JP5187276B2 - Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device - Google Patents
Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5187276B2 JP5187276B2 JP2009130994A JP2009130994A JP5187276B2 JP 5187276 B2 JP5187276 B2 JP 5187276B2 JP 2009130994 A JP2009130994 A JP 2009130994A JP 2009130994 A JP2009130994 A JP 2009130994A JP 5187276 B2 JP5187276 B2 JP 5187276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent resin
- colored layer
- bank
- forming
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a transflective liquid crystal display device.
近年、液晶表示装置として、外光の反射と、バックライト光の透過光とを利用した半透過型液晶表示装置が開発され、この半透過型液晶表示装置は、外光を利用して表示を行なう従来の反射型カラー液晶表示装置に、バックライトを兼ね備え、周囲が暗い場合でもバックライトによる表示（透過表示）が行なえる、という利点を有する。しかしながら、このような半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、外光が入射光および反射光として着色層を２回通過することから、外光により表示が行われる反射光用領域の色特性と、バックライト光によって表示が行われる透過光用領域との色特性が異なるという問題を有する場合があった。 In recent years, a transflective liquid crystal display device utilizing external light reflection and backlight transmitted light has been developed as a liquid crystal display device. The transflective liquid crystal display device uses external light to display. The conventional reflective color liquid crystal display device is advantageous in that it also has a backlight and can perform display (transmission display) using the backlight even when the surroundings are dark. However, in the color filter used in such a transflective liquid crystal display device, since the external light passes through the colored layer twice as incident light and reflected light, the color of the reflected light region that is displayed by the external light In some cases, there is a problem that the characteristics and the color characteristics of the transmitted light region where the display is performed by the backlight light are different.
このような問題を解決するため、例えば、反射光用領域における着色層にスルーホールを設ける方法が採用されている（例えば特許文献１参照）。この方法では、着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィー法により着色層にスルーホールを形成するのが一般的である。しかしながら、この方法では、微細なスルーホールを形成することが困難であるという問題がある。 In order to solve such a problem, for example, a method of providing a through hole in the colored layer in the reflected light region is employed (see, for example, Patent Document 1). In this method, a through hole is generally formed in the colored layer by a photolithography method using the photosensitive resin composition for forming the colored layer. However, this method has a problem that it is difficult to form fine through holes.
また近年、製造コストを削減できることから、着色層の形成方法としてインクジェット法が実用化されつつある。しかしながら、インクジェット法を用いて、スルーホールを有する着色層を形成するのは困難である。 In recent years, since the manufacturing cost can be reduced, an ink jet method is being put to practical use as a method for forming a colored layer. However, it is difficult to form a colored layer having a through hole using an inkjet method.
また、反射光用領域および透過光用領域の色特性を等しくすることを目的として、透明基板と、透明基板上にパターン状に形成された透明膜と、透明基板上に透明膜パターンを覆うように形成された着色層とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタが提案されている（特許文献２参照）。この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタでは、透明基板上に透明膜がパターン状に形成されている領域を反射光用領域として用い、透明基板上に着色層のみが形成されている領域を透過光用領域として用いることによって、反射光用領域および透過光用領域の色特性を等しくさせることができる。
しかしながら、特許文献２には、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について詳しく述べられていない。
For the purpose of equalizing the color characteristics of the reflected light region and the transmitted light region, the transparent substrate, the transparent film formed in a pattern on the transparent substrate, and the transparent film pattern on the transparent substrate are covered. A color filter for a transflective liquid crystal display device having a colored layer formed thereon is proposed (see Patent Document 2). In this color filter for a transflective liquid crystal display device, an area where a transparent film is formed in a pattern on a transparent substrate is used as an area for reflected light, and the area where only a colored layer is formed on the transparent substrate is transmitted. By using it as the light region, the color characteristics of the reflected light region and the transmitted light region can be made equal.
However,
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、反射光用領域および透過光用領域における色特性が等しく、反射光用領域の着色層をインクジェット法により形成することが可能な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has the same color characteristics in the reflected light region and the transmitted light region, and is capable of forming a colored layer in the reflected light region by an ink jet method. The main object is to provide a method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display device.
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板上に着色層のパターンを仕切るためのバンクを形成するバンク形成工程と、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部をパターン状に形成する透明樹脂部形成工程と、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、上記透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成する着色層形成工程とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a bank forming step for forming a bank for partitioning a pattern of a colored layer on a transparent substrate, and a transparent resin in a region partitioned by the bank on the transparent substrate. The colored layer forming composition is formed by an inkjet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed in a region partitioned by the bank on the transparent substrate and the transparent resin portion forming step of forming the portion in a pattern. A method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device, comprising: a colored layer forming step of discharging and forming a colored layer in a pattern.
本発明によれば、透明基板上に透明樹脂部をパターン状に形成した後に、透明樹脂部が形成された透明基板上に着色層を形成するので、インクジェット法により反射光用領域の着色層を形成することが可能である。また本発明によれば、透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成するので、透明樹脂部上に着色層が形成されることがなく、反射光用領域の輝度が高い半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製することが可能である。 According to the present invention, after the transparent resin portion is formed in a pattern on the transparent substrate, the colored layer is formed on the transparent substrate on which the transparent resin portion is formed. It is possible to form. Further, according to the present invention, the colored layer is formed in a pattern by discharging the colored layer forming composition by the ink jet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed, so that the colored layer is formed on the transparent resin portion. Therefore, it is possible to manufacture a color filter for a transflective liquid crystal display device in which the brightness of the reflected light region is high.
また本発明においては、通常、上記バンク形成工程にて、上記バンクとして遮光部を形成する。一般的に、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、着色層のパターン間を遮光し、コントラストを向上させるために、着色層のパターンを仕切るための遮光部を形成するからである。 In the present invention, a light shielding part is usually formed as the bank in the bank forming step. This is because, in general, in a color filter for a transflective liquid crystal display device, a light shielding portion for partitioning the pattern of the colored layer is formed in order to shield the light between the patterns of the colored layer and improve the contrast.
さらに本発明においては、上記透明樹脂部形成工程にて、上記透明樹脂部の断面を逆テーパー状または矩形状に形成することが好ましい。一般的に、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、スルーホールの断面の形状を逆テーパー状または矩形状とするからである。 Furthermore, in this invention, it is preferable to form the cross section of the said transparent resin part in a reverse taper shape or a rectangular shape in the said transparent resin part formation process. This is because, in general, in a color filter for a transflective liquid crystal display device, the shape of the cross-section of the through hole is an inversely tapered shape or a rectangular shape.
本発明においては、透明基板上に透明樹脂部をパターン状に形成した後に、透明樹脂部が形成された透明基板上に着色層を形成するので、インクジェット法により反射光用領域の着色層を形成することが可能である。 In the present invention, after forming the transparent resin portion in a pattern on the transparent substrate, the colored layer is formed on the transparent substrate on which the transparent resin portion is formed, so the colored layer in the reflected light region is formed by the inkjet method. Is possible.
以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、透明基板上に着色層のパターンを仕切るためのバンクを形成するバンク形成工程と、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部をパターン状に形成する透明樹脂部形成工程と、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、上記透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成する着色層形成工程とを有することを特徴とするものである。
Hereinafter, a method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention will be described in detail.
The method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device according to the present invention includes a bank forming step of forming a bank for partitioning a pattern of a colored layer on a transparent substrate, and a region partitioned by the bank on the transparent substrate. The transparent resin part forming step for forming the transparent resin part in a pattern, and the colored layer forming composition so that the surface of the transparent resin part is exposed in the area partitioned by the bank on the transparent substrate. And a colored layer forming step of forming a colored layer in a pattern by discharging an object by an inkjet method.
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について、図面を参照しながら説明する。 A method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。また、図１（ｃ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｄ）は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図１（ｅ）は図４のＣ−Ｃ線断面図である。
図１に例示する本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法においては、まず、透明基板１上に着色層のパターンを仕切るためのバンク２として遮光部を形成する（図１（ａ）、バンク形成工程）。次に、透明基板１上に透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物１３を塗布し、フォトマスク１１を介して紫外線１２を照射して、透明基板１上のバンク（遮光部）２で仕切られた領域４内に、透明樹脂部３をパターン状に形成する（図１（ｂ）および（ｃ）、透明樹脂部形成工程）。この際、図２に例示するように、反射光用領域となる領域にのみ、円柱状の透明樹脂部３を形成する。
次に、透明基板１上のバンク２で仕切られた領域４内に、透明樹脂部３表面が露出するように、インクジェット装置１４により赤色着色層形成用組成物１５Ｒを吐出する（図１（ｄ））。この際、図３に例示するように、赤色着色部となる領域にのみ、赤色着色層形成用組成物１５Ｒを吐出する。続いて、図示しないが、赤色着色層形成用組成物の吐出と同様にして、透明基板上のバンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部表面が露出するように、インクジェット法により緑色着色層形成用組成物を吐出し、さらに透明基板上のバンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部表面が露出するように、インクジェット法により青色着色層形成用組成物を吐出する。その後、図示しないが、各色着色層形成用組成物が吐出されて得られる塗膜を加熱してポストベークを行う。このようにして、図１（ｅ）および図４に例示するように、赤色着色部５Ｒ、緑色着色部５Ｇおよび青色着色部５Ｂから構成される着色層５を形成する（着色層形成工程）。
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention. 1 (c) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 1 (d) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, and FIG. 1 (e) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. It is line sectional drawing.
In the method for manufacturing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention illustrated in FIG. 1, first, a light shielding portion is formed as a
Next, the red colored
なお、図１（ｅ）および図４において、透明基板１上に透明樹脂部３および着色層５が形成されている領域を反射光用領域ｒ、透明基板１上に着色層５が形成され、透明樹脂部３が形成されていない領域を透過光用領域ｔとする。
In FIG. 1 (e) and FIG. 4, the region where the
図５は、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の他の例を示す工程図である。また、図５（ｂ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図５（ｃ）は図４のＣ−Ｃ線断面図であり、図５（ｄ）は図６のＤ−Ｄ線断面図である。
図５に例示する本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法においては、まず、透明基板１上に着色層のパターンを仕切るためのバンク２として遮光部を形成する（図５（ａ）、バンク形成工程）。次に、透明基板１上のバンク（遮光部）２で仕切られた領域４内に、透明樹脂部３をパターン状に形成する（図５（ｂ）、透明樹脂部形成工程）。この際、図２に例示するように、反射光用領域となる領域にのみ、円柱状の透明樹脂部３を形成する。
次に、図５（ｃ）および図４に例示するように、透明基板１上のバンク２で仕切られた領域４内に、透明樹脂部３表面が露出するように、インクジェット法により赤色着色部５Ｒ、緑色着色部５Ｇおよび青色着色部５Ｂから構成される着色層５を形成する（着色層形成工程）。
次に、図５（ｄ）および図６に例示するように、アルカリ系剥離液を用いて透明樹脂部を剥離し、スルーホール６を形成する（透明樹脂部剥離工程）。
FIG. 5 is a process diagram showing another example of the method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 5 (c) is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 4, and FIG. 5 (d) is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. It is line sectional drawing.
In the method for manufacturing a color filter for a transflective liquid crystal display device of the present invention illustrated in FIG. 5, first, a light shielding portion is formed on the
Next, as illustrated in FIGS. 5C and 4, the red colored portion is formed by an inkjet method so that the surface of the
Next, as illustrated in FIG. 5D and FIG. 6, the transparent resin portion is peeled off using an alkaline stripping solution to form a through hole 6 (transparent resin portion peeling step).
なお、図５（ｄ）および図６において、透明基板１上にスルーホール６および着色層５が形成されている領域を反射光用領域ｒ、透明基板１上に着色層５が形成され、スルーホール６が形成されていない領域を透過光用領域ｔとする。
5D and 6, the region where the through hole 6 and the
図１および図５に例示するように、本発明においては、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行ってもよく行わなくてもよい。
図１に例示するように、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行わない場合には、透明基板上に透明樹脂部および着色層が形成されている領域を反射光用領域に用い、透明基板上に着色層が形成され、透明樹脂部が形成されていない領域を透過光用領域に用いることができる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製することが可能である。透明樹脂部を有していない透過光用領域に対して、反射光用領域は透明樹脂部を有していることから、着色層のみの透過光と比較して、色純度を淡くすることが可能となり、外光が反射光用領域を二回通過した際にも、透過光用領域をバックライトが一回通過した際と同様の色特性とすることができる。したがって、反射光用領域の色特性を、透過光用領域における色特性と等しくさせることが可能となる。
一方、図５に例示するように、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行う場合には、透明基板上にスルーホールおよび着色層が形成されている領域を反射光用領域に用い、透明基板上に着色層が形成され、スルーホールが形成されていない領域を透過光用領域に用いることができる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製することが可能である。スルーホールを有していない透過光用領域に対して、反射光用領域はスルーホールを有していることから、着色層のみの透過光と比較して、色純度を淡くすることが可能となり、外光が反射光用領域を二回通過した際にも、透過光用領域をバックライトが一回通過した際と同様の色特性とすることができる。したがって、反射光用領域の色特性を、透過光用領域における色特性と等しくさせることが可能となる。
As illustrated in FIGS. 1 and 5, in the present invention, the transparent resin portion peeling step may or may not be performed after the colored layer forming step.
As illustrated in FIG. 1, when the transparent resin portion peeling step is not performed after the colored layer forming step, the region where the transparent resin portion and the colored layer are formed on the transparent substrate is used as the reflected light region. It is possible to manufacture a color filter for a transflective liquid crystal display device in which a colored layer is formed on a substrate and a region where a transparent resin portion is not formed can be used as a transmitted light region. Since the reflected light region has a transparent resin portion compared to the transmitted light region that does not have a transparent resin portion, the color purity can be reduced compared to the transmitted light of only the colored layer. Even when the external light passes through the reflected light region twice, the same color characteristics as when the backlight passes through the transmitted light region once can be obtained. Accordingly, the color characteristics of the reflected light region can be made equal to the color characteristics of the transmitted light region.
On the other hand, as illustrated in FIG. 5, when the transparent resin part peeling step is performed after the colored layer forming step, the region where the through hole and the colored layer are formed on the transparent substrate is used as the reflected light region, It is possible to manufacture a color filter for a transflective liquid crystal display device in which a colored layer is formed on a substrate and a region where a through hole is not formed can be used as a transmitted light region. Compared with the transmitted light of only the colored layer, it is possible to make the color purity lighter because the reflected light region has a through hole compared to the transmitted light region that does not have a through hole. Even when the external light passes through the reflected light region twice, the same color characteristics as when the backlight passes through the transmitted light region once can be obtained. Accordingly, the color characteristics of the reflected light region can be made equal to the color characteristics of the transmitted light region.
このように本発明においては、透明基板上に透明樹脂部をパターン状に形成し、次いで透明樹脂部が形成された透明基板上に着色層を形成することによって、反射光用領域の色特性を調整することが可能となり、反射光用領域および透過光用領域の色特性が等しい半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製することが可能である。 As described above, in the present invention, the transparent resin portion is formed in a pattern on the transparent substrate, and then the colored layer is formed on the transparent substrate on which the transparent resin portion is formed. It is possible to adjust, and a color filter for a transflective liquid crystal display device in which the color characteristics of the reflected light region and the transmitted light region are equal can be manufactured.
本発明においては、透明基板上に透明樹脂部をパターン状に形成した後に、透明樹脂部が形成された透明基板上に着色層を形成するので、インクジェット法により着色層を形成することが可能である。 In the present invention, since the colored layer is formed on the transparent substrate on which the transparent resin portion is formed after the transparent resin portion is formed in a pattern on the transparent substrate, the colored layer can be formed by an inkjet method. is there.
また本発明においては、透明樹脂部の形成に感光性樹脂組成物を用いることができるので、微細な透明樹脂部のパターンを形成することが可能である。そのため、バンクで仕切られた１つの領域内に、微小な透明樹脂部またはスルーホールを複数個形成することができ、反射光用領域における色特性を均一化することが可能である。 Moreover, in this invention, since the photosensitive resin composition can be used for formation of a transparent resin part, it is possible to form the pattern of a fine transparent resin part. Therefore, a plurality of minute transparent resin portions or through holes can be formed in one area partitioned by the bank, and the color characteristics in the reflected light area can be made uniform.
さらに本発明においては、透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成するので、透明樹脂部上に着色層が形成されることがなく、反射光用領域の輝度が高い半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製することが可能である。また、透明樹脂部表面が露出するように着色層を形成するので、透明樹脂部の大きさによって反射光用領域での反射色の正確な設計が可能となる。一方、透明樹脂部表面が露出しないように着色層を形成する、すなわち透明樹脂部上にも着色層を形成する場合には、透明樹脂部上の着色層の厚み等のばらつきによって反射色の設計がずれてしまう。 Furthermore, in the present invention, since the colored layer forming composition is ejected by an ink jet method so as to expose the transparent resin portion surface, the colored layer is formed in a pattern, so that the colored layer is formed on the transparent resin portion. Therefore, it is possible to manufacture a color filter for a transflective liquid crystal display device in which the brightness of the reflected light region is high. Further, since the colored layer is formed so that the surface of the transparent resin portion is exposed, it is possible to accurately design the reflected color in the reflected light region depending on the size of the transparent resin portion. On the other hand, when the colored layer is formed so that the surface of the transparent resin part is not exposed, that is, when the colored layer is also formed on the transparent resin part, the reflective color is designed according to variations in the thickness of the colored layer on the transparent resin part. Will shift.
また従来、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、反射光用領域および透過光用領域における色特性を等しくするために、反射光用領域のみに透明樹脂層（枕）を形成し、反射光用領域の着色層の厚みを薄くする方法も採用されている。この方法では、着色層形成用組成物の粘度によっては、着色層表面に厚みムラが生じることがある。そのため、材料による反射色特性の制約が大きい。これに対し、本発明においては、インクジェット法により着色層を形成するので、着色層形成用組成物の粘度によらず、比較的厚みムラの少ない着色層を形成することができる。よって、材料特性に依存せずに、透明樹脂部の設計によって任意に反射色特性を設定することができる。 Conventionally, in a color filter for a transflective liquid crystal display device, a transparent resin layer (pillow) is formed only in the reflected light region in order to equalize the color characteristics in the reflected light region and the transmitted light region. A method of reducing the thickness of the colored layer in the use area is also employed. In this method, depending on the viscosity of the colored layer forming composition, thickness unevenness may occur on the colored layer surface. For this reason, the reflection color characteristic is greatly limited by the material. On the other hand, in the present invention, since the colored layer is formed by the ink jet method, a colored layer with relatively little thickness unevenness can be formed regardless of the viscosity of the colored layer forming composition. Therefore, it is possible to arbitrarily set the reflection color characteristic by designing the transparent resin portion without depending on the material characteristic.
本発明においては、透明基板上に着色層のパターンを仕切るためのバンクを形成する。これは、本発明においてはインクジェット法により着色層を形成するので、バンクを形成しないと、透明基板上に吐出された着色層形成用組成物が目的とする領域以外に濡れ広がり、各色着色層形成用組成物が混色するおそれがあるからである。 In the present invention, a bank for partitioning the pattern of the colored layer is formed on the transparent substrate. This is because, in the present invention, a colored layer is formed by an ink jet method. Therefore, if a bank is not formed, the colored layer forming composition discharged on the transparent substrate spreads out in a region other than the target region, and each colored layer is formed. This is because the composition for use may be mixed in color.
以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法における各工程について説明する。 Hereafter, each process in the manufacturing method of the color filter for transflective liquid crystal display devices of this invention is demonstrated.
１．バンク形成工程
本発明におけるバンク形成工程は、透明基板上に着色層のパターンを仕切るためのバンクを形成する工程である。
1. Bank Forming Step The bank forming step in the present invention is a step of forming a bank for partitioning the pattern of the colored layer on the transparent substrate.
本工程にて形成されるバンクとしては、着色層のパターンを仕切るものであれば特に限定されるものではなく、例えば、遮光部、後述する透明樹脂部と同一の材料から構成される透明樹脂バンク等が挙げられる。通常は、バンクとして遮光部を形成する。一般に、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、着色層のパターン間を遮光し、コントラストを向上させるために、着色層のパターンを仕切るための遮光部を形成するからである。また、バンクは、遮光部と透明樹脂バンクとから構成されるものであってもよい。 The bank formed in this step is not particularly limited as long as it partitions the pattern of the colored layer. For example, the transparent resin bank made of the same material as the light shielding portion and the transparent resin portion described later is used. Etc. Usually, a light shielding part is formed as a bank. This is because, in general, in a color filter for a transflective liquid crystal display device, a light shielding portion for partitioning the pattern of the colored layer is formed in order to shield the light between the patterns of the colored layer and improve the contrast. The bank may be composed of a light shielding portion and a transparent resin bank.
遮光部の形成材料としては、所望の遮光性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、通常、黒色着色剤および樹脂を含有する遮光部形成用樹脂組成物、または、金属材料が用いられる。
遮光部形成用樹脂組成物を用いる場合、黒色着色剤および樹脂としては、一般的なカラーフィルタの遮光部に用いられるものを使用することができる。
また、金属材料を用いる場合、金属材料としては、一般的なカラーフィルタの遮光部に用いられる金属材料を使用することができる。
The material for forming the light shielding part is not particularly limited as long as it is a material having a desired light shielding property, but usually a light shielding part forming resin composition containing a black colorant and a resin or a metal material is used. Used.
When using the resin composition for light shielding part formation, what is used for the light shielding part of a general color filter can be used as a black colorant and resin.
Moreover, when using a metal material, the metal material used for the light-shielding part of a general color filter can be used as a metal material.
遮光部の形成方法としては、所望の開口部を有する遮光部を形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、クロム等の金属材料を用いたスパッタリング法、遮光部形成用樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、および、遮光部形成用樹脂組成物を用いた熱転写法等を挙げることができる。 The method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as it can form a light shielding part having a desired opening. For example, a sputtering method using a metal material such as chromium, a resin composition for forming the light shielding part Examples thereof include a photolithography method using an object, a thermal transfer method using a light shielding part forming resin composition, and the like.
なお、透明樹脂バンクの形成材料および形成方法については、後述する透明樹脂部形成工程に記載するものと同様であるので、ここでの説明は省略する。本発明において、透明樹脂部と同一の材料から構成される透明樹脂バンクを形成する場合には、工程の簡略化のために、透明樹脂バンクおよび透明樹脂部を同時に形成してもよい。 In addition, about the formation material and formation method of a transparent resin bank, since it is the same as that of what is described in the transparent resin part formation process mentioned later, description here is abbreviate | omitted. In this invention, when forming the transparent resin bank comprised from the same material as a transparent resin part, you may form a transparent resin bank and a transparent resin part simultaneously for the simplification of a process.
本工程においては、撥液性を有するバンクを形成することが好ましい。後述する着色層形成工程において、バンクで仕切られた領域内、すなわちバンクの開口部内に吐出される着色層形成用組成物が、バンクを越えて他の開口部へ濡れ広がることを防ぐことができるため、着色層に混色が生じるのを防止することができるからである。 In this step, it is preferable to form a bank having liquid repellency. In the colored layer forming step to be described later, the colored layer forming composition discharged in the area partitioned by the bank, that is, in the opening of the bank, can be prevented from spreading over the bank to other openings. Therefore, it is possible to prevent color mixing in the colored layer.
撥液性を有するバンクを形成する方法としては、例えば、バンクの形成材料として撥液剤を含有する材料を用いる方法や、バンクに撥液化処理を施す方法等を挙げることができる。撥液剤を含有する材料を用いる方法では、別途バンクに撥液化処理を施すことなく、撥液性の高いバンクを形成することができる。一方、バンクに撥液化処理を施す方法では、樹脂を含有するバンクのみに選択的にフッ素を導入することができるため、透明基板表面よりも撥液性の高いバンクを容易に形成することができる。 As a method for forming a bank having liquid repellency, for example, a method using a material containing a liquid repellent as a bank forming material, a method for applying a liquid repellency treatment to the bank, or the like can be given. In the method using a material containing a liquid repellent, a bank with high liquid repellency can be formed without performing a liquid repellent treatment on the bank separately. On the other hand, in the method of applying a liquid repellency treatment to the bank, fluorine can be selectively introduced only into the bank containing the resin, so that a bank having higher liquid repellency than the surface of the transparent substrate can be easily formed. .
撥液剤を含有する材料を用いる場合、撥液剤としては、所望の撥液性を有する遮光部を形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、フッ素含有化合物、および、低表面エネルギー物質の微粒子等を挙げることができる。 In the case of using a material containing a liquid repellent, the liquid repellent is not particularly limited as long as it can form a light-shielding portion having desired liquid repellency. For example, a fluorine-containing compound, and Examples thereof include fine particles of a low surface energy substance.
フッ素含有化合物としては、例えば、下記式(1)または(2)で表される化合物のモノマーまたはオリゴマー等を例示することができる。
一般式(1)：Ｒｆ−Ｘ−Ｒｆ´
一般式(2)：（Ｒｆ−Ｘ−Ｒ）−Ｙ−（Ｒ´−Ｘ´−Ｒｆ´）
ここで、上記式(1)または(2)において、ＲｆおよびＲｆ´はフルオロアルキル基、ＲおよびＲ´はアルキレン基を表し、ＲｆおよびＲｆ´、またＲおよびＲ´は同一であっても異なっていてもよい。また、Ｘ、Ｘ´およびＹは、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ”−、−ＯＣＯＮＲ”−、−ＳＯ2ＮＲ”−、−ＳＯ2−、−ＳＯ2Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＲ”−、−Ｓ−、−ＣＯ−、ＯＳＯ2Ｏ−、−ＯＰＯ（ＯＨ）Ｏ−のいずれかを表し、Ｘ、Ｘ´およびＹは同一であっても異なっていてもよい。Ｒ”はアルキル基または水素を表す。
Examples of fluorine-containing compounds include monomers or oligomers of compounds represented by the following formula (1) or (2).
General formula (1): Rf-X-Rf '
General formula (2): (Rf-XR) -Y- (R'-X'-Rf ')
In the above formula (1) or (2), Rf and Rf ′ represent a fluoroalkyl group, R and R ′ represent an alkylene group, Rf and Rf ′, and R and R ′ may be the same or different. It may be. X, X ′ and Y are —COO—, —OCOO—, —CONR ″ —, —OCONR ″ —, —SO 2 NR ″ —, —SO 2 —, —SO 2 O—, —O—, —NR ″ —, —S—, —CO—, OSO 2 O—, —OPO (OH) O— is represented, and X, X ′ and Y may be the same or different. R ″ represents an alkyl group or hydrogen.
さらに、フッ素含有化合物としては、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロエチレンプロピレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂等も用いることができる。 Furthermore, as the fluorine-containing compound, polytetrafluoroethylene, perfluoroethylenepropylene resin, perfluoroalkoxy resin, or the like can also be used.
また、上記低表面エネルギー物質の微粒子としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテル系共重合体、３フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等からなる微粒子や、シリコーン微粒子等を挙げることができる。 Examples of the fine particles of the low surface energy material include fine particles composed of polyvinylidene fluoride, fluoroolefin vinyl ether copolymer, trifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, and silicone fine particles. it can.
一方、バンクに撥液化処理を施す場合、撥液化処理方法としては、バンクの撥液性を透明基板表面の撥液性よりも相対的に高くできる方法であれば特に限定されるものではない。
例えば、バンクの形成材料として樹脂を用い、透明基板に無機材料からなる基板を用いる場合には、撥液化処理方法として、バンクにフッ素化合物を導入ガスとしたプラズマを照射する方法が好ましく用いられる。このような方法は、有機物にのみフッ素化合物を導入することができるため、バンクのみに選択的にフッ素を導入でき、バンクの撥液性を透明表面の撥液性よりも容易に高くすることができるからである。
On the other hand, when the bank is subjected to the liquid repellency treatment, the liquid repellency treatment method is not particularly limited as long as the liquid repellency of the bank can be made relatively higher than the liquid repellency of the surface of the transparent substrate.
For example, when a resin is used as the bank forming material and a substrate made of an inorganic material is used as the transparent substrate, a method of irradiating the bank with plasma using a fluorine compound as an introduction gas is preferably used as the lyophobic treatment method. Since such a method can introduce a fluorine compound only into an organic substance, fluorine can be selectively introduced only into the bank, and the liquid repellency of the bank can be easily made higher than the liquid repellency of the transparent surface. Because it can.
ここで、上記プラズマ照射を行った際の、バンクにおけるフッ素の存在は、Ｘ線光電子分光分析装置（ＸＰＳ：ＥＳＣＡＬＡＢ ２２０ｉ−ＸＬ）による分析において、遮光部の表面より検出される全元素中のフッ素元素の割合を測定することにより確認することができる。 Here, the presence of fluorine in the bank at the time of performing the plasma irradiation described above is the fluorine in all elements detected from the surface of the light-shielding part in the analysis by the X-ray photoelectron spectrometer (XPS: ESCALAB 220i-XL). This can be confirmed by measuring the ratio of elements.
導入ガスに用いられるフッ素化合物としては、例えば、ＣＦ4、ＳＦ6、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ5Ｆ8等を挙げることができる。 Examples of the fluorine compound used for the introduced gas include CF 4 , SF 6 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 H 8 , and C 5 F 8 .
また、導入ガスとしては、上記フッ素化合物からなるフッ素ガスと他のガスとが混合されたものであってもよい。他のガスとしては、例えば、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム等を挙げることができるが、中でも、窒素が好ましい。他のガスとして窒素を用いる場合、窒素の混合比率は５０％以上であることが好ましく、特に６０％以上であることが好ましい。 Further, the introduced gas may be a mixture of the fluorine gas composed of the fluorine compound and another gas. Examples of other gases include nitrogen, oxygen, argon, helium, etc. Among them, nitrogen is preferable. When nitrogen is used as the other gas, the mixing ratio of nitrogen is preferably 50% or more, particularly preferably 60% or more.
プラズマの照射方法としては、バンクを撥液化することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、減圧下でプラズマ照射してもよく、大気圧下でプラズマ照射してもよい。中でも、大気圧下でプラズマ照射を行うことが好ましい。減圧用の装置等が必要なく、コストや製造効率等の面で好ましいからである。 The plasma irradiation method is not particularly limited as long as it is a method capable of making the bank liquid repellent. For example, plasma irradiation may be performed under reduced pressure, or plasma irradiation may be performed under atmospheric pressure. . Among these, it is preferable to perform plasma irradiation under atmospheric pressure. This is because an apparatus for decompression or the like is not necessary, which is preferable in terms of cost, production efficiency, and the like.
バンクの撥液性としては、透明基板表面よりも相対的に撥液性が高ければ特に限定されるものではないが、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましく、中でも表面張力３０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましく、さらには表面張力２０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以上であることが好ましい。また、純水との接触角が１１°以上であることが好ましい。 The liquid repellency of the bank is not particularly limited as long as the liquid repellency is relatively higher than the surface of the transparent substrate, but the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is 10 ° or more. In particular, the contact angle with a liquid having a surface tension of 30 mN / m is preferably 10 ° or more, and the contact angle with a liquid having a surface tension of 20 mN / m is more preferably 10 ° or more. Moreover, it is preferable that a contact angle with a pure water is 11 degrees or more.
一方、透明基板表面の親液性としては、バンクの親液性よりも高ければ特に限定されるものではなく、表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が９°未満であることが好ましく、中でも表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下であることが好ましく、さらには表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が１０°以下であることが好ましい。 On the other hand, the lyophilicity of the transparent substrate surface is not particularly limited as long as it is higher than the lyophilicity of the bank, and the contact angle with a liquid having a surface tension of 40 mN / m is preferably less than 9 °. In particular, the contact angle with a liquid having a surface tension of 50 mN / m is preferably 10 ° or less, and further, the contact angle with a liquid having a surface tension of 60 mN / m is preferably 10 ° or less.
本発明に用いられる透明基板は、透明樹脂部および着色層を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様のものとすることができる。具体的には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が挙げられる。 The transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it can form a transparent resin portion and a colored layer and is transparent to visible light, and is a transparent substrate used for a general color filter. Can be similar. Specifically, a transparent rigid material having no flexibility such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plate, or a transparent flexible flexible material such as a transparent resin film or an optical resin plate. Materials and the like.
２．透明樹脂部形成工程
本発明における透明樹脂部形成工程は、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部をパターン状に形成する工程である。
2. Transparent resin part formation process The transparent resin part formation process in this invention is a process of forming a transparent resin part in the pattern form in the area | region partitioned by the said bank on the said transparent substrate.
本工程により透明樹脂部をパターン状に形成する方法としては、透明基板上の反射光用領域となる領域に透明樹脂部を形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を、スピンコート法やダイコート法等、一般的な塗布方法で塗布した後、パターン露光し、現像する方法等とすることができる。 The method for forming the transparent resin portion in a pattern by this step is not particularly limited as long as it is a method capable of forming the transparent resin portion in the region to be the reflected light region on the transparent substrate. The photosensitive resin composition for forming a resin part may be applied by a general application method such as a spin coating method or a die coating method, followed by pattern exposure and development.
透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物としては、可視光線透過率が高い透明樹脂部が得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、感光性樹脂、光重合開始剤、および溶剤等を含有する組成物が挙げられる。 The photosensitive resin composition for forming the transparent resin part is not particularly limited as long as a transparent resin part having a high visible light transmittance is obtained. For example, the photosensitive resin, the photopolymerization initiator, and the solvent And the like.
感光性樹脂としては、例えば、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、上記感光性樹脂の種類に応じて適宜選択される。
さらに、溶剤としては、上記の感光性樹脂、ポリマー成分等を分散または溶解することができるものであれば特に限定されるものではない。
本発明において、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行わない場合には、上述したような組成物が用いられる。
Examples of the photosensitive resin include photosensitive acrylic resin, photosensitive polyimide, positive resist, cardo resin, polysiloxane, benzocyclobutene, and the like.
Moreover, as a photoinitiator, it selects suitably according to the kind of the said photosensitive resin.
Furthermore, the solvent is not particularly limited as long as it can disperse or dissolve the above-described photosensitive resin, polymer component and the like.
In the present invention, when the transparent resin part peeling step is not performed after the colored layer forming step, the above-described composition is used.
また、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物として、熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物を用いることができる。本発明において、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行う場合には、熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物を用いることが好ましい。このような光架橋性樹脂組成物を用いる場合には、光架橋性樹脂組成物を光架橋させて得られる光硬化物を加熱することによって分解させることができ、光硬化物をアルカリ系剥離液に対して膨潤しやすくすることができる。その結果、透明樹脂部を容易に剥離することが可能となるからである。 Moreover, the photocrosslinkable resin composition which has thermal decomposability | degradability can be used as a photosensitive resin composition for transparent resin part formation. In this invention, when performing a transparent resin part peeling process after a colored layer formation process, it is preferable to use the photocrosslinkable resin composition which has thermal decomposability. In the case of using such a photocrosslinkable resin composition, the photocured product obtained by photocrosslinking the photocrosslinkable resin composition can be decomposed by heating, and the photocured product can be decomposed into an alkaline release liquid. Can easily swell. As a result, the transparent resin portion can be easily peeled off.
熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物としては、例えば、光重合（光架橋）可能なポリマー成分および熱分解性を有する架橋剤を含有する組成物、熱分解性を有する光重合（光架橋）可能なポリマー成分を含有する組成物などを挙げることができる。 Examples of the thermally decomposable photocrosslinkable resin composition include a composition containing a polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) and a crosslinker having thermal decomposability, and photopolymerization having photodegradability (photocrosslinking). And a composition containing a possible polymer component.
光重合（光架橋）可能なポリマー成分および熱分解性を有する架橋剤を含有する組成物を用いた場合には、下記式に例示するような反応が起こる。すなわち、光照射により架橋サイトＸ，Ｙが反応し、架橋体を生成する。架橋体を加熱すれば、熱分解サイトＺが解裂して、溶剤に可溶な線状高分子になる。 When a composition containing a polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) and a crosslinking agent having thermal decomposability is used, a reaction exemplified in the following formula occurs. That is, the crosslinking sites X and Y react by light irradiation to generate a crosslinked body. When the crosslinked body is heated, the thermal decomposition site Z is cleaved to become a linear polymer soluble in the solvent.
上記の光重合（光架橋）可能なポリマー成分としては、例えば、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）；カルボキシル基を含むポリマー；ｏ−クレゾールノボラックエポキシアクリレート、フェノールノボラックエポキシアクリレート等のエポキシアクリレート；ポリエステルアクリレート；ポリウレタンアクリレート；ポリエーテルアクリレート；オリゴマアクリレート；アルキドアクリレート；ポリオールアクリレート；メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。 Examples of the polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) include, for example, polyvinylphenol (PVP); a polymer containing a carboxyl group; epoxy acrylates such as o-cresol novolac epoxy acrylate and phenol novolac epoxy acrylate; polyester acrylate; polyurethane acrylate Polyether acrylate; oligomer acrylate; alkyd acrylate; polyol acrylate; methyl methacrylate-styrene-methacrylic acid copolymer;
上記の熱分解性を有する架橋剤としては、熱分解性を有する結合基を有する官能基を有するものが挙げられる。例えば、架橋剤としては、両末端に架橋反応に関与する官能基を有し、両官能基をつなぐ部分に熱分解性を有する結合基を有する官能基が挿入されたものを用いることができる。具体的に、架橋剤としては、両末端にエポキシユニットを有し、２つのエポキシ基が３級のカルボン酸エステル結合でつながっているジエポキシ化合物を用いることができる。３級エステルは、加熱により解裂して、ジカルボン酸とオレフィンを生成する。このような架橋剤については、未来材料 vol.2，no.9，2002，p．20‐25を参照するものとする。
また、熱分解性を有する結合基を有する官能基としては、下記一般式(3)で表されるものを挙げることができる。
Examples of the thermal decomposable crosslinking agent include those having a functional group having a thermally decomposable bonding group. For example, as the cross-linking agent, one having a functional group involved in the cross-linking reaction at both ends and a functional group having a thermally decomposable bonding group inserted in a portion connecting both functional groups can be used. Specifically, as the crosslinking agent, a diepoxy compound having an epoxy unit at both ends and two epoxy groups connected by a tertiary carboxylic acid ester bond can be used. The tertiary ester is cleaved by heating to produce a dicarboxylic acid and an olefin. For such cross-linking agents, future materials vol.2, no.9, 2002, p. Reference should be made to 20-25.
In addition, examples of the functional group having a thermally decomposable bonding group include those represented by the following general formula (3).
ここで、上記式(3)中、Ｒ1は炭素数１〜２０のアルキル基を示し、Ｒ2は水素原子または炭素数１〜２０のアルキル基を示す。 Here, in the above formula (3), R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
上記式(3)において、熱分解性を有する結合基は、Ｏ−Ｃ（ＣはＲ1およびＲ2が結合している炭素原子）−ＯにおけるＯ−Ｃ結合およびＣ−Ｏ結合、ならびに、Ｃ−Ｏ−ＣＨにおけるＯ−ＣＨ結合のうちの少なくとも１つであると考えられる。このような結合基が切断されることにより、上記式(3)で表される官能基から、例えば下記一般式(4)で表される化合物や下記一般式(5)で表される化合物が生成すると予想される。 In the above formula (3), the thermally decomposable linking group includes an O—C bond and a C—O bond in O—C (C is a carbon atom to which R 1 and R 2 are bonded) —O, and It is thought to be at least one of the O—CH bonds in C—O—CH. By cleaving such a bonding group, from the functional group represented by the above formula (3), for example, a compound represented by the following general formula (4) and a compound represented by the following general formula (5) Expected to generate.
ここで、上記式(5)中、Ｒ1およびＲ2は上記式(3)と同様である。 Here, in the above formula (5), R 1 and R 2 are the same as in the above formula (3).
光重合（光架橋）可能なポリマー成分および熱分解性を有する架橋剤を含有する組成物には、光酸発生剤が含有されていることが好ましい。この組成物としては、光照射のみでは不溶化しないものがあるからである。光酸発生剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、フルオレニリデンイミノｐ−トルエンスルホナート（ＦＩＴＳ）等が挙げられる。ＦＩＴＳは、紫外光照射によりｐ−トルエンスルホン酸を生成する。
具体的には、光重合（光架橋）可能なポリマー成分として、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）を用い、架橋剤として、両末端にエポキシユニットを有し、２つのエポキシ基が３級のカルボン酸エステル結合でつながっているジエポキシ化合物を用い、光酸発生剤として、フルオレニリデンイミノｐ−トルエンスルホナート（ＦＩＴＳ）を用いた場合、光照射で発生した酸が、ＰＶＰのフェノール性ＯＨ基と架橋剤のエポキシ基との反応触媒となり、架橋体が得られる。この架橋体を加熱すると、３級エステル部分が解裂して、線状高分子が生成する。この線状高分子は、テトラヒドロフランなどの有機溶剤に溶解する。
光酸発生剤の種類を適宜選択することにより、架橋体の熱分解温度を調整することができる。
なお、光重合（光架橋）可能なポリマー成分および熱分解性を有する架橋剤を含有する組成物については、未来材料 vol.2，no.9，2002，p．20‐25を参照するものとする。
The composition containing a polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) and a crosslinking agent having thermal decomposability preferably contains a photoacid generator. This is because some of these compositions are not insolubilized only by light irradiation. The photoacid generator is not particularly limited, and examples thereof include fluorenylideneimino p-toluenesulfonate (FITS). FITS produces p-toluenesulfonic acid by ultraviolet light irradiation.
Specifically, polyvinylphenol (PVP) is used as a polymer component capable of photopolymerization (photo-crosslinking), and as a cross-linking agent, there are epoxy units at both ends and two epoxy groups are tertiary carboxylic acid ester bonds. When a fluorenylideneimino p-toluenesulfonate (FITS) is used as a photoacid generator, the acid generated by light irradiation is converted into a phenolic OH group of PVP and a crosslinking agent. It becomes a reaction catalyst with an epoxy group, and a crosslinked body is obtained. When this crosslinked product is heated, the tertiary ester moiety is cleaved to produce a linear polymer. This linear polymer is dissolved in an organic solvent such as tetrahydrofuran.
By appropriately selecting the type of photoacid generator, the thermal decomposition temperature of the crosslinked product can be adjusted.
For compositions containing a polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) and a thermal decomposable crosslinking agent, see Future Materials vol.2, no.9, 2002, p. Reference should be made to 20-25.
一方、熱分解性を有する光重合（光架橋）可能なポリマー成分を含有する組成物を用いた場合、下記式に例示するような反応が起こる。すなわち、光照射により架橋サイトＲが反応し、架橋体を生成する。架橋体を加熱すれば、熱分解サイトＱが解裂して、溶剤に可溶な線状高分子になる。 On the other hand, when a composition containing a thermally decomposable photopolymerizable (photocrosslinkable) polymer component is used, a reaction exemplified in the following formula occurs. That is, the crosslinking site R reacts with light irradiation to produce a crosslinked body. When the crosslinked body is heated, the pyrolysis site Q is cleaved to become a linear polymer soluble in the solvent.
上記の熱分解性を有する光重合（光架橋）可能なポリマー成分としては、光重合性を有する官能基と、熱分解性を有する結合基を有する官能基とを有するものが挙げられる。例えば、側鎖に架橋サイトを結合させたポリマーであって、架橋サイトとポリマー主鎖との間に熱分解性を有する結合基を有する官能基が挿入されたポリマーを用いることができる。
光重合性を有する官能基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニルエーテル基等が挙げられる。
なお、熱分解性を有する結合基を有する官能基については、上記架橋剤の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
熱分解性を有する光重合（光架橋）可能なポリマー成分を含有する組成物には、光酸発生剤が含有されていることが好ましい。この組成物としては、光照射のみでは不溶化しないものがあるからである。なお、光酸発生剤については、上述したものと同様である。
また、上記の熱分解性を有する光重合（光架橋）可能なポリマー成分の具体例および合成方法については、特開2001-226430号公報、特開2006-235499号公報、未来材料 vol.2，no.9，2002，p．20‐25を参照するものとする。
Examples of the polymer component capable of photopolymerization (photocrosslinking) having the thermal decomposability include those having a functional group having photopolymerizability and a functional group having a bonding group having thermal decomposability. For example, a polymer in which a crosslinking site is bonded to a side chain, in which a functional group having a thermally decomposable bonding group is inserted between the crosslinking site and the polymer main chain can be used.
Examples of the photopolymerizable functional group include a (meth) acryloyl group and a vinyl ether group.
The functional group having a thermally decomposable linking group is the same as that described in the section of the cross-linking agent, and the description thereof is omitted here.
It is preferable that the composition containing a thermally decomposable photopolymerizable (photocrosslinkable) polymer component contains a photoacid generator. This is because some of these compositions are not insolubilized only by light irradiation. The photoacid generator is the same as described above.
In addition, specific examples of the above-described thermally decomposable photopolymerizable (photocrosslinkable) polymer components and synthesis methods are described in JP 2001-226430 A, JP 2006-235499 A, Future Materials vol. no.9, 2002, p. Reference should be made to 20-25.
本発明においては、後述する着色層形成工程にて、所定の温度で加熱された際に、熱分解性を有する結合基のすべてが分解（切断）される必要はなく、透明樹脂部がアルカリ系剥離液によって剥離されうる程度に分解（切断）されればよい。 In the present invention, when heated at a predetermined temperature in the colored layer forming step to be described later, it is not necessary for all of the thermally decomposable bonding groups to be decomposed (cut), and the transparent resin portion is alkaline. What is necessary is just to decompose | disassemble (cut | disconnect) to such an extent that it can peel with a peeling liquid.
本工程においては、撥液性を有する透明樹脂部を形成することが好ましい。後述する着色層形成工程において、透明樹脂部表面が露出するように着色層を形成するのが容易となるからである。 In this step, it is preferable to form a transparent resin portion having liquid repellency. It is because it becomes easy to form a colored layer so that the transparent resin part surface is exposed in the colored layer formation process mentioned later.
撥液性を有する透明樹脂部を形成する方法としては、例えば、撥液剤を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用いる方法や、透明樹脂部に撥液化処理を施す方法等を挙げることができる。撥液剤を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用いる方法では、別途透明樹脂部に撥液化処理を施すことなく、撥液性の高い透明樹脂部を形成することができる。一方、透明樹脂部に撥液化処理を施す方法では、透明樹脂部のみに選択的にフッ素を導入することができるため、透明基板表面よりも撥液性の高い透明樹脂部を容易に形成することができる。 Examples of a method for forming a transparent resin portion having liquid repellency include a method using a photosensitive resin composition for forming a transparent resin portion containing a liquid repellent, a method for subjecting a transparent resin portion to a liquid repellency treatment, and the like. be able to. In the method using the photosensitive resin composition for forming a transparent resin part containing a liquid repellent, a transparent resin part having high liquid repellency can be formed without subjecting the transparent resin part to a liquid repellent treatment. On the other hand, in the method of applying a liquid repellency treatment to the transparent resin portion, fluorine can be selectively introduced only into the transparent resin portion, so that a transparent resin portion having higher liquid repellency than the transparent substrate surface can be easily formed. Can do.
なお、撥液剤および撥液化処理方法については、上記バンク形成工程に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。また、透明樹脂部の撥液性については、上記バンクの撥液性と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Note that the liquid repellent and the liquid repellent treatment method are the same as those described in the bank forming step, and thus the description thereof is omitted here. Further, the liquid repellency of the transparent resin portion is the same as the liquid repellency of the above-described bank, and thus the description thereof is omitted here.
本発明においてバンクおよび透明樹脂部に撥液化処理を施す場合、工程の簡略化のために、本工程においてバンクおよび透明樹脂部に同時に撥液化処理を施してもよい。 In the present invention, when the lyophobic treatment is performed on the bank and the transparent resin portion, the lyophobic treatment may be performed simultaneously on the bank and the transparent resin portion in this step in order to simplify the process.
また本工程においては、光散乱機能を有する透明樹脂部を形成してもよい。本発明において、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行わない場合には、光散乱機能を有する透明樹脂部を形成することにより、本発明により製造される半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの視認性を向上させることができるからである。 Moreover, in this process, you may form the transparent resin part which has a light-scattering function. In the present invention, when the transparent resin portion peeling step is not performed after the colored layer forming step, a color filter for a transflective liquid crystal display device manufactured by the present invention is formed by forming a transparent resin portion having a light scattering function. This is because the visibility can be improved.
光散乱機能を有する透明樹脂部を形成する方法としては、例えば、光散乱性微粒子を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用いる方法や、発泡剤を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用い、気泡形成処理を施して透明樹脂部の内部に気泡を形成する方法等を挙げることができる。前者の場合には、光散乱性微粒子の含有量を増やしたり、透明樹脂部自体の厚みを厚くしたりすることにより、光散乱効果を高めることができる。一方、後者の場合には、透明樹脂部の内部に形成される気泡の屈折率は約１．０であるので、透明樹脂部を構成する樹脂と気泡との屈折率に差を生じさせて、気泡内へ入射した光が気泡外へ出射する際に種々の方向へ屈折させることができ、光散乱効果を得ることができる。また、透明樹脂部の内部に形成される気泡の泡径や透明樹脂部の空隙率等を調整することにより、透明樹脂部の光散乱の度合いを変化させることができるため、着色層の色に応じて要求される好適な光の散乱の度合いに、各々調整することができる。 As a method for forming a transparent resin part having a light scattering function, for example, a method using a photosensitive resin composition for forming a transparent resin part containing light scattering fine particles, or a photosensitive resin for forming a transparent resin part containing a foaming agent is used. Examples of the method include forming a bubble inside the transparent resin portion by using a porous resin composition and performing a bubble formation treatment. In the former case, the light scattering effect can be enhanced by increasing the content of the light scattering fine particles or increasing the thickness of the transparent resin part itself. On the other hand, in the latter case, since the refractive index of the bubbles formed inside the transparent resin portion is about 1.0, a difference is caused in the refractive index between the resin constituting the transparent resin portion and the bubbles, When the light incident into the bubble exits from the bubble, it can be refracted in various directions, and a light scattering effect can be obtained. In addition, by adjusting the bubble diameter of the bubbles formed inside the transparent resin part, the porosity of the transparent resin part, etc., the degree of light scattering of the transparent resin part can be changed, so the color of the colored layer It is possible to adjust each to a suitable degree of light scattering required.
光散乱性微粒子を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用いる場合、光散乱性微粒子としては、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物に含有される樹脂と異なる屈折率を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的に光散乱機能を得るために使用されているものを用いることができる。このような光散乱性微粒子としては、例えば、無機物からなる微粒子および有機ポリマーからなる微粒子等を挙げることができる。この光散乱性微粒子は、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物に含有される樹脂の屈折率に応じて適宜選択される。 When using the photosensitive resin composition for forming a transparent resin part containing light scattering fine particles, the light scattering fine particles have a refractive index different from that of the resin contained in the photosensitive resin composition for forming a transparent resin part If it is, it will not specifically limit, What is generally used in order to obtain a light-scattering function can be used. Examples of such light-scattering fine particles include fine particles made of an inorganic material and fine particles made of an organic polymer. The light scattering fine particles are appropriately selected according to the refractive index of the resin contained in the photosensitive resin composition for forming a transparent resin portion.
また、光散乱性微粒子の平均粒子径としては、０．７μｍ〜３．５μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１．０μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。 The average particle diameter of the light-scattering fine particles is preferably in the range of 0.7 μm to 3.5 μm, and more preferably in the range of 1.0 μm to 2.0 μm.
光散乱性微粒子の形状としては、特に限定されるものではないが、一般的には球状であることが好ましい。 The shape of the light-scattering fine particles is not particularly limited, but is generally preferably spherical.
一方、発泡剤を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用い、気泡形成処理を施して透明樹脂部の内部に気泡を形成する場合、発泡剤としては、所定の温度範囲内で分解し、光散乱効果を得るのに充分な気泡を形成することが可能なものであれば特に限定されるものではない。このような発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４´−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、炭酸水素ナトリウム等を挙げることができる。 On the other hand, when a foaming agent is used to form a bubble inside the transparent resin part by using the photosensitive resin composition for forming a transparent resin part and forming a bubble inside the transparent resin part, the foaming agent is decomposed within a predetermined temperature range. However, it is not particularly limited as long as sufficient bubbles can be formed to obtain the light scattering effect. Examples of such foaming agents include azodicarbonamide, N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine, 4,4′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), sodium hydrogen carbonate, and the like.
また、発泡剤の粒径としては、０．０１μｍ〜１μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．０３μｍ〜０．１μｍの範囲内であることが好ましい。発泡剤の粒径が上記範囲内であれば、発泡剤が分解した際に、所望の泡径を有する気泡を形成することができるからである。 The particle diameter of the foaming agent is preferably in the range of 0.01 μm to 1 μm, and more preferably in the range of 0.03 μm to 0.1 μm. This is because, if the particle size of the foaming agent is within the above range, bubbles having a desired foam diameter can be formed when the foaming agent is decomposed.
透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物中の発泡剤の含有量としては、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物に含有されている樹脂に対して、０．５重量％〜７０重量％の範囲内であることが好ましく、中でも１重量％〜５０重量％の範囲内であることが好ましい。 As content of the foaming agent in the photosensitive resin composition for transparent resin part formation, it is 0.5 weight%-70 weight% with respect to resin contained in the photosensitive resin composition for transparent resin part formation. It is preferable to be within the range, and it is particularly preferable to be within the range of 1% by weight to 50% by weight.
なお、発泡剤の種類および含有量等を変化させることにより、形成される気泡の泡径および気泡量が変化するが、好適な光散乱効果が得られる気泡の泡径および気泡量に調節するためには、予めシミュレーション等を行って、発泡剤の種類および含有量に応じた気泡量等の変化を計測し、そのような計測結果に基づいて、発泡剤の種類および含有量を適宜選択することが好ましい。 Note that, by changing the type and content of the foaming agent, the bubble diameter and the bubble amount of the formed bubbles change, but in order to adjust the bubble diameter and the bubble amount to obtain a suitable light scattering effect. For example, a simulation or the like is performed in advance to measure changes in the amount of bubbles corresponding to the type and content of the foaming agent, and the type and content of the foaming agent are appropriately selected based on the measurement result. Is preferred.
透明樹脂部の内部に気泡を形成する方法としては、発泡剤を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を塗布して得られる透明樹脂部を加熱する方法が用いられる。透明樹脂部を所定の温度で加熱することにより、発泡剤を分解させ、透明樹脂部の内部に気泡を形成する。
この際の加熱の温度としては、用いる発泡剤により異なるが、１８０℃〜２４０℃の範囲内であることが好ましく、さらには２００℃〜２３０℃の範囲内であることが好ましい。
As a method for forming bubbles inside the transparent resin part, a method of heating a transparent resin part obtained by applying a photosensitive resin composition for forming a transparent resin part containing a foaming agent is used. By heating the transparent resin portion at a predetermined temperature, the foaming agent is decomposed and bubbles are formed inside the transparent resin portion.
The heating temperature at this time varies depending on the foaming agent used, but is preferably in the range of 180 ° C to 240 ° C, and more preferably in the range of 200 ° C to 230 ° C.
透明樹脂部の内部に気泡を形成する気泡形成処理は、透明樹脂部の内部に気泡を形成することが可能であれば、例えば、透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物の塗布後、現像後など、いつ行ってもよい。中でも、ポストベークとして気泡形成処理を行うことが好ましい。気泡形成処理をポストベークとして行う場合には、ある程度硬化が進んだ状態の透明樹脂部の内部に気泡を形成することになる。この場合、透明樹脂部の粘性が高いので、発泡剤が分解する際に発生する力により、気泡の泡径が所望の範囲以上に大きくなりにくく、所望の泡径を有する気泡を容易に形成することができるからである。 For example, after the application of the photosensitive resin composition for forming the transparent resin portion, after the development, the bubble forming treatment for forming bubbles in the transparent resin portion may be performed if the bubbles can be formed in the transparent resin portion. You can go anytime. Especially, it is preferable to perform a bubble formation process as a post-bake. When the bubble forming process is performed as post-bake, bubbles are formed inside the transparent resin portion that has been cured to some extent. In this case, since the viscosity of the transparent resin portion is high, the bubble diameter is not easily increased beyond a desired range due to the force generated when the foaming agent is decomposed, and bubbles having the desired bubble diameter are easily formed. Because it can.
透明樹脂部の内部に形成される気泡の泡径は、反射光用領域に入射した光を散乱させることが可能であれば特に限定されるものではないが、具体的には、０．５μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．５μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。気泡の泡径が上記範囲よりも大きいと、透明樹脂部を所望の大きさに形成することが困難となり、一方、気泡の泡径が上記範囲よりも小さいと、光の波長によっては光散乱効果が得られない場合があるからである。 The bubble diameter of the bubbles formed inside the transparent resin portion is not particularly limited as long as it can scatter the light incident on the reflected light region, but specifically, 0.5 μm to It is preferably in the range of 2.0 μm, and more preferably in the range of 0.5 μm to 1.0 μm. When the bubble diameter is larger than the above range, it becomes difficult to form the transparent resin portion in a desired size. On the other hand, when the bubble diameter is smaller than the above range, the light scattering effect is obtained depending on the wavelength of light. This is because there is a case that cannot be obtained.
また、内部に空隙を有する透明樹脂部の空隙率は、反射光用領域に入射した光を散乱させることが可能であれば特に限定されるものではないが、具体的には、５％〜４２％の範囲内であることが好ましく、中でも１０％〜２１％の範囲内であることが好ましい。空隙率が上記範囲よりも大きいと、透明樹脂部を所望の大きさに形成することが困難となり、一方、空隙率が上記範囲よりも小さいと、光の波長によっては光散乱効果が得られない場合があるからである。 Further, the porosity of the transparent resin portion having voids inside is not particularly limited as long as it is possible to scatter light incident on the reflected light region, but specifically, 5% to 42%. %, Preferably in the range of 10% to 21%. If the porosity is larger than the above range, it becomes difficult to form the transparent resin portion in a desired size. On the other hand, if the porosity is smaller than the above range, a light scattering effect cannot be obtained depending on the wavelength of light. Because there are cases.
なお、内部に気泡を有する透明樹脂部の空隙率および厚みは、相互に調整することにより、必要な光散乱効果を実現するものであるため、例えば、空隙率の範囲外であっても、厚みを調整することにより必要な光散乱効果が得られる場合もある。したがって、上記空隙率の範囲および厚みの範囲は、多少異なる場合がある。 In addition, since the porosity and thickness of the transparent resin part which has a bubble inside implement | achieve a required light-scattering effect by adjusting mutually, even if it is out of the range of a porosity, for example, thickness In some cases, a necessary light scattering effect can be obtained by adjusting. Therefore, the porosity range and the thickness range may be slightly different.
また、透明樹脂部の内部に形成される気泡と、透明樹脂部を構成する樹脂との屈折率差は、光散乱機能を得るのに充分な程度であれば特に限定されるものではないが、０．１以上であることが好ましく、中でも０．２以上、特に０．３以上であることが好ましい。屈折率差を上記範囲とすることにより、気泡内へ入射した光が気泡外へ出射する際に種々の方向へ屈折させることができ、充分な光散乱効果を得ることができるからである。気泡内部に存在する気体の屈折率を考慮すると、気泡の屈折率は約１．０であるため、容易に屈折率差を上記範囲とすることができる。 Further, the refractive index difference between the bubbles formed inside the transparent resin part and the resin constituting the transparent resin part is not particularly limited as long as it is a sufficient degree to obtain a light scattering function, It is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, and particularly preferably 0.3 or more. This is because, by setting the refractive index difference within the above range, the light incident into the bubble can be refracted in various directions when emitted outside the bubble, and a sufficient light scattering effect can be obtained. Considering the refractive index of the gas existing inside the bubbles, the refractive index of the bubbles is about 1.0, so that the difference in refractive index can be easily within the above range.
透明基板上に塗布した透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物をパターン露光する方法および現像する方法としては、透明基板上に透明樹脂部をパターン状に形成することが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、一般的なフォトリソグラフィー法におけるパターン露光および現像と同様とすることができる。 As a method for pattern-exposing and developing a photosensitive resin composition for forming a transparent resin part coated on a transparent substrate, a method that can form a transparent resin part in a pattern on a transparent substrate is particularly preferable. The pattern exposure and development are not limited, and can be the same as pattern exposure and development in a general photolithography method.
本発明においては透明樹脂部表面が露出するように着色層を形成するので、透明樹脂部の厚みとしては、着色層の厚み以上であることが好ましく、通常は着色層の厚みと同程度とされる。また、光散乱性微粒子を含有する透明樹脂部形成用感光性樹脂組成物を用いる場合、および、透明樹脂部の内部に気泡を形成する場合には、透明樹脂部の厚みは、光散乱機能を得ることが可能な厚みとされる。具体的に、透明樹脂部の厚みは、１μｍ〜４μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１．５μｍ〜３μｍの範囲内、特に２．０μｍ〜２．５μｍの範囲内であることが好ましい。 In the present invention, since the colored layer is formed so that the surface of the transparent resin portion is exposed, the thickness of the transparent resin portion is preferably equal to or greater than the thickness of the colored layer, and is usually about the same as the thickness of the colored layer. The In addition, when using a photosensitive resin composition for forming a transparent resin part containing light-scattering fine particles, and when bubbles are formed inside the transparent resin part, the thickness of the transparent resin part has a light scattering function. The thickness can be obtained. Specifically, the thickness of the transparent resin part is preferably in the range of 1 μm to 4 μm, more preferably in the range of 1.5 μm to 3 μm, and particularly preferably in the range of 2.0 μm to 2.5 μm.
本工程においては、図７に例示するように透明樹脂部３の断面を逆テーパー状に形成する、あるいは、図１（ｃ）に例示するように透明樹脂部３の断面を矩形状に形成することが好ましい。一般的に半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、スルーホールの断面の形状を逆テーパー状または矩形状とするからである。露光条件および現像条件等を適宜調整することによって、透明樹脂部の断面を逆テーパー状または矩形状に形成することが可能である。本発明において、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行う場合には、図８に例示するようにスルーホール６の断面形状を逆テーパー状としたり、図５（ｄ）に例示するようにスルーホール６の断面形状を矩形状としたりすることができる。
In this step, the cross section of the
また、透明樹脂部の形状としては、例えば、円柱状、角柱状等とすることができる。すなわち、透明樹脂部の平面形状としては、円形状、矩形状等とすることができる。具体的には、図９に示すような平面形状とすることができる。露光条件および現像条件等を適宜調整することによって、透明樹脂部の平面形状を種々の形状とすることが可能である。 Moreover, as a shape of a transparent resin part, it can be set as columnar shape, prismatic shape, etc., for example. That is, the planar shape of the transparent resin portion can be a circular shape, a rectangular shape, or the like. Specifically, it can be a planar shape as shown in FIG. The planar shape of the transparent resin portion can be changed to various shapes by appropriately adjusting the exposure conditions and the development conditions.
さらに、透明樹脂部の配列としては、特に限定されるものではなく、図９（ａ）および（ｂ）に例示するように透明樹脂部３がドット状に設けられていてもよく、図９（ｃ）に例示するように透明樹脂部３がストライプ状に設けられていてもよい。また、図９（ａ）〜（ｃ）に例示するように透明樹脂部３が規則的に配列されていてもよく、図９（ｄ）に例示するように透明樹脂部３がランダムに配列されていてもよい。
Furthermore, the arrangement of the transparent resin portions is not particularly limited, and the
また、バンクで仕切られた１つの領域内に形成される透明樹脂部の数としては、特に限定されるものではなく、１個であってもよく複数個であってもよい。 Further, the number of transparent resin portions formed in one area partitioned by the bank is not particularly limited, and may be one or plural.
本発明においては、透明基板上に透明樹脂部がパターン状に形成されている領域を反射光用領域として用いることから、透明樹脂部の面積を調整することによって反射光用領域における色特性を調整することができる。
透明樹脂部の面積は、バンクで仕切られた領域の面積や、目的とする反射光用領域の色特性等に応じて適宜選択されるものであるが、バンクで仕切られた１つの領域の面積を１００％とすると、バンクで仕切られた１つの領域内に形成された透明樹脂部の面積の総和が５％〜３５％程度であることが好ましい。
In the present invention, since the region where the transparent resin portion is formed in a pattern on the transparent substrate is used as the reflected light region, the color characteristics in the reflected light region are adjusted by adjusting the area of the transparent resin portion. can do.
The area of the transparent resin portion is appropriately selected according to the area of the area partitioned by the bank, the color characteristics of the target reflected light area, etc., but the area of one area partitioned by the bank Is 100%, the total area of the transparent resin portions formed in one region partitioned by the bank is preferably about 5% to 35%.
３．着色層形成工程
本発明における着色層形成工程は、上記透明基板上の上記バンクで仕切られた領域内に、上記透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成する工程である。
3. Colored layer forming step In the colored layer forming step of the present invention, the colored layer forming composition is ejected by an ink jet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed in the region partitioned by the bank on the transparent substrate. And forming a colored layer in a pattern.
着色層形成用組成物としては、一般的なカラーフィルタの着色層の形成に用いられるものと同様とすることができ、例えば、顔料、バインダおよび添加剤等を含有するものが用いられる。 The composition for forming a colored layer can be the same as that used for forming a colored layer of a general color filter. For example, a composition containing a pigment, a binder, an additive, and the like is used.
透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出する方法としては、例えば、透明樹脂部の厚みを形成される着色層の厚みよりも高くする方法、撥液性を有する透明樹脂部を形成する方法、着色層形成用組成物の吐出量を調整する方法などを挙げることができる。 Examples of the method for discharging the colored layer forming composition by the inkjet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed include a method in which the thickness of the transparent resin portion is higher than the thickness of the colored layer to be formed, and liquid repellency Examples thereof include a method for forming a transparent resin part having a colorant, a method for adjusting the discharge amount of the colored layer forming composition, and the like.
着色層の形成方法としては、透明基板上のバンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。 As a method of forming the colored layer, the colored layer is formed into a pattern by discharging the colored layer forming composition by an ink jet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed in a region partitioned by banks on the transparent substrate. The method is not particularly limited as long as it can be formed.
着色層のパターンとしては特に限定されるものではなく、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色の着色部が、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列に形成されたもの等とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。 The pattern of the colored layer is not particularly limited. For example, the colored portions of three colors of red (R), green (G), and blue (B) are stripe type, mosaic type, triangle type, and four pixel arrangement. It can be formed in a known arrangement such as a mold, and the colored area can be arbitrarily set.
本工程においては、着色層形成用組成物の吐出後に、着色層および透明樹脂部を加熱するポストベークを行ってもよい。本発明においては、透明樹脂部の形成に熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物を用いる場合であって、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行う場合には、着色層および透明樹脂部のポストベークを行うことが好ましい。透明樹脂部を加熱することにより、透明樹脂部をアルカリ不溶性からアルカリ可溶性に変化させることができるからである。したがって、透明樹脂部剥離工程にて、アルカリ系剥離液を用いて透明樹脂部を容易に剥離することができる。 In this step, post-baking for heating the colored layer and the transparent resin portion may be performed after discharging the colored layer forming composition. In the present invention, when the photocrosslinkable resin composition having thermal decomposability is used for forming the transparent resin part, and the transparent resin part peeling step is performed after the colored layer forming step, the colored layer and the transparent resin are used. It is preferable to post-bake the part. This is because the transparent resin portion can be changed from alkali-insoluble to alkali-soluble by heating the transparent resin portion. Therefore, in the transparent resin part peeling step, the transparent resin part can be easily peeled using the alkaline stripping solution.
着色層および透明樹脂部のポストベークを行う際の加熱条件等は、特に限定されるものではなく、一般的な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法におけるポストベーク（焼成）の条件と同様とすることができる。 The heating conditions and the like when performing the post-baking of the colored layer and the transparent resin part are not particularly limited, and the post-baking (firing) conditions in the general method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device The same can be said.
本発明において、着色層形成工程後に透明樹脂部剥離工程を行う場合には、ポストベークの際の加熱温度は、透明樹脂部をアルカリ可溶性に変化させることができる温度であれば特に限定されるものではないが、具体的には１５０℃〜２５０℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１８０℃〜２３０℃の範囲内、さらに好ましくは２００℃〜２３０℃の範囲内である。
また、上記の場合、ポストベークの際の加熱時間は、透明樹脂部をアルカリ可溶性に変化させることが可能であれば特に限定されるものではないが、具体的には１０分以上であることが好ましく、より好ましくは２０分〜１時間の範囲内、さらに好ましくは２０分〜３０分の範囲内である。
In the present invention, when the transparent resin part peeling step is performed after the colored layer forming step, the heating temperature at the time of post baking is particularly limited as long as the transparent resin part can be changed to alkali-soluble. However, it is preferably in the range of 150 ° C to 250 ° C, more preferably in the range of 180 ° C to 230 ° C, and still more preferably in the range of 200 ° C to 230 ° C.
In the above case, the heating time for post-baking is not particularly limited as long as the transparent resin portion can be changed to alkali-soluble, but specifically, it may be 10 minutes or more. Preferably, it is in the range of 20 minutes to 1 hour, more preferably in the range of 20 minutes to 30 minutes.
着色層の厚みとしては、１．０μｍ〜６．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内、特に１．５μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the colored layer is preferably in the range of 1.0 μm to 6.0 μm, more preferably in the range of 1.5 μm to 5.0 μm, particularly in the range of 1.5 μm to 3.0 μm. preferable.
４．透明樹脂部剥離工程
本発明においては、上記着色層形成工程後、アルカリ系剥離液を用いて上記透明樹脂部を剥離する透明樹脂部剥離工程を有することが好ましい。透明樹脂部剥離工程を行う場合には、着色層にスルーホールを形成することができる。これにより、反射光用領域の輝度をより高めることができる。
透明樹脂部剥離工程を行う場合には、上述したように、透明樹脂部形成工程にて、熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物を用いることが好ましい。熱分解性を有する光架橋性樹脂組成物を用いる場合には、光架橋性樹脂組成物を光架橋させて得られる光硬化物を加熱することによって分解させることができ、光硬化物をアルカリ系剥離液に対して膨潤しやすくすることができる。その結果、アルカリ系剥離液を用いて透明樹脂部を容易に剥離することが可能となる。着色層に影響を及ぼすことなく、透明樹脂部のみを剥離することができるのである。
4). Transparent resin part peeling process In this invention, it is preferable to have the transparent resin part peeling process which peels the said transparent resin part using an alkaline-type peeling liquid after the said colored layer formation process. When performing a transparent resin part peeling process, a through hole can be formed in a colored layer. Thereby, the brightness | luminance of the area | region for reflected light can be raised more.
When performing a transparent resin part peeling process, as above-mentioned, it is preferable to use the photocrosslinkable resin composition which has thermal decomposability in a transparent resin part formation process. When a photocrosslinkable resin composition having thermal decomposability is used, the photocured product obtained by photocrosslinking the photocrosslinkable resin composition can be decomposed by heating. It can make it easy to swell with respect to stripping solution. As a result, the transparent resin portion can be easily peeled off using an alkaline stripping solution. Only the transparent resin portion can be peeled without affecting the colored layer.
また、バンク形成工程にて、バンクとして透明樹脂部と同一の材料から構成される透明樹脂バンクを形成した場合には、本工程において、透明樹脂部と同時に透明樹脂バンクも剥離することができる。 Moreover, when the transparent resin bank comprised from the same material as a transparent resin part is formed as a bank in a bank formation process, a transparent resin bank can also be peeled simultaneously with a transparent resin part in this process.
本工程にて用いられるアルカリ系剥離液としては、透明樹脂部を剥離することが可能であれば特に限定されるものではなく、例えば、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液が挙げられる。また、アルカリ性水溶液は、有機アミンや有機溶剤等を含有していてもよい。 The alkaline stripping solution used in this step is not particularly limited as long as the transparent resin part can be stripped. For example, the alkaline stripping solution may be alkaline such as a sodium carbonate aqueous solution, a potassium carbonate aqueous solution, or a sodium hydroxide aqueous solution. An aqueous solution may be mentioned. The alkaline aqueous solution may contain an organic amine, an organic solvent, or the like.
透明樹脂部の剥離方法としては、例えば、アルカリ系剥離液を用いた、浸漬法、スプレー法等が挙げられる。 As a peeling method of a transparent resin part, the immersion method, the spray method, etc. which used alkaline type stripping solution are mentioned, for example.
５．その他の工程
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、上述の工程以外にも、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造する際に、通常行われる工程を有していてもよい。このような工程としては、例えば、着色層上に保護層を形成する保護層形成工程等を挙げることができる。
5. Other Steps The method for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device according to the present invention includes steps that are normally performed when producing a color filter for a transflective liquid crystal display device, in addition to the steps described above. May be. As such a process, the protective layer formation process etc. which form a protective layer on a colored layer can be mentioned, for example.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
（撥液性のバンク・透明樹脂部の形成）
基材として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの無アルカリガラス基板を準備した。このガラス基板を定法にしたがって洗浄し、ガラス基板の片側にスパッタ法によりクロム薄膜（厚み１６００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光し、レジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングし、線幅２０μｍの遮光部を形成した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[Example 1]
(Formation of liquid repellent bank and transparent resin part)
A non-alkali glass substrate having a size of 300 mm × 400 mm and a thickness of 0.5 mm was prepared as a base material. This glass substrate was washed according to a conventional method, and a chromium thin film (thickness 1600 mm) was formed on one side of the glass substrate by sputtering. A positive photosensitive resist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied on the chromium thin film, and exposed through a predetermined mask to form a resist pattern. Next, the chromium thin film was etched using this resist pattern as a mask to form a light-shielding portion having a line width of 20 μm.
この基板上に感光性樹脂材料（ＪＳＲ（株）製ＮＮ７８０）を塗布し、透明樹脂バンクと透明樹脂部の設計パターンを含むフォトマスクを介して露光、アルカリ現像、焼成硬化を実施した。これによりバンクおよび透明樹脂部の形成が完了した。
更に、透明樹脂バンクおよび透明樹脂部に下記の条件で大気圧プラズマを照射した。
＜大気圧プラズマ照射条件＞
・導入ガス：ＣＦ４ １５（ｌ／ｍｉｎ．）
・電極と基板の間隔：２ｍｍ
・電源出力：２００Ｖ−５Ａ
A photosensitive resin material (NN780 manufactured by JSR Co., Ltd.) was applied on the substrate, and exposure, alkali development, and baking and curing were performed through a photomask including a design pattern of a transparent resin bank and a transparent resin portion. Thereby, formation of a bank and a transparent resin part was completed.
Furthermore, the atmospheric pressure plasma was irradiated on the transparent resin bank and the transparent resin part under the following conditions.
<Atmospheric pressure plasma irradiation conditions>
Introducing gas: CF 4 15 (l / min.)
・ Distance between electrode and substrate: 2mm
・ Power output: 200V-5A
（着色層形成工程）
＜着色層形成用組成物の調製＞
着色層形成用組成物として、顔料５重量部、溶剤２０重量部、重合開始剤５重量部、ＵＶ硬化樹脂７０重量部を含むＲＧＢ各色のＵＶ硬化型多官能アクリレートモノマーインクを用いた。ここで、赤色、緑色、および青色の各インクについて、溶剤としてはポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート、重合開始剤としてはイルガキュア３６９（商品名、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ（株）製）、ＵＶ硬化樹脂としてはＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製）を用いた。また、顔料としては、赤色インクについてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、緑色インクについてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６＋Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、青色インクについてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５＋Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３をそれぞれ用いた。
(Colored layer formation process)
<Preparation of colored layer forming composition>
As the colored layer forming composition, a UV curable polyfunctional acrylate monomer ink of each color of RGB including 5 parts by weight of a pigment, 20 parts by weight of a solvent, 5 parts by weight of a polymerization initiator, and 70 parts by weight of a UV curable resin was used. Here, for each of red, green, and blue inks, polyethylene glycol monomethyl ethyl acetate as a solvent, Irgacure 369 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a polymerization initiator, and UV curable resin DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)) was used, and as pigments, CI Pigment Red 177 was used for red ink, and CI Pigment Green 36 + C was used for green ink. CI Pigment Yellow 150 and CI Pigment Blue 15 + CI Pigment Violet 23 were used for the blue ink, respectively.
＜着色層の形成＞
上記赤色着色層形成用組成物（上記赤色インク）をインクジェット装置を用いて、赤色画素部形成領域に塗布し、これにＵＶ処理を行い硬化させて赤色着色層を形成した。
次に、上記緑色着色層形成用組成物（上記緑色インク）を、インクジェット装置を用いて、緑色画素部形成領域に塗布し、これにＵＶ処理を行い硬化させて、緑色着色層を形成した。さらに、上記青色着色層形成用組成物（上記青色インク）を、インクジェット装置を用いて、青色画素部形成領域に塗布し、これにＵＶ処理を行い硬化させて、青色着色層を形成した。
これによりバンク、透明樹脂部以外の部分に所望の着色層を形成することが出来た。
<Formation of colored layer>
The red colored layer forming composition (the red ink) was applied to a red pixel portion forming region using an ink jet apparatus, and this was subjected to UV treatment and cured to form a red colored layer.
Next, the green colored layer forming composition (the green ink) was applied to a green pixel portion forming region using an ink jet apparatus, and this was subjected to UV treatment and cured to form a green colored layer. Further, the blue colored layer forming composition (the blue ink) was applied to a blue pixel portion forming region using an ink jet apparatus, and this was subjected to UV treatment and cured to form a blue colored layer.
Thereby, a desired colored layer could be formed in parts other than a bank and a transparent resin part.
１ … 透明基板
２ … バンク
３ … 透明樹脂部
４ … バンクで仕切られた領域
５ … 着色層
５Ｒ … 赤色着色部
５Ｇ … 緑色着色部
５Ｂ … 青色着色部
６ … スルーホール
ｒ … 反射光用領域
ｔ … 透過光用領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記透明基板上の前記バンクで仕切られた領域内に、透明樹脂部をパターン状に形成する透明樹脂部形成工程と、
前記透明基板上の前記バンクで仕切られた領域内に、前記透明樹脂部表面が露出するように、着色層形成用組成物をインクジェット法により吐出して着色層をパターン状に形成する着色層形成工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。 A bank forming step of forming a bank for partitioning the pattern of the colored layer on the transparent substrate;
A transparent resin part forming step of forming a transparent resin part in a pattern in the region partitioned by the bank on the transparent substrate;
Colored layer formation in which a colored layer is formed in a pattern by ejecting the colored layer forming composition by an ink jet method so that the surface of the transparent resin portion is exposed in a region partitioned by the bank on the transparent substrate And a process for producing a color filter for a transflective liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009130994A JP5187276B2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009130994A JP5187276B2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010276970A JP2010276970A (en) | 2010-12-09 |
| JP5187276B2 true JP5187276B2 (en) | 2013-04-24 |
Family
ID=43423970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009130994A Expired - Fee Related JP5187276B2 (en) | 2009-05-29 | 2009-05-29 | Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5187276B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108242454B (en) * | 2016-12-23 | 2020-05-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display substrate, preparation method thereof and display device |
| CN114578611B (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-05 | 广州华星光电半导体显示技术有限公司 | Color film substrate, manufacturing method of color film substrate and display device |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3723511B2 (en) * | 2001-03-07 | 2005-12-07 | シャープ株式会社 | Reflective / transmissive color liquid crystal display |
| JP4275351B2 (en) * | 2002-05-09 | 2009-06-10 | 大日本印刷株式会社 | Color filter for transflective liquid crystal display |
| JP2005181675A (en) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Optrex Corp | Method for manufacturing transflective color liquid crystal display panel |
| JP4736992B2 (en) * | 2005-08-29 | 2011-07-27 | 凸版印刷株式会社 | Color filter substrate manufacturing method, color filter substrate, and transflective liquid crystal display device |
| JP5149553B2 (en) * | 2007-07-06 | 2013-02-20 | 住友化学株式会社 | Color filter and method of manufacturing color filter |
-
2009
- 2009-05-29 JP JP2009130994A patent/JP5187276B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010276970A (en) | 2010-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5195092B2 (en) | Color filter and method of manufacturing color filter | |
| KR20120022903A (en) | Method for manufacturing optical elements | |
| KR20080000608A (en) | Inkjet ink composition for color filter, process for producing color filter, and color filter | |
| JP2007328062A (en) | Ink-jet ink for color filter, method for manufacturing the ink, method for manufacturing color filter and method for manufacturing liquid crystal display | |
| JP2007206699A (en) | Ink for color filters, method of fabricating color filter using same, and color filter | |
| JP4742648B2 (en) | Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device | |
| JP2008090191A (en) | Manufacturing method of color filter substrate | |
| KR101000360B1 (en) | Alkaline Developable Super-Hydrophobic Photosensitive Materials | |
| JP5072383B2 (en) | Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device | |
| JP5187276B2 (en) | Manufacturing method of color filter for transflective liquid crystal display device | |
| JPH0921910A (en) | Color filter, production of color filter, color liquid crystal display element and color image sensor | |
| JPH10123500A (en) | Manufacturing method for liquid crystal color filter, liquid crystal color filter manufactured by the method and liquid crystal panel having the filter | |
| JP5228594B2 (en) | Color filter forming substrate and color filter manufacturing method | |
| JP2003131022A (en) | Manufacturing method of color filter, color filter, liquid crystal device and electronic equipment | |
| JP5298424B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JPH08201795A (en) | Black matrix substrate and production of microlens array sheet using it | |
| JP4821310B2 (en) | Manufacturing method of color filter for liquid crystal display device | |
| JP5286657B2 (en) | Pigment dispersion, inkjet ink for color filter and method for producing the same, color filter, and liquid crystal display device | |
| JP2008020732A (en) | Photosensitive resin composition for photospacer formation and color filter having photospacer using same | |
| JPH10221522A (en) | Forming method for black matrix | |
| JPH10197718A (en) | Production of color filters for liquid crystal display, color filters for liquid crystal display and liquid crystal panel including these color filters | |
| JPH10142417A (en) | Production of color filters and color liquid crystal display panel | |
| JPH10170712A (en) | Color filter substrate and its production, and liquid crystal element using the element | |
| JP5233107B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP2009258329A (en) | Method of manufacturing color filter for translucent liquid crystal display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120312 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121213 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130107 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5187276 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |