(57)【要約】【課題】カラーフィルタに係るＲ（赤色画素）、Ｇ（緑色画素）、Ｂ（青色画素）などの画素形成に際し、混色のない直線性に優れた高精細な隔壁パターンの形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板上に硬化性樹脂組成物からなる隔壁パターンの形成方法であって、ノズルプリント法を用いること、また、前記硬化性樹脂組成物が撥液性化合物を有し、前記撥液性化合物がフッ素含有化合物であることを特徴とする隔壁パターンの形成方法である。【選択図】図１
2013195518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に硬化性樹脂組成物からなる隔壁パターンの形成方法であって、ノズルプリント法を用いることを特徴とする隔壁パターンの形成方法。
【請求項２】
前記硬化性樹脂組成物が撥液性化合物を有することを特徴とする請求項１に記載の隔壁パターンの形成方法。
【請求項３】
前記撥液性化合物がフッ素含有化合物であることを特徴とする請求項２に記載の隔壁パターンの形成方法。
【請求項４】
前記硬化性樹脂組成物の前記基板に対する接触角が４５°〜１３５°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隔壁パターンの形成方法。
【請求項５】
前記硬化性樹脂組成物が、少なくとも沸点が５０℃以上２００℃以下の溶媒を含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の隔壁パターンの形成方法。
【請求項６】
前記硬化性樹脂組成物が、粘度が１．０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の隔壁パターンの形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の隔壁パターンの形成方法より形成された隔壁パターンを用いたことを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルプリント法により撥液性を有する隔壁パターンの形成方法とそれを用いた電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイス（カラーフィルタ、有機ＥＬ、電子ペーパーなど）の製造においては、ドライプロセスよりも安価で簡便であるウエットプロセスが用いられている。例えばカラーフィルタの製造では、Ｒ（赤色画素）、Ｇ（緑色画素）、Ｂ（青色画素）などの塗り分けのために隔壁パターンを形成する必要があった。隔壁パターンの形成には、高精細なパターニングが可能なフォトリソグラフィ法（フォトリソ法）が用いられてきた。しかしながら、フォトリソ法では、パターニングが不要である部分にもレジストを塗布し露光や現像を行わなければならないため、パターニングが不要である部分での電気的特性不良が発生する。また、ＲＧＢなどの塗り分けの際に混色を防止するため隔壁表層に撥液性を付与するが、露光や現像によってその撥液性が低下してしまう問題がある。また、撥液性を隔壁パターン形成後に付与する場合、隔壁パターンを形成した後に撥液剤をラミネートする手法や含フッ素化合物プラズマによる撥液処理など多工程が必要となり、フォトリソ法は生産効率に劣りコストが増大するなど、多くの問題がある。これらの問題を解決するため、印刷法による撥液性隔壁パターンの形成が望まれている。
【０００３】
印刷法としては、例えばインクジェット法がある。しかしながら、インクジェットはドットプロットであるため直進性に難点がある。また、インクジェットはノズルの乾燥防止のため高沸点溶媒を用いており、乾燥工程で塗布液の滲みが発生することで高精細化に問題がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、Ｒ（赤色画素）、Ｇ（緑色画素）、Ｂ（青色画素）などの画素形成に際し、混色のない直線性に優れた高精細な隔壁パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る発明は、基板上に硬化性樹脂組成物からなる隔壁パターンの形成方法であって、ノズルプリント法を用いることを特徴とする隔壁パターンの形成方法である。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記硬化性樹脂組成物が撥液性化合物を有することを特徴とする請求項１に記載の隔壁パターンの形成方法である。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記撥液性化合物がフッ素含有化合物であることを特徴とする請求項２に記載の隔壁パターンの形成方法である。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記硬化性樹脂組成物の前記基板に対する接触角が４５°〜１３５°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隔壁パタ
ーンの形成方法である。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記硬化性樹脂組成物が、少なくとも沸点が５０℃以上２００℃以下の溶媒を含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の隔壁パターンの形成方法である。
【００１１】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記硬化性樹脂組成物が、粘度が１．０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の隔壁パターンの形成方法である。
【００１２】
また、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜６に記載の隔壁パターンの形成方法より形成された隔壁パターンを用いたことを特徴とする電子デバイスである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１、４、５、６によれば、ノズルプリント法を用いることで、隔壁パターンを形成する硬化性樹脂組成物（塗布液）の流速、ノズル径、ノズル搬送速度、ステージ温度などを調整することより、塗布液の液量や乾燥速度を制御することで、直線性に優れた高品位な隔壁パターンを形成することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２及び３によれば、前記硬化性樹脂組成物が撥水性化合物を含有することにより、ＲＧＢの各画素形成において混色を防ぐことができる。
【００１５】
上記の作用効果により、Ｒ（赤色画素）、Ｇ（緑色画素）、Ｂ（青色画素）などの画素形成に際し、混色のない直線性に優れた高精細な隔壁パターンの形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態におけるノズルプリント装置を示す概略図
【図２】本発明の実施形態における隔壁パターンの断面を示す概略図
【図３】本発明の実施形態における隔壁パターン形成用塗布液の基板上での接触角
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図に基いて具体的に説明する。
本発明は、基板上に硬化性樹脂組成物からなる隔壁パターンの形成方法であって、ノズルプリント法を用いることを特徴としている。図１は本発明の実施形態におけるノズルプリント装置の概略図を示している。また、図２は本発明の実施形態における隔壁パターンの断面の概略図を示している。
【００１８】
（ノズルプリント法）
図１に示すように、ノズルプリント法は、塗布液１３が貯蔵されたインクタンク１１に接続された、微小なノズル孔を有するノズルヘッド１２から塗布液１３を出すことで液柱を作製し、基板１４とノズルとを相対的に移動させて、ノズルから塗布液１３を基板上にストライプ状に塗布する印刷法である。
【００１９】
本発明は、ノズルプリント法により撥液性化合物を有する硬化性樹脂組成物（前記塗布液１３）を基板１４上に塗布することにより、隔壁パターンを形成する方法である。すなわち、塗布する硬化性樹脂組成物が撥液性化合物を有するために、形成された隔壁パターン領域は撥液性を呈し、それにより後から加工されるＲＧＢ画素形成において、混色の防止ができ、また、直進性に優れた高精細な隔壁パターンを形成することができる。ノズルプリント法は、塗布液の流速、ノズル径、ノズル搬送速度、ステージ温度などにより、塗
布液の液量や乾燥速度を制御することで、高品位な隔壁パターンを形成することができる。
【００２０】
マルチノズル化により大面積の隔壁パターンを短時間に形成することも可能である。また、ダブルノズルを同ラインに塗工できるように配置し、２液混合による硬化性樹脂を用いることで基板に塗布液が着弾する際に樹脂を硬化する手法でもよい。
【００２１】
隔壁パターンの硬化は、光硬化性樹脂を用いた場合は露光による硬化を行い、熱硬化性樹脂を用いた場合はホットプレートなどによる硬化を行う。残留溶媒の除去のため、露光前のプレベークあるいは露光後のポストベークによる焼成工程を加えてもよい。
【００２２】
ストライプ状の隔壁パターンを形成した後、ストライプに直交する方向に再度ノズルプリントによる隔壁パターンを形成することで格子状のパターンを形成してもよい。
【００２３】
あるいは、ストライプ状の隔壁パターンを形成した後、１回目の塗工よりもノズル径が小さいノズルヘッドを用いたり液量を少なくすることで、ストライプ状の隔壁上に第二の隔壁を形成してもよい。この場合ダブルバンクとなり、マルチバンク化してもよい。
【００２４】
（基板）
基板は、ガラス基板、金属基板、樹脂基板等が挙げられる。透明基板でも不透明基板でも良く、特に限定されない。上記基板はパターニングされたものでもよく、プラズマやコロナなどの表面処理により基板上の濡れ性を変化させることがより好ましい。
【００２５】
（硬化性樹脂組成物）
本発明で隔壁の作製に使用する硬化性樹脂組成物（塗布液）としては、隔壁パターンの形成後に硬化可能であれば特に限定されないが、ガラス転移点の低い熱可塑性樹脂など大きく形状変化するものは好ましくなく、光硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂であることが好ましい。光硬化性樹脂は、アクリル樹脂、カルド樹脂、イミド樹脂などモノマーの連鎖重合による分子量を増大することのできる樹脂である。熱硬化性樹脂は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ケイ素樹脂など網状に結合することのできる高分子である。その他にも、２液混合による硬化性樹脂であってもよい。
【００２６】
硬化性樹脂組成物に含まれる撥液性化合物は、含フッ素化合物であることが好ましい。添加量が多いと硬化性樹脂の硬化阻害を起こしてしまうため、添加量は少ない方が良い。フッ素化合物は少量添加でも高い撥液性を有していることからより望ましい。含フッ素化合物は、フルオロアルキル基含有ポリマーやモノマーなどが好ましいがこれに限定されない。撥液性はキシレン溶媒を用いて隔壁上での接触角が４５°以上１００°以下であることが好ましい。接触角が４５°未満であると、ＲＧＢなど塗り分け（各画素形成）の際に混色が生じる。また、接触角が１００°より大きいと、ＲＧＢなどの塗り分けの際に隔壁上で弾くことにより画素内および画素間の膜厚バラツキが生じる。
【００２７】
硬化性樹脂組成物中に含まれる樹脂材料および撥液性化合物を溶解または分散させる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、１−メトキシ−２−プロパノール、ジアセトンアルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのうち、いずれかまたはこれらの混合液が挙げられる。また、沸点は５０℃以上２００℃以下の溶媒に溶解あるいは分散していることが望ましい。沸点が５０℃未満であると乾燥速度が早すぎるため直進性が悪くなり、２００℃より大きい高沸点溶媒を用いると乾燥工程で塗布液の滲みが発生することで精細度が劣る。
【００２８】
また塗工性向上のために、必要に応じてレベリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。
【００２９】
本発明に係る硬化性樹脂組成物（塗布液）としては、基板上における接触角が４５°以上１３５°以下であることが好ましい。接触角が４５°未満であると、基板への濡れ広がりによって線幅がぼやけたり滲んだりすることにより精細度が劣る。接触角が１３５°より大きいと、基板が塗布液を弾いてしまうため隔壁パターンの直進性が悪くなる。
【００３０】
また、本発明に係る硬化性樹脂組成物（塗布液）としては、粘度が１．０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ未満だと、ノズルから吐出する際に液柱の層流の安定性が悪くなることで乱流化してしまう。粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きいと高粘性により液柱化が困難となる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【００３２】
［実施例１］
［基板］
ガラス基板（白板ガラス；縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）を中性洗剤中で超音波処理を５分間行い、水洗５分を３回行うことで付着した有機物を除去した。これを１５０℃１０分間乾燥し、その後、酸素プラズマ２００Ｗ、５分の条件で表面処理を行った。
【００３３】
［硬化性樹脂組成物］
アクリルモノマーである２−ヒドロキシエチルアクリレートに対して、光重合開始剤であるＩｒｇａｃｕｒｅ  １８４を５．０％となるように、撥液性化合物としてＤＩＣ社製のＵＶ硬化型フッ素系表面改質剤であるメガファックＲＳ−７２−ｋを１．０％となるように添加して、１−メトキシ−２−プロパノールに全体の固形分が３０重量％になるように溶解して硬化性樹脂組成物を調整した。２５℃における硬化性樹脂組成物の粘度は、１２ｍＰａ・ｓであった。前記ガラス基板に対する硬化性樹脂組成物の接触角は２５℃において５１°であった。
【００３４】
［隔壁パターンの形成］
ノズルプリンターは大日本スクリーン社製を用い、前記硬化性樹脂組成物の流速２０μＬ／ｍｉｎ、ノズル径５μｍ（メタル製）、ノズル搬送速度１．０ｍ／ｓ、ステージ温度４０℃の条件で塗工した。塗工ピッチは１５０μｍで、２００ライン塗工した。パターンの大きさは３０ｍｍ程度であった。ノズルプリントによる塗工後、ホットプレートにて１００℃  １ｍｉｎでプレベークを行い、ＵＶ露光機で３５０ｍＪ／ｃｍ２照射することで硬化して隔壁パターンを形成した。なお、形成した隔壁パターンの形状は、線幅５３μｍ、隔壁高さ２μｍの御椀型であった。
【００３５】
［実施例２〜５］
硬化性樹脂組成物の撥液性化合物をそれぞれ０．０４％、０．１５％、０．４５％、１．１５％に変更したした以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００３６】
［実施例６〜９］
硬化性樹脂組成物の溶媒をそれぞれクロロホルム、トルエン、アニソール、ブチルベンゼンに変更した以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００３７】
［実施例１０〜１３］
硬化性樹脂組成物の組成比を、２−ヒドロキシエチルアクリレート：Ｉｒｇａｃｕｒｅ
１８４：メガファックＲＳ−７２−ｋ＝９４：５：１となるように混合して、１−メトキシ−２−プロパノールに全体の固形分がそれぞれ７、２８，３７、４３重量％となるように変更した以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００３８】
［比較例１］
２−ヒドロキシエチルアクリレート：Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４：メガファックＲＳ−７２−ｋ＝９４：５：１の配合で、１−メトキシ−２−プロパノールに全体の固形分が１０重量％となるように溶解して硬化性樹脂組成物を調整した。次に、実施例１に記載のノズルプリント法の替わりに、フォトリソ法を用いて隔壁パターンの形成を実施した。
【００３９】
具体的には、洗浄したガラス基板（白板ガラス；縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）に、前記硬化性樹脂組成物をスピンコートにより２μｍとなるように成膜した。成膜後、６０℃で１ｍｉｎプレベークして５０μｍの開口部を有するクロムメッキマスクを用いて３５０ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、アルカリ現像処理および１２０℃で３０ｍｉｎポストベークすることで隔壁パターンを得た。
【００４０】
［比較例２］
２−ヒドロキシエチルアクリレート：Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４：メガファックＲＳ−７２−ｋ＝９４：５：１となるように混合して、テトラリンに全体の固形分が２重量％となるように溶解して硬化性樹脂組成物を調整した。次に、実施例１に記載のノズルプリント法の替わりに、インクジェット法を用いて隔壁パターンの形成を実施した。
【００４１】
具体的には、基板（白板ガラス；縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ０．７ｍｍ）に、前記硬化性樹脂組成物を液滴が２ｐＬとなるように１６μｍピッチで塗工後、ホットプレートにて１５０℃  １ｍｉｎでプレベークを行い、ＵＶ露光機で３５０ｍＪ／ｃｍ２照射することで隔壁パターンを得た。
【００４２】
［比較例３〜４］
硬化性樹脂組成物に含まれる撥液性化合物をそれぞれ０．００％、１．３０％に変更した以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００４３】
［比較例５〜６］
硬化性樹脂組成物に含まれる溶媒をそれぞれジクロロメタン、テトラリンに変更した以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００４４】
［比較例７〜８］
１−メトキシ−２−プロパノールに対する固形分を、０重量％（溶媒のみ）と４５重量％に変更した以外は、実施例１と同様にして隔壁パターンを形成した。
【００４５】
［評価及びその方法］
上記の実施例及び比較例で得られた隔壁パターンの直進性と撥液性を、以下に示す方法に従って評価した。
【００４６】
（直進性）
縦３０ｍｍ×横３０ｍｍの隔壁パターンの中で、等間隔に５点×５点の計２５点の線幅を測定し、３σにより評価を行った。
【００４７】
（撥液性）
前記ガラス基板にスピンコーターを用いて前記塗布液を成膜した。ホットプレートにて１００℃  １ｍｉｎでプレベークを行い、ＵＶ露光機で３５０ｍＪ／ｃｍ２照射することで硬化した。スピンコーターの回転数を調整して隔壁高さ２μｍとなるようにした。この成膜基板に対してキシレンの接触角を測定した。
【００４８】
各種印刷法による直進性と撥液性について表１、基板に対する塗布液の接触角と直進性について表２、硬化性樹脂組成物中の溶媒の種類と直進性について表３、塗布液の粘度とノズル液柱化について表４、をそれぞれ以下に示した。
【００４９】
【表１】
2013195518.tif 000003
【００５０】
【表２】
2013195518.tif 000004
【００５１】
【表３】
2013195518.tif 000005
【００５２】
【表４】
2013195518.tif 000006
【００５３】
［比較結果］
実施例で得られた本発明品である隔壁パターンは、いずれも直線性と撥液性の両方にすぐれた特性を示した。一方、比較例で得られた比較例品は、いずれも直線性と撥液性との両方に優れる特性を示すことができかった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
基板上にノズルプリント法により硬化性樹脂を塗工することにより、隔壁パターンを形成するための塗布液をパターン部分のみに使用し、ＲＧＢなどの塗り分けの際に混色を防止するため隔壁表層に撥液性を付与するとともに、高精細な隔壁パターンを形成することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１１    インクタンク
１２    ノズルヘッド
１３    隔壁パターン形成用塗布液
１４    基板
【図１】
2013195518.tif 000007
【図２】
2013195518.tif 000008
【図３】
2013195518.tif 000009