インキおよびこれを用いたインキ吐出印刷物の修正方法
【課題】
本発明の課題とするところは、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷
物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、容易、且つ、良好に修復し、製造コスト削減が可能なインキ吐出印刷物を提供し、またその修正方法を提供することである。
【解決手段】
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものを用いる。
本発明の課題とするところは、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷
物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、容易、且つ、良好に修復し、製造コスト削減が可能なインキ吐出印刷物を提供し、またその修正方法を提供することである。
【解決手段】
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインキ吐出装置を用いて製造された印刷物の修正方法に関するものである。この印刷物としてはカラーフィルタが例示でき、このカラーフィルタの着色層をインキ吐出装置を用いて形成する。また、前記印刷物としてエレクトロルミネセンス素子も例示でき、この有機発光層をインキ吐出装置を用いて形成する。また、この他、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を印刷物として例示することができる。
これらのインキ吐出印刷物の製造工程に於いて発生した、隔壁のピンホール欠陥の修正に好適な修正方法及び修正されたインキ吐出印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、前記カラーフィルタの着色層の形成方法は、従来種々の検討が重ねられており、代表的な方法として、フォトリソグラフィー方式、インキ吐出方式などが知られている。フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの画素パターン形成は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取りのぞき、残ったパターンを各画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、各画素ごとに露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、カラーフィルタに限らず、エレクトロルミネッセンス素子等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
そして、フォトリソグラフィー方式の上記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、コスト、環境面ともに問題を呈するようになった。この問題を克服する方法として、近年インキ吐出方式により光学素子を製造する方式が注目されている。例えば、インキ吐出方式によってカラーフィルタを製造する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の樹脂組成物をインキとして用い、各色を同時に一度の工程で印刷することができる。このため、顔料等のインキ材料の無駄もほとんど発生せず、また、同時に３色画素の形成工程が短縮されるため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。
【０００３】
前述したようにインキ吐出方式は製造プロセスの簡略化及びコスト削減を図ることができることから、カラーフィルタやエレクトロルミネッセンス素子といった光学素子の製造へ応用されている。しかしながら、インキ吐出方式の問題として、「混色」という問題がある。以下、カラーフィルタを製造する場合を例に挙げて説明する。
【０００４】
「混色」とは、隣接する画素間において、インキが混ざり合い、異なる色の着色インキが混合してしまう不良である。混色は、吐出されたインキが、隔壁を超えてあふれてしまうことにより発生する。この問題を解決するため、インキ吐出方式を用いたカラーフィルタ基板の製造方法として、特許文献１〜５に記載されている方法が提案されている。特許文献１〜５には、インキのインキ吐出工程におけるインキのにじみ、混色を防止するため、含フッ素化合物等の撥インキ剤を含有させた黒色樹脂層をフォトリソグラフィー法等で形成し、隔壁とすることが記載されている。
【０００５】
近年、基板の大型化に伴うカラーフィルタ面内のゴミや異物の増加によって、全くの無欠陥でカラーフィルタを製造することが困難になってきている。そこで、カラーフィルタに発生したピンホール欠陥を修正して良品化し、全体的な製造コストを低減させることが重要となってきている。
特にインキ吐出方式では、隔壁に撥インキ剤が添加されていても、隔壁にピンホール欠陥が発生した場合、「混色」不良が発生し不良品になってしまうという問題があった。
【０００６】
このため、従来ピンホール欠陥が発生した場合、そのピンホール欠陥部を修正していた。
修正方法として針方式、ディスペンス方式、熱転写方式、インキ吐出印刷方式等が知られている。ところで、ピンホール欠陥部を修正した箇所では撥インキ性が足りず、修正してもなお「混色」不良を発生する問題があった。そこで、更なる混色防止のため、リペアに用いるインキには混色を防止するため撥インキ剤を加える必要があった。
しかし、撥インキ剤を加えたインキを用いて修正する方法は、通常インキを用いて修正する場合より困難で、うまく修正ができなかった。すなわち、ディスペンス方式、インキ吐出印刷方式で修正を試みると、撥インキ剤が目詰まりや不吐出の原因になりやすく、熱転写方式では、新規に撥インキ成分入りの熱転写シートをつくらなければならない等の問題があった。
この点、針方式においては、他方式に比べ最も好ましい方式ではあったが、撥インキ剤を加えると表面張力が低下し、針の先に十分な量のインキが付着せず、このため、塗布回数が多く必要で、効率よく修正を行なうことができなかった。
以上のように、ピンホール欠陥の修正において、修正後の混色まで防止するのは困難が伴っていた。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１６号公報
【特許文献４】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献５】特開平９−２０３８０３号公報（段落００３０〜００３５記載）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、精度よく修復し、かつその後の混色を防止することができるインキ吐出印刷物の修正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、
前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜と、
を有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、
前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項２に記載の発明は、前記リペアインキの粘度が３０〜１２０ｍPa・ｓであることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項３に記載の発明は、前記リペアインキに含まれる撥インキ性材料がパーフルオロアルキル基を含む撥インキ剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項４に記載の発明は、前記隔壁が遮光層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項５に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が着色剤を含有するインキで形成された着色層であり、複数色の着色層を備えたカラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項６に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が有機発光材料を含有するインキで形成された有機発光層であり、複数色の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項７に記載の発明は、基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生した欠陥を針方式にて修正するために用いられるインキにおいて、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキである。
請求項８に記載の発明は、粘度が３０〜１２０ｍPa・ｓであることを特徴とする請求項７に記載のインキである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、隔壁に発生したピンホール欠陥を精度よく修正することができ、同時に、修正後の印刷物において隣接する画素間においてインキが混ざり合う混色不良を防止することができた。これにより、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、容易、且つ、良好に修復し、製造コスト削減が可能なインキ吐出印刷物の修正方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
なお、本発明に係る印刷物は、表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。この場合には、多数の前記領域は表示画面を構成する画素に相当する。また、隔壁には黒色遮光部材を混合して遮光層としての機能を併せ持つことができる。
光学部品としては、例えば、カラー液晶ディスプレイの表示画面を構成するカラーフィルタが例示でき、この場合には、インキ皮膜は透過光を着色する着色層を構成し、この着色層は前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色のものである。
また、光学部品として、有機エレクトロルミネセンス素子を例示することもでき、この場合には、インキ皮膜は有機発光材料層を構成する。また、前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色の有機発光材料層である。
なお、この外、本発明に係る印刷物として、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を例示することができる。
【００１１】
本発明の基板は、印刷物の支持基板として用いるものである。例えば印刷物としてカラーフィルタを製造する場合には、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、ドライフィルム等、公知の透明基板材料を使用することができる。中でも硝子基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。
【００１２】
本発明の隔壁は撥インキ性を有する材料により構成される。これは基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインキの混色を防止する機能を付与するためである。
また、印刷物がディスプレイの表示画面を構成する光学部品である場合には、この隔壁材料に遮光性を付与することで、表示画面のコントラストを向上させることができる。隔壁は樹脂バインダーと撥インキ剤、黒色遮蔽部材等を含有する隔壁樹脂組成物からフォト法、印刷法等により形成される。樹脂バインダーは、隔壁を基板に固着して固定すると共に、隔壁に耐インキ性を付与するものである。バインダー樹脂としては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を含有している樹脂が好ましい。具体的には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
撥インキ剤は、インキ吐出印刷装置により吐出されるインキに対する撥インキ性を隔壁に付与するものである。この撥インキ剤としては、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位と撥インキ性を有する部位とを有する高分子化合物（撥インキ化合物）を用いる。例えば、撥インキ化合物として、樹脂バインダーとの相溶性を示すブロックと、撥インキ性を有するブロックとを有するブロック共重合体を用いることができる。
このような両部位を有する撥インキ剤は、経時的に、あるいは加熱により、隔壁表面に表出する。そして、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位を内側に、撥インキ性を有する部位を外側にして、隔壁表面に止まり、その表面に最適な臨界表面張力を付与する。
【００１３】
撥水性を有する部位はフルオロアルキル基を用いることができ、より好ましくは、パーフルオロアルキル基であることがより好ましい。樹脂バインダーとの相溶性を示す部位としては、アルキル基、アルキレン基、ポリビニルアルコールなど公知の親油性のポリマーを用いることができる。
撥インキ剤として、その他に、後述する含フッ素化合物もしくは含ケイ素化合物を同時に用いることができる。前記含フッ素化合物の例として、具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ化樹脂などを挙げることができる。また、これらの含フッ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。前記含ケイ素化合物として、主鎖または側鎖に有機シリコンを有する
もので、シロキサン成分を含むシリコン樹脂やシリコーンゴムなどを挙げられることができる。また、これらの含ケイ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。さらに、前記含フッ素化合物と含シリコン化合物、あるいはその他のインキ反発性の成分を併用しても良い。撥インキ剤の含有量は、前記隔壁樹脂組成物に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
また、前記黒色遮光部材は、隔壁に遮光性を付与し、表示画面のコントラストを向上させるものである。黒色遮光部材としては、黒色顔料、黒色染料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、鉄黒、酸化チタン、無機顔料、及び有機顔料を用いることができる。これらの黒色遮光部材は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
また、隔壁樹脂組成物は、必要に応じて適当な溶媒にて希釈して使用することができる。上記溶媒の一例として具体的には、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、アセトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エチルエトキシアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルエーテル、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２’エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等を用いることができる。溶媒の使用量は、基板上に印刷又は塗布した際に均質であり、ピンホール、塗りむらの無い塗布膜ができる塗布であることが望ましい。このような溶媒の含有割合として、樹脂組成物の全重量に対し、溶媒量が５０〜９７重量％になるよう調製することが好ましい。
【００１４】
この他、隔壁樹脂組成物には、必要に応じて相溶性のある添加剤、例えばレベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、増感色素、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
隔壁の形成は、隔壁樹脂組成物を用いて、印刷法、フォトリソグラフィー法、転写法などで形成することができる。隔壁をフォトリソグラフィーによって形成する場合は、樹脂組成物にモノマー及び光重合開始剤を加えた感光性樹脂組成物を用いる。
前記感光性樹脂組成物に適用されるモノマーとしては、ビニル基あるいはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、末端あるいは側鎖にビニル基あるいはアリル基を有する分子を用いることができる。具体的には（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。
これらのモノマーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。モノマーの量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは５０〜１５０重量部である。
【００１５】
また、前記光重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物が挙げられる。また、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、ベンゾインエーテル誘導体を使用しても良い。また、フェニルビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキシド等のアシルフォスフィン誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（４’−メチルフェニル）イミダゾリル二量体等のロフィン量体、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリールグリシン類、４，４’−ジアジドカルコン等の有機アジド類、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボキシ）ベンゾフェノン、キノンジアジド基含有化合物等を挙げることができる。これらの光重合開始剤は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。光重合開始剤の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜５０重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは１〜２０重量部である。
【００１６】
＜フォトリソグラフィー法による隔壁形成＞
前記隔壁をフォトリソグラフィー法で形成する場合を説明する。基板上にスピンコーター、スリットコーター等を用いて感光性樹脂組成物を塗布する。感光性樹脂組成物は大きくポジ型とネガ型に分類され、ネガ型感光性樹脂組成物の場合、樹脂バインダー、モノマー、光重合開始剤、前記撥インキ剤を含む。ポジ型感光性樹脂組成物の場合、ポジ型感光性樹脂、前記撥インキ剤を含む。これら感光性樹脂組成物には、さらに必要に応じて、架橋剤、黒色遮蔽部材、顔料、前記添加剤を添加してもよい。
【００１７】
続いて、感光性樹脂組成物が一面に塗布された基板を隔壁パターンのマスクを用いて露光する。基板を現像液で現像し不要な感光性樹脂組成物を除去して、基板上に隔壁を形成する。その後、隔壁を１００℃〜２５０℃、３分〜６０分程度で加熱する。
【００１８】
＜隔壁に発生したピンホール欠陥の修正＞
前記方法により、基板の表面に隔壁により区分けされた領域に、インキ吐出装置を用いてインキ皮膜が形成されることにより、インキ吐出印刷物が作製されるが、その際に前記隔壁にピンホール欠陥があると、隣接する画素間においてインキが混ざり合う「混色」不良が発生する。また、ピンホール欠陥を修正しても修正部に撥インキ性が不足すると同様に混色が発生する。混色について図１〜４を用いて説明する。
図１には基板１０と、基板１０上に形成された隔壁１１と、隔壁１１に発生してしまったピンホール欠陥３１が示されている。図２では、ピンホール欠陥は修正され、修正用のインキが充填されている。図３、４には、この基板上にインキ吐出印刷装置を用いて着色インキをパターニングした状態が示されている。修正された部分が十分な撥インキ性を示す場合は、図３のように混色は発生しない。しかし、修正された部分が十分な撥インキ性を示さないと、図４に示すように混色を発生してしまう。
【００１９】
＜修正の具体的手段＞
以下、修正の具体的な工程について説明する。隔壁に発生したピンホール欠陥の修正は、まずピンホール欠陥を発見することにより行なわれる。隔壁製造ラインに付随する光学的な検査機を用いて、隔壁のピンホールを検出する。光学的な検査機による欠陥の検出は、隔壁が形成されている上面から検査光を照射し、反射光及び透過光をＣＣＤカメラで受光し、対象物全体を走査しながら、ＣＣＤカメラからの信号強度を、パターン毎に比較解析することで実施する。そして発見したピンホール欠陥の位置、大きさで分類、ＮＧ規格となる欠陥位置情報を記録する。その後、記録されたピンホール欠陥を修正する。
【００２０】
修正の方法は、公知の針方式、ディスペンス方式、熱転写方式、インキ吐出印刷方式等の方式を用いることができるが、本発明では針方式を用いる。針方式は、針の先端に修正用のインキを付着させ、これをピンホール欠陥部に転写することでピンホールを充填する。一度のインキ付与で十分修正されない場合は、複数回修正を行なう。また、ピンホール欠陥に対し直接インキを付与し修正する方法だけでなく、ピンホール欠陥に紫外レーザー光を照射し、ピンホール欠陥部を修正し易い大きさに調整した後、修正を行なうことも可能である。
【００２１】
本発明においては、修正に用いるインキ（以下、リペアインキともいう。）は下記の組成を満たすものを用いる。
リペアインキは少なくとも樹脂バインダーと撥インキ剤、黒色遮蔽部材等を含有する。印刷物がディスプレイの表示画面を構成する光学部品である場合には、遮光性を付与し、表示画面のコントラストを向上させる必要がある。
樹脂バインダーとしては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を含有している樹脂が好ましい。具体的には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
撥インキ剤は、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位と撥インキ性を有する部位とを有する高分子化合物（撥インキ化合物）を用いる。例えば、撥インキ化合物として、樹脂バインダーとの相溶性を示すブロックと、撥インキ性を有するブロックとを有するブロック共重合体を用いることができる。
このような両部位を有する撥インキ剤は、経時的に、あるいは加熱により、リペア部位表面に表出する。そして、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位を内側に、撥インキ性を有する部位を外側にして、リペア部位表面に止まり、その表面に最適な臨界表面張力を付与する。
【００２２】
撥水性を有する部位はフルオロアルキル基を用いることができ、より好ましくは、パーフルオロアルキル基であることがより好ましい。樹脂バインダーとの相溶性を示す部位としては、アルキル基、アルキレン基、ポリビニルアルコールなど公知の親油性のポリマーを用いることができる。
撥インキ剤として、その他に、後述する含フッ素化合物もしくは含ケイ素化合物を同時に用いることができる。前記含フッ素化合物の例として、具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ化樹脂などを挙げることができる。また、これらの含フッ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。前記含ケイ素化合物として、主鎖または側鎖に有機シリコンを有する
もので、シロキサン成分を含むシリコン樹脂やシリコーンゴムなどを挙げられることができる。また、これらの含ケイ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。さらに、前記含フッ素化合物と含シリコン化合物、あるいはその他のインキ反発性の成分を併用しても良い。撥インキ剤の含有量は、前記樹脂組成物に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
上記の組成のインキを用いることにより、インキに撥インキ性を与えることができる。本発明では、修正に用いるインキが撥インキ性を有するので、修正した部分に混色不良が発生することがなく、かつ針方式を用いて修正するので高い精度の修正をすることができる。
また、本発明の修正に用いるインキの粘度は３０〜１２０ｍＰａ・ｓである事が望ましい。３０ｍＰａ・ｓ以下又は１２０ｍＰａ・ｓ以上であると、針の先端にさらに十分な量のインキが付着しないため針を用いた修正をすることができない。
＜インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成＞
前記に示したように、基板上の隔壁に発生したピンホール欠陥を修正した後、この隔壁の開口部にインキ吐出装置を用いて、インキを吐出し、インキ皮膜を形成する。
インキ吐出装置としては、吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があるが、特にピエゾ変換方式が好適である。インキの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径は５〜８０μｍ程度、ヘッドを複数個配置し、１ヘッドに多数個のノズルを組み込んだ装置を用いる事が好適である。その他、インキ吐出装置は公知のものを用いる事ができる。インキ皮膜形成後は必要に応じて、加熱を行い、インキの溶媒を乾燥、硬化することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施形態についてインキ吐出印刷物としてカラーフィルタを例にした場合の修正方法を詳細に説明する。
【００２４】
（隔壁樹脂組成物の調合）
（ブラックマトリクス用感光性樹脂組成物の調合）
ポリイミド前駆体（東レ（株）製：セミコファインＳＰ−５１０） １００ｇ
不飽和二重結合を有する化合物；ペンタエリスリトールテトラアクリレート １．６５ｇ
光重合開始剤；オキシム系光重合開始剤（チバスペシャリティケミカル社製ＣＧＩ−１２
４） ４．９５ｇ
分散剤“ソルスパース＃５０００”（ゼネカ社製） ０．９ｇ
カーボン顔料“ＭＡ−８”（三菱マテリアル社製） ９０ｇ
溶剤；プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ２０１ｇ
レベリング剤；ＢＹＫ−３３０（ビックケミー社製） ０．００３ｇ
各成分を上記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“モディパーＦ２０２０”（日本油脂製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の溶液重量を除いた全重量）に対して０．１ｗｔ％の割合で添加し、隔壁の形成、及び隔壁のピンホール修正に用いる感光性樹脂組成物を作製した。
【００２５】
（ブラックマトリクス（隔壁）の作成）
前記に記載した方法でブラックマトリクス（隔壁）用感光性樹脂組成物を調合した。基板として無アルカリガラス（コーニング社製「♯１７３７」）を用いた。該基板上に前記感光性樹脂組成物を、全面に薄膜状に塗布した。
【００２６】
その後格子状のパターンを有するフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により５０ｍＪ／ｃｍ２で露光を行った。３０秒間１０％炭酸ナトリウム水溶液にて現像処理を行い、樹脂組成物の隔壁パターンを形成した。この基板をオーブンに入れ１８０℃、１０分で熱硬化処理を行った。
【００２７】
（修正インキの調合）
バインダー樹脂；Ｖ２５９（新日鉄化学社製） １００ｇ
不飽和二重結合を有する化合物；ペンタエリスリトールテトラアクリレート １．６５ｇ
光重合開始剤；オキシム系光重合開始剤（チバスペシャリティケミカル社製ＣＧＩ−１２
４） ４．９５ｇ
分散剤；黒色顔料を分散剤と共に溶剤に分散させた市販の溶液（御国色素社製）ＥＸ―２
９０６ １５９ｇ
溶剤；プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ２０１ｇ
レベリング剤；ＢＹＫ−３３０（ビックケミー社製） ０．００３ｇ
各成分を上記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“モディパーＦ２０２０”（日本油脂製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の溶液重量を除いた全重量）に対して０．１ｗｔ％の割合で添加し、隔壁の形成、及び隔壁のピンホール修正に用いる感光性樹脂組成物を作製した。隔壁の修正に用いる撥インキ性材料の調合と同一方法でよい。 前記の通り隔壁の修正に用いる修正インキを調整した。修正インキの粘度をE型粘度計を用いて測定したところ、９８ｍＰａ・ｓであった。
なお、隔壁の形成に用いる隔壁樹脂組成物に含まれる撥インキ剤と、修正インキの撥インキ剤が同一であるか又は性質の近いものを用いると、修正前後で隔壁の撥インキ性に与える影響が少ないため好ましい。
光学検査装置で基板上に形成された隔壁パターンのピンホール欠陥を検出し、位置データを記録した。その後、光学検査装置で位置データを取得した隔壁のピンホール欠陥に、第３高調波ＹＡＧレーザー光（３５５ｎｍ、２ｍｊ／パルス、ＨＯＹＡ製）を照射して、５０μｍ角のピンホールを形成した。レーザー光の照射は、ピンホール欠陥部をより修正しやすい形状に整える為に行った。
その後、針を用いて調整した修正インキを塗布した。周辺の隔壁の高さと同等の高さになるまで、繰り返し塗布を行った。この際、修正部の隔壁高さが周辺部と比べ低くならないように留意した。一方、若干高くなる方向は許容される。しかし極端に高くなることを避けるため周辺部と比べ１５０％以下の高さに抑えることに留意した。
修正後のカラーフィルタをオーブンによる２００℃１５分加熱し、修正インキの熱硬化を行う。
（着色インキの調整）
メタクリル酸 ２０重量部
メチルメタクリレート １０重量部
ブチルメタクリレート ５５重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート １５重量部
乳酸ブチル ３００重量部
を混合し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５重量部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル共重合体樹脂を得た。得られたアクリル共重合体樹脂を樹脂濃度が１０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、アクリル共重合体樹脂の希釈液を得た。
【００２８】
この希釈液８０．１ｇに対し、顔料１９．０ｇ、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。なお、赤色顔料として、ピグメントレッド１７７を、緑色顔料としてピグメントグリーン３６を、青色顔料としてピグメントブルー１５を、各々使用した。
【００２９】
得られた各着色ワニスに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、その顔料濃度が１２〜１５重量％、粘度が１５ｍＰａ・ｓになるように、各々調整して添加し、赤色、緑色、及び青色着色インキを得た。
【００３０】
（インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成）
基板上に設けられたブラックマトリクスの開口部に対して、赤色、緑色、及び青色の着色インキを使用し、１２ｐｌ、１８０ｄｐｉヘッドを搭載したインキ吐出装置により着色インキを吐出し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各々の着色層を形成した。
【００３１】
このようにして、形成した着色層は隣接する画素間においてインキが混ざり合う「混色」を発生させることなく、良好なカラーフィルタを得ることができた。
なお、実施例において、インキ吐出印刷物としてカラーフィルタを例にした場合の修正方法を説明したが、これに限定されるものではない。有機エレクトロルミネセンス素子に適用することもでき、その他、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等に本発明を適用しても良い。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ材料を塗布して、ピンホール欠陥を修正することにより、混色不良を防止することができた。
また、本発明によれば、カラーフィルタなどの基板が大型化による欠陥増加に対しても、高い修正能力を持って対応出来るため、最終歩留まりが良好で、カラーフィルタなどのインキ吐出印刷物の製造コスト削減が可能な修正方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】カラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥状態を示した説明図である。
【図２】カラーフィルタの隔壁の修正状態を示した説明図である。
【図３】カラーフィルタの隔壁を修正後に着色層を形成した状態を示した説明図である。
【図４】カラーフィルタの隔壁を修正せずに着色層を形成した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…カラーフィルタ
１０…ガラス基板
１１…隔壁
１２…着色層
３１…ピンホール欠陥
３２…修正後のピンホール欠陥
３３…混色不良
【技術分野】
【０００１】
本発明はインキ吐出装置を用いて製造された印刷物の修正方法に関するものである。この印刷物としてはカラーフィルタが例示でき、このカラーフィルタの着色層をインキ吐出装置を用いて形成する。また、前記印刷物としてエレクトロルミネセンス素子も例示でき、この有機発光層をインキ吐出装置を用いて形成する。また、この他、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を印刷物として例示することができる。
これらのインキ吐出印刷物の製造工程に於いて発生した、隔壁のピンホール欠陥の修正に好適な修正方法及び修正されたインキ吐出印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、前記カラーフィルタの着色層の形成方法は、従来種々の検討が重ねられており、代表的な方法として、フォトリソグラフィー方式、インキ吐出方式などが知られている。フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの画素パターン形成は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取りのぞき、残ったパターンを各画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、各画素ごとに露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、カラーフィルタに限らず、エレクトロルミネッセンス素子等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
そして、フォトリソグラフィー方式の上記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、コスト、環境面ともに問題を呈するようになった。この問題を克服する方法として、近年インキ吐出方式により光学素子を製造する方式が注目されている。例えば、インキ吐出方式によってカラーフィルタを製造する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の樹脂組成物をインキとして用い、各色を同時に一度の工程で印刷することができる。このため、顔料等のインキ材料の無駄もほとんど発生せず、また、同時に３色画素の形成工程が短縮されるため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。
【０００３】
前述したようにインキ吐出方式は製造プロセスの簡略化及びコスト削減を図ることができることから、カラーフィルタやエレクトロルミネッセンス素子といった光学素子の製造へ応用されている。しかしながら、インキ吐出方式の問題として、「混色」という問題がある。以下、カラーフィルタを製造する場合を例に挙げて説明する。
【０００４】
「混色」とは、隣接する画素間において、インキが混ざり合い、異なる色の着色インキが混合してしまう不良である。混色は、吐出されたインキが、隔壁を超えてあふれてしまうことにより発生する。この問題を解決するため、インキ吐出方式を用いたカラーフィルタ基板の製造方法として、特許文献１〜５に記載されている方法が提案されている。特許文献１〜５には、インキのインキ吐出工程におけるインキのにじみ、混色を防止するため、含フッ素化合物等の撥インキ剤を含有させた黒色樹脂層をフォトリソグラフィー法等で形成し、隔壁とすることが記載されている。
【０００５】
近年、基板の大型化に伴うカラーフィルタ面内のゴミや異物の増加によって、全くの無欠陥でカラーフィルタを製造することが困難になってきている。そこで、カラーフィルタに発生したピンホール欠陥を修正して良品化し、全体的な製造コストを低減させることが重要となってきている。
特にインキ吐出方式では、隔壁に撥インキ剤が添加されていても、隔壁にピンホール欠陥が発生した場合、「混色」不良が発生し不良品になってしまうという問題があった。
【０００６】
このため、従来ピンホール欠陥が発生した場合、そのピンホール欠陥部を修正していた。
修正方法として針方式、ディスペンス方式、熱転写方式、インキ吐出印刷方式等が知られている。ところで、ピンホール欠陥部を修正した箇所では撥インキ性が足りず、修正してもなお「混色」不良を発生する問題があった。そこで、更なる混色防止のため、リペアに用いるインキには混色を防止するため撥インキ剤を加える必要があった。
しかし、撥インキ剤を加えたインキを用いて修正する方法は、通常インキを用いて修正する場合より困難で、うまく修正ができなかった。すなわち、ディスペンス方式、インキ吐出印刷方式で修正を試みると、撥インキ剤が目詰まりや不吐出の原因になりやすく、熱転写方式では、新規に撥インキ成分入りの熱転写シートをつくらなければならない等の問題があった。
この点、針方式においては、他方式に比べ最も好ましい方式ではあったが、撥インキ剤を加えると表面張力が低下し、針の先に十分な量のインキが付着せず、このため、塗布回数が多く必要で、効率よく修正を行なうことができなかった。
以上のように、ピンホール欠陥の修正において、修正後の混色まで防止するのは困難が伴っていた。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１６号公報
【特許文献４】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献５】特開平９−２０３８０３号公報（段落００３０〜００３５記載）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、精度よく修復し、かつその後の混色を防止することができるインキ吐出印刷物の修正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、
前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜と、
を有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、
前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項２に記載の発明は、前記リペアインキの粘度が３０〜１２０ｍPa・ｓであることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項３に記載の発明は、前記リペアインキに含まれる撥インキ性材料がパーフルオロアルキル基を含む撥インキ剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項４に記載の発明は、前記隔壁が遮光層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項５に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が着色剤を含有するインキで形成された着色層であり、複数色の着色層を備えたカラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項６に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が有機発光材料を含有するインキで形成された有機発光層であり、複数色の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法である。
請求項７に記載の発明は、基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生した欠陥を針方式にて修正するために用いられるインキにおいて、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキである。
請求項８に記載の発明は、粘度が３０〜１２０ｍPa・ｓであることを特徴とする請求項７に記載のインキである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、隔壁に発生したピンホール欠陥を精度よく修正することができ、同時に、修正後の印刷物において隣接する画素間においてインキが混ざり合う混色不良を防止することができた。これにより、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、容易、且つ、良好に修復し、製造コスト削減が可能なインキ吐出印刷物の修正方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
なお、本発明に係る印刷物は、表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。この場合には、多数の前記領域は表示画面を構成する画素に相当する。また、隔壁には黒色遮光部材を混合して遮光層としての機能を併せ持つことができる。
光学部品としては、例えば、カラー液晶ディスプレイの表示画面を構成するカラーフィルタが例示でき、この場合には、インキ皮膜は透過光を着色する着色層を構成し、この着色層は前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色のものである。
また、光学部品として、有機エレクトロルミネセンス素子を例示することもでき、この場合には、インキ皮膜は有機発光材料層を構成する。また、前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色の有機発光材料層である。
なお、この外、本発明に係る印刷物として、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を例示することができる。
【００１１】
本発明の基板は、印刷物の支持基板として用いるものである。例えば印刷物としてカラーフィルタを製造する場合には、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、ドライフィルム等、公知の透明基板材料を使用することができる。中でも硝子基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。
【００１２】
本発明の隔壁は撥インキ性を有する材料により構成される。これは基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインキの混色を防止する機能を付与するためである。
また、印刷物がディスプレイの表示画面を構成する光学部品である場合には、この隔壁材料に遮光性を付与することで、表示画面のコントラストを向上させることができる。隔壁は樹脂バインダーと撥インキ剤、黒色遮蔽部材等を含有する隔壁樹脂組成物からフォト法、印刷法等により形成される。樹脂バインダーは、隔壁を基板に固着して固定すると共に、隔壁に耐インキ性を付与するものである。バインダー樹脂としては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を含有している樹脂が好ましい。具体的には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
撥インキ剤は、インキ吐出印刷装置により吐出されるインキに対する撥インキ性を隔壁に付与するものである。この撥インキ剤としては、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位と撥インキ性を有する部位とを有する高分子化合物（撥インキ化合物）を用いる。例えば、撥インキ化合物として、樹脂バインダーとの相溶性を示すブロックと、撥インキ性を有するブロックとを有するブロック共重合体を用いることができる。
このような両部位を有する撥インキ剤は、経時的に、あるいは加熱により、隔壁表面に表出する。そして、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位を内側に、撥インキ性を有する部位を外側にして、隔壁表面に止まり、その表面に最適な臨界表面張力を付与する。
【００１３】
撥水性を有する部位はフルオロアルキル基を用いることができ、より好ましくは、パーフルオロアルキル基であることがより好ましい。樹脂バインダーとの相溶性を示す部位としては、アルキル基、アルキレン基、ポリビニルアルコールなど公知の親油性のポリマーを用いることができる。
撥インキ剤として、その他に、後述する含フッ素化合物もしくは含ケイ素化合物を同時に用いることができる。前記含フッ素化合物の例として、具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ化樹脂などを挙げることができる。また、これらの含フッ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。前記含ケイ素化合物として、主鎖または側鎖に有機シリコンを有する
もので、シロキサン成分を含むシリコン樹脂やシリコーンゴムなどを挙げられることができる。また、これらの含ケイ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。さらに、前記含フッ素化合物と含シリコン化合物、あるいはその他のインキ反発性の成分を併用しても良い。撥インキ剤の含有量は、前記隔壁樹脂組成物に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
また、前記黒色遮光部材は、隔壁に遮光性を付与し、表示画面のコントラストを向上させるものである。黒色遮光部材としては、黒色顔料、黒色染料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、鉄黒、酸化チタン、無機顔料、及び有機顔料を用いることができる。これらの黒色遮光部材は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
また、隔壁樹脂組成物は、必要に応じて適当な溶媒にて希釈して使用することができる。上記溶媒の一例として具体的には、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、アセトン、シクロヘキサノン、エチルアセテート、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エチルエトキシアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルエーテル、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２’エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等を用いることができる。溶媒の使用量は、基板上に印刷又は塗布した際に均質であり、ピンホール、塗りむらの無い塗布膜ができる塗布であることが望ましい。このような溶媒の含有割合として、樹脂組成物の全重量に対し、溶媒量が５０〜９７重量％になるよう調製することが好ましい。
【００１４】
この他、隔壁樹脂組成物には、必要に応じて相溶性のある添加剤、例えばレベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、増感色素、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
隔壁の形成は、隔壁樹脂組成物を用いて、印刷法、フォトリソグラフィー法、転写法などで形成することができる。隔壁をフォトリソグラフィーによって形成する場合は、樹脂組成物にモノマー及び光重合開始剤を加えた感光性樹脂組成物を用いる。
前記感光性樹脂組成物に適用されるモノマーとしては、ビニル基あるいはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、末端あるいは側鎖にビニル基あるいはアリル基を有する分子を用いることができる。具体的には（メタ）アクリル酸及びその塩、（メタ）アクリル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、及びこれらの誘導体を挙げることができる。
これらのモノマーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。モノマーの量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１〜２００重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは５０〜１５０重量部である。
【００１５】
また、前記光重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物が挙げられる。また、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、ベンゾインエーテル誘導体を使用しても良い。また、フェニルビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキシド等のアシルフォスフィン誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（４’−メチルフェニル）イミダゾリル二量体等のロフィン量体、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリールグリシン類、４，４’−ジアジドカルコン等の有機アジド類、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボキシ）ベンゾフェノン、キノンジアジド基含有化合物等を挙げることができる。これらの光重合開始剤は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。光重合開始剤の量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜５０重量部の範囲をとることが可能であり、好ましくは１〜２０重量部である。
【００１６】
＜フォトリソグラフィー法による隔壁形成＞
前記隔壁をフォトリソグラフィー法で形成する場合を説明する。基板上にスピンコーター、スリットコーター等を用いて感光性樹脂組成物を塗布する。感光性樹脂組成物は大きくポジ型とネガ型に分類され、ネガ型感光性樹脂組成物の場合、樹脂バインダー、モノマー、光重合開始剤、前記撥インキ剤を含む。ポジ型感光性樹脂組成物の場合、ポジ型感光性樹脂、前記撥インキ剤を含む。これら感光性樹脂組成物には、さらに必要に応じて、架橋剤、黒色遮蔽部材、顔料、前記添加剤を添加してもよい。
【００１７】
続いて、感光性樹脂組成物が一面に塗布された基板を隔壁パターンのマスクを用いて露光する。基板を現像液で現像し不要な感光性樹脂組成物を除去して、基板上に隔壁を形成する。その後、隔壁を１００℃〜２５０℃、３分〜６０分程度で加熱する。
【００１８】
＜隔壁に発生したピンホール欠陥の修正＞
前記方法により、基板の表面に隔壁により区分けされた領域に、インキ吐出装置を用いてインキ皮膜が形成されることにより、インキ吐出印刷物が作製されるが、その際に前記隔壁にピンホール欠陥があると、隣接する画素間においてインキが混ざり合う「混色」不良が発生する。また、ピンホール欠陥を修正しても修正部に撥インキ性が不足すると同様に混色が発生する。混色について図１〜４を用いて説明する。
図１には基板１０と、基板１０上に形成された隔壁１１と、隔壁１１に発生してしまったピンホール欠陥３１が示されている。図２では、ピンホール欠陥は修正され、修正用のインキが充填されている。図３、４には、この基板上にインキ吐出印刷装置を用いて着色インキをパターニングした状態が示されている。修正された部分が十分な撥インキ性を示す場合は、図３のように混色は発生しない。しかし、修正された部分が十分な撥インキ性を示さないと、図４に示すように混色を発生してしまう。
【００１９】
＜修正の具体的手段＞
以下、修正の具体的な工程について説明する。隔壁に発生したピンホール欠陥の修正は、まずピンホール欠陥を発見することにより行なわれる。隔壁製造ラインに付随する光学的な検査機を用いて、隔壁のピンホールを検出する。光学的な検査機による欠陥の検出は、隔壁が形成されている上面から検査光を照射し、反射光及び透過光をＣＣＤカメラで受光し、対象物全体を走査しながら、ＣＣＤカメラからの信号強度を、パターン毎に比較解析することで実施する。そして発見したピンホール欠陥の位置、大きさで分類、ＮＧ規格となる欠陥位置情報を記録する。その後、記録されたピンホール欠陥を修正する。
【００２０】
修正の方法は、公知の針方式、ディスペンス方式、熱転写方式、インキ吐出印刷方式等の方式を用いることができるが、本発明では針方式を用いる。針方式は、針の先端に修正用のインキを付着させ、これをピンホール欠陥部に転写することでピンホールを充填する。一度のインキ付与で十分修正されない場合は、複数回修正を行なう。また、ピンホール欠陥に対し直接インキを付与し修正する方法だけでなく、ピンホール欠陥に紫外レーザー光を照射し、ピンホール欠陥部を修正し易い大きさに調整した後、修正を行なうことも可能である。
【００２１】
本発明においては、修正に用いるインキ（以下、リペアインキともいう。）は下記の組成を満たすものを用いる。
リペアインキは少なくとも樹脂バインダーと撥インキ剤、黒色遮蔽部材等を含有する。印刷物がディスプレイの表示画面を構成する光学部品である場合には、遮光性を付与し、表示画面のコントラストを向上させる必要がある。
樹脂バインダーとしては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を含有している樹脂が好ましい。具体的には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
撥インキ剤は、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位と撥インキ性を有する部位とを有する高分子化合物（撥インキ化合物）を用いる。例えば、撥インキ化合物として、樹脂バインダーとの相溶性を示すブロックと、撥インキ性を有するブロックとを有するブロック共重合体を用いることができる。
このような両部位を有する撥インキ剤は、経時的に、あるいは加熱により、リペア部位表面に表出する。そして、樹脂バインダーとの相溶性を示す部位を内側に、撥インキ性を有する部位を外側にして、リペア部位表面に止まり、その表面に最適な臨界表面張力を付与する。
【００２２】
撥水性を有する部位はフルオロアルキル基を用いることができ、より好ましくは、パーフルオロアルキル基であることがより好ましい。樹脂バインダーとの相溶性を示す部位としては、アルキル基、アルキレン基、ポリビニルアルコールなど公知の親油性のポリマーを用いることができる。
撥インキ剤として、その他に、後述する含フッ素化合物もしくは含ケイ素化合物を同時に用いることができる。前記含フッ素化合物の例として、具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ化樹脂などを挙げることができる。また、これらの含フッ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。前記含ケイ素化合物として、主鎖または側鎖に有機シリコンを有する
もので、シロキサン成分を含むシリコン樹脂やシリコーンゴムなどを挙げられることができる。また、これらの含ケイ素化合物は、単独または二種類以上併用して用いることができる。さらに、前記含フッ素化合物と含シリコン化合物、あるいはその他のインキ反発性の成分を併用しても良い。撥インキ剤の含有量は、前記樹脂組成物に対し、好ましくは０．０１重量％〜１０重量％である。
上記の組成のインキを用いることにより、インキに撥インキ性を与えることができる。本発明では、修正に用いるインキが撥インキ性を有するので、修正した部分に混色不良が発生することがなく、かつ針方式を用いて修正するので高い精度の修正をすることができる。
また、本発明の修正に用いるインキの粘度は３０〜１２０ｍＰａ・ｓである事が望ましい。３０ｍＰａ・ｓ以下又は１２０ｍＰａ・ｓ以上であると、針の先端にさらに十分な量のインキが付着しないため針を用いた修正をすることができない。
＜インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成＞
前記に示したように、基板上の隔壁に発生したピンホール欠陥を修正した後、この隔壁の開口部にインキ吐出装置を用いて、インキを吐出し、インキ皮膜を形成する。
インキ吐出装置としては、吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があるが、特にピエゾ変換方式が好適である。インキの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径は５〜８０μｍ程度、ヘッドを複数個配置し、１ヘッドに多数個のノズルを組み込んだ装置を用いる事が好適である。その他、インキ吐出装置は公知のものを用いる事ができる。インキ皮膜形成後は必要に応じて、加熱を行い、インキの溶媒を乾燥、硬化することができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施形態についてインキ吐出印刷物としてカラーフィルタを例にした場合の修正方法を詳細に説明する。
【００２４】
（隔壁樹脂組成物の調合）
（ブラックマトリクス用感光性樹脂組成物の調合）
ポリイミド前駆体（東レ（株）製：セミコファインＳＰ−５１０） １００ｇ
不飽和二重結合を有する化合物；ペンタエリスリトールテトラアクリレート １．６５ｇ
光重合開始剤；オキシム系光重合開始剤（チバスペシャリティケミカル社製ＣＧＩ−１２
４） ４．９５ｇ
分散剤“ソルスパース＃５０００”（ゼネカ社製） ０．９ｇ
カーボン顔料“ＭＡ−８”（三菱マテリアル社製） ９０ｇ
溶剤；プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ２０１ｇ
レベリング剤；ＢＹＫ−３３０（ビックケミー社製） ０．００３ｇ
各成分を上記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“モディパーＦ２０２０”（日本油脂製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の溶液重量を除いた全重量）に対して０．１ｗｔ％の割合で添加し、隔壁の形成、及び隔壁のピンホール修正に用いる感光性樹脂組成物を作製した。
【００２５】
（ブラックマトリクス（隔壁）の作成）
前記に記載した方法でブラックマトリクス（隔壁）用感光性樹脂組成物を調合した。基板として無アルカリガラス（コーニング社製「♯１７３７」）を用いた。該基板上に前記感光性樹脂組成物を、全面に薄膜状に塗布した。
【００２６】
その後格子状のパターンを有するフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により５０ｍＪ／ｃｍ２で露光を行った。３０秒間１０％炭酸ナトリウム水溶液にて現像処理を行い、樹脂組成物の隔壁パターンを形成した。この基板をオーブンに入れ１８０℃、１０分で熱硬化処理を行った。
【００２７】
（修正インキの調合）
バインダー樹脂；Ｖ２５９（新日鉄化学社製） １００ｇ
不飽和二重結合を有する化合物；ペンタエリスリトールテトラアクリレート １．６５ｇ
光重合開始剤；オキシム系光重合開始剤（チバスペシャリティケミカル社製ＣＧＩ−１２
４） ４．９５ｇ
分散剤；黒色顔料を分散剤と共に溶剤に分散させた市販の溶液（御国色素社製）ＥＸ―２
９０６ １５９ｇ
溶剤；プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート ２０１ｇ
レベリング剤；ＢＹＫ−３３０（ビックケミー社製） ０．００３ｇ
各成分を上記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“モディパーＦ２０２０”（日本油脂製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の溶液重量を除いた全重量）に対して０．１ｗｔ％の割合で添加し、隔壁の形成、及び隔壁のピンホール修正に用いる感光性樹脂組成物を作製した。隔壁の修正に用いる撥インキ性材料の調合と同一方法でよい。 前記の通り隔壁の修正に用いる修正インキを調整した。修正インキの粘度をE型粘度計を用いて測定したところ、９８ｍＰａ・ｓであった。
なお、隔壁の形成に用いる隔壁樹脂組成物に含まれる撥インキ剤と、修正インキの撥インキ剤が同一であるか又は性質の近いものを用いると、修正前後で隔壁の撥インキ性に与える影響が少ないため好ましい。
光学検査装置で基板上に形成された隔壁パターンのピンホール欠陥を検出し、位置データを記録した。その後、光学検査装置で位置データを取得した隔壁のピンホール欠陥に、第３高調波ＹＡＧレーザー光（３５５ｎｍ、２ｍｊ／パルス、ＨＯＹＡ製）を照射して、５０μｍ角のピンホールを形成した。レーザー光の照射は、ピンホール欠陥部をより修正しやすい形状に整える為に行った。
その後、針を用いて調整した修正インキを塗布した。周辺の隔壁の高さと同等の高さになるまで、繰り返し塗布を行った。この際、修正部の隔壁高さが周辺部と比べ低くならないように留意した。一方、若干高くなる方向は許容される。しかし極端に高くなることを避けるため周辺部と比べ１５０％以下の高さに抑えることに留意した。
修正後のカラーフィルタをオーブンによる２００℃１５分加熱し、修正インキの熱硬化を行う。
（着色インキの調整）
メタクリル酸 ２０重量部
メチルメタクリレート １０重量部
ブチルメタクリレート ５５重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート １５重量部
乳酸ブチル ３００重量部
を混合し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５重量部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル共重合体樹脂を得た。得られたアクリル共重合体樹脂を樹脂濃度が１０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、アクリル共重合体樹脂の希釈液を得た。
【００２８】
この希釈液８０．１ｇに対し、顔料１９．０ｇ、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。なお、赤色顔料として、ピグメントレッド１７７を、緑色顔料としてピグメントグリーン３６を、青色顔料としてピグメントブルー１５を、各々使用した。
【００２９】
得られた各着色ワニスに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、その顔料濃度が１２〜１５重量％、粘度が１５ｍＰａ・ｓになるように、各々調整して添加し、赤色、緑色、及び青色着色インキを得た。
【００３０】
（インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成）
基板上に設けられたブラックマトリクスの開口部に対して、赤色、緑色、及び青色の着色インキを使用し、１２ｐｌ、１８０ｄｐｉヘッドを搭載したインキ吐出装置により着色インキを吐出し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各々の着色層を形成した。
【００３１】
このようにして、形成した着色層は隣接する画素間においてインキが混ざり合う「混色」を発生させることなく、良好なカラーフィルタを得ることができた。
なお、実施例において、インキ吐出印刷物としてカラーフィルタを例にした場合の修正方法を説明したが、これに限定されるものではない。有機エレクトロルミネセンス素子に適用することもでき、その他、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等に本発明を適用しても良い。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、インキ吐出方式を利用して簡易なプロセスで安価に印刷物を製造するに際し、隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ材料を塗布して、ピンホール欠陥を修正することにより、混色不良を防止することができた。
また、本発明によれば、カラーフィルタなどの基板が大型化による欠陥増加に対しても、高い修正能力を持って対応出来るため、最終歩留まりが良好で、カラーフィルタなどのインキ吐出印刷物の製造コスト削減が可能な修正方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】カラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥状態を示した説明図である。
【図２】カラーフィルタの隔壁の修正状態を示した説明図である。
【図３】カラーフィルタの隔壁を修正後に着色層を形成した状態を示した説明図である。
【図４】カラーフィルタの隔壁を修正せずに着色層を形成した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…カラーフィルタ
１０…ガラス基板
１１…隔壁
１２…着色層
３１…ピンホール欠陥
３２…修正後のピンホール欠陥
３３…混色不良
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、
前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜と、
を有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、
前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項２】
前記リペアインキの粘度が３０〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項３】
前記リペアインキに含まれる撥インキ性材料がパーフルオロアルキル基を含む撥インキ剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項４】
前記隔壁が遮光層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項５】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が着色剤を含有するインキで形成された着色層であり、複数色の着色層を備えたカラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項６】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が有機発光材料を含有するインキで形成された有機発光層であり、複数色の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項７】
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生した欠陥を針方式にて修正するために用いられるインキにおいて、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ。
【請求項８】
粘度が３０〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項７に記載のインキ。
【請求項１】
基板と、
この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、
前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜と、
を有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、針方式にてリペアインキをピンホール欠陥部に被覆して修正する印刷物の修正方法において、
前記リペアインキが、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項２】
前記リペアインキの粘度が３０〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項３】
前記リペアインキに含まれる撥インキ性材料がパーフルオロアルキル基を含む撥インキ剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項４】
前記隔壁が遮光層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項５】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が着色剤を含有するインキで形成された着色層であり、複数色の着色層を備えたカラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項６】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜が有機発光材料を含有するインキで形成された有機発光層であり、複数色の有機発光層を備えた有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項７】
基板と、この基板の表面を多数の領域に区分けする隔壁と、前記多数の領域に、インキ吐出装置を用いて吐出形成されたインキ皮膜とを有するインキ吐出印刷物の前記隔壁に発生した欠陥を針方式にて修正するために用いられるインキにおいて、少なくとも樹脂バインダーと撥インキ性材料から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含むものであることを特徴とするインキ。
【請求項８】
粘度が３０〜１２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項７に記載のインキ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−９０３０３（Ｐ２００７−９０３０３Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８６７６７（Ｐ２００５−２８６７６７）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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