WO2000037972A1

WO2000037972A1 - Filtre colore et son procede de fabrication

Info

Publication number: WO2000037972A1
Application number: PCT/JP1999/007081
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kiguchi; Natsuo Fujimori; Satoru Katagami; Masaharu Shimizu; Keiji Takizawa; Tadaaki Kuno
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2000-06-29
Also published as: KR20010041185A; DE69931353T2; CN1174265C; EP1061383A1; TW484022B; KR100506068B1; EP1061383A4; EP1061383B1; DE69931353D1; EP1643276A1; CN1291289A; KR100504253B1; KR20040089749A

Description

カラーフィルタ及びその製造方法

技術分野

本発明は液晶表示素子等に用いられるカラーフィル夕に関わる。特に、インクジエツト法による微小液滴吐出法を応用したカラ一フィル夕に好適な構造を有するカラ一フィル夕、及びその製造方法に関わる。また、そのようなカラ一フィル夕を備えた液晶表示装置、電気光学装置、電子機器、及びそれらの製造方法に関わる。

背景技術

近年、パーソナルコンビュ—夕—の進歩、とりわけ携帯用パーソナルコンビュ —夕一の進歩に伴い液晶力ラ一ディスプレイの需要が急増している。これに対応し、適正価格で美しいディスプレイを供給する手段の確立が急務となっている。また近年、環境の保護が叫ばれ、環境負荷を低減するプロセスへの転換、改善も急務となっている。

カラーフィル夕の製造方法として、従来、いくつかの方法が知られている。例えば、遮光材としてクロムの薄膜をフォトリソグラフィーおよびエッチングによつてパ夕一ニングし、ブラックマトリクスを形成する。その後、このブラックマトリクスの間隙に赤、緑、青の感光性樹脂を、一色毎にスピンコート法等によつて塗布した後フォトリソグラフィ一によりパ夕一ニングする。それによつて、赤、緑、青の着色層が隣り合って配置されたカラーマトリクスを構成することができる。しかし、この製造方法では、赤，緑，青の一色毎にフォトリソグラフィ一ェ程を繰り返さなければならず、また、各色のパ夕一ニングに際して不要部分を除去するため感光性レジス卜の材料ロスが生じ、ひいては環境負荷の高い高コストのカラ一フィル夕となっていた。

また、特開昭 5 9— 7 5 2 0 5号公報では、インクジェット法を応用した方法が提案されている。この方法では、透明基板上に、インクに対して濡れ性の低い材料でィンク塗布間隙の仕切りをマトリクス状に形成した後、ィンクジエツト法を用いて非感光性色材を仕切り内に塗布することにより、着色層を形成する。この製造方法により、フォトリソグラフィー工程の煩雑さが緩和され、更に色材のロスの低減を図ることができるようになった。以来、インクジェット法による非感光色材の塗布プロセスによるカラーフィル夕の製造方法が多数提案されている c 例えば、ガラス基板上にスパッ夕成膜法でクロムを成膜し、これを所定のパ夕 —ンにエッチングすることで開口部（画素或いは光透過領域）を形成し、この中にィンク滴を充填してカラーフィル夕を製造するものがある。

また、遮光材料として黒色感光性樹脂組成物を用い、これにより色材を塗布すべき領域をマトリクス状に仕切るためのバンク層を形成するものも多い。これらは、ブラックマトリクスとして機能するバンク層の表面にインクを撥く性質を与えて、色材の塗布工程でのバンク層オーバーフローによって起こる混色を防止しようとしている。

例えば、特開平 4一 1 9 5 1 0 2号公報、特開平 7— 3 5 9 1 5号公報、特開平 7— 3 5 9 1 7号公報、特開平 1 0— 1 4 2 4 1 8号公報は、いずれも、ブラックマトリクスを構成する樹脂材料の選択と、色材が塗布される領域の透明基板表面の表面処理とにより、バンク層と透明基板とのインクに対する濡れ性の差を確保する技術である。

しかし、バンクを形成するためスパッ夕成膜法でクロムを成膜する場合、膜厚 0 . 2〃m程度が限界であり、インクを充填するのに十分な高さ（0 . 5〃m乃至 l O m) のバンクを形成することができない。また、インクジェット法でバンクに囲まれた開口部内にィンク滴を充填する場合、バンクを超えて隣の画素にインク滴が溢れる事態を防ぐために、基板には親インク性を持たせ、バンクには撥インク性を持たせる必要がある。このため、バンク上部を有機材料等の撥インク性処理が容易な材料で構成することが好ましい。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、インクジェット法等でインクをバンクに充填することでカラーフィル夕を製造する方法に好適なバンクを備えた力ラーフィル夕及び液晶表示素子を提供することを課題とする。また、インクジェット法に好適なカラーフィル夕の製造方法を提供することを課題とする。一方、感光性黒色樹脂組成物を遮光材として用い、ブラックマトリクス層を形成する場合には、光透過性と樹脂硬化度とのバランスを取ることが難しい。実際上、バンク層としても機能するブラヅクマトリクス層は、その膜厚が大きいために、膜厚のバラツキが避けられない。例えばネガ型レジストを用いた場合には、膜厚の厚いところでは、リソグラフィ一工程において光が十分に透過しない部分が生じ、未硬化部分が残留する。このような未硬化部分を有する場合には、ブラックマトリクス層は十分な fl莫強度が得られないことがある。一方、ブラックマトリクス層の膜厚が薄いところでは半透明となって十分な遮光性が得られず、光抜けの発生を来すことがある。

近年カラーフィル夕は益々高精度化し、数 1 0〃m角という微細な赤，緑，青の画素を、色材の密着性良く、色調バラヅキも最小限に形成する必要があるが、従来技術にあるように、画素を区画し仕切る樹脂バンクの接触角を大き目に取ることは樹脂成分の周辺部への飛散により画素の密着不良の原因となる。この密着不良を防止する目的で U V照射、プラズマエッチング、レーザーアブレ一シヨンといったドライエッチングプロセスを組み合わせる方法は、インクを付与すべき間隙部分のみを選択的に処理することが、パターンが微細であればあるほど困難である。そのため、結局バンク部分も同時に処理することとなり、接触角を著しく低下させるだけである。すなわち、益々微細化する画素の色材が付着する透明基板表面部と、これを区画する黒色樹脂ノンクの接触角の差をことさら大きくとろうとすることは技術的難度の高い割合に効果は小さい。

さらに微細な画素中色調バラツキを極力抑制するため、色材の付着厚さを均一に形成することはカラ一フィルタ品質を決定付ける重要なプロセスとなるが、従来技術にはこれらが解明されていない。

さらには、このような微細な画素の赤，緑，青隣接配置をインク混色なく、しかも同時に形成する手法については、従来技術にはなんら解明されていない。本発明は、このような従来技術にひそむ技術的困難を抜本的に解決するためになされたものであり、インクジエツト法により遮光材マトリクス間隙に色材であるインクを効率的に付与することができる方法を提供する。しかも、インク膜厚を均一かつ高密着性のものとすることで、画素欠陥や色調むらのない、コントラストの高いカラーフィル夕の製造方法を提供する。更に、これを組み込んだ液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

また、十分な遮光性を有する遮光領域と、混色がない透過領域とを含むカラーフィルタ、およびその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上述したカラ一フィル夕を有する電気光学装置および電子機器を提供することである。発明の開示

本発明のカラ一フィル夕は、基板上に区画形成されたバンクで囲まれる開口部内に、インクで着色されたインク膜（着色層）を備えるカラーフィル夕であって、バンクは基板側から金属膜と感光性有機薄膜の積層構造を有している。かかる積層構造により、十分な高さのバンクを形成することができるとともに、インクに対する基板表面の処理（バンクは撥インク性とし、基板は親インク性とする処理）が容易になる。

感光性有機薄膜として金属膜をエッチングするためのレジストを用いることができる。このようにすると、金属膜のエッチング後において不要のレジストを除去する工程を省略することができ、カラーフィル夕の製造工程を簡略化することができる。

感光性有機薄膜は、ポリイミド膜、アクリル系樹脂膜、ポリヒドロキシスチレン膜、ノボラック樹脂膜、ポリビニルアルコール膜、力ルド系樹脂膜のうち何れかとすることができる。この感光性有機薄膜に弗素系の界面活性剤を添加することで感光性有機薄膜を撥ィンク性とすることができる。弗素系の界面活性剤として、例えば、パーフルォロアルキル及びその誘導体、フルォロベンゼン、ジフルォロベンゼン、トリフルォロベンゼン、パーフルォロベンゼン、フルオロフエノール及びその誘導体を含フッ素基として有する構造を用いる。また、感光性有機薄膜に弗素系ポリマーを配合することで感光性有機薄膜を撥ィンク性とすることができる。弗素系ポリマーとして、シリコーンゴム、ポリフッ化ビニリデン、フルォロォレフイン、ビニルェ一テル系共重合体、 3フッ化工チレン、フツイ匕ビニリデン共重合体、ポリテトラフルォロエチレン、パーフルォロエチレンプロピレン樹脂、パ一フルォロアルコキシ樹脂のうち何れかを用いることができる。これらの弗素系の界面活性剤の添加量や弗素系ポリマーの配合比を調整することでバンクとインクとの接触角、即ち、バンクの撥インク性を必要に応じて調整することができる。

感光性有機薄膜は複数の感光性有機薄膜を積層して構成することもできる。また、金属膜はブラックマトリクスとして機能させることもできる。この場合、金属膜の組成は、クロム、ニッケル、タングステン、タンタル、銅、アルミニウムのうち何れかが好ましい。

また、バンクとインク膜とを覆う保護膜を備えるカラ一フィル夕において、保護膜の組成は、要求される耐熱性、透明性、レべリング性をクリアするために、ビスフエノール A、ビスフエノールフルオレン等が好ましい。さらに好ましくは、保護層の組成を有機薄膜の組成と同一にすることで、バンク上に形成される保護膜のはじき、ムラを防止することができ、コントラストの優れた液晶表示素子のカラーフィル夕を提供することができる。

基板の表面処理において、バンクとインクとの接触角は 3 O d e g以上 6 0 d e g以下になるようにバンクとインクの組み合わせを設定することが好ましい。 3 0 d e g未満であるとバンクとィンクの親和性が高くなり、バンクに付着するインクの量が多くなる結果、基板の着色抜けが生じやすくなる。一方、 6 0 d e gを超えると、ィンクに対するバンクの撥ィンク性が大きくなりすぎてバンク近傍の基板の着色抜けが生じ易くなる。また、基板とインクとの接触角は 3 O d e g以下が好ましい。基板は親インク性であることが求められ、カラ一フィル夕の画素ピッチを考慮するとこの範囲が適当である。

本発明の液晶表示素子は上記のカラ一フィル夕を備える。このカラーフィル夕を備えることで、表示ムラや着色ムラの無い高精細な液晶表示素子を提供することができる。

本発明のカラーフィル夕の製造方法は、基板上に区画形成されたバンクで囲まれる開口部内にィンク膜を備えるカラ一フィル夕の製造方法であって、基板上に金属膜を区画形成する第 1の工程と、金属膜上に感光性有機薄膜を形成することでバンクを形成する第 2の工程と、開口部内にィンクを充填してィンク膜を形成する第 3の工程とを備える。感光性有機薄膜を金属膜をエッチングするためのレジストとすることで、レジストの除去工程を省略することができ、カラーフィル夕の製造工程を簡略化することができる。第 2の工程は、金属膜上に複数の感光性有機薄膜を積層することでバンクを形成してもよい。また、第 2の工程と第 3 の工程の間に、酸素ガスを導入ガスとしてプラズマ処理をし、基板表面を親インク性とする工程と、弗化化合物を導入ガスとしてプラズマ処理をし、バンクを撥インク性とする工程とを備えても良い。このプラズマ処理工程により、バンクを撥インク性とすることができ、基板を親インク性とすることができる。導入ガスとしての弗化化合物は、弗化炭素ガス、弗化窒素ガス、弗化硫黄ガスのうち何れかが好ましい。また、弗素化化合物を導入ガスとしたプラズマ処理工程に替えて基板を加熱することで、バンクを撥ィンク性とすることができる。

また、本発明のカラーフィル夕の製造方法は、透明基板上に遮光層である金属薄膜のマトリックスパターンを形成する工程と、この金属薄膜遮光層上に樹脂によるマトリヅクスバンクを形成する工程と、該マトリックスパターンの間隙にィンクを直接塗布する工程を有することを特徴とする。

また、本発明の液晶表示装置の製造方法は透明基板上に遮光層である金属薄膜のマトリックスパターンを形成する工程と、この金属薄膜遮光層上に樹脂によるマトリヅクスバンクを金属簿膜のマトリックスパターンにほぼ重なるように形成する工程と、上記パ夕一ニングされた全面をドライエッチング処理する工程と、該マトリックス間隙にィンクを付与する工程、上面を平滑化するためのオーバーコート塗布工程、さらに簿膜電極を形成する工程を経てカラ一フィル夕一基板を形成する工程、該カラーフィル夕一基板に対向させて画素電極を有する対向基板を配置する工程、カラーフィルター基板と対向基板の間隙に液晶組成物を封入する工程を有することを特徴とする。

前記製造方法は、透明基板上金属薄膜遮光層マトリックスパターンの形成工程が金属薄膜層をフォトレジストエッチング法でパ夕一ニングする工程を含む。前記製造方法は、インクを付与する間隙を仕切るバンクが、上記透明基板上金属薄膜マトリックスパターンに重ねあわせて感光性樹脂組成物をフォトレジスト法によりパターニングする工程であることを含む。前記製造方法は、前記樹脂バンク表面とこのバンクによって仕切られた透明基板間隙表面の水にたいする接触角の差 1 5 ° 以上を得る工程が、樹脂表面と基板間隙の全面同時ドライエッチングする工程であることを含む。

前記製造方法は、前記樹脂マトリックスパターン間隙にィンクを付与する工程がインクジェットプリンティングへヅドにより 6ピコリットル〜 3 0ピコリットルの微小インク滴を、制御しつつ付与する工程であることを含む。

前記製造方法は、インクが 1 5 0〜3 0 0 °Cの高沸点溶剤を含み、乾燥の条件を自然雰囲気中セッティング、 4 0〜 1 0 0 °Cのプレベ一ク、 1 6 0〜2 4 0 °C の最終べークと適切に設定することで、塗布乾燥後基板間隙表面上のィンク層膜をレベリングし膜厚が均一となるよう成分調整した熱硬化性ィンクであることを含む。

カラ一フィルターの製造において、透明基板上に遮光層マトリックスパターンを形成、そのマトリックスパターンの間隙に必要色度の赤、緑、青の色材、インクを相互に混色することのないよう付与することによってハイコントラストの優れたカラ一フィル夕一を得ることが出来る。この際、インクの混色を防止するために上記マトリックスパターン間隙を区画する樹脂マトリックスパターンを、遮光層マトリックスパターンに重なるように形成する。インクを付与する前に、この二層からなるマトリックスパターンを形成、表面を活性化しィンク付着の条件を整えることがカラ一フィルターの製造の基本の技術の一つである。

本発明では、上記の二層からなるマトリックスパターンの第一層遮光層として金属薄膜を適用、 0 . 1 ~ 0 . 5〃mの厚さに形成、フォトレジストエッチング法によりマトリックスパターンを得ている。この薄莫金属は、蒸着、スパヅタリング、化学蒸着等の手法で得ることが出来る。第二層としては感光性組成物を適用、第一層に重なるパターンを 1 . 5〜 5〃mの層厚形成、やはりフォトレジスト法を応用してパ夕一ニングする。第二層に適用する感光性組成物は、黒色であることを要せず一般的に入手可能な感光性組成物を幅広く用いることが出来る上記二層がパター二ングされた基板間隙表面は、パターニング加工途上さまざまな汚染要因にさらされ水に対する接触角が上昇、後のインク付与、均一膜成膜に障害となる。そのためパ夕一ニングの後、インク付与の準備工程として全面をドライエッチングする作業を行う。この際、パターン間隙部の水に対する接触角が、当初の透明基板の値に回復する条件を得れば良く、間隙部のみを選択的にェツチングすることは全く必要がない。得られた知見によれば、 U V照射、プラズマ照射、レーザー照射等のドライエッチング法によって、間隙部表面と第二層の材料樹脂表面の水に対する接触角の差 1 5 ° 以上を得ることが出来る。

また本発明では、上記マトリックスパターン間隙表面にインクを付与する工程に着目し、 6〜3 0ピコリットルの微小のインク滴を滴数を制御しつつ、 5 0〃 m角の微細な画素区画に正確に付与する技術を確立した。マトリックスパターンの間隙区画内に付与されたインク皮膜の膜厚均一性を確保するためには、ィンクの成分として高沸点溶剤を加えることでインクのレペリング性を改良することが出来、溶剤としては沸点 1 5 0〜3 0 0 °Cのものに著効があった。インク皮膜の膜厚均一性を確保するために上記高沸点溶剤の添加と合わせて用いる手段は、ィンク付与後の乾燥条件の制御であり、自然雰囲気中のセッティング、中温域である 4 0〜 1 0 0 °Cでのプレベ一ク、 1 6 0〜2 4 0 °Cでの最終べ一クの 3ステヅプで乾燥硬化させるのが適切であった。

また、本発明にはマトリヅクスパターン間隙に付与され加熱硬化されたィンク皮膜色調のバラヅキを一定範囲内におさえることを含んでいる。色調バラツキを考慮しなければならない領域は、同一画素内、同一チップ内、同一基板内であり本発明によればいずれの領域内でもバラツキの指標である色差が 3以下に抑制することが出来る。

また、本発明のカラーフィル夕は、透明な基板上に、遮光領域と透過領域とが、所定のマトリクスパターンで配列され、前記遮光領域は、遮光層と、該遮光層上に設けられるバンク層とを含み、前記透過領域は、前記遮光領域によって区画される着色層から構成され、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置し、該遮光層は上面に前記バンク層が重ならない露出面を有し、前記着色層は、その周縁部が前記遮光層の前記露出面上に重なるように形成されている。

このカラ一フィルタでは、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置する。すなわち、平面パターンにおいて、前記遮光層より幅が小さく形成され、前記遮光層の一部が露出している。この露出面を有することにより、均一な膜厚を得にくい前記着色層の周縁部に、前記透過領域として機能しない非透過部が形成される。その結果、本発明のカラ一フィル夕は、透過領域として機能する着色層の光透過部の膜厚を均一にすることができるので、色調むらなどの欠陥が発生しにくく、かつコントラストが高い。

また、前記遮光層と前記バンク層とを設けることにより、遮光機能と着色層の区画機能とをそれぞれ独立して設定できるので、両者の機能を確実に発揮させることができる。その結果、本発明のカラ一フィル夕は、不十分な遮光性や着色層を構成する色材の混色に起因する画素欠陥が生じにくい。更に、このように機能を分割することにより、遮光層およびバンク層を構成するための最適な材料を広い範囲から選択でき、生産コス卜の点でも有利である。

更に、本発明のカラーフィル夕では、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置する。すなわち、前記バンク層の側面が前記遮光層の側面より後退しているので、前記遮光層の上にステップが形成される。そして、このステップで色材としてのインクを留めることができるので、着色層の形成時にィンク層の一部がバンク層をオーバ一フローしても、このィンクは隣の着色層形成領域の基板の露出面に流れ込むことが防止される。そのため、インクの混在による着色層の混色の発生を防止できる。その結果、本発明のカラーフィル夕は色調むらなどの欠陥が発生しにくく、コントラス卜が高い。

本発明のカラ一フィル夕は、以下の態様をとることが望ましい。

前記遮光層の前記露出面は、前記透過領域の周囲にわたつて連続することが望ましい。この露出面が連続することで、上述したカラ一フィル夕の作用効果をより確実に得ることができる。そして、前記遮光層の前記露出面は、前記着色層の周縁部の膜厚の不均一性などを考慮して、その幅が 3 ~ 1 0 z mであることが望ましい。

前記遮光層は、金属層から構成されることが望ましい。この遮光層が金属層から構成される場合には、小さい膜厚で均一かつ十分な遮光性を得ることができる遮光性及び成膜性を考慮すると、遮光層を構成する金属層は、その膜厚が 0 . 1 〜0 . 5 zmであることが望ましい。前記バンク層は、前記着色層を形成する際に着色層形成領域に付与されるインクがオーバーフローしないようにィンク層を保持することなどを考慮して、その莫厚が 1〜 5 mであることが望ましい。

前記バンク層は、その幅方向の断面形状が、基板側ほど幅の広い、ほぼ台形であってもよい。このような構造を有するバンク層は、着色層の有効面積を犠牲にすることなく、着色層の均一性をより高めることができる。

本発明のカラ一フィル夕によれば、膜厚の均一な着色された透過領域を得ることができ、前記透過領域は、同一画素内、同一チップ内および同一基板内での色調ばらつきが、好ましくは色差 3以下、より好ましくは色差 2以下の良好な光学特性を発揮できる。

本発明のカラ一フィル夕の製造方法は、以下の工程（a ) 〜（c ) を含む。

( a ) 透明な基板上に、所定のマトリクスパターンを有する遮光層を形成する工程、

( b ) 前記遮光層上に、所定のマトリクスパターンを有するバンク層を形成する工程であって、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置して、該遮光層の上面の一部が露出する状態で形成される工程、

( c ) 前記遮光層およびバンク層によって区画される着色層形成領域に着色層を形成する工程であって、該着色層は、前記基板上に形成され、かつ、その周縁部が前記遮光層の上面の露出面上に重なる状態で形成される工程。

このカラーフィル夕の製造方法によれば、上述した本発明のカラーフィル夕を簡易な工程で得ることができる。そして、前記バンク層によって赤、緑および青の各色の色材（インク）を混色のない状態で着色層形成領域に付与でき、色調むらなどの欠陥のない高コントラストのカラーフィル夕を得ることができる。また、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置する。すなわち、前記バンク層の側面が前記遮光層の側面より後退しているので、前記遮光層の上にステップが形成される。そして、このステップによって、前述したように、インクの混在による着色層の混色の発生を防止できる。その結果、本発明のカラーフィル夕の製造方法によれば、色調むらなどの欠陥が発生しにくく、コントラストが高いカラ一フィル夕を得ることができる。前記工程（a ) において、前記遮光層は、前記基板上に金属層を形成した後、フォトリソグラフィ一およびエッチングによって該金属層をパターニングして形成されることが望ましい。前記遮光層として金属層を用いることの利点については、前述したので省略する。この金属層は、蒸着法、スパッ夕法、化学蒸着法などの方法で形成できる。

前記工程（b ) において、前記バンク層は、前記遮光層が形成された基板上に感光性樹脂層を形成し、その後フォトリソグラフィ一によってパ夕一ニングして形成されることが望ましい。このバンク層は、遮光性を要求されないので、黒色である必要はなく、一般的に入手可能な感光性樹脂組成物の中から広く選択することができる。

前記工程（c ) の着色層を形成する工程の前に、遮光領域が形成された基板の全面に対して、表面処理が行われることが望ましい。この表面処理により、前記バンク層の表面と、前記基板の表面との、水に対する接触角の差が 1 5 ° 以上とすることが望ましい。このように、着色層を形成する前に、基板表面を表面処理することにより、前記基板の着色層形成領域の露出面に付着した汚染物質などが除去され、この露出面の水に対する接触角を小さくしてィンクの濡れ性を向上させることができる。

すなわち、前記基板の露出面と前記バンク層の表面の水に対する接触角を制御することにより、着色層形成領域の露出面に密着性が良好な状態でィンクを付与できるとともに、バンク層のインクをはじく性質によって、インクがバンク層を越えてオーバーフローすることが防止される。この表面処理としては、紫外線照射、プラズマ照射、レーザ照射、あるいはエッチングガスを含むドライエツチングなどの方法を用いることができる。

前記工程（c ) において、前記着色層は、前記着色層形成領域にインクジエツトプリンティングヘッドを用いてインクが付与されることが望ましい。この方法によれば、本発明のカラーフィル夕を簡易かつ少ない工程で形成することができる。すなわち、前記着色層をインクジェット法によって形成することにより、フォトリソグラフィ一を用いたパターニングの工程を減らすことができ、工程を簡易化することができる。また、インクジェット法で着色層形成領域にインクを付着させるので、必要な領域だけにインクを与えることができる。そのため、フォトリソグラフィ一によるパ夕一ニングのように、不要部分を除去することによる色材のロスがなく、カラーフィル夕の製造コストを低減することができる。インクジェット法では、前記インクは、 6〜 3 0ピコリットルの微小インク滴として付与されることが望ましい。このような微小インク滴の滴数を制御することにより、例えば 4 0〜1 0 0 m角の微細な領域にインクを的確に付与することができる。

前記工程（c ) において、前記着色層を形成するためのインクは、 1 5 0〜3 0 0 °Cの沸点を有する溶剤を含むことが望ましい。ィンクに高沸点溶剤を加えることにより、インクの乾燥速度を減速させることができる。その結果、インクのレべリング性が改善でき、着色層の膜厚を更に均一にできる。高沸点溶剤としては、ブチルカルビトールアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシェチルプロピオネートおよびメトキシ一 2—プロピルアセテートから選択される少なくとも 1種を用いることができる。またこれに限らず、沸点が 1 5 0 - 3 0 0 °C の溶剤であれば、顔料の分散性あるいは染料の溶解性などを考慮しつつ幅広い範囲から選択できる。

前記工程（c ) において、前記着色層を形成するためのインクは、前記着色層形成領域に付与された後、インクの特性に応じて、自然雰囲気でのセッティングおよび 4 0〜 1 0 0 °Cでのプレベークの少なくとも一方と、 1 6 0〜3 0 0 °Cの最終べ一クとを組合せて行うことが望ましい。上述したインクの乾燥速度の制御を考慮しながら、インクの乾燥条件およびその組み合わせを選択することで、着色層の膜厚の更なる均一性を確保できる。

本発明に係る電気光学装置は、上記いずれかのカラーフィル夕と、該カラーフィル夕と所定間隔をおいて配置される対向基板と、前記カラーフィル夕と前記対向板との間に配置される電気光学材料層と、を含む。

また、本発明に係る電子機器は、本発明の電気光学装置を含む。

本発明に係る電気光学装置および電子機器によれば、上述した本発明のカラ一フィル夕の作用効果と同様、コストの低減を図り、色調むらなどの画素欠陥がなく高いコントラストの表示ができる。そして、前記電気光学材料層として、液晶材料層を用いれば、色調むらなどの画素欠陥がなく高いコントラス卜の表示ができる液晶表示装置を構成できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施形態 1によるカラーフィル夕の製造工程断面図である。図 2は、上記実施形態 1の変形例によるカラーフィル夕の製造工程断面図であ o

図 3は、インク膜の着色状態を表す図である。

図 4は、基板上に吐出したィンク滴のガラス基板に対する接触角と面積との関係図である。

図 5は、基板に対する接触幅を一定にしたときの基板に対するインクの接触角と面積との関係を表したグラフである。

図 6は、本発明の実施形態 2によるカラ一フィル夕の製造工程断面図である。図 7は、本発明の液晶表示装置の構成を示す断面図である。

図 8は、インク付与後乾燥時のインク断面形状を示す図である。

図 9は、本発明の実施形態 3に係るカラ一フィル夕を模式的に示す部分断面図である。

図 1 0は、図 9の A— A線に沿った部分を模式的に示す断面図である。

図 1 1は、図 9及び図 1 0に示すカラ一フィル夕の製造工程を模式的に示す部分断面図である。

図 1 2は、図 9及び図 1 0に示すカラ一フィル夕の製造工程を模式的に示す部分断面図である。

図 1 3は、実施形態 3に係るカラーフィル夕の変形例を示す部分断面図である _c 図 1 4は、本発明に係るカラーフィル夕を組み込んだ電気光学装置を適用した液晶表示装置の部分断面図である。

図 1 5は、本発明に係るカラ一フィル夕を用いたディジタルスチルカメラを模式的に示す斜視図である。

図 1 6は、本発明に係るカラ一フィル夕を用いたパーソナルコンピュータを模式的に示す斜視図である。なお、図中、 1 10は基板、 120はクロム膜、 130はレジスト、 140はインク、 150は保護膜、 160は透明電極、 10 1は電極、 102は電極、 1 03は電源、 104はィンクジエツト式記録へヅドである。

201は透明基板、 202は薄膜金属層、 203はマスク、 204は感光性樹脂組成物 1、 205は感光性樹脂組成物 2、 206はインク、 207はオーバ一コート樹脂、 209はカラーフィル夕、 210は共通電極、 2 1 1は配向膜、 2 12は液晶組成物、 2 13は画素電極、 214はガラス基板、 215は偏光板、 2 16はバックライト光、 217は付与直後画素インク断面、 2 18はプレベーク後画素インク断面、 219は適正乾燥条件時の最終インク断面、 220は中凹となった不適正乾燥条件時の最終インク断面、 22 1は中凸となった不適正乾燥条件時の最終ィンク断面である。

310は基板、 320は遮光領域、 322は遮光層、 324はバンク層、 33 0は透過領域、 332は着色層、 332 aは透過部、 332 bは非透過部、 34 0はオーバ一コ一ト層、 350は共通電極、 352は画素電極、 360、 362 は配向膜、 370は液晶層、 380は基板、 390、 392は偏光板、 300はカラーフィル夕、 1000は液晶表示装置、 2000はディジタルスチルカメラ、 3000はパーソナルコンビユー夕である。

発明を実施するための最良の形態

(実施形態 1 )

図 1を参照してカラーフィル夕の製造工程を説明する。

薄膜形成工程（図 1 (A) )

本工程は基板 1 10上にクロム膜 120、レジスト 130を成膜する工程である。基板 1 10の材質として、ガラス基板、プラスチックフィルム、プラスチヅクシート等を使用できる。基板 1 10として、例えば、 370mmx 470mm x l. 1 mm程度の平坦な透明ガラス基板を用意する。この透明ガラス基板は、 350°Cの熱に耐えられ、酸やアルカリ等の薬品に侵されにくく、量産可能であるものが好ましい。クロムをターゲットとし、アルゴンガスでこれをスパッ夕し、基板 1 1 0上にクロム膜 1 2 0を成膜する。膜厚は 0 . 1 5〃mとする。このクロム膜 1 2 0は後述の工程で所定の区画領域にパターニングされ、画素領域に開口部を備えるブラックマトリクスとして機能する。次いで、クロム膜 1 2 0上にポジタイプの感光性レジスト 1 3 0をスピンコートする。レジスト 1 3 0の莫厚は 2 . 5〃mとする。尚、ブラックマトリクスの材料はクロムの他、ニッケル、タングステン、タンタル、銅、アルミニウム等でもよい。

エッチング工程（同図（B ) )

本工程はレジスト 1 3 0をマスクとしてクロム膜 1 2 0をエッチングし、バンク 1 1 2を形成する工程である。感光性レジスト 1 3 0を塗布後、全面を所定の区画パターンに一括露光し、現像する。次いで、このレジスト 1 3 0をマスクとして硝酸第二セリウムアンモニゥムと過塩素酸塩の水溶液でクロム膜 1 2 0をェツチングし、開口部 1 1 1を形成する。開口部 1 1 1の形成パターンは、乇ザィク配列、デル夕配列、ストライプ配列等、適宜選択してパ夕一ニングする。開口部 1 1 1の形状は矩形に限らず、インク滴の形状に合わせて円形状でもよい。この工程により、クロム膜 1 2 0とレジスト 1 3 0とから成るバンク 1 1 2 (膜厚 2 . 6 5 u ) が形成される。バンク 1 1 2は開口部 1 1 1の仕切部材として機能する。

また、上記工程において、レジスト 1 3 0を現像して得られたレジストパ夕一ンを薬液処理又は酸素プラズマ等のアツシング処理にてクロム膜 1 2 0から剥離させ、区画形成されたクロムパターンを基板表面に露出させる。このクロムパ夕 —ンの上にレジスト或レ、はポリイミドを塗布し、クロムパターンに重なるようにフォトリソ工程でパ夕一ニングし、バンク 1 1 2を形成してもよい。

表面処理工程（同図（C ) )

本工程は基板表面をプラズマ処理することで、基板 1 1 0には親インク性を与え、バンク 1 1 2には撥ィンク性を与えるものである。バンク 1 1 2の上部（レジスト 1 3 0 ) は絶縁有機材料で構成され、基板 1 1 0はガラス等の無機材料で構成されているため、弗素系化合物を含むガスを導入ガスとして基板表面をブラズマ処理をすることで上記の効果を得る。具体的には、容量結合型のプラズマ処理では、導入ガスを反応室に流し、一方の電極 1 0 1を基板 1 1 0と接続し、他方の電極 102を基板 1 10の表面に対向させ、電源 103から電圧を印加する c まず、導入ガスとして酸素（〇₂) をガス流量 500 S CCM、パワー 0. 1 W/cm²〜： L. 0W/cm²、圧力 1 T o r r以下の条件で 10秒〜 300秒プラズマ処理を行う。この工程で開口部 1 1 1のアツシング処理が行われ、表面に露出した基板 1 10が活性化することで親インク性となる。

次に、導入ガスとして弗化炭素（CF₄) をガス流量 900 S CCM、パワー 0. lW/cm²〜： L. 0W/cm²、圧力 1 T o r r以下の条件で 600秒〜 3600秒プラズマ処理を行う。この工程により、バンク 1 12の表面エネルギ —を低下させることができ、インクをはじきやすくすることができる。従って、基板 1 10の表面を親インク性に保持したまま、バンク 1 12を半永久的に撥ィンク性とすることができる。

尚、弗素系化合物のガスでプラズマ処理をする場合、弗化炭素（CF₄) の他に弗化窒素（NF₃) 、弗化硫黄（SF₆) 等を用いることもできる。また、ノ ' ンク 112は、酸素プラズマで一旦活性化した後、熱処理により元の撥インク性に戻すことも可能である。

上記の表面処理工程により、基板表面を改質することができるが、特に、インクとバンク 1 12との接触角は 30 de g〜60 de gに設定することが好ましく、ィンクと基板 1 10との接触角は 3 Ode g以下に設定することが好ましい c インクとバンク 1 12との好適な接触角の範囲については、以下に述べる実験結果から導くことができる。実験では、インクとガラス基板との接触角が 15 d e gの条件下でバンクとインクとの接触角を 15 d e g、 33 de g、 64 d e gに設定した場合のインク膜の膜厚状態を測定した。測定結果を図 3に示す。図中、符号 105はバンク BMとィンク膜 I Lの膜厚を表しており、符号 106はィンク膜 I Lの理想的な膜厚を示すボトムラインである。

同図（A) は、インクとバンク BMの接触角が 15 d e gの場合を示しており、インク膜 I Lの中央部の膜厚が不足していることが確認できる。このため、インク膜 I Lの中央部において色抜けが生じている。これは、インクとバンク BMとの親和性が高いためにバンク BMに付着しているインクの量が多く、開口部内側に充分にィンクがいきわたらないためと考えられる。ィンクによる着色がこのような状態では液晶表示素子のコントラストの低下を招く原因ともなるため好ましくない。

同図（B) は、インクとバンク BMとの接触角が 33 d e gの場合を示しており、開口部全体にインクがいきわたり、色抜けが生じていないことが確認できる < これは、インクとバンク BMとの撥インク性、及び、インクと基板との親インク性とのバランスが良好であるために着色ムラが生じないためと考えられる。

同図（C) は、インクとバンク: BMとの接触角が 64 d e gの場合を示しており、バンク BM近傍でインク膜 I Lの色抜けが生じていることが確認できる。これは、バンク BMの撥ィンク性が高いためにバンク BM近傍でィンク膜 I Lの色抜けが生じているためと考えられる。以上の結果から、インクとバンクとの接触角は 30 d e g〜60 d e gに設定することが好ましいと考えられる。

インクと基板 1 10との好適な接触角の範囲については、以下に述べる考察結果から導くことができる。図 4は基板とインクとの接触角が、基板とインクとの接触幅が dの条件下で形成されるインク滴の面積 Sを求める図である。同図から面積 Sを扇型の面積から直角三角形の面積を引くことで求めることができる。これを計算すると、面積 Sは、 S=

となる。この式を基に、 dの値を 5〃m〜 100 mの範囲で変えたときの、基板とインクの接触角 0 [d e g] と、インク滴の体積 S [〃m³/〃m] との関係を図示したものが図 5である。図中、符号 Aは d= 100〃mの場合、 Bは d = 90〃mの場合、 Cは d = 80〃mの場合、 Dは d = 70〃mの場合、 Eは d = 60〃mの場合、 Fは d = 50 zmの場合、 Gは d = 45 zmの場合、 Hは d = 40 /mの場合、 Iは d = 35 /mの場合、 Jは d = 30〃mの場合、 Kは d = 2 5〃mの場合、 Lは d = 20 imの場合、 Mは d = 1 5 /mの場合、 Nは d = 1 0 zmの場合、 0は d = 5 zmの場合である。

インクジェット式記録ヘッド（エプソン製 MJ— 500 C) から吐出されるィンク滴を 1滴当たり 57 1 /m³とし、カラーフィル夕における画素領域のピヅチを 80 /mとすると、同図から基板との接触角は 28 d e gであることが解る _c 基板とィンクは親インク性が求められるため、ィンクと基板との接触角は 3 0 d e g以下に設定することが好ましい。

尚、インクとバンクとの接触角を上記の範囲に設定するためには、レジスト 1 3◦に弗素系の界面活性剤、例えば、パーフルォロアルキル及びその誘導体、フルォロベンゼン、ジフルォロベンゼン、トリフルォロベンゼン、パーフルォ口べンゼン、フルオロフエノ一ル及びその誘導体を含フッ素基として有する構造のもの等を添加すると良い。レジスト 1 3 0に弗素系の界面活性剤を添加することでレジスト 1 3 0の表面エネルギーを低下させ、ィンクをはじきやすくすることができる。これらの界面活性材を添加したレジスト 1 3 0は本発明者による実験の結果、十分にレジスト膜としての機能（耐エッチ性、及び、クロム膜 1 2 0との接着性）を有することが確認することができた。こらの界面活性材の添加量を適宜調整することでバンクとインクとの接触角を 2 0 d e g〜6 O d e gの範囲に設定することができる。

また、レジスト 1 3 0は弗素系のポリマーでブレンドしたもの、例えば、シリコーンゴム、ポリフッ化ビニリデン、フルォロォレフイン、ビニルエーテル系共重合体、 3フヅ化工チレン、フッ化ビニリデン共重合体、ポリテトラフルォロェチレン、パ一フルォロエチレンプロピレン樹脂、パ一フルォロアルコキシ樹脂のうち何れかの材料とブレンドして用いても良い。レジスト 1 3 0に弗系のポリマ —をプレンドすることでレジスト 1 3 0の表面エネルギーを低下させ、ィンクをはじきやすくすることができる。これらのポリマーをブレンドしたレジスト 1 3 0は本発明者による実験の結果、十分にレジスト膜としての機能（耐エッチ性、及び、クロム膜 1 2 0との接着性）を有することが確認された。こらのポリマーの配合比を適宜調整することでバンクとィンクとの接触角を 2 d e g〜5 7 d e gの範囲に設定することができる。尚、これらの接触角はインクの粘性係数 ?？= 4 . 3 0 c P s、表面張力ァ = 2 9 . 3 mN/mのときの値である。

インク充填工程（同図（D ) )

本工程はインクジヱット法により開口部 1 1 1にインクを吹き付け、画素を R、 G、 Bに着色する工程である。インクジェット式記録ヘッド 1 0 4の加圧室にィンクを満たし、圧電体薄膜素子等のァクチユエ一夕の駆動により加圧室内の圧力を高め、インク滴 1 4 0を吐出する。バンク 1 1 2はその上部が撥インク性処理されているため、インクがバンク 1 1 2を超えて隣の開口部 1 1 1に流れ込んだり、滲んだりすることを防止できる。バンク 1 1 2の高さは着色に必要とするィンク量を考慮して決定すればよく、レジスト 1 3 0の厚みにより容易に調整することができる。

開口部 1 1 1にインク滴充填後、ヒー夕で加熱処理をする。加熱は、例えば、 1 1 0。Cの温度で行い、インクの溶媒を蒸発させる。この処理でインクの固形成分のみ残留し、膜化する。このためインクは着色後の工程を考慮して加熱で硬化する、或いは、紫外線等のエネルギーで硬化する成分を添加することもできる。加熱で硬化する成分としては、各種の熱硬化性樹脂を用いることができ、ェネルギ一で硬化する成分としては、例えば、ァクリレート誘導体、メタァクリレート誘導体に光反応開始剤を添加したもの等が適用できる。特に、耐熱性を考慮してァクリロイル基、メタクリロイル基を分子内に複数有するものが好ましい。

保護膜形成工程（同図（E ) )

本工程はインク膜を覆うように保護膜を形成する工程である。インク膜形成後、インク滴を完全に乾燥させるため、所定の温度（例えば、 2 0 0 °C) で所定時間 (例えば、 3 0分）の加熱を行う。乾燥が終了すると、インク膜が形成された力ラーフィル夕基板に保護膜 1 5 0を形成する。この保護膜 1 5 0はフィルタ表面の平滑化の役割をも担う。保護膜 1 5 0の形成には、例えば、スピンコート法、ロールコート法、ディッビング法等が適用できる。保護膜 1 5 0の組成としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、光熱併用タイプの樹脂、蒸着やスパッ夕等で形成された無機材料等を用いることができ、カラ一フィル夕として用いる場合の透明性を考慮してその後の I T O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。保護膜 1 5 0をスピンコートしたら、これを乾燥させるため、所定の温度（例えば、 2 2 0 °C) で所定の時間（例えば、 6 0分）加熱する。

尚、保護膜 1 5 0の組成とレジスト 1 3 0の組成を同一とすることで、ノンク 1 1 2上に形成される保護膜 1 5 0のはじき、むらの形成等を防止することができる。この場合の保護膜 1 5 0の材料として、 A H P A (ビスフエノール A ) 、 F H P A (ビスフエノールフルオレン）等を使用することができる。これらの材料で保護膜 1 5 0を形成するには、まず、基板 1 1 0を純粋洗浄し、アミノシラン処理をした後、 A H P A等を基板表面にスピンコートする。次いで、プレベ一ク（ 8 0 °C、 1 0分）、レベリング（ 1 5 0 °C、 1 0分）、ボストベーク（ 2 0 0 °C、 6 0分）の処理をして保護膜 1 5 0を形成する。

透明電極形成工程（同図（F ) )

次いで、スパッ夕法、蒸着法等の公知の手法を用いて透明電極 1 6 0を保護膜 1 5 0の全面にわたって形成する。透明電極 1 6 0の組成としては、 I T O ( Indium Thin Oxide) 、酸化インジウムと酸化亜鉛の複合酸化物等、光透過性導電性を兼ね備えた材料を用いることができる。

以上の工程を経てカラーフィル夕基板を製造することができる。カラ一液晶パネルは一般的にカラ一フィル夕基板と対向基板を対向させて貼り合わせ、 2枚の基板間に液晶化合物を封入して製造する。液晶パネルの対向基板の内側には薄膜トランジスタと画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、両基板の面内には配向膜が形成されており、これをラビング処理することで液晶分子を一定方向に配列させることができる。それそれのガラス基板の外側には偏光板が接着されており、液晶化合物はこれらのガラス基板の隙間に充填される。また、バックライト光としては蛍光燈と散乱板の組合わせが一般的に用いられており、液晶化合物をバックライト光の透過率を変化させる光シャツ夕一として機能させることによりカラ一表示を行う。

尚、本実施形態 1は、エレクトロルミネセンス素子の製造工程にも応用することが可能である。即ち、バンクに囲まれた画素領域に正孔輸入層、発光層、電子輸送層等を構成する薄膜材料をィンクジェット法で着色する場合にバンクの構造を上記の構造とすることで基板表面の設計処理（バンクの撥ィンク性処理と基板の親インク性処理）が容易になる。

本実施形態 1によれば、バンクをクロム膜とレジストの 2層構造としたため、基板表面の設計処理が容易になる。また、クロム膜のエッチング工程におけるレジストを除去せずにそのまま残すことでバンクを形成するため、製造工程を簡略化することができる。 (変形例 1)

図 2 (A 1〜A3) を参照し、実施形態 1の変形例 1によるカラ一フィル夕について、その製造工程を説明する。本変形例が上記カラーフィル夕と異なる点は、バンク 1 12を感光性ポリイミド膜 170とクロム膜 120の積層構造とした点である。まず、基板 1 10上に膜厚 0. 15 mのクロム膜 120をスパッ夕法で成膜し、この上に感光性ポリイミド膜 170を全面に成膜する（図 2 (A

1) ) 。画素領域のパターンに合わせて感光性ポリイミド膜 1 70を露光、現像し、不要部分を除去する（同図（A2) ) 。感光性ポリイミド膜 170をマスクとしてクロム膜 1 20をエッチングし、開口部 1 1 1を形成する。この工程でクロム膜（下層） /感光性ポリイミド膜（上層）から成るバンク 1 12が形成される（同図（A3) ) 。以後、図 1 (C) 乃至図 1 (F) に示す工程に従って、力ラーフィル夕基板を製造する。

本変形例 1によれば、バンクをクロム膜と感光性ポリイミド膜の 2層構造としたため、基板表面の設計処理（バンクの撥インク性処理と基板の親インク性処理）が容易になる。また、クロム膜のエッチング工程においてマスクとして機能する感光性ポリイミド膜を除去せずにそのまま残すことでバンクを形成するため、製造工程を簡略化することができる。

尚、感光性ポリイミド膜の他に、ポリイミド膜、ァクリル系樹脂膜、ポリヒドロキシスチレン膜、ノボラック樹脂膜、ポリビニルアルコール膜、力ルド系樹脂膜等の感光性有機材料を用いることもできる。

(変形例 2)

図 2 ( B 1〜 B 4 ) を参照し、実施形態 1の変形例 2によるカラ一フィル夕について、その製造工程を説明する。本変形例 2が上記カラーフィル夕と異なる点は、バンク 1 12を感光性ポリイミド膜 170、レジス卜 130及びクロム膜 1 20の積層構造とした点である。まず、基板 1 10上にクロム膜 120 (膜厚 0. 15 zm) 、レジスト 130を成月莫する（同図（B 1) ) 。レジスト 1 30をパ夕一ニングし、これをマスクとしてクロム膜 1 20をエッチングする（同図（B

2) ) 。レジスト 130を除去せずに基板全面に感光性ポリイミド膜 1 70を塗布し（同図（B 3) ) 、クロム膜 1 20と同一パターンに露光 '現像し、不要部分を除去する（同図（B4) ) 。以後、図 1 (C) 乃至図 1 (F) に示す工程に従って、カラーフィル夕基板を製造する。

本変形例 2によれば、バンクを複数の感光性有機材料で形成したため、これらの感光性有機薄膜を組み合わせることで基板表面の設計処理が容易になる。

(実施形態 2)

本発明の実施形態 2によるカラーフィル夕の製造工程を、図 6を参照して説明する。初工程は図 6 (a) であり、透明基板 201上に遮光性薄膜金属層を形成する材料として、クロム、ニッケル、アルミニウムのいずれも電子デバイス加工プロセスでしばしば用いられる金属を用い、その薄膜を透明基板上ドライめつき法で付着させて遮光層 202を得た。厚さ 0. 1 m 以上であれば十分遮光性が得られ、得られた金属皮膜の密着性、脆性等を考慮すれば厚さ 0. 5 mが限度である。金属はいかなる金属であってもよく、薄膜形成が簡便でありフォトレジストエツチングを含む全工程の効率を配慮して幅広く選択できる。

次に図 6 (b) (c) に示すように、フォトレジストエッチング法によって透明基板上画素部となるパターン区画間隙部分の薄膜金属層を除去し、必要なマトリクスパターン形状を得る（図 6 (d) ) 。

上記金属薄膜遮光層を第一層とすれば、これに重ねて第二層のマトリクスパ夕ーンを区画する樹脂バンク層 205を、厚さ 1. 5〜5〃mの範囲で形成する (図 6 (e) ) 。第二層の役割は、インクを付与すべきマトリクスパターン間隙をバンクとして仕切り、隣接するインク相互の混色を防止することにある。樹脂としては感光性樹脂組成物を用いる。そして、フォトレジスト法により、インクを付与すべきマトリクスパターン間隙部分の樹脂を除去する（図 6 (f ) (g) ) 。

マトリクスパターンは、第一層のパターンと第二層のパターンが重なり合わなければならない。重ね合わせ精度は、平均的に第一層のパ夕一ン幅マイナス第二層のパターン幅がプラス 5〃mであり、第一層のパターン幅が第二層のパターン幅より大きい。この第二層のバンク高さは画素中に形成するインク皮膜の膜厚との関係で決定する。第二層の感光性樹脂組成物としては、水に対する接触角の特に大きい、撥水性に優れたもの、あるいは黒色と限定される物ではなく幅広く選択できる。当発明事例では、ウレタン系あるいはアクリル系光硬化型の感光性樹脂組成物によって目的を達成することが出来た。

ィンクを付与する前の表面調整は、上記パターニング済み基板表面をドライエツチングしておこなう。 U V照射、大気圧プラズマ照射のいずれによっても所期のドライェヅチング効果を得ることが可能であるが、大気圧ブラズマエツチング法は工程をライン化するのに適している。

次に、図 6 ( h ) に示すように、マトリクスパターン間隙にインクを付与する c インクを付与する方法として、インクジェットプリンティング方式で用いられているプリンティングヘッドによるインクジェット法を応用する。 5 0〃m角といつた微細な面積に精度よくインク皮膜を形成する方法としては、吐出するィンク滴を微細化し、しかも吐出インク滴数を制御出来るィンクジェヅトプリンティング法が最適であり、効果的である。

上記微細化したインク滴を、目標とする位置 2 0 6、すなわちマトリクスパ夕ーン間隙に精度良く付与するには、まず、インク滴のサイズをターゲットであるマトリクスパターン間隙のサイズにあわせて制御することが必要である。ィンク滴サイズは、 5 0 m角の画素サイズに対しては 6〜 3 0ピコリットルに制御することで良好な結果を得た。スループットを考慮すれば、好ましくは 1 2〜2 0 ピコリヅトルで良好な結果を得た。また、インクジェットプリンティングへヅドよりインク滴を飛翔させ、ターゲットに正確に到達付着させるには、さらにインク滴が飛翔途中分裂することなく、しかも真っ直ぐ飛翔するよう条件を整えなければなければならない。

本実施形態 2では、付与するインクの皮膜が付着、乾燥、硬化した後に、図 6 ( i ) に示すように、厚さ均一となるよう乾燥途上のレペリング性を改善する手段を提供する。

ひとつの手段は、付与するィンクに高沸点溶剤を加えてインクの乾燥速度を減速させる方法である。高沸点溶剤としては、プチルカルビトールアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシェチルプロピオネート、メトキシ一 2—プロビルアセテートが挙げられる。但しこれに限らず、沸点 1 5 0〜3 0 0 °Cの溶剤であれば、顔料の分散性あるいは染料の溶解性等考慮しつつ幅広く選択可能である。

いまひとつの手段は、付与されたインクの乾燥速度を制御する方法である。ィンクは付与後、低沸点溶剤分から蒸発が進行しレペリングしつつ粘度上昇を起こし、顔料あるいは染料を含む樹脂分が熱によって架橋し硬化する。乾燥条件として、インクの特性に応じ、自然雰囲気中セッティングあるいは 4 0 〜 1 0 0 °Cのプレベークと、 1 5 0 〜 3 0 0 °Cの最終べ一クとを組み合わせて適用する。インク付与直後の画素断面形状である図 8 ( a ) 2 1 7は、乾燥途上 2 1 8を経て平坦な皮膜 2 1 9となる。インクは、それそれ固有の粘度、表面張力、流動特性を持ち、乾燥後の均一皮膜厚さを得るにはインク固有の特性に応じて上記乾燥条件の範囲、および組み合わせを適用しなければならない。乾燥硬化条件がインク特性とマッチングしない場合は、図 8 ( b ) 2 2 0、あるいは同（c ) 2 2 1に示すように付与したィンクの皮膜厚さが不均一となり画素色調バラツキの原因となる。

画素色材皮膜の形成の後、図 6 ( j ) に示すように、平滑表面を得るためのォ —バーコート 2 0 7を形成する。さらに図 6 ( k ) に示すように、その表面に薄膜共通電極 2 1 0を形成してカラ一フィル夕を完成する。

図 7に、本実施形態 2による上記カラーフィル夕を組み込んだ T F Tカラ一液曰

曰曰表示装置の断面を示す。なお、その形態は本例に限定されるものではないカラ一液晶表示装置は、一般的にカラ一フィル夕基板 2 0 9と対向基板 2 1 4 を組み合わせ、液晶組成物 2 1 2を封入することにより構成される。液晶表示装置の一方の基板 2 1 4の内側に、 T F T (不図示）と薄膜画素電極 2 1 3がマトリクス状に形成される。また、もう一方の基板として、画素電極に対向する位置に赤、緑、青の画素色材が配列するようにカラ一フィル夕 2 0 9が設置される。両基板の面内には配向膜 2 1 1が形成されており、これをラビング処理することにより液晶分子を一定方向に配列させることが出来る。また、それそれの基板の外側には偏光板 2 1 5が接着されており、液晶組成物 2 1 2はこの基板の間隙に充填される。また、バックライトとしては蛍光灯（不図示）と散乱板の組み合わせが一般的に用いられており、液晶組成物をバックライト光の透過率を変化させる光シャツ夕一として機能させることにより表示を行う。

この実施形態 2にっき、実施例によって更に詳細に説明する。

(例 1 )

厚さ 0 . 7 mm、たて 3 8 c m横 3 0 c mの無アルカリガラス透明基板表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を 1 %添加した洗浄液で洗浄し、純水でリンスの後、ェァ乾燥を行って清浄表面を得る。この表面に、スパッ夕法によりクロム皮膜を皮膜厚さ平均 0 . に形成し、遮光皮膜層を得た。この表面に、フォトレジスト O F P R— 8 0 0 (東京応化製）をスピンコートした。基板はホットプレート上で 8 0 °Cで 5分間乾燥し、フォトレジスト皮膜を形成した。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し、 U V露光をおこなった。次にこれを、水酸化カリウム 8 %のアルカリ現像液に浸漬して未露光の画素部分のフォトレジストを除去した。続いて、露出した画素部クロム皮膜を、塩酸を主成分とするエッチング液でエッチング除去した。このようにしてマトリクスパ夕一ン第一層であるクロム薄莫遮光層（ブラックマトリクス、略称 B M) を得た。

この基板上に、第二層としてポジタイプ透明ァクリル系感光性樹脂組成物をやはりスピンコート法で塗布した。 1 0 0 °Cで 2 0分間プレベ一クした後、クロムマトリクスパターンのパ夕一ニングに使用したマスクの補正版を用いて U V露光を行った。未露光部分である画素部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で現像し、純水でリンスの後スピン乾燥した。最終乾燥としてのアフターべ一クを 2 0 0 °Cで 3 0分間行い、樹脂部を十分硬化させた。この樹脂層皮膜の厚さは、平均 3 . 5〃mであった。

得られた二層マトリクスパターンのうち、画素となる間隙部のィンク濡れ性改善のため、ドライエッチング、すなわち大気圧プラズマ処理を行った。ヘリウムに酸素を 2 0 %加えた混合ガスに高圧を印加し、プラズマ雰囲気を大気圧内エツチングスポットに形成し、基板をこのスポット下を通過させてエッチングし、ノンク樹脂部とともに画素部の活性化処理を行った。処理の直後、対比テストプレ —トでの水に対する接触角は樹脂皮膜上平均 5 0 ° に対しガラス基板上平均 3 0 ° であった。

この基板上パターン間隙画素部分に、インクジェットプリンティングヘッドから色材であるインクを高精度に制御しつつ吐出、塗布した。インクジヱットプリンティングへッドには、ビェゾ圧電効果応用の精密へッドを使用し、インク滴は 2 0ピコリツトルの微小滴を画素毎に 3〜 8滴ずつ、各色を選択的に飛ばした。ヘッドよりターゲットである画素ブランクへの飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴発生防止のためには、インクの物性はもとよりへッドのピエゾ素子を駆動する電圧と、その波形が重要であり、あらかじめ条件設定された波形をプログラムしてインク滴を赤、緑、青の 3色を同時に吐出し塗布した。インクとしては、ポリウレタン樹脂オリゴマーに無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロへキサノン、酢酸ブチルを、また高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤 0 . 0 1 %を分散剤として添加し、粘度 6〜 8センチポアズとしたものを用いた。

塗布後の乾燥は、自然雰囲気中 3時間放置しインク皮膜層のセッティングを行つた後、 8 0 °Cのホットプレート上で 4 0分加熱し、最後にオーブン中において 2 0 0 °Cで 3 0分加熱してインク皮膜の硬化処理を行った。この条件によって画素中のィンク皮膜厚さのバラツキを 1 0 %以下に抑制することが出来、結果としてィンク色調の色差を 3以下に抑制できた。

上記基板に、透明アクリル樹脂塗料をォ一バーコ一トとしてスピンコートして平滑面をえた。さらにこの上面に I T O電極膜を所要パターンに形成して、カラ —フィル夕とした。得られたカラーフィル夕は、熱サイクル耐久試験、紫外線照射試験、加湿試験等の耐久試験に合格し、液晶表示装置要素基板として十分用い得ることを確認した。

(例 2 )

厚さ 0 . 7 mm、たて 3 8 c m横 3 0 c mの無アルカリガラス透明基板表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を 1 %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。この表面に、スパッ夕法によりアルミニウム皮膜を皮膜厚さ平均 0 . 5〃mに形成し、遮光皮膜層を得た。この表面に、フォトレジスト O F P R— 8 0 0 (東京応化製）をスピンコ一トした。基板はホットプレート上 8 0 °Cで 5分間乾燥し、フォトレジスト皮膜を形成した。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し、 U V 露光をおこなった。次にこれを、水酸化カリウム 8 %のアルカリ現像液に浸潰して未露光の画素部分のフォトレジス卜とアルミニウム皮膜とを同時に除去した。アルミニウムはアルカリ溶解性なので、酸によるエツチング工程を省略することが出来、工程合理化となった。

この基板上に、第二層としてポジタイプ透明ァクリル系感光性樹脂組成物をやはりスピンコート法で塗布した。 1 0 0 °Cで 2 0分間プレベ一クした後、アルミ二ゥムマトリクスパターンのパターニングに使用したマスクの補正版を用いて U V露光を行った。未露光部分である画素部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で現像、純水でリンスの後スピン乾燥した。最終乾燥としてのアフターベークを 2 0 0 °Cで 3 0分間行い、樹脂部を十分硬化させた。形成された樹脂層は、平均 4 z mの厚さであった。

得られた二層マトリクスパターンの、画素となる間隙部のインク濡れ性改善のためドライエッチングし、 2 7 0 n m波長の U V照射処理を行った。照射処理の直後、対比テストプレートでの水に対する接触角は樹脂皮膜上平均 5 5 ° に対しガラス基板上平均 3 5 ° であった。

この基板上パ夕一ン間隙画素部分に、ィンクジヱットプリンティングへッドから色材であるインクを高精度に制御しつつ吐出し、塗布した。インクジェットプリンティングへッドには、ピエゾ圧電効果応用の精密へッドを使用し、インク滴は 1 2ピコリットルの微小滴を画素每 3〜8滴とし、赤、緑、青各色を逐次的に飛ばし塗布した。ヘッドよりターゲットである画素プランクへの飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴発生防止のためには、インクの物性はもとよりヘッドのピエゾ素子を駆動する電圧と、その波形が重要であり、あらかじめ条件設定された波形をプログラムしてィンク滴を吐出し塗布した。

インクとしては、ポリアクリル樹^"オリゴマーに無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロへキサノン、酢酸ブチルを、また高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤 0 . 0 5 %を分散剤として添加し、粘度 6〜 8センチポアズとしたものを用いた。

インク吐出、塗布後の乾燥条件は、各色インクの物性にあわせて赤、緑、青の各インク付与後、逐次設定して乾燥硬化を行った。赤および青インクは流動特性がニュートニアンであり、それそれ自然雰囲気中セッティング 2時間、 9 0 °Cのホットプレート上 2 0分、最後に 1 8 0 °Cのオーブン中 4 5分の乾燥硬化を実施した。緑のインクは、流動特性が非ニュートニアンでありチキソトロピ一性が強いのでセッティング時間を 5時間と長めに取り、最終べ一クは 2 0 0 °Cオーブン中 3 0分の乾燥を実施した。この条件によれば画素中のインク皮膜厚さバラツキを 5 %以下に抑制することが出来、結果としてインク色調の色差を 2以下に抑制できた。

上記基板に、透明ァクリル樹脂塗料をォ一バーコ一トとしてスピンコートして平滑面をえた。さらにこの上面に I T O電極膜を所要パターンに形成して、カラ

—フィル夕とした。得られたカラーフィル夕は、熱サイクル耐久試験、紫外線照射試験、加湿試験等の耐久試験に合格し、液晶表示装置要素基板として十分用い得ることを確認した。

(例 3 )

上記例 1と同様のガラス透明基板材に、同様の表面処理を行った後、この表面にニッケルのスパッ夕処理で薄膜ニッケル層を 0 . 3〃mの厚さに形成し金属遮光層を得た。この表面に、フォトレジスト O F P R— 8 0 0 (東京応化製）をスピンコートした。基板はホットプレート上において 8 0 °Cで 5分間乾燥し、フォトレジスト皮膜を形成した。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し、 U V露光をおこなった。次にこれを、水酸化力リゥム 8 %のアル力リ現像液に浸漬して未露光の画素部分のフォトレジストを除去した。続いて、露出した画素部のニッケル皮膜を、塩酸を主成分とするエツチング液でエッチング除去した。このようにしてマトリクスパ夕一ン第一層であるニッケル薄膜遮光層（ブラックマトリクス、略称 B M ) を得た。

この基板上に、第二層としてネガタイプ透明ァクリル系感光性樹脂組成物をやはりスピンコート法で塗布した。 1 4 0 °Cで 1 0分間プレベ一クした後、ニヅケルマトリクスパターンのパターニングに使用したマスクの陰陽逆補正版を用いて U V露光を行った。露光部分である画素部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で現像、純水でリンスの後、エア乾燥した。最終乾燥としてのアフターべークを 2 0 0 °Cで 2 0分間行い、樹脂部を十分硬化させた。この樹脂層皮膜の厚さは、平均 3 mであった。

得られた二層マトリクスパターンの、画素となる間隙部のィンク濡れ性改善のため、ドライエッチングとして、レーザ一光のアツシング処理を行った。照射処理の直後、対比テストプレートでの水に対する接触角は、樹脂皮膜上平均 5 5 ° に対しガラス基板上平均 3 0 ° であった。

この基板上パ夕一ン間隙画素部分に、インクジェットプリンティングへッドから色材であるインクを高精度に制御しつつ吐出し、塗布した。インクジェットプリンティングへヅドには、ピエゾ圧電効果応用の精密へッドを使用し、インク滴は 1 0ピコリットルの微小滴を画素毎に 6〜 1 2滴、選択的に飛ばした。へッドからターゲットである画素ブランクへの飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴発生防止のためには、インクの物性はもとよりヘッドのピエゾ素子を駆動する電圧と、その波形が重要であり、あらかじめ条件設定された波形をプログラムしてインク滴を赤、緑、青の 3色を同時に吐出し塗布した。

インクとしては、ポリアクリル樹脂オリゴマーに有機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてブチルアルコール、また高沸点溶剤としてグリセリン、エチレングリコールを加え、さらに非イオン系界面活性剤 0 . 0 1 %を分散剤として添加し、粘度 4〜 6センチポアズとしたものを用いた。

塗布後の乾燥は、自然雰囲気中で 3時間放置しィンク皮膜層のセッティングを行った後、 8 0 °Cのホットプレート上で 4 0分加熱し、最後にオーブン中で 2 0 0 °Cで 3 0分加熱してィンク皮膜の硬化処理を行った。この条件によって画素中のインク皮膜厚さバラツキを 1 0 %以下に抑制することが出来、結果としてインク色調の色差を 3以下に抑制できた。

上記基板に、透明ァクリル樹脂塗料をオーバ一コートとしてスピンコートして平滑面を得た。さらにこの上面に I T O電極膜を所要パターンに形成して、カラ一フィル夕とした。得られたカラ一フィル夕は、熱サイクル耐久試験、紫外線照射試験、加湿試験等の耐久試験に合格し、液晶表示装置要素基板として十分用い得ることを確認した。

(実施形態 3 )

図 9は、本発明の実施形態 3に係るカラ一フィル夕を模式的に示す部分平面図であり、図 1 0は、図 9の A— A線に沿った部分を模式的に示す部分断面図である。

本実施形態 3に係るカラーフィル夕 3 0 0は、透明な基板 3 1 0と、光（可視光）が実質的に透過しない遮光領域 3 2 0と、光が透過可能な透過領域 3 3 0とを含む。遮光領域 3 2 0は、遮光層 3 2 2と、この遮光層 3 2 2上に形成されたバンク層 3 2 4とを有する。そして、透過領域 3 3 0は、遮光領域 3 2 0によつて区画された領域であって、基板 3 1 0上に形成された着色層 3 3 2を有する。まず、遮光領域 3 2 0について説明する。

遮光領域 3 2 0を構成する遮光層 3 2 2は、基板 3 1 0上に所定のマトリクスパターンで形成されている。そして、遮光層 3 2 2は、十分な遮光性を有し、ブラックマトリクスとして機能すれば良く、その材質等は特に限定されず、金属、樹脂などを用いることができる。遮光層 3 2 2の材質としては、小さい膜厚で十分かつ均一な遮光性が得られる点で、金属を用いることが好ましい。遮光層 3 2 2として用いられる金属は特に限定されず、成膜ならびにフォトエッチングを含む全工程の効率を配慮して選択することができる。このような金属としては、例えばクロム、ニヅケル、アルミニウムなどの電子デバイス加工プロセスで用いられているものを好ましく用いることができる。遮光層 3 2 2を金属で構成する場合には、その膜厚が 0 . l m以上であれば十分な遮光性が得られ、さらに金属層の密着性ならびに脆性などを考慮すれば、その膜厚が 0 . 5〃m以下であることが好ましい。

バンク層 3 2 4は、遮光層 3 2 2上に形成され、所定のマトリクスパターンを有する。このバンク層 3 2 4は、着色層が形成される領域を区画し、隣接する着色層の色が混じり合うこと（混色）を防止する。したがって、バンク層 3 2 4の膜厚（高さ h (図 1 0参照））は、着色層を形成する際に注入される色材としてのィンクがオーバーフローしないように、このィンク層の高さ等の関係で設定される。バンク層 3 2 4は、このような観点から、例えば膜厚 l〜5〃mの範囲で形成されることが好ましい。

そして、本実施形態 3で特徴的なことは、ノンク層 3 2 4は、その平面パターンにおいて、遮光層 3 2 2より一回り小さく形成されていることである。すなわち、バンク層 3 2 4は、その周囲に所定の幅 d (図 1 0参照）で、遮光層 3 2 2 が露出するように形成される。そして、この遮光層 3 2 2の上面の露出面 3 2 2 aは、後に述べる理由により、連続していることが好ましい。

バンク層 3 2 4は、フォトリソグラフィ一が可能な樹脂層によって構成される c このような感光性樹脂は、必ずしも水に対する接触角が大きい撥水性の優れたもの、あるいは遮光性を有するものである必要はなく、幅広い範囲で選択することができる。バンク層 3 2 4を構成する樹脂としては、たとえば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂、力ルド系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルアルコールなどを含む感光性樹脂組成物を用いることができる。

着色層 3 3 2は、光の三原色を構成する赤、緑および青の各色を有する複数の着色層 3 3 2 R、 3 3 2 G、 3 3 2 Bからなる。これらの着色層 3 3 2は、所定の配列、例えばストライプ配列、デル夕配列又はモザイク配列などの配列パターンによって配置され、連続した 3色の着色層によって 1画素が構成される。

着色層 3 3 2は、図 1 0に示すように、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 a上のみならず、遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 a上にも形成される。そして、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 a上に形成された部分（以下、これを「透過部」という） 3 3 2 a は、透過領域 3 3 0を構成し、実質的に着色層として機能する。これに対し、遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 a上に位置する部分（以下、これを「非透過部」という） 3 3 2 bでは、遮光層 3 2 2によって、基板 3 1 0側からの光あるいは基板 3 1 0側への光が実質的に透過しないので、着色層として機能しない。

このように、着色層 3 3 2の周縁部に、透過領域 3 3 0として機能しない非透過部 3 3 2 bが形成されることにより、透過領域 3 3 0として機能する着色層 3 3 2の透過部 3 3 2 aの膜厚を均一にすることができる。その結果、着色層の膜厚が部分的に異なることに起因する色調むらを防止することができる。以下に、この理由を説明する。着色層 3 2の周縁部、すなわちバンク層 3 2 4と接触する部分は、バンク層 3 2 4の表面に対するインクの濡れ性などによって、他の部分に比べて莫厚が小さくなるか、あるいは大きくなる。従って、着色層 3 3 2をその全面にわたって均一の膜厚にすることは、技術的にかなり困難である。しかし、本実施形態 3によれば、特に膜厚を均一にしにくい着色層 3 3 2の周縁部を遮光層 3 2 2の一部と重ねて形成することにより、膜厚をコントロールしにくい周縁部を非透過部 3 3 2 bとすることができる。その結果、色調むらなどの発生の原因となる膜厚の不均一な部分を透過領域 3 3 0から除くことができる。

したがって、遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 aの幅 dは、上述した、インクのバンク層 3 2 4に対する濡れ性、透過領域 3 3 0の有効面積、インク体積と膜厚との関係、バンク層の幅の細さの限界、インク着弾精度などを考慮して設定されることが望ましく、たとえば 1 ~ 1 0 Ζ ΠΙ、より好ましくは 3 ~ 5 111である。また、遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 aは、上述したように着色層 3 3 2が不均一な膜厚を有する部分に形成されることが望ましいことから、着色層 3 3 2の周縁に沿って、すなわち遮光層 3 2 2の周縁に沿ってリング状に連続して形成されることが好ましい。

さらに、本実施形態 3では、バンク層 3 2 4の底面の周縁が遮光層 3 2 2の周縁より内側に位置し、すなわち、バンク層 3 2 4の側面が遮光層 3 2 2の側面より後退しているので、遮光層 3 2 2の上にステップが形成される。このステップは、後に述べるように、着色層 3 3 2の形成時に、インクが隣の着色層形成領域に流れ込むのを防止する機能を有する。その結果、着色層における混色の発生を抑制できる。

(カラーフィル夕の製造方法）

次に、図 1 1および図 1 2を参照しながら、カラーフィル夕の製造例について説明する。図 1 1および図 1 2は、各工程において図 9の B— B線に対応する部分の層構造を模式的に示す断面図である。

( 1 ) 遮光層の形成

まず、図 1 1 ( A ) に示すように、透明な基板 3 1 0上に、ドライメヅキ法、例えばスパッ夕法、蒸着法、化学蒸着法で金属層 3 2 2 0を、膜厚 0 . 1〜0 . 5 z mで堆積させる。金属層 3 2 2 0の材料としては、前述したように、クロム、ニッケル、アルミニウムなどの各種の金属を用いることができる。ついで、金属層 3 2 2 0の表面に所定のパターンを有するレジスト層 R 1をフォトリソグラフィ一によって形成する。その後、このレジスト層 R 1をマスクとしてエッチングを行い、金属層 3 2 2 0のパターニングを行う。このようにして、図 1 1 ( B ) に示すように、基板 3 1 0上に所定のマトリクスパターンを有する遮光層 3 2 2 が形成される。

( 2 ) バンク層の形成

ついで、図 1 1 ( C ) に示すように、遮光層 3 2 2が形成された基板 3 1 0の上に、樹脂層 3 2 4 0を形成する。この樹脂層は、ネガ型あるいはポジ型のレジストによって形成できる。樹脂層 2 4 0は、たとえばウレタン系あるいはァクリル系などの光硬化型（ネガ型）の感光性樹脂からなる。そして、フォトマスク M 1を用いて露光を行い、さらに現像を行うことにより、樹脂層 3 2 4 0をパターニングする。これによつて、図 1 1 ( D ) に示すように、バンク層 3 2 4が形成され、遮光領域 3 2 0が形成される。バンク層 3 2 4の構成については、既に述ベたのでその詳しい説明を省略する。この工程で、遮光領域 3 2 0によって区画される、着色層形成領域 3 3 3 0が所定のマトリクスパターンで形成される。ついで、必要に応じて、次の着色層の形成工程の前に、基板表面の表面処理を行う。このような表面処理としては、紫外線の照射、プラズマ照射、レーザ照射などの方法を用いることができる。このような表面処理を行うことにより、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aに付着した汚染物質などが除去され、この表面 3 1 0 a の水に対する接触角を小さくしてィンクの濡れ性を向上させることができる。より具体的には、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aとバンク層 3 2 4の表面との、水に対する接触角の差が 1 5 ° 以上になることが望ましい。このように、基板 3 1 0 の露出面 3 1 0 aとバンク層 3 2 4の表面の水に対する接触角を制御することにより、着色層形成領域 3 3 3 0の露出面 3 1 0 aに密着性が良好な状態でィンクを付与できるとともに、バンク層 3 2 4のインクをはじく性質によって、インクがバンク層 3 2 4を越えてオーバ一フローすることが防止される。表面処理の方法としては、工程をライン化するのに適している点で、大気圧プラスマ照射によるドライエッチングが好ましい。

( 3 ) 着色層の形成

まず、図 1 2 ( A) に示すように、遮光層 3 2 2およびバンク層 3 2 4によつて区画される着色層形成領域 3 3 3 0に、インクを付与してインク層 3 3 2 0を形成する。本実施形態 3では、インクを付与する方法として、インクジェットプリンティング方式で用いられているプリンティングへッドによるィンクジエツト法を適用する。たとえば 5 0 m角の微細な着色層形成領域 3 3 3 0に精度よくインク層を形成する方法としては、吐出するインク滴を微細化し、しかも吐出ィンク滴の数を制御できるィンクジエツトプリンティング法が最適である。

微細化したインク滴を精度よく目標とする位置（基板 3 1 0の露出面 3 1 0 a ) に付与するためには、まず、インク滴のサイズをターゲットである着色層形成領域 3 3 3 0の露出面 3 1 0 aのサイズに合わせて制御する。ィンク滴のサイズは、例えば 5 0〃m角の着色層形成領域 3 3 3 0に対しては、 6〜 3 0ピコリヅトルに制御することが好ましい。更に、スループットを考慮すれば、インク滴のサイズは、より好ましくは 1 2〜2 0ピコリットルである。また、インクジェヅ卜プリンティングへッドよりインク滴を飛翔させ、夕一ゲヅ卜に正確に到着させるには、インク滴が飛翔途中に分裂することなく、しかもまっすぐに飛翔するように条件を制御することが望ましい。

本実施形態 3でも、実施形態 2の説明で述べたと同様、インクの層の乾燥途上のレべリング性を改善する手段を含むことが望ましい。ひとつの手段は、付与するィンクに高沸点溶剤を加えてインクの乾燥速度を減速させる方法である。他の手段は、付与されたインクの乾燥条件を制御する方法である。乾燥条件は、インクの特性に応じ、自然雰囲気中でのセッティングおよび 4 0〜 1 0 0 °Cのプレべ —クの少なくとも一方と、 1 5 0〜3 0 0 °Cの最終べ一クとを組み合わせて適用することができる。

本実施形態 3では、着色層 3 3 2は、赤、緑および青の各色毎に順次形成される。これらの着色層 3 3 2の形成順序は、特に限定されない。図 1 2 ( B ) に示した例では、まず緑色の着色層 3 3 2 Gを形成し、その後、図 1 2 ( C ) に示すように、赤の着色層 3 3 2 Rあるいは青の着色層 3 3 2 Bのいずれかを形成し、最後に残りの色の着色層を形成する。

本実施形態 3では、バンク層 3 2 4の側面が遮光層 3 2 2の側面より後退しているので、遮光層 3 2 2の上にステヅプが形成される。そのため、図 1 2 ( A) に示すように、着色層形成領域 3 3 3 0にインク層 3 3 2 0を形成したとき、仮にインク層 3 3 2 0の一部がバンク層 3 2 4をオーバ一フローしても、このインクは遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 aとバンク層 3 2 4の側面とからなるステップ上に溜まり、隣の着色層形成領域 3 3 3 0の基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aに流れ込むことが防止される。その結果、インクの混在による着色層の混色の発生を防止できる。

なお、赤、緑および青の各色の着色層は、インクジェットプリンティング方式のカラ一へッドもしくは複数へッドを選択すれば、同時に形成することもできる

( 4 ) オーバ一コート層などの形成

ついで、図 1 2 ( C ) に示すように、着色層 3 3 2の形成の後、必要に応じて、平滑表面を得るためのオーバーコート層 3 4 0を形成する。更に、図 1 2 ( D ) に示すように、オーバーコート層 3 4 0の表面に、必要に応じて、共通電極 3 5 0を形成して、カラ一フィルタ 3 0 0を完成する。これらのオーバーコート層 3 4 0および共通電極 3 5 0は、カラーフィル夕が適用される電気光学装置の構成に応じて設けることができる。

(作用効果）

以下に、本実施形態 3のカラーフィルタの主な作用効果を述べる。

( a ) バンク層 3 2 4は、平面パターンにおいて、遮光層 3 2 2より幅が小さく形成され、遮光層 3 2 2の一部が露出している。この露出面 3 2 2 aを有することにより、均一な膜厚を得にくい着色層 3 3 2の周縁部に透過領域 3 3 0として機能しない非透過部 3 3 2 bが形成される。その結果、本実施形態 3のカラーフィル夕は、透過領域 3 3 0として機能する着色層 3 3 2の透過部 3 3 2 aの膜厚を均一にすることができるので、色調むらなどの欠陥が発生しにくく、かつコントラス卜が高い。

( b ) 遮光層 3 2 2とバンク層 3 2 4とを設けることにより、遮光機能と着色層の区画機能をそれそれ独立して設定できるので、両者の機能を確実に発揮させることができる。その結果、本実施形態のカラ一フィル夕は、不十分な遮光性や混色に起因する画素欠陥が生じにくい。更に、このように機能を分割することにより、遮光層およびバンク層を構成するための最適な材料を広い範囲から選択でき、生産コス卜の点でも有利である。特に、遮光層 3 2 2が金属層から構成される場合には、小さい膜厚で均一かつ十分な遮光性を得ることができる。

( c ) 本実施形態 3では、バンク層 3 2 4の側面が遮光層 3 2 2の側面より後退しているので、遮光層 3 2 2の上にステップが形成される。そして、このステップでィンクを留めることができるので、インク層の一部がバンク層 3 2 4をォ —バーフローしても、このインクは隣の着色層形成領域の基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aに流れ込むことが防止される。そのため、インクの混在による着色層の混色の発生を防止できる。その結果、本実施形態のカラーフィル夕は色調むらなどの欠陥が発生しにくく、コントラストが高い。

また、本実施形態のカラ一フィル夕の製造方法によれば、主に以下の作用効果を有する。

( a ) 本実施形態のカラーフィル夕の製造方法によれば、本実施形態のカラ一フィル夕を少ない工程で形成することができる。すなわち、着色層をインクジヱット法によって形成することにより、フォトリソグラフィ一を用いたパターニングの工程を減らすことができ、工程を簡易化することができる。また、インクジエツト法で着色層にィンクを付着させるので、必要な着色層形成領域だけにィンクを与えることができる。そのため、フォトリソグラフィ一によるパ夕一ニングのように、不要部分を除去することによる色材のロスがなく、カラーフィル夕のコストを低減することができる。

( b ) 本実施の形態では、着色層を形成する前に、基板表面を表面処理することにより、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aに付着した汚染物質などが除去され、この表面 3 1 0 aの水に対する接触角を小さくしてインクの濡れ性を向上させることができる。このように、基板 3 1 0の露出面 3 1 0 aとバンク層 3 2 4の表面の水に対する接触角を制御することにより、着色層形成領域 3 3 3 0の露出面 3 1 0 aに密着性が良好な状態でィンクを付与できるとともに、バンク層 3 2 4のィンクをはじく性質によって、ィンクがバンク層 3 2 4を越えてオーバ一フローすることが抑制される。また、インクの乾燥途中に、インクがバンク層に引張られて生じる膜厚むらが抑制される。

(カラ一フィル夕の変形例）

図 1 3は、本実施形態 3に係るカラーフィル夕の変形例を模式的に示す部分断面図である。図 1 3に示すカラーフィル夕 4 0 0は、前述したカラ一フィル夕 3 0 0を示す図 1 0に対応する。カラ一フィル夕 4 0 0において、図 9および図 1 0に示すカラ一フィル夕 3 0 0と実質的に同じ機能を有する部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この例のカラ一フィル夕 4 0 0は、バンク層 3 2 4の形状が前述したカラーフィル夕 3 0 0と異なる。この例では、バンク層 3 2 4は、幅方向の断面形状がテ —パ状をなし、上端が下端より幅が小さいほぼ台形状を有する。

バンク層 3 2 4がこのようなテーパ形状を有することにより、前述したカラ一フィル夕 3 0 0の作用効果に加えて以下の利点を有する。

すなわち、バンク層 3 2 4がこのようなテ一パ形状を有することにより、着色層 3 3 2の非透過部 3 3 2 bの上部の幅を十分に確保できる。その結果、相対的に遮光層 3 2 2の露出面 3 2 2 aの幅を小さくでき、透過領域 3 3 0の基板 3 1 0の表面に対する有効面積を大きくでき、画素領域に寄与できる面積をより大きく確保できる。

テ一パ状のバンク層 3 2 4は、例えば、以下の方法で形成することができる。遮光層を形成した面に、全面に均一に感光性の樹脂をコーティングする。コ一ティング手法は、スピンコートが代表的だが、印刷、フィルム転写、バーコ一ティングなどの方法でもかまわない。ネガタイプのフォトマスクを用意してァライメント露光を行い、光照射部分を硬化反応させる。さらに、現像、焼成をすればバンク層が完成する。バンク層のテーパーの角度は材料の感度調整によって制御できる。

(実施例）

以下、本実施形態 3にっき、さらに例を示して詳細に説明する。膜厚 0 . 7 mm、たて 3 8 c m、横 3 0 c mの無アルカリガラスからなる透明基板の表面を、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。この表面に、スパッ夕法によりクロム膜を平均 0 . 2 mの膜厚で形成し、金属層を得た。この金属層の表面に、フォトレジスト O F P R— 8 0 0 (東京応化製）をスピンコートした。基板はホットプレート上で、 8 0 °Cで 5分間乾燥し、フォトレジスト層を形成した。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 8重量％の割合で含むアル力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、レジスト層をパターニングした。続いて、露出した金属層を、塩酸を主成分とするエツチング液でエツチング除去した。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）を得た。遮光層の膜厚は、およそ 0 . 2 mであった。また、遮光層の幅は、およそ 2 2 i mであった。この基板上に、さらにネガ型の透明ァクリル系の感光性樹脂組成物をやはりスビンコ一ト法で塗布した。 1 0 0 °Cで 2 0分間プレベークした後、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、やはりアル力リ性の現像液で現像し、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 2 0 0 °Cで 3 0分間行い、樹脂部を十分硬化させ、バンク層を形成した。このバンク層の膜厚は、平均で 3 . 5 mであった。また、バンク層の幅は、およそ 1 4〃mであった。そして、遮光層は、その上面でおよそ 4〃mの幅のリング状露出面が形成されていた。

得られた遮光層およびバンク層で区画された着色層形成領域のィンク濡れ性を改善するため、ドライエッチング、すなわち大気圧プラズマ処理を行った。ヘリゥムに酸素を 2 0 %加えた混合ガスに高電圧を印加し、プラズマ雰囲気を大気圧内でエッチングスポットに形成し、基板を、このエッチングスポット下を通過させてエッチングし、バンク層とともに着色層形成領域（ガラス基板の露出面）の活性化処理を行った。この処理の直後、対比テストプレートでの水に対する接触角は、バンク層上で平均 5 0 ° であったのに対し、ガラス基板上では平均 3 5 ° であった。この着色層形成領域に、インクジェットプリンティングへッドから色材であるインクを高精度で fi¾御しつつ吐出し、インクを塗布した。インクジェットプリンティングへッドには、ピエゾ圧電効果を応用した精密へッドを使用し、 2 0ピコ - リットルの微小インク滴を着色形成領域毎に 3〜 8滴、選択的に飛ばした。へッドより夕ーゲットである着色層形成領域への飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴の発生防止のためには、インクの物性はもとよりへッドのピエゾ素子を駆動する電圧と、その波形が重要である。従って、あらかじめ条件設定された波形をプログラムして、インク滴を赤、緑、青の 3色を同時に塗布して所定の配色パターンの着色層を形成した。

インクとしては、ポリウレタン樹脂オリゴマーに無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロへキサノンおよび酢酸ブチルを、高沸点溶剤としてプチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤 0 . 0 1重量％を分散剤として添加し、粘度 6〜 8センチポアズとしたものを用いた。

塗布後の乾燥は、自然雰囲気中で 3時間放置してィンク層のセッティングを行つた後、 8 0 °Cのホットプレート上で 4 0分間加熱し、最後にオーブン中で 2 0 0 °Cで 3 0分間加熱してインク層の硬化処理を行って、着色層を得た。この条件によって着色層、特にその透過部における膜厚のばらつきを 1 0 %以下に抑制することが出来、結果として着色層の色調の色差を 3以下、さらには 2以下に抑制できた。

上記基板に、透明アクリル樹脂塗料をスピンコートして平滑面を有するオーバ —コート層を得た。さらに、この上面に I T Oからなる電極層を所要パターンで形成して、カラ一フィル夕とした。得られたカラ一フィル夕は、熱サイクル耐久試験、紫外線照射試験、加湿試験等の耐久試験に合格し、液晶表示装置などの要素基板として十分用い得ることを確認した。

(電気光学装置）

図 1 4に、本発明に係るカラーフィル夕を組み込んだ電気光学装置の一例としてカラー液晶表示装置の断面図を示す。

カラ一液晶表示装置 1 0 0 0は、一般的に、カラ一フィルタ 3 0 0と対向基板 3 8 0とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物 3 7 0を封入することにより構成される。液晶表示装置 1 0 0 0の一方の基板 3 8 0の内側の面には、 T F T (薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極 3 5 2とがマトリクス状に形成される。また、もう一方の基板として、画素電極 3 5 2に対向する位置に赤、緑、青の着色層 3 3 2が配列するようにカラ一フィル夕 3 0 0が設置される。基板 3 8 0とカラーフィルタ 3 0 0の対向するそれそれの面には、配向膜 3 6 0、 3 6 2が形成されている。これらの配向膜 3 6 0、 3 6 2はラビング処理されており、液晶分子を一定方向に配列させることができる。また、基板 3 1 0およびカラ一フィル夕 3 0 0の外側の面には、偏光板 3 9 0 , 3 9 2がそれそれ接着されている。また、ノックライトとしては蛍光燈（図示せず）と散乱板の組合わせが一般的に用いられており、液晶組成物をバックライ卜光の透過率を変化させる光シャッ夕一として機能させることにより表示を行う。

(電子機器）

以下に、本発明の実施形態 1〜 3のカラ一フィル夕を用いた電子機器の例を示す。

図 1 5は、本発明に係るカラーフィル夕を用いた液晶表示装置 1 0 0 0をファィンダに用いたディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。この図は、外部機器との接続についても簡易的に示している。

通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、デイジ夕ルスチルカメラ 2 0 0 0は、被写体の光像を C C D (Charge Coupled

Device) などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。ここで、ディジ夕ルスチルカメラ 2 0 0 0におけるケース 2 2 0 2の背面（図 1 5 においては前面側）には、上述した液晶表示装置 1 0 0 0の液晶パネルが設けられ、 C C Dによる撮像信号に基いて、表示を行う構成となっている。このため、液晶表示装置 1 0 0 0は、被写体を表示するファインダとして機能する。また、ケース 2 2 0 2の前面側（図 1 5においては裏面側）には、光学レンズや C C D などを含んだ受光ュニット 2 2 0 4が設けられている。

ここで、撮影者が液晶表示装置 1 0 0 0に表示された被写体像を確認して、シャヅ夕ボタン 2 2 0 6を押下すると、その時点における C C Dの撮像信号が、回路基板 2 2 0 8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 2 0 0 0にあっては、ケース 2 2 0 2の側面に、ビデオ信号出力端子 2 2 1 2 と、データ通信用の入出力端子 2 2 1 4とが設けられている。そして、図 1 5に示されるように必要に応じて、前者のビデオ信号出力端子 2 2 1 2にはテレビモ二夕 2 3 0 0が接続され、また、後者のデ一夕通信用の入出力端子 2 2 1 4にはパーソナルコンピュータ 2 4 0 0が接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板 2 2 0 8のメモリに格納される撮像信号が、テレビモニタ 2 3 0 0や、パーソナルコンピュータ 2 4 0 0に出力される構成となっている。

図 1 6は、本発明に係るカラーフィル夕を用いた液晶表示装置 1◦ 0 0を表示部として用いた電子機器の他の例として、ノート型のパーソナルコンピュータ 3 0 0 0を示す。図に示すように、液晶表示装置 1 0 0 0の液晶表示パネル 1 1 0 0は筐体 3 1 0 0に収納され、この筐体 3 1 0 0に形成された開口部 3 1 0 O A から液晶表示パネル 1 1 0 0の表示領域が露呈するように構成されている。また、パーソナルコンピュータ 3 0 0 0は、入力部としてのキーボード 3 3 0 0を備えている。

これらのディジ夕ルスチルカメラ 2 0 0 0およびパーソナルコンピュータ 3 0

0 0は、本発明に係るカラ一フィル夕を含む液晶表示装置 1 0 0 0を有するので、色調むらなどの画素欠陥がなく高いコントラストを有する画像表示ができ、しかも低コスト化が可能である。

これらの電子機器は、液晶表示装置 1 0 0 0の他に、図示しないが、表示情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路などの様々な回路や、それらの回路に電力を供給する電源回路などからなる表示信号生成部を含んで構成される。表示部には、例えばパーソナルコンビユー夕 3 0 0 0の場合にあっては、入力部 3 3 0 0から入力された情報等に基き表示信号生成部によって生成された表示信号が供給されることによつて表示画像が形成される。

本発明に係る液晶表示装置が組み込まれる電子機器としては、ディジタルスチルカメラおよびパーソナルコンピュータに限らず、電子手帳、ページャ、 P〇S 端末、 I Cカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（P C ) およびエンジニアリング 'ワークステ一シヨン（E W S ) 、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニ夕直視型のビデオテープレコーダ、電子卓上計算機、力一ナビゲーシヨン装置、夕ツチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器など様々な電子機器が挙げられるなお、液晶表示パネルは、駆動方式で言えば、パネル自体にスイッチング素子を用いない単純マ卜リクス液晶表示パネルゃス夕ティック駆動液晶表示パネル、また T F T (薄膜トランジスタ）で代表される三端子スイッチング素子あるいは T F D (薄膜ダイオード）で代表される二端子スイッチング素子を用いたァクテイブマトリクス液晶表示パネル、電気光学特性で言えば、 T N型、 S T N型、ゲストホスト型、相転移型、強誘電型など、種々のタイプの液晶パネルを用いることができる。

本発明に係る装置は、そのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば上述した実施の形態では、電気光学装置の映像表示手段（電気光学表示部）として液晶ディスプレイを使用した場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば薄型のブラウン管、あるいは液晶シャツ夕一等を用いた小型テレビ、エレクト口ルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ、 C R Tディスプレイ、 F E D (Field Emission Display) パネル等の種々の電気光学手段を使用することができる。産業上の利用可能性

本発明のカラ一フィル夕によれば、バンクを金属膜と感光性有機薄膜の積層構造としたため、基板の親ィンク性処理及びノンクの撥インク性処理が容易になる特に、感光性有機薄膜に弗素系界面活性剤を添加したり弗素系ポリマーを配合することでバンクの撥インク性を調整することができる。従って、本発明のカラ一フィル夕を備える液晶表示素子は、着色ムラや表示ムラの無い、高精細な特性を有する。

本発明のカラーフィル夕の製造方法によれば、インクジエツト法に好適なバンクを備えるカラ一フィル夕を提供することができる。特に、金属膜をエッチングするためのレジス卜を除去せずに、そのままバンクとして使用するため、製造ェ程を簡略化することができ、低コストでカラ一フィル夕を製造することができる。本発明によれば、精密制御プリンティングへッドによって微細なマトリクスパターン間隙に精密にインクを、しかも高効率で付与することが出来る。インクの物性の制御と、インク付与後の該物性とマッチした乾燥条件の選択で、インク皮膜厚さの均一性を得て、色調ムラを実用上の色差 3以下とすることが出来る。この基板にオーバ一コートを施し、薄膜電極を形成カラ一フィル夕として完成、このカラ一フィル夕を用いることにより、コントラスト等の色特性に優れた液晶表示装置を得ることが、容易にしかも省エネルギープロセスで出来る。

Claims

請求の範囲

1 . 基板上に区画形成されたバンクで囲まれる開口部内に、インクで着色されたインク膜を備えるカラ一フィル夕において、前記バンクは、基板側から、金属膜と感光性有機薄膜の積層構造を有することを特徴とするカラ一フィル夕。

2 . 前記感光性有機薄膜は前記金属膜をエッチングするためのレジストであることを特徴とする請求項 1に記載のカラ一フィル夕。

3 . 前記感光性有機薄膜は、ポリイミド膜、ァクリル系樹脂膜、ポリヒドロキシスチレン膜、ノボラヅク樹脂膜、ポリビニルアルコール膜、力ルド系樹脂膜のうち何れかであることを特徴とする請求項 1に記載のカラ一フィル夕。

4 . 前記感光性有機薄膜は、弗素系の界面活性剤を添加した薄膜であることを特徴とする請求項 1に記載のカラーフィル夕。

5 . 前記弗素系の界面活性剤は、パーフルォロアルキル及びその誘導体、フルォロベンゼン、ジフルォロベンゼン、トリフルォロベンゼン、パ一フルォ口べンゼン、フルオロフヱノール及びその誘導体を含フッ素基として有する構造であることを特徴とする請求項 4に記載のカラ一フィル夕。

6 . 前記感光性有機薄膜は、弗素系ポリマ一を配合した薄膜であることを特徴とする請求項 1に記載のカラ一フィル夕。

7 . 前記弗素系ポリマ一は、シリコーンゴム、ポリフヅ化ビニリデン、フルォロォレフイン、ビニルエーテル系共重合体、 3フヅ化工チレン、フツイ匕ビニリデン共重合体、ポリテトラフルォロエチレン、パ一フルォロエチレンプロピレン樹脂、パ一フルォロアルコキシ樹脂のうち何れかであることを特徴とする請求項 6に記載のカラーフィル夕。

8 . 前記感光性有機薄膜は複数の感光性有機簿膜を積層した薄膜であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 7のうち何れか 1項に記載のカラーフィル夕。

9 . 前記金属膜はブラックマトリクスであることを特徴とする請求項 1乃至請求項 8のうち何れか 1項に記載のカラーフィル夕。

1 0 . 前記金属膜の組成は、クロム、ニッケル、タングステン、タンタル、銅、アルミニウムのうち何れかであることを特徴とする請求項 1乃至請求項 9のうち何れか 1項に記載のカラーフィル夕。

1 1 . 前記バンクとインク膜を覆う保護膜を備えるカラ一フィル夕において、前記保護膜の組成は前記有機薄膜の組成と同一であることを特徴とする請求項 1 乃至請求項 1 0のうち何れか 1項に記載のカラ一フィル夕。

1 2 . 前記保護膜の組成は、ビスフエノール A、ビスフヱノールフルオレンのうち何れかであることを特徴とする請求項 1 1に記載のカラーフィル夕。

1 3 . 前記バンクと前記インクとの接触角は 3 O d e g以上 6 0 d e g以下であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 1 2のうち何れか 1項に記載のカラ一フィル夕。

1 4 . 前記基板と前記ィンクとの接触角は 3 0 d e g以下であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 1 2のうち何れか 1項に記載のカラ一フィル夕。

1 5 . 基板上に区画形成されたバンクで囲まれる開口部内にインク膜を備えるカラ一フィル夕の製造方法において、

基板上に金属膜を形成する第 1の工程と、

前記金属膜上に感光性有機薄膜を形成することで前記バンクを形成する第 2の工程と、

前記開口部内にィンクを充填して前記ィンク膜を形成する第 3の工程と、を備えることを特徴とするカラ一フィル夕の製造方法。

1 6 . 前記第 2の工程は、さらに前記感光性有機薄膜をレジストとして前記金属膜をエッチングすることを特徴とする請求項 1 5に記載のカラ一フィル夕の製造方法。

1 7 . 前記感光性有機薄膜は、ポリイミド膜、ァクリル系樹脂膜、ポリヒドロキシスチレン膜、ノボラック樹脂膜、ポリビニルアルコール膜、力ルド系樹脂膜のうち何れかであることを特徴とする請求項 1 5または 1 6に記載のカラーフィル夕の製造方法。

1 8 . 前記感光性有機薄膜は、弗素系の界面活性剤を添加した薄膜であることを特徴とする請求項 1 5または 1 6に記載のカラ一フィル夕の製造方法。

1 9 . 前記弗素系の界面活性剤は、パーフルォロアルキル及びその誘導体、フルォロベンゼン、ジフルォロベンゼン、トリフルォロベンゼン、パ一フルォ口べンゼン、フルオロフヱノール及びその誘導体を含フッ素基として有する構造であることを特徴とする請求項 1 8に記載のカラ一フィル夕の製造方法。

2 0 . 前記感光性有機薄膜は、弗素系ポリマーを配合した薄膜であることを特徴とする請求項 1 5に記載のカラ一フィル夕の製造方法。

2 1 . 前記弗素系ポリマ一は、シリコーンゴム、ポリフヅ化ビニリデン、フルォロォレフイン、ビニルエーテル系共重合体、 3フッ化工チレン、フッ化ビニリデン共重合体、ポリテトラフルォロエチレン、パ一フルォロエチレンプロピレン樹脂、パーフルォロアルコキシ樹脂のうち何れかであることを特徴とする請求項 2 0に記載のカラーフィル夕の製造方法。

2 2 . 前記第 2の工程は、前記金属膜上に複数の感光性有機薄膜を積層することで前記バンクを形成する工程であることを特徴とする請求項 1 5乃至請求項 2 1のうち何れか 1項に記載のカラーフィル夕の製造方法。

2 3 . 前記第 2の工程と前記第 3の工程の間に、

酸素ガスを導入ガスとしてプラズマ処理をし、前記基板表面を親インク性とする工程と、

弗化化合物を導入ガスとしてブラズマ処理をし、前記バンクを撥ィンク性とする工程と、

を備えることを特徴とする請求項 1 5乃至請求項 2 2のうち何れか 1項に記載のカラーフィル夕の製造方法。

2 4 . 前記弗化化合物は、弗化炭素ガス、弗化窒素ガス、弗化硫黄ガスのうち何れかであることを特徴とする請求項 2 3に記載のカラ一フィル夕の製造方法。

2 5 . 請求項 1乃至請求項 1 4に記載のカラ一フィル夕を備えることを特徴とする液晶表示素子。

2 6 . 透明基板上に遮光層である金属薄膜のマトリクスパターンを形成するェ程と、この金属薄膜遮光層上に樹脂によるマトリクスパターンのバンクを形成する工程と、該マトリクスパターンの間隙にィンクを塗布する工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。

2 7 . 前記金属薄膜マトリクスパターンの形成工程が、 0 · l〃m〜0 . 5〃 mの厚さの金属薄膜をフォトレジスト工程によりパターニングする工程である請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

2 8 . 前記樹脂マトリクスパターンの形成工程が、感光性樹脂組成物をフォトレジスト工程により前記薄膜金属マトリクスパターンにほぼ重なるようパ夕一二ングする工程である請求項 2 6記載の力ラーフィル夕の製造方法。

2 9 . 前記樹脂マトリクスパターンのバンク高さを、 1 . 5〃m〜5 mとすることを特徴とする、請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 0 . 前記樹脂マトリクスパターンを構成する樹脂とマトリクス間隙の基板表面上の水に対する接触角の差が、 1 5 d e g以上となることを特徴とする請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 1 . 前記樹脂マトリクスパターン表面とマトリクス間隙の基板表面上を、色材であるインクを付与する前にドライエッチングすることを特徴とする請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 2 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙にィンクを付与する工程がィンクジェットプリンティングへッドを用いて行うことを特徴とする、請求項 2 6記載の力ラーフィル夕の製造方法。

3 3 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙にインクを付与する工程が、 6ピコリヅトル〜 3 0ピコリヅトルの極微小ィンク滴を、プリンティングへッドから制御しつつ吐出することからなることを特徴とする請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 4 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙に付与するインクが、沸点 1 5 0 ~ 3 0 0 °Cの溶剤を含むことを特徴とする請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 5 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙に付与するインクの塗布後乾燥条件が、インクの特性に応じて、自然雰囲気中セッティングあるいは 4 0〜 1 0 0 °Cのプレベークを、 1 6 0〜3 0 0 °Cの最終べ一クと組み合わせる条件であることを特徴とする、請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 6 . 前記樹脂マトリクスパターンの間隙に付与したィンクが、乾燥の後同一画素内、同一チップ内、同一基板内での色調バラヅキが色差 3以下であることを特徴とする、請求項 2 6記載のカラ一フィル夕の製造方法。

3 7 . 透明基板上に薄膜金属による遮光マトリクスパターンを形成する工程と、この遮光マトリクスパターンに重ねて樹脂マトリクスパ夕一ンを形成する工程と、

前記樹脂マトリクスパターン表面とマトリクス間隙の基板表面上を、色材であるィンクを付与する前にドライエッチングする工程と、

前記マトリクス間隙にインクジェットでインクを付与する工程と、

膜厚が均一となるようインクを乾燥硬化させる工程と、

ィンク硬化後ィンクの上面に透明のオーバ一コートを塗布する工程と、さらにこの表面上に薄膜電極を形成する工程とによって得たカラーフィル夕基板を、画素電極を有する対向基板に配置する工程と、

カラーフィル夕基板と対向基板の間隙に液晶組成物を封入する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

3 8 . 前記薄膜金属パターンの形成工程が、金属薄膜のフォトレジスト、エツチング工程である請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

3 9 . 前記樹脂マトリクスパ夕一ンの形成工程が、感光性樹脂組成物をフォトレジスト工程により前記薄膜金属マトリクスパターンにほぼ重なるようパ夕一二ングする工程である請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 0 . 前記樹脂マトリクスパターンのバンク高さを、 1 . 5〃m〜5 mとすることを特徴とする、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 1 . 前記ドライエッチングする工程は、前記樹脂マトリクスパターン表面と基板間隙表面の水に対する接触角の差が 1 5 d e g以上となるよう表面処理する工程である、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 2 . 前記樹脂マトリクスパ夕一ン間隙にィンクを付与する工程はィンクジェットプリンティングへッドを用いて行うことを特徴とする、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 3 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙にインクを付与する工程が、 6ピコリットル〜 3 0ピコリヅトルの極微小インク滴を、プリンティングへッドから制御しつつ吐出することからなる請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 4 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙に付与するインクが、沸点 1 5 0〜3 0 0 °Cの溶剤を含む、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 5 . 前記樹脂マトリクスパターン間隙に付与するインクの塗布後乾燥条件が、ィンクの特性に応じて、自然雰囲気中セッティングあるいは 4 0〜 1 0 0 °Cのプレベークを、 1 6 0 ~ 3 0 0 °Cの最終べークと組み合わせる条件であることを特徴とする、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 6 . 前記樹脂マトリクスパターンの間隙に付与したィンクが、乾燥の後同一画素内、同一チップ内、同一基板内での色調バラツキが色差 3以下であることを特徴とする、請求項 3 7記載の液晶表示装置の製造方法。

4 7 . 透明な基板上に、遮光領域と透過領域とが、所定のマトリクスパターンで配列され、

前記遮光領域は、遮光層と、該遮光層上に設けられるバンク層とを含み、前記透過領域は、前記遮光領域によって区画される着色層から構成され、前記バンク層は、その底面の周縁が前記遮光層の周縁より内側に位置し、該遮光層は上面に前記バンク層が重ならない露出面を有し、

前記着色層は、その周縁部が前記遮光層の前記露出面上に重なる、カラーフィル夕。

4 8 . 請求項 4 7において、

前記遮光層の前記露出面は、前記透過領域の周囲にわたって連続する、カラーフィル夕。

4 9 . 請求項 4 7又は請求項 4 8において、

前記遮光層の前記露出面は、その幅が 1〜1 0 mである、カラ一フィル夕。

5 0 . 請求項 4 7〜請求項 4 9のいずれかにおいて、

前記遮光層は、金属層から構成される、カラーフィル夕。

5 1 . 請求項 5 0において、

前記遮光層は、その膜厚が 0 . 1〜0 . 5〃mである、カラ一フィル夕。

5 2 . 請求項 4 7〜請求項 5 1のいずれかにおいて、

前記バンク層は、その膜厚が l〜5〃mである、カラーフィル夕。

5 3 . 請求項 4 7〜請求項 5 2のいずれかにおいて、

前記透過領域は、同一画素内、同一チップ内および同一基板内での色調ばらつきが色差 3以下である、カラ一フィル夕。

5 4 . 請求項 4 7〜請求項 5 3のいずれかにおいて、

前記バンク層は、その幅方向の断面形状が、基板側ほど幅の広い、ほぼ台形をなしている、カラーフィル夕。

5 5 . 以下の工程（a ) 〜（c ) を含む、カラ一フィル夕の製造方法。

5 6 . 請求項 5 5において、

前記遮光層の上面の露出面は、前記透過領域の周囲にわたって連続する、カラ —フィル夕の製造方法。

5 7 . 請求項 5 5又は請求項 5 6において、

前記遮光層の上面の露出面は、その幅が 1 ~ 1 0〃mである、カラ一フィルタの製造方法。

5 8 . 請求項 5 5〜請求項 5 7のいずれかにおいて、

前記工程（a ) において、前記遮光層は、前記基板上に金属層を形成した後、フォトリソグラフィ一およびエッチングによって該金属層をパ夕一ニングして形成される、カラ一フィル夕の製造方法。

5 9 . 請求項 5 8において、

前記遮光層は、その膜厚が 0 . 1〜0 . 5〃mである、カラ一フィル夕の製造方法。

6 0 . 請求項 5 5〜請求項 5 9のいずれかにおいて、

前記バンク層は、その膜厚が l〜5 z mである、カラーフィル夕の製造方法。

6 1 . 請求項 5 5〜請求項 6 0のいずれかにおいて、

前記工程（b ) において、前記バンク層は、前記遮光層が形成された基板上に感光性樹脂層を形成し、その後フォトリソグラフィ一によつてパ夕一ニングして形成される、カラ一フィル夕の製造方法。

6 2 . 請求項 5 5〜請求項 6 1のいずれかにおいて、

前記工程（c ) の前に、前記バンク層と前記基板とのインクに対する濡れ性を制御するために表面処理が行われる、カラ一フィル夕の製造方法。

6 3 . 請求項 5 5〜請求項 6 2のいずれかにおいて、

前記バンク層の表面と、前記基板の表面との、水に対する接触角の差が 1 5 d e g以上である、カラーフィルタの製造方法。

6 4 . 請求項 5 5〜請求項 6 3のいずれかにおいて、

前記工程（c ) において、前記着色層は、前記着色層形成領域にインクジエツトプリンティングへッドを用いてィンクが付与される、カラーフィル夕の製造方法。

6 5 . 請求項 6 4において、

前記インクは、 6〜3 0ピコリットルの微小インク滴として付与される、カラ —フィル夕の製造方法。

6 6 . 請求項 5 5〜請求項 6 5のいずれかにおいて、

前記工程（c ) において、前記着色層を形成するためのインクは、 1 5 0〜3 0 o °cの沸点を有する溶剤を含む、カラーフィル夕の製造方法。

6 7 . 請求項 5 5〜請求項 6 6のいずれかにおいて、

前記工程（c ) において、前記着色層を形成するためのインクは、前記着色層形成領域に付与された後、インクの特性に応じて、自然雰囲気でのセッティングおよび 4 0〜 1 0 0 °Cでのプレベ一クの少なくとも一方と、 1 6 0〜3 0 0 °Cの最終べ一クとを組合せて行う、カラーフィル夕の製造方法。

6 8 . 請求項 1〜請求項 1 4、請求項 4 7〜請求項 5 4のいずれかに記載の力ラーフィル夕と、

該カラーフィル夕と所定間隔をおいて配置される対向基板と、

前記カラーフィル夕と前記対向板との間に配置される電気光学材料層と、を含

6 9 . 請求項 6 8において、

前記電気光学材料層は、液晶材料層である、電気光学装置。

7 0 . 請求項 6 8または請求項 6 9に記載の電気光学装置を含む電子機器。