JP4569283B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents
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Description
本発明は、例えばカラー液晶表示装置等のカラー表示装置等に用いられるカラーフィルタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a color filter used for a color display device such as a color liquid crystal display device.
例えばカラー液晶表示装置等に使用されるカラーフィルタは、透明基板上に、赤(R)、緑(G)、及び青(B)の三色の着色パターンが規則正しく例えばドット状あるいはストライプ状に配列されたもので、各着色層間には、各着色層を光学的に分離するための隔壁となる格子状あるいはストライプ状の光遮蔽層いわゆるブラックマトリクスが設けられている。このようなカラーフィルタでは、従来より、透明基板上に、ブラックマトリクス、及び3色の着色パターンの各層を、各々、レジスト塗布、露光、及び現像工程等を繰り返すフォトリソグラフィー法を利用して形成していた。フォトリソグラフィー法を用いるとパターン精度は良好となるけれども、作業工程数が多く、コスト高になるという問題があった。 For example, in a color filter used in a color liquid crystal display device, etc., three colored patterns of red (R), green (G), and blue (B) are regularly arranged in a dot shape or a stripe shape on a transparent substrate. Thus, between each colored layer, a lattice-shaped or stripe-shaped light shielding layer so-called black matrix serving as a partition for optically separating each colored layer is provided. In such a color filter, conventionally, each layer of a black matrix and three colored patterns is formed on a transparent substrate by using a photolithography method that repeats resist coating, exposure, and development processes. It was. When the photolithography method is used, the pattern accuracy is good, but there is a problem that the number of work steps is large and the cost is high.
特に、近年の表示装置の大画面化の傾向に伴い、広い面積に適用しても、低コストで、パターン精度の良好なカラーフィルタの製造方法が望まれていた。 In particular, with the trend toward larger screens of display devices in recent years, there has been a demand for a method for manufacturing a color filter with good pattern accuracy at low cost even when applied to a wide area.
このようなことから、ブラックマトリクスをフォトリソグラフィー法で形成し、3色の着色パターンを、フォトリソグラフィー法に代えて、インクジェット法を用いて形成する方法がある(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、フォトリソグラフィー法を用いて形成されるブラックマトリクスは、ブラックマトリクスに含まれる遮光成分に起因して露光不良が発生しやすいという問題があった。 For this reason, there is a method in which a black matrix is formed by a photolithography method, and a colored pattern of three colors is formed by using an ink jet method instead of the photolithography method (see, for example, Patent Document 1). However, the black matrix formed by using the photolithography method has a problem that exposure failure is likely to occur due to a light shielding component included in the black matrix.
そこで、ブラックマトリクスを、フォトリソグラフィー法に代えて、印刷法を用いて形成する方法が提案されている。 Therefore, a method has been proposed in which the black matrix is formed using a printing method instead of the photolithography method.
このブラックマトリクスは、高精細な着色パターンを得るためには、その断面が矩形であることが望ましい。ブラックマトリクスを印刷するために使用されるインク中の溶剤成分が多いと、溶剤が揮発した後に得られたブラックマトリクスの断面が丸みを帯びてしまうことから、ブラックマトリクスの好適な印刷方法として、例えば使用されるインク中の溶剤成分が少なく、広い面積にわたり高精細パターンが得られる反転印刷を用いることが考えられる。 In order to obtain a high-definition coloring pattern, the black matrix preferably has a rectangular cross section. When there are many solvent components in the ink used for printing the black matrix, the cross section of the black matrix obtained after the solvent is volatilized is rounded. It is conceivable to use reversal printing in which a high-definition pattern is obtained over a wide area with a small amount of solvent component in the ink used.
この反転印刷では、ブランケット版にインクを均一に塗布し、凹版を用いて不要のインクを除去し、反転パターンをブランケット版上に形成した後、基板上に一括転写する。このとき、使用されるインク中には、ブランケット版からの離形性を上げるため、離形剤が十分に添加される。しかしながら、この離形剤は、反転印刷後のベーク処理でブラックマトリクスから溶出し、ブラックマトリクス表面のみならず基板表面にまで広がる場合がある。その結果、ブラックマトリクスによる隔壁間の基板上に3色の着色パターンをインクジェット印刷により形成する際に、インクがはじかれて隔壁間に十分に載らず、白抜けが発生し、その結果、カラーフィルタの色むらを生じるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光遮蔽層、及び着色パターンを、マスクを使ったフォトリソグラフィ法を用いることなく、大画面にも対応し得る良好な寸法精度及び低コストで形成し得、色むらのない高精細なカラーフィルタを製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the light shielding layer and the coloring pattern can be applied to a large screen without using a photolithographic method using a mask with good dimensional accuracy and low cost. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a high-definition color filter that can be formed and has no color unevenness.
本発明の第1の観点に係るカラーフィルタの製造方法は、対向する第1及び第2の主面を有する透明基板の各主面上に、各々、所定のパターンを有する第1の光遮蔽層及び第2の光遮蔽層を印刷法により形成する工程、
該透明基板の該第1の主面及び該第1の光遮蔽層上に、撥インク剤を含有するポジレジスト層を形成する工程、
該ポジレジスト層を、該透明基板の該第2の主面側から露光した後、現像を行うことにより、該第1の光遮蔽層上に選択的に、パターン加工されたポジレジスト層を設け、該第1の光遮蔽層間にレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、
該パターン加工工程後、該第2の光遮蔽層を除去する工程、及び
該第2の光遮蔽層の除去工程後、該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備することを特徴とする。
The color filter manufacturing method according to the first aspect of the present invention includes a first light shielding layer having a predetermined pattern on each main surface of a transparent substrate having first and second main surfaces facing each other. And a step of forming the second light shielding layer by a printing method,
Forming a positive resist layer containing an ink repellent agent on the first main surface of the transparent substrate and the first light shielding layer;
The positive resist layer is exposed from the second main surface side of the transparent substrate and then developed to selectively provide a patterned positive resist layer on the first light shielding layer. A pattern processing step of providing an opening from which the resist layer has been removed between the first light shielding layers,
After the pattern processing step, after removing the second light shielding layer, and after removing the second light shielding layer, colored ink is ejected into the opening by an ink jet method to form a colored layer. It comprises the process.
また、本発明の第2の観点に係るカラーフィルタの製造方法は、
対向する第1及び第2の主面を有する透明基板の各主面上に、各々、所定のパターンを有する第1の光遮蔽層及び第2の光遮蔽層を印刷法により形成する工程、
該透明基板の該第1の主面及び該第1の主面上に形成された該光遮蔽層上に、ポジレジスト層を形成する工程、
該ポジレジスト層を、該透明基板の該第2の主面側から露光した後、現像を行うことにより、該第1の光遮蔽層上に選択的に、パターン加工されたポジレジスト層を設け、該第1の光遮蔽層間にレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、
該パターン加工工程後、該第2の光遮蔽層を除去する工程、
該第2の光遮蔽層の除去工程後、該パターン加工されたポジレジスト層上に撥インク層を形成する工程、
該撥インク層を形成工程後、該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備することを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the color filter which concerns on the 2nd viewpoint of this invention,
Forming a first light shielding layer and a second light shielding layer each having a predetermined pattern on each principal surface of the transparent substrate having the first and second principal surfaces facing each other by a printing method;
Forming a positive resist layer on the first main surface of the transparent substrate and the light shielding layer formed on the first main surface;
The positive resist layer is exposed from the second main surface side of the transparent substrate and then developed to selectively provide a patterned positive resist layer on the first light shielding layer. A pattern processing step of providing an opening from which the resist layer has been removed between the first light shielding layers,
A step of removing the second light shielding layer after the pattern processing step;
A step of forming an ink repellent layer on the patterned positive resist layer after the step of removing the second light shielding layer;
After the step of forming the ink repellent layer, a step of discharging a colored ink to the opening by an ink jet method to form a colored layer is provided.
本発明において、好ましくは、前記印刷法として反転印刷法を使用することができる。 In the present invention, preferably, a reverse printing method can be used as the printing method.
本発明において、好ましくは、前記反転印刷法には、離形剤を含有する光遮蔽層形成用インクを用いることができる。 In the present invention, it is preferable that an ink for forming a light shielding layer containing a release agent can be used in the reversal printing method.
本発明において、好ましくは、前記ポジレジスト層を形成する工程の前に、印刷された光遮蔽層を加熱する工程をさらに具備することができる。 In the present invention, preferably, a step of heating the printed light shielding layer may be further included before the step of forming the positive resist layer.
本発明において、好ましくは、前記ポジレジスト層を形成する工程の前に、少なくとも、前記光遮蔽層が形成された前記透明基板の第1の主面を紫外線オゾン洗浄に供する工程をさらに具備することができる。 In the present invention, preferably, before the step of forming the positive resist layer, at least a step of subjecting at least the first main surface of the transparent substrate on which the light shielding layer is formed to ultraviolet ozone cleaning is further provided. Can do.
本発明において、好ましくは、前記撥インク層を形成する工程の前に、前記ポジレジスト層を加熱する工程をさらに具備することができる。 In the present invention, preferably, a step of heating the positive resist layer may be further included before the step of forming the ink repellent layer.
本発明において、好ましくは、前記第2の主面上の光遮蔽層のパターンの幅は、前記第1の主面上の光遮蔽層のパターンの幅よりも狭くすることができる。 In the present invention, preferably, the width of the pattern of the light shielding layer on the second main surface can be made smaller than the width of the pattern of the light shielding layer on the first main surface.
本発明の方法を用いると、その光遮蔽層、及び着色パターンを、マスクを使ったフォトリソグラフィ法を用いることなく、大画面にも対応し得る良好な寸法精度及び低コストで形成することができるので、色むらのない高精細なカラーフィルタが得られる。 By using the method of the present invention, the light shielding layer and the colored pattern can be formed with good dimensional accuracy and low cost that can be applied to a large screen without using a photolithography method using a mask. Therefore, a high-definition color filter without color unevenness can be obtained.
本発明の第1の観点に係るカラーフィルタの製造方法は、透明基板上に印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層を形成する工程、光遮蔽層が形成された透明基板上に、ポジレジスト層を形成する工程、ポジレジスト層を露光した後、現像を行うことにより、光遮蔽層上に選択的にパターン加工されたポジレジスト層を設け、光遮蔽層間にポジレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、及び開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備するカラーフィルタの製造方法において、光遮蔽層は、透明基板の両主面に形成されて、その第1の主面に所定のパターンを有する第1の光遮蔽層、その第2の主面に所定のパターンを有する第2の光遮蔽層が設けられ、ポジレジスト層は撥インク剤を含有し、露光は透明基板の第2の主面側から裏露光され、第2の光遮蔽層は、パターン加工工程後に除去されることを特徴とする。 The color filter manufacturing method according to the first aspect of the present invention includes a step of forming a light shielding layer having a predetermined pattern on a transparent substrate by a printing method, a positive resist on the transparent substrate on which the light shielding layer is formed. Step of forming a layer, opening the positive resist layer after exposure, and providing a positive resist layer selectively patterned on the light shielding layer by performing development, and opening the positive resist layer removed between the light shielding layers In a color filter manufacturing method comprising a pattern processing step of providing a portion and a step of forming a colored layer by discharging colored ink to the opening by an inkjet method, the light shielding layers are formed on both main surfaces of the transparent substrate. Then, a first light shielding layer having a predetermined pattern is provided on the first main surface, and a second light shielding layer having a predetermined pattern is provided on the second main surface, and the positive resist layer has a light-repellent property. Containing click agent, exposure is back exposed from the second major surface side of the transparent substrate, the second light-shielding layer, characterized in that it is removed after patterning process.
本発明の第2の観点に係るカラーフィルタの製造方法は、透明基板上に印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層を形成する工程、光遮蔽層が形成された透明基板上に、ポジレジスト層を形成する工程、ポジレジスト層を露光した後、現像を行うことにより、光遮蔽層上に選択的にパターン加工されたポジレジスト層を設け、光遮蔽層間にポジレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、及び開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備するカラーフィルタの製造方法において、光遮蔽層は透明基板の両主面に形成されて、その第1の主面に所定のパターンを有する第1の光遮蔽層、その第2の主面に所定のパターンを有する第2の光遮蔽層が設けられ、露光は透明基板の第2の主面側から裏露光され、第2の光遮蔽層は、パターン加工工程後に除去され、第2の光遮蔽層の除去後、パターン加工されたポジレジスト層上に撥インク層を形成することを特徴とする。 The color filter manufacturing method according to the second aspect of the present invention includes a step of forming a light shielding layer having a predetermined pattern on a transparent substrate by a printing method, a positive resist on the transparent substrate on which the light shielding layer is formed. Step of forming a layer, opening the positive resist layer after exposure, and providing a positive resist layer selectively patterned on the light shielding layer by performing development, and opening the positive resist layer removed between the light shielding layers In a color filter manufacturing method comprising a pattern processing step of providing a portion and a step of forming a colored layer by discharging colored ink to the opening by an ink jet method, the light shielding layers are formed on both main surfaces of the transparent substrate. A first light-shielding layer having a predetermined pattern on the first main surface, and a second light-shielding layer having a predetermined pattern on the second main surface. of Back exposure is performed from the surface side, the second light shielding layer is removed after the pattern processing step, and after removing the second light shielding layer, an ink repellent layer is formed on the patterned positive resist layer. And
本発明の方法によれば、光遮蔽層を印刷法により形成し、さらに、着色層をインクジェット法により形成することにより、光遮蔽層あるいは着色層をフォトリソグラフィー法により形成した場合に比べて、レジスト及び現像液等の材料の削減、作業工程数の削減、作業時間の短縮が可能となり、カラーフィルタの製造を格段に低コスト化することができる。 According to the method of the present invention, the light shielding layer is formed by a printing method, and further, the colored layer is formed by an ink jet method, so that the resist is compared with the case where the light shielding layer or the colored layer is formed by a photolithography method. In addition, it is possible to reduce the number of materials such as a developing solution, the number of work steps, and the work time, and the cost of manufacturing a color filter can be significantly reduced.
本発明の第1の観点に係る方法によれば、透明基板上に形成された、光遮蔽層と、ポジレジスト層とを含む積層が、光遮蔽層単独よりも十分に高い高さを持つ隔壁を構成し、かつ隔壁の最上層となるポジレジスト層が撥インク剤を含有し、光遮蔽層よりも高い撥インク性を有するため、インクジェット印刷により吐出された着色インクが、隔壁上面ではじかれ、開口部内で容易に受容されて、転写むらによる白抜けの防止が可能となり、また、隔壁を越えて隣接する開口部にインクが移行しにくく、混色の防止が可能となる。 According to the method of the first aspect of the present invention, the partition including the light shielding layer and the positive resist layer formed on the transparent substrate has a height sufficiently higher than that of the light shielding layer alone. The positive resist layer that is the uppermost layer of the partition wall contains an ink repellent agent and has a higher ink repellency than the light shielding layer, so that the colored ink ejected by inkjet printing is repelled on the top surface of the partition wall. It is easily received in the opening, and it is possible to prevent white spots due to uneven transfer, and it is difficult for ink to move to the adjacent opening beyond the partition wall, thereby preventing color mixing.
また、本発明の第2の観点に係る方法によれば、透明基板上に形成された、光遮蔽層と、ポジレジスト層と、撥インク剤層とを含む積層が、光遮蔽層単独よりも十分に高い高さを持つ隔壁を構成し、かつ隔壁の最上層となる撥インク剤層が、光遮蔽層及びポジレジスト層よりも高い撥インク性を有する。このため、インクジェット印刷により吐出された着色インクが、隔壁上面ではじかれ、開口部内で容易に受容されて、転写むらによる白抜けの防止が可能となり、また、隔壁を越えて隣接する開口部にインクが移行しにくく、混色の防止が可能となる。 Further, according to the method of the second aspect of the present invention, the laminate including the light shielding layer, the positive resist layer, and the ink repellent layer formed on the transparent substrate is more than the light shielding layer alone. The ink repellent agent layer that constitutes the partition wall having a sufficiently high height and is the uppermost layer of the partition wall has higher ink repellency than the light shielding layer and the positive resist layer. For this reason, the colored ink ejected by ink jet printing is repelled on the upper surface of the partition wall and easily received in the opening, and it becomes possible to prevent white spots due to uneven transfer, and to the adjacent opening beyond the partition. It is difficult for ink to migrate, and color mixing can be prevented.
このように、本発明によれば、色むらのない、高精細なカラーフィルタを製造することができる。 Thus, according to the present invention, a high-definition color filter having no color unevenness can be manufactured.
また、本発明に用いられるポジレジスト層のパターン加工は、透明基板の第2の主面から裏露光ができるので、特別なマスクも必要なく、低コストかつ容易である。尚、ポジレジスト層は着色され得る。 In addition, the pattern processing of the positive resist layer used in the present invention can be back-exposed from the second main surface of the transparent substrate, so that a special mask is not required, and it is low-cost and easy. The positive resist layer can be colored.
さらに、本発明の方法では、透明基板の両面に所定のパターンに応じて光遮蔽層が形成されるため、露光の際、一方の面の光遮蔽層に欠陥が生じても、他方の面上の光遮蔽層がマスクとなり、この欠陥を補うことができるので、一方の面のみに光遮蔽層を形成するよりも、ポジレジスト層のパターン加工の精度がより良好となる。 Furthermore, in the method of the present invention, a light shielding layer is formed on both surfaces of the transparent substrate in accordance with a predetermined pattern. Therefore, even if a defect occurs in the light shielding layer on one surface during exposure, This light shielding layer can be used as a mask to compensate for this defect, so that the pattern processing accuracy of the positive resist layer becomes better than forming the light shielding layer only on one surface.
本発明の方法は、上述のように、寸法精度が良好となり、色むらが発生しにくいため、例えば360mm×460mm以上の大画面の大きさのカラーフィルタの製造に十分対応し得る。 As described above, the method of the present invention has good dimensional accuracy and is less likely to cause color unevenness. Therefore, the method of the present invention can sufficiently cope with the manufacture of a color filter having a large screen size of, for example, 360 mm × 460 mm or more.
以下、図面を用いて本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1ないし図8に、本発明の第1の観点に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図を示す。 1 to 8 are views for explaining an example of a color filter manufacturing method according to the first aspect of the present invention.
本発明の第1の観点に係るカラーフィルタの製造方法では、まず、図1に示すように、第1の主面2及びこれに対向する第2の主面3を有する透明基板1を用意し、第1の主面2上に印刷法により第1の光遮蔽層4を例えば格子状あるいはストライプ状に形成し、同様に、第2の主面3上に印刷法により第2の光遮蔽層4’を、透明基板1を介して光遮蔽層4と対向する領域内に、光遮蔽層4のパターンに応じたパターンで形成する。
In the method for manufacturing a color filter according to the first aspect of the present invention, first, as shown in FIG. 1, a transparent substrate 1 having a first
このとき、第2の光遮蔽層4’のパターン寸法は、第1の光遮蔽層4のパターン寸法に対し、同じであるか、あるいはパターンの幅を図2に示すように若干狭くすることができる。パターンの幅を狭くする場合、印刷の際に2種類のパターン原版が必要となるけれども、第1の光遮蔽層に対向した領域に形成される第2の光遮蔽層の位置合わせが容易となる。
At this time, the pattern dimension of the second
反転印刷法により所定のパターンを有する光遮蔽層4を形成した後、あるいは光遮蔽層4及び光遮蔽層4’を形成した後に、好ましくは加熱いわゆるポストベークを行うことができる。これにより、印刷された光遮蔽層を熱硬化すると共に、透明基板1上に強固に固着させることができる。加熱温度は、例えば150℃ないし230℃にすることができる。印刷により形成された光遮蔽層には、着色パターンを形成する際に用いられるインクジェットインクをはじく成分が含まれることがある。ポストベークにより、光遮蔽層表面にこの成分が溶出することがある。このようなときには、ポストベーク後に紫外線オゾン洗浄等を行い、この成分を除去することができる。また、溶出したこの成分が光遮蔽層間の透明基板表面まで至るときには、紫外線オゾン洗浄等によりこの成分を除去することがより好ましい。
After forming the
次に、図3に示すように、透明基板の第1の主面2及び第1の主面2上に形成された光遮蔽層4上に、撥インク剤を含有するポジレジスト層5を形成する。ポジレジスト層5形成後、必要に応じて、例えば90℃ないし110℃でプリベークを行うことができる。これにより、ポジレジスト層5を硬化すると共に、第1の光遮蔽層4上により強固に固着させることができる。
Next, as shown in FIG. 3, a positive resist
その後、図4に示すように、透明基板1の第2の主面3側から第1の主面2の方向への露光いわゆる裏露光を行う。このとき、第1の光遮蔽層4及び第2の光遮蔽層4’がフォトマスクのように機能するため、透明基板1を透過した光により、第1の光遮蔽層4が形成されていない領域上のポジレジスト層5が露光され、第1の光遮蔽層4が形成された領域上に位置するポジレジスト層は露光されない。露光後、現像を行うことにより、露光されたポジレジスト層が除去される。また、透明基板1には、所定のパターンをもつ光遮蔽層4と光遮蔽層4’の両方が形成されているため、例えば第1の光遮蔽層4の形成時に欠陥を生じた場合でも、対向する第2の光遮蔽層4’がマスクとなり、レジスト層を所望のパターンで露光し得、良好な精度でパターン加工を行うことができる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, exposure in the direction of the first
このようにして、図5に示すように、第1の光遮蔽層4上に、第1の光遮蔽層4のパターンに応じてパターン加工された、ポジレジスト層5aが設けられ、第1の光遮蔽層4間に、露光されたポジレジスト層が除去された開口部が設けられる。このパターン加工された、第1の光遮蔽層4及びポジレジスト層5aの積層は、第1の光遮蔽層4単独の高さよりも高くなるため、透明基板1上に、インクジェットノズルにより吐出される着色パターン塗布インクをより受容し易い高さの隔壁を提供する。また、その最上層となるポジレジスト層5aが撥インク性を持ち、またその下の第1の光遮蔽層4はポジレジスト層5aより撥インク性が低いので、吐出されるインクは隔壁上面ではじかれ、また開口内では十分に受容され得る。
Thus, as shown in FIG. 5, the positive resist
ポジレジスト層5aの形成後、任意に加熱いわゆるポストベークを行うことができる。これにより、ポジレジスト5aを十分に熱硬化することができ、かつポジレジスト層5a表面から撥インク剤を溶出させてその撥インク性をより高くすることができる。加熱温度は、例えば150℃ないし230℃にすることができる。
After the formation of the positive resist
続いて、図6に示すように、第2の主面上から第2の光遮蔽層4’を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the second
その後、図7に示すように、インクジェット装置に、着色パターン塗布インク8例えば赤色着色インク8R、緑色着色インク8G、及び青色着色インク8Bを各々適用し、インクジェットノズル7例えば赤色用インクジェットノズル7R、緑色用インクジェットノズル7G、及び青色用インクジェットノズル7Bより、開口部に、各色の着色インク8R,8G,8Bを所定の配列で吐出する。各色の着色インク8R,8G,8Bは、上記積層からなる隔壁により、互いに隣接する開口部にはみ出すことなく、所定の開口部内に受容され得る。このため、各色の着色インク8R,8G,8B間の混色、それによる黒欠陥が発生しにくく、及び着色層の塗布むら(白抜け)、それによる色むらは発生しにくい。
Thereafter, as shown in FIG. 7, the colored
このようにして、図8に示すように、透明基板1上に、所定のパターンを有する、第1の光遮蔽層4及び撥インク剤を含有するポジレジスト層5aの積層と、この積層間に規則正しく配列された、赤色着色層11R、緑色着色層11G、及び青色着色層11Bを有する着色パターン11とを含む本発明の第1の観点に係るカラーフィルタ10が形成される。
In this way, as shown in FIG. 8, on the transparent substrate 1, a first
また、本発明の第2の観点に係るカラーフィルタの製造方法では、撥インク剤を含有するポジレジスト層の代わりに、撥インク剤が添加されないポジレジスト層を形成すること以外は、上記第1の観点に係るカラーフィルタの図1ないし図6に示す各製造工程と同様にして、光遮蔽層4上に、パターン加工された、撥インク剤が添加されないポジレジスト層を形成して、第2の主面から第2の光遮蔽層を除去する。
In the method for producing a color filter according to the second aspect of the present invention, the first resist except that a positive resist layer to which no ink repellent agent is added is formed instead of the positive resist layer containing the ink repellent agent. In the same manner as in each of the manufacturing steps shown in FIGS. 1 to 6 of the color filter according to the above aspect, a patterned positive resist layer to which no ink repellent agent is added is formed on the
その後、図9に示すように、パターン加工された、撥インク剤が添加されないポジレジスト層5’a上に、撥インク層12を形成する。このパターン加工された、第1の光遮蔽層4及びポジレジスト層5aの積層は、第1の光遮蔽層4単独の高さよりも高くなるため、透明基板1上に、インクジェットノズルにより吐出される着色パターン塗布インクをより受容し易い高さの隔壁を提供する。また、その最上層となる撥インク層12が撥インク性を持ち、また、その下の第1の光遮蔽層4及びポジレジスト層5は、撥インク層12より撥インク性が低いので、吐出されるインクは隔壁上面ではじかれ、また開口内では十分に受容され得る。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the
さらに、図10に示すように、インクジェット装置に、着色パターン塗布インク8例えば赤色着色インク8R、緑色着色インク8G、及び青色着色インク8Bを各々適用し、インクジェットノズル7例えば赤色用インクジェットノズル7R、緑色用インクジェットノズル7G、及び青色用インクジェットノズル7Bより、開口部に、各色の着色インク8R,8G,8Bを所定の配列で吐出する。各色の着色インク8R,8G,8Bは、上記積層からなる隔壁により、互いに隣接する開口部にはみ出すことなく、所定の開口部内に受容され得る。このため、各色の着色インク8R,8G,8B間の混色、それによる黒欠陥が発生しにくく、及び着色層の塗布むら(白抜け)、それによる色むらは発生しにくい。
Further, as shown in FIG. 10, a colored
このようにして、図11に示すように、透明基板1上に、所定のパターンを有する、第1の光遮蔽層4、ポジレジスト層5’a、撥インク剤層12の積層と、この積層間に規則正しく配列された、赤色着色層11R、緑色着色層11G、及び青色着色層11Bを有する着色パターン11とを含む本発明の第2の観点に係るカラーフィルタ20が形成される。
In this way, as shown in FIG. 11, the first
透明基板としては、例えばガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、及びポリアクリレート等のプラスチックシート及びプラスチックフィルムを好適に使用することができる。 As the transparent substrate, for example, a plastic sheet and a plastic film such as a glass substrate, a quartz substrate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, and polyacrylate can be preferably used.
光遮蔽層は、光遮蔽層印刷用のインク組成物を用いて印刷され得る。このインク組成物は、インク用バインダ樹脂と黒色遮光材とを含有し得る。 The light shielding layer can be printed using an ink composition for printing a light shielding layer. The ink composition may contain an ink binder resin and a black light shielding material.
黒色遮光材としては、例えば黒色顔料、黒色染料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、及び鉄黒からなる群から選択され得る。このインク組成物には、さらに酸化チタン、無機顔料、及び有機顔料を混合することができる。 The black light shielding material can be selected from the group consisting of black pigment, black dye, carbon black, aniline black, graphite, and iron black, for example. This ink composition can further contain titanium oxide, an inorganic pigment, and an organic pigment.
光遮蔽層は、例えばストライプ状あるいは格子状のパターンで形成することができる。これらのパターンの幅は、例えば5μmないし50μmにすることができる。また、光遮蔽層の厚さは、0.5μmないし1.5μmにすることができる。 The light shielding layer can be formed, for example, in a stripe or lattice pattern. The width of these patterns can be set to 5 μm to 50 μm, for example. The thickness of the light shielding layer can be 0.5 μm to 1.5 μm.
印刷法としては、例えば反転印刷法、凸版オフセット印刷法、及び平板印刷法等があげられる。好ましくは反転印刷法を使用することができる。 Examples of the printing method include a reverse printing method, a letterpress printing method, and a flat printing method. Preferably, the reverse printing method can be used.
図12ないし図14に、反転印刷法を用いた光遮蔽層の形成工程の一例を説明するための図を示す。 FIGS. 12 to 14 are views for explaining an example of the light shielding layer forming process using the reverse printing method.
図中、22は光遮蔽層形成用インクを定量塗布する塗布ユニット、24は塗布ユニット22から光遮蔽層形成用インクを受容し、インク層23を支持する回転可能な円筒形のブランケット胴、32はブランケット胴上に設置されたブランケット、25は、光遮蔽層の反転パターンに応じた凹状パターンを有し、ブランケット32上のインク層23から不要な部分を取り除くための剥離部材を、各々示す。
In the figure, 22 is a coating unit for applying a constant amount of light shielding layer forming ink, 24 is a rotatable cylindrical blanket cylinder that receives the light shielding layer forming ink from the
まず、図12に示すように、ブランケット胴24を回転移動することにより、塗布ユニット22内からインクを受容し、ブランケット32上に一様なインク層23を塗布する。
First, as shown in FIG. 12, the
次に、図13に示すように、インク層23上に剥離部材25を当接し、インク層23から不要な部分を取り除き、ブランケット24上に光遮蔽層の反転パターン31を形成する。
Next, as shown in FIG. 13, the peeling
その後、図14に示すように、反転パターン31が形成されたブランケット24上に透明基板27を当接して、透明基板27上に反転パターン31を転写し、光遮蔽層26を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 14, the
さらに、透明基板27の他方の主面上に、同様にして光遮蔽層を形成することができる。他方の主面上に光遮蔽層のパターンの幅を変更する場合には、剥離部材を、その幅を狭くしたこと以外は同様の凹状パターンを有する剥離部材に取り替えることが出来る。
Further, a light shielding layer can be similarly formed on the other main surface of the
塗布ユニットとしては、スリットコーター、及びダイコーター等の塗布装置を使用することが出来る。 As the coating unit, a coating device such as a slit coater and a die coater can be used.
反転印刷に使用される光遮蔽層形成用インク組成物は、上記黒色遮光材とインク用バインダ樹脂、離形剤、溶媒、及び分散剤等を含有し得る。 The ink composition for forming a light shielding layer used for reversal printing may contain the black light shielding material, the ink binder resin, a release agent, a solvent, a dispersant, and the like.
インク用バインダ樹脂としては、例えばカゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂などが選択し得る。耐熱性や耐光性が要求される際には、例えばアクリル樹脂を好ましく用いることができる。インク用バインダ樹脂の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは5重量%ないし50重量%である。 As the binder resin for ink, for example, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, and melamine resin can be selected. When heat resistance and light resistance are required, for example, an acrylic resin can be preferably used. The content of the binder resin for ink is preferably 5% by weight to 50% by weight with respect to the total weight of the ink composition.
溶媒としては、インク組成物の塗布性、分散剤安定性などを考慮して、適宜選択されたものが使用でき、例えばトルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、及びシクロヘキサノン等があげられる。溶媒の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは5重量%ないし50重量%である。 As the solvent, those appropriately selected in consideration of the coating property of the ink composition, the stability of the dispersant, and the like can be used. Examples thereof include toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diglyme, and cyclohexanone. . The content of the solvent is preferably 5% by weight to 50% by weight with respect to the total weight of the ink composition.
離形剤としては例えばケイ素および/またはフッ素の原子を含む材料例えばフッ素樹脂系部材、及びシリコーン樹脂系部材が使用され、フッ素樹脂系部材としては、含フッ素モノマーもしくはオリゴマー(低分子化合物)、シリコーン樹脂系部材としては、含ケイ素モノマーまたはオリゴマー(低分子化合物)を使用することができる。離形剤の含有量は、インク組成物全重量に対し、好ましくは0.01重量%ないし5重量%、より好ましくは0.1重量%ないし0.5重量%である。 As the release agent, for example, a material containing silicon and / or fluorine atoms such as a fluororesin-based member and a silicone resin-based member is used. As the fluororesin-based member, a fluorine-containing monomer or oligomer (low molecular compound), silicone As the resin-based member, a silicon-containing monomer or oligomer (low molecular compound) can be used. The content of the release agent is preferably 0.01% to 5% by weight, more preferably 0.1% to 0.5% by weight, based on the total weight of the ink composition.
分散剤としては、非イオン性界面活性剤例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル等、イオン性界面活性剤例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、及びテトラアルキルアンモニウム塩等、その他、有機顔料誘導体、及びポリエステルなどがあげられる。分散剤はこれらを単独、あるいは二種類以上を混合して使用することができる。分散剤の含有量は好ましくは1重量%ないし20重量%である。 Examples of the dispersant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, ionic surfactants such as sodium alkylbenzene sulfonate, poly fatty acid salts, fatty acid salt alkyl phosphates, tetraalkyl ammonium salts, and the like. Examples thereof include organic pigment derivatives and polyester. These dispersants can be used alone or in admixture of two or more. The content of the dispersant is preferably 1% to 20% by weight.
剥離部材は、適度の硬さと寸法安定性、加工性を有する材料が好ましく、例えばガラス、金属、及びプラスチックから選択され得る。ブランケットは、光遮蔽層形成用インク組成物との組み合わせで好適に選択され、高分子フィルムやゴムのようにある程度の硬度と柔軟性を有する材料であることが好ましく、例えば、フッ素系樹脂、ポリアクリレート、シリコーン樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエーテルスルホン、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムまたはこれらの混合物が用いられる。 The peeling member is preferably a material having moderate hardness, dimensional stability, and workability, and may be selected from, for example, glass, metal, and plastic. The blanket is preferably selected in combination with the light shielding layer forming ink composition, and is preferably a material having a certain degree of hardness and flexibility such as a polymer film or rubber. Acrylate, silicone resin, polycarbonate, polyolefin, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethersulfone, silicone elastomer, fluorine elastomer, butyl rubber, ethylene Propylene rubber or a mixture thereof is used.
この反転印刷法では、転写時にブランケット版からインク層を剥離しやすくするために離形剤を含有する光遮蔽層形成用インクが好ましく使用される。反転印刷法により形成された光遮蔽層を用いると、光遮蔽層形成後のポストベークにより光遮蔽層から離形剤が溶出し、光遮蔽層上面、側面、及び光遮蔽層間の開口部の透明基板表面等に広がる傾向がある。光遮蔽層側面及び開口部にこのような離形剤があると、着色パターン塗布インクがはじかれて開口部に受容されず、いわゆる白抜けが生じ、その結果、色むらとなる傾向がある。このため、上記ポストベークの後、透明基板の第1の主面及び第1の主面上に形成された光遮蔽層を紫外線オゾン洗浄に供し、光遮蔽層から溶出した離形剤を除去することができる。その後、ポジレジスト層を塗布し得る。 In this reversal printing method, an ink for forming a light shielding layer containing a release agent is preferably used in order to easily peel the ink layer from the blanket plate during transfer. When a light shielding layer formed by reversal printing is used, the release agent is eluted from the light shielding layer by post-baking after the light shielding layer is formed, and the upper surface, side surfaces, and the openings between the light shielding layers are transparent. There is a tendency to spread on the substrate surface. When such a releasing agent is present on the side surface and the opening of the light shielding layer, the colored pattern coating ink is repelled and not received in the opening, so-called white spots occur, and as a result, uneven color tends to occur. For this reason, after the post-baking, the light shielding layer formed on the first principal surface and the first principal surface of the transparent substrate is subjected to ultraviolet ozone cleaning to remove the release agent eluted from the light shielding layer. be able to. Thereafter, a positive resist layer may be applied.
紫外線オゾン洗浄では、例えばオゾン雰囲気の濃度は数十から数万ppmとし、紫外線を5〜1000mWの露光量で、1ないし10分照射する。これにより、有機物を分解することができる。なお、使用するUVランプとしては、例えば低・中出力(50〜200mW)、あるいは高出力(500〜5000mW)のものが使用できる。 In the ultraviolet ozone cleaning, for example, the concentration of the ozone atmosphere is set to several tens to several tens of thousands ppm, and the ultraviolet rays are irradiated at an exposure amount of 5 to 1000 mW for 1 to 10 minutes. Thereby, organic substance can be decomposed | disassembled. In addition, as a UV lamp to be used, for example, a low / medium output (50 to 200 mW) or a high output (500 to 5000 mW) can be used.
ポジレジスト層は、ポジレジスト組成物を、例えばバーコーター、ロールコーター、スピンコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の塗布方法を用いて塗布することにより、形成することができる。例えばポジレジスト層の厚さは、0.5μmないし5.0μmにすることができる。 The positive resist layer can be formed by applying the positive resist composition using an application method such as a bar coater, a roll coater, a spin coater, a die coater, or a gravure coater. For example, the thickness of the positive resist layer can be 0.5 μm to 5.0 μm.
本発明に使用されるポジレジスト組成物においては、被膜形成用物質として例えばアルカリ可溶性ノボラック型樹脂が用いられる。このアルカリ可溶性ノボラック型樹脂についてはフェノール類とアルデヒド類との反応生成物が挙げられる。 In the positive resist composition used in the present invention, for example, an alkali-soluble novolak resin is used as the film forming substance. Examples of the alkali-soluble novolac resin include reaction products of phenols and aldehydes.
フェノール類としてはフェノール、O−、m−、P−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、4−t−ブチルフェノール、2−t−ブチルフェノール、3−t−ブチルフェノール、2−エチルフェノール、3−エチルフェノール、4−エチルフェノール、3−メチル−6−t−ブチルフェノール、4−メチル−2−t−ブチルフェノール、2−ナフトール、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレンなどの芳香族ヒドロキシ化合物が挙げられる。 Phenols include phenol, O-, m-, P-cresol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 4-t-butylphenol, 2 -T-butylphenol, 3-t-butylphenol, 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 4-ethylphenol, 3-methyl-6-t-butylphenol, 4-methyl-2-t-butylphenol, 2-naphthol, Aromatic hydroxy compounds such as 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene and 1,7-dihydroxynaphthalene are exemplified.
アルデヒド類としてはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアルデヒドなどが挙げられる。 Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde, benzaldehyde, and phenylaldehyde.
フェノール類とアルデヒド類の反応は触媒の存在下で行われ、バルク又は溶媒中で行われ得る。触媒としては有機酸例えば蟻酸、シュウ酸、P−トルエンスルホン酸、及びトリクロロ酢酸等、無機酸例えば燐酸、塩酸、硫酸、及び過塩素酸等、2価金属塩例えば酢酸亜鉛、及び酢酸マグネシウム等が挙げられる。 The reaction of phenols and aldehydes is carried out in the presence of a catalyst and can be carried out in bulk or in a solvent. Catalysts include organic acids such as formic acid, oxalic acid, P-toluenesulfonic acid, and trichloroacetic acid, inorganic acids such as phosphoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and perchloric acid, and divalent metal salts such as zinc acetate and magnesium acetate. Can be mentioned.
また、本発明に使用されるポジレジスト組成物においては、感光性成分として、キノンジアジド基含有化合物が用いられ得る。このキノンジアジド基含有化合物としては、例えば2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどのポリヒドロキシベンゾフェノンと、ナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホン酸又はナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホン酸との完全エ0ステル化合物、あるいはその部分エステル化合物等を挙げることができる。 In the positive resist composition used in the present invention, a quinonediazide group-containing compound can be used as the photosensitive component. Examples of the quinonediazide group-containing compound include polyhydroxybenzophenones such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone and 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, and naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonic acid. Alternatively, a complete ester compound with naphthoquinone-1,2-diazide-4-sulfonic acid, or a partial ester compound thereof can be used.
また、他のキノンジアジド基含有化合物例えばオルソベンゾキノンジアジド、オルソナフトキノンジアジド、オルソアントラキノンジアジド、及びオルソナフトキノンジアジドスルホン酸エステル類などのこれら核置換誘導体、更には、オルソナフトキノンスルホニルクロリドと水酸基又はアミノ基を持つ化合物例えばフェノール、p−メトキシフェノール、ジメチルフェノール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、ナフトール、カルビノール、ピロカテコール、ピロガロール、ピロガロールモノメチルエーテル、ピロガロール−1,3−ジメチルエーテル、没食子酸、水酸基を−部残してエステル化又はエーテル化された没食子酸、アニリン、及びP−アミノジフェニルアミン等との反応生成物なども用いることができる。これらは単独で用いても良いし、また2種類以上を組み合わせて用いても良い。これらのキノンジアジド基含有化合物は、例えば前記ポリヒドロキシベンゾフェノンとナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルホニルクロリド又はナフトキノン−1,2−ジアジド−4−スルホニルクロリドとをジオキサンなどの適当な溶媒中において、トリエタノールアミン、炭酸アルカリ、炭酸水素アルカリなどのアルカリ存在下に縮合させ、完全エステル化又は部分エステル化することにより製造することができる。 In addition, other quinonediazide group-containing compounds such as orthobenzoquinonediazide, orthonaphthoquinonediazide, orthoanthraquinonediazide, orthonaphthoquinonediazidesulfonic acid esters and the like, and further substituted with orthonaphthoquinonesulfonylsulfonyl and a hydroxyl group or amino group. Compounds such as phenol, p-methoxyphenol, dimethylphenol, hydroquinone, bisphenol A, naphthol, carbinol, pyrocatechol, pyrogallol, pyrogallol monomethyl ether, pyrogallol-1,3-dimethyl ether, gallic acid, and hydroxylated esterification Alternatively, a reaction product with etherified gallic acid, aniline, P-aminodiphenylamine, or the like can also be used. These may be used alone or in combination of two or more. These quinonediazide group-containing compounds include, for example, the polyhydroxybenzophenone and naphthoquinone-1,2-diazide-5-sulfonyl chloride or naphthoquinone-1,2-diazido-4-sulfonyl chloride in a suitable solvent such as dioxane. It can be produced by condensation in the presence of an alkali such as triethanolamine, alkali carbonate, alkali hydrogen carbonate, etc., and complete esterification or partial esterification.
本発明に使用されるポジレジスト組成物におけるアルカリ可溶性ノボラック型樹脂とキノンジアジド基含有化合物との配合比は、アルカリ可溶性ノボラック型樹脂100重量部に対し、キノンジアジド基含有化合物が5〜40重量部、好ましくは10〜30重量部の範囲である。 The compounding ratio of the alkali-soluble novolak resin and the quinonediazide group-containing compound in the positive resist composition used in the present invention is preferably 5 to 40 parts by weight of the quinonediazide group-containing compound with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble novolak resin. Is in the range of 10 to 30 parts by weight.
また、本発明に使用されるポジレジスト組成物に用いられる溶媒として、2−ヘプタノン、アセトン、メチルエチルケトン、1,1,1−トリメチルアセトン等のケトン類、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール又はジエチレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテル等の多価アルコール類及びその誘導体や、ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類が挙げられる。これらは単独、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。溶媒の使用量は、基板上に、均質でピンホール、塗りむらの無い塗布膜ができる塗布であれば特に制限はされない。レジスト組成物の全重量に対し、溶媒量が例えば50〜97重量%になるように調製することができる。 Further, as a solvent used in the positive resist composition used in the present invention, ketones such as 2-heptanone, acetone, methyl ethyl ketone, 1,1,1-trimethylacetone, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, diethylene glycol Or polyhydric alcohols such as dimethyl glycol monoacetate monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether and derivatives thereof, cyclic ethers such as dioxane, ethyl lactate, methyl acetate, acetic acid Examples include esters such as ethyl, butyl acetate, methyl propionate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, and methyl 3-ethoxypropionate. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used is not particularly limited as long as it is a coating that can form a uniform coating film without pinholes and uneven coating on the substrate. It can be prepared such that the amount of solvent is, for example, 50 to 97% by weight based on the total weight of the resist composition.
ポジレジスト組成物には、ポジレジスト全重量に対し、好ましくは0.01重量%〜10重量%の撥インク剤を添加する。 To the positive resist composition, preferably 0.01% by weight to 10% by weight of the ink repellent agent is added with respect to the total weight of the positive resist.
さらに、本発明に使用されるポジレジスト組成物には、更に必要に応じて相溶性のある添加物、例えばレジスト層の性能などを改良するための樹脂、可塑剤、安定剤、界面活性剤、現像後のレジストパターンの視認性を良くするための染料、増感効果を向上させる増感剤などの添加剤を含有させることができる。 Further, the positive resist composition used in the present invention further has a compatible additive as necessary, for example, a resin, a plasticizer, a stabilizer, a surfactant for improving the performance of the resist layer, Additives such as a dye for improving the visibility of the resist pattern after development and a sensitizer for improving the sensitization effect can be contained.
ポジレジスト組成物に使用される撥インク剤としては、例えばフッ素系樹脂、シリコン系樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレートまたはメタクリレートを主成分とする共重合オリゴマー等をあげることができる。好ましくは例えば相溶性セグメントとフッ素性セグメントのブロック共重合体、及び相溶性セグメントとシリコン系セグメントのブロック共重合体を使用することができる。これらのブロック共重合体は、改質効果の持続性が良好である。具体的には、例えばセイミケミカル社製 ランダム型オリゴマー 商品名 サーフロン、東亞合成化学社製 グラフト型オリゴマー 商品名 アロンG、及び日本油脂社製 ブロック型オリゴマー モディパーF等をあげることができる。 Examples of the ink repellent agent used in the positive resist composition include a fluorine-based resin, a silicon-based resin, a copolymer oligomer having a perfluoroalkyl group-containing acrylate or methacrylate as a main component, and the like. Preferably, for example, a block copolymer of a compatible segment and a fluorine segment, and a block copolymer of a compatible segment and a silicon-based segment can be used. These block copolymers have good modification effect sustainability. Specifically, for example, random oligomers manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd., trade name Surflon, grafted oligomers manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd., trade name Aron G, and block type oligomer Modiper F manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. can be mentioned.
ポジレジスト層の露光手段としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ等のラジカル重合性化合物が反応する波長の光を露光するものを使用することができる。 As the exposure means for the positive resist layer, for example, those that expose light having a wavelength with which a radically polymerizable compound reacts, such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a xenon lamp, and a halogen lamp can be used.
ポジレジスト層の現像液としては、露光部のポジレジストを溶解させることのできる溶液例えば水酸化ナトリウムあるいは炭酸ナトリウム等のアルカリ性水溶液等を用いることができる。 As the developer for the positive resist layer, a solution capable of dissolving the positive resist in the exposed portion, for example, an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or sodium carbonate can be used.
第2の光遮蔽層は、例えばアルカリ洗浄または研磨機による研磨により除去することができる。 The second light shielding layer can be removed by, for example, alkali cleaning or polishing with a polishing machine.
アルカリ洗浄液としては、例えば炭酸ナトリウム水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、及びアルカノールアミン水溶液等を使用することができる。 As the alkaline cleaning liquid, for example, an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution, an aqueous alkanolamine solution, or the like can be used.
アルカリ洗浄液の適用方法としては、フォトリソグラフィーに使用される種々の現像方法を代用することができる。このような現像方法として、例えば浸漬現像法、揺動現像法、ディップ現像方法、シャワー・スプレー現像法、及びパドル現像法等があげられる。 As an application method of the alkaline cleaning liquid, various development methods used in photolithography can be substituted. Examples of such development methods include immersion development, swing development, dip development, shower spray development, and paddle development.
また、研磨機としては、例えばオスカー型研磨機を使用することができる。 Further, as the polishing machine, for example, an Oscar type polishing machine can be used.
撥インク剤層は、好ましくは上記反転印刷法を用いて形成することができる。 The ink repellent agent layer can be preferably formed using the reverse printing method.
例えば撥インク剤と溶剤を含む撥インク剤層形成用インクを調製し、図12に示す工程と同様にして、ブランケット版上に0.01μmないし1μmの厚さを有する撥インク剤層を一様に形成した後、光遮蔽層及び光遮蔽層のパターンに応じてパターン加工されたポジレジスト層が形成された透明基板を導入して、ポジレジスト層を撥インク剤層に当接して、ポジレジスト層上に0.01μmないし0.5μmの厚さの撥インク剤層を転写することができる。転写後、好ましくは、50ないし150℃で1ないし10分ベークすることができる。 For example, an ink for forming an ink repellent agent layer containing an ink repellent agent and a solvent is prepared, and an ink repellent agent layer having a thickness of 0.01 μm to 1 μm is uniformly formed on a blanket plate in the same manner as in the step shown in FIG. Then, a transparent substrate having a light shielding layer and a positive resist layer patterned according to the pattern of the light shielding layer is introduced, and the positive resist layer is brought into contact with the ink repellent agent layer to form a positive resist. An ink repellent agent layer having a thickness of 0.01 μm to 0.5 μm can be transferred onto the layer. After the transfer, it can be baked preferably at 50 to 150 ° C. for 1 to 10 minutes.
撥インク剤層に好ましく使用される撥インク剤は、例えばフッ素系樹脂、シリコン系樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレートまたはメタクリレートを主成分とする共重合オリゴマー等をあげることができる。好ましくは例えば相溶性セグメントとフッ素性セグメントのブロック共重合体、及び相溶性セグメントとシリコン系セグメントのブロック共重合体を使用することができる。これらのブロック共重合体は、改質効果の持続性が良好である。具体的には、例えばセイミケミカル社製 ランダム型オリゴマー 商品名 サーフロン、東亞合成化学社製 グラフト型オリゴマー 商品名 アロンG、及び日本油脂社製 ブロック型オリゴマー モディパーF等をあげることができる。 Examples of the ink repellent agent preferably used in the ink repellent agent layer include a fluorine-based resin, a silicon-based resin, a copolymer oligomer having a perfluoroalkyl group-containing acrylate or methacrylate as a main component, and the like. Preferably, for example, a block copolymer of a compatible segment and a fluorine segment, and a block copolymer of a compatible segment and a silicon-based segment can be used. These block copolymers have good modification effect sustainability. Specifically, for example, random oligomers manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd., trade name Surflon, grafted oligomers manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd., trade name Aron G, and block type oligomer Modiper F manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. can be mentioned.
また、撥インク剤層に用いられる撥インク剤は、必要に応じて溶媒と混合することができる。溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、酢酸イソアミル、酢酸N−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(アセテート)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(アセテート)、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、液体ポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、乳酸エチル、及びエチルエトキシプロピオネート等が用いられ、これらの溶媒は単独で、または2種類以上組み合わせて用いることができる。 Moreover, the ink repellent agent used for an ink repellent agent layer can be mixed with a solvent as needed. Examples of the solvent include methanol, ethanol, toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, diglyme, cyclohexanone, ethylbenzene, isoamyl acetate, N-amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether (acetate), propylene Glycol monoethyl ether (acetate), diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, dipropylene Glycol, dipropylene glycol monomethyl Ether, dipropylene glycol monoethyl ether, ethyl lactate, and ethyl ethoxypropionate and the like are used, these solvents may be used alone or in combination of two or more.
例えば反転印刷法により撥インク剤層を形成する場合、撥インク剤層形成用インクは、好ましくは、撥インク剤を0.01ないし10重量%含有し得る。 For example, when the ink repellent agent layer is formed by a reversal printing method, the ink for forming the ink repellent agent layer may preferably contain 0.01 to 10% by weight of the ink repellent agent.
着色パターン塗布インクは、染料及び顔料等の着色剤、インク用バインダ樹脂、分散剤、及び溶媒等を含有する。 The color pattern coating ink contains a colorant such as a dye and a pigment, an ink binder resin, a dispersant, and a solvent.
着色パターン塗布インクに使用される顔料の具体的な例としては、Pigment Red 9、19、38、43、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、215、216、208、216、217、220、223、224、226、227、228、240、Pigment Blue15、15:6、16、22、29、60、64、Pigment Green7、36、Pigment Red20、24、86、93、108、109、110、117、125、137、138、139、147、148、153、154、166、168、185、Pigment Orange36、Pigment Violet23などがあげることができ、単独で、または2種以上を混合して使用することができる。
Specific examples of the pigment used in the coloring pattern coating ink include Pigment Red 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 215. 216, 208, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, Pigment Blue 15, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64,
着色パターン塗布インクの溶媒としては、その表面張力がインクジェット方式に好適な範囲例えば40mN/m以下であり、かつ、沸点が130℃以上のものを好ましく使用できる。表面張力が40mN/mを超えると、インクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼす傾向があり、また、沸点が130℃未満であると、ノズル近傍での乾燥性が著しく高くなりすぎて、ノズル詰まり等の不良発生を招く傾向がある。好適な溶媒として、例えば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、2−エトキシエチルアセテート、2−ブトキシエチルアセテート、2−メトキシエチルアセテート、2−エトキシエチルエーテル、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、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセテート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアセテート、2−フェノキシエタノール、及びジエチレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができ、必要に応じて、単独で、あるいは二種以上混合して用いることができる。溶媒は、溶解性の他、経時安定性、及び乾燥性などが要求され、使用される着色剤、及びバインダ樹脂との特性に応じて適宜選択される。 As the solvent for the color pattern coating ink, a solvent having a surface tension within a range suitable for the ink jet system, for example, 40 mN / m or less and a boiling point of 130 ° C. or more can be preferably used. If the surface tension exceeds 40 mN / m, the dot shape stability during ink jet discharge tends to be significantly adversely affected. If the boiling point is less than 130 ° C., the drying property near the nozzle becomes extremely high. Therefore, there is a tendency to cause defects such as nozzle clogging. Suitable solvents include, for example, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl ether, 2- (2- And ethoxyethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, 2-phenoxyethanol, and diethylene glycol dimethyl ether. If necessary, they can be used alone or in admixture of two or more. In addition to solubility, the solvent is required to be stable over time, dryness, and the like, and is appropriately selected according to the properties of the colorant and binder resin used.
着色パターン塗布インクに使用され得るバインダ樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂などがあげられ、使用される着色剤に応じて適宜選択され得る。例えば耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましい。 Examples of the binder resin that can be used in the colored pattern coating ink include casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, and melamine resin, and the like, depending on the colorant used. Can be selected. For example, acrylic resin is preferable when heat resistance and light resistance are required.
バインダ樹脂への色素の分散を向上させるために、着色パターン塗布インクに分散剤を添加することができる。分散剤としては、非イオン性界面活性剤例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、及びテトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、及びポリエステル等などがあげられる。分散剤は単独で、あるいは二種以上を混合して使用することができる。 In order to improve the dispersion of the pigment in the binder resin, a dispersant can be added to the colored pattern coating ink. Examples of the dispersant include a nonionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether, and examples of the ionic surfactant include sodium alkylbenzene sulfonate, poly fatty acid salt, fatty acid salt alkyl phosphate, and tetra In addition to alkylammonium salts, organic pigment derivatives, polyesters, and the like can be given. A dispersing agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
また、各色の着色層は、例えば1μmないし2μmの厚さで形成することができる。 Moreover, the colored layer of each color can be formed with a thickness of 1 μm to 2 μm, for example.
実施例
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
Examples Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples.
実施例1
光遮蔽層の作製
透明基板として、無アルカリガラス基板 コーニング社製 1737を用意した。
Example 1
Production of Light Shielding Layer A non-alkali glass substrate 1737 manufactured by Corning was prepared as a transparent substrate.
以下の光遮蔽層印刷用インク組成の材料を用意した。 The following ink composition materials for light shielding layer printing were prepared.
光遮蔽層印刷用インク組成
インクバインダ樹脂
ポリイミド前駆体 東レ(株)製:「セミコファインSP−510」
10重量部
黒色遮光剤 カーボンブラック 7.5重量部
溶媒 N−メチル−2−ピロリドン (NMP) 130重量部
分散剤 銅フタロシアニン誘導体 5重量部
離形剤 フッ素系低分子化合物
ビックケミージャパン株式会社製 BYK333 0.5重量部
上記組成のインク材料をビーズミル分散機に投入し、冷却しながら3時間分散して光遮蔽層印刷用インク組成物を調製した。
Ink composition ink binder resin for light shielding layer printing
Polyimide precursor manufactured by Toray Industries, Inc .: “Semicofine SP-510”
10 parts by weight black shading agent carbon black 7.5 parts by weight solvent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 130 parts by weight dispersant
BYK333 manufactured by BYK Japan Japan Co., Ltd. 0.5 part by weight The ink material having the above composition was charged into a bead mill disperser and dispersed for 3 hours while cooling to prepare an ink composition for printing a light shielding layer.
得られたインク組成物を、図7ないし図9に示す工程と同様にして、反転印刷法に供し、以下のように、光遮蔽層を形成した。尚、反転印刷に際し、ブランケット版としては、表面にシリコーン樹脂を被覆した金属ロールを使用した。また、剥離部材として、表面を光遮蔽層パターンの反転パターンを応じた凸凹パターンに加工した平板状ガラスを使用した。 The obtained ink composition was subjected to the reverse printing method in the same manner as in the steps shown in FIGS. 7 to 9, and a light shielding layer was formed as follows. In the reverse printing, a metal roll having a surface coated with a silicone resin was used as the blanket plate. Moreover, the flat glass which processed the surface into the uneven pattern according to the inversion pattern of the light shielding layer pattern was used as a peeling member.
まず、インク組成物をブランケット版上にスリットコーター法により塗布し、一様なインク層を形成した。 First, the ink composition was applied on a blanket plate by a slit coater method to form a uniform ink layer.
次に、剥離部材によって不要な部分を除去し、ブランケット版上に光遮蔽層パターンの反転パターンを形成した。 Next, unnecessary portions were removed by a peeling member, and an inverted pattern of the light shielding layer pattern was formed on the blanket plate.
その後、反転パターンが形成されたブランケット版上に透明基板の一方の主面を当接して、この主面上に反転パターンを転写し、第1の光遮蔽層を転写した。 Thereafter, one main surface of the transparent substrate was brought into contact with the blanket plate on which the reverse pattern was formed, the reverse pattern was transferred onto the main surface, and the first light shielding layer was transferred.
次いで、第1の光遮蔽層が形成された透明基板をオーブン内に入れて、230℃で1時間ポストベークを行った。第1の光遮蔽層の上部は平坦で、膜厚は1.5μmであった。 Next, the transparent substrate on which the first light shielding layer was formed was placed in an oven and post-baked at 230 ° C. for 1 hour. The upper part of the first light shielding layer was flat and the film thickness was 1.5 μm.
その後、ブランケット版に同様にして反転パターンを形成し、その反転パターンを透明基板の他方の主面側に向けてブランケット版を配し、また、その反転パターンがこの透明基板を介して第1の光遮蔽層と対向するようにブランケット版を位置合わせして、この他方の主面上に反転パターンを転写し、第2の光遮蔽層を転写した。 Thereafter, a reversal pattern is formed in the same manner on the blanket plate, the blanket plate is disposed with the reversal pattern facing the other main surface side of the transparent substrate, and the reversal pattern passes through the transparent substrate to the first The blanket plate was aligned so as to face the light shielding layer, the reverse pattern was transferred onto the other main surface, and the second light shielding layer was transferred.
次いで、同様に、第2の光遮蔽層が形成された透明基板をオーブン内に入れて、230℃で1時間ポストベークを行った。第2の光遮蔽層の上部は平坦で、膜厚は1.5μmであった。 Subsequently, similarly, the transparent substrate on which the second light shielding layer was formed was put in an oven and post-baked at 230 ° C. for 1 hour. The upper part of the second light shielding layer was flat and the film thickness was 1.5 μm.
また、光遮蔽層表面に対する、後述の着色パターンのインクジェット印刷に使用する例えば光遮蔽層の接触角を測定したところ30゜であり、得られた光遮蔽層表面が着色パターン塗布インクに対して、撥インク性が有ることを確認した。また、光遮蔽層のOD値(光学濃度)は3であり、充分な遮光性を有することから、光遮蔽層として使用できることを確認した。 Further, when the contact angle of, for example, the light shielding layer used for inkjet printing of the colored pattern described later on the surface of the light shielding layer was measured, it was 30 °. The ink repellency was confirmed. Moreover, since the OD value (optical density) of the light shielding layer is 3, which has a sufficient light shielding property, it was confirmed that it can be used as a light shielding layer.
尚、OD値は、1μmの試料の入射光強度I0、透過光強度Iから次式によって求めた。 The OD value was obtained from the following formula from the incident light intensity I 0 and transmitted light intensity I of a 1 μm sample.
OD=−log(I/I0)
その後、光遮蔽層が形成された透明基板を、照度50mW、露光量500mJ/cm2、オゾン濃度10万ppmの条件で紫外線オゾン洗浄処理に供した。
OD = −log (I / I 0 )
Thereafter, the transparent substrate on which the light shielding layer was formed was subjected to an ultraviolet ozone cleaning treatment under the conditions of an illuminance of 50 mW, an exposure amount of 500 mJ / cm 2 and an ozone concentration of 100,000 ppm.
洗浄処理後の光遮蔽層表面に対する、上記インクの接触角を測定したところ35゜であり、洗浄された光遮蔽層表面が着色パターン塗布インクに対して、撥インク性が低下したことを確認した。 When the contact angle of the ink with respect to the surface of the light shielding layer after the cleaning treatment was measured, it was 35 °, and it was confirmed that the cleaned light shielding layer surface had reduced ink repellency with respect to the colored pattern coating ink. .
撥インク剤含有ポジレジスト層の作成
ローム・アンド・ハース電子材料(株)製 ポジ型レジスト 「LC100−10cp」全重量に対し5重量%大日本インキ化学工業株式会社製 撥インク剤 「F179」を混合したポジレジスト組成物を調製した。光遮蔽層が形成されたガラス基板上にポジレジスト組成物をスピンコーターにて3.0μm膜厚の厚さに塗布し、ポジレジスト層を得た。
Preparation of ink-repellent-containing positive resist layer Positive resist “LC100-10cp” manufactured by Rohm and Haas Electronic Materials Co., Ltd. 5% by weight of ink repellent “F179” manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. A mixed positive resist composition was prepared. A positive resist composition was applied to a thickness of 3.0 μm with a spin coater on a glass substrate on which a light shielding layer was formed, to obtain a positive resist layer.
得られたポジレジスト層を110℃で、120秒間プリベークした。 The obtained positive resist layer was pre-baked at 110 ° C. for 120 seconds.
その後、ガラス基板のうち、ポジレジスト層を塗布した面と反対側の面から、超高圧水銀灯を光源として、ガラス基板を介して、ポジレジスト層をいわゆる裏露光した。そのときの露光量は、50ないし150mJであった。 Thereafter, the positive resist layer was so-called back-exposed from the surface of the glass substrate opposite to the surface coated with the positive resist layer through the glass substrate using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. The exposure amount at that time was 50 to 150 mJ.
さらに、ポジレジスト層を2.5重量%炭酸ナトリウム溶液で現像することにより、光遮蔽層と、この光遮蔽層上に同様にパターン加工されたポジレジスト層との積層により構成される隔壁を形成し、隔壁間に開口を得た。 Further, by developing the positive resist layer with a 2.5% by weight sodium carbonate solution, a partition composed of a light shielding layer and a positive resist layer similarly patterned on the light shielding layer is formed. Then, an opening was obtained between the partition walls.
その後、230℃、10分の条件で、ポジレジスト層にポストベーク処理を行った。 Thereafter, a post-bake treatment was performed on the positive resist layer at 230 ° C. for 10 minutes.
得られたポジレジスト層は、2μmの厚さであった。 The obtained positive resist layer had a thickness of 2 μm.
第2の光遮蔽層の除去
他方の主面上の第2の光遮蔽層をオスカー型研磨機を用いて、研磨、除去した。
Removal of second light shielding layer The second light shielding layer on the other main surface was polished and removed using an Oscar-type polishing machine.
着色インクの調製
メタクリル酸20部、メチルメタクリレート10部、ブチルメタクリレート55部、ヒドロキシエチルメタクリレート15部を乳酸ブチル300gに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を加え70℃にて5時間の反応によりアクリル共重合体樹脂を得た。得られたアクリル共重合体樹脂を樹脂濃度が10重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、アクリル共重合体樹脂の希釈液を得た。
Preparation of
この希釈液80.1gに対し、顔料19.0g、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。なお、赤色顔料として、ピグメントレッド177を、緑色顔料としてピグメントグリーン36を、青色顔料としてピグメントブルー15を、各々使用した。 19.0 g of pigment and 0.9 g of polyoxyethylene alkyl ether as a dispersant were added to 80.1 g of this diluted solution, and kneaded with three rolls to obtain red, green and blue colored varnishes. . As a red pigment, Pigment Red 177, Pigment Green 36 as a green pigment, and Pigment Blue 15 as a blue pigment were used.
得られた各着色ワニスに、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、その顔料濃度が12〜15重量%、粘度が15cpsになるように、各々調整して添加し、赤色、緑色、及び青色着色インクを得た。 Propylene glycol monomethyl ether acetate is added to each colored varnish so that the pigment concentration is 12 to 15% by weight and the viscosity is 15 cps, and red, green, and blue colored inks are obtained. It was.
カラーフィルタの作製
隔壁開口部に対して、赤色、緑色、及び青色着色インクを使用し、12pl、180dpiヘッドを搭載したインクジェット印刷装置により、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々の着色層を形成し、本発明の第1の観点に係るカラーフィルタを得た。このようにして得られたカラーフィルタは、平滑性が良好であり、画素内のΔEabを測定したところ、1未満であり、色むらの少ない良好なカラーフィルタであることがわかった。なお、ΔEab(色差)は、ミクロアナライザーにより測定した。
Production of color filter Red (R), Green (G), and Blue (B) are respectively printed by inkjet printers using 12 pl and 180 dpi heads using red, green, and blue colored inks for the partition wall openings. A color filter according to the first aspect of the present invention was obtained. The color filter thus obtained had good smoothness, and ΔEab in the pixel was measured. As a result, it was found that the color filter was less than 1 and was a good color filter with little color unevenness. ΔEab (color difference) was measured with a microanalyzer.
実施例2
実施例1と同様にして、ガラス基板の両面に第1の光遮蔽層及び第2の光遮蔽層の作製を行った後、撥インク剤を添加しないこと以外は、同様の組成を有するポジレジストを使用して、パターン加工されたポジレジスト層を形成した。その後、同様に、第2の光遮蔽層を研磨、除去した。
Example 2
A positive resist having the same composition as in Example 1 except that the first light-shielding layer and the second light-shielding layer were prepared on both surfaces of the glass substrate, and no ink repellent was added. Was used to form a patterned positive resist layer. Thereafter, similarly, the second light shielding layer was polished and removed.
撥インク剤層の形成
溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを使用し、5重量%の 撥インク剤 パーフルオロ基含有オリゴマー 大日本インキ化学工業株式会社製「F179」を含有する撥インク剤層形成用インキを調製した。
Formation of ink repellent agent layer Using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent, forming an ink repellent agent layer containing 5% by weight of an ink repellent agent perfluoro group-containing oligomer "F179" manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. An ink was prepared.
ブランケット版として、シリコーン樹脂を被覆した金属ロールを用意し、図8に示す工程と同様にして、スリットコータに撥インク剤層形成用インキを導入して、ブランケット版上に一様な撥インク剤層を1μmの厚さで塗布した。 As a blanket plate, a metal roll coated with a silicone resin is prepared, and ink for forming an ink repellent layer is introduced into the slit coater in the same manner as shown in FIG. The layer was applied with a thickness of 1 μm.
その後、第1の光遮蔽層及びパターン加工されたポジレジスト層が形成されたガラス基板を用意して、上記一様な撥インク剤層を、ポジレジスト層上に当接し、転写を行った。 Thereafter, a glass substrate on which the first light shielding layer and the patterned positive resist layer were formed was prepared, and the uniform ink repellent agent layer was brought into contact with the positive resist layer for transfer.
転写後、オーブン中で、230℃、10分間の条件で、ベークを行った。 After the transfer, baking was performed in an oven at 230 ° C. for 10 minutes.
得られた撥インク剤層は、0.5μmの厚さであった。 The obtained ink repellent agent layer had a thickness of 0.5 μm.
このようにして、ガラス基板上に、第1の光遮蔽層、パターン加工されたポジレジスト層、及び撥インク剤層の積層から構成される隔壁を形成し、隔壁間に開口を得た。 In this way, partition walls composed of a laminate of the first light shielding layer, the patterned positive resist layer, and the ink repellent agent layer were formed on the glass substrate, and openings were obtained between the partition walls.
この開口に、実施例1と同様に赤色、緑色、及び青色着色インクを使用し、インクジェット印刷装置により、着色層を形成し、本発明の第2の観点に係るカラーフィルタを得た。平滑性が良好であり、画素内のΔEabを測定したところ、1未満であり、色むらの少ない良好なカラーフィルタであることがわかった。 In this opening, red, green, and blue colored inks were used in the same manner as in Example 1, and a colored layer was formed by an inkjet printing apparatus to obtain a color filter according to the second aspect of the present invention. When smoothness was good and ΔEab in the pixel was measured, it was found to be less than 1 and a good color filter with little color unevenness.
また、実施例2の隔壁は、1.5μmの光遮蔽層と、2μmの厚さのポジレジスト層と、0.5μmの厚さの撥インク剤層とから構成され、0.5μmの厚さの撥インク剤層が撥インク成分を含んでいる。1.5μmの光遮蔽層と、2μmの厚さのポジレジスト層とから構成され、2μmの厚さのポジレジスト層が撥インク成分を含んでいる実施例1の隔壁と比べると、実施例2の隔壁は、撥インク剤層を形成する工程がさらに必要であるけれども、撥インク成分が隔壁の側壁に溶出しにくく、着色インクを開口内により受容し易いという利点がある。 The partition wall of Example 2 is composed of a 1.5 μm light shielding layer, a 2 μm thick positive resist layer, and an 0.5 μm thick ink repellent layer, and has a thickness of 0.5 μm. The ink repellent agent layer contains an ink repellent component. Compared with the partition wall of Example 1, which is composed of a 1.5 μm light shielding layer and a 2 μm thick positive resist layer, and the 2 μm thick positive resist layer contains an ink repellent component, Example 2 This partition has the advantage that the ink repellent component layer is further required, but the ink repellent component is less likely to elute to the side wall of the partition and the colored ink is more easily received in the opening.
1,27…透明基板、2…第1の主面、3…第2の主面、4,26…光遮蔽層、5…ポジレジスト層、7…インクジェットノズル、8…着色パターン塗布インク、10…カラーフィルタ、11…着色層、23…光遮蔽層形成用インク層、24…ブランケット版、25…剥離部材、31…反転パターン、32…ブランケット
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該透明基板の該第1の主面及び該第1の光遮蔽層上に、撥インク剤を含有するポジレジスト層を形成する工程、
該ポジレジスト層を、該透明基板の該第2の主面側から露光した後、現像を行うことにより、該第1の光遮蔽層上に選択的に、パターン加工されたポジレジスト層を設け、該第1の光遮蔽層間にレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、
該パターン加工工程後、該第2の光遮蔽層を除去する工程、及び
該第2の光遮蔽層の除去工程後、該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a first light shielding layer and a second light shielding layer each having a predetermined pattern on each principal surface of the transparent substrate having the first and second principal surfaces facing each other by a printing method;
Forming a positive resist layer containing an ink repellent agent on the first main surface of the transparent substrate and the first light shielding layer;
The positive resist layer is exposed from the second main surface side of the transparent substrate and then developed to selectively provide a patterned positive resist layer on the first light shielding layer. A pattern processing step of providing an opening from which the resist layer has been removed between the first light shielding layers,
After the pattern processing step, after removing the second light shielding layer, and after removing the second light shielding layer, colored ink is ejected into the opening by an ink jet method to form a colored layer. A process for producing a color filter comprising the steps.
該透明基板の該第1の主面及び該第1の主面上に形成された該光遮蔽層上に、ポジレジスト層を形成する工程、
該ポジレジスト層を、該透明基板の該第2の主面側から露光した後、現像を行うことにより、該第1の光遮蔽層上に選択的に、パターン加工されたポジレジスト層を設け、該第1の光遮蔽層間にレジスト層が除去された開口部を設けるパターン加工工程、
該パターン加工工程後、該第2の光遮蔽層を除去する工程、
該第2の光遮蔽層の除去工程後、該パターン加工されたポジレジスト層上に撥インク層を形成する工程、及び
該撥インク層を形成工程後、該開口部に、インクジェット法により着色インクを吐出し、着色層を形成する工程を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a first light shielding layer and a second light shielding layer each having a predetermined pattern on each principal surface of the transparent substrate having the first and second principal surfaces facing each other by a printing method;
Forming a positive resist layer on the first main surface of the transparent substrate and the light shielding layer formed on the first main surface;
The positive resist layer is exposed from the second main surface side of the transparent substrate and then developed to selectively provide a patterned positive resist layer on the first light shielding layer. A pattern processing step of providing an opening from which the resist layer has been removed between the first light shielding layers,
A step of removing the second light shielding layer after the pattern processing step;
After the step of removing the second light shielding layer, a step of forming an ink repellent layer on the patterned positive resist layer; and a step of forming the ink repellent layer after the step of forming the ink repellent layer, coloring ink is applied to the opening by an inkjet method. A process for producing a color filter, comprising the step of forming a colored layer.
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