(57)【要約】【課題】  表面が隔壁によって多数の領域に区分けされた基板に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する修正方法を提供し、インキ吐出印刷物の製造コスト削減を可能とする。【解決手段】インキ吐出印刷物の製造工程で前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ剤を含む修正用インキをピンホール欠陥部に充填して修正する印刷物の修正方法において、隔壁の幅からの広がりがトリミングが不要になる程度に抑えられ、混色が起こらない程度に膜厚を高くするためにインキの塗布及び固化の工程を繰り返し行う方法でピンホール欠陥を修正する。【選択図】  図４
2009104030.tif 000002
【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製造工程で、前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ剤を含む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、少なくとも、リペアインキを塗布する工程と、熱または紫外光線でインキを固化する工程からなり、塗布及び固化する工程を少なくとも２回以上繰り返す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塗布から固化に移る間の所定時間が３秒以上３０秒以内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】
前記リペアインキの１回に塗布する量は、１０〜３０μｌであることを特徴とし、リペアインキの塗布後に隔壁の幅より広がった部分のレーザートリミングを不要とす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４】
前記リペアインキが、少なくとも樹脂組成物と撥インキ剤から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含まれ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５】
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６】
前記隔壁が遮光層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項７】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜層が着色剤を含有するインキで形成された層であり、印刷物が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１〜６のいずれか１項に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項８】
前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜層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、印刷物が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１〜７のいずれか１項に記載のインキ吐出印刷物の修正方法。
【請求項９】
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において、前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ剤を含む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として、請求項１〜８のいずれか１項に記載のインキ吐出印刷物の修正方法を用いたことを特徴とするインキ吐出印刷物。
【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。対象となる印刷物の例としては着色層をインキ吐出装置を用いて形成したカラーフィルタが挙げられる。また、他の印刷物の例としては、有機発光層をインキ吐出装置を用いて形成するエレクトロルミネセンス素子も挙げられる。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。
本発明は、詳しくは、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】
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、残ったパターン部分の塗布膜を各画素とする。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が、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。
【０００６】
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。
【０００７】
このため、従来から隔壁にピンホール欠陥が発生した場合、ピンホール欠陥部を個別に修正していた。しかし、撥インキ剤を含まない通常の修正用インキ（以下リペアインキ）で修正した箇所では後から充填される着色インキに対する撥インキ性が足りず、修正してもなお「混色」不良を発生する場合が多いという問題が残っていた。そこで、、隔壁のピンホール欠陥に用いるリペアインキには混色を防止するための撥インキ剤を加える必要があった。
【０００８】
しかし、撥インキ剤を加えたリペアインキを用いてピンホール欠陥を修正する方法は、通常インキを用いて修正する場合と比べて以下の問題点がある。すなわち、撥インキ剤入りリペアインキは、表面張力が低くレベリングし易い為に、隔壁の高さにするまで塗布回数が多く必要で、修正を行うための効率が低下する。また、「混色」を防止するために、修正部の撥インキ性を周辺の隔壁正常部と同等にするのは困難である。
隔壁ピンホールの修正方式としては針方式、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。
修正方式別では、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、針方式が、他方式に比べ問題の少ない方式ではあったが、この方式においても、前述の通り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あるという問題が残り、効率よく修正を行なうことができなかった。
【０００９】
また、隔壁の幅よりはみだして塗布された部分は、リペアインキの塗布、固化後に紫外ないし赤外レーザ光照射で隔壁の幅以内に整形する必要があった。
このレーザ照射によって除去されたリペアインキ材料が、照射部近傍に付着してしまい、異物や残さとなって不良の原因となったり、隔壁表面に付着することで撥インキ性が低下し、結果として「混色」不良を引き起こし、修正失敗という事態が起きることもあった。以上のように、隔壁ピンホール欠陥の修正において、従来の提案では「混色」を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３】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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、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】
【００１１】
本発明は上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、撥インキ剤を含む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、少なくとも、リペアインキを塗布する工程と、熱または紫外光線でインキを固化する工程からなり、塗布及び固化の工程は少なくとも２回以上で
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。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記リペアインキの塗布から固化に移る間の所定時間が３秒以上３０秒以内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。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記リペアインキの１回に塗布する量は、１０〜３０μｌであることを特徴とし、リペアインキの塗布後に隔壁の幅より広がった部分のレーザートリミングを不要とす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。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記リペアインキが、少なくとも樹脂組成物と撥インキ剤から成り、撥インキ剤は、前記樹脂組成物に対し、０．０１重量％〜１０重量％含まれ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。
【００１５】
請求項５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インキ吐出印刷物の修正方法である。
【００１６】
請求項６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インキ吐出印刷物の修正方法である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜層が着色剤を含有するインキで形成された層であり、印刷物が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インキ吐出印刷物の修正方法である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記基板が透明基板であり、前記インキ皮膜層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、印刷物が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インキ吐出印刷物の修正方法である。
【００１９】
請求項９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において、前記隔壁に発生したピンホール欠陥を、撥インキ剤を含む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として、請求項１〜８のいずれか１項に記載のインキ吐出印刷物の修正方法を用いたことを特徴とするインキ吐出印刷物である。
【発明の効果】
【００２０】
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】
【００２１】
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、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、前記多数の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も持たせることができる。光学部品としては、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する。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、他の光学部品として、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る。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、インキ皮膜は前記多数の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、この他、本発明に係る印刷物の利用分野として、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。
【００２２】
本発明に係わる基板は、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、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ので好適に用いられる。
【００２３】
本発明の隔壁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有する材料により構成される。この撥インキ性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に必要である。
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、前記隔壁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リソグラフィー法、印刷法等により形成される。
【００２４】
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。
【００２５】
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を用いる。例えば、撥インキ剤として、分子中に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、隔壁表面に移行する。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、隔壁表面に留まり、その表面に最適な臨界表面張力を付与する。
前記撥インキ剤の撥インキ性を有する部位としてはフルオロアルキル基を用いることができ、なかでもパーフルオロアルキル基を用い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、アルキレン基など親油性の基を有する公知のポリマーを用いることができる。
【００２６】
撥インキ剤としては、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も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、三フッ化エチレンの重合体や、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、主鎖または側鎖にシロキサン成分を含むシリコー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、あるいはその他の撥インキ剤を併用しても良い。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。撥インキ剤量が多すぎると白抜けが発生する。ここで、 白抜けとは、主に付与されたインキが隔壁によっ
て囲まれた領域内に十分且つ均一に拡散することができないことに起因して発生する不良であり、印刷物がカラーフィルタの場合においては、色ムラやコントラストの低下といった表示不良の原因となる欠陥のことである。白抜けは、隔壁の側面から撥インキ剤が滲出した場合に発生する。
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、カーボンブラック等の黒色顔料、アニリンブラック等の黒色染料、およびその他の無機顔料、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。
【００２７】
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量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。
【００２８】
この他、隔壁樹脂組成物には、必要に応じて添加剤、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、転写法などの方法で行うことができる。
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。
【００２９】
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、前記樹脂バインダー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。
【００３０】
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多量体、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、樹脂バインダー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。
＜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、前記添加剤等を添加してもよい。
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分程度加熱する。
＜隔壁に発生したピンホール欠陥の修正＞
基板の表面に、前記方法により形成された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したり、修正が不完全で小さな欠陥が残っていた場合などは混色が発生する。混色について図１〜５を用いて説明する。
図１はカラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥状態の例を示した説明図である。左図は平面で見た説明図、右図は側面から見た説明図である。図１では基板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３０を示している。
【００３１】
図２（ａ）は従来のリペア方法によるカラーフィルタの隔壁のレーザー整形前の修正状態を示した説明図であり、図１のピンホール欠陥３０をリペアインキ３２で修正した状態を示している。
撥インキ剤を含むリペアインキは、表面張力が低くレベリングし易い為に、隔壁の高さに達するまでに多くの塗布回数、または、１回に多くの塗布量が必要で、塗布されたインキは隔壁の幅より大きく広がりはみ出た状態になっている。
【００３２】
図２（ｂ）は、従来のリペア方法によるカラーフィルタの隔壁のレーザ整形後の修正状態を示した説明図である。リペアインキをスポット固化した後に隔壁の幅より広がった部分３２を、紫外〜赤外レーザ光を照射して隔壁の幅にトリミング整形した状態を示している。
【００３３】
図３は、リペアインキを塗布する工程と、熱または紫外光線でインキを固化する工程からなり、塗布及び固化する工程を少なくとも２回以上繰り返す本発明の修正方法でカラーフィルタの隔壁のピンホールを修正した状態の例を示した説明図である。図３で示した修正箇所３２に１回目の最小量のリペアインキを塗布した後に、紫外線ランプやハロゲンランプを照射しスポット固化によりインキを固化させて、再度、２回目のリペアインキの塗布とスポット固化を行う方法でピンホールを修正した状態を示している。
【００３４】
この方法においては、リペアインキの塗布後毎回スポット固化までに所要の待機時間が必要である。
【００３５】
２回目のリペアインキは、表面張力の低い乾燥した１回目のリペアインキ上に塗布されるので、図２ａに示す様な隔壁の幅より大きく広がる現象は見られない。リペアインキの２回目の塗布は、レベリングし難く膜厚が高くなるので、２回の塗布で容易に隔壁以上の高さにでき、効率よく修正を行なうことができる。また、リペアインキ３２が隔壁の幅よ
り大きくはみ出ることがないので、紫外〜赤外レーザ光を照射して隔壁の幅にトリミング整形することを省略できる。
【００３６】
図４は、カラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥を修正後に着色層を形成した状態をした説明図である。本発明の修正方法で修正した基板上にインキ吐出印刷装置を用いて着色インキ１２をパターニングした状態を示す。修正された部分が十分な膜厚と十分な撥インキ性を示しているので混色は発生しない。
図５は、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。図１のピンホール欠陥３０の修正がされなかった場合に発生する混色の状態を示す。基板上にインキ吐出印刷装置を用いて着色インキ１２をパターニングした状態で３３の箇所での着色インキの漏れによって混色が生じている状態を示す。
＜修正の具体的手段＞
以下、本発明のインキ吐出印刷物の修正方法における修正の具体的な工程の一例について説明する。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、大きさで分類して規格と照合して不良となる欠陥の位置情報を記録する。その後、記録されたピンホール位置の欠陥を修正する。
まず、ピンホール欠陥箇所に対し、修正前に赤外から紫外領域のレーザ光を照射し、ピンホール欠陥部を修正し易い大きさに調整する。レーザ照射は必要に応じて行えばよく、ピンホール欠陥箇所に対しレーザー照射を行わないで直接インキを付与し修正することもできる。
ピンホール欠陥の修正の方法は、公知の針方式、ディスペンス方式、インキ吐出印刷方式等のいずれの方式を用いることができる。ここでは一例として針方式を用いた場合について説明する。針方式は、針の先端にリペアインキを付着させ、これをピンホール欠陥部に転移することでピンホールを充填する。
例えば３０μｍ径の針を用い、１回目の塗布（約２０μｌ）後に、紫外線ランプやハロゲンランプを照射しスポット固化する。次に１回目と同様に２回目の塗布作業を行う。毎回、塗布後スポット固化までは、所要の待機時間を持つ。
所要の待機時間の間にリペアインキ中の撥インキ成分が、表面に移動し結果として隔壁表面の撥インキ性が向上する。
２回目の塗布において、リペアインキは固化した１回目のリペアインキ上に塗布されるので、レベリングし難く隔壁の幅より大きく広がる現象は見られない。２回の塗布で容易に隔壁以上の高さにでき、効率よく修正を行なうことができる。また、隔壁の幅より大きくはみ出ることがないので、紫外〜赤外レーザ光を照射して隔壁の幅にトリミング整形することを省略できる。
【００３７】
本発明においては、修正に用いるインキ（リペアインキ）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、遮光性を付与するために黒色遮蔽部材等を含み、表示画面のコントラストを向上させる必要がある。
リペアインキの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。
リペアインキの撥インキ剤は、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、リペア部位表面に移行する。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。
前記撥インキ剤の撥インキ性を有する部位としてはフルオロアルキル基を用いることができ、なかでもパーフルオロアルキル基を用い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、アルキレン基など親油性の基を有する公知のポリマーを用いることができる。
【００３８】
撥インキ剤としては、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、主鎖または側鎖にシロキサン成分を含むシリコー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、あるいはその他の撥インキ剤を併用しても良い。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。
また、本発明の修正に用いるリペアインキの粘度は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、針の先端に十分な量のインキが付着しないため１回のインキ塗布量が減少し修正の効率が落ちる。
リペアインキの粘度は、修正方式に針方式を用いた場合の最適粘度であって、修正方式によって最適粘度は変動する。
＜インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成＞
前記のような方法で、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】
【００３９】
以下、本発明の実施形態の一つ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。
＜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＞
以下の各成分を下記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。
クレゾールーノボラック樹脂；ＥＰ４０５０Ｇ（旭有機材社製）              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−１２４）                                                                  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さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“メガファック３５０Ｃ”（大日本インキ化学製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の重量を除いた全重
量）に対して０．２ｗｔ％の割合で添加し、隔壁の形成に用いる感光性樹脂組成物を作製した。
＜ブラックマトリクス（隔壁）の作成＞
基板として無アルカリガラス（コーニング社製「♯１７３７」）を用いて、前記の方法で調合したブラックマトリクス（隔壁）用感光性樹脂組成物を該基板上に全面に薄膜状に塗布した。
【００４０】
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うことによって基板上に隔壁を形成した。
＜リペアインキの調合＞
以下の各成分を下記の割合で混合し感光性樹脂組成物を得た。
クレゾールーノボラック樹脂；ＥＰ４０５０Ｇ（旭有機材社製）              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−１２４）                                                                  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さらに、この感光性樹脂組成物に、撥インキ剤“メガファック３５０Ｃ”（大日本インキ化学製）を全固形分重量（感光性樹脂組成物のうち、溶剤及び分散剤の重量を除いた全重量）に対して０．２ｗｔ％の割合で添加し、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。このようにして作成したリペアインキの粘度を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。
＜隔壁に発生したピンホール欠陥の修正＞
前記の方法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光学検査装置で検出し、位置データを記録した。その後、ピンホール欠陥部をより修正しやすい形状に整えるために隔壁のピンホール欠陥に、第３高調波ＹＡＧレーザ光（波長３５５ｎｍ、２ｍＪ／パルス、ＨＯＹＡ製）を照射して、５０μｍ角にピンホール欠陥を整形した。
３０μｍ径の塗布針を用いて１回目の塗布（約２０μｌ）を行った。塗布後５秒間の待機時間を持った後に、ハロゲンランプで簡易固化を５秒間行った。２回目の塗布として１回目と同一作業を行った。修正部の膜厚高さは、２回の塗布で周辺の隔壁の高さと同等以上の高さになっていることを確認した。膜厚は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。固化後の基板をオーブンに入れて１８０℃で１５分間加熱し、リペアインキの熱硬化を行って隔壁に発生したピンホール欠陥の修正を完了した。
＜着色インキの調整＞
下記の成分を混合し、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。
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。
【００４１】
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、赤色顔料としては、ピグメントレッド１７７を、緑色顔料としてはピグメントグリーン３６を、青色顔料としてはピグメントブルー１５を、各々使用した。
【００４２】
得られた各着色ワニスの顔料濃度が１２〜１５重量％、粘度が１５ｍＰａ・ｓになるようにに、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添加して調整し、赤色、緑色、及び青色着色インキを得た。
＜インキ吐出装置によるインキ皮膜の形成＞
ピンホール欠陥の修正を完了した前記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、吐出量１２ｐｌ、ピッチ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。
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、本発明の適用範囲は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、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等の用途にも本発明は適用出来る。
【００４３】
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、撥インキ剤を含むリペアインキを複数回塗布・固化して、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の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。
【００４４】
＜比較例＞
実施例に記載の材料をそのまま使用し、リペアインキの塗布量と、リペアインキの塗布後固化に移る間の所定時間（待機時間）を変化させた際の、混色評価と、白ヌケ評価を＜表１＞に示す。３０μｌより塗布量が多い条件では、必要以上に塗布されたリペアインキがリペア部のセル周辺に伝い回ることで、「白ヌケ」不良が発生した。（比較例１）
リペアインキの塗布後、固化に移るまでの待機時間とらず０秒ですぐスポット乾燥したところ、撥インキ剤が表面に浮き上がる前に固化されてしまい、撥インキ性が不足した結果、「混色」不良が発生した。（比較例２）
【００４５】
【表１】
2009104030.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】カラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥状態の例を示した説明図（左図は平面から見た、右図は側面から見た）である。
【図２】（ａ）カラーフィルタの隔壁の修正状態（従来のリペア方法；レーザ整形前）を示した説明図である。（ｂ）カラーフィルタの隔壁の修正状態（従来のリペア方法；レーザ整形後）を示した説明図である。
【図３】カラーフィルタの隔壁の修正状態（本発明のリペア方法；レーザ整形無し）を示した説明図である。
【図４】カラーフィルタの隔壁のピンホール欠陥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５】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】
【００４７】
１…カラーフィルタ
１０…ガラス基板
１１…隔壁
１２…着色層
３０…ピンホール欠陥
３２…リペアインキ
３３…混色不良
【図１】
2009104030.tif 000004
【図２】
2009104030.tif 000005
【図３】
2009104030.tif 000006
【図４】
2009104030.tif 000007
【図５】
2009104030.tif 000008