JP4059231B2 - カラーフィルタとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。

液滴吐出方式（インクジェット方式）によりカラーフィルタを製造する際には、バンクと称される隔壁で囲まれた各画素に対して顔料の液滴（インク）を連続して塗布しているが、その場合、液滴が画素内で均一に濡れ拡がらないとムラが生じたり、隔壁を越えて混色を起こす虞がある。そのため、隔壁には撥液性が、そして画素内には高い親液性が要求されている。

そこで、従来では、撥液性のフォトレジストを用いて隔壁を形成したり、特許文献１に開示されているように、酸素と炭化フッ素ガスによるプラズマ処理により隔壁に画素内よりも高い撥液性を付与したり、特許文献２に開示されているように、光触媒とフッ素系ケイ素材料による親液撥液パターニングを行う技術が提供されている。
特開２００２−３７２９２１号公報 特開２０００−２２７５１３号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記の技術では、混色を避けるために隔壁の撥液性は最低限維持しなければならないため、特に画素内の隔壁近傍等、画素内全体で高い濡れ拡がり特性を得ることは困難である。そのため、平坦且つ均一な厚さの着色層が得られず、表示品質が低下する可能性があった。

特に、近年では、環境問題の観点からプラズマ処理を避けることが検討されている。この場合、撥液性のフォトレジストを用いて隔壁を形成し、画素内の親液化処理を行わず、ガラス基板等の基板が元来有する親液性に依存することになり、やはり十分な濡れ拡がり特性を得ることは困難である。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、画素内で高い濡れ拡がり特性を得ることができるカラーフィルタとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明のカラーフィルタ製造方法は、基板上に隔壁に囲まれた複数の画素部を有するカラーフィルタの製造方法であって、前記基板上に撥液性を有する前記隔壁を形成する工程と、前記画素部に親液性を発現する親液性液状体の液滴を吐出して親液層を形成する工程と、前記親液層が形成された前記画素部に着色材の液滴を塗布する工程と、を有することを特徴とするものである。

従って、本発明のカラーフィルタ製造方法では、画素部にプラズマ処理処理等の親液化処理を施していない場合でも、基板に塗布された着色材の液滴が親液層に沿って濡れ拡がるため、画素部に平坦且つ均一な厚さの着色層を得ることが可能になる。また、本発明では、親液性液状体の液滴を吐出することにより親液層を形成するので、スピンコート等、基板全面に塗布する場合に比べて必要最小限の液滴消費で済み、効率的に親液性液状体を使用することができる。さらに、本発明では、着色材の液滴塗布と親液性液状体の液滴塗布とを同一の装置、工程で行うことが可能になり、生産性の向上にも寄与できる。

前記着色材の液滴塗布としては、前記複数の画素部の全てに前記親液性液状体の液滴を吐出した後に行う手順や、前記画素部のそれぞれに前記親液性液状体の液滴を吐出する毎に当該画素部に塗布する手順を好適に採用できる。

親液性液状体としては、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）の少なくとも１種の物質からなる微粒子を含有する構成を好適に採用可能である。また、シリカ（ＳｉＯ_２）の分散液も採用可能である。
親液性液状体として、例えば酸化チタンを含有する構成を採用した場合、前記基板にプラズマ処理を施して、前記親液層に親液性を発現させたり、親液性のシリカを担持させる構成も好適である。親液性のシリカを担持させた親液性の酸化チタンであれば、プラズマ処理や紫外線露光等の別工程を設ける必要がなくなり、生産効率を向上させることが可能になる。
さらに、前記親液性液状体に含有される微粒子は、平均粒径が１．０μｍ以下であることが好ましい。

また、本発明では、親液性液状体として酸化チタンを含有する構成を採用した場合、前記基板に紫外線フィルタを設ける工程を有することが好ましい。
これにより、酸化チタンに紫外線が照射されることを抑制でき、酸化チタンの光触媒効果により着色剤に悪影響が及ぶことを防止できる。

また、本発明のカラーフィルタは、上記の製造方法により製造されているので、画素部に平坦且つ均一な厚さの着色層が形成されたカラーフィルタを得ることが可能になる。
そして、本発明の電気光学装置は上記のカラーフィルタを備えることを特徴としており、本発明の電子機器は上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。
従って、本発明では、平坦且つ均一厚さの着色層を容易、且つ高精度に形成することが可能になり、高精細の微細パターニングが可能で高品質の表示特性を有する電気光学装置及び電子機器を得ることができる。

以下、本発明のカラーフィルタとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１０を参照して説明する。
まず、本発明に係るカラーフィルタを備えた液晶装置（電気光学装置）について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス型の液晶装置の例を用いて説明する。
図１は、ＴＦＴをスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の一例を示すもので、（Ａ）はこの例の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）における一画素の拡大図である。

図１において、本実施形態の液晶装置（電気光学装置）５８０は、ＴＦＴ素子が形成された側の素子基板５７４と対向基板５７５とが対向配置され、これら基板５７４、５７５間にシール材５７３が額縁型に配置され、基板間のシール材５７３に囲まれた領域に液晶層（図示略）が封入されている。

素子基板５７４の液晶側表面上には、多数のソース線５７６（データ線）および多数のゲート線５７７（走査線）が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線５７６と各ゲート線５７７の交差点の近傍にはＴＦＴ素子５７８が形成されており、各ＴＦＴ素子５７８を介して画素電極５７９が接続され、多数の画素電極５７９は平面視マトリクス状に配置されている。一方、対向基板５７５の液晶層側の表面上には、表示領域に対応してＩＴＯなどからなる透明導電材料製の共通電極５８５が形成されている。

ＴＦＴ素子５７８は、図１（Ｂ）に示すように、ゲート線５７７から延びるゲート電極５８１と、ゲート電極５８１を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成された半導体層５８２と、半導体層５８２中のソース領域に接続されたソース線５７６から延びるソース電極５８３と、半導体層５８２中のドレイン領域に接続されたドレイン電極５８４とを有している。そして、ＴＦＴ素子５７８のドレイン電極５８４が画素電極５７９に接続されている。

図２は、アクティブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の断面構成図である。
液晶装置５８０は、互いに対向するように配置された素子基板５７４と対向基板５７５と、これらの間に挟持された液晶層７０２と、対向基板５７５に付設された位相差板７１５ａ、偏光板７１６ａと、素子基板５７４に付設された位相差板７１５ｂ、偏光板７１６ｂとが備えられた液晶パネルを主体として構成されている。
さらに、素子基板５７４には液晶層７０２に駆動信号を供給するためのドライバＩＣ２１３が設けられており、また、偏光板７１６ｂの外側には、透過表示用光源となるバックライト２１４を備えている。
この液晶パネルに、電気信号を伝達するための配線類、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶装置が構成される。

対向基板５７５は、石英やガラス等の光透過性の基板７４２と、この基板７４２に形成されたカラーフィルタ７５１とを主体として構成されている。カラーフィルタ７５１は、ブラックマトリクスやバンクなどからなる隔壁７０６と、フィルタエレメントとしての着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂと、基板７４２と着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂとの間に介装された親液層７１０と、隔壁７０６及び着色層７０３Ｒ，７０３Ｂ，７０３Ｇを覆う保護膜７０４と、を具備して構成されている。

隔壁７０６は、各着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを形成する着色層形成領域であるフィルタエレメント形成領域（画素部）７０７をそれぞれ取り囲むように形成された格子状のもので、基板７４２の一面７４２ａに形成されている。
また、隔壁７０６は、例えば黒色感光性樹脂膜からなり、この黒色感光性樹脂膜としては例えば、通常のフォトレジストに用いられるようなポジ型若しくはネガ型の感光性樹脂と、カーボンブラック等の黒色の無機顔料あるいは黒色の有機顔料とを少なくとも含むものが用いられる。本実施の形態では、隔壁７０６として、フッ素樹脂等の撥液性を有する材料を用いている。また、この隔壁７０６は、黒色の無機顔料または有機顔料を含むもので、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂの形成位置を除く部分に形成されているため、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂ同士の間の光の透過を遮断でき、従ってこの隔壁７０６は、遮光膜としての機能も有する。

親液層７１０は、親液性透明物質、より具体的には親液性の酸化チタン等をアルコールや水等の分散媒に分散させた分散液（親液性液状体）を塗布することにより形成されるものである。酸化チタンの結晶形態としては、アナターゼ構造やブルカイト構造のものを使用できる。また、この酸化チタンは、シリカ等の親液性材料を担持しており、プラズマ処理等を施すことなく親液性を維持する特性を有している。

着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂは、隔壁７０６の内壁と基板７４２に渡って設けられたフィルタエレメント形成領域７０７に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタエレメント材料（着色材）をインクジェット方式（液滴吐出方式）により導入、すなわち吐出し、その後乾燥させることにより形成したものである。フィルタエレメント材料としては、例えば熱硬化性アクリル樹脂、有機顔料、ジエチレングリコールブチルエーテル誘導体等の溶剤等からなるものを用いることができる。

また、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料からなる液晶駆動用の電極層７０５が保護膜７０４の略全面にわたって形成されている。さらにこの液晶駆動用の電極層７０５を覆って配向膜７１９ａが設けられており、また、素子基板５７４側の画素電極５７９上にも配向膜７１９ｂが設けられている。

素子基板５７４は、石英やガラス等の光透過性の基板７１４上に図示略の絶縁層が形成され、さらにこの絶縁層の上に、ＴＦＴ素子５７８と画素電極５７９が形成されてなるものである。また、基板７１４上に形成された絶縁層上には、先の図１に示したように、マトリクス状に複数の走査線と複数の信号線とが形成され、これら走査線と信号線とに囲まれた領域毎に先の画素電極５７９が設けられ、各画素電極５７９と走査線及び信号線とが電気的に接続される位置にＴＦＴ素子５７８が組み込まれており、走査線と信号線に対する信号の印加によってＴＦＴ素子５７８をオン・オフして画素電極５７９への通電制御が行われる。また、対向基板５７５側に形成された電極層７０５はこの実施形態では画素領域全体をカバーする全面電極とされている。尚、ＴＦＴの配線回路や画素電極形状には様々なものを適用できる。

素子基板５７４と対向基板５７５とは、対向基板５７５の外周縁に沿って形成されたシール材５７３によって所定の間隙を介して貼り合わされている。なお、符号７５６は両基板間の間隔（セルギャップ）を基板面内で一定に保持するためのスペーサである。素子基板５７４と対向基板５７５との間には、平面視略額縁状のシール材５７３によって矩形の液晶封入領域が区画形成され、この液晶封入領域内に、液晶が封入されている。

続いて、上記カラーフィルタ７５１を製造する際に用いる液滴吐出装置について説明する。
図３は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。

液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、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１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１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、上述した着色材を含むインクが吐出される。

図４は液滴吐出ヘッド１をノズル面側（基板Ｐとの対向面側）から見た図である。図４に示すように、液滴吐出ヘッド１は、複数のヘッド部２１と、これらヘッド部２１を搭載したキャリッジ部２２とを備えている。ヘッド部２１のノズル面２４には液状材料の液滴を吐出する複数の吐出ノズル１０が設けられている。ヘッド部２１（ノズル面２４）のそれぞれは平面視矩形状であって、吐出ノズル１０は、ヘッド部２１の長手方向である略Ｙ軸方向に沿って一定間隔で列状に、且つヘッド部２１の幅方向である略Ｘ軸方向に間隔をあけて２列でノズル面２４のそれぞれに複数（例えば、１列１８０ノズル、合計３６０ノズル）設けられている。また、ヘッド部２１は、吐出ノズル１０を基板１０１側に向けるとともに、Ｙ軸に対して所定角度傾いた状態で略Ｙ軸方向に沿って列状に、且つＸ軸方向に所定間隔をあけて２列に配置された状態でキャリッジ部２２に複数（図４では１列６個、合計１２個）位置決めされて支持されている。

ここで、液滴吐出ヘッド１は、この液滴吐出ヘッド１のＹ軸方向に対する取り付け角度を調整可能な角度調整機構（不図示）を備えている。この角度調整機構により、液滴吐出ヘッド１はＹ軸方向に対する角度θを可変とする。角度調整機構を駆動することにより、吐出ノズル１０のそれぞれをＹ軸方向に並んで配置したり、吐出ノズル１０の並び方向のＹ軸に対する角度を調整でき、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。

図３に戻り、Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴ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４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。

制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴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２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７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。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。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。したがって、液滴吐出ヘッド１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。

図５は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図５において、液体材料を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２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２２の歪み速度が制御される。
なお、液滴吐出方式としては、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル（サーマル）方式でも採用可能であるが、ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。

次に、上記液滴吐出装置ＩＪを用いてカラーフィルタ７５１を製造する手順について説明する。 図６及び図７は、カラーフィルタ７５１の製造方法の一例を説明するための図である。

（第１実施形態）
まず、図６（ａ）に示すように、透明の基板７４２の一方の面に対し、隔壁７０６（ブラックマトリクス）を形成する。この隔壁７０６を形成する際には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色樹脂）を、スピンコート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布し、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングする。あるいは、インクジェットプロセスを用いることもできる。
なお、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート、バーコート、スリットコート等所定の方法で隔壁の高さに合わせて有機材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、隔壁形状に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することにより隔壁形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてマスク以外の部分の隔壁材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された２層以上で隔壁を形成してもよい。

続いて、親液性の酸化チタン微粒子をアルコールに分散させた酸化チタン分散液（親液性液状体；石原産業株式会社製ST-K211）を液滴吐出ヘッド１からフィルタエレメント形成領域７０７内に吐出・着弾させる。
酸化チタン微粒子としては、平均粒径が１〜５００ｎｍであることが好ましく、特に５〜１００ｎｍが望ましい。また、分散媒としてはアルコール類、例えばメタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、エチレングリコール等を例示でき、これら２種以上を組み合わせて使用することも可能である。

ここで、フィルタエレメント形成領域７０７に向けて吐出された酸化チタン分散液は、隔壁７０６が撥液性を有しているため、隔壁７０６の上面に着弾した場合でも隔壁７０６からはじかれて画素部であるフィルタエレメント形成領域７０７内に導入される。また、この分散液はアルコールが分散媒であるため、フィルタエレメント形成領域７０７に導入された後に直ちに蒸発・乾燥して、図６（ｂ）に示すように、透明層として製膜される。このようにして、複数のフィルタエレメント形成領域７０７の全てに対して親液層７１０を形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、Ｒの液滴７９０Ｒ（液状体）を吐出し、これを基板７４２上の親液層７１０に着弾させる。ここで、フィルタエレメント形成領域７０７に親液層が製膜されておらず、基板７４２に液滴７９０Ｒを着弾させる場合、基板７４２における接触角は３０°程度なので、図８（ａ）に示すように、液滴７９０Ｒは十分に濡れ拡がらないが、本実施の形態のように親液層７１０上に液滴７９０Ｒを着弾させる場合、親液層７１０における接触角は５°以下なので、所定量以上の液滴を吐出することで、図８（ｂ）に示すように、フィルタエレメント形成領域７０７をほぼ全面に亘って濡れ拡がることになる。

なお、フィルタエレメント形成領域７０７に吐出する液滴７９０Ｒの量については、加熱工程における液状体の体積減少を考慮した十分な量とする。
次いで、液状体の仮焼成を行い、図７（ｄ）に示すようなＲ着色層７０３Ｒとする。以上の工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色について繰り返し、図７（ｅ）に示すように、着色層７０３Ｇ，７０３Ｂを順次形成する。着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを全て形成した後、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを一括して焼成する。

次に、基板７４２を平坦化し、かつ着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂを保護するため、図７（ｆ）に示すように各着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂや隔壁７０６を覆うオーバーコート膜（保護膜）７０４を形成する。この保護膜７０４の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、着色層７０３Ｒ，７０３Ｇ，７０３Ｂの場合と同様に液滴吐出プロセスを用いることもできる。

以上のように、本実施の形態では、親液層７１０が形成されたフィルタエレメント形成領域７０７に対して着色材の液滴を吐出するので、基板７４２に親液化処理を施さない場合でもフィルタエレメント形成領域７０７内に着色材の液滴を濡れ拡がらせることが可能になり、ムラがなく平坦且つ均一な厚さの着色層を得ることができる。
また、本実施の形態では、酸化チタン分散液を液滴吐出方式で塗布するので、スピンコート等、基板全面に塗布する場合に比べて必要最小限の液滴消費で済み、効率的に親液性液状体を使用することができるとともに、親液層７１０の製膜と着色層７０３Ｒ、７０３Ｇ、７０３Ｂの製膜とを同一の装置、工程で行うことが可能になり、生産性の向上にも寄与できる。

さらに、本実施の形態では、親液性の酸化チタンにより親液層７１０を形成しているので、別途プラズマ処理等の親液化処理工程を設ける必要がなくなり、生産効率を一層向上させることが可能になる。加えて、本実施の形態では、撥液性材料により隔壁７０６を形成しているので、隔壁７０６を撥液化させるためのプラズマ処理も不要であり、生産効率の向上及び地球環境保護に寄与できる。

また、本実施の形態では、隔壁７０６を基板７４２上に形成した後に、親液層７１０を製膜しているので、親液層７１０が分断されることになり、親液層７１０を製膜した後に隔壁を形成する場合のように、着色材が親液層を介して他のフィルタエレメント形成領域７０７に染み出て混色を起こす不具合を未然に防ぐことも可能である。
なお、本発明における液晶装置としては、透過型のパネルに加え、反射型のパネル、半透過反射型のパネルにも適用可能である。

（第２実施形態）
続いて、本発明に係るカラーフィルタ製造方法の第２実施形態について説明する。
上記第１実施形態では、複数のフィルタエレメント形成領域７０７の全てに対して親液層７１０を形成した後に着色層を形成する手順としたが、本実施の形態では、フィルタエレメント形成領域７０７のそれぞれに親液性液状体の液滴を吐出する毎に、当該フィルタエレメント形成領域７０７に着色材の液滴塗布を行う場合の例について説明する。

本実施形態では、親液性液状体として親液性のシリカ微粒子をアルコールに分散させたシリカ分散液（石原産業株式会社製ST-K211）を液滴吐出ヘッド１からフィルタエレメント形成領域７０７内に吐出・着弾させる。
シリカ微粒子としては、平均粒径が１〜５００ｎｍであることが好ましく、特に５〜１００ｎｍが望ましい。また、分散媒としてはアルコール類、例えばメタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、エ散媒としてはアルコール類、例えばメタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ｎトキシエタノール、エチレングリコール等を例示でき、これら２種以上を組み合わせて使用することも可能である。

この場合、図４に示す液滴吐出ヘッド１においては、液滴吐出動作を行う際の相対移動方向前方側（＋Ｙ側）に位置するヘッド部２１Ａにシリカ分散液が充填されこのヘッドからシリカ分散液が吐出され、相対移動方向後方側（−Ｙ側）に位置するヘッド部２１Ｂに着色層形成材料が充填されこのヘッドから着色層形成材料を含む液滴が吐出される構成となっている。

上記の構成では、図９（ａ）に示すように、基板７４２に対して液滴吐出ヘッド２１Ａ、２１Ｂを相対移動させ、フィルタエレメント形成領域７０７に向けて液滴吐出ヘッド２１Ａからシリカ分散液７８０を吐出する。そして、図９（ｂ）に示すように、ヘッド２１Ａに続いてフィルタエレメント形成領域７０７に対向する位置に相対移動したヘッド２１Ｂから着色層形成材料を含む液滴７９０Ｒを吐出する。

このとき、シリカ分散液の吐出と、着色層形成材料を含む液滴の吐出とは小さな時間差で行われるため、シリカ分散液の分散媒が蒸発する前に着色層形成材料が着弾することになる。
そのため、着色層形成材料は、シリカ分散液とともにフィルタエレメント形成領域７０７を濡れ拡がり、分散媒が蒸発することによりフィルタエレメント形成領域７０７で製膜される。
このように、各フィルタエレメント形成領域７０７において、シリカ分散液が吐出される毎に、当該フィルタエレメント形成領域７０７に着色層形成材料を含む液滴が吐出・塗布されることで、全てのフィルタエレメント形成領域７０７に着色層が形成される。

本実施の形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、シリカ分散液と着色層形成材料を含む液滴とを連続的に吐出できるので、スループットが向上して生産効率を向上させることが可能になる。
なお、第２実施形態では、シリカ分散液の分散媒が蒸発する前に着色層形成材料を含む液滴を吐出する手順としたが、着色材の特性によっては分散媒が蒸発した後に着色層形成材料を含む液滴を吐出した方が好ましい場合には、分散媒が蒸発した後にヘッド２１Ｂがフィルタエレメント形成領域７０７と対向する位置に達するように、液滴吐出ヘッド２１Ａ、２１Ｂの相対移動速度を調節したり、ヘッド２１Ａ、２１Ｂ間のＹ軸方向の距離を調節すればよい。

（電子機器）
続いて、上記実施形態に係るカラーフィルタを備えた電子機器について説明する。
図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の電子機器の実施の形態例を示している。
本例の電子機器は、本発明に係るカラーフィルタを有する液晶装置を表示手段として備えている。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体（電子機器）を示し、符号１００１は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１０（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、符号１１００は時計本体（電子機器）を示し、符号１１０１は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１０（ｃ）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１０（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置（電子機器）、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は上記の液晶装置を用いた表示部を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子機器は、本発明の液晶装置を表示手段として備えているので、高精細の微細パターニングが可能で高品質の表示特性を有する電子機器を得ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施の形態では、撥液性を有する材料で隔壁７０６を形成する構成としたが、これに限定されるものではなく、プラズマ処理による撥液化が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるパターニングがし易い有機材料、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂等の有機系高分子材料やポリシラン、ポリシラザン、ポリシロキサン等の無機系高分子材料を用い、大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ_４プラズマ処理法）を採用して撥液性を付与する構成としてもよい。

また、上記実施の形態では、親液性の酸化チタンを用いて親液層７１０を形成する構成としたが、これに限られず、酸化チタンのような光触媒機能を有する材料に関しては紫外線等の高いエネルギーの波長を有する光により照射されることで、光励起により生成した伝導電子と正孔とによって表面に極性が付与されて、水が水酸基（ＯＨ⁻）の形で化学吸着され、さらにその上に物理吸着水層が形成されることで表面が超親水性になる性質を有しているため、基板７４２に対して紫外線照射を行うことにより、より高い親液性を発現させる構成としてもよい。

また、酸化チタン等は、その光触媒機能を有しているため、例えば紫外線が照射された際に着色層７０３Ｒ、７０３Ｇ、７０３Ｂに悪影響を及ぼす虞がある。そのため、親液層７１０に紫外線が入射ないように、基板７４２に紫外線フィルタを設ける構成も好適である。この場合、紫外線フィルタは、例えば図２に示した偏光板７１６ａの外側や、位相差板７１５ａと基板７４２との間に設ければよい。

一方、上記実施の形態では、アクティブマトリクス型の液晶装置の例を用いて説明したが、パッシブマトリクス型の液晶装置にも適用可能である。
さらに、フィルタエレメント形成領域７０７の形成パターンとしては、ストライプ型の例を図示したが、ストライプ型の他に、モザイク型、デルタ型、あるいはスクウェア型などでもよい。
また、本実施形態におけるフィルタエレメント形成領域７０７の配色は、ＲＧＢ系を採用したが、ＲＧＢ系に限らず、ＹＭＣ系であっても構わない。なお、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアンである。

アクティブマトリクス型の液晶装置（液晶表示装置）の一例を示す図である。 アクティブマトリクス型の液晶装置の断面構成図である。 液滴吐出装置の一例を模式的に示す図である。 液滴吐出ヘッドをノズル面側から見た図である。 ピエゾ方式による液状材料の吐出原理を説明するための図である。 液晶装置の製造方法を模式的に示す図である。 液晶装置の製造方法を模式的に示す図である。 フィルタエレメント形成領域に着弾した液滴の濡れ拡がりを説明するための図である。 第２実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を模式的に示す図である。 本発明の電子機器の例を示す図である。

符号の説明

５８０…液晶装置（電気光学装置）、 ７０６…隔壁、 ７０７…フィルタエレメント形成領域（画素部）、 ７１０…親液層、 ７４２…基板、 ７５１…カラーフィルタ、 ７９０Ｒ…液滴（着色材）、 １０００…携帯電話本体（電子機器）、 １１００…時計本体（電子機器）、 １２００…情報処理装置（電子機器）

Claims (8)

1. 基板と液滴吐出ヘッドを相対的に走査して、前記基板上に隔壁に囲まれた複数の画素部に着色材を塗布するカラーフィルタの製造方法であって、
   あらかじめ、前記基板上に撥液性を有する前記隔壁を形成する工程と、
   前記画素部に親液性を発現する親液性液状体の液滴を所定のヘッドから吐出して親液層を形成する工程と、
   前記親液層が形成された前記画素部に前記ヘッドとは別の後続するヘッドで前記親液性液状体の吐出工程に続いて前記着色材の液滴を連続的に塗布する工程と、を有し、
   一回の走査で前記複数の画素部に前記親液性液状体と前記着色材の塗布を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
2. 請求項１に記載のカラーフィルタ製造方法において、
   前記親液性液状体はシリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステン、酸化ビスマス、および酸化鉄から選択される少なくとも１種の物質から構成される微粒子を含有することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
3. 請求項２記載のカラーフィルタ製造方法において、
   前記親液性液状体に含有される微粒子は、平均粒径が１．０μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
4. 請求項２記載のカラーフィルタ製造方法において、
   前記基板にプラズマ処理を施して、前記親液層に親液性を発現させる工程を有することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
5. 請求項２から４のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法において、
   前記基板に紫外線フィルタを設ける工程を有することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
7. 請求項６記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項７記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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