JP4884917B2 - Color filter manufacturing method, color filter, and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置(LCD)用、PALC(プラズマアドレス液晶)、プラズマディスプレイなどに好適なカラーフィルタの製造方法、及び該製造方法により製造されたカラーフィルタ並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a manufacturing method of a color filter suitable for a liquid crystal display device (LCD) such as a portable terminal, a portable game machine, a notebook computer, a TV monitor, a PALC (plasma address liquid crystal), a plasma display, and the like, and The present invention relates to a manufactured color filter and a liquid crystal display device using the color filter.
従来のフォトマスクを用いたパターン形成方法では、あらかじめ形成されたパターンとアライメントマークにて位置合わせを実施するが、その方法では完全な位置あわせをすることは不可能であり、特に液晶用カラーフィルタの場合、ブラックマトリックスとレッド(R)、グリーン(G)、及びブルー(B)の各画素との重ね領域を大きくすることが必要であった。このため、ブラックマトリックスの幅は必然的に太くなり、液晶表示パネルの明るさを低下させていた。特に近年では、液晶テレビや携帯端末などでは明るい表示が必要となっているが、バックライトを強化するなどして対応を取っているため、消費電力が大きいなどの問題があった。 In a conventional pattern formation method using a photomask, alignment is performed using a pattern formed in advance and an alignment mark. However, complete alignment is impossible by this method, particularly a color filter for liquid crystal In this case, it is necessary to enlarge the overlapping region between the black matrix and each pixel of red (R), green (G), and blue (B). For this reason, the width of the black matrix is inevitably increased, and the brightness of the liquid crystal display panel is lowered. Particularly in recent years, a bright display is required for liquid crystal televisions and portable terminals, but there is a problem that power consumption is large because measures are taken by strengthening the backlight.
一方、カラーフィルタの製造方法としては、製造コストを低減させるために、フォトマスクを用いることなく、半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光を、画素パターン等のデジタルデータに基づいて、感光性組成物上に直接スキャンして、パターニングを行うレーザダイレクトイメージングシステム(以下、「LDI」と称することがある)による露光装置が研究されている(例えば、非特許文献1及び特許文献1参照)。
しかし、この方法は、マスクレスによるコストダウンが目的であり、カラーフィルタの性能向上に関しては何ら記載されていない。
On the other hand, as a method for producing a color filter, a laser beam such as a semiconductor laser or a gas laser is used on a photosensitive composition based on digital data such as a pixel pattern without using a photomask in order to reduce production costs. An exposure apparatus using a laser direct imaging system (hereinafter sometimes referred to as “LDI”) that performs direct patterning and patterning has been studied (for example, see Non-Patent Document 1 and Patent Document 1).
However, this method is intended to reduce the cost by maskless, and does not describe anything about the performance improvement of the color filter.
したがって、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスと画素との重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ(アライメント)を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置(LCD)用、PALC(プラズマアドレス液晶)、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置は未だ提供されておらず、更なる改良開発が望まれているのが現状である。 Therefore, by maskless laser exposure, the overlapping width between the black matrix and the pixels can be narrowed and alignment (alignment) can be performed so that the edge properties match, and a color filter with high transmittance can be formed. Manufacturing method of color filter suitably used for liquid crystal display devices (LCD) such as portable terminals, portable game machines, notebook computers, TV monitors, PALC (plasma address liquid crystal), plasma display, and the like, and manufacturing method of the color filter The color filter formed by the above method and the liquid crystal display device using the color filter have not been provided yet, and further improvement and development are desired.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスと画素との重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ(アライメント)を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置(LCD)用、PALC(プラズマアドレス液晶)、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this present condition, and makes it a subject to solve the said various problems in the past and to achieve the following objectives. That is, according to the present invention, a maskless laser exposure can reduce the overlap width between the black matrix and the pixel and perform alignment (alignment) so as to match the edge property, and a color filter with high transmittance can be obtained. A method for producing a color filter that can be suitably used for liquid crystal display devices (LCD) such as portable terminals, portable game machines, notebook computers, and television monitors, PALC (plasma address liquid crystal), plasma displays, and the like It is an object of the present invention to provide a color filter formed by a filter manufacturing method and a liquid crystal display device using the color filter.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含み、かつ黒色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に、感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層を露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程とにより、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、
少なくとも、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、R、G、及びBの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返して、画素を形成する画素形成工程とからなり、
前記画素形成工程における露光工程が、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するn個(ただし、nは2以上の自然数)の2次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、
前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、N重露光(ただし、Nは2以上の自然数)に使用する前記描素部を指定し、
前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、
前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行なう工程であり、
かつ、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅(A)と、ブラックマトリックスの幅(B)との関係、(B)/(A)が、2を超えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
<2> ブラックマトリックスの幅が、8μm以上50μm以下である前記<1>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<3> 感光層形成工程が、感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、感光層を形成する工程である前記<1>から<2>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<4> 感光層形成工程が、支持体上に感光性組成物からなる感光性転写層を有する感光性転写材料を用いて、該感光性転写層と基材とが当接するように該基材上に積層し、次いで、支持体を剥離することにより感光層を形成する工程である前記<1>から<2>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<5> 赤色(R)着色に少なくとも顔料C.I.ピグメントレッド254を、緑色(G)着色に顔料C.I.ピグメントグリーン36及び顔料C.I.ピグメントイエロー139の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色(B)着色に少なくとも顔料C.I.ピグメントブルー15:6を用いる前記<1>から<4>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A photosensitive layer forming step of forming a photosensitive layer on the surface of a substrate using a photosensitive composition containing a binder, a polymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a colorant and colored in black. A black matrix forming step of forming a black matrix by an exposure step of exposing the photosensitive layer and a developing step of developing the photosensitive layer exposed in the exposure step;
At least on the surface of the substrate on which the black matrix is formed using the photosensitive composition colored in three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), at least R, For each color of G and B, a photosensitive layer forming process, an exposure process, and a developing process are sequentially repeated to form a pixel forming process,
The exposure step in the pixel forming step includes a light irradiating means and n (where n is a natural number of 2 or more) two-dimensionally arranged pixel parts that receive and emit light from the light irradiating means. An exposure head including a light modulation unit capable of controlling the image element portion according to pattern information, wherein the column direction of the image element portion is a predetermined set inclination angle with respect to a scanning direction of the exposure head. Using an exposure head arranged to form θ,
With respect to the exposure head, the usable pixel part designating means designates the pixel part to be used for N double exposure (where N is a natural number of 2 or more) among the usable graphic elements.
For the exposure head, the pixel part control means controls the pixel part so that only the pixel part specified by the used pixel part specifying means is involved in exposure,
A step of performing exposure by moving the exposure head relative to the photosensitive layer in a scanning direction;
In addition, the relationship between the overlap width (A) of the formed pixel and the black matrix and the width (B) of the black matrix, and (B) / (A) exceeding 2, the manufacture of a color filter Is the method.
<2> The method for producing a color filter according to <1>, wherein the width of the black matrix is 8 μm or more and 50 μm or less.
<3> The color according to any one of <1> to <2>, wherein the photosensitive layer forming step is a step of forming the photosensitive layer by applying the photosensitive composition to the surface of the substrate and drying the substrate. It is a manufacturing method of a filter.
<4> Using the photosensitive transfer material having a photosensitive transfer layer made of a photosensitive composition on the support, the photosensitive layer forming step uses the photosensitive transfer layer and the base material so that they come into contact with each other. The method for producing a color filter according to any one of <1> to <2>, wherein the photosensitive layer is formed by laminating the substrate and then peeling off the support.
<5> At least pigment C.I. I. Pigment Red 254 is colored green (G) with pigment C.I. I. Pigment green 36 and pigment C.I. I. Pigment Yellow 139 and at least a pigment C.I. I. The method for producing a color filter according to any one of <1> to <4>, wherein Pigment Blue 15: 6 is used.
<6> 露光が、350〜415nmの波長のレーザ光を用いて行われる前記<1>から<5>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<7> 露光が、形成するパターン情報に基づいて像様に行われる前記<1>から<6>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<8> 露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域におけるN重露光を実現するために使用する前記描素部を指定する前記<1>から<7>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<8>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域におけるN重露光を実現するために使用する前記描素部が指定されることにより、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上のヘッド間つなぎ領域に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが均される。この結果、前記感光層への露光が高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像することにより、高精細なパターンが形成される。
<9> 露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域以外の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域以外の領域におけるN重露光を実現するために使用する前記描素部を指定する前記<1>から<8>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<9>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域以外の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域以外におけるN重露光を実現するために使用する前記描素部が指定されることにより、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上のヘッド間つなぎ領域以外に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが均される。この結果、前記感光層への露光が高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像することにより、高精細なパターンが形成される。
<10> 設定傾斜角度θが、N重露光数のN、描素部の列方向の個数s、前記描素部の列方向の間隔p、及び露光ヘッドを傾斜させた状態において該露光ヘッドの走査方向と直交する方向に沿った描素部の列方向のピッチδに対し、次式、spsinθideal≧Nδを満たすθidealに対し、θ≧θidealの関係を満たすように設定される前記<1>から<9>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<11> N重露光のNが、3以上の自然数である前記<1>から<10>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<11>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、N重露光のNが、3以上の自然数であることにより、多重描画が行われる。この結果、埋め合わせの効果により、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが、より精密に均される。
<6> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <5>, wherein the exposure is performed using a laser beam having a wavelength of 350 to 415 nm.
<7> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <6>, wherein the exposure is performed imagewise based on pattern information to be formed.
<8> The exposure is performed by a plurality of exposure heads, and the used drawing element specifying means is related to the exposure of the joint area between the heads, which is the overlapping exposure area on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads. The method for manufacturing a color filter according to any one of <1> to <7>, wherein, among the element parts, the image element part used for realizing N double exposure in the inter-head connection region is designated. In the method for producing a color filter according to <8>, the exposure is performed by a plurality of exposure heads, and the used pixel portion designating unit is an overlapped exposure region on an exposed surface formed by the plurality of exposure heads. The position of the exposure head is determined by designating the pixel part to be used for realizing N double exposure in the head-to-head connection area among the picture-element parts involved in the exposure of the head-to-head connection area. Variations in the resolution and density unevenness of the pattern formed in the connection area between the heads on the exposed surface of the photosensitive layer due to the mounting angle deviation are averaged. As a result, the photosensitive layer is exposed with high definition. For example, a high-definition pattern is formed by developing the photosensitive layer thereafter.
<9> The exposure is performed by a plurality of exposure heads, and the used picture element specifying means is involved in exposure other than the inter-head connection region that is an overlapping exposure region on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads. The manufacturing of the color filter according to any one of <1> to <8>, wherein the pixel part used to realize N double exposure in an area other than the inter-head connecting area among the picture element parts is designated. Is the method. In the method for producing a color filter according to <9>, the exposure is performed by a plurality of exposure heads, and the used pixel portion designating unit is an overlapped exposure region on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads. Among the picture element parts involved in exposure other than the inter-head connecting area, the picture element part used for realizing the N-fold exposure outside the inter-head connecting area is designated, whereby the exposure head Variations in the resolution and density unevenness of the pattern formed in areas other than the joint area between the heads on the exposed surface of the photosensitive layer due to deviations in the mounting position and mounting angle are leveled. As a result, the photosensitive layer is exposed with high definition. For example, a high-definition pattern is formed by developing the photosensitive layer thereafter.
<10> When the set inclination angle θ is N for the number of N exposures, the number s of the pixel portions in the column direction, the interval p in the column direction of the pixel portions, and the exposure head tilted, the relative row direction pitch δ of pixel parts in the direction perpendicular to the scanning direction, the following equation with respect to theta ideal satisfying spsinθ ideal ≧ Nδ, which is set so as to satisfy the relation of θ ≧ θ ideal < It is a manufacturing method of the color filter in any one of <1> to <9>.
<11> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <10>, wherein N in N-fold exposure is a natural number of 3 or more. In the method for producing a color filter according to <11>, multiple drawing is performed when N in N double exposure is a natural number of 3 or more. As a result, due to the effect of filling, variations in the resolution and density unevenness of the pattern formed on the exposed surface of the photosensitive layer due to a shift in the mounting position and mounting angle of the exposure head are more precisely leveled.
<12> 使用描素部指定手段が、
描素部により生成され、被露光面上の露光領域を構成する描素単位としての光点位置を、被露光面上において検出する光点位置検出手段と、
前記光点位置検出手段による検出結果に基づき、N重露光を実現するために使用する描素部を選択する描素部選択手段と
を備える前記<1>から<11>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<13> 使用描素部指定手段が、N重露光を実現するために使用する使用描素部を、行単位で指定する前記<1>から<12>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<12> Use pixel part designation means,
A light spot position detecting means for detecting a light spot position as a pixel unit that is generated by the picture element unit and constitutes an exposure area on the exposed surface;
<1> to <11>, further comprising: a pixel part selection unit that selects a pixel part to be used for realizing the N-fold exposure based on a detection result by the light spot position detection unit. It is a manufacturing method of a color filter.
<13> The color filter production according to any one of <1> to <12>, wherein the used pixel part specifying unit specifies, in line units, the used pixel part used for realizing the N-fold exposure. Is the method.
<14> 光点位置検出手段が、検出した少なくとも2つの光点位置に基づき、露光ヘッドを傾斜させた状態における被露光面上の光点の列方向と前記露光ヘッドの走査方向とがなす実傾斜角度θ´を特定し、描素部選択手段が、前記実傾斜角度θ´と設定傾斜角度θとの誤差を吸収するように使用描素部を選択する前記<12>から<13>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<15> 実傾斜角度θ´が、露光ヘッドを傾斜させた状態における被露光面上の光点の列方向と前記露光ヘッドの走査方向とがなす複数の実傾斜角度の平均値、中央値、最大値、及び最小値のいずれかである前記<14>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<16> 描素部選択手段が、実傾斜角度θ´に基づき、ttanθ´=N(ただし、NはN重露光数のNを表す)の関係を満たすtに近い自然数Tを導出し、m行(ただし、mは2以上の自然数を表す)配列された描素部における1行目から前記T行目の前記描素部を、使用描素部として選択する前記<12>から<15>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<17> 描素部選択手段が、実傾斜角度θ´に基づき、ttanθ´=N(ただし、NはN重露光数のNを表す)の関係を満たすtに近い自然数Tを導出し、m行(ただし、mは2以上の自然数を表す)配列された描素部における、(T+1)行目からm行目の前記描素部を、不使用描素部として特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する前記<12>から<16>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<14> Based on at least two light spot positions detected by the light spot position detection means, the actual alignment between the light spot column direction on the surface to be exposed and the scanning direction of the exposure head when the exposure head is tilted. The inclination angle θ ′ is specified, and the picture element selection means selects the use picture element part so as to absorb the error between the actual inclination angle θ ′ and the set inclination angle θ. It is a manufacturing method of the color filter in any one.
<15> The actual inclination angle θ ′ is an average value, a median value, and a plurality of actual inclination angles formed by the row direction of the light spots on the surface to be exposed and the scanning direction of the exposure head when the exposure head is inclined. The method for producing a color filter according to <14>, wherein the color filter is any one of a maximum value and a minimum value.
<16> The pixel part selection means derives a natural number T close to t that satisfies the relationship of ttan θ ′ = N (where N represents N of N double exposure numbers) based on the actual inclination angle θ ′, and m <15> to <15> for selecting the pixel part from the first line to the T-th line in a line element (where m represents a natural number of 2 or more) arranged as a used pixel part The method for producing a color filter according to any one of the above.
<17> The pixel part selection means derives a natural number T close to t that satisfies the relationship of ttan θ ′ = N (where N represents N of N double exposure numbers) based on the actual inclination angle θ ′, and m In the picture element part arranged in a row (where m represents a natural number of 2 or more), the picture element part from line (T + 1) to m-th line is specified as an unused picture element part, and the unused picture element part is specified. The method for producing a color filter according to any one of <12> to <16>, wherein the picture element part excluding the element part is selected as a use picture element part.
<18> 描素部選択手段が、複数の描素部列により形成される被露光面上の重複露光領域を少なくとも含む領域において、
(1)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域、及び露光不足となる領域の合計面積が最小となるように、使用描素部を選択する手段、
(2)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域の描素単位数と、露光不足となる領域の描素単位数とが等しくなるように、使用描素部を選択する手段、
(3)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域の面積が最小となり、かつ、露光不足となる領域が生じないように、使用描素部を選択する手段、及び
(4)理想的なN重露光に対し、露光不足となる領域の面積が最小となり、かつ、露光過多となる領域が生じないように、使用描素部を選択する手段
のいずれかである前記<12>から<17>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<19> 描素部選択手段が、複数の露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域において、
(1)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域、及び露光不足となる領域の合計面積が最小となるように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
(2)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域の描素単位数と、露光不足となる領域の描素単位数とが等しくなるように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
(3)理想的なN重露光に対し、露光過多となる領域の面積が最小となり、かつ、露光不足となる領域が生じないように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、及び、
(4)理想的なN重露光に対し、露光不足となる領域の面積が最小となり、かつ、露光過多となる領域が生じないように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
のいずれかである前記<12>から<18>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<20> 不使用描素部が、行単位で特定される前記<19>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<18> In a region including at least an overlapped exposure region on an exposed surface formed by a plurality of pixel part rows, the pixel part selection unit,
(1) Means for selecting a used pixel portion so that a total area of an overexposed region and an underexposed region is minimized with respect to an ideal N-fold exposure;
(2) Means for selecting a pixel part to be used so that the number of pixel units in an overexposed area and the number of pixel units in an underexposed area are equal to each other with respect to an ideal N double exposure;
(3) Means for selecting a pixel part to be used so that the area of an overexposed area is minimized and an underexposed area does not occur with respect to an ideal N double exposure, and (4) Ideal From <12>, which is one of means for selecting a used pixel portion so that the area of an underexposed area is minimized and an overexposed area does not occur with respect to typical N double exposure <17> A method for producing a color filter according to any one of the above.
<19> In the connection region between the heads, which is an overlapping exposure region on the exposed surface formed by the plurality of exposure heads,
(1) With respect to the ideal N-multiple exposure, from the pixel part involved in the exposure of the inter-head connection region, the total area of the overexposed region and the underexposed region is minimized. Means for identifying a used pixel part and selecting the pixel part excluding the unused pixel part as a used pixel part;
(2) Involvement in the exposure of the head-to-head connecting region so that the number of pixel units in the overexposed region and the number of pixel units in the underexposed region are equal to the ideal N-double exposure. Means for identifying an unused pixel part from the pixel part to be selected, and selecting the pixel part excluding the unused pixel part as a used pixel part;
(3) For the ideal N-multiple exposure, from the pixel part involved in the exposure of the inter-head connecting region, the area of the overexposed region is minimized and the underexposed region is not generated. A means for identifying an unused pixel part and selecting the pixel part excluding the unused pixel part as a used pixel part; and
(4) For the ideal N-multiple exposure, from the pixel part involved in the exposure of the inter-head connecting region, the area of the underexposed region is minimized and the region that is overexposed is not generated. , Means for identifying an unused pixel part and selecting the pixel part excluding the unused pixel part as a used pixel part;
The method for producing a color filter according to any one of <12> to <18>.
<20> The color filter manufacturing method according to <19>, wherein the unused pixel parts are specified in units of rows.
<21> 使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、N重露光のNに対し、(N−1)列毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光を行う前記<1>から<20>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<21>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、N重露光のNに対し、(N−1)列毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光が行われ、略1重描画の単純なパターンが得られる。この結果、前記ヘッド間つなぎ領域における前記描素部が容易に指定される。
<22> 使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、N重露光のNに対し、1/N行毎の描素部行を構成する前記描素部のみを使用して参照露光を行う前記<1>から<20>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<22>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、N重露光のNに対し、1/N行毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光が行われ、略1重描画の単純なパターンが得られる。この結果、前記ヘッド間つなぎ領域における前記描素部が容易に指定される。
<21> In order to specify a used pixel part in the used pixel part specifying means, among the usable pixel parts, N (n-1) pixel part columns for N multiple exposures The method for producing a color filter according to any one of <1> to <20>, wherein the reference exposure is performed using only the picture element portion that constitutes the above. In the method for producing a color filter according to <21>, in order to specify a used pixel part in the used pixel part specifying unit, among N usable pixel elements, (N-1) Reference exposure is performed using only the pixel part constituting the pixel part column for each column, and a simple pattern of substantially single drawing is obtained. As a result, the picture element portion in the head-to-head connection region is easily specified.
<22> In order to specify the used pixel part in the used pixel part specifying means, among the usable pixel elements, a N / N line pixel part row is configured for N of N multiple exposures. The method for producing a color filter according to any one of <1> to <20>, wherein the reference exposure is performed using only the picture element portion. In the method for producing a color filter according to <22>, in order to designate a use pixel part in the use pixel part designation unit, among the usable picture element parts, for N of N double exposure, Reference exposure is performed using only the pixel part constituting the pixel part column for each 1 / N row, and a simple pattern of substantially single drawing is obtained. As a result, the picture element portion in the head-to-head connection region is easily specified.
<23> 使用描素部指定手段が、光点位置検出手段としてスリット及び光検出器、並びに描素部選択手段として前記光検出器と接続された演算装置を有する前記<1>から<22>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<24> N重露光のNが、3以上7以下の自然数である前記<1>から<23>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<23> The <1> to <22>, wherein the used pixel part designating unit includes an arithmetic unit connected to the light detector as a pixel part selection unit and a slit and a photodetector as a light spot position detection unit. The method for producing a color filter according to any one of the above.
<24> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <23>, wherein N in N-exposure exposure is a natural number of 3 or more and 7 or less.
<25> 光変調手段が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を更に有してなり、光照射手段から照射される光を該パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて変調させる前記<1>から<24>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<25>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光変調手段が前記パターン信号生成手段を有することにより、前記光照射手段から照射される光が該パターン信号生成手段により生成した制御信号に応じて変調される。
<26> 光変調手段が、空間光変調素子である前記<1>から<25>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<27> 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)である前記<26>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<28> 描素部が、マイクロミラーである前記<1>から<27>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<29> パターン情報が表すパターンの所定部分の寸法が、指定された使用描素部により実現できる対応部分の寸法と一致するように前記パターン情報を変換する変換手段を有する前記<1>から<28>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
<25> The light modulation unit further includes a pattern signal generation unit that generates a control signal based on the pattern information to be formed, and the control signal generated by the pattern signal generation unit generates light emitted from the light irradiation unit. The method for producing a color filter according to any one of <1> to <24>, wherein the color filter is modulated according to the method. In the method for manufacturing a color filter according to <25>, the light modulation unit includes the pattern signal generation unit, so that the light emitted from the light irradiation unit is generated by the pattern signal generation unit. Is modulated according to.
<26> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <25>, wherein the light modulator is a spatial light modulator.
<27> The method for producing a color filter according to <26>, wherein the spatial light modulator is a digital micromirror device (DMD).
<28> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <27>, wherein the picture element portion is a micromirror.
<29> From <1> to <1> further including conversion means for converting the pattern information so that a dimension of a predetermined part of the pattern represented by the pattern information matches a dimension of a corresponding part that can be realized by the designated used pixel part. 28> The method for producing a color filter according to any one of the above.
<30> 光照射手段が、2以上の光を合成して照射可能である前記<1>から<29>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<30>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光照射手段が2以上の光を合成して照射可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光によって行われる。この結果、前記感光層への露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
<31> 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する前記<1>から<30>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該<31>に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光照射手段が、前記複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光が前記集合光学系により集光され、前記マルチモード光ファイバに結合可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光で行われる。この結果、前記感光層への露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
<30> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <29>, wherein the light irradiation unit can synthesize and irradiate two or more lights. In the method for producing a color filter according to <30>, since the light irradiation unit can synthesize and irradiate two or more lights, exposure is performed with exposure light having a deep focal depth. As a result, the exposure of the photosensitive layer is performed with extremely high definition. For example, when the photosensitive layer is subsequently developed, an extremely fine pattern is formed.
<31> The light irradiation means includes a plurality of lasers, a multimode optical fiber, and a collective optical system that condenses the laser light emitted from each of the plurality of lasers and couples the laser light to the multimode optical fiber. <1> to <30> The method for producing a color filter according to any one of <30>. In the method for manufacturing a color filter according to <31>, the light irradiation unit can collect the laser beams irradiated from the plurality of lasers by the collective optical system and couple the laser beams to the multimode optical fiber. Therefore, exposure is performed with exposure light having a deep focal depth. As a result, the exposure of the photosensitive layer is performed with extremely high definition. For example, when the photosensitive layer is subsequently developed, an extremely fine pattern is formed.
<32> 硬化処理工程及び熱処理工程の少なくともいずれかを含む前記<1>から<31>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。 <32> The method for producing a color filter according to any one of <1> to <31>, including at least one of a curing treatment step and a heat treatment step.
<33> 前記<1>から<32>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
<34> 前記<33>に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
<33> A color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to any one of <1> to <32>.
<34> A liquid crystal display device using the color filter according to <33>.
本発明によると、従来における問題を解決することができ、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ(アライメント)を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置(LCD)用、PALC(プラズマアドレス液晶)、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, the conventional problems can be solved, and the alignment (alignment) is performed so that the edge matrix matches the width of the black matrix and the color filter by thinning the maskless laser exposure. Suitable for liquid crystal display devices (LCD) such as portable terminals, portable game machines, notebook PCs, TV monitors, PALC (plasma addressed liquid crystal), and plasma displays that can form color filters with high transmittance. A color filter manufacturing method, a color filter formed by the color filter manufacturing method, and a liquid crystal display device using the color filter can be provided.
(カラーフィルタの製造方法)
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基材の表面に、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、少なくとも、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、画素を形成する画素形成工程とからなる。
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
本発明の液晶表示装置は、本発明の前記カラーフィルタを用いてなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の説明を通じて、本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置の詳細についても明らかにする。
(Color filter manufacturing method)
In the method for producing a color filter of the present invention, a black matrix forming step for forming a black matrix on the surface of a substrate and at least three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are colored. And a pixel forming step of forming pixels on the surface of the base material on which the black matrix is formed using the photosensitive composition.
The color filter of the present invention is manufactured by the method for manufacturing the color filter of the present invention.
The liquid crystal display device of the present invention uses the color filter of the present invention, and further includes other means as necessary.
Hereinafter, details of the color filter and the liquid crystal display device of the present invention will be clarified through the description of the method of manufacturing the color filter of the present invention.
本発明の前記カラーフィルタの製造方法により形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅(A)は、ブラックマトリックスの幅を(B)としたときの、(B)/(A)の値が、2を超えることが必要であり、2.5以上が好ましく、3以上がより好ましい。前記(B)/(A)の値が、2以下であると、部分的にブラックマトリックス上で画素の重なりが発生し、ITO(インジウムスズ酸化物)等の断線が発生する。
前記画素とブラックマトリックスとの重なり幅としては、1μm以上であり、3μm 以上がより好ましい。前記重なり幅が、1μm未満であると、白抜けが発生し、カラーフィルタのパターンの形成が困難となる。
ここで、本発明において「画素とブラックマトリックスとの重なり幅」とは、画素とブラックマトリックスとの重なり部分を略矩形状とみなした場合の短辺側の長さをいい、前記ブラックマトリックスの幅が2種類以上ある場合は最も細い幅での重なりを意味する。また、前記ブラックマトリックスの幅についても、前記ブラックマトリックスを矩形状とみなした場合の短辺側の長さを意味する。
The overlap width (A) of the pixels formed by the color filter manufacturing method of the present invention and the black matrix is (B) / (A) when the width of the black matrix is (B). It is necessary to exceed 2, preferably 2.5 or more, and more preferably 3 or more. When the value of (B) / (A) is 2 or less, pixel overlap partially occurs on the black matrix, and disconnection of ITO (indium tin oxide) or the like occurs.
The overlapping width of the pixel and the black matrix is 1 μm or more, and more preferably 3 μm or more. If the overlap width is less than 1 μm, white spots occur and it becomes difficult to form a color filter pattern.
Here, in the present invention, the “overlap width between the pixel and the black matrix” means the length on the short side when the overlap portion between the pixel and the black matrix is regarded as a substantially rectangular shape, and the width of the black matrix When there are two or more types, it means an overlap with the narrowest width. The width of the black matrix also means the length on the short side when the black matrix is regarded as a rectangular shape.
本発明の前記カラーフィルタの製造方法により形成されたブラックマトリックスの幅は、8μm以上50μm以下が好ましく、8μm以上40μm以下がより好ましい。前記ブラックマトリックスの幅が、8μm未満であると、ブラックマトリックスの形成が困難となることがあり、50μmを超えると、カラーフィルタの透過率が低下することがある。 The width of the black matrix formed by the method for producing a color filter of the present invention is preferably 8 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 8 μm or more and 40 μm or less. If the width of the black matrix is less than 8 μm, it may be difficult to form the black matrix, and if it exceeds 50 μm, the transmittance of the color filter may decrease.
〔ブラックマトリックス形成工程〕
前記ブラックマトリックス形成工程は、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を含み、更に必要に応じて適宜選択されたその他の工程を含む。
[Black matrix formation process]
The black matrix forming step includes a photosensitive layer forming step, an exposure step, and a developing step, and further includes other steps appropriately selected as necessary.
<感光層形成工程>
前記感光層形成工程は、バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含み、かつ黒色に着色されている感光性組成物を用いて、基材の表面に、感光層を形成する工程である。
<Photosensitive layer forming step>
The photosensitive layer forming step forms a photosensitive layer on the surface of the substrate using a photosensitive composition containing a binder, a polymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a colorant and colored in black. It is a process.
前記感光層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布により形成する方法、シート状の前記感光層を加圧及び加熱の少なくともいずれかによりラミネートすることにより形成する方法、それらの併用などが挙げられ、以下に示す第1の態様の感光層形成方法及び第2の態様の感光層形成方法が好適に挙げられる。 The method for forming the photosensitive layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the photosensitive layer may be formed by coating, or the sheet-like photosensitive layer may be pressurized or heated. The method of forming by laminating, combined use thereof, and the like are mentioned, and the photosensitive layer forming method of the first aspect and the photosensitive layer forming method of the second aspect shown below are preferable.
第1の態様の感光層形成方法としては、前記感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、基材の表面に、少なくとも、感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する方法が挙げられる。 As the photosensitive layer forming method of the first aspect, at least a photosensitive layer is formed on the surface of the base material by applying the photosensitive composition to the surface of the base material and drying, and further appropriately selected. The method of forming the other layer is mentioned.
第2の態様の感光層形成方法としては、前記支持体上に感光性組成物からなる感光性転写層(以下、単に「感光層」と表すことがある)を有する感光性転写材料を用いて、該感光性転写層(感光層)と前記基材とが当接するように、前記感光性転写層(感光層)を基材の表面に加熱及び加圧の少なくともいずれかの下において積層することにより、基材の表面に少なくとも感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する方法が挙げられる。 As a photosensitive layer forming method of the second aspect, a photosensitive transfer material having a photosensitive transfer layer (hereinafter sometimes simply referred to as “photosensitive layer”) made of a photosensitive composition on the support is used. The photosensitive transfer layer (photosensitive layer) is laminated on the surface of the substrate under at least one of heating and pressurization so that the photosensitive transfer layer (photosensitive layer) and the substrate are in contact with each other. The method of forming at least the photosensitive layer on the surface of the substrate and further forming other layers appropriately selected can be mentioned.
第1の態様の感光層形成方法において、前記感光性組成物の塗布及び乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基材の表面に、前記感光性組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて感光性組成物溶液を調製し、該溶液を直接塗布し、乾燥させることにより積層する方法が挙げられる。 In the photosensitive layer forming method of the first aspect, the method for applying and drying the photosensitive composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, on the surface of the substrate, Examples include a method in which the photosensitive composition is dissolved, emulsified or dispersed in water or a solvent to prepare a photosensitive composition solution, and the solution is directly applied and dried for lamination.
前記感光性組成物溶液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、n−ヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−n−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類;トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノールなどのエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが好適に挙げられる。これらの溶剤は、単独又2種以上の組合せで用いることができる。 There is no restriction | limiting in particular as a solvent of the said photosensitive composition solution, According to the objective, it can select suitably, For example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, n-hexanol Alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diisobutyl ketone, etc .; ethyl acetate, butyl acetate, n-amyl acetate, methyl sulfate, ethyl propionate, dimethyl phthalate, ethyl benzoate, and Esters such as methoxypropyl acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, benzene, ethylbenzene; carbon tetrachloride, trichloroethylene, chloroform, 1,1,1-trichloroethane, methylene chloride, monochlorobenzene Halogenated hydrocarbons of: ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1-methoxy-2-propanol; dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, etc. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexane, ethyl carbitol acetate, butyl Preferred examples include carbitol acetate and propylene glycol methyl ether acetate. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
前記感光性組成物の調製時における前記溶剤の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光性組成物の全固形分濃度が5〜80質量%となるように添加されることが好ましく、10〜60質量%となるように添加されることがより好ましく、15〜50質量%となるように添加されることが特に好ましい。 The amount of the solvent added during the preparation of the photosensitive composition is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The total solid content concentration of the photosensitive composition is 5 to 80% by mass. It is preferable to add so that it may become, it is more preferable to add so that it may become 10-60 mass%, and it is especially preferable to add so that it may become 15-50 mass%.
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記基材に直接塗布する方法が挙げられる。本発明においては、液が吐出する部分にスリット状の穴を有する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。具体的には、特開2004−89851号公報、特開2004−17043号公報、特開2003−170098号公報、特開2003−164787号公報、特開2003−10767号公報、特開2002−79163号公報、特開2001−310147号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコーターが好適に用いられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60〜110℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
The coating method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, using a spin coater, a slit spin coater, a roll coater, a die coater, a curtain coater, etc. The method of apply | coating is mentioned. In this invention, it is preferable to carry out by the coating device (slit coater) using the slit-shaped nozzle which has a slit-shaped hole in the part which discharges a liquid. Specifically, JP-A-2004-89851, JP-A-2004-17043, JP-A-2003-170098, JP-A-2003-164787, JP-A-2003-10767, JP-A-2002-79163. Slit nozzles and slit coaters described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-310147 and the like are preferably used.
The drying conditions vary depending on each component, the type of solvent, the use ratio, and the like, but are usually about 60 to 110 ° C. for about 30 seconds to 15 minutes.
前記感光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.3〜10μmが好ましく、0.75〜6μmがより好ましく、1〜3μmが特に好ましい。前記厚みが、0.3μm未満であると、感光層用塗布液の塗布時にピンホールが発生しやすく、製造適性が低下することがあり、10μmを超えると、現像時に未露光部を除去するのに長時間を要することがある。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said photosensitive layer, According to the objective, it can select suitably, 0.3-10 micrometers is preferable, 0.75-6 micrometers is more preferable, and 1-3 micrometers is especially preferable. If the thickness is less than 0.3 μm, pinholes are likely to occur when the coating solution for the photosensitive layer is applied, and the production suitability may be reduced. If the thickness exceeds 10 μm, unexposed portions are removed during development. May take a long time.
第1の態様の感光層形成方法において形成されるその他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素遮断層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層などが挙げられる。
前記その他の層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層上に塗布する方法、シート状に形成されたその他の層を積層する方法などが挙げられる。
Other layers formed in the photosensitive layer forming method of the first aspect are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, an oxygen blocking layer, a release layer, an adhesive layer, a light absorbing layer And a surface protective layer.
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, the method of apply | coating on the said photosensitive layer, The method of laminating | stacking the other layer formed in the sheet form Etc.
前記第2の態様の感光層形成方法において、基材の表面に感光層、及び必要に応じて適宜選択されるその他の層を形成する方法としては、前記基材の表面に、支持体と該支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光層と、必要に応じて適宜選択されるその他の層とを有する前記感光性転写材料(感光性フィルム)を、加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら積層する方法が挙げられ、具体的には、前記支持体上に前記感光性組成物が積層されてなる感光層を有する前記感光性転写材料を用い、前記感光層が基材の表面側となるように積層し、次いで、前記支持体を前記感光層上から剥離する方法が好適に挙げられる。
前記支持体を剥離することにより、前記支持体による光の散乱や屈折の等影響で前記感光層上に結像させる像にボケ像が生じることが防止され、所定のパターンが高解像度で得られる。
なお、前記感光性転写材料が、後述する保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基材に前記感光層が重なるようにして積層する。
In the method for forming a photosensitive layer according to the second aspect, as a method for forming a photosensitive layer on the surface of the base material and other layers appropriately selected as necessary, a support and The photosensitive transfer material (photosensitive film) having a photosensitive layer obtained by laminating a photosensitive composition on a support and other layers appropriately selected as necessary, is heated and pressurized at least either Specifically, using the photosensitive transfer material having a photosensitive layer obtained by laminating the photosensitive composition on the support, the photosensitive layer is a base material. Preferred examples include a method of laminating so as to be on the surface side, and then peeling the support from the photosensitive layer.
By peeling the support, it is possible to prevent a blurred image from being generated on the image formed on the photosensitive layer due to light scattering or refraction by the support, and to obtain a predetermined pattern with high resolution. .
In addition, when the said photosensitive transfer material has a protective film mentioned later, this protective film is peeled and it laminates | stacks so that the said photosensitive layer may overlap with the said base material.
前記加熱温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、70〜130℃が好ましく、80〜110℃がより好ましい。
前記加圧の圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.01〜1.0MPaが好ましく、0.05〜1.0MPaがより好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the said heating temperature, Although it can select suitably according to the objective, For example, 70-130 degreeC is preferable and 80-110 degreeC is more preferable.
There is no restriction | limiting in particular in the pressure of the said pressurization, Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.01-1.0 MPa is preferable and 0.05-1.0 MPa is more preferable.
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒートプレス、ヒートロールラミネーター(例えば、(株)日立インダストリイズ社、LamicII型)、真空ラミネーター(例えば、名機製作所製、MVLP500)などが好適に挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular as an apparatus which performs at least any one of the said heating and pressurization, According to the objective, it can select suitably, For example, a heat press, a heat roll laminator (for example, Hitachi Industries, Ltd.) , Lamic II type), vacuum laminator (for example, MVLP500 manufactured by Meiki Seisakusho) and the like are preferable.
−支持体−
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるのが好ましく、更に表面の平滑性が良好であるのがより好ましい。
-Support-
The support is not particularly restricted and may be appropriately selected according to purpose. Is more preferable.
前記支持体の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、4〜300μmが好ましく、5〜175μmがより好ましく、10〜100μmが特に好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said support body, According to the objective, it can select suitably, For example, 4-300 micrometers is preferable, 5-175 micrometers is more preferable, and 10-100 micrometers is especially preferable.
前記支持体の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの長さのものが挙げられる。 There is no restriction | limiting in particular in the shape of the said support body, Although it can select suitably according to the objective, A long shape is preferable. There is no restriction | limiting in particular in the length of the said elongate support body, For example, the thing of 10-20,000m length is mentioned.
前記支持体は、合成樹脂製であり、かつ透明であるものが好ましく、例えば、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、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、前記支持体としては、例えば、特開平4−208940号公報、特開平5−80503号公報、特開平5−173320号公報、特開平5−72724号公報などに記載の支持体を用いることもできる。
The support is preferably made of a synthetic resin and transparent, for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, polyethylene, cellulose triacetate, cellulose diacetate, poly (meth) acrylic acid alkyl ester, poly (Meth) acrylic acid ester copolymer, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polycarbonate, polystyrene, cellophane, polyvinylidene chloride copolymer, polyamide, polyimide, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polytetrafluoroethylene, polytri Various plastic films such as fluoroethylene, cellulose-based film, nylon film and the like can be mentioned, and among these, polyethylene terephthalate is particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
As the support, for example, the support described in JP-A-4-208940, JP-A-5-80503, JP-A-5-173320, JP-A-5-72724, or the like is used. You can also.
前記感光性転写材料における感光層の形成は、前記基材への前記感光性組成物溶液の塗布及び乾燥(前記第1の態様の感光層形成方法)と同様な方法で行うことができる。 Formation of the photosensitive layer in the photosensitive transfer material can be performed by the same method as the application and drying of the photosensitive composition solution to the substrate (the photosensitive layer forming method of the first aspect).
−保護フィルム−
前記保護フィルムは、前記感光層の汚れや損傷を防止し、保護する機能を有するフィルムである。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、5〜100μmが好ましく、8〜50μmがより好ましく、10〜40μmが特に好ましい。
-Protective film-
The protective film is a film having a function of preventing and protecting the photosensitive layer from being stained and damaged.
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said protective film, According to the objective, it can select suitably, For example, 5-100 micrometers is preferable, 8-50 micrometers is more preferable, 10-40 micrometers is especially preferable.
前記保護フィルムの前記感光性転写材料において設けられる箇所は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、前記感光層上に設けられる。 The portion of the protective film provided in the photosensitive transfer material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but is usually provided on the photosensitive layer.
前記保護フィルムを用いる場合、前記感光層及び前記支持体の接着力Aと、前記感光層及び保護フィルムの接着力Bとの関係は、接着力A>接着力Bであることが好適である。 When the protective film is used, the relationship between the adhesive force A of the photosensitive layer and the support and the adhesive force B of the photosensitive layer and the protective film is preferably adhesive force A> adhesive force B.
前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数は、0.3〜1.4が好ましく、0.5〜1.2がより好ましい。
前記静摩擦係数が、0.3未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、1.4を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
The static friction coefficient between the support and the protective film is preferably 0.3 to 1.4, and more preferably 0.5 to 1.2.
When the coefficient of static friction is less than 0.3, slipping is excessive, and thus when the roll is formed, winding deviation may occur. Sometimes.
前記保護フィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体に使用されるもの、シリコーン紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオロエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどが特に好ましいものとして挙げられる。
前記支持体と保護フィルムとの組合せ(支持体/保護フィルム)としては、例えば、特開2005−70767号公報の段落番号0151に記載の組合せや、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレート等の組合せが挙げられる。
The protective film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include those used for the support, silicone paper, polyethylene, polypropylene laminated paper, polyolefin or polytetrafluoro. An ethylene sheet etc. are mentioned, Among these, a polyethylene film, a polypropylene film, etc. are mentioned as a particularly preferable thing.
Examples of the combination of the support and the protective film (support / protective film) include a combination described in paragraph No. 0151 of JP-A-2005-70767, a combination of polyethylene terephthalate / polyethylene terephthalate, and the like.
前記保護フィルムとしては、上述の接着力の関係を満たすために、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調製するために表面処理することが好ましく、例えば、該表面処理の方法としては、特開2005−70767号公報の段落番号0151に記載の方法等が挙げられる。 As the protective film, in order to satisfy the above-described relationship of adhesive strength, it is preferable to perform surface treatment to adjust the adhesion between the protective film and the photosensitive layer. For example, as a method of the surface treatment, Examples include the method described in paragraph No. 0151 of JP-A-2005-70767.
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂層、及び中間層などが挙げられる。
-Other layers-
There is no restriction | limiting in particular as said other layer, According to the objective, it can select suitably, For example, a thermoplastic resin layer, an intermediate | middle layer, etc. are mentioned.
−−熱可塑性樹脂層−−
前記熱可塑性樹脂層(以下、「クッション層」と称することもある)は、アルカリ現像を可能とし、また、転写時にはみ出した該熱可塑性樹脂層により被転写体が汚染されるのを防止可能とする観点からアルカリ可溶性であることが好ましく、前記感光性転写材料を被転写体上に転写させる際、該被転写体上に存在する凹凸に起因して発生する転写不良を効果的に防止するクッション材としての機能を有していることが好ましく、該感光性転写材料を前記被転写体上に加熱密着させた際に該被転写体上に存在する凹凸に応じて変形可能であるのがより好ましい。
--- Thermoplastic resin layer--
The thermoplastic resin layer (hereinafter sometimes referred to as a “cushion layer”) enables alkali development, and prevents the transfer target from being contaminated by the thermoplastic resin layer protruding during transfer. In view of the above, it is preferably alkali-soluble, and when transferring the photosensitive transfer material onto the transfer object, a cushion that effectively prevents transfer defects caused by unevenness present on the transfer object It preferably has a function as a material, and is more deformable according to the unevenness present on the transferred body when the photosensitive transfer material is heated and adhered onto the transferred body. preferable.
前記熱可塑性樹脂層に用いる材料としては、例えば、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択さ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又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又はそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル又は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又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又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などが挙げられる。
前記熱可塑性樹脂層の乾燥厚さは、2〜30μmが好ましく、5〜20μmがより好ましく、7〜16μmが特に好ましい。
As a material used for the thermoplastic resin layer, for example, an organic polymer substance described in JP-A-5-72724 is preferable, and the Viker Vicat method (specifically, American Materials Testing Method ASTM D1235) is used. It is particularly preferred that the softening point by the method of measuring the softening point of polymer is selected from organic polymer substances having a temperature of about 80 ° C. or lower. Specifically, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, ethylene copolymers such as ethylene and vinyl acetate or saponified products thereof, ethylene and acrylate esters or saponified products thereof, polyvinyl chloride, vinyl chloride and vinyl acetate or saponified products thereof. Vinyl chloride copolymer such as fluoride, polyvinylidene chloride, vinylidene chloride copolymer, polystyrene, styrene copolymer such as styrene and (meth) acrylic acid ester or saponified product thereof, polyvinyl toluene, vinyl toluene and (meta ) Vinyl toluene copolymer such as acrylic ester or saponified product thereof, poly (meth) acrylic ester, (meth) acrylic ester copolymer such as butyl (meth) acrylate and vinyl acetate, vinyl acetate copolymer Combined nylon, copolymer nylon, N-alkoxymethylated sodium Ron, and organic polymers of the polyamide resins, such as N- dimethylamino nylon and the like.
The dry thickness of the thermoplastic resin layer is preferably 2 to 30 μm, more preferably 5 to 20 μm, and particularly preferably 7 to 16 μm.
−−中間層−−
前記中間層は、前記感光層上に設けられ、前記感光性転写材料が前記熱可塑性樹脂層を有する場合には該感光層と該熱可塑性樹脂層との間に設けられる。該感光層と該熱可塑性樹脂層との形成においては有機溶剤を用いるため、該中間層がその間に位置すると、両層が互いに混ざり合うのを防止することができる。
--- Intermediate layer--
The intermediate layer is provided on the photosensitive layer, and is provided between the photosensitive layer and the thermoplastic resin layer when the photosensitive transfer material has the thermoplastic resin layer. In the formation of the photosensitive layer and the thermoplastic resin layer, an organic solvent is used. Therefore, when the intermediate layer is located between them, the layers can be prevented from being mixed with each other.
前記中間層としては、水又はアルカリ水溶液に分散乃至溶解するものが好ましい。
前記中間層の材料としては、公知のものを使用することができ、例えば、特開昭46−2121号公報及び特公昭56−40824号公報に記載のポリビニルエーテル/無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド重合体、各種澱粉及びその類似物からなる群の水溶性塩、スチレン/マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも親水性高分子を使用するのが好ましく、該親水性高分子の中でも、少なくともポリビニルアルコールを使用するのが好ましく、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が特に好ましい。
The intermediate layer is preferably one that is dispersed or dissolved in water or an aqueous alkali solution.
As the material for the intermediate layer, known materials can be used. For example, polyvinyl ether / maleic anhydride polymer, carboxyalkyl described in JP-A No. 46-2121 and JP-B No. 56-40824 Water-soluble salt of cellulose, water-soluble cellulose ether, water-soluble salt of carboxyalkyl starch, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, water-soluble polyamide, water-soluble salt of polyacrylic acid, gelatin, ethylene oxide polymer, various Water soluble salts of the group consisting of starch and the like, styrene / maleic acid copolymers, maleate resins, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a hydrophilic polymer, and among these hydrophilic polymers, it is preferable to use at least polyvinyl alcohol, and a combination of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable.
前記ポリビニルアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その鹸化率は80%以上が好ましい。
前記ポリビニルピロリドンを使用する場合、その含有量は、該中間層の固形分に対し、1〜75質量%が好ましく、1〜60質量%がより好ましく、10〜50質量%が特に好ましい。
前記含有量が、1質量%未満であると、前記感光層との十分な密着性が得られないことがあり、一方、75質量%を超えると、酸素遮断能が低下することがあり、好ましくない。
There is no restriction | limiting in particular as said polyvinyl alcohol, Although it can select suitably according to the objective, The saponification rate is 80% or more.
When using the said polyvinyl pyrrolidone, 1-75 mass% is preferable with respect to solid content of this intermediate | middle layer, 1-60 mass% is more preferable, 10-50 mass% is especially preferable.
When the content is less than 1% by mass, sufficient adhesion to the photosensitive layer may not be obtained. On the other hand, when the content exceeds 75% by mass, the oxygen blocking ability may be decreased. Absent.
前記中間層は、酸素透過率が小さいことが好ましい。前記中間層の酸素透過率が大きく酸素遮断能が低い場合には、前記感光層に対する露光時における光量をアップする必要を生じたり、露光時間を長くする必要が生ずることがあり、解像度も低下してしまうことがある。 The intermediate layer preferably has a low oxygen permeability. When the oxygen permeability of the intermediate layer is large and the oxygen blocking ability is low, it may be necessary to increase the amount of light at the time of exposure to the photosensitive layer, or it may be necessary to lengthen the exposure time, and the resolution also decreases. May end up.
前記中間層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜5μm程度であるのが好ましく、0.5〜2μmがより好ましい。
前記厚みが、0.1μm未満であると、酸素透過性が高過ぎてしまうことがあり、5μmを超えると、現像時や中間層除去時に長時間を要し、好ましくない。
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said intermediate | middle layer, According to the objective, it can select suitably, It is preferable that it is about 0.1-5 micrometers, and 0.5-2 micrometers is more preferable.
If the thickness is less than 0.1 μm, the oxygen permeability may be too high. If the thickness exceeds 5 μm, it takes a long time for development or removal of the intermediate layer, which is not preferable.
前記感光性転写材料の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体上に、熱可塑性樹脂層と、中間層と、感光層とを、この順に有してなる形態などが挙げられる。なお、前記感光層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。 The structure of the photosensitive transfer material is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, and a photosensitive layer are formed on the support. The form etc. which have in order are mentioned. The photosensitive layer may be a single layer or a plurality of layers.
前記感光性転写材料は、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。前記長尺状の感光性転写材料の長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20、000mの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、100〜1,000mの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性転写材料シート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター(特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの)を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。 The photosensitive transfer material is preferably stored, for example, wound around a cylindrical core, wound in a long roll shape. There is no restriction | limiting in particular in the length of the said elongate photosensitive transfer material, For example, it can select suitably from the range of 10-20,000m. Further, slitting may be performed so that the user can easily use, and a long body in the range of 100 to 1,000 m may be formed into a roll. In this case, it is preferable that the support is wound up so as to be the outermost side. Moreover, you may slit in the said roll-shaped photosensitive transfer material sheet form. When storing, from the viewpoint of protecting the end face and preventing edge fusion, it is preferable to install a separator (particularly moisture-proof and containing a desiccant) on the end face, and use a low moisture-permeable material for packaging. Is preferred.
前記感光性転写材料は、カラーフィルタや柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材などのパターン形成用として広く用いることができ、これらの中でも、本発明のカラーフィルタの製造方法に好適に用いることができる。 The photosensitive transfer material can be widely used for pattern formation of display members such as color filters, pillars, ribs, spacers, partition walls, etc. Among them, suitable for the method for producing a color filter of the present invention. Can be used.
なお、前記第2の態様の感光層形成方法により形成された感光層を有する積層体への露光方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層が支持体上にクッション層を介して存在するフィルム状の感光性転写材料を積層した場合は、前記支持体、必要に応じてクッション層も剥離した後、前記中間層(酸素遮断層)を介して前記感光層を露光することが好ましい。 In addition, there is no restriction | limiting in particular as an exposure method to the laminated body which has the photosensitive layer formed by the photosensitive layer forming method of the said 2nd aspect, According to the objective, it can select suitably, For example, the said photosensitive layer In the case where a film-like photosensitive transfer material is laminated on a support via a cushion layer, the support and, if necessary, the cushion layer are also peeled off, and then the intermediate layer (oxygen barrier layer) is interposed. It is preferable to expose the photosensitive layer.
<<バインダー>>
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ可溶性であることが好ましい。
<< Binder >>
There is no restriction | limiting in particular as said binder, Although it can select suitably according to the objective, For example, it is preferable that it is alkali-soluble.
前記アルカリ可溶性の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。
具体的には、例えば、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54−25957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、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、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が挙げられる。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、またこの他にも、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)アクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体や、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体も挙げられる。
The alkali-soluble binder is preferably a polymer having a polar group such as a carboxylic acid group or a carboxylic acid group in the side chain.
Specifically, for example, JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836 and A methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, a partially esterified maleic acid copolymer described in JP-A-59-71048 Examples include coalescence. Moreover, the cellulose derivative which has a carboxylic acid group in a side chain can also be mentioned, In addition to this, what added the cyclic acid anhydride to the polymer which has a hydroxyl group can also be used preferably.
Further, as particularly preferred examples, copolymers of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid described in US Pat. No. 4,139,391, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid and other monomers And a multi-component copolymer.
これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよく、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く、着色感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は20〜50質量%が一般的であり、25〜45質量%が好ましい。 These binder polymers having a polar group may be used alone or in the form of a composition used in combination with a normal film-forming polymer, based on the total solid content of the colored photosensitive resin composition. The content is generally 20 to 50% by mass, and preferably 25 to 45% by mass.
<<重合性化合物>>
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも1個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、例えば、(メタ)アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
<< polymerizable compound >>
The polymerizable compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. A compound is preferable, for example, at least 1 sort (s) selected from the monomer which has a (meth) acryl group is mentioned suitably.
前記(メタ)アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as a monomer which has the said (meth) acryl group, According to the objective, it can select suitably, For example, polyethyleneglycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) ) Monofunctional acrylates and monofunctional methacrylates such as acrylates; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentylglycol di (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin Poly (functional) alcohols such as tri (meth) acrylate, trimethylolpropane, glycerin, bisphenol, etc., which are subjected to addition reaction with ethylene oxide and propylene oxide, and converted to (meth) acrylate, Japanese Patent Publication No. 48-41708, Japanese Patent Publication No. 50- Urethane acrylates described in JP-A-6034, JP-A-51-37193, etc .; JP-A-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30 Polyester acrylates described in each publication of such 90 No.; and epoxy resin and (meth) polyfunctional acrylates or methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of acrylic acid. Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、10〜60質量%が好ましく、15〜50質量%がより好ましく、20〜40質量%が特に好ましい。該固形分含有量が10質量%未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、60質量%を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
前記重合性化合物と前記バインダーの比率は、質量比で、重合性化合物/バインダー=0.5〜1.5が好ましく、0.6〜1.2がより好ましく、0.65〜1.1が特に好ましい。この範囲を超えると、現像時に残渣が生じるなどの問題が生じることがあり、この範囲未満では、完成したカラーフィルタの耐性が低下することがある。
10-60 mass% is preferable, as for solid content in the said photosensitive composition solid content of the said polymeric compound, 15-50 mass% is more preferable, and 20-40 mass% is especially preferable. If the solid content is less than 10% by mass, problems such as deterioration in developability and reduction in exposure sensitivity may occur, and if it exceeds 60% by mass, the adhesiveness of the photosensitive layer may become too strong. Yes, not preferred.
The ratio between the polymerizable compound and the binder is a mass ratio, preferably polymerizable compound / binder = 0.5 to 1.5, more preferably 0.6 to 1.2, and 0.65 to 1.1. Particularly preferred. If this range is exceeded, problems such as the generation of residues may occur during development, and if it is less than this range, the durability of the completed color filter may be reduced.
<<光重合開始剤>>
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、波長約300〜800nmの範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。前記波長は330〜500nmの範囲がより好ましい。
<< photopolymerization initiator >>
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, it is visible from the ultraviolet region. It is preferable to have photosensitivity to the light of the photocatalyst, and may be an activator that generates an active radical by generating some action with a photoexcited sensitizer, and initiates cationic polymerization depending on the type of monomer. Initiator may be used.
The photopolymerization initiator preferably contains at least one component having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a wavelength range of about 300 to 800 nm. The wavelength is more preferably in the range of 330 to 500 nm.
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等)、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。
具体的には、例えば、特開2005−258431号公報の段落場合〔0290〕〜〔0299〕及び〔0305〕〜〔0308〕に記載されている化合物などが挙げられる。
Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton), phosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime derivatives, organic peroxides, Examples include thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, and the like.
Specific examples include compounds described in paragraphs [0290] to [0299] and [0305] to [0308] of JP-A-2005-258431.
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。 Examples of the oxime derivative suitably used in the present invention include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, and 2-acetoxy. Iminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane-2- ON, and 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one.
前記光重合開始剤の含有量は、前記感光性組成物中の全固形成分に対し、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜20質量%が特に好ましい。
前記光重合開始剤の含有量は、前記重合性化合物との質量比で表すと、光重合開始剤/重合性化合物=0.01〜0.2が好ましく、0.02〜0.1がより好ましく、0.03〜0.08が特に好ましい。この範囲を超えると、現像残渣が生じたり、析出故障が生じるという問題があり、この範囲未満であると、十分な感度が得られないことがある。
The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, and 1 to 20% by mass with respect to the total solid components in the photosensitive composition. Particularly preferred.
When the content of the photopolymerization initiator is expressed by a mass ratio with the polymerizable compound, the photopolymerization initiator / polymerizable compound is preferably 0.01 to 0.2, more preferably 0.02 to 0.1. Preferably, 0.03 to 0.08 is particularly preferable. If it exceeds this range, there is a problem that a development residue or a precipitation failure occurs. If it is less than this range, sufficient sensitivity may not be obtained.
また、後述する前記感光層への露光における露光感度や感光波長を調製する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光乃至可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質(例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等)と相互作用(例えば、エネルギー移動、電子移動等)することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
In addition to the photopolymerization initiator, a sensitizer can be added for the purpose of adjusting exposure sensitivity and photosensitive wavelength in exposure to the photosensitive layer described later.
The sensitizer can be appropriately selected using visible light, ultraviolet light, visible light laser, or the like as a light irradiation means described later.
The sensitizer is excited by active energy rays and interacts with other substances (for example, radical generator, acid generator, etc.) (for example, energy transfer, electron transfer, etc.), thereby generating radicals, acids, etc. It is possible to generate a useful group of
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、特開2005−258431号公報の〔0313〕〜〔0314〕に記載されている化合物などが挙げられる。 The sensitizer is not particularly limited and may be appropriately selected from known sensitizers according to the purpose. For example, JP-A-2005-258431 discloses [0313] to [0314]. And the compounds described.
前記増感剤の含有量は、前記感光性組成物中の全成分に対し、0.05〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましく、0.2〜10質量%が特に好ましい。該含有量が、0.05質量%未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、30質量%を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。 The content of the sensitizer is preferably 0.05 to 30% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, and 0.2 to 10% by mass with respect to all the components in the photosensitive composition. Particularly preferred. When the content is less than 0.05% by mass, the sensitivity to active energy rays is reduced, the exposure process takes time, and productivity may be reduced. The sensitizer may be precipitated from the photosensitive layer.
前記光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が405nmのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
The said photoinitiator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Particularly preferable examples of the photopolymerization initiator include halogenated carbonization having the phosphine oxides, the α-aminoalkyl ketones, and the triazine skeleton, which can cope with laser light having a wavelength of 405 nm in the later-described exposure. Examples include a composite photoinitiator in which a hydrogen compound and an amine compound as a sensitizer are combined, a hexaarylbiimidazole compound, or titanocene.
<<着色剤>>
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられる。
これら着色剤と別に又は併用して、着色剤として金属イオンを配位した樹状分岐分子、並びに金属粒子及び合金粒子の少なくともいずれかの金属系粒子を含有する樹状分岐分子から選ばれるいずれかの樹状分岐分子を含有することも可能である。
<< Colorant >>
There is no restriction | limiting in particular as said coloring agent, According to the objective, it can select suitably, For example, an organic pigment, an inorganic pigment, dye, etc. are mentioned.
Any one selected from dendritic branched molecules in which metal ions are coordinated as coloring agents, and dendritic branched molecules containing at least one metal particle of metal particles and alloy particles, separately or in combination with these colorants It is also possible to contain other dendritic molecules.
前記着色剤としては、黒色顔料、ブラウン顔料などが挙げられるが、ブラックマトリックスを形成する場合には、前記感光性組成物として、黒色(K)に着色された着色組成物を用いることから、黒色顔料が好適に用いられる。なお、前記着色剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the colorant include black pigments and brown pigments. When a black matrix is formed, a black (K) colored composition is used as the photosensitive composition. A pigment is preferably used. In addition, the said coloring agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
前記顔料としては、特開2005−17716号公報の段落番号〔0038〕〜〔0040〕に記載の色材、特開2005−361447号公報の段落番号〔0068〕〜〔0072〕に記載の顔料、及び特開2005−17521号公報の段落番号〔0080〕〜〔0088〕に記載の着色剤などのうち、黒色のものが好適に挙げられる。 Examples of the pigment include coloring materials described in paragraphs [0038] to [0040] of JP-A-2005-17716, pigments described in paragraphs [0068] to [0072] of JP-A-2005-361447, Among the colorants described in paragraph numbers [0080] to [0088] of JP-A-2005-17521, black ones are preferable.
前記着色剤の含有量は、前記感光性組成物中の全固形成分に対し、1.0〜80.0質量%が好ましく、10.0〜60.0質量%がより好ましく、10.0〜50.0質量%が特に好ましい。 The content of the colorant is preferably 1.0 to 80.0% by mass, more preferably 10.0 to 60.0% by mass, and more preferably 10.0 to 0.0% by mass with respect to the total solid components in the photosensitive composition. 50.0% by mass is particularly preferable.
上記のような着色剤を用いる場合、顔料の粒径は、平均粒径1〜200nmであることが好ましく、10〜80nmであることがより好ましく、20〜70nmであることが特に好ましく、30〜60nmであることが最も好ましい。感光層は薄膜な層であるため、顔料等の粒径が上記の範囲にない場合には、樹脂層中に均一に分散することができず、高品質なカラーフィルタを製造することが困難となるため好ましくない。 When the colorant as described above is used, the particle size of the pigment is preferably 1 to 200 nm, more preferably 10 to 80 nm, particularly preferably 20 to 70 nm, and 30 to 30 nm. Most preferably, it is 60 nm. Since the photosensitive layer is a thin layer, when the particle size of the pigment or the like is not in the above range, it cannot be uniformly dispersed in the resin layer, and it is difficult to produce a high-quality color filter. Therefore, it is not preferable.
<<その他の成分>>
前記感光性組成物には、その他の成分として、例えば、可塑剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、熱重合禁止剤等の成分を含有してもよい。
<< Other ingredients >>
In the said photosensitive composition, you may contain components, such as a plasticizer, surfactant, a ultraviolet absorber, a thermal polymerization inhibitor, as another component, for example.
前記可塑剤は、前記感光層の膜物性(可撓性)をコントロールするために添加してもよい。
前記可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジアリルフタレート、オクチルカプリールフタレート等のフタル酸エステル類;トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、ジメチルグリコースフタレート、エチルフタリールエチルグリコレート、メチルフタリールエチルグリコレート、ブチルフタリールブチルグリコレート、トリエチレングリコールジカブリル酸エステル等のグリコールエステル類;トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類;4−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、N−n−ブチルベンゼンスルホンアミド、N−n−ブチルアセトアミド等のアミド類;ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセパケート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルマレート等の脂肪族二塩基酸エステル類;クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、グリセリントリアセチルエステル、ラウリン酸ブチル、4,5−ジエポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ジオクチル等、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類が挙げられる。
The plasticizer may be added to control film physical properties (flexibility) of the photosensitive layer.
Examples of the plasticizer include dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, ditridecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diisodecyl phthalate, diphenyl phthalate, diallyl phthalate, octyl capryl phthalate, and the like. Phthalic acid esters: Triethylene glycol diacetate, tetraethylene glycol diacetate, dimethylglycol phthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate, triethylene glycol dicabrylate, etc. Glycol esters of tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, etc. Acid esters; Amides such as 4-toluenesulfonamide, benzenesulfonamide, Nn-butylbenzenesulfonamide, Nn-butylacetamide; diisobutyl adipate, dioctyl adipate, dimethyl sebacate, dibutyl sepacate, dioctyl Aliphatic dibasic acid esters such as sepacate, dioctyl azelate, dibutyl malate; triethyl citrate, tributyl citrate, glycerin triacetyl ester, butyl laurate, 4,5-diepoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic acid Examples include glycols such as dioctyl acid, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.
前記可塑剤の含有量は、前記感光層の全成分に対して0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜40質量%がより好ましく、1〜30質量%が特に好ましい。 The content of the plasticizer is preferably from 0.1 to 50 mass%, more preferably from 0.5 to 40 mass%, particularly preferably from 1 to 30 mass%, based on all components of the photosensitive layer.
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤などから適宜選択できる。
更に、前記界面活性剤としては、次式(1)
C8F17SO2N(R1)CH2CH2O(CH2CH2OnR2)・・・(1)
で表されるフッ素系界面活性剤が好適に挙げられる。
但し、前記式中、R1及びR2は、各々水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、nは2〜30の整数を表す。
前記R1としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好適に挙げられ、前記R2としては、水素原子が好適に挙げられる。
前記nとしては、10〜25が好ましく、10〜20がより好ましい。
前記式で表される界面活性剤の具体例としては、メガファックF−141(n=5)、F−142(n=10)、F=143(n=15)、F−144(n=20)(いずれも商品名:大日本インキ化学工業(株)製)が挙げられる。
The surfactant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the surfactant is appropriately selected from an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and the like. You can choose.
Further, as the surfactant, the following formula (1)
C 8 F 17 SO 2 N ( R 1) CH 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O n R 2) ··· (1)
Fluorosurfactants represented by the formula are preferred.
However, in the formula, R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, n is an integer of 2 to 30.
Examples of R 1 include a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group, and examples of R 2 include a hydrogen atom.
As said n, 10-25 are preferable and 10-20 are more preferable.
As specific examples of the surfactant represented by the above formula, Megafac F-141 (n = 5), F-142 (n = 10), F = 143 (n = 15), F-144 (n = 20) (Brand name: Dainippon Ink & Chemicals, Inc.).
更に、前記界面活性剤としては、次式(2)〜(5)で表される界面活性剤が好適に挙げられる。
Rf1−X−(CH2CH2O)nR1・・・(2)
Rf1−X−(CH2CH2O)nR2・・・(3)
Rf1−X−(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)mR1・・・(4)
Rf1−X−(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)mRf2・・・(5)
Furthermore, as said surfactant, surfactant represented by following Formula (2)-(5) is mentioned suitably.
Rf1-X- (CH 2 CH 2 O) n R 1 ··· (2)
Rf1-X- (CH 2 CH 2 O) n R 2 (3)
Rf1-X- (CH 2 CH 2 O) n (CH 2 CH 2 CH 2 O) m R 1 ··· (4)
Rf1-X- (CH 2 CH 2 O) n (CH 2 CH 2 CH 2 O) m Rf2 ··· (5)
前記式(2)〜(5)において、R1及びR2は、炭素素1〜18、好ましくは、炭素数1〜10、より好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、飽和アルキル基、不飽和アルキル基が挙げられる。
前記アルキル基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられる。
前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オタタデシル基、エイコサニル基、ドコサニル基、2−クロロエチル基、2−プロモエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−メトキシエチル基、3−プロモプロピル基等が挙げられる。また、これらのアルキル基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよいアリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記式(2)〜(5)において、Rf1及びRf2は、それぞれ独立して、炭素数1〜18、好ましく2〜12、より好ましくは4〜10のパーフルオロ基を表す。
前記パーフルオロ基としては、飽和パーフルオロ基、不飽和パーフルオロ基が挙げられる。
前記パーフルオロ基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられ、前記Rf1及びRf2の少なくともいずれかが、分岐構造を有するものがより好適に挙げられる。
前記パーフルオロ基としては、例えば、パーフルオロノネニル、パーフルオロメチル、パーフルオロプロピレン、パーフルオロノニネル、パーフルオロ安息香酸、パーフルオロプロピレン、パーフルオロプロピル、パーフルオロ(9−メチルオクチル)、パーフルオロメチルオクチル、パーフルオロブチル、パーフルオロ3−メチルブチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロクチル、パーフルオロ7−オクチルエチル、フルオロヘプチル、パーフルオロデシル、パーフルオロブチルなどが挙げられる。また、これらのパーフルオロ基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよく、アリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記Rf1及びRf2は互い同じであってもよく、異なっていてもよい。
前記式(2)〜(5)において、nは、1〜40の整数、好ましくは4〜25の整数を表す。
前記式(2)〜(5)において、mは、0〜40の整数、好ましくは0〜25の整数を表す。
前記式(2)〜(5)において、−X−は、−(CH2)l−(lは1〜10、好ましくは、1〜5の整数を表す)、−CO−O−、−O−、−NHCO−、−NHCOO−のいずれかを表す。
前記式(2)〜(5)で表される界面活性剤は、1種単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
In the formula (2) ~ (5), R 1 and R 2 are Tansomoto 18, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkyl group include a saturated alkyl group and an unsaturated alkyl group.
Examples of the structure of the alkyl group include those having a linear structure and a branched structure, and among these, those having a branched structure are preferred.
Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, heptyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, otatadecyl group Eicosanyl group, docosanyl group, 2-chloroethyl group, 2-promoethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxycarbonylethyl group, 2-methoxyethyl group, 3-promopropyl group and the like. In addition, these alkyl groups may be substituted with a halogen atom, an acyl group, an amino group, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group which may be substituted with alkyl or haloalkyl, an amide group, or the like.
In the formulas (2) to (5), Rf1 and Rf2 each independently represent a perfluoro group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms.
Examples of the perfluoro group include a saturated perfluoro group and an unsaturated perfluoro group.
Examples of the structure of the perfluoro group include those having a linear structure and a branched structure. Among these, those having a branched structure are preferred, and at least one of Rf1 and Rf2 has a branched structure. A thing is mentioned more suitably.
Examples of the perfluoro group include perfluorononenyl, perfluoromethyl, perfluoropropylene, perfluorononinel, perfluorobenzoic acid, perfluoropropylene, perfluoropropyl, perfluoro (9-methyloctyl), perfluoro Fluoromethyloctyl, perfluorobutyl, perfluoro-3-methylbutyl, perfluorohexyl, perfluorooctyl, perfluoro 7-octylethyl, fluoroheptyl, perfluorodecyl, perfluorobutyl and the like can be mentioned. These perfluoro groups may be substituted with a halogen atom, acyl group, amino group, cyano group, alkyl group, alkoxy group, alkyl or haloalkyl, or may be substituted with an aryl group, an amide group, or the like. Good.
Rf1 and Rf2 may be the same as or different from each other.
In said Formula (2)-(5), n represents the integer of 1-40, Preferably the integer of 4-25 is represented.
In said Formula (2)-(5), m represents the integer of 0-40, Preferably the integer of 0-25 is represented.
In the formula (2) ~ (5), -X- is, - (CH 2) l - (l 1 to 10, preferably represents an integer of 1 to 5), - CO-O -, - O -, -NHCO-, or -NHCOO- is represented.
The surfactants represented by the formulas (2) to (5) can be used alone or in combination of two or more.
前記界面活性剤の含有量は、感光性組成物の固形分に対し、0.001〜10質量%が好ましい。
前記含有量が、0.001質量%未満になると、面状改良の効果が得られなくことがあり、10質量%を超えると、密着性が低下することがある。
As for content of the said surfactant, 0.001-10 mass% is preferable with respect to solid content of the photosensitive composition.
When the content is less than 0.001% by mass, the effect of improving the surface shape may not be obtained, and when it exceeds 10% by mass, the adhesion may be deteriorated.
前記感光性組成物が前記界面活性剤を含有することにより、塗布液としての流動性が良好となり、塗布工程で使用されるスピンコーターやスリットコーターのノズルや配管、容器中での液の付着性が改善され、前記ノズル内に汚れとして残る残渣を効果的に減少させることができるので、塗布液の切り替え時に洗浄に要する洗浄液の量や作業時間を軽減でき、カラーフィルタの生産性を向上させることができる。また、前記カラーレジスト層を形成する際に発生する面状ムラ等を改善することができる。 When the photosensitive composition contains the surfactant, the fluidity as a coating liquid is improved, and the adhesion of the liquid in the nozzles and pipes and containers of spin coaters and slit coaters used in the coating process. Since the residue remaining as dirt in the nozzle can be effectively reduced, the amount of cleaning liquid and the work time required for cleaning when changing the coating liquid can be reduced, and the productivity of the color filter can be improved. Can do. In addition, it is possible to improve surface unevenness that occurs when the color resist layer is formed.
前記熱重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、4−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−4−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、4−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とAlとのキレート等が挙げられる。
前記熱重合禁止剤の含有量は、感光性組成物の全成分に対し、0.0001〜10質量%が好ましく、0.0005〜5質量%がより好ましく、0.001〜1質量%が特に好ましい。
The thermal polymerization inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, 4-methoxyphenol, hydroquinone, alkyl or aryl-substituted hydroquinone, t-butylcatechol, pyrogallol, 2-hydroxybenzophenone 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone, cuprous chloride, phenothiazine, chloranil, naphthylamine, β-naphthol, 2,6-di-t-butyl-4-cresol, 2,2′-methylenebis (4-methyl- 6-t-butylphenol), pyridine, nitrobenzene, dinitrobenzene, picric acid, 4-toluidine, methylene blue, copper and organic chelating agent reactant, methyl salicylate, phenothiazine, nitroso compound, chelate of nitroso compound and Al, etc. It is done.
The content of the thermal polymerization inhibitor is preferably 0.0001 to 10% by mass, more preferably 0.0005 to 5% by mass, and particularly preferably 0.001 to 1% by mass with respect to all components of the photosensitive composition. preferable.
前記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ほか、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、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、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−4’−ヒドロキシベンゾエート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、エチル−2−シアノ−3,3−ジ−フェニルアクリレート、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメトル−4−ピリジン)−セバケート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、4−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−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリデニル)−エステル、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、7−{[4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−5−トリアジン−2−イル]アミノ}−3−フェニルクマリン等が挙げられる。
なお、感光性組成物の全固形分に対する紫外線吸収剤の含有量は、0.5〜15質量%が好ましく、1〜12質量%がより好ましく、1.2〜10質量%が特に好ましい。
Examples of the ultraviolet absorber include salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, nickel chelate-based, hindered amine-based compounds, etc., in addition to the compounds described in JP-A-5-72724.
Specifically, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-4′-hydroxybenzoate, 4-t-butylphenyl salicylate 2,4-di-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-di-phenyl acrylate, 2,2'-hydroxy-4- Methoxybenzophenone, nickel dibutyldithiocarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethol-4-pyridine) -seba 4-t-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate, succinic acid-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperenyl) -ester, 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 7-{[4-chloro-6- (diethylamino) -5 And triazin-2-yl] amino} -3-phenylcoumarin.
In addition, 0.5-15 mass% is preferable, as for content of the ultraviolet absorber with respect to the total solid of a photosensitive composition, 1-12 mass% is more preferable, and 1.2-10 mass% is especially preferable.
<基材>
前記感光層形成工程で用いられる前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで、目的に応じて適宜選択することができるが、板状の基材(基板)が好ましく、具体的には、ガラス板(例えば、ソーダガラス板、酸化ケイ素をスパッタしたガラス板、無アルカリガラス板、石英ガラス板等)、合成樹脂性のフィルム、紙、及び金属板などが挙げられる。
<Base material>
The substrate used in the photosensitive layer forming step is not particularly limited and may be appropriately selected from known materials having high surface smoothness to those having an uneven surface according to the purpose. However, a plate-like substrate (substrate) is preferable. Specifically, a glass plate (for example, soda glass plate, glass plate sputtered with silicon oxide, non-alkali glass plate, quartz glass plate, etc.), synthetic resin property Film, paper, and metal plate.
前記基材は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性組成物又は感光性転写材料との密着を良好にすることができる。前記カップリング処理としては、特開2000−39033号公報に記載の方法が好適に挙げられる。 The base material can be in good contact with the photosensitive composition or the photosensitive transfer material by performing a coupling treatment in advance. As said coupling process, the method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-39033 is mentioned suitably.
前記基材は、該基材上に前記感光層における感光層が重なるようにして積層してなる積層体を形成して用いることができる。即ち、前記積層体における感光層の前記感光層に対して露光することにより、露光した領域を硬化させ、後述する現像工程によりパターンを形成することができる。 The base material can be used by forming a laminate formed by laminating the photosensitive layer so that the photosensitive layer in the photosensitive layer overlaps the base material. That is, by exposing the photosensitive layer of the laminate to the photosensitive layer, the exposed region can be cured, and a pattern can be formed by a development process described later.
前記基板の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一般に700〜1,200μmが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the said board | substrate, Although it can select suitably according to the objective, Generally 700-1,200 micrometers is preferable.
<露光工程>
前記露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、デジタル露光、アナログ露光等が挙げられる。
前記露光の光源としては、感光層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射できるものであれば、特に制限はなく、適宜選択して用いることができる。具体的には、特開2005−3861号公報の段落番号〔0069〕に記載のキセノン灯、カーボンアーク灯、半導体、固体レーザ、紫外LD、赤外LD等が挙げられる。更に、複数の発光点が二次元状に配列された光源(例えば、LDアレイ、有機ELアレイ等)を使用することもできる。より具体的には、400nm近傍の半導体レーザーや、360nm近傍の固体レーザーが好適に挙げられる。また、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。
露光量は、通常5〜200mJ/cm2程度であり、5〜100mJ/cm2程度が好ましい。
<Exposure process>
There is no restriction | limiting in particular as said exposure, According to the objective, it can select suitably, Digital exposure, analog exposure, etc. are mentioned.
The light source for the exposure is not particularly limited as long as it can irradiate light in a wavelength region that can cure the photosensitive layer (for example, 365 nm, 405 nm, etc.), and can be appropriately selected and used. Specific examples include a xenon lamp, a carbon arc lamp, a semiconductor, a solid-state laser, an ultraviolet LD, and an infrared LD described in paragraph [0069] of JP-A-2005-3861. Furthermore, a light source (for example, an LD array, an organic EL array, etc.) in which a plurality of light emitting points are arranged two-dimensionally can also be used. More specifically, a semiconductor laser near 400 nm and a solid laser near 360 nm are preferably mentioned. Moreover, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, etc. are mentioned.
The exposure amount is usually about 5 to 200 mJ / cm 2 , and preferably about 5 to 100 mJ / cm 2 .
<現像工程>
前記現像工程としては、前記露光工程により前記感光層を露光し、未露光部分を除去することにより現像する工程を有する。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
<Development process>
The developing step includes a step of developing the photosensitive layer by exposing the photosensitive layer by the exposing step and removing an unexposed portion.
There is no restriction | limiting in particular as the removal method of the said unhardened area | region, According to the objective, it can select suitably, For example, the method etc. which remove using a developing solution are mentioned.
前記現像液としては、特に制約はなく、例えば、特開平5−72724号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。なお、現像液は、感光性樹脂層が溶解型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましいが、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。 There is no restriction | limiting in particular as said developing solution, For example, well-known developing solutions, such as a thing of Unexamined-Japanese-Patent No. 5-72724, can be used. The developer preferably has a development type developing behavior of the photosensitive resin layer. For example, a developer containing a compound having a pKa of 7 to 13 at a concentration of 0.05 to 5 mol / L is preferable. A small amount of an organic solvent that is miscible with may be added.
前記水と混和性を有する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等が挙げられる。前記有機溶剤の濃度は、0.1〜30質量%が好ましい。
また、上記現像液には、公知の界面活性剤を更に添加することができる。前記界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%が好ましい。
Examples of the water-miscible organic solvent include methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether. Benzyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphoramide, ethyl lactate, methyl lactate, ε-caprolactam, N-methylpyrrolidone and the like. The concentration of the organic solvent is preferably 0.1 to 30% by mass.
A known surfactant can be further added to the developer. The concentration of the surfactant is preferably 0.01% by mass to 10% by mass.
現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディプ現像等、公知の方法を用いることができる。
ここで、前記シャワー現像とは、露光後の感光性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化部分を除去することができる方式である。前記シャワー現像では、現像の前に感光性樹脂層の溶解性が低いアルカリ性の液をシャワーなどにより吹き付け、熱可塑性樹脂層、中間層などを除去しておくことが好ましい。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
前記現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましい。前記現像液のpHは8〜13が好ましい。
As a development method, a known method such as paddle development, shower development, shower & spin development, dip development or the like can be used.
Here, the shower development is a method in which an uncured portion can be removed by spraying a developer onto the exposed photosensitive resin layer by shower. In the shower development, it is preferable to spray an alkaline solution having a low solubility of the photosensitive resin layer by a shower or the like before development to remove the thermoplastic resin layer, the intermediate layer, or the like. Further, after the development, it is preferable to remove the development residue while spraying a cleaning agent or the like with a shower and rubbing with a brush or the like.
The developer temperature is preferably 20 ° C. to 40 ° C. The pH of the developer is preferably 8-13.
前記現像液を収容する現像槽中には、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。このため、前記ローラーコンベアの傷を防止する意味で、感光層は基板の上面に形成されるのが好ましい。
また、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好ましい。この際の傾斜角度は、5〜30°が好ましい。
前記現像に際しては、現像前に純水を噴霧し、感光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、シャワー水洗を行うと、より均一な現像を行うことができる。更に、前記シャワー水洗の前に、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて3〜10MPa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。一方、基板に水滴が付着したまま、後の工程へ搬送すると、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。
A roller conveyor or the like is installed in the developer tank that contains the developer, and the substrate moves horizontally. For this reason, it is preferable that the photosensitive layer is formed on the upper surface of the substrate in order to prevent the roller conveyor from being damaged.
When the substrate size exceeds 1 meter, when the substrate is transported horizontally, the developer stays in the vicinity of the center of the substrate, and a difference in development between the center of the substrate and the peripheral portion becomes a problem. In order to avoid this, the substrate is preferably inclined at an angle. In this case, the inclination angle is preferably 5 to 30 °.
In the development, it is preferable to spray pure water and moisten the photosensitive layer before development because a uniform development result is obtained. Further, after the development, if air is blown lightly on the substrate to remove excess liquid substantially and then washed with shower water, more uniform development can be performed. Furthermore, when the residue is removed by spraying ultrapure water at a pressure of 3 to 10 MPa with an ultrahigh pressure washing nozzle before the shower rinsing, a high-quality image having no residue is obtained. On the other hand, if the substrate is transported to a subsequent process with water droplets attached, it may stain the process or leave stains on the substrate. .
<その他の工程>
前記その他の工程としては、特に制限はなく、公知のカラーフィルタ製造方法における工程の中から適宜選択することが挙げられるが、例えば、硬化処理工程、熱処理工程などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Other processes>
There is no restriction | limiting in particular as said other process, Although selecting suitably from the process in a well-known color filter manufacturing method is mentioned, For example, a hardening process process, a heat treatment process, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
−硬化処理工程−
前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。前記硬化処理を行うと、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。 前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記全面露光処理に用いる光源としては、例えば、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、メタルハライドランプ等が挙げられる。
前記全面露光処理は、超高圧水銀灯やメタルハライド等の光源からの光を露光マスクなどを介さず直接基板に照射することが、設備の簡素化と省電力の観点で好ましい。前記全面露光処理は、感光層の上面又は下面から行なってもよいし、両面同時に行なってもよい。
露光量は、上面:100〜2,000mJ/cm2、下面:100〜2,000mJ/cm2の範囲で、目的に応じて適宜調整することができる。
-Curing process-
It is preferable to provide a curing treatment step for performing a curing treatment on the photosensitive layer after the development step. The curing treatment is preferable from the viewpoints of controlling the cross-sectional shape of the image, controlling the hardness of the image, controlling the surface unevenness of the image, and controlling the film thickness reduction of the image. There is no restriction | limiting in particular as said hardening process, Although it can select suitably according to the objective, For example, a whole surface exposure process, a whole surface heat processing, etc. are mentioned suitably.
Examples of the light source used for the entire surface exposure process include an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp and the like described in paragraph No. [0074] of JP-A-2005-3861.
In the entire surface exposure process, it is preferable from the viewpoint of simplification of equipment and power saving that the substrate is directly irradiated with light from a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a metal halide without using an exposure mask. The entire surface exposure process may be performed from the upper surface or the lower surface of the photosensitive layer, or may be performed simultaneously on both surfaces.
The exposure amount can be appropriately adjusted according to the purpose within the range of the upper surface: 100 to 2,000 mJ / cm 2 and the lower surface: 100 to 2,000 mJ / cm 2 .
−熱処理工程−
前記熱処理工程は、感光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点で好ましい。
熱処理の温度は、150〜250℃の範囲が好ましい。前記熱処理の温度が、150℃未満では、硬度が不十分となることがあり、250℃を超えると、感光層が着色し、色純度が悪くなることがある。
熱処理の時間は、10〜150分が好ましい。前記熱処理の時間が、10分未満では、硬度が不足することがあり、150分を超えると、感光層が着色し、色純度が悪くなることがある。
前記熱処理は、ブラックマトリックス形成時と画素形成時、更には画素における形成する色によって変えてもよい。また、全部の色の画素を形成後、更に最終の熱処理を行って硬度を安定化させてもいい。その場合、高めの温度(例えば240℃)で行うと硬度の点で好ましい。
-Heat treatment process-
The heat treatment step is preferable in that the hardness of the image can be secured by reacting the monomer and the crosslinking agent contained in the photosensitive layer.
The temperature of the heat treatment is preferably in the range of 150 to 250 ° C. If the temperature of the heat treatment is less than 150 ° C., the hardness may be insufficient, and if it exceeds 250 ° C., the photosensitive layer may be colored and the color purity may deteriorate.
The heat treatment time is preferably 10 to 150 minutes. If the heat treatment time is less than 10 minutes, the hardness may be insufficient, and if it exceeds 150 minutes, the photosensitive layer may be colored and the color purity may be deteriorated.
The heat treatment may be changed at the time of black matrix formation, pixel formation, and further depending on the color to be formed in the pixel. In addition, after forming all the color pixels, a final heat treatment may be performed to stabilize the hardness. In that case, it is preferable in terms of hardness to perform at a higher temperature (for example, 240 ° C.).
〔画素形成工程〕
前記画素形成工程は、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、R、G、及びBの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、現像工程、更に必要に応じて適宜選択されたその他の工程を繰り返して、画素を形成する。
なお、前記画素形成工程は、着色剤が異なること、及び露光工程が異なること以外は、前記ブラックマトリックス工程と同様であるため、前記着色剤及び露光工程における、前記ブラックマトリックス工程との相違点のみを、以下説明する。
[Pixel formation process]
In the pixel forming step, on the surface of the base material on which the black matrix is formed, at least for each color of R, G, and B, sequentially, a photosensitive layer forming step, an exposure step, a developing step, and further if necessary. Other steps that are appropriately selected are repeated to form pixels.
The pixel forming process is the same as the black matrix process except that the colorant is different and the exposure process is different. Therefore, only the difference between the colorant and the exposure process is different from the black matrix process. Is described below.
<着色剤>
前記着色剤としては、例えば、黄色顔料、オレンジ顔料、赤色顔料、バイオレット顔料、青色顔料、緑色顔料などが挙げられるが、カラーフィルタにおける画素を形成する場合には、前記感光性組成物として、少なくとも、3原色(R、G、B)にそれぞれ着色された複数の着色組成物を用いることから、赤色顔料、緑色顔料、黄色顔料、青色顔料、及びバイオレット顔料等の顔料が好適に用いられる。なお、前記着色剤は1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
<Colorant>
Examples of the colorant include a yellow pigment, an orange pigment, a red pigment, a violet pigment, a blue pigment, and a green pigment, but when forming a pixel in a color filter, the photosensitive composition is at least as Since a plurality of colored compositions respectively colored in the three primary colors (R, G, B) are used, pigments such as a red pigment, a green pigment, a yellow pigment, a blue pigment, and a violet pigment are preferably used. In addition, the said coloring agent may be used individually by 1 type, or can also be used in combination of 2 or more type.
前記顔料としては、例えば、特開2005−17716号公報の段落番号0038から0040に記載の色材、特開2005−361447号公報の段落番号0068から0072に記載の顔料、及び特開2005−17521号公報の段落番号0080から0088に記載の着色剤などのうち、赤色、緑色、黄色、青色、及び紫色のものが好適に挙げられる。 Examples of the pigment include a coloring material described in paragraph Nos. 0038 to 0040 of JP-A No. 2005-17716, a pigment described in paragraph Nos. 0068 to 0072 of JP-A No. 2005-361447, and JP-A No. 2005-17521. Among the colorants described in paragraph Nos. 0080 to 0088 of the publication, red, green, yellow, blue, and purple are preferable.
本発明のカラーフィルタにおいて、携帯端末や携帯ゲーム機等の機器で透過モード、及び反射モードのいずれにおいても良好な表示特性(より色が濃い)を効果的に実現するための前記着色剤の組合せとしては、(i)Rの感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントレッド254を用い、(ii)Gの感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントグリーン36及び顔料C.I.ピグメントイエロー139を併用して用い、(iii)Bの感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントブルー15:6を用いることが好ましい。 In the color filter of the present invention, the combination of the colorants for effectively realizing good display characteristics (darker color) in both the transmission mode and the reflection mode in a device such as a portable terminal or a portable game machine. (I) In the photosensitive composition of R, the pigment C.I. I. Pigment Red 254, and (ii) the pigment C.I. I. Pigment green 36 and pigment C.I. I. Pigment Yellow 139 is used in combination, and in the photosensitive composition of (iii) B, pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 6 is preferably used.
ここで、前記(i)におけるC.I.ピグメントレッド254の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.274〜0.335g/m2であることが好ましく、0.280〜0.329g/m2であることがより好ましく、0.290〜0.320g/m2であることが特に好ましい。
前記(ii)におけるC.I.ピグメントグリーン36の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.355〜0.437g/m2であることが好ましく、0.364〜0.428g/m2であることがより好ましく、0.376〜0.412g/m2であることが特に好ましい。
前記(ii)におけるC.I.ピグメントイエロー139の含有量は、0.052〜0.078g/m2であることが好ましく、0.060〜0.070g/m2であることがより好ましく、0.062〜0.068g/m2であることが特に好ましい。なお、(ii)において、C.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー139比率は、5.4〜6.7であることが好ましく、5.6〜6.6がより好ましく、5.8〜6.4が特に好ましい。
前記(iii)におけるC.I.ピグメントブルー15:6の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.28〜0.38g/m2あることが好ましく、0.29〜0.36g/m2であることがより好ましく、0.30〜0.34g/m2であることが特に好ましい。
Here, the C.I. I. The content of Pigment Red 254 is preferably 0.274 to 0.335 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and is preferably 0.280 to 0.329 g / m 2. m 2 is more preferable, and 0.290 to 0.320 g / m 2 is particularly preferable.
C. in said (ii). I. The content of Pigment Green 36 is preferably 0.355 to 0.437 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and 0.364 to 0.428 g / m 2. m 2 is more preferable, and 0.376 to 0.412 g / m 2 is particularly preferable.
C. in said (ii). I. The content of CI Pigment Yellow 139 is preferably 0.052~0.078g / m 2, more preferably from 0.060~0.070g / m 2, 0.062~0.068g / m 2 is particularly preferred. In (ii), C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. The pigment yellow 139 ratio is preferably 5.4 to 6.7, more preferably 5.6 to 6.6, and particularly preferably 5.8 to 6.4.
C. in (iii) above. I. The content of Pigment Blue 15: 6 is preferably 0.28 to 0.38 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and preferably 0.29 to 0.36 g. / more preferably m is 2, and particularly preferably 0.30~0.34G / m 2.
また、本発明のカラーフィルタにおいて、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液晶表示装置等に用いた場合に高い表示特性(色再現域が広く、色温度が高い)を実現するための前記着色剤の組合せとしては、(I)赤色(R)の感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントレッド254及びC.I.ピグメントレッド177の少なくともいずれかを用い、(II)緑色(G)の感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントグリーン36及び顔料C.I.ピグメントイエロー150を併用し、(III)青色(B)の感光性組成物においては顔料C.I.ピグメントブルー15:6及びC.I.ピグメントバイオレット23を併用することが好ましい。 In addition, the color filter of the present invention realizes high display characteristics (wide color reproduction range and high color temperature) when used in a large-screen liquid crystal display device such as a notebook personal computer display or a television monitor. Examples of the combination of the colorants include (I) the pigment C.I. in the red (R) photosensitive composition. I. Pigment red 254 and C.I. I. Pigment Red 177 is used, and in the photosensitive composition of (II) green (G), pigment C.I. I. Pigment green 36 and pigment C.I. I. Pigment Yellow 150 is used in combination, and in the photosensitive composition of (III) blue (B), pigment C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. Pigment violet 23 is preferably used in combination.
ここで、前記(I)におけるC.I.ピグメントレッド254の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.6〜1.1g/m2であることが好ましく、0.80〜0.96g/m2であることがより好ましく、0.82〜0.94g/m2であることが特に好ましい。
前記(I)におけるC.I.ピグメントレッド177の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.10〜0.30g/m2であることが好ましく、0.20〜0.24g/m2であることがより好ましく、0.21〜0.23g/m2であることが特に好ましい。
前記(II)におけるC.I.ピグメントグリーン36の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.80〜1.45g/m2であることが好ましく、0.90〜1.34g/m2であることがより好ましく、0.95〜1.29g/m2であることが特に好ましい。
前記(II)におけるC.I.ピグメントイエロー150の含有量は、0.30〜0.65g/m2であることが好ましく、0.38〜0.58g/m2であることがより好ましい。なお、(II)において、C.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー150比率は、0.40〜0.50であることが好ましい。
前記(III)におけるC.I.ピグメントブルー15:6の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.50〜0.75g/m2であることが好ましく、0.59〜0.67g/m2であることがより好ましく、0.60〜0.66g/m2であることが特に好ましい。
前記(III)におけるC.I.ピグメントバイオレット23の含有量は、感光性組成物を1〜3μmの乾燥膜厚で塗布した場合において、0.03〜0.10g/m2あることが好ましく、0.06〜0.08g/m2であることがより好ましく、0.066〜0.074g/m2であることが特に好ましい。なお、(III)において、C.I.ピグメントブルー15:6/C.I.ピグメントバイオレット23比率は、12〜50であることが好ましい。
Here, the C.I. I. The content of Pigment Red 254 is preferably 0.6 to 1.1 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and 0.80 to 0.96 g / m 2. m 2 is more preferable, and 0.82 to 0.94 g / m 2 is particularly preferable.
C. in (I) above. I. The content of Pigment Red 177 is preferably 0.10 to 0.30 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and is preferably 0.20 to 0.24 g / m 2. m 2 is more preferable, and 0.21 to 0.23 g / m 2 is particularly preferable.
C. in said (II). I. The content of Pigment Green 36 is preferably 0.80 to 1.45 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and preferably 0.90 to 1.34 g / m 2. m 2 is more preferable, and 0.95 to 1.29 g / m 2 is particularly preferable.
C. in said (II). I. The content of pigment yellow 150 is preferably 0.30~0.65g / m 2, and more preferably 0.38~0.58g / m 2. In (II), C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. The pigment yellow 150 ratio is preferably 0.40 to 0.50.
C. in said (III). I. The content of Pigment Blue 15: 6 is preferably 0.50 to 0.75 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and is preferably 0.59 to 0.8. It is more preferably 67 g / m 2 , and particularly preferably 0.60 to 0.66 g / m 2 .
C. in said (III). I. The content of Pigment Violet 23 is preferably 0.03 to 0.10 g / m 2 when the photosensitive composition is applied with a dry film thickness of 1 to 3 μm, and preferably 0.06 to 0.08 g / m. 2 is more preferable, and 0.066 to 0.074 g / m 2 is particularly preferable. In (III), C.I. I. Pigment Blue 15: 6 / C.I. I. It is preferable that the pigment violet 23 ratio is 12-50.
<露光工程>
前記露光工程は、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なうマスクレスのパターン露光方式(以下、「デジタル露光」と称することがある。)を利用した露光工程を中心に説明する。
<Exposure process>
In the exposure step, a maskless pattern exposure method (hereinafter sometimes referred to as “digital exposure”) in which a two-dimensional image is formed by performing exposure while performing relative scanning while modulating light based on image data. The description will focus on the exposure process using the above.
デジタル露光は、2次元状に並んだ空間光変調デバイスを用い、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査することで2次元画像の形成を行なう露光方法である。 Digital exposure is an exposure method in which a two-dimensional image is formed by using two-dimensional spatial light modulation devices and performing relative scanning while modulating light based on image data.
より具体的には、露光光を透過させない又は弱めて透過させる材質で画像(露光パターン;以下、パターンともいう。)が形成された「マスク」と呼ばれる物体を露光光の光路に配置し、感光性の層を前記画像に対応したパターン状に露光する従来のマスク露光方式(以下、「アナログ露光」と称することもある。)に対して、前記「マスク」を用いずに感光性の層をパターン状に露光する露光方式のことである。 More specifically, an object called a “mask” in which an image (exposure pattern; hereinafter also referred to as a pattern) is formed of a material that does not transmit or weakens and transmits exposure light is disposed in the optical path of exposure light. In contrast to a conventional mask exposure method (hereinafter, also referred to as “analog exposure”) in which a photosensitive layer is exposed in a pattern corresponding to the image, the photosensitive layer is formed without using the “mask”. It is an exposure method that exposes in a pattern.
前記デジタル露光では、光源として超高圧水銀灯や、レーザが用いられる。
前記超高圧水銀灯とは、石英ガラスチューブなどに水銀を封入した放電灯であり水銀の蒸気圧を高く設定して発光効率を高めたものであり、点灯時の水銀の蒸気圧はおよそ5MPaになるものもある(W.Elenbaas:Light Sources、Philips Technical Library 148-150)。輝線スペクトルのうち、405nm±40nmの単一露光波長が用いられ、h線(405nm)が主として用いることができる。
In the digital exposure, an ultra-high pressure mercury lamp or a laser is used as a light source.
The ultra-high pressure mercury lamp is a discharge lamp in which mercury is enclosed in a quartz glass tube or the like, and is a lamp whose mercury vapor pressure is set high to increase luminous efficiency, and the mercury vapor pressure during lighting is about 5 MPa. Some are (W. Ellenbaas: Light Sources, Philips Technical Library 148-150). Of the emission line spectrum, a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is used, and h-line (405 nm) can be mainly used.
レーザは反転分布を持った物質中で起きる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器及び増幅器、励起媒質として結晶、ガラス、液体、色素、気体などあり、これらの媒質から固体レーザ(YAGレーザ)、液体レーザ、気体レーザ(アルゴンレーザ、He−Neレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ)、半導体レーザなどの公知のレーザを前記波長領域において用いることができる。 Lasers use the phenomenon of stimulated emission that occurs in materials with inversion distributions, oscillators and amplifiers that produce monochromatic light with stronger coherence and directivity by amplification and oscillation of light waves, crystals, glass, liquids as excitation media, There are pigments, gases, and the like. From these media, known lasers such as solid lasers (YAG lasers), liquid lasers, gas lasers (argon lasers, He-Ne lasers, carbon dioxide lasers, excimer lasers), and semiconductor lasers are used in the wavelength region. Can be used.
前記半導体レーザは、搬送子の注入、電子ビームによる励起、衝突によるイオン化、光励起などによって電子と正孔とが接合部に流出する時、pn接合で可干渉光を誘導放出するような発光ダイオードを用いるレーザである。この放出される可干渉光の波長は、半導体化合物によって決まる。前記レーザの波長は、405nm±40nmの単一露光波長である。 The semiconductor laser is a light emitting diode that induces and emits coherent light at a pn junction when electrons and holes flow out to the junction by carrier injection, excitation by an electron beam, ionization by collision, optical excitation, etc. The laser used. The wavelength of the emitted coherent light is determined by the semiconductor compound. The wavelength of the laser is a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm.
本発明における単一露光波長とは、レーザによる場合は主波長のことをさし、超高圧水銀灯による場合は405nm以外の輝線をNDフイルターなどで365nmや405nmより大きい波長をカットして主波長を1波長のみにしたものをいう。 In the present invention, the single exposure wavelength refers to the dominant wavelength in the case of using a laser, and in the case of using an ultrahigh pressure mercury lamp, the emission wavelength other than 405 nm is cut to a wavelength larger than 365 nm or 405 nm with an ND filter or the like. This means one wavelength only.
前記露光方法としては、レーザを用いたデジタル露光を行なう。
前記デジタル露光の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、特開2005−258431号公報に記載されている、光を照射する光照射手段、形成するパターン情報に基づいて該光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段などが挙げられる。
As the exposure method, digital exposure using a laser is performed.
The digital exposure means is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, a light irradiation means for irradiating light described in JP-A-2005-258431 is formed. Examples include light modulation means for modulating light emitted from the light irradiation means based on pattern information.
前記デジタル露光は、形成するパターン形成情報に基づいて制御信号を生成し、該制御信号に応じて変調させた光を用いて行い、具体的には、前記感光層に対し、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するn個(ただし、nは2以上の自然数)の2次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、N重露光(ただし、Nは2以上の自然数)に使用する前記描素部を指定し、前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて行う。 The digital exposure is performed by generating a control signal based on pattern formation information to be formed and using light modulated in accordance with the control signal. Specifically, the light exposure means for the photosensitive layer, and It has n pixel elements arranged in a two-dimensional form (where n is a natural number of 2 or more) that receives and emits light from the light irradiation means, and controls the pixel elements according to pattern information An exposure head provided with possible light modulation means, wherein the exposure head is arranged such that the column direction of the picture element portion forms a predetermined set inclination angle θ with respect to the scanning direction of the exposure head, With respect to the exposure head, the usable pixel part designating means designates the pixel part to be used for N double exposure (where N is a natural number of 2 or more) among the usable picture element parts. The pixel part used by the pixel part control means As only the pixel parts designated by the constant unit is involved in the exposure, and controls the pixel parts, the photosensitive layer to, performed by relatively moving the exposure head in the scanning direction.
本発明において「N重露光」とは、前記感光層の被露光面上の露光領域の略すべての領域において、前記露光ヘッドの走査方向に平行な直線が、前記被露光面上に照射されたN本の光点列(画素列)と交わるような設定による露光を指す。ここで、「光点列(画素列)」とは、前記描素部により生成された描素単位としての光点(画素)の並びうち、前記露光ヘッドの走査方向となす角度がより小さい方向の並びを指すものとする。なお、前記描素部の配置は、必ずしも矩形格子状でなくてもよく、たとえば平行四辺形状の配置等であってもよい。
ここで、露光領域の「略すべての領域」と述べたのは、各描素部の両側縁部では、描素部列を傾斜させたことにより、前記露光ヘッドの走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数が減るため、かかる場合に複数の露光ヘッドをつなぎ合わせるように使用したとしても、該露光ヘッドの取付角度や配置等の誤差により、走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数がわずかに増減することがあるため、また、各使用描素部の描素部列間のつなぎの、解像度分以下のごくわずかな部分では、取付角度や描素部配置等の誤差により、走査方向と直交する方向に沿った描素部のピッチが他の部分の描素部のピッチと厳密に一致せず、走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数が±1の範囲で増減することがあるためである。なお、以下の説明では、Nが2以上の自然数であるN重露光を総称して「多重露光」という。
前記N重露光のNとしては、2以上の自然数であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3以上20以下の自然数が好ましく、3以上7以下の自然数がより好ましい。
In the present invention, “N double exposure” means that the exposed surface is irradiated with a straight line parallel to the scanning direction of the exposure head in almost all of the exposed region on the exposed surface of the photosensitive layer. This means exposure by setting that intersects N light spot rows (pixel rows). Here, the “light spot array (pixel array)” is a direction in which the angle formed with the scanning direction of the exposure head is smaller in the array of light spots (pixels) as pixel units generated by the pixel unit. Refers to a sequence of Note that the arrangement of the picture element portions is not necessarily a rectangular lattice shape, and may be, for example, an arrangement of parallelograms.
Here, “substantially all areas” of the exposure area is described as a straight line parallel to the scanning direction of the exposure head by tilting the pixel part rows at both side edges of each picture element part. Since the number of drawing element rows of the used drawing element parts to be crossed decreases, even if it is used to connect a plurality of exposure heads in such a case, it is parallel to the scanning direction due to errors in the mounting angle and arrangement of the exposure heads. The number of pixel parts in the used pixel part that intersect with a straight line may slightly increase or decrease, and the connection between the pixel parts in each used pixel part is only a fraction of the resolution. However, due to errors such as the mounting angle and the arrangement of the picture element parts, the pitch of the picture element parts along the direction orthogonal to the scanning direction does not exactly match the pitch of the picture element parts of other parts, and is parallel to the scanning direction. The number of used pixel parts that intersect with the straight line may increase or decrease within a range of ± 1. It is an order. In the following description, N multiple exposures where N is a natural number of 2 or more are collectively referred to as “multiple exposure”.
N in the N-fold exposure is not particularly limited as long as it is a natural number of 2 or more, and can be appropriately selected according to the purpose. However, a natural number of 3 to 20 is preferable, and a natural number of 3 to 7 is preferable. More preferred.
本発明におけるレーザの波長は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、330〜650nmが好ましく、365〜445nmがより好ましく、395〜415nmが特に好ましい。 The wavelength of the laser in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. However, from the purpose of shortening the exposure time of the photosensitive composition, 330 to 650 nm is preferable, and 365 to 445 nm is more preferable. Preferably, 395 to 415 nm is particularly preferable.
レーザのビーム径は、特に限定されないが、中でも、濃色離隔壁の解像度の観点から、ガウシアンビームの1/e2値で5〜30μmが好ましく、7〜20μmがより好ましい。
レーザビームのエネルギー量は、特に限定されないが、中でも、露光時間と解像度の観点から、1〜100mJ/cm2が好ましく、5〜20mJ/cm2がより好ましい。
The beam diameter of the laser is not particularly limited, but among them, from the viewpoint of the resolution of the dark color separation barrier, the 1 / e 2 value of the Gaussian beam is preferably 5 to 30 μm, and more preferably 7 to 20 μm.
The amount of energy of the laser beam is not particularly limited, but in particular, from the viewpoint of exposure time and resolution, 1 to 100 mJ / cm 2 is preferable, and 5 to 20 mJ / cm 2 is more preferable.
本発明ではレーザ光を画像データに応じて空間光変調することが好ましい。この目的のため、特開2005−258431号公報に記載されている空間光変調素子であるデジタルマイクロデバイス(DMD)を用いることが好ましい。
また、予め形成されたブラックマトリックス画像情報を光学的に取り込み、その画像に整合するようにR、G、及びB画素の描画パターンを補正して露光することにより、ブラックマトリックスと画素との重なりを制御することが好ましい。
In the present invention, it is preferable to spatially modulate the laser beam according to the image data. For this purpose, it is preferable to use a digital microdevice (DMD) which is a spatial light modulation element described in JP-A-2005-258431.
In addition, the black matrix image information formed in advance is optically captured, and the drawing pattern of the R, G, and B pixels is corrected so as to match the image, and exposure is performed. It is preferable to control.
このような露光装置としては、特に制限はないが、例えば、レーザダイレクトイメージング装置「INPREX IP−3000(富士写真フイルム製)」を用いることができる。 Although there is no restriction | limiting in particular as such an exposure apparatus, For example, the laser direct imaging apparatus "INPREX IP-3000 (made by Fuji Photo Film)" can be used.
本発明のカラーフィルターの製造においては、例えば、特開平11−248921号公報、特許3255107号公報に記載されているように、カラーフィルターを形成する着色感光性組成物を重ねることで土台を形成し、その上に透明電極を形成し、更に分割配向用の突起を重ねることでスペーサーを形成することが、コストダウンの観点で好ましい。
着色感光性組成物を順次塗布して重ねる場合は、塗布液のレベリングのため重ねるごとに膜厚が薄くなってしまう。このため、K(ブラック)・R・G・Bの4色を重ね、更に分割配向用突起を重ねることが好ましい。一方、熱可塑性樹脂層を有する転写材料を用いる場合は、厚みが一定に保たれるため、重ねる色は3色又は2色とすることが好ましい。
また上記土台のサイズは、転写材料を重ねてラミネートする際の感光性樹脂層の変形を防止し、一定の厚みを保持する観点から、25μm以上が好ましく、30μm以上が特に好ましい。
In the production of the color filter of the present invention, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-248921 and Japanese Patent No. 3255107, a base is formed by overlapping colored photosensitive compositions that form a color filter. It is preferable from the viewpoint of cost reduction that a transparent electrode is formed thereon and further a spacer is formed by overlapping projections for split orientation.
When the colored photosensitive composition is sequentially applied and stacked, the film thickness becomes thin each time the coating is performed due to the leveling of the coating solution. For this reason, it is preferable to overlap the four colors of K (black), R, G, and B, and further overlap the divisional alignment protrusions. On the other hand, when a transfer material having a thermoplastic resin layer is used, it is preferable that three or two colors be overlapped because the thickness is kept constant.
Further, the size of the base is preferably 25 μm or more, and particularly preferably 30 μm or more from the viewpoint of preventing deformation of the photosensitive resin layer when the transfer material is laminated and laminated, and maintaining a constant thickness.
(カラーフィルタ)
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
前記カラーフィルタは、赤色(R)着色に顔料C.I.ピグメントレッド254、緑色(G)着色に顔料C.I.ピグメントグリーン36及び顔料C.I.ピグメントイエロー139、並びに青色(B)着色に顔料C.I.ピグメントブルー15:6を用いて製造した場合には、D65光源によるレッド(R)、グリーン(G)及びブルー(B)のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表1に記載の値となる。この範囲であると、反射モードと透過モードの色のバランスがとれたものとなる。
(Color filter)
The color filter of the present invention is manufactured by the method for manufacturing the color filter of the present invention.
The color filter has a pigment C.I. I. Pigment Red 254, green (G) coloring pigment C.I. I. Pigment green 36 and pigment C.I. I. Pigment Yellow 139, as well as blue (B) coloring pigment C.I. I. When manufactured using CI Pigment Blue 15: 6, the chromaticities of all the single colors of red (R), green (G) and blue (B) by the D65 light source are, for example, values shown in Table 1 below. It becomes. Within this range, the colors of the reflection mode and the transmission mode are balanced.
前記カラーフィルタは、赤色(R)着色に顔料C.I.ピグメントレッド254及びC.I.ピグメントレッド177の少なくともいずれか、緑色(G)着色に顔料C.I.ピグメントグリーン36及び顔料C.I.ピグメントイエロー150、並びに青色(B)着色に顔料C.I.ピグメントブルー15:6及びC.I.ピグメントバイオレット23を用いて製造した場合には、F10光源によるレッド(R)、グリーン(G)及びブルー(B)のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表2に記載の値となる。この範囲であれば、色再現域が広く、色温度が高いTV用のカラーフィルタとして好ましい。 The color filter has a pigment C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I. Pigment Red 177, pigment C.I. I. Pigment green 36 and pigment C.I. I. Pigment Yellow 150, and blue (B) coloring pigment C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. When manufactured using Pigment Violet 23, the chromaticities of all the single colors of red (R), green (G), and blue (B) by the F10 light source are, for example, the values shown in Table 2 below. . If it is this range, it is preferable as a color filter for TV with a wide color reproduction range and high color temperature.
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、互いに対向して配される一対の基板間に液晶が封入されてなり、本発明の前記カラーフィルタを有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置の対向基板(TFTなどの能動素子が無い側の基板)に形成するものを対象としている他、TFT基板側に形成するCOA方式、TFT基板側に黒だけを形成するBOA方式、又はTFT基板にハイアパーチャー構造を有するHA方式も対象とすることができる。
(Liquid crystal display device)
The liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal sealed between a pair of substrates arranged opposite to each other, has the color filter of the present invention, and further has other members as necessary. It becomes.
The color filter of the present invention is intended to be formed on the counter substrate of the liquid crystal display device (the substrate on the side where there is no active element such as a TFT). A BOA method for forming the layer or an HA method having a high aperture structure on the TFT substrate can also be used.
前記カラーフィルタ上には、更に必要に応じて、オーバーコート膜や透明導電膜を形成することができる。その後、カラーフィルタと対向基板との間に液晶が封入され、液晶表示装置が作製される。
適用される液晶の表示方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定されるが、例えば、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、TN(Twisted Nematic)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、HAN(Hybrid Aligned Nematic)、STN(Supper Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、GH(Guest Host)、FLC(強誘電性液晶)、AFLC(反強誘電性液晶)、及びPDLC(高分子分散型液晶)などが挙げられる。
An overcoat film or a transparent conductive film can be further formed on the color filter as necessary. Thereafter, liquid crystal is sealed between the color filter and the counter substrate, and a liquid crystal display device is manufactured.
The liquid crystal display method to be applied is not particularly limited and is appropriately selected according to the purpose. For example, ECB (Electrically Controlled Birefringence), TN (Twisted Nematic), OCB (Optically Compensatory Bend), VA (Vertically Aligned), HAN (Hybrid Aligned Nematic), STN (Supper Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), GH (Guest Host), FLC (ferroelectric liquid crystal), AFLC (antiferroelectric liquid crystal), and PDLC (Polymer dispersed liquid crystal).
前記液晶表示装置の基本的な構成態様としては、(1)薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という。)等の駆動素子と画素電極(導電層)とが配列形成された駆動側基板と、カラーフィルタ及び対向電極(導電層)を備えるカラーフィルタ側基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの、(2)カラーフィルタが前記駆動側基板に直接形成されたカラーフィルタ一体型駆動基板と、対向電極(導電層)を備える対向基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの等が挙げられる。 The basic configuration of the liquid crystal display device includes: (1) a driving side substrate in which driving elements such as thin film transistors (hereinafter referred to as “TFTs”) and pixel electrodes (conductive layers) are arrayed, and a color filter. And a color filter side substrate provided with a counter electrode (conductive layer) opposite to each other with a spacer interposed therebetween, and a liquid crystal material is sealed in the gap, and (2) the color filter is disposed on the drive side substrate. Directly formed color filter integrated drive substrate and counter substrate having a counter electrode (conductive layer) are arranged to face each other with a spacer interposed therebetween, and a liquid crystal material is sealed in the gap portion. It is done.
本発明の液晶表示装置は、D65光源視野2度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、透過モード及び反射モードのいずれにおいても鮮明な色を表示することができ、透過モードと反射モードを兼用する携帯端末や携帯ゲーム機等の機器に好適に用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置は、F10光源視野2度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、高い色純度と色温度を実現でき、例えば、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置などに好適に用いることができる。
The liquid crystal display device of the present invention can display a clear color in both the transmissive mode and the reflective mode by using the color filter of the present invention having a good chromaticity in the D65 light source field of view of 2 degrees. It can be suitably used for devices such as a portable terminal and a portable game machine that combine the mode and the reflection mode.
In addition, the liquid crystal display device of the present invention can achieve high color purity and color temperature by using the color filter of the present invention having good chromaticity in the F10 light source field of view of 2 degrees. The liquid crystal display device can be suitably used.
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、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、以下において「部」、「%」及び「分子量」は、それぞれ「質量部」、「質量%」及び「質量平均分子量」を表す。また、使用した素材については、特に断りのない限り、同一成分(同一メーカー及び同一商品)である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, “parts”, “%”, and “molecular weight” represent “parts by mass”, “mass%”, and “mass average molecular weight”, respectively. Moreover, about the used material, unless there is particular notice, it is the same component (the same manufacturer and the same goods).
(実施例1)
<カラーフィルタパターンの形成>
(1)ブラックマトリクスの形成
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。該基板を120℃にて3分熱処理して表面状態を安定化させた。該基板を冷却し、23℃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3に記載の組成よりなる感光性組成物K1を塗布した。引き続きVCD(真空乾燥装置、東京応化工業(株)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℃にて3分間プリベークして膜厚2μmの感光層K1を形成した。
Example 1
<Formation of color filter pattern>
(1) Formation of Black Matrix An alkali-free glass substrate was cleaned with a UV cleaning device, then brush-cleaned with a cleaning agent, and further ultrasonically cleaned with ultrapure water. The substrate was heat-treated at 120 ° C. for 3 minutes to stabilize the surface state. The substrate is cooled, adjusted to a temperature of 23 ° C., and then coated with a glass substrate coater (manufactured by FAS Asia Co., Ltd., trade name: MH-1600) having a slit-like nozzle. Composition K1 was applied. Subsequently, a part of the solvent was dried by VCD (vacuum drying apparatus, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds to eliminate the fluidity of the coating layer, and then pre-baked for 3 minutes at 120 ° C. A photosensitive layer K1 was formed.
−感光性組成物K1の調製−
下記の量のK顔料分散物1及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(ダイセル化学(株)製 MMPG−Ac)をはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150RPM10分間攪拌した。次いで、下記表3に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー2、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ニルメチルアミノ)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン(和光純薬工業(株)製)(以下、「BBBT」と称す。)、及び界面活性剤1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分間攪拌することにより、感光性組成物K1を調製した。
-Preparation of photosensitive composition K1-
The following amounts of K pigment dispersion 1 and propylene glycol monomethyl ether acetate (MMPG-Ac manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) were weighed, mixed at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), and stirred at 150 RPM for 10 minutes. Subsequently, methyl ethyl ketone, binder 2, hydroquinone monomethyl ether, DPHA solution, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4 '-(N, N-bisethoxycarbonylmethylamino)-in the amounts shown in Table 3 below. 3′-Bromophenyl] -s-triazine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (hereinafter referred to as “BBBT”) and Surfactant 1 are weighed out and this temperature is 25 ° C. (± 2 ° C.) The photosensitive composition K1 was prepared by adding in order and stirring at 150 RPM for 30 minutes at a temperature of 40 ° C. (± 2 ° C.).
・K顔料分散物1の組成は、カーボンブラック(デグサ ジャパン社製、商品名:Nipex35)13.1質量%、下記式(6)で表される分散剤0.65質量%、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質量%、及び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質量%からなる。
・バインダー2の組成は、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質量%、及び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質量%からなる。
・DPHA液の組成は、ジペンタエリト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質量%、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル24質量%からなる。
・界面活性剤1の組成は、下記構造物1 30質量%、及びメチルエチルケトン(MEK)70質量%からなる。
The composition of K pigment dispersion 1 is 13.1% by mass of carbon black (manufactured by Degussa Japan, trade name: Nippon 35), 0.65% by mass of a dispersant represented by the following formula (6), and polymer (benzyl methacrylate) / Methacrylic acid = 72/28 molar ratio random copolymer, molecular weight 37,000) 6.72% by mass, and propylene glycol monomethyl ether acetate 79.53% by mass.
The composition of the binder 2 is composed of 27% by mass of a polymer (random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid = 78/22 molar ratio, molecular weight 38,000) and 73% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate.
The composition of the DPHA solution is composed of 76% by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (containing 500 ppm of polymerization inhibitor MEHQ, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAD DPHA), and 24% by mass of propylene glycol monomethyl ether.
The composition of the surfactant 1 is composed of 30% by mass of the following structure 1 and 70% by mass of methyl ethyl ketone (MEK).
−露光工程−
基材上の前記感光層K1に対し、超高圧水銀灯を用いた露光装置(大日本スクリーン製造製、MAP1200L)にてN2雰囲気下で行い、30μmの線幅で、縦ピッチ300μm、横ピッチ100μmの格子状パターンを有するフォトマスクを介し、100mJ/cm2のエネルギーにて露光を行なった。
-Exposure process-
The photosensitive layer K1 on the substrate is subjected to an exposure apparatus using a super high pressure mercury lamp (manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., MAP1200L) in an N 2 atmosphere, with a line width of 30 μm, a vertical pitch of 300 μm, and a horizontal pitch of 100 μm. Then, exposure was carried out at an energy of 100 mJ / cm 2 through a photomask having a lattice pattern.
−現像工程−
露光が終了した前記感光層K1の表面に、純水をシャワーノズルを用いて噴霧して均一に湿らせた後、KOH系現像液(KOH、ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製を100倍希釈した液)にて、23℃で80秒間、フラットノズル圧力0,04MPaでシャワー現像し、次いで超純水を、超高圧洗浄ノズルを用いて9.8MPaの圧力で噴射して残渣の除去を行い、ブラックマトリクスパターンを得た。その後、220℃で30分間熱処理を行った。
-Development process-
After the exposure is completed, pure water is sprayed onto the surface of the photosensitive layer K1 using a shower nozzle so that the surface is uniformly moistened. Developed by Fujifilm Electronics Materials Co., Ltd. (100-fold diluted solution) with a flat nozzle pressure of 0.04 MPa for 80 seconds at 23 ° C. and then developed with ultrapure water using an ultra-high pressure washing nozzle. Residue was removed by spraying at a pressure of 0.8 MPa to obtain a black matrix pattern. Thereafter, heat treatment was performed at 220 ° C. for 30 minutes.
(2)レッド(R)画素の形成
前記ブラックマトリクスを形成した基板に、下記表4に記載の組成よりなる下記感光性組成物R1を用い、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、熱処理済みR画素を形成した。該R1感光層膜厚は1.5μm、及び顔料(C.I.ピグメントレッド254)の塗布量は0.274g/m2であった。
(2) Formation of red (R) pixels The following photosensitive composition R1 having the composition described in Table 4 below is used for the substrate on which the black matrix is formed, and heat treatment is performed in the same process as the formation of the black matrix. An R pixel was formed. The R1 photosensitive layer thickness was 1.5 μm, and the coating amount of the pigment (CI Pigment Red 254) was 0.274 g / m 2 .
−感光性組成物R1の調製−
下記表4に記載の量のR顔料分散物1、R顔料分散物2、及び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150rpmで10分間攪拌した。次いで、下記表4に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー1、DPHA液、B−CIM(保土谷化学工業社製)、NBCA(黒金化成社製)、N−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度24℃(±2℃)でこの順に添加して150rpmで30分間攪拌した。更に、下記表4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30rpmで5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過した。以上により、感光性組成物R1を調製した。
-Preparation of photosensitive composition R1-
R pigment dispersion 1, R pigment dispersion 2, and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 4 below were weighed out, mixed at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), and stirred at 150 rpm for 10 minutes. Subsequently, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, binder 1, DPHA solution, B-CIM (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), NBCA (manufactured by Kurokin Kasei Co., Ltd.), N-phenyl mercaptobenzimidazole, and phenothiazine in the amounts shown in Table 4 below. Was added in this order at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.) and stirred at 150 rpm for 30 minutes. Further, the surfactant 1 in the amount shown in Table 4 below was weighed out, added at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirred at 30 rpm for 5 minutes, and filtered through nylon mesh # 200. By the above, photosensitive composition R1 was prepared.
・R顔料分散物1の組成は、C.I.ピグメントレッド254(チバスペシャリティケミカルズ社製)8質量%、前記式(6)で表される分散剤0.8質量%、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)8質量%、及び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質量%からなる。
・R顔料分散物2の組成は、C.I.ピグメントレッド254(チバスペシャリティケミカルズ社製)5.3質量%、アクリル酸モノ(ジメチルアミノプロピル)アミド/メタクリル酸(ポリエチレングリコールモノメチルエーテル)エステル/メタクリル酸(ポリメチルメタクリレート含有アルコール)エステル1.6質量%、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート93質量%からなる。
・バインダー1の組成は、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のランダム共重合物、分子量3.8万)27質量%、及び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質量%からなる。
The composition of R pigment dispersion 1 is C.I. I. Pigment Red 254 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 8% by mass, 0.8% by mass of a dispersant represented by the formula (6), a polymer (benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio random copolymer, (Molecular weight 37,000) 8% by mass and propylene glycol monomethyl ether acetate 83% by mass.
The composition of R pigment dispersion 2 is C.I. I. Pigment Red 254 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 5.3 mass%, acrylic acid mono (dimethylaminopropyl) amide / methacrylic acid (polyethylene glycol monomethyl ether) ester / methacrylic acid (polymethyl methacrylate-containing alcohol) ester 1.6 mass %, And 93% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate.
The composition of the binder 1 is composed of 27% by mass of a polymer (random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methyl methacrylate = 38/25/37, molecular weight 38,000) and 73% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate. .
−露光工程及び現像工程−
基材上の前記感光層R1に対し、下記に説明する露光装置により、波長が405nmのレーザ光により、20mJ/m2相当のドット状の露光を行い、前記感光層の一部の領域を硬化させた。露光は、N2雰囲気下で行い、15段ステップウエッジパターン(ΔlogE=0.15)、線幅90μm×270μmのドットパターンで、横ピッチ300μm、縦ピッチ300μm、ブラックマトリックスとの重なり幅は5μmとなるように行なった。その後、ブラックマトリクスの形成方法と同様の方法により現像し、熱処理した。
-Exposure process and development process-
The photosensitive layer R1 on the substrate is exposed to dots of 20 mJ / m 2 with a laser beam having a wavelength of 405 nm by an exposure apparatus described below, and a part of the photosensitive layer is cured. I let you. The exposure is performed in an N 2 atmosphere, a 15-step step wedge pattern (Δlog E = 0.15), a dot pattern with a line width of 90 μm × 270 μm, a horizontal pitch of 300 μm, a vertical pitch of 300 μm, and an overlapping width of 5 μm with the black matrix. I did so. Then, it developed and heat-processed by the method similar to the formation method of a black matrix.
<<露光装置>>
前記光照射手段として特開2005−258431号公報に記載の合波レーザ光源と、前記光変調手段として主走査方向にマイクロミラーが1024個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に768組配列された内、1024個×256列のみを駆動するように制御したDMDと、光を前記パターン形成材料に結像する光学系とを有する露光ヘッドとを備えた露光装置を用いた。
<< Exposure equipment >>
The combined laser light source described in JP-A-2005-258431 as the light irradiating means, and 768 sets of micromirror arrays in which 1024 micromirrors are arranged in the main scanning direction as the light modulating means are arranged in the sub-scanning direction. Of these, an exposure apparatus provided with an exposure head having a DMD controlled so as to drive only 1024 × 256 rows and an optical system for imaging light onto the pattern forming material was used.
前記DMDの設定傾斜角度としては、使用可能な1024列×256行のマイクロミラーを使用してちょうど2重露光となる角度θidealよりも若干大きい角度を採用した。
この角度θidealを、N重露光の数N、使用可能なマイクロミラーの列方向の個数s、使用可能なマイクロミラーの列方向の間隔p、及び露光ヘッドを傾斜させた状態においてマイクロミラーによって形成される走査線のピッチδに対し、下記式1〜式3を用いて求めた。
spsinθideal≧Nδ(式1)
pcosθideal=δ(式2)
stanθideal=N(式3)
s=256、N=2であるので、角度θidealは約0.45度である。したがって、設定傾斜角度θとして、0.50度を採用した。
As the DMD setting inclination angle, an angle slightly larger than the angle θ ideal that is a double exposure using a usable 1024 column × 256 row micromirror was adopted.
This angle θ ideal is formed by the number of N double exposures N, the number s of usable micromirrors in the row direction, the interval p of the usable micromirrors in the row direction, and the micromirrors with the exposure head tilted. It calculated | required using following formula 1-Formula 3 with respect to the pitch (delta) of the scanning line to be performed.
spsinθ ideal ≧ Nδ (Formula 1)
pcosθ ideal = δ (Formula 2)
stanθ ideal = N (Formula 3)
Since s = 256 and N = 2, the angle θ ideal is about 0.45 degrees. Therefore, 0.50 degrees was adopted as the set inclination angle θ.
まず、2重露光における解像度のばらつきと露光むらを補正するため、被露光面の露光パターンの状態を調べた。結果を図1に示した。ただし、図1では、説明の便宜のため、使用可能なマイクロミラー58の1列おきの露光パターンを、画素列群Aによる露光パターンと画素列群Bによる露光パターンとに分けて示したが、実際の被露光面上における露光パターンは、これら2つの露光パターンを重ね合わせたものである。 First, the state of the exposure pattern on the exposed surface was examined in order to correct the variation in resolution and uneven exposure in double exposure. The results are shown in FIG. However, in FIG. 1, for convenience of explanation, every other column exposure pattern of the micromirror 58 that can be used is divided into an exposure pattern based on the pixel column group A and an exposure pattern based on the pixel column group B. The actual exposure pattern on the exposed surface is a superposition of these two exposure patterns.
図1に示したとおり、露光ヘッド3212と3221の間の相対位置の、理想的な状態からのずれの結果として、画素列群Aによる露光パターンと画素列群Bによる露光パターンとの双方で、露光エリア3212と3221の前記露光ヘッドの走査方向と直交する座標軸上で重複する露光領域において、理想的な2重露光の状態よりも露光過多な領域が生じていることが判る。 As shown in FIG. 1, as a result of the deviation of the relative position between the exposure heads 32 12 and 32 21 from the ideal state, both the exposure pattern by the pixel column group A and the exposure pattern by the pixel column group B are both. Thus, it can be seen that, in the exposure areas overlapping on the coordinate axes orthogonal to the scanning direction of the exposure head in the exposure areas 32 12 and 32 21 , an overexposed area is generated as compared with the ideal double exposure state.
前記光点位置検出手段としてスリット及び光検出器の組を用い、露光ヘッド3212ついては露光エリア3212内の光点P(1,1)とP(256,1)の位置を、露光ヘッド3221については露光エリア3221内の光点P(1,1024)とP(256,1024)の位置を検出し、それらを結ぶ直線の傾斜角度と、露光ヘッドの走査方向とがなす角度を測定した。 As the light spot position detecting means, a set of a slit and a light detector is used, and for the exposure head 32 12 , the positions of the light spots P (1,1) and P (256,1) in the exposure area 32 12 are determined. for 21 detects the position of the point P of the exposure area 32 21 (1,1024) and P (256, 1024), and the straight line of the inclination angle connecting them, an angle and the scanning direction forms the exposure head measurement did.
実傾斜角度θ´を用いて、下記式4
ttanθ´=N(式4)
の関係を満たす値tに最も近い自然数Tを、露光ヘッド3212と3221のそれぞれについて導出した。露光ヘッド3212についてはT=254、露光ヘッド3221についてはT=255がそれぞれ導出された。その結果、図2において斜線で覆われた部分78及び80を構成するマイクロミラーが、本露光時に使用しないマイクロミラーとして特定された。
Using the actual inclination angle θ ′, the following equation 4
ttanθ ′ = N (Formula 4)
The natural number T closest to the value t satisfying the relationship is derived for each of the exposure heads 32 12 and 32 21 . T = 254 for the exposure head 32 12, the exposure head 32 21 T = 255 was derived respectively. As a result, the micromirrors constituting the portions 78 and 80 covered with diagonal lines in FIG. 2 were identified as micromirrors that are not used during the main exposure.
その後、図2において斜線で覆われた領域78及び80を構成する光点以外の光点に対応するマイクロミラーに関して、同様にして図29において斜線で覆われた領域82及び網掛けで覆われた領域84を構成する光点に対応するマイクロミラーが特定され、本露光時に使用しないマイクロミラーとして追加された。
これらの露光時に使用しないものとして特定されたマイクロミラーに対して、前記描素部素制御手段により、常時オフ状態の角度に設定する信号が送られ、それらのマイクロミラーは、実質的に露光に関与しないように制御した。
なお、前記露光装置を用いて露光を行う際の動作は以下の通りである。
露光ステージに基板をを吸着保持させた後、露光ステージ駆動部により前記露光ステージを一方の方向に移動させる。前記露光ステージが所定位置を通過する際、カメラが前記基板上の所定位置に記録されているアライメントマークを読み取る。読み取ったアライメントマークの位置データに基づき、前記基板の位置補正データを算出する。
前記位置補正データが算出された後、前記露光ステージを他方の方向に移動させ、補正された描画パターン(画像)の露光を開始する。
Thereafter, the micromirrors corresponding to the light spots other than the light spots constituting the regions 78 and 80 covered with the oblique lines in FIG. 2 were similarly covered with the regions 82 and the shaded areas in FIG. Micromirrors corresponding to the light spots constituting the region 84 were identified and added as micromirrors that are not used during the main exposure.
With respect to the micromirrors that are specified not to be used at the time of exposure, a signal for setting the angle of the always-off state is sent by the pixel element control means, and these micromirrors are substantially exposed. It was controlled not to be involved.
The operation when performing exposure using the exposure apparatus is as follows.
After the substrate is sucked and held on the exposure stage, the exposure stage is moved in one direction by the exposure stage driving unit. When the exposure stage passes a predetermined position, the camera reads an alignment mark recorded at a predetermined position on the substrate. Based on the read position data of the alignment mark, position correction data of the substrate is calculated.
After the position correction data is calculated, the exposure stage is moved in the other direction, and exposure of the corrected drawing pattern (image) is started.
(3)グリーン(G)画素の形成
前記ブラックマトリクスとレッド(R)画素を形成した基板に、下記表5に記載の組成よりなる下記感光性組成物G1を用い、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、熱処理済みグリーン(G)画素を形成した。該G1感光層膜厚は1.4μm、及び顔料(C.I.ピグメントグリーン36)の塗布量は0.355g/m2、顔料(C.I.ピグメントイエロー139)の塗布量は0.052g/m2であった。レッド(R)画素と同様にして露光し、現像し、熱処理した。露光量は40mJ/cm2相当であった。
(3) Formation of green (G) pixels The following photosensitive composition G1 having the composition shown in Table 5 below is used on the substrate on which the black matrix and red (R) pixels are formed, and is the same as the formation of the black matrix. Through this process, a heat-treated green (G) pixel was formed. The G1 photosensitive layer thickness is 1.4 μm, the coating amount of the pigment (CI Pigment Green 36) is 0.355 g / m 2 , and the coating amount of the pigment (CI Pigment Yellow 139) is 0.052 g. / M 2 . Exposure, development, and heat treatment were performed in the same manner as the red (R) pixel. The exposure amount was equivalent to 40 mJ / cm 2 .
−感光性組成物G1の調製−
下記表5に記載の量のG顔料分散物1、Y顔料分散物1、及び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150rpmで10分間攪拌した。次いで、下記表5に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー1、DPHA液、B−CIM(保土谷化学工業社製)、NBCA(黒金化成社製)、N−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度24℃(±2℃)でこの順に添加して150rpmで30分間攪拌した。更に、下記表5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30rpmで5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過した。以上により、感光性組成物G1を調製した。
-Preparation of photosensitive composition G1-
G pigment dispersion 1, Y pigment dispersion 1, and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 5 below were weighed, mixed at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), and stirred at 150 rpm for 10 minutes. Next, the amounts of methyl ethyl ketone, binder 1, DPHA solution, B-CIM (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), NBCA (Kurokin Kasei Co., Ltd.), N-phenyl mercaptobenzimidazole, and phenothiazine in the amounts shown in Table 5 below are measured. Were added in this order at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.) and stirred at 150 rpm for 30 minutes. Furthermore, the surfactant 1 in the amount shown in Table 5 below was weighed, added at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirred at 30 rpm for 5 minutes, and filtered through nylon mesh # 200. The photosensitive composition G1 was prepared by the above.
なお、表5に記載の組成物のうち、
・G顔料分散物1の組成は、C.I.ピグメントグリーン36(東洋インキ製造株式会社製、分散物)18質量%、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3.8万)12質量%、シクロヘキサノン35質量%、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35質量%からなる。
・Y顔料分散物1の組成は、C.I.ピグメントイエロー139(東洋インキ製造(株)製、商品名:パリオロールエローL1820)18質量%、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3.8万)15質量%、シクロヘキサノン15質量%、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート52質量%からなる。
In addition, among the compositions described in Table 5,
The composition of G pigment dispersion 1 is C.I. I. Pigment Green 36 (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd., dispersion) 18% by mass, polymer (benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio random copolymer, molecular weight 38,000) 12% by mass, cyclohexanone 35% %, And 35% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate.
The composition of the Y pigment dispersion 1 is C.I. I. Pigment Yellow 139 (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., trade name: Pariolol Yellow L1820) 18% by mass, polymer (random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio, molecular weight 38,000) 15 It consists of 15% by mass of cyclohexanone and 52% by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate.
(4)ブルー(B)画素の形成
前記ブラックマトリクス、レッド(R)画素、及びグリーン(G)画素を形成した基板に、下記表6に記載の組成よりなる下記感光性組成物B1を用い、前記レッド(R)画素の形成と同様の工程により、熱処理済みブルー(B)画素を形成し、目的のカラーフィルタを作製した。
該B1感光層膜厚は1.4μm、及び顔料(C.I.ピグメントブルー15:6)の塗布量は0.29g/m2であった。前記K感光層と同様に露光し、現像し、熱処理した。露光量は50mJ/cm2であった。
(4) Formation of blue (B) pixel On the substrate on which the black matrix, red (R) pixel, and green (G) pixel are formed, the following photosensitive composition B1 having the composition shown in Table 6 below is used. A heat-treated blue (B) pixel was formed by the same process as the formation of the red (R) pixel, and a target color filter was produced.
The film thickness of the B1 photosensitive layer was 1.4 μm, and the coating amount of pigment (CI Pigment Blue 15: 6) was 0.29 g / m 2 . Exposure, development, and heat treatment were performed in the same manner as the K photosensitive layer. The exposure amount was 50 mJ / cm 2 .
−感光性組成物B1の調製−
下記表6に記載の量のB顔料分散物1及び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150rpmで10分間攪拌した。次いで、下記表6に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー2、DPHA液、B−CIM(保土谷化学工業社製)、NBCA(黒金化成社製)、N−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及び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150rpm、30分間攪拌した。更に、下記表6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30RPMで5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過した。以上により、感光性組成物B1を調製した。
-Preparation of photosensitive composition B1-
The amounts of B pigment dispersion 1 and propylene glycol monomethyl ether acetate described in Table 6 below were weighed out, mixed at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), and stirred at 150 rpm for 10 minutes. Next, the amounts of methyl ethyl ketone, binder 2, DPHA solution, B-CIM (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), NBCA (Kurokin Kasei Co., Ltd.), N-phenyl mercaptobenzimidazole, and phenothiazine in the amounts shown in Table 6 below are measured. And added in this order at a temperature of 25 ° C. (± 2 ° C.) and stirred at a temperature of 40 ° C. (± 2 ° C.) at 150 rpm for 30 minutes. Furthermore, the surfactant 1 in the amount shown in Table 6 below was weighed out, added at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirred at 30 RPM for 5 minutes, and filtered through nylon mesh # 200. By the above, photosensitive composition B1 was prepared.
・B顔料分散物1の組成は、C.I.ピグメントブルー15:6(東洋インキ製造(株)製)10質量%、分散剤1(EFKA−6745、EFKA ADDITIVES B.V社製)0.5質量%、分散剤2(ディスパロンDA−725、楠本化成(株)製)0.63質量%、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3.8万)12.5質量%、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート76.37質量%からなる。
The composition of B pigment dispersion 1 is C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 10% by mass, Dispersant 1 (EFKA-6745, EFKA ADDITIVES B.V) 0.5% by mass, Dispersant 2 (Disparon DA-725, Enomoto) (Made by Kasei Co., Ltd.) 0.63% by mass, polymer (benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio random copolymer, molecular weight 38,000) 12.5% by mass, and propylene glycol monomethyl ether acetate 76 .37% by mass.
(実施例2〜4、参考例5)
ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスとの重なり幅を表7に示すように変えて露光した以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを製造した。
(Examples 2 to 4, Reference Example 5 )
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the exposure was performed while changing the width of the black matrix and the overlapping width of the pixels and the black matrix as shown in Table 7.
(比較例1〜3)
実施例1の露光装置において、前記式3に基づきN=1として設定傾斜角度θを算出し、前記式4に基づきttanθ´=1の関係を満たす値tに最も近い自然数Tを導出し、N重露光(N=1)を行い、かつ、ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスとの重なり幅を表7に示すように変えて露光した以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを製造した。
(Comparative Examples 1-3)
In the exposure apparatus of Embodiment 1, the set inclination angle θ is calculated with N = 1 based on the above equation 3, and the natural number T closest to the value t satisfying the relationship of t tan θ ′ = 1 is derived based on the above equation 4. A color filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that the exposure was performed by performing multiple exposure (N = 1) and changing the width of the black matrix and the overlapping width of the pixels and the black matrix as shown in Table 7. Manufactured.
比較例1〜3における前記被露光面の露光において、描画画像補正を実施しない以外は実施例1〜3と同様に行った。 The exposure of the exposed surface in Comparative Examples 1 to 3 was performed in the same manner as in Examples 1 to 3 except that the drawing image correction was not performed.
(比較例4〜7)
実施例1で説明した露光装置の代わりに、超高圧水銀灯を用いた露光装置(大日本スクリーン製造製、MAP1200L)にて露光を行ない、かつ、ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスの重なり幅を表7に示すように変えて露光した以外は、実施例1と同様にしてカラーフィルタを製造した。
(Comparative Examples 4-7)
In place of the exposure apparatus described in the first embodiment, exposure is performed using an exposure apparatus using a super high pressure mercury lamp (Dai Nippon Screen Manufacturing Co., Ltd., MAP 1200L), and the width of the black matrix and the overlap width of the pixels and the black matrix A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the exposure was changed as shown in Table 7.
〔評価〕
実施例1〜4、参考例5及び比較例1〜7において、以下のようにして白抜けの有無及び表示品位を評価した。結果を表7に示す。
[Evaluation]
In Examples 1 to 4, Reference Example 5 and Comparative Examples 1 to 7, the presence or absence of white spots and display quality were evaluated as follows. The results are shown in Table 7.
<白抜けの有無の評価>
ブラックマトリックスと、レッド(R)画素、グリーン(G)画素、及びブルー(B)画素それぞれとの境界部の白抜けを光学顕微鏡にて観察し、パターン内500箇所を任意に選択し、ブラックマトリックスと各画素との間に間隙があるかどうかを評価した。具体的には、500箇所中、間隙が1箇所もない場合を○、間隙が1箇所でもある場合を×とした。
<Evaluation of presence or absence of white spots>
The white matrix at the boundary between the black matrix and each of the red (R) pixel, the green (G) pixel, and the blue (B) pixel is observed with an optical microscope, and 500 locations in the pattern are arbitrarily selected. And whether there is a gap between each pixel. Specifically, among 500 locations, the case where there was no gap was indicated as ◯, and the case where there was also a gap was indicated as x.
<表示品位の評価>
実施例1〜4、参考例5及び比較例1〜7のカラーフィルタを用いてLEDバックライトを有する液晶表示装置を作製し、以下の4段階基準で表示品位を評価した。
−評価基準−
◎・・・表示色むらがまったくなく、明るい表示が可能である。
○・・・表示色むらがわずかに観察されるが、明るい表示が可能である。
△・・・表示色むらがわずかに観察され、明るさが低下している。
×・・・表示色むらが顕著にある。
<Evaluation of display quality>
Liquid crystal display devices having LED backlights were produced using the color filters of Examples 1 to 4, Reference Example 5 and Comparative Examples 1 to 7, and the display quality was evaluated based on the following four-stage criteria.
-Evaluation criteria-
◎ ・ ・ ・ There is no uneven display color and bright display is possible.
○: Display color unevenness is slightly observed, but bright display is possible.
Δ: Display color unevenness is slightly observed, and brightness is reduced.
X: Display color unevenness is remarkable.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ(アライメント)を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能であり、該カラーフィルタの製造方法により製造されたカラーフィルタは表示特性に優れ、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置(LCD)用、PALC(プラズマアドレス液晶)、プラズマディスプレイなどに好適である。 The color filter manufacturing method of the present invention can perform alignment (alignment) by matching the edge properties by narrowing the overlapping width between the black matrix and the color filter by maskless laser exposure, and transmitting the transmittance. A color filter manufactured by the method of manufacturing the color filter has excellent display characteristics, and is used for a liquid crystal display device (LCD) such as a portable terminal, a portable game machine, a notebook computer, and a TV monitor. Suitable for PALC (Plasma Address Liquid Crystal), plasma display, etc.
Claims (7)
少なくとも、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、R、G、及びBの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返して、画素を形成する画素形成工程とからなり、
前記画素形成工程における露光工程が、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するn個(ただし、nは2以上の自然数)の2次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、
前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、N重露光(ただし、Nは2以上の自然数)に使用する前記描素部を指定し、
前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、
前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行なう工程であり、
かつ、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅(A)と、ブラックマトリックスの幅(B)との関係、(B)/(A)が、2.7〜6であり、
前記重なり幅(A)が3μm以上5μm以下であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A photosensitive layer forming step of forming a photosensitive layer on the surface of a substrate using a photosensitive composition containing a binder, a polymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a colorant and colored black; A black matrix forming step of forming a black matrix by an exposure step of exposing a layer and a developing step of developing the photosensitive layer exposed in the exposure step;
At least on the surface of the substrate on which the black matrix is formed using the photosensitive composition colored in three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), at least R, For each color of G and B, a photosensitive layer forming process, an exposure process, and a developing process are sequentially repeated to form a pixel forming process,
The exposure step in the pixel forming step includes a light irradiating means and n (where n is a natural number of 2 or more) two-dimensionally arranged pixel parts that receive and emit light from the light irradiating means. An exposure head including a light modulation unit capable of controlling the image element portion according to pattern information, wherein the column direction of the image element portion is a predetermined set inclination angle with respect to a scanning direction of the exposure head. Using an exposure head arranged to form θ,
With respect to the exposure head, the usable pixel part designating means designates the pixel part to be used for N double exposure (where N is a natural number of 2 or more) among the usable graphic elements.
For the exposure head, the pixel part control means controls the pixel part so that only the pixel part specified by the used pixel part specifying means is involved in exposure,
A step of performing exposure by moving the exposure head relative to the photosensitive layer in a scanning direction;
And the relationship between the overlap width (A) of the formed pixel and the black matrix and the width (B) of the black matrix, (B) / (A) is 2.7-6,
The method for producing a color filter, wherein the overlap width (A) is 3 μm or more and 5 μm or less .
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