JP2008168189A - パターン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置 - Google Patents

パターン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置 Download PDF

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JP2008168189A JP2007002022A JP2007002022A JP2008168189A JP 2008168189 A JP2008168189 A JP 2008168189A JP 2007002022 A JP2007002022 A JP 2007002022A JP 2007002022 A JP2007002022 A JP 2007002022A JP 2008168189 A JP2008168189 A JP 2008168189A
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Koichi Mizugaki
浩一 水垣
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Abstract

【課題】液滴を吐出して形成する薄膜パターンにおいてノズルの個体差に起因したスジム
ラを解消させたパターン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置を提供する。
【解決手段】ヘッド駆動回路は、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子に対して濃
色用波形信号と薄色用波形信号とを画素ごとに交互に入力する。また、ヘッド駆動回路は
、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子に対して濃色用波形信号を入力するとき、
偶数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子に対して薄色用波形信号を入力する。また、
ヘッド駆動回路は、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子に対して薄色用波形信号
を入力するとき、偶数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子に対して濃色用波形信号を
入力する。
【選択図】図3

Description

本発明は、パターン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置に関する。
一般的に、液晶ディスプレイは、多数の画素を有したカラーフィルタ基板を搭載してい
る。カラーフィルタ基板の各画素は、光源からの光を受けて特定波長の光を透過させ、液
晶ディスプレイにフルカラーの画像を表示させる。このカラーフィルタ基板の製造工程に
おいては、生産性の向上や生産コストの低減を図るため、液滴吐出装置を利用して各画素
を形成させる、いわゆるインクジェット法が採用されている。
液滴吐出装置は、一方向に配列された複数のノズルと、各ノズル内の液状体をノズルご
とに加圧する複数のアクチュエータ(例えば、ピエゾ素子や抵抗加熱素子など)とを有す
る。液滴吐出装置は、カラーフィルタ基板と複数のノズルとを走査方向に沿って相対移動
させながら、所定の吐出周波数に従って各アクチュエータを駆動させる。配列されたノズ
ルの各々は、吐出周波数に従って液滴を吐出し、液状体からなるパターンをカラーフィル
タ基板の走査方向に沿って順に描画する。上記インクジェット法は、フィルタ材料を含む
液状体をこの液滴吐出装置に供給し、フィルタ材料を含むパターンを各画素領域に描画し
て乾燥させる。
ところで、上記液滴吐出装置においては、ノズルの列内に吐出量のバラツキが生じると
、大きいサイズの液滴、あるいは、小さいサイズの液滴が、カラーフィルタ基板の走査方
向に沿って連続してしまう。このため、インクジェット法を用いてカラーフィルタ基板を
形成すると、色の濃い画素、あるいは、色の薄い画素が走査方向に沿って連続し、その結
果、走査方向に沿ったスジ状の色ムラ(スジムラ)を生じてしまう。
そこで、上記インクジェット法においては、従来から、このスジムラを解消させる提案
がなされている。特許文献1は、ストライプ状の画素ごとに1つのノズルを対応させ、ス
トライプの長手方向に沿って各ノズルを走査し、液滴の吐出量をノズルごとにランダムに
変化させる。これによれば、ストライプの長手方向に沿って色の濃淡を形成させることが
でき、ノズルの吐出量にバラツキがある場合であっても、スジムラを目立たなくできる。
特開2002−174718号公報
一方、特許文献1は、隣り合うストライプに対して、互いの濃淡に関し具体的な規定を
設けていない。これは、特許文献1がストライプごとの色の濃淡をランダムに規定させる
ためでもある。そのため、特許文献1は、隣り合うストライプにおいて濃淡の偏りを容易
に招き、ノズルの個体差に起因するスジムラを十分に解消し難いものであった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴を吐出し
て形成する薄膜パターンにおいてノズルの個体差に起因したスジムラを解消させたパター
ン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置を提供することである。
本発明のパターン形成方法は、一方向に配列した複数の第1領域を有する基板と、前記
一方向と交差する他方向に配列した複数のノズルとを前記一方向に沿って相対移動させ、
前記複数の第1領域の各々が前記ノズルと対向するとき、前記複数の第1領域の各々に吐
出する液状体の量を前記第1領域ごとに第1吐出量と第2吐出量とに交互に切替える工程
と、前記基板と前記複数のノズルとを前記一方向に沿って相対移動させ、前記複数の第1
領域の各々に隣接する複数の第2領域の各々が前記ノズルと対向するとき、隣接する前記
第1領域の液状体の量が前記第1吐出量である前記第2領域に向けて前記第2吐出量の液
状体を吐出し、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第2吐出量である前記第2領域
に向けて前記第1吐出量の液状体を吐出する工程と、前記第1領域と前記第2領域とに吐
出した前記液状体を乾燥して前記第1領域と前記第2領域とに薄膜のパターンを形成する
工程と、を備えた。
本発明のパターン形成方法によれば、一方向に沿って配列した第1領域のパターンが、
第1領域ごとに規則的な濃淡を表し、一方向に沿って配列した第2領域のパターンが、第
2領域ごとに規則的な濃淡を表す。そして、第1領域が濃いパターンであるとき、隣り合
う第2領域が薄いパターンに規定され、逆に、第1領域が薄いパターンであるとき、隣り
合う第2領域が濃いパターンに規定される。したがって、ノズルの個体差に起因したスジ
ムラを一方向に沿う濃淡によって視認し難くさせることができ、かつ、その濃淡の偏りを
隣り合うパターンの濃淡によって回避させることができる。この結果、液滴を吐出して形
成する薄膜パターンにおいてノズルの個体差に起因したスジムラを解消させることができ
る。
このパターン形成方法は、前記複数の第1領域の各々が前記ノズルと対向するとき、前
記ノズルから吐出する液滴の重量を前記第1領域ごとに変更して、前記第1領域の各々に
吐出する前記液状体の量を前記第1吐出量と前記第2吐出量とに交互に切り替え、前記複
数の第2領域の各々が前記ノズルと対向するとき、前記ノズルから吐出する液滴の重量を
前記第2領域ごとに変更して、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第1吐出量であ
る前記第2領域に向けて前記第2吐出量の液状体を吐出し、隣接する前記第1領域の液状
体の量が前記第2吐出量である前記第2領域に向けて前記第1吐出量の液状体を吐出する
このパターン形成方法によれば、液滴の重量を変更させることにより、各領域における
液状体の量を第1吐出量と第2吐出量とに交互に切替える。よって、液滴の数量や、液滴
の吐出タイミングを変更させることなく、各領域における液状体の量を切替えさせること
ができる。
本発明の液滴吐出装置は、一方向に沿って配列した複数の第1領域と、前記複数の第1
領域の各々に隣接する複数の第2領域とを有した基板を載置して前記一方向に沿って移動
するステージと、前記一方向と交差する他方向に沿って配列した複数のノズルの各々から
前記基板に向け液状体を液滴にして吐出する吐出ヘッドと、前記各領域に吐出する液状体
の量を第1吐出量にする第1駆動信号と、前記各領域に吐出する液状体の量を第2吐出量
にする第2駆動信号とを生成する駆動信号生成手段と、描画データに基づいて前記第1領
域に前記液滴を吐出する第1ノズルと前記第2領域に前記液滴を吐出する第2ノズルとを
選択した選択信号を生成する選択信号生成手段と、前記選択信号に基づいて選択した前記
第1ノズルに対し前記第1駆動信号と前記第2駆動信号とを交互に入力し、前記複数の第
1領域の各々に吐出する液状体の量を前記第1領域ごとに前記第1吐出量と前記第2吐出
量とに交互に切替えさせ、前記選択信号に基づいて選択した前記第2ノズルに対し前記第
2駆動信号と前記第1駆動信号とを交互に入力し、隣接する前記第1領域の液状体の量が
前記第1吐出量である前記第2領域に向けて前記第2吐出量の液状体を吐出させ、隣接す
る前記第1領域の液状体の量が前記第2吐出量である前記第2領域に向けて前記第1吐出
量の液状体を吐出させる制御手段と、を備えた。
本発明の液滴吐出装置によれば、第1領域の液状体の量が、第1領域ごとに規則的に増
減し、第2領域の液状体の量が、第2領域ごとに規則的に増減する。そして、第1領域の
液状体の量が第1吐出量であるとき、隣り合う第2領域の液状体の量が第2吐出量に規定
され、逆に、第1領域の液状体の量が第2吐出量であるとき、隣り合う第2領域の液状体
の量が第1吐出量に規定される。したがって、液状体を乾燥させて形成する薄膜のパター
ンが一方向に沿う濃淡を表し、ノズルの個体差に起因したスジムラを視認し難くさせる。
しかも、その濃淡の偏りを隣り合うパターンの濃淡によって回避させることができる。こ
の結果、液滴を吐出して形成する薄膜パターンにおいてノズルの個体差に起因したスジム
ラを解消させることができる。
この液滴吐出装置において、前記第1駆動信号は、前記液滴の重量を前記第1吐出量に
対応させる信号であり、前記第2駆動信号は、前記液滴の重量を前記第2吐出量に対応さ
せる信号であり、前記制御手段は、前記選択信号に基づいて選択した前記第1ノズルに対
し前記第1駆動信号と前記第2駆動信号とを交互に入力し、前記複数の第1領域の各々に
吐出する液滴の重量を前記第1領域ごとに交互に変更させ、前記選択信号に基づいて選択
した前記第2ノズルに対し前記第2駆動信号と前記第1駆動信号とを交互に入力し、前記
複数の第2領域の各々に吐出する液滴の重量を前記第2領域ごとに交互に変更させる。
この液滴吐出装置によれば、制御手段が液滴の重量を変更させ、各領域における液状体
の量を第1吐出量と第2吐出量とに交互に切替える。よって、液滴の数量や、液滴の吐出
タイミングを変更させることなく、各領域における液状体の量を切替えさせることができ
る。
本発明の電気光学装置は、一方向に配列した複数の画素を有する電気光学装置であって
、前記複数の画素の各々が上記液滴吐出装置によって形成された。
本発明の電気光学装置によれば、複数の画素においてスジムラを有していない電気光学
装置を提供させることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図9に従って説明する。まず、電気光学
装置としての液晶表示装置1について説明する。図1は、液晶表示装置の全体を示す斜視
図であり、図2及び図3は、それぞれ液晶表示装置に備えられたカラーフィルタ基板を示
す斜視図及び平面図である。
図1において、液晶表示装置1は、バックライト2と液晶パネル3とを有する。バック
ライト2は、光源4から出射された光を液晶パネル3の全面に照射させる。液晶パネル3
は、素子基板5とカラーフィルタ基板6とを有し、これら素子基板5とカラーフィルタ基
板6とが四角枠状のシール材7によって貼り合わされ、素子基板5とカラーフィルタ基板
6との間隙に液晶LCを封入する。液晶LCは、バックライト2からの光を変調して所望
の画像をカラーフィルタ基板6の上面に表示させる。
図2において、カラーフィルタ基板6の上面(図1における下面:素子基板5と相対向
する側面)には、格子状の遮光層8と、遮光層8によって囲まれた多数の領域(フィルタ
領域9)とが形成されている。なお、カラーフィルタ基板6の上面(図1における下面)
を、吐出面6aという。
遮光層8は、クロムやカーボンブラックなどの遮光性材料を含む樹脂からなる層であり
、液晶LCの透過した光を遮光する。フィルタ領域9は、複数の赤色用フィルタ領域9R
と、複数の緑色用フィルタ領域9Gと、複数の青色用フィルタ領域9Bとによって構成さ
れ、これら赤色用フィルタ領域9R、緑色用フィルタ領域9G及び青色用フィルタ領域9
Bがそれぞれ一方向に沿って配列されている。各フィルタ領域9の内部には、それぞれ対
応する特定波長の光を透過させるカラーフィルタCFが形成されている。すなわち、各赤
色用フィルタ領域9Rと、各緑色用フィルタ領域9Gと、各青色用フィルタ領域9Bとに
は、それぞれ赤色の光を透過させる赤色用フィルタFRと、緑色の光を透過させる緑色用
フィルタFGと、青色の光を透過させる青色用フィルタFBとが形成されている。
ここで、各色用フィルタFR,FG,FBの配列方向(X方向)を副走査方向とし、吐
出面6aの面方向であって副走査方向と直交する方向(Y方向)を主走査方向という。
また、主走査方向に沿って連続する3つの異なる色用フィルタFR,FG,FBを1つ
の画素Cとし、副走査方向に沿って配列された一群の画素C、あるいは主走査方向に沿っ
て配列された一群の画素Cを画素群Cmn(m、nは整数)という。
なお、副走査方向に沿って配列された各画素群Cmnを、それぞれ主走査方向から順に
、1行目画素群C1n、2行目画素群C2n、3行目画素群C3n、・・・、i行目画素
群Cin(iは整数)という。また、主走査方向に沿って配列された各画素群Cmnを、
それぞれ反副走査方向から順に、1列目画素群Cm1、2列目画素群Cm2、3列目画素
群Cm3、・・・、j列目画素群Cmj(jは整数)という。
図3において、各画素群Cmnは、それぞれ濃い色のカラーフィルタCFからなる画素
C(グラデーションを付した領域:濃色画素CH)と、薄い色のカラーフィルタCFから
なる画素C(グラデーションを付していない領域:薄色画素CL)とを有する。各画素群
Cmnにおいて、それぞれ濃色画素CHと薄色画素CLとは、交互に繰り返し配列されて
いる。
例えば、奇数行目の各画素群Cmn(1行目画素群C1n、3行目画素群C3nなど)
においては、それぞれ1列目画素群Cm1から副走査方向に向かって、それぞれ濃色画素
CH、薄色画素CL、濃色画素CH、・・・の順序で濃色画素CHと薄色画素CLとが繰
り返し配列されている。一方、偶数行目の画素群Cmn(2行目画素群C2n、第i行目
画素群Cinなど)においては、1列目画素群Cm1から副走査方向に向かって、薄色画
素CL、濃色画素CH、薄色画素CL、・・・の順序で薄色画素CLと濃色画素CHとが
繰り返し配列されている。
すなわち、カラーフィルタ基板6においては、主走査方向と副走査方向の双方に対し、
濃色画素CHと薄色画素CLとが交互に繰り返し配列され、これによって吐出面6aの全
体にわたり市松模様の濃淡を表す。
これら濃色画素CH及び薄色画素CLは、それぞれ本発明の液滴吐出装置を利用して形
成されている。すなわち、濃色画素CH及び薄色画素CLは、それぞれフィルタ材料を含
む液状体をフィルタ領域9の内部に吐出させ、各フィルタ領域9の内部に着弾した液状体
を乾燥させることによって形成されている。
次に、上記各画素Cを形成するための液滴吐出装置10について説明する。図4は、液
滴吐出装置10を示す全体斜視図である。
図4において、液滴吐出装置10は、直方体形状に形成された基台11を有する。基台
11の上面には、基台11に設けられたステージモータの出力軸に駆動連結される基板ス
テージ12が取着されている。基板ステージ12は、吐出面6aを上側にした状態でカラ
ーフィルタ基板6を載置し、カラーフィルタ基板6を位置決め固定する。基板ステージ1
2は、ステージモータが正転又は逆転するとき、主走査方向(Y方向)に沿って所定の速
度で往復移動し、カラーフィルタ基板6を主走査方向に沿って走査させる。
基台11の上側には、門型に形成されたガイド部材13がY方向と直交するX方向に沿
って架設され、ガイド部材13の上側には、インクタンク14が配設されている。インク
タンク14は、フィルタ材料を含む液状体(各色用のフィルタインクIk)を貯留し、フ
ィルタインクIkを所定の圧力で導出する。
ガイド部材13の下側には、ガイド部材13に設けられたキャリッジモータの出力軸に
駆動連結されるキャリッジ15が取着されている。キャリッジ15の下側には、複数の吐
出ヘッド16が副走査方向(X方向)に沿って配列されている。キャリッジ15は、キャ
リッジモータが正転又は逆転するとき、副走査方向に沿って往復移動し、各吐出ヘッド1
6を副走査方向に沿って走査させる。
基台11の左側には、液滴重量装置17が配設されている。液滴重量装置17は、吐出
ヘッド16から吐出された液滴の重量をノズルNごとに計測するものであって、公知の重
量計測装置を用いることができる。液滴重量装置17としては、例えば吐出された液滴を
受け皿で受けて液滴を秤量する電子天秤を用いることができる。また、液滴重量装置17
としては、液滴の着弾によって共振周波数を変化させる圧電振動子を用いることができる
図5は、吐出ヘッド16を基板ステージ12から見た斜視図であり、図6は、吐出ヘッ
ド16に設けられたノズルNと画素Cとの位置関係を模式的に示す平面図である。また、
図7は、図5のA―A線断面図である。
図5において、吐出ヘッド16の上側には、ノズルプレート18が備えられている。ノ
ズルプレート18の上面には、カラーフィルタ基板6と平行のノズル形成面18aが形成
され、そのノズル形成面18aには、ノズル形成面18aの法線方向に貫通する180個
のノズルNが配列されている。吐出ヘッド16の下側には、ヘッド基板19が設けられ、
そのヘッド基板19の一側端には、入力端子19aが設けられている。入力端子19aに
は、吐出ヘッド16を駆動するための所定の駆動波形信号が入力される。
図6において、各ノズルNは、それぞれノズル形成面18aの副走査方向(X方向)に
沿って等間隔に配列されている。各ノズルNの配列ピッチは、カラーフィルタ基板6が主
走査方向に沿って走査されるとき、1つの画素Cに対し、少なくとも1つ以上のノズルN
(例えば、3個のノズルN)を画素Cの走査経路上に配置させる。
図7において、各ノズルNの上側には、それぞれインクタンク14に連通するキャビテ
ィ21が形成されている。各キャビティ21は、それぞれインクタンク14が導出したフ
ィルタインクIkを貯留し対応するノズルNに供給する。各キャビティ21の上側には、
上下方向に振動可能な振動板22が貼り付けられて、対応するキャビティ21の容積を拡
大及び縮小可能にする。振動板22の上側には、それぞれ圧電素子PZが配設されている
。各圧電素子PZは、それぞれ圧電素子PZを駆動するための駆動波形信号が入力される
とき、上下方向に収縮及び伸張して対応する振動板22を振動させる。
各キャビティ21は、それぞれ対応する振動板22が振動するとき、対応するノズルN
のメニスカスを上下方向に振動させ、駆動波形信号に応じた所定の重量のフィルタインク
Ikを、対応するノズルNから液滴Dとして吐出させる。吐出された液滴Dは、カラーフ
ィルタ基板6の略法線に沿って飛行し、ノズルNと相対向するフィルタ領域9の内部に着
弾する。着弾した各液滴Dは、対応するフィルタ領域9の内部において合一して濡れ広が
り、フィルタ領域9の全体にわたって広がる液状膜LFを形成する。フィルタ領域9に形
成された液状膜LFは、所定の乾燥処理によってその溶媒又は分散媒を蒸発させ、液状膜
LFの重量に応じた膜厚からなるカラーフィルタCFを形成する。
ここで、濃色画素CHを形成させるための駆動波形信号、すなわち相対的に大きいサイ
ズ(重い)の液滴Dを吐出させるための駆動波形信号を、濃色用波形信号COMAという
。また、薄色画素CLを形成させるための駆動波形信号、すなわち相対的に小さいサイズ
(軽い)の液滴Dを吐出させるための信号を、薄色用波形信号COMBという。
なお、大きいサイズの液滴Dとは、液滴重量装置17を利用して計測した各液滴Dの中
で最も大きいサイズの液滴Dに相対するサイズであり、小さいサイズの液滴Dとは、液滴
重量装置17を利用して計測した液滴Dの中で最も小さいサイズの液滴Dに相対するサイ
ズである。すなわち、濃色画素CHと薄色画素CLは、各ノズルNから吐出した液滴Dの
バラツキによって表れる濃淡よりも明確な濃淡を表すように形成される。
そして、奇数列の画素群Cmnに対応する圧電素子PZは、それぞれ奇数行目の画素群
CmnがノズルNの直下に位置するとき、濃色用波形信号COMAを受けて相対的に大き
いサイズの液滴Dを吐出させる。また、奇数列の画素群Cmnに対応する圧電素子PZは
、それぞれ偶数行目の画素群CmnがノズルNの直下に位置するとき、薄色用波形信号C
OMBを受けて相対的に小さいサイズの液滴Dを吐出させる。
一方、偶数列の画素群Cmnに対応する圧電素子PZは、それぞれノズルNの直下に位
置するフィルタ領域9が奇数行目の画素群Cmnになるとき、薄色用波形信号COMBを
受けて相対的に小さいサイズの液滴Dを吐出させる。また、偶数列の画素群Cmnに対応
する圧電素子PZは、それぞれノズルNの直下に位置するフィルタ領域9が偶数行目の画
素群Cmnになるとき、濃色用波形信号COMAを受けて相対的に大きいサイズの液滴D
を吐出させる。
次に、上記液滴吐出装置10の電気的構成を図8及び図9に従って説明する。
図8は、液滴吐出装置10の電気的構成を示すブロック回路図であり、図9は、ヘッド
駆動回路の電気的構成を示すブロック回路図である。
図8において、制御装置30は、液滴吐出装置10に各種の処理動作を実行させるもの
である。制御装置30は、外部I/F31と、CPUなどからなる制御部32と、DRA
M及びSRAMを含み各種のデータを格納するRAM33と、各種制御プログラムを格納
するROM34とを有する。また、制御装置30は、クロック信号を生成する発振回路3
5と、駆動信号生成手段としての駆動波形生成回路36と、液滴重量装置17を駆動する
ための重量装置駆動回路37と、基板ステージ12やキャリッジ15を走査するためのモ
ータ駆動回路38と、各種の信号を送信する内部I/F39とを有する。この制御装置3
0は、外部I/F31を介して入出力装置40に接続され、内部I/F39を介して基板
ステージ12、キャリッジ15、液滴重量装置17及び制御手段を構成するヘッド駆動回
路41に接続されている。
入出力装置40は、例えばCPU、RAM、ROM、ハードディスク、液晶ディスプレ
イなどを有した外部コンピュータである。入出力装置40は、ROM又はハードディスク
に記憶された制御プログラムに従って液滴吐出装置10を駆動させるための各種の制御信
号を外部I/F31に出力する。外部I/F31は、入出力装置40から描画データIp
を受信する。
ここで、描画データIpとは、例えばフィルタ領域9の位置に関する情報、濃色画素C
H及び薄色画素CLの位置に関する情報、基板ステージ12の走査速度に関する情報など
、吐出面6aの各フィルタ領域9に向けて対応するサイズの液滴Dを吐出させるためのデ
ータである。
RAM33は、受信バッファ33a、中間バッファ33b、出力バッファ33cとして
利用される。ROM34は、制御部32が実行する各種の制御ルーチンと、該制御ルーチ
ンを実行するための各種のデータとを格納する。
発振回路35は、各種のデータや各種の駆動信号を同期させるためのクロック信号を生
成する。発振回路35は、例えば各種のデータのシリアル転送時に利用される転送クロッ
クSCLKを生成する。発振回路35は、シリアル転送された各種のデータのパラレル変
換時に利用されるラッチ信号LATを生成する。
駆動波形生成回路36は、波形メモリ36a、ラッチ回路36b、D/A変換器36c
、増幅器36dを有する。波形メモリ36aは、各種の駆動波形信号COM(例えば、濃
色用波形信号COMA及び薄色用波形信号COMB)を生成するための波形データを所定
のアドレスに対応させて格納する。ラッチ回路36bは、制御部32が波形メモリから読
み出した波形データを所定のクロック信号でラッチする。D/A変換器36cは、ラッチ
回路36bがラッチした波形データをアナログ信号に変換し、増幅器36dは、D/A変
換器36cが変換したアナログ信号を増幅して駆動波形信号COMを生成する。
制御部32は、入出力装置40が描画データIpを入力するとき、描画データIpを参
照して波形メモリ36aの波形データを読み出し、駆動波形生成回路36に濃色用波形信
号COMA及び薄色用波形信号COMBを生成させる。
図6において、制御部32は、重量装置駆動回路37に対応する駆動制御信号を出力す
る。重量装置駆動回路37は、制御部32からの駆動制御信号に応答し、内部I/F39
を介して液滴重量装置17を駆動させる。
制御部32は、モータ駆動回路38に対応する駆動制御信号を出力する。モータ駆動回
路38は、制御部32からの駆動制御信号に応答し、内部I/F39を介して基板ステー
ジ12とキャリッジ15を走査させる。
選択信号生成手段を構成する制御部32は、外部I/F31が受信した入出力装置40
からの描画データIpを受信バッファ33aに一時的に格納させる。制御部32は、描画
データIpを中間コードに変換し中間コードデータとして中間バッファ33bに格納させ
る。制御部32は、中間バッファ33bから中間コードデータを読み出してドットパター
ンデータに展開し、ドットパターンデータを出力バッファ33cに格納させる。また、制
御部32は、中間バッファ33bから中間コードデータを読み出してコモンパターンデー
タに展開し、コモンパターンデータを出力バッファ33cに格納させる。
ドットパターンデータとは、ドットパターン格子の各格子点に対し、それぞれ液滴Dを
吐出するか否かを対応付けるためのデータである。なお、ドットパターン格子とは、2次
元の描画平面(吐出面6a)において、X方向に沿う吐出ピッチとY方向に沿う吐出ピッ
チとによって規定される格子であり、格子点ごとに液滴Dの吐出・非吐出を規定するため
の格子である。
コモンパターンデータとは、ドットパターン格子の各格子点に対し、それぞれ濃色用波
形信号COMAと薄色用波形信号COMBのいずれか一方を対応付けるためのデータであ
る。
制御部32は、基板ステージ12の1スキャン分に相当するドットパターンデータ及び
コモンパターンデータを展開すると、ドットパターンデータ及びコモンパターンデータを
利用し、転送クロックSCLKに同期したシリアルデータを生成して、内部I/F39を
介してヘッド駆動回路41にシリアル転送させる。制御部32は、1スキャン分のドット
パターンデータ及びコモンパターンデータをシリアル転送させると、中間バッファ33b
の内容を消去し、次の中間コードデータに対して展開処理を実行する。
ここで、ドットパターンデータを利用して生成されるシリアルデータを、シリアルドッ
トデータSIAという。シリアルドットデータSIAは、ドットの吐出・非吐出を規定す
るためのビットの値をノズルNの数量、すなわち180個分だけ有し、走査方向に沿うド
ットパターン格子の格子ごとに順次生成される。
また、コモンパターンデータを利用して生成されたシリアルデータを、シリアルコモン
データSIBという。シリアルコモンデータSIBは、濃色・薄色を規定するためのビッ
トの値をノズルの数量、すなわち180個分だけ有し、走査方向に沿うドットパターン格
子の格子ごとに順次生成される。
次に、ヘッド駆動回路41について以下に説明する。
図9において、ヘッド駆動回路41は、出力制御信号PIを生成するための出力制御信
号生成回路42と、濃色用コモン選択信号PXA及び薄色用コモン選択信号PXBを生成
するためのコモン選択信号生成回路43とを有する。また、ヘッド駆動回路41は、出力
合成回路44と、ロジック系の信号を昇圧してアナログスイッチの駆動電圧レベルに昇圧
するレベルシフタ45と、各圧電素子PZに対して各駆動波形信号COMを供給するため
のアナログスイッチを備えた2系統のスイッチ回路46とを有する。
なお、上記出力制御信号PI、濃色用コモン選択信号PXA及び薄色用コモン選択信号
PXBによって選択信号が構成されている。
出力制御信号生成回路42は、制御装置30から転送クロックSCLKとシリアルドッ
トデータSIAとが入力されるとき、シリアルドットデータSIAを転送クロックSCL
Kによって順次シフトさせて格納する。出力制御信号生成回路42は、制御装置30から
ラッチ信号LATが入力されるとき、格納したシリアルドットデータSIAをラッチし、
シリアル/パラレル変換する。
出力制御信号生成回路42は、シリアル/パラレル変換したシリアルドットデータSI
Aを用い出力制御信号PIを生成する。出力制御信号PIとは、180個のノズルNの各
々に対し、液滴Dの吐出・非吐出を各ビットの値(“0”あるいは“1”)によって規定
した180ビットのデータである。
図9において、コモン選択信号生成回路43は、制御装置30から転送クロックSCL
KとシリアルコモンデータSIBとが入力されるとき、シリアルコモンデータSIBを転
送クロックSCLKによって順次シフトさせて格納する。コモン選択信号生成回路43は
、制御装置30からラッチ信号LATが入力されるとき、格納したシリアルコモンデータ
SIBをラッチし、シリアル/パラレル変換する。
コモン選択信号生成回路43は、シリアル/パラレル変換したシリアルコモンデータS
IBを用いて濃色用コモン選択信号PXA及び薄色用コモン選択信号PXBを生成する。
濃色用コモン選択信号PXAとは、180個のノズルNの各々に対し、濃色用波形信号C
OMAの選択・非選択を各ビットの値(“0”あるいは“1”)によって規定した180
ビットのデータである。薄色用コモン選択信号PXBは、180個のノズルNの各々に対
し、薄色用波形信号COMBの選択・非選択を各ビットの値(“0”あるいは“1”)に
よって規定した180ビットのデータである。
図9において、出力合成回路44は、第1コモン出力合成回路44Aと、第2コモン出
力合成回路44Bとを有する。第1コモン出力合成回路44A及び第2コモン出力合成回
路44Bには、それぞれ出力制御信号生成回路42からの共通する180ビットの出力制
御信号PIが入力される。また、第1コモン出力合成回路44A及び第2コモン出力合成
回路44Bには、それぞれコモン選択信号生成回路43から濃色用コモン選択信号PXA
及び薄色用コモン選択信号PXBが入力される。
第1コモン出力合成回路44Aは、出力制御信号PIと濃色用コモン選択信号PXAを
利用し、圧電素子PZの各々に対して濃色用波形信号COMAを供給するか否か(供給・
非供給)を規定した信号、すなわち濃色用制御信号CPAを出力する。
そして、第1コモン出力合成回路44Aは、液滴Dの吐出が規定され、かつ、濃色用波
形信号COMAが選択されたノズルN(圧電素子PZ)に対して濃色用波形信号COMA
を供給するための濃色用制御信号CPAを出力する。一方、第1コモン出力合成回路44
Aは、液滴Dの非吐出が規定されたノズルN(圧電素子PZ)、又は、濃色用波形信号C
OMAが選択されていないノズルN(圧電素子PZ)に対して濃色用波形信号COMAを
供給させないための濃色用制御信号CPAを出力する。
第2コモン出力合成回路44Bは、出力制御信号PIと薄色用コモン選択信号PXBを
利用し、圧電素子PZの各々に対して薄色用波形信号COMBを供給するか否か(供給・
非供給)を規定した信号、すなわち薄色用制御信号CPBを出力する。
そして、第2コモン出力合成回路44Bは、液滴Dの吐出が規定され、かつ、薄色用波
形信号COMBが選択されたノズルN(圧電素子PZ)に対して薄色用波形信号COMB
を供給するための薄色用制御信号CPBを出力する。一方、第2コモン出力合成回路44
Bは、液滴Dの非吐出が規定されたノズルN(圧電素子PZ)、又は、薄色用波形信号C
OMBが選択されていないノズルN(圧電素子PZ)に対して薄色用波形信号COMBを
供給させないための薄色用制御信号CPBを出力する。
レベルシフタ45は、濃色用制御信号CPAを利用する第1コモン用レベルシフタ45
Aと、薄色用制御信号CPBを利用する第2コモン用レベルシフタ45Bとを有する。第
1コモン用レベルシフタ45Aと第2コモン用レベルシフタ45Bには、それぞれ対応す
る出力合成回路44から濃色用制御信号CPAと薄色用制御信号CPBが入力される。第
1コモン用レベルシフタ45Aと第2コモン用レベルシフタ45Bは、それぞれ濃色用制
御信号CPAと薄色用制御信号CPBとをアナログスイッチの駆動電圧レベルに昇圧し、
180個の圧電素子PZに対応する開閉信号を出力する。
スイッチ回路46は、濃色用波形信号COMAを利用する第1コモン用スイッチ回路4
6Aと、薄色用波形信号COMBを利用する第2コモン用スイッチ回路46Bとを有する
。第1コモン用スイッチ回路46Aと第2コモン用スイッチ回路46Bは、それぞれ圧電
素子PZに対応する180個のアナログスイッチを有する。第1コモン用スイッチ回路4
6Aと第2コモン用スイッチ回路46Bには、それぞれ対応するレベルシフタ45から開
閉信号が入力される。第1コモン用スイッチ回路46Aと第2コモン用スイッチ回路46
Bに設けられた各アナログスイッチの入力端には、それぞれ濃色用波形信号COMAと薄
色用波形信号COMBとが入力され、各アナログスイッチの出力端には、それぞれ対応す
る圧電素子PZが接続されている。各アナログスイッチは、それぞれ対応するレベルシフ
タ45から開閉信号が入力され、開閉信号が“H”レベルになるとき、対応する圧電素子
PZに対して対応する駆動波形信号COMを出力する。
これにより、180個の各圧電素子PZには、それぞれ出力制御信号PIによって液滴
Dの吐出が選択されるとき、濃色用制御信号CPAと薄色用制御信号CPBとよって、濃
色用波形信号COMAと薄色用波形信号COMBのいずれか一方が供給される。
次に、液滴吐出装置10を用いた液晶表示装置1の製造方法について以下に説明する。
まず、図4に示すように、カラーフィルタ基板6が、その吐出面6aを上側にして基板
ステージ12に載置される。このとき、基板ステージ12は、カラーフィルタ基板6をキ
ャリッジ15の反主走査方向に配置する。この状態から、入出力装置40は、描画データ
Ipを制御装置30に入力する。
この際、描画データIpは、奇数行・奇数列目の各画素群Cmnに対し濃色画素CHを
規定し、奇数行・偶数列目の画素群Cmnに対し薄色画素CLを規定する。また、描画デ
ータIpは、偶数行・奇数列目の画素群Cmnに対し薄色画素CLを規定し、偶数行・偶
数列目の画素群Cmnに対し濃色画素CHを規定する。
制御装置30から描画データIpが入力されると、制御装置30は、モータ駆動回路3
8を介してキャリッジ15を走査し、カラーフィルタ基板6がY矢印方向に走査されると
きに各吐出ヘッド16がそれぞれ対応するフィルタ領域9の上を通過するようにキャリッ
ジ15を配置する。制御装置30は、キャリッジ15を配置するとモータ駆動回路38を
介して基板ステージ12の走査を開始する。
また、制御装置30は、入出力装置40から入力された描画データIpを用いてドット
パターンデータとコモンパターンデータとを生成する。制御装置30は、1スキャン分に
相当するドットパターンデータとコモンパターンデータとを生成すると、シリアルドット
データSIAとシリアルコモンデータSIBとを生成し、シリアルドットデータSIAと
シリアルコモンデータSIBとを転送クロックSCLKに同期させてヘッド駆動回路41
にシリアル転送する。
制御装置30は、基板ステージ12が所定の描画開始位置に到達するとき、ラッチ信号
LATをヘッド駆動回路41に出力し、ヘッド駆動回路41にシリアルドットデータSI
AとシリアルコモンデータSIBとをラッチさせる。
ヘッド駆動回路41は、シリアルドットデータSIAをラッチすると、シリアル/パラ
レル変換したシリアルドットデータSIAを用い、180個のノズルNの各々に対して液
滴Dの吐出・非吐出を規定した出力制御信号PIを生成する。ヘッド駆動回路41は、シ
リアルコモンデータSIBをラッチすると、シリアル/パラレル変換したシリアルコモン
データSIBを用い、濃色用コモン選択信号PXAと薄色用コモン選択信号PXBとを生
成する。また、ヘッド駆動回路41は、出力制御信号PIと濃色用コモン選択信号PXA
を利用して濃色用制御信号CPAを生成し、出力制御信号PIと薄色用コモン選択信号P
XBを利用して薄色用制御信号CPBを生成する。
そして、ヘッド駆動回路41は、濃色用制御信号CPAに従って選択される圧電素子P
Zに対し濃色用波形信号COMAを供給し、また薄色用制御信号CPBに従って選択され
る圧電素子PZに対し薄色用波形信号COMBを供給する。
すなわち、ヘッド駆動回路41は、ノズルNの直下に奇数行目の画素群Cmnが位置す
るとき、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対し濃色用波形信号COMA
を供給し、偶数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対し薄色用波形信号COM
Bを供給する。また、ヘッド駆動回路41は、ノズルNの直下に偶数行目の画素群Cmn
が位置するとき、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対し薄色用波形信号
COMBを供給し、偶数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対し濃色用波形信
号COMAを供給する。
これによって、濃色画素CHと薄色画素CLとが、それぞれ主走査方向と副走査方向の
双方に沿って交互に繰り返し形成され、カラーフィルタ基板6の全体にわたり市松模様の
濃淡を呈したカラーフィルタCFが形成される。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。
(1)上記実施形態によれば、ヘッド駆動回路41は、奇数列目の画素群Cmnに対応
する圧電素子PZに対して濃色用波形信号COMAと薄色用波形信号COMBとを画素C
ごとに交互に入力する。また、ヘッド駆動回路41は、奇数列目の画素群Cmnに対応す
る圧電素子PZに対して濃色用波形信号COMAを入力するとき、偶数列目の画素群Cm
nに対応する圧電素子PZに対して薄色用波形信号COMBを入力する。また、ヘッド駆
動回路41は、奇数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対して薄色用波形信号
COMBを入力するとき、偶数列目の画素群Cmnに対応する圧電素子PZに対して濃色
用波形信号COMAを入力する。
したがって、吐出面6aの全体にわたり、濃色画素CHと薄色画素CLとをそれぞれ主
走査方向と副走査方向の双方に沿って交互に繰り返し形成させることができ、カラーフィ
ルタ基板6の全体に市松模様の濃淡を表すことができる。この結果、ノズルNの個体差に
起因したスジムラを一方向に沿う画素Cの濃淡によって視認し難くさせることができ、か
つ、その濃淡の偏りを隣り合う画素Cの濃淡によって回避させることができる。
(2)上記実施形態によれば、ノズルNから吐出する液滴Dのサイズを画素Cごとに変
更させて濃色画素CHと薄色画素CLとをそれぞれ形成させた。したがって、液滴Dの数
量や液滴Dの吐出タイミングなどを画素Cごとに変更させる必要がない。よって、各画素
Cに吐出するフィルタインクIkの量を、より簡便な装置構成によって切替えさせること
ができる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、濃色画素CHと薄色画素CLとが、濃色用波形信号COMAと薄
色用波形信号COMBの切り替えによって形成させる。これに限らず、例えば濃色画素C
Hと薄色画素CLとが、液滴Dの数量変更によって形成させる構成にしてもよい。すなわ
ち、各ノズルNに対して共通する駆動波形信号COMを供給させ、濃色画素CHを形成す
るためのフィルタ領域9に対して相対的に多い数量の液滴Dを吐出させ、逆に、薄色画素
CLを形成するためのフィルタ領域9に対して相対的に少ない数量の液滴Dを吐出させる
構成にしてもよい。
・上記実施形態では、制御部32が描画データIpを用いてドットパターンデータとコ
モンパターンデータとを生成する構成にした。これに限らず、例えば、入出力装置40が
描画データIpを用いてドットパターンデータとコモンパターンデータとを生成し、入出
力装置40がドットパターンデータとコモンパターンデータとを制御装置30に入力する
構成にしてもよい。
・上記実施形態では、液滴Dを吐出させるためのアクチュエータを圧電素子PZに具体
化した。これに限らず、例えば、アクチュエータを抵抗加熱素子に具体化してもよく、所
定の駆動波形信号COMを受けて駆動波形信号COMに応じた重量の液滴Dを吐出させる
ものであればよい。
・上記実施形態では、各吐出ヘッド16が180個のノズルNを1列だけ備える構成に
した。これに限らず、例えば、各吐出ヘッド16が180個のノズルNを2列以上備える
構成にしてもよく、さらには、列内のノズル数を180個よりも多い数量で具体化しても
よい。
・上記実施形態では、電気光学装置を液晶表示装置1に具体化し、液滴Dによってカラ
ーフィルタCFを製造する構成にした。これに限らず、例えば電気光学装置をエレクトロ
ルミネッセンス表示装置として具体化し、発光素子形成材料を含む液滴Dによって発光素
子を製造する構成にしてもよい。
液晶表示装置を示す斜視図。 カラーフィルタ基板を示す斜視図。 カラーフィルタ基板を示す平面図。 液滴吐出装置を示す斜視図。 液滴吐出ヘッドを示す斜視図。 ノズルと画素との間の位置関係を模式的に示す平面図。 液滴吐出ヘッドを示す側断面図。 液滴吐出装置の電気的構成を示す電気ブロック回路図。 ヘッド駆動回路を示す電気ブロック回路図。
符号の説明
C…パターンとしての画素、COMA…第1駆動信号としての濃色用駆動信号、COM
B…第2駆動信号としての薄色用駆動信号、D…液滴、Ik…液状体としてのフィルタイ
ンク、Ip…描画データ、N…ノズル、PZ…圧電素子、6…カラーフィルタ基板、9…
第1領域及び第2領域を構成する画素領域、10…液滴吐出装置、12…基板ステージ、
16…吐出ヘッド、32…選択信号生成手段を構成する制御部、36…駆動信号生成手段
を構成する駆動波形生成回路、41…制御手段を構成するヘッド駆動回路。

Claims (5)

  1. 一方向に配列した複数の第1領域を有する基板と、前記一方向と交差する他方向に配列
    した複数のノズルとを前記一方向に沿って相対移動させ、前記複数の第1領域の各々が前
    記ノズルと対向するとき、前記複数の第1領域の各々に吐出する液状体の量を前記第1領
    域ごとに第1吐出量と第2吐出量とに交互に切替える工程と、
    前記基板と前記複数のノズルとを前記一方向に沿って相対移動させ、前記複数の第1領
    域の各々に隣接する複数の第2領域の各々が前記ノズルと対向するとき、隣接する前記第
    1領域の液状体の量が前記第1吐出量である前記第2領域に向けて前記第2吐出量の液状
    体を吐出し、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第2吐出量である前記第2領域に
    向けて前記第1吐出量の液状体を吐出する工程と、
    前記第1領域と前記第2領域とに吐出した前記液状体を乾燥して前記第1領域と前記第
    2領域とに薄膜のパターンを形成する工程と、を備えたこと、
    を特徴とするパターン形成方法。
  2. 請求項1に記載のパターン形成方法であって、
    前記複数の第1領域の各々が前記ノズルと対向するとき、前記ノズルから吐出する液滴
    の重量を前記第1領域ごとに変更して、前記第1領域の各々に吐出する前記液状体の量を
    前記第1吐出量と前記第2吐出量とに交互に切り替え、
    前記複数の第2領域の各々が前記ノズルと対向するとき、前記ノズルから吐出する液滴
    の重量を前記第2領域ごとに変更して、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第1吐
    出量である前記第2領域に向けて前記第2吐出量の液状体を吐出し、隣接する前記第1領
    域の液状体の量が前記第2吐出量である前記第2領域に向けて前記第1吐出量の液状体を
    吐出すること、
    を特徴とするパターン形成方法。
  3. 一方向に沿って配列した複数の第1領域と、前記複数の第1領域の各々に隣接する複数
    の第2領域とを有した基板を載置して前記一方向に沿って移動するステージと、
    前記一方向と交差する他方向に沿って配列した複数のノズルの各々から前記基板に向け
    液状体を液滴にして吐出する吐出ヘッドと、
    前記各領域に吐出する液状体の量を第1吐出量にする第1駆動信号と、前記各領域に吐
    出する液状体の量を第2吐出量にする第2駆動信号とを生成する駆動信号生成手段と、
    描画データに基づいて前記第1領域に前記液滴を吐出する第1ノズルと前記第2領域に
    前記液滴を吐出する第2ノズルとを選択した選択信号を生成する選択信号生成手段と、
    前記選択信号に基づいて選択した前記第1ノズルに対し前記第1駆動信号と前記第2駆
    動信号とを交互に入力し、前記複数の第1領域の各々に吐出する液状体の量を前記第1領
    域ごとに前記第1吐出量と前記第2吐出量とに交互に切替えさせ、前記選択信号に基づい
    て選択した前記第2ノズルに対し前記第2駆動信号と前記第1駆動信号とを交互に入力し
    、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第1吐出量である前記第2領域に向けて前記
    第2吐出量の液状体を吐出させ、隣接する前記第1領域の液状体の量が前記第2吐出量で
    ある前記第2領域に向けて前記第1吐出量の液状体を吐出させる制御手段と、
    を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  4. 請求項3に記載の液滴吐出装置であって、
    前記第1駆動信号は、前記液滴の重量を前記第1吐出量に対応させる信号であり、
    前記第2駆動信号は、前記液滴の重量を前記第2吐出量に対応させる信号であり、
    前記制御手段は、前記選択信号に基づいて選択した前記第1ノズルに対し前記第1駆動
    信号と前記第2駆動信号とを交互に入力し、前記複数の第1領域の各々に吐出する液滴の
    重量を前記第1領域ごとに交互に変更させ、前記選択信号に基づいて選択した前記第2ノ
    ズルに対し前記第2駆動信号と前記第1駆動信号とを交互に入力し、前記複数の第2領域
    の各々に吐出する液滴の重量を前記第2領域ごとに交互に変更させること、
    を特徴とする液滴吐出装置。
  5. 一方向に配列した複数の画素を有する電気光学装置であって、
    前記複数の画素の各々が請求項3又は4に記載の液滴吐出装置によって形成されたこと
    を特徴とする電気光学装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230615A (ja) * 2004-02-17 2005-09-02 Seiko Epson Corp 材料塗布方法、カラーフィルタ基板の製造方法、エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、プラズマ表示装置の製造方法、および吐出装置

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