TW581911B - Formation method of lumpy pattern and color filter for liquid crystal display apparatus manufactured by the same - Google Patents
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Description
581911 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(1 ) 技術領域 本發明爲關於凹凸圖型之形成方法,特別爲關於可輕 易控制凹部厚度及凸部厚度之凹凸圖型的簡便形成方法。 又,本發明爲關於使用上述方法形成液晶顯示裝置用彩色 濾色鏡之保護層及柱狀隔板部。又,本發明再關於可高精 確度地控制作爲隔板之柱狀凸部及保護層之厚度之液晶顯 示裝置用彩色濾光鏡。 背景技術 於基板上形成凹凸圖型者,已使用印刷用之凹板、凸 版、浮雕雷射圖形成用之雷射圖原版、微透鏡排列等各種 類型。例如,於基板上具備微透鏡之微透鏡排列,於近年 普及之背光方式彩色液晶顯示器(L CD )中,被使用作 爲令來自照明用光源之光,有效率地集光於畫素部之手段 ,又,於C CD等所使用之彩色影像感應器中,爲了提高 有效開口率而被使用對應於各受光晶光裝設於受光面。再 者,近年,於光通信等使用增大之光纖中,亦於_行光結 合之情形中,組合使用微透鏡。 但是,先前之凹凸圖型形成方法,係使用正型或負型 之感光性樹脂,並且以所欲之圖型曝光後顯像形成凹凸圖 型,或者,於樹脂層上以指定圖型形成罩殻,並且透過此 罩殻蝕刻樹脂層,形成凹凸圖型,其具有工程煩雜、且構 成凹凸圖型之凹部及凸部之標度精確度低之問題。 近年,對於平面顯示器乃注目於彩色液晶顯示裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝.
:、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) • 4 - 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 581911 A7 ______B7___ 五、發明説明(2 ) 彩色液晶顯示裝置之一例爲將具備黑色矩陣、複數顏色( 通常,紅(R)、綠(G)、藍(B)之三原色)所組成 之著色層、透朋導電層(共通電極)及定向層之彩色濾光 鏡,及具備薄膜晶體管(TFT元件)、畫素電極及定向 層之T F T排列基板,以維持指定之間隙相向配合,並且 於此間隙部注入液晶材料作成液晶層。於此類之彩色液晶 顯示裝置中,間隙部爲液晶層之厚度本身,爲了令彩色液 晶顯示裝置所被要求之高速應答性、高對比、廣視野角等 之良好的顯示性能變爲可能,則必須令液晶層之厚度,即 彩色濾光鏡及T F T排列基板之間隙距離嚴密地保持一定 〇 近來,決定彩色液晶顯示裝置中之液晶層厚度之方法 ,乃爲在彩色濾光鏡及T F T排列基板之間隙,注入混合 許多由玻璃和氧化鋁、塑膠等所構成之稱爲隔板之粒子或 棒狀體液晶之方法。因此,根據隔板之大小,決定兩基板 之間隙部之大小,即液晶層之厚度。 但是,形成如上述彩色濾光鏡及T F T排列碁板之間 隙部之方法,於彩色液晶顯示裝置之動作上產生如下述之 問題。即,若無法令基板面上散在之隔板密度呈適切、且 無法令基板面上之隔板均勻分散,則通過彩色液晶顯示裝 置全面無法形成大小均勻之間隙部。一般,於增加隔板散 在量(密度)之情形中,則間隙部厚度之偏差變少,但若 散在量(密度)變多,則顯示畫素部上存在之隔板數亦增 加,且於顯示畫素部中,此隔板乃成爲液晶材料之異物。 本纸張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) -5- -------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ••訂 581911 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五、發明説明(3 ) 因此,經由隔板之存在,而令定向膜所規定之液晶分子的 定向產生紊亂,並且僅使隔板周邊之液晶產生不能以電壓 之ON、 OFF予以定向控制等之障礙,具有令對比等之 顯示性能降低之問題。 爲了解決此類問題,已提案出具備用以決定間隙(液 晶層之厚度)之柱狀凸部之彩色濾光鏡(特開平 4一318816號等)。但是,此彩色濾光鏡因爲在形 成著色層、及覆蓋此著色層之保護層形成後,使用光感光 性樹脂再度依據光學平版印刷工程,於黑色鑄型上之指定 位置形成柱狀凸部,故工程煩雜。 又,例如,近年所注目之I P S ( In-Plane Switching )液晶型式,乃被要求比T N液晶型式更精密控制基板間 隙。爲了符合此類要求,將柱狀凸部之高度精確度作成 ±0 · 3 //m以下,故乃要求感光性樹脂之高度塗佈精確 度,此因而於生產量、產率等造成問題。 發明之揭示 本發明爲鑑.於如上述之情事,以提供工程簡便,並且 標度之控制精確度高之凹凸圖型形成方法爲其目的。 又,本發明爲以提供液晶顯示裝置用彩色濾光鏡中之 透明保護層及柱狀凸部之形成方法,且可高度控制標度之 簡單方法爲其目的。 又,本發明再以提供高精確度地控制作爲隔板之柱狀 凸部及保護層厚度之液晶顯示裝置用彩色濾光鏡爲其目的 (請先閲讀背面之注意事 4 -項再填· 裝— 寫本頁) 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公漦) -6- 581911 A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印簟 五、發明説明(4 ) 〇 爲達成上述目的,本發明於第一態樣中,提供凸凹圖 型之形成方法,其包含於基板上形成含有鹼不溶性樹脂及 負型感光性樹脂所組成之感光性樹脂層之第一工程、 透過具備所欲開口圖型之光罩殼令該感光性樹脂層曝 光之第二工程、 經由令該感光性樹脂層以鹼性顯像液予以顯像並且施 以硬化處理,形成對應於該開口圖型曝光區域之凸部、及 對應於未曝光區域之凹部所組成之凹凸圖型之第三工程。 又,本發明於第二態樣中,提供凹凸圖型之形成方法 ,其包含於基板上形成含有熱硬化性樹脂及負型感光性樹 脂所組成之感光性樹脂層之後,將該感光性樹脂層令以該 熱硬化性樹脂之至少一部分爲呈硬化地進行加熱處理之第 一工程、 透過具備所欲開口圖型之光罩殼令該感光性樹脂層曝 光之第二工程、 經由令該感光性樹脂層顯像並且施以硬化處學,形成 對應於該開口圖型曝光區域之凸部、及對應於未曝光區域 之凹部所組成之凹凸圖型之第三工程。 再者,本發明爲提供具備基板、於該基板上由指定圖 型所形成之複數色所組成之著色層、至少令該著色層被覆 蓋而形成之透明保護層、及於該基板上之複數指定部位所 形成之比該透明保護層更爲突出之透明柱狀凸部,且該透 明保護層及該柱狀凸部爲依據上述任一種方法所形成之液 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS M4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事 4 •項再填」 裝-- :寫本頁) 訂 .4 581911 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 A7 B7五、發明説明(5 ) 晶顯示裝置用彩色濾光鏡。 再者,本發明爲提供具備基板、於該基板上由指定圖 型所形成之複數色所組成之著色層、至少令該著色層被覆 蓋而形成之透明保護層、及於該基板上之複數指定部位所 形成之比該透明保護層更爲突出之透明柱狀凸部,且該透 明保護層爲以鹼不溶性樹脂或熱硬化性樹脂作爲主成分, 且該柱狀凸部爲以經硬化之負型感光性樹脂作爲主成分之 液晶顯示裝置用彩色濾光鏡。 若依據使用特定感光性樹脂組成物之本發明之凹凸圖 型形成方法,則因爲可在一回之光學平版印刷工程中形成 凹凸圖型,故工程簡便,再者,經由適當設定感光性樹脂 層之鹼不溶性樹脂或熱硬化性樹脂與負型感光性樹脂之比 率和/或曝光量,而可同時以高精確度控制構成凹凸圖型 之凹部及凸部之厚度和凸部之高度(凹部之深度)。因此 ,將此方法應用於液晶顯示裝置用彩色濾光鏡之保護層及 柱狀凸部之形成時,則可同時控制柱狀凸部之高度及透明 保護層之厚度,並且亦可符合對於液晶層之厚度择制要求 高精確度之彩色液晶顯示裝置,例如I P s ( In-Plane Switching )液晶型式之彩色液晶顯示裝置。 實施發明之最佳形態 以下,參照圖面說明關於本發明之最佳實施形態。 圖1爲示出本發明之凹凸圖型形成方法之一實施形態 之工程圖。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-8 _ (請先閲讀背面之注意事 1·. -項再填· :寫本頁) 裝· ••訂 581911 A7 B7 五、發明説明(6 ) (第一工程) 依據第一態樣之本發明之凹凸圖型形成方法,首先, 於基板1上,形成含有指定比率之鹼不溶性樹脂 光性樹脂之感光性樹脂層2 (圖1 ( A ))。此感光性樹 脂層2爲將含有指定比率之鹼不溶性樹脂及負型感光性樹 脂之感光性樹脂組成物,進行粘度之最適化,加上依據旋 轉塗層、輥塗等公知手段,於基板1上塗布、乾燥即可形 成。所使用之鹼不溶性樹脂及負型感光性樹脂,可考慮凹 凸圖型中所要求之特性,例如,透光率、耐熱性、耐藥品 性、機械強度等,由公知之鹼不溶性樹脂及負型感光性樹 脂選出。可使用之鹼不溶性樹脂及負型感光性樹脂之具體 例可列舉以下物質。 鹼不溶性樹脂 本發明所使用之鹼不溶性樹脂,可大致分成如下述之 正型感光性樹脂及非感光性樹脂。 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (正型感光性樹脂) 基本上可使用極性變化型之透明正型感光性樹脂’且 可使用含有如下述例示之樹脂及光致產酸劑之正型感光性 樹脂。 樹脂 •羥基經保護基予以保護之聚乙烯酚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ g _ 581911 A7 B7 五、發明説明(7 )
0R1 (式中,Ri爲第三丁氧羰基、異丙氧羰基、四氫批喃基、 三甲基甲矽烷基或第三丁氧羰甲基。) •苯乙烯馬來醯亞胺共聚物 /C cvν Λο R2 (式中,R2爲氫原子或鄰一四氫吡喃基,R3爲第三丁氧 羰基、苯酚-鄰-第三丁氧羰基或亞甲氧乙醯基。)
J0, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 光致產酸劑 光致產酸劑爲由上述樹脂脫離保護基並且對於鹼性顯 像液呈現可溶之觸媒,若爲經由曝光而可產生酸者,則無 特別限定,且可使用下述之①鎩鹽、②含鹵素化贪物、③ 硯化合物、④硝苄基化合物、⑤磺酸化合物等。 ①鎗鹽
本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS )·Α4規格(210X297公釐) -10- 581911 A7 B7 五、發明説明(8 ) (式中,R4〜R6可爲彼此相同或相異,分別爲氫原子、 胺基、硝基、氰基、取代或未取代之烷基或烷氧基,X爲 SbF6、AsFe、PF6、B F 4 , C F 3 C 0 2 . C 1 〇 4 , C F 3 S 0 3 , SO3
(但,R7爲氫原子、胺基、苯胺基、取代或未取代之烷基 或烷氧基,R8、R9可爲彼此相同或相異,且分別爲取代 或未取代之烷氧基,R1()爲氫原子、胺基、苯胺基、取代 或未取代之烷基或烷氧基。) (請先閱讀背面之注意事 JW 項再填」 裝— :寫本頁) 訂 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印装 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -11 - 581911 A7 B7 五、發明説明(9 )
--------裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央樣準局員工消费合作社印装
(式中,Y 爲表示 SbF6、AsF6、PF6 或 BF4。)0® CH3^ ^CH2—R11 (式中,R 1 1爲 CN •c=c
CN -c δ
Y爲表示BF4或CF3S〇3。) ②含鹵素化合物 含鹵素化合物可列舉含有鹵烷基之烴系化合物、含有 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)· 〇 - d 581911 A7 B7 五、發明説明(1〇) 鹵烷基之雜環狀化合物等’且較佳可列舉下述之化合物 R4 R5
(式中,R4、R5、X爲同上述。)
(式中,R12爲氫原子或甲基,R13爲CnH2n + l ( η =8、 10、 11、 12、 14、 15、 16) ’Υ爲表 示 S b F 6 或 P F 6。) --------0^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) R\ R5 R6
••訂 CCl3^>^CCl3 經濟部中央樣率局貝工消费合作社印製 (式中,R4〜R6、X爲同上述
W R14 (式中,R14爲表示三氯甲基、苯基、甲氧苯基、萘基或 甲氧萘基。) 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210X297公釐)-13 _ 581911 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 五、發明説明(11)
(式中,R 1 5〜R 1 7可爲彼此相同或相異,且分別爲氫原 子、鹵原子、甲基、甲氧基或羥基。) ③ 硕化合物 碾化合物可列舉Θ-酮基碱、Θ-磺醯基硕等,且較 佳可列舉下述之化合物。 •R20 R18 y(R21)u ^>-Y 十 S〇2"~<^ R19 (式中,R 1 8〜R 2 1可爲彼此相同或相異,且分別爲取代 或未取代之烷基或鹵原子,Y爲一 C0 —、或一S02 —, u爲0〜3之整數。) ④ 硝苄基化合物 硝苄基化合物可列舉磺酸硝苄酯化合物、磺酸二硝苄 酯化合物等,且較佳可列舉下述之化合物。 (N〇2)v — R23 <RV-iH —0S02—R24 R22 (式中,R22爲取代或未取代之烷基,R23爲氫原子或甲 基,R 2 4爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-14 - --------Imp 裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂· 581911 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印«. 五、發明説明(12) R25 R26
27 或
N(CH3)2 (但,R25爲氫原子或甲基,R26、R27可爲彼此相同 或相異,且分別爲取代或未取代之烷氧基),v爲表示1 〜3之整數、) ⑤磺酸化合物 磺酸化合物可列舉烷基磺酸酯、鹵烷基磺酸酯、芳磺 酸酯、亞胺基磺酸酯等,且較佳可列舉下述之化合物。 R28 〇 R30 /R29 .131 (式中,R28、R29可爲彼此相同或相異,且分別爲氫原 子或取代或未取代之烷基,R3()、R31可爲彼此相同或相 異,且分別表示氫原子、取代或未取代之烷基或芳基。) R32
R33 S—〇-N=C( \r34 (式中,R32爲氫原子或取代或未取代之烷基,R 33、 R34可爲彼此相同或相異,且分別爲取代或未取代之烷基 或芳基,R33和R34亦可彼此結合形成環構造。)
Or (OSO3CZ3 )3 (式中,Z爲表示氟原子或氯原子 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
Jm 裝. --丁 4 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) -15· 581911 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 _B7__五、發明説明(13) (非感光性樹脂) 非感光性樹脂可使用以下之樹脂。 環氧樹脂與丙烯酸之共聚物之二羥基丙烯酸酯或聚羥 基丙烯酸酯、雙酚A型環氧樹脂。 負型感光性樹脂 可使用如下述例示之樹脂、聚合引發劑、含有單體之 負型感光性樹脂。 樹脂 雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環 氧樹脂、酚醛淸漆型環氧樹脂、聚碳酸、縮水甘油酯、多 元醇縮水甘油酯、脂族或脂環式環氧樹脂、胺環氧樹脂、 三酚甲烷型環氧樹脂、二羥基苯型環氧樹脂等之環氧基與 (甲基)丙烯酸反應所得之環氧丙烯酸酯樹脂;甲醇、乙 醇、丙醇等低級醇、聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、羥甲基 丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇與(甲基)丙烯酸 反應所得之酯化合物;N-羥甲基蜜胺、N-羥甲基苯並 胍胺、(聚)N -羥甲基(甲基)丙烯醯胺等與(甲基) 丙烯酸反應所得之酯化合物,馬來酐與可共聚單體類聚合 所得之聚合物及羥乙基(甲基)丙烯酸之反應物等之一種 或二種以上之組合。 聚合引發劑 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-16 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 4 581911 A7 B7 五、發明説明(14) 下述之一種或二種以上之組合 • IRUGACUA 369、IRUGACUA 907 (Ciba Geigy 公司製) • KAYACUA-DETX (曰本化藥(株)製) • S - 1 2 3 (SINCO 技硏(株)製) • 2 〔2 / (5" —甲基呋喃基)亞乙基〕一 4,6 —雙 (三氯甲基)一 S —三畊(三和化學(株)製) • 2 (2 / —呋喃基亞乙基)一 4,6 —雙(三氯甲基) 一 S -三畊(三和化學(株)製) • T A Z — 1 0 6 ( MIDORI 化學(株)製) 單體 •丙烯酸二季戊四醇酯 •四丙烯酸季戊四醇酯 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於感光性樹脂層2中之鹼不溶性樹脂與負型感光性樹 脂之比率,可考慮所形成之凹凸圖型之凹部厚度、凸部厚 度、凹部高度(凹部深度)、後述第二工程之曝光量而適 當設定。例如,可將正型感光性樹脂與負型感光性樹脂之 重量比設定在1:2〜1:10之範圍內。 感光性樹脂層2之厚度,可考慮所使用之鹼不溶性樹 脂及負型感光性樹脂、所形成之凹凸圖型之凹部厚度、凸 部厚度、凸部高度(凹部深度)等而適當設定,通常可在 1〜1 0 /zm之範圍內設定。 尙,於感光性樹脂層2之形成所用之感光性樹脂組成 物中,除了鹼不溶性樹脂及負型感光性樹脂以外,亦可含 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^7- 581911 A7 B7 五、發明説明(15 ) 有1〜3 0重量%範圍之聚合引發劑、感光交聯劑。 又,所使用之正型感光性樹脂及負型感光性樹脂可具 有共通之感光波長、或者感光波長爲不同者亦可。 (第二工程) 第二工程爲令感光性樹脂層2,透過形成圖型用之光 罩殼7進行曝光(圖1(B))。於此光罩殻7中,形成 相當於所欲形成凹凸圖型之凸部之開口部7 a。 使用正型感光性樹脂作爲鹼不溶性樹脂之情形中,感 光性樹脂層2之曝光可經由正型感光性樹脂及負型感光性 樹脂爲具有共通之感光波長、或者兩者之感光波長爲不同 之任何情況、含有兩者感光波長之光、或者含有負型感光 性樹脂之感光波長之光進行曝光。使用鹼不溶性樹脂作爲 非感光性樹脂之情形中,可經由含有負型感光性樹脂之感 光波長之光進行曝光。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 曝光量可考慮令所使用之負型感光性樹脂充分進行硬 化反應所必須之曝光量、鹼不溶性樹脂與負型感光性樹脂 之比率、所形成之凹凸圖型之凹部厚度、凸部厚度、凸部 高度(凹部深度)等而適當設定。通常,曝光量可在 100〜700mJ〜cm2之範圍內設定。 藉此,在感光性樹脂層2之凸部形成部位2 a (透過 光罩殻之曝光部)進行負型感光性樹脂之硬化反應,並且 於使用正型感光性樹脂作爲鹼不溶性樹脂,且在以含有此 樹脂感光波長之光進行曝光之情形中,則呈現出亦進行正 -18- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 581911 A7 B7五、發明説明(16 ) 型感光性樹脂之分解反應之狀態。 (第三工程) 本發明之凹凸圖型形成方法之第三工程爲,經由鹼性 顯像液進行感光性樹脂層2之顯像。使用正型感光性樹脂 作爲鹼不溶性樹脂時,因爲於第二工程中,如上述在凸部 形成部位2 a,產生負型感光性樹脂之硬化反應及正型感 光性樹脂之分解反應,故經由此顯像工程,在凸部形成部 位2 a之正型感光性樹脂爲被顯像液所溶解移去,形成以 負型感光性樹脂作爲主成分(施以硬化處理之負型感光性 樹脂爲超過凸部3 a之5 0重量%)之凸部3 a。於使用 非感光性樹脂作爲鹼不溶性樹脂之情形中,因爲於第二工 程中,在凸部形成部位2 a產生負型感光性樹脂之硬化反 應,故經由此顯像工程,則形成對於凸部形成部位2 a中 被硬化之負型感光性樹脂及鹼性顯像液,顯示出不溶性之 非感光性樹脂作爲主成分(施以硬化處理之負型感光性樹 脂及非感光性樹脂爲超過凸部3 a之5 0重量% )之凸部 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製
另一方面,於感光性樹脂層2之凸部形成部位2 a以 外之區域2 b中,未曝光之負型感光性樹脂爲被顯像液所 溶解除去,並且形成對於顯像液顯示出不溶性之鹼不溶性 樹脂作爲主成分(鹼不溶性樹脂爲超過凹部1 3 b之5 0 重量% )之凹部3 b,其後,經由進行後烘焙處理,則可 取得由凸部3 a及凹部3 b所構成之凹凸圖型(圖1 ( C 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 581911 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 _^B7___五、發明説明(17 ) )卜 此類凹凸圖型3,在如上述之一回光學平版印刷工程 中可形成,所形成之凹凸圖型3之凸部3 a之表面爲平坦 且厚度Ti均勻,又,所形成之凹凸圖型3之凹部3 b亦爲 表面平坦且厚度T2均勻。因此,凸部3 a之高度Η (凹部 3 b之深度)亦爲均勻。此凸部3 a之厚度Ti和凹部3 b 之厚度T2、及凸部3 a之高度Η (凹部3 b,之深度)可藉 由適當設定感光性樹脂層2之正型感光性樹脂與負型感光 性樹脂層之比率和/或曝光量,而任意地控制。例如,凸 部3 3之厚度丁1可在0.2〜5//111之範圍、凹部313之 厚度丁2可在〇.1〜2#111之範圍、而凸部3 3之高度11 (凹部3b之深度)可在0 · 1〜4 · 5//m之範圍中適 當設定。又,凸部3 a、凹部3b之最小寬度可設定在8 μ m左右。 其次,說明關於依據第二態樣之本發明之凹凸圖型形 成方法。依據第二態樣之本發明之凹凸圖型形成方法,除 了 1 )使用含有熱硬化性樹脂及負型感光性樹脂作爲感光 性樹脂組成物、及2 )於第一工程中,在基板上形成感光 性樹脂層後進行熱硬化性樹脂成分之硬化處理,則與依據 上述第一態樣之凹凸圖型形成方法於實質上相同。即,除 了以下所述之不同點以外,關於依據第一態樣之本發明之 凹凸圖型形成方法之上述記載可就其原樣應用。 首先,於第一工程中,於基板1上將含有熱硬化性樹 脂及負型感光性樹脂之感光性樹脂組成物予以塗布、乾燥 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581911 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(18) 形成感光性樹脂層2。熱硬化性樹脂可使用酚系樹脂、酚 醛淸漆系樹脂、尿素樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂等。 負型感光性樹脂可使用同上述物質。熱硬化性樹脂及負型 感光性樹脂之使用量比爲與依據上述第一態樣之本發明方 法同樣地,例如可在1: 2〜1 : 10之範圍內適當設定 〇 於基板上所形成之感光性樹脂層,其次令熱硬化性樹 脂成分之至少一部分爲呈硬化地進行加熱處理。此加熱處 理較佳以來自基板裏面(感光性樹脂層非形成面)之熱板 等加熱手段進行加熱。 第二工程爲對於上述熱處理後之感光性樹脂層2,與 第一態樣之方法同樣地,以含有負型感光性樹脂感光波長 之光進行曝光。 接著於第三工程中之顯像亦與已述之第一態樣之方法 同樣。若以顯像液進行顯像,則熱硬化性樹脂成分本身爲 對鹼呈現不溶性或難溶性,但因爲經由與負型感光性樹脂 混合,使得未曝光且未加熱之感光性樹脂層2對於顯像液 具有溶解性,故接近基板之部分經由加熱而硬化之樹脂乃 不溶解於顯像液中,但加熱不充分且未曝光之感光性樹脂 層部分則被溶解除去,形成以熱硬化性樹脂作爲主成分之 凹部3 b,並且經曝光硬化之部分則形成以負型感光性樹 脂作爲主成分之凸部3 a。 上述二態樣之本發明方法可應用於各種凹凸圖型之形 成,例如,可適當應用於印刷用之凹版、凸版、浮雕雷射 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 _ 581911 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明(19) 圖形成用之雷射圖原版、微透鏡排列、彩色濾光鏡形成柱 狀凸部等。 其次說明本發明之凹凸圖型形成方法之適當的適用例 之一:液晶顯示裝置彩色濾光鏡中之透明保護層及柱狀凸 部的形成。 圖2爲示出液晶顯示裝置用彩色濾光鏡之一例之部分 平面圖,圖3爲以圖2之A — A線之縱截面圖。於圖2及 圖3中,彩色濾光鏡1 0爲具備基板1、和此基板1上所 形成之黑色矩陣4及著色層5。 基板1可使用石英玻璃、派菜克斯耐熱玻璃、合成石 英板等之無可撓性之透明堅硬材料、或者透明樹脂薄膜、 光學用樹脂板等之具有可撓性之透明柔軟材料。其中特別 以康寧公司製之7 0 5 9玻璃,因爲係爲熱膨脹率小之素 材而爲標度安定性及高溫加熱處理中之作業性優異,且爲 玻璃中不含鹼成分之無鹼玻璃,故適於根據主動矩陣方式 之彩色液晶顯示裝置用之彩色濾光鏡。 又,黑色矩陣4爲被設置於著色層5所構成之顯示畫 素部之間,及著色層5之形成區域之外側。此類黑色矩陣 4爲經由濺鍍法、真空澱積法等形成厚度1 0 0 0〜 2 Ο Ο Ο A左右之鉻等金屬薄膜,並將此薄膜予以圖型化 所形成者;或形成含有碳微粒子等遮光性粒子之聚醯亞胺 樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂等之樹脂層,並將此樹脂層 予以圖型化所形成者;或形成含有碳微粒子、金屬氧化物 等遮光性粒子之感光性樹脂層,並將此感光性樹脂層予以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -22 - --------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -s-t» _·線 581911 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7五、發明説明(20 ) 圖型化所形成者等之任何一種均可。 又’著色層5爲令紅色圖型5 R、綠色圖型5 G及藍 色圖型5 B,以所欲之圖型形狀排列,其可經由使用含有 所欲著色材料之感光性樹脂之顏料分散法予以形成,並且 更可依據印刷法、電極沈積法、轉印法等公知方法予以形 成。又,例如亦可將著色層5,依據紅色圖型5R爲最薄 ,且以綠色圖型5 G、藍色圖型5 B之順序變厚,令著色 層5之各色設定爲最適當之液晶層厚度。 於具有此類著色層及黑色矩陣之基板上,依據上述第 一或第二態樣之本發明之凸凹圖型形成方法,則可形成相 當於凹部之透明保護層3 b及相當於凸部之柱狀凸部3 a 〇 透明保護層3 b爲用以令彩色濾光鏡1 〇之表面平坦 化,並且用以防止著色層5所含有之成分溶出至液晶層所 設置之物質。此透明保護層3 b之厚度可考慮所使用之材 料的透光率、彩色濾光鏡1 0之表面狀態而設定,例如, 可設定在0 · 1〜2 · 0//m之範圍。此類透明保護層 3 b爲在彩色濾光鏡1 〇貼合TFT排列基板時,形成用 以至少覆蓋與液晶層接觸之著色層.5。 透明保護層3 b如所述,爲以鹼不溶性樹脂或硬化後 之熱硬化性樹脂作爲主成分(超過透明保護層3 b之5 0 重量% ),而鹼不溶性樹脂或熱硬化性樹脂可考慮透明保 護層3 b所要求之透光率予以選定。 又,柱狀凸部3 a爲在彩色濾光鏡貼合TFT排列基 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 581911 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(21 ) 板時,作用爲隔板。此柱狀凸部3 a爲比上述之透明保護 層3b,具有突出2〜10//m左右範圍之固定高度,突 出量可由彩色液晶顯示裝置之液晶層所要求之厚度等而適 當設定。又,柱狀凸部3 a之形成密度可考慮液晶層之不 勻厚度、開口率、柱狀凸部3 a之形狀、材質等而適當設 定,例如,於構成著色層5之紅色圖型5 R、綠色圖型 5 G及藍色圖型5 B之一組中,以一個之比例即可充分表 現所必須之隔板機能。此類柱狀凸部3 a之形狀,於圖示 例中雖爲圓柱形狀,但不限定於此,其亦可爲角柱形狀、 截頭錐體形狀等。 上述之柱狀凸部3 a爲如所述,以硬化後之負型感光 性樹脂作爲主成分(超過柱狀凸部3 a之50重量%), 負型感光性樹脂可由上述之負型感光性樹脂中,考慮作爲 柱狀凸部3 a所要求之機械強度、透光率等予以選定。 於具備上述透明保護層3 b及柱狀凸部3 a之本發明 彩色濾光鏡1,設置定向層予以定向處理(摩擦)後,與 TFT排列基板貼合時,柱狀凸部3 a在彩色濾光鏡1 0 與T F T排列基板之間形成間隙。而柱狀凸部3 a並不會 產生R、 G、 B三色著色層疊層形成之柱狀凸部所觀察到 之因爲均塗現象所造成之高度精確度不良、及各色位置配 合不良,故其高度精確度及位置精確度極高,因此,兩基 板之間隙精確度極高。又,假定於畫素部分存在部分的柱 狀凸部,亦因其爲透明,故對於顯示品質幾乎無不良影響 。另一方面,透明保護層3 b爲於存在微細凹凸之彩色濾 (請先閲讀背面之注意事 4 項再填· 裝— 寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 581911 A7 __B7_— __ 五、發明説明(22 ) 光鏡1 0表面作成平坦,減低對液晶定向造成 表面粗度,並且可防止著色層中所微量含有之離子*性f純 物等溶出至液晶層之對於顯示品質所造成之不良影# ° 其次,依據下述之實施例更詳細說明本發明° 實施例1 準備3 00mmx400mm、厚度1 · lmm之玻 璃基板(康寧公司製7 0 5 9玻璃),並於此基板上使用 下述組成之三種感光性樹脂組成物A — 1、A — 2、A -3,以旋轉塗層法進行塗布,形成各厚度5 /zm之感光性 樹脂層。(以上,第一工程) 感光性樹脂組成物A - 1之組成(正型:負型=1 : 4 ) •正型感光性樹脂 ……20重量份 東京應化工業(株)製TDUR - P007 (感光波 長 2 5 4 n m ) •下述組成之負型感光性樹脂 (感光波長3 6 5 n m ) ·••…8 0重量份 樹脂:雙酚A甲酚酚醛淸漆 環氧丙烯酸酯 ……75重量份 單體··四丙烯酸二季戊四醇酯 ……2 0重量份 聚合引發劑:IRUGACUA 369 ……5重量份 (Ciba Geigy 公司製) (上述負型感光性樹脂之固形成分=3 5重量%) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I-----------------9^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 581911 A7 B7__ 五、發明説明(23) 感光性樹脂組成物A - 2之組成(正型··負型=1 : 3 ) •正型感光性樹脂 ……2 5重量份 東京應化工業(株)製TDUR — P007 (感光波 長 2 5 4 n m ) •上述組成之負型感光性樹脂 (感光波長365nm) ……75重量份 感光性樹脂絹成物A - 3之組成(正型:負型=1 : 2 ) •正型感光性樹脂 ……33重量份 東京應化工業(株)製TDUR - P007 (感光波 長 2 5 4 n m ) •上述組成之負型感光性樹脂 (感光波長365nm)· ……67重量份 其次,以超高壓水銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機, 透過設置各種線寬條紋狀開口部之光罩殼,以3 0 Om J /cm2之曝光量進行曝光。(以上,第二工程) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其次,將基板於0 . 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可形成條紋狀之凹凸圖型 ,各凹凸圖型之凸部厚度Ti、凹部厚度τ2、凸部高度Η 、及凹凸圖型所可能形成之最小線寬爲示於下述之表1。 由此,確認藉由適當設定感光性樹脂之正型感光性樹脂及 -Zt)- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 581911 A7 B7 __^五、發明説明(24) 負型感光性樹脂之比率,則可同時控制凹凸圖型之凸部厚 度、凹部厚度、凸部高度。 表1 感光性樹 脂組成物 正型:負型 凸部之厚度Ti (μηι) 凹部之厚度Τ2 (//m) 凸部之高度Η (Τι~Τ2) (βτη) 最小線寬 (μιη) A- 1 1:4 4.80 0.10 4.70 8 A-2 1:3 4.60 0.60 4.00 8 A— 3 1 ·· 2 4.70 1.10 3.60 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 又,以傅里葉轉換型顯微紅外線測定裝置((株)島 津製作所製FT—IR—8200PC) ’測定使用感光 性樹脂組成物A - 1所作成之凹凸圖型(試料1 )之凹部 的紅外線吸收光譜及凸部的紅外線吸收光譜’並示於圖4 及圖5。再者,測定構成感光性樹脂組成物A 一 1之正型 感光性樹脂的紅外線吸收光譜及負型感光性樹脂之紅外線 吸收光譜,且示於圖6及圖7。其次’著眼於如圖6所示 之正型感光性樹脂所特有之1 1 4 6 ( cm — i)吸收波峯 、及如圖7所示之負型感光性樹脂所特有之1 19 1 ( cm — 1)吸收波峯,並且若比較圖4 (凹部之紅外線吸收 光譜)中兩吸收波峯之比率,則11 46 (cm — 1)之吸 收波峯乃大爲突出,另一方面,若比較圖5 (凸部之紅外 線吸收光譜)中兩吸收波峯之比率,則1 1 9 1 ( cm_1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 厂 581911 Α7 Β7 經濟鄉中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(25) )之吸收波峯乃大爲突出。由此’可確認凹部爲以未反應 (未曝光)之正型感光性樹脂作爲主成分’且凸部爲以施 行硬化處理之負型感光性樹脂作爲主成分。 實施例2 使用實施例1之感光性樹脂組成物A - 3 ’同實施例 1處理,於基板上形成厚度4 · 5 /zm之感光性樹脂層。 (以上,第一工程) 其次,以超高壓水銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機, 透過實施例1同樣之光罩殻,以下述表2所示之4種曝光 量,進行各感光性樹脂層之曝光。(以上’第二工程) 其次,將基板於0 · 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可形成條紋狀之凹凸圖型 ,各凹凸圖型之凸部厚度T:、凹部厚度T2、凸部高度Η 、及圖型所可能形成之最小線寬爲示於下述之表2。由此 ,確認藉由適當設定曝光量,則可同時控制凹凸圖型之凸 部厚度、凹部厚度、凸部高度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公董) 581911 A7 B7 五、發明説明(26) 表2 曝光量 (m J / c m) 凸部之厚度Ti (//m) 凹部之厚度T2 (//m) 凸部之高度Η (Τι-Τ2) (βτη) 最小線寬 (//m) 100 3.49 1.66 1.83 20 200 4.11 1.22 2.89 12 300 4.40 1.40 .3.00 10 500 4.44 1.10 3.34 16 -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例3 於實施例1同樣之基板上,使用下述組成之三種感光 性樹脂組成物B - 1、B — 2、B - 3,以旋轉塗層法進 行塗布,形成各厚度5 //m之感光性樹脂層。(以上,第 一工程) 感光性樹脂組成物B - 1之組成(正型:負型=1 : 2 ) •下述組成之正型感光性樹脂 _ (感光波長365nm) ……33重量份 樹脂:經第三丁氧羰基所保護之聚 乙嫌酷 ......90重量份 光致產酸劑:TFE三唑 ……10重量份 (三和化學(株)製) (上述正型感光性樹脂之固形成分=10重量%) •下述組成之負型感光性樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 581911 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(27 ) (感光波長365nm) ……67重量份 樹脂:雙酚A甲酚酚醛淸漆環氧 丙烯酸酯 ……75重量份 單體:四丙烯酸二季戊四醇酯 ……20重量份 聚合引發劑·· IRUGACUA 369 ……5重量份 (Ciba Geigy 公司製) (上述負型感光性樹脂之固形成分=3 5重量% ) 感光性樹脂組成物B - 2之組成(正型:負型= 1:2.5) •上述組成之正型感光性樹脂 (感光波長365nm) ...... 29重量份 •上述組成之負型感光性樹脂 (感光波長365nm) ……71重量份 感光性樹脂組成物B - 3之組成(正型:負型=1 : 3 ) •上述組成之正型感光性樹脂 (感光波長365nm) ……25重量份 •上述組成之負型感光性樹脂 (感光波長365nm) ……75重量份 其次,以照射負型感光性樹脂感光波長光之超高壓水 銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機,透過同上述之光罩殼’ 以300mJ/cm2之曝光量進行曝光。(以上,第二工 程) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- I-訂 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) ·Α4規格(210X297公釐)-30 - 581911 A7 _ B7__ 五、發明説明(28 ) 其次,將基板於0 · 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後’於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可形成條紋狀之凹凸圖型 ,各凹凸圖型之凸部厚度Τχ、凹部厚度T2、凸部高度Η 、及圖型所可能形成之最小線寬爲示於下述之表3 °由此 ,確認藉由適當設定感光性樹脂之正型感光性樹脂及負型 感光性樹脂之比率,則可同時控制凹凸圖型之凸部厚度、 凹部厚度、凸部高度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 表3 感光性樹 脂組成物 ΤΗ型:負型 凸部之厚度丁 ! (βτα) 凹部之厚度Τ2 (βη\) 凸部之高度H (Τι~Τ2) (//m) 最小線寬 (//m) Β- 1 1:2 3.40 0.60 2.80 10 Β-2 1:2.5 3.20 1.10 2.10 10 Β — 3 1 ·· 3 3.01 2.88 0.13 14 、1Τ 4 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 實施例4 使用實施例3之感光性樹脂組成物Β - 2 ’同實施例 3處理,於基板上形成厚度4 · 5 //m之感光性樹脂層。 (以上,第一工程) 其次,以照射負型感光性樹脂感光波長光之超高壓水 銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機,除了曝光量以下述表4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) ·Α4規格(210X297公釐)· 31 - 581911 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(29 ) 所示之4種曝光量以外,同實施例3處理,進行感光性樹 脂層之曝光。(以上,第二工程) 其次,將基板於0 . 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 200t、 30分鐘。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可形成條紋狀之凹凸圖型 ,各凹凸圖型之凸部厚度Τ:、凹部.厚度T 2、凸部高度Η 、及圖型所可能形成之最小線寬爲示於下述之表4。由此 ,確認藉由適當設定曝光量,則可同時控制凹凸圖型之凸 部厚度、凹部厚度、凸部高度。 表4 曝光量 (m J / c m2) 凸部之厚度Ti (//m) 凹部之厚度T2 (//m) 凸部之高度Η (Τι-Τ2) (βτη) 最小線寬 (βτη) 100 3.57 0.94 2.63 14 200 4.26 0.57 3.69 12 300 4.49 1.02 3.47 10 400 4.70 0.95 3.75 16 實施例5 準備1 0公分正方之石英玻璃基板作爲透鏡用基板( 厚度1 · 1mm、折射率1 · 46) ’使用實施例1之感 光性樹脂組成物A - 3,同實施例1處理’於透鏡用基板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)· 32 - I--------0»^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 581911 A7 B7 五、發明説明(3G) 上形成厚度2 0 //m之感光性樹脂層。(以上,第一工程 ) 其次,以超高壓水銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機, 透過以1 2 0#m螺距形成1 〇〇/zmx 1 00/im開口 之光罩殻,以300 mJ/cma之曝光量進行曝光。(以 上,第二工程) 其次,將基板於0.05 %氫氧.化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 2 0 0 °C、3 0分鐘)。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可取得約1 1 0 正方 、焦點距離2 0 0 // m之微透鏡爲複數排列之微透鏡排列 實施例6 準備厚度1 . 1mm之玻璃基板(康寧公司製 7059玻璃),並於此基板上使用下述組成之三種感光 性樹脂組成物C 一 1、C 一 2、C 一 3,以旋轉塗層法進 行塗布,形成各厚度5 //m之感光性樹脂層。(以上,第 一工程) 感光性樹脂組成物C - 1之組成(鹼不溶型:負型=1 : 5 ) •鹼不溶性樹脂 ……1 7重量份 •下述組成之負型感光性樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-33 - I--------------1T----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581911 A7 B7 五、發明説明(31) (感光波長3 6 5 n m ) ……8 3重量份 樹脂:雙酚A甲酚酚醛淸漆 環氧丙烯酸酯 ……75重量份 單體:四丙烯酸二季戊四醇酯 ……2 0重量份 聚合引發劑:IRUGACUA 369 ……5重量份 (Ciba Geigy 公司製) (上述負型感光性樹脂之固形成分=3 5重量% ) g光性樹脂組成物C 一 2之組成(鹼不溶型:負型=1 : 7 ) •上述鹼不溶性樹脂 ……12·5重量份 •上述組成之負型感光性樹脂 (感光波長365nm) ……87 · 5重量份 感光性樹脂組成物C - 3之組成(鹼不溶型:負型=1 : 9 ) •上述鹼不溶性樹脂 ……1 0重量份 •上述組成之負型感光性樹脂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (感光波長365nm) ……90重量份 其次,以超高壓水銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機, 透過設置各種線寬條紋狀開口部之光罩殼,以4 0 〇m J /cm2之曝光量進行曝光。(以上,第二工程) 其次,將基板於0 . 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )·Α4規格(210X297公釐)-34 - 581911 A7 _ B7_ 五、發明説明(32 ) 200 °C、30分鐘。(以上,第三工程) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 經由如此一連串之處理,則可形成條紋狀之凹凸圖型 ,各凹凸圖型之凸部厚度T:、凹部厚度T2、凸部高度Η 、及凹凸圖型所可能形成之最小線寬爲示於下述之表5。 由此,確認藉由適當設定感光性樹脂之鹼不溶性樹脂及負 型感光性樹脂之比率,則可同時控制凹凸圖型之凸部厚度 、凹部厚度、凸部高度。 表5 感光性樹 脂組成物 TF型:負型 凸部之厚度Ti (//m) 凹部之厚度丁2 (//m) 凸部之高度Η (Τι-Τ2) (//m) 最小線寬 (//m) C-1 1 ·· 5 5.62 1.41 4.21 14 C-2 1:7 5.57 0.99 4.58 10 C-3 1:9 5.35 0.32 5.03 10 實施例7 一 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 準備與實施例1相同之300mmx400mm、厚 度1 · 1mm之玻璃基板(康寧公司製7059玻璃)作 爲彩色濾光鏡用之基板。將此基板依常法洗淨後’於基板 單側之全面依據濺鍍法成膜出金屬鉻所構成之遮光層(厚 度0 · lgm)。其次,對此遮光層,依據通常之光學平 版印刷法進行感光性抗蝕物塗布、罩殻曝光、顯像、蝕刻 、抗蝕層剝離,形成黑色矩陣。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) λ4規格(210X297公釐)-35 - 581911 A7 B7 五、發明説明(33) 其次,對於形成黑色矩陣之基板全面,將紅色圖型用 之感光性著色材料(富士軟片OR I N (株)製彩色瑪賽 克CR — 7 0 0 1 )以旋轉塗層法進行塗布、形成紅色感 光性樹脂層,並且進行預烘烤(85 °C、5分鐘)。其後 ,使用指定著色圖型用之光罩殼,將紅色感光性樹脂層予 以排列曝光,並以顯像液(富士軟片〇 R I N (株)製彩 色瑪賽克用顯像液CD之稀釋液)進行顯像,其次,進行 後烘烤(200 °C、30分鐘),對於黑色矩陣圖型之指 定位置形成紅色圖型(厚度1 · 5em)。 同樣地,使用綠色圖型用之感光性著色材料(富士軟 片ORIN (株)製彩色瑪賽克CG - 7001) ,對於 黑色矩陣圖型之指定位置形成綠色圖型(厚度1 . 5 //m )。再者,使用藍色圖型用之感光性著色材料(富士軟片 ORIN (株)製彩色瑪賽克CB — 7001),對於黑 色矩陣圖型之指定位置形成藍色圖型(厚度1 . 5 /zm) 〇 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次,於形成著色層之基板上,使用實施例1所用之 三種感光性樹脂組成物A - 1、A - 2、A - 3,依據旋 轉塗層法進行塗布,形成各厚度5 /zm之感光性樹脂層。 (以上,第一工程)。 對於所形成之各感光性樹脂層,與實施例1完全同樣 處理進行曝光及預烘烤(第二工程)、顯像及後烘烤(第 三工程)。 經由如此一連串之處理,則可取得如圖2及圖3所示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 36 - 581911 A7 B7 五、發明説明(34) 構造之彩色濾光鏡,且各彩色濾光鏡之透明保護層厚度( T2)、透明柱狀凸部之突出高度(H)、柱狀凸部之厚度 (Ti)爲示於上述之表1。由此,確認藉由適當設定感光 性樹脂層之正型感光性樹脂及負型感光性樹脂之比率,貝(J 可同時控制柱狀凸部之高度及透明保護層之厚度。 實施例8 使用實施例1之感光性樹脂組成物A - 3,同實施例 7處理,於形成黑色矩陣及著色層之基板上,形成厚度5 //m之感光性樹脂層。(以上,第一工程) 其次,同實施例2處理,以超高壓水銀燈作爲曝光光 源之鄰近曝光機,透過在柱狀凸部形成位置設置指定形狀 開口部之光罩殻,以上述表2所示之4種曝光量,進行各 感光性樹脂層之曝光。(以上,第二工程) 其次,將基板於0 · 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘)。(以上,第三工程) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經由如上一連串之處理,則可取得如圖2及圖3所示 構造之彩色濾光鏡,且各彩色濾光鏡之透明保護層厚度( T2)、透明柱狀凸部之突出高度(H)、柱狀凸部之厚度 (Ti)爲示於上述之表2。由此,確認藉由適當設定曝光 量,則可同時控制柱狀凸部之高度及透明保護層之厚度。 實施例9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-37 - 581911 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(35 ) 首先,同實施例7處理,於基板上形成黑色矩陣。其 次,同實施例1處理,對於黑色矩陣圖型之指定位置,形 成紅色圖型、綠色圖型及藍色圖型。 其次,於形成著色層之基板上,使用實施例3所用之 三種感光性樹脂組成物B_l、B - 2、B - 3,依據旋 轉塗層法進行塗布,形成各厚度5 //m之感光性樹脂層。 (以上,第一工程)。 其次,同實施例3處理,以超高壓水銀燈作爲曝光光 源之鄰近曝光機,透過在柱狀凸部形成位置設置指定形狀 開口部之光罩殻,以3 0 Om J/cm2之曝光量進行曝光 。(以上,第二工程) 其次,將基板於0 · 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨後,於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘)。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可取得如圖2及圖3所示 構造之彩色濾光鏡,且各彩色濾光鏡之透明保護層厚度( T2)、透明柱狀凸部之突出高度(H)、柱狀凸部之厚度 (Ti)爲示於上述之表3。由此,確認藉由適當設定感光 性樹脂層之正型感光性樹脂及負型感光性樹脂之比率’則 可同時控制柱狀凸部之高度及透明保護層之厚度。 實施例1 0 使用實施例3之感光性樹脂組成物B - 2,同實施例 7處理,於形成黑色矩陣及著色層之基板上,形成厚度5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)- 38- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 581911 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A 7 B7 五、發明説明(36) /zm之感光性樹脂層。(以上,第一工程) 其次,以超高壓水銀燈作爲曝光光源之鄰近曝光機, 除了曝光量以上述表4所示之四種曝光量以外,同實施例 1處理,進行感光性樹脂層之曝光。(以上,第二工程) 其次,將基板於0 · 0 5%氫氧化鉀水溶液中浸漬 4 0秒鐘,進行顯像,洗淨,於精煉爐中進行烘烤( 200 °C、30分鐘)。(以上,第三工程) 經由如此一連串之處理,則可取得如圖2及圖3所示 構造之彩色濾光鏡,且各彩色濾光鏡之透明保護層厚度( T2)、透明柱狀凸部之突出高度(H)、柱狀凸部之厚度 (Ti)爲示於上述之表4。由此,確認藉由適當設定曝光 量,則可同時控制柱狀凸部之高度及透明保護層之厚度。 實施例1 1 經由對短邊300mm、長邊400mm、板厚 1 . 1mm之7059玻璃(康寧公司製)進行濺鑛,形 成厚度0·2之氧化鉻/鉻之疊層構造膜。取得由玻 璃面側觀察低反射之光學濃度爲4.0之物質。 其次,將光學抗蝕物(東京應化製OF PR- 8 0 0 )塗布成0 · 5/zm之厚度,並且預烘烤,使用形成指定 圖型之罩殼進行曝光,且於進行抗蝕物之顯像後,將氧化 鉻/鉻膜予以蝕刻、經過剝離抗蝕物、線上乾燥工程,貝U 可形成黑色矩陣。 其次,於溶劑及自由基聚合型光學聚合物(丙烯酸系 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-39 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. —訂 581911 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7_五、發明説明(37 ) )中,令亞微細粒粒徑之蒽醌系紅色顏料(CI :色素紅 1 7 7及色素黃1 3 9之混合物)分散,並且於甲基丙烯 酸苄酯-甲基丙烯酸共聚物、四丙烯酸季戊四醇酯、及4 一〔P — N,N —二(乙氧羰甲基)一 2 ,6 —二(三氯 甲基)一 S —三畊中,加入作爲溶劑之3 —乙氧基丙酸乙 酯,並將調整至固形成分2 0%、粘度6 · 5 cP (2 5 °C )之感光性材料組成物,於最後之熱處理終了後,塗布 成1 · 6//m之厚度。 其次.,將酞菁系綠色顏料(CI :色素綠7及色素黃 8 3之混合物)於紅色感光性材料所使用之相同組成物中 分散之感光性材料,於最後之熱處理終了後,塗布成 1 · 8 μ m之厚度。 其次,將酞菁系藍色顏料(CI :色素藍15 : 3及 色素紫2 3之混合物)於紅色感光性材料所使用之同樣組 成物中分散之感光性材料,於最後之熱處理終了後,塗布 成1 · 8//m之厚度。 其次,爲了形成透明保護層及柱狀凸部,於ί乍爲負型 感光性樹脂組成物之 雙酚Α甲酚酚醛淸漆環氧丙烯酸酯 75重量份 四丙烯酸二季戊四醇酯 20重量份 聚合引發劑(Ciba Geigy製IRUGACUA 369) 5重量份 中,加入作爲溶劑之丙二醇單甲基醚醋酸酯,並將固形分 散濃度調整至2 0重量%,並且使用側鏈具有環氧基之丙 烯酸酯系樹脂(日本合成橡膠製OPUTOMER SS6699G )作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)-40 - 581911 A 7 B7 五、發明説明(38) 爲熱硬化性樹脂,將此些負型感光性樹脂及熱硬化性樹脂 以5 : 1重量比混合之混合樹脂組成物,塗布成6 · 5 之厚度,並將基板面載置至熱板上且於1 5 0°C中預 烘烤1 8 0秒鐘後,使用具有於黑色矩陣部形成柱狀體用 圖型之光罩殻,以紫外線進行曝光。 其次,以濃度爲0 . 0 5重量%之氫氧化鉀水溶液予 以顯像後,於2 0 0 °C中後烘烤3 0分鐘,則一體成形出 高度3 · 8//m之柱狀體及厚度1 · 7//m之保護膜。 圖面之簡單說明 圖1爲用以說明本發明凹凸圖型形成方法之一例之工 程圖。 圖2爲示出本發明液晶顯示裝置用彩色濾光鏡之一例 之部分平面圖。 圖3爲以圖2之A—A線之縱截面圖。 圖4爲示出依據本發明方法所形成之凹凸圖型之凹部 的紅外線吸收光譜圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5爲示出依據本發明方法所形成之凹凸圖型之凸部 的紅外線吸收光譜圖。 圖6爲示出正型感光性樹脂之紅外線吸收光譜圖。 圖7爲示出負型感光性樹脂之紅外線吸收光譜圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)· 41 -
Claims (1)
- 581911 4 ABCD 六、申請專利範圍 一 , 第87 1 1 0482號專利申請案 ',二, :中文申請專利範圍修正本 民國92年7月14日修正 1 · 一種使用於彩色濾光鏡的凸凹圖型之形成方法,其 特徵爲包含於基板上形成含有具有不同感光波長之重量比爲 1 : 2〜1 : 1 0的正型感光性樹脂及負型感光性樹脂所組 成之感光性樹脂層之第一工程、 透過具備所欲開口圖型之光罩殼令該感光性樹脂層以含 有該負型感光性樹脂感光波長之光進行曝光之第二工程、 經由令該感光性樹脂層以鹼性顯像液予以顯像並且施以 硬化處理,形成對應於該開口圖型曝光區域之凸部、及對應 於未曝光區域之凹部所組成之凹凸圖型之第三工程。 2 . —種使用於彩色濾光鏡的凹凸圖型之形成方法,其 特徵爲包含於具有指定圖型所形成之複數色著色層之液晶顯 示裝置用彩色濾光鏡基板上形成含有重量比爲1 : 2〜1 : 1 0的熱硬化性樹脂及負型感光性樹脂所組成之感光性樹脂 層之後,將該感光性樹脂層令以該熱硬化性樹脂之至少一部 分爲呈硬化地進行加熱處理之第一工程、 透過具備所欲開口圖型之光罩殼令該感光性樹脂層曝光 之第二工程、 經由令該感光性樹脂層顯像並且施以硬化處理,形成對 應於該開口圖型曝光區域之凸部、及對應於未曝光區域之凹 部所組成之凹凸圖型之第三工程。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~\Z : ·裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 i0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581911 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 . —種液晶顯示裝置用彩色濾光鏡,其特徵爲具備基 板、於該基板上由指定圖型所形成之複數色所組成之著色層 、至少令該著色層被覆蓋而形成之透明保護層、及於該基板 上之複數指定部位所形成之比該透明保護層更爲突出之透明 柱狀凸部,且該透明保護層及該柱狀凸部爲依據如申請專利 範圍第1或2項之方法所形成。 4 . 一種液晶顯示裝置用彩色濾光鏡,其特徵爲具備基 板、於該基板上由指定圖型所形成之複數色所組成之著色層 、至少令該著色層被覆蓋而形成之透明保護層、及於該基板 上之複數指定部位所形成之比該透明保護層更爲突出之透明 柱狀凸部,且該透明保護層爲以鹼不溶性樹脂作爲主成分, 且該柱狀凸部爲以經硬化之負型感光性樹脂作爲主成分。 5 ·如申請專利範圍第4項之彩色濾光鏡,其中鹼不溶 性樹脂爲正型感光性樹脂。 6 · —種以如申請專利範圍第1項之方法所製得之液晶 顯示裝置用彩色濾光鏡,其特徵爲,具備基板、於該基板上 由指定圖型所形成之複數色所組成之著色層、至少令該著色 層被覆蓋而形成之透明保護層、及於該基板上之複數指定部 位所形成之比該透明保護層更爲突出之透明柱狀凸部,且該 透明保護層爲以熱硬化性樹脂作爲主成分,且該柱狀凸部爲 以經硬化之負型感光性樹脂作爲主成分。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -2 - .·裝------1T------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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