KR20160138058A - 격벽을 갖는 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적은 공정수로 제조하는 것이 가능한 구조의 격벽을 구비하는 격벽을 갖는 기판 및 이 격벽을 구비하는 발광 장치를 제공한다. 기판(2)과, 이 기판 위에 있어서 미리 설정되는 오목부(5)를 구획 형성하는 1층의 격벽(3)을 포함하는 격벽을 갖는 기판이며, 1층의 격벽은 발액성을 나타내는 발액 부위를 갖고, 발액 부위는 오목부 외인 격벽의 상면부에 연장되어 있고, 또한 격벽의 오목부를 구획 형성하는 측면이며, 상면부의 단부부터, 기판측의 단부까지 사이의 중도 위치까지 연장되어 있는, 격벽을 갖는 기판.

Description

격벽을 갖는 기판 {SUBSTRATE WITH BARRIER RIBS}

본 발명은 격벽을 갖는 기판, 발광 장치 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

유기 일렉트로루미네센스 소자(Organic Electroluminescent Element)(이하, 유기 EL 소자라고 함)를 광원으로 하는 발광 장치가 알려져 있다. 이와 같은 발광 장치로서, 예를 들어 화소의 광원에 유기 EL 소자를 사용한 표시 장치가 알려져 있다.

표시 장치는 기판과, 이 기판 위에 있어서 미리 설정되는 구획을 구획 형성하는 격벽과, 격벽에 의해 구획 형성되는 복수의 구획에 각각 설치되는 유기 EL 소자를 구비한다.

유기 EL 소자는 각 구획에 있어서, 제1 전극, 1층 또는 복수층의 유기 박막층, 제2 전극을 이 순으로 적층함으로써 형성된다.

상기의 유기 박막층은 도포법에 의해 형성할 수 있다. 즉, 유기 박막층은 유기 박막층이 되는 재료를 포함하는 도포액을, 소정의 도포법에 의해, 소정의 구획(격벽에 의해 둘러싸이는 영역인 오목부)에 공급하고, 도포액을 건조시켜, 고화시킴으로써 형성할 수 있다.

격벽에 의해 구획 형성되는 각 오목부에 있어서, 격벽이 친액성을 나타내는 경우, 소정의 오목부에 공급된 도포액이, 격벽의 상면을 타고 인접하는 오목부에 유출되어 버릴 우려가 있다. 따라서, 통상, 격벽은 소정의 발액성을 나타내는 재료에 의해 구성된다. 이 경우, 격벽의 발액성이 지나치게 높으면, 도포액은 격벽에 튀겨지면서 건조되므로, 격벽의 두께 방향의 한쪽에서 보았을 때(이하, 「평면에서 보았을 때」라고 함)의 각 오목부 내에 있어서의 유기 박막층의 격벽측의 단부의 두께가, 그 중앙부의 두께에 비해 얇아져 버리는, 환언하면 각 오목부 내의 유기 박막층의 두께가 불균일해져 버린다는 문제가 있다.

따라서, 친액성을 나타내는 제1 격벽 위에, 발액성을 나타내는 제2 격벽을 더 설치한 2층 구조의 격벽이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 2층 구조의 격벽을 사용한 경우, 친액성을 나타내는 제2 격벽에 의해 도포액의 유출을 방지하면서, 발액성을 나타내는 제1 격벽에 의해 도포액이 튀겨져 버리는 것을 방지할 수 있으므로, 소기의 오목부 내에, 두께가 보다 균일한 유기 박막층을 형성할 수 있다.

일본 특허 공개 제2011-170249호 공보

상술한 기술에서는 2층 구조의 격벽으로 할 필요가 있으므로, 격벽을 형성하기 위한 공정수가 증가한다는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명의 목적은 보다 적은 공정수로 제조하는 것이 가능한 구조의 격벽을 구비하는 격벽을 갖는 기판 및 이러한 격벽을 구비하는 발광 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 기판과, 이 기판 위에 있어서 미리 설정되는 오목부를 구획 형성하는 1층의 격벽을 포함하는 격벽을 갖는 기판이며,

상기 1층의 격벽은 발액성을 나타내는 발액 부위를 갖고,

상기 발액 부위는 상기 오목부 외인 격벽의 상면부에 연장되어 있고, 또한 상기 격벽의 상기 오목부를 구획 형성하는 측면이며, 상기 상면부의 단부부터, 상기 기판측의 단부까지 사이의 중도 위치까지 연장되어 있는, 격벽을 갖는 기판에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 발액 부위에는 발액성을 부여하는 발액성 재료가 분포되어 있는, 상기 격벽을 갖는 기판에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 1층의 격벽은 상기 측면과 상기 기판이 이루는 각이 예각인, 상기 격벽을 갖는 기판에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 격벽은 아크릴 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 경화시킨 구조체인, 상기 격벽을 갖는 기판에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 격벽을 갖는 기판과, 상기 격벽에 의해 구획 형성되는 상기 오목부에 각각 설치되는 복수의 유기 EL 소자를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 유기 EL 소자가, 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 설치되는 1층 또는 복수층의 유기 박막층을 갖고,

상기 1층 또는 복수층의 유기 박막층 중, 도포법에 의해 형성되는 유기 박막층은 평면에서 볼 때의 상기 오목부의 중앙부의 위치 P1에 있어서의 상기 유기 박막층의 두께와, 당해 유기 박막층과 상기 격벽의 측면과의 계면의 상단부의 위치 P2의 기판으로부터의 높이가 하기 식 (1)의 관계를 만족시키는 상기 발광 장치에 관한 것이다.

P1+500≥P2…(1)

또한 본 발명은, 상기 격벽을 갖는 기판의 제조 방법이며,

발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막을 상기 기판 위에 형성하는 공정과,

상기 박막을 노광하는 노광 공정과,

노광된 상기 박막을 현상함으로써, 상기 1층의 격벽이 되는 구조체를 형성하는 현상 공정과,

상기 구조체를 가열함으로써 상기 1층의 격벽을 형성하는 경화 베이크 공정을 포함하고,

상기 구조체의 측면과 기판이 이루는 각은 둔각이고,

상기 경화 베이크 공정에 있어서 형성되는 상기 1층의 격벽은 그 측면과 기판이 이루는 각이 예각인, 격벽을 갖는 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 격벽을 갖는 기판을 준비하는 공정과,

한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 설치되는 1층 또는 복수층의 유기 박막층을 갖는 복수의 유기 EL 소자를, 각각 상기 오목부에 형성하는 공정을 갖고,

상기 유기 EL 소자를 형성하는 공정에서는, 상기 유기 박막층이 되는 재료를 포함하는 도포액을 상기 오목부에 공급하고, 고화함으로써 상기 유기 박막층을 형성하는, 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 유기 EL 소자를 설치하는 공정은 상기 도포액을 공급하기 전에, 상기 격벽을 갖는 기판을 오존수를 사용하여 표면 처리하는 공정을 더 포함하는, 상기 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 보다 적은 공정수로 제조하는 것이 가능한 격벽을 구비하는 격벽을 갖는 기판 및 이 격벽을 구비하는 발광 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태의 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태의 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 오목부에 면하는 격벽의 단부를 확대하여 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 각 도면은 발명을 이해할 수 있을 정도로, 구성 요소의 형상, 크기 및 배치가 개략적으로 나타나 있는 것에 지나지 않는다. 본 발명은 이하의 기술에 의해 한정되는 것은 아니고, 각 구성 요소는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절히 변경 가능하다. 본 발명의 각 실시 형태에 관한 구성 요소는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적절히 조합할 수 있다. 이하의 설명에 사용하는 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 나타내고, 중복되는 설명에 대해서는 생략하는 경우가 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 관한 구성은 반드시 도시예의 배치로 제조되거나, 사용되거나 하는 것은 아니다.

본 실시 형태의 발광 장치는 기판과, 이 기판 위에 있어서 오목부를 구획 형성하는 1층의 격벽을 포함하는 격벽을 갖는 기판을 포함하고, 상기 격벽에 의해 구획 형성되는 오목부에 각각 설치되는 복수의 유기 EL 소자를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다. 상기 1층의 격벽은 발액성을 나타내는 발액 부위를 갖고, 상기 발액 부위는 상기 오목부 외인 격벽의 상면부에 연장되어 있고, 또한 상기 격벽의 상기 오목부를 구획 형성하는 측면이며, 상기 상면부의 단부부터, 상기 기판측의 단부까지 사이의 중도 위치까지 연장되어 있다.

본 실시 형태의 유기 EL 소자는 제1 전극, 유기 박막층, 제2 전극이 기판측부터 이 순으로 적층되어 구성된다.

본 실시 형태의 발광 장치는, 예를 들어 표시 장치, 조명 장치로서 이용할 수 있다. 여기서 표시 장치의 예로서는, 액티브 매트릭스 구동형의 표시 장치와, 패시브 매트릭스 구동형의 표시 장치를 들 수 있다. 본 실시 형태의 발광 장치는 양쪽의 형태의 표시 장치에 적용 가능하다. 이하의 설명에 있어서는 일례로서 액티브 매트릭스 구동형의 표시 장치 및 이러한 표시 장치에 적용되는 발광 장치에 대해 설명한다.

<표시 장치의 구성>

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시 형태의 표시 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2는 본 실시 형태의 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 도시하는 평면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시 장치(1)는 기판(2)과, 이 기판(2)에 미리 설정된 구획인 오목부를 구획 형성하는 격벽(3)과, 격벽(3)에 의해 구획 형성되는 복수의 오목부에 설치되는 복수의 유기 EL 소자(4)를 포함한다.

격벽(3)은 기판(2)의 한쪽의 주표면에 기판(2)의 두께 방향(도 1에 있어서의 Z방향)의 한쪽에서 보았을 때에(이하, 「평면에서 보았을 때」라고 함), 예를 들어 매트릭스상의 복수의 오목부(5)를 구획 형성하는 격자상 또는 대략 평행하게 연장되는 복수의 선상의 오목부를 구획 형성하는 스트라이프상으로 설치된다.

또한, 도 2에 나타나는 일 실시 형태에서는 격자상의 격벽(3)이 설치된 표시 장치(1)를 나타내고 있다.

기판(2)에는 격벽(3)과 기판(2)에 의해 복수의 오목부(5)가 구획 형성된다. 환언하면, 복수의 오목부(5)가 구획 형성되어 있지 않은 영역에는 격벽(3)이 설치되어 있다.

오목부(5)는 X방향(제1 축방향)으로 소정의 간격을 두고 배치됨과 함께, Y방향(제2 축방향)으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, X방향 및 Y방향은 각각 기판(2)의 두께 방향인 Z방향에 직교하는 방향이며, 또한 서로 직교하는 방향으로 설정된다. 오목부(5)의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않는다. 오목부(5)는 평면에서 볼 때, 예를 들어 대략 직사각 형상, 대략 타원상으로 할 수 있다. 본 실시 형태에서는 평면에서 볼 때 대략 직사각 형상인 복수의 오목부(5)가 설치되어 있다.

본 실시 형태에서는, 소위 순테이퍼 형상의 격벽(3)이 설치된다. 여기서 순테이퍼 형상이란, 예를 들어 도 1에 나타난 바와 같이, Y방향에 직교하는 방향으로 연장되는 평면으로 절단했을 때의 오목부(5)를 구획 형성하는 격벽(3)의 측면과 기판(2)의 주표면이 이루는 각 θ1이 예각이 되는 형상을 의미한다. 환언하면, 1층의 격벽(3)은 그 측면과 기판(2)이 이루는 각이 예각이다. 즉, 오목부(5)에 면하는(평면에서 볼 때 오목부(5)의 중앙부측으로 돌출됨) 격벽(3)의 단부(3a)의 두께는 오목부(5)가 대향하는 측벽을 향할수록 작아지는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다.

또한, 다른 실시 형태의 격벽(3)으로서, 격벽(3)의 측면과 기판(2)의 주표면이 이루는 각이 둔각으로 설정되는, 소위 역테이퍼 형상의 격벽(3)을 사용할 수 있다. 이하에서는, 격벽(3)의 측면 또는 후술하는 구조체의 측면과, 기판(2)의 주표면이 이루는 각을 격벽(3)의 경사각 또는 구조체의 경사각이라고 하는 경우가 있다.

본 실시 형태에서는, 격벽(3)은 유기 EL 소자(4)가 설치되는 영역을 제외한 영역에 설치된다. 또한, 격벽(3)은 주로 제1 전극(6)이 설치되는 영역을 제외한 영역에 설치된다. 즉, 격벽(3)의 단부(3a)가, 제1 전극(6)의 주연부의 적어도 일부에 겹치도록 설치된다. 또한, 격벽(3)의 단부(3a)는 제1 전극(6)의 주연부 모두를 덮도록 형성할 필요는 없다. 예를 들어, 소위 스트라이프상의 격벽(3)을 형성하는 경우에는, 예를 들어 사각 형상인 제1 전극(6)의 4변 중 적어도 대향하는 2변을 격벽(3)의 단부(3a)가 덮도록 격벽(3)을 설치할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 격벽(3)의 단부(3a)는 제1 전극(6)의 주연부 모두를 덮도록 설치된다.

도 3을 참조하여, 격벽(3)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 3은 오목부(5)에 면하는 격벽(3)의 단부를 확대하여 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 3에서는 기판(2) 및 격벽(3)만이 나타나고, 다른 구성 요소가 생략되어 있다.

본 실시 형태에서는 기판(2) 위에 1층만을 포함하는 격벽(3)이 설치된다. 즉, 본 실시 형태의 격벽(3)은 복수의 층이 적층된 격벽과는 상이하다.

격벽(3)은 그 표면인 표층부(23)에, 발액성을 나타내는 발액 부위(11)를 갖는다. 즉, 발액 부위(11)에는 발액성을 부여하는 발액성 재료가 분포되어 있다. 본 명세서에 있어서, 「발액성을 나타낸다」란, 아니솔에 대한 접촉각이 20° 이상이 되는 것을 의미한다.

본 실시 형태에서는, 발액 부위(11)는 격벽(3)의 표층부(23)의 전체에 설치되는 것은 아니다. 발액 부위(11)는 격벽(3)의 표층부(23)의 일부분에 연장되어 있다. 또한, 발액 부위(11)는 격벽(3)의 표층부(23) 중 상면부(21)를 제외한, 오목부(5)를 구획 형성하고 있는 측면에 있어서, 상면부(21)의 단부(15)부터, 기판(2)측의 단부(16)까지 사이의 중도 위치(22)까지 연장되어 있다. 환언하면, 격벽(3)의 오목부(5)를 구획 형성하고 있는 측면에 있어서, 상기 중도 위치(22)부터, 기판(2)측의 단부(16)까지는 발액 부위(11)가 연장되지 있지 않다.

또한, 격벽(3)의 상면이란, 격벽(3)의 기판(2)측의 면(저면)에 대향하는 면을 의미하고, 표층부(23) 중, 오목부(5)를 구획 형성하고 있지 않은 표층부(23)의 일부 영역을 상면부(21)라고 한다. 격벽(3)의 표층부(23)에 있어서, 발액 부위(11)가 설치되어 있지 않은 부위는, 적어도 발액 부위(11)보다도 발액성이 낮은 부위이다. 즉, 격벽(3)의 표층부(23)에 있어서, 발액 부위(11)가 설치되어 있지 않은 부위는 친액성을 나타내는 부위이다.

이하, 격벽(3)의 표층부(23)에 있어서, 발액 부위(11)가 설치되어 있지 않은 부위를 친액 부위(12)라고 한다. 도 3에서는 발액 부위(11)를 굵은 선으로, 친액 부위(12)를 가는 선으로 나타내고 있다. 여기서, 「친액성을 나타낸다」란, 아니솔에 대한 접촉각이 20° 미만이 되는 것을 의미한다.

본 실시 형태의 발액 부위(11)는 아니솔에 대한 접촉각이 20° 이상이고, 25° 이상이 되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태의 친액 부위(12)는 아니솔에 대한 접촉각이 20° 미만이고, 10° 이하가 되는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 격벽(3)은 1층의 부재로 구성되어 있는 것이고, 예를 들어 발액 부위(11)로서, 격벽의 표면에 발액성을 나타내는 유기 박막층이 더 형성된 2층 구조로는 되어 있지 않다.

이와 같이 본 실시 형태에 있어서는 격벽(3)의 오목부(5)를 구획 형성하고 있는 측면에 있어서, 발액 부위(11)와 친액 부위(12)를 설치함으로써, 격벽(3)의 측면, 즉 오목부(5) 내에서는, 보다 기판(2)에 가까운 하부측이 친액성을 나타내고, 상면부(21)에 가까운 상부측이 발액성을 나타낸다. 따라서, 본 실시 형태의 격벽(3)은 습윤성에 관하여, 1층으로서 구성되면서, 친액성을 나타내는 1층의 격벽과, 발액성을 나타내는 1층의 격벽을 적층한 2층 구조의 격벽과 동일한 특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 상방이란, 기판(2)의 두께 방향, 즉 Z방향 중 기판(2)을 기준으로 하여 유기 EL 소자(4)가 설치되는 측을 향하는 한쪽의 방향을 의미하고, 하방이란, 상방과는 반대측의 방향을 의미한다.

본 실시 형태에서는, 발액 부위(11)에는 발액성을 부여하는 발액성 재료가 분포되어 있다. 발액성 재료에 대해서는 후술한다.

유기 EL 소자(4)는 격벽(3)에 의해 구획 형성되는 구획(즉, 오목부(5))에 설치된다. 본 실시 형태와 같이 격자상의 격벽(3)이 설치되는 경우, 각 유기 EL 소자(4)는 각각 각 오목부(5)에 설치된다. 그로 인해 격자상의 격벽(3)이 설치되는 경우, 유기 EL 소자(4)는 각 오목부(5)와 마찬가지로 매트릭스상으로 배치된다. 즉, 유기 EL 소자(4)는 기판(2) 위에 있어서, X방향으로 소정의 간격을 두고 배열됨과 함께, Y방향으로 소정의 간격을 두고 배열되어 있다.

본 실시 형태에서는, 오목부(5)에는 3종류의 유기 EL 소자(4)가 설치된다. 즉, 오목부(5)에는, (1) 적색의 광을 출사하는 적색 유기 EL 소자 4R, (2) 녹색의 광을 출사하는 녹색 유기 EL 소자 4G, (3) 청색의 광을 출사하는 청색 유기 EL 소자 4B가 설치된다. 이들 3종류의 적색 유기 EL 소자 4R, 녹색 유기 EL 소자 4G, 청색 유기 EL 소자 4B는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 하기 (I), (II), (III)의 행이, Y방향으로 이 순으로 반복해서 정렬하도록 배치된다.

(I) 적색 유기 EL 소자 4R이 X방향으로 소정의 간격을 두고 배치되는 행

(II) 녹색 유기 EL 소자 4G가 X방향으로 소정의 간격을 두고 배치되는 행

(III) 청색 유기 EL 소자 4B가 X방향으로 소정의 간격을 두고 배치되는 행

또한 다른 실시 형태로서, 오목부(5)에는 상기 3종류의 유기 EL 소자에 더하여, 예를 들어 백색의 광을 출사하는 유기 EL 소자가 더 설치될 수 있다. 또한 1종류만의 유기 EL 소자를 오목부(5)에 설치함으로써, 모노크롬 표시 장치를 실현할 수 있다.

유기 EL 소자(4)는, 예를 들어 제1 전극(6), 1개 또는 복수의 유기 박막층, 제2 전극(10)이 기판(2)측부터 이 순서로 적층되어 구성된다. 본 명세서에서는 제1 전극(6)과 제2 전극(10) 사이에 설치되는 층 중, 유기물을 재료로서 포함하는 층을 유기 박막층이라고 한다. 유기 EL 소자(4)는 유기 박막층으로서 적어도 1층의 발광층(9)을 구비한다. 또한, 유기 EL 소자(4)는 적어도 1층의 발광층(9)에 더하여, 필요에 따라 발광층과는 다른 유기 박막층, 무기 박막층을 더 구비하는 경우도 있다. 예를 들어, 제1 전극(6)과 제2 전극(10) 사이에는, 적어도 1층의 발광층(9)에 더하여, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 설치된다. 또한, 제1 전극(6)과 제2 전극(10) 사이에는 2층 이상의 발광층(9)이 설치되는 경우도 있다.

유기 EL 소자(4)는, 양극 및 음극을 포함하는 한 쌍의 전극으로서, 제1 전극(6)과 제2 전극(10)을 구비한다. 제1 전극(6) 및 제2 전극(10) 중 한쪽의 전극은 양극으로서 설치되고, 다른 쪽의 전극은 음극으로서 설치된다.

본 실시 형태에서는 일례로서, 양극으로서 기능하는 제1 전극(6), 정공 주입층으로서 기능하는 제1 유기 박막층(7), 발광층으로서 기능하는 제2 유기 박막층(9), 음극으로서 기능하는 제2 전극(10)이 이 순서대로 기판(2) 위에 적층되는 유기 EL 소자(4)에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서는 이미 설명한 3종류의 유기 EL 소자가 설치되지만, 이들은 제2 유기 박막층(본 실시 형태에서는 발광층)(9)의 구성이 각각 상이하다. 적색 유기 EL 소자 4R은 적색의 광을 출사하는 발광층(9)을 구비하고, 녹색 유기 EL 소자 4G는 녹색의 광을 출사하는 발광층(9)을 구비하고, 청색 유기 EL 소자 4B는 청색의 광을 출사하는 발광층(9)을 구비한다.

본 실시 형태에서는, 제1 전극(6)은 유기 EL 소자(4)마다 설치된다. 즉, 유기 EL 소자(4)와 동일한 수, 즉 오목부(5)의 수와 동일한 수의 제1 전극(6)이 기판(2) 위에 설치된다. 제1 전극(6)은 유기 EL 소자(4)의 배치에 대응하여 설치되고, 유기 EL 소자(4)와 마찬가지로 매트릭스상으로 배치된다. 또한 본 실시 형태의 격벽(3)은 주로 제1 전극(6)을 제외한 영역에 격자상으로 형성되지만, 또한 그 단부(3a)가 제1 전극(6)의 주연부를 덮도록 형성되어 있다(도 1 참조).

정공 주입층에 상당하는 제1 유기 박막층(7)은 오목부(5)에 있어서 제1 전극(6) 위에 각각 설치된다. 이 제1 유기 박막층(7)은 필요에 따라, 유기 EL 소자(4)의 종류마다 그 재료 또는 두께를 상이하게 하여 설치할 수 있다. 또한, 제1 유기 박막층(7)의 형성 공정의 간이성의 관점에서, 동일한 재료, 동일한 두께로 모든 제1 유기 박막층(7)을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 마이크로 캐비티 구조의 유기 EL 소자(4)를 형성하는 경우, 광 공진이 발생하도록, 발광 파장에 따라 제1 유기 박막층(7)의 두께를 유기 EL 소자(4)의 종류마다 조정할 수 있다.

발광층으로서 기능하는 제2 유기 박막층(9)은 오목부(5)에 있어서 제1 유기 박막층(7) 위에 설치된다. 상술한 바와 같이 발광층은 유기 EL 소자의 종류에 따라 설치된다. 그로 인해 적색의 광을 출사하는 발광층(9)은 적색 유기 EL 소자 4R이 설치되는 오목부(5)에 설치되고, 녹색의 광을 출사하는 발광층(9)은 녹색 유기 EL 소자 4G가 설치되는 오목부(5)에 설치되고, 청색의 광을 출사하는 발광층(9)은 청색 유기 EL 소자 4B가 설치되는 오목부(5)에 설치된다.

제2 전극(10)은 유기 박막층(9) 위에 설치된다. 또한, 본 명세서에서는 층 「위」에 설치된다는 것은, 하측의 층(하층)에 접하여 설치되는 형태, 하층과는 이격되어 설치되는 형태 모두를 취할 수 있다. 예를 들어, 유기 박막층(9)과, 유기 박막층(9) 위에 설치되는 제2 전극(10) 사이에는 소정의 무기층이 설치되어 있을 수 있다.

본 실시 형태에서는, 제2 전극(10)은 유기 EL 소자(4)가 설치되는 표시 영역에 있어서 전체면에 형성된다. 즉, 제2 전극(10)은 제2 유기 박막층(9) 위뿐만 아니라, 격벽(3) 위에도 형성되고, 복수의 유기 EL 소자(4)에 걸쳐서 연속해서 형성되어, 모든 유기 EL 소자(4)에 공통의 전극으로서 설치된다.

<표시 장치의 제조 방법>

이하, 도 4 내지 도 9를 참조하면서, 표시 장치(발광 장치)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 4 내지 도 9는 본 실시 형태의 표시 장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

발광 장치의 제조 방법은 상기의 구성을 갖는 격벽을 갖는 기판의 제조 방법을 포함한다. 격벽을 갖는 기판의 제조 방법은 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막을 기판 위에 형성하는 공정과, 박막을 노광하는 노광 공정과, 노광된 상기 박막을 현상함으로써, 1층의 격벽이 되는 구조체를 형성하는 현상 공정과, 구조체를 가열함으로써 상기 1층의 격벽을 형성하는 경화 베이크 공정을 포함하고, 구조체의 측면과 기판이 이루는 각은 둔각이고, 경화 베이크 공정에 있어서 형성되는 1층의 격벽은 그 측면과 기판이 이루는 각이 예각이 된다.

발광 장치의 제조 방법은 상기의 격벽을 갖는 기판을 준비하는 공정과, 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 설치되는 1층 또는 복수층의 유기 박막층을 갖는 복수의 유기 EL 소자를, 각각 오목부에 설치하는 공정을 갖고, 유기 EL 소자를 설치하는 공정에서는 유기 박막층이 되는 재료를 포함하는 도포액을 오목부에 공급하고, 고화함으로써 유기 박막층을 형성한다.

(기판을 준비하는 공정)

본 공정에서는, 격벽(3)과 제1 전극(6)이 설치된 기판(2)을 준비한다. 또한 본 공정에서는, 미리 제1 전극(6)이 설치된 기판(2)을 준비할 수 있고, 또한 본 공정에 있어서 기판(2)에 제1 전극(6)을 형성할 수 있다. 또한, 액티브 매트릭스형의 표시 장치의 경우, 복수의 유기 EL 소자를 개별로 구동하기 위한 회로가 미리 형성된 기판을, 본 실시 형태의 기판(2)으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, TFT(Thin Film Transistor)나 캐패시터 등이 미리 형성된 기판을 본 실시 형태의 기판(2)으로서 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서 제1 전극(6)을 형성하는 경우에는, 기판(2) 위에 복수의 제1 전극(6)을 매트릭스상으로 형성한다. 제1 전극(6)은, 예를 들어 기판(2)의 한쪽의 주표면에 도전성 박막을 형성하고, 이것을 포토리소그래피법 등의 패터닝법에 의해 도전성 박막을 매트릭스상으로 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 또한, 예를 들어 소정의 부위에 개구가 형성된 마스크를 기판(2) 위에 배치하고, 이 마스크를 통해 기판(2) 위의 소정의 부위에 도전성 재료를 선택적으로 퇴적함으로써 제1 전극(6)을 패턴 형성할 수 있다. 제1 전극(6)의 재료에 대해서는 후술한다.

이어서 격벽(3)을 형성하는 공정을 실시한다. 본 공정에서는 포토리소그래피법에 의해 패터닝함으로써 격벽(3)을 형성한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서는 먼저 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 기판(2)에 도포하여, 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)을 형성한다. 감광성 수지 조성물의 도포 방법으로서는, 예를 들어 스핀 코트법, 슬릿 코트법 등을 들 수 있다.

감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)을 형성한 후, 통상은 프리베이크 공정을 행한다. 본 프리베이크 공정에서는, 예를 들어 70℃ 내지 120℃의 온도에서, 50초간 내지 120초간, 박막(24)이 형성된 기판(2)을 가열하여 용매를 제거한다.

기판(2)에 형성된 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)에 있어서, 발액성 재료는 표층부(23)에 분포되어 있다. 이 상태에 있어서 프리베이크 공정이 행해지면, 발액성 재료는 표층부(23)에 고정화된다.

이어서 노광 공정을 행한다. 네거티브형의 감광성 수지 조성물을 사용한 경우는, 격벽(3)을 형성해야 할 부분에 광을 조사한다. 포지티브형의 감광성 수지 조성물을 사용한 경우에는, 격벽(3)을 형성해야 할 부분을 제외한 부분에 광을 조사한다. 또한, 본 실시 형태에서는 네거티브형의 감광성 수지 조성물을 사용하는 형태에 대해 설명한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 박막(24)이 형성된 기판(2) 위에 소정의 패턴으로 광 L을 차광하는 포토마스크(25)를 배치하고, 이 포토마스크(25)를 통해, 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)에 대해 노광을 행한다. 본 실시 형태에서는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24) 중에서 주로 격벽(3)이 형성되어야 할 부위에만 광을 조사한다. 도 5에서는 조사되는 광 L을, 백색 화살표 기호를 사용하여 모식적으로 나타내고 있다.

일반적으로 네거티브형의 감광성 수지 조성물의 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이 노광량이 많을수록, 현상 후에 구획 형성되는 구조체의 측면(오목부의 측면)과 기판(2)의 주표면의 경사각 θ2가 작아지는 경향이 있다. 노광량은 원하는 경사각 θ2에 따라 설정된다. 노광량은, 예를 들어 40mJ/㎡ 내지 250mJ/㎡이고, 50mJ/㎡ 내지 200mJ/㎡인 것이 보다 바람직하고, 100mJ/㎡ 내지 200mJ/㎡인 것이 바람직하다.

또한, 경사각 θ2는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)의 두께에도 의존하는 경우가 있다. 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)의 두께는 0.3㎛ 내지 2.5㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 2.5㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.5㎛ 내지 1.0㎛인 것이 더욱 바람직하다. 노광 공정 시에 광이 기판(2) 위에 이르기 어려워지는 것에 의해 역테이퍼 형상의 1층의 격벽(3)이 되는 구조물(26)을 형성하기 쉬워지는 경향이 있으므로, 박막(24)의 두께가 0.3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 현상 재현성이 좋고, 패턴의 선 폭의 변동이 작아지는 경향이 있으므로, 박막(24)의 두께가 2.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이어서 현상 공정을 행한다. 경사각 θ2는 현상 시간을 조정함으로써도 조정할 수 있다. 일반적으로 네거티브형의 감광성 수지의 경우, 현상 시간을 길게 할 수록 경사각 θ2가 커지는 경향이 있다. 또한, 포토마스크(25)와 기판(2)의 거리를 조정함으로써도 경사각 θ2를 조정할 수 있다. 일반적으로 네거티브형의 감광성 수지 조성물의 경우, 포토마스크(25)와 기판(2)의 거리를 짧게 할수록, 경사각 θ2가 90°에 근접하는 경향이 있다. 또한, 경사각 θ2는 현상액의 TMAH 농도에도 의존한다.

본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같은 경사각 θ2가 둔각이 되는 역테이퍼 형상의 1층의 격벽(3)이 되는 구조체(26)를 형성하기 위해, 상술한 노광량 등을 조정함으로써, 현상 후에, 1층의 격벽(3)이 되는 구조체(26)를 형성한다. 역테이퍼 형상의 1층의 격벽(3)이 되는 구조체(26)의 경사각 θ2는 100° 내지 175°인 것이 바람직하고, 120° 내지 170°인 것이 더욱 바람직하다.

상술한 바와 같이, 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막(24)에 있어서, 발액성 재료는 표층부(23)에 고정화되어 있으므로, 노광, 현상 후에 1층의 격벽(3)이 되는 구조체(26)에 있어서도, 발액성 재료는 그 표층부(23)에 분포되어 있다. 도 6 내지 도 9에서는 발액성 재료가 분포되어 있는 개소를 굵은 선으로 나타내고 있다. 한편, 1층의 격벽(3)이 되는 구조체(26)의 측면에는 발액성 재료는 분포되어 있지 않다.

이 격벽(3)이 되는 구조체(26)에 있어서, 오목부(5)의 중심측으로 가장 돌출된 상면부(21)측의 선단부 A와, 기판(2)(제1 전극(6))에 접하는 측의 구조체(26)의 하단부 B의 평면에서 본 간격이 0.5㎛ 내지 3.0㎛인 것이 바람직하다. 이와 같은 간격으로 설정함으로써, 격벽(3)의 구획 형성된 단부 근방의 감광성 수지 조성물의 잔사를 저감할 수 있어, 제1 전극(6)의 습윤성을 향상시킨다는 효과를 얻을 수 있다.

현상 공정 후, 경화 베이크 공정을 행한다. 경화 베이크 공정은, 예를 들어 200℃ 내지 230℃의 온도에서, 15분간 내지 60분간 가열함으로써 행해진다. 이 경화 베이크 공정에 의해, 격벽(3)이 형성된다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 경화 베이크 공정을 상기의 조건으로 행하면, 도 6에 나타낸 바와 같은 역테이퍼 형상의 구조물(26)의 측면의 상단부(27)는 열에 의해 연화되어, 기판(2)측으로 하강하도록 변형된다. 이에 의해, 순테이퍼 형상의 격벽(3)이 형성된다.

역테이퍼 형상의 구조물(26)의 측면 근방의 상단부(27)가, 하강하도록 변형되면, 표층부(23)에 분포되어 있던 발액성 재료도 구조체의 변형과 함께 하강하여, 격벽(3)의 측면 중 일부분에 분포하게 된다. 이에 의해, 격벽(3)의 측면에 있어서, 격벽(3)의 상면부의 단부(15)부터, 기판측의 단부(16) 사이의 중도 위치(22)까지 연장되는 발액 부위(11)가 형성된다.

격벽(3)의 형성에 사용되는 감광성 수지 조성물은 하기 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 성분 (D) 및 성분 (E)를 포함하는 것이 바람직하다.

성분 (A) 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종에서 유래하는 구조 단위와, 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조를 갖는 불포화 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체(단, 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불포화 화합물에서 유래하는 구조 단위는 갖지 않음)(이하, 「수지 (A)」라고 하는 경우가 있음)

성분 (B) 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불포화 화합물에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 중합체(이하, 「수지 (B)」라고 하는 경우가 있음)

성분 (C) 중합성 화합물

성분 (D) 중합 개시제

성분 (E) 용제

또한, 감광성 수지 조성물은 수지 (A) 및 수지 (B)는 상이한 수지(이하, 「수지 (A1)」이라고 하는 경우가 있음), 중합 개시 보조제 (D1), 다관능 티올 화합물(T)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하고 있을 수 있다. 또한, 감광성 수지 조성물은 계면 활성재는 포함하지 않는다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 각 성분으로서 예시하는 화합물은, 특별히 언급하지 않는 한, 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

수지 (A)로서는, 예를 들어 하기의 수지 (A-1), 수지 (A-2)를 들 수 있다.

수지 (A-1): 불포화 카르복실산 및 불포화 카르복실산 무수물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물 (a)와 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조를 갖는 불포화 화합물 (b)를 중합하여 이루어지는 공중합체.

수지 (A-2): 화합물 (a) 및 불포화 화합물 (b)와 공중합 가능한 단량체 (c)(단, 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조는 갖지 않음)와, 화합물 (a)와, 불포화 화합물 (b)를 중합하여 이루어지는 공중합체.

단, 화합물 (a), 불포화 화합물 (b) 및 단량체 (c)는 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기를 갖지 않는다.

수지 (A)로서는, 수지 (A-1)이 바람직하다.

화합물 (a)로서는, 구체적으로는, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, o-비닐벤조산, m-비닐벤조산, p-비닐벤조산 등의 불포화 모노카르복실산류;

말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 디메틸테트라히드로프탈산, 1,4-시클로헥센디카르복실산 등의 불포화 디카르복실산류;

메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르복실산, 5-카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 비시클로 불포화 화합물류;

무수 말레산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 디메틸테트라히드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 무수물(하이믹산 무수물) 등의 불포화 디카르복실산류 무수물;

숙신산모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕, 프탈산모노〔2-(메트)아크릴로일옥시에틸〕 등의 2가 이상의 다가 카르복실산의 불포화 모노〔(메트)아크릴로일옥시알킬〕에스테르류;

α-(히드록시메틸)아크릴산과 같은, 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트류 등을 들 수 있다.

이들 중, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산 등이 공중합 반응성, 알칼리 용해성의 관점에서 바람직하게 사용된다. 즉, 본 실시 형태의 격벽(3)은 아크릴 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 경화시킨 구조체인 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다. 「(메트)아크릴로일」 및 「(메트)아크릴레이트」 등의 표기도 동일한 의미를 갖는다.

불포화 화합물 (b)는 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조(예를 들어, 옥시란환, 옥세탄환 및 테트라히드로푸란환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종)를 갖는 불포화 화합물이고, 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 단량체가 바람직하고, 탄소 원자수 2 내지 4의 환상 에테르 구조와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 보다 바람직하다.

불포화 화합물 (b)로서는, 예를 들어 옥시라닐기를 갖는 불포화 화합물 (b1), 옥세타닐기를 갖는 불포화 화합물 (b2), 테트라히드로푸릴기를 갖는 불포화 화합물 (b3) 등을 들 수 있다.

불포화 화합물 (b1)로서는, 직쇄상 또는 분지쇄상의 불포화 지방족 탄화수소가 에폭시화된 구조를 갖는 불포화 화합물 (b1-1), 불포화 지환식 탄화수소가 에폭시화된 구조를 갖는 불포화 화합물 (b1-2)를 들 수 있다.

불포화 화합물 (b1)로서는, 옥시라닐기와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 바람직하고, 불포화 지환식 탄화수소가 에폭시화된 구조와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 보다 바람직하다. 이들 단량체를 사용하면, 감광성 수지 조성물의 보존 안정성을 보다 높일 수 있다.

불포화 화합물 (b1-1)로서는, 구체적으로는, 글리시딜(메트)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메트)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-o-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-m-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-p-비닐벤질글리시딜에테르, 2,3-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,5-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,6-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,4-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 3,4,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 일본 특허 공개 평7-248625호 공보에 기재되는 화합물 등을 들 수 있다.

불포화 화합물 (b1-2)로서는, 비닐시클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산(예를 들어, 셀록사이드 2000; 다이셀 가가쿠 고교(주)제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸아크릴레이트(예를 들어, 사이크로마 A400; 다이셀 가가쿠 고교(주)제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸메타크릴레이트(예를 들어, 사이크로마 M100; 다이셀 가가쿠 고교(주)제), 하기 식 (I)로 표현되는 화합물, 하기 식 (II)로 표현되는 화합물 등을 들 수 있다.

식 (I) 및 식 (II)에 있어서, R¹ 및 R²는 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기를 나타내고, 해당 알킬기에 포함되는 수소 원자는 히드록시기로 치환되어 있을 수 있다.

X¹ 및 X²는 단결합, -R³-, *-R³-O-, *-R³-S-, *-R³-NH-를 나타낸다. 여기서 기호 「*」이 부여된 결합손은 산소 원자와 결합하는 결합손을 나타낸다.

R³은 탄소 원자수 1 내지 6의 알칸디일기를 나타낸다.

탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기로서는, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.

히드록시기로 치환되어 있는 알킬기로서는, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 1-히드록시프로필기, 2-히드록시프로필기, 3-히드록시프로필기, 1-히드록시-1-메틸에틸기, 2-히드록시-1-메틸에틸기, 1-히드록시부틸기, 2-히드록시부틸기, 3-히드록시부틸기, 4-히드록시부틸기 등을 들 수 있다.

R¹ 및 R²로서는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기를 들 수 있다.

알칸디일기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기 등을 들 수 있다.

X¹ 및 X²로서는, 바람직하게는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH₂-O-기, *-CH₂CH₂-O-기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 단결합, *-CH₂CH₂-O-기를 들 수 있다. 여기서 기호 「*」은 산소 원자와 결합하는 것을 나타낸다.

불포화 화합물 (b2)로서는, 옥세타닐기와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 바람직하다. 불포화 화합물 (b2)로서는, 예를 들어 3-메틸-3-(메트)아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-(메트)아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-(메트)아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-(메트)아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.

불포화 화합물 (b3)으로서는, 테트라히드로푸릴기와 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 단량체가 바람직하다.

불포화 화합물 (b3)으로서는, 구체적으로는 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(예를 들어, 비스코트V#150, 오사카 유키 가가쿠 고교(주)제), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

단량체 (c)로서는, (메트)아크릴산에스테르류, N-치환 말레이미드류, 불포화 디카르복실산디에스테르류, 지환식 불포화 화합물류, 스티렌류, 그 밖의 비닐 화합물 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴산에스테르류로부터는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르류는 제외된다.

수지 (A-1)에 있어서, 각 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율이, 수지 (A-1)을 구성하는 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위; 5몰% 내지 60몰%(보다 바람직하게는 10몰% 내지 50몰%)

불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위; 40몰% 내지 95몰%(보다 바람직하게는 50몰% 내지 90몰%)

수지 (A-1)의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 감광성 수지 조성물의 보존 안정성, 감광성 수지 조성물로 패턴을 형성할 때의 현상성 및 얻어지는 도막 및 패턴의 내용제성, 내열성 및 기계 강도가 양호해지는 경향이 있다.

수지 (A-1)로서는, 불포화 화합물 (b)가 불포화 화합물 (b1)인 수지 (A-1)이 바람직하고, 불포화 화합물 (b)가 불포화 화합물 (b1-2)인 수지 (A-1)이 보다 바람직하다.

수지 (A-1)은, 예를 들어 문헌 「고분자 합성의 실험법」(오츠 다카유키 저 발행소 (주) 가가쿠 도진 제1판 제1쇄 1972년 3월 1일 발행)에 기재된 방법 및 당해 문헌에 기재된 인용 문헌을 참고로 하여 제조할 수 있다.

수지 (A-2)에 있어서, 각 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율이, 수지 (A-2)를 구성하는 전체 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위; 2몰% 내지 40몰%(보다 바람직하게는 5몰% 내지 35몰%)

단량체 (c)에서 유래하는 구조 단위; 1몰% 내지 65몰%(보다 바람직하게는 1몰% 내지 60몰%)

불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위; 2몰% 내지 95몰%(보다 바람직하게는 5몰% 내지 80몰%)

수지 (A-2)의 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 감광성 수지 조성물의 보존 안정성, 감광성 수지 조성물로부터 패턴을 형성할 때의 현상성 및 얻어지는 도막 및 패턴의 내용제성, 내열성 및 기계 강도가 양호해지는 경향이 있다.

수지 (A-2)로서는, 불포화 화합물 (b)가 불포화 화합물 (b1)인 수지 (A-2)가 바람직하고, 불포화 화합물 (b)가 불포화 화합물 (b1-2)인 수지 (A-2)가 보다 바람직하다.

수지 (A-2)는 수지 (A-1)과 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다.

수지 (A)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 3000 내지 100000이고, 보다 바람직하게는 5000 내지 50000이다. 수지 (A)의 중량 평균 분자량이 상기의 범위에 있으면, 도포성이 우수한 경향이 있고, 또한 현상 시에 노광부의 막 감소가 발생하기 어렵고, 또한 비노광부가 현상으로 제거되기 쉽다.

수지 (A)의 분자량 분포[중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn)]는 바람직하게는 1.1 내지 6.0이고, 보다 바람직하게는 1.2 내지 4.0이다. 분자량 분포가 상기의 범위에 있으면, 현상성이 우수한 경향이 있다.

수지 (A)의 산가는 20㎎KOH/g 내지 150㎎KOH/g이고, 바람직하게는 40㎎KOH/g 내지 135㎎KOH/g, 보다 바람직하게는 50㎎KOH/g 내지 135㎎KOH/g이다. 여기서 산가는 수지 1g을 중화하는 데 필요한 수산화칼륨의 양(㎎)으로서 측정되는 값이고, 수산화칼륨 수용액을 사용하여 적정함으로써 구할 수 있다.

수지 (A)의 함유량은 수지 (A), 수지 (A1) 및 성분 (C) 중합성 화합물의 합계량에 대해, 바람직하게는 5질량% 내지 95질량%, 보다 바람직하게는 20질량% 내지 80질량%이고, 특히 바람직하게는 40질량% 내지 60질량%이다. 수지 (A)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 감광성 수지 조성물의 현상성, 얻어지는 패턴의 밀착성, 내용제성 및 기계 특성이 양호해지는 경향이 있다.

수지 (B)로서는, 예를 들어 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 중합체를 들 수 있다.

불포화 화합물 (d)로서는, 예를 들어 하기 식 (d-0)으로 표현되는 화합물을 들 수 있다.

식 (d-0) 중, R^f는 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기를 나타낸다.

R^d는 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 페닐기, 벤질기 또는 탄소 원자수 1 내지 21의 알킬기를 나타내고, 해당 알킬기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자 또는 히드록시기로 치환되어 있을 수 있다.

X^d는 단결합, 탄소 원자수 1 내지 10의 2가의 지방족 탄화수소기, 탄소 원자수 3 내지 10의 2가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소 원자수 6 내지 12의 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 해당 지방족 탄화수소기 및 해당 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂-로 표현되는 기는 -O-로 표현되는 기, -CO-로 표현되는 기, -NR^e-로 표현되는 기, -S-로 표현되는 기 또는 -SO₂-로 표현되는 기로 치환되어 있을 수 있다. 여기서 R^e는 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기를 나타낸다. 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기 및 tert-부틸기를 들 수 있다.

R^f는 탄소 원자수 4 내지 6의 퍼플루오로알킬기이고, 퍼플루오로부틸기 및 퍼플루오로헥실기가 바람직하다.

R^d에 있어서의 탄소 원자수 1 내지 21의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 직쇄상 알킬기, 이소프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, 이소펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 4-메틸펜틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 1-메틸헥실기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기, 1-에틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 1-프로필부틸기, 1-메틸헵틸기, 2-메틸헵틸기, 3-메틸헵틸기, 4-메틸헵틸기, 5-메틸헵틸기, 6-메틸헵틸기, 1-에틸헥실기, 2-에틸헥실기, 3-에틸헥실기, 4-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, 1-부틸부틸기, 1-부틸-2-메틸부틸기, 1-부틸-3-메틸부틸기, tert-부틸기, 1,1-디메틸 프로필기, 1,1-디메틸부틸기, 1,2-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 1-에틸-2-메틸프로필기, 1,1-디메틸펜틸기, 1,2-디메틸펜틸기, 1,3-디메틸펜틸기, 1,4-디메틸펜틸기, 2,2-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 3,4-디메틸펜틸기, 1-에틸-1-메틸부틸기, 2-에틸-3-메틸부틸기 등의 분지쇄상 알킬기 등을 들 수 있다.

R^d로서는, 수소 원자, 할로겐 원자 및 메틸기가 바람직하다.

X^d에 있어서의 탄소 원자수 1 내지 10의 2가의 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 프로판-1,2-디일기, 부탄-1,4-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,2-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기 등의 알칸디일기를 들 수 있다.

X^d에 있어서의 탄소 원자수 3 내지 10의 2가의 지환식 탄화수소기로서는, 예를 들어 시클로프로판디일기, 시클로부탄디일기, 시클로펜탄디일기, 시클로헥산디일기, 시클로헵탄디일기, 시클로데칸디일기 등을 들 수 있다.

X^d에 있어서의 탄소 원자수 6 내지 12의 2가의 방향족 탄화수소기로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기 등을 들 수 있다.

-CH₂-로 표현되는 기가, -O-로 표현되는 기, -CO-로 표현되는 기, -NR^e-로 표현되는 기, -S-로 표현되는 기 또는 -SO₂-로 표현되는 기로 치환된 X^d로서는, 예를 들어 하기 식 (xd-1) 내지 식 (xd-10)으로 표현되는 기 등을 들 수 있다.

X^d로서는, 탄소 원자수 1 내지 6의 알칸디일기가 바람직하고, 에틸렌기가 보다 바람직하다.

수지 (B)로서는, 불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위와 화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지인 것이 바람직하고, 불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위와 화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위와 불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위를 포함하는 수지인 것이 보다 바람직하다. 수지 (B)가 화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위를 포함함으로써, 현상성이 우수하기 때문에, 잔사, 현상에서 유래하는 얼룩이 억제되는 경향이 있다. 수지 (B)가 불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위를 포함함으로써, 내용제성이 우수한 경향이 있다. 또한, 수지 (B)는 단량체 (c)에서 유래하는 구조 단위를 포함하고 있을 수도 있고, 단량체 (c)에서 유래하는 에틸렌성 불포화 결합을 갖지 않는다. 여기서 화합물 (a), 불포화 화합물 (b) 및 단량체 (c)는 이미 설명한 바와 같다.

수지 (B)가, 화합물 (a)와 불포화 화합물 (d)의 공중합체인 경우, 각 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율이, 수지 (B)를 구성하는 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위; 5질량% 내지 40질량%(보다 바람직하게는 10질량% 내지 30질량%)

불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위; 60질량% 내지 95질량%(보다 바람직하게는 70질량% 내지 90질량%)

수지 (B)가, 화합물 (a), 불포화 화합물 (b) 및 불포화 화합물 (d)의 공중합체인 경우, 각 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율이, 수지 (B)를 구성하는 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위; 5질량% 내지 40질량%(보다 바람직하게는 10질량% 내지 30질량%)

불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위; 5질량% 내지 80질량%(보다 바람직하게는 10질량% 내지 70질량%)

불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위; 10질량% 내지 80질량%(보다 바람직하게는 20질량% 내지 70질량%)

수지 (B)가, 화합물 (a), 불포화 화합물 (b), 단량체 (c) 및 불포화 화합물 (d)의 공중합체인 경우, 각 단량체에서 유래하는 구조 단위의 비율이, 수지 (B)를 구성하는 구조 단위의 합계 몰수에 대해, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.

화합물 (a)에서 유래하는 구조 단위; 5질량% 내지 40질량%(보다 바람직하게는 10질량% 내지 30질량%)

불포화 화합물 (b)에서 유래하는 구조 단위; 5질량% 내지 70질량%(보다 바람직하게는 10질량% 내지 60질량%)

단량체 (c)에서 유래하는 구조 단위; 10질량% 내지 50질량%(보다 바람직하게는 20질량% 내지 40질량%)

불포화 화합물 (d)에서 유래하는 구조 단위; 10질량% 내지 80질량%(보다 바람직하게는 20질량% 내지 70질량%)

각 구조 단위의 비율이 상기의 범위에 있으면, 발액성, 현상성이 우수한 경향이 있다.

수지 (B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 3000 내지 20000이고, 보다 바람직하게는 5000 내지 15000이다. 수지 (A)의 중량 평균 분자량이 상기의 범위에 있으면, 도포성이 우수한 경향이 있고, 또한 현상 시에 노광부의 막 감소가 발생하기 어렵고, 또한 비노광부가 현상으로 제거되기 쉽다.

수지 (B)의 산가는 20㎎KOH/g 내지 200㎎KOH/g이고, 바람직하게는 40㎎KOH/g 내지 150㎎KOH/g이다.

수지 (B)의 함유량은 수지 (A), 수지 (A1) 및 성분 (C) 중합성 화합물의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.001 내지 10질량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5질량부이다. 수지 (B)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 패턴 형성 시에 현상성이 우수하고, 또한 얻어지는 패턴은 발액성이 우수한 경향이 있다.

감광성 수지 조성물은 수지 (A1)을 포함하고 있을 수 있다. 수지 (A1)로서는,

수지 (A1-1): 화합물 (a)와 단량체 (c)를 중합하여 이루어지는 공중합체,

수지 (A1-2): 화합물 (a)와 단량체 (c)를 중합하여 이루어지는 공중합체에 불포화 화합물 (b)를 반응시켜 얻어지는 수지,

수지 (A1-3): 불포화 화합물 (b)와 단량체 (c)를 중합하여 이루어지는 공중합체에 화합물 (a)를 반응시켜 얻어지는 수지 등을 들 수 있다.

수지 (A1)의 함유량은 수지 (A) 및 수지 (A1)의 합계량에 대해, 바람직하게는 0 내지 80질량%, 보다 바람직하게는 0 내지 50질량%이다. 수지 (A1)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 패턴을 고감도로 형성할 수 있고, 또한 현상성이 우수하다.

감광성 수지 조성물은 성분 (C) 중합성 화합물을 포함한다.

성분 (C) 중합성 화합물은 성분 (D) 중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼에 의해 중합할 수 있는 화합물이며, 예를 들어 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물 등이고, 바람직하게는 (메트)아크릴산에스테르 화합물이다.

에틸렌성 불포화 결합을 1개 갖는 성분 (C) 중합성 화합물은, 이미 설명한 화합물 (a), 불포화 화합물 (b) 및 단량체 (c)와 동일하고, 그 중에서도, (메트)아크릴산에스테르류가 바람직하다.

에틸렌성 불포화 결합을 2개 갖는 성분 (C) 중합성 화합물로서는, 예를 들어 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,3-부탄디올(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 에톡시화 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 3-메틸펜탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 갖는 성분 (C) 중합성 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물, 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트와 산 무수물 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨옥타(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트와 산 무수물의 반응물, 카프로락톤 변성 트리펜타에리트리톨헵타(메트)아크릴레이트와 산 무수물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 갖는 성분 (C) 중합성 화합물로서는, 3관능 이상의 광중합성 화합물이 바람직하고, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.

성분 (C) 중합성 화합물의 함유량은 수지 (A), 수지 (A1) 및 성분 (C) 중합성 화합물의 합계량에 대해, 바람직하게는 5질량% 내지 95질량%이고, 보다 바람직하게는 20질량% 내지 80질량%이다.

성분 (C) 중합성 화합물의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 감도, 얻어지는 패턴의 강도, 평활성, 신뢰성이 양호해지는 경향이 있다.

감광성 수지 조성물은 성분 (D) 중합 개시제를 포함한다. 성분 (D) 중합 개시제로서는, 광 또는 열의 작용에 의해 중합을 개시할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않고, 공지의 중합 개시제를 사용할 수 있다.

성분 (D) 중합 개시제로서, 예를 들어 알킬페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥시드 화합물 및 옥심 화합물을 들 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2008-181087호 공보에 기재된 광 및/또는 열 양이온 중합 개시제(예를 들어, 오늄 양이온과 루이스산 유래의 음이온으로 구성되어 있는 중합 개시제)를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 비이미다졸 화합물, 알킬페논 화합물 및 옥심에스테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 특히 옥심에스테르 화합물인 것이 바람직하다. 이들 화합물을 포함하는 중합 개시제라면, 특히, 고감도가 되는 경향이 있어 바람직하다.

감광성 수지 조성물에 있어서, 상술한 성분 (D) 중합 개시제와 함께, 중합 개시 보조제 (D1)을 사용할 수 있다. 중합 개시 보조제 (D1)은 성분 (D) 중합 개시제와 조합하여 사용되고, 중합 개시제에 의해 중합이 개시된 중합성 화합물의 중합을 촉진하기 위해 사용되는 화합물, 혹은 증감제이다. 중합 개시 보조제 (D1)로서는, 티옥산톤 화합물, 아민 화합물 및 카르복실산 화합물 등을 들 수 있다.

성분 (D) 중합 개시제와 중합 개시 보조제 (D1)의 조합으로서는, 예를 들어 아세토페논 화합물과 티옥산톤 화합물의 조합, 아세토페논 화합물과 방향족 아민 화합물의 조합을 들 수 있고, 구체적으로는 2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)-2-메틸프로판-1-온과 2,4-디에틸티옥산톤의 조합, 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온과 2,4-디에틸티옥산톤의 조합, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온과 2,4-디에틸티옥산톤의 조합, 2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)-2-메틸프로판-1-온과 2-이소프로필티옥산톤과 4-이소프로필티옥산톤의 조합, 2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)-2-메틸프로판-1-온과 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논의 조합, 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온과 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논의 조합, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온과 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논의 조합 등을 들 수 있다.

성분 (D) 중합 개시제의 함유량은 수지 (A), 수지 (A1) 및 성분 (C) 중합성 화합물의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.5질량부 내지 30질량부, 보다 바람직하게는 1질량부 내지 20질량부이고, 더욱 바람직하게는 1질량부 내지 10질량부이다. 성분 (D) 중합 개시제의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 고감도로 패턴을 얻을 수 있다.

중합 개시 보조제 (D1)의 사용량은 수지 (A), 수지 (A1) 및 성분 (C) 중합성 화합물의 합계량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1질량부 내지 10질량부, 보다 바람직하게는 0.3질량부 내지 7질량부이다. 중합 개시 보조제 (D1)의 양이 상기의 범위에 있으면, 고감도로 패턴을 얻을 수 있어, 얻어지는 패턴은 형상이 양호하다.

감광성 수지 조성물은 성분 (E) 용제를 포함한다.

용제로서는, 예를 들어 에스테르 용제(분자 내에 -COO-로 표현되는 기를 포함하고, -O-로 표현되는 기를 포함하지 않는 용제), 에테르 용제(분자 내에 -O-로 표현되는 기를 포함하고, -COO-로 표현되는 기를 포함하지 않는 용제), 에테르에스테르 용제(분자 내에 -COO-로 표현되는 기와 -O-로 표현되는 기를 포함하는 용제), 케톤 용제(분자 내에 -CO-로 표현되는 기를 포함하고, -COO-로 표현되는 기를 포함하지 않는 용제), 알코올 용제, 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제, 디메틸술폭시드 등 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

감광성 수지 조성물에 있어서의 성분 (E) 용제의 함유량은 감광성 수지 조성물의 총량에 대해, 바람직하게는 60질량% 내지 95질량%이고, 보다 바람직하게는 70질량% 내지 90질량%이다. 바꾸어 말하면, 감광성 수지 조성물의 고형분은 바람직하게는 5질량% 내지 40질량%이고, 보다 바람직하게는 10질량% 내지 30질량%이다. 성분 (E) 용제의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 감광성 수지 조성물을 도포한 막의 평탄성이 높은 경향이 있다. 여기서, 고형분이란, 감광성 수지 조성물의 양으로부터 성분 (E) 용제의 양을 제외한 양을 말한다.

또한, 감광성 수지 조성물에 포함될 수 있는 다관능 티올 화합물(T)이란, 분자 내에 2개 이상의 술파닐기(-SH)를 갖는 화합물을 말한다. 특히, 지방족 탄화수소기에서 유래하는 탄소 원자와 결합하는 2개 이상의 술파닐기를 갖는 화합물을 사용하면, 감광성 수지 조성물의 감도가 높아지는 경향이 있다.

다관능 티올 화합물(T)로서는, 구체적으로는, 헥산디티올, 데칸디티올, 1,4-비스(메틸술파닐)벤젠, 부탄디올비스(3-술파닐프로피오네이트), 부탄디올비스(3-술파닐아세테이트), 에틸렌글리콜비스(3-술파닐아세테이트), 트리메틸올프로판트리스(3-술파닐아세테이트), 부탄디올비스(3-술파닐프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스(3-술파닐프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스(3-술파닐아세테이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-술파닐프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-술파닐아세테이트), 트리스히드록시에틸트리스(3-술파닐프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-술파닐부티레이트), 1,4-비스(3-술파닐부틸옥시)부탄 등을 들 수 있다.

다관능 티올 화합물(T)의 함유량은 성분 (D) 중합 개시제 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1질량부 내지 10질량부이고, 보다 바람직하게는 0.5질량부 내지 7질량부이다. 다관능 티올 화합물(T)의 함유량이 상기의 범위에 있으면, 감광성 수지 조성물의 감도가 높아지고, 또한 현상성이 양호해지는 경향이 있어 바람직하다.

감광성 수지 조성물의 층에 조사되는 광(조사광)은 자외선 흡수제 등에 흡수되므로, 층의 표면측으로부터 이격될수록 약해진다. 그로 인해, 본 실시 형태의 감광성 수지 조성물은 광조사측(표면측)의 쪽이 경화되기 쉽고, 표면측으로부터 이격될수록 경화되기 어렵다는 특징이 있다. 그로 인해, 노광량이 작은 경우는 조사광이 이르기 어려운 층의 저부 부근에서 경화되기 어려워지므로, 현상액에 노출됨으로써, 격벽(3)의 오목부(5)에 면하는 측면을 포함하는 단부의 형상은 역테이퍼 형상이 된다. 한편, 감광성 수지 조성물의 층을 두께 방향에 걸쳐서 경화시키는 데 충분한 양의 노광량으로 광을 조사한 경우는 순테이퍼 형상으로 할 수 있다. 감광성 수지 조성물의 종류에도 의하지만, 격벽(3)과 기판의 밀착성이 향상되는 경향이 있으므로, 노광량이 100mJ/㎠ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 역테이퍼 형상의 1층의 격벽(3)이 되는 구조물(26)을 형성하기 쉬워지는 경향이 있으므로, 노광량이 250mJ/㎠ 이하인 것이 바람직하다.

현상에 사용되는 현상액으로서는, 예를 들어 염화칼륨 수용액, 수산화 테트라메틸암모늄(TMAH) 수용액 등을 들 수 있다. 현상되기 쉬워지고, 역테이퍼 형상의 1층의 격벽(3)이 되는 구조물(26)을 재현성 좋게 형성하기 쉬워지므로, 현상액의 TMAH 환산의 농도는 0.5중량% 이상인 것이 바람직하다. 현상액의 TMAH 환산의 농도란, 해당 현상액과 동일한 pH값을 나타내는 TMAH 수용액 중의 TMAH 농도(중량%)를 의미한다. 단, 현상액이 TMAH 수용액인 경우에는, 해당 TMAH 수용액 중의 TMAH의 농도(중량%)를 의미한다.

격벽(3)의 형상 및 그 배치는 화소수 및 해상도 등의 표시 장치의 사양, 제조의 용이함 등에 따라 적절히 설정된다. 예를 들어 표시 영역에 있어서의 격벽(3)의 X방향 또는 Y방향의 폭은 5㎛ 내지 50㎛ 정도이고, 격벽(3)의 높이는 0.3㎛ 내지 5㎛ 정도이고, X방향 또는 Y방향에 인접하는 격벽(3)끼리 사이의 간격, 즉 오목부(5)의 X방향 또는 Y방향의 폭은 10㎛ 내지 200㎛ 정도이다. 또한, 제1 전극(6)의 X방향 또는 Y방향의 폭은 각각 10㎛ 내지 200㎛ 정도이다.

(표면 처리 공정)

유기 EL 소자를 설치하는 공정은 유기 박막층을 형성하기 위한 도포액을 공급하기 전에, 격벽을 갖는 기판을 표면 처리하는 공정을 더 포함한다. 즉, 격벽(3)의 형성 후이며, 유기 박막층을 형성하는 공정 전, 즉 유기 박막층을 형성하기 위한 도포액을 공급하기 전에, 제1 전극(6)의 습윤성을 향상시키기 위해, 격벽(3)이 설치된 기판(2)(격벽을 갖는 기판)에 대해 표면 처리 공정을 행하는 것이 바람직하다. 표면 처리로서는, 산소 플라즈마 처리, UV 오존 처리, 알칼리 용제 처리, 오존수 처리(오존수를 사용하여 세정하는 처리) 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 오존수 처리에 의한 표면 처리가 바람직하다.

오존수 처리의 방법으로서는, 습윤성이 향상되기만 한다면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 오존수 처리로서는, 예를 들어 오존을 용해시킨 오존수를, 상면으로부터 샤워에 의해 격벽(3)이 설치된 기판(2)에 공급하면서, 소정의 시간 요동하여, 세정을 행하는 처리를 들 수 있다. 오존수의 오존 농도는, 통상 1ppm 내지 20ppm이고, 1ppm 내지 10ppm인 것이 바람직하다. 또한, 요동 시간은, 통상, 1분간 내지 30분간이고, 1분간 내지 10분간인 것이 바람직하다. 오존수의 오존 농도가 지나치게 높거나, 혹은 요동 시간이 지나치게 긴 경우, 격벽의 발액성을 내려 버릴 우려가 있고, 오존수 농도가 지나치게 낮거나, 혹은 요동 시간이 지나치게 짧은 경우, 제1 전극(6)이 충분한 습윤성을 확보할 수 없을 우려가 있다.

(제1 유기 박막층을 형성하는 공정)

이어서 제1 유기 박막층(7)을 형성한다. 유기 박막층이 복수층 있는 경우, 적어도 1층의 유기 박막층을 도포법에 의해 형성하면 좋다. 본 실시 형태에서는, 제1 유기 박막층(7) 및 제2 유기 박막층(9)을 도포법에 의해 형성하는 형태에 대해 설명한다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 본 공정에서는 먼저 제1 유기 박막층(7)이 되는 재료를 포함하는 잉크(13)를 격벽(3)에 둘러싸이는 영역(격벽(3)에 구획 형성되는 오목부(5))에 공급한다. 잉크(13)를 공급하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 잉크를 공급하는 방법으로서는, 예를 들어 잉크젯 프린트법, 노즐 코트법, 철판 인쇄법 및 요판 인쇄법 등에 의해 공급된다.

격벽(3)에 둘러싸이는 오목부(5)에 공급된 잉크(13)는 격벽(3)의 표층부(23) 및 측면의 일부에 연장되는 발액 부위(11)에 의해 튀겨지므로, 격벽(3)을 넘어 인접한 오목부(5)에 넘쳐나오는 일 없이, 격벽(3)에 둘러싸인 영역(오목부(5))에 유지된다.

이어서, 오목부(5)에 공급된 잉크(13)를 고화함으로써 제1 유기 박막층(7)을 형성한다. 잉크(13)의 고화는, 예를 들어 자연 건조, 가열 건조, 진공 건조에 의해 행할 수 있다. 또한 잉크(13)가 에너지를 가함으로써 중합하는 재료를 포함하는 경우, 잉크(13)를 공급한 후에, 가열하거나, 광을 조사하거나 함으로써, 유기 박막층을 구성하는 재료를 중합하여 유기 박막층을 형성할 수 있다. 이와 같이 유기 박막층을 구성하는 재료를 중합하여 유기 박막층을 형성함으로써, 예를 들어 제1 유기 박막층(7) 위에 유기 박막층을 더 형성할 때에 사용되는 잉크에 대해, 제1 유기 박막층(7)을 난용화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 격벽(3)의 측면 중 상면부측은 발액성을 나타내지만, 격벽(3)의 측면 중 하부측, 즉 기판(2)의 주표면측은 친액성을 나타내므로, 잉크(13)는 격벽(3)의 측면의 상면부측에서는 튀겨지면서, 격벽(3)의 측면의 하부측에서는 접액하면서 잉크(13)가 유지된 상태에서, 용매가 기화되어 박막이 형성된다. 그로 인해, 용매가 기화되는 과정에 있어서, 잉크(13)의 액면과 격벽(3)이 접하는 부위는 서서히 하강하지만, 발액 부위와 친액 부위의 경계 부근에서 그 하강이 정지하고, 그대로 건조된다. 그로 인해, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 유기 박막층(7)의 상면의 격벽(3)에 접하는 위치 P2는 발액 부위와 친액 부위의 경계 부근에 존재한다. 이하, 유기 박막층의 상면부측의 격벽(3)에 접하는 위치 P2를 피닝 포인트 P2라고 하는 경우가 있다.

1층 또는 복수층의 유기 박막층 중에서, 도포법에 의해 형성되는 유기 박막층은 그 중앙부의 기판측과는 반대측의 표면의 위치(평면에서 볼 때 유기 박막층의 두께가 가장 작아지는 오목부(5)의 중앙부(중심) 근방, 이하, 최소 두께부라고 하는 경우가 있음) P1의 기판(2)의 주표면으로부터의 높이, 즉 유기 박막층의 두께(㎚)와, 당해 유기 박막층과 격벽의 측면과의 계면의 상단부의 위치(피닝 포인트) P2의 기판(2)의 주표면으로부터의 높이(㎚)가, 상기 기판의 두께 방향에 있어서, 하기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

P1+500≥P2…(1)

또한, 하기 식 (2)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

P2≥P1…(2)

즉, 최소 두께부 P1(㎚)과 유기 박막층과 격벽의 측면과의 계면의 상단부의 위치 P2의 기판(2)의 주표면으로부터의 높이(㎚)의 차가 500㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 본 실시 형태의 유기 박막층에서는, 그 두께가 가장 얇아지는 중앙부와 격벽 근방의 단부에서 고저차가 작고, 보다 평탄해진다.

유기 박막층과 격벽(3)의 측면과의 계면의 상단부의 위치 P2는 격벽의 측면에 있어서의 발액 부위와 친액 부위의 경계 위치(중도 위치) 근방에 존재하므로, 격벽의 측면에 있어서의 발액 부위와 친액 부위의 경계 위치(중도 위치)를 적절히 조정함으로써, 두께가 보다 균일하고 평탄한 유기 박막층을 형성할 수 있다.

또한, 가령, 격벽(3)의 상면부에만 발액 부위를 설치한 경우, 즉 격벽(3)의 측면 모두를 친액 부위로 한 경우, 피닝 포인트가 본 실시 형태의 피닝 포인트 P2보다도 높아지기 때문에, 전체적으로 유기 박막층보다도 평탄성이 저하되어 버릴 우려가 있다.

이어서, 발광층으로서 기능하는 제2 유기 박막층(9)을 형성한다. 제2 유기 박막층(9)은 제1 유기 박막층(7)과 마찬가지로 형성할 수 있다. 즉, 적색의 광을 출사하는 발광층(9), 녹색의 광을 출사하는 발광층(9), 청색의 광을 출사하는 발광층(9)이 되는 재료를 포함하는 3종류의 잉크를, 격벽(3)에 둘러싸인 영역인 오목부(5)에 각각 공급하고, 또한 이것을 고화함으로써 발광층(9)을 형성할 수 있다.

이 제2 유기 박막층(9)에 대해서도, 상기 식 (1)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 식 (2)의 관계를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.

(제2 전극을 형성하는 공정)

본 공정에서는 유기 박막층 위에 제2 전극(10)을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 제2 전극(10)은 유기 EL 소자(4)가 설치되는 표시 영역에 있어서 전체면에 형성한다. 즉, 제2 전극(10)은 제2 유기 박막층(9) 위뿐만 아니라, 격벽(3) 위에도 형성하고, 복수의 유기 EL 소자(4)에 걸쳐서 연속해서 형성한다. 이와 같이 제2 전극(10)을 형성함으로써, 제2 전극(10)은 모든 유기 EL 소자(4)에 공통의 전극으로서 기능한다.

<유기 EL 소자의 구성>

이하, 유기 EL 소자(4)의 구성예에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 유기 EL 소자(4)는 유기 박막층으로서 적어도 1층의 발광층을 갖는다. 상술한 바와 같이 한 쌍의 전극 사이에는 유기 박막층으로서, 예를 들어 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층, 정공 블록층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등을 갖는다.

본 실시 형태의 유기 EL 소자가 취할 수 있는 층 구성의 일례를 이하에 나타낸다.

a) 양극/발광층/음극

b) 양극/정공 주입층/발광층/음극

c) 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극

d) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극

e) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/음극

f) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극

g) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극

h) 양극/발광층/전자 주입층/음극

i) 양극/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극

(여기서, 기호 「/」는 기호 「/」를 사이에 두는 각 층이 서로 접합되어 있는 것을 나타냄. 이하 동일함.)

상기 구성의 유기 EL 소자(4)는 기판(2)의 주표면 위에 양극으로부터 순서대로 각 층을 적층하고 마지막으로 음극을 형성하는 형태와, 반대로, 기판(2)의 주 표면 위에 음극으로부터 순서대로 각 층을 적층하고 마지막으로 양극을 형성하는 형태를 취할 수 있다.

기판(2)으로서는, 가요성의 기판 또는 리지드 기판이 사용되고, 예를 들어 유리 기판이나 플라스틱 기판 등을 들 수 있다.

양극(6)에는 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등을 포함하는 박막을 사용할 수 있고, 구체적으로는 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO, 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 금, 백금, 은 및 구리 등을 포함하는 박막을 들 수 있다. 발광층으로부터 출사되는 광이 양극을 투과하여 유기 EL 소자 밖으로 출사되는 구성의 유기 EL 소자의 경우, 양극에는 광투과성을 나타내는 전극이 사용된다.

정공 주입층에는 공지의 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 정공 주입 재료로서는, 예를 들어 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄 및 산화알루미늄 등의 산화물, 페닐아민류, 스타버스트형 아민류, 프탈로시아닌류, 비정질 카본, 폴리아닐린 및 폴리티오펜 유도체 등을 들 수 있다.

정공 수송층에는 공지의 정공 수송 재료를 사용할 수 있다. 정공 수송 재료로서는, 폴리비닐카르바졸 혹은 그의 유도체, 폴리실란 혹은 그의 유도체, 측쇄 혹은 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 유도체, 피라졸린 유도체, 아릴아민 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체, 폴리아닐린 혹은 그의 유도체, 폴리티오펜 혹은 그의 유도체, 폴리아릴아민 혹은 그의 유도체, 폴리피롤 혹은 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 혹은 그의 유도체, 또는 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 혹은 그의 유도체 등을 들 수 있다.

발광층은, 통상, 주로 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기물 또는 해당 유기물과 이것을 보조하는 도펀트로 형성된다. 도펀트는, 예를 들어 발광 효율의 향상, 발광 파장을 변화시키기 위해 가해진다. 또한, 발광층에 포함되는 유기물은 저분자 화합물이어도 좋고 고분자 화합물이어도 좋다. 발광층을 구성하는 발광 재료로서는, 예를 들어 공지의 색소 재료, 금속 착체 재료, 고분자 재료, 도펀트 재료를 들 수 있다.

색소 재료로서는, 예를 들어 시클로펜다민 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체 화합물, 트리페닐아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피라졸로퀴놀린 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아릴렌 유도체, 피롤 유도체, 티오펜환 화합물, 피리딘환 화합물, 페리논 유도체, 페릴렌 유도체, 올리고티오펜 유도체, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다.

금속 착체 재료로서는, 예를 들어 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속, 또는 Al, Zn, Be, Ir, Pt 등을 중심 금속에 갖고, 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 배위자에 갖는 금속 착체를 들 수 있다.

고분자 재료로서는, 예를 들어 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체 및 상기 색소 재료, 금속 착체 재료를 중합시켜 고분자화한 재료 등을 들 수 있다.

상기 발광 재료 중, 청색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들어 디스티릴아릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체 및 그들의 중합체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다.

또한, 녹색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들어 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 및 그들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다.

또한, 적색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들어 쿠마린 유도체, 티오펜환 화합물 및 그들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다.

또한, 백색으로 발광하는 재료는 상기한 청색으로 발광하는 재료, 녹색으로 발광하는 재료, 적색으로 발광하는 재료를 혼합함으로써 실현할 수 있다.

도펀트 재료로서는, 예를 들어 페릴렌 유도체, 쿠마린 유도체, 루브렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 스쿠아릴륨 유도체, 포르피린 유도체, 스티릴계 색소, 테트라센 유도체, 피라졸론 유도체, 데카시클렌, 페녹사존 등을 들 수 있다.

전자 수송층에는 공지의 전자 수송 재료를 사용할 수 있다. 전자 수송 재료로서는, 예를 들어 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 혹은 그의 유도체, 벤조퀴논 혹은 그의 유도체, 나프토퀴논 혹은 그의 유도체, 안트라퀴논 혹은 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 혹은 그의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 혹은 그의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 또는 8-히드록시퀴놀린 혹은 그의 유도체의 금속 착체, 폴리퀴놀린 혹은 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 혹은 그의 유도체, 폴리플루오렌 혹은 그의 유도체 등을 들 수 있다.

전자 주입층에는 공지의 전자 주입 재료를 사용할 수 있다. 전자 주입 재료로서는, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중 1종류 이상을 포함하는 합금, 알칼리 금속 혹은 알칼리 토금속의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물 또는 이들 물질의 혼합물 등을 들 수 있다.

음극의 재료로서는, 일함수가 작고, 발광층에의 전자 주입이 용이하고, 전기 전도도가 높은 재료가 바람직하다. 또한, 양극측으로부터 광을 취출하는 구성의 유기 EL 소자에서는, 발광층으로부터 출사되는 광을 음극에서 양극측에 반사하기 위해, 음극의 재료로서는 가시광 반사율이 높은 재료가 바람직하다. 음극에는, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속 및 주기율표의 13족 금속 등을 사용할 수 있다. 또한, 음극으로서는 도전성 금속 산화물 및 도전성 유기물 등을 포함하는 투명 도전성 전극을 사용할 수 있다.

상기의 각 층 및 전극은 증착법, 도포법에 의해 형성할 수 있다. 도포법에 의해 각 층을 형성하는 경우는, 상술한 본 실시 형태의 유기 박막층을 형성하는 방법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

이상의 공정에 의해, 본 발명의 표시 장치(발광 장치)가 제조된다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.

(실시예 1)

먼저 ITO 박막을 포함하는 제1 전극(양극) 및 전극에 접속되는 배선 등이 미리 패턴 형성된 TFT 기판을 준비했다.

이어서, 감광성 수지 A를 포함하는 용액과 발액성 재료(다이킨제 발액제 옵트에이스(등록 상표) HP 시리즈)를 혼합하여, 발액성 재료를 넣은 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 감광성 수지에 대한 발액성 재료의 고형분 농도비는 0.3%(중량)로 하였다. 감광성 수지 A는 네거티브형의 아크릴계 재료를 포함한 감광성 수지이고, 일본 특허 공개 제2012-73603호 공보의 실시예 2에 기재된 방법에 의해 제작할 수 있다.

이어서, TFT 기판의 표면 위에, 준비한 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 스핀 코터에 의해 도포 성막하고, 또한 핫 플레이트 위에 있어서 110℃에서 90초간 가열함으로써 프리베이크 공정을 행하고, 용매를 증발시켰다.

이어서, 프록시미티 노광기(히타치 세이사쿠쇼제 LE4000A)를 사용하여 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막의 소정의 노광 영역을 노광하였다(노광량: 100mJ/㎠). 계속해서 현상액(가부시키가이샤 토쿠야마제 SD-1(TMAH2.0중량%))을 샤워하여 45초간 현상하고, 미노광 부분의 감광성 수지 조성물을 제거하여 소정의 패턴을 갖는 구조체를 얻었다.

이 현상 공정 후의 구조체 패터닝에 의해 구획 형성된 측면(오목부 측면에 상당함)을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, SEM 관찰한바, 측면과 기판의 주표면이 이루는 각도가 둔각인 역테이퍼 형상의 구조체인 것이 확인되었다. 구조체의 측면과 기판의 주표면이 이루는 각도 θ2는 148°였다. 또한, 오목부(5)측으로 가장 돌출된 선단부 A와, 제1 전극(1)에 접하는 구조체(26)의 하단부 B의 평면에서 볼 때의 간격(도 6 참조)은 1.5㎛였다.

이어서 경화 베이크 공정으로서 230℃에서 20분간 가열하여, 감광성 수지 조성물을 경화시켰다. 이에 의해, 격벽의 측면의 역테이퍼 형상 부분은 기판의 표면 방향으로 하강하고, 하강한 선단부가 기판의 표면에 접촉하여 경화되었다. 이와 같이 하여 오목부를 구획 형성하는 측면이 순테이퍼 형상인 격벽이 형성된다.

이 경화 베이크 공정 후의 격벽의 측면을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, STEM 관찰한바, 순테이퍼 형상의 격벽인 것이 확인되었다. 격벽의 측면과 기판의 표면이 이루는 각도 θ1은 38°였다. 또한, 격벽의 두께는 1.0㎛로 하였다.

경화 베이크 공정 후의 격벽의 상면부와 아니솔의 접촉각은 약 37°였다. 또한, 제1 전극(ITO박막) 표면과, 순수의 접촉각은 약 26°였다.

이어서, 표면 처리 공정으로서 오존수 제조 장치(로키 테크노사제 FA-1000ZW12-5C)를 사용하여, 기판 표면을 오존수(농도: 2ppm, 처리 시간: 10분간)로 세정하였다. 이 세정에 의해, 제1 전극(ITO박막) 표면과 순수의 접촉각이 5° 이하까지 저하되고, 제1 전극(ITO박막) 표면에 충분한 습윤성이 부여되었다.

이어서, 유기 박막층으로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층을 이 순으로 적층하였다.

먼저, 고형분 농도가 1.0중량%, 점도가 8cp, 표면 장력이 34.7mN/m이 되도록 유기 용매와 정공 주입 재료를 혼합하여 잉크를 제조하였다. 이 잉크를, 잉크젯 장치(ULVAC사제 Litlex142P)를 사용하여 소정의 오목부 내에 도포하였다.

각 오목부에 도포된 잉크는 접촉각이 높은, 즉 발액성이 높은 격벽의 상면부에 의해 튀겨지므로, 이 격벽의 상면부를 타고 인접하는 오목부에 넘쳐나오는 것이 방지되어, 오목부 내에 수용되었다.

이어서, 드라이 펌프가 접속된 진공 건조실 내에 있어서 기판을 온도 조절 스테이지에 적재하여, 당해 온도 조절 스테이지의 온도를 10℃로 설정하고, 약 2.0E-1㎩까지 감압하여, 진공 건조하였다. 이어서, 온도 조절 스테이지의 온도를 230℃로 설정하고, 대기압 환경에서 15분간 소성을 행하여, 균일한 두께의 정공 주입층(두께 45㎚)을 형성하였다. 여기서의 두께란, 평면에서 볼 때의 오목부의 중심 두께이고 가장 작은 두께를 의미한다.

이어서 정공 주입층과 마찬가지로 하여 정공 수송층을 형성하였다. 먼저, 고형분 농도가 0.45중량%가 되고, 점도가 3.4cp가 되고, 표면 장력이 34.2mN/m가 되도록 유기 용매와 정공 수송 재료를 혼합하여, 잉크를 제조하였다. 이 잉크를, 잉크젯 장치(ULVAC사제 Litrex142P)를 사용하여 소정의 오목부 내에 도포하였다. 각 오목부에 도포된 잉크는 발액성이 높은 격벽의 상면부에 의해 튀겨지므로, 이 격벽의 상면부를 타고 인접하는 오목부에 넘쳐나오는 것이 방지되어, 오목부 내에 수용되었다.

이어서, 드라이 펌프가 접속된 진공 건조실 내에 있어서 기판을 온도 조절 스테이지에 적재하여, 당해 온도 조절 스테이지의 온도를 25℃로 설정하고, 약 2.0E-1㎩까지 감압하여, 진공 건조하였다. 이어서, 온도 조절 스테이지의 온도를 190℃로 설정하고, 대기압 환경에서 60분간 소성을 행하여, 균일한 두께의 중간층(두께 15㎚)을 형성하였다. 여기서의 두께란, 평면에서 볼 때의 오목부의 중심의 두께이고 가장 작은 두께를 의미한다.

이어서 이미 설명한 정공 주입층, 정공 수송층과 마찬가지로 하여 3종류의 발광층을 형성하였다. 먼저 적색의 광을 출사하는 고분자 발광 재료 1을, 그 고형분 농도가 2.0중량%가 되고, 점도가 8.5cp가 되고, 표면 장력이 34.3mN/m가 되도록 유기 용매에 혼합하여, 적색 잉크를 제조하였다. 마찬가지로, 녹색의 광을 출사하는 고분자 발광 재료 2를, 그 고형분 농도가 1.8중량%가 되고, 점도가 6.2cp가 되고, 표면 장력이 34.6mN/m가 되도록 유기 용매에 혼합하여, 녹색 잉크를 제조하였다. 마찬가지로, 청색의 광을 출사하는 고분자 발광 재료 3을, 그 고형분 농도가 0.8중량%가 되고, 점도가 8.2cp가 되고, 표면 장력이 34.1mN/m가 되도록 유기 용매에 혼합하여, 청색 잉크를 제조하였다. 이들 잉크를 각각 잉크젯 장치(ULVAC사제 Litrex142P)를 사용하여 소정의 오목부 내에 도포하였다. 각 오목부에 도포된 잉크는 발액성이 높은 격벽의 상면부에 의해 튀겨지므로, 이 격벽의 상면부를 타고 인접하는 오목부에 넘쳐나오는 것이 방지되어, 오목부 내에 수용되었다.

이어서, 드라이 펌프가 접속된 진공 건조실 내에 있어서 기판을 온도 조절 스테이지에 적재하여, 당해 온도 조절 스테이지의 온도를 10℃로 설정하고, 약 2.0E-1㎩까지 감압하여, 진공 건조하였다. 이어서, 온도 조절 스테이지의 온도를 230℃로 설정하고, 대기압 환경에서 10분간 소성을 행하여 균일한 두께의 발광층(두께 74㎚)을 형성하였다. 여기서의 두께란, 평면에서 볼 때의 오목부의 중심의 두께이고 가장 작은 두께를 의미한다.

이어서 NaF을 포함하는 층(두께 2㎚), Mg을 포함하는 층(두께 2㎚), Al을 포함하는 층(두께 200㎚)을 진공 증착법에 의해 순차적으로 형성하여, 제2 전극(음극)을 형성하였다. 그 후, 밀봉 기판을 접합하고, 유기 EL 소자를 밀봉하여, 표시 장치를 제작하였다.

(실시예 2)

먼저 실시예 1과 동일한 TFT 기판을 준비했다.

이어서, 감광성 수지 Aa를 제작하였다. 환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소 가스를 적량 흘려 질소 가스 분위기로 하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 166부, 메톡시프로판올 52부를 넣고 교반하면서 85℃까지 가열하였다. 계속해서 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8 및 9-일아크릴레이트의 혼합물 233부, p-비닐벤조산 77부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 125부, 메톡시프로판올 115부의 혼합 용액을 4시간에 걸쳐서 적하하고, 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 32부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 210부에 용해한 혼합 용액을 5시간에 걸쳐서 적하하였다. 적하 종료 후, 3시간 85℃에서 유지한 후, 실온까지 냉각하고, B형 점도(23℃) 46mPas, 고형분 33.7%, 용액 산가 83㎎KOH/g의 중합체(감광성 수지 Aa) 용액을 얻었다. 얻어진 감광성 수지 Aa의 중량 평균 분자량 Mw는 7.7×103이고, 분자량 분포는 1.90이었다. 감광성 수지 Aa는 이하의 구조 단위를 갖는다.

수지인 성분 (A) 55질량부, 중합성 화합물인 성분 (C) 45질량부, 중합 개시제인 성분 (D) 6질량부 및 중합 개시 보조제 (D1) 12질량부를 혼합하고, 고형분 농도 21%가 되도록 성분 (E) 용제를 가하고, 또한 발액성 재료(다이킨제 발액제 옵트에이스(등록 상표)HP 시리즈)를 혼합하여, 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 감광성 수지 Aa에 대한 발액성 재료의 고형분 농도비는 0.3%(중량)로 하였다.

성분 (A): 수지 Aa

성분 (C) 중합성 화합물: 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(신나카무라 가가쿠 고교(주)제 A-TMPT)

성분 (D) 중합 개시제: 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온(바스프(BASF)사제 이르가큐어(등록 상표) 907)

중합 개시 보조제 (D1): 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논(호도가야 가가쿠 공업(주)제 EAB-F)

성분 (E) 용제: 하기 (Ea) 내지 (Ed)의 혼합 용매

(Ea): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트; 25질량%

(Eb): 3-에톡시프로피온산에틸; 25질량%

(Ec): 3-메톡시1-부탄올; 25질량%

(Ed): 3-메톡시부틸아세테이트; 25질량%

이어서, 얻어진 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을, 준비한 TFT 기판의 표면 위에 스핀 코터에 의해 도포 성막하고, 또한 핫 플레이트 위에 있어서 105℃에서 110초간 가열함으로써 프리베이크 처리를 행하여, 용매를 증발시켰다.

이어서, 프록시미티 노광기(히타치 세이사쿠쇼제 LE4000A)를 사용하여 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막의 소정의 노광 영역을 노광하였다(노광량: 200mJ/㎠). 계속해서 현상액(가부시키가이샤 토쿠야마제 SD-1(TMAH 2.38중량%))을 샤워하여 60초간 현상하고, 미노광 부분의 감광성 수지를 제거하였다.

이 현상 공정 후의 구조물의 측면을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, SEM 관찰한바, 실시예 1과 마찬가지로 역테이퍼 형상의 구조물이 확인되었다. 구조물의 측면과 기판 표면이 이루는 각도 θ2는 148°였다. 또한, 오목부(5)측으로 가장 돌출된 선단부 A와, 제1 전극(1)에 접하는 측의 구조체(26)의 하단부 B의 평면에서 볼 때의 간격(도 6 참조)은 2.5㎛였다.

이어서 경화 베이크 공정으로서 230℃에서 20분간 가열하여, 감광성 수지 조성물을 경화시켰다. 이에 의해, 격벽의 측면의 역테이퍼 형상의 선단 부분은 열에 의해 기판의 주표면까지 하강하고, 선단 부분이 기판의 주표면에 접촉한 상태에서 경화되었다. 이와 같이 하여 순테이퍼 형상의 격벽이 형성된다.

이 경화 베이크 공정 후의 격벽의 측면을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, STEM 관찰한바, 순테이퍼 형상의 격벽인 것이 확인되었다. 격벽의 측면과 기판의 주표면이 이루는 각도 θ1은 39°였다. 또한, 격벽의 두께는 실시예 1과 마찬가지로 1.0㎛로 하였다.

경화 베이크 공정 후의 격벽의 상면부와 아니솔의 접촉각은 36° 내지 37°였다. 또한, 제1 전극(ITO박막)의 표면과, 순수의 접촉각은 약 27°였다.

격벽의 형성 공정 후에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 표시 장치를 제작하였다.

(비교예)

먼저 실시예 1과 마찬가지로 하여 TFT 기판을 준비했다.

이어서, 감광성 수지 B의 용액(닛폰 제온 가부시끼가이샤제 ZPN2464)과 발액성 재료(다이킨제 발액제 옵트에이스(등록 상표)HP 시리즈)를 혼합하여, 발액성 재료를 넣은 감광성 수지 조성물을 제조하였다. 감광성 수지에 대한 발액성 재료의 고형분 농도비는 격벽의 형성 후의 격벽 상면부의 발액성을 실시예 1과 동일 정도(37°)로 하기 위해, 0.2중량%로 하였다.

다음에, 준비한 TFT 기판의 표면 위에 발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 스핀 코터에 의해 도포 성막하고, 또한 핫 플레이트 위에 있어서 110℃에서 60초간 가열함으로써 프리베이크 공정을 행하여, 용매를 증발시켰다.

이어서, 프록시미티 노광기(히타치 세이사쿠쇼제 LE4000A)를 사용하여 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막의 소정의 노광 영역을 노광하였다(노광량: 100mJ/㎠). 계속해서 현상액(가부시키가이샤 토쿠야마제 SD-1(TMAH 0.8중량%))을 샤워하여 60초간 현상하고, 미노광 부분의 감광성 수지 조성물을 제거하였다.

이 현상 공정 후의 구조체의 측면을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, SEM 관찰한바, 순테이퍼 형상의 구조체인 것이 확인되었다. 구조체의 측면과 기판의 주표면이 이루는 각도 θ2는 38°였다.

이어서, 경화 베이크 공정으로서 230℃에서 30분간 가열하여, 감광성 수지 조성물을 경화시켰다.

이 경화 베이크 공정 후의 격벽의 측면을 FIB 장치(세이코 인스트루먼츠제 XVision 200DB)에서 박막 가공하고, STEM 관찰한바, 순테이퍼 형상의 격벽인 것이 확인되었다. 격벽의 측면과 기판의 주표면이 이루는 각도 θ1은 38°였다. 격벽의 두께는 1.0㎛로 하였다.

경화 베이크 공정 후의 격벽의 상면부와 아니솔의 접촉각은 36 내지 37°였다. 또한, 제1 전극(ITO박막)의 표면과, 순수의 접촉각은 약 27°였다.

격벽의 형성 공정 후에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 표시 장치를 제작하였다.

(효과의 비교)

실시예 1, 2와 비교예의 피닝 포인트 P2, 유기 박막층의 최소 두께부 P1, 도 9에 2점 쇄선으로 나타낸 격벽의 측면의 기판측의 단부에 있어서의 기판의 주표면으로부터의 Z방향의 유기 박막층의 두께(단부 두께)를 표 1에 나타낸다.

표 1로부터 명확해진 바와 같이, 본 실시예의 격벽을 갖는 기판을 사용한 경우, 피닝 포인트 P2를 보다 낮게 설정하는 것이 가능하고, 또한 피닝 포인트 P2의 위치가 오목부의 최상부에 가까운 실시예에 있어서 격벽의 측면 근방의 유기 박막층의 두께를 작게 하는 것이 가능해진다.

1 : 표시 장치
2 : 기판
3 : 격벽
3a : 단부
4 : 유기 EL 소자
5 : 오목부
6 : 제1 전극(양극)
7 : 제1 유기 박막층(정공 주입층)
9 : 제2 유기 박막층(발광층)
10 : 제2 전극(음극)
11 : 발액 부위
12 : 친액 부위
13 : 잉크
15 : 상면부의 단부
16 : 기판측의 단부
21 : 상면부
22 : 중도 위치
23 : 표층부
24 : 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막
25 : 포토마스크
26 : 구조체
27 : 상단부

Claims (9)

1. 기판과, 이 기판 위에 있어서 오목부를 구획 형성하는 1층의 격벽을 포함하는 격벽을 갖는 기판이며,
   상기 1층의 격벽은 발액성을 나타내는 발액 부위를 갖고,
   상기 발액 부위는 상기 오목부 외인 격벽의 상면부에 연장되어 있고, 또한 상기 격벽의 상기 오목부를 구획 형성하는 측면이며, 상기 상면부의 단부부터, 상기 기판측의 단부까지 사이의 중도 위치까지 연장되어 있는, 격벽을 갖는 기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 발액 부위에는 발액성을 부여하는 발액성 재료가 분포되어 있는, 격벽을 갖는 기판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1층의 격벽은 상기 측면과 상기 기판이 이루는 각이 예각인, 격벽을 갖는 기판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격벽은 아크릴 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 경화시킨 구조체인, 격벽을 갖는 기판.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 격벽을 갖는 기판과,
   상기 격벽에 의해 구획 형성되는 상기 오목부에 각각 설치되는 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 포함하는, 발광 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자는 한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 설치되는 1층 또는 복수층의 유기 박막층을 갖고,
   상기 1층 또는 복수층의 유기 박막층 중, 도포법에 의해 형성되는 유기 박막층은 평면에서 볼 때의 상기 오목부의 중앙부의 위치 P1에 있어서의 상기 유기 박막층의 두께와, 당해 유기 박막층과 상기 격벽의 측면과의 계면의 상단부의 위치 P2의 기판으로부터의 높이가 하기 식 (1)의 관계를 만족시키는, 발광 장치.
   P1+500≥P2…(1)
7. 제3항에 기재된 격벽을 갖는 기판의 제조 방법이며,
   발액성 재료를 포함하는 감광성 수지 조성물을 포함하는 박막을 상기 기판 위에 형성하는 공정과,
   상기 박막을 노광하는 노광 공정과,
   노광된 상기 박막을 현상함으로써, 상기 1층의 격벽이 되는 구조체를 형성하는 현상 공정과,
   상기 구조체를 가열함으로써 상기 1층의 격벽을 형성하는 경화 베이크 공정을 포함하고,
   상기 구조체의 측면과 기판이 이루는 각은 둔각이고,
   상기 경화 베이크 공정에 있어서 형성되는 상기 1층의 격벽은 그 측면과 기판이 이루는 각이 예각인, 격벽을 갖는 기판의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 격벽을 갖는 기판을 준비하는 공정과,
   한 쌍의 전극과, 당해 한 쌍의 전극 사이에 설치되는 1층 또는 복수층의 유기 박막층을 갖는 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를, 각각 상기 오목부에 설치하는 공정을 갖고,
   상기 유기 일렉트로루미네센스 소자를 설치하는 공정에서는, 상기 유기 박막층이 되는 재료를 포함하는 도포액을 상기 오목부에 공급하고, 고화함으로써 상기 유기 박막층을 형성하는, 발광 장치의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자를 설치하는 공정은 상기 도포액을 공급하기 전에, 상기 격벽을 갖는 기판을 오존수를 사용하여 표면 처리하는 공정을 더 포함하는, 발광 장치의 제조 방법.

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