JP2006201423A - 色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けを少なくすることができる高品質な色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明は、所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがバンク１３により区画されて形成されたバンク付き基板１０Ａの色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対して色要素膜形成用の液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを付与し、該付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、バンク１３は、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンク１４と、同色の色要素間に位置する同色間バンク１５とを有し、異色間バンク１４の高さが同色間バンク１５の高さより高いことを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器に関する。
例えば液晶表示装置のカラーフィルタ基板や有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いられるような色要素付き基板を製造する方法として、基板上に形成されたバンクによって囲まれてなる各々の色要素領域に対し、インクジェット描画装置を用いて色要素膜形成用の液状材料を液滴として吐出することによって液状材料を付与し、この付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような方法においては、液状材料がバンクを乗り越えて、隣接する異なる色の色要素領域に入ってしまうと、混色を生じてしまう。
その一方で、各色要素領域内においては、その隅々まで液状材料を濡れ広がらせる必要がある。そうでないと、色要素膜が形成されない部分が生じ、その部分がいわゆる色抜けとなってしまう。
さらに、色要素付き基板の全体に渡って色要素膜の膜厚を均一にしないと、画像を表示したときに色ムラが発生してしまう。
このようなことから、上述したような方法で製造される色要素付き基板においては、混色や色抜けを防止するとともに、色要素膜の膜厚を均一にする必要があるが、従来、これらを満足するのは容易でない。
米国特許第６０２２６４７号明細書
本発明の目的は、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けを少なくすることができる高品質な色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の色要素付き基板は、所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
前記異色間バンクの高さが前記同色間バンクの高さより高いことを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板が得られる。
本発明の色要素付き基板では、前記異色間バンクの高さをＨ１、前記同色間バンクの高さをＨ２としたとき、０．０１≦Ｈ２／Ｈ１≦０．９９なる関係を満足することが好ましい。
これにより、上記効果をより確実に発揮させることができる。
本発明の色要素付き基板は、所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
前記液状材料に対する前記異色間バンクの最上面の撥液性が前記同色間バンクの最上面の撥液性より大きいことを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板が得られる。
本発明の色要素付き基板では、前記異色間バンクの最上面を構成する材料と前記液状材料との接触角をα、前記同色間バンクの最上面を構成する材料と前記液状材料との接触角をβとしたとき、０．０１≦β／α≦０．９９なる関係を満足することが好ましい。
これにより、上記効果をより確実に発揮させることができる。
本発明の色要素付き基板は、所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
前記異色間バンクおよび前記同色間バンクは、それぞれ、基部と、前記基部上に形成され、前記基部の表面よりも前記液状材料に対する撥液性が大きい撥液部とを有し、
前記異色間バンクの撥液部の幅が前記同色間バンクの撥液部の幅より大きいことを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板が得られる。
本発明の色要素付き基板では、前記異色間バンクの撥液部の幅をＷ１、前記同色間バンクの撥液部の幅をＷ２としたとき、Ｗ２／Ｗ１≦０．９９なる関係を満足することが好ましい。
これにより、上記効果をより確実に発揮させることができる。
本発明の色要素付き基板では、前記配列パターンがストライプ配列であることが好ましい。
これにより、色要素領域に付与された液状材料が各色の列ごとにカマボコ状をなして濡れ広がるので、上記効果を顕著に発揮させることができる。
本発明の成膜方法は、色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
前記バンク形成工程では、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを形成し、かつ、前記異色間バンクの高さが前記同色間バンクの高さより高くなるようにすることを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板を高い歩留まりで製造することができる。
本発明の成膜方法は、色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
前記バンク形成工程では、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを形成し、かつ、前記液状材料に対する前記異色間バンクの最上面の撥液性が前記同色間バンクの最上面の撥液性より大きくなるようにすることを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板を高い歩留まりで製造することができる。
本発明の成膜方法は、色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
前記バンク形成工程では、基部と、前記基部上に形成され、前記基部の表面よりも前記液状材料に対する撥液性が大きい撥液部とを有するバンクを形成し、かつ、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクの撥液部の幅が同色の色要素間に位置する同色間バンクの撥液部の幅より大きくなるようにすることを特徴とする。
このような本発明によれば、液状材料を色要素領域に付与した際に液状材料が異色間バンクを乗り越えることがないので、液状材料が異なる色の液状材料と混ざり合うことで生じる混色を確実に防止することができる。また、色要素領域に付与された液状材料が同色間バンクを乗り越えて、隣接する同色の色要素領域に付与された同色の液状材料とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域に付与された液状材料の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域に付与される液状材料の量が平均化される。よって、形成される色要素膜の膜厚を均一にすることができる。さらに、液状材料が同色間バンクを乗り越えて広がるので、各色要素領域の隅々まで液状材料を濡れ広がらせることができ、色要素膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分の発生、すなわち色抜けの発生を確実に防止することができる。このようなことから、色要素膜の膜厚が均一で、かつ混色や色抜けの少ない高品質な色要素付き基板を高い歩留まりで製造することができる。
本発明の成膜方法では、前記液状材料付与工程では、液滴吐出ヘッドのノズルから前記液状材料を液滴として吐出し、該液滴を前記色要素領域に付与することが好ましい。
これにより、液状材料を正確な位置に正確な量で付与することができる。
本発明の成膜方法では、前記液状材料付与工程では、相隣接する同色の前記色要素領域に付与された液状材料が前記同色間バンクを超えてつながるように液状材料を付与することが好ましい。
これにより、色要素膜の膜厚をより均一にすることができ、かつ、混色や色抜けの発生をより確実に防止することができる。
本発明の電気光学装置は、本発明の色要素付き基板を備えることを特徴とする。
これにより、色ムラ等のない高い画質が得られる電気光学装置を安価に提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、色ムラ等のない高い画質が得られる電気光学装置を備えた電子機器を安価に提供することができる。
以下、本発明の色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の成膜方法は、色要素付き基板の色要素膜を成膜する方法である。本実施形態では、色要素付き基板の一例として、液晶表示装置の構成要素であるカラーフィルタ基板１０に本発明を適用した場合を代表して説明する。
まず、本発明の成膜方法に用いる描画装置を図１ないし図６に基づき説明する。
図１に示すように、描画装置（インクジェット描画装置）１は、複数の液滴吐出ヘッド２をキャリッジ１０５に搭載してなるヘッドユニット１０３と、ヘッドユニット１０３を水平な一方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させるキャリッジ移動機構（移動手段）１０４と、後述するバンク付き基板１０Ａを保持するステージ１０６と、ステージ１０６をＸ軸方向に垂直であって水平な方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるステージ移動機構（移動手段）１０８と、制御手段１１２とを備えている。
また、描画装置１の近傍には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の液状材料１１１をそれぞれ貯留する３個のタンク１０１が設置されている。各タンク１０１と、ヘッドユニット１０３とは、液状材料１１１を送液する流路となるチューブ１１０を介して接続されている。各タンク１０１に貯留された液状材料１１１は、例えば圧縮空気の力によって、ヘッドユニット１０３の各液滴吐出ヘッド２に送液（供給）される。
本発明において「液状材料」は、色要素付き基板の色要素膜を形成するための材料を含み、液滴吐出ヘッド２のノズル２５から吐出可能な粘度を有するものである。この場合、材料が水性であると油性であるとを問わない。また、ノズル２５から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が分散していても全体として流動体であればよい。すなわち、液状材料は、色要素膜の構成材料が溶媒中に溶解または分散されてなるものであって、溶液であっても分散液（サスペンションやエマルション）であってもよい。
本実施形態における液状材料１１１は、カラーフィルタ基板１０の色要素領域に色要素膜であるフィルタ膜を形成するための顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。
なお、以下の説明では、赤、緑、青の液状材料１１１を区別して言うときには、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの符号を付し、色を区別しないで総称して言うときには、単に「液状材料１１１」と言う。
キャリッジ移動機構１０４の作動は、制御手段１１２により制御される。本実施形態のキャリッジ移動機構１０４は、ヘッドユニット１０３をＺ軸方向（鉛直方向）に沿って移動させ、高さを調整する機能も有している。さらに、キャリッジ移動機構１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りでヘッドユニット１０３を回転させる機能も有しており、これにより、ヘッドユニット１０３のＺ軸回りの角度を微調整することができる。
ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、カラーフィルタ基板１０を製造するためのバンク付き基板１０Ａをその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
ステージ移動機構１０８は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させ、その作動は、制御手段１１２により制御される。さらに、本実施形態のステージ移動機構１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有しており、これにより、ステージ１０６に載置されたバンク付き基板１０ＡのＺ軸回りの傾斜を微調整して真っ直ぐになるように補正することができる。
上述のように、ヘッドユニット１０３は、キャリッジ移動機構１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、ステージ移動機構１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８によって、ステージ１０６に対するヘッドユニット１０３の相対位置が変わる。
なお、制御手段１１２の詳細な構成および機能は、後述する。
図２は、図１に示す描画装置１におけるヘッドユニット１０３、およびバンク付き基板１０Ａを示す平面図である。
図２に示すヘッドユニット１０３は、複数の液滴吐出ヘッド２がキャリッジ１０５に搭載された構成となっている。図２中では、キャリッジ１０５を仮想線（二点鎖線）で表している。また、液滴吐出ヘッド２を示す実線は、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の位置を示している。
ヘッドユニット１０３には、赤色の液状材料１１１Ｒを吐出する第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、第３ヘッド２３Ｒ、第４ヘッド２４Ｒの４個の液滴吐出ヘッド２と、緑色の液状材料１１１Ｇを吐出する第１ヘッド２１Ｇ、第２ヘッド２２Ｇ、第３ヘッド２３Ｇ、第４ヘッド２４Ｇの４個の液滴吐出ヘッド２と、青色の液状材料１１１Ｂを吐出する第１ヘッド２１Ｂ、第２ヘッド２２Ｂ、第３ヘッド２３Ｂ、第４ヘッド２４Ｂの４個の液滴吐出ヘッド２との、計１２個の液滴吐出ヘッド２が設置されている。
なお、図２に示すような液滴吐出ヘッド２の配列の仕方は、一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。
また、以下の説明では、これらの液滴吐出ヘッド２を総称する場合には、「液滴吐出ヘッド２」と言い、個々を区別して説明する必要がある場合には、「第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、・・・」のように言う。
図２に示すバンク付き基板１０Ａは、ストライプ配列のカラーフィルタ基板１０を製造するためのものである。このバンク付き基板１０Ａには、赤の色要素領域（サブピクセル）１８Ｒと、緑の色要素領域（サブピクセル）１８Ｇと、青の色要素領域（サブピクセル）１８Ｂとがそれぞれ多数設けられている。各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、ほぼ長方形をなしている。
このバンク付き基板１０Ａは、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの長軸方向がＸ軸方向に平行になり、短軸方向がＹ軸方向に平行になるような姿勢でステージ１０６上に保持される。バンク付き基板１０Ａ上には、Ｙ軸方向に沿っては３色の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがこの順に繰り返し配列され、Ｘ軸方向に沿っては色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが各色ごとに連続して配列されている。Ｙ軸方向に並ぶ一組の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、製造されたカラーフィルタ基板１０の一画素分に相当する。
なお、バンク付き基板１０Ａについては、後にさらに詳述する。
図３は、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の一部と、バンク付き基板１０Ａの色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂとを拡大して示す平面図である。なお、液滴吐出ヘッド２のノズル面は、バンク付き基板１０Ａに対向する方向、すなわち鉛直下方に向いて設けられているが、図３中では、見易くするために、液滴吐出ヘッド２のノズル面を実線で示す。
液滴吐出ヘッド２のノズル面には、多数のノズル（ノズル孔）２５がＸ軸方向に沿って等間隔に直線的に並んで形成されており、ノズル列を形成している。本実施形態では、一つの液滴吐出ヘッド２には、２列のノズル列が半ピッチずれて並行して形成されているが、一つの液滴吐出ヘッド２が有するノズル列の数は、１列でも、３列以上でもよい。また、一つの液滴吐出ヘッド２に形成されるノズル２５の数は、特に限定されないが、通常、数十〜数百個程度とされる。
描画装置１は、ステージ移動機構１０８の作動により、ステージ１０６上に保持されたバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させ、ヘッドユニット１０３の下を通過させつつ、ヘッドユニット１０３の各液滴吐出ヘッド２のノズル２５から液状材料１１１の液滴を吐出して、バンク付き基板１０Ａ上の各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに着弾させるように作動する。この動作を「主走査」と言う。
これにより、例えば、図３に示すように、赤の色要素領域１８Ｒに対し、赤色の液状材料１１１Ｒの液滴９１、９２を着弾させることができる。特に、図示の構成では、一つの色要素領域１８Ｒについて二つの液滴吐出ヘッド２から吐出された液滴、例えば、第１ヘッド２１Ｒのノズル２５から吐出された液滴９１と、第３ヘッド２３Ｒのノズル２５から吐出された液滴９２とを着弾させることができる。
同様にして、描画装置１は、色要素領域１８Ｇには緑色の液状材料１１１Ｇの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｂには青色の液状材料１１１Ｂを着弾させるように作動する。
なお、ヘッドユニット１０３全体としてバンク付き基板１０Ａに対し液状材料１１１を吐出可能なＸ軸方向の長さ（以下、「全吐出幅」と言う）よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が小さいものである場合には、ヘッドユニット１０３とバンク付き基板１０Ａとの主走査を１回行うことにより、バンク付き基板１０Ａの全体に対して液状材料１１１を付与することができる。
これに対し、ヘッドユニット１０３の全吐出幅よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が大きいものである場合には、ヘッドユニット１０３とバンク付き基板１０Ａとの主走査と、キャリッジ移動機構１０４の作動によるヘッドユニット１０３のＸ軸方向への移動（これを「副走査」と呼ぶ）とを交互に繰り返し行うことにより、バンク付き基板１０Ａの全面に対して液状材料１１１を付与することができる。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２は、インクジェットヘッドである。より具体的には、液滴吐出ヘッド２は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１０１から孔１３１を介して供給される液状材料１１１が常に充填される液たまり１２９が位置している。
また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル２５に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル２５の数とは同じである。キャビティ１２０には、１対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９から液状材料１１１が供給される。
振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、キャビティ１２０内に充填された液状材料１１１の圧力を変化させる駆動素子としての振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂと、を含む。この１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、ノズル２５からＺ軸方向に液状材料１１１が吐出されるように、ノズル２５の形状が調整されている。
制御手段１１２は、複数の振動子１２４のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル２５から吐出される材料１１１の体積が、制御手段１１２からの信号に応じてノズル２５毎に制御されてもよい。
なお、液滴吐出ヘッド２は、図示のような圧電アクチュエータを駆動素子とするものに限らず、静電アクチュエータを用いるものや、電気熱変換素子を用いて液状材料１１１の熱膨張を利用して液滴を吐出する構成のものであってもよい。
次に、制御手段１１２の構成を説明する。図５に示すように、制御手段１１２は、入力バッファメモリ２００と、記憶手段２０２と、処理部２０４と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、キャリッジ位置検出手段３０２と、ステージ位置検出手段３０３とを備えている。
バッファメモリ２００と処理部２０４とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と記憶手段２０２とは、相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と走査駆動部２０６とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４とヘッド駆動部２０８とは相互に通信可能に接続されている。また、走査駆動部２０６は、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッド駆動部２０８は、複数の液滴吐出ヘッド２のそれぞれと相互に通信可能に接続されている。
入力バッファメモリ２００は、外部情報処理装置から、液状材料１１１の液滴を吐出する位置に関するデータ、すなわち描画パターンデータを受け取る。入力バッファメモリ２００は、この描画パターンデータを処理部２０４に供給し、処理部２０４は、描画パターンデータを記憶手段２０２に格納する。記憶手段２０２は、ＲＡＭ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。
キャリッジ位置検出手段３０２は、キャリッジ１０５、すなわちヘッドユニット１０３のＸ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
ステージ位置検出手段３０３は、ステージ１０６、すなわちバンク付き基板１０ＡのＹ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
キャリッジ位置検出手段３０２、ステージ位置検出手段３０３は、例えばリニアエンコーダ、レーザー測長器等で構成される。
処理部２０４は、キャリッジ位置検出手段３０２およびステージ位置検出手段３０３の検出信号に基づき、走査駆動部２０６を介して、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８の作動を制御（クローズドループ制御）し、ヘッドユニット１０３の位置と、バンク付き基板１０Ａの位置とを制御する。
さらに、処理部２０４は、ステージ移動機構１０８の作動を制御することにより、ステージ１０６すなわちバンク付き基板１０Ａの移動速度を制御する。
また、処理部２０４は、前記描画パターンデータに基づいて、吐出タイミング毎のノズル２５のオン・オフを指定する選択信号ＳＣをヘッド駆動部２０８へ与える。ヘッド駆動部２０８は、選択信号ＳＣに基づいて、液状材料１１１の吐出に必要な吐出信号ＥＳを液滴吐出ヘッド２に与える。この結果、液滴吐出ヘッド２における対応するノズル２５から、液状材料１１１が液滴として吐出される。
制御手段１１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだコンピュータであってもよい。この場合には、制御手段１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御手段１１２は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。
次に制御手段１１２におけるヘッド駆動部２０８の構成と機能を説明する。
図６（ａ）に示すように、ヘッド駆動部２０８は、１つの駆動信号生成部２０３と、複数のアナログスイッチＡＳとを有する。図６（ｂ）に示すように、駆動信号生成部２０３は、駆動信号ＤＳを生成する。駆動信号ＤＳの電位は、基準電位Ｌに対して時間的に変化する。具体的には、駆動信号ＤＳは、吐出周期ＥＰで繰り返される複数の吐出波形Ｐを含む。ここで、吐出波形Ｐは、ノズル２５から１つの液滴を吐出するために、対応する振動子１２４の一対の電極間に印加されるべき駆動電圧波形に対応する。
駆動信号ＤＳは、アナログスイッチＡＳのそれぞれの入力端子に供給される。アナログスイッチＡＳのそれぞれは、ノズル２５のそれぞれに対応して設けられている。つまり、アナログスイッチＡＳの数とノズル２５の数とは同じである。
処理部２０４は、ノズル２５のオン・オフを表す選択信号ＳＣを、アナログスイッチＡＳのそれぞれに与える。ここで、選択信号ＳＣは、アナログスイッチＡＳ毎に独立にハイレベルおよびローレベルのどちらかの状態を取り得る。一方、アナログスイッチＡＳは、駆動信号ＤＳと選択信号ＳＣとに応じて、振動子１２４の電極１２４Ａに吐出信号ＥＳを供給する。具体的には、選択信号ＳＣがハイレベルの場合には、アナログスイッチＡＳは電極１２４Ａに吐出信号ＥＳとして駆動信号ＤＳを伝播する。一方、選択信号ＳＣがローレベルの場合には、アナログスイッチＡＳが出力する吐出信号ＥＳの電位は基準電位Ｌとなる。振動子１２４の電極１２４Ａに駆動信号ＤＳが与えられると、その振動子１２４に対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、それぞれの振動子１２４の電極１２４Ｂには基準電位Ｌが与えられている。
図６（ｂ）に示す例では、２つの吐出信号ＥＳのそれぞれにおいて、吐出周期ＥＰの２倍の周期２ＥＰで吐出波形Ｐが現れるように、２つの選択信号ＳＣのそれぞれにおいてハイレベルの期間とローレベルの期間とが設定されている。これによって、対応する２つのノズル２５のそれぞれから、周期２ＥＰで液状材料１１１が吐出される。また、これら２つのノズル２５に対応する振動子１２４のそれぞれには、共通の駆動信号生成部２０３からの共通の駆動信号ＤＳが与えられている。このため、２つのノズル２５からほぼ同じタイミングで液状材料１１１が吐出される。
図７は、バンク付き基板１０Ａの一部を拡大して示す平面図、図８および図９は、図７に示すバンク付き基板１０Ａを用いてカラーフィルタ基板１０を製造する方法を示す断面図であり、図７中のVIII−VIII線に相当する位置での断面図である。
なお、図７では、バンク付き基板１０Ａの向きが図２および図３と比べて９０°異なる向きで描かれている。
これらの図に示すように、バンク付き基板１０Ａは、光透過性を有するガラス基板１２と、このガラス基板１２上に形成されたバンク１３とを有している。ガラス基板１２上には、バンク１３により、行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが区画されて形成されている。
なお、以下の説明では、赤、緑、青の色要素領域を区別して言うときには、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂなる符号を付し、色を区別しないときには、「色要素領域１８」と総称して言う場合がある。
色要素領域１８Ｒは、赤の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｇは、緑の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｂは、青の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢが形成されるべき領域である。
図７に示すように、バンク１３は、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンク１４と、同色の色要素間に位置する同色間バンク１５とで構成されている。すなわち、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの長軸方向に平行なバンク１３は、異色間バンク１４となっており、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの長軸方向に垂直な方向のバンク１３は、同色間バンク１５となっている。
図８に示すように、異色間バンク１４は、基部１４１と、基部１４１上に形成された撥液部１４２とで構成されている。撥液部１４２の表面は、基部１４１の表面よりも液状材料１１１に対する撥液性が大きくなっている。また、撥液部１４２の幅は、基部１４１より狭くなっている。
異色間バンク１４の高さＨ１は、特に限定されないが、通常、０．５〜３μｍ程度であるのが好ましい。
同色間バンク１５は、異色間バンク１４の基部１４１とつながっており、同じ高さになっている。同色間バンク１５と基部１４１とは、遮光性を有しており、ブラックマトリクスとして機能する。
同色間バンク１５の高さＨ２は、特に限定されないが、通常、０．１〜１．５μｍ程度であるのが好ましい。
異色間バンク１４の高さＨ１は、同色間バンク１５の高さＨ２より撥液部１４２の分だけ高くなっている。異色間バンク１４の高さＨ１と、同色間バンク１５の高さＨ２との比は、０．０１≦Ｈ２／Ｈ１≦０．９９程度であるのが好ましく、０．０１≦Ｈ２／Ｈ１≦０．５程度であるのがより好ましい。
また、液状材料１１１に対する異色間バンク１４の最上面、すなわち撥液部１４２の上面の撥液性は、同色間バンク１５の最上面の撥液性より大きくなっている。
撥液性は、液状材料１１１との接触角が指標となる。異色間バンク１４の最上面を構成する材料と液状材料１１１との接触角αは、特に限定されないが、通常、４０〜８０°程度であるのが好ましい。また、同色間バンク１５の最上面を構成する材料と液状材料１１１との接触角βは、特に限定されないが、通常、１０〜４０°程度であるのが好ましい。前記接触角αと前記接触角βとの比は、０．０１≦β／α≦０．９９程度であるのが好ましく、０．０１≦β／α≦０．３程度であるのがより好ましい。
以下、バンク付き基板１０Ａの製造方法の一例について説明する。
まず、スパッタ法または蒸着法によって、ガラス基板１２上に金属薄膜を形成する。この金属材料としては、例えば、金属クロム、酸化クロム等が挙げられる。その後、フォトリソグラフィー工程によってこの金属薄膜を格子状に残存させることにより、基部１４１および同色間バンク１５が得られる。
続いて、ガラス基板１２、基部１４１および同色間バンク１５を覆うように、ネガ型の感光性樹脂組成物からなるレジスト層を塗布する。そして、そのレジスト層の上に、撥液部１４２に対応するストライプパターンに形成されたマスクフィルム密着させながら、このレジスト層を露光する。その後、レジスト層の未露光部分をエッチング処理で取り除くことで、撥液部１４２が得られる。以上の工程によって、バンク付き基板１０Ａが得られる。
撥液部１４２の構成材料としては、特に限定されないが、優れた撥液性を得る観点からは、フッ素系樹脂を用いるのが好ましい。
なお、基部１４１および同色間バンク１５は、金属材料に代えて、例えば黒色の樹脂材料（樹脂ブラック）で構成してもよい。
また、本実施形態では、異色間バンク１４を基部１４１および撥液部１４２の２層（２段）で構成したが、１層でも、３層以上でもよい。異色間バンク１４を同色間バンク１５と同じく１層で構成する場合には、フォトリソグラフィー工程における露光量に違いを持たせて残膜率を変えることによって、両者の高さを違えることができる。
また、異色間バンク１４表面の撥液性や、同色間バンク１５表面の撥液性、ガラス基板１２表面の撥液性を調整することを目的として、撥液化処理や親液化処理を施してもよい。撥液化処理としては、例えば、４フッ化メタンを用いたプラズマ処理が挙げられ、親液化処理としては、例えば、大気圧下の酸素プラズマ処理が挙げられる。
本実施形態の成膜方法は、上述したようにしてガラス基板１２上に異色間バンク１４および同色間バンク１５を形成してバンク付き基板１０Ａを得るバンク形成工程を有しており、さらに、バンク付き基板１０Ａ上の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対して、液状材料（カラーフィルタ材料）１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを付与する液状材料付与工程と、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを固化または硬化させて色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢ、１１１ＦＢ、１１１ＦＢを形成する成膜工程とを有している。
液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、前述したように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢの構成材料である顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。液状材料１１１中の溶媒としては、例えば、ＢＣＴＡＣ、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジ-ｎ-ブチルエーテル等の多価アルコールのエーテル等が好ましく用いられる。また、液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂには、例えばアクリル樹脂等の樹脂が含まれていてもよい。
以下、液状材料付与工程、成膜工程を順次詳細に説明する。
−液状材料付与工程−
色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成されたバンク付き基板１０Ａは、描画装置１のステージ１０６上に運ばれ、ステージ１０６に保持される。描画装置１は、ステージ移動機構１０８を作動させてバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させてヘッドユニット１０３の下を通過させながら、液滴吐出ヘッド２から液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの液滴をそれぞれ吐出して、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与する。
このとき、各液滴吐出ヘッド２の各ノズル２５からの液滴の吐出タイミングは、色要素領域１８Ｒに対しては、赤色の液状材料１１１Ｒの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｇに対しては、緑色の液状材料１１１Ｇの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｂに対しては、青色の液状材料１１１Ｂの液滴を着弾させるようなタイミングに制御される（図８（ａ）〜（ｃ）参照）。
色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの各々には、それぞれ、複数の液滴が付与される。色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの一つ当たりに付与される液状材料１１１の総量は、形成すべきフィルタ膜の膜厚に応じて、予め設定されており、その量は、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの一つ当たりの容積より多くなっている。よって、図９（ｄ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、バンク１３の上面を超えて盛り上がった状態になる。
本発明では、異色間バンク１４は、同色間バンク１５よりも液状材料１１１を仕切る堤防としての機能が高くなるように構成されている。すなわち、本実施形態では、異色間バンク１４の高さＨ１が同色間バンク１５の高さＨ２より高くなっていることと、異色間バンク１４の最上面の撥液性が同色間バンク１５の最上面の撥液性より大きくなっていることとが原因となって、異色間バンク１４は、同色間バンク１５よりも液状材料１１１を仕切る堤防としての機能が高くなっている。
このため、色要素領域１８に付与された液状材料１１１は、異色間バンク１４を乗り越えることはないが、同色間バンク１５は乗り越える。よって、図８（ｂ）に示すように、赤の色要素領域１８Ｒに付与された液状材料１１１Ｒは、同色間バンク１５を超えて、相隣接する同色の色要素領域１８Ｒに付与された液状材料１１１Ｒとつながる。すなわち、赤の色要素領域１８Ｒに付与された液状材料１１１Ｒは、各列ごとにつながって、カマボコ状をなす。同様にして、緑の色要素領域１８Ｇに付与された液状材料１１１Ｇ、および、青の色要素領域１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｂも、各列ごとにつながって、カマボコ状をなす（図８（ｃ）、図９（ｄ）参照）。
−成膜工程−
色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂが付与されたら、バンク付き基板１０Ａを図示しない乾燥装置へ搬送し、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ内の液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを乾燥させる。これにより、図９（ｅ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ上にフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢが得られる。なお、描画装置１での液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの付与と、乾燥装置での乾燥とを繰り返し行い、積層することによって最終的なフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを形成してもよい。
その後、バンク付き基板１０Ａを図示しないオーブン内に搬送し、このオーブンにて、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを再加熱（ポストベーク）する。
次いで、バンク付き基板１０Ａを図示しない保護膜形成装置へ搬送し、この保護膜形成装置にて、図９（ｆ）に示すように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜（オーバーコート）２０を形成する。
フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜２０が形成された後に、乾燥装置にて保護膜２０を完全に乾燥させる。さらに、図示しない硬化装置にて保護膜２０を加熱して完全に硬化することで、バンク付き基板１０Ａはカラーフィルタ基板１０となる。
本発明では、前述したように、液状材料付与工程において、色要素領域１８に付与された液状材料１１１が異色間バンク１４は乗り越えないが、同色間バンク１５は乗り越えて、隣接する同色の色要素領域１８に付与された同色の液状材料１１１とつながり、色要素領域１８に付与された液状材料１１１が各色の列ごとにカマボコ状をなす。これにより、次のような利点がある。
第１の利点としては、異色間バンク１４の堤防機能が比較的高いので、液状材料１１１が異色間バンク１４を乗り越えることはなく、よって、液状材料１１１が隣接する異なる色の色要素領域１８に付与された異なる色の液状材料１１１と混ざり合って混色を起こすのを確実に防止することができる。
第２の利点としては、液状材料１１１が同色間バンク１５を乗り越えて、隣接する同色の色要素領域１８に付与された同色の液状材料１１１とつながって互いに行き来が可能となるので、各色要素領域１８に付与された液状材料１１１の量にバラツキがあった場合であっても、一つ一つの色要素領域１８に付与される液状材料１１１の量が平均化される。よって、形成されるフィルタ膜１１１ＦＲ、ＦＧ、ＦＢの膜厚を均一にすることができる。
第３の利点としては、液状材料１１１が同色間バンク１５を乗り越えて広がるので、各色要素領域１８の隅々まで液状材料１１１を濡れ広がらせることができる。よって、色要素領域１８内にフィルタ膜が形成されない部分や膜厚が薄過ぎる部分が生じる現象である、いわゆる色抜けの発生を確実に防止することができる。
第４の利点としては、描画装置１を用いて液状材料１１１の液滴を付与する際に、バンク付き基板１０Ａのストライプ方向に関する位置出し（アライメント）の精度要求が緩くなるので、描画を容易に行うことができ、歩留まりの向上に寄与する。
なお、本発明と異なり、異色間バンク１４のみを形成し、同色間バンク１５を形成しない場合には、上記の各効果を得ることはできない。同色間バンク１５がないと、色要素領域１８に付与された液状材料１１１がバンク付き基板１０Ａのストライプ方向に沿って移動し易くなり過ぎて、液状材料１１１が表面張力によって一列の色要素領域１８のうちの一箇所に凝集し易くなってしまい、逆に均一性を損なう結果となる。
これに対し、本発明では、同色間バンク１５を設けたことによって、各々の色要素領域１８内に液状材料１１１を留まらせる効果を適度に奏しつつ、同色の色要素領域１８間での液状材料１１１の付与量を均一化させる程度に液状材料１１１の流動を許容することができ、よって、上記のような各効果を奏することができる。
本発明では、異色間バンク１４が、同色間バンク１５よりも、液状材料１１１を仕切る堤防としての機能が高くなるように構成されていればよい。よって、異色間バンク１４の高さが同色間バンク１５の高さより高くなっていれば、それらの最上面の撥液性が同じ場合であっても、上記と同様の効果を奏することができる。あるいは、異色間バンク１４の最上面の撥液性が同色間バンク１５の最上面の撥液性より大きくなっていれば、異色間バンク１４の高さが同色間バンク１５と同じ場合であっても、上記と同様の効果を奏することができる。
図１０は、本発明におけるバンク付き基板の他の構成例を示す平面図である。
図１０に示すバンク付き基板１０Ｂは、同色間バンク１５の構成が異なること以外は、前記バンク付き基板１０Ａと同様である。
バンク付き基板１０Ｂにおける同色間バンク１５は、異色間バンク１４と同様に、基部１５１と、この基部１５１上に形成された撥液部１５２とで構成されており、基部１５１の高さおよび構成材料は、基部１４１と同じになっており、撥液部１５２の高さおよび構成材料は、撥液部１４２と同じになっている。
ただし、異色間バンク１４の撥液部１４２の幅Ｗ１は、同色間バンク１５の撥液部１５２の幅Ｗ２より大きくなっている。これにより、異色間バンク１４は、同色間バンク１５よりも、液状材料１１１を仕切る堤防としての機能が高いものとなる。よって、このようなバンク付き基板１０Ｂを用いた場合であっても、前記バンク付き基板１０Ａを用いた場合と同様の効果が得られる。
このように、本発明では、異色間バンク１４と同色間バンク１５とが、それらの全高および最上面の撥液性が互いに等しい場合であっても、異色間バンク１４の撥液部１４２の幅Ｗ１が、同色間バンク１５の撥液部１５２の幅Ｗ２より大きくなっていればよい。この場合、異色間バンク１４の撥液部１４２の幅Ｗ１と、同色間バンク１５の撥液部１５２の幅Ｗ２との比は、Ｗ２／Ｗ１≦０．９９程度であるのが好ましく、Ｗ２／Ｗ１≦０．５程度であるのがより好ましい。
以上説明したような本発明は、カラーフィルタ基板１０の製造に限らず、例えばエレクトロルミネッセンス表示装置等の他方式の画像表示装置の製造にも適用することができる。
図１１および図１２は、本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０に適用した場合の成膜方法を示す断面図である。以下、本発明により有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造する場合について説明するが、前述したカラーフィルタ基板１０を製造する場合との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図１１および図１２に示すバンク付き基板３０Ａは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造するための基板である。このバンク付き基板３０Ａ上には、ストライプ配列で行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが設けられ、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、バンク４０により囲まれている。色要素領域３８Ｒは、赤の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｇは、緑の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｂは、青の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＢが形成されるべき領域である。
具体的には、バンク付き基板３０Ａは、ガラス基板３２と、ガラス基板３２上に形成された回路素子層３４と、回路素子層３４上に形成された複数の画素電極３６と、複数の画素電極３６の間に形成されたバンク４０とを有している。ガラス基板３２は、可視光に対して光透過性を有している。複数の画素電極３６のそれぞれは、可視光に対して光透過性を有する電極であり、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）電極である。また、複数の画素電極３６は、回路素子層３４上にマトリクス状に配置されており、それぞれが色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定する。
バンク４０は、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンク４０１と、同色の色要素間に位置する同色間バンク４０２とで構成されている。すなわち、図１１および図１２の紙面に垂直な方向には、異色間バンク４０１が形成され、図１１および図１２の紙面に平行な方向には、同色間バンク４０２が形成され、異色間バンク４０１と同色間バンク４０２とで格子状をなしている。異色間バンク４０１および同色間バンク４０２は、それぞれ、回路素子層３４上に形成された無機物層と、該無機物層上に位置する有機物層とで構成される。
異色間バンク４０１の高さは、同色間バンク４０１よりも高くなっている。また、異色間バンク４０１の最上面の撥液性は、同色間バンク４０１の最上面の撥液性よりも大きくなっているのが好ましい。
回路素子層３４は、ガラス基板３２上で所定の方向に延びる複数の走査電極と、複数の走査電極を覆うように形成された絶縁膜４２と、絶縁膜４２上に位置するともに複数の走査電極が延びる方向に対して直交する方向に延びる複数の信号電極と、走査電極および信号電極の交点付近に位置する複数のスイッチング素子４４と、複数のスイッチング素子４４を覆うように形成されたポリイミドなどの層間絶縁膜４５とを有する層である。それぞれのスイッチング素子４４のゲート電極４４Ｇおよびソース電極４４Ｓは、それぞれ対応する走査電極および対応する信号電極と電気的に接続されている。層間絶縁膜４５上には複数の画素電極３６が位置する。層間絶縁膜４５には、各スイッチング素子４４のドレイン電極４４Ｄに対応する部位にスルーホール４４Ｖが設けられており、このスルーホール４４Ｖを介して、スイッチング素子４４と、対応する画素電極３６との間の電気的接続が形成されている。また、バンク４０に対応する位置にそれぞれのスイッチング素子４４が位置している。
このようなバンク付き基板３０Ａは、公知の製膜技術とパターニング技術とを用いて製造することができる。なお、各画素電極３６のそれぞれの上に、対応する正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂを形成してもよい。正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが、画素電極３６と、後述の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢとの間に位置すれば、エレクトロルミネッセンス表示装置の発光効率が高くなる。
−液状材料付与工程−
上記のようにして色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが形成されたバンク付き基板３０Ａに対し、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述したカラーフィルタ基板１０の場合と同様に、本発明の描画装置１を用いて、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに対し、それぞれ、液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂを付与する。
赤の色要素領域３８Ｒに付与された液状材料２１１Ｒは、同色間バンク４０１を超えて、相隣接する同色の色要素領域３８Ｒに付与された液状材料２１１Ｒとつながる。すなわち、赤の色要素領域３８Ｒに付与された液状材料１１１Ｒは、各列ごとにつながって、カマボコ状をなす。同様にして、緑の色要素領域３８Ｇに付与された液状材料２１１Ｇ、および、青の色要素領域３８Ｂに付与された液状材料２１１Ｂも、各列ごとにつながって、カマボコ状をなす（図１１（ｃ）、図１２（ｄ）参照）。
液状材料２１１Ｒは、赤色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｇは、緑色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｂは、青色の有機発光材料を含むものである。液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０の区画の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢの構成材料である発光材料が有機溶剤中に溶解または分散してなるものである。
−成膜工程−
その後、バンク付き基板３０Ａを乾燥装置へ移送して、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに付与された液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂを乾燥させることにより、図１２（ｅ）に示すように、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ上に発光膜２１１ＦＲ、ＦＧ、ＦＢが得られる。
次に、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ、およびバンク４０を覆うように対向電極４６を設ける。対向電極４６は陰極として機能する。
その後、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとを、互いの周辺部で接着することで、図１２（ｆ）に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０が得られる。なお、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとの間には不活性ガス４９が封入されている。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０において、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢから発光した光は、画素電極３６と、回路素子層３４と、ガラス基板３２と、を介して射出する。このように回路素子層３４を介して光を射出するエレクトロルミネッセンス表示装置は、ボトムエミッション型の表示装置と呼ばれる。
上記のような有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０では、前記カラーフィルタ基板１０と同様の理由により、相異なる色の色要素間での混色や、色抜けを確実に防止しつつ、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢの膜厚を均一にすることができるので、色ムラなどのない高い画質が得られる。
以上、本発明を液晶表示装置（カラーフィルタ基板）や、エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これらに限定されず、例えば、プラズマ表示装置の背面基板や、電子放出素子を備えた画像表示装置（ＳＥＤ（Surface-Conduction Electron-Emitter Display）またはＦＥＤ（Field Emission Display）と呼ばれることもある）にも適用することができる。
＜本発明の電子機器の実施形態＞
前述したような方法で製造されたカラーフィルタ基板１０を備えた液晶表示装置や、前述したような方法で製造されたエレクトロルミネッセンス表示装置等の画像表示装置１０００は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図１３は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が画像表示装置１０００を備えている。
図１４は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、画像表示装置１０００を表示部に備えている。
図１５は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、画像表示装置１０００が表示部に設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の色要素付き基板、成膜方法、電気光学装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の色要素付き基板、電気光学装置および電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、ストライプ配列の色要素付き基板に限らず、デルタ配列、モザイク配列等の他の配列パターンの色要素付き基板にも適用することができる。
本発明の成膜方法に用いる描画装置を示す斜視図。 図１に示す描画装置におけるヘッドユニット、およびバンク付き基板を示す平面図。 液滴吐出ヘッドのノズル面（ノズルプレート）の一部と、バンク付き基板の色要素領域とを拡大して示す平面図。 図１に示す描画装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面側面図。 図１に示す描画装置における制御手段の構成を示すブロック図。 （ａ）はヘッド駆動部を示す模式図、（ｂ）はヘッド駆動部における駆動信号、選択信号および吐出信号を示すタイミングチャート。 バンク付き基板の一部を拡大して示す平面図。 図７に示すバンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。 図７に示すバンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。 本発明におけるバンク付き基板の他の構成例を示す平面図。 本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の成膜方法を示す断面図。 本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の成膜方法を示す断面図。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
符号の説明
１……描画装置 ２……液滴吐出ヘッド ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ……第１ヘッド ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ……第２ヘッド ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ……第３ヘッド ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ……第４ヘッド ２５……ノズル ９１、９２……液滴 １０１……タンク １０３……ヘッドユニット １０４……キャリッジ移動機構 １０５……キャリッジ １０６……ステージ １０８……ステージ移動機構 １１０……チューブ １１１、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ、２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ……液状材料 １１２……制御手段 １２０……キャビティ １２２……隔壁 １２４……振動子 １２４Ａ、１２４Ｂ……電極 １２４Ｃ……ピエゾ素子 １２６……振動板 １２８……ノズルプレート １２９……液たまり １３０……供給口 １３１……孔 ２００……バッファメモリ ２０２……記憶手段 ２０３……駆動信号生成部 ２０４……処理部 ２０６……走査駆動部 ２０８……ヘッド駆動部 ＡＳ……アナログスイッチ ＤＳ……駆動信号 ＳＣ……選択信号 ＥＳ……吐出信号 １０Ａ、１０Ｂ、３０Ａ……バンク付き基板 １０……カラーフィルタ基板 １２、３２……ガラス基板 １３……バンク １４……異色間バンク １４１……基部 １４２……撥液部 １５……同色間バンク １５１……基部 １５２……撥液部 １８、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ……色要素領域 ２０……保護膜 １１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ……フィルタ膜 ３０……有機エレクトロルミネッセンス表示装置 ３４……回路素子層 ３６……画素電極 ３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ……正孔輸送層 ４０……バンク ４０１……異色間バンク ４０２……同色間バンク ４２……絶縁膜 ４４……スイッチング素子 ４４Ｇ……ゲート電極 ４４Ｓ……ソース電極 ４４Ｄ……ドレイン電極 ４４Ｖ……スルーホール ４５……層間絶縁膜 ４６……対向電極 ４８……封止基板 ４９……不活性ガス ２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ……発光膜 ３０２……キャリッジ位置検出手段 ３０３……ステージ位置検出手段 １０００……画像表示装置 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ

Claims (14)

  1. 所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
    前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
    前記異色間バンクの高さが前記同色間バンクの高さより高いことを特徴とする色要素付き基板。
  2. 前記異色間バンクの高さをＨ１、前記同色間バンクの高さをＨ２としたとき、０．０１≦Ｈ２／Ｈ１≦０．９９なる関係を満足する請求項１に記載の色要素付き基板。
  3. 所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
    前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
    前記液状材料に対する前記異色間バンクの最上面の撥液性が前記同色間バンクの最上面の撥液性より大きいことを特徴とする色要素付き基板。
  4. 前記異色間バンクの最上面を構成する材料と前記液状材料との接触角をα、前記同色間バンクの最上面を構成する材料と前記液状材料との接触角をβとしたとき、０．０１≦β／α≦０．９９なる関係を満足する請求項３に記載の色要素付き基板。
  5. 所定の配列パターンで並ぶ多数の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板の前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与し、該付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板であって、
    前記バンクは、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを有し、
    前記異色間バンクおよび前記同色間バンクは、それぞれ、基部と、前記基部上に形成され、前記基部の表面よりも前記液状材料に対する撥液性が大きい撥液部とを有し、
    前記異色間バンクの撥液部の幅が前記同色間バンクの撥液部の幅より大きいことを特徴とする色要素付き基板。
  6. 前記異色間バンクの撥液部の幅をＷ１、前記同色間バンクの撥液部の幅をＷ２としたとき、Ｗ２／Ｗ１≦０．９９なる関係を満足する請求項５に記載の色要素付き基板。
  7. 前記配列パターンがストライプ配列である請求項１ないし６のいずれかに記載の色要素付き基板。
  8. 色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
    前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
    前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
    前記バンク形成工程では、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを形成し、かつ、前記異色間バンクの高さが前記同色間バンクの高さより高くなるようにすることを特徴とする成膜方法。
  9. 色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
    前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
    前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
    前記バンク形成工程では、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクと、同色の色要素間に位置する同色間バンクとを形成し、かつ、前記液状材料に対する前記異色間バンクの最上面の撥液性が前記同色間バンクの最上面の撥液性より大きくなるようにすることを特徴とする成膜方法。
  10. 色要素領域を区画するバンクを、多数の前記色要素領域が所定の配列パターンで並ぶように形成するバンク形成工程と、
    前記色要素領域に対して色要素膜形成用の液状材料を付与する液状材料付与工程と、
    前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する成膜方法であって、
    前記バンク形成工程では、基部と、前記基部上に形成され、前記基部の表面よりも前記液状材料に対する撥液性が大きい撥液部とを有するバンクを形成し、かつ、相異なる色の色要素間に位置する異色間バンクの撥液部の幅が同色の色要素間に位置する同色間バンクの撥液部の幅より大きくなるようにすることを特徴とする成膜方法。
  11. 前記液状材料付与工程では、液滴吐出ヘッドのノズルから前記液状材料を液滴として吐出し、該液滴を前記色要素領域に付与する請求項８ないし１０のいずれかに記載の成膜方法。
  12. 前記液状材料付与工程では、相隣接する同色の前記色要素領域に付与された液状材料が前記同色間バンクを超えてつながるように液状材料を付与する請求項８ないし１１のいずれかに記載の成膜方法。
  13. 請求項１ないし７のいずれかに記載の色要素付き基板を備えることを特徴とする電気光学装置。
  14. 請求項１３に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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