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JP2008129431A - 感光性転写材料、カラーフィルタ及び表示装置 - Google Patents

感光性転写材料、カラーフィルタ及び表示装置 Download PDF

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JP2008129431A
JP2008129431A JP2006315854A JP2006315854A JP2008129431A JP 2008129431 A JP2008129431 A JP 2008129431A JP 2006315854 A JP2006315854 A JP 2006315854A JP 2006315854 A JP2006315854 A JP 2006315854A JP 2008129431 A JP2008129431 A JP 2008129431A
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photosensitive
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Haruhiko Yoshino
晴彦 吉野
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Abstract

【課題】製造コストが低く、ピンホールやパターン脱落などの欠陥の発生が少ない感光性転写材料、この感光性転写材料を用いて作製されたカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する表示装置の提供。
【解決手段】仮支持体と、前記仮支持体上に形成された少なくとも1層の感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層を覆うカバーフィルムと、を少なくとも有する感光性転写材料であって、前記感光性樹脂層が、固形分比10%以上の顔料を含み、前記カバーフィルムの、直径10μm以上のリング点の数が50から500個/mであり、直径300μm以上のリング点の数が3個/m以下であることを特徴とする感光性転写材料、この感光性転写材料を用いて作製されたカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する表示装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、カラーフィルタの製造に好適に用いられる感光性転写材料、ノートパソコン、テレビモニター等の、大画面の表示装置等においても好適に用いられるカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する表示装置に関する。
カラーフィルタは、液晶ディスプレイ(以下、「液晶表示装置」ともいう。)に不可欠な構成部品である。このカラーフィルタを簡便に作製する方法として、仮支持体上に感光性樹脂組成物の樹脂層を設けた樹脂転写材料を用い、該樹脂層をラミネーターにより基板に貼り付け露光・現像によりパターンを形成する方法がある。上記方法に使用される樹脂転写材料は、一般的に仮支持体と少なくとも1層の感光性樹脂層とカバーフィルムとを有しており、カバーフィルムを剥がしながら転写される。
樹脂転写材料を使用して製造されたカラーフィルタにはピンホール故障が起きることがある。特に、顔料が多量に入った黒画像や色の濃いRGB画像の形成に用いられる樹脂転写材料でこの傾向が顕著になってきた。現像前には基板側から見てとくに気泡などが樹脂層に見当たらないが、現像後ピンホール故障が発生することがある。
なお、ラミネート性等を向上する目的で所定のカバーフィルムを用いる感光性エレメントに関する発明が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000−330291号公報
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストが低く、ピンホールやパターン脱落などの欠陥の発生が少ない感光性転写材料、この感光性転写材料を用いて作製されたカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する表示装置を提供することを目的とする。
斯かる実情に鑑み本発明者は鋭意研究を行った結果、ピンホールやパターン脱落などの欠陥の数とカバーフィルムの生産性とを両立できるリング点の個数範囲を見出すことができ、本発明を完成した。
即ち、本発明は、
<1> 仮支持体と、前記仮支持体上に形成された少なくとも1層の感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層を覆うカバーフィルムと、を少なくとも有する感光性転写材料であって、前記感光性樹脂層が、固形分比10%以上の顔料を含み、前記カバーフィルムの、直径10μm以上のリング点の数が50から500個/mであり、直径300μm以上のリング点の数が3個/m以下であることを特徴とする感光性転写材料である。
<2> カラーフィルタの製造に用いられることを特徴とする<1>に記載の感光性転写材料である。
<3> <1>又は<2>に記載の感光性転写材料を少なくとも1種類用いて作製されたことを特徴とするカラーフィルタである。
<4> <3>に記載のカラーフィルタを有する表示装置である。
本発明によれば、製造コストが低く、ピンホールやパターン脱落などの欠陥の発生が少ない感光性転写材料、この感光性転写材料を用いて作製されたカラーフィルタ及びこのカラーフィルタを有する表示装置を提供できる。
以下、本発明の感光性転写材料、カラーフィルタ及び表示装置について詳細に説明する。
<感光性転写材料>
本発明の感光性転写材料は、仮支持体と、前記仮支持体上に形成された感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層を覆うカバーフィルムと、を少なくとも有し、前記感光性樹脂層が、固形分比10%以上の顔料を含み、前記カバーフィルムの、直径10μm以上のリング点の数が50から500個/mであり、直径300μm以上のリング点の数が3個/m以下であることを特徴とするものである。
本発明の感光性転写材料は、カラーフィルタの製造に好適に用いられる。
本発明において「リング点」とは、カバーフィルムを顕微鏡で観察するとニュートンリングとして見える点をいう。
感光性樹脂層に含まれる顔料の固形分比が10%以上であると、該感光性樹脂層の柔軟性が低下する。カバーフィルムのリング点の存在する部分には凹凸が存在するため、感光性樹脂層がこの部分に接すると、該感光性樹脂層の膜厚が不均一になることがある。膜厚が不均一であり柔軟性の低い感光性樹脂層を基板にラミネートすると、基板と該感光性樹脂層との間にボイド等が発生し、現像後ピンホール故障発生の原因になることがある。
本発明者は、解析の結果、ピンホールの発生は、カバーフィルムのロット差、中でもリング点の大きさ及び数と相関があることを見出した。リング点は、カバーフィルム作製時のフィルタのメッシュサイズを小さくするほど、数が減少しその直径も小さくなるが、メッシュサイズを小さくするほどカバーフィルムの生産性が落ちコストが上がるという問題がある。本発明者は、カバーフィルムの製造コストとピンホールの発生頻度とのバランスを考慮してリング点が存在してもよい許容範囲を見いだした。
本発明の感光性転写材料においては、仮支持体上に少なくとも1層の感光性樹脂層が形成されていればよく、複数の感光性樹脂層が形成されていてもよいし、必要に応じてその他の樹脂層が形成されていてもよい。より好ましくは、仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層と感光性樹脂層とがこの順に形成されたものである。前記感光性転写材料は、例えば特開2005−3861号公報の段落[0064]〜[0066]に記載の工程によって製造することができる。
以下、感光性転写材料を構成する各要素について詳細に説明する。
(仮支持体)
本発明の感光性転写材料に用いられる仮支持体としては、可撓性を有し、加圧、若しくは加圧及び加熱下においても著しい変形、収縮若しくは伸びを生じないことが好ましい。そのような仮支持体の例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等を挙げることができ、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。
(熱可塑性樹脂層)
感光性転写材料における熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーVicat法(具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法)による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、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ニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
(中間層)
本発明における感光性転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。
該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
(感光性樹脂層)
本発明における感光性樹脂層がブラックマトリクスなどの遮光部の形成に供される場合は、特開2005−3861号公報の感光性黒色樹脂層や、特開2004−240039号公報の着色組成物からなる層と同様にして、感光性樹脂層を形成することができる。RGBなどの着色画素の形成に供される場合は、特開2006−23696号公報や、特開2006−276818号公報の着色感光性樹脂組成物からなる層と同様にして、感光性樹脂層を形成することができ、スペーサなどの構造物を形成する場合は、特開2006−276496号公報や、特開2006−64921号公報の感光性樹脂組成物からなる層と同様にして、感光性樹脂層を形成することができる。
(カバーフィルム)
本発明の感光性転写材料には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために感光性樹脂層を覆うようにして、薄いカバーフィルムが設けられる。カバーフィルムは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、感光性樹脂層から容易に分離されねばならない。カバーフィルム材料としては例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
本発明におけるカバーフィルムの、直径10μm以上のリング点の数は50から500個/mであり、直径300μm以上のリング点の数は3個/m以下であるが、好ましくは直径10μm以上のリング点が50から400個/m、かつ、直径300μm以上のリング点が2個/m以下であり、直径10μm以上のリング点が50から300個/m、かつ、直径300μm以上のリング点が1個/m以下が特に好ましい。
リング点の直径及び数が上記範囲を満たすリング点レベルの良好なフィルムは、材料の選定、混練方法の適正化、材料溶融後の瀘過等を行うことにより製造可能である。ここでリング点の大きさの測定方法は、例えば、光学顕微鏡を使用し測定可能である。なお、本発明におけるリング点の直径とは、リング点の最大径を意味する。
本発明において、カバーフィルムの厚みは1〜100μmであることが好ましく、5〜50μmであることがより好ましく、10〜30μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm以上であればカバーフィルムの強度が十分なため、感光性樹脂層にカバーフィルムを張り合わせる際に、カバーフィルムが破断しにくい。100μm以下であるとカバーフィルムの価格が高くならず、また、カバーフィルムをラミネートする際にシワが発生しにくい。
このようなカバーフィルムは市販のものとして、例えば、王子製紙(株)製アルファンMA−410、E−200C、E−501、信越フィルム(株)製等のポリプロピレンフィルム、帝人(株)製PS−25等のPSシリーズなどのポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられるがこれに限られたものではない。また、市販のフィルムをサンドブラスト加工することにより、簡単に製造することが可能である。
本発明においては、カバーフィルムとしてポリエチレンフィルムなどのポリオレフィンフィルムを用いることができる。また通常カバーフィルムとして用いられるポリオレフィンフィルムは、原材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティングまたはインフレーション法によって製造される。
<カラーフィルタ>
本発明のカラーフィルタは、上記本発明の感光性転写材料を少なくとも1種類用いて作製されたものである。本発明のカラーフィルタは、該感光性転写材料に係る感光性樹脂層を構成する樹脂組成物により形成された構造物を有する。概構造物としては、ブラックマトリクスなどの遮光部(以下、K画像ともいう)、赤(R)、緑(G)及び青(B)等の着色画像(画素)、オーバーコート層、樹脂スペーサ、液晶配向用リブ材等が挙げられる。
以下に、本発明の感光性転写材料を用いた、カラーフィルタを構成する構造物の製造方法について述べる。該構造物は、基板上に感光性樹脂層を転写した後、該感光性樹脂層を露光及び現像することにより形成することが出来る。
(転写工程)
本発明において、基板上に感光性樹脂層を転写する方法としては、仮支持体上に感光性樹脂層を有する感光性転写材料を用い、該感光性樹脂層を基板にラミネート後、仮支持体を除去する事によって行う方法が好ましい。
感光性樹脂層の基板表面への転写(貼り合わせ)は、一般に、感光性転写材料のカバーフィルムを除去した後、感光性樹脂層を基板表面に重ね、加圧、加熱することに行われる。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、および、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用することができる。
(露光、現像工程、及びその他の工程)
感光性樹脂層を転写後、露光、現像、及びその他の工程によりパターンを形成することができる。該工程の例として、特開2006−23696号公報の段落番号[0035]〜[0051]に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
(基板)
本発明において、カラーフィルタを構成する基板としては、例えば、透明基板が用いられ、表面に酸化ケイ素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス板等の公知のガラス板、或いは、プラスチックフィルム等を挙げることができる。
また、上記基板は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性樹脂層との密着を良好にすることができる。該カップリング処理としては、特開2000−39033号公報記載の方法が好適に用いられる。尚、特に限定されるわけではないが、基板の膜厚としては、700〜1200μmが一般的に好ましく、500〜1100μmが特に好ましい。
<表示装置>
本発明の表示装置としては既述の本発明のカラーフィルタを備えるものであれば、特に限定するものではなく、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が挙げられる。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く、例えば上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されてい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−技術と市場の最新動向−(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。
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、バックライト、スペーサ、視野角補償フィルムなどさまざまな部材から構成される。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・ケミカルズの市場(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。
本発明の表示装置は、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、HAN(Hybrid Aligned Nematic)、GH(Guest Host)のような様々な表示モードが採用できる。前述したようなカラーフィルタを用いることを特徴とし、これにより、テレビ、モニターに搭載したときに表示ムラが無く、広い色再現域と高コントラスト比を有することができ、ノートパソコン用ディスプレイやテレビモニター等の大画面の表示装置等にも好適に用いることができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、以下において「部」、「%」及び「分子量」は、「質量部」、「質量%」及び「重量平均分子量」を表す。
(カバーフィルム製造例)
王子製紙(株)製アルファンE−501を顕微鏡で観察し、該カバーフィルムの中で、下記カバーフィルムA〜Fのリング点の条件に合う部分を選別、カッティングし、使用した。
−カバーフィルムA−
直径10μm以上のリング点が50個/m、直径300μm以上のリング点が0個/m
−カバーフィルムB−
直径10μm以上のリング点が500個/m、直径300μm以上のリング点が3個/m
−カバーフィルムC−
直径10μm以上のリング点が400個/m、直径300μm以上のリング点が2個/m
−カバーフィルムD−
直径10μm以上のリング点が300個/m、直径300μm以上のリング点が1個/m
−カバーフィルムE(比較例)−
直径10μm以上のリング点が30個/m、直径300μm以上のリング点が0個/m
−カバーフィルムF(比較例)−
直径10μm以上のリング点が600個/m、直径300μm以上のリング点が4個/m
(実施例1)
−感光性樹脂転写材料の作製−
厚さ75μm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H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方P1から成る中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、下記着色感光性樹脂組成物B1を塗布、乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥膜厚が14.6μmの熱可塑性樹脂層と、乾燥膜厚が1.6μmの中間層と、乾燥膜厚が2.2μmの感光性樹脂層と、を設け、該感光性樹脂層上にカバーフィルムAを圧着した。
こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断膜)とブルー(B)の感光性樹脂層とカバーフィルムとが一体となった感光性樹脂転写材料を作製し、サンプル名を感光性樹脂転写材料B1とした。
熱可塑性樹脂層用塗布液:処方H1
・メタノール 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
・メチルエチルケトン 52.4部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジル
メタクリレート/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=9万、Tg≒70℃) 5.83部
・スチレン/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
・ビスフェノールAにペンタエチレングリコールモノメタクリレートを
2当量脱水縮合した化合物(新中村化学工業(株)製、商品名:2,2−
ビス[4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン) 9.1部
・下記界面活性剤1 0.54部
中間層用塗布液:処方P1
・PVA205(ポリビニルアルコール、(株)クラレ製、
鹸化度=88%、重合度550) 32.2部
・ポリビニルピロリドン(アイエスピー・ジャパン(株)製、K−30) 14.9部
・蒸留水 524部
・メタノール 429部
Figure 2008129431
着色感光性樹脂組成物B1は、まず表1に記載の量のB顔料分散物1、B顔料分散物2、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℃(±2℃)で混合して150RPM10分間攪拌し、次いで、表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー3、DPHA液、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、フェノチアジンをはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150RPM30分間攪拌し、更に、表1に記載の量の界面活性剤1をはかり取り、温度24℃(±2℃)で添加して30RPM5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過することによって得た。
尚、表1に記載の組成物の内、B顔料分散物1は、御国色素(株)製の「商品名:CFブルーEX3357」を用い、B顔料分散物2は、御国色素(株)製の「商品名:CFブルーEX3383」を用いた。
また、バインダー3の組成は、以下のとおりであった。
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メチルメタクリレート
=36/22/42モル比のランダム共重合物、分子量3.8万) 27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 73部
DPHA液の組成は、下記のとおりであった。
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(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 24部
界面活性剤1の組成は、下記のとおりであった。
・下記構造物1 30部
・メチルエチルケトン 70部
Figure 2008129431
−ブルー(B)画素の形成−
300×400mm(0.12m)の無アルカリガラス基板に、25℃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)γ−ア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、信越化学工業(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℃2分加熱して次のラミネーターに送った。
前記感光性樹脂転写材料B1のカバーフィルムを剥離後、ラミネーター((株)日立インダストリイズ製(LamicII型))を用い、100℃に加熱した前記基板に、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分でラミネートした。
仮支持体を熱可塑性樹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樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量70mJ/cmでパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(商品名:T−PD2、富士写真フイルム(株)製を、純水で12倍(T−PD2を1質量部と純水を11質量部の割合で混合)に希釈した液)を30℃50秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像し熱可塑性樹脂層と中間層を除去した。引き続き、この基板上面にエアを吹きかけて液切りした後、純水をシャワーにより10秒間吹き付け、純水シャワー洗浄し、エアを吹きかけて基板上の液だまりを減らした。
引き続き炭酸Na系現像液(0.38モル/リットルの炭酸水素ナトリウム、0.47モル/リットルの炭酸ナトリウム、5質量%のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アニオン界面活性剤、消泡剤、安定剤含有、商品名:T−CD1、富士写真フイルム(株)製を純水で5倍に希釈した液)を用い、29℃30秒、コーン型ノズル圧力0.15MPaでシャワー現像し感光性樹脂層を現像しパターニング画像を得た。
引き続き洗浄剤(燐酸塩・珪酸塩・ノニオン界面活性剤・消泡剤・安定剤含有、商品名:T−SD1 富士写真フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈して用い、33℃20秒、コーン型ノズル圧力0.02MPaでシャワーで吹きかけ、更にナイロン毛を有す回転ブラシにより形成された画像を擦って残渣除去を行い、ブルー(B)画素を得た。その後、該基板に対して両面から超高圧水銀灯で500mJ/cmの露光量でポスト露光後、220℃、15分間熱処理した。これによりカラーフィルタ基板を得た。
得られたパターンの形状は縦300μm、横100μm、高さ2.0μmであって、同様のパターンを形成した基板を1000枚作製した。この時のパターン部の総面積は、0.3m(RGB画素想定)であった。
(実施例2〜6、比較例1〜3)
実施例1において、着色感光性樹脂組成物B1を表1に記載のB2〜B4、カバーフィルムを表3に記載のリング点を持つカバーフィルムB、C、D、E、Fに変更した以外は、実施例1と同様の方法でブルー(B)画素を形成し、カラーフィルタ基板を得た。
(実施例7)
−フォトスペーサー形成用感光性転写材料の作製−
実施例1の感光性樹脂転写材料B1の作製において、用いた前記着色感光性樹脂組成物B1を、下記の組成よりなる顔料としてコロイダルシリカを含有するフォトスペーサ形成用樹脂組成物S1に変更した以外は上記と同様の方法によって、フォトスペーサ形成用感光性転写材料S1を作製した。感光性樹脂層の乾燥層厚は4.0μmであった。
Figure 2008129431
−フォトスペーサの形成−
得られたフォトスペーサ形成用感光性転写材料S1を用いて、実施例1と同様の方法で転写、露光、現像し、フォトスペーサーパターンを作製した。
次に、スペーサーパターンが設けられた基板を、230℃下で30分間加熱処理を行ない(熱処理工程)、フォトスペーサ付基板を作製した。
得られたスペーサーパターンは、直径20μm、平均高さ3.4μmの柱状であった。
また、この時のパターン部の総面積は、0.3m(RGB画素想定)であった。
(実施例8〜12、比較例4〜5)
実施例7において、フォトスペーサ形成用樹脂組成物S1を表2に記載のS2〜S3、カバーフィルムを表4に記載のリング点を持つカバーフィルムに変更した以外は、実施例1と同様の方法でフォトスペーサ付基板を形成した。
−ピンホール−
実施例1〜6、比較例1〜3で作成したカラーフィルタ基板を光学顕微鏡(微分干渉モード、200倍)で全面観察しピンホール(大きさ30μmφ以上)の発生数を観察し、各カラーフィルタ基板について良品か不良かを判断した。カラーフィルタ基板1000枚中の良品数を表3に示した。
良品…0個以上20個未満、
不良…20個以上
−脱落数−
実施例7〜12、比較例4〜5で作成したスペーサ付基板を面検機(タカノ(株) CF検査装置 LCF−3011XU)で全面観察し脱落の発生数を観察し、各スペーサ付基板について良品か不良かを判断した。スペーサ付基板1000枚中の良品数を表4に示した。
良品…0個以上20個未満、
不良…20個以上
−カバーフィルム生産性−
王子製紙(株)製アルファンE−501を顕微鏡で観察し、該カバーフィルムの中でリング点の条件に合う部分を選別、カッティングした際に、使用可能な部分を評価した。
○:ほとんどが使用可能であった。
△:少し使用できない部分があった。
×:使用可能な部分がなかった。
Figure 2008129431
なお、比較例3で作製したカラーフィルタ基板は、実施例で作製したカラーフィルタ基板と比較して、色純度が低く、表示装置用カラーフィルタとして用いることはできなかった。
Figure 2008129431
(実施例13)
[カラーフィルタの作製(感光性樹脂転写材料のラミネートによる作製)]
実施例1の感光性樹脂転写材料B1の作製において、用いた前記着色感光性樹脂組成物B1を、下記の組成よりなる着色感光性樹脂組成物K1、R1、G1に変更した以外は上記と同様の方法によって、感光性樹脂転写材料K1、R1、G1を作製した。
Figure 2008129431
尚、表5に記載の組成物の内、K顔料分散物1の組成は下記の通りである。
・カーボンブラック(商品名:Nipex35、デグサ ジャパン(株)製)
13.1部
・分散剤(下記化合物1) 0.65部
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万)6.72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 79.53部
Figure 2008129431
バインダー2の組成は下記の通りである。
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/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 73部
R顔料分散物1の組成は下記の通りである。
・C.I.P.R.254(商品名:Irgaphor Red B−CF、
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 8部
・分散剤(前記化合物1) 0.8部
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3万) 8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 83部
R顔料分散物2の組成は下記の通りである。
・C.I.P.R.177(商品名:Cromophtal Red A2B、
チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 18部
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3万) 12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 70部
バインダー1の組成は下記の通りである。
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メチルメタクリレート
=38/25/37モル比のランダム共重合物、分子量4万) 27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 73部
添加剤1は、燐酸エステル系特殊活性剤(楠本化成(株)製、商品名:HIPLAAD ED152)を用いた。
G顔料分散物1は、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製の「商品名:GT−2」を用いた。
Y顔料分散物1は、御国色素(株)製の「商品名:CFエローEX3393」を用いた。
−ブラック(K)画像の形成−
無アルカリガラス基板に、25℃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)γ−ア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、信越化学工業(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℃2分加熱して次のラミネーターに送った。
前記感光性樹脂転写材料K1のカバーフィルムを剥離後、ラミネーター((株)日立インダストリイズ製(LamicII型))を用い、100℃に加熱した前記基板に、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分でラミネートした。
仮支持体を熱可塑性樹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樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量70mJ/cmでパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(商品名:T−PD2、富士写真フイルム(株)製を、純水で12倍(T−PD2を1質量部と純水を11質量部の割合で混合)に希釈した液)を30℃50秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像し熱可塑性樹脂層と中間層を除去した。引き続き、この基板上面にエアを吹きかけて液切りした後、純水をシャワーにより10秒間吹き付け、純水シャワー洗浄し、エアを吹きかけて基板上の液だまりを減らした。
引き続き炭酸Na系現像液(0.38モル/リットルの炭酸水素ナトリウム、0.47モル/リットルの炭酸ナトリウム、5質量%のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アニオン界面活性剤、消泡剤、安定剤含有、商品名:T−CD1、富士写真フイルム(株)製を純水で5倍に希釈した液)を用い、29℃30秒、コーン型ノズル圧力0.15MPaでシャワー現像し感光性樹脂層を現像しパターニング画像を得た。
引き続き洗浄剤(燐酸塩・珪酸塩・ノニオン界面活性剤・消泡剤・安定剤含有、商品名:T−SD1 富士写真フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈して用い、33℃20秒、コーン型ノズル圧力0.02MPaでシャワーで吹きかけ、更にナイロン毛を有す回転ブラシにより形成された画像を擦って残渣除去を行い、ブラック(K)の画像を得た。その後、該基板に対して両面から超高圧水銀灯で500mJ/cmの露光量でポスト露光後、220℃、15分間熱処理した。
このKの画像を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−レッド(R)画素の形成−
前記感光性樹脂転写材料R1を用い、前記感光性樹脂転写材料K1と同様の工程で、熱処理済みのレッド(R)画素を得た。但し露光量は40mJ/cm、炭酸Na系現像液による現像は35℃35秒とした。
このKの画像、及びRの画素を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−グリーン(G)画素の形成−
前記感光性樹脂転写材料G1を用い、前記感光性樹脂転写材料R1と同様の工程で、熱処理済みのグリーン(G)の画素を得た。但し露光量は40mJ/cm、炭酸Na系現像液による現像は34℃45秒とした。
このKの画像、RとGの画素を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−ブルー(B)画素の形成−
前記感光性樹脂転写材料B1を用い、前記感光性樹脂転写材料R1と同様の工程で、熱処理済みのブルー(B)の画素を得た。但し露光量は30mJ/cm、炭酸Na系現像液による現像は36℃40秒とした。
このR、G、B画素及びKの画像を形成した基板を240℃で50分ベークして、目的のカラーフィルタを得た。
上記より得たカラーフィルタ基板のR画素、G画素、及びB画素並びにK画像(ブラックマトリクス)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。次いで、前記実施例7に従い、前記で形成したITO膜上の隔壁(ブラックマトリックス)上部に相当する部分にスペーサを形成した。
−液晶表示装置の作製−
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モード用にパターニングを施し、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クス外枠に相当する位置に紫外線硬化樹脂のシール剤をディスペンサ方式により塗布し、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UV照射した後、熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリッツ製の偏光板HLC2−2518を貼り付けた。次いで、赤色(R)LEDとしてFR1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)、緑色(G)LEDとしてDG1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)、青色(B)LEDとしてDB1112H(スタンレー電気(株)製のチップ型LED)を用いてサイドライト方式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、液晶表示装置を作製した。
(実施例14〜18、比較例6、7)
実施例13において、用いた感光性樹脂転写材料K1、R1、G1、B1とフォトスペーサ形成用感光性転写材料S1を表6に記載したカバーフィルムを用いた転写材料に変更した以外は、実施例13と同様の方法で液晶表示装置を作製した。
[見栄え]
前記で得られた液晶表示装置の各々について、グレイのテスト信号を入力させたときのグレイ表示を目視にて観察し、表示ムラの発生の有無を下記評価基準にしたがって評価した。
〈評価基準1〉
○:表示ムラは全く認められなく、見栄えが良かった。
△:表示ムラが僅かに認められたが、見栄えが良かった。
×:表示ムラが顕著に認められ、見栄えが悪かった。
Figure 2008129431
なお、比較例6に用いられた感光性樹脂転写材料を構成するカバーフィルムは、上記評価から明らかなようにその生産性に劣るものである。

Claims (4)

  1. 仮支持体と、前記仮支持体上に形成された少なくとも1層の感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層を覆うカバーフィルムと、を少なくとも有する感光性転写材料であって、
    前記感光性樹脂層が、固形分比10%以上の顔料を含み、前記カバーフィルムの、直径10μm以上のリング点の数が50から500個/mであり、直径300μm以上のリング点の数が3個/m以下であることを特徴とする感光性転写材料。
  2. カラーフィルタの製造に用いられることを特徴とする請求項1に記載の感光性転写材料。
  3. 請求項1又は2に記載の感光性転写材料を少なくとも1種類用いて作製されたことを特徴とするカラーフィルタ。
  4. 請求項3に記載のカラーフィルタを有する表示装置。
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