JP2003262714A

JP2003262714A - 電気光学装置とその製造方法及び製膜装置並びに電子機器

Info

Publication number: JP2003262714A
Application number: JP2002062571A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kiguchi; 浩史木口; Yoshiaki Yamada; 善昭山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】製造プロセスの長時間化及び煩雑化を防止す
る。【解決手段】複数の領域に区切られた基板１２上の領
域１３に向けて所定方向に液滴を吐出する。領域１３の
大きさに基づいて、液滴の飛行方向を制御した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ、
エレクトロルミネセンス素子マトリクス等の電気光学装
置とその製造方法及び製膜装置並びに電子機器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルタ等の電気光学装置部品の
製造方法としては、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、透明基板上に画素部に
対応するパターンでマトリクス状に仕切りを形成した
後、インクジェット方式の製膜装置を用いてインクジェ
ットヘッドからＲ、Ｇ、Ｂの各色素を含有する着色した
液滴（以下インク滴という）を仕切り内に吐出してい
る。そして、インク滴吐出時には基板上の仕切りより上
方に盛り上がる程度にインク滴を付与し、これを所定温
度でベークし乾燥及び硬化させると体積が減り、仕切り
内で平坦化させてＣＦ層（カラーフィルタ層）を形成す
る。

【０００３】この方法によればＲ、Ｇ、Ｂの各ＣＦ層の
形成を一度に行なうことができ、更に着色液の使用量に
も無駄が生じないため大幅な生産性の向上、コストダウ
ン等の効果を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
インク滴が基板上の仕切りより上方に盛り上がるので、
他の画素部へインク滴が溢れ出ないようにする必要があ
る。そのため、インク滴が画素部へ着弾したときの目標
位置からの誤差（着弾位置精度）を考慮すると、仕切り
を高くしたり、撥インク性を大きく持たせる必要があ
り、仕切り形成のためのプロセスが長時間になったり、
煩雑化するという問題があった。

【０００５】特に近年、ディスプレイ装置等の高解像度
化に伴い、電気光学装置の精細化が要請されている。例
えば、カラーフィルタに関していえば、１画素あたり１
１４μｍ×７５μｍ程度、仕切りの幅を除いた画素部の
大きさが７６μｍ×５３μｍ程度のものが生産されてい
る。また、近年では２００ＰＰＩ（Pixel Per Inch；１
インチ（約２５．４ｍｍ）に２００ピクセル（すなわち
ＲＧＢで６００画素）が配列されたもの）や４００ＰＰ
Ｉ（１インチ（約２５．４ｍｍ）に４００ピクセル（す
なわちＲＧＢで１２００画素）が配列されたもの）で画
素部が配置された液晶デバイスも検討されており、この
ように微細なマトリクスの中に各色のインクを吐出して
隣接する他の画素にインクが溢れてしまうと、他の画素
との混色を生じ、コントラストの高いカラーフィルタを
製造することができないという問題があった。

【０００６】例えば、インクジェットヘッドから基板へ
向けて吐出されたインクが所定経路からある角度ずれて
飛行する、いわゆる飛行曲がりが生じた場合、インクジ
ェットヘッドと基板との間の距離に応じて、インクの着
弾位置が目標位置に対してずれてしまうため、インクを
確実に画素部内に着弾させることが困難になってしま
う。

【０００７】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、製造プロセスの長時間化及び煩雑化を防止
できる電気光学装置とその製造方法及び製膜装置並びに
電子機器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。本発明に係
る電気光学装置の製造方法は、複数の領域に区切られた
基板上の領域に向けて液滴を吐出する電気光学装置の製
造方法であって、領域の大きさに基づいて、液滴の飛行
方向を制御したことを特徴とするものである。

【０００９】従って、本発明では、仕切りに乗り上げな
い領域（画素部）内の位置に液滴を着弾させることがで
きるため、仕切りを高くしたり、高度に撥インク性を持
たせる必要がなくなり、仕切りを形成するためのフォト
リソグラフ工程等、電気光学装置の製造に係るプロセス
の長時間化および煩雑化を防止することができる。

【００１０】また、本発明は、領域の大きさに応じて飛
行方向に関して許容される基板上の位置誤差をＡ、液滴
が吐出される位置と基板との間の距離をＬ、角度をθと
すると、θ≦ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）とすることが好まし
い。

【００１１】θがｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）を超えると液滴が
他の画素部へ溢れ出る可能性があるが、本発明では、画
素部の幅方向中心を目標として液滴を着弾させた際に、
画素部の許容範囲内に着弾させることで液滴が仕切りを
越えて他の画素部の液滴と混色することを防止できる。

【００１２】また、本発明は、角度精度を１°以下とす
ることが好ましい。

【００１３】例えばデバイスが２００ＰＰＩの場合、画
素部は約４２．３μｍピッチで配列されるが、このとき
液滴を吐出するヘッドの加工精度、ヘッド及び基板の位
置決め（アライメント）精度等を考慮すると、液滴の飛
行方向に関して許容される基板上の位置誤差は５．３μ
ｍ程度である。また、静電気による悪影響が及ばないヘ
ッドと基板との最短距離は３００μｍ程度である。従っ
て、液滴の飛行方向に関する角度精度を１°以下とする
ことで、２００ＰＰＩのデバイスを製造する際にも、液
滴が仕切りを越えて他の画素部の液滴と混色することを
防止できる。

【００１４】さらに、本発明は、角度精度を０．５°以
下とすることが好ましい。

【００１５】例えば、デバイスが４００ＰＰＩの場合、
画素部は約２１．２μｍピッチで配列され、液滴の飛行
方向に関して許容される基板上の位置誤差は２．６μｍ
程度である。従って、液滴の飛行方向に関する角度精度
を０．５°以下とすることで、４００ＰＰＩのデバイス
を製造する際にも、液滴が仕切りを越えて他の画素部の
液滴と混色することを防止できる。

【００１６】一方、本発明に係る電気光学装置は、複数
の領域に区切られた基板上の領域に向けて液滴を吐出し
て製造された電気光学装置であって、領域の大きさに基
づいて、液滴の飛行方向を制御したことを特徴としてい
る。

【００１７】従って、本発明では、仕切りに乗り上げな
い領域（画素部）内の位置に液滴を着弾させることがで
きるため、仕切りを高くしたり、高度に撥インク性を持
たせる必要がなくなり、仕切りを形成するためのフォト
リソグラフ工程等、電気光学装置の製造に係るプロセス
の長時間化および煩雑化を防止することができる。

【００１８】そして、本発明の電子機器は、上記の電気
光学装置を備えたことを特徴としている。

【００１９】従って、本発明では、製造に係るプロセス
の長時間化および煩雑化を防止することができる。

【００２０】また、本発明の製膜装置は、複数の領域に
区切られた基板上の領域に向けて液滴を吐出する製膜装
置であって、領域の大きさに基づいて液滴の飛行方向を
制御する制御手段を有することを特徴としている。

【００２１】従って、本発明では、仕切りに乗り上げな
い領域（画素部）内の位置に液滴を着弾させることがで
きるため、領域が精細に区切られた電気光学装置でも製
造することが可能になる。また、仕切りを高くしたり、
高度に撥インク性を持たせる必要がなくなり、仕切りを
形成するためのフォトリソグラフ工程等、電気光学装置
の製造に係るプロセスの長時間化および煩雑化も防止す
ることができる。

【００２２】また、本発明の製膜装置は、領域の大きさ
に応じて飛行方向に関して許容される基板上の位置誤差
をＡ、液滴が吐出される位置と基板との間の距離をＬ、
角度をθとすると、θ≦ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）とすること
が好ましい。

【００２３】θがｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）を超えると液滴が
他の画素部へ溢れ出る可能性があるが、本発明では、画
素部の幅方向中心を目標として液滴を着弾させた際に、
画素部の許容範囲内に着弾させることで液滴が仕切りを
越えて他の画素部の液滴と混色することを防止できる。

【００２４】また、本発明の製膜装置は、角度精度を１
°以下とすることが好ましい。

【００２５】例えばデバイスが２００ＰＰＩの場合、画
素部は約４２．３μｍピッチで配列されるが、このとき
液滴を吐出するヘッドの加工精度、ヘッド及び基板の位
置決め（アライメント）精度等を考慮すると、液滴の飛
行方向に関して許容される基板上の位置誤差は５．３μ
ｍ程度である。また、静電気による悪影響が及ばないヘ
ッドと基板との最短距離は３００μｍ程度である。従っ
て、液滴の飛行方向に関する角度精度を１°以下とする
ことで、２００ＰＰＩのデバイスを製造する際にも、液
滴が仕切りを越えて他の画素部の液滴と混色することを
防止できる。

【００２６】さらに、本発明の製膜装置は、角度精度を
０．５°以下とすることが好ましい。

【００２７】例えば、デバイスが４００ＰＰＩの場合、
画素部は約２１．２μｍピッチで配列され、液滴の飛行
方向に関して許容される基板上の位置誤差は２．６μｍ
程度である。従って、液滴の飛行方向に関する角度精度
を０．５°以下とすることで、４００ＰＰＩのデバイス
を製造する際にも、液滴が仕切りを越えて他の画素部の
液滴と混色することを防止できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気光学装置とそ
の製造方法及び製膜装置並びに電子機器の実施の形態
を、図１ないし図８を参照して説明する。ここでは、製
膜装置を用いて、例えば電気光学装置の部品としてカラ
ーフィルタを製造する場合の例を用いて説明する。

【００２９】図１は、製膜装置（インクジェット装置）
１０の概略的な外観斜視図である。このフィルタ製造装
置は、ほぼ同様の構造を有する３基の製膜装置１０を備
えており、各製膜装置１０は、それぞれＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の各色のインクをフィルタ基板に吐出
する構成になっている。

【００３０】製膜装置１０は、ベース２、第１移動手段
４、第２移動手段６、図示しない電子天秤（重量測定手
段）、ヘッドとしてのインクジェットヘッド２０、キャ
ッピングユニット２２、クリーニングユニット２４等を
有している。ベース２の上には、第１移動手段４、電子
天秤、キャッピングユニット２２、クリーニングユニッ
ト２４および第２移動手段６が設置されている。

【００３１】第１移動手段４は、好ましくはベース２の
上に直接設置されており、しかもこの第１移動手段４
は、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。これに対し
て第２移動手段６は、支柱６Ａ、６Ａを用いて、ベース
２に対して立てて取り付けられており、しかも第２移動
手段６は、ベース２の後部２Ａにおいて取り付けられて
いる。第２移動手段６のＸ軸方向は、第１移動手段４の
Ｙ軸方向とは直交する方向である。Ｙ軸はベース２の前
部２Ｂと後部２Ａ方向に沿った軸である。これに対して
Ｘ軸はベース２の左右方向に沿った軸であり、各々水平
である

【００３２】第１移動手段４は、ガイドレール４０、４
０を有しており、第１移動手段４は、例えば、リニアモ
ータを採用することができる。このリニアモータ形式の
第１移動手段４のスライダー４２は、ガイドレール４０
に沿って、Ｙ軸方向に移動して位置決め可能である。

【００３３】スライダー４２は、θ軸用のモータ４４を
備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドラ
イブモータであり、モータ４４のロータはテーブル４６
に固定されている。これにより、モータ４４に通電する
ことでロータとテーブル４６は、θ方向に沿って回転し
てテーブル４６をインデックス（回転割り出し）するこ
とができる。

【００３４】テーブル４６は、基板１２を位置決めし
て、しかも保持するものである。また、テーブル４６
は、吸着保持手段５０を有しており、吸着保持手段５０
が作動することにより、テーブル４６の穴４６Ａを通し
て、基板１２をテーブル４６の上に吸着して保持するこ
とができる。テーブル４６には、インクジェットヘッド
２０がインクを捨打ち或いは試し打ち（予備吐出）する
ための予備吐出エリア５２が設けられている。

【００３５】第２移動手段６は、支柱６Ａ，６Ａに固定
されたコラム６Ｂを有しており、このコラム６Ｂは、リ
ニアモータ形式の第２移動手段６を有している。スライ
ダー６０は、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移
動して位置決め可能であり、スライダー６０は、インク
吐出手段としてのインクジェットヘッド２０を備えてい
る。

【００３６】インクジェットヘッド２０は、揺動位置決
め手段としてのモータ６２，６４，６６，６８を有して
いる。モータ６２を作動すれば、インクジェットヘッド
２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。
このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下
方向）である。モータ６４を作動すると、インクジェッ
トヘッド２０は、Ｙ軸回りのβ方向に沿って揺動して位
置決め可能である。モータ６６を作動すると、インクジ
ェットヘッド２０は、Ｘ軸回りのγ方向に揺動して位置
決め可能である。モータ６８を作動すると、インクジェ
ットヘッド２０は、Ｚ軸回りのα方向に揺動して位置決
め可能である。

【００３７】このように、図１のインクジェットヘッド
２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動
して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置
決め可能であり、インクジェットヘッド２０のインク吐
出面２０Ｐは、テーブル４６側の基板１２に対して正確
に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。
なお、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐ
には、それぞれがインクを吐出する複数（例えば１２０
個）の開口部としてのノズルが設けられている。

【００３８】電子天秤は、インクジェットヘッド２０の
ノズルから吐出されたインク滴の１滴の重量を測定して
管理するために、例えば、インクジェットヘッド２０の
ノズルから、５０００滴分のインク滴を受ける。電子天
秤は、この５０００滴のインク滴の重量を５０００で割
ることにより、インク滴１滴の重量をほぼ正確に測定す
ることができる。このインク滴の測定量に基づいて、イ
ンクジェットヘッド２０から吐出するインク滴の量を最
適にコントロールすることができる。

【００３９】クリーニングユニット２４は、インクジェ
ットヘッド２０のノズル等のクリーニングをフィルタ製
造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことが
できる。キャッピングユニット２２は、インクジェット
ヘッド２０のノズル内のインクが乾燥しないようにする
ために、フィルタを製造しない待機時にこのインク吐出
面２０Ｐを外気に触れさせないようにするものである。

【００４０】続いて、製膜処理工程について説明する。
作業者がテーブル４６の前端側から基板１２を第１移動
手段４のテーブル４６の上に給材すると、この基板１２
はテーブル４６に対して吸着保持されて位置決めされ
る。そして、モータ４４が作動して、基板１２の端面が
Ｙ軸方向に並行になるように設定される。

【００４１】次に、インクジェットヘッド２０がＸ軸方
向に沿って移動して、電子天秤の上部に位置決めされ
る。そして、指定滴数（指定のインク滴の数）の吐出を
行う。これにより、電子天秤は、たとえば５０００滴の
インクの重量を計測して、インク滴１滴当たりの重量を
計算する。そして、インク滴の１滴当たりの重量が予め
定められている適正範囲に入っているかどうかを判断
し、適正範囲外であれば圧電素子３０に対する印加電圧
の調整等を行って、インク滴の１滴当たりの重量を適正
に収める。

【００４２】インク滴の１滴当たりの重量が適正な場合
には、基板１２が第１移動手段４よりＹ軸方向に適宜に
移動して位置決めされるとともに、インクジェットヘッ
ド２０が第２移動手段６によりＸ軸方向に適宜移動して
位置決めされる。そして、インクジェットヘッド２０
は、予備吐出エリア５２（吸収材５４）に対して全ノズ
ルからインクを予備吐出した後に、基板１２に対してＹ
軸方向に相対移動して（実際には、基板１２がインクジ
ェットヘッド２０に対してＹ方向に移動する）、基板１
２上の所定領域に対して所定のノズルから所定幅でイン
クを吐出する。インクジェットヘッド２０と基板１２と
の一回の相対移動が終了すると、インクジェットヘッド
２０が基板１２に対してＸ軸方向に所定量ステップ移動
し、その後、基板１２がインクジェットヘッド２０に対
して移動する間にインクを吐出する。そして、この動作
を複数回繰り返すことにより、製膜領域全体にインクを
吐出して製膜することができる。

【００４３】図２は、この実施形態でカラーフィルタを
製造する際に用いられるカラーフィルタ基板の平面形状
を示す平面図である。図３は、図２の符号Ａで示す円内
の拡大図である。

【００４４】図２に示されるように、カラーフィルタ基
板（基板）１２は、１枚のカラーフィルタとなるパネル
チップ１１が、平面上に複数並べられた状態となってい
る。この実施形態では、１枚のカラーフィルタ基板１２
は、約１００枚のパネルチップ１１から構成されてい
る。カラーフィルタの製造時には、これら複数のパネル
チップ１１に対してまとめてインクの吐出及び乾燥の処
理を行い、その後、パネルチップ単位に切り離してカラ
ーフィルタとする。

【００４５】図３に示されるように、パネルチップ１１
は、マトリクス状に並んだ複数の画素部（領域）１３を
備え、画素部と画素部の境目は、仕切り（ブラックマト
リクス）１４によって区切られている。カラーフィルタ
の製造の際には、上記画素部１３の１つ１つに、赤、
緑、青のいずれかのインク（液滴）を数滴ずつ吐出す
る。図３の例では赤、緑、青の配置をいわゆるモザイク
型としたが、３色が均等に配置されていれば、ストライ
プ型など、その他の配置でも構わない。

【００４６】図４は、図３のＢ−Ｂ線視断面図である。
カラーフィルタ基板を構成するパネルチップ１１は、透
光層１５と、遮光層である仕切り１４とを備えている。
仕切り１４が形成されていない（除去された）部分は、
上記画素部１３を形成する。この画素部１３に各色の液
状インクを吐出し、乾燥および固化させることにより、
カラーフィルタとなる。

【００４７】以下、本実施形態の製造方法によるカラー
フィルタの製造工程について、更に詳細に説明する。

【００４８】例えば、膜厚０．７ｍｍ、縦４７０ｍｍ、
横３７０ｍｍ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、スパッタ法によりクロム膜
を平均０．２μｍの膜厚で形成し、金属層を得た。この
金属層の表面に、フォトレジストをスピンコートした。
基板はホットプレート上で、８０℃で５分間乾燥し、フ
ォトレジスト層を形成した。

【００４９】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％の割合で含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光
の部分のフォトレジストを除去し、レジスト層をパター
ニングした。続いて、露出した金属層を、塩酸を主成分
とするエッチング液でエッチング除去した。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。

【００５０】この基板上に、さらにネガ型の透明アクリ
ル系の感光性樹脂組成物をやはりスピンコート法で塗布
した。１００℃で２０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
ルカ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２００℃
で３０分間行い、樹脂部を十分硬化させ、バンク層を形
成した。

【００５１】得られた遮光層およびバンク層で区画され
たＣＦ層形成領域のイ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。
ヘリウムに酸素を２０％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ＣＦ層形成領域（ガ
ラス基板の露出面）の活性化処理を行った。

【００５２】このＣＦ層形成領域に、上記製膜装置１０
を用いてインクジェットヘッド２０から色材であるイン
クを制御手段により高精度で制御しつつ吐出し、インク
を塗布した。インクジェットプリンティングヘッドに
は、ピエゾ圧電効果を応用した精密ヘッドを使用し、微
小インク滴を着色形成領域（画素部１３）毎に、例えば
８滴（約１０ｐｌ／滴）、選択的に飛ばした。ヘッドよ
りターゲットであるＣＦ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***迷走滴の発生防止の
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色を塗布して所定の配色パターンの
ＣＦ層を形成した。

【００５３】なお、インクの組成例としては、熱硬化性
アクリル樹脂を２０重量％、有機顔料を１０重量％、ジ
エチレングリコールブチルエーテル誘導体等の溶剤を７
０重量％としたものを用いた。

【００５４】ここで、画素部１３は、図５に示されるよ
うに、短手方向（最小幅）が幅Ｗの平面視矩形に形成さ
れており、インク滴（液滴）１６は幅Ｗの中心に向けて
吐出される。具体的には、インク滴１６は、図６に示す
ように、インクジェットヘッド２０から基板１２に向け
て、基板１２と直交する法線方向（所定方向；実線で示
す）に沿って吐出される。このとき、インク滴１６は、
吐出面の表面状態や飛行中の空気抵抗等により、図中二
点鎖線で示すように、法線方向に対して角度θずれた経
路で飛行する、いわゆる飛行曲がりが生じた状態で飛行
し基板１２に着弾する。

【００５５】この着弾位置精度は、インクジェットヘッ
ド２０におけるノズル加工精度（位置、形状等）、ヘッ
ドの組立精度、カラーフィルタ製造装置における軸精度
（基板移動軸及びヘッド移動軸）や基板１２に対するア
ライメント精度、補正精度を管理・調整するとともに、
基板１２におけるアライメントマークに対するバンク、
ブラックマトリックスの位置ずれ、インク滴の飛行曲が
り等に依存するが、２００ＰＰＩのデバイスを製造する
場合、画素部１３は約４２．３μｍピッチで基板１２上
に配列され、ヘッドの加工精度、ヘッド及び基板の位置
決め（アライメント）精度等を考慮すると、液滴の飛行
方向に関して許容される基板上の位置誤差は５．３μｍ
程度である。そして、インクジェットヘッド２０と基板
１２とは、互いに対向した状態で面方向に沿って相対移
動するが、相対移動に伴う静電気による悪影響が及ばな
いヘッド２０と基板１２との最短の距離Ｌは３００μｍ
程度であるため、インク飛行曲がりの角度精度θは、基
板１２上の許容位置誤差をＴ、ヘッド２０と基板１２と
の間の距離をＬとすると、 θ≦ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ） …（１）となり、本実施の形態では、式（１）を満足するよう
に、飛行曲がりの角度誤差θを１°以下に制御した。こ
れにより、図７に示すように、基板１２上における着弾
位置精度（位置バラツキ）を１５μｍ程度に抑えること
ができた。

【００５６】なお、図７に示されるように、インク滴の
着弾位置のバラツキがＸ方向、Ｙ方向に約１５μｍであ
り、着弾位置が目標位置（Ｘ＝０、Ｙ＝０）に対して各
方向に所定量（図では＋Ｘ方向に約２．５μｍ、＋Ｙ方
向に約２．５μｍ）ずれる傾向があれば、目標位置をず
れ量分だけ補正すればよい。

【００５７】ここで、画素部１３に着弾したときのイン
ク滴１６の直径Ｄは、種々制御可能であるが、図５に示
すように、例えば吐出時にインク滴径Ｄが画素部１３に
着弾した直後に大きくなった場合、インク滴１６が目標
位置に対して画素部１３の最小幅方向にずれて着弾する
と、この方向でインク滴１６は端部において仕切り１４
に乗り上げることになるが、半球状の端部は体積として
は微小であるため、仕切り１４に僅かな撥インク性を持
たせることで、他の画素部に着弾したインク滴との混色
を回避することができる。

【００５８】そして、画素部１３（フィルタ基板１２）
へのインク滴塗布後の乾燥は、自然雰囲気中で３時間放
置してインク層のセッティングを行った後、例えば８０
℃のホットプレート上で４０分間加熱（プレベーク）
し、最後にオーブン中で２００℃で３０分間加熱（ポス
トベーク）してインク層の硬化処理を行って、ＣＦ層を
得た。この乾燥により、画素部１３におけるインクは、
加熱により溶剤が蒸発し体積が減ることで、最終的にイ
ンクの固形分のみが残留して膜化する。

【００５９】そして、このように製造されたカラーフィ
ルタ基板に透明アクリル樹脂塗料をスピンコートして平
滑面を有するオーバーコート層を得た。さらに、この上
面にＩＴＯからなる電極層を所要パターンで形成して、
カラーフィルタとした。得られたカラーフィルタは、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。

【００６０】このように、本実施の形態では、画素部１
３の大きさに基づいてインク滴１６の飛行曲がりの角度
精度を規定したので、他の画素部へインク滴が溢れ出る
ことを考慮して仕切り１４を高くしたり、大きな撥イン
ク性を持たせる必要がなくなる。そのため、仕切り形成
プロセスに要する時間を短くすることができるととも
に、撥インク性を形成するための作業を簡素化すること
ができる。また、本実施の形態では、他の画素部へイン
ク滴が溢れ出て混色を生じることがないので、コントラ
ストが大きい高品質のカラーフィルタを製造できるとと
もに、従来では困難であった３色のインク滴を同時に吐
出することも実現可能となり、スループットの向上も実
現する。

【００６１】特に、画素部１３が２００ＰＰＩで配列さ
れる場合であれば、角度精度を１°以下とすることで、
仕切り形成プロセスに要する時間を短くすることができ
るとともに、撥インク性を形成するための作業を簡素化
することができる。

【００６２】次に、電気光学装置として上記のカラーフ
ィルタを備えた電子機器の例について説明する。図８
（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８
（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、
符号１００１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を
示している。

【００６３】図８（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を
示した斜視図である。図８（ｂ）において、符号１１０
０は時計本体を示し、符号１１０１は上記のカラーフィ
ルタを用いた表示部を示している。

【００６４】図８（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの
携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図８
（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１
２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報
処理装置本体、符号１２０６は上記のカラーフィルタを
用いた表示部を示している。

【００６５】図８（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上
記実施形態のカラーフィルタを備えているので、高品
質、且つ高スループットで製造可能なカラーフィルタを
備えた電子機器を実現することができる。

【００６６】なお、本発明の技術範囲は、上記実施の形
態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施の形態では、画素部１３が２００ＰＰ
Ｉで配列されるものとして説明したが、これに限定され
るものではなく、インク滴の飛行曲がり角度がｔａｎ^-1
（Ｔ／Ｌ）であれば上記と同様に、仕切りから溢れ出て
混色してしまうことを防止できる。例えば、θを０．５
°以下とすれば、画素部１３が約２１．２μｍピッチで
配列され、インク滴の飛行方向に関して許容される基板
１２上の位置誤差が２．６μｍ程度の４００ＰＰＩのデ
バイスにも対応可能である。また、図７で示したよう
に、インク滴の着弾位置から着弾精度及び飛行曲がり角
度を求める以外にもストロボ写真を用いてインク滴の飛
行曲がり角度を求める方法も採用可能である。

【００６７】また、本発明の電気光学装置は、たとえば
液晶表示デバイス用のカラーフィルタに限定されるもの
ではなく、たとえば、ＭＬＡ（マイクロレンズアレイ）
やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応
用が可能である。ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機お
よび有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構
成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入
して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生
成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光
・燐光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥ
Ｌ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑およ
び青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料
及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクと
し、各々を本発明の製膜装置を用いて、ＴＦＴ（Ｔｈｉ
ｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＴＦＤ（Ｔｈｉ
ｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）等の素子基板上にパターニン
グすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造す
ることができる。本発明における電気光学装置の範囲に
はこのようなＥＬデバイスをも含むものである。

【００６８】なお、上記の実施形態では、便宜的に「イ
ンクジェット装置」ならびに「インクジェットヘッド」
と呼称し、吐出される吐出物を「インク」として説明し
たが、このインクジェットヘッドから吐出される吐出物
は所謂インクには限定されず、ヘッドから液滴として吐
出可能に調整されたものであればよく、例えば、前述の
ＥＬデバイスの材料、金属材料、絶縁材料、又は半導体
材料等様々な材料が含まれることはいうまでもない。例
えば、本発明の製膜装置に金属材料や絶縁材料を供すれ
ば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニン
グが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用
できる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、製造
プロセスの長時間化及び煩雑化を防止できるという効果
が得られる。また、本発明では、高品質のカラーフィル
タを製造できるとともに、スループットの向上も実現す
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製膜装置の概略的な外観斜視図で
ある。

【図２】カラーフィルタを製造する際に用いられる
カラーフィルタ基板の平面図である。

【図３】図２中、符号Ａで示す円内の拡大図であ
る。

【図４】図３におけるＢ−Ｂ線視断面図である。

【図５】画素部におけるインク滴の着弾位置関係を
示す図である。

【図６】インク滴の飛行経路を示す図である。

【図７】目標位置に対するインク滴の着弾位置分布
を示す図である。

【図８】電気光学装置を備えた電子機器の一例を示
す図であり、（ａ）は携帯電話、（ｂ）は腕時計型電子
機器、（ｃ）は携帯型情報処理装置のそれぞれ斜視図で
ある。

【符号の説明】

１２カラーフィルタ基板（基板）１３画素部（領域）１６インク滴（液滴）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ＺＦターム(参考） 2C056 EA04 EA24 FB01 2H048 BA02 BA11 BA55 BA64 BB02 BB41 BB42 BB46 3K007 AB18 DB03 FA01 5C094 AA42 AA43 BA03 BA12 BA27 BA43 CA19 CA24 DA11 ED02 HA08 JA09 5G435 AA17 BB05 BB12 CC09 GG12 KK05 KK07 KK10 LL07 LL08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の領域に区切られた基板上の前記
領域に向けて液滴を吐出する電気光学装置の製造方法で
あって、前記領域の大きさに基づいて、前記液滴の飛行方向を制
御したことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の電気光学装置の製造方
法において、前記領域の大きさに応じて前記飛行方向に関して許容さ
れる前記基板上の位置誤差をＴ、前記液滴が吐出される
位置と前記基板との間の距離をＬ、前記角度をθとする
と、 θ≦ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項３】請求項１または２記載の電気光学装置
の製造方法において、前記角度精度を１°以下とすることを特徴とする電気光
学装置の製造方法。
【請求項４】請求項３記載の電気光学装置の製造方
法において、前記角度精度を０．５°以下とすることを特徴とする電
気光学装置の製造方法。
【請求項５】複数の領域に区切られた基板上の前記
領域に向けて液滴を吐出して製造された電気光学装置で
あって、前記領域の大きさに基づいて、前記液滴の飛行方向を制
御したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】請求項５に記載の電気光学装置を備え
たことを特徴とする電子機器。
【請求項７】複数の領域に区切られた基板上の前記
領域に向けて液滴を吐出する製膜装置であって、前記領域の大きさに基づいて、前記液滴の飛行方向を制
御する制御手段を有することを特徴とする製膜装置。
【請求項８】請求項７記載の製膜装置において、前記領域の大きさに応じて前記飛行方向に関して許容さ
れる前記基板上の位置誤差をＴ、前記液滴が吐出される
位置と前記基板との間の距離をＬ、前記角度をθとする
と、 θ≦ｔａｎ^-1（Ｔ／Ｌ）であることを特徴とする製膜装置。
【請求項９】請求項７または８記載の製膜装置にお
いて、前記角度精度を１°以下とすることを特徴とする製膜装
置。
【請求項１０】請求項９記載の製膜装置において、前記角度精度を０．５°以下とすることを特徴とする製
膜装置。