JP4704496B2 - 色分割光透過構造物用光反応型配合物および色分割光透過構造物 - Google Patents
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Description
過構造物用光反応型配合物、この光反応型配合物を用いた色分割光透過構造物、および色
分割光透過構造物の製造方法に関する。
法により製造されており、この投影露光式パターン転写法では、色分割光透過構造物用光
反応型配合物(以下、単に光反応型配合物と略称する場合がある。)をコア材上に膜形成
する膜形成工程が行われる。一般的にこの膜形成工程では、液体滴下式膜形成法が用いら
れる。この液体滴下式膜形成法による膜形成方法は、固定されたコア材上に光反応型配合
物を適量滴下した後、上記コア材を回転させ、この回転により生じる遠心力を利用してコ
ア材全体に光反応型配合物を行き渡らせ、光反応型配合物を硬化する方法である。このよ
うな液体滴下式膜形成法による膜形成方法では、コア材上に実際硬化された光反応型配合
物の量は、コア材上に滴下された光反応型配合物の量の数パーセント程度である。すなわ
ち、残りの光反応型配合物は、遠心力でコア材から飛び出してしまい、コア材の外へ飛び
出した光反応型配合物は、廃液として採取され、産業廃棄物として処分されていた。これ
は、光反応型配合物がコア材の外へ飛び出す際には、微小な粒状の状態であるため、雰囲
気中の水分およびごみ等と吸着し、このような水分およびごみ等の影響から採取された後
の光反応型配合物の液性変化を無視できないからである。また、有色層等の有色粒状物浮
遊法等により浮遊された材料に関しては、結合等が起こる等の問題もあった。
る。光反応型配合物は、通常高分子重合体、単量体、および開始剤等を含有しているもの
が用いられ、露光によりこれらの材料を重合させることにより膜を形成する。この際、高
分子重合体を重合に寄与させることによって、膜強度等を向上させる観点等から、高分子
重合体の側鎖に炭素−炭素二重結合を導入する場合がある。このような場合、通常エポキ
シ基を有する化合物の、エポキシ基を開環させることにより、側鎖に炭素−炭素二重結合
を導入するのであるが、この際、同時にアルコール性遊離基が導入される。しかしながら
、このような高分子重合体中のアルコール性遊離基は、光反応型配合物が吸湿した際、水
分子と水素結合等をすることによって、高分子重合体や有色粒状物が結合する一因となる
と考えられるのである。
の削減、資源の有効利用、材料効率および廃液による環境汚染等の観点から好ましくなか
った。
は、光反応型配合物の廃液が供給される粘度調整タンクと、粘度調整タンクに対して媒液
を供給する媒液タンクと、粘度調整タンク内の光反応型配合物液の粘度を測定する粘度計
と、粘度計の測定結果および上記粘度調整タンク内の光反応型配合物液の温度に基づいて
光反応型配合物液の樹脂濃度を算出し、算出した樹脂濃度と予め設定された樹脂濃度との
差に基づいて光反応型配合物液に供給する媒液量を決定する制御部と、粘度調整された光
反応型配合物の異物を除去するフィルタとを有することを特徴とする光反応型配合物処理
装置が開示されている。
容して再生する再生容器と、再生容器内の光反応型配合物から媒液成分を蒸発させて媒液
成分の一部分を除去する媒液除去装置と、媒液除去装置の作動を制御する制御装置とを備
え、制御装置が、光反応型配合物の粘度が有効利用可能な目標粘度になるまで、光反応型
配合物から媒液成分を除去するように媒液除去装置を作動させることを特徴する光反応型
配合物調整システムが開示されている。
、その固体含有量が膜形成組成物として使用するに適するように調製される。その後で、
粒子および汚染物質が溶液から除去される。次に、その光反応型配合物が支持体上に膜形
成されるために有効利用される技術が開示されている。
する方法では、有効利用が不可能な場合も多かった。
色分割光透過構造物用光反応型配合物、さらにはその光反応型配合物を用いた色分割光透
過構造物等の提供が望まれている。
重合体、単量体および開始剤を少なくとも含有する色分割光透過構造物用光反応型配合物
であって、上記色分割光透過構造物用光反応型配合物の固形分中における上記高分子重合
体に含まれるアルコール性遊離基が、0.1mmol/g〜2.5mmol/gの範囲内
であることを特徴とする色分割光透過構造物用光反応型配合物を提供する。
記光反応型配合物が吸湿した際等に、光反応型配合物中に含まれた水分子と高分子重合体
のアルコール性遊離基とによる水素結合等によって高分子重合体や有色粒状物が結合しな
いものとすることが可能となるのである。これにより、例えば上記光反応型配合物を、液
体滴下式延伸装置等により透明コア材上に膜形成した後、採取された色分割光透過構造物
用再生光反応型配合物(以下、再生光反応型配合物と略称する場合がある。)としての有
効利用を可能とすることができる。
離基が上記範囲内であることにより、上記再生光反応型配合物を、色分割光透過構造物を
構成する色分割光透過構造物構成層とした際に、高分子重合体等の結合等がなく、浮遊性
がよいことから、明暗性がよく、また一定の模様を形成する際に未硬化の光反応型配合物
の除去が容易であることから、非常に鮮明な一定の模様の形成が可能な光反応型配合物と
することが可能となるからである。
であることにより、アルコール性遊離基を多く有することに起因する水分子による高分子
重合体の結合等がなく、浮遊性がよいことから、明暗性がよく、また一定の模様を形成す
る際に未硬化の光反応型配合物の除去が容易であることから、非常に鮮明な一定の模様の
色分割光透過構造物構成層を有する色分割光透過構造物とすることが可能となる。
光反応型配合物が吸湿環境下に置かれた際等に、吸湿した光反応型配合物中に含まれる水
分子とアルコール性遊離基との水素結合等によって複数の高分子重合体が結合する等の不
具合がおこらないものとすることができる。よって、本発明によれば、上記光反応型配合
物中の高分子重合体の種類を選択し、選択した高分子重合体を用いて光反応型配合物を調
製する光反応型配合物調製工程を有することにより、その後の色分割光透過構造物製造工
程において、一度コア材上に膜形成された後に採取された再生光反応型配合物を、再び色
分割光透過構造物の製造に用いることが可能となり、低コストで色分割光透過構造物を製
造することが可能となるからである。
ることにより、上記光反応型配合物が吸湿した際等に、光反応型配合物中に含まれた水分
子と高分子重合体のアルコール性遊離基とによる水素結合等によって高分子重合体や有色
粒状物が結合することを防ぐことが可能となるのである。これにより、例えば上記光反応
型配合物を、液体滴下式延伸装置等により透明コア材上に膜形成した後、採取された色分
割光透過構造物用再生光反応型配合物(以下、再生光反応型配合物と略称する場合がある
。)としての再利用を可能とすることができる。
合物、もしくは再生光反応型配合物、その光反応型配合物もしくは再生光反応型配合物を
用いた色分割光透過構造物、および色分割光透過構造物の製造方法に関するものである。
以下、それぞれについて詳細に説明する。
まず、本発明の光反応型配合物について説明する。本発明の光反応型配合物は、アルコ
ール性遊離基を有する高分子重合体、単量体および開始剤を少なくとも含有する色分割光
透過構造物用光反応型配合物であって、上記色分割光透過構造物用光反応型配合物の固形
分中における上記高分子重合体に含まれるアルコール性遊離基が、0.1mmol/g〜
2.5mmol/gの範囲内であることを特徴とするものである。
に用いられるものである。ここで、本発明でいう色分割光透過構造物を構成する色分割光
透過構造物構成層とは、例えば有色層、高分子可塑性光遮断膜、透明層および間隔保持用
突起物形成用光反応型配合物等をいうこととする。
配合物をコア材上に適量滴下した後、コア材を回転させることにより、遠心力によって均
一な膜を形成する液体滴下式膜形成法等により形成される。この際、余分な光反応型配合
物は遠心力によって、コア材外へはじき出され、採取される。このような光反応型配合物
は、遠心力によりはじき出される際に、細かい液滴となることから、空気中の水分を吸湿
しやすく、採取された光反応型配合物の浮遊性等に問題があるとして、従来産業廃棄物と
して処分されていた。これにより、材料効率の低さ、コストの増大、廃棄物による環境汚
染等の問題があった。
水分子が、水素結合等によって光反応型配合物中の高分子重合体のアルコール性遊離基と
結合し、複数の高分子重合体を結合させることや、またこの水素結合により、有色粒状物
浮遊法の場合、有色粒状物は周囲に高分子重合体が位置することにより、浮遊されている
が、この周囲の高分子重合体の高分子重合体鎖が上記水分子の作用によって浮遊粒子内で
収縮したり、隣接浮遊粒子内間で相互に結合すること等により、有色粒状物同士の距離が
近くなり、有色粒状物が結合すること等が推測される。
とにより、上記液体滴下式膜形成法等により、色分割光透過構造物構成層が形成された際
に、コア材外へはじき出された光反応型配合物の吸湿による影響を防ぐことができ、採取
された光反応型配合物を有効利用することが可能となるのである。
型配合物における固形物中において0.1mmol/g〜2.5mmol/gの範囲内、
中でも0.1mmol/g〜0.7mmol/gの範囲内、特に0.1mmol/g〜0
.5mmol/gの範囲内であることが好ましい。これにより、例えば液体滴下式膜形成
法による色分割光透過構造物構成層の形成時に、色分割光透過構造物のコア材外へはじき
出された光反応型配合物を、採取した場合でも、有色粒状物や高分子重合体等の結合を防
ぐことができ、再生光反応型配合物として用いることが可能となるからである。
り計算される値である。
高分子重合体中のアルコール性遊離基の量が上述した所定の量以下であれば、その組成等
は特に限定されるものではないが、他に、例えば媒液や有色粒状物等を含有していてもよ
い。
物とした際の光反応型配合物の固形分中において、高分子重合体中に含まれるアルコール
性遊離基の量が所定の範囲内となるものである。このような高分子重合体は、光反応型配
合物として用いられることから、主鎖として、アクリル酸もしくはメタクリル酸等の酸を
有する単量体が重合されたものであり、アルコール性遊離基を有するものであれば特に限
定されるものではない。このようなアルコール性遊離基を有するものとしては、例えばグ
リシジルメタクリレート等のエポキシ系アクリレート等が側鎖に開環重合したものを挙げ
ることができる。
体が重合したものであってもよく、これらのエステル系の単量体としては、例えばε−カ
プロラクタム変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート
、フェノキシポリエチレンアクリレート、エチレンオキサイト変性ノニルフェノールアク
リレート、アルキルフェノールポリエチレングリコールアクリレート、エチレン及びプロ
ピレンオキサイト変性フェノールアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2
−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピルアクリレー
ト、カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、2−アクリロイルオキシエチルハ
イドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、2−
アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、β−アクリロイルオ
キシエチルハイドロジェンサクシネート、2−アクリロイルオキシエチル2−ヒドロキシ
エチルハイドロゲンフタレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ラ
ウリルアクリレート、アルキルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリルアクリレ
ート、イソアミルアクリレート、エチレンオキサイト変性ラウリルアクリレート、2−メ
トキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアク
リレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、メトキシトリエチレングリコ
ールアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアク
リレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、イソボニルアクリレート、シ
クロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、
エチレンオキサイト変性ジシクロペンテニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアク
リレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ブチレングリコールモノビニルエーテル
、アクリロイルモルホリンや、上記アクリレートのメタクリレート等が挙げられる。
リウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹
脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂等を含有していてもよい。
量%〜40重量%の範囲内で用いることが好ましい。
単量体としては、具体的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエ
チルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロー
ルアクリレート、グリシジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、
イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、
メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリル
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート
、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールアクリレート、
1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、2,2−ジメチロールプロパンジアク
リレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グ
リセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエ
チル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート
、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジ
アクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリアクリレート、2,2,4−トリメチ
ル−1,3−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、1,10−デカン
ジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、
上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、1−ビニル−2−ピロリドン、2−ヒドロキシエチルアクリロイル
ホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレー
ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、3−ブタンジオールジアクリレート
、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒ
ドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチ
レンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート
、N−ビニル−2−ピロリドン、ビスフェノールA−エチレンオキサイド変性ジアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパン
プロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性ト
リアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレート単量体、および、これらのアク
リレート基をメタクリレート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーに
アクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有す
るオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポ
キシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマ
ー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタ
クリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合
させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタク
リレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポ
リウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレ
ート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタ
クリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタクリレート基
を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が好ましい例
として挙げることができる。
に30重量%〜40重量%の範囲内であることが好ましい。
ンゾフェノン、ミヒラーケトン、N,N´テトラメチル−4,4´−ジアミノベンゾフェ
ノン、4−メトキシ−4´−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4´−ジエチルアミノ
ベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾ
インメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベン
ゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、2−(o−ク
ロロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−
4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル
)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−
ジフェニルイミダゾール2量体、2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、2−ベ
ンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、2−トリ
クロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−
5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−
5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾー
ル化合物、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−S−トリア
ジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1
,3−ブタジエニル)−S−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−
メトキシスチリル−S−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリク
ロロメチル−S−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス
−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフト−1−イル)−4,
6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン等のハロメチル−S−トリアジン系化合物
、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−〔4−
(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパノン、1,2−ベンジル−2−ジメ
チルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,1−ヒドロキシ−シク
ロヘキシル−フェニルケトン、イルガキュアー369(チバガイギー社製)、イルガキュ
アー651(チバガイギー社製)、イルガキュアー907(チバガイギー社製)、イルガ
キュアー184(チバガイギー社製)等の開始剤が挙げられる。本発明では、これらの開
始剤を単独で、または、2種以上を混合して使用することができる 本発明においては、
中でもイルガキュアー184(チバガイギー社製)、イルガキュアー369(チバガイギ
ー社製)、イルガキュアー907(チバガイギー社製)を好ましい例として挙げることが
できる。
重量%〜20重量%の範囲内であることが好ましい。
類によって加えられる有色粒状物等の他の成分を含むことができる。
くは浮遊させ、かつ所定の粘性とすることができる媒液であれば特に限定されるものでは
ない。具体的には、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、3−メトキシ−1−ブチル
アセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、
トルエン、キシレン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸3−メトキシブチル
、3−エトキシプロピオン酸エチル、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタン等を挙
げることができる。
とができる界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオ
キシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエ
チレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエ
チレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂
肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、3級アミン変性ポリウレタン類等を挙げる
ことができる。
油脂化学工業社製)、メガファックF171, F172, F173(商品名、大日本インキ化学工業社
製)、フロラードFc403, Fc431(商品名、住友スリーエム社製)、ソルスパース13240, 2
0000, 24000GR, 26000, 28000, 33500(商品名、アビジア社製)、Disperbyk 111, 161,
162, 163, 164, 182, 2000, 2001(商品名、ビッグケミー社製)、アジスパーPB711, PB4
11, PB111, PB821, PB822(商品名、味の素ファインテクノ社製)等を挙げることができ
る。
は、さらに、有色粒状物が用いられ、これを浮遊させることに有色層用光反応型配合物と
することができる。本発明において使用可能な有機有色粒状物を下記表1および表2に示
す。
色鉛、亜鉛黄、ベンガラ、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アン
バー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
形成する場合には、遮光性粒状物を添加することにより、本発明の光反応型配合物を用い
てブラックマトリクスを形成することが可能となる。具体的に遮光性粒状物としては、カ
ーボン微粒子、金属酸化物、無機有色粒状物、有機有色粒状物等を挙げることができる。
次に、本発明の再生光反応型配合物について説明する。本発明の再生光反応型配合物は
、少なくとも高分子重合体、単量体および開始剤を含有し、かつ色分割光透過構造物を製
造する際に、少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された再生光反応型配合物
であって、上記再生光反応型配合物の固形分中の、上記高分子重合体に含まれるアルコー
ル性遊離基が、所定の範囲内であることを特徴とするものである。
えば液体滴下式延伸装置により、コア材上に膜形成された後に採取された再生光反応型配
合物であっても、再生光反応型配合物中の高分子重合体が再生光反応型配合物中に吸湿さ
れた水分子の影響を受ける可能性が少なく、膜とした際に、浮遊性がよいことから、明暗
性がよく、一定の模様を形成する際に未硬化の光反応型配合物の除去が容易であることか
ら、非常に鮮明な一定の模様を形成することが可能となるからである。
遊離基は、2.5mmol/g以下、好ましくは0.1mmol/g〜2.5mmol/
gの範囲内、中でも0.1mmol/g〜0.7mmol/gの範囲内、特に0.1mm
ol/g〜0.5mmol/gの範囲内であることが好ましい。なお、アルコール性遊離
基の量は、組成から理論値により計算される値である。
おいて用いられ採取されたものであってもよく、その回数には特に制限はない。
よび開始剤を含むものであれば特に限定されるものではない。これらの組成等に関しては
、上記「A.色分割光透過構造物用光反応型配合物」の欄で説明したものと同様であるの
で、ここでの説明は省略する。
次に、本発明の色分割光透過構造物について説明する。本発明の色分割光透過構造物は
、上述した光反応型配合物もしくは再生光反応型配合物を用いた場合(以下、第一の態様
とする)と、色分割光透過構造物構成層中のアルコール性遊離基の量が所定の範囲内であ
る場合(以下、第二の態様とする)との二つの態様がある。
ら、上述したように、水分子の影響を受ける可能性が低く、浮遊性がよく平滑な色分割光
透過構造物構成層を有する色分割光透過構造物とすることが可能となる。
層、ブラックマトリクス、透明層、間隔保持用突起物等をいうものである。以下、それぞ
れの態様についてわけて説明する。
まず、本発明の色分割光透過構造物における第一の態様について説明する。本発明の色
分割光透過構造物における第一の態様は、上記「A.色分割光透過構造物用光反応型配合
物」の欄で説明した光反応型配合物、もしくは上記「B.色分割光透過構造物用再生光反
応型配合物」を用いたことを特徴とするものである。
ることにより、上述したように、吸湿等により受ける影響を小さいものとすることができ
、例えば液体滴下式延伸装置等により、色分割光透過構造物構成層を形成する際に、色分
割光透過構造物のコア材外へはじき出された光反応型配合物を、採取して再び用いること
が可能となり、低コストな色分割光透過構造物とすることが可能となるのである。
有色層とを少なくとも有するものであれば特に限定はされないが、通常、有色層の他に、
ブラックマトリクスや透明層等が積層されてなるものである。
形成する有色層用光反応型配合物として用いられてもよく、ブラックマトリクスを形成す
るブラックマトリクス用光反応型配合物として用いられてもよく、また透明層を形成する
透明層用光反応型配合物、間隔保持用突起物を形成する間隔保持用突起物用光反応型配合
物等として用いられてもよい。以下、本態様の色分割光透過構造物を構成するコア材、有
色層、ブラックマトリクス、その他の構成について説明する。
本態様の色分割光透過構造物に用いられるコア材は、通常色分割光透過構造物に用いら
れるコア材を用いることが可能であり、このようなコア材としては、例えばコア材、ガラ
スフィルム、合成樹脂コア材、合成樹脂フィルム等を用いることができ、耐熱性、平滑性
、および透光性に優れたものであることが好ましい。
通常、色分割光透過構造物における有色層は、単色からなるものや、複数色からなるも
のが種々の一定の模様で形成されるものであり、本態様においても同様である。
透過構造物用光反応型配合物」または「B.色分割光透過構造物用再生光反応型配合物」
の欄で説明した有色粒状物を含有する光反応型配合物とすることが好ましく、これにより
光反応型配合物が吸湿した場合にも、有色粒状物の浮遊性等が変化する可能性が低く例え
ば有色層形成の際に、液体滴下式延伸装置等により、上記のコア材外へはじき出された光
反応型配合物を、採取して再び有色層を形成する光反応型配合物として用いることが可能
となる。これにより、環境面およびコスト面において有利に有色層を形成することができ
る。
本態様においては、ブラックマトリクスが形成されていてもよい。このようなブラック
マトリクスは、クロム等の金属薄膜からなるものであってもよく、樹脂からなるものであ
ってもよい。樹脂からなるブラックマトリクスとする場合には、ブラックマトリクスを形
成するブラックマトリクス用光反応型配合物として、上述した遮光性粒状物を含有する光
反応型配合物もしくは再生光反応型配合物を用いることが可能である。
タリング法、真空蒸着法等により、厚み1000Å〜2000Å程度のクロム等の金属薄
膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成することができる。
本態様における色分割光透過構造物においては、有色層およびブラックマトリクスが積
層されているだけでなく、透明層、間隔保持用突起物等が設けられていてもよい。このよ
うな透明層および間隔保持用突起物においても、上述した光反応型配合物もしくは再生光
反応型配合物を用いて形成することができる。これによりコストの削減、資源の有効利用
、材料効率および廃液による環境的負荷の低下等といった好ましい効果をさらに得ること
ができる。
次に、本発明の色分割光透過構造物における第二実施態様について説明する。本発明の
色分割光透過構造物における第二の態様は、アルコール性遊離基が所定の範囲内である色
分割光透過構造物構成層を有することを特徴とする場合である。
範囲内であることにより、上述したように、アルコール性遊離基および水分子の水素結合
等による色分割光透過構造物構成層を形成する光反応型配合物中の高分子重合体の結合等
がなく、浮遊性のよい、平滑な面が形成された色分割光透過構造物構成層を有する色分割
光透過構造物とすることが可能となる。
〜1.8mmol/gの範囲内であることが好ましい。この場合のアルコール性遊離基の
量は、組成から理論値により計算される値である。
模様状に形成された有色層とを少なくとも有するものであれば特に限定はされないが、有
色層の他にも、ブラックマトリクスや透明層等が積層されていてもよく、その材料や形成
方法等は、上述した第一の態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
次に、本発明の色分割光透過構造物の製造方法について説明する。本発明の色分割光透
過構造物の製造方法は、少なくとも高分子重合体、単量体および開始剤を含有する光反応
型配合物の固形分中における、上記高分子重合体に含まれるアルコール性遊離基の含有量
が、所定の範囲内となるように高分子重合体を選択し、選択された高分子重合体と、上記
単量体と、上記開始剤とを混合して光反応型配合物を調製する光反応型配合物調製工程と
、上記光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造する色分割光透過構造物製造工
程とを有することを特徴とする方法である。
を選択することにより、光反応型配合物が吸湿した際等の高分子重合体の結合等を防ぐこ
とが可能であることから、一度コア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物を
、再び色分割光透過構造物の製造に用いることが可能となり、低コストで色分割光透過構
造物を製造することが可能となるのである。以下、本発明の各工程について説明する。
まず、本発明の色分割光透過構造物の製造方法における光反応型配合物調製工程につい
て説明する。本発明の色分割光透過構造物の製造方法における光反応型配合物調製工程は
、少なくとも高分子重合体、単量体および開始剤を含有する光反応型配合物の固形分中に
おける、上記高分子重合体に含まれるアルコール性遊離基の含有量が、所定の範囲内とな
るように高分子重合体を選択し、選択された高分子重合体と、上記単量体と、上記開始剤
とを混合して光反応型配合物を調製する工程である。
の範囲内となるように高分子重合体を選択する点に大きな特徴を有するものである。具体
的な選択の基準としては、光反応型配合物を再生光反応型配合物として利用した場合に、
含有される水分による不具合が生じない程度のアルコール性遊離基の含有量を所定の値と
するものであり、これ以下の含有量である高分子重合体を選択するものである。水酸基の
含有量と含有される水分により不具合が生じるか否かの関係は、予め光反応型配合物の系
に応じて実験を行い、決定される。本発明においては、このように予め行われた実験の値
に応じて上記所定の値を決定し、この値に基づいてその系に適応する種類の高分子重合体
から、用いる高分子重合体を選択し、これを用いる点に特徴を有するのである。
アルコール性遊離基が、0.1mmol/g〜2.5mmol/gの範囲内、中でも0.
1mmol/g〜0.7mmol/gの範囲内、特に0.1mmol/g〜0.5mmo
l/gの範囲内である高分子重合体を選択することが好ましい。この範囲内の水酸基を含
有する高分子重合体を選択することにより、種々の系の光反応型配合物において、これを
再生光反応型配合物として用いた場合に、水分に起因する問題が生じる可能性を極めて少
なくすることができるからである。
成からの理論値により行われる。
高分子重合体を含有し、さらに単量体および開始剤を含有するものであれば、その他の組
成等は特に限定されるものではなく、その光反応型配合物が用いられる色分割光透過構造
物構成層の種類に応じて決定されるものである。例えば本工程で選択される光反応型配合
物が有色層に用いられる場合には、上記高分子重合体の他に、単量体、有色粒状物、開始
剤等を含有するものとすることができる。
より調製されるものであり、具体的には、上述した高分子重合体、単量体および開始剤を
混合して溶解させることにより光反応型配合物を調製し、これに必要に応じて有色粒状物
等を添加する方法が用いられる。
次に、本発明の色分割光透過構造物の製造方法における色分割光透過構造物製造工程に
ついて説明する。本発明における色分割光透過構造物製造工程は、上述した光反応型配合
物調製工程により調製された光反応型配合物を用いて、色分割光透過構造物を製造する製
造工程である。
図1(a)に示すように、コア材1上にブラックマトリクス用光反応型配合物2を硬化す
る。このブラックマトリクス用光反応型配合物2は、光反応型配合物調製工程において光
反応型配合物に含有される高分子重合体成分中のアルコール性遊離基が所定の範囲内とさ
れた光反応型配合物に遮光性粒状物が含有されてなる光反応型配合物である。
って形成されたマスク3を介してパターン露光する。このようにしてパターン露光された
ブラックマトリクス用光反応型配合物2を現像・洗浄することにより、図1(b)に示す
ように一定の模様状に形成されたブラックマトリクス4を得る。
するコア材1上に、有色層用光反応型配合物5を膜形成する。この有色層用光反応型配合
物5は、上述した光反応型配合物調製工程において選択された、アルコール性遊離基含有
量が所定の範囲内の高分子重合体が用いられた光反応型配合物中に、形成する有色層の色
に応じた有色粒状物が浮遊されている光反応型配合物である。この有色層用光反応型配合
物5に、有色層の一定の模様に沿って形成されたマスク3'を介してパターン露光する。
このようにしてパターン露光された有色層用光反応型配合物5を現像・洗浄することによ
り、図1(d)に示すように、一定の模様状に形成された有色層5'が得られる。
繰り返すことにより、図1(e)に示すように、3色からなる有色層5'を形成すること
ができる。
応型配合物を膜形成し、透明層6を形成する。本発明においては、この透明層6において
も、上述した光反応型配合物を用いて形成することができる。
を膜形成し、この間隔保持用突起物用光反応型配合物7に、間隔保持用突起物の一定の模
様に沿って形成されたマスク3''を介してパターン露光する。このようにしてパターン露
光された間隔保持用突起物用光反応型配合物7を現像・洗浄することにより、間隔保持用
突起物用光反応型配合物7は一定の模様状に形成され、図1(h)に示すように、間隔保
持用突起物7'を得ることができる。
合物に、各々の色分割光透過構造物構成層の必要に応じて有色粒状物または遮光性粒状物
等が浮遊している光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造することができる。
したがって、これらの色分割光透過構造物構成層を形成する際に、従来は廃棄処分されて
いた光反応型配合物を再生光反応型配合物として用いることができるので、大幅に材料の
無駄を少なくすることができる。従って、材料効率の向上に効果があり、コストダウンを
図ることができる。また、環境面においても、廃棄物を少なくすることができることから
、環境に対する負荷を小さくすることができるのである。さらに、上述したように光反応
型配合物中のアルコール性遊離基の量が所定の範囲内であることから、例えば吸湿した場
合等においても、光反応型配合物が水分子の影響を受ける可能性が低く、浮遊性が悪化す
ること等が少ないことから、浮遊性がよいことから明暗性がよく、また一定の模様を形成
する際に未硬化の光反応型配合物の除去が容易であることから、非常に鮮明な一定の模様
の構成層を形成することが可能となるのである。
色分割光透過構造物」の欄で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な
作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
表3に示す配合にしたがって、有色粒状物、添加剤、および媒液を秤量し混合した。混
合後、ジルコニアビーズ(昭和シェル石油社製、商品名:ミクロハイカZ Z300)を
加え、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製、商品名:PAINT SHAKER)にて3時間浮遊し有
色粒状物浮遊液A、B、C、D,およびEを得た。
[高分子重合体合成例1]
合成槽にベンジルメタクリル酸(BzMA)を42.5重量部、メタクリル酸(MA)
を26重量部、メタクリル酸メチル(MMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル(DMDG)を230重量部仕込み、均一に攪拌し溶解させた後に2,2−ア
ゾビス(2−メチルブチロニトリル)を4重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒
素気流下、85℃で2時間攪拌しさらに100℃で1時間反応させた。さらに得られた溶
液に、グリシジルメタクリレート(GMA)を25.5重量部、トリエチルアミンを0.
5重量部、およびハイドロキノンを0.1重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、目的
とする共重合樹脂溶液1(固形分40%)を得た。得られた樹脂のアルコール性遊離基量
は、1.8mmol/gであった。
合成槽にベンジルメタクリル酸(BzMA)を29重量部、メタクリル酸(MA)を3
2.2重量部、メタクリル酸メチル(MMA)を2.8重量部、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル(DMDG)を230重量部を仕込み、均一に攪拌し溶解させた後に2,
2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を4重量部添加し、均一に溶解させた。その
後、窒素気流下で85℃で2時間攪拌し、さらに100℃で1時間反応させた。さらに得
られた溶液にグリシジルメタクリレート(GMA)を36.0重量部、トリエチルアミン
を0.5重量部およびハイドロキノンを0.1重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、
目的とする共重合樹脂溶液2(固形分40%)を得た。得られた樹脂のアルコール性遊離
基量は、2.55mmol/gであった。
下記の表4に示す配合に沿って光反応型配合物を調製した。高分子重合体として共重合
樹脂溶液1を用いたものを光反応型配合物aとし、共重合樹脂溶液2を用いたものを光反
応型配合物bとした。
下記の表5に示す配合にしたがって、実施例1〜3、および比較例1〜3の有色層用光
反応型配合物を調製した。
と、硬化物である有色層とした場合の水酸基含有量を下記の表6にまとめる。
上記有色層用光反応型配合物の実施例1〜3および比較例1〜3を、それぞれ厚み1.
1mmのコア材(旭硝子株式会社製AL材)上に所定量滴下し、スピン膜形成した。スピ
ンにより飛び散った液を採取し、固形分を調整し、ろ過を行って、有色層用再生光反応型
配合物を得た。固形分は光反応型配合物を任意の量を精秤し70℃中で媒液を蒸発させた後
の重量から計算して求めた。ろ過は、孔径2.5μmの日本ミリポア製 AN25(47m
mディスクタイプ)を加圧型ろ過器にセットし、圧力0.10MPaで行った。
スパッタリングによりブラックマトリックスが形成された透明コア材上に、上記有色層
光反応型配合物の実施例1〜3および比較例1〜3、さらにそれぞれに対応する有色層再
生光反応型配合物を所定量滴下し、スピンコーティングにより均一に膜形成し、膜形成膜
を形成した。この膜形成膜から100μmの距離にフォトマスクを配置しプロキシミリア
ライナーにより2.0kWの超高圧水銀ランプを用いて有色層の形成領域に相当する領域
に10秒間紫外線を照射した。
、未硬化部分を除去した。その後、コア材を200℃の雰囲気下で30分間放置すること
により、有色層の一定の模様を形成した。
(1)浮遊性
実施例1〜3および比較例1〜3の有色層用光反応型配合物の平均粒子径を動的光散乱
法(大塚電子社製:FPAR−1000(商品名))により測定した。それぞれの採取前
後、すなわち有色層用光反応型配合物と有色層用再生光反応型配合物との平均粒子径の変
化計算した。結果を表7にまとめる。表中、○は変化量が100nm未満であることを示
し、×は変化量が100nm以上であることを示す。
上記「6.色分割光透過構造物の調製」において、紫外線を照射せずアルカリ現像した
。その後、コア材上に付着した残留物を目視で確認し採取前後、すなわち有色層用光反応
型配合物と有色層用再生光反応型配合物との変化で評価した。結果を表7にまとめる。表
中、○は両者で残留物の度合いが変化ないことを示し、×は有色層再生光反応型配合物に
おいて残留物が増加したことを示す。
偏向板(日東電工社製、商品名:NPF−G1220DU)を平行に配置し、この間に
、上記「6.色分割光透過構造物の調製」で得た色分割光透過構造物を挟み、一方から光
を当てて透過光の輝度を測定した。その後偏向板を90°回転させて同様に透過光の輝度
を測定した。測定後、平行輝度と垂直輝度の比を計算し明暗性とした。測定は、実施例1
〜3および比較例1〜3と、それぞれの有色層用再生光反応型配合物とを用いて形成した
色分割光透過構造物を用いて行った。採取前後の明暗性の差、すなわち有色層用光反応型
配合物を用いた色分割光透過構造物と有色層用再生光反応型配合物を用いた色分割光透過
構造物との明暗性の差を計算した。結果を表7にまとめる。表中○は明暗性差が100以
内であることを示し、×は明暗性差が100以上であることを示す。
Claims (2)
- アルコール性遊離基を有する高分子重合体、有色粒状物、単量体および開始剤を少なくとも含有し、固形分中における前記高分子重合体に含まれるアルコール性遊離基が、0.1mmol/g〜2.5mmol/gの範囲内である色分割光透過構造物用光反応型配合物を調製する工程と、
前記色分割光透過構造物用光反応型配合物を用い、コア材上に膜形成した後、前記膜に用いられなかった前記色分割光透過構造物用光反応型配合物を採取する工程と
を有することを特徴とする色分割光透過構造物用再生光反応型配合物の製造方法。 - アルコール性遊離基を有する高分子重合体、有色粒状物、単量体および開始剤を少なくとも含有し、固形分中における前記高分子重合体に含まれるアルコール性遊離基が、0.1mmol/g〜2.5mmol/gの範囲内である色分割光透過構造物用光反応型配合物を調製する工程と、
前記色分割光透過構造物用光反応型配合物を用い、コア材上に膜形成した後、前記膜に用いられなかった前記色分割光透過構造物用光反応型配合物を採取する工程と、
前記採取された色分割光透過構造物用光反応型配合物を用いて、色分割光透過構造物を製造する工程と
を有することを特徴とする色分割光透過構造物の製造方法。
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