(57)【要約】【課題】色ぬけ、色むらがないカラーフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】カラーフィルターの製造方法は、誘電体である基板１０の第１表面１１に画素領域１５を区画する上部電極２０を形成する工程と、上部電極２０と、画素領域１５に向かい合う領域の第１表面１１に向かい合う第２表面１２に接する下部電極４０と、に極性が異なる電圧を印加した状態で、上部電極２０と画素領域１５の一部を含む範囲にインクを吐出する工程と、インクを乾燥させてカラーフィルター層３０を形成する工程と、を有する。電圧を印加することで、上部電極２０と画素領域１５の表面にエレクトロウェッティング現象を発現させて濡れ性を高める。このことによって、インクを画素領域１５全体に均一に広げ、色ぬけ・色むらがないカラーフィルター層３０を形成できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１表面に画素領域を区画する上部電極を形成する工程と、
前記上部電極と、前記画素領域に向かい合う領域の前記第１表面に向かい合う第２表面に接する下部電極と、に極性が異なる電圧を印加した状態で、
前記上部電極と前記画素領域の一部を含む範囲にインクを吐出する工程と、
インクを乾燥させてカラーフィルター層を形成する工程と、
を有することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法において、
前記第２表面に、前記下部電極を形成する工程を有し、
前記下部電極が光透過性を有することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項３】
基板の第１表面に下部電極を形成する工程と、
前記第１表面及び前記下部電極を覆う光透過性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の前記第１表面と接する面とは逆側の表面に、画素領域を区画する上部電極を形成する工程と、
前記下部電極と前記上部電極とに、極性が異なる電圧を印加した状態で、
前記上部電極と前記画素領域の一部を含む範囲にインクを吐出する工程と、
インクを乾燥させてカラーフィルター層を形成する工程と、
を有することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項４】
基板の表面に画素領域を区画する上部電極と、
エレクトロウェッティング現象を利用し前記画素領域に配置されるカラーフィルター層と、
を有することを特徴とするカラーフィルター。
【請求項５】
請求項４に記載のカラーフィルターにおいて、
前記上部電極と、
前記基板の前記上部電極が形成される表面とは逆側の表面に、前記画素領域と向かい合うように配置される光透過性を有する下部電極と、
を有することを特徴とするカラーフィルター。
【請求項６】
基板の第１表面に設けられる光透過性を有する絶縁層と、
前記第１表面と前記絶縁層との界面に設けられる下部電極と、
前記絶縁層の前記第１表面と接する面とは逆側の表面に設けられ画素領域を区画する上部電極と、
エレクトロウェッティング現象を利用し前記画素領域に配置されるカラーフィルター層と、
を有することを特徴とするカラーフィルター。
【請求項７】
基板の第１表面に区画される画素領域にインクを吐出する吐出手段と、
被吐出媒体の基板を支持するステージと、
前記吐出手段をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動軸と、
前記ステージをＹ軸方向に移動させるＹ軸方向ガイド軸と、
前記画素領域を区画する上部電極と前記基板の第１表面に向かい合う第２表面に配置される下部電極とに電圧を印加する電圧供給手段と、
前記画素領域に吐出されたインクを乾燥させる乾燥手段と、
を備えることを特徴とするカラーフィルター製造装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の製造方法、または請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のカラーフィルターを備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を備え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、カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、カラーフィルター製造装置、電気光学装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明基板の一方の表面に設けられた画素領域と、この画素領域を区画する遮光性スペーサーとから構成されるカラーフィルターにおいて、透明基板の画素領域と遮光性スペーサーとが濡れ性可変層上に形成されているカラーフィルター、およびその製造方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９１７２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１や特許文献２では、濡れ性可変層を設け、この濡れ性可変層の上面にカラーフィルター層および遮光性スペーサーを形成している。濡れ性可変層は、酸化チタン（ＴｉＯ2）等の光触媒とバインダーと溶剤とからなる光触媒含有層であって、透明基板上に塗布される。ここで、カラーフィルター層は、光触媒含有層上に形成されるため、カラーフィルター層の色味の調整範囲が制限されてしまうという課題がある。
【０００５】
また、（１）光触媒含有層の塗布には、スピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート等の成膜方法が用いられる。よって、このような成膜工程、製造設備が必要となる。さらに、（２）光触媒含有層の塗布後、加水分解、重縮合反応等によりバインダーに光触媒を強固に固定する工程が必要になる。（３）濡れ性を変化させるために光触媒含有層に紫外線を含む照射エネルギーを用いるが、光の波長や光の照射量を親インク性を持たせるために適切な選択が要求される。このように、特殊な材料や難易度が高いプロセス、製造設備を用いなければならないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るカラーフィルターの製造方法は、基板の第１表面に画素領域を区画する上部電極を形成する工程と、前記上部電極と、前記画素領域に向かい合う領域の前記第１表面に向かい合う第２表面に接する下部電極と、に極性が異なる電圧を印加した状態で、前記上部電極と前記画素領域の一部を含む範囲にインクを吐出する工程と、インクを乾燥させてカラーフィルター層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
基板表面にインクを吐出させる場合、インクをはじいてしまい、画素領域に均一なカラーフィルター層を形成することは困難である。本適用例によれば、基板を挟んで上部電極と下部電極に電圧を印加させることによって、基板が誘電体であることから画素領域には電荷が発生する。その状態で上部電極と画素領域にかけてインクを吐出すると、エレクトロウェッティング現象により、インクと画素領域の基板表面との親和性が高まり（つまり、濡れ性が高くなる）、画素領域に均一に広がって、色抜けや色むらのないカラーフィルター層を形成することができる。
【０００９】
従って、前述した従来技術にように、光触媒含有層の塗布によって濡れ性可変層を形成し濡れ性を改善する方法にくらべ、光触媒含有層を必要とせずに画素領域表面の濡れ性を向上させることが可能で、当然、光含有層塗布工程、エネルギー照射工程が不要となり、特殊な材料や難易度が高いプロセス、それらの製造設備を用いることなく、所望の色味のカラーフィルター層を形成できる。
【００１０】
また、上部電極と下部電極共に電圧を印加した状態でインクを乾燥させることによって、インクが均一に広がった状態のままで固化させるため、均一なカラーフィルター層を形成することができる。
【００１１】
なお、上部電極を遮光部とすれば、一般に呼称されるブラックマトリックスを改めて形成する必要がなくなるという効果がある。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係るカラーフィルターの製造方法は、前記第２表面に、前記下部電極を形成する工程を有し、前記下部電極が光透過性を有することが好ましい。
このようにすれば、光透過性が優れたカラーフィルター層を実現することができる。
【００１３】
［適用例３］本適用例に係るカラーフィルターの製造方法は、基板の第１表面に下部電極を形成する工程と、前記第１表面及び前記下部電極を覆う光透過性を有する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層の前記第１表面と接する面とは逆側の表面に、画素領域を区画する上部電極を形成する工程と、前記下部電極と前記上部電極とに、極性が異なる電圧を印加した状態で、前記上部電極と前記画素領域の一部を含む範囲にインクを吐出する工程と、インクを乾燥させてカラーフィルター層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、基板の表面に絶縁層を形成し、この絶縁層を挟んで上部電極と下部電極に電圧を印加する。絶縁層の厚さは１００ｎｍ程度と薄いため、前述した基板を挟んで電圧印加する場合よりも、低電圧でエレクトロウェッティング現象を発現できるという効果がある。
【００１５】
［適用例４］本適用例に係るカラーフィルターは、基板の表面に画素領域を区画する上部電極と、エレクトロウェッティング現象を利用し前記画素領域に配置されるカラーフィルター層と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、カラーフィルター層は、画素領域全体に均一に広がって、色抜けや色むらのないカラーフィルターを実現できる。また、上部電極を遮光部とすれば、ブラックマトリックスを改めて形成する必要がなく、構成が単純で低コストなカラーフィルターを実現できるという効果がある。
【００１７】
［適用例５］上記適用例に係るカラーフィルターは、前記上部電極と、前記基板の前記上部電極が形成される表面とは逆側の表面に、前記画素領域と向かい合うように配置される光透過性を有する下部電極と、を有することが好ましい。
【００１８】
このように、基板に下部電極を設ければ、例えば、下部電極を基板台座のような別部材に形成しなくてもよい。しかも、光透過性の下部電極を用いることによって、光透過型のカラーフィルターを実現できる。
【００１９】
［適用例６］本適用例に係るカラーフィルターは、基板の第１表面に設けられる光透過性を有する絶縁層と、前記第１表面と前記絶縁層との界面に設けられる下部電極と、前記絶縁層の前記第１表面と接する面とは逆側の表面に設けられ画素領域を区画する上部電極と、エレクトロウェッティング現象を利用し前記画素領域に配置されるカラーフィルター層と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、基板の表面に絶縁層を形成し、この絶縁層を挟んで上部電極と下部電極に電圧を印加する。絶縁層の厚さは１００ｎｍ程度と薄いため、前述した基板を挟んで電圧印加する場合よりも、低電圧でエレクトロウェッティング現象を発現できる。ここで、下部電極を光透過性とすれば光透過型の、遮光性とすれば反射型のカラーフィルターを実現できる。
【００２１】
［適用例７］本適用例に係るカラーフィルター製造装置は、基板の第１表面に区画される画素領域にインクを吐出する吐出手段と、被吐出媒体の基板を支持するステージと、前記吐出手段をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動軸と、前記ステージをＹ軸方向に移動させるＹ軸方向ガイド軸と、前記画素領域を区画する上部電極と前記基板の第１表面に向かい合う第２表面に配置される下部電極とに電圧を印加する電圧供給手段と、前記画素領域に吐出されたインクを乾燥させる乾燥手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、吐出手段としては、例えば、インクジェットヘッドやディスペンサー等の微小液滴を吐出可能なものを採用できる。
【００２２】
本適用例によれば、上部電極と下部電極とに電圧を印加する電圧供給手段を備えることによって、画素領域とインクとの間にエレクトロウェッティング現象を発現させて、画素領域に均一なカラーフィルター層を形成すると共に、電圧を印加した状態で乾燥すれば、インクが画素領域に均一に広がった状態のまま、基板に定着させることができる。
【００２３】
［適用例８］本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例のいずれかに記載の製造方法で製造されたカラーフィルターを備えていることを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、画素領域に均一に広がったカラーフィルター層を有するカラーフィルターを備えることによって、色特性が優れた電気光学装置を提供できる。
【００２５】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、色特性に優れた高品質の画像を表示することが可能な電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】カラーフィルターの基本構成を示す斜視図の一部。
【図２】（ａ）は、実施例１に係るカラーフィルターを示す部分断面図、実施例２に係るカラーフィルターを示す部分断面図、（ｃ）は実施例３に係るカラーフィルターを示す部分断面図。
【図３】Ｒ，Ｇ，Ｂの代表的な配置を示す平面図であり、（ａ）はストライプ配置、（ｂ）はモザイク配置、（ｃ）はデルタ配置。
【図４】カラーフィルター製造装置を示し、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は吐出ヘッドを示す断面図。
【図５】実施例１に係るカラーフィルターの製造方法の主要工程を示す部分断面図。
【図６】実施例３に係るカラーフィルターの製造方法の主要工程を示す部分断面図。
【図７】電気光学装置の一例として示す液晶装置の分解斜視図。
【図８】電子機器の一例として示す携帯電話機の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（カラーフィルター）
【００２９】
まず、カラーフィルターについて図面を参照して説明する。
図１は、カラーフィルターの基本構成を示す斜視図の一部である。カラーフィルター１は、誘電体である透明な基板１０の第１表面１１に画素領域１５を区画する格子状の上部電極２０と、画素領域１５に配置されるカラーフィルター層３０と、から構成されている。基板１０は、ガラス基板の他、またはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）などの高い熱変形温度と長期使用出来る特性を有する樹脂基板を用いていることができる。カラーフィルター層３０は、エレクトロウェッティング現象を利用して画素領域１５に均一に形成されている。
（実施例１）
【００３０】
図２（ａ）は、実施例１に係るカラーフィルターを示す部分断面図である。カラーフィルター１は、基板１０の第１表面１１に画素領域１５を区画する格子状の上部電極２０と、画素領域１５に配置されるカラーフィルター層３０と、から構成されている。
（実施例２）
【００３１】
図２（ｂ）は、実施例２に係るカラーフィルターを示す部分断面図である。実施例２は、上述した実施例１に記載の基板１０に下部電極４０が形成されていることを特徴とする。実施例２に係るカラーフィルター１は、基板１０の第１表面１１に画素領域１５を区画する格子状の上部電極２０と、画素領域１５に配置されるカラーフィルター層３０と、基板１０の上部電極２０が形成される第１表面１１とは逆側の第２表面１２に、画素領域１５と向かい合うように配置される光透過性を有するＩＴＯ（酸化インジウム）等の下部電極４０と、から構成されている。本例において、下部電極４０は、エレクトロウェッティング現象を発現させるための電極としての機能を有する。
（実施例３）
【００３２】
図２（ｃ）は、実施例３に係るカラーフィルターを示す部分断面図である。実施例３は、基板１０の表面に絶縁層が設けられていることに特徴を有する。実施例３に係るカラーフィルター１は、基板１０の第１表面１１に設けられる光透過性を有するＳｉＯ2からなる絶縁層５０と、第１表面１１と絶縁層５０との界面に設けられる下部電極４１と、絶縁層５０の第１表面１１と接する面とは逆側の表面１３に設けられ画素領域１６を区画する上部電極２１と、画素領域に配置されるカラーフィルター層３０と、から構成されている。
なお、本例の下部電極４１は、光透過性を有するもの、または遮光性を有するものを用いることが可能である。
【００３３】
なお、上述した実施例１〜実施例３に示す構成のカラーフィルターにおけるＲ，Ｇ，Ｂの配置について説明する。
図３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの代表的な配置を示す平面図である。図３（ａ）はストライプ配置、図３（ｂ）はモザイク配置、図３（ｃ）はデルタ配置であって、それぞれ上部電極２０（実施例１，２）または上部電極２１（実施例３）によって区画された画素領域１５または画素領域１６に配置されている。
（カラーフィルター製造装置）
【００３４】
続いて、前述したカラーフィルターを作製するための製造装置について説明する。カラーフィルター製造装置としては、インクジェット方式やディスペンサー方式等の、微小液滴を精度よく吐出できるものであればよく、限定されないが、本実施例では、吐出ヘッドとしてピエゾ素子を用いたインクジェット方式を例示して説明する。
図４は、カラーフィルター製造装置を示し、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は吐出ヘッドを示す断面図である。
【００３５】
図４（ａ）において、カラーフィルター製造装置７０は、インク吐出手段としての液滴吐出ヘッド８０と、Ｘ軸方向駆動軸８１と、Ｙ軸方向ガイド軸８２と、制御装置８３と、ステージ８４と、クリーニング機構８５と、基台８６と、乾燥手段としてのヒーター８７と、電圧供給手段８９と、を備えている。
【００３６】
ステージ８４は、基板１０を支持するものであり、この基板１０を基準位置に固定するための固定機構（図示せず）を備えている。
【００３７】
液滴吐出ヘッド８０は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプであり、吐出ノズル配置長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド８０の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド８０の吐出ノズルからは、ステージ８４に支持された基板１０に対してインクが吐出される。
【００３８】
Ｘ軸方向駆動軸８１には、Ｘ軸方向駆動モーター８８が接続されている。Ｘ軸方向駆動モーター８８は、ステッピングモーター等からなり、制御装置８３からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸８１を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸８１が回転すると液滴吐出ヘッド８０はＸ軸方向に移動する。
【００３９】
Ｙ軸方向ガイド軸８２は、基台８６に対して固定されている。ステージ８４は、Ｙ軸方向駆動モーター９０を備えている。Ｙ軸方向駆動モーター９０は、ステッピングモーター等からなり、制御装置８３からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ８４をＹ軸方向に移動する。
【００４０】
制御装置８３は、液滴吐出ヘッド８０にインクの吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モーター８８に液滴吐出ヘッド８０のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給し、Ｙ軸方向駆動モーター９０にステージ８４のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００４１】
クリーニング機構８５は、液滴吐出ヘッド８０をクリーニングするものである。このクリーニング機構８５には、Ｙ軸方向の駆動モーター（図示せず。）が備えられている。このＹ軸方向の駆動モーターの駆動により、クリーニング機構８５は、Ｙ軸方向ガイド軸８２に沿って移動する。クリーニング機構８５の移動も制御装置８３により制御される。
【００４２】
ヒーター８７は、ここではランプアニールによって基板１０を乾燥処理する手段であり、基板１０上に塗布されたインクに含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒーター８７の電源の投入及び遮断も制御装置８３により制御される。
【００４３】
電圧供給手段８９は、基板１０に形成された上部電極２０と下部電極４０、または上部電極２１と下部電極４１にエレクトロウェッティング現象を発現させるのに必要な電圧を供給する。
【００４４】
カラーフィルター製造装置７０は、液滴吐出ヘッド８０と基板１０を支持するステージ８４とを相対的に走査しながら、基板１０の画素領域１５に対してインクを吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。液滴吐出ヘッド８０の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。
【００４５】
図４に示す液滴吐出ヘッド８０は、基板１０の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド８０の角度を調整し、基板１０の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド８０の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板１０とノズル面との距離を任意に調節するようにしてもよい。
【００４６】
次に、液滴吐出ヘッド８０によるインクの吐出動作を図４（ｂ）を参照して説明する。液滴吐出ヘッド８０は、ピエゾ方式を採用したものであり、このピエゾ方式による液滴吐出は、インクに熱を加えないため、インクの組成に影響を与えにくいという利点を有している。液滴吐出ヘッド８０には、インクを収容する液体室９１に隣接してピエゾ素子９２が設置されている。液体室９１には、インクを収容するタンクを含むインク供給系９３を介してインクが供給される。
【００４７】
ピエゾ素子９２は、駆動回路９４に接続されており、この駆動回路９４を介してピエゾ素子９２に電圧を印加すると、ピエゾ素子９２が変形し、液体室９１を押圧することによって、インクをノズル９５から吐出させる。この場合、印加する電圧値を変化させることにより、ピエゾ素子９２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子９２の歪み速度が制御される。
【００４８】
また、インクの吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。このうち、帯電制御方式は、インクに帯電電極で電荷を付与し、偏向電極でインクの飛翔方向を制御してノズルからインクを吐出させるものである。
【００４９】
この他にも、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術もある。インクジェット法は、インクの使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量のインクを的確に配置できるという利点を有する。なお、インクジェット法により吐出されるインク（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
（カラーフィルターの製造方法）
【００５０】
続いて、カラーフィルター１の製造方法について説明する。カラーフィルター１の構造は、前述した実施例１、実施例２、実施例３の３種類を例示したが、まず、実施例１（図２（ａ））に示したカラーフィルターの製造方法を説明する。
【００５１】
図５は、実施例１に係るカラーフィルターの製造方法の主要工程を示す部分断面図である。まず、図５（ａ）に示すように、準備作業として基板１０の第１表面１１に格子状の上部電極２０を形成し、一方、台座基板６０には、下部電極４０を形成しておく。台座基板６０は、ステージ８４上の所定の位置に支持される。上部電極２０は、画素領域１５を区画している。
【００５２】
次に、図５（ｂ）に示すように、台座基板６０と基板１０とを重ね合わせる。この際、画素領域１５に下部電極４０が対向するように正確な位置規制を行い、下部電極４０と基板１０の第２表面１２とを密接させる。そして、電圧供給手段８９から上部電極２０と下部電極４０とに、極性が異なる電圧を印加する。すると、基板１０は誘電体であるため、第１表面１１には＋電荷が、第２表面１２には−電荷が帯電する。
【００５３】
ここで、エレクトロウェッティング現象を発現させるために、基板１０がガラス基板で、基板厚が０．６ｍｍ、比誘電率が６の場合に約１６万Ｖの電圧を印加し、基板１０がＰＥＴ基板で、基板厚が０．６ｍｍ、比誘電率が３．２の場合には約３０万Ｖ、基板１０がＰＥＳ基板で、基板厚が０．６ｍｍ、比誘電率が３．５の場合には約２７万Ｖの電圧を印加する。
【００５４】
次に、図５（ｃ）に示すように、上部電極２０によって区画された画素領域１５に、液滴吐出ヘッド８０からＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応するインク２５を吐出させる。この際、上部電極２０と下部電極４０には、上述の電圧が印加された状態である。インク２５の吐出範囲は、上部電極２０と画素領域１５とにかかるような位置に吐出される。インク滴のサイズは、画素領域１５の面積、形状、カラーフィルター層３０の狙いの厚さ、を考慮して決定する。なお、インク吐出のときに隣り合うインク滴は接触させない。
【００５５】
ステージ８４に台座基板６０と基板１０を設置し、液滴吐出ヘッド８０とステージ８４とを相対的に走査しながら、液滴吐出ヘッド８０に設けられた複数のノズル９５から吐出されたインクを、上部電極２０によって区画された画素領域１５内に繰り返し塗布する。これにより、Ｒ（赤）の顔料を含むインク、Ｇ（緑）の顔料を含むインク、及びＢ（青）の顔料を含むインク滴を、画素領域１５に選択的に配置することができる。
【００５６】
上部電極２０と画素領域１５には電荷が帯電しており、インク２５との界面が、エレクトロウェッティング現象によって濡れ性が向上する。この際、画素領域１５の電荷量は上部電極２０の電荷量よりも小さいので、インク２５は、画素領域１５内に広がっていく。
【００５７】
その状態で、ヒーター８７によってインク２５を乾燥する。本実施例では、インクとして、顔料を溶媒に分散させたものを用いている。
その結果、図５（ｄ）に示すように、溶媒が蒸発して除去され顔料のみが画素領域１５に残り、画素領域１５内に均一なカラーフィルター層３０が硬化形成される（図５（ｆ）参照）。ここで、顔料と溶媒の割合（重量または体積比率）は、画素領域１５の面積、カラーフィルター層３０の厚さとで決定する。
【００５８】
このようなエレクトロウェッティング現象を利用しない場合には、図５（ｆ）に示すように、適切な位置に、適切な量のインク滴を吐出し場合であっても、図中に二点鎖線で示すように、画素領域１５の隅々まで広がらず、また、厚さも均一にならない。
【００５９】
また、インクの乾燥処理は、ヒーター８７の具体例としてランプアニールによって行うことができる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを使用することができる。なお、このような熱処理又は光処理は、通常大気中で行うが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。
【００６０】
このような乾燥処理によりインク中の溶媒が蒸発すると、形成されるカラーフィルター層３０の体積が減少する。この場合、カラーフィルター層３０が十分な厚みが得られるまで、上述したインク吐出工程と乾燥工程とを繰り返す。以上のようなカラーフィルター層３０の形成をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色毎に行う。なお、各色のカラーフィルター層３０を形成する順番については、特に限定されず、いずれの順序で行ってもよい。
【００６１】
また、インクの乾燥処理は、例えば基板１０を加熱する通常のホットプレートや、電気炉などによる加熱処理によって行うことができる。処理条件は、例えば加熱温度が６０℃、加熱時間が１０分間程度である。
【００６２】
ところで、前述した実施例２に係るカラーフィルター１の構造（図２（ｂ）参照）の製造方法は、あらかじめ上部電極２０と下部電極４０とを形成した基板１０を、ステージ８４上に支持し、前述した図５（ｂ）以降の工程を行えばよい。なお、このような構造では下部電極４０は、ＩＴＯのような透明電極を用いる。
【００６３】
従って、前述した製造方法によって作製されたカラーフィルター１は、基板１０を挟んで基板１０に接する上部電極２０と下部電極４０に電圧を印加させ、その状態で上部電極２０と画素領域１５にかけてインクを吐出すると、エレクトロウェッティング現象により、インク２５と画素領域１５の基板表面との親和性が高まる（つまり、濡れ性が高くなる）。このエレクトロウェッティング現象によって、インク２５が画素領域１５に均一に拡がり、その状態で乾燥すれば均一な状態で硬化形成できるので、色抜けや色むらのないカラーフィルター層３０を形成することができる。
【００６４】
また、前述した従来技術のように、光触媒含有層を塗布して濡れ性可変層を形成して濡れ性を改善する方法にくらべ、光触媒含有層を必要とせずに画素領域１５表面の濡れ性を向上させることが可能で、当然、光触媒含有層、光含有層塗布工程、エネルギー照射工程が不要となり、特殊な材料や難易度が高いプロセスや製造設備を用いることなく、所望の色味のカラーフィルター層３０を形成できる。
【００６５】
なお、上部電極２０を遮光部とすれば、ブラックマトリックスを改めて形成する必要がなくなるという効果がある。
【００６６】
また、カラーフィルター製造装置７０は、旧来の製造装置に、上部電極２０および下部電極４０に電圧を印加する電圧供給手段８９を加えるだけで、所望の色味を有するカラーフィルター１を作製することが可能となる。
【００６７】
次に、前述した実施例３（図２（ｃ）参照）に係るカラーフィルター１の製造方法について説明する。
図６は、実施例３に係るカラーフィルターの製造方法の主要工程を示す部分断面図である。なお、前述した実施例（図５、参照）と同じ機能層には同じ符号を付している。まず、図６（ａ）に示すように、カラーフィルター基板１８を準備する。カラーフィルター基板１８は、基板１０の第１表面１１に設けられる光透過性を有する絶縁層５０と、第１表面１１と絶縁層５０との界面に設けられる下部電極４１と、絶縁層５０の第１表面１１と接する面とは逆側の表面１３に設けられ画素領域１６を区画する上部電極２１と、から構成されている。絶縁層５０は、ＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、有機膜のような透明な層間膜である。
【００６８】
ここで、エレクトロウェッティング現象を発現させるために、絶縁層５０の厚さが１００ｎｍ、比誘電率が４の場合に約４７Ｖの電圧を印加する。
次に、図６（ｂ）に示すように、上部電極２１によって区画された画素領域１６に、液滴吐出ヘッド８０からＲ、Ｇ、Ｂに対応するインク２５を吐出させる。この際、上部電極２１と下部電極４１には、上述の電圧が印加された状態である。インク２５の吐出範囲は、上部電極２１と画素領域１６とにかかるような位置に吐出される。インク滴のサイズは、画素領域１６の面積、形状、カラーフィルター層３０の狙いの厚さ、を考慮して決定する。なお、インク吐出のときに隣り合うインク滴は接触させない。
【００６９】
上部電極２１と画素領域１６には電荷が帯電しており、インク２５との界面が、エレクトロウェッティング現象によって濡れ性が向上する。この際、画素領域１６の電荷量は上部電極２１の電荷量よりも小さいので、インク２５は、画素領域１６内に均一に広がっていく。
【００７０】
その状態で、ヒーター８７によってインク２５を乾燥する。本実施例では、インクとして、顔料を溶媒に分散させたものを用いている。
その結果、図６（ｃ）に示すように、溶媒が蒸発して除去され、顔料のみが画素領域１６に残り、画素領域１６内に均一なカラーフィルター層３０が硬化形成される。ここで、顔料と溶媒の割合（重量または体積比率）は、画素領域１６の面積、カラーフィルター層３０の厚さとで決定する。
【００７１】
このような製造方法によれば、基板１０の表面に絶縁層５０を形成し、絶縁層５０を挟んで上部電極２１と下部電極４１とに電圧を印加する。絶縁層５０の厚さは１００ｎｍ程度と薄いため、前述した基板１０を挟んで電圧印加する場合よりも、低電圧でエレクトロウェッティング現象を発現できるという効果がある。
（電気光学装置）
【００７２】
次に、本発明を適用した電気光学装置について説明する。
図７は、本発明を適用した電気光学装置の一例として示す液晶装置の分解斜視図である。この液晶装置１００は、薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を画素スイッチング素子とするアクティブマトリックス型のカラー液晶表示装置であり、上記カラーフィルター基板を備えたものである。
【００７３】
具体的に、この液晶装置１００は、図７に示すように、互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２とは、互いに対向する面の周縁部に矩形枠状に設けられたシール材により貼り合わされており、ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２とシール材とに囲まれる領域（セルギャップ内）に、電気光学物質である液晶１０３が封入（保持）されている。
【００７４】
ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２の外面側には、使用する液晶モードの種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード、ＩＰＳ（In Plain Switching）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板や偏光板等の光学部材１０４，１０５が所定の向きに配置されている。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０１側に設けられた光学部材１０４の外面側には、バックライトユニット等の照明装置１０６が設けられている。
【００７５】
液晶装置１００には、複数の画素１００ａがマトリックス状に形成されている。これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（thin film transistor）１０７が形成されており、画素信号を供給するデータ線１０８がＴＦＴ１０７のソースに電気的に接続されている。データ線１０８に書き込む画素信号は、この順に線順次で供給してもよく、隣接する複数のデータ線１０８同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ１０７のゲートには走査線１０９が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１０９にパルス的に走査信号をこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００７６】
また、複数の画素１００ａの各々には、画素電極１１０が配置され、これらの画素電極１１０は、ＴＦＴ１０７のドレインに電気的に接続されている。そして、ＴＦＴ１０７を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線１０８から供給される画素信号が画素電極１１０に所定のタイミングで書き込まれ、この画素電極１１０を介して液晶１０３に書き込まれた所定レベルの画素信号が、対向基板１０２に配置された対向電極１１１との間で一定期間保持される。
【００７７】
また、画素１００ａには、カラーフィルター１に形成されている赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルター層１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが周期的に配置されている。そして、液晶１０３に電圧が印加されると、この液晶１０３を透過した光が、各カラーフィルター層１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに対応した着色光として出力される。
【００７８】
この液晶装置１００において、ＴＦＴアレイ基板１０１は、上述した本発明のカラーフィルターの製造方法を適用して作製されたものである。すなわち、ＴＦＴアレイ基板１０１の製造に当たっては、上述したＴＦＴ１０７や、データ線１０８、走査線１０９などを形成したＴＦＴアレイ基板１０１の上に配置されるカラーフィルター１には、画素１００ａの間を仕切る上部電極２０（または上部電極２１）が形成されている。上部電極２０，２１は遮光性の電極であるため、ブラックマトリックスを形成する。
【００７９】
カラーフィルター層１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂは、画素領域１５，１６（図２、図５、図６、参照）内に均一に形成されていることから、液晶装置１００では、色むらや色抜けがない色特性に優れた高品質のカラー表示を行うことができる。
【００８０】
なお、前記液晶装置１００では、スイッチング素子としてＴＦＴ１０７を備えた構成となっているが、その他にも薄膜ダイオード（ＴＦＤ：Thin Film Diode）をスイッチング素子として備えた液晶装置や、パッシブマトリックス型の液晶装置にも本発明を適用することができる。
【００８１】
また、前記液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０１側にカラーフィルター層１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが配置された構成となっているが、対向基板１０２側にカラーフィルター層１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが配置された構成であってもよい。この場合も、対向基板１０２を前述したカラーフィルター１の製造方法を適用して作製すれば、色特性に優れた高品質の液晶装置１００を得ることができる。
（電子機器）
【００８２】
次に、前述したカラーフィルター１を適用した電子機器について説明する。
図８は、電子機器の一例として示す携帯電話機の斜視図である。携帯電話機１０００は表示部１００１と、複数の操作ボタン１００２と、受話口１００３と、送話口１００４とを備え、表示部１００１に、上述した液晶装置１００を備えて構成されている。したがって、このような液晶装置１００を備えた携帯電話機１０００では、表示部１００１において色特性に優れた高品質のカラー表示を行うことができる。
【００８３】
なお、本発明を適用した電子機器としては、このような携帯電話機１０００に限らず、例えば、電子ブック、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器などを挙げることできる。すなわち、本発明は、画像表示手段を備えた電子機器に広く適用することができ、何れの電子機器においても、色特性に優れた高品質のカラー表示を行うことができる。
【００８４】
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構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１…カラーフィルター、１０…基板、１１…第１表面、１２…第２表面、１５…画素領域、２０…上部電極、３０…カラーフィルター層、４０…下部電極、６０…台座基板、８９…電圧供給手段、８７…乾燥手段。
【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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