JP2010201821A - 光重合性樹脂積層体、並びにこれを用いた表面撥液性パターン基板、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーの製造方法 - Google Patents

光重合性樹脂積層体、並びにこれを用いた表面撥液性パターン基板、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーの製造方法 Download PDF

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崇志 鈴木
Eitetsu Kurita
英徹 栗田
Hideki Matsuda
英樹 松田
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Abstract

【課題】表面が撥液性に優れた、ブラックマトリックス基板等のパターン基板を簡便な手法で形成する。
【解決手段】支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層がこの順で積層されてなり、該含フッ素化合物層において、含フッ素化合物が支持フィルム表面1m2当たり1〜60mm3の量で塗布されており、該光重合性樹脂層が、平均一次粒子径5〜100nmのシリカ粒子を10〜50質量%含有する光重合性樹脂積層体を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、表面撥液性パターン基板及び該表面撥液性パターン基板を用いたインクジェット法でのカラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーの製造方法、並びにこれらの製造に有用な光重合性樹脂積層体に関する。
表面が撥液性を示すパターンを形成することは、パターンで囲まれた内部に材料液滴を印刷その他の手法で滴下する場合に、パターン表面の液残りを防いだり、滴下した材料があふれることを防いだりするために有用である。表面が撥液性を示すパターンすなわち表面撥液性パターンの具体的な応用例として、液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタについて説明する。
液晶ディスプレイは、一般にカラーフィルタと呼ばれる、バックライト光を色づけする部材を有する。カラーフィルタは、基板、並びに基板上に存在する赤、緑、青のカラー画素及びそれらを仕切るブラックマトリックスより構成される。ブラックマトリックスは、TFTの誤作動を防止したり、コントラストを向上させたり、混色を防ぐなどの目的のため各カラー画素間に格子状に配されるのが通常である。
カラーフィルタの一般的製造方法について、以下に簡単に説明する。まず、ガラス基材からなる基板上に液状又はフィルム状の材料によりブラックマトリックス形成用材料層を形成する。次いで、フォトリソグラフィー法により所望の形状にパターン形成する。次いで、カラーレジスト用液状材料をコートし、フォトリソグラフィー法により、露光、現像することを、赤、青、緑の各画素ごとに行い、カラーフィルタを製造する。
しかしながら、この方法はカラーレジスト層の色ごとに3回のフォトリソグラフィー法を繰り返す必要があるために、コストがかかる。また、工程が長くなるために製造歩留まりが低下するという問題がある。
これらの欠点を補うべく、カラーレジスト層をインクジェット方式により印刷する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方式によれば、フォトリソグラフィーの工程を減らすことができ、また各色を一度に形成できるため、製造コストを大幅に低減できる。
この方法の一例を図1に示す。図1は、カラーレジスト層をインクジェット方式により印刷する方法を説明する模式図である。図1(a)はガラス基板4上にブラックマトリックス層3を形成し、インクジェットヘッド1よりカラーレジストインク2を付与する工程を示している。各マトリックスにカラーレジストインク(以下、単に「インク」ともいう。)を付与(図1(b))した後、必要に応じて乾燥処理を行い、光照射若しくは熱処理又はこれらの併用によりレジストインクを硬化させてカラーレジストパターン5を形成する(図1(c))。この方法において、ブラックマトリックス層の上面(基板との接触面の対向面)には、インクの混色を防ぐために、インクを弾く特性、いわゆる撥液性が求められている。一方、ブラックマトリックスの側面のインクとの濡れ性は良好な方が好ましい。該側面がインクを弾くと、インクとブラックマトリックスとの界面に隙間が発生し、色抜けの原因になるためである。
これらの相反する目的のために、撥液層と光重合性樹脂層とを積層した、光重合性樹脂積層体を形成し、これをガラス基板にラミネートして熱転写する手法が提案されている。特許文献2においては、感光性樹脂組成物層からなる転写層とベースフィルムとの界面にシリコーン成分を含有する転写フィルムを用いることで、転写層表面のみが高い撥インク性を示す隔壁を基板上に作製する手法が記載されている。特許文献3においては、有機ポリマーフィルムと感光性樹脂層との界面にシリコーン化合物又は含フッ素化合物を含有する離型剤層を有する感光性樹脂積層体を用いることで、基板上に表面撥インク性のブラックマトリックスを作製する手法が記載されている。
しかし、撥インク性を示す成分をベースフィルム上に強固に固着させた場合、上記の隔壁の表面又はブラックマトリックスの表面に撥インク性物質を熱転写させることが困難であり、隔壁やブラックマトリックス表面の撥インク性は十分なものではなかった。一方、撥インク性を示す成分としてガラス転移点が低く熱転写しやすい化合物を用いて、隔壁やブラックマトリックス表面の撥インク性を高めた場合、パターンを硬化させるポストベーク時に、表面の撥インク性を示す成分が熱によって隔壁やブラックマトリックスの側面、及び隔壁に囲まれたガラス部へ付着し、これらの部位に撥インク性をもたらしてしまう不具合が生じることがあった。
ところで、シリカ粒子を含有する光重合性樹脂組成物に関しては、特許文献4及び5に、シリカ粒子を含有する光重合性樹脂組成物から形成されるブラックマトリックスが記載されている。しかし、上記の技術でシリカ粒子を用いる目的は、ブラックマトリックスの黒色度、導電性、硬化性等の特性を改善することであった。
特開昭59−075205号公報 特開2002−131525号公報 特開2007−256481号公報 特開2007−322485号公報 特開2008−117551号公報
本発明は、パターン形成性に優れ、パターン表面が撥液性に優れるとともにパターン側面がインクに対する濡れ性に優れる表面撥液性パターン基板を簡便な方法で形成できる光重合性樹脂積層体、及びこれを用いた表面撥液性パターン基板、カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層が積層されてなる光重合性樹脂積層体において、該光重合性樹脂層にシリカ粒子を特定の態様で含有させることによって、パターン表面のみ高い撥液性を示す表面撥液性パターン基板を形成できる光重合性樹脂積層体が得られることを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層がこの順で積層されてなる光重合性樹脂積層体であって、
該含フッ素化合物層において、含フッ素化合物が支持フィルム表面1m2当たり1〜60mm3の量で塗布されており、
該光重合性樹脂層が、平均一次粒子径5〜100nmのシリカ粒子を10〜50質量%含有する、光重合性樹脂積層体。
(2)該光重合性樹脂層が、カーボンブラックを10〜70質量%含有する、上記(1)に記載の光重合性樹脂積層体。
(3)上記光重合性樹脂層が、アルカリ可溶性高分子とエチレン性二重結合を有する光重合性単量体とのブレンド物又は共重合体を含む、上記(1)又は(2)に記載の光重合性樹脂積層体。
(4)該含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角が20度以上である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光重合性樹脂積層体。
(5)該含フッ素化合物が、アモルファスフッ素樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はパーフルオロアルキル基含有メタクリレートを含有する共重合オリゴマー、フッ素系コーティング剤、フッ素系界面活性剤、及び熱硬化成分を含むフッ素系表面処理剤、からなる群より選ばれる少なくとも1種である、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の光重合性樹脂積層体。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の光重合性樹脂積層体を基板上に積層する積層工程、 パターンを有するフォトマスクを通して活性光線を照射する露光工程、及び未露光の光重合性樹脂層を現像除去することによって表面撥液性パターンを形成する現像工程、を少なくとも有する、表面撥液性パターン基板の製造方法。
(7)該露光工程の前に、支持フィルムを剥離する剥離工程を更に含む、上記(6)に記載の表面撥液性パターン基板の製造方法。
(8)上記(6)又は(7)に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に感熱性又は光重合性のカラーインクをインクジェット方式により印刷する印刷工程を含む、カラーフィルタの製造方法。
(9)上記(6)又は(7)に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に発光材料、電子注入材料、電子輸送材料、ホール輸送材料及びホール注入材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
(10)上記(6)又は(7)に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部にマイクロカプセル材料、マイクロカップ材料、電子粉流体材料及び液晶材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、電子ペーパーの製造方法。
本発明の光重合性樹脂積層体を用いることで、パターン表面が撥液性に優れるとともにパターン側面がインクに対する濡れ性に優れる表面撥液性パターン基板を形成できる。また本発明の表面撥液性パターン基板を用いることにより、カラーインクの混色が防止され、歩留まりが良好なカラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーを製造することが可能となる。
カラーレジスト層をインクジェット方式により印刷する方法を説明する模式図である。 汚染性評価の判断基準について説明する概念図である。
(1)光重合性樹脂積層体
本発明の光重合性樹脂積層体は、支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層がこの順で積層されてなり、該含フッ素化合物層において、含フッ素化合物が支持フィルム表面1m2当たり1〜60mm3の量で塗布されており、該光重合性樹脂層が、平均一次粒子径5〜100nmのシリカ粒子を10〜50質量%含有するものである。
(a)含フッ素化合物層
含フッ素化合物層においては、含フッ素化合物が支持フィルム表面1m2当たり1〜60mm3の積層量で塗布されている。パターン表面の撥液性を確保する観点から、上記積層量は支持フィルム1m2当たり1mm3以上とされる。また、本発明の光重合性樹脂積層体を例えばガラス基板等の基板上にラミネートした後、現像して、表面撥液性パターン基板(より典型的にはブラックマトリックスが形成された基板)を作製する場合の、撥液性並びに光重合性樹脂層の現像性を確保する観点から、上記積層量は支持フィルム1m2当たり60mm3以下である必要がある。また、撥液性及び現像性を良好にする観点に加えて、露光現像を経て得られる表面撥液性パターン基板をポストベークする際にガラス基板に与える影響を回避する観点から、上記積載量は支持フィルム1m当たり40mm以下が好ましく、12mm3以下がより好ましく、4mm3以下が更に好ましい。上記のガラス基板に与える影響とは、ポストベーク時にパターン表面の撥液成分が熱によってガラス基板上に付着することによってガラス基板にわずかに撥液性をもたらすことを示す。ここでのガラス基板における撥液性は、ガラス基板上のパターン近傍や、パターンに囲まれた画素領域における微小液滴に対する液体の接触角を測定することで評価できる。上記接触角は、サンプル上に液滴をインクジェットヘッドによって滴下し、自動極小接触角計(例えば協和界面科学(株)製MCA−2型)を用いて測定できる。より簡便には、パターンが作製された領域にキシレン等の液滴を1μL滴下し、パターンで囲まれた画素領域のガラス表面でのキシレンの広がりについて、画素領域内の隅部までキシレンが濡れ広がって導入されるかどうかを光学顕微鏡で観察することでも評価できる。また、なお、含フッ素化合物の上記積層量が1〜60mm3であることの意義は国際公開第WO2008/078707号パンフレットにも記載されている。
支持フィルム1m2当たりの含フッ素化合物の積層量(体積)は、含フッ素化合物層の厚みT(mm)を測定し、「含フッ素化合物層の厚みT(mm)×1000(mm)×1000(mm)」を計算することで求めることができる。含フッ素化合物層の厚みは、含フッ素化合物層が厚い場合(例えば30nm程度)には、例えば平坦なガラス基板上に含フッ素化合物層を積層したときの高さをテンコールインスツルメンツ社製接触式段差計アルファステップ等で測定することができる。含フッ素化合物層の厚みが非常に薄い場合には、上記接触式段差計の精度や基板の平坦性の理由から、積層量を簡易に計測することは困難である場合がある。このような場合には、別途含フッ素化合物層の厚みが厚いときにおける、含フッ素化合物を有する組成物の溶液の固形質量分率と含フッ素化合物層の厚みとの関係を求めておき、目的とする含フッ素化合物を有する組成物の溶液の固形質量分率から求めてもよい。本発明における含フッ素化合物層は、本発明の光重合性樹脂積層体を用いて形成される表面撥液性パターン基板において、パターン表面に良好な撥液性、より典型的にはキシレンに対する良好な撥液性を与えることができればよい。よって含フッ素化合物層は、均一な連続層であってもよいし、微細な穴があいていたり、メッシュ状であったり、含フッ素化合物を含む組成物が島状に点在していたりする不連続な層であってもよい。特に含フッ素化合物層の支持フィルム上への積層量が少ない場合には、含フッ素化合物層の厚みから含フッ素化合物層の量を直接定量化することは一般的ではない。
含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角は、パターン表面の撥液性が高くなる観点から20度以上が好ましく、より好ましくは35度以上、更に好ましくは50度以上である。キシレンに対する上記接触角が高い程、含フッ素化合物層によるパターン表面の撥液性向上効果は高いが、含フッ素化合物層と光重合性樹脂層との相性の観点から、キシレンに対する上記接触角は90度以下が好ましく、より好ましくは80度以下である。含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角は、接触角測定装置(協和界面科学(株)製CA−VE型)を用いて測定できる。キシレンは20℃での表面張力が28.3〜30mN/mであり、インクジェットのインク液滴に用いる一般的な溶媒の表面張力50mN/m以下(特開2005−352105号公報参照)であることから、本発明ではキシレンをインクジェット用の溶媒に想定している。インクジェットのインク液滴に用いる溶媒が水である場合、含フッ素化合物層表面の水に対する接触角としては90〜130度が好ましく、100〜120度がより好ましい。また、インクジェットのインク液滴に用いる溶媒がキシレン以外の有機溶媒である場合、その有機溶媒に対する含フッ素化合物層表面の接触角としては20〜90度が好ましく、35〜80度がより好ましい。
含フッ素化合物層は、含フッ素化合物を30〜100質量%含有する組成物を用いて形成されることが好ましい。該組成物における含フッ素化合物の割合が30質量%以上である場合には、含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角が高く、含フッ素化合物層をパターン表面に付着させたときのパターン表面の撥液性が高くなるため好ましい。上記割合はより好ましくは50〜100質量%、更に好ましくは70〜100質量%である。また、本発明においては、上述のように含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角が20度以上となるように、組成物中の含フッ素化合物の含有量を調整することが好ましい。
含フッ素化合物層を形成するために用いる組成物には、含フッ素化合物以外にコーティング性を良くするために可塑剤や添加剤などを添加することができる。含フッ素化合物層を形成するために用いる組成物には、電子線又は紫外線に反応する架橋基を有する硬化性成分や、熱によって硬化する硬化性成分を添加することができる。ここでいう硬化とは、電子線、紫外線又は熱による反応によって含フッ素化合物層を形成するために用いる組成物中の分子の分子量が反応前と比較して増大すること、より典型的には、電子線、紫外線又は熱による反応によって含フッ素化合物が光重合性樹脂層の反応基と結合することを示す。また、含フッ素化合物層を形成するために用いる組成物に着色物を添加する場合、含フッ素化合物に色が付与され、視認性が上がるため検査がしやすくなってより好ましい。着色物を添加する場合、含フッ素化合物層としての可視光の吸収率が1〜20%の範囲になることが好ましい。ここでいう可視光とは、波長が420nm〜780nmの光であって、上記吸収率は例えば分光光度計やグレタグマクベス社製光学濃度計によって測定できる。着色物としては少量で着色力の高いものが好ましく、顔料や染料が好ましく、例えばカーボンブラックが挙げられる。
上記含フッ素化合物としては、アモルファスフッ素樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はパーフルオロアルキル基含有メタクリレートを含有する共重合オリゴマー、フッ素系コーティング剤、フッ素系界面活性剤、電子線硬化成分又は紫外線硬化成分を含有するフッ素系表面処理剤、熱硬化成分を含有するフッ素系表面処理剤等が好ましい。パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はパーフルオロアルキル基含有メタクリレートを含有する共重合オリゴマーは他の共重合成分を含有してもよく、該他の共重合成分としてはアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレートが好ましい。また、パターン表面の撥液性の観点から上記共重合オリゴマーはブロック共重合オリゴマーであることが好ましい。
以下に、好ましい含フッ素化合物のより具体的な例を示す。アモルファスフッ素樹脂としては、旭硝子社製ルミフロン、同サイトップなどが挙げられる。パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレートとアルキル(メタ)アクリレートとを主成分とする共重合オリゴマーとしては、日本油脂社製モディパーFシリーズ、ダイキン工業社製ユニダイン、大日本インキ化学工業社製メガファックF470シリーズ、同F480シリーズ、同F110シリーズなどが挙げられ、共重合はブロック共重合であることがより好ましい。フッ素系コーティング剤としては、住友3M社製EGC1700が挙げられる。フッ素系界面活性剤としては、大日本インキ化学工業製メガファックF114、同F410シリーズ、同440シリーズ、同450シリーズ、同490シリーズなどが挙げられる。電子線硬化成分又は紫外線硬化成分を含有するフッ素系表面処理剤としては、オムノヴァ・ソリューション社製ポリフォックスPF−3320、ユニマテック社製ケミノックスFAMAC−8、住友3M社製EGC1720などが挙げられる。熱硬化成分を含んだフッ素系表面処理剤としては、住友3M社製EGC1720、大日本インキ化学工業社製NH−10、NH−15などが挙げられる。含フッ素化合物層に含まれる含フッ素化合物は、複数種の含フッ素化合物の混合物であってもよい。
含フッ素化合物層の光透過性が良好であるという観点から、アモルファスフッ素樹脂は、その非晶質に起因する高い紫外線透過性を有する(参考文献:旭硝子研究報告55,2005)ために好ましい、特に、本発明において用いる支持フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムである場合には、繊維撥水剤、繊維撥油剤として公知のもの、例えば大日本インキ化学工業社製NH−10,NH−15、旭硝子社製AG−E060、旭硝子社製AG−E061などを、コーティング性の観点から好ましく使用できる。また、光重合性樹脂層と含フッ素化合物層とが結合しやすいという観点から、エチレン性不飽和結合を含有する含フッ素化合物や、ウレタンジ(メタ)アクリレート基及びブロックドポリイソシアネート基を含有する含フッ素化合物が好ましい。
(b)光重合性樹脂層
本発明において用いる光重合性樹脂層は、活性光線に露光することによって硬化する樹脂で形成された層である。光重合性樹脂層は、平均一次粒子径5〜100nmのシリカ粒子を10〜50質量%含有する。該シリカ粒子が含有されることにより、ベーク工程におけるベーク後のパターンの形状が保持されやすく、パターン表面の撥液成分の側面への流出を防いだりする効果や、パターン表面の表面積がシリカ粒子によって増大することで、撥液成分が表面積の大きいパターン表面に保持されたりする効果が期待できるため、本発明の光重合性樹脂積層体を用いることによって、パターン形成性が良好で、パターン表面が撥液性に優れるとともにパターン側面のインクに対する濡れ性が良好な表面撥液性パターン基板を形成することが可能になる。シリカ粒子の形状は、特に限定されず、例えば球状、針状、不定形状が挙げられるが、光の散乱、安全性などの観点から球状が望ましい。シリカ粒子の平均一次粒子径は、光重合性樹脂層への分散性の観点から、5nm〜100nmである。すなわち、光重合性樹脂層内でのシリカ粒子の凝集を防ぐといった観点から、平均一次粒子径は5nm以上であり、光重合性樹脂でパターンを形成した場合のパターン表面への影響といった観点から、100nm以下である。上記平均一次粒子径は10nm〜40nmであることが好ましく、10nm〜30nmであることがさらに好ましい。なお、本明細書において、平均一次粒子径D(nm)は、特開2007−063117号公報の明細書を参考に、液体窒素温度における窒素吸着等温線からBET法により求めた比表面積S(m/g)より、D(nm)=2720/Sの式で計算される値である。
光重合性樹脂層中のシリカ粒子の含有量は、パターン側面や基板の濡れ性の観点から10質量%以上であり、パターン形成性の観点から50質量%以下である。シリカ粒子の上記含有量は15〜40質量%であることが好ましい。なお光重合性樹脂層中のシリカ粒子の含有量は、溶剤を含まない状態の光重合性樹脂組成物全量を100としたときの、シリカ粒子の質量分率で計算される。
シリカ粒子としては、分散性の観点から、表面のシラノール基を一部疎水化した、溶剤分散型のものを用いることが望ましい。シリカ粒子及びシリカ粒子分散体の好ましい具体的な例としては、メチルエチルケトン分散型シリカゾル(日産化学社製 MEK−ST、扶桑化学工業社製 PL−1−MEK、PL−2−MEK、PL−5−MEK、PL−10−MEK、PL−2L−MEK)、イソプロパノール分散型シリカゾル(日産化学社製 IPA−ST、IPA−ST−UP、IPA−ST−ZL、扶桑化学工業社製 PL−1−IPA、PL−2−IPA、PL−3−IPA、PL−5−IPA、PL−10−IPA)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散型シリカゾル(日産化学社製 PGM−ST、扶桑化学工業社製 PL−1−PGME)、プロピレングリコールモノメチルアセテート分散型シリカゾル(日産化学社製 PMA−ST)、メチルイソブチルケトン分散型シリカゾル(日産化学社製 MIBK−ST)、エチレングリコール分散型シリカゾル(日産化学社製 EG−ST、EG−ST−ZL)、メタノール分散型シリカゾル(日産化学社製 メタノールシリカゾル、MA−ST−M、扶桑化学工業社製 PL−1−MA、PL−2−MA、PL−3−MA、PL−5−MA、PL−9−MA)、n−プロピルソロソルブ(日産化学社製 NPC−ST−30)、トルエン分散型シリカゾル(扶桑化学工業社製 PL−1−TOL、PL−2−TOL、PL−3−TOL、PL−5−TOL、PL−10−TOL)ジメチルアセトアミド分散型シリカゾル(日産化学社製 DMAC−ST)、キシレン・n−ブタノール混合溶媒分散型シリカゾル(日産化学社製 XBA−ST)、などを挙げることができる。水系分散型のシリカゾルの表面を疎水化処理し、溶剤へ再分散したもの、及び粉末状のシリカ微粒子の表面を疎水化処理したものも利用することができる。
光重合性樹脂層は、例えば、アルカリ可溶性高分子とエチレン性二重結合を有する光重合性単量体とのブレンド物又は共重合体を含むことができ、より典型的には該ブレンド物又は該共重合体からなることができる。このような層は、例えばアルカリ可溶性高分子とエチレン性二重結合を有する光重合性単量体と光重合開始剤と種々の添加剤とを混合してなる組成物を用いて形成することができる。
上記アルカリ可溶性高分子とはアルカリ性溶液中に可溶な高分子全般を意味し、例えば、カルボキシル基などの酸性基を高分子中に有し、アルカリ性の水溶液中でカルボキシル基などの酸性基がイオン性のカルボキシラートアニオンなどのアニオンとなることによってアルカリ可溶性を呈するものである。光重合性樹脂組成物にアルカリ可溶性高分子を用いた場合には、親水性アニオン(例えばカルボキシラートアニオン)とそれ以外の疎水性部とが界面活性剤のような働きをして、光重合性樹脂組成物中の他の非水溶性成分を乳化することにより、エマルジョン状態となってアルカリ性の現像液に分散することができる。アルカリ可溶性高分子としては、側鎖にカルボキシル基を有する単量体と(メタ)アクリル系単量体とを共重合したものが、現像性の観点から好ましい。なお本明細書において(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
側鎖にカルボキシル基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル等が挙げられる。アルカリ可溶性高分子の合成における、側鎖にカルボキシル基を有する単量体の共重合割合(すなわち合成原料組成物中の該単量体の割合)は、現像性の観点から5質量%以上が好ましく、黒色顔料の分散性、及び現像後に黒色顔料が基板へ付着するのを抑制する観点から、30質量%以下が好ましい。該単量体の共重合割合は5質量%〜20質量%であることがより好ましい。
上記(メタ)アクリル系単量体としては、(メタ)アクリル酸ベンジル、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジルモノ(メタ)アクリレート等の側鎖にヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環式側鎖を有する(メタ)アクリレート、更に、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、フェニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお本明細書において(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。
上記アルカリ可溶性高分子は、耐熱性及びパターンの平坦性の観点から、スチレンとメタクリル酸メチルとメタクリル酸との共重合体であって、スチレン20〜30質量%、メタクリル酸メチル40〜60質量%、メタクリル酸20〜30質量%の割合で共重合したものが好ましい。また光重合性樹脂層の現像性の観点から、ベンジルメタクリレートとメタクリル酸との共重合体であって、ベンジルメタクリレート75〜85質量%、メタクリル酸15〜25質量%の割合で共重合したものが好ましい。
上記アルカリ可溶性高分子の重量平均分子量は、2,000〜50,000であることが好ましい。現像性の観点から分子量は50,000以下が好ましく、密着性の観点から2,000以上が好ましい。上記重量平均分子量は2,500〜40,000であることがより好ましい。該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(例えば日本分光(株)製)(ポンプ:Gulliver、PU−1580型、カラム:昭和電工社製Shodex(登録商標)(KF−807、KF−806M、KF−806M、KF−802.5)4本直列、移動層溶媒:テトラヒドロフラン、ポリスチレン標準サンプル(昭和電工社製標準試料ShodexSTANDARD、SM−105ポリスチレン)による検量線使用)により重量平均分子量(ポリスチレン換算)として求められる値である。
アルカリ可溶性高分子のカルボキシル基の量は、酸当量で200〜2,000であることが好ましい。酸当量とは、1当量のカルボキシル基を有する線状重合体の質量(単位:g)を示す。現像性の観点から酸当量は2,000以下が好ましく、現像後に残渣が基板へ付着するのを抑制する観点から酸当量は200以上が好ましい。該酸当量は、400〜900がより好ましく、500〜800がさらに好ましい。なお、酸当量の測定は、自動滴定装置(例えば平沼産業(株)製の平沼(COM−555))を使用し、0.1mol/Lの水酸化ナトリウムを用いて電位差滴定法により測定される。
アルカリ可溶性高分子は、上記種々単量体の混合物を、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール等の溶剤で希釈した溶液に、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤を適量添加し、加熱攪拌することにより合成を行うことが好ましい。混合物の一部を反応液に滴下しながら合成を行う場合もある。反応終了後、さらに溶媒を加えて、所望の濃度に調整する場合もある。合成手段としては、溶液重合以外に、塊状重合、懸濁重合及び乳化重合を用いてもよい。
またアルカリ可溶性高分子として、特許3754065号の明細書に記載されているような、エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、更に多塩基酸無水物を反応させることにより合成されるエポキシアクリレート樹脂や、特開2001−354735号公報の請求項1に記載されているようなビスフェノール型フルオレンエポキシアクリレートとテトラカルボン酸二無水物との反応物に無水フタル酸を反応させた光重合性不飽和化合物を用いることができる。
上記エチレン性不飽和二重結合を有する光重合性化合物としては、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、フタル酸変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、イソフタル酸変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、テレフタル酸変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAの両端にそれぞれ平均2モルのプロピレンオキサイドと平均6モルのエチレンオキサイドを付加したポリアルキレングリコールのジメタクリレートや、ビスフェノールAの両端にそれぞれ平均5モルのエチレンオキサイドを付加したポリエチレングリコールのジメタクリレート(新中村化学工業(株)製NKエステルBPE−500)、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート及び、β−ヒドロキシプロピル−β’−(アクリロイルキシ)プロピルフタレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェニキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合開始剤は、感度の観点からオキシムエステル化合物であることが好ましい。例えば、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−O−ベンゾイルオキシム、及び1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム等のオキシムエステル類や、特表2004−534797号公報に記載の化合物、特開2004−359639号公報に記載の化合物、特開2005−097141号公報に記載の二量体オキシムエステル化合物を挙げることができる。中でも、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−アセテート(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製 IRGACURE OXE−02)が好ましい。
また光重合開始剤として、上記オキシムエステル化合物とともに他の光重合開始剤を併用してもよい。他の光重合開始剤としては、たとえば、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ビス−(m−メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(p−メトシキフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体類が挙げられる。また、p−アミノベンゾフェノン、p−ブチルアミノフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノベンゾフェノン、p,p’−ビス(エチルアミノ)ベンゾフェノン、p,p’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン[ミヒラーズケトン]、p,p’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、p,p’−ビス(ジブチルアミノ)ベンゾフェノン等のp−アミノフェニルケトン類が挙げられる。また、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾフェノン等の芳香族ケトン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインエーテル類、9−フェニルアクリジン等のアクリジン化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、2−ベンジル−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2−メチル−2−モルフォリノ−1−(4−(メチルチオフェニル)−プロパン−1−オン等公知の種々の化合物が挙げられる。
光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物には、増感剤、連鎖移動剤等の添加剤を更に含有させてもよい。増感剤、連鎖移動剤としては、たとえば、N−アリールグリシン、メルカプトトリアゾール誘導体、メルカプトテトラゾール誘導体、メルカプトチアジアゾール誘導体、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2,4,6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等の多官能チオール等、公知の種々の化合物が挙げられる。
光重合性樹脂層は黒色顔料を含むことができる。黒色顔料は、パターンの色を黒くすることで遮光性を高めたりパターンの下部の基材を見えなくする目的で用いられる。本発明の光重合性樹脂積層体を用いて形成される表面撥液性パターンをブラックマトリックスの形成に用いる場合には、黒色顔料を含むことが特に好ましい。
黒色顔料としては、有機顔料及び無機顔料のいずれを用いてもよく公知の種々の顔料を利用できるが、有機顔料としては、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7、C.I.ピグメントブラック31などが、無機顔料としては、カーボンブラック類、チタンブラック、チタン酸窒化物、黒色低次酸化チタン、グラファイト粉末、鉄黒、酸化銅、等を挙げることができる。この他、Cu、Fe、Mn、Cr、Co、Ni、V、Zn、Se、Mg、Ca、Sr、Ba、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Hg、Pb、Bi、Si及びAl等の各種金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属硫酸鉛又は金属炭酸塩等の無機顔料も用いることができる。中でも、遮光性及びブラックマトリックスとしての感度、解像度、密着性への影響の観点から、カーボンブラックが好ましい。また、ブラックマトリックスの絶縁性の観点からは、チタンブラックが好ましい。カーボンブラックの平均一次粒子径は、紫外線の透過率と顔料分散性との観点から20〜60nmであることが好ましく、20〜45nmであることがより好ましい。分散粒子径は、紫外線の透過率と顔料分散性との観点から100〜250nmであることが好ましく、150〜200nmであることがより好ましい。吸油量としては、DBP吸油量が20〜60ml/100gであることが好ましく、30〜55ml/100gであることがより好ましい。
カーボンブラックを用いる場合、該光重合性樹脂層中のカーボンブラックの含有量は10〜70質量%であることが好ましい。上記含有量は遮光性の観点から10質量%以上が好ましく、パターン形成性の観点から70質量%以下が好ましい。上記含有量は、20〜60質量%であることがより好ましく、20〜40質量%であることが更に好ましい。
光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物中のアルカリ可溶性高分子、エチレン性二重結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤及び黒色顔料の各々の好ましい含有量は以下の通りである。アルカリ可溶性高分子の含有量は、5質量%〜50質量%が好ましく、10質量%〜40質量%がより好ましい。エチレン性二重結合を有する光重合性化合物の含有量は、5質量%〜50質量%が好ましく、10質量%〜40質量%がより好ましい。光重合性開始剤の含有量は、0.1質量%〜20質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましい。黒色顔料の含有量は、前述のように10質量%〜70質量%が好ましく、20質量%〜60質量%がより好ましい。光重合性樹脂層中の黒色顔料とシリカ粒子との合計量は20〜60質量%であることが好ましい。該合計量が20質量%以上である場合、パターン側面の濡れ性の観点から好ましく、60質量%以下である場合、パターン形成性の観点から好ましい。
光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物は、添加剤として更に分散剤等を含むことができる。また上記の黒色顔料を該分散剤等で予め溶剤に分散させてもよい。
分散剤としては、例えば、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボン酸基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等が挙げられる。なお、上述のアルカリ可溶性高分子、上述の(メタ)アクリル酸ベンジルを共重合したアルカリ可溶性高分子及びその他アルカリ可溶性高分子を、顔料分散剤として作用させることもできる。更に、上記分散剤とともに、ポリカルボン酸型高分子活性剤、ポリスルホン酸型高分子活性剤等のアニオン性の活性剤、ポリオキシエチレン、ポリオキシレンブロックポリマー等のノニオン系の活性剤等を分散助剤として用いることができる。
また、黒色顔料とりわけカーボンブラックは、分散性、絶縁性等を考慮して、表面を樹脂で被覆したり、樹脂や低分子化合物で修飾したりできる。表面修飾に用いられる樹脂としては、ポリカルボジイミド、エポキシ樹脂などカーボンブラック表面のカルボキシル基と反応できる官能基を有する高分子が挙げられる。同様に低分子化合物としては、置換ベンゼンジアゾニウム化合物などが挙げられる。また、樹脂による被覆、修飾の方法としては、特開2004−219978号公報、特開2004−217885号公報、特開2003−201381号公報、特開2004−292672号公報、特開2004−29745号公報、特開2004−4762号公報、米国特許第5,554,739号、米国特許第5,922,118号に記載の分散剤、方法等を用いることができる。
光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物には、必要に応じて可塑剤を含有させることもできる。そのような可塑剤としては、例えば、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル類やp−トルエンスルホンアミド、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物やプロピレンオキシド付加物などのポリアルキレンオキシド変性ビスフェノールA誘導体等が挙げられる。
光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物には、必要により、シランカップリング剤やチタンカップリング剤などのカップラー成分を含有させることができる。
(c)支持フィルム
本発明において用いる支持フィルムは、支持フィルムを剥離して露光工程を行う場合には、厚み及び透明性が問われないが、支持フィルムはより平坦であることが好ましい。一方支持フィルムを通して活性光線を照射する露光工程を行う場合は、支持フィルムは厚み5〜40μmの透明なフィルムであることが好ましい。
透明な支持フィルムとしては、実質的に活性光線を透過する透明な有機ポリマーフィルムが好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、塩化ビニリデン共重合体フィルム、メタクリル酸メチル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、スチレン共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、セルロース誘導体フィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。これらのフィルムとしては、必要に応じ延伸されたものも使用可能である。
支持フィルムのヘーズ(Haze)は5.0以下であるものが好ましい。ここでいうヘーズとは濁度を表す値であり、ランプにより照射され試料中を透過した光の全透過率Tと、試料中で拡散され散乱した光の透過率Dとにより、ヘーズ値H=D/T×100として求められる。これらはJIS−K−7105により規定されており、市販の濁度計によって容易に測定可能である。
(d)保護層
本発明の光重合性樹脂積層体は、光重合性樹脂層の支持フィルムと反対側の面に必要に応じて保護層を積層することもできる。支持フィルムと含フッ素化合物層との密着力よりも、保護層と光重合性樹脂層との密着力が充分小さく、容易に剥離できることが好ましい。このような保護層としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム(例えば、王子製紙(株)製E−200など)、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。保護層の厚みとしては、取り扱い性の観点から、5〜38μmが好ましく、10〜25μmがより好ましい。
(2)光重合性樹脂積層体の製造方法
本発明の光重合性樹脂積層体は、例えば以下の手順で支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層をこの順で積層することによって製造できる。
(a)含フッ素化合物層の支持フィルム上への形成方法
含フッ素化合物層の支持フィルム上への形成方法としては、含フッ素化合物を含む組成物を適宜溶媒で希釈し、支持フィルム上にディップコーティング、メイヤーコーティング、グラビアコーティング、ドクターコーティング、ブレードコーティング、エアーナイフコーティング、バーコーティング、コンマコーティング、ダイコーティング、などの公知の塗布方法を利用して塗布した後、加熱処理や紫外線照射などの含フッ素化合物層に適合する公知の方法で乾燥、あるいは硬化する方法が挙げられる。含フッ素化合物層は前述したように均一な層である必要はなく、微細な穴があいていたり、メッシュ状であったり、含フッ素化合物を含む組成物が島状に点在していたりする不連続な層であってもよい。
支持フィルムと含フッ素化合物層との間には、酸素遮断効果の高い層やクッション層などの機能層を更に形成してもよい。酸素遮断効果の高い層としては、酸素透過性の低い公知のものが使用でき、例えば特開平10−039133号公報の[0033]に中間層として記載されているものが挙げられるが、ポリビニルアルコールやその誘導体、ポリビニルピロリドン及びその誘導体、又はこれらの混合物が好ましく、厚みとしては0.1〜5μmが好ましい。また、クッション層としては、例えば特開平10−039133号公報の[0032]にアルカリ可溶性の熱可塑性樹脂として記載されているものが挙げられ、特に軟化点が80℃以下のアルカリ可溶性の熱可塑性樹脂が好ましく、厚みとしては5μm〜30μmが好ましい。
(b)光重合性樹脂層の形成方法
光重合性樹脂層は、例えば以下のいずれかの方法で形成できる。
<直接塗工法> 支持フィルム上に上記のようにして含フッ素化合物層を積層する第1の積層工程と、アルカリ可溶性高分子、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤、及びシリカ粒子を含有する光重合性樹脂層を該含フッ素化合物層上に積層する第2の積層工程とからなる製造方法。
<貼り合わせ法> 第1の支持フィルム上に上記のようにして含フッ素化合物層を積層する第1の積層工程と、アルカリ可溶性高分子、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤、及びシリカ粒子を含有する光重合性樹脂層を第2の支持フィルム上に積層する第2の積層工程と、該光重合性樹脂層面と該含フッ素化合物層面とを貼り合わせる第3の積層工程とからなる製造方法。
上記直接塗工法において、光重合性樹脂積層体は、より具体的には次のような手法で作製することができる。光重合性樹脂層を形成するために用いる組成物として、アルカリ可溶性高分子、エチレン性不飽和二重結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤及びシリカ粒子と、溶媒とを混合して、液状の光重合性樹脂組成物を調製する。支持フィルムの上に形成された含フッ素化合物層上に、上記の液状の光重合性樹脂組成物を塗布して乾燥し、光重合性樹脂層を形成する。その後で、前述したような保護層、例えばポリエチレンフィルムを貼り合わせて積層してもよい。
上記液状の光重合性樹脂組成物を含フッ素化合物層上に塗布する方法としては、スピンコート、ロールコート、バーコート、ディップコート、スプレーコート等の手段が挙げられ、乾燥する方法としては、ホットプレートやオーブン等の手段が挙げられる。これらの手法は、特に限定されるものではない。
液状の光重合性樹脂組成物を含フッ素化合物層上に塗工する際には、適宜溶剤を加えて塗工に最適な状態に整えることができる。溶剤としては、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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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ジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピ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モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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アセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、2−メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、4−メトキシブチルアセテート、2−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、2−エトキシブチルアセテート、4−エトキシブチルアセテート、4−プロポキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルシソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、炭酸メチル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
毒性、及び含フッ素化合物層上に塗工した際の乾燥性の観点から、溶剤としてはメチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンが好ましく、着色顔料特に黒色顔料の分散安定性やアルカリ可溶性高分子の溶解性の観点からプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)が好ましい。上記の性能を両立するために、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンなどとPGMEAとを適当な割合で混合して用いてもよい。例えば、黒色顔料を予めPGMEAに分散させて、アルカリ可溶性高分子を予めPGMEAに溶解させて、それぞれと(メタ)アクリル酸ベンジルを共重合したアルカリ可溶性高分子、エチレン性不飽和二重結合を有する光重合性化合物、光重合開始剤、その他の種々の添加物とを混合してメチルエチルケトンやPGMEAなどの溶媒で適宜希釈し、含フッ素化合物層上への塗布性及び乾燥性の良好な光重合性樹脂組成物溶液として調合することができる。
一方、上記貼り合わせ法においては、第1の支持フィルム上に含フッ素化合物層を積層し、第2の支持フィルム上に光重合性樹脂層を積層し、これらを貼り合わせることで、光重合性樹脂積層体を作製することができる。この場合の第2の支持フィルムは、光重合性樹脂積層体の保護層とみなすことができる。
第2の支持フィルム上に液状の光重合性樹脂組成物溶液を塗工する方法としては、上記の直接塗工法において含フッ素化合物層上に光重合性樹脂組成物溶液を塗工する場合と同じ手法を用いることができる。
(3)表面撥液性パターン基板の製造方法
本発明は、上述した本発明に係る光重合性樹脂積層体を基板上に積層する積層工程、
パターンを有するフォトマスクを通して活性光線を照射する露光工程、及び
未露光の光重合性樹脂層を現像除去することによって表面撥液性パターンを形成する現像工程、
を少なくとも有する、表面撥液性パターン基板の製造方法も提供する。
表面撥液性パターン基板において、例えば基板としては、無アルカリガラス基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム等が挙げられる。基板の厚みとしては、強度の観点から100〜20000μmが好ましい。
本発明の表面撥液性パターン基板は、本発明の光重合性樹脂積層体を使用することにより、パターン表面の、水、キシレン、その他有機溶媒に対する接触角が、パターン側面部及びガラス部よりも高くなって撥液性を示すことができる。より典型的には、パターン表面のキシレンに対する接触角は20度以上であることができ、より好ましくは35度以上、更に好ましくは50度以上である。接触角は、前述の接触角測定装置を用いて測定できる。また、パターン表面の水に対する接触角は30〜130度であることが好ましく、90〜120度であることがより好ましい。キシレン以外の有機溶媒であれば、その有機溶媒に対する接触角が20〜90度であることが好ましく、35〜80度であることがより好ましい。
表面撥液性パターン基板は、より詳細には以下の方法で製造することが好ましい。
積層工程においては、基板上に本発明に係る光重合性樹脂積層体を積層する。支持フィルム上に形成された光重合性樹脂積層体をラミネーターによって基板に熱転写する方法等を用いることができる。
上記熱転写のためにラミネート(熱圧着)を行う際、上記基板をあらかじめ60〜150℃に加熱しておくことは、光重合性樹脂層面と含フッ素化合物層との密着性を向上させる観点から好ましい。基板の加熱温度は、ラミネート性の観点及びラミネート時に巻き込む空気を抑制し十分な密着性を確保する観点から60℃以上が好ましく、支持フィルムの耐熱性の観点から150℃以下が好ましい。基板の加熱温度は、より好ましくは100℃以上140℃以下である。
基板を加熱する手段としては、熱板による加熱、熱風乾燥機による加熱、赤外線による加熱、超音波による加熱、電磁誘導による加熱、圧力オーブン内での加温、真空容器中での加温、熱ロールによるラミネート、などが挙げられる。中でも、熱板による加熱、熱風乾燥機による加熱、赤外線による加熱、熱ロールによるラミネートの中から選ばれた1つ以上の手法であることが好ましい。ラミネート(熱圧着)時のラミネートロール温度は40〜130℃が好ましく、基板搬送速度は分速0.2m〜4mが好ましく、ラミネートロール圧力は1〜100N/cmであることが好ましい。また、ラミネート時に真空ラミネーターやウエットラミネーションを用いることは、含フッ素化合物層と基板上に形成された光重合性樹脂層との間の空気を追い出し、光重合性樹脂層の感度を高める効果があって好ましい。
露光工程においては、パターンを有するマスクフィルム等のフォトマスクを通して活性光により画像露光する。特に露光量を上げて露光する場合等には、露光工程の前に、支持フィルムを剥離する剥離工程を設けてもよい。但し、支持フィルムを剥離した後に露光する場合は、光重合性樹脂層の形成時の重合開始剤の配合量や光重合性モノマーの配合量などを適宜調整して、光重合性樹脂を高感度に設計することが好ましい。感度に対する支持フィルムの影響は一般に大きいため、支持フィルムを介して露光する場合とくらべて大幅に高感度に設計することが好ましい。
現像工程では、露光工程で支持フィルムを剥離しなかった場合には必要に応じてこれを除いた後、典型的にはアルカリ水溶液を用いて未露光部の光重合性樹脂層を現像除去する。これにより表面撥液性パターンを形成できる。アルカリ水溶液としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸水素ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アミン水溶液等を用いる。これらのアルカリ水溶液は光重合性樹脂層の特性に合わせて選択されるが、一般的に0.1〜3質量%の炭酸ナトリウム水溶液、0.03〜0.1質量%の水酸化カリウム水溶液が用いられる。必要に応じて、現像されずに残っている光重合性樹脂層を取り除くために、別の現像液において更に現像を行ってもよい。別の現像液とは、初めに光重合性樹脂層を現像する際に用いる現像液とはアルカリ性の異なるアルカリ水溶液であったり、酸性現像液であったり、有機溶剤を含有する現像液であったりしてもよい。用いる現像液に合わせて光重合性樹脂層の組成を適宜選んでもよい。また、現像されずに残っている未露光部の光重合性樹脂層や、着色顔料、及び黒色顔料は、高圧水洗などの方法により物理的に除去することもできる。この場合0.2MPa以上の水洗圧が効果的である。
現像工程の後には、必要に応じて、ポストベーク工程を行うことが好ましい。ポストベーク工程は、現像後のパターン付き基板を、加熱又は赤外線照射することによって、露光工程では完全に硬化しなかった光重合性樹脂層の硬化をより進める工程である。ポストベークの温度及び時間は、光重合性樹脂層の厚みや組成にもよるが、十分な耐薬品性、耐インク性、耐アルカリ性、収縮性といった観点から、150℃〜250℃、及び5〜90分がそれぞれ好ましい。基板を加熱した場合、加熱する雰囲気によっては基板の液滴に対する接触角が加熱する前に比べて上昇し、液滴の基板に対する塗れ性が悪くなるため、基板の液滴に対する接触角の上昇を抑えるといった観点から、ポストベーク時間は5〜20分がより好ましく、5〜15分が更に好ましい。基板の加熱には、乾燥オーブン、電気炉、赤外炉、といった公知の装置を使用することができる。
また、前述の現像工程の後、ポストベーク工程の前に、追加の露光工程(後露光工程)を設けることもできる。後露光工程は、現像後の表面撥液性パターン基板を含フッ素化合物層面側又は基板面側から露光することによって光重合性樹脂層の硬化をより進める工程である。露光量としては、生産性の観点から100〜10000mJ/cm2が好ましい。
(4)カラーフィルタの製造方法
本発明は、上述の表面撥液性パターン基板の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に感熱性又は光重合性のカラーインクをインクジェット方式により印刷する印刷工程を含む、カラーフィルタの製造方法も提供する。
より典型的には、本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の表面撥液性パターン基板として表面撥液性ブラックマトリックス基板を形成した後、該表面撥液性ブラックマトリックス基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に、感熱性又は光重合性のカラーインクをインクジェット方式により印刷して、赤・青・緑の画素パターンを形成するものである。
表面撥液性パターンの形状としては画素を囲む格子状のものが一般的である。また、格子の各辺で囲まれるパターンの幅は5μm〜50μm、格子点間隔は30μm〜500μmであるのが一般的である。表面撥液性パターンを黒色にすることにより、ブラックマトリックスとして機能させることができる。
赤・青・緑の画素パターンは、カラーインクを用いたインクジェット法によって作製する。インクジェット法は、高価なマスクを用いる露光工程を必要としない、現像工程を必要としない、凹凸にかかわらず画素パターンを形成できる、歩留まりが向上する、などの面から、低コストで簡便に画素パターンを形成できるので、例えば液状レジストあるいはドライフィルムレジスト等のカラーレジストを用いたフォトリソグラフィーによって画素を作製する手法よりも好ましい。感熱性又は光重合性のカラーインクとしては公知のものを用いることが出来る。また、本発明において、着色物質として例示した顔料及び染料、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマー、熱重合性又は光重合性の開始剤とを有し、溶剤により粘度を適宜調整した組成物を用いることができる。例えば特開2004−213033号公報の実施例1に記載の着色インクなどを用いることができる。本発明における表面撥液性の性質により、インクの着弾精度の問題からブラックマトリックス上に乗ったカラーインクも、該ブラックマトリックスの堰を滑り落ちてマトリックスで囲まれた領域、すなわちカラー画素用の空間を満たすことができ、またブラックマトリックスパターンの厚みより高く着色インクを画素内に注入しても、隣接の画素内に落ちて混色を生じさせることなくインクを保持することができる。
なお、本発明においては、表面撥液性パターン基板の製造時に、基板と光重合性樹脂層との間にインク受容層を設けてもよい。インク受容層とは、インクジェット法でカラーフィルタを作製する際に、基板上のブラックマトリックスに囲まれた枠内に形成できるインクとなじみやすい層である。インク受容層をあらかじめ形成しておくことで、カラーインクがブラックマトリックス内に着弾しやすくなる効果がある。例えば特開2000−075127号公報の実施例1に記載されている手法を用いて、インクとなじみやすい樹脂を基板上に製膜し、更に光重合性樹脂積層体をインク受容層上に積層することができる。
(5)有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパーの製造方法
本発明は、上述した表面撥液性パターン基板の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に発光材料、電子注入材料、電子輸送材料、ホール輸送材料及びホール注入材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法も提供する。また本発明は、上述した表面撥液性パターン基板の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部にマイクロカプセル材料、マイクロカップ材料、電子粉流体材料及び液晶材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、電子ペーパーの製造方法も提供する。
有機エレクトロルミネッセンス素子の形成に例えば高分子材料を用いる場合には、ガラス等の基板上に画素電極を形成し、その上に上述の表面撥液性パターンを形成し、表面撥液性パターンで囲まれた部分に、発光材料、電子注入材料、電子輸送材料、ホール輸送材料、ホール注入材料、色変換材料等を、溶剤に溶解したインク状態で注入し、必要に応じて乾燥処理を行い、光照射若しくは熱処理、又はこれらの併用によりインクを硬化させることによって、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製できる。インクを注入する印刷工程は、インクジェット法で行うことが好ましい。
電子ペーパーは、例えばプラスチック等の基板上に上述の表面撥液性パターンを形成し、表面撥液性パターンで囲まれた部分に、マイクロカプセル材料、マイクロカップ材料、電子粉流体材料、液晶材料等を、溶剤に溶解したインク状態で注入し、必要に応じて乾燥処理を行い、光照射若しくは熱処理、又はこれらの併用によりインクを硬化させることによって作製できる。インクを注入する印刷工程は、インクジェット法で行うことが好ましい。
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
[実施例1〜6]
○支持フィルム上への含フッ素化合物層の積層(含フッ素化合物積層フィルムの作製)
含フッ素化合物積層フィルムとして、熱硬化性フッ素系表面処理剤である大日本インキ化学工業社製ディックガードNH−15(固形重量分率15質量%)を、メチルエチルケトンを用いて固形重量分率0.02質量%に希釈し、厚さ16μmのポリエチレンテレフタレート製支持フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製R340G16)上にドクターブレードコーターで塗工し、95℃で5分間加熱して、乾燥後のフィルム1m2当たりの含フッ素化合物の量が3mm3の含フッ素化合物層付きフィルム1を作製した。なお上記のフィルム1m当たりの含フッ素化合物の量は以下の方法で算出した。固形重量分率0.2質量%の熱硬化性フッ素系表面処理剤溶液を用いて作製したフィルムの熱硬化性フッ素系表面処理剤層の高さをあらかじめ接触式段差計で測定したところ30nmで、1m2あたりの体積は30nm×1000mm×1000mm=30mm3であった。これを、熱硬化性フッ素系表面処理剤溶液の固形重量分率A(質量%)の場合に換算すると、該A(質量%)と、得られるフィルムの含フッ素化合物含有有機物の体積B(mm)との関係は、B=(A/0.2)×30と概算でき、A=0.02質量%の場合には、B=3mmと算出できる。含フッ素化合物層積層フィルム1の塗工面に1μLのキシレン液滴を滴下し、接触角を接触角測定装置にて液滴測定したところ、60度であった。
○光重合性樹脂組成物の作製
アルカリ可溶性高分子、エチレン性二重結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤、黒色顔料、及びシリカゾルを表1に示す割合(単位:質量部)で混合し、メチルエチルケトンで希釈し、各々固形分量が18質量%である、実施例1〜6に係る光重合性樹脂組成物溶液を得た。
A−1:特開2001−354735号公報の実施例1を参考に、ビスフェノールフルオレンエポキシアクリレートとベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物との反応物に、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸を反応させた、重量平均分子量2,700のアルカリ可溶性高分子の固形分濃度55質量%のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
A−2:メタクリル酸ベンジル/ヒドロキシエチルメタクリレート/メタクリル酸の共重合体のメチルエチルケトン溶液(質量比75/10/15、重量平均分子量20000、固形分濃度55質量%)
B−1:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
C−1:1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシムO−アセテート (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製 IRGACURE OXE−02)
D−1:LIGNOSTAB1198(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
D−2:IRGANOX245(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
E−1:平均一次粒子径が20〜40nm、DBP吸油量が35〜50mL/100gのカーボンブラックと、アミド変性ポリエステル系分散剤と、上記A−2と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを、18:2.5:0.5:79の割合でビーズミルを用いて分散したカーボンブラック分散液
F−1:平均一次粒子径が10〜15nmのシリカ粒子を、固形分濃度で30質量%含有するシリカゾルのメチルエチルケトン溶液(日産化学社製 MEK−ST)
○光重合性樹脂積層体の作製
上記光重合性樹脂組成物溶液を、含フッ素化合物積層フィルム1における含フッ素化合物層上にドクターブレードコーターを用いて均一に塗布し、95℃の乾燥機中で5分間乾燥し、厚さ2μmの光重合性樹脂層を形成した。次いで、得られた光重合性樹脂層上に厚さ12μmのポリプロピレン製保護フィルム(王子特殊紙(株)製アルファンE−200)を貼り合わせ、実施例1〜6に係る光重合性樹脂積層体を得た。
○表面撥液性ブラックマトリックス基板の形成
上記の光重合性樹脂積層体の保護フィルムをそれぞれ剥がして、厚み0.7mmの10cm角の無アルカリガラス基板に120℃で毎分2.25mの速度でラミネートした後、支持フィルムを剥がして、光重合性樹脂層と含フッ素化合物層とからなる積層体を基板上に形成した。ライン幅/スペース幅が25μm/100μmのブラックマトリックスパターンとベタパターンとを有する石英製フォトマスクを通して、水銀ショートアークランプ(オーク製作所社製EXF−1850)により100mJ/cmで含フッ素化合物層側から露光した。0.05質量%の水酸化カリウム水溶液を23℃でスプレーし、未硬化部分の光重合性樹脂層を溶解除去して現像した。このときの標準現像時間は、未硬化部分の光重合性樹脂層がガラス基板からちょうど除去されたときの時間(「ブレイクポイント」と定義する)の1.5倍とした。その後、240℃で10分間熱風乾燥機にてポストベークし、表面撥液性ブラックマトリックス基板(実施例1〜6)を形成した。
○表面撥液性ブラックマトリックス基板の評価
<ブラックマトリックスのパターン形成性>
ライン幅/スペース幅=25μm/100μmのブラックマトリックスが形成できているか否かをを光学顕微鏡を用いて目視にて観察した。線幅がマスクの設計幅に対して±2μm以内であれば○とした。パターンは作製できるが、線幅がマスクの設計幅に対して±2μmを超える違いがあるものは△とした。パターンが形成できずに流れてしまうか、3分以上現像しても未硬化部分の光重合性樹脂層が除去できずにパターンが現れないものは×とした。
<接触角>
接触角は、マイクロシリンジからベタパターンサンプル上に液滴を1マイクロリットル滴下し、2秒後に接触角測定装置(協和界面科学(株)製CA−VE型)を用いて測定した値とした。キシレンに対する接触角と水(精製水)に対する接触角を測定した。
<含フッ素化合物層によるガラス表面への汚染性評価>
マイクロシリンジから、サンプルのブラックマトリックスパターンが作製された領域にキシレンを1μL滴下し、ブラックマトリックスパターンで囲まれた画素領域のガラス表面でのキシレンの広がりについて、光学顕微鏡を用いて滴下から10秒後に目視にて観察した。ここで画素領域のブラックマトリックスパターン近傍のキシレンのハジキの発生を目視にて観察することで、含フッ素化合物層によるガラス表面への汚染性を評価した。ここでいうハジキとは、キシレンを滴下したときに、画素領域内のガラス表面の隅部までキシレンが濡れ広がって導入されないことを示す。ガラス表面の汚染性が高い場合には、画素領域内のガラス表面の濡れ性が悪くなるために、隅部までキシレンが濡れ広がらずに、ハジキが観察される。
図2は、汚染性評価の判断基準について説明する概念図である。判断基準は以下のようにした。評価結果を表2に示す。
◎:ハジキがない(図2(a))。
○:1つ以上の画素領域内のガラス表面において、ガラス表面積の1割未満のハジキが見られる(図2(b))。
△:1つ以上の画素領域内のガラス表面において、ガラス表面積の1割以上5割以下のハジキが見られる(図2(c))。
×:1つ以上の画素領域内のガラス表面において、ガラス表面積の5割を超えるハジキが見られる(図2(d))。
汚染性が良好であるのは◎と○であり、より好ましくは◎である。なお図2の概念図ではハジキの形状を便宜上矩形で示している。
[比較例1]
アルカリ可溶性高分子、エチレン性二重結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤、黒色顔料を表1に示す割合で混合し、メチルエチルケトンで希釈して、固形分量が18質量%の比較例1に係る光重合性樹脂組成物溶液を得た。実施例1と同じようにして光重合性樹脂積層体を作製し、表面撥液性ブラックマトリックス基板を作製し、表面撥液性ブラックマトリックスの評価を行った。評価結果を表2に示す。
[比較例2]
アルカリ可溶性高分子、エチレン性二重結合を有する光重合性化合物、光重合性開始剤、黒色顔料を表1に示す割合で混合し、メチルエチルケトンで希釈して、固形分量が18質量%の比較例2に係る光重合性樹脂組成物溶液を得た。実施例1と同じようにして光重合性樹脂積層体を作製し、表面撥液性ブラックマトリックス基板を作製し、表面撥液性ブラックマトリックスの評価を行った。評価結果を表2に示す。
[実施例7]
○支持フィルム上への含フッ素化合物層の積層(含フッ素化合物積層フィルムの作製)
含フッ素化合物積層フィルムとして、熱硬化性フッ素系表面処理剤である大日本インキ化学工業社製ディックガードNH−15(固形重量分率15質量%)を、メチルエチルケトンを用いて固形重量分率0.01質量%に希釈し、厚さ16μmのポリエチレンテレフタレート製支持フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製R340G16)上にドクターブレードコーターで塗工し、95℃で5分間加熱して、乾燥後のフィルム1m2当たりの含フッ素化合物の量が1.5mm3の含フッ素化合物層付きフィルム2を作製した。なお上記のフィルム1m当たりの含フッ素化合物の量は以下の方法で算出した。固形重量分率0.2質量%の熱硬化性フッ素系表面処理剤溶液を用いて作製したフィルムの熱硬化性フッ素系表面処理剤層の高さをあらかじめ接触式段差計で測定したところ30nmで、1m2あたりの体積は30nm×1000mm×1000mm=30mm3であった。これを、熱硬化性フッ素系表面処理剤溶液の固形重量分率A(質量%)の場合に換算すると、該A(質量%)と、得られるフィルムの含フッ素化合物含有有機物の体積B(mm)との関係は、B=(A/0.2)×30と概算でき、A=0.01質量%の場合には、B=1.5mmと算出できる。含フッ素化合物層積層フィルム2の塗工面に1μLのキシレン液滴を滴下し、接触角を接触角測定装置にて液滴測定したところ、50度であった。
含フッ素化合物積層フィルム2を用いる以外は実施例3と同じようにして光重合性樹脂積層体を作製し、表面撥液性ブラックマトリックス基板を作製し、表面撥液性ブラックマトリックスの評価を行った。評価結果を表2に示す。
[比較例3]
実施例3において、支持体として、含フッ素化合物層を設けない、厚さ16μmのポリエチレンテレフタレート製支持フィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製R340G16)を用いた以外は、実施例3と同じようにしてブラックマトリックス基板を作製し、ブラックマトリックスの評価を行った。評価結果を表2に示す。
表2に示す結果から、本発明の光重合性樹脂積層体を用いることにより、簡便な手法で、ガラス等の基板の撥液性を高めることなくパターン表面にのみ高い撥液性を付与することができることが分かる。
本発明の光重合性樹脂積層体及びこれを用いて形成される表面撥液性パターン基板は、液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子ペーパー等の製造に有用である。
1 インクジェットヘッド
2 カラーレジストインク
3 ブラックマトリックス層
4 ガラス基板
5 カラーレジストパターン

Claims (10)

  1. 支持フィルム上に含フッ素化合物層及び光重合性樹脂層がこの順で積層されてなる光重合性樹脂積層体であって、
    前記含フッ素化合物層において、含フッ素化合物が支持フィルム表面1m2当たり1〜60mm3の量で塗布されており、
    前記光重合性樹脂層が、平均一次粒子径5〜100nmのシリカ粒子を10〜50質量%含有する、光重合性樹脂積層体。
  2. 前記光重合性樹脂層が、カーボンブラックを10〜70質量%含有する、請求項1に記載の光重合性樹脂積層体。
  3. 前記光重合性樹脂層が、アルカリ可溶性高分子とエチレン性二重結合を有する光重合性単量体とのブレンド物又は共重合体を含む、請求項1又は2に記載の光重合性樹脂積層体。
  4. 前記含フッ素化合物層表面のキシレンに対する接触角が20度以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光重合性樹脂積層体。
  5. 前記含フッ素化合物が、アモルファスフッ素樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はパーフルオロアルキル基含有メタクリレートを含有する共重合オリゴマー、フッ素系コーティング剤、フッ素系界面活性剤、及び熱硬化成分を含むフッ素系表面処理剤、からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光重合性樹脂積層体。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の光重合性樹脂積層体を基板上に積層する積層工程、パターンを有するフォトマスクを通して活性光線を照射する露光工程、及び、未露光の光重合性樹脂層を現像除去することによって表面撥液性パターンを形成する現像工程、
    を少なくとも有する、表面撥液性パターン基板の製造方法。
  7. 前記露光工程の前に、支持フィルムを剥離する剥離工程を更に含む、請求項6に記載の表面撥液性パターン基板の製造方法。
  8. 請求項6又は7に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に感熱性又は光重合性のカラーインクをインクジェット方式により印刷する印刷工程を含む、カラーフィルタの製造方法。
  9. 請求項6又は7に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部に発光材料、電子注入材料、電子輸送材料、ホール輸送材料及びホール注入材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
  10. 請求項6又は7に記載の製造方法により得られる表面撥液性パターン基板における基板表面のうちパターンで覆われていない部分の少なくとも一部にマイクロカプセル材料、マイクロカップ材料、電子粉流体材料及び液晶材料からなる群より選ばれる少なくとも1種を印刷する印刷工程を含む、電子ペーパーの製造方法。
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