JP4252711B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルターの製造方法に関し、更に詳しくは、多人数で見る携帯情報端末、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、アミューズメント機器、テレビジョン装置などの平面ディスプレイ、シャッタ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに用いることができる液晶素子に用いられるカラーフィルターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス基板などの基板にカラーフィルター等の樹脂層を形成するには、従来スピンコーターが用いられてきた。該スピンコーターを用いる方法は、塗布液の９割前後をロスするためコスト的に不利であった。
近年、コストダウン要求から、塗布液のレオロジーをチクソトロピックに調整して隙間状のノズルより押し出し、薄膜状となった塗布液を基板に付着させ、溶媒を除去する方法が開発され、スリットコート法等の名前で呼ばれている。
また別のコストダウンの手段として、予め薄膜状に形成した材料フイルムを、基板にラミネートする方法が開発され、ラミネート法と呼ばれている。
これらスリットコート法やラミネート法は材料の９割前後を使用することが可能なためコスト的に有利であるが、薄膜状となった材料を基板に付着させる時点で、先行画素により基板に形成された凹凸と、該薄膜の間に気泡が残りやすい欠点があり、付着させる速度を増す程、その傾向が大きかった。これらの気泡が残存すると、カラーフィルターの品位を低下するおそれがある。そこで、コストダウンを図りつつ、気泡の残存を防止して高品位のカラーフィルターを製造できる方法が要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コストダウンに有利なラミネート法等を用いるカラーフィルターの製造方法において、気泡の残存を高度に防止することができるカラーフィルターの製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、下記のカラーフィルターの製造方法によって達成される。
＜１＞ ラミネート法で形成されたブラックマトリックス端部側面／又はラミネート法で形成された画素（ＲＧＢ）に形成された元穴を、高さ０．７〜２．０μｍ、角度２０〜５０°のテーパー状に形成した後、前記画素上に被膜層を形成することを特徴とすることを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。
＜２＞ 前記ラミネート法で形成された画素（ＲＧＢ）上に、オーバーコート層からなる被覆層を形成することを特徴とする前記＜１＞に記載のカラーフィルターの製造方法である
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
本発明において、画素とは、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の他、遮光膜を含み、これらの画素の形成順序に制限はない。例えば、（１）遮光膜を形成後、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を形成する工程、あるいは（２）Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を形成する工程後、遮光膜を形成する工程において、それぞれの先行する画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次の画素を形成することができる。
【０００６】
すなわち、前記（１）の場合、遮光膜を形成する際に遮光膜の端面を所定のテーパー状に形成した後、次のＲ画素を形成する。また、Ｒ画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次のＧ画素を形成する。このようにそれぞれの画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次の画素を形成することができる。また、Ｂ画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、オーバーコート層（ＯＣ層）を形成することができる。
【０００７】
（２）の場合、Ｒ画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次のＧ画素を形成する。また、Ｇ画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次のＢ画素を形成する。このようにＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素のそれぞれの端面を所定のテーパー状に形成した後、次の画素を形成し、さらに遮光膜を形成することができる。また、遮光膜の端面を所定のテーパー状に形成した後、オーバーコート層（ＯＣ層）を形成することができる。
【０００８】
本発明は、前記した各画素の中で少なくとも１つの画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、次の被膜層を形成するものであればよいが、好ましくは遮光膜の端面を所定のテーパー状に形成した後、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を形成することが望ましく、より好ましくは、全ての画素の端面を所定のテーパー状に形成した後、それぞれの画素に続く次の画素、あるいはＯＣ層を形成する場合であり、この場合、それぞれの画素と後続の画素あるいはＯＣ層との間において気泡が残存生することを防止することができる。
【０００９】
本発明において、各画素の端面とは、各画素を形成するための層を現像・パターン化した際のカラーフィルターの厚み方向側の画素の面を意味する。この意味での面には、（１）各画素の縁部の端面、（２）各画素にコンコクトホールを形成するための元穴の端面等がある。これらの例を図に基づいて説明すると、図１は（１）各画素の縁部の端面をテーパー状に形成した例を示している。図１において、基板１０上に遮光膜形成用の被膜層が形成され、この被膜層を現像・パターン化して遮光膜１２を形成し、その後、次の画素（例えば、Ｒ画素）を形成するための被膜層１４が形成される。
【００１０】
図１において、基板１０上に遮光膜用の層が形成され、この遮光膜用の層を現像・パターン化し、遮光膜１２を形成し、その後、次の画素（例えば、Ｒ画素）を形成するための被膜層１４が形成される。図２において、基板１０上に遮光膜１２が形成され、その後、次の画素（例えば、Ｒ画素）を形成するための被膜層が形成され、この被膜層を現像・パターン化してＲ画素１６を形成する共にともにＲ画素１６にコンタクトホールを形成するための元穴が形成される。この後、それぞれの画素表面とコンタクトホールを形成するための元穴の端面を覆うようにオーバーコート層１８が形成される。図２においては、１１は配線を示し、テーパー状部分を説明するために、基板上の絶縁膜、ドレイン信号線、画素電極、ソース電極、遮光膜内に設置されるＴＦＴ部分等の詳細は省略している。
【００１１】
本発明は、前記した画素の端面、またはコンタクトホールの元穴の面は、図１及び図２に示すような角度（θ）が２０〜５０°である。角度が２０°よりも小さいと、テーパー部分が長くなり、このテーパー部分より光洩れが生じやすく、角度が５０°を越えるとこのテーパー部分が形成された画素と次の画素との間に気泡が残存しやすくなる。各画素の高さ（ｔ）は、０．７〜２．０μｍ、より好ましくは０．９〜１．６μｍである。また、テーパー部分の長さ（ｌ）は、各画素の高さ（ｔ）の３倍以内が好ましい。
【００１２】
本発明において、上記の画素の端面を上記のテーパー状とするためには、画素を形成するための予め薄膜状に形成したフィルムを基板にラミネートするラミネート法によるフィルム層の厚み、塗付液を隙間状のノズルより押出し、薄膜状となった塗付液を基板に付着させ、溶媒を除去するスリットコート法によるコート層等の厚みの他、現像時間、残渣除去現像時間、ポスト露光量、ポストベーク温度・時間等を調整することによって得ることができる。
【００１３】
本発明のカラーフィルターの樹脂層が形成される基板には、「アクティブマトリクス基板」があり、このアクティブマトリクス基板を「薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、単結晶シリコントランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、ダイオード等が形成されている、液晶素子の基板」と定義する。
【００１４】
（液晶素子）
液晶素子では、アクティブマトリクス基板とこのアクティブマトリクス基板に対向配置された対向基板と、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層が形成されており、アクティブマトリクス基板上に制御信号を伝送する各ゲート信号線と映像信号を伝送する各ソース信号線を公差させて形成し、これらの信号線の公差部位に各スイッチング素子が形成される。
液晶素子としては、これらの信号線及びスイッチング素子上に感光性樹脂層が形成されたものが好ましい。この感光性樹脂層は、各原色のフィルム層からなるカラーフィルターでもよく、透明な感光性樹脂層からなる層間絶縁膜として機能させるものであってもよく、遮光膜でもよく、またカラーフィルターと透明な層間絶縁膜の両方をこの順に重ねたものでもよい。
このような液晶素子においては、各ソース信号線、各ゲート信号線、及び各画素電極間に感光性樹脂層が介在されるため、各信号線と各画素電極をオーバーラップさせることができ、画素の開口率を向上させることができる。
【００１５】
（感光性樹脂層を形成する工程）
本発明において、前記のラミネート法、前記のスリットコート法の場合、特に気泡の残存を防止できるという本発明の効果が大きい。ラミネート法による感光性樹脂層の形成方法としては、例えば、感光性樹脂層は特開平５−７２７２４号公報に記述されている感光性転写材料、すなわち一体型となったフイルムを用いて形成することが好ましい。該一体型フイルムの構成の一例は、例えば、特開平５−７２７２４号公報に記載された支持体／熱可塑性樹脂層／酸素遮断膜／感光性樹脂層／保護フイルムである。
【００１６】
＜感光性樹脂層＞
本発明における感光性樹脂層は、露光に用いる光の波長における光学濃度（ＯＤ）が０．５〜４であることが必要であり、好ましくは０．８〜３、より好ましくは１．０〜２．５である。感光性樹脂層は、感光性樹脂層組成物における光重合開始剤、ＵＶ吸収剤等の配合量を調整することによっての光学濃度（ＯＤ）を調整することができる。
本発明において、感光性樹脂層のＯＤが０．４、特に０．３より小さいと、コンタクトホールの形成が不充分でコンタクトホールの接続不良が生じやすく、一方、感光性樹脂層のＯＤが４、特に５を超えると、感光性樹脂層組成物の性状が好ましくなく、所定の感光性樹脂層の形成が困難となる。
【００１７】
感光性を付与するための光重合系は表面硬化性のものが好ましい。表面硬化性を得るに酸素遮断膜を付与する、不活性ガス中や真空中で露光する、化学増幅系など酸素障害の無い重合系を用いる。
感光性樹脂組成物としては、ネガ型ジアゾ樹脂とバインダーからなる感光性樹脂組成物、光重合性組成物、アジド化合物とバインダーとからなる感光性樹脂組成物、桂皮酸型感光性樹脂組成物等が挙げられる。その中でも特に好ましいのは光重合開始剤、光重合性モノマーおよびバインダーを基本構成要素として含む感光性樹脂である。
本発明の感光性樹脂層の素材としては公知の、例えば特願平２−８２２６２に記載されている感光性樹脂がすべて使用できる。
該感光性樹脂層には、アルカリ水溶液により現像可能なものと、有機溶剤により現像可能なものが知られているが、公害防止、労働安全性の確保の観点からアルカリ水溶液現像可能なものが好ましい。
【００１８】
該感光性樹脂層には、特開平１１−１３３６００号公報記載の「重合性化合物Ｂ」「重合開始剤Ｃ」「界面活性剤」「接着助剤」や、その他の組成物が利用できる。
光を照射した部分が溶解性を帯び現像で除去されるタイプの感光性樹脂層をポジ型感光性樹脂層と呼び、 本発明の感光性樹脂層にはポジ型感光性樹脂層を用いることができる。該ポジ型感光性樹脂層にはノボラック系の樹脂が用いられる。本発明では特開平７−４３８９９号公報記載のアルカリ可溶性ノボラック樹脂系を使用することができる。また、特開平６−１４８８８８号公報記載の、ポジ型感光性樹脂層、即ち、該公報記載のアルカリ可溶性樹脂と感光剤として１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルと該公報記載の熱硬化剤の混合物を含む感光性樹脂層を用いることができる。また特開平５−２６２８５０号公報記載の組成物も活用可能である。
【００１９】
該感光性樹脂層には、染料、顔料、紫外線吸収剤を必要により添加する。該顔料は感光性樹脂層中に均一に分散されており、好ましくは５μｍ以下の粒径、特に好ましくは１μｍ以下の粒径を有していなければならない。
好ましい染料ないし顔料の例は次の通りである。ビクトリア・ピュアーブルーＢＯ（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、オーラミン（Ｃ．Ｉ．４１０００）、ファット・ブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、モノライト・エローＧＴ（Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１２）、パーマネント・エローＧＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー１７）、パーマネント・エローＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・エロー８３）、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６）、ホスターバームレッドＥＳＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１１）ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１）モナストラル・ファースト・ブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５）、モノライト・ファースト・ブラックＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１）及びカーボン。
さらに、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６４を挙げることができる。
【００２０】
好ましい紫外線吸収剤は、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
具体的には、フェニルサリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−４’−ヒドロキシベンゾエート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、エチル−２−シアノ−３，３−ジ−フェニルアクリレート、２，２’−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス（２，２，６，６−テトラメトル−４−ピリジン）−セバケート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリデニル）−エステル、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、７−｛［４−クロロ−６−（ジエチルアミノ）−５−トリアジン−２−イル］アミノ｝−３−フェニルクマリン等が挙げられる。
【００２１】
＜酸素遮断膜＞
本発明では感光性樹脂層の上にさらに酸素遮断膜を形成して露光することが好ましい。該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水またはアルカリ水溶液に分散または溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンの組み合わせである。（詳細は特開平５−７２７２４号公報参照。）
【００２２】
（感光性樹脂層をパターン露光する工程）
＜パターン露光＞
本発明において、パターン露光とは、画像パターンが形成されたシャドウマスクを介して感光性樹脂層にパターン化された光を照射することである。このパターン露光時において、パターン露光時の露光マスクと該感光性樹脂層の距離が１６〜３００μｍであることが必要であり、好ましくは２０〜２００μｍ、最も好ましくは３０〜１００μｍである。
【００２３】
前記の距離とは、厳密には露光マスクの感光性樹脂層に対面する面と、感光性樹脂層表面との距離を言い、この距離が１６μｍ未満及び３００μｍを超える範囲では、コンタクトホールにおける画素電極の接続不良が生じやすい。
また、レンズや鏡により画像を投影して露光する方式では、画像のピントの調整し、解像が良く、コンタクトホールにおける画素電極の接続不良が生じない設定を選択できる。
【００２４】
アクティブマトリクス基板上に感光性樹脂層を形成する工程においては、ラミネート方式により感光性樹脂層を形成する際に、それぞれの色の感光性樹脂層の光学濃度（ＯＤ）を前記範囲に調整し、それぞれの感光性樹脂層のパターン露光を前記した条件で行なうことが望ましい。
【００２５】
（感光性樹脂層を現像し該樹脂層にコンタクト部（元穴）を形成する工程）
感光性樹脂層の未硬化部分を除去するには現像液中で回転ブラシで擦るか湿潤スポンジで擦るなどの方法を組み合わせることができる。現像液の液温度は２０℃〜４０℃が好ましい。該現像処理の後に蒸留水、イオン交換水、超純水等による水洗工程を入れることが好ましい。
【００２６】
この工程で使用される現像液は、特に制約はなく、公知の現像液を使用することができるが、現像液は感光性樹脂層が溶解型の現像挙動をするものが好ましい。現像液としては、例えば、ｐＫａ＝７〜１３の化合物を０．０５〜５ｍｏｌｅ／Ｌの濃度含む現像液が好ましいが、さらに水と混和性を有す有機溶剤を少量添加しても良い。現像液のｐＨは８〜１３が好ましい。水と混和性を有する有機溶剤は、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルピロリドン等がある。該有機溶剤の濃度は０．１重量％〜３０重量％である。さらに公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は０．０１重量％〜１０重量％が好ましい。現像方式は、パドル現像、シャワー現像、シャワー＆スピン現像、ディプ現像等のいずれでもよい。
【００２７】
これらの現像によって感光性樹脂層にコンタクトホールを形成するための元穴が形成されるが、この元穴に透明電極形成前にアッシングやエッチングを実施し、コンタクト部の配線上を洗浄することが望ましい。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［一体型フイルムの作成］
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体に下記の処方Ｈ、Ｐから成る塗布液を塗り付け、さらに下記感光性樹脂層溶液Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＯＣを塗り付け乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥膜厚が１４．６μｍの熱可塑性樹脂層と乾燥膜厚が１．６μｍの酸素遮断膜と各種乾燥膜厚（Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂは２μｍ、ＯＣは２．８μｍ）の感光層を設け、保護フイルムでカバーした。
こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜と感光層が一体となったフイルムを作成し、それぞれのサンプル名を、使用した感光性樹脂層溶液の記号Ｋ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＯＣ（オーバーコート）とした。
【００２９】
＜熱可塑性樹脂層処方Ｈ＞
・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体 ３００質量部
・塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体 ８０質量部
・フタル酸ジブチル ８０質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
＜酸素遮断膜処方Ｐ＞
・ ポリビニルアルコール ２００質量部
（水を適宜添加）
＜感光性樹脂層溶液Ｋ＞
＜感光性樹脂層溶液Ｒ＞
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 ３２質量部
・ペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３１質量部
・光重合開始剤 ２．５質量部
２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）１，３，４−オキサジアゾール
・ＵＶ吸収剤 １２質量部
７−（２−（４−（３−ヒドロキシメチルピペリジノ）−６−ジエチルアミノ）トリアジニルアミノ）−３−フェニルクマリン
・フェノチアジン ０．１質量部
・ＰＲ２５４ ９．６質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００３１】
＜感光性樹脂層溶液Ｇ＞
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 ３０質量部
・ペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２９質量部
・光重合開始剤 １．５質量部
２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）１，３，４−オキサジアゾール
・ＵＶ吸収剤 ９．８質量部
７−（２−（４−（３−ヒドロキシメチルピペリジノ）−６−ジエチルアミノ）トリアジニルアミノ）−３−フェニルクマリン
・ＰＹ１３８ １０．１質量部
・ＰＧ３６ ２０質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００３２】
＜感光性樹脂層溶液Ｂ＞
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 ４２質量部
・ペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３２質量部
・光重合開始剤 1 ．６質量部
２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）１，３，４−オキサジアゾール
・フェノチアジン ０．２質量部
・ＰＢ１５：６ ２４質量部
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００３３】
＜感光性樹脂層溶液ＯＣ＞
・ポリマー ２４質量部
スチレン／マレイン酸共重合体ベンジルアミン変性物（共重合比６８／３２）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２０質量部
・光重合開始剤 ＩＲＧ１８４（CAS947-19-3） １質量部
・ＵＶ吸収剤 １２質量部
７−（２−（４−（３−ヒドロキシメチルピペリジノ）−６−ジエチルア ミノ）トリアジニルアミノ）−３−フェニルクマリン
（メチルエチルケトンを適宜添加）
【００３４】
実施例１（カラーフィルター作成例）
＜基板の洗浄＞
縦３２０ｍｍ横４００ｍｍのガラス基板を、シランカップリング剤液（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３重量％水溶液）に３０秒浸漬後、純水に３０秒浸漬、１１０℃５分乾燥した。
【００３５】
＜遮光層の形成＞
前期一体型フイルムＫの保護フイルムを剥離後、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃、線圧１００Ｎ／ｃｍ、搬送速度１．０ｍ／分でラミネートした。
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機で、露光マスク下面と該感光性フイルムの間の距離を７０μｍに設定し、ＶＧＡ用のパターン露光マスクで露光量７０ｍＪ／ｃｍ2でパターン露光後、シャワー現像機で熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜を除去し、引き続きシャワー現像機でＫ層（遮光層）を現像後、シャワーとブラシにより残渣除去現像を行い、額縁及び格子状のパターン画像を得た。
引き続き、該基板に対して該樹脂層の側から超高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ2の光でポスト露光後、２２０℃、２５分熱処理した。同様の手順で、Ｋ層の塗布厚、現像時間、残渣除去現像の時間、ポスト露光量、ポストベーク温度・時間を変化させて、所望のテーパー角のサンプルを作成した。
【００３６】
該基板上に、前記一体型フイルムＲの保護フイルムを剥離後、温度１３０℃線圧１００Ｎ／ｃｍ搬送速度１．０ｍ／分でラミネートした。
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機で、露光マスク下面と該感光性フイルムの間の距離を７０μｍに設定し、ＶＧＡ用のパターン露光マスクで露光量５０ｍＪ／ｃｍ2でパターン露光後、シャワー現像機で熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜を除去し、引き続きシャワー現像機でＲ層を現像後、シャワーとブラシにより残渣除去現像を行い、Ｒ画像を得た。引き続き、該基板に対して該樹脂層の側から超高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ2の光でポスト露光後、２２０℃、２５分熱処理した。該基板上に、前記一体型フイルムＧ、Ｂを用い、前記Ｒと同様にしてＧ、Ｂ画像を得た。該基板上に、前記一体型フイルムＯＣの保護フイルムを剥離後、温度１３０℃、線圧１００Ｎ／ｃｍ、搬送速度１．０ｍ／分でラミネートした。
【００３７】
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機で、露光マスク下面と該感光性フイルムの間の距離を７０μｍに設定し、露光量５０ｍＪ／ｃｍ2でパターン露光後、シャワー現像機で熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜を除去し、引き続きシャワー現像機でＯＣ層を現像後、シャワーとブラシにより残渣除去現像を行い、前記基板を覆う保護層画像を得た。引き続き、該基板に対して該樹脂層の側から超高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ2の光でポスト露光後、２２０℃、１３０分熱処理した。
【００３８】
結果を表１及び表２に示す。表中の気泡の測定では、Ｒ、Ｇ、Ｂは額縁部内側を評価し、ＯＣは額縁部外側を評価した。
【００３９】
【表１】
【表２】
実施例２（カラーフィルター付ＴＦＴ基板の作成例）
（１）ＴＦＴ基板受け入れ
（２）ＴＦＴ基板洗浄、
シランカップリング剤液（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３重量％水溶液）に３０秒浸漬後、純水に３０秒浸漬、１１０℃５分乾燥した。
【００４２】
（３）遮光フイルムの形成
＜額縁部分および全画素のＴＦＴ部分に遮光膜を形成＞
温度２２℃、相対湿度５０％〜６０％の環境で（相対湿度は４０％より低いと剥離帯電が顕著となる）、前記一体型フイルムＫの保護フィルムを剥離し、速度１．５ｍ／ｓ・線圧１００Ｎ／ｃｍ、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃でラミネートした後、
▲１▼ベースフイルムを剥離し
▲２▼プロキシミティ７０μｍとしてマスク露光７０ｍＪ／ｃｍ2
▲３▼シャワー現像機にてクッション層現像除去
▲４▼シャワー現像機にて遮光層の現像・パターン化
【００４３】
パターン化の現像液はテトラメチルアンモニウムを含有する有機アルカリ現像液ｐＨ１２．６ Ｎａ含量２７ｐｐｂを用いた（ｐＫａが９．５〜１０．５付近にあるアミンをアルカリ剤として含有するｐＨ１０．６ Ｎａ含量５００ｐｐｂの現像液、あるいは、同アミンを含有するｐＨ１０．０ Ｎａ含量５ｐｐｍの現像液でも同様に現像可能である）。
▲５▼シャワーとブラシ現像により残渣除去
▲６▼ポスト露光５００ｍＪ／ｃｍ2
▲７▼ベーク ２２０℃２５分
得られた遮光膜のＯＤ＝３．５、エッジの断面（テーパー部）は角度５０°、高さ１．２５μｍであった。
【００４４】
（４）Ｒの形成
＜Ｒ画素の形成＞
前記一体型フイルムＲの保護フィルムを剥離し、速度１．５ｍ／ｓ、線圧１００Ｎ／ｃｍ、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃でラミネートした後
▲１▼ベースフイルムを剥離し
▲２▼プロキシミティ７０μｍとしてマスク露光３０ｍＪ／ｃｍ2
▲３▼シャワー現像機にてクッション層現像除去
▲４▼シャワー現像機にてＲ層の現像・パターン化
コンタクトホールの元穴を有すＲ画像を得た
▲５▼シャワーとブラシ現像により残渣除去
▲６▼ポスト露光５００ｍＪ／ｃｍ2
▲７▼ベーク ２２０℃２５分
ベーク後のコンタクトホールの元穴の角度は５０°、高さは１．６μｍであった。
【００４５】
（５）Ｇの形成
＜Ｇ画素の形成＞
前記一体型フイルムＧの保護フィルムを剥離し、速度１．５ｍ／ｓ・線圧１００Ｎ／ｃｍ、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃でラミネートした後
▲１▼ベースフイルムを剥離し
▲２▼プロキシミティ７０μｍとしてマスク露光３０ｍＪ／ｃｍ2
▲３▼シャワー現像機にてクッション層現像除去
▲４▼シャワー現像機にて遮光層の現像・パターン化
コンタクトホールの元穴を有すＧ画像を得た
▲５▼シャワーとブラシ現像により残渣除去
▲６▼ポスト露光５００ｍＪ／ｃｍ2
▲７▼ベーク ２２０℃２５分
ベーク後のコンタクトホールの元穴の角度は４０°、高さは１．５５μｍであった。
【００４６】
（６）Ｂの形成
＜Ｂ画素の形成＞
前記一体型フイルムＢの保護フィルムを剥離し、速度１．５ｍ／ｓ・線圧１００Ｎ／ｃｍ、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃でラミネートした後、
▲１▼ベースフイルムを剥離し
▲２▼プロキシミティ７０μｍとしてマスク露光３５ｍＪ／ｃｍ2、
▲３▼裏面より１００ｍＪ／ｃｍ2で露光
▲４▼シャワー現像機にてクッション層現像除去
▲５▼シャワー現像機にてＢ層の現像・パターン化
コンタクトホールの元穴を有すＢ画像を得た
▲６▼シャワーとブラシ現像により残渣除去
▲７▼ポスト露光５００ｍＪ／ｃｍ2
▲８▼ベーク ２２０℃２５分
ベーク後のコンタクトホールの元穴の角度は５０°、高さは１．６μｍであ
った。
【００４７】
（７）ＯＣの形成
前記一体型フイルムＯＣの保護フィルムを剥離し、速度１．５ｍ／ｓ、線圧１００Ｎ／ｃｍ、基板温度１００℃、ゴムローラー温度１３０℃でラミネート
▲１▼ベースフイルムを剥離し
▲２▼２ロキシミティ７０μｍとしてマスク露光５０ｍＪ／ｃｍ2、
▲３▼裏面より１００ｍＪ／ｃｍ２で露光
▲４▼シャワー現像機にてクッション層現像除去
▲５▼シャワー現像機にてＯＣ層の現像・パターン化
▲６▼シャワーとブラシ現像により残渣除去
▲７▼ポスト露光５００ｍＪ／ｃｍ2
▲８▼ベーク ２２０℃１３０分
遮光フイルム、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素を覆うように、コンタクトホールを有すＯＣ層（保護層）を得た
このようにして作製された、カラーフィルター付きアクティブマトリクス基板は、上記遮光フイルムの額縁部及び各画素コンタクトホールの元穴部に気泡が無かった。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画素を形成する際に、画素の端面を所定の角度、高さのテーパー状に設定し、その後次の画素等の被膜層を形成するので、ラミネート方式、スリットコート法の場合にも気泡の残存を防止でき、高品位のカラーフィルターを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のカラーフィルターの製造方法の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】 本発明のカラーフィルターの製造方法の他の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 基板
１１ 配線
１２ 遮光膜
１４ 被膜層
１６ 画素（Ｒ）
１８ オーバーコート層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a color filter, and more particularly, a flat display such as a portable information terminal, a personal computer, a word processor, an amusement device, a television device, etc. viewed by a large number of people, a display plate using a shutter effect, a window, and a door The present invention relates to a method for producing a color filter used for a liquid crystal element that can be used for a wall or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a spin coater has been used to form a resin layer such as a color filter on a substrate such as an active matrix substrate. The method using the spin coater is disadvantageous in cost because about 90% of the coating solution is lost.
In recent years, due to cost reduction requirements, a method has been developed in which the rheology of the coating solution is adjusted thixotropicly, extruded from a gap-like nozzle, the thin coating solution is attached to the substrate, and the solvent is removed. It is called by the name of etc.
As another cost reduction means, a method of laminating a material film previously formed into a thin film shape on a substrate has been developed and is called a laminating method.
These slit coating and laminating methods are advantageous in terms of cost because it is possible to use about 90% of the material, but when the thin film material is attached to the substrate, it is formed on the substrate by the preceding pixel. There was a defect that air bubbles were likely to remain between the unevenness and the thin film, and the tendency was greater as the deposition speed was increased. If these bubbles remain, the quality of the color filter may be degraded. Therefore, there is a demand for a method capable of producing a high-quality color filter by reducing the cost and preventing air bubbles from remaining.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a color filter capable of highly preventing air bubbles from remaining in a method for producing a color filter using a laminating method or the like advantageous for cost reduction.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following method for producing a color filter.
<1> Black matrix end side surface formed by laminating method / or original hole formed in pixel (RGB) formed by laminating method, height 0.7-2.0 μm, angle 20-50 ° After forming into a taper shape, a film layer is formed on the said pixel, It is a manufacturing method of the color filter characterized by the above-mentioned.
<2> The method for producing a color filter according to <1>, wherein a coating layer composed of an overcoat layer is formed on the pixels (RGB) formed by the lamination method.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
In the present invention, the pixel includes a light shielding film in addition to the R pixel, the G pixel, and the B pixel, and there is no limitation on the order of forming these pixels. For example, (1) after forming a light shielding film, after forming a R pixel, G pixel, and B pixel, or (2) after forming a R pixel, G pixel, and B pixel, after forming a light shielding film, After the end face of each preceding pixel is formed in a predetermined taper shape, the next pixel can be formed.
[0006]
That is, in the case of (1), the end face of the light shielding film is formed in a predetermined taper when forming the light shielding film, and then the next R pixel is formed. Further, after the end face of the R pixel is formed in a predetermined taper shape, the next G pixel is formed. Thus, after the end face of each pixel is formed in a predetermined taper shape, the next pixel can be formed. Further, after the end face of the B pixel is formed in a predetermined taper shape, an overcoat layer (OC layer) can be formed.
[0007]
In the case of (2), after the end face of the R pixel is formed in a predetermined taper shape, the next G pixel is formed. Further, after the end face of the G pixel is formed in a predetermined taper shape, the next B pixel is formed. Thus, after each end face of the R pixel, the G pixel, and the B pixel is formed in a predetermined taper shape, the next pixel can be formed, and a light shielding film can be further formed. Further, after the end surface of the light shielding film is formed in a predetermined taper shape, an overcoat layer (OC layer) can be formed.
[0008]
In the present invention, the end face of at least one pixel among the above-described pixels may be formed in a predetermined taper shape, and then the next coating layer may be formed. After forming the tapered shape, it is desirable to form the R pixel, the G pixel, and the B pixel, and more preferably, after forming end faces of all the pixels in a predetermined tapered shape, the next pixel following each pixel, Alternatively, an OC layer is formed. In this case, bubbles can be prevented from remaining between each pixel and the subsequent pixel or OC layer.
[0009]
In the present invention, the end face of each pixel means the face of the pixel on the thickness direction side of the color filter when the layer for forming each pixel is developed and patterned. Surfaces in this sense include (1) an end surface of an edge of each pixel, and (2) an end surface of a former hole for forming a contact hole in each pixel. These examples will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example in which (1) the end face of the edge of each pixel is formed in a tapered shape. In FIG. 1, a coating layer for forming a light shielding film is formed on a
[0010]
In FIG. 1, a light-shielding film layer is formed on a
[0011]
In the present invention, the end face of the pixel or the surface of the base hole of the contact hole has an angle (θ) of 20 to 50 ° as shown in FIGS. If the angle is smaller than 20 °, the tapered portion becomes longer, and light leakage is more likely to occur than the tapered portion. If the angle exceeds 50 ° , bubbles are formed between the pixel on which the tapered portion is formed and the next pixel. It tends to remain. The height (t) of each pixel is 0.7 to 2.0 μm, more preferably 0.9 to 1.6 μm. Further, the length (l) of the tapered portion is preferably within 3 times the height (t) of each pixel.
[0012]
In the present invention, in order to make the end face of the pixel have the taper shape, the thickness of the film layer by a laminating method in which a film formed in advance in a thin film for forming the pixel is laminated on the substrate, and the coating liquid are used. In addition to the thickness of the coating layer by the slit coat method that extrudes from a gap-like nozzle and deposits a thin coating solution on the substrate and removes the solvent, development time, residue removal development time, post exposure amount, post It can be obtained by adjusting the baking temperature and time.
[0013]
The substrate on which the resin layer of the color filter of the present invention is formed is an “active matrix substrate”, and this active matrix substrate is formed with “thin film transistor (TFT), single crystal silicon transistor (MOSFET), diode, etc. , Substrate of liquid crystal element ”.
[0014]
(Liquid crystal element)
In the liquid crystal element, a liquid crystal layer is formed between an active matrix substrate, a counter substrate disposed opposite to the active matrix substrate, and the active matrix substrate and the counter substrate, and each of which transmits a control signal on the active matrix substrate. Gate signal lines and source signal lines for transmitting video signals are formed with tolerances, and switching elements are formed at the tolerance portions of these signal lines.
As the liquid crystal element, those in which a photosensitive resin layer is formed on these signal lines and switching elements are preferable. This photosensitive resin layer may be a color filter composed of a film layer of each primary color, or may function as an interlayer insulating film composed of a transparent photosensitive resin layer, or may be a light shielding film, or transparent with a color filter. Both of the interlayer insulating films may be stacked in this order.
In such a liquid crystal element, since the photosensitive resin layer is interposed between each source signal line, each gate signal line, and each pixel electrode, each signal line and each pixel electrode can be overlapped. The aperture ratio can be improved.
[0015]
(Process for forming photosensitive resin layer)
In the present invention, in the case of the laminating method and the slit coating method, the effect of the present invention that the remaining of bubbles can be prevented is particularly great. As a method for forming the photosensitive resin layer by the laminating method, for example, the photosensitive resin layer is formed by using a photosensitive transfer material described in JP-A-5-72724, that is, an integrated film. Is preferred. An example of the structure of the integral film is, for example, a support / thermoplastic resin layer / oxygen barrier film / photosensitive resin layer / protective film described in JP-A-5-72724.
[0016]
<Photosensitive resin layer>
The photosensitive resin layer in the present invention is required to have an optical density (OD) at a wavelength of light used for exposure of 0.5 to 4, preferably 0.8 to 3, more preferably 1.0 to. 2.5. The photosensitive resin layer can adjust the optical density (OD) by adjusting the blending amounts of a photopolymerization initiator, a UV absorber and the like in the photosensitive resin layer composition.
In the present invention, when the OD of the photosensitive resin layer is 0.4, particularly smaller than 0.3, contact hole formation is insufficient and contact hole connection is liable to occur. On the other hand, the OD of the photosensitive resin layer is 4 In particular, when it exceeds 5, the properties of the photosensitive resin layer composition are not preferable, and it becomes difficult to form a predetermined photosensitive resin layer.
[0017]
The photopolymerization system for imparting photosensitivity is preferably surface curable. In order to obtain surface curability, an oxygen-blocking film is provided, an exposure in an inert gas or vacuum, a chemical amplification system such as a chemical amplification system is used.
Examples of the photosensitive resin composition include a photosensitive resin composition comprising a negative diazo resin and a binder, a photopolymerizable composition, a photosensitive resin composition comprising an azide compound and a binder, and a cinnamic acid type photosensitive resin composition. Is mentioned. Among them, a photosensitive resin containing a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer, and a binder as basic components is particularly preferable.
As the material for the photosensitive resin layer of the present invention, all known photosensitive resins described in, for example, Japanese Patent Application No. 2-82262 can be used.
As the photosensitive resin layer, those that can be developed with an aqueous alkali solution and those that can be developed with an organic solvent are known, and those that can be developed with an aqueous alkali solution are preferable from the viewpoint of preventing pollution and ensuring occupational safety. .
[0018]
For the photosensitive resin layer, "polymerizable compound B", "polymerization initiator C", "surfactant", "adhesion aid" described in JP-A-11-133600, and other compositions can be used.
A type of photosensitive resin layer in which a portion irradiated with light has solubility and is removed by development is called a positive type photosensitive resin layer, and a positive type photosensitive resin layer is used for the photosensitive resin layer of the present invention. it can. A novolac resin is used for the positive photosensitive resin layer. In the present invention, an alkali-soluble novolak resin system described in JP-A-7-43899 can be used. Further, a positive photosensitive resin layer described in JP-A-6-148888, that is, an alkali-soluble resin described in the publication and a 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester as a photosensitive agent and a thermosetting agent described in the publication. A photosensitive resin layer containing a mixture can be used. A composition described in JP-A-5-262850 can also be used.
[0019]
If necessary, dyes, pigments, and ultraviolet absorbers are added to the photosensitive resin layer. The pigment should be uniformly dispersed in the photosensitive resin layer, and preferably have a particle size of 5 μm or less, particularly preferably 1 μm or less.
Examples of preferred dyes or pigments are as follows. Victoria Pure Blue BO (C.I. 42595), Auramin (C.I. 41000), Fat Black HB (C.I. 26150), Monolite Yellow GT (C.I. Pigment Yellow 12), Permanent -Yellow GR (CI Pigment Yellow 17), Permanent Yellow HR (CI Pigment Yellow 83), Permanent Carmine FBB (CI Pigment Red 146), Hoster Balm Red ESB (C CI Pigment Violet 19), Permanent Ruby FBH (CI Pigment Red 11) Fastel Pink B Spula (CI Pigment Red 81) Monastral First Blue (CI Pigment Red 11) Blue 15), Monolite First Black B C.I. Pigment Black 1) and carbon.
Furthermore, C.I. I. Pigment red 97, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 192, C.I. I. Pigment red 215, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Blue 64.
[0020]
Preferred ultraviolet absorbers include salicylates, benzophenones, benzotriazoles, cyanoacrylates, nickel chelates, hindered amines, and the like.
Specifically, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-4′-hydroxybenzoate, 4-t-butylphenyl salicylate 2,4-di-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-di-phenyl acrylate, 2,2'-hydroxy-4- Methoxybenzophenone, nickel dibutyldithiocarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethol-4-pyridine) -seba 4-t-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate, succinic acid-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperenyl) -ester, 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 7-{[4-chloro-6- (diethylamino) -5 And triazin-2-yl] amino} -3-phenylcoumarin.
[0021]
<Oxygen barrier film>
In the present invention, it is preferable to form an oxygen blocking film on the photosensitive resin layer for exposure. The oxygen barrier film is preferably one that exhibits low oxygen permeability and is dispersed or dissolved in water or an aqueous alkali solution, and can be appropriately selected from known ones. Of these, a combination of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable. (For details, see JP-A-5-72724.)
[0022]
(Process for pattern exposure of photosensitive resin layer)
<Pattern exposure>
In the present invention, the pattern exposure is to irradiate the photosensitive resin layer with light patterned through a shadow mask on which an image pattern is formed. In this pattern exposure, the distance between the exposure mask and the photosensitive resin layer during pattern exposure needs to be 16 to 300 μm, preferably 20 to 200 μm, and most preferably 30 to 100 μm.
[0023]
Strictly speaking, the distance refers to the distance between the surface of the exposure mask facing the photosensitive resin layer and the surface of the photosensitive resin layer. In the range where this distance is less than 16 μm and more than 300 μm, the pixel electrode in the contact hole The connection failure is likely to occur.
Further, in the method of projecting and exposing an image with a lens or a mirror, it is possible to select a setting in which the focus of the image is adjusted, resolution is good, and pixel electrode connection failure in the contact hole does not occur.
[0024]
In the step of forming the photosensitive resin layer on the active matrix substrate, when forming the photosensitive resin layer by the laminate method, the optical density (OD) of the photosensitive resin layer of each color is adjusted to the above range, It is desirable to perform pattern exposure of each photosensitive resin layer under the above-described conditions.
[0025]
(Process of developing the photosensitive resin layer and forming a contact portion (original hole) in the resin layer)
In order to remove the uncured portion of the photosensitive resin layer, methods such as rubbing with a rotating brush or rubbing with a wet sponge in the developer can be combined. The liquid temperature of the developer is preferably 20 ° C to 40 ° C. It is preferable that a water washing step with distilled water, ion exchange water, ultrapure water or the like is added after the development processing.
[0026]
The developing solution used in this step is not particularly limited, and a known developing solution can be used. However, the developing solution preferably has a developing behavior in which the photosensitive resin layer is dissolved. As the developer, for example, a developer containing a compound having a pKa = 7 to 13 in a concentration of 0.05 to 5 mole / L is preferable, but a small amount of an organic solvent miscible with water may be added. The pH of the developer is preferably 8-13. Organic solvents that are miscible with water are methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, benzyl alcohol, acetone. Methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphoramide, ethyl lactate, methyl lactate, ε-caprolactam, N-methylpyrrolidone and the like. The concentration of the organic solvent is 0.1 wt% to 30 wt%. Furthermore, a known surfactant can be added. The concentration of the surfactant is preferably 0.01% by weight to 10% by weight. The development method may be any of paddle development, shower development, shower & spin development, dip development, and the like.
[0027]
These developments form an original hole for forming a contact hole in the photosensitive resin layer. Before the transparent electrode is formed in this original hole, ashing or etching is performed to clean the wiring on the contact portion. desirable.
[0028]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to these Examples.
[Creating an integrated film]
A 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support is coated with a coating solution consisting of the following formulations H and P, and further coated with the following photosensitive resin layer solutions K, R, G, B, and OC and dried. A thermoplastic resin layer with a dry film thickness of 14.6 μm on the body, an oxygen barrier film with a dry film thickness of 1.6 μm, and various dry film thicknesses (K, R, G, B are 2 μm, OC is 2.8 μm) The photosensitive layer was provided and covered with a protective film.
In this way, a film in which the temporary support, the thermoplastic resin layer, the oxygen barrier film, and the photosensitive layer are integrated is prepared, and the name of each sample is represented by the symbol K, R, G, B, OC of the photosensitive resin layer solution used. (Overcoat).
[0029]
<Thermoplastic resin layer formulation H>
-300 parts by weight of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer-80 parts by weight of vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer-80 parts by weight of dibutyl phthalate (added methyl ethyl ketone as appropriate)
<Oxygen barrier film prescription P>
-200 parts by weight of polyvinyl alcohol (add water as appropriate)
<Photosensitive resin layer solution K>
<Photosensitive resin layer solution R>
-Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 32 parts by mass-Pentaerythritol hexaacrylate 31 parts by mass-Photopolymerization initiator 2.5 parts by mass 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) 1,3,4-oxa Diazole /
[0031]
<Photosensitive resin layer solution G>
Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 30 parts by weight Pentaerythritol hexaacrylate 29 parts by weight Photopolymerization initiator 1.5 parts by weight 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) 1,3,4-oxa Diazole / UV absorber 9.8 parts by mass 7- (2- (4- (3-hydroxymethylpiperidino) -6-diethylamino) triazinylamino) -3-phenylcoumarin / PY138 10.1 parts by mass・ PG36 20 parts by mass (added methyl ethyl ketone as appropriate)
[0032]
<Photosensitive resin layer solution B>
-Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 42 parts by mass-Pentaerythritol hexaacrylate 32 parts by mass-Photopolymerization initiator 1. 6 parts by mass 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) 1,3,4-oxadiazole phenothiazine 0.2 parts by mass PB15: 6 24 parts by mass (added methyl ethyl ketone as appropriate)
[0033]
<Photosensitive resin layer solution OC>
・ Polymer 24 parts by mass Styrene / maleic acid copolymer benzylamine modified product (copolymerization ratio 68/32)
Dipentaerythritol hexaacrylate 20 parts by weight Photopolymerization initiator IRG184 (CAS947-19-3) 1 part by
[0034]
Example 1 (Example of color filter creation)
<Washing substrate>
A glass substrate having a length of 320 mm and a width of 400 mm was immersed in a silane coupling agent solution (N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane 0.3 wt% aqueous solution) for 30 seconds, and then immersed in pure water for 30 seconds, 110 C. for 5 minutes.
[0035]
<Formation of light shielding layer>
After removing the protective film of the integrated film K in the previous period, it was laminated at a substrate temperature of 100 ° C., a rubber roller temperature of 130 ° C., a linear pressure of 100 N / cm, and a conveying speed of 1.0 m / min.
A proximity type exposure machine with an ultra-high pressure mercury lamp, the distance between the lower surface of the exposure mask and the photosensitive film is set to 70 μm, a pattern exposure mask for VGA is used for pattern exposure at an exposure amount of 70 mJ / cm 2 , and a shower The thermoplastic resin layer and the oxygen blocking film were removed with a developing machine, and then the K layer (light-shielding layer) was developed with a shower developing machine, followed by residue removal development with a shower and brush to obtain a frame and grid pattern image. .
Subsequently, the substrate was post-exposed with light of 500 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp from the resin layer side, and then heat treated at 220 ° C. for 25 minutes. A sample having a desired taper angle was prepared by changing the coating thickness of K layer, development time, residue removal development time, post-exposure amount, and post-bake temperature / time in the same procedure.
[0036]
On the substrate, the protective film of the integral film R was peeled off, and then laminated at a temperature of 130 ° C. and a linear pressure of 100 N / cm at a conveying speed of 1.0 m / min.
A proximity type exposure machine with an ultra-high pressure mercury lamp, the distance between the lower surface of the exposure mask and the photosensitive film is set to 70 μm, and a pattern exposure mask for VGA is used for pattern exposure at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 , followed by a shower. The thermoplastic resin layer and the oxygen barrier film were removed with a developing machine, and subsequently the R layer was developed with a shower developing machine, followed by residue removal development with a shower and a brush to obtain an R image. Subsequently, the substrate was post-exposed with light of 500 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp from the resin layer side, and then heat treated at 220 ° C. for 25 minutes. On the substrate, the integrated films G and B were used, and G and B images were obtained in the same manner as R. The protective film of the integrated film OC was peeled off on the substrate, and then laminated at a temperature of 130 ° C., a linear pressure of 100 N / cm, and a conveying speed of 1.0 m / min.
[0037]
A proximity type exposure machine with an ultra-high pressure mercury lamp, the distance between the lower surface of the exposure mask and the photosensitive film is set to 70 μm, pattern exposure is performed at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 , and a thermoplastic resin layer is applied by a shower developing machine. The oxygen barrier film was removed, and the OC layer was developed with a shower developing machine. Residue removal development was performed with a shower and a brush to obtain a protective layer image covering the substrate. Subsequently, the substrate was post-exposed with light of 500 mJ / cm 2 with an ultrahigh pressure mercury lamp from the resin layer side, and then heat treated at 220 ° C. for 130 minutes.
[0038]
The results are shown in Tables 1 and 2. In the measurement of bubbles in the table, R, G, and B evaluated the inside of the frame portion, and OC evaluated the outside of the frame portion.
[0039]
[Table 1]
[Table 2]
Example 2 (Example of making TFT substrate with color filter)
(1) TFT substrate acceptance (2) TFT substrate cleaning,
It was immersed in a silane coupling agent solution (N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane 0.3 wt% aqueous solution) for 30 seconds, then immersed in pure water for 30 seconds and dried at 110 ° C. for 5 minutes.
[0042]
(3) Formation of light shielding film <Formation of light shielding film on frame portion and TFT portion of all pixels>
In an environment with a temperature of 22 ° C. and a relative humidity of 50% to 60% (relative charge is prominent when the relative humidity is lower than 40%), the protective film of the integrated film K is peeled off, and the speed is 1.5 m / s · After laminating at a linear pressure of 100 N / cm, a substrate temperature of 100 ° C., and a rubber roller temperature of 130 ° C.,
(1) Peel off the base film (2) Mask exposure 70 mJ / cm 2 with a proximity of 70 μm
(3) Cushion layer development removal by shower developing machine (4) Development and patterning of light shielding layer by shower developing machine
The developer used for patterning was an organic alkaline developer containing tetramethylammonium, pH 12.6, Na content of 27 ppb (pH 10.6, Na containing pKa of 9.5 to 10.5 as an alkali agent). It can be similarly developed with a 500 ppb developer or a developer containing the same amine and a pH 10.0 Na content of 5 ppm).
(5) Residue removal by shower and brush development (6) Post exposure 500 mJ / cm 2
(7) Bake OD of the light-shielding film obtained at 220 ° C. for 25 minutes was 3.5, the edge cross section (tapered portion) was at an angle of 50 ° and a height of 1.25 μm.
[0044]
(4) R formation <R pixel formation>
The protective film of the integrated film R is peeled off and laminated at a speed of 1.5 m / s, a linear pressure of 100 N / cm, a substrate temperature of 100 ° C., and a rubber roller temperature of 130 ° C. (1) The base film is peeled (2) Mask exposure 30mJ / cm 2 as proximity 70μm
(3) Cushion layer development removal with shower developing machine (4) R layer development / patterned contact hole original hole obtained with shower developing machine (5) Residue removal by shower and brush development (6) Post exposure 500 mJ / cm 2
(7) Bake The angle of the contact hole after baking at 220 ° C. for 25 minutes was 50 ° and the height was 1.6 μm.
[0045]
(5) G formation <G pixel formation>
The protective film of the integrated film G is peeled off, laminated at a speed of 1.5 m / s and a linear pressure of 100 N / cm, a substrate temperature of 100 ° C., and a rubber roller temperature of 130 ° C. (1) The base film is peeled (2) Mask exposure 30mJ / cm 2 as proximity 70μm
(3) Cushion layer development removal with shower developing machine (4) G image with contact hole development and patterned contact hole obtained with shower developing machine (5) Residue removal by shower and brush development (6) Post exposure 500 mJ / cm 2
(7) Bake The angle of the contact hole after baking at 220 ° C. for 25 minutes was 40 ° and the height was 1.55 μm.
[0046]
(6) B formation <B pixel formation>
After the protective film of the integral film B is peeled off and laminated at a speed of 1.5 m / s and a linear pressure of 100 N / cm, a substrate temperature of 100 ° C., and a rubber roller temperature of 130 ° C.,
(1) Peel off the base film (2) Mask exposure 35 mJ / cm 2 with a proximity of 70 μm,
(3) Exposure at 100 mJ / cm 2 from the back side (4) Cushion layer development removal with a shower developing machine (5) B layer development and patterning with a shower developer B (6) Residue removal by shower and brush development (7) Post exposure 500 mJ / cm 2
(8) Bake The angle of the contact hole after baking at 220 ° C. for 25 minutes was 50 ° and the height was 1.6 μm.
[0047]
(7) OC formation The protective film of the integrated film OC is peeled off, and the laminate is peeled off at a speed of 1.5 m / s, a linear pressure of 100 N / cm, a substrate temperature of 100 ° C, and a rubber roller temperature of 130 ° C. (2) Mask exposure of 50 mJ / cm 2 with 2 roxicity of 70 μm,
(3) Exposure at 100 mJ / cm2 from the back side (4) Cushion layer development removal with shower developer (5) OC layer development and patterning with shower developer (6) Residue removal by shower and brush development (7) Post exposure 500 mJ / cm 2
(8) Bake at 220 ° C for 130 minutes. An OC layer (protective layer) with a contact hole was obtained so as to cover the light-shielding film, R pixel, G pixel, and B pixel. The matrix substrate had no air bubbles in the frame portion of the light shielding film and the original hole portion of each pixel contact hole.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a pixel is formed, the end face of the pixel is set to a tapered shape having a predetermined angle and height, and then a film layer such as the next pixel is formed. In the case of the slit coating method, it is possible to prevent air bubbles from remaining and to manufacture a high-quality color filter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a method for producing a color filter of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the method for producing a color filter of the present invention.
[Explanation of symbols]
10
18 Overcoat layer
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