JP4770233B2 - 遮光パターンまたは遮光パターンおよび着色パターンを有する基板、表示装置、並びに、遮光パターンまたは遮光パターンおよび着色パターンを有する基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は基板、遮光パターンを有する基板、遮光および着色パターンを有する基板、およびそれらのパターンを有する基板の製造方法に関するものであり、また、このような基板を有する表示装置に関するものでもある。

二色以上の表示が可能なディスプレイとしては、各々の色に発光する発光要素を配列したタイプのものの他に、発光要素の発光色はいずれも白色であるが、二色以上の微細なカラーフィルタ要素を配列したカラーフィルタを用いて二色以上の表示を可能にしたタイプのものもある。あるいは、発光する色を調整するためにカラーフィルタが用いられることもある。カラーフィルタにおける各々の微細なカラーフィルタ要素は、通常、顔料等の着色剤を含有する透明着色樹脂組成物からなる。

カラーフィルタは、配列された微細なカラーフィルタ要素の境界部に、外光の反射を抑制するためのブラックマトリックスを有している。このブラックマトリックスは、代表的には黒色顔料等の着色剤を含有する着色樹脂組成物で構成されるか、もしくは黒色の金属や金属酸化物等の薄膜で構成され、それぞれに特徴を有しているが、着色樹脂組成物で構成する場合には、比較的厚みの厚いブラックマトリックスが得られるので、高い遮光性が得られ、しかも、カラーフィルタを形成する際に、ブラックマトリックスで囲まれた所定の微細な区域に液体状の着色樹脂組成物を適用する際に、隣接する区域へのはみ出しを防止することが可能になる。

着色樹脂組成物でブラックマトリックスを形成するには、感光性黒色樹脂層を転写層とする転写シートを用いて、基板上に感光性黒色樹脂層を転写し、パターン露光および現像する方法がある（特許文献１）。この方法によれば、厚みの厚いブラックマトリックスの形成が可能であるが、転写された感光性黒色樹脂層からブラックマトリックスを形成するには、現像工程、即ち、現像液を適用する工程や乾燥工程を要するから、時間的なロスおよびエネルギー的なロスが大きい。
特開２００５−３８６１号公報。

本発明においては、従来、着色樹脂組成物でブラックマトリックスを形成する際の工程が多い上に、時間的なロスおよびエネルギー的なロスが大きかった点を解消可能な方法を提供することを課題とする。

発明者の検討によれば、紫外線照射により粘着性が低下する粘着剤を用いて、基板側に粘着剤層を設けておき、パターン状に紫外線を照射することにより、照射部における粘着剤層の粘着性が低下することを利用して、粘着剤の層のブラックマトリックスの形状に相当する部分を粘着性のあるままとし、ブラックマトリックスの形状以外の部分の粘着性を低下させることにより、黒色樹脂層を転写層とする転写シートを用いた転写を行なうことができ、しかも、パターン化がパターン状露光のみによって行なえるため、工程上もしくはエネルギー上のロスを解消することが可能となり、本発明に到達することができた。

第１の発明は、アクリル系重合体、多官能モノマー、重合開始剤、および前記アクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物から構成された粘着剤層が積層され、前記粘着剤層の表面に粘着性がある部分と粘着性が低下した部分がパターン状に形成されており、前記の粘着性がある部分の上に、前記粘着剤層側から順に遮光層、撥インク層とが積層されていることを特徴とする遮光パターンを有する基板に関するものである。

第２の発明は、第１の発明の遮光パターンを有する基板の上の前記遮光パターン以外の部分に着色層からなる着色パターンが積層されたことを特徴とする遮光および着色パターンを有する基板に関するものである。

第３の発明は、第１〜第２いずれかの遮光パターンを有する基板または遮光および着色パターンを有する基板を有する表示装置に関するものである。

第４の発明は、基板上に、アクリル系重合体、多官能モノマー、重合開始剤、および前記アクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物から構成され、電離放射線照射により粘着力が低下する粘着剤層が積層された粘着性基板を準備し、前記粘着剤層に対して電離放射線をパターン状に照射して照射部分における粘着性を低下させて、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とを形成した後、前記粘着性基板の前記粘着剤層側に、転写シート基材上に少なくとも撥インク層および遮光層が転写層として順に積層された転写シートを、前記遮光層側が前記粘着剤層側を向くよう重ね合わせて密着させ、その後、前記転写シート基材を剥離することにより、前記の粘着性がある部分の上に前記粘着剤層側から前記遮光層および前記撥インク層とが積層されるよう転写することを特徴とする遮光パターンを有する基板の製造方法に関するものである。
第５の発明は、第４の発明の前記転写シート基材がエチレン／四フッ化エチレン共重合体フィルムからなるものであり、前記撥インク層がフッ素樹脂からなるものであることを特徴とする遮光パターンを有する基板の製造方法に関するものである。

第６の発明は、第４〜第５の発明において、前記粘着剤層に対して電離放射線を照射するのを、パターンマスクを介して行なうことにより、パターン状に照射することを特徴とする遮光パターンを有する基板の製造方法に関するものである。

第７の発明は、第４〜第６のいずれかの遮光パターンを有する基板の製造方法を行なった後、形成された遮光パターンを利用して、遮光パターン以外の部分に、着色パターン形成用インクを用いて着色パターンを形成することを特徴とする遮光および着色パターンを有する基板の製造方法に関するものである。

第８の発明は、第７の発明において、インクジェット法により着色パターンを形成することを特徴とする遮光および着色パターンを有する基板の製造方法に関するものである。

第１の発明によれば、基板上に積層され、電離放射線により粘着力が低下する粘着剤層に、電離放射線のパターン状の照射および転写により、粘着性がある部分の上に、前記粘着剤層側から順に遮光層と撥インク層とが積層された遮光パターンを有する基板を提供することができる。

第２の発明によれば、第１の発明の遮光パターンを有する基板の上の非遮光パターン部分に着色層からなる着色パターンを有し、電離放射線のパターン状の照射および転写により製造するのに適した、遮光および着色パターンを有する基板を提供することができる。

第３の発明によれば、第１〜第２いずれかの発明における利点を有する基板を用いて構成された表示装置

第４の発明によれば、基板上に、アクリル系重合体、多官能モノマー、重合開始剤、および前記アクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物から構成され、電離放射線照射により粘着力が低下する粘着剤層が積層された粘着性基板を準備し、前記粘着剤層に対して電離放射線をパターン状に照射して照射部分における粘着性を低下させて、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とした部分とを形成した後、前記粘着性基板の前記粘着剤層側に、転写シート基材上に少なくとも撥インク層および遮光層が転写層として転写シート側から順に積層された転写シートを、前記遮光層側が前記粘着剤層側を向くよう重ね合わせて密着させ、その後、前記転写シート基材を剥離することにより、前記の粘着性がある部分の上に前記粘着剤層側から前記遮光層および前記撥インク層とが積層されるよう転写するので、一旦転写された遮光層と撥インク層とをパターン化するための工程を必要とせず、短時間、低エネルギーで行なうことが可能な、遮光パターンを有する基板の製造方法を提供することができる。
第５の発明によれば、第４の発明の前記転写シート基材がエチレン／四フッ化エチレン共重合体フィルムからなるものであり、前記撥インク層がフッ素樹脂からなるものであるので、転写フィルムからの遮光層および撥インク層の転写を確実にすることが可能な、遮光パターンを有する基板の製造方法を提供することができる。

第６の発明によれば、第４〜５の発明の効果に加えて、第６の発明における電離放射線のパターン状の照射を、パターンマスクを用いて行なうことにより、簡便で確実な電離放射線によるパターン状の照射が可能な、遮光パターンを有する基板を有する基板の製造方法を提供することができる。

第７の発明によれば、第４〜第６いずれかの発明の遮光パターンを有する基板の製造方法によって製造されたものの非遮光パターン部分に、着色パターン形成用インクを用いて着色パターンを形成することにより、着色パター形成用インクが所定の区域以外にはみ出すこと遮光パターンによって防止することが可能な、遮光および着色パターンを有する基板の製造方法を提供することができる。

第８の発明によれてば、第７の発明の効果に加えて、着色パターンを形成するのをインクジェット法によって行なうことにより、入力信号に応じた微細なパターンを取り扱うことおよび高速度で着色することが可能な、遮光および着色パターンを有する基板の製造方法を提供することができる。

図１は本発明の遮光パターンを有する基板の製造方法の、好ましい実施例の各工程を示す図である。
本発明の遮光パターンを有する基板の製造方法においては、まず、図１（ａ）に示すように基板１１上に、電離放射線の照射により粘着力が低下する粘着剤層１２が積層された粘着性基板１０を準備する。

粘着性基板１０の基板１１は、ガラス、シリコン、もしくは石英等の無機基材で構成することが好ましいが、次に列挙するような有機基材から構成することもできる。有機基材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、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、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。基板１１の厚みには、特に限定は無いが、用途に応じ、例えば、５μｍ〜数ｍｍ程度のものが使用される。

電離放射線の照射により粘着力が低下する粘着剤層１２としては、例えば、（ａ）アクリル系重合体、（ｂ）多官能モノマー、（ｃ）重合開始剤、および（ｄ）前記（ａ）のアクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物を用いて構成することができる。

（ａ）のアクリル系重合体としては、アルキル部分の炭素数が１〜１８、より好ましくは１〜１２である（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主体とし、さらに、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、もしくはアミド基含有モノマー等の官能基含有モノマーからなるものが好ましく、または、（メタ）アクリル酸アルキルエステルおよび官能基含有モノマーに加えて、他の共重合可能なモノマーからなるものであってもよい。
（ａ）のアクリル系重合体における（メタ）アクリル酸アルキルエステルと官能基含有モノマーの比は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００に対して官能基含有モノマー０．１〜３０程度であり、また、他の共重合可能なモノマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステル１００に対して５０以下である。いずれも質量基準であり、以降においても、配合は断らない限り質量基準である。
（ａ）のアクリル系重合体の分子量は５万〜５０万が好ましく、１０万〜３０万がより好ましい。

具体的な（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、もしくは（メタ）アクリル酸ドデシル等である。
具体的な官能基含有モノマーとしては、官能基含有モノマーとしては、（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル等の水酸基含有モノマー、（メタ）アクリル酸グリシジルエーテル、（メタ）アクリル酸−２−エチルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、もしくはＮ−メトキシエチル（メタ）アクリルアミド等のアミド基含有モノマー等を挙げることができる。
また、他の共重合可能なモノマーとしては、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸プロポキシエチル、（メタ）アクリル酸ブトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシプロピル等の（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシルのような脂環式アルコールの（メタ）アクリル酸エステル、スチレン，メチルスチレン等の芳香族ビニルモノマー、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、もしくは（メタ）アクリロニトリル等を挙げることができる。

（ｂ）の多官能モノマーとしては、１分子中に２個以上の不飽和結合を含むモノマーであり（したがって、多官能は二官能を包含する）、好ましい例としては、エチレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステル、トリエチレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステル、プロピレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エスエル、ジプロピレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エスエル、トリプロピレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステルのような（ポリ）アルキレングリコールのジ（メタ）アクリル酸エステル；トリメチロールプロパンのトリ（メタ）アクリル酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリル酸エステル、もしくはジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリル酸エステル等の多価（メタ）アクリル酸エステルを挙げることができる。これらの多官能モノマーは、単独でも２種以上を組み合わせても用いること
ができる。

（ｃ）の重合開始剤としては、アセトフェノン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、α−ヒドロキシ−α，α’−ジメチルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−シクロヘキシルアセトフェノン、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ノン−１等のアセトフェノン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルブチルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ジクロロベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン等のケトン類、チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン等のチオキサンソン類、ビスアシルホスフィンオキサイド、ベンゾイルホスフィンオキサイド等のホスフィン酸化物、ベンジルジメチルケタール等のケタール類、カンファン−２，３−ジオン、フェナントレンキノン等のキノン類などを挙げることができる。これらは、いわゆる光重合開始剤であり、これらの光重合開始剤は単独でも２種以上を組み合わせても用いることができる。

（ｄ）の前記（ａ）のアクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物としては、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、金属キレート化合物、アジリジン化合物等を挙げることができる。中でも、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ架橋剤、及び、分子内に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート架橋剤が、好ましい。この分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ架橋剤の例としては、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ―ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリジル−ｍ−キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリジルアミノフェニルメタン、トリグリシジルイソシアヌレート、ｍ−Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノフェニルグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等を挙げることができる。また、分子内に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、クロルフェニレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添されたジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートモノマー及びこれらイソシアネートモノマーをトリメチロールプロパンなどと付加したイソシアネート化合物やイソシアヌレート化物、ビュレット型化合物、さらには公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールなど付加反応させたウレタンプレポリマー型のイソシアネート等を挙げることができる。金属キレート化合物としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム等の多価金属のアセチルアセトンやアセト酢酸エステル配位化合物等を用いることができる。また、アジリジン化合物としては、トリエチレンメラミン、Ｎ，Ｎ’ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキサイド）、Ｎ，Ｎ’ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキサイド）、Ｎ，Ｎ’トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキサイド）、ビスイソフタロイル−１−（２−メチルアジリジン）、トリ−１−アジリジニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。これらの多官能化合物は、単独でも２種以上を組み合わせても用いることができる。

（ａ）のアクリル系重合体、（ｂ）の多官能モノマー、（ｃ）の重合開始剤、および（ｄ）の前記（ａ）のアクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物とは、（ａ）のアクリル系重合体を１００とすると、（ｂ）の多官能モノマーを３５〜７０程度、（ｄ）の前記（ａ）のアクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物を０．００１〜１０程度の割合で配合して、電離放射線照射により粘着力が低下する粘着剤組成物とすることができる。

電離放射線の照射により粘着力が低下する粘着剤層１２の粘着剤としては、半導体ウェハのダイシングの際に、ウェハをフレームに固定するのに使用する紫外線硬化性粘着テープに用いられている粘着剤として知られているものを利用することができる。
粘着剤組成物を基板１１に適用するには、必要に応じて、粘着剤組成物を溶剤や希釈剤を用いて、塗布に適した粘度に調整し、公知のコーティング方法、即ち、スピンナーコーティング法、ホイーラーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、バーコーティング法等、を利用することができ、形成する粘着剤層１２の厚みとしては、０．１μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。

基板１１上に電離放射線照射により粘着力が低下する粘着剤層１２が積層された粘着性基板１０を準備した後、図１（ｂ）に示すように、粘着性基板１１の粘着剤層１２に対して電離放射線をパターン状に照射して照射部分における粘着性を低下させた低粘着性部を形成する。

照射に用いる電離放射線としては、紫外線もしくは電子線が利用しやすく、中でも、紫外線を用いることが好ましい。紫外線としては、通常の紫外線光源から発光するもの以外に、エキシマレーザーを利用することもできる。

電離放射線をパターン状に照射するには、電離放射線を透過する部分と透過しない部分をパターン状に形成したパターンマスクを粘着剤層１２上に配置し、全面に電離放射線を照射する以外に、露光光をパターン状に走査しながら露光する方法によってもよい。露光条件は、５０ｍＪ／ｃｍ²〜３００ｍＪ／ｃｍ²程度の範囲で定めることができる。露光の際のパターンは、形成するブラックマトリックスの黒線部に相当する位置が非露光部となり、黒線部以外の部分が露光部となるよう設定する。これにより、粘着剤層１２の表面において、非露光部は、露光前後で粘着性が変化しないが、露光部は、露光前にくらべ、露光後では粘着性が低下した状態となり、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とからなるパターンが形成され、このように粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とからなるパターンが形成された粘着剤層１２を利用し、転写シートの転写層を選択的に転写させることができる。なお、マスクを粘着剤層１２上に配置し、露光する際には、マスクが粘着剤層に密着して円滑な剥離が行なえなくならないよう、マスクを粘着剤層１２の表面から離して行なうことが好ましい。

図１（ｃ）は、基板１１の粘着剤層１２に、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とからなるパターンが形成されたものの上に、転写シート３０を密着させた状態を示す図である。ここで、転写シート３０は、基本的には、転写シート基材３１に転写層が剥離可能に積層しているものであるが、図１（ｃ）に示す例では、転写シート基材３１に、撥インク層３２および遮光層３３が順に積層されている。

転写シート基材３１としては、特に制限されないが、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、セロハン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、トリアセチルセルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ゴム、アイオノマー等のような、比較的耐熱性の良いプラスチックシートのほか、コンデンサー紙、パラフィン紙等の紙類、もしくは不織布等を用いることができ、またはこれらを任意に複合した複合体を挙げることができる。転写シート基材３１の厚みは、強度および熱伝導性の観点から選択でき、好ましくは２μｍ〜１８０μｍであり、より好ましくは１２μｍ〜１００μｍである。
必要に応じ、遮光層３３等の転写層との剥離性を制御する意味で、剥離性層が表面に積層してあってもよい。

遮光層３３は、転写後にブラックマトリックスを構成するためのものであり、基本的には遮光性顔料、好ましくは黒色顔料等の着色剤およびバインダ樹脂からなる。黒色顔料としては、カーボンブラックのほか、アゾ色素等の黒色色素を用いることができる。また、バインダ樹脂としては、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、メラミン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエンゴム等を挙げることができ、あるいはワックスを用いてもよく、バインダ樹脂と黒色顔料の配合比は、バインダ樹脂１００に対し、５〜７０程度であり、好ましくは１０〜６０％である。

遮光層３３の形成は、上記のような遮光性顔料、樹脂もしくはワックスと、必要に応じて加える分散剤、もしくは帯電防止剤等の添加剤、並びに、やはり必要に応じて加える水、有機溶剤等の溶媒もしくは分散剤とを配合して遮光層形成用の組成物を調製して用い、公知の塗布方法、即ち、ホットメルトコート、ホットラッカーコート、グラビアダイレクトコート、グラビアリバースコート、ダイコート、マイクログラビアコート、スライドコート、スリットリバースコート、カーテンコート、ナイフコート、エアコート、もしくはロールコート等のコート方法により、乾燥状態での厚みが０．０５μｍ〜５μｍ、好ましくは０．２μｍ〜３．０μｍになるよう設ける。

転写層が遮光層３３のみでも、ブラックマトリックスを形成することができるが、カラーフィルタを形成する際に、比較的低粘度のインクを塗布により形成する場合、そのインクをはじくよう、撥インク性にしておけば、インクが所定の区域から隣接する区域にはみ出すことをより一層効率よく防止できるので、転写シート３０の転写層としては、遮光層３３に加えて、撥インク層３２を有するものを用いることが好ましい。

撥インク層３２は、一般的なインクのバインダ樹脂に、ワックス、シリコーン、フッ素樹脂等の撥インク性を有するものを、必要に応じて他の樹脂と共に配合した撥インク層形成用の組成物を調製して用い、公知の塗布方法、即ち、遮光樹脂層３３を形成する際の塗布方法によって設ければよい。

図１（ｃ）は、基板１１の粘着剤層１２に、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とからなるパターンが形成されたものの上に、転写シート３０を密着させた状態を示す図である。ここで、転写シート３０は、基本的には、転写シート基材３１に遮光層３３が剥離可能に積層しているものであるが、図１（ｃ）に示したように、転写シート基材３１に撥インク層３２および遮光層３３とが順に積層したものであることがより好ましく、いずれにせよ、転写シート３０の遮光層３３側を、粘着剤層１２側に向けて重ねる。必要に応じてプレス等により加圧してもよく、加圧の際に加熱を伴なってもよい。

重ね合わせの際に、粘着剤層１２には、予め粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とからなるパターンが形成されているから、粘着性がある部分では粘着剤層１２と転写層との密着性が高くなるが、粘着性が低下した部分では粘着剤層１２と転写層との密着性が低くなるので、上記の重ね合わせの後に転写シート３０を粘着性基板１０から剥離する際に、粘着剤層１２の粘着性の低下した部分上の転写層は転写シート３０の基材３１と共に剥離し、粘着剤層１２の粘着性の低下していない部分上の転写層は粘着剤層１２と接着して転写シート３０の基材３１からは剥離する。図１（ｄ）に示す例では、転写層が遮光層３３および撥インク層３２からなっているので、結果として、基板１１上の粘着剤層１２上の粘着剤層１２の粘着性の低下しなかった部分には、粘着剤層１２側から遮光層３３および撥インク層３２が順に積層されたブラックマトリックス（＝遮光パターン）が形成される。転写層が遮光層３３のみからなっているときは、遮光層３３のみで構成されたブラックマトリックス（＝遮光パターン）が形成される。

ブラックマトリックスのパターンは、カラーフィルタを構成する微細なカラーフィルタ要素の境界部のパターンであり、縦横の格子状、もしくは蜂の巣の各々の六角形の穴の境界状等の、通常は非ブラックマトリックス部分がブラックマトリックスを構成する線で囲まれたパターンである。あるいは、縦もしくは横等の一方向の平行線パターンであることもある。

形成されたブラックマトリックスを利用して、カラーフィルタを構成する微細なカラーフィルタ要素を形成することができる。カラーフィルタ要素を形成するには、赤色、緑色、もしくは青色等の着色剤、好ましくは各々の色の顔料およびバインダ樹脂を溶剤もしくは希釈剤を用いて、比較的粘度の低い液体状とした着色パターン形成用インクを準備し、この着色パターン形成用インクを用いて、公知のコーティング方法、即ち、スピンナーコーティング法、ホイーラーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、バーコーティング法等により着色パターンを形成し、遮光および着色パターンを有する基板
を形成することができる。

着色パターン形成用インクは、基本的には遮光層を形成した際に用いた遮光層形成用の組成物中の着色剤を赤色、緑色、もしくは青色等の着色剤、好ましくは各々の色の顔料に変更したものである。

ただ、一般的なコーティング法を利用すると、着色パターン形成用インクが一面に適用されるので、そのまま固化させると、隣接する区域がいずれも同じ色に着色された状態となってしまうため、一旦固化した後、部分的に除去する工程が必要となる。勿論着色パターン形成用インクを紫外線硬化性等の感光性組成物としておき、パターン露光および現像によって部分的に除去することもでき、必要な回数繰り返すことにより、二色以上の微細なカラーフィルタ要素を形成することができるが、インクジェット用のヘッドや、ディスペンサーを用いて、ブラックマトリックスで囲まれた所定の区域のみ着色することがより好ましい。

インクジェット用のヘッドや、ディスペンサーを用いて、ブラックマトリックスで囲まれた所定の区域のみ着色する際には、着色パターン形成用インクがある運動エネルギーを有したまま、付着するので、単なる平面にインクが適用される場合には、インクが所定の区域に納まらず、所定の区域からはみ出す可能性もある。しかしながら、本発明の方法においては、ブラックマトリックスが比較的厚く設けられているので、はみ出しを防止することができる。単にブラックマトリックスが遮光層で構成されているのみでも、このはみ出しを防止できる効果はあるが、ブラックマトリックスが遮光層と遮光層上の撥インク層とから構成されていると、ブラックマトリックスの上に着色パターン形成用インクが付着した場合でも、はじかれるため、隣接する区域にはみ出すことをより一層効率よく防止できるために、撥インク層があることがより好ましい。

インクジェット用のヘッドや、ディスペンサーを用いる場合には、所定の区域のみを着色することができるので、一様にコーティングしたときのように、不用部分を除去する工程を伴なうことなく、用いる着色パターン形成用インクの色を変更し、着色する区域を色ごとに変更することにより、異なる色の微細なカラーフィルタ要素を所定の様式で配列させることが容易であり、入力信号に応じた微細なパターンを取り扱え、高速度で着色することが可能である点、インクジェット用のヘッドを用いた、インクジェット法により着色パターンを形成することがより好ましい。

本発明の遮光パターンを有する基板、並びに遮光パターンおよび着色パターンを有する基板（本発明の基板と略称する。）を用いてディスプレイを構成することができる。一般的には遮光パターンおよび着色パターンを有する基板が用いられるが、着色パターン無しで遮光パターンを有する基板を用いても、画素の境界における外光の反射を防止し得る。
これら本発明の基板は、例えば、各々は白色に発光する多数の発光要素を配列した単色の表示部の観察側に配置することによりディスプレイを構成することができる。あるいは二色以上の互いに異なる色に発光する発光要素を多数配列した表示部の観察側に色修正の目的で配置することによってもディスプレイを構成することができる。また、液晶ディスプレイを構成するには、本発明の基板の遮光パターン、又は遮光パターンおよび着色パターンを有する基板のパターンのある側に電極層および配向膜を積層し、他方の基板、例えば、ＴＦＴ基板上に配向膜を積層したものと、配向膜どうしが向かい合うように配置し、周囲をシールし、内部に液晶を密封して、液晶セルを構成し、必要に応じて背面には反射層もしくはバックライトを配置し、液晶セルの内外に位相差層を設け、さらに駆動回路を加えてモジュール化し、液晶モジュールとすればよい。

ガラス基板上に、半導体のダイシングの際にウェハの固定用テープに使用する紫外線硬化性粘着剤（下記の組成）を塗布し、温度：８０℃で２分間乾燥させることにより、塗布量２０ｇ／ｍ²（乾燥後）の粘着剤層を形成し、粘着性基板を得た。粘着性基板の粘着剤層の上方にブラックマトリックスの黒線部に相当する部分が不透過性、それ以外の部分が透過性であるパターンを有するマスクを配置して、パターン状の紫外線露光（２００ｍＪ／ｃｍ²）を行ない、ブラックマトリックスの黒線部に相当する部分の粘着性をそのまま残し、黒線部以外に相当する部分の粘着性を低下させた。
（紫外線硬化性粘着剤）
・粘着剤（綜研化学（株）製、ＳＫダインＳＷ−１１）……………………………１０部
・硬化剤（綜研化学（株）製、Ｌ−４５）…………………………………………０．２部

上記の粘着性基板とは別に転写シートを準備した。転写シートの基材としては、厚みが４０μｍのエチレン／四フッ化エチレン共重合体（旭硝子（株）製、Ｆｌｕｏｎ（登録商標）ＥＴＦＥ）のフィルムを用い、フッ素系コーティング剤（菱光化学（株）製、商品名：「ＲＦＨ−０２」）を均一に塗布し、温度：１１０℃で２分間乾燥させ、乾燥後の塗膜の厚みが０．１μｍの撥インク層を形成した後、撥インク層上に、カーボンブラックを黒色顔料として樹脂溶液に配合して調製した遮光層形成用インク組成物を均一に塗布し、温度：１１０℃で２分間乾燥させ、乾燥後の塗膜の厚みが１μｍの遮光層を形成し、転写シートを得た。

上記の転写シートを、パターン状に紫外線露光を行なった粘着性基板の粘着剤層上に遮光層側が接するようにして圧着した後、ガラス基板と転写シートの基材との間に力をかけて両者を剥離したところ、粘着性基板上の粘着剤層の粘着性が残っている部分には、粘着剤層側から遮光層と撥インク層とが積層され、その他の部分では、粘着性の低下した粘着剤層が露出したままで、遮光層および撥インク層のいずれもが積層されていない基板が得られた。

実施例１で得られた遮光層および撥インク層を有するガラス基板を用い、遮光層および撥インク層で区画された多数の区域のうち、所定の区域を赤色画素形成部として、インクジェット方式により熱硬化性赤色インクを滴下し、付着させた。同様に、滴下する区域を変えて青色画素形成部に熱硬化性青色インクを、また、緑色画素形成部に熱硬化性緑色インクをそれぞれ滴下し、付着させた。

その後、遮光層および撥インク層並びに各色の画素形成部に熱硬化性着色インクが付着したガラス基板を、８０℃のホットプレート上に載せて１０分間プリベークを行い、更に２３０℃のオーブン内で３０分間のポストベークを行って、基板上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の３色の画素パターンを形成した。

上記のようにして３色の画素パターンが形成された基板上をＩＰＡに５分間浸漬させ、次いでＩＰＡ蒸気にて乾燥を行い洗浄した後、ＩＴＯからなる透明共通電極を形成し、カラーフィルター基板を得た。また、ガラス基板を定法に従って洗浄した後、基板上の所定の複数箇所に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を配列して形成し、各ＴＦＴのドレイン電極に接続するように透明画素電極をＩＴＯにより形成して、対向電極基板を作製した。

次に、上記カラーフィルター基板の透明共通電極側、および対向電極基板の透明画素電極側とにポリイミド樹脂塗料を塗布、乾燥して配向膜を設け、配向処理を施した。次いで両基板を、透明共通電極〜透明画素電極間距離が５〜１５μmの範囲となるように対向させ、周辺部をシール部材により封止し、両基板間に液晶を注入し、注入口を封止して液晶セルを作製した。

更にこの液晶セルをモジュール化して液晶ディスプレイを作製した。

本発明の遮光パターンを有する基板の製造方法の好ましい実施例の各工程を示す図である。

符号の説明

１０……粘着性基板
１１……基板
１２……粘着剤層
２１……マスク
２２……紫外線
３１……基材
３２……撥インク層
３３……遮光層

Claims (8)

1. 基板上にアクリル系重合体、多官能モノマー、重合開始剤、および前記アクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物から構成された粘着剤層が積層され、前記粘着剤層の表面に粘着性がある部分と粘着性が低下した部分がパターン状に形成されており、前記の粘着性がある部分の上に、前記粘着剤層側から順に遮光層と撥インク層とが積層されていることを特徴とする遮光パターンを有する基板。
2. 請求項１に記載の遮光パターンを有する基板の上の前記遮光パターン以外の部分に着色層からなる着色パターンが積層されたことを特徴とする遮光および着色パターンを有する基板。
3. 請求項１〜請求項２いずれか記載の遮光パターンを有する基板または遮光および着色パターンを有する基板を有する表示装置。
4. 基板上に、アクリル系重合体、多官能モノマー、重合開始剤、および前記アクリル系重合体と架橋反応可能な多官能化合物からなる粘着剤組成物から構成され、電離放射線照射により粘着性が低下する粘着剤層が積層された粘着性基板を準備し、前記粘着剤層に対して電離放射線をパターン状に照射して照射部分における粘着性を低下させて、粘着性がある部分と粘着性が低下した部分とを形成した後、前記粘着性基板の前記粘着剤層側に、転写シート基材上に少なくとも撥インク層および遮光層が転写層として順に積層された転写シートを、前記遮光層側が前記粘着剤層側を向くよう重ね合わせて密着させ、その後、前記転写シート基材を剥離することにより、前記の粘着性がある部分の上に前記粘着剤層側から前記遮光層および前記撥インク層とが積層されるよう転写することを特徴とする遮光パターンを有する基板の製造方法。
5. 請求項４に記載の前記転写シート基材がエチレン／四フッ化エチレン共重合体フィルムからなるものであり、前記撥インク層がフッ素樹脂からなるものであることを特徴とする遮光パターンを有する基板の製造方法。
6. 前記粘着剤層に対して電離放射線を照射するのを、パターンマスクを介して行なうことにより、パターン状に照射することを特徴とする請求項４〜５いずれか記載の遮光パターンを有する基板の製造方法。
7. 請求項４〜請求項６いずれかの遮光パターンを有する基板の製造方法を行なった後、形成された遮光パターンを利用して、遮光パターン以外の部分に、着色パターン形成用インクを用いて着色パターンを形成することを特徴とする遮光および着色パターンを有する基板の製造方法。
8. インクジェット法により着色パターンを形成することを特徴とする請求項７記載の遮光および着色パターンを有する基板の製造方法。

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