(57)【要約】【課題】複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる液状材料の塗布装置および塗布方法を提供すること。また、これら装置および方法を用いて形成された膜、このような膜を備えた電子部品および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の塗布装置は、スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する塗布装置であって、流路の表面に、第２の液状材料よりも第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、第１の液状材料よりも第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とが設けられていることを特徴とする。第１の領域と第２の領域とは、互いに隣接している。第１の領域および第２の領域は、吐出口に対してほぼ垂直方向に延在している。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、前記第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する塗布装置であって、
前記流路の表面に、前記第２の液状材料よりも前記第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、
前記第１の液状材料よりも前記第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とが設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、互いに隣接している請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記第１の領域および前記第２の領域は、前記吐出口に対してほぼ垂直方向に延在している請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記第１の領域および／または前記第２の領域は、その表面に親液性を調整する官能基を有している請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記官能基は、フッ化炭素基、炭化水素基、水酸基のいずれかである請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記官能基は、シランカップリング剤、界面活性剤、無機材料のうち、少なくとも１種を用いて導入されたものである請求項４または５に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記官能基は、プラズマ処理によって導入されたものである請求項４ないし６のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項８】
前記第１の領域に対する前記第１の液体の接触角θ１［°］は、θ１＜９０である請求項１ないし７のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項９】
前記第２の領域に対する前記第２の液体の接触角θ２［°］は、θ２＜９０である請求項１ないし８のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の塗布装置を用いることを特徴とする塗布方法。
【請求項１１】
スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、前記第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する方法であって、
前記流路は、その表面に、前記第２の液状材料よりも前記第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、
前記第１の液状材料よりも前記第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とを有しており、
前記第１の領域に前記第１の液状材料を供給し、前記第２の領域に前記第２の液状材料を供給することを特徴とする塗布方法。
【請求項１２】
前記第１の液状材料と前記第２の液状材料とは、実質的に混ざり合わない材料で構成されている請求項１０または１１に記載の塗布方法。
【請求項１３】
前記塗布ヘッドを、前記吐出口の長手方向を移動方向に対して斜めとした状態で、前記被塗布基材に対して相対的に移動させる請求項１０ないし１２のいずれかに記載の塗布方法。
【請求項１４】
請求項１ないし９のいずれかに記載の塗布装置を用いて形成したことを特徴とする膜。
【請求項１５】
請求項１０ないし１３のいずれかに記載の塗布方法により形成したことを特徴とする膜。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の膜を備えることを特徴とする電子部品。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電子部品を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置、液状材料の塗布方法、膜、電子部品および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レジスト液等の各種液状材料を塗布する塗布方法の１つとして、スリットコート法が知られている。スリットコート法は、スリット状の液状材料吐出口を有する塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを、液状材料吐出口から一定量の液状材料を吐出させながら、被塗布基材に対して相対的に移動させることによって塗膜を形成する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
このスリットコート法は、スピンコート法等に比べて液状材料の消費量を少なく抑えることができ、また比較的薄い塗布厚で均一に塗布できるという利点を有している。
【０００３】
ところで、液状材料の塗布を製造工程に有するものとしては、液晶パネルのカラーフィルターや有機ＥＬ素子を構成する各種有機層等も挙げられる。カラーフィルターでは、有色層が、ＲＧＢに対応する３種類の液状材料をストライプ状に塗布することで形成される。また、有機ＥＬ素子を構成する各種有機層は、正孔輸送材料等、その機能を有する材料を含有する液状材料を画素に対応するパターンで塗布することによって形成される。
しかし、前述のスリットコート法は、これまで１種類の液状材料を面一に塗布する場合に限って使用されており、カラーフィルターの有色層や有機ＥＬ素子の各種有機層を形成する場合のように、所定のパターンで液状材料を塗布したり、複数の液状材料を所定の領域に塗り分ける方法としては、ほとんど開発がなされていないのが実情である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３９７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる液状材料の塗布装置および塗布方法を提供すること、また、これら装置および方法を用いて形成された膜、このような膜を備えた電子部品および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の塗布装置は、スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、前記第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する塗布装置であって、
前記流路の表面に、前記第２の液状材料よりも前記第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、
前記第１の液状材料よりも前記第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とが設けられていることを特徴とする。
これにより、複数の液状材料を、分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる。
【０００７】
本発明の塗布装置では、前記第１の領域と前記第２の領域とは、互いに隣接しているのが好ましい。
これにより、複数の液状材料をより容易に所定のパターンで塗り分けることができる。
本発明の塗布装置では、前記第１の領域および前記第２の領域は、前記吐出口に対してほぼ垂直方向に延在しているのが好ましい。
これにより、複数の液状材料をより容易に所定のパターンで塗り分けることができる。
【０００８】
本発明の塗布装置では、前記第１の領域および／または前記第２の領域は、その表面に親液性を調整する官能基を有しているのが好ましい。
これにより、複数の液状材料をより確実に所定のパターンで塗り分けることができる。
本発明の塗布装置では、前記官能基は、フッ化炭素基、炭化水素基、水酸基のいずれかであるのが好ましい。
これにより、第１の領域、第２の領域の親液性を容易に調整することができる。
【０００９】
本発明の塗布装置では、前記官能基は、シランカップリング剤、界面活性剤、無機材料のうち、少なくとも１種を用いて導入されたものであるのが好ましい。
これにより、第１の領域、第２の領域の親液性を容易に調整することができる。
本発明の塗布装置では、前記官能基は、プラズマ処理によって導入されたものであるのが好ましい。
これにより、第１の領域、第２の領域の親液性を容易に調整することができる。
【００１０】
本発明の塗布装置では、前記第１の領域に対する前記第１の液体の接触角θ１［°］は、θ１＜９０であるのが好ましい。
これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００１１】
本発明の塗布装置では、前記第２の領域に対する前記第２の液体の接触角θ２［°］は、θ２＜９０であるのが好ましい。
これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００１２】
本発明の塗布方法は、本発明の塗布装置を用いることを特徴とする。
これにより、複数の液状材料を、分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる。
本発明の塗布方法は、スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、前記第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する方法であって、
前記流路は、その表面に、前記第２の液状材料よりも前記第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、
前記第１の液状材料よりも前記第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とを有しており、
前記第１の領域に前記第１の液状材料を供給し、前記第２の領域に前記第２の液状材料を供給することを特徴とする。
これにより、複数の液状材料を、分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００１３】
本発明の塗布方法では、前記第１の液状材料と前記第２の液状材料とは、実質的に混ざり合わない材料で構成されているのが好ましい。
これにより、複数の液状材料をより確実に所定のパターンで塗り分けることができる。
本発明の塗布方法では、前記塗布ヘッドを、前記吐出口の長手方向を移動方向に対して斜めとした状態で、前記被塗布基材に対して相対的に移動させるのが好ましい。
これにより、第１の液状材料が塗布される領域および第２の液状材料が塗布される領域の幅を適宜調整することができる。
【００１４】
本発明の膜は、本発明の塗布装置を用いて形成したことを特徴とする。
これにより、異なる材料で構成されたパターンを有する均一な膜を効率よく提供することができる。
本発明の膜は、本発明の塗布方法により形成したことを特徴とする。
これにより、異なる材料で構成されたパターンを有する均一な膜を効率よく提供することができる。
【００１５】
本発明の電子部品は、本発明の膜を備えることを特徴とする。
これにより、生産性に優れ、かつ、信頼性に優れた電子部品を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
これにより、生産性に優れ、かつ、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の塗布装置、液状材料の塗布方法、膜、電子部品および電子機器の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の塗布装置について説明する。
図１は、本発明の塗布装置を示す斜視図、図２は、図１に示す塗布装置の塗布ヘッドに設けられた領域を示す平面図、図３、４は、塗布ヘッドの移動状態を示す模式図である。なお、以下の説明では、図１、２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００１７】
図１に示す塗布装置１は、塗布ヘッド２と、塗布ヘッド２に接続された複数の液状材料供給チューブ３と、液状材料が貯留される液状材料タンク（図示せず。）を有している。
塗布装置１は、塗布ヘッド２を被塗布基材４に対して相対的に移動させつつ、第１の液状材料と、第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布ヘッド２より吐出し、被塗布基材４の被塗布面に第１の液状材料と第２の液状材料とを所定のパターンで塗り分けるものである。
【００１８】
塗布ヘッド２は、スリット状の流路２３と、流路２３に連通する吐出口２４とを有している。
複数の液状材料供給チューブ３は、その一端が、塗布ヘッド２の上部に並列して接続されており、他端は対応する液状材料タンク（図示せず。）にそれぞれ接続されている。
流路２３は、対向する面２１と面２２とを有している。
【００１９】
面２１には、図２（ａ）に示すように、第１の領域２１１と第２の領域２１２とが交互に設けられており、第１の領域２１１と第２の領域２１２とは互いに隣接している。
また、面２１と対向する面２２には、図２（ｂ）に示すように、面２１の第１の領域２１１と対応する位置に第１の領域２２１が設けられ、面２１の第２の領域２１２と対応する位置に第２の領域２２２が設けられている。また、面２１と同様に、第１の領域２２１と第２の領域２２２とは互いに隣接している。
【００２０】
また、図２に示すように、第１の領域（第１の領域２１１および２２１）および第２の領域（第２の領域２１２および２２２）は、それぞれ液状材料吐出口２４に対してほぼ垂直方向に延在して形成されている。すなわち、第１の液状材料、第２の液状材料が搬送される方向に延在して形成されている。そして、前述の複数の液状材料供給チューブ３は、それぞれ各領域に対応するように接続されており、液状材料供給チューブ３によって、第１の領域には、第１の液状材料が供給され、第２の領域には、第１の液体材料とは異なる第２の液体材料が供給される。
【００２１】
第１の領域は、第２の液状材料よりも第１の液状材料との親液性が高い領域となっておいる。また、第２の領域は、第１の液状材料よりも第２の液状材料との親液性が高い領域となっている。これにより、第１の領域に供給された第１の液状材料は、第１の領域を選択的に搬送され、第２の領域に供給された第２の液状材料は、第２の領域を選択的に搬送される。その結果、供給された各液状材料は、流路２３内で確実に分離され、液状材料吐出口２４から吐出される。
【００２２】
このように、本発明の塗布装置は、スリット状の流路と、該流路に連通する吐出口とを有する塗布ヘッドを、被塗布基材に対して相対的に移動させつつ、少なくとも第１の液状材料と、第１の液状材料とは異なる第２の液状材料とを塗布する塗布装置であって、流路の表面に、第２の液状材料よりも第１の液状材料との親液性が高い第１の領域と、第１の液状材料よりも第２の液状材料との親液性が高い第２の領域とが設けられている点に特徴を有している。これにより、複数の液状材料を、分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をほぼ同時に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００２３】
これに対して、流路の表面に上述したような領域が存在しないと、別個に第１の液状材料と第２の液状材料とを塗布ヘッドに供給しても、塗布ヘッド内で第１の液状材料と第２の液状材料とが混ざってしまったり、第１の液状材料と第２の液状材料とが実質的に混ざらない場合であっても各液状材料の流路が蛇行してしまう等して、所望のパターンに塗り分けるのが困難となる。
【００２４】
第１の領域は、第１の領域に対する第１の液状材料の接触角θ１［°］が、θ１＜９０となるよう構成されるものであるのが好ましく、θ１≦４５となるよう構成されるものであるのがより好ましい。これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００２５】
また、第１の領域は、第１の領域に対する第２の液状材料の接触角θ３［°］が、９０≦θ３≦１８０となるよう構成されるものであるのが好ましく、１００≦θ３≦１８０となるよう構成されるものであるのがより好ましい。これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００２６】
第２の領域は、第２の領域に対する第２の液状材料の接触角θ２［°］が、θ２＜９０となるよう構成されるものであるのが好ましく、θ２≦４５となるよう構成されるものであるのがより好ましい。これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００２７】
また、第２の領域は、第２の領域に対する第１の液状材料の接触角θ４［°］が、９０≦θ４≦１８０となるよう構成されるものであるのが好ましく、１００≦θ４≦１８０となるよう構成されるものであるのがより好ましい。これにより、複数の液状材料を、より容易に分離した状態で吐出口より吐出することができ、その結果、複数の液状材料をより確実に所定のパターンに塗り分けることができる。
【００２８】
第１の領域および／または第２の領域の表面に、例えば、鏡面化、粗面化処理等を施したり、親液性を調整する官能基を導入する等の表面処理を施すことにより、複数の液状材料をより確実に所定のパターンで塗り分けることができる。
上述したような表面処理等は、例えば、所定のパターンのマスクを面２１、２２に形成して施される。これにより、露出した部位に表面処理が施され、また、必要に応じて同様の操作を繰り返し行うことで、第１の領域、第２の領域が形成される。
【００２９】
親液性を調整する官能基を導入する場合、このような官能基としては、第１の領域および第２の領域に供給する液状材料によって異なるが、例えば、フッ化炭素基、炭化水素基等の各種親油性官能基や、水酸基等の各種親水性官能基等が挙げられる。
官能基を導入する方法としては、例えば、シランカップリング剤、界面活性剤等の各種機能性高分子による表面処理、無機材料による表面処理、プラズマ処理等が挙げられる。これら処理方法は、１種類単独で使用してもよく、複数種を組み合わせて使用してもよい。
【００３０】
シランカップリング剤を用いてフッ化炭素基を導入する場合、例えば、表面に水酸基を有する面２１、２２に対して、シランカップリング剤として、例えば、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等を用いることにより導入することができる。
【００３１】
また、シランカップリング剤を用いて炭化水素基を導入する場合、例えば、表面に水酸基を有する面２１、２２に対して、シランカップリング剤として、例えば、アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基等を有するもの等を用いることにより導入することができる。
界面活性剤を用いてフッ化炭素基を導入する場合、例えば、各種フッ素系界面活性剤等の界面活性剤を吸着させることにより導入することができる。
また、界面活性剤を用いて炭化水素基を導入する場合、例えば、末端に炭化水素基を有する界面活性剤等を吸着させることにより導入することができる。
【００３２】
また、プラズマ処理によりフッ化炭素基を導入する場合、例えば、プラズマ処理装置内に、Ａｒ、ＣＦ４、Ｃ８Ｆ１８を、それぞれ５０〜３００ｓｃｃｍ（より具体的には約１００ｓｃｃｍ）、５０〜３００ｓｃｃｍ（より具体的には約１００ｓｃｃｍ）、２００〜５００ｓｃｃｍ（より具体的には約２５０ｓｃｃｍ）の流量で導入し、装置内を０．８Ｔｏｒｒの圧力に保ち、パワー３００〜６００Ｗ（より具体的には約４００Ｗ）にて１５〜６０分間（より具体的には約３０分間）プラズマ重合を行うことにより、フッ化炭素基を導入することができる。
【００３３】
また、プラズマ処理により炭化水素基を導入する場合、例えば、プラズマ処理装置内に、Ａｒ、ＣＨ４、Ｃ６Ｈ６を、それぞれ５０〜３００ｓｃｃｍ（より具体的には約１００ｓｃｃｍ）、５０〜３００ｓｃｃｍ（より具体的には約１００ｓｃｃｍ）、２００〜５００ｓｃｃｍ（より具体的には約２５０ｓｃｃｍ）の流量で導入し、装置内を１．０Ｔｏｒｒの圧力に保ち、パワー３００〜５００Ｗ（より具体的には約４００Ｗ）にて１５〜６０分間（より具体的には約３０分間）プラズマ重合を行うことにより、炭化水素基を導入することができる。
なお、上述したような方法において、処理時間や処理量等を適宜調整することにより、親液性の程度を制御することができる。
【００３４】
次に、以上説明したような塗布装置１を用いて、被塗布基材４に液状材料を塗布する方法の一例について説明する。
まず、第１の液状材料、第２の液状材料を、液状材料供給チューブ３を介して、それぞれ塗布ヘッド２の第１の領域、第２の領域に供給する。
液状材料吐出口２４から第１の液状材料、第２の液状材料を吐出させつつ、塗布ヘッド２を被塗布基材４に対して相対的に移動させる（図３、４中、矢印方向）。
【００３５】
以上のようにして、被塗布基材４の表面に第１の液状材料で構成された領域と第２の液状材料で構成された領域とが所定のパターンで配列した膜５（本発明の膜）が形成される。
本実施形態では、第１の液状材料、第２の液状材料が、液状材料吐出口２４から分離されて吐出されるので、それぞれが塗布ヘッド２の移動方向に沿って帯状に塗布され、塗り分けられる。また、この塗布方法は、スリットコート法によって液状材料を塗布するので、液状材料の消費量を少なく抑えることができ、また比較的薄い塗布厚で均一に塗布を行うことができる。
【００３６】
第１の領域（第１の領域２１１、２２１）に供給する第１の液状材料と、第２の領域（第２の領域２１２、２２２）に供給する第２の液状材料とは、実質的に混ざり合わない材料で構成されているのが好ましい。これにより、より確実に複数の液状材料を塗り分けることができる。なお、「実質的に混ざり合わない」とは、一方の液状材料１００ｇに対する他方の液状材料の溶解度が５ｇ以下のことをいう。好ましくは１ｇ以下のことをいう。
【００３７】
塗布ヘッド２は、図３に示すように、液状材料吐出口２４の長手方向を移動方向に対してほぼ垂直にした状態で、被塗布基材４に対して相対的に移動するものであってもよいし、図４に示すように、液状材料吐出口２４の長手方向を移動方向に対して斜めとした状態、すなわち、液状材料吐出口２４の長手方向と塗布ヘッド２の移動方向と角度θを９０°よりも小さくした状態で、被塗布基材４に対して相対的に移動するものであってもよい。後者のように、液状材料吐出口２４の長手方向と塗布ヘッド２の移動方向と角度θを調整することにより、第１の液状材料が塗布される領域および第２の液状材料が塗布される領域の幅（図中Ｗで表される幅）を適宜調整することができる。
また、膜５の塗布厚は、液状材料に含有させる溶質の濃度、塗布ヘッドの移動速度等によって制御することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、流路２３の表面に、第１の領域、第２の領域の２つの領域を有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、第１の領域、第２の領域とは異なる第３の領域の３つの領域を有していてもよいし、４つ以上の領域を有していてもよい。これにより、３種以上の液体材料を塗り分けることできる。また、例えば、第１の液状材料、第２の液状材料との親液性の低い第３の領域を、図１３に示すように第１の領域と第２の領域との間に設けることによって、２種の液状材料をより確実に塗り分けることができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、流路２３の面２１および面２２の両方に、第１の領域および第２の領域を有するものとして説明したが、どちらか一方の面に第１の領域および第２の領域を有するものであってもよい。
また、上記実施形態では、複数の第１の領域において、同一の組成の液状材料を供給するものとして説明したが、例えば、複数の第１の領域において、第１の領域との親液性がほぼ等しいものであれば、必ずしも同一の組成の液状材料を供給しなくてもよい。なお、第２の領域についても同様である。
【００４０】
＜電子部品＞
上述のようにして形成される膜５は、例えば、液晶表示パネルに用いるカラーフィルターや有機ＥＬ素子の正孔輸送層等の各種電子部品に適用することができる。
１．カラーフィルター
まず、本発明の塗布方法を用いて形成した膜を、液晶表示パネルに用いるカラーフィルターに適用した場合について説明する。
図５は、カラーフィルターの構成を示す平面図、図６は、図５に示すカラーフィルターの縦断面図、図７は、塗布ヘッドに設けられた領域を示す平面図である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００４１】
まず、カラーフィルター１０の構成について説明する。
図５、図６に示すカラーフィルター１０は、透明基板（被塗布基材）１０１と、透明基板１０１上に形成された有色層１０２およびブラックストライプ１０３を有している。
有色層１０２は、それぞれ帯状に形成された赤色層Ｒ、緑色層Ｇ、青色層Ｂよりなり、これら色層Ｒ、Ｇ、Ｂがこの順に並列されたストライプ状のパターンが、繰り返し形成されて構成されている。赤色層Ｒ、緑色層Ｇ、青色層Ｂは、それぞれ赤色素、緑色素または青色素を分散した樹脂等で構成されている。
【００４２】
ブラックストライプ１０３は、各色層Ｒ、Ｇ、Ｂを仕切る遮光層であり、遮光材料を分散した樹脂等で構成されている。
このようなカラーフィルター１０を形成するには、まず、各色層Ｒ、Ｇ、Ｂとブラックストライプ１０３を形成するための液状材料を用意する。
赤色層用液状材料、緑色層用液状材料、青色層用液状材料等の有色層形成用の液状材料（第１の液状材料）としては、例えば、それぞれ赤色素、緑色素または青色素と、樹脂等を、溶媒に溶解または分散させたものが使用される。溶媒としては、例えば、炭化水素系の有機溶媒等が使用される。
【００４３】
また、ブラックストライプ用液状材料（第２の液状材料）としては、例えば、遮光材料、樹脂、有色層形成用の液状材料に対して撥液性を示す材料等を、溶媒に溶解または分散させたものが使用される。溶媒としては、各色層用液状材料に対して相溶性の低いものを使用するのが好ましく、例えば、Ｃ８Ｆ１８等のフッ化炭素系溶媒等が使用される。
有色層形成用の液状材料（第１の液状材料）、ブラックストライプ用液状材料（第２の液状材料）が上述のような材料で構成されたものであると、有色層形成用の液状材料（第１の液状材料）とブラックストライプ用液状材料（第２の液状材料）とが、実質的に混ざり合わないものとすることができ、結果として、より確実に、第１の液体と第２の液体とを塗り分けることができる。
【００４４】
上述したようなカラーフィルター１０を製造するのに用いる塗布装置１の塗布ヘッド２は、図２に示すように、第１の領域（第１の領域２１１、２２１）と第２の領域（第２の領域２１２、２２２）とが交互に設けられた構成となっている。
第１の領域には、前記第１の液状材料（有色層形成用の液状材料）を供給し、第２の領域には、前記第２の液状材料（ブラックストライプ用液状材料）を供給する。
第１の領域の表面には、炭化水素基が、例えば前述したような方法により導入されている。このような炭化水素基を導入することにより、前記第１の液状材料（有色層形成用の液状材料）との親液性が前記第２の液状材料（ブラックストライプ用液状材料）との親液性よりも高いものとすることができる。
【００４５】
第２の領域の表面には、フッ化炭素基が、例えば前述したような方法により導入されている。このようなフッ化炭素基を導入することにより、前記第２の液状材料との親液性が前記第１の液状材料との親液性よりも高いものとすることができる。また、フッ化炭素基を導入することで、第１の液状材料に対して撥液性を示すため、第１の液状材料をより選択的に第１の領域に流すことができる。
【００４６】
このような塗布ヘッド２を用いて、前記第１の液状材料と前記第２の液状材料とを透明基板（被塗布基材）１０１の表面に、前述したような方法により塗布する。
塗布後、これら塗膜を乾燥、焼成することにより、図５、図６に示すようなカラーフィルター１０が得られる。
以上のように本発明によれば、カラーフィルターの有色層を形成するための液状材料とブラックストライプを形成するための液状材料とをほぼ同時に塗布することができる。また、液状材料の消費量を少なく抑えて、均一な膜厚で形成することができる。これらのことから、カラーフィルターの製造コストの低減、カラーフィルターの製造効率および特性の向上を図ることが可能である。
【００４７】
２．有機ＥＬ素子の正孔輸送層
次に、本発明の塗布方法を用いて形成した膜を、液有機ＥＬ素子の正孔輸送層に適用した場合について説明する。
図７は、正孔輸送層を示す平面図、図８は、図７に示す正孔輸送層を示す縦断面図、図１０は、塗布ヘッドに設けられた帯状領域を示す平面図、図９は、カラーフィルターの作製工程を説明するための図である。なお、以下の説明では、図９中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【００４８】
まず、正孔輸送層の構成について説明する。
図７、図８に示す正孔輸送層１１は、正極が形成された基材（被塗布基材）１２上に、有機ＥＬ素子の画素に対応するようにマトリックス状に形成されている。
正孔輸送層１１は、正極から注入された正孔を、当該正孔輸送層１１上に形成される発光層まで輸送する機能を有するものである。このような正孔輸送層１１を形成する正孔輸送材料としては、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等のＰＥＤＯＴ系化合物や、ポリアニリン(Ｐａｎｉ)等が挙げられる。中でも、ＰＥＤＯＴ系化合物は比較的親水性が高い正孔輸送材料であり、水系溶媒に容易に溶解するため、好適に用いることができる。
【００４９】
この正孔輸送層１１は、図７、図８に示すように、撥液性を有するバンク１３によってマトリックス状に仕切られている。
このような正孔輸送層１１を形成するには、まず、正孔輸送層１１を形成するための液状材料（第１の液状材料）と、バンク１３に撥液性を付与するための液状材料（第２の液状材料）とを用意する。
【００５０】
正孔輸送層形成用の液状材料（第１の液状材料）としては、正孔輸送材料を、水系溶媒に溶解または分散させたものが使用される。
撥液層用液状材料（第２の液状材料）としては、撥液剤等を、溶媒に溶解または分散させたものが使用される。溶媒としては、正孔輸送層形成用の液状材料に対して相溶性の低いものを使用するのが好ましく、例えば、フロリナート等のフッ化炭素系溶媒等が挙げられる。また、撥液剤としては、用いる溶媒に対して相溶性の高いものを使用するのが好ましく、例えば、フッ素系のシランカップリング剤等が挙げられる。
【００５１】
正孔輸送層形成用の液状材料（第１の液状材料）、撥液性付与用の液状材料（第２の液状材料）が上述のような材料で構成されたものであると、正孔輸送層形成用の液状材料（第１の液状材料）と撥液性付与用の液状材料（第２の液状材料）とが、実質的に混ざり合わないものとすることができ、結果として、より確実に、第１の液体と第２の液体とを塗り分けることができる。
【００５２】
上述したような正孔輸送層を形成するのに用いる塗布装置１の塗布ヘッド２は、図２に示すように、第１の領域（第１の領域２１１、２２１）と第２の領域（第２の領域２１２、２２２）とが交互に設けられた構成となっている。
第１の領域には、前記第１の液状材料（正孔輸送層形成用の液状材料）を供給し、第２の領域には、前記第２の液状材料（撥液性付与用の液状材料）を供給する。
第１の領域の表面には、水酸基が前述したような方法により導入されている。このような水酸基基を導入することにより、前記第１の液状材料（正孔輸送層形成用の液状材料）との親液性が前記第２の液状材料（撥液性付与用の液状材料）との親液性よりも高いものとすることができる。
【００５３】
第２の領域の表面には、フッ化炭素基が前述したような方法により導入されている。このようなフッ化炭素基を導入することにより、前記第２の液状材料との親液性が前記第１の液状材料との親液性よりも高いものとすることができる。また、フッ化炭素基を導入することで、第１の液状材料に対して撥液性を示すため、第１の液状材料はより選択的に第１の領域を搬送される。
このような構成の塗布ヘッド２を、その液体吐出口２４が基材１２表面と対向するように設置する。
【００５４】
次に、撥液性付与用の液状材料（第２の液状材料）のみを第２の領域に供給しながら、基材１２または塗布ヘッド２を一定方向に移動させる。塗布ヘッド２では、第２の液状材料は、第２の領域を選択的に流れ、液状材料吐出口２４の第２の領域に対応する部分から第２の液状材料が吐出され、バンク１３上の図９に示す領域１３１に、第２の液状材料が塗布される。
【００５５】
次に、正孔輸送層形成用の液状材料（第１の液状材料）、撥液性付与用の液状材料（第２の液状材料）をそれぞれ第１の領域、第２の領域に供給しつつ、基材１２または塗布ヘッド２を、領域１３１の延在方向に対して直交する方向に移動させる。塗布ヘッド２では、第１の液状材料が第１の領域を選択的に流れ、第２の液状材料が第２の領域を選択的に流れ、その結果、液状材料吐出口２４から分離して吐出される。吐出された第１の液状材料と第２の液状材料は、前述した領域１３１と直交する方向に塗布される。このとき、第１の液状材料は、前工程で第２の液状材料が塗布された領域１３１上では、その撥液作用によってはじかれ、領域１３１と本工程で第２の液状材料が塗布された領域に囲まれた領域、すなわちマトリックス状の領域に付着する。
【００５６】
この後、これら塗膜を乾燥、焼成することにより、図８、図９に示すマトリックス状の正孔輸送層１１が形成される。
以上のように本発明によれば、正孔輸送層１１を形成するための液状材料と、撥液性を付与するための液状材料とをほぼ同時に塗布することができる。また、正孔輸送層１１を、液状材料の消費量を少なく抑えて、均一な膜厚で形成することができる。これらのことから、有機ＥＬ素子の製造コストの低減、製造効率および特性の向上を図ることが可能である。
【００５７】
なお、正孔輸送層１１上に、さらに発光層等の各種有機層を形成する場合にも、本発明の塗布方法を使用するようにしてもよい。この場合には、第１の領域に、各種有機層を形成するための液状材料に対して親和性を大きい官能基を導入し、この第１の領域に、有機層を形成するための液状材料を供給しながら、塗布ヘッドを基材１２に対して相対的に移動させればよい。
また、上記説明では、２回の塗布工程を有するものとして説明したが、例えば、はじめから正孔輸送層形成用の液状材料と撥液性付与用の液状材料を塗布ヘッドに供給し、正孔輸送層を形成すべき部位にのみ塗布するように制御することによって、正孔輸送層を形成するものであってもよい。
【００５８】
＜電子機器＞
本発明の電子部品は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図１０は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【００５９】
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が前述のカラーフィルター（電子部品）１０を備えている。
図１１は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、液晶パネルを表示部に備えている。この液晶パネルが前述のカラーフィルター（電子部品）１０を備えている。
【００６０】
図１２は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、前述のカラーフィルター１０を備える液晶パネルが表示部に設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
【００６１】
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が液晶パネルに表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００６２】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００６３】
なお、本発明の電子機器は、図１０のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図１１携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビやビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【００６４】
以上、本発明の塗布装置、塗布方法、膜、電子部品および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の塗布装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、塗布ヘッドを被塗布基材に対して垂直に立てて塗布する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、塗布ヘッドを被塗布基材に対して所定角度傾斜させて塗布してもよい。
【００６５】
また、本発明の液状材料の塗布方法は、任意の目的の工程が１または２以上追加されてもよい。
また、前述した実施形態では、本発明の膜をカラーフィルターや正孔輸送層に適用した場合について説明したが、これ以外のものであってもよく、例えば、プラズマディスプレイの蛍光体用膜、回路基板用配線用膜等に適用することができる。
さらに、本発明の電子部品および電子機器では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の塗布装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す塗布装置が備える塗布ヘッドに設けられた領域を示す平面図である。
【図３】塗布ヘッドの移動状態の一例を示す模式図である。
【図４】塗布ヘッドの移動状態の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の液状材料の塗布方法によって作製されるカラーフィルターを示す平面図である。
【図６】図５に示すカラーフィルターの縦断面図である。
【図７】本発明の液状材料の塗布方法によって形成される正孔輸送層を示す平面図である。
【図８】図７に示す正孔輸送層の縦断面図である。
【図９】正孔輸送層の形成工程を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１３】塗布装置が備える塗布ヘッドに設けられた領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１……塗布装置、２……塗布ヘッド  ２１、２２……面  ２１１、２２１……第１の領域  ２１２、２２２……第２の領域  ２３……流路  ２４……液状材料吐出口  ３……液状材料供給チューブ  ４……被塗布基材  ５……膜  １０……カラーフィルター  １０１……透明基板（被塗布基材）  １０２……有色層  １０３……ブラックストライプ  １１……正孔輸送層  １２……基材（被塗布基材）  １３……バンク  １３１……領域  Ｒ……赤色層  Ｇ……緑色層  Ｂ……青色層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……回路基板  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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