(57)【要約】【課題】  容易にバンクの厚みをほぼ均一に形成することができるパターン膜形成基板、パターン膜形成基板の製造方法、並びに電気光学装置及び電子機器を提供する。【解決手段】  本発明のカラーフィルタ形成基板１の製造方法は、基板２上の略全領域に、バンク３の材料となる液状材料を塗布して、ほぼ均一なバンク層を形成するバンク層形成工程（図３（ａ））と、バンク層３ａが形成された領域のうち、不要となる領域に向けて、バンク層３ａを溶解させる溶媒８を吐出して、バンク３を形成する溶媒吐出工程（図３（ｂ））と、バンク３を乾燥する乾燥工程（図３（ｃ））とを有する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された色要素を区画するバンクが形成されたパターン膜形成基板の製造方法であって、
前記基板上の略全領域に、前記バンクの材料となる液状材料を塗布して、ほぼ均一なバンク層を形成するバンク層形成工程と、
前記バンク層が形成された領域のうち、不要となる領域に向けて、前記バンク層を溶解させる溶媒を吐出して、前記バンクを形成する溶媒吐出工程と、
前記バンクを乾燥する乾燥工程と、を有することを特徴とするパターン膜形成基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン膜形成基板の製造方法であって、
前記乾燥工程の後に、形成された前記バンクによって区画された領域内に、色要素の材料となる液状の材料を吐出する色要素吐出工程と、
前記色要素吐出工程の後に、液状の前記色要素を乾燥させて固化する乾燥工程と、を有することを特徴とするパターン膜形成基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１また２に記載のパターン膜形成基板の製造方法により製造されたことを特徴とするパターン膜形成基板。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン膜形成基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置が搭載された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、パターン膜形成基板、パターン膜形成基板の製造方法、並びに電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン膜形成基板としてのカラーフィルタ形成基板は、複数の色要素と各色要素を区画するバンクで構成されている。バンクの製造方法としては、フォトリソグラフィ法やインクジェット法を用いた製造方法が知られている。フォトリソグラフィ法では、基板面にバンク材料を被膜し、被膜されたバンク材料の表面にレジストを塗布する。その後、露光によりバンクパターンに現像し、バンクパターンに応じてエッチングすることによりバンクを形成するものが知られている（例えば、特許文献１）。また、インクジェット法では、基板の表面に撥液等の表面処理を施し、基板に向けてバンク材料となる液状材料を吐出して、基板に液滴をバンクパターン形状に付着させてバンクを形成する方法が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７９０６４号公報
【特許文献２】特開２００４−６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のフォトリソグラフィ法は、大掛かりな設備と複雑な工程を必要とする。また、上記のインクジェット法では、表面処理のばらつきや吐出量のばらつきによりバンクの膜厚がばらつき、バンクによって区画された領域に色要素を吐出したときに、隣接する別の色要素と接触し混色が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであって、容易にバンクの厚みをほぼ均一に形成することができるパターン膜形成基板、パターン膜形成基板の製造方法、並びに電気光学装置及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】
上記課題を解決するために、本発明では、基板上に形成された色要素を区画するバンクが形成されたパターン膜形成基板の製造方法であって、基板上の略全領域に、バンクの材料となる液状材料を塗布して、ほぼ均一なバンク層を形成するバンク層形成工程と、バンク層が形成された領域のうち、不要となる領域に向けて、バンク層を溶解させる溶媒を吐出して、バンクを形成する溶媒吐出工程と、バンクを乾燥する乾燥工程とを有することを要旨とする。
【０００７】
これによれば、バンク層形成工程により、基板上にバンク層が形成される。バンク層は、例えば、スピンコート法等により、基板のほぼ全領域に均一の層が形成される。溶媒吐出工程では、基板上に形成されたバンク層のうち、バンク領域として必要とされる領域以外の領域に向けて溶媒が吐出される。溶媒が吐出されたバンク層の領域は溶解され、溶媒が吐出されない領域のバンク層のみが残り、乾燥工程を経てバンクが形成される。従って、ほぼ均一のバンク層を形成した後に、不要の領域に溶媒を吐出することにより不要な領域を溶解するので、容易にほぼ均一な膜厚を有するバンクを形成することができる。
【０００８】
本発明のパターン膜形成基板の製造方法では、乾燥工程の後に、形成されたバンクによって区画された領域内に、色要素の材料となる液状の材料を吐出する色要素吐出工程と、色要素吐出工程の後に、液状の色要素を乾燥させて固化する乾燥工程とを有してもよい。
【０００９】
これによれば、バンクによって区画された各領域内に色要素が吐出されるとき、バンクの膜厚は、ばらつきがなく、ほぼ均一に形成されているので、隣接する色要素同士の接触が低減され、混色のない色要素を形成することができる。
【００１０】
本発明のパターン膜形成基板は、上記のパターン膜形成基板の製造方法により製造されたことを要旨とする。
【００１１】
これによれば、色要素の混色が低減されたパターン膜形成基板を提供することができる。
【００１２】
本発明の電気光学装置は、上記のパターン膜形成基板を備えたことを要旨とする。
【００１３】
これによれば、品質の良い電気光学装置を提供することができる。
【００１４】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置が搭載されたことを要旨とする。
【００１５】
これによれば、品質の良い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、本発明を具体化した第１及び第２実施形態について図面に従って説明する。
【００１７】
[第１実施形態]
（パターン膜形成基板の構成）
まず、パターン膜形成基板の構成について説明する。図１は、パターン膜形成基板としてのカラーフィルタ形成基板を示す断面図である。
【００１８】
図１において、カラーフィルタ形成基板１は、透明性を有する基板２と、基板２上に形成されたバンク３と、バンク３によって区画された領域内に形成された色要素としてのカラーフィルタ層４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、バンク３とカラーフィルタ層４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の上に形成された保護膜５で構成されている。基板２の材料は、例えば、ガラス、石英等が用いられる。バンク３の材料としては、アクリル樹脂やポリイミド樹脂が用いられる。
【００１９】
（パターン膜形成基板の製造方法）
次に、パターン膜形成基板の製造方法について説明する。まず、製造方法に用いる吐出ヘッドについて説明する。図２は、吐出ヘッドの構成を示し、図２（ａ）は、一部破断した斜視図であり、同図（ｂ）は、要部断面図である。
【００２０】
図２において、吐出ヘッド１１０は、振動板１１４と、ノズルプレート１１５を備えている。振動板１１４とノズルプレート１１５との間には、液溜まり１１６が配置され、孔１１８を介して供給される機能液が常に充填されるようになっている。また、振動板１１４と、ノズルプレート１１５との間には、複数の隔壁１１２が位置している。そして、振動板１１４と、ノズルプレート１１５と、一対の隔壁１１２とによって囲まれた部分がキャビティ１１１である。キャビティ１１１は、ノズル１２０に対応して設けられているため、キャビティ１１１の数とノズル１２０の数とは同じである。キャビティ１１１には、一対の隔壁１１２間に位置する供給口１１７を介して、液溜まり１１６から機能液が供給される。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、振動板１１４上には、それぞれのキャビティ１１１に対応して振動子１１３が取り付けられている。振動子１１３は、ピエゾ素子１１３ｃと、ピエゾ素子１１３ｃを挟む一対の電極１１３ａ、１１３ｂを有する。この一対の電極１１３ａ、１１３ｂに駆動電圧を与えることで、対応するノズル１２０から機能液が液滴１２１となって吐出される。ノズル１２０の周辺部には、液滴１２１の飛行曲がりやノズル１２０の孔詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層１１９が設けられている。なお、機能液を吐出させるために、振動子１１３の代わりに電気熱変換素子を用いてもよく、電気熱変換素子による材料液の熱膨張を利用して、材料液を吐出することができる。
【００２２】
次に、パターン膜形成基板の製造方法について説明する。図３は、パターン膜形成基板としてのカラーフィルタ形成基板の製造方法を示す工程図である。
【００２３】
図３（ａ）のバンク層形成工程では、基板２の上の略全領域に、バンクの材料を塗布してバンク層３ａを形成する。バンク層３ａの形成は、バンク材料をスピンコート法により被膜し、その後、乾燥することにより形成される。本実施形態のバンク層３ａは、アクリル樹脂を用いた。
【００２４】
図３（ｂ）の溶媒吐出工程では、吐出ヘッド１１０からバンク層３ａの不要となる領域に向けて、溶媒８を液滴１２１として吐出し、バンク層３ａの表面に付着させる。溶媒８は、ＢＣＴＡＣ（ブチルカルビールアセテート）/ジエチレングリコールメチルエチルエーテル＝６０/４０（ｗｔ％）が用いられる。このとき、所望する領域にバンク３が形成されるように、吐出位置及び吐出量を調整して吐出される。バンク層３ａは、溶媒８によって溶解され、３図（ｃ）に示すように、バンク３が形成される。
【００２５】
図３（ｃ）の第１乾燥工程では、バンク３が形成された基板２を乾燥する。乾燥は、例えば、２００℃程度で加熱乾燥、または、減圧させて１００℃程度の加熱乾燥させてもよい。
【００２６】
図３（ｄ）の色要素吐出工程では、バンク３によって区画された領域内に、色要素としてのカラーフィルタ層４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の液状材料４ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を液滴１２１として吐出する。
【００２７】
図３（ｅ）の第２乾燥工程では、液状材料４ａ（Ｒ），４ａ（Ｇ），４ａ（Ｂ）を所定の温度で所定時間の加熱処理を実行する。加熱処理により、固化したカラーフィルタ層４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が形成される。
【００２８】
図３（ｆ）の保護膜形成工程では、カラーフィルタ層４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とバンク３の上に保護膜５を形成させる。保護膜５の形成方法は、例えば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法またはインクジェット法等といった適宜の手法により形成される。
【００２９】
以上、上記の工程を経て、カラーフィルタ形成基板１が形成される。
【００３０】
（電気光学装置の構成）
次に、電気光学装置の構成について説明する。図４は、電気光学装置としての液晶表示パネルの構成を示した断面図である。
【００３１】
図４において、液晶表示パネル１０は、カラーフィルタ形成基板１と、素子電極１４等が形成された素子基板１１等で構成され、両基板１，１１は、シール材１６で貼り合わされている。そして、シール材１６によって規制された間隔には、液晶１７が封入されている。カラーフィルタ形成基板１の保護膜５の上には、対向電極１２が形成され、対向電極１２の上には配向膜１３が形成されている。素子基板１１の上には素子電極１４が形成され、素子電極１４の上には配向膜１５が形成されている。また、両基板１，１１の液晶１７と接する面の反対面には、それぞれに偏光板１８が備えられている。
【００３２】
（電子機器の構成）
次に、電子機器の構成について説明する。図５は、電子機器としての携帯端末の構成を示す斜視図である。図５において、携帯端末２０の表示部に、液晶表示パネル１０が搭載されている。
【００３３】
従って、上記の第１実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００３４】
（１）基板２の上の略全領域に均一に形成されたバンク層３ａの不要な領域に向けて、溶媒８を付着させることにより、付着された領域が溶解され、所望する領域にバンク３が形成される。従って、形成されたバンク３の膜厚のばらつきが抑えられ、バンク３によって区画された領域に色要素としてのカラーフィルタ層の液状材料４ａ（Ｒ），４ａ（Ｇ），４ａ（Ｂ）を吐出したときに、隣接する別の色要素との接触を防止し、混色等の不具合を低減させることができる。
【００３５】
（２）バンク３の形成は、インクジェット法により形成されるので、フォトリソグラフィ法に比べ、設備費用の削減や加工工程の簡略化を行うことができる。
【００３６】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態について説明する。
【００３７】
（パターン膜形成基板の構成）
まず、パターン膜形成基板の構成について説明する。図６は、パターン膜形成基板としての有機ＥＬ形成基板を示す断面図である。
【００３８】
図６に示すように、有機ＥＬ形成基板３０は、基板３１の上に形成された駆動用ＴＦＴ素子３３等の回路部７０と、回路部７０の上に形成された有機ＥＬ素子等で構成されている。
【００３９】
基板３１は、透明性を有したものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂（プラスチック、プラスチックフィルム）等が挙げられ、本実施形態では、ガラスを用いている。
【００４０】
次に、回路部７０の構成について説明する。基板３１の表面にＳｉＯ2を主体とする下地保護膜３２が形成され、その上に駆動用ＴＦＴ素子３３が形成されている。駆動用ＴＦＴ素子３３の表面には、ＳｉＯ2またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層３４が形成されている。ゲート絶縁層３４の上には、ＳｉＯ2を主体とする第１層間絶縁層３５が形成されている。
【００４１】
第１層間絶縁層３５の上は、例えば、アクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層３６によって覆われている。なお、第２層間絶縁層３６は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮ等を用いることもできる。
【００４２】
第２層間絶縁層３６の上には、ＩＴＯからなる画素電極３７が形成され、画素電極３７は、配線３９を介して駆動用ＴＦＴ素子３３に接続されている。また、第２層間絶縁層３６の表面には、各有機ＥＬ素子の領域に対応して、ＳｉＯ2を主体とする隔壁３８が形成されている。
【００４３】
次に、有機ＥＬ素子の構成について説明する。有機ＥＬ素子は、陽極として機能する画素電極３７と、隔壁３８の上に形成されたバンク４０と、バンク４０によって区画された領域内に、画素電極３７からの正孔を注入／輸送する正孔注入層４１と、有機ＥＬ物質からなる色要素としての発光層４２と、発光層４２の上に形成された電子注入層４３と、電子注入層４３の上に形成された共通陰極４４とが順に形成されたことによって構成されている。電子注入層４３は、共通陰極４４から発光層４２への電子注入効率を高める機能を有するものである。
【００４４】
このように構成された有機ＥＬ素子は、正孔注入層４１から注入された正孔と、共通陰極４４から送られてきた電子とが発光層４２で結合することにより発光するようになっている。
【００４５】
バンク４０の材料としては、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂が用いられる。正孔注入層４１の材料としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（３，４-ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸）等が用いられ、発光層４２の材料としては、ＰＦ（ポリフルオレン誘導体）、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン誘導体）、ＰＰ（ポリフェニレン誘導体）等が用いられている。電子注入層４３の材料としては、金属錯体系、オキサジアゾール（ＦＢＤ）、トリアゾール（ＴＡＺ）系化合物等が用いられる。また、共通陰極４４は、導電性材料が用いられる。導電性材料として、導電性高分子材料、例えば、エチレンジオキシチオフェンを含む高分子化合物を用いることができる。
【００４６】
（パターン膜形成基板の製造方法）
次に、パターン膜形成基板の製造方法について説明する。図７は、パターン膜形成基板としての有機ＥＬ形成基板の製造方法を示す工程図である。なお、製造方法に用いる吐出ヘッドについては、第１実施形態と同じなので説明を省略する（図２参照）。
【００４７】
図７（ａ）のバンク層形成工程では、基板３１の回路部７０の上に形成された画素電極３７と隔壁３８の上の略全領域に、バンクの材料を塗布してバンク層４０ａを形成する。バンク層４０ａの形成は、バンクの材料をスピンコート法により被膜し、その後、乾燥することにより形成される。本実施形態のバンク層４０ａの材料は、ポリイミド樹脂を用いた。
【００４８】
図７（ｂ）の溶媒吐出工程では、吐出ヘッド１１０からバンク層４０ａの不要となる領域に向けて、溶媒５０を液滴１２１として吐出し、バンク層４０ａの表面に付着させる。溶媒５０は、ＢＣＴＡＣ（ブチルカルビールアセテート）/ＮＭＰ＝６０/４０（ｗｔ％）が用いられる。このとき、所望する領域にバンク４０が形成されるように、吐出位置及び吐出量を調整して吐出される。バンク層４０ａ、溶媒５０によって溶解され、７図（ｃ）に示すように、バンク４０が形成される。
【００４９】
図７（ｃ）の第１乾燥工程では、バンク４０が形成された基板３１を乾燥する。乾燥は、例えば、２００℃程度で加熱乾燥、または、減圧させて１００℃程度の加熱乾燥させてもよい。
【００５０】
図７（ｄ）の色要素吐出工程では、形成されたバンク４０によって区画された領域内に正孔注入層４１を形成する。正孔注入層４１は、インクジェット法によって塗布され、その後、熱処理を行って固化した正孔注入層４１が形成される。そして、バンク４０に区画された領域内で、正孔注入層４１の上に、色要素としての発光層４２を形成する。発光層４２は、インクジェット法によって塗布され、その後、熱処理を行って固化した発光層４２が形成される。
【００５１】
図７（ｅ）では、発光層４２およびバンク４０を覆うように電子注入層４３を形成する。電子注入層４３の形成は、電子注入層材料をスピンコート法により形成し、その後乾燥して成膜される。そして、電子注入層４３の表面に共通陰極４４を形成する。共通陰極４４の形成は、共通陰極材料をスピンコート法により形成し、その後乾燥して成膜される。
【００５２】
上記の工程を経て、有機ＥＬ形成基板３０が形成される。
【００５３】
（電気光学装置の構成）
次に、電気光学装置の構成について説明する。図８は、電気光学装置としての有機ＥＬ装置の構成を示した断面図である。
【００５４】
図８において、有機ＥＬ装置６０は、有機ＥＬ形成基板３０と封止基板６１で構成され、両基板３０，６１は封止樹脂６２によって貼り合わされている。有機ＥＬ形成基板３０、封止基板６１および封止樹脂６２で囲まれた領域には、封止基板６１の内面に水分や酸素を吸収するゲッター剤６３が貼着されている。また、その空間部は窒素ガスが充填されて窒素ガス充填層６４となっている。このように構成することにより、有機ＥＬ装置６０内部への水分や酸素の浸透を抑制している。
【００５５】
（電子機器の構成）
次に、電子機器の構成について説明する。図５は、電子機器としての携帯端末の構成を示す斜視図である。図５において、携帯端末２０の表示部に、有機ＥＬ装置６０が搭載されている。
【００５６】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下に示す効果がある。
【００５７】
（１）基板３１の画素電極３７と隔壁３８の上の略全領域に均一に形成されたバンク層４０ａの不要な領域に向けて、溶媒５０を付着させることにより、付着された領域が溶解され、所望する領域にバンク４０が形成される。従って、形成されたバンク４０の膜厚のばらつきが抑えられ、バンク４０によって区画された領域に色要素としての発光層４２の液状材料を吐出したときに、隣接する色要素との接触を防止し、混色等の不具合を低減させることができる。
【００５８】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００５９】
（変形例１）第１実施形態において、バンク層３ａには、アクリル樹脂を用いたが、これに限定されず、例えば、ポリイミド樹脂を用いてもよい。この場合、溶媒８として、ＢＣＴＡＣ（ブチルカルビールアセテート）/ＮＭＰ＝６０/４０（ｗｔ％）を用いる。このようにしても、バンク層３ａは、溶媒８によって溶解され、膜厚がほぼ均一のバンク３を形成することができる。
【００６０】
（変形例２）第２実施形態において、バンク層４０ａには、ポリイミド樹脂を用いたが、これに限定されず、例えば、アクリル樹脂を用いてもよい。この場合、溶媒５０としてＢＣＴＡＣ（ブチルカルビールアセテート）/ジエチレングリコールメチルエチルエーテル＝６０/４０（ｗｔ％）を用いる。このようにしても、バンク層４０ａは、溶媒５０によって溶解され、膜厚がほぼ均一のバンク４０を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態におけるカラーフィルタ形成基板を示す断面図。
【図２】吐出ヘッドの構成を示し、（ａ）は一部破断した斜視図、（ｂ）は要部断面図。
【図３】第１実施形態におけるカラーフィルタ形成基板の製造方法を示す工程図。
【図４】第１実施形態における液晶表示パネルの構成を示した断面図。
【図５】携帯端末を示す斜視図。
【図６】第２実施形態における有機ＥＬ形成基板を示す断面図。
【図７】第２実施形態における有機ＥＬ形成基板の製造方法を示す工程図。
【図８】第２実施形態における有機ＥＬ装置の構成を示した断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…パターン形成基板としてのカラーフィルタ形成基板、２，３１…基板、３，４０…バンク、３ａ…バンク層、４…色要素としてのカラーフィルタ層、４ａ…カラーフィルタの液状材料、５…保護膜、８，５０…溶媒、１０…電気光学装置としての液晶表示パネル、２０…電子機器としての携帯端末、３０…パターン形成基板としての有機ＥＬ形成基板、３７…画素電極、３８…隔壁、４０ａ…バンク層、４１…正孔注入層、４２…色要素としての発光層、４３…電子注入層、４４…共通陰極、６０…電気光学装置としての有機ＥＬ装置、１１０…吐出ヘッド、１２１…液滴。
【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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