(57)【要約】【課題】バンクを必要とせずに、カラーフィルタ又は微細構造物などを製造することができる光学素子の製造方法、光学素子、カラーフィルタおよび電子機器を提供する。【解決手段】基板１０のフィルタ領域１３，１５及びブラックマトリックス領域２０に、第１液体材料を塗布して第１フィルタ（Ｒ）を形成し、次いで、フィルタ領域１１，１６及びブラックマトリックス領域２０に、第２液体材料を塗布して第２フィルタ（Ｂ）を形成し、次いで、フィルタ領域１２，１４及びブラックマトリックス領域２０に、第３液体材料を塗布して第３フィルタ（Ｇ）を形成する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の液体材料を基板上の所定箇所に塗布することにより複数色の色領域が形成されてなるフィルタを有する光学素子の製造方法であって、
前記液体材料を局所的に保持できるパターンを形成する工程と、
前記パターン内に前記複数色の液体材料を塗布することにより複数の色領域を有するフィルタを作成する工程と、を有し、
前記液体材料の全色もしくはその一部の色の重なる部位が、隣り合う前記フィルタの各々の色領域の境界となることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
第１液体材料を塗布して第１フィルタを形成し、
前記第１フィルタの少なくとも一部と重なり合う部位ができるように、第２液体材料を塗布して第２フィルタを形成し、
前記第１フィルタと前記第２フィルタとの重なり合う部位における少なくとも一部と、重なり合う部位ができるように、第３液体材料を塗布して第３フィルタを形成することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタは、親液処理と撥液処理のうちの少なくとも一方が施された後に形成することを特徴とする請求項２記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタは、親液処理された領域と撥液処理された領域とを有する面における親液処理された領域に、形成することを特徴とする請求項２記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタは、親液処理が施された面上の所望部位に撥液処理を施し、該親液処理が施された面上における該撥液処理が施されていない領域に、形成することを特徴とする請求項２記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成は、
被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、
該塗布の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料について所望パターンで除去することで行うことを特徴とする請求項２又は３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成は、
被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、
該塗布の後、乾燥及び焼成のうちの少なくとも一方の処理からなるベイク処理を施し、
該ベイク処理の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料の硬化物について所望パターンで除去することで行うことを特徴とする請求項２又は３のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１液体材料は、３原色のうちの一色をなす材料が含まれており、
前記第２液体材料は、３原色のうちで、前記第１液体材料に含まれる材料がなす色を除く、一色をなす材料が含まれており、
前記第３液体材料は、３原色のうちで、前記第１液体材料に含まれる材料がなす色と前記第２液体材料に含まれる材料がなす色とを除く、一色をなす材料が含まれていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１フィルタと前記第２フィルタと前記第３フィルタとの重なり合う部位における少なくとも一部と、重なり合う部位ができるように、少なくとも１種類の付加液体材料を塗布することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法によって製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学素子。
【請求項１２】
複数のフィルタを有してなる光学素子であって、
各フィルタの隣接部位は、少なくとも３つのフィルタが重なり合っていることを特徴とする光学素子。
【請求項１３】
複数のフィルタを有してなる光学素子であって、
前記各フィルタの隣接部は、それぞれ透過光の波長が異なる少なくとも３つのフィルタが重なり合っていることを特徴とする光学素子。
【請求項１４】
前記各フィルタの隣接部は、ブラックマトリックスとして機能することを特徴とする請求項１２又は１３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項１５】
請求項１０記載のカラーフィルタを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の光学素子を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の液体材料を塗布する工程を有する光学素子の製造方法、光学素子、カラーフィルタおよび電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの表示部に液晶表示装置などが用いられている。液晶表示装置は、カラー表示するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用のフィルタを平面上に複数配置したカラーフィルタを備えている。
そして、従来のカラーフィルタは、各フィルタの接触部位にブラックマトリックス（ＢＭ）を形成している。換言すれば、各フィルタは光を透過させないブラックマトリッックスで囲まれている。そして、このブラックマトリックスによって良好なカラー表示をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーフィルタは、各フィルタを仕切る障壁としてバンクを格子状に形成し、そのバンクで複数に仕切られた領域（画素）毎に顔料入りフォトレジストなどの液体材料を塗布し乾燥させてフィルタを形成している。そして、従来のカラーフィルタは、そのバンクにブラックマトリクスとしての機能を持たせているので、バンクを形成するために多大な製造コスト及び製造時間が必要になるという問題点があった。
【０００４】
例えば、バンクを形成するためには、次のような工程が必要となる。第１に、基板の全面にバンク剤を塗布する。第２に、バンク剤を乾燥及び焼成するプリベイクを行う。第３に、バンクを形成するパターンだけ光を透過させるマスクを基板に被せて、露光を行う。第４に、露光した基板を現像液に浸して現像することで、所望のパターンとなるバンク剤のみを基板に残して、他のバンク剤を除去する。第５に、現像した基板を乾燥及び焼成するポストベイクを行う。これで、やっとバンクについては完成したこととなる。
【０００５】
また、従来の集積回路など微細構造物の形成では、撥液処理した所望の領域（パターン）と親液処理した所望の領域とを形成するとともに、所望形状のパターンを形成する境界に予めバンク（障壁）を形成し、そのバンクによって所望の領域に液体材料を閉塞させる方法を用いていた。このような、従来の微細構造物の製造方法でも、上記従来のカラーフィルタの問題点と同様に、バンクを形成するために多大な製造コスト及び製造時間が必要になるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、バンクを必要とせずに、カラーフィルタ又は微細構造物などを製造することができる光学素子の製造方法、光学素子、カラーフィルタおよび電子機器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の光学素子の製造方法は、複数色の液体材料を基板上の所定箇所に塗布することにより複数色の色領域が形成されてなるフィルタを有する光学素子の製造方法であって、　前記液体材料を局所的に保持できるパターンを形成する工程と、前記パターン内に前記複数色の液体材料を塗布することにより複数の色領域を有するフィルタを作成する工程と、を有し、前記液体材料の全色もしくはその一部の色の重なる部位が、隣り合う前記フィルタの各々の色領域の境界となることを特徴とする。
本発明によれば、複数の色領域を有するフィルタを形成すると同時に、各色領域の重なり合う部分（境界）を形成することができる。この重なり合う部分（境界）は、光をほとんど透過しない部分とすることができるので、ブラックマトリックスとして機能することができる。したがって、本発明の光学素子の製造方法によれば、従来のカラーフィルタなどでは必要となるバンク（障壁）を設けることなく、カラーフィルタ又は微細構造物などからなる光学素子のブラックマトリックスを形成することができる。
【０００８】
また、本発明の光学素子の製造方法は、第１液体材料を塗布して第１フィルタを形成し、前記第１フィルタの少なくとも一部と重なり合う部位ができるように、第２液体材料を塗布して第２フィルタを形成し、前記第１フィルタと前記第２フィルタとの重なり合う部位における少なくとも一部と、重なり合う部位ができるように、第３液体材料を塗布して第３フィルタを形成することを特徴とする。
本発明によれば、第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタを形成すると同時に、第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタの重なり合う部分を形成することができる。この重なり合う部分は、光をほとんど透過しない部分とすることができるので、ブラックマトリックスとして機能することができる。したがって、本発明の光学素子の製造方法によれば、従来のカラーフィルタなどでは必要となるバンク（障壁）を設けることなく、カラーフィルタ又は微細構造物などからなる光学素子のブラックマトリックスを形成することができる。
【０００９】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタと前記第２フィルタと前記第３フィルタとが重なり合う部位がブラックマトリックスとして機能することが好ましい。
本発明によれば、第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタの重なり合う部分がブラックマトリックスとして機能することで、バンクを設けることなくカラーフィルタ又は微細構造物などからなる光学素子を形成することができ、光学素子の製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００１０】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタが、親液処理と撥液処理のうちの少なくとも一方を施した後に形成することが好ましい。
本発明によれば、フィルタを形成するための所望のパターンに親液処理又は撥液処理を施した後に、各フィルタを形成するための液体材料を塗布することができるので、バンクを形成することなく、精密な形状に該液体材料を塗布することができ、高精度な形状の光学素子を形成することができる。
【００１１】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタを、親液処理された領域と撥液処理された領域とを有する面における親液処理された領域に形成することが好ましい。
本発明によれば、親液処理された領域に塗布された液体材料が撥液処理された領域にはみ出すことが抑止されるので、バンクを形成することなく、精密な形状に該液体材料を塗布することができ、高精度な形状の光学素子を形成することができる。
【００１２】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタが、親液処理が施された面上の所望部位に撥液処理を施し、該親液処理が施された面上における該撥液処理が施されていない領域に、形成されることが好ましい。
本発明によれば、一旦、被処理面の全体に親液処理を施し、その面の所望領域に撥液処理を施すことで、製造工程をより高速化することができるとともに、被処理面全体の汚染防止をすることもできる。
【００１３】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、該塗布の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料について所望パターンで除去することで行うことが好ましい。
本発明によれば、例えば、一旦被処理面全体に顔料入りフォトレジストなどの液体材料を塗布し、その後、所望パターンを開けたマスクを介して露光し、現像などをすることで、各フィルタを形成することができる。すなわち、従来の設備を用いて本発明の光学素子の製造方法を実行することができる。
【００１４】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、該塗布の後、乾燥及び焼成のうちの少なくとも一方の処理からなるベイク処理を施し、該ベイク処理の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料の硬化物について所望パターンで除去することで行うことが好ましい。
本発明によれば、従来のフォトリソグラフィ方式など及び従来からある製造設備を利用して本発明の光学素子の製造方法を実行することができる。
【００１５】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、液滴吐出方式を用いて行なわれることが好ましい。
本発明によれば、インクジェットノズルなどから所望の液体材料を吐出することで所望のパターンに塗布する液滴吐出方式を用いて各フィルタを形成することで、液体材料などの製造部材を低減することができ、フィルタのパターンを規定するマスクを作成する必要もなくなるので、さらなる製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００１６】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、液滴吐出方式で前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布する処理を用いることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成は、液滴吐出方式で親液領域と撥液領域のうちの少なくとも一方を設ける処理を用いることが好ましい。
本発明によれば、親液処理及び撥液処理も液滴吐出方式を用いて行うことにより、さらなる製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００１８】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、毛細管現象を用いた塗布方式を使用して行うことが好ましい。
本発明によれば、毛細管現象を用いた塗布方式を使用してフィルタを形成することで、被塗布面を下に向けたままで液体材料の塗布をすることができ、さらなる製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００１９】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、毛細管現象を用いた塗布方式で、被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、該塗布の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料について所望パターンで除去することで行うことが好ましい。
本発明によれば、フィルタの形成工程において被塗布面を下に向けたままにしておくことができるので、さらなる製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００２０】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタのうちの少なくとも一つのフィルタの形成が、毛細管現象を用いた塗布方式で、被処理部材表面の全体に、第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料を塗布し、該塗布の後、乾燥及び焼成のうちの少なくとも一方の処理からなるベイク処理を施し、該ベイク処理の後、前記被処理部材表面の全体に形成された前記第１液体材料、第２液体材料又は第３液体材料の硬化物について所望パターンで除去することが好ましい。
本発明によれば、全ての製造工程において被塗布面を下に向けたままにしておくことができるので、さらなる製造コストの低減化及び製造期間の短縮化が可能となる。
【００２１】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１液体材料は、３原色のうちの一色をなす材料が含まれており、前記第２液体材料は、３原色のうちで、前記第１液体材料に含まれる材料がなす色を除く、一色をなす材料が含まれており、前記第３液体材料は、３原色のうちで、前記第１液体材料に含まれる材料がなす色と前記第２液体材料に含まれる材料がなす色とを除く、一色をなす材料が含まれていることが好ましい。
本発明によれば、３原色の光をそれぞれ透過する複数のフィルタからなるカラーフィルタを製造することができるとともに、３原色の光をそれぞれ透過させる３つのフィルタを重ね合わせることで、光を透過させないブラックマトリックス領域を形成することができる。
【００２２】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１液体材料が、青色をなす材料が含んでおり、前記第２液体材料は、緑色をなす材料が含まれており、前記第３液体材料は、赤色をなす材料が含まれていることが好ましい。
本発明によれば、バンクを形成することなく、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタとブラックマトリックスからなるカラーフィルタを製造することができる。
【００２３】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１液体材料、第２液体材料及び第３液体材料が顔料入りフォトレジストからなることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタの面積が前記第２フィルタの面積及び前記第３フィルタの面積よりも小さくなるように形成することが好ましい。
本発明によれば、例えば、製造工程において第１番目に形成する第１フィルタの面積が広くなり易いことによる各フィルタの面積比率の不均一化を抑制することができる。
【００２５】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタをそれぞれ複数形成し、複数の該第１フィルタ、第２フィルタ及び第３フィルタを所定の規則性を持たせて、同一種類のフィルタ同士が集中しないように配置し、各フィルタ同士の隣接部を、前記第１フィルタと前記第２フィルタと前記第３フィルタとが重なり合う部位にすることが好ましい。
本発明によれば、複数の画素からなるカラー表示装置を低コストで且つ迅速に製造することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記第１フィルタと前記第２フィルタと前記第３フィルタとの重なり合う部位における少なくとも一部と、重なり合う部位ができるように、少なくとも１種類の付加液体材料を塗布することが好ましい。
本発明によれば、３種類のフィルタの重ね合わせだけではブラックマトリックスとしての機能が十分でない場合などに、４種類以上のフィルタを重ね合わせることで遮光性（又は非反射性）に優れたブラックマトリックスを形成することができる。
【００２７】
また、本発明の光学素子の製造方法は、前記付加液体材料が３原色以外の色をなす材料が含んでいることが好ましい。
【００２８】
また、本発明のカラーフィルタは、前記光学素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、低コストで且つ短時間で製造することができるカラーフィルタを提供することができる。
【００２９】
また、本発明の光学素子は、前記光学素子の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、低コストで且つ短時間で製造することができる光学素子を提供することができる。
【００３０】
また、本発明の光学素子は、複数のフィルタを有してなる光学素子であって、各フィルタの隣接部位は、少なくとも３つのフィルタが重なり合っていることを特徴とする。
本発明によれば、各フィルタの隣接部位に、３つのフィルタの重なりからなるブラックマトリックスを備えた光学素子を構成することができる。
【００３１】
また、本発明の光学素子は、複数のフィルタを有してなる光学素子であって、前記各フィルタの隣接部は、それぞれ透過光の波長が異なる少なくとも３つのフィルタが重なり合っていることを特徴とする。
本発明によれば、３種類の波長（色）をそれぞれ透過する複数のフィルタ相互の隣接部位に、３種類のフィルタの重なりからなるブラックマトリックスを備えた光学素子を構成することができる。
【００３２】
また、本発明の光学素子は、前記３つのフィルタが、それぞれ、３原色のうちの一色の光を透過するフィルタであることが好ましい。
本発明によれば、３原色のうちの一色をそれぞれ透過する複数のフィルタを配置し、各フィルタの隣接部位に、３原色のフィルタの重なりからなるブラックマトリックスを備えた光学素子を構成することができる。
【００３３】
また、本発明の光学素子は、前記各フィルタの隣接部がブラックマトリックスとして機能することが好ましい。
本発明によれば、バンクを構成要素とせずにブラックマトリックスを備えたカラーフィルタなどの光学素子を構成することができる。
【００３４】
また、本発明の光学素子は、複数の前記フィルタは、同一種類のフィルタ同士が集中しないように、所定の規則性を持たせて配置されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、複数の赤色フィルタ、青色フィルタ及び緑色フィルタが所定の規則性をもって分散配置されてなるカラーフィルタなどの光学素子であって、バンクを構成要素とせずにブラックマトリックスを備えたカラーフィルタなどの光学素子を構成することができる。
【００３５】
本発明の電子機器は、前記カラーフィルタを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、カラー表示手段を備えた電子機器であって、低コストで且つ短時間で製造することができる電子機器を提供することができる。
【００３６】
本発明の電子機器は、前記光学素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、カラー表示をすることができる光学素子を備えた電子機器であって、低コストで且つ短時間で製造することができる電子機器を提供することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る光学素子（カラーフィルタ）の製造方法について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造工程を示す図である。図１（ａ）は製造工程の第１段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図１（ａ’）は図１（ａ）の部位ＡＡについての断面図である。図１（ｂ）は製造工程の第２段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図１（ｂ’）は図１（ｂ）の部位ＡＡについての断面図である。図１（ｃ）は製造工程の第３段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図１（ｃ’）は図１（ｃ）の部位ＡＡについての断面図である。図１（ｄ）は製造工程の第４段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図１（ｄ’）は図１（ｄ）の部位ＡＡについての断面図である。
【００３８】
（第１段階）
先ず、第１段階では、被処理部材である基板１０の表面に親液処理と撥液処理を施す。具体的には、図１（ａ），（ａ’）に示すように、透明な基板１０におけるフィルタを形成する部分以外の領域であるブラックマトリックス領域２０に親液処理を施す。そして、基板１０におけるフィルタを形成する部分であるフィルタ領域１１，１２，１３，１４，１５，１６に撥液処理を施す。この親液処理及び撥液処理では、次の第２段階で第１液体材料が塗布されるフィルタ領域１５については撥液処理ではなく親液処理を行ってもよい。
また、一旦基板１０の全面について親液処理を行い、その後、その親液処理された面におけるフィルタ領域１１，１２，１３，１４，１５，１６に撥液処理を施してもよい。
【００３９】
次に、親液処理及び撥液処理の具体例について説明する。親液処理としては、先ず、基板１０に紫外線を照射して、基板１０の表面に付着している有機物などを分解して除去することにより洗浄する。なお、基板１０を配置したチャンバ内に酸素ガスを導入し、紫外線により酸素ガスを活性化して有機物と反応させれば、有機物の除去を促進することができる。また、紫外線の照射により、基板１０の表面の水分が蒸発するので、基板１０全面について洗浄と同時に親液処理が行われる。
【００４０】
次いで、基板１０におけるフィルタ領域１１，１２，１３，１４，１５，１６について、フィルタを形成するための液体材料に対する撥液処理を行う。具体的には、まず、基板１０の全面にフッ素樹脂重合膜を形成する。次に、所定のマスクを介して、基板１０におけるブラックマトリクス領域２０に紫外線を照射することで、当該部分のフッ素樹脂重合膜を除去する。これにより、ブラックマトリックス領域２０は親液処理され、フィルタ領域１１，１２，１３，１４，１５，１６は撥液処理される。
また、親液処理及び撥液処理は、所望のパターンに親液溶液又は撥液溶液をインクジェット・ノズルから吐出させる液滴吐出方式を用いて行ってもよい。
【００４１】
これらの親液処理及び撥液処理により、高精度に所望の位置に液体材料をパターニングすることが可能となり、高精度な形状のフィルタを形成することができる。そこで、それほど高精度にパターニングする必要がない場合、又は親液処理及び撥液処理以外の方法を用いて高精度にパターニングする場合は、上記親液処理及び撥液処理を行わなくてもよい。
【００４２】
（第２段階）
次に、カラーフィルタの製造工程における第２段階について図１（ｂ），（ｂ’）を参照して説明する。第２段階では、赤（Ｒ）色の光のみを透過させる第１フィルタを基板１０上に形成する。
カラーフィルタの完成後に赤色フィルタとして機能する部分は、フィルタ領域１３，１５である。しかし、本実施形態の製造工程における第２段階では、フィルタ領域１３，１５のみならず、ブラックマトリックス領域２０にも赤色フィルタを形成する。
【００４３】
そこで、フィルタ領域１３，１５とブラックマトリックス領域２０とに、例えば、液滴吐出方式を用いて赤色インクを含む第１液体材料を塗布する。フィルタ領域１３，１５は上記第１段階で撥液処理されているが、フィルタ領域１３，１５の周囲のブラックマトリックス領域２０は親液処理されているので、フィルタ領域１３，１５とブラックマトリックス領域２０とに、容易に且つ正確に第１液体材料を塗布することができる。この塗布の後に、基板１０をベーク炉で過熱することで、基板１０に塗布された第１液体材料の水分を蒸発させる。これらにより、赤（Ｒ）色光を透過させる第１フィルタが基板１０上に形成される。
【００４４】
第１液体材料の塗布方法としては、フォトリソグラフィ方式を用いてもよい。
その塗布方法としては、先ず基板１０の全面に赤色顔料を含むフォトレジストを塗布する。次いで、その基板１０をベーク炉で過熱し、フォトレジスト内部の溶剤を蒸発させるプリベイクを行う。次いで、フィルタ領域１３，１５とブラックマトリックス領域２０とを遮光するマスクを介して、基板１０に露光する。次いで、基板１０を現像液に浸すことで、フィルタ領域１３，１５とブラックマトリックス領域２０にあるフォトレジストを残して、他の領域のフォトレジストを除去する。次いで、基板１０をベーク炉で過熱してポストベイクをすることで、フィルタ領域１３，１５及びブラックマトリックス領域２０に形成されたフォトレジスト内部に残存する溶液を蒸発させる。これらにより、フィルタ領域１３，１５及びブラックマトリックス領域２０に、赤（Ｒ）色光を透過させる第１フィルタが基板１０上に形成される。
【００４５】
第１液体材料の塗布方法としては、毛細管現象を用いた塗布方法あるキャップコート（Ｃａｐ　Ｃｏａｔ）方式を用いてもよい。図２は、キャップコート方式の塗布方法を示す模式断面図である。図２（ａ）に示すように、容器２１の中には、塗布部材である第１液体材料（レジスト）２２と、毛細管（キャップコート）２３とが入れられている。また容器２１は通常、蓋２４で密閉されている。そして、被塗布部材である基板１０は、平行移動可能な支持部材３０の下面側で支持されている。
【００４６】
塗布処理をするためには、先ず、図２（ｂ）に示すように、蓋２４を矢印方向にスライドさせて開くとともに、支持部材３０も矢印方向（蓋２４方向）にスライドさせる。蓋２４を開くと、毛細管２３が上方に移動し、毛細管２３の上端が第１液体材料２２の液面よりも上に出る。これにより、毛細管２３の上端まで第１液体材料２２が吸い上げられる。
【００４７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、支持部材３０をさらに矢印方向にスライドさせて、基板１０の被塗布面を毛細管２３の上端に接近させる。これにより、基板１０の被塗布面には、毛細管２３によって吸い上げられた第１液体材料２２が塗布される。
【００４８】
次いで、図２（ｄ）に示すように、支持部材３０をさらに矢印方向にスライドさせることで、基板１０の被塗布面の全体に、毛細管２３によって吸い上げられた第１液体材料２２を塗布する。
【００４９】
次いで、図２（ｅ）に示すように、基板１０の被塗布面全体への塗布が終了すると、毛細管２３を下方に移動させる。ここでは、毛細管２３の上端から基板１０の被塗布面が離れているので、毛細管２３による第１液体材料２２の吸い上げが停止している。
【００５０】
次いで、図２（ｆ）に示すように、毛細管２３をさらに下方に移動させて、第１液体部材２２の中に毛細管２３を埋没させる。これと同時に、蓋２４を矢印方向にスライドさせることで閉める。これらにより、基板１０の被塗布面全体への第１液体材料２２の塗布が完了する。
【００５１】
これらの塗布の後、フォトレジスト処理、ベイク処理などを行うことで、フィルタ領域１３，１５及びブラックマトリックス領域２０に、赤（Ｒ）色光を透過させる第１フィルタを基板１０上に形成する。
【００５２】
（第３段階）
次に、カラーフィルタの製造工程における第３段階について図１（ｃ），（ｃ’）を参照して説明する。第３段階では、青（Ｂ）色の光のみを透過させる第２フィルタを基板１０上に形成する。
カラーフィルタの完成後に青色フィルタとして機能する部分は、フィルタ領域１１，１６である。しかし、本実施形態の製造工程における第３段階では、フィルタ領域１１，１６のみならず、ブラックマトリックス領域２０にも青色フィルタを形成する。
【００５３】
そこで、上記第２段階で赤色フィルタを形成したときと同様にして、液滴吐出方式、フォトリソグラフィ方式、キャップコート方式などを用いて、青色フィルタを形成するための第２液体材料を塗布する。この塗布の後に、第２段階と同様にして、フォトレジスト処理、ベイク処理などを行うことで、フィルタ領域１１，１６及びブラックマトリックス領域２０に、青（Ｂ）色光を透過させる第２フィルタを基板１０上に形成する。
【００５４】
また、図１（ｃ’）に示すように、ブラックマトリックス領域２０では、すでに第２段階において赤色フィルタが設けられているので、第３段階においては赤色フィルタの上面に重ねて青色フィルタが形成されることとなる。
【００５５】
（第４段階）
次に、カラーフィルタの製造工程における第４段階について図１（ｄ），（ｄ’）を参照して説明する。第４段階では、緑（Ｇ）色の光のみを透過させる第３フィルタを基板１０上に形成する。
カラーフィルタの完成後に緑色フィルタとして機能する部分は、フィルタ領域１２，１４である。しかし、本実施形態の製造工程における第３段階では、フィルタ領域１２，１４のみならず、ブラックマトリックス領域２０にも緑色フィルタを形成する。
【００５６】
そこで、上記第２段階で赤色フィルタを形成したときと同様にして、液滴吐出方式、フォトリソグラフィ方式、キャップコート方式などを用いて、緑色フィルタを形成するための第３液体材料を塗布する。この塗布の後に、第２段階と同様にして、フォトレジスト処理、ベイク処理などを行うことで、フィルタ領域１２，１４及びブラックマトリックス領域２０に、緑（Ｇ）色光を透過させる第３フィルタを基板１０上に形成する。
【００５７】
また、図１（ｄ’）に示すように、ブラックマトリックス領域（ＢＭ）２０では、すでに、第２段階において赤色フィルタが設けられおり、第３段階において青色フィルタが設けられているので、第４段階において赤色フィルタと青色フィルタとの積層の上面にさらに重ねて緑色フィルタが形成されることとなる。
【００５８】
これらにより、本実施形態によれば、特にバンク（障壁）を設けることなく、基板１０上に、３原色である赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のフィルタをそれぞれ分散されて複数形成することができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、各フィルタの境界領域であるブラックマトリックス領域２０において、赤色フィルタと青色フィルタと緑色フィルタを重ね合わせているので、そのブラックマトリックス領域２０において全ての色の光を透過させないブラックマトリックス（ＢＭ）として機能させることができる。したがって、本実施形態のカラーフィルタの製造方法によれば、特にバンク（障壁）を設けることなく、ブラックマトリックスを形成することができる。
【００６０】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例について図３から図５を参照して説明する。本実施形態は、６色のカラーフィルタを製造する方法にかかるものである。図３から図５は、本変形例の製造工程を示す図である。
【００６１】
図３（ａ）は製造工程の第１段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図３（ａ’）は図３（ａ）の部位ＡＡについての断面図である。第１段階では、上記実施形態の第１段階と同じ処理を基板１０に行う。すなわち、透明な基板１０におけるフィルタを形成する部分以外の領域であるブラックマトリックス領域２０に親液処理を施す。そして、基板１０におけるフィルタを形成する部分であるフィルタ領域１１，１２，１３，１４，１５，１６に撥液処理を施す。
【００６２】
図３（ｂ）は製造工程の第２段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図３（ｂ’）は図３（ｂ）の部位ＡＡについての断面図である。第２段階では、第１色（例えば赤色）の光のみを透過させる第１フィルタＣ１を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含む領域に形成する。この第１フィルタＣ１の形成方法は、図１に示す上記実施形態と同じである。
【００６３】
図３（ｃ）は製造工程の第３段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図３（ｃ’）は図３（ｃ）の部位ＡＡについての断面図である。第３段階では、第２色（例えば茶色）の光のみを透過させる第２フィルタＣ２を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含まない領域に形成する。
【００６４】
図４（ａ）は製造工程の第４段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図４（ａ’）は図４（ａ）の部位ＡＡについての断面図である。第４段階では、第３色（例えば青色）の光のみを透過させる第３フィルタＣ３を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含む領域に形成する。この第３フィルタＣ３の形成方法は、図１に示す上記実施形態と同じである。
【００６５】
図４（ｂ）は製造工程の第５段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図４（ｂ’）は図４（ｂ）の部位ＡＡについての断面図である。第５段階では、第４色（例えば紺色）の光のみを透過させる第４フィルタＣ４を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含まない領域に形成する。
【００６６】
図４（ｃ）は製造工程の第６段階における基板平面上の状態を示す平面図であり、図４（ｃ’）は図４（ｃ）の部位ＡＡについての断面図である。第６段階では、第５色（例えば緑色）の光のみを透過させる第５フィルタＣ５を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含む領域に形成する。この第５フィルタＣ５の形成方法は、図１に示す上記実施形態と同じである。
【００６７】
図５は、製造工程の第７段階における基板平面上の状態を示す平面図と、その部位ＡＡについての断面図である。第７段階では、第６色（例えば紫色）の光のみを透過させる第６フィルタＣ６を、基板１０上におけるブラックマトリックス領域２０を含まない領域に形成する。
【００６８】
これらにより、ブラックマトリックス領域２０には、第１フィルタＣ１（赤色）と、第３フィルタＣ３（青色）と、第５フィルタＣ５（緑色）とが重ねて形成される。したがって、本変形例によっても、特にバンク（障壁）を設けることなく、基板１０上に６色のフィルタを製造することができるとともに、ブラックマトリックスを設けることができる。
【００６９】
また、上記変形例では、３色の色の重ね合わせでブラックマトリックス部を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１フィルタＣ１〜第６フィルタＣ６の６色すべてをブラックマトリックス領域２０で重ねあわせて、ブラックマトリックス部を形成してもよい。
【００７０】
（電子機器）
上記実施形態の光学素子（カラーフィルタ）を備えた電子機器の例について説明する。
図６は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図６において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７１】
図７は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図７において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７２】
図８は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図８において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７３】
図６から図８に示す電子機器は、上記実施形態のカラーフィルタを備えているので、製造コストを低減することができるとともに、製造期間を短縮することができる。
【００７４】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００７５】
例えば、上記実施形態では、先ず赤色フィルタを形成し、次いで青色フィルタを形成し、最後に緑色フィルタを形成するという順序であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、先ず青色フィルタを形成し、次いで緑色フィルタを形成し、最後に赤色フィルタを形成するという順序でもよい。
【００７６】
また、上記実施形態においては、第１番目に形成する第１フィルタの面積が、第２番目に形成する第２フィルタの面積及び第３番目に形成する第３フィルタの面積よりも小さくなるように設定してもよい。これにより、製造工程において第１番目に形成する第１フィルタの面積が広くなり易いことによる各フィルタの面積比率の不均一化を抑制することができる。
【００７７】
また、上記実施形態では、ブラックマトリックスを赤色フィルタと青色フィルタと緑色フィルタの重ね合わせで形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、４色以上のフィルタを重ね合わせてブラックマトリックスを形成してもよい。また、本発明は４色以上のフィルタを有する光学素子にも適用することができる。
【００７８】
また、上記実施形態において、赤色フィルタと青色フィルタと緑色フィルタの重ね合わせからなるブラックマトリックスの上に、さらに付加液体材料を塗布して、ブラックマトリックスの機能を向上させてもよい。この付加液体材料は、３原色以外の色をなす材料が含まれているものであってもよい。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、第１フィルタと第２フィルタと第３フィルタとが重なり合う部位を設けるので、バンクを設けることなく、ブラックマトリックスを形成することができるとともに、カラーフィルタ又は微細構造物などを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造工程を示す図である。
【図２】キャップコート方式の塗布方法を示す模式断面図である。
【図３】本実施形態の変形例に係る製造工程を示す図である。
【図４】本実施形態の変形例に係る製造工程を示す図である。
【図５】本実施形態の変形例に係る製造工程を示す図である。
【図６】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図７】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図８】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　基板
１１、１２、１３、１４、１５、１６　フィルタ領域
２０　　　ブラックマトリックス領域
２１　　　容器
２２　　　第１液体材料
２３　　　毛細管
２４　　　蓋
３０　　　支持部材
【図１】
2004145225.tif 000003
【図２】
2004145225.tif 000004
【図３】
2004145225.tif 000005
【図４】
2004145225.tif 000006
【図５】
2004145225.tif 000007
【図６】
2004145225.tif 000008
【図７】
2004145225.tif 000009
【図８】
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