(57)【要約】【課題】ウェットプロセスを用いた開口部への溶液の塗布工程において、開口部から外れて隔壁上面に載った溶液が残渣になり難い構造を有する隔壁基板を提供する。また、このような技術を利用して隔壁基板を製造する方法、および製造装置を提供する。【解決手段】隔壁、および開口部を有する基板の開口部に溶液を塗布する製造方法であって、隔壁上面が、隔壁から開口部に向かって撥液性から親液性へと徐々に濡れ性が変化する、隔壁から開口部に向かって撥液性能を有する面積が徐々に減少し、一方で、隔壁から開口部に向かって親液性能を有する面積が徐々に増大するように形成されている傾斜構造を有することを特徴とする隔壁基板及び、隔壁基板を製造する製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁、および開口部を有する基板の開口部に溶液を塗布する製造方法であって、
隔壁上面が、隔壁から開口部に向かって撥液性から親液性へと徐々に濡れ性が変化する傾斜構造を有することを特徴とする隔壁基板。
【請求項２】
前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって撥液性能を有する面積が徐々に減少し、一方で、隔壁から開口部に向かって親液性能を有する面積が徐々に増大するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板。
【請求項３】
前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって撥液性能の高い表面構造から低い表面構造へと段階的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板。
【請求項４】
前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって親液性能の低い表面構造から高い表面構造へと段階的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板。
【請求項５】
前記傾斜構造がプラズマ処理、または撥液剤の塗布、または親液剤の塗布、またはこれらの組み合わせを用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至４記載の隔壁基板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で隔壁基板を製造する製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の方法で隔壁基板を製造する製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルター、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等に用いられる隔壁、および開口部を有する基板の製造方法であって、ウェットプロセスを用いた開口部への溶液の塗布工程において、開口部から外れて隔壁上面に載った溶液が残渣になり難い構造を有する隔壁基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ用カラーフィルター、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等には隔壁、および開口部を有する基板が用いられており、これらにおいては開口部を画素領域とし、開口部に所望の材料を固着させて画素に機能性を持たせている。画素形成材料の固着方式にはドライプロセスとウェットプロセスがある。前者に関しては、開口部以外をマスクで覆い、真空中で画素形成材料を電圧印加によりプラズマ化して飛散させ、開口部に形成材料の薄膜を堆積・固着させる。プラズマ化しない場合は、真空中で単に形成材料を加熱蒸発して飛散させ、開口部に形成材料の薄膜を堆積・固着させる。後者に関しては、画素形成材料を含有した溶液を用い、例えば、ＩＪ法、スクリーンコート法、スプレーコート法等を用いて開口部に溶液を塗布・乾燥させて薄膜を形成する。
【０００３】
前者の利点は、マスクの位置合わせさえ正確に行えば開口部だけに均一な厚さで薄膜を形成できることであるが、しかし、一方で、ドライプロセス装置の導入は多額の設備投資が必要になり、かつ真空容器内に飛散した材料は開口部のみならず真空容器の壁面にも飛散するので材料の使用効率が低く、結果、パネルの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
後者の利点は、装置の大型化が容易であり、かつ同じ大きさのパネルの場合、装置の導入コストが蒸着装置と比べて安価であるためパネルの大型化に適している、前者のように画素形成材料が広い範囲に四方八方拡散しないため材料の使用効率に優れていることであるが、しかし、一方で、開口部のみに溶液を載せることが難しく、例えば、飛散したり、濡れ拡がったりして隔壁上面に残り、結果、開口部の周囲を汚損してしまうという問題がある。開口部以外に溶液が載ることで画像の滲みやボケを発生させてしまい、パネル化したとき画像の明瞭な輪郭を得られなくなる。
【０００５】
開口部を外れて隔壁に載った溶液を開口部に移送する方法としては、隔壁上面を撥液性とし、開口部を親液性とし、隔壁基板に超音波振動を印加して隔壁表面との動的接触角を大きくすることで溶液を開口部に移送する方法がある（特許文献１参照）。しかし、この方法では振動を利用しているため、すでに開口部に載っていた溶液が逆に隔壁上面に載り上げたり、飛沫を発生させて、かえって隔壁上面を汚損するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３９９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明にあっては、ウェットプロセスを用いた開口部への溶液の塗布工程において、開口部から外れて隔壁上面に載った溶液が残渣になり難い構造を有する隔壁基板を提供することを課題とする。また、このような技術を利用して隔壁基板を製造する方法、および製造装置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】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る発明としては、隔壁、および開口部を有する基板の開口部に溶液を塗布する製造方法であって、隔壁上面が、隔壁から開口部に向かって撥液性から親液性へと徐々に濡れ性が変化する傾斜構造を有することを特徴とする隔壁基板とした。
【０００９】
また、請求項２に係る発明としては、前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって撥液性能を有する面積が徐々に減少し、一方で、隔壁から開口部に向かって親液性能を有する面積が徐々に増大するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板とした。
【００１０】
また、請求項３に係る発明としては、前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって撥液性能の高い表面構造から低い表面構造へと段階的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板とした。
【００１１】
また、請求項４に係る発明としては、前記傾斜構造が、隔壁から開口部に向かって親液性能の低い表面構造から高い表面構造へと段階的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の隔壁基板とした。
【００１２】
また、請求項５に係る発明としては、前記傾斜構造がプラズマ処理、または撥液剤の塗布、または親液剤の塗布、またはこれらの組み合わせを用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至４記載の隔壁基板とした。
【００１３】
また、請求項６に係る発明としては、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で隔壁基板を製造する製造方法とした。
【００１４】
また、請求項７に係る発明としては、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法で隔壁基板を製造する製造装置とした。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成の隔壁基板とすることにより、隔壁上面に載った溶液が開口部に移送されるため、隔壁上面において溶液が残渣になり難い。更に、基板に振動を印加しないため、すでに開口部にあった溶液によって隔壁が汚損されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）本発明の隔壁基板を、溶液を塗布する向きから見た場合の一例を示す模式図である。  （ｂ）本発明の隔壁基板を、溶液を塗布する方向から切断した場合の断面の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の隔壁基板の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の隔壁基板の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の隔壁基板の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の隔壁基板について説明する。
本発明の隔壁基板は、隔壁上面において溶液の残渣が発生し難い構造であるため、隔壁基板に溶液を塗布する向きから見た場合の模式図を図１（ａ）に示す。更に、隔壁と開口部が識別し易いように、隔壁基板に溶液を塗布する方向から切断した場合の断面の模式図を図１（ｂ）に示す。基板１０１は、複数の隔壁１０２、および隔壁１０２の間に形成された開口部１０３で構成される。
【００１８】
隔壁上面１０４は、隔壁上面１０４を矢印Ａの方向に２等分する中央線１０５において左右対称の図柄になっており、更には、中央線１０５から開口部１０３に向かって濡れ性が徐々に変化する傾斜構造を有している。中央線１０５により近いほど撥液性能が高く、開口部１０３により近いほど親液性能が高く、中央線１０５と開口部１０３の間で表面の濡れ性が徐々に変化する。このように、隔壁１０２から開口部１０３に向かって隔壁上面１０４が撥液性から親液性へと徐々に濡れ性が変化する傾斜構造を形成することで、隔壁上面１０４に載った溶液の液滴の開口部１０３から遠い側における表面との接触角、および開口部１０３に近い側における表面との接触角に差が生じる。この場合、後者と比べて前者の接触角の方が大きくなるため、開口部１０３の方向に駆動力が発生し、隔壁上面１０４にあった液滴は開口部１０３へと移送され、結果、隔壁上面１０４に溶液の残渣が生じ難くなる。
【００１９】
このように、隔壁上面に隔壁から開口部に向かって撥液性から親液性へと徐々に濡れ性が変化するような傾斜構造を持たせることによって、隔壁上面に載った溶液は開口部に自発的に移動し、隔壁上面に溶液の残渣が生じ難いため、ＬＣＤ用カラーフィルター、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等のパネルにおける画像の滲みやボケを抑止し、明瞭な輪郭を得ることができる。
【実施例】
【００２０】
以下、カラーフィルター（ＣＦ）を製造する工程を一例として本発明の実施例を具体的に説明する。ＣＦ用隔壁基板の開口部にはＩＪ法を用いてカラーインクを塗布するものとする。ＩＪ法を用いた開口部の塗布は実施例を説明するための一例に過ぎず、その他、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２１】
［実施例１］
まず、基板上に遮光性を有するレジストを塗布した。レジストの材料としては、カルド樹脂やアクリル樹脂にモノマー、重合開始剤、顔料を添加したものが使用できる。レジストの塗布としては、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、インクジェット法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２２】
続いて、格子状のマスクで基板を覆って露光した後、現像を行い、基板上に格子状の隔壁２０２、および開口部２０３を形成し、隔壁上面２０４を濡れ性制御する前の隔壁基板を得た。
【００２３】
前記工程の終了後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）をレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００２４】
次に、基板をマスクで覆い、ＣＦ４プラズマを照射して隔壁上面２０４を図２に示すような図柄で撥液処理し、本発明の隔壁基板２００を得た。マスクに関しては、図柄のドット部分（黒丸部分）がマスク基板の表裏を貫通している穴になっており、穴の部分と一致する位置のレジスト表面がプラズマ処理されて撥液性を付与される。
【００２５】
また、前記マスクは、開口部２０３がプラズマ処理されないよう開口部２０３を覆う構造としても構わないし、もしくは、開口部２０３がプラズマ処理されるよう開口部２０３を覆わない構造としても構わなく、目的に合う構造とすれば良い。ＣＦ４プラズマ処理としては、蒸着法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等の従来公知の方法を使用できる。
【００２６】
上記の隔壁基板２００の隔壁上面２０４にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、故意に隔壁上面２０４にインク液滴を載せたところ、液滴は開口部２０３方向に移動し、最後には開口部２０３内に液滴の全量が納まった。このカラーフィルターを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画像の滲みやボケが無く、明瞭な輪郭を得ることができた。
【００２７】
図２に示すように、隔壁上面２０４において濡れ性が異なる領域を４つとしたが、領域の分割数は４に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁上面２０４に載った液滴の移送はより円滑に行われるが、目的に合った分割数として構わない。
【００２８】
［実施例２］
実施例１と同様に隔壁上面３０４を濡れ性制御する前の隔壁基板を得た。
【００２９】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３０】
次に、基板の隔壁上面３０４の一領域３０４Ａ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６０１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１０重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁上面の一領域３０４Ａ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００３１】
続いて、基板の隔壁上面３０４の一領域３０４Ｂ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６０１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で３重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁上面の一領域３０４Ｂ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００３２】
続いて、基板の隔壁上面３０４の一領域３０４Ｃ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６０１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁上面の一領域３０４Ｃ表面をフッ素系樹脂で撥液処理し、本発明の隔壁基板３００を得た。
【００３３】
なお、基板の隔壁上面３０４の一領域３０４Ｄはフッ素含有撥液剤を塗布せず、何も表面の処理を行わなかった。
【００３４】
前記マスクは、開口部３０３が塗布されないよう開口部３０３を覆う構造としても構わないし、もしくは、開口部３０３が塗布されるよう開口部３０３を覆わない構造としても構わなく、目的に合う構造とすれば良い。フッ素含有撥液剤の塗布としては、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、インクジェット法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００３５】
上記の隔壁基板３００の隔壁上面３０４にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、故意に隔壁上面３０４にインク液滴を載せたところ、液滴は開口部３０３方向に移動し、最後には開口部３０３内に液滴の全量が納まった。このカラーフィルターを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画像の滲みやボケが無く、明瞭な輪郭を得ることができた。
【００３６】
図３に示すように、隔壁上面３０４において濡れ性が異なる領域を４つとしたが、領域の分割数は４に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁上面３０４に載った液滴の移送はより円滑に行われるが、目的に合った分割数として構わない。
【００３７】
［比較例］
実施例１と同様に隔壁上面４０４を濡れ性制御する前の隔壁基板４００を得た。
【００３８】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３９】
上記の隔壁基板４００の隔壁上面４０４にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、故意に隔壁上面４０４にインク液滴を載せたところ、液滴は隔壁上面４０４に濡れ拡がり、隔壁上面４０４を汚損した。このカラーフィルターを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画像の滲みやボケが発生し、明瞭な輪郭を得ることができなかった。
【００４０】
本発明の実施例では、親液性を有するレジストで隔壁を形成し、隔壁上面をＣＦ４プラズマ処理、あるいはフッ素含有撥液剤を塗布することにより隔壁上面を撥液処理した。一方で、撥液性を有するレジストで隔壁を形成した場合は、隔壁上面を酸素プラズマ処理や親液剤の塗布により隔壁上面を隔壁から開口部に向かって親液性能が徐々に増大するように濡れ性制御することが好ましい。
【００４１】
本発明により、ウェットプロセスを用いた開口部への溶液の塗布工程において、開口部から外れて隔壁上面に載った溶液が残渣になり難い構造を有する隔壁基板を提供することが可能になる。また、このような技術を利用して隔壁基板を製造する方法、および製造装置を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００４２】
１００、２００、３００  ・・・隔壁基板
１０１  ・・・基板
１０２、２０２、３０２  ・・・隔壁
１０３、２０３、３０３  ・・・開口部
１０４、２０４、３０４  ・・・隔壁上面
３０４Ａ、３０４Ｂ、３０４Ｃ、３０４Ｄ  ・・・隔壁上面の一領域
１０５、２０５Ａ、３０５Ａ  ・・・隔壁上面を矢印Ａ方向に分割する中央線
２０５Ｂ、３０５Ｂ  ・・・隔壁上面を矢印Ｂ方向に分割する中央線
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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