JP2002131529A - 表示装置用のパネルの製造方法および製造装置、光学素子の製造方法および製造装置、物品の製造方法および製造装置 - Google Patents

表示装置用のパネルの製造方法および製造装置、光学素子の製造方法および製造装置、物品の製造方法および製造装置

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JP2002131529A
JP2002131529A JP2000330587A JP2000330587A JP2002131529A JP 2002131529 A JP2002131529 A JP 2002131529A JP 2000330587 A JP2000330587 A JP 2000330587A JP 2000330587 A JP2000330587 A JP 2000330587A JP 2002131529 A JP2002131529 A JP 2002131529A
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liquid
ink
recess
concave portion
manufacturing
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Hiroshi Fujiike
弘 藤池
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体付与ヘッドから基板上の凹部に向けて液
体を付与することにより表示装置用パネルを製造する場
合に適用可能な方法であって、凹部からのインク溢れを
抑制あるいは低減させることができる方法を提供する。 【解決手段】 基板上の凹部に付与される液体の体積V
を、 【外1】 (但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体吐出ヘッドか
ら基板の凹部に向けて液体を付与することにより、カラ
ーフィルタやEL表示素子等を含む表示装置用のパネル
や、該表示装置用パネルやオンチップレンズ等を含む光
学素子を製造する方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液体吐出ヘッド(インクジェットヘッ
ド)は、吐出される液体(インク)の位置や量が自在に
制御できることから一般的な印刷用途にとどまらず、カ
ラーフィルタを代表とする各種産業に応用されている。
以下、本発明の代表的な用途である、インクジェット法
によるカラーフィルタの製造に関して説明する。
【0003】一般に液晶表示装置は、パーソナルコンピ
ュータ、ワードプロセッサ、パチンコ遊技台、自動車ナ
ビゲーションシステム、小型テレビ等に搭載され、近年
需要が増大している。しかしながら、液晶表示装置は価
格が高く、液晶表示装置のコストダウンに対する要求は
年々強まっている。
【0004】液晶表示装置を構成するカラーフィルタ
は、透明基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)などの
各画素を配列して構成され、さらにこれらの各画素の周
囲には表示コントラストを高めるために、光遮蔽するた
めのブラックマトリックスが設けられている。
【0005】このようなカラーフィルタを製造する方法
としては、従来から、顔料分散法、染色法、電着法、印
刷法等が知られている。
【0006】現在、カラーフィルタの製造方法として主
流となっているのが、顔料分散法である。顔料分散法と
は、顔料を分散させた感光性樹脂層をガラス基板上に形
成し、これをパターニングすることにより単色のパター
ンを得る工程を、R・G・Bの3色につき3回繰り返す
ことによりカラーフィルタを形成するものである。
【0007】染色法とは、染色用の材料である水溶性の
高分子材料の層をガラス基板上に形成し、これをフォト
リソグラフィにより所望のパターンに成形し、そしてこ
のガラス基板を染色漕に浸漬して着色されたパターンを
得る工程を、R・G・Bの3色につき3回繰り返すこと
によりカラーフィルタを形成するものである。
【0008】電着法とは、ガラス基板上に透明電極パタ
ーンを形成し、このガラス基板を顔料、樹脂、電解液等
の入った電着塗装液に浸漬して単色を電着させる工程
を、R・G・Bの3色につき3回繰り返し、そして焼成
することによりカラーフィルタを形成するものである。
【0009】印刷法とは、熱硬化型の樹脂に顔料を分散
させた物を用いた印刷を3回繰り返すことによりR・G
・B各色を塗り分け、その後、樹脂を熱硬化させるもの
である。
【0010】この4種の製造法に共通しているのは、R
・G・Bの3色を着色するために同一工程を3回繰り返
す必要があり、工程数が多いために、歩留りが低下し、
コストが高くなる、等の欠点を有するということであ
る。
【0011】更に、電着法は、形成可能なパターンの形
状が限定されるため、TFTヘの適用が困難である。ま
た印刷法は、解像性が悪く、パターン微細化への対応が
困難である等の欠点を有する。
【0012】そこで、これらの欠点を補うべく、ガラス
基板上にインクジェットヘッドからインクを吐出させて
R・G・Bのパターンを一度に形成する方法、いわゆる
インクジェット法によるカラーフィルタの製造方法が提
案されている。
【0013】このようなインクジェット法によるカラー
フィルタの製造方法は、例えば、特開昭59−7520
5号公報に開示されている。特開昭59−75205号
公報では、インクジェット法により基板に向けてR・G
・Bの3色のインクを付与し、R・G・Bの各画素を形
成することが開示されている。こうしたインクジェット
方法では、R・G・Bの各画素の形成を一度に行うこと
が可能であるため、大幅な製造工程の簡略化と大幅なコ
ストダウン効果を得ることができる。
【0014】ところが、インクジェット法により基板上
の画素領域(凹部)にインクを付与してカラーフィルタ
を製造する場合、凹部に付与されたインクが溢れ、その
溢れたインクが隣接する凹部内のインクと混ざり合って
しまうことがある。このようなインク溢れが生じると、
その凹部に実際に付与されるインク量が本来付与される
べきインク量よりも少なくなってしまい、凹部内の着色
濃度を適正なものとすることができないこと(濃度ムラ
の発生を招くこと)があり、また、特に、溢れたインク
の色と隣接する凹部内のインクの色とが異なる場合で
は、画素領域(凹部)において混色を招してしまう。
【0015】上記混色の問題を解決するために、特開昭
59−75205号公報では、各画素領域の外周に、イ
ンクに対して濡れ性が悪い部材を設ける技術が開示され
ている。また、特開平4−123005号公報、特開平
4−123006号公報特開平7−248413号公報
等では、各画素領域の外周にインク反発性の仕切り部材
を設けることでインクの広がりを抑え、混色を防止する
技術が開示されている。このように従来では、インクに
対して濡れ性が悪い部材(インク反発性の部材)を各画
素領域の外周に設けることで、画素領域において混色を
発生させないようにしていた。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
(液体)に対して濡れ性が悪い部材やインク反発性(液
体反発性)の部材を各画素領域の外周に設けたとして
も、各画素領域(凹部)内に保持すべきインクの量が多
くなれば各画素領域からインクが溢れてしまうことか
ら、単に、各画素領域を囲む仕切り部材をインク反発性
とするだけでは混色を十分に低減させることはできな
い、という点に本発明者は着目した。
【0017】また、混色を十分に低減させるためには凹
部内に付与するインク量(液体量)を制御することが必
要であるが、そのためには凹部内に付与可能なインク量
(液体量)の上限、即ち、インク溢れ(液体溢れ)が生
じない限界を知ることが非常に重要である、という点に
も着目した。
【0018】このような点に着目し鋭意研究した結果、
本発明者は、凹部の外周部材(凹部を囲む仕切り部材)
に対するインク(液体)の接触角および凹部を形成して
いる各寸法(凹部の長手方向の長さ・短手方向の長さ・
深さ)と、凹部内に付与可能なインク量(液体量)の上
限値とは深い関係があり、上記接触角および上記寸法か
ら凹部内に付与可能なインク量(液体量)の上限を決定
できるということを見出した。換言すると、上記接触角
および上記寸法を考慮することによりインク溢れ(液体
溢れ)を生じさせないようにすることができる、という
新規なことを見出したのである。
【0019】このように本発明は、仕切り部材に対する
インク(液体)の接触角および凹部の寸法を考慮してイ
ンク溢れ(液体溢れ)を生じさせないようにする、とい
う新規な課題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、インク溢れが生じない量のインクを凹部内に付与し
て混色を抑制あるいは低減させることができるカラーフ
ィルタの製造方法および製造装置を提供することであ
る。
【0020】また、本発明の他の目的は、凹部に付与す
べきインク量を簡単に短時間で決定することができるカ
ラーフィルタの製造方法および製造装置を提供すること
である。
【0021】また、本発明の他の目的は、液体溢れが生
じない量の液体を凹部内に付与し、異なる凹部に付与さ
れた液体同士が混ざり合うことを抑制あるいは低減する
ことができる表示装置用パネルの製造方法および製造装
置を提供することである。
【0022】また、本発明の他の目的は、液体溢れが生
じない量の液体を凹部内に付与し、異なる凹部に付与さ
れた液体同士が混ざり合うことを抑制することができる
光学素子の製造方法および製造装置を提供することであ
る。
【0023】また、本発明の他の目的は、基体上の凹部
に液体を付与して物品を製造するに際し、液体溢れが生
じない量の液体を凹部内に付与し、異なる凹部に付与さ
れた液体同士が混ざり合うことを抑制することができ
る、基体上に凹部を有する物品の製造方法および製造装
置を提供することである。
【0024】また、本発明の他の目的は、凹部に付与す
べきインク量を簡単に短時間で決定することができる、
表示装置用パネルの製造方法および製造装置、光学素子
の製造方法および製造装置、基体上に凹部を有する物品
の製造方法および製造装置を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、基体上の仕切り部材により囲まれる凹部に
向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形成さ
れる表示部を有する、表示装置に用いられるパネルを製
造する方法であって、前記1つの凹部に付与される液体
の体積Vが、
【外13】
【0026】(但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0027】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される表示部を有する、表示装置に用い
られるパネルを製造する方法であって、前記1つの凹部
に付与される液体の体積Vnが、
【外14】
【0028】(但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0029】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される光学作用を奏する部分を有する光
学素子を製造する方法であって、前記1つの凹部に付与
される液体の体積Vが、
【外15】
【0030】(但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0031】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される光学作用を奏する部分を有する光
学素子を製造する方法であって、前記1つの凹部に付与
される液体の体積Vnが、
【外16】
【0032】(但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0033】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる区画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される液体付与部分を有する物品を製造
する方法であって、前記1つの区画に付与される液体の
体積Vが、
【外17】
【0034】(但し、 V:区画に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0035】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる区画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される液体付与部分を有する物品を製造
する方法であって、前記1つの区画に付与される液体の
体積Vnが、
【外18】
【0036】(但し、 Vn:次に区画に付与される液体の体積と、その時点で
既に区画に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で区画内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0037】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される表示部を有する、表示装置に用い
られるパネルを製造する装置であって、前記1つの凹部
に付与される液体の体積Vが、
【外19】
【0038】(但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0039】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される表示部を有する、表示装置に用い
られるパネルを製造する装置であって、前記1つの凹部
に付与される液体の体積Vnが、
【外20】
【0040】(但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0041】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される光学作用を奏する部分を有する光
学素子を製造する装置であって、前記1つの凹部に付与
される液体の体積Vが、
【外21】
【0042】(但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0043】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる凹部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される光学作用を奏する部分を有する光
学素子を製造する装置であって、前記1つの凹部に付与
される液体の体積Vnが、
【外22】
【0044】(但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0045】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる区画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される液体付与部分を有する物品を製造
する装置であって、前記1つの区画に付与される液体の
体積Vが、
【外23】
【0046】(但し、 V:区画に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0047】また、本発明は、基体上の仕切り部材によ
り囲まれる区画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与
することで形成される液体付与部分を有する物品を製造
する装置であって、前記1つの区画に付与される液体の
体積Vnが、
【外24】
【0048】(但し、 Vn:次に区画に付与される液体の体積と、その時点で
既に区画に付与されている液体の体積、もしくはその時
点で区画内に保持されている液体が高濃度化または固化
したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
とするものである。
【0049】<作用>区画(凹部)を有する基体(ガラ
ス基板・プラスチック基板等)に液体を付与して、表示
装置用パネル(カラーフィルタやEL表示素子など)・
光学素子(表示装置用パネルやオンチップレンズなど)
・物品(表示装置用パネル、光学素子やDNAチップな
ど)等を製造するに際し、基体上の区画(凹部)内に付
与する液体の量(液体の体積)Vを、区画(凹部)に付
与可能な液体量の上限V max以下とするような構成とし
たので、区画(凹部)から液体が溢れない様にすること
ができる。尚、上記V maxは、下記の(式1)で示され
るとおりである。但し、Vは区画(凹部)に付与される
液体の体積〔m3〕、θは液体の仕切り部材に対する接
触角〔rad〕、Wは区画(凹部)の短手方向の長さ
〔m〕、Lは区画(凹部)の長手方向の長さ〔m〕、H
は区画(凹部)の深さ〔m〕である。
【外25】
【0050】また、区画(凹部)に付与する液体、区画
(凹部)を囲む仕切り部材、区画(凹部)の寸法・形
状、表面粗さ等の変更に伴い、液体の性質(粘度・表面
張力等)、仕切り部材の性質(ぬれ性)、区画(凹部)
の大きさ、断面形状等が変更されたとしても、上記(式
1)から区画(凹部)に付与すべき液体量Vを簡単且つ
短時間で決定することができる。従って、従来では、区
画(凹部)に付与する液体、区画(凹部)を囲む仕切り
部材、区画(凹部)の寸法・形状、表面粗さ等が変更さ
れる度毎に、試行錯誤しながら長時間かけて区画(凹
部)に付与可能な液体量V maxを求める実験を行ってい
たが、本発明によれば、上記(式1)、仕切り部材に対
する液体の接触角、区画(凹部)の寸法(区画の縦横の
長さと深さ)から上限値V maxを簡単に求めることがで
きるようになるため、区画(凹部)に付与すべき液体量
Vの決定に要する時間も従来に比して格段に短縮でき、
その結果、液体溢れのない表示装置用パネル・光学素子
・物品等の製造を効率的に行うことができるようにな
る。
【0051】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本
発明において定義する表示装置用パネルとは、表示に用
いられる表示部を有するものである。より具体的には、
表示装置用パネルとは、着色部を備えるカラーフィルタ
あるいは自己発光する材料により形成された発光部を備
えるEL表示素子等を含むものであり、表示装置に使用
されるパネルのことである。カラーフィルタであれば着
色部が上記表示部に相当し、EL表示素子であれば発光
部が上記表示部に相当する。
【0052】また、本発明において定義するカラーフィ
ルタとは、着色部と基体とを備えるものであり、入力光
に対し、特性を変えた出力光を得ることができるもので
ある。尚、具体例としては、液晶表示装置においてバッ
クライト光を透過させることによりバックライト光から
R,G,BまたはC,M,Yの3原色の光を得るものが
あげられる。
【0053】また、本発明において定義する光学素子と
は、光学作用を奏する部分(光作用部)を有するもので
ある。より具体的には、光学素子とは、前述したカラー
フィルタやEL表示素子等の表示装置用パネルあるいは
オンチップレンズ等を含むものである。カラーフィルタ
であれば着色部(光透過部)が上記光学作用部に相当
し、EL表示素子であれば発光部が上記光学作用部に相
当し、オンチップレンズであればオンチップレンズその
ものが上記光学作用部に相当する。
【0054】また、本発明において定義する物品とは、
基体上の凹部に液体が付与された液体付与部分を有する
ものである。より具体的には、例えば、カラーフィルタ
・EL表示素子・オンチップレンズ等の光学素子やDN
Aチップ等を含むものである。
【0055】なお、本明細書において基体とは、ガラス
やプラスチック等の基板を含み、さらに板状以外の形状
も含むものである。
【0056】また、本明細書においては、仕切り部材に
より囲まれた領域のことを「区画」と定義する。この区
画の形状は凹部であるため、「区画」のことを「凹部」
とも称する。但し、下記で説明するようなカラーフィル
タやEL素子などの凹部は、凹部の長手・短手方向の長
さの値に比べ凹部の深さの値が非常に小さいものであ
る。本発明でいう凹部とは、図21に示した実施例にも
あるように、長手・短手方向の長さの値に比べ深さの値
が非常に小さい凹部、例えば長手・短手方向の長さの値
に比べ深さの値が約1/500(長手方向の長さ277.5
μmに対し区画の深さ0.6μmの場合)であるような凹
部も含むものである。
【0057】また、本明細書でいう「液体溢れ」とは、
区画から溢れ出した液体が他の区画に入り込んでしまう
ことを指し、区画から極微量に溢れ出た液体が区画と区
画の間の仕切り部材上に残存するような場合、言い換え
れば、溢れ出した液体が他の区画に影響を与えないよう
な場合は、区画から液体が溢れ出したといっても、この
ような極微量の液体が製品に影響を与えることはないの
で、本明細書でいう「液体溢れ」には該当しない。
【0058】〔第1の実施形態〕本実施形態では、表示
装置用パネルの一例として、カラーフィルタを製造する
場合について説明する。
【0059】図1は、カラーフィルタの製造装置の一実
施形態の構成を示す概略図である。このカラーフィルタ
製造装置は、凹部を有する基体に向けてインクジェット
ヘッドからインクを付与するための装置である。尚、本
実施形態では、基体として、ガラス基板を用いる場合に
ついて説明するが、カラーフィルタとしての透明性(光
透過性)・機械的強度等の必要特性を有するものであれ
ばガラス基板に限定されるものではない。例えば、プラ
スチック基板等でもよい。また、凹部にインクが付与さ
れることで形成される着色部は、カラーフィルタとして
機能する部分であり、一般に「画素」もしくは「フィル
タエレメント」と呼ばれる部分である。
【0060】図1において、51は装置架台、52は架
台51上に配置されたXYθステージ、53はXYθス
テージ52上にセットされたガラス基板、54はカラー
フィルタ基板53上に形成されるカラーフィルタ、55
はカラーフィルタ54の着色を行うための赤色(R)・
緑色(G)・青色(B)の各インクジェットヘッドとそ
れらを支持するヘッドマウント55aとからなるヘッド
ユニット、58はカラーフィルタ製造装置90の全体動
作を制御するためのコントローラ(制御部)、59はコ
ントローラの表示部であるところのパーソナルコンピュ
ータ(パソコン)、60はコントローラの操作部である
キーボードを示している。
【0061】尚、R(赤)、G(緑)、B(青)の各イ
ンクジェットヘッドを有するヘッドユニットは、カラー
フィルタ製造装置90の支持部90aに対して着脱自在
に、かつ水平面内で回動角度を調整可能に装着されてい
る。また、XYθステージ52の延長上に、各色のイン
クジェットヘッド(R)・(G)・(B)のインク吐出
ノズルからインクを吸引してノズルの吐出不良の回復を
図るための回復ユニット(不図示)を配置してもよい。
【0062】図2はカラーフィルタ製造装置90の制御
コントローラの構成図である。59はパソコン、62は
製造の進行状況及びヘッドの異常の有無等の情報を表示
する表示部、60はカラーフィルタ製造装置90の動作
等を指示する操作部(キーボード)である。58はカラ
ーフィルタ製造装置90の全体動作を制御するところの
コントローラ、65はパソコン59とのデータの受け渡
しを行うインタフェース、66はカラーフィルタ製造装
置90の制御を行うCPU、67はCPU66を動作さ
せるための制御プログラムを記憶しているROM、68
は異常情報やインク付与を行うために必要な情報(例え
ば、上記(式1)に関する情報)等を記憶するRAM、
70はガラス基板上の凹部に対するインクの吐出(付
与)動作を制御する吐出制御部、71はカラーフィルタ
製造装置90のXYθステージ52の動作を制御するス
テージ制御部、90はコントローラ58に接続され、そ
の指示に従って動作するカラーフィルタ製造装置を示し
ている。
【0063】次に、図3は、上記のカラーフィルタ製造
装置90に使用されるインクジェットヘッドIJH12
0の構造を示す図である。図1の装置においては、イン
クジェットヘッドはR,G,Bの3色に対応して3個設け
られているが、これらの3個のヘッドは夫々同一の構造
であるので、図3にはこれらの3個のヘッドのうちの1
つの構造を代表して示している。
【0064】図3において、インクジェットヘッドIJ
H120は、インクを加熱するための複数のヒータ10
2が形成された基板であるヒータボード104と、この
ヒータボード104の上にかぶせられる天板106とか
ら概略構成されている。天板106には、複数の吐出口
108が形成されており、吐出口108の後方には、こ
の吐出口108に連通するトンネル状の液路110が形
成されている。各液路110は、隔壁112により隣の
液路と隔絶されている。各液路110は、その後方にお
いて1つのインク液室114に共通に接続されており、
インク液室114には、インク供給口116を介してイ
ンクが供給され、このインクはインク液室114から夫
々の液路110に供給される。
【0065】ヒータボード104と、天板106とは、
各液路110に対応した位置に各ヒータ102が来る様
に位置合わせされて図3の様な状態に組み立てられる。
図3においては、2つのヒータ102しか示されていな
いが、ヒータ102は、夫々の液路110に対応して1
つずつ配置されている。そして、図3の様に組み立てら
れた状態で、ヒータ102に所定の駆動パルスを供給す
ると、ヒータ102上のインクが沸騰して気泡を形成
し、この気泡の体積膨張によりインクが吐出口108か
ら押し出されて吐出される。従って、ヒータ102に加
える駆動パルスを制御、例えば電力の大きさを制御する
ことにより気泡の大きさを調整することが可能であり、
吐出口から吐出されるインクの体積を自在にコントロー
ルすることができる。尚、カラーフィルタを製造する場
合、各吐出口から吐出される各々のインク体積(インク
吐出量)を略同一に揃えることが好ましい。各吐出イン
クの量が同一である場合、同一でない場合に比べ画素間
のムラをより低減できるからである。
【0066】次に、カラーフィルタの製造工程について
説明する。図4は、カラーフィルタの形状を概念的にあ
らわしたものであり、カラーフィルタ全体の様子を示し
た模式図である。図に示されるように本実施形態のカラ
ーフィルタ54は、基板53上の仕切り部材(隔壁)2
により囲まれる凹部内にR・G・Bの着色部14が形成
されており、これらの着色部がカラーフィルタとして機
能するフィルタエレメント部となる。
【0067】図5は、カラーフィルタの製造の流れを模
式的に示した図であり、工程(a)〜工程(d)を順に
行うことによりカラーフィルタの製造が行われる。以下
で、工程(a)〜工程(d)の各工程について詳述す
る。
【0068】図5の工程(a)は、ブラックマトリクス
(以下、BMとも称する)を形成するための樹脂材料、
例えば、黒色顔料をレジスト中に混入させた樹脂材料を
基板上に塗布する工程(樹脂材料塗布工程)である。こ
こでは、基板として無アルカリガラスを使用し、そのガ
ラス基板を洗浄した後、スピンコーターにより黒色の樹
脂材料(新日鐵化学(株)製ブラックレジスト、V-BK6
6)を厚さ2.2[μm]となるように塗布した。なお、
基板として透光性の基板が好ましく、一般にガラス基板
が用いられるが、液晶用カラーフィルタとしての透明
性、機械的強度等の必要特性を有するものであればガラ
ス基板に限定されるものではない。また、樹脂材料の塗
布方法としては、スピンコート、ロールコート、バーコ
ート、スプレーコート、ディップコート等の塗布方法を
用いることができ、特に限定されるものではない。
【0069】図5の工程(b)は、工程(a)において
塗布した黒色樹脂材料をパターニングして、基板上にブ
ラックマトリクスを形成する工程(樹脂材料パターニン
グ工程、樹脂BM形成工程)である。ここでは、樹脂材
料を塗布した基板をプリベークした後、フォトマスクを
介して露光し、その後現像し、樹脂BMパターンを形成
した。こうして形成された樹脂BMパターンを図6に示
す。図6および図5の(X)から分かるように、樹脂B
Mは各凹部を形成するための仕切り部材として機能する
ものであり、この樹脂BMにより凹部3が基板上に複数
個形成される。尚、この樹脂BMの上面は撥水性を有す
ることが好ましい。
【0070】図5の工程(c)は、工程(b)において
形成された基板上の複数の凹部に向けて各色インクを付
与する工程(インク付与工程)である。ここでは、各凹
部のそれぞれにR・G・Bの各色インクを付与し、各凹
部のそれぞれにR・G・Bの着色部を形成する。尚、こ
の工程(c)は本発明において最も特徴的な工程である
ため、この工程(c)を更に細分化し、以下で工程
(c)について詳述する。
【0071】図7は、インク付与工程(工程(c))の
手順を説明するためのフローチャートである。まず、ス
テップS1において、インクのBM上面に対する接触角
を測定する。この接触角の測定は、図8に示されるよう
に、カラーフィルタの表示領域404の外側に、接触角
を測定するためのBM部(接触角測定用BM部)81を
別途設けた基板を用い、下記の条件(A)で行った。具
体的には、接触角測定用BM部81上に、本実施形態で
用いるインクを下記条件(A)の量だけ滴下し、インク
のBMに対する接触角(ラジアン)を求めるのである。
尚、BM基板の不均一性に起因して、凹部に付与可能な
インク量の上限(Vmax)の値は場所により異なること
があるため、上記接触角の測定は基板内の複数の箇所で
行うことが望ましく、また、接触角測定用BM部81は
基板内に複数設けることが望ましい。また、接触角の測
定には、インク乾燥の影響及び重力の影響を考慮し1×1
0- 9[m3](1[μl])程度の量のインクを滴下することが必
要である。この際、滴が直径3mm程度まで広がることが
あるので、接触角測定用BM部は直径3mmの円径また
はそれを包含することが出来る形状であることが望まし
い。なお、接触角測定用BM部は必ずしも独立して設け
る必要は無く、その他のBM部分、BM材料から成る部分
を流用してもかまわない。 (条件(A)) 測定方式 液滴法 使用接触角計 協和界面化学社製LCD-400S型 滴下した液体量(インク量) 1×10-9[m3](1[μl]) 滴下から角度計測までの経過時間 5[s] また、本実施形態において使用するインクの組成は、以
下に示すとおりである。 (Redインクの組成) Red染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 48重量部 (Greenインクの組成) Green染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 48重量部 (Blueインク) Blue染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 48重量部 次に、図7のステップS2において、凹部の短手方向の
長さ(W)及び凹部の長手方向の長さ(L)を測定す
る。この長さの測定は、測長顕微鏡(日本光学製;MM-1
00U)を用い透過照明下で行った。短手方向における長
さおよび長手方向における長さのそれぞれの測定値及び
測定箇所は、図6に示されるとおりである。即ち、図6
から明らかなように本実施形形態では、凹部の短手方向
の長さは72μm(W=72×10-6m)、凹部の長手方
向の長さは238μm(L=238×10-6m)である。
尚、ここでは、XY平面において凹部を形成する辺のう
ち、相対的に長い辺の長さを凹部の長手方向の長さLと
し、相対的に短い辺の長さを凹部の短手方向の長さWと
している。
【0072】次に、図7のステップS3において、凹部
の深さ(H)を測定する。ここで凹部の深さとは図9に
示されるとおりであり、凹部のZ方向における長さのこ
とである。この深さの測定に際し、測定機としてテンコ
ール社製のサーフェスプロファイラを用いた。図9から
明らかなように本実施形形態では、凹部の深さは1.1
μm(H=1.1×10-6m)である。
【0073】次に、図7のステップS4において、凹部
に付与可能なインク量の上限値を算出する。ここでは、
ステップS1〜3において求めた、インクのBMに対す
る接触角(θ)・凹部の短手方向における長さ(W)・
凹部の長手方向における長さ(L)・凹部の深さ(H)
のそれぞれの値を、下記の(式1)に代入することによ
り、凹部に付与可能なインク量(インク体積)の上限値
V max(m3)を求める。
【外26】
【0074】尚、この(式1)は、凹部に付与可能なイ
ンク量の上限値V maxを定めた式である。ここで上限値
V maxを算出するのは、インク溢れが生じない限界の値
を求めておき、インク付与量の決定の際にその上限値V
maxを参照することで、凹部に付与するインク量をイン
ク溢れが生じないような量とするためである。つまり、
インク付与量の上限値V maxさえ分かっていれば、その
上限値V maxを超えないようにインク付与量を決定すれ
ばよく、を超えない量のインクを付与しさえすれば、イ
ンク溢れを生じさせないようにすることができるのであ
る。
【0075】上記(式1)に関して更に詳述すると、こ
の(式1)は、本発明者が鋭意研究した結果、凹部の外
周部材(BM)に対する液体(インク)の接触角(θ)
及び凹部を形成している各寸法(凹部の長手方向の長さ
(L)・短手方向の長さ(W)・深さ(H))と、凹部
に付与可能なインク量の上限値V maxとの関係を見出
し、その関係を式にしたものである。具体的には、図1
0に示されるように、凹部に付与可能なインク量の上限
V maxはQ部分のインク量とR部分のインク量の総和で
あることを本発明者は見出し、このQ部分とR部分を求
める式を上記θ・L・W・Hを用いて夫々導き、それら
の総和により上記V maxを定義したのである。即ち、V
maxは、下記(式2)で示されるとおりである。 V max=Q部分のインク量+R部分のインク量 (式2) である。ここで、図10から分かるように、Q部分のイ
ンク量とは盛り上がった部分の体積のことであり、R部
分のインク量とは凹部内の体積のことである。また、Q
部分のインク量とR部分のインク量は下記(式3)で示
されるとおりである。
【外27】
【0076】
【外28】
【0077】上記のように定められた(式1)と、ステ
ップ1〜3にて得られた上記θ・L・W・Hとから、上
限値V maxを算出し、その結果を図11に示す。尚、イ
ンクの色の違いによりインク成分も異なることから、本
実施形態ではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各
色インクについて夫々上限値V maxを求めた。
【0078】次に、図7のステップS5において、各凹
部に付与するインク量V(m3)を決定する。ここで
は、先のステップS4において求めた上限値V maxを超
えないように、各凹部に対するインク付与量Vを決定す
る。即ち、下記(式4)を満たすように、インク付与量
Vを決定するのである。 V≦V max (式4) このように本実施形態では、インクのBMに対する接触
角(θ)・凹部の短手方向における長さ(W)・凹部の
長手方向 における長さ(L)・凹部の深さ(H)と、
上記(式1)とから凹部に付与可能なインク量の上限V
maxを求め、この上限V maxを超えないように凹部に付
与するインク量Vを決定しているため、従来に比べイン
ク付与量Vの決定が簡単且つ短時間となり、スループッ
トが向上する。即ち、従来では、使用するインクの種類
や凹部を囲む仕切り部材(BM)の種類、凹部の寸法等
が変更された場合、その変更の度に、試行錯誤しながら
長時間かけて凹部に付与可能な液体量V maxを求める実
験を行っていたが、本実施形態によれば、上記(式
1)、θ、L、W、Hから上限値V maxを簡単に求める
ことができるようになるため、凹部に付与すべき液体量
Vの決定に要する時間も従来に比して格段に短縮でき、
その結果、混色のないカラーフィルタの製造を効率的に
行うことができるようになる。
【0079】尚、以下に、ステップS5において決定さ
れた各凹部に対するインク付与量V(m3)、インクジ
ェットヘッドから任意の条件下で吐出された1回あたり
のインク吐出量(吐出体積)Va(m3)、各凹部に付
与するインク数N(個)を、R・G・Bの各色インクつ
いて夫々示す。なお、1回当たりのインク吐出量とは、
通常は1滴のインクの量を指すが、インクは場合によっ
ては滴状にならない場合もあるので、本明細書において
は1滴とは表現せずに1回当たりのインク吐出量という
表現にしている。 (Redインク) 各凹部に対するインク付与量V(m3) 2.00×10-13[m3](200[pl]) 1回あたりのインク吐出量Va(m3) 1.54×10-14[m3](15.4[pl]) 各凹部に付与するインク数N(個) 13(個) (Greenインク) 各凹部に対するインク付与量V(m3) 2.00×10-13[m3](200[pl]) 1回あたりのインク吐出量Va(m3) 1.54×10-14[m3](15.4[pl]) 各凹部に付与するインク数N(個) 13(個) (Blueインク) 各凹部に対するインク付与量V(m3) 2.00×10-13[m3](200[pl]) 1回あたりのインク吐出量Va(m3) 1.43×10-14[m3](14.3[pl]) 各凹部に付与するインク数N(個) 14(個) 尚、上記では、各凹部に対するインク付与量VをR・G
・Bの各色インクについて等しくしたが、各色毎または
各凹部毎にインク付与量Vを異なるものとしても構わな
い。各色毎にインクの性質(濃度)が相違するので、イ
ンク付与量Vを積極的に異ならせた方が色ムラをより低
減させることができる場合もある。
【0080】最後に、図7のステップS6において、ス
テップS5で求めた量Vのインクを凹部に付与する。こ
のインク付与は、図1に示すカラーフィルタ製造装置を
用いて行った。これにより図5の工程(c)で示される
インク付与工程は終了する。ここで、インクの付与動作
について説明する。本実施形態では、図12に示される
ようにY方向にインクジェットヘッド120(Rヘッド
・Gヘッド・Bヘッド)と基板53とを相対移動させ、
その相対移動の際に、インクジェットヘッド120の複
数の吐出口108のうち各凹部3に対応する各吐出口1
08から基板上の凹部に向けてR・G・Bのインクを付
与することで上記インク付与動作は行われる。このイン
ク付与動作では、同一走査において各凹部内に全てのイ
ンク33が付与される。即ち、ヘッドと基板とを1回だ
け相対走査させて、1回の相対走査によって付与された
インクで各凹部内を着色する、いわゆる、1パス方式に
よりインク付与動作を行うのである。このようにインク
を付与していくことで、Y方向(相対移動の方向)には
同一色に着色されたフィルタエレメントが形成され、X
方向(ノズルの配列方向と略同じ方向)には隣接する色
が互いに異なる色に着色されたフィルタエレメントが形
成される。尚、図12は、R・G・Bの各色インクの付
与位置を模式的に示した図であり、図4を上部から見た
ものに相当する。図12から分かるように本実施形態で
は、同じ色のインクを吐出するための複数の吐出口のう
ち、使用する吐出口間のX方向における距離と、同じ色
のインクが付与される凹部間のX方向における距離とを
一致させるために、インクジェットヘッドをX方向に対
して少し傾けている。また、本実施形態では、吐出口が
高密度に配置されたヘッドを用いているため、予備の吐
出口(最初は使用しない吐出口)が存在するが、ヘッド
の形態はこれに限られるものでなく、予備の吐出口が存
在しないようなヘッドを用いてもよい。但し、予備の吐
出口がある形態では、目詰まり等が発生したときにヘッ
ドの交換を行わなくとも上記予備吐出口を使用すること
で対処可能であるため、生産効率の面から考えると、本
実施形態のように予備吐出口を備えている方が好まし
い。
【0081】尚、本実施形態においては、上記のように
同一走査において複数色のインクを付与することや同一
凹部に付与すべきインクの全てを同一走査で付与するこ
とは必須ではない。言い換えれば、ヘッドと基板とを複
数回相対走査させて、複数回の相対走査によって付与さ
れたインクで各凹部内を着色する、いわゆる、マルチパ
ス方式によりインク付与動作を行ってもよいのである。
なお、1パス方式の方がマルチパス方式を用いて上記イ
ンク付与動作を行うよりも、生産効率の面から好まし
く、各凹部に付与されるインクの量の均一化という見地
からは、マルチパス方式の方が、1パス方式よりも好ま
しい。
【0082】このようにしてインク付与工程(工程
(c))が終了したら、今度は図5の工程(d)におい
て、各凹部内に形成された各着色部を乾燥・硬化させる
工程(着色部乾燥・硬化工程)を行う。具体的には、イ
ンク付与工程を経た基板を、まず初めにホットプレート
を用いて80℃で10分間加熱を行い、続いてオーブン
により230℃で30分間加熱を行った。これにより着
色部の乾燥、および着色部と樹脂BMの硬化がなされ
る。さらに、表面平坦化のためのオーバーコート層(保
護層)の塗布およびITO電極の成膜を行った。なお、
インク付与工程前に、樹脂BMのポストベーク処理(た
とえばオーブン用いて230℃、30分間の加熱処理)
を行っても構わない。
【0083】尚、本実施形態では、基板上においてトラ
ンジスタが形成されていないものを例に挙げて説明した
が、基板上にトランジスタが形成されたものの上に着色
部が形成されたカラーフィルタ(いわゆるオンアレー形
カラーフィルタ)および、それを用いた液晶パネルにも
同様の手順で適応可能である。
【0084】以上のように第1の実施形態によれば、基
板上の凹部に付与するインク量Vを、凹部に付与可能な
インク量の上限V maxを超えないような量としたので、
凹部からインクが溢れない様にすることができる。その
結果、カラーフィルタにおいて問題とされる混色を抑制
あるいは低減することができるようになる。また、上記
(式1)を用いて、凹部に付与するインク量Vを決定し
ているので、使用するインクの種類や凹部を囲む仕切り
部材(BM)の種類、凹部の寸法等が変更されたとして
も、インクのBMに対する接触角(θ)・凹部の短手方
向における長さ(W)・凹部の長手方向 における長さ
(L)・凹部の深さ(H)を求めさえすれば、凹部から
のインク溢れを生じさせないようにするためのインク付
与量Vを簡単且つ短時間で決定できるので、製造時間を
短縮し、生産性を非常に向上させることができる。
【0085】〔第2の実施形態〕上記第1の実施形態で
は、図12に示されるように各凹部にのみインクを付与
しており、Y方向において隣接する凹部と凹部の間のB
M上にはインクを付与していないが、この第2の実施形
態では、図13のようにY方向において隣接する凹部と
凹部の間のBM34上に対してもインクを付与してい
る。すなわち、この第2の実施形態では、第1の実施形
態とは異なるインク付与方式を適用しているのである。
尚、その他は上記第1の実施形態と同じなので、ここで
は説明を省略する。
【0086】図13は、本実施形態の特徴的部分である
インク付与動作について説明するための図である。本実
施形態では、図13に示されるようにY方向にインクジ
ェットヘッド120(Rヘッド・Gヘッド・Bヘッド)
と基板53とを相対移動させ、その相対移動の際に、イ
ンクジェットヘッド120の複数の吐出口108のうち
各凹部3に対応する各吐出口108から、Y方向に並ぶ
凹部の列に向けてR・G・Bの各インクを連続的に付与
することで上記インク付与動作は行われる。このインク
付与動作では、Y方向(相対移動の方向)に並ぶ複数の
凹部からなる凹部列に対して、同一色のインクを連続的
に付与する。即ち、凹部列内における各凹部間のBMに
もインクを付与するのである。尚、各凹部間のBM上に
付与されたインクはY方向に隣接する2つの凹部(同一
色のインクが付与される凹部)のいずれか一方に引き込
まれるため、BM上に残存したインクがX方向において
隣接する凹部(異なる色のインクが付与される凹部)内
に入り込み混色を発生させることは極めて少ない。ま
た、上記第1の実施形態と同様に本実施形態において
も、Y方向に並ぶ凹部列に対し、1パス方式によりイン
クを付与してもよいし、マルチパス方式によりインクを
付与してもよい。
【0087】以上のように第2の実施形態では上記第1
の実施形態とは異なるインク付与方式を採用している
が、凹部内に付与するインク量Vの決定方法は上記第1
の実施形態と同じであるため、この第2の実施形態にお
いても、上記第1の実施形態と同様の効果を奏すること
ができる。
【0088】〔第3の実施形態〕上記第1の実施形態及
び第2の実施形態では、図12および図13に示される
ように、インクジェットヘッド120と基板53とをY
方向に相対移動させて、Y方向(相対移動の方向)にお
いてはフィルタエレメントが同一色となり、且つX方向
(ノズルの配列方向と略同じ方向)においては隣接する
フィルタエレメントの色が互いに異なる色となるような
インク付与方式を採用しているが、この第3の実施形態
では、図14に示されるように、インクジェットヘッド
120と基板53とをY方向に相対移動させて、X方向
(ノズルの配列方向と略同じ方向)においてはフィルタ
エレメントが同一色となり、且つY方向(相対移動の方
向)においては隣接するフィルタエレメントの色が互い
に異なる色となるようなインク付与方式を採用してい
る。すなわち、この第3の実施形態では、第1の実施形
態および第2の実施形態とは異なるインク付与方式を適
用しているのである。尚、その他は上記第1の実施形態
と同じなので、ここでは説明を省略する。
【0089】図14は、本実施形態の特徴的部分である
インク付与動作について説明するための図である。本実
施形態では、図14に示されるように、Y方向にインク
ジェットヘッド120(Rヘッド・Gヘッド・Bヘッ
ド)と基板53とを相対移動させ、その相対移動の際に
インクジェットヘッドから基板上の凹部3に向けてイン
クを付与することで上記インク付与動作は行われる。こ
のインク付与動作では、X方向(ノズルの配列方向と略
同じ方向)のフィルタエレメントが同一色となるように
着色し、Y方向(相対移動の方向)に隣り合うフィルタ
エレメントが互いに異なる色となるように、即ち、Y方
向にRGBの色が繰り返されるように着色する。
【0090】尚、図14では、各凹部に1つのインクし
か付与されていないが、各凹部に複数のインクが付与さ
れることで着色部が形成されることも当然考えられる。
また、図14では、インクジェットヘッドをX方向に対
して少し傾けているが、この第3の実施形態におけるイ
ンク付与方式を採用する場合、インクジェットヘッドを
傾けることは必須ではない。なぜなら、このインク付与
方式では、インクジェットヘッドの吐出口ピッチと凹部
間のピッチとを一致させなくとも凹部の着色を行うこと
ができるからである。このように第3の実施形態におけ
るインク付与方式では、インクの付与動作を行うに際
し、インクジェットヘッドの吐出口ピッチと凹部間のピ
ッチとを一致させる段取りが必要ないので、上記第1の
実施形態および第2の実施形態に比べて製造時間を短縮
することができる。
【0091】以上のように第3の実施形態では上記第1
及び第2の実施形態とは異なるインク付与方式を採用し
ているが、凹部内に付与するインク量Vの決定方法は上
記第1の実施形態と同じであるため、この第3の実施形
態においても、上記第1の実施形態と同様の効果を奏す
ることができる。また、この第3の実施形態では、上記
第1及び第2の実施形態に比べ、製造時間の更なる短縮
を図ることができる。
【0092】〔第4の実施形態〕上記第1の実施形態乃
至第3の実施形態では、図12乃至図14に示されるよ
うに、X方向もしくはY方向に並ぶ複数の凹部に対して
同一色のインクを付与することにより、X方向もしくは
Y方向に同一色のフィルタエレメントが複数並ぶような
カラーフィルタを製造しているが、この第4の実施形態
では、図15に示されるように、X方向には1つの長い
凹部しか設けられておらず、この1つの凹部に対して同
一色のインクを付与することにより、X方向に同一色の
長細いフィルタエレメントが1つ存在するようなカラー
フィルタを製造している。このように上記第1の実施形
態乃至第3の実施形態ではマトリクス状のカラーフィル
タを製造しているのに対し、この第4の実施形態ではス
トライプ状のカラーフィルタを製造しているのである。
尚、その他は上記第1の実施形態と同じなので、ここで
は説明を省略する。
【0093】図15は、本実施形態の特徴的部分である
インク付与動作について説明するための図である。本実
施形態では、図15に示されるように、Y方向にインク
ジェットヘッド120(Rヘッド・Gヘッド・Bヘッ
ド)と基板53とを相対移動させ、その相対移動の際に
インクジェットヘッドから基板上の長細い凹部3に向け
てインクを付与することで上記インク付与動作は行われ
る。このインク付与動作では、X方向(ノズルの配列方
向と略同じ方向)に同一色の細長いフィルタエレメント
が形成されるように、またY方向(相対移動の方向)に
隣り合うフィルタエレメントが互いに異なる色となるよ
うに、即ち、Y方向にRGBの色が繰り返されるよう
に、基板上の各凹部の着色を行う。
【0094】尚、本実施形態では、上記第3の実施形態
と同様のインク付与方式、すなわち、相対移動の方向と
直交する方向におけるフィルタエレメントが同一色とな
り、相対移動の方向におけるフィルタエレメントが隣接
する色が互い異なる色となるようにインクを付与する方
式を採用しているが、本実施形態はこのインク付与方式
に限定されるものではなく、上記第1および第2の実施
形態と同様のインク付与方式、すなわち、相対移動の方
向におけるフィルタエレメントが同一色となり、相対移
動の方向と直交する方向におけるフィルタエレメントが
隣接する色が互い異なる色となるようにインクを付与す
る方式を採用してもよい。
【0095】〔第5の実施形態〕上記第1の実施形態で
は、インク付与工程中に、凹部に付与されたインクの体
積を積極的に減少させるような処理は行っていないが、
この第5の実施形態では、インク付与工程中に、凹部に
付与されたインクの体積を積極的に減少させる処理を行
うことを特徴としている。尚、以下では上記第1の実施
形態と異なる部分だけ説明する。
【0096】本実施形態の特徴的部分である、インクの
体積を積極的に減少させる体積減少処理としては、放
置、加熱、減圧あるいはエネルギー線の照射等が挙げら
れる。放置、加熱、減圧あるいはエネルギー線の照射等
の体積減少処理を行うと、凹部に付与されたインクが高
濃度化または固化するので凹部内のインク体積が減少す
る。凹部内のインク体積が減少すれば、減少した分だけ
より多くのインクを付与することができるようになる。
より多くのインクを付与できるということは、高濃度が
要求されるカラーフィルタを製造する場合に特に有利で
ある。すなわち、高濃度が要求されるカラーフィルタを
製造する場合、凹部内に多くのインクを付与する必要が
ある。ところが、凹部に一度に付与可能なインク量は決
まっており、多くのインクを凹部に付与するのであれ
ば、凹部に付与されたインクの体積が自然乾燥により減
少するのを待たなければならない。確かに、時間の経過
に伴ってインク中の揮発成分が揮発することから何の処
理を施さなくとも凹部に付与されたインクの体積はある
程度減少する。それに加えて本実施形態のように、イン
クを付与している最中に、上記体積減少処理を行えば、
インク体積の減少速度が速く、体積の減少に要する時間
が短いため、凹部に多くのインクを短時間で付与するこ
とができるようになる。
【0097】以下に、本実施形態について具体的に説明
する。ここでは、加熱処理を行うことで凹部のインク体
積を減少させる場合を例にとって説明する。まず、前提
として、1回のあたりインク吐出量が10(pl)、凹
部に付与可能なインク量が100(pl)であるとす
る。すると、通常では、10発のインクを打ち込むこと
ができる。一方、加熱処理を、8発打ち込んだ後に行っ
たとすると、加熱処理を行う前において80(pl)で
あった凹部内のインク体積が、加熱処理後には例えば6
0(pl)に減少する。すると、さらに最高で4発のイ
ンクを打ち込むことができ、総計で12発まで打ち込む
ことができるようになる。このように加熱処理を行うこ
とで、本来10発しか打ち込むことができないところ
を、12発まで打ち込むことができるようになる。
【0098】このようにインク付与工程中に上記体積減
少処理を行う本実施形態では、何の処理も施さない上記
第1の実施形態〜第4の実施形態に比べ、凹部に付与で
きるインク量が多くなるため、凹部に付与するインク量
(インク体積)Vnの定義も上記第1の実施形態〜第4
の実施形態とは異なる。即ち、本実施形態では、次に凹
部に付与されるインクの体積V1と、その時点で既に凹
部に付与されているインクの体積、もしくはその時点で
凹部内に保持されているインクが高濃度化または固化し
たものの体積V2との合計(総和)を、凹部に付与する
インク体積Vnと定義しており、このインク体積Vnが
凹部に付与可能なインク量(体積)の上限値V maxを超
えないように定めている。これを式で表すと、下記(式
5)のようになる。
【外29】
【0099】尚、この(式5)と上記具体例を対応させ
ると、上限値V maxは100(pl)に相当し、V1
次に凹部に付与されるインクの体積であるので次に打ち
込まれるインク体積,即ち1回のあたりインク吐出量1
0(pl)に相当し、V2はその時点で既に凹部に付与
されているインクの体積(もしくはその時点で凹部に保
持されているインクが高濃度化または固化したものの体
積)であるので加熱処理後の60(pl)に相当し、凹
部に付与するインク量VnはV1+V2であるので70
(pl)に相当する。
【0100】また、上記では、複数発のインクを凹部に
打ち込んだ後に加熱処理を行っているが、これには限定
されず、インクの打ち込みと平行して加熱処理を行うよ
うにしてもよい。また、減圧、エネルギー線の照射に関
しても同様である。
【0101】以上のように本実施形態によれば、インク
付与工程中に、凹部内のインク体積を減少させる体積減
少処理を行っているので、インク溢れを生じさせずに、
より多くのインクを凹部内に付与できるようになる。
【0102】〔第6の実施形態〕上記第1の実施形態で
は、1枚のカラーフィルタを製造するに当り、インクの
BM上面に対する接触角θ・凹部の短手方向の長さW・
凹部の長手方向の長さL・凹部の深さHのすべてを実測
しているが、この第6の実施形態ではカラーフィルタを
1枚製造する度毎に上記θ・W・L・Hの全てを実測す
るようなことは行っていない。本実施形態では、まず、
1枚もしくは複数枚のサンプル基板において上記θ・W
・L・Hを実測し、それらの値から上限値V maxを定め
てしまい、そして、ここで定めたV maxに基づき凹部に
付与するインク量の設計値Vcを決定し、この設計値V
cをそれ以後のカラーフィルタの生産において適用する
ように構成している。即ち、100枚製造しようとも1
000枚製造しようとも、同じ種類のカラーフィルタを
製造している限り、上記θ・W・L・Hを実測する必要
はなく、予め求めた設計値Vcを使用すればよいのであ
る。これによれば、1枚ごとに上記θ・W・L・Hを実
測する必要が無く、カラーフィルタの生産工程の簡略化
を図ることが可能となる。尚、1枚もしくは複数枚のサ
ンプル基板において実測した上記θ・W・L・Hの値や
この実測値から定めた上記V maxの値、V maxに基づき
求めたVcの値は、大量生産の前に予め求めておく設計
上の値であることから設計値と称する。
【0103】また、カラーフィルタの生産工程の簡素化
と良品率の維持を両立させる観点から、下記〜から
なる停止手段を備えるようにしてよい。カラーフィル
タの大量生産中V maxに、適宜サンプルとして基板を抜
き取り、そのサンプル基板について上記θ・W・L・H
のうち少なくとも1つを実測する。において測定し
た測定値およびにおいて測定しなかったものに関する
設計値と、上記(式1)とから抜き取ったサンプルに関
する上限値V maxを求める。この上限値V maxと上記
設計値Vcを比較して、V max<Vcであったとき、製
造工程の一部もしくは全部を停止させる。
【0104】〔第7の実施形態〕上記第1の実施形態〜
第6の実施形態では、表示装置用パネルの一例として、
カラーフィルタを例に挙げて説明したが、この第7の実
施形態では、表示装置用パネルの一例として、EL(エ
レクトロルミネッセンス、electroluminesence)表示素
子を例に挙げて説明する。その他は、上記第1の実施形
態と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【0105】EL表示素子は、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を生成させ、この励起子が
失活する際の蛍光或いは燐光の放出を利用して発光させ
る素子である。こうしたEL表示素子に用いられる蛍光
性材料のうち、赤、緑および青色の発光色を呈する材料
を本発明の製造装置(図1では製造対象をカラーフィル
タとして説明したのでカラーフィルタ製造装置としてい
るが、製造対象をEL表示素子にすればEL表示素子の
製造装置となる。)を用いて、TFT等の素子基板上に
インクジェット法によりパターニングすることで、自発
光フルカラーEL表示素子を製造することができる。本
発明には、このようなEL表示素子の製造方法及びその
製造装置等も含まれる。
【0106】尚、本発明の製造装置は、EL材料が付着
しやすいように、樹脂レジスト、画素電極および下層と
なる層の表面に対し、プラズマ処理、UV処理、カップ
リング処理等の表面処理工程を実行するための手段を有
するものであってもよい。
【0107】また、本発明の製造方法を用いて製造した
EL表示素子は、セグメント表示や全面同時発光の静止
画表示等のローインフォメーション分野にも利用できる
し、点・線・面形状をもった光源としても利用すること
ができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、
TFT等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝
度で応答性の優れたフルカラー表示素子を得ることが可
能である。
【0108】以下に、本発明により製造される有機EL
素子の一例を示す。図16は有機EL素子の積層構造断
面図である。図16に示す有機EL素子は、透明基板3
001、隔壁(仕切り部材)3002、発光層(発光
部)3003、透明電極3004および金属層3006
を備えている。また、3007は、透明基板3001と
透明電極3004とから構成される部分を示しており、
これを駆動基板と呼ぶ。
【0109】透明基板3001としては、EL表示素子
としての透明性や機械的強度等の必要特性を有していれ
ば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板や
プラスチック基板等の光透過性の基板が適用可能であ
る。
【0110】隔壁(仕切り部)3002は、液体付与ヘ
ッドから発光層3003となる材料(EL材料液)を付
与するに際し隣接する画素間で該材料が混合しないよう
に画素と画素の間を隔離するための機能を有するもので
ある。すなわち、隔壁3002は混合防止壁として機能
するのである。また、この隔壁3002を透明基板30
01上に設けることにより、基板上には複数の凹部(画
素領域)が形成される。尚、隔壁3002は、該材料に
対して親和性の異なる多層構造であっても問題無い。
【0111】発光層3003は、電流を流すことにより
発光する材料、例えばポリフェニレンビニレン(PP
V)等公知の有機半導体材料を使用して、十分な光量が
得られる厚み、例えば0.05μm〜0.2μm程度積
層して構成される。発光層3003はインクジェット方
式によってEL材料液(自発光材料または薄膜材料液と
もいう)を隔壁3002で囲まれる凹部に充填し加熱処
理することで形成される。
【0112】透明電極3004は、導電性がありかつ光
透過性のある材料、例えばITO等により構成されてい
る。透明電極3004は、画素単位で発光させるため
に、画素領域ごとに独立して設けられている。
【0113】金属層3006は、導電性のある金属材
料、例えばアルミニウムリチウム(Al―Li)を0.
1μm?1.0μm程度積層して構成される。金属層3
006は、透明電極3004に対向する共通電極として
作用するように形成されている。
【0114】駆動基板3007は、図示しない薄膜トラ
ンジスタ(TFT)、配線膜および絶縁膜等が多層に積
層されており、金属層3006および各透明電極300
4間に画素単位で電圧を印加可能に構成されている。駆
動基板3007は公知の薄膜プロセスによって製造され
る。
【0115】上記のような層構造を有する有機EL素子
において、透明電極3004と金属層3006との間に
電圧が印加された画素領域では、発光層3003に電流
が流れ、エレクトロルミネッセンス現象を生じ、透明電
極3004および透明基板3001を通して光が射出さ
れるようになっている。
【0116】ここで、有機EL素子の製造工程について説
明する。図17は、有機EL素子の製造工程の一例を示し
たものである。以下、図17に沿って、各工程(a)〜
(d)について説明する。
【0117】工程(a) まず、透明基板3001としてガラス基板を用い、これ
に図示しない薄膜トランジスタ(TFT)、配線膜およ
び絶縁膜等を多層に積層したうえ、透明電極3004を
形成して画素領域に電圧を印加できるようにする。
【0118】工程(b) 次に、隔壁3002を各画素間にあたる位置に形成す
る。隔壁3002は、発光層となるEL材料液をインク
ジェット法によって付与する際に隣接する画素間でEL
材料液が混合しないようにするための混合防止壁として
機能するものであればよい。ここでは、黒色の材料を添
加したレジストを用いてフォトリソグラフィー法により
形成するが、本発明はこれには限定されず、種々の材
料、色、形成方法等が使用可能である。
【0119】工程(c) 次に、インクジェット方式よってEL材料を隔壁300
2で囲まれる凹部に充填し、その後加熱処理することで
発光層3003を形成する。
【0120】工程(d) さらに、発光層3003上に金属層3006を形成す
る。
【0121】この様な工程(a)〜(d)を経ることに
よって、簡便な工程でフルカラーのEL素子を形成する
ことが可能となる。特にカラーの有機EL素子を形成す
る場合には、赤、緑または青などの異なる発光色を有す
る発光層を形成する必要があるため、任意の位置に所望
のEL材料を吐出可能なインクジェット方式を用いるこ
とは有効である。
【0122】また、本実施形態においても、凹部に付与
する液体(EL材料液)の体積Vが上記(式1)を満た
すように上記EL材料液を付与する。但し、この場合、
θはEL材料液の隔壁(仕切り部材)に対する接触角で
ある。
【0123】このように、上記第1の実施形態と同様に
本実施形態においても、液体(EL材料液)の仕切り部
材に対する接触角(θ)・凹部の短手方向における長さ
(W)・凹部の長手方向における長さ(L)・凹部の深
さ(H)のそれぞれの値を、上記(式1)に代入するこ
とにより、凹部に付与可能な液体(EL材料液)の体積
の上限値V max(m3)を求め、そして、この上限値V
maxを超えないように凹部に付与する液体の体積Vを設
計値として定めることにより、凹部からの液体溢れを生
じさせない、インクジェット方式によるEL表示素子の
製造が可能となる。これにより、凹部において複数の自
発光材料が混ざり合うことを抑制あるいは低減できる。
【0124】尚、本発明では、仕切り部材に囲まれる凹
部内に、表示に用いられるための材料を充填することで
表示部を形成しており、カラーフィルタであれば着色部
が上記表示部に相当し、EL素子であれば発光部が上記
表示部に相当する。上記着色部や発光部を含む表示部
は、情報の表示のために用いられる部分であり、視覚的
に色を認識するための部分でもある。
【0125】また、カラーフィルタの着色部やEL素子
の発光部は、色を生じさせる(色が発さられる)部分で
もあるため発色部というもできる。例えば、カラーフィ
ルタの場合、バックライトによる光が着色部を通過して
RGBの光が発せられ、また、EL素子の場合、発光部
が自発光することによりRGBの光が発せられる。
【0126】また、インクやEL材料液(自発光材料)
は、上記発色部を形成するための材料であるので、発色
を生じさせる材料ということもできる。またインクやE
L材料液(自発光材料)は、液体であるので、総称して
液体材料ということもできる。また、インクや自発光材
料は、表示に用いられる表示部を形成するための材料で
もある。
【0127】また、上記では、カラーフィルタを製造す
るに際し、画素領域(凹部)において混色の発生を抑制
あるいは低減できると説明した。一方、EL素子の製造
の場合、画素領域(凹部)において複数の自発光材料が
混ざり合うことを抑制あるいは低減できる。
【0128】以上のように本発明は、仕切り部材により
囲まれる複数の凹部に液体材料を充填することで複数の
表示部が形成されたパネル、例えばカラーフィルタ・E
L素子等を含むカラー表示装置に使用されるパネルの製
造に適用可能である。尚、この表示装置用のパネルは上
記カラーフィルタ及びEL表示素子に限定されるもので
なく、基板上に設けられた凹部に液体材料を充填してい
くことにより形成されたパネルであって、表示装置に利
用できるパネル全般を含むものである。
【0129】〔第8の実施形態〕上記第1の実施形態〜
第7の実施形態では、カラーフィルタやEL表示素子等
の表示装置用パネルを例に挙げて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、この表示装置用パネル
やオンチップレンズ等を含む光学素子全般に広く適用可
能である。この第8の実施形態では、光学素子の一例と
して、オンチップレンズを例に挙げて説明する。
【0130】まず初めに、特開平8−294059号公
報などに記載されている一般的なオンチップレンズを説
明する。図18に、従来一般的に用いられているカラー
用固体撮像素子の受光部の摸式的な断面構成図を示す。
4001はカラーフィルタであり、4002は固体撮像
素子の開口率を上げるために装着されているオンチップ
レンズである。また、4004は遮光部、4005は1
画素の画素領域、4006は入射光を電荷に変換する光
電変換部を示している。
【0131】固体撮像素子は複数の画素より構成され、
画素4005ごとに設けられている光電変換部4006
において、入射した光の光電変換を行い、その電荷を蓄
積し、その電荷を電気回路により構成される転送部(図
示せず)に周期的に送りその電荷量に基づいて画像情報
を得ている。尚、図18には、カラー用の固体撮像素子
を示したが、モノクロ用または単色用の固体撮像素子で
は4001のカラーフィルタが無いものもある。
【0132】次に、本発明を用いて、オンチップレンズ
を形成する場合について説明する。本実施形態では、オ
ンチップレンズおよびカラーフィルタをインクジェット
法により形成する(図19参照)。具体的には、図19
に示すように、固体撮像素子上に隔壁(仕切り部材)4
007を設け、その隔壁4007により囲まれた凹部に
対し、上記第1の実施形態で説明した(式1)の条件を
満たす量のインクをインクジェット法により付与し、凹
部内にインクを充填した後、インクを固化させることに
よりオンチップレンズ4002を形成するものである。
尚、隔壁4007はフォトリソグラフィー法により形成
されるものであり、隔壁の材料としては一般的なポジレ
ジスト材料が使用可能である。更には、液晶パネル用の
カラーフィルタに備えられているBMと同様の遮光性を
有する各種樹脂材料も使用可能である。また、インクは
上記実施形態で示したものと同様の固化成分を有するイ
ンクを使用することが可能である。また、本実施形態で
は、インク付与量を多くすることにより、レンズの表面
が大きく湾曲したオンチップレンズを形成可能となる。
このようにインク量を調整することによりオンチップレ
ンズ表面の曲率を容易に調整できるという特徴は、混色
という技術的課題がないモノクロ用または単色用の固体
撮像素子のオンチップレンズをインクジェット法で製造
する場合にも共通することである。
【0133】以上のように本実施形態によれば、液体
(インク)の仕切り部材に対する接触角(θ)・凹部の
短手方向における長さ(W)・凹部の長手方向における
長さ(L)・凹部の深さ(H)のそれぞれの値を、上記
(式1)に代入することにより、凹部に付与可能な液体
(インク)の体積の上限値V max(m3)を求め、そし
て、この上限値V maxを超えないように凹部に付与する
インクの体積Vを設計値として定めているので、凹部か
らのインク溢れを生じさせずに、カラーフィルタとオン
チップレンズの両方の機能を有する部品(光学素子)を
簡単且つ短時間で製造することができるようになる。さ
らに、凹部内に付与するインク量を調整することによ
り、オンチップレンズの表面の曲率を容易に変化させる
ことができるというメリットもある。
【0134】尚、光学素子としては、本実施形態で説明
したオンチップレンズや上記第1〜第7の実施形態で説
明した表示装置用パネルに限定されるものでなく、基板
等の基体上に設けられた凹部に液体材料を充填していく
ことにより形成された光学素子全般を含むものである。
【0135】〔第9の実施形態〕上記第1の実施形態〜
第8の実施形態では、表示装置用パネル(カラーフィル
タやEL表示素子)やオンチップレンズ等を含む光学素
子を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、基体上の区画(凹部)に液体を付与する
ことで形成された液体付与部分を有する物品全般に適用
可能である。例えば、物品の一例として、DNAチップ
等がある。尚、物品としては、本実施形態で説明したD
NAチップ、第1〜第6の実施形態で説明したカラーフ
ィルタや第7の実施形態で説明したEL表示素子等を含
む表示装置用パネル、この表示装置用パネルや第8の実
施形態で説明したオンチップレンズ等を含む光学素子に
限定されるものでなく、基体上の区画(凹部)に液体を
付与することで形成された液体付与部分を有する物品全
般を含むものである。
【0136】(実施例)ここで、区画に付与する液体の
種類や区画の寸法、区画を形成するための仕切り部材等
が変更されても、(i)上記(式1)により求めた、区
画に付与可能な液体の体積の上限値V maxと、区画に実
際に保持し得る液体の最大量Veは略同じであり、上記
(式1)により求められる上限値V maxが液体溢れの生
じない臨界的な値に相当すること、(ii)上記(式1)
により求めた上限値V maxを参照して区画に付与する液
体の体積Vを決定すれば、区画からの液体溢れを生じさ
せずに済む、ということについて示す。
【0137】図21及び図22は、区画を形成している
仕切り部材の上面に対するインクの接触角・区画の寸法
(区画の長手方向の長さ・短手方向の長さ・深さ)・区
画の形状・区画に付与するインクの種類・区画を形成し
ている仕切り部材の材料・ヘッドからの1回当たりのイ
ンク吐出量・インク付与方式等の種々の要素を変更した
条件において、区画に実際に保持し得るインクの最大量
Ve及び上記(式1)により求めた上限値V maxがどの
ような値を取るのかについて示した表である。即ち、図
21及び図22は、上記種々の要素、上記Ve、上記V
maxの関係を示した表である。尚、図21及び図22で
は、接触角の単位をラジアン(radian)ではなく、度
(°、degree)で示した。また、区画に実際に保持し得
るインクの最大量Veとは、実際に実験を行うことによ
り求めた、区画からインクが溢れ出さない最大のインク
量をことであり、このVeを実験による最大インク付与
量と称する。
【0138】また、図21及び図22の「インクの種
類」の欄において略記されているA〜Cのインクとして
は、以下に示すものを用いた。
【0139】〔インクAの組成〕 (Redインク) Red染料 7重量部 アクリル系樹脂 4.5重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り (Greenインク) Red染料 7.5重量部 アクリル系樹脂 4重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り (Blueインク) Blue染料 5.5重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り 〔インクBの組成〕 (Redインク) Red染料 7重量部 アクリル系樹脂 4.5重量部 ジエチレングリコール 40重量部 純水 残り (Greenインク) Red染料 7.5重量部 アクリル系樹脂 4重量部 ジエチレングリコール 40重量部 純水 残り (Blueインク) Blue染料 5.5重量部 アクリル系樹脂 6重量部 ジエチレングリコール 40重量部 純水 残り 〔インクCの組成〕 (Redインク) Red染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り (Greenインク) Red染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り (Blueインク) Blue染料 6重量部 アクリル系樹脂 6重量部 エチレングリコール 20重量部 ジエチレングリコール 20重量部 純水 残り また、図21及び図22の「仕切り部材の材料」の欄に
おいて略記されているA〜Fの材料としては、以下に示
すものを用いた。 材料A:新日鉄化学社製 樹脂BM材料(型名V-259 BK
739P-007X) 材料B:クラリアントジャパン社製 フォトレジスト材
料(型名 AZ4903) 材料C:富士フィルムオーリン社製 樹脂BM材料(型
名CK-S792E) 材料D:富士フィルムオーリン社製 樹脂BM材料(型
名CK-S171VX4) 材料E:新日鉄化学社製 樹脂BM材料(型名V-BK66) 材料F:新日鉄化学社製 樹脂BM材料(型名V-259BKI
S-149X) また、図21及び図22の「インク付与方式」の欄にお
いて略記されている「第1」とは上記第1の実施形態に
おいて用いられたインク付与方式のことであり、「第
2」とは上記第2の実施形態において用いられたインク
付与方式のことである。
【0140】図23は、図21及び図22で示されるV
e及びV maxをプロットしたグラフである。この図23
では、横軸に(式1)から得られるV max(理論値)、
縦軸に実際にインク滴を付与して求めた最大インク付与
量Ve(以下「実験による最大インク付与量」あるいは
「実験値」と記す)を取った。V max=Veとなるのが
理想的であるが、実際には測定誤差により同一の測定値
となるべき測定対象を測定しても実際に得られる測定値
にはばらつきが生じる。このため、V maxとVeとが完
全に一致することは稀であり、図23に示すように、各
プロットはある幅を持って分布する。この様な背景か
ら、実際の生産においては、この測定誤差の影響を考慮
することが重要となる。すなわち、本発明を実施するに
あたっては、測定誤差を考慮した場合の臨界的効果が重
要である。そこで、以下、本明細書に示した一般的な計
測方法を用いて本発明を実施した場合におけるデータを
記した図23と、図23に示したこの分布の一番上側、
中央、一番下側を示す3本の直線を用いて、測定誤差の
影響を考慮した場合の臨界的効果を説明する。なお、本
明細書に示した一般的な計測方法においては、接触角の
測定が、他と比較して大きな誤差(測定毎のばらつき)
を有することが多い。また、図23には十分多くのプロ
ットが記載されているので、このプロットの分布の幅が
本明細書に示した一般的な計測方法を用いて本発明を実
施した場合の誤差範囲を示していると考えられる。 (1)一番下側の直線(直線A) 本明細書に示した一般的な計測方法を用いて本発明を実
施した場合において、測定誤差の範囲を加味した上で確
実に区画からの液体の溢れが生じないという臨界点を示
している。すなわち、実際の生産においては、(式1)
から得られたVmaxを横軸、区画に付与する液体の量を
縦軸にとった場合、プロットがこの直線よりも下側に位
置するように区画に付与する液体の量Vを決定すること
により、測定誤差に起因して不良品のカラーフィルタが
製造されることなく、歩留まりが100%(本発明と無
関係な要因による歩留まりを除いた場合)となるという
臨界的意義を有する。よって、凹部に付与する液体の体
積Vが、次式を満たすように決定することにより、歩留
まりが100%(本発明と無関係な要因による歩留まり
を除いた場合)となる。
【外30】
【0141】(2)中央の直線(直線B) 誤差の無い計測方法を用いて本発明を実施した場合に、
確実に区画からの液体の溢れが生じないという臨界点を
示している。すなわち、同一サンプルに対して複数回の
測定を行ったり、今後の技術革新により測定誤差が無い
計測値を容易に得られるようになった場合において、実
際の生産においては、その値を用いて(式1)から得ら
れたVmaxを横軸、区画に付与する液体の量を縦軸にと
った場合、プロットがこの直線よりも下側に位置するよ
うに区画に付与する液体の量Vを決定することにより、
歩留まりが100%(本発明と無関係な要因による歩留
まりを除いた場合)となるという臨界的意義を有する。
よって、測定誤差が無い計測値を用い、凹部に付与する
液体の体積Vが、次式を満たすように決定することによ
り、歩留まりが100%(本発明と無関係な要因による
歩留まりを除いた場合)となる。
【外31】
【0142】(3)一番上側の直線(直線C) 本明細書に示した一般的な計測方法を用いて本発明を実
施した場合において、区画からの液体の溢れが生じない
可能性があるという臨界点を示している。すなわち、実
際の生産においては、(式1)から得られたVmaxを横
軸、区画に付与する液体の量を縦軸にとった場合、プロ
ットがこの直線よりも下側に位置するように区画に付与
する液体の量Vを決定することにより、良品が得られる
可能性があるという臨界的意義を有する。よって、凹部
に付与する液体の体積Vが、次式を満たすように決定す
ることにより、良品が得られる可能性がある。
【外32】
【0143】〔その他の実施形態〕なお、本発明は、そ
の主旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正又は変
形したものに適用可能である。
【0144】例えば、近年TFTアレイ側にカラーフィ
ルタを設けたパネルも存在するが、本明細書で定義して
いるカラーフィルタは、色材により着色された被着色体
であり、TFTアレイ側にあるか否かにかかわらず、ど
ちらも包含する。
【0145】また、上記第7〜第9の実施形態では、区
画(凹部)に付与する液体の体積Vを上記(式1)を満
たすように付与すると説明したが、この上記第7〜第9
の実施形態においても上記第5の実施形態で説明した上
記(式5)を適用しても良い。即ち、EL表示素子、オ
ンチップレンズ、DNAチップ等を製造するに場合におい
て、区画(凹部)に付与する液体の体積Vnを、次に区
画に付与される液体の体積V1とその時点で既に区画に
付与された液体の体積、もしくはその時点で区画内に保
持されている液体が高濃度化または固化したものの体積
2の総和と定義し、区画に付与する液体の体積Vnが
【外33】
【0146】なる式を満たすように、液体の付与を行っ
てもよい。尚、ここで、θは区画を形成している仕切り
部材に対する液体の接触角、Wは区画の短手方向の長
さ、Lは区画の長手方向の長さ、Hは区画の深さであ
る。
【0147】また、上記第1〜第6の実施形態ではカラ
ーフィルタの製造に際し、R・G・Bの色材を用いた
が、色材はこれに限定されるものでなく、例えば、C
(シアン)・M(マゼンタ)・Y(イエロー)の色材を
用いることもできる。特に、反射型カラーフィルタの場
合ではCMYの色材を用いることが有効である。
【0148】また、上記実施形態では、各色(各種液
体)に対応して1個のインクジェットヘッド(液体付与
ヘッド)を設けることとしたが、これには限定されず、
各色(各種液体)に対応して複数個のインクジェットヘ
ッド(液体付与ヘッド)を用いることとしてもよい。例
えば、Rヘッドを2個、Gヘッドを2個、Bヘッドを2
個用いてカラーフィルタを製造してもよい。このように
各色に対応して複数個のインクジェットヘッドを用いる
場合、一度に着色可能な領域が広くなるため着色時間の
短縮化を図れる。
【0149】また、上記第1〜第4の実施形態において
は、各凹部に対し1つのインクを付与することにより各
凹部内に着色部を形成してもよいし、各凹部に対し複数
のインクを付与することにより各凹部内に着色部を形成
してもよい。また、複数のインクにより着色部を形成す
る場合、この複数のインクは異なる複数の吐出口から吐
出されたものであることが好ましい。なぜなら、1つの
吐出口から吐出された複数のインクによって着色を行う
よりも、異なる複数のノズルから吐出された複数のイン
クよって着色を行う方が、濃度ムラをより軽減できるか
らである。
【0150】また、本発明は、上記第1〜第6の実施形
態のいずれかによりカラーフィルタを製造し、そのカラ
ーフィルタと対向基板との間に液晶化合物を封入して液
晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法も包含す
るものである。これに関して、図20を用いて以下に説
明する。
【0151】図20は、本発明により製造されたカラー
フィルタを組み込んだカラー液晶表示装置30の基本構
成を示す断面図である。11は偏光板、52はガラスな
どの基板、2はBMなどの仕切り部材、14は着色部、
8は保護層、16は共通電極、17は配向膜、18は液
晶化合物、19は配向膜、20は画素電極、22は偏光
板、23はバックライト光である。54は上記のカラー
フィルタ、24 は対向基板である。
【0152】本発明におけるカラー液晶表示装置(カラ
ー液晶ディスプレイ)は、本発明に係るカラーフィルタ
基板54と対向基板24を合わせこみ、その間に液晶化
合物18を封入することにより形成される。液晶表示装
置の一方の基板21の内側には、TFT(Thin Film Tra
nsistor)(不図示)と透明な画素電極20がマトリクス
状に形成される。また、もう一方の基板53の内側に
は、画素電極20に対向する位置にRGBの色材が配列
するようカラーフィルタが設置され、透明な対向電極
(共通電極)16が一面に形成される。ブラックマトリ
クス2は、通常、図20のようにカラーフィルター54
側に形成されるが、BM(ブラックマトリクス)オンア
レイタイプの液晶パネルにおいては対向するTFT基板
側に形成される。さらに、両基板21、53の面内には
配向膜19が形成されており、これをラビング処理する
ことにより液晶分子を一定方向に配列させることができ
る。また、それぞれの基板21、53の外側には偏光板
11、22が接着されており、液晶化合物18は、これ
らのガラス基板の間隙(2〜5μm程度)に充填され
る。また、バックライト23としては蛍光灯(不図示)
と散乱板(不図示)の組み合わせが一般的に用いられて
おり、液晶化合物をバックライト光の透過率を変化させ
る光シャッターとして機能させることにより表示を行
う。尚、液晶化合物は、カラーフィルタに照射される光
量を可変する機能を有しているため、光量可変手段とも
いえる。このように液晶表示装置は、まず、本発明に
係る実施形態によりカラーフィルタを製造し、次に、
その製造されたカラーフィルタと対向基板との間に液晶
化合物を充填する、ことで製造されるものである。
【0153】また、上記実施形態では、エネルギー発生
素子(エネルギー付与手段)として電気熱変換体を用い
たバブルジェット(登録商標)タイプのものを用いた場
合について説明したが、本発明はこれに限定されること
なく、例えば、圧電素子を用いてインクに機械的振動又
は変位を与えるピエゾジェットタイプ等も使用可能であ
る。
【0154】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱
変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。
【0155】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
【0156】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【0157】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第
4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭59-123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭59-138461号公報に基づいた構
成としても良い。
【0158】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
【0159】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【0160】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対しての加圧あるいは吸引手段、電気
熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれら
の組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を
行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うた
めに有効である。
【0161】以上説明した本発明実施形態においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化す
るものを用いても良く、使用記録信号付与時にインクが
液状をなすものであればよい。
【0162】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭54-56847号公報あ
るいは特開昭60-71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
【0163】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体付与ヘッドにより付与した液体が各区画(例えば凹
部)から溢れないようにして物品(例えば、カラーフィ
ルタ、EL素子、オンチップレンズ等)を製造すること
が可能となる。このように各区画に付与された液体を溢
れないようにすることができるため、異なる区画に付与
された液体同士が混合することを抑制あるいは低減で
き、特にカラーフィルタにおいては混色の低減に大きく
寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラーフィルタの製造装置の一実施形態の構成
を示す概略図である。
【図2】カラーフィルタの製造装置の動作を制御する制
御部の構成を示す図である。
【図3】カラーフィルタの製造装置に使用されるインク
ジェットヘッドの構造を示す図である。
【図4】カラーフィルタの形状を概念的にあらわしたも
のであり、カラーフィルタ全体の様子を示した模式図で
ある。
【図5】カラーフィルタの製造の流れを示した図であ
る。
【図6】基板上に形成されたBMパターンを示す図であ
る。
【図7】インク付与工程の手順を説明するためのフロー
チャートである。
【図8】接触角を測定するためのBM部を設けた基板を
示す概略図である。
【図9】凹部の深さを示す概略図である。
【図10】凹部に付与可能なインク量の上限について説
明するための図である。
【図11】液体(インク)の仕切り部材(BM)に対す
る接触角(θ)・凹部の長手方向における長さ(L)・
凹部の短手方向における長さ(W)・凹部の深さ(H)
と、凹部に付与可能なインク量の上限値(Vmax)との
関係を示す表である。
【図12】本発明に係る第1の実施形態のインク付与動
作について説明するための図である。
【図13】本発明に係る第2の実施形態のインク付与動
作について説明するための図である。
【図14】本発明に係る第3の実施形態のインク付与動
作について説明するための図である。
【図15】本発明に係る第4の実施形態のインク付与動
作について説明するための図である。
【図16】有機EL素子の積層構造断面図である。
【図17】有機EL素子の製造工程の一例を示した図であ
る。
【図18】従来のカラー用固体撮像素子の受光部の摸式
的な断面構成図である。
【図19】本発明に係る第8の実施形態により形成され
るカラー用固体撮像素子の受光部の摸式的な断面構成図
である。
【図20】カラーフィルタを組み込んだカラー液晶表示
装置の基本構成を示す断面図である。
【図21】仕切り部材の上面に対するインクの接触角・
区画の寸法・区画の形状・インクの種類・仕切り部材の
材料・ヘッドからの1回当たりのインク吐出量・インク
付与方式等の種々の要素、区画に実際に保持し得る液体
の最大量Ve、上記(式1)により求めた上限値Vmax
の関係を示した表である。
【図22】仕切り部材の上面に対するインクの接触角・
区画の寸法・区画の形状・インクの種類・仕切り部材の
材料・ヘッドからの1回当たりのインク吐出量・インク
付与方式等の種々の要素、区画に実際に保持し得る液体
の最大量Ve、上記(式1)により求めた上限値Vmax
の関係を示した表である。
【図23】図21及び図22で示されるVe及びVmax
をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
2 仕切り部材(ブラックマトリクス) 3 区画(凹部) 14 着色部 33 インク 52 XYZθステージ 53 基板 54 カラーフィルタ 55 ヘッドユニット 58 コントローラ 59 ティーチングペンダント(パソコン) 60 キーボード 65 インターフェース 66 CPU 67 RAM 68 ROM 70 吐出制御部 71 ステージ制御部 81 接触角測定用BM部 90 カラーフィルタ製造装置 108 吐出口 120 インクジェットヘッド 404 表示領域 3001 透明基板 3002 隔壁 3003 発光層 3004 透明電極 3006 金属膜 4002 オンチップレンズ 4004 遮光部 4005 画素領域 4006 光電変換部 4007 隔壁
───────────────────────────────────────────────────── 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) G09F 9/00 338 G09F 9/30 349B 5C094 9/30 349 349C 5G435 365Z 365 H05B 33/10 H05B 33/10 33/12 B 33/12 33/14 A 33/14 B41J 3/04 101Z Fターム(参考) 2C056 EA24 FB01 2H042 AA09 AA15 AA26 AA29 2H048 BA11 BA43 BA64 BB02 BB23 BB42 BB46 2H091 FA02Y FA34Y FC01 FD04 LA12 3K007 AB04 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 5C094 AA03 AA08 AA42 AA43 AA48 BA27 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EA05 EA07 EB02 EC03 ED03 ED14 ED15 ED20 FA01 FA02 FB01 FB02 FB14 FB15 GA10 5G435 AA04 AA17 BB05 BB12 CC09 CC12 FF13 GG02 GG12 HH13 HH14 KK05 KK07 KK10

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹部
    に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形成
    される表示部を有する、表示装置に用いられるパネルを
    製造する方法であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vが、 【外1】 (但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする表示装置用パネルの製造方法。
  2. 【請求項2】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹部
    に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形成
    される表示部を有する、表示装置に用いられるパネルを
    製造する方法であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vnが、 【外2】 (但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
    既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする表示装置用パネルの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記仕切り部材は、遮光性を有すること
    を特徴とする請求項1または2に記載の表示装置用パネ
    ルの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記仕切り部材は、樹脂材料からなるブ
    ラックマトリクスであることを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれかに記載の表示装置用パネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ブラックマトリクスの上面は撥水性
    を有することを特徴とする請求項4に記載の表示装置用
    パネルの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記液体はインクであることを特徴とす
    る請求項1乃至5のいずれかに記載の表示装置用パネル
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記インクは樹脂を含有することを特徴
    とする請求項6に記載の表示装置用パネルの製造方法。
  8. 【請求項8】 前記インクは異なる複数の色のインクで
    あることを特徴とする請求項6または7に記載の表示装
    置用パネルの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記異なる複数の色のインクとは、赤色
    のインク、青色のインク、緑色のインクであることを特
    徴とする請求項8に記載の表示装置用パネルの製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記異なる複数の色のインクとは、シ
    アン色のインク、マゼンタ色のインク、イエロー色のイ
    ンクであることを特徴とする請求項8に記載の表示装置
    用パネルの製造方法。
  11. 【請求項11】 前記凹部に形成される前記表示部は、
    前記インクにより形成される着色部であることを特徴と
    する請求項6乃至10のいずれかに記載の表示装置用パ
    ネルの製造方法。
  12. 【請求項12】 前記着色部は、赤色の着色部、青色の
    着色部、緑色の着色部からなることを特徴とする請求項
    11に記載の表示装置用パネルの製造方法。
  13. 【請求項13】 前記着色部は、シアン色の着色部、マ
    ゼンタ色の着色部、イエロー色の着色部からなることを
    特徴とする請求項11に記載の表示装置用パネルの製造
    方法。
  14. 【請求項14】 前記表示装置用パネルはカラーフィル
    タであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか
    に記載の表示装置用パネルの製造方法。
  15. 【請求項15】 前記液体は、電圧を印加したときに発
    光する自発光材料液であることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の表示装置用パネルの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記自発光材料液とは、EL材料液で
    あることを特徴とする請求項15に記載の表示装置用パ
    ネルの製造方法。
  17. 【請求項17】 前記凹部に形成される前記表示部は、
    前記EL材料液により形成される発光層であることを特
    徴とする請求項16に記載の表示装置用パネルの製造方
    法。
  18. 【請求項18】 前記発光層は、赤色を発光するための
    発光層、青色を発光するための発光層、緑色を発光する
    ための発光層からなることを特徴とする請求項17に記
    載の表示装置用パネルの製造方法。
  19. 【請求項19】 前記表示素子は、EL表示素子である
    ことを特徴とする請求項15乃至18のいずれかに記載
    の表示装置用パネルの製造方法。
  20. 【請求項20】 前記基体は、ガラス基板であることを
    特徴とする請求項1乃至19のいずれかに記載の表示装
    置用パネルの製造方法。
  21. 【請求項21】 前記液体付与ヘッドは、熱エネルギー
    を利用して液体を吐出するヘッドであって、液体に与え
    る熱エネルギーを発生させるための熱エネルギー発生体
    を備えていることを特徴とする請求項1乃至20のいず
    れかに記載の表示装置用パネルの製造方法。
  22. 【請求項22】 前記液体付与ヘッドは、電気エネルギ
    ーが与えられることによって変位し前記変位に伴う圧力
    変化によって液体を吐出させるピエゾ素子を備えること
    を特徴とする請求項1乃至20のいずれかに記載の表示
    装置用パネルの製造方法。
  23. 【請求項23】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される光学作用を奏する部分を有する光学素子を製造
    する方法であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vが、 【外3】 (但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする光学素子の製造方法。
  24. 【請求項24】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される光学作用を奏する部分を有する光学素子を製造
    する方法であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vnが、 【外4】 (但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
    既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする光学素子の製造方法。
  25. 【請求項25】 前記光学素子はオンチップレンズであ
    ることを特徴とする請求項23または24に記載の光学
    素子の製造方法。
  26. 【請求項26】 基体上の仕切り部材により囲まれる区
    画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される液体付与部分を有する物品を製造する方法であ
    って、 前記1つの区画に付与される液体の体積Vが、 【外5】 (但し、 V:区画に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする物品の製造方法。
  27. 【請求項27】 基体上の仕切り部材により囲まれる区
    画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される液体付与部分を有する物品を製造する方法であ
    って、 前記1つの区画に付与される液体の体積Vnが、 【外6】 (但し、 Vn:次に区画に付与される液体の体積と、その時点で
    既に区画に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で区画内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする物品の製造方法。
  28. 【請求項28】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される表示部を有する、表示装置に用いられるパネル
    を製造する装置であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vが、 【外7】 (但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする表示装置用パネルの製造装置。
  29. 【請求項29】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される表示部を有する、表示装置に用いられるパネル
    を製造する装置であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vnが、 【外8】 (但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
    既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする表示装置用パネルの製造装置。
  30. 【請求項30】 前記仕切り部材は、遮光性を有するこ
    とを特徴とする請求項28または29に記載の表示装置
    用パネルの製造装置。
  31. 【請求項31】 前記仕切り部材は、樹脂材料からなる
    ブラックマトリクスであることを特徴とする請求項28
    乃至30のいずれかに記載の表示装置用パネルの製造装
    置。
  32. 【請求項32】 前記ブラックマトリクスの上面は撥水
    性を有することを特徴とする請求項31に記載の表示装
    置用パネルの製造装置。
  33. 【請求項33】 前記液体はインクであることを特徴と
    する請求項28乃至32のいずれかに記載の表示装置用
    パネルの製造装置。
  34. 【請求項34】 前記インクは樹脂を含有することを特
    徴とする請求項33に記載の表示装置用パネルの製造装
    置。
  35. 【請求項35】 前記インクは異なる複数の色のインク
    であることを特徴とする請求項33または34に記載の
    表示装置用パネルの製造装置。
  36. 【請求項36】 前記異なる複数の色のインクとは、赤
    色のインク、青色のインク、緑色のインクであることを
    特徴とする請求項35に記載の表示装置用パネルの製造
    装置。
  37. 【請求項37】 前記異なる複数の色のインクとは、シ
    アン色のインク、マゼンタ色のインク、イエロー色のイ
    ンクであることを特徴とする請求項35に記載の表示装
    置用パネルの製造装置。
  38. 【請求項38】 前記凹部に形成される前記表示部は、
    前記インクにより形成される着色部であることを特徴と
    する請求項33乃至37のいずれかに記載の表示装置用
    パネルの製造装置。
  39. 【請求項39】 前記着色部は、赤色の着色部、青色の
    着色部、緑色の着色部からなることを特徴とする請求項
    38に記載の表示装置用パネルの製造装置。
  40. 【請求項40】 前記着色部は、シアン色の着色部、マ
    ゼンタ色の着色部、イエロー色の着色部からなることを
    特徴とする請求項38に記載の表示装置用パネルの製造
    装置。
  41. 【請求項41】 前記表示装置用パネルはカラーフィル
    タであることを特徴とする請求項28乃至40のいずれ
    かに記載の表示装置用パネルの製造装置。
  42. 【請求項42】 前記液体は、電圧を印加したときに発
    光する自発光材料液であることを特徴とする請求項28
    または29に記載の表示装置用パネルの製造装置。
  43. 【請求項43】 前記自発光材料液とは、EL材料液で
    あることを特徴とする請求項42に記載の表示装置用パ
    ネルの製造装置。
  44. 【請求項44】 前記凹部に形成される前記表示部は、
    前記EL材料液により形成される発光層であることを特
    徴とする請求項43に記載の表示装置用パネルの製造装
    置。
  45. 【請求項45】 前記発光層は、赤色を発光するための
    発光層、青色を発光するための発光層、緑色を発光する
    ための発光層からなることを特徴とする請求項44に記
    載の表示装置用パネルの製造装置。
  46. 【請求項46】 前記表示素子は、EL表示素子である
    ことを特徴とする請求項42乃至45のいずれかに記載
    の表示装置用パネルの製造装置。
  47. 【請求項47】 前記基体は、ガラス基板であることを
    特徴とする請求項28乃至46のいずれかに記載の表示
    装置用パネルの製造装置。
  48. 【請求項48】 前記液体付与ヘッドは、熱エネルギー
    を利用して液体を吐出するヘッドであって、液体に与え
    る熱エネルギーを発生させるための熱エネルギー発生体
    を備えていることを特徴とする請求項28乃至47のい
    ずれかに記載の表示装置用パネルの製造装置。
  49. 【請求項49】 前記液体付与ヘッドは、電気エネルギ
    ーが与えられることによって変位し前記変位に伴う圧力
    変化によって液体を吐出させるピエゾ素子を備えること
    を特徴とする請求項28乃至47のいずれかに記載の表
    示装置用パネルの製造装置。
  50. 【請求項50】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される光学作用を奏する部分を有する光学素子を製造
    する装置であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vが、 【外9】 (但し、 V:凹部に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする光学素子の製造装置。
  51. 【請求項51】 基体上の仕切り部材により囲まれる凹
    部に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される光学作用を奏する部分を有する光学素子を製造
    する装置であって、 前記1つの凹部に付与される液体の体積Vnが、 【外10】 (但し、 Vn:次に凹部に付与される液体の体積と、その時点で
    既に凹部に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で凹部内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:凹部の短手方向の長さ〔m〕 L:凹部の長手方向の長さ〔m〕 H:凹部の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする光学素子の製造装置。
  52. 【請求項52】 前記光学素子はオンチップレンズであ
    ることを特徴とする請求項50または51に記載の光学
    素子の製造装置。
  53. 【請求項53】 基体上の仕切り部材により囲まれる区
    画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される液体付与部分を有する物品を製造する装置であ
    って、 前記1つの区画に付与される液体の体積Vが、 【外11】 (但し、 V:区画に付与される液体の体積〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする物品の製造装置。
  54. 【請求項54】 基体上の仕切り部材により囲まれる区
    画に向けて液体付与ヘッドから液体を付与することで形
    成される液体付与部分を有する物品を製造する装置であ
    って、 前記1つの区画に付与される液体の体積Vnが、 【外12】 (但し、 Vn:次に区画に付与される液体の体積と、その時点で
    既に区画に付与されている液体の体積、もしくはその時
    点で区画内に保持されている液体が高濃度化または固化
    したものの体積との総和〔m3〕 θ:液体の仕切り部材に対する接触角〔rad〕 W:区画の短手方向の長さ〔m〕 L:区画の長手方向の長さ〔m〕 H:区画の深さ〔m〕) なる式を満たすように、前記液体を付与することを特徴
    とする物品の製造装置。
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