来合成含氟树脂时,单体的相溶性良好。
作为X的具体例子,可以列举-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-、-CF2CF(CF3)-、-CF2CF2CF2CF2-、-CF2CF2CF(CF3)-、-CF2CF(CF3)CF2-。
作为Y的具体例子,可以列举-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、以及-(CF2)11CF3、-(CF2)15CF3
作为由式1表示的聚氟醚结构构成的Rf基(a)的优选形式,可以列举式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,每个用n限定的单元为相同基团,q为1~20的整数,n表示2~50的整数。另外,对于Cp-1F2(p-1)、CpF2p及CqF2q+1,如果C和F数满足上述规定,则可以是直链状,也可以是支化链状。
作为式2表示的Rf基(a),从合成容易性上来看,可优选具体地列举-CF2O(CF2CF2O)n-1CF3(n为2~9)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n为2~6)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C3F7(n为2~6)。
上述含氟树脂(A)中的Rf基(a)可以完全相同,也可以不同。
上述含氟树脂(A)中的氟原子含量优选为1~60摩尔%,更优选为5~40摩尔%。如果上述氟原子的的含量处于1~60摩尔%的范围内,则含氟树脂可达到良好的疏墨液性,本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。
上述含氟树脂(A)具有酸性基团(b)。作为酸性基团(b),优选选自羧基、酚性羟基及磺酸基中的至少一种酸性基团或其盐。
上述含氟树脂(A)的酸值优选为1~300mgKOH/g,更优选为5~200mgKOH/g,特别优选为10~150mgKOH/g。如果处于该范围内,则本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。还有,酸值是中和1g树脂所需要的氢氧化钾的质量(单位mg),在本说明书中将单位记为mgKOH/g。
上述含氟树脂(A)的数均分子量优选为500以上且不足20000,更优选2000以上且不足15000。如果处于该范围内,则本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。数均分子量通过凝胶渗透色谱法并用聚苯乙烯作为标准物质进行测定。
上述含氟树脂(A)是含有基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元,和基于具有乙烯性双键和酸性基团(b)的单体的单体单元的共聚物,酸值优选为1~300mgKOH/g。
作为乙烯性双键,可以列举(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基。作为具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体,可以列举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表示单键或碳数为1~6的二价有机基团,Q2表示碳数为1~6的二价有机基团。Q1、Q2也可以具有环状结构。
作为Q1、Q2的具体例子,可以列举-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-、-CH2(CH2)3CH2-、-CH(CH2CH(CH3)2)-、-CH2CH(OH)CH2-、-CH2CH2NHCOOCH2-、-CH2CH(OH)CH2OCH2-等。Q1也可以为单键。从合成容易性上考虑,优选-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH(OH)CH2-。
作为具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体,可以具体地列举以下物质: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)。
在上述含氟树脂(A)中,基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元的含量优选为1~95摩尔%,更优选为5~80摩尔%,进一步优选为20~60摩尔%。如果处于该范围内,则含氟树脂可达到的良好的疏墨液性,本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。
作为具有酸性基团(b)的单体,可以列举具有羧基的单体、具有酚性羟基的单体、具有磺酸基的单体。
作为具有羧基的单体,可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸、桂皮酸、或它们的盐。这些单体可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。
作为具有酚性羟基的单体,可以列举邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯等。另外,这些物质的苯环上的1个以上氢原子被以下基团取代后形成的化合物: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个以上氢原子被卤原子取代后形成的卤烷基;硝基、氰基、酰胺基。这些单体可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。
作为具有磺酸基的单体,可以列举乙烯基磺酸、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-磺基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-磺基丙酯、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。这些单体可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。
在上述含氟树脂(A)中,基于具有酸性基团(b)的单体的单体单元的含量优选为0.1~40摩尔%,更优选为0.5~30摩尔%,进一步优选为1~20摩尔%。如果处于该范围内,则含氟树脂可达到良好的疏墨液性,本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。
当上述含氟树脂(A)是含有基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元,和基于具有乙烯性双键和酸性基团(b)的单体的单体单元的共聚物时,也可以具有基于不含Rf基(a)和酸性基团(b)的单体(以下称为“其它单体”)的单体单元。
作为其它单体,可以列举烃系烯烃类、乙烯基醚类、异丙烯基醚类、烯丙基醚类、乙烯基酯类、烯丙基酯类、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、芳香族乙烯基化合物、氯代烯烃类、氟代烯烃类、共轭二烯类。这些化合物也可以含有官能团,例如可以列举羟基、羰基、烷氧基、酰胺基等。另外,也可以是具有聚硅氧烷结构的基团。但是,基于这些其它单体的单体单元不具有Rf基(a)和酸性基团(b)。这些单体可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。特别是(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类,此时由本发明的感光性树脂组合物形成的涂膜耐热性优异,因此是优选的。
在含氟树脂(A),基于其它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。如果处于该范围内,则本发明的感光性树脂组合物的显影性良好。
本发明的中的含氟树脂(A)除了可通过合成上述含有基于具有乙烯性双键和Rf基(a)的单体的单体单元,和基于具有乙烯性双键和酸性基团(b)的单体的单体单元的共聚物而得到外,也可以通过使具有Rf基(a)的化合物和/或具有酸性基团(b)的化合物与具有反应部位的聚合物进行反应的各种改性方法来得到。
作为使具有Rf基(a)的化合物与具有反应部位的聚合物进行反应的各种改性方法,例如可以列举使具有环氧基的单体预先共聚,然后使具有Rf基(a)和羧基的化合物进行反应的方法、使具有环氧基的单体预先进行共聚,然后使具有Rf基(a)和羟基的化合物进行反应的方法。
作为具有环氧基的单体的具体例子,可以列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧基环己基甲基丙烯酸酯。
作为具有Rf基(a)和羧基的化合物,可以列举下述式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表示为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,可以列举下述式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表示为2或3的整数,q表示1~20的整数,n表示2~50的整数。
作为使具有酸性基团(b)的化合物与具有反应部位的聚合物进行反应的各种改性方法,例如可以列举使具有羟基的单体预先共聚,然后使酸酐进行反应的方法。另外,还可以列举使具有乙烯性双键的酸酐预先进行共聚,然后使具有羟基的化合物进行反应的方法
作为具有羟基的单体的具体例子,可以列举乙烯基苯酚、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸5-羟戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸4-羟基环己酯、单(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟基丙基酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、2-羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚、环己烷二醇单乙烯基醚、2-羟乙基烯丙基醚、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(羟甲基)等。
另外,具有羟基的单体也可以是末端为羟基的具有聚环氧烷烃链的单体。例如可以列举CH2=CHOCH2C6H10CH2O(C2H4O)gH(此处,g为1~100的整数,下同)、CH2=CHOC4H8O(C2H4O)gH、CH2=CHCOOC2H4O(C2H4O)gH、CH2=C(CH3)COOC2H4O(C2H4O)gH、CH2=CHCOOC2H4O(C2H4O)h(C3H6O)kH(此处,h为0或1~100的整数,k为1~100的整数,h+k为1~100,下同)、CH2=C(CH3)COOC2H4O(C2H4O)h(C3H6O)kH等。这些单体可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。
作为酸酐的具体例子,可以列举邻苯二甲酸酐、3-甲基邻苯二甲酸酐、苯偏三酸酐等。
作为具有乙烯性双键的酸酐的具体例子,可以列举马来酸酐、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-丁二酸酐等。
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,可以列举上述所示的具有羟基的单体的具体例子,以及乙醇、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类、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。优选分子内具有1个羟基的化合物。这些化合物可以单独使用,也可以是2种以上同时使用。
含氟树脂或作为含氟树脂前体的具有上述反应部位的聚合物可以通过以下方式合成,即,使单体和必要时使用的链转移剂一起溶解在溶剂中,加热,添加聚合引发剂进行反应。
上述含氟树脂(A)的配合量,相对于感光性树脂组合物中的固体成分优选为0.01~50摩尔%,更优选为0.1~30摩尔%,特别优选为0.2~10摩尔%。处于该范围内时,感光性树脂组合物可达到良好的疏墨液性、墨液降落性,显影性良好。
(2)<重新设置疏水层的方法>
作为防止“混色”的手段,优选在通过上述方法形成的隔板的基板上,与玻璃基板上的隔板吻合的位置制作对墨液具有排斥性的间壁。
作为对墨液具有排斥性的间壁,优选使用有机硅橡胶层。在表层涂布的有机硅橡胶层对于用于着色的溶液及墨液必须具有排斥效果,但并不局限于此,优选以具有下面这种重复单元的分子量为数千~数十万的线状有机聚硅氧烷为主成分的物质。
[化1]
Figure S2006800400347D00201
其中,n为2以上的整数,R是碳数为1~10的烷基、烯基或苯基。通过使这种线状有机聚硅氧烷进行稀疏地交联,得到有机硅橡胶。交联剂是所谓室温(低温)固化型的有机硅橡胶中使用的乙酰氧基硅烷、胴肟硅烷、烷氧基硅烷、氨基硅烷、酰胺基硅烷、烯氧基硅烷等,使其与作为通常呈线状的有机聚硅氧烷的末端具有羟基的物质进行组合,分别形成脱醋酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型、脱酮型有机硅橡胶。
另外,作为有机硅橡胶,可以添加作为催化剂的少量有机锡化合物等。为了使感光性树脂层和有机硅橡胶层进行粘接,有时使用各种物质作为层间的粘接层,特别优选氨基硅烷化合物或有机钛酸酯化合物。作为感光性树脂层和有机硅橡胶层的层间粘接层的替代,也可以预先在有机硅橡胶层中添加粘接成分。作为该添加的粘接成分,也可以使用氨基硅烷化合物或有机钛酸酯化合物。
用于制作间壁的曝光是以隔板作为掩模,从基板背面一侧实施,而且使照射的UV光散射,使入射光扩大至大于透过部位尺寸,作用到感光性树脂上,进行光反应,使可溶化树脂部分在有机硅橡胶表面一侧变大。进行这种曝光后,用正庚烷/乙醇混合液进行显影,可制作具有有机硅橡胶表层的间壁。
(3)<通过等离子体处理赋予疏水性的方法>
作为防止“混色”的手段,优选在通过上述方法形成了隔板的基板上,通过等离子体进行疏水化处理。
在本工序中,作为导入的至少含有氟原子的气体,优选使用选自CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8的卤素气体中的一种以上。特别是C5F8(八氟环戊烯),对臭氧的破坏能力为0,同时在大气中的寿命与以往的气体相比(CF4:5万年,C4F8:3200年)非常短,为0.98年。因此,地球变暖系数为90(假设CO2=2的100年累积值),与以往的气体相比(CF4:6500,C4F8:8700)非常小,对于臭氧层及地球环境保护是极为有效的,在本发明中也是优选使用的。
另外,作为导入气体,也可以根据需要同时使用氧气、氩气、氦气等气体。在本工序中,如果使用由选自CF4、CHF3、C2F6、SF6、C3F8、C5F8的卤素气体中的一种以上和O2形成的混合气,则在本工序中可控制所处理的隔板表面的疏墨液程度。但是,对于该混合气体来说,如果O2的混合比率超过30%,则O2引起的氧化反应可能占主导地位,有时会妨碍提高疏墨液性的效果,或可能对树脂造成损坏,在使用该混合气体的情况下,优选以O2的混合比率为30%以下进行使用。
另外,作为等离子体的产生方法,可以使用低频放电、高频放电、微波放电等方式,可以任意设定等离子体处理时的压力、气体流量、放电频率、处理时间等。
还有,在本工序之前,最好进行干蚀刻处理。即,导入含有选自氧气、氩气、氦气中的至少一种的气体,在减压气氛下或大气压气氛下对支撑基板照射等离子体,进行减压等离子体处理或大气压等离子体处理,从而将隔板形成工序中的支撑基板表面附着的污染物除去,使开口部分中的墨液进行良好地扩散。
(4)<在隔板上表面涂布疏水材料的方法>
作为防止“混色”的手段,优选在通过上述方式形成了隔板的基板上,全面涂布具有疏水性的材料。
作为具有疏水性的材料,没有特别的限制,只要是聚四氟乙烯等氟树脂、有机硅橡胶、全氟烷基丙烯酸酯、烃丙烯酸酯、甲基硅氧烷等通常被认为是疏水材料且对着色剂的接触角为60°以上的物质即可。
作为疏水材料的涂布方法,只要是对隔板、感光性树脂层不产生影响的方法,就可以选择狭缝涂布、旋涂、浸涂、辊涂等针对各种材料的最佳方法。
接着,从玻璃基板背面一侧,透过隔板进行UVO3处理,对感光性树脂层以外部分的疏水膜进行选择性除去或进行亲水化处理(对于着色剂的接触角在处理前后有30°以上的差异)。
只要能除去疏水材料或进行亲水处理,图案形成方法可以根据所使用的材料选择激光消融、等离子体抛光、电晕放电等干式处理及使用碱的湿式处理等最佳方法。另外,只要能够在感光性树脂层上用疏水材料形成图案,剥落(lift-off)法也是有效的。
在上述(1)~(4)的疏水处理方法中,从“薄膜”的角度来看,优选(3)通过等离子体进行疏水处理的方法,从能够对隔板上表面进行进一步疏水化的所谓“各向异性”方面考虑,优选(4)通过涂布进行疏水处理的方法。
[滤色片、滤色片的制造方法]
本发明的喷墨滤色片的制造方法的特征在于,在已述的喷墨滤色片用带隔板的基板上,用喷墨法施加着色液体组合物液滴,从而形成具有2种以上颜色的多个像素。
即,在上述显影工序中,针对基板上形成的隔板间的空隙,施加用于形成2种以上颜色的像素(例如,RGB各种像素)的着色液体组合物液滴,从而使其进入隔板的空隙,形成具有2种以上颜色的多个像素。
对于本发明来说,作为使该着色液体组合物进入隔板空隙的方法,使用喷墨法。
另外,在按此方式形成各种像素之前,可以将隔板形状固定,其方法没有特别的限制,可以列举以下方法。
即,1)显影后进行再曝光(有时称为后曝光)、2)显影后在较低温度下进行加热处理等。此处所述的加热处理是指在电炉、干燥器等中加热带隔板的基板,或用红外线灯照射基板。
此处,进行上述1)时的曝光量,在大气下为500~3000mJ/cm2,优选为1000~2000mJ/cm2,在贫氧气氛下也可以采用更低的曝光量进行曝光。另外同样,进行2)时的加热温度为50~120℃,优选为70~100℃左右,加热时间为10~40分钟左右。温度低于50℃时,隔板可能不进行固化,大于120℃时隔板的形状可能变坏。
关于用于形成各像素的喷墨法,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受像层然后进行滴注的方法等公知的方法。
优选在形成各像素后,设置加热处理(所谓烘干)的加热工序。即,在电炉、干燥器等中对具有因光照引发光聚合而形成的层的基板进行加热,或用红外线灯进行照射。加热的温度和时间取决于感光性树脂组合物的组成及所形成的层的厚度,但是一般从充分获得耐溶剂性、耐碱性及紫外线吸光度的方面考虑,优选在120~250℃下加热10分钟~120分钟。
按这种方式形成的滤色片的图案形状没有特别的限制,可以是作为一般黑底形状的条形,也可以是格状,另外也可以是三角形排列的形状。
(喷墨方式)
作为本发明中使用的喷墨方式(喷墨法),可以采用连续喷射带电墨液,通过电场进行控制的方法、使用压电元件进行间歇喷墨的方法、加热墨液,利用其发泡进行间歇喷射的方法等各种方法。
使用的墨液可以使用油性的,也可以使用水性的。另外,该墨液中所含的着色剂可以同时使用染料、颜料,但是从耐久性方面考虑,更优选使用颜料。另外,也可以使用公知的滤色片制作中使用的涂布方式的着色墨液(着色树脂组合物,例如日本特开2005-3861号公报[0034]~[0063]中记载的),以及日本特开平10-195358号公报[0009]~[0026]中记载的喷墨用组合物。
在本发明的墨液中,考虑到着色后的工序,也可以通过加热进行固化、或通过紫外线等能量射线进行固化的成分。作为通过加热进行固化的成分,可以广泛地使用热固性树脂,另外,作为通过能量射线进行固化的成分,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而形成的材料。特别地,考虑到耐热性,更优选分子内有多个丙烯酰基、甲基丙烯酰基的物质。这些丙烯酸酯衍生物、甲基丙烯酸酯衍生物是水溶性的,因此优选使用,即使是难溶性的物质,也可以进行乳化后进行使用。
在这种情况下,可以使用已述的<感光性树脂组合物>中列举的,含有颜料等着色剂的感光性树脂组合物作为优选物质。
另外,作为可以本发明中使用的墨液,也可以使用至少含有粘结剂,以及含2官能至3官能环氧基的单体的滤色片用热固性墨液作为优选物质。
通过以上本发明的滤色片的制造方法制造的本发明的滤色片是用喷墨方式形成了像素的滤色片,优选喷射RGB三种颜色的墨液来形成3色滤色片。
该滤色片可以作为与液晶显示元件、电泳显示元件、电致发光显示元件、PLZT等组合的显示元件进行使用。也可以用于彩色相机或其它的使用滤色片的用途。
[显示装置]
本发明的滤色片可用于液晶显示装置、等离子体显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等显示装置。显示装置的定义及各种显示装置的说明记载于例如“电子デイスプレイデバイス(佐佐木 昭夫著,(株)工业调查会,1990年发行)”、“电子デイスプレイデバイス(伊吹 顺章著,产业图书(株)平成元年发行”等中。
本发明的滤色片特别优选被用于液晶显示装置(本发明的液晶显示装置)。关于液晶显示装置,例如记载于“次世代液晶デイスプレイ技术(内田龙男编集,(株)工业调查会,1994年发行)”中。本发明适用的液晶显示装置没有特别的限制,例如可以适用于上述“次世代液晶デイスプレイ技术”中记载的各种方式的液晶显示装置。本发明对这些显示器中的彩色TFT方式的液晶显示装置特别有效。关于TFT方式的液晶显示装置,例如记载于“カラ-TFT液晶デイスプレイ(共立出版(株)1996年发行)”中。另外,本发明当然也适用于IPS等横电场驱动方式、MVA等像素分割方式等视角得以扩大的液晶显示装置。关于这些方式,例如记载于“EL、PDP、LCDデイスプレイ-技术と市场の最新动向-(Toray ResearchCenter调查研究部门,2001年发行)”的第43页。
本发明的液晶显示装置除滤色片外,还由电极基板、偏光膜、相位差膜、背光灯、隔离物、视角补偿膜等各种部件构成。本发明的黑底也适用于由这些公知部件构成的液晶显示装置。关于这些部件,例如记载于“’94液晶デイスプレイ周边材料·ケミカルズの市场(岛 健太郎(株)CMC,1994年发行)”、“2003液晶关连市场の现状と将来展望(下卷)(表 良吉(株)富士CHIMERA总研,2003年发行”中。
[目标用途]
本发明的液晶显示装置可以在电视、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、汽车导航系统等用途上没有特别限制地进行应用。
实施例
以下,使用实施例对本发明进行详细说明。本发明并不受这些实施例的限定。还有,除非特别指出,“%”及“份”表示“质量%”及“质量份”,“分子量”表示“重均分子量”。
感光性树脂组合物(1)~(3)的制备
(感光性树脂组合物(1)的制备)
通过以下方式得到感光性树脂组合物(1),即,首先量取下述感光性树脂组合物(1)的配方中记载的量的后述碳黑分散液、丙二醇单甲基醚醋酸酯(溶剂1),在24℃(±2℃)的温度下进行混合,并在150RPM下搅拌10分钟,然后量取甲乙酮(溶剂2)、后述的粘结剂P-1、后述的DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪、吩噻嗪、后述的表面活性剂1,在25℃(±2℃)的温度下依次进行添加,在40℃(±2℃)的温度及150RPM下搅拌30分钟。
(感光性树脂组合物(1)的配方)
碳黑分散液(碳黑的粒径20nm):26份
溶剂1:7.0份
溶剂2:53份
粘结剂P-1:9.5份
DPHA溶液:4.2份
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪:0.22份
吩噻嗪:0.003份
表面活性剂1:0.043份
[碳黑分散液的组成]
碳黑(Degussa社制,Nipex35):13.1%
下述分散剂:0.65%
[化2]
Figure S2006800400347D00261
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%
丙二醇单甲基醚醋酸酯:79.53%
[粘结剂P-1的组成]
聚合物(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸=72/22摩尔比的无规共聚物,分子量3.8万):27%
丙二醇单甲基醚醋酸酯:73%
[DPHA液的组成]
六丙烯酸二季戊四醇酯
(含有阻聚剂MEHQ 500ppm,日本化药(株)制,商品名:KAYARADDPHA):76%
丙二醇单甲基醚醋酸酯:24%
[表面活性剂1的组成]
下述结构物1:30%
甲乙酮:70%
[化3]
结构物1
Figure S2006800400347D00271
(n=6,x=55,y=5,Mw=33940,Mw/Mn=2.55,PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
(感光性树脂组合物(2)的制备)
通过以下方式得到感光性树脂组合物(2),即,首先量取下述感光性树脂组合物(2)的配方中记载的量的上述碳黑分散液、上述溶剂1,在24℃(±2℃)的温度下进行混合,并在150RPM下搅拌10分钟,然后量取上述溶剂2、上述的粘结剂P-1、上述的DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪、吩噻嗪、上述的表面活性剂1,在25℃(±2℃)的温度下依次进行添加,在40℃(±2℃)的温度及150RPM下搅拌30分钟。
(感光性树脂组合物(2)的配方)
碳黑分散液(碳黑的粒径20nm):26份
溶剂1:25份
溶剂2:36份
粘结剂P-1:9.5份
DPHA溶液:4.2份
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪:0.22份
吩噻嗪:0.003份
表面活性剂1:0.043份
(感光性树脂组合物(3)的制备)
通过以下方式得到感光性树脂组合物(3),即,首先量取下述感光性树脂组合物(3)的配方中记载的量的上述碳黑分散液、上述溶剂1,在24℃(±2℃)的温度下进行混合,并在150RPM下搅拌10分钟,然后量取上述溶剂2、环己酮(溶剂3)、上述的粘结剂P-1、上述的DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪、吩噻嗪、上述的表面活性剂1,在25℃(±2℃)的温度下依次进行添加,在40℃(±2℃)的温度及150RPM下搅拌30分钟。
(感光性树脂组合物(3)的配方)
碳黑分散液(碳黑的粒径20nm):26份
溶剂1:25份
溶剂2:18份
溶剂3:18份
粘结剂P-1:9.5份
DPHA溶液:4.2份
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪:0.22份
吩噻嗪:0.003份
表面活性剂1:0.043份
实施例1
(带隔板的基板的制作)
用UV清洗装置对无碱玻璃基板进行清洗,然后用洗涤剂进行刷洗,再用超纯水进行超声波清洗。将该基板在120℃下热处理3分钟,使表面状态稳定化。
将该基板冷却至23℃进行调温后,利用具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂布机(FAS Asia公司制,商品名:MH-1600),涂布上述感光性树脂组合物(1)。接着在100℃下干燥2分钟,形成膜厚为2.2μm的感光性树脂组合物层。另外,通过气相色谱(装置名:GCMS-QP2010,株式会社岛津制作所制)分析来测定此时感光性树脂层的残留溶剂量。结果为50μL/m2
在基板和掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直竖立状态下,将曝光掩模面和该感光性树脂层之间的距离设定为200μm,采用600mJ/cm2的曝光量,用具有超高压水银灯的邻近型曝光机(日立High-Tech电子Engineering株式会社制)进行图案曝光。还有,曝光在吹入氮气的氮气氛下进行。此时的氧气分压(用饭岛电子工业制造的氧气计G-102型进行测定)为0.01大气压。
接着,用淋浴喷头进行纯水喷雾,使上述感光性树脂层的表面均匀润湿,然后用KOH类显影液(含有KOH、非离子性表面活性剂,用纯水将富士FILM Electronic Materials(株)制造的商品名为CDK-1的产品稀释成100倍的液体)在23℃,扁平喷嘴压力为0.04MPa的条件下进行喷淋显影80秒,得到图案图像。接着,用高压清洗喷嘴在9.8MPa的压力下喷射超纯水除去残渣,接着在220℃下进行30分钟的热处理,得到带隔板的基板。
[疏水处理]
在形成了隔板的上述基板(带隔板的基板)上,使用阴极偶合方式的平行平板型等离子体处理装置,在以下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
另外,在上述干蚀刻处理完成后,在相同的装置内,针对带隔板的基板,在以下条件下进行等离子体处理。
使用气体:CF4气体流量:80sccm
压力:40Pa
RF功率:50W
处理时间:30sec
(像素形成)
接着,使用喷墨装置,将R、G、B各墨液施加到呈黑底图案状的隔板间隙中,进行着色。
该墨液按以下方式制备,即,首先将下述成分中的颜料、高分子分散剂及溶剂进行混合,用三辊混合机和珠磨机得到颜料分散液,用溶解器等对该颜料分散液进行充分搅拌,同时每次少量地添加其他材料,制作R(红色)墨液。
<R墨液的组成>
颜料(C.I.颜料红254):5份
高分子分散剂(AVECIA公司制造速路斯帕斯(ソルスパ一ス)24000):1份
粘结剂(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):3份
第一环氧树脂(酚醛环氧树脂,油化シエル社制造的艾皮库特(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
另外,用等量的C.I.颜料绿36代替上述组成中的C.I.颜料红254,除此之外,按与R墨液相同的方式制备G(绿色)墨液。再用等量的C.I.颜料蓝15:6代替上述组成中的C.I.颜料红254,除此之外,按与R墨液相同的方式制备B(蓝色)墨液。
将进行像素着色后的滤色片在230℃的烘箱中烘烤30分钟,使隔板(黑底)、各像素完全固化,得到喷墨滤色片。
这样得到的喷墨滤色片中构成各像素的墨液在隔板间隙中紧密设置,未发现产生相邻像素间的混色等缺陷的不良现象。另外,测定喷墨滤色片的ITO电阻(三菱油化“娄来斯塔(ロレスタ)”,用四探针法测定电阻)时,显示出非常低的值,为12Ω/□。这被认为是因为通过使用本发明,出乎意料地提高了黑底表面的平坦性。
(像素间混色的评价)
用200倍的光学显微镜目视观察得到的喷墨滤色片,检查是还存在像素间的混色。观察1000个像素,分为以下等级。结果示于表1中。允许的是A级和B级。
A级:完全无混色
B级:混色为1~2个位置
C级:混色为3~10个位置
D级:混色为11个以上位置
实施例2
在实施例1中,改变感光性树脂组合物(1)的涂布量,形成膜厚为3.4μm的感光性树脂层,并将图案曝光时的曝光量改为900mJ/cm2,除此之外,按与实施例1相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(1),按与实施例1相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为60μL/m2
另外,除了不施加干蚀刻处理外,按与实施例1相同的方式形成像素,制作喷墨滤色片,与实施例1相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
实施例3
在实施例1中,用感光性树脂组合物(2)代替上述感光性树脂组合物(1),并将涂布上述感光性树脂组合物(2)后的干燥温度从100℃改为120℃,除此之外,按与实施例1相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(2),按与实施例1相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为60μL/m2
另外,按与实施例1相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例1相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
实施例4
在实施例3中,将涂布上述感光性树脂组合物(2)后的干燥温度从120℃改为80℃,并将干燥时间从2分钟改为10分钟,除此之外,按与实施例3相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(2),按与实施例3相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为90μL/m2
另外,按与实施例3相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例3相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
实施例5
在实施例3中,将涂布上述感光性树脂组合物(2)后的干燥温度从120℃改为80℃,并使用真空干燥机(Yamato科学株式会社制行的DP-43)在1.3kPa的条件下进行该干燥,除此之外,按与实施例3相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(2),按与实施例3相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为30μL/m2
另外,按与实施例3相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例3相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
实施例6
在实施例5中,用感光性树脂组合物(3)代替上述感光性树脂组合物(2),除此之外,按与实施例5相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(3),按与实施例5相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为40μL/m2
另外,按与实施例5相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例5相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
另外,关于疏水处理,改变成以下的疏水处理条件而代替等离子体疏水处理。在形成了隔板的基板上,旋涂预先添加了氟类表面活性剂(住友3M社制造的户娄拉帝(フロラ一ド)FC-430)0.5质量%(相对于感光性树脂的固体成分)的可溶于碱的感光性树脂(Hoechst Japan社制,正型光致抗蚀剂AZP4210),并使膜厚为2μm,在热风干燥机中于90℃下预烘干30分钟。
接着,按110mJ/cm2(38mW/cm2×2.9秒)的曝光量,从玻璃基板背面透过隔板进行曝光,在无机碱显影液(Hoechst Japan社制,AZ400K戴巴路帕(デベロツパ一),1∶4)中浸渍振荡80秒,然后在纯水中进行30~60秒钟的漂洗处理,在隔板上形成疏水性树脂层,从而在像素内外设置能量差。形成疏水性树脂层后的像素内外表面的能量为:像素外(树脂层上)是10~15dyne/cm,像素内(玻璃基板上)是55dyne/cm左右。
比较例1
在实施例1中,将上述感光性树脂组合物(1)替换为上述感光性树脂组合物(2),除此之外,按与实施例1相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(1),按与实施例1相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为130μL/m2
另外,按与实施例1相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例1相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
比较例2
在实施例1中,将上述感光性树脂组合物(1)替换为上述感光性树脂组合物(3),除此之外,按与实施例1相同的方式制作带隔板的基板。另外,涂布感光性树脂组合物(3),按与实施例1相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果为190μL/m2
另外,按与实施例1相同的方式形成像素而制作喷墨滤色片,按与实施例1相同的方式评价像素间的混色。结果示于表1中。
表1
Figure S2006800400347D00331
如表1所示,按与实施例5相同的方式测定干燥后的感光性树脂层中的残留溶剂量。结果,残留溶剂量为100μL/m2以下的实施例1~6的混色评价结果良好。
(实施例7~12、比较例3、4)
使用实施例1~6、比较例1~2的滤色片,按如下方式制作液晶显示装置。
(外涂层的形成)
用低压水银灯(有效波长254nm)UV清洗装置清洗得到的滤色片,除去残渣及异物,然后涂布、烘干下述透明外涂层。按照使膜厚为1.5μm的方式进行前表面涂布后,在230℃下烘干40分钟。关于此时形成透明外涂层的涂布液,将下述化学式5的聚酰胺酸和化学式6的环氧化合物按3∶1的质量比进行混合使用。
[化4]
化学式5
R=亚甲基,m=50
化学式6
Figure S2006800400347D00342
(ITO的形成)
在上述形成了外涂层的滤色片上,通过溅射形成ITO(铟锡氧化物),得到ITO透明电极基板。
(隔离物的形成)
按照与日本特开2004-240335号公报的[实施例1]中记载的隔离物形成方法相同的方法,在上述制成的ITO透明电极上形成隔离物。
(液晶取向控制用突起的形成)
使用下述的正型感光性树脂层用涂布液,在形成了隔离物的ITO透明电极上形成液晶取向控制用突起。
但是,采用以下方法进行曝光、显影及烘干。
设置邻近型曝光机(日立High-Tech电子Engineering株式会社制)并使规定的光掩模与感光性树脂层的表面达到100μm的距离,利用超高压水银灯,采用150mJ/cm2的照射能量透过该光掩模进行邻近曝光。
接着,用喷淋式显影装置,在33℃下将2.38%四甲基氢氧化铵水溶液喷雾到基板上30秒钟而进行显影。由此显影除去感光性树脂层上的不需要部分(曝光部分),从而得到在滤色片一侧的基板上形成有由形成规定形状图案的感光性树脂层构成的液晶取向控制用突起的液晶表面装置用基板。
然后,将形成有该液晶取向控制用突起的液晶显示用基板在230℃下烘干30分钟,从而在液晶显示装置用基板上形成己固化的液晶取向控制用突起。
<正型感光性树脂层用涂布液配方>
正型抗蚀剂液(富士FILM Electronic Materials(株)制造的FH-2413F):53.3份
甲乙酮:46.7份
迈嘎法库(メガフアツク)F-78(大日本油墨化学工业(株)制):0.04份
(液晶显示装置的制作)
使用上述得到的液晶显示装置用基板,采用日本特开平11-242243号公报的第一实施例[0079]~[0082]中记载的方法制作液晶显示装置1~8。
(评价)
目视观察使得到的液晶显示装置1~8进行白色显示时及进行黑色显示时的显示质量。结果示于表2。
表2
Figure S2006800400347D00351
如表2所示,具备由实施例1~6中制作的滤色片的液晶显示装置1~6的画面均是没有混色的良好画面。具备比较例1及2中制作的滤色片的显示装置7及8在进行白色显示、黑色显示的状态下,均出现微红的显示,显示质量差。
工业实用性
可以提供可用于制造浓度不均得到改善的喷墨滤色片的喷墨滤色片用带隔板的基板及其制造方法、具备该喷墨滤色片用带隔板的基板的滤色片及其制造方法,以及具备该滤色片的液晶显示装置。
以参照的方式将日本申请2005-320061的全部公开内容引入到本说明书中。

Claims (15)

1.一种喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,包含:在基板的至少一个面上涂布至少含有光聚合引发剂或光聚合引发体系、单体、粘结剂的感光性树脂组合物,形成感光性树脂层的感光性树脂层形成工序,对该基板上形成的感光性树脂层进行图案曝光的曝光工序,使经过该图案曝光后的感光性树脂层进行显影的显影工序,和形成隔板图案的隔板图案形成工序,其特征在于,
上述感光性树脂层的残留溶剂量为100μL/m2以下。
2.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,其特征在于,
上述隔板图案形成工序中的干燥温度为60~140℃。
3.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用带隔板的基板的制造方法,其特征在于,
在上述喷墨滤色片用带隔板的基板中,感光性树脂层的厚度为1~12μm。
4.一种喷墨滤色片用带隔板的基板,其特征在于,
是通过权利要求1所述的制造方法制造的。
5.一种喷墨滤色片用带隔板的基板,其特征在于,
是通过权利要求2所述的制造方法制造的。
6.一种喷墨滤色片用带隔板的基板,其特征在于,
是通过权利要求3所述的制造方法制造的。
7.一种喷墨滤色片的制造方法,其特征在于,
包含:利用喷墨法向权利要求4所述的喷墨滤色片用带隔板的基板赋予着色液体组合物的液滴,从而形成具有2种以上颜色的多个像素的工序。
8.一种喷墨滤色片的制造方法,其特征在于,
包含利用喷墨法向权利要求5所述的喷墨滤色片用带隔板的基板赋予着色液体组合物的液滴,从而形成具有2种以上颜色的多个像素的工序。
9.一种喷墨滤色片的制造方法,其特征在于,
包含:利用喷墨法向权利要求6所述的喷墨滤色片用带隔板的基板赋予着色液体组合物的液滴,从而形成具有2种以上颜色的多个像素的工序。
10.一种喷墨滤色片,其特征在于,
是通过权利要求7所述的喷墨滤色片的制造方法制造的。
11.一种喷墨滤色片,其特征在于,
是通过权利要求8所述的喷墨滤色片的制造方法制造的。
12.一种喷墨滤色片,其特征在于,
是通过权利要求9所述的喷墨滤色片的制造方法制造的。
13.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备权利要求10所述的喷墨滤色片。
14.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备权利要求11所述的喷墨滤色片。
15.一种液晶显示装置,其特征在于,
具备权利要求12所述的喷墨滤色片。
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