(57)【要約】【課題】開口部毎の着色パターンの画素形状を改良し、色ムラのないストライプ形状又は格子形状のカラーフィルタ及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明は、透明基板と、前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、Ｘ方向隔壁パターンの平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より小さい。【選択図】図１
2009031451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、
前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、
前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、
前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、
Ｘ方向隔壁パターンの少なくとも一部の平均膜厚が、前記Ｙ方向隔壁パターンの平均膜厚よりも小さいことを特徴とするパターン形成基板。
【請求項２】
Ｘ方向隔壁パターンの平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の４０％〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板。
【請求項３】
前記隔壁パターンが遮光剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板。
【請求項４】
前記Ｘ方向隔壁パターンの光学濃度が２以上であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板。
【請求項５】
前記隔壁パターンのうち、少なくとも前記Ｙ方向隔壁パターンが撥インク性材料を含むことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成基板。
【請求項６】
前記Ｘ方向隔壁パターン上に、前記Ｙ方向隔壁パターンにせり出した形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板。
【請求項７】
透明基板と、
前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、
前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、
前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、
前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、
Ｘ方向隔壁パターンは、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域と、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より小さい第２の領域とからなることを特徴とするパターン形成基板。
【請求項８】
Ｘ方向隔壁パターンの第２の領域の平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の４０％〜９０％であることを特徴とする請求項７に記載のパターン形成基板。
【請求項９】
透明基板と、
前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、
前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、
前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、
前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、
Ｘ方向隔壁パターンは、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域と、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より小さい第２の領域とからなり、
前記第２の領域は、当該Ｘ方向隔壁パターンに隣接する２つのＹ方向隔壁パターンのうち、選択された１のＹ方向隔壁パターンに近接した領域に設けられ、
さらに、前記Ｙ方向隔壁パターンの選択が、前記着色パターンの長手方向に沿って交互に行われることを特徴とするパターン形成基板。
【請求項１０】
Ｘ方向隔壁パターンの第２の領域の平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の４０％〜９０％であることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成基板。
【請求項１１】
画素に隣接する辺において、前記第１の領域の前記Ｘ方向隔壁パターン全体にしめる長さの割合が５０％〜９０％であることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成基板。
【請求項１２】
前記隔壁パターンが遮光剤を含むことを特徴とする請求項９に記載のパターン形成基板。
【請求項１３】
前記Ｘ方向隔壁パターンの光学濃度が２以上であることを特徴とする請求項９に記載のパターン形成基板。
【請求項１４】
前記Ｙ方向隔壁パターンが撥インク性材料を有することを特徴とする請求項９に記載のパターン形成基板。
【請求項１５】
請求項１〜１4のいずれかに記載のパターン形成基板からなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー表示装置等に用いられるパターン形成基板、このパターン形成基板を用いたカラーフィルタ、およびそれを備えた液晶表示装置に関する。特に基板上に形成した隔壁パターンで区切られた開口部内に着色インクを充填して作製されるパターン形成基板及びカラーフィルタ、またそれを用いた液晶表示装置に関する。
本願は、２００７年９月７日に、日本に出願された特願２００７−２３２４９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー液晶ディスプレイ等のカラー表示装置に使用されるカラーフィルタの作製方法として、インクジェット方式が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
これらの提案では、例えば、含フッ素化合物及び／または含ケイ素化合物を含有するブラックマトリックスを、着色工程におけるインク滲みや隣り合う画素間のインクが混合して発生する混色を防止するための隔壁パターン（仕切り壁）とすることが開示されている。【０００３】
隔壁パターンとしては、画素毎に区切られた格子状パターンのものや、ストライプ状のものなどさまざまな形状が知られている。【０００４】
しかしながら、格子状に形成された隔壁パターンの開口部にインクジェット法でインクを充填する場合には、開口部毎に担当するノズルが決定されるため、ノズル毎の吐出量バラツキによって、開口部毎の着色パターンの色度がバラツキが発生するという問題があった。一方、ストライプ状のものは遮光性が高くなく、コントラストの点で格子状のものより劣るという問題点があった。【０００５】
また、インクの乾燥時に生じるインクの片寄りによって発生する画素形状の問題を解決するために、非表示部に凹部を形成する凹部形成工程と、非表示部の凹部に着弾するインクと表示部に着弾するインクとが連続するようにインクを吐出させる方法が知られている（特許文献３）。しかし、特許文献３によれば、隔壁を含めた画素形状に制限があり、例えば格子状に隔壁および凹部を形成して、インクジェットにより着色パターンの形成を行うと、異なるインク同士が隣接して混色を生じるおそれがあった。
【特許文献１】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献３】特開２００５−１５７０６７号公報
【発明の開示】
【０００６】
そこで本発明は、以上のような問題に鑑み、開口部毎の着色パターンの画素形状を改良し、色ムラのないストライプ形状又は格子形状のカラーフィルタを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の第１の態様に係わるパターン形成基板は、透明基板と、前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、Ｘ方向隔壁パターンの少なくとも一部の平均膜厚が、前記Ｙ方向隔壁パターンの平均膜厚よりも小さいことを特徴とする。
また、 Ｘ方向隔壁パターン少なくとも一部の平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の４０％〜９０％であることが好ましい。
【０００８】
このようなパターン形成基板によれば、前記隔壁パターンのうち、Ｘ方向隔壁パターンの膜厚が比較的小さくなるから、このＸ方向隔壁パターンに隣接する開口部（画素）に吐出されたインクが混合する。これにより、このＸ方向隔壁パターンを跨いで隣接する開口部内のインク量が等しくなるように調整される。この結果、開口部毎にインク供給量のバラツキがあっても、膜厚の薄いＸ方向隔壁パターン上をインクが流動し、相互にレベリング作用を生じるため、充填された開口部毎のインク量のバラツキを抑制したパターン形成基板とすることができた。そして、開口部に着色顔料を含む着色インクを吐出して、着色パターンを形成する場合には、充填された開口部毎の着色パターンの色度バラツキを抑制することができ、色ムラとならず、色度が均一なカラーフィルタとすることができる。
また、係る発明よれば乾燥工程時において、インクがより基板全体に分布することから、インクの乾燥時に生じるインクの片寄りによって発生する画素形状の問題も軽減することができる。
【０００９】
また、前記隔壁パターンは遮光剤を含むことができる。これによれば隔壁パターンが格子状（Ｘ方向及びＹ方向とも途切れる部位のない）のブラックマトリクスとして機能するパターン形成基板を提供できる。
【００１０】
また、前記Ｘ方向隔壁パターンの光学濃度が２以上とすることができる。これによればより遮光性が高く、コントラストが良好な隔壁パターンを有するパターン形成基板を提供することができる。
【００１１】
また、前記隔壁パターンのうち、少なくとも前記Ｙ方向隔壁パターンが撥インク性材料を含むことができる。これによれば、隔壁パターンのうち、少なくともＹ方向隔壁パターンは、インクを仕切る機能が強化され、Ｙ方向隔壁パターンを跨ぐ異なる色のインクによって生じる混色の問題を軽減することができる。
【００１２】
また、前記Ｘ方向隔壁パターン上に、前記Ｙ方向隔壁パターンにせり出した形状をしていてもよい。これによれば、万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じた場合でも、混色により汚染されたインクが、Ｘ方向隔壁パターンを跨いで、さらに同色のインクを汚染する割合が下がるため、比較的簡単な補修により混色を修正したカラーフィルタを提供することができる。
【００１３】
また、透明基板と、前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、Ｘ方向隔壁パターンは、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域と、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より小さい（好ましくは、４０％〜９０％）である第２の領域とからなることを特徴とする。
前記隔壁パターンのうち、Ｘ方向隔壁パターンの膜厚が比較的小さい第２の領域を含むから、このＸ方向隔壁パターンに隣接する開口部（画素）に吐出されたインクが混合される（図１（ａ））。これにより、このＸ方向隔壁パターンを跨いで隣接する開口部内のインク量が均衡するように調整される。この結果、開口部毎にインク供給量のバラツキがあっても、膜厚の薄いＸ方向隔壁パターンの第２の領域上をインクが流動し、相互にレベリング作用を生じるため、充填された開口部毎のインク量のバラツキを抑制したパターン形成基板とすることができた。そして、開口部に着色顔料を含む着色インクを吐出して、着色パターンを形成する場合には、充填された開口部毎の着色パターンの色度バラツキを抑制することができ、色ムラとならず、色度が均一なカラーフィルタとすることができる。
また、これによれば乾燥工程時において、インクがより基板全体に分布することから、インクの乾燥時に生じるインクの片寄りによって発生する画素形状の問題も軽減することができる。
【００１４】
さらに同時に本発明では、Ｘ方向隔壁パターンの全てを第２の領域とせずに、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域を含むことによって（図１（ｂ））、  万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じた場合でも、混色により汚染されたインクが、Ｘ方向隔壁パターンを跨いで、さらに同色のインクを汚染する割合を下げる効果を奏した。このため、比較的簡単な補修により混色を修正したパターン形成基板並びにカラーフィルタを提供することができる。
【００１５】
また、透明基板と、前記透明基板上に略直交する格子状に形成された隔壁パターンと、前記隔壁パターンに区画された開口部の中に設けられた複数色の着色パターンを備えたパターン形成基板において、前記着色パターンは、色ごとに略ストライプ状に形成されていて、前記隔壁パターンは、前記着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなり、Ｘ方向隔壁パターンは、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域と、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より小さい（好ましくは、４０％〜９０％）である第２の領域とからなり、前記第２の領域は、当該Ｘ方向隔壁パターンに隣接する２つのＹ方向隔壁パターンのうち、選択された１のＹ方向隔壁パターンに近接した領域に設けられ、さらに、前記Ｙ方向隔壁パターンの選択が、前記着色パターンの長手方向に沿って交互に行われることを特徴とするパターン形成基板である。
これによれば、前記と同一の効果を得られるだけでなく、前記第２の領域は、当該Ｘ方向隔壁パターンが、前記着色パターンの長手方向に沿って交互に設けられるから（図１（ｃ））、万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じ、混色により汚染されたインクが、さらにＸ方向隔壁パターンを跨いで隣の同色のインクを汚染した場合でも、またさらに次に隣接する同色のインクを汚染する割合を下げる効果を奏した。このため、比較的簡単な補修により混色を修正できるパターン形成基板ならびにカラーフィルタを提供することができる。
【００１６】
また、画素に隣接する辺において、前記第１の領域の前記Ｘ方向隔壁パターン全体に占める長さの割合が５０％〜９０％とすることができる。これによれば、第１の領域の前記Ｘ方向隔壁パターン全体に占める長さの割合が９０％以下であるため、Ｘ方向隔壁パターンの膜厚が比較的小さい第２の領域を含むから、このＸ方向隔壁パターンに隣接する開口部（画素）に吐出されたインクがより確実に混合され、より確実なレベリング効果を奏した。係る発明によれば、第１の領域の前記Ｘ方向隔壁パターン全体に占める長さの割合が５０％以上なので、万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じた場合でも、さらなる混色の拡大を防ぐことができる。
【００１７】
また、前記隔壁パターンが遮光剤を含むことができる。この発明によれば隔壁パターンがブラックマトリクスとして機能するパターン形成基板を提供することができる。
【００１８】
また、前記Ｘ方向隔壁パターン１００の光学濃度が２以上とすることができる。これによれば遮光性が高く、よりコントラストが良好な隔壁パターンを有するパターン形成基板を提供することができる。
【００１９】
また、前記Ｙ方向隔壁パターン２００が撥インク性材料を有することができる。これによれば、隔壁パターンのうち、少なくともＹ方向隔壁パターンは、インクを仕切る機能が強化され、Ｙ方向隔壁パターンを跨ぐ異なる色のインクによって生じる混色の問題を軽減することができる。
【００２０】
以上のパターン形成基板を着色パターンが着色顔料により形成されたカラーフィルタに適用することができる。これによれば、色むら、混色とも低減したカラーフィルタを提供することができる。なお、インク中の着色顔料分が多い場合、Ｘ方向隔壁パターンの平均膜厚が小さい部分上に着色顔料が存在することがある。
【００２１】
本発明の第２の態様は、このカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置を提供する。この液晶表示装置は、色むらが少なく画素品質が向上したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係わるパターン形成基板の一例としてカラーフィルタを示す説明図である。図中、１００はＸ方向隔壁パターン、２００はＹ方向隔壁パターン、３００は透明基板である。
なお、本発明に係るパターン形成基板は、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、隔壁パターンには遮光部材を混合してブラックマトリクスとしての機能を併せ持つことができる。この場合、透明基板上のＸ方向隔壁パターンとＹ方向隔壁パターンは途切れることなく繋がっているので、着色パターンとのコントラストは良好である。【００２４】
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、着色パターン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、着色パターン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、この他、本発明に係るパターン形成基板として、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。【００２５】
本発明に用いる透明基板は、ガラス基板、石英基板、ＴＡＣ（トリアセテートセルロースフィルム）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アクリル樹脂等その他のプラスチック等、公知の透明材料を使用することができる。通常は、透明性、強度、耐熱性、対候性、耐光性において優れたガラス基板を使うのが望ましい。しかし、これらに限定するものではない。【００２６】
図１に示すように、本発明では、隔壁パターンは透明基板上に略直交する格子状に形成される。隔壁パターンは、透明基板の表面を多数の開口部に区分けすると共に、この多数の開口部のそれぞれに充填するインクが、隣接する開口部の着色インク同士の混色を防止する機能を有するものである。この隔壁パターンに区画された開口部の中に後の工程で、複数色の略ストライプ状の着色パターンを設けるためである。
隔壁パターンの形成法は印刷法、フォトリソグラフィー法等の公知の様々な方法が使用できる。例えば、フォトリソグラフィー法によって形成する場合には、感光性を付与した感光性樹脂組成物を用いる。【００２７】
この隔壁パターンは、着色パターンのストライプの長手方向と略直交方向に設けられたＸ方向隔壁パターン及び、前記着色パターンのストライプの長手方向と略平行方向に設けられたＹ方向隔壁パターンからなる。なお厳密には、隔壁パターンには、Ｘ方向隔壁パターンとＹ方向隔壁パターンの交点も含まれる。
本発明では、Ｘ方向隔壁パターンの平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の好ましくは４０％〜９０％、より好ましくは６０〜８０％とすることが好ましい。なお、交点の隔壁パターンの高さについて特に限定はないが、混色防止のため、少なくともＸ方向隔壁パターン（またはＸ方向隔壁パターンの第２の領域）より高くすることが必要である。好ましくはＹ方向隔壁パターンの高さと同一とすることが好ましい。Ｙ方向隔壁パターンの高さと同一とした場合は、交点部分がインクを区切る隔壁として効果的に機能する（図１（ａ））。【００２８】
また、Ｘ方向隔壁パターンは、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域と、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚の４０％〜９０％である第２の領域とからなる構成としてもよい。Ｘ方向隔壁パターンの全てを第２の領域とせずに、平均膜厚がＹ方向隔壁パターンの平均膜厚とほぼ同一の第１の領域を含むことによって（図１（ｂ））、万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じた場合でも、混色により汚染されたインクが、Ｘ方向隔壁パターンを跨いで、さらに同色のインクを汚染する割合を下げる効果を奏する。【００２９】
また、このＸ方向隔壁パターンの第２の領域について、当該Ｘ方向隔壁パターンに隣接する２つのＹ方向隔壁パターンのうち、選択された１のＹ方向隔壁パターンに近接した領域に設けられ、さらに、前記Ｙ方向隔壁パターンの選択が、前記着色パターンの長手方向に沿って交互に行われるような形状としてもよい。
たとえば、１画素おきに第２の領域の位置が交互するパターン（図１（ｃ））や、２画素、３画素ごと、複数画素ごとに交互するパターンとすることができる。また、ランダムに第２の領域の位置を変えるようにしてもよい。
この構成によれば、第２の領域は、当該Ｘ方向隔壁パターンが、前記着色パターンの長手方向に沿って交互に設けられるから、万が一、Ｙ方向隔壁パターンを跨いで混色が生じ、混色により汚染されたインクが、さらにＸ方向隔壁パターンを跨いで隣の同色のインクを汚染した場合でも、またさらに次に隣接する同色のインクを汚染する割合を下げる効果を奏する。【００３０】
本発明での隔壁パターンは、Ｘ方向隔壁パターン（またはＸ方向隔壁パターンのうち第２の領域）の平均膜厚をこれと直交するＹ方向隔壁パターンの平均膜厚より薄く形成する必要があり、その方法としては印刷法やフォトリソグラフィー法等の公知の様々な方法で格子状の隔壁パターンを形成後、さらにＹ方向隔壁パターンのみを印刷法やフォトリソグラフィー法等の公知の様々な方法でさらに積層し形成する方法が使用できる。また印刷法やフォトリソグラフィー法等の公知の様々な方法で形成した隔壁パターンのＸ方向隔壁パターン部分をフェムト秒レーザーやＹＡＧレーザー等のレーザーを照射し取り除き形成する方法やミクロ研磨を行い物理的に取り除く方法も使用できる。また、フォトリソグラフィー法の際に、マスクにハーフトーンマスクを用いて、膜厚の異なる隔壁パターンを１のマスクで形成する方法が挙げられる。しかし、これらに限定するものではない。【００３１】
本発明でのＹ方向隔壁パターンの線幅は、５〜１００μｍが好ましい。隔壁パターンに遮光剤をもたせてブラックマトリクスとして機能させる場合には、Ｙ方向隔壁パターンの線幅は、５〜５０μｍが好ましい。また、平均膜厚は１．０〜５．０μｍが好ましい。同じくブラックマトリクスとして機能させる場合には、平均膜厚は１．０〜４．０μｍが好ましい。なお、Ｘ方向隔壁パターンのうち、第１の領域についてはＹ方向隔壁パターンの膜厚と同様である。【００３２】
本発明でのＸ方向隔壁パターンとＹ方向隔壁パターンにより形成される開口部の大きさは、２，０００〜１５０，０００μｍ２が好ましい。【００３３】
本発明でのＸ方向隔壁パターンの線幅は、５〜２００μｍが好ましい。また、平均膜厚は０．４〜４．５μｍが好ましい。また、隔壁パターンに遮光剤をもたせてブラックマトリクスとして機能させる場合には、線幅は５０〜１５０μｍが好ましい。また、平均膜厚は低すぎると光学濃度による白輝点や光漏れによるコントラスト低下させてしまい、高すぎるとＸ方向隔壁パターン上をインクが流動しにくくなり、色度バラツキを抑制する効果が薄れるため、０．４〜３．６μｍが好ましい。【００３４】
本発明において、Ｘ方向隔壁パターン上をインクが隣の開口部に移動することができ、レベリング効果を得るには、Ｘ方向隔壁パターンが第１の領域および第２の領域を含むときは、第２の領域の径（インク通過幅）を５〜１５０μｍとすることが好ましい。Ｘ方向隔壁パターンが第１の領域、第２の領域を設置しない場合には、隣接する開口部をつなぐＸ方向隔壁パターンの径は５〜１５０μｍが好ましい。【００３５】
また、隔壁パターンが撥インク性である場合、上のＸ方向隔壁パターン（又は第２の領域）の径は５〜２００μｍが好ましい。この範囲であればＸ方向隔壁パターン上をインクが隣の開口部に移動することができ、レベリング効果を期待できる。隔壁パターンがインクをはじくため、Ｘ方向隔壁パターンの径は隔壁パターンが撥インク性でない場合に比べ、遮光性に影響を与えない範囲内で広い方が好ましい。【００３６】
本発明に用いる隔壁パターンは、金属系の組成物ならびに樹脂系の組成物からなるものがあげられる。金属系の組成物を用いる場合には、Ｃｒ、Ｍｎ等の蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などでパターン形成ができる組成物を用いる。
また、隔壁パターンを樹脂系の組成物を用いて設ける場合、スピンコート、ダイコート、ロールコート、カーテンコートなど全面に組成物を塗布した後にフォトリソグラフィー法で形成する方法や、スクリーン印刷、凸版印刷、グラビア印刷、平版印刷、インクジェット印刷、転写法など最初からパターニングを行う方法で形成することができる。
以下では、便宜上フォトリソグラフィー法に則して説明するが、本発明は係る方式に限定されるものではない。【００３７】
隔壁パターンを、フォトリソグラフィー法で設ける場合、ポジレジスト、ネガレジストを用いることができる。このポジレジスト、ネガレジストは、例えば、バインダー樹脂、溶媒、モノマー、遮光剤を含むことができる。ネガレジストの場合には、さらに光重合開始剤を含むことができる。また必要に応じて、その他の添加剤を加えてもよい。【００３８】
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、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂組成物は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。【００３９】
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。【００４０】
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。好適な化合物としては、例えばペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートなど比較的低分子量の多官能アクリレート等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。【００４１】
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、光重合開始剤として、１−ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、及び２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン誘導体を使用することもできる。また、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体を使用しても良い。また、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体であっても良い。また、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体を使用することもできる。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。【００４２】
添加剤として、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。【００４３】
また、隔壁パターンは、遮光剤を有していてもよい。遮光剤を有することによりブラックマトリックス基板として用いることができる。遮光剤としては公知の材料を用いることができる。具体的にはカーボンブラックやアニリンブラック、黒鉛、鉄黒、酸化チタン、黒色顔料、黒色染料、無機顔料、及び有機顔料等を用いることができる。これらの遮光剤は単独で用いても、２種類以上混合してもよい。【００４４】
また、隔壁パターンは、撥インク性を有していてもよい。撥インク性を付与する方法としては、樹脂組成物中に撥インク性材料を混ぜるか、パターン形成後に撥インク処理を行うことでできる。【００４５】
撥インク性材料としては、例えば撥水性を有する部位と隔壁パターンの樹脂バインダーと相溶性を有する化合物を使用できる。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。この他、フッ素又は珪素の原子を含む材料などが挙げられる。例えば、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレンや、これらの共重合体等のフッ化樹脂などを用いることができる。特に質量平均分子量が１０，０００〜１００，０００の含フッ素共重合体が、好ましく、具体的には含フッ素共重合体が挙げられる。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ク反発性の成分を併用しても良い。また、これらの撥インク性材料は、単独または二種類以上併用して用いることができる。例えば樹脂組成物中に撥インク性材料を混ぜて隔壁パターンを形成する場合、全重量部に対し、０．１重量％〜１０重量％の量の撥インク性材料を混ぜた樹脂組成物を用いることができる。【００４６】
撥インク処理としては、フッ素含有ガスなど撥インク性を示すことのできるガスを用いて、プラズマまたはコロナ処理等を行うことにより撥インク処理を行うことができる。【００４７】
本発明における隔壁パターン表面の撥インク性としては、このとき隔壁パターン形成後の隔壁パターンの表面を飛行時間型二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）で負イオン分析を行った結果が、全負イオンの検出強度の合計を１と（正規化）したときに、フッ素イオンの検出強度が０．３〜０．６になるように隔壁パターンを形成することが好ましい。特にＹ方向隔壁パターンの検出強度を０．３〜０．６として、Ｘ方向隔壁パターン（第１の領域及び第２の領域がある時は、Ｘ方向隔壁パターンのうち第２の領域のみ）の検出強度を０．１以下とすることが望ましい。かかる隔壁パターンの形成方法としては、上述したレーザー等を用いる方法、または界面活性性を有する撥インク性材料を用いて隔壁パターンのフォトリソグラフィーを行い、この際にマスクにハーフトーンマスクを用いて、膜厚の異なる隔壁パターンを１のマスクで形成する方法が挙げられる。【００４８】
本発明の着色パターンは、例えば、樹脂バインダーと着色顔料または染料からなる色素を含む組成物から構成することができる。着色顔料は色毎に異なり、赤色の着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３  、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２９、  Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３０、  Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ３７、  Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ４０、  Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ５０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ９、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４１、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：１、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８：４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ９７、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４６、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４９、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７８、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８５、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １９２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２００、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０８、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２１０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２１６、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２１、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２６、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２２７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２４０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２４６、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５５、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２６４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２７２等が挙げられる。さらには、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４とＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７の混合物を用いることができる。【００４９】
また、緑色の着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６を使用することができる。さらには、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６とＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３９またはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  １３との混合物を用いることができる。【００５０】
また、青色の着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２２、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０等が挙げられる。また、これらに挙げた顔料は、２種以上を混合して用いても良い。
また樹脂バインダーとしてはポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などが用いられ、色素との関係にて適宜選択される。さらに、これらも２種類以上を混合して用いても構わない。【００５１】
パターン形成基板として、有機ＥＬ素子を形成する場合、有機発光材料を含むインクを使用して、インクジェット印刷装置から吐出を行う。このインクは、有機発光材料、溶媒、樹脂バインダーを、必要に応じて含むことができる。溶媒、樹脂バインダーは、隔壁パターンの形成で掲げたものと同様の材料を使用することができる。【００５２】
有機発光材料としてクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の有機溶剤に可溶な有機発光材料や該有機発光材料をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系などの高分子有機発光材料が挙げられる。【００５３】
本発明における着色パターンの形成には、様々な塗布方式を用いる事ができる。例えば、スピンコート、ダイコート、ロールコート、カーテンコートなど全面に組成物を塗布した後にフォトリソグラフィー法で形成する方法や、スクリーン印刷、凸版印刷、グラビア印刷、平版印刷、インクジェット法、転写法など最初からパターニングを行う方法で形成することができる。【００５４】
本発明では、後者の「最初からパターニングを行う方法で形成する方式」を採用する方法において適用すると、特に有利な効果を奏するものである。以下では、インクジェット法の場合を例に説明するが、本発明を係る方式に限定するものではない。【００５５】
以下、インクジェットで着色顔料を含む着色インクを塗布し、カラーフィルタを製造する場合を例に説明する。
インクジェット印刷装置により、透明基板上と、この上の隔壁パターンを含むパターン形成基板にインクを付与し、カラーフィルタを形成する。以下では、ＲＧＢの着色インク層を備えたカラーフィルタの製造方法を説明する。着色インク層の代わりに有機発光層などを形成することも可能である。
前述したとおり、インクジェット印刷装置によるカラーフィルタには、ストライプ状に付与されるインクの向きと、主走査方向を平行としながら、インクの吐出を行う方法（第１の方法）が知られている。また、ストライプ状に付与されるインクの向きと、主走査方向が垂直としながら、インクの吐出を行う方法（第２の方法）が知られている。本発明では、いずれの方法を用いてもよい。第２の方法を用いたカラーフィルタの製造方法の概略を図５に示す。【００５６】
ＲＢＧ三色の着色インクを吐出するインクジェットヘッド４２がそれぞれ（計３つ）配置されている。インクジェットヘッド４２は、ノズルが、主走査の方向（第２の方向４４）と略垂直になるように配置される。
この３個のインクジェットヘッドは一体不可分として単一のインクジェットヘッドユニットを構成している。このインクジェットヘッドユニット４２を、基板４１上を、第２の方向４４に平行に走査し、ＲＢＧ３色の着色インク層４３を形成する（図５（ａ））。着色インク層４３は、３色それぞれが第１の方向と平行になるようにストライプ状に形成される。着色インク層４３は、第１の方向４５と平行になる格子状に形成してもよい。基板４１上には、あらかじめ、必要に応じて前述した隔壁を設けると着色インクの混色を効果的に防止することができる。また、基板４１上に、透明な樹脂からなる受像層をあらかじめ、設けることもできる。続いて、インクジェットヘッドユニット４２は、第１の方向にそって副走査し、その後、さらに逆方向に主走査することができる（図５（ｂ））。【００５７】
図６に、１色のインクジェットヘッドの動作に注目した場合のインクジェットヘッドの動作を示す。インクジェットヘッド５２は、基板５１上を第２の方向（図の矢印の向き）にそって走査され、一定の時間間隔でノズル５４からインクが吐出され、一定距離間隔ごとに、ストライプ状の着色インク層５３が形成される。【００５８】
上記の着色パターン形成に使用するインクジェット装置としては、主としてインク吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式から選択できる。パターン形成基板としてカラーフィルタを適用する際には、特にピエゾ変換方式が好適である。
また、インクの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径としては５〜８０μｍ程度，ヘッドを３個配置し、１ヘッドにノズルを６０〜５００個組み込んだ装置が好適である。隔壁パターンで仕切られた開口部にインクジェット方式でインクを吐出後、溶剤を蒸発させ、次いでインク中の樹脂をＵＶ照射や熱等により硬化させ、着色パターンを形成する。以下、詳細に一例を説明する。【００５９】
図２には、本発明の実施に使用することができるインクジェット印刷装置および周辺設備の一例の全体図を示す。インクジェット印刷装置は、基板1を搭載する基板搬送ステージ２、インクジェットヘッドユニット１４、インクジェットヘッドユニット移動軸４、メインコントローラ１０、吐出制御部９で構成されている。インクジェットヘッドユニットは、単一の又は複数のインクジェットヘッドを搭載している。図３には複数のインクジェットヘッド１３を搭載したインクジェットヘッドユニット１４の例を示す。インクジェットヘッドは、特定の方向に略配列された多数のノズル（図示せず）を備えている。【００６０】
基板搬送ステージ２には塗工対象となる基板を搭載する。基板としてカラーフィルタ、有機エレクトロルミネセンス素子などの光学素子の他、配線回路基板、バイオチップなど精細なパターンを有する素子等を挙げることができる。基板搬送ステージ２は、所定の基板搬送ステージ搬送方向１１に沿って移動する。基板搬送ステージ搬送方向１１は主走査方向と平行である。
インクジェットヘッドユニット１４はインクジェットヘッドユニット移動軸４上を主走査方向に沿って移動する。インクジェットヘッドユニット移動軸４は、インクジェットヘッドユニットの走査方向１１と直交している。インクジェットヘッドユニットは、このインクジェットヘッドユニット移動軸に沿って副走査される。
以下、インクジェットヘッドユニットが副走査される方向を第１の方向とし、インクジェットヘッドユニットが主走査の方向を第２の方向とする。
基板搬送ステージ２は、基板１を固定するための真空吸着穴を備え、基板表面より突出するものなく基板を固定することができる。これによって、基板１とインクジェットヘッド１３のギャップを極小に近づけられる。
吐出制御部９には、インクジェットヘッドユニット移動の軌跡の直線性の測定値を記憶する記憶部（図示しない）が内蔵されている。
これによって、インクジェットヘッドユニットの第１の方向軸上の任意の位置での直線性を把握することができ、仮にインクジェットヘッドユニット１４が所望の位置において、第１の方向軸に対し直線でないとしても、その位置での直線性（ズレ）に応じてノズルの吐出タイミングを変えることで、塗工精度を補正することができる。【００６１】
図３には、上記インクジェットヘッドユニット１４およびその周辺機構図の詳細を示す。
インクジェットヘッドユニット１４は複数のインクジェットヘッドを備えている。インクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを備えている。このノズルは、第１の方向に沿った位置が、所定の等間隔になるように配置する。
インクジェットヘッドの配向が所定の向きからずれることをインクジェットヘッドの回転ズレという。このため、インクジェット塗工装置は回転方向（以下、θ方向ともいう）のズレを補正するためのθ調整機構１５を備えている。θ調整機構１５により、インクジェットヘッドユニットが複数のインクジェットヘッドを搭載する際、当該複数のインクジェットヘッドの全体の大まかな方向を調整することができる。【００６２】
図２には、このインクジェットヘッドの回転ズレを検出するための検出手段（倒立顕微鏡７）が２つ示されている。また、インクジェットヘッドが傾き、上下方向（第３の方向）のズレが生じる場合がある。この第３の方向のずれを修正するため、ギャップ調整機構（図示せず）を設けることが効果的である。【００６３】
図４には、複数のインクジェットヘッドを備えたインクジェットヘッドユニットにおいて、各インクジェットヘッドの配列の例を示す平面図である。
インクジェットヘッド１３は、インクジェットヘッドベース板１９の第１の方向に沿って、平行に配置されている。また、ノズル範囲よりインクジェットヘッド本体の幅が広いため、隣り合うインクジェットヘッドは、第２の方向そってずらした千鳥状の配置となっている。このため、インクジェットヘッドに属するノズルの吐出タイミングを、当該インクジェットヘッドと隣接するインクジェットヘッドとの間に生じる第２の方向の距離に応じて、変えることによりインク吐出を精度よく直線状とすることができる。
（実施例１）【００６４】
以下に本発明の実施例１を具体的に説明する。
＜隔壁パターンの作成＞
透明基板として無アルカリガラスを用いた。感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤で形成）を透明基板上に厚さ１．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、格子状の隔壁パターンが形成されるよう作製したフォトマスク介して露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、格子状のブラックマトリクス状の隔壁パターンを得た。次にさらにこの基板上に撥インク性材料を含む感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤、含フッ素化合物で形成）を厚さ１．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、Ｙ方向隔壁パターンのみが形成されるよう作製したフォトマスク介してＹ方向隔壁パターンが積層できるように格子上の隔壁パターンとアライメント露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、透明基板上に図１（ａ）に示す隔壁パターンを形成した。Ｘ方向隔壁パターン１００の平均膜厚がこれと直交するＹ方向隔壁パターン２００の平均膜厚の５０％で、Ｘ方向隔壁パターン１００の光学濃度が３以上であり、白輝点や光漏れによるコントラスト低下の少ない隔壁パターンであることを確認した。またＹ方向隔壁パターン２００の表面の飛行時間型二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）による負イオン分析で、全負イオンの検出強度の合計を１と（正規化）したときに、フッ素イオンの検出強度が約０．５であり、撥インク性材料である含フッ素化合物が隔壁パターン表面に多く存在しており、インクを充填する際、混色を避けたい隣接する開口部の着色パターン同士の混色を防ぐことができる隔壁パターンであることを確認した。【００６５】
＜着色パターンの形成＞
この基板にインクジェット方式を用いて赤、青、緑からなる着色インク（溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインクに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した）をそれぞれ隔壁パターンで区切られた開口部に吐出し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。
このカラーフィルタにおいて、着色パターンを形成した各画素の膜厚を測定したところ、同色の隣接する画素の膜厚差の最大値が５０ｎｍ以下であり、また同色の隣接する画素の色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いたときの色差）を測定したところ、最大値が０．５以下であり、色ムラの少ないカラーフィルタであることを確認した。
（実施例２）【００６６】
以下に本発明の実施例２を具体的に説明する。
＜隔壁パターンの作成＞
透明基板として無アルカリガラスを用いた。撥インク性材料を含む感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤、含フッ素化合物で形成）を透明基板上に厚さ２．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、格子状の隔壁パターンが形成されるよう作製したフォトマスク介して露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、格子状のブラックマトリクス状の隔壁パターンを得た。次にこの基板のＸ方向隔壁パターン部にフォムト秒レーザーを照射させ、平均膜厚が１．５μｍになるように取り除くことで、透明基板上に図１（ｂ）に示す隔壁パターンを形成した。Ｘ方向隔壁パターン１００の平均膜厚がこれと直交するＹ方向隔壁パターン２００の平均膜厚の７５％で、Ｘ方向隔壁パターン１００の光学濃度が４以上であり、さらに隣接する開口部をつなぐＸ方向隔壁パターンの径が５０μｍであり、より白輝点や光漏れによるコントラスト低下の少ない隔壁パターンであることを確認した。またＹ方向隔壁パターン２００の表面の飛行時間型二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）による負イオン分析で、全負イオンの検出強度の合計を１と（正規化）したときに、フッ素イオンの検出強度が約０．５であり、撥インク性材料である含フッ素化合物が隔壁パターン表面に多く存在しており、インクを充填する際、混色を避けたい隣接する開口部の着色パターン同士の混色を防ぐことができる隔壁パターンであることを確認した。【００６７】
＜着色パターンの形成＞
この基板にインクジェット方式を用いて赤、青、緑からなる着色インク（溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインクに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した）をそれぞれ隔壁パターンで区切られた開口部に吐出し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。このカラーフィルタにおいて、着色パターンを形成した各画素の膜厚を測定したところ、同色の隣接する画素の膜厚差の最大値が５０ｎｍ以下であり、また同色の隣接する画素の色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いたときの色差）を測定したところ、最大値が０．５以下であり、色ムラの少ないカラーフィルタであることを確認した。
（実施例３）【００６８】
以下に本発明の実施例３を具体的に説明する。
＜隔壁パターンの作成＞
透明基板として無アルカリガラスを用いた。感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤で形成）を透明基板上に厚さ１．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、格子状の隔壁パターンが形成されるよう作製したフォトマスク介して露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、格子状のブラックマトリクス状の隔壁パターンを得た。次にさらにこの基板上に撥インク性材料を含む感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤、含フッ素化合物で形成）を厚さ１．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、Ｙ方向隔壁パターンとＸ方向隔壁パターンの一部が形成されるよう作製したフォトマスク介して隔壁パターンが積層できるように格子上の隔壁パターンとアライメント露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、透明基板上に図１（ｃ）に示す隔壁パターンを形成した。Ｘ方向隔壁パターン１００の平均膜厚がＹ方向隔壁パターン２００の平均膜厚の５０％で、Ｘ方向隔壁パターン１００の光学濃度が３以上であり、さらに隣接する開口部をつなぐＸ方向隔壁パターンの径が５０μｍであり、より白輝点や光漏れによるコントラスト低下の少ない隔壁パターンであることを確認した。またＹ方向隔壁パターン２００の表面の飛行時間型二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）による負イオン分析で、全負イオンの検出強度の合計を１と（正規化）したときに、フッ素イオンの検出強度が約０．５であり、撥インク性材料である含フッ素化合物が隔壁パターン表面に多く存在しており、インクを充填する際、混色を避けたい隣接する開口部の着色パターン同士の混色を防ぐことができる隔壁パターンであることを確認した。【００６９】
＜着色パターンの形成＞
この基板にインクジェット方式を用いて赤、青、緑からなる着色インク（溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインクに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した）をそれぞれ隔壁パターンで区切られた開口部に吐出し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。
このカラーフィルタにおいて、着色パターンを形成した各画素の膜厚を測定したところ、同色の隣接する画素の膜厚差の最大値が５０ｎｍ以下であり、また同色の隣接する画素の色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いたときの色差）を測定したところ、最大値が０．５以下であり、色ムラの少ないカラーフィルタであることを確認した。さらに作製したカラーフィルタにおいて、着色インクを充填する際、混色を避けたい隣接する開口部の着色パターン同士の混色を強制的に起こし、その部分の観察したところ、混色している部分の面積は１開口部面積より小さくなっており、膜厚の薄いＸ方向隔壁パターン２がＹ方向隔壁パターン２００と平行ではなく、互い違いになっているため、着色インクの流動性が落ち、画素不良面積を軽減できていることを確認した。【００７０】
［比較例１］
以下に本発明の比較例１を具体的に説明する。
＜隔壁パターンの作成＞
透明基板として無アルカリガラスを用いた。撥インク性材料を含む感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤、含フッ素化合物で形成）を透明基板上に厚さ２．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、格子状の隔壁パターンが形成されるよう作製したフォトマスク介して露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、格子状のブラックマトリクス状の隔壁パターンを形成した。Ｘ方向隔壁パターン１００の平均膜厚とＹ方向隔壁パターン２００の平均膜厚同じである隔壁パターンであることを確認した。  【００７１】
＜着色パターンの形成＞
この基板にインクジェット方式を用いて赤、青、緑からなる着色インク（溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインクに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した）をそれぞれ隔壁パターンで区切られた開口部に吐出し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。
このカラーフィルタにおいて、着色パターンを形成した各画素の膜厚を測定したところ、同色の隣接する画素の膜厚差の最大値が５０ｎｍ以上であり、また同色の隣接する画素の色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いたときの色差）を測定したところ、最大値が１．０であり、色むらが発生したカラーフィルタとなった。【００７２】
［比較例２］
以下に本発明の比較例２を具体的に説明する。
＜隔壁の作成＞
透明基板として無アルカリガラスを用いた。撥インク性材料を含む感光性樹脂組成物（アクリル樹脂、シクロヘキサノン、カーボン顔料、分散剤、ラジカル重合性を有する化合物トリメチロールプロパントリアクリレート、光重合開始剤、含フッ素化合物で形成）を透明基板上に厚さ２．０μｍとなるようスピンコート法により塗布、ホットプレートで溶剤を乾燥、Ｘ方向隔壁パターンがないストライプ状の隔壁パターンが形成されるよう作製したフォトマスク介して露光、アルカリ水溶液で現像、オーブンで加熱焼成を行い、ストライプ状のブラックマトリクス状の隔壁パターンを形成した。【００７３】
＜着色パターンの形成＞
この基板にインクジェット方式を用いて赤、青、緑からなる着色インク（溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、溶剤をインクに締める全固形分濃度が３０質量％となるように調整した）をストライプ状に区切られた開口部に吐出し、その後加熱硬化してカラーフィルタを得た。
このカラーフィルタにおいて、着色パターンを形成した各画素の膜厚を測定したところ、同色の隣接する画素の膜厚差の最大値が５０ｎｍ以下であり、また同色の隣接する画素の色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いたときの色差）を測定したところ、最大値が０．５以下であり、色むらのないカラーフィルタとなったが、Ｘ方向隔壁パターンがないため、液晶表示装置にしたときに、光漏れを起こし輝点が発生し、コントラストの低いカラーフィルタであることが分かった。また作製したカラーフィルタにおいて、着色インクを充填する際、混色を避けたい隣接する開口部の着色パターン同士の混色を強制的に起こし、その部分の観察したところ、混色している部分の面積は１開口部面積以上の大面積となっており、大面積混色不良が発生する基板であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るパターン形成基板は、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。 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や有機エレクトロルミネセンス素子を例示することができる。
また、この他に回路基板、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。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の実施例によるカラーフィルタの製造工程の例を示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の全体図である。
【図３】図３は、インクジェットヘッドユニットの構成図である。
【図４】図４は、インクジェットヘッドの配置例を示す平面図である。
【図５】図５は、第２の方法に係るインクジェット印刷装置の操作方法の概略図である。
【図６】図６は、第２の方法に係るインクジェット印刷装置の操作方法の概略図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…基板、１００…Ｘ方向隔壁パターン、２…基板搬送ステージ、２００…Ｙ方向隔壁パターン、３…メンテナンスステーション、３００…透明基板、４…インクジェットヘッドユニット移動軸（第１の方向）、５…リニアスケール、６…インクジェットヘッドユニット移動ベース、７…倒立顕微鏡、８…搬送ステージ制御部、９…吐出制御部、１０…メインコントローラ、１１…基板搬送ステージ搬送方向（第２の方向）、１２…インクジェットヘッドユニット移動方向（第１の方向）、１３…インクジェットヘッド、１４…インクジェットヘッドユニット、１５…θ調整機構（θ軸）、１６…昇降機構（第３の方向）、１７…第３の方向、１８…θ方向、１９…インクジェットヘッドベース板、２０…アライメントマーク、４１…基板、４２…インクジェットヘッド、４３…着色インク層、４４…第２の方向、４５…第１の方向、５１…基板、５２…インクジェットヘッド、５３…着色インク層、５４…ノズル
【図１】
2009031451.tif 000003
【図２】
2009031451.tif 000004
【図３】
2009031451.tif 000005
【図４】
2009031451.tif 000006
【図５】
2009031451.tif 000007
【図６】
2009031451.tif 000008
【国際調査報告】
2009031451.tif 000009
2009031451.tif 000010
2009031451.tif 000011
2009031451.tif 000012