KR20080077396A - 컬러필터용 격벽의 제조 방법, 컬러필터용 격벽 부착 기판,표시 소자용 컬러필터, 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정, 및 액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 이격하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정을 갖는 컬러필터용 격벽의 제조 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 컬러필터용 격벽을 구비하는 기판, 상기 기판 및 착색 화소부를 구비하는 표시 소자용 컬러필터와 그 제조 방법, 및, 상기 표시 소자용 컬러필터를 구비하는 표시장치와 그 제조 방법을 제공한다.

컬러필터, 격벽, 표시 소자, 표시장치

Description

컬러필터용 격벽의 제조 방법, 컬러필터용 격벽 부착 기판, 표시 소자용 컬러필터, 및 표시장치{METHOD FOR PRODUCING PARTITION WALL FOR COLOR FILTER, SUBSTRATE WITH PARTITION WALL FOR COLOR FILTER, COLOR FILTER FOR DISPLAY ELEMENT, AND DISPLAY}

본 발명은 컬러필터용 격벽의 제조 방법, 컬러필터용 격벽 부착 기판, 표시 소자용 컬러필터, 및 표시장치에 관한 것이고, 상세하게는 노광에 의해 패턴 형성을 행하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법, 및 이것을 이용해서 얻어진 컬러필터용 격벽 부착 기판, 액정표시소자용 컬러필터, 및 액정표시장치에 관한 것이다.

표시장치용 컬러필터는, 예를 들면, 유리 등의 기판 상에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등의 도트상 화상을 매트릭스상에 배치하고, 도트상으로 형성된 화상과 화상의 사이를 블랙 매트릭스 등의 이격벽으로 격리한 구조를 갖는다.

컬러필터를 제작하는 방법에는 종래부터, (1)염색법, (2)인쇄법, (3)착색한 감광성 수지액의 도포, 노광, 및 현상해서 착색된 패턴형상을 형성하는 방법(착색 레지스트법; 예를 들면, 특허문헌 1참조), (4)가지지체 상에 형성된 패턴 화상을 순차, 최종 또는 가짜 기재 상에 전사하는 방법, (5)착색한 감광성 수지액을 미리 가지지체 상에 도포해서 감광성 착색층을 형성해 두고, 이 감광성 착색층을 최종 또는 가짜 기재 상에 직접 전사하고, 노광하고, 현상해서 착색된 패턴형상을 형성하는 방법(전사법)이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2참조). 또한, 잉크젯법을 사용하는 방법(예를 들면, 특허문헌 3참조)도 알려져 있다.

이것들의 방법 중, 상기 착색 레지스트법은 위치 정밀도 높게 컬러필터를 제작할 수 있지만, 감광층 수지액의 도포에 손실이 많아서, 비용적으로는 유리하다고 말할 수 없다. 또한, 단지 상기 잉크젯법만으로는 수지액의 손실이 적어서 비용적으로 유리하지만, 위치 정밀도가 좋은 화소를 얻는 것이 어려운 경향이 있다.

상기에 대응하여, 블랙 매트릭스를 착색 레지스트법으로 형성하고, 그 후에 ＲＧＢ 등의 착색 패턴(화소)을 잉크젯법을 이용해서 형성하는 방법이 제안되어 있다. 그런데, 형성된 블랙 매트릭스의 단면형상 중, 기재 윗쪽의 기판면에서 벗어난 상단이나 그 에지부가, 현상후의 제조 과정에서 둥글고 완만한 형상으로 변화되기 쉽고, 나중에 각 색의 잉크가 블랙 매트릭스 사이에 타적되었을 경우에 선행해서 형성된 블랙 매트릭스를 타고넘어, 인접하는 화소 사이에서 혼색을 일으켜버리고, 혼색을 일으켰을 때에는 표시 품위는 저하한다.

이러한 현상에 관련하여 블랙 매트릭스와 부여된 잉크의 사이에서 서로 튕기는 성질을 갖게 하는 방법, 및, 블랙 매트릭스로 둘러싸진 영역의 잉크 젖음성을 높이는 방법에 관한 개시가 있다(예를 들면, 특허문헌 4∼6참조).

특허문헌 1: 일본 특허공개 평 1-152449호 공보

특허문헌 2: 일본 특허공개 소 61-99102호 공보

특허문헌 3: 일본 특허공개 평 8-227012호 공보

특허문헌 4: 일본 특허공개 평 6-347637호 공보

특허문헌 5: 일본 특허공개 평 7-35915호 공보

특허문헌 6: 일본 특허공개 평 10-142418호 공보

그러나, 상술한 종래의 방법에서는 특수한 소재가 필요하거나, 또는 블랙 매트릭스로 둘러싸여진 영역의 표면 에너지를 향상시키기 위한 표면개질처리가 필요해서, 비용적으로 과제가 있는 것 이외에, 혼색과는 다르게 발생하는 표시 품위의 저하, 특히 흰 표시, 검은 표시의 경우에 붉은 색을 띠는 표시가 되어버리는 불량도 있다.

본 발명은 상기에 비추어 이루어진 것이다. 기판면과 비접촉한 모서리부(에지)가 선예한 격벽을 형성할 수 있는 컬러필터용 격벽의 제조 방법 및 이것에 의해 얻어진 컬러필터용 격벽 부착 기판, 및 혼색이 없고 색상이 양호하고 높은 표시 품위의 액정표시소자용 컬러필터 및 액정표시장치를 제공한다.

즉, 본 발명은 (1) 기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정; 및 액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 이격하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정을 포함하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법을 제공한다.

어떤 바람직한 실시형태 (2)에 있어서, 상기 제조 방법은 상기 노광에 사용하는 광원이 레이저광인 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 실시형태 (3)에 있어서, 상기 제조 방법 (1) 및 (2)은 상기 격벽 패턴의 적어도 일부에 발잉크성(ink-repellent)을 부여하는 발잉크 처리 공정을 더욱 포함한다.

더욱 바람직한 실시형태 (4)에 있어서, 상기 제조 방법 (1)∼(3)은 상기 발잉크 처리 공정이 플라즈마 처리인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 (5) 상기 (1)∼(4)의 제조 방법에 의해 격벽 패턴을 형성해서 제작된 컬러필터용 격벽 부착 기판을 제공한다.

또한, 본 발명은 (6) 상기 (5)의 컬러필터용 격벽 부착 기판과, 상기 컬러필터용 격벽 부착 기판의 격벽사이의 오목부에 잉크젯법에 의해 액적을 부여해서 형성된 착색 화소부를 갖는 표시 소자용 컬러필터를 제공한다.

더욱, 본 발명은 (7) 상기 (6)의 표시 소자용 컬러필터를 구비한 표시장치를 제공한다.

발명의 효과

본 발명에 따르면, 기판면과 비접촉한 모서리부(에지)가 선예한 격벽을 형성할 수 있는 컬러필터용 격벽의 제조 방법 및 이것에 의해 얻어진 컬러필터용 격벽 부착 기판, 및 혼색이 없고 색상이 양호하고 높은 표시 품위의 표시 소자용 컬러필터 및 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 격리벽의 단면형상을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2a는 컬러필터의 패턴으로서 델타 배열을 나타내는 도이다.

도 2b는 컬러필터의 패턴으로서 격자 또는 스트라이프 구조배열을 나타내는 도이다.

부호의 설명

1: 이격벽 2: 기판

이하, 본 발명의 컬러필터용 격벽의 제조 방법에 대해서 상세하게 설명하는 동시에, 상기 제조 방법에 의해 얻어진 컬러필터용 격벽 및 이것을 사용한 표시 소자용 컬러필터 및 표시장치에 대해서도 상술한다.

컬러필터용 격벽의 제조 방법

본 발명의 컬러필터용 격벽(이하, 간단히 「이격벽」으로 하는 경우가 있다.)의 제조 방법은 기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정(이하, 「층형성 공정」으로 하는 경우가 있다) 및 형성된 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상함으로써, 액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 격리하는 격벽 패턴을 형성하는 공정(이하, 「패턴 형성 공정」으로 하는 경우가 있다)을 적어도 갖고, 필요에 따라서, 베이킹 처리하는 등의 다른 공정을 준비해서 구성할 수 있다.

조도는 피노광체 위의 광의 조도이며, 구체적으로는 일반적인 조도계(예를 들면 ＵＶ-M10-S, ＵＶ-350(모두 상품명, (주) 오크제작소제))을 노광 초점부에 설치해서 노광을 행함으로써 계측할 수 있다.

층형성 공정

층형성 공정에서는 기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성한다. 본 공정에서 형성되는 감광성 수지층은 최종적으로 이격벽을 구성하는 층이다.

감광성 수지층은 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함해서 이루어지고, 필요에 따라서 다른 성분을 사용해서 구성할 수 있다. 이 감광성 수지층은, 예를 들면, 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 적어도 포함하는 감광성 수지조성물을 기판 상에 부여하는 방법(바람직하게는 감광성 수지조성물을 도포하는 도포법)이나, 후술의 감광성 전사재료를 이용해서 감광성 수지층을 기판 상에 전사하는 방법(전사법)에 의해 형성할 수 있다.

감광성 수지층을 도포형성하는 방법(도포법)에 의한 경우, 도포는 액을 토출하는 부분에 슬릿상의 구멍을 갖는 슬릿상 노즐 또는 슬릿 코터를 사용해서 행하는 것이 바람직하다.

구체적으로는 일본 특허공개 2004-89851호 공보, 일본 특허공개 2004-17043호 공보, 일본 특허공개 2003-170098호 공보, 일본 특허공개 2003-164787호 공보, 일본 특허공개 2003-10767호 공보, 일본 특허공개 2002-79163호 공보, 일본 특허공 개 2001-310147호 공보 등에 기재된 슬릿상 노즐, 및 슬릿 코터가 바람직하게 사용할 수 있다. 그 밖의 예로서, 스피너, 휠러, 롤러 코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 와이어바 코터, 압출기 등의 도포기를 이용해서 행하도록 해도 좋다.

전사법에 의한 경우, 후술하는 감광성 전사재료를 사용하고, 가지지체 상에 막 형상으로 형성된 감광성 수지층을 기판면에 가열 및/또는 가압한 롤러, 또는 평판으로 압착 또는 가열 압착함으로써 붙이고, 더욱 가지지체를 박리해서 감광성 수지층을 전사함으로써, 감광성 수지층을 형성할 수 있다.

구체적으로는 일본 특허공개 평 7-110575호 공보, 일본 특허공개 평 11-77942호 공보, 일본 특허공개 2000-334836호 공보, 일본 특허공개 2002-148794호 공보에 기재된 적층기 및 적층 방법에 의해 행할 수 있다. 또한, 감광성 전사재료 및 전사법에 의한 전사에 관한 상세에 대해서는 후술한다.

감광성 수지층의 층두께로서는 감광성 수지조성물의 고형분 및 형성하는 이격벽의 높이에 의존하고, 특히 한정되는 것이 아니지만, 일반적으로 1∼12μm이 바람직하고, 1.5∼12μm이 보다 바람직하고, 1.8∼8μm이 더욱 바람직하고, 2.0∼6.0μm이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 감광성 수지층 및 감광성 수지조성물은 바람직하게는 광학농도가 높은 농색의 층 또는 조성물이며, 바람직한 광학농도는 2.0∼10.0이다. 보다 바람직한 광학농도는 2.5∼6.0이며, 특히 바람직하게는 3.0∼5.0이다. 또한, 감광성 수지층 및 감광성 수지조성물은 후술과 같이 바람직하게는 광개시계로 경화시키기 때문에, 노광 파장 (일반적으로는 자외영역)에 대한 광학농도도 중요하며, 값으로서는 2.0∼10.0이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5∼6.0이며, 가장 바람직하게는 3.0∼5.0이다. 상기 범위내이면, 중합 경화가 양호해져, 소망 형상의 이격벽을 형성할 수 있다. 농색의 성질은 후술하는 염료, 안료 등의 각종 색재료 또는 각 형태의 탄소 또는 이것들의 조합으로 이루어지는 재료를 이용해서 부여할 수 있고, 흑색이 가장 많다.

감광성 수지조성물, 감광성 수지층

이하, 감광성 수지조성물, 및 이것을 이용해서 이루어지는 감광성 수지층의 구성 성분에 대해서 상술한다.

라디칼 중합성 모노머

본 발명에 있어서의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물은 라디칼 중합성 모노머의 적어도 일종을 함유한다. 후술의 광중합개시제로부터의 활성종의 작용을 받아서 경화하고, 패턴을 형성할 수 있다.

라디칼 중합성 모노머로서는 다관능성 모노머가 바람직하고, 상기 다관능성 모노머는 1종 단독으로 또는 다른 모노머와 조합시켜서 사용할 수 있다.

다관능성 모노머의 구체적인 예로서는 t-부틸 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 2-에틸-2-부틸-프로판디올 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 폴리옥시에틸화 트리메티롤프로 판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 1,4-디이소프로페닐벤젠, 1,4-디히드록시벤젠 디(메타)아크릴레이트, 데카메틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 스티렌, 디알릴푸마레이트, 트리멜리트산 트리알릴 , 라우릴(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 아미드, 크실릴렌비스 (메타)아크릴 아미드 등을 들 수 있다.

또한, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기를 갖는 화합물과, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트의 반응물도 들 수 있다.

상기 중, 특히 바람직한 것은 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트이다.

라디칼 중합성 모노머의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 있어서의 함유량으로서는 층 또는 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여, 5∼80질량％가 바람직하고, 10∼70질량％가 특히 바람직하다. 상기 함유량이 상기 범위내이면, 광경화후의 알칼리 현상액에 대한 내성을 확보하는데도 유효하다.

광중합개시제

본 발명에 있어서의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물은 광중합개시제의 적어도 일종을 함유한다. 광중합개시제는 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 조사에 의해, 상기 라디칼 중합성 모노머의 중합을 개시하는 활 성종을 발생하는 화합물이며, 공지의 화합물 중에서 적당히 선택할 수 있다.

예를 들면, 트리할로메틸기 함유 화합물, 아크리딘계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비스이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 디아조계 화합물 등을 들 수 있다.

구체적으로는 일본 특허공개 2001-117230공보에 기재된 트리할로메틸기가 치환한 트리할로메틸옥사졸 유도체 또는 s-트리아진 유도체, 미국 특허 제4239850호 명세서에 기재된 트리할로메틸-s-트리아진 화합물, 미국 특허 제4212976호 명세서에 기재된 트리할로메틸옥사디아졸 화합물 등의 트리할로메틸기 함유 화합물;

9-페닐아크리딘, 9-피리질아크리딘, 9-피라지닐아크리딘, 1,2-비스(9-아크리디닐)에탄, 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판, 1,4-비스(9-아크리디닐)부탄, 1,5-비스(9-아크리디닐)펜탄, 1,6-비스(9-아크리디닐)헥산, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,8-비스(9-아크리디닐)옥탄, 1,9-비스(9-아크리디닐)노난, 1,10-비스(9-아크리디닐)데칸, 1,11-비스(9-아크리디닐)운데칸, 1,12-비스(9-아크리디닐)도데칸 등의 비스(9-아크리디닐)알칸 등의 아크리딘계 화합물;

6-(p-메톡시페닐)-2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 6-[p-(N, N-비스(에톡시카르보닐메틸)아미노)페닐]-2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 그 외, 9,10-디메틸벤즈페나진, 미힐러 케톤, 벤조페논/미힐러 케톤, 헥사아릴비스이미다졸/메르캅토벤즈이미다졸, 벤질디메틸케탈, 티옥산톤/아민, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비스이미다졸 등을 들 수 있다.

상기 중, 트리할로메틸기 함유 화합물, 아크리딘계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비스이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물에서 선택되는 적어도 일종이 바람직하고, 트리할로메틸기 함유 화합물 및 아크리딘계 화합물에서 선택되는 적어도 일종이 특히 바람직하다. 트리할로메틸기 함유 화합물, 아크리딘계 화합물은 범용성에서 또한 저렴한 점에서도 유용하다.

특히 바람직한 것은 상기 트리할로메틸기 함유 화합물로서는 2-트리클로로메틸-5-(p-스티릴스티릴)-1,3,4-옥사디아졸, 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸이며, 상기 아크리딘계 화합물로서는 9-페닐아크리딘이며, 상기 트리아진계 화합물로서는 6-[p-(N, N-비스(에톡시카르보닐메틸)아미노)페닐]-2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진이며, 상기 벤조페논계 화합물로서는 미힐러 케톤이며, 상기 비이미다졸계 화합물로서는 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4' ,5,5'-테트라페닐-1,2'-비스이미다졸이다.

상기 광중합개시제는 1종 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다.

광중합개시제의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 있어서의 총량으로서는 층 또는 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여, 0.1∼20질량％이 바람직하고, 0.5∼10질량％이 특히 바람직하다. 상기 총량이 상기 범위내이면, 광경화 효율이 높아서 단시간으로 경화할 수 있고, 현상시에 형성된 화상 패턴이 결핍하거나, 패턴 표면의 거칠음이 발생하는 일도 없다.

광중합개시제는 수소공여체를 병용해서 구성되어도 좋다. 수소공여체로서는 감도를 보다 양호화할 수 있는 점에서, 이하에 정의하는 메르캅탄계 화합물, 아민계 화합물 등이 바람직하다. 여기에서, 「수소공여체」는 노광에 의해 상기 광중합개시제로부터 발생한 라디칼에 대하여, 수소원자를 공여할 수 있는 화합물을 말한다.

상기 메르캅탄계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 해서 상기 모핵에 직접 결합한 메르캅토기를 1개이상, 바람직하게는 1∼3개, 더욱 바람직하게는 1∼2개 갖는 화합물(이하, 「메르캅탄계 수소공여체」라고 한다.)이다.

또한, 상기 아민계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 해서 상기 모핵에 직접 결합한 아미노기를 1개 이상, 바람직하게는 1∼3개, 더욱 바람직하게는 1∼2개 갖는 화합물(이하, 「아민계 수소공여체」라고 한다.)이다.

또한, 수소공여체는 메르캅토기와 아미노기를 동시에 갖고 있어도 좋다.

상기의 메르캅탄계 수소공여체의 구체예로서는 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조이미다졸, 2,5-디메르캅토-1,3,4-티아디아졸, 2-메르캅토-2,5-디메틸아미노피리진 등을 들 수 있다. 이것들의 중, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸이 바람직하고, 특히 2-메르캅토벤조티아졸이 바람직하다.

상기의 아민계 수소공여체의 구체예로서는 4, 4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4, 4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 4-디메틸아미노벤조산, 4-디메틸 아미노벤조니트릴 등을 들 수 있다. 이것들 중, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하고, 특히 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다.

상기 수소공여체는 1종 단독이어도 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있고, 형성된 화상이 현상시에 기판상에서 탈락하기 어렵고, 또한 강도 및 감도도 향상시킬 수 있는 점에서, 1종 이상의 메르캅탄계 수소공여체와 1종 이상의 아민계 수소공여체를 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 메르캅탄계 수소공여체와 아민계 수소공여체의 조합의 구체예로서는 2-메르캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 2-메르캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-메르캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 2-메르캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다. 보다 바람직한 조합은 2-메르캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-메르캅토벤조옥사졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이며, 특히 바람직한 조합은 2-메르캅토벤조티아졸/4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이다.

상기 메르캅탄계 수소공여체와 아민계 수소공여체를 조합시켰을 경우의, 메르캅탄계 수소공여체(M)과 아민계 수소공여체(A)의 질량비(M:A)는 보통 1:1∼1:4가 바람직하고, 1:1∼1:3이 보다 바람직하다.

상기 수소공여체의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 있어서의 총량으로서는 층 또는 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여, 0.1∼20질량％이 바람직하고, 0.5∼10질량％이 특히 바람직하다.

바인더

본 발명에 있어서의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물은 바인더의 적어도 일종을 함유한다.

바인더로서는 측쇄에 카르복실산기나 카르복실산 염기 등의 극성기를 갖는 폴리머가 바람직하다. 그 예로서는 일본 특허공개 소 59-44615호 공보, 일본 특허공고 소 54-34327호 공보, 일본 특허공고 소 58-12577호 공보, 일본 특허공고 소 54-25957호 공보, 일본 특허공개 소 59-53836호 공보, 및 일본 특허공개 소 59-71048호 공보에 기재된 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레인산 공중합체, 부분 에스테르화 말레인산 공중합체 등을 들 수 있다.

또한, 측쇄에 카르복실산기를 갖는 셀룰로오스 유도체도 들 수 있다. 더욱, 수산기를 갖는 폴리머에 환상산무수물을 부가한 것도 바람직하게 사용할 수 있다.

특히 바람직한 예로서, 미국 특허 제4139391호 명세서에 기재된 벤질(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴산의 공중합체나, 벤질(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 다른 모노머의 다원 공중합체를 들 수 있다. 이것들의 극성기를 갖는 바인더는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 통상의 막형성성의 폴리머와 병용하는 조성물의 상태로 사용하도록 해도 좋다.

바인더의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 있어서의 함유량으로서는 층 또는 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여, 10∼50질량％이 바람직하고, 20∼40질량％이 보다 바람직하다.

색재료

본 발명에 있어서의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물은 색재료의 적어도 일종을 함유한다. 색재료를 함유함으로써 소망의 색으로 이루어진 가시화상을 형성할 수 있다.

색재료로서는 일본 특허공개 2005-17716호 공보의 단락번호[0038]∼[0054]에 기재된 안료 및 염료나, 일본 특허공개 2004-361447호 공보의 단락번호[0068]∼[0072]에 기재된 안료나, 일본 특허공개 2005-17521호 공보의 단락번호[0080]∼[0088]에 기재된 착색제를 바람직하게 사용할 수 있다.

그 중에서도, 유기안료, 무기안료, 염료 등이 바람직하고, 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물에 차광성이 요구될 경우는 카본블랙, 티탄 카본, 산화 티탄, 4산화철 등의 금속산화물 분말, 금속황화물 분말, 금속 분말 등의 차광제, 및 빨강, 파랑, 녹색 등의 안료의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 공지의 착색제(염료, 안료)을 사용할 수 있다. 흑색의 색재료의 예로서는 카본블랙, 티탄 카본, 산화철, 산화 티탄, 흑연 등을 바람직하게 들 수 있고, 특히 카본블랙이 바람직하다.

또한, 색재료로서 안료를 선택할 경우는 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 균일하게 분산되어지는 것이 바람직하다.

색재료의 감광성 수지층 또는 감광성 수지조성물중에 있어서의 함유량으로서는 층 또는 조성물의 고형분(질량)에 대하여, 현상 시간을 단축하는 점에서, 30∼70질량％이 바람직하고, 40∼60질량％이 보다 바람직하고, 50∼55질량％이 더욱 바람직하다.

상기 안료는 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은 상기 안료와 안료분산제를 미리 혼합해서 얻어진 조성물을, 후술하는 유기용매(또는 비히클)에 첨가해서 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 상기 비히클은 도료가 액체상태에 있을 때에 안료를 분산시키고 있는 매질의 부분을 말하고, 액상으로서 상기 안료와 결합해서 도포막을 굳히는 부분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기용매)를 포함한다. 상기 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는 특히 제한은 없고, 예를 들면, 「안료의 사전」[아사쿠라 쿠니조 저, 제일판, 438페이지, 아사쿠라 서점(2000년)]에 기재된, 니더, 롤 밀, 애트라이더, 슈퍼 밀, 디졸바, 호모 믹서, 샌드 밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다. 더욱, 「안료의 사전」의 310페이지에 기재된 기계적 마쇄에 의해 마찰력을 이용하고, 미분쇄하도록 해도 좋다.

색재료(특히 안료)의 입자지름으로서는 분산 안정성의 관점에서, 수평균 입자지름으로 0.001∼0.1μm가 바람직하고, 0.01∼0.08μm가 보다 바람직하다. 또한, 「입자지름」은 입자를 전자현미경사진에 있어서의 상기 입자의 면적과 같은 면적의 원으로 나타냈을 때의 지름을 말하고, 「수평균 입자지름」은 복수의 입자의 입자지름 100개의 평균치를 말한다.

용제

본 발명에 있어서의 이격벽을 제작할 때에 사용하는 감광성 수지조성물은 일반적으로 상기 성분 이외에, 유기용제를 사용해서 구성할 수 있다. 유기용제의 예로서는 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 시클로헥사논, 시클로헥사놀, 메틸이소부틸케톤, 락트산 에틸, 락트산메틸, 카프로락탐 등을 들 수 있다.

다른 성분

본 발명에 있어서의 감광성 수지조성물 또는 감광성 수지층에는 더욱 하기성분, 예를 들면 계면활성제, 자외선흡수제, 및 공지의 첨가제, 예를 들면, 가소제, 충전제, 안정화제, 열중합 방지제, 용제, 밀착 촉진제 등을 함유시킬 수 있다. 더욱, 감광성 수지조성물은 적어도 150℃ 이하의 온도에서 연화 또는 점착하게 되는 것이 바람직하고, 열가소성인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서는 상용성의 가소제를 첨가함으로써 개질할 수 있다.

계면활성제

감광성 수지조성물을 기판상 또는 후술의 감광성 전사재료의 가지지체 상에 도포할 경우에는 감광성 수지조성물중에 계면활성제를 함유시킴으로써, 균일한 필름 두께로 제어할 수 있고, 도포 얼룩을 효과적으로 방지할 수 있다. 계면활성제로서는 일본 특허공개 2003-337424호 공보, 일본 특허공개 평 11-133600호 공보에 기재된 계면활성제를 바람직하게 들 수 있다. 또한, 계면활성제의 감광성 수지조성물중에 있어서의 함유량으로서는 상기 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여, 0.001∼1%가 일반적이고, 0.01∼0.5%가 바람직하고, 0.03∼0.3%가 특히 바람직하다.

자외선흡수제

감광성 수지조성물에는 필요에 따라서 자외선흡수제를 함유할 수 있다.

자외선흡수제로서는 일본 특허공개 평 5-72724호 공보에 기재된 화합물, 및 살리실레이트계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계, 니켈킬레이 트계, 힌더드아민계 등의 화합물을 들 수 있다.

예를 들면, 페닐살리실레이트, 4-t-부틸페닐살리실레이트, 2,4-디-t-부틸페닐-3' ,5'-디-t-4'-히드록시벤조에이트, 4-t-부틸페닐살리실레이트, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 에틸-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트, 2,2'-히드록시-4-메톡시벤조페논, 니켈디부틸디티오카바메이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피리딘)-세바케이트, 4-t-부틸페닐살리실레이트, 살리실산 페닐, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 축합물, 숙신산-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리데닐)-에스테르, 2-[2-히드록시-3,5-비스(α, α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 7- {[4-클로로-6-(디에틸아미노)-5-트리아진-2-일]아미노}-3-페닐쿠마린 등을 들 수 있다.

자외선흡수제를 사용할 경우의, 감광성 수지조성물의 전체 고형분에 대한 자외선흡수제의 함유량으로서는 0.5∼15%가 일반적이고 1∼12%가 바람직하고, 1.2∼10%가 특히 바람직하다.

열중합 방지제

감광성 수지조성물에는 열중합 방지제를 포함하는 것이 바람직하다. 열중합 방지제의 예로서는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로갈롤, t-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2-메르캅토벤즈이미다졸, 페노티아진 등을 들 수 있다.

열중합 방지제를 사용할 경우의, 감광성 수지조성물의 전체 고형분에 대한 함유량으로서는 0.01∼1%이 일반적이고, 0.02∼0.7%이 바람직하고, 0.05∼0.5%이 특히 바람직하다.

또한, 감광성 수지조성물에는 상기 성분 이외에, 일본 특허공개 평 11-133600호 공보에 기재된 「접착 조제」나 그 밖의 첨가제 등을 함유시킬 수도 있다.

감광성 전사재료

그 다음에, 상기 전사법에 사용하는 감광성 전사재료에 대해서 상술한다.

감광성 전사재료는 가지지체 상에 적어도 상기 감광성 수지조성물을 사용해서 구성된 층(감광성 수지층)을 갖고, 필요에 따라서 더욱 중간층이나 열가소성 수지층, 보호 필름을 형성해서 구성할 수 있다. 또한, 본 발명은 후술하는 것 같이 패턴 형성 공정에서의 노광을 50mW/ｃｍ² 이상의 고조도에서 행해서 산소에 의한 중합 저해를 일으키기 전에 경화시키도록 하는 것이며, 중간층에 대해서는 반드시 형성할 필요는 없고, 경우에 따라서 형성해도 좋다.

가지지체

가지지체로서는 화학적 및 열적으로 안정하며 가소성 물질로 구성되는 것으로부터 적당히 선택할 수 있다. 구체적으로는 테플론(등록상표), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등, 얇은 시트 또는 필름 또는 이것들의 적층체가 바람직하다. 그 중에서도, 2축 연신폴리에 틸렌테레프탈레이트 필름이 특히 바람직하다.

가지지체의 두께로서는 5∼300μm이 적당하고, 바람직하게는 20∼150μm이다. 두께가 상기 범위내이면, 가지지체의 박리시에 있어서의 찢어짐을 피할 수 있고, 가지지체를 통해서 노광했을 때의 해상도의 저하를 피할 수 있다.

감광성 수지층

감광성 수지층은 이미 설명한 감광성 수지조성물을 사용해서 이루어지고, 형상 등의 특성이나 형성 방법 등에 대해서는 이미 설명한 도포법으로 도포형성되는 층과 같고, 바람직한 실시형태도 같다.

열가소성 수지층

가지지체와 감광성 수지층의 사이에는 필요에 따라서 열가소성 수지층을 형성할 수 있다. 열가소성 수지층을 형성함으로써, 이격벽이 형성되는 기판과의 밀착성을 향상시키는데도 유효하다.

열가소성 수지층은 적어도 수지성분을 포함해서 이루어지고, 알칼리 가용성으로 구성되는 것이 바람직하다. 수지성분으로서는 알칼리 가용성이며, 실질적인 연화점이 80℃ 이하인 열가소성 수지가 바람직하다.

연화점이 80℃ 이하의 알칼리 가용성인 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 에틸렌과 아크릴산 에스테르 공중합체의 비누화물, 스티렌과 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체의 비누화물, 비닐 톨루엔과 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체의 비누화물, 폴리(메타)아크릴산 에스테르, (메타)아크릴산부틸과 아세트산 비닐 등의 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체등의 비누화물 등을 들 수 있다.

상기 이외에, 더욱, 「플라스틱 성능편람」(니혼프라스틱공업연맹, 전일본 플라스틱 성형 공업연합회편저, 공업조사회 발행, 1968년10월25일 발행)에 있어서의, 연화점이 약80℃ 이하의 유기고분자의 중, 알칼리 수용액에 가용인 것도 사용할 수 있다.

또한, 연화점이 80℃이상의 유기고분자물질도, 그 유기고분자물질중에 상기 고분자물질과 상용성이 있는 각종 가소제를 첨가함으로써 실질적인 연화점을 80℃ 이하로 내려서 사용할 수도 있다.

이것들의 유기고분자물질에는 가지지체와의 접착력을 조절할 목적으로, 실질적인 연화점이 80℃를 초과하지 않는 범위에서, 각종 폴리머나 과냉각 물질, 밀착 개량제 또는 계면활성제, 이형제 등을 가할 수도 있다. 바람직한 가소제의 구체예로서는 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디옥틸프탈레이트, 디헵틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 트리크레실포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트를 들 수 있다.

중간층

본 발명에서는 이미 설명한 바와 같이 중간층은 반드시 필요하지 않지만, 필요에 따라서, 가지지체와 감광성 수지층의 사이 또는 열가소성 수지층과 감광성 수지층의 사이에 중간층을 더욱 형성해도 좋다.

구체적으로는 폴리에틸렌, 폴리 염화 비닐리덴, 폴리비닐알콜(ＰＶＡ) 등을 주성분 (특히 ＰＶＡ를 주성분)으로 한 층이 바람직하고, 필요에 따라서 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드 등의 폴리머를 첨가해도 좋다. ＰＶＡ로서는 비누화도 가 80% 이상의 것이 바람직하다. ＰＶＡ의 함유량은 25∼99질량％가 바람직하다.

보호 필름

가지지체 상에 형성된 감광성 수지층의 표면에는 저장할 때의 오염이나 손상으로부터 보호하기 위해서, 보호 필름을 형성하는 것이 바람직하다. 보호 필름은 가지지체와 동일 또는 유사한 재료로 구성되어도 좋고, 전사를 양호하게 행하는 점에서 감광성 수지층으로의 분리를 용이하게 행할 수 있는 것이 중요하다.

보호 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 실리콘 종이, 폴리 올레핀 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 시트가 적당하다. 보호 필름의 두께는 4∼40μm가 일반적이고, 5∼30μm가 바람직하고, 10∼25μm가 특히 바람직하다.

감광성 전사재료는, 예를 들면, 가지지체 상에 열가소성 수지층의 구성 성분을 용해한 도포액(열가소성 수지층용도포액)을 도포하고, 건조시킴으로써 열가소성 수지층을 형성하고, 이 열가소성 수지층 상에 열가소성 수지층을 용해하지 않는 용제를 이용해서 이루어진 용액을 도포하고, 건조시켜서 중간층을 적층하고, 그 후 더욱 중간층 상에, 중간층을 용해하지 않는 용제를 사용해서 이미 설명한 바와 같이 조제된 감광성 수지조성물을 도포하고, 건조시켜서 감광성 수지층을 적층함으로써 제작할 수 있다.

또한, 도포는 이미 설명한 공지의 도포방법에 의해 행할 수 있지만, 슬릿상 노즐을 사용한 도포장치(슬릿 코터)를 사용해서 행하는 것이 바람직하다.

감광성 전사재료의 제작은 상기 이외에, 가지지체 상에 열가소성 수지층 및 중간층을 형성한 시트와, 보호 필름 상에 감광성 수지층을 형성한 시트를 준비하 고, 산소차단층과 감광성 수지층이 접하도록 접합함으로써, 또는 가지지체 상에 열가소성 수지층을 갖는 시트와, 보호 필름 상에 감광성 수지층 및 중간층을 갖는 시트를 준비하고, 열가소성 수지층과 중간층이 접하도록 접합함으로써 행할 수도 있다.

기판

기판으로서는 금속의 기재, 금속을 접합시킨 기재, 유리, 세라믹, 합성 수지 필름 등을 들 수 있다. 바람직하게는 투명하고 길이각도 안정성이 양호한 것, 특히 유리나 합성 수지 필름이다.

패턴 형성 공정

패턴 형성 공정에서는 상기 층 형성 공정에서 형성된 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 고조도에서 패턴상으로 노광하고, 현상하고, 액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 이격하는 격벽 패턴(이격벽)을 형성한다.

이격벽은 각 착색 화소부간을 이격하는 것으로, 일반적으로는 흑색인 것이 많지만, 흑색으로 한정되는 것이 아니다. 착색은 이미 설명한 바와 같이 유기물(염료, 안료등의 각종 색재료)이 바람직하다.

본 발명에 있어서는 감광성 수지층에의 패턴 노광을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 해서 행하므로, 산소존재하에서도 산소에 의한 중합 저해를 일으키기 전에 중합 반응시킬 수 있고, 단시간에 고도의 경화를 행할 수 있다. 이것에 의해, 노광시에 예를 들면 질소 퍼지해서 산소분압을 제어하면서 질소분위기의 환경을 형성할 필요 가 없고, 또한, 감광성 전사재료를 산소차단성 막을 형성하지 않고 제작하는 것이 가능하고, 보다 간이한 공정에서 고도로 경화된 패턴 형상을 단시간에 간편하게 형성할 수 있다.

노광은 소망의 패턴이 형성되어진 마스크를 사용하고, 마스크를 통과시켜서 감광성 수지층에 광을 조사함으로써 행할 수 있다. 이 때, 조도를 50mW/ｃｍ² 이상으로 설정한다. 이 조도는 광원의 출력을 향상시키거나, 광원의 수를 늘리거나, 또는 광원과 피노광체의 거리를 좁게 하는 등의 방법에 의해 상기 범위로 조정할 수 있다.

본 발명의 효과를 얻기 위한 조도로서는 상기의 중 바람직하게는 300mW/ｃｍ² 이상이며, 특히 바람직하게는 2000mW/ｃｍ² 이상이다.

상기 조도가 50mW/ｃｍ² 미만이면, 이격벽(격벽 패턴)의 형상이 소망 형상, 구체적으로는 기판 상에 형성되어진 이격벽의 기판면에서 접하지 않는 상단면이 평탄하고, 즉 격벽의 기판면과 접하지 않는 모서리부(에지)가 선예한 형상으로 형성할 수 없다. 본 발명의 효과를 얻는 관점에서는 조도의 상한치는 특히 없고, 장치, 설비상 지장이 없으면 소망의 조도로 높일 수 있다. 구체적인 이격벽의 단면형상에 대해서는 바람직한 형태를 도1을 참조해서 후술한다.

노광에는, 예를 들면, 초고압수은등을 구비한 프록시미티형 노광기(예를 들면, 히타치 하이 테크 전자 엔지니어링(주)제) 등을 이용할 수 있다. 또한, 광원으로서는 중압∼초고압 수은등, 크세논램프, 메탈할라이드램프 등, 및 각종 레이저를 들 수 있다. 그 중에서도, 레이저를 광원으로 하는 실시형태가 바람직하다.

노광후에는 현상액을 사용해서 현상 처리를 행하고, 감광성 수지층에 패턴 상을 형성한다. 그 후에는 필요에 따라서, 수세처리가 행해진다.

현상전에는 감광성 수지층 상에 순수를 샤워 노즐 등으로 분무하고, 감광성 수지층의 표면을 균일하게 적셔 두는 것이 바람직하다. 현상 처리에 사용하는 현상액에는 알카리성 물질의 희박수용액이 바람직하게 사용할 수 있지만, 더욱 물과 혼화성인 유기용제를 소량첨가한 것이라도 좋다.

상기 알카리성 물질로서는 알칼리 금속수산화물류(예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨), 알칼리 금속탄산염류(예를 들면, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨), 알칼리 금속중탄산염류(예를 들면, 탄산수소 나트륨, 탄산수소 칼륨), 알칼리 금속 규산염류(예를 들면, 규산 나트륨, 규산 칼륨), 알칼리 금속 메타 규산염류(예를 들면, 메타 규산 나트륨, 메타 규산 칼륨), 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 몰포린, 테트라알킬암모늄히드록시드류(예를 들면, 테트라메틸암모늄히드록시드), 인산 3나트륨 등을 들 수 있다. 알카리성 물질의 농도는 0.01∼30질량％가 바람직하고, ｐＨ는 8∼14이 바람직하다.

상기 「물과 혼화성인 유기용제」는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 부탄올, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노 n-부틸에테르, 벤질 알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, ε-카프로락톤, γ-부티로락톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세토아미드, 헥사메틸포스포름아미드, 락트산 에틸, 락트산 메틸, ε-카프로락 탐, N-메틸피롤리돈 등을 바람직하게 들 수 있다. 물과 혼화성인 유기용제의 농도는 0.1∼30질량％가 바람직하다.

더욱, 공지의 계면활성제를 첨가해도 좋고, 계면활성제의 농도는 0.01∼10질량％가 바람직하다.

상기 현상액은 용액으로서도, 또는 분무액으로서도 사용할 수 있다.

감광성 수지층의 미경화부를 제거하는 경우, 현상액중에 회전 브러시나 습윤 스펀지로 문지르는 등의 방법을 조합시킬 수 있다. 현상액의 온도는 통상, 실온부근에서 40℃가 바람직하다. 현상 시간은 감광성 수지층의 조성, 현상액이 알카리성이나 온도, 유기용제를 첨가할 경우에는 그 종류와 농도 등에 따르지만, 보통 10초∼2분정도이다. 이 범위내에서는 형상의 바람직한 이격벽을 얻을 수 있다. 환언하면, 현상 시간이 지나치게 짧으면 현상 제거하려고 하는 영역의 현상이 불충분하게 되는 동시에 자외선의 흡광도도 불충분하게 되는 것이 있고, 반대로 지나치게 길면, 경화부까지 에칭되는 것이 있다.

본 발명에 있어서, 기판 상에 형성된 이격벽(격벽 패턴)의 단면형상은 도1에 나타낸 바와 같이, 이격벽(1)의 기판(2)의 표면에서 높이가 가장 높은 점에 있어서 기판으로부터의 높이를 h, 기판으로부터 0.8h의 위치에 기판과 평행한 선을 L₁, L₁과 이격벽이 접하는 점에 있어서의 접선을 L₂, h의 위치에 기판과 평행한 선을 L₃으로 했을 때, L₂과 L₃의 교점에서 이격벽까지의 거리(접선L₂와 직교하는 선상의 거리)로 규정되는 값d를 h로 나눈 값이 0.04이하일 경우가 바람직하다.

기판상에 있어서, 감광성 수지층을 패턴 노광에 의해 중합시켰을 경우, 감광성 수지층 자체의 흡수에 의해 층표면에서 기판방향을 향해서 노광량은 감쇠하기 때문에, 층표면에서는 경화 반응이 더욱 진행되고, 이것에 더해, 이미 설명한 바와 같이 패턴 노광시의 조도를 50mW/ｃｍ² 이상으로 함으로써, 산소에 의한 중합 저해를 일으키기 전에 경화시키는 것이 가능하고, 따라서, 층표면의 경화를 더욱 진행시킴과 아울러, 층 중의 경화 반응도 효과적으로 촉진시킬 수 있다. 이것에 의해, 기판면과 비접촉한 모서리부(에지)가 선예한 격벽을 형성할 수 있다.

구체적으로는 기판 상에 형성된 이격벽의 단면형상에 있어서, 이격벽의 기판으로부터의 높이가 가장 높은 점에 있어서 기판으로부터의 높이를 h, 기판으로부터 0.8h의 위치에 기판과 평행한 선을 L₁, L₁과 이격벽이 접하는 점에 있어서의 접선을 L₂, h의 위치에 기판과 평행한 선을 L₃으로 했을 때, L₂과 L₃의 교점에서 이격벽까지의 거리(접선L₂과 직교하는 선상의 거리)로 규정되는 값d를 h로 나눈 값(d/h)이 0.04이하가 된다. 이것들의 값은 실제로는 기판 상에 형성된 이격벽을, 기판마다 수직으로 잘라서 단면을 노출시켜, 현미경등으로 직접 관찰함으로써 측정할 수 있다. 이렇게 형성된 이격벽에서는 이격벽으로 둘러싸진 오목부(이격벽 사이의 착색 화소부를 형성하기 위한 공극)에 타적부여된 잉크는 이격벽을 타고넘기 어려워, 잉크의 번짐이나 밀려나옴, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색 및 화소 패턴 중의 흰색누락 등을 막고, 색상이 양호하고 표시 품위가 높은 컬러필터를 얻을 수 있다. 상기 d/h의 값은 0.038 이하가 바람직하고, 특히 0.035 이하가 바람직하다.

이하, 컬러필터용 격벽을 형성하는 예를 구체적으로 설명한다.

1) 감광성 수지조성물을 사용한 도포에 의한 이격벽의 형성

기판을 세정후, 상기 기판을 열처리해서 표면상태를 안정화시킨다. 그 후, 기판을 조온하고, 조온된 기판 상에 감광성 수지조성물을 도포한다. 도포 후, 도포층 중의 용매의 일부를 건조시켜서 층의 유동성을 없앤 후, 예비 베이킹해서 감광성 수지층을 얻는다(층형성 공정). 예비 베이킹 전에, ＥＢＲ(에지·비드·리무버)등으로 기판 주위의 불필요한 도포액을 제거해도 좋다. 도포는 공지의 슬릿형상 노즐을 구비한 유리 기판용 코터(예를 들면 ＭＨ-1600(상품명, FAS·아시아사제))등을 이용해서 행할 수 있다. 또한, 건조는 공지의 건조 장치(예를 들면, ＶＣＤ(진공건조 장치), 토쿄오카공업사제)등)을 이용해서 행할 수 있고, 예비 베이킹는, 예를 들면 120℃에서 3분간 가열해서 행할 수 있다. 감광성 수지층의 층 두께에 대해서는 이미 설명한이다.

계속해서, 감광성 수지층이 형성된 기판과 패턴을 갖는 마스크(예를 들면 석영노광 마스크)를 수직으로 세운 상태로, 마스크면과 감광성 수지층의 사이의 거리를 적당히(예를 들면 200μm)설정하고, 산소 존재하에서 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 노광한다. 노광 후, 현상액으로 현상 처리를 행하고, 패턴 형상을 얻고, 필요에 따라서 수세처리해서 이격벽을 얻는다(패턴 형성 공정). 또한, 노광시의 산소분압을 측정할 경우는 산소계(예를 들면 G-102형(상품명, 이이지마 전자공업(주)제))을 이용해서 행할 수 있다.

2) 감광성 전사재료를 사용한 전사법에 의한 이격벽의 형성

우선, 감광성 전사재료의 보호 필름을 박리 제거하고, 노출한 감광성 수지층의 표면을 기판면에 포개서 적층기 등을 통과시켜, 가열 및/또는 가압해서 적층체로 한다. 적층기에는 종래 공지의 적층기, 진공 적층기 등 중에서 적당히 선택할 수 있고, 보다 생산성을 높이는 관점에서는 오토 컷팅 적층기도 사용가능하다. 그 다음에, 적층체로부터 가지지체를 박리해서 제거한다. 계속해서, 가지지체를 제거해서 노출한 노출면의 윗쪽에 소망의 포토마스크(예를 들면 석영노광 마스크)를 배치하고, 산소존재 하에서 마스크를 통해서 자외선을 패턴상에 조사하고, 조사후 소정의 처리액을 사용해서 현상 처리해서 이격벽을 얻는다. 이 때, 필요에 따라서 수세처리가 실시된다. 현상 처리에 사용하는 현상액 및 노광에 사용하는 광원은 상기 도포법에 의한 경우의 현상액 및 광원과 같다.

다른 공정

본 발명의 컬러필터용 격벽의 제조 방법에는 형성된 격벽 패턴을 더욱 가열(베이킹)해서 경화시키는 베이킹 공정이나, 이미 설명한 층형성 공정 및 패턴 형성 공정후로서 착색 화소부의 형성전에 기판상의 격벽 패턴에 발잉크 처리를 실시하는 공정(이하, 발잉크 처리 공정으로 칭한다) 등의 다른 공정을 준비해도 좋다.

이하, 발잉크 처리 공정에 대해서 상술한다.

본 발명에 있어서는 이격벽에 발잉크 처리를 실시한 후, 즉 이격벽(격벽 패턴)의 적어도 일부가 발잉크성을 갖는 상태로 한 후에, 액적을 이격벽 사이의 오목부에 부여해서 복수의 화소를 형성하는 공정을 설비하도록 하는 것이 바람직하다. 발잉크 처리는 잉크젯법 등에 의한 액적부여할 때에, 착색 액체조성물의 액적(잉크 방울)이 이격벽을 타고 넘어서 밀려나오거나, 인접하는 화소를 이루는 잉크와 혼색하는 등의 부적합을 효과적으로 해소할 수 있다.

또한, 발잉크 처리는 부여하는 착색 액체조성물의 액적을 튕기도록 하는 처리이며, 그 수단에는 특히 한정은 없다. 예를 들면, 이하에 나타내는 방법에 의해 이격벽의 적어도 일부에 불소화합물이나 규소화합물 등을 부여하는 방법이 있다.

구체적으로는 발잉크 처리로서, (1)발잉크성 물질을 이격벽에 혼련하는 방법, (2)발잉크층을 새롭게 형성하는 방법, (3)플라즈마 처리에 의해 발잉크성을 부여하는 방법, (4)이격벽 벽표면에 발잉크 재료를 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 단, 이것에 한정되는 것이 아니다. 이하, 각 발잉크 처리에 대해서 상세하게 설명한다.

(1) 발잉크성 물질을 이격벽에 혼련하는 방법

혼색을 막는 수단으로서, 감광성 수지조성물을 사용한 포토레지스트에 불소 함유 수지(A)를 함유해서 이격벽을 제작하는 방법이 있다.

상기 불소 함유 수지(A)는 하기 식 1로 나타내지는 폴리플루오로에테르구조로 이루어지는 Ｒｆ기(a)와 산성기(b)를 갖고, 산가가 1∼300ｍｇＫＯＨ/g인 것이 바람직하다.

-(X-O)_n-Y ···식 1

상기 식 1중, X는 탄소수 1∼10의 2가의 포화 탄화수소기 또는 탄소수 1∼10 의 플루오로화된 2가의 포화 탄화수소기를 나타내고, n개 포함되는 단위(X-O)은 각각 동일한 기 또는 다른 기를 나타낸다. Y는 수소원자(Y에 인접한 산소원자에 인접한 탄소원자에 불소원자가 결합하지 않는 경우로 한정한다.）, 탄소수 1∼20의 1가의 포화 탄화수소기 또는 탄소수 1∼20의 플루오로화된 1가의 포화 탄화수소기를 나타낸다. n은 2∼50의 정수를 의미한다. 단, 식 1에 있어서의 불소원자의 총수는 2 이상이다.

상기 식 1에 있어서의 Ｘ, Y의 실시형태로서, 바람직하게는 X가 탄소수 1∼10의 수소원자 1개를 제거하고 플루오로화된 알킬렌기 또는 탄소수 1∼10의 퍼플루오로화된 알킬렌기이며, n개 포함되는 단위(X-O)는 각각 동일한 기 또는 다른 기를 나타내고, Y가 탄소수 1∼20의 수소원자 1개를 제거하고 플루오로화된 알킬기 또는 탄소수 1∼20의 퍼플루오로화된 알킬기를 나타내는 것이다.

상기 식 1에 있어서의 Ｘ, Y의 실시형태로서, 보다 바람직하게는 X가 탄소수 1∼10의 퍼플루오로화된 알킬렌기이며, n개 포함되는 단위(X-O)는 각각 동일한 기 또는 다른 기를 나타내고, Y가 탄소수 1∼20의 퍼플루오로화된 알킬기를 나타내는 것이다.

X, Y가 상기와 같은 실시형태이면, 불소 함유 수지(A)는 양호한 발잉크성을 나타낸다.

또한, 상기 식 1에 있어서, n은 2∼50의 정수를 나타낸다. n은 2∼30이 바람직하고, 2∼15이 보다 바람직하다. n이 2이상이면, 잉크 전락성이 양호하다. n이 50이하이면, 불소 함유 수지(A)가, Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체와, 산성기(b)를 갖는 단량체 및 필요에 따라서 그 밖의 단량체의 공중합에 의해 합성하는 경우에, 단량체의 상용성이 양호하게 된다.

또한, 상기 식 1로 나타내지는 폴리플루오로에테르구조로 이루어지는 Ｒｆ기(a)에 있어서의 탄소원자의 총수는 2∼50이 바람직하고, 2∼30이 보다 바람직하다. 상기 범위에서는 불소 함유 수지(A)는 양호한 발잉크성, 특히 발유기용제성을 갖는다. 또한, Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체, 산성기(b)를 갖는 단량체 및 필요에 따라서 그 밖의 단량체의 공중합에 의해 불소 함유 수지(A)를 합성하는 경우에, 단량체의 상용성이 양호하게 된다.

상기 X의 구체예로서는 -ＣＦ₂-, -ＣＦ₂ＣＦ₂-, -ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂-, -ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)-, -ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂-, -ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)-, 및 ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)ＣＦ₂-을 들 수 있다.

상기 Y의 구체예로서는 -ＣＦ₃, -ＣＦ₂ＣＦ₃, -ＣＦ₂ＣＨＦ₂, -(ＣＦ₂)₂ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₃ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₄ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₅ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₆ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₇ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₈ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₉ＣＦ₃, 및 (ＣＦ₂)₁₁ＣＦ₃, -(ＣＦ₂)₁₅ＣＦ₃을 들 수 있다.

상기 식 1로 나타내는 폴리플루오로에테르구조로 이루어지는 Ｒｆ기(a)의 바람직한 실시형태로서는 하기 식 2로 나타내지는 Ｒｆ기(a)를 들 수 있다.

-C_p-1F_2(p-1)-O-(C_pF_2p-O)_n-1-C_qF_2q+1 ···식 2

상기 식 2중, p은 2 또는 3의 정수를 나타내고, n-1개 포함되는 단위(C_pF_2p- O)은 동일한 기를 나타내고, q는 1∼20의 정수, n은 2∼50의 정수를 나타낸다.

상기 식 2로 나타내지는 Ｒｆ기(a)로서, 구체적으로는 -ＣＦ₂O (ＣＦ₂ＣＦ₂O)_n-1ＣＦ₃(n은 2∼9), -ＣＦ(ＣＦ₃)O (ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₆F₁₃(n은 2∼6), -ＣＦ(ＣＦ₃)O (ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₃F₇(n은 2∼6)이, 합성의 용이함의 점에서 바람직하게 들 수 있다.

불소 함유 수지(Ａ)내의 Ｒｆ기(a)는 모두 동일해도 좋고 달라도 좋다.

또한, 불소 함유 수지(A)에 있어서의 불소원자의 함유량은 1∼60%가 바람직하고, 5∼40%가 보다 바람직하다. 상기 범위이면, 불소 함유 수지(A)는 양호한 발잉크성을 가짐과 아울러, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하게 된다.

불소 함유 수지(A)는 산성기(b)를 갖고, 상기 산성기(b)로서는 카르복실기, 페놀성 수산기, 및 술폰산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 산성기 또는 그 염이 바람직하다.

불소 함유 수지(A)의 산가는 1∼300ｍｇＫＯＨ/g이 바람직하고, 5∼200ｍｇＫＯＨ/g이 보다 바람직하고, 10∼150ｍｇＫＯＨ/g이 특히 바람직하다. 상기 범위내이면, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하게 된다. 또한, 산가는 수지 1g을 중화하는데에 필요한 수산화 칼륨의 질량(단위ｍｇ)이며, 본 명세서에 있어서 단위는 「ｍｇＫＯＨ/g」이다.

불소 함유 수지(A)의 수평균 분자량은 500 이상 20000 미만이 바람직하고, 2000 이상 15000 미만이 보다 바람직하다. 상기 범위내이면, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하다. 수평균 분자량은 겔투과 크로마토그래피법에 의해 폴리스티렌을 표준물질로서 측정된 것이다.

불소 함유 수지(A)는 에틸렌성 이중 결합과 상기 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위와, 에틸렌성 이중 결합과 상기 산성기(b)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위를 포함하는 공중합체이며, 산가가 1∼300ｍｇＫＯＨ/g인 것이 바람직하다.

상기 에틸렌성 이중 결합으로서는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기를 들 수 있다.

상기 에틸렌성 이중 결합과 상기 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체로서는 ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＯＯＱ²Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＯＣＯＱ¹Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＯＱ¹Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＨ₂ＯＱ¹Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＯＯＱ²ＮＲ¹ＳＯ₂Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＯＯＱ²ＮＲ¹ＣＯＲｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＯＯＱ²ＮＲ¹ＣＯＯＱ²Ｒｆ, ＣＨ₂=ＣＲ¹ＣＯＯＱ²ＯＱ¹Ｒｆ등을 들 수 있다. 단, R¹은 수소원자 또는 메틸기를, Q¹은 단결합 또는 탄소수 1∼6의 2가 유기기를, Q²은 탄소수 1∼6의 2가 유기기를 각각 나타낸다. Q¹, Q²은 환상구조를 갖고 있어도 좋다.

Q¹, Q²의 구체예로서는 각각 독립적으로, -ＣＨ₂-, -ＣＨ₂ＣＨ₂-, -ＣＨ(ＣＨ₃)-, -ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂-, -C(ＣＨ₃)₂-, -ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₃)-, -ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂-, -ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃)-, -ＣＨ₂(ＣＨ₂)₃ＣＨ₂-, -ＣＨ(ＣＨ₂ＣＨ(ＣＨ₃)₂)-, -ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂-, -ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨＣＯＯＣＨ₂-, -ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂ＯＣＨ₂-등을 들 수 있다. 이것들 중에서도, 합성의 용이함의 관점에서, -ＣＨ₂-, -ＣＨ₂ＣＨ₂-, -ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂-가 바람직하다.

상기 에틸렌성 이중 결합과 상기 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체의 구체적인 예로서는 ＣＨ₂=ＣＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂O(ＣＦ₂ＣＦ₂O)_n-1ＣＦ₃(n은 3∼9), ＣＨ₂=ＣＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O(ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₆F₁₃(n은 2∼6), ＣＨ₂=ＣＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O(ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₃F₇(n은 2∼6), ＣＨ₂=C (ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂O(ＣＦ₂ＣＦ₂O)_n-1ＣＦ₃(n은 3∼9), ＣＨ₂=C (ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O(ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₃F₇(n은 2∼6), ＣＨ₂=C(ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨＣＯＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O(ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₆F₁₃(n은 2∼6), ＣＨ₂=C(ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＦ₂O(ＣＦ₂ＣＦ₂O)_n-1ＣＦ₃(n은 3∼9), ＣＨ₂=C(ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O (ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ ₃)O)_n-1C₆F₁₃(n은 2∼6), ＣＨ₂=C(ＣＨ₃)ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O (ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)O)_n-1C₃F₇(n은 2∼6) 등을 들 수 있다.

불소 함유 수지(A)에 있어서의 상기 에틸렌성 이중 결합과 상기 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위의 비율은 1∼95몰％ 등이 바람직하고, 5∼80몰％가 보다 바람직하고, 20∼60몰％가 더욱 바람직하다. 상기 범위내이면, 불소 함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖고, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하게 된다.

상기 산성기(b)를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 카르복실기를 갖는 단량체, 페놀성 수산기를 갖는 단량체, 술폰산기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

상기 카르복실기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐 아세트산, 크로톤산, 이타콘산, 말레인산, 푸말산, 신남산, 또는 이것들의 염 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

상기 페놀성 수산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌 등을 들 수 있다. 또한, 이것들의 벤젠환의 1개 이상의 수소원자가, 메틸기, 에틸기, n-부틸기등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, n-부톡시기 등의 알콕시기, 할로겐 원자, 알킬기의 1개 이상의 수소원자가 할로겐 원자에 치환된 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 아미드기로 치환된 화합물 등도 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

상기 술폰산기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 비닐술폰산, 스티렌술폰산, (메타)알릴술폰산, 2-히드록시-3-(메타)알릴옥시프로판술폰산, (메타)아크릴산-2-술포에틸, (메타)아크릴산-2-술포프로필, 2-히드록시-3-(메타)아크릴록시프로판술폰산, 2-(메타)아크릴 아미드-2-메틸프로판술폰산, 또는 이것들의 염 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

불소 함유 수지에 있어서의, 산성기(b)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위의 비율은 0.1∼40몰％ 등이 바람직하고, 0.5∼30몰％가 보다 바람직하고, 1∼20몰％가 더욱 바람직하다. 상기 범위 내에 있으면, 불소 함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖고, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하게 된다.

불소 함유 수지가 에틸렌성 이중 결합 및 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위와, 에틸렌성 이중 결합 및 산성기(b)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위를 갖는 공중합체일 경우, Ｒｆ기(a) 및 산성기(b)를 갖지 않는 단량체 (이하, 「그 밖의 단량체」라고 한다.)에 유래한 구성 단위를 갖고 있어도 좋다. 그 밖의 단량체로서는, 예를 들면, 탄화수소계 올레핀류, 비닐 에테르류, 이소프로페닐에테르류, 알릴 에테르류, 비닐 에스테르류, 알릴 에스테르류, (메타)아크릴산 에스테르류, (메타)아크릴 아미드류, 방향족 비닐 화합물, 클로로올레핀류, 플루오로올레핀류, 공역 디엔류를 들 수 있다. 이것들의 화합물에는 관능기가 포함되어 있어도 좋고, 상기 관능기로서는, 예를 들면, 수산기, 카르보닐기, 알콕시기, 아미드기 등을 들 수 있다. 또한, 폴리 실록산 구조를 갖는 기를 갖고 있어도 좋다. 단, 그 밖의 단량체에 유래한 구성 단위는 Ｒｆ기(a) 및 산성기(b)를 갖지 않는다. 그 밖의 단 량체는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

특히 (메타)아크릴산 에스테르류, (메타)아크릴 아미드류가, 감광성 수지조성물을 사용해서 형성된 막의 내열성향상의 점에서 바람직하다.

불소 함유 수지에 있어서의, 상기 기타의 단량체에 유래한 구성 단위의 비율은 80몰% 이하가 바람직하고, 70몰％ 이하가 보다 바람직하다. 상기 범위 내이면, 감광성 수지조성물을 현상할 때의 현상성이 양호하게 된다.

불소 함유 수지는 상기의 에틸렌성 이중 결합 및 Ｒｆ기(a)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위와, 에틸렌성 이중 결합 및 산성기(b)를 갖는 단량체에 유래한 구성 단위를 포함하는 공중합체를 합성함으로써 얻을 수 있는 것 이외에, 반응 부위를 갖는 중합체에 Ｒｆ기(a)를 갖는 화합물 및/또는 산성기(b)를 갖는 화합물을 반응시키는 각종 변성방법에 의해서도 얻을 수 있다.

반응 부위를 갖는 중합체에 Ｒｆ기(a)를 갖는 화합물을 반응시키는 각종 변성방법으로서는, 예를 들면, 에폭시기를 갖는 단량체를 미리 공중합시킨 후 Ｒｆ기(a)과 카르복실기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법, 에폭시기를 갖는 단량체를 미리 공중합시킨 후 Ｒｆ기(a)과 히드록실기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법을 들 수 있다.

상기 에폭시기를 갖는 단량체의 구체예로서는 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 Ｒｆ기(a)과 카르복실기를 갖는 화합물로서는 하기 식 3로 나타내지는 화합물을 들 수 있다.

ＨＯＯＣ-C_p-1F_2(p-1)-O-(C_pF_2p-O)_n-1-C_qF_2q+1 ···식 3

상기 식 3중, p은 2 또는 3의 정수, q는 1∼20의 정수, n은 2∼50의 정수를 나타낸다.

또한, 상기 Ｒｆ기(a)과 히드록실기를 갖는 화합물로서는 하기 식 4로 나타내지는 화합물을 들 수 있다.

ＨＯＣＨ₂-C_p-1F_2(p-1)-O-(C_pF_2p-O)_n-1-C_qF_2q+1 ···식 4

상기 식 4중, p은 2 또는 3의 정수, q는 1∼20의 정수, n은 2∼50의 정수를 나타낸다.

반응 부위를 갖는 중합체에 산성기(b)를 갖는 화합물을 반응시키는 각종 변성방법으로서는, 예를 들면, 수산기를 갖는 단량체를 미리 공중합시킨 후 산무수물을 반응시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 에틸렌성 이중 결합을 갖는 산무수물을 미리 공중합시킨 후 수산기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법을 들 수 있다.

상기 수산기를 갖는 단량체의 구체예로서는 비닐 페놀, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 5-히드록시펜틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 글리세린 모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 시클로헥산디올모노비닐에테르, 2-히드록시에틸알릴에 테르, N-히드록시메틸 (메타)아크릴 아미드, N, N-비스(히드록시메틸) 등을 들 수 있다.

더욱, 수산기를 갖는 단량체로서는 말단이 수산기인 폴리옥시알킬렌 사슬을 갖는 단량체이여도 좋다. 예를 들면, ＣＨ₂=ＣＨＯＣＨ₂C₆H₁₀ＣＨ₂O (C₂H₄O)_gH (여기에서, g는 1∼100의 정수를 나타낸다. 이하 같음.）, ＣＨ₂=ＣＨＯＣ₄H₈O (C₂H₄O)_gH, ＣＨ₂=ＣＨＣＯＯＣ₂H₄O (C₂H₄O)_gH, ＣＨ₂=C (ＣＨ₃)ＣＯＯＣ₂H₄O(C₂H₄O)_gH, ＣＨ₂=ＣＨＣＯＯＣ₂H₄O (C₂H₄O)_h(C₃H₆O)_kH (여기에서, h는 0 또는 1∼100의 정수이며, k은 1∼100의 정수이며, h+k은 1∼101이다. 이하 같음.）, ＣＨ₂=C (ＣＨ₃)ＣＯＯＣ₂H₄O(C₂H₄O)_h(C₃H₆O)_kH,등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

상기 산무수물의 구체예로서는 무수 프탈산, 무수 3-메틸프탈산, 무수 트리 멜리트산 등을 들 수 있다.

상기 에틸렌성 이중 결합을 갖는 산무수물의 구체예로서는 무수 말레인산, 무수 이타콘산, 무수 시트라콘산, 무수 메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르복실산, 무수 3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 무수 ｃｉｓ-1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 2-부텐-1-일스시닉 무수물 등을 들 수 있다.

상기 수산기를 갖는 화합물로서는 1개 이상의 수산기를 갖고 있는 화합물이면 좋고, 상기의 수산기를 갖는 단량체의 구체예나, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판 올, 1-부탄올, 에틸렌 글리콜 등의 알콜류, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올 등의 셀로솔브류, 2-(2-메톡시에톡시)에탄올, 2-(2-에톡시에톡시)에탄올, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 등의 카르비톨류 등을 들 수 있다. 분자내에 1개의 수산기를 갖는 화합물이 바람직하다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

불소 함유 수지 또는 불소 함유 수지의 전구체가 되는 상기 반응 부위를 갖는 중합체는 단량체를 필요에 따라서 연쇄이동제와 함께, 용매에 용해해서 가열하고, 중합 개시제를 더해서 반응시키는 방법에 의해 합성할 수 있다.

불소 함유 수지(A)의 감광성 수지조성물중에 있어서의 양은 상기 조성물의 고형분에 대하여, 0.01∼50질량％가 바람직하고, 0.1∼30질량％가 보다 바람직하고, 0.2∼10질량％가 특히 바람직하다. 상기 범위내이면, 감광성 수지조성물은 양호한 발잉크성, 잉크 전락성을 갖고, 현상시에 있어서의 현상성이 양호하게 된다.

(2) 발잉크층을 형성하는 방법

혼색을 막는 수단으로서, 기판 상에 형성된 이격벽이 적어도 기판으로부터 멀어진, 예를 들면 상부에 잉크 반발성을 갖는 격벽(이하, 「발잉크층」으로 한다)을 형성하는 방법이다.

잉크 반발성을 갖는 격벽으로서, 실리콘 고무층을 이용하는 것이 바람직하다. 실리콘 고무층은 이격벽의 표층에 형성되어, 착색에 사용하는 용액 및 잉크에 대하여 반발 효과를 갖는 것이 필요하다. 실리콘 고무층은 특히 한정되는 것이 아니지만, 하기의 반복 단위를 갖는 분자량 수천∼수십만의 선상 유기 폴리 실록산을 주성분으로 하는 것으로 구성된 층이 바람직하다.

[화1]

여기에서, n은 2 이상의 정수, R는 탄소수 1∼10의 알킬기, 알케닐기 또는 페닐기를 나타낸다.

이러한 선상유기 폴리 실록산을 성기게 가교함으로써, 실리콘 고무를 얻을 수 있다. 가교를 담당하는 가교제에는 소위 실온(저온)경화형 실리콘 고무에 사용되어지는 아세톡시실란, 케톡심실란, 알콕시실란, 아미노실란, 아미도실란, 알케닐옥시실란 등을 들 수 있고, 보통 선상의 유기 폴리 실록산으로서 말단이 수산기인 것과 조합시키고, 각각 탈아세트산형, 탈옥심형, 탈알콜형, 탈아민형, 탈아미드형, 탈케톤형 실리콘 고무가 된다. 또한, 실리콘 고무에는 촉매로서 소량의 유기 주석 화합물 등이 일반적으로 첨가된다.

또한, 이격벽과 실리콘 고무층의 접착 때문에, 계면부에 접착층으로서 여러가지의 것을 사용하는 일이 있고, 특히 아미노실란 화합물이나 유기 티타네이트화 합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 이격벽과 실리콘 고무층의 사이에 접착층을 형성하는 대신에, 실리콘 고무층에 접착 성분을 첨가해 둘 수도 있다. 이 첨가 접착 성분으로서도, 아미노실란 화합물이나 유기 티타네이트 화합물을 사용할 수 있다.

격벽을 제작하기 위해서는 우선 이격벽이 형성된 기판 상에 실리콘 고무층을 형성한다. 이 때, 격벽을 제작하기 위한 노광은 기판의 이격벽 비형성면측(뒷편)에서 이격벽을 마스크로 해서 행하고, 더욱 조사ＵＶ광을 산란시켜서 입사광을 투과 부위의 크기보다 확대해서 감광성 수지에 작용시키고, 광반응하여 가용화하는 수지의 부분을 실리콘 고무층측쪽이 커지도록 한다. 이렇게 노광한 후, n-헵탄/에탄올 혼합액으로 현상함으로써, 실리콘 고무층을 갖는 격벽을 제작할 수 있다.

(3) 플라즈마 처리에 의해 발잉크성을 부여하는 방법

혼색을 막는 수단으로서, 기판 상에 형성된 이격벽에 플라즈마에 의한 발잉크화 처리를 실시하는 방법이다.

플라즈마 처리시에 도입하는 적어도 불소원자를 함유하는 가스로서는 ＣＦ₄, ＣＨＦ₃, C₂F₆, ＳＦ₆, C₃F₈, 및 C₅F₈에서 선택되는 적어도 일종의 할로겐 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, C₅F₈(옥타플루오로시클로펜텐)은 오존 파괴능이 0임과 동시에, 대기 수명이 종래의 가스(ＣＦ₄:5만년, C₄F₈:3200년)에 비해서 0.98년으로 대단히 짧다. 따라서, 지구온난화계수가 90(ＣＯ₂=2으로 한 100년 적산 값)으로, 종래의 가스(ＣＦ₄:6500, C₄F₈:8700)에 비해서 대단히 작고, 오존층이나 지구환경보 호에 매우 유효해서, 본 발명에 사용하는 점에서 바람직하다.

더욱, 도입 가스로서는 필요에 따라서 산소, 아르곤, 헬륨 등의 가스를 병용해도 좋다. 본 공정에 있어서는 상기 ＣＦ₄, ＣＨＦ₃, C₂F₆, ＳＦ₆, C₃F₈, 및 C₅F₈ 에서 선택되는 적어도 일종의 할로겐 가스와 O₂의 혼합 가스를 이용하면, 플라즈마 처리되는 이격벽표면의 발잉크성의 정도를 제어하는 것이 가능하다. 단, 상기 혼합 가스에 있어서, O₂의 혼합 비율이 30%을 넘으면 O₂에 의한 산화 반응이 지배적이어서, 발잉크성의 향상 효과를 방해할 수 있기 때문에, 또한, 수지에 대한 손상이 현저해지기 때문에, 상기 혼합 가스를 이용할 경우에는 O₂의 혼합 비율을 30% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 플라즈마의 발생 방법으로서는 저주파방전, 고주파방전, 마이크로파방전 등의 방식을 적용할 수 있고, 플라즈마 처리할 때의 압력, 가스 유량, 방전 주파수, 처리 시간 등의 조건은 임의로 설정할 수 있다.

(4) 이격벽 벽표면에 발잉크 재료를 도포하는 방법

혼색을 막는 수단으로서, 기판 및 상기 기판 상에 형성된 이격벽의 표면에 발잉크성을 갖는 재료(이하, 발잉크 재료라고도 한다)를 도포하는 방법이다.

발잉크성을 갖는 재료(발잉크 재료)로서는, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소수지, 실리콘 고무, 퍼플루오로알킬아크릴레이트, 하이드로카본아크릴레이트, 메틸실록산 등, 일반적으로 발잉크 재료로 생각되는 것 중에서, 착색 액체조성물에 대한 접촉각이 60°이상의 것을 특히 한정 없이 바람직하게 사용할 수 있다.

발잉크 재료의 도포에는 발잉크성을 갖는 재료를 그대로 용매에 용해 또는 분산시켜서 이용할 수 있다. 도포의 방법으로서는 기판, 이격벽 등에 영향을 미치지 않는 방법이면 좋고, 예를 들면, 슬릿 코트, 스핀 코트, 딥 코트, 롤 코트 등으로부터 각 재료에 최적인 방법을 선택할 수 있다.

본 방법에서는 이격벽이 형성된 기판의 이격벽 비형성면측(이면측)으로부터 이격벽을 통해서 ＵＶ·Ｏ₃처리를 행하는 것으로, 이격벽 이외의 부분의 발잉크 재료를 선택적으로 제거 또는 친수화 처리(착색제에 대한 접촉각이 처리전후에서 30°이상의 차를 갖는 것 같이) 함으로써, 발잉크 처리를 행할 수 있다.

발잉크 재료를 제거 또는 친수화 처리할 경우, 패터닝 방법은 레이저 마찰, 플라즈마 애싱, 코로나 방전 처리 등의 드라이 처리, 및 알칼리를 사용한 웨트 처리 등, 재료에 따라서 최적의 방법을 선택하는 것이 가능하다.

또한, 이격벽 상에 발잉크 재료를 패턴 형성할 경우, 리프트 오프(lift off)법 등도 유효하다.

상기 (1)∼(4)의 발잉크 처리 중에서도, 공정이 간편한 관점에서, (3) 플라즈마 처리에 의해 발잉크성을 부여하는 방법이 특히 바람직하다.

컬러필터용 격벽 부착 기판

본 발명의 컬러필터용 격벽 부착 기판은 이미 설명한 본 발명의 컬러필터용 격벽의 제조 방법에 의해 제작된 것이며, 기판 상에 이미 설명한 바와 같이 구성된 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴 노광해서 이루어진 격벽을 갖는 것이다. 따라서, 잉크를(예를 들면 잉크젯법에 의해) 액적부여해서 착색 화소부를 형성했을 때에 잉크가 이격벽으로부터의 밀려나옴, 또는 인접하는 패턴사이에서의 혼색이 효과적으로 억제되어, 색상이 양호하고 표시 품위의 화상표시가 가능한 컬러필터를 구성하는데도 유효하다.

컬러필터용 격벽의 형성은 이미 설명한이며, 전사법에 의한 것이 보다 바람직하다.

또한, 감광성 수지층을 구성하는 각 성분은 이미 설명한이며, 바람직한 실시형태도 같다. 또한, 컬러필터용 격벽의 높이, 광학농도에 대해서도 이미 설명한이다.

표시 소자용 컬러필터

본 발명의 표시 소자용 컬러필터는 이미 설명한 본 발명의 컬러필터용 격벽 부착 기판과 착색 화소부를 형성해서 구성된 것으로, 착색 화소부는 컬러필터용 격벽 부착 기판의 격벽 사이의 오목부에 잉크젯법에 의해 액적을 부여해서 형성된 것이다. 본 발명의 컬러필터용 격벽을 가지므로, 잉크젯 부여된 잉크가 밀려나옴 또는 혼색이 없고, 색상이 양호하고 표시 품위의 화상표시가 가능하다.

착색 화소부의 형성은 이미 설명한 것과 같이 해서 기판 상에 형성된 이격벽으로 둘러싸진 오목부에, 2색 이상의 화소(예를 들면 ＲＧＢ3색의 화소 패턴)을 형성하기 위한 착색 액체조성물을 액적부여함으로써 침입시켜서, 2색 이상의 복수의 화소로 구성되도록 형성할 수 있다.

착색 액체조성물을 액적부여해서 이격벽 사이에 침입시키는 방법으로서는 잉크젯법, 스트라이프기사 도포법 등의 공지의 방법을 이용할 수 있고, 잉크젯법이 비용적으로 바람직하다.

또한, 각 화소를 형성하기 전에, 이격벽의 형상을 고정화해도 좋고, 그 수단은 특히 한정되지 않지만, 1)현상 후, 재노광을 행하는 2)현상 후, 비교적 낮은 온도로 가열 처리를 행하는 등이다. 가열 처리는 이격벽을 갖는 기판을 상기 노, 건조기 등의 안에서 가열하거나 또는 적외선 램프를 조사하는 등에 의해 행할 수 있다.

상기 1)에 의한 경우의 노광량은 대기하이면 500∼3000ｍＪ/ｃｍ², 바람직하게는 1000∼2000ｍＪ/ｃｍ²이다. 또한, 상기 2)에 의한 경우의 가열 온도는 50∼250℃, 바람직하게는 70∼200℃ 정도이며, 그 가열 시간은 10∼150분 정도이다. 온도가 상기 범위내이면, 이격벽의 경화를 양호하게 행할 수 있고, 소망 형상의 이격벽을 형성하는데도 유효하다.

각 색의 착색 화소부를 형성하기 위한 잉크젯법에 대해서는 잉크를 열경화시키는 방법, 광경화시키는 방법, 미리 기판 상에 투명한 수상층을 형성해 두고나서 타적하는 방법 등, 공지의 방법을 이용할 수 있다.

바람직하게는 착색 화소부의 형성후에 가열 처리(소위 베이킹 처리)하는 가열 공정을 준비한다. 즉, 착색 화소부가 형성된 기판에 대해, 상기 노, 건조기 등 을 이용해서 가열하거나, 또는 적외선 램프 등으로 광조사한다. 가열의 온도 및 시간은 감광성 수지조성물의 조성이나 형성된 착색 화소부의 두께에 의존하지만, 일반적으로 충분한 내용제성, 내알칼리성, 및 자외선흡광도를 획득하는 관점에서, 약120℃∼약250℃에서 약10분∼약120분간 가열하는 것이 바람직하다.

컬러필터 패턴의 형상에 대해서는 특히 한정은 없고, 도2에 나타낸 바와 같이, 일반적인 블랙 매트릭스 형상인 스트라이프상이여도, 격자상이여도, 또한 델타 배열상이여도 좋다.

잉크젯법

잉크젯법으로서는 대전한 잉크를 연속적으로 분사해 전장(電場)에 의해 제어하는 방법, 압전소자를 사용해서 간헐적으로 잉크를 분사하는 방법, 잉크를 가열해서 그 발포를 이용해서 간헐적으로 분사하는 방법 등, 각종 방법을 채용할 수 있다.

사용하는 잉크는 유성, 수성 중 어느 것이여도 좋다. 또한, 잉크 중의 색재료로서는 염료, 안료 함께 사용할 수 있고, 내구성의 면에서는 안료가 바람직하다. 또한, 공지의 컬러필터 제작에 사용되는 도포방식의 착색 잉크(예를 들면 일본 특허공개 2005-3861호 공보의 단락번호[0034]∼[0063]에 기재된 착색 수지조성물)나, 일본 특허공개 평 10-195358호 공보의 단락번호[0009]∼[0026]에 기재된 잉크젯용 조성물을 사용할 수도 있다.

잉크에는 액적부여후의 공정을 고려하고, 가열에 의해 경화하거나 또는 자외선 등의 에너지선에 의해 경화하는 성분을 첨가할 수도 있다. 가열에 의해 경화하 는 성분으로서는 각종의 열경화성수지를 들 수 있고, 에너지선에 의해 경화하는 성분으로서는, 예를 들면 아크릴레이트 유도체 또는 메타크릴레이트 유도체에 광개시제를 첨가한 것 등을 들 수 있다. 특히, 내열성을 고려하여, 아크릴로일기, 메타크릴로일기를 분자내에 복수 갖는 것이 보다 바람직하다. 이것들의 아크릴레이트유도체, 메타크릴레이트 유도체는 수용성인 것이 바람직하고, 물에 난용성인 것이라도 에멀젼화하는 등으로 해서 사용하는 것이 가능하다. 이 경우, 이미 설명한 안료 등의 색재료를 이용해서 구성된 감광성 수지조성물을 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 바람직한 잉크로서, 적어도 바인더 및 2관능 또는 3관능의 에폭시기함유 모노머를 포함하는 컬러필터 형성용 열경화성 잉크도 바람직하다.

본 발명에 있어서의 컬러필터는 ＲＧＢ 3색의 잉크를 분무해서 3색의 착색 화소부로 이루어지는 군으로 구성된 형태가 바람직하다.

오버코트층

컬러필터의 제작후에는 내성향상의 목적으로, 착색 화소부 및 이격벽의 전면에 오버코트층을 형성할 수 있다.

오버코트층은 R, G, B 등의 착색 화소부 및 이격벽을 보호함과 아울러 표면을 평탄하게 할 수 있다. 단, 공정수가 늘어나는 관점에서는 형성하지 않는 것이 바람직하다.

오버코트층은 수지(ＯＣ제)을 이용해서 구성할 수 있고, 수지(ＯＣ제)로서는 아크릴계 수지조성물, 에폭시 수지조성물, 폴리이미드 수지조성물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 가시광영역에서의 투명성에서 뛰어나고, 컬러필터용 광경화성 조 성물의 수지성분이 통상 아크릴계 수지를 주성분으로서 있어, 밀착성이 뛰어나기 때문에, 아크릴계 수지조성물이 바람직하다. 오버코트층의 예로서, 일본 특허공개 2003-287618호 공보의 단락번호[0018]∼[0028]에 기재된 것이나, 오버코트제의 시판품으로서, ＪＳＲ사제의 옵토마 ＳＳ6699G (상품명)을 들 수 있다.

본 발명의 표시 소자용 컬러필터는 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터, 액정 프로젝터, 게임기, 휴대전화 등의 휴대 단말, 디지털 카메라, 카 네비게이션 등의 용도에 특히 제한 없이 바람직하게 적용할 수 있다.

표시장치

본 발명의 표시장치는 상기 본 발명의 표시 소자용 컬러필터를 설치해서 이루어지는 것으로, 이미 설명한 본 발명의 컬러필터용 격벽의 제조 방법에 의해 제작된 컬러필터용 격벽을 갖는다. 컬러필터용 격벽을 가지므로, 색상이 양호하고 표시 품위의 화상표시가 가능하다.

본 발명의 표시장치로서는 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 표시장치, ＥＬ표시장치, ＣＲＴ표시장치 등의 표시장치 등을 포함한다. 표시장치의 정의나 각 표시장치의 설명에 대해서는, 예를 들면, 「전자 디스플레이 디바이스」사사키 아키오 저, (주) 공업조사회 (1990년 발행), 「디스플레이 디바이스」이브키 스미아키저, 산업도서(주)(1989년 발행) 등에 기재되어 있다.

상기의 액정표시장치에 대해서는, 예를 들면, 「차세대 액정 디스플레이 기술」(우치다 타쯔오 편집, (주) 공업조사회, 1994년 발행)에 기재되어 있다. 액정표시장치의 형태에 특히 제한은 없고, 예를 들면, 상기 「차세대 액정 디스플레이 기술」에 기재된 여러가지인 방식의 액정표시장치로 구성할 수 있다.

그 중에서도 특히, 컬러ＴＦＴ방식의 액정표시장치에 구성되면 효과적이다. 컬러ＴＦＴ방식의 액정표시장치에 대해서는, 예를 들면, 「컬러ＴＦＴ 액정 디스플레이」 (공립 출판(주), 1996년 발행)에 기재되어 있다. 더욱, 본 발명의 액정표시소자는 ＩＰＳ 등의 횡전계구동 방식, ＭＶＡ 등의 화소분할 방식 등의 시야각이 확대된 액정표시장치로 구성하는 것도 가능하다. 이것들의 방식에 대해서는, 예를 들면, 「ＥＬ, ＰＤＰ, ＬＣＤ디스플레이-기술과 시장의 최신동향」 (도레이·리서치 센터 조사 연구 부문, 2001년 발행)의 43페이지에 기재되어 있다.

액정표시장치는 컬러필터 이외에, 전극기판, 편광 필름, 위상차 필름, 백라이트, 스페이서, 시야각 보상 필름 등, 여러가지 공지의 부재료를 사용해서 구성할 수 있다. 상술한 본 발명의 컬러필터용 격벽 부착 기판, 액정표시소자용 컬러필터는 이것들 공지의 부재료로 구성된 액정표시장치에 적용할 수 있다. 이것들의 부재료에 대해서는, 예를 들면, 「' 94액정 디스플레이 주변재료·케미컬의 시장」 (시마 켄타로, (주) CMC, 1994년 발행), 「2003액정관련 시장의 현상과 장래 전망(하권)」 (오모테 료키치, (주) 후지 키메라종합연구소, 2003년 발행)에 기재되어 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 주지를 초월하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 질량기준이다.

농색 조성물 K1의 조제

우선 하기 표1에 기재된 양의 Ｋ안료분산물 1, 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 무게를 재고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합하고 150r.p.m.로 10분간 교반하고, 이어서, 표1에 기재된 양의 메틸에틸케톤, 바인더 2, 하이드로퀴논 모노메틸에테르, ＤＰＨＡ액, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4-(N, N-디에톡시카르보닐메틸)아미노-3-브로모페닐]-s-트리아진, 및 계면활성제 1 무게를 재고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서대로 첨가하고, 온도 40℃(±2℃)에서 150r.p.m.로 30분간 교반함으로써 농색 조성물 K1을 조제했다.

K안료분산물 1의 조성을 하기에 나타낸다.

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…79.53%

·카본블랙(Ｎｉｐｅｘ35, 데구사 회사제품)…13.1%

·하기 분산제…0.65%

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산=72/28몰비의 랜덤 공중합물, 분자량 3.7만)…6.72%

[화2]

바인더 2의 조성을 하기에 나타낸다.

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산(=78/22[몰비])의 랜덤 공중합물, 분자량 3.8만)…27%

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…73%

ＤＰＨＡ액의 조성을 하기에 나타낸다.

·디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트…76%

(중합금지제, 상품명:ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ, ＭＥＨＱ500ｐｐｍ함유, 니혼카야쿠(주) 제)

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…24%

계면활성제 1의 조성을 하기에 나타낸다.

·하기 구조물 1…30%

·메틸에틸케톤…70%

[화3]

실시예 1

이격벽의 형성

무알칼리 유리 기판(이하, 간단히 「유리 기판」으로 한다)을 ＵＶ세정 장치로 세정후, 세정제를 이용해서 브러시 세정하고, 더욱 초순수로 초음파세정했다. 그 후, 유리 기판을 120℃에서 3분간 열처리해서 표면상태를 안정화시켰다.

유리 기판을 냉각 후, 23℃로 온도조절하고, 슬릿상 노즐을 구비한 유리 기판용 코터(상품명:ＭＨ-1600, FAS·아시아사제)로, 상기에 의해 얻은 농색 조성물 K1을 도포했다. 계속해서, 진공건조장치(ＶＣＤ)(토쿄오카공업사제)을 이용해서 30초간 용매의 일부를 건조시켜, 도포층의 유동성을 없앤 후, 120℃에서 3분간 예비 베이킹하여 필름 두께 1.8μm의 농색 감광층 K1을 형성했다.

초고압수은등을 구비한 프록시미티형 노광기를 이용하고, 농색 감광층 K1이 형성된 유리 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서, 마스크면과 농색 감광층 K1의 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 300ｍＪ/ｃｍ²로 패턴 노광했다. 이 때, 조도계(상품명:ＵＶ-M10-S, (주) 오크제작소제)을 노광 초점부에 설치해서 미리 노광 조도를 계측한 바, 70mW/ｃｍ²이었다.

그 다음에, 순수를 샤워 노즐로 분무하고, 농색 감광층 K1의 표면을 균일하게 적신 후, ＫＯＨ계 현상액(상품명:ＣＤＫ-1(ＫＯＨ, 노니온 계면활성제 함유), 후지 필름일렉트로닉스 머티리얼즈(주)제)의 100배 희석액으로 23℃에서 80초간, 플랫 노즐 압력 0.04ＭＰａ에서 샤워 현상하여 패턴상을 얻었다. 계속해서, 초순수를 초고압세정 노즐로 9.8ＭＰａ의 압력에서 분사해서 잔사제거를 행하고, 대기하에서 노광량 2,000ｍＪ/ｃｍ²에서 포스트 노광을 행하여, 광학농도 3.5의 이격벽을 형성했다.

이상과 같이 해서, 유리 기판에 이격벽이 형성된 이격벽 부착 기판을 제작했다.

상기한 바와 같이 해서 제작한 이격벽 부착 기판을, 유리 기판마다 기판면에 수직으로 절단하고, 노출한 절단면을 광학현미경으로 직접 관찰함과 아울러, 주사형 전자현미경(ＳＥＭ)로 사진촬영했다. 결과를 하기 표2에 나타낸다. 상기한 바와 같이 관찰한 결과, 도1에 나타낸 바와 같이, 이격벽의 기판면에서의 높이가 가장 높은 점에서의 이격벽 높이 h, 0.8h의 위치에 기판과 평행한 선 L₁, L₁과 이격벽의 접점에 있어서의 접선 L₂, h의 위치에 기판과 평행한 선 L₃로 했을 때, L₂과 L₃의 교점에서 이격벽까지의 거리 d로 정의했을 때, h=1.6μm, d=0.061μm이며, d/h=0.038이었다.

플라즈마 발잉크 처리

그 다음에, 이격벽이 형성된 이격벽 부착 기판에 대하여, 캐소드 커플링 방식 평행 평판형 플라즈마 처리 장치를 이용하고, 하기 조건으로 이격벽에 플라즈마 발잉크 처리를 행했다.

·사용 가스:ＣＦ₄

·가스 유량:80ｓｃｃｍ

·압력:40Ｐａ

·ＲＦ파워:50W

·처리 시간:30ｓｅｃ

화소용 착색 잉크의 조제

하기의 성분 중, 우선 안료(Ｃ．Ｉ．피그멘트·레드254)과 고분자분산제 (상품명:솔스파스 24000, ＡＶＥＣＩＡ사제)를 용제(3-에톡시프로피온산 에틸)과 함께 혼합하고, 3개 롤과 비즈밀을 사용해서 안료분산액을 조제했다. 이 안료분산액을 디솔바 등으로 충분히 교반하면서, 더욱 글리시딜메타크릴레이트/스티렌 공중합체, 제 1 에폭시 수지, 제 2 에폭시 수지, 및 트리멜리트산을 소량씩 첨가하고, 적색(R)화소용 착색 잉크를 조제했다.

R화소용 착색 잉크의 조성

·안료(Ｃ．Ｉ．피그멘트·레드254)…5부

·고분자분산제 (상품명:솔스파스 24000, ＡＶＥＣＩＡ사제)…1부

·벤질메타크릴레이트/메타크릴산=72/28몰비의 랜덤 공중합물, 분자량 3.7만(바인더)…3부

·제 1 에폭시 수지

(상품명:에피코트 154, 유화 쉘사제;노볼락형 에폭시 수지)…2부

·제 2 에폭시 수지(네오펜틸글리콜디글리시딜에테르)…5부

·트리멜리트산(경화제)…4부

·3-에톡시프로피온산 에틸(용제)…80부

더욱, 상기 조성 중의 Ｃ．Ｉ．피그멘트·레드254을 Ｃ．Ｉ．피그멘트·그린36로 바꾸어서 동량 사용한 것 이외에는 상기 R화소용 착색 잉크의 조제와 같게 하여 녹색(G)화소용 착색 잉크를 조제했다.

또한 더욱, 상기 R화소용 착색 잉크의 조성 중의 Ｃ．Ｉ．피그멘트·레드254을 Ｃ．Ｉ．피그멘트·블루 15:6로 바꾸어서 동량 사용한 것 이외에는 상기 R화소용 착색 잉크의 조제와 같게 하여 청색(B)화소용 착색 잉크를 조제했다.

그 다음에, 상기에 의해 얻은 Ｒ, G 또는 B화소용 착색 잉크를 순차 이용하고, 이격벽 부착 기판의, 플라즈마 발잉크 처리된 이격벽에서 이격된 오목상의 영역에, 각색의 착색 잉크를 소망 농도가 되도록 순차 잉크젯 헤드로부터 토출하고, ＲＧＢ3색의 화소 패턴으로 구성된 컬러필터를 제작했다(이하, 컬러필터 기판으로 칭한다). 계속해서, 이 컬러필터를 230℃의 오븐에 넣고 30분간 베이킹 처리를 행하여 이격벽 및 화소 패턴을 함께 경화시켰다.

얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크가 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 광학현미경에 의해 평가한 바, 각색의 착색 잉크는 이격벽 사이의 오목부에 꼭 맞게 들어가서, 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생은 확인되지 않았다.

그 다음에, 얻어진 컬러필터 기판을 구성하는 Ｒ화소, G화소 및 B화소 및 이격벽 상에 더욱, 스퍼터링에 의해 ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)막을 형성하고 투명전극을 형성했다. 별도, 대향 기판으로서 유리 기판을 준비하고, 컬러필터 기판의 투명전극상 및 대향 기판 상에 각각 ＰＶＡ모드용으로 에칭 레지스트를 사용해서 패터닝했다.

여기에서, 컬러필터 기판의 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값을, 저항률계(상품명:로레스타, 미쓰비시 화학(주)제)을 이용해 4단침법으로 측정한 바, 12Ω/□으로 낮은 값을 나타냈다. 이것은 유리 기판 상에 형성되어진 이격벽의 상단면의 평탄성이 향상한 것에 의한 것으로 생각된다.

그 다음에, 상기의 컬러필터 기판의 투명전극(ＩＴＯ막) 상에 있어서의, 이격벽의 윗쪽에 위치하는 부분에 포토스페이서를 형성하는 동시에, 그 위에 더욱 폴리이미드로 이루어진 배향막을 형성했다. 그 후, 컬러필터 기판의 ＲＧＢ3색의 화소 패턴의 전체를 둘러싸도록 외곽선위치에 에폭시 수지 밀봉제를 인쇄하는 동시에 ＰＶＡ모드용 액정을 적하하고, 대향 기판과 접합시킨 후, 접합된 양쪽기판을 열처리해서 밀봉제를 경화시켜, 액정 셀을 제작했다.

더욱, 제작한 액정 셀의 양측의 기판면에 편광판(상품명:ＨＬＣ2-2518, (주) 산릿쓰제)을 붙였다. 그 다음에, 냉음극관을 이용해서 백라이트를 구성하고, 상기 편광판이 형성되어진 액정 셀의 배면이 되는 측에 배치하고, 액정표시장치로 했다.

실시예 2

실시예 1에 있어서, 노광 조도를 300mW/ｃｍ²로 변경한 것 이외에, 실시예 1과 같게 하고, 이격벽을 형성하는 동시에, 컬러필터 기판을 제작하고, 액정표시소자를 제작했다.

상기에 있어서, 실시예 1과 같게 하여, 형성된 이격벽의 관찰을 행한 바, h=1.8μm, d=0.064μm이며, d/h=0.035이었다. 결과를 하기 표2에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 같이, 상단면의 평탄성이 높은 이격벽을 형성할 수 있었다. 또한, 얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크의 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 실시예 1과 같이 평가한 바, 각색의 착색 잉크는 이격벽 사이의 오목부에 꼭 맞게 들어가서, 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생은 확인되지 않았다. 더욱, 실시예 1과 같이 해서 측정한 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값은 11Ω/□으로, 낮은 값을 나타냈다. 이것은 이격벽의 상단면의 평탄성이 향상한 것에 의한 것으로 생각된다.

실시예 3

실시예 1에 있어서, 초고압수은등을 구비한 프록시미티형 노광기를 레이저광원을 구비한 주사형 노광기로 바꾼 것 이외, 실시예 1과 같이 하여, 이격벽을 형성하는 동시에, 컬러필터 기판을 제작하고, 액정표시소자를 제작했다. 이 때의 노광 조도를, 조도계를 노광 초점부에 설치해서 미리 측량한 바, 2200mW/ｃｍ²이었다.

상기에 있어서, 실시예 1과 같이 하여, 형성된 이격벽의 관찰을 행한 바, h=1.8μm, d=0.045μm이며, d/h=0.025이었다. 결과를 하기 표2에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 같이, 상단면의 평탄성이 높은 이격벽을 형성할 수 있었다. 또한, 얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크의 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 실시예 1과 같이 평가한 바, 각색의 착색 잉크는 이격벽 사이의 오목부에 꼭 맞게 들어가서, 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생은 확인되지 않았다. 더욱, 실시예 1과 같이 해서 측정한 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값은 8Ω/□으로, 낮은 값을 나타냈다. 이것은 이격벽의 상단면의 평탄성이 향상한 것에 의한 것으로 생각된다.

실시예 4

농색 감광성 전사재료 K1의 제작

두께 75μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 가지지체(ＰＥＴ가지지체) 상에, 슬릿상 노즐을 사용하고, 하기 처방 H1로 이루어지는 열가소성 수지층용 도포액을 도포, 건조시켜서 열가소성 수지층을 형성했다. 그 다음에, 이 열가소성 수지층 상에 더욱, 하기 처방 P1로 이루어지는 중간층용 도포액을 도포하고, 건조시켜서 중간층을 적층했다. 계속해서, 중간층 상에 실시예 1로 조제한 농색 조성물 K1을 도포하고, 건조시켜서 흑색의 농색 감광층을 더욱 적층했다.

이상과 같이 해서, ＰＥＴ가지지체 상에 건조막 두께 14.6μm의 열가소성 수지층, 건조막 두께 1.6μm의 중간층, 건조막 두께 2μm의 농색 감광층을 형성하고, 농색 감광층의 표면에 보호 필름(두께 12μm의 폴리프로필렌 필름)을 압착하고, 가지지체/열가소성 수지층/중간층/농색 감광층의 적층구조로 구성된 농색 감광성 전사재료를 제작했다. 이하, 이것을 농색 감광성 전사재료 K1으로 한다.

열가소성 수지층용 도포액의 처방 H1

·메탄올…11.1부

·프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트…6.36부

·메틸에틸케톤…52.4부

·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체…5.83부

(공중합비[몰비]=55/11.7/4.5/28.8, 분자량=10만, Ｔｇ≒70℃)

·스티렌/아크릴산 공중합체…13.6부

(공중합비[몰비]=63/37, 평균 분자량=1만, Ｔｇ≒100℃)

·2,2-비스[4-(메타크릴록시폴리에톡시)페닐]프로판(신나카무라화학공업(주)제)…9.1부

·상기 계면활성제 1…0.54부

중간층용 도포액의 처방 P1

·ＰＶＡ-205…32.2부

〔(주) 쿠라레제, 비누화도=88%, 중합도 550;폴리비닐알콜]

·폴리비닐피롤리돈…14.9부

(ISP·재팬사제, K-30)

·증류수…524부

·메탄올…429부

이격벽의 형성

무알칼리 유리 기판 (이하, 간단히 「유리 기판」으로 한다)을, 25℃로 조정한 유리 세정제액을 샤워에 의해 20초간 분무하면서 나일론모를 갖는 회전 브러시로 세정하고, 순수 샤워 세정후, 실란커플링액(N-β(아미노 에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란 0.3질량％수용액, 상품명:ＫＢＭ603, 신에츠화학공업(주)제)을 샤워에 의해 20초간 분무하고, 순수 샤워 세정했다. 그 후, 이 기판을 기판예비가열장치로 100℃에서 2분간 가열했다.

실란커플링 처리후의 유리 기판에, 상기에 의해 얻은 농색 감광성 전사재료K1에서 보호 필름을 박리 제거하고, 제거후에 노출한 농색 감광층의 표면과 상기 유리 기판의 표면과 접하도록 포개고, 적층기(상품명:ＬａｍｉｃII형, (주) 히타치 인더스트리이즈제)을 이용하고, 고무 롤러 온도 130℃, 선압 100N/ｃｍ, 반송 속도 2.2m/분의 조건에서 적층했다. 계속해서, ＰＥＴ가지지체를 열가소성 수지층과의 계면에서 박리하고, 가지지체를 제거했다. 가지지체를 박리후, 초고압수은등을 구비한 프록시미티형 노광기를 사용하고, 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서, 마스크면과 농색 감광층의 사이의 거리를 200μm로 설정하고, 노광량 70ｍＪ/ｃｍ²로 패턴 노광했다. 이 때, 조도계를 노광 초점부에 설치해서 미리 노광 조도를 계측한 바, 60mW/ｃｍ²이었다.

그 다음에, ＫＯＨ계 현상액(상품명:ＣＤＫ-1(ＫＯＨ, 노니온 계면활성제 함유), 후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈(주)제)의 100배 희석액을 사용하고, 농색 감광층의 미노광부와 중간층 및 열가소성 수지층를 현상제거하고, 유리 기판 상에 흑색 패턴을 얻었다. 계속해서, 대기하에서 얼라이너로 유리 기판의 전면을, 유리 기판의 이격벽이 형성되어 있는 측에서 2,000ｍＪ/ｃｍ²로 포스트 노광하고, 광학농도 3.6의 이격벽을 형성했다.

이렇게 하여 얻어진 이격벽의 형상을, 실시예 1과 같이 해서 관찰한 바, h=1.7μm, d=0.045μm이며, d/h=0.026이었다. 결과를 하기 표2에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 같이, 상단면의 평탄성이 높은 이격벽을 형성할 수 있었다.

발잉크 재료를 도포하는 방법에 의한 발잉크 처리

이격벽이 형성된 유리 기판의 이격벽형성면측에, 미리 불소계 계면활성제 (상품명:플로라이드 ＦＣ-430, 쓰미토모 3M (주)제) 0.5질량％(하기 감광성 수지의 고형분에 대하여)을 내첨한 알칼리 가용 감광성 수지(포지티브형 포토레지스트, 상품명:ＡＺＰ4210, 헤키스트 재팬(주)제)을, 막두께 2μm가 되도록 슬릿상 노즐을 사용해서 도포하고, 온풍순환 건조기 중에서 90℃에서, 30분간 열처리를 행했다.

그 다음에, 유리 기판의 이격벽이 형성되지 않는 측(이면측)에서 110ｍＪ/ｃｍ²(38mW/ｃｍ²×2.9초)의 노광량으로 이격벽을 통해서 노광했다. 계속해서, 무기 알칼리 현상액(상품명:ＡＺ400K 현상액, 헤키스트 재팬사제, 1:4)중에 80초간 액침요동한 후, 순수 중에서 30∼60초간 린스 처리를 행하고, 유리 기판상의 이격벽의 상부에 발잉크성 수지층을 형성했다(이미 설명한 (4)의 발잉크 처리). 이 때, 이격벽으로 둘러싼 오목부의 내외에 있어서 표면 에너지 차가 형성되었다.

발수성 수지층 형성후의 화소형성 영역과 이격벽의 표면 에너지는 이격벽(발수성 수지층상)에서 10∼15ｄｙｎｅ/ｃｍ이며, 화소형성 영역(유리 기판상)에서 55ｄｙｎｅ/ｃｍ전후이었다.

그 다음에, 실시예 1과 같이 하여 컬러필터 기판을 제작하고, 액정표시소자를 제작했다.

얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크의 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 실시예 1과 같이 평가한 바, 각색의 착색 잉크는 이격벽 사이의 오목부에 꼭 맞게 들어가서, 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생은 확인되지 않았다. 더욱, 실시예 1과 같이 해서 측정한 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값은 9Ω/□으로, 낮은 값을 나타냈다. 이것은 이격벽의 상단면의 평탄성이 향상한 것에 의한 것으로 생각된다.

실시예 5

실시예 4에 있어서, 중간층을 형성하지 않은 것 이외에는 같게 해서 제작한 농색 감광성 전사재료를 사용한 것 이외, 실시예 4과 같이 하여, 이격벽을 형성하는 동시에, 컬러필터 기판을 제작하고, 액정표시소자를 제작했다.

상기에 있어서, 실시예 1과 같이 하여 형성된 이격벽의 관찰을 행한 바, h=1.5μm, d=0.053μm이며, d/h=0.036이었다. 결과를 하기 표2에 나타낸다. 또한, 실시예 1과 같이, 상단면의 평탄성이 높은 이격벽을 형성할 수 있었다.

또한, 얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크의 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 실시예 1과 같이 평가한 바, 각색의 착색 잉크는 이격벽 사이의 오목부에 꼭 맞게 들어가서, 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생은 확인되지 않았다. 더욱, 실시예 1과 같이 해서 측정한 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값은 10Ω/□으로, 낮은 값을 나타냈다. 이것은 이격벽의 상단면의 평탄성이 향상한 것에 의한 것으로 생각된다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, 노광 조도를 40mW/ｃｍ²로 변경한 것 이외, 실시예 1과 같이 하여 이격벽을 형성하는 동시에, 컬러필터 기판을 제작하고, 액정표시소자를 제작했다. 이 때, 형성된 이격벽의 광학농도는 3.6이었다.

상기에 있어서, 실시예 1과 같이 하고, 형성된 이격벽의 관찰을 행한 바, h=1.7μm, d=0.14μm이며, d/h=0.082이었다.

결과를 하기 표2에 나타낸다.

또한, 얻어진 컬러필터 기판에 대해서, 잉크젯 부여된 각색의 착색 잉크의 밀려나옴, 혼색, 각 화소 패턴 중의 흰색누락의 유무를 실시예 1과 같이 평가한 바, 잉크는 이격벽을 넘어, 인접하는 화소 패턴사이에서 혼색이 발생해 버렸다.

더욱, 실시예 1과 같이 해서 측정한 투명전극(ＩＴＯ막)의 저항값은 22Ω/□이며, 이격벽의 상단면의 평탄성이 그다지 높은 것이 아니었다.

상기 표2에 나타낸 바와 같이, 실시예에서는 단면장방형으로 형성된 이격벽은 기판과 접하지 않는 모서리부(에지)가 선예하고 상단면의 평탄성이 높고, 타적부여된 잉크의 밀려나옴 또는 번짐, 인접하는 화소 패턴사이에서의 혼색, 및 패턴 중의 흰색누락의 발생을 방지할 수 있었다. 이것에 대하여, 비교예에서는 이격벽에 있어서의 기판과 접하지 않는 모서리부(에지)가 둥글게 되어 버려, 잉크의 밀려나옴 또는 번짐, 혼색이 발생하고, 패턴 중의 흰색누락도 발생해버렸다.

Claims (10)

1. 하기 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법:

   기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정; 및

   액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 격리하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 노광에 사용하는 광원이 레이저광인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽 패턴의 적어도 일부에 발잉크성을 부여하는 발잉크 처리 공정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 격벽 패턴의 적어도 일부에 발잉크성을 부여하는 발잉크 처리 공정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 발잉크 처리 공정이 플라즈마 처리인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 발잉크 처리 공정이 플라즈마 처리인 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽의 제조 방법.
7. 하기 공정을 포함하는 방법에 의해 제작된 것을 특징으로 하는 컬러필터용 격벽 부착 기판:

   기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정; 및

   액적을 부여해서 형성되는 착색 화소부를 격리하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정.
8. 하기 공정을 포함하는 컬러필터용 격벽 부착 기판 및 착색 화소부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 소자용 컬러필터의 제조 방법:

   기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정;

   상기 착색 화소부를 격리하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ²이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정; 및

   상기 착색 화소부를 형성하기 위해서, 상기 컬러필터용 격벽 부착 기판의 격벽사이의 오목부에 잉크젯법에 의해 액적을 부여하는 공정.
9. 컬러필터용 격벽 부착 기판 및 착색 화소부를 포함하는 표시 소자용 컬러필터로서 :

   상기 컬러필터용 격벽 부착 기판이

   기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정; 및

   상기 착색 화소부를 격리하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조되는 것; 및

   상기 착색 화소부가 상기 컬러필터용 격벽 부착 기판의 격벽사이의 오목부에 잉크젯법에 의해 액적을 부여하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 표시 소자용 컬러필터.
10. 표시 소자용 컬러필터를 구비한 표시장치로서:

    상기 표시 소자용 컬러필터가 컬러필터용 격벽 부착 기판 및 착색 화소부를 포함하는 것;

    상기 컬러필터용 격벽 부착 기판이

    기판의 적어도 한쪽에, 적어도 라디칼 중합성 모노머, 광중합개시제, 바인더, 및 색재료를 포함하는 감광성 수지층을 형성하는 공정; 및

    상기 착색 화소부를 이격하는 격벽 패턴을 형성하기 위해서, 상기 감광성 수지층을 50mW/ｃｍ² 이상의 조도로 패턴상으로 노광하고, 현상하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조되는 것; 및

    상기 착색 화소부가 상기 컬러필터용 격벽 부착 기판의 격벽사이의 오목부에 잉크젯법에 의해 액적을 부여하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 표시장치.

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