明 細 書
カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子、液晶表 示装置
技術分野
[0001] 本発明は、カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、液晶素子、液晶表示 装置に関し、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離画壁により離画されており、離画壁内にイン 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ーの製造方法、カラー フィルター、このカラーフィルター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一は、ガラス等の基板上に赤色、緑色、青色のドット状画 像をそれぞれマトリックス状に配置し、その境界をブラックマトリックス等の濃色離画壁 で区分した構造である。このようなカラーフィルターの製造方法としては、従来、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による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、露光して現像すること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)が知られている。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 、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ーを作製できる 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は榭脂液のロスが少なくコスト的に有利 ではあるものの、画素の位置精度が悪 、と 、う問題がある。
[0004] これら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離画壁を 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ー製造法も提案され
ている。しかしこの離画壁形成法によると、離画壁の表面が粗くなり、微細な凹凸が 発生してしまう。このためカラーフィルター上に形成された透明電極 (ITO)の表面抵 抗が増カロしてしまう問題がある。
[0005] これを防ぐ為、カラーフィルター上に保護層を設け、平坦性を付与する方法がある 力 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、離画壁表面を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(特開 2001— 343518号公報参照)。この方法においては、複雑なドライ エッチング処理を要し、処理工程が増加するため製造コストがかかるば力りでなぐ離 画壁の表面粗さを所定の粗さに調整することが難しい問題がある。
[0006] 特許文献 1 :特開 2001— 343518号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、上記の状況に鑑みてなされた。すなわち本発明は、少ない工程で、安 定に離画壁の表面粗さを調整でき、この結果、カラーフィルター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ーの製造方法、この 方法で得られた離画壁の表面粗さが小さ 、カラーフィルター、このカラーフィルター 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を提供することに ある。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明は第一の態様として、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離画壁により離画されているカラ 一フィルターの製造方法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
基板上に感光性転写材料をラミネートする工程と、
該感光性転写材料の仮支持体を残した状態で該感光性転写材料を露光する工程 と、
を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
[0009] 本発明は第二の態様として、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離画壁により離画されているカラ 一フィルターの製造方法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
基板上に感光性組成物からなる層を形成する工程と、
その上に酸素遮断膜層を有する状態で感光性組成物カゝらなる層を露光する工程と を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
[0010] 本発明は、第三の態様として、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離画壁により離画されているカラ 一フィルターの製造方法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
濃色光重合性組成物カゝらなる層を基板上に形成する工程と、
貧酸素雰囲気下で濃色光重合性組成物力 なる層を露光する工程と、 を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法を提供する。
[0011] また、本発明の別の態様として、上記第一態様のカラーフィルターの製造方法で製 造され、離画壁の表面粗さ Ra値が 6nm以下であることを特徴とするカラーフィルター を提供する。
さらに、本発明の別の態様として、上記第二又は第三の態様のカラーフィルター製 造方法で製造され、離画壁の表面粗さ Ra値が 5nm以下であることを特徴とするカラ 一フィルターを提供する。
さらに、本発明の別の態様として、上記のいずれかの態様のカラーフィルターを備 えた液晶表示素子を提供する。
さらに、本発明の別の態様として、上記の液晶表示素子を備えた液晶表示装置を 提供する。
発明の効果
[0012] 本発明の第一の態様のカラーフィルターの製造方法によれば、ドライエッチングェ 程を要することなぐ基板上に感光性転写材料をラミネートし、該感光性転写材料の 仮支持体を残した状態で露光を行うという簡便な工程で、安定して離画壁の表面の 微細な凹凸を改良することができる。
[0013] 本発明の第二の態様のカラーフィルターの製造方法によれば、基板上の感光性組 成物からなる層をその上に酸素遮断膜層を有する状態で露光するという簡便な工程 で、安定して離画壁の表面の微細な凹凸を改良することができる。
[0014] 本発明の第三の態様のカラーフィルターの製造方法によれば、基板上の光重合性 組成物からなる層を貧酸素雰囲気下で露光するという簡便な工程で、安定して離画 壁の表面の微細な凹凸を改良することができる。
[0015] したがって、本発明により ITOの表面抵抗を低下させたカラーフィルターを工程数 が少なく低コストで得ることが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明のカラーフィルターの製造方法は、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、該画素群を構成する各画素は互いに濃色の離画壁により離画され ているカラーフィルターの製造方法であって、該方法は、離画壁を形成する工程と、 着色液体組成物による液滴を離画壁間に付与させて離画壁間に各画素を形成する 工程と、を含む。そして、ある実施形態において、離画壁を形成する工程は、基板上 に感光性転写材料をラミネートする工程と、該感光性転写材料の仮支持体を残した 状態で該感光性転写材料を露光する工程と、を含む (以下、「第一の実施形態」とも いう)。また、別の実施形態において、離画壁を形成する工程は、基板上に感光性組 成物からなる層を形成する工程と、その上に酸素遮断膜層を有する状態で感光性組 成物からなる層を露光する工程と、を含む (以下、「第二の実施形態」ともいう)。また 、別の実施形態において、離画壁を形成する工程は、濃色光重合性組成物からなる 層を基板上に形成する工程と、濃色光重合性組成物からなる層を貧酸素雰囲気下
で露光する工程と、を含む (以下、「第三の実施形態」ともいう)。
[0017] [感光性組成物及び濃色光重合性組成物]
(濃色組成物)
基板上の離画壁(「濃色離画壁」ともいう。)は、第一の実施形態のカラーフィルター の製造方法にお!ヽては、着色剤を含有する感光性組成物(「濃色感光性組成物」又 は「濃色組成物」ともいう。)を用いて作製された感光性転写材料から形成される。ま た、第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法においては、着色剤を含有する 感光性組成物(「濃色感光性組成物」又は「濃色組成物」とも ヽぅ。)から形成される。 第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法にぉ 、ては、着色剤を含有する光重 合性組成物(「濃色光重合性組成物」又は「濃色組成物」とも ヽぅ。)から形成される。 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、その値は 2. 5 以上力 S好ましく、 2. 5-10. 0力 Sより好ましく、 2. 5〜6. 0力 S更に好ましく、 3. 0〜5. 0が特に好ましい。また、この濃色組成物は、後述するように好ましくは光開始系で硬 化させる為、第一の実施形態及び第二の実施形態においては、光重合性組成物で あることが好ましぐ第三の実施形態においては光重合性組成物である。濃色組成 物の露光波長(一般には紫外域)に対する光学濃度は 2. 0〜10. 0が好ましぐより 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未満では離画壁形 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 ず離画壁そのものを作ることが困難となる場合がある。
[0018] (着色剤)
本発明に用いる着色剤としては、具体的には、下記染料、顔料に記載のカラーイン デッタス(C. I. )番号が付されているものを挙げることができる。
本発明の濃色組成物には、有機顔料、無機顔料、染料等を好適に用いることがで き、濃色組成物層に遮光性が要求される際には、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の他に、赤、青、緑 色等の顔料の混合物等を用いることができる。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、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、現像時間を短縮する観点から、 3 0〜70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 50〜5 5質量%であることが更に好ましい。
[0019] 上記公知の染料ないし顔料としては、具体的には、特開 2005— 17716号公報 [0 038]〜[0040]【こ記載の色材や、特開 2005— 361447号公報 [0068]〜[0072]【こ 記載の顔料や、特開 2005— 17521号公報 [0080]〜[0088]に記載の着色剤を好 適に用いることができる。
[0020] 本発明においては、前記着色剤の中でも黒色着色剤であることが好ましい。黒色 着色剤として、更に例示すると、カーボンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸ィ匕チ タン、黒鉛などが挙げられ、中でも、カーボンブラックが好ましい。
上記顔料は分散液として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 カロ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を分散させて!/、る媒質の部分を 、 、、液状であって前記顔料と 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。前記顔料を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなぐ例え ば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、 2000年、 438頁に記載されて いるニーダー、ローノレミノレ、アトライダー、スーパーミル、ディゾルノ、ホモミキサー、サ ンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に該文献 310頁記載の機械的摩砕によ り、摩擦力を利用し微粉砕してもよい。
[0021] 本発明で用いる着色剤 (顔料)は、分散安定性の観点から、数平均粒径 0. 001〜 0. 1 mのもの力好ましく、更に 0. 01〜0. 08 mのもの力 ^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を同面積の円 とした時の直径を言い、また「数平均粒径」とは多数の粒子について上記の粒径を求 め、この 100個平均値をいう。
[0022] 本発明における濃色組成物は前記着色剤以外に、バインダー '榭脂 'ポリマー、重 合開始剤、モノマーを少なくとも含んでなることが好ましい。また、必要に応じて更に
公知の添加剤、例えば、可塑剤、充填剤、安定化剤、重合禁止剤、界面活性剤、溶 剤、密着促進剤等を含有させることができる。さらに濃色組成物は少なくとも 150°C 以下の温度で軟化もしくは粘着性になることが好ましぐ熱可塑性であることが好まし い。かかる観点からは、相溶性の可塑剤を添加することで改質することができる。
[0023] (バインダー'榭脂 'ポリマー)
濃色組成物に用いるバインダーとしては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基 などの極性基を有するポリマーが好ましい。その例としては、特開昭 59— 44615号 公報、特公昭 54— 34327号公報、特公昭 58— 12577号公報、特公昭 54— 2595 7号公報、特開昭 59— 53836号公報、及び特開昭 59— 71048号公報に記載され ているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、ィタコン酸共重合体、クロト ン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げ ることができる。また側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることがで きる。この他に水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使 用することができる。また、特に好ましい例として、米国特許第 4139391号明細書に 記載のベンジル (メタ)アタリレートと (メタ)アクリル酸との共重合体や、ベンジル (メタ) アタリレートと (メタ)アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる 。これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよぐ或いは通常の 膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよい。
[0024] (開始剤)
濃色組成物を硬化させる方法としては、熱開始剤を用いる熱開始系や光開始剤を 用いる光開始系が一般的であるが、本発明では、光開始系を用いることが好ましい。 ここで用いる光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、 X線等の放 射線の照射 (露光ともいう) により、後述の多官能性モノマーの重合を開始する活性 種を発生し得る化合物であり、公知の光重合開始剤若しくは光重合開始剤系の中か ら適宜選択することがでさる。
[0025] 例えば、トリノ、ロメチル基含有ィ匕合物、アタリジン系化合物、ァセトフエノン系化合物 、ビスイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフエノ ン系化合物、 (X ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジ
ァゾ系化合物、等を挙げることができる。
具体的には、特開 2001—117230公報に記載の、トリノ、ロメチル基が置換したトリ ハロメチルォキサゾール誘導体又は s -トリァジン誘導体、米国特許第 42398 50 号明細書に記載のトリハロメチル— S トリアジンィ匕合物、米国特許第 421297 6号 明細書に記載のトリハロメチルォキサジァゾールイ匕合物などのトリハロメチル基含有 化合物;
9 -フエ二ルァクリジン、 9 -ピリジルアタリジン、 9 -ピラジ二ルァクリジン、 1 , 2-ビス( 9 -アタリジ-ル) ェタン、 1 , 3 ビス( 9 アタリジ-ル) プロパン、 1 , 4 ビス( 9 アタリジ-ノレ) ブタン、 1 , 5 ビス( 9 アタリジ-ノレ) ペンタ ン、 1, 6 ビス( 9 アタリジニノレ)へキサン、 1 , 7 ビス( 9 アタリジニノレ) ヘプタン、 1 , 8 ビス( 9—アタリジニル) オクタン、 1 , 9 ビス( 9 アタリジ -ル) ノナン、 1 , 1 0 ビス( 9 アタリジ-ル) デカン、 1 , 1 1 ビス( 9— アタリジ -ル)ゥンデカン、 1 , 1 2 ビス( 9 アタリジ -ル) ドデカン等のビス( 9 アタリジ -ル) アルカン、などのアタリジン系化合物;
[0026] 6— ( p メトキシフエ-ル) 2 , 4 ビス(トリクロロメチル) s トリアジ ン、 6— 〔p— ( N , N ビス(エトキシカルボ-ルメチル)ァミノ) フエ-ル〕 2 , 4 -ビス(トリクロロメチル) - s - トリアジンなどのトリアジン系化合物;その他、 9 , 10 -ジメチルベンズフエナジン、ミヒラーズケトン、ベンゾフエノン Zミヒラーズ ケトン、へキサァリールビスイミダゾール zメルカプトべンズイミダゾール、ベンジルジ メチルケタール、チォキサントン/ァミン、 2 , 2 ' ビス( 2 , 4 ジクロロフエ二 ル) — 4 , 4 ' , 5 , 5 ' -テトラフエ-ルー 1 , 2 ' ビスイミダゾールなどが挙げ られる。
[0027] 上記のうち、トリノ、ロメチル基含有ィ匕合物、アタリジン系化合物、ァセトフエノン系化 合物、ビスイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物力 選択される少なくとも一種 が好ましぐ特に、トリハロメチル基含有化合物及びアタリジン系化合物から選択され る少なくとも一種を含有することが好ましい。トリノ、ロメチル基含有ィ匕合物、アタリジン 系化合物は、汎用性でかつ安価である点でも有用である。
[0028] 特に好ましいのは、トリハロメチル基含有ィ匕合物としては、 2 -トリクロロメチル一 5
一( p スチリルスチリル) 1 , 3 , 4 ォキサジァゾールであり、アタリジン系 化合物としては、 9 -フエ-ルァクリジンであり、更に、 6 — 〔p— ( N , N ビス( エトキシカルボ-ルメチル)ァミノ)フエ-ル〕— 2 , 4—ビス(トリクロロメチル) - s -トリアジン、 2— ( p ブトキシスチリル) 5 トリクロロメチル一 1 , 3 , 4 ォキサジァゾールなどのトリハロメチル基含有化合物、及びミヒラーズケトン、 2 , 2 ' ビス(2 , 4 ジクロロフエ-ノレ) 4 , 4 ' , 5 , 5 ' テトラフエ-ル一 1
, 2 ' -ビスイミダゾール、 2, 2'—ビス(o クロ口フエ-ル)一 4, 4', 5, 5'—テトラ フエ-ル一 1, 2'—ビスイミダゾール、 2, 2'—ビス(o—メトキシフエ-ル)一 4, 4', 5, 5'—テトラフエ-ルー 1, 2' ビスイミダゾールなどのへキサァリールビスイミダゾール 化合物が挙げられる。へキサァリールビスイミダゾール化合物は、バインダーポリマー 及び光重合性モノマーの合計量に対して、好ましくは 0. 5〜25質量%、より好ましく は 1〜 15質量%で所望により使用される。
[0029] 前記光重合開始剤は、単独で用いてもよ!、し、 2種以上を併用してもよ!/、。前記光 重合開始剤の濃色組成物における総量としては、濃色組成物の全固形分 (質量)の 0 . 1〜20質量%が好ましぐ 0 . 5〜 10質量%が特に好ましい。前記総量が、 0 . 1質量%未満であると、濃色組成物の光硬化の効率が低く露光に長時間を要す ることがあり、 20質量%を超えると、現像する際に、形成された画像パターンが欠落 したり、パターン表面に荒れが生じやすくなることがある。
[0030] 前記光重合開始剤は、水素供与体を併用して構成されてもよい。該水素供与体と しては、感度をより良化することができる点で、以下で定義するメルカブタン系化合物 、アミン系化合物等が好ましい。ここでの「水素供与体」とは、露光により前記光重合 開始剤から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を 、
[0031] 前記メルカブタン系化合物は、ベンゼン環或いは複素環を母核とし、該母核に直 接結合したメルカプト基を 1個以上、好ましくは 1〜 3個、更に好ましくは 1〜 2個 有する化合物(以下、「メルカブタン系水素供与体」という)である。また、前記アミン 系化合物は、ベンゼン環或いは複素環を母核とし、該母核に直接結合したアミノ基を 1個以上、好ましくは 1〜 3個、更に好ましくは 1〜 2個有する化合物(以下、「ァ
ミン系水素供与体」という)である。尚、これらの水素供与体は、メルカプト基とアミノ 基とを同時に有して 、てもよ 、。
[0032] 上記のメルカプタン系水素供与体の具体例としては、 2 メルカプトべンゾチアゾ ール、 2—メルカプトべンゾォキサゾール、 2—メルカプトべンゾイミダゾール、 2 , 5 -ジメルカプト— 1 , 3 , 4 チアジアゾール、 2 -メルカプト— 2, 5 ジメ チルァミノピリジン、等が挙げられる。これらのうち、 2—メルカプトべンゾチアゾール 、 2 メルカプトべンゾォキサゾールが好ましぐ特に 2—メルカプトべンゾチアゾー ルが好ましい。
[0033] 上記のアミン系水素供与体の具体例としては、 4、 4 ' ビス(ジメチルァミノ)ベ ンゾフエノン、 4、 4 '—ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフエノン、 4 -ジェチルァミノ ァセトフエノン、 4 ジメチルァミノプロピオフエノン、ェチルー 4 ジメチルァミノべ ンゾエート、 4 ジメチルァミノ安息香酸、 4 ジメチルァミノべンゾ-トリル等が挙 げられる。これらのうち、 4 , 4 '—ビス(ジメチルァミノ)ベンゾフエノン、 4 , 4 ' - ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフエノンが好ましぐ特に 4 , 4 ' —ビス(ジェチルアミ ノ)ベンゾフエノンが好ま U、。
[0034] 前記水素供与体は、単独で又は 2種以上を混合して使用することができ、形成され た画像が現像時に永久支持体上から脱落し難ぐかつ強度及び感度も向上させ得る 点で、 1種以上のメルカブタン系水素供与体と 1種以上のアミン系水素供与体とを組 合せて使用することが好ま ヽ。
[0035] 前記メルカブタン系水素供与体とアミン系水素供与体との組合せの具体例としては 、 2 メルカプトべンゾチアゾール Z 4 , 4 ' —ビス(ジメチルァミノ)ベンゾフエノン 、 2 メルカプトべンゾチアゾール Z 4 , 4 ' —ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフエノ ン、 2 メルカプトべンゾォキサゾール Z 4 , 4 ' —ビス(ジメチルァミノ)ベンゾフ ェノン、 2 メルカプトべンゾォキサゾール Z 4 , 4 ' —ビス(ジェチルァミノ)ベン ゾフエノン等が挙げられる。より好ましい組合せは、 2 -メルカプトべンゾチアゾール / 4 , 4 ' ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフエノン、 2 -メルカプトべンゾォキサゾ ール Z 4 , 4 ' —ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフエノンであり、特に好ましい組合せ は、 2 -メルカプトべンゾチアゾール Z 4 , 4 ' ビス(ジェチルァミノ)ベンゾフ
ェノンである。
[0036] 前記メルカブタン系水素供与体とアミン系水素供与体とを組合せた場合の、メルカ ブタン系水素供与体( M ) とァミン系水素供与体( A ) との質量比( M: A ) は、 通常 1 : 1〜1 : 4が好ましぐ 1 : 1〜 1 : 3がより好ましい。前記水素供与体の 濃色組成物における総量としては、濃色組成物の全固形分(質量)の 0 . 1〜 2 0 質量%が好ましぐ 0 . 5〜 1 0質量%が特に好ましい。
[0037] 第三の実施形態において、水素供与体は、バインダーポリマー及び光重合性モノ マーの合計量に対して、好ましくは 0. 5〜25質量%、より好ましくは 1〜15質量%で 所望により使用される。
[0038] (モノマー)
濃色組成物に用いる多官能性モノマーとしては、下記化合物を単独で又は他のモ ノマーとの組合わせて使用することができる。具体的には、 t -ブチル(メタ)アタリ レート、エチレングリコールジ(メタ)アタリレート、 2 -ヒドロキシプロピル (メタ)ァク リレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アタリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ )アタリレート、 2 -ェチルー 2 -ブチループロパンジオールジ(メタ)アタリレー ト、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アタリ レート、ジペンタエリスリトールへキサ(メタ)アタリレート、ジペンタエリスリトールペンタ (メタ)アタリレート、ポリオキシェチルイ匕トリメチロールプロパントリ (メタ)アタリレート 、トリス( 2 - (メタ)アタリロイルォキシェチル)イソシァヌレート、 1 , 4 -ジィソプ 口ぺ-ルベンゼン、 1 , 4 —ジヒドロキシベンゼンジ(メタ)アタリレート、デカメチレ ングリコールジ(メタ)アタリレート、スチレン、ジァリルフマレート、トリメリット酸トリァリ ル、ラウリル(メタ)アタリレート、 (メタ)アクリルアミド、キシリレンビス(メタ)アクリル アミド、等が挙げられる。
[0039] また、 2 -ヒドロキシェチル(メタ)アタリレート、 2 -ヒドロキシプロピル (メタ)ァク リレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アタリレート等のヒドロキシル基を有する 化合物とへキサメチレンジイソシァネート、トルエンジイソシァネート、キシレンジイソシ ァネート等のジイソシァネートとの反応物も使用できる。
これらのうち、特に好ましいのは、ペンタエリスリトールテトラアタリレート、ジペンタエ
リスリトールへキサアタリレート、ジペンタエリスリトールペンタアタリレート、トリス( 2— アタリロイルォキシェチル)イソシァヌレートである。
多官能性モノマーの濃色組成物における含有量としては、濃色組成物の全固形分 (質量) に対して、 5〜 8 0質量%が好ましぐ 1 0〜 7 0質量%が特に好ましい 。前記含有量が、 5質量%未満であると、濃色組成物の露光部でのアルカリ現像液 への耐性が劣ることがあり、 8 0質量%を越えると、濃色組成物とした時のタツキネス が増加してしまい、取扱い性に劣ることがある。
[0040] (溶剤)
本発明の濃色組成物においては、上記成分の他に、更に有機溶媒を用いてもよい 。有機溶媒の例としては、メチルェチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテ ル、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、シクロへキサノン、シクロへ キサノール、メチルイソブチルケトン、乳酸ェチル、乳酸メチル、力プロラタタム等を挙 げることができる。
[0041] (界面活性剤)
本発明における離画壁又は本発明における感光性転写材料にぉ ヽては、後述す るスリット状ノズル等を用いることにより、濃色組成物を基板又は仮支持体等に塗布 することができるが、該濃色組成物中に適切な界面活性剤を含有させることにより、 均一な膜厚に制御でき、塗布ムラを効果的に防止することができる。
上記界面活性剤としては、特開 2003— 337424号公報、特開平 11— 133600号 公報に開示されている界面活性剤力 好適なものとして挙げられる。
尚、濃色組成物の全固形分に対する界面活性剤の含有量は、 0. 001〜1%がー 般的であり、 0. 01〜0. 50/0力好ましく、 0. 03〜0. 30/0力特に好まし!/、。
[0042] (紫外線吸収剤)
本発明の濃色組成物には、必要に応じて紫外線吸収剤を含有することができる。 紫外線吸収剤としては、特開平 5— 72724号公報記載の化合物の他、サリシレート 系、ベンゾフエノン系、ベンゾトリアゾール系、シァノアクリレート系、ニッケルキレート 系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
具体的には、フエ-ルサリシレート、 4 t—ブチルフエ-ルサリシレート、 2, 4ージ
t ブチルフエ二ルー 3', 5'—ジ—t— 4'ーヒドロキシベンゾエート、 4 t—ブチル フエ-ルサリシレート、 2, 4ージヒドロキシベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー4ーメトキシ ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4— n—オタトキシベンゾフエノン、 2— (2'—ヒドロキ シ 5' メチルフエニル)ベンゾトリァゾール、 2—(2' ヒドロキシ 3'— t—ブチル — 5'—メチルフエ-ル)一 5 クロ口べンゾトリァゾール、ェチル 2 シァノ 3, 3— ジ一フエ-ルアタリレート、 2, 2'—ヒドロキシ一 4—メトキシベンゾフエノン、ニッケルジ ブチルジチォカーバメート、ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4 ピリジン) セバケ ート、 4 t—ブチルフエ-ルサリシレート、サリチル酸フエ-ル、 4ーヒドロキシ 2, 2 , 6, 6—テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸一ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4 ピペリデュル)—エステル、 2— [2 ヒドロキシ— 3, 5 ビス( α , a—ジメチルべ ンジル)フエ-ル]— 2H ベンゾトリァゾール、 7— { [4 クロ口一 6— (ジェチルァミノ )— 5 トリァジン— 2 ィル]アミノ} 3 フエ-ルクマリン等が挙げられる。
尚、濃色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%がー 般的であり、 1〜12%が好ましぐ 1. 2〜10%が特に好ましい。
[0043] (熱重合防止剤、その他)
また、本発明の濃色組成物は、熱重合防止剤を含むことが好ましい。該熱重合防 止剤の例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、 p—メトキシフ エノーノレ、ジ一 t—ブチノレ一 p クレゾ一ノレ、ピロガローノレ、 t ブチノレ力テコーノレ、ベ ンゾキノン、 4, 4'ーチォビス(3—メチルー 6 t—ブチルフエノール)、 2, 2'—メチレ ンビス(4ーメチルー 6 t—ブチルフエノール)、 2 メルカプトべンズイミダゾール、フ エノチアジン等が挙げられる。
尚、濃色組成物の全固形分に対する熱重合防止剤の含有量は、 0. 01〜1%がー 般的であり、 0. 02〜0. 70/0力好ましく、 0. 05〜0. 50/0力特に好まし!/、。
また、本発明の濃色組成物においては、上記添加剤の他に、特開平 11— 13360 0号公報に記載の「接着助剤」や、その他の添加剤等を含有させることができる。
[0044] (基板)
カラーフィルターを構成する基板 (永久支持体)としては、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を使用することができる。特に
好ましくは、透明性で寸度安定性の良好なガラスや合成樹脂フィルムが挙げられる。 (離画壁)
[0045] 本発明の第一の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、前述の通り、 離画壁を形成する工程において、前記基板上に後述の感光性転写材料をラミネート して濃色感光性組成物からなる濃色感光性榭脂層を転写した後、該感光性転写材 料の仮支持体を残した状態で感光性転写材料を露光することを特徴とする。
即ち、該離画壁を形成する工程が、仮支持体上に感光性組成物からなる層を少な くとも有する後述の感光性転写材料を基板上に転写する工程を含むものである。
[0046] 本発明の第一の実施形態において、 555nmにおける離画壁の光学濃度は、特に 限定されるものではないが、表示装置のコントラスト向上の観点から、好ましくは 2. 5 以上 10以下、より好ましくは 3. 0以上 10以下、特に好ましくは 4. 0以上 10以下であ る。
前記 2. 5以上 10以下の範囲とすることにより、良好なコントラストを得ることができる ため好ましい。
[0047] 本発明の第一の実施形態において、仮支持体を介して濃色組成物からなる濃色 感光性榭脂層を露光するため、酸素の影響を受けにくぐ濃色離画壁の表面粗さを 小さくすることができる。本発明における濃色離画壁の表面粗さ Raは、小さい方が好 ましいが、特に限定されるものではない。中でも画素間の混色の観点から、濃色離画 壁の表面粗さ Ra値は 6nm以下が好ましぐより好ましくは 5. Onm以下、更に好ましく は 4. Onm以下、特に好ましくは 3. 6nm以下である。濃色離画壁の表面粗さ Ra値が 6nm以下とすることにより、濃色離画壁の表面を伝わって隣接する画素へ移動する 着色液体組成物の移動を阻止し易くすることができ、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未然に防止する点で好ましい。
前記濃色離画壁の表面粗さ Raiお IS B0601で測定した値を用いる。
[0048] 本発明の第一の実施形態において、前記濃色離画壁の高さ h (前記濃色離画壁の 最も高さの高い点を Hと、 Hカゝら基板におろした垂線の足 Gとの距離)は、特に限定さ れないが、混色防止の観点から、好ましくは 1. 8 μ m以上 10 μ m以下、より好ましく . 9 μ m以上 10 μ m以下であり、更に好ましくは 2. 0 μ m以上 7 μ m以下、特に
好ましくは 2. 以上 5. O /z m以下である。 1. 8 m以上 10 m以下とすることに より、より効果的に混色を防止することができる。高さが 1. 未満であると、混色 が起こりやすぐ 10 mを超えると濃色離画壁の形成が難しくなる傾向がある。
[0049] 本発明の第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、離画壁を形成 するために、基板上に感光性組成物カゝらなる層上に酸素遮断膜層を設ける方法は、
(1)仮支持体上に感光性組成物力 なる層と酸素遮断膜とを少なくとも有する感光 性転写材料を基板上に転写する方法;または
(2)基板上に感光性組成物を含有する塗布液を塗布して感光性組成物塗布膜を形 成し、その上に酸素遮断膜を塗布する方法
が好ましい。以下、第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法においては、単 に(1)の方法を転写方法、 (2)の方法を塗布方法とも言う。
[0050] 第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法において言う酸素遮断層とは、 50 Ocm V (m2 · day · atm)以下の酸素透過率を有する層であるが、酸素透過率は 100 cm3/ (m2 · day · atm)以下であることが好ましく、 50cm3/ (m2 · day · atm)以下であ ることがより好まし!/、。
第二の実施形態において、酸素遮断層の酸素透過率が 500cm3/ (m2' day atm )より多い場合は、効率的に酸素を遮断することができないため、離画壁を前記所望 の形状にすることが困難となる。
第二の実施形態における酸素遮断層は具体的にはポリエチレン、ポリ塩ィ匕ビ -リデ ン、ポリビュルアルコールなどを主成分とする層が好ましいが、このうちポリビニルァ ルコールを主成分とするものが好まし 、。
ポリビュルアルコールとしては酸ィ匕度が 80%以上のものが好ましい。本発明の酸素 遮断層における前記ポリビュルアルコールの含有量としては、 25質量%〜99質量 %が好ましぐ 50質量%〜90質量%がより好ましぐ 50質量%〜80質量%が特に 好ましい。また、必要に応じてポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなどのポリマーを 添カ卩してもよいが、このうちポリビュルピロリドンが好ましい。これらのポリマーの添カロ 量は層全体の 1〜40質量0 /0、より好ましくは 10〜35質量%である。ポリビュルピロリ ドンの添加量が多すぎると酸素遮断性が不充分になる場合がある。
[0051] 第二の実施形態において、酸素遮断層を介して濃色感光性榭脂組成物層を露光 するため、酸素の影響を受けにくぐ濃色離画壁の表面粗さを小さくすることができる 。濃色離画壁の表面粗さ 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。濃色離画壁の表面粗さ Ra値が 5n m以下となると、濃色離画壁の表面を伝わって隣接する画素へ移動する着色液体組 成物の移動を阻止しやすくすることができ、隣接する画素間の着色液体組成物の移 動による混色を未然に防止する点で好ま ヽ。
[0052] 第二の実施形態において、前記濃色離画壁の高さ h (前記濃色離画壁の最も高さ の高い点を Hと、 H力 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は 1. 9 111以上10 111以下でぁり、更に好ましくは2. 0 /z m以上 7 m以下、特に好ましくは 2. 以上 5. O /z m以下である。 1. 以 上 10 m以下とすることにより、より効果的に混色を防止することができる。高さが 1. 未満であると、混色が起こりやすぐ 10 mを超えると濃色離画壁の形成が難 しくなる傾向がある。
[0053] 本発明の第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、貧酸素雰囲気 下とは、酸素の分圧が 0. 15気圧以下の雰囲気下を意味し、これらは詳しくは以下の 通りである。
通常、大気(1気圧)下では酸素の分圧は 0. 21気圧であるので、酸素の分圧を 0. 15気圧以下に下げるためには、(a)露光時の大気を減圧して 0. 71気圧以下にする 力 (b)空気と酸素以外の気体 (例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス)を空気に 対して 40vol%以上混合することにより達成できる。
第三の実施形態における貧酸素雰囲気については、特に限定されず前記いずれ の方法も用いることが出来る。したがって、不活性ガス雰囲気下、または減圧下のい ずれを用いてもよい。
前記酸素分圧は 0. 15気圧以下とする方法を用いる場合、 0. 10気圧以下が好ま しぐ 0. 08気圧以下がより好ましぐ 0. 05気圧以下が特に好ましい。酸素分圧が 0. 15気圧より高いと、離画壁表面での重合が酸素により阻害され、表面の粗さが増加 する場合がある。
酸素分圧の下限には特に制限はない。真空又は雰囲気を空気以外の気体 (例え ば窒素)で置換することにより酸素分圧を事実上 0にすることができる力 これも好まし V、方法である。酸素分圧は酸素計を用いて測定することができる。
[0054] 前記不活性ガスとは、 N、 H、 CO、などの一般的な気体や、 He、 Ne、 Arなどの
2 2 2
希ガス類をいう。この中でも、安全性や入手の容易さ、コストの問題から、 Nが好適に
2 利用される。
[0055] 前記減圧下とは、 500hPa以下、好ましくは lOOhPa以下の状態を指す。
[0056] 第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法にぉ 、て、貧酸素雰囲気下で濃色 組成物層を露光するため、酸素の影響を受けにくぐ濃色離画壁の表面粗さを小さく することができる。濃色離画壁の表面粗さ 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。濃色離画壁の表 面粗さ Ra値が 5nm以下となると、濃色離画壁を表面を伝わって隣接する画素へ移 動する着色液体組成物の移動を阻止しやすくすることができ、隣接する画素間の着 色液体組成物の移動による混色を未然に防止する点で好ましい。
[0057] 第三の実施形態において、前記濃色離画壁の高さ h (前記濃色離画壁の最も高さ の高い点を Hと、 H力 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は 1. 9 111以上10 111以下でぁり、更に好ましくは2. 0 /z m以上 7. 0 m以下、特に好ましくは 2. 2 m以上 5. 0 m以下である。 1. 8 m以上 10 m以下とすることにより、より効果的に混色を防止できる。高さが 1.
未満であると、混色が起こりやすぐ を超えると、濃色離画壁の形成が難しくな る傾向がある。
[0058] (第一の実施形態における濃色離画壁の形成)
感光性転写材料を用いた濃色離画壁の形成
仮支持体上に、濃色組成物からなる濃色感光性榭脂層、更に該層上に保護フィル ムが設けられた感光性転写材料を用意する。必要に応じて前記濃色感光性榭脂層 と仮支持体の間に酸素遮断層を形成する。
まず、保護フィルムを剥離除去した後、露出した濃色感光性榭脂層の表面を永久 支持体 (基板)上に貼り合わせ、ラミネータ等を通して加熱、加圧して積層する (積層
体)。ラミネータには、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 択したものが使用でき、より生産性を高めるには、オートカットラミネーターも使用可能 である。
[0059] 次 、で、仮支持体を残したまま (剥離せずに)、該仮支持体の上方に所望のフォトマ スク(例えば、石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と該仮支持体 の間の距離を適宜 (例えば、 200 m)に設定し、露光する。
該露光としては、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、 日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)等で行い、露光量としては適宜 (例 えば、 3OOmiZcm2)選択することができる。
[0060] 次 、で、仮支持体を除去し、所定の処理液を用いて現像処理して、パターニング画 像を得て、引き続き必要に応じて、水洗処理して、濃色離画壁を得る。
前記現像の前には、純水をシャワーノズル等にて噴霧して、該濃色感光性榭脂層 の表面を均一に湿らせることが好ま U、。
前記現像処理に用いる現像液としては、アルカリ性物質の希薄水溶液が用いられ る力 更に水と混和性の有機溶剤を少量添加したものでもよ ヽ。
光照射に用いる光源としては、中圧〜超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルノ、ライ ドランプ等が挙げられる。
[0061] 前記現像方法におけるアルカリ性物質としては、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、炭酸水素力 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)、アル力 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、等が挙げられる。アルカリ性物質の濃度は、 0. 01〜30質量%が好ましぐ p Hは 8〜14が好ましい。
[0062] 前記「水と混和性の有機溶剤」としては、例えば、メタノール、エタノール、 2 プロ ノ ノ一ノレ- 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、エ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、エチレングリコーノレモ 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—メチルピロリドン等が好適に挙げられる。水と混和性の有機溶剤の濃度は 0. 1 〜30質量%が好ましい。更に、公知の界面活性剤を添加することもでき、該界面活 性剤の濃度としては 0. 01〜 10質量%が好ま U、。
[0063] 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 榭脂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 るなどの方法を組合わせることができる。現像液の液温度は、通常室温付近から 40 °Cが好ましい。現像時間は、濃色感光性榭脂層の組成、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、等に依るが、通常 10秒〜 2分程度 である。短すぎると非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る。いずれの場合に も、離画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、離画壁形 状は前述のごとく形成される。
[0064] また、現像液の pHは 8〜 13が好ましい。現像槽中にはローラーコンベアなどが設 置され、基板は水平に移動する。前記ローラーコンベアの傷を防止する意味で、感 光性榭脂は基板の上面に形成されるのが好まし ヽ。基板サイズが 1メートルを超える 場合は、基板を水平に搬送すると、基板中央付近に現像液が滞留し、基板中央と周 辺部分での現像の差が問題となる。これを回避するため、基板は斜めに傾斜させる のが望ましい。傾斜角度は、 5° 力 30° が好ましい。
また、現像前に純水を噴霧し、感光性榭脂層を湿らせておくと均一な現像結果とな り好ましい。
また、現像後は、基板にエアを軽く吹きつけ、余分な液を略除去した上で、シャワー 水洗を実施すると、より均一な現像結果となる。また水洗の前に、超純水を、超高圧 洗净ノズルにて 3から lOMPaの圧力で噴射して残渣除去を行うと、残渣の無い高品 質の像が得られる。基板に水滴が付着したまま後工程へ搬送すると、工程を汚したり
、基板にシミが残ったりするので、エアーナイフにて水切りを行い余分な水や水滴を 除去するのが好ましい。
[0065] (第二の実施形態及び第三の実施形態における濃色離画壁の形成)
第二の実施形態及び第三の実施形態において、濃色離画壁の形成には、下記の 濃色組成物の塗布による方法、あるいは感光性転写体を用いる方法の 、ずれを用 いてもよい。
濃色組成物の塗布による濃色離画壁の形成
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、前記濃色組成物 (濃色感光性組成物または濃色光重合性組成物)を塗布 する。引き続き、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性をなくした後、プリベータして 濃色榭脂層 (濃色感光性榭脂層、または濃色光重合性榭脂層)を得る。この時、 EB R (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てもよ 、。 前記塗布としては、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 コーター(例えば、エフ'ェ一'エス'アジア社製、商品名: MH— 1600)や、スリット状 ノズルを有すガラス基板用コーター(平田機工株式会社製)等を用いて行うことがで きる。
前記乾燥は、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。
プリベータとしては、特に限定されないが、例えば、 120°C3分間することにより達成 することができる。前記得られた濃色榭脂層の膜厚は、前述の通りである。
[0066] なお、第二の実施形態ののカラーフィルターの製造方法では、ここで、濃色感光性 榭脂層上に酸素遮断層を同様にして形成する。
次いで、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、露光マスク面と該濃色榭脂層の間の距離を適宜 (例えば、 200 m)に 設定し、露光する。
該露光としては、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、 日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)等で行い、露光量としては適宜 (例 えば、 3OOmiZcm2)選択することができる。
[0067] 次に、現像液で現像してパターニング画像を得、引き続き必要に応じて、水洗処理 して濃色離画壁を得る。
前記現像の前には、純水をシャワーノズル等にて噴霧して、該濃色榭脂層の表面 を均一に湿らせることが好ましい。前記現像処理に用いる現像液としては、アルカリ 性物質の希薄水溶液が用いられるが、更に水と混和性の有機溶剤を少量添加したも のでもよい。
光照射に用いる光源としては、中圧〜超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルノ、ライ ドランプ等が挙げられる。
[0068] 感光性転写材料を用いた濃色離画壁の形成
仮支持体上に、濃色組成物層、更に該層上に保護フィルムが設けられた感光性転 写材料を用意する。必要に応じて前記濃色組成物層の下層 (仮支持体と濃色組成 物層の間)に酸素遮断層や熱可塑性榭脂層を形成する。
まず、保護フィルムを剥離除去した後、露出した濃色組成物層の表面を永久支持 体 (基板)上に貼り合わせ、ラミネータ等を通して加熱、加圧して積層する (積層体)。 ラミネータには、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した ものが使用でき、より生産性を高めるには、オートカットラミネーターも使用可能である
[0069] 次 、で、仮支持体を除去し、仮支持体除去後の除去面の上方に所望のフォトマス クを配置し、光源より紫外線を照射し、照射後所定の処理液を用いて現像処理して、 ノターニング画像を得て、引き続き必要に応じて、水洗処理して、濃色離画壁を得る
現像処理に用いる現像液及び光照射に用いる光源は、前記塗布法を用いた形成 における現像液及び光源が同様に用いられる。
[0070] 前記濃色組成物の塗布による方法及び後述の感光性転写材料を用いる方法にお けるアルカリ性物質としては、アルカリ金属水酸ィ匕物類 (例えば、水酸ィ匕ナトリウム、 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)、ァ 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、ジェタノ 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、等が挙げら れる。アルカリ性物質の濃度は、 0. 01〜30質量%が好ましぐ pHは 8〜14が好まし い。
[0071] 前記「水と混和性の有機溶剤」としては、例えば、メタノール、エタノール、 2 プロ ノ ノ一ノレ、 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、エ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、エチレングリコーノレモ 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—メチルピロリドン等が好適に挙げられる。水と混和性の有機溶剤の濃度は 0. 1 〜30質量%が好ましい。更に、公知の界面活性剤を添加することもでき、該界面活 性剤の濃度としては 0. 01〜 10質量%が好ま U、。
[0072] 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。濃色榭 脂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 どの方法を組合わせることができる。現像液の液温度は、通常室温付近力も 40°Cが 好ましい。現像時間は、濃色榭脂層の組成、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、等に依るが、通常 10秒〜 2分程度である。短 すぎると非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る。いずれの場合にも、離画壁 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、離画壁形状は前述の ごとく形成される。
また、現像液の pHは 8〜 13が好ましい。現像槽中にはローラーコンベアなどが設 置され、基板は水平に移動する。前記ローラーコンベアの傷を防止する意味で、濃 色榭脂層は基板の上面に形成されるのが好ましい。基板サイズが 1メートルを超える 場合は、基板を水平に搬送すると、基板中央付近に現像液が滞留し、基板中央と周 辺部分での現像の差が問題となる。これを回避するため、基板は斜めに傾斜させる
のが望ましい。傾斜角度は、 5° 力 30° が好ましい。
また、現像前に純水を噴霧し、濃色榭脂層を湿らせておくと均一な現像結果となり 好ましい。
また、現像後は、基板にエアを軽く吹きつけ、余分な液を略除去した上で、シャワー 水洗を実施すると、より均一な現像結果となる。また水洗の前に、超純水を、超高圧 洗净ノズルにて 3から lOMPaの圧力で噴射して残渣除去を行うと、残渣の無い高品 質の像が得られる。基板に水滴が付着したまま後工程へ搬送すると、工程を汚したり 、基板にシミが残ったりするので、エアーナイフにて水切りを行い余分な水や水滴を 除去するのが好ましい。
[0073] (ポスト露光)
現像と熱処理の間に、ポスト露光を実施すると、画像の断面形状のコントロール、画 像の硬度のコントロール、画像の表面凹凸のコントロール、画像の膜減りのコントロー ルなどの観点で好ましい。ポスト露光に用いる光源としては、特開 2005— 3861号公 報の段落番号 0074に記載の超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルノヽライドラ ンプ等が挙げられる。ポスト露光は、超高圧水銀灯やメタルノ、ライド等の光源力ゝらの 光を露光マスクなどを介さず直接基板に照射する事が、設備の簡素化と省電力の観 点で好ましい。必要に応じて、両面から実施する。また、露光量も、上面: 100から 20 OOnijZ平方センチメートル、下面: 100から 2000nijZ平方センチメートルの範囲で 、上記コントロール目的に応じ、適宜調整する。
[0074] (熱処理)
熱処理により本発明の濃色榭脂層に含まれるモノマーや架橋剤を反応させて、画 像の硬度を確保することができる。熱処理の温度は、 150°Cから 250°Cの範囲が好ま しい。 150°C以下では硬度が不十分となり、 250°C以上では榭脂が着色し色純度が 悪くなる。熱処理の時間は、 10分から 150分が好ましい。 10分未満では、硬度が不 足し、 150分以上では、榭脂が着色し色純度が悪くなる。また熱処理は、色によって 変えても良い。また、全部の色を形成後、更に最終の熱処理を行って硬度を安定ィ匕 させても良い。その場合、高めの温度 (例えば 240°C)で実施すると硬度の点で好ま しい。
[0075] (第一の実施形態における感光性転写材料)
第一の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、仮支持体上に少なくとも 濃色組成物からなる層を有してなる感光性転写材料を使用するという前記手法があ る。このような材料を用いた場合、濃色組成物からなる濃色感光性榭脂層は仮支持 体に保護されるため自動的に貧酸素雰囲気下となる。そのため露光工程を不活性ガ ス下ゃ減圧下で行う必要がな 、ため、現状の工程をそのまま利用できる利点がある。 感光性転写材料は、仮支持体上に、前記濃色組成物を塗布するなどの方法で、濃 色組成物を成分とする感光性榭脂層を形成したものである。必要に応じて、保護フィ ルムなどが付与される。
[0076] 第一の実施形態で言う貧酸素雰囲気とは、例えば、 2000cm3/ (m2' day atm)以 下の酸素透過率を有する層が、感光性榭脂層の上部に設置された状態であってもよ ぐ酸素透過率は100«!137(1112 ' (1& ' &1;111)以下でぁることが好ましぐ 50cmV (m 2 · day atm)以下であることがより好まし 、。
第一の実施形態において、酸素透過率が 2000cm3/ (m2' day atm)より多い場 合は効率的に酸素を遮断することができないため、離画壁を前記所望の形状にする ことが困難となることがある。
[0077] (第二の実施形態における感光性転写材料)
第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、仮支持体上に、該仮支 持体に近い側カゝら順に、少なくとも酸素遮断層と、濃色感光性組成物からなる層とを 、有してなる感光性転写材料を使用するという手法 (前記の(1)転写方法)がある。こ のような材料を用いた場合、濃色感光性組成物からなる層は酸素遮断層に保護され るため自動的に貧酸素雰囲気下となる。そのため露光工程を不活性ガス下や減圧 下で行う必要がな!、ため、現状の工程をそのまま利用できる利点がある。
[0078] (第三の実施形態における感光性転写材料)
第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法において、仮支持体上に少なくとも 濃色光重合性組成物からなる層と必要に応じて熱可塑性榭脂層を有してなる感光 性転写材料を使用してもよい。これを基板上に転写し、基板上に濃色光重合性組成 物層を形成し、貧酸素雰囲気下で露光する。
[0079] (仮支持体)
上記の感光性転写材料における仮支持体としては、化学的及び熱的に安定であつ て、可撓性の物質で構成されるもの力も適宜選択することができる。具体的には、テ フロン (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、ポリエステル等、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 。この厚みが 5 μ m未満では現像前の支持体を剥離する際に破れやすくなる傾向が あり、 300 mを超えると解像度が低下する傾向がある。
上記具体例の中でも 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。
[0080] (第一の実施形態における酸素遮断層)
第一の実施形態のカラーフィルターの製造方法では、必要に応じて感光性転写材 料の仮支持体と感光性榭脂層の間に酸素遮断層を設けることができる。
第一の実施形態における酸素遮断層は、具体的にはポリエチレン、ポリ塩ィ匕ビユリ デン、ポリビュルアルコールなどを主成分とする層が好ましいが、このうちポリビニル アルコールを主成分とするものが好まし 、。
ポリビュルアルコールとしては酸ィ匕度が 80%以上のものが好ましい。本発明の酸素 遮断層における前記ポリビュルアルコールの含有量としては、 25質量%〜99質量 %が好ましぐ 50質量%〜90質量%がより好ましぐ 50質量%〜80質量%が特に 好ましい。また、必要に応じてポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドなどのポリマーを 添カ卩してもよいが、このうちポリビュルピロリドンが好ましい。これらのポリマーの添カロ 量は層全体の 1〜40質量0 /0、より好ましくは 10〜35質量%である。ポリビュルピロリ ドンの添加量が多すぎると酸素遮断性が不充分になる場合がある。
[0081] (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有していてもよい。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、後述する濃色離画壁形成 方法において、永久支持体との良好な密着性を発揮することができる。
軟化点が 80 °C以下のアルカリ可溶性の熱可塑性榭脂としては、エチレンとアタリ 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、ビニルトルエンと (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) アクリル酸エステル、(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、等が挙げられる。
熱可塑性榭脂層には、上記の熱可塑性榭脂の少なくとも一種を適宜選択して用い ることができ、更に「プラスチック性能便覧」( 日本プラスチック工業連盟、全日本ブラ スチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、 1 9 6 8年 1 0月 2 5 日発行) に よる、軟化点が約 8 0 °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を使 用することができる。
[0082] また、軟ィ匕点が 80°C以上の有機高分子物質についても、その有機高分子物質中 に該高分子物質と相溶性のある各種可塑剤を添加することで、実質的な軟化点を 8 0°C以下に下げて用いることもできる。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としては、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 ォスフェート、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 挙げることができる。
[0083] (保護フィルム)
感光性榭脂層または光重合性榭脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷力 保護 するために薄 ヽ保護フィルムを設けることが好ま ヽ。保護フィルムは仮支持体と同 じか又は類似の材料力もなつてもよいが、感光性榭脂層から容易に分離されねばな らない。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る。尚、保護フィルムの厚さは、 4〜40 πιがー 般的であり、 5〜30 111カ^好ましく、 10〜25 111カ^特に好まし1、0
[0084] (第一の実施形態及び第二の実施形態における感光性転写材料の作製方法)
本発明の第一の実施形態及び第二の実施形態における感光性転写材料作製の 例として、仮支持体、熱可塑性榭脂層、中間層 (酸素遮断層)、保護フィルムを有す る例を示す。
本発明の感光性転写材料は、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、その後熱可塑性榭脂層上に熱可塑性榭脂層を溶解しな ヽ溶剤からなる酸素 遮断層材料の溶液を塗布、乾燥し、その後濃色感光性榭脂層用塗布液を、中間層( 酸素遮断層)を溶解しない溶剤で塗布、乾燥して設けることにより作製することができ る。
また、前記の仮支持体上に熱可塑性榭脂層及び酸素遮断層を設けたシート、及び 保護フィルム上に感光性榭脂層を設けたシートを用意し、中間層と濃色感光性榭脂 層が接するように相互に貼り合わせることによつても、更には、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濃色感光性榭脂層及び酸 素遮断層を設けたシートを用意し、熱可塑性榭脂層と酸素遮断層が接するように相 互に貼り合わせることによつても、作製することができる。
尚、上記作製方法における塗布は、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。
(第三の実施形態における感光性転写材料の作製方法)
本発明の第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法における感光性転写材 料は、例えば、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 色光重合性榭脂層用塗布液を塗布して乾燥して設けることにより作製することができ る。熱可塑性榭脂層は設けなくてもよい。
また、例えば、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 イルム上に光重合性榭脂層を設けたシートを用意し、熱可塑性榭脂層と濃色光重合 性榭脂層が接するように相互に貼り合わせることによつても作製することができる。 尚、上記作製方法における塗布は、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。
[0086] (撥水処理)
本発明では、離画壁に撥水処理を施す事で、即ち、前記離画壁の少なくとも一部 が撥水性を帯びた状態後で、着色液体組成物の液滴を前記離画壁間に付与させる ことが好ましい。これは、その後にインクジェットなどの方法での液滴付与の際に、前 記着色液体組成物の液滴 (インク)が前記離画壁を乗り越えて、隣の色と混色するな どの不都合を無くす為に好ましい。
[0087] 前記撥水処理として、離画壁上面に撥水材料を塗布する方法や、撥水層を新たに 設ける方法、プラズマ処理により撥水性を付与する方法、撥水性物質を離画壁に練 りこむ方法、光触媒により撥水性を付与する方法などが挙げられる。
以下に、撥水処理の詳細な説明をする。
[0088] (1) <撥水性物質を離画壁に練りこむ方法 >
「混色」を防ぐ手段として、本発明の濃色組成物 (感光性組成物または光重合性組 成物)より得られるフォトレジストに含フッ素榭脂 (A)を含有させて離画壁を作製する 方法がある。
本発明における前記含フッ素榭脂 (A)は、下記式 1で表されるポリフルォロエーテ ル構造力もなる Rf基 (a)と、酸性基 (b)とを有し、酸価が l〜300mgKOHZgである ことが好ましい。
一(X— O) — Y…式 1
式 1中、 Xは、炭素数 1〜10の 2価飽和炭化水素基又は炭素数 1〜10のフルォロイ匕 された 2価飽和炭化水素基であって、 nで括られた単位毎に同一の基又は異なる基 を示し、 Yは、水素原子 (Yに隣接する酸素原子に隣接する炭素原子にフッ素原子が 結合していない場合に限る)、炭素数 1〜20の 1価飽和炭化水素基又は炭素数 1〜 20のフルォロ化された 1価飽和炭化水素基を示し、 nは 2〜50の整数を示す。
ただし、式 1におけるフッ素原子の総数は 2以上である。
[0089] 式 1における X、 Yの態様として、好ましくは、 Xは、炭素数 1〜10の水素原子 1個を 除いてフルォロ化されたアルキレン基又は炭素数 1〜10のパーフルォロ化されたァ
ルキレン基であって、 nで括られた単位毎に同一の基又は異なる基を示し、 Yは、炭 素数 1〜20の水素原子 1個を除いてフルォロ化されたアルキル基又は炭素数 1〜20 のパーフルォロ化されたアルキル基を示すものが挙げられる。
[0090] 式 1における X、 Yの態様として、より好ましくは、 Xは、炭素数 1〜10のパーフルォ 口化されたアルキレン基であって、 nで括られた単位毎に同一の基又は異なる基を示 し、 Yは、炭素数 1〜20のパーフルォロ化されたアルキル基を示すものが挙げられる
[0091] X、 Yの態様が上記のものであることにより、含フッ素榭脂 (A)は良好な撥インク性 を奏する。
[0092] 式 1において nは 2〜50の整数を示す。 nは 2〜30が好ましぐ 2〜15がより好まし い。 nが 2以上であると、インク転落性が良好である。 nが 50以下であると、含フッ素榭 脂 (A)が、 Rf基 (a)を有する単量体と、酸性基 (b)を有する単量体やその他の単量 体と、の共重合によって合成する場合に、単量体の相溶性が良好となる。
[0093] また、式 1で表されるポリフルォロエーテル構造力もなる Rf基 (a)における炭素原子 の総数は 2〜50が好ましぐ 2〜30がより好ましい。当該範囲では、含フッ素榭脂 (A )は良好な撥インク性、特に撥有機溶剤性を奏する。また、 Rf基 (a)を有する単量体 、酸性基 (b)を有する単量体及びその他の単量体との共重合によって含フッ素榭脂( A)を合成する場合に、単量体の相溶性が良好となる。
[0094] Xの具体例としては、一 CF―、 一 CF CF―、 一 CF CF CF―、 一 CF CF (CF )
2 2 2 2 2 2 2 3 一、 -CF CF CF CF —、 -CF CF CF (CF ) 一、及び CF CF (CF ) CF一が挙
2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 げられる。
[0095] Yの具体例としては、― CF 、― CF CF 、― CF CHF 、―(CF ) CF 、― (CF )
3 2 3 2 2 2 2 3 2 3
CF 、 一 (CF ) CF 、 一 (CF ) CF 、 一 (CF ) CF 、 一 (CF ) CF 、 一 (CF ) CF 、
3 2 4 3 2 5 3 2 6 3 2 7 3 2 8 3
- (CF ) CF、及び(CF ) CF 、―(CF ) CFが挙げられる。
2 9 3 2 11 3 2 15 3
[0096] 式 1で表されるポリフルォロエーテル構造力もなる Rf基 (a)の好ま 、態様としては
、式 2で表される Rf基 (a)が挙げられる。
[0097] ― C F ― O— (C F ― O) ― C F · · ·式 2
p-1 2(p-l) p 2p n-1 q 2q+l
式 2中、 pは 2又は 3の整数を示し、 nで括られた単位毎に同一の基であり、 qは 1〜
20の整数、 nは 2〜50の整数を示す。
[0098] 式 2で表される Rf基(a)として、具体的には、 CF 0 (CF CF O) CF (nは 2〜
2 2 2 n-1 3
9)、一 CF (CF ) 0 (CF CF (CF ) 0) C F (nは 2〜6)、 _CF (CF ) O (CF CF (
3 2 3 n-1 6 13 3 2
CF ) O) C F (nは 2〜6)が合成の容易さの点力も好ましく挙げられる。
3 n-1 3 7
[0099] 含フッ素榭脂 (A)内の Rf基 (a)は、全て同一でもよいし、異なっていてもよい。
[0100] 含フッ素榭脂 (A)におけるフッ素原子の含有量は 1〜60%が好ましぐ 5〜40%が より好ましい。当該範囲であると含フッ素榭脂 (A)は良好な撥インク性を奏し、本発明 の濃色組成物の現像性が良好となる。
[0101] 含フッ素榭脂 (A)は、酸性基 (b)を有する。
酸性基 (b)としては、カルボキシル基、フエノール性水酸基、及びスルホン酸基から なる群力も選ばれる少なくとも 1つの酸性基又はその塩が好ましい。
[0102] 含フッ素榭脂(A)の酸価は、 l〜300mgKOH/gが好ましぐ 5〜200mgKOHZ gがより好ましぐ 10〜150mgKOHZgが特に好ましい。この範囲であると本発明の 濃色組成物の現像性が良好となる。なお、酸価は榭脂 lgを中和するのに必要な水 酸ィ匕カリウムの質量 (単位 mg)であり、本明細書においては単位を mgKOHZgと記 載する。
[0103] 含フッ素榭脂 (A)の数平均分子量は、 500以上 20000未満が好ましぐ 2000以上
15000未満がより好ま 、。当該範囲であると本発明の濃色組成物の現像性が良好 である。数平均分子量はゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー法によりポリスチレン を標準物質として測定される。
[0104] 含フッ素榭脂 (A)は、エチレン性二重結合と前記 Rf基 (a)とを有する単量体に基づ く単量体単位と、エチレン性二重結合と前記酸性基 (b)とを有する単量体に基づく単 量体単位とを含む共重合体であって、酸価が l〜300mgKOHZgであるのが好まし い。
[0105] エチレン性二重結合としては、(メタ)アタリロイル基、ビニル基、ァリル基が挙げられ る。
[0106] 前記エチレン性二重結合と前記 Rf基 (a)とを有する単量体としては、 CH =CI^C
2
OOQ Rfゝ CH =CR1OCOQ1Rf, CH =CR1OQ1Rf, CH =0^( Η OG^Rfゝ CH
= CR1COOQ2NR1SO Rf、 CH = CR'COOQ'NR'CORf , CH =CR1COOQ2N
2 2 2 2
R^OOQ'Rf, CHニじ!^じ。。。2。。1!^等が挙げられる。ただし、 R1は水素原子
2
又はメチル基を、 Q1は単結合又は炭素数 1〜6の 2価有機基を、 Q2は炭素数 1〜6の 2価有機基を、それぞれ示す。 Q Q2は環状構造を有していてもよい。
[0107] Q Q2の具体例としては、それぞれ独立に、 -CH一、 -CH CH一、 CH(CH
2 2 2
)―、 -CH CH CH―、 一 C(CH ) ―、 一 CH(CH CH )―、 一 CH CH CH CH
3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2
―、 一 CH(CH CH CH )―、 一 CH (CH ) CH―、 一 CH(CH CH(CH ) )―、
2 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 CH CH(OH)CH一、 CH CH NHCOOCH一、 CH CH(OH)CH OCH
2 2 2 2 2 2 2
—等が挙げられる。これらの中でも、合成の容易さの観点から、 -CH―、 -CH C
2 2 2
H—、 一 CH CH(OH)CH—が好ましい。
2 2 2
[0108] 前記エチレン性二重結合と前記 Rf基 (a)とを有する単量体として具体的には以下 のものが挙げられる。
[0109] CH =CHCOOCH CF O (CF CF O) CF (nは 3〜9)、 CH =CHCOOCH
2 2 2 2 2 η- 1 3 2 2
CF (CF ) O (CF CF (CF ) O) CF (nは 2〜6)、 CH =CHCOOCH CF (CF )
3 2 3 n-1 6 13 2 2 3
0(CF CF(CF)O) CF (nは 2〜6)、
2 3 n-1 3 7
[0110] CH =C(CH) COOCHCH NHCOOCH CFO(CFCFO) CF (nは 3〜9)
2 3 2 2 2 2 2 2 n-1 3
、 CH = C (CH ) COOCH CH NHCOOCH CF (CF ) O (CF CF (CF )θ) CF
2 3 2 2 2 3 2 3 n-1 3
(nは 2〜6)、 CH = C (CH ) COOCH CH NHCOOCH CF (CF ) O (CF CF (C
7 2 3 2 2 2 3 2
F)0) CF (nは 2〜6)、
3 n-1 6 13
[0111] CH =C(CH ) COOCH CH (OH) CH OCH CF 0(CF CF O) CF (nは 3〜
2 3 2 2 2 2 2 2 n-1 3
9)、 CH = C (CH ) COOCH CH (OH) CH OCH CF (CF ) O (CF CF (CF ) O)
2 3 2 2 2 3 2 3 η
CF (nは 2〜6)、 CH = C (CH ) COOCH CH (OH) CH OCH CF (CF ) O (C
- 1 6 13 2 3 2 2 2 3
FCF(CF)O) CF (nは 2〜6)。
2 3 n-1 3 7
[0112] 含フッ素榭脂 (A)における前記エチレン性二重結合と前記 Rf基 (a)とを有する単 量体に基づく単量体単位の含有量は、 1〜95モル%等が好ましぐ 5〜80モル%が より好ましぐ 20〜60モル%がさらに好ましい。当該範囲であると含フッ素榭脂は良 好な撥インク性を奏し、本発明の濃色組成物の現像性が良好となる。
[0113] 酸性基 (b)を有する単量体として、カルボキシル基を有する単量体、フエノール性
水酸基を有する単量体、スルホン酸基を有する単量体が挙げられる。
[0114] カルボキシル基を有する単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビュル酢酸、ク 口トン酸、ィタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ケィ皮酸、もしくはそれらの塩が挙げら れる。これらは単独で用いてもよいし、 2種以上を併用してもよい。
[0115] フエノール性水酸基を有する単量体としては、 o—ヒドロキシスチレン、 m—ヒドロキ シスチレン、 p—ヒドロキシスチレン等が挙げられる。またこれらのベンゼン環の 1個以 上の水素原子が、メチル基、ェチル基、 n—ブチル基等のアルキル基、メトキシ基、ェ トキシ基、 n—ブトキシ基等のアルコキシ基、ハロゲン原子、アルキル基の 1個以上の 水素原子がハロゲン原子に置換されたハロアルキル基、ニトロ基、シァノ基、アミド基 に置換されたィ匕合物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、 2種以上を併 用してちょい。
[0116] スルホン酸基を有する単量体としては、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メ タ)ァリルスルホン酸、 2—ヒドロキシ— 3— (メタ)ァリルォキシプロパンスルホン酸、(メ タ)アクリル酸— 2—スルホェチル、 (メタ)アクリル酸— 2—スルホプロピル、 2—ヒドロ キシ— 3— (メタ)アタリロキシプロパンスルホン酸、 2— (メタ)アクリルアミド— 2—メチ ルプロパンスルホン酸、もしくはそれらの塩等が挙げられる。これらは単独で用いても よいし、 2種以上を併用してもよい。
[0117] 含フッ素榭脂における酸性基 (b)を有する単量体に基づく単量体単位の含有量は 、 0. 1〜40モル0 /0等が好ましぐ 0. 5〜30モル0 /0がより好ましぐ 1〜20モル0 /0がさ らに好ましい。当該範囲であると含フッ素榭脂は良好な撥インク性を奏し、濃色組成 物の現像性が良好となる。
[0118] 含フッ素榭脂がエチレン性二重結合と Rf基 (a)とを有する単量体に基づく単量体 単位と、エチレン性二重結合と酸性基 (b)とを有する単量体に基づく単量体単位とを 有する共重合体である場合、 Rf基 (a)及び酸性基 (b)を有しな ヽ単量体 (以下、「そ の他の単量体」という。 )に基づく単量体単位を有していてもよい。
[0119] その他の単量体としては、炭化水素系ォレフイン類、ビュルエーテル類、イソプロべ -ルエーテル類、ァリルエーテル類、ビュルエステル類、ァリルエステル類、(メタ)ァ クリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、芳香族ビュル化合物、クロロォレフイン
類、フルォロォレフイン類、共役ジェン類が挙げられる。
これらの化合物には、官能基が含まれていてもよぐ該官能基としては、例えば水 酸基、カルボニル基、アルコキシ基、アミド基等が挙げられる。またポリシロキサン構 造を有する基を有していてもよい。ただし、これらのその他の単量体に基づく単量体 単位は、 Rf基 (a)及び酸性基 (b)を有しない。これらは単独で用いてもよいし、 2種以 上を併用してもよい。特に (メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類力 本 発明の濃色組成物から形成される塗膜の耐熱性に優れるので好ましい。
[0120] 含フッ素榭脂において、その他の単量体に基づく単量体単位の割合は 80%モル 以下が好ましぐ 70モル%以下がより好ましい。当該範囲であると本発明の濃色組成 物の現像性が良好となる。
[0121] 本発明における含フッ素榭脂は、上記のエチレン性二重結合と Rf基 (a)とを有する 単量体に基づく単量体単位と、エチレン性二重結合と酸性基 (b)とを有する単量体 に基づく単量体単位とを含む共重合体を合成することによって得られるほか、反応部 位を有する重合体に Rf基 (a)を有する化合物及び Z又は酸性基 (b)を有する化合 物を反応させる各種変性方法によっても得られる。
[0122] 反応部位を有する重合体に Rf基 (a)を有する化合物を反応させる各種変性方法と しては、例えば、エポキシ基を有する単量体をあら力じめ共重合させ、後に Rf基 (a) とカルボキシル基を有する化合物を反応させる方法、エポキシ基を有する単量体を あらかじめ共重合させ、後に Rf基 (a)とヒドロキシル基を有する化合物を反応させる 方法が挙げられる。
[0123] エポキシ基を有する単量体の具体例としては、グリシジル (メタ)アタリレート、 3, 4- エポキシシクロへキシルメチルアタリレートが挙げられる。
[0124] Rf基 (a)とカルボキシル基を有する化合物としては、下記式 3で表される化合物が 挙げられる。
[0125] HOOC-C F — O— (C F — O) — C F · · ·式 3
p-1 2(p-l) p 2p n-1 q 2q+l
式 3中、 pは 2又は 3の整数、 qは 1〜20の整数、 nは 2〜50の整数を示す。
[0126] Rf基 (a)とヒドロキシル基を有する化合物としては、下記式 4で表される化合物が挙 げられる。
[0127] HOCH— C F — O— (C F — O) — C F …式 4
2 p-1 2(p-l) p 2p n-1 q 2q+l
式 4中、 pは 2又は 3の整数、 qは 1〜20の整数、 nは 2〜50の整数を示す。
[0128] 反応部位を有する重合体に酸性基 (b)を有する化合物を反応させる各種変性方法 としては、例えば、水酸基を有する単量体をあら力じめ共重合させ、後に酸無水物を 反応させる方法が挙げられる。また、エチレン性二重結合を有する酸無水物をあらか じめ共重合させ、後に水酸基を有する化合物を反応させる方法が挙げられる。
[0129] 水酸基を有する単量体の具体例としては、ビュルフエノール、 2 ヒドロキシェチル( メタ)アタリレート、 2 ヒドロキシプロピル (メタ)アタリレート、 3 ヒドロキシプロピル (メ タ)アタリレート、 4—ヒドロキシブチル (メタ)アタリレート、 5—ヒドロキシペンチル (メタ) アタリレート、 6—ヒドロキシへキシル (メタ)アタリレート、 4—ヒドロキシシクロへキシル( メタ)アタリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アタリレート、 3 クロ口一 2 ヒド ルビニルエーテル、 4ーヒドロキシブチルビニルエーテル、シクロへキサンジオールモ ノビニルエーテル、 2—ヒドロキシェチルァリルエーテル、 N—ヒドロキシメチル (メタ) アクリルアミド、 N, N—ビス(ヒドロキシメチル)等が挙げられる。
[0130] さらに、水酸基を有する単量体としては、末端が水酸基であるポリオキシアルキレン 鎖を有する単量体であってもよい。例えば、 CH =CHOCH C H CH O (C H O)
2 2 6 10 2 2 4 g
H (ここで、 gは 1〜: LOOの整数、以下同じ。)、 CH =CHOC H O (C H O) H、 CH
2 4 8 2 4 g 2
= CHCOOC H 0 (C H O) H, CH =C (CH ) COOC H 0 (C H O) H, CH =
2 4 2 4 g 2 3 2 4 2 4 g 2
CHCOOC H 0 (C H O) (C H O) H (ここで、 hは 0又は 1〜: LOOの整数であり、 k
2 4 2 4 h 3 6 k
は 1〜: LOOの整数であり、 h+kは 1〜: L01である。以下同じ。)、 CH =C (CH ) CO
2 3
OC H O (C H O) (C H O) H等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、 2
2 4 2 4 h 3 6 k
種以上を併用してもよい。
[0131] 酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水 3—メチルフタル酸、無水トリメリツ ト酸等が挙げられる。
[0132] エチレン性二重結合を有する酸無水物の具体例としては、無水マレイン酸、無水ィ タコン酸、無水シトラコン酸、無水メチルー 5 ノルボルネン 2, 3 ジカルボン酸、 無水 3, 4, 5, 6—テトラヒドロフタル酸、無水 cis— l, 2, 3, 6—テトラヒドロフタル酸、
2—ブテン 1ーィルスシニックアンノヽイドライド等が挙げられる。
[0133] 水酸基を有する化合物としては、 1つ以上の水酸基を有している化合物であれば 良ぐ前記に示した水酸基を有する単量体の具体例や、エタノール、 1 プロパノー ル、 2—プロパノール、 1ーブタノール、エチレングリコール等のアルコール類、 2—メ トキシエタノール、 2—エトキシエタノール、 2—ブトキシエタノール等のセルソルブ類 、 2- (2—メトキシエトキシ)エタノール、 2—(2—エトキシエトキシ)エタノール、 2— ( 2—ブトキシエトキシ)エタノール等のカルビトール類等が挙げられる。分子内に 1個 の水酸基を有する化合物が好ましい。これらは単独で用いてもよいし、 2種以上を併 用してちょい。
[0134] 含フッ素榭脂あるいは含フッ素榭脂の前駆体となる前記反応部位を有する重合体 は、単量体を必要に応じて連鎖移動剤と共に、溶媒に溶解して加熱し、重合開始剤 をカロえて反応させる方法によって合成できる。
[0135] 含フッ素榭脂 (A)の配合量は、濃色組成物中の固形分に対し、 0. 01〜50質量% 力 S好ましく、 0. 1〜30質量%がより好ましぐ 0. 2〜10質量%が特に好ましい。当該 範囲であると濃色組成物は良好な撥インク性、インク転落性を奏し、現像性が良好と なる。
[0136] (2) <撥水層を設ける方法 >
「混色」を防ぐ手段として、離画壁を形成した基板上の離画壁に合致した位置にィ ンキ反発性を有する仕切り壁 (以下、「撥水層」ともいう。)を作製する方法がある。
[0137] インキ反発性を有する仕切り壁として、シリコーンゴム層を用いることが好ましい。表 層に塗設されるシリコーンゴム層は、着色に用いる溶液およびインクに対して反発効 果を有することが必須である。特に限定されるものではないが、一般式(1)の様な繰 り返し単位を有する分子量数千〜数十万の線状有機ポリシロキサンを主成分とする ものであることが好ましい。
[0138] [化 1]
(一般式 1 )
[0139] なお、一般式(1)において、 nは 2以上の整数、 Rは炭素数 1〜10のアルキル基、 ァルケ-ル基あるいはフエ-ル基である。
この様な線状有機ポリシロキサンをまばらに架橋することによりシリコーンゴムが得ら れる。
架橋剤は、 V、わゆる室温 (低温)硬化型のシリコ ンゴムに使われるァセトキシシラ ン、ケト才キシムシラン、アルコキシシラン、アミノシラン、アミドシラン、アルケニ才キシ シランなどであり、通常線状の有機ポリシロキサンとして末端が水酸基であるものと組 み合わせて、それぞれ脱酢酸型、脱ォキシム型、脱アルコール型、脱ァミン型、脱ァ ミド型、脱ケトン型のシリコ—ンゴムとなる。また、シリコ—ンゴムには、触媒として少量 の有機スズィ匕合物などが添加される。
感光性榭脂層とシリコ ンゴム層の接着のために層間に接着層として種々のものを 用いることがあり、特にアミノシランィ匕合物や有機チタネ一ト化合物が好ましい。 感光性榭脂層とシリコ ンゴム層間に接着層を設ける代わりにシリコ ンゴム層に 接着成分を添加しておくこともできる。この添加接着成分としてもアミノシランィ匕合物 や有機チタネートイ匕合物が使用できる。
[0140] 仕切り壁を作製するためには、まず、離画壁が形成された基板上にシリコーンゴム 層を形成する。
仕切り壁を作製するための露光は離画壁をマスクとし、基板の裏側から行い、さら に照射 UV光を散乱させて入射光を透過部位の大きさより拡大して感光性榭脂に作 用させて、光反応して可溶ィ匕する樹脂の部分をシリコーンゴム表層側の方が大きくな
る様にする。この様に露光した後、 n-ヘプタン Zエタノ一ル混合液で現像してシリコ ーンゴム表層を有する仕切り壁を作製できる。
[0141] (3) <プラズマ処理により撥水性を付与する方法 >
「混色」を防ぐ手段として、離画壁を形成した基板に、プラズマによる撥水化処理を する方法がある。
本工程において導入する、少なくともフッ素原子を含有するガスとしては、 CF 、 C
4
HF 、C F 、SF 、C F 、C F 力 選択されるハロゲンガスを 1種以上用いる
3 2 6 6 3 8 5 8
ことが好ましい。特に、 C F (ォクタフルォロシクロペンテン)は、オゾン破壊能が 0
5 8
であると同時に、大気寿命が従来のガス(CF : 5万年、 C F : 3200年)に比べて
4 4 8
0. 98年と非常に短い。従って、地球温暖化係数が 90 (CO = 2とした 100年積算
2
値)と、従来のガス(CF : 6500、 C F : 8700)に比べて非常に小さぐオゾン層や
4 4 8
地球環境保護に極めて有効であり、本発明で使用する上で望ましい。
[0142] さらに、導入ガスとしては、必要に応じて酸素、アルゴン、ヘリウム等のガスを併用し ても良い。本工程においては、上記 CF 、CHF 、C F 、SF 、C F 、C F
4 3 2 6 6 3 8 5 8 カゝら選択されるハロゲンガスを 1種以上と o との混合ガスを用いると、本工程におい
2
て処理される離画壁表面の撥インク性の程度を制御することが可能になる。但し、当 該混合ガスにおいて、 O の混合比率が 30%を超えると O による酸化反応が支配
2 2
的になり、撥インク性向上効果が妨げられるため、また、榭脂に対するダメージが顕 著になるため、当該混合ガスを用いる場合には O の混合比率が 30%以下の範囲
2
で使用することが好ましい。
[0143] また、プラズマの発生方法としては、低周波放電、高周波放電、マイクロ波放電等 の方式を用いることができ、プラズマ処理の際の圧力、ガス流量、放電周波数、処理 時間等の条件は任意に設定することができる。
[0144] プラズマ処理の際の圧力は、 10〜: LOOPaが好ましぐ 20〜80Pa力より好ましく、 3 0〜50Pa力さらに好まし!/、。ガス流量 ίま、 40〜300sccm力好ましく、 50〜200scc mがより好ましぐ 60〜100sccmがさらに好ましい。出力は、 10〜100Wが好ましぐ 20〜90Wがより好ましぐ 30〜80Wがさらに好ましい。処理時間は上記圧力と出力 に依存し、 20〜200sec力 S好ましく、 20〜: LOOsecより好ましく、 10〜50sec力さらに
好ましい。
[0145] (4) <離画壁上面表面に撥水材料を塗布する方法 >
「混色」を防ぐ手段として、離画壁を形成した基板に、撥水性を有する材料を全面 表面に塗布する方法がある。
撥水性を有する材料としてはポリテトラフルォロエチレン等のフッ素榭脂、シリコンゴ ム、パーフルォロアルキルアタリレート、ハイド口カーボンアタリレート、メチルシロキサ ン等、一般に撥水材料と考えられるもので着色液体組成物に対する接触角が 60° 以上のものであれば特に限定されるものではない。
[0146] 前記撥水材料を塗布する方法は、前記撥水性を有する材料を、そのまま、溶媒〖こ 溶解又は分散して用いる。
撥水材料の塗布の方法としては基板、離画壁などに影響を及ぼさない方法であれ ば、スリットコート、スピンコート、ディップコート、ロールコート等各材料に最適の方法 を選択することが可能である。
[0147] 本方法は、離画壁が形成された基板裏面側から離画壁を介して UV'O処理を行
3 い、離画壁以外の部分の撥水膜を選択的に除去または親水化処理 (着色剤に対す る接触角が処理前後で 30° 以上の開きがある)することにより撥水材料を塗布するこ とがでさる。
[0148] 撥水材料を除去または親水化処理する場合、パターニングの方法はレーザーアブ レーシヨン、プラズマアツシング、コロナ放電処理等のドライ処理およびアルカリを用 いたウエット処理等材料に応じて最適の方法を選択することが可能である。また、離 画壁上に撥水材料をパターン形成する場合は、リフトオフ法等も有効である。
[0149] (5) <光触媒により撥水性を付与する方法 >
「混色」を防ぐ手段として、離画壁を形成した基板に、光触媒により撥水性を付与す る方法がある。
[0150] まず、基板とその基板上に形成された光触媒含有層とを有する光触媒含有層側基 板および、透明基材とその透明基材上に形成された濡れ性変化層とを有する、離隔 壁形成用の基板を調製する。
次に、上記光触媒含有層と濡れ性変化層とが、所定の間隙となるように配置し、例
えばフォトマスク等を用いて、離画壁を形成するパターンに所定の方向からエネルギ 一を照射するパターン形成工程を行う。これにより、エネルギーが照射された部分の 濡れ性変化層上の濡れ性が変化した親水性領域と、エネルギーが照射されて!ヽな い部分の撥水性領域とからなるパターンが形成される。
[0151] 次に、親水性領域上に湿し水を塗布する湿し水塗布工程を行う。
上記親水性領域以外の部分は、撥水性領域であることから、湿し水が付着せず、 親水性領域のみに湿し水を塗布することが可能となる。
次に、撥水性領域に離画壁を形成する工程を行う。
この際、離画壁を形成する撥水性領域以外の部分は、湿し水により保護されている ことから、例えば離画壁を形成する離画壁形成用塗工液等が付着せず、撥水性領 域のみに容易に高精細に離画壁を形成することが可能となるのである。
[0152] 次に、湿し水を乾燥させる湿し水乾燥工程を行う。
その後、上記離画壁間に、例えばインクジェット装置等により、画素部を形成する画 素部形成用塗工液等を塗布することにより、画素部を形成し、カラーフィルターとする ものである。
[0153] 上述した方法を用いることにより、離画壁や画素部等の着色層を高精細に形成す ることが可能となる。上記の各工程について、それぞれわけて説明する。
[0154] 1.パターン形成工程
まず、本発明におけるパターン形成工程にっ 、て説明する。
本発明におけるパターン形成工程は、撥水性かつ親インキ性であり、さらにェネル ギー照射に伴う光触媒の作用により水との接触角が低下するように変化する濡れ性 変化層を有する離隔壁形成用の基板と、光触媒を含有する光触媒含有層および基 板を有する光触媒含有層側基板とを、上記濡れ性変化層および上記光触媒含有層 力 S 200 m以下となるように間隙をおいて配置した後、エネルギーを照射し、上記離 隔壁形成用の基板上に親水性領域および撥水性領域からなるパターンを形成する 工程である。
[0155] 本工程において、離隔壁形成用の基板上に、撥水性領域と、エネルギー照射に伴 う光触媒の作用により濡れ性が変化した親水性領域とを形成することにより、後述す
る工程において、着色部を形成しない親水性領域を湿し水により保護することができ 、これにより高精細な着色部を形成することが可能となるのである。以下、パターン形 成工程の各構成について説明する。
[0156] (離隔壁形成用の基板)
まず、本発明に用いられる離隔壁形成用の基板にっ 、て説明する。
本発明に用いられる離隔壁形成用の基板は、撥水性かつ親インキ性であり、さらに エネルギー照射に伴う光触媒の作用により水との接触角が低下するように変化する 濡れ性変化層を有するものであれば、特に限定されるものではなぐ上記濡れ性変 化層が透明基材上に形成されていてもよい。
以下、本発明の離隔壁形成用の基板の各構成について説明する。
[0157] (1)濡れ性変化層
まず、本発明の離隔壁形成用の基板に用いられる濡れ性変化層について説明す る。
本発明に用いられる濡れ性変化層は、撥水性かつ親インキ性であり、さらにェネル ギー照射に伴う光触媒の作用により水との接触角が低下するように変化する層である 。本発明においては、上記濡れ性変化層を有することにより、前述のパターンの形成 において、エネルギーが照射された部分を親水性領域、エネルギーが照射されてい な 、部分を撥水性領域とすることが可能となる。
この際、着色部を形成する領域を撥水性領域、着色部を形成しない領域を親水性 領域とすることにより、着色部を形成しない親水性領域を湿し水により保護し、撥水性 領域の親インキ性を活力ゝして、撥水性領域にのみ、着色部形成用塗工液として例え ば油性のインキ等を用いて着色部を形成することが可能となるのである。
[0158] 本発明においては、上記濡れ性変化層のエネルギー照射前における臨界表面張 力が、 20mNZm以上 50mNZm未満の範囲内であり、中でも 35mNZm以上 50 mNZm未満の範囲内であることが好まし!/、。
[0159] 上記臨界表面張力が、上記範囲内であることにより、エネルギー照射前における濡 れ性変化層を撥水性かつ親インキ性を有する撥水性領域とすることが可能となるの である。
ここで、エネルギー照射前の濡れ性変化層を、親インキ性とすることにより、着色部 を形成する着色部形成用塗工液等を均一に塗布することが可能となるのである。 また、エネルギー照射前における上記濡れ性変化層と 70mNZmの液体との接触 角が、 50° 以上 120° 未満、中でも 70° 以上 120° 未満の範囲内であることが好 ましい。
上記液体との接触角が、上記範囲より低い場合には、例えば後述する湿し水塗布 工程において、上記撥水性領域にも湿し水が付着してしまう可能性があり、着色部形 成工程において、着色部を高精細に形成することが困難となるからである。
[0160] また、エネルギー照射に伴う光触媒の作用によって濡れ性が変化した濡れ性変化 層の臨界表面張力が、 50mNZm以上 75mNZm未満、中でも 60mNZm以上 75 mNZm未満の範囲内であることが好まし!/、。
上記臨界表面張力が、上記範囲内であることにより、光触媒の作用により濡れ性が 変化した濡れ性変化層を親水性とすることが可能となるからである。
また、濡れ性が変化した濡れ性変化層と 70mNZmの液体との接触角が、 0° 以 上 50° 未満、中でも 0° 以上 40° 未満の範囲内であることが好ましい。
上記液体との接触角が、上記範囲より高い場合には、親水性が十分でなぐ例えば 湿し水を塗布した際に、はじいてしまう可能性があり、着色部を形成する以外の領域 を湿し水により、保護することが困難となり、高精細な着色部を形成することが困難と なるからである。
なお、ここでいう液体との接触角は、種々の表面張力を有する液体との接触角を接 触角測定器 (協和界面科学 (株)製 CA— Z型)を用いて測定 (マイクロシリンジ力も液 滴を滴下して 30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして得たもので ある。また、この測定に際して、種々の表面張力を有する液体としては、純正化学株 式会社製のぬれ指数標準液を用いた。
[0161] ここで、本発明における濡れ性変化層は、濡れ性変化層中にフッ素が含有され、さ らにこの濡れ性変化層表面のフッ素含有量が、濡れ性変化層に対しエネルギーを照 射した際に、上記光触媒の作用によりエネルギー照射前に比較して低下するように 上記濡れ性変化層が形成されて ヽてもよ ヽ。
[0162] このような特徴を有する濡れ性変化層であれば、エネルギーをパターン照射するこ とにより、容易にフッ素の含有量の少な 、部分力 なるパターンを形成することができ る。
ここで、フッ素は極めて低い表面エネルギーを有するものであり、このためフッ素を 多く含有する物質の表面は、臨界表面張力がより小さくなる。したがって、フッ素の含
、部分の表面の臨界表面張力に比較してフッ素の含有量の少な!/、部分の 臨界表面張力は大きくなる。これはすなわち、フッ素含有量の少ない部分はフッ素含 有量の多い部分に比較して親水性領域となっていることを意味する。よって、周囲の 表面に比較してフッ素含有量の少な 、部分力もなるパターンを形成することは、撥水 性領域内に親水性領域のパターンを形成することとなる。
したがって、このような濡れ性変化層を用いた場合は、エネルギーをパターン照射 することにより、撥水性領域内に親水性領域のパターンを容易に形成することができ るので、着色部を形成する着色部形成用塗工液等を塗布する際に、この着色部を形 成しない親水性領域を湿し水により保護し、撥水性かつ親インキ性である撥水性領 域にのみ高精細に着色部を形成することが可能となるのである。
[0163] 上述したような、フッ素を含む濡れ性変化層中に含まれるフッ素の含有量としては、 エネルギーが照射されて形成されたフッ素含有量が低い親水性領域におけるフッ素 含有量が、エネルギー照射されていない撥水性領域のフッ素含有量を 100とした場 合に 10以下、好ましくは 5以下、特に好ましくは 1以下であることが好ましい。
[0164] このような範囲内とすることにより、エネルギー照射された親水性領域と、エネルギ 一未照射の撥水性領域との濡れ性に大きな違いを生じさせることができる。
したがって、容易に親水性領域のみに湿し水を塗布することが可能となり、撥水性 領域のみに着色部形成用着色液体組成物等を塗布することにより、高精細に着色 部を形成することが可能となるのである。なお、この低下率は重量を基準としたもので ある。
[0165] このような濡れ性変化層中のフッ素含有量の測定は、一般的に行われている種々 の方法を用いることが可能であり、例えば X線光電子分光法 (X— ray Photoelectr on Spectroscopy, ESCA (Electron spectroscopy for し hemicai Analv
sis)とも称される。)、蛍光 X線分析法、質量分析法等の定量的に表面のフッ素の量 を測定できる方法であれば特に限定されるものではない。
[0166] このような濡れ性変化層に用いられる材料としては、上述した濡れ性変化層の濡れ 性、すなわちエネルギー照射により対向する光触媒含有層中の光触媒により濡れ性 が変化する材料で、かつ光触媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するもので あれば特に限定されるものではなぐ具体的にはオルガノポリシロキサン等を挙げるこ とができる。本発明においては、中でも上記オルガノポリシロキサン力 フルォロアル キル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
[0167] このようなオルガノポリシロキサンとしては、例えば、 < 1 >ゾルゲル反応等によりク ロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガ ノポリシロキサン、 < 2 >撥水牲ゃ撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオル ガノポリシロキサン等のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
[0168] 上記の(1)の場合、一般式: Y SiX (ここで、 Yはアルキル基、フルォロアルキ n (4-n)
ル基、ビュル基、アミノ基、フエ-ル基またはエポキシ基を示し、 Xはアルコキシル基、 ァセチル基またはハロゲンを示す。 nは 0〜3までの整数である。)で示される珪素化 合物の 1種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシ ロキサンであることが好まし 、。
なお、ここで Yで示される基の炭素数は 1〜20の範囲内であることが好ましぐまた 、 Xで示されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であ ることが好ましい。
[0169] また、特にフルォロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンを好ましく用いる ことができ、具体的には、下記のフルォロアルキルシランの 1種以上の加水分解縮合 物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として公知 のものを使用することができる。
[0170] CF (CF ) CH CH Si (OCH ) 、 CF (CF ) CH CH Si (OCH )
3 2 3 2 2 3 3 3 2 5 2 2 3 3
、CF (CF ) CH CH Si (OCH ) 、 CF (CF ) CH CH Si (OCH )
3 2 7 2 2 3 3 3 2 9 2 2 3
、 (CF ) CF (CF ) CH CH Si(OCH ) 、(CF ) CF (CF ) CH C
3 3 2 2 4 2 2 3 3 3 2 2 6 2
H Si (OCH ) 、(CF ) CF (CF ) CH CH Si(OCH ) 、 CF (C H
2 3 3 3 2 2 8 2 2 3 3 3 6 4
)C H Si(OCH ) 、CF (CF ) (C H )C H Si(OCH ) 、 CF (CF
2 4 3 3 3 2 3 6 4 2 4 3 3 3
) (C H )C H Si(OCH ) 、CF (CF ) (C H )C H Si(OCH )
2 5 6 4 2 4 3 3 3 2 7 6 4 2 4 3
、CF (CF ) CH CH SiCH (OCH ) 、 CF (CF ) CH CH SiC
3 3 2 3 2 2 3 3 2 3 2 5 2 2
H (OCH ) 、CF (CF ) CH CH SiCH (OCH ) 、 CF (CF ) C
3 3 2 3 2 7 2 2 3 3 2 3 2 9
H CH SiCH (OCH ) 、(CF ) CF(CF ) CH CH SiCH (OCH )
2 2 3 3 2 3 2 2 4 2 2 3 3
、 (CF ) CF(CF ) CH CH Si CH (OCH ) 、(CF ) CF(CF )
2 3 2 2 6 2 2 3 3 2 3 2 2 8
CH CH Si CH (OCH ) 、 CF (C H )C H SiCH (OCH ) 、 CF
2 2 3 3 2 3 6 4 2 4 3 3 2
(CF ) (C H )C H SiCH (OCH ) 、 CF (CF ) (C H )C H
3 2 3 6 4 2 4 3 3 2 3 2 5 6 4 2 4
SiCH (OCH ) 、CF (CF ) (C H )C H SiCH (OCH CF (
3 3 2 3 2 7 6 4 2 4 3 3 2 3
CF ) CH CH Si (OCH CH ) 、 CF (CF ) CH CH Si (OCH CH
2 3 2 2 2 3 3 3 2 5 2 2 2
) 、CF (CF ) CH CH Si (OCH CH ) 、 CF (CF ) CH CH Si(
3 3 3 2 7 2 2 2 3 3 3 2 9 2 2
OCH CH ) ;および、 CF (CF ) SO N(C H )C H CH Si (OCH
2 3 3 3 2 7 2 2 5 2 4 2 3
) o
3
[0171] 上記のようなフルォロアルキル基を含有するポリシロキサンをバインダーとして用い ることにより、濡れ性変化層のエネルギー未照射部の撥水性が大きく向上し、湿し水 を全面塗布した場合に、湿し水の付着を妨げることが可能となる。また、上記物質は 親インキ性であることから、着色部を形成する着色部形成用塗工液として油性のイン キ等を塗布することが可能となるのである。また、エネルギー照射部である親水性領 域には、湿し水を付着させることが可能となる。
[0172] また、上記の <2>の反応性シリコーンとしては、下記一般式(2)で表される骨格を もつ化合物を挙げることができる。
28
[0174] なお、一般式(2)において、 nは 2以上の整数であり、 R 1 , R はそれぞれ炭素数 1 〜 10の置換もしくは非置換のアルキル、ァルケ-ル、ァリールあるいはシァノアルキ ル基であり、モル比で全体の 40%以下がビュル、フエニル、ハロゲン化フエ-ルであ る。また、 R 1、 R 2カ^チル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく 、モル比でメチル基が 60%以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖に は、分子鎖中に少なくとも 1個以上の水酸基等の反応性基を有する。
[0175] また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反 応をしな 、安定なオルガノシリコーンィ匕合物を混合してもよ 、。
[0176] 本発明にお 、ては、このようにオルガノポリシロキサン等の種々の材料を濡れ性変 化層に用いることができるのである力 上述したように、濡れ性変化層にフッ素を含有 させることが、濡れ性のパターン形成に効果的である。したがって、光触媒の作用に より劣化'分解しにくい材料にフッ素を含有させる、具体的にはオルガノポリシロキサ ン材料にフッ素を含有させて濡れ性変化層とすることが好ましいといえる。
[0177] 本発明における濡れ性変化層には、さらに界面活性剤を含有させることができる。
具体的には、 日光ケミカルズ (株)製 NIKKOL BL、 BC、 BO、 BBの各シリーズ等 の炭化水素系、デュポン社製 ZONYL FSN、 FSO、旭硝子 (株)製サーフロン S— 141、 145、大日本インキ化学工業 (株)製メガファック F— 141、 144、ネオス (株)製 フタージェント F— 200、 F251、ダイキン工業 (株)製ュ-ダイン DS— 401、 402、ス リーェム (株)製フロラード FC— 170、 176等のフッ素系あるいはシリコーン系の非ィ
オン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、ァ-オン系界面 活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
[0178] また、濡れ性変化層には上記の界面活性剤の他にも、ポリビュルアルコール、不飽 和ポリエステル、アクリル榭脂、ポリエチレン、ジァリルフタレート、エチレンプロピレン ジェンモノマー、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、ポリウレタン、メラミン榭脂、ポリカー ボネート、ポリ塩化ビュル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレ ンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビュル、ポリエステル、ポ リブタジエン、ポリべンズイミダゾール、ポリアクリル二トリル、ェピクロルヒドリン、ポリサ ルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
[0179] このような濡れ性変化層は、上述した成分を必要に応じて他の添加剤とともに溶剤 中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を透明基材上に塗布することにより形成 することができる。
使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶 剤が好ましい。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビ ードコート等の公知の塗布方法により行うことができる。また、紫外線硬化型の成分を 含有して!/ヽる場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより濡れ性変化層を形成 することができる。
[0180] また、本発明に用いられる濡れ性変化層は、表面の濡れ性が光触媒の作用により 変化し得る材料で形成されたものであれば、自己支持性を有する材料であってもよく 、また自己支持性を有さな 、材料であってもよ!/、。なお、本発明で 、う「自己支持性 を有する」とは、他の支持材無しで有形な状態で存在し得ることをいうこととする。
[0181] 濡れ性変化層が自己支持性を有する材料である場合には、例えば濡れ性変化層 となり得る材料力もなる市販の榭脂製フィルムを用いることが可能であり、コスト面で 有利であるといえる。
このような材料としては、上述した材料を製膜したものが自己支持性を有するので あれば、これを用いることも可能である力 例えば、ポリエチレン、ポリカーボネート、 ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビュルフロライド、ァセタール榭脂、 ナイロン、 ABS、 PTFE、メタタリル榭脂、フエノール榭脂、ポリ弗化ビ-リデン、ポリオ
キシメチレン、ポリビュルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、シ リコーン等を挙げることができる。
[0182] 本発明における濡れ性変化層は、自己支持性のない濡れ性変化層であることが好 ましい。
上述した濡れ性が大幅に変化する材料で形成される濡れ性変化層は、通常自己 支持性のある材料が少な!、からである。
本発明において上述した成分の濡れ性変化層を用いることにより、光触媒含有層 中の光触媒の作用により、上記成分の一部である有機基の酸化、分解等の作用を用 いて、エネルギー照射部の濡れ性を変化させて親水性とし、エネルギー未照射部と の濡れ性に大きな差を生じさせることができる。
よって、親水性領域にのみ湿し水を塗布することが容易に可能であり、また着色部 を容易に撥水性領域のみに形成することが可能となることから、高精細な着色部が 形成されたカラーフィルターを容易な工程で製造することが可能となるのである。
[0183] なお、本発明に用いられる濡れ性変化層は、上述したように光触媒の作用により濡 れ性の変化する層であれば特に限定されるものではないが、特に、光触媒を含まな い層であることが好ましい。
例えば、濡れ性変化層中に光触媒が含有されている場合には、後述する湿し水塗 布工程または着色部形成工程において、明所での作業を行った場合、湿し水により 高感度化された光触媒の作用により、濡れ性変化層の濡れ性が変化し、高精細に着 色部を形成することが困難となる可能性がある。
本発明において、濡れ性変化層内に光触媒が含まれなければ、上記のような問題 を心配する必要がな 、ことから、簡便な装置によりカラーフィルターを製造することが 可能であり、またその後カラーフィルタ一として用いた場合に、経時的に影響を受け る心配をする必要がなぐ長期間に渡り問題なく使用することが可能だ力 である。
[0184] 上記(1)〜(5)の撥水処理方法の中でも、「工程の簡便さ」 、う観点力も (3)ブラ ズマによる撥水処理方法が特に好ましい。
[0185] (各画素の形成)
本発明のカラーフィルターの製造方法は、前記基板上に、前記濃色離画壁の製造
方法により製造された濃色離画壁と、 2色以上の色を有する、複数の画素からなる画 素群とを有するカラーフィルターの製造方法であって、前記複数の画素が、前記濃 色離画壁を形成した後、着色液体組成物を前記濃色離画壁間に付与させて形成さ れることを特徴とする。
即ち、前記現像工程にて基板上に形成された濃色離画壁間の空隙に対し、 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離画壁空隙に侵入させる方法としては、インクジェット法や ストライプギーサ一塗布法など公知のものを使用することができ、インクジェット法がコ 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、濃色離画壁の形状を固 定ィ匕してもよぐその手段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、 1)現像後、再露光を行う(ポスト露光と呼ぶことがある)、 2)現像後、比較的低 Vヽ温度で加熱処理を行う等である。ここで言う加熱処理とは濃色離画壁を有する基 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を照射するということ をさす。
[0186] ここで、上記 1)を行う場合の露光量は、大気下であれば 500〜3000mjZcm2、好 ましくは 1000〜2000miZcm2であり、また、同じく 2)を行う場合の加熱温度は 50〜 120°C、好ましくは 70〜100°C程度であり、その加熱時間は、 10〜40分程度である 。温度が 50°Cより低い場合には濃色離画壁の硬化が進まない懸念があり、 120°Cよ り大きい場合には濃色離画壁形状が崩れてしまう懸念がある。
[0187] 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。
[0188] 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。即ち、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を照射する。加熱の温度及び時間は、濃色組成物 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 U、。
[0189] このようにして形成されたカラーフィルター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、格子状であつ ても、さらにはデルタ配列状であってもよい。
[0190] (インクジ ット方式)
本発明に用いるインクジェット方式としては、帯電したインクを連続的に噴射し電場 によって制御する方法、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、各種の方法を採用できる。 用いるインクは油性、水性であっても使用できる。また、そのインクに含まれる着色 材は染料、顔料ともに使用でき、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ー作製に用いる、塗布方式の着色インク (着色榭脂組成物、 例えば、特開 2005— 3861号公報 [0034]〜[0063]記載)や、特開平 10— 1953 58号公報 [0009]〜 [0026]に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は各種の熱硬化性榭脂が広く用いられ、またエネルギー線 によって硬化する成分として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たものを例示できる。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 、。これらのアタリレート誘導体
、メタタリレート誘導体は水溶性のものが好ましく使用でき、水に難溶性のものでもェ マルシヨンィ匕するなどして使用できる。
この場合、上記く濃色組成物 >の項で挙げた、顔料などの着色剤を含有させた濃 色組成物を、好適なものとして用いることができる。
[0191] 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ー用熱硬 化性インクも好適なものとして用いることができる。
[0192] 本発明におけるカラーフィルタ一は、インクジェット方式で画素形成されたカラーフ
ィルターであることが好ましく、 RGB3色のインクを吹き付けて 3色のカラーフィルター を形成することが好ましい。
[0193] このカラーフィルタ一は、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られる。カラーカメラやその他のカラ 一フィルターを用いる用途にも使用できる。
[0194] (オーバーコート層)
カラーフィルター作製後、全面に耐溶剤性又は平坦性向上のためにオーバーコー ト層を設けても良い。オーバーコート層は、インク R, G, Bの固化層を保護するととも に、表面を平坦にすることができるが、工程数が増えるという観点から、設けないこと が好ましい。
オーバーコート層を形成する榭脂(OC剤)としては、アクリル系榭脂組成物、ェポキ シ榭脂組成物、ポリイミド榭脂組成物などが挙げられる。中でも、可視光領域での透 明性で優れており、また、カラーフィルター用光硬化性組成物の榭脂成分が通常ァ クリル系榭脂を主成分としており、密着性に優れていることからアクリル系榭脂組成物 が望ましい。
オーバーコート層の例として、特開 2003— 287618号公報の段落番号 [0018]〜 [ 0028]に記載のものや、オーバーコート剤の市販品として、 JSR社製「ォプトマ一 SS 6699G」)が挙げられる。
[0195] [表示装置]
本発明の表示装置としては液晶表示装置、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 19 90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 一 TFT液晶ディスプレイ(共立出版 (株) 1996年発行)」に記載されている。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査研 究部門 2001年発行)」の 43ページに記載されている。
[0196] 液晶表示装置はカラーフィルター以外に電極基板、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カも構成される。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 記載されている。
[0197] [対象用途]
本発明のカラーフィルタ一はテレビ、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。
実施例
[0198] 以下に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。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。
[0199] A.第一の実施形態
実施例 A1
[濃色感光性転写材料 K1の作製]
厚さ 16 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルム(ティジンデュポンフィルム株式会 社製 テトロン (登録商標) G2)仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記濃 色組成物 K1を塗布、乾燥させた。このようにして仮支持体の上に乾燥膜厚が 2. 2 μ
mの濃色感光性榭脂層を設け、最後に保護フィルム (厚さ 12 mポリプロピレンフィ ルム)を圧着した。
こうして仮支持体と濃色感光性榭脂層とがー体となった濃色感光性転写材料を作 製し、サンプル名を濃色感光性転写材料 K1とした。
[0200] [濃色組成物の調製]
濃色組成物は、まず下記濃色組成物 K1処方に記載の量のカーボンブラック分散 液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをは力り取り、温度 24°C (± 2 °C)で混合して 150rpmで 10分間攪拌し、次いで、メチルェチルケトン、バインダー P —1、ハイドロキノンモノメチルエーテル、 DPHA液、 2, 4 ビス(トリクロロメチル) 6 — [4 '― (N, N ビスエトキシカルボ-ルメチルァミノ)—3 '—ブロモフエ-ル]— s— トリアジン、界面活性剤 1をは力り取り、温度 25°C (± 2°C)でこの順に添加して、温度 40°C (± 2°C)で 150rpmで 30分間攪拌することによって得られる。
[0201] <濃色組成物処方 Kl >
•カーボンブラック分散液 25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 8部
•メチルェチルケトン 53部
'バインダー Ρ— 1 9. 1部
•ハイドロキノンモノメチルエーテル 0. 002部
'DPHA液 4. 2部
■2, 4 ビス(トリクロロメチル) 6— [4'— (Ν, Ν—ビスエトキシカルボ-ルメチルアミ ノ)— 3 '—ブロモフエ-ル]— s トリァジン 0. 16部
•界面活性剤 1 0. 045部
[0202] <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%
•下記分散剤 0. 65%
[0203] [化 3]
分散剤
[0204] '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%
[0205] <バインダー P—l >
'ポリマー(ベンジルメタタリレート Zメタクリル酸 =78Z22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%
[0206] く DPHA液〉
.ジペンタエリスリトールへキサアタリレート
(重合禁止剤 MEHQ 500ppm含有、 日本化薬 (株)製、商品名: KAYARAD
DPHA) 76%
•プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 24%
[0207] <界面活性剤 1 >
,下記構造物 1 30%
•メチルェチルケトン 70%
(n = 6, x = 55, y = 5, Mw = 33940, wノ Mn - 2.55
PO : プロピレン才キサイ ド、 E0 : エチレン才キサイ ド)
[0209] [離画壁の形成]
無アルカリガラス基板に、 25°Cに調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより 20秒間 吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シラ ンカップリング液 (N— β (アミノエチル) Ύ—ァミノプロピルトリメトキシシラン 0. 3質量 %水溶液、商品名: KBM603、信越ィ匕学工業 (株)製)をシャワーにより 20秒間吹き 付け、純水シャワー洗浄した。この基板を基板予備加熱装置で 100°C2分加熱して 次のラミネーターに送った。
前記濃色感光性転写材料 K1の保護フィルムを剥離後、ラミネーター ((株)日立イン ダストリイズ製 (LamicII型))を用い、前記 100°Cに加熱した基板に、ゴムローラー温 度 130°C、線圧 100NZcm、搬送速度 2. 2mZ分でラミネートした。
仮支持体を剥離せずに、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハ ィテク電子エンジニアリング (株)製)で、仮支持体とマスク (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、露光マスク面と該仮支持体の間の距離を 200 μ mに設定し、露光量 70mjZcm2でパターン露光した。
[0210] 次に、前記仮支持体を剥離した後、純水をシャワーノズルにて噴霧して、濃色感光 性榭脂層 K1の表面を均一に湿らせた後、 KOH系現像液 (KOH、ノニオン性界面 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)に て 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、超高圧洗浄ノズルにて 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にてポスト露光を行って、 220°C30分のカロ
熱処理を行い、光学濃度 4. 5の離画壁を得た。
このようにして得られた離画壁の表面凹凸を接触膜厚計 (Tencor社製触針式表面 粗さ計 P10、JIS B0601)で測定したところ、表面粗さ値 Raは 6. Onm、離画壁の 高さは 2. O /z mであった。
本発明における実施例及び比較例の前記離画壁の光学濃度 (以下、「透過光学濃 度」ともいう。 )については、以下のようにして測定した。
実施例及び比較例で用いた濃色離画壁を形成した材料を用い、透明基板上に同 じ厚みの層を形成し、ノターン状に露光しない以外は各実施例及び比較例と同様の 工程を経て、測定用のサンプル (膜状)を得た。
続いて、前記サンプルの透過光学濃度を分光光度計 (島津製作所製、 UV- 210 0)を用いて 555nmで測定した (OD)。別途ガラス基板の透過光学濃度を同様な方 法で測定し (OD )、 ODから ODを差し引いた値を濃色離画壁の透過光学濃度とし
0 0
た。
[0211] 〔プラズマ撥水化処理〕
離画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
[0212] [画素用着色インク組成物の調製]
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(単に 「インク」ともいう。)を調製した。
<赤色画素用着色インク組成物の組成 >
•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
[0213] 上記成分のうち、溶剤である 3 エトキシプロピオン酸ェチルは、 JIS—K6768に規 定する濡れ試験にお!ヽて示された標準液を用い、液滴を接触させて 30秒後の接触 角( 0 )を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が 30mNZm の試験片の表面に対する接触角が 18° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZm の試験片の表面に対する接触角が 0° であった。
[0214] また、第二エポキシ榭脂であるネオペンチルダリコールジグリシジルエーテルは、同 様の試験において、臨界表面張力が 30mNZmの試験片表面に対する接触角が 3 7° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZmの試験片表面に対する接触角が 0°C であった。
[0215] 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 (R)画素部着色インク組成物の場合と同様にして緑色 (G) 赤色画素用着色インク組成物を調製した。
[0216] 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 (R)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。
[0217] (画素の形成)
次に上記記載の R、 G、 Bの画素用着色インク組成物を用いて、上記で得られた画 像形成用基板の離画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のパターンからなるカラーフィルターを作製した。
画像着色後のカラーフィルターを 230°Cオーブン中で 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。
[0218] こうして得られたカラーフィルターの、各画素を構成するインクは、離画壁間隙にぴ つたり収まり、隣接画素との混色などの欠陥となる不良は見つ力 なかった。
これは本発明を用いることで、離画壁表面のインクの濡れ性が低下したためと考え られる。
[0219] (液晶表示装置)
上記より得たカラーフィルター基板の R画素、 G画素、及び B画素並びにブラックマ トリタスの上に更に、 ITO (Indium Tin Oxide)の透明電極をスパッタリングにより形成 した。
別途、対向基板としてガラス基板を用意し、カラーフィルター基板の透明電極上及 び対向基板上にそれぞれ PVAモード用にエッチングレジストを用いて、パターニン グを施した。
この ITOが形成されたカラーフィルターの ITO抵抗を測定した(三菱油化「ロレスタ」 ;四探針法でシート抵抗を測定)ところ、 12 Ω ロであった。
[0220] 続いて、前記 ITOの透明電極上の離画壁の上部に相当する部分にフォトスぺーサ を設け、その上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルターの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリ ックス外枠に相当する位置にエポキシ榭脂のシール剤を印刷すると共に、 PVAモー ド用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシ 一ル剤を硬化させた。
このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリツ製の偏光板 HLC2— 2518を 貼り付けた。
次いで、冷陰極管のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背 面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
[0221] 実施例 A2
実施例 A1において用いた仮支持体を、厚さ 50 μ mのポリエチレンテレフタレートフ イルム (ティジンデュポンフィルム株式会社製 テトロン (登録商標) G2)に変更した 以外は、実施例 A1と同様の方法で ITOの透明電極付カラーフィルターを作成した。
[0222] こうして得られたカラーフィルターの、各画素を構成するインクは、濃色離画壁間隙
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、離画壁表面のインクの濡れ性が低下したためと考え られる。またカラーフィルターの ITO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、 17 Ω /口であった。結果を表 1に示す。
[0223] 実施例 A3
実施例 A1において、プラズマ撥水化処理を以下の方法に変更した以外は、実施 例 A1と同様に行い、離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し、同様の 評価を行った。結果を表 1に示す。
[0224] 〔塗布法による撥水化処理〕
離画壁の形成された基板上に、予めフッ素系界面活性剤 (住友 3M社製、フロラ一 ド FC— 430)が 0. 5質量% (感光性榭脂の固形分に対して)内添してあるアルカリ可 溶の感光性榭脂(へキストシヤパン社製、ポジ型フォトレジスト AZP4210)を膜厚 2 μ mとなるようにスリット状ノズルを用いて塗布し、温風循環乾燥機中で 90°C、 30分間 の熱処理を行った。
次いで、 110nj/cm 2 (38mW/cm 2 X 2. 9秒)の露光量で離画壁の形成され た基板裏面から離画壁を介して露光した。続いて、無機アルカリ現像液 (へキストジャ パン社製、 AZ400Kデベロッパー、 1 :4)中に 80秒間浸漬摇動した後、純水中で 30 〜60秒間リンス処理を行い、離画壁上に撥水性榭脂層を形成した。撥水性榭脂層 形成後の画素内外の表面エネルギーは、画素外 (榭脂層上)が 10〜15dyneZcm 、画素内(ガラス基板上)は 55dyneZcm前後であった。
[0225] 比較例 A1
実施例 A1において、仮支持体を剥離してから、露光マスク面と濃色感光性榭脂層 の間の距離を 200 mに設定し、パターン露光する方法に変更した以外は、実施例 A1と同様に、離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行 つた。結果を表 1に示す。
[0226] 比較例 A2
比較例 A1において、プラズマ撥水化処理の前に、下記の「ドライエッチング処理」 を追加した以外は、比較例 A1と同様の方法で離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィ
ルターを作製し同様の評価を行った。結果を表 1に示す。
[0227] 〔ドライエッチング処理〕
離画壁を形成した上記基板 (離画壁付き基板)に、特開 2001— 343518号公報の 段落番号 [0098]〜 [0099]に準じて、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、以下の条件にてドライエッチング処理を施した。
[0228] 使用ガス : 0 ガス流量:80sccm
2
圧力:8Pa
RFパワー :150W
処理時間:30sec
[0229] 実施例 A1と同様に R、 G、 B画素を着色後、同条件にてベータした際、インクは離 画壁を乗り越えてしまい、隣接画素との混色が起こってしまっていた。また、実施例と 同様に ITO抵抗を測定したところ、 24 Ω /口であった。結果を表 1に示す。
[0230] [評価]
上記で得られた実施例及び比較例の離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルター につ!/、て、下記の方法で隣接画素との混色評価を行った。
隣接画素との混色評価
前記カラーフィルターを厚さ方向画素形成側から光学顕微鏡で目視観察し、混色 について評価した。混色の評価基準は、画素内に色の混ざりが見られ、かつ、カラー フィルター(光学素子)内の 100画素を観察するとき、共に濃色離画壁上面にインク が残っている場合を、混色ありとし、そうでない場合を混色なしとした。
[0231] [表 1]
[0232] 本発明の第一の実施形態のカラーフィルターの製造方法による実施例 A1〜A3の カラーフィルタ一は混色もなぐ ITO抵抗値が低かった。一方、比較例 A1〜A2の力 ラーフィルタ一は混色が見られ、 ITO抵抗値も低かった。 ITO抵抗値は、良好な表示 特性を示すと 、う観点から、低 、ほど好ま 、。
[0233] B.第二の実施形態
実施例 B1
無アルカリガラス基板を、 UV洗浄装置で洗浄後、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 ·アジア社製、商品名: MH— 1600)にて、下記記載の組成よりなる濃色 感光性組成物 K1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 30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、 120°C3分間プリ ベータして膜厚 2. 2 mの感光層 K1を得た。
[0234] [濃色感光性組成物の製法]
濃色感光性組成物は、まず下記濃色感光性組成物 K1処方に記載の量のカーボ ンブラック分散液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、 温度 24°C (± 2°C)で混合して 150rpmで 10分間攪拌し、次いで、メチルェチルケト ン、バインダー P—l、ハイドロキノンモノメチルエーテル、 DPHA液、 2, 4 ビス(トリ クロロメチル) 6— [4 ' - (Ν, N ビスエトキシカルボ-ルメチル)ァミノ一 3 '—ブ口 モフエ-ル]—s トリァジン、界面活性剤をは力り取り、温度 25°C (± 2°C)でこの順 に添加して、温度 40°C (± 2°C)で 150rpmで 30分間攪拌することによって得られる。
<濃色感光性組成物処方 K1 >
'カーボンブラック分散液 25部
'プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート
•メチルェチルケトン 53部
'バインダー P— 1 9. 1部
•ノヽイドロキノンモノメチルエーテル 0. 002部
•DPHA液 4. 2部
•2, 4 ビス(トリクロロメチル) 6— [4— (N, N- -ビスエトキシカルボニルメチル)ァ ミノ一 3 '—ブロモフエ-ル]— s トリァジン 0. 16咅
,界面活性剤 0. 045咅
[0236] <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 0. 65%
[0237] [化 5]
[0238] '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%
[0239] <バインダー P— 1 >
'ポリマー(ベンジルメタタリレート Zメタクリル酸 =78Z22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%
[0240] < DPHA液 >
.ジペンタエリスリトールへキサアタリレート
(重合禁止剤 MEHQ 500ppm含有、 日本化薬 (株)製、商品名: KAYARAD D
PHA) 76%
•プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 24%
[0241] <界面活性剤 1 >
•下記構造物 1
(n = 6, x = 55, Y = 5, w = 33940, w / Mn = 2. 55
P0:プロピレンォキサイ ド、 E0 :エチレン才キサイ ド)
[0243] 次に下記の組成よりなる酸素遮断層用塗布液を、感光層 K1上に塗布、乾燥し、膜 厚 1.6ミクロンの酸素遮断層 P1を設けた。
[0244] <酸素遮断層用塗布液:処方 Pl >
•PVA205 (ポリビュルアルコール、(株)クラレ製、鹼化度 = 88%、
重合度 550) 32. 2部
•ポリビ-ノレピロリドン(アイエスピ一'ジャパン社製、 K- 30) 14. 9部
'蒸留水 524部
•メタノーノレ 429咅
[0245] 超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機 (日立ハイテク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、露光マスク面と酸素遮断層 P1の間の距離を 200 mに設定し、露光量 70mjZc m2でパターン露光した。
[0246] 次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、濃色感光層 K1の表面を均一に湿らせ た後、 KOH系現像液 (KOH、ノ-オン性界面活性剤含有、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)にて 23°C80秒、フラットノズル圧力 0. 0 4MPa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 ノズルにて 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 2000m
J/cm2にてポスト露光を行って、 220°C30分の加熱処理を行い、光学濃度 4. 5の離 画壁を得た。このようにして得られた離画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 2. 2nm、離画壁の高さは 2. 0 /z mであった。
光学濃度にっ ヽては、実施例及び比較例にて濃色離画壁を形成した材料を用い 、透明基板上に同じ厚みの層を形成し、パターン状に露光しない以外は各実施例及 び比較例と同様の工程を経て、測定用のサンプル (膜状)を得た。この透過光学濃度 を分光光度計(島津製作所製、 UV— 2100)を用いて 555nmで測定した (OD)。別 途ガラス基板の透過光学濃度を同様な方法で測定した (OD )
0
ODから ODを差し引いた値を濃色離画壁の透過光学濃度とした。
0
[0247] 〔プラズマ撥水化処理〕
離画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
[0248] 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
上記成分のうち、溶剤である 3 エトキシプロピオン酸ェチルは、 JIS—K6768に規 定する濡れ試験にお!ヽて示された標準液を用い、液滴を接触させて 30秒後の接触 角( 0 )を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が 30mNZm の試験片の表面に対する接触角が 18° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZm の試験片の表面に対する接触角が 0° であった。
[0249] また、第二エポキシ榭脂であるネオペンチルダリコールジグリシジルエーテルは、同 様の試験において、臨界表面張力が 30mNZmの試験片表面に対する接触角が 3 7° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZmの試験片表面に対する接触角が 0°C であった。
[0250] 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)赤色 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。
[0251] 次に上記記載の 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 用基板の離画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 パターン力もなるカラーフィルターを作製した。画像着色後のカラーフィルターを 230 °Cオーブン中で 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。
[0252] こうして得られたカラーフィルターの、各画素を構成するインクは、離画壁間隙にぴ つたり収まり、隣接画素との混色などの欠陥となる不良は見つ力もなかった。これは本 発明を用いることで、予期せず離画壁表面のインクの濡れ性が低下したためと考えら れる。
[0253] (液晶表示装置)
上記より得たカラーフィルター基板の R画素、 G画素、及び B画素並びにブラックマ トリタスの上に更に、 ITO (Indium Tin Oxide)の透明電極をスパッタリングにより形成 した。別途、対向基板としてガラス基板を用意し、カラーフィルター基板の透明電極 上及び対向基板上にそれぞれ PVAモード用にパターユングを施した。
この ITOが形成されたカラーフィルターの ITO抵抗を測定した(三菱油化「ロレスタ」 ;四探針法でシート抵抗を測定)ところ、 12 Ω /口であった。
前記 ITOの透明電極上の離画壁の上部に相当する部分にフォトスぺーサを設け、 その上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルターの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリ ックス外枠に相当する位置にエポキシ榭脂のシール剤を印刷すると共に、 PVAモー ド用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシ 一ル剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリツ製の偏光 板111^2— 2518を貼り付けた。次いで、冷陰極管のバックライトを構成し、前記偏光 板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
[0254] 実施例 B2
[感光性転写材料の製法]
厚さ 75 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズル を用いて、下記処方 HIからなる熱可塑性榭脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次 に、上記処方 P1から成る中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、前記濃色感光 性組成物 K1を塗布、乾燥させた。このようにして仮支持体の上に乾燥膜厚が 14. 6 mの熱可塑性榭脂層と、乾燥膜厚が 1. の中間層と、乾燥膜厚が 2. の 濃色感光性榭脂層を設け、最後に保護フィルム (厚さ 12 mポリプロピレンフィルム) を圧着した。
こうして仮支持体と熱可塑性榭脂層と中間層 (酸素遮断膜)とブラック (K)の濃色感 光性榭脂層とがー体となった濃色感光性転写材料を作製し、サンプル名を濃色感光 性転写材料 K1とした。
[0255] <熱可塑性榭脂層用塗布液:処方 HI >
•メタノーノレ 11. 1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 6. 36部
•メチルェチルケトン 52. 4部
•メチルメタタリレート Z2—ェチルへキシルアタリレート
Zベンジルメタタリレート Zメタクリル酸共重合体 (共重合組成比(モル比)
= 55/11. 7/4. 5/28. 8、分子量 = 10万、 Tg 70。
5. 83咅
•スチレン zアクリル酸共重合体 (共重合組成比(モル比)
= 63,37 分子量 = 1万、 Tg 100。 13. 6部
•ビスフエノール Aにペンタエチレングリコールモノメタクリートを
2当量脱水縮合したィ匕合物:新中村ィ匕学工業 (株)製 2, 2—ビス
[4—(メタクリロキシポリエトキシ)フエ-ル]プロパン
9.1部
•前記界面活性剤 1 0. 54部
[0256] 無アルカリガラス基板に、 25°Cに調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより 20秒間 吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シラ ンカップリング液 (N— β (アミノエチル) Ύ—ァミノプロピルトリメトキシシラン 0. 3質量 %水溶液、商品名: KBM603、信越ィ匕学工業 (株)製)をシャワーにより 20秒間吹き 付け、純水シャワー洗浄した。この基板を基板予備加熱装置で 100°C2分加熱して 次のラミネーターに送った。
前記濃色感光性転写材料 K1の保護フィルムを剥離後、ラミネーター ((株)日立イン ダストリイズ製 (LamicII型))を用い、前記 100°Cに加熱した基板に、ゴムローラー温 度 130°C、線圧 100NZcm、搬送速度 2. 2mZ分でラミネートした。
仮支持体を熱可塑性榭脂層との界面で剥離後、超高圧水銀灯を有するプロキシミ ティー型露光機 (日立ハイテク電子エンジニアリング (株)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、露光マスク面と該熱可塑性榭 脂層の間の距離を 200 mに設定し、露光量 70miZcm2でパターン露光した。
[0257] 次いで、 0 . 5 % KOH水溶液にて現像して、濃色感光層の未露光部分及びその
下の中間層、熱可塑性榭脂層を除去しガラス基板上にブラックマトリックスパターン様 濃色離画壁を得た。つづいて大気下においてァライナーにて基板の表力 基板の全 面を 2 0 0 0 m J Z cm 2でポスト露光し、 220°C30分の熱処理を施し、光学濃度 4 . 5の離画壁を得た。
[0258] このようにして得られた濃色離画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 2. lnm、離画壁の高さは 2. であつ た。
[0259] 次 、で、実施例 B1と同様な方法で、プラズマ処理を実施した後、インクジェット装置 を用い R、 G、 Bの画素を作成し、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作成した。
[0260] こうして得られたカラーフィルターの、各画素を構成するインクは、濃色離画壁間隙 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、予期せず離画壁表面のインクの濡れ性が低下したためと 考えられる。またカラーフィルターの ITO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、 10 Ω /口であった。
[0261] 実施例 B3
中間層の膜厚を 0.4 mにした以外は、実施例 B1と同様に、離画壁、 ITOの透明 電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行った。結果を表 2に示す。なお、 Ra は 3. 5nm、離画壁の高さは、 2. O /z mであった。
[0262] 実施例 B4
中間層の膜厚を 0.2 μ mにし、プラズマ撥水処理化方法を以下の方法に変更した 以外は、実施例 B1と同様に、離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し 同様の評価を行った。結果を表 2に示す。なお、 Raは 4. 7nm、離画壁の高さは、 2. 0 μ mであつ 7こ。
[塗布法による撥水化処理]
離画壁の形成された基板上に、予めフッ素系界面活性剤 (住友 3M社製、フロラード FC-430)が 0. 5重量% (感光性榭脂の固形分に対して)内添してあるアルカリ可溶 の感光性榭脂(へキストシヤパン社製、ポジ型フォトレジスト AZP4210)を膜厚 2 μ m となるようにスリット状ノズルを用いて塗布し、温風循環乾燥機中で 90°C、 30分間の
熱処理を行った。
次いで、 110nj/cm 2 (38mW/cm 2 X 2. 9秒)の露光量で離画壁の形成され た基板裏面から離画壁を介して露光し、無機アルカリ現像液 (へキストジャパン社製、 AZ400Kデベロッパー、 1 :4)中に 80秒間浸漬摇動した後、純水中で 30〜60秒間 リンス処理を行い、離画壁上に撥水性榭脂層を形成することにより画素内外に表面 エネルギー差を設けた。撥水性榭脂層形成後の画素内外の表面エネルギーは、画 素外 (榭脂層上)が 10〜15dyneZcm、画素内(ガラス基板上)は 55dyneZcm前 後であった。
[0263] 実施例 B5
実施例 B1において、プラズマ撥水化処理を行わない以外は、実施例 B1と同様の 方法で離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行った。
[0264] 比較例 B1
実施例 B1の酸素遮断層を用いな力つたこと以外は、実施例 B1と全く同様の処理、 操作を行って離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行 つた。このようにして得られた濃色離画壁の光学濃度は 4. 5であった。
Raは 8. Onm、離画壁の高さは、 2. O /z mであった。
[0265] 次いで、実施例 B1と同様に R、 G、 B画素を着色後、同条件にてベータしたところ、 インクは離画壁を乗り越えてしまい、隣接画素との混色が起こってしまっていた。また 、実施例と同様に ITO抵抗を測定したところ、 22 Ω /口であり、離画壁表面の平坦性 は Raが 8.0nmもあった。
[0266] 比較例 B2
比較例 B1において、プラズマ撥水化処理の前に、下記の「ドライエッチング処理」 を追加した以外は、比較例 B1と同様の方法で離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィ ルターを作製し同様の評価を行った。
〔ドライエッチング処理〕
離画壁を形成した上記基板 (離画壁付き基板)に、特開 2001— 343518号公報の 段落番号 0098〜0099に準じて、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、以下の条件にてドライエッチング処理を施した。
'使用ガス : O 、ガス流量: 80sccm
2
'圧力:8Pa
•RFパワー :150W
,処理時間:30sec
さらに、上記ドライエッチング処理終了後、同じ装置内で、離画壁付き基板に対して 、比較例 B1と同様の条件にてプラズマ処理を施した。
次いで、比較例 B1と同様に R、 G、 B画素を着色後、同条件にてベータしたところ、 インクは離画壁を乗り越えてしまい、隣接画素との混色が起こってしまっていた。また 、実施例と同様に ITO抵抗を測定したところ、 24 Ω /口であった。
[0267] 以上の結果を表 2に示す。 なお、厚さ方向画素形成側から光学顕微鏡で観察し、 混色について評価した。混色については、画素内に色の混ざりが見られるか光学素 子内の 100画素を観察すると共に濃色離画壁上面にインクが残ってレ、るかを観察し た。
第二の実施形態のカラーフィルターの製造方法による実施例 B1〜B5のカラーフィ ルターは混色が無いか、あっても僅かであり、 ITO抵抗値が低力つた。比較例 Bl〜 B2のカラーフィルタ一は、混色が見られた。 ITO抵抗値は、良好な表示特性を示す という観点から、低いほど好ましい。更に、実施例 B5と実施例 B1の比較から、本発明 では酸素遮断層と撥水処理を併用することで、単に混色防止のみならず、 ITO抵抗 にも効果があることが分力 た。
[0268] [表 2] 酸素遮断層の 酸素透過速度 撥水処理 備考 OD 表面粗さ ITO抵抗値 隣接画素 厚さ ) [cm3/(m2-dayatm)] Ra(nm) との混色 実施例 B1 1.6 30 プラズマ ― 4.5 2.2 12 なし 実施例 B2 1.6 30 プラズマ - 4.5 2.1 10 なし 実施例 B3 0.4 120 プラズマ 4.5 3.5 14 なし 実施例 B4 0.2 240 塗布法 一 4.5 4.7 16 なし 実施例 B5 1.6 30 なし - 4.5 2.2 18 ややぁリ 比較例 B1 なし ― プラズマ 一 4.5 8.0 22 あり 比較例 B2 なし 一 プラズマ ドライエッチ 4.5 9.0 24 あり ング処理
[0269] C.第三の実施形態
実施例 CI
無アルカリガラス基板を、 UV洗浄装置で洗浄後、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'アジア社製、商品名: MH— 1600)にて、下記表に記載の組成よりなる濃 色光重合性組成物 K1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 30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、 120°C3分間 プリベータして膜厚 2 μ mの感光層 K1を得た。
[0270] [濃色光重合性組成物の製法]
濃色光重合性組成物は、まず下記濃色光重合性組成物処方に記載の量のカーボ ンブラック分散液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、 温度 24°C (± 2°C)で混合して 150rpmで 10分間攪拌し、次いで、メチルェチルケト ン、バインダー P—l、ハイドロキノンモノメチルエーテル、 DPHA液、 2, 4 ビス(トリ クロロメチル) 6— [4'— (N, N—ジエトキシカルボ-ルメチル)アミノー 3'—ブロモフ ェニル]—s—トリァジン、界面活性剤をはかり取り、温度 25°C (± 2°C)でこの順に添 加して、温度 40°C (± 2°C)で 150rpmで 30分間攪拌することによって得られる。
<濃色光重合性組成物処方 >
'カーボンブラック分散液 25部
'プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート
•メチルェチルケトン 53部
'バインダー P— 1 9. 1部
•ノヽイドロキノンモノメチルエーテル 0. 002部
•DPHA液 4. 2部
•2, 4 ビス(トリクロロメチル) 6— [4'— (N, N—ビスエトキシカルボ-ルメチル)ァ ミノ一 3'—ブロモフエ-ル] s トリァジン
0. 16咅
•界面活性剤 1 0. 045部
[0272] <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 0. 65%
[0273] [化 7]
[0274] '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%
[0275] <バインダー P—l >
'ポリマー(ベンジルメタタリレート Zメタクリル酸 =78Z22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%
[0276] く DPHA液〉
.ジペンタエリスリトールへキサアタリレート
(重合禁止剤 MEHQ500ppm含有、日本化薬 (株)製、商品名: KAYARADDPH A)
76%
'プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート 24%
[0277] <界面活性剤 1 >
•下記構造物 1
[0278] [化 8] 構逸物 1
(CH
2-C H)- ~-(CH
2'CH) OCH
9CH
2C
nF
2n+1 0(PO)
7H
(n = 6, x = 55, v = 5, w = 33940, / Mn = 2. 55
PO :プロピレンォキサイ ド、 E0 : エチレン才キサイ ド)
[0279] 超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機 (日立ハイテク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、 露光量 70mi/cm2でパターン露光した。
[0280] 次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、濃色感光層 K1の表面を均一に湿らせ た後、 KOH系現像液 (KOH、ノ-オン界面活性剤含有、商品名: CDK— 1、富士フ イルムエレクト口-クスマテリアルズ社製)にて 23°C80秒、フラットノズル圧力 0. 04M Pa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 ルにて 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/c m2にてポスト露光を行い、 220°C30分のベータ処理を施し、光学濃度 4. 5の離画壁 を得た。このようにして得られた離画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. 5ミクロン、離画壁の高さは 2. で めつに。
[0281] 〔プラズマ撥水化処理〕
離画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
[0282] 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
上記成分のうち、溶剤である 3 エトキシプロピオン酸ェチルは、 JIS—K6768に規 定する濡れ試験にお!ヽて示された標準液を用い、液滴を接触させて 30秒後の接触 角( 0 )を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が 30mNZm の試験片の表面に対する接触角が 18° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZm の試験片の表面に対する接触角が 0° であった。
[0283] また、第二エポキシ榭脂であるネオペンチルダリコールジグリシジルエーテルは、同 様の試験において、臨界表面張力が 30mNZmの試験片表面に対する接触角が 3 7° であり、且つ、臨界表面張力が 70mNZmの試験片表面に対する接触角が 0°C であった。
[0284] 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)赤色 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。
[0285] 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 板の離画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 ーンカもなるカラーフィルターを作製した。画像着色後のカラーフィルターを 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。
[0286] こうして得られたカラーフィルターの、各画素を構成するインクは、離画壁間隙にぴ つたり収まり、隣接画素との混色などの欠陥となる不良は見つ力もなかった。これは本 発明を用いることで、予期せず離画壁表面のインクの濡れ性が低下したためと考えら れる。
[0287] (液晶表示装置)
上記より得たカラーフィルター基板の R画素、 G画素、及び B画素並びにブラックマ トリタスの上に更に、 ITO (Indium Tin Oxide)の透明電極をスパッタリングにより形成 した。別途、対向基板としてガラス基板を用意し、カラーフィルター基板の透明電極 上及び対向基板上にそれぞれ PVAモード用にパターユングを施した。
この ITOが形成されたカラーフィルターの ITO抵抗を測定した(三菱油化「ロレスタ」 ;四探針法でシート抵抗を測定)ところ、 14 Ω /口であった。
前記 ITOの透明電極上の離画壁の上部に相当する部分にフォトスぺーサを設け、 その上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルターの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリ ックス外枠に相当する位置にエポキシ榭脂のシール剤を印刷すると共に、 PVAモー ド用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシ
一ル剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリツ製の偏光 板111^2— 2518を貼り付けた。次いで、冷陰極管のバックライトを構成し、前記偏光 板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
[0288] 実施例 C2
実施例 C1の窒素雰囲気下で露光する工程を、 0. 7気圧 (酸素分圧 0. 15気圧)まで 減圧した環境下で露光する工程に変更した以外は、実施例 C1と同様に離画壁、力 ラーフィルターを作成し同様の評価を行った。結果を表 3に示す。なお、離画壁の高 さは、 2. O /z mであった。酸素分圧は、飯島電子工業製酸素計 G— 102型を用い て測定した。
[0289] 実施例 C3
実施例 C1の感光層 K1を下記の K2に変更した以外は、実施例 C1と同様に離画壁 、カラーフィルターを作成し同様の評価を行った。なお、離画壁の高さは、 2. O ^ m であった。結果を表 3に示す。
K2組成
<濃色光重合性組成物処方 >
•カーボンブラック分散液 (デグッサ社製 Nipex35) 25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 8部
•メチルェチルケトン 53部
'バインダー P— 1 9. 1部
•ハイドロキノンモノメチノレエーテノレ 0. 002咅
•DPHA液 4. 2部
•高感度開始剤 1. 6部
•前記界面活性剤 1 10. 045部
[0290] <高感度開始剤 >
2, 2'—ビス(o—クロ口フエ-ル)一 4, 4'、 5, 5'—テトラフエ-ルビスイミダゾール
1. 6g
2—メルカプトべンゾチアゾール 0. 6g
[0291] 実施例 C4
プラズマ撥水化処理方法を以下の方法に変更した以外は、実施例 C1と同様に、 離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行った。結果を 表 3に示す。
〔塗布法による撥水化処理〕
離画壁の形成された基板上に、予めフッ素系界面活性剤 (住友 3M社製、フロラ一 ド FC— 430)が 0. 5質量% (感光性榭脂の固形分に対して)内添してあるアルカリ可 溶の感光性榭脂(へキストジャパン社製、ポジ型フォトレジスト AZP4210)を膜厚 2 μ mとなるようにスリット状ノズルを用いて塗布し、温風循環乾燥装置中で 90°C、 30分 間の熱処理を行った。
次いで、 110nj/cm2 (38mW/cm2 X 2. 9秒)の露光量で離画壁の形成された 基板裏面から離画壁を介して露光し、無機アルカリ現像液 (へキストジャパン社製、 A Z400Kデベロッパー、 1 :4)中に 80秒間浸漬摇動した後、純水中で 30〜60秒間リ ンス処理を行い、離画壁上に撥水性榭脂層を形成することにより画素内外に表面ェ ネルギー差を設けた。撥水性榭脂層形成後の画素内外の表面エネルギーは、画素 外 (榭脂層上)が 10〜15dyneZcm、画素内(ガラス基板上)は 55dyneZcmであつ た。
[0292] 実施例 C5
実施例 C1において、プラズマ撥水化処理を行わない以外は、実施例 C1と同様の 方法で離画壁、 ITOの透明電極付カラーフィルターを作製し同様の評価を行った。
[0293] 比較例 C1
実施例 C1の窒素雰囲気下で露光する工程を、大気圧 (酸素分圧 0. 21気圧)下で 露光する工程に変更した以外は、実施例 C1と同様に離画壁、カラーフィルターを作 成し同様の評価を行った。酸素分圧は、飯島電子工業製酸素計 G— 102型を用い て測定した。
結果を表 3に示す。
[0294] 比較例 C2
実施例 C1の窒素雰囲気下で露光する工程を、大気圧 (酸素分圧 0. 21気圧)下で 露光する工程に変更し、さらにプラズマ撥水化処理の前に、下記の「ドライエッチング
処理」を追加した以外は、実施例 C1と同様の方法で離画壁、 ITOの透明電極付カラ 一フィルターを作製し同様の評価を行った。
〔ドライエッチング処理〕
離画壁を形成した上記基板 (離画壁付き基板)に、特開 2001— 343518号公報の 段落番号 0098〜0099に準じて、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、以下の条件にてドライエッチング処理を施した。
'使用ガス: O、ガス流量: 80sccm
2
'圧力: 8Pa
•RFパワー: 150W
•処理時間: 30sec
さらに、上記ドライエッチング処理終了後、同じ装置内で、離画壁付き基板に対して 、実施例 C 1と同様の条件にてプラズマ処理を施した。
次いで、実施例 C1と同様に R、 G、 B画素を着色後、同条件にてベータしたところ、 インクは離画壁を乗り越えてしまい、隣接画素との混色が起こってしまっていた。また 、実施例 C1と同様に ITO抵抗を測定したところ、 24 Ω /口であった。
[0295] なお、表 3において、濃色の評価は、厚さ方向画素形成側から光学顕微鏡で観察 し、混色について評価した。混色については、画素内に色の混ざりが見られるか光学 素子内の 100画素を観察すると共に濃色離画壁上面にインクが残っているかを観察 した。
光学濃度にっ ヽては、実施例及び比較例にて濃色離画壁を形成した材料を用い 、透明基板上に同じ厚みの層を形成し、パターン状に露光しない以外は各実施例及 び比較例と同様の工程を経て、測定用のサンプル (膜状)を得た。この透過光学濃度 を分光光度計(島津製作所製、 UV— 2100)を用いて 555nmで測定した (OD)。別 途ガラス基板の透過光学濃度を同様な方法で測定した (OD )
0。
ODから ODを差し引いた値を濃色離画壁の透過光学濃度とした。
0
[0296] 表 3から分力るように、第三の実施形態のカラーフィルターの製造方法による実施 例 C1〜C5のカラーフィルタ一は混色が無いか、あっても僅かであり、 ITO抵抗値が 低かった。一方、比較例 C1〜C2のカラーフィルタ一は混色が見られ、 ITO抵抗値が
高かった。尚、 ITO抵抗値は、良好な表示特性を示すという観点から、低いほど好ま しい。
[0297] [表 3]
[0298] 以下に本発明の実施形態を述べる。しかし本発明はこれらに限定されるものではな い。
く 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、該画素群を構成 する各画素は互!/ヽに濃色の離画壁により離画されて Vヽるカラーフィルターの製造方 法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
基板上に感光性転写材料をラミネートする工程と、
該感光性転写材料の仮支持体を残した状態で該感光性転写材料を露光する工程 と、
を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
< 2> 前記離画壁を形成する工程が、仮支持体上に感光性組成物からなる層を少 なくとも有する感光性転写材料を基板上に転写する工程を含むことを特徴とする < 1
>に記載のカラーフィルターの製造方法。
< 3 > 前記感光性組成物が光重合性組成物であることを特徴とする < 2 >に記載 のカラーフィルターの製造方法。
< 4 > 前記離画壁の少なくとも一部が撥水性を帯びた状態で前記液滴を離画壁間 に付与させることを特徴とする <1>〜<3>の ヽずれか 1に記載のカラーフィルター の製造方法。
< 5 > プラズマ処理によって、前記離画壁の少なくとも一部を撥水性を帯びた状態 にすることを特徴とする < 4 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
<6> 前記離画壁の高さが 1.8 m以上 10 m以下であることを特徴とする <1>
〜 < 5 >の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<7> 前記離画壁の 555nmにおける光学濃度が 2.5以上 10以下であることを特 徴とする <1>〜<6>の 、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<8> <1>〜<7>のいずれか 1に記載の製造方法で製造され、離画壁の表面 粗さ Ra値が 6nm以下であることを特徴とするカラーフィルター。
< 9 > < 8 >に記載のカラーフィルター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。
く 11 > 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離画壁により離画されて ヽるカラーフィルターの製造方 法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
基板上に感光性組成物からなる層を形成する工程と、
その上に酸素遮断膜層を有する状態で感光性組成物カゝらなる層を露光する工程と を含むこと特徴とするカラーフィルターの製造方法。
<12> 前記離画壁を形成する工程が、仮支持体上に感光性組成物からなる層と 酸素遮断膜とを少なくとも有する感光性転写材料を基板上に転写する工程を含むこ
とを特徴とするく 11 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
< 13 > 前記離画壁を形成する工程が、基板上に感光性組成物を含有する塗布液 を塗布して感光性組成物塗布膜を形成し、その上に酸素遮断膜を塗布する工程を 含むことを特徴とするく 11 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
< 14 > 前記離画壁の少なくとも一部が撥水性を帯びた状態で前記液滴を離画壁 間に付与させることを特徴とする <11>〜<13>の 、ずれか 1に記載のカラーフィ ルターの製造方法。
<15> プラズマ処理により、前記離画壁の少なくとも一部が撥水性を帯びた状態 にすることを特徴とするく 14 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
<16> 前記離画壁の高さが 1. 8 m以上 10 m以下であることを特徴とするく 1
1>〜<15>の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<17> 前記離画壁の光学濃度が 2. 5以上 10以下であることを特徴とするく 11 >
〜 < 16 >の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
く 18 > 前記感光性組成物が光重合性組成物であることを特徴とするく 11 >〜く
17 >の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<19> <11>〜<18>のいずれか 1に記載の製造方法で製造され、離画壁の 表面粗さ Ra値が 5nm以下であることを特徴とするカラーフィルター。
く 20 > く 19 >に記載のカラーフィルターを備えた液晶表示素子。
<21> < 20 >に記載の液晶表示素子を備えた液晶表示装置。
<22> 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離画壁により離画されて ヽるカラーフィルターの製造方 法であって、
該方法は、離画壁を形成する工程と、着色液体組成物による液滴を離画壁間に付 与させて離画壁間に各画素を形成する工程と、を含み、
ここで、離画壁を形成する工程は、
濃色光重合性組成物カゝらなる層を基板上に形成する工程と、
貧酸素雰囲気下で濃色光重合性組成物力 なる層を露光する工程と、 を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
< 23 > 前記貧酸素雰囲気下が、不活性ガス雰囲気下、または減圧下でなることを 特徴とするく 22 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
< 24 > 前記離画壁の少なくとも一部が撥水性を帯びた状態で前記液滴を離画壁 間に付与させることを特徴とするく 22 >またはく 23 >に記載のカラーフィルターの 製造方法。
<25> プラズマ処理によって、前記離画壁の少なくとも一部が撥水性を帯びた状 態にすることを特徴とするく 24 >に記載のカラーフィルターの製造方法。
<26> 前記離画壁の高さが 1. 8 m以上 10 m以下であることを特徴とするく 2
2>〜<25>の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<27> 前記離画壁の光学濃度が 2. 5以上 10以下であることを特徴とするく 22>
〜 < 26 >の!、ずれか 1に記載のカラーフィルターの製造方法。
<28> 前記濃色光重合性組成物が、光重合開始剤としてビスイミダゾール化合物 を含有することを特徴とするく 22>〜<27>のヽずれか 1に記載のカラーフィルタ 一の製造方法。
<29> 前記ビスイミダゾール化合物力 2, 2 '—ビス(o クロ口フエ-ル)—4, 4', 5, 5' テトラフエ-ルビスイミダゾールであることを特徴とするく 28 >に記載のカラ 一フィルターの製造方法。
<30> < 22 >〜< 29 >のいずれ力 1に記載の製造方法で製造され、離画壁の 表面粗さ Ra値が 5nm以下であることを特徴とするカラーフィルター。
く 31 > く 30 >に記載のカラーフィルターを備えた液晶表示素子。
く 32 > く 31 >に記載の液晶表示素子を備えた液晶表示装置。
特願 2005— 119059、特願 2005— 331813、特願 2005— 119055、特願 2005 331814、及び特願 2005— 288837の内容を参照により本明細書に取り入れた ものとする。