JP4940854B2 - 液状材料の配置方法、及びカラーフィルタ基板の製造方法 - Google Patents

液状材料の配置方法、及びカラーフィルタ基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、液状材料の配置方法、表示装置の製造方法、及び吐出ヘッド、並びに吐出装置に関する。
一般に、各種の表示装置(電気光学装置)においては、カラー表示を可能にするためにカラーフィルタが設けられている。このカラーフィルタは、例えば、ガラスやプラスチックなどで構成された基板上に、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色のドット状のフィルタエレメントを、いわゆるストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などといった所定の配列パターンで配列させたものがある。
例えば特許文献1に開示されているように、表示装置のその他の例としては、例えば配置される色要素の数を増やして、R(赤)、G(緑)、B(青)、M(マゼンダ)、Y(黄)、C(シアン)の6色の色要素を配置した6色配置があった。このような6色配置のカラーフィルタは、色要素の数を増やすことによって、R(赤)、G(緑)、B(青)3色の色要素を配置した3色配置に比べてきめの細かい色表現を再現することが実現可能になる。
特開2005−62833号公報
上記カラーフィルタの製造方法において、複数種類の液状材料(インク)をそれぞれの液状材料(インク)に対応した複数の領域に吐出して形成することも可能である。しかし、色要素が多くなると使用する液状材料(インク)の種類が多くなるため、混色を発生させる機会も増える。
本発明の目的は、液滴吐出方法において、混色を低減させるとともに、効率的に配置することが可能な液状材料の配置方法、表示装置の製造方法、及び液滴吐出ヘッド、並びに液滴吐出装置を提供することである。
本発明の液状材料の配置方法は、液状材料を吐出し、基板上に配置する液状材料の配置方法であって、前記基板は、第1の領域部と、前記第1の領域部とは異なる面積の第2の領域部とを備えているとともに、前記第1の領域部を複数備えた第1の着色領域群と、前記第2の領域部を複数備えた第2の着色領域群と、を有しており、前記第1の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第1の領域部に前記液状材料を配置する工程と、前記第2の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程とを、備え、前記第1の領域部及び前記第2の領域部に交互に前記液状材料を吐出することを特徴とする。
この発明によれば、第1の領域部と、第1の領域部より面積の広い第2の領域部とに液状材料を交互に配置するから、液状材料が隔壁を乗り越えて隣接する領域部に、はみ出しにくくなるので、混色を低減することができる。
本発明の液状材料の配置方法は、前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程では、前記第1の領域部の位置に対して離間する位置に配置された前記第2の領域部に前記液状材料を吐出することが望ましい。
この発明によれば、液状材料を配置するときに、先に選択した第1の領域部と、この第1の領域部の後に選択した第2の領域部とが、離間するように選択するから、液状材料が隔壁を乗り越えて隣接する領域部に、よりはみ出しにくくなるので、混色を低減することができる。
本発明の液状材料の配置方法は、前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程では、前記第1の領域部に前記液状材料を配置した後に、時間を経過させてから、前記第2の領域部に前記液状材料を吐出することが望ましい。
この発明によれば、液状材料を配置するときに、第1の領域部と、第2の領域部とで、時間をずらして液状材料を配置するから、第1の領域部と、第2の領域部とでは、液状材料に含まれる溶媒成分の蒸発時間に差が生じるので、第1の領域部と、第2の領域部との混色を低減することができる。
本発明の液状材料の配置方法は、前記第1の領域部に前記液状材料を配置する工程及び前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程では、前記液状材料を略同時に吐出することが望ましい。
この発明によれば、第1の着色領域群及び第2の着色領域群に液状材料を略同時に配置するから、1回の走査で多色の液状材料を配置することができるので、効率的である。
本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は、液状材料を吐出し、基板上に配置し、前記液状材料を乾燥することにより膜パターンを有するカラーフィルタ基板の製造方法であって、前記基板は、第1の領域部と、前記第1の領域部とは異なる面積の第2の領域部とを備えているとともに、前記第1の領域部を複数備えた第1の着色領域群と、前記第2の領域部を複数備えた第2の着色領域群と、を有しており、前記第1の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第1の領域部と、前記第2の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第2の領域部とを交互に選択して前記液状材料を配置することを特徴とする。
この発明によれば、第1の領域部と第2の領域部とを交互に選択して液状材料を配置すると、第1の領域部と、第2の領域部との混色を低減することができ、使用する液状材料が多色であっても高品質で、高精度なカラーフィルタ基板を提供できる。
本発明の吐出ヘッドは、基板上に液状材料を吐出する吐出ヘッドであって、前記基板は、第1の領域部と、前記第1の領域部とは異なる面積の第2の領域部と、を備えており、前記第1の領域部と、前記第2の領域部とを交互に選択して前記液状材料を吐出するときに、前記液状材料が吐出される順番に対応してノズルが配置されていることを特徴とする。
この発明によれば、液状材料が吐出される順番に対応してノズルが配置されているから、多色の液状材料を1回の走査で配置することができるので、生産効率の高い吐出ヘッドを提供できる。
本発明の吐出装置は、基板上に液状材料を吐出する吐出装置であって、前述に記載の吐出ヘッドを搭載していることを特徴とする。
この発明によれば、液状材料を効率的に配置できる吐出ヘッドを搭載しているので、生産性を向上することが可能な吐出装置を提供できる。
また、本発明の液状材料の配置方法は、吐出した液状材料を基板上に配置する液状材料の配置方法であって、前記基板に形成された複数の領域部に前記液状材料を配置する工程を有し、前記領域部毎に前記液状材料を配置する際、少なくとも隣接する前記領域部をあけて前記液状材料を配置することを特徴とする。
この発明によれば、隣接する領域部には連続して液状材料が配置されず、時間差をもって液状材料が配置されるため、先に配置された液状材料に含まれる溶媒成分が蒸発することで、隣接する領域部に後から配置された液状材料と混ざることが低減される。
さらに、本発明の液状材料の配置方法は、複数のノズル列より吐出した液状材料を基板上に配置する液状材料の配置方法であって、前記基板に形成された複数の領域部に前記液状材料を配置する工程を有し、各領域部は、各領域部に隣接する領域部に対して前記液状材料を吐出するノズル列とは異なるノズル列から前記液状材料を吐出することを特徴とする。
この発明によれば、異なるノズル列から液状材料を吐出することにより、吐出のタイミングに時間差が生じ、隣接する領域部どうしでは液状材料を配置する時に時間差ができるため、先に配置された液状材料に含まれる溶媒成分が蒸発することで、隣接する領域部に後から配置された液状材料と混ざることが低減される。
以下、本発明の液状材料の配置方法、表示装置の製造方法、及び吐出ヘッド、並びに吐出装置について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。ここで、本発明の特徴的な構成及び方法について説明する前に、まず、吐出方法で用いられる基板、吐出方法、について説明する。
<基板について>
液状材料の配置方法で使用される基板としては、ガラス、石英ガラス、プラスチックなど各種のものを用いることができる。
<液滴吐出法について>
液状材料の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。ここで、帯電制御方式は、液状材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で液状材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、液状材料に30kg/cm2程度の超高圧を印加してノズル先端側に液状材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には液状材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると液状材料間に静電的な反発が起こり、液状材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子(圧電素子)がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって液状材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から液状材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
また、電気熱変換方式は、液状材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、液状材料を急激に気化させてバブル(泡)を発生させ、バブルの圧力によって空間内の液状材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、液状材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルにメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから液状材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料の一滴の量は例えば1ピコリットル〜300ピコリットルである。
(実施形態)
<カラーフィルタ基板の製造方法及びカラーフィルタ基板>
図1は、カラーフィルタ基板の製造工程を示す図(a)〜(l)である。(a)、(c)、(e)、(g)、(i)、(k)は、平面図であり、(b)、(d)、(f)、(h)、(j)、(l)は、各平面図のA−A線に沿って切断した断面図である。図2は、カラーフィルタ基板の製造工程の手順を示す概略フローチャートである。図3は、カラーフィルタ基板の模式図である。
図2に示すステップS1では、図1(a)、(b)に示すように、透光性を有するガラスやプラスチック等で構成された基板12の表面上に、スピンコーティング(回転塗布)、流延塗布、ロール塗布などの種々の方法によって放射線感応性素材6Aを塗布する。この放射線感応性素材6Aとしては、樹脂組成物であることが好ましい。塗布後における上記放射線感応性素材6Aの厚さは、通常0.1μm〜10μmであり、好ましくは0.5μm〜3.0μmである。
この樹脂組成物は、例えば、(i)バインダー樹脂、多官能性単量体、光重合開始剤等を含有する、放射線の照射により硬化する放射線感応性樹脂組成物や、(ii)バインダー樹脂、放射線の照射により酸を発生する化合物、放射線の照射により発生した酸の作用により架橋し得る架橋性化合物等を含有する、放射線の照射により硬化する放射線感応性樹脂組成物などを用いることができる。これらの樹脂組成物は、通常、その使用に際して溶媒を混合して液状組成物として調製されるが、この溶媒は、高沸点溶媒でも低沸点溶媒でもよい。放射線感応性素材6Aとしては、(a)ヘキサフルオロプロピレンと不飽和カルボン酸(無水物)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体、(b)放射線の照射により酸を発生する化合物、(c)放射線の照射により発生した酸の作用により架橋しうる架橋性化合物、(d)前記(a)成分以外の含フッ素有機化合物、並びに、(e)前記(a)〜(d)成分を溶解しうる溶媒、を含有する組成物であることが好ましい。
次に、図2のステップS2では、放射線感応性素材6Aに所定のパターンマスクを介して放射線を照射(露光)する。なお、放射線とは、可視光、紫外線、X線、電子線などが含まれるが、波長が190nm〜450nmの範囲にある放射線(光)が好ましい。
次に、図2のステップS3では、図1(c)、(d)に示すように、放射線感応性素材6Aを現像することによって、隔壁(バンク)6Bを形成する。この隔壁6Bは、上記パターンマスクに対応した形状(ネガパターン又はポジパターン)に構成される。隔壁6Bの形状としては、例えば、方形状の領域7を平面上において縦横に配列させることのできるように画成する格子状であることが好ましい。なお、放射線感応性素材6Aを現像するのに用いられる現像液としては、アルカリ現像液が用いられる。このアルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硅素ナトリウム、メタ硅素ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。このアルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤等を適量添加することもできる。また、アルカリ現像液による現像後は、通常、水洗が行われる。
次に、図2のステップS4では、図1(e)、(f)に示すように、上記隔壁6Bは、例えば200℃程度にてベーク(焼成)して隔壁6Cとなる。この焼成温度は、上記の放射線感応性素材6Aに応じて適宜調整される。また、ベーク処理を要しない場合もあり得る。なお、本実施形態では、隔壁6Cは遮光性の素材で構成されているために、各領域7を画成する(区画する)文字通りの隔壁としての機能と、領域7以外の部分を遮光する遮光層としての機能とを併せ持つものとなっている。もっとも、隔壁としての機能のみを有するように構成しても構わない。この場合、隔壁とは別に、金属等で構成される遮光層を別途形成してもよい。
次に、図2のステップS5では、図1(g)、(h)に示すように隔壁6Cによって画成される領域7にフィルタエレメント材料13を導入する。領域7は、同図に示すように、第1の領域部7aと、第1の領域部7aより面積の広い第2の領域部7bとが、ある。また、第1の領域部7aを複数(この場合3個)備えた第1の着色領域群7Aと、第2の領域部7bを複数(この場合3個)備えた第2の着色領域群7Bとが、ある。そこで、着色材(顔料、染料など)を混入したフィルタエレメント材料13を各領域7に導入する方法としては、フィルタエレメント材料13を、溶媒などと混合することによって機能液としての液状材料Mに形成し、後述する液滴吐出ヘッド22(図4、図5参照)を用いてこの液状材料Mを各領域7に導入する。
フィルタエレメント材料13を各領域7に導入する順番としては、例えば、第1の着色領域群7Aに有する第1の領域部7aの一つにフィルタエレメント材料13Y(黄の着色材)を導入し、次に、第2の着色領域群7Bに有する第2の領域部7bの一つにフィルタエレメント材料13R(赤の着色材)を導入する。次に、第1の領域部7aの一つにフィルタエレメント材料13M(マゼンダの着色材)を導入し、次に、第2の領域部7bの一つにフィルタエレメント材料13B(青の着色材)を導入する。さらに、第1の領域部7aの一つにフィルタエレメント材料13C(シアンの着色材)を導入し、次に、第2の領域部7bの一つにフィルタエレメント材料13G(緑の着色材)を導入する。このようにすれば、液滴8を配置するときに着弾させる位置が離れているので、液滴8が隔壁6Cを乗り越えて生じるような混色を低減させることができる。順番はこれに限定されるものではなく、液状材料としたフィルタエレメント材料を吐出する際、ある着色領域からみて走査方向(装置構成等については後述)および走査方向と交わる方向に並ぶ着色領域に異なるフィルタエレメント材料が配置される時には、導入する順番が連続しないようにすればどのような順番でも構わない。なお、基板12上へのフィルタエレメント材料13(13Y、13R、13M、13B、13C、13G)の配置は、1回の走査によって実行される。複数回の走査で実行することも可能であるが、時間的な効率からしても1回の走査で実行される方が好ましい。
次に、図2のステップS6では、図1(i)、(j)に示すように、上記のフィルタエレメント材料13(図1の例では13Y(黄の着色材)、13R(赤の着色材)、13M(マゼンダの着色材)、13B(青の着色材)、13C(シアンの着色材)、13G(緑の着色材))を、減圧、加熱などによる乾燥若しくは低温(例えば60℃)での焼成によるプレベーク(仮焼成)を行うことによって、フィルタエレメント材料13を仮固化若しくは仮硬化する。そして、フィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)を形成する。
次に、図2のステップS7では、上記のようにして形成されたカラーフィルタを検査する。この検査は、例えば、肉眼若しくは顕微鏡等で、上記隔壁6C及び表示要素であるフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)を観察する。この場合、カラーフィルタを撮影し、その撮影画像に基づいて自動的に検査を行っても構わない。この検査によって、表示要素であるフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)に欠陥が見つかった場合には、そのカラーフィルタを以下に説明する基体再生工程に移行させる。
ここで、フィルタエレメント3の欠陥とは、フィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)が欠如している場合(いわゆるドット抜け)、フィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)が形成されてはいるが、領域7内に配置されたフィルタエレメント材料13の量(体積)が多すぎたり少なすぎたりして不適切である場合や、フィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)が形成されてはいるが、塵埃等の異物が混入していたり付着していたりする場合などである。
次に、図2のステップS8では、上記検査において欠陥が発見されなかった場合には、例えば200℃程度の温度でベーク(焼成)処理を行い、カラーフィルタのフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)を完全に固化若しくは硬化させる。欠陥が発見された場合は、除材される。このベーク処理の温度はフィルタエレメント材料13(13Y、13R、13M、13B、13C、13G)の組成等によって適宜に決定できる。また、特に高温に加熱することなく、単に通常とは異なる雰囲気(窒素ガス中や乾燥空気中等)などで乾燥若しくはエージングさせるだけでもよい。そして、カラーフィルタは、そのフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)が、フィルタエレメント3Y、フィルタエレメント3R、フィルタエレメント3M、フィルタエレメント3B、フィルタエレメント3C、フィルタエレメント3Gの順番で形成されている。
最後に、図1(k)、(l)に示すように、上記フィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)の上に透明な保護層14を形成する。そして、カラーフィルタ基板CFが完成する。
次に、以上説明したカラーフィルタ基板の製造工程において形成されたカラーフィルタ基板について説明する。
図3に示すように、カラーフィルタ基板CFは、6色のフィルタエレメント3(3Y(黄)、3R(赤)、3M(マゼンダ)、3B(青)、3C(シアン)、3G(緑))を備えている。このフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)は、基板12の上に形成されている。カラーフィルタ基板CFが、本実施形態における製造方法で製造されているから、混色を低減させることが実現可能となり、高品質で、高精度なカラーフィルタ基板を提供できる。
<液滴吐出ヘッドの構成>
次に、上記の実施形態に用いることのできる液滴吐出ヘッドの構成について説明する。
図4は、液滴吐出ヘッドを示す図である。(a)は、概略斜視図である。(b)は、ノズルの配列を示す模式図である。
図4(a)に示すように、液滴吐出ヘッド22は、複数のノズル27が配列されてなるノズル列28を有する。同図に示す基準方向Sは液滴吐出ヘッド22の標準の走査方向を示し、配列方向Tはノズル列28におけるノズル27の配列方向を示す。同図に示すように、液滴吐出ヘッド22は、ノズル列28(28Y、28R、28M、28B、28C、28G)を備えている。これらのノズル列28(28Y、28R、28M、28B、28C、28G)は、ノズル27(27Y、27R、27M、27B、27C、27G)を備えている。そして、ノズル27(27Y、27R、27M、27B、27C、27G)は、6色(R(赤)、G(緑)、B(青)、M(マゼンダ)、Y(黄)、C(シアン))の液状材料M(図5参照)を略同時に吐出することができる。
図4(b)に示すように、ノズル列28(28Y、28R、28M、28B、28C、28G)において、ノズル27の数は例えば一列当たり180個であり、ノズル27の孔径は例えば28μmであり、ノズル27のピッチは例えば141μmである。
図5は、液滴吐出ヘッドの主要部を部分的に示す図である。(a)は、概略斜視図であり、(b)は、概略断面図である。
図5(a)に示すように、液滴吐出ヘッド22は、ステンレス等で構成されるノズルプレート29と、これに対向する振動板31と、これらを互いに接合する複数の仕切り部材32とを有する。このノズルプレート29と振動板31との間には、仕切り部材32によって複数の材料室33と液溜り34とが形成される。これらの材料室33と液溜り34とは通路38を介して互いに連通している。
振動板31には材料供給孔36が形成されている。この材料供給孔36には材料供給装置37が接続される。この材料供給装置37は、液状材料Mを材料供給孔36へ供給する。このように供給された材料Mは、液溜り34に充満し、さらに通路38を通って材料室33に充満する。
図5(b)に示すように、ノズルプレート29には、材料室33から液状材料Mを噴出するためのノズル27が設けられている。また、振動板31の材料室33に臨む面の裏面には、この材料室33に対応させて材料加圧体39が取り付けられている。この材料加圧体39は、圧電素子41並びにこれを挟持する対の電極42a及び42bを有する。圧電素子41は、電極42a及び42bへの通電によって矢印Cで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより材料室33の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当する液状材料Mが液溜り34から通路38を通って材料室33へ流入する。
その後、圧電素子41への通電を解除すると、この圧電素子41と振動板31とは共に元の形状に戻り、これにより、材料室33も元の容積に戻るため、材料室33の内部にある液状材料Mの圧力が上昇し、ノズル27から液状材料Mが液滴8となって噴出する。なお、ノズル27の周辺部には、液滴8の飛行曲りやノズル27の孔詰まりなどを防止するために、例えば、Ni−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥材料層43が設けられる。
<液滴吐出装置の構成>
次に、上記の実施形態に用いることのできる液滴吐出装置の構成について説明する。
図6は、液滴吐出装置の全体構成を示す概略斜視図である。図7は、液滴吐出装置の主要部を部分的に示す部分斜視図である。
図6に示すように、液滴吐出装置IJは、前述にて説明した液滴吐出ヘッド22を備えたヘッドユニット26と、液滴吐出ヘッド22の位置を制御するヘッド位置制御装置17と、基板12の位置を制御する基板位置制御装置18と、液滴吐出ヘッド22を基板12に対して走査方向Xに走査移動させる走査駆動手段としての走査駆動装置19と、液滴吐出ヘッド22を基板12に対して走査方向と交差(直交)するY方向に送る送り駆動装置21と、基板12を液滴吐出装置IJ内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置23と、液滴吐出装置IJの全般の制御を司るコントロール装置24とを有する。
上記のヘッド位置制御装置17、基板位置制御装置18、走査駆動装置19、送り駆動装置21の各装置は、ベース9の上に設置される。また、これらの各装置は、必要に応じてカバー15によって覆われる。
基板供給装置23は、基板12を収容する基板収容部57と、基板12を搬送するロボットなどの基板移載機構58とを有する。基板移載機構58は、基台59と、基台59に対して昇降移動する昇降軸61と、昇降軸61を中心として回転する第1アーム62と、第1アーム62に対して回転する第2アーム63と、第2アーム63の先端下面に設けられた吸着パッド64とを有する。この吸着パッド64は空気吸引(真空吸着)などによって基板12を吸着保持することができるように構成されている。
また、液滴吐出ヘッド22の走査軌跡下であって、送り駆動装置21の一方の脇位置に、キャッピング装置76及びクリーニング装置77が配設されている。さらに、送り駆動装置21の他方の脇位置には電子天秤78が設置されている。ここで、キャッピング装置76は液滴吐出ヘッド22が待機状態にあるときにノズル27(図4参照)の乾燥を防止するための装置である。クリーニング装置77は、液滴吐出ヘッド22を洗浄するための装置である。電子天秤78は、液滴吐出ヘッド22内の個々のノズル27(図4参照)から吐出される液滴8の重量をノズル27(図4参照)毎、ノズル列28毎、あるいは、液滴吐出ヘッド22毎に測定する装置である。さらに、液滴吐出ヘッド22の近傍には、液滴吐出ヘッド22と一体に移動するヘッド用カメラ81が取り付けられている。
また、コントロール装置24は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部66と、キーボード等の入力装置67と、CRT等の表示装置68とを有する。コンピュータ本体部66には、図8に示すCPU(中央処理ユニット)69と、各種情報を記憶する情報記録媒体であるメモリ71とを備えている。
次に、図7を参照して、液滴吐出ヘッド22の周囲に配置されたヘッド位置制御装置17、基板位置制御装置18、走査駆動装置19、送り駆動装置21、及び、その他の手段について説明する。
図7に示すように、ヘッド位置制御装置17は、ヘッドユニット26に取り付けられた液滴吐出ヘッド22を平面(水平面)内にて回転させるαモータ44と、液滴吐出ヘッド22を走査方向Xと略直交する方向である送り方向Yと平行な軸線周りに揺動回転させるβモータ46と、液滴吐出ヘッド22を走査方向Xと平行な軸線周りに揺動回転させるγモータ47と、液滴吐出ヘッド22を上下方向へ平行移動させるZモータ48とを有する。
また、基板位置制御装置18は、基板12を載せるテーブル49と、このテーブル49を平面(水平面)内にて回転させるθモータ51とを有する。また、走査駆動装置19は、走査方向Xへ伸びるXガイドレール52と、例えばパルス駆動されるリニアモータを内蔵したXスライダ53とを有する。このXスライダ53は、例えば内蔵するリニアモータの稼動により、Xガイドレール52に沿って走査方向Xへ平行移動する。
さらに、送り駆動装置21は、送り方向Yへ延びるYガイドレール54と、例えばパルス駆動されるリニアモータを内蔵したYスライダ56とを有する。Yスライダ56は、例えば内蔵するリニアモータの稼動により、Yガイドレール54に沿って送り方向Yへ平行移動する。
Xスライダ53やYスライダ56内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精密に行うことができる。したがって、Xスライダ53に支持された液滴吐出ヘッド22の走査方向X上の位置やテーブル49の送り方向Y上の位置などを高精度に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド22やテーブル49の位置制御はパルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御やその他任意の方法によって実現することができる。
上記テーブル49には、基板12の平面位置を規制する位置決めピン50a、50bが設けられている。基板12は、後述する基板供給装置23によって位置決めピン50a、50bに走査方向X側及び送り方向Y側の端面を当接させた状態で、位置決め保持される。テーブル49には、このような位置決め状態で保持された基板12を固定するための、例えば空気吸引(真空吸着)などの、公知の固定手段を設けることが望ましい。
図7に示すように、液滴吐出装置IJにおいて、テーブル49の上方に複数組(図示例では2組)の撮像装置91R、91L及び92R、92Lが配置されている。ここで、撮像装置91R、91L及び92R、92Lは、鏡筒のみを示し、他の部分及びその支持構造は省略してある。これらの観察手段である撮像装置としては、CCDカメラ等を用いることができる。なお、図6には、これらの撮像装置について図示を省略してある。
図8は、液滴吐出装置の制御系のブロック図である。
図8に示すように、ヘッド位置制御装置17、基板位置制御装置18、走査駆動装置19、送り駆動装置21、及び、液滴吐出ヘッド22内の圧電素子41(図5(b)参照)を駆動するヘッド駆動回路72の各機器は、入出力インターフェイス73及びバス74を介してCPU69に接続されている。また、基板供給装置23、入力装置67、表示装置68、キャッピング装置76、クリーニング装置77及び電子天秤78も、上記と同様に入出力インターフェイス73及びバス74を介してCPU69に接続されている。
メモリ71は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などといった半導体メモリや、ハードディスク、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MD(MiniDisc)、などのディスク型記録媒体で、これらを用いてデータを読み取る外部記憶装置などを含む概念である。機能的には、液滴吐出装置IJの動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、基板12内における吐出位置を座標データとして記憶するための記憶領域や、図7に示す送り方向Yへの基板12の送り移動量を記憶するための記憶領域や、CPU69のためのワークエリアやテンポラリファイルなどとして機能する領域や、その他各種の記憶領域が設定される。
CPU69は、情報記憶媒体であるメモリ71内に記憶されたプログラムソフトに従って、基板12の表面の所定位置に、液状材料Mを吐出するための制御を行うものである。具体的には、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部151、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部152、電子天秤78を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部153、及び、液滴吐出によって液状材料Mを基板12の表面上に着弾させ、所定のパターンにて描画するための描画演算部154を有する。
上記描画演算部154には、液滴吐出ヘッド22を描画のための初期位置へ設置するための描画開始位置演算部155、液滴吐出ヘッド22を走査方向Xへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する走査制御演算部156、基板12を送り方向Yへ所定の送り移動量だけずらすための制御を演算する送り制御演算部157、液滴吐出ヘッド22内のノズル27のうちのいずれを作動させて液状材料Mを吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部158などを有する。
なお、上述の各機能を、CPU69を用いるプログラムソフトによって実現しているが、上述の各機能を、CPU69を用いない電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いても構わない。
次に、液滴吐出装置の動作を説明する。
図9は、液滴吐出装置IJの動作を示すフローチャートである。
図9に示すように、オペレータによる電源投入によって液滴吐出装置IJ(図6、図7参照)が作動すると、ステップS31では、初期設定が実現される。具体的には、図6に示すヘッドユニット26や基板供給装置23やコントロール装置24などが予め決められた初期状態にセットされる。
次に、ステップS32では、重量測定タイミングが到来する。
次に、ステップS33では、図7に示すヘッドユニット26を走査駆動装置19によって、電子天秤78の所まで移動させる。
次に、ステップS34では、図5に示すノズル27から吐出される液状材料Mの量を、図6に示す電子天秤78を用いて測定する。
次に、ステップS35では、このように測定されたノズル27の吐出特性に合わせて、各ノズル27の圧電素子41(図5(b)参照)に印加する電圧を調節する。
次に、ステップS36では、クリーニングタイミングが到来する。
次に、ステップS37では、図6に示すヘッドユニット26を走査駆動装置19によってクリーニング装置77の所まで移動させる。
次に、ステップS38では、図6に示すクリーニング装置77によって液滴吐出ヘッド22をクリーニングする。
次に、ステップS39では、図6に示す基板供給装置23を作動させて基板12をテーブル49へ供給する。なお、基板12をテーブル49へ供給するのは、重量測定タイミングやクリーニングタイミングが到来しない場合、或いは、重量測定やクリーニングが終了した場合に実行される。具体的には、基板収容部57内の基板12を吸着パッド64によって吸着保持し、昇降軸61、第1アーム62及び第2アーム63を移動させて基板12をテーブル49まで搬送し、さらにテーブル49の適所に予め設けてある位置決めピン50a、50b(図7参照)に押し付ける。
次に、ステップS40では、図7に示すように、撮像装置91R、91Lによって基板12を観察しながら、θモータ51の出力軸を微小角度単位で回転させることにより、テーブル49を平面(水平面)内にて回転させ、基板12を位置決めする。より具体的には、基板12の左右両端にそれぞれ形成されたアライメントマークを、図7に示す上記一対の撮像装置91R、91L又は92R、92Lによってそれぞれ撮影し、これらのアライメントマークの撮像位置によって基板12の平面姿勢を演算して求め、この平面姿勢に応じてテーブル49を回転させて角度θを調整する。
次に、ステップS41では、図6に示すヘッド用カメラ81によって基板12を観察しながら、液滴吐出ヘッド22によって描画を開始する位置を演算によって決定する。
次に、ステップS42では、図6に示す走査駆動装置19及び送り駆動装置21を適宜に作動させて、液滴吐出ヘッド22を描画開始位置へ移動させる。
このとき、液滴吐出ヘッド22は、図4に示す基準方向Sが走査方向Xに合致した姿勢となるようにしてもよく、或いは、基準方向Sが所定角度で走査方向に対して傾斜する姿勢となるように構成してもよい。この所定角度は、ノズル27のピッチと、基板12の表面上において液状材料Mを着弾させるべき位置のピッチとが異なる場合が多く、液滴吐出ヘッド22を走査方向Xへ移動させるときに、配列方向Tに配列されたノズル27のピッチの送り方向Yの寸法成分が基板12の送り方向Yの着弾位置のピッチと幾何学的に等しくなるようにするための措置である。
次に、ステップS43では、液滴吐出ヘッド22が描画開始位置に置かれると、液滴吐出ヘッド22は走査方向Xへ一定の速度で直線的に走査移動される。この走査中において、液滴吐出ヘッド22のノズル27から吐出される液滴8が基板12の表面上へ連続的に吐出される。
なお、液滴8の吐出量は、一度の走査によって図4に示す液滴吐出ヘッド22がカバーすることのできる吐出範囲において全量が吐出されるように設定されており、液滴吐出ヘッド22のノズル27(27Y、27R、27M、27B、27C、27G)から6色の液状材料が略同時に吐出される。
次に、ステップS44では、液滴吐出ヘッド22は、基板12に対する1ライン分の走査が終了する。
次に、ステップS45では、液滴吐出ヘッド22は、反転移動して初期位置へと復帰する。
次に、ステップS46では、液滴吐出ヘッド22は、送り方向Yに所定量(設定された送り移動量だけ)移動する。その度、ステップS13で再び走査され、液状材料Mが吐出され、これ以降、上記の動作を繰り返し行って、複数ラインに亘って走査が行われる。ここで、1ライン分の走査が終了すると、そのまま送り方向Yに所定量移動し、反転して、逆向きに走査されるというように、交互に走査方向を反転させるように駆動してもよい。
次に、ステップS47では、基板12内のカラーフィルタ領域一列分について液状材料Mの吐出が完了する。
次に、ステップS48では、CF(カラーフィルタ)全列終了していない場合、ステップS49に処理が進み、次列CF域へ移動して、再びステップS43〜ステップS48までの動作を繰り返す。そして、最終的に基板12上の全列のカラーフィルタ領域に対して液状材料Mの吐出が終了する。
次に、ステップS50では、図6に示す基板供給装置23又は別の搬出機構によって、処理後の基板12が外部へ排出される。
次に、ステップS51では、描画終了の指示を出す。
次に、ステップS52では、図6におけるCPU69は、液滴吐出ヘッド22をキャッピング装置76の所まで搬送し、そのキャッピング装置76によって液滴吐出ヘッド22に対してキャッピング処理を施す。
以上説明した液滴吐出装置IJは、本発明に係る液滴吐出ヘッド22を搭載しており、1回の走査で6色の液状材料Mをこの液滴吐出ヘッド22から吐出することができるので、基板12に対して液状材料Mの配置を効率的に実施できる。
以上のような実施形態では、次のような効果が得られる。
(1)第1の領域部と、第1の領域部より面積の広い第2の領域部とに液状材料Mを交互に配置するから、液滴8が隔壁6Cを乗り越えて隣接する領域部7に、はみ出しにくくなるので、混色を低減することができる。
(2)液状材料Mを配置するときに、先に選択した第1の領域部と、この第1の領域部の後に選択した第2の領域部とが、離間するように選択するから、液滴8が隔壁6Cを乗り越えて隣接する領域部7に、よりはみ出しにくくなるので、混色を低減することができる。
(3)液状材料Mを配置するときに、第1の領域部と、第2の領域部とで、時間をずらして液滴8を配置するから、第1の領域部と、第2の領域部とでは、液状材料Mに含まれる溶媒成分の蒸発時間に差が生じるので、第1の領域部と、第2の領域部との混色を低減することができる。
(4)第1の着色領域群及び第2の着色領域群に液状材料Mを液滴8として略同時に配置するから、1回の走査で6色の液状材料Mを配置することができるので、効率的である。
(5)第1の領域部と第2の領域部とを交互に選択して液状材料Mを液滴8として配置すると、第1の領域部と、第2の領域部との混色を低減することができ、使用する液状材料Mが6色であっても高品質で、高精度なカラーフィルタ基板CFを提供できる。
(6)液滴8が吐出される順番に対応してノズル27(27Y、27R、27M、27B、27C、27G)が液滴吐出ヘッド22に配置されているから、6色の液状材料Mを一つの方向に1回の走査で配置することができるので、生産効率の高い液滴吐出ヘッド22を提供できる。しかも、混色を低減することが可能になるから、描画品質が向上することを期待できる。
(7)液状材料Mを効率的に配置できる液滴吐出ヘッド22を搭載しているので、描画品質の向上と、生産性の向上とを実現することが可能な液滴吐出装置IJを提供できる。
<表示装置(電気光学装置)及び表示装置の製造方法>
次に、表示装置(電気光学装置)及び本実施形態に係る液滴吐出装置を用いた表示装置の製造方法について説明する。
図10は、本実施形態に係る液晶装置の製造工程の手順を示すフローチャートである。図11は、当該製造方法によって製造される表示装置(電気光学装置)の一例としての液晶装置を示す図である。図12は、図11のIX−IX線に沿った液晶装置の断面図である。最初に、液晶装置の構造について、図11及び図12を参照しながら説明する。なお、この液晶装置は、単純マトリクス方式でフルカラー表示を行う半透過反射型の液晶装置である。
図11に示すように、液晶装置101は、液晶パネル102に半導体チップ等として構成された液晶駆動用IC103a及び液晶駆動用IC103bを実装し、配線接続要素としてのFPC(フレキシブル印刷回路)104を液晶パネル102に接続したものである。この液晶装置101は、液晶パネル102の裏面側に照明装置106をバックライトとして設けることによって構成されている。
液晶パネル102は、第1基板107aと第2基板107bとをシール材108によって貼り合わせることによって形成される。シール材108は、例えば、スクリーン印刷などによってエポキシ系樹脂を第1基板107a又は第2基板107bの内側表面に環状(周回状)に付着することによって形成される。また、図12に示すように、シール材108の内部には導電性材料によって球状又は円筒状に形成された導通材109が分散状態で含まれる。
図12に示すように、第1基板107aは透明なガラス、透明なプラスチックなどによって形成された板状の基材111aを有する。この基材111aの内側表面(図12の上側表面)には反射膜112が形成されている。また、その上に絶縁膜113が積層され、その上に第1電極114aが矢印D方向から見てストライプ状(図11参照)に形成されている。さらにその上には配向膜116aが形成される。また、基材111aの外側表面(図12の下側表面)には偏光板117aが貼着などによって装着される。
図11においては、第1電極114aの配列を判り易くするために、それらの間隔を実際よりも大幅に広く描いてある。したがって、図面上で描かれている第1電極114aの本数よりも実際には多数の第1電極114aが基材111a上に形成されている。
図12に示すように、第2基板107bは透明なガラスや透明なプラスチックなどによって形成された板状の基材111bを有する。この基材111bの内側表面(図12の下側表面)にはカラーフィルタ118が形成され、その上に第2電極114bが上記第1電極114aと直交する方向へ矢印Dから見てストライプ状(図11参照)に形成されている。さらにその上には配向膜116bが形成されている。また、基材111bの外側表面(図12の上側表面)には偏光板117bが貼着などによって装着されている。
図11においては、第2電極114bの配列を判り易くするために、第1電極の場合と同様に、それらの間隔を実際よりも大幅に広く描いてある。したがって、図面上で描かれている第1電極114aの本数よりも実際には多数の第1電極114aが基材111a上に形成されている。
図12に示すように、第1基板107a、第2基板107b及びシール材108によって囲まれる間隙、いわゆるセルギャップ内には液晶L、例えばSTN(スーパー捩れネマチック)液晶、が封入されている。第1基板107a又は第2基板107bの内側表面には微小で球形のスペーサ119が多数分散され、これらのスペーサ119がセルギャップ内に存在することにより、そのセルギャップが均一に維持されるようになっている。
第1電極114aと第2電極114bとは互いに直交する方向に伸びるように配設されている。それらが平面的に交差する部分は、図12の矢印D方向から見てドットマトリクス状に配列されている。そして、そのドットマトリクス状の各交差点が一つの表示ドットを構成する。カラーフィルタ118は、各色要素であるフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)を矢印D方向から見て所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などのパターンで配列させることによって構成されている。
マトリクス状に配列される表示ドットを選択的にオン状態にすることにより、液晶パネル102の第2基板107bの外側に文字、数字などといった像が表示される。このようにして像が表示される領域が有効表示領域であり、図11及び図12において矢印Vによって示される。
図12に示すように、反射膜112はAPC合金、アルミニウムなどといった光反射性材料によって形成される。また、この反射膜112には、第1電極114aと第2電極114bの交点である各表示ドットに対応する位置に開口121が形成されている。したがって、開口121は図12の矢印Dから見て表示ドットと同様にマトリクス状に配列されている。
第1電極114a及び第2電極114bは、例えば、透明導電材であるITO(インジウムスズ酸化物)によって形成される。また、配向膜116a、116bは、ポリイミド系樹脂を一様な厚さの膜状に付着させることによって形成される。これらの配向膜116a、116bがラビング処理を受けることにより、第1基板107a及び第2基板107bの表面上における液晶分子の初期配向が決定される。
図11に示すように、第1基板107aは第2基板107bよりも広い面積に形成されており、これらの基板をシール材108によって貼り合わせたとき、第1基板107aは第2基板107bの外側へ張り出す基板張出部107cを有する。そして、この基板張出部107cには、第1電極114aから伸び出る引出し配線114c、シール材108の内部に存在する導通材109(図12参照)を介して第2基板107b上の第2電極114bと導通する引出し配線114d、液晶駆動用IC103aの入力用バンプ、すなわち入力用端子に接続される金属配線114e、及び、液晶駆動用IC103bの入力用バンプに接続される金属配線114fなどといった各種の配線が所定のパターンにて形成されている。
このとき、第1電極114aから伸びる引出し配線114c及び第2電極114bに通電する引出し配線114dは、それらの電極と同じ材料であるITOによって形成される。また、液晶駆動用IC103a、103bの入力側の配線である金属配線114e、114fは、電気抵抗値の低い金属材料、例えばAPC合金によって形成される。このAPC合金は、主としてAgを含み、これにPd及びCuを添加した合金、例えば、Ag;98wt%、Pd;1wt%、Cu;1wt%の組成を有する合金である。
液晶駆動用IC103a、103bは、ACF(異方性導電膜)122によって基板張出部107cの表面に接着されて実装される。すなわち、本実施形態では、基板上に半導体チップが直接に実装される構造、いわゆるCOG(チップオングラス)方式の液晶パネルとして形成されている。このCOG方式の実装構造においては、ACF122の内部に含まれる導電粒子によって、液晶駆動用IC103a、103bの入力側バンプと金属配線114e、114fとが導電接続され、液晶駆動用IC103a、103bの出力側バンプと引出し配線114c、114dとが導電接続される。
FPC104は、可撓性の樹脂フィルム123と、チップ部品124を含んで構成された回路126と、金属配線端子127とを有する(図11参照)。回路126は樹脂フィルム123の表面に半田付け、その他の導電接続手法によって直接に搭載される。また、金属配線端子127はAPC合金、Cr、Cuその他の導電材料によって形成される。FPC104のうち金属配線端子127が形成された部分は、第1基板107aのうち金属配線114e、114fが形成された部分にACF122によって接続される。そして、ACF122の内部に含まれる導電粒子により、基板側の金属配線114e、114fとFPC側の金属配線端子127とが導通する。
FPC104の反対側の辺端部には外部接続端子131が形成され、この外部接続端子131が図示しない外部回路に接続される。そして、この外部回路から伝送される信号に基づいて液晶駆動用IC103a、103bが駆動され、第1電極114a及び第2電極114bの一方に走査信号が供給され、他方にデータ信号が供給される。これにより、有効表示領域V内に配列された表示ドットが個々に電圧制御され、その結果、液晶Lの配向が個々に制御される。
照明装置106は、アクリル樹脂などによって構成された導光体132と、この導光体132の光出射面132bに設けられた拡散シート133と、導光体132の光出射面132bの反対側に設けられた反射シート134と、発光源としてのLED(発光ダイオード)136とを有する。
LED136は、LED基板137に支持され、そのLED基板137は、例えば導光体132と一体に形成された支持部(図示せず)に装着される。LED基板137が支持部の所定位置に装着されることにより、LED136が導光体132の側辺端面である光取込み面132aに対向する位置に置かれる。なお、緩衝部材138は液晶パネル102に加わる衝撃を緩衝するためのものであって、液晶パネル102と照明装置106との間に挿入されている。
LED136が発光すると、その光は光取込み面132aから取り込まれて導光体132の内部へ導かれ、反射シート134や導光体132の壁面で反射しながら伝播する間に光出射面132bから拡散シート133を通して外部へ平面光として出射される。
以上説明した液晶装置101は、太陽光、室内光といった外部光が十分に明るい場合には、図12において第2基板107b側から外部光が液晶パネル102の内部へ取り込まれ、その光が液晶Lを通過した後に反射膜112で反射して再び液晶Lへ供給される。液晶Lは、これを挟持する第1電極114a、第2電極114bによって表示ドット毎に配向制御される。したがって、液晶Lへ供給された光は表示ドット毎に変調され、その変調によって偏光板117bを通過する光と通過できない光とによって液晶パネル102の外部に文字、数字などといった像が表示され、反射型の表示が行われる。
他方、外部光の光量が充分に得られない場合には、LED136が発光して導光体132の光出射面132bから平面光が出射され、その光が反射膜112に形成された開口121を通して液晶Lへ供給される。このとき、反射型の表示と同様に、供給された光が、配向制御される液晶Lによって表示ドット毎に変調される。これにより、外部へ像が表示され、透過型の表示が行われる。
次に、液晶装置の製造方法について説明する。
図10に示すように、上記構成の液晶装置101は、第1基板107aを形成する工程と、第2基板107bを形成する工程と、これら第1基板107aと、第2基板107bとを貼り合せる工程とがある。通常、第1基板107aを形成する工程と、第2基板107bを形成する工程とは、それぞれが独自に実行される。
まず、第1基板107aを形成する(図10のステップS71〜ステップS76)。ステップS71では、透光性ガラス、透光性プラスチックなどによって形成された大面積のマザー原基板の表面に液晶パネル102の複数個分の反射膜112をフォトリソグラフィ法などによって形成する。さらに、その上に絶縁膜113を周知の成膜法を用いて形成する。
次に、ステップS72では、フォトリソグラフィ法などを用いて第1電極114a、引出し配線114c、114d及び金属配線114e、114fを形成する。
次に、ステップS73では、第1電極114aの上に塗布、印刷などによって配向膜116aを形成する。
次に、ステップS74では、形成された配向膜116aに対してラビング処理を施すことにより液晶の初期配向を決定する。
次に、ステップS75では、例えばスクリーン印刷などによってシール材108を環状に形成する。
さらに、ステップS76では、さらにその上に球状のスペーサ119を分散する。以上により、液晶パネル102の第1基板107a上のパネルパターンを複数個分有する大面積のマザー第1基板が形成される。
次に、第2基板107bを形成する。(図10のステップS81〜ステップS84)。ステップS81では、透光性ガラス、透光性プラスチックなどによって形成された大面積のマザー原基材を用意し、その表面に液晶パネル102の複数個分のカラーフィルタ118を形成する。このカラーフィルタ118の形成工程は、図1及び図2に示した製造方法を用いて行われる。隔壁6C若しくは遮光層の中のフィルタエレメント3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)の形成は、図6及び図7に示す液滴吐出装置IJを用いて行われる。より具体的には、液滴吐出ヘッド22(図4(a)、(b)参照)のノズル27からフィルタエレメント材料13(13Y、13R、13M、13B、13C、13G)としての液滴8(図5(a)、(b)参照)を吐出することにより実行される。
次に、ステップS82では、マザー基板の上にフォトリソグラフィ法によって第2電極114bを形成する。
次に、ステップS83では、塗布、印刷などの手法によって配向膜116bを形成する。
次に、ステップS84では、その配向膜116bに対してラビング処理が施されて液晶の初期配向を決める。以上により、液晶パネル102の第2基板107b上のパネルパターンを複数個分有する大面積のマザー第2基板が形成される。
次に、液晶装置101を形成する。(図10のステップS91〜ステップS96)。ステップS91では、大面積のマザー第1基板及びマザー第2基板が形成された後、それらのマザー基板をシール材108を間に挟んでアライメント、すなわち位置合わせした上で互いに貼り合わせる。これにより、液晶パネル複数個分のパネル部分を含んでいて未だ液晶が封入されていない状態の空のパネル構造体が形成される。
次に、ステップS92では、完成したパネル構造体の所定の位置にスクライブ溝、すなわち分断用溝を形成し、さらにそのスクライブ溝を基準としてパネル構造体に応力又は熱を加え、或いは光を照射する等の方法により基板をブレイク(破断)させることによって分断する。これにより、各液晶パネル部分のシール材108の液晶注入用開口110(図11参照)が外部へ露出する状態の、いわゆる短冊状の空のパネル構造体が形成される。
次に、ステップS93では、露出した液晶注入用開口110を通して各液晶パネル部分の内部に液晶Lを注入し、さらに各液晶注入用開口110を樹脂などによって封止する。通常の液晶注入処理は、液晶パネル部分の内部を減圧し、内外圧力差によって液晶を注入することによって行われる。例えば、貯留容器の中に液晶を貯留し、その液晶が貯留された貯留容器と短冊状の空パネルとをチャンバなどに入れ、そのチャンバなどを真空状態にしてからそのチャンバの内部において液晶の中に短冊状の空パネルを浸漬する。その後、チャンバを大気圧に開放すると、空パネルの内部は真空状態なので、大気圧によって加圧される液晶が液晶注入用開口110を通してパネルの内部へ導入される。
次に、ステップS94では、液晶注入後の液晶パネル構造体のまわりには液晶が付着するので、液晶注入処理後の液晶パネル構造体を洗浄する。
次に、ステップS95では、液晶注入及び洗浄が終わった後の短冊状パネルに対して、再び所定位置にスクライブ溝を形成する。さらに、そのスクライブ溝を基準にして短冊状パネルを分断する。このことにより、複数個の液晶パネル102が個々に切り出される。
次に、ステップS96では、このようにして作製された個々の液晶パネル102に対して、図11に示すように、液晶駆動用IC103a、103bを実装し、照明装置106をバックライトとして装着し、さらにFPC104を接続することにより、目標とする液晶装置101を完成させる。
また、本実施形態のカラーフィルタ基板CFの製造方法では、液滴吐出ヘッド22(図4及び図5参照)を搭載した液滴吐出装置IJ(図6及び図7参照)を用いることにより液状材料Mを吐出することによってフィルタエレメント3を形成するようにしているので、フォトリソグラフィ法を用いる方法のような複雑な工程を経る必要がない。また材料を浪費することもない。
本実施形態で使用可能な記録媒体は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などといった半導体メモリや、ハードディスク、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、MD(MiniDisc)、などである。このような記録媒体を使用すれば、データを素早く読み取ることができるので、生産効率を向上させることができる。
<電子機器>
次に、電子機器の具体例について説明する。
図13は、電子機器としてのパーソナルコンピュータの斜視図である。
図13に示すように、パーソナルコンピュータ490は、液晶装置101(図11及び図12参照)を有する液晶パネルとしての液晶表示部102を備えている。また、液晶装置101(図11及び図12参照)は、PHS(Personal・Handy・Phone・System)などの携帯型電話機、電子手帳、ページャ、POS(Point・Of・Sales)端末、ICカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリング・ワークステーション(Engineering・Work・Station:EWS)、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器などの様々な電子機器に適用できる。
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造及び形状に設定できる。
(変形例1)
前述の実施形態では、6種類のノズル27Y、ノズル27R、ノズル27M、ノズル27B、ノズル27C、ノズル27G(図4参照)が液滴吐出ヘッド22に配置される構成としたが、これに限らない。例えば6種類のノズル27Y、ノズル27R、ノズル27M、ノズル27B、ノズル27C、ノズル27Gが6種類の液滴吐出ヘッド22に別々に存在する構成にしてもよい。このようにしても、各ノズル27から液状材料Mを液滴8として吐出する順番が決められているので、本実施形態と同様の効果が得られる。
(変形例2)
前述の実施形態では、ノズル27Y、ノズル27R、ノズル27M、ノズル27B、ノズル27C、ノズル27Gを液滴吐出ヘッド22に一列ずつ配置される構成としたが、これに限らない。例えば複数列ずつ(二列以上)配置する構成にしてもよい。このようにすれば、ノズル27Y、ノズル27R、ノズル27M、ノズル27B、ノズル27C、ノズル27Gの数が増えるので、効率的に描画をすることができる。
(変形例3)
前述の実施形態では、第1の領域部7aからスタートして、第1の領域部7aと、第2の領域部7bとを交互に液滴8を配置するようにして、フィルタエレメント3を3Y→3R→3M→3B→3C→3Gの順序で形成するようにしたが、これに限らない。例えばこれとは逆に、第2の領域部7bからスタートして、第2の領域部7bと、第1の領域部7aとを交互に液滴8を配置するようにして、フィルタエレメント3を3R→3M→3B→3C→3G→3Yの順序で形成してもよい。このようにしても、本実施形態と同様の効果が得られる。
(変形例4)
前述の実施形態で、例えば、液滴吐出装置IJ(図6及び図7参照)では、液滴吐出ヘッド22を走査方向Xへ移動させてマザー基板を走査し、マザー基板を送り駆動装置21によって移動させることにより、液滴吐出ヘッド22のマザー基板に対する送り動作を実現しているが、これに限らない。例えばこれとは逆に、マザー基板の移動によって走査を実行し、液滴吐出ヘッド22の移動によって送り動作を実行することもできる。さらには、液滴吐出ヘッド22を移動させずにマザー基板を移動させたり、双方を相対的に逆方向に移動させたりするなど、少なくともいずれか一方を相対的に移動させ、液滴吐出ヘッド22がマザー基板の表面に沿って相対的に移動するいずれの構成とすることができる。このようにしても実施形態と同様の効果がある。
(変形例5)
前述の実施形態で、液滴吐出装置IJ(図6及び図7参照)が製造に使用されるのは、上述のカラーフィルタや液晶装置としたが、これに限らない。例えばEL装置、FED(Field・Emission・Display:フィールドエミッションディスプレイ)などの電子放出装置、PDP(Plasma・Disply・Panel:プラズマディスプレイパネル)、電気泳動装置すなわち荷電粒子を含有する機能性液状体である液状材料を各画素の隔壁間の凹部に吐出し、各画素を上下に挟持するように配設される電極間に電圧を印加して荷電粒子を一方の電極側に寄せて各画素での表示をする装置、薄型のブラウン管、CRT(Cathode―Ray・Tube:陰極線管)ディスプレイなど、基板(基材)を有し、その上方の領域に所定の層を形成する工程を有する様々な表示装置(電気光学装置)に用いることができる。
本実施形態におけるカラーフィルタ基板の製造工程を示す模式図であり、(a)、(c)、(e)、(g)、(i)、(k)は、平面図であり、(b)、(d)、(f)、(h)、(j)、(l)は、各平面図のA−A線に沿って切断した断面図。 カラーフィルタ基板の製造工程の手順を示す概略フローチャート。 カラーフィルタ基板の模式図。 液滴吐出ヘッドを示す図であり、(a)は、概略斜視図、(b)は、ノズルの配列を示す模式図。 液滴吐出ヘッドの主要部を部分的に示す図であり、(a)は、概略斜視図であり、(b)は、概略断面図。 液滴吐出装置の全体構成を示す概略斜視図。 液滴吐出装置の主要部を部分的に示す部分斜視図。 液滴吐出装置の制御系のブロック図。 液滴吐出装置の動作を示すフローチャート。 液晶装置の製造工程の手順を示すフローチャート。 液晶装置を示す図。 図11のIX−IX線に沿った断面図。 電子機器としてのパーソナルコンピュータの斜視図。
符号の説明
3(3Y、3R、3M、3B、3C、3G)…フィルタエレメント、6(6B、6C)…隔壁、7…領域、7a…第1の領域部、7b…第2の領域部、7A…第1の着色領域群、7B…第2の着色領域群、8…液滴、12…基板、22…液滴吐出ヘッド、27(27Y、27R、27M、27B、27C、27G)…ノズル、28(28Y、28R、28M、28B、28C、28G)…ノズル列、101…液晶装置、102…液晶パネル、490…電子機器としてのパーソナルコンピュータ、CF…表示基板としてのカラーフィルタ基板、IJ…液滴吐出装置、M…液状材料。

Claims (4)

  1. 液状材料を吐出し、基板上に配置する液状材料の配置方法であって、
    前記基板は、第1の領域部と、前記第1の領域部とは異なる面積の第2の領域部とを備えているとともに、前記第1の領域部を複数備えた第1の着色領域群と、前記第2の領域部を複数備えた第2の着色領域群と、を有しており、
    前記第1の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第1の領域部に前記液状材料を配置する工程と、
    前記第2の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程とを、備え、
    前記第1の領域部及び前記第2の領域部に交互に前記液状材料を吐出することを特徴とする液状材料の配置方法。
  2. 請求項1に記載の液状材料の配置方法において、
    前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程では、
    前記第1の領域部の位置に対して離間する位置に配置された前記第2の領域部に前記液状材料を吐出することを特徴とする液状材料の配置方法。
  3. 請求項1または請求項2に記載の液状材料の配置方法において、
    前記第2の領域部に前記液状材料を配置する工程では、
    前記第1の領域部に前記液状材料を配置した後に、時間を経過させてから、前記第2の領域部に前記液状材料を吐出することを特徴とする液状材料の配置方法。
  4. 液状材料を吐出し、基板上に配置し、前記液状材料を乾燥することにより膜パターンを有するカラーフィルタ基板の製造方法であって、
    前記基板は、第1の領域部と、前記第1の領域部とは異なる面積の第2の領域部とを備えているとともに、前記第1の領域部を複数備えた第1の着色領域群と、前記第2の領域部を複数備えた第2の着色領域群と、を有しており、
    前記第1の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第1の領域部と、前記第2の着色領域群のうち少なくとも一つの前記第2の領域部に対して交互に前記液状材料を配置することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
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