WO2006126374A1 - カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、液晶素子、及び、液晶表示装置 - Google Patents

カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、液晶素子、及び、液晶表示装置 Download PDF

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WO2006126374A1
WO2006126374A1 PCT/JP2006/309079 JP2006309079W WO2006126374A1 WO 2006126374 A1 WO2006126374 A1 WO 2006126374A1 JP 2006309079 W JP2006309079 W JP 2006309079W WO 2006126374 A1 WO2006126374 A1 WO 2006126374A1
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WO
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pigment
color filter
separation wall
red
liquid crystal
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PCT/JP2006/309079
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Inventor
Hideaki Ito
Daisuke Kashiwagi
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Fujifilm Corporation
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    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G—PHYSICS
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
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    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable

Definitions

  • Color filter manufacturing method color filter, liquid crystal element, and liquid crystal display device
  • the present invention relates to a method for producing a color filter, a color filter obtained by the method, a liquid crystal element using the color filter, and a liquid crystal display device.
  • the present invention has two or more pixel groups exhibiting different colors on the substrate, and each pixel constituting the pixel group is separated from each other by a dark separation wall, and an inkjet or the like is used between the separation walls.
  • the present invention relates to a color filter manufacturing method, a color filter, a liquid crystal display element provided with the color filter, and a liquid crystal display device provided with the liquid crystal display element.
  • a color filter for a display device is a dark color separation wall such as a black matrix in which red, green, and blue dot images are arranged in a matrix on a substrate such as glass, and each dot is at the boundary. It is a structure divided by. Conventionally known methods for producing such a strong filter use a substrate such as glass as a support, 1) dyeing method, 2) printing method, 3) colored photosensitive resin solution.
  • Colored photosensitive resin solution method including repetition of coating, exposure and development, 4) Method of sequentially transferring images formed on temporary support onto final or temporary support, 5) in advance A colored photosensitive resin solution is applied onto a temporary support to form a colored layer, and this photosensitive colored layer is transferred directly onto the substrate, exposed, and developed for the number of colors.
  • a method (transfer method) for forming a multicolor image by a repeating method or the like is included.
  • a method of forming each pixel using an ink jet method is also known.
  • the colored resist method can produce a color filter with high positional accuracy, but it is not advantageous in terms of cost due to a large loss in application of the photosensitive layer resin solution.
  • the loss of the resin liquid is small. Therefore, although this method is advantageous in terms of cost, there is a problem that the pixel position accuracy is poor.
  • a color filter manufacturing method has also been proposed in which a separation wall is formed and RGB pixels are manufactured by the inkjet method.
  • this separation wall formation method is used, the surface of the separation wall becomes rough and fine irregularities are generated. For this reason, there is a problem that the surface resistance of the transparent electrode (ITO) formed on the color filter increases.
  • ITO transparent electrode
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a color filter manufacturing method, a color filter, a liquid crystal element, and a liquid crystal display device.
  • a first aspect of the present invention is a method for producing a color filter, which has two or more pixel groups exhibiting different colors on a substrate, and each pixel in the pixel group is separated from each other by a dark color separation wall.
  • a photosensitive layer forming step for forming a photosensitive layer containing a dark color photosensitive composition containing a photoacid generator, a crosslinking agent that acquires a crosslinking function by the action of the photoacid generator, and a colorant on the substrate An exposure step of exposing the photosensitive layer to cure the exposed region, a developing step of forming a separation wall by removing the photosensitive layer in the unexposed area, and a droplet of the colored liquid composition to the separation wall And a step of forming each pixel between the separation walls by providing them in between.
  • a color filter produced by the above production method, wherein the separation wall has a surface roughness (Ra value) of 5 nm or less.
  • a third aspect of the present invention provides a liquid crystal display element comprising the color filter.
  • a fourth aspect of the present invention provides a liquid crystal display device comprising the liquid crystal display element.
  • the color filter manufacturing method of the present invention has two or more pixel groups exhibiting different colors on a substrate, and each pixel in the pixel group is separated from each other by a dark color separation wall.
  • a method for producing a light filter comprising: a photoacid generator on a substrate; a photosensitive composition comprising a dark color photosensitive composition containing a crosslinking agent that acquires a crosslinking function by the action of the photoacid generator; and a colorant.
  • a photosensitive layer forming step of forming a photosensitive layer an exposure step of exposing the photosensitive layer to cure an exposed region, a developing step of forming a separation wall by removing the photosensitive layer in the unexposed area, Forming each pixel between the separation walls by a method of applying droplets of the colored liquid composition between the separation walls.
  • pixel group in the present specification represents a conceptual group of pixels having the same color, and does not represent a geographical group. Thus, the pixels in each pixel group are not necessarily geographically organized.
  • the dark-colored photosensitive composition may contain a copolymer containing at least one of Sarako, methyl methacrylate, or benzyl metatalylate.
  • the photoacid generator may be one or more compounds selected from the group consisting of organic halogen compounds, onium salts, and sulfonic acid ester strength.
  • the cross-linking agent may be melamine resin or urea resin.
  • the height of the separation wall may be 1.8 m or more and 10 m or less.
  • the optical density of the separation wall may be 2.5 or more and 10 or less.
  • the separation wall may be black.
  • a photosensitive layer is formed on a substrate.
  • the dark color photosensitive composition that can be used to form the photosensitive layer is a negative type composition containing a photoacid generator, a crosslinking agent that acquires a crosslinking function by the action of the photoacid generator, and a colorant. It is a photosensitive composition.
  • the photoacid generator decomposes to generate an acid
  • the crosslinker acquires a crosslinking function by the acid generated from the photoacid generator. Is formed and the composition is cured.
  • a dark separation wall on the substrate is formed by curing of the composition.
  • the dark color photosensitive composition (hereinafter, appropriately referred to as a photosensitive composition) contains a photoacid generator, a crosslinking agent that acquires a crosslinking function by the action of the photoacid generator, and a colorant.
  • the dark color composition is a composition having a high optical density
  • the value of the optical density is preferably 2.5 or more 2.5 to: LO. 0 is more preferred 2. 5 to 6.0 is more preferable 3.0 to 5.0 is particularly preferable.
  • the optical density of the photosensitive composition at the exposure wavelength is also important. That is, the value of the optical density of the photosensitive composition at the exposure wavelength is 2.0 to: LO. 0, preferably 2.5 to 6.0, and most preferably 3.0 to 5.0. It is. If it is less than 0, the shape of the separation wall may not be as desired, and if it exceeds 10.0, polymerization cannot be started, making it difficult to produce the separation wall itself.
  • colorant used in the present invention include dyes and pigments having the following color index (C.I.) numbers.
  • the dark color photosensitive resin composition of the present invention includes an organic pigment, an inorganic pigment, a dye, and the like.
  • the photosensitive composition can be a light-shielding agent such as carbon oxides such as carbon black, titanium oxide, and iron tetroxide, metal sulfide powders, and metal powders.
  • a mixture of pigments such as red, blue and green.
  • Known colorants dye, pigments
  • the pigment is uniformly dispersed in the dark color composition.
  • the ratio of the colorant in the solid content of the dark color composition is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 40 to 60% by mass, from the viewpoint of sufficiently shortening the development time. More preferably, it is 50-55 mass%.
  • Examples of the above-mentioned known dyes or pigments are: Victoria Pure I Blue BO (CI 42595), Auramin (CI 41000), Phatsu-Black HB (CI 26150), CI Big Men ⁇ -Yellow 1, CI Pigment ' Yellow 3, CI Pigment 'Yellow 12, CI PigmentYellow 13, CI Pigment' Yellow 14, CI Pigment 'Yellow 5, CI Pigment.Yellow 16, CI Pigment' Yellow 17, CI Pigment 'Yellow 20, CI CI Pigment 'Yellow 24, CI Pigment' Yellow 31, CI Pigment 'Yellow 55, CI Pigment' Yellow 60, CI Pigment 'Yellow 61, CI Pigment' Yellow 6 5, CI Pigment 'Yellow 71, CI Pigment' Yellow 73 , CI Pigment 'Yellow 74, CI Pigment ⁇ Yellow 81, CI Pigment ⁇ ⁇ ' Yellow 83, CI Pigment ⁇ -Yellow 1,
  • black colorant examples include carbon black, titanium carbon, iron oxide, titanium oxide, graphite and the like. Among these, carbon black is preferable.
  • the pigment is desirably used in the form of a dispersion.
  • This dispersion can be prepared by adding and dispersing a composition obtained by previously mixing the pigment and the pigment dispersant in an organic solvent (or vehicle) described later.
  • the vehicle is a portion in which a pigment is dispersed when the paint is in a liquid state, a portion of the medium that is liquid, and a portion (binder) that bonds with the pigment and hardens the coating film. And a component for dissolving and diluting (organic solvent).
  • the disperser used for the dispersion of the pigment is not particularly limited.
  • the number average particle diameter of the colorant (for example, pigment) used in the present invention is preferably in the range of 0.001 to 0.0, and in the range of 0.01 to 0.08 m from the viewpoint of dispersion stability. I like it even more! Further, if the number average particle diameter of the pigment exceeds 0.1 ⁇ m, the polarization is canceled by the pigment, and the contrast is lowered.
  • particle size refers to the diameter of a circle having the same area as the electron micrograph image of the particle, and the “number average particle size” refers to the number of particles as described above. The average value of 100 particles when calculated by the method!
  • Examples of the photoacid generator that generates an acid upon irradiation with light include organic halogen compounds, onium salts, sulfonic acid esters, and the like. Of these, organic halogen compounds are preferred, and halomethylated triazine and halomethylated oxadiazole compounds are preferred. Specifically, the halomethyl iodotriazine compound is represented by the general formula (1).
  • R 1 and R 2 are a no-romethyl group, and Y is an organic group having 5 or more carbon atoms.
  • the halomethyl group may be, for example, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, a dichloromethyl group, a dibromomethyl group or the like.
  • the organic group having 5 or more carbon atoms represented by Y may have, for example, a substituent. Further, a phenyl group, a naphthyl group, a styryl group, a styryl phenol group, a free vinyl group, a quaternized aminoethylamino group, and the like may be used.
  • R, methyl triazine compounds Specific examples include the compounds described in JP-A-2002-351075, paragraphs [0015] to [0025].
  • halomethyl oxadiazole compound examples include paragraph numbers [0026] to [0] of the same publication.
  • the amount of the photoacid generator is 0.05 to 15% by mass, preferably 5 to 15% by mass, based on the solid content in the photosensitive composition. In this range, swelling of the composition is suppressed, a sufficient amount of acid is generated by exposure, and the cross-linking function of the cross-linking agent is fully expressed, so that a high-strength cured film is formed. Is formed.
  • the crosslinking agent has a function of forming a crosslinked structure by the action of an acid generated from the photoacid generator and curing the coating film of the photosensitive composition.
  • a crosslinking agent for example, a compound having at least one or more substituents capable of forming a crosslinked structure such as an unsaturated double bond (hereinafter, appropriately referred to as a crosslinkable substituent) may be used.
  • crosslinkable substituents include (i) hydroxyalkyl groups such as hydroxyalkyl groups, alkoxyalkyl groups, and acetooxyalkyl groups, or derivatives thereof;
  • a nitrogen-containing group-containing substituent such as a dimethylaminomethyl group, a jetylaminomethyl group, a dimethylolaminomethyl group, a diethylolaminomethyl group, a morpholinomethyl group;
  • a glycidyl group-containing substituent such as a glycidyl ether group, a glycidyl ester group, or a glycidylamino group
  • aromatic derivatives such as benzyloxyalkyl groups such as benzyloxymethyl group and benzoyloxymethyl group, aralkyloxyalkyl groups;
  • crosslinking agent of the present invention contains a polymerizable multiple bond-containing substituent such as a vinyl group or an isopropenyl group.
  • the crosslinkable substituent of the crosslinking agent of the present invention is preferably a hydroxyalkyl group, an alkoxyalkyl group or the like, more preferably an alkoxymethyl group.
  • crosslinking agent having a crosslinkable substituent examples include, for example, (i) a methylol group-containing melamine compound, a methylol group-containing benzoguanamine compound, a methylol group-containing urea compound, and a methylol group-containing glycol polyurethane. Louis compound, methylol group-containing phenol compound, etc. A tyrol group-containing compound;
  • alkoxyalkyl group-containing compounds such as alkoxyalkyl group-containing melamine compounds, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compounds, alkoxyalkyl group-containing urea compounds, alkoxyalkyl group-containing glycoluril compounds, alkoxyalkyl group-containing phenol compounds;
  • Carboxymethyl group-containing compounds such as carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, carboxymethyl group-containing urea compounds, carboxymethyl group-containing glycoluryl compounds, carboxymethyl group-containing phenol compounds;
  • Bisphenol A epoxy compound bisphenol F epoxy compound, bisphenol S epoxy compound, novolac resin epoxy compound, resole resin epoxy compound, poly (hydroxystyrene) epoxy Includes epoxy compounds such as compounds.
  • the cross-linking agent of the present invention is preferably an alkoxymethyl urea compound or a resin thereof, or an alkoxy methyl ether glycol compound or a resin thereof.
  • the preferred examples of the crosslinking agent that can be used in the present invention are described in paragraphs [0 038] to [0047] of JP-A-2002-351075, and the description thereof is also referred to in the present invention. This comes out.
  • the content of the crosslinking agent is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, depending on the purpose, with respect to the total solid content of the photosensitive composition.
  • the dark color photosensitive composition used in the present invention contains a binder polymer in addition to the above-mentioned essential components, and also has a viewpoint of improving the film-forming property.
  • a binder polymer in addition to the above-mentioned essential components, and also has a viewpoint of improving the film-forming property.
  • methyl methacrylate or benzyl methacrylate it is preferable to contain a copolymer containing at least one of tallylate.
  • the copolymer containing at least one of methyl methacrylate or benzyl methacrylate is, for example, methacryl
  • a copolymer containing methyl acid a copolymer containing benzyl methacrylate, and a copolymer containing methyl methacrylate and benzyl methacrylate.
  • the copolymer containing methyl methacrylate is, for example, methacrylic acid Z methyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio: 14 to 17.6 mol% Z 82.4 to 86 mol%, weight average molecular weight 20, 00 to 140 , 000), methacrylic acid Z methyl methacrylate Z ethyl acylate copolymer (copolymerization ratio: 5-10 mol% Z70-60 mol% Z25-30 mol%, weight average molecular weight 20,000-140,000) Etc.
  • Copolymers containing benzyl methacrylate include, for example, methacrylic acid z benzyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio: 25-37 mol% Z 75-63 mol%, weight average molecular weight 20, 00 00-150, 000), methacrylic acid Z benzyl methacrylate Tari rate Z styrene copolymer (copolymerization ratio:.. 20 mole 0 / OZl7 8 mole 0 / OZ62 2 mole 0/0, a weight average molecular weight 20, 000 to 140, 00 0) Etc.
  • methacrylic acid z benzyl methacrylate copolymer copolymerization ratio: 25-37 mol% Z 75-63 mol%, weight average molecular weight 20, 00 00-150, 000
  • methacrylic acid Z benzyl methacrylate Tari rate Z styrene copolymer copoly
  • the copolymer containing methyl methacrylate and benzyl metatalylate is, for example, methyl methacrylate Z methyl methacrylate Z benzyl metatalylate copolymer (copolymerization ratio: 14.6 to 27.2 mol 0 / oZ79. 1 ⁇ 32.
  • Cresolol novolac coconut resin polyhydroxystyrene and its derivatives are colored after exposure and after beta.
  • methacrylic acid Z benzyl methacrylate copolymer, methacrylic acid Z methyl methacrylate Z benzyl methacrylate copolymer, etc. are less colored after exposure and beta treatment, and light transmittance does not decrease. Force is also particularly preferred.
  • the content of the copolymer used in combination as desired is preferably in the range of 30 to 60% by mass, preferably 20 to 70% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive composition. Is more preferred.
  • additives can be contained in the photosensitive composition for various purposes.
  • the additive include a surfactant, an adhesion promoter, a plasticizer and the like.
  • Surfactants are used to improve coatability and smoothness of the resulting coating film.
  • Preferred examples are BM-1000 (manufactured by BM Chemie), Megafax F 142D, F172, F173, F183, F176PF, F177PF (above, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.
  • the content of the surfactant may be 0.05 to 10% by mass of the total solid content of the photosensitive composition, and is preferably 0.08 to 5% by mass. % Is particularly preferred. If the content is too small, the effect of addition cannot be obtained sufficiently, but if the content is too large, the adhesion between the photosensitive layer and the substrate tends to decrease.
  • the photosensitive composition concerning this invention may contain a ultraviolet absorber as needed.
  • ultraviolet absorbers include compounds described in JP-A-5-72724, salicylate ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, and nickel chelate agents. Powers such as UV absorbers and hindered amine UV absorbers may also be selected.
  • the content of the UV absorber relative to the total solid content of the photosensitive composition is generally 0.5 to 15% by mass, preferably 1 to 12% by mass, and 1.2 to 10% by mass. Particularly preferred.
  • the substrate (permanent support) of the color filter may be a metallic support, a metal bonded support, glass, ceramic, synthetic resin film, or the like.
  • the substrate is particularly preferably a glass plate or a synthetic resin film having transparency and good dimensional stability.
  • the dark color photosensitive composition as described above is dissolved or dispersed in an appropriate solvent (dispersing agent), applied to the substrate surface, and dried to form a photosensitive layer. It is a process.
  • the substrate is first cleaned, and then the substrate is heat treated to stabilize the surface state. After the temperature of the substrate is adjusted, the photosensitive composition is applied.
  • organic solvents such as ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl butyl ketone, various ethers and esters.
  • the coating method is not particularly limited, and may be performed using a known coater for glass substrates having a slit-like nozzle (for example, product name: MH-1600, manufactured by F'S Japan Co., Ltd.). Monkey.
  • a part of the solvent is volatilized to eliminate the fluidity of the coating layer, and an unnecessary portion around the substrate is removed by EBR (edge bead remover) or the like. Remove the coating solution and pre-beta to obtain a photosensitive layer.
  • Drying can be performed using a known drying apparatus (for example, VCD (vacuum drying apparatus; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)).
  • VCD vacuum drying apparatus
  • the prebeta is not particularly limited, but may be a prebeta at 120 ° C. for 3 minutes, for example.
  • the thickness of the photosensitive layer is selected according to the desired height of the separation wall to be formed.
  • the height h of the dark color separation wall (the distance between the highest point H of the dark color separation wall and the foot G of the perpendicular line dropped from H to the substrate) is 1.8 m or more. More preferably, it is 1.9 to 10 m, more preferably 2.0 to 7.0 m, particularly preferably 2.2 / ⁇ ⁇ to 5. O / zm. It is. If the height of the dark color separation wall is in the range of 1.8 / ⁇ ⁇ to 10 / ⁇ ⁇ , color mixing can be prevented more effectively, so the coating thickness of the photosensitive composition can also be selected in this range. May be. If the film thickness is less than 1.8 / zm, color mixing tends to occur in the obtained color filter, and if it exceeds, formation of a dark color separation wall becomes difficult.
  • an exposure step is performed in which the photosensitive layer formed in the above step is exposed to cure the exposed region.
  • the exposure light source may be selected according to the absorption wavelength of the photoacid generator contained in the photosensitive composition, and a light source in the ultraviolet region is preferably selected.
  • the light source used for light irradiation may be, for example, a medium to ultra high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metalno lamp, a ride lamp, or the like.
  • Exposure is pattern exposure according to the shape of the separation wall, and the entire surface is exposed through a mask.
  • the scanning exposure may be performed by the method described above.
  • the distance between the exposure mask surface and the photosensitive layer is appropriately set (for example, 200 ⁇ m), and the entire substrate surface Exposure.
  • the exposure is performed using, for example, a proximity type exposure machine (for example, manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) having an ultrahigh pressure mercury lamp, and the exposure amount is appropriately set (for example, 30
  • Omj / cm 2 Can be selected.
  • Beta treatment conditions vary depending on photosensitive resin, photoacid generator, cross-linking agent, etc. Generally, 80 to 140 ° C, preferably 100 to 120 ° C, 15 seconds to 3 minutes The time is preferably 15 seconds to 1 minute. Pattern The cross-linking reaction proceeds in the presence of the acid generated during exposure, and further the beta treatment allows the acid generated on the surface (exposed surface side) of the photosensitive resin layer to be converted into the film of the photosensitive resin layer. It can be diffused to the deep part and the crosslinking reaction can be advanced to the deep part of the film.
  • the pure water on the surface of the photosensitive layer Prior to the development step, it is preferable to spray the pure water on the surface of the photosensitive layer with a shower nozzle or the like in advance to uniformly wet the surface of the photosensitive layer.
  • the developer used in the image process can be appropriately selected from known alkaline developers such as dilute aqueous solutions of alkaline substances. A small amount of an organic solvent miscible with water may be added to the alkaline aqueous solution.
  • alkaline substance used for preparing the developer examples include alkali metal hydroxides (for example, sodium hydroxide and potassium hydroxide), alkali metal carbonates (for example, sodium carbonate and potassium carbonate), alkali metals.
  • Bicarbonates e.g. sodium bicarbonate, carbonate Potassium hydrogen
  • alkali metal silicates eg, sodium silicate, potassium silicate
  • alkali metal metasilicates eg, sodium metasilicate, potassium metasilicate
  • triethanolamine diethanolamine, monoethanolamine, Morpholine, tetraalkylammonum hydroxides (eg, tetramethylammonium hydroxide), trisodium phosphate, and the like can also be selected.
  • the concentration of the alkaline substance in the developer is preferably from 0.01 to 30% by mass, and the pH of the developer is preferably from 8 to 14.
  • an organic solvent miscible with water examples include methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, butanol, diacetanolanol, ethylenic glycolol monomer.
  • the concentration of the water-miscible organic solvent in the developer is preferably from 0.1 to 30% by mass.
  • a known surfactant may be added to the developer, and the concentration of the surfactant in the developer is preferably 0.01 to 10% by mass.
  • the developer may be used as a bath solution or a spray solution.
  • a method such as rubbing with a rotating brush or a wet sponge in the developer can be used, or a combination of these methods can be used.
  • the temperature of the developer is usually preferably around 40 ° C around room temperature.
  • the development time varies depending on the composition of the dark-colored photosensitive layer, the alkalinity and temperature of the developer, and the type and concentration of the organic solvent when it is added, but it is usually about 10 seconds to 2 minutes. is there. If it is too short, the development of the unexposed area may be insufficient, and the absorbance of ultraviolet rays may be insufficient, and if it is too long, the exposed area may be etched. It becomes difficult to obtain a suitable one. In this development step, a separation wall shape is formed.
  • the remaining developer may be removed by washing with water.
  • the separation wall is formed by pattern exposure without performing etching. Therefore, the surface roughness of the dark color separation wall can be reduced by controlling the coating surface property of the photosensitive layer.
  • the surface roughness Ra value of the dark color separation wall can be 5 nm or less, preferably 4. Onm or less, more preferably 3.6 nm or less.
  • the surface roughness Ra value of the dark color separation wall is 5 nm or less, it is possible to prevent the movement of the colored liquid composition between adjacent pixels along the surface of the dark color separation wall. Color mixing due to movement of the colored liquid composition between pixels can be prevented.
  • a photosensitive layer is formed on a support by a coating method, and then a separation wall is formed by exposure and development.
  • the forming method is not limited to this, and the photosensitive layer is formed. It can also be formed using a transfer method using a transfer material having Hereinafter, a forming method using a transfer method will be described.
  • a photosensitive transfer material having at least a photosensitive layer provided on a temporary support is prepared.
  • the photosensitive transfer material is formed by peeling off the protective film and transferring the photosensitive layer onto the substrate to form a photosensitive layer on the substrate, exposing it to a separating wall, beta processing as necessary, and development. By doing so, a separation wall pattern can be formed.
  • the temporary support in the photosensitive transfer material described above can be appropriately selected from those that are chemically and thermally stable and composed of a flexible substance.
  • a thin sheet such as Teflon (registered trademark), polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, or a laminate thereof is preferable.
  • the thickness of the temporary support is suitably 5 to 300 ⁇ m, preferably 20 to 150 ⁇ m.
  • a biaxially stretched polyethylene terephthalate film is particularly preferred.
  • the photosensitive transfer material may contain a thermoplastic resin layer as necessary.
  • the thermoplastic resin layer is composed of at least a resin component that is preferably alkali-soluble, and the resin component has a substantially soft softening point of 80 ° C or less. Good to be Good. By providing such a thermoplastic resin layer, good adhesion to the permanent support can be achieved in the method for forming a dark color separation wall described later.
  • alkali-soluble thermoplastic resins having a soft softness point of 80 ° C or lower examples include styrene and (meth) acrylate copolymer saponified products of ethylene and acrylate copolymer, Saponified products of butyl toluene and (meth) acrylic acid ester copolymer, poly (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid ester copolymer such as butyl (meth) acrylate and butyl acetate , Etc.
  • the thermoplastic resin layer may contain at least one selected from the above-mentioned thermoplastic resins.
  • the thermoplastic resin layer has a soft spot as described in “Plastic Performance Handbook” (edited by the Japan Plastics Industry Federation, edited by the All Japan Plastics Molding Industry Association, published by the Industrial Research Council, published on October 25, 1968).
  • Organic polymers below ° C, including those selected from those soluble in alkaline aqueous solution, may be used!
  • an organic polymer substance having a softening point of 80 ° C or higher is added with various plasticizers that are compatible with the polymer substance, so that a substantial softening point is 80 ° C or less.
  • Organic high molecular weight substances are used after lowering to
  • these organic polymer substances have various polymers, supercooled substances, and adhesion improvements within the range where the actual soft spot does not exceed 80 ° C in order to adjust the adhesive strength with the temporary support.
  • An agent, a surfactant, a release agent, or the like can also be added.
  • plasticizers include polypropylene glycol, polyethylene glycol, dioctyl phthalate, diheptyl phthalate, dibutyl phthalate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate biphenyl diphosphate.
  • the protective film may have the same or similar material strength as the temporary support, but it must be easily separated from the photosensitive layer.
  • the protective film material for example, silicone paper, a polyolefin resin sheet or a polytetrafluoroethylene sheet is suitable, and a polypropylene sheet is particularly preferred.
  • the thickness of the protective film is generally 4 to 40 ⁇ m, preferably 5 to 30 ⁇ m, particularly preferably 10 to 25 m.
  • the photosensitive transfer material used in the production method of the present invention is to apply a coating solution (thermoplastic resin layer coating solution) in which a thermoplastic resin layer additive is dissolved on a temporary support, and then dry.
  • a thermoplastic resin layer can be prepared by applying a dark color photosensitive composition coating solution and then dried.
  • the thermoplastic resin layer is not necessarily provided.
  • thermoplastic resin layer on the temporary support and a sheet provided with a photosensitive layer on a protective film are prepared so that the thermoplastic resin layer and the dark photosensitive layer are in contact with each other.
  • a photosensitive transfer material can also be produced by bonding together.
  • the coating of the photosensitive layer on the protective film can be carried out by a known coating apparatus or the like, similar to the coating on the substrate surface. In the present invention, however, the coating apparatus (slit coater) ) Is preferable.
  • the surface of the photosensitive layer is bonded onto a permanent support (substrate in the present invention) and laminated by heating and pressing with a laminator or the like (laminate). ).
  • the laminator used for bonding can be appropriately selected from conventionally known laminators, vacuum laminators and the like.
  • An auto-cut laminator can also be used from the viewpoint of increasing productivity.
  • the temporary support is removed.
  • a photosensitive layer is formed on the substrate.
  • the exposure process, beta process, development process, and optionally the subsequent water washing process may be performed in the same manner as in the above-described coating method. You can get a wall.
  • a dark color separation wall having a smooth surface can be easily formed according to the exposure pattern.
  • a dark color separation wall is produced on the substrate by the dark color separation wall production method, and two or more colored liquid compositions are applied between the dark color separation walls.
  • a color filter having a pixel group having a plurality of pixel forces and having two or more colors is manufactured.
  • a colored liquid composition for forming pixels of two or more colors (for example, RGB pixels) is applied to the gaps between the dark color separation walls formed on the substrate in the development process.
  • a plurality of pixels having two or more colors are formed.
  • the method of fixing the shape of the dark color separation wall before forming each pixel in this way is not particularly limited, but examples thereof include the following. That is, a process a in which re-exposure is performed after development (sometimes referred to as post-exposure), a process b in which heat treatment is performed at a relatively low temperature after development, and the like.
  • the heat treatment here refers to heating a substrate having a dark color separation wall in an electric furnace, a drier, or the like, or irradiating a substrate having a dark color separation wall by radiation from an infrared lamp. .
  • the exposure amount in the case of performing the process a is 500 to 3000 mjZcm 2 in the atmosphere, and preferably 1000 to 2000 mjZcm 2
  • the heating temperature in the case of performing the process b is preferable, and it is preferably about 70 to 100 ° C, and the heating time in treatment b is about 10 to 40 minutes.
  • the temperature is lower than 50 ° C, hardening of the dark color separation wall may not proceed, and when it is higher than 120 ° C, the shape of the dark color separation wall may be destroyed.
  • a heating step of performing a heat treatment (so-called beta treatment) is provided.
  • the substrate having the layer photopolymerized by light irradiation is heated in an electric furnace, a drier, or the like, or irradiated with radiation from an infrared lamp.
  • Heating temperature and The time depends on the composition of the dark color photosensitive composition and the thickness of the formed layer, but generally from about 120 ° C. to about 250 ° C. from the viewpoint of obtaining sufficient solvent resistance, alkali resistance, and ultraviolet absorbance. It is preferred to heat at about ° C for about 10 minutes to about 120 minutes.
  • the pattern shape of the color filter formed in this way is not particularly limited, and may be a stripe shape, a lattice shape, or a delta array shape, which is a general black matrix shape. It may be.
  • the ink jet system used in the present invention is a method in which charged ink is continuously ejected and controlled by an electric field, a method in which ink is ejected intermittently using a piezoelectric element, and ink is heated and foamed.
  • Various method forces such as intermittent injection can be selected.
  • the ink to be used is preferably a water-based ink based on water from the viewpoint of the surface tension which may be oily or water-based.
  • the colorant contained in the ink may be a dye or a pigment. From the viewpoint of durability, the use of a pigment is more preferable.
  • a coating-type colored ink (colored resin composition, for example, JP-A-2005-3861, [0 034] to [0063], which is used for producing known color filters, is described in JP-A-10-195358. Publications [0009] to [0026] [Inkjet compositions described herein] can also be used.
  • a component that is cured by heating or that is cured by energy rays such as ultraviolet rays can be added to the ink in the present invention.
  • Various thermosetting resin can be widely used as a component that is cured by heating.
  • the component that is cured by the energy line may be a component obtained by adding a photoinitiator to an attalylate derivative or a metatalylate derivative, for example.
  • attalylate derivatives and metatalylate derivatives are preferably water-soluble.
  • the photoacid-crosslinking photosensitive composition containing a colorant such as a pigment described in the above section of photosensitive composition> can be used as a suitable one.
  • the ink that can be used in the present invention includes at least a binder, and thermosetting for a color filter containing a bifunctional to trifunctional epoxy group-containing monomer.
  • a suitable ink is also suitable.
  • the color filter in the present invention is preferably a color filter in which pixels are formed by an ink jet method, and preferably has a three-color filter formed by spraying RGB three-color ink.
  • This color filter can be used as a display element in combination with a liquid crystal display element, an electrophoretic display element, an electochromic display element, PLZT, or the like. It can also be used for applications using color cameras and other color filters.
  • the display device in the present invention refers to a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display display device, an EL display device, and a CRT display device.
  • a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display display device, an EL display device, and a CRT display device.
  • Definitions of display devices and explanations of each display device include, for example, “Electronic display devices (Akio Sasaki, published by Industrial Research Institute, Inc. 1990)”, “Display devices (written by Junaki Ibuki, Sangyo Tosho) Issue)).
  • a liquid crystal display device is particularly preferable.
  • the liquid crystal display device is described in, for example, “Next Generation Liquid Crystal Display Technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Kenkyukai 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited. For example, it is described in the above-mentioned “next-generation liquid crystal display technology”!
  • the present invention can be applied to various types of liquid crystal display devices. Among these, the present invention is particularly effective for a color TFT liquid crystal display device.
  • a color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”.
  • the present invention can be applied to a liquid crystal display device with a wide viewing angle such as a lateral electric field drive method such as IPS and a pixel division method such as MVA. These methods are described, for example, on page 43 of “EL, PDP, LCD display technology and latest trends in production (issued by Toray Research Center, Research Research Division 2001)”.
  • the liquid crystal display device may include various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a knock light, a spacer, and a viewing angle compensation film.
  • the black matrix of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • these components for example, '94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials' Chemical “Kentaro Shima (CMC Co., Ltd., published in 1994)" and “2003 Current Status and Future Prospects of LCD-Related Markets (Volume 2)" (Fuji Chimera Research Institute Co., Ltd. published in 2003) " !, Ru [Target use]
  • the color filter of the present invention can be applied without particular limitation to uses such as portable terminals such as televisions, personal computers, liquid crystal projectors, game machines, mobile phones, digital cameras, and car navigation systems.
  • the dark-colored photosensitive composition contains a copolymer containing at least one of Sarako, methyl methacrylate, or benzyl methacrylate.
  • ⁇ 4> The method for producing a color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the cross-linking agent is melamine resin or urea resin.
  • a liquid crystal display device comprising the color filter according to ⁇ 8>.
  • a liquid crystal display device comprising the liquid crystal display element according to ⁇ 9>.
  • the alkali-free glass substrate was cleaned with a UV cleaning device, then brush-cleaned with a cleaning agent, and then ultrasonically cleaned with ultrapure water.
  • the substrate was heat treated at 120 ° C for 3 minutes to stabilize the surface state.
  • the substrate After cooling the substrate and adjusting the temperature to 23 ° C., it consists of the following composition on a glass substrate coater (manufactured by F.S. Japan Co., Ltd., trade name: MH-1600) having a slit-like nozzle. Feeling The light composition Kl was applied. Next, VCD (vacuum drying equipment, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used to volatilize part of the solvent for 30 seconds to eliminate the fluidity of the coating layer, and then EBR (edge 'bead' remover) eliminates the need for surrounding the substrate. The coating solution was removed and pre-betaged at 120 ° C for 3 minutes to obtain a photosensitive layer Kl having a film thickness of 2 ⁇ m.
  • VCD vacuum drying equipment, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • EBR edge 'bead' remover
  • Carbon black (Negex35 manufactured by Degussa) 13. 1%
  • a heat treatment (110 ° C., 60 seconds) was performed 1 minute after the exposure was completed.
  • pure water is sprayed from the shower nozzle to uniformly wet the surface of the dark photosensitive layer K1, and a KOH developer (KOH, containing a nonionic surfactant, product name: CDK-1, Fuji)
  • KOH containing a nonionic surfactant
  • CDK-1 product name: CDK-1, Fuji
  • the film was subjected to shower development at 23 ° C for 80 seconds and a flat nozzle pressure of 0.04 MPa using a film elect mouth (manufactured by Cuks Materials) to obtain a patterning image.
  • ultrapure water was sprayed at a pressure of 9.8 MPa for ultrahigh pressure cleaning nozzles to remove residues, and the exposure dose in the atmosphere was 2000 mJ / cm 2 Was used for post-exposure to obtain a separation wall with an optical density of 3.9.
  • the surface roughness of the separation wall thus obtained was measured with a contact film thickness meter (Tencor stylus type surface roughness meter P10). Ra was 3.2 nm and
  • the substrate on which the separation wall was formed was subjected to plasma water repellency treatment using the force sword coupling type parallel plate type plasma treatment apparatus under the following conditions.
  • a pigment a polymer dispersant and a solvent were mixed, and a pigment dispersion was obtained using a three roll and bead mill. While sufficiently stirring the pigment dispersion with a dissolver or the like, other materials were added little by little to prepare a colored ink composition for red (R) pixels.
  • the coloring for the green (G) pixel is performed except that the same amount of CI pigment green 36 is used instead of CI pigment red 254 in the above-described yarn.
  • An ink composition was prepared.
  • CI Pigment Blue 254 instead of CI Pigment Red 254 in the above thread A blue (B) pixel colored ink composition was prepared in the same manner as the red pixel colored ink composition except that 6 was used in the same amount.
  • the glass on which the colored layer is formed is cleaned with a low-pressure mercury lamp (effective wavelength 254 nm) with a UV cleaning device to remove residues and foreign matters, and then a transparent overcoat agent is applied so that the film thickness becomes 1.
  • a transparent overcoat layer a polyamic acid of the following chemical formula (A) and an epoxy compound of the chemical formula (B) were mixed at a weight ratio of 3: 1.
  • ⁇ indium tin oxide
  • ⁇ indium tin oxide
  • the resistance of the color filter was measured (Mitsubishi Yuka “Mouth Resta”; sheet resistance was measured by the four-probe method), and it was 13 Q / D.
  • a spacer was formed on the transparent electrode produced above by the same method as the spacer forming method described in [Example 1] of JP-A-2004-240335.
  • a liquid crystal alignment control projection was formed on the transparent electrode on which the spacer was formed, using the following positive photosensitive resin layer coating solution.
  • Proximity exposure machine (manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd.) is arranged so that the predetermined photomask is at a distance of 100 m from the surface of the photosensitive resin layer, and the irradiation energy is 150 mjZcm through the photomask with an ultra high pressure mercury lamp. Proximity exposure at 2 . Subsequently, 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was developed by spraying the substrate at 33 ° C. for 30 seconds using a shower type developing device.
  • a liquid crystal alignment control protrusion including a photosensitive resin layer patterned in a desired shape is formed on the color filter side substrate.
  • a substrate for a liquid crystal display device was obtained.
  • the liquid crystal display device substrate on which the liquid crystal alignment control protrusion was formed was beta-treated at 230 ° C. for 30 minutes to form a cured liquid crystal alignment control protrusion on the liquid crystal display device substrate.
  • a liquid crystal display device was produced using the method described in First Example [0079] to [0082] of JP-A-11-242243.
  • the screen of the liquid crystal display device was a good screen with no color mixing.
  • the quality of black display was also good.
  • the present invention it is possible to form a separation wall having a smooth surface with a small number of steps. As a result, the surface resistance of the transparent electrode (ITO) formed on the color filter can be reduced.
  • a color filter, a liquid crystal display element provided with the color filter, and a liquid crystal display device provided with the liquid crystal display element are provided. .
  • a color filter of the present invention after forming a layer containing a dark color photosensitive composition (hereinafter, appropriately referred to as a photosensitive layer) on a substrate that does not require a dry etching step, according to the simple process of imagewise exposure and development according to the shape of the separation wall, it is possible to obtain a separation wall having a stable surface with improved fine irregularities. Therefore, it is possible to obtain a color filter with a reduced surface resistance of ITO at a low cost with a small number of steps.
  • a dark color photosensitive composition hereinafter, appropriately referred to as a photosensitive layer
  • the color filter formed by the manufacturing method of the present invention has improved unevenness on the surface of the separation wall, and when forming each pixel by applying droplets by ink jet or the like, defects such as color mixing with adjacent pixels Occurrence of this phenomenon is suppressed, and the surface resistance of ITO is low.
  • it can be suitably used for a liquid crystal display element.

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Abstract

　　基板上に互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、該画素中の各画素が互いに濃色分離壁により分離されているカラーフィルタの製造方法であって、基板上に光酸発生剤と該光酸発生剤の作用により架橋機能を獲得する架橋剤と着色剤とを含有する濃色感光性組成物を含む感光性層を形成する感光性層形成工程と、該感光性層を露光して露光領域を硬化させる露光工程と、未露光部の感光性層を除去することで分離壁を形成する現像工程と、着色液体組成物による液滴を分離壁間に付与させて分離壁間に各画素を形成する工程と、を有する方法。

Description

明 細 書
カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、液晶素子、及び、液晶表示 装置
技術分野
[0001] 本発明は、カラーフィルタの製造方法、該方法により得られたカラーフィルタ、該カ ラーフィルタを用いた液晶素子、及び、液晶表示装置に関する。本発明は特に、基 板上に互いに異なる色を呈する 2以上の画素群を有し、該画素群を構成する各画素 は互いに濃色の分離壁により分離されており分離壁間にインクジェット等によって液 滴を付与して形成される、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、このカラーフィ ルタを備えた液晶表示素子、この液晶表示素子を備えた液晶表示装置に関する。 背景技術
[0002] 表示装置用カラーフィルタは、ガラス等の基板上に赤色、緑色、青色のドット状画像 がそれぞれマトリックス状に配置され、それぞれのドットがその境界にあるブラックマト リックス等の濃色分離壁で区分された構造である。従来から知られて ヽるこのような力 ラーフィルタの製造方法には、支持体としてガラス等の基板を用い、 1)染色法、 2)印 刷法、 3)着色した感光性榭脂液の塗布と露光及び現像の繰り返しを含む着色感光 性榭脂液法 (着色レジスト法)、 4)仮支持体上に形成した画像を順次、最終又は仮 の支持体上に転写する方法、 5)予め着色した感光性榭脂液を仮支持体上に塗布す ることにより着色層を形成し、順次直接、基板上にこの感光性着色層を転写し、露光 して現像するサイクルを色の数だけ繰り返す方法等により多色画像を形成する方法（ 転写方式）が含まれる。また、各画素をインクジェット法を用いて形成する方法も知ら れている。
[0003] これらの方法のうち、着色レジスト法は位置精度高くカラーフィルタを作製できるも のの、感光層榭脂液の塗布にロスが多くコスト的には有利とは言えない。一方、各画 素をインクジェット法を用いて形成する方法では榭脂液のロスが少な 、ため、その方 法はコスト的に有利ではあるものの、画素の位置精度が悪いという問題を有する。
[0004] これらの問題を克服すベぐブラックマトリックスを着色レジスト法で形成することで 分離壁を形成し、 RGB画素をインクジェット法で作製するカラーフィルタ製造法も提 案されている。し力しこの分離壁形成法を用いたときは、分離壁の表面が粗ぐ微細 な凹凸が発生してしまう。このためカラーフィルタ上に形成された透明電極 (ITO)の 表面抵抗が増加してしまう問題がある。
[0005] これを防ぐ為、カラーフィルタ上に保護層を設け、平坦性を付与する方法があるが、 余分な層を形成するためコストアップする問題があった。
また、分離壁表面にドライエッチング処理を行うことで、表面粗さを調整することが 知られている（たとえば、特開 2001— 343518公報参照）。この方法においては、複 雑なドライエッチング処理が必要とされ、処理工程が増加するため製造コストがかか るばかりでなぐ分離壁の表面粗さを所定の粗さに調整することが難 U、という問題が ある。
発明の開示
課題を解決するための手段
[0006] 本願発明は、上記状況を鑑みてなされ、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ 、液晶素子、及び、液晶表示装置を提供する。
本発明の第一の態様は、基板上に互いに異なる色を呈する 2以上の画素群を有し 、該画素群中の各画素が互いに濃色分離壁により分離されているカラーフィルタの 製造方法であって、
基板上に光酸発生剤と該光酸発生剤の作用により架橋機能を獲得する架橋剤と 着色剤とを含有する濃色感光性組成物を含む感光性層を形成する感光性層形成ェ 程と、該感光性層を露光して露光領域を硬化させる露光工程と、未露光部の感光性 層を除去することで分離壁を形成する現像工程と、着色液体組成物の液滴を分離壁 間に付与させることで分離壁間に各画素を形成する工程と、を含むカラーフィルタの 製造方法を提供する。
本発明の第二の態様は、前記製造方法で製造され、分離壁の表面粗さ (Ra値)が 5nm以下であるカラーフィルタを提供する。
本発明の第三の態様は、前記カラーフィルタを備えた液晶表示素子を提供する。 本発明の第四の態様は、前記液晶表示素子を備えた液晶表示装置を提供する。 発明を実施するための最良の形態
[0007] 本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に互いに異なる色を呈する 2以上の 画素群を有し、該画素群中の各画素は濃色の分離壁により互いに分離されている力 ラーフィルタの製造方法であって、基板上に光酸発生剤と該光酸発生剤の作用によ り架橋機能を獲得する架橋剤と着色剤とを含有する濃色感光性組成物を含む感光 性層を形成する感光性層形成工程と、該感光性層を露光して露光領域を硬化させる 露光工程と、未露光部の感光性層を除去することで分離壁を形成する現像工程と、 着色液体組成物による液滴を分離壁間に付与させる方法で各画素を分離壁間に形 成する工程と、を含む方法である。本明細書中でいう語「画素群」とは、同一の色を有 する画素の概念上の集団を表すもので、地理的な集団を表すものではない。よって、 各画素群中の画素は必ずしも地理的にまとまってはいない。
[0008] 前記濃色感光性組成物は、さら〖こ、メタクリル酸メチル又はべンジルメタタリレートの 少なくとも 1つを含む共重合体を含有して 、てもよ 、。
前記光酸発生剤は、有機ハロゲンィ匕合物、ォ -ゥム塩、及び、スルホン酸エステル 力もなる群より選択される 1以上の化合物であってもよい
前記架橋剤は、メラミン榭脂または尿素樹脂であってもよ ヽ
[0009] 前記分離壁の高さは 1. 8 m以上 10 m以下であってもよい。
前記分離壁の光学濃度は 2. 5以上 10以下であってもよい
前記分離壁は黒色であってもよ 、。
[0010] 以下、この製造方法を工程順に説明する。
本発明の製造方法においては、まず、基板上に感光性層が形成される。感光性層 を形成するために使用しうる濃色感光性組成物は、光酸発生剤と該光酸発生剤の作 用により架橋機能を獲得する架橋剤と着色剤とを含有するネガ型の感光性組成物で ある。このネガ型感光性組成物中が露光されると、光酸発生剤が分解して酸を発生 し、光酸発生剤から発生した酸により架橋剤が架橋機能を獲得し、それにより架橋構 造が形成されて組成物が硬化する。基板上の濃色分離壁はこの組成物の硬化により 形成される。
[0011] 〔濃色感光性組成物〕 濃色感光性組成物（以下、適宜、感光性組成物と称する）は、光酸発生剤と該光酸 発生剤の作用により架橋機能を獲得する架橋剤と着色剤とを含有する。
ここで、濃色組成物とは、高い光学濃度を有する組成物のことであり、その光学濃 度の値は 2. 5以上が好ましぐ 2. 5〜： LO. 0がより好ましぐ 2. 5〜6. 0が更に好まし ぐ 3. 0〜5. 0が特に好ましい。また、この感光性組成物は、後述するように好ましく は光開始系の作用で硬化させられる為、露光波長（一般には紫外域）における感光 性組成物の光学濃度も重要である。すなわち、露光波長における感光性組成物の 光学濃度の値は 2. 0〜： LO. 0であってもよぐ好ましくは 2. 5〜6. 0、最も好ましいの は 3. 0〜5. 0である。 2. 0未満では分離壁の形状が望みのものとならない恐れがあ り、 10. 0を超えると重合を開始することができず分離壁そのものを作ることが困難と なる。
[0012] (着色剤）
本発明に用いる着色剤の具体例は、下記カラーインデックス (C. I. )番号を有する 染料、顔料を含む。
ある実施形態では本発明の濃色感光性榭脂組成物は、有機顔料、無機顔料、染 料等を含む。光重合性榭脂層が遮光性を有さなければならない時には、感光性組 成物はカーボンブラック、酸化チタン、 4酸化鉄等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、 金属粉といった遮光剤や、赤、青、緑色等の顔料の混合物等を含みうる。公知の着 色剤 (染料、顔料)を使用することができる。該公知の着色剤のうち顔料を用いる場合 には、顔料は濃色組成物中に均一に分散されて 、ることが好ま 、。
前記濃色組成物の固形分中の着色剤の比率は、十分に現像時間を短縮する観点 から、 30〜70質量％であることが好ましぐ 40〜60質量％であることがより好ましぐ 50〜55質量％であることが更に好ましい。
[0013] 上記公知の染料ないし顔料の例は、ビクトリア.ピュア一ブルー BO (C. I. 42595) 、オーラミン（C. I. 41000)、フアツ卜-ブラック HB (C. I. 26150)、 C. I.ビグメン卜- イェロー 1、 C. I.ピグメント 'イェロー 3、 C. I.ピグメント 'イェロー 12、 C. I.ピグメント •イェロー 13、 C. I.ビグメント 'イェロー 14、 C. I.ビグメント 'イェロー 5、 C. I.ピグメ ント.イェロー 16、 C. I.ビグメント 'イェロー 17、 C. I.ビグメント 'イェロー 20、 C. I. ビグメント 'イェロー 24、 C. I.ビグメント 'イェロー 31、 C. I.ビグメント 'イェロー 55、 C . I.ビグメント 'イェロー 60、 C. I.ビグメント 'イェロー 61、 C. I.ビグメント 'イェロー 6 5、 C. I.ビグメント 'イェロー 71、 C. I.ビグメント 'イェロー 73、 C. I.ビグメント 'イエ ロー 74、 C. I.ビグメン卜'イェロー 81、 C. I.ビグメン卜'イェロー 83、 C. I.ビグメン卜- イェロー 93、 C. I.ビグメント 'イェロー 95、 C. I.ビグメント 'イェロー 97、 C. I.ピグメ ント.イェロー 98、 C. I.ビグメント 'イェロー 100、 C. I.ビグメント 'イェロー 101、 C. I .ビグメント 'イェロー 104、 C. I.ビグメント 'イェロー 106、 C. I.ビグメント 'イェロー 1 08、 C. I.ビグメント 'イェロー 109、 C. I.ビグメント 'イェロー 110、 C. I.ビグメント- イエロー 113、 C. I.ビグメント 'イェロー 114、 C. I.ビグメント 'イェロー 116、 C. I. ビグメント 'イェロー 117、 C. I.ビグメント 'イェロー 119、 C. I.ビグメント 'イェロー 12 0、 C. I.ビグメン卜'イェロー 126、 C. I.ビグメン卜'イェロー 127、 C. I.ビグメン卜 'ィ エロー 128、 C. I.ビグメント 'イェロー 129、 C. I.ビグメント 'イェロー 138、 C. I.ピ グメント'イェロー 139、 C. I.ビグメント 'イェロー 150、 C. I.ビグメント 'イェロー 151 、 C. I.ビグメント 'イェロー 152、 C. I.ビグメント 'イェロー 153、 C. I.ビグメント 'イエ ロー 154、 C. I.ビグメン卜'イェロー 155、 C. I.ビグメン卜'イェロー 156、 C. I.ピグメ ント.イェロー 166、 C. I.ビグメント 'イェロー 168、 C. I.ビグメント 'イェロー 175、 C . I.ビグメント 'イェロー 180、 C. I.ビグメント 'イェロー 185 ;
[0014] C. I.ビグメント 'オレンジ 1、 C. I.ビグメント 'オレンジ 5、 C. I.ビグメント 'オレンジ 1 3、 C. I.ビグメント 'オレンジ 14、 C. I.ビグメント 'オレンジ 16、 C. I.ビグメント 'ォレ ンジ 17、 C. I.ビグメント 'オレンジ 24、 C. I.ビグメント 'オレンジ 34、 C. I.ビグメント' オレンジ 36、 C. I.ピグメント.オレンジ 38、 C. I.ビグメント 'オレンジ 40、 C. I.ピグメ ン卜'オレンジ 43、 C. I.ビグメン卜 ·オレンジ 46、 C. I.ビグメン卜'オレンジ 49、 C. I. ビグメント 'オレンジ 51、 C. I.ビグメント 'オレンジ 61、 C. I.ビグメント 'オレンジ 63、 C. I.ビグメント 'オレンジ 64、 C. I.ビグメント 'オレンジ 71、 C. I.ビグメント 'オレンジ 73 ;C. I.ピグメント.ノィ: レット 1、 G. I.ピグメント.ノィ: レット 19、 C. I.ピグメント .ノ ィォレゝノト 23、 C. I.ピグメント.ノ ィォレゝノト 29、 C. I.ピグメント.ノ ィォレゝノト 32、 C. I.ピグメント.ノ ィォレゝノト 36、 C. I.ピグメント.ノ ィォレゝノト 38 ;
[0015] C. I.ビグメント 'レッド 1、 C. I.ビグメント 'レッド 2、 C. I.ビグメント 'レッド 3、 C. I. ビグメント 'レッド 4、 C. I.ビグメント 'レッド 5、 C. I.ビグメント 'レッド 6、 C. I.ビグメント 'レッド 7、 C. I.ビグメント 'レッド 8、 C. I.ビグメント 'レッド 9、 C. I.ビグメント 'レッド 1 0、 C. I.ビグメント 'レッド 11、 C. I.ビグメント 'レッド 12、 C. I.ビグメント 'レッド 14、 C. I.ピグメント.レッド 15、 C. I.ピグメント.レッド 16、 C. I.ピグメント.レッド 17、 C. I .ビグメント 'レッド 18、 C. I.ビグメント 'レッド 19、 C. I.ビグメント 'レッド 21、 C. I.ピ グメント.レッド 22、 C. I.ピグメント.レッド 23、 C. I.ピグメント.レッド 30、 C. I.ピグメ ント 'レッド 31、 C. I.ビグメント 'レッド 32、 C. I.ビグメント 'レッド 37、 C. I.ビグメントレッド 38、 C. I.ビグメント 'レッド 40、 C. I.ビグメント 'レッド 41、 C. I.ビグメント 'レツ ド 42、 C. I.ビグメント ·レッド 48 : 1、 C. I.ビグメント ·レッド 48 : 2、 C. I.ビグメント 'レ ッド 48 : 3、 C. I.ビグメント ·レッド 48 :4、 C. I.ビグメント ·レッド 49 : 1、 C. I.ビグメン ト'レッド 49 : 2、 C. I.ビグメント ·レッド 50 : 1、 C. I.ビグメント ·レッド 52 : 1、 C. I.ビグ メント.レッド 53 : 1、 C. I.ピグメント.レッド 57、 C. I.ピグメント.レッド 57 : 1、 C. I.ピ グメント 'レッド 57 : 2、 C. I.ビグメント 'レッド 58 : 2、 C. I.ビグメント 'レッド 58 :4、 C. I .ビグメント 'レッド 60 : 1、 C. I.ビグメント 'レッド 63 : 1、 C. I.ビグメント 'レッド 63 : 2、 C. I.ビグメント 'レッド 64 : 1、 C. I.ビグメント 'レッド 81 : 1、 C. I.ビグメント 'レッド 83
、 C. I.ビグメント 'レッド 88、 C. I.ビグメント 'レッド 90 : 1 、 C. I.ピグメント.レッド 97、
C. I.ビグメント レッド 101、 C. I.ビグメント レッド 102、 C. I.ビグメント ·レッド 104、
C. I.ビグメント レッド 105、 C. I.ビグメント レッド 106、 C. I.ビグメント ·レッド 108、
C. I.ビグメント レッド 112、 C. I.ビグメント レッド 113、 C. I.ビグメント ·レッド 114、
C. I.ビグメント レッド 122、 C. I.ビグメント レッド 123、 C. I.ビグメント ·レッド 144、
C. I.ビグメント レッド 146、 C. I.ビグメント レッド 149、 C. I.ビグメント ·レッド 150、
C. I.ビグメント レッド 151、 C. I.ビグメント レッド 166、 C. I.ビグメント ·レッド 168、
C. I.ビグメント レッド 170、 C. I.ビグメント レッド 171、 C. I.ビグメント ·レッド 172、
C. I.ビグメント レッド 174、 C. I.ビグメント レッド 175、 C. I.ビグメント ·レッド 176、
C. I.ビグメント レッド 177、 C. I.ビグメント レッド 178、 C. I.ビグメント ·レッド 179、
C. I.ビグメント レッド 180、 C. I.ビグメント レッド 185、 C. I.ビグメント ·レッド 187、
C. I.ビグメント レッド 188、 C. I.ビグメント レッド 190、 C. I.ビグメント ·レッド 193、
C. I.ビグメント レッド 194、 C. I.ビグメント レッド 202、 C. I.ビグメント ·レッド 206、 C. I.ビグメント 'レッド 207、 C. I.ビグメント 'レッド 208、 C. I.ビグメント 'レッド 209、 C. I.ビグメント 'レッド 215、 C. I.ビグメント 'レッド 216、 C. I.ビグメント 'レッド 220、 C. I.ビグメント 'レッド 224、 C. I.ビグメント 'レッド 226、 C. I.ビグメント 'レッド 242、 C. I.ビグメント 'レッド 243、 C. I.ビグメント 'レッド 245、 C. I.ビグメント 'レッド 254、 C. I.ビグメント 'レッド 255、 C. I.ビグメント 'レッド 264、 C. I.ビグメント 'レッド 265 ;
C. I.ビグメント 'ブルー 15、 C. I.ビグメント 'ブルー 15 : 3、 C. I.ビグメント 'ブルー 15 :4、 C. I.ピグメント.ブルー 15 : 6、 C. I.ピグメント.ブルー 60
C. I.ビグメント 'グリーン 7、 C. I.ビグメント 'グリーン 36
C. I.ビグメント 'ブラウン 23、 C. I.ビグメント 'ブラウン 25
C. I.ビグメント 'ブラック 1、 C. I.ビグメント 'ブラック 7等を含む。
[0016] 本発明においては、前記着色剤の中で、黒色着色剤が好ましい。黒色着色剤のさ らなる例は、カーボンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン、黒鉛などを含 む。中でも、カーボンブラックが好ましい。
上記顔料は分散液の状態で使用することが望ましい。この分散液は、前記顔料と 顔料分散剤とを予め混合して得られる組成物を、後述する有機溶媒 (又はビヒクル） に添加して分散させることによって調製することができる。前記ビビクルとは、塗料が 液体状態にある時に顔料がその中に分散されて 、る媒質の部分を 、 、、液状であつ て前記顔料と結合して塗膜を固める部分 (バインダー）と、これを溶解希釈する成分（ 有機溶媒)とを含む。前記顔料の分散に使用する分散機は、特に制限されておらず 、例えば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、 2000年、 438項に記載 されているニーダー、ローノレミノレ、アトライダー、スーパーミノレ、ディゾルノ 、ホモミキサ 一、サンドミル等の公知の分散機が使用可能である。更に該文献 310項に記載の様 に、機械的摩砕により摩擦力を利用して微粉砕してもよい。
[0017] 本発明で用いる着色剤 (例えば、顔料)の数平均粒径は、分散安定性の観点から、 0. 001〜0. の範囲力好ましく、 0. 01〜0. 08 mの範囲力 ^更に好まし!/、。ま た、顔料数平均粒径が 0. 1 μ mを超えると、顔料による偏光の解消が生じ、コントラス トが低下し、好ましくない。尚、ここで言う「粒径」とは粒子の電子顕微鏡写真画像と同 面積の円の直径を言 、、また「数平均粒径」とは多数の粒子にっ 、て粒径を上記の やり方で求めた時の 100個の粒子につ!、ての平均値を!、う。
[0018] [光酸発生剤]
光照射により酸を発生する光酸発生剤の例は、有機ハロゲンィ匕合物、ォ -ゥム塩、 スルホン酸エステル等を含む。これらのなかでは有機ハロゲンィ匕合物が好ましぐ特 に、ハロメチル化トリァジン、ハロメチル化ォキサジァゾール化合物が好ましい。具体 的にはハロメチルイ匕トリアジンィ匕合物は一般式（1)で示される。
[0019] [化 1]
Figure imgf000009_0001
(一般式（1)中 R1及び R2は、ノ、ロメチル基であり、 Yは炭素数 5以上の有機基である。 )
ハロメチル基は、例えばトリクロロメチル基、トリブロモメチル基、ジクロロメチル基、ジ ブロモメチル基などでもよぐ Yで表される炭素数 5以上の有機基は、例えば、置換基 を有していてもよい、フエ-ル基、ナフチル基、スチリル基、スチリルフエ-ル基、フリ ルビニル基、四級化アミノエチルァミノ基などでもよい。ノ、ロメチルイ匕トリアジンィ匕合物 の具体例は、特開 2002— 351075公報の段落番号〔0015〕乃至〔0025〕に記載の 化合物を含む。
ハロメチルォキサジァゾールイ匕合物の具体例は、同公報段落番号〔0026〕乃至〔0
033〕に記載されているものを含む。
[0021] 光酸発生剤の量は、感光性組成物中の固形分に対して、 0. 05〜15質量％、好ま しくは 5〜 15質量％である。光酸発生剤の含有量力この範囲において、組成物の膨 潤が抑制され、且つ、露光によって十分な量の酸が発生し、架橋剤の架橋機能が充 分に発現され、高強度の硬化被膜が形成される。
[0022] [架橋剤]
架橋剤は、前記光酸発生剤から発生する酸の作用により架橋構造を形成し、感光 性組成物の被膜を硬化させる機能を有する。架橋剤としては、例えば不飽和二重結 合などの架橋構造を形成しうる置換基 (以下、適宜、架橋性置換基と称する。）を少 なくとも 1種以上有する化合物であってもよい。
[0023] このような架橋性置換基の具体例は、（i)ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキ ル基、ァセトキシアルキル基等のヒドロキシアルキル基またはその誘導体；
(ii)ホルミル基、カルボキシアルキル基等のカルボニル基またはその誘導体；
(iii)ジメチルァミノメチル基、ジェチルァミノメチル基、ジメチロールアミノメチル基、ジ ェチロールアミノメチル基、モルホリノメチル基等の含窒素基含有置換基；
(iv)グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、グリシジルァミノ基等のグリシジル 基含有置換基；
(V)ベンジルォキシメチル基、ベンゾイロキシメチル基等のァリルォキシアルキル基、 ァラルキルォキシアルキル基等の芳香族誘導体；
(vi)ビニル基、イソプロぺニル基等の重合性多重結合含有置換基等を含む。本発明 の架橋剤の架橋性置換基は、好ましくはヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル 基等であり、より好ましくはアルコキシメチル基である。
[0024] 前記架橋性置換基を有する架橋剤の例は、例えば (i)メチロール基含有メラミンィ匕 合物、メチロール基含有べンゾグアナミンィ匕合物、メチロール基含有ウレァ化合物、メ チロール基含有グリコールゥリルイ匕合物、メチロール基含有フエノールイ匕合物等のメ チロール基含有化合物；
(ii)アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有べンゾグ アナミン化合物、アルコキシアルキル基含有ウレァ化合物、アルコキシアルキル基含 有グリコールゥリル化合物、アルコキシアルキル基含有フエノール化合物等のアルコ キシアルキル基含有化合物；
(iii)カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグァナミ ン化合物、カルボキシメチル基含有ウレァ化合物、カルボキシメチル基含有グリコー ルゥリル化合物、カルボキシメチル基含有フエノール化合物等のカルボキシメチル基 含有化合物；
(iv)ビスフエノール A系エポキシ化合物、ビスフエノール F系エポキシ化合物、ビスフ ェノール S系エポキシィ匕合物、ノボラック榭脂系エポキシィ匕合物、レゾール榭脂系ェ ポキシ化合物、ポリ（ヒドロキシスチレン）系エポキシ化合物等のエポキシ化合物等を 含む。
[0025] 本発明の架橋剤は、好ましくはアルコキシメチルイ匕ゥレア化合物またはその榭脂、 またはアルコキシメチルイ匕グリコールゥリルイ匕合物またはその榭脂である。本発明に ぉ 、て用いうる架橋剤の好まし 、例などは、特開 2002— 351075公報段落番号〔0 038〕乃至〔0047〕に記載されており、それらの記載を本発明においても参照するこ とがでさる。
[0026] 架橋剤の含有量は、感光性組成物の全固形分に対し、好ましくは 5〜40質量％、 より好ましくは 10〜30質量％の範囲で、 目的に応じて選択される。
[0027] 本発明に用いる濃色感光性組成物は、前記各必須成分に加え、被膜形成性向上 の観点力もバインダーポリマーを含有することが好ましぐ特に、メタクリル酸メチル又 はべンジルメタタリレートの少なくとも 1つを含む共重合体を含有することが好ましい。
[メタクリル酸メチル又はべンジルメタタリレートの少なくとも 1つを含む共重合体] 本発明において、メタクリル酸メチル又はべンジルメタタリレートの少なくとも 1つを含 む共重合体は、例えば、メタクリル酸メチルを含む共重合体、ベンジルメタタリレート を含む共重合体、メタクリル酸メチル及びべンジルメタタリレートを含む共重合体等で ちょい。 メタクリル酸メチルを含む共重合体は、例えば、メタクリル酸 Zメタクリル酸メチル共 重合体（共重合比： 14〜 17. 6モル％Z82. 4〜86モル％、重量平均分子量 20, 0 00〜140, 000)、メタクリル酸 Zメタクリル酸メチル Zェチルアタリレート共重合体（ 共重合比： 5〜10モル％Z70〜60モル％Z25〜30モル％、重量平均分子量 20, 000〜140, 000)等でもよい。
ベンジルメタタリレートを含む共重合体は、例えば、メタクリル酸 zベンジルメタクリレ ート共重合体（共重合比： 25〜37モル％Z75〜63モル％、重量平均分子量 20, 0 00〜150, 000)、メタクリル酸 Zベンジルメタタリレート Zスチレン共重合体（共重合 比： 20モル0 /oZl7. 8モル0 /oZ62. 2モル0 /0、重量平均分子量 20, 000〜140, 00 0)等でもよい。
また、メタクリル酸メチル及びべンジルメタタリレートを含む共重合体は、例えば、メ タクリル酸 Zメタクリル酸メチル Zベンジルメタタリレート共重合体 (共重合比： 14. 6 〜27. 2モル0 /oZ79. 1〜32. 7モル0 /0,16. 3〜40モル0 /0、重量平均分子量 20, 000〜150, 000)、メタクリル酸 Zメタクリル酸メチル Zベンジルメタタリレート Z2— ェチルへキシルアタリレート共重合体（共重合比： 10〜15モル0 /oZ70〜65モル0 /0 Z10モル0 /oZlOモル0 /0、重量平均分子量 20, 000〜150, 000)等でもよい。
[0028] 市販のネガ型レジスト組成物によく使用されて 、るクレゾ一ルノボラック榭脂ゃポリヒ ドロキシスチレン及びその誘導体は、露光後、およびベータ後に着色する。一方、メ タクリル酸 Zベンジルメタタリレート共重合体、メタクリル酸 Zメタクリル酸メチル Zベン ジルメタタリレート共重合体等は露光後、およびベータ処理時における着色が少なく 、光透過率が低下しない点力も特に好ましい。
[0029] 所望により併用される前記共重合体の含有量は、感光性組成物の全固形分に対し 、 20〜70質量％であることが好ましぐ 30〜60質量％の範囲であることがより好まし い。
[0030] [その他の成分]
感光性組成物には、種々の目的で、各種の添加剤を含有させることができる。添カロ 剤の例は、界面活性剤、密着促進剤、可塑剤等を含む。
界面活性剤は、塗布性および得られる塗膜の平滑性を向上させるために用いるこ とができ、その好ましい具体例は、 BM—1000 (BM Chemie社製）、メガファックス F 142D、同 F172、同 F173、同 F183、同 F176PF、同 F177PF (以上、大日本イン キ化学工業 (株）製）、フロラード FC— 135、同 FC— 170C、フロラード FC— 430、同 FC—431 (以上、住友スリーェム（株）製）、サーフロン S— 112、同 S— 113、同 S— 131、同 S— 141、同 S— 145 (以上、旭硝子（株）製）、 SH— 28PA、 SH— 190、 S H— 193、 SZ— 6032、 SF— 8428、 DC— 57、 DC— 190 (以上、東レシリコーン（ 株)製)の商品名で市販されているフッ素系またはシリコーン系界面活性剤を含む。
[0031] 界面活性剤の含有量は、感光性組成物全固形分の 0. 05〜10質量％でもよぐ 0 . 08%〜5質量％であることが好ましぐ 0. 1〜3質量％であることが特に好ましい。 含有量が少なすぎると添加の効果が十分に得られないが、あまり多すぎると感光性 層と基材との密着性が低下する傾向がある。
[0032] (紫外線吸収剤）
本発明に係る感光性組成物は、必要に応じて紫外線吸収剤を含有してもよい。紫 外線吸収剤は、例えば、特開平 5— 72724号公報記載の化合物、サリシレート系紫 外線吸収剤、ベンゾフエノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、 シァノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケルキレート系紫外線吸収剤、ヒンダードアミ ン系紫外線吸収剤など力も選択されてもょ 、。
その具体例は、特開 2001— 142228公報段落番号〔0028〕に記載されているィ匕 合物を含む。
なお、感光性組成物の全固形分に対する紫外線吸収剤の含有量は、 0. 5〜15質 量％が一般的であり、 1〜12%質量が好ましぐ 1. 2〜10質量％が特に好ましい。
[0033] (基板）
カラーフィルタの基板 (永久支持体）は、金属性支持体、金属張り合わせ支持体、 ガラス、セラミック、合成樹脂フィルム等でもよい。基板は、特に好ましくは、透明性で 寸度安定性の良好なガラス板や合成樹脂フィルムである。
[0034] 感光性層形成工程は、以上説明したような濃色感光性組成物を適切な溶剤 (分散 剤）に溶解又は分散させ、前記基板表面に塗布、乾燥して感光性層を形成する工程 である。 ある実施態様では、まず、基板を洗浄した後、該基板を熱処理して表面状態を安 定化させる。該基板を温調後、前記感光性組成物を塗布する。
感光性組成物の塗布溶剤としては、アセトン、メチルェチルケトン、メチルプチルケ トンなどのケトン、各種のエーテル、エステルなどの有機溶剤を用いることが一般的で ある。
塗布方法は、特に限定されず、公知のスリット状ノズルを有するガラス基板用コータ 一（例えば、エフ 'エー'エス'ジャパン社製、商品名： MH— 1600)等を用いて行うこ とがでさる。
[0035] ある実施態様では、感光性組成物を塗布した後、溶媒の一部を揮発させて塗布層 の流動'性をなくし、 EBR (エッジ ·ビード ·リムーバー）等にて基板周囲の不要な塗布 液を除去し、プリベータして感光性層を得る。
乾燥は、公知の乾燥装置 (例えば、 VCD (真空乾燥装置;東京応化工業社製)等） を用いて行うことができる、
プリベータは、特に限定されないが、例えば、 120°C3分間のプリベータでもよい。
[0036] 感光性層の厚みは、形成する分離壁の所望される高さに応じて選択される。
本発明において、前記濃色分離壁の高さ h (前記濃色分離壁の最高点 Hと、 Hから 基板におろした垂線の足 Gとの距離）は、 1. 8 m以上であることが好ましぐより好 ましく ίま 1. 9 m〜10 mであり、更に好ましく ίま 2. 0 m〜7. 0 m、特に好ましく は 2. 2 /ζ πι〜5. O /z mの範囲である。濃色分離壁の高さが 1. 8 /ζ πι〜10 /ζ πιの範 囲であると、より効果的に混色を防止でき、従って、感光性組成物の塗布膜厚もこの 範囲で選択されてもよい。膜厚が 1. 8 /z m未満であると、得られるカラーフィルタにお いて混色が起こりやすくなり、 を超えると、濃色分離壁の形成が困難となる。
[0037] 次に、前記工程で形成された感光性層を露光して露光領域を硬化させる露光工程 を実施する。露光光源は、感光性組成物に含まれる光酸発生剤の吸収波長に応じ たものを選択すればよく、好ましくは紫外領域の光源が選択される。
光照射に用いる光源は、例えば、中圧〜超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルノ、 ライドランプ等でもよ 、。
露光は、分離壁の形状に応じたパターン露光であり、マスクを介して全面を露光す る方法で行われてもよぐ走査露光であってもよい。
[0038] 以下、マスクを介して行うパターン露光の一例について述べる。基板と画像パター ンを有するマスク (例えば、石英露光マスク）を垂直に立てた状態で、露光マスク面と 感光性層の間の距離を適宜 (例えば、 200 ^ m)に設定し、基板表面全面を露光す る。
露光は、例えば、超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機 (例えば、日立電 子エンジニアリング株式会社製)等を用いて行い、露光量としては適宜 (例えば、 30
Omj/cm2)選択することができる。
この露光により、感光性層中で露光領域のみに発生する酸により架橋構造が形成 され、露光領域が硬化する。
[0039] 上記したパターン露光後、ベータ処理を行なう。ベータ処理の条件は、感光性榭脂 、光酸発生剤、架橋剤等により異なる力 一般的には、 80〜140°C、好ましくは 100 〜120°Cの温度条件で、 15秒〜 3分、好ましくは 15秒〜 1分の時間行なう。パターン 露光時に発生した酸の存在下で架橋反応が進行し、さらにベータ処理を行うことによ つて、感光性榭脂層の表面 (露光面側）に発生した酸を感光層榭脂層の膜深部まで 拡散させ、膜深部まで架橋反応を進行させることができる。
[0040] 次に、未露光部の感光性層を除去することで分離壁を形成する現像工程を実施す る。
現像工程の前に、予め純水をシャワーノズル等にて感光性層表面に噴霧して、感 光性層の表面を均一に湿らせることが好ましい。
その後、現像液で現像して未露光部を除去し、分離壁のパターンが形成される。現 像工程において用いられる現像液は、アルカリ性物質の希薄水溶液でもよぐ公知 のアルカリ性現像液カゝら適宜選択できる。アルカリ水溶液には、更に水と混和性の有 機溶剤が少量添加されて 、てもよ 、。
[0041] [現像液]
現像液の調製に用いられるアルカリ性物質は、例えばアルカリ金属水酸化物類 (例 えば、水酸化ナトリウム、水酸ィ匕カリウム）、アルカリ金属炭酸塩類 (例えば、炭酸ナト リウム、炭酸カリウム）、アルカリ金属重炭酸塩類 (例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸 水素カリウム）、アルカリ金属ケィ酸塩類 (例えば、ケィ酸ナトリウム、ケィ酸カリウム）、 アルカリ金属メタケイ酸塩類 (例えば、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム）、トリエ タノールァミン、ジエタノールァミン、モノエタノールァミン、モルホリン、テトラアルキル アンモン-ゥムヒドロキシド類 (例えば、テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド）、燐酸三 ナトリウム、等力も選択できる。
現像液中でのアルカリ性物質の濃度は、 0. 01〜30質量％が好ましぐ現像液の p Hは 8〜14が好ましい。
[0042] 現像液に所望により添加される「水と混和性の有機溶剤」の例は、メタノール、エタ ノーノレ、 2—プロパノーノレ、 1 プロパノーノレ、ブタノーノレ、ジアセトンァノレコーノレ、ェ チレングリコーノレモノメチノレエーテノレ、エチレングリコーノレモノェチノレエーテノレ、ェチ レングリコールモノ n—ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルェチ ルケトン、シクロへキサノン、 ε—力プロラタトン、 γ ブチロラタトン、ジメチルホルム アミド、ジメチルァセトアミド、へキサメチルホスホルアミド、乳酸ェチル、乳酸メチル、 ε一力プロラタタム、 Ν—メチノレピロリドン等を含む。
水と混和性の有機溶剤の現像液中の濃度は 0. 1〜30質量％が好ましい。 現像液には、さらに公知の界面活性剤を添加することもでき、該界面活性剤の現像 液中の濃度としては 0. 01〜 10質量％が好ま U、。
[0043] 前記現像液は、浴液としても、あるいは噴霧液としても用いることができる。感光性 層の未硬化部分を除去する場合、現像液中で回転ブラシや湿潤スポンジで擦るなど の方法を用いる、あるいはそれらの方法の組合わせを用いることができる。
現像液の液温度は、通常室温付近カゝら 40°Cが好ましい。現像時間は、濃色感光 性層の組成、現像液のアルカリ性や温度、有機溶剤を添加する場合にはその種類と 濃度、等に依存して変更されるが、通常 10秒〜 2分程度である。短すぎると未露光 部の現像が不充分となると同時に紫外線の吸光度も不充分となることがあり、長すぎ ると露光部もエッチングされることがあり、いずれの場合にも、分離壁形状を好適なも のとすることが困難となる。この現像工程にて、分離壁形状が形成される。
アルカリ現像処理後、水洗を行って、残存する現像液を除去してもよい。
[0044] 本発明においては、エッチングを行うことなぐパターン露光により分離壁を形成す るため、感光性層の塗布面状性を制御することで、濃色分離壁の表面粗さを小さくす ることができる。本発明の製造方法によれば、濃色分離壁の表面粗さ Ra値は 5nm以 下とすることができ、好ましくは 4. Onm以下、より好ましくは 3. 6nmの以下とすること ができる。濃色分離壁の表面粗さ Ra値が 5nm以下となると、濃色分離壁の表面を伝 わっての隣接する画素間の着色液体組成物の移動を阻止することができ、この結果 、隣接する画素間の着色液体組成物の移動による混色を防止することができる。
[0045] 以上の方法においては、支持体上に感光性層を塗布法にて形成し、その後、露光 、現像して分離壁を形成したが、形成方法はこれに限定されず、感光性層を有する 転写材料を用いた転写法を用いて形成することもできる。以下、転写法を用いる形成 方法について説明する。
感光性転写材料を用いた分離壁の形成
仮支持体上に、少なくとも感光性層を設けてなる感光性転写材料を用意する。
[0046] (感光性転写材料）
感光性層の上に保護フィルムを設けることで感光性層への傷付き等を防止すること ができる。感光性転写材料は、保護フィルムを剥離して基板上に感光性層を転写す ることで基板上に感光性層を形成し、分離壁状に露光し、必要に応じてベータ処理 し、現像することで分離壁パターンを形成することができる。
[0047] (仮支持体）
上記の感光性転写材料における仮支持体は、化学的及び熱的に安定であって、 可撓性の物質で構成されるものから適宜選択することができる。具体的には、テフ口 ン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロ ピレン等の、薄いシート若しくはこれらの積層体が好ましい。前記仮支持体の厚みと しては、 5〜300 μ mが適当であり、好ましくは 20〜150 μ mである。中でも 2軸延伸 ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
[0048] (熱可塑性榭脂層）
上記の感光性転写材料は、必要に応じて熱可塑性榭脂層を含んでいてもよい。か カゝる熱可塑性榭脂層は、アルカリ可溶性であることが好ましぐ少なくとも榭脂成分を 含んで構成され、該榭脂成分としては、実質的な軟ィ匕点が 80°C以下であることが好 ましい。このような熱可塑性榭脂層が設けられることにより、後述する濃色分離壁形成 方法にお!、て、永久支持体への良好な密着性を達成できる。
軟ィ匕点が 80°C以下のアルカリ可溶性の熱可塑性榭脂の例は、エチレンとアクリル 酸エステル共重合体のケンィ匕物、スチレンと (メタ)アクリル酸エステル共重合体のケ ン化物、ビュルトルエンと (メタ）アクリル酸エステル共重合体のケンィ匕物、ポリ（メタ）ァ クリル酸エステル、 （メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビュル等の（メタ）アクリル酸エステル 共重合体などのケン化物、等を含む。
熱可塑性榭脂層は、上記の熱可塑性榭脂から適宜選択された少なくとも一種を含ん でいてもよい。熱可塑性榭脂層は、「プラスチック性能便覧」（日本プラスチック工業 連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、 1968年 10月 25 日発行）に記載の、軟ィ匕点が約 80°C以下の有機高分子のうちアルカリ水溶液に可 溶なものから選択されるものを含んで 、てもよ!/、。
[0049] ある実施態様では、軟化点が 80°C以上の有機高分子物質に該高分子物質と相溶 性のある各種可塑剤を添加して実質的な軟ィ匕点を 80°C以下に下げた上で、有機高 分子物質が用いられる。また、これらの有機高分子物質には、仮支持体との接着力 を調節する目的で、実質的な軟ィ匕点が 80°Cを越えない範囲で、各種ポリマーや過 冷却物質、密着改良剤或いは界面活性剤、離型剤、等を加えることもできる。
好ましい可塑剤の具体例は、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジ ォクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフ エート、クレジルジフエ-ルフォスフェートビフエ-ルジフエ-ルフォスフェートを含む。
[0050] (保護フィルム）
貯蔵の際の汚染や損傷力 保護するために、感光性層の上に薄い保護フィルムを 設けることが好ましい。保護フィルムは仮支持体と同じか又は類似の材料力 なって もよ 、が、感光性層から容易に分離されねばならな 、。
保護フィルム材料としては、例えば、シリコーン紙、ポリオレフイン榭脂シート若しく はポリテトラフルォロエチレンシートが適当であり、なかでも、ポリプロピレンシートが特 に好ましい。なお、保護フィルムの厚さは、 4〜40 μ mが一般的であり、 5〜30 μ m が好ましぐ 10〜25 mが特に好ましい。 [0051] (感光性転写材料の作製方法）
本発明の製造方法で使用される感光性転写材料は、仮支持体上に熱可塑性榭脂 層の添加剤を溶解した塗布液 (熱可塑性榭脂層用塗布液)を塗布し、乾燥すること により熱可塑性榭脂層を設け、その後濃色感光性組成物塗布液を塗布して乾燥して 設けること〖こより作製することができる。しかし、熱可塑性榭脂層は必ずしも設けなくて ちょい。
また、前記の仮支持体上に熱可塑性榭脂層を設けたシート、及び保護フィルム上 に感光性層を設けたシートを用意し、熱可塑性榭脂層と濃色感光性層が接するよう に相互に貼り合わせることによつても感光性転写材料を作製することができる。
なお、上記作製方法における仮支持体ある！ヽは保護フィルムへの感光性層の塗布 は、前記基板表面への塗布と同様、公知の塗布装置等によって行うことができるが、 本発明においては、スリット状ノズルを用いた塗布装置 (スリットコータ）によって行うこ とが好ましい。
[0052] (感光性転写材料による分離壁の作製）
まず、前記感光性転写材料の保護フィルムを剥離除去した後、感光性層の面を永 久支持体 (本発明における基板)上に貼り合わせ、ラミネータ等によって加熱、加圧し て積層する (積層体)。
貼り合わせに用いられるラミネータは、従来公知のラミネーター、真空ラミネーター 等の中から適宜選択できる。より生産性を高める観点から、オートカットラミネーターも 使用可能である。
[0053] 次いで、仮支持体を除去する。このようにして基板上に感光性層が形成される。仮 支持体を除去した後の、露光工程、ベータ工程、現像工程、及び、所望により続いて 行われる水洗工程は、前記した塗布法におけるものと同様に行えばよぐこのようにし て濃色分離壁を得ることができる。
このように基板上への濃色感光性層の形成は、塗布方法ある！、は転写方法の!/ヽず れによっても形成することができる。
以上、いずれの方法においても、表面が平滑な濃色分離壁を露光パターンに応じ て容易に形成することができる。 [0054] (各画素の形成）
本発明のカラーフィルタの製造方法では、前記基板上に、前記濃色分離壁の製造 方法により濃色分離壁を製造し、 2色以上の着色液体組成物を前記濃色分離壁間 に付与して、 2色以上の色を有する、複数の画素力 なる画素群を有するカラーフィ ルターを製造する。
即ち、前記現像工程にて基板上に形成された濃色分離壁間の空隙に対し、 2色以 上の画素（例えば、 RGB各画素）を形成する為の着色液体組成物をその空隙に付 与させて 2色以上の色を有する、複数の画素を形成する。
この着色液体組成物を分離壁空隙に付与する方法は、インクジェット法やストライプ ギーサ一塗布法などの公知の方法でも良ぐインクジェット法力 Sコスト的に好ましい。 また、このように各画素を形成する前に、濃色分離壁の形状を固定化してもよぐその やり方は特に限定されないが以下のようなものが挙げられる。すなわち、現像後、再 露光を行う（ポスト露光と呼ぶことがある）処理 a、現像後比較的低い温度で加熱処理 を行う処理 b等である。ここで言う加熱処理とは濃色分離壁を有する基板を電気炉、 乾燥器等の中で加熱する、ある ヽは赤外線ランプからの放射で濃色分離壁を有する 基板を照射するということをさす。
[0055] ここで、上記処理 aを行う場合の露光量は、大気下であれば 500〜3000mjZcm2 でもよぐ好ましくは 1000〜2000mjZcm2であり、また、同じく処理 bを行う場合の加 熱温度は 50〜120°Cでもよぐ好ましくは 70〜100°C程度であり、処理 bにおけるカロ 熱時間は、 10〜40分程度である。温度が 50°Cより低い場合には濃色分離壁の硬化 が進まない可能性があり、 120°Cより大きい場合には濃色分離壁の形状が崩れてし まう可能性がある。
[0056] 各画素形成のために用いるインクジェット法に関しては、インクを熱硬化させる方法 、光硬化させる方法、あらかじめ基板上に透明な受像層を形成しておいて力ゝら打滴 する方法など、公知の方法を用いることができる。
[0057] 好ましくは、各画素を形成した後、加熱処理 (いわゆるベータ処理)する加熱工程を 設ける。加熱工程では、光照射により光重合した層を有する基板を電気炉、乾燥器 等の中で加熱する、あるいは赤外線ランプからの放射で照射する。加熱の温度及び 時間は、濃色感光性組成物の組成や形成された層の厚みに依存するが、一般に充 分な耐溶剤性、耐アルカリ性、及び紫外線吸光度を獲得する観点から、約 120°C〜 約 250°Cで約 10分〜約 120分間加熱することが好まし 、。
[0058] このようにして形成されたカラーフィルタのパターン形状は特に限定されるものでは なぐ一般的なブラックマトリックス形状であるストライプ状であっても、格子状であって も、さらにはデルタ配列状であってもよい。
[0059] (インクジェット方式）
本発明に用いるインクジェット方式は、帯電したインクを連続的に噴射し電場によつ て制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱し その発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の各種の方法力 選択されうる。 用いるインクは油性でも水性でもよぐ表面張力の関係から、好ましくは水をベースに した水系インクである。また、そのインクに含まれる着色材は染料でも顔料でもよぐ 耐久性の面からは顔料の使用がより好ましい。また、公知のカラーフィルタ作製に用 いる、塗布方式の着色インク (着色榭脂組成物、例えば、特開 2005— 3861公報 [0 034]〜 [0063]【こ記載や、特開平 10— 195358号公報 [0009]〜 [0026]【こ記載 のインクジェット用組成物）を使用することもできる。
本発明におけるインクには、着色後の工程を考慮し、加熱によって硬化する、又は 紫外線などのエネルギー線によって硬化する成分を添加することもできる。加熱によ つて硬化する成分として、各種の熱硬化性榭脂を広く用いることができる。またエネル ギ一線によって硬化する成分は例えばアタリレート誘導体又はメタタリレート誘導体に 光反応開始剤を添加して得られる成分でもよ ヽ。特に耐熱性を考慮してアタリロイル 基、メタクリロイル基を分子内に複数有するものがより好ましい。これらのアタリレート 誘導体、メタタリレート誘導体は好ましくは水溶性である。アタリレート誘導体、メタタリ レート誘導体が水に難溶性の場合でも、エマルシヨンィ匕などの後に使用できる。 この場合、上記く感光性組成物 >の項で挙げた、顔料などの着色剤を含有させた 光酸架橋型感光性組成物を、好適なものとして用いることができる。
[0060] また、本発明において用いることができるインクとしては、少なくともバインダー、及 び、 2官能乃至 3官能のエポキシ基含有モノマーを含有するカラーフィルタ用熱硬化 性インクも好適である。
[0061] 本発明におけるカラーフィルタは、インクジェット方式で画素形成されたカラーフィ ルタであることが好ましく、 RGB3色のインクを吹き付けて形成された 3色のカラーフィ ルタを有することが好まし 、。
このカラーフィルタは、液晶表示素子、電気泳動表示素子、エレクト口クロミック表示 素子、 PLZT等と組合せて表示素子として用いることができる。カラーカメラやその他 のカラーフィルタを用いる用途にも使用できる。
[0062] [表示装置]
本発明における表示装置は液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、 EL表 示装置、 CRT表示装置などの表示装置などを言う。表示装置の定義や各表示装置 の説明は例えば「電子ディスプレイデバイス (佐々木昭夫著、（株)工業調査会 1990 年発行)」、「ディスプレイデバイス (伊吹順章著、産業図書 (株)平成元年発行)」など に記載されている。
本発明の表示装置のうち、液晶表示装置は特に好ましい。液晶表示装置について は例えば「次世代液晶ディスプレイ技術（内田龍男編集、（株）工業調査会 1994年 発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなぐ例 えば上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されて!、る色々な方式の液晶表 示装置に本発明を適用できる。本発明はこれらのなかで特にカラー TFT方式の液晶 表示装置に対して有効である。カラー TFT方式の液晶表示装置については例えば「 カラー TFT液晶ディスプレイ（共立出版 (株） 1996年発行)」に記載されて 、る。さら に本発明はもちろん IPSなどの横電界駆動方式、 MVAなどの画素分割方式などの 視野角が拡大された液晶表示装置にも適用できる。これらの方式については例えば 「EL、 PDP、 LCDディスプレイ 技術と巿場の最新動向 （東レリサーチセンター調 查研究部門 2001年発行）」の 43ページに記載されている。
[0063] 液晶表示装置はカラーフィルタ以外に電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、 ノ ックライト、スぺーサ、視野角補償フィルムなどさまざまな部材を含みうる。本発明の ブラックマトリックスはこれらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用すること ができる。これらの部材については例えば「'94液晶ディスプレイ周辺材料 'ケミカル ズの巿場（島健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現 状と将来展望 (下巻）（表良吉 (株）富士キメラ総研 2003年発行)」に記載されて!、る [対象用途]
本発明のカラーフィルタはテレビ、パーソナルコンピュータ、液晶プロジェクター、ゲ ーム機、携帯電話などの携帯端末、デジタルカメラ、カーナビなどの用途に特に制限 なく適用できる。
日本出願 2005— 150788の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれ る。
本発明の例示的な実施態様を以下に記載する。
< 1 >
基板上に互いに異なる色を呈する 2以上の画素群を有し、該画素群中の各画素が 互いに濃色分離壁により分離されているカラーフィルタの製造方法であって、 基板 上に光酸発生剤と該光酸発生剤の作用により架橋機能を獲得する架橋剤と着色剤 とを含有する濃色感光性組成物を含む感光性層を形成する感光性層形成工程と、 該感光性層を露光して露光領域を硬化させる露光工程と、未露光部の感光性層を 除去することで分離壁を形成する現像工程と、着色液体組成物による液滴を分離壁 間に付与させて分離壁間に各画素を形成する工程と
を有するカラーフィルタの製造方法。
< 2>
前記濃色感光性組成物が、さら〖こ、メタクリル酸メチル又はべンジルメタタリレートの 少なくとも 1つを含む共重合体を含有する < 1 >に記載のカラーフィルタの製造方法
< 3 >
前記光酸発生剤が、有機ハロゲンィ匕合物、ォ -ゥム塩、及び、スルホン酸エステル 力 なる群より選択される 1種以上の化合物である < 1 >又は < 2 >に記載のカラー フィルタの製造方法。
<4> 前記架橋剤が、メラミン榭脂または尿素樹脂である < 1 >乃至 < 3 >の 、ずれかに 記載のカラーフィルタの製造方法。
< 5 >
前記分離壁の高さが 1. 8 μ m以上 10 μ m以下である < 1 >乃至 <4>のいずれか に記載のカラーフィルタの製造方法。
< 6 >
前記分離壁の光学濃度が 2. 5以上 10以下である < 1 >乃至 < 5 >のいずれかに 記載のカラーフィルタの製造方法。
< 7>
前記分離壁が黒色である < 1 >乃至 < 6 >の 、ずれかに記載のカラーフィルタの 製造方法。
< 8 >
< 1 >乃至 < 7 >のいずれかに記載の製造方法で製造され、分離壁の表面粗さ (R a値）が 5nm以下であるカラーフィルタ。
< 9 >
< 8 >に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示素子。
< 10>
< 9 >に記載の液晶表示素子を備えた液晶表示装置。
実施例
[0065] 以下に、実施例を参照して本発明を詳細に説明する。しかし、本発明はこれらに限 定されるものではない。なお、特に断りのない限り「％」および「部」は、「質量％」およ び「質量部」を表し、「分子量」とは「質量平均分子量」のことを示す。
[0066] (実施例 1)
無アルカリガラス基板を、 UV洗浄装置で洗浄し、その後洗浄剤を用いてブラシ洗 浄し、更に超純水で超音波洗浄した。基板を 120°C3分熱処理して表面状態を安定 化させた。
基板を冷却し 23°Cに温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター (エフ' エー.エス.ジャパン社製、商品名： MH—1600)にて、以下に記載の組成よりなる感 光性組成物 Klを塗布した。引き続き VCD (真空乾燥装置、東京応化工業社製)で 3 0秒間、溶媒の一部を揮発させて塗布層の流動性を無くし、次に EBR (エッジ'ビード 'リムーバー）にて基板周囲の不要な塗布液を除去し、 120°C3分間プリベータして膜 厚 2 μ mの感光性層 Klを得た。
[0067] <感光性組成物 Kl >
•カーボンブラック分散物（下記組成） 25. 0部
'プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 37. 4部
•メチルェチルケトン 24. 9部
'バインダー 1 9. 1部
•2, 2 ビス（トリクロロメチル） 6— [—4— (Ν, Ν ジェトキシ
カルボ-ルメチル） 3 ブロモフエ-ル] s トリァジン 1. 2部
•架橋剤（MW— 30Μ 三和ケミカル (株)製） 2. 4部
•界面活性剤 1 0. 044部
[0068] <カーボンブラック分散液 >
•カーボンブラック（デグッサ社製 Nipex35) 13. 1%
•分散剤 (下記構造） 0. 65%
'ポリマー（ベンジルメタタリレート Zメタクリル酸 =
72Z28モル比のランダム共重合物、分子量 3. 7万） 6. 72%
'プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79. 53%
[0069] [化 2]
Figure imgf000025_0001
[0070] <バインダー 1 >
'ポリマー（ベンジルメタクリレート Zメタクリル酸 = 78/22モル比のランダム共重合 物、分子量 3. 8万） 27%
'プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73%
[0071] <界面活性剤 1 >
•下記構造物 1 30%
•メチルェチルケトン 70%
[0072] [化 3] 構造物 1
Figure imgf000026_0001
(n = 6, X = 55, V = 5, M = 33940, Mw / Mn = 2.55
PO：プロピレン才キサイ ド、 E0 :エチレン才キサイ ド）
[0073] (露光工程）
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機（日立電子エンジニアリング社製） で、基板とマスク（画像パターンを有す石英露光マスク）を垂直に立てた状態で、露 光マスク面と感光層 K1との間の距離を 200 mに設定し、窒素雰囲気下で、露光 400miZcm2でパターン露光した。
(ベータ工程）
露光終了して 1分後に加熱処理（110°C、 60秒)を行った。
[0074] (現像工程）
次に、純水をシャワーノズルから噴霧して、濃色感光性層 K1の表面を均一に湿ら せ、 KOH系現像液 (KOH、ノ-オン界面活性剤含有、商品名： CDK— 1、富士フィ ルムエレクト口-クスマテリアルズ社製）で 23°C80秒、フラットノズル圧力 0. 04MPa でシャワー現像しパターユング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズル 力 9. 8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、大気下にて露光量 2000mJ/cm2 でポスト露光を行って、光学濃度 3. 9の分離壁を得た。このようにして得られた分離 壁の表面凹凸を接触膜厚計 (Tencor社製触針式表面粗さ計 P10)で測定したところ Raは 3. 2nm、分離壁の高さは 2. であった。
[0075] 〔プラズマ撥水化処理〕
分離壁を形成した基板に、力ソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置 を用いて、以下の条件にてプラズマ撥水化処理を行った。
使用ガス： CFガス流量： 80sccm
4
圧力： 40Pa
RFパワー： 50W
処理時間： 30sec
[0076] 一画素用着色インキの調製
下記の成分のうち、先ず、顔料、高分子分散剤及び溶剤を混合し、 3本ロールとビ ーズミルを用いて顔料分散液を得た。その顔料分散液をディソルバー等で十分攪拌 しながら、その他の材料を少量ずつ添加し、赤色 (R)画素用着色インク組成物を調 製した。
〈赤色画素用着色インキの組成〉
•顔料 (C. I.ビグメントレッド 254) 5部
•高分子分散剤 (AVECIA社製ソルスパース 24000) 1部
'バインダー（グリシジルメタクリレートースチレン共重合体） 3部
•第一エポキシ榭脂 (ノボラック型エポキシ榭脂、
油化シェル社製ェピコート 154) 2部
'第二エポキシ榭脂 (ネオペンチルダリコールジグリシジルエーテル） 5部
，硬化剤（トリメリット酸） 4部
.溶剤： 3 エトキシプロピオン酸ェチル 80部
[0077] さらに、上記糸且成中の C. I.ビグメントレッド 254に代えて C. I.ビグメントグリーン 36 を同量用いるほかは赤色画素部着色インク組成物の場合と同様にして緑色 (G)画素 用着色インク組成物を調製した。
さらに、上記糸且成中の C. I.ビグメントレッド 254に代えて C. I.ビグメントブルー 15 : 6を同量用いるほかは赤色画素用着色インク組成物の場合と同様にして青色 (B)画 素用着色インク組成物を調製した。
[0078] 次に上記の R、 G、 Bの画素用着色インクを用いて、上記で得られた画像形成用基 板の分離壁で区分された領域内（凸部が囲まれた凹部）に、インクジェット方式の記 録装置を用いて所望の濃度になるまでインク組成物の吐出を行い、 R、 G、 Bのパタ ーンを有するカラーフィルタを作製した。画像着色後のカラーフィルタを 230°Cォー ブン中で 30分ベータすることでブラックマトリックス、各画素ともに完全に硬化させた。
[0079] こうして得られたカラーフィルタの、各画素を構成するインクは、分離壁間隙にぴっ たり収まり、隣接画素との混色などの欠陥となる不良は見つ力もな力つた。これは本 発明を用いることで、予期せず分離壁上部の表面のインクに対する濡れ性が低下し たため、インクが隣の画素領域まで達しな力つたためと考えられる。
[0080] (オーバーコート層）
その後、着色層が形成されたガラスを低圧水銀灯 (有効波長 254nm) UV洗浄装 置で洗浄し残渣及び異物を除去してから、膜の厚さが 1. になるように透明ォ 一バーコート剤を前面に塗布し、 230°Cで 40分間ベータした。この時、透明オーバ 一コート層を形成するために下記の化学式 (A)のポリアミック酸と化学式 (B)のェポ キシィ匕合物を 3:1の重量比で混合して使用した。
[0081] [化 4]
化学式 （A)
Figure imgf000029_0001
R =メチレン基、 m= 50 化学式 (8)
Figure imgf000029_0002
[0082] (ITOの形成）
前記オーバーコート層が形成されたカラーフィルタ上に、 ΙΤΟ (インジウム錫酸化物 )をスパッタリングにより形成して、 ΙΤΟ透明電極基板を得た。カラーフィルタの ΙΤΟ抵 抗を測定した (三菱油化「口レスタ」；四探針法でシート抵抗を測定)ところ、 13 Q /D であった。
[0083] (スぺーサの形成）
特開 2004— 240335公報の [実施例 1]に記載のスぺーサ形成方法と同様の方法 で、上記で作製した ΙΤΟ透明電極上にスぺーサを形成した。
[0084] (液晶配向制御用突起の形成）
下記のポジ型感光性榭脂層用塗布液を用いて、前記スぺーサを形成した ΙΤΟ透 明電極上に液晶配向制御用突起を形成した。
但し、露光、現像、及び、ベータ工程は、以下の方法を用いた。
所定のフォトマスクが感光性榭脂層の表面から 100 mの距離となるようにプロキシ ミティ露光機 (日立電子エンジニアリング株式会社製)を配置し、該フォトマスクを介し て超高圧水銀灯により照射エネルギー 150mjZcm2でプロキシミティ露光した。 続いて、 2. 38%テトラメチルアンモ-ゥムヒドロキシド水溶液を、シャワー式現像装 置を用いて 33°Cで 30秒間基板に噴霧しながら現像した。こうして、感光性榭脂層の 不要部 (露光部）を現像除去することにより、カラーフィルタ側基板上に、所望の形状 にパターニングされた感光性榭脂層よりなる液晶配向制御用突起が形成された液晶 表示装置用基板を得た。
次いで、該液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を 230°C下で 30分ベータすることにより、液晶表示装置用基板上に硬化された液晶配向制御用突 起を形成した。
[0085] <ポジ型感光性榭脂層用塗布液処方 >
•ポジ型レジスト液 53. 3部
(富士フィルムエレクト口-クスマテリアルズ (株）製、 FH— 2413F)
•メチルェチルケトン 46. 7部
'界面活性剤 0. 04部 (メガファック F— 780F、大日本インキ化学工業 (株)製）
[0086] (液晶表示装置の作成）
上記で得られた液晶表示装置用基板を用いて、特開平 11— 242243号公報の第 一実施例 [0079]〜 [0082]に記載の方法を用いて、液晶表示装置を作製した。
[0087] (評価）
液晶表示装置の画面は、混色が無く良好な画面であった。また、黒色表示の品位 も良好であった。
[0088] 本発明によれば、少な 、工程で、安定に表面平滑な分離壁を形成することができ、 この結果、カラーフィルタ上に形成された透明電極 (ITO)の表面抵抗を低下させるこ とができるカラーフィルタの製造方法、この方法で得られ分離壁の表面粗さが小さ ヽ カラーフィルタ、このカラーフィルタを備えた液晶表示素子、この液晶表示素子を備 えた液晶表示装置が提供される。
[0089] 本願発明のカラーフィルタの製造方法によれば、ドライエッチング工程を要すること なぐ基板上に濃色感光性組成物を含む層（以下、適宜、感光性層と称する）を形成 した後、分離壁の形状に従って画像様に露光し、現像するという簡便な工程で、安 定して表面の微細な凹凸が改良された分離壁を得ることができる。したがって、 ITO の表面抵抗を低下させたカラーフィルタを工程数が少なく低コストで得ることが可能と なる。
また、本発明の製造方法により形成されたカラーフィルタは、分離壁の表面の凹凸 改良されており、インクジェット等により液滴を付与して各画素を形成するとき、隣接 画素との混色などの欠陥の発生が抑制され、 ITOの表面抵抗が低 、と 、う効果を奏 し、液晶表示素子に好適に使用しうる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、 特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記さ れた場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 基板上に互いに異なる色を呈する 2以上の画素群を有し、該画素群中の各画素が 互いに濃色分離壁により分離されて 、るカラーフィルタの製造方法であって、 基板上に光酸発生剤と該光酸発生剤の作用により架橋機能を獲得する架橋剤と 着色剤とを含有する濃色感光性組成物を含む感光性層を形成する感光性層形成ェ 程と、該感光性層を露光して露光領域を硬化させる露光工程と、未露光部の感光性 層を除去することで分離壁を形成する現像工程と、着色液体組成物による液滴を分 離壁間に付与させて分離壁間に各画素を形成する工程と、を有するカラーフィルタ の製造方法。
[2] 前記濃色感光性組成物が、さら〖こ、メタクリル酸メチル又はべンジルメタタリレートの 少なくとも 1つを含む共重合体を含有する請求項 1に記載のカラーフィルタの製造方 法。
[3] 前記光酸発生剤が、有機ハロゲンィ匕合物、ォ -ゥム塩、及び、スルホン酸エステル 力 なる群より選択される 1種以上の化合物である請求項 1に記載のカラーフィルタの 製造方法。
[4] 前記架橋剤が、メラミン榭脂または尿素樹脂である請求項 1に記載のカラーフィルタ の製造方法。
[5] 前記分離壁の高さが 1. 8 m以上 10 m以下である請求項 1に記載のカラーフィ ルタの製造方法。
[6] 前記分離壁の光学濃度が 2. 5以上 10以下である請求項 1に記載のカラーフィルタ の製造方法。
[7] 前記分離壁が黒色である請求項 1に記載のカラーフィルタの製造方法。
[8] 請求項 1に記載の製造方法で製造され、分離壁の表面粗さ (Ra値)が 5nm以下で あるカラーフィルタ。
[9] 請求項 8に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示素子。
[10] 請求項 9に記載の液晶表示素子を備えた液晶表示装置。
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