JP2005218984A - 膜形成方法、液滴吐出装置、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 データの削減が可能であり、また高精細な被膜を効率的に形成することが可能な、液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】 液滴吐出ノズルが画素領域の一方端部に到達した時点でトリガ信号ＴＲを出力するカウンタ２１０と、トリガ信号ＴＲの入力を受けて液滴の吐出信号ＤＳを各液滴吐出ノズルに対して一律に出力する波形ファイル２０６と、トリガ信号ＴＲの入力を受けて画素領域における各液滴吐出ノズルの動作選択信号ＳＣを各液滴吐出ノズルに対して個別に出力するＤＯＴパターン２０２と、を有する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、膜形成方法、液滴吐出装置、電気光学装置および電子機器に関するものである。

インクジェット法を用いて、電気光学装置の画素領域に各種被膜を形成する手法が知られている。インクジェット法は、被膜形成領域に液滴を吐出し、吐出した液滴を被膜形成領域の全体に濡れ広がらせた後に、乾燥させて被膜を形成する方法である。インクジェット法を用いた膜形成方法として、例えば、マトリクス型の表示装置におけるマトリクス状に配置された発光部を形成する方法や、カラーフィルタ基板のフィルタエレメントを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一般に、液滴吐出装置は液滴吐出ヘッド（以下、単にヘッドと呼ぶ）を備え、そのヘッドには複数の液滴吐出ノズルが配列形成されている。
図１６は、従来の液滴吐出装置における各種信号の説明図である。図１６（ａ）に示す長方形状の画素領域６に対して液滴Ｐを吐出する場合、画素領域６の短辺方向と平行にヘッド１１４のノズル列Ａ１を配置し、画素領域６の長辺方向に沿ってヘッド１１４を走査させて、液滴吐出ノズルＮ１から液滴を吐出する。この液滴吐出装置では、ヘッド１１４が画素領域６に対して所定距離だけ移動するごとに、図１６（ｂ）に示すトリガ信号が生成される。その所定距離とは、例えば液滴吐出間隔である。また各トリガ信号に基づいて、図１６（ｃ）に示す液滴吐出波形Ｗが出力される。これにより、ヘッド駆動信号ＤＳが生成される。

ところで、図１６（ａ）に示すノズルＮ１は、画素領域６ａ，６ｂに液滴を吐出するが、その中間領域７には液滴を吐出しない。そこで、図１６（ｄ）に示す選択信号ＳＣをノズルＮ１に出力する。この選択信号ＳＣは、各トリガ信号に対応してノズルのオン・オフを制御するデータを備えている。そして、図１６（ｄ）の選択信号ＳＣを、図１６（ｃ）のヘッド駆動信号ＤＳに重ね合わせることにより、図１６（ｅ）に示す吐出波形ＥＳが、ヘッド１１４のノズルＮ１に出力される。これにより、図１６（ａ）に示すように、画素領域６に対して液滴が吐出される。
特開２００３−１２７３４３号公報

しかしながら、上述した液滴吐出方法では、液滴吐出間隔ごとに出力されるトリガ信号に対応して、各ノズルのオン・オフを制御するデータを用意して、液滴吐出装置のメモリに格納する必要がある。このデータをすべてのノズルについて用意する作業は煩雑であり、また多くのメモリを必要とするという問題がある。
また、上述した液滴吐出方法において、高精細な被膜を形成するためには、液滴吐出間隔を狭くする必要がある。しかしながら、液滴吐出間隔を狭くするためには、ヘッドの移動速度を低下させる必要があり、生産効率が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、データの削減が可能であり、また高精細な被膜を効率的に形成することが可能な、膜形成方法および液滴吐出装置の提供を目的とする。
また、低コストで表示品質に優れた電気光学装置および電子機器の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の膜形成方法は、複数の液滴吐出ノズルを備えた液滴吐出装置を被膜形成領域に対して相対移動させつつ、前記各液滴吐出ノズルから前記領域に液滴を吐出して被膜を形成する方法であって、前記液滴吐出ノズルの全部または一部が前記領域の基準点に到達した時点で、前記領域の前記移動方向に吐出すべき液滴の吐出信号を前記各液滴吐出ノズルに対して一律に出力しつつ、前記領域における前記各液滴吐出ノズルの動作選択信号を前記各液滴吐出ノズルに対して個別に出力することを特徴とする。
この構成によれば、被膜形成領域単位で出力されるトリガ信号に対応して、各液滴吐出ノズルの動作選択信号を用意すれば足りるので、動作選択信号のデータを削減することができる。また、液滴吐出装置の移動速度を低下させることなく、吐出波形を構成する単位波形数を調整ことにより、液滴の吐出密度をコントロールすることができる。したがって、高精細な被膜を効率的に形成することができる。

また、前記液滴吐出装置には、前記各液滴吐出ノズルが整列配置され、前記領域は、長方形状に形成され、前記各液滴吐出ノズルの配列方向が前記領域の長辺方向と平行になるように前記液滴吐出装置を配置して、前記領域の短辺方向に沿って前記液滴吐出装置を相対移動させることにより、前記液滴の吐出を行うことが望ましい。
この構成によれば、前記各液滴吐出ノズルのピッチを前記各領域の短辺方向のピッチに合わせて前記液滴吐出装置を傾斜配置する必要がなくなる。この場合、前記各領域の短辺方向のピッチが異なるごとに前記液滴吐出装置を再構成する必要がなくなり、生産性を向上させることができる。

また、前記領域は、液晶表示装置における複数の画素領域であり、前記被膜は、液晶表示装置を構成するカラーフィルタであってもよい。
この構成によれば、カラーフィルタを効率的に形成することが可能になる。したがって、低コストの電気光学装置を提供することができる。

一方、本発明の液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ノズルを備えた液滴吐出装置を液滴吐出領域に対して相対移動させつつ、前記各液滴吐出ノズルから前記領域に液滴を吐出する装置であって、前記各液滴吐出ノズルの全部または一部が前記領域の基準点に到達した時点でトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段と、前記トリガ信号の入力により、前記領域の前記移動方向に吐出すべき液滴の吐出信号を前記各液滴吐出ノズルに対して一律に出力する吐出信号出力手段と、前記トリガ信号の入力により、前記領域における前記各液滴吐出ノズルの動作選択信号を前記各液滴吐出ノズルに対して個別に出力する動作選択信号出力手段と、を有することを特徴とする。
この構成によれば、データの削減が可能であり、また高精細な被膜を効率的に形成することが可能な、液滴吐出装置を提供することができる。

一方、本発明の電気光学装置は、上述した膜形成方法を使用して製造したことを特徴とする。
この構成によれば、低コストで表示品質に優れた電気光学装置を提供することができる。

一方、本発明の電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、低コストで表示品質に優れた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［液滴吐出装置］
（Ａ．液滴吐出装置の全体構成）
図１は、液滴吐出装置の全体構成の説明図である。インクジェット装置（液滴吐出装置）１００は、インク（液状体）１１１を貯留するタンク１０１と、インク１１１を基板７０に吐出する吐出走査部１０２とを備えている。

吐出走査部１０２は、複数のヘッドを備えたキャリッジ１０３と、キャリッジ１０３の位置を制御する第１位置制御手段１０４と、吐出対象物である基板７０を保持可能なステージ１０６と、ステージ１０６の位置を制御する第２位置制御手段１０８と、制御部１１２とを備えている。なお、キャリッジ１０３に設けられた複数のヘッド１１４（図２参照）には、タンク１０１からインク１１１がパイプ１１０を介して供給されるようになっている。

図１に示すように、キャリッジ１０３は第１位置制御手段１０４によってＸ軸方向に移動可能に構成され、ステージ１０６は第２位置制御手段１０８によってＹ軸方向に移動可能に構成されている。つまり、第１位置制御手段１０４及び第２位置制御手段１０８によって、ステージ１０６に対するヘッド１１４の相対位置を変更可能に構成されている。すなわち、キャリッジ１０３およびステージ１０６は、Ｚ軸方向に所定の距離を保ちながら、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動、すなわち相対的に走査しうるようになっている。なお、キャリッジ１０３及びステージ１０６は、上記以外の平行移動及び回転の自由度をさらに有しているが、理解を容易にするため、上記自由度以外の自由度に関する説明は省略する。

（Ｂ．キャリッジ）
図２は、キャリッジ１０３をステージ側から観察した底面図であり、図２の紙面に垂直な方向がＺ軸方向である。また、図２において紙面横方向がＸ軸方向であり、紙面縦方向がＹ軸方向である。キャリッジ１０３には、それぞれほぼ同じ構造を有する複数のヘッド１１４が設けられている。なお本実施形態では、キャリッジ１０３に保持されるヘッド１１４の数は２４個である。各ヘッド１１４の底面は略長方形状であり、その長辺方向および短辺方向はそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向と平行に配置されている。そして、各ヘッド１１４の底面は、前記ステージ側に向けて配置されている。なお、キャリッジ１０３における各ヘッド１１４の相対位置関係については後述する。

（Ｃ．ヘッド）
図３は、ヘッド１１４の底面構成を示している。ヘッド１１４の底面には、インクの吐出口として複数のノズル１１８が形成されている。なお本実施形態では、１８０個のノズル１１８が一定間隔ＨＸＰで配置されている。各ノズル１１８はＸ軸方向に沿って千鳥状に配置され、ノズル列１Ａおよびノズル列１Ｂが構成されている。そして、各ノズル列１Ａ，１Ｂには、９０個のノズル１１８が一定間隔ＬＮＰで配置されている。ただし、各ノズル列１Ａ，１Ｂの両端における数個のノズルはインクが吐出されない「休止ノズル」に設定され、他のノズルはインクが吐出される「吐出ノズル」に設定されている。

図４（ａ）はヘッド１１４の吐出部の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線における側面断面図である。図４（ａ）に示すように、ヘッド１１４の底面には、前記各ノズル１１８が形成されたノズルプレート１２８が配置されている。このノズルプレート１２８と振動板１２６との間には、各ノズル１１８に対応して複数のキャビティ１２０が形成されている。そして、図１に示すタンク１０１から、図４（ａ）に示す孔１３１および供給口１３０を介して、各キャビティ１２０にインクが供給されるようになっている。

一方、振動板１２６の外側には、各キャビティ１２０に対応して複数の振動子１２４が配設されている。図４（ｂ）に示すように、この振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃを一対の電極１２４Ａ，１２４Ｂにより挟持して構成されている。この一対の電極１２４Ａ，１２４Ｂに対して、図１に示す制御部１１２から駆動電圧を印加すると、圧電効果により図４（ｂ）に示すピエゾ素子１２４Ｃが機械振動する。これにより、キャビティ１２０の内圧が変動して、ノズル１１８からインク１１１が吐出されるようになっている。なお、ピエゾ素子の代わりに、電気熱変換素子を採用することも可能である。本明細書では、１つのノズル１１８と、ノズル１１８に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４とを含んだ部分を「吐出部１２７」と表記することもある。

（Ｄ．ヘッド群）
図５は、キャリッジにおける各ヘッドの相対位置関係を示す模式図である。図５には、図２に示す複数のヘッド群１１４Ｇのうち、隣接する２つのヘッド群１１４Ｇが記載されている。また、図５に示す各ヘッド群１１４Ｇには、４つのヘッド１１４（１１４１，１１４２，１１４３，１１４４）が階段状に配置されている。なお本実施形態では、ヘッド１１４のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰと、ヘッド１１４における吐出ノズルの数との積を、「ヘッドの有効長ＨＬ」と呼ぶ。また本実施形態では、各ヘッド１１４に対して、Ｘ軸方向に連続する４つのサブ領域ＳＲ（ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲ３，ＳＲ４）を設定する。各サブ領域ＳＲにおけるＸ軸方向の長さＤＬは、ヘッドの有効長ＨＬの１／４倍となっている。

本実施形態では、各ヘッド１１４における複数の吐出ノズルのうち、最も左側の吐出ノズルを「基準ノズル１１８Ｒ」と定義する。そして、各ヘッド１１４の基準ノズル１１８ＲのＸ座標に対して、隣接するヘッド１１４の基準ノズル１１８ＲのＸ座標がＤＬ＋ＨＸＰ／２だけずれるように、ヘッド群１１４Ｇを構成する各ヘッド１１４が配置されている。これにより、Ｘ軸方向に沿ったノズルピッチＨＸＰの長さの範囲内に、４つノズルのＸ座標が収まるようになっている。本実施形態では、この部分を重畳部Ｇ（図５中ではＧ１〜Ｇ７）と表記する。例えば重畳部Ｇ１には、ノズル列１ＡにおけるノズルＮ１と、ノズル列２ＡにおけるノズルＮ２と、ノズル列３ＡにおけるノズルＮ３と、ノズル列４ＡにおけるノズルＮ４とが含まれている。これにより、ヘッド群１１４Ｇ全体におけるＸ軸方向のノズルピッチＧＸＰが、各ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰの１／４倍の長さになっている。

そして、本実施形態のヘッド配置によれば、重畳部Ｇ１〜Ｇ７のいずれにも、サブ領域ＳＲ１〜ＳＲ４に属するノズルが含まれる。しかも、１つの重畳部（例えば重畳部Ｇ１）に含まれる各サブ領域のノズル数は同じになっている。

図６（ａ）は、一個のヘッド１１４における吐出量のプロファイルをＸ軸方向に沿って模式的に示すグラフである。一般的なヘッド１１４では、両端のノズルからの吐出量が最も多く、略中央のノズルからの吐出量が最も少なくなる。その理由は、ヘッド１１４の製造上の問題に起因するが、ここではその詳細な説明を省略する。

図６（ｂ）は、ヘッド群における各重畳部Ｇ１〜Ｇ７の吐出量のプロファイルをＸ軸方向に沿って模式的に示すグラフである。上述したように、本実施形態におけるヘッド構成では、異なるサブ領域に属するノズルによって各重畳部Ｇ１〜Ｇ７が構成されている。このため、各重畳部Ｇ１〜Ｇ７から吐出される液滴の総体積は、どれも略同じになる。したがって、ヘッド群から吐出された液滴の列に吐出量の差が現れにくくなり、均一な膜を形成することができる。

一方、図５に示す重畳部Ｇ１では、各ノズルが次にように配置されている。すなわち、ノズル列２ＡにおけるノズルＮ２のＸ座標は、ノズル列１ＡにおけるノズルＮ１のＸ座標と、ノズル列１ＢにおけるノズルＮ５のＸ座標との中間に略一致している。また、ノズル列３ＡにおけるノズルＮ３のＸ座標は、ノズル列１ＡにおけるノズルＮ１のＸ座標と、ノズル列２ＡにおけるノズルＮ２のＸ座標との中間に略一致している。さらに、ノズル列４ＡにおけるノズルＮ４のＸ座標は、ノズル列１ＢにおけるノズルＮ５のＸ座標と、ノズル列２ＡにおけるノズルＮ３のＸ座標との中間に略一致している。

そして、長方形状の被吐出領域１８Ｌに対してインクを吐出するには、被吐出領域１８Ｌの長辺方向と各ヘッド１１４のノズル列とを略平行に配置し、被吐出領域１８Ｌの短辺方向に沿ってヘッド群１１４Ｇを相対移動させる。そして、被吐出領域１８Ｌの上方に到達したノズル列から順次インクを吐出する。例えば重畳部Ｇ１では、まずノズル列１ＡにおけるノズルＮ１から液滴Ｐ１が吐出され、次にノズル列１ＢにおけるノズルＮ５から液滴Ｐ５が吐出される。次に、液滴Ｐ１と液滴Ｐ５との略中間に、ノズル列２ＡにおけるノズルＮ２から液滴Ｐ２が吐出される。次に、液滴Ｐ１と液滴Ｐ２との略中間に、ノズル列３ＡにおけるノズルＮ３から液滴Ｐ３が吐出される。次に、液滴Ｐ５と液滴Ｐ２との略中間に、ノズル列４ＡにおけるノズルＮ４から液滴Ｐ４が吐出される。

このように、本実施形態のヘッド構成によれば、先に着弾した２つの液滴の略中間に、次の液滴が着弾する。そのため、後に着弾した液滴には、先に着弾した２つの液滴から対称方向に力が作用する。その結果、後に着弾した液滴は、その着弾位置から対称な形状に広がる。したがって、本実施例の吐出方法によれば、液状体の塗布ムラが生じにくく、均一な膜を形成することができる。

また、本実施形態のヘッド構成によれば、ヘッド群１１４Ｇが相対移動する方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に、各ノズル列が配置されている。このため、Ｘ軸方向に延びる被吐出領域１８Ｌに対して、ノズル列を構成する各ノズルから略同時にインクを吐出できる。この結果、図７に示すＤＯＴパターン２０２は、各ノズル列に対して１種類の駆動信号ＤＳを出力すれば足り、駆動信号ＤＳを遅延させるための回路構成などが不要になる。これにより、駆動信号ＤＳにおける波形になまりが生じる要因が少なく、精密な吐出波形を振動子に印加することができる。したがって、各ノズルからインクを安定して吐出することができる。

さらに、図５に示す本実施形態のヘッド構成によれば、ヘッド群１１４ＧにおけるＸ軸方向のノズルピッチＧＸＰは、各ヘッド１１４におけるＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰの１／Ｎ倍の長さである。ここで、Ｎはヘッド群１１４Ｇに含まれるヘッド１１４の数である。このため、本実施形態の液滴吐出装置におけるＸ軸方向のノズル線密度は、従来の液滴吐出装置におけるＸ軸方向のノズル線密度のＮ倍となる。したがって、ヘッド群１１４ＧをＹ軸方向に１回だけ相対移動する期間内に、Ｘ軸方向に沿ってより精密な着弾パターンを形成することができる。

なお、従来の液滴吐出装置では、長方形状の被吐出領域の短辺方向とノズル列とが略平行になるようにヘッドを配置し、被吐出領域の長辺方向に沿ってヘッドを移動させることにより、被吐出領域に液滴を吐出していた。また、並列配置された複数の被吐出領域に対して液滴を吐出する場合には、各被吐出領域の短辺方向のピッチに各ノズルのピッチを合わせるため、ヘッドを傾斜配置していた。これに対して、本実施形態のヘッド構成では、被吐出領域の長辺方向とノズル列とが略平行になるようにヘッドを配置し、被吐出領域の短辺方向に沿ってヘッドを移動させることにより、被吐出領域に液滴を吐出する。これにより、ヘッドを傾斜配置する必要がなくなり、被吐出領域のピッチが異なるごとにヘッドを再構成する必要がなくなる。したがって、生産性を向上させることができる。

（Ｅ．制御部）
図７は、制御部の構成を示すブロック図である。制御部１１２は、トリガ信号を出力するカウンタ２１０、吐出波形を出力する波形ファイル２０６、選択信号を出力するＤＯＴパターン２０２、演算処理を行うＣＰＵ２０４、およびヘッド１１４の駆動信号を出力する駆動回路２０８を、バス２００に接続して構成されている。

カウンタ２１０は、キャリッジとステージとの相対位置を検出するリニアスケール２１１に接続されている。そしてこのリニアスケール２１１により、キャリッジの各ヘッドに形成されたノズル列がステージ上の基板における被吐出領域の基準点に到達したことが検知されると、カウンタ２１０がトリガ信号を出力するようになっている。

一方、波形ファイル２０６は、入力された吐出波形Ｗを格納し、その吐出波形Ｗをトリガ信号に応じて出力しうるようになっている。この吐出波形Ｗは、１個の液滴を吐出する単位波形Ｖを複数組み合わせて構成されている。
またＤＯＴパターン２０２は、入力された動作選択信号（以下、単に選択信号と呼ぶ）ＳＣを格納し、その選択信号ＳＣをトリガ信号に応じて出力しうるようになっている。選択信号ＳＣは、ノズルのオン／オフを制御するデータで構成され、キャリッジに形成されたすべてのノズルについて用意されている。

図８（ａ）は駆動回路の構成を示すブロック図である。図８（ａ）に示す駆動回路２０８には、ヘッドの各振動子１２４に対応して複数のアナログスイッチＡＳが設けられている。そして、各アナログスイッチＡＳに対して一律に、駆動信号ＤＳが入力されるようになっている。また、各アナログスイッチＡＳに対して個別に、選択信号ＳＣ（ＳＣ１，ＳＣ２‥）が入力されるようになっている。

図８（ｂ）は各種信号のタイミングチャートである。上述した波形ファイルは、トリガ信号ＴＲに応じて吐出波形Ｗを出力し、その他の時間帯には基準電位Ｌを出力する。これにより、波形ファイルからは駆動信号ＤＳが出力される。この吐出波形Ｗは、ノズルから液滴を吐出するために、振動子における一対の電極間に印加すべき駆動電圧波形に対応する。

なお、ヘッドから吐出される液滴の体積は、吐出波形Ｗによって制御される。そこで、所定体積の液滴を吐出しうる吐出波形Ｗのデータを、波形ファイルに入力する。しかしながら、必要な液滴の体積を駆動信号生成部に入力し、駆動信号生成部がそのデータから吐出波形Ｗを作製するようにしてもよい。この場合、波形ファイルには、あらかじめ液滴の体積と吐出波形Ｗとの相関テーブルを入力しておく。この構成によれば、波形ファイルに入力するデータ量を低減することができる。

一方、図８（ａ）に示す各アナログスイッチＡＳには、各ノズルのオン・オフを制御する複数の選択信号ＳＣ（ＳＣ１、ＳＣ２…）が供給される。図８（ｂ）に示す選択信号ＳＣは、トリガ信号ごとにハイレベル及びローレベルのどちらかの状態を取り得る。そして、図８（ａ）に示す各アナログスイッチＡＳは、駆動信号ＤＳと選択信号ＳＣとに応じて、振動子１２４における一方の電極に対し、吐出信号ＥＳ（ＥＳ１、ＥＳ２…）を供給する。図８（ｂ）に示すように、選択信号ＳＣがハイレベルの場合には、吐出信号ＥＳとして駆動信号ＤＳを供給する。一方、選択信号ＳＣがローレベルの場合には、吐出信号ＥＳとして基準電位Ｌを供給する。そして、図８（ａ）に示すように、振動子１２４における他方の電極には基準電位Ｌが与えられているため、振動子１２４における一方の電極に駆動信号ＤＳが与えられると、その振動子１２４に対応するノズルからインクが吐出される。

［膜形成方法］
本実施形態では、上述した液滴吐出装置を用いて、電気光学装置のカラーフィルタ膜を形成する方法について説明する。
図９は、カラーフィルタの平面図であり、図１４のＣ−Ｃ線における断面図である。図９に示すカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれ異なる色光（ＲＧＢ）を透過する顔料等により、長方形状に形成されている。各カラーフィルタは、電気光学装置における複数の画素領域６に対応して、透明基板上にマトリクス状に配置されている。なお、各カラーフィルタの周縁部には遮光膜７７が形成されている。このカラーフィルタ膜２２をインクジェット法により形成するには、まず顔料等を分散媒中に分散させてインクを作製する。次に、上述した液滴吐出装置を用いて、遮光膜７７により区画された画素領域６の内部にインクを吐出する。そして、吐出されたインクが画素領域６の全体に濡れ広がった後に、インクを乾燥させてカラーフィルタ膜２２を焼成する。

図１０（ａ）は、画素領域の内部に吐出された液滴の平面図である。本実施形態では、画素領域６Ｇの短辺方向に複数の液滴を吐出する。図１０（ａ）に示す画素領域６Ｇには、長辺方向×短辺方向が９行×３列のマトリクス状に液滴Ｐが配置されている。

ここで、図１０（ａ）に示すように液滴を配置する方法について、図７、図８および図１０を用いて説明する。
まず図１０（ａ）に示すように、画素領域６Ｇの長辺方向に対して、ヘッド１１４におけるノズル列の配列方向が平行になるように、上述したキャリッジ１０３を配置する。次に、そのキャリッジ１０３を画素領域６Ｇの短辺方向に沿って移動させる。そして、ヘッド１１４のノズル列が画素領域６Ｇの上方に到達した時点で、所定ノズルから所定位置に液滴を吐出する。各液滴は、隣接する液滴と部分的に重なり合うように吐出してもよく、相互に離間させて吐出してもよい。なお、画素領域６Ｇにおいて同一列に吐出される液滴は、同一ヘッドの同一ノズル列に属する複数のノズルから同時に吐出してもよいし、異なるヘッドに属する複数のノズルから順次吐出してもよい。以下には、理解を容易にするため、同一ヘッドの同一ノズル列に属する複数のノズルから同時に吐出する場合を例にして説明する。

図１０（ｂ）ないし図１０（ｅ）は、図１０（ａ）に示すように液滴を吐出するための各種信号のタイミングチャートである。ヘッド１１４のノズル列が各画素領域６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの一方端部６１に到達した時点で、図７に示すカウンタ２１０は、図１０（ｂ）に示すトリガ信号ＴＲを出力する。一方、図７に示す波形ファイル２０６は、図１０（ｃ）に示すヘッド駆動信号ＤＳを出力する。このヘッド駆動信号ＤＳを構成する吐出波形Ｗは、画素領域６Ｇの一方端部６１から他方端部６２までに複数の液滴を吐出しうるものである。

一方、図７に示すＤＯＴパターン２０２は、図１０（ｄ）に示す選択信号ＳＣを出力する。この選択信号ＳＣは、画素領域６ごとにハイレベルまたはローレベルとなっている。具体的には、ノズル列が画素領域６Ｇを通過する時間帯にハイレベルとなり、それ以外の領域を通過する時間帯にローレベルとなっている。
以上により、図１０（ａ）に示す画素領域６Ｇに液滴を吐出するノズルの振動子には、図１０（ｅ）に示す吐出信号ＥＳｅがアナログスイッチから出力される。これにより、画素領域６Ｇの短辺方向に複数の液滴を吐出することが可能になる。

また、図１０（ａ）に示すように液滴を配置する他の方法について、図７、図８および図１１を用いて説明する。図１１（ａ）は、図１０（ａ）と同じく画素領域の内部に吐出された液滴の平面図である。

図１１（ｂ）ないし図１１（ｅ）は、図１１（ａ）に示すように液滴を吐出するための各種信号のタイミングチャートである。図１１（ｂ）に示すトリガ信号ＴＲは、ヘッド１１４のノズル列が画素領域６Ｇの一方端部６１に到達した時点で生成されるが、他の領域では生成されない。このトリガ信号ＴＲを受信するたびに、図７に示す波形ファイル２０６が吐出波形Ｗを出力すると、図１０（ｃ）に示すヘッド駆動信号ＤＳが出力されることになる。
一方、図７に示すＤＯＴパターン２０２は、図１１（ｄ）に示す選択信号ＳＣを出力する。これにより、図１１（ａ）に示す画素領域６Ｇに液滴を吐出するノズルの振動子には、図１１（ｅ）に示す吐出信号ＥＳがアナログスイッチから出力される。これにより、画素領域６Ｇの短辺方向に複数の液滴を吐出することが可能になる。

図１２は、選択信号のデータ量の比較図である。ここでは、図１２（ａ）に示す複数の画素領域６に対して液滴を吐出する場合を考える。この場合にも、画素領域６の長辺方向とヘッド１１４のノズル列とが平行になるようにキャリッジを配置し、そのキャリッジを画素領域６の短辺方向に沿って移動させる。ここで、ヘッド１１４のノズルＮ１は画素領域６の上方を通過するが、ノズルＮ２は画素領域６の上方を通過しない。したがって、ノズルＮ１からは画素領域６に対して液滴Ｐを吐出するが、ノズルＮ２からは液滴を吐出しない。ただし、ノズルＮ１が画素領域６ａ，６ｂの間を通過する際には、ノズルＮ１からも液滴を吐出しない。

図１２（ｂ）は、従来の液滴吐出方法における選択信号のデータ量の説明図である。従来の液滴吐出方法では、ヘッドと画素領域とが相対的に所定距離だけ移動するごとにトリガ信号ＴＲを発生させる。そして、各トリガ信号に対して選択信号のデータが用意される。ノズルＮ１に対応する選択信号ＳＣ１では、ノズルＮ１が画素領域６の上方を通過するタイミング（トリガ信号Ｔ１〜Ｔ３およびＴ５〜Ｔ７に対応）でオンのデータを有し、ノズルＮ１が画素領域６の間を通過するタイミング（トリガ信号Ｔ４およびＴ８に対応）ではオフのデータを有する。また、ノズルＮ２に対応する選択信号ＳＣ２では、トリガ信号Ｔ１〜Ｔ８のすべてのタイミングでオフのデータを有する。なお図１２では、オンのデータを○で表し、オフのデータを×で表している。

図１２（ｃ）は、本実施形態の液滴吐出方法における選択信号のデータ量の説明図である。本実施形態の液滴吐出方法では、ヘッドのノズル列が画素領域の一方端部に到達した時点でトリガ信号を発生させる。そして、このトリガ信号に応じて出力される吐出波形は、画素領域の一方端部から他方端部にかけて複数の液滴を吐出しうるものである。そのため、トリガ信号に対してオンのデータを用意すれば、画素領域の全体に液滴が吐出されるとともに、画素領域の間には液滴が吐出されないことになる。これにより、ノズルＮ１に対応する選択信号ＳＣ１では、トリガ信号Ｔ１およびＴ２のタイミングでオンのデータを有し、ノズルＮ２に対応する選択信号ＳＣ２では、トリガ信号Ｔ１およびＴ２のタイミングでオフのデータを有する。

このように、本実施形態の液滴吐出方法では、ヘッドのノズル列が液滴吐出領域の一方端部に到達した時点でトリガ信号を発生させ、各トリガ信号に対応して選択信号のデータを用意すれば足りるので、選択信号のデータ数を削減することができる。これにより、図７に示す液滴吐出装置において、ＤＯＴパターン２０２のメモリ容量を低減することが可能になり、またＤＯＴパターン２０２に対するデータ入力の工数を削減することが可能になる。

また、上記のようにトリガ信号の時間間隔が長くなると、キャリッジとテーブルとの相対移動速度を向上させることができる。
一般に、キャリッジとテーブルとの相対移動速度は、ヘッド駆動周波数に液滴吐出間隔を乗算することによって算出される。なお従来の液滴吐出方法において、高精細な描画を行うためには、液滴吐出間隔を狭くする必要があり、これにともなってキャリッジとテーブルとの相対移動速度が低下するという問題があった。これに対して、本実施形態の液滴吐出方法では、吐出波形に含まれる単位波形数を調整ことにより、液滴の吐出密度をコントロールすることができる。この場合、キャリッジとテーブルとの相対移動速度を低下させる必要がなく、高精細な被膜を効率よく形成することができる。

［電気光学装置］
上記のように形成したカラーフィルタにより、電気光学装置が構成される。そこで、電気光学装置の一例である液晶表示装置の概略構成につき、図１３および図１４を用いて説明する。なお本明細書では、液晶表示装置の各構成部材における液晶層側を内側と呼ぶことにする。

図１３は液晶表示装置の分解斜視図であり、図１４は図１３のＡ−Ａ線における側面断面図である。図１４に示すように、液晶表示装置１は、下基板７０および上基板８０により液晶層２を挟持して構成されている。この液晶層２にはネマチック液晶等が採用され、液晶表示装置１の動作モードとしてツイステッドネマチック（ＴＮ）モードが採用されている。なお上記以外の液晶材料を採用することも可能であり、また上記以外の動作モードを採用することも可能である。なお以下には、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例にして説明するが、これ以外のアクティブマトリクス型の液晶表示装置やパッシブマトリクス型の液晶表示装置に本発明を適用することも可能である。

図１３に示すように、液晶表示装置１では、ガラス等の透明材料からなる下基板７０および上基板８０が対向配置されている。
上基板８０の内側には、複数のデータ線８１が形成されている。そのデータ線８１の側方には、ＩＴＯ等の透明導電性材料からなる複数の画素電極８２が、マトリクス状に配置されている。なお、各画素電極８２の形成領域により画素領域が構成されている。この画素電極８２は、ＴＦＤ素子８３を介して各データ線８１に接続されている。このＴＦＤ素子８３は、基板表面に形成されたＴａを主成分とする第１導電膜と、その第１導電膜の表面に形成されたＴａ_２Ｏ_３を主成分とする絶縁膜と、その絶縁膜の表面に形成されたＣｒを主成分とする第２導電膜とによって構成されている（いわゆるＭＩＭ構造）。そして、第１導電膜がデータ線８１に接続され、第２導電膜が画素電極８２に接続されている。これによりＴＦＤ素子８３は、画素電極８２への通電を制御するスイッチング素子として機能する。

一方、下基板７０の内側には、上記のようにカラーフィルタ膜２２が形成されている。カラーフィルタ膜２２は、平面視略矩形状のカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂによって構成されている。各カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれ異なる色光のみを透過する顔料等によって構成され、各画素領域に対応してマトリクス状に配置されている。また、隣接する画素領域からの光洩れを防止するため、各カラーフィルタの周縁部には遮光膜７７が形成されている。この遮光膜７７は、光吸収性を有する黒色の金属クロム等により、額縁状に形成されている。さらに、カラーフィルタ膜２２および遮光膜７７を覆うように、透明な絶縁膜７９が形成されている。

その絶縁膜７９の内側には、複数の走査線７２が形成されている。この走査線７２は、ＩＴＯ等の透明導電材料によって略帯状に形成され、上基板８０のデータ線８１と交差する方向に延在している。そして走査線７２は、その延在方向に配列された前記カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを覆うように形成され、対向電極として機能するようになっている。そして、走査線７２に走査信号が供給され、データ線８１にデータ信号が供給されると、対向する画素電極８２および対向電極７２により、液晶層に電界が印加されるようになっている。

また図１４に示すように、画素電極８２および対向電極７２を覆うように、配向膜７４，８４が形成されている。この配向膜７４，８４は、電界無印加時における液晶分子の配向状態を制御するものであり、ポリイミド等の有機高分子材料によって構成され、その表面にラビング処理が施されている。これにより電界無印加時には、配向膜７４，８４の表面付近における液晶分子が、その長軸方向をラビング処理方向に一致させて、配向膜７４，８４と略平行に配向されるようになっている。なお、配向膜７４の表面付近における液晶分子の配向方向と、配向膜８４の表面付近における液晶分子の配向方向とが、所定角度だけずれるように、各配向膜７４，８４に対してラビング処理が施されている。これにより、液晶層２を構成する液晶分子は、液晶層２の厚さ方向に沿ってらせん状に積層されるようになっている。

また、両基板７０，８０は、熱硬化型や紫外線硬化型などの接着剤からなるシール材３によって周縁部が接合されている。そして、両基板７０，８０とシール材３とによって囲まれた空間に、液晶層２が封止されている。なお、液晶層２の厚さ（セルギャップ）は、両基板の間に配置されたスペーサ粒子５によって規制されている。
一方、下基板７０および上基板８０の外側には、偏光板（不図示）が配置されている。各偏光板は、相互の偏光軸（透過軸）が所定角度だけずれた状態で配置されている。また入射側偏光板の外側には、バックライト（不図示）が配置されている。

そして、バックライトから照射された光は、入射側偏光板の偏光軸に沿った直線偏光に変換されて、下基板７０から液晶層２に入射する。この直線偏光は、電界無印加状態の液晶層２を透過する過程で、液晶分子のねじれ方向に沿って所定角度だけ旋回し、出射側偏光板を透過する。これにより、電界無印加時には白表示が行われる（ノーマリーホワイトモード）。一方、液晶層２に電界を印加すると、電界方向に沿って配向膜７４，８４と垂直に液晶分子が再配向する。この場合、液晶層２に入射した直線偏光は旋回しないので、出射側偏光板を透過しない。これにより、電界無印加時には黒表示が行われる。なお、印加する電界の強さによって階調表示を行うことも可能である。
液晶表示装置１は、以上のように構成されている。

［電子機器］
図１５は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話１３００は、上述した電気光学装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。
上述した電気光学装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合にも低コストで表示品質に優れた電子機器を提供することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施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、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、被吐出領域の長辺方向とノズル列とが略平行になるようにヘッドを配置し、被吐出領域の短辺方向に沿ってヘッドを移動させることにより、被吐出領域に液滴を吐出する方法について説明した。これに対して、長方形状の被吐出領域の短辺方向とノズル列とが略平行になるようにヘッドを配置し、被吐出領域の長辺方向に沿ってヘッドを移動させることにより、被吐出領域に液滴を吐出する方法を使用して、本発明の膜形成方法を実施することも可能である。

液滴吐出装置の全体構成の説明図である。 キャリッジをステージ側から観察した底面図である。 ヘッドの底面構成図である。 （ａ）はヘッドの吐出部の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における側面断面図である。 キャリッジにおける各ヘッドの相対位置関係を示す模式図である。 （ａ）は一個のヘッドにおける吐出量のプロファイルを示すグラフであり、（ｂ）はヘッド群における各重畳部の吐出量のプロファイルを示すグラフである。 制御部の構成を示すブロック図である。 （ａ）はヘッド駆動部の構成を示すブロック図であり、（ｂ）はヘッド駆動部における各種信号のタイミングチャートである。 カラーフィルタの平面図である。 （ａ）は画素領域に吐出された液滴の平面図であり、（ｂ）ないし（ｅ）は各種信号のタイミングチャートである。 （ａ）は画素領域に吐出された液滴の平面図であり、（ｂ）ないし（ｅ）は各種信号のタイミングチャートである。 選択信号のデータ量の比較図である。 液晶表示装置の分解斜視図である。 液晶表示装置の側面断面図である。 電子機器の一例を示す携帯電話の斜視図である。 （ａ）は画素領域に吐出された液滴の平面図であり、（ｂ）ないし（ｅ）は各種信号のタイミングチャートである。

符号の説明

ＳＣ動作選択信号 ＴＲトリガ信号 ＤＳ吐出信号 ２０２ＤＯＴパターン ２０６波形ファイル ２１０カウンタ

Claims (6)

1. 複数の液滴吐出ノズルを備えた液滴吐出装置を被膜形成領域に対して相対移動させつつ、前記各液滴吐出ノズルから前記領域に液滴を吐出して被膜を形成する方法であって、
   前記液滴吐出ノズルの全部または一部が前記領域の基準点に到達した時点で、前記領域の前記移動方向に吐出すべき液滴の吐出信号を前記各液滴吐出ノズルに対して一律に出力しつつ、前記領域における前記各液滴吐出ノズルの動作選択信号を前記各液滴吐出ノズルに対して個別に出力することを特徴とする膜形成方法。
2. 前記液滴吐出装置には、前記各液滴吐出ノズルが整列配置され、
   前記領域は、長方形状に形成され、
   前記各液滴吐出ノズルの配列方向が前記領域の長辺方向と平行になるように前記液滴吐出装置を配置して、前記領域の短辺方向に沿って前記液滴吐出装置を相対移動させることにより、前記液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
3. 前記領域は、液晶表示装置における複数の画素領域であり、
   前記被膜は、液晶表示装置を構成するカラーフィルタであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の膜形成方法。
4. 複数の液滴吐出ノズルを備えた液滴吐出装置を液滴吐出領域に対して相対移動させつつ、前記各液滴吐出ノズルから前記領域に液滴を吐出する装置であって、
   前記各液滴吐出ノズルの全部または一部が前記領域の基準点に到達した時点でトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段と、
   前記トリガ信号の入力により、前記領域の前記移動方向に吐出すべき液滴の吐出信号を前記各液滴吐出ノズルに対して一律に出力する吐出信号出力手段と、
   前記トリガ信号の入力により、前記領域における前記各液滴吐出ノズルの動作選択信号を前記各液滴吐出ノズルに対して個別に出力する動作選択信号出力手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の膜形成方法を使用して製造したことを特徴とする電気光学装置。
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。

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