圖案形成方法、濾色器及其製造方法、電光學裝置的製作方法
2023-05-14 09:24:56 3
專利名稱：圖案形成方法、濾色器及其製造方法、電光學裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種圖案形成方法、濾色器的製造方法、濾色器、電光學裝置的製造方法以及電光學裝置。
背景技術：
近年來，作為電光學裝置的液晶顯示裝置，為了對顯示圖像進行彩色化，而採用具備各種顏色(紅色、綠色、藍色)的著色層的濾色器。在該濾色器的製造方法中，利用液相工序，即，將形成著色層的著色層形成材料的溶液(著色層溶液)塗布在由遮光層(黑矩陣)包圍的著色層形成區域，通過使該溶液乾燥從而形成濾色器。
其中尤其是，液相工序中的噴墨法中，由於將溶液作為微小的液滴噴出，因此與其它液相工序(例如旋塗或者分配法等)相比，可形成更加細微的著色層(例如專利文獻1)。
然而，該噴墨法當中，為了避免噴出的液滴向鄰接的著色層形成區域的洩漏，而由相對液滴具備疏液性的材料(疏液性材料)構成上述遮光層。並且，將由疏液性材料組成的遮光膜在基板整個面進行成膜，通過對該遮光膜進行圖案化，從而形成將著色層形成區域包圍的形狀的遮光層。
然而，在上述遮光膜的圖案形成工序中，若在著色層形成區域存在該遮光膜的細微的殘渣片，則上述噴墨法會產生以下問題。
即，由於遮光膜由疏液性材料構成，因此在該遮光膜的殘渣片附近，噴出的液滴的潤溼性降低。因此，噴出的液滴沒有在著色層形成區域全體潤溼展開，著色層的形狀(圖案形狀)中產生不均，而給液晶顯示裝置的顯示圖像帶來顏色不均等問題。
專利文獻1特開平8-146214號公報
發明內容
本發明就是為解決上述問題而提出，其目的在於，提供一種提高圖案形狀的均一性並提高生產性的圖案形成方法、濾色器的製造方法、濾色器、電光學裝置的製造方法以及電光學裝置。
本發明提供一種圖案形成方法，通過對形成於基底層上的隔壁層進行圖案化而形成隔壁，通過向由所述基底層和所述隔壁包圍的圖案形成區域噴出含有圖案形成材料的液滴，從而在所述基底層上形成圖案，其特徵在於，在對所述隔壁層進行圖案化時，在所述圖案形成區域內的所述基底層上形成所述隔壁層的殘渣片，在噴出所述液滴之前，將所述殘渣片作為掩膜對所述基底層進行圖案化，從而將所述基底層形成為凹凸形狀，以便將所述液滴引入至所述隔壁。
根據本發明的圖案形成方法，由於因在隔壁的圖案形成工序中形成的殘渣片而形成凹凸形狀，因此能夠削減用於形成凹凸形狀的工序數，能夠抑制圖案形成的製造工序數的增加。並且，沿著形成凹凸形狀的基底層的凹部，能夠將噴出的液滴引入至隔壁為止，在圖案形成區域中，能夠形成均一形狀的圖案。甚至，能夠提高圖案形狀的均一性且提高圖案的生產性。
該圖案形成方法為，在將上述殘渣片作為掩膜對上述基底層進行圖案化時，形成凹凸形狀的上述基底層的同時將上述殘渣片去除。
根據該圖案形成方法，由於形成凹凸形狀的基底層的同時將殘渣片去除，因此能夠避免因該殘渣片導致的液滴的引入不良，能夠形成更加均一的形狀的圖案。
該圖案形成方法使上述基底層的凹凸差為0.1μm以上。
根據該圖案形成方法，僅上述基底層的凹凸差在0.1μm以上的部分，能夠引入更大容量的液滴，能夠形成更加均一形狀的圖案。
該圖案形成方法，在將上述殘渣片作為掩膜對上述基底層進行圖案化時，將用於使上述基底層為凹凸形狀的蝕刻液，從液滴噴出裝置向上述圖案形成區域內噴出。
根據該圖案形成方法，在僅向圖案形成區域噴出蝕刻液時，未形成用於對圖案形成區域以外的區域進行保護的保護層等，便能夠對所望的基底層進行蝕刻後形成凹凸形狀。
本發明的濾色器的製造方法，是一種通過對在透明基板的一側面形成的遮光層進行圖案化從而形成隔壁，向由上述一側面和上述隔壁包圍的著色層形成區域，噴出含著色層形成材料的液滴，在上述一側面上形成著色層的、濾色器的製造方法，根據上述圖案形成方法形成上述著色層。
根據本發明的濾色器的製造方法，能夠提高著色層形狀的均一性且提高濾色器的生產性。
本發明的濾色器的製造方法，是一種通過對在透明基板的一側面形成的遮光層進行圖案化從而形成隔壁，向由上述一側面和上述隔壁包圍的反射層形成區域，噴出含反射層形成材料的液滴後在上述一側面上形成反射層的、濾色器的製造方法，根據上述圖案形成方法形成上述反射層。
根據本發明的濾色器的製造方法，能夠提高反射層形狀的均一性且提高濾色器的生產性。
本發明的濾色器，根據上述濾色器的製造方法製造。
根據本發明的濾色器，能夠提高著色層或者反射層的形狀的均一性且提高濾色器的生產性。
本發明的濾色器，具備向由透明基板的一側面、與在上述一側面形成的隔壁包圍的著色層形成區域，噴出含著色層形成材料的液滴後形成的著色層，上述著色層形成區域內的上述一側面為凹凸形狀。
根據本發明的濾色器，由於因在隔壁的圖案形成工序所形成的殘渣片而形成凹凸形狀，因此能夠削減用於形成凹凸形狀的工序數，能夠抑制濾色器的製造工序數的增加。並且，能夠沿著形成凹凸形狀的一側面的凹部，將噴出的液滴引入至隔壁為止，能夠在著色層形成區域，形成均一形狀的著色層。因此，能夠提高著色層的形狀的均一性並提高濾色器的生產性。
該濾色器中，使上述一側面的凹凸差為0.1μm以上。
根據該濾色器，僅一側面的凹凸差為0.1μm以上的部分，能夠引入更大容量的液滴，形成更加均一形狀的圖案。
該濾色器，具備向上述一側面與上述著色層之間噴出含反射層形成材料的液滴而形成的反射層。
根據該濾色器，能夠提高反射層形狀的均一性且提高濾色器的生產性。
本發明的電光學裝置的製造方法，是一種通過對在電極層上形成的隔壁層進行圖案化從而形成隔壁，向由上述電極層與上述隔壁包圍的發光元件形成區域，噴出含發光元件形成材料的液滴後形成發光元件的、電光學裝置的製作方法，根據上述圖案形成方法形成上述發光元件。
根據本發明的電光學裝置的製造方法，能夠提高發光元件的形狀的均一性且提高電光學裝置的生產性。
本發明的電光學裝置，是一種在元件基板與對置基板之間具有電光學物質層的電光學裝置，上述對置基板為上述濾色器。
根據本發明的電光學裝置，能夠提高濾色器形狀的均一性且提高電光學裝置的生產性。
本發明的電光學裝置，根據上述電光學裝置的製造方法製造。
根據本發明的電光學裝置，能夠提高發光層或者空穴輸送層的形狀的均一性且提高電光學裝置的生產性。
本發明的電光學裝置，是一種具備向由電極層、和在上述電極層上形成的隔壁包圍的發光元件形成區域，噴出含發光元件形成材料的液滴後形成的發光元件的、電光學裝置，上述發光元件形成區域的上述電極層為凹凸形狀。
根據本發明的電光學裝置，能夠沿著形成凹凸形狀的電極層的凹部，將噴出的液滴引入至隔壁為止，在發光元件形成區域，能夠形成均一形狀的發光元件。因此，能夠提高發光元件的形狀的均一性且提高電光學裝置的生產性。
該電光學裝置中，上述電極層的凹凸差為0.1μm以上。
根據該電光學裝置，僅凹凸差為0.1μm以上的部分，能夠將更大容量的液滴引入，能夠形成更加均一形狀的發光層或者空穴輸送層。
圖1為表示將本發明具體化後的第1實施方式的液晶顯示裝置的概略俯視圖。
圖2為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的側剖面圖。
圖3為表示同樣實施方式下的元件基板的主要部件立體圖。
圖4為表示同樣實施方式下的元件基板的俯視圖。
圖5為表示同樣實施方式下的濾色器的俯視圖。
圖6為表示同樣實施方式下的濾色器的側剖面圖。
圖7為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的流程圖。
圖8為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖9為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖10為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖11為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖12為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖13為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖14為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖15為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖16為表示同樣實施方式下的液晶顯示裝置的製造方法的側剖面圖。
圖17為表示將本發明具體化後的第2實施方式的有機EL顯示器的立體圖。
圖18為表示同樣實施方式下的像素的俯視圖。
圖19為表示同樣實施方式下的發光元件的側剖面圖。
其中10-作為電光學裝置的液晶顯示裝置，14-作為對置基板的濾色器，14a、51-透明基板，32、64b-作為基底層的凹凸面，33a-構成隔壁層的遮光層，34a-構成隔壁層的疏液層，35、68-隔壁，36-作為圖案形成區域的著色層形成區域，37-反射層，38R、38G、38B0-作為圖案的著色層，44-殘渣片，50-作為電光學裝置的有機EL顯示器，59-發光元件形成區域，64-作為電極層的陽極，Ds2、Ds3-液滴，H-凹凸差，Le-蝕刻液，Rr-作為反射層形成區域的反射區域。
具體實施例方式
第1實施方式以下，根據圖1～圖16對將本發明具體化後的第1實施方式進行說明。圖1以及圖2，為表示作為電光學裝置的液晶顯示裝置10的概略立體圖以及概略剖面圖。
液晶顯示裝置10，是一種具備作為2端子型的開關元件的TFD(ThinFilm Diode，薄膜二極體)的有源矩陣方式的半透射型液晶顯示裝置。
如圖1所示，液晶顯示裝置10，具備液晶面板11，和照明裝置12，其對該液晶面板11進行平面狀的光L1的照明。照明裝置12，具備LED等的光源12a，和導光體12b，其透射從該光源12a發射的光後作為平面狀的光照射至液晶面板11。另外，本實施方式中，對於液晶面板11，令照明裝置12一側作為照明側，將照明裝置12的相反側作為觀測側。
液晶面板11，在其觀測側和照明側，分別具有方形的元件基板13和作為對置基板的濾色器14。如圖2所示，通過四方框狀的密封材料15將元件基板13與濾色器14粘結，在這些元件基板13和濾色器14之間的間隙中封入作為電光學物質層的液晶層16(參照圖2)。另外，在密封材料15中，如圖2所示，分散球狀的導電材料15a，以使能夠對後述的濾色器14的掃描線40與元件基板13的掃描線驅動用IC41進行電連接。
首先，關於上述液晶面板11的元件基板13進行以下說明。圖3以及圖4，為表示元件基板13的主要部件立體圖以及俯視圖。
元件基板13，為由無鹼玻璃基板組成的透明基板，在其一側面(元件形成面13s)，如圖1所示，形成在一個方向延伸的多個信號線17。另外，本實施方式中，令該信號線17的形成方向為X方向，令該信號線17的排列方向、即與上述X方向正交的方向為Y方向。
信號線17，如圖3所示，由在元件形成面13s上的由鎢化鉭(tungstentantal)等組成的的第1層17a、在該第1層17a的上層的由絕緣膜形成的第2層17b、在該第2層17b的上層的由鉻等組成的第3層17c的3層構造形成。各信號線17，如圖2所示，分別與在元件基板13的一端側通過ACF18a安裝的信號線驅動用IC18電連接。信號線驅動用IC18，基於由未圖示的控制電路供給的顯示數據，生成與各信號線17對應的數據信號，將該數據信號，在給定的時刻一齊對於各信號線17輸出。
如圖4所示，在各信號線17上，形成與其電連接的多個開關元件19。開關元件19，如圖3所示，由1對TFD21、22構成。TFD21、TFD22，具有由鎢化鉭等組成的共同的第1層23a、和在該第1層23a的上層的由絕緣膜形成的共同的第2層23b，在第2層23b的上層，分別具有由鉻等組成的第3層21c、21c。TFD21的第3層21c，與上述信號線17的第3層17c電連接。TFD22的第3層22a，與由ITO等的透明導電膜組成的像素電極24電連接。
並且，在信號線驅動用IC18向信號線17輸出數據信號時，該數據信號，從TDT21的第3層21c，依次經由第2層23b、第1層23a、第2層23b、TDT22的第3層22c，向像素電極24供給。即，開關元件19，為逆向的TFD21、22串聯電連接的、所謂背·對·背(BTB)構成的元件。
如圖2所示，在像素電極24(各信號線17以及開關元件19)的上層，形成由聚醯亞胺等組成的取向膜25。取向膜25，通過摩擦處理等被施以定向處理，以對該取向膜25(元件基板13)附近的液晶分子的定向進行設定。
如圖1所示，在作為元件基板13的觀測側一面的、形成像素電極24的區域，粘貼四方板狀的偏振板26。
接著，針對上述液晶面板11的濾色器14以下進行說明。圖5為表示濾色器14的俯視圖，圖6為沿著圖5的A-A線的剖面圖。
如圖2所示，濾色器14，具備由無鹼玻璃基板組成的透明基板14a。在透明基板14a的觀測側一面(元件基板13一側的面)，形成作為基底層的濾波器形成面14s。
該濾波器形成面14s，如圖5以及圖6所示，具有許多島狀凸面31，通過該島狀凸面31，形成凹凸形狀的凹凸面32。該凹凸面32，如圖5所示，沿著上述信號線17的形成方向(Y方向)，按照較小尺寸的方形的區域(作為反射層形成區域的反射區域Rr)、和較大尺寸的方形的區域(透射區域Rt)交替重複的方式排列形成矩陣狀。另外，如圖6所示，該凹凸面32，通過後述的凹凸形成工序(圖7中的步驟S14)，按照其凹凸差H為0.1μm以上的方式形成。
在濾波器形成面14s上的除去上述凹凸面32的形成區域(反射區域Rr和透射區域Rt)以外的區域，如圖6所示，形成遮光部33。遮光部33，若對由給定波長的曝光光Lpr(參照圖8)進行曝光，則僅被曝光的部分被鹼性溶液等顯影液可溶，由所謂的正型感光性材料形成的、含有例如碳黑等遮光性材料的熱硬化性樹脂形成柵格狀。即，遮光部33，通過對從照明側以及觀測側入射的光進行遮光，從而提高在觀測側顯示的圖像的對比度，即所謂的黑矩陣(black matrix)。
如圖6所示，在遮光部33的上側，形成疏液部34。疏液部34，與上述遮光部33相同，由正型感光性材料形成，為由氟系樹脂組成的樹脂層，該氟系樹脂具有對由後述的反射層溶液Lr(參照圖12)組成的液滴Ds2以及由著色層溶液Lc(參照圖14)組成的液滴Ds進行疏液的疏液性。
而且，通過這些遮光部33以及疏液部34，形成將凹凸面32圍住的柵格狀的隔壁35，通過該隔壁35，形成著色層形成區域36作為圖案形成區域。即，著色層形成區域36，由將凹凸面32作為底面的尺寸較小的反射區域Rr和尺寸較大的透射區域Rt構成。
在各反射區域Rr的凹凸面32上，形成反射層37。反射層37，為對光進行反射的金屬膜，形成與凹凸面32對應的凹凸形狀。並且，如圖2所示，由於該反射層37形成凹凸形狀，故使從觀測側入射的外光L2由反射層37反射後被擴散。另一方面，在未形成該反射層37的透射區域Rt中，從照明側(照明裝置12)入射的光L1透射至觀測側。
如圖5所示，在各反射層37的上層，分別呈紅色(R)、綠色(G)以及藍色(B)的紅色著色層38R、綠色著色層38G以及藍色著色層38B，沿著與上述信號線17正交的方向(Y方向)被重複形成。
如圖6所示，在各著色層38R、38G、38B的上層，形成外塗層39。外塗層39，與隔壁35(遮光部33以及疏液部34)相同，由丙稀酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等正型感光性材料形成。另外，如圖2所示，根據該外塗層39的厚度，調整反射區域Rr上的液晶層16的厚度和透射區域Rt上的液晶層16的厚度，以使從觀測側經由反射區域Rr再次向觀測側發射的光的照度，與從照明側經由透射區域Rt向觀測側發射的光的照度均一。
如圖5所示，在透射區域Rt的凹凸面32上，與反射區域Rr相同，紅色著色層38R、綠色著色層38G以及藍色著色層38B，沿著與上述信號線17正交的方向(Y方向)被重複形成。
如圖6所示，在上述反射區域Rr的外塗層39、與透射區域Rt的各著色層38R、38G、38B的上層，延伸在與上述信號線17正交的方向(Y方向圖6中與紙面垂直的方向)的掃描線40，排列在上述信號線17的形成方向(X方向)。掃描線40，與上述像素電極24相同，由ITO等透明導電膜形成，如圖5所示，其X方向的寬度，以與反射區域Rr(透射區域Rt)的形成間距的間距寬大約相同的寬度W形成。
並且，如圖5所示，該掃描線40與上述像素電極24，按照從觀測側看在平面重合的方式而配置，因該重疊的區域，形成作為顯示的最小單位的最小顯示區域Rp。即，最小顯示區域Rp，以與像素電極24大約相同的尺寸形成，其X方向的寬度，以與掃描線40在X方向的寬度(寬W)大約相同寬度形成。另外，最小顯示區域Rp，由1個透射區域Rt和與該透射區域Rt鄰接的2個反射區域Rr的大約一半的區域形成，能夠對由透射光和反射光雙方組成的光進行發射。
如圖2所示，各掃描線40，與信號線17相同，通過密封材料15內的導電材料15a，與在元件基板13的一側端根據ACF安裝的掃描線驅動用IC41(參照圖1)電連接。掃描線驅動用IC41，基於由未圖示的控制電路供給的掃描控制信號，在給定的時刻從多根掃描線40中選擇驅動給定的掃描線40，並向所選擇的掃描線40輸出掃描信號。
如圖6所示，在該掃描線40的上層，形成由聚醯亞胺等組成的取向膜42。取向膜42，被通過摩擦處理等施以定向處理，以能夠對該取向膜42(濾色器14)附近的液晶分子的定向進行設定。
如圖2所示，在與上述濾色器14的濾波器形成面14s相對置側的一面(著色側的一面)，膠粘偏振板43。
並且，若向將數據信號輸出的像素電極24上的掃描線40輸出掃描信號，則依據數據信號與掃描信號的電位差，與像素電極24連接的開關元件19變成導通狀態。若開關元件19成為導通狀態，則按照對透射該最小顯示區域Rp的光L1或者外光L2進行調製的方式，維持與像素電極24對應的最小顯示區域Rp上的液晶分子的定向狀態。並且，根據被調製後的光是否透射偏振板43，從而在液晶面板11的觀測側顯示所望的濾色器的圖像。
(液晶顯示裝置10的製造方法)接著，關於上述液晶顯示裝置10的製造方法採用圖7～圖16進行說明。圖7為表示液晶顯示裝置10的製造工序的流程圖，圖8～圖16，為說明液晶顯示裝置10的製造工序的說明圖。
首先，關於上述濾色器14的製造方法進行說明。
如圖7所示，起初，在透明基板14a的濾波器形成面14s整個面，進行塗布遮光層材料後形成遮光層33a的遮光層形成工序(步驟S11)。接著，進行在遮光層33a的上層塗布疏液層材料後形成疏液層34a的疏液層形成工序(步驟S12)。並且，通過遮光層形成工序以及疏液層形成工序，形成由遮光層33a以及疏液層34a構成的隔壁層。
如圖7所示，在形成遮光層33a和疏液層34a時，進行在與濾波器形成面14s相對置的位置配置掩膜Mk後形成隔壁35的隔壁形成工序(步驟S13)。如圖8所示，在該掩膜Mk中，具備透射由給定波長組成的曝光光Lpr的透射基板Mkb，在該透射基板Mkb的一側面(與濾波器形成面14s相對置的一側的面)，形成對曝光光Lpr進行遮光的遮光圖案Mk1，和以給定比例透射曝光光Lpr的半透射圖案Mk2。另外，該遮光圖案Mk1為，在與濾波器形成面14s相對置的狀態下，與上述隔壁35(遮光部33以及疏液部34)相對的形狀的圖案，半透射圖案Mk2，為與上述島狀凸面31相對的圖案。
並且，如圖9所示，在經由該掩膜Mk將曝光光Lpr曝光在隔壁層(遮光層33a以及疏液層34)後進行顯影時，在濾波器形成面14s上，在與遮光圖案Mk1相對的位置，形成由遮光層33a以及疏液部34組成的隔壁35。即，區劃形成反射區域Rr以及透射區域Rt(著色層形成區域36)。進而，在該著色層形成區域36內的、與半透射圖案Mk2相對的位置，形成許多由比隔壁35還小的尺寸組成的遮光層33a的殘渣(殘渣片44)。
如圖7所示，在濾波器形成面14s上形成隔壁35以及殘渣片44時，從液滴噴出裝置向著色層形成區域36內噴出氟化銨等蝕刻液Le(參照圖10)，進行將隔壁35以及殘渣片44作為掩膜形成凹凸面32的凹凸面形成工序(步驟S14)。如圖10所示，在該液滴噴出裝置中，具備液滴噴頭45，在該液滴噴頭45的下側，具備噴嘴板46。在該噴嘴板46的下面(噴嘴形成面46a)，向上方形成將蝕刻液Le噴出的許多噴嘴46n。在各噴嘴46n的上側，形成與未圖示的容納器皿連通後可向噴嘴46n內供給蝕刻液Le的供給室47。在供給室47的上側，配置振動板48，其在上下方向往返振動後使供給室47內的溶劑放大縮小；和壓電元件49，其在上下方向伸縮後使該振動板振動。並且，如圖10所示，向液滴噴出裝置搬送的透明基板14a，被定位為使濾波器形成面14s與噴嘴形成面46a平行。
在這裡，向供給室47內，供給蝕刻液Le後，若向液滴噴頭45輸入用於形成凹凸面32的驅動信號，則基於該驅動信號，位於上述著色層形成區域36正上方的壓電元件49伸縮移動後使供給室47的容積放大縮小。這時，當供給室47的容積縮小時，則與縮小後的容積相對的量的蝕刻液Le，作為微小液滴Ds從各噴嘴46n噴出，被噴出的微小液滴Ds，分別擊中對應的濾波器形成面24s。接著，若供給室47的容積放大，則被放大後的溶劑量的蝕刻液Le，從未圖示的容納器皿向供給室47內供給。
即，液滴噴頭45，依靠這樣的供給室47的放大縮小，將給定容量的蝕刻液Le向各著色層形成區域36噴出，在該著色層形成區域35內，形成由蝕刻液Le組成的液滴Ds1。並且，若在已形成液滴Ds1的狀態下防止僅給定時間，則著色層形成區域36內的濾波器形成面14s被蝕刻，如圖11所示，在由殘渣片44掩蔽的位置形成凸部(島狀凸面31)。然後，根據島狀凸面31與周邊的濾波器形成面14s的蝕刻量的差異形成凹凸面32。
這樣，便能夠僅向著色層形成區域36內供給蝕刻液Le，能夠在著色層形成區域36以外的區域(例如，在與濾波器形成面14s相對置側的面等)不形成耐蝕刻性的保護膜等而形成凹凸面32。
另外，殘渣片44，通過由蝕刻液Le對濾波器形成面14s的蝕刻，從而該濾波器形成面14s對應的膠粘性降低，在從著色層形成區域36內將蝕刻液Le去除後洗淨之際，該殘渣片44同時被去除。
如圖7所示，在著色層形成區域36內形成凹凸面32時，進行在反射區域Rr的凹凸面32上形成反射層37的反射層形成工序(步驟S15)。即，如圖12所示，向上述液滴噴出裝置的供給室47供給作為由金屬粒子等組成的圖案形成材料的反射層形成材料的溶液(反射層溶液Lr)，與上述凹凸面形成工序相同，通過液滴噴頭45，向反射區域Rr的凹凸面32上，噴出由反射層溶液Lr組成的微小液滴Ds。所噴出的微小液滴Ds，擊中凹凸面32，由該凹凸面32的凹凸引導同時被引入至各反射區域Rr的內部邊緣(各隔壁35)為止。這樣，便可形成在反射區域Rr全體潤溼展開的反射層溶液Lr的液滴Ds2，通過使該液滴Ds2乾燥後固化，如圖13所示，從而在反射區域Rr的凹凸面32上，可形成與該凹凸面32的凹凸形狀對應的均一膜厚的反射層37。
如圖7所示，在反射區域Rr中形成反射層37時，進行在反射區域Rr以及透射區域Rt(著色層形成區域36)形成各著色層38R、38G、38B的著色層形成工序(步驟S16)。即，如圖14所示，向上述液滴噴出裝置的供給室47供給分散液(著色層溶液Lc)，該分散液將作為用於形成紅色著色層38R(綠色著色層38G以及藍色著色層38B)的圖案形成材料的著色顏料分散。並且，與上述反射層形成工序相同，通過液滴噴頭45，向反射區域Rr的反射層37上以及凹凸面32上，噴出由著色層溶液Lc組成的微小液滴Ds。所噴出的微小液滴Ds，擊中凹凸面32，由該凹凸面32的凹凸引導同時被引入至各著色層區域36的內部邊緣(各隔壁35)為止。這樣，便可形成在各著色層區域36全體潤溼展開的著色層溶液Lc的液滴Ds3，通過使該液滴Ds3乾燥後固化，如圖15所示，從而在反射層37以及凹凸面32上，可形成均一形狀的紅色著色層38R(綠色著色層38G以及藍色著色層38B)。
如圖7所示，在形成各色的著色層38R、38G、38B時，依次進行形成外塗層39的外塗層形成工序、形成掃描線40的掃描線形成工序以及形成取向膜42的取向膜形成工序(步驟S17、S18、S19)。即，在各著色層38R、38G、38B上塗布丙稀酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等正型感光性材料，通過對該感光性材料進行圖案化，如圖16所示，從而在反射區域Rr的著色層38R、38G、38B上形成外塗層39。在形成外塗層39時，使ITO等透明導電膜堆積在濾波器形成面14s上，通過對該透明導電膜進行圖案化，如圖16所示，從而形成掃描線40。在形成掃描線40時，在濾波器形成面14s的整個面，塗布聚醯亞胺等透明樹脂，對該透明樹脂施以摩擦處理等定向處理，形成取向膜42。
這樣，便可製造一種在反射區域Rr，具有均一形狀的反射層37；在著色層形成區域36，具有均一形狀的著色層38R、38G、38B的濾色器14。
在製造濾色器14時，通過密封材料15將該濾色器14與由公知的製造技術製造的元件基板13粘結，從該密封材料15的未圖示的注入口向濾色器14與元件基板13之間注入液晶後形成液晶層16。在形成液晶層16時，在濾色器14與元件基板13上粘貼偏振板26、43，在元件基板13上，安裝各種驅動用IC18、41。這樣，便可形成液晶面板11，通過在該液晶面板11中安裝照明裝置12從而可製造液晶顯示裝置10。
接著，對如上述所構成的第1實施方式的效果以下進行記載。
(1)根據上述實施方式，在形成各著色層38R、38G、38B之前，在著色層形成區域36形成凹凸差為0.1μm以上的凹凸面32，在該凹凸面32上或者反射層37上，將著色層溶液Lc的微小液滴Ds噴出後形成液滴Ds3。
因此，可使微小液滴Ds由凹凸面32的凹凸形狀引導同時被引入至著色層形成區域36的內部邊緣(各隔壁35)為止，可形成在著色層形成區域36全體潤溼展開的著色層溶液Lc的液滴Ds3。其結果為，可形成均一形狀的各著色層38R、38G、38B，能夠提高濾色器14的生產性，甚至液晶顯示裝置10的生產性。
(2)根據上述實施方式，在形成反射區域Rr的各著色層38R、38G、38B之前，在著色層形成區域36形成凹凸面32，在該凹凸面32上，將反射層溶液Lr的微小液滴Ds噴出後形成液滴Ds2。
因此，能夠形成在反射區域Rr全體潤溼展開的反射層溶液Lr的液滴Ds2，能夠形成與凹凸面32的凹凸形狀對應的均一膜厚的反射層37。其結果為，能夠形成具有均一形狀的反射層37的反射型濾色器14。
(3)根據上述實施方式，在對隔壁層進行圖案化時積極形成殘渣片44，將該殘渣片作為掩膜形成凹凸面32。因此，不用另外進行用於形成凹凸面32的掩膜形成的工序便形成凹凸面32。其結果為，能夠提高濾色器14的生產性，甚至液晶顯示裝置10的生產性。
(4)根據上述實施方式，在將隔壁35以及殘渣片44作為掩膜對濾波器形成面14s進行蝕刻時，通過蝕刻液Le的洗淨將殘渣片44去除。因此，能夠確切地僅將殘渣片44或者殘渣去除，提高微小液滴Ds的潤溼性。
(5)根據上述實施方式，通過液滴噴出裝置，僅向著色層形成區域36內供給蝕刻液Le。因此，可在著色層形成區域36以外的區域(例如與濾波器形成面14s相對置側的面等)未形成耐蝕刻液的保護膜等而形成凹凸面32。其結果為，能夠提高濾色器14的生產性、甚至提高液晶顯示裝置10的生產性。
第2實施方式接著，對將本發明具體化後的第2實施方式，根據圖17～圖19進行說明。另外，第2實施方式中，對上述第1實施方式的基底層(濾波器形成面14s)進行變更後具體化為作為電光學裝置的有機電致發光顯示器(有機EL顯示器)。因此以下，針對作為變更點的基底層詳細進行說明。
如圖17所示，有機EL顯示器50中具備透明基板51。透明基板51，為形成方形的無鹼玻璃基板，在其一側面(元件形成面51s)，具有在一個方向(圖17中的X方向)延伸的多根掃描線52，在與該掃描線52正交的方向(圖17中的Y方向)延伸的多根信號線53，和與該信號線53並設的電源線54。
掃描線52以及信號線53，與分別對應的掃描線驅動電路55以及信號線驅動電路56連接。掃描線驅動電路55，基於由未圖示的控制電路供給的掃描控制信號，在給定的時刻從多根掃描線52中選擇驅動給定的掃描線52，以向所選擇的掃描線52輸出掃描信號。信號線驅動電路56，基於由未圖示的控制電路供給的顯示數據生成顯示數據信號，在給定的時刻將該顯示數據信號輸出給對應的信號線53。電源線54，將分別與未圖示的公共電源線連接的驅動電源供應給各電源線54。
在這些信號線53與掃描線52的交差位置，通過與對應的信號線53、電源線54以及掃描線52連接從而形成排列成矩陣的多個像素57。
圖18為表示像素57的布局的概略俯視圖，圖19為沿著圖18的封閉虛線A-A的概略剖面圖。
如圖18所示，在像素57內，劃分形成控制元件形成區域58以及發光元件形成區域59。在控制元件形成區域58內，具備開關用TFT61、驅動用TFT62以及保持電容器63。
開關用TFT61的柵極G1、源極S1以及漏極D1，與分別對應的掃描線52、信號線53以及保持電容器63的下部電極63b電連接。驅動用TFT62的柵極G2、源極S2以及漏極D2，分別與保持電容器63的上述下部電極63b(開關用TFT61的漏極D1)、保持電容器63的上部電極63t以及後述的發光元件形成區域59的陽極64連接。
保持電容器63，為在上述下部電極63b與上述上部電極63t之間具有作為電容膜的絕緣膜65(參照圖19)的電容器，該上部電極63t，與對應的電源線54電連接。並且，在這些各TFT61、62、保持電容器63、各種布線52、53、54的層間以及線間，形成由氧化矽膜等組成的絕緣膜65(參照圖19)，通過該絕緣膜65各層間以及線間被電絕緣。
並且，在掃描線驅動電路55，經由掃描線52向對應的開關用TFT61的柵極G1依次輸入(線性依次掃描)掃描信號時，所選擇的開關用TFT61僅在選擇期間內處於導通狀態。在開關用TFT61處於截止狀態時，從信號線驅動電路56輸出的顯示數據信號，經由對應的信號線53以及開關用TFT61向保持電容器63的下部電極63b供給。在將顯示數據信號向下部電極63b供給時，保持電容器63，將與該顯示數據信號相對的電荷蓄積在上述電容膜上。並且，在開關用TFT61處於截止狀態時，與蓄積在保持電容器63中的電荷相對的驅動電流，經由驅動用TFT62向作為發光元件形成區域59的電極層的陽極64供給。
接著，關於上述像素57的發光元件形成區域59的構成以下進行說明。
如圖18所示，在各像素57的上側，形成發光元件形成區域59。如圖19所示，在作為發光元件形成區域59的上述絕緣膜65的上層，形成作為透明電極的陽極64。陽極64，為具有透光性的透明導電膜，如圖18所示，其一端與驅動用TFT62的漏極D2電連接。
其陽極64的上面，與第1實施方式相同，具有許多島狀凸面64a，通過該島狀凸面64，形成凹凸形狀的凹凸面64b。
在陽極64的上層，形成與各陽極64相互絕緣的隔壁部66。隔壁部66，由對後述液滴進行疏液的氟系樹脂等有機材料形成，而如果用由給定波長組成的曝光光進行曝光，則僅被曝光後的部分被鹼性溶液等顯影液可溶，即由所謂的正型感光性材料形成。
在作為該隔壁部66的陽極64的大約中央位置，形成向上側開口呈錐狀的容納孔67。而且，因在隔壁部66形成容納孔67，從而形成將陽極64上面(凹凸面64b)包圍的隔壁68，由該隔壁68和凹凸面64b形成作為圖案形成區域的有機EL層形成區域。
在該有機EL層形成區域(凹凸面64b的上層)，形成作為圖案的有機電致發光層(有機EL層69)。該有機EL層69，為由空穴輸送層和發光層這2層組成的有機化合物層。該有機EL層69，與第1實施方式相同，在容納孔67內形成含有作為圖案形成材料的發光元件形成材料的液滴，通過對該液滴進行乾燥從而形成該有機EL層69，另外，本實施方式的各有機EL層69，由發出分別對應顏色的光的發光元件形成材料形成，即由發出紅色光的紅色發光元件形成材料或發出綠色光的綠色發光元件形成材料或者發出藍色光的藍色發光元件形成材料形成。
在該有機EL層69的上側，形成由具有鋁等光反射性的金屬膜組成的陰極70。陰極70，按照將元件形成面51s大約整個面覆蓋的方式而形成，通過公用各像素57從而向各發光元件形成區域59供給公共的電位。並且，本實施方式中，由這些陽極64、有機EL層69以及陰極70，構成作為發光元件的有機電致發光元件(有機EL元件71)。
在陰極70(有機EL元件71)的上側，形成由環氧樹脂等組成的膠粘層72，經由該膠粘層72將覆蓋元件形成面51s的密封基板73與透明基板51粘結。密封基板73，為無鹼玻璃基板，以防止各有機EL元件71以及各種布線52、53、54等的氧化等。
並且，在將與數據信號相應的驅動電流向陽極64供給時，有機EL層69，以與該驅動電流相應的亮度發光。此時，從有機EL層69向陰極70一側發出的光，被該陰極70反射。因此，從有機EL層69發出的光，幾乎全部透過陽極64、絕緣膜65以及透明基板51，從透明基板51的背面(顯示面51t)一側向外方發射。即，基於數據信號全彩圖像顯示在有機EL顯示器50的顯示面51t上。
接著，關於有機EL顯示器50的製造方法以下進行說明。
首先，在透明基板51的元件形成面51s上基於眾所周知的有機EL顯示器製造技術形成各TFT61、62、各種布線52、53、54、絕緣膜65。接著，在元件形成面51s整個面(絕緣膜65上)堆積透明導電膜，通過對該透明導電膜進行圖案化從而形成陽極64。
在形成陽極64時，在元件形成面51s整個面(陽極64以及絕緣膜65上)塗布氟系樹脂等有機材料後形成隔壁層，用由給定波長組成的曝光光對該隔壁層進行曝光。此時，與第1實施方式的掩膜Mk相同，在透射由給定波長組成的曝光光的透射基板上，通過配置具有對曝光光進行遮光的遮光圖案、和以給定的比例透射曝光光的半透射圖案的掩膜，從而在陽極64上面形成隔壁68(容納孔67)，與第1實施方式相同，形成許多殘渣片。
然後，與第1實施方式相同，從液滴噴頭45向容納孔67內噴出用於對陽極64進行蝕刻的蝕刻液時，在陽極64上面，形成與殘渣片相對的凸面，在陽極64上面形成凹凸面64b。
接著，在從液滴噴頭45向容納孔67內噴出由發光元件形成材料的溶液組成的微小液滴時，噴出的微小液滴，擊中凹凸面64b，隨著該凹凸面64b的凹凸的引導同時被引入至各容納孔67的內部邊緣(各隔壁68)為止。這樣，便能夠形成在容納孔67全體潤溼展開的發光元件形成材料的液滴，通過對該液滴進行乾燥後固化，從而在凹凸面64b上，形成均一形狀的有機EL層69。
形成有機EL層69，則在元件形成面51d的整個面(有機EL層69以及隔壁層22上)堆積由鋁等金屬膜組成的陰極70，形成由陽極64、有機EL層69以及陰極70組成的有機EL元件71。形成有機EL元件71，則在陰極70的上側整個面塗布環氧樹脂等後形成膠粘層72，經由該膠粘層72將密封基板73與透明基板51粘結。
這樣，便能夠製造一種使有機EL層69的形狀均一的有機EL顯示器50。
根據如上述構成的第2實施方式，在形成有機EL層69之前，在陽極64上形成凹凸面64b，在該凹凸面64b上，形成發光元件形成材料的液滴。因此，便能夠形成潤溼展開至有機EL層形成區域的內部邊緣(隔壁68)為止的液滴。其結果為，能夠使有機EL層69形成均一的形狀，能夠提高有機EL顯示器50的生產性。
另外，上述實施方式還可按照以下進行變更。
上述第1實施方式中，雖然各著色層38R、38G、38B形成條文狀，然而並非僅限於此，也可以形成鑲嵌形狀或者三角形狀。
上述第1實施方式中，雖然通過液滴噴出裝置將蝕刻液Le噴出，然而並非僅限於此，也可由蝕刻液Le對濾波器形成面14s進行浸漬。
上述第1實施方式中，雖然具備2個TFD而構成，然而並非限定於此，還可根據所望的元件設計，由例如1個TFD而構成。或者，還可具備1個以上的TFT而構成。
上述第2實施方式中，雖然具備2個TFT而構成，然而並非限定於此，還可根據所期望的元件設計，例如由1個TFT或多數的TFT而構成。
上述實施方式中，在作為基底層的濾波器形成面14s以及陽極64形成凹凸面32、64b而構成，但並非限於此，例如在通過液滴形成各種布線17、40時，也可在該布線17、40的基底層形成凹凸面32。只要在通過對液滴進行固化而形成的圖案的基底層形成凹凸面32即可。
上述實施方式中，雖然通過噴墨法形成液滴Ds2、Ds3，但並非限定於此，例如還可根據例如旋塗法或者分配法形成，上述實施方式中，雖然將電光學裝置具體化為液晶顯示裝置10和有機EL顯示器50，但並非限定於此，還可以是具備例如平面狀的電子放射元件，利用因從該元件放射的電子而產生的螢光物質的發光的電場效應型顯示器(FED或SED等)。
權利要求
1.一種圖案形成方法，通過對形成於基底層上的隔壁層進行圖案化而形成隔壁，通過向由所述基底層和所述隔壁包圍的圖案形成區域噴出含有圖案形成材料的液滴，從而在所述基底層上形成圖案，其特徵在於，在對所述隔壁層進行圖案化時，在所述圖案形成區域內的所述基底層上形成所述隔壁層的殘渣片，在噴出所述液滴之前，將所述殘渣片作為掩膜對所述基底層進行圖案化，從而將所述基底層形成為凹凸形狀，以便將所述液滴引入至所述隔壁。
2.根據權利要求1所述的圖案形成方法，其特徵在於，在將所述殘渣片作為掩膜對所述基底層進行圖案化時，將所述基底層形成為凹凸形狀的同時去除所述殘渣片。
3.根據權利要求1或2所述的圖案形成方法，其特徵在於，將所述基底層的凹凸差形成為0.1μm以上。
4.根據權利要求1～3中任一項所述的圖案形成方法，其特徵在於，在將所述殘渣片作為掩膜對所述基底層進行圖案化時，從液滴噴出裝置向所述圖案形成區域內噴出用於使所述基底層形成凹凸形狀的蝕刻液。
5.一種濾色器的製造方法，通過對形成於透明基板的一側面的遮光層進行圖案化而形成隔壁，通過向由所述一側面和所述隔壁包圍的著色層形成區域噴出含有著色層形成材料的液滴，從而在所述一側面上形成著色層，其特徵在於，根據權利要求1～4中任一項所述的圖案形成方法形成所述著色層。
6.一種濾色器的製造方法，通過對形成於透明基板的一側面的遮光層進行圖案化而形成隔壁，通過向由所述一側面和所述隔壁包圍的反射層形成區域噴出含有反射層形成材料的液滴，從而在所述一側面上形成反射層，其特徵在於，根據權利要求1～4中任一項所述的圖案形成方法形成所述反射層。
7.一種濾色器，其根據權利要求5或6所述的濾色器的製造方法製造。
8.一種濾色器，其具備著色層，該著色層是通過向由透明基板的一側面、和在所述一側面形成的隔壁包圍的著色層形成區域中噴出含有著色層形成材料的液滴而形成，其特徵在於，所述著色層形成區域內的所述一側面為凹凸形狀。
9.根據權利要求8所述的濾色器，其特徵在於，所述一側面的凹凸差為0.1μm以上。
10.根據權利要求8或9所述的濾色器，其特徵在於，具備反射層，該反射層是通過向所述一側面和所述著色層之間噴出含反射層形成材料的液滴而形成。
11.一種電光學裝置的製造方法，通過對形成於電極層上的隔壁層進行圖案化而形成隔壁，通過向由所述電極層和所述隔壁包圍的發光元件形成區域中噴出含有發光元件形成材料的液滴而形成發光元件，其特徵在於，根據權利要求1～4中任一項所述的圖案形成方法形成所述發光元件。
12.一種電光學裝置，其在元件基板和對置基板之間具有電光學物質層，其特徵在於，所述對置基板是如權利要求8～10中任一項所述的濾色器。
13.一種電光學裝置，其根據權利要求11所述的電光學裝置的製造方法製造。
14.一種電光學裝置，其具備發光元件，該發光元件是通過向由電極層和在所述電極層上形成的隔壁所包圍的發光元件形成區域中噴出含有發光元件形成材料的液滴而形成，其特徵在於，所述發光元件形成區域的所述電極層為凹凸形狀。
15.根據權利要求14所述的電光學裝置，其特徵在於，所述電極層的凹凸差為0.1μm以上。
全文摘要
本發明提供一種提高圖案形狀的均一性且提高生產性的圖案形成方法、濾色器的製造方法、濾色器、電光學裝置的製造方法以及電光學裝置。在形成著色層(38R)之前，在著色層形成區域(36)形成凹凸面(32)，在反射區域(Rr)的凹凸面(32)上，形成反射層溶液的液滴而形成具有與凹凸面(32)的凹凸形狀對應的形狀的反射層(37)。並且，在反射層(37)以及透射區域(Rt)的凹凸面(32)上，噴出著色層溶液的微小液滴，形成在著色層形成區域(36)整體潤溼展開的著色層溶液的液滴，形成均一形狀的著色層(38R)。
文檔編號G02F1/1335GK1808271SQ20061000501
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月18日 優先權日2005年1月21日
發明者片上悟, 福田敦史 申請人:精工愛普生株式會社