隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法
【課題】基板上に隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクが塗布され隔壁内でインクが乾燥する際に、インクを平坦に固化させる手段を提供することを目的とした。
【解決手段】少なくとも、基板上に隔壁１２により仕切られた複数の区画（開口部）１１を形成する工程と、隔壁側面１３のインク１５に対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インク１５を区画１１内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板１０に対するインク皮膜１６の形成方法である。
【解決手段】少なくとも、基板上に隔壁１２により仕切られた複数の区画（開口部）１１を形成する工程と、隔壁側面１３のインク１５に対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インク１５を区画１１内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板１０に対するインク皮膜１６の形成方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に隔壁を敷設して得られる区画内にインクを塗布し、平坦なインク皮膜を形成する技術に係わり、特には隔壁側面と区画内底面の表面処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等においては、基板上に所定の周期で隔壁パターンを形成し、隔壁で囲まれた区画（以下、開口部とも記す）を着色インクや発光性インクで埋設した基板が用いられる。開口部は画素領域とも呼ばれ、この領域における光の透過や発光を制御することによって所望の画像が表示できるようになる。
【０００３】
例えば、ＬＣＤ用カラーフィルタ基板の場合、遮光性を有する黒色感光性樹脂を用い、開口部の形状が短冊型、正方型、あるいはくの字の形をしたブーメラン型になるように隔壁（ブラックマトリックス）を形成し、各々の開口部には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、あるいは青（Ｂ）の顔料インクの薄膜層が所定パターンに形成される。最終的にはカラーフィルタ基板を液晶を挟んでＴＦＴ基板に貼り合わせることにより液晶ディスプレイ化され、光の遮光と透過を電気的に制御して所望のカラー画像が表示される。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイの場合には、開口部に先ず、ＰＥＤＯＴやポリアニリン等の正孔輸送性インクを塗布・乾燥して正孔輸送性皮膜を形成し、その後赤、緑、青に発光する高分子蛍光インクが所定のパターンで正孔輸送性皮膜の上に塗布される。これら有機発光層が対抗する電極間に保持されているのが有機ＥＬディスプレイである。
【０００５】
隔壁で囲まれた開口部に薄膜を形成する方法としては、印刷方式および蒸着方式がある。印刷方式ではインクを塗布・乾燥させるという簡便な工程であるため、設備投資が少なくて済み、大量かつ低コストで製品を生産できる製造方法と言える。一方、蒸着方式は、真空設備を必要とするため大規模な投資が必要であり、加えて、真空装置の規模により生産面積が限定されるため、印刷方式に比べると生産性が低くコストの高い製造方法と言える。
【０００６】
一方、開口部に膜厚が均一な薄膜を形成することに関しては、蒸着方式の方が印刷方式よりも優れている。蒸着方式の場合には、原子・分子単位で材料物質が堆積していくので蒸着膜は一般に平坦性が高い。印刷方式の場合、版上のインクが所定量だけバルク状に開口部内に移転され開口部内に押し拡がる。すると、一般にインク表面は表面張力により特定のメニスカス形状を呈するが、インクが隔壁を這い上がった状態でインクが乾燥・固化すると、開口部の隔壁に近い部分でインク皮膜の膜厚が厚くなり、開口部中央で膜厚が薄い皮膜となる。
【０００７】
インク皮膜の乾燥膜厚の不均一性は画像の輪郭を不明瞭にするため問題になる。特に、最近の隔壁付基板の開口部サイズは１００μｍ×数１０μｍと微細になってきており、開口部内の僅かな乾燥膜厚分布が画質に大きく影響する。
【０００８】
隔壁付基板の開口部に塗布されたインクの膜厚を均一にする塗布方法として、開口部底面のインクに対する親液性を高め、インクを塗布した後に超音波振動を基板に与えてインクの移動と広がりを促進する技術が開示されている（特許文献１）。しかし、この方法の場合、超音波振動によって開口部内のインクが開口部の外、例えば、隔壁上面や基板外に飛散して周囲を汚染してしまうという問題がある。また、振動を利用しているため、振動
発生機から床に振動が伝わり、周囲の装置に影響を及ぼす可能性がある。特に、周囲に微細な加工・操作を行う機器・装置が配置されている場合、振動は問題になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１３９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、基板上に隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクが塗布され隔壁内でインクが乾燥する際に、インクを平坦に固化させる手段を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明としては、少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、隔壁側面のインクに対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明としては、少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、インクに対する撥液性が隔壁の頂部近傍で高く親液性が隔壁基部で高くなるように、隔壁側面のインクに対する親和性を撥液性から親液性へと段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明としては、前記区画内底面のインクに対する濡れ性若しくは親液性が、隔壁基部のインクに対する濡れ性若しくは親液性に比較して高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１４】
請求項４に係る発明としては、前記隔壁側面のインクに対する濡れ性もしくは親和性を変更する手段がプラズマ照射もしくはフッ素系樹脂処理であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１５】
請求項５に係る発明としては、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。
【００１６】
請求項６に係る発明としては、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイとしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、隔壁側面と底面のインクに対する濡れ性の制御により区画内のインクの平坦化が自発的に行われる。この自発的な平坦化によりインクの乾燥膜厚が区画内で均一になるので、機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用することがない。したがって、これらの方法と比較して開口部以外の箇所をインクで汚染したり、他に悪影響を与えることが少ない。
インク皮膜の乾燥膜厚が均一になる結果、この隔壁付基板を使用したＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイは画像のボケが少ないシャープで高品質の画像表示が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の隔壁付基板を、インクを塗布する向きから見たとき、およびインクを塗布する方向から切断したときの断面の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）本発明の隔壁付基板の開口部にインクを塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）本発明の隔壁付基板の開口部にインクを一方の隔壁に片寄って塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）濡れ性の傾斜構造を持たない隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）濡れ性の傾斜構造を持たない隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを一方の隔壁に片寄って塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図６】本発明のプラズマ照射の実施の一例を示す模式図である。
【図７】本発明のフッ素樹脂処理の実施の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の比較例における一例を示す模式図である。
【図９】本発明のプラズマ照射の実施の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の比較例における一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等で用いられる画素仕切り用の隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを塗布した後、隔壁内で溶媒が蒸発しインク固形分が被膜化する際、できるだけ平坦に固化するように隔壁側面と底面を化学的に処理する方法に関するものである。
【００２０】
そこで、先ず隔壁付基板上の開口部に塗布されたインクが平坦に固化する原因を図面を使って説明する。隔壁付基板の上面視の図および矢印Aと矢印Bの方向に垂直に切ったときの断面図を図１に示す。断面視の図は、中央の上面視図の右側と下側に記載してある。隔壁付基板１０は、縦方向に走る隔壁１２と横方向に走る隔壁１２’、及びこれらにより区画されることで四方を隔壁に囲まれた開口部１１で構成されている。インクは開口部１１の底面に塗布されるか滴下される。
【００２１】
隔壁１２、１２’は、隔壁の上端で最も撥液性が高く、開口部１１に向かって徐々に親液性が高くなり、隔壁基部で最も親液性が高くなるような濡れ性（親和力）の傾斜構造を有している。このように、隔壁１２、１２’の上端から基部にかけて表面の濡れ性が撥液性から親液性へと徐々に変化する構造とすることで、図２に示すように開口部１１の底面にインク１５を塗布した際、隔壁側面１３に接するインク１５の接触線が隔壁基部の方向に引き付けられるように移動する。その結果、インク１５が隔壁側面１３を濡れ上がることがなくなる。この状態で乾燥・固化するとインク１５は平坦性に優れた皮膜１６を形成する。皮膜１６の平坦性が優れている場合、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができる。
【００２２】
加えて、例えば、図３に示すように開口部１１内にインク１５を塗布した際、開口部１１の底面と一方の隔壁１２Ａに乗り上げた状態で片寄ってインク液滴が存在する場合、隔壁１３の濡れ性の傾斜構造、および開口部１１の親液性作用により、インク液滴はもう一方の側の隔壁１２Bに向かって開口部１１の底面を濡れ広がりながら移動するようになる。最終的にはインク１５は開口部１１の全体に広がり、かつ隔壁における濡れ性の傾斜構造によってインクが濡れ上がることがないため、結果として平坦性に優れた皮膜を形成することができる。
【００２３】
一方、図４に示すように、隔壁側面に表面処理を行わなかった場合、開口部１１にインク１５を塗布すると、インク１５は隔壁側面を濡れ上がる（図４（ａ））。この状態でインク１５を乾燥・固化するとインク１５は隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型となる（図４（ｂ））。皮膜１６の平坦性が劣る場合、画素に色ムラが生じ輪郭がぼやけた画質となる。
【００２４】
加えて、例えば、開口部１１内にインク１５を塗布した際、図５に示すように、開口部１１の底面と一方の隔壁側面１３に乗り上げた状態で片寄ってインク液滴が存在する場合、隔壁１３の濡れ性の傾斜構造、および開口部１１の親和性が無いため、インク液滴は移動することなく塗布された位置に拘束されたまま乾燥・固化し、結果として不良な画素となる。
【００２５】
このように、隔壁上端から基部にかけて表面の濡れ性（親和力）が撥液性から親液性へと徐々に変化するような傾斜構造を有することによって、隔壁側面に接するインク液滴の接触線が自発的に隔壁基部の方向に移動する。この状態でインクを乾燥・固化すると、平坦性に優れた色ムラのない皮膜が得られる。したがって、ＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等のパネルにおいて色ムラのない、明瞭な輪郭を有する高品質な画像を得ることができる。
【００２６】
更には、開口部の底面をインクに対して親和性を持たせているため、底面に着地したインク液滴が濡れ広がり易くなっている。このためインクの拡散不良に起因する画素不良になり難く、しかも機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用した方法と比較して開口部以外の箇所をインクで汚染することがない。
【実施例】
【００２７】
以下、先ずカラーフィルタ（ＣＦ）を製造する工程を一例として本発明を具体的に説明する。ＣＦ用隔壁付基板の開口部にはインクジェット（ＩＪ）法を用いてカラーインクを塗布するものとする。ＩＪ法を用いた開口部の塗布は本発明を説明するための一例に過ぎず、その他、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２８】
[実施例１]
まず、基板上に遮光性を有する黒色レジストを塗布した。レジストの材料としては、カルド樹脂やアクリル樹脂にモノマー、重合開始剤、顔料を添加したものが使用できる。レジストの塗布としては、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ＩＪ法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２９】
続いて、格子状のマスクで基板を覆って露光した後、現像を行い、基板上にレジストからなる格子状の隔壁および隔壁により区分けされた開口部１１を備える隔壁付基板１０を得た。
【００３０】
前記工程の終了後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を隔壁レジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３１】
次に、前記工程で得られた隔壁付基板を微細な貫通孔を有するマスクで覆い、ＣＦ４プラズマを照射して隔壁側面を撥液処理した。マスク貫通孔の区画内の分布に関しては、図
６のドットの濃淡で示すようになっている。濃く見える部分は貫通孔（黒丸部分）の密度が高い部分であり、隔壁基部になるほど貫通孔密度は低くなっている。したがって、図６の濃淡は、貫通孔密度が隔壁側面の上端ほど高く基部にかけて段階的に低くなっているマスクで被覆してプラズマ照射した後の照射面積に比例するものである。貫通孔に対応する隔壁側面がプラズマ処理されて撥液性を付与される。貫通孔数が多いと親液性から撥液性に変わる部分の面積が広くなる。
【００３２】
続いて、隔壁１２領域を遮蔽して開口部１１の底面領域は開口しているマスクで隔壁付基板１０を覆い、プラズマ処理によって開口部１１の底面を親液処理し、本発明になる隔壁付基板を得た。プラズマ処理に関しては、真空容器内にブタジエン、および酸素をガス供給系別にかつ同時に導入して行った。プラズマ処理としては、熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等の従来公知の方法を使用できる。
【００３３】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁基部方向に移動し、インクは隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００３４】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で断面観察したところ、平坦であることが確認された。
【００３５】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００３６】
[実施例２]
実施例１と同様の手順で隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板１０を得た。
【００３７】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３８】
次に、前記の隔壁付基板の隔壁１２の一領域１３Ａ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１０重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１２Ａ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した（図７を参照のこと）。
【００３９】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｂ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で５重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１２Ｂ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４０】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｃ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で２重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｃ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４１】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１２Ｄ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１重量％
に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｄ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４２】
続いて、隔壁付基板の開口部１１の底面以外をマスクで覆い、含フッ素系界面活性剤サーフロンＳ−２２１（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製）を純水で０．１重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させることによって親液処理し、本発明に係る隔壁付基板１０を得た。
【００４３】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁基部方向に移動し、インクは隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００４４】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、平坦であることが確認された。
【００４５】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００４６】
[比較例１]
実施例１と同様に隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板を得た。
【００４７】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００４８】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００４９】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型であることが確認された。
【００５０】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素に色ムラが生じているため、輪郭がぼやけた画質となった。
【００５１】
本発明の実施例１および２では、隔壁の側面においては濡れ性が異なる領域を４つとしたが、領域の分割数は４に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁側面のインク液滴の接触線は隔壁基部方向へより円滑に移動するが、目的に合った分割数として構わない。
【００５２】
次に，有機ＥＬパネルを製造する工程を一例として本発明を具体的に説明する．有機ＥＬパネルの基板にはＴＦＴ基板を使用し，ＴＦＴ基板の開口部にはＩＪ法を用いて正孔注入層および発光層を塗布するものとする．ＩＪ法を用いた開口部の塗布は本発明を説明するための一例に過ぎず、その他、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００５３】
[実施例３]
まず，ＴＦＴ基板の開口部１１以外をマスクで覆い，スパッタリング法によりＩＴＯ薄膜の陽極層を形成した．ＩＴＯ層の形成には，熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等のプラズマ処理方法，あるいはスクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ＩＪ法、ロールブラッシュ法等の塗布方法のような従来公知の処理方法を使用することができる。
【００５４】
次に、前記工程で得られたＴＦＴ基板を微細な貫通孔を有するマスクで覆い、ＣＦ４プラズマを照射して隔壁側面を撥液処理した。マスク貫通孔の区画内の分布に関しては、図９のドットの濃淡で示すようになっている。濃く見える部分は貫通孔（黒丸部分）の密度が高い部分であり、隔壁基部になるほど貫通孔密度は低くなっている。したがって、図９の濃淡は、貫通孔密度が隔壁側面の上端ほど高く基部にかけて段階的に低くなっているマスクで被覆してプラズマ照射した後の照射面積に比例するものである。貫通孔に対応する隔壁側面がプラズマ処理されて撥液性を付与される。貫通孔数が多いと親液性から撥液性に変わる部分の面積が広くなる。
【００５５】
続いて、隔壁１２領域を遮蔽して開口部１１の底面領域は開口しているマスクでＴＦＴ基板１０を覆い、プラズマ処理によって開口部１１の底面を親液処理し、本発明になる隔壁付基板を得た。プラズマ処理に関しては、真空容器内にブタジエン、および酸素をガス供給系別にかつ同時に導入して行った。プラズマ処理としては、熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等の従来公知の方法を使用できる。
【００５６】
上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて正孔注入層材料であるポリチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）を水に分散させた溶液を吐出し、開口部１１に溶液を塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁基部方向に移動し、溶液は隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００５７】
上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液が隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、溶液を蒸発乾燥させて固化した。
【００５８】
続いて，上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて発光層材料である芳香族ポリマーをメチルエチルケトン溶媒に分散させたインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁基部方向に移動し、溶液は隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００５９】
続いて、インクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、インクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、正孔注入層，および発光層ともに平坦であることが確認された。
【００６０】
上記隔壁付基板１０の発光層上にＡｌＬｉ薄膜の陰極層をスパッタリング法により形成し，更に陰極層の上部に乾燥材を挿入し，最後にガラス板で全体を封止して有機ＥＬパネルを得た．
このパネルを発光させたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００６１】
[比較例２]
実施例２と同様に隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板を得た。
【００６２】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて正孔注入層材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを水に分散させた溶液を吐出し、開口部１１に溶液を塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００６３】
上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液が隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、溶液を蒸発乾燥させて固化した。
【００６４】
上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて発光層材料である芳香族ポリマーをメチルエチルケトン溶媒に分散させたインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００６５】
続いて、インクが隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、インクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、正孔注入層，および発光層ともに隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型であることが確認された。
【００６６】
上記隔壁付基板１０の発光層上にＡｌＬｉ薄膜の陰極層をスパッタリング法により形成し，更に陰極層の上部に乾燥材を挿入し，最後にガラス板で全体を封止して有機ＥＬパネルを得た．
このパネルを発光させたところ、画素に色ムラが生じているため、輪郭がぼやけた画質となった。
【００６７】
本発明の実施例３では、隔壁の側面においては濡れ性が異なる領域を５つとしたが、領域の分割数は５に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁側面のインク液滴の接触線は隔壁基部方向へより円滑に移動するが、目的に合った分割数として構わない。
【００６８】
本発明においては、隔壁付基板の隔壁上端で最も撥液性が高く、開口部に向かって隔壁基部に至るまでに徐々に親液性が高くなり、ついに隔壁基部で最も親液性が高くなるような濡れ性の傾斜構造とすることにより、開口部に塗布されたインクの隔壁との接触線が隔壁基部の方向に移動するので、インクが隔壁を濡れ上がることがない。この状態でインクを乾燥・固化すると、平坦性に優れた色ムラのない皮膜を得ることができる。
【００６９】
加えて、本発明の隔壁付基板は、開口部に塗布されたインクが開口部全体に自発的に濡れ広がるため、機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用した方法を必要としないことから開口部以外の箇所をインクで汚染することがない。したがって、本発明により、ＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等の微細な隔壁付基板を用いた製品の印刷品質を向上することが可能になる。
【符号の説明】
【００７０】
１０、隔壁付基板
１１、開口部
１２、隔壁
１３、隔壁側面
１４、隔壁頂部
１５、インク
１６、皮膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に隔壁を敷設して得られる区画内にインクを塗布し、平坦なインク皮膜を形成する技術に係わり、特には隔壁側面と区画内底面の表面処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等においては、基板上に所定の周期で隔壁パターンを形成し、隔壁で囲まれた区画（以下、開口部とも記す）を着色インクや発光性インクで埋設した基板が用いられる。開口部は画素領域とも呼ばれ、この領域における光の透過や発光を制御することによって所望の画像が表示できるようになる。
【０００３】
例えば、ＬＣＤ用カラーフィルタ基板の場合、遮光性を有する黒色感光性樹脂を用い、開口部の形状が短冊型、正方型、あるいはくの字の形をしたブーメラン型になるように隔壁（ブラックマトリックス）を形成し、各々の開口部には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、あるいは青（Ｂ）の顔料インクの薄膜層が所定パターンに形成される。最終的にはカラーフィルタ基板を液晶を挟んでＴＦＴ基板に貼り合わせることにより液晶ディスプレイ化され、光の遮光と透過を電気的に制御して所望のカラー画像が表示される。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイの場合には、開口部に先ず、ＰＥＤＯＴやポリアニリン等の正孔輸送性インクを塗布・乾燥して正孔輸送性皮膜を形成し、その後赤、緑、青に発光する高分子蛍光インクが所定のパターンで正孔輸送性皮膜の上に塗布される。これら有機発光層が対抗する電極間に保持されているのが有機ＥＬディスプレイである。
【０００５】
隔壁で囲まれた開口部に薄膜を形成する方法としては、印刷方式および蒸着方式がある。印刷方式ではインクを塗布・乾燥させるという簡便な工程であるため、設備投資が少なくて済み、大量かつ低コストで製品を生産できる製造方法と言える。一方、蒸着方式は、真空設備を必要とするため大規模な投資が必要であり、加えて、真空装置の規模により生産面積が限定されるため、印刷方式に比べると生産性が低くコストの高い製造方法と言える。
【０００６】
一方、開口部に膜厚が均一な薄膜を形成することに関しては、蒸着方式の方が印刷方式よりも優れている。蒸着方式の場合には、原子・分子単位で材料物質が堆積していくので蒸着膜は一般に平坦性が高い。印刷方式の場合、版上のインクが所定量だけバルク状に開口部内に移転され開口部内に押し拡がる。すると、一般にインク表面は表面張力により特定のメニスカス形状を呈するが、インクが隔壁を這い上がった状態でインクが乾燥・固化すると、開口部の隔壁に近い部分でインク皮膜の膜厚が厚くなり、開口部中央で膜厚が薄い皮膜となる。
【０００７】
インク皮膜の乾燥膜厚の不均一性は画像の輪郭を不明瞭にするため問題になる。特に、最近の隔壁付基板の開口部サイズは１００μｍ×数１０μｍと微細になってきており、開口部内の僅かな乾燥膜厚分布が画質に大きく影響する。
【０００８】
隔壁付基板の開口部に塗布されたインクの膜厚を均一にする塗布方法として、開口部底面のインクに対する親液性を高め、インクを塗布した後に超音波振動を基板に与えてインクの移動と広がりを促進する技術が開示されている（特許文献１）。しかし、この方法の場合、超音波振動によって開口部内のインクが開口部の外、例えば、隔壁上面や基板外に飛散して周囲を汚染してしまうという問題がある。また、振動を利用しているため、振動
発生機から床に振動が伝わり、周囲の装置に影響を及ぼす可能性がある。特に、周囲に微細な加工・操作を行う機器・装置が配置されている場合、振動は問題になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１３９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、基板上に隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクが塗布され隔壁内でインクが乾燥する際に、インクを平坦に固化させる手段を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明としては、少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、隔壁側面のインクに対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明としては、少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、インクに対する撥液性が隔壁の頂部近傍で高く親液性が隔壁基部で高くなるように、隔壁側面のインクに対する親和性を撥液性から親液性へと段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明としては、前記区画内底面のインクに対する濡れ性若しくは親液性が、隔壁基部のインクに対する濡れ性若しくは親液性に比較して高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１４】
請求項４に係る発明としては、前記隔壁側面のインクに対する濡れ性もしくは親和性を変更する手段がプラズマ照射もしくはフッ素系樹脂処理であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインク皮膜の形成方法としたものである。
【００１５】
請求項５に係る発明としては、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。
【００１６】
請求項６に係る発明としては、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイとしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、隔壁側面と底面のインクに対する濡れ性の制御により区画内のインクの平坦化が自発的に行われる。この自発的な平坦化によりインクの乾燥膜厚が区画内で均一になるので、機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用することがない。したがって、これらの方法と比較して開口部以外の箇所をインクで汚染したり、他に悪影響を与えることが少ない。
インク皮膜の乾燥膜厚が均一になる結果、この隔壁付基板を使用したＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイは画像のボケが少ないシャープで高品質の画像表示が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の隔壁付基板を、インクを塗布する向きから見たとき、およびインクを塗布する方向から切断したときの断面の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）本発明の隔壁付基板の開口部にインクを塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）本発明の隔壁付基板の開口部にインクを一方の隔壁に片寄って塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）濡れ性の傾斜構造を持たない隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）濡れ性の傾斜構造を持たない隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを一方の隔壁に片寄って塗布したとき（ａ）、およびインクが固化した状態の一例を示す模式図である。
【図６】本発明のプラズマ照射の実施の一例を示す模式図である。
【図７】本発明のフッ素樹脂処理の実施の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の比較例における一例を示す模式図である。
【図９】本発明のプラズマ照射の実施の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の比較例における一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等で用いられる画素仕切り用の隔壁を有する隔壁付基板の開口部にインクを塗布した後、隔壁内で溶媒が蒸発しインク固形分が被膜化する際、できるだけ平坦に固化するように隔壁側面と底面を化学的に処理する方法に関するものである。
【００２０】
そこで、先ず隔壁付基板上の開口部に塗布されたインクが平坦に固化する原因を図面を使って説明する。隔壁付基板の上面視の図および矢印Aと矢印Bの方向に垂直に切ったときの断面図を図１に示す。断面視の図は、中央の上面視図の右側と下側に記載してある。隔壁付基板１０は、縦方向に走る隔壁１２と横方向に走る隔壁１２’、及びこれらにより区画されることで四方を隔壁に囲まれた開口部１１で構成されている。インクは開口部１１の底面に塗布されるか滴下される。
【００２１】
隔壁１２、１２’は、隔壁の上端で最も撥液性が高く、開口部１１に向かって徐々に親液性が高くなり、隔壁基部で最も親液性が高くなるような濡れ性（親和力）の傾斜構造を有している。このように、隔壁１２、１２’の上端から基部にかけて表面の濡れ性が撥液性から親液性へと徐々に変化する構造とすることで、図２に示すように開口部１１の底面にインク１５を塗布した際、隔壁側面１３に接するインク１５の接触線が隔壁基部の方向に引き付けられるように移動する。その結果、インク１５が隔壁側面１３を濡れ上がることがなくなる。この状態で乾燥・固化するとインク１５は平坦性に優れた皮膜１６を形成する。皮膜１６の平坦性が優れている場合、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができる。
【００２２】
加えて、例えば、図３に示すように開口部１１内にインク１５を塗布した際、開口部１１の底面と一方の隔壁１２Ａに乗り上げた状態で片寄ってインク液滴が存在する場合、隔壁１３の濡れ性の傾斜構造、および開口部１１の親液性作用により、インク液滴はもう一方の側の隔壁１２Bに向かって開口部１１の底面を濡れ広がりながら移動するようになる。最終的にはインク１５は開口部１１の全体に広がり、かつ隔壁における濡れ性の傾斜構造によってインクが濡れ上がることがないため、結果として平坦性に優れた皮膜を形成することができる。
【００２３】
一方、図４に示すように、隔壁側面に表面処理を行わなかった場合、開口部１１にインク１５を塗布すると、インク１５は隔壁側面を濡れ上がる（図４（ａ））。この状態でインク１５を乾燥・固化するとインク１５は隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型となる（図４（ｂ））。皮膜１６の平坦性が劣る場合、画素に色ムラが生じ輪郭がぼやけた画質となる。
【００２４】
加えて、例えば、開口部１１内にインク１５を塗布した際、図５に示すように、開口部１１の底面と一方の隔壁側面１３に乗り上げた状態で片寄ってインク液滴が存在する場合、隔壁１３の濡れ性の傾斜構造、および開口部１１の親和性が無いため、インク液滴は移動することなく塗布された位置に拘束されたまま乾燥・固化し、結果として不良な画素となる。
【００２５】
このように、隔壁上端から基部にかけて表面の濡れ性（親和力）が撥液性から親液性へと徐々に変化するような傾斜構造を有することによって、隔壁側面に接するインク液滴の接触線が自発的に隔壁基部の方向に移動する。この状態でインクを乾燥・固化すると、平坦性に優れた色ムラのない皮膜が得られる。したがって、ＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等のパネルにおいて色ムラのない、明瞭な輪郭を有する高品質な画像を得ることができる。
【００２６】
更には、開口部の底面をインクに対して親和性を持たせているため、底面に着地したインク液滴が濡れ広がり易くなっている。このためインクの拡散不良に起因する画素不良になり難く、しかも機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用した方法と比較して開口部以外の箇所をインクで汚染することがない。
【実施例】
【００２７】
以下、先ずカラーフィルタ（ＣＦ）を製造する工程を一例として本発明を具体的に説明する。ＣＦ用隔壁付基板の開口部にはインクジェット（ＩＪ）法を用いてカラーインクを塗布するものとする。ＩＪ法を用いた開口部の塗布は本発明を説明するための一例に過ぎず、その他、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２８】
[実施例１]
まず、基板上に遮光性を有する黒色レジストを塗布した。レジストの材料としては、カルド樹脂やアクリル樹脂にモノマー、重合開始剤、顔料を添加したものが使用できる。レジストの塗布としては、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ＩＪ法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００２９】
続いて、格子状のマスクで基板を覆って露光した後、現像を行い、基板上にレジストからなる格子状の隔壁および隔壁により区分けされた開口部１１を備える隔壁付基板１０を得た。
【００３０】
前記工程の終了後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を隔壁レジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３１】
次に、前記工程で得られた隔壁付基板を微細な貫通孔を有するマスクで覆い、ＣＦ４プラズマを照射して隔壁側面を撥液処理した。マスク貫通孔の区画内の分布に関しては、図
６のドットの濃淡で示すようになっている。濃く見える部分は貫通孔（黒丸部分）の密度が高い部分であり、隔壁基部になるほど貫通孔密度は低くなっている。したがって、図６の濃淡は、貫通孔密度が隔壁側面の上端ほど高く基部にかけて段階的に低くなっているマスクで被覆してプラズマ照射した後の照射面積に比例するものである。貫通孔に対応する隔壁側面がプラズマ処理されて撥液性を付与される。貫通孔数が多いと親液性から撥液性に変わる部分の面積が広くなる。
【００３２】
続いて、隔壁１２領域を遮蔽して開口部１１の底面領域は開口しているマスクで隔壁付基板１０を覆い、プラズマ処理によって開口部１１の底面を親液処理し、本発明になる隔壁付基板を得た。プラズマ処理に関しては、真空容器内にブタジエン、および酸素をガス供給系別にかつ同時に導入して行った。プラズマ処理としては、熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等の従来公知の方法を使用できる。
【００３３】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁基部方向に移動し、インクは隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００３４】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で断面観察したところ、平坦であることが確認された。
【００３５】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００３６】
[実施例２]
実施例１と同様の手順で隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板１０を得た。
【００３７】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００３８】
次に、前記の隔壁付基板の隔壁１２の一領域１３Ａ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１０重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１２Ａ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した（図７を参照のこと）。
【００３９】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｂ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で５重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１２Ｂ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４０】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｃ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で２重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｃ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４１】
続いて、隔壁付基板の隔壁１２の隔壁の一領域１２Ｄ以外をマスクで覆い、フッ素含有撥液剤フロロサーフＦＳ−６１１０（株式会社フロロテクノロジー製）を純水で１重量％
に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させ、隔壁１２の隔壁の一領域１３Ｄ表面をフッ素系樹脂で撥液処理した。
【００４２】
続いて、隔壁付基板の開口部１１の底面以外をマスクで覆い、含フッ素系界面活性剤サーフロンＳ−２２１（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製）を純水で０．１重量％に希釈したものをスプレーコート法で塗布・乾燥させることによって親液処理し、本発明に係る隔壁付基板１０を得た。
【００４３】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁基部方向に移動し、インクは隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００４４】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、平坦であることが確認された。
【００４５】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００４６】
[比較例１]
実施例１と同様に隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板を得た。
【００４７】
前記工程の終了後、ＰＧＭＥＡをレジスト表面に滴下して液滴の静的接触角を測定したところ５°程度と低く、親液性であった。
【００４８】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いてカラーインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００４９】
続いて、カラーインクが隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、カラーインクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型であることが確認された。
【００５０】
このカラーフィルタを用いてＬＣＤにパネル化にしたところ、画素に色ムラが生じているため、輪郭がぼやけた画質となった。
【００５１】
本発明の実施例１および２では、隔壁の側面においては濡れ性が異なる領域を４つとしたが、領域の分割数は４に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁側面のインク液滴の接触線は隔壁基部方向へより円滑に移動するが、目的に合った分割数として構わない。
【００５２】
次に，有機ＥＬパネルを製造する工程を一例として本発明を具体的に説明する．有機ＥＬパネルの基板にはＴＦＴ基板を使用し，ＴＦＴ基板の開口部にはＩＪ法を用いて正孔注入層および発光層を塗布するものとする．ＩＪ法を用いた開口部の塗布は本発明を説明するための一例に過ぎず、その他、スクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ロールブラッシュ法等の従来公知の塗布方法を使用することができる。
【００５３】
[実施例３]
まず，ＴＦＴ基板の開口部１１以外をマスクで覆い，スパッタリング法によりＩＴＯ薄膜の陽極層を形成した．ＩＴＯ層の形成には，熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等のプラズマ処理方法，あるいはスクリーンコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スピンコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ＩＪ法、ロールブラッシュ法等の塗布方法のような従来公知の処理方法を使用することができる。
【００５４】
次に、前記工程で得られたＴＦＴ基板を微細な貫通孔を有するマスクで覆い、ＣＦ４プラズマを照射して隔壁側面を撥液処理した。マスク貫通孔の区画内の分布に関しては、図９のドットの濃淡で示すようになっている。濃く見える部分は貫通孔（黒丸部分）の密度が高い部分であり、隔壁基部になるほど貫通孔密度は低くなっている。したがって、図９の濃淡は、貫通孔密度が隔壁側面の上端ほど高く基部にかけて段階的に低くなっているマスクで被覆してプラズマ照射した後の照射面積に比例するものである。貫通孔に対応する隔壁側面がプラズマ処理されて撥液性を付与される。貫通孔数が多いと親液性から撥液性に変わる部分の面積が広くなる。
【００５５】
続いて、隔壁１２領域を遮蔽して開口部１１の底面領域は開口しているマスクでＴＦＴ基板１０を覆い、プラズマ処理によって開口部１１の底面を親液処理し、本発明になる隔壁付基板を得た。プラズマ処理に関しては、真空容器内にブタジエン、および酸素をガス供給系別にかつ同時に導入して行った。プラズマ処理としては、熱印加法、電子ビーム照射法，プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法、大気圧プラズマ法等の従来公知の方法を使用できる。
【００５６】
上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて正孔注入層材料であるポリチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）を水に分散させた溶液を吐出し、開口部１１に溶液を塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁基部方向に移動し、溶液は隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００５７】
上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液が隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、溶液を蒸発乾燥させて固化した。
【００５８】
続いて，上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて発光層材料である芳香族ポリマーをメチルエチルケトン溶媒に分散させたインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁基部方向に移動し、溶液は隔壁側面１３を濡れ上がらなかった。このときの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００５９】
続いて、インクが隔壁側面１３を濡れ上がっていない状態で隔壁付基板１０を加熱して、インクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、正孔注入層，および発光層ともに平坦であることが確認された。
【００６０】
上記隔壁付基板１０の発光層上にＡｌＬｉ薄膜の陰極層をスパッタリング法により形成し，更に陰極層の上部に乾燥材を挿入し，最後にガラス板で全体を封止して有機ＥＬパネルを得た．
このパネルを発光させたところ、画素における色ムラのない、輪郭が明瞭な高品質の画像を得ることができた。
【００６１】
[比較例２]
実施例２と同様に隔壁１２および開口部１１の底面の濡れ性を制御する前の隔壁付基板を得た。
【００６２】
上記の隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて正孔注入層材料であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを水に分散させた溶液を吐出し、開口部１１に溶液を塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接した溶液の接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００６３】
上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液が隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、溶液を蒸発乾燥させて固化した。
【００６４】
上記隔壁付基板１０の開口部１１にＩＪ法を用いて発光層材料である芳香族ポリマーをメチルエチルケトン溶媒に分散させたインクを吐出し、開口部１１にインクを塗布したところ、四方の隔壁側面１３に接したインクの接触線が隔壁側面１３を濡れ上がった。濡れ上がりの様子はマイクロスコープによって観察・確認した。
【００６５】
続いて、インクが隔壁側面１３を濡れ上がっている状態で隔壁付基板１０を加熱して、インクを蒸発乾燥させて固化した。皮膜の形状をＴＥＭで断面観察したところ、正孔注入層，および発光層ともに隔壁１２により近い部分で厚くなり、開口部１１の中央部で最も薄いような谷型であることが確認された。
【００６６】
上記隔壁付基板１０の発光層上にＡｌＬｉ薄膜の陰極層をスパッタリング法により形成し，更に陰極層の上部に乾燥材を挿入し，最後にガラス板で全体を封止して有機ＥＬパネルを得た．
このパネルを発光させたところ、画素に色ムラが生じているため、輪郭がぼやけた画質となった。
【００６７】
本発明の実施例３では、隔壁の側面においては濡れ性が異なる領域を５つとしたが、領域の分割数は５に限るものではない。一般に、分割数が多いほど隔壁側面のインク液滴の接触線は隔壁基部方向へより円滑に移動するが、目的に合った分割数として構わない。
【００６８】
本発明においては、隔壁付基板の隔壁上端で最も撥液性が高く、開口部に向かって隔壁基部に至るまでに徐々に親液性が高くなり、ついに隔壁基部で最も親液性が高くなるような濡れ性の傾斜構造とすることにより、開口部に塗布されたインクの隔壁との接触線が隔壁基部の方向に移動するので、インクが隔壁を濡れ上がることがない。この状態でインクを乾燥・固化すると、平坦性に優れた色ムラのない皮膜を得ることができる。
【００６９】
加えて、本発明の隔壁付基板は、開口部に塗布されたインクが開口部全体に自発的に濡れ広がるため、機械的な振動、あるいは電気的な流動のような外力を利用した方法を必要としないことから開口部以外の箇所をインクで汚染することがない。したがって、本発明により、ＬＣＤ用カラーフィルタ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等の微細な隔壁付基板を用いた製品の印刷品質を向上することが可能になる。
【符号の説明】
【００７０】
１０、隔壁付基板
１１、開口部
１２、隔壁
１３、隔壁側面
１４、隔壁頂部
１５、インク
１６、皮膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、隔壁側面のインクに対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項２】
少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、インクに対する撥液性が隔壁の頂部近傍で高く親液性が隔壁基部で高くなるように、隔壁側面のインクに対する親和性を撥液性から親液性へと段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項３】
前記区画内底面のインクに対する濡れ性若しくは親液性が、隔壁基部のインクに対する濡れ性若しくは親液性に比較して高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項４】
前記隔壁側面のインクに対する濡れ性もしくは親和性を変更する手段がプラズマ照射もしくはフッ素系樹脂処理であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインク皮膜の形成方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１】
少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、隔壁側面のインクに対する濡れ性を隔壁頂部近傍で低く基部にかけて高くなるように段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項２】
少なくとも、基板上に隔壁により仕切られた複数の区画を形成する工程と、インクに対する撥液性が隔壁の頂部近傍で高く親液性が隔壁基部で高くなるように、隔壁側面のインクに対する親和性を撥液性から親液性へと段階的若しくは連続的に変化させる工程と、インクを区画内に塗布し乾燥する工程と、を有することを特徴とする隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項３】
前記区画内底面のインクに対する濡れ性若しくは親液性が、隔壁基部のインクに対する濡れ性若しくは親液性に比較して高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法。
【請求項４】
前記隔壁側面のインクに対する濡れ性もしくは親和性を変更する手段がプラズマ照射もしくはフッ素系樹脂処理であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインク皮膜の形成方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の隔壁付基板に対するインク皮膜の形成方法を使用したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４１１３６（Ｐ２０１３−４１１３６Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８２８９（Ｐ２０１１−１７８２８９）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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