JP4459087B2 - 感光性転写材料、これを用いた表示装置用基板及び表示装置 - Google Patents
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Description
上述のような欠点を解決する手段としては、液晶分子の配向状態に傾きを与え、液晶面に対して斜めから観察した場合であっても液晶面を正面から観察した場合と同様の表示状態が得られるように視野角を広げる方法が提案されている。このように、液晶分子の配向状態に傾きを与える手段として、液晶層に対して突起を形成する技術が提案されている。かかる突起は液晶の配向を制御するために形成されるものであり、液晶配向制御用突起と称される。
しかし、液状のレジストをスピンコータにより塗布する方法では、膜厚の均一性が問題となる。
上述の方式は、大型基板塗布時の均一性を、スピンコータを用いた場合と比較して改善することが可能である。
しかし、感光性転写材料に上記熱可塑性樹脂層、中間層及び凹凸のあるカバーフィルムを使用すると、中間層の膜強度不足及びガス透過性の低さから、気泡が中間層中、感光性樹脂層と中間層界面、及び基板と感光性樹脂層界面に留まり、これにより現像後の画素の欠けを生じ、LCD表示特性にばらつき(ムラ)が生じる。
具体的には破断伸度450を超えるポリマー粒子を用いると、隣接層の強度が低下するため、露光時中間層内に、瞬時に気泡が発生し、現像後の画素欠けをもたらす。この気泡は経時により良化するが、実用レベルに達するのに数十時間かかり、コスト上好ましくない。
破断強度18MPa未満のポリマー粒子を用いると、露光時中間層内に、瞬時に内部亀裂が発生。この亀裂は永久に良化することのないものである。
即ち、本発明は次のものを提供するものである。
本発明の感光性転写材料の態様は、仮支持体上に少なくとも1層のポジ型感光性樹脂層と、この層に隣接する少なくとも1層の隣接層を有する感光性転写材料であって、該隣接層がポリマー粒子を含有することを特徴とする。更に、本発明の感光性転写材料は、必要に応じて熱可塑性樹脂層、カバーフィルムなどの、他の層を有していてもよい。
以下、仮支持体上に、該隣接層及びポジ型感光性樹脂層を積層した態様を例に、本発明の感光性転写材料について説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明において隣接層は、ポジ型感光性樹脂層に隣接する層であって、中間層に限定されない。隣接層は、露光時の保護、傷防止、クラック防止、ごみ付着防止等のため用いられたり、上記ポジ型感光性樹脂層や上記熱可塑性樹脂層には有機溶剤が用いられることから、両層が互いに混ざり合うのを防止する機能を有する。
本発明の隣接層は、少なくともポリマー粒子を含んで構成され、必要に応じて、隣接層を構成する他のポリマー成分としてアルカリ可溶性の樹脂をも含んで構成される。前記隣接層は、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものであればよい。
また、前記ポリマー粒子の単独皮膜の破断伸度が400%以下であることが好ましく、さらに好ましくは380%以下、最も好ましくは350%以下である。破断伸度が400%を超えると感光性樹脂層から気泡が発生した場合、気泡を閉じ込めてしまい、気泡による露光光散乱が生じ、画素欠けが生じやすくなるために好ましくない。破断伸度に下限はなく、本発明の効果を損なわない程度の破断伸度であればよい。
ラテックスをコロナ処理を施したテフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)シート上に塗布して100℃で5分間乾燥し、厚さ約5μmの中間層モデル膜を形成した。このモデル膜を20mm×5mmにカットしたものを試料とし、テンシロンRTM−100(オリエンテック(株)製)を用いて引っ張り試験を行ない、破断強度と破断伸度を算出した。引っ張り試験の条件は下記の通りである。
・環境温湿度:25℃/60%RH
・引っ張り速度:20mm/分(100%/分)
ここで言うポリマーラテックスとは、水不溶のポリマーの微粒子が水に分散したものである。ポリマーラテックスについては、例えば室井宗一著「高分子ラテックスの化学(高分子刊行会発行(昭和48年))」に記載されている。
これらの極性基を有するモノマーの共重合比の好ましい範囲は、ポリマー100質量%に対し5〜35質量%であり、より好ましくは5〜20質量%、更に好ましくは15〜20質量%の範囲内である。一方、共有結合を生成させる手段としては、水酸基、カルボキシル基、一級、二級アミノ基、アセトアセチル基、スルホン酸などに、エポキシ化合物、ブロックドイソシアネート、イソシアネ−ト、ビニルスルホン化合物、アルデヒド化合物、メチロール化合物、カルボン酸無水物などを反応させる方法が挙げられる。
これらの反応を利用したポリマーの中でもポリオール類とポリイソシアネ−ト化合物の反応で得られるポリウレタン誘導体が好ましく、鎖延長剤として多価アミンを併用するのがより好ましく、さらにポリマー鎖に上記極性基を導入してアイオノマー型にしたものが特に好ましい。
ポリマー質量平均分子量は1万以上が好ましく、さらに好ましくは2万〜10万である。本発明に好適なポリマーとしてエチレンとメタクリル酸の共重合体であるエチレンアイオノマー、ポリウレタンアイオノマーが挙げられる。
上記水系溶媒としては、蒸留水等の水を主成分とし、所望により本発明の効果を損なわない範囲でアルコール等の水と親和性のある溶剤や塩等を添加した溶媒が挙げられる。
上記隣接層の層厚は、約0.1〜5μmが好ましく、0.5〜2μmがより好ましい。上記層厚が、約0.1〜5μmの範囲内にあると、熱可塑性樹脂層とポジ型感光性樹脂層との層混合を起こすことがなく、現像や隣接層除去を容易に行うことができる。
上記ポジ型感光性樹脂層は、フェノール樹脂及び/又はクレゾール樹脂、並びに、ナフトキノンジアジド誘導体を含有するものが好ましく、中でも、現像ラチチュードが広い観点から、クレゾール樹脂、並びに、ナフトキノンジアジド誘導体を含有するものが特に好ましい。更には、その他の添加剤を含むことができる。
上記フェノール樹脂としては、フェノールに対するホルムアルデヒドのモル比が0.5〜1.0程度のものが好ましく、現像性及び焼き付きの観点から0.8〜1.0のものが更に好ましい。また、上記フェノール樹脂の重量平均分子量は、300〜4000が好ましく、400〜800が特に好ましい。
前記フェノール樹脂はこれらの誘導体であってもよい。
前記フェノール樹脂は、単独で用いてもよいし、分子量が異なる2種以上の混合物として用いることもできる。本発明の目的を損なわない範囲で、クレゾール樹脂等の他の樹脂と混合して用いてもよい。
上記フェノール樹脂の含有量としては、ポジ型感光性樹脂層中の全固形分量に対して、40〜90質量%が好ましく、60〜80質量%がさらに好ましい。
上記クレゾール樹脂としては、クレゾールに対するホルムアルデヒドのモル比が0.7〜1.0程度のものが好ましく、0.8〜1.0のものが更に好ましい。また、上記クレゾール樹脂の重量平均分子量としては、800〜8000が好ましく、1000〜6000が特に好ましい。
上記クレゾール樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上の混合物として用いることもできる。
この場合、フェノール樹脂等の他の樹脂と混合して用いてもよい。
また、本発明においては、上記クレゾール樹脂として、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルとの反応生成物等のクレゾール樹脂の誘導体を用いてもよい。
上記クレゾール樹脂の使用量としては、0.1〜10g/m2が好ましく、0.5〜5g/m2がさらに好ましい。
上記ポジ型感光性樹脂層には、ナフトキノンジアジド誘導体をクレゾール樹脂と併用することが好ましい。上記ナフトキノンジアジド誘導体は、1官能の化合物であってもよいし2官能以上の化合物であってもよく、更にこれらの混合物であってもよい。1官能のナフトキノンジアジド誘導体としては、ナフトキノン−4−スルホン酸クロリド若しくはナフトキノン−5−スルホン酸クロリドと、置換フェノールとを反応させたエステル化合物であることが好ましい。
上記感光性樹脂中のナフトキノンジアジド誘導体のクレゾール樹脂に対する質量比は、現像性を高める観点から1〜200質量%が好ましく、5〜50質量%が更に好ましい。
上記ポジ型感光性樹脂層には、ポジ型感光性樹脂層の現像性を促進させるために、2価以上の脂肪族カルボン酸や、2〜6価のフェノール化合物を含有していてもよい。
上記2価以上の脂肪族カルボン酸としては、例えば、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、ヒドロキシコハク酸、グルタル酸、アジピン酸等が挙げられ、マロン酸、コハク酸が好ましい。上記感光性樹脂中の全固形分に対する上記2価以上の脂肪族カルボン酸の含有量としては、0.5〜20質量%が好ましく、5〜15質量%が更に好ましい。
本発明における消色性染料の添加量としては、ポジ型感光性樹脂層の全固形分に対して0.1〜10質量%であることが好ましい。
上記結合剤の添加量は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜決定される。
更に、上記ポジ型感光性樹脂層には、必要に応じて用いる樹脂を可塑化する添加剤を添加することができる。
該可塑化する添加剤としては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、アルキルフェノール、リン酸トリクレジル等が挙げられる。
該可塑化する添加剤の添加量としては、樹脂全量に対して0〜10質量%であることが好ましく、1〜8質量%であることがさらに好ましい。
本発明の感光性転写材料は、前述の通り、ポジ型感光性樹脂層にフェノール樹脂及び/又はクレゾール樹脂、並びにナフトキノンジアジド誘導体を併用することが好ましく、所望のパターンで露光した際に該露光部をアルカリ水溶液等による現像によって除去するポジ型の感光性転写材料とすることが好ましい。即ち、アルカリ可溶性のフェノール樹脂及びクレゾール樹脂に対し、ナフトキノンジアジド誘導体は溶解禁止剤として作用するが、光を受けるとインデンカルボン酸を生成し、溶解禁止効果がなくなる。このため、クレゾール樹脂とナフトキノンジアジドとを含む、上記ポジ型感光性樹脂層は、アルカリ現像により光照射部のみが溶解されるポジ型レジストとして機能する。
上記ポジ型感光性樹脂層を形成するための上記塗布手段としては、公知の塗布手段を適宜選定することができる。
本発明に用いる仮支持体としては、後述する熱可塑性樹脂層に対して、転写の支障とならない程度の剥離性を有するものが好ましく、化学的、熱的に安定で可撓性のものが好ましい。上記仮支持体としては、具体的に、テフロン(登録商標)、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄膜シート若しくはこれらの積層物が好適に挙げられる。
アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層は、仮支持体上の第一層目として設けられるのが好ましく、これは、主として熱可塑性樹脂を含んでなり、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。上記熱可塑性樹脂としては、転写後のアルカリ現像を可能とし、或いは転写時の転写条件によっては熱可塑性樹脂が周囲にはみ出して被転写体である基板上を汚染してしまう場合に除去処理を可能とするために、アルカリ性水溶液に可溶な樹脂が好適である。更に、熱可塑性樹脂層は、被転写体である基板上(又はカラーフィルター上)に転写する際、基板上(又はカラーフィルター上)に存在する凹凸に起因して生じうる転写不良を防止するクッション材としての機能をも発揮させる観点から、加熱密着時に被転写物表面の凹凸に応じて変形しうる性質を有することが好ましい。
該可塑剤としては、カルボン酸エステル類、スルホン酸エステル類、リン酸エステル類、アミド類、エチレン性不飽和化合物、ポリエチレングリコール等が挙げられる。
該可塑化する添加剤の添加量としては、樹脂全量に対して0〜30質量%であることが好ましく、5〜20質量%であることがさらに好ましい。
上記有機高分子物質を用いる場合、上述の仮支持体との接着力を調節する目的で、実質的な軟化点が80℃を超えない範囲で、各種ポリマー、過冷却物質、密着改良剤、界面活性剤、離型剤等を加えることもできる。
上記有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;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ジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキンプロピオン酸エチル、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、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;等が挙げられる。これらの有機溶剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記ポジ型感光性樹脂層上には、保管等の際の汚れや損傷から保護する目的で、カバーフィルムを設けることが好ましい。上記カバーフィルムは、ポジ型感光性樹脂層から容易に剥離可能なものの中から選択でき、上記仮支持体と同一又は類似の材料からなるものであってもよい。具体的には、シリコーン紙、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等が好ましく、中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンフィルムがより好ましい。
上記カバーフィルムの厚みとしては、約5〜100μmが好ましく、10〜60μmがより好ましい。
本発明の感光性転写材料が、前記仮支持体上に熱可塑性樹脂層、隣接層、ポジ型感光性樹脂層の3層を有する場合について説明するが、特に限定されるものではない。また、隣接層とポジ型感光性樹脂層との2層構成においても同様な操作により形成することができる。
本発明の感光性転写材料は、例えば、上記仮支持体上に、まず、熱可塑性樹脂を溶剤に溶解し調製した塗布液(熱可塑性樹脂層用塗布液)を塗布・乾燥して、熱可塑性樹脂層を設け、続いて該熱可塑性樹脂層上に、熱可塑性樹脂層を溶解しない溶媒を用いてなる塗布液(隣接層用塗布液)を塗布、乾燥して隣接層を設け、更に該隣接層上に、隣接層を溶解しない溶剤にクレゾール樹脂等を溶解し調製した塗布液(ポジ型感光性樹脂層用塗布液)を塗布、乾燥してポジ型感光性樹脂層を設けることにより形成することができる。或いは、上記カバーフィルム上にポジ型感光性樹脂層を設けると共に、別途仮支持体上に熱可塑性樹脂層と隣接層とを設け、それぞれを隣接層とポジ型感光性樹脂層とが接するように貼り合わせることにより形成することもできる。また、本発明の感光性転写材料は、上記カバーフィルム上にポジ型感光性樹脂層と隣接層とを設けると共に、別途仮支持体上に熱可塑性樹脂層を設け、それぞれを上述と同様に、隣接層と熱可塑性樹脂層とが接するように貼り合わせることによって、製造することができる。
上記チタン系分散剤としては、例えば、米国特許第4,069,192号公報、同第4,080,353号公報等に記載の、チタネート系カップリング剤、プレンアクト(味の素(株)製)などが挙げられる。上記シラン系分散剤としては、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、「シランカップリング剤」(信越化学(株)製)として市販されている。上記バインダー架橋剤としては、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤などが挙げられる。
上記導電性層は、仮支持体のポジ型感光性樹脂層を塗設した面とは反対の表面上に設けてもよく、この場合には、十分な耐傷性を確保する目的で、導電性層上に更に疎水性重合体層を設けることが好ましい。この疎水性重合体層は、疎水性重合体を有機溶剤に溶解した状態又は水性ラテックスの状態で塗布すればよく、その塗布量としては、乾燥質量で0.05〜1g/m2程度が好ましい。
上記疎水性重合体層には、スベリ性を付与する目的で、例えば、特開昭55−79435号公報に記載の有機カルボン酸アミド等のスベリ剤を使用することができる。また、必要に応じて、マット剤等を使用することもできる。このような疎水性重合体層を設けても、導電性層の効果は実質的に影響を受けない。
また、熱可塑性樹脂層と仮支持体との強固な接着を防止するため、仮支持体面に公知の微粒子を含有する滑り剤組成物、シリコーン化合物を含有する離型剤組成物等を塗布することもできる。
本発明における液晶配向制御用突起は、本発明の感光性転写材料を用いてポジ型感光性樹脂層を基板上に転写し(転写工程)、転写後、ポジ型感光性樹脂層に光をパターン状に照射し(パターニング工程)、現像処理により不要部(露光部)を除去することによって形成することができる。
上述のようにして形成される液晶配向制御用突起は、液晶分子の配向の向きを規制し得る形状及び形態を有し、液晶表示装置の導電層の内側(導電層と液晶層の間)に形成される。本発明における液晶配向制御用突起の形状としては、公知の形状の中から適宜選択することができ、例えば、基板面(又はカラーフィルター面)を底面とする角錐型(三角錐、四角錐等)、半球型のものや、基板面(又はカラーフィルター面)を底面とする円錐型、台形型、蒲鉾型のもの、又は、帯状に基板上(又はカラーフィルター上)に形成されその長さ方向と直交する断面形状が三角形である三角柱状のもの、更に、その長さ方向と直交する断面形状が半円形、四角形、台形、蒲鉾形等の柱状体のものなどを用いることができる。
また、基板(又はカラーフィルター)上に帯状に形成される液晶配向制御用突起は、直線状の形態に限られず、所定の角度をなして屈曲状の形態で設けられてもよい(特許第2947350号公報の図42及び図55等参照)。
上記スペーサーの厚みは、一般にはセルギャップと等しくする必要があり、配向制御用突起の厚みより厚いが、前述の構成では、カラーフィルター材の厚みとスペーサーの厚みの合計の厚みでセルギャップを規定できるので、上記ポジ型感光性樹脂層を厚く形成する必要は無い。このため、配向制御用突起とスペーサーとを同時に形成することができる。
該カラーフィルターは公知のいずれの方法で作成されたものであっても良く、特に限定されるものではなく、下記の方法により作成することができる。
例えば、顔料分散組成物を含有する着色感光性組成物層を透明基板上に設け、パターン露光した後現像して第1色目の画素パターンを形成し、これを複数回繰り返すことで、基板上に複数色の画素パターンを形成する。着色材として微細化された顔料が用いられる。
続いて、本発明の感光性転写材料を用いた液晶配向制御用突起の形成方法について説明する。ここでは、本発明の感光性転写材料として、仮支持体上にアルカリ可溶な熱可塑性樹脂層、隣接層、ポジ型感光性樹脂層及びカバーフィルムがこの順に積層されてなる感光性転写材料を用い、更に、基体上の全面にカラーフィルター層が設けられた基板を用いた一例を示す。
上記露光の後、現像処理して、熱可塑性樹脂層、隣接層、及び不要部(露光部分)のポジ型感光性樹脂層を除去する。すると、未照射部のみが導電層上に残り、透明構造体が形成される。
上記ベークの温度は、好ましくは200〜300℃、より好ましくは220℃〜260℃、最も好ましくは230℃〜250℃である。上記ベークの時間は、好ましくは10〜120分、更に好ましくは20〜70分、最も好ましくは30〜60分である。このように温度及び時間を設定して上記ベークを行うことで、感光性樹脂成分中の架橋反応が進行しやすく、カラーフィルターの変色を防止し生産性を高めることができる。
上述のように本発明の感光性転写材料及び本発明の表示装置用基板を用いて形成された本発明の表示装置は、本発明の感光性転写材料を用いて形成されたパターンを有するものであれば、EL表示装置、プラズマディスプレイ、FPDディスプレイ液晶ディスプレイなど、公知の表示装置であれば、適宜選択できる。液晶表示装置における液晶としてはSTN型、TN型、GH型、VA型、ASM型、ECB型の液晶や、強誘電性液晶、反強誘電性液晶が挙げられ、特に垂直配向膜を使用するVA(Vertically aligned)方法(VAモード液晶)が本発明に有効である。表示装置が液晶表示装置である場合は、互いに対向し合う側の表面に導電層が設けられた2枚の基板間に液晶層が挟持され、既述の本発明における液晶配向制御用突起を基板上の導電層の外側(導電層と液晶層との間)から液晶層側に凸となるように備えて構成することができる。また、導電層上にはこれらを覆って配向膜を形成することもできる。
本発明のカラーフィルター基板は、カラーフィルター24及び前記感光性転写材料を用いて形成されたパターン(例えば、液晶配向膜制御用突起22)を有し、さらに、導電層18を有することが好ましい。
−転写材料(1)の作製−
仮支持体として、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を準備し、該仮支持体上に、下記組成からなる熱可塑性樹脂層用塗布液H1を塗布、乾燥して、乾燥層厚14.6μmの熱可塑性樹脂層を形成した。
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=55/30/10/5、重量平均分子量=10万、Tg≒70℃)のメチルエチルケトン、1−メトキシプロピル−2−アセテート溶液(三井化学(株)製FM−601) 55.5部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=65/35、重量平均分子量=6000、Tg≒110℃)のメタノール、メチルエチルケトン、1−メトキシプロピル−2−アセテート溶液(日本触媒(株)製アロセット7055) 64.8部
・ビスフェノールAにペンタエチレングリコールモノメタクリートを2当量脱水縮合した化合物の1−メトキシプロピル−2−アセテート溶液(新中村化学工業(株)製BPE−500) 18.1部
・C6F13CH2CH2OCOCH=CH2、H(O(CH3)CHCH2)7OCOCH=CH2、H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2の共重合体(共重合組成比(質量比)=40/55/5、重量平均分子量=3万)のメチルイソブチルケトン溶液(大日本インキ化学工業(株)製メガファックF780F) 1.08部
・メチルエチルケトン 60.5部
・ポリビニルアルコール(鹸化度82%、重合度550)(クラレ(株)製PVA−405)
2.15部
・ポリビニルピロリドン(ISP製:PVP K−30) 1.49部
・メタノール 42.9部
・蒸留水 49.5部
・27%エチレンアイオノマー(エチレン/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=93.4/6.6) 49.5部
蒸留水49.5部に、ポリビニルアルコール2.15部とポリビニルピロリドン1.49部を充分に溶解させ、80℃に過熱し十分に攪拌した。前記の溶液を30℃に冷却し、次いで、メタノール42.9部を徐々に加えた後十分に攪拌し、20℃に冷却した。更に、ポリマー粒子Aを49.5部を徐々に加えた後十分に攪拌した。
ポリマー粒子Aにより形成した隣接層の破断強度と破断伸度を表1に示した。なお、実施例2以降は、ポリマー粒子の添加量を表1に記載の含有率に従い調製し、ポリマー粒子とポリビニルアルコールの固形分の和が、6.09質量%になるように、上記隣接層用塗布液B1の調製方法と同様の方法で隣接層用塗布液を調製した。用いたポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンを以下に示した。
・ポリビニルピロリドン(ISP型:PVP K−30)
・ポリマー粒子A:エチレンアイオノマー(三井化学株式会社製 ケミパールS120 重量平均粒径0.04μm)
また、用いたポリマー粒子の破断強度と破断伸度の測定は以下の手段で行った。
テフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)シートをピラー社製ソリッドステートコロナ処理機6KVAモデルを用い、水との接触角が90°未満になるように、シートの両面を室温下において処理した。次に、ポリマー粒子Aを前記処理済みのテフロン(登録商標)(ポリテトラフルオロエチレン)シート上に塗布して風乾し、100℃で15分間乾燥し、厚さ約15μmのポリマー粒子Aのモデル膜を形成した。このモデル膜を20mm×5mmにカットしたものを試料とし、テンシロンRTM−100(オリエンテック(株)製)を用いて引っ張り試験を行ない、破断強度と破断伸度を算出した。
破断強度はサンプルが破断したときの強度(破断時の応力を引張試験前のサンプル断面積で規格化したもの)であり、破断伸度(%)は、{(破断した時の長さ(mm)/20mm)−1}×100で求めた。引っ張り試験の条件は下記の通りである。
・環境温湿度:25℃/60%RH
・引っ張り速度:20mm/分(100%/分)
・ポジ型レジスト液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製FH2405;クレゾール樹脂、ナフトキノンジアジドエステル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート含有)
58.6部
・メチルエチルケトン 22.5部
・1−メトキシプロピル−2−アセテート 18.9部
・C6F13CH2CH2OCOCH=CH2、H(O(CH3)CHCH2)7OCOCH=CH2、H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2の共重合体(共重合組成比(質量比)=40/55/5、重量平均分子量=3万)のメチルイソブチルケトン溶液(大日本インキ化学工業(株)製メガファックF780F) 0.03部
まず、所定サイズのガラス基板に、ブラックマトリクス用樹脂組成物を用いて所定サイズ、形状からなるストライプ状のブラックマトリックスと額縁状の遮光部を形成した。その後、特開2005−3861号公報段落番号0084〜0095の実施例1と同様のカラーフィルタの製造方法により、所定の位置にR(赤色)、G(緑色)、B(青色)からなる着色膜を形成した。更にこの上に透明電極膜をITOのスパッタリングにより形成した。
A:露光時にポジ型感光性樹脂層上に全く気泡が発生せず、極めて良好な状態
B:パターン形成範囲は全く気泡が発生しないが、その他の範囲、画素500個相当に換算した面積に対し気泡の発生が5個未満であり、良好な状態
C:パターン形成範囲の画素500個に対し、気泡の発生が5個未満であり、製造可能なレベル
D:パターン形成範囲の画素500個に対し、5個以上25個未満の気泡が発生し、悪い状態
E:全面に気泡が発生し、隣接層とポジ型感光性樹脂層の界面に剥がれが生じ、極めて無い状態
A:全く凝集物が見られず、規定流量を維持している状態
B:微かに凝集物が見られたが規定流量を維持していたもの
C:少し凝集物が見られたが規定流量を維持していたもの
D:凝集物が多く見られ規定流量を10%低下したもの
E:ポンプに凝集物が詰まり、ポンプが停止したもの
実施例1において、表1に記載のポリマー粒子A〜I、添加量に変更した以外は、実施例1と同様にして液晶表示バネルを作製した。なお、隣接層塗布液の処方は、上記隣接層用塗布液B1の組成のポリマー粒子の量を表1に記載のポリマー粒子の含有率に変更し、ポリビニルアルコールとポリマー粒子の固形分の和が常に6.09質量%となるように調製した。
得られた液晶表示パネルの表示性能を実施例1と同様に評価したところ、十分な性能を示した。表2に評価結果を示した。
・ポリマー粒子B〜Gは、表1に記載のモノマーとモル比のランダム共重合物(重量平均粒径0.04±0.01μm)である。
・ポリマー粒子H:ウレタンアイオノマー(大日本インキ化学工業株式会社製 HYDRAN AP40N)
・ポリマー粒子I:ウレタンアイオノマー(大日本インキ化学工業株式会社製 HYDRAN AP30F)
実施例1の隣接層用塗布液B1を下記のポリマー粒子を含まない隣接層用塗布液B100に変更した以外は、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。得られた液晶表示パネルの表示性能を実施例1と同様に評価したところ、満足な性能は示さなかった。
<隣接層用塗布液B100の組成>
・ポリビニルアルコール(鹸化度88%、重合度550)
(クラレ(株)製PVA−205) 3.78部
・ポリビニルピロリドン(ISP製:PVP K−30) 0.94部
・メタノール 42.9部
・蒸留水 52.4都
実施例1において、表1に記載のポリマー粒子J、添加量に変更した以外は、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。得られた液晶表示パネルの表示性能を実施例1と同様に評価したところ、満足な性能は示さなかった。
ポリマー粒子J:エチルアクリレートラテックス(平均粒径0.18μm、固形分濃度20%、ガラス転移温度−24℃、重量平均分子量12万)
実施例1において、表1に記載のポリマー粒子K、添加量に変更した以外は、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。得られた隣接層は、微小なひび割れが生じ、これにより、露光光の散乱が起こり、得られた液晶表示パネルの表示性能を実施例1と同様に評価したところ、満足な性能は示さなかった。
・ポリマー粒子K:ウレタンアイオノマー(大日本インキ化学工業株式会社製 HYDRAN WLS−202)
実施例1において、表1に記載のポリマー粒子L、添加量に変更した以外は、実施例1と同様にして液晶表示パネルを作製した。得られた液晶表示パネルの表示性能を実施例1と同様に評価したところ、満足な性能は示さなかった。
・ポリマー粒子L:スチレン/2−エチルヘキシルアクリレート/アクリル酸=95/1/4モル比のランダム共重合体の分散物、平均粒径0.11μm、重量平均分子量4000、固形分濃度25%
16 液晶層
20 ガラス基板
22 液晶配向膜制御用突起
30 基板
Claims (13)
- 仮支持体上に、ポジ型感光性樹脂層とこの層に隣接する隣接層を有する感光性転写材料であって、該隣接層がポリマー粒子を含み、該ポリマー粒子の単独皮膜の破断強度が18MPa以上であって、且つ、破断伸度が450%以下であることを特徴とする感光性転写材料。
- 隣接層がポリマー粒子を分散含有するバインダー溶液を塗布することにより形成されたものである請求項1記載の感光性転写材料。
- ポリマー粒子が、隣接層を構成するポリマーに対し、固形分量で5〜70重量%含まれていることを特徴とする請求項1又は2記載の感光性転写材料。
- ポリマー粒子がアイオノマーを含むものである請求項1〜3の何れか1項記載の感光性転写材料。
- アイオノマーが、エチレンアイオノマー又は/及びポリウレタンアイオノマーである請求項1〜4の何れか1項記載の感光性転写材料。
- 仮支持体上に、熱可塑性樹脂層、隣接層、ポジ型感光性樹脂層及び保護層を、この順で設けてなる請求項1〜5何れか1項記載の感光性転写材料。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の感光性転写材料を用いて樹脂層パターンを形成する事を特徴とする表示装置用基板の形成方法。
- 該樹脂層パターンが液晶配向制御用突起パターンである事を特徴とする請求項7記載の表示装置用基板の形成方法。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の感光性転写材料を用いて形成されたパターンを有することを特徴とする表示装置用基板。
- 表示装置が液晶表示装置である請求項9記載の表示装置用基板。
- パターンが液晶配向制御用突起パターンであることを特徴とする請求項9又は10記載の表示装置用基板。
- 請求項9〜11の何れか1項に記載の表示装置用基板を有することを特徴とする液晶表示装置。
- 仮支持体上に、ポジ型感光性樹脂層を設ける工程と、この層に隣接する隣接層を、ポリマー粒子を分散含有するバインダー溶液を塗布することにより形成する工程とを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項記載の感光性転写材料の製造方法。
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