JP5482390B2 - 多面付けカラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板並びにそれを用いたカラー表示装置 - Google Patents
多面付けカラーフィルタ基板の製造方法およびカラーフィルタ基板並びにそれを用いたカラー表示装置 Download PDFInfo
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Description
同一基板上に、複数種の画面サイズに対応した画素のピッチ幅が異なるカラーフィルタが面付けされ、前記画素のピッチ幅が最も広い部分と最も狭い部分の比が1.5から8の範囲である多面付けカラーフィルタ基板の製造方法において
前記画素の製造がフォトリソグラフィー法によるものであり、前記基板上に溶剤を75〜90質量%含む感光性樹脂組成物を塗布した後該感光性樹脂組成物を減圧下にて溶剤を乾燥する減圧乾燥工程を有し、前記減圧乾燥工程において200Pa以下に減圧する過程において1000Paから200Paに到達するまでにかかる時間を5秒から20秒の範囲とした事を特徴とする多面付けカラーフィルタ基板の製造方法である。
請求項1に記載した製造方法により製造され、画素ピッチ幅が最も広い画面サイズに対応したカラーフィルタの画素膜厚を1とした場合に、画素ピッチ幅がそれよりも狭い画面サイズに対応したカラーフィルタの画素膜厚が1〜1.15であることを特徴とする多面付けカラーフィルタ基板である。
ング、アシッドペースティング等により微細化したものであってもよい。
まず、実施例および比較例で用いたアクリル樹脂溶液および顔料分散体の調製について説明する。樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量である。
反応容器にシクロヘキサノン370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に
加熱して、同温度でメタクリル酸20.0部、メチルメタクリレート10.0部、n−ブチルメタクリレート55.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15.0部、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル4.0部の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、アクリル樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、測定結果に基づき、先に合成したアクリル樹脂溶液に不揮発分が30%になるようにシクロヘキサノンを添加して、アクリル樹脂溶液を調製した。得られたアクリル樹脂の質量平均分子量Mwは40000であった。
表1に示す組成の混合物を均一に撹拌混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体PR、緑色顔料分散体PG、および青色顔料分散体PBを調製した。このときの各数値の単位は質量%である。
ジケトピロロピロール系顔料(チバ・ジャパン社製「イルガフォーレッドB−CF」)
・PR177(C.I. Pigment Red 177):
アントラキノン系顔料(チバ・ジャパン社製「クロモフタールレッドA2B」)
・PG36(C.I. Pigment Green 36):
ハロゲン化銅フタロシアニン系顔料(東洋インキ製造社製「リオノールグリーン6YK」)
・PB15:6(C.I. Pigment Blue 15:6):
ε型銅フタロシアニン顔料(BASF社製「ヘリオゲンブルーL−6700F」)
・PY150(C.I. Pigment Yellow 150):
ニッケルアゾ錯体系顔料(ランクセス社製「E4GN」)
・樹脂型顔料分散剤:日本ルーブリゾール社製「ソルスパース20000」)
・アクリル樹脂溶液:先に調製したアクリル樹脂溶液
・有機溶剤:シクロヘキサノン
[感光性着色組成物の調製]
表2に示す処方(質量%)で各材料を混合・攪拌し、1μmのフィルタで濾過して、赤色、緑色、青色感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。それぞれ、約84%の溶剤を含んでいる。
・アクリル樹脂溶液 : 先に調整したアクリル樹脂溶液
・光重合性モノマー : 東亞合成社製「アロニックスM402」
・光開始剤 : チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア 379」
・増感剤 : 保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)
・増感剤 : チバ・ジャパン社製「DAROCUR TPO」
・界面活性剤 : ビックケミー社製「BYK330」2%シクロヘキサノン溶液
・有機溶剤 : PGMAc(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
・有機溶剤 : EEP(エチル―3―エトキシプロピオネート)
・有機溶剤 : シクロヘキサノン
[多面付けカラーフィルタ基板及びカラーフィルタの製造]
表3に示す画素ピッチを持つ、画面サイズが大きなカラーフィルタAと画面サイズが小さいカラーフィルタBを組み合わせた多面付けカラーフィルタCF1〜CF5をそれぞれ作成した。
透明基板として大型ガラス基板を用い、ガラス基板上に市販の黒色感光性着色組成物を塗布、乾燥した。その上に、表3に示した面付けに対応するマトリックスパターンの形成されたフォトマスクを使用し、高圧水銀灯の光を50mJ/cm2照射にて所定の回数ステッピング露光を行った。その後アルカリ現像液にて60秒間現像し、更に、230℃30分焼成し、ガラス基板上に画素ピッチの異なる複数のブラックマトリックスを形成した。この時ブラックマトリクスの膜厚は1.5μmであった。ブラック膜厚層の厚さは1〜3μm、より好ましくは1.1〜2.2μmに設定する事が望ましい、膜厚が1μm以下では十分な遮光性を得ることが難しく、3μmを越えると着色層を本発明の減圧乾燥方法により作成した際にムラが発生しやすい。
前記ブラックマトリックス付ガラス基板上に、スリットコータにより、表2の赤色感光性着色組成物を塗布し、減圧乾燥を行った。通常、減圧乾燥工程ではまず粗引きポンプにて大気圧(約101325Pa)から1000〜20000Paまで粗引き後、主ポンプに切り替え10〜200Paまで減圧を行う。本発明者らは1000Paから200Paへ減圧するまでにかかる時間により画素へのレジストの流れ込み量が変化する事を見出し調整を実施し、表4に示す減圧乾燥条件1〜6にて減圧乾燥を行った。減圧乾燥後、前記した表3に示した面付けに対応するパターンの形成されたフォトマスクを使用し、高圧水銀灯の光を50mJ/cm2照射にて所定の回数露光を行った。その後アルカリ現像液にて60秒間現像し、230℃30分焼成し赤色の着色画素を得た。感光性樹脂組成物として緑色感光性着色組成物、青色感光性着色組成物を使用して、それ以外の条件は同様にして、赤色着色画素に隣接する位置に緑色着色画素、更に、同様にして緑色着色画素に隣接する位置に青色着色画素を作成した。減圧乾燥条件1〜4で減圧乾燥したものを本発明の実施例、減圧乾燥条件5,6で減圧乾燥したものを比較例とした。
10・・・多面付けカラーフィルタ基板
Claims (3)
- 同一基板上に、複数種の画面サイズに対応した画素のピッチ幅が異なるカラーフィルタが面付けされ、前記画素のピッチ幅が最も広い部分と最も狭い部分の比が1.5から8の範囲である多面付けカラーフィルタ基板の製造方法において
前記画素の製造がフォトリソグラフィー法によるものであり、前記基板上に溶剤を75〜90質量%含む感光性樹脂組成物を塗布した後該感光性樹脂組成物を減圧下にて溶剤を乾燥する減圧乾燥工程を有し、前記減圧乾燥工程において200Pa以下に減圧する過程において1000Paから200Paに到達するまでにかかる時間を5秒から20秒の範囲とした事を特徴とする多面付けカラーフィルタ基板の製造方法。 - 請求項1に記載した製造方法により製造され、画素ピッチ幅が最も広い画面サイズに対応したカラーフィルタの画素膜厚を1とした場合に、画素ピッチ幅がそれよりも狭い画面サイズに対応したカラーフィルタの画素膜厚が1〜1.15であることを特徴とする多面付けカラーフィルタ基板。
- 請求項2に記載する多面付けカラーフィルタ基板を断裁したカラーフィルタを使用した事を特徴とするカラー表示装置。
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