JP2002022932A

JP2002022932A - 光学素子とその製造方法、液晶素子

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Publication number: JP2002022932A
Application number: JP2000212169A
Authority: JP
Inventors: Shoji Shiba; 昭二芝; Katsuhiko Takano; 勝彦高野; Takeshi Okada; 岡田　　健; Hiroshi Yanai; 洋谷内; Taketo Nishida; 武人西田; Junichi Sakamoto; 淳一坂本; Kenitsu Iwata; 研逸岩田; Yoshikatsu Okada; 良克岡田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: JP4663068B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット方式を用いたカラーフィルタ
の製造方法において、混色や白抜けを防止する。【解決手段】支持基板１上に隔壁３を形成し、その開
口部に樹脂組成物５を充填してフッ素化処理を行い、隔
壁３上面のみ撥インク性を増大させ、樹脂組成物５を除
去した後、インク７を付与して画素８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピュータ、パチンコ遊技台等に使用されて
いるカラー液晶素子の構成部材であるカラーフィルタ、
及び、複数の発光層を備えたエレクトロルミネッセンス
素子といった光学素子を、インクジェット方式を利用し
て製造する製造方法に関し、さらには、該製造方法によ
り製造される光学素子、及び該光学素子の一つであるカ
ラーフィルタを用いてなる液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増
加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のため
にはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の
重いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高ま
っている。

【０００３】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ上記の要求に応えるべく、種々の方法が試みら
れているが、未だ全ての要求特性を満足する方法は確立
されていない。以下にそれぞれの方法を説明する。

【０００４】第一の方法は染色法である。染色法は、先
ず透明基板上に染色用の材料である、水溶性の高分子材
料層を形成し、これをフォトリソグラフィ工程により所
望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染
色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。この工程を
３回繰り返すことにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色の着色部からなる着色層を形成する。

【０００５】第二の方法は顔料分散法であり、近年最も
盛んに行われている。この方法は、先ず透明基板上に顔
料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニン
グすることにより、単色のパターンを得る。この工程を
３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部か
らなる着色層を形成する。

【０００６】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、先ず透明基板上に透明電極をパターニングし、顔
料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第一
の色を電着する。この工程を３回繰り返して、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３色の着色部からなる着色層を形成し、最後に焼成
するものである。

【０００７】第四の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散し、印刷を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより、着
色層を形成するものである。いずれの方法においても、
着色層の上に保護層を形成するのが一般的である。

【０００８】これらの方法に共通している点は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
数が多い程、歩留まりが低下するという問題も有してい
る。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形
状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ型（ＴＦ
Ｔ、即ち薄膜トランジスタをスイッチング素子として用
いたアクティブマトリクス駆動方式）の液晶素子の構成
には適用困難である。

【０００９】また、印刷法は解像性が悪いため、ファイ
ンピッチのパターン形成には不向きである。

【００１０】上記のような欠点を補うべく、近年、イン
クジェット方式を利用したカラーフィルタの製造方法が
盛んに検討されている。インクジェット方式を利用した
方法は、製造プロセスが簡略で、低コストであるという
利点がある。

【００１１】一方、インクジェット方式はカラーフィル
タの製造に限らず、エレクトロルミネッセンス素子の製
造にも応用が可能である。

【００１２】エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性
の無機及び有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟
んだ構成を有し、上記薄膜に電子及び正孔（ホール）を
注入して再結合させることにより励起子を生成させ、こ
の励起子が失活する際の蛍光の放出を利用して発光させ
る素子である。このようなエレクトロルミネッセンス素
子に用いられる蛍光性材料を、例えばＴＦＴ等素子を作
り込んだ基板上にインクジェット方式により付与して発
光層を形成し、素子を構成することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、イン
クジェット方式は製造プロセスの簡略化及びコスト削減
を図ることができることから、カラーフィルタやエレク
トロルミネッセンス素子といった光学素子の製造へ応用
されている。しかしながら、このような光学素子の製造
において、インクジェット方式特有の問題として、「混
色」及び「白抜け」と言った問題がある。以下、カラー
フィルタを製造する場合を例に挙げて説明する。

【００１４】「混色」は、隣接する異なる色の画素（着
色部）間においてインクが混ざり合うことにより発生す
る障害である。ブラックマトリクスを隔壁として、該ブ
ラックマトリクスの開口部にインクを付与して着色部を
形成するカラーフィルタの製造方法においては、ブラッ
クマトリクスの開口部の容積に対して、数倍〜数十倍の
体積を有するインクを付与する必要がある。インク中に
含まれる着色剤や硬化成分等の固形分濃度が高い場合、
即ち付与するインクの体積が比較的少ない場合において
は、ブラックマトリクスが十分に隔壁として機能し、該
ブラックマトリクスの開口部内にインクを保持すること
ができるため、付与されたインクがブラックマトリクス
を乗り越えて、隣接する異なる色の着色部にまで到達す
ることはない。しかしながら、インク中の固形分濃度が
低い場合、即ち多量のインクを付与する必要がある場合
には、隔壁となるブラックマトリクスを超えてインクが
あふれてしまうため、隣接する着色部間で混色が発生し
てしまう。特に、インクジェットヘッドのノズルより安
定して吐出可能なインクの粘度には限界があり、インク
中に含有される固形分の濃度にも限界があるため、混色
を回避するための技術が必要である。

【００１５】そこで、着色部と隔壁との間におけるイン
クの濡れ性の差を利用して混色を防止する方法が提案さ
れている。例えば、特開昭５９−７５２０５号において
は、インクが目的領域外へ広がることを防止するため、
濡れ性の悪い物質で拡散防止パターンを形成する方法が
提案されているが、具体的な技術は開示されていない。
一方、特開平４−１２３００５号においては、具体的な
手法として、撥水、撥油作用の大きなシリコーンゴム層
をパターニングして混色防止用の仕切壁とする方法が提
案されている。さらに、特開平５−２４１０１１号や特
開平５−２４１０１２号においても同様に、遮光層とな
るブラックマトリクス上にシリコーンゴム層を形成し、
混色防止用の隔壁として用いる手法が開示されている。

【００１６】これらの方法によれば、隔壁の高さをはる
かに超える量のインクを付与した場合においても、隔壁
の表面層が撥インク性を示すためにインクがはじかれ、
隔壁を超えて隣接する着色部にまで及ぶことがなく、有
効に混色を防止することができる。

【００１７】図３にその概念図を示す。図中、３１は透
明基板、３３は隔壁を兼ねたブラックマトリクス、３６
はインクである。ブラックマトリクス３３の上面が撥イ
ンク性を有する場合には、図３（ｂ）に示すように、付
与されたインク３６がブラックマトリクス３３の開口部
中に保持され、隣接する着色部にまで達することはな
い。しかしながら、ブラックマトリクス３３の上面の撥
インク性が低い場合には、図３（ａ）に示すように、付
与されたインク３６がブラックマトリクス３３上にまで
濡れ広がり、隣接する開口部に付与されたインクと混じ
り合ってしまう。

【００１８】また、一般的にはシリコン化合物を用いる
よりも、フッ素化合物を用いる方がより優れた撥インク
性を得ることができる。例えば、特開２０００−３５５
１１号において、遮光部上にポジ型のレジストパターン
を形成し、さらに該パターン上に撥インク化処理剤を塗
布する方法が開示されており、撥インク化処理剤として
は、フッ素化合物を用いることが開示されている。しか
しながら、この方法の場合、遮光部上に設けられたポジ
型レジストパターンを着色部形成後に除去する必要があ
るが、レジストパターンを除去する際に画素の溶解、剥
離、膨潤といった問題を生じる場合がある。

【００１９】また、樹脂層の表面をフッ素化する手法と
しては、特開平６−６５４０８号にフッ素化合物の反応
ガスをプラズマ化して処理する方法が提案されている。
さらに、この技術をカラーフィルタに適用した例として
は、特開平１１−２７１７５３号において、隔壁をイン
クに対して親和性を有する下層と、非親和性を有する上
層の多層構造とし、上層をインクに対して非親和性とす
る手法として、フッ素化合物を含むガスによりプラズマ
処理する方法が開示されている。

【００２０】しかしながら、上述した手法はいずれも隔
壁を多層化するものであり、フォトリソグラフィ工程を
複数回実施する必要があることから、プロセスの複雑
化、コストアップ、ひいては歩留まり低下を招くという
問題がある。

【００２１】一方、「白抜け」は、主に付与されたイン
クが隔壁によって囲まれた領域内に十分且つ均一に拡散
することができないことに起因して発生する障害であ
り、色ムラやコントラストの低下といった表示不良の原
因となる。

【００２２】図４に、白抜けの概念図を示す。図中、図
３と同じ部材には同じ符号を付した。また、３８は白抜
け部分である。

【００２３】近年、ＴＦＴ型液晶素子用のカラーフィル
タにおいては、ＴＦＴを外光から保護する目的で、或い
は、開口率を大きくして明るい表示を得る目的で、ブラ
ックマトリクス３３の開口部形状が複雑になっており、
複数のコーナー部を有するものが一般的に使用されてい
るため、図４（ａ）に示すように、該コーナー部に対し
てインク３６が十分に拡散しないという問題が発生す
る。また、ブラックマトリクス３３を形成する際には、
一般的にレジストを用いたフォトリソグラフィ工程が使
用されており、レジストに含まれる種々の成分により透
明基板３１の表面に汚染物が付着して、インク３６の拡
散の妨げとなる場合がある。さらに、透明基板３１の表
面に比べて、ブラックマトリクス３３の側面の撥インク
性が極端に高い場合、図４（ｂ）に示すように、ブラッ
クマトリクス３３の側面でインク３６がはじかれてしま
うため、インク３６とブラックマトリクス３３が接する
部分で色が薄くなるという問題が発生する場合もある。

【００２４】このような混色や白抜けの問題を解決する
手法として、特開平９−２０３８０３号においては、ブ
ラックマトリクス（凸部）に囲まれた領域（凹部）が、
水に対して２０°以下の接触角となるよう親インク化処
理された基板を用いることが提案されている。親インク
性を付与する方法としては、水溶性のレベリング剤や水
溶性の界面活性剤が例示されている。さらに、上述した
混色に対する問題を同時に解決するために、凸部の表面
を予め撥インク化処理剤で処理して撥インク性を付与す
る手法が開示されており、撥インク化処理剤としてフッ
素含有シランカップリング剤を用い、フッ素系の溶剤で
コートする方法が例示されている。また、この際、凸部
の表面層のみを選択的に撥インク化し、凸部の側面を撥
インク化しないための手法として、凸部自体がそのような性質を生じるよう２種類の材料
を積層する、凸部以外の部分をレジストで覆って、凸部の上面のみ
を撥インク化処理する、透明基板上にレジスト層を形成し、全面を撥インク化
処理した後、フォトリソ工程によりレジスト層をパター
ニングして凸部を形成する、等の方法が例示されてい
る。

【００２５】また、特開平９−２３０１２９号において
は、同様に、凹部を親インク化処理する方法として、エ
ネルギー線を照射する方法が開示されている。この場合
にも、凸部の表面層のみを撥インク化処理する方法とし
て、ガラス基板上に凸部形成用の感光性材料を塗布し、
全面を撥インク化処理剤にて処理した後、フォトリソグ
ラフィ工程により感光性材料をパターニングする手法が
例示されている。その後、エネルギー線の照射により凸
部と凹部を同時に、もしくはどちらかを選択的に親イン
ク化処理するものである。

【００２６】しかしながら、これらの方法はいずれも凸
部の表面を撥インク化処理した後に凹部を親インク化処
理するものであることから、親インク化処理を行う際に
撥インク化処理された凸部の表面の撥インク性を低下さ
せてしまうという問題がある。そのため、透明基板表面
及びブラックマトリクスの側面においては十分な親イン
ク性を、ブラックマトリクスの上面においては十分な撥
インク性をそれぞれ得ることは困難である。

【００２７】上記問題は、インクジェット方式によりエ
レクトロルミネッセンス素子を製造する場合にも同様に
生じる。即ち、エレクトロルミネッセンス素子におい
て、例えばＲ、Ｇ、Ｂの各光を発光する有機半導体材料
をインクとして用い、隔壁で囲まれた領域に該インクを
付与して画素（発光層）を形成する際に、隣接する発光
層間でインクが混じり合った場合、当該発光層では所望
の色、輝度の発光が得られないという問題が生じる。ま
た、単一色の発光層であっても、隔壁内に充填するイン
ク量を均一化しているため、隣接画素へインクが流入す
ると、インク量に不均一性が生じ、輝度ムラとして認識
され、問題となる。また、隔壁で囲まれた領域内に十分
にインクが拡散しなかった場合には、発光層と隔壁との
境界部分で十分な発光輝度が得られないという問題を生
じる。尚、以下の記述においては、便宜上、エレクトロ
ルミネッセンス素子を製造する場合においても、隣接す
る発光層間でのインクの混じり合いを「混色」、発光層
と隔壁の境界部でのインクの反発による発光輝度ムラの
発生を「白抜け」と記す。

【００２８】本発明の課題は、カラーフィルタやエレク
トロルミネッセンス素子といった光学素子を、インクジ
ェット方式を利用して簡易なプロセスで安価に製造する
に際して、上記問題を解決し、信頼性の高い光学素子を
歩留まり良く提供することにある。具体的には、隔壁で
囲まれた領域内にインクを付与する際に、隣接する画素
間での混色を防止し、且つ、該領域内でインクを十分に
拡散させて白抜けのない画素を形成することにある。本
発明ではさらに、該製造方法によって得られた光学素子
を用いて、カラー表示特性に優れた液晶素子をより安価
に提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、支持基
板上に複数の画素と隣接する画素間に位置する樹脂組成
物からなる隔壁とを少なくとも有する光学素子の製造方
法であって、支持基板上に樹脂組成物からなる隔壁を形
成する工程と、上記隔壁に囲まれた領域内に樹脂組成物
を充填する工程と、上記隔壁上面にフッ素化処理を施す
工程と、隔壁に囲まれた領域内の樹脂組成物を除去する
工程と、インクジェット方式により隔壁に囲まれた領域
にインクを付与して画素を形成する工程と、を有するこ
とを特徴とする光学素子の製造方法である。

【００３０】上記本発明は、上記フッ素化処理が、少な
くともフッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照
射を行うプラズマ処理であること、上記隔壁をカーボン
ブラックを含む樹脂組成物で形成すること、上記隔壁に
囲まれた領域への樹脂組成物の充填工程が、支持基板上
に全面にネガ型の感光性樹脂組成物層を形成し、隔壁に
囲まれた領域の感光性樹脂組成物層を露光し、未露光の
感光性樹脂組成物を除去する工程であること、特に、上
記隔壁が遮光層であり、該遮光層をマスクとして支持基
板の裏面から感光性樹脂組成物層を露光すること、或い
は、上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物の充填工程
が、支持基板上に全面に樹脂組成物層を形成し、酸素プ
ラズマを用いたドライエッチングによって隔壁上面に達
するまで樹脂組成物を除去する工程であること、もしく
は、上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物の充填工程
が、インクジェット方式により選択的に樹脂組成物を上
記領域へ付与する工程であること、上記隔壁に囲まれた
領域への樹脂組成物の充填工程が、支持基板上に全面に
ポジ型の感光性樹脂組成物層を形成し、隔壁上の感光性
樹脂組成物層を露光し、除去する工程であること、を好
ましい態様として含むものである。

【００３１】さらに本発明は、支持基板上に隔壁を形成
した後、隔壁で囲まれた領域に露出した支持基板表面及
び隔壁側面に親インク化処理を施すこと、特に、上記親
インク化処理が、アルカリ水溶液による洗浄処理、ＵＶ
洗浄処理、エキシマ洗浄処理、コロナ放電処理、酸素プ
ラズマ処理のいずれかであること、上記インクが少なく
とも硬化成分、水、有機溶剤を含有すること、上記イン
クが着色剤を含有し、画素が着色部であるカラーフィル
タを製造すること、或いは、上記画素が発光層であるエ
レクトロルミネッセンス素子を製造すること、を好まし
い態様として含むものである。

【００３２】本発明の第二は、支持基板上に複数の画素
と隣接する画素間に位置する隔壁とを少なくとも有し、
上記本発明の光学素子の製造方法により製造されたこと
を特徴とする光学素子である。

【００３３】上記本発明の第二は、隔壁が遮光層である
こと、上記支持基板が透明基板であり、上記画素が着色
剤を含有するインクで形成された着色部であり、複数色
の着色部を備えたカラーフィルタであること、特に、上
記着色部上に保護層を有すること、さらには、表面に透
明導電膜を有すること、また、上記画素が発光層であ
り、該発光層を挟んで上下に電極を有するエレクトロル
ミネッセンス素子であること、を好ましい態様として含
むものである。

【００３４】さらに本発明の第三は、一対の基板間に液
晶を挟持してなり、一方の基板が上記本発明の光学素子
の一態様であるカラーフィルタを用いて構成されたこと
を特徴とする液晶素子である。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の光学素子の製造方法は、
支持基板上に形成した隔壁の開口部に樹脂組成物を充填
して該隔壁の側面及び支持基板表面を保護した状態で該
隔壁上面にフッ素化処理を施して撥インク性を増大さ
せ、樹脂組成物を除去した後に、該隔壁で囲まれた領域
にインクジェット方式によりインクを付与して画素を形
成することに特徴を有する。よって本発明においては、
インクを付与する際に、隔壁上面の撥インク性によって
多量のインクでも良好に保持して混色を防止し、また、
隔壁側面及び支持基板表面は親インク性であるためすみ
やかにインクが濡れ広がって白抜けが防止される。

【００３６】尚、本発明において上記「インク」とは、
乾燥硬化した後に、例えば光学的、電気的に機能性を有
する液体を総称し、従来用いられていた着色材料に限定
されるものではない。

【００３７】本発明の製造方法で製造される本発明の光
学素子としては、カラーフィルタ及びエレクトロルミネ
ッセンス素子が挙げられる。先ず、本発明の光学素子に
ついて実施形態を挙げて説明する。

【００３８】図８に、本発明の光学素子の一実施形態で
あるカラーフィルタの一例の断面を模式的に示す。図
中、１０１は支持基板としての透明基板、１０２は隔壁
を兼ねたブラックマトリクス、１０３は画素である着色
部、１０４は必要に応じて形成される保護層である。本
発明のカラーフィルタを用いて液晶素子を構成する場合
には、着色部１０３上或いは、着色部１０３上に保護層
１０４を形成したさらにその上に、液晶を駆動するため
のＩＴＯ（インジウム・チン・オキサイド）等透明導電
材からなる透明導電膜が形成されて提供される場合もあ
る。

【００３９】図９に、図８のカラーフィルタを用いて構
成された、本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図
を示す。図中、１０７は共通電極（透明導電膜）、１０
８は配向膜、１０９は液晶、１１１は対向基板、１１２
は画素電極、１１３は配向膜であり、図８と同じ部材に
は同じ符号を付して説明を省略する。

【００４０】カラー液晶素子は、一般的にカラーフィル
タ側の基板１０１と対向基板１１１とを合わせ込み、液
晶１０９を封入することにより形成される。液晶素子の
一方の基板１１１の内側に、ＴＦＴ（不図示）と画素電
極１１２がマトリクス状に形成されている。また、カラ
ーフィルタ側の基板１０１の内側には、画素電極１１２
に対向する位置に、Ｒ、Ｇ、Ｂが配列するように、カラ
ーフィルタの着色部１０３が形成され、その上に透明な
共通電極１０７が形成される。さらに、両基板の面内に
は配向膜１０８，１１３が形成されており、液晶分子を
一定方向に配列させている。これらの基板は、スペーサ
ー（不図示）を介して対向配置され、シール材（不図
示）によって貼り合わされ、その間隙に液晶１０９が充
填される。

【００４１】上記液晶素子は、透過型の場合には、基板
１１１及び画素電極１１２を透明素材で形成し、それぞ
れの基板の外側に偏光板を接着し、一般的に蛍光灯と散
乱板を組み合わせたバックライトを用い、液晶化合物を
バックライトの光の透過率を変化させる光シャッターと
して機能させることにより表示を行う。また、反射型の
場合には、基板１１１或いは画素電極１１２を反射機能
を備えた素材で形成するか、或いは、基板１１１上に反
射層を設け、透明基板１０１の外側に偏光板を設け、カ
ラーフィルタ側から入射した光を反射して表示を行う。

【００４２】また、図７に、本発明の光学素子の他の実
施形態である、有機エレクトロルミネッセンス素子(以
下、「ＥＬ素子」と記す)の一例の断面模式図を示す。
図中、９１は支持基板である駆動基板、９２は隔壁、９
３は画素である発光層、９４は透明電極、９６は金属層
である。この図では、簡略化のために一つの画素領域の
みを示している。

【００４３】駆動基板９１には、ＴＦＴ（不図示）、配
線膜及び絶縁膜等が多層に積層されており、金属層９６
及び発光層９３毎に配置した透明電極９４間に発光層単
位で電圧を印加可能に構成されている。駆動基板９１は
公知の薄膜プロセスによって製造される。

【００４４】本発明の有機ＥＬ素子の構造については、
少なくとも一方が透明または半透明である一対の陽極及
び陰極からなる電極間に、樹脂組成物からなる隔壁内に
少なくとも発光材料を充填されてなる構成であれば、特
に制限はなく、その構造は公知のものを採用することが
でき、また本発明の主旨を逸脱しない限りにおいて各種
の改変を加えることができる。

【００４５】その積層構造は、例えば、（１）電極（陰極）／発光層／正孔注入層／電極（陽
極）（２）電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰
極）（３）電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層
／電極（陰極）（４）電極（陽極または陰極）／発光層／電極（陰極ま
たは陽極）があるが、本発明は上記のいずれの構成の有機化合物層
を設けた積層構造体を有するＥＬ素子に対しても適用す
ることができる。

【００４６】上記（１）は２層構造、（３）は３層構造
（４）は単層構成と称されるものである。本発明の有機
ＥＬ素子はこれらの積層構造を基本とするが、これら以
外の（１）から（４）を組み合わせた構造やそれぞれの
層を複数有していてもよい。また、カラーフィルタと組
み合わせることによって、フルカラー表示を実現しても
良い。これらの積層構造からなる本発明の有機ＥＬ素子
の形状、大きさ、材質、製造方法等は該有機ＥＬ素子の
用途等に応じて適宜選択され、これらについては特に制
限はない。

【００４７】本発明の有機ＥＬ素子の発光層に用いられ
る発光材料は特に限定されず、種々のものを適用するこ
とができる。具体的には、低分子蛍光体や高分子蛍光体
が好ましく、高分子蛍光体がさらに好ましい。

【００４８】例えば、低分子有機化合物としては、特に
限定はないが、ナフタレン及びその誘導体、アントラセ
ン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチ
ン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系などの色
素類、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯
体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン
及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘
導体等を用いることができる。具体的には、例えば、特
開昭５７−５１７８１号、特開昭５９−１９４３９３号
公報に記載されているもの等、公知のものが使用可能で
ある。

【００４９】また、発光材料として使用可能な高分子有
機化合物としては、特に限定はないが、ポリフェニレン
ビニレン、ポリアリレン、ポリアルキルチオフェン、ポ
リアルキルフルオレン等を挙げることができる。

【００５０】尚、本発明の有機ＥＬ素子に用いる高分子
蛍光体は、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体
であってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分
子、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であっ
てもよい。蛍光の量子収率の高い高分子蛍光体を得る観
点からは完全なランダム共重合体よりブロック性を帯び
たランダム共重合体やブロックまたはグラフト共重合体
が好ましい。また本発明の有機ＥＬ素子は、薄膜からの
発光を利用するので該高分子蛍光体は、固体状態で蛍光
を有するものが用いられる。

【００５１】該高分子蛍光体に対する良溶媒としては、
クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラ
ヒドロフラン、トルエン、キシレンなどが例示される。
高分子蛍光体の構造や分子量にもよるが、通常はこれら
の溶媒に０．１重量％以上溶解させることができる。

【００５２】本発明の有機ＥＬ素子において、発光材料
を含む層と陰極との間にさらに電子輸送層を設ける場合
の電子輸送層中に使用する、或いは正孔輸送材料及び発
光材料と混合使用する電子輸送性材料は、陰極より注入
された電子を発光材料に伝達する機能を有している。こ
のような電子輸送性材料について特に制限はなく、従来
公知の化合物の中から任意のものを選択して用いること
ができる。

【００５３】該電子輸送性材料の好ましい例としては、
ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン
誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシ
ド誘導体、複素環テトラカルボン酸無水物、或いはカル
ボジイミド等を挙げることができる。

【００５４】さらに、フレオレニリデンメタン誘導体、
アントラキノジメタン誘導体及びアントロン誘導体、オ
キサジアゾール誘導体等を挙げることができる。また、
発光層を形成する材料として開示されているが、８−ヒ
ドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等も電子輸
送材料として用いることができる。

【００５５】次に、本発明の一例である積層構造を有す
る有機ＥＬ素子の代表的な作製方法について述べる。陽
極及び陰極からなる一対の電極で、透明または半透明な
電極としては、例えば、透明ガラス、透明プラスチック
等の透明基板の上に、透明または半透明の電極を形成し
たものが用いられる。

【００５６】本発明のＥＬ素子において、発光層は一般
には適当な結着性樹脂と組み合わせて薄膜を形成する。
上記結着剤としては広範囲な結着性樹脂より選択でき、
例えばポリビニルカルバゾール樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラ
ール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。これらは単独または共
重合体ポリマーとして１種または２種以上混合して用い
ても良い。

【００５７】陽極材料としては仕事関数がなるべく大き
なものが良く、例えば、ニッケル、金、白金、パラジウ
ム、セレン、レニウム、イリジウムやこれらの合金、或
いは酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、ヨウ化銅が
好ましい。またポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフ
ェニレンスルフィド或いはポリピロール等の導電性ポリ
マーも使用出来る。

【００５８】一方、陰極材料としては仕事関数が小さな
銀、鉛、錫、マグネシウム、アルミニウム、カルシウ
ム、マンガン、インジウム、クロム或いはこれらの合金
が用いられる。

【００５９】以下に、図面を参照して本発明の光学素子
の製造方法について説明する。

【００６０】図１、図２は本発明の光学素子の製造方法
を模式的に示す工程図である。以下に各工程について説
明する。尚、以下の工程（ａ）〜（ｈ）は図１、図２の
（ａ）〜（ｈ）に対応する。また、図１、図２の各工程
において紙面左側の（ａ−１）〜（ｈ−１）は基板の平
面模式図、紙面右側の（ａ−２）〜（ｈ−２）は（ａ−
１）〜（ｈ−１）のＡ−Ｂ断面模式図である。図中、１
は支持基板、２は樹脂組成物層、３は隔壁、４は隔壁３
の開口部、５は樹脂組成物、６はインクジェットヘッ
ド、７はインク、８は画素である。

【００６１】工程（ａ）支持基板１を用意する。支持基板１は、図８に例示した
カラーフィルタを製造する場合には透明基板１０１であ
り、一般にはガラス基板が用いられるが、液晶素子を構
成する目的においては、所望の透明性、機械的強度等の
必要特性を有するものであれば、プラスチック基板など
も用いることができる。

【００６２】また、図７に例示したＥＬ素子を製造する
場合には、支持基板１は透明電極９４を形成した駆動基
板９１であり、図７の如く当該基板側から発光を観察す
る場合には、駆動基板９１にガラス基板などの透明基板
を用いる。該基板には後工程で発光層９３の材料が付着
しやすいように、その表面に対して、プラズマ処理、Ｕ
Ｖ処理、カップリング処理等の表面処理を施すことが好
ましい。

【００６３】工程（ｂ）支持基板１上に、隔壁３を形成するための樹脂組成物層
２を形成する。本発明にかかる隔壁３は、図８のカラー
フィルタの場合にはブラックマトリクス１０２に、図７
のエレクトロルミネッセンス素子の場合には隔壁９２に
相当する。該隔壁３は、特にカラーフィルタを製造する
場合には、図８の１０２で示したように、隣接する画素
間を遮光する遮光層とすることが好ましく、その場合、
図８の如くブラックマトリクス１０２とするか、或い
は、ブラックストライプとすることもできる。また、Ｅ
Ｌ素子を製造する場合にも遮光層とすることが可能であ
る。

【００６４】本発明において、隔壁３を形成するために
用いられる樹脂組成物としては、エポキシ系樹脂、アク
リル系樹脂、ポリアミドイミドを含むポリイミド系樹
脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニル
系樹脂などの感光性または非感光性の樹脂材料を用いる
ことができるが、２５０℃以上の耐熱性を有することが
好ましく、その点から、エポキシ系樹脂、アクリル系樹
脂、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。

【００６５】また、かかる隔壁３を遮光層とする場合に
は、上記樹脂組成物中に、遮光剤を分散せしめた黒色樹
脂組成物を用いて樹脂組成物層２を形成する。該遮光剤
としては、カーボンブラックを用いることが望ましく、
該カーボンブラックとしては、チャネルブラック、ロー
ラーブラック、ディスクブラックと呼ばれているコンタ
クト法で製造されたもの、ガスファーネストブラック、
オイルファーネストブラックと呼ばれているファーネス
ト法で製造されたもの、サーマルブラック、アセチレン
ブラックと呼ばれているサーマル法で製造されたものな
どを用いることができるが、特に、チャネルブラック、
ガスファーネストブラック、オイルファーネストブラッ
クが好ましい。さらに必要に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂの顔料
の混合物などを加えても良い。また、一般に市販されて
いる黒色レジストを用いることもできる。必要に応じて
高抵抗化した遮光層を用いても良い。

【００６６】樹脂組成物層２は、スピンコート、ロール
コート、バーコート、スプレーコート、ディップコー
ト、或いは印刷法等の方法により形成することができ
る。

【００６７】工程（ｃ）樹脂組成物層２として感光性材料を用いた場合には、フ
ォトリソグラフィ等によりパターニングすることで複数
の開口部４を有する隔壁３を形成する。また、非感光性
材料を用いた場合には、フォトレジストをマスクにし
て、ウェット或いはドライエッチングにより、もしくは
リフトオフによりパターニングして形成しても良い。

【００６８】工程（ｄ）隔壁３で囲まれた領域、即ち開口部４に樹脂組成物５を
充填する。ここで用いられる樹脂組成物５は、後述する
フッ素化処理において開口部４に露出した支持基板１の
表面、及び、隔壁３の側面を保護するために使用される
ものである。従って、該樹脂組成物５は隔壁３の開口部
４を埋めて充填する。

【００６９】樹脂組成物５を開口部４に充填する方法と
しては、例えば、下記の方法が挙げられる。（１）支持基板１上に全面にネガ型の感光性樹脂組成物
層を形成し、隔壁３に囲まれた領域の感光性樹脂組成物
層を露光し、未露光の感光性樹脂組成物を除去する。特
に、隔壁３を遮光層として形成した場合には、該遮光層
３をマスクとして支持基板１裏面より全面露光する。（２）支持基板１上に全面に樹脂組成物層を形成し、酸
素プラズマを用いたドライエッチングによって隔壁３上
面に達するまで樹脂組成物を除去する。（３）インクジェット方式により選択的に樹脂組成物を
開口部４内へ付与する。（４）支持基板１上に全面にポジ型の感光性樹脂組成物
層を形成し、隔壁３上の感光性樹脂組成物層を露光し、
現像除去する。

【００７０】本発明においては、上記（１）〜（４）の
方法に限定されるものではない。また、用いる樹脂組成
物５としては、後述するフッ素化処理の後に除去できる
ものを用いる必要がある。さらに本発明においては、開
口部４に樹脂組成物５を充填する前に、予め支持基板１
表面及び隔壁３の側面に親インク化処理を施しておくこ
とが好ましく、親インク化処理としては、例えばアルカ
リ水溶液による洗浄処理、ＵＶ洗浄処理、エキシマ洗浄
処理、コロナ放電処理、酸素プラズマ処理等の方法が好
適に用いられる。

【００７１】工程（ｅ）隔壁３の上面に対してフッ素化処理を施し、処理された
領域の撥インク性を増大させる。該フッ素化処理の方法
としては、工程が簡単であり、樹脂組成物からなる隔壁
３の表面を効果的にフッ素化処理できることから、少な
くともフッ素原子を含有するガスを導入してプラズマ照
射を行うプラズマ処理が好ましく用いられる。

【００７２】本工程において導入する、少なくともフッ
素原子を含有するガスとしては、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂
Ｆ₆、ＳＦ₆、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₅Ｆ₈から選択されるハロゲンガ
スを１種以上用いることが好ましい。特に、Ｃ₅Ｆ₈（オ
クタフルオロシクロペンテン）は、オゾン破壊能が０で
あると同時に、大気寿命が従来のガスに比べて（Ｃ
Ｆ ₄：５万年、Ｃ₄Ｆ₈：３２００年）０．９８年と非常
に短い。従って、地球温暖化係数が９０（ＣＯ₂＝２と
した１００年積算値）と、従来のガスに比べて（Ｃ
Ｆ₄：６５００、Ｃ₄Ｆ₈：８７００）非常に小さく、オ
ゾン層や地球環境保護に極めて有効であり、本発明で使
用する上で望ましい。

【００７３】さらに、導入ガスとしては、必要に応じて
酸素、アルゴン、ヘリウム等のガスを併用しても良い。
本発明においては、上記ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂Ｆ₆、ＳＦ
₆、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₅Ｆ₈から選択されるハロゲンガスを１種
以上とＯ₂との混合ガスを用いると、本工程においてフ
ッ素化処理される隔壁３表面の撥インク性の程度を制御
することが可能になる。但し、当該混合ガスにおいて、
Ｏ₂の混合比率が３０％を超えるとＯ₂による酸化反応が
支配的になり、撥インク性向上効果が妨げられるため、
また、Ｏ₂混合比率が３０％を超えると樹脂に対するダ
メージが顕著になるため、当該混合ガスを用いる場合に
はＯ₂の混合比率が３０％以下の範囲で使用する必要が
ある。

【００７４】また、プラズマの発生方法としては、低周
波放電、高周波放電、マイクロ波放電等の方式を用いる
ことができ、プラズマ処理の際の圧力、ガス流量、放電
周波数、処理時間等の条件は任意に設定することができ
る。

【００７５】図５、図６に、上記プラズマ処理工程に用
いることが可能なプラズマ発生装置の模式図を示す。図
中、５１は上部電極、５２は下部電極、５３は被処理基
板、５４は高周波電極である。当該装置は平行平板の２
極電極に高周波電圧を印加して、プラズマを発生させ
る。図５はカソードカップリング方式、図６はアノード
カップリング方式の装置を示し、どちらの方式において
も、圧力、ガス流量、放電周波数、処理時間等の条件に
よって、隔壁３表面の撥インク性を所望の程度とするこ
とができる。

【００７６】図５、図６に示したプラズマ発生装置にお
いて、図５のカソードカップリング方式は処理時間を短
くすることが可能であり、当該処理工程に有利である。
また、図６のアノードカップリング方式では、必要以上
に支持基板１にダメージを与えることがない点で有利で
ある。よって、本工程に用いるプラズマ発生装置は、支
持基板１や隔壁３の材料に応じて選択すればよい。

【００７７】工程（ｆ）開口部４に充填されていた樹脂組成物５を除去する。樹
脂組成物５の除去方法としては、用いられる樹脂組成物
５の材質に応じて異なるが、隔壁３との密着性、フッ素
化処理された隔壁３上面の撥インク性に悪影響を及ぼさ
ない方法を用いる必要がある。例えば、前述した工程
（ｄ）において（１）の充填方法を用いた場合、感光性
樹脂組成物として水或いは弱アルカリ水溶液（例えばｐ
Ｈ９〜１０程度）で現像可能なネガ型感光性樹脂組成物
を用い、強アルカリ（例えばｐＨ１１〜１２程度）のア
ルカリ水溶液で膨潤させた後、高圧シャワーで剥離すれ
ばよい。また、（２）、（３）の充填方法を用いた場合
には、被膜性を有する樹脂組成物であれば硬化性を有す
る必要はなく、水或いは有機溶剤に可溶な樹脂組成物を
用い、水或いは有機溶剤を用いて溶解除去することがで
きる。さらに、（４）の充填方法を用いた場合には、市
販のポジ型レジストを用いることができるため、露光及
び現像、或いは有機溶剤にて溶解除去することができ
る。

【００７８】これら一連の工程により、隔壁３の上面の
みがフッ素化されて撥インク性を有し、開口部４に露出
した支持基板１表面及び隔壁３の側面が親インク性を有
するマトリクスパターン基板を得ることができる。

【００７９】工程（ｇ）インクジェット記録装置を用いて、インクジェットヘッ
ド６より、インク７を隔壁３で囲まれた領域（開口部
４）に付与する。インクジェットとしては、エネルギー
発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット
（登録商標）タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジ
ェットタイプ等が使用可能である。また、インク７とし
ては、カラーフィルタの場合には硬化後にＲ、Ｇ、Ｂの
着色部を形成するように各色の着色剤を含むもの、ＥＬ
素子の場合には、硬化後に電圧印加によって発光する発
光層を形成する材料を用いる。いずれの場合も、インク
７は硬化成分、水、溶剤を少なくとも含むものが好まし
い。以下に、本発明の製造方法によってカラーフィルタ
を製造する場合に用いるインクの組成についてさらに詳
細に説明する。

【００８０】〔１〕着色剤本発明でインク中に含有させる着色剤としては、染料系
及び顔料系共に使用可能であるが、顔料を使用する場合
には、インク中で均一に分散させるために別途分散剤の
添加が必要となり、全固形分中の着色剤比率が低くなっ
てしまうことから、染料系の着色剤が好ましく用いられ
る。また、着色剤の添加量としては、後述する硬化成分
と同量以下であることが好ましい。

【００８１】〔２〕硬化成分後工程におけるプロセス耐性、信頼性等を考慮した場
合、熱処理或いは光照射等の処理により硬化し、着色剤
を固定化する成分、即ち架橋可能なモノマー或いはポリ
マー等の成分を含有することが好ましい。特に、後工程
における耐熱性を考慮した場合、硬化可能な樹脂組成物
を用いることが好ましい。具体的には、例えば基材樹脂
として、水酸基、カルボキシル基、アルコキシ基、アミ
ド基等の官能基を有するアクリル樹脂、シリコーン樹
脂；またはヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチ
ルセルロース等のセルロース誘導体或いはそれらの変性
物；またはポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルアセタール等のビニル系ポリマーが挙げ
られる。さらに、これらの基材樹脂を光照射或いは加熱
処理により硬化させるための架橋剤、光開始剤を用いる
ことが可能である。具体的には、架橋剤としては、メチ
ロール化メラミン等のメラミン誘導体が、また光開始剤
としては重クロム酸塩、ビスアジド化合物、ラジカル系
開始剤、カチオン系開始剤、アニオン系開始剤等が使用
可能である。また、これらの光開始剤を複数種混合し
て、或いは他の増感剤と組み合わせて使用することもで
きる。

【００８２】〔３〕溶剤本発明で使用されるインクの媒体としては、水及び有機
溶剤の混合溶媒が好ましく使用される。水としては種々
のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水
（脱イオン水）を使用することが好ましい。

【００８３】有機溶剤としては、メチルアルコール、エ
チルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチル
アルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１
〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセ
トンアルコール等のケトン類またはケトアルコール類；
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポ
リアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレン
グリコール、チオジグリコール、へキシレングリコー
ル、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜４個
の炭素を含有するアルキレングリコール類；グリセリン
類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコール
モノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキル
エーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリ
ドン等の中から選択することが好ましい。

【００８４】また、上記成分の他に、必要に応じて所望
の物性値を持つインクとするために、沸点の異なる２種
類以上の有機溶剤を混合して用いたり、界面活性剤、消
泡剤、防腐剤等を添加しても良い。

【００８５】工程（ｈ）熱処理、光照射等必要な処理を施し、インク７中の溶剤
成分を除去して硬化させることにより、画素８を形成す
る。

【００８６】さらに、カラーフィルタの場合には、前記
したように、必要に応じて保護層や透明導電膜を形成す
る。この場合の保護層としては、光硬化タイプ、熱硬化
タイプ、或いは光熱併用硬化タイプの樹脂材料、或い
は、蒸着、スパッタ等によって形成された無機膜等を用
いることができ、カラーフィルタとした場合の透明性を
有し、その後の透明導電膜形成プロセス、配向膜形成プ
ロセス等に耐えうるものであれば使用可能である。ま
た、透明導電膜は、保護層を介さずに着色部上に直接形
成しても良い。また、ＥＬ素子の場合には、画素上に金
属層等必要な部材を形成する。

【００８７】

【実施例】（実施例１）〔ブラックマトリクスの形成〕ガラス基板（コーニング
製「１７３７」）上に、カーボンブラックを含有する黒
色レジスト（新日鉄化学製「Ｖ−２５９ＢＫレジス
ト」）を塗布し、所定の露光、現像、ポストベーク処理
を行って、膜厚２μｍ、７５μｍ×２２５μｍの長方形
の開口部を有するブラックマトリクスパターン（隔壁）
を作製した。

【００８８】〔インクの調整〕下記に示す組成からなる
アクリル系共重合体を熱硬化成分として用い、以下の組
成にてＲ、Ｇ、Ｂの各インクを調製した。

【００８９】硬化成分メチルメタクリレート５０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート３０重量部Ｎ−メチロールアクリルアミド２０重量部

【００９０】ＲインクＣ．Ｉ．アシッドオレンジ１４８３．５重量部Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９０．５重量部ジエチレングリコール３０重量部エチレングリコール２０重量部イオン交換水４０重量部上記硬化成分６重量部

【００９１】ＧインクＣ．Ｉ．アシッドイエロー２３２重量部亜鉛フタロシアニンスルホアミド２重量部ジエチレングリコール３０重量部エチレングリコール２０重量部イオン交換水４０重量部上記硬化成分６重量部

【００９２】ＢインクＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９４重量部ジエチレングリコール３０重量部エチレングリコール２０重量部イオン交換水４０重量部上記硬化成分６重量部

【００９３】〔樹脂組成物の充填〕ブラックマトリクス
を形成した前記ガラス基板（ブラックマトリクス基板）
をＵＶ洗浄した後、ネガ型の感光性樹脂組成物（三洋化
成製「ＰＶＰレジスト」）を膜厚２μｍとなるようにス
ピンコートし、ガラス基板の裏面から全面露光を行っ
た。次いで、水により現像を行って、ブラックマトリク
ス開口部以外の樹脂組成物を除去した。

【００９４】〔フッ素化処理〕平行平板型プラズマ処理
装置を用い、以下の条件にて上記ブラックマトリクス基
板にプラズマ処理を施した。

【００９５】使用ガス：ＣＦ₄ ガス流量：８０ｓｃｃｍ圧力：８ＰａＲＦパワー：１５０Ｗ処理時間：６０ｓｅｃ

【００９６】〔樹脂組成物の除去〕上記プラズマ処理の
後、被処理基板をアルカリ水溶液（東京応化製「ＮＭＤ
−３」）に浸漬した後、純水を用いて高圧シャワー処理
を行い、ブラックマトリクスの開口部内の樹脂組成物を
剥離した。

【００９７】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１２５° ガラス基板表面：１５° であった。

【００９８】〔着色部の作製〕吐出量２０ｐｌのインク
ジェットヘッドを具備したインクジェット記録装置を用
い、プラズマ処理を施したブラックマトリクス基板に対
して、上記Ｒ、Ｇ、Ｂインクを開口部１個あたり２００
〜８００ｐｌの範囲で１００ｐｌおきに量を変化させて
付与した。次いで、９０℃で１０分間、引き続き２３０
℃で３０分間の熱処理を行ってインクを硬化させて着色
部（画素）とし、インク付与量の異なる７種類のカラー
フィルタを作製した。

【００９９】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、全てのカラー
フィルタにおいて、混色、白抜けは観察されなかった。

【０１００】（実施例２）ブラックマトリクスの開口部
への樹脂組成物の充填を下記の工程にて行った以外は実
施例１と同様にしてカラーフィルタを得た。

【０１０１】〔樹脂組成物の充填〕ブラックマトリクス
基板を酸素プラズマにてアッシング処理した後、クレゾ
ールノボラック樹脂をエチルセロソルブアセテートに溶
解し、膜厚４μｍとなるようにスピンコートした。次い
で、ブラックマトリクスの上面が露出するまで酸素プラ
ズマにてドライエッチング処理を施した。

【０１０２】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１３０° ガラス基板表面：８° であった。

【０１０３】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、全てのカラー
フィルタにおいて、混色、白抜けは観察されなかった。

【０１０４】（実施例３）ブラックマトリクス開口部へ
の樹脂組成物の充填及び除去を下記の工程で行った以外
は実施例１と同様にしてカラーフィルタを得た。

【０１０５】〔樹脂組成物の充填〕ブラックマトリクス
基板をｐＨ＝１３の水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した
後、以下の組成からなる樹脂組成物溶液をインクジェッ
ト記録装置を用いて、ブラックマトリクスの開口部に対
して２００ｐｌ選択的に付与した。

【０１０６】樹脂固形分（メチルメタクリレートとヒドロキシエチルメタクリレートの１：１共重合体）１５重量部ジエチレングリコール２０重量部イソプロピルアルコール１５重量部イオン交換水５０重量部引き続き、真空オーブン中、９０℃で５分間の乾燥処理
を行った。

【０１０７】〔樹脂組成物の除去〕プラズマ処理を施し
たブラックマトリクス基板をエチルセロソルブに浸漬し
て、ブラックマトリクス開口部内の樹脂組成物を除去し
た。

【０１０８】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１２０° ガラス基板表面：２０° であった。

【０１０９】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、全てのカラー
フィルタにおいて、混色、白抜けは観察されなかった。

【０１１０】（実施例４）ブラックマトリクス基板のＵ
Ｖ洗浄に代えてエキシマ洗浄を行い、フッ素化処理にお
けるフッ素系ガスとしてＣＦ₄に代えてＣ₂Ｆ₆を用いた
以外は実施例１と同様にしてカラーフィルタを得た。

【０１１１】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１２５° ガラス基板表面：１５° であった。

【０１１２】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、全てのカラー
フィルタにおいて、混色、白抜けは観察されなかった。

【０１１３】（実施例５）ブラックマトリクス基板のＵ
Ｖ洗浄に代えてコロナ放電処理を行い、粗面化処理にお
けるフッ素系ガスとしてＣＦ₄に代えてＳＦ₆を用いた以
外は実施例１と同様にしてカラーフィルタを得た。

【０１１４】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１２０° ガラス基板表面：２０° であった。

【０１１５】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、全てのカラー
フィルタにおいて、混色、白抜けは観察されなかった。

【０１１６】（実施例６）ブラックマトリクス基板のＵ
Ｖ洗浄を行わない以外は実施例１と同様にしてカラーフ
ィルタを作製した。

【０１１７】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：１２５° ガラス基板表面：５０° であった。

【０１１８】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、インクの付与
量が３００ｐｌ以下のカラーフィルタにおいて、白抜け
が観察された。また、全てのカラーフィルタにおいて混
色は観察されなかった。

【０１１９】（比較例１）実施例１と同様にしてガラス
基板上にブラックマトリクスを形成し、直ちに実施例１
と同様にインクを付与して着色部を形成し、カラーフィ
ルタを作製した。

【０１２０】〔撥インク性の評価〕得られたブラックマ
トリクス基板の純水に対する接触角を測定したところ、ブラックマトリクス上面：７０° ガラス基板表面：５０° であった。

【０１２１】〔混色及び白抜けの評価〕得られたカラー
フィルタを光学顕微鏡で観察したところ、インクの付与
量が３００ｐｌ以下のカラーフィルタにおいて、白抜け
が観察された。また、インクの付与量が４００ｐｌ以上
のカラーフィルタにおいて混色が観察された。

【０１２２】（実施例７）薄膜プロセスによって形成さ
れた、配線膜及び絶縁膜等が多層に積層されてなるＴＦ
Ｔ駆動基板上に画素（発光層）単位に、透明電極として
ＩＴＯをスパッタリングにより厚さ４０ｎｍとなるよう
に形成し、フォトリソ法により、画素形状に従ってパタ
ーニングを行った。

【０１２３】次に発光層を充填する隔壁を形成した。透
明感光性樹脂（富士フィルムオーリン製「ＣＴ−２００
０Ｌ」）を塗布し、所定の露光、現像、ポストベーク処
理を行って、上記のＩＴＯ透明電極上に膜厚０．４μ
ｍ、７５μｍ×２２５μｍの長方形の開口部を有する透
明なマトリクスパターンを作成した。該基板について実
施例１と同様な条件で樹脂組成物の充填およびフッ素化
処理および樹脂組成物の除去を行った。ＩＴＯ透明電極
上と透明マトリクスパターン上それぞれの純水に対する
接触角は、ＩＴＯ透明電極上：１７° 透明マトリクスパターン上：１０１° であった。

【０１２４】次に前記基板の隔壁内に発光層を充填し
た。発光層としては、電子輸送性２，５−ビス（５−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾオキサゾルイル）−チオフ
ェン〔蛍光ピーク４５０ｎｍをもつ電子輸送性青色発光
色素であり、発光中心形成化合物の１つである。以下、
「ＢＢＯＴ」と記す〕３０重量％を、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール〔分子量１５０，０００、関東化学社製、
以下、「ＰＶＫ」と記す〕よりなるホール輸送性ホスト
化合物中に分子分散させることができるよう、両者をジ
クロロエタン溶液に溶解させた。該ＰＶＫ−ＢＢＯＴの
ジクロロエタン溶液にさらに、もう１つの発光中心形成
化合物であるナイルレッドを０．０１５モル％となるよ
うに溶解し、該溶液をインクとして、インクジェット法
により上記隔壁で囲まれた開口部内に充填、乾燥し、厚
さ２００ｎｍの発光層を形成した。このとき、各画素
（発光層）は独立し、隔壁間で前記発光材料を含む溶液
が隣接画素で混ざることはなかった。さらにこの上に、
Ｍｇ：Ａｇ（１０：１）を真空蒸着させて厚さ２００ｎ
ｍのＭｇ：Ａｇ陰極を形成した。このようにして作製し
たＥＬ素子の各画素に１８Ｖの電圧を印加したところ、
４８０ｃｄ／ｍ²の均一な白色発光が得られた。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
混色や白抜けのない画素を備えた信頼性の高い光学素子
をインクジェット方式により簡易なプロセスによって歩
留まり良く製造することができ、着色部内で濃度ムラの
ないカラーフィルタ、発光層内で発光輝度ムラのないＥ
Ｌ素子を歩留まり良く提供することができる。よって、
上記カラーフィルタを用いて、カラー表示特性に優れた
液晶素子をより安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子の製造方法の一実施形態の工
程図である。

【図２】本発明の光学素子の製造方法の一実施形態の工
程図である。

【図３】インクジェット方式による光学素子の製造方法
において発生する混色の概念図である。

【図４】インクジェット方式による光学素子の製造方法
において発生する白抜けの概念図である。

【図５】本発明の製造方法において用いうるプラズマ発
生装置の構成の一例を示す模式図である。

【図６】本発明の製造方法において用いうるプラズマ発
生装置の他の構成を示す模式図である。

【図７】本発明の光学素子の一実施形態であるエレクト
ロルミネッセンス素子の一例の断面模式図である。

【図８】本発明の光学素子の他の実施形態であるカラー
フィルタの一例の断面模式図である。

【図９】本発明の液晶素子の一実施形態の断面模式図で
ある。

【符号の説明】

１支持基板２樹脂組成物層３隔壁４開口部５樹脂組成物６インクジェットヘッド７インク８画素３１透明基板３３ブラックマトリクス３６インク３８白抜け５１上部電極５２下部電極５３被処理基板５４高周波電極９１駆動基板９２隔壁９３発光層９４透明電極９６金属層１０１透明基板１０２ブラックマトリクス１０３着色部１０４保護層１０７共通電極１０８配向膜１０９液晶１１１対向基板１１２画素電極１１３配向膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｚ 33/22 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ (72)発明者岡田健東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者谷内洋東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者西田武人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者坂本淳一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岩田研逸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岡田良克東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA24 FA03 FA04 FB01 2H048 BA11 BA43 BA47 BA48 BA57 BA64 BB02 BB24 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FB04 FC12 FC24 FC27 FD04 FD05 GA02 GA16 LA12 LA17 3K007 AB04 BA06 BB07 CA01 CA05 CB01 DB03 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板上に複数の画素と隣接する画素
間に位置する樹脂組成物からなる隔壁とを少なくとも有
する光学素子の製造方法であって、支持基板上に樹脂組
成物からなる隔壁を形成する工程と、上記隔壁に囲まれ
た領域内に樹脂組成物を充填する工程と、上記隔壁上面
にフッ素化処理を施す工程と、隔壁に囲まれた領域内の
樹脂組成物を除去する工程と、インクジェット方式によ
り隔壁に囲まれた領域にインクを付与して画素を形成す
る工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方
法。
【請求項２】上記フッ素化処理が、少なくともフッ素
原子を含有するガスを導入してプラズマ照射を行うプラ
ズマ処理である請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】上記隔壁をカーボンブラックを含む樹脂
組成物で形成する請求項１または２に記載の光学素子の
製造方法。
【請求項４】上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物
の充填工程が、支持基板上に全面にネガ型の感光性樹脂
組成物層を形成し、隔壁に囲まれた領域の感光性樹脂組
成物層を露光し、未露光の感光性樹脂組成物を除去する
工程である請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の
製造方法。
【請求項５】上記隔壁が遮光層であり、該遮光層をマ
スクとして支持基板の裏面から感光性樹脂組成物層を露
光する請求項４に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物
の充填工程が、支持基板上に全面に樹脂組成物層を形成
し、酸素プラズマを用いたドライエッチングによって隔
壁上面に達するまで樹脂組成物を除去する工程である請
求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物
の充填工程が、インクジェット方式により選択的に樹脂
組成物を上記領域へ付与する工程である請求項１〜３の
いずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】上記隔壁に囲まれた領域への樹脂組成物
の充填工程が、支持基板上に全面にポジ型の感光性樹脂
組成物層を形成し、隔壁上の感光性樹脂組成物層を露光
し、除去する工程である請求項１〜３のいずれかに記載
の光学素子の製造方法。
【請求項９】支持基板上に隔壁を形成した後、隔壁で
囲まれた領域に露出した支持基板表面及び隔壁側面に親
インク化処理を施す請求項１〜８のいずれかに記載の光
学素子の製造方法。
【請求項１０】上記親インク化処理が、アルカリ水溶
液による洗浄処理、ＵＶ洗浄処理、エキシマ洗浄処理、
コロナ放電処理、酸素プラズマ処理のいずれかである請
求項９に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１１】上記インクが少なくとも硬化成分、
水、有機溶剤を含有する請求項１〜１０のいずれかに記
載の光学素子の製造方法。
【請求項１２】上記インクが着色剤を含有し、画素が
着色部であるカラーフィルタを製造する請求項１〜１１
のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項１３】上記画素が発光層であるエレクトロル
ミネッセンス素子を製造する請求項１〜１１のいずれか
に記載の光学素子の製造方法。
【請求項１４】支持基板上に複数の画素と隣接する画
素間に位置する隔壁とを少なくとも有し、請求項１〜１
２のいずれかに記載の光学素子の製造方法により製造さ
れたことを特徴とする光学素子。
【請求項１５】隔壁が遮光層である請求項１４に記載
の光学素子。
【請求項１６】上記支持基板が透明基板であり、上記
画素が着色剤を含有するインクで形成された着色部であ
り、複数色の着色部を備えたカラーフィルタである請求
項１４または１５に記載の光学素子。
【請求項１７】上記着色部上に保護層を有する請求項
１６に記載の光学素子。
【請求項１８】表面に透明導電膜を有する請求項１６
または１７に記載の光学素子。
【請求項１９】上記画素が発光層であり、該発光層を
挟んで上下に電極を有するエレクトロルミネッセンス素
子である請求項１４または１５に記載の光学素子。
【請求項２０】一対の基板間に液晶を挟持してなり、
一方の基板が請求項１６〜１８のいずれかに記載の光学
素子を用いて構成されたことを特徴とする液晶素子。