JP2009271216A - 位相差層の製造方法およびカラーフィルタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板上に配向膜を設けることなく位相差層を形成することが可能な位相差層の製造方法および位相差層を含むカラーフィルタを提供する。
【解決手段】 ブランケット10表面の樹脂層に、光重合性液晶を含む塗工液を塗布することで、樹脂層表面で液晶分子を配向させる。ブランケット10上の塗膜に電離放射線を照射して硬化させその配向状態を保持する。その後、基板2上に塗膜を転写して位相差層6を得る。
【選択図】 図3
Description
この工程では、基板2上にブラックマトリクス3Bを形成する。基板2としては、ガラス、シリコンまたは石英等の無機基板、あるいは次に列挙するような有機基板を用いる。すなわち、有機基板としては、ポリメチルメタクリレートの如きアクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレートや、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの如きポリエステル樹脂、トリアセチルセルロースの如きセルロース系樹脂、シンジオタクティック・ポリスチレンの如きスチレン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリシクロヘキセン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂など、一般的なプラスチックからなるものが使用可能である。基板の厚みには、特に限定はないが、用途に応じ、たとえば、5μm〜1mm程度のものが好ましい。
この工程では、基板2上に形成されたブラックマトリクス3Bの開口部に着色画素3Cを形成する。
この工程では、カラーフィルタ層4上に位相差層6を形成する。オーバーコート層5を形成した場合は、オーバーコート層5の上に位相差層6を形成する。
光重合性液晶としては、ネマチック規則性またはスメクチック規則性を有する液晶相を形成し得る重合性液晶であれば特に限定されるものではないが、ネマチック液晶材料を好適に使用できる。ネマチック液晶のなかでも、液晶分子中に二種以上の重合性基を有するネマチック液晶を好適に使用できる。
光重合性液晶を含む塗工液は、光重合開始剤を含んで構成されることが好ましい。光重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を好適に使用できる。ラジカル重合性開始剤は、紫外線等のエネルギーによりフリーラジカルを発生するものである。市販の光重合開始剤を使用することもでき、たとえばイルガキュア184、イルガキュア369、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア907(いずれも商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製)等を好適に使用できる。
上記のようにして得られる塗工液を、一旦樹脂層に塗布したのち、基板2上に転写することで位相差層6を印刷形成する。
オフセット印刷では、ブランケット10を用いる。ブランケット表面の樹脂層に一旦塗工液を塗布する。ブランケット表面の樹脂層の材質としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、あるいは、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が使用できる。一般的に、材質としては、オフセット印刷ではシリコンゴム等が使用されるが、この場合、液晶を配向させるための樹脂層として使用するためには、ポリエチレンテレフタレート樹脂、あるいは、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が望ましい。
ブランケット表面の樹脂層は、例えば所定の方向に延伸して得られたものであれば、ラビング処理なしでも液晶分子を配向させることが可能であるが、所定の角度に所定の強さで配向させる場合には、樹脂層の表面をラビング処理することが好ましい。ラビングの方法は公知の技術を用いることができる。
重合性液晶組成物を溶媒に溶解させた塗工液をブランケット10に塗工する。塗布する方法は、公知の技術を用いることができる。すなわち、スリットノズル12を用いたダイコート法や、ロールコート法、グラビアコート法等により、塗工液を塗布することができる。
光重合性液晶を含む塗工液を塗布したブランケット10を、光重合性液晶が液晶構造を発現する所定の温度に保持し、その状態で、塗工膜に放射線源13から電離放射線を照射して光重合性液晶を重合させて硬化させる。電離放射線の照射の目的はブランケット10上に所定の方向に配向した液晶分子が、転写後に配向が乱れないように固定するためである。
ブランケット10表面上に形成された位相差層6を基板2上に転写する。位相差層6の端部と、基板2上の転写領域の端部とを位置合わせして、基板2上の所定の位置に位相差層6が転写されるように、ブランケット10の回転速度、基板2の送り速度などを制御する。
位相差層6は、図3に示した例のように、カラーフィルタ層4全体を覆うような一面べた形状に設けられていてもよいが、所定のパターン形状となるように設けてもよい。本例では、パターン形状を有する位相差層6の形成について説明する。
楕円偏光測定装置(商品名:KOBRA−WPR、王子計測機器株式会社製)を用いて、測定波長586.5nmで位相差を測定した。
<ラビング処理>
厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの上に、レーヨン製ラビングクロスを用いて、ロール回転数500rpm、樹脂フィルム送り速度16.7mm/秒、押し込み量0.15mmの条件で樹脂フィルム表面にラビング処理を行った。
感光性樹脂組成物は、光重合性液晶としてビス[4−[4−(アクリロイルオキシ)ブトキシカルボニルオキシ]安息香酸]2−メチル−1,4−フェニレン(商品名:LC−242、BASF社製)30部、光重合開始剤として2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン(商品名:イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製)0.9部、添加剤としてアクリルポリマー(商品名:BYK−361N、ビックケミー社製)0.03部および溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート69部を混合し調製した。
調製した感光性樹脂組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムにスピンコート法により塗布後、樹脂フィルムごとホットプレート上に載せ、温度60℃、加熱時間3分間の条件で加熱して、溶剤を除去し、位相差層となる塗膜の液晶構造を安定化させた。その後、波長365nmの紫外線を用い、照射線量が900mJ/cm2になるよう全面に照射を行った。
ガラス基板上に、塗膜が形成された樹脂フィルムを貼り合わせ、所定の圧力で押し付けたのち、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを剥離し、ガラス基板上に位相差層6を転写することで位相差層6付きガラス基板Aを作製した。
剥離したポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム上に、特にラビング処理は行わずに感光性樹脂組成物を塗布し、上記と同様に塗膜を形成し、別のガラス基板上に位相差層6を転写することで位相差層6付きガラス基板Bを作製した。
〔配向膜形成工程〕
ガラス基板上に、ポリイミド樹脂系の配向膜形成用インキ組成物(日産化学株式会社から入手)をスピンコート法にて形成し、温度180℃、加熱時間1時間の条件で焼成を行った後、レーヨン製ラビングクロスを用いて、ロール回転数500rpm、基板送り速度16.7mm/秒、押し込み量0.15mmの条件で表面にラビング処理を行い、厚みが1000Åの配向膜を形成した。
位相差層形成用の感光性樹脂組成物Aを配向膜上にスリットコート法により塗布後、基板ごとホットプレート上に載せ、温度120℃、加熱時間3分間の条件で加熱して、溶剤を除去し、位相差層の液晶構造を安定化させた。その後、波長365nmの紫外線を用い、照射線量が1200mJ/cm2になるよう全面に照射を行い、比較例となる位相差層付きガラス基板Dを得た。
実施例については、位相差層6付きガラス基板Aの位相差を測定したところ、261.0nmであった。また、位相差層6の膜厚は1.98μmであった。位相差層6付きガラス基板Bの位相差を測定したところ、267.1nmであった。また、位相差層の膜厚は2.05μmであった。位相差層6付きガラス基板Cの位相差を測定したところ、273.6nmであった。また、位相差層の膜厚は1.95μmであった。
2 基板
3B ブラックマトリクス
3C 着色画素
4 カラーフィルタ層
5 オーバーコート層
6 位相差層
10 ブランケット
11 ラビングローラ
12 スリットノズル
13 放射線源
14 版
Claims (6)
- 液晶分子が配向するように処理された樹脂層の表面に、光重合性液晶を含む塗工液を塗布し、これに電離放射線を照射した後、基板上に転写することを特徴とする位相差層の製造方法。
- 液晶分子が配向するように処理された樹脂層の表面に、光重合性液晶を含む塗工液を塗布し、これに電離放射線を照射した後、印刷機を用いて基板上に転写することを特徴とする位相差層の製造方法。
- 液晶分子が配向するように処理された樹脂層の表面に、光重合性液晶を含む塗工液を塗布し、これに電離放射線を照射し、不要な部分を印刷版で除去した後、基板上に転写することを特徴とする位相差層の製造方法。
- 液晶分子が配向するように処理された樹脂層の表面に、光重合性液晶を含む塗工液を塗布し、これに電離放射線を照射し、不要な部分を印刷版で除去した後、印刷機を用いて基板上に転写することを特徴とする位相差層の製造方法。
- 前記樹脂層は、ラビング処理によって液晶分子が配向するように処理されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の位相差層の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の位相差層の製造方法で製造された位相差層を有することを特徴とするカラーフィルタ。
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