JP2004177793A

JP2004177793A - 微細構造物の製造方法およびこの微細構造物の製造方法を用いて製造された自発光素子、光学素子、デバイス並びにこのデバイスを備えた電子機器

Info

Publication number: JP2004177793A
Application number: JP2002345829A
Authority: JP
Inventors: 憲一 ▲高▼木; Kenichi Takagi; Tomohiko Sogo; 智彦十河
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】液体材料を用いて所望パターンを形成するときに、所望パターンにおける液体材料の保持力を高めることができる微細構造物の製造方法およびこの微細構造物の製造方法を用いて製造された自発光素子、光学素子、デバイス並びにこのデバイスを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】所望のパターン（例えば、画素領域１）を形成する微細構造物の製造方法において、画素領域１の境界部に親液領域１２を設け、親液領域１２の中に撥液領域１１ｂを設けることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料により所望のパターンを形成するときに好適である微細構造物の製造方法およびこの微細構造物の製造方法を用いて製造された自発光素子、光学素子、デバイス並びにこのデバイスを備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーフィルタなどの光学素子の画素又は半導体集積回路の配線パターンなど微細なパターンを形成する方法としては、基板上における所望パターン内に液体材料を閉塞（充填）し、その後、乾燥及び焼成を行うという方法がある。そして、所望パターン内に液体材料を閉塞するために、該パターンの内側領域については親液処理し、該パターンの外側領域については撥液処理を施し、その後に、該親液処理された面に液体材料を充填するという方法が考え出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１２３５００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の微細パターンの形成方法では、所望パターン内により多くの液体材料を閉塞するには保持力が弱いという問題点があった。例えば、良好なカラーフィルタを形成するためには、ある色の顔料などを含んだ液体材料を所望パターン内に十分充填しなければならない。しかし、充填した液体材料の量が少ないと、薄い色のみ表示でき、濃い色を表示することができないカラーフィルタとなってしまう。
【０００５】
また、所望パターン内における液体材料に対する保持力が弱いと、そのパターン内に液体材料を充填したときに、そのパターン内から液体材料がはみ出して不具合品が生じる確率が高くなってしまう。また、パターン内からの液体材料のはみ出しを防ぐために、パターン内に充填する液体材料の量を減らすと、所望の機能が発揮できない製品になる、又は、パターン全体に液体材料が行き渡らないという不都合も生じやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、液体材料を用いて所望パターンを形成するときに、所望パターンにおける液体材料の保持力を高めることができる微細構造物の製造方法およびこの微細構造物の製造方法を用いて製造された自発光素子、光学素子、デバイス並びにこのデバイスを備えた電子機器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の微細構造物の製造方法は、所望のパターンに、親液領域と撥液領域を設けることを特徴とし、さらに詳しくは、基板上に液体材料を用いて所望のパターンを形成し、前記所望パターンを有する微細構造物を製造する微細構造物の製造方法において、前記基板上に親液領域と撥液領域を設け、前記親液領域の外側に第１撥液領域を設ける工程と、前記親液領域の内側に第２撥液領域を設けることを特徴とする。
本発明によれば、所望のパターンの境界部が親液領域と撥液領域の境界となるようにすることなどにより、該所望のパターン内により多くの液体材料を充填することができ、親液領域を形成するための材料を低減することができるとともに、そのパターン内から液体材料があふれ出すことを抑制する力である保持力を高めることができる。
【０００８】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液領域の外側に第１撥液領域を設けることが好ましい。
本発明によれば、親液領域の外側に第１撥液領域を設けたので、その親液領域により多くの液体材料を充填することができ、その親液領域から液体材料があふれ出すことを抑制する保持力を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液領域の内側に第２撥液領域を設けることが好ましい。
本発明によれば、親液領域の内側に第２撥液領域を設けることにより、その親液領域及び第２撥液領域に液体材料を充填したとき、その液体材料が水平方向に濡れ広がる力などを低減させることができ、かかる親液領域及び第２撥液領域により多くの液体材料を充填することができる。
【００１０】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液領域及び第２撥液領域に液体材料を塗布することが好ましい。
本発明によれば、前記親液領域及び第２撥液領域に液体材料を塗布することでより多くの液体材料を該親液領域及び第２撥液領域に充填することができ、例えば、その液体材料で液晶表示装置のカラーフィルタの画素を形成した場合に、濃い色を表示することができるカラーフィルタを製造することができる。また、その液体材料で集積回路の配線などを形成した場合に、より厚みがある配線などを形成することができる。また、親液領域及び第２撥液領域から液体材料があふれ出すことが抑制されるので、不具合部分を有するパターンが形成されることを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記液体材料について、少なくとも乾燥又は焼成を行うことで、該液体材料が塗布された領域にパターンを形成することが好ましい。
本発明によれば、親液領域に囲まれた部分に充填された液体材料を乾燥又は焼成することで、所望の機能を有するパターンであって、所望形状でかつ所望の厚みを持ったパターンを高精度に形成することができる。
【００１２】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液領域が所望のパターンを形成するときにおいて、該パターンと他の領域との境界部近傍に設けられることが好ましい。
本発明によれば、親液領域を境界としたパターンであって、より大きな厚みをもつことができるパターンを高精度に且つ簡易に形成することができる。
【００１３】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、被処理面の全体に撥液膜を施し、その後、所望パターンの境界部となる領域の撥液膜を除去することで親液領域を形成し、第１撥液領域及び第２撥液領域を設けることが好ましい。
本発明によれば、親液領域、第１撥液領域及び第２撥液領域を簡易かつ迅速に形成することができる。
【００１４】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、被処理面の全体に撥液膜を施し、その後、所望パターンの境界部となる領域に親液処理を施す、もしくは、撥液膜を除去した後、親液処理を施すことで、第１撥液領域及び第２撥液領域を設けることが好ましい。
本発明によれば、所望パターンの境界部に親液領域を簡易かつ迅速に形成することができ、その境界部を挟んで、第１撥液領域及び第２撥液領域を簡易かつ迅速に形成することができる。
【００１５】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液領域、第１撥液領域及び第２撥液領域のうちの少なくとも一つが液滴吐出方式を用いて設けられることが好ましい。
本発明によれば、液滴吐出方式を用いることにより、親液領域、第１撥液領域及び第２撥液領域を作るために必要となる材料の量を低減することができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【００１６】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記液体材料の塗布が液滴吐出方式を用いて行われることが好ましい。
本発明によれば、液体材料の必要量を低減することができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【００１７】
また、本発明のデバイスは、前記微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、所望形状のパターンであって、十分に厚みのある高精度なパターンからなるデバイスを提供することができる。
【００１８】
また、本発明の電子機器は、前記デバイスを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、高精度であってより高密度化されたパターンからなる集積回路又は光学素子（カラーフィルタなど）などを備えた電子機器を、低コストかつ迅速に提供することができる。
【００１９】
また、本発明の光学素子は、前記微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、例えばカラーフィルタなど所望形状の部材からなる光学素子であって、十分に厚みのある部材からなる光学素子を構成でき、高性能な光学素子を提供することができる。
【００２０】
また、本発明の自発光素子は、前記微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子など所望形状の部材からなる自発光素子であって、十分に厚みのある部材からなる自発光素子を構成でき、高性能な自発光素子を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る微細構造物の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態では、微細構造物の一例としてカラーフィルタの画素を挙げて説明する。
図１は本発明の実施形態に係るカラーフィルタの画素を形成する基板面を示す平面図である。図２は図１に示す基板面に液体材料２０を充填したときの部位ＡＡの断面図である。
【００２２】
透明な基板１０は、カラーフィルタの画素が形成されるものである。基板１０の上面には、画素が形成される領域である画素領域１が正方形状に設定されている。本図では１つの画素のみを示しているが、複数の画素を有し、各フィルタが３原色のうちの１色の光を透過するような構成にも、本発明は適用することができる。なお、画素領域１は、正方形状に限らず、長方形状、円形状、楕円形状などであってもよい。
【００２３】
基板１０の上面における画素領域１の外側は、撥液領域１１ａ（第２撥液領域）となっている。撥液領域１１ａは、画素領域１に充填される液体材料２０に対して撥液性をもつように処理されている。換言すれば、撥液領域１１ａでは、液体材料２０をはじく作用が大きく、撥液領域１１ａに滴下された液体材料２０の液面と撥液領域１１ａの平面との接触角が未処理の平面に比べて大きくなる。この撥液領域１１ａは、例えば有機膜で形成する。この有機膜は弗素を含有したものとすることが好ましい。
【００２４】
撥液領域１１ａの内側、すなわち画素領域１の内側は、親液領域１２となっている。親液領域１２は、液体材料２０に対して親液性をもつように処理されている。換言すれば、親液領域１２では、液体材料２０をはじく作用が小さく、逆に液体材料２０を濡れ広げる作用が大きく、親液領域１２に滴下された液体材料２０の液面と親液領域１２の平面との接触角が未処理の平面に比べて小さくなる。親液領域１２は、例えば有機膜で形成する。
【００２５】
親液領域１２の内側には、撥液領域１１ｂ（第１撥液領域）が設けられている。この撥液領域１１ｂも上記撥液領域１１ａと同様に液体材料２０に対して撥液性をもつように処理されている。また、撥液領域１１ｂは例えば有機膜で形成する。この有機膜は弗素を含有したものとすることが好ましい。
【００２６】
親液領域１２又は撥液領域１１ａ，１１ｂを形成する有機膜は、プラズマもしくは光等の電磁波を用いた重合により形成されるものとしてもよい。また、撥液領域１１ａ，１１ｂは、弗素含有のプラズマなどの活性ガス、もしくは液体に晒されることで、表面が改質されて形成されるものとしてもよい。
【００２７】
これらのように、基板１０の上面には、画素領域１の境界部に、所定の幅をもった親液領域１２が設け、親液領域１２の中に撥液領域１１ｂが設けられ、親液領域１２を囲むように撥液領域１１ａが設けられる。
そして、図２に示すように、画素領域１に設けられた親液領域１２及び撥液領域１１ｂの上面に液体材料２０を充填（塗布）する。この液体材料２０の塗布は、液体材料２０を含有するミストを供給する方式を用いて行ってもよい。また液体材料２０の塗布は、ＬＳＭＣＤを用いて行う方式でもよい。また液体材料２０の塗布は、ＣａｐＣｏａｔｅｒを用いて行う方式でもよい。
その後、基板１０について乾燥及び焼成をすることで、画素領域１に所望の色の光を透過させるカラーフィルタの１画素（パターン）が形成される。
【００２８】
これらにより、本実施形態によれば、画素領域１における液体材料２０についての保持力を、従来の製造方法に比べて、大きくすることができる。
従来の製造方法では、上記実施形態における撥液領域１１ｂが親液領域となっていた。すなわち、画素領域１がすべて親液領域となっており、その画素領域１の周囲が撥液領域となっていた。しかし、上記本実施形態のように、画素領域１の境界部のみを親液領域とした方が、従来よりも液体材料の保持力が大きくなることが実験などによって見いだされた。
【００２９】
本実施形態の上記効果が生じる物理学的理由は、確定されていないが、撥液領域１１ｂを設けることにより、撥液領域１１ｂの上に位置する液体材料２０がその撥液領域１１ｂによって上方向にはじかれる力を受けて水平方向に濡れ広がろうとする力を減じるように作用するためと考えられる。
【００３０】
次に、上記本実施形態の製造方法により液体材料の保持力が増大することを示す実験結果について、図３を参照して説明する。図３は、各種の製造方法毎に液体材料の保持力を測定したときの測定結果を示す図である。
【００３１】
製造方法のパターンとしては、パターンＡからパターンＦの６種類設定した。パターンＡ，Ｂは、従来の製造方法のパターンである。すなわち、パターンＡ，Ｂは、画素領域１の周囲に撥液領域１１を設け、画素領域１全体に親液領域１２を設け、その後に、画素領域１にインクジェットノズルなどから液体材料２０を１滴づつ滴下したものである。
【００３２】
パターンＣ，Ｄは、画素領域１の周囲に撥液領域１１を設け、画素領域１全体に親液領域１２を設けたものであるが、その親液領域１２の中央付近の領域の親液性をその周囲よりもさらに高めた点が、パターンＡ，Ｂと異なっている。
【００３３】
パターンＥ，Ｆは、上記本実施形態の製造方法のパターンである。すなわち、パターンＥ，Ｆは、画素領域１の周囲に撥液領域１１を設け、画素領域１の境界部に親液領域１２を設け、親液領域１２の内側に撥液領域１１を設け、その後に画素領域１にインクジェットノズルなどから液体材料２０を１滴づつ滴下したものである。ただし、パターンＥにおける画素領域１内の撥液領域１１の撥液性は画素領域１の外側の撥液領域１１の撥液性よりも低くしている。一方、パターンＦにおける画素領域１内の撥液領域１１の撥液性は画素領域１の外側の撥液領域１１の撥液性とほぼ同じレベルにしている。
【００３４】
図３における滴下数は、各製造方法のパターンにおける画素領域１にインクジェットノズルなどから液体材料２０を１滴づつ滴下したときの数を示している。そして、図３（ａ）は、画素領域１に液体材料２０を１滴づつ滴下してきたが、その滴下された液体材料２０が画素領域１の中心付近にだけ存在し、まだ画素領域１の境界に液体材料２０が到達していない状態を示している。図３（ｂ）は、さらに画素領域１に液体材料２０を滴下していき、一部の液体材料２０が画素領域１の境界に達している状態を示している。図３（ｃ）は、さらに画素領域１に液体材料２０を滴下していき、画素領域１の全体に液体材料２０が行き渡っている状態を示している。図３（ｄ）は、さらに画素領域１に液体材料２０を滴下することで、画素領域１の境界から外に液体材料２０があふれ出した状態を示している。
【００３５】
これらの測定結果において、図３（ｃ）に示す状態、すなわち画素領域１全体が液体材料２０で埋まっている状態、となっている滴下数が多いパターンほど液体材料２０の保持力が強いものであり、滴下数の範囲が広いパターンほど液体材料２０の充填性が良好であるといえる。
【００３６】
図３（ｃ）に示す状態となっている滴下数の限界について調べると、パターンＡでは滴下数２８であり、パターンＢでは滴下数２０であり、パターンＣでは滴下数２０であり、パターンＤでは滴下数２２であり、パターンＥでは滴下数２６であり、パターンＦでは滴下数２５である。
【００３７】
したがって、図３（ｃ）に示す状態における保持力と滴下数の範囲が広い充填性が良好な製造方法は、本実施形態の製造方法であるパターンＥ，Ｆであるので、本実施形態の製造方法によれば液体材料の保持力を高めることができることが実験により確認された。
【００３８】
さらに、本実施形態の製造方法であるパターンＥ，Ｆでは、親液領域１２の面積を他のパターンＡ，Ｂよりも小さくすることができるとともに、製造コストの削減及び製造時間の短縮化を実現することができる。
【００３９】
本実施形態の製造方法は、特に、１ｍｍ以下の微細構造物の形成に対して有効であり、デバイスの配線又は素子（自発光素子を含む）、ディスプレイの画素、カラーフィルタ、光学素子の形成に適用することもできる。
【００４０】
次に、上記実施形態における撥液領域１１と親液領域１２の製造方法の具体例について説明する。撥液処理としては、例えば、基板１０の全面にフッ素樹脂重合膜を形成する。そして、所定のマスクを介して基板１０に紫外線を照射することで、フッ素樹脂重合膜における親液領域１２を形成する部分にのみ紫外線を照射し、かかる部分のフッ素樹脂重合膜を除去することで、撥液領域１１と親液領域１２を形成する。
【００４１】
なお、上記の基板１０の全面にフッ素樹脂重合膜を形成する前に、基板１０の全面に親液処理を施すことが好ましい。例えば、基板１０に紫外線を照射して、基板１０の表面に付着している有機物などを分解して除去することにより洗浄する。なお、基板１０を配置したチャンバ内に酸素ガスを導入し、紫外線により酸素ガスを活性化して有機物と反応させれば、有機物の除去を促進することができる。また、紫外線の照射により、基板１０の表面の水分が蒸発するので、基板１０全面について洗浄と同時に親液処理が行われる。
【００４２】
親液処理、撥液処理及び液体材料２０の塗布方法は、上記実施形態の方法に限らず、各種の方法を用いることができる。
【００４３】
（カラーフィルタの製造プロセス）
次に、上記実施形態の微細構造物の製造方法を用いてカラーフィルタを製造する例について、図４から図７を参照して説明する。
【００４４】
図４の基板２００は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板２００としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００４５】
例えば、図５に示すように長方形形状の基板２００上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルタ領域２０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルタ領域２０５は、後でガラス２００を切断することで、液晶表示デバイスに適合するカラーフィルタとして用いることができる。
【００４６】
カラーフィルタ領域２０５には、例えば図５に示すように、Ｒの液体とＧの液体およびＢの液体を所定のパターンで形成して配置している。この形成パターンとしては、図に示すように従来公知のストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等がある。
【００４７】
図４は、基板２００に対してカラーフィルタ領域２０５を形成する工程の一例を示している。
【００４８】
図４（ａ）では、透明の基板２００の一方の面に対して、ブラックマトリックス２１０を形成したものである。カラーフィルタの基礎となる基板２００の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス２１０を設ける。ブラックマトリックス２１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルタエレメント２１２といわれており、例えばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。
【００４９】
ブラックマトリックス２１０を形成した後は、例えば、ヒータにより熱を与えることで、基板２００の上の樹脂を焼成する。
【００５０】
次いで、ブラックマトリックス２１０には撥液膜を形成する。そして、フィルタエレメント２１２において、ブラックマトリックス２１０との境界領域付近には親液膜を形成し、その境界領域の内側には撥液膜を形成する。すなわち、上記図１の撥液領域１１ａがブラックマトリックス２１０に該当し、図１の親液領域１２と撥液領域１１ｂがフィルタエレメント２１２に該当する。
【００５１】
次いで、図４（ｂ）に示すように、液滴９９をフィルタエレメント２１２に着弾させる。液滴９９の量は、加熱工程における液体の体積減少を考慮した充分な量である。
【００５２】
図４（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルタ上のすべてのフィルタエレメント２１２に対して液滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板２００は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。液体の溶媒が蒸発すると、液体の体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルタとして充分な液体膜の厚みが得られるまで、液体吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、液体の溶媒が蒸発して、最終的に液体の固形分のみが残留して膜化する。
【００５３】
図４（ｄ）の保護膜形成工程では、液滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると液体膜が形成されたカラーフィルタの基板２００の保護及びフィルタ表面の平坦化のために、保護膜２２０を形成する。この保護膜２２０の形成には、例えば、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ができる。
【００５４】
図４（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極２３０を保護膜２２０の全面にわたって形成する。
【００５５】
図４（ｆ）のパターニング工程では、透明電極２３０は、さらにフィルタエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。
【００５６】
なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。図６に、本発明を用いて製造されたカラーフィルタと、対向基板等を備えた液晶パネルの例を示す。この図において、液晶パネル４５０は、上下の偏光板４６２，４６７の間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００と対向基板４６６との間には、配向膜４６１，４６４が構成され、一方の対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。この液晶パネルでは、カラーフィルタ４００として、上述した製造方法により製造されたカラーフィルタが用いられる。
【００５７】
以上のように、本実施形態では、ブラックマトリックス２１０には撥液膜を形成し、各フィルタエレメント２１２においてブラックマトリックス２１０との境界近辺には親液膜を形成し、その親液膜の内側に撥液膜する。次いで、フィルタエレメント２１２に液滴９９を充填する。これにより、カラーフィルタの製造プロセスにおいて、フィルタエレメント２１２から液体材料があふれ出すことを抑制する力である保持力を高めることができる。
【００５８】
したがって、本実施形態によれば、フィルタエレメント２１２内により多くの液体材料を充填することができ、親液処理の強度を弱めることもできるので親液膜を形成するための材料及びエナルギーなどを低減することができるとともに、製造時間を短縮することもできる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、フィルタエレメント２１２内により多くの液体材料を充填することができるので、濃い色を表示することができるカラーフィルタを製造することができる。また、フィルタエレメント２１２から液体材料があふれ出すことが抑制されるので、不具合部分を有するカラーフィルタが形成されることを抑制することができる。
【００６０】
また、カラーフィルタの製造方法としては、上記図４に示した方法に限られるものではなく各種方法を採用可能である。別形態の製造方法を図７に示す。例えば、無アルカリガラスからなる透明基板２００の表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を１重量％添加した洗浄液で洗浄し、純水でリンスした後、エア乾燥を行って清浄表面を得る。そして、この表面に、スパッタ法によりクロム膜を所定の膜厚で形成し、金属層２０１を得た（図１１（ａ）参照）。この金属層２０１の表面に、フォトレジストをスピンコートする。基板２００はホットプレート上で、８０℃で５分間乾燥し、フォトレジスト層２０２を形成した（図７（ｂ）参照）。この基板表面に、所要のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを密着させ、紫外線で露光をおこなった。次に、これを、水酸化カリウムを含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光の部分のフォトレジストを除去し、レジスト層２０２をパターニングした（図７（ｃ）参照）。続いて、露出した金属層２０１を、塩酸を主成分とするエッチング液でエッチング除去する（図７（ｄ）参照）とともに、クロム上のレジストを除去した。このようにして所定のマトリクスパターンを有する遮光層（ブラックマトリクス）２１０を得た（図７（ｅ）参照）。
【００６１】
この基板２００上の全面に、さらにネガ型の透明アクリル系の感光性樹脂組成物２０３をやはりスピンコート法で塗布した（図７（ｆ）参照）。プレベークした後、所定のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを用いて紫外線露光を行った。未露光部分の樹脂を、現像液で現像し、純水でリンスした後スピン乾燥した。最終乾燥としてのアフターベークを行い、樹脂部を十分硬化させ、バンク２０４を形成した（図７（ｇ）参照）。
【００６２】
次いで、バンク２０４及び遮光層（ブラックマトリクス）２１０を含む基板２００の上面全体（被処理面）に、親液膜（図示せず）を設ける。次いで、バンク２０４と、バンク２０４で囲まれたフィルタエレメントの中央付近とに撥液膜（図示せず）を設ける。これにより、かかるフィルタエレメントにおけるバンク２０４近辺のみに（図１に示すように）親液膜が形成されていることとなる。
【００６３】
この後、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色のフィルタとなる材料を液滴吐出装置を用いてバンク２０４内に吐出する。そして、基板２００を加熱してフィルタ材料の硬化処理を行って、カラーフィルタ層２０６を得た（図１１（ｈ）参照）。そして、このように製造されたカラーフィルタ基板に透明アクリル樹脂塗料を塗布して保護層２２０（オーバーコート層）を形成してカラーフィルタを得ることができる（図１１（ｉ）参照）。
【００６４】
（ＥＬ表示デバイスの製造プロセス）
次に、上記実施形態の微細構造物の製造方法を用いてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスを製造する例について図８を参照して説明する。ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機およ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、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の発光色を呈する材料を本発明のデバイス製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上に液滴吐出パターニングすることで、自発光フルカラーＥＬ表示デバイスを製造することができる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬ表示デバイスの基板をも含むものである。
【００６５】
図８は、上記のような本実施形態の製造方法が適用されるデバイスの一例としての、有機ＥＬ装置の断面図を示した図である。
図８に示すようにこの有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には、封止用基板３７１が積層されている。
【００６６】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【００６７】
発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入／輸送層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入／輸送層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入／輸送層形成工程は、正孔注入／輸送層３５２を形成するための第１組成物（機能液）を各画素電極３３１上に吐出する第１液滴吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入／輸送層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（機能液）を正孔注入／輸送層３５２の上に吐出する第２液滴吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。この発光層形成工程では、例えば液滴吐出装置を用いて上記発光素子を形成する。
【００６８】
この場合、本実施形態の微細構造物の製造方法では、ＥＬ材料が所望パターンに十分に保持されるように、樹脂レジスト、画素電極および下層となる層の表面（被処理面）に対し、親液膜及び撥液膜を設ける工程を有するものであってもよい。すなわち、被処理面全体において、図１に示すように、所望パターンの外側に撥液膜を設け、その所望パターンの内側に親液膜を設ける。この親液膜の内側には撥液膜を設ける。次いで、所望パターンにＥＬ材料を塗布（充填）する。そして、本実施形態の微細構造物の製造方法を用いて製造したＥＬ表示デバイスは、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能である。さらに、本実施形態の微細構造物の製造方法に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、またこの金属配線形成技術を利用したＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）の製造、あるいは無線タグのアンテナ等の新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
【００６９】
（電子機器）
上記実施形態の光学素子（カラーフィルタ）を備えた電子機器の例について説明する。
図９は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７０】
図１０は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７１】
図１１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１１において、符号１２００は情報処理装置、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は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【００７２】
図９から図１１に示す電子機器は、上記実施形態のカラーフィルタを備えているので、製造コストを低減することができるとともに、製造期間を短縮することができる。
【００７３】
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層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、光学素子の一つであるカラーフィルタの製造方法について説明したが、本発明に係る微細構造物の製造方法を他の光学部品又は集積回路などの配線を形成するときに用いることもできる。また、集積回路における抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード、半導体レーザなどの電子素子を、本発明を用いて製造してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、親液領域の中に撥液領域を設けるので、その親液領域及び撥液領域における液体材料の保持力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラーフィルタの画素を形成する基板面を示す平面図である。
【図２】同上の基板面に液体材料を充填したときの断面図である。
【図３】各種の製造方法毎に液体材料の保持力を測定したときの測定結果を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す図である。
【図５】基板と基板上のカラーフィルタ領域の一部を示す図である。
【図６】本発明を用いて製造されたカラーフィルタを備えた液晶パネルの断面図である。
【図７】カラーフィルタの製造工程の一例を示す図である。
【図８】本発明の製造方法が適用される有機ＥＬ装置の断面図である。
【図９】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１画素領域
１０基板
１１、１１ａ、１１ｂ撥液領域
１２親液領域
２０液体材料

Claims

基板上に液体材料を用いて所望のパターンを形成し、前記所望パターンを有する微細構造物を製造する微細構造物の製造方法において、
前記基板上に親液領域と撥液領域を設け、前記親液領域の外側に第１撥液領域を設ける工程と、
前記親液領域の内側に第２撥液領域を設けることを特徴とする微細構造物の製造方法。
前記親液領域及び第２撥液領域に前記液体材料を塗布することにより前記所望のパターンを前記基板上に形成することを特徴とする請求項１に記載の微細構造物の製造方法。
前記液体材料について、少なくとも乾燥又は焼成を行うことで、該液体材料が塗布された領域にパターンを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の微細構造物の製造方法。
前記親液領域は、所望のパターンを形成するときにおいて、該パターンと他の領域との境界部近傍に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法。
被処理面の全体に撥液膜を施し、その後、所望パターンの境界部となる領域の撥液膜を除去することで親液領域を形成し、第１撥液領域及び第２撥液領域を設けることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法。
被処理面の全体に撥液膜を施し、その後、所望パターンの境界部となる領域に親液処理を施す、もしくは、撥液膜を除去した後、親液処理を施すことで、第１撥液領域及び第２撥液領域を設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法。
前記親液領域、第１撥液領域及び第２撥液領域のうちの少なくとも一つは、液滴吐出方式を用いて設けることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法。
前記液体材料の塗布は、液滴吐出方式を用いて行うことを特徴とする請求項２に記載の微細構造物の製造方法。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするデバイス。
請求項９に記載のデバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする光学素子。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする自発光素子。