JP2010524030A - カラーフィルタの製造方法およびこれによって製造されたカラーフィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、カラーフィルタの製造方法およびこの方法によって製造されたカラーフィルタに関し、より詳細には、基板上に形成されたブラックマトリックスパターンをプラズマ処理し、ブラックマトリックスパターンと画素部間の撥インク性差を大きくすることを特徴とするカラーフィルタの製造方法およびこの方法によって製造されたカラーフィルタに関する。
本発明の製造方法を用いれば、インクジェット方法によるインク吐出時に画素部内あるいは画素部間に混色がなく、未充填による色抜けがなく、表面が均一でありながら画素部内あるいは画素部間の段差が少ないカラーフィルタを提供することができる。
【選択図】図2
Description
遮光性感光性樹脂組成物1000重量部に対して、着色剤としてカーボンブラック65重量部、アルカリ可溶性樹脂バインダーとしてベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸の共重合体(酸価110KOHmg/g、モル比70/30、Mw=30,000)29重量部、およびベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸の共重合体にアリルグリシジルエーテルが付加された重合体(酸価80KOHmg/g、Mw=22,000)70重量部、官能性モノマーとしてジペンタエリトリトールヘキサアクリレート50重量部、光重合開始剤として2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モポルリノフェニル)ブチル−1−オン20重量部、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール10重量部、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン5重量部、およびメルカプトベンゾチアゾール5重量部、添加剤として分散剤のポリエステル系分散剤9重量部、密着促進剤の3−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン0.53重量部、および撥インク性を付与するためのレベリング剤としてシリコン系またはフッ素系界面活性剤1重量部、溶媒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440重量部、エトキシエチルプロピオネート290重量部を混合した。その次に、前記混合物を5時間攪拌してブラックマトリックス感光性樹脂組成物を製造した。
[インクジェットRインク#1]
インクジェット方法によって各画素部に噴射された赤色インクは、インクジェット組成物1000重量部に対して、着色剤としてピグメントレッド#254 56.4重量部、ピグメントレッド#177 16.3重量部、ピグメントイエロー#139 11.3重量部、アルカリ可溶性樹脂バインダーとしてベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸が70:30のモル比で形成された共重合体にアリルグリシジルエーテルが付加された重合体(Mw=24,000)50.8重量部、官能性モノマーとしてジペンタエリトリトールヘキサアクリレート101.5重量部、アゾアマイド系熱重合開始剤(Vam−110、Wako Pure Chemical Industris.LTD)5重量部、添加剤として分散剤のポリエステル系分散剤39重量部、3−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン10重量部、レベリング剤としてフッ素系界面活性剤(Megaface F−475、大日本インク化学工業株式会社、日本)0.35重量部、溶媒としてブチルカルビトールアセテート580重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35重量部、メトキシプロパノール60重量部、およびブチルセルロソルブアセテート20重量部を混合し、前記混合物を5時間攪拌してインクジェット用インク組成物を製造した。
インクジェット方法によって各画素部に噴射された赤色インクは、インクジェット組成物1000重量部に対して、着色剤としてピグメントレッド#254 56.4重量部、ピグメントレッド#177 16.3重量部、ピグメントイエロー#139 11.3重量部、アルカリ可溶性樹脂バインダーとしてベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸が70:30のモル比で形成された共重合体にアリルグリシジルエーテルが付加された重合体(Mw=24,000)39.3重量部、官能性モノマーとしてジペンタエリトリトールヘキサアクリレート78.6重量部、アゾアマイド系熱重合開始剤(Vam−110、Wako Pure Chemical Industris.LTD)5重量部、添加剤として分散剤のポリエステル系分散剤37重量部、3−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン10重量部、レベリング剤としてシリコン系界面活性剤(BYK330、BYK Chemie、ドイツ)0.6重量部、溶媒としてブチルカルビトールアセテート620重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート37重量部、メトキシプロパノール60重量部、およびブチルセルロソルブアセテート20重量部を混合し、前記混合物を5時間攪拌してインクジェット用インク組成物を製造した。
前記のインクジェットRインク#1において、フッ素系界面活性剤としてF−475の代わりにMegaface F−487(大日本インク化学工業株式会社、日本)0.35重量部を添加したこと以外には、Rインク#1と同じ方法でRインク#3を製造した。
前記のインクジェットRインク#2において、シリコン系界面活性剤としてBYK330の代わりにBYK331(BYK Chemie、ドイツ)0.6重量部を添加したこと以外には、Rインク#2と同じ方法でRインク#4を製造した。
下記表1のF−177の界面活性剤を用いて製造した感光性樹脂組成物溶液(BM5)をガラスにスピンコーティングし、約100℃で2分間全熱処理をして約2.4μmの厚さの塗膜を形成した。その次に、室温で冷却した後、フォトマスクを用いて高圧水銀ランプ下で100mJ/cm2のエネルギで露光させた。前記露光した基板を25℃の温度で0.04%のKOH水溶液でスプレー方式で現像した後、純水で洗浄してエアーブローイング(air blowing)によって乾燥させ、220℃のコンベクションオーブンで30分間ポストベーク(post−bake)し、CF4気体条件下でプラズマによる疎水化表面処理を実施した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてBYK307(BM2)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてBYK331(BM4)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてF−177(BM5)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてF−472SF(BM6)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてBYK307(BM2)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#3を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてF−472SF(BM6)およびインクとして前記製造したインクジェットRインク#4を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてBYK330(BM3)およびインクとして前記製造したRインク#1を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてF−475(BM7)およびインクとして前記製造したRインク#1を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤を用いずに(BM1)インクとして前記製造したRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてBYK330(BM3)およびインクとして前記製造したRインク#2を用いたこと以外には、実施例1と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
感光性樹脂組成物製造時に界面活性剤としてF−475(BM7)およびインクとして前記製造したRインク#2を用いたこと以外には、実施例8と同じ方法でカラーフィルタを製造した。前記インクのジェッティング結果を表4に示した。
Claims (18)
- (a)基板上に26〜45mN/mの表面張力を有するブラックマトリックスパターンを形成するステップと、
(b)前記ブラックマトリックスパターンが形成された基板をプラズマ処理するステップと、
(c)前記ブラックマトリックスパターンによって区画された画素部にインクを用いて充填するステップと、
を含む、カラーフィルタの製造方法。 - 前記ブラックマトリックスパターンを形成するステップは、(a1)基板上に感光性樹脂組成物を塗布するステップと、(a2)前記感光性樹脂組成物をプリベークしてブラックマトリックス膜を形成するステップと、(a3)前記形成されたブラックマトリックス膜を選択的に露光および現像した後にポストベークするステップと、
を含む、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記感光性樹脂組成物は、着色剤を前記感光性樹脂組成物の総固形分100重量部に対して20〜50重量部含む、請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記感光性樹脂組成物は、シリコン系またはフッ素系界面活性剤を前記感光性樹脂組成物の総固形分100重量部に対して0.03〜1.2重量部含む、請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記プリベークは、80〜120℃で1〜5分間行われる、請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記ポストベークは、200〜250℃で10〜200分間行われる、請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記形成されたブラックマトリックスパターンは、1.1〜5μmの厚さで3〜6の光学密度を有する、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記プラズマ処理は、CF4気体を用いて行われる、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記インクは、20〜30mN/mの表面張力を有する、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記インクは、シリコン系またはフッ素系界面活性剤をインク組成物100重量部に対して0.01〜0.1重量部含む、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記インクは、ブラックマトリックスパターン表面における接触角が20〜60である、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記画素部の充填は、インクジェット方法によって行われる、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記インクは、光硬化性または熱硬化性インクである、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記画素部の充填は、2種以上のインクを同時または連続的に塗布するように行われる、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記光硬化性インクは、充填ステップで各種類のインク吐出後またはすべての種類のインク吐出後に50〜150℃で10〜2000秒間低温で熱により硬化され、40〜300mJ/cm2の露光量で露光をした後、200〜250℃の温度で10〜200分間高温で熱により硬化される、請求項13に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記熱硬化性インクは、充填ステップで各種類のインク吐出後またはすべての種類のインク吐出後に50〜150℃で10〜2000秒間低温で熱により硬化された後、200〜250℃で10〜200分間高温で熱により硬化される、請求項13に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1〜16のうちのいずれか1つの方法によって製造されたカラーフィルタ。
- 請求項17のカラーフィルタを含む表示装置。
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