(57)【要約】【課題】  凸部と凹部をパターニングした基板の全体に撥インク処理しても、凸部を撥インク性にし、凹部を親インク性にすること。【解決手段】  無機材料からなる基板１上に有機材料からなる凸部２が形成されてなり、その凸部２により区切られた凹部３にインクジェット方式によって薄膜材料液を供給して薄膜層を形成する表示装置の製造方法において、前記凸部２と凹部３にフッ素樹脂Ｆを堆積させ、凸部２と凹部３に堆積したフッ素樹脂Ｆを洗浄するもの。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料からなる基板上に有機材料からなる凸部が形成されてなり、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方式によって薄膜材料液を供給して薄膜層を形成する表示装置の製造装置において、
前記凸部と凹部にフッ素樹脂を堆積させる堆積装置と、
凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂を洗浄する洗浄装置とを有することを特徴とする表示装置の製造装置。
【請求項２】
前記堆積装置がスパッタリング装置である請求項１に記載の表示装置の製造装置。
【請求項３】
前記洗浄装置が洗浄液を純水とする超音波洗浄装置である請求項１又は２に記載の表示装置の製造装置。
【請求項４】
無機材料からなる基板上に有機材料からなる凸部が形成されてなり、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方式によって薄膜材料液を供給して薄膜層を形成する表示装置の製造方法において、
前記凸部と凹部にフッ素樹脂を堆積させ、
凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂を洗浄することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記フッ素樹脂をスパッタリング装置により堆積させる請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記フッ素樹脂を超音波洗浄装置により洗浄する請求項４又は５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
基板の凹部に薄膜材料液を供給して薄膜層を形成するインクジェット供給装置において、
前記基板を請求項４〜６のいずれかに記載の方法により製造した基板とすることを特徴とするインクジェット供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ等の表示装置の製造装置、表示装置の製造方法、インクジェット供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタの製造方法において、基板上に凸部を形成し、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方式によって薄膜材料液としてのインクを供給して着色層（薄膜層）を形成するに際し、凸部の上面にインクが残存すると平坦性や画素間の着色均一性が損なわれるため、凸部を撥インク性（撥水性）にし、凹部はインクの拡がりを良くするために親インク性（親水性）にすることが好ましい。
【０００３】
特許文献１に記載の表示装置の製造方法において、凸部に撥インク性を付与する方法は、感光性材料からなる凸部形成材料をガラス基板上に塗布し、この感光性材料の上に撥インク処理剤をスピンコート、スプレーコート等により広く塗布し、その後、凸部と凹部をパターニングして形成する。また、凹部を親インク性にする方法は、基板の凹部を紫外線照射する。
【特許文献１】特開平9-230129号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の表示装置の製造方法には以下の問題点がある。
(1)凸部と凹部のパターニング前に撥インク処理を行なわなければならず、凸部を形成した後にその凸部に撥インク処理することの考慮がない。
【０００５】
(2)紫外線を基板の表面に照射して凹部の親インク性を高めようとすると、凸部の撥インク処理した部分の親インク性も高まってしまうので、凸部に撥インク処理した効果が損なわれる。
【０００６】
本発明の課題は、凸部と凹部をパターニングした基板の全体に撥インク処理しても、凸部を撥インク性にし、凹部を親インク性にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、無機材料からなる基板上に有機材料からなる凸部が形成されてなり、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方式によって薄膜材料液を供給して薄膜層を形成する表示装置の製造装置において、前記凸部と凹部にフッ素樹脂を堆積させる堆積装置と、凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂を洗浄する洗浄装置とを有するようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記堆積装置がスパッタリング装置であるようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記洗浄装置が洗浄液を純水とする超音波洗浄装置であるようにしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、無機材料からなる基板上に有機材料からなる凸部が形成されてなり、その凸部により区切られた凹部にインクジェット方式によって薄膜材料液を供給して薄膜層を形成する表示装置の製造方法において、前記凸部と凹部にフッ素樹脂を堆積させ、凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂を洗浄するようにしたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記フッ素樹脂をスパッタリング装置により堆積させるようにしたものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において更に、前記フッ素樹脂を超音波洗浄装置により洗浄するようにしたものである。
【００１３】
請求項７の発明は、基板の凹部に薄膜材料液を供給して薄膜層を形成するインクジェット供給装置において、前記基板を請求項４〜６のいずれかに記載の方法により製造した基板とするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
（請求項１、４）
(a)撥水性材料としてのフッ素樹脂は、樹脂等の有機材料からなる凸部に対する付着力の方が、ガラス等の無機材料からなる基板（凹部底面）に対する付着力よりも強い。本発明では、基板上の凸部と凹部がパターニングされた表面にフッ素樹脂を堆積させ、その後、凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂を洗浄する。フッ素樹脂の付着力が弱い凹部に堆積していたフッ素樹脂は剥離され、凸部のフッ素樹脂だけが残る。従って、凸部と凹部をパターニングした基板の全体に撥インク処理しても、凸部を撥インク性にし、凹部を親インク性にすることができる。よって、凹部にインクジェット方式により薄膜材料液を供給すれば、凹部の親インク性により凹部内での薄膜材料液の拡がりが良くなり、凸部の撥インク性により凸部の上面に薄膜材料液がはみ出すことが防止され、凹部に形成される薄膜層の平坦性を向上させることができる。
【００１５】
（請求項２、５）
(b)スパッタリング装置により凸部と凹部にフッ素樹脂を効果的に堆積させることができる。
【００１６】
（請求項３、６）
(c)超音波洗浄装置により、凸部と凹部に堆積したフッ素樹脂に衝撃力を与えながら洗浄することで、フッ素樹脂の付着力が弱い凹部に堆積していたフッ素樹脂を効果的に剥離できる。
【００１７】
（請求項７）
(d)基板の凸部にフッ素樹脂を付着させて撥インク処理したから、凸部の上面に薄膜材料液がはみ出すことなく、薄膜層の平坦性や画素間の着色均一性を向上できる。また、凹部の親インク性により、凹部に薄膜材料液を均一に充填し、薄膜材料液の拡がりを良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はスパッタリング装置を示す模式図、図２は超音波洗浄装置を示す模式図、図３は基板の表面処理状態を示す模式図、図４はインクジェット供給装置を示す模式図である。
【００１９】
本発明は、液晶表示パネルの製造に用いられるカラーフィルタの製造装置に係り、スパッタリング装置１０（図１）、超音波洗浄装置２０（図２）、インクジェット供給装置３０（図４）を順に用いることにより、無機材料としてのガラスからなる基板１上に形成された有機材料としての樹脂からなる凸部２により区切られた凹部３にインクジェット方式によって薄膜材料液としてのインク４を供給して薄膜層としての着色層を形成するものである。
【００２０】
基板１の凸部２は、着色層を区切るものであり、それによって区切られた凹部３が画素に対応するようにすれば良く、ストライプ状のカラーフィルタを形成する場合には線状に形成され、四角の画素に対応させるためには格子状に形成される。本発明において、凸部２の形成方法は限定されない。
【００２１】
基板１にあっては、凸部２の上面にインク４が残存すると平坦性や画素間の着色均一性が損なわれるため、凸部２を撥インク性にし、凹部３はインク４の拡がりを良くするために親インク性にすることが必要とされる。本発明では、スパッタリング装置１０と超音波洗浄装置２０を用いて、凸部２を撥インク性にし、凹部３を親インク性にする。
【００２２】
スパッタリング装置１０は、図１に示す如く、基板１の凸部２と凹部３に撥インク性材料としてのフッ素樹脂Ｆを堆積させる。スパッタリング装置１０は、低気圧ガス室１１内のアノード１２側に基板１（凸部２と凹部３を形成してある基板１（図３（Ａ）））を配置し、カソード１３側にターゲット材としてのフッ素樹脂Ｆのテープ５を設ける。Ａｒガス等の低気圧ガス雰囲気中で、アノード１２とカソード１３の間に高周波電源電圧を加え、ガスを電離してイオン化し、このガスイオンをフッ素樹脂Ｆのテープ５に衝突させることにて、テープ５の表面から外部に飛び出すフッ素樹脂Ｆの粒子を基板１の凸部２と凹部３の表面に落下させて堆積させる（図３（Ｂ））。フッ素樹脂Ｆは、樹脂からなる凸部２に対する付着力が強く、ガラスからなる基板１（凹部３の底面）に対する付着力が弱い。
【００２３】
超音波洗浄装置２０は、容器２１の底外側に超音波振動子２２を備え、容器２１に収容する純水Ｗを洗浄液とする。スパッタリング装置１０でフッ素樹脂Ｆを堆積させた基板１を容器２１の純水Ｗ中に浸漬させ、容器２１の底面上に置き、超音波振動子２２を駆動して凸部２と凹部３に堆積しているフッ素樹脂Ｆを洗浄する。フッ素樹脂Ｆの付着力が弱い凹部３に堆積していたフッ素樹脂Ｆは剥離され、凸部２のフッ素樹脂Ｆだけが残る（図３（Ｃ））。フッ素樹脂Ｆが付着した凸部２の表面は撥インク性を示し、フッ素樹脂Ｆが剥離された凹部３の底面はガラス面起因の親インク性を示す。
【００２４】
本実施例にあっては、スパッタリング装置１０と超音波洗浄装置２０を用いたことにより、以下の作用効果を奏する。
【００２５】
(a)撥水性材料としてのフッ素樹脂Ｆは、樹脂等の有機材料からなる凸部２に対する付着力の方が、ガラス等の無機材料からなる基板１（凹部３底面）に対する付着力よりも強い。本発明では、基板１上の凸部２と凹部３がパターニングされた表面にフッ素樹脂Ｆを堆積させ、その後、凸部２と凹部３に堆積したフッ素樹脂Ｆを洗浄する。フッ素樹脂Ｆの付着力が弱い凹部３に堆積していたフッ素樹脂Ｆは剥離され、凸部２のフッ素樹脂Ｆだけが残る。従って、凸部２と凹部３をパターニングした基板１の全体に撥インク処理しても、凸部２を撥インク性にし、凹部３を親インク性にすることができる。
【００２６】
よって、凹部３にインクジェット供給装置３０にてインク４を供給したときには、凹部３の親インク性により凹部３内でのインク４の拡がりが良くなり、また、凸部２の撥インク性により凹部３に供給されたインク４が凸部２の上面にはみ出すことが防止され、凹部３に形成される着色層の平坦度、着色均一性を向上させることができる。
【００２７】
(b)スパッタリング装置１０により凸部２と凹部３にフッ素樹脂Ｆを効果的に堆積させることができる。
【００２８】
(c)超音波洗浄装置２０により、凸部２と凹部３に堆積したフッ素樹脂Ｆに衝撃力を与えながら洗浄することで、フッ素樹脂Ｆの付着力が弱い凹部３に堆積していたフッ素樹脂Ｆを効果的に剥離できる。
【００２９】
インクジェット供給装置３０は、図４に示す如く、基板１の凹部３にインク４を供給するものであり、架台３１上の搬送テーブル３２の上面に基板１を載置し、モータ３３により搬送テーブル３２を移動し、搬送テーブル３２の位置を検出するリニアエンコーダ３４を備える。架台３１上で搬送テーブル３２を跨ぐ門型の支持体３５が備えるノズルヘッド３６の下方を搬送テーブル３２が通過すると、制御装置３７によりマスタユニット３７Ａを介してノズルヘッド３６の複数のノズルからインク４が噴射され、このインク４が基板１の凹部３に充填される（図３（Ｄ））。
【００３０】
インクジェット供給装置３０に搬入される基板１として、前述のスパッタリング装置１０と超音波洗浄装置２０を用いて製造された基板１を適用するとき、基板１の凸部２にフッ素樹脂Ｆを付着させて撥インク処理したから、凸部２の上面ではインク４がはじかれるので凸部２の上面にインク４がはみ出したり、残存したりすることが防止され、着色層の平坦性や画素間の着色均一性を向上できる。また、凹部３の親インク性により凹部３内でのインク４の拡がりが良くなるので、凹部３内にインク４が偏ることなく均一に充填され、着色層の平坦性を向上させることができる。
【００３１】
以下、本発明の実施結果について説明する。本発明の実施例として、スパッタリング装置１０と超音波洗浄装置２０を用いて製造された基板１（凸部２を格子状に形成したもの）に対し、インクジェット供給装置３０を用いてインク４を供給した。スパッタリング装置１０の運転条件は、Ａｒガス50sccm、圧力5Pa、電圧500W、処理時間2分とした。超音波洗浄装置２０による洗浄時間は3分とした。スパッタリング装置１０と超音波洗浄装置２０を適用した基板１は、凸部２の表面に対するインク４の接触角が71.5度、凹部３の底面（ガラス）に対するインク４の接触角が2度であった。この基板１の９画素に対応する９個の凹部３にインクジェット供給装置３０を用いてインク４を供給した結果、全９画素において、インク４を均一に供給でき、着色層（薄膜層）の平坦性、画素間の着色均一性を確保できた。
【００３２】
本発明の比較例として、スパッタリング装置１０だけを用い、超音波洗浄装置２０を用いずに製造された基板１に対し、インクジェット供給装置３０を用いてインク４を供給した。スパッタリング装置１０の運転条件は、Ａｒガス50sccm、圧力5Pa、電圧500W、処理時間2分とした。スパッタリング装置１０を適用した基板１は、凸部２の表面に対するインク４の接触角が72度、凹部３の底面（ガラス）に対するインク４の接触角が65度であった。この基板1の画素に対応する９個の凹部３にインクジェット供給装置３０を用いてインク４を供給した結果、全９画素に対するインク４の均一な拡がりを得ることができなかった。
【００３３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、堆積装置はスパッタリング装置に限らない。また、洗浄装置は超音波洗浄装置に限らない。
【００３４】
また、液晶表示パネルのカラーフィルタにおける凸部で区切られた凹部内にインクを供給する例で説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子の製造において透明基板における隔壁で囲まれた凹部内にＥＬ材料を供給するものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１はスパッタリング装置を示す模式図である。
【図２】図２は超音波洗浄装置を示す模式図である。
【図３】図３は基板の表面処理状態を示す模式図である。
【図４】図４はインクジェット供給装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  基板
２  凸部
３  凹部
４  インク
１０  スパッタリング装置
２０  超音波洗浄装置
３０  インクジェット供給装置
【図１】
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【図２】
2008145780.tif 000004
【図３】
2008145780.tif 000005
【図４】
2008145780.tif 000006