(57)【要約】【課題】むらや白抜けといった従来の不具合の発生が防止された高品質の光学素子を効率良く安価に製造する方法を提供する。【解決手段】製造方法は、隔壁２５と、隔壁によって区切られた複数の画素１５と、を有する光学素子１０の製造方法である。製造方法は、基板２２上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層１８を形成する工程と、感光性樹脂組成物層をパターン露光するとともに現像し、底面２５ａ、上面２５ｂおよび両側面２５ｃを有する断面形状を有した隔壁を形成する工程と、隔壁の両側面を露光して硬化させる工程と、隔壁を加熱して硬化させる工程と、硬化された隔壁によって囲まれる領域にインクを塗布し画素１５を形成する工程と、を備える。両側面の露光工程は、隔壁の加熱工程の前に行われる。【選択図】図３
2008096650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターニングされた隔壁と、前記隔壁によって区切られた複数の画素と、を有する光学素子の製造方法であって、
基板上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層を形成する工程と、
前記基板上の前記感光性樹脂組成物層を感光性樹脂組成物層側からパターン露光するとともに、その後現像し、前記基板に面する底面と、前記底面に対向する上面と、前記底面と前記上面とを接続する両側面と、を有する断面形状を有した隔壁を形成する工程と、
前記隔壁の前記両側面を露光して硬化させる工程と、
前記隔壁を加熱して硬化させる工程と、
硬化された隔壁によって囲まれる領域に、インクジェット法によりインクを塗布し、画素を形成する工程と、を備え、
前記両側面の露光工程は、前記隔壁の加熱工程の前に行われる
ことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、基板側から光を照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、基板側から光を斜めに照射する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、隔壁側から光を斜めに照射する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記感光性樹脂組成物層の形成工程において、形成される前記感光性樹脂組成物層に撥インク性を有する組成物が含まれている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記インクの塗布工程において、塗布されるインクに着色剤が含まれており、光学素子としてカラーフィルタが製造される
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記インクの塗布工程において、塗布されるインクに発光性を有する材料が含まれており、光学素子としてエレクトロルミネッセンス素子が製造される
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
基板と、前記基板上に設けられパターニングされた隔壁と、を有する隔壁付基板の製造方法であって、
基板上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層を形成する工程と、
前記基板上の前記感光性樹脂組成物層を感光性樹脂組成物層側からパターン露光するとともに、その後現像し、前記基板に面する底面と、前記底面に対向する上面と、前記底面と前記上面とを接続する両側面と、を有する断面形状を有した隔壁を形成する工程と、
前記隔壁の前記両側面を露光して硬化させる工程と、
前記隔壁を加熱して硬化させる工程と、を備え、
前記両側面の露光工程は、前記隔壁の加熱工程の前に行われる
ことを特徴とする隔壁付基板の製造方法。
【請求項９】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、基板側から光を照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の隔壁付基板の製造方法。
【請求項１０】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、基板側から光を斜めに照射する
ことを特徴とする請求項８に記載の隔壁付基板の製造方法。
【請求項１１】
前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、隔壁側から光を斜めに照射する
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の隔壁付基板の製造方法。
【請求項１２】
前記感光性樹脂組成物層の形成工程において、形成される前記感光性樹脂組成物層に撥インク性を有する組成物が含まれている
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の隔壁付基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隔壁と隔壁に区切られた複数の画素とを有する光学素子の製造方法であって、とりわけ、むらや白抜けといった従来の不具合の発生が防止された高品質の光学素子を製造することができる光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、基板と基板上に形成された隔壁とを有する隔壁付基板の製造方法であって、とりわけ、むらや白抜けといった従来の不具合の発生を防止することができる隔壁付基板を製造し得る隔壁付基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、パーソナルコンピュータ、特に携帯用パーソナルコンピュータの普及に伴い、カラー液晶表示装置の需要が増大する傾向にある。このカラー液晶表示装置には、通常赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の三原色の画素と、画素を仕切るとともに遮光性を有する隔壁（ブラックマトリックス）と、を有するカラーフィルタ（光学素子）が設けられている。そして、カラーフィルタのそれぞれの画素に対応する液晶をシャッターとして動作させることにより、Ｒ・Ｇ・Ｂの画素を光が透過して映像がカラー表示されるようになっている。
【０００４】
このようなカラーフィルタは、例えば、以下のようにして製造され得る。まず、基板上に感光性樹脂組成物層を形成する。次に、フォトリソグラフィー技術を用い、感光性樹脂組成物層をパターニングしてブラックマトリックスを形成する。次に、インクジェット印刷装置を用いて、基板上に着色されたインクを塗布し、着色された画素を形成する。
【０００５】
また、カラーフィルタと同様な構成を有する光学素子として、エレクトロルミネッサンス素子（ＥＬ素子）がある。ＥＬ素子も、着色されたインクに代えて発光性を有する材料を含んだインクを用いることにより、上記したカラーフィルタの製造方法と同様にして作成され得る。
【０００６】
このような光学素子においては、ブラックマトリックス上にインクが乗り上げ、隣り合う画素用のインクが混ざってしまうという不具合（「混色」とも呼ばれる）が生じ得る。この不具合に対する対策として、通常、ブラックマトリックスの上面に撥インク処理を施すことが行われている。この撥インク処理については、種々の研究開発がなされている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−９８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のように撥インク処理を施したブラックマトリックスと、ブラックマトリックスに区切られた複数の画素と、を有する光学素子を用いて表示装置を作成すると、画素内においてインクの厚みがばらついてしまう、さらには、画素内にインクが行き渡らない領域が存在してしまう（「白抜け」とも呼ばれる）等の不具合が生じ得る。この不具合（白抜け等）を解決するため、ブラックマトリックスおよびブラックマトリックスに区切られた複数の画素に対して親インク処理を施し、画素内におけるインクの濡れ広がりを向上させる、といったことが行われている。
【０００８】
その一方で、親インク処理が施された光学素子を用いて表示装置を作成すると、表示画面上にむらが生じてしまうという不具合が発生する。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、画面上のむらの原因は、ブラックマトリックス上へのインクの乗り上げ量がばらついていることにある、との知見が得られた。具体的には、隣り合う画素のインク同士が混ざってしまわない程度ではあるが、ブラックマトリックスの形状に起因して、ブラックマトリックス上にインクが乗り上がっている。また、画素形状等に起因して、インクの乗り上がり量はばらついている。そして、インクの乗り上がり量の差異から生じる画面内での紋様がむらとして認識されていた。また、このような不具合を防止するため、インクの量を減少させると、インクの厚みの薄い領域が発生してしまう、さらには、インクが画素内に広がりきらないという不具合が生じてしまう、ことも知見された。
【０００９】
そして、本件発明者らは、フォトリソグラフィー技術を用いて作製されるブラックマトリックスの断面形状の作製中における変化に着目し、このような不具合の改善が可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明はこのような知見に基づくものであり、ブラックマトリックスと、ブラックマトリックスに区切られた複数の画素と、を有する光学素子の製造方法であって、むらや白抜けといった従来の不具合の発生が防止された高品質の光学素子の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、基板と、基板上に形成された隔壁と、を有する隔壁付基板の製造方法であって、むらや白抜けといった従来の不具合の発生を防止することができる隔壁付基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
ところで、ブラックマトリックスの上面だけに上述した撥インク処理を施すことは極めて困難である。すなわち、ブラックマトリックスの側面までもが撥インク性を有するようになる。この結果、塗布されたインクがブラックマトリックスに接触するまで広がらず、「白抜け」が生じてしまう。そして、この不具合を回避するため、ブラックマトリックスを異なる特性を有した多層構成にしたり、撥インク処理の前または後に、ブラックマトリックスの側面に親インク処理を施したりしている。そして、そもそも撥インク処理を施すこと自体が煩雑である上に、このような処理をさらに行うことにより、光学素子の製造は非常に煩雑で高コストとなっている。したがって、本発明による光学素子の製造方法および隔壁付基板の製造方法において、撥インク処理や親インク処理といった処理を省略することができれば非常に好ましい。
【００１２】
なお、本明細書において用いられる「インク」には、筆記または印刷に用いられる有色の液体だけではなく、インクジェット法により塗布（吐出）可能な無色または有色の液体が含まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による光学素子の製造方法は、パターニングされた隔壁と、前記隔壁によって区切られた複数の画素と、を有する光学素子の製造方法であって、基板上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層を形成する工程と、前記基板上の前記感光性樹脂組成物層を感光性樹脂組成物層側からパターン露光するとともに、その後現像し、前記基板に面する底面と前記底面に対向する上面と前記底面および前記上面を接続する両側面とを有する断面形状を有した隔壁を形成する工程と、前記隔壁の前記両側面を露光して硬化させる工程と、前記隔壁を加熱して硬化させる工程と、硬化された隔壁によって囲まれる領域に、インクジェット法によりインクを塗布し、画素を形成する工程と、を備え、前記両側面の露光工程は、前記隔壁の加熱工程の前に行われることを特徴とする。
【００１４】
本発明による光学素子の製造方法によれば、隔壁を加熱硬化させる前に、隔壁の側面が露光されて硬化されるようになっている。このため、その後の加熱時に、隔壁の側面が大きくだれてしまうことを防止することができる。したがって、インクの隔壁上への乗り上げを防止しつつ、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることができる。この結果、むらの発生や白抜けといった従来の不具合を解消することができる。
【００１５】
本発明による光学素子の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、基板側から光を照射するようにしてもよい。あるいは、本発明による光学素子の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、基板側から光を斜めに照射するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明による光学素子の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、隔壁側から光を斜めに照射するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明による光学素子の製造方法の前記感光性樹脂組成物層の形成工程において、形成される前記感光性樹脂組成物層に撥インク性を有する組成物が含まれているようにしてもよい。このような光学素子によれば、別途の撥インク処理を施すことなく、隔壁の上面に撥インク性を付与することができる。その一方で、別途の親インク処理を施すことなく、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることもできる。この結果、むら、混色、白抜け等の不具合が防止された高品質の光学素子を効率良く安価に製造することができる。
【００１８】
さらに、本発明による光学素子の製造方法の前記インクの塗布工程において、塗布されるインクに着色剤が含まれており、光学素子としてカラーフィルタが製造されるようにしてもよい。あるいは、本発明による光学素子の製造方法の前記インクの塗布工程において、塗布されるインクに発光性を有する材料が含まれており、光学素子としてエレクトロルミネッセンス素子が製造されるようにしてもよい。
【００１９】
本発明による隔壁付基板の製造方法は、基板と、前記基板上に設けられパターニングされた隔壁と、を有する隔壁付基板の製造方法であって、基板上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層を形成する工程と、前記基板上の前記感光性樹脂組成物層を感光性樹脂組成物層側からパターン露光するとともに、その後現像し、前記基板に面する底面と前記底面に対向する上面と前記底面および前記上面を接続する両側面とを有する断面形状を有した隔壁を形成する工程と、前記隔壁の前記両側面を露光して硬化させる工程と、前記隔壁を加熱して硬化させる工程と、を備え、前記両側面の露光工程は、前記隔壁の加熱工程の前に行われることを特徴とする。
【００２０】
本発明による隔壁付基板の製造方法によれば、隔壁を加熱硬化させる前に、隔壁の側面が露光されて硬化されるようになっている。このため、その後の加熱時に、隔壁の側面が大きくだれてしまうことを防止することができる。したがって、インクの隔壁上への乗り上げを防止しつつ、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることができる。この結果、むらの発生や白抜けといった従来の不具合を解消することができる。
【００２１】
本発明による隔壁付基板の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、基板側から光を照射するようにしてもよい。あるいは、本発明による隔壁付基板の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、基板側から光を斜めに照射するようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明による隔壁付基板の製造方法の前記両側面の露光工程において、前記基板上の隔壁に対し、前記基板の板面に直交する方向から傾斜した角度で、隔壁側から光を斜めに照射するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、本発明による隔壁付基板の製造方法の前記感光性樹脂組成物層の形成工程において、形成される前記感光性樹脂組成物層に撥インク性を有する組成物が含まれているようにしてもよい。このような隔壁付基板によれば、別途の撥インク処理を施すことなく、隔壁の上面に撥インク性を付与することができる。その一方で、別途の親インク処理を施すことなく、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることもできる。この結果、むら、混色、白抜け等の不具合が防止された高品質の光学素子を効率良く安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、隔壁を加熱硬化させる前に、隔壁の側面が露光されて硬化されるようになっている。したがって、その後の加熱時に、隔壁の側面が大きくだれてしまうことを防止することができる。これにより、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせて、従来の不具合を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の詳細な説明においては、光学素子を液晶表示装置用の光学素子として製造する例を示す。ただし、以下の説明は本発明の適用の一例に過ぎず、カラーフィルタ以外の光学素子を製造することもできる。
【００２６】
図１乃至図５は本発明による光学素子の製造方法および隔壁付基板の一実施の形態を説明するための図である。
【００２７】
このうち図１は本発明による製造方法によって製造され得る光学素子および隔壁付基板の一例を示す上面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図３は光学素子の製造方法および隔壁付基板の製造方法を説明するための図である。
【００２８】
まず、図１および図２を参照して、光学素子および光学素子の製造に用いられる隔壁付基板について説明する。
【００２９】
図１および図２に示すように、隔壁付基板２０は、基板２２と、基板２２上に形成された隔壁２５と、を有している。本例において、隔壁２５はブラックマトリックス（遮光部）として機能する。したがって、隔壁２５は、着色部（画素）１５を形成するようになる多数の略矩形状の開口部２６を画定するように、パターニングされている。また、光学素子１０は、隔壁付基板２０の開口部２６にインクを塗布して、開口部２６に着色部１５を形成することによって、作製されたものである。すなわち、光学素子１０は、隔壁付基板２０と、隔壁付基板２０の複数の開口部２６にそれぞれ形成された複数の着色部１５と、を有している。光学素子１０がカラーフィルタとして機能する本実施の形態において、着色部１５は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）に着色されている。異なる色を有した三つの隣り合う着色部１５によって、画面上における一つの表示画素が形成される。
【００３０】
このようなカラーフィルタ１０は、例えば、各着色部１５に対応して配列されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と液晶層とを含む液晶素子、および、面光源と組み合わされて用いられる。この構成において、液晶はスイッチング素子によって制御されるシャッターとして機能する。そして、面光源からの光を所望の着色部１５のみを介して出射させることにより、画面上にカラー映像が表示されるようになる。以下、カラーフィルタ１０の各構成要素について詳述する。
【００３１】
まず、基板２２について説明する。上述したように、本実施の形態において、基板２２は、面光源から入射する光を透過させる機能を有していなければならない。このため、基板２２は透明性を有している。このような基板２２として、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材を用いることができる。また、基板２２として、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることもできる。
【００３２】
次に、隔壁２５について説明する。図２に示すように、また、後述するように、隔壁２５の断面形状は、基板２２に対面する底面２５ａと、底面２５ａに対面する上面２５ｂと、底面２５ａと上面２５ｂとを接続する一対の側面２５ｃ，２５ｃと、を有している。本実施の形態において、隔壁２５は、上述したようにブラックマトリックスとして機能し、遮光性を有している。
【００３３】
また、本実施の形態において、隔壁２５は撥インク性を有している。このような隔壁２５は、例えば、遮光性を有する黒色顔料を含む感光性樹脂組成物等にフッ素を含む撥インク剤を含有させてなる組成物等から、形成され得る。このような撥インク剤としては、例えば、上記フッ素含有基と親水基または親油基とを有するモノマーまたはオリゴマー、フッ素含有高分子化合物、あるいは、フッ素含有物質の微粒子等を用いることができる。ここで、上記フッ素含有高分子化合物としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロエチレンプロピレン樹脂、パーフルオロアルコキシ樹脂等を用いることができる。また、上記フッ素含有物質の微粒子としては、例えば、ポリフッ化ピニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテル系共重合体、３フッ化エチレン−フッ化ビニリデン共重合体等からなる微粒子を用いることができる。さらに、このような隔壁をなす組成物の具体例は、例えば、特開２００５−３６１６０号公報や特許第３４７０３５２号公報等にも記載されている。
【００３４】
なお、最終的に得られる隔壁（遮光部）２５の表面に所定の撥インク性を付与できるものであれば、用いられる撥インク剤および撥インク剤を含有させてなる組成物は、特に限定されるものではない。また、用いられる撥インク剤は、１種類のみであってもよく、または、２種類以上であってもよい。
【００３５】
また、隔壁２５自体に撥インク性を持たせる場合、隔壁２５をなすようになる組成物中に含まれる上記撥インク剤の量は、使用する撥インク剤の種類等に応じて適宜設定され得る。具体的には、撥インク剤は、隔壁の固形分中に０．００５重量％〜５０重量％の範囲内で含まれることが好ましく、とりわけ０．０１重量％〜２５重量％の範囲内で含まれることがさらに好ましい。ただし、隔壁２５をなすようになる組成物中に含まれる上記撥インク剤の量は、上記隔壁（遮光部）の表面に所望の撥インク性を付与できる範囲内において特に限定されるものではない。
【００３６】
上述したように、また、図１に示すように、隔壁２５は、多数の開口部２６を形成するようにパターニングされている。この開口部２６に赤色、緑色または青色に着色されたインクが塗布されることによって、開口部２６内に画素（サブ画素）をなす着色部１５が形成される。図１に示す例において、画素配列として、ストライプ配列が採用されているが、これに限られず、デルタ配列（トライアングル配列）や正方配列（四画素配列）等の公知の配列を採用することができる。また、着色部１５をなすようになるインクとしては、樹脂バインダー中に、顔料や染料等の所望の色を有した着色剤を含有させてなる組成物等を用いることができる。ただし、インクジェット法を用いて、インクが開口部２６に塗布されることを考慮し、優れたインクジェット適応性を有するインクを用いることが好ましい。このようなインクとしては、例えば、特開２００４−２２００３６号公報に開示されたインクを用いることができる。
【００３７】
次に、以上のような光学素子１０および隔壁付基板２０の製造方法について説明する。なお、隔壁付基板の製造方法は、光学素子の製造方法から着色部（画素）を形成する工程を除いたものであり、光学素子の製造方法に含まれる。したがって、以下の説明においては、光学素子の製造方法を説明することによって、隔壁付基板の製造方法についても説明したこととする。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、まず、透明基板２２上に上述した感光性樹脂組成物を供給し、遮光性を有する感光性樹脂組成物層１８を透明基板２２上に形成する。なお、感光性樹脂組成物層１８は、スピンコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート、スリットコート、あるいは印刷法等の方法により形成することができる。
【００３９】
次に、例えば通常のフォトリソグラフィー技術を用い、感光性樹脂組成物層１８をパターニングする。具体的には、所望のパターンの透過部が形成されたフォトマスクを介し、基板２２上の感光性樹脂組成物層１８に感光性樹脂組成物層側から光を照射（パターン露光）する。その後、現像液によって、感光性樹脂組成物層１８の露光されていない部分を取り除く。これにより、感光性樹脂組成物層１８に複数の孔（開口部）２６が形成され、パターニングされた隔壁２５が基板２２上に得られる。
【００４０】
本件発明者らが詳細な調査を行ったところ、図３（ｂ）に示されているように、ここで得られる隔壁２５は、基板２２と向き合う底面２５ａと、底面２５ａに対向する上面２５ｂと、底面２５ａと上面２５ｂとを接続する両側面２５ｃ，２５ｃと、を有する略四角形状、より正確には、底面２５ａが上面２５ｂよりも狭い略台形状の断面形状を有するようになる。隔壁２５がこのような形状を有するようになるのは、以下に説明する理由が一要因であると考えられる。
【００４１】
上述したように、感光性樹脂組成物層１８は遮光性を有している。このため、感光性樹脂組成物層１８の基板２２に対面しない側から光が照射されると、照射された光は感光性樹脂組成物層１８を透過しない。すなわち、感光性樹脂組成物層１８のうち露光されてより硬化するのは、基板２２に対面しない側の表面層の部分、言い換えると、断面視における上面２５ｂ近傍の部分である。一方、感光性樹脂組成物層１８の基材２２側は、光が透過してこないので隔壁を形成すべき部分（上面２５ｂの射影範囲）であっても、十分には硬化されない。したがって、パターン露光処理後に十分な現像処理を行うと、感光性樹脂組成物層１８に形成される複数の開口部２６は、図示するように、上面２５ｂの下方において隔壁２５内に入り込むようになる。このようにして、上面２５ｂが底面２５ａよりも広くなる断面形状を有した隔壁２５が得られる、ものと推定される。
【００４２】
次に、図３（ｃ）に示すように、隔壁２５の両側面２５ｃ，２５ｃを露光して硬化させる。側面２５ｃを硬化させるための露光装置３０は、図３（ｃ）に示すように、基板２２の搬送経路の下方に配置された光源３２と、光源３２と基板２２との間に配置されたマスク３１と、を有している。マスク３１には、所望のパターンで孔３１ａが形成されている。光源３２からの光は、マスク３１の孔３１ａを介して基板２２に照射される。本実施の形態においては、図示するように、基板２２上の隔壁２５に対し、基板２２の板面に直交する方向から傾斜した角度で、基板２２側から光が斜めに照射されている。そして、基板２２を透過した光によって隔壁２５を露光し、隔壁２５を硬化させるようになっている。
【００４３】
ここで、光源３２から隔壁２５に向けて斜めに光を照射するのは、隔壁２５の側面２５ｃに光を直接照射して、側面２５ｃを硬化させるためである。したがって、光源３２からの光の照射角度は、隔壁２５の側面２５ｃに光を直接照射することができるように、適宜設定されることが好ましい。
【００４４】
ただし、図示した方法は単なる例示であり、隔壁２５の側面２５ｃを含む領域を露光することができる限りにおいて、特に限定されるものではない。例えば、基板２２上の隔壁２５に対し、基板２２側となる真下から光を側面２５ｃに照射するようにしてもよい。あるいは、基板２２上の隔壁２５に対し、基板２２の板面に直交する方向から傾斜した角度で、隔壁２５側となる斜め上方から光を側面２５ｃに照射するようにしてもよい。
【００４５】
ところで、この工程において、照射する光の波長は３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、後工程において加熱しわが発生することを防止することができるからである。この波長範囲の光を照射する光源として、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、あるいは、その他の種々の公知の光源を用いることができる。また、この工程において照射される光の光量は、２００ｍＪ／ｃｍ2以上２０００ｍＪ／ｃｍ2以下であることが好ましく、２００ｍＪ／ｃｍ2以上８００ｍＪ／ｃｍ2以下であることがさらに好ましい。照射される光の光量がこの範囲内にあれば、後工程において加熱しわが発生することを防止しながら、隔壁２５の側面２５ｃを十分に硬化させることができる。
【００４６】
その後、基板２２とともに隔壁２５は加熱処理、いわゆるベーク処理（ポストベーク処理）を施される。この工程において、隔壁２５は、例えば３０分程度の間、例えば１８０℃〜２５０℃に加熱保持される。これにより、隔壁２５が硬化され、隔壁付基板２０が得られる。
【００４７】
本実施の形態においては、加熱硬化工程の前工程として、隔壁２５の側面２５ｃを露光硬化させている。したがって、隔壁２５の側部が大きくだれ広がってしまうことを防止することができる。ここで、図４は、得られた隔壁付基板の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。図４に示すように、得られた隔壁付基板２０において、隔壁２５は基板２２から切り立っている。なお、図４に示す例において、隔壁２５の上面２５ｂは底面２５ａよりも狭くなっている。事前に側面２５ｃを硬化したものの、本工程における加熱によって、隔壁２５の側部が一部だれてしまったものと推測される。
【００４８】
ところで、本件発明者らは、従来の製造方法によって得られる隔壁付基板１２０についても調査を行った。ここで、従来の光学素子の製造方法とは、図６に示すように、基板２２上に遮光性を有する感光性樹脂組成物層１８を形成する工程と、基板２２上の感光性樹脂組成物層１８を感光性樹脂組成物層側からパターン露光するとともに、その後現像して隔壁１２５を形成する工程と、隔壁１２５を加熱して硬化させる工程と、を備えている。すなわち、本実施の形態における光学素子の製造方法から、隔壁２５の両側面２５ｃ，２５ｃを露光して硬化させる工程を省いたものである。図７は、従来の製造方法によって得られた隔壁付基板１２０の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。図７に示すように、従来の隔壁付基板１２０において、隔壁１２５は弧状の断面形状を有している。つまり、加熱によって、上面と側面との境界がなくなるまで、隔壁が側方からだれ落ち広がっている。
【００４９】
次に、硬化された隔壁２５によって囲まれる領域（開口部）２６に、インクを供給する。本実施の形態においては、インクジェット印刷装置（図示せず）を用い、所望の色に着色されたインクを各開口部２６に塗布する。また、熱処理や光照射処理等によって硬化する硬化成分を予めインクに含ませておき、供給されたインクを開口部２６内において硬化させる。このようにして、開口部２６内に画素（サブ画素）をなす着色部１５を形成する。
【００５０】
上述したように、本実施の形態において、隔壁２５は撥インク性を有する組成物を含んでいる。したがって、別途の撥インク処理を施すことなく、開口部２６に塗布されたインクが隔壁２５の上面２５ｂに乗り上げてしまうことを防止することができる。したがって、隔壁２５の上面２５ｂへのインクの乗り上げ量がばらつくことに起因したむらの発生を防止することができる。
【００５１】
また、上述したように、白抜け等の不具合を防止するため、通常、隔壁２５の上面２５ｂに撥インク性を持たせるとともに、隔壁２５の側部に親インク性を持たせる。つまり、撥インク処理とは別途に、隔壁２５に親インク処理が施される。そしてこれにより、開口部２６内において隔壁２５に接する位置までインクを行き渡らせることができる。ところが本実施の形態によれば、親インク処理を施すことなく、開口部２６内において隔壁２５に接する位置までインクを行き渡らせることができる、ことが知見された。このような現象が生じるメカニズムは明確ではないが、隔壁２５の側面２５ｃが切り立っていること、が一要因であると推測される。ただし、本発明はこのような推定メカニズムに限定されるものではない。
【００５２】
ここで、図５は、得られた光学素子の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。図５に示すように、得られた光学素子１０において、着色部１５をなすインクは、隔壁２５の上面２５ｂに乗り上げてしまうことなく、隔壁２５の側面２５ｃによって区画された領域（開口部２６）内いっぱいに広がっている。したがって、得られた光学素子１０において、画素１５が占める領域は、隔壁２５の輪郭に沿って決定される。そして本実施の形態によれば、加熱工程（ベーク工程）の前後によって、基板２２上に形成された隔壁２５の輪郭が大きく変化することはない。つまり、フォトリソグラフィー技術を用いて、輪郭２５を精度良くパターニングすることができれば、所望の形状の画素を精度良く形成することができる。
【００５３】
ところで、本件発明者らは、従来の製造方法によって得られる光学素子についても調査を行った。図８は、従来の製造方法によって得られた光学素子の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。図８に示された光学素子は、上述した図６に示す製造方法によって製造された隔壁付基板１２０（図７参照）に画素を形成することによって作製された光学素子１１０である。図８に示すように、従来の光学素子１１０において、隔壁１２５は弧状の断面形状を有している。そして、インクは隔壁１２５の上方に乗り上げている。また、乗り上げ量は、隔壁１２５の微妙な形状の変化等に従い、変化している。つまり、所望の形状を有した画素１５を得ようとすると、隔壁２５のパターニング、および、加熱硬化工程での隔壁２５の形状変化を高精度に制御することだけでなく、さらには、親インク処理をむらなく均一に行うことも必要となる。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、パターニングされた隔壁２５を加熱硬化させる前に、隔壁２５の側面２５ｃが露光されて硬化されるようになっている。したがって、その後の加熱硬化処理時に、隔壁２５の側面がだれてしまうことを防止することができる。結果として、隔壁２５は、断面視において、切り立った側面２５ｃを有するようになる。つまり、画素１５をなすべき領域（開口部）２６が隔壁２５の側面２５ｃによって明確に画定されるようになる。したがって、インクの隔壁上への乗り上げを防止しつつ、隔壁で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることができる。この結果、むらの発生や白抜けといった従来の不具合を解消することができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、感光性樹脂組成物層１８に撥インク性を有する組成物が含まれている。したがって、別途の撥インク処理を設けることなく、隔壁２５の上面２５ｂに撥インク性を付与することができる。その一方で、得られた光学素子１０を観察したところ、隔壁２５で区切られた領域（画素）内にインクを行き渡らせることもできる。この結果、むら、混色、白抜け等の不具合が防止された高品質の光学素子１０を高い生産効率で安価に製造することができる。なお、画素領域内にインクを行き渡らせることができるのは、隔壁２５の側面２５ｃが基板から切り立っていること等に起因するものと考えられ得る。
【００５６】
なお、上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００５７】
とりわけ、上述した実施の形態において、光学素子１０としてカラーフィルタを形成する例を示したが、これに限られない。例えば、インクに発光性を有する有機または無機の材料を含ませておくことにより、光学素子として、単色表示用またはカラー表示用のエレクトロルミネッサンス素子を作製することができる。このエレクトロルミネッサンス素子は、各画素（サブ画素）に対応して配列されたスイッチング素子と組み合わせられて表示装置を形成する。この表示装置においては、スイッチング素子によって各画素をなす材料の発光を制御することによって、所望の映像を表示するようになっている。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例により本発明の一例をさらに詳細に説明する。
【００５９】
＜実施例１＞
おおよそ図３に示す上述の製造方法により、カラーフィルタを作製した。
【００６０】
まず、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製７０５９ガラス）を透明基板として準備した。この透明基板の一方の面上に、撥インク製組成物を含む以下の組成からなるブラックマトリクス用感光性塗料を塗布した。
【００６１】
（ブラックマトリクス用感光性塗料）
・黒顔料（大日精化工業（株）製ＴＭブラック＃９５５０）・・・１４．０重量部
・分散剤（ビックケミー（株）製Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１）・・・１．２重量部
・ポリマー（昭和高分子（株）製ＶＲ６０）・・・２．８重量部
・モノマー（サートマー（株）製ＳＲ３９９）・・・３．５重量部
・添加剤（綜研化学（株）製Ｌ−２０）・・・０．７重量部 
・開始剤 （２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１）・・・１．６重量部
・開始剤 （４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン）・・・０．３重量部
・開始剤（２，４−ジエチルチオキサントン）・・・０．１重量部 
・撥インク剤（フッ素系樹脂）・・・０．２重量部
・溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）・・・７５．６重量部
【００６２】
次にブラックマトリクス用感光性塗料を９０℃の雰囲気中に３分間保持することにより、ブラックマトリクス用感光性塗料にプリベーク処理を施した。これにより、透明基板上に感光性樹脂組成物層が形成された。次に、所望のパターンで露光し、その後、現像して、パターンニングされた隔壁を得た。
【００６３】
次に、図３（ｃ）に示す装置を用いて、隔壁の側面を露光硬化させた。このとき、光源として、メタルハライドランプ（（株）ジーエス・ユアサ・ライティング製：ＭＡＮ９００Ｌを用い、主として２７０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光を照射した。また、照射量は、７００ｍＪ／ｃｍ2とした。
【００６４】
その後、パターニングされた隔壁を２００℃の雰囲気中に３０分間保持することにより、隔壁にポストベーク処理を施した。これにより、隔壁が基板上で硬化し、隔壁付基板が得られた。
【００６５】
隔壁は、図１に示すような複数の開口部を有するようにした。開口部の寸法は、矩形状とみなして、略４００μｍ×略１５０μｍとなるようにした。
【００６６】
次に、隔壁付基板の開口部にインクを塗布し、塗布されたインクを開口部内で硬化させた。これにより、隔壁付基板の開口部に画素が形成され、カラーフィルタが得られた。このとき、インクは以下の組成からなるインク粘度１０ｃｐのＲＧＢ各色の熱硬化型ポリエポキシアクリレートインクを使用した。なお、上記粘度は、ローリングボール式粘度計（Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａ社製  自動微量粘度計  型番ＡＭＶｎ）を用い、キャピラリー内径１．８ｍｍ、ボール直径１．５ｍｍ、温度２３℃、傾斜角度θ＝５０°という測定条件で測定した値である。
【００６７】
（赤インク）
・顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７）・・・５．０重量部 
・ポリマー（アクリル酸／ベンシルアクリレート共重合体）・・・７０重量部 
・モノマー（２官能エポキシ含有モノマー）・・・５重量部 
・溶剤（ポリエチレングリコールモノアセテート）・・・２０重量部 
【００６８】
（緑インク）
・顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６）・・・５．０重量部 
・ポリマー（アクリル酸／ベンシルアクリレート共重合体）・・・７０重量部 
・モノマー（２官能エポキシ含有モノマー）・・・５重量部 
・溶剤（ポリエチレングリコールモノアセテート）・・・２０重量部
【００６９】
（青インク）
・顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５  ＋  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  ｖｉｏｌｅｔ  ２３）・・・５．０重量部 
・ポリマー（アクリル酸／ベンシルアクリレート共重合体）・・・７０重量部 
・モノマー（２官能エポキシ含有モノマー）・・・５重量部 
・溶剤（ポリエチレングリコールモノアセテート）・・・２０重量部
＜実施例２＞
ブラックマトリクス用感光性塗料に撥インク性材料を混入させなかったことを除き、上述した実施例１と同様の方法で隔壁付基板を作製した。具体的には、上述した実施例１のブラックマトリクス用感光性塗料から撥インク剤（フッ素系樹脂）を除いた組成を有する組成物を、実施例２におけるブラックマトリクス用感光性塗料として用いた。
【００７０】
次に、隔壁付基板に対して新インク処理を施し、その後、隔壁付基板に対して撥インク処理を施した。なお、親インク処理として、リモートプラズマ方式（プラズマ照射方式）を用い、撥インク処理として、ダイレクトプラズマ方式（対向電極方式）を用いた。新インク処理および撥インク処理は以下のような条件とした。
【００７１】
（親インク性処理）
使用ガス    ：Ｏ2およびＮ2
ガス流量    ：Ｏ2・・・０．００５ｌ／ｓ、Ｎ2・・・１５ｌ／ｓ
電源出力    ：４００Ｖ、９Ａ
【００７２】
（撥インク処理）
使用ガス    ：ＣＦ4およびＯ2
ガス流量    ：ＣＦ4・・・０．１４ｌ／ｓ、Ｏ2・・・０．７１ｌ／ｓ
電源出力    ：２００Ｖ、５Ａ
【００７３】
その後、実施例１と同様にして画素を形成し、カラーフィルタを作製した。
【００７４】
＜比較例１＞
図６に示すように側面の露光硬化を行わなかったことを除き、実施例１と同様にして、隔壁付基板、および、カラーフィルタを作製した。
【００７５】
＜比較例２＞
図６に示すように側面の露光硬化を行わなかったことを除き、実施例２と同様にして、隔壁付基板、および、カラーフィルタを作製した。
【００７６】
＜結果＞
表１に、各例の条件および良否の判定を示す。
【表１】
2008096650.tif 000003
【００７７】
実施例１および実施例２として得られた隔壁付基板においては、隔壁の側面が切り立っていた。なお、上述した図４は、実施例１として作製された隔壁付基板を示している。
【００７８】
実施例１および実施例２で得られた隔壁付基板を観察したところ、隔壁上にしわは発見されなかった。一方、隔壁の側面を露光する際、光の波長を上述した範囲より短波長とすると、ベーク処理によって隔壁の表面にしわが発生した。また、隔壁の側面を露光する際、光の照射量を上述した範囲以外とした場合にも、ベーク処理によって隔壁の表面にしわが発生した。
【００７９】
実施例１および実施例２として得られたカラーフィルタを用いて、液晶表示装置を作製したところ、画面上にむらや白抜け等の不具合は観察されなかった。上述した図５は、実施例１として作製された光学素子を示している。
【００８０】
比較例１および比較例２として得られた隔壁付基板においては、隔壁の側部がだれ広がっており、側面と上面との区分けがつかなかった。上述した図７は、比較例２として作製された隔壁付基板を示している。
【００８１】
また、比較例１および比較例２として得られたカラーフィルタを用いて、液晶表示装置を作製した。
【００８２】
上述した図８は、比較例２として作製された光学素子を示している。図９に示すように、比較例２として得られたカラーフィルタにおいては、多くの画素にてインクが隔壁に乗り上げていた。また、作製されたカラーフィルタを用いて液晶表示装置を作製したところ、このような画素が目立っていた領域において、むらが視認された（むら不良）。
【００８３】
比較例１として得られたカラーフィルタにおいては、図１０に示すように、インクが隔壁の凹部のコーナー部に広がりきっていない部分があった。作製されたカラーフィルタを用いて液晶表示装置を作製したところ、このような画素が目立っていた領域において白抜けが視認された。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、本発明による製造方法によって製造され得る光学素子および隔壁付基板の一例を示す上面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明による光学素子の製造方法および隔壁付基板の製造方法の一実施の形態を説明するための図である。
【図４】図４は、図３に示された方法で製造された隔壁付基板の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。
【図５】図５は、図３に示された方法で製造された光学素子の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。
【図６】図６は、図３に対応する図であって、従来の光学素子の製造方法および従来の隔壁付基板の製造方法を説明するための図である。
【図７】図７は、図４に対応する図であって、図６に示された方法で製造された隔壁付基板の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。
【図８】図８は、図５に対応する図であって、図６に示された方法で製造された光学素子の電子顕微鏡写真に相当する模式図である。
【図９】図９は、図６に示された方法で製造された光学素子の画素の一例を示す上面図である。
【図１０】図１０は、図６に示された方法で製造された光学素子の画素の他の例を示す上面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  光学素子
１５  画素（着色部、サブ画素）
１８  感光性樹脂組成物層
２０  隔壁付基板
２２  基板
２５  隔壁
２５ａ  底面
２５ｂ  上面
２５ｃ  側面
２６  開口部
１１０  光学素子
１１５  画素（着色部、サブ画素）
１１８  感光性樹脂組成物層
１２０  従来の隔壁付基板
１２５  隔壁
１２５ａ  底面
１２６  開口部
【図１】
2008096650.tif 000004
【図２】
2008096650.tif 000005
【図３】
2008096650.tif 000006
【図４】
2008096650.tif 000007
【図５】
2008096650.tif 000008
【図６】
2008096650.tif 000009
【図７】
2008096650.tif 000010
【図８】
2008096650.tif 000011
【図９】
2008096650.tif 000012
【図１０】
2008096650.tif 000013