KR100954369B1

KR100954369B1 - 소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR100954369B1
Application number: KR1020080000683A
Authority: KR
Inventors: 도모미 가와세
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2010-04-26
Also published as: JP2008170571A; TW200904549A; JP4285544B2; US20080166471A1; CN101226252B; KR20080065913A; CN101226252A

Abstract

소정 패턴의 형성 방법으로서, 기판 위에 세워 설치하는 격벽 위에 액적(液滴)을 착탄(着彈)시켰을 때의 상기 액적의 반경을 측정하고, 상기 액적의 상기 반경을 기준으로 하여, 상기 격벽에 의해 구획된 액적 배치 영역에 대한 상기 액적의 착탄 목표 영역을 규정하고, 상기 착탄 목표 영역에 대해서 액적 토출부로부터 액적을 토출하여, 상기 액적 배치 영역에 상기 소정 패턴을 형성한다.

액적 토출 헤드, 피에조 소자, 블랙 매트릭스, 필터 엘리먼트

Description

소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법{FORMING METHOD FOR PREDETERMINED PATTERN, FORMING METHOD FOR COLORED LAYER, AND MANUFACTURING METHOD FOR ELECTRO-OPTICAL DEVICE}

본 발명은 소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

액적(液滴) 토출 방식(잉크젯 방식)에 의해 액정 표시 장치의 컬러 필터층을 제조할 때에는, 뱅크라고 불리는 격벽(블랙 매트릭스)으로 둘러싸인 각 화소에 대해서 안료의 액적(잉크)을 연속하여 도포하고 있다.

구체적으로는, 기판 위에 격벽(높이 1미크론 정도, 발수성)을 형성하고, 이 중에 컬러 필터용 잉크(이하, CF 잉크라고 함.)를 잉크젯 도포(이하, IJ 도포라고 함.)하고 있었다.

그러나, 충분한 색 농도를 실현하기 위해서 대량의 잉크를 도포하면, 격벽으로부터 잉크가 넘쳐서, 인접하는 화소에 혼입(혼색)되어 버릴 가능성이 있었다.

이러한 결함을 방지하기 위해서, 일본국 특허공개 평11-190804 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, CF 잉크를 격벽으로 둘러싸인 영역(화소 형성 영역)에 도 포할 때에, CF 잉크의 액적 직경을 화소 형성 영역의 크기에 의거하여 규정하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 일본국 특허공개 2005-305242호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, CF 잉크의 액적 직경을 액적의 착탄 위치에 따라 변경하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 일본국 특허공개 2001-188116호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 토출 타이밍을 변경하는 기술이 제안되어 있다. 또한, 일본국 특허공개 2004-361491호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 액적의 착탄 위치를 규정하는 기술이 제안되어 있다.

특허공개 2004-361491호 공보에 개시되는 기술에서는, 화소 형성 영역으로부터 CF 잉크가 넘칠 가능성은 저감되지만, CF 잉크가 화소 형성 영역의 구석구석까지 퍼지지 않아 얼룩이 될 가능성이 높아져 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판 위의 격벽에 의해 구획된 액적 배치 영역에 대해서 액적을 토출하는 것에 있어서, 액적의 넘침 (혼색)이나 얼룩의 발생을 방지할 수 있는 소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법에서는, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 수단을 채용했다.

제 1 발명은, 소정 패턴의 형성 방법으로서, 기판 위에 세워 설치하고 또한 발액 처리가 실시된 격벽 위에 액적을 착탄시켰을 때의 상기 액적의 반경을 미리 실험 등으로 구하거나, 또는 전회(前回)의 액적 토출시의 측정 결과를 이용하여 얻는다. 그후, 상기 액적의 상기 반경을 기준으로 하여, 상기 격벽에 의해 구획된 액적 배치 영역에 대한 상기 액적의 착탄 목표 영역을 규정하고, 상기 착탄 목표 영역에 대해서 액적 토출부로부터 액적을 토출하여, 상기 액적 배치 영역에 상기 소정 패턴을 형성한다.

또한, 제 1 발명의 소정 패턴의 형성 방법에 있어서는, 상기 착탄 목표 영역은 상기 격벽에 의해 둘러싸인 영역보다도 내측에 규정되고, 상기 착탄 목표 영역의 둘레부와 상기 격벽의 가장자리부는 상기 액적의 반경보다도 긴 거리로 이간되고, 상기 착탄 목표 영역 내에 상기 액적의 중심이 위치하도록 상기 액적을 착탄시키는 것이 바람직하다.

또한, 제 1 발명의 소정 패턴의 형성 방법에 있어서는, 상기 액적의 종류에 따라서 상기 착탄 목표 영역을 규정하는 것이 바람직하다.

또한, 제 1 발명의 소정 패턴의 형성 방법에 있어서는, 상기 격벽 및 상기 액적 배치 영역의 각각에 표면 처리를 실시하고, 상기 격벽의 표면 처리는, 상기 액적 배치 영역의 표면 처리와는 다른 것이 바람직하다.

또한, 제 1 발명의 소정 패턴의 형성 방법에 있어서는, 상기 격벽에 발액(撥液) 처리를 실시하고, 상기 액적 배치 영역에 친액(親液) 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

제 2 발명은, 착색층의 형성 방법으로서, 상기의 소정 패턴의 형성 방법을 이용하여, 기판 위에 세워 설치하는 격벽에 의해 구획된 복수의 화소부에 대해서 액적 토출부로부터 착색 재료를 함유하는 액적을 토출하고, 상기 복수의 화소부에 상기 착색층을 배치하여, 상기 기판 위에 컬러 패턴을 형성한다.

제 3 발명은, 컬러 패턴층을 투과하는 광, 또는 상기 컬러 패턴층으로부터 발광되는 광에 의해 컬러 표시를 행하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 착색층의 형성 방법을 이용하여 컬러 패턴층을 형성한다.

이하, 본 발명에 따른 소정 패턴의 형성 방법, 착색층의 형성 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

[액적 토출 장치]

도 1은 액적 토출 장치(IJ)의 개략 구성을 나타낸 사시도이다.

액적 토출 장치(IJ)는 액적 토출 헤드(1)(액적 토출부)와 X축 방향 구동 축(4)과 Y축 방향 가이드축(5)과 제어 장치(CONT)와 스테이지(7)와 클리닝 기구(8)와 베이스(9)와 히터(15)를 구비하고 있다.

이하의 설명에서, X축 방향을 주사(走査) 방향, X축 방향과 직교하는 Y축 방향을 비(非)주사 방향으로 한다.

스테이지(7)는 컬러 필터 잉크의 토출 대상인 기판(P)을 지지하는 것으로서, 기판(P)을 기준 위치에 고정하는 도시 생략된 고정 기구를 구비하고 있다.

액적 토출 헤드(1)는 복수의 토출 노즐을 구비한 멀티 노즐 타입의 액적 토출 헤드이며, 길이 방향과 Y축 방향을 일치시키고 있다. 복수의 토출 노즐은 액적 토출 헤드(1)의 하면에 Y축 방향으로 병행하여 일정 간격으로 설치되어 있다.

액적 토출 헤드(1)의 토출 노즐에서는, 스테이지(7)에 지지되어 있는 기판(P)에 대해서, 상술한 착색 재료를 포함하는 컬러 필터 잉크가 토출된다.

X축 방향 구동축(4)에는, X축 방향 구동 모터(2)가 접속되어 있다. X축 방향 구동 모터(2)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(CONT)로부터 X축 방향의 구동 신호가 공급되면, X축 방향 구동축(4)을 회전시킨다. X축 방향 구동축(4)이 회전하면, 액적 토출 헤드(1)는 X축 방향으로 이동한다.

Y축 방향 가이드축(5)은 베이스(9)에 대해서 움직이지 않도록 고정되어 있다. 스테이지(7)는 Y축 방향 구동 모터(3)를 구비하고 있다. Y축 방향 구동 모터(3)는 스텝핑 모터 등이며, 제어 장치(CONT)로부터 Y축 방향의 구동 신호가 공급되면, 스테이지(7)를 Y축 방향으로 이동한다.

제어 장치(CONT)는 액적 토출 헤드(1)에 컬러 필터 잉크의 토출 제어용 전압 을 공급한다. 또한, X축 방향 구동 모터(2)에 액적 토출 헤드(1)의 X축 방향의 이동을 제어하는 구동 펄스 신호를, Y축 방향 구동 모터(3)에 스테이지(7)의 Y축 방향의 이동을 제어하는 구동 펄스 신호를 공급한다.

클리닝 기구(8)는 액적 토출 헤드(1)를 클리닝하는 것이다. 클리닝 기구(8)에는, Y축 방향의 구동 모터(도시 생략)가 구비되어 있다. 이 Y축 방향의 구동 모터의 구동에 의해, 클리닝 기구는 Y축 방향 가이드축(5)을 따라서 이동한다. 클리닝 기구(8)의 이동도 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다.

액적 토출 장치(IJ)는 액적 토출 헤드(1)와 기판(P)을 지지하는 스테이지(7)를 상대적으로 주사하면서 기판(P)에 대해서 컬러 필터 잉크를 토출한다. 액적 토출 헤드(1)의 토출 노즐은 비주사 방향인 Y축 방향으로 일정 간격으로 병행하여 설치되어 있다.

또한, 도 1에서는, 액적 토출 헤드(1)는 기판(P)의 진행 방향에 대해서 직각으로 배치되어 있지만, 액적 토출 헤드(1)의 각도를 조정하여, 기판(P)의 진행 방향에 대해서 교차시키도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 액적 토출 헤드(1)의 각도를 조정함으로써, 노즐간의 피치를 조절할 수 있다. 또한, 기판(P)과 노즐면의 거리를 임의로 조절할 수 있도록 해도 좋다.

도 2는 피에조 방식에 의한 액체 재료의 토출 원리를 설명하기 위한 도면이다.

액체 재료(컬러 필터 잉크)를 수용하는 액체실(21)에 인접하여 피에조 소자(22)가 설치되어 있다.

액체실(21)에는, 액체 재료를 수용하는 재료 탱크를 포함하는 액체 재료 공급계(23)를 통하여 액체 재료가 공급된다.

피에조 소자(22)는 구동 회로(24)에 접속되어 있고, 이 구동 회로(24)를 통하여 피에조 소자(22)에 전압을 인가해서, 피에조 소자(22)를 변형시킴으로써, 액체실(21)이 변형되고, 노즐(25)로부터 액체 재료가 토출된다. 이 경우, 인가 전압의 값을 변화시킴으로써, 피에조 소자(22)의 왜곡량이 제어된다. 또한, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써, 피에조 소자(22)의 왜곡 속도가 제어된다.

또한, 액적 토출 방식으로서는, 액체 재료를 가열하여 발생한 기포(버블)에 의해 액체 재료를 토출시키는 버블(서멀) 방식으로도 채용 가능하지만, 피에조 방식에 의한 액적 토출은 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성에 영향을 주기 어렵다는 이점을 갖는다.

[컬러 필터의 제조 방법, 소정 패턴의 형성 방법]

다음에, 본 실시예의 액적 토출 장치(IJ)를 사용한 컬러 필터(55)의 제조 방법의 일례를 설명한다.

도 3의 (a)는 기판(P)에서의 컬러 필터 영역(51)을 나타낸 사시도이다.

도 3의 (b)는 기판(P)에서의 컬러 필터 영역(51)을 나타낸 확대 평면도이다.

액적 토출 장치(IJ)를 사용한 컬러 필터의 제조 방법은 생산성을 높이는 관점에서 직사각형 형상의 기판(P) 위에, 복수개의 컬러 필터 영역(51)을 매트릭스 형상으로 형성할 때에 적용할 수 있다. 이들의 컬러 필터 영역(51)은 나중에 기판(P)을 절단함으로써, 액정 표시 장치에 적합한 개개의 컬러 필터(55)로서 사용할 수 있다.

또한, 각 컬러 필터 영역(51)에서는, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, R의 잉크, G의 잉크 및 B의 잉크를 각각 소정 패턴, 본 실시예에서는 종래 공지의 스트라이프형으로 형성하여 배치한다. 또한, 이 형성 패턴으로서는, 스트라이프형 외에, 모자이크형이나 델타형 또는 스퀘어형 등으로 해도 좋다.

도 4의 (a)∼도 4의 (f)는 컬러 필터(55)의 제조 방법의 설명도이다.

컬러 필터 영역(51)을 형성하기 위해서는, 우선, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 투명 기판(P)의 한쪽 면에 대해서, 블랙 매트릭스(52)(격벽)를 형성한다. 이 블랙 매트릭스(52)를 형성할 때에는, 광 투과성이 없는 수지(바람직하게는 흑색 수지)를, 스핀 코팅 등의 방법으로 소정 두께(예를 들면, 2㎛정도)로 도포하고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝한다.

이 블랙 매트릭스(52)의 격자로 둘러싸인 최소의 표시 요소, 즉, 필터 엘리먼트(53)(액적 배치 영역, 화소부)에 대해서는, 예를 들면, X축 방향의 폭을 30㎛, Y축 방향의 길이를 100㎛ 정도로 한다. 이 블랙 매트릭스(52)는 충분한 높이를 갖고 있어, 잉크 토출시의 격벽으로서 기능한다.

다음에, 액적 토출 장치(IJ)의 액적 토출 헤드(1)로부터, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이 잉크 수용층이 되는 수지 조성물을 함유하는 잉크 액적(54)을 토출하고, 이것을 기판(P) 위에 착탄시킨다. 토출되는 잉크 액적(54)의 양에 대해서는, 가열 공정에서의 잉크의 체적 감소를 고려한 충분한 양으로 한다. 구체적으로는, 약 1Ong/dot 정도의 잉크 액적을 다수 토출·착탄시킨다.

이어서, 도 1에 나타낸 액적 토출 장치(IJ)의 히터(15)를 사용함으로써 잉크 액적(54)의 소성(燒成)을 행하고, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같은 잉크 수용층(60)으로 한다.

다음에, 액적 토출 헤드(1)로부터, 도 4의 (d)에 나타낸 바와 같이 잉크 액적(54R, 54G, 54B)을 토출하고, 이것을 기판(P)의 잉크 수용층(60) 위에 착탄시킨다. 토출되는 잉크 액적(54)의 양에 대해서는, 가열 공정에서의 잉크의 체적 감소를 고려한 충분한 양으로 한다.

그리고, 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, R착색층(55R), G착색층(55G), B착색층(55B)을 형성한다. R착색층(55R), G착색층(55G), B착색층(55B)을 형성한 후, 도 1에 나타낸 액적 토출 장치(IJ)의 히터(15)를 사용함으로써 착색층(55R, 55G, 55B)을 소성한다.

이어서, 기판(P)을 평탄화하고, 또한, 착색층(55R, 55G, 55B)을 보호하기 위해서, 도 4의 (f)에 나타낸 바와 같이 각 착색층(55R, 55G, 55B)이나 블랙 매트릭스(52)를 덮는 오버코팅막(56)(보호막)을 형성한다. 이 오버코팅막(56)의 형성에 있어서는, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 립핑법 등의 방법을 채용할 수도 있지만, 착색층(55R, 55G, 55B)의 경우와 마찬가지로 액적 토출 장치(IJ)를 사용할 수도 있다.

도 5는 잉크 액적(54)이 착탄되는 착탄 목표 영역(S1)을 나타낸 도면이다.

상술한 컬러 필터(55)의 제조 방법에서, 액적 토출 헤드(1)로부터 잉크 액적(54R, 54G, 54B)을 토출하여 잉크 수용층(60) 위에 착탄시킬 때(도 4의 (d)의 경우)에는, 잉크 액적(54R, 54G, 54B)이 착탄되는 착탄 목표 영역(S1)을 이하와 같이 규정한다.

기판(P) 위에는, 블랙 매트릭스(52)로 둘러싸인 복수의 필터 엘리먼트(53)(액적 배치 영역)가 형성되어 있다. 그리고, 필터 엘리먼트(53) 위에는, 잉크 수용층(60)이 형성되어, 친액 처리가 실시되어 있다.

한편, 블랙 매트릭스(52) 위에는, 발액 처리가 실시되어 있다.

이 때문에, 동일 체적 및 동일 종류의 잉크 액적(54)을 필터 엘리먼트(53)와 블랙 매트릭스(52)에 착탄시키고, 액적의 반경을 측정하여, 반경을 비교한 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 블랙 매트릭스(52) 위에 착탄된 잉크 액적(54)의 반경(ra)과 필터 엘리먼트(53) 위에 착탄된 잉크 액적(54)의 반경(rb)은, 반경(rb)쪽이 반경(ra)보다도 커진다.

본 실시예에서는, 이 블랙 매트릭스(52) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(ra)을 기준으로 하여, 필터 엘리먼트(53) 위에서의 잉크 액적(54)의 착탄 목표 영역(S1)이 규정된다.

구체적으로, 착탄 목표 영역(S1)은 필터 엘리먼트(53)의 외측 가장자리(블랙 매트릭스(52)의 내측 가장자리)보다도 내측에 규정되어 있다. 또한, 착탄 목표 영역(S1)의 둘레부(50)와 필터 엘리먼트(53)의 외측 가장자리의 사이에는 잉크 액적(54)의 반경보다도 긴 거리로 간격(비착탄 목표 영역(S2))이 형성되어 있다.

잉크 액적(54)은 이와 같이 규정된 착탄 목표 영역(S1)에 착탄되듯이 토출된다. 즉, 착탄 목표 영역(S1)의 둘레부(50)와 필터 엘리먼트(53)의 외측 가장자리의 간격(비착탄 목표 영역(S2))에는, 잉크 액적(54)의 중심(54c)이 위치하지 않도록, 잉크 액적(54)이 토출된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 영역(S1)과 영역(S2)의 경계보다도 내측(필터 엘 리먼트(53)의 중심측)에 중심(54c)이 위치하도록 착탄된 잉크 액적(54)(잉크 액적(54₁, 54₂))은, 필터 엘리먼트(53) 내에서 퍼지고, 잉크 액적(54₁, 54₂)의 일부가 블랙 매트릭스(52)에 튀는 일은 없다.

잉크 액적(54)이 기판(P) 위에 착탄되기 직전의 반경은, 블랙 매트릭스(52) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(ra)보다도 약간 작은 반경이라고 생각된다.

따라서, 필터 엘리먼트(53)의 외측 가장자리(블랙 매트릭스(52)의 내측 가장자리)로부터 잉크 액적(54)의 반경보다도 긴 거리로 이격된 착탄 목표 영역(S1)의 둘레부(50)보다도 필터 엘리먼트(53)의 중심측(내측)에 잉크 액적(54)을 착탄시킴으로써, 잉크 액적(54₁, 54₂)의 전체가 거의 확실히 필터 엘리먼트(53) 내에 착탄된다.

가령, 비행 중의 잉크 액적(54)이 구형(球形)이 아니기 때문에, 잉크 액적(54)의 일부가 블랙 매트릭스(52) 위에 튄 경우라도, 블랙 매트릭스(52) 및 필터 엘리먼트(53)(잉크 수용층(60))의 표면 장력 및 잉크 액적(54)의 표면 장력에 의해서, 블랙 매트릭스(52) 위에 튄 잉크 액적(54)의 일부의 전체가 필터 엘리먼트(53) 내로 끌어 당겨진다.

따라서, 인접하는 필터 엘리먼트(53)(잉크 수용층(60))에 잉크 액적(54)이 혼입(혼색)되어 버리는 것을 회피할 수 있다.

한편, 영역(S1)과 영역(S2)의 경계보다도 외측에 중심(54c)이 위치하도록 착 탄된 잉크 액적(54)(잉크 액적(54₃))은, 그 일부가 블랙 매트릭스(52)에 튀어 남게 될 가능성이 매우 높다. 블랙 매트릭스(52)에 튄 액적량이 많아지기 때문에, 필터 엘리먼트(53) 내에 끌어 당겨질 가능성이 낮다. 이 때문에, 잉크 액적(54₃)이 분열되어, 잉크 액적(54₃)의 일부(비말(飛沫))가 블랙 매트릭스(52)에 튄 채 남게 된다. 그리고, 최악의 경우, 인접하는 필터 엘리먼트(53) 내에 혼입(혼색)되어 버린다.

또한, 잉크 액적(54)의 착탄 목표 영역으로서 필터 엘리먼트(53) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(rb)을 기준으로 하는 것이 고려되지만, 이 경우에는, 필터 엘리먼트(53)와 블랙 매트릭스(52)의 경계 부분에 배치되는 액적량이 매우 적기 때문에, 필터 엘리먼트(53) 내를 균등하게 얼룩없이 잉크 액적(54)으로 채우는 것이 곤란하게 되어 버린다.

한편, 본 발명과 같이, 잉크 액적(54)의 착탄 목표 영역(S1)으로서 블랙 매트릭스(52) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(ra)을 기준으로 함으로써, 필터 엘리먼트(53)와 블랙 매트릭스(52)의 경계 부분에도 충분한 액적량이 배치되므로, 필터 엘리먼트(53) 내는 균등하고 얼룩없이 잉크 액적(54)으로 채워지게 된다.

또한, 블랙 매트릭스(52) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(ra) 및 필터 엘리먼트(53) 위에 착탄되었을 때의 잉크 액적(54)의 반경(rb)은, 미리 실험 등에서 구하거나, 측정하거나, 또는 전회의 액적 토출시의 결과를 이용하거나 해도 좋다.

또한, 잉크 액적(54)의 반경(ra), 반경(rb)은 잉크 재료에 따라 약간 다른 경우가 있으므로, 잉크 재료(색)마다 반경(ra), 반경(rb)을 구하는 것이 바람직하다.

물론, 블랙 매트릭스(52)나 필터 엘리먼트(53)(잉크 수용층(60))의 표면 처리의 조건 등이 다르면, 잉크 액적(54)의 반경(ra), 반경(rb)도 다르므로, 이들의 조건별로 반경(ra), 반경(rb)을 구해두는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소정 패턴의 형성 방법에 의하면, 블랙 매트릭스(52)에 의해 구획된 필터 엘리먼트(53) 내에, 잉크 액적(54)을 균등하고 얼룩없이 충전할 수 있다. 또한, 잉크 액적(54)이 블랙 매트릭스(52) 위에 잔류하거나, 인접하는 필터 엘리먼트(53) 내에 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

[액정 장치, 전기 광학 장치]

다음에, 상기 컬러 필터(55)를 구비한 액정 장치(30)의 일실시예를 나타낸다.

도 6은 패시브 매트릭스형 액정 장치(30)의 측면 단면도이다.

액정 장치(30)는 투과형으로, 한 쌍의 유리 기판(31, 32) 사이에 STN(Super Twisted Nematic) 액정 등으로 이루어지는 액정층(33)이 삽입되어 이루어지는 것이다.

한쪽의 유리 기판(31)에는, 그 내면에 상기 컬러 필터(55)가 형성되어 있다. 컬러 필터(55)는 R, G, B 각 색으로 이루어지는 착색층(55R, 55G, 55B)이 규칙적으로 배열되어 구성된 것이다. 또한, 이들 착색층(55R, 55G, 55B) 사이에는, 블랙 매트릭스(52)가 형성되어 있다.

그리고, 이들 컬러 필터(55) 및 블랙 매트릭스(52) 위에는, 컬러 필터(55)나 블랙 매트릭스(52)에 의해 형성되는 단차를 없애고 이것을 평탄화하기 위해서, 오버코팅막(보호막)(56)이 형성되어 있다. 오버코팅막(56) 위에는 복수의 전극(37)이 스트라이프 형상으로 형성되고, 또한, 그 위에는 배향막(38)이 형성되어 있다.

다른 쪽 유리 기판(32)에는, 그 내면에, 컬러 필터(55)측의 전극(37)과 직교하도록 하여, 복수의 전극(39)이 스트라이프 형상으로 형성되어 있고, 이들 전극(39) 위에는, 배향막(40)이 형성되어 있다. 또한, 상기 컬러 필터(55)의 각 착색층(55R, 55G, 55B)은 각각 각 유리 기판(31, 32) 위의 전극(37, 39)의 교차하는 위치에 배치되어 있다.

또한, 전극(37, 39)은 ITO(Indium Tin 0xide) 등의 투명 도전 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 유리 기판(32)과 컬러 필터(55)의 외면측에는 각각 편광판(도시 생략)이 설치되고, 유리 기판(31, 32) 사이에는 이들 기판(31, 32) 사이의 간격(셀 갭)을 일정하게 유지하기 위해서 스페이서(41)가 설치되어 있다. 또한, 이들 유리 기판(31, 32) 사이에는 액정(33)을 봉입하기 위한 밀봉재(42)가 설치되어 있다.

본 실시예의 액정 장치(30)에서는, 상기 액적 토출 장치(IJ)를 이용하여 제조되는 컬러 필터(55)를 적용하고 있기 때문에, 저렴하고 품질 좋은 컬러 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.

[전자 기기]

다음에, 상기 액정 장치(30)로 이루어지는 표시부를 구비한 전자 기기의 구체예에 대해서 설명한다.

도 7의 (a)∼도 7의 (d)는 상술한 액정 장치(30)를 구비하는 전자 기기의 예를 나타내고 있다.

도 7의 (a)는 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 7의 (a)에서, 휴대 전화(1000)는 상술한 액정 장치(30)를 사용한 표시부(1001)를 구비한다.

도 7의 (b)는 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 7의 (b)에서, 시계(1100)는 상술한 액정 장치(30)를 사용한 표시부(1101)를 구비한다.

도 7의 (c)는 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 7의 (c)에서, 정보 처리 장치(1200)는 키보드 등의 입력부(1202), 상술한 액정 장치(30)를 사용한 표시부(1206), 정보 처리 장치 본체(하우징)(1204)를 구비한다.

도 7의 (d)는, 박형(薄型) 대화면 텔레비전의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 7의 (d)에서, 박형 대화면 텔레비전(1300)은 박형 대화면 텔레비전 본체(하우징)(1302), 스피커 등의 음성 출력부(1304), 상술한 액정 장치(30)를 사용한 표시부(1306)를 구비한다.

또한, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시예의 액적 토출 장치(IJ)의 세부의 구체적인 구성 등에 관해서는 적절히 변경이 가능하다.

상술한 실시예에서는, 액적 토출 장치(IJ)에 의해 액정 장치(30)의 컬러 필터(55)를 제조하는 경우에 관하여 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 유기 EL 장치의 (착색) 발광층을 액적 토출 장치(IJ)에서 형성할 때에, 본 발명에 따른 소정 패턴의 형성 방법을 이용해도 좋다.

또한, 컬러 필터(55)나 발광층 등의 컬러 패턴을 형성하는 경우에 한정되지 않고, 금속 배선 등의 패턴을 형성하는 경우에도, 본 발명에 따른 소정 패턴의 형성 방법을 이용할 수 있다.

도 1은 액적 토출 장치의 개략 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 피에조 방식에 의한 액체 재료의 토출 원리를 설명하기 위한 도면.

도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 기판에서의 컬러 필터 영역을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3의 (a)는 기판에서의 컬러 필터 영역을 나타낸 사시도이며, 도 3의 (b)는 기판에서의 컬러 필터 영역을 나타낸 확대 평면도.

도 4의 (a)∼도 4의 (f)는 컬러 필터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.

도 5는 잉크 액적의 착탄 목표 영역을 나타낸 도면.

도 6은 패시브 매트릭스형의 액정 장치의 측면 단면도.

도 7의 (a)∼도 7의 (d)는 액정 장치를 구비하는 전자 기기의 예를 나타낸 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 액적 토출 헤드 4 : X축 방향 구동축

5 : Y축 방향 가이드축 7 : 스테이지

8 : 클리닝 기구 9 : 베이스

15 : 히터 21 : 액체실

22 : 피에조 소자 23 : 액체 재료 공급계

24 : 구동 회로 25 : 노즐

30 : 액정 장치 31, 32 : 유리 기판

33 : 액정층 37, 39 : 전극

38 : 배향막 51 : 컬러 필터 영역

52 : 블랙 매트릭스 53 : 필터 엘리먼트

54 : 잉크 액적 55 : 컬러 필터

55R, 55G, 55B : 착색층 56 : 오버코팅막

1000 : 휴대 전화 1001 : 표시부

1200 : 정보 처리 장치 1300 : 박형 대화면 텔레비전

1304 : 음성 출력부 1206 : 표시부

IJ : 액적 토출 장치 CONT : 제어 장치

P : 기판

Claims

기판 위에 세워 설치하는 격벽 위에 액적(液滴)을 착탄시켰을 때의 상기 액적의 반경을 측정하고,

상기 액적의 상기 반경을 기준으로 하여, 상기 격벽에 의해 구획된 액적 배치 영역에 대한 상기 액적의 착탄 목표 영역을 규정하고,

상기 착탄 목표 영역에 대해서 액적 토출부로부터 액적을 토출하여,

상기 액적 배치 영역에 소정 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 착탄 목표 영역은 상기 격벽에 의해 둘러싸인 영역보다도 내측에 규정되고, 상기 착탄 목표 영역의 둘레부와 상기 격벽의 가장자리부는 상기 액적의 반경보다도 긴 거리로 이간되고, 상기 착탄 목표 영역 내에 상기 액적의 중심이 위치하도록 상기 액적을 착탄시키는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액적의 종류에 따라 상기 착탄 목표 영역을 규정하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 격벽 및 상기 액적 배치 영역의 각각에 표면 처리를 실시하고,

상기 격벽의 표면 처리는, 상기 액적 배치 영역의 표면 처리와는 다른 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 형성 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 격벽에 발액(撥液) 처리를 실시하고,

상기 액적 배치 영역에 친액(親液) 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 소정 패턴의 형성 방법.
제 1 항에 기재된 방법을 이용하여,

기판 위에 세워 설치하는 격벽에 의해 구획된 복수의 화소부에 대해서 액적 토출부로부터 착색 재료를 함유하는 액적을 토출하고,

상기 복수의 화소부에 착색층을 배치하여,

상기 기판 위에 컬러 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 착색층의 형성 방법.
컬러 패턴층을 투과하는 광, 또는 상기 컬러 패턴층으로부터 발광되는 광에 의해 컬러 표시를 행하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 제 6 항에 기재된 방법을 이용하여 컬러 패턴층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.