KR20080096651A

KR20080096651A - 수지적층체와 그 제조방법, 표시장치용 재료, 표시장치, 및액정 표시장치

Info

Publication number: KR20080096651A
Application number: KR1020087018256A
Authority: KR
Inventors: 준이치 요네다
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-10-31
Also published as: TW200741356A; CN101384964A; WO2007094217A1; JP2007219020A

Abstract

가지지체의 바로 위에 감광성 수지층이 형성된 복수의 감광성 전사재료(웹)를 송출하는 송출 기구와, 송출된 복수의 웹을 동일 기판에 접합하는 접합 기구를 적어도 구비한 전사장치를 사용하여 복수의 웹의 각 감광성 수지층을 서로 교차하지 않도록 동일 기판 상에 전사하는 수지적층체의 제조방법이다.

수지적층체, 표시장치, 액정

Description

수지적층체와 그 제조방법, 표시장치용 재료, 표시장치, 및 액정 표시장치{LAMINATED RESIN BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME, DISPLAY DEVICE MATERIAL, DISPLAY DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 감광성 수지층을 갖는 감광성 전사재료를 이용해서 전사법에 의해 수지구조물을 제작하는데에 바람직한 수지적층체 및 그 제조방법, 및 이 수지적층체를 사용한 표시장치용 재료, 및 표시장치 및 액정 표시장치에 관한 것이다.

유리 기판이나 경질수지기판 등의 기판 상에 감광성 수지층 등의 감광 재료층을 적층한 감광성 적층재료는 인쇄 배선기판이나 컬러필터의 제작에 사용하는 수지적층체로서 이용되고 있다. 이러한 수지적층체의 용도로서 액정 패널이 있지만, 액정 패널의 과제 중 하나는 제조 비용의 저감이다. 특히, 컬러필터는 액정 패널에 비용이 차지하는 비율이 높아서, 컬러필터의 수율을 높이는 것이 액정 패널의 비용 절감에 크게 기여한다.

감광성 전사재료를 이용해서 수지적층체를 형성하는 제조방법에 있어서, 전사지역 폭보다 좁은 폭의 감광성 전사재료를 복수장 병렬로 공급할 수 있는 적층기(이하, 2층 적층기로 약칭하지만, 2층에 한정되는 것이 아니다.)을 사용해서 감광성 전사재료의 도포폭에 의존하는 일 없이, 넓은 폭의 적층이 가능하게 되는 것 이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1참조). 또한, 복수의 좁은 폭의 전사재료를 조합시킴으로써, 재료의 이용 효율도 높일 수 있다.

특허문헌1: 일본 특허공개 2004-333616호 공보

그런데, 동일 기판 위에 장척 형상의 복수의 전사재료를 전사하도록 하면, 기판상의 전사지역내에 피전사영역으로 되는 결합부가 형성되어 버려, 화상표시가 가능한 유효 지역이 제약되어 버리게 된다. 기판을 유효하게 이용하기 위해서는 이 결합부를 최소한으로 억제하는 것이 중요하다. 그러나, 전사에 사용하는 장척 형상의 전사재료(이하, 간단히 웹으로 칭한다.)의 단부에 열가소성 수지 등의 수지 성분이 노출되고, 적층시의 가열, 가압에 의해, 수지 성분이 가지지체로 피복된 영역을 넘어서 기판 상에 삼출되어, 기판면을 오염시키는 하나의 원인이 된다.

즉, 예를 들면 2개의 웹을 교차하지 않도록 늘어서 배치하고， 더불어 동일 기판 상에 적층하는 2층 적층의 경우에, 유효 지역을 늘리기 위해서 결합부의 간격을 작게 해 가면, 2개의 웹의 쌍방으로부터 웹 사이의 좁은 결합부에 수지 성분의 삼출이 발생하고, 그 상승 효과에 의해 큰 삼출 영역이 형성되는 일이 있다. 이 경우에는 삼출이 그 후의 노광 프로세스에서 컬러필터 결함의 원인이 되고, 안정 제조를 방해하게 되었다.

본 발명은 상기 상황에 비추어 이뤄진 것으로, 동일 기판 상에 복수의 감광성 전사재료(웹)를 전사할 경우에 웹 사이의 결합부에의 삼출량이 억제된 수지적층체 및 그 제조방법을 제공한다.

또한, 이물 부착에 의한 화상결함이 적어서 양호한 화상표시가 가능한 표시장치용 재료(컬러필터를 포함한다.), 표시 품위가 양호한 표시장치 및 액정 표시장치를 제공한다.

상기 과제를 달성하기 위한 구체적 수단은 아래와 같다.

<1> 장척 형상의 복수의 감광성 전사재료를 송출하는 송출 기구와 송출된 상기 복수의 감광성 전사재료를 동일 기판에 접합하는 접합 기구를 적어도 구비한 전사장치를 사용하여 상기 복수의 감광성 전사재료의 각 감광성 수지층을 서로 교차하지 않도록 동일 기판 상에 전사하는 수지적층체의 제조방법으로서, 상기 감광성 전사재료가 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층을 형성해서 구성되어 있는 수지적층체의 제조방법이다.

<2> 상기 <1>에 있어서, 상기 접합 기구가 적층롤을 갖고, 상기 적층롤의 외부 직경이 100mm 이하인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<3> 상기 <1> 또는 <2>에 있어서, 상기 기판의 표면에 있어서의 단차가 0.5μｍ 이하인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<4> 상기 <1> ∼ <3> 중 어느 하나에 기재된 수지적층체의 제조방법에 의해 얻어진 수지적층체이다.

<5> 상기 <4>에 기재된 수지적층체의 감광성 수지층을 노광하고, 현상해서 얻어진 표시장치용 재료이다.

<6> 상기 <5>에 기재된 표시장치용 재료를 구비한 표시장치이다.

<7> 상기 <5>에 기재된 표시장치용 재료를 구비한 액정 표시장치이다.

<8> 상기 <1>에 있어서, 상기 접합 기구는 적층롤 쌍, 및 상기 적층롤 쌍의 각 적층롤과 당접하는 2개의 백업롤을 갖는 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<9> 상기 <1>에 있어서, 복수의 전사재료를 이용해서 동일 기판 상에 형성된 상기 감광성 수지층 사이의 틈이 1∼20mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<10> 상기 <2>에 있어서, 상기 적층롤의 외부 직경이 50∼80mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<11> 상기 <2>에 있어서, 상기 적층롤의 경도가 50∼70°인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<12> 상기 <8>에 있어서, 상기 백업롤은 크라운롤화된 크라운롤이며, 상기 크라운롤에 있어서의 크라운량이 0.1∼3.0mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<13> 상기 <1>에 있어서, 상기 감광성 수지층이 고분자물질, 중합성 모노머 및 광중합개시제를 포함하고, 상기 고분자물질의 함유량A(질량％)와 상기 중합성 모노머의 함유량(질량％）B과의 비B/A가 0.3∼1.2인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법이다.

<14> 상기 <4>에 기재된 수지적층체의 감광성 수지층을 노광하고, 현상해서 얻어진 컬러필터이다.

본 발명에 따르면, 동일 기판 상에 복수의 감광성 전사재료(웹)를 전사할 경우에 웹 사이의 결합부에의 삼출량이 억제된 수지적층체 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 이물 부착에 의한 화상결함이 적어서 양호한 화상표시가 가능한 표시장치용 재료(컬러필터를 포함한다), 표시 품위가 양호한 표시장치 및 액정 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 있어서의 전사장치의 일례의 전체를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2는 감광성 전사재료의 층구성을 나타내는 개략 단면도이다.

도 3은 전사재료 송출 기구, 가공 기구, 및 전사 반송 기구의 개략 구성을 나타내는 확대도이다.

도 4는 기판상의 전사지역을 설명하기 위한 설명도이다.

도 5는 2개의 감광성 전사재료의 텐션 조절 기구의 설치 위치를 나타내는 사시도이다.

도 6은 감광성 전사재료의 전사패턴을 나타내는 도이다.

도 7은 감광성 전사재료의 다른 전사패턴을 나타내는 도이다.

부호의 설명

2: 전사장치 12: 접합 기구(열압착부)

14: 박리부(전사 반송 기구) 16: 전사재료 송출 기구

17a, 17b: 감광성 전사재료 20a, 20b: 감광성 수지층

21: 커버 필름 22: 기판

22a: 전사지역 29: 적층롤 쌍

30: 백업롤

37,38: 전사재료 부착축(전사재료 송출 기구)

39,40: 커터부(가공 기구)

41,42: 커버 필름 박리 기구(가공 기구)

43,44: 텐션 조정 기구(전사 반송 기구)

57: 필름 위치 제어장치(전사 반송 기구)

이하, 본 발명의 수지적층체 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명함과 아울러, 본 발명의 수지적층체를 사용해서 구성되는 본 발명의 표시장치용 재료, 표시장치, 및 액정 표시장치에 대해서도 상술하기로 한다.

<수지적층체 및 그 제조방법>

본 발명의 수지적층체의 제조방법에 있어서는, 전사장치로서, 복수의 장척 형상의 감광성 전사재료를 송출하는 송출 기구와, 송출된 복수의 감광성 전사재료를 서로 교차하지 않도록 동일 기판에 접합하는 접합 기구를 적어도 구비한 장치를 사용하여 동일 기판 상에 복수의 감광성 전사재료의 각각을 구성하는 각 감광성 수지층을 소정의 틈(이음매)을 갖고 전사한다. 이 때, 본 발명에 있어서는 특히 전사재료로서, 특히 전사시에 쿠션성을 부여하기 위한 열가소성 수지층 등의 수지층을 가지지체/감광성 수지층 사이에 형성하지 않고, 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층을 형성한 전사재료를 사용한다.

여기에서, 바로 위는 가지지체의 표면에 직접 감광성 수지층을 형성하거나, 또는 가지지체 상에, 감광성 수지층과 동등한 두께 또는 동등한 두께 이하의 얇은 중간층(산소차단층)을 개재해서 감광성 수지층을 형성하는 어느 한 형태를 나타낸다.

2개 이상의 웹 형상의 전사재료를 동일 기판 상에 접합, 전사하는 적층(다층 적층)에서는 통상, 동일 기판의 중앙부근에 복수의 전사재료의 틈에 이음매가 생긴다. 적층할 때에, 이 이음매의 부분에서 재료안에서 수지 성분의 일부가 삼출하고, 삼출한 수지 성분이 적층롤에 퇴적하고, 적층후의 과정에서 이것이 기판측에 전사하거나 기판면을 오염시키는 등으로 해서, 형성되는 컬러필터 등의 표시장치용 재료의 화상결함의 원인이 된다. 본 발명에 있어서는, 예를 들면 열가소성 수지층 등 주로 수지 성분으로 구성된 또는 수지 성분을 많이 포함하는 수지층을 갖지 않아서 수지 성분의 삼출이 적고, 즉 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층을 형성해서 구성된 전사재료를 선택적으로 사용하도록 함으로써, 이음매의 부분에서의 삼출을 억제할 수 있다. 나아가서는 노광 공정에서의 마스크에의 전사, 현상 공정에서의 이물 부착에 의한 결함의 발생 등을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 화상결함이 적어서 화상표시했을 때의 표시 품위가 뛰어난 표시장치용 재료(컬러필터를 포함한다.), 및 표시장치, 액정 표시장치를 제공할 수 있다.

∼전사장치∼

본 발명에 있어서의 전사장치는 적어도, 복수의 장척 형상의 감광성 전사재료를 송출하는 송출 기구와, 송출된 복수의 감광성 전사재료를 서로 교차하지 않도 록 동일 기판에 접합하는 접합 기구를 적어도 설치해서 구성된 장치이다. 이 장치는 동일 기판 상에 복수의 감광성 전사재료의 각각을 구성하는 각 감광성 수지층을 겹침이 생기지 않도록 소정의 틈(이음매)을 갖고 전사한다. 필요에 따라서 더욱, 가공 기구, 전사 반송 기구를 설치해서 구성할 수 있다.

이하, 구체적으로 설명한다.

전사장치로서는 일본 특허공개 2004-333616호 공보에 기재된, 복수의 전사재료를 1매의 기판에 전사 가능한 적층기가 바람직하다. 그 중에서도, 장척의 복수의 감광성 전사재료를 송출하는 송출 기구와, 적층롤 쌍 및 상기 적층롤 쌍의 각 적층롤과 당접하는 2개의 백업롤을 갖고, 송출된 복수의 감광성 전사재료의 감광성 수지층을 동일 기판에(바람직하게는 일체적, 병렬적으로) 접합하는 접합 기구를 구비한 장치가 바람직하다. 특히, 2매의 감광성 전사재료(이하, 간단히 「전사재료」라고도 칭한다.)을 사용하는 장치가 바람직하다.

여기에서, 상기의 일체적, 병렬적으로 접합하는 접합 기구는 이웃하는 전사재료 사이에 있어서 소정의 틈(이음매)을 유지해서 복수의 전사재료를 동일방향으로 동일속도로 반송하고, 복수의 전사공정을 안정적으로 행하기 위한 기구 전반을 가리키고, 구체적으로는 프레임 본체, 조정 기구 등을 나타낸다.

복수의 전사재료를 이용해서 동일 기판 상에 형성된 감광성 수지층 사이의 틈(이음매)으로서는 삼출 방지와 이음매 부분의 축소(유효 전사지역의 확대)의 관점에서, 각각 독립적으로, 1∼20mm인 것이 바람직하고, 1∼10mm인 것이 보다 바람직하고, 3∼8mm이 특히 바람직하다.

전사장치의 접합 기구를 구성하는 적층롤의 외부 직경은 열가소성 수지를 사용한 층(소위 쿠션층)이 형성되지 않는 본 발명에 관련된 전사재료를 이용해서 감광성 수지층을 전사형성할 경우에, 적층할 때에 있어서의 기포(적층 기포)의 혼입을 효과적으로 방지하는 관점에서, 100mm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50∼80mm이다. 더욱, 적층 기포나 단차 불균일 방지의 점에서, 적층롤의 경도는 40∼80°가 바람직하고, 50∼70°가 보다 바람직하다.

또한, 전사장치의 접합 기구를 구성하는 백업롤의 외부 직경은 폭방향 적층 압력의 균일화의 관점에서, 50∼300mm이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100∼200mm이다. 이 백업롤은 크라운롤화되어 있는 것이 바람직하다. 크라운롤에 있어서의 크라운량, 즉 적층롤 가장자리와 적층롤 중앙부에 있어서의 직경의 차이가 3mm이하인 것이 바람직하고, 0.1∼3.0mm인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼2mm인 것이 더욱 바람직하고, 0.5∼2mm인 것이 특히 바람직하다.

전사 공정의 조건에 대해서는 기판 예비가열 장치에 의한 기판의 가열 온도는 60∼140℃가 바람직하다. 또한, 전사 공정의 그 밖의 조건으로서, 고무 롤러온도는 80∼140℃의 범위가, 적층 압력(선압)은 50∼200N/ｃｍ의 범위가, 반송 속도는 1∼5m/분의 범위가 바람직하다. 고무 롤러온도에 대해서는 140℃를 초과하면 전사재료에 주름이 들어가기 쉬워지고, 80℃ 미만이면 감광성 수지층의 밀착이 약해질 것이 있다.

본 발명에 있어서의 전사장치를 구성하는 송출 기구는 복수의 감광성 전사재료를 송출하는 기구이며, 복수의 감광성 전사재료를 부착하는 부착축을 설치해서 구성된 것이다.

또한, 가공 기구는 기판의 길이에 맞춰서 감광성 전사재료의 감광성 수지층 및 커버 필름에 하프 컷트를 넣는 하프 커터부, 및 커버 필름을 박리하는 박리 기구로 구성되는 것이다. 전사 반송 기구는 압착부(적층부) 앞에서 감광성 전사재료의 반송을 안정화시키는 기구, 즉 백텐션 컨트롤러를 갖는 텐션 조절 기구, 필름 위치 제어장치와 전사후 베이스 필름(가지지체)의 박리부로 구성되는 것이다.

상기의 송출 기구, 가공 기구, 및 전사 반송 기구는 복수, 일체적, 병렬적으로 배치해서 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서의 전사장치에 대해서, 2매의 전사재료를 사용해서 동일 기판에 접합, 전사(2층 적층)하는 장치를 예에 도 1∼7을 참조해서 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명에 있어서의 전사장치의 일례의 전체의 개요를 나타내는 개략도이다.

본 발명의 수지적층체의 제조방법에서는 기판 상의 전사지역의 폭보다도 좁은 폭의 전사재료를 복수장 병렬로 공급하고, 상기 전사지역의 대략 전면에 감광성 수지층을 전사한다.

도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 전사장치(2)는 기판공급부(10), 예비가열부(11), 접합 기구(열압착부)(12), 냉각부(13), 기판취출부(15), 전사재료 송출 기구(16)(전사재료 부착축(37, 38)), 가공 기구(39∼42), 전사 반송 기구(박리부(14), 필름 위치 제어장치(57), 텐션 조절 기구(43,44))을 설치해서 구성되어 있다.

이것들 중, 기판공급부(10), 예비가열부(11), 접합 기구(열압착부)(12), 냉각부(13), 기판취출부(15)는 일식(一式)을 나타내지만, 이것들도 복수, 병렬적으로 배치하고, 복수의 기판을 동시에 병렬적으로 적층해도 좋다.

전사재료 송출 기구(16)는 전사재료 부착축(37, 38)을 갖고, 이 전사재료 부착축(37, 38)에는 도 3과 같이, 각각 장척의 전사재료(17a, 17b)를 롤상으로 감은 전사재료 롤(18a, 18b)이 배치된다. 전사재료 송출 기구(16)는 각각 전사재료 롤(18a, 18b)로부터 각각의 전사재료(17a, 17b)를 인출해서, 반송로에 병렬로 공급한다.

각 전사재료(17a, 17b)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 가지지체(19)의 바로 위에(여기에서는 가지지체(19)의 표면에 직접), 컬러필터를 구성하기 위한 감광성 수지층(20)을 층형성한 것이며, 감광성 수지층(20)의 상층에는 감광성 수지층(20)을 보호하는 커버 필름(21)이 형성되어 있다. 컬러 표시의 패널을 제조할 경우에는 R(레드), G(그린), B(블루)의 3색의 컬러필터에 대응하는 Ｒ용, Ｇ용, Ｂ용의 3색의 전사재료(17a, 17b)가 기판(22) 상에 순차적으로 전사된다. 이렇게, 본 발명에서는 쿠션층 등 주로 수지 성분으로 구성된 또는 수지 성분을 많이 포함하는 층을 갖지 않는 전사재료를 병렬로 공급해서 동일 기판 상에 2층 동시 전사를 행하도록 하므로, 전사재료 사이의 이음매에서의 수지 성분의 삼출량을 억제할 수 있다.

예를 들면, 우선, Ｒ용의 전사재료 롤(18a,18b)이 배치되어서, Ｒ용의 감광성 수지층이 유리 기판(22)에 전사된다. 이 전사 후, 포토리소그래피법에 의해, 전사된 감광성 수지층에 대하여 노광, 현상이 행해져서 필터 패턴이 형성된다. 필터 패턴이 형성된 감광성 수지층은 베이킹되어서 기판 상에 고정된다.

이 베이킹후, Ｒ용의 필터가 형성된 유리 기판(22)은 다시 전사장치(2)로 되돌려진다. 그리고, Ｇ용의 전사재료 롤(18a,18b)이 배치되어서, Ｇ용의 감광성 수지층이 유리 기판(22)의 Ｒ용의 필터 형성면에 더욱 전사된다. 전사된 Ｇ용의 감광성 수지층은 Ｒ용의 감광성 수지층과 동일하게 필터 패턴이 형성되어, 베이킹에 의해 고정된다. Ｇ용의 필터가 형성된 후, 동일하게 Ｂ용의 감광성 수지층이 전사되어, Ｂ용의 필터가 형성된다. 이것들 3색의 컬러필터를 형성한 후, 그것들의 틈을 메우기 위해서, K(블랙)용의 감광성 수지층이 전사된다.

도1에 있어서, 기판(22)은 기판공급부(10)의 로보트 핸드(23)에 의해, 일정 간격으로 전사면을 아래쪽을 향한 상태로 예비가열부(11)로 공급된다. 이 기판(22)은, 예를 들면, 4매분의 패널을 포함하는 크기이며, 컬러필터가 형성된 후, 4분할된다.

예비가열부(11)는 기판반송 장치(24)와 히터(25, 26)로 구성되어 있다. 기판반송 장치(24)은 공기 부상 플레이트(27)와 이동 롤러(28)로 구성되어 있다. 공기 부상 플레이트(27)는 기판(22)의 전사면측에 대면하도록 배치되어 있고, 전사면을 향해서 깨끗한 공기를 분무하여 기판(22)을 부상시키도록 되어 있다.

이동 롤러(28)는 부상한 기판(22)의 전사면의 양측 가장자리부에 접촉하고, 회전함으로써 기판(22)을 접합 기구(열압착부)(12)를 향해서 반송한다. 기판(22)의 전사면의 양측 가장자리부에는 감광성 수지층(20)은 전사되지 않고, 이동 롤러(28)의 주면이 감광성 수지층(20)에 접촉하는 일은 없다. 이 이동 롤러(28)는 침 부착 롤러로 구성되어 있고, 도시되지 않은 침이 기판(22)의 가이드로서 기능하고, 기판(22)의 폭방향을 위치 결정하게 되어 있다.

히터(25, 26)는 기판 반송 장치(24)의 기판(22)의 반송로를 개재하도록 상하에 복수개 배치되어 있고, 기판(22)을, 예를 들면 50∼110℃의 온도로 가열한다. 예비가열부(11)에서 가열된 기판(22)은 이동 롤러(28)에 의해 접합 기구(열압착부)(12)로 송출된다.

접합 기구(열압착부)(12)는 적층롤 쌍(29)과 백업롤러(30)로 구성되어 있다. 적층롤 쌍(29)은 기판(22)에 접촉하는 적층롤(29a)과, 전사재료(17)에 접촉하는 적층롤(29b)로 구성되어 있다. 적층롤(29a, 29b) 및 백업롤러(30)에는 히터가 내장되어 있다. 적층롤 쌍(29)은 기판(22)과 전사재료(17)를 파지해서 반송함으로써, 전사재료(17)을 기판(22)에 열압착해서 첩부한다. 백업롤러(30)는 적층롤(29a, 29b)에 접촉해서 종동회전하고, 적층롤(29a, 29b)의 휨을 억제하고, 균일한 힘에 의한 열압착을 가능하게하는 것이다.

접합 기구(열압착부)(12)는 후술하는 하프 커터(45)의 하프 컷트 선이 소정의 위치를 통과하면, 기판반송 장치(24)로 운반하여 개시 신호를 송출한다. 이것에 의해, 하프 컷트 선과 기판(22)의 위치 맞춤이 행해진 상태로, 전사재료(17)의 감광성 수지층(20)이 기판(22)에 전사된다. 이 때, 가지지체(19)도 기판(22)의 이동에 따른 적층롤 쌍(29)의 이동 방향 하류측으로 이동된다.

냉각부(13)는 냉각풍 분무 보드(31)와 반송롤러(32)로 구성된다. 냉각풍 분무 보드(31)은 ＨＥＰＡ필터를 통과한 깨끗한 냉각풍을 기판(22)을 향해서 분무하 고, 반송롤러(32)로 반송되는 기판(22)의 온도를 거의 실온(30℃ 이하)로 냉각한다.

전사 반송 기구의 일부인 박리부(14)는 박리롤러(33) 및 베이스 필름 권취기 기구(34)로 구성되어 있고, 기판(22)로부터 가지지체(19)을 연속적으로 박리하고, 이 가지지체(19)을 회수축(34a)에 롤 형상으로 권취한다. 회수축(34a)은 도시되지 않은 권취기 모터에 의해 회전 구동되도록 되어 있다. 이 권취기 모터는 토크 제어되어 있고, 적층롤 쌍(29) 이후의 가지지체(19)의 장력을 일정하게 유지하고, 가지지체(19)에 휨이 발생하지 않도록 하고 있다.

박리부(14)의 하류측에는 공기 부상 플레이트(35)로 이루어지는 기판취출부(15)가 설치되어 있다. 이 공기 부상 플레이트(35)는, 예비가열부(11)의 공기 부상 플레이트(27)와 같이 구성되어 있다. 박리부(14)로부터 기판취출부(15)로 송출된 기판(22)은 로보트 핸드(36)에 의해 그 위쪽면이 흡착되어서 취출된다.

도3에 나타낸 바와 같이, 전사장치(2)는 가공 기구로서, 커터부(39,40)와, 커버 필름 박리 기구(41,42)를 구비하고, 전사 반송 기구로서, 상기 박리부 이외에, 백텐션롤러를 갖는 텐션 조절 기구(43,44)와 필름 위치 제어장치(57)를 독립적으로 구비하고 있다.

전사재료 롤(18a,18b)은 전사재료 부착축(37,38)에 각각 배치된다.

커터부(39, 40)은 각각의 전사재료(17a, 17b)의 가지지체(19a, 19b)을 남기고, 기판(22)의 전사지역(22a)의 길이(도 4 참조)에 맞춰서 감광성 수지층(20a, 20b) 및 커버 필름(21a, 2lb)에 절개선을 넣는 하프 커터(45)을 구비하고 있다. 하 프 커터(45)는 그 직사각형 방향이 각 전사재료(17a, 17b)의 폭방향에 따라 연장된 2매의 칼로 이루어진다. 2매의 칼의 간격은, 복수의 기판(22)이 연속적으로 반송되는 간격에 대응하고 있다. 즉, 2매의 칼의 간격은 1매의 기판(22)의 전사지역(22a)의 후단과, 다음 기판(22)의 전사지역(22a) 전단의 간격에 대응하고 있어, 2매의 칼을 동시에 1회 동작시킴으로써, 그것들의 위치에 동시에 절개선을 넣을 수 있다.

커버 필름 박리 기구(41,42)는 컷팅된 각 감광성 수지층(20a, 20b)의 상층의 커버 필름(21a,2lb)을 각 전사재료(17a, 17b)로부터 박리한다. 이 커버 필름 박리 기구(41,42)는 점착테이프 롤(46)로부터 인출된 점착테이프(47)를, 가압롤러(48)에 의해 커버 필름(21)에 첩부하고, 이 커버 필름(21)을 점착한 점착테이프(47)를 테이프 권취기 축(49)에 권취해서 회수한다.

전사 반송 기구의 텐션 조절 기구(43,44)는 백텐션롤러(50,51), 모터(52,53), 및 텐션 센서(54,55)로 구성되어 있다. 백텐션롤러(50,51)은 텐션 센서(54,55)로부터 검출되는 장력값에 기초하고, 적층롤 쌍(29) 이전의 전사재료(17a,17b)의 장력을 일정하게 유지하고, 전사재료(17a, 17b)에 휨이 발생하지 않도록 하고 있다. 텐션 센서(54,55)로 검출된 장력값은 컨트롤러(56)(도 5 참조)로 이동되어, 모터(52,53)의 회전속도나 회전량이 제어되어, 이것에 의해 텐션이 조절되도록 되어 있다.

전사 반송 기구의 필름 위치 제어장치(57)는 병렬로 반송되는 2매의 전사재료(17a, 17b)의 사이의 거리를 소정간격으로 유지하고, 전사재료(17a, 17b)의 반송을 안정시킨다. 또한, 필름 위치 제어장치(57)를 도처에 설치해서 전사재 료(17a,17b)를 정밀도 좋게 반송하도록 해도 좋다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 각 전사재료(17a, 17b)의 폭 W2은 기판(22) 상의 전사지역(22a)의 전폭 W1보다도 좁고, 예를 들면 W2≤1/2·W 1이다. 이러한 전사재료(17a,17b)가 병렬로 공급됨으로써, 전사지역(22a)의 대략 전면에 감광성 수지층(20)이 전사된다. 이렇게, 기판 상의 전사지역에서도 폭이 좁은 전사재료를 복수장 병렬로 공급함으로써, 전사재료를 폭넓음화하는 일 없이, 폭이 넓은 전사지역의 대략 전면에 감광성 수지층을 전사할 수 있다.

여기에서, W1―2·W2은 복수의 감광성 전사재료의 틈(이음매)을 나타낸다.

도5에 나타낸 바와 같이, 텐션 조절 기구(43,44)에 있어서의 백텐션롤러(50,51)는 같은 축 상에 설치되어 있다. 각 백텐션롤러(50,51)는 각각 별개의 모터(52,53)로 구동되도록 되어 있다. 컨트롤러(56)는 이것들의 모터(52,53)를 독립적으로 제어함으로써, 각 전사재료의 장력을 각각 독립적으로 조절한다. 복수의 전사재료를 1개의 백텐션롤러에 걸쳐서 반송하려고 하면, 어느 하나의 전사재료에 미끄러짐이 발생하기 때문에, 각 전사재료의 장력을 일정하게 유지할 수 없다. 그래서, 본 발명에 있어서의 전사 장치로는 각 전사재료에 대하여, 텐션 조절 기구를 설치하고, 이것들을 독립적으로 제어함으로써, 각 전사재료의 장력이 일정하게 유지되도록 하고 있다.

본 발명의 수지적층체의 제조방법에 있어서는 상기 전사장치를 이용해서 아래와 같이 해서 수지적층체를 제작할 수 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 기판공급부(10)의 로보트 핸드(23)에 의해 기 판(22)이 예비가열부(11)에 공급되면, 예비가열부(11)에 공급된 기판(22)은 히터 (25,26)에 의해 가열되어서 접합 기구(열압착부)(12)로 송출된다. 그리고, 접합 기구(열압착부)(12)로 송출된 기판(22)에 대하여, 전사재료 송출 기구(16)로부터, 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층이 형성된 전사재료(17a, 17b)가 소정의 틈(이음매)을 갖고 병렬로 공급된다.

이 전사재료(17a, 17b)은, 가지지체의 바로 위에, 특히 전사시에 쿠션성을 부여하기 위한 열가소성 수지층 등의 수지층을 가지지체/감광성 수지층 사이에 형성하지 않고, 감광성 수지층을 형성해서 이루어지는 것이다.

각 전사재료(17a, 17b)가 접합 기구(열압착부)(12)에 공급되기 이전에는 컨트롤러(56)가 전사재료 송출 기구(16)를 독립적으로 제어하고, 전사재료(17a, 17b)에 대하여 각 전사재료 롤(18a,18b) 각부의 처리를 실행한다. 전사재료(17a, 17b)는 각 컷트부(39,40)의 하프 커터(45)에 의해 기판(22)의 전사지역(22a)의 길이에 맞춰서 절개선을 넣을 수 있고, 각 커버 필름 박리 기구(41,42)로 이동된다. 각 커버 필름 박리 기구(41,42)에서는 컷팅된 각 감광성 수지층(20a,20b)의 상층의 커버 필름(21a,2lb)이 전사재료(17a, 17b)으로부터 박리된다. 각 커버 필름 박리 기구(41,42)를 통과한 전사재료(17a, 17b)는 각 텐션 조정 기구(43,44)에 의해 전사재료(17a, 17b)의 장력이 일정하게 유지된 상태로, 접합 기구(열압착부)(12)로 공급된다.

각 전사재료 송출 기구(16)로부터 공급된 전사재료(17a, 17b)는 기판(22)의 전사지역(22a)에 위치맞춤된 상태로, 접합 기구(열압착부)(12)의 적층롤 쌍(29)의 사이를 반송되어서, 기판(22)의 전사지역(22a)(도 4 참조)에 전사재료(17a, 17b)의 각 감광성 수지층(20a,20b)이 전사된다. 그 후, 각 전사재료(17a, 17b)의 감광성 수지층(20a,20b)이 전사된 기판(22)은 냉각부(13)로 이동되어, 냉각풍 분무 보드(31)로부터의 냉각풍을 받아서 냉각된 후, 박리부(14)로 이동된다. 박리부(14)에서는 각 전사재료(17a, 17b)의 가지지체가 회수축(34a)에 권취해서 박리된다. 각 전사재료(17a, 17b)의 가지지체가 박리된 후의 기판(22)은 기판취출부(15)로 송출되어, 로보트 핸드(36)에 의해 그 위쪽면이 흡착되어서 취출된다.

상술한 것과 같이, 기판(22)의 전사지역(22a)의 폭보다도 좁은 폭의 전사재료(17a,17b)를 병렬로 공급하는 전사재료 송출 기구(16)을 구비함으로써, 장치의 반송계를 폭넓음화할 필요가 없기 때문에, 장치의 개조 비용을 억제할 수 있는 것과 더불어, 폭이 넓은 기판의 전면에 감광성 수지층을 전사할 수 있다. 또한, 좁은 폭의 전사재료가 사용되기 때문에, 주름이 발생하기 어렵고, 전사재료의 취급성을 손상하는 일이 없다.

상기의 예에서는 각 전사재료 송출 기구에서, 같은 색용의 감광 재료를 공급하는, 예로 설명했지만, 도6에 나타낸 바와 같이, 전사재료 송출 기구의 제1공급부에서 Ｒ용의 감광 재료를 공급하고, 다른 방면의 제2공급부에서 Ｇ용의 감광 재료를 공급하는 등, 다른 색의 감광 재료를 공급하도록 해도 좋다. 또한, 상기의 예에서는 전사재료공급부를 2개 설치한 예로 설명했지만, 2개 이상 설치해도 좋다.

또한, 상기의 예에서는 각 전사재료공급부가 공급하는 각 전사재료의 폭을, 전사지역의 1/2이하로서, 각각을 같은 폭으로 한 예로 설명했지만, 한 방향이 전사 지역의 1/3의 폭을 가지고, 다른 방면이 2/3의 폭을 가진다는 것과 같이, 각 전사재료의 폭은 같지 않아도 좋고, 전사지역의 1/2이하가 아니어도 좋다. 이렇게, 각 전사재료의 폭을 변경하면, 전사재료의 제조 공정에서 발생하는 단척폭의 전사재료를 유효하게 활용할 수도 있다.

도7은 중앙에 위치하는 제 2 공급부에서 Ｒ용의 전사재료를 공급하고, 그 양측에 위치하는 제 1 및 제 3 공급부에서 얼라인먼트 마크를 전사하기 위한 Ｋ용의 전사재료를 공급하는, 예이다. 얼라인먼트 마크는 각 색의 전사위치를 맞추기 위한 위치 결정 마크이다.

∼전사재료∼

그 다음에, 전사재료에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서는 전사시에 쿠션성을 부여하기 위한 열가소성 수지층 등 주로 수지 성분으로 구성된 또는 수지 성분을 많이 포함하는 층을 가지지체/감광성 수지층 사이에 형성하지 않고, 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층을 형성한 전사재료를 사용한다.

본 발명에 있어서의 전사재료는 가지지체/감광성 수지층을 기본구성으로 하고 하기 (1)∼(4) 중 어느 하나의 구성이여도 좋다.

(1) 가지지체/감광성 수지층

(2) 가지지체/감광성 수지층/보호 필름

(3) 가지지체/중간층(산소차단층)/감광성 수지층

(4) 가지지체/중간층(산소차단층)/감광성 수지층/보호 필름

이것들의 구성에서는 적층할 때에 기포(적층 기포)가 혼입하기 쉽기 때문에, 본 발명의 전사장치에 있어서는 하기 구성으로 하는 것이 바람직하다.

(a) 접합 기구를 구성하는 적층롤의 외부 직경을 100mm 이하로 한다. 적층롤의 외부 직경에 대해서는 이미 서술된 것과 같다.

(b) 기판의 표면에 있어서의 단차를 0.5μｍ 이하로 한다. 기판 표면에 존재하는 단차가 상기 범위내이면, 적층할 때에 기포의 혼입을 효과적으로 저감할 수 있다. 단차의 측정 방법, 및 단차를 상기 범위내에로 하는 방법에 대해서는 후술한다.

또한, 공지의 적층 방법, 예를 들면, 일본 특허공개 평 6-333808호 공보, 일본 특허공개 평 7-125071호 공보에 기재된 진공 적층, 감압 적층과 조합시켜도 좋다.

<가지지체>

가지지체로서는 가요성을 갖고, 가압하 또는 가압 및 가열하에 두고 현저한 변형, 수축 또는 신장을 발생하지 않는 것을 선택해서 사용할 수 있다. 구체예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 트리아세트산 셀룰로오스 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에스테르 등을 들 수 있고, 그 중에서도 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름이 특히 바람직하다.

가지지체의 구조로서는 특히 제한은 없고, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있고, 단층 구조, 적층구조 중 어느 것이여도 좋다. 또한, 가지지체에는 감광성 수지층 또는 중간층과의 사이에 양호한 박리성을 확보하는 관점에서, 글로우 방전 등 의 표면처리를 행하지 않는 것이 바람직하고, 젤라틴 등의 하부도포층은 형성할 수도 있지만 형성하지 않는 것이 바람직하다.

가지지체로서는 그 적어도 한 방향의 표면에 도전성층을 갖거나, 또는 가지지체 자체가 도전성을 가져도 좋다. 가지지체가 도전성을 갖는 구성이면, 가지지체를 구비한 전사재료를 피전사체 상에 밀착시킨 후에 가지지체를 박리할 경우에, 상기 가지지체나 상기 피전사체 등이 대전해서 주위의 먼지 등을 끌어 당기는 일이 없고, 그 결과, 상기 가지지체를 박리한 후에도 감광성 수지층 상에 먼지 등이 부착되지 않고, 그 후의 노광 과정에서 여분의 미노광부가 생기는 것에 따르는 핀홀의 형성을 효과적으로 방지할 수 있다. 가지지체 상의 도전성층 또는 도전성을 갖는 가지지체의 표면에 있어서의 표면 전기 저항으로서는 10¹³Ω이하가 바람직하다.

도전성을 갖는 가지지체는 가지지체내에 도전성 물질을 함유함으로써 얻을 수 있다. 도전성 물질로서는 특히 제한은 없고, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면, 금속산화물, 대전 방지제 등을 들 수 있다.

상기 금속산화물로서는, 예를 들면, 산화 아연, 산화 티탄, 산화 주석, 산화 알루미늄, 산화 인듐, 산화 규소, 산화 마그네슘, 산화 바륨, 산화 몰리브덴 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용하는 이외에 2종 이상을 병용해도 좋다. 또한, 금속산화물의 형태로서는 결정 미립자, 복합 미립자 등을 들 수 있다. 또한, 상기 대전 방지제로서는, 예를 들면, 일렉트로스트립퍼 A(카오(주)제), 에레논 Ｎｏ． 19(제일공업제약(주)제) 등의 알킬 인산염계 음이온 계면활성제, 아모겐K(제 일공업제약(주)제) 등의 베타인계 양성계면활성제, 닛산노니온L(일본유지(주)제)등의 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르계 비이온 계면활성제, 에말겐 106, 동120, 동147, 동420, 동220, 동905, 동910(카오(주)제)이나 닛산노니온E(일본유지(주)제) 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 비이온 계면활성제, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르계, 다가 알콜 지방산 에스테르계, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르계, 폴리옥시에틸렌알킬아민계 등의 그 밖의 비이온계 계면활성제를 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

상기 도전성층은 공지의 도전성 물질을 사용한 구성 중에서 적당히 선택해서 형성할 수 있고, 상기 도전성 물질로서는 습도환경에 영향을 주지 않고 안정한 도전효과를 얻을 수 있는 점에서, 예를 들면, ＺｎＯ, ＴｉＯ₂, ＳｎＯ₂, Ａｌ₂O₃, Ｉｎ₂O₃, ＳｉＯ₂, ＭｇＯ, ＢａＯ, ＭｏＯ₃등이 바람직하다. 이것들은 1종 단독으로 사용하는 이외에 2종 이상을 병용해도 좋다.

상기 금속산화물 또는 상기 도전성 물질의 체적저항치로서는 10⁷Ω·ｃｍ 이하가 바람직하고, 10⁵Ω·ｃｍ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 상기 금속산화물 또는 상기 도전성 물질의 입자 직경으로서는 0.01∼0.7μm가 바람직하고, 0.02∼0.5μm가 보다 바람직하다.

상기 도전성층에는 바인더로서, 예를 들면, 젤라틴, 셀룰로오스 나이트레이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등의 셀룰로오스 에스테르, 염화 비닐리덴, 염화 비닐, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산 비닐, 탄소수 1∼4의 알킬아크릴레이트, 비닐피롤리돈 등을 포함하는 호모폴리머 또는 코폴리머, 가용성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 가용성 폴리아미드 등을 사용할 수 있다.

가지지체의 두께로서는 특히 제한은 없고, 5∼300μm의 범위가 일반적이고, 특히 10∼150μm의 범위내가 취급 용이함, 범용성 등의 점에서 바람직하다. 두께가 5μｍ미만이면 가지지체를 박리할 때에 깨지기 쉬워지는 경향이 있고, 또한, 가지지체를 통해서 노광할 경우에 있어서, 300μm을 넘으면 해상도가 저하하는 경향이 있다.

또한, 가지지체는 투명성도 좋고, 염료화 규소, 산화 알루미늄 졸, 크롬염, 지르코늄염 등을 함유하고 있어도 좋지만, 가지지체를 통해서 노광할 경우에는 투명성을 갖는 것이 바람직하다.

<감광성 수지층>

감광성 수지층은 컬러필터를 구성하는 착색 화소(색재), 스페이서, 블랙 매트릭스(흑재), 배향 제어재 등의 수지구조물을 구성하는 층이다.

감광성 수지층은, 적어도 고분자물질, 중합성 모노머 및 광중합개시제를 포함하는 감광성 수지조성물을 사용해서 형성할 수 있고, 더욱 필요에 따라서, 착색제나 다른 성분을 사용해서 구성할 수 있다. 착색제를 함유할 경우에는 컬러필터를 구성하는 착색 화소, 블랙 매트릭스등을 형성할 수 있다.

(고분자물질)

고분자물질은 스페이서나 착색 화소 등의 수지구조물을 형성할 경우에, 바인더 성분으로서 기능하는 것이며, 예를 들면, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 불소수지, 폴리아세탈 수지, ＡＢＳ수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체수지(ＥＶＡ), 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체수지(ＥＥＡ), 에틸렌메타크릴레이트 공중합체수지, 폴리 염화 비닐, 폴리카보네이트 수지, 메타크릴 수지, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 우레아수지, 에폭시 수지, 디알릴프탈레이트 수지, ＰＲＯＮＯＲＹＬ수지, 아이오노마 수지 등을 들 수 있고, 구체적으로는 「고분자재료편람」(코로나사 발행, 사단 법인고분자학회편집, 소화48년 2월 20일 발행), 102쪽 표1·1에 기재된 수지나, 103쪽 표1·2에 기재된 수지나, 측쇄에 카르복실산기, 카르복실산염기 등의 극성기를 갖는 폴리머, 그것 자체 중합성을 가지는 광중합 가능한 알릴기를 갖는 고분자수지가 바람직한 예로서 들 수 있다.

고분자물질은, 목적에 따라서 적당히 선택한 단량체의 단독중합체, 복수의 단량체로 이루어지는 공중합체 중 어느 것이여도 좋고, 1종 단독으로 사용하는 이외에, 2종 이상을 병용하도록 해도 좋다.

상기 「측쇄에 카르복실산기, 카르복실산염기 등의 극성기를 갖는 폴리머」의 예로서는 일본 특허공개 소 59-44615호 공보, 일본 특허공고 소 54-34327호 공보, 일본 특허공고 소 58-12577호 공보, 일본 특허공고 소 54-25957호 공보, 일본 특허공개 소 59-53836호 공보, 및 일본 특허공개 소 59-71048호 공보에 기재된 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레인산 공중합체, 부분 에스테르화 말레인산 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 측쇄에 카르복실산기를 갖는 셀룰로오스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 환상 산무수물을 부가한 것도 들 수 있다.

또한, 특히 바람직한 예로서, 미국 특허 제4139391호 명세서에 기재된 벤 질(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴산의 공중합체나, 벤질(메타)아크릴레이트와(메타)아크릴산과 다른 모노머의 다원 공중합체를 들 수 있다.

또한, 상기 「알릴기를 갖는 고분자수지」의 단량체로서는 일본 특허공개 2003-131379호 공보의 단락번호[0031]∼[0054]에 기재된 수지가 바람직한 것으로서 들 수 있다.

상기 고분자물질의 질량 평균 분자량으로서는 겔투과 크로마토그래피(ＧＰＣ)측정값의 폴리스티렌 환산값으로, 5,000∼100,000이 바람직하고, 8,000∼50,000이 보다 바람직하다. 상기 질량 평균 분자량이 상기 범위내이면, 막강도를 양호하게 한다.

고분자물질의 감광성 수지층 중에 있어서의 함유량으로서는 상기 층의 전체 고형분에 대하여, 15∼95질량％가 바람직하고, 30∼85질량％가 보다 바람직하고, 40∼75질량％가 더욱 바람직하다.

(중합성 모노머)

중합성 모노머로서는 적어도 1개의 부가 중합가능한 에틸렌성 불포화기를 갖는 것이면, 특히 제한은 없고, 목적에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 예를 들면, 에스테르 화합물, 아미드 화합물, 및 그 밖의 화합물을 들 수 있다.

상기 에스테르 화합물로서는, 예를 들면, 단관능(메타)아크릴산 에스테르, 다관능(메타)아크릴산 에스테르, 이타콘산 에스테르, 크로톤산 에스테르, 이소크로톤산 에스테르, 말레인산 에스테르, 그 밖의 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋지만, 이것들 중에서도, 단관능(메타)아크릴산 에스테르, 다관능(메타)아크릴산 에스테르 등이 바람직하다.

상기 단관능(메타)아크릴산 에스테르로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸 모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 다관능(메타)아크릴산 에스테르로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 폴리(메타)아크릴레이트, 소르비톨 트리(메타)아크릴레이트, 소르비톨 테트라(메타)아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히, 디펜타에리스리톨 폴리(메타)아크릴레이트가 바람직하다.

더욱 다른 예로서, 글리세린이나 트리메티롤에탄 등의 다관능 알콜에 에틸렌 옥사이드나 프로필렌 옥사이드를 부가시킨 후 (메타)아크릴레이트화한 것, 일본 특허공고 소48-41708호 공보, 일본 특허공고 소50-6034호 공보, 일본 특허공개 소51-37193호 공보에 기재된 우레탄아크릴레이트류, 일본 특허공개 소48-64183호 공보, 일본 특허공고 소49-43191호 공보, 및 일본 특허공고 소52-30490호 공보에 기재된 폴리에스테르아크릴레이트류, 에폭시 수지와 (메타)아크릴산의 반응 생성 물인 에폭시아크릴레이트류, 일본 특허공개 소60-258539호 공보에 기재된 (메타)아크릴산 에스테르나 우레탄(메타)아크릴레이트나 비닐 에스테르 등을 들 수 있다.

또한, 상기 「그 밖의 에스테르 화합물」로서는, 예를 들면, 트리메티롤프로판트리(아크릴로일옥시프로필)에테르, 트리(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 일본 접착 협회지Ｖｏｌ． 20,Ｎｏ． 7, 제300∼308쪽에 기재된 광경화성 모노머 및 올리고머 등을 들 수 있다.

상기 아미드 화합물로서는, 예를 들면, 불포화 카르복실산과 지방족 다가아민 화합물의 아미드(모노머) 등을 들 수 있고, 구체적으로는 메틸렌비스-(메타)아크릴 아미드, 1,6-헥사메틸렌비스-(메타)아크릴 아미드, 디에틸렌트리아민트리스(메타)아크릴 아미드, 크실렌비스(메타)아크릴 아미드 등을 들 수 있다. 또한, 일본 특허공개 소 60-258539호 공보에 기재된(메타)아크릴산 아미드,등을 들 수 있다.

상기 「그 밖의 화합물」로서는, 예를 들면, 일본 특허공개 소 60-258539호 공보에 기재된 알릴 화합물 등을 들 수 있다.

중합성 모노머는 1종 단독으로 사용하는 이외에, 2종 이상을 병용하도록 해 도 좋다.

중합성 모노머의 감광성 수지층 중에 있어서의 함유량으로서는 상기 층의 전체 고형분에 대하여, 10∼60질량％가 바람직하고, 20∼50질량％가 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는 감광성 수지층 중에 있어서의, 상기 고분자물질의 함유량 A(질량％)과 상기 중합성 모노머의 함유량 B(질량％)의 비 B/A로서는 0.3∼1.2가 바람직하다. 이 비 B/A를 상기 범위로 함으로써, 보다 효과적으로 레티큐레이션의 발생을 억제할 수 있고, 알칼리 현상에 장시간 필요로 하는 일도 없다. 또한, 보다 바람직한 비 B/A의 범위는 0.3∼0.9이다.

(광중합개시제)

광중합개시제로서는 약 300∼500ｎｍ의 파장영역에 약 50 이상의 분자 흡광계수를 갖는 성분을 적어도 1종 함유하고 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 일본 특허공개 평 2-48664호 공보, 일본 특허공개 평 1-152449호 공보, 및 일본 특허공개 평 2-153353호 공보에 기재된 방향족케톤류, 로핀 2량체, 벤조인, 벤조인에테르류, 폴리할로겐류, 할로겐화 탄화수소 유도체, 케톤 화합물, 케톡심 화합물, 유기과산화물, 티오화합물, 헥사아릴비이미다졸, 방향족오늄염, 케톡심에테르 등을 들 수 있다.

상기 중에서도, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논과 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 2량체의 조합, 4- [p-N, N'-디(에톡시카르보닐메틸)-2,6-디(트리클로로메틸)-s-트리아진], 2,4-비스-(트리클로로메틸)-6-[4'-(N, N'-디비스에톡시카 르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진 등이 바람직하다.

광중합개시제는 1종 단독으로 사용하는 이외에, 2종 이상을 병용하도록 해도 좋다.

광중합개시제의 함유량으로서는 상기 중합성 모노머의 양에 대하여, 0.1∼20질량％가 바람직하고, 0.5∼10질량％가 보다 바람직하다.

본 발명에 관련된 감광성 수지층에는 상술한 고분자물질, 중합성 모노머, 및 광중합개시제 이외에, 염료, 안료 등의 착색제를 함유해도 좋다. 바람직한 안료의 종류, 크기 등에 대해서는, 예를 들면 일본 특허공개 평 11-149008호 공보의 기재로부터 적당히 선택할 수 있다. 안료 등의 착색제를 함유시켰을 경우는 착색 화소를 형성할 수 있다. 또한, 필요에 따라서 계면활성제 등의 첨가제를 첨가할 수도 있다.

(착색제)

착색제로서는 일반적으로 안료를 사용할 수 있고, 예를 들면 안료를 분산한 레지스트 재료에 통상 사용할 수 있는 유기안료 또는 무기안료를 사용할 수 있다.

상기 무기안료로서는 금속산화물이나 금속착염과 같은 금속화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 철, 코발트, 알루미늄, 카드뮴, 납, 구리, 티탄, 마그네슘, 크롬, 아연, 안티몬 등의 금속의 산화물 또는 복합 금속산화물을 들 수 있다. 또한, 상기 유기안료 및 무기안료로서 구체적으로는 색지수(ＣｏｌｏｕｒＩｎｄｅｘ)(ＴｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＤｙｅｒｓａｎｄＣｏｌｏｕｒｉｓｔｓ 출판)에서, 피그먼트로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는 이하와 같은 색 지수(Ｃ．Ｉ．)번호의 화합물을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 빅토리아·퓨어 블루 ＢＯ(Ｃ．Ｉ．42595), 오라민(Ｃ．Ｉ．41000), 팻·블랙 ＨＢ(Ｃ．Ｉ．26150), Ｃ．Ｉ．피그먼트·옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 5, 16, 17, 20, 24, 31, 55, 60, 61, 65, 71, 73, 74, 81, 83, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 166, 168, 175, 180, 185;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·오렌지 1, 5, 13, 14, 16, 17, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 46, 49, 51, 61, 63, 64, 71, 73;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·바이올렛 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 40, 41, 42, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 53:1, 57, 57:1, 57:2, 58:2, 58:4, 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81:1, 83, 88, 90:1, 97, 101, 102, 104, 105, 106, 108, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 151, 166, 168, 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 202, 206, 207, 208, 209, 215, 216, 220, 224, 226, 242, 243, 245, 254, 255, 264, 265;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 60;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·그린 7, 36;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·브라운 23, 25;

Ｃ．Ｉ．피그먼트·블랙 1, 7;

등을 들 수 있다.

상기 안료는 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은 안료와 안료분산제를 미리 혼합해서 얻어진 조성물을, 후술하는 유기용매(또는 비히클)에 첨가해서 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 비히클은 도료가 액체상태로 있을 때에 안료를 분산시킨 매질의 부분을 칭하고, 액상이며 상기 안료와 결합해서 도포막을 굳히는 부분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기용매)를 포함한다. 상기 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는 특히 제한은 없고, 예를 들면, 아사쿠라 쿠니조저, 「안료의 사전」, 제일판, 아사쿠라 서점, 2000년, 438쪽에 기재되어 있는 니더, 롤 밀, 애트라이더, 슈퍼밀, 디졸바, 호모 믹서, 샌드밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다. 더욱 상기 문헌 310쪽 기재의 기계적 마쇄에 의해, 마찰력을 이용해 미분쇄해도 좋다.

(계면활성제)

감광성 수지층에는 도포 불균일(막두께 변동에 의한 불균일)을 효과적으로 방지한다는 관점에서, 계면활성제를 함유시키는 것이 바람직하다. 계면활성제는 일본 특허공개 2003-337424호 공보의 단락번호[0015]∼[0024], 일본 특허공개 2003-177522호 공보의 단락번호[0012]∼[0017], 일본 특허공개 2003-177523호 공보의 단락번호[0012]∼[0015], 일본 특허공개 2003-177521호 공보의 단락번호[0010]∼[0013], 일본 특허공개 2003-177519호 공보의 단락번호[0010]∼[0013], 일본 특허공개 2003-177520호 공보의 단락번호[0012]∼[0015], 일본 특허공개 평 11- 133600호 공보의 단락번호[0034]∼[0035], 일본 특허공개 평 6-16684호 공보에 기재된 계면활성제를 바람직한 것으로서 들 수 있다. 보다 높은 효과를 얻기 위해서는 불소계 계면활성제 및/또는 실리콘계 계면활성제(불소계 계면활성제, 또는 실리콘계 계면활성제, 불소원자와 규소원자의 양쪽을 함유하는 계면활성제) 중 어느 하나, 또는 2종 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 불소계 계면활성제가 가장 바람직하다.

또한, 하기 시판의 계면활성제를 그대로 이용할 수도 있다. 사용할 수 있는 시판의 계면활성제로서는, 예를 들면, Ftop ＥＦ301, 동ＥＦ303(신아키타 카세이(주)제), Florad ＦＣ430, 동431(스미토모 3M(주)제), Megafac F171, 동F173, 동F176, 동F189, 동R08(다이니폰잉크(주)제), Surflon S-382, 동ＳＣ101, 동102, 동103, 동104, 동105, 동106(아사히가라스(주)제)등의 불소계 계면활성제, 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또한, 폴리실록산폴리머 ＫＰ-341(신에츠화학공업(주)제), 트로이졸 S-366(트로이케미칼(주)제)도 실리콘계 계면활성제로서 사용할 수 있다.

불소계 계면활성제를 이용할 경우, 계면활성제 분자 중의 불소 함유 치환기의 불소원자수는 1∼38가 바람직하고, 5∼25가 보다 바람직하고, 7∼20이 가장 바람직하다. 불소원자수가 상기 범위내이면, 용매에 대한 용해성이 양호해서, 불균일의 개선 효과의 점에서도 유효하다.

(열중합 방지제)

감광성 수지층은 열중합 방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 열중합 방지제 의 예로서는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로갈롤, t-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2-메르캅토벤즈이미다졸, 페노티아진 등을 들 수 있다.

감광성 수지층의 전체 고형분에 대한 열중합 방지제의 함유량은 0.01∼1질량％가 일반적이고, 0.02∼0.7질량％가 바람직하고, 0.05∼0.5질량％가 특히 바람직하다.

<보호 필름>

감광성 수지층 상에는 저장할 때의 오염이나 손상으로부터 보호할 목적으로, 얇은 보호 필름을 형성하는 것이 바람직하다.

보호 필름은 가지지체와 동일 또는 유사의 재료로 이루어진 것이어도 좋지만, 감광성 수지층에서 용이하게 분리시킬 수 있는 것을 선택하는 것이 바람직하고, 재료의 예로서는 실리콘지, 폴리올레핀, 폴리테트라플루오로에틸렌시트가 적당하다.

<중간층>

상기 이외에, 노광시의 감도를 높일 목적으로, 더욱 중간층을 형성할 수 있다.

중간층으로서는 일본 특허공개 평 5-72724호 공보에 「분리층」으로서 기재되어 있는 산소차단 기능이 있는 산소차단막을 형성할 수 있다. 이 경우, 노광 감도가 향상하고, 노광기의 시간부하가 감소하고, 생산성이 향상한다.

산소차단막으로서는 낮은 산소투과성을 나타내고, 물 또는 알칼리 수용액에 분산 또는 용해하는 것이 바람직하고, 공지의 것 중에서 적당히 선택할 수 있다. 이것들 중, 특히 바람직한 것은 폴리비닐알콜과 폴리비닐피롤리돈의 조합이다.

중간층(산소차단막)의 두께로서는 0.5∼3.0μm가 바람직하다.

∼감광성 전사재료의 제작 방법∼

감광성 전사재료는, 예를 들면, 가지지체 상에 감광성 수지층 형성용 용액을 도포, 건조해서 감광성 수지층을 형성하고, 이 감광성 수지층의 표면에 보호 필름을 밀착시킴으로써 제작할 수 있다. 또한, 감광성 수지층을 복수 적층할 때에는 감광성 수지층 사이에 중간층을 형성해도 좋다.

상기 이외에, 가지지체 상 및 보호 필름 상에 감광성 수지층(및 필요에 따라서 중간층)을 형성한 시트를 준비하고, 가지지체와 감광성 수지층이 접하도록 서로 접합시킴으로써 감광성 전사재료를 제작할 수 있다.

감광성 수지층의 층두께로서는 1.0∼5.0μm가 바람직하고, 1.0∼4.0μm가 보다 바람직하고, 1.0∼3.0μm가 특히 바람직하다. 상기 층두께가 상기 범위내이면, 제조시에 핀홀의 발생이 없는 도포막을 얻을 수 있고, 현상시에 미노광부를 양호하게 제거할 수 있다.

또한, 감광성 수지층 이외의 다른 각층의 바람직한 두께에 대해서는 특히 한정은 없지만, 중간층으로는 0.5∼3.0μm이, 보호 필름으로는 4∼40μm이 일반적으로 바람직하다.

상기 도포는 공지의 도포장치 등을 이용해서 행할 수 있지만, 본 발명에 있 어서는 슬릿 형상 노즐을 사용한 도포장치(슬릿 코터)에 의해 행하는 것이 바람직하다.

슬릿 형상 노즐을 사용한 도포장치(슬릿 코터)는 액이 토출하는 부분에 슬릿 형상의 구멍을 갖는 슬릿 형상 노즐에 의해 도포하는 도포장치이며, 구체적으로는 일본 특허공개 2004-89851호 공보, 일본 특허공개 2004-17043호 공보, 일본 특허공개 2003-170098호 공보, 일본 특허공개 2003-164787호 공보, 일본 특허공개 2003-10767호 공보, 일본 특허공개 2002-79163호 공보, 일본 특허공개 2001-310147호 공보 등에 기재된 슬릿 형상 노즐, 및 슬릿 코터가 바람직하다.

<기판>

기판으로서는 특히 제한되는 것이 아니지만, 바람직하게는 투명기판을 사용할 수 있다.

구체적인 예로서는 표면에 산화 규소피막을 갖는 소다 유리판, 저팽창 유리, 비알칼리 유리, 석영 유리판 등의 공지의 유리판, 또는 플라스틱 필름 등을 들 수 있다.

기판은 그 표면의 단차가 0.5μｍ 이하인 것이 바람직하다. 기판 표면에 존재하는 단차가 상기 범위내이면, 적층할 때에 기포의 혼입을 효과적으로 저감할 수 있다. 상기 단차로서는 0.2μｍ 이하가 보다 바람직하다. 단차의 값은 표면 조도계 P-10(ＴＥＮＣＯＲ사 제)을 이용해서 측정되는 것이다.

또한, 기판 상의 단차를 상기 범위내에로 하는 방법으로서, 기판면을 평탄화하는 평탄화 막을 형성하는 방법, 단차를 공지의 연마기를 이용해서 연마하는 방법 등이 바람직하다.

기판은 미리 흑착색되어서 평탄성을 갖고 있을 경우는 그대로 사용할 수 있다.

또한, 기판은 미리 커플링 처리를 실시해 둠으로써, 전사재료와의 밀착을 양호하게 할 수 있다. 커플링 처리로서는 일본 특허공개 2000-39033호 공보에 기재된 방법이 바람직하다. 또한, 기판의 막두께로서는 특히 한정은 없지만, 700∼1200μm가 일반적으로 바람직하다.

<표시장치용 재료>

본 발명의 표시장치용 재료는 이미 서술한 본 발명의 수지적층체를 노광하고, 현상해서 되는 것이다. 본 발명의 수지적층체를 사용해서 구성되므로, 이물 부착에 의해 발생하는 화상결함이 적고, 양호한 화상표시가 가능하다.

본 발명의 표시장치용 재료는 기판 상에 감광성 수지층이 전사형성된 본 발명의 수지적층체를 사용하여 감광성 수지층을 노광하고, 더욱 현상하는 조작을 색상수(색 패턴의 수)만큼 반복해서 행하는 등의 공지의 방법에 의해 제작할 수 있다.

노광은 수지적층체의 기판 상에 형성된 감광성 수지층의 윗쪽(감광성 수지층의 기판이 있는 측과 반대 측)에 소정의 마스크를 배치하고, 상기 마스크의 더욱 윗쪽에 광원을 배치하고, 마스크(및 경우에 따라 중간층 및/또는 가지지체)을 통해서 마스크 윗쪽에서 광을 조사함으로써 행할 수 있다. 이 때, 마스크를 통과한 광에 의해 감광성 수지층을 패턴 노광하는 것이 가능하다.

상기 광원으로서는 감광성 수지층을 경화할 수 있는 파장영역의 광(예를 들면 365ｎｍ, 405ｎｍ 등)을 조사할 수 있는 것으로부터 적당히 선택할 수 있다. 구체적으로는 초고압수은등, 고압수은등, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다.

노광량으로서는 보통 5∼300ｍＪ/ｃｍ²정도이며, 바람직하게는 10∼100ｍＪ/ｃｍ²정도이다.

현상은 노광후에 현상액을 사용해서 행할 수 있다.

현상액으로서는 특히 제약은 없고, 일본 특허공개 평 5-72724호 공보에 기재된 것 등, 공지의 현상액을 사용할 수 있다. 또한, 현상액은 감광성 수지층이 용해형의 현상 거동을 나타내는 것이 바람직하고, 예를 들면, ｐＫａ=7∼13의 화합물을 0.05∼5ｍｏｌ/L의 농도로 포함하는 것이 바람직하지만, 더욱 물과 혼화성을 갖는 유기용제를 소량첨가해도 좋다.

물과 혼화성을 갖는 유기용제로서는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 부탄올, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노-n-부틸에테르, 벤질 알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, ε-카프로락톤, γ-부티로락톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포르아미드, 락트산 에틸, 락트산메틸, ε-카프로락탐, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 유기용제의 농도는 0.1∼30질량％가 바람직하다.

현상액에는 더욱 공지의 계면활성제를 첨가할 수 있다. 계면활성제의 농도는 0.01∼10질량％가 바람직하다.

현상의 방식으로서는 패들 현상, 샤워 현상, 샤워 & 스핀 현상, 딥 현상 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다.

여기에서, 상기 샤워 현상에 대해서 설명한다. 노광후의 감광성 수지층에 현상액을 샤워에 의해 분무함으로써, 미경화 부분을 제거할 수 있다. 또한, 현상 전에는 감광성 수지층의 용해성이 낮은 알칼리성의 액을 샤워 등에 의해 분무하고, 미리 중간층 등을 제거해 두는 것이 바람직하다. 또한, 현상 후에, 세정액 등을 샤워에 의해 분무하고, 브러시 등으로 문지르면서, 현상 잔사를 제거하는 것이 바람직하다.

상기 세정액으로서는 공지의 것을 사용할 수 있지만, 후지필름(주)제의 Ｔ-ＳＤ1(인산염, 규산염, 비이온 계면활성제, 소포제 및 안정제 함유), 또는 후지필름(주)제의 Ｔ-ＳＤ2(탄산나트륨 및 페녹시옥시에틸렌계 계면활성제 함유)나 후지필름(주)제의 Ｔ-ＳＤ3이 바람직하다.

현상액의 액온도는 20∼40℃가 바람직하고, 또한, 현상액의 ｐＨ는 8∼13이 바람직하다.

본 발명의 표시장치용 재료에는 액정 표시장치, ＰＤＰ, ＥＬ 등을 구성하는 컬러필터 [컬러 화상(소위 화소), 블랙 매트릭스, 스페이서, 및 액정배향 제어용 돌기 등의 구조물 모두를 포함하는 것.) 등이 포함된다.

본 발명의 표시장치용 재료가 컬러필터일 경우에 있어서는 이미 서술한 본 발명의 수지적층체를 상기한 바와 같이 노광하고, 현상해서 컬러필터를 제작하고, 제작된 컬러필터 상에 투명전극을 형성하고, 더욱 분할배향용 돌기를 적층함으로써 스페이서를 형성할 수 있다. 이 경우, 비용 저감이 가능하다.

<표시장치, 액정 표시장치>

본 발명의 표시장치는 이미 서술한 본 발명의 수지적층체를 노광하고, 현상해서 되는 표시장치용 재료(본 발명의 표시장치용 재료)을 형성해서 구성된 것이다. 본 발명의 수지적층체를 사용해서 구성되므로, 화상결함이 적고, 표시 품위가 양호한 화상표시가 가능하다.

본 발명의 표시장치로서는 액정 표시장치, 플라즈마 디스플레이 표시장치, ＥＬ 표시장치, ＣＲＴ 표시장치 등의 표시장치 등이 포함된다. 표시장치의 정의나 각 표시장치의 설명에 대해서는, 예를 들면 「전자 디스플레이 디바이스」(사사키 아키오 저,(주) 공업조사회, 1990년 발행), 「디스플레이 디바이스」(이브키 스미아키저, 산업도서(주), 1989년 발행) 등에 기재되어 있다.

상기 중, 액정 표시장치가 특히 바람직하다.

본 발명의 액정 표시장치는 이미 서술한 본 발명의 수지적층체를 노광하고, 현상해서 되는 표시장치용 재료(본 발명의 표시장치용 재료)를 형성해서 구성된 것이며, 더욱 편광판을 갖는 형태가 바람직하다. 본 발명의 액정 표시장치는 상기와 같이, 화상결함이 적고, 표시 품위가 양호한 화상표시가 가능하다.

액정 표시장치에 대해서는, 예를 들면 「차세대 액정 디스플레이 기술」(우치다 타쯔오 편집,(주) 공업조사회, 1994년 발행)에 기재되어 있다. 액정 표시장치에는 특히 제한은 없고, 예를 들면, 상기의 「차세대 액정 디스플레이 기술」에 기재되어 있는 여러가지 방식의 액정 표시장치에 적용할 수 있다. 예를 들면, ＥＣＢ(ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ), ＴＮ(ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ), ＩＰＳ(Ｉｎ-ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ), ＦＬＣ(ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ), ＯＣＢ(ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙＢｅｎｄ), ＳＴＮ(ＳｕｐｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ), ＶＡ(ＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎｅｄ), ＨＡＮ(ＨｙｂｒｉｄＡｌｉｇｎｅｄＮｅｍａｔｉｃ), ＧＨ(ＧｕｅｓｔＨｏｓｔ) 등의 여러가지 표시 모드를 채용할 수 있다. 이것들의 표시 모드 중에서도, 특히 높은 표시 품위의 표시장치를 제공할 수 있는 ＶＡ(ＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎｅｄ)표시 모드가 바람직하다.

이것들 중에서도, 특히 컬러ＴＦＴ방식의 액정 표시장치가 유효하다. 컬러ＴＦＴ방식의 액정 표시장치에 대해서는, 예를 들면 「컬러ＴＦＴ액정 디스플레이」(공립 출판(주), 1996년 발행)에 기재되어 있다.

더욱, ＩＰＳ 등의 횡전계구동 방식, ＭＶＡ 등의 화소분할 방식 등의 시야각이 확대된 액정 표시장치에도 적용할 수 있다. 이것들의 방식에 대해서는, 예를 들면 「ＥＬ, ＰＤＰ, ＬＣＤ 디스플레이-기술과 시장의 최신동향-」(도레이 리서치 센터 조사 연구 부문, 43페이지, 2001년 발행)에 기재되어 있다.

또한, 노트북 PC용 디스플레이나 텔레비전 모니터 등의 대화면의 액정 표시장치 등에도 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 초월하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 특별히 언급되지 않는 한, 「부」는 질량기준이다.

(실시예 1)

-감광성 전사재료의 제작-

(1) 두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 가지지체(ＰＥＴ가지지체)의 표면에 직접, 슬릿 형상 노즐을 사용하여 하기 표 1에 기재된 조성으로 이루어진 착색 감광성 수지조성물 K1을 도포하고, 건조시켜서 흑색 감광성 수지층을 형성했다. 그리고, 흑색 감광성 수지층의 표면에 보호 필름(두께 12μm 폴리프로필렌 필름)을 압착하고, 감광성 전사재료를 제작했다. 이하, 이것을 감광성 전사재료 K1으로 칭한다.

(2) 이어서, 상기 감광성 전사재료 K1의 제작에 사용한 착색 감광성 수지조성물 K1을, 하기 표1에 기재된 조성으로 이루어진 착색 감광성 수지조성물 R1, G1, 또는 B1로 바꾼 것 이외는 상기의 감광성 전사재료 K1의 제작과 같게 하여 감광성 전사재료 R1, G1, 및 B1을 제작했다.

또한, 착색 감광성 수지조성물 K1, R1, G1, 및 B1의 상세에 대해서는 후술한다.

그 다음에, 이하에 나타낸 바와 같이, 수지적층체를 제작하고, 노광, 현상하는 조작을 복수회 반복해서 컬러필터를 제작했다.

-블랙(K) 화상의 형성-

무알칼리 유리 기판(이하, 간단히 「유리 기판」으로 칭한다.)을, 25℃로 조정한 유리 세정제액을 샤워에 의해 20초간 분무하면서 나일론모를 갖는 회전 브러 시로 세정하고, 순수 샤워 세정후, 실란커플링액(N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란 0.3질량％ 수용액, 상품명:ＫＢＭ603, 신에츠화학공업(주)제)을 샤워에 의해 20초간 분무하고, 순수 샤워 세정했다. 이 기판을 기판예비가열 장치를 이용해서 100℃에서 2분간 가열했다.

그 다음에, 감광성 전사재료 K1의 보호 필름을 박리후, 하기의 전사장치를 이용하여, 100℃에서 2분간 가열된 유리 기판에, 고무 롤러온도 120℃, 선압 100N/ｃｍ, 반송 속도 2.2m/분의 조건으로 적층했다. 여기에서, 세정, 가열후의 상기 유리 기판에는 형성물이 없고, 기판 표면의 단차로서는 0μm이다.

전사장치는 도 1 및 도 3∼도 4에 나타낸 바와 같이 구성되어, 웹 폭 520mm×2개, 웹 간격 5mm, 적층롤의 외부 직경 80mm, 적층롤의 경도 70°, 백업롤 직경 250mm, 크라운량 2mm(롤 중앙과 단부의 직경의 차)으로 한(중앙이 굵다) 2층 적층기를 사용했다.

가지지체를 박리후, 초고압수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(히타치 하이 테크 전자 엔지니어링 주식 회사제)로, 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영노광 마스크)를 수직으로 세운 상태로, 마스크면과 감광성 수지층 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 70ｍＪ/ｃｍ²로 패턴 노광했다.

그 다음에, 탄산 Ｎａ계 현상액(0.38몰/리터의 탄산수소 나트륨, 0.47몰/리터의 탄산 나트륨, 5질량％의 디부틸나프탈렌 술폰산 나트륨, 음이온 계면활성제, 소포제, 및 안정제 함유, 상품명:T-ＣＤ1(후지 필름(주)제)을 순수로 5배로 희석한 액)을 사용하여, 29℃에서 30초간, 콘형 노즐에 의해 압력 0.15ＭＰａ로 샤워 현상하고, 흑색 감광성 수지층을 현상 제거하고, 패터닝했다.

그 다음에, 세정제(인산염, 규산염, 비이온 계면활성제, 소포제 및 안정제 함유, 상품명:T-ＳＤ1,(후지 필름(주)제)을 순수로 10배로 희석해서 사용하여, 33℃에서 20초간, 콘형 노즐에 의해 압력 0.02ＭＰａ로 샤워와 나일론모를 갖는 회전 브러시에 의해 잔사제거를 행하고, 높이 2.4μm의 블랙(K) 화상을 얻었다. 그 후 더욱, 이 유리 기판에 대하여, K화상이 형성되어 있는 측에서 초고압수은 등에 의해 500ｍＪ/ｃｍ²의 광을 포스트 노광한 후, 220℃에서 15분간 더욱 열처리했다.

K화상이 형성된 유리 기판을 다시, 상기한 바와 같이 해서 브러시로 세정하고, 순수 샤워 세정후, 실란커플링액은 사용하지 않고, 기판예비가열 장치에 의해 100℃에서 2분간 가열했다.

-레드(R) 화소의 형성-

그 다음에, 감광성 전사재료 R1을 사용하여, 블랙(K) 화상이 형성된 유리 기판의 Ｋ화상 형성면에, 상기 감광성 전사재료 K1을 사용한 경우와 같은 방법에 의해, 레드(R)화소와 28×28μm의 정사각형의 레드(R) 패턴을 형성했다. 단, 노광량은 40ｍＪ/ｃｍ²로 하고 탄산 Ｎａ계 현상액에 의한 현상은 35℃에서 35초간 했다.

여기에서, 레드(R) 화소의 층두께는 2.0μm이며, 안료Ｃ．Ｉ．피그먼트·레드 254, Ｃ．Ｉ．피그먼트·레드 177의 도포량은 각각 0.88g/m², 0.22g/m²으로 했다.

그 후, R화소가 형성된 유리 기판을 다시, 상기한 바와 같이 브러시로 세정하고, 순수 샤워 세정후, 실란커플링액은 사용하지 않고, 기판 예비 가열 장치에 의해 100℃에서 2분간 가열했다.

-그린(G) 화소의 형성-

그 다음에, 감광성 전사재료 G1을 사용하여, 상기 K화상 및 R화소가 형성된 유리 기판의 Ｋ화상 등 형성면에, 상기 감광성 전사재료 K1을 사용한 경우와 같은 방법에 의해, 그린(G) 화소를 형성함과 아울러, R패턴 상에 상기 R패턴 전체를 피복하도록 해서 그린(G) 패턴을 형성했다. 단, 노광량은 40ｍＪ/ｃｍ²로 하고 탄산 Ｎａ계 현상액에 의한 현상은 34℃에서 45초간 했다.

여기에서, 그린(G) 화소의 층두께는 2.0μm이며, 안료Ｃ．Ｉ．피그먼트·그린 36, Ｃ．Ｉ．피그먼트·옐로우 150의 도포량은 각각 1.12g/m², 0.48g/m²로 했다.

그 후, K화상 및 R화소 및 G화소가 형성된 유리 기판을 다시, 상기한 바와 같이 브러시로 세정하고, 순수 샤워 세정후, 실란커플링액은 사용하지 않고, 기판 예비 가열 장치에 의해 100℃에서 2분간 가열했다.

-블루(B) 화소의 형성-

그 다음에, 감광성 전사재료 B1을 사용하여, 상기 K화상 및 R화소 및 G화소가 형성된 유리 기판의 Ｋ화상 등 형성면에, 감광성 전사재료 K1을 사용한 경우와 같은 방법에 의해, 블루(B) 화소를 형성했다. 단, 노광량은 30ｍＪ/ｃｍ²으로 하고 탄산 Ｎａ계 현상액에 의한 현상은 36℃에서, 40초간 했다.

여기에서, 블루(B) 화소의 층두께는 2.0μm이며, 안료Ｃ．Ｉ．피그먼트·블루 15:6, Ｃ．Ｉ．피그먼트·바이올렛 23의 도포량은 각각 0.63g/m², 0.07g/m²로 했다.

그 후, K화상 및 R화소, G화소 및 B화소가 형성된 유리 기판을 240℃에서 50분간 베이킹 처리하고, 본 발명의 컬러필터를 제작했다. 이하, 이것을 「컬러필터측 기판」으로 칭한다.

여기에서, 상기 표 1에 기재된 착색 감광성 수지조성물 K1, R1, G1, 및 B1의 조제에 대해서 설명한다.

착색 감광성 수지조성물 K1은 하기와 같이 해서 얻어진 것이다.

우선, 상기 표 1에 기재된 양의 Ｋ안료분산물 1, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하고 150r.p.m.로 10분간 교반했다. 그 다음에, 상기 표 1에 기재된 양의 메틸에틸케톤, 바인더1, 하이드로퀴논모노메틸에테르, ＤＰＨＡ액, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N, N-비스에톡시카르보닐메틸)아미노-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 및 계면활성제 1을 무게를 재고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서대로 첨가하고, 온도 40℃(±2℃)에서 150r.p.m.로 30분간 교반했다.

또한, 상기 표 1에 기재된 조성물 K1 중 각 조성의 상세한 것은 아래와 같다.

＊ K안료분산물 1

·카본블랙…13.1부

(데구사 회사제, 상품명 ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ 250)

·5-[3-옥소-2-[4-[3,5-비스(3-디에틸아미노프로필아미노카르보닐)페닐]아미노 카르보닐]페닐아조]-부티로일아미노벤즈이미다졸론…0.65부

·폴리머 [벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=72/28[몰비])의 랜덤 공중합물(질량 평균 분자량 37,000)]…6.72부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…79.53부

＊ 바인더1

·폴리머 [벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=78/22[몰비])의 랜덤 공중합물(질량 평균 분자량 40,000)]…27부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…73부

＊ＤＰＨＡ액

디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(중합금지제 ＭＥＨＱ를 500ｐｐｍ함유, 상품명:ＫＡＹＡＲＡＤＤＰＨＡ, 니혼카야쿠(주)제)…76부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…24부

＊ 계면활성제 1

메가팩 F-780-F(다이니폰잉크 화학공업(주)제)

[조성]·Ｃ₆F₁₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ=ＣＨ₂ 40부와 H(ＯＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂)₇ＯＣＯＣＨ=ＣＨ₂ 55부와 H(ＯＣＨ₂ＣＨ₂)₇ＯＣＯＣＨ=ＣＨ₂ 5부와의 공중합체, 질량 평균 분자량 3만]…30부

·메틸에틸케톤…70부

착색 감광성 수지조성물 R1은 하기와 같이 해서 얻어진 것이다.

우선, 상기 표1에 기재된 양의 Ｒ안료분산물 1, R안료분산물 2, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하고 150r.p.m.로 10분간 교반했다. 그 다음에, 표1에 기재된 양의 메틸에틸케톤, 바인더2, ＤＰＨＡ액, 2-트리클로로메틸-5-(p-스티릴스티릴)-1,3,4-옥사디아졸, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N, N-비스에톡시카르보닐메틸)아미노-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 페노티아진을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 이 순서대로 첨가하고 150r.p.m.로 10분간 교반했다. 그 다음에, 상기 표 1에 기재된 양의 첨가제 1을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하고 150r.p.m.로 20분간 교반했다. 더욱, 상기 표 1에 기재된 양의 계면활성제 1을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 첨가하고 30r.p.m.로 30분간 교반하고, 나일론 메쉬 #200로 여과했다.

또한, 상기 표 1에 기재된 조성물 R1 중 각 조성의 상세한 것은 아래와 같다. 또한, 조성물 K1과 같은 성분에 대해서는 상기와 같다.

＊ R안료분산물 1

·Ｃ．Ｉ．피그먼트·레드 254(상품명:ＩｒｇａｐｈｏｒＲｅｄ B-ＣＦ, 치바·스페셜티·케미컬즈(주)제)…8.0부

·5-[3-옥소-2-[4-[3,5-비스(3-디에틸아미노프로필아미노카르보닐)페닐]아미노 카르보닐]페닐아조]-부티로일아미노벤즈이미다졸론…0.8부

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=72/28[몰비])의 랜덤 공중합물, 질량 평균 분자량 3.7만)…8.0부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…83.2부

＊ R안료분산물 2

·Ｃ．Ｉ．피그먼트·레드 177(상품명:ＣｒｏｍｏｐｈｔａｌＲｅｄ A2B, 치바·스페셜티·케미컬즈(주)제)…18부

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=72/28[몰비])의 랜덤 공중합물, 질량 평균 분자량 3.7만)…12부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…70부

＊ 바인더 2

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산/메틸메타크릴레이트(=38/25/37[몰비])의 랜덤 공중합물, 분자량:3만)…27부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…73부

＊ 첨가제 1

ＨＩＰＬＡＡＤＥＤ152(쿠스모토 카세이(주)제;인산 에스테르계 특수활성제)

착색 감광성 수지조성물 G1은 하기와 같이 해서 얻어진 것이다.

우선, 상기 표1에 기재된 양의 Ｇ안료분산물 1, Y안료분산물 1, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합해서 150r.p.m.로 10분간 교반했다. 그 다음에, 상기 표1에 기재된 양의 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 바인더1, ＤＰＨＡ액, 2-트리클로로메틸-5-(p-스티릴스티릴)-1,3,4-옥사디아졸, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N, N-비스에톡시카르보닐메틸)아미노-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 및 페노티아진을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 이 순서대로 첨가하고 150r.p.m.로 30분간 교반했다. 더욱, 상기 표1에 기재된 양의 계면활성제 1을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 첨가하고 30r.p.m.로 5분간 교반하고, 나일론 메쉬 #200로 여과했다.

또한, 상기 표 1에 기재된 조성물 G1 중 각 조성의 상세한 것은 아래와 같다. 또한, 조성물 K1과 같은 성분에 대해서는 상기와 같다.

＊ G안료분산물 1

상품명:ＧＴ-2(후지필름 일렉트로닉스 머티리얼즈(주)제)

＊ Y안료분산물 1

상품명:ＣＦ옐로우 ＥＸ3393(미쿠니색소(주)제)

착색 감광성 수지조성물 B1은 하기와 같이 해서 얻어진 것이다.

우선, 상기 표 1에 기재된 양의 Ｂ안료분산물 1, B안료분산물 2, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트를 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하고 150r.p.m.로 10분간 교반했다. 그 다음에, 상기 표 1에 기재된 양의 메틸에틸케톤, 바인더3, ＤＰＨＡ액, 2-트리클로로메틸-5-(p-스티릴스티릴)-1,3,4-옥사디아졸, 페노티아진을 무게를 재고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서대로 첨가하고, 온도 40℃(±2℃)에서 150r.p.m.로 30분간 교반했다. 더욱, 상기 표 1에 기재된 양의 계면활성제 1을 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 첨가하고 30r.p.m.로 5분간 교반하고, 나일론 메쉬 #200로 여과했다.

또한, 상기 표1에 기재된 조성물 B1 중 각 조성의 상세한 것은 아래와 같다. 또한, 조성물 K1과 같은 성분에 대해서는 상기와 같다.

＊ B안료분산물 1

상품명:ＣＦ블루ＥＸ3357(미쿠니색소(주)제)

＊ B안료분산물 2

상품명:ＣＦ블루ＥＸ3383(미쿠니색소(주)제)

＊ 바인더3의 조성은

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산/메틸메타크릴레이트(=36/22/42[몰비])의 랜덤 공중합물(질량 평균 분자량 3만)…27부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…73부

-ＭＶＡ용 액정 표시장치의 제작-

상기에서 얻은 컬러필터 상에, 투명전극으로서 ＩＴＯ막(Indium Tin Oxide)을 스퍼터링에 의해 형성했다.

그 다음에, 아래와 같이 해서, 액정배향 제어용 돌기를 형성했다.

상기 감광성 전사재료 K1의 제작에 사용한 착색 감광성 수지조성물 K1을, 하기의 처방 A1으로 이루어진 포지티브형 감광성 수지층용 도포액으로 바꾼 것 이외에는 상기의 감광성 전사재료 K1의 제작과 같게 해서, 감광성 전사재료 A1을 제작했다. 그리고, 제작한 감광성 전사재료 A1을 사용하여 이미 형성된 ＩＴＯ투명전극 상에 액정배향 제어용 돌기를 형성했다. 이 때, 노광, 현상, 및 베이킹공정은 이하에 나타내는 방법으로 행했다.

소정의 포토마스크가 감광성 수지층의 표면으로부터 100μm의 거리가 되도록 프록시미티 노광기(히타치 하이 테크 전자 엔지니어링(주)제)을 배치하고, 상기 포토마스크를 통해서 초고압수은등에 의해 조사 에너지 150ｍＪ/ｃｍ²로 프록시미티 노광했다.

계속해서, 2.38% 테트라메틸암모늄 히드록시드 수용액을, 샤워식 현상 장치로 33℃에서 30초간 기판에 분무하면서 현상했다. 이렇게 해서, 감광성 수지층의 불필요부(노광부)를 현상 제거함으로써, 컬러필터측 기판 상에, 소망의 형상으로 패터닝된 감광성 수지층으로 이루어진 액정배향 제어용 돌기가 형성된 액정 표시장치용 기판을 얻었다. 그 다음에, 액정배향 제어용 돌기가 형성된 액정 표시장치용 기판을 230℃ 하에서 30분간 베이킹함으로써, 액정 표시장치용 기판 상에 경화된 액정배향 제어용 돌기를 형성했다.

< 포지티브형 감광성 수지층용 도포액의 처방 A1>

·포지티브형 레지스트액…53.3부

(ＦＨ-2413F, 후지필름 일렉트로닉스 머티리얼즈(주)제)

·메틸에틸케톤…46.7부

·메가팩 F-780F(다이니폰잉크 화학공업(주)제)…0.04부

계속해서, 상기에서 얻어진 액정 표시장치용 기판 상에 폴리이미드의 배향막을 형성한 후, 컬러필터를 구성하는 화소군의 주위에 형성되어진 블랙 매트릭스의 외곽선에 상당하는 위치에, 스페이서 입자를 함유하는 에폭시 수지 밀봉제를 인쇄하고, 액정 표시장치용 기판을 별도로 준비한 대향 기판(ＴＦＴ기판)과 접합했다. 그 다음에, 접합된 유리 기판을 열처리하고, 밀봉제를 경화시켜서 2매의 유리 기판의 적층체를 얻었다. 이 적층체를 진공하에서 탈기하고, 그 후 대기압으로 되돌리고 2매의 유리 기판의 틈에 ＭＶＡ모드용 액정을 주입했다. 주입 종료후, 주입구부분을 접착제를 사용해서 자외선조사해서 밀봉하여 액정셀을 얻었다. 이 액정셀의 양면에 편광판((주) 산릿쓰제, ＨＬＣ2-2518)을 첩부해서 3파장 냉음극관 광원(도시바라이테크(주)제의 ＦＷＬ18ＥＸ-N)의 백라이트를 구성하고, 액정 표시장치로 했다.

-평가-

상기의 「블랙(K) 화상의 형성」에 있어서, 감광성 전사재료 K1을 2층 적층 했을 때의 수지의 삼출, 기포의 혼입의 정도를 하기와 같이 해서 평가했다. 평가 결과는 하기 표 2에 나타낸다.

(1) 삼출

병렬로 공급된 감광성 전사재료 K1을 2층 적층하고 있을 때에, 감광성 전사재료 사이의 이음매의 부분으로 삼출되고 있는 폭(전사재료의 측단으로부터의 거리)을 계측하고, 평균치를 구해서 삼출폭(μm)으로 하고, 하기 평가 기준에 따라서 평가했다.

[평가 기준]

A: 삼출폭이 100미만이었다.

B: 삼출폭이 100이상 120미만이었다.

C: 삼출폭이 120이상이었다.

(2)기포혼입

병렬로 공급된 감광성 전사재료 K1을 2층 적층하고 있을 때의 기포의 함유를 목시에 의해 관찰하고, 하기 평가 기준에 따라서 평가했다.

[평가 기준]

A:기포의 함유가 발생되지 않았다.

B:기포의 함유가 조금 발생했지만, 화소영역에서는 발생되지 않고, 실용상 허용 범위내이었다.

C:기포의 함유가 발생했다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서, 블랙(K) 화상의 높이를 2.4μm로부터 3.0μm로 변경한 것과 아울러, ＩＴＯ막의 형성후에 더욱, 이미 형성된 Ｋ화상의 윗쪽에 하기 포토 스페이서용 감광성 전사재료를 사용해서 아래와 같이 해서 포토 스페이서를 형성한 것 이외에, 실시예 1과 같게 해서 컬러필터측 기판을 제작하고, 액정 표시장치를 제작했다. 또한, 본 발명에서는 실시예 1의 Ｒ패턴과 G패턴를 적층해서 되는 스페이서 구조는 형성하지 않았다.

또한, 하기의 「포토 스페이서의 형성」할 때에, 포토 스페이서용 감광성 전사재료를 2층 적층했을 때의 수지의 삼출, 기포의 혼입의 정도를 실시예 1과 같은 방법에 의해 평가했다. 평가 결과는 하기 표2에 나타낸다. 또한, 포토 스페이서 형성 전에는 유리 기판상의 이미 형성된 Ｋ화상과 R화소, G화소 및 B화소로 기판표면의 단차는 1.0μm이 되었다.

-포토 스페이서의 형성-

(1)포토 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ1의 제작

두께 75μm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 가지지체(ＰＥＴ가지지체) 상에, 하기 처방으로 이루어진 감광성 수지층용 도포액을 도포, 건조시켜서, 건조층두께 4.1μm의 감광성 수지층을 적층했다. 그 후, 감광성 수지층의 표면에 커버 필름으로서 두께 12μm의 폴리프로필렌제 필름을 가열·가압해서 첩부하고, 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ1을 제작했다.

<처방>

·콜로이드 실리카 분산물…140.9부

(콜로이드 실리카:30부, 메틸이소부틸케톤:70부, 닛산화학공업(주)제, ＭＩＢＫｓｔ)

·1-메톡시-2-프로필아세테이트…347.6부

·메타크릴산/알릴메타크릴레이트(=20/80[몰비]) 공중합체(질량 평균 분자량=3.6만)…93.43부

·ＤＰＨＡ액…92.20부

(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트:76부, 1-메톡시-2-프로필아세테이트:24부)

·하이드로퀴논 모노메틸에테르…0.036부

·2,4-비스-(트리클로로메틸)-6'-[4-(N, N'-비스에톡시카르보닐메틸)-3'-브로모페닐]-s-트리아진…2.297부

·빅토리아·퓨어 블루ＢＯＨＭ … 1.027부

(호도가야 화학공업(주)제)

·메가팩 F-780-F(다이니폰잉크 화학공업(주)제)…0.323부

·메틸에틸케톤…300.6부

·메탄올…19.50부

(2)포토 스페이서의 형성

얻어진 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ1의 커버 필름을 박리하고, 노출한 감광성 수지층의 표면을, 상기에서 제작한 ＩＴＯ막이 스퍼터 형성된 컬러필터 기판의 ＩＴＯ막 상에 적층하고, 적층롤의 외부 직경을 60mm으로 변경한 이외는 실시예 1과 같이 구성된 2층 적층기(전사장치)를 이용하고, 실시예 1과 같게 해서 적층하고, ＰＥＴ가지지체의 박리, 노광, 현상을 행해서 패턴(스페이서 패턴)을 얻었다.

얻어진 스페이서 패턴은 직경 16μm, 평균 높이 3.7μm의 주상이었다.

(실시예 3)

실시예 1에 있어서, 블랙(K) 화상의 높이를 2.4μm로부터 2.5μm로 변경한것과 아울러, ＩＴＯ막의 형성후에 더욱, 이미 형성된 Ｋ화상의 윗쪽에 실시예 2와 같은 포토 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ1을 사용해서 실시예 2와 같이 포토 스페이서를 형성한 것 이외에, 실시예 1과 같게 해서 컬러필터측 기판을 제작하고, 액정 표시장치를 제작했다.

또한, 「포토 스페이서의 형성」할 때에, 포토 스페이서용 감광성 전사재료를 2층 적층했을 때의 수지의 삼출, 기포의 혼입의 정도를 실시예 1과 같은 방법에 의해 평가했다. 평가 결과는 하기 표 2에 나타낸다.

한편, 포토 스페이서 형성 전에는 유리 기판상의 이미 형성된 Ｋ화상과 R화소, G화소 및 B화소로 기판표면의 단차는 0.5μm가 되었다.

(비교예 1)

실시예 1에 있어서, 감광성 전사재료 K1을, 하기와 같이 쿠션층과 중간층을 더욱 형성한 감광성 전사재료 K2로 바꾼 것 이외에, 실시예 1과 같게 해서 컬러필터측 기판을 제작하고, 액정 표시장치를 제작한 것과 아울러, 실시예 1과 같은 평가를 행했다. 평가 결과는 하기 표2에 나타낸다. 또한, 형성한 블랙(K) 화상의 높이는 2.4μm이었다.

-감광성 수지 전사재료 K2의 제작-

두께 75μm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트필름 가지지체(ＰＥＴ가지지체) 상에, 슬릿 형상 노즐을 사용하여 하기 처방 H1로 이루어지는 쿠션층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서 쿠션층을 형성하고, 형성된 쿠션층 상에 하기 처방 P1로 이루어지는 중간층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서 중간층을 적층했다. 그 후, 이 중간층 상에 더욱, 실시예 1과 같은 착색 감광성 수지조성물 K1을 도포하고, 건조시켜, 가지지체 상에 건조 막두께가 3μm의 쿠션층과 건조 막두께가 1.6μm의 중간층과 흑색 감광성 수지층을 도포 형성했다. 그리고, 흑색 감광성 수지층의 표면에 보호 필름(두께 12μm 폴리프로필렌 필름)을 압착했다.

이렇게 하여 가지지체/쿠션층/중간층(산소차단막)/흑색 감광성 수지층/보호 필름의 적층구조로 구성된 감광성 수지전사재료 K2을 제작했다.

< 쿠션층용 도포액의 처방 H1>

·메탄올…11.1부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…6.4부

·메틸에틸케톤…52.4부

·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체(공중합비(몰비)=55/11.7/4.5/28.8, 질량 평균 분자량 10만, Ｔｇ≒70도)…5.83부

·스티렌/아크릴산 공중합체(공중합비(몰비)=63/37, 질량 평균 분자량=1만, Ｔｇ≒100도)…13.6부

·2,2-비스[4-(메타크릴옥시폴리에톡시)페닐]프로판(신나카무라 화학(주)제)…9.1부

·상기 계면활성제 1…0.54부

< 중간층용 도포액의 처방 P1>

·폴리비닐알콜…2.1부

(ＰＶＡ-205(비누화율=88%) ;(주) 쿠라레제)

·폴리비닐피롤리돈…0.95부

(ＰＶＰ, K-30;ISP·재팬(주)제)

·메탄올…44부

·증류수…53부

(비교예 2)

실시예 2에 있어서, 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ1을, 하기와 같이 쿠션층과 중간층을 더욱 형성한 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ2로 바꾼 것 이외에, 실시예 2와 같게(단, 적층롤의 외부 직경을 80mm로 했다.) 해서, 컬러필터측 기판을 제작하고, 액정 표시장치를 제작하는 것과 아울러, 실시예 2와 같은 평가를 행했다. 평가 결과는 하기 표 2에 나타낸다. 또한, 형성한 포토스페이서의 높이는 4.1μm이었다.

-스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ2의 제작-

두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 가지지체(ＰＥＴ가지지체) 상에, 비교예 1과 같은 처방 H1로 이루어진 쿠션층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서 건조층두께 6.0μm의 쿠션층을 형성하고, 형성된 쿠션층 상에 비교예 1과 같은 처방 P1로 이루어진 중간층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서 건조층두께 1.5μm의 중간층을 적층했다. 그 후, 이 중간층 상에 더욱, 실시예 2와 같은 감광성 수지층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서, 감광성 수지층을 적층했다. 그리고, 흑색 감광성 수지층의 표면에 보호 필름(두께 12μm 폴리프로필렌 필름)을 압착했다.

이렇게 하여 ＰＥＴ가지지체/쿠션층/중간층(산소차단막)/감광성 수지층/보호 필름의 적층구조로 구성된 스페이서용 감광성 전사재료 ＰＨ2을 제작했다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예에서는 표시장치용 재료인 컬러필터 및 스페이서는 전사시에 삼출이나 기포혼입 등의 발생이 없고, 또는 약간 발생해도 실용상 허용할 수 있는 범위이며, 안정적으로 액정 표시장치를 제작할 수 있었다. 특히, 평탄한 유리 기판의 표면에 적층을 행한 실시예 1에서는 기포의 혼입을 억제할 수 있고, 적층성을 양호하게 확보하면서 수지 성분의 삼출도 효과적으로 해소할 수 있었다.

이것에 대하여, 비교예 1∼2에서는 결합부에 있어서의 전사시에 감광성 수지층으로부터 수지 성분의 삼출에 의한 결함이 나타나서 안정한 제조를 행할 수 없었다.

또한, 제작한 액정 표시장치 중, 본 발명의 전사재료를 이용해서 제작된 컬러필터에서는 이물 부착에 의한 화상결함이 적고, 이 컬러필터를 구비한 액정 표시장치에서는 어느 화면에도 결함이 없고 표시 화상은 양호했다. 이것에 대하여, 비교의 전사재료를 이용해서 제작된 컬러필터를 구비한 액정 표시장치에서는 화상결함의 영향에 의해 표시 화상은 뒤떨졌다.

일본 출원 2006-37154의 개시는 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함되어 있다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원, 및 기술규격은 각각의 문헌, 특허출원, 및 기술규격이 참조로 포함되는 것이 구체적인 동시에 각각에 기재된 경우와 같은 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.

Claims

장척 형상의 복수의 감광성 전사재료를 송출하는 송출 기구와 송출된 상기 복수의 감광성 전사재료를 동일 기판에 접합하는 접합 기구를 적어도 구비한 전사장치를 사용하여 상기 복수의 감광성 전사재료의 각 감광성 수지층을 서로 교차하지 않도록 동일 기판 상에 전사하는 수지적층체의 제조방법으로서: 상기 감광성 전사재료가 가지지체의 바로 위에 감광성 수지층을 형성해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 접합 기구가 적층롤을 갖고, 상기 적층롤의 외부 직경이 100mm 이하인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 기판의 표면에 있어서의 단차가 0.5μｍ 이하인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 1 항에 기재된 수지적층체의 제조방법에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 수지적층체.
제 4 항에 기재된 수지적층체의 감광성 수지층을 노광하고, 현상해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 표시장치용 재료.
제 5 항에 기재된 표시장치용 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 5 항에 기재된 표시장치용 재료를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 접합 기구는 적층롤 쌍, 및 상기 적층롤 쌍의 각 적층롤과 당접하는 2개의 백업롤을 갖는 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 복수의 전사재료를 이용해서 동일 기판 상에 형성된 상기 감광성 수지층 사이의 틈이 1∼20mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 적층롤의 외부 직경이 50∼80mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 적층롤의 경도가 50∼70°인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 백업롤은, 크라운롤화된 크라운롤이며, 상기 크라운 롤에 있어서의 크라운량이 0.1∼3.0mm인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 감광성 수지층이 고분자물질, 중합성 모노머 및 광중합개시제를 포함하고, 상기 고분자물질의 함유량A(질량％)과 상기 중합성 모노머의 함유량(질량％）B의 비 B/A가 0.3∼1.2인 것을 특징으로 하는 수지적층체의 제조방법.
제 4 항에 기재된 수지적층체의 감광성 수지층을 노광하고, 현상해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 컬러필터.