我公司・彩色光阻剂的开发历史

彩色光阻剂的开发历程

我公司（东洋油墨）大约在30年前就已开始致力于彩色滤光片用RGB着色剂（彩色光阻剂）的开发了。1983年开始正型聚酰亚胺系光阻的开发。之后，在1990年用于液晶面板等的批量生产线之后，引领了主流的负型光阻的开发。

图1　彩色光阻剂的开发历史

进入90年代，大型电视机需求增长，液晶面板厂家为更新换代，努力推进玻璃基板（G）尺寸的大型化。在这种开发竞争中，为了提高液晶的成品率（良品率）降低成本，大的玻璃基板更为有利。因此，随着玻璃基板的大型化，我公司全力提高彩色光阻剂的要求性能（涂膜，感光度，涂层工艺）。2001年起，台湾开始G5产品，现在已能提供G10大型基板用产品，有望大大提高液晶面板的量产性能。另外，为了提高产品的功能性，还开发高对比型，高亮度型，染料型的光阻。能够应对任何薄型显示器的彩色化。

图2　玻璃基板的尺寸变迁

彩色光阻剂的开发秘史

我公司于1988年左右开始正式将彩色光阻剂的制造实行事业化。开发的契机是在80年代初期，在以前的客户要求下，共同开发光阻油墨。之后，随着液晶电视和IT机器的増产，在2000年建设守山工厂之前，在位于东京，板桥的工厂一角悄悄进行了研究。接下来，研究所增配了1名老员工和2名新人。

刚刚启动之初，拥有彩色滤光片相关知识的只有１名人员，开发工作完全是摸着石头过河一步一步走过来的。当时，彩色滤光片的制造方法也尚处在开发过程中，现在占据主流的，除了“颜料光阻法”以外，还研讨了“染色法”，“ PI蚀刻法”，“ 电沉积法”，“ 印刷法”等各种制造方法。当初，与染色法相比，颜料光阻法的彩色滤光片的对比度非常差，原因在于颜料粒子所引起的光的散射比较严重。为此，通过对颜料进行细微化处理，细化粒子，开发出了能够实现高对比度的方法。

表1　1980年代彩色滤光片的制造方法

另外，开发初期阶段，仅仅是将彩色光阻剂固定在玻璃基板上，就非常艰难。为使其固定在玻璃基板上，曾经采用过在光阻剂层上涂布聚乙烯醇作为隔氧层之后，再进行紫外线曝光，显影，形成图案等阶段。由于多出的涂布隔氧膜的工序耗费大量的时间和成本，有客户就要求“可否省掉这道工序？”按照当时的常识，在直接接触空气的环境下对光阻剂进行曝光是不可能的。经历了无数次的失败，通过调整光引发剂的种类和配兑量，终于成功地将涂膜固定在了玻璃基板上。此项技术至今还继续用在彩色滤光片的制造上。

进入90年代后，随着液晶面板的大型化和増产，彩色光阻剂的产量也实现了飞跃般的提升。从1996年到2005年约10年的时间里，事业利润也增加了约10倍。2000年，为制造彩色光阻剂，建设了守山工厂，最终成长为公司的骨干事业。此时，国内的电机厂家都在不约而同地开发液晶电视的新商品。在这一形势下，电视机用彩色滤光片也每年都会开发新产品等，对产品的规格要求也提高了。

其中就要求高对比度（明暗差）。为此，需要减小颜料粒子的尺寸，降低光的散射。另一方面，还存在粒子越细小，分散就越难，光阻也就越发不稳定等缺陷。为此，我公司为了实现更鲜明，更鲜艳的画面，着手革新分散技术，开发容易通过光的新颜料。一边继续试错，一边推进支持各种高度需求的彩色光阻剂的开发。

之后，日本国内液晶电视的需求下降，而中国大陆和台湾地区，韩国等亚洲诸国的需求则在増加。大尺寸的玻璃基板工厂相继増建，生产据点也向海外转移。与此同时，日本国内对新型ON芯片用彩色光阻剂的需求则在上升。通过配置在智能手机和数码相机等多用途・多功能的产品上，彩色光阻剂也要求进一步提高功能。