JP2006039507A - Manufacturing method for structure material for liquid crystal display device, structure material for liquid crystal display device, transfer material, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射・透過両用液晶表示デバイスの作製に好適な液晶表示装置用構成物の製造方法、並びに液晶表示装置用構造物、転写材料、及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a composition for a liquid crystal display device suitable for manufacturing a liquid crystal display device for both reflection and transmission, a structure for a liquid crystal display device, a transfer material, and a liquid crystal display device.
カラーフィルタは、ブラウン管表示用カラーフェイスプレート、複写用光電変換素子プレート、単管式カラーテレビカメラ用フィルタ、液晶を用いたフラットパネルディスプレイ、カラー固体撮素子等に用いられている。通常使用されるカラーフィルタは、青色、緑色及び赤色の三原色が規則的に配列して構成されるが、必要に応じて四色あるいはそれ以上の色相からなるものもある。 Color filters are used in color face plates for CRT display, photoelectric conversion element plates for copying, single tube color TV camera filters, flat panel displays using liquid crystals, color solid-state image sensors, and the like. Normally used color filters are configured by regularly arranging three primary colors of blue, green, and red, but there are also filters having four or more hues as required.
近年、液晶表示装置（以下、単にＬＣＤともいう）においては、携帯電話に代表される携帯端末として反射型液晶表示装置が開発されているが、室内及び暗所での表示品位の低下が問題視されており、その改善策として、反射−透過兼用液晶表示装置が考案されている。 In recent years, in liquid crystal display devices (hereinafter, also simply referred to as LCDs), reflective liquid crystal display devices have been developed as portable terminals typified by mobile phones. However, degradation of display quality in indoor and dark places is a problem. As an improvement measure, a reflection-transmission combined use liquid crystal display device has been devised.
前記反射−透過兼用液晶表示装置は、例えば図２０に示す態様で構成することができる。この態様では、光透過性基板１０Ｂに反射層１２（反射板ともいう）が所定の間隔をおいて配置され、これと向き合う光透過性基板１０Ａには、所定の間隔で透明層１６と画素１４とが配置されており、画素１４が各々の透明層１６の一部を覆設するように形成されている。互いに対向する光透過性基板１０Ａと光透過性基板１０Ｂとの間には液晶層１８が形成されている。透過表示の場合は、光透過性基板１０Ｂ側に配設されたバックライト２０からの透過光ａによって表示がなされ、反射表示の場合は外部から光透過性基板１０Ａを透過して進入した外光ｂが反射層１２で反射された反射光ｃによって表示される。
The reflection-transmission combined use liquid crystal display device can be configured, for example, in the mode shown in FIG. In this aspect, the reflective layer 12 (also referred to as a reflective plate) is disposed at a predetermined interval on the light
上記のような構成の場合には、透過表示部と反射表示部とにおいてカラーフィルタの光が通過する部分の厚みは同じであり、反射表示に充分な明るさを実現したときには透過表示における色純度が不充分となり、逆に透過表示させたときに充分な色純度を実現したときには反射表示が暗くなるとの不都合があった。このような不都合を解決するために透過表示部と反射表示部とにおいてカラーフィルターの厚みあるいは色相を変え、表示品位を向上させる試みがなされているが、工程が複雑となりコストアップの一因となっていた。 In the case of the above configuration, the thickness of the portion through which the color filter light passes is the same in the transmissive display portion and the reflective display portion, and the color purity in the transmissive display is achieved when sufficient brightness is achieved for the reflective display. In contrast, when a sufficient color purity is realized when transmissive display is performed, the reflective display becomes dark. In order to solve such inconvenience, attempts have been made to improve the display quality by changing the thickness or hue of the color filter in the transmissive display portion and the reflective display portion, but the process becomes complicated and contributes to cost increase. It was.
また、ＬＣＤパネルの高機能化として、視野角の向上、コントラストの向上などに関する開発が進められており、垂直配向モードを利用したＶＡ方式とフォトスペーサによるスペーサ形成が主流になりつつある。しかしながら、これらの方式では、まずスペーサ構造作製のフォトリソ工程と、ＶＡ方式が必須である配向制御用突起構造作製のフォトリソ工程とを要し、ＬＣＤパネルがコストアップする要因となっていた。 Further, as development of high-performance LCD panels, developments such as improvement of viewing angle and contrast are being promoted, and VA method using a vertical alignment mode and formation of spacers using photo spacers are becoming mainstream. However, in these methods, first, a photolithography process for manufacturing the spacer structure and a photolithography process for manufacturing the alignment control protrusion structure, which requires the VA method, are required, which increases the cost of the LCD panel.
また、透過光量を変化させるハーフトーン部を有するフォトマスク（階調マスク）を用いた画像形成方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では、位置合わせ精度の点でも不充分であり、光の吸収波長の異なる２層の露光は２回以上必要となる。
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、反射・透過両用ＬＣＤに好適であって、表示上一画素をなす領域内に部分的に膜厚及び／又は透過光学濃度（ＯＤ）を変化させた像構造を一括して、簡便かつ高い解像度で形成することができる液晶表示装置用構成物の製造方法、該液晶表示装置用構成物の製造方法により得られ、部分的に膜厚及び／又はＯＤの異なる像構造を有する液晶表示装置用構造物（カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、液晶配向制御用突起を含む。）、液晶表示装置、並びに、部分的に膜厚の異なる像構造の形成に好適な転写材料を提供することを目的とし、該目的を達成することを本発明の課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and is suitable for an LCD for both reflection and transmission, in which the film thickness and / or transmission optical density (OD) is partially changed within a region forming one pixel on the display. Obtained by a method for manufacturing a composition for a liquid crystal display device, which can be easily formed at a high resolution, and a method for manufacturing the composition for a liquid crystal display device. Structures for liquid crystal display devices having image structures with different ODs (including color filters, liquid crystal display device spacers, liquid crystal alignment control protrusions), liquid crystal display devices, and formation of image structures with partially different film thicknesses It is an object of the present invention to provide a transfer material suitable for the present invention and to achieve the object.
前記課題を解決するための具体的手段は、以下の通りである。
＜１＞ 基体上に、第１のネガ型感光性樹脂層を設ける工程Ａと、前記第１のネガ型感光性樹脂層の上に更に、第２のネガ型感光性樹脂層を設ける工程Ｂと、設けられた前記第１のネガ型感光性樹脂層及び前記第２のネガ型感光性樹脂層の両層を同時に、２値以上の異なるエネルギー量でレーザー露光する工程Ｃと、露光後の前記両層を現像する工程Ｄと、を有する液晶表示装置用構成物の製造方法であって、前記第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と前記第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との比ｈ１／ｈ２が１より大きいことを特徴とする液晶表示装置用構成物の製造方法である。
Specific means for solving the above-described problems are as follows.
<1> Step A of providing a first negative photosensitive resin layer on a substrate, and Step B of further providing a second negative photosensitive resin layer on the first negative photosensitive resin layer And step C of exposing both the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer provided at the same time with different energy amounts of two or more, and after exposure A process D for developing both layers, wherein the photosensitivity h1 of the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer are provided. The ratio h1 / h2 to the photosensitivity h2 of the liquid crystal display device is greater than 1.
＜２＞ 前記工程Ａ及び前記工程Ｂは、仮支持体上に少なくともネガ型感光性樹脂層を有する転写材料を用い、転写によりネガ型感光性樹脂層を設けるようにした前記＜１＞に記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
＜３＞ 前記転写材料は、仮支持体上に該仮支持体側から順に、熱可塑性樹脂層と中間層とネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有してなる前記＜２＞に記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
<2> The process A and the process B described in <1>, wherein a transfer material having at least a negative photosensitive resin layer on a temporary support is used, and the negative photosensitive resin layer is provided by transfer. It is a manufacturing method of the composition for liquid crystal display devices.
<3> The liquid crystal display according to <2>, wherein the transfer material has at least a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, and a negative photosensitive resin layer in order from the temporary support side on the temporary support. It is a manufacturing method of the component for apparatuses.
＜４＞ 前記工程Ａは、仮支持体上に少なくともネガ型感光性樹脂層を有する転写材料を用いて、前記工程Ｂは、仮支持体上に該仮支持体側から順に、熱可塑性樹脂層と中間層とネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有する転写材料を用いて、各々転写によりネガ型感光性樹脂層を設けるようにした前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
＜５＞ 前記工程ＡないしＤの各々を少なくとも２回繰り返して行なう前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
＜６＞ 前記第１のネガ型感光性樹脂層及び前記第２のネガ型感光性樹脂層の少なくとも一方が着色剤を含む前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
<4> The step A uses a transfer material having at least a negative photosensitive resin layer on a temporary support, and the step B includes a thermoplastic resin layer and a temporary support on the temporary support in order from the temporary support side. The liquid crystal according to any one of <1> to <3>, wherein a negative photosensitive resin layer is provided by transfer using a transfer material having at least an intermediate layer and a negative photosensitive resin layer. It is a manufacturing method of the structure for display apparatuses.
<5> The method for producing a composition for a liquid crystal display device according to any one of <1> to <4>, wherein each of the steps A to D is repeated at least twice.
<6> The liquid crystal display according to any one of <1> to <5>, wherein at least one of the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer includes a colorant. It is a manufacturing method of the component for apparatuses.
＜７＞ 仮支持体上に、該仮支持体側から順に光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層と光感度ｈ１（ｈ１／ｈ２＞１）のネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有することを特徴とする転写材料である。
＜８＞ 前記第１のネガ型感光性樹脂層及び前記第２のネガ型感光性樹脂層の少なくとも一方が着色剤を含む前記＜７＞に記載の転写材料である。
＜９＞ 液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起の少なくとも一つの形成に用いられる前記＜７＞又は＜８＞に記載の転写材料である。
<7> A negative photosensitive resin layer having a photosensitivity h2 and a negative photosensitive resin layer having a photosensitivity h1 (h1 / h2> 1) in order from the temporary support side on the temporary support. Is a transfer material.
<8> The transfer material according to <7>, wherein at least one of the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer includes a colorant.
<9> The transfer material according to <7> or <8>, which is used for forming at least one of a color filter for a liquid crystal display device, a spacer for a liquid crystal display device, and a protrusion for controlling liquid crystal alignment.
＜１０＞ 前記＜７＞〜＜９＞のいずれか１つに記載の転写材料を用い、基板上に光感度ｈ１のネガ型感光性樹脂層と光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層の両層を転写形成する工程ＡＢと、前記両層を同時に２値以上の異なるエネルギー量でレーザー露光する工程Ｃと、露光後の前記両層を現像する工程Ｄと、を有する液晶表示装置用構成物の製造方法であって、前記第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と前記第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との比ｈ１／ｈ２が１より大きいことを特徴とする液晶表示装置用構成物の製造方法である。 <10> Both the negative photosensitive resin layer having photosensitivity h1 and the negative photosensitive resin layer having photosensitivity h2 on the substrate using the transfer material according to any one of <7> to <9>. A composition for a liquid crystal display device, comprising: a step AB for transferring and forming a layer; a step C for simultaneously exposing the two layers with different energy amounts of two or more values; and a step D for developing the two layers after exposure. The ratio h1 / h2 between the photosensitivity h1 of the first negative photosensitive resin layer and the photosensitivity h2 of the second negative photosensitive resin layer is greater than 1. This is a method for manufacturing a composition for a liquid crystal display device.
＜１１＞ 前記露光は、レーザー光を照射するレーザー装置と、各々制御信号に応じて光変調状態が変化する多数の画素部が基板上に２次元状に配列され、前記レーザー装置から照射されたレーザー光を変調する空間光変調素子と、前記基板上に配列された画素部の全個数より少ない個数の複数の画素部の各々を、露光情報に応じて生成した制御信号によって制御する制御手段と、各画素部で変調されたレーザー光を被露光面上に結像させる光学系とを備えた露光ユニットを用いて、被露光面に対して所定方向と交差する方向に相対移動させて行うようにした前記＜１＞〜＜６＞及び＜１０＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。 <11> In the exposure, a laser device that irradiates a laser beam and a large number of pixel portions whose light modulation states change in response to control signals are arranged two-dimensionally on the substrate and are irradiated from the laser device. A spatial light modulation element that modulates laser light, and a control unit that controls each of a plurality of pixel units less than the total number of pixel units arranged on the substrate by a control signal generated according to exposure information; And using an exposure unit including an optical system that forms an image of the laser beam modulated in each pixel unit on the surface to be exposed, and performing relative movement in a direction crossing a predetermined direction with respect to the surface to be exposed. It is a manufacturing method of the composition for liquid crystal display devices as described in any one of said <1>-<6> and <10>.
＜１２＞ 前記レーザーは、波長４０５±１５ｎｍのレーザーを少なくとも含む前記＜１＞〜＜６＞、＜１０＞及び＜１１＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
＜１３＞ 第１のネガ型感光性樹脂層を露光するレーザー露光量ａ及び第２のネガ型感光性樹脂層を露光するレーザー露光量ｂと、前記光感度ｈ１及びｈ２との関係が、ｈ１≦１／ａ、かつｈ２≦１／ｂの関係を満たす前記＜１＞〜＜６＞並びに前記＜１０＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法である。
<12> The method according to any one of <1> to <6>, <10>, and <11>, wherein the laser includes at least a laser having a wavelength of 405 ± 15 nm. is there.
<13> The relationship between the laser exposure amount a for exposing the first negative photosensitive resin layer and the laser exposure amount b for exposing the second negative photosensitive resin layer, and the photosensitivities h1 and h2 is h1. <1> to <6> satisfying the relationship of ≦ 1 / a and h2 ≦ 1 / b and the method for producing a composition for a liquid crystal display device according to any one of <10> to <12> is there.
＜１４＞ 前記＜１＞〜＜６＞並びに前記＜１０＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の液晶表示装置用構成物の製造方法により得られることを特徴とする液晶表示装置用構造物である。
＜１５＞ 前記＜１４＞に記載の液晶表示装置用構造物を含むことを特徴とする液晶表示装置である。
<14> A liquid crystal display device structure obtained by the method for producing a liquid crystal display device composition according to any one of <1> to <6> and <10> to <13>. It is a thing.
<15> A liquid crystal display device comprising the liquid crystal display device structure according to <14>.
本発明によれば、反射・透過両用ＬＣＤに好適であって、表示上一画素をなす領域内に部分的に膜厚及び／又は透過光学濃度（ＯＤ）を変化させた像構造を一括して、簡便かつ高い解像度で形成することができる液晶表示装置用構成物の製造方法を提供することができる。また、
本発明によれば、前記液晶表示装置用構成物の製造方法により得られ、部分的に膜厚及び／又はＯＤの異なる像構造を有する液晶表示装置用構造物（カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、液晶配向制御用突起を含む。）、及びこれを備えた液晶表示装置を提供することができる。また更に、
本発明によれば、部分的に膜厚の異なる像構造の形成に好適な転写材料を提供することができる。
According to the present invention, it is suitable for both reflective and transmissive LCDs, and image structures in which film thickness and / or transmissive optical density (OD) are partially changed in a region forming one pixel on the display are collectively displayed. It is possible to provide a method for producing a composition for a liquid crystal display device that can be easily formed with high resolution. Also,
According to the present invention, a structure for a liquid crystal display device (color filter, spacer for liquid crystal display device) obtained by the method for producing a composition for a liquid crystal display device and having an image structure partially different in film thickness and / or OD. Liquid crystal alignment control protrusions), and a liquid crystal display device including the same. Furthermore,
According to the present invention, it is possible to provide a transfer material suitable for forming an image structure having partially different film thicknesses.
以下、本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法及び転写材料を中心に詳細に説明することとし、該説明を通じて本発明の液晶表示装置用構造物及び液晶表示装置についても詳述する。 Hereinafter, the manufacturing method and the transfer material of the liquid crystal display device composition of the present invention will be described in detail, and the liquid crystal display structure and the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail through the description.
本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法は、基体上に、第１のネガ型感光性樹脂層を設ける工程Ａと、第１のネガ型感光性樹脂層の上に更に、第２のネガ型感光性樹脂層を設ける工程Ｂと、設けられた第１のネガ型感光性樹脂層及び第２のネガ型感光性樹脂層の両層を同時に、２値以上の異なるエネルギー量でレーザー露光する工程Ｃと、露光後の前記両層を現像する工程Ｄと、を有し、第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との比ｈ１／ｈ２が１より大きくなるようにして構成したものである。 The method for producing a composition for a liquid crystal display device of the present invention comprises a step A of providing a first negative photosensitive resin layer on a substrate, and a second negative photosensitive resin layer on the first negative photosensitive resin layer. Laser exposure of the layer B of the negative photosensitive resin layer and the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer provided simultaneously with different energy amounts of two or more. And a step D of developing the two layers after exposure, and a photosensitivity h1 of the first negative photosensitive resin layer and a photosensitivity h2 of the second negative photosensitive resin layer. The ratio h1 / h2 is greater than 1.
基体上に光感度の異なる２層の感光性樹脂層を積層して感光の程度をコントロールしながら露光しさらに現像することにより、層厚を変化させて構成された構造物を簡易に形成することが可能である。そして、特に本発明では、積層された２層に対し、エネルギー量を変えたレーザー光の照射により同時露光を行なうため、表示上一画素をなす領域内に厚みの異なる複数の構造物を同時にかつ簡易に、つまり低コストに、しかも高解像度、高精細に形成することができる。 By forming two layers of photosensitive resin layers with different photosensitivity on the substrate, exposing while developing while controlling the degree of photosensitivity, and easily developing a structure constructed by changing the layer thickness Is possible. In particular, in the present invention, since the two stacked layers are simultaneously exposed by irradiating laser beams with different amounts of energy, a plurality of structures having different thicknesses are simultaneously formed in a region forming one pixel on the display. It can be formed easily, that is, at low cost, and with high resolution and high definition.
本発明に係る「工程Ａ」では、画像の被形成材料である所望の基体上に、第１のネガ型感光性樹脂層を形成する。第１のネガ型感光性樹脂層は、該層を設けるために調製された調製液を、所望の基体上に直接塗布する塗布法や予め所定の厚みで形成されたネガ型感光性樹脂層を基体上に転写する転写法など、適宜選択した方法によって設けることができる。本発明においては、均一な厚みに構成でき、構造物の高解像度化、高精細化が可能である等の観点から、転写法による態様が好適である。転写には、予め少なくともネガ型感光性樹脂層を有して作製された転写材料（例えば転写シート）を用いて行なうことができるが、この転写材料及び転写過程の詳細については後述する。なお、基体と第１のネガ型感光性樹脂層との間には更に他の層が更に設けられていてもよい。 In “Step A” according to the present invention, a first negative photosensitive resin layer is formed on a desired substrate which is an image forming material. The first negative photosensitive resin layer may be a coating method in which the prepared liquid prepared for providing the layer is directly applied onto a desired substrate, or a negative photosensitive resin layer formed in advance with a predetermined thickness. It can be provided by an appropriately selected method such as a transfer method for transferring onto a substrate. In the present invention, the transfer method is preferred from the standpoint that the thickness can be uniform and the structure can have high resolution and high definition. The transfer can be performed using a transfer material (for example, a transfer sheet) prepared in advance with at least a negative photosensitive resin layer. Details of the transfer material and the transfer process will be described later. Further, another layer may be further provided between the base and the first negative photosensitive resin layer.
基体としては、透明で光学的等方性があって、十分な耐熱性を有する光透過性の基体（特に基板）が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、酢酸セルロース、ポリアリレート、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、石英、等が挙げられる。基体の表面は、必要に応じて下塗り処理されてもよく、さらにグロー放電、コロナ放電、紫外線（ＵＶ）照射等の処理を施してもよい。 The substrate is preferably a transparent, optically isotropic and light-transmissive substrate (particularly a substrate) having sufficient heat resistance. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, Examples include polyethersulfone, cellulose acetate, polyarylate, soda glass, borosilicate glass, and quartz. The surface of the substrate may be undercoated as necessary, and may be further subjected to treatment such as glow discharge, corona discharge, and ultraviolet (UV) irradiation.
基体は、板状、シート状あるいはフィルム状など所望の形態とすることができる。基体の厚さは、用途及び材質に合わせて適宜に選択でき、一般には０．０１〜１０ｍｍが好ましい。例えばガラス基板の場合には、０．３〜３ｍｍの範囲の厚みとするのが望ましい。 The substrate can be in a desired form such as a plate, sheet, or film. The thickness of the substrate can be appropriately selected according to the application and material, and is generally preferably 0.01 to 10 mm. For example, in the case of a glass substrate, the thickness is preferably in the range of 0.3 to 3 mm.
なお、反射・透過両用ＬＣＤパネルにおける反射表示の場合は、外部より入射する外光を反射するための反射層が形成された光透過性の基体（特に基板）が望ましく、反射層としてはＡｌ、Ｍｏ等が好適である。また、反射層の厚さは、１００〜１００００Å程度が好ましい。反射層の形成方法は特に限定されないが、例えば、蒸着スパッタ法により形成することができる。 In the case of reflective display in a reflective / transmissive LCD panel, a light-transmitting substrate (particularly a substrate) on which a reflective layer for reflecting external light incident from the outside is formed is desirable. Mo or the like is preferred. The thickness of the reflective layer is preferably about 100 to 10,000 mm. Although the formation method of a reflection layer is not specifically limited, For example, it can form by vapor deposition sputtering method.
本発明に係る「工程Ｂ」では、基体上の第１のネガ型感光性樹脂層の上に更に、第２のネガ型感光性樹脂層を形成する。本工程においても、工程Ａと同様に塗布法や転写法など適宜選択した方法によって形成することが可能であり、特に転写材料を用いた転写法による態様が好ましい。後述するように、転写材料（例えば転写シート）がネガ型感光性樹脂層と共に熱可塑性樹脂層や中間層を有してなる場合、第２のネガ型感光性樹脂層を設けると同時に熱可塑性樹脂層や中間層をも転写するようにしてもよい。本工程Ｂでは特に、上記の熱可塑性樹脂層及び中間層を有する転写シートを用いることで好適に行なえる。 In “Step B” according to the present invention, a second negative photosensitive resin layer is further formed on the first negative photosensitive resin layer on the substrate. Also in this step, it can be formed by an appropriately selected method such as a coating method or a transfer method in the same manner as in step A, and an embodiment by a transfer method using a transfer material is particularly preferable. As will be described later, when a transfer material (for example, a transfer sheet) has a thermoplastic resin layer or an intermediate layer together with a negative photosensitive resin layer, a thermoplastic resin is provided at the same time as the second negative photosensitive resin layer is provided. A layer or an intermediate layer may also be transferred. In this process B, it can carry out suitably by using especially the transfer sheet which has said thermoplastic resin layer and intermediate | middle layer.
本発明においては、下層に位置する第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と、第１のネガ型感光性樹脂層の上層に位置する第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との比ｈ１／ｈ２が１より大きくなる、すなわち同一波長のもと下層側が上層側より照射光に対し高感度となるように構成する。ここでの光感度は、後述の工程Ｃにおいて各層に対応する波長でレーザー露光したときの光に感応して硬化もしくは不溶化する度合いである。 In the present invention, the photosensitivity h1 of the first negative photosensitive resin layer located in the lower layer and the photosensitivity of the second negative photosensitive resin layer located in the upper layer of the first negative photosensitive resin layer. The ratio h1 / h2 to h2 is greater than 1, that is, the lower layer side is configured to be more sensitive to irradiation light than the upper layer side under the same wavelength. Here, the photosensitivity is a degree of curing or insolubilization in response to light when laser exposure is performed at a wavelength corresponding to each layer in Step C described later.
以上の工程Ａ〜Ｂによって、基体と該基体上に設けられた第１のネガ型感光性樹脂層（光感度ｈ１）と該第１のネガ型感光性樹脂層上に設けられた第２のネガ型感光性樹脂層（光感度ｈ２；ｈ１／ｈ２＞１）とで構成された液晶表示装置用基板を作製することができる。この液晶表示装置用基板は、未露光・未現像の状態のものであって、液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起などの液晶表示装置用構造物を、部分的に厚みを変化させてなる像構造に簡易かつ高い解像度で形成するのに好適である。なお、ネガ型感光性樹脂層については後述するものとし、第１及び第２のネガ型感光性樹脂層間には更に、後述の中間層や熱可塑性樹脂層等を介挿して構成することもできる。 Through the above steps A to B, the base, the first negative photosensitive resin layer (photosensitivity h1) provided on the base, and the second negative photosensitive resin layer provided on the first negative photosensitive resin layer. A substrate for a liquid crystal display device composed of a negative photosensitive resin layer (photosensitivity h2; h1 / h2> 1) can be produced. The liquid crystal display device substrate is in an unexposed and undeveloped state, and includes liquid crystal display device structures such as a liquid crystal display device color filter, a liquid crystal display device spacer, and a liquid crystal alignment control protrusion, It is suitable for forming an image structure in which the thickness is partially changed with simple and high resolution. The negative photosensitive resin layer will be described later, and an intermediate layer and a thermoplastic resin layer described later may be further interposed between the first and second negative photosensitive resin layers. .
本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法においては、別の形態として、前記工程Ａ及び前記工程Ｂに代えて、基板上に光感度ｈ１のネガ型感光性樹脂層と光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層の両層を転写形成する工程ＡＢを設けて構成された形態も好適である。この工程ＡＢでは、画像の被形成材料である所望の基体上に、第１のネガ型感光性樹脂層と第２のネガ型感光性樹脂層とを同時に形成する。転写は、予め少なくとも光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層と光感度ｈ１（ｈ１／ｈ２＞１）のネガ型感光性樹脂層とを有して作製された転写材料（例えば転写シート）を用いて行なうことができる。この転写材料及び転写過程の詳細については後述する。 In another embodiment of the method for producing a composition for a liquid crystal display device of the present invention, instead of the step A and the step B, a negative photosensitive resin layer having a photosensitivity h1 and a negative having a photosensitivity h2 are formed on a substrate. A configuration in which a process AB for transferring and forming both layers of the mold type photosensitive resin layer is provided is also suitable. In this step AB, a first negative photosensitive resin layer and a second negative photosensitive resin layer are simultaneously formed on a desired substrate, which is an image formation material. For the transfer, a transfer material (for example, a transfer sheet) prepared in advance having at least a negative photosensitive resin layer having photosensitivity h2 and a negative photosensitive resin layer having photosensitivity h1 (h1 / h2> 1) is used. Can be done. Details of the transfer material and the transfer process will be described later.
上記の工程Ｂ又は工程ＡＢの後、本発明に係る「工程Ｃ」では、基体上に該基体側から順に設けられた前記第１のネガ型感光性樹脂層及び前記第２のネガ型感光性樹脂層の両層に対し同時に２値以上の異なるエネルギー量でレーザー露光する。工程Ｃでは、レーザー光のエネルギー量を２値以上に変化、すなわち非露光以外に例えば２値のときにはエネルギーａでの露光とエネルギーｂでの露光とを行なう。この場合、単一のレーザー光源を画像情報に応じて高速にエネルギー制御するようにしてもよいし、複数（例えば二つ）のレーザー光源を設け、一方はエネルギーａでの露光を、他方はエネルギーｂでの露光を行なうように制御するようにしてもよい。 After the step B or the step AB, in the “step C” according to the present invention, the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin provided on the base in order from the base side. Both layers of the resin layer are simultaneously exposed to laser with different energy amounts of two or more values. In step C, the amount of energy of the laser beam is changed to a binary value or more, that is, exposure with energy a and exposure with energy b are performed in the case of a binary value other than non-exposure. In this case, the energy of a single laser light source may be controlled at high speed according to image information, or a plurality of (for example, two) laser light sources may be provided, one for exposure with energy a and the other for energy. You may make it control to perform exposure by b.
第１のネガ型感光性樹脂層に対するレーザー露光量ａ及び第２のネガ型感光性樹脂層に対するレーザー露光量ｂと、既述の光感度ｈ１及びｈ２との関係は、ｈ１≦１／ａ、かつｈ２≦１／ｂを満たす関係を有していることが好ましい。ａ／ｂはｈ１／ｈ２とすればよい。 The relationship between the laser exposure amount a for the first negative photosensitive resin layer and the laser exposure amount b for the second negative photosensitive resin layer and the above-described photosensitivities h1 and h2 is h1 ≦ 1 / a, And it is preferable to have a relationship satisfying h2 ≦ 1 / b. a / b may be h1 / h2.
レーザー光源には、例えば、アルゴンレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、半導体レーザー、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザーなどの公知のレーザー光源を利用できる。特に、工程のオンデマンド化、マスクレス化によるコスト低減、層間位置合わせ精度などの点からレーザー光を用いたデジタル露光によるのが好ましい。 As the laser light source, for example, a known laser light source such as an argon laser, a He—Ne laser, a semiconductor laser, a carbon dioxide gas laser, or a YAG laser can be used. In particular, digital exposure using laser light is preferable from the viewpoints of on-demand processes, cost reduction by maskless, and interlayer alignment accuracy.
また、レーザー光の波長は、３００〜５００ｎｍの波長域から選択されるのが好ましく、４０５±１５ｎｍのレーザー光を利用するのが好適である。複数のレーザー光による場合は、例えば、レーザー光源波長が３５０〜３８０ｎｍのものと３８５〜４３０ｎｍのものとを用いることができ、具体的には、波長４０５±１５ｎｍのレーザー光とそれとは異なる前記波長域から選択される他の波長の単一若しくは複数のレーザー光とによって好適に露光することができる。 The wavelength of the laser beam is preferably selected from a wavelength range of 300 to 500 nm, and it is preferable to use a laser beam of 405 ± 15 nm. In the case of using a plurality of laser beams, for example, those having a laser light source wavelength of 350 to 380 nm and 385 to 430 nm can be used, specifically, a laser beam having a wavelength of 405 ± 15 nm and the wavelength different from that. Exposure can be suitably performed with a single or a plurality of laser beams having other wavelengths selected from the region.
本発明に係る工程Ｃでは、特にレーザー露光を、レーザー光を照射するレーザー装置と、各々制御信号に応じて光変調状態が変化する多数の画素部が基板上に２次元状に配列され、前記レーザー装置から照射されたレーザー光を変調する空間光変調素子と、前記基板上に配列された画素部の全個数より少ない個数の複数の画素部の各々を、露光情報に応じて生成した制御信号によって制御する制御手段と、各画素部で変調されたレーザー光を被露光面上に結像させる光学系とを備えた露光ユニット（以下、「本発明に係る露光ユニット」ということがある。）を用い、被露光面に対して所定方向と交差する方向に相対移動させて行なうようにして最も好適に行なうことができる。 In step C according to the present invention, in particular, laser exposure, a laser device for irradiating laser light, and a large number of pixel portions whose light modulation states change in response to control signals are two-dimensionally arranged on the substrate, A spatial light modulation element that modulates laser light emitted from a laser device, and a control signal generated according to exposure information for each of a plurality of pixel units that is less than the total number of pixel units arranged on the substrate An exposure unit (hereinafter, also referred to as “exposure unit according to the present invention”) including a control unit that controls the optical system and an optical system that forms an image of the laser light modulated in each pixel unit on the surface to be exposed. This is most preferably performed by moving relative to the surface to be exposed in a direction crossing a predetermined direction.
この露光ユニットは、レーザー光源と共に、入射されたレーザビーム（レーザービーム径としては好ましくは１／ｅ2で１〜５０μｍ）を画像データに応じて変調する空間光変調素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を設けて構成されており、任意の被露光面に対し露光量を変化させて露光することが可能であり、工程を簡便に構成することができる。ＤＭＤを備えていない一般のレーザー露光装置でも書き込み速度を変えることにより露光量を変化させ得るが、本発明のように３次元にパターン形成を行なう場合には特に、パターン間の合わせ精度が不充分となりやすいのに対し、本発明に係る露光ユニットによると高解像度、高精度での作製を容易に行なうことが可能となる。また、被露光材料をドラムに巻き付けた状態でレーザー露光する形態では、被露光面に対して部分的に露光量を多くしたり少なくしたりするのは困難であるのに対し、本発明に係る露光ユニットでは１スキャニングで露光エネルギー量や露光波長を簡便に変化させた露光が可能となる。 This exposure unit, together with a laser light source, is a digital micromirror, which is a spatial light modulator that modulates an incident laser beam (laser beam diameter is preferably 1 / e 2 at 1 to 50 μm) according to image data. A device (DMD) is provided, and it is possible to perform exposure by changing the exposure amount with respect to an arbitrary exposed surface, and the process can be simply configured. Even in a general laser exposure apparatus that does not include a DMD, the exposure amount can be changed by changing the writing speed. However, when performing pattern formation in three dimensions as in the present invention, the alignment accuracy between patterns is insufficient. On the other hand, according to the exposure unit of the present invention, it is possible to easily produce with high resolution and high accuracy. Further, in the form of laser exposure in a state where the material to be exposed is wound around the drum, it is difficult to partially increase or decrease the exposure amount with respect to the surface to be exposed. In the exposure unit, it is possible to perform exposure by simply changing the exposure energy amount and the exposure wavelength by one scanning.
以下、本発明において最も好ましい露光形態、すなわち本発明に係る露光ユニットの構成を図１〜１７を参照して具体的に説明する。露光ユニットでは、光のエネルギー量や波長、走査速度、露光位置を任意かつ簡便に選択して露光を行なうことができ、一回の露光作業で特に、表示上一画素をなす領域内に位置精度の良好なパターンを形成することができる。なお、下記感光材料には、ネガ型感光性樹脂層が設けられた基体が用いられる。 Hereinafter, the most preferable exposure mode in the present invention, that is, the configuration of the exposure unit according to the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In the exposure unit, the light energy amount, wavelength, scanning speed, and exposure position can be selected arbitrarily and easily, and exposure can be performed in a single exposure operation, especially within the area that forms one pixel on the display. A good pattern can be formed. In addition, the base | substrate provided with the negative photosensitive resin layer is used for the following photosensitive material.
露光ユニットは、図１に示すように、シート状の感光材料１５０を表面に吸着して保持する平板状のステージ１５２を備えている。４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド１５８が設置されている。ステージ１５２は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置には、ステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するための図示しない駆動装置が設けられている。
As shown in FIG. 1, the exposure unit includes a plate-
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０が設けられている。コ字状のゲート１６０の端部の各々は、設置台１５６の両側面に固定されている。このゲート１６０を挟んで一方の側にはスキャナ１６２が設けられ、他方の側には感光材料１５０の先端及び後端を検知する複数（例えば、２個）の検知センサ１６４が設けられている。スキャナ１６２及び検知センサ１６４はゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
A
スキャナ１６２は、図２及び図３（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、感光材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置した。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１６６ｍｎと表記する。
As shown in FIGS. 2 and 3B, the
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア１６８ｍｎと表記する。
An
また、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、ここでは２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８１１と露光エリア１６８１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８２１と３行目の露光エリア１６８３１とにより露光することができる。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, each of the exposure heads in each row arranged in a line so that the strip-shaped exposed
露光ヘッド１６６１１〜１６６ｍｎ各々は、図４、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０を備えている。このＤＭＤ５０は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた図示しないコントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
Each of the exposure heads 166 11 to 166 mn is a spatial light modulation element that modulates an incident light beam for each pixel according to image data, as shown in FIGS. 4, 5 (A) and (B). A digital micromirror device (DMD) 50 is provided. The
ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９がこの順に配置されている。
On the light incident side of the
レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を平行光化する１対の組合せレンズ７１、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する１対の組合せレンズ７３、及び光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ上に集光する集光レンズ７５で構成されている。組合せレンズ７３は、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
The
また、ＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を感光材料１５０の走査面（被露光面）５６上に結像するレンズ系５４、５８が配置されている。レンズ系５４及び５８は、ＤＭＤ５０と被露光面５６とが共役な関係となるように配置されている。
Further, on the light reflection side of the
ＤＭＤ５０は、図６に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、微小ミラー（マイクロミラー）６２が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば、６００個×８００個）の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上である。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
As shown in FIG. 6, the
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図７（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図７（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを、図６に示すように制御することによって、ＤＭＤ５０に入射された光はそれぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
When a digital signal is written in the
なお、図６には、ＤＭＤ５０の一部を拡大し、マイクロミラー６２が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラによって行われる。なお、オフ状態のマイクロミラー６２により光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
FIG. 6 shows an example of a state in which a part of the
また、ＤＭＤ５０は、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、１°〜５°）をなすように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図８（Ａ）はＤＭＤ５０を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）５３の走査軌跡を示し、図８（Ｂ）はＤＭＤ５０を傾斜させた場合の露光ビーム５３の走査軌跡を示している。
Further, it is preferable that the
ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個（例えば、８００個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、６００組）配列されているが、図８（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム５３の走査軌跡（走査線）のピッチＰ１が、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ２より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ５０の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ５０を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。
In the
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上が重ねて露光（多重露光）されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、主走査方向に配列された複数の露光ヘッドの間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。 Further, the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows. In this way, by performing multiple exposure, it is possible to control a minute amount of the exposure position and to realize high-definition exposure. Further, joints between a plurality of exposure heads arranged in the main scanning direction can be connected without a step by controlling a very small amount of exposure position.
なお、ＤＭＤ５０を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を副走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
Note that the same effect can be obtained by arranging the micromirror rows in a staggered manner by shifting the micromirror rows by a predetermined interval in a direction orthogonal to the sub-scanning direction instead of inclining the
ファイバアレイ光源６６は、図９（Ａ）に示すように、複数（例えば、６個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ３０の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ３０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ３０と同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバ３０より小さい光ファイバ３１が結合され、図９（Ｃ）に示すように、光ファイバ３１の出射端部（発光点）が副走査方向と直交する主走査方向に沿って１列に配列されてレーザ出射部６８が構成されている。なお、図９（Ｄ）に示すように、発光点を主走査方向に沿って２列に配列することもできる。
As shown in FIG. 9A, the fiber
光ファイバ３１の出射端部は、図９（Ｂ）に示すように、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバ３１の光出射側には、光ファイバ３１の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板６３が配置されている。保護板６３は、光ファイバ３１の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバ３１の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバ３１の出射端部は、光密度が高く集塵し易く劣化し易いが、保護板６３を配置することにより端面への塵埃の付着を防止することができると共に劣化を遅らせることができる。
As shown in FIG. 9B, the emission end of the
ここでは、クラッド径が小さい光ファイバ３１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０の間にマルチモード光ファイバ３０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
Here, in order to arrange the output ends of the
このような光ファイバは、例えば、図１０に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ３０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ３１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ３１の入射端面が、マルチモード光ファイバ３０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ３１のコア３１ａの径は、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの径と同じ大きさである。
For example, as shown in FIG. 10, an
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ３０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ３１を、マルチモード光ファイバ３０の出射端部と称する場合がある。
In addition, a short optical fiber in which an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter is fused to an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter may be coupled to the output end of the multimode
マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業（株）製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。ここでは、マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ３０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ３１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝２５μｍ、ＮＡ＝０．２である。
The multimode
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。 In general, in the laser light in the infrared region, the propagation loss increases as the cladding diameter of the optical fiber is reduced. For this reason, a suitable cladding diameter is determined according to the wavelength band of the laser beam. However, the shorter the wavelength, the smaller the propagation loss. In the case of laser light having a wavelength of 405 nm emitted from a GaN-based semiconductor laser, the cladding thickness {(cladding diameter−core diameter) / 2} is set to an infrared light having a wavelength band of 800 nm. The propagation loss hardly increases even if it is about ½ of the case of propagating infrared light and about ¼ of the case of propagating infrared light in the 1.5 μm wavelength band for communication. Therefore, the cladding diameter can be reduced to 60 μm.
但し、光ファイバ３１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ３１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
However, the cladding diameter of the
レーザモジュール６４は、図１１に示す合波レーザ光源（ファイバ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１，１２，１３，１４，１５，１６，及び１７と、１つの集光レンズ２０と、１本のマルチモード光ファイバ３０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、且つ光ファイバ本数をより減らすことができる。
The
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。 The GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 all have the same oscillation wavelength (for example, 405 nm), and the maximum output is also all the same (for example, 100 mW for the multimode laser and 30 mW for the single mode laser). As the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, lasers having an oscillation wavelength other than the above 405 nm in a wavelength range of 350 nm to 450 nm may be used.
上記の合波レーザ光源は、図１２及び図１３に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ４０内に収納されている。パッケージ４０は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋４１を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ４０の開口をパッケージ蓋４１で閉じることにより、パッケージ４０とパッケージ蓋４１とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the above-described combined laser light source is housed in a box-shaped
パッケージ４０の底面にはベース板４２が固定されており、このベース板４２の上面には、前記ヒートブロック１０と、集光レンズ２０を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ３０の入射端部を保持するファイバホルダー４６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ３０の出射端部は、パッケージ４０の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
A
また、ヒートブロック１０の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ１１〜１７が保持されている。パッケージ４０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ外に引き出されている。
Further, a
なお、図１３においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１７にのみ番号を付している。
In FIG. 13, in order to avoid complication of the drawing, only the GaN semiconductor laser LD7 among the plurality of GaN semiconductor lasers is numbered, and only the
図１４は、上記コリメータレンズ１１〜１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１〜１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１〜１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図１４の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
FIG. 14 shows the front shape of the attachment part of the collimator lenses 11-17. Each of the
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。 On the other hand, each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 includes an active layer having a light emission width of 2 μm, and each of the laser beams B1 in a state parallel to the active layer and a divergence angle in a direction perpendicular to the active layer, respectively, for example A laser emitting ~ B7 is used. These GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in a line in a direction parallel to the active layer.
従って、各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１〜１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ１１〜１７の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザビームＢ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ１１〜１７の各々は、焦点距離ｆ１＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
Accordingly, in the laser beams B1 to B7 emitted from the respective light emitting points, the direction in which the divergence angle is large coincides with the length direction and the divergence angle is small with respect to the
集光レンズ２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１〜１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ２０は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
The condensing
次に、上記露光装置の動作について説明する。
スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１〜１７によって平行光化される。平行光化されたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ２０によって集光され、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの入射端面に収束する。
Next, the operation of the exposure apparatus will be described.
In each
ここでは、コリメータレンズ１１〜１７及び集光レンズ２０によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバ３０とによって合波光学系が構成されている。即ち、集光レンズ２０によって上述のように集光されたレーザビームＢ１〜Ｂ７が、このマルチモード光ファイバ３０のコア３０ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザビームＢに合波されてマルチモード光ファイバ３０の出射端部に結合された光ファイバ３１から出射する。
Here, a condensing optical system is configured by the
各レーザモジュールにおいて、レーザビームＢ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ３０への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ３１の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザビームＢを得ることができる。従って、６本の光ファイバ３１がアレイ状に配列されたレーザ出射部６８での出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）である。
In each laser module, when the coupling efficiency of the laser beams B1 to B7 to the multimode
ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８には、この通り高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
In the
例えば、半導体レーザと光ファイバを１対１で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力３０ｍＷ（ミリワット）程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ（開口数）０．２のマルチモード光ファイバが使用されているので、約１Ｗ（ワット）の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを４８本（８×６）束ねなければならず、発光領域の面積は０．６２ｍｍ２（０．６７５ｍｍ×０．９２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１．６×１０６（Ｗ／ｍ２）、光ファイバ１本当りの輝度は３．２×１０６（Ｗ／ｍ２）である。
For example, in a conventional fiber light source in which a semiconductor laser and an optical fiber are coupled on a one-to-one basis, a laser having an output of about 30 mW (milliwatt) is usually used as the semiconductor laser, and the core diameter is 50 μm and the cladding diameter is 125 μm. Since a multimode optical fiber having a numerical aperture (NA) of 0.2 is used, if an output of about 1 W (watt) is to be obtained, 48 multimode optical fibers (8 × 6) must be bundled. Since the area of the light emitting region is 0.62 mm 2 (0.675 mm × 0.925 mm), the luminance at the
これに対して上述した通り、マルチモード光ファイバ６本で約１Ｗの出力を得ることができ、レーザ出射部６８での発光領域の面積は０．００８１ｍｍ２（０．３２５ｍｍ×０．０２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１２３×１０６（Ｗ／ｍ２）となり、従来に比べ約８０倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ１本当りの輝度は９０×１０６（Ｗ／ｍ２）であり、従来に比べ約２８倍の高輝度化を図ることができる。
On the other hand, as described above, an output of about 1 W can be obtained with the six multimode optical fibers, and the area of the light emitting region at the
ここで、図１５（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、従来の露光ヘッドと本発明に係る露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は０．６７５ｍｍであり、本発明に係る露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は０．０２５ｍｍである。図１５（Ａ）に示すように、従来の露光ヘッドでは、光源（バンドル状ファイバ光源）１の発光領域が大きいので、ＤＭＤ３へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面５へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向（ピント方向のずれ）に対してビーム径が太りやすい。 Here, with reference to FIGS. 15A and 15B, the difference in the depth of focus between the conventional exposure head and the exposure head according to the present invention will be described. The diameter of the light emission region of the bundled fiber light source of the conventional exposure head is 0.675 mm, and the diameter of the light emission region of the fiber array light source of the exposure head according to the present invention is 0.025 mm. . As shown in FIG. 15A, in the conventional exposure head, since the light emitting area of the light source (bundle-shaped fiber light source) 1 is large, the angle of the light beam incident on the DMD 3 increases, and as a result, the light enters the scanning surface 5. The angle of the light beam increases. For this reason, the beam diameter tends to increase with respect to the light condensing direction (shift in the focus direction).
一方、図１５（Ｂ）に示すように、本発明に係る露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源６６の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系６７を通過してＤＭＤ５０へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面５６へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約３０倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された１画素サイズは１０μｍ×１０μｍである。なお、ＤＭＤは反射型の空間変調素子であるが、図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
On the other hand, as shown in FIG. 15B, in the exposure head according to the present invention, the diameter of the light emitting area of the fiber
露光パターンに応じた画像データが、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
Image data corresponding to the exposure pattern is input to a controller (not shown) connected to the
感光材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられた検知センサ１６４により感光材料１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
The
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系５４、５８により感光材料１５０の被露光面５６上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料１５０がＤＭＤ５０の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、感光材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、感光材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
When the
図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０には、主走査方向にマイクロミラーが８００個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に６００組配列されているが、ここではコントローラにより一部のマイクロミラー列（例えば、８００個×１００列）だけが駆動されるように制御する。
As shown in FIGS. 16A and 16B, in the
図１６（Ａ）に示すように、ＤＭＤ５０の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図１６（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
As shown in FIG. 16A, a micromirror array arranged at the center of the
ＤＭＤ５０のデータ処理速度には限界があり、使用する画素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の画素を全部使用する必要はない。
Since the data processing speed of the
例えば、６００組のマイクロミラー列の内、３００組だけ使用する場合には、６００組全部使用する場合と比較すると１ライン当り２倍速く変調することができる。また、６００組のマイクロミラー列の内、２００組だけ使用する場合には、６００組全部使用する場合と比較すると１ライン当り３倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に５００ｍｍの領域を１７秒で露光できる。更に、１００組だけ使用する場合には、１ライン当り６倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に５００ｍｍの領域を９秒で露光できる。 For example, when only 300 sets are used in 600 micromirror rows, modulation can be performed twice as fast per line as compared to the case of using all 600 sets. Further, when only 200 sets of 600 micromirror arrays are used, modulation can be performed three times faster per line than when all 600 sets are used. That is, an area of 500 mm in the sub-scanning direction can be exposed in 17 seconds. Further, when only 100 sets are used, modulation can be performed 6 times faster per line. That is, an area of 500 mm in the sub-scanning direction can be exposed in 9 seconds.
使用するマイクロミラー列の数、即ち、副走査方向に配列されたマイクロミラーの個数は、１０以上で且つ２００以下が好ましく、１０以上で且つ１００以下がより好ましい。１画素に相当するマイクロミラー１個当りの面積は１５μｍ×１５μｍであるから、ＤＭＤ５０の使用領域に換算すると、１２ｍｍ×１５０μｍ以上で且つ１２ｍｍ×３ｍｍ以下の領域が好ましく、１２ｍｍ×１５０μｍ以上で且つ１２ｍｍ×１．５ｍｍ以下の領域がより好ましい。 The number of micromirror rows to be used, that is, the number of micromirrors arranged in the sub-scanning direction is preferably 10 or more and 200 or less, and more preferably 10 or more and 100 or less. Since the area per micromirror corresponding to one pixel is 15 μm × 15 μm, when converted to the use area of DMD50, an area of 12 mm × 150 μm or more and 12 mm × 3 mm or less is preferable, and 12 mm × 150 μm or more and 12 mm A region of × 1.5 mm or less is more preferable.
使用するマイクロミラー列の数が上記範囲にあれば、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光をレンズ系６７で略平行光化して、ＤＭＤ５０に照射することができる。ＤＭＤ５０によりレーザ光を照射する照射領域は、ＤＭＤ５０の使用領域と一致することが好ましい。照射領域が使用領域よりも広いとレーザ光の利用効率が低下する。
If the number of micromirror rows to be used is within the above range, as shown in FIGS. 17A and 17B, the laser light emitted from the fiber
一方、ＤＭＤ５０上に集光させる光ビームの副走査方向の径を、レンズ系６７により副走査方向に配列されたマイクロミラーの個数に応じて小さくする必要があるが、使用するマイクロミラー列の数が１０未満であると、ＤＭＤ５０に入射する光束の角度が大きくなり、走査面５６における光ビームの焦点深度が浅くなるので好ましくない。また、使用するマイクロミラー列の数が２００以下が変調速度の観点から好ましい。なお、ＤＭＤは反射型の空間変調素子であるが、図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
On the other hand, the diameter of the light beam condensed on the
スキャナ１６２による感光材料１５０の副走査が終了し、検知センサ１６４で感光材料１５０の後端が検出されると、ステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。
When the sub scanning of the
以上説明した通り、本発明に係る露光ユニット（露光装置）は、主走査方向にマイクロミラーが８００個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に６００組配列されたＤＭＤを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御するので、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、１ライン当りの変調速度が速くなる。これにより高速での露光が可能になる。 As described above, the exposure unit (exposure apparatus) according to the present invention includes a DMD in which 800 sets of micromirrors arranged in the main scanning direction are arranged in 600 sets in the subscanning direction. Since the controller controls so that only a part of the micromirror rows are driven, the modulation speed per line becomes faster than when all the micromirror rows are driven. This enables high-speed exposure.
また、ＤＭＤを照明する光源に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力で且つ深い焦点深度を備えた露光装置を実現することができる。更に、各ファイバ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバ光源数が少なくなり、露光装置の低コスト化が図られる。 Further, since a high-intensity fiber array light source in which output ends of optical fibers of a combined laser light source are arranged in an array is used as a light source for illuminating the DMD, an exposure apparatus having a high output and a deep focal depth Can be realized. Furthermore, since the output of each fiber light source is increased, the number of fiber light sources necessary to obtain a desired output is reduced, and the cost of the exposure apparatus can be reduced.
本発明に係る「工程Ｄ」では、上記の工程Ｃで露光した後の第１及び第２のネガ型感光性樹脂層の両層を現像する。露光の後、現像を行なうことによって、基体上の熱可塑性樹脂層、中間層、及び不要な（未硬化部分の）ネガ型感光性樹脂層を除去する。 In “Step D” according to the present invention, both the first and second negative photosensitive resin layers after the exposure in Step C are developed. After the exposure, development is performed to remove the thermoplastic resin layer, intermediate layer, and unnecessary (uncured portion) negative photosensitive resin layer on the substrate.
現像に用いる現像液には、無機系又は有機系の現像液を用いることができる。例えば、ガラス基板上にカラーフィルタを形成するような場合は、いずれの現像液も使用することができるが、ＣＯＡ（カラーフィルタ オン アレイ）すなわち、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アクティブマトリックス基板上にカラーフィルタを形成するような場合は、無機系の現像液（例えば無機アルカリ現像液）中のＮａ＋やＫ＋がコンタミ（汚染）の原因になるので、有機系の現像液（例えば有機アルカリ現像液）を使用することが好ましい。 As the developer used for development, an inorganic or organic developer can be used. For example, when a color filter is formed on a glass substrate, any developer can be used, but a color filter is formed on a COA (color filter on array), that is, TFT (thin film transistor) active matrix substrate. In such a case, an organic developer (for example, an organic alkali developer) should be used because Na + or K + in an inorganic developer (for example, an inorganic alkali developer) causes contamination (contamination). Is preferred.
無機系現像液にはアルカリ現像液が挙げられ、アルカリ性物質の希薄水溶液が好ましく、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加したものも好適である。アルカリ性物質の濃度としては０．０１〜３０質量％が好ましく、更にｐＨとしては８〜１４が好ましい。また、上記の有機アルカリ現像液としては、ｐＫａ＝７〜１３の有機化合物を０．０５〜５ｍｏｌｅ／Ｌの濃度含むものが好ましく、さらに水と混和性を有する有機溶剤を少量添加されたものでもよく、ｐＨは８〜１３が好ましい。 Examples of the inorganic developer include an alkali developer, a dilute aqueous solution of an alkaline substance is preferable, and a solution obtained by adding a small amount of an organic solvent miscible with water is also preferable. The concentration of the alkaline substance is preferably 0.01 to 30% by mass, and the pH is preferably 8 to 14. Moreover, as said organic alkali developing solution, what contains the organic compound of pKa = 7-13 in the density | concentration of 0.05-5 mole / L is preferable, and also what added the organic solvent which is miscible with water a little The pH is preferably 8-13.
前記「水と混和性を有する有機溶剤」には、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含まれる。有機溶剤の濃度は、０．１〜３０質量％が好ましい。また、公知の種々の界面活性剤を添加することもでき、この場合の界面活性剤の濃度は０．０１〜１０質量％が好ましい。 Examples of the “organic solvent miscible with water” include methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, Examples include 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. Various known surfactants can also be added. In this case, the concentration of the surfactant is preferably 0.01 to 10% by mass.
現像は、公知の方法により行なえ、例えば、（ａ）露光後、基体と共に現像浴中に浸漬する、（ｂ）露光後にスプレー等により現像液を噴霧する、等の方法によって、更に必要に応じ溶解性を高める目的で、回転ブラシや湿潤スポンジ等で擦ったり、超音波を照射しながら行なうことができる。露光後のネガ型感光性樹脂層の不要な可溶部分の除去には、現像液中で回転ブラシで擦るか湿潤スポンジで擦る等の方法を組合せることが好適である。また、現像液の温度は２０〜４０℃が好ましい。 Development can be performed by a known method. For example, (a) after exposure, the substrate is immersed in a developing bath together with the substrate, (b) sprayed with a developer by spraying after exposure, etc., and further dissolved as necessary. For the purpose of enhancing the properties, it can be carried out while rubbing with a rotating brush or a wet sponge or by irradiating ultrasonic waves. In order to remove unnecessary soluble portions of the negative photosensitive resin layer after exposure, it is preferable to combine methods such as rubbing with a rotating brush or rubbing with a wet sponge in a developer. Further, the temperature of the developer is preferably 20 to 40 ° C.
現像後には、一般に蒸留水、イオン交換水、超純水等による水洗工程を設けることが好ましい。また、現像後には更に、２００〜２６０℃でベーク処理するのが好ましい。 After the development, it is generally preferable to provide a washing step with distilled water, ion exchange water, ultrapure water or the like. Further, after the development, it is preferable to perform a baking treatment at 200 to 260 ° C.
次に、本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法に係るネガ型感光性樹脂層、該ネガ型感光性樹脂層及び必要に応じて他の層を有する転写材料（転写シートを含む。以下同様）、現像液などの詳細を説明する。 Next, a negative photosensitive resin layer according to the method for producing a composition for a liquid crystal display device of the present invention, a transfer material (including a transfer sheet, including the negative photosensitive resin layer and, if necessary, other layers). Similarly, details of the developer and the like will be described.
〈ネガ型感光性樹脂層〉
ネガ型感光性樹脂層は、少なくとも１５０℃以下の温度で軟化もしくは粘着性になる層であるのが好ましく、熱可塑性の層に好適に構成することができる。このネガ型感光性樹脂層は、公知の光重合性組成物を用いて構成することができ、この光重合性組成物で構成された層の大部分は上記のような性質を有する。また、熱可塑性結合剤の添加あるいは相溶性の可塑剤の添加によって更に改質することも可能である。
<Negative photosensitive resin layer>
The negative photosensitive resin layer is preferably a layer that becomes soft or tacky at a temperature of at least 150 ° C., and can be suitably configured as a thermoplastic layer. This negative photosensitive resin layer can be constituted by using a known photopolymerizable composition, and most of the layer constituted by this photopolymerizable composition has the above-mentioned properties. Further modification can be made by adding a thermoplastic binder or a compatible plasticizer.
ネガ型感光性樹脂層を構成する素材としては公知の、例えば特開平３−２８２４０４号公報に記載のネガ型感光性樹脂を全て使用することができる。具体的には、ネガ型ジアゾ樹脂とバインダーとからなる感光性樹脂、光重合性モノマーと光重合開始剤とバインダーとを含む光重合性樹脂、アジド化合物とバインダーとからなる感光性樹脂組成物、桂皮酸型感光性樹脂組成物等が挙げられる。中でも特に好ましいのは光重合性樹脂である。また、感光性樹脂層にはアルカリ水溶液により現像可能なものと有機溶剤により現像可能なものとが知られているが、公害防止、作業環境の良化、安全性等の確保の観点から、アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましい。 As a material constituting the negative photosensitive resin layer, all of the known negative photosensitive resins described in, for example, JP-A-3-282404 can be used. Specifically, a photosensitive resin comprising a negative diazo resin and a binder, a photopolymerizable resin comprising a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator and a binder, a photosensitive resin composition comprising an azide compound and a binder, Cinnamic acid type photosensitive resin composition and the like. Of these, photopolymerizable resins are particularly preferred. In addition, photosensitive resin layers are known that can be developed with an aqueous alkali solution and those that can be developed with an organic solvent. From the viewpoints of preventing pollution, improving the working environment, ensuring safety, etc., an alkaline resin layer can be used. Those that can be developed with an aqueous solution are preferred.
本発明においては、第１のネガ型感光性樹脂層及び第２のネガ型感光性樹脂層の間で光に対する感度差（光感度）を設けることによって、第１のネガ型感光性樹脂層のみからなるパターンと、第１及び第２のネガ型感光性樹脂層からなるパターンとを同時形成が可能となる。 In the present invention, only the first negative photosensitive resin layer is provided by providing a light sensitivity difference (photosensitivity) between the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer. And a pattern made of the first and second negative photosensitive resin layers can be simultaneously formed.
本発明において、光感度とは、感光性樹脂層の硬化反応を完了させるために必要なエネルギー量の逆数であり、光感度が高いと少ない光エネルギー量で感光性樹脂層が硬化する。第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１が第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２より大きいとは、第１のネガ型感光性樹脂層の硬化が第２のネガ型感光性樹脂層よりも少ない光エネルギー量で完了することを意味する。 In the present invention, the photosensitivity is the reciprocal of the amount of energy required to complete the curing reaction of the photosensitive resin layer. When the photosensitivity is high, the photosensitive resin layer is cured with a small amount of light energy. The photosensitivity h1 of the first negative photosensitive resin layer is greater than the photosensitivity h2 of the second negative photosensitive resin layer. The curing of the first negative photosensitive resin layer means that the second negative photosensitive resin layer is cured. This means that the process is completed with a light energy amount smaller than that of the conductive resin layer.
感度差を設けない場合には、露光装置側で露光量が調節されるものの、第１及び第２のネガ型感光性樹脂層からなる積層パターンが形成されるのみで、第１のネガ型感光性樹脂層（下層）のみからなるパターンは原理的に形成できない。したがって、上記のように第１のネガ型感光性樹脂層のみ並びに第１及び第２のネガ型感光性樹脂層からなるパターンを同時に形成するには、第１のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と第２のネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との間の光感度比ｈ１／ｈ２が１よりも大きくし、好ましくは２以上、より好ましくは５以上、特に好ましくは８以上とする。 In the case where no sensitivity difference is provided, the exposure amount is adjusted on the exposure apparatus side, but only a laminated pattern composed of the first and second negative photosensitive resin layers is formed, and the first negative photosensitive resin is formed. In principle, a pattern consisting only of the conductive resin layer (lower layer) cannot be formed. Therefore, in order to simultaneously form a pattern composed of only the first negative photosensitive resin layer and the first and second negative photosensitive resin layers as described above, the light of the first negative photosensitive resin layer is used. The photosensitivity ratio h1 / h2 between the sensitivity h1 and the photosensitivity h2 of the second negative photosensitive resin layer is larger than 1, preferably 2 or more, more preferably 5 or more, particularly preferably 8 or more. To do.
本発明に係るネガ型感光性樹脂層は、例えば光重合性樹脂層に構成する場合は、重合性モノマー、光重合開始剤、バインダー、及び顔料や染料等の着色剤などを用いて構成することができる。そして、ネガ型感光性樹脂層の光感度は、層中に含有される、顔料等の着色剤の含有量や光重合開始剤の含有量、重合性モノマーの含有量などによってコントロールすることができる。第１及び第２のネガ型感光性樹脂層間における感度差を光重合開始剤によって調整する場合は、第１のネガ型感光性樹脂層と第２のネガ型感光性樹脂層とにおける光重合開始剤量の比率（第１：第２）を２：１〜１００：１の範囲で調整することが好ましい。 The negative photosensitive resin layer according to the present invention is constituted by using a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a binder, and a colorant such as a pigment or a dye when the photopolymerizable resin layer is constituted, for example. Can do. The photosensitivity of the negative photosensitive resin layer can be controlled by the content of a colorant such as a pigment, the content of a photopolymerization initiator, the content of a polymerizable monomer, etc. contained in the layer. . When the sensitivity difference between the first and second negative photosensitive resin layers is adjusted by the photopolymerization initiator, the photopolymerization starts between the first negative photosensitive resin layer and the second negative photosensitive resin layer. It is preferable to adjust the dose ratio (first: second) in the range of 2: 1 to 100: 1.
ネガ型感光性樹脂層は、例えば重合性モノマー、光重合開始剤、バインダー、及び場合により顔料や染料等の着色剤や必要に応じ他の成分を有機溶剤に溶解して塗布液を調製し、これを例えば、スピンコート法等の公知の塗布法により（例えば転写シートとするときは仮支持体上に）塗布等して層形成することができる。ネガ型感光性樹脂層に着色剤として顔料を含有する場合、含有された顔料はネガ型感光性樹脂層中に均一に分散され、その粒径としては５μｍ以下が好ましく、特に１μｍ以下が好ましい。カラーフィルタ作製用に調製する場合には、顔料は粒径が０．５μｍ以下であるのが好ましい。 The negative photosensitive resin layer is prepared by, for example, preparing a coating solution by dissolving a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a binder, and optionally a colorant such as a pigment or a dye or other components as necessary in an organic solvent, The layer can be formed by coating, for example, by a known coating method such as spin coating (for example, on a temporary support when a transfer sheet is used). When the negative photosensitive resin layer contains a pigment as a colorant, the contained pigment is uniformly dispersed in the negative photosensitive resin layer, and the particle size is preferably 5 μm or less, particularly preferably 1 μm or less. When prepared for producing a color filter, the pigment preferably has a particle size of 0.5 μm or less.
好ましい染料及び顔料の例としては、ビクトリア・ピュアーブルーＢＯ（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、オーラミン（Ｃ．Ｉ．４１０００）、ファット・ブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、モノライト・イエローＧＴ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２）、パーマネント・イエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７）、パーマネント・イエローＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３）、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４６）、ホスターバームレッドＥＳＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１１）、ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１）、モナストラル・ファースト・ブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５）、モノライト・ファースト・ブラックＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１）、及びカーボンを挙げることができる。 Examples of preferred dyes and pigments include Victoria Pure Blue BO (C.I. 42595), Auramin (C.I. 41000), Fat Black HB (C.I. 26150), Monolite Yellow GT (C Pigment Yellow 12), Permanent Yellow GR (C.I. Pigment Yellow 17), Permanent Yellow HR (C.I. Pigment Yellow 83), Permanent Carmine FBB (C.I. Pigment Red) 146), Hoster Balm Red ESB (CI Pigment Violet 19), Permanent Ruby FBH (CI Pigment Red 11), Fastel Pink B Supra (CI Pigment Red 81), Monastral・ First Blue (CI Pigment Blue 15), Monolight Fast Black B (C.I. Pigment Black 1), and and carbon.
さらに、カラーフィルターの作製に好適な顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６４、等を挙げることができる。 Furthermore, as a pigment suitable for production of a color filter, C.I. I. Pigment red 97, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 192, C.I. I. Pigment red 215, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 22, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 64, and the like.
本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法において基体上にネガ型感光性樹脂層を設ける場合、基体上に直接、ネガ型感光性樹脂層形成用に調製した調製液（例えば塗布液）を例えば公知の塗布法により塗布等して設ける以外に、予め仮支持体上にネガ型感光性樹脂層が設けられた転写シート等の転写材料を用いた転写法により、そのネガ型感光性樹脂層を基体上に転写して設けることもできる。後者で用いる転写材料（転写シートを含む）は、仮支持体上に少なくとも一層のネガ型感光性樹脂層及び必要に応じて他の層やカバーフィルムを設けて構成することができ、更には仮支持体及びネガ型感光性樹脂層の間に、熱可塑性樹脂層と中間層とを設けて仮支持体／熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性樹脂層／カバーフィルムの積層構造に構成されたものも好適である。 When a negative photosensitive resin layer is provided on a substrate in the method for producing a composition for a liquid crystal display device of the present invention, a preparation solution (for example, a coating solution) prepared for forming a negative photosensitive resin layer is directly formed on the substrate. For example, the negative photosensitive resin layer may be formed by a transfer method using a transfer material such as a transfer sheet in which a negative photosensitive resin layer is previously provided on a temporary support, in addition to coating by a known coating method. Can also be transferred onto the substrate. The transfer material (including the transfer sheet) used in the latter can be configured by providing at least one negative photosensitive resin layer and, if necessary, another layer or a cover film on the temporary support, A thermoplastic resin layer and an intermediate layer are provided between the support and the negative photosensitive resin layer to form a laminated structure of temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / negative photosensitive resin layer / cover film. Those made are also suitable.
具体的には、本発明に係る工程Ａ及び工程Ｂにおいて、仮支持体上に少なくともネガ型感光性樹脂層を有する転写材料（転写シートを含む）、あるいは仮支持体上に該仮支持体側から順に熱可塑性樹脂層と中間層とネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有する転写材料（転写シートを含む）を用いて、少なくとも前記ネガ型感光性樹脂層を転写して基体上に設けることができる。また、工程Ａでは、仮支持体上に少なくともネガ型感光性樹脂層を有する転写材料を用い、工程Ｂでは仮支持体上に該仮支持体側から順に熱可塑性樹脂層と中間層とネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有する転写材料を用いて、基体上にネガ型感光性樹脂層を転写形成するのも好適である。 Specifically, in step A and step B according to the present invention, a transfer material (including a transfer sheet) having at least a negative photosensitive resin layer on the temporary support, or from the temporary support side on the temporary support. By using a transfer material (including a transfer sheet) having at least a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, and a negative photosensitive resin layer in order, at least the negative photosensitive resin layer can be transferred and provided on the substrate. . In Step A, a transfer material having at least a negative photosensitive resin layer on the temporary support is used, and in Step B, a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, and a negative photosensitive resin are sequentially formed on the temporary support from the temporary support side. It is also preferable to transfer and form a negative photosensitive resin layer on a substrate using a transfer material having at least a photosensitive resin layer.
また、仮支持体上に該仮支持体側から順に、光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層と光感度ｈ１（ｈ１／ｈ２＞１）のネガ型感光性樹脂層とを少なくとも有する転写材料（転写シートを含む。）、例えば、仮支持体／光感度ｈ２のネガ型感光性樹脂層／光感度ｈ１のネガ型感光性樹脂層／カバーフィルムの積層構造や、仮支持体／熱可塑性樹脂層／中間層／光感度ｈ２のネガ型感光性樹／光感度ｈ１のネガ型感光性樹／カバーフィルムの積層構造などに構成されたものも好適である。このような転写材料による場合、既述の工程Ａ及び工程Ｂを同時に行なう工程ＡＢによって、基体上に少なくとも前記第１及び第２のネガ型感光性樹脂層を転写して設けることができる。これにより、上記した液晶表示装置用基板を簡易に得ることができ、また、液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起等の液晶表示装置用構造物の形成用途に好適に用いることができる。 In addition, a transfer material (transfer) having at least a negative photosensitive resin layer having photosensitivity h2 and a negative photosensitive resin layer having photosensitivity h1 (h1 / h2> 1) on the temporary support in this order from the temporary support side. Sheet)), for example, a laminated structure of a temporary support / a negative photosensitive resin layer having a photosensitivity h2 / a negative photosensitive resin layer having a photosensitivity h1 / a cover film, or a temporary support / thermoplastic resin layer / A layered structure of an intermediate layer / a negative photosensitive tree having a photosensitivity h2 / a negative photosensitive tree having a photosensitivity h1 / a cover film is also suitable. In the case of using such a transfer material, at least the first and second negative photosensitive resin layers can be transferred and provided on the substrate by the step AB in which the step A and the step B described above are performed simultaneously. Thereby, the above-mentioned substrate for a liquid crystal display device can be easily obtained, and the use for forming a structure for a liquid crystal display device such as a color filter for a liquid crystal display device, a spacer for a liquid crystal display device, and a protrusion for controlling liquid crystal alignment Can be suitably used.
以下、転写材料（転写シートを含む）のネガ型感光性樹脂層以外の構成層について述べる。
〈熱可塑性樹脂層〉
熱可塑性樹脂層は、転写時の気泡混入を避ける目的で、一般に仮支持体の表面に第一層目として設けられ、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なるものである。本発明の工程Ａでは、基体上に第１のネガ型感光性樹脂層のみを設けることが好ましいことから、仮支持体上に必ずしも熱可塑性樹脂層を設ける必要はないが設けた構成とすることも可能である。一方、工程Ａ後の工程Ｂにおいて第２のネガ型感光性樹脂層を設けるにあたっては、転写時の気泡混入防止等の点で熱可塑性樹脂層が設けられていることが好ましい。
Hereinafter, constituent layers other than the negative photosensitive resin layer of the transfer material (including the transfer sheet) will be described.
<Thermoplastic resin layer>
The thermoplastic resin layer is generally provided as a first layer on the surface of the temporary support for the purpose of avoiding air bubbles at the time of transfer, mainly comprising a thermoplastic resin, and optionally containing other components. It will be. In step A of the present invention, since it is preferable to provide only the first negative photosensitive resin layer on the substrate, it is not always necessary to provide the thermoplastic resin layer on the temporary support. Is also possible. On the other hand, when the second negative photosensitive resin layer is provided in the step B after the step A, it is preferable that a thermoplastic resin layer is provided in terms of preventing bubbles from being mixed during transfer.
前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、ある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（例えばＩＴＯ等の導電膜）の表面を汚染してしまう場合の除去処理を可能とする観点から、アルカリ性水溶液に可溶な樹脂が好適である。さらに熱可塑性樹脂層は、被転写体上に転写、例えば導電膜が存在する基板の表面に転写する際など、導電膜からなるパターンで形成された凹凸に起因して生ずる転写不良を防止するクッション材として機能させる観点から、転写時の加熱、密着の過程で凹凸に応じて変形し得る充分な可塑性を有することが好ましい。 As the thermoplastic resin, alkali development after transfer is possible, or depending on the transfer conditions at the time of transfer, the thermoplastic resin may ooze out and contaminate the surface of a transfer target (for example, a conductive film such as ITO). From the viewpoint of enabling the removal treatment in some cases, a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution is preferable. Furthermore, the thermoplastic resin layer is a cushion that prevents transfer defects caused by unevenness formed by a pattern made of a conductive film, such as when transferring onto a transfer target, for example, transferring to the surface of a substrate where the conductive film exists. From the viewpoint of functioning as a material, it is preferable to have sufficient plasticity that can be deformed according to irregularities in the process of heating and adhesion during transfer.
上記の点から、前記熱可塑性樹脂としては、アルカリ可溶性であって、実質的な軟化点が８０℃以下の樹脂が好ましい。転写材料は既述のように、仮支持体上に熱可塑性樹脂層以外に、後述する中間層やネガ型感光性樹脂層を順次積層して構成することができるが、熱可塑性樹脂層と仮支持体との間の接着強度は他の層間における接着強度よりも小さくすることが必要となる場合があり、この場合には貼り合せた後仮支持体を容易かつ熱可塑性樹脂層表面の破壊を伴なうことなく除去することができる。これにより、仮支持体除去後のネガ型感光性樹脂層への露光を均一に行なうことが可能となる点で重要である。 From the above points, the thermoplastic resin is preferably an alkali-soluble resin having a substantial softening point of 80 ° C. or lower. As described above, the transfer material can be formed by sequentially laminating an intermediate layer and a negative photosensitive resin layer, which will be described later, on the temporary support in addition to the thermoplastic resin layer. In some cases, it is necessary to make the adhesive strength between the support lower than the adhesive strength between the other layers. In this case, after bonding, the temporary support can be easily and easily destroyed on the surface of the thermoplastic resin layer. It can be removed without it. This is important in that the negative photosensitive resin layer after the temporary support is removed can be uniformly exposed.
熱可塑性樹脂層は、熱可塑性樹脂及び必要に応じ他の成分を有機溶剤に溶解して調製液（例えば熱可塑性樹脂層形成用の塗布液）とし、これを例えば、スピンコート法等の公知の塗布法により仮支持体上に塗布等して形成することができる。熱可塑性樹脂層の層厚は６〜１００μｍが好ましく、６〜５０μｍがより好ましい。層厚を上記範囲とすることにより、１μｍ以上の凹凸をも完全に吸収して転写を良好に行なうことが可能となり、現像性、製造適性が低下することもない。 The thermoplastic resin layer is prepared by dissolving a thermoplastic resin and other components as required in an organic solvent to prepare a preparation liquid (for example, a coating liquid for forming a thermoplastic resin layer). It can be formed by coating on a temporary support by a coating method. The layer thickness of the thermoplastic resin layer is preferably 6 to 100 μm, more preferably 6 to 50 μm. By setting the layer thickness within the above range, it is possible to completely absorb irregularities of 1 μm or more and perform transfer well, and the developability and production suitability are not deteriorated.
〈中間層〉
中間層は、ネガ型感光性樹脂層及び熱可塑性樹脂層には有機溶剤が用いられるため、両層が互いに混ざり合うのを防止する目的で設けることができる。本発明の工程Ａでは、基体上に第１のネガ型感光性樹脂層のみを設けることが好ましいことから、仮支持体上に必ずしも中間層を設ける必要はないが設けた構成とすることも可能である。一方、工程Ａ後の工程Ｂにおいて第２のネガ型感光性樹脂層を設けるにあたっては、中間層が設けられていることが好ましい。
<Intermediate layer>
Since an organic solvent is used for the negative photosensitive resin layer and the thermoplastic resin layer, the intermediate layer can be provided for the purpose of preventing the two layers from being mixed with each other. In step A of the present invention, since it is preferable to provide only the first negative photosensitive resin layer on the substrate, it is not always necessary to provide the intermediate layer on the temporary support, but a configuration in which it is possible is also possible. It is. On the other hand, in providing the second negative photosensitive resin layer in the step B after the step A, it is preferable that an intermediate layer is provided.
中間層は、水もしくはアルカリ水溶液に分散、溶解するものであればよく、酸素透過性の低いものが好ましい。また、中間層は、水もしくはアルカリ水溶液に分散、溶解可能な樹脂成分を主に構成することができ、必要に応じて界面活性剤等の他の成分を用いて構成できる。中でも特に、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとを組合せてなる層が特に好ましい。前記ポリビニルアルコールとしては、鹸化率が８０％以上のものが好ましい。また、ポリビニルピロリドンを含む場合の含有量は、中間層の固形体積の１〜７５％が好ましく、１〜６０％がより好ましく、１０〜５０％が最も好ましい。 The intermediate layer only needs to be dispersed or dissolved in water or an aqueous alkali solution, and preferably has a low oxygen permeability. The intermediate layer can mainly comprise a resin component that can be dispersed and dissolved in water or an aqueous alkaline solution, and can be constituted by using other components such as a surfactant as required. Among these, a layer formed by combining polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable. The polyvinyl alcohol preferably has a saponification rate of 80% or more. Moreover, 1 to 75% of the solid volume of the intermediate layer is preferable, 1 to 60% is more preferable, and 10 to 50% is most preferable when the content when polyvinyl pyrrolidone is included.
中間層はその酸素遮断能が低下すると、ネガ型感光性樹脂層の重合感度が低下して露光時の光量を上げる必要が生じたり、露光時間を長くする必要が生ずるばかりか、解像度の低下をも招来するため、酸素透過率の小さいことが好ましい。
前記中間層の層厚としては０．１〜５μｍ程度が好ましく、０．５〜２μｍがより好ましい。該層厚を上記範囲にすることにより、酸素透過性が高すぎてネガ型感光性樹脂層の重合感度が低下することがなく、現像や中間層除去時に長時間を要することもない。
If the oxygen barrier ability of the intermediate layer decreases, the polymerization sensitivity of the negative photosensitive resin layer decreases, and it becomes necessary to increase the amount of light during exposure, to increase the exposure time, and to decrease the resolution. Therefore, it is preferable that the oxygen permeability is small.
The thickness of the intermediate layer is preferably about 0.1 to 5 μm, more preferably 0.5 to 2 μm. By setting the layer thickness within the above range, the oxygen permeability is not too high and the polymerization sensitivity of the negative photosensitive resin layer does not decrease, and a long time is not required for development and intermediate layer removal.
〈仮支持体〉
転写シートを構成する仮支持体は、ネガ型感光性樹脂層又は中間層との間で容易に剥離可能な性状を有するものが好ましい。かかる観点からは、例えばゼラチン、ＳＢＲレジン等が下塗りされてなるものが好適であり、中でもゼラチン層が設けられてなるものが最も好ましい。また、コロナ表面処理された仮支持体も使用できる。また、熱可塑性樹脂層が設けられる場合には、熱可塑性樹脂層に対し転写の支障とならない程度の剥離性があるものが好ましい。かかる観点からは、仮支持体と熱可塑性樹脂層との間に良好な剥離性を確保する目的で、グロー放電等の表面処理や、ゼラチン等の下塗りが施されていないものが好ましい。
<Temporary support>
The temporary support constituting the transfer sheet preferably has a property that can be easily peeled off from the negative photosensitive resin layer or the intermediate layer. From this point of view, for example, an undercoat of gelatin, SBR resin or the like is suitable, and among them, a gelatin layer is most preferable. A temporary support subjected to corona surface treatment can also be used. In the case where a thermoplastic resin layer is provided, it is preferable that the thermoplastic resin layer has a releasability that does not hinder transfer. From such a viewpoint, for the purpose of ensuring good releasability between the temporary support and the thermoplastic resin layer, those not subjected to surface treatment such as glow discharge or undercoating such as gelatin are preferable.
上記以外に、仮支持体は化学的、熱的に安定で可撓性を有するものが好ましく、具体的には、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又はこれらの積層体が好適に挙げられる。仮支持体の厚みとしては、５〜３００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。 In addition to the above, the temporary support is preferably chemically and thermally stable and flexible, specifically, thin film sheets such as Teflon (registered trademark), polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, or the like. The laminate is preferably mentioned. As thickness of a temporary support body, 5-300 micrometers is preferable and 10-150 micrometers is more preferable.
〈カバーフィルム〉
ネガ型感光性樹脂層の露出面には、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。カバーフィルムは、ネガ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、前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、例えばシリコーン紙、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フィルム、ポリプロピレンフィルムがより好ましい。
カバーフィルムの厚みとしては、約５〜１００μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。
<Cover film>
A cover film is preferably provided on the exposed surface of the negative photosensitive resin layer for the purpose of protecting it from dirt and damage during storage. The cover film can be selected from those easily peelable from the negative photosensitive resin layer, and may be made of the same or similar material as the temporary support. Specifically, for example, silicone paper, polyolefin, polytetrafluoroethylene sheet or the like is preferable, and among them, polyethylene film and polypropylene film are more preferable.
As a thickness of a cover film, about 5-100 micrometers is preferable and 10-30 micrometers is more preferable.
本発明の液晶表示装置用構造物は、上記した本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法によって形成されたものであり、例えば、液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起が含まれる。
以下、本発明の液晶表示装置用構造物として、液晶表示装置用カラーフィルタ、液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起を例に図面を参照して述べる。
The structure for a liquid crystal display device of the present invention is formed by the above-described method for producing a composition for a liquid crystal display device of the present invention. For example, a color filter for a liquid crystal display device, a spacer for a liquid crystal display device, and a liquid crystal An alignment control protrusion is included.
Hereinafter, as a structure for a liquid crystal display device of the present invention, a color filter for a liquid crystal display device, a spacer for a liquid crystal display device, and a protrusion for controlling liquid crystal alignment will be described as an example with reference to the drawings.
図１８に液晶表示装置用カラーフィルタの構成例を示す。このカラーフィルタは、転写シートを光透過性基板１０Ａと接するように貼り合わせてラミネートすることにより、光透過性基板１０Ａ上に順次、光感度の高い第１のネガ型感光性着色樹脂層（第１着色層）とこれに対し相対的に光感度の低い第２のネガ型感光性着色樹脂層（第２着色層）とを設けた後、上記した工程Ｃにおいて光透過性基板１０Ａの着色層が設けられた側から、反射型液晶表示部位となる領域には低エネルギー量にて、透過型液晶表示部位となる領域には高エネルギー量にてレーザー露光し、その後現像することによって得られたものである。すなわち、反射型液晶表示部位となる領域は第１着色層のみが残って画素部１４Ｂで構成され、透過型液晶表示部位となる領域は第１及び第２着色層が残って画素部１４Ａで構成されており、画素部１４Ａとこれを挟む二つの画素部１４Ｂとで着色画素（Ｒ，Ｇ，又はＢ）１４が形成されている。図１８のように、第１着色層と第２着色層とが残った画素部１４Ａは、第１着色層のみが残った画素部１４Ｂに比して厚みが第２着色層の厚み分だけ厚くなっており、画素部１４Ａは透過型に、画素部１４Ｂは反射型に好適な膜厚で形成されている。
FIG. 18 shows a configuration example of a color filter for a liquid crystal display device. This color filter is formed by laminating and laminating a transfer sheet so as to be in contact with the
液晶表示装置用スペーサ、及び液晶配向制御用突起は、液晶表示装置の内部である液晶層に配設して利用されるものである。液晶表示装置は一般に、例えばカラーフィルタ及び該カラーフィルタ上に設けられる導電層（例えば透明画素電極）を備えたフィルタ側基板と、これと向き合うように対向配置される導電層（例えば透明共通電極）付き対向基板との２枚の基板（フィルタ側基板及び対向基板のいずれかに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の駆動素子が設けられていてもよい）によって液晶層を狭持するようにして構成されている。 The spacer for liquid crystal display device and the protrusion for controlling liquid crystal alignment are used by being disposed on a liquid crystal layer inside the liquid crystal display device. In general, a liquid crystal display device is, for example, a filter-side substrate including a color filter and a conductive layer (for example, a transparent pixel electrode) provided on the color filter, and a conductive layer (for example, a transparent common electrode) disposed so as to face the filter side substrate. The liquid crystal layer is sandwiched between two substrates with a counter substrate (a driving element such as a thin film transistor (TFT) may be provided on either the filter side substrate or the counter substrate). .
本発明では、基体上に設けられる第１及び第２のネガ型感光性樹脂層を透明の感光性樹脂材料を用いて構成し、既述の工程Ａ及び工程Ｂ（又は工程ＡＢ）、工程Ｃ、並びに工程Ｄを経ることによって、液晶表示装置用スペーサ及び液晶配向制御用突起を同時に設けることができる。スペーサは、液晶層の厚み（セルギャップ）を一定間隔に保持するための柱状構造物であり、表示領域の全域に一定に設けられる。また、液晶配向制御用突起は、液晶層中の液晶分子の配向の向きを規制し、表示面の観察位置（視野角）に依存しない広視野角を確保するための構造物である。具体的には、以下のようにして作製できる。 In the present invention, the first and second negative photosensitive resin layers provided on the substrate are formed using a transparent photosensitive resin material, and the above-described Step A and Step B (or Step AB) and Step C are performed. In addition, the liquid crystal display device spacer and the liquid crystal alignment control protrusion can be provided at the same time through the process D. The spacer is a columnar structure for maintaining the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer at a constant interval, and is provided constantly throughout the display region. The liquid crystal alignment control protrusion is a structure for restricting the orientation of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer and ensuring a wide viewing angle independent of the observation position (viewing angle) on the display surface. Specifically, it can be produced as follows.
ガラス基板に予め形成されたカラーフィルタ膜上に、ＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成し、仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層と第１の感光性透明樹脂層（光感度ｈ１）とカバーフィルムとが順次積層された感光性転写材料Ａのカバーフィルムを剥離し、第１の感光性透明樹脂層の表面がＩＴＯ膜の膜面と接するようにラミネータを用いて加圧、加熱して貼り合わせ（ラミネート）、カラーフィルタ膜上に第１の感光性透明樹脂層のみを転写する。続いて、仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層と第２の感光性透明樹脂層（光感度ｈ２）とカバーフィルムとが順次積層された感光性転写材料Ｂのカバーフィルムを剥離し、第１の感光性透明樹脂層表面に第２の感光性透明樹脂層の表面が接するように貼り合わせ（ラミネート）、仮支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離して、第１の感光性透明樹脂層／第２の感光性透明樹脂層／中間層／熱可塑性樹脂層の積層状態となるように転写する。この場合、第１の感光性透明樹脂層と第２の感光性透明樹脂層の光感度が異なっており、既述のように光感度比ｈ１／ｈ２＞１であり、好ましくは２以上である。そして、露光、現像して熱可塑性樹脂層及び中間層と感光性透明樹脂層の不要部とを除去し、ＩＴＯ上に第１の感光性透明樹脂層のみからなる透明凸状の配向制御用パターンと、第１及び第２の両層が積層されてなる透明柱状のスペーサパターンとを形成する。その後必要に応じ、２００〜２６０℃で２０〜１５０分ベーク処理する。これにより、ＩＴＯ上に配向制御用突起とスペーサとを同時に形成できる。 An ITO film is formed by sputtering on a color filter film previously formed on a glass substrate, and a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, a first photosensitive transparent resin layer (photosensitive h1), and a cover film are formed on a temporary support. Are peeled off and the cover film of the photosensitive transfer material A is peeled off, and the laminator is used to apply pressure and heat so that the surface of the first photosensitive transparent resin layer is in contact with the film surface of the ITO film. (Lamination) Transfers only the first photosensitive transparent resin layer onto the color filter film. Subsequently, the cover film of the photosensitive transfer material B in which the thermoplastic resin layer, the intermediate layer, the second photosensitive transparent resin layer (photosensitive h2), and the cover film are sequentially laminated on the temporary support is peeled off, The first photosensitive transparent resin layer is laminated (laminated) so that the surface of the second photosensitive transparent resin layer is in contact with the surface, and peeled off at the interface between the temporary support and the thermoplastic resin layer. Transfer is performed so that the laminated state of the transparent conductive resin layer / second photosensitive transparent resin layer / intermediate layer / thermoplastic resin layer is obtained. In this case, the photosensitivity of the first photosensitive transparent resin layer is different from that of the second photosensitive transparent resin layer, and the photosensitivity ratio h1 / h2> 1 as described above, preferably 2 or more. . Then, exposure and development are performed to remove the thermoplastic resin layer and the intermediate layer and unnecessary portions of the photosensitive transparent resin layer, and a transparent convex alignment control pattern consisting only of the first photosensitive transparent resin layer on the ITO. And a transparent columnar spacer pattern in which both the first and second layers are laminated. Then, if necessary, baking is performed at 200 to 260 ° C. for 20 to 150 minutes. Thereby, the alignment control protrusion and the spacer can be simultaneously formed on the ITO.
また、感光性転写材料Ａ及びＢに代えて、仮支持体上に熱可塑性樹脂層と第１の中間層と第２の感光性透明樹脂層（光感度ｈ２）と第２の中間層と第１の感光性透明樹脂層（光感度ｈ１；光感度比ｈ１／ｈ２＞１であり、好ましくは２以上である。）とカバーフィルムとが順次積層された感光性転写材料を用いることもでき、この場合には、第１及び第２の感光性透明樹脂層を一工程で形成できると共に、前記同様にＩＴＯ上に配向制御用突起とスペーサとを同時に形成できる。 Further, instead of the photosensitive transfer materials A and B, the thermoplastic resin layer, the first intermediate layer, the second photosensitive transparent resin layer (photosensitivity h2), the second intermediate layer, and the first layer on the temporary support. A photosensitive transfer material in which a photosensitive transparent resin layer 1 (photosensitivity h1; photosensitivity ratio h1 / h2> 1 and preferably 2 or more) and a cover film are sequentially laminated can be used. In this case, the first and second photosensitive transparent resin layers can be formed in one step, and the alignment control protrusion and the spacer can be formed on the ITO at the same time as described above.
図１９に液晶表示装置用スペーサ及び液晶配向制御用突起の構成例を示す。これらは、転写シートを１０Ｂのカラーフィルタ膜１４上の導電性膜（不図示）と接するように貼り合わせてラミネートすることにより、導電性膜側から順次、光感度の高い第１のネガ型感光性透明樹脂層（第１透明層）とこれに対し相対的に光感度の低い第２のネガ型感光性透明樹脂層（第２透明層）とを設けた後、上記した工程Ｃにおいて光透過性基板１０Ｂの透明層が設けられた側から、配向制御用突起部位となる領域には低エネルギー量にて、スペーサ部位となる領域には高エネルギー量にてレーザー露光し、その後現像することによって同時に形成されたものである。すなわち、配向制御用突起部位となる領域は第１透明層のみが残った凸部２４で構成され、スペーサ部位となる領域は第１及び第２透明層が残った柱部２２で構成されている。図１９のように、第１透明層と第２透明層とが残った柱部２２は、第１透明層のみが残った凸部２４に比して厚みが第２透明層の厚み分だけ厚くなっている。ネガ型感光性透明樹脂層の各々の厚みを適宜所望に応じて選択することで、好適な厚み、つまり高さを持つ配向制御用突起あるいはスペーサを形成することができる。
FIG. 19 shows a configuration example of a spacer for a liquid crystal display device and a protrusion for controlling liquid crystal alignment. These are the first negative-type photosensitive films having high photosensitivity sequentially from the conductive film side by laminating the transfer sheet so as to be in contact with the conductive film (not shown) on the
本発明の液晶表示装置は、上記した本発明の液晶表示装置用構造物を設けて構成されたものである。本発明の液晶表示装置用構成物の製造方法により得られた本発明の液晶表示装置用構造物を用いるので、製造を簡便に低コストで行なえ、高い解像度を有するものである。 The liquid crystal display device of the present invention is configured by providing the above-described structure for a liquid crystal display device of the present invention. Since the structure for a liquid crystal display device of the present invention obtained by the method for manufacturing a composition for a liquid crystal display device of the present invention is used, it can be manufactured easily at low cost and has a high resolution.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「％」は質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
（実施例１） ：カラーフィルタ
−転写シートの作製−
厚さ０．２μｍのゼラチン層が下塗りされた、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体（ＰＥＴ仮支持体）のゼラチン層の表面に、下記の処方Ｈ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥層厚２０μｍの熱可塑性樹脂層を塗設した。
(Example 1): Color filter-Production of transfer sheet-
On the surface of the gelatin layer of a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support) to which a gelatin layer having a thickness of 0.2 μm was subbed, a coating solution comprising the following formulation H1 was applied and dried. A thermoplastic resin layer having a dry layer thickness of 20 μm was applied.
〔熱可塑性樹脂層の処方Ｈ１〕
・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 …１５部
（共重合比［モル比］＝５５／４．５／１１．７／２８．８、重量平均分子量９００００）
・ポリプロピレングリコールジアクリレート（平均分子量＝８２２）
… ６．５部
・テトラエチレングリコールジメタクリレート … １．５部
・ｐ−トルエンスルホンアミド … ０．５部
・ベンゾフェノン … １．０部
・メチルエチルケトン …３０部
[Prescription H1 of thermoplastic resin layer]
Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate /
・ Polypropylene glycol diacrylate (average molecular weight = 822)
6.5 parts tetraethylene glycol dimethacrylate 1.5 parts p-toluenesulfonamide 0.5 parts benzophenone 1.0 parts
次に、塗設した熱可塑性樹脂層上に下記処方Ｂ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥層厚１．６μｍの中間層を塗設した。
〔中間層の処方Ｂ１〕
・ポリビニルアルコール … １３０部
（ＰＶＡ−２０５（鹸化率＝８０％）、（株）クラレ製）
・ポリビニルピロリドン … ６０部
（Ｋ−９０、ＧＡＦコーポレーション社製）
・フッ素系界面活性剤 … １０部
（サーフロンＳ−１３１、旭硝子（株）製）
・蒸留水 …３３５０部
Next, a coating solution having the following formulation B1 was applied on the coated thermoplastic resin layer and dried to coat an intermediate layer having a dry layer thickness of 1.6 μm.
[Prescription B1 for intermediate layer]
Polyvinyl alcohol: 130 parts (PVA-205 (saponification rate = 80%), manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
-Polyvinylpyrrolidone: 60 parts (K-90, manufactured by GAF Corporation)
・ Fluorosurfactant: 10 parts (Surflon S-131, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
・ Distilled water: 3350 parts
上記のようにして、予め熱可塑性樹脂層及び中間層を設けたＰＥＴ仮支持体を３枚用意し、それぞれの中間層上に、下記表１に示す処方よりなる赤色層（Ｒ１層）用、緑色層（Ｇ１層）用、又は青色層（Ｂ１層）用のネガ型感光性樹脂溶液をさらに塗布、乾燥させて、層厚１．２μｍのネガ型感光性樹脂層Ｒ１，Ｂ１，Ｇ１を塗設し、塗設された各色のネガ型感光性樹脂層（Ｒ１，Ｂ１又はＧ１）上に更に、ポリプロピレン（厚さ１２μｍ）のカバーフィルムを圧着し、熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性樹脂層（Ｒ１、Ｂ１又はＧ１）が積層されてなる３種の感光性転写シートＲ１，Ｂ１，Ｇ１を作製した。
As described above, three PET temporary supports provided with a thermoplastic resin layer and an intermediate layer in advance are prepared, and on each intermediate layer, for the red layer (R1 layer) having the formulation shown in Table 1 below, The negative photosensitive resin solution for green layer (G1 layer) or blue layer (B1 layer) is further applied and dried, and negative photosensitive resin layers R1, B1, and G1 having a layer thickness of 1.2 μm are applied. Then, a cover film of polypropylene (
次に、上記とは別に厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体を用意し、そのＰＥＴ面に前記処方Ｈ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾燥層厚２０μｍの熱可塑性樹脂層を塗設し、更にこの熱可塑性樹脂層上に前記処方Ｂ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾繰層厚１．６μｍの中間層を塗設した。このように、熱可塑性樹脂層及び中間層が設けられた仮支持体を３枚用意し、それぞれの中間層上に、下記表２に示す処方よりなる赤色層（Ｒ２層）用、緑色層（Ｇ２層）用、又は青色層（Ｂ２層）用のネガ型感光性樹脂溶液をさらに塗布、乾燥させ、層厚１．２μｍのネガ型感光性樹脂層を塗設した。その後、各色のネガ型感光性樹脂層上に更にポリプロピレン（厚さ１２μｍ）のカバーフィルムを圧着し、熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性樹脂層（Ｒ２、Ｂ２又はＧ２）が積層されてなる３種の感光性転写シートＲ２，Ｂ２，Ｇ２を作製した。
Next, a polyethylene terephthalate film temporary support with a thickness of 75 μm is prepared separately from the above, and a coating liquid made of the formulation H1 is applied to the PET surface and dried to coat a thermoplastic resin layer with a dry layer thickness of 20 μm. Further, a coating liquid composed of the formulation B1 was applied on the thermoplastic resin layer and dried to coat an intermediate layer having a dry layer thickness of 1.6 μm. In this way, three temporary supports provided with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were prepared, and on each intermediate layer, a red layer (R2 layer) for the red layer (R2 layer) having the formulation shown in Table 2 below, a green layer ( The negative photosensitive resin solution for G2 layer) or blue layer (B2 layer) was further applied and dried, and a negative photosensitive resin layer having a layer thickness of 1.2 μm was applied. After that, a cover film of polypropylene (
上記において、感光性転写シートＲ１，Ｂ１，Ｇ１の各ネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と感光性転写シートＲ２，Ｂ２，Ｇ２の各ネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との、各色間における光感度比ｈ１／ｈ２は１０となるように調整してある。 In the above, each color of the photosensitivity h1 of each negative photosensitive resin layer of the photosensitive transfer sheets R1, B1, and G1 and the photosensitivity h2 of each negative photosensitive resin layer of the photosensitive transfer sheets R2, B2, and G2 The light sensitivity ratio h1 / h2 between them is adjusted to be 10.
−露光装置の準備−
既述したように、図１〜図１７に示すように、４０５ｎｍのレーザ光の出射が可能なファイバアレイ光源６６と入射されたレーザビームを画像データに応じて変調する空間光変調素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０とデータ処理部及びミラー駆動制御部を有し、ＤＭＤと繋がる図示しないコントローラとＤＭＤで反射されたレーザー光を被露光面に結像するレンズ系５４とを設けて構成され、図示しないコントローラにより制御して被露光面に対して所定方向と交差する方向に相対移動させて露光する露光ヘッド（本発明に係る露光ユニット）１６６を備えた露光装置を準備した。
-Preparation of exposure equipment-
As described above, as shown in FIGS. 1 to 17, a fiber
−カラーフィルタの作製−
上記より得た６種の感光性転写シートを用いて、次のようにしてカラーフィルタを作製した。
まず、感光性転写シートＲ１のカバーフィルムを剥離し、露出したネガ型感光性樹脂層Ｒ１の表面を透明なガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）にラミネーター（ＶＰ−ＩＩ、大成ラミネータ（株）製）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）しながら貼り合わせ、続いて中間層とネガ型感光性樹脂層Ｒ１との界面で剥離し、ガラス基板上に赤色のネガ型感光性樹脂層Ｒ１のみを転写した（工程Ａ）。引き続いて、感光性転写シートＲ２のカバーフィルムを剥離し、ネガ型感光性樹脂層Ｒ１の表面に露出したネガ型感光性樹脂層Ｒ２が接するように上記と同様にして貼り合わせた後、仮支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、ガラス基板上にネガ型感光性樹脂層Ｒ１／ネガ型感光性樹脂層Ｒ２／中間層／熱可塑性樹脂層となるように転写した（工程Ｂ）。
-Fabrication of color filter-
Using the six types of photosensitive transfer sheets obtained from the above, a color filter was produced as follows.
First, the cover film of the photosensitive transfer sheet R1 is peeled off, and the surface of the exposed negative photosensitive resin layer R1 is laminated on a transparent glass substrate (thickness 1.1 mm) by a laminator (VP-II, manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.). ) With pressure (0.8 kg / cm 2 ) and heating (130 ° C.), followed by peeling at the interface between the intermediate layer and the negative photosensitive resin layer R 1, and red on the glass substrate. Only the negative photosensitive resin layer R1 was transferred (step A). Subsequently, the cover film of the photosensitive transfer sheet R2 is peeled off and bonded in the same manner as described above so that the exposed negative photosensitive resin layer R2 is in contact with the surface of the negative photosensitive resin layer R1, and then temporarily supported. The film was peeled off at the interface between the body and the thermoplastic resin layer and transferred onto the glass substrate so as to be a negative photosensitive resin layer R1 / negative photosensitive resin layer R2 / intermediate layer / thermoplastic resin layer (step B). .
次に、既述のように構成された露光装置により、波長４０５ｎｍのレーザ光で４ｍＪ／ｃｍ2、４０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光した（工程Ｃ）。露光は、１画素として４０ｍＪ／ｃｍ2での露光を２００×３００μｍの領域に、４ｍＪ／ｃｍ2での露光をその中央部（１００×２００μｍ）に行なった。その後、現像液ＰＤ２（富士写真フイルム（株）製）を用いて熱可塑性樹脂層及び中間層を除去した。この際、ネガ型感光性樹脂層は実質的に現像されていなかった。次いで、ＣＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いてネガ型感光性樹脂層の不要部を現像除去し、更にＳＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いて仕上げ処理（ブラシ処理）を行なうことによって（工程Ｄ）、ガラス基板上にネガ型感光性樹脂層Ｒ１のみの赤色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｒ１及びＲ２が積層された赤色パターン（透過表示部）とを形成した。 Then, the configured exposure apparatus as described above, was exposed with a laser beam having a wavelength of 405nm at 4 mJ / cm 2, energy of 40 mJ / cm 2 (step C). As the exposure, exposure at 40 mJ / cm 2 as one pixel was performed on a 200 × 300 μm region, and exposure at 4 mJ / cm 2 was performed on the central portion (100 × 200 μm). Thereafter, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were removed using a developer PD2 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). At this time, the negative photosensitive resin layer was not substantially developed. Next, unnecessary portions of the negative photosensitive resin layer are developed and removed using CD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.), and finish processing (brush processing) is further performed using SD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). By performing (Step D), a red pattern (reflection display portion) of only the negative photosensitive resin layer R1 and a red pattern (transmission display portion) in which the negative photosensitive resin layers R1 and R2 are laminated on the glass substrate. And formed.
引き続き、赤色パターンが形成されたガラス基板上に、感光性転写シートＧ１、Ｇ２を上記と同様に順次貼り合わせ、剥離、露光、現像（工程Ａ〜Ｄ）を繰り返し行なって、ネガ型感光性樹脂層Ｇ１のみの緑色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｇ１及びＧ２が積層された緑色パターン（透過表示部）とを形成した。また、感光性転写シートＢ１、Ｂ２を用いて上記同様の操作（工程Ａ〜Ｄ）を繰り返し、赤色パターン及び緑色パターンが形成された透明ガラス基板上にネガ型感光性樹脂層Ｂ１のみの青色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｂ１及びＢ２が積層された青色パターン（透過表示部）とを形成し、ＲＧＢよりなる反射・透過両用のカラーフィルタを得た。 Subsequently, on the glass substrate on which the red pattern is formed, the photosensitive transfer sheets G1 and G2 are sequentially laminated in the same manner as described above, and then repeatedly peeled, exposed, and developed (steps A to D), so that a negative photosensitive resin is obtained. The green pattern (reflection display part) of only the layer G1 and the green pattern (transmission display part) in which the negative photosensitive resin layers G1 and G2 were laminated were formed. Further, the same operation (steps A to D) is repeated using the photosensitive transfer sheets B1 and B2, and the blue pattern of only the negative photosensitive resin layer B1 on the transparent glass substrate on which the red pattern and the green pattern are formed. (Reflective display part) and a blue pattern (transmissive display part) in which the negative photosensitive resin layers B1 and B2 were laminated were formed, and a reflective / transmissive color filter made of RGB was obtained.
以上のように、表示上一画素をなす領域内に、各色ごとに部分的に厚みを異にして反射表示部と透過表示部とが設けられてなる色画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で構成されたカラーフィルタを簡便にかつ高い解像度で形成することができた。 As described above, it is composed of color pixels (R, G, B) in which a reflective display portion and a transmissive display portion are provided with a partially different thickness for each color within a region forming one pixel on the display. The formed color filter could be easily formed with high resolution.
（実施例２） ：カラーフィルタ
実施例１において、「−転写シートの作製−」で用いたＰＥＴ仮支持体を下塗りが施されていない厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体に代え、この仮支持体の表面に熱可塑性樹脂層及び中間層を予め塗設せず直接、前記表１に示す処方よりなる赤色層（Ｒ１層）用、緑色層（Ｇ１層）用、又は青色層（Ｂ１層）用のネガ型感光性樹脂溶液を塗布し、乾燥させて層厚１．２μｍのネガ型感光性樹脂層Ｒ１，Ｂ１，Ｇ１を塗設するようにしたこと以外、実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した。
(Example 2): Color filter In Example 1, the temporary PET support used in “-preparation of transfer sheet” was replaced with a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film temporary support that was not undercoated, and this temporary filter was used. Without coating the surface of the support with a thermoplastic resin layer and an intermediate layer in advance, the red layer (R1 layer), the green layer (G1 layer), or the blue layer (B1 layer) having the formulation shown in Table 1 above. ) Negative photosensitive resin solution was applied, dried and coated with negative photosensitive resin layers R1, B1, and G1 having a layer thickness of 1.2 μm, in the same manner as in Example 1. A color filter was prepared.
（実施例３） ：スペーサ及び液晶配向制御用突起
−転写シートの作製−
厚さ０．２μｍのゼラチン層が下塗りされた、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体（ＰＥＴ仮支持体）のゼラチン層の表面に、実施例１と同様に調製した処方Ｈ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥層厚２０μｍの熱可塑性樹脂層を塗設し、更にこの熱可塑性樹脂層上に実施例１と同様に調製した処方Ｂ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾繰層厚１．６μｍの中間層を塗設した。このように、熱可塑性樹脂層及び中間層が設けられた仮支持体の中間層上に、下記表３に示す処方よりなる透明層（Ａ１層）用のネガ型感光性透明樹脂溶液をさらに塗布、乾燥させ、層厚１．２μｍのネガ型感光性透明樹脂層Ａ１を塗設した。その後、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１上に更にポリプロピレン（厚さ１２μｍ）のカバーフィルムを圧着し、熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１が積層されてなる感光性転写シートＡ１を作製した。
(Example 3): Spacers and protrusions for controlling liquid crystal alignment-Production of transfer sheet-
A coating solution comprising Formula H1 prepared in the same manner as in Example 1 on the surface of a gelatin layer of a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support) to which a gelatin layer having a thickness of 0.2 μm was subbed. A thermoplastic resin layer having a dry layer thickness of 20 μm is applied, and a coating solution comprising the formulation B1 prepared in the same manner as in Example 1 is applied onto the thermoplastic resin layer, dried, and dried. An intermediate layer having a layer thickness of 1.6 μm was applied. Thus, the negative photosensitive transparent resin solution for transparent layers (A1 layer) which consists of a prescription shown in the following Table 3 was further applied on the intermediate layer of the temporary support provided with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer. Then, a negative photosensitive transparent resin layer A1 having a layer thickness of 1.2 μm was applied. Thereafter, a polypropylene (thickness: 12 μm) cover film is further pressure-bonded on the negative photosensitive transparent resin layer A1, and a thermoplastic transfer layer / intermediate layer / negative photosensitive transparent resin layer A1 is laminated. Sheet A1 was produced.
次に、上記とは別に厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体を用意し、そのＰＥＴ面に上記同様に前記処方Ｈ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾燥層厚２０μｍの熱可塑性樹脂層を塗設し、更に同様にこの熱可塑性樹脂層上に前記処方Ｂ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾繰層厚１．６μｍの中間層を塗設した。このように、熱可塑性樹脂層及び中間層が設けられた仮支持体の中間層上に、下記表４に示す処方よりなる透明層（Ｐ１層）用のネガ型感光性透明樹脂溶液をさらに塗布、乾燥させ、層厚４．０μｍのネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１を塗設した。その後、ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１上に更にポリプロピレン（厚さ１２μｍ）のカバーフィルムを圧着し、熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１が積層されてなる感光性転写シートＰ１を作製した。 Next, a polyethylene terephthalate film temporary support having a thickness of 75 μm is prepared separately from the above, and a coating liquid composed of the formulation H1 is applied to the PET surface in the same manner as described above and dried to dry a thermoplastic resin layer having a thickness of 20 μm. In the same manner, on the thermoplastic resin layer, a coating solution comprising the formulation B1 was applied and dried to coat an intermediate layer having a dry layer thickness of 1.6 μm. Thus, the negative photosensitive transparent resin solution for transparent layers (P1 layer) which consists of a prescription shown in the following Table 4 was further applied on the intermediate layer of the temporary support provided with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer. Then, a negative photosensitive transparent resin layer P1 having a layer thickness of 4.0 μm was applied. Thereafter, a polypropylene (thickness: 12 μm) cover film is further pressure-bonded onto the negative photosensitive transparent resin layer P1, and the thermoplastic resin layer / intermediate layer / negative photosensitive transparent resin layer P1 is laminated. Sheet P1 was produced.
上記において、感光性転写シートＡ１のＡ１層の光感度ｈ１と感光性転写シートＰ１のＰ１層の光感度ｈ２との光感度比ｈ１／ｈ２は１０となるように調整してある。 In the above, the light sensitivity ratio h1 / h2 between the light sensitivity h1 of the A1 layer of the photosensitive transfer sheet A1 and the light sensitivity h2 of the P1 layer of the photosensitive transfer sheet P1 is adjusted to be 10.
−スペーサ及び液晶配向制御用突起の作製−
これらの感光性転写シートを用いて、予めガラス基板（０，７ｍｍ厚のガラス）上に形成しておいたカラーフィルタ上に、実施例１と同様の露光装置による下記方法でスペーサと液晶配向制御用突起を形成した。
まず、予め形成されたカラーフィルタ上にＩＴＯ膜を２０Ω／□となるようにスパッタリングにより形成した。感光性転写シートＡ１のカバーフィルムを剥離し、露出したネガ型感光性透明樹脂層Ａ１の表面をＩＴＯ膜にラミネーター（ＶＰ−ＩＩ、大成ラミネータ（株）製）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）しながら貼り合わせ、続いて中間層とネガ型感光性透明樹脂層Ａ１との界面で剥離し、ガラス基板上に透明のネガ型感光性透明樹脂層Ａ１のみを転写した（工程Ａ）。引き続いて、感光性転写シートＰ１のカバーフィルムを剥離し、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１の表面に、露出したネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１が接するように上記と同様にして貼り合わせた後、仮支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、ガラス基板上にネガ型感光性透明樹脂層Ａ１／ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１／中間層／熱可塑性樹脂層となるように転写した（工程Ｂ）。
-Production of spacers and liquid crystal alignment control projections-
Using these photosensitive transfer sheets, a spacer and a liquid crystal alignment control are performed on a color filter previously formed on a glass substrate (a glass having a thickness of 0.7 mm) by the following method using an exposure apparatus similar to that in Example 1. Protrusions were formed.
First, an ITO film was formed on a previously formed color filter by sputtering so as to be 20 Ω / □. The cover film of the photosensitive transfer sheet A1 is peeled off, and the exposed surface of the negative photosensitive transparent resin layer A1 is pressed onto an ITO film using a laminator (VP-II, manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.) (0.8 kg) / Cm 2 ), bonding while heating (130 ° C.), followed by peeling at the interface between the intermediate layer and the negative photosensitive transparent resin layer A1, and only the transparent negative photosensitive transparent resin layer A1 on the glass substrate Was transferred (step A). Subsequently, the cover film of the photosensitive transfer sheet P1 is peeled off and bonded in the same manner as described above so that the exposed negative photosensitive transparent resin layer P1 is in contact with the surface of the negative photosensitive transparent resin layer A1. , Peeled off at the interface between the temporary support and the thermoplastic resin layer, and transferred onto the glass substrate so as to be a negative photosensitive transparent resin layer A1 / negative photosensitive transparent resin layer P1 / intermediate layer / thermoplastic resin layer (Step B).
次に、既述のように構成された露光装置により、波長４０５ｎｍのレーザ光で４ｍＪ／ｃｍ2、４０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光した（工程Ｃ）。その後、現像液ＰＤ２（富士写真フイルム（株）製）を用いて熱可塑性樹脂層及び中間層を除去した。この際、ネガ型感光性透明樹脂層は実質的に現像されていなかった。次いで、ＣＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いてネガ型感光性透明樹脂層の不要部を現像除去し、更にＳＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いて仕上げ処理（ブラシ処理）を行なうことによって（工程Ｄ）、ガラス基板上にネガ型感光性透明樹脂層Ａ１のみの透明パターン（液晶配向制御用突起部）と、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１及びＰ１が積層された透明パターン（スペーサ部）とを形成した。 Then, the configured exposure apparatus as described above, was exposed with a laser beam having a wavelength of 405nm at 4 mJ / cm 2, energy of 40 mJ / cm 2 (step C). Thereafter, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were removed using a developer PD2 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). At this time, the negative photosensitive transparent resin layer was not substantially developed. Next, unnecessary portions of the negative photosensitive transparent resin layer are developed and removed using CD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.), and finish processing (brush processing) using SD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). (Process D), a transparent pattern (projection part for liquid crystal alignment control) of only the negative photosensitive transparent resin layer A1, and the negative photosensitive transparent resin layers A1 and P1 are laminated on the glass substrate. A pattern (spacer part) was formed.
次いで、２４０℃で５０分間ベーキングし、ＩＴＯ膜上に高さ３．７μｍのスペーサと高さ１．０μｍの液晶配向制御用突起を形成した。 Subsequently, baking was performed at 240 ° C. for 50 minutes, and a spacer having a height of 3.7 μm and a protrusion for controlling liquid crystal alignment having a height of 1.0 μm were formed on the ITO film.
以上のように、高さ（厚み）の異なるスペーサ及び液晶配向制御用突起を簡易かつ同時に形成することができ、形成されたスペーサ及び液晶配向制御用突起は高精細であった。 As described above, spacers and liquid crystal alignment control protrusions having different heights (thicknesses) can be easily and simultaneously formed, and the formed spacers and liquid crystal alignment control protrusions have high definition.
（実施例４） ：スペーサ及び液晶配向制御用突起
実施例３において、「−転写シートの作製−」で用いたＰＥＴ仮支持体を下塗りが施されていない厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体に代え、この仮支持体の表面に熱可塑性樹脂層及び中間層を予め塗設せず直接、前記表３に示す処方よりなる透明層（Ａ１層）用のネガ型感光性樹脂溶液を塗布し、乾燥させて層厚１．２μｍのネガ型感光性透明樹脂層Ａ１を塗設するようにしたこと以外、実施例３と同様にして、スペーサ及び液晶配向制御用突起を形成した。
(Example 4): Spacer and projection for controlling liquid crystal alignment In Example 3, a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film temporary support that is not primed with the PET temporary support used in “-production of transfer sheet”. Instead of applying a negative photosensitive resin solution for the transparent layer (A1 layer) having the formulation shown in Table 3 directly on the surface of the temporary support without directly coating the thermoplastic resin layer and the intermediate layer in advance. Then, spacers and liquid crystal alignment control protrusions were formed in the same manner as in Example 3, except that the negative photosensitive transparent resin layer A1 having a layer thickness of 1.2 μm was coated.
（実施例５）
実施例３において、露光装置のファイバアレイ光源６６を４０５ｎｍのレーザ光と３６５ｎｍのレーザ光の出射が可能なように構成すると共に、「−スペーサ及び液晶配向制御用突起の作製−」の、２値のエネルギー量でレーザー露光する工程Ｃに代え、工程Ｂの後に露光装置によりネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１を波長４０５ｎｍのレーザ光で４０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光すると同時に、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１を波長３６５ｎｍのレーザ光で４ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光する（工程Ｅ）ようにしたこと以外、実施例３と同様にして、スペーサ及び液晶配向制御用突起を形成した。
なお、実施例３において、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１は３３０〜３９０ｎｍの波長領域に実質的な感度を有するように構成されており、ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１は、３３０〜４１５ｎｍの波長領域に実質的な感度を有するように構成されている。
(Example 5)
In the third embodiment, the fiber
In Example 3, the negative photosensitive transparent resin layer A1 is configured to have substantial sensitivity in the wavelength region of 330 to 390 nm, and the negative photosensitive transparent resin layer P1 has a wavelength of 330 to 415 nm. It is configured to have substantial sensitivity in the wavelength region.
現像後のガラス基板上には、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１のみの透明パターン（３６５ｎｍのレーザ光による硬化部；液晶配向制御用突起部）と、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１及びＰ１が積層された透明パターン（４０５ｎｍのレーザ光による硬化部；スペーサ部）とが形成された。 On the glass substrate after development, there are a transparent pattern of only the negative photosensitive transparent resin layer A1 (cured portion by 365 nm laser light; projection for controlling liquid crystal alignment), and negative photosensitive transparent resin layers A1 and P1. A laminated transparent pattern (cured portion by 405 nm laser beam; spacer portion) was formed.
本実施例でも、高さ（厚み）の異なるスペーサ及び液晶配向制御用突起を簡易かつ同時に形成することができ、形成されたスペーサ及び液晶配向制御用突起は高精細であった。 Also in this example, spacers and liquid crystal alignment control protrusions having different heights (thicknesses) can be easily and simultaneously formed, and the formed spacers and liquid crystal alignment control protrusions have high definition.
（実施例６） ：カラーフィルタ
−転写シートの作製−
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体（ＰＥＴ仮支持体）に、実施例１と同様の処方Ｈ１、処方Ｂ１よりなる塗布液を用いて、実施例１と同様にして熱可塑性樹脂層及び中間層を塗設した。
(Example 6): Color filter-Production of transfer sheet-
A 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support) is coated with a thermoplastic resin layer and an intermediate layer in the same manner as in Example 1, using the same coating solution consisting of Formula H1 and Formula B1 as in Example 1. Layer was applied.
次に、前記中間層の上に、実施例１における前記表２に示す処方よりなる赤色層（Ｒ２層）用、緑色層（Ｇ２層）用、又は青色層（Ｂ２層）用のネガ型感光性樹脂溶液をそれぞれ層厚１．２μｍとなるように塗布して、ネガ型感光性樹脂層Ｒ２，Ｂ２又はＧ２を塗設した。このとき、ＰＥＴ仮支持体／熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性樹脂層（Ｒ２、Ｂ２又はＧ２）の積層構造に構成されている。 Next, on the intermediate layer, a negative type photosensitive material for red layer (R2 layer), green layer (G2 layer), or blue layer (B2 layer) having the formulation shown in Table 2 in Example 1 is used. The photosensitive resin solution was applied to a layer thickness of 1.2 μm, and the negative photosensitive resin layer R2, B2 or G2 was applied. At this time, a laminated structure of a PET temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / negative photosensitive resin layer (R2, B2 or G2) is formed.
続いて、下記の処方Ｍ２なる第２中間層用の塗布液を調製し、これをネガ型感光性樹脂層（Ｒ２、Ｂ２又はＧ２）の各々の上に更に塗布し、乾燥させて、厚み１．０μｍの第２中間層を設けた。
〔第２中間層の処方Ｍ２〕
・ポリビニルアルコール … １３０部
（ＰＶＡ−２０５（鹸化率＝８０％）、（株）クラレ製）
・ポリビニルピロリドン … ９０部
（Ｋ−９０、ＧＡＦコーポレーション社製）
・フッ素系界面活性剤 … １０部
（サーフロンＳ−１３１、旭硝子（株）製）
・蒸留水 …３３５０部
Subsequently, a coating solution for the second intermediate layer having the following formulation M2 is prepared, and this is further applied on each of the negative photosensitive resin layers (R2, B2 or G2) and dried to obtain a thickness of 1 A second intermediate layer of 0.0 μm was provided.
[Second Intermediate Layer Formula M2]
Polyvinyl alcohol: 130 parts (PVA-205 (saponification rate = 80%), manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
Polyvinylpyrrolidone: 90 parts (K-90, manufactured by GAF Corporation)
・ Fluorosurfactant: 10 parts (Surflon S-131, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
・ Distilled water: 3350 parts
この第２中間層上に更に、実施例１における前記表１に示す赤色層（Ｒ１層）用、緑色層（Ｇ１層）用、又は青色層（Ｂ１層）用のネガ型感光性樹脂溶液をそれぞれ層厚１．２μｍとなるように塗布して、ネガ型感光性樹脂層Ｒ１，Ｂ１又はＧ１を塗設した。そして、塗設された各色のネガ型感光性樹脂層（Ｒ１，Ｂ１又はＧ１）上に更に、厚さ１２μｍのポリプロピレンフィルムを圧着し、カバーフィルムを設けた。
以上のようにして、ＰＥＴ仮支持体／熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性樹脂層（Ｒ２、Ｂ２又はＧ２）／第２中間層／ネガ型感光性樹脂層（Ｒ１、Ｂ１又はＧ１）の積層構造に構成された３種の感光性転写シートＲ，Ｂ，Ｇを作製した。
On the second intermediate layer, a negative photosensitive resin solution for the red layer (R1 layer), the green layer (G1 layer), or the blue layer (B1 layer) shown in Table 1 in Example 1 was further added. The negative photosensitive resin layer R1, B1, or G1 was applied so as to have a layer thickness of 1.2 μm. Then, a 12 μm-thick polypropylene film was further pressure-bonded onto the coated negative photosensitive resin layers (R1, B1, or G1) of the respective colors to provide a cover film.
As described above, PET temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / negative photosensitive resin layer (R2, B2 or G2) / second intermediate layer / negative photosensitive resin layer (R1, B1 or G1) The three types of photosensitive transfer sheets R, B, and G having a laminated structure were prepared.
上記において、感光性転写シートＲ，Ｂ，Ｇの、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の各ネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ１と、Ｒ２，Ｂ２，Ｇ２の各ネガ型感光性樹脂層の光感度ｈ２との、各色における光感度比ｈ１／ｈ２が１０となるように調整してある。 In the above, the photosensitivity h1 of each of the negative photosensitive resin layers R1, B1, and G1 of the photosensitive transfer sheets R, B, and G, and the photosensitivity h2 of each of the negative photosensitive resin layers R2, B2, and G2. The light sensitivity ratio h1 / h2 for each color is adjusted to be 10.
−露光装置の準備−
既述したように、図１〜図１７に示すように、４０５ｎｍのレーザ光の出射が可能なファイバアレイ光源６６と入射されたレーザビームを画像データに応じて変調する空間光変調素子であるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０とデータ処理部及びミラー駆動制御部を有し、ＤＭＤと繋がる図示しないコントローラとＤＭＤで反射されたレーザー光を被露光面に結像するレンズ系５４とを設けて構成され、図示しないコントローラにより制御して被露光面に対して所定方向と交差する方向に相対移動させて露光する露光ヘッド（本発明に係る露光ユニット）１６６を備えた露光装置を準備した。
-Preparation of exposure equipment-
As described above, as shown in FIGS. 1 to 17, a fiber
−カラーフィルタの作製−
上記より得た３種の感光性転写シートを用いて、次のようにしてカラーフィルタを作製した。
まず、感光性転写シートＲのカバーフィルムを剥離し、露出したネガ型感光性樹脂層Ｒ１の表面を透明なガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）にラミネーター（ＶＰ−ＩＩ、大成ラミネータ（株）製）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）しながら貼り合わせ、続いて仮支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、ガラス基板上にネガ型感光性樹脂層Ｒ１／第２中間層／ネガ型感光性樹脂層Ｒ２／中間層／熱可塑性樹脂層となるように転写した（工程ＡＢ）。
-Fabrication of color filter-
Using the three types of photosensitive transfer sheets obtained as described above, a color filter was produced as follows.
First, the cover film of the photosensitive transfer sheet R is peeled off, and the surface of the exposed negative photosensitive resin layer R1 is laminated on a transparent glass substrate (thickness 1.1 mm) by a laminator (VP-II, Taisei Laminator Co., Ltd.). ) With pressure (0.8 kg / cm 2 ) and heating (130 ° C.), followed by peeling at the interface between the temporary support and the thermoplastic resin layer, and negative photosensitive on the glass substrate. Transferring was performed so as to be resin layer R1 / second intermediate layer / negative photosensitive resin layer R2 / intermediate layer / thermoplastic resin layer (step AB).
次に、既述のように構成された露光装置により、波長４０５ｎｍのレーザ光で４ｍＪ／ｃｍ2、４０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光した（工程Ｃ）。露光は、１画素として４０ｍＪ／ｃｍ2での露光を２００×３００μｍの領域に、４ｍＪ／ｃｍ2での露光をその中央部（１００×２００μｍ）に行なった。その後、現像液ＰＤ２（富士写真フイルム（株）製）を用いて熱可塑性樹脂層及び中間層を除去した。この際、ネガ型感光性樹脂層は実質的に現像されていなかった。次いで、ＣＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いてネガ型感光性樹脂層の不要部を現像除去し、更にＳＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いて仕上げ処理（ブラシ処理）を行なうことによって（工程Ｄ）、ガラス基板上にネガ型感光性樹脂層Ｒ１のみの赤色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｒ１、第２中間層、及びネガ型感光性樹脂層Ｒ２が積層されてなる赤色パターン（透過表示部）とを形成した。 Then, the configured exposure apparatus as described above, was exposed with a laser beam having a wavelength of 405nm at 4 mJ / cm 2, energy of 40 mJ / cm 2 (step C). As the exposure, exposure at 40 mJ / cm 2 as one pixel was performed on a 200 × 300 μm region, and exposure at 4 mJ / cm 2 was performed on the central portion (100 × 200 μm). Thereafter, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were removed using a developer PD2 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). At this time, the negative photosensitive resin layer was not substantially developed. Next, unnecessary portions of the negative photosensitive resin layer are developed and removed using CD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.), and finish processing (brush processing) is further performed using SD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). By performing (Step D), a red pattern (reflection display portion) of only the negative photosensitive resin layer R1, a negative photosensitive resin layer R1, a second intermediate layer, and a negative photosensitive resin layer on the glass substrate. A red pattern (transmission display portion) formed by laminating R2 was formed.
引き続き、赤色パターンが形成されたガラス基板のパターン形成面側に、感光性転写シートＧを上記と同様にして貼り合わせると共に、剥離、露光、現像（工程ＡＢ〜Ｄ）を繰り返し行なって、ネガ型感光性樹脂層Ｇ１のみの緑色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｇ１、第２中間層及びネガ型感光性樹脂層Ｇ２が積層されてなる緑色パターン（透過表示部）とを形成した。さらに、感光性転写シートＢを用いて上記と同様の操作（工程ＡＢ〜Ｄ）を繰り返して、赤色パターン及び緑色パターンが形成されたガラス基板のパターン形成面側に更に、ネガ型感光性樹脂層Ｂ１のみの青色パターン（反射表示部）と、ネガ型感光性樹脂層Ｂ１、第２中間層及びネガ型感光性樹脂層Ｂ２が積層されてなる青色パターン（透過表示部）とを形成し、ＲＧＢよりなる反射・透過両用のカラーフィルタを得た。 Subsequently, the photosensitive transfer sheet G is bonded to the pattern forming surface side of the glass substrate on which the red pattern is formed in the same manner as described above, and peeling, exposure, and development (steps AB to D) are repeatedly performed to obtain a negative type. A green pattern (reflection display portion) of only the photosensitive resin layer G1 and a green pattern (transmission display portion) in which the negative photosensitive resin layer G1, the second intermediate layer, and the negative photosensitive resin layer G2 are laminated. Formed. Further, the same operation (steps AB to D) as described above is repeated using the photosensitive transfer sheet B, and the negative photosensitive resin layer is further formed on the pattern forming surface side of the glass substrate on which the red pattern and the green pattern are formed. A blue pattern (reflection display portion) of only B1 and a blue pattern (transmission display portion) formed by laminating the negative photosensitive resin layer B1, the second intermediate layer, and the negative photosensitive resin layer B2 are formed, and RGB Thus, a color filter for both reflection and transmission was obtained.
以上のように、表示上一画素をなす領域内に、各色ごとに部分的に厚みを異にして反射表示部と透過表示部とが設けられてなる色画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で構成されたカラーフィルタを簡便にかつ高い解像度で形成することができた。 As described above, it is composed of color pixels (R, G, B) in which a reflective display portion and a transmissive display portion are provided with a partially different thickness for each color within a region forming one pixel on the display. The formed color filter could be easily formed with high resolution.
（実施例７） ：スペーサ及び液晶配向制御用突起
−転写シートの作製−
厚さ０．２μｍのゼラチン層が下塗りされた、厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体（ＰＥＴ仮支持体）のゼラチン層の表面に、実施例１と同様の処方Ｈ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥層厚２０μｍの熱可塑性樹脂層を塗設し、更にこの熱可塑性樹脂層上に実施例１と同様の処方Ｂ１よりなる塗布液を塗布、乾燥させて乾繰層厚１．６μｍの中間層を塗設した。
(Example 7): Spacers and protrusions for controlling liquid crystal alignment-Production of transfer sheet-
A coating solution composed of the same formulation H1 as in Example 1 was applied to the surface of a gelatin layer of a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support) to which a 0.2 μm thick gelatin layer was subbed. Then, a thermoplastic resin layer having a dry layer thickness of 20 μm is applied, and a coating solution comprising the same formulation B1 as in Example 1 is applied onto the thermoplastic resin layer and dried to obtain a dry layer thickness of 1. A 6 μm intermediate layer was applied.
このように、熱可塑性樹脂層及び中間層が設けられた仮支持体の中間層上に、実施例３における前記表４に示す処方よりなる透明層（Ｐ１層）用のネガ型感光性透明樹脂溶液をさらに塗布、乾燥させ、層厚４．０μｍのネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１を塗設した。その後、このネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１上に、実施例６における前記処方Ｍ２よりなる第２中間層用の塗布液を塗布し、乾燥させて、厚み１．０μｍの第２中間層を設置した。次に、実施例３における前記表３に示す処方よりなる透明層（Ａ１層）を乾燥層厚１．２μｍにて設けた。その後、透明層上に厚さ１２μｍのポリプロピレンフィルムを圧着し、カバーフィルムを設けた。
以上のようにして、ＰＥＴ仮支持体／熱可塑性樹脂層／中間層／ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１／第２中間層／ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１の積層構造に構成された感光性転写シートを作製した。
In this way, on the intermediate layer of the temporary support provided with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer, a negative photosensitive transparent resin for a transparent layer (P1 layer) having the formulation shown in Table 4 in Example 3 above. The solution was further applied and dried, and a negative photosensitive transparent resin layer P1 having a layer thickness of 4.0 μm was applied. Thereafter, a coating solution for the second intermediate layer composed of the formulation M2 in Example 6 is applied onto the negative photosensitive transparent resin layer P1 and dried to install a second intermediate layer having a thickness of 1.0 μm. did. Next, a transparent layer (A1 layer) having the formulation shown in Table 3 in Example 3 was provided at a dry layer thickness of 1.2 μm. Thereafter, a polypropylene film having a thickness of 12 μm was pressure-bonded on the transparent layer to provide a cover film.
As described above, the photosensitivity configured in the laminated structure of the PET temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / negative photosensitive transparent resin layer P1 / second intermediate layer / negative photosensitive transparent resin layer A1. A transfer sheet was prepared.
上記において、感光性転写シートのＡ１層の光感度ｈ１と感光性転写シートのＰ１層の光感度ｈ２との光感度比ｈ１／ｈ２が１０となるように調整してある。 In the above, the light sensitivity ratio h1 / h2 between the light sensitivity h1 of the A1 layer of the photosensitive transfer sheet and the light sensitivity h2 of the P1 layer of the photosensitive transfer sheet is adjusted to be 10.
−スペーサ及び液晶配向制御用突起の作製−
上記より得た感光性転写シートを用いて、予めガラス基板（０，７ｍｍ厚のガラス）上に形成しておいたカラーフィルタ上に、実施例１と同様の露光装置を用いた下記方法によりスペーサと液晶配向制御用突起を形成した。
-Production of spacers and liquid crystal alignment control projections-
Using the photosensitive transfer sheet obtained above, spacers were formed on a color filter previously formed on a glass substrate (0,7 mm thick glass) by the following method using the same exposure apparatus as in Example 1. And liquid crystal alignment control protrusions were formed.
まず、予め形成されたカラーフィルタ上にＩＴＯ膜を、２０Ω／□となるようにスパッタリングにより形成した。感光性転写シートのカバーフィルムを剥離し、露出したネガ型感光性透明樹脂層Ａ１の表面をＩＴＯ膜にラミネーター（ＶＰ−ＩＩ、大成ラミネータ（株）製）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）しながら貼り合わせた後、仮支持体を熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、ガラス基板上にネガ型感光性透明樹脂層Ａ１／第２中間層／ネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１／中間層／熱可塑性樹脂層となるように転写した（工程ＡＢ）。 First, an ITO film was formed on a previously formed color filter by sputtering so as to be 20 Ω / □. The cover film of the photosensitive transfer sheet is peeled off, and the exposed surface of the negative photosensitive transparent resin layer A1 is pressurized with an ITO film using a laminator (VP-II, manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd.) (0.8 kg / cm 2 ) and heating (at 130 ° C.), the temporary support is peeled off at the interface with the thermoplastic resin layer, and the negative photosensitive transparent resin layer A1 / second intermediate layer / negative is formed on the glass substrate. It was transferred so as to be a mold type photosensitive transparent resin layer P1 / intermediate layer / thermoplastic resin layer (step AB).
次に、既述のように構成された露光装置により、波長４０５ｎｍのレーザ光で４ｍＪ／ｃｍ2、４０ｍＪ／ｃｍ2のエネルギー量にて露光した（工程Ｃ）。その後、現像液ＰＤ２（富士写真フイルム（株）製）を用いて熱可塑性樹脂層及び中間層を除去した。この際、ネガ型感光性透明樹脂層は実質的に現像されていなかった。次いで、ＣＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いてネガ型感光性透明樹脂層の不要部を現像除去し、更にＳＤ１（富士写真フイルム（株）製）を用いて仕上げ処理（ブラシ処理）を行なうことによって（工程Ｄ）、ガラス基板上にネガ型感光性透明樹脂層Ａ１のみの透明パターン（液晶配向制御用突起部）と、ネガ型感光性透明樹脂層Ａ１、第２中間層、及びネガ型感光性透明樹脂層Ｐ１が積層された透明パターン（スペーサ部）とを形成した。 Then, the configured exposure apparatus as described above, was exposed with a laser beam having a wavelength of 405nm at 4 mJ / cm 2, energy of 40 mJ / cm 2 (step C). Thereafter, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were removed using a developer PD2 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). At this time, the negative photosensitive transparent resin layer was not substantially developed. Next, unnecessary portions of the negative photosensitive transparent resin layer are developed and removed using CD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.), and finish processing (brush processing) using SD1 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). (Step D), the transparent pattern (projection part for liquid crystal alignment control) of only the negative photosensitive transparent resin layer A1 on the glass substrate, the negative photosensitive transparent resin layer A1, the second intermediate layer, and A transparent pattern (spacer part) in which the negative photosensitive transparent resin layer P1 was laminated was formed.
次いで、２４０℃で５０分間ベーキングし、ＩＴＯ膜上に高さ４．７μｍのスペーサと高さ１．０μｍの液晶配向制御用突起を形成した。 Subsequently, baking was performed at 240 ° C. for 50 minutes to form a 4.7 μm high spacer and a 1.0 μm high liquid crystal alignment control protrusion on the ITO film.
以上のように、高さ（厚み）の異なるスペーサ及び液晶配向制御用突起を簡易かつ同時に形成することができ、形成されたスペーサ及び液晶配向制御用突起は高精細であった。 As described above, spacers and liquid crystal alignment control protrusions having different heights (thicknesses) can be easily and simultaneously formed, and the formed spacers and liquid crystal alignment control protrusions have high definition.
１０Ａ…光透過性基板
１４…画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、カラーフィルタ
１４Ａ…画素部（透過表示部）
１４Ｂ…画素部（反射表示部）
５０…デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５４…レンズ系
６６…ファイバアレイ光源
１６６…露光ヘッド（本発明に係る露光ユニット）
10A: Light transmissive substrate 14: Pixel (R, G, B),
14B ... Pixel part (reflection display part)
50 ... Digital micromirror device (DMD)
54 ...
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