KR20080074148A

KR20080074148A - 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판과 그 제조방법,상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는컬러필터와 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는액정표시장치

Info

Publication number: KR20080074148A
Application number: KR1020087013198A
Authority: KR
Inventors: 토모히로 코다마
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-08-12
Also published as: CN101297223A; TW200722795A; CN101297223B; JPWO2007052748A1; WO2007052748A1

Abstract

본 발명은 기판 상의 적어도 한쪽의 면에 광중합 개시제 또는 광중합 개시계, 모노머, 바인더를 적어도 함유하는 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성 공정, 상기 기판 상에 형성된 감광성 수지층을 패턴 노광하는 노광 공정 및 상기 패턴 노광후의 감광성 수지층을 현상하는 현상 공정, 및 격벽 패턴을 형성하는 격벽 패턴 형성 공정을 갖고, 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량을 100㎕/㎡이하인 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판 및 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터 및 그 제조방법, 액정표시장치를 제공한다. 이에 따라 잉크젯 컬러필터에 있어서의 농도 편차가 개선된다.

잉크젯 컬러필터, 액정표시장치

Description

잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판과 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터와 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는 액정표시장치{SUBSTRATE WITH SEPTUM FOR USE IN INK JET COLOR FILTER, METHOD FOR MANUFACTURE OF THE SUBSTRATE, COLOR FILTER PROVIDED WITH THE SUBSTRATE, METHOD FOR MANUFACTURE OF THE COLOR FILTER, AND LIQUID CRYSTAL DEVICE HAVING THE COLOR FILTER}

본 발명은 표시장치용으로 특히 적합한 잉크젯 컬러필터에 사용되는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판 및 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터 및 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

표시장치용 컬러필터는 유리 등의 기판 상에 적색, 녹색, 청색의 도트상 화상을 각각 매트릭스상으로 배치하고, 그 경계를 블랙 매트릭스 등의 격벽으로 구분한 구조이다. 이러한 컬러필터의 제조방법으로서는, 종래, 지지체로서 유리 등의 기판을 사용하고, 1) 염색법, 2) 인쇄법, 3) 착색된 감광성 수지액의 도포와 노광 및 현상의 반복에 의한 착색 감광성 수지액법(착색 레지스트법), 4) 가지지체 상에 형성한 화상을 순차적으로, 최종 또는 가지지체 상에 전사하는 방법, 5) 미리 착색 된 감광성 수지액을 가지지체 상에 도포함으로써 착색층을 형성하고, 순차적으로 직접, 기판 상에 이 감광성 착색층을 전사하고, 노광해서 현상하는 것을 색의 수만큼 반복하는 방법 등에 의해 다색 화상을 형성하는 방법(전사 방식)이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 또한 잉크젯법을 사용하는 방법(특허문헌 2 참조)도 알려져 있다.

이들 방법 중, 착색 레지스트법은 위치 정밀도 높게 컬러필터를 제작할 수 있지만, 감광층 수지액의 도포에 손실이 많아 비용적으로는 유리하다고는 할 수 없다. 한편 잉크젯법은 수지액의 손실이 적어 비용적으로 유리하기는 하지만 화소의 위치 정밀도가 나쁘다고 하는 문제가 있다.

이들을 극복하기 위해, 블랙 매트릭스를 착색 레지스트법으로 형성하고, RGB 화소를 잉크젯법으로 제작하는 컬러필터 제조법도 제안되어 있지만, 작성된 블랙 매트릭스의 단면형상을 관찰하면 상단이나 그 엣지가 둥글게 되어 있어, 뒤에 타적된 각 색 잉크가 블랙 매트릭스를 타고 넘기 쉽기 때문에, 인접 화소와 혼색을 일으켜 표시 품위를 저하시키는 일이 있었다.

이것을 막기 위해서, 블랙 매트릭스와 잉크 사이에 서로 겉도는 성질을 갖게 하거나, 블랙 매트릭스 간극부의 잉크의 습윤성을 높이거나 하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면 특허문헌 3∼6 참조).

또한 잉크젯 컬러필터에 수상층을 형성하고, 상기 수상층의 잔류 용매량을 규정하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면 특허문헌 8 및 9 참조). 그러나 이들의 방법에서는 기판 상에 수상층을 형성하는 공정이 필요해서 공정이 번잡해져 버린 다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 소 61-99102호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허공개 평 8-227012호 공보

[특허문헌 3] 일본 특허공개 평 6-347637호 공보

[특허문헌 4] 일본 특허공개 평 7-35915호 공보

[특허문헌 5] 일본 특허공개 평 10-142418호 공보

[특허문헌 6] 일본 특허공개 평 8-166507호 공보

[특허문헌 7] 일본 특허공개 2004-294617호 공보

[특허문헌 8] 일본 특허공개 2005-17819호 공보

본 발명은 농도 편차가 개선된 잉크젯 컬러필터를 제조하기 위해서 유용한 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판 및 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터 및 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 실정을 감안하여 본 발명자들은 예의 연구를 행한 결과, 하기 본 발명이 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내 본 발명을 완성하였다.

즉 본 발명은 하기의 수단에 의해 달성되는 것이다.

<1> 기판 상의 적어도 한쪽의 면에, 광중합 개시제 또는 광중합 개시계, 모노머, 바인더를 적어도 함유하는 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성 공정과, 상기 기판 상에 형성한 감광성 수지층을 패턴 노광하는 노광 공정 및 상기 패턴 노광 후의 감광성 수지층을 현상하는 현상 공정을 갖고, 격벽 패턴을 형성하는 격벽 패턴 형성 공정을 갖는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법으로서, 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량이 100㎕/㎡이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.

<2> 상기 격벽 패턴 형성 공정의 건조 온도가 60∼140℃인 것을 특징으로 하는 <1>항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.

<3> 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 있어서의 감광성 수지층의 두께가 1∼12㎛인 것을 특징으로 하는 <1>항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.

<4> <1>∼<3>항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판.

<5> <4>항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 착색 액체 조성물의 액적을 잉크젯법으로 부여함으로써 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터의 제조방법.

<6> <5>항에 기재된 잉크젯 컬러필터의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터.

<7> <6>항에 기재된 잉크젯 컬러필터를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 농도 편차가 개선된 잉크젯 컬러필터를 제조하기 위해서 유용한 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판 및 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터 및 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

우선, 본 발명의 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판(이하, 「본 발명의 격벽이 형성된 기판」이라고 하는 경우가 있다.)의 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 격벽이 형성된 기판의 제조방법은 기판 상의 적어도 한쪽의 면에 광중합 개시제 또는 광중합 개시계, 모노머, 바인더를 적어도 함유하는 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성 공정과, 상기 기판 상에 형성한 감광성 수지층을 패턴 노광하는 노광 공정, 및 상기 패턴 노광 후의 감광성 수지층을 현상하는 현상 공정을 갖고, 격벽 패턴을 형성하는 격벽 패턴 형성 공정을 갖는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법으로서, 상기 패턴 노광 직전의 감광성 수지층의 잔류 용제량이 100㎕/㎡이하인 것을 특징으로 한다.

(바인더(수지·폴리머))

상기 감광성 수지 조성물에 사용하는 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 기재되어 있는 바와 같은 메타크 릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레산 공중합체, 부분 에스테르화 말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 또 측쇄에 카르복실산기를 갖는 셀룰로오스 유도체도 들 수 있다. 이밖에 수산기를 갖는 폴리머에 환상 산무수물을 부가한 것도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 특히 바람직한 예로서, 미국특허 제4139391호 명세서에 기재된 벤질(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴산의 공중합체나, 벤질(메타)아크릴레이트와 (메타)아크릴산과 다른 모노머의 다원 공중합체를 들 수 있다. 이들의 극성기를 갖는 바인더 폴리머는 단독으로 사용하여도 좋고, 또는 통상의 막형성성의 폴리머와 병용하는 조성물의 상태로 사용해도 좋다.

(광중합 개시제, 광중합 개시계)

본 발명에서는, 상기 감광성 수지 조성물을 경화시키는 방법으로서 광중합 개시제 또는 광중합 개시계를 사용한다. 여기에서 사용하는 광중합 개시제는 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 조사(노광이라고도 한다)에 의해, 후술의 다관능성 모노머의 중합을 개시하는 활성종을 발생할 수 있는 화합물이며, 공지의 광중합 개시제 또는 광중합 개시계 중에서 적당하게 선택할 수 있다.

상기 광중합 개시제로서는, 예를 들면 트리할로메틸기 함유 화합물, 아크리딘계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비스이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 디아조계 화합물 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 일본 특허공개 2001-117230호 공보에 기재된 트리할로메틸기 가 치환된 트리할로메틸옥사졸 유도체 또는 s-트리아진 유도체, 미국특허 제4239850호 명세서에 기재된 트리할로메틸-s-트리아진 화합물, 미국특허 제4212976호 명세서에 기재된 트리할로메틸옥사디아졸 화합물 등의 트리할로메틸기 함유 화합물;

9-페닐아크리딘, 9-피리딜아크리딘, 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; 기타, 9,10-디메틸벤즈페나진, 미힐러케톤, 벤조페논/미힐러케톤, 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 화합물로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 특히, 트리할로메틸기 함유 화합물 및 아크리딘계 화합물로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다. 트리할로메틸기 함유 화합물, 아크리 딘계 화합물은 범용성이며 또한 저렴한 점에서도 유용하다.

특히 바람직한 것은, 트리할로메틸기 함유 화합물로서는 2-트리클로로메틸-5-(p-스티릴스티릴)-1,3,4-옥사디아졸이며, 아크리딘계 화합물로서는 9-페닐아크리딘이며, 또한 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N,N-비스에톡시카르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸 등의 트리할로메틸기 함유 화합물, 및 미힐러케톤, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비스이미다졸이다.

상기 광중합 개시제는 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다. 상기 광중합 개시제의 감광성 수지 조성물에 있어서의 총량으로서는, 감광성 수지 조성물의 전체 고형분(질량)의 0.1∼20질량%가 바람직하고, 0.5∼10질량%가 특히 바람직하다. 상기 총량이 0.1질량% 미만이면 조성물의 광경화의 효율이 낮아 노광에 장시간을 필요로 하는 일이 있고, 20질량%를 초과하면 현상할 때에 형성된 화상 패턴이 결락되거나, 패턴 표면에 거칠함을 발생시키기 쉬워지는 일이 있다.

상기 광중합 개시제는 수소공여체를 병용해서 구성되어도 좋다. 상기 수소공여체로서는 감도를 보다 양호화할 수 있는 점에서 이하에 정의하는 메르캅탄계 화합물, 아민계 화합물 등이 바람직하다. 여기에서의 「수소공여체」란 노광에 의해 상기 광중합 개시제로부터 발생한 라디칼에 대하여 수소원자를 공급할 수 있는 화합물을 말한다.

상기 메르캅탄계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 상기 모핵에 직접 결합된 메르캅토기를 1개이상, 바람직하게는 1∼3개, 보다 바람직하게는 1 ∼2개 갖는 화합물(이하, 「메르캅탄계 수소공여체」라고 한다)이다. 또한 상기 아민계 화합물은 벤젠환 또는 복소환을 모핵으로 하고, 상기 모핵에 직접 결합된 아미노기를 1개이상, 바람직하게는 1∼3개, 보다 바람직하게는 1∼2개 갖는 화합물(이하, 「아민계 수소공여체」라고 한다)이다. 또한, 이들의 수소공여체는 메르캅토기와 아미노기를 동시에 갖고 있어도 된다.

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

상기 아민계 수소공여체의 구체예로서는, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4, 4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 4-디메틸아미노안식향산, 4-디메틸아미노벤조니트릴 등을 들 수 있다. 이들 중, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하고, 특히 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논이 바람직하다.

상기 수소공여체는 단독으로 또는 2종이상을 혼합해서 사용할 수 있고, 형성된 화상이 현상시에 영구지지체 상에서 탈락하기 어렵고, 또한 강도 및 감도도 향상시킬 수 있는 점에서 1종이상의 메르캅탄계 수소공여체와 1종이상의 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)와 아민계 수소공여체(A)의 질량비(M:A)는, 통상 1:1∼1:4가 바람직하고, 1:1∼1:3이 보다 바람직하다. 상기 수소공여체의 감광성 수지 조성물에 있어서의 총량으로서는 감광성 수지 조성물의 전체 고형분(질량)의 0.1∼20질량%가 바람직하고, 0.5∼10질량%가 특히 바람직하다.

상기 광중합 개시계로서는 노광시의 광을 흡수하는 증감색소와 중합개시제를 조합시킨 계가 바람직하고, 이러한 예로서는, 일본 특허공개 2000-39712호 공보 등에 나타내어져 있다.

(모노머)

감광성 수지 조성물에 사용하는 다관능성 모노머로서는, 하기 화합물을 단독으로 또는 다른 모노머를 조합시켜서 사용할 수 있다. 구체적으로는, t-부틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 2-에틸-2-부틸-프로판디올디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메 타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 폴리옥시에틸화 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 1,4-디이소프로페닐벤젠, 1,4-디히드록시벤젠디(메타)아크릴레이트, 데카메틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 스티렌, 디알릴푸말레이트, 트리멜리트산 트리알릴, 라우릴(메타)아크릴레이트,(메타)아크릴아미드, 크실릴렌비스(메타)아크릴아미드 등을 들 수 있다.

또한 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기를 갖는 화합물과 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트와의 반응물도 사용할 수 있다.

이들 중, 특히 바람직한 것은 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 트리스(2-아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트이다.

모노머의 감광성 수지 조성물에 있어서의 함유량으로서는, 감광성 수지 조성물의 전체 고형분(질량)에 대하여 5∼80질량%가 바람직하고, 10∼70질량%가 특히 바람직하다. 상기 함유량이 5질량∼80질량이면 조성물의 노광부에서의 알칼리 현상액으로의 내성이 떨어질 일이 없고, 또한 감광성 수지 조성물로 했을 때의 점착성이 증가할 일이 없으며, 취급성이 떨어질 일이 없으므로 바람직하다.

(용매)

본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물에 있어서는, 상기 성분 이외에 유기용매를 더 사용해도 된다. 유기용매의 예로서는, 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 시클로 헥사놀, 메틸이소부틸케톤, 락트산 에틸, 락트산 메틸, 카프로락탐 등을 들 수 있지만, 후술하는 바와 같이 패턴 노광 직전의 감광성 수지층의 잔류 용제량을 100㎕/㎡이하로 한다고 하는 관점에서, 상기 유기용매로서는 비점이 50∼180℃의 유기용매가 바람직하고, 70∼160℃의 유기용매가 보다 바람직하다. 구체적으로는 아세톤(56℃), 메틸에틸케톤(80℃), 메틸이소부틸케톤(118℃), 시클로헥사논(156℃), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(120℃), 시클로헥사놀(161℃), n-프로판올(97℃), 아세트산 에틸(77℃), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(146℃), 락트산 에틸(155℃), 3-에톡시프로피온산 에틸(165℃) 등이 바람직하고, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, n-프로판올, 아세트산 에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 락트산 에틸이 특히 바람직하다.

또한 비점이 다른 2종이상의 유기용매를 병용해서 사용해도 되고, 이 경우 상기의 조합이 바람직하다.

또한 비점이 180℃이상의 유기용매를 사용할 때에는 비점이 50∼125℃의 유기용매와 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 비점이 180℃이상의 유기용매를 사용할 때의 조합으로서는, γ-부티로락톤(204℃)과 메틸에틸케톤의 조합, N-메틸-2-피롤리돈(204℃)과 프로필렌글리콜모노메틸에테르의 조합, 에틸렌글리콜(198℃)과 락트산 에틸과 메틸에틸케톤의 조합 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 격벽의 색조로서는 칠혹인 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 있어서의 격벽의 착색제로서는, 예를 들면 카본블랙, 티타늄 블랙, 흑연, 금속 화합물(예를 들면 산화철, 산화티탄) 등의 흑색의 착색제를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 일반적으로 흑색 착색제(흑색 안료나 흑색 염료)로 불리고 있는 것이라도 엄밀하게는 완전한 흑색(가시광선의 흡광도가 전파장 영역에 걸쳐 같음)이라고 하는 것은 아니다. 예를 들면 대표적인 흑색 안료인 카본블랙의 경우에도 색조는 작성 방법, 입자지름, 스트럭처 등에 따라 변화하지만, 특히 입자지름이 이 색조에 크게 기여한다. 입자지름에 대해서는 10∼75㎚가 바람직하고, 보다 바람직하게는 12∼50㎚, 15∼40㎚의 범위가 더욱 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 「입자지름」이란 입자의 전자현미경 사진 화상을 동(同) 면적의 원으로 했을 때의 지름을 말하고, 또 「수평균 입자지름」이란 다수의 입자에 대해서 상기 입자지름을 구하고, 그 100개 평균치를 말한다.

상기 감광성 수지 조성물은 착색제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 감광성 수지 조성물로서는 555㎚에 있어서 높은 광학농도를 갖는 조성물이 바람직하고, 그 값은 2.5이상이 바람직하고, 2.5∼10.0이 보다 바람직하며, 2.5∼6.0이 더욱 바람직하고, 3.0∼5.0이 특히 바람직하다. 또한 이 감광성 수지 조성물은, 후술하는 바와 같이 광개시계로 경화시키기 위해서 노광 파장(일반적으로는 자외역)에 대한 광학농도도 중요하다. 즉, 그 값은 2.0∼10.0이며, 바람직하게는 2.5∼6.0, 가장 바람직한 것은 3.0∼5.0이다. 2.0∼10.0이면 원하는 격벽 형상을 형성할 수 있고, 또한, 양호하게 중합을 개시할 수 있으며, 격벽을 형성할 수 있으므로 바람직하다.

(착색제)

본 발명에 사용하는 착색제로서는, 구체적으로는 하기 염료, 안료에 기재된 컬러 인덱스(C.I.) 번호가 부여되어 있는 것을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물에는 공지의 유기안료, 무기안료, 염료 등을 바람직하게 사용할 수 있고, 감광성 수지층에 차광성이 요구되는 때에는 카본블랙, 산화티탄, 4산화철 등의 금속산화물분, 금속황화물분, 금속분이라고 하는 차광제 이외에, 적색, 청색, 녹색 등의 안료의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 공지의 착색제(염료, 안료)를 사용할 수 있다. 상기 공지의 착색제 중 안료를 사용할 경우에는 감광성 수지 조성물 중에 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다.

상기 감광성 수지 조성물의 고형분 중의 착색제의 비율은 충분하게 현상 시간을 단축하는 관점에서 30∼70질량%인 것이 바람직하고, 40∼60질량%인 것이 보다 바람직하며, 50∼55질량%인 것이 더욱 바람직하다.

상기 공지의 염료 또는 안료로서는, 구체적으로는 일본 특허공개 2005-17716호 공보 [0038]∼[0040]에 기재된 색재나, 일본 특허공개 2005-361447호 공보 [0068]∼[0072]에 기재된 안료나, 일본 특허공개 2005-17521호 공보 [0080]∼[0088]에 기재된 착색제를 적합하게 사용할 수 있다.

상기 안료는 분산액으로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산액은 상기 안료와 안료분산제를 미리 혼합해서 얻어지는 조성물을, 후술하는 유기용매(또는 비히클)에 첨가해서 분산시킴으로써 조제할 수 있다. 상기 비히클이란, 도료가 액체상태에 있을 때에 안료를 분산시키고 있는 매질의 부분을 말하고, 액상이며 상기 안료와 결합해서 도막을 굳히는 부분(바인더)과, 이것을 용해 희석하는 성분(유기용매)을 포함한다. 상기 안료를 분산시킬 때에 사용하는 분산기로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면 아사쿠라 쿠니조저, 「안료의 사전」, 제1판, 아사쿠라 서점, 2000년, 438쪽에 기재되어 있는 니더, 롤밀, 아트라이더, 수퍼밀, 디졸버, 호모믹서, 샌드밀 등의 공지의 분산기를 들 수 있다. 또한 상기 문헌 310쪽 기재의 기계적 마쇄에 의해 마찰력을 이용해 미분쇄해도 좋다.

본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물은 상기 바인더(수지, 폴리머), 개시제, 모노머, 착색제 이외에, 필요에 따라 또한 공지의 첨가제, 예를 들면 가소제, 충전제, 안정화제, 중합금지제, 계면활성제, 용제, 밀착촉진제 등을 함유시킬 수 있다. 또한 감광성 수지 조성물은 적어도 150℃이하의 온도에서 연화 혹은 점착성으로 되는 것이 바람직하고, 열가소성인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서는 상용성의 가소제를 첨가함으로써 개질할 수 있다.

(계면활성제)

본 발명에 있어서의 격벽에 있어서는, 후술하는 슬릿상 노즐 등을 사용함으로써 감광성 수지 조성물을 기판에 도포할 수 있지만, 상기 감광성 수지 조성물 중에 적절한 계면활성제를 함유시킴으로써 균일한 막두께로 제어할 수 있고, 도포 얼룩을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 계면활성제로서는, 일본 특허공개 2003-337424호 공보, 일본 특허공개 평 11-133600호 공보에 개시되어 있는 계면활성제가 바람직한 것으로서 예시된다.

또한, 감광성 수지 조성물의 전체 고형분에 대한 계면활성제의 함유량은 0.001∼1질량%가 일반적이며, 0.01∼0.5질량%가 바람직하고, 0.03∼0.3질량%가 특히 바람직하다.

(자외선 흡수제)

본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물에는, 필요에 따라서 자외선 흡수제를 함유할 수 있다. 자외선 흡수제로서는 일본 특허공개 평 5-72724호 공보 기재의 화합물 외에, 살리실레이트계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계, 니켈킬레이트계, 힌다드아민계 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 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-디-페닐아크릴레이트, 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.

또한, 감광성 수지 조성물의 전체 고형분에 대한 자외선 흡수제의 함유량은 0.5∼15질량%가 일반적이고, 1∼12질량%가 바람직하고, 1.2∼10질량%가 특히 바람직하다.

(기타)

-열중합 방지제-

또한 본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물은 열중합 방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 열중합 방지제의 예로서는, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, p-메톡시페놀, 디-t-부틸-p-크레졸, 피로가롤, 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.

또한, 감광성 수지 조성물의 전체 고형분에 대한 열중합 방지제의 함유량은 0.01∼1질량%가 일반적이고, 0.02∼0.7질량%가 바람직하며, 0.05∼0.5질량%가 특히 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서의 감광성 수지 조성물에 있어서는, 상기 첨가제 이외에 일본 특허공개 평 11-133600호 공보에 기재된 「접착 조제」나, 그 밖의 첨가제등을 함유시킬 수 있다.

[기판]

본 발명에 사용되는 기판으로서는 금속성 지지체, 금속 적층 지지체, 유리, 세라믹, 합성수지 필름 등을 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는 투명성이고 치수 안정성이 양호한 유리나 투명 합성수지 필름을 들 수 있다.

(격벽 패턴의 형성)

본 발명의 격벽이 형성된 기판에 있어서의 감광성 수지층 형성 공정에서는 기판을 세정한 후, 상기 기판을 열처리해서 표면 상태를 안정화시킨다. 상기 기판 을 온도 조절한 후, 상기 감광성 수지 조성물을 도포한다. 계속해서, 용매의 일부를 건조해서 도포한 감광성 수지 조성물의 유동성을 없앤 후, EBR(Edge Bead Remover) 등으로 기판 주위의 불필요한 도포액을 제거하고, 프리베이킹해서 감광성 수지층을 얻는다.

상기 도포로서는, 특별하게 한정되지 않고, 공지의 슬릿상 노즐을 갖는 유리 기판용 코터(예를 들면 FAS·아시아사제, 상품명:MH-1600)나 유리 기판용 코터(히라타기코 가부시키가이샤 제품) 등을 이용하여 행할 수 있다.

계속해서, 상기 격벽 패턴 형성 공정에 있어서의 노광 공정에서는 기판과 화상 패턴을 갖는 마스크(예를 들면 석영 노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서, 노광 마스크면과 상기 감광성 수지층 사이의 거리를 적당하게(예를 들면 200㎛) 설정하고, 질소 퍼지해서 산소분압을 제어해서 질소분위기 하(빈산소 분위기 하)에서 노광한다(패턴 노광). 상기 노광으로서는, 예를 들면 초고압 수은등을 갖는 프록시미티형 노광기(예를 들면 히타치 하이테크 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤 제품)등으로 행하고, 노광량으로서는 적당하게(예를 들면 300mJ/㎠) 선택할 수 있다. 또한 이 때의 산소분압은 산소계(G-102형, 이이지마 덴시고교 제 등)를 이용하여 측정할 수 있다.

여기에서, 상기 빈산소 분위기 하란, 본 발명에 있어서의 패턴 노광할 때의 산소의 분압이 0.15기압 이하, 또는 산소를 차단할 수 있는 산소차단층 하를 가리키고 있고, 이들은 상세하게는 이하와 같다.

통상, 대기(1기압)하에서는 산소의 분압은 0.21기압이므로, 산소의 분압을 0.15기압 이하로 낮추기 위해서는 (a) 노광시의 대기를 감압하여 0.71기압 이하로 하거나, (b) 공기와 산소 이외의 기체(예를 들면 질소나 아르곤 등의 불활성 가스)를 공기에 대하여 40vol%이상 혼합함으로써 달성할 수 있다.

본 발명에 있어서의 빈산소 분위기에 대해서는 특별하게 한정되지 않고 상기 어떤 방법도 사용할 수 있다.

상기 산소분압은 0.15기압 이하로 하는 방법을 사용할 경우, 0.10기압 이하가 바람직하고, 0.08기압 이하가 보다 바람직하며, 0.05기압 이하가 특히 바람직하다.

산소분압의 하한에는 특별히 제한은 없다. 진공 또는 분위기를 공기 이외의 기체(예를 들면 질소)로 치환함으로써 산소분압을 사실상 0으로 할 수 있지만, 이것도 바람직한 방법이다. 산소분압은 산소계(酸素計)를 이용하여 측정할 수 있다.

상기 불활성 가스란, N₂, H₂, CO₂ 등의 일반적인 기체나, HE, Ne, Ar 등의 희가스류를 말한다. 이 중에서도 안전성이나 입수의 용이함, 비용의 문제로부터 N₂가 바람직하게 이용된다.

상기 감압 상태란 500hPa이하, 바람직하게는 100hPa이하의 상태를 가리킨다.

본 발명의 격벽이 형성된 기판의 제조방법은 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량이 100㎕/㎡이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 있어서의 감광성 수지층의 잔류 용제량은 패턴 노광 직전에 측정한 잔류 용제량을 말한다.

상기 감광성 수지층의 잔류 용제량은 적으면 적을수록 바람직하고, 구체적으 로는 80㎕/㎡이하가 바람직하며, 60㎕/㎡이하가 보다 바람직하다. 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량이 100㎕/㎡이하이면 농도 편차를 양호하게 개선할 수 있다. 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량은 가스 크로마토그래피-매스 스펙트럼 분석함으로써 정량 할 수 있다.

상기 감광성 수지층의 잔류 용제량을 100㎕/㎡이하로 하기 위해서는, 감광성 수지층을 형성한 후 감광성 수지층의 성능을 손상하지 않는 범위에서 건조 온도를 높이거나, 건조 시간을 길게 하거나, 또는 감압 하에서 건조하는 등에 의해 건조를 충분하게 행해도 되고, 또한 감광성 수지 조성물 중의 용제로서 비점이 낮은 용제를 사용해도 된다.

상기 건조 온도는 용매의 종류에도 의하지만, 60∼140℃인 것이 바람직하고, 70∼120℃인 것이 보다 바람직하다. 상기 건조 온도가 60∼140℃이면 잔류 용제량을 100㎕/㎡이하로 할 수 있고, 또한 열 흐림(fog)이 발생할 일이 없으므로 바람직하다. 또한 마찬가지로 건조 시간은 0.5∼60분인 것이 바람직하고, 1∼10분인 것이 보다 바람직하다.

다음의 현상 공정에서는 현상액으로 현상해서 패터닝 화상을 얻고, 계속해서 필요에 따라 물세정 처리해서 격벽이 형성된 기판을 얻는다.

상기 현상 전에는 순수를 샤워 노즐 등으로 분무하여, 상기 감광성 수지층의 표면을 균일하게 적시는 것이 바람직하다. 상기 현상 처리에 사용하는 현상액으로서는 알칼리성 물질의 희박 수용액이 사용되지만, 또한 물과 혼화성의 유기용제를 소량 첨가한 것이라도 좋다. 현상 처리에 있어서의 광조사에 사용하는 광원으로서 는, 중압∼초고압 수은등, 크세논 램프, 메탈할라이드 램프 등을 들 수 있다.

상기 알칼리성 물질로서는, 알칼리 금속 수산화물류(예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨), 알칼리 금속 탄산염류 (예를 들면 탄산나트륨, 탄산칼륨), 알칼리 금속 중탄산염류(예를 들면 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨), 알칼리 금속 규산염류(예를 들면 규산 나트륨, 규산 칼륨), 알칼리 금속 메타규산염류(예를 들면 메타규산 나트륨, 메타규산 칼륨), 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민, 모르폴린, 테트라알킬암모늄히드록시드류(예를 들면 테트라메틸암모늄히드록시드), 인산 3나트륨 등을 들 수 있다. 알칼리성 물질의 농도는 0.01∼30질량%가 바람직하고, pH는 8∼14가 바람직하다.

상기 「물과 혼화성의 유기용제」로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올, 부탄올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노n-부틸에테르, 벤질알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, ε-카프로락톤, γ-부티로락톤, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 헥사메틸포스포르아미드, 락트산 에틸, 락트산 메틸, ε-카프로락탐, N-메틸피롤리돈 등이 바람직하게 열거된다. 물과 혼화성의 유기용제의 농도는 0.1∼30질량%가 바람직하다. 또한 공지의 계면활성제를 첨가할 수도 있고, 상기 계면활성제의 농도로서는 0.01∼10질량%가 바람직하다.

상기 현상액은 욕액으로서도, 또는 분무액으로서도 사용할 수 있다. 감광성 수지층의 미경화 부분을 제거할 경우, 현상액 중에서 회전 브러시나 습윤 스폰지로 문지르는 등의 방법을 조합시킬 수 있다. 현상액의 액온도는 통상 실온 부근으로부 터 40℃가 바람직하다. 현상 시간은 감광성 수지층의 조성, 현상액의 알칼리성이나 온도, 유기용제를 첨가할 경우에는 그 종류와 농도 등에 따르지만, 통상 10초∼2분정도이다. 지나치게 짧으면 비노광부의 현상이 불충분하게 됨과 동시에 자외선의 흡광도도 불충분하게 되는 일이 있고, 지나치게 길면 노광부도 에칭되는 일이 있다. 어느 경우에나 격벽 형상을 바람직한 것으로 하는 것이 곤란하게 되는 일이 있다. 이 현상 공정에서 격벽형상은 상술과 같이 형성된다.

이상의 본 발명의 격벽이 형성된 기판의 제조방법에 의해 본 발명의 격벽이 형성된 기판을 얻을 수 있다. 본 발명의 격벽이 형성된 기판은, 후술하는 잉크젯 컬러필터로 사용함으로써 농도 편차를 개선할 수 있다. 이것은 상기 감광성 수지층의 잔류 용제량을 100㎕/㎡이하로 함으로써 격벽 형성시의 막감소, 변형을 억제하여 직사각형의 벽을 형성할 수 있기 때문이라고 생각된다.

본 발명의 격벽이 형성된 기판에 있어서의 감광성 수지층의 두께로서는, 감광성 수지 조성물의 고형분 함유량 및 형성되는 격벽의 두께에 의존하고, 특별하게 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 1∼12㎛가 바람직하고, 1.5∼12㎛가 보다 바람직하며, 1.8∼8㎛가 더욱 바람직하고, 2.0∼6.0㎛가 특히 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서의 격벽은 인접 화소와 혼색을 막기 위해서 발수처리를 행하는 것이 바람직하다. 상기 발수처리로서 격벽 상면에 발수재료를 도포하는 방법이나, 발수층을 새롭게 형성하는 방법, 플라스마 처리에 의해 발수성을 부여하는 방법, 발수성 물질을 격벽에 혼련해 넣는 방법 등을 들 수 있다. 이하에, 발수처리의 상세한 설명을 한다.

(1) <발수성 물질을 격벽에 혼련해 넣는 방법>

「혼색」을 막는 수단으로서, 불소함유 수지(A)를 함유하는 감광성 수지 조성물로부터 얻어지는 포토레지스트를 이용하여 격벽을 제작하는 것이 바람직하다.

상기 불소함유 수지(A)는 하기 식 1로 나타내어지는 폴리플루오로에테르 구조로 이루어지는 Rf기(a)와, 산성기(b)를 갖고, 산가가 1∼300mgKOH/g이다.

-(X-O) _n -Y …식 1

식 1 중, X는 탄소수 1∼10의 2가 포화 탄화수소기 또는 탄소수 1∼10의 플루오로화된 2가 포화 탄화수소기이며, n으로 묶여진 단위마다 동일한 기 또는 다른 기를 나타내고, Y는 수소원자(Y에 인접하는 산소원자에 인접하는 탄소원자에 불소원자가 결합되어 있지 않은 경우에 한한다), 탄소수 1∼20의 1가 포화 탄화수소기 또는 탄소수 1∼20의 플루오로화된 1가 포화 탄화수소기를 나타내고, n은 2∼50의 정수를 나타낸다. 단, 식 1에 있어서의 불소원자의 총수는 2이상이다.

식 1에 있어서의 X, Y의 형태로서, 바람직하게는 X는 탄소수 1∼10의 수소원자 1개를 제외하고 플루오로화된 알킬렌기 또는 탄소수 1∼10의 퍼플루오로화된 알킬렌기이며, n으로 묶여진 단위마다 동일한 기 또는 다른 기를 나타내고, Y는 탄소수 1∼20의 수소원자 1개를 제외하고 플루오로화된 알킬기 또는 탄소수 1∼20의 퍼플루오로화된 알킬기를 나타내는 것을 들 수 있다.

식 1에 있어서의 X, Y의 형태로서, 보다 바람직하게는, X는 탄소수 1∼10의 퍼플루오로화된 알킬렌기이며, n으로 묶여진 단위마다 동일한 기 또는 다른 기를 나타내고, Y는 탄소수 1∼20의 퍼플루오로화된 알킬기를 나타내는 것을 들 수 있다.

X, Y의 형태가 상기의 것임에 의해, 불소함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖는다.

식 1에 있어서 n은 2∼50의 정수를 나타낸다. n은 2∼30이 바람직하고, 2∼15가 보다 바람직하다. n이 2이상이면 잉크 전락성이 양호하다. n이 50이하이면 불소함유 수지를 Rf기(a)를 갖는 단량체와, 산성기(b)를 갖는 단량체나 그 밖의 단량체와의 공중합에 의해 합성할 경우에, 단량체의 상용성이 양호하게 된다.

또한 식 1로 나타내어지는 폴리플루오로에테르 구조로 이루어지는 Rf기(a)에 있어서의 탄소원자의 총수는 2∼50이 바람직하고, 2∼30이 보다 바람직하다. 상기 범위에서는 불소함유 수지는 양호한 발잉크성, 특히 발유기용제성을 갖는다. 또 불소함유 수지를 Rf기(a)를 갖는 단량체, 산성기(b)를 갖는 단량체 및 그 밖의 단량체와의 공중합에 의해 합성할 경우에, 단량체의 상용성이 양호하게 된다.

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

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)₁₅CF₃를 들 수 있다.

식 1로 나타내어지는 폴리플루오로에테르 구조로 이루어지는 Rf기(a)의 바람직한 형태로서는 식 2로 나타내어지는 Rf기(a)를 들 수 있다.

-C _p-1 F _2(p-1) -O-(C _p F _2p -O) _n-1 -C _q F _2q+1 …식 2

식 2중, p는 2 또는 3의 정수를 나타내고, n으로 묶여진 단위마다 동일한 기이며, q는 1∼20의 정수, n은 2∼50의 정수를 나타낸다. 또한 C_p-1F_2(p-1), C_pF_2p, 및 C_qF_2q+1은 C와 F의 수가 상기 규정을 만족시키면 직쇄상이어도 좋고, 분기되어 있어도 된다.

식 2로 나타내어지는 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 예시된다.

상기 불소함유 수지(A) 내의 Rf기(a)는 모두 동일하여도 좋고, 달라도 좋다.

상기 불소함유 수지(A)에 있어서의 불소원자의 함유량은 1∼60몰%가 바람직하고, 5∼40몰%가 보다 바람직하다. 상기 불소원자의 함유량은 1∼60몰%의 범위 내이면 불소함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖고, 본 발명의 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하게 된다.

상기 불소함유 수지(A)는 산성기(b)를 갖는다. 산성기(b)로서는 카르복실기, 페놀성 수산기, 및 술폰산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 산성기 또는 그 염이 바람직하다.

상기 불소함유 수지(A)의 산가는 1∼300mgKOH/g이 바람직하고, 5∼200mgKOH/g이 보다 바람직하며, 10∼150mgKOH/g이 특히 바람직하다. 이 범위이면 본 발명의 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하게 된다. 또, 산가는 수지 1g을 중화하는데에 필요한 수산화칼륨의 질량(단위 ㎎)이며, 본 명세서에 있어서는 단위를 mgKOH/g로 기재한다.

상기 불소함유 수지(A)의 수평균 분자량은 500이상 20000미만이 바람직하고, 2000이상 15000미만이 보다 바람직하다. 상기 범위이면 본 발명의 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하다. 수평균 분자량은 겔투과 크로마토그래피법에 의해 폴리스티렌을 표준물질로 해서 측정된다.

상기 불소함유 수지(A)는 에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위와, 에틸렌성 이중결합과 산성기(b)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위를 포함하는 공중합체이며, 산가가 1∼300mgKOH/g인 것이 바람직하다.

에틸렌성 이중결합으로서는 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기를 들 수 있다. 에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체로서는,

CH₂=CR¹COOQ²Rf, CH₂=CR¹OCOQ¹Rf, CH₂=CR¹OQ¹Rf, CH₂=CR¹CH₂OQ¹Rf, CH₂=CR¹COOQ²NR¹SO₂Rf, CH₂=CR¹COOQ²NR¹CORf, CH₂=CR¹COOQ²NR¹COOQ²Rf, CH₂=CR¹COOQ²OQ¹Rf 등을 들 수 있다. 단, R¹은 수소원자 또는 메틸기를, Q¹은 단결합 또는 탄소수 1∼6의 2가 유기기를, Q²는 탄소수 1∼6의 2가 유기기를 각각 나타낸다. Q¹, Q²는 환상 구조를 갖고 있어도 된다.

Q¹, Q²의 구체예로서는, -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. Q¹은 단결합 이어도 좋다.

합성의 용이함의 관점에서 -CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH₂CH(OH)CH₂-가 바람직하다.

에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체로서 구체적으로는 이하의 것을 들 수 있다. 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(CF₃)O)_n-1C₆F₁₃(n은 2∼6), CH₂=C(CH₃)COOCH₂CH(OH)CH₂OCH₂CF(CF₃)O(CF₂CF(CF₃)O)_n-1C₃F₇(n은 2∼6).

상기 불소함유 수지(A)에 있어서의 에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위의 함유량은, 1∼95몰%가 바람직하고, 5∼80몰%가 보다 바람직하며, 20∼60몰%가 더욱 바람직하다. 상기 범위이면 불소함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖고, 본 발명의 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하게 된다.

산성기(b)를 갖는 단량체로서 카르복실기를 갖는 단량체, 페놀성 수산기를 갖는 단량체, 술폰산기를 갖는 단량체를 들 수 있다.

카르복실기를 갖는 단량체로서는 아크릴산, 메타크릴산, 비닐아세트산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 계피산, 또는 그들의 염을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다.

페놀성 수산기를 갖는 단량체로서는 o-히드록시스티렌, m-히드록시스티렌, p-히드록시스티렌 등을 들 수 있다. 또한 이들 벤젠환의 1개이상의 수소원자가 메틸기, 에틸기, n-부틸기 등의 알킬기, 메톡시기, 에톡시기, n-부톡시기 등의 알콕시기, 할로겐 원자, 알킬기의 1개이상의 수소원자가 할로겐 원자로 치환된 할로 알킬기, 니트로기, 시아노기, 아미드기로 치환된 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다.

술폰산기를 갖는 단량체로서는 비닐술폰산, 스티렌술폰산, (메타)알릴술폰산, 2-히드록시-3-(메타)알릴옥시프로판술폰산, (메타)아크릴산-2-술포에틸, (메타)아크릴산-2-술포프로필, 2-히드록시-3-(메타)아크릴옥시프로판술폰산, 2-(메타) 아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 또는 그들의 염 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다.

상기 불소함유 수지(A)에 있어서의 산성기(b)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위의 함유량은 0.1∼40몰%가 바람직하고, 0.5∼30몰%가 보다 바람직하며, 1∼20몰%가 더욱 바람직하다. 상기 범위이면 불소함유 수지는 양호한 발잉크성을 갖고, 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하게 된다.

상기 불소함유 수지(A)가 에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위와, 에틸렌성 이중결합과 산성기(b)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위를 갖는 공중합체일 경우, Rf기(a) 및 산성기(b)를 갖지 않는 단량체 (이하, 「그 밖의 단량체」라고 한다.)에 기초하는 단량체 단위를 갖고 있어도 된다.

그 밖의 단량체로서는 탄화수소계 올레핀류, 비닐에테르류, 이소프로페닐에테르류, 알릴에테르류, 비닐에스테르류, 알릴에스테르류, (메타)아크릴산 에스테르류, (메타)아크릴아미드류, 방향족 비닐 화합물, 클로로올레핀류, 플루오로올레핀류, 공역디엔류를 들 수 있다. 이들의 화합물에는 관능기가 함유되어 있어도 되고, 예를 들면 수산기, 카르보닐기, 알콕시기, 아미드기 등을 들 수 있다. 또한 폴리실록산 구조를 갖는 기를 갖고 있어도 된다. 단, 이들 그 밖의 단량체에 기초하는 단량체 단위는 Rf기(a) 및 산성기(b)를 갖지 않는다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다. 특히 (메타)아크릴산 에스테르류, (메타)아크릴아미드류가 본 발명의 감광성 수지 조성물로 형성되는 도막의 내열성에 뛰어나므로 바 람직하다.

불소함유 수지(A)에 있어서, 그 밖의 단량체에 기초하는 단량체 단위의 비율은 80몰%이하가 바람직하고, 70몰%이하가 보다 바람직하다. 상기 범위이면 본 발명의 감광성 수지 조성물의 현상성이 양호하게 된다.

본 발명에 있어서의 불소함유 수지(A)는 상기 에틸렌성 이중결합과 Rf기(a)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위와, 에틸렌성 이중결합과 산성기(b)를 갖는 단량체에 기초하는 단량체 단위를 포함하는 공중합체를 합성함으로써 얻어지는 것 이외에, 반응 부위를 갖는 중합체에 Rf기(a)를 갖는 화합물 및/또는 산성기(b)를 갖는 화합물을 반응시키는 각종 변성방법에 의해서도 얻어진다.

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

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

Rf기(a)와 카르복실기를 갖는 화합물로서는 하기 식 3으로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.

ＨOOC-C _p-1 F _2(p-1) -O-(C _p F _2p -O) _n-1 -C _q F _2q+1 …식 3

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

Rf기(a)와 히드록실기를 갖는 화합물로서는 하기 식 4로 나타내어지는 화합물을 들 수 있다.

ＨOCH ₂ -C _p-1 F _2(p-1) -O-(C _p F _2p -O) _n-1 -C _q F _2q+1 …식 4

식 4중, p는 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 공중합시키고, 뒤에 산무수물을 반응시키는 방법을 들 수 있다. 또한 에틸렌성 이중결합을 갖는 산무수물을 미리 공중합시키고, 뒤에 수산기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법을 들 수 있다.

수산기를 갖는 단량체의 구체예로서는 비닐페놀, 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, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 글리세린모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 시클로헥산디올모노비닐에테르, 2-히드록시에틸알릴에테르, N-히드록시메틸(메타)아크릴아미드, N,N-비스(히드록시메틸) 등을 들 수 있다.

또한, 수산기를 갖는 단량체로서는 말단이 수산기인 폴리옥시알킬렌쇄를 갖는 단량체라도 된다. 예를 들면 CH₂=CHOCH₂C₆H₁₀CH₂O(C₂H₄O)_gH(여기에서 g는 1∼100의 정수, 이하 동일함), 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, k는 1∼100의 정수이며, h+k는 1∼100이다. 이하 동일함), CH₂=C(CH₃)COOC₂H₄O(C₂H₄O)_h(C₃H₆O)_kH 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이상을 병용해도 좋다.

산무수물의 구체예로서는 무수프탈산, 무수3-메틸프탈산, 무수트리멜리트산 등을 들 수 있다.

에틸렌성 이중결합을 갖는 산무수물의 구체예로서는 무수말레산, 무수이타콘산, 무수시트라콘산, 무수메틸-5-노르보넨-2,3-디카르복실산, 무수3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 무수cis-1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 2-부텐-1-일숙신 무수물 등을 들 수 있다.

수산기를 갖는 화합물로서는 1개이상의 수산기를 갖고 있는 화합물이면 좋고, 상기에 나타낸 수산기를 갖는 단량체의 구체예나, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류, 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. 분자 내에 1개의 수산기를 갖는 화합물이 바람직하다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2종이 상을 병용해도 좋다.

불소함유 수지 혹은 불소함유 수지의 전구체가 되는 상기 반응 부위를 갖는 중합체는, 단량체를 필요에 따라서 연쇄이동제와 함께 용매에 용해해서 가열하고, 중합개시제를 더해서 반응시키는 방법에 의해 합성할 수 있다.

상기 불소함유 수지(A)의 배합량은 감광성 수지 조성물 중의 고형분에 대하여 0.01∼50몰%가 바람직하고, 0.1∼30몰%가 보다 바람직하고, 0.2∼10몰%가 특히 바람직하다. 상기 범위이면 감광성 수지 조성물은 양호한 발잉크성, 잉크 전락성을 갖고, 현상성이 양호하게 된다.

(2) <발수층을 새롭게 형성하는 방법>

상술의 방법에 의해 격벽을 형성한 기판에는 「혼색」을 막는 수단으로서, 유리 기판 상의 격벽에 합치한 위치에 잉크 반발성을 갖는 칸막이벽을 제작하는 것이 바람직하다.

잉크 반발성을 갖는 칸막이벽으로서 실리콘 고무층을 사용하는 것이 바람직하다. 표층에 도포되는 실리콘 고무층은 착색에 사용되는 용액 및 잉크에 대하여 반발 효과를 갖는 것이 필수적이고, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 다음과 같은 반복 단위를 갖는 분자량 수천∼수십만의 선상 유기 폴리실록산을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.

여기에서, n은 2이상의 정수, R은 탄소수 1∼10의 알킬기, 알케닐기 혹은 페닐기이다. 이러한 선상 유기 폴리실록산을 성기게 가교시킴으로써 실리콘 고무가 얻어진다. 가교제는, 소위 실온(저온) 경화형의 실리콘 고무에 사용되는 아세톡시실란, 케토옥심실란, 알콕시실란, 아미노실란, 아미드실란, 알케니옥시실란 등이며, 통상 선상의 유기 폴리실록산으로서 말단이 수산기인 것과 조합하여, 각각 탈아세트산형, 탈옥심형, 탈알코올형, 탈아민형, 탈아미드형, 탈케톤형의 실리콘 고무가 된다.

또한 실리콘 고무에는 촉매로서 소량의 유기 주석 화합물 등이 첨가된다. 감광성 수지층과 실리콘 고무층의 접착를 위해서 층 사이에 접착층으로서 여러 가지의 것을 사용하는 일이 있고, 특히 아미노실란 화합물이나 유기 티타네이트 화합물이 바람직하다. 감광성 수지층과 실리콘 고무층 사이에 접착층을 형성하는 대신에 실리콘 고무층에 접착 성분을 첨가해 둘 수도 있다. 이 첨가 접착 성분으로서도 아미노실란 화합물이나 유기 티타네이트 화합물을 사용할 수 있다.

칸막이벽을 제작하기 위한 노광은 격벽을 마스크로 하고, 기판의 이면측으로부터 행하고, 또한 조사 UV광을 산란시켜서 입사광을 투과 부위의 크기보다 확대해서 감광성 수지에 작용시켜서, 광반응하여 가용화하는 수지의 부분을 실리콘 고무 표층측의 쪽이 커지도록 한다. 이와 같이 노광한 후, n-헵탄/에탄올 혼합액으로 현상해서 실리콘 고무 표층을 갖는 칸막이벽을 제작할 수 있다.

(3) <플라스마 처리에 의해 발수성을 부여하는 방법>

상술의 방법에 의해 격벽을 형성한 기판에는 「혼색」을 막는 수단으로서 플라즈마에 의한 발수화 처리를 하는 것이 바람직하다.

본 공정에 있어서 도입하는, 적어도 불소원자를 함유하는 가스로서는 CF₄, CHF₃, C₂F₆, SF₆, C₃F₈, C₅F₈로부터 선택되는 할로겐 가스를 1종이상 사용하는 것이 바람직하다. 특히, C₅F₈(옥타플루오로시클로펜텐)은 오존 파괴능이 0임과 동시에, 대기 수명이 종래의 가스에 비해서(CF₄:5만년, C₄F₈:3200년) 0.98년으로 매우 짧다. 따라서, 지구온난화 계수가 90(CO₂=2로 한 100년 적산치)으로, 종래의 가스에 비교해서(CF₄:6500, C₄F₈:8700) 매우 작고, 오존층이나 지구환경 보호에 매우 유효하여 본 발명에서 사용하는 점에서 바람직하다.

또한, 도입 가스로서는, 필요에 따라서 산소, 아르곤, 헬륨 등의 가스를 병용해도 좋다. 본 공정에 있어서는, 상기 CF₄, CHF₃, C₂F₆, SF₆, C₃F₈, C₅F₈로부터 선택되는 할로겐 가스 1종이상과 O₂의 혼합 가스를 사용하면, 본 공정에 있어서 처리되는 격벽 표면의 발잉크성의 정도를 제어하는 것이 가능하게 된다. 단, 상기 혼합 가스에 있어서 O₂의 혼합비율이 30%를 초과하면 O₂에 의한 산화 반응이 지배적으로 될 경우가 있고, 발잉크성 향상효과가 방해되는 경우나, 수지에 대하여 손상을 줄 경우가 있기 때문에, 상기 혼합 가스를 사용할 경우에는 O₂의 혼합비율이 30%이하의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

또한 플라즈마의 발생 방법으로서는 저주파 방전, 고주파 방전, 마이크로파 방전 등의 방식을 사용할 수 있고, 플라스마 처리시의 압력, 가스 유량, 방전 주파수, 처리 시간 등의 조건은 임의로 설정할 수 있다.

또한, 본 공정에 앞서 드라이에칭 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 산소, 아르곤, 헬륨 중에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 가스를 도입하고, 감압 분위기 하 또는 대기압 분위기 하에서 지지 기판(1)에 플라즈마 조사를 행하는 감압 플라스마 처리나 대기압 플라스마 처리를 행함으로써 격벽의 형성 공정에 있어서 지지 기판 표면에 부착된 오염물을 제거하고, 개구부 내에서 잉크를 양호하게 확산시킬 수 있게 된다.

(4) <격벽 상면에 발수재료를 도포하는 방법>

상술의 방법에 의해 격벽을 형성한 기판에는 「혼색」을 막는 수단으로서 발수성을 갖는 재료를 전체면에 도포하는 것이 바람직하다.

발수성을 갖는 재료로서는 폴리테트라플루오르에틸렌 등의 불소수지, 실리콘 고무, 퍼플루오로알킬아크릴레이트, 하이드로카본아크릴레이트, 메틸실록산 등, 일반적으로 발수재료라고 생각되는 것으로 착색제에 대한 접촉각이 60°이상인 것이라면 특별하게 한정되는 것은 아니다.

발수재료의 도포 방법으로서는 기판, 격벽, 감광성 수지에 영향을 미치지 않는 방법이면, 슬릿 코트, 스핀 코트, 딥 코트, 롤 코트 등 각 재료에 최적인 방법을 선택하는 것이 가능하다.

다음에 유리 기판 이면측에서 격벽을 통해서 UVO₃ 처리를 행하고, 감광성 수지층 이외의 부분의 발수막을 선택적으로 제거 또는 친수화 처리(착색제에 대한 접촉각이 처리 전후에서 30°이상의 차이가 있다)한다.

발수재료를 제거 또는 친수화 처리하는 것이 가능하면, 패터닝의 방법은 레이저 어블레이션, 플라즈마 애싱, 코로나 방전 처리 등의 드라이 처리 및 알칼리를 사용한 웨트 처리 등 재료에 따라 최적인 방법을 선택하는 것이 가능하다. 또한 감광성 수지층 상에 발수재료를 패턴 형성하는 것이 가능하면 리프트 오프법 등도 유효하다.

상기 (1)∼(4)의 발수처리 방법 중에서도, 「박막」이라는 관점에서 (3)플라즈마에 의한 발수처리 방법이 바람직하고, 격벽의 상면을 보다 발수화할 수 있는 「이방성」이라는 관점에서 (4)도포에 의한 발수처리 방법이 바람직하다.

[컬러필터, 컬러필터의 제조방법]

본 발명의 잉크젯 컬러필터의 제조방법은, 상술의 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에, 착색 액체 조성물의 액적을 잉크젯법으로 부여함으로써, 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 현상 공정에서 기판 상에 형성된 격벽 사이의 공극에 대하여 2색이 상의 화소(예를 들면 RGB 각 화소)를 형성하기 위한 착색 액체 조성물을 액적부여 함으로써 격벽의 공극에 침입시켜서 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성한다.

본 발명은 이 착색 액체 조성물을 격벽 공극에 침입시키는 방법으로서, 잉크젯법을 사용한다.

또한, 이렇게 각 화소를 형성하기 전에 격벽의 형상을 고정화해도 좋고, 그 수단은 특별하게 한정되지 않지만 이하와 같은 것을 들 수 있다.

즉, 1) 현상 후, 재노광을 행한다(포스트 노광이라고 부르는 일이 있다), 2) 현상 후, 비교적 낮은 온도에서 가열 처리를 행하는 등이다. 여기에서 말하는 가열 처리란 격벽이 형성된 기판을 전기로, 건조기 등 속에서 가열하거나, 또는 적외선 램프를 조사한다고 하는 것을 가리킨다.

여기에서, 상기 1)을 행할 경우의 노광량은 대기 하이면 500∼3000mJ/㎠, 바람직하게는 1000∼2000mJ/㎠이며, 빈산소 분위기 하일 경우에는 그것보다 낮은 노광량으로 노광하는 것도 가능하다. 또한 마찬가지로 2)를 행할 경우의 가열 온도는 50∼120℃, 바람직하게는 70∼100℃정도이며, 그 가열 시간은 10∼40분정도이다. 온도가 50℃보다 낮을 경우에는 격벽의 경화가 진행되지 않을 우려가 있고, 120℃보다 클 경우에는 격벽의 형상이 무너져버릴 경우가 있다.

각 화소형성을 위해서 사용하는 잉크젯법에 관해서는 잉크를 열경화시키는 방법, 광경화시키는 방법, 미리 기판 상에 투명한 수상층(受像層)을 형성해 두고나서 타적하는 방법 등, 공지의 방법을 사용할 수 있다.

바람직하게는, 각 화소를 형성한 후 가열 처리(소위 베이킹 처리)하는 가열 공정을 설치한다. 즉, 광조사에 의해 광중합한 층을 갖는 기판을 전기로, 건조기 등 의 속에서 가열하거나, 혹은 적외선 램프를 조사한다. 가열의 온도 및 시간은 감광성 수지 조성물의 조성이나 형성된 층의 두께에 의존하지만, 일반적으로 충분한 내용제성, 내알칼리성, 및 자외선 흡광도를 획득하는 관점에서 120℃∼250℃에서 10분∼120분간 가열하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 형성된 컬러필터의 패턴 형상은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 일반적인 블랙 매트릭스 형상인 스트라이프상이여도, 격자상이여도, 또한 델타 배열상이여도 된다.

(잉크젯 방식)

본 발명에 사용하는 잉크젯 방식(잉크젯법)으로서는, 대전한 잉크를 연속적으로 분사해 전장(電場)에 의해 제어하는 방법, 압전소자를 이용하여 간헐적으로 잉크를 분사하는 방법, 잉크를 가열해 그 발포를 이용해서 간헐적으로 분사하는 방법 등, 각종의 방법을 채용할 수 있다.

사용하는 잉크는 유성, 수성이여도 사용할 수 있다. 또한 그 잉크에 함유되는 착색재는 염료, 안료 모두 사용할 수 있고, 내구성의 면에서는 안료의 사용이 보다 바람직하다. 또한 공지의 컬러필터 제작에 사용하는, 도포방식의 착색 잉크(착색 수지 조성물, 예를 들면 일본 특허공개 2005-3861호 공보 [0034]∼ [0063]기재)나, 일본 특허공개 평 10-195358호 공보 [0009]∼ [0026]에 기재된 잉크젯용 조성물을 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서의 잉크에는 착색 후의 공정을 고려하여, 가열에 의해 경화 하거나, 또는 자외선 등의 에너지선에 의해 경화하는 성분을 첨가할 수도 있다. 가열에 의해 경화하는 성분으로서는 각종의 열경화성 수지가 널리 사용되고, 또한 에너지선에 의해 경화하는 성분으로서는 예를 들면 아크릴레이트 유도체 또는 메타크릴레이트 유도체에 광반응 개시제를 첨가한 것을 예시할 수 있다. 특히 내열성을 고려해서 아크릴로일기, 메타크릴로일기를 분자 내에 복수 갖는 것이 보다 바람직하다. 이들의 아크릴레이트 유도체, 메타크릴레이트 유도체는 수용성인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 물에 난용성인 것이라도 에멀젼화하거나 해서 사용할 수 있다.

이 경우, 상술의 <감광성 수지 조성물>의 항에서 예시한 안료 등의 착색제를 함유시킨 감광성 수지 조성물을, 바람직한 것으로서 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 잉크로서는, 적어도 바인더, 및 2관능 내지 3관능의 에폭시기 함유 모노머를 함유하는 컬러필터용 열경화성 잉크도 바람직한 것으로서 사용할 수 있다.

이상의 본 발명의 컬러필터의 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 컬러필터는 잉크젯 방식으로 화소 형성된 컬러필터이며, RGB 3색의 잉크를 분사하여 3색의 컬러필터를 형성하는 것이 바람직하다.

이 컬러필터는 액정표시소자, 전기영동 표시소자, 일렉트로크로믹 표시소자, PLZT 등과 조합하여 표시소자로서 사용된다. 컬러 카메라나 그 밖의 컬러필터를 사용하는 용도에도 사용할 수 있다.

[표시장치]

본 발명의 컬러필터는 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 표시장치, EL 표시장치, CRT 표시장치 등의 표시장치에 사용할 수 있다. 표시장치의 정의나 각 표시장치의 설명은 예를 들면 「전자 디스플레이 디바이스(사사키 아키오 저, (주)고교쵸사카이 1990년 발행)」, 「디스플레이 디바이스(이부키 쥰죠 저, 산교토쇼(주) 1989년 발행)」등에 기재되어 있다.

본 발명의 컬러필터는 액정표시장치에 사용하는 것이 특히 바람직하다(본 발명의 액정표시장치). 액정표시장치에 대해서는 예를 들면 「차세대 액정 디스플레이 기술(우치다 타쯔오 편집, (주)고교쵸사카이 1994년 발행)」에 기재되어 있다. 본 발명을 적용할 수 있는 액정표시장치에 특별히 제한은 없고, 예를 들면 상기 「차세대 액정 디스플레이 기술」에 기재되어 있는 여러 가지 방식의 액정표시장치에 적용할 수 있다. 본 발명은 이들 중에서 특히 컬러 TFT 방식의 액정표시장치에 대하여 유효하다. 컬러 TFT 방식의 액정표시장치에 대해서는 예를 들면 「컬러 TFT 액정 디스플레이(코리츠슛판(주) 1996년 발행)」에 기재되어 있다. 또한 본 발명은 물론 IPS 등의 횡전계 구동방식, MVA 등의 화소분할 방식 등의 시야각이 확대된 액정표시장치에도 적용할 수 있다. 이들의 방식에 대해서는 예를 들면 「EL, PDP, LCD 디스플레이 -기술과 시장의 최신동향-(도레이 리서치 센터 조사 연구 부문 2001년 발행)」의 43페이지에 기재되어 있다.

본 발명의 액정표시장치는 컬러필터 이외에 전극 기판, 편광 필름, 위상차 필름, 백라이트, 스페이서, 시야각 보상필름 등 여러 가지 부재로 구성된다. 본 발명의 블랙 매트릭스는 이들 공지의 부재로 구성되는 액정표시장치에 적용할 수 있 다. 이들 부재에 대해서는 예를 들면 「'94 액정 디스플레이 주변재료·케미컬의 시장(시마 켄타로 (주)씨엠씨 1994년 발행)」, 「2003 액정관련 시장의 현재의 상태와 장래 전망(하권)(오모테 료요시 (주)후지 키메라 소우켄 2003년 발행)」에 기재되어 있다.

[대상 용도]

본 발명의 액정표시장치는 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터, 액정 프로젝터, 게임기, 휴대전화 등의 휴대단말, 디지털 카메라, 카 네비게이션 등의 용도에 특별히 제한없이 적용할 수 있다.

실시예

이하에, 실시예를 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 기재하지 않는 한 「%」 및 「부」는 「질량%」 및 「질량부」를 의미하고, 「분자량」이란 「중량평균 분자량」을 나타낸다.

감광성 수지 조성물 (1)∼ (3)의 조제

(감광성 수지 조성물(1)의 조제)

감광성 수지 조성물(1)은 우선 하기 감광성 수지 조성물(1)의 처방에 기재된 양의 후기 카본블랙 분산액, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(용제 1)를 칭량하여, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합해서 150RPM 10분간 교반하고, 이어서, 메틸에틸케톤(용제 2), 후기 바인더 P-1, 후기 DPHA액, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N,N-비스에톡시카르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 페노티아진, 후기 계면활성제 1을 칭량하고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서로 첨가하고, 온도 40℃(±2℃)에서 150RPM으로 30분간 교반함으로써 얻어진다.

(감광성 수지 조성물(1)의 처방)

·카본블랙 분산액(카본블랙의 입자지름 20㎚) : 26부

·용제 1 : 7.0부

·용제 2 : 53부

·바인더 P-1 : 9.5부

·DPHA액 : 4.2부

·2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N,N-비스에톡시카르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진 : 0.22부

·페노티아진 : 0.003부

·계면활성제 1 : 0.043부

[카본블랙 분산액의 조성]

·카본블랙(데구사사 제 Nipex35) : 13.1%

·하기 분산제 : 0.65%

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

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 : 79.53%

[바인더 P-1의 조성]

·폴리머(벤질메타크릴레이트/메타크릴산=78/22몰비의 랜덤 공중합물, 분자량 3.8만) : 27%

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 : 73%

[DPHA액의 조성]

·디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트

(중합금지제 MEHQ 500ppm 함유, 니혼카야쿠(주) 제, 상품명:KAYARAD DPHA) : 76%

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 : 24%

[계면활성제 1의 조성]

·하기 구조물 1 : 30%

·메틸에틸케톤 : 70%

(감광성 수지 조성물(2)의 조제)

감광성 수지 조성물(2)은 우선 하기 감광성 수지 조성물(2)의 처방에 기재된양의 상기 카본블랙 분산액, 상기 용제 1을 칭량하고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합 해서 150RPM으로 10분간 교반하고, 이어서, 상기 용제 2, 상기 바인더 P-1, 상기 DPHA액, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N,N-비스에톡시카르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 페노티아진, 상기 계면활성제 1을 칭량하고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서로 첨가하고, 온도 40℃(±2℃)에서 150RPM으로 30분간 교반함으로써 얻어진다.

(감광성 수지 조성물(2)의 처방)

·카본블랙 분산액(카본블랙의 입자지름 20㎚) : 26부

·용제 1 : 25부

·용제 2 : 36부

·바인더 P-1 : 9.5부

·DPHA액 : 4.2부

·페노티아진 : 0.003부

·계면활성제 1 : 0.043부

(감광성 수지 조성물(3)의 조제)

감광성 수지 조성물(3)은 우선 하기 감광성 수지 조성물(3)의 처방에 기재된양의 상기 카본블랙 분산액, 상기 용제 1을 칭량하고, 온도 24℃(±2℃)에서 혼합해서 150RPM으로 10분간 교반하고, 이어서, 상기 용제 2, 시클로헥사논(용제 3), 상기 바인더 P-1, 상기 DPHA액, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[4'-(N,N-비스에톡시 카르보닐메틸아미노)-3'-브로모페닐]-s-트리아진, 페노티아진, 상기 계면활성제 1을 칭량하고, 온도 25℃(±2℃)에서 이 순서로 첨가하여, 온도 40℃(±2℃)에서 150RPM으로 30분간 교반함으로써 얻어진다.

(감광성 수지 조성물(3)의 처방)

·카본블랙 분산액(카본블랙의 입자지름 20㎚) : 26부

·용제 1 : 25부

·용제 2 : 18부

·용제 3 : 18부

·바인더 P-1 : 9.5부

·DPHA액 : 4.2부

·페노티아진 : 0.003부

·계면활성제 1 : 0.043부

실시예 1

(격벽이 형성된 기판의 제작)

무알칼리 유리 기판을, UV 세정장치로 세정한 후, 세정제를 이용하여 브러시 세정하고, 또한 초순수로 초음파 세정했다. 상기 기판을 120℃에서 3분 열처리해서 표면상태를 안정화시켰다.

상기 기판을 냉각하여 23℃로 온도 조절한 후, 슬릿상 노즐을 갖는 유리 기 판용 코터(FAS·아시아사 제, 상품명: MH-1600)로, 상기 감광성 수지 조성물(1)을 도포했다. 계속해서 100℃에서 2분간 건조하고, 막두께 2.2㎛의 감광성 수지층을 형성했다. 또한 이 때의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 가스 크로마토그래피-매스스펙트럼(장치명:GCMS-QP2010, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼 제) 분석함으로써 측정했다. 그 결과 50㎕/㎡이었다.

초고압 수은등을 갖는 프록시미터형 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤 제)로, 기판과 마스크(화상 패턴을 갖는 석영노광 마스크)를 수직으로 세운 상태에서 노광 마스크면과 상기 감광성 수지층 사이의 거리를 200㎛로 설정하고, 노광량 600mJ/㎠로 패턴 노광했다. 또 노광은 질소 퍼지해서 질소분위기 하에서 행하였다. 이 때의 산소분압(이이지마 덴시 고교 제 산소계 G-102형을 이용하여 측정)은 0.01기압이었다.

다음에 순수를 샤워 노즐로 분무하고, 상기 감광성 수지층의 표면을 균일하게 적신 후, KOH계 현상액(KOH, 비이온성 계면활성제 함유, 상품명:CDK-1, 후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈(주) 제를 순수로 100배 희석한 액)에서 23℃ 80초, 플랫 노즐 압력 0.04MPa로 샤워 현상해 패터닝 화상을 얻었다. 계속해서, 초순수를 초고압 세정 노즐로 9.8MPa의 압력으로 분사해서 잔사 제거를 행하고, 계속해서 220℃에서 30분간 열처리해서 격벽이 형성된 기판을 얻었다.

[발수(撥水)처리]

격벽을 형성한 상기 유리 기판(격벽이 형성된 기판)에, 캐소드 커플링 방식 평행 평판형 플라즈마 처리장치를 이용하여, 이하의 조건으로 드라이에칭 처리를 실시했다.

사용 가스 : O₂

가스 유량 : 80sccm

압력 : 8㎩

RF 파워 : 150W

처리 시간 : 30sec

또한, 상기 드라이에칭 처리 종료 후, 같은 장치 내에서 격벽이 형성된 기판에 대하여 이하의 조건으로 플라즈마 처리를 실시했다.

사용 가스 : CF₄

가스 유량 : 80sccm

압력 : 40㎩

RF 파워 : 50W

처리 시간 : 30sec

(화소 형성)

이어서, 잉크젯 장치를 사용하여 R, G, B 각각의 잉크를 블랙 매트릭스 패턴처럼 격벽의 간극에 부여해서 착색했다.

이 잉크는 하기의 성분 중, 우선, 안료, 고분자 분산제 및 용제를 혼합하고, 3개 롤과 비드밀을 이용하여 안료 분산액을 얻고, 그 안료 분산액을 디솔버 등으로 충분히 교반하면서 그 밖의 재료를 소량씩 첨가하여, R(적색) 잉크를 조제했다.

·안료(C.I.피그먼트레드 254) : 5부

·고분자 분산제(AVECIA사 제 솔스퍼스 24000) : 1부

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

·제 1 에폭시수지(노볼락형 에폭시수지, 유카셸사 제 에피코트 154) : 2부

·제 2 에폭시수지(네오펜틸글리콜디글리시딜에테르) : 5부

·경화제(트리멜리트산) : 4부

·용제 : 3-에톡시프로피온산 에틸 : 80부

또한, 상기 조성 중의 C.I.피그먼트레드 254 대신에 C.I.피그먼트그린 36을 동량 사용하는 것 이외에는 R잉크의 경우와 같은 방법으로 G(녹색) 잉크를 조제했다. 또한, 하기 조성 중의 C.I.피그먼트레드 254 대신에 C.I.피그먼트블루 15:6을 동량 사용하는 것 이외에는 R잉크의 경우와 같은 방법으로 B(청색) 잉크를 조제했다.

화소 착색 후의 컬러필터를 230℃ 오븐 중에서 30분 베이킹함으로써 격벽(블랙 매트릭스), 각 화소 모두에 완전하게 경화시켜서 잉크젯 컬러필터를 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 잉크젯 컬러필터의, 각 화소를 구성하는 잉크는 격벽 간극에 딱 수용되고, 인접 화소와의 혼색 등의 결함이 되는 불량은 발견되지 않았다. 또한 잉크젯 컬러필터의 ITO 저항을 측정한(미쓰비시유카「로레스터」; 4탐침법으로 시트 저항을 측정) 결과, 12Ω/□이라는 매우 낮은 값을 나타냈다. 이것은 본 발명을 사용함으로써 예기하지 못한 블랙 매트릭스 표면의 평탄성이 높아졌기 때문이라 생각된다.

(화소간의 혼색 평가)

얻어진 잉크젯 컬러필터를 200배의 광학현미경으로 육안 관찰해서 화소간의 혼색의 유무를 조사했다. 1000화소 관찰해서 하기의 랭크로 나누었다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 허용되는 것은 A랭크와 B랭크의 것인다.

A랭크 : 혼색이 전혀 없는 것

B랭크 : 혼색이 1∼2개소인 것

C랭크 : 혼색이 3∼10개소인 것

D랭크 : 혼색이 11개소 이상인 것

실시예 2

실시예 1에 있어서, 감광성 수지 조성물(1)의 도포량을 변경하여 막두께 3.4㎛의 감광성 수지층을 형성하고, 패턴 노광시의 노광량을 900mJ/㎠로 변경한 것이외 실시예 1과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(1)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 1과 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 60㎕/㎡이었다.

또한 드라이에칭 처리를 실시하지 않고 발수처리를 한 이외는, 실시예 1과 같은 방법으로 화소를 형성해서 잉크젯 컬러필터를 제작하고, 실시예 1과 같은 방법으로 화소간의 혼색평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 3

실시예 1에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(1)을 상기 감광성 수지 조성물(2)로 대신하고, 상기 감광성 수지 조성물(2)을 도포한 후의 건조의 온도를 100℃에서 120℃로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(2)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 1과 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 60㎕/㎡이었다.

또한 실시예 1과 같은 방법으로 화소를 형성해서 잉크젯 컬러필터를 제작하고, 실시예 1과 같은 방법으로 화소간의 혼색평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 4

실시예 3에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(2)을 도포한 후의 건조의 온도를 120℃에서 80℃로, 건조 시간을 2분에서 10분으로 변경한 것 이외는 실시예 3과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(2)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 3과 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 90㎕/㎡이었다.

또한 실시예 3과 같은 방법으로 화소를 형성해서 잉크젯 컬러필터를 제작하고, 실시예 3과 같은 방법으로 화소간의 혼색평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 5

실시예 3에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(2)을 도포한 후의 건조의 온도를 120℃에서 80℃로 변경하고, 상기 건조를 진공건조기(야마토카가쿠 가부시키가 이샤 제 DF-43)로 1.3㎪의 조건하에서 행한 것 이외는 실시예 3과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(2)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 3과 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 30㎕/㎡이었다.

실시예 6

실시예 5에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(2)을 상기 감광성 수지 조성물(3)로 바꾼 것 이외는 실시예 5와 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(3)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 5와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 40㎕/㎡이었다.

또한 실시예 5와 같은 방법으로 화소를 형성해서 잉크젯 컬러필터를 제작하고, 실시예 5와 같은 방법으로 화소간의 혼색평가를 실시했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 발수처리는 플라즈마 발수처리 대신에 이하의 발수처리로 변경해 행하였다. 격벽이 형성된 유리 기판 상에, 미리 불소계 계면활성제(스미토모 쓰리엠사 제, 플로라도 FC-430)가 0.5질량%(감광성 수지의 고형분에 대하여) 내첨되어 있는알칼리 가용의 감광성 수지(헥스트 재팬사 제, 포지티브형 포토레지스트 AZP4210)을 막두께 2㎛가 되도록 스핀코트하고, 온풍 순환 건조기 속에서 90℃, 30분간의 프리베이킹을 행하였다.

이어서, 110mJ/㎠(38mW/㎠×2.9초)의 노광량으로 유리 기판 이면으로부터 격벽을 통해서 노광하고, 무기 알칼리 현상액(헥스트 재팬사 제, AZ400K 디벨로퍼, 1:4) 속에 80초간 침지 요동한 후, 순수 속에서 30∼60초간 린스 처리를 행하고, 격벽 상에 발수성 수지층을 형성함으로써 화소 내외에 표면 에너지 차를 형성했다. 발수성 수지층 형성 후의 화소 내외의 표면 에너지는, 화소 밖(수지층상)이 10∼15dyne/cm, 화소 내(유리 기판 상)는 55dyne/cm 전후이었다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(1)을 상기 감광성 수지 조성물(2)로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(1)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 1과 같은 건조 조건으로 해서 측정했다. 그 결과 130㎕/㎡이었다.

비교예 2

실시예 1에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물(1)을 상기 감광성 수지 조성물(3)로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 격벽이 형성된 기판을 제작했다. 또한, 감광성 수지 조성물(3)을 도포하고, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 1과 같은 건조 조건으로 해서 측정했다. 그 결과 190㎕/㎡이었다.

표 1로부터 명확한 바와 같이, 건조한 후의 감광성 수지층의 잔류 용매량을 실시예 5와 같은 방법으로 측정했다. 그 결과 잔류 용매량이 100㎕/㎡이하인 실시예 1∼6은 혼색평가의 결과가 양호했다.

(실시예 7∼12, 비교예 3∼4)

실시예 1∼6, 비교예 1∼2에서 얻어진 컬러필터를 사용하고, 하기와 같이 해서 액정표시장치를 제작했다.

(오버코트층 형성)

얻어진 컬러필터를 저압 수은등(유효파장 254㎚) UV 세정장치로 세정하여 잔사 및 이물을 제거하고나서, 하기 투명 오버코트제를 도포·베이킹한다. 막의 두께가 1.5㎛가 되도록 전면 도포한 후, 230℃에서 40분간 베이킹했다. 이 때, 투명 오버코트층을 형성하는 도포액은 하기의 화학식 5의 폴리아믹산과 화학식 6의 에폭시 화합물을 3:1의 질량비로 혼합해서 사용했다.

(ITO의 형성)

상기 오버코트층이 형성된 컬러필터 상에 ITO(인듐 주석 산화물)를 스퍼터링에 의해 형성하고, ITO 투명전극 기판을 얻었다.

(스페이서의 형성)

일본 특허공개 2004-240335호 공보의 [실시예 1]에 기재된 스페이서 형성 방법과 같은 방법으로, 상기에서 제작한 ITO 투명전극 상에 스페이서를 형성했다.

(액정배향 제어용 돌기의 형성)

하기의 포지티브형 감광성 수지층용 도포액을 이용하여 상기 스페이서를 형성한 ITO 투명전극 상에 액정배향 제어용 돌기를 형성했다.

단, 노광, 현상, 및 베이킹 공정은 이하의 방법을 사용했다.

소정의 포토마스크가 감광성 수지층의 표면으로부터 100㎛의 거리가 되도록 프록시미티 노광기(히타치 하이테크 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤 제품)를 배치하고, 상기 포토마스크를 통해서 초고압 수은등에 의해 조사 에너지 150mJ/㎠로 프록시미티 노광했다.

계속해서, 2.38% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액을 샤워식 현상 장치로 33℃에서 30초간 기판에 분무하면서 현상했다. 이와 같이 해서, 감광성 수지층의 불필요부(노광부)를 현상 제거함으로써 컬러필터측 기판 상에 원하는 형상으로 패터닝된 감광성 수지층으로 이루어지는 액정배향 제어용 돌기가 형성된 액정표시장치용 기판을 얻었다.

이어서, 상기 액정배향 제어용 돌기가 형성된 액정표시장치용 기판을 230℃ 하에서 30분 베이킹함으로써 액정표시장치용 기판 상에 경화된 액정배향 제어용 돌기를 형성했다.

<포지티브형 감광성 수지층용 도포액 처방>

·포지티브형 레지스트액(후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈(주)제 FH-2413F) : 53.3부

·메틸에틸케톤 : 46.7부

·메가팩 F-780F(다이니폰잉크 카가쿠고교(주) 제) : 0.04부

(액정표시장치의 제작)

상기에서 얻어진 액정표시장치용 기판을 이용하여, 일본 특허공개 평 11-242243호 공보의 제 1 실시예 [0079]∼ [0082]에 기재된 방법을 이용하여, 액정표시장치 1∼8을 제작했다.

(평가)

얻어진 액정표시장치 1∼8을 백 표시했을 경우, 및 흑 표시했을 경우의 표시 품위를 육안으로 관찰했다. 그 결과를 표 2로 한다.

표 2로부터 명확한 바와 같이, 실시예 1∼6에서 제작한 컬러필터를 구비한 액정표시장치 1∼6의 화면은, 어느 것이나 혼색이 없고 양호한 화면이었다. 비교예 1 및 2에서 제작한 컬러필터를 구비한 액정표시장치 7 및 8은 백 표시, 흑 표시 상태 모두 약간 적색미가 있는 표시이며, 표시 품위가 떨어지는 것이었다.

농도 편차가 개선된 잉크젯 컬러필터를 제조하기 위해서 유용한 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판 및 그 제조방법, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판을 갖는 컬러필터 및 그 제조방법, 및 상기 컬러필터를 갖는 액정표시장치를 제공할 수 있다.

일본 출원 2005-320061의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입한다.

Claims

기판 상의 한쪽 이상의 면에 광중합 개시제 또는 광중합 개시계, 모노머, 바인더를 적어도 함유하는 감광성 수지 조성물을 도포하여 감광성 수지층을 형성하는 감광성 수지층 형성 공정; 및

상기 기판 상에 형성된 감광성 수지층을 패턴 노광하는 노광 공정 및 상기 패턴 노광 후의 감광성 수지층을 현상하는 현상 공정을 갖고, 격벽 패턴을 형성하는 격벽 패턴 형성 공정을 갖는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법으로서:

상기 감광성 수지층의 잔류 용제량이 100㎕/㎡이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 격벽 패턴 형성 공정의 건조 온도가 60∼140℃인 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 있어서의 감광성 수지층의 두께가 1∼12㎛인 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판의 제조방법.
제 1 항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터 용 격벽이 형성된 기판.
제 2 항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판.
제 3 항에 기재된 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판.
제 4 항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 착색 액체 조성물의 액적을 잉크젯법으로 부여함으로써 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터의 제조방법.
제 5 항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 착색 액체 조성물의 액적을 잉크젯법으로 부여함으로써 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터의 제조방법.
제 6 항에 기재된 잉크젯 컬러필터용 격벽이 형성된 기판에 착색 액체 조성물의 액적을 잉크젯법으로 부여함으로써 2색이상의 색을 갖는 복수의 화소를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터의 제조방법.
제 7 항에 기재된 잉크젯 컬러필터의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터.
제 8 항에 기재된 잉크젯 컬러필터의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터.
제 9 항에 기재된 잉크젯 컬러필터의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 잉크젯 컬러필터.
제 10 항에 기재된 잉크젯 컬러필터를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 11 항에 기재된 잉크젯 컬러필터를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 기재된 잉크젯 컬러필터를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.