CN101346647A - 喷墨滤色片用墨液组合物、滤色片及其制造方法、以及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷墨滤色片用墨液组合物,其具有通用性,提高利用喷墨法赋予液滴而形成的着色区域的平坦性(特别是深色分离壁附近的平坦性)。在利用喷墨法赋予液滴而形成着色区域时使用的喷墨滤色片用墨液组合物,含有着色剂以及氟系表面活性剂,所述氟系表面活性剂是具有源自用下述通式(a)表示的单体的结构单元a的至少一个和源自用下述通式(b)表示的单体的结构单元b的至少一个、所述结构单元a和结构单元b的质量比(a/b)为20/80~60/40的共聚物,式中,R1~R3表示H、甲基,R4表示H、碳数1~5的烷基,m=2~14,n=1~18,p、q=0~18(p=q≠0)。
Description
技术领域
本发明涉及适于利用喷墨法赋予液滴而形成着色像素的喷墨滤色片用墨液组合物、以及利用喷墨法向着色像素赋予液滴而成的滤色片及其制造方法、液晶显示装置。
背景技术
显示装置用滤色片例如具有如下所示的结构,即在玻璃等基板上将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)等点状图像配置成矩阵状,用黑底等深色分离壁对设置成点状的图像和图像之间进行隔离的结构。
对于制作滤色片的方式,一直以来已知有(1)染色法,(2)印刷法,3)进行已着色的感光性树脂液的涂布、曝光、以及显影而形成已着色的图形像的方法(着色抗蚀剂法;例如参照专利文献1~3),(4)顺次将在临时支撑体上形成的图形图像转印到最终或临时的基材上的方法(例如,参照专利文献4~6),(5)预先在临时支撑体上进行已着色的感光性树脂液的涂布等而形成感光性着色层而后将该感光性着色层直接转印到最终或临时的基材上、进行曝光、显影而形成已着色的图形图像的方法(转印法)(例如参照专利文献7)。另外,还已知有使用喷墨法的方法(例如参照专利文献8)。
在这些方法当中,上述着色抗蚀剂法可以高位置精度地制造滤色片。但是,着色抗蚀剂法在感光层树脂液的涂布时有大量损失,在成本方面没有优势。另外,如果仅通过上述喷墨法,则树脂液的损失少,在成本方面有优势,但存在难以得到位置精度高的像素的趋势。
与上述相对应,提出了用着色抗蚀剂法形成黑底然后利用喷墨法形成RGB等着色图形(像素)的方法。
不过,在向用黑底等隔壁包围了周围的凹部(着色层形成区域)进行着色墨液(R、G、B等)的打滴来制作滤色片的情况下,当着色墨液的固态成分浓度较低时,如果打滴量不足,则在干燥后无法得到需要的厚度,所以需要以用隔壁包围的凹部的体积以上的量进行着色墨液的打滴。但是,随着溶剂的挥发,在着色层(像素)内的隔壁附近产生凹凸不平,成为形成显示装置(面板)时出现显示不均的一个原因。
与此相关联,已知有调节使用的溶剂的表面能、沸点等来改善着色层表面的平坦性的技术。该技术需要使用特殊的溶剂。因此,包括通用性的进一步研究是不可缺少的。
另一方面,已知在制作滤色片时使用含有特定表面活性剂的组合物(例如,参照专利文献9)。由此,可以防止在基板涂布之后的制造过程中受到影响而损坏涂布面状。
另外,公开了在制作滤色片时使用的树脂组合物中可以根据需要使用氟系的表面活性剂作为添加剂(例如参照专利文献10)。
专利文献1:特开昭63-298304号公报
专利文献2:特开昭63-309916号公报
专利文献3:特开平1-152449号公报
专利文献4:特开昭61-99103号公报
专利文献5:特开昭61-233704号公报
专利文献6:特开昭61-279802号公报
专利文献7:特开昭61-99102号公报
专利文献8:特开平8-227012号公报
专利文献9:特开2003-337424号公报
专利文献10:特开2000-310706号公报
如上所述,关于利用喷墨法向预先形成在基板上的隔壁(深色分离壁)之间进行液状墨液的打滴形成像素图形的技术,正在进行各种研究。但是,在由溶剂的挥发等引起的墨液的干燥之后,容易在成为像素的着色区域表面成为凹凸形状,仅仅通过任意含有氟系等的表面活性剂,难以形成溶剂干燥后的平坦性良好的着色层(像素图形)。
发明内容
本发明正是鉴于上述状况而完成的发明,提供一种通用性高且能够得到利用喷墨法赋予液滴而成的着色区域的平坦性(特别是深色分离壁附近的平坦性)出色的滤色片(包括构成其的着色像素)的喷墨滤色片用墨液组合物。另外,本发明还提供没有显示不均且显示质量高的滤色片及其制造方法、以及液晶显示装置。
用于解决上述问题的具体手段如下所示。
<1>喷墨滤色片用墨液组合物,其是在利用喷墨法赋予液滴而成的着色区域的形成中使用的喷墨滤色片用墨液组合物,含有着色剂以及氟系表面活性剂,上述氟系表面活性剂是具有源自用下述通式(a)表示的单体的结构单元a的至少一个和源自用下述通式(b)表示的单体的结构单元b的至少一个、上述结构单元a和结构单元b的质量比(a/b)为20/80~60/40的共聚物。
[化1]
在上述通式(a)或者(b)中,R1、R2、以及R3分别独立,表示氢原子或甲基。R4表示氢原子或碳数1~5的烷基。m表示2~14的整数,n表示1~18的整数。p以及q相互独立,表示0~18的整数,p和q不同时为0。
<2>上述<1>中记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述氟系表面活性剂的含量为墨液组合物的总质量的0.01~0.2质量%。
<3>上述<1>或者<2>中记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述结构单元a的至少一个是源自R1为氢原子、-CmF2m+1为-C6F13、n为2的单体的单元。
<4>上述<1>~<3>中任意一项记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述结构单元b的至少一个是源自R2为氢原子、R3为甲基、R4为氢原子、p为7、q为0的单体的单元。
<5>上述<1>~<4>中任意一项记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述结构单元b的至少一个是源自R2为氢原子、R3为氢原子、R4为氢原子、p为0、q为7的单体的单元。
<6>上述<1>~<5>中任意一项记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述氟系表面活性剂是含有20~60质量%的上述结构单元a和80~40质量%的上述结构单元b的2元或3元以上的共聚物。
<7>上述<6>中记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述结构单元a的比例为25~60质量%,上述结构单元b的比例为60~40质量%。
<8>上述<2>中记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,上述氟系表面活性剂的含量为墨液组合物的总质量的0.05~0.15质量%。
<9>上述<1>~<8>中任意一项记载的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,还含有聚合性化合物和聚合引发剂。
<10>滤色片的制造方法,是在基板上具有色调不同的两种颜色以上的像素组和将构成上述像素组的各像素相互隔离的遮光性深色分离壁的滤色片的制造方法,其中,具有:利用喷墨法向用上述深色分离壁隔离的凹部赋予上述<1>~<9>中任意一项记载的喷墨滤色片用墨液组合物而形成着色区域的工序。
<11>上述<10>记载的滤色片的制造方法,其特征在于,上述深色分离壁在基板法线方向上的高度为1.0~6.0μm。
<12>上述<10>或者<11>记载的滤色片的制造方法,其特征在于,在与基板面平行的方向上自上述深色分离壁的端部10μm以内的着色区域在基板法线方向上的厚度的变动幅度为0.5μm以下。
<13>上述<10>~<12>中任意一项记载的滤色片的制造方法,其特征在于,还具有:向利用形成上述着色区域的工序形成的至少一种颜色的着色区域照射活性光线使其固化的第一固化工序。
<14>上述<13>记载的滤色片的制造方法,其特征在于,在上述第一固化工序之后,还有通过热使包括红色(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的所有需要色调的着色区域固化的第二固化工序。
<15>滤色片,其是利用上述<10>~<14>中任意一项记载的滤色片的制造方法制作的。
<16>液晶显示装置,其具有上述<15>记载的滤色片。
通过本发明,可以提供通用性高且能够得到利用喷墨法赋予液滴而成的着色区域的平坦性(特别是深色分离壁附近的平坦性)出色的滤色片(包括构成其的着色像素)的喷墨滤色片用墨液组合物。
另外,通过本发明,还可以提供没有显示不均且显示质量高的滤色片及其制造方法、以及液晶显示装置。
具体实施方式
以下,对本发明的喷墨滤色片用墨液组合物进行详细说明。另外,对使用该墨液组合物的滤色片及其制造方法、以及液晶显示装置的详细情况进行说明。
<喷墨滤色片用墨液组合物>
本发明的喷墨滤色片用墨液组合物(以下有时称为“本发明的墨液组合物”),至少含有着色剂和下述的本发明的氟系表面活性剂。本发明的墨液组合物被用于通过喷墨法向用深色分离壁包围的凹部进行墨液的液滴赋予而成的着色区域的形成。另外,本发明的墨液组合物根据需要还可以使用聚合性化合物、聚合引发剂、溶剂、以及其他成分而构成。
本发明的墨液组合物,在利用喷墨法向深色分离壁之间赋予液滴形成构成滤色片的着色区域时,能以良好的平坦性形成已被赋予液滴的着色区域的表面,可以进行没有显示不均且显示质量高的图像显示。
在本发明中,平坦性是指构成滤色片的着色区域(成为R像素、G像素、B像素等的着色层)在与基板面平行的方向上自深色分离壁的端部10μm以内的厚度的变动幅度。该变动幅度优选为0.5μm以下。该变动幅度是利用触针式膜厚计(KLATencor(株)制的P10)进行测定得到的。
以下,对构成本发明的墨液组合物的各成分进行详细说明。
(着色剂)
本发明的墨液组合物可以使用公知的着色剂(染料、颜料)而构成。当使用公知的着色剂当中的颜料时,优选在着色液体组合物中均匀分散。因此,作为颜料的粒径,优选为0.1μm以下,特别优选为0.08μm以下。
作为公知的染料或颜料,例如可以举出维多利亚纯蓝BO(C.I.42595)、槐黄(C.I.41000)、脂溶黑HB(C.I.26150)、C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄5、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄60、C.I.颜料黄61、C.I.颜料黄65、C.I.颜料黄71、C.I.颜料黄73、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄100、C.I.颜料黄101、C.I.颜料黄104、C.I.颜料黄106、C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄113、C.I.颜料黄114、C.I.颜料黄116、C.I.颜料黄117、C.I.颜料黄119、C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄126、C.I.颜料黄127、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄152、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄156、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄175、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185;
C.I.颜料橙1、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙63、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73;C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料紫32、C.I.颜料紫36、C.I.颜料紫38;
C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红4、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红8、C.I.颜料红9、C.I.颜料红10、C.I.颜料红11、C.I.颜料红12、C.I.颜料红14、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红17、C.I.颜料红18、C.I.颜料红19、C.I.颜料红21、C.I.颜料红22、C.I.颜料红23、C.I.颜料红30、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红37、C.I.颜料红38、C.I.颜料红40、C.I.颜料红41、C.I.颜料红42、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红49:1、C.I.颜料红49:2、C.I.颜料红50:1、C.I.颜料红52:1、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红57:2、C.I.颜料红58:2、C.I.颜料红58:4、C.I.颜料红60:1、C.I.颜料红63:1、C.I.颜料红63:2、C.I.颜料红64:1、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红83、C.I.颜料红88、C.I.颜料红90:1、C.I.颜料红97、C.I.颜料红101、C.I.颜料红102、C.I.颜料红104、C.I.颜料红105、C.I.颜料红106、C.I.颜料红108、C.I.颜料红112、C.I.颜料红113、C.I.颜料红114、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红146、C.I.颜料红149、C.I.颜料红150、C.I.颜料红151、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红172、C.I.颜料红174、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红188、C.I.颜料红190、C.I.颜料红193、C.I.颜料红194、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红208、C.I.颜料红209、C.I.颜料红215、C.I.颜料红216、C.I.颜料红220、C.I.颜料红224、C.I.颜料红226、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红245、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红265;
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝60;
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36;
C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25;
C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7;等。
在着色剂当中,在(i)R(红色)的墨液组合物当中C.I.颜料红254是适合的,在(ii)G(绿色)的墨液组合物当中C.I.颜料绿36是适合的,在(iii)B(蓝色)的墨液组合物当中C.I.颜料蓝15:6是适合的。
进而,上述颜料可以组合使用。
在组合使用颜料的情况下,作为优选的颜料的组合,在上述C.I.颜料红254中,可以举出与C.I.颜料红177、C.I.颜料红224、C.I.颜料黄139、或者C.I.颜料紫23的组合;在上述C.I.颜料绿36中,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、或者C.I.颜料黄180的组合;在上述C.I.颜料蓝15:6中,可以举出与C.I.颜料紫23、或者C.I.颜料蓝60的组合。
在并用颜料的情况下,作为颜料中C.I.颜料红254、C.I.颜料绿36、或者C.I.颜料蓝15:6的各含量,上述C.I.颜料红254,优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上。上述C.I.颜料绿36优选为50质量%以上,特别优选为60质量%以上。另外,上述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。
颜料优选用作分散液。该分散液可以通过将预先混合上述颜料和颜料分散液得到的组合物添加到后述的聚合性化合物(或者载色剂或溶剂)使其分散,由此制备。作为使上述颜料分散时使用的分散机,对其没有特别限定,例如可以举出《顔料の事典》(朝仓邦造著、第一版、朝仓书店、2000年、438页)记载的捏合机、滚式捏合机、立式球磨机(attriter)、超微磨机、高速分散机、均质混合器、砂磨机等公知的分散机。此外,可以采用《顔料の事典》第310页记载的机械磨碎,利用摩擦力进行微粉碎。
着色剂(颜料)的粒径,优选数均粒径为0.001~0.1μm,更优选0.01~0.08μm。如果数均粒径在上述范围内,则粒子表面能变小从而凝聚被抑制,可以很好地进行颜料的分散。另外,可以更稳定地保持分散状态,得到良好的对比度。
再者,“粒径”是指以与粒子相同面积的圆表示电子显微镜照相图像的粒子时的直径,“数均粒径”是指求出粒子的粒径后取其100个的平均的平均值。
着色区域的对比度可以通过减小分散的颜料的粒径来提高。为了减小粒径,可以通过调节颜料分散物的分散时间来实现。分散可以使用上述公知的分散机。
分散时间优选为10~30小时,进一步优选为18~30小时,最优选为24~30小时。如果分散时间在上述范围内,颜料粒径小,可以得到良好的对比度。另外,分散液的粘度升高也被抑制,可以很好地进行自喷墨头的喷出。
另外,两种颜色以上的着色区域的对比度的差优选为600以内,为了调节至600以内,优选调节颜料粒径。
构成滤色片的各着色区域的对比度优选为2000以上,更优选为2800以上,进一步优选为3000以上,最优选为3400以上。如果对比度在上述范围内,在观察具备滤色片的液晶显示装置的图像时,图像整体没有发白的印象,可以得到容易观看的图像。
各着色区域的对比度的差优选为600以内,更优选为410以内,进一步优选为350以内,最优选为200以内。如果对比度的差为600以内,则在黑显示时来自各着色区域的漏光量没有很大差异,所以黑显示的色平衡良好。
上述“着色区域的对比度”是指对构成滤色片的R、G、B的每种颜色分开评价的对比度。对比度的测定如下所示进行。即,以在被测物的两侧重叠偏振板并使偏振板的偏光方向相互平行的状态,从一个偏振板侧照射背光灯,测定通过另一个偏振板的光的亮度Y1。进而,在使偏振板相互正交的状态下,从一个偏振板侧照射背光灯,测定通过另一个偏振板的光的亮度Y2。使用得到的测定值计算出Y1/Y2。
其中,在对比度测定中使用的偏振板与在使用滤色片的液晶显示装置中所用的偏振板相同。
着色剂在墨液组合物中的量可以适当选择以得到需要的色调、浓度,但优选相对于墨液组合物的总质量为3.0质量%以上,更优选为5.0质量%以上。
(氟系表面活性剂)
本发明的墨液组合物,作为氟系表面活性剂,含有:具有源自用下述通式(a)表示的单体的结构单元a的至少一个和源自用下述通式(b)表示的单体的结构单元b的至少一个、且结构单元a和结构单元b的质量比(a/b)为20/80~60/40的共聚物的至少一种(以下有时称为“本发明的表面活性剂”)。该氟系表面活性剂是含氟的高分子。该氟系表面活性剂,可以使向被深色分离壁微细划分并由分离壁包围的凹部进行墨液的喷墨赋予而形成的墨液面、即着色区域的表面平坦化。
[化2]
通式(b)
对用通式(a)表示的单体(以下也称为单体a)进行说明。
在通式(a)中,R1表示氢原子或甲基。另外,通式(a)中的-CmF2m +1可以为直链,也可以为支链。m表示2~14的整数,优选4~12的整数。n表示1~18的整数,优选为2~10。
作为上述-CmF2m+1,例如可以举出-C4F9、C6F13、C12F25等。
上述-CmF2m+1的比例,相对于单体a的总质量优选为20~70质量%,特别优选为40~60质量%。
上述单体a中特别优选R1为氢原子、-CmF2m+1为C6F13、n为2的化合物。
对用通式(b)表示的单体(以下也称为单体b)进行说明。
在通式(b)中,R2以及R3分别独立,表示氢原子或甲基,R4表示氢原子或碳数1~5的烷基。p以及q相互独立,表示0~18的整数,p和q不同时为0(零)。p以及q优选为2~8。
作为用上述R4表示的碳数1~5的烷基,优选甲基、乙基。
上述单体b中,特别优选R2为氢原子、R3为甲基、R4为氢原子、p为7、q为0的化合物,或R2为氢原子、R3为氢原子、R4为氢原子、p为0、q为7的化合物。
作为本发明的表面活性剂一个分子中含有的单体a,可以为结构相同的同一种,还可以为结构互不相同的多种。对于单体b也一样。
本发明的表面活性剂的重均分子量Mw优选为1000~40000,更优选为5000~30000。
本发明的表面活性剂如上所述是至少将上述单体a和上述单体b共聚而成的共聚物,共聚物中的单体a/单体b(质量比)为20/80~60/40。如果共聚比在上述范围内,在向用深色分离壁微细划分并用分离壁包围的凹部以高于分离壁的壁高隆起的方式进行喷墨赋予并使其干燥的情况下,可以使墨液上面即成为着色像素的着色区域的表面平坦化,特别是对于提高深色分离壁附近的平坦性来说是有效的。
本发明的表面活性剂还优选是将其他任意单体与上述单体a以及b一起共聚合而得到的共聚物。此时,作为单体a、b以外的可以共聚的其他任意单体,例如可以举出苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯磺酸钠、氨基苯乙烯等苯乙烯及其衍生物、取代物,丁二烯、异戊二烯等二烯类,丙烯腈、乙烯基醚类、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、部分酯化马来酸、苯乙烯磺酸、马来酸酐、肉桂酸、氯乙烯、乙酸乙烯酯等乙烯基系单体等。
例如,在本发明的表面活性剂是100质量份的情况下,优选由20~60质量份的单体a和80~40质量份的单体b形成的2元或3元以上的共聚物、由20~60质量份的单体a和80~40质量份的单体b和其他任意单体(剩余的质量份)形成的3元以上的共聚物。
进而,优选由25~60质量份的单体a和60~40质量份的单体b形成的2元或3元以上的共聚物、由25~60质量份的单体a和60~40质量份的单体b和其他任意单体(剩余的质量份)形成的3元以上的共聚物。
本发明的表面活性剂是至少共聚单体a、单体b而成的共聚物,对其单体序列没有特别限制,可以是无规共聚,也可以是规则的例如嵌段共聚、接枝共聚的任意种。
本发明的表面活性剂可以混合分子结构和/或单体组成不同的2种以上的化合物而使用。
以下,表示本发明的表面活性剂的具体例(例示化合物No.1~No.16)。但是,在本发明中,并不限于它们。
[化3]
作为本发明的表面活性剂在喷墨滤色片用墨液组合物中的含量,优选墨液总质量的0.01~0.2质量%,更优选0.05~0.15质量%。如果该含量在上述范围内,可以使向深色分离壁之间进行墨液的喷墨赋予形成着色图形时的图形表面的平坦性提高,甚至可以防止在显示图像时发生图像中的显示不均。
(聚合性化合物)
聚合性化合物可以使用通过基于自由基活性种的聚合反应而固化的自由基聚合性化合物、以及通过基于阳离子活性种的阳离子聚合反应而固化的阳离子聚合性化合物。
本发明的墨液组合物,在使用上述自由基聚合性化合物时可以构成为自由基聚合性组合物。本发明的墨液组合物,在使用阳离子聚合性化合物时,可以构成为阳离子聚合性组合物。还优选它们当中的任意构成。
-自由基聚合性化合物-
作为自由基聚合性化合物,具体而言,可以举出如下所示的化合物,但并不限于它们。在自由基聚合性化合物中含有单官能单体以及2官能以上的单体、低聚物。
单官能单体具有一个乙烯性不饱和双键。例如可以举出单丙烯酸丁二醇酯、丙烯酸N,N-二甲基氨乙酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰基吗啉、N-乙烯基甲酰胺、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二环戊烷基酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸异癸酯、苯氧基甲基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷醇酯、四氢糠醇丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、四氢糠醇丙烯酸酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸苄酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲基苯氧基乙基丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯等。
作为上述2官能以上的单体、低聚物,例如可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,
季戊四醇三丙烯酸酯、四羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三聚异氰酸三丙烯酸酯、三(2-羟基乙基三聚异氰酸酯)三丙烯酸酯、丙氧基化甘油基三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、新戊二醇寡丙烯酸酯、1,4-丁二醇寡丙烯酸酯、1,6-己二醇寡丙烯酸酯、三羟甲基丙烷寡丙烯酸酯、季戊四醇寡丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。
这些化合物可以使用一种,还可以根据需要使用两种以上。
-阳离子聚合性化合物-
阳离子聚合性化合物是通过由光聚合引发剂产生的阳离子活性种发生聚合反应而固化的化合物。
作为阳离子聚合性化合物,可以举出作为光阳离子聚合性单体公知的各种公知的阳离子聚合性的单体。例如,可以举出特开平6-9714号、特开2001-31892号、特开2001-40068号、特开2001-55507号、特开2001-310938号、特开2001-310937号、特开2001-220526号等各公报中记载的乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷化合物、环氧乙烷化合物等。
作为官能团具有乙烯基醚的阳离子聚合性化合物,例如可以举出氨基甲酸酯系乙烯基醚(乙烯基醚氨基甲酸酯)、酯系乙烯基醚等。这些低聚物可以单独使用,也可以混合使用。
另外,作为芳香族环氧树脂的具体例子,可以举出具有至少一个芳香族环的多价酚、或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚、例如双酚A、双酚F、进而在它们上加成环氧烷烃得到的化合物的缩水甘油醚、环氧酚醛清漆树脂、双酚A酚醛二缩水甘油醚、双酚F酚醛二缩水甘油醚等。
另外,作为脂环式环氧树脂的具体例子,可以举出具有至少一个脂环式环的多价醇的聚缩水甘油醚或通过用氧化剂将含有环己烯、环戊烯环的化合物环氧化得到的含有环己烯氧化物结构的化合物、或者含有环戊烯氧化物结构的化合物、或者通过用氧化剂将具有乙烯基环己烷结构的化合物环氧化得到的含有乙烯基环己烷氧化物结构的化合物。例如,可以举出氢化双酚A二缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-1-甲基环己基-3,4-环氧-1-甲基环己烷羧酸酯、6-甲基-3,4-环氧环己基甲基-6-甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧-3-甲基环己基甲基-3,4-环氧-3-甲基环己烷羧酸酯、3,4-环氧-5-甲基环己基甲基-3,4-环氧-5-甲基环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺-3,4-环氧)环己烷-间二噁烷、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、乙烯基环己烯二氧化物、4-乙烯基环氧环己烷、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基羧酸酯、亚甲基双(3,4-环氧环己烷)、二环戊二烯二环氧化物、乙二醇二(3,4-环氧环己基甲基)醚、亚乙基双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、环氧六氢化邻苯二甲酸二辛酯、环氧六氢化邻苯二甲酸二-2-乙基己酯等。
作为脂肪族环氧树脂的具体例子,可以举出脂肪族多价醇或其环氧烷烃加成物的聚缩水甘油醚、脂肪族长链多元酸的聚缩水甘油酯、通过用氧化剂将脂肪族长链不饱和烃氧化得到的含环氧的化合物、丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的均聚物、丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物等。作为具有代表性的化合物,可以举出1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油的三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚、季戊四醇的四缩水甘油醚、山梨糖醇的四缩水甘油醚、二季戊四醇的六缩水甘油醚、聚乙二醇的二缩水甘油醚、聚丙二醇的二缩水甘油醚等多价醇的缩水甘油醚,另外还可以举出通过在丙二醇、甘油等脂肪族多价醇上加成1种或2种以上的环氧烷烃得到的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚、脂肪族长链二元酸的二缩水甘油酯。进而,还可以举出脂肪族高级醇的单缩水甘油醚或苯酚、甲酚、丁基苯酚、或通过在它们上加成环氧烷烃得到的聚醚醇的单缩水甘油醚,高级脂肪酸的缩水甘油酯、环氧化大豆油、环氧硬脂酸辛酯、环氧硬脂酸丁酯、环氧化亚麻子油等。
关于聚合性化合物在墨液组合物中的量,优选相对于墨液组合物的总质量为50质量%以上,更优选为60质量%以上。如果聚合性化合物在上述范围内,则能够以一半的活性能量线的强度满足固化性,没有必要延长照射时间等。
(聚合引发剂)
作为在本发明中使用的聚合引发剂,也可以将通过活性能量线的照射产生自由基活性种而引发自由基聚合性化合物的聚合的自由基聚合引发剂、以及产生阳离子活性种而引发阳离子聚合性化合物的聚合的阳离子聚合引发剂的任意与聚合性化合物组合使用。
-自由基聚合引发剂-
作为自由基聚合引发剂,可以举出以下的化合物。例如,作为二苯甲酮,可以举出二苯甲酮、苯酰苯甲酸、4-苯基二苯甲酮、4,4-二乙基氨基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-苯酰-4’-甲基二苯硫醚等。作为噻吨酮系,可以举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、异丙基呫吨酮等。作为苯乙酮系,可以举出2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1,2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二甲基-2-羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮等。作为苯偶姻系,可以举出苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶酰甲基缩酮等。作为酰基膦化氧系,可以举出2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦化氧、双(2,4,6-三甲基苯酰)酰基膦化氧等。
-阳离子聚合引发剂-
作为阳离子聚合引发剂,例如优选重氮鎓盐、碘鎓盐、锍盐、铁-芳烃配位化合物、有机多卤化物。作为重氮鎓盐、碘鎓盐、以及锍盐,可以举出特公昭54-14277号公报、特公昭54-14278号公报、特开昭51-56885号公报、美国专利第3708296号说明书、美国专利第3853002号说明书等记载的化合物。
另外,作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出芳香族重氮鎓盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、芳环烯金属衍生物、硅化合物/铝配位化合物等。
聚合引发剂在墨液组合物中的量,优选相对于上述聚合性化合物(质量)为5~60质量%,更优选10~50质量%。如果聚合引发剂在上述范围内,能以一般的活性能量线的强度满足固化性,也没有必要延长照射时间等。
(溶剂)
本发明的墨液组合物,除了上述成分之外,可以使用溶剂而构成。如果含有溶剂,能够赋予适合利用喷墨法进行打滴的适度流动性,同时,对于通过前文所述的本发明的表面活性剂的平坦性形成是有效的。溶剂的量可以在不损坏本发明的效果的范围内适当选择。
本发明的溶剂是指有助于本发明的墨液组合物中含有的着色剂、聚合性单体、添加剂、聚合物等功能性材料的溶解或分散的物质。该溶剂具有如下所示的性质,即具有提高本发明的墨液组合物的流动性的功能,使得打滴等容易进行,同时进行墨液组合物的打滴,进行规定的干燥或热处理,然后其一大半(大概9成以上)因蒸发等被除去。例如,聚合性单体也是液状的,但如果向其中添加该溶剂,则流动性进一步提高,打滴变得容易。
作为溶剂,可以使用沸点为100℃以下的有机溶剂。另外,为了防止墨液的干燥,防止喷头阻塞,使用沸点为200℃以下的溶剂,还可以根据情况使用沸点为其以上的高沸点溶剂。
作为上述溶剂,是指《新版溶剤ポケツトブツク》(有机合成科学协会编、Ohm公司发行)或《溶剤ハンドブツク》(浅原照三等编、讲谈社、1976年)记载的溶剂。作为具体例子,可以使用离子交换水、乙二醇单甲醚乙酸酯等乙二醇单烷基醚乙酸酯类;二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚等二乙二醇单烷基醚类;二乙二醇单正丁醚乙酸酯等二乙二醇单烷基醚乙酸酯类;丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等丙二醇单烷基醚乙酸酯类;二乙二醇二甲醚等其他醚类;环己酮、2-庚酮、3-庚酮、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、丙酮等酮类;2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷基酯类;3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等其他酯类;γ-丁内酯等高沸点溶剂类。
本发明的喷墨滤色片用墨液组合物,优选固态成分量为15质量%以上,更优选50质量%以上。在这里,固态成分量是指溶剂以外的成分,关于溶剂,如前所述。
另外,本发明的喷墨滤色片用墨液组合物,作为粘度,优选为2~30mPa·s,更优选5~20mPa·s,作为表面张力,优选10~50dyne/cm,更优选20~40dyne/cm。
<滤色片及其制造方法>
本发明的滤色片,是在基板上具有色调不同的两种颜色以上的像素组和将构成像素组的各像素相互隔离的遮光性深色分离壁而成的滤色片。该滤色片是利用喷墨向被深色分离壁包围的凹部设置着色区域(着色层)形成像素图形而构成的。
本发明的滤色片的制造方法,具有:利用喷墨法向被深色分离壁隔离的凹部赋予前文所述的本发明的喷墨滤色片用墨液组合物形成着色区域的工序(以下有时称为“着色区域形成工序”)。本发明的滤色片的制造方法,优选还具有:利用活性光线的照射使所形成的至少一种颜色的着色区域固化的固化工序、或在形成全部需要的色调的着色区域之后利用热使其固化的固化工序。另外,本发明的滤色片的制造方法,根据需要还设置烘焙处理、疏墨液处理等其他工序而构成。
其中,深色分离壁是在着色区域形成工序之前预先形成在基板上的结构,关于深色分离壁的形成方法的详细内容如后所述。
-着色区域形成工序-
着色区域形成工序,是利用喷墨法向深色分离壁之间的凹部赋予前文所述含有本发明的表面活性剂和着色剂(包括R、G或B)的喷墨滤色片用墨液组合物的液滴,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)等颜色像素。
关于着色区域的形成,向被如前所述形成在基板上的深色分离壁包围的凹部,作为用于形成着色像素(例如RGB三种颜色的像素图形)的着色液体组合物,使本发明的喷墨滤色片用墨液组合物侵入,由两种颜色以上的多个像素构成,由此可以形成。
关于喷墨法,可以使用使墨液热固化的方法、使墨液光固化的方法、预先在基板上形成透明的受像层然后进行墨液的打滴的方法等公知的方法。
在本工序中,向被深色分离壁包围的凹部喷出的喷出量,可以适当选择以便得到需要的色调、浓度。优选一个液滴的尺寸为0.1~100pl(皮升),更优选1~50pl。
关于,滤色片图形的形状,没有特别限定,作为黑底形状,可以为一般的条纹状,还可以为格子状,进而可以为三角形(delta)排列状。
作为喷墨法,可以采用连续喷射带电的墨液并用电场来控制的方法、使用压电元件间歇喷射墨液的方法、加热墨液利用其发泡间歇喷射的方法等各种方法。
作为墨液的射出条件,从射出稳定性的观点出发,优选将墨液加热至40~70℃,降低墨液粘度而射出。着色液体组合物一般通过水性墨液提高粘度,所以基于温度变动的粘度变动幅度大。粘度变动直接对液滴尺寸、液滴射出速度造成较大影响,容易引起画质劣化,所以尽可能保持墨液温度的恒定非常重要。
喷墨头(以下也简称为喷头)可以使用公知的喷头,可以使用连续型、点按需型。点按需型当中,热敏头优选如特开平9-323420号记载的具有工作阀类型以进行喷出的。压电头优选例如可以使用在欧洲专利A277703号、欧洲专利A278590号等中记载的头。喷头优选具备调温功能以能够对墨液的温度进行管理。优选设定射出温度以使射出时的粘度为5~25mPa·s,控制墨液温度以使粘度的变动幅度在±5%以内。另外,作为驱动频率,优选以1~500kHz工作。
本发明的滤色片,优选吹喷RGB三种颜色的墨液而以由三种颜色的着色区域(着色层)形成的组构成的形态。
-固化工序-
接着,对除了着色区域形成工序以外能够设置的工序进行说明。
《第一固化工序》
可以设置向利用上述着色区域形成工序形成的至少一种颜色的着色区域照射活性光线而使其固化的工序(第一固化工序)。在第一固化工序中,通过使含有红色(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的各种颜色的本发明的固化性墨液固化,可以形成已固化的着色区域。固化可以在每形成一种颜色的着色区域时进行,还可以在形成多种颜色的着色区域之后进行。
R、G、B等本发明的固化性墨液的固化,是通过实施使用发出与墨液所具有的感光波长相对应的波长区域的活性能量线的能量源促进聚合固化的曝光处理来进行的。
作为能量源,例如可以适当选择使用400~200nm的紫外线、远紫外线、g线、h线、i线、KrF激元激光光、ArF激元激光光、电子束、X射线、分子射线、或者离子束等前文所述的聚合引发剂可以感应的射线。具体而言,可以使用发出属于250~450nm、优选365±20nm的波长区域的活性光线的光源、例如LD、LED(发光二极管)、荧光灯、低压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯、碳弧灯、氙灯、化学用灯等适当进行。作为优选的光源,可以举出LED、高压水银灯、金属卤化物灯。
作为活性能量线的照射时间,可以根据聚合性化合物和聚合引发剂的组合适当设定,但例如在以照度20mW/cm2进行曝光的情况下,可以为1~750秒。
《第二固化工序》
在本发明的滤色片的制造方法中,还可以设置通过热使含有红色
(R)、绿色(G)、以及蓝色(B)的所有需要的色调的着色区域固化的工序(第二固化工序)。如上所述,通过在设置第一固化工序的同时设置第二固化工序,可以使滤色片的制造效率和显示特性并存。
在本工序中,在形成由需要的色调构成的着色区域和深色分离壁,进行上述第一固化工序之后,进而进行加热处理(所谓烘焙处理),实施基于热的固化。即,将形成有通过光照射而发生了光聚合的着色区域以及深色分离壁的基板放入到电炉、干燥器等中进行加热,或者照射红外线灯进行加热。
作为利用本发明的滤色片的制造方法形成的着色区域(着色层;即像素)的尺寸,优选像素的一个边的长度为50~300μm,更优选为70~300μm,特别优选为100~300μm。另外,相同颜色的像素可以是竖状且没有分隔地排列着的条纹状。
此时的加热温度和加热时间依赖于着色液体组合物的组成或着色区域的厚度。通常从确保充分的耐溶剂性、耐碱性、以及紫外线吸光度的观点出发,加热温度以及加热时间优选为约120℃~约250℃、约10分钟~约120分钟。
将本发明的喷墨滤色片用墨液组合物喷墨赋予而形成的着色区域(着色层)的表面粗糙度(Ra值)优选为5nm以下,更优选为4nm以下。该Ra值是使用接触膜厚计(Tencor公司制的触针式表面粗糙度计P10)测定得到的值。
-隔壁形成工序-
在进行前文所述的着色区域形成工序和固化工序之前,还可以设置形成深色分离壁的隔壁形成工序,该隔壁形成工序使用增色组合物形成深色分离壁。
增色组合物优选是指光密度高的组合物,优选的光密度是指在形成厚度与深色分离壁相当的感光性树脂组合物层时达到2.0~10.0的光密度。更优选的光密度为2.5~6.0,特别优选3.0~5.0。另外,感光性树脂层以及增色组合物,在如后所述优选光引发剂使其固化时,相对于曝光波长(通常为紫外区域)的光密度也是重要的。作为光密度的值,优选2.0~10.0,更优选2.5~6.0,最优选3.0~5.0。如果光密度在上述范围内,聚合固化变得良好,可以形成需要形状的深色分离壁。增色的性质可以使用后述的染料、颜料等各种色材或各种形态的碳或它们的组合构成的材料来赋予,黑色最多。
增色组合物可以至少使用色材和聚合引发体系和聚合性化合物而构成,作为上述聚合引发体系,通常可以举出使用热引发剂的热引发体系、使用光引发剂的光引发体系,但优选由光引发体系构成。
在利用光引发体系的情况下,构成本发明的滤色片的深色分离壁的形成,例如在进行前文所述的着色区域形成工序和固化工序之前,可以使用增色组合物在基板的至少一方形成感光性树脂层,将所形成的感光性树脂层(优选在贫氧条件下)曝光成图形,并显影,由此适当进行。深色分离壁如前所述是对利用喷墨法进行本发明的固化性墨液(着色液体组合物)的液滴的打滴而形成的着色区域进行隔离的隔壁图形。另外,在隔壁形成工序中,可以至少在形成感光性树脂层并进行曝光之后,根据需要设置烘焙处理、疏墨液处理等其他工序。
以下,以使用光引发体系作为聚合引发体系而构成的情况为中心进行说明。
[感光性树脂层的形成]
感光性树脂层可以使用含有色材、聚合性化合物、以及光引发体系的增色组合物而构成,根据需要还可以使用粘合剂、公知的添加剂例如增塑剂、填充剂、稳定化剂、聚合抑制剂、表面活性剂、溶剂、密接促进剂等其他成分而构成。
具体而言,感光性树脂层可以通过向基板上赋予增色组合物(例如至少含有聚合性单体和光聚合引发剂和粘合剂和色材)的方法(优选涂布增色组合物的涂布法)、或使用具有使用了增色组合物的感光性树脂层的感光性转印材料将感光性树脂层转印到基板上的方法(转印法)而形成。关于增色组合物以及感光性转印材料的详细内容如后所述。
在利用涂布形成感光性树脂层的方法(涂布法)的情况下,涂布优选使用在喷出液体的部分具有狭缝状的孔的狭缝状喷嘴或狭缝状涂布机进行。
具体而言,优选使用特开2004-89851号公报、特开2004-17043号公报、特开2003-170098号公报、特开2003-164787号公报、特开2003-10767号公报、特开2002-79163号公报、特开2001-310147号公报等记载的狭缝状喷嘴和狭缝涂布机。作为其他例子,可以使用旋转器、旋转台(whirler)、辊涂机、帘式涂布机、刮涂机、线棒涂布机、挤压机等涂敷机。
在利用涂布法的情况下,设置使用增色组合物在基板上涂布形成感光性树脂层的工序,如后所述,对涂布形成的感光性树脂层进行曝光〔优选贫氧条件(例如进而在感光性树脂层上涂布形成氧气屏蔽层,隔着该氧气屏蔽层,或者惰性气体气氛或减压条件)〕,显影而形成图形,由此形成深色分离壁。关于氧气屏蔽层,在后述的感光性转印材料中可以与氧气屏蔽层同样构成。
关于曝光、显影的详细内容如后所述。
在通过转印法的情况下,使用后述的感光性转印材料,在临时支撑体上形成膜状的感光性树脂层,利用已加热及/或加压的辊或平板进行压接或加热压接,由此将上述感光性树脂层贴附在基板面上,在残留临时支撑体的情况下(贫氧条件下)对上述感光性树脂层进行曝光〔优选贫氧条件(例如隔着在感光性树脂层上设置的氧气屏蔽层)〕,或者进而剥离临时支撑体转印感光性树脂层,对该转印形成的上述感光性树脂层进行曝光〔优选贫氧条件(例如隔着在感光性树脂层上设置的氧气屏蔽层)〕,然后显影形成图形,由此形成深色分离壁。关于曝光、显影的详细内容如后所述。
具体而言,层叠可以通过在特开平7-110575号公报、特开平11-77942号公报、特开2000-334836号公报、特开2002-148794号公报中记载的层叠机以及层叠方法进行。其中,与感光性转印材料以及基于转印法的转印有关的详细内容如后所述。
作为感光性树脂层的层厚,依赖于增色组合物的固态成分以及形成的深色分离壁的高度,没有特别限定,但通常优选1.5~10μm,更优选1.8~7.0μm,进一步优选2.2~5.0μm。
~增色组合物、感光性树脂层~
以下,详细叙述用于形成深色分离壁的增色组合物、以及使用其而成的感光性树脂层的构成成分。
-聚合性化合物-
用于形成深色分离壁的感光性树脂层或者增色组合物,优选含有聚合性化合物的至少一种。可以在来自后述的光引发体系的活性种的作用下固化,形成图形。
作为聚合性化合物,可以举出单官能或多官能的单体,优选多官能性单体。多官能性单体是具有两个以上聚合性基团的聚合性单体,可以单独使用一种,也可以与其他单体组合使用。
作为单官能或多官能单体的具体例子,可以举出(甲基)丙烯酸叔丁酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸2-乙基-2-丁基-丙烷二醇酯、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)三聚异氰酸酯、1,4-二异丙烯基苯、二(甲基)丙烯酸1,4-二羟基苯酯、二(甲基)丙烯酸十亚甲基二醇酯、苯乙烯、富马酸二烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酰胺、亚二甲苯基双(甲基)丙烯酰胺等。
另外,还可以举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、单(甲基)丙烯酸聚乙二醇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。
上述中,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)三聚异氰酸酯。
作为聚合性化合物在感光性树脂层或增色组合物中的含量,优选相对于层或组合物的总固态成分(质量)为5~80质量%,特别优选为10~70质量%。如果该含量在上述范围内,对于确保光固化后的相对于碱性显影液的耐性是有效的。
-光引发体系-
用于形成深色分离壁的感光性树脂层或增色组合物优选含有光引发体系的至少一种。光引发体系是通过可见光线、紫外线、电子束、X射线等放射线的照射(也称为曝光)而产生引发上述聚合性化合物的聚合的活性种的化合物,可以从公知的化合物中适当选择。
例如,可以举出含有三卤甲基的化合物、吖啶系化合物、苯乙酮系化合物、联二咪唑系、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、多核醌系化合物、呫吨酮系化合物、重氮系化合物等。
具体而言,可以举出:
在特开2001-117230公报中记载的由三卤化甲基取代的三卤化甲基噁唑衍生物或s-三嗪衍生物、美国专利第4239850号说明书中记载的三卤化甲基-s-三嗪化合物、美国专利第4212976号说明书中记载的三卤化甲基噁二唑化合物等含有三卤化甲基的化合物;
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)十一碳烷、1,12-双(9-吖啶基)十二碳烷等双(9-吖啶基)烷烃等吖啶系化合物;
6-(p-甲氧基苯基)-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪、6-〔p-(N,N-双(乙氧基羰基甲基)氨基)苯基〕-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪等三嗪系化合物;其他还有9,10-二甲基苯并吩嗪、米蚩酮、二苯甲酮/米蚩酮、六芳基联二咪唑/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′-联二咪唑等。
在上述当中,优选从含有三卤化甲基的化合物、吖啶系化合物、苯乙酮系化合物、联二咪唑系化合物、三嗪系化合物中选择的至少一种,特别优选从含有三卤化甲基的化合物以及吖啶系化合物中选择的至少一种。含有三卤化甲基的化合物、吖啶系化合物在通用性且价格便宜方面也是有用的。
特别优选的是,作为上述含有三卤化甲基的化合物,有2-三氯甲基-5-(p-苯乙烯基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-(p-丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑;作为上述吖啶系化合物,有9-苯基吖啶;作为上述三嗪系化合物,有6-〔p-(N,N-双(乙氧基羰基甲基)氨基)苯基〕-2,4-双(三氯甲基)-s-三嗪;作为上述二苯甲酮系化合物,有米蚩酮;作为上述联二咪唑系化合物,有2,2′-双(2,4-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-联二咪唑。
聚合引发体系(特别是光引发体系),可以单独使用一种,也可以并用2种以上。
作为聚合引发体系(特别是光引发体系)在感光性树脂层或增色组合物中的总量,优选相对于层或组合物的全部固态成分(质量)为0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。如果该总量在上述范围内,则光固化效率高且可以在短时间中固化,不会发生显影时形成的图像图形脱落,或图形表面的粗糙。
光聚合引发剂可以并用供氢体而构成。作为供氢体,从进一步良化感度的观点出发,优选下述定义的硫醇系化合物、胺系化合物等。在这里,“供氢体”是指相对于通过曝光从上述光聚合引发剂产生的自由基,能够供给氢原子的化合物。
上述硫醇系化合物是以苯环或者杂环为母核且具有与该母核直接结合的巯基1个以上、优选1~3个、进而优选1~2个的化合物(以下有时会称为“硫醇系供氢体”。)。
另外,上述胺系化合物是以苯环或者杂环为母核且具有与该母核直接结合的氨基1个以上、优选1~3个、进而优选1~2个的化合物(以下有时会称为“胺系供氢体”。)。
其中,供氢体可以同时具有巯基和氨基。
作为上述的硫醇系供氢体的具体例子,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-2,5-二甲基氨基吡啶等。在它们当中,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。
作为上述的胺系供氢体的具体例子,可以举出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、4-二甲基氨基安息香酸、4-二甲基氨基苄腈等。在它们当中,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。
上述供氢体,可以单独使用一种还可以混合2种以上使用,就供氢体而言,从所形成的图像难以在显影时从基板上脱落且強度以及感度也得到提高的观点出发,优选组合1种以上的硫醇系供氢体和1种以上的胺系供氢体而使用。
作为上述硫醇系供氢体和胺系供氢体的组合的具体例子,可以举出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。
在组合上述硫醇系供氢体和胺系供氢体时的硫醇系供氢体(M)和胺系供氢体(A)的质量比(M∶A),通常优选为1∶1~1∶4,更优选为1∶1~1∶3。
作为上述供氢体在感光性树脂层或增色组合物中的总量,相对于层或组合物的全部固态成分(质量)优选为0.1~20质量%,特别优选为0.5~10质量%。
-色材-
用于形成深色分离壁的感光性树脂层或增色组合物,含有色材的至少一种。通过含有色材,可以形成由需要的颜色构成的可见图像。
作为色材,可以适当使用特开2005-17716号公报的段落编号[0038]~[0054]中记载的颜料以及染料、特开2004-361447号公报的段落编号[0068]~[0072]中记载的颜料、特开2005-17521号公报的段落编号[0080]~[0088]中记载的着色剂。
其中,优选有机颜料、无机颜料、染料等作为色材。另外,在要求感光性树脂层或增色组合物具有遮光性的情况下,作为色材,可以使用炭黑、钛黑(チタンカ一ボン)、氧化钛、4氧化铁等金属氧化物粉、金属硫化物粉、金属粉等遮光剂、以及红、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)。作为黑色的色材的例子,优选举出炭黑、钛黑、氧化铁、氧化钛、石墨等,特别优选炭黑。
另外,在选择颜料作为色材的情况下,优选在感光性树脂层或增色组合物中均一分散。
作为色材在感光性树脂层或增色组合物中的含量,从缩短显影时间的观点出发,优选相对于层或组合物的固态成分(质量)为30~70质量%,更优选为40~60质量%,进一步优选为50~55质量%。
上述颜料优选作为分散液使用。就该分散液而言,是将上述颜料和颜料分散剂预先混合得到的组合物添加到后述的有机溶剂(或载色剂)中使其分散,由此可以制备。上述载色剂是指在涂料为液体状态时使颜料分散的介质的部分,包括是液状且与上述颜料结合来固化涂膜的部分(粘合剂)、和对其进行溶解稀释的成分(有机溶剂)。作为在使上述颜料分散时使用的分散机,没有特别限制,例如,可以举出在《顔料の事典》〔朝仓邦造著、第一版、438页、朝仓书店(2000年)〕中记载的捏合机、滚式捏合机、立式球磨机、超微磨机、高速分散机、均质混合器、砂磨机等公知的分散机。进而,可以通过在《顔料の事典》的310页中记载的机械粉碎利用摩擦力进行微细粉碎。
作为色材(特别是颜料)的粒径,从分散稳定性的观点出发,数均粒径优选为0.001~0.1μm,更优选为0.01~0.08μm。其中,“粒径”是指用与电子显微镜相片中该粒子的面积相同面积的圆表示粒子时的直径,“数均粒径”是指多个粒子的粒径的100个的平均值。
-粘合剂-
用于形成深色分离壁的感光性树脂层或增色组合物,可以使用粘合剂的至少一种而构成。
作为粘合剂,优选侧链具有羧酸基或羧酸盐基等极性基团的聚合物。作为其例子,可以举出在特开昭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、以及特开昭59-71048号公报中记载的、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,还可以举出在侧链具有羧酸基的纤维素衍生物。进而,还可以优选使用在具有羟基的聚合物上加成有环状酸酐的物质。
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)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸的共聚物、或(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸和其他单体的多元共聚物。这些具有极性基团的粘合剂,可以单独使用一种,还可以以与通常的膜形成性的聚合物并用的组合物的状态使用。
作为粘合剂在感光性树脂层或增色组合物中的含量,相对于层或组合物的全部固态成分(质量)优选为20~50质量%,更优选为20~45质量%。
-有机溶剂-
在制作本发明的深色分离壁时使用的增色组合物,通常除了上述成分以外,可以使用有机溶剂而构成。作为有机溶剂的例子,可以举出甲基乙基甲酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、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。
-其他成分-
在本发明的增色组合物或感光性树脂层中,还可以含有下述成分、例如表面活性剂、紫外线吸收剂、以及公知的添加剂、例如增塑剂、填充剂、稳定化剂、热聚合防止剂、溶剂、密接促进剂等。进而,增色组合物优选至少在150℃以下的温度下软化或者变得具有粘合性,优选具有热塑性。从这一观点来看,可以通过添加相溶性的增塑剂进行改性。
<表面活性剂>
当将增色组合物涂布到基板上或后述的感光性转印材料的临时支撑体上时,通过在增色组合物中含有表面活性剂,可以均匀地控制膜厚,可以有效防止涂布不均。作为表面活性剂,优选举出在特开2003-337424号公报、特开平11-133600号公报中记载的表面活性剂。其中,作为表面活性剂在增色组合物中的含量,相对于该组合物的全部固态成分(质量)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>
在增色组合物中,可以根据需要含有紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,可以举出在特开平5-72724号公报中记载的化合物、以及水杨酸酯系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系、镍络合物系、位阻胺系等化合物。
例如,可以举出水杨酸苯酯、水杨酸4-叔丁基苯酯、2,4-二-叔丁基苯基-3′,5′-二-t-4′-羟基苯甲酸酯、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-n-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、乙基-2-氰基-3,3-二-苯基丙烯酸酯、2,2′-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、二丁基二硫代氨基甲酸酯合镍、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-亚哌啶基)-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。
作为使用紫外线吸收剂时的紫外线吸收剂相对于增色组合物的全部固态成分的含量,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%。
<热聚合防止剂>
优选在增色组合物含有热聚合防止剂。作为热聚合防止剂的例子,可以举出氢醌、氢醌单甲醚、p-甲氧基苯酚、二-叔丁基-p-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。
作为使用热聚合防止剂时的相对于增色组合物的全部固态成分的含量,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,在增色组合物中,除了上述成分以外,还可以含有特开平11-133600号公报中记载的“粘接助剂”或其他添加剂等。
~感光性转印材料~
接着,对在上述转印法中使用的感光性转印材料进行详述。
就感光性转印材料而言,可以使用在临时支撑体上具有至少使用上述增色组合物而构成的感光性树脂层而成的材料,优选使用从临时支撑体侧设置氧气屏蔽层和感光性树脂层而构成的材料。当使用在感光性树脂层上设置有氧气屏蔽层的材料时,由增色组合物构成的感光性树脂层被氧气屏蔽层保护以避免大气中氧的影响,由此自动成为贫氧条件。为此,没有必要在惰性气体下或减压下进行曝光的工序,具有可以直接利用当前的工序的优点。另外,在能够容易且低成本地形成深色分离壁方面也是有效的。
感光性转印材料根据需要还可以设置热塑性树脂层或保护膜等而构成。
-临时支撑体-
作为临时支撑体,可以从由化学以及热稳定且挠性的物质构成的支撑体适当选择。具体而言,优选特氟隆(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、薄片或者膜或它们的层叠体。其中,特别优选2轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
作为临时支撑体的厚度,5~300μm比较合适,优选20~150μm。如果厚度在上述范围内,可以避免临时支撑体在剥离时的破裂,可以避免隔着临时支撑体曝光时的析像度的降低。
-感光性树脂层-
感光性树脂层使用前文所述的增色组合物而成,关于形状等特性或形成方法等,与利用前文所述的涂布法涂布形成的层相同,优选的实施方式也相同。
-氧气屏蔽层-
在临时支撑体和感光性树脂层之间、或者在热塑性树脂层和感光性树脂层之间,优选进一步设置氧气屏蔽层。氧气屏蔽层是指具有2000cm3/(m2·day·atm)以下的氧透过率的层,优选氧透过率为100cm3/(m2·day·atm)以下,更优选50cm3/(m2·day·atm)以下。在氧透过率多于2000cm3/(m2·day·atm)的情况下,无法有效阻断氧,会难以得到需要形状的深色分离壁。
作为形成氧气屏蔽层的树脂材料的具体例子,可以举出例如特开昭46-2121号以及特公昭56-40824号作为各公报中所公开的聚乙烯基醚/马来酸酐聚合物、羧基烷基纤维素的水溶性盐、水溶性纤维素醚类、羧烷基淀粉的水溶性盐、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺类、各种水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐、明胶、环氧乙烷聚合物、由各种淀粉以及其类似物组成的组的水溶性盐、苯乙烯/马来酸的共聚物、马来酸酯树脂、以及将这些组合两种以上的组合等。
作为氧气屏蔽层,优选以聚乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇(PVA)等为主成分(特别是以PVA为主成分)的层,根据需要添加聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺等聚合物,特别优选聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮的组合。作为PVA,优选皂化率为80%以上。聚乙烯基吡咯烷酮的含量,相对于氧气屏蔽层的全部固态成分优选为1~75质量%,更优选为1~50质量%,进一步优选10~40质量%。氧气屏蔽层中PVA的含量优选为25~99质量%,更优选为50~90质量%,特别优选为50~80质量%。
上述树脂材料的添加量优选为层整体的1~40质量%,更优选为10~35质量%。其中,如果聚乙烯基吡咯烷酮的添加量过多,则氧气屏蔽性会不充分。
-热塑性树脂层-
在临时支撑体和感光性树脂层之间,根据需要可以设置热塑性树脂层。如果设置热塑性树脂层,则对于提高与形成了深色分离壁的基板的密接性是有效的。
热塑性树脂层优选至少含有树脂成分,并构成为碱溶性。作为树脂成分,优选具有碱溶性且实质软化点为80℃以下的热塑性树脂。
作为软化点为80℃以下的碱溶性的热塑性树脂,例如可以举出乙烯和丙烯酸酯共聚物的皂化物、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、乙烯基甲苯和(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯等(甲基)丙烯酸酯共聚物等的皂化物等。
除了上述以外,进而还可以使用《プラスチツク性能便覧》(日本塑料工业联盟、全日本塑料成形工业联合会编著、工业调查会发行、1968年10月25日发行)中软化点约为80℃以下的有机高分子当中溶于碱性水溶液的化合物。
另外,就软化点为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相溶性的各种增塑剂,使其实质软化点降至80℃以下后使用。
在这些有机高分子物质中,为了调节与临时支撑体的粘接力,在实质软化点不超过80℃的范围内,可以添加各种聚合物或过冷却物质、密接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子,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、磷酸一甲苯二苯酯、磷酸联苯基二苯酯。
-保护膜-
为了避免储藏时的污染或损伤,优选在形成于临时支撑体上的感光性树脂层的表面设置保护膜。保护膜可以由和临时支撑体相同或者类似的材料构成,从很好地进行转印的观点出发,容易进行从感光性树脂层的分离的保护膜是重要的。
作为构成保护膜的材料,例如,有机硅纸、聚烯烃或者聚四氟乙烯片比较合适。保护膜的厚度通常为4~40μm,优选为5~30μm,特别优选为10~25μm。
就感光性转印材料而言,例如可以如下所示进行制作。例如,在临时支撑体上涂布溶解了热塑性树脂层的构成成分的涂布液(热塑性树脂层用涂布液),使其干燥,由此设置热塑性树脂层,在该热塑性树脂层上涂布使用不溶解热塑性树脂层的溶剂而成的溶液,使其干燥,层叠中间层,然后还在中间层上涂布使用不溶解中间层的溶剂如前所述制备的增色组合物,使其干燥,层叠感光性树脂层。
其中,涂布可以通过如前所述的公知的涂布方法进行,但优选使用利用了狭缝状喷嘴的涂布装置(狭缝式涂布机)进行。
就感光性转印材料的制作而言,除了上述以外,准备在临时支撑体上设置有热塑性树脂层以及中间层的片、和在保护膜上设置有感光性树脂层的片,按照使氧气屏蔽层和感光性树脂层相接触的方式进行贴合,由此可以进行;另外,准备在临时支撑体上具有热塑性树脂层的片、和在保护膜上具有感光性树脂层以及中间层的片,按照热塑性树脂层和中间层相接触的方式进行贴合,由此也可以进行。
-基板-
作为基板(永久支撑体),可以举出金属的基材、贴合有金属的基材、玻璃、陶瓷、合成树脂膜等。优选透明性且尺寸稳定性良好的基材,特别是玻璃或合成树脂膜。
[曝光、显影]
关于如上所述形成的感光性树脂层的曝光而言,可以使用设置有需要的图形的掩模,通过掩模向感光性树脂层照射光,由此进行。此时,曝光优选在贫氧条件下进行。贫氧条件例如可以通过在感光性树脂层上设置能屏蔽氧气的层(例如使用氧气屏蔽层或感光性转印材料的情况下为在曝光时不除去而残留的临时支撑体)或者成为惰性气体气氛或减压气氛而形成。其中,优选在调节至惰性气体气氛或减压气氛而形成的贫氧条件下进行曝光。
贫氧条件下是指惰性气体气氛下、减压下、可以屏蔽氧气的层下等。
上述惰性气体是指N2、H2、CO2等一般的气体或He、Ne、Ar等稀有气体类。其中,从安全性或容易获得、成本方面出发,优选N2。
上述减压下是指500hPa以下、优选100hPa以下的状态。
另外,作为上述可以屏蔽氧气的层,可以使用前文所述的感光性转印材料中的氧气屏蔽层以及各种膜,例如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯类、以尼龙为代表的聚酰胺类、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA类)也是适合的。这些膜根据需要可以被拉伸,厚度适合为5~300μm,优选为20~150μm。在使用感光性转印材料制作深色分离壁时,通过成为在感光性树脂层上设置有临时支撑体和/或氧气屏蔽层的状态,形成贫氧条件。
曝光例如可以使用具备超高压水银灯的近接式曝光机(例如,日立HighTech电子工程(株)制)等。另外,作为光源,可以举出中压~超高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯等。
作为照度,优选为300mW/cm2以上,特别优选为2000mW/cm2以上。从获得本发明的效果的观点出发,尤其没有照度的上限值,如果在装置、设备上没有故障,则可以提高至需要的照度。该照度可以通过提高光源的输出、增加光源的数量、另外缩窄光源与被曝光体的距离等方法而调节至上述范围内。
在曝光后使用显影液进行显影处理,在感光性树脂层上形成图形像。然后,根据需要进行水洗处理。
在显影前,优选利用喷淋喷嘴等在感光性树脂层上将纯水喷雾,使感光性树脂层的表面均一润湿。显影处理中使用的显影液,可以适当使用碱性物质的稀水溶液,但还可以少量添加和水具有混和性的有机溶剂。
作为上述碱性物质,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、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%,p H优选为8~14。
作为上述“和水具有混和性的有机溶剂”,例如可以举出甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁醚、苄基醇、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。和水具有混和性的有机溶剂的浓度优选为0.1~30质量%。
进而,可以添加公知的表面活性剂,表面活性剂的浓度优选为0.01~10质量%。
上述显影液可以用作浴液,或者也可以用作喷雾液。
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电刷或湿润海绵擦拭等方法。显影液的温度通常优选为室温附近至40℃。显影时间因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而不同,通常为10秒~2分钟左右。在该范围内,可以得到形状适合的深色分离壁。换言之,如果显影时间过短,想要显影除去的区域的显影会变得不充分,同时紫外线的吸光度也会变得不充分,相反,如果过长,则会蚀刻至固化部。也可以在显影处理之后进入水洗工序。
作为本发明的深色分离壁的高度,优选在基板法线方向上的高度为1.0~6.0μm,更优选为1.5~5.0μm。如果高度在上述范围内,则在如前所述利用喷墨法打滴形成着色区域时,墨液难以越过深色分离壁,防止墨液的渗色或溢出,相邻的像素图形间的混色以及像素图形中的漏白等,对于形成色调良好且显示质量高的滤色片是有效的。
作为本发明的深色分离壁的宽度,优选在与基板的法线方向正交的方向上的宽度为5.0μm以上50μm以下。此外,从深色分离壁的端部(例如端面)在与基板面平行的方向的10μm以内的着色区域(R像素、G像素、B像素等)在基板法线方向的厚度的变动幅度优选为0.5μm以下。如果该变动幅度在上述范围内,例如可以有效地防止在例如装入到液晶显示装置等显示装置进行图像显示时的图像中出现色斑等显示不均。该变动幅度优选为0.4μm以下,可以通过使形成着色图像的墨液含有表面活性剂来调节。
以下,具体说明形成深色分离壁的例子。
1)通过使用增色组合物进行涂布的深色分离壁的形成
在清洗基板之后,对该基板进行热处理使其表面状态稳定化。然后,对基板进行调温,在已被调温的基板上涂布增色组合物。在涂布后,使涂布层中的溶剂的一部分干燥,在层的流动性丧失之后,用EBR(洗边液)等除去基板周围不需要的涂布液,进行预烘焙得到感光性树脂层。涂布可以使用公知的具备狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂布机(例如FAS Asia公司制的M H-1600)等进行。另外,干燥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,预烘焙例如可以在120℃下加热3分钟而进行。关于感光性树脂层的层厚,如前所述。
接着,在垂直竖立形成有感光性树脂层的基板和具有图形的掩模(例如石英曝光掩模)的状态下,适当设定掩模面和感光性树脂层之间的距离(例如200μm),进行氮气清除,控制氧分压,在氮气气氛下进行曝光。曝光例如可以使用超高压水银灯的近接式曝光机(例如,日立HighTech电子工程(株)制)等进行。曝光量可以适当(例如为300mJ/cm2)选择。此时的氧分压可以使用氧气分析器(例如饭岛电子工业(株)制的G-102型)进行测定。曝光后,用显影液进行显影处理,得到图形像,根据需要进行水洗处理得到深色分离壁。
2)通过使用了感光性转印材料的转印法的深色分离壁的形成
首先,剥离除去感光性转印材料的保护膜,使露出的感光性树脂层的表面与基板面重叠而使其通过层叠机等,加热及/或加压而形成层叠体。层叠机可以从以往公知的层叠机、真空层叠机等中适当选择,从进一步提高生产率的观点出发,也可以使用自动层叠机。接着,从层叠体剥离临时支撑体而除去。接着,在除去临时支撑体后露出的露出面(氧气屏蔽层表面)的上方配置需要的光掩模(例如石英曝光掩模),通过减压成为贫氧条件,隔着掩模照射图形状的紫外线,照射后使用规定的处理液进行显影处理,得到深色分离壁。此时,根据需要实施水洗处理。在显影处理中使用的显影液以及在曝光中使用的光源,与上述涂布法的情况的显影液以及光源相同。
[其他工序]
在本发明的滤色片用隔壁的制造方法中,可以设置还加热(烘焙)所形成的深色分离壁以及着色区域使其固化的烘焙工序(下述的热处理或后曝光)、或在如前所述的深色分离壁形成之后且着色区域形成工序之前对基板上的深色分离壁实施疏墨液处理的工序、形成覆涂(OC)层的OC工序等其他工序。
~热处理~
通过实施热处理(也称为后烘焙),使增色组合物或感光性树脂层中含有的单体或交联剂等发生反应,可以确保深色分离壁的硬度。
热处理的温度优选150~250℃的范围。如果温度在上述范围内,可以得到良好的硬度,没有树脂的着色且色纯度良好。另外,热处理的时间优选为10~150分钟。如果时间在上述范围内,可以得到良好的硬度,没有树脂的着色且色纯度良好。热处理可以因颜色而改变。另外,在利用上述的喷墨法形成全部的颜色之后,进而进行最终的热处理,可以使硬度稳定化。此时,从硬度方面来看优选以较高的温度(例如240℃)实施。
~后曝光~
在显影和热处理之间,可以实施后曝光(也称为再曝光)。
如果实施后曝光,从深色分离壁的截面形状的控制、深色分离壁的硬度的控制、深色分离壁的表面凹凸的控制、深色分离壁的膜磨损的控制等观点出发优选。作为用于后曝光的光源,可以举出在特开2005-3861号公报的段落编号[0074]记载的超高压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯等。后曝光是不隔着曝光掩模等将来自超高压水银灯或金属卤化物等光源的光直接照射在基板上,从设备的简化和省电的观点出发,优选。根据需要从基板的两面实施。此时,关于曝光量,在上面侧100~2000mJ/cm2、下面侧100~2000mJ/cm2的范围内,根据上述控制目的适当调节。
关于疏墨液处理,例如可以举出(1)在深色分离壁中混入疏墨液性物质的方法(例如,参照特开2005-36160号公报)、(2)设置新的疏墨液层的方法(例如,参照特开平5-241011号公报)、(3)利用等离子体处理赋予疏墨液性的方法(例如,参照特开2002-62420号公报)、(4)在深色分离壁的壁上面涂布疏墨液材料的方法(例如,参照特开平10-123500号公报)等,特别优选(3)对形成在基板上的深色分离壁实施基于等离子体的疏墨液化处理的方法。
如上所示在形成着色区域(着色像素)以及深色分离壁制作滤色片之后,为了提高耐性,可以按照覆盖着色区域以及深色分离壁的整个面的方式形成覆涂层。
覆涂层可以在保护R、G、B等着色区域以及深色分离壁的同时使表面平坦。但是,从工序数量增加的观点出发,优选不设置。
覆涂层可以使用树脂(OC剂)而构成。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,在从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,密接性出色的方面出发,优选丙烯酸系树脂组合物。作为覆涂层的例子,可以举出特开2003-287618号公报的段落编号[0018]~[0028]中记载的层,作为覆涂剂的市售品,可以举出JSR公司制的Optomer SS6699G。
本发明的滤色片,是利用前文所述的本发明的滤色片的制造方法制作的,例如可以没有特别限制地用于电视、个人电脑、液晶投影仪、游戏机、移动电话等移动终端、数码相机、车载导航等用途。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明只要不超越其主旨,就不被以下的实施例限定。其中,只要没有特别声明,“份”以及“%”为质量基准。
-墨液组合物的制备-
混合下述表1所示的组成中的化合物,制备由红色的墨液组合物R、绿色的墨液组合物G、以及蓝色的墨液组合物B构成的墨液组合物。
[表1]
墨液组合物R | 墨液组合物G | 墨液组合物B | |
颜料红254 | 100 | - | - |
颜料绿36 | - | 100 | - |
颜料蓝15:6 | - | - | 100 |
甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(共聚重量比=28/72、重均分子量=30000) | 50 | 50 | 50 |
五丙烯酸二季戊四醇酯 | 50 | 50 | 50 |
2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联二咪唑 | 10 | 10 | 10 |
4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮 | 10 | 10 | 10 |
四乙二醇二甲醚 | 1700 | 1700 | 1700 |
合计 | 1920 | 1920 | 1920 |
单位:份
接着,向得到的墨液组合物R、G、B各100份中添加或不添加下述表2所示的氟系表面活性剂0.1份,制备墨液No.1~16、墨液No.100~101(添加量为0.1质量%)。其中,墨液No.1~16、墨液No.100~101分别含有R、G、B三种颜色的墨液中。
[表2]
-增色组合物K1的制备-
首先,量取下述表3中记载的量的K颜料分散物1、以及丙二醇单甲醚乙酸酯(Daicel化学工业(株)制,MMPGAC),在温度24℃(±2℃)下混合,以150r.p.m.搅拌10分钟,接着,量取甲基乙基甲酮、粘合剂1、氢醌单甲醚、DPHA液、2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧基羰基甲基氨基)-3’-溴苯基]-s-三嗪、以及表面活性剂1,在温度25℃(±2℃)下以上述顺序添加,在温度40℃(±2℃)下以150r.p.m.搅拌30分钟,制备增色组合物K1。
[表3]
增色组合物 | K1 | K2 |
K颜料分散物1(炭黑) | 25 | 30 |
丙二醇单甲醚乙酸酯 | 8.0 | 7.3 |
甲基乙基甲酮 | 53 | 34 |
环己酮 | 0 | 8.6 |
粘合剂1 | 9.1 | 14 |
DPHA液 | 4.2 | 5.8 |
2,4-双(三氯甲基)-6-[4’-(N,N-二乙氧基羰基甲基)氨基-3’-溴苯基]-s-三嗪 | 0.22 | 0.22 |
氢醌单甲醚 | 0.002 | 0 |
吩噻嗪 | 0 | 0.006 |
表面活性剂1 | 0.044 | 0.058 |
(质量份)
上述表3中的各成分的详细内容如下所示。
*K颜料分散物1
·炭黑(Nipex35、德固赛(Degussa)公司制)…13.1%
·下述分散剂1…0.65%
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚合物、分子量3.7万)…6.72%
·丙二醇单甲醚乙酸酯…79.53%
[化4]
分散剂1
*粘合剂1
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=78/22[摩尔比])的无规共聚合物、分子量3.8万)…27%
·丙二醇单甲醚乙酸酯…73%
*DPHA液
·六丙烯酸二季戊四醇酯…76%
(KAYARAD DPHA、含有阻聚剂MEHQ500ppm、日本化药(株)制)
·丙二醇单甲醚乙酸酯…24%
*表面活性剂1
·下述结构物1…30%
·甲基乙基甲酮…70%
[化5]
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)
-增色感光性转印材料K 1的制作-
在厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜临时支撑体(PET临时支撑体)上,使用狭缝状喷嘴涂布由下述配方H1构成的热塑性树脂层用涂布液并将其干燥,形成热塑性树脂层。接着,在该热塑性树脂层上进而还涂布由下述配方P1构成的中间层用涂布液,并将其干燥,层叠中间层。接着,在中间层上涂布由上述得到的增色组合物K1,并将其干燥,再层叠黑色的增色感光层。
如上所示,在PET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、干燥膜厚2μm的增色感光层,在增色感光层的表面压接保护膜(厚度12μm的聚丙烯膜)。由此,制作构成为临时支撑体/热塑性树脂层/中间层/增色感光层的层叠结构的增色感光性转印材料。以下,将其作为增色感光性转印材料K1。
热塑性树脂层用涂布液的配方H1
·甲醇 …11.1份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 …6.36份
·甲基乙基甲酮 …52.4份
·甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物 …5.83份
·苯乙烯/丙烯酸共聚物 …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
·MEGAFAC F780F(大日本油墨化学工业制)…0.54份
[组成]
·C6F13CH2CH2OCOCH=CH2(40份)和H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2(55份)和H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2(5份)的共聚物(重均分子量30000) …30份
·甲基乙基甲酮 …70份
<中间层用涂布液的配方P1>
·PVA-205 …32.2份
〔(株)KURARAY制、皂化度=88%、聚合度550;聚乙烯醇〕
·聚乙烯基吡咯烷酮 …14.9份
(ISP·日本公司制、K-30)
·蒸馏水 …524份
·甲醇 …429份
-深色分离壁的形成(转印法)-
用20秒的时间通过喷淋向无碱玻璃基板(以下,简称为“玻璃基板”)喷调节至25℃的玻璃清洗剂液,用具有尼龙毛的旋转电刷清洗,在用纯水喷淋清洗后,通过喷淋喷20秒钟的硅烷偶合液(N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷0.3%水溶液、商品名:KBM603、信越化学工业(株)制),进行纯水喷淋清洗。然后用基板预热装置在100℃下加热该基板2分钟。
在硅烷偶合处理后的玻璃基板上,从上述得到的增色感光性转印材料K 1剥离除去保护膜。重叠成使通过除去而露出的增色感光层的表面和上述玻璃基板的表面接触,然后使用层叠机LamicII型〔(株)日立IINDUSTRIES制〕,以橡胶辊温度130℃、线压100N/cm、运送速度2.2m/分钟的条件进行层叠。
接着,在PET临时支撑体与热塑性树脂层的界面剥离PET临时支撑体,除去临时支撑体,进行转印。在剥离临时支撑体后,使用具有超高压水银灯的近接式曝光机(日立HighTech电子工程(株)制),在垂直竖立基板和掩模(具有图像图形的石英曝光掩模)并将掩模面和增色感光层之间的距离设为200μm的状态下,以曝光量70mJ/cm2进行图形曝光。
接着,使用KOH系显影液(含有KOH、非离子表面活性剂,CDK-1(商品名;富士胶片电子材料(株)制)的用纯水稀释100倍得到的液体),在23℃下利用扁平喷嘴以0.04Mpa的压力喷射80秒钟,进行喷淋显影,除去增色感光层的未曝光部和其下层的中间层以及热塑性树脂层。由此在玻璃基板上得到黑色图形。接着,在大气下通过对准器,从玻璃基板的形成有黑色图形的一侧以2000mJ/cm2对玻璃基板的全面进行后曝光,形成光密度(D)4.0的深色分离壁(以下称为带有深色分离壁的基板)。
(实施例1)
-着色像素部的形成-
使用由上述得到的带有深色分离壁的基板,利用喷墨法以喷出速度7m/秒向被深色分离壁包围的凹部喷出如上述表2所示的墨液No.1的R、G、B各种颜色的墨液,直至隆起至所赋予的墨液面的高度比深色分离壁的高度还高,然后在加热板上载置,200℃下进行2分钟的后烘焙,使溶剂蒸发。此时,墨液的隆起被平坦化。进而,在200℃的干燥炉内进行1小时的后烘焙,使其固化。如此,得到在基板上配置有R像素、G像素、B像素三种颜色的着色像素部的滤色片(以下称为滤色片基板)。
-液晶显示装置的制作-
接着,在构成得到的滤色片基板的R像素、G像素、B像素以及深色分离壁上,利用溅射还设置ITO(Indium Tin Oxide)膜,形成了透明电极。另外,准备玻璃基板作为对向基板,在滤色片基板的透明电极上以及对向基板上分别使用PVA模式用抗蚀剂形成图形。
接着,在上述的滤色片基板的透明电极(ITO膜)上位于深色分离壁的上方的部分设置光学间隙材,同时还在其上设置由聚酰亚胺形成的取向膜。然后,在以包围滤色片基板的RGB三种颜色的着色像素部整体的方式设置在周围的隔壁外框位置,印刷环氧树脂的密封剂,同时滴下PVA模式用液晶,与对向基板贴合之后,对已贴合的两基板实施热处理,使密封剂固化,制作液晶单元。
进而,向制作的液晶单元的两侧基板面贴附(株)Sanritz制的偏振板HLC2-2518。接着,使用冷阴极管构成背光灯,将该背光灯配置在成为设置有上述偏振板的液晶单元的背面一侧,作为液晶显示装置。
(实施例2~16)
在实施例1中,用上述表2所示的墨液No.2~16分别代替墨液No.1,除此之外,与实施例1一样,在制作滤色片基板的同时,制作液晶显示装置。
(实施例17)
在实施例1中,利用以下所示的涂布法进行基于转印法的深色分离壁的形成,除此之外,与实施例1一样,在制作滤色片基板的同时,制作液晶显示装置。
-深色分离壁的形成(涂布法)-
利用U V清洗装置清洗无碱玻璃基板(以下,简称为“玻璃基板”),然后使用清洗剂刷洗,进而用超纯水进行超声波清洗。然后,在120℃下对玻璃基板热处理3分钟,使表面状态稳定化。
在冷却玻璃基板后,将温度调节至23℃,通过具备狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂布机MH-1600(FAS Asia公司制)涂布在上述中得到的增色组合物K1。接着,利用VCD(真空干燥装置、东京应化工业公司制)用30秒钟的时间干燥溶剂的一部分,在涂布层的流动性丧失之后,在120℃下预烘焙3分钟,形成膜厚2μm的增色感光层K1。
使用具备超高压水银灯的近接式曝光机(日立HighTech电子工程(株)制),在垂直竖立形成有增色感光层K1的玻璃基板和掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)并将掩模面和增色感光层K1之间的距离设定成200μm的状态下,在氮气气氛下以曝光量300mJ/cm2进行图形曝光。
接着,用喷淋喷嘴将纯水喷雾,均匀润湿增色感光层K1的表面之后,用KOH系显影液(含有KOH、非离子表面活性剂,CDK-1(商品名;富士胶片电子材料(株)制)的用纯水稀释100倍得到的液体),在23℃下用扁平喷嘴以压力0.04MPa喷射80秒钟,进行喷淋显影,得到黑色图形。接着,用超高压清洗喷嘴以9.8MPa的压力喷射超纯水,除去残渣。进而在大气下以曝光量2000mJ/cm2进行后曝光,形成了光密度3.9的深色分离壁,制作带有深色分离壁的基板。
(实施例18)
在实施例1中,将用于形成深色分离壁的增色组合物的配方从增色组合物K 1变更成增色组合物K2,除此之外,与实施例1一样,在制作滤色片基板的同时,制作液晶显示装置。
(比较例1~2)
在实施例1中,用上述表2所示的墨液No.100或No.101代替墨液No.1,除此之外,与实施例1一样,在制作滤色片基板的同时,制作液晶显示装置。
(评价)
关于在实施例以及比较例中得到的滤色片基板以及液晶显示装置,利用如下所示的方法进行评价。将评价结果示于下述表4。
-1.平坦性-
关于各滤色片基板,利用触针式膜厚计(P10、KLATencor(株)制),对在与基板面平行的方向上自深色分离壁的端部10μm以内的R像素、G像素、B像素的厚度(基板法线方向上的厚度)的变动幅度进行测定,根据下述评价基准进行评价。
[评价基准]
A:不到0.5μm
B:0.5μm以上且不到0.55μm
C:0.55μm以上
-2.显示不均-
对各液晶显示装置通电,显示R、G、B各单色像素,输入灰色的检测信号,用放大镜观察进行图像显示时的显示不均,根据下述评价基准进行评价。
[评价基准]
A:完全没有看到不均(非常好)。
B:看到显示部稍有不均,但是在实用上允许的范围内(一般)。
C:显示部有不均(差)。
[表4]
如上述表4所示,在实施例中,向深色分离壁之间进行墨液的打滴形成的R、G、B各种颜色的着色像素部具有出色的平坦性。另外,在实施例中,未见有显示图像的显示不均的发生,可以进行显示质量高的图像显示。与此相对,在比较例中,着色像素部的平坦性差,显示图像上出现显示不均。
关于日本申请2005-380199的公开,作为参考在本说明书中被全部援用。
在本说明书中,本说明书中记载的所有文献、专利申请、以及技术规格,与通过参照而援用的各文献、专利申请、以及技术规格被记载的程度相同。
Claims (16)
1.一种喷墨滤色片用墨液组合物,其是在利用喷墨法赋予液滴而成的着色区域的形成中使用的喷墨滤色片用墨液组合物,其中,
含有着色剂以及氟系表面活性剂,所述氟系表面活性剂是如下所述的共聚物,所述共聚物具有源自用下述通式(a)表示的单体的结构单元a的至少一个和源自用下述通式(b)表示的单体的结构单元b的至少一个,且所述结构单元a和结构单元b的质量比(a/b)为20/80~60/40,
[化1]
通式(a)
式中,R1、R2、以及R3分别独立地表示氢原子或甲基,R4表示氢原子或碳数1~5的烷基,m表示2~14的整数,n表示1~18的整数,p以及q相互独立地表示0~18的整数,p和q不同时为0。
2.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述氟系表面活性剂的含量为墨液组合物的总质量的0.01~0.2质量%。
3.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述结构单元a的至少一个是源自R1为氢原子、-CmF2m+1为-C6F13、n为2的单体的单元。
4.根据权利要求1或3所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述结构单元b的至少一个是源自R2为氢原子、R3为甲基、R4为氢原子、p为7、q为0的单体的单元。
5.根据权利要求1、3或者4所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述结构单元b的至少一个是源自R2为氢原子、R3为氢原子、R4为氢原子、p为0、q为7的单体的单元。
6.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述氟系表面活性剂是含有20~60质量%的所述结构单元a和80~40质量%的所述结构单元b的2元或3元以上共聚物。
7.根据权利要求6所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述结构单元a的比例为25~60质量%,所述结构单元b的比例为60~40质量%。
8.根据权利要求2所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
所述氟系表面活性剂的含量为墨液组合物的总质量的0.05~0.15质量%。
9.根据权利要求1所述的喷墨滤色片用墨液组合物,其特征在于,
还含有聚合性化合物和聚合引发剂。
10.一种滤色片的制造方法,该滤色片在基板上具有:色调不同的两种颜色以上的像素组;和将构成所述像素组的各像素相互隔离的遮光性深色分离壁,在制造该滤色片的方法中,
具有:利用喷墨法向用所述深色分离壁隔离的凹部赋予权利要求1所述的喷墨滤色片用墨液组合物而形成着色区域的工序。
11.根据权利要求10所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
所述深色分离壁在基板法线方向上的高度为1.0~6.0μm。
12.根据权利要求10所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在与基板面平行的方向上自所述深色分离壁的端部10μm以内的着色区域在基板法线方向上的厚度的变动幅度为0.5μm以下。
13.根据权利要求10所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
还具有:向利用形成所述着色区域的工序形成的至少一种颜色的着色区域,照射活性光线使其固化的第一固化工序。
14.根据权利要求13所述的滤色片的制造方法,其特征在于,
在所述第一固化工序之后,还具有:利用热使包括红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的所有所需色调的着色区域固化的第二固化工序。
15.一种滤色片,其是利用权利要求10所述的滤色片的制造方法制作的。
16.一种液晶显示装置,其具有权利要求15所述的滤色片。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103576454A (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-12 | 住友化学株式会社 | 着色固化性树脂组合物 |
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