JP2008304626A - Manufacturing method of color filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造方法に関する。さらに詳しくは、インキジェット方式により各画素が印刷されるカラーフィルタにおいて、表示領域にインキを吐出する際に、隔壁となるブラックマトリクスに段差を持たせる事により、表示領域のRGB画素の形状を平坦化させ、尚且つ混色、ハジキの無い安定したカラーフィルタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like. More specifically, in a color filter in which each pixel is printed by the ink jet method, the shape of the RGB pixels in the display area is flattened by providing a step in the black matrix as a partition when ink is ejected to the display area. Further, the present invention relates to a method for producing a stable color filter free from color mixing and repellency.
カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタは、カラー液晶表示装置等に不可欠な部材で、液晶表示装置の画質を向上させたり、各画素にそれぞれの原色の色彩を与えたりする役割を有している。このカラーフィルタの製造方法は、従来種々の検討が重ねられており、代表的な方法として、フォトリソグラフィー方式、インキジェット方式などが知られている。フォトリソグラフィー方式では、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、後に塗布膜の不要な部分を取りのぞき、残ったパターンを各色画素とする。この方法では塗布膜の多くが不要となるため、カラーフィルタの製造時に大量の顔料等の材料が無駄になる。また、色画素毎に露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このようなことから、フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの製造は、コスト、環境面、共に問題を有していた。この点で近年はインキジェット方式が注目されている。インキジェット方式よるカラーフィルタの製造は、R、G、Bの3色の着色樹脂組成物をインキとして用い、各色を同時に印刷することができる。このため、材料の無駄も少なく、また、画素の形成工程が短縮されるため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。 A color filter used in a color liquid crystal display device or the like is an indispensable member for a color liquid crystal display device or the like, and has a role of improving the image quality of the liquid crystal display device or giving each pixel a color of each primary color. Yes. Various studies have been made on the manufacturing method of this color filter, and a photolithography method, an ink jet method, and the like are known as typical methods. In the photolithography method, a coating film of a photosensitive resin layer of each color is formed on the entire substrate, and unnecessary portions of the coating film are removed later, and the remaining pattern is used as each color pixel. In this method, many of the coating films are unnecessary, and a large amount of materials such as pigments are wasted when manufacturing the color filter. In addition, since the exposure and development processes are performed for each color pixel, the number of processes increases. For this reason, the production of color filters by the photolithography method has problems in both cost and environment. In this respect, the ink jet method has recently attracted attention. In the production of a color filter by the ink jet method, each of the colors can be printed at the same time using three colored resin compositions of R, G, and B as inks. For this reason, there is little waste of material and the pixel formation process is shortened, so that it is possible to expect a reduction in environmental load and a significant cost reduction.
インキジェット方式を用いたカラーフィルタ基板の製造方法として、特許文献1〜4に記載されている方法が提案されている。特許文献1には、ガラス基板上の所望する着色層領域外へのインキの広がりを防止するため、予め各画素間を区切る黒色の隔壁部にフッ素系撥水・撥油剤を含有させてパターン形成することによって、着色領域内のみにインキを定着させることが記載されている。また、特許文献2、特許文献3には、含フッ素化合物及び/または含ケイ素化合物を含有する黒色樹脂層を、着色層形成工程におけるインキにじみ、混色を防止するための仕切り壁とすることが記載されている。特許文献4には、各画素の隔壁部および画素をいずれかの表面が撥水・撥油性を有するように形成した後に、該撥水・撥油性をなくす基板処理の工程を含ませる製造方法が記載されている。これらの方法は、隔壁を形成した後に隔壁表面に撥インキ性を付与したり、隔壁で囲まれた開口部に親インキ性を付与したりする工程が必要なく、工程数が少ない点で、環境負荷と製造コストを低減できる非常に好ましい方法と言える。
As a method for producing a color filter substrate using an ink jet method, methods described in
しかし、上記従来の方法では、隔壁パターンを形成する際にパターン側面部にも撥インキ性が付与される為に、RGB塗工の際に、ブラックマトリクスパターン周辺部に塗工された部分が、撥インキ性により薄くなり、表示領域中央部が盛り上がるという、形状が平坦化しないという問題があった。
本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもので、その課題とするところは、インキジェット方式により各画素が印刷されるカラーフィルタにおいて、隔壁で囲まれた領域にインキジェット方式により表示に用いられる着色部を形成する為の隔壁に区切られた表示領域にインキを吐出する際に、ブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを、中央部よりも低くする事により形状が平坦化され混色、ハジキの無いカラーフィルタを製造する方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem is that an ink jet method is used in a region surrounded by a partition in a color filter in which each pixel is printed by an ink jet method. When ejecting ink to the display area partitioned by the partition to form the colored part used for display, the shape is flattened by making the partition wall height around the black matrix pattern lower than the center part. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter free from color mixing and repellency.
ところで、本発明者の検討によれば、撥インキ性を付与する材料(撥インキ剤)を含有した感光性樹脂組成物を基板に塗工し、ブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを低くする凹パターンを設ける箇所に半透過膜を使用したハーフトーンマスクを使用してパターン露光、現像した後に、光照射或いは放射線照射して隔壁を光硬化或いは放射線硬化させ、その後、160℃にて焼成する事で、ブラックマトリクスパターン部分の隔壁高さに差を持たせる事が可能となり、RGB塗工時の膜厚が平坦化され、画素内の膜厚均一性が向上され、ブラックマトリクス部分の光学濃度を満足するカラーフィルタを得ることができた。 By the way, according to the study of the present inventor, a photosensitive resin composition containing a material imparting ink repellency (ink repellent agent) is applied to a substrate, and the partition wall height at the periphery of the black matrix pattern is lowered. After exposing and developing the pattern using a halftone mask using a semi-transmissive film at the location where the concave pattern is to be provided, the barrier ribs are photocured or radiation cured by light irradiation or radiation irradiation, and then baked at 160 ° C. Therefore, it is possible to make a difference in the partition wall height of the black matrix pattern part, the film thickness at the time of RGB coating is flattened, the film thickness uniformity in the pixel is improved, and the optical density of the black matrix part is improved. A color filter satisfying the above has been obtained.
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、請求項1に記載の発明は、撥インキ性を付与する材料を含有した黒色感光性樹脂を基板に塗布する塗布工程、乾燥後、露光、現像して撥インキ性を有するブラックマトリクスパターンを形成するパターン形成工程、該ブラックマトリクスパターンの開口部にインキジェット方式により所望の色のインキを吐出して着色層を形成する着色層形成工程を有するカラーフィルタの製造方法において、前記ブラックマトリクスパターンを構成し前記開口部を仕切る隔壁の断面が、基板に接合される下部と、前記下部よりも小さい幅を有し前記下部の幅方向の中央から突出する中央部とを含んで構成されていることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
The present invention has been made based on such knowledge, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、撥インキ性を付与する材料を含有した黒色感光性樹脂を基板に塗布する塗布工程、乾燥後、露光、現像して撥インキ性を有するブラックマトリクスパターンを形成するパターン形成工程、該ブラックマトリクスパターンの開口部にインキジェット方式により所望の色のインキを吐出して着色層を形成する着色層形成工程を有するカラーフィルタの製造方法において、前記ブラックマトリクスパターンを構成し前記開口部を仕切る隔壁の断面が、基板に接合される下部と、前記下部よりも小さい幅を有し前記下部の幅方向の中央から突出する中央部とを含んで構成され、前記着色層形成工程において前記隔壁の下部上にもインキが吐出されることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
The invention described in
また、請求項3に記載の発明は、前記隔壁の前記下部の高さが、前記中央部の高さの2/3以下である事を特徴とする請求項1または2記載のカラーフィルタの製造方法である。 According to a third aspect of the present invention, in the color filter manufacturing method according to the first or second aspect, the height of the lower portion of the partition wall is 2/3 or less of the height of the central portion. Is the method.
また、請求項4に記載の発明は、前記隔壁の前記下部の光学濃度(OD値)が1.0以上であることを特徴とする請求項1または2記載のカラーフィルタの製造方法である。
The invention according to
また、請求項5に記載の発明は、前記パターン形成工程において、露光に使用するマスクが、前記下部に相当する部分が前記中央部に相当する部分よりも透過率が低い、いわゆるハーフトーンマスクを使用してなることを特徴とする請求項1または2記載のカラーフィルタの製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the pattern forming step, a mask used for exposure is a so-called halftone mask in which a portion corresponding to the lower portion has a lower transmittance than a portion corresponding to the central portion. 3. The method for producing a color filter according to
また、請求項6に記載の発明は、前記撥インキ性を付与する材料が、重量平均分子量が10,000〜100,000の含フッ素共重合体であることを特徴とする請求項1から5に何れか1項記載のカラーフィルタの製造方法である。
The invention described in
また、請求項7に記載の発明は、前記着色層形成工程が、インキジェット方式により有機溶剤系の顔料分散型インキを吐出して着色層を形成することを特徴とする請求項1から6に何れか1項記載のカラーフィルタの製造方法である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the colored layer forming step, the colored layer is formed by ejecting an organic solvent-based pigment-dispersed ink by an ink jet method. It is a manufacturing method of a color filter given in any 1 paragraph.
本発明によると、ブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを低くする箇所に半透過膜を使用したハーフトーンマスクを使用してパターン露光、現像した後に、光照射或いは放射線照射して隔壁を光硬化或いは放射線硬化させ、その後、160℃にて焼成する事で、ブラックマトリクスパターン部分の隔壁高さに差を持たせる事が可能となり、RGB塗工時の膜厚が平坦化され、画素内の膜厚均一性が向上され、ブラックマトリクス部分の光学濃度を満足するカラーフィルタを得ることができた。 According to the present invention, a pattern is exposed and developed using a halftone mask using a semi-transmissive film at a portion where the height of the partition wall at the periphery of the black matrix pattern is lowered, and then the partition is photocured by light irradiation or radiation irradiation. Alternatively, it is possible to give a difference in the height of the partition wall of the black matrix pattern portion by radiation curing and then baking at 160 ° C., the film thickness at the time of RGB coating is flattened, and the film in the pixel The thickness uniformity was improved, and a color filter satisfying the optical density of the black matrix portion could be obtained.
図1に示すように、インキジェット方式によって着色層を形成して製造するカラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の着色インキの混色を防止するため、透明基板1上に隔壁2を設ける。さらにカラーフィルタのコントラスト向上のため、隔壁2の一部又は全部に遮光性を付与することが望ましい。一般的に遮光性を付与する手段として、隔壁2の一部分又は全部分に黒色の材料を用い、黒色部分を設ける。以下の記載において、隔壁2の一部又は全部を便宜的に「ブラックマトリクス」と呼ぶが、該ブラックマトリクスは、必ずしも黒色部分を有するものではない。次いで透明基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)の着色層3を形成し、これを液晶用とする場合は、さらに透明導電層、配向膜層を順次積層せしめたものであり、例えば薄膜トランジスタのような電極を形成した対向基板と対置させ液晶層を介して、液晶表示装置を構成する。以下では、透明基板、このブラックマトリックスと赤、緑、青の着色画素層を合わせてカラーフィルタとする。必要に応じて前記カラーフィルタ上に保護層4を設けることができる。
As shown in FIG. 1, a color filter manufactured by forming a colored layer by an ink jet method is a
前記した通り、着色層3はブラックマトリックス間の開口部(隔壁2で仕切られる開口部)に設けられ、通常赤色画素パターン(R)、緑色画素パターン(G)、および青色画素パターン(B)の3原色からなる画素パターンが所望の形状に配置されたものである。その一般的な形成方法としては、顔料分散法、染料法、電着法、印刷法、転写法やインキジェット方式などが挙げられる。本発明では、インキジェット装置により着色樹脂組成物をパターニングし、加熱工程を経て着色層3を形成する。
As described above, the
カラーフィルタの透明基板1には、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用できる。中でも硝子基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。
For the
カラーフィルタの着色層3に用いられる着色樹脂組成物は着色剤、熱硬化性樹脂、溶媒等公知の材料を用いることができ、必要に応じて、分散剤等の添加剤を添加して調製することができる。着色剤としては、染料や顔料を用いることができるが、耐熱性や耐候性等の信頼性の点で顔料分散型が特に好ましい。また溶媒としては、水系および有機溶剤系を利用することができるが、広範な樹脂組成物に対して高い溶解性を有し、高固形分濃度でもインキジェットの吐出が可能な点で、有機溶剤を用いるのが特に好ましい。
The colored resin composition used for the
以下、ブラックマトリクスの形成について詳細に説明する。本発明では、ブラックマトリクスを、フォトリソグラフィー法によって形成する。更に詳しくは、撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物を基板に塗工する塗布工程と、ブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを低くする箇所に半透過膜を使用したハーフトーンマスクを使用してパターン露光、現像して隔壁パターンを形成するパターン形成工程と、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程と、光照射或いは放射線照射した隔壁パターンを焼成し熱硬化させる工程と、を少なくとも有することを特徴とする。 Hereinafter, the formation of the black matrix will be described in detail. In the present invention, the black matrix is formed by a photolithography method. More specifically, a coating process in which a photosensitive resin composition containing a material imparting ink repellency is applied to a substrate, and a half-transparent film is used at a location where the partition wall height in the periphery of the black matrix pattern is lowered. A pattern forming step of forming a barrier rib pattern by pattern exposure and development using a tone mask, a step of forming a barrier rib pattern by developing, a light curing or a radiation irradiation treatment to the barrier rib pattern, and photocuring or radiation It comprises at least a step of curing and a step of baking and thermally curing the partition pattern irradiated with light or radiation.
前記撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物を基板に塗工する塗布工程では、適当に洗浄された基板1に対し、後述する撥インキ剤を含有した同じく後述するネガ型の感光性樹脂組成物を、スリットダイコーター、スピンコーター等、公知の塗工装置を用いて均一に塗工する。その後、溶剤成分を除去するため必要に応じて、減圧乾燥処理やプリベーク処理を施すことができる。この際フッ素系の撥インキ剤を用いた場合は、塗膜中に分散した撥インキ剤が徐々に塗膜表面に偏析する性質を有しており、塗工から溶剤が揮発して塗膜が完固するまでの時間およびその条件により、撥インキ剤の偏析状態が変化する。そのため均一な性能の隔壁2を得る上で、本工程における塗工から減圧乾燥或いはプリベークまでの時間間隔およびそれらの条件は均一に保つことが望ましい。
In the coating step in which the photosensitive resin composition containing the material imparting ink repellency is applied to the substrate, the
前記ブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを低くする箇所に半透過膜を使用したハーフトーンマスクを使用してパターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程について以下詳細に説明する。 A process of forming a barrier rib pattern by pattern exposure and development using a halftone mask using a semi-transmissive film at a portion where the barrier rib height around the black matrix pattern is lowered will be described in detail below.
図2はブラックマトリクスパターン周辺部の隔壁高さを低くする箇所に半透過膜を使用したハーフトーンマスクを使用してパターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程を示す。
aは、撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物100を塗工する塗布工程を示し、塗布した基板1は、パターン露光工程b(1)、(2)にて、半透過膜6と遮光膜7をもつマスク8により、半透過膜6により光の強度9が30〜70%に減衰された強度10となり現像工程cの処理を行う事により周辺領域部の隔壁高さに差をもたすことが可能となる。
すなわち、ブラックマトリクスパターンを構成し開口部を仕切る隔壁2の断面が、基板1に接合される下部2002と、下部2002よりも小さい幅を有し下部2002の幅方向の中央から突出する中央部2004とを含んで構成される。
FIG. 2 shows a step of forming a barrier rib pattern by pattern exposure and development using a halftone mask using a semi-transmissive film at a portion where the barrier rib height around the black matrix pattern is lowered.
a shows the application | coating process which coats the
That is, the cross section of the
上記現像方法については、従来公知の現像方法により下部2002と中央部2004とを有する隔壁2のパターンを形成できる。
As for the above developing method, the pattern of the
前記隔壁パターンに光照射或いは放射線照射処理を施して光硬化或いは放射線硬化させる工程(d)では、基板1の上面から紫外線、或いは電子線照射(11)して、隔壁2を硬化させる。照射する光或いは放射線としては、感光性樹脂組成物が硬化する吸収波長を有するものであれば特に限定されるものではないが、紫外線或いは電子線が特に好ましい。しかしながら、撥インキ剤の分解を促進する波長を含むものは、分解された撥インキ剤が開口部の基板表面を汚染するため好ましくない。不要な波長は適当なフィルターを介してカットすることが望ましい。超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等による紫外線照射処理が特に好ましい。
In the step (d) in which the partition pattern is subjected to light irradiation or radiation irradiation treatment for light curing or radiation curing, the
また前記撥インキ剤を含有する感光性樹脂組成物により形成したブラックマトリクスが遮光性を有する遮光層である場合、前記光照射処理では、隔壁2の表面は硬化するものの、遮光されるために内部までは硬化しない場合がある。その場合は、加熱処理を施して熱硬化させる工程を設けることができる。加熱方法としては、熱風循環式のオーブン、ホットプレート、赤外線による加熱等が利用でき、特に限定されるものではない。
Further, when the black matrix formed of the photosensitive resin composition containing the ink repellent agent is a light shielding layer having a light shielding property, in the light irradiation treatment, the surface of the
前記撥インキ剤を含有する感光性樹脂組成物により形成したブラックマトリクスが遮光性を有する遮光層で有る場合は、下部2002と中央部2004の膜厚差(高さの差)は、光学濃度が保証される30%から、予備吐出を表示領域以外の高さの低い遮光膜部に行う事ができる最低液量を考慮して80%までの間であれば限定されるものではない。すなわち、隔壁2の下部2002の高さが、中央部2004の高さの2/3以下であることが好ましい。
また、隔壁2の下部2002の光学濃度(OD値)は1.0以上であることが好ましい。
When the black matrix formed of the photosensitive resin composition containing the ink repellent agent is a light shielding layer having a light shielding property, the difference in film thickness (height difference) between the
The optical density (OD value) of the
ここで隔壁2の中央部2004は、1.0μm以上の高さで形成することが好ましい。さらに1.5μm〜5μmの高さで形成することがより好ましい。隔壁2の中央部2004高さが1.0μm以下であると着色インキの混色を生じる。一方、隔壁2の中央部2004の高さが高すぎると、精細なブラックマトリクスの形成が困難であるとともに、着色層3との段差が大きくなるため好ましくない。
Here, the
上記により形成した基板1に、表示領域以外の周辺領域部に設置された下部2002に赤色着色インキによる予備吐出(f)、緑色着色インキによる予備吐出(g)、青色着色インキによる予備吐出(h)と隔壁部12内に、順次予備吐出を行う事を特徴とする。
On the
上記方式により形成した基板は、焼成により(j)、カラーフィルタとする。ここで焼成条件は、200℃〜250℃で10分〜60分間加熱することが好ましい。この焼成において、着色インキとともにブラックマトリクスが完全に硬化して、カラーフィルタとして十分な耐性が得られる。 The substrate formed by the above method is fired (j) to form a color filter. Here, the firing conditions are preferably 200 to 250 ° C. and heated for 10 to 60 minutes. In this baking, the black matrix is completely cured together with the colored ink, and sufficient resistance as a color filter is obtained.
ブラックマトリクスの形成に用いる感光性樹脂組成物に含まれる成分及び材料について説明する。 The components and materials contained in the photosensitive resin composition used for forming the black matrix will be described.
本発明の感光性樹脂組成物はネガ型の感光性樹脂組成物であり、その主成分はバインダー樹脂、ラジカル重合性を有する化合物、光重合開始剤、溶剤、撥インキ剤、および必要に応じて遮光性部材からなる。
まずバインダー樹脂としては、アルカル可溶性の熱硬化性樹脂が好ましく、具体的には、クレゾール-ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は単独で用いても、2種類以上混合してもよい。また低温での硬化性を促進するため、これらの樹脂に加えてメラミン誘導体と光酸発生剤を含有させることもできる。メラミン誘導体としては、メチロール基あるいはメトキシメチル基を有している化合物であればよいが、特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。
The photosensitive resin composition of the present invention is a negative photosensitive resin composition, the main components of which are a binder resin, a radically polymerizable compound, a photopolymerization initiator, a solvent, an ink repellent agent, and, if necessary. It consists of a light-shielding member.
First, as the binder resin, an alkane-soluble thermosetting resin is preferable, and specific examples include cresol-novolak resin, polyvinylphenol resin, acrylic resin, and methacrylic resin. These binder resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, in order to accelerate | stimulate sclerosis | hardenability at low temperature, in addition to these resins, a melamine derivative and a photo-acid generator can also be contained. The melamine derivative may be a compound having a methylol group or a methoxymethyl group, but is particularly preferably a compound having high solubility in a solvent.
光酸発生剤は、露光を行った際に発生する酸の作用により、メラミン誘導体とバインダー樹脂の脱水反応及び架橋反応を促進するものであり、光酸発生剤の中でも特に溶剤に対する溶解性が大きいものが好ましい。一例として、具体的には、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル(4-アニシル)ヨードニウム、ビス(3―ニトロフェニル)ヨードニウム、ビス(4-tert―ブチルフェニル)ヨードニウム、ビス(4-クロロフェニル)ヨードニウム、ビス(4-n-ドデシルフェニル)ヨードニウム、4-イソブチルフェニル(4-トリル)ヨードニウム、4-イソピルフェニル(4-トリル)ヨードニウムなどのジアリールヨードニウム、あるいはトリフェニルスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムなどのトリアリールスルホニウムのクロリド、ブロミド、あるいはホウフッ化塩、ヘキサフルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩、芳香族スルホン酸塩、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート塩や、ジフェニルフェナシルスルホニウム(n-ブチル)トリフェニルボレート等のスルホニウム有機ホウ素錯体塩、あるいは、2-メチル-4,6-ビストリクロロメチルトリアジン、2-(4-メトキシフェニル)―4,6-ビストリクロロメチルトリアジン、2-{2-(5-メチルフランー2-イル)エテニル}-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジンなどのトリアジン化合物、あるいは1,2-ナフトキノンジアジド、1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホンサンナトリウム、1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸ナトリウム、1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸エステル誘導体、1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル誘導体などのジアゾナフトキノン化合物等を挙げることが出来る。 The photoacid generator promotes the dehydration reaction and the crosslinking reaction between the melamine derivative and the binder resin by the action of the acid generated upon exposure, and has a particularly high solubility in a solvent among the photoacid generators. Those are preferred. As an example, specifically, diphenyliodonium, ditolyliodonium, phenyl (4-anisyl) iodonium, bis (3-nitrophenyl) iodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, bis (4-chlorophenyl) iodonium Bis (4-n-dodecylphenyl) iodonium, 4-isobutylphenyl (4-tolyl) iodonium, diaryliodonium such as 4-isopyrphenyl (4-tolyl) iodonium, or triarylsulfonium such as triphenylsulfonium Triarylsulfonium chloride, bromide, borofluoride, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate, aromatic sulfonate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, Sulfonium organoboron complex salts such as phenylphenacylsulfonium (n-butyl) triphenylborate, or 2-methyl-4,6-bistrichloromethyltriazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bistrichloro Triazine compounds such as methyltriazine, 2- {2- (5-methylfuran-2-yl) ethenyl} -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, or 1,2-naphthoquinonediazide, 1,2-naphtho Quinonediazide-4-sulfonsan sodium, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid sodium, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester derivative, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester derivative, etc. Examples thereof include diazonaphthoquinone compounds.
本発明においてラジカル重合性を有する化合物は、例えばビニル基あるいはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、末端あるいは側鎖にビニル基あるいはアリル基を有するポリマーを用いることができる。具体的には(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、N-ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。好適な化合物としては、例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートなど比較的低分子量の多官能アクリレート等を挙げることが出来るがこの限りではない。これらのラジカル重合性を有する化合物は単独で用いても、2種類以上混合してもよい。ラジカル重合性を有する化合物の量は、バインダー樹脂100重量部に対して1〜200重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは50〜150重量部である。 As the compound having radical polymerizability in the present invention, for example, a monomer or oligomer having a vinyl group or an allyl group, or a polymer having a vinyl group or an allyl group at the terminal or side chain can be used. Specifically, (meth) acrylic acid and salts thereof, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, maleic anhydride, maleic acid esters, itaconic acid esters, styrenes, vinyl ethers, vinyl esters, N -Vinyl heterocycles, allyl ethers, allyl esters, and derivatives thereof. Suitable compounds include, for example, relatively low molecular weight polyfunctional acrylates such as pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and hexaacrylate. Yes, but not this. These radically polymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount of the compound having radical polymerizability can be in the range of 1 to 200 parts by weight, preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
本発明において光重合開始剤は、露光によりラジカルを発生し、ラジカル重合性を有する化合物を通して、バインダー樹脂を架橋させるものである。光重合開始剤の例として具体的には、ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物、1-ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体、2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体、フェニルビス-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フォスフィンオキシド等のアシルフォスフィン誘導体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ビス(4’-メチルフェニル)イミダゾリル二量体等のロフィン量体、N-フェニルグリシン等のN-アリールグリシン類、4,4’-ジアジドカルコン等の有機アジド類、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルペルオキシカルボキシ)ベンゾフェノン、キノンジアジド基含有化合物等を挙げることが出来る。これらの光重合開始剤は単独で用いても、2種類以上混合してもよい。光重合開始剤の量は、バインダー樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは1〜20重量部である。 In the present invention, the photopolymerization initiator generates radicals upon exposure and crosslinks the binder resin through a compound having radical polymerizability. Specific examples of the photopolymerization initiator include benzophenone compounds such as benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 1-hydroxycyclohexylacetophenone, 2,2 Acetophenone derivatives such as 2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropyl Thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, anthraquinone derivatives such as chloroanthraquinone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin Benzoin ether derivatives such as phenyl ether, acylphosphine derivatives such as phenylbis- (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis (4′-methyl) Lophine isomers such as phenyl) imidazolyl dimer, N-aryl glycines such as N-phenylglycine, organic azides such as 4,4′-diazidochalcone, 3,3 ′, 4,4′-tetra ( tert-butylperoxycarboxy) benzophenone, quinonediazide group-containing compounds, and the like. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The quantity of a photoinitiator can take the range of 0.1-50 weight part with respect to 100 weight part of binder resin, Preferably it is 1-20 weight part.
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
<比較例1〜2>
(ブラックマトリクスの作成)
撥インキ性を付与する材料を含有した感光性樹脂組成物として、下記組成比で配合し、3本ローラで十分混練したものを用いた。透明基板として、無アルカリガラス(“♯1737”コーニング社製)を用い、その上にこの感光性樹脂組成物を塗布し、90℃で2分プリベークして膜厚2.0μmの被膜を形成した。
[感光性樹脂組成物A]
クレゾール−ノボラック樹脂“EP4050G”(旭有機材社製) 20重量部
シクロヘキサノン 80重量部
カーボン顔料“MA−8”(三菱マテリアル社製) 23重量部
分散剤“ソルスパース#5000”(ゼネカ社製) 1.4重量部
ラジカル重合性を有する化合物“トリメチロールプロパントリアクリレート”(大阪有機社製) 5重量部
光重合開始剤“イルガキュア369”(チバスペシャリティケミカル社製) 2重量部
含フッ素化合物“モディパーF−600”(日本油脂社製、重量平均分子量35000)
0.5重量部
その後周辺領域部(下部2002)に半透過膜を有さない格子状のパターンであるフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により100mJ/cm2露光を行い、現像処理を行った。続いて、1000mJ/cm2の電子線照射処理を行った後、10分間ホットプレートで加熱処理を行った。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to this form.
<Comparative Examples 1-2>
(Create black matrix)
As the photosensitive resin composition containing a material imparting ink repellency, a photosensitive resin composition blended at the following composition ratio and sufficiently kneaded with three rollers was used. As the transparent substrate, non-alkali glass (“# 1737” manufactured by Corning) was used, and this photosensitive resin composition was applied thereon and pre-baked at 90 ° C. for 2 minutes to form a film having a thickness of 2.0 μm. .
[Photosensitive resin composition A]
Cresol-Novolac resin “EP4050G” (Asahi Organic Materials Co., Ltd.) 20 parts by weight cyclohexanone 80 parts by weight Carbon pigment “MA-8” (Mitsubishi Materials Co., Ltd.) 23 parts by weight Dispersant “Solsperse # 5000” (manufactured by Zeneca) 4 parts by weight of radically polymerizable compound “trimethylolpropane triacrylate” (manufactured by Osaka Organic Chemicals) 5 parts by weight of photopolymerization initiator “Irgacure 369” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 2 parts by weight of fluorine-containing compound “Modiper F- 600 "(manufactured by NOF Corporation, weight average molecular weight 35000)
0.5 parts by weight Thereafter, using a photomask which is a lattice-like pattern having no semi-transmissive film in the peripheral region (lower part 2002), 100 mJ /
続いて、ブラックマトリクスのOD値(光学濃度)を測定したところ6であり、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。 Subsequently, when the OD value (optical density) of the black matrix was measured, it was 6, and since it had sufficient light-shielding properties, it was confirmed that any of them could be used as a light-shielding layer.
OD値の定義を以下に示す。可視光を1μmの試料に透過させたときの入射光強度をI0、透過光強度をIとし、次式から求める。
OD値=−log(I/I0)
The definition of the OD value is shown below. When visible light is transmitted through a 1 μm sample, the incident light intensity is I 0 , and the transmitted light intensity is I.
OD value = -log (I / I 0 )
また、このブラックマトリクスを有する基板上に、インキジェット装置を用いて表1の条件である各種着色インキにて印刷したところ、画素平坦性、混色のいずれかの不良が発生していた。 Further, when printing was performed on the substrate having the black matrix with various colored inks having the conditions shown in Table 1 using an ink jet apparatus, either a pixel flatness or a color mixing defect occurred.
<実施例1〜2>
上記のブラックマトリクスの作成において、周辺領域部(下部2002)に半透過膜を有する格子状のパターンであるフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により100mJ/cm2露光を行い、現像処理を行った。続いて、1000mJ/cm2の電子線照射処理を行った後、10分間ホットプレートで加熱処理を行った。
<Examples 1-2>
In the creation of the black matrix described above, 100 mJ /
この時の被膜の膜厚は、半透過膜の下にて1.0μmであり、それ以外の場所にて2.0μmであった。また、OD値(光学濃度)を測定したところ、半透過膜の下にて3.0であり、それ以外の場所にて6.0であった。 The film thickness at this time was 1.0 μm under the semipermeable membrane and 2.0 μm at other locations. Further, when the OD value (optical density) was measured, it was 3.0 under the semipermeable membrane and 6.0 at other locations.
また、このブラックマトリクスを有する基板上に、インキジェット装置を用いて表2の条件である各種着色インキにて印刷したところ、画素平坦性の良好な、混色、ハジキの発生の無い、良好なカラーフィルタが得られた。 In addition, when printed on a substrate having this black matrix with various colored inks as shown in Table 2 using an ink jet apparatus, the pixel flatness is good, and there is no color mixing or repelling. A filter was obtained.
インキジェット印刷後の周辺領域部(下部2002)のOD値(光学濃度)を測定したところ半透過膜の下の値は、実施例1にて4.5であり、実施例2にて4.5であり、半透過膜の下以外の場所の値は6であり、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。又、ムラの発生の無い事も確認できた。 When the OD value (optical density) of the peripheral area portion (lower part 2002) after ink jet printing was measured, the value under the semipermeable membrane was 4.5 in Example 1, and 4. in Example 2. 5 and the value of the place other than under the semi-permeable membrane is 6, and it has sufficient light shielding properties, so it was confirmed that any of them can be used as a light shielding layer. It was also confirmed that there was no unevenness.
1…透明基板
2…隔壁(ブラックマトリックス)
3…着色層
4…保護層
5…塗布基板1
6…半透過膜
7…遮光膜
8…フォトマスク1
9…光強度1
10…光強度2
11…光照射或いは放射線照射
12…隔壁部(周辺領域部)
13…インキヘッド
1 ...
3 ... colored
6 ...
9:
10:
11 ... Light irradiation or radiation irradiation 12 ... Partition (peripheral region)
13 ... Ink head
Claims (7)
前記ブラックマトリクスパターンを構成し前記開口部を仕切る隔壁の断面が、基板に接合される下部と、前記下部よりも小さい幅を有し前記下部の幅方向の中央から突出する中央部とを含んで構成されている、
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A coating step of applying a black photosensitive resin containing a material imparting ink repellency to a substrate, a pattern forming step of forming a black matrix pattern having ink repellency by drying, exposure, and development; In the method for producing a color filter having a colored layer forming step of forming a colored layer by discharging ink of a desired color by an ink jet method to the opening,
The cross section of the partition wall constituting the black matrix pattern and partitioning the opening includes a lower part joined to a substrate and a central part having a smaller width than the lower part and protruding from the center in the width direction of the lower part. It is configured,
A method for producing a color filter characterized by the above.
前記ブラックマトリクスパターンを構成し前記開口部を仕切る隔壁の断面が、基板に接合される下部と、前記下部よりも小さい幅を有し前記下部の幅方向の中央から突出する中央部とを含んで構成され、
前記着色層形成工程において前記隔壁の下部上にもインキが吐出される、
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A coating step of applying a black photosensitive resin containing a material imparting ink repellency to a substrate, a pattern forming step of forming a black matrix pattern having ink repellency by drying, exposure, and development; In the method for producing a color filter having a colored layer forming step of forming a colored layer by discharging ink of a desired color by an ink jet method to the opening,
The cross section of the partition wall constituting the black matrix pattern and partitioning the opening includes a lower part joined to a substrate and a central part having a smaller width than the lower part and protruding from the center in the width direction of the lower part. Configured,
Ink is also discharged on the lower part of the partition wall in the colored layer forming step.
A method for producing a color filter characterized by the above.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122278A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate for forming color filter and method for manufacturing color filter |
CN104459861A (en) * | 2014-12-31 | 2015-03-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Color filter and manufacturing method thereof |
KR20150108950A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-01 | 동우 화인켐 주식회사 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
CN105093648A (en) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | Method for manufacturing color film substrate |
CN114706245A (en) * | 2022-04-26 | 2022-07-05 | 北海惠科光电技术有限公司 | Color film substrate, display panel and preparation method of color film substrate |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10206622A (en) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacture of color filter |
JPH11281815A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Jsr Corp | Radiation sensitive resin composition for formation of partition wall of color filter |
JP2001183516A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Canon Inc | Color filter and its manufacturing method, liquid crystal element using the color filter |
JP2003149429A (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for forming color filter with protruding structure and color filter with protruding structure |
JP2003172817A (en) * | 2001-09-27 | 2003-06-20 | Jsr Corp | Barrier rib for color filter by ink jet method |
JP2004045757A (en) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for color filter, electrooptical device and electronic appliance |
-
2007
- 2007-06-06 JP JP2007150623A patent/JP5162965B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10206622A (en) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacture of color filter |
JPH11281815A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Jsr Corp | Radiation sensitive resin composition for formation of partition wall of color filter |
JP2001183516A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Canon Inc | Color filter and its manufacturing method, liquid crystal element using the color filter |
JP2003172817A (en) * | 2001-09-27 | 2003-06-20 | Jsr Corp | Barrier rib for color filter by ink jet method |
JP2003149429A (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for forming color filter with protruding structure and color filter with protruding structure |
JP2004045757A (en) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Seiko Epson Corp | Manufacturing method for color filter, electrooptical device and electronic appliance |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122278A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate for forming color filter and method for manufacturing color filter |
KR20150108950A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-01 | 동우 화인켐 주식회사 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
KR102112320B1 (en) | 2014-03-17 | 2020-05-18 | 동우 화인켐 주식회사 | Black photo sensitive resin composition with stair difference and color filter manufacturing method using the same |
CN104459861A (en) * | 2014-12-31 | 2015-03-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Color filter and manufacturing method thereof |
CN105093648A (en) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 武汉华星光电技术有限公司 | Method for manufacturing color film substrate |
CN105093648B (en) * | 2015-08-13 | 2018-03-02 | 武汉华星光电技术有限公司 | The preparation method of color membrane substrates |
CN114706245A (en) * | 2022-04-26 | 2022-07-05 | 北海惠科光电技术有限公司 | Color film substrate, display panel and preparation method of color film substrate |
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