JP2004055520A - ディスプレー製造装置、及び、ディスプレー製造方法 - Google Patents
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- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04593—Dot-size modulation by changing the size of the drop
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
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- B41J29/393—Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/09—Ink jet technology used for manufacturing optical filters
Abstract
【解決手段】キャリッジ5には、供給された駆動パルスに応じた量の液滴を吐出する噴射ヘッド7と、フィルタ基体に着弾したインク量を画素領域毎に検出可能な液材センサ17とを設ける。主制御部31は、液材センサ17からの検出信号のレベルに応じ、不足量の液滴を吐出可能な波形形状の駆動パルスを決定し、決定した駆動パルスの波形情報を駆動信号発生部32に出力する。駆動信号発生部32は、受信した波形情報によって駆動パルスを発生し、噴射ヘッド7に出力する。噴射ヘッド7は、不足量の液滴を対応する画素領域に打ち込み、当該画素領域のインク量を目標量に調整する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタやEL(Electro Luminescence)表示装置等の各種ディスプレーを、液材を吐出させることで製造するディスプレー製造装置、及び、このディスプレーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置用のカラーフィルタやEL表示装置、或いはプラズマ表示装置等を製造するにあたり、液体状の材料(液材)を液滴状にして吐出可能な噴射ヘッド(例えば、インクジェットヘッド)が好適に用いられている。この噴射ヘッドを用いた製造装置では、例えば、カラーフィルタの製造において、ノズル開口から吐出させた液材を基体表面に設けた複数の画素領域に打ち込む。しかし、ノズル開口毎の特性ばらつき等により、画素領域に色むらや色抜けの不良が生じる場合がある。そして、この不良が生じた場合には、不良が生じた画素領域に対して液材を吐出して修復することがなされている。例えば、特許文献1には、カラーフィルタの色むら部分や色抜け部分に対して所定の色のインク滴を吐出することで不良を修復する技術が提案されている。
【0003】
ところで、上記公報に開示された製造装置では、発熱素子を備えた噴射ヘッドが用いられている。このタイプの噴射ヘッドは、インク滴を吐出させるにあたり、発熱素子を発熱させて圧力室内のインク液を沸騰させる。即ち、沸騰で生じた気泡により液体状のインクを加圧してノズル開口から吐出させる。このため、吐出されるインクの量(インク滴の量)は、主に圧力室の容積と発熱素子の面積によって決まってしまう。そして、沸騰時に生じる気泡の体積を高い精度で制御することは困難であるため、供給電力量の調整による吐出量の高精度の制御も困難である。
【0004】
従って、極く少量の液材を補充して色むら部分や色抜け部分に対する修復を行うには、例えば、特許文献2や特許文献3に開示されているように、専ら修復を行う専用ノズルや専用ヘッドを備える必要があった。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−318724号公報
【特許文献2】
特開平8−82706号公報
【特許文献3】
特開平8−292311号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、専用ノズルや専用ヘッドを別途設けてしまうと、装置構成が複雑化して部品点数の増加を招いてしまう。また、汎用性に乏しいという問題もある。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、専用ノズルや専用ヘッドを設けることなく、液材の量を高い精度で揃えることができるディスプレー製造装置、及び、ディスプレー製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル開口に連通し液材を貯留可能な圧力室及び該圧力室の容積を変動可能な電気機械変換素子を備え、駆動パルスの電気機械変換素子への供給に伴い圧力室内の液材を液滴状にしてノズル開口から吐出可能な噴射ヘッドと、
前記駆動パルスを発生可能な駆動パルス発生手段とを有し、
前記ノズル開口から吐出した液材をディスプレー基体表面の液材領域に着弾させるように構成したディスプレー製造装置において、
着弾した液材量を液材領域毎に検出可能な液材量検出手段と、
該液材量検出手段が検出した着弾液材量と目標液材量との差から当該液材領域の液材不足量を取得する不足量取得手段と、
駆動パルス発生手段が発生する駆動パルスの形状を設定するパルス形状設定手段とを設け、
該パルス形状設定手段は不足量取得手段が取得した液材不足量に応じて駆動パルスの波形形状を設定し、
該駆動パルスを駆動パルス発生手段から発生させて電気機械変換素子に供給することで、前記不足量の液材を液材領域に補充することを特徴とする。
【0009】
なお、「ディスプレー」の語は通常よりも広義に用い、表示装置そのものに加えて表示装置に用いられるカラーフィルタ等も含まれる。また、「液材」は、溶媒(又は分散媒)の他に染料や顔料その他の材料を含む液体であって、ノズル開口から吐出可能であれば固体物質が混入したものも含む意味で用いる。また、「液材領域」とは、液滴として吐出された液材の着弾領域を意味する。
【0010】
上記構成によれば、着弾した液材の量を液材量検出手段によって液材領域毎に検出し、検出された着弾液材量と液材領域に対する目標液材量との差から液材過不足量を取得し、着弾液材量が目標液材量に対して不足している場合に、該不足量に応じて駆動パルスの波形形状を設定して駆動パルス発生手段から発生させて不足量の液材を補充するので、1つの噴射ヘッドで目標液材量に対応する量の液材と補充量に対応する量の液材とを吐出させることができる。これにより、各液材領域における着弾液材量が揃ったディスプレーを製造できる。
そして、専用の噴射ヘッドやノズルを設ける必要がないので、装置構成の簡素化が図れる。また、用途に応じて制御対象となる噴射ヘッドやノズルを切り替える必要もないので、制御の簡素化も図れる。
【0011】
上記構成において、前記液材量検出手段を、光源となる発光素子と、受光した光の強度に応じた電圧の電気信号を出力可能な受光素子とによって構成し、
発光素子からの光を液材領域に照射すると共に該液材領域からの光を受光素子に受光させ、受光した光の強度によって該液材領域の着弾液材量を検出することが好ましい。
【0012】
なお、「液材領域からの光」とは、液材領域で反射した反射光と液材領域を透過した透過光の両方を含む。
【0013】
上記構成において、前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第1駆動パルスにおける最大電位から最低電位までの駆動電圧を設定することが好ましい。
【0014】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、定常容積に対応した中間電位を設定する構成とすることもできる。
【0015】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、膨張要素の時間幅を設定する構成を採ることもできる。
【0016】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、膨張ホールド要素の時間幅を設定する構成を採ることもできる。
【0017】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第2駆動パルスにおける最大電位から最低電位までの駆動電圧を設定する構成を採ることができる。
【0018】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、定常容積に対応する中間電位を設定する構成を採ることもできる。
【0019】
また、上記構成において、前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第2吐出要素の終端電位を設定する構成を採ることもできる。
【0020】
さらに、上記構成において、前記駆動パルス発生手段は、単位周期内に複数の駆動パルスを発生可能に構成し、単位周期あたりの圧力発生素子への駆動パルスの供給数を可変することにより、液材の吐出量を調整可能とする構成を採ることもできる。
【0021】
上記各構成によれば、補充する液材の量を極めて高い精度で制御できるので、各液材領域における着弾液材量を高いレベルで揃えることができる。また、吐出される液材の飛行速度も制御できるので、噴射ヘッドを走査しつつ液材を吐出させても、液材の着弾位置を正確に制御することができる。また、異なる吐出量の液材であっても飛行速度を揃えることができる。さらに、空気の粘性抵抗の影響を大きく受けてしまう極く少量の液材についても対応することができる。
【0022】
また、上記構成において、前記液材として、発光材料を含む液体状の材料、正孔注入/輸送層形成材料を含む液体状の材料、又は、導電性微粒子を含む液体状の材料を用いることができる。
【0023】
また、上記構成において、前記液材として、着色成分を含む液体状の色材を用いることもできる。そして、この構成において、前記液材量検出手段が検出した着弾液材量とその液材領域における目標液材量との差から液材超過量を取得する超過量取得手段と、液材中の着色成分を分解する着色成分分解手段とを設け、液材超過量に応じて着色成分分解手段を作動させ、超過分の着色成分を分解する構成とするのが好ましい。また、この構成において、前記着色成分分解手段をエキシマーレーザー光を発生可能なエキシマーレーザー光源によって構成することができる。
【0024】
さらに、上記各構成において、前記電気機械変換素子を圧電振動子とする構成を採ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図1及び図2に基づいて、ディスプレー製造装置1(以下、製造装置1という。)の基本構成について説明する。
【0026】
図1(a)に例示した製造装置1は、カラーフィルタ(本発明におけるディスプレーの一種)2の基体であるフィルタ基体2´(本発明におけるディスプレー基体の一種)を載置可能な載置面を有する矩形状の載置基台3と、載置基台3の一側の辺(主走査方向)に沿って移動可能なガイドバー4と、このガイドバー4に取り付けられ、ガイドバー4の長手方向(副走査方向)に沿って移動可能なキャリッジ5と、ガイドバー4及びキャリッジ5を移動させる際の駆動源となるキャリッジモータ6(図2参照)と、噴射ヘッド7に供給する液材を貯留可能な液材貯留部8と、この液材貯留部8と噴射ヘッド7との間に接続され、液材の流路を形成する供給チューブ9と、噴射ヘッド7等の作動を電気的に制御する制御装置10とを有している。本実施形態においては、液材の一種としてインク液(染料又は顔料等の着色成分を含む液体状の材料)が液材貯留部8に貯留される。
【0027】
上記のフィルタ基体2´は、例えば図1(b)に示すように、基板11と、この基板11の表面に積層された被着色層12とから概略構成されている。本実施形態においては、基板11としてガラス基板を用いるが、透明性及び機械的強度を満足するものであればガラス以外の材料を用いることもできる。被着色層12は、例えば感光性樹脂によって形成され、R(赤),G(緑),B(青)の何れかの色に着色される画素領域12a(フィルタエレメントとも呼ばれ、本発明の液材領域の一種)を複数備える。本実施形態では、この画素領域12aを平面視矩形状に構成し、各画素領域12aを千鳥格子状に設けている。
【0028】
そして、噴射ヘッド7は、液材、即ち、上記各色のインク液を液滴(インク滴)として所望の画素領域12aに対して選択的に吐出可能である。なお、本実施形態では、各画素領域12aへの液滴の吐出に先立ち、隣り合う画素領域12a,12aを区画する区画壁部12bを基板11上に形成している。なお、この区画壁部12bは、ブラックマトリクス72及びバンク73(何れも図20参照)により構成されている。
なお、カラーフィルタ2の製造工程についての詳細は、図19及び図20を用いて後述する。
【0029】
上記の載置基台3は、載置面3aが光反射面によって構成された略長方形の板状部材である。この載置基台3の大きさは、フィルタ基体2´の大きさに基づいて規定され、少なくともこのフィルタ基体2´よりも一回り大きく設定される。また、ガイドバー4は平たい棒状部材であり、載置基台3の短辺方向(Y軸,副走査方向に相当)に平行に架設され、載置基台3の長辺方向(X軸,主走査方向に相当)に移動可能に取り付けられている。
【0030】
上記のキャリッジ5は、図2に示すように、上記の噴射ヘッド7と液材センサ17とが取り付けられたブロック状部材である。
【0031】
液材センサ17は、本発明の液材量検出手段の一種であり、光源となる発光素子と、受光した光の強度に応じた電圧の電気信号を出力可能な受光素子とを備えている。本実施形態では、発光素子としてレーザー発光素子18を用い、受光素子としてレーザー受光素子19を用いている。そして、図3に示すように、レーザー発光素子18からのレーザー光線Lbを液材領域(画素領域12a)に向けて照射し、画素領域12aからの反射レーザー光線Lbをレーザー受光素子19に受光させている。この液材センサ17では、受光光量(受光強度)に応じた電圧の信号をレーザー受光素子19が出力する。この受光光量は画素領域12aに着弾した液材量(本実施形態においてはインク量)に応じて変化するので、即ち、画素領域12aに着弾した液材量が多くなる程に受光光量が減少し、液材量が少なくなる程に受光光量が増加するので、液材センサ17から出力される信号の電圧を検出することで画素領域12aに着弾した着弾液材量を取得できる。
【0032】
噴射ヘッド7は、例えば、図4に示すように、複数の圧電振動子21を有する振動子ユニット22と、この振動子ユニット22を収納可能なケース23と、ケース23の先端面に接合される流路ユニット24とを備えている。この噴射ヘッド7は、流路ユニット24のノズル開口25を下側(載置基台3側)に向けた状態で取り付けられており、液材をノズル開口25から液滴の状態で吐出することができる。本実施形態では、R,G,Bからなる3色のインク液を個別に吐出可能である。なお、この噴射ヘッド7については、後で詳しく説明する。
【0033】
上記の液材貯留部8は、噴射ヘッド7に供給する液材が個別に貯留される。本実施形態では、上記したように、R,G,Bからなる3色のインク液を個別に貯留している。また、供給チューブ9も噴射ヘッド7に供給するインク液の種類に応じた複数本配設される。
【0034】
上記の制御装置10は、CPU・ROM・RAM等(何れも図示せず)を含んで構成された主制御部31と、噴射ヘッド7に供給するための駆動信号を発生する駆動信号発生部32と、レーザー受光素子19からの出力電圧(電圧レベル)をデジタルデータに変換するアナログデジタル変換器33(以下、A/D変換器33という。)とを備えている。このA/D変換器33からの信号は駆動信号発生部32に入力されている。
【0035】
上記の主制御部31は、この製造装置1における制御を行う主制御手段として機能し、例えば、液滴の吐出制御に関する吐出データ(SI)を生成したり、キャリッジモータ6を制御するための移動制御情報(DRV1)を生成したりする。また、主制御部31は、噴射ヘッド7の制御用信号(CK,LAT,CH)を生成したり、駆動信号発生部32へ出力する波形情報(DAT)を生成したりする。従って、主制御部31は、本発明におけるパルス形状設定手段としても機能する。さらに、主制御部31は、後述するように本発明における不足量取得手段や超過量取得手段としても機能する。
【0036】
上記の吐出データは、液滴を吐出するか否か、及び吐出する場合の吐出量を示すデータであり、本実施形態では2ビットのデータで構成される。この吐出データは、1つの吐出周期当たりの吐出状態を4段階に分けて表す。例えば、液滴を吐出しない「非吐出」、少量の液滴を吐出する「吐出1」、中量の液滴を吐出する「吐出2」、及び、多量の液滴を吐出する「吐出3」の4段階の吐出量を表す。そして、「非吐出」は吐出データ[00]で表され、「吐出1」は吐出データ[01]で表される。また、「吐出2」は吐出データ[10]で表され、「吐出3」は吐出データ[11]で表される。
【0037】
噴射ヘッド7の制御用信号は、例えば、動作クロックとしてのクロック信号(CK)、吐出データのラッチタイミングを規定するラッチ信号(LAT)、及び、駆動信号内の各駆動パルスの供給開始タイミングを規定するチャンネル信号(CH)によって構成される。従って、主制御部31は、これらのクロック信号,ラッチ信号,チャンネル信号を噴射ヘッド7に対して適宜出力する。
【0038】
波形情報(DAT)は、駆動信号発生部32が発生する駆動信号の波形形状を規定する。本実施形態では、この波形情報を、単位更新時間あたりの電圧増減量を示すデータによって構成している。そして、主制御部31は、A/D変換器33からの電圧情報(即ち、液材量検出手段が検出した着弾液材量)に応じて駆動パルスの波形形状を設定する(後述する)。
【0039】
駆動信号発生部32は、本発明における駆動パルス発生手段の一種である。即ち、主制御部31からの波形情報に基づき、駆動信号及びこの駆動信号に含まれる駆動パルスの波形形状を設定し、この波形形状の駆動パルスを発生する。この駆動信号発生部32が発生する駆動信号は、例えば、図7に示す信号であり、所定量の液滴を噴射ヘッド7のノズル開口25から吐出させるための駆動パルス(PS1〜PS3)を、吐出周期T内に複数含んでいる。そして、駆動信号発生部32は、この駆動信号を吐出周期T毎に繰り返し発生する。なお、この駆動信号については、後で詳しく説明する。
【0040】
次に、上記の噴射ヘッド7について詳細に説明する。まず、噴射ヘッド7の機械的構成について説明する。
【0041】
上記の圧電振動子21は、本発明の電気機械変換素子、即ち、電気エネルギーを運動エネルギーに変換可能な素子の一種であり、圧力室47の容積を変動させる。この圧電振動子21は、例えば、30μm〜100μm程度の極めて細い幅の櫛歯状に切り分けられている。例示した圧電振動子21は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子21であって、電界方向に直交する素子長手方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子21である。そして、各圧電振動子21は、基端側部分が固定板41の上に接合されており、自由端部を固定板41の縁よりも外側に突出させた片持ち梁の状態で取り付けられている。
また、各圧電振動子21の先端面は、流路ユニット24の島部42に当接状態で固定されており、フレキシブルケーブル43は、固定板41とは反対側となる振動子群の側面で、各圧電振動子21と電気的に接続されている。
【0042】
流路ユニット24は、図5に示すように、流路形成基板44を間に挟んでノズルプレート45を流路形成基板44の一方の表面に配置し、弾性板46をノズルプレート45とは反対側となる他方の表面に配置して積層することで構成されている。
【0043】
ノズルプレート45は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口25を列状に開設したステンレス鋼製の薄いプレートである。本実施形態では、90dpiのピッチで48個のノズル開口25を列設し、これらのノズル開口25によってノズル列を構成する。
【0044】
流路形成基板44は、ノズルプレート45の各ノズル開口25に対応させて圧力室47となる空部を形成するとともに、液体供給口および共通液室となる空部を形成した板状の部材である。
【0045】
圧力室47は、ノズル開口25の列設方向(ノズル列方向)に対して直交する方向に細長い室であり、偏平な凹室で構成されている。そして、圧力室47の一端と共通液室48との間には、流路幅が圧力室47よりも十分に狭い液体供給口49が形成されている。また、共通液室48から最も離れた圧力室47の他端には、ノズル開口25と圧力室47とを連通するノズル連通口50を板厚方向に貫通させて設ける。
【0046】
弾性板46は、ステンレス製の支持板51上にPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の樹脂フィルム52をラミネート加工した二重構造である。そして、圧力室47に対応した部分の支持板51を環状にエッチング加工して島部42を形成し、共通液室48に対応する部分の支持板51をエッチング加工で除去して樹脂フィルム52だけにしている。
【0047】
上記の構成を有する噴射ヘッド7では、充放電によって圧電振動子21が素子長手方向に伸縮する。即ち、放電によって圧電振動子21は伸長し、島部42がノズルプレート45側に押圧される。一方、充電によって圧電振動子21は収縮し、島部42がノズルプレート45から離隔する方向に移動する。そして、圧電振動子21の伸長により、島部周辺の樹脂フィルム52が変形して圧力室47が収縮する。また、圧電振動子21の収縮によって圧力室47が膨張する。このように、圧力室47の膨張や収縮を制御することで圧力室47内の液材の圧力(液体圧力)に変化を与えることができ、ノズル開口25から液滴を吐出することができる。
【0048】
次に、この噴射ヘッド7の電気的構成について説明する。図6に示すように、この噴射ヘッド7は、吐出データがセットされるシフトレジスタ61,62と、シフトレジスタ61,62にセットされた吐出データをラッチするラッチ回路63,64と、ラッチ回路63,64でラッチされた吐出データをパルス選択データに翻訳するデコーダ65と、タイミング信号を出力する制御ロジック66と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ67と、圧電振動子21に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路68と、圧電振動子21とを備えている。
【0049】
シフトレジスタ61,62は、第1シフトレジスタ61及び第2シフトレジスタ62から構成される。そして、第1シフトレジスタ61には、全てのノズル開口25に関する下位ビット(ビット0)の吐出データがセットされ、第2シフトレジスタ62には、全てのノズル開口25に関する上位ビット(ビット1)の吐出データがセットされる。
【0050】
ラッチ回路63,64は、第1ラッチ回路63及び第2ラッチ回路64から構成される。そして、第1ラッチ回路63は第1シフトレジスタ61に電気的に接続され、第2ラッチ回路64は第2シフトレジスタ62に電気的に接続されている。従って、これらのラッチ回路63,64にラッチ信号が入力されると、第1ラッチ回路63は第1シフトレジスタ61にセットされた下位ビットの吐出データをラッチし、第2ラッチ回路64は第2シフトレジスタ62にセットされた上位ビットの吐出データをラッチする。
【0051】
ラッチ回路63,64でラッチされた吐出データはデコーダ65に入力される。このデコーダ65は、パルス選択データ生成手段として機能し、2ビットの吐出データを翻訳して複数ビットのパルス選択データを生成する。本実施形態では、図7や図14に示すように、駆動信号発生部32は、吐出周期T内に3つの駆動パルス(PS1〜PS3,PS4〜PS6)が含まれた駆動信号を生成するので、デコーダ65は3ビットのパルス選択データを生成する。
【0052】
即ち、液滴を吐出しない吐出データ[00]を翻訳してパルス選択データ[000]を生成し、少量の液滴を吐出する吐出データ[01]を翻訳してパルス選択データ[010]を生成する。同様に、中量の液滴を吐出する吐出データ[10]を翻訳してパルス選択データ[101]を生成し、多量の液滴を吐出する吐出データ[11]を翻訳してパルス選択データ[111]を生成する。
【0053】
制御ロジック66は、主制御部31からのラッチ信号(LAT)やチャンネル信号(CH)を受信する毎にタイミング信号を生成し、生成したタイミング信号をデコーダ65に供給する。そして、デコーダ65は、このタイミング信号を受信する毎に、3ビットのパルス選択データを上位ビット側から順にレベルシフタ67に入力する。
【0054】
レベルシフタ67は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが[1]の場合には、スイッチ回路68を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフタ67で昇圧された[1]のパルス選択データは、スイッチ回路68に供給される。このスイッチ回路68の入力側には、駆動信号発生部32からの駆動信号(COM)が供給されており、スイッチ回路68の出力側には圧電振動子21が接続されている。印字データは、スイッチ回路68の作動を制御する。例えば、スイッチ回路68に加わるパルス選択データが[1]である期間中は、駆動信号が圧電振動子21に供給され、この駆動信号に応じて圧電振動子21は変形する。一方、スイッチ回路68に加わるパルス選択データが[0]の期間中は、レベルシフタ67からはスイッチ回路68を作動させる電気信号が出力されず、圧電振動子21へは駆動信号が供給されない。なお、圧電振動子21はコンデンサの様に振る舞うので、圧電振動子21の電位は、パルス選択データが[0]の期間中において遮断直前の電位を保持し続ける。
【0055】
次に、駆動信号発生部32が発生する駆動信号について説明する。図7に例示した駆動信号は、比較的多い量の液滴を吐出可能な標準駆動信号である。この標準駆動信号は、吐出周期T内に3つの標準駆動パルス、即ち、第1標準駆動パルスPS1(T1),第2標準駆動パルスPS2(T2),第3標準駆動パルスPS3(T3)を含み、これらの各標準駆動パルスPS1〜PS3を所定間隔毎に発生している。
【0056】
これらの標準駆動パルスPS1〜PS3は、本発明の第1駆動パルスの一種であり、何れも同じ波形形状のパルス信号によって構成されている。例えば、図8に示すように、これらの標準駆動パルスPS1〜PS3は、中間電位VMから最大電位VHまで液滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる膨張要素P1と、最大電位VHを所定時間保持する膨張ホールド要素P2と、最大電位VHから最低電位VLまで急勾配で電位を下降させる吐出要素P3と、最低電位VLを所定時間保持する収縮ホールド要素P4と、最低電位VLから中間電位VMまで電位を上昇させる制振要素P5とからなる複数の波形要素によって構成されている。
【0057】
これらの標準駆動パルスPS1〜PS3を圧電振動子21に供給すると、各標準駆動パルスPS1〜PS3が供給される毎に所定量(例えば15ng)の液滴がノズル開口25から吐出される。
【0058】
即ち、膨張要素P1の供給に伴って圧電振動子21が大きく収縮し、圧力室47は、中間電位VMに対応する定常容積から最大電位VHに対応する最大容積まで、液滴を吐出させない程度の速度で膨張する。この膨張に伴って圧力室47内が減圧され、共通液室48の液材が液体供給口49を通って圧力室47内に流入する。この圧力室47の膨張状態は膨張ホールド要素P2の供給期間に亘って保持される。その後、吐出要素P3が供給されて圧電振動子21が大きく伸長し、圧力室47は最小容積まで急激に収縮する。この収縮に伴い、圧力室47内の液材が加圧されてノズル開口25から所定量の液滴が吐出される。吐出要素P3に続いて収縮ホールド要素P4が供給されるので、圧力室47の収縮状態が維持される。そして、圧力室47の収縮状態において、メニスカス(ノズル開口25で露出している液材の自由表面)は、液滴の吐出の影響を受けて大きく振動する。その後、メニスカスの振動を抑制し得るタイミングで制振要素P5が供給され、圧力室47が定常容積まで膨張復帰する。即ち、圧力室47内の液材に生じた圧力を相殺すべく、圧力室47を膨張させて液体圧力を減圧する。これにより、メニスカスの振動を短時間で抑制することができ、次の液滴の吐出を安定させることができる。
【0059】
なお、上記の定常容積は、中間電位VMに対応する圧力室47の容積である。そして、標準駆動パルスPS1〜PS3が供給されない場合、圧電振動子21にはこの中間電位VMが供給されるので、液滴を吐出しない状態(定常状態)において、圧力室47はこの定常容積となる。
【0060】
そして、1つの吐出周期T内に供給する標準駆動パルスPS1〜PS3の数を変えることで、液滴の吐出量を吐出周期T毎に設定できる。例えば、吐出周期Tに第2標準駆動パルスPS2のみを圧電振動子21に供給することで、例えば15ngの液滴を吐出させることができる。また、吐出周期T内において第1標準駆動パルスPS1と第3標準駆動パルスPS3とを圧電振動子21に供給することで、例えば30ngの液滴を吐出させることができる。さらに、吐出周期T内において各標準駆動パルスPS1〜PS3を圧電振動子21に供給することで、例えば45ngの液滴を吐出させることができる。
なお、本明細書では、液材量を重量(ng)で表し、重量による制御を説明しているが、容量(pL)によって制御してもよいことは勿論である。
【0061】
この液滴の吐出制御は、上記のパルス選択データに基づいて行われる。即ち、パルス選択データが[000]の場合には、第1標準駆動パルスPS1に対応する第1発生期間T1、第2標準駆動パルスPS2に対応する第2発生期間T2、及び、第3標準駆動パルスPS3に対応する第3発生期間T3の何れにおいてもスイッチ回路68はOFF状態とされる。このため、圧電振動子21には何れの標準駆動パルスPS1〜PS3も供給されない。そして、パルス選択データが[010]の場合には、第2発生期間T2においてスイッチ回路68がON状態となり、第1発生期間T1、及び、第3発生期間T3においてはスイッチ回路68がOFF状態となる。このため、圧電振動子21には第2標準駆動パルスPS2のみが供給される。また、パルス選択データが[101]の場合には、第1発生期間T1、及び、第3発生期間T3においてスイッチ回路68がON状態となり、第2発生期間T2においてはスイッチ回路68がOFF状態となる。このため、圧電振動子21には第1標準駆動パルスPS1と第3標準駆動パルスPS3とが供給される。同様に、パルス選択データが[111]の場合には、第1発生期間T1〜第3発生期間T3の各期間においてスイッチ回路68がON状態となり、圧電振動子21には各標準駆動パルスPS1〜PS3が供給される。
【0062】
また、液滴の吐出制御では、駆動パルスの種類を変更することにより、吐出される液滴の量を変更することができる。例えば、図14に例示したマイクロ駆動信号PS4〜PS6では、これらのマイクロ駆動パルスPS4〜PS6が供給される毎に所定量(例えば5.5ng)の液滴がノズル開口25から吐出される。
【0063】
これらのマイクロ駆動パルスPS4〜PS6は、本発明の第2駆動パルスの一種であり、何れも同じ波形形状のパルス信号によって構成されている。例えば、図15に示すように、これらのマイクロ駆動パルスPS4〜PS6は、中間電位VMから最大電位VHまで比較的急峻な勾配で電位を上昇させる第2膨張要素P11と、最大電位VHを極く短時間保持する第2膨張ホールド要素P12と、最大電位VHから吐出電位VFまで急勾配で電位を下降させる第2吐出要素P13と、吐出電位VFを極く短時間に亘って保持する吐出ホールド要素P14と、吐出電位VFから最低電位VLまで第2吐出要素P13よりも緩やかな勾配で電位を下降させる収縮制振要素P15と、最低電位VLを所定時間に亘って保持する制振ホールド要素P16と、最低電位VLから中間電位VMまで比較的緩やかな勾配で電位を上昇させる膨張制振要素P17とからなる複数の波形要素によって構成されている。
【0064】
これらのマイクロ駆動パルスPS4〜PS6を圧電振動子21に供給すると、圧力室47やこの圧力室47内の液材の状態が次のように変化し、ノズル開口25から液滴が吐出される。
【0065】
即ち、第2膨張要素P11の供給に伴って定常容積の圧力室47が急激に膨張し、メニスカスを圧力室47側に大きく引き込む。そして、第2膨張ホールド要素P12が極く短時間に亘って供給されると、引き込まれたメニスカスの中心部分の移動方向が表面張力によって反転する。その後、第2吐出要素P13が供給されて、圧力室47は最大容積から吐出容積まで急激に収縮する。このとき、吐出方向に向けて柱状に伸長したメニスカスの中心部分がちぎれ、液滴状になって吐出される。
【0066】
第2吐出要素P13の供給後、吐出ホールド要素P14と収縮制振要素P15とが順に供給される。収縮制振要素P15の供給により、圧力室47は吐出容積から最小容積まで収縮するが、その収縮速度は液滴吐出後におけるメニスカスの振動を抑制し得る速度に設定される。この収縮制振要素P15に続いて制振ホールド要素P16が供給されるので圧力室47の収縮状態は維持される。その後、メニスカスの振動を打ち消し得るタイミングで膨張制振要素P17が供給され、メニスカスの振動を抑制すべく圧力室47が定常容積まで膨張復帰する。
【0067】
このマイクロ駆動信号においても、1つの吐出周期T内に供給するマイクロ駆動パルスの数を変えることで、液滴の吐出量を制御することができる。例えば、吐出周期T内において第2マイクロ駆動パルスPS5のみを圧電振動子21に供給することで、例えば5.5ngの液滴を吐出させることができる。また、吐出周期T内において第1マイクロ駆動パルスPS4と第3マイクロ駆動パルスPS6とを圧電振動子21に供給することで、例えば11ngの液滴を吐出させることができる。さらに、吐出周期T内にて各マイクロ駆動パルスPS4〜PS6を圧電振動子21に供給することで、例えば16.5ngの液滴を吐出させることができる。
【0068】
この液滴の吐出制御も、上記したパルス選択データに基づいて行われる。なお、パルス選択データに基づく吐出制御は、上記の標準駆動信号における制御と同じであるので、その説明は省略する。
【0069】
さらに、液滴の吐出量や飛行速度は、これらの標準駆動パルスPS1〜PS3やマイクロ駆動パルスPS4〜PS6の波形形状を変更することによっても変更することができる。即ち、駆動パルスの種類を変更することで液滴の吐出量等を大きく変えることができ、さらに、駆動パルスの種類(全体的な形状)はそのままに各波形要素の始終端電位(電位差)や時間幅を設定することで液滴の吐出量等を細かく(即ち、高精度に)変えることができる。
【0070】
以下、各波形要素の設定変更に伴う液滴の吐出量や飛行速度の変化について、駆動パルス毎に説明する。
【0071】
まず、各標準駆動パルスPS1〜PS3について、駆動電圧(最大電位VHから最低電位VLまでの電位差)と液滴の吐出特性の関係について説明する。ここで、図9は、駆動電圧を調整した場合の液滴の吐出特性の変化であり、(a)は駆動電圧を変化させた際の飛行速度の変化を示し、(b)は駆動電圧を変化させた際の重量の変化を示す。
【0072】
なお、駆動電圧を設定するにあたり、最低電位VLと各波形要素(P1〜P5)の時間幅は変えず、最大電位VHを変更した。また、中間電位VMは駆動電圧に対応させて変更した。また、図9(a)において、黒丸を付した実線がメイン液滴を示し、白丸を付した点線がサテライト液滴(メイン液滴に付随して飛行する液滴)を示す。また、三角を付した一点鎖線が第2サテライト液滴(サテライト液滴に付随して飛行する液滴)を示す。
【0073】
この図9から判るように、駆動電圧の大きさと液滴の飛行速度及び重量とは、互いに正比例(係数は正)の関係にあるといえる。即ち、駆動電圧を大きくすると液滴の飛行速度は速くなり、液滴の重量も増える(つまり、液滴の吐出量が増える)。例えば、駆動電圧が20Vの場合、メイン液滴の飛行速度は約3m/sであり、重量は約9ngである。また、駆動電圧が29Vの場合、飛行速度は約7m/sであり、重量は約15.5ngである。さらに、駆動電圧が35Vの場合、飛行速度は約10m/sであり、重量は約20.5ngである。
【0074】
これは、駆動電圧の増減により圧力室容積の変化幅が変わったためと考えられる。即ち、駆動電圧を基準電圧よりも高めると、膨張時と収縮時との容積差が基準時よりも大きくなる。このため、基準時よりも多くの液材を圧力室47内から排除することができ、吐出量が増える。また、吐出要素P3の時間幅は変わらないので、液滴吐出時における圧力室47の収縮速度が基準時よりも高まり、液滴を高速で吐出できる。反対に、駆動電圧を基準電圧よりも低く設定すると、膨張時と収縮時との容積差が基準時よりも小さくなる。このため、圧力室47内から排除される液材の量が基準時よりも少なくなって、液滴の吐出量が減る。また、圧力室47の収縮速度も基準時よりも低くなるので、液滴の飛行速度も低くなる。
【0075】
なお、図9(a)を見ると、駆動電圧が26V以上になると、液滴は、メイン液滴とサテライト液滴とに分かれて飛行する。さらに、駆動電圧が32V以上になると、上記のサテライト液滴に加えて第2サテライト液滴が出現する。これらのサテライト液滴及び第2サテライト液滴の飛行速度は、図9(a)の測定範囲では、駆動電圧の大きさにあまり影響を受けない。例えば、サテライト液滴の飛行速度は、駆動電圧を26Vに設定すると約5m/sであり、駆動電圧を29V,32Vに設定すると約4m/sである。さらに、駆動電圧を35Vに設定すると約6m/sとなる。第2サテライト液滴については、駆動電圧を32V,35Vに設定した場合において略等しく、何れも約4m/sである。
【0076】
以上から、駆動電圧の設定により、吐出する液滴の飛行速度と重量を同時に増減できることが判る。また、サテライト液滴や第2サテライト液滴の発生を制御できることも判る。
【0077】
次に、各標準駆動パルスPS1〜PS3における中間電位VMと液滴の吐出特性の関係について説明する。
【0078】
上記したように、この中間電位VMは、圧力室47の定常容積を規定するものである。そして、上記の圧電振動子21は、電位の上昇(充電)に伴って収縮して圧力室47を膨張させ、電位の下降(放電)に伴って伸長して圧力室47を収縮させるので、基準よりも中間電位VMを高く設定すると、定常容積は基準容積(基準の中間電位VMに対応する圧力室容積)よりも膨張する。一方、基準よりも中間電位VMを低く設定すると、定常容積は基準容積よりも収縮する。
【0079】
ここで、中間電位VMだけを変更した場合には、最大電位VHは中間電位VMの変更前と変更後とで同じである。このため、中間電位VMを基準よりも高く設定すると、中間電位VMから最大電位VHまでの電位差が基準の中間電位VMに設定した場合よりも小さくなり、圧力室47の膨張代も少なくなる。一方、中間電位VMを基準よりも低く設定すると、中間電位VMから最大電位VHまでの電位差が基準の中間電位VMに設定した場合よりも大きくなり、圧力室47の膨張代も多くなる。この膨張代は、圧力室47内への液材の流入量を規定する。即ち、膨張代が基準よりも多いと共通液室48から圧力室47内に流入する液材の量が基準量よりも多くなり、膨張代が基準よりも少ないと共通液室48から圧力室47内に流入する液材の量が基準量よりも少なくなる。
【0080】
また、中間電位VMだけを変更した場合には、膨張要素P1の時間幅(供給時間)も中間電位VMの変更前後で同じとなる。このため、基準よりも中間電位VMを高く設定すると、膨張要素P1を圧電振動子21に供給した際において、圧力室47の膨張速度が遅くなる。一方、基準よりも中間電位VMを低く設定すると、圧力室47の膨張速度は速くなる。
【0081】
圧力室47の膨張代は、膨張要素P1の供給直後における圧力室47内の液材圧力(液体圧力)に影響を及ぼす。即ち、膨張代が基準よりも少ない程、膨張要素P1の供給直後において圧力室47内の液体圧力は定常状態の圧力に近くなるので、液材の流入量は基準よりも少なくなり、流入速度も遅くなる。その結果、圧力室47内の液材の圧力変動は比較的小さくなる。反対に、膨張代が基準よりも多ければ、膨張要素P1の供給直後において圧力室47内の液体圧力は大きく低下する。このため、液材の流入量が多くなると共に流入速度が速くなり、圧力室47内の液材の圧力変動が大きくなる。
【0082】
ここで、圧力室47は音響管と見なせるため、膨張要素P1の供給によって生じた液材の圧力変動のエネルギーは、圧力室47内で保存されて圧力振動となる。そして、この圧力振動が正圧になるタイミングに合わせて吐出要素P3が供給されて圧力室47が収縮する。このとき、圧力室47内で保存されているエネルギーが圧力室47の膨張代(即ち、中間電位VMの大きさ)に応じて相違するので、吐出要素P3の電位差や傾きが同じであっても液滴の飛行速度や吐出量が変化する。
【0083】
この場合において、中間電位VMの変化に対する飛行速度の変化度合いと、吐出量の変化度合いとには差がある。即ち、感度に差がある。例えば、飛行速度は中間電位VMの変化に対して比較的大きく変化するが、液滴の重量は中間電位VMの変化に対する変化が比較的小さい。これは、液滴の重量は、駆動電圧(吐出要素P3の電位差)、即ち、圧力室47の収縮量によって強く支配されるためと考えられる。
【0084】
従って、上記の駆動電圧と中間電位VMとを組み合わせて適宜設定することで、液滴の飛行速度を一定に保ちつつ、液滴の吐出量を変えることができる。
【0085】
例えば、液滴の飛行速度を7m/sに設定すると、駆動電圧及び中間電位VMと液滴の重量との関係は、図10(a)に示すようになる。この図10(a)より、駆動電圧を31.5Vに、中間電位VMを駆動電圧の20%(つまり、最低電位VLから6.3V高い電位)にそれぞれ設定すると、約16.5ngの液滴を吐出できることが判る。また、駆動電圧を29.7Vに中間電位VMを駆動電圧の40%にそれぞれ設定すると、約15.3ngの液滴を吐出できることが判る。さらに、駆動電圧を28.0Vに中間電位VMを駆動電圧の60%にそれぞれ設定すると、約13.6ngの液滴を吐出できることが判る。
【0086】
また、駆動電圧と中間電位VMとを適宜設定することにより、液滴の吐出量を一定に保ちつつ、液滴の飛行速度を変えることもできる。
【0087】
例えば、液滴の重量を15ngに設定すると、駆動電圧及び中間電位VMと液滴の飛行速度との関係は、図10(b)に示すようになる。この図10(b)より、駆動電圧を29.2Vに、中間電位VMを駆動電圧の20%(つまり、最低電位VLから5.9V高い電位)にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.1m/sに設定できることが判る。また、駆動電圧を29.0Vに中間電位VMを駆動電圧の40%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.8m/sに設定できることが判る。さらに、駆動電圧を30.6Vに中間電位VMを駆動電圧の60%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約8.1m/sに設定できることが判る。
【0088】
次に、各標準駆動パルスPS1〜PS3の膨張要素P1の時間幅(Pwc1)と液滴の吐出特性との関係について説明する。
【0089】
この膨張要素P1の時間幅は、圧力室47の定常容積から最大容積への膨張速度を規定する。そして、膨張要素P1の時間幅に拘わらず、膨張要素P1の始端電位を中間電位VMに、終端電位を最大電位VHにそれぞれ定めると、基準よりも時間幅を短く設定することで膨張要素P1の勾配が急峻になり、圧力室47の膨張速度は基準よりも速くなる。一方、基準よりも時間幅を長く設定すると膨張要素P1の傾斜が緩やかになり、圧力室47の膨張速度は基準よりも遅くなる。
【0090】
この膨張速度の違いは、膨張要素P1の供給直後における圧力室47内の液体圧力に影響を及ぼす。即ち、膨張速度が基準よりも遅ければ、膨張要素P1の供給直後において液体圧力の変動は小さくなり、液材の圧力室47内への流入速度も遅くなる。一方、膨張速度が基準よりも速ければ、膨張要素P1の供給直後において圧力室47内の液体圧力は大きく低下して圧力振動が大きくなり、液材の圧力室47内への流入速度も速くなる。
従って、膨張要素P1の時間幅を変えることにより、吐出要素P3の電位差や傾きが同じであっても液滴の飛行速度や液滴の重量を変化させることができる。
【0091】
なお、この場合においても中間電位VMを変化させた場合と同様に、飛行速度は膨張要素P1の時間幅の変化に対して比較的大きく変化するが、液滴の重量は膨張要素P1の時間幅の変化に対する変化量が比較的小さい。従って、上記の駆動電圧と膨張要素P1の時間幅とを適宜設定することにより、液滴の飛行速度を一定に保ちつつ、液滴の吐出量を変えることができる。
【0092】
例えば、液滴の飛行速度を7m/sに設定すると、駆動電圧及び膨張要素P1の時間幅と液滴の重量との関係は、図11(a)に示すようになる。この図11(a)より、駆動電圧を27.4Vに、膨張要素P1の時間幅を2.5マイクロ秒(μs)にそれぞれ設定すると、約15.3ngの液材を吐出できることが判る。また、駆動電圧を29.5Vに、膨張要素P1の時間幅を3.5μsにそれぞれ設定すると、約16.0ngの液滴を吐出できることが判る。さらに、駆動電圧を25.0Vに、膨張要素P1の時間幅を6.5μsにそれぞれ設定すると、約11.8ngの液滴を吐出できることが判る。
【0093】
また、駆動電圧と膨張要素P1の時間幅とを適宜設定することにより、液滴の吐出量を一定に保ちつつ、液滴の飛行速度を変えることもできる。
【0094】
例えば、液滴の重量を15ngに設定すると、駆動電圧及び膨張要素P1の時間幅と液滴の飛行速度との関係は、図11(b)に示すようになる。この図11(b)より、駆動電圧を26.8Vに、膨張要素P1の時間幅を2.5μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.7m/sに設定できることが判る。また、駆動電圧を27.8Vに、膨張要素P1の時間幅を3.5μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.3m/sに設定できることが判る。さらに、駆動電圧を31.7Vに、膨張要素P1の時間幅を6.5μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約10.8m/sに設定できることが判る。
【0095】
次に、各標準駆動パルスPS1〜PS3の膨張ホールド要素P2の時間幅(Pwh1)と液滴の吐出特性との関係について説明する。
【0096】
この膨張ホールド要素P2の時間幅は、吐出要素P3の供給開始タイミング、つまり、圧力室47の収縮開始タイミングを規定する。この圧力室47の収縮開始タイミングの違いもまた、液滴の飛行速度と吐出量に影響を及ぼす。これは、膨張要素P1によって励起された圧力振動の位相と吐出要素P3によって励起される圧力振動の位相の差に応じて、合成圧力が変化するためと考えられる。
【0097】
即ち、膨張要素P1の供給によって圧力室47が膨張すると、上記したように、この膨張に伴って圧力室47内の液材には圧力振動が励起される。そして、圧力室47内の液体圧力が正圧になるタイミングに合わせて圧力室47の収縮を開始すると、定常状態で吐出させた場合よりも、液滴を高速で飛行させることができる。反対に、圧力室47内の液体圧力が負圧になるタイミングに合わせて圧力室47の収縮を開始すると、定常状態で吐出させた場合よりも液滴を低速で飛行させることができる。また、液滴の重量に関し、この重量は、膨張ホールド要素P2の時間幅に対応して変化するが、その変化量は比較的小さい。これは、上記の各ケース23と同様であり、液滴の重量は、主に駆動電圧の大きさによって支配されるためと考えられる。
【0098】
このことを図12に基づいて説明する。ここで、図12は、膨張ホールド要素P2の時間幅を調整した場合の吐出特性の変化であり、(a)は時間幅を変化させた際の液滴の飛行速度の変化を示し、(b)は時間幅を変化させた際の液滴の重量の変化を示す。なお、これらの図において、実線は駆動電圧を20Vに設定した場合の特性であり、一点鎖線は駆動電圧を23Vに設定した場合の特性であり、点線は駆動電圧を26Vに設定した場合の特性である。また、最低電位VLと膨張ホールド要素P2以外の各波形要素の時間幅は基準値で一定とし、中間電位VMは駆動電圧に対応させて変更した。
【0099】
図12(a)から判るように、この測定範囲において、膨張ホールド要素P2の時間幅が長くなる程、液滴の飛行速度は遅くなる。例えば、駆動電圧を20Vに設定した場合、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると飛行速度は約6.5m/sとなり、時間幅を3μsに設定すると飛行速度は約4m/sとなる。また、駆動電圧を高くすると飛行速度は速くなる。例えば、駆動電圧を23Vに設定した場合には、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると飛行速度は約8.7m/sとなり、時間幅を3μsに設定すると飛行速度は約5.2m/sとなる。同様に、駆動電圧を26Vに設定した場合には、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると飛行速度は約10.7m/sとなり、時間幅を3μsに設定すると飛行速度は約7m/sとなる。
【0100】
そして、図12(b)から判るように、この測定範囲において、膨張ホールド要素P2の時間幅が長くなる程、液滴の重量は減少する(つまり、吐出量が減少する)。例えば、駆動電圧を20Vに設定した場合、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると液滴の重量は約11.5ngとなり、時間幅を3μsに設定すると重量は約10.5ngとなる。また、駆動電圧を高くすると液滴の重量が増える(つまり、吐出量が増える)。例えば、駆動電圧を23Vに設定した場合には、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると液滴の重量は約13.2ngとなり、時間幅を3μsに設定すると重量は約12.1ngとなる。同様に、駆動電圧を26Vに設定した場合には、膨張ホールド要素P2の時間幅を2μsに設定すると飛行速度は液滴の重量は約15.0ngとなり、時間幅を3μsに設定すると重量は13.8ngとなる。
【0101】
そして、この場合においても、駆動電圧と膨張ホールド要素P2の時間幅とを適宜設定することにより、液滴の飛行速度を一定に保ちつつ、液滴の吐出量を変えることができる。
【0102】
例えば、液滴の飛行速度を7m/sに設定すると、駆動電圧及び膨張ホールド要素P2の時間幅と液滴の吐出重量との関係は、図13(a)に示すようになる。この図13(a)より、駆動電圧を20.5Vに、膨張ホールド要素P2の時間幅を2.0マイクロ秒(μs)にそれぞれ設定すると、約11.8ngの液滴を吐出できることが判る。また、駆動電圧を26.2Vに、膨張ホールド要素P2の時間幅を3.0μsにそれぞれ設定すると、約13.8ngの液滴を吐出できることが判る。さらに、駆動電圧を29.8Vに、膨張ホールド要素P2の時間幅を3.5μsにそれぞれ設定すると、約15.9ngの液滴を吐出できることが判る。
【0103】
また、駆動電圧と膨張ホールド要素P2の時間幅とを適宜設定することにより、液滴の吐出量を一定に保ちつつ、液滴の飛行速度を変えることもできる。
【0104】
例えば、液滴の重量を15ngに設定すると、駆動電圧及び膨張ホールド要素P2の時間幅と液滴の飛行速度との関係は、図13(b)に示すようになる。この図13(b)より、駆動電圧を26.2Vに膨張要素P1の時間幅を2.0μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約10.8m/sに設定できることが判る。また、駆動電圧を28.0Vに膨張要素P1の時間幅を3.0μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約8.0m/sに設定できることが判る。さらに、駆動電圧を28.0Vに膨張要素P1の時間幅を3.5μsにそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.3m/sに設定できることが判る。
【0105】
このように、各標準駆動パルスPS1〜PS3に関し、駆動電圧、中間電位VM、膨張要素P1の時間幅、及び、膨張ホールド要素P2の時間幅を適宜設定することにより、液滴の飛行速度や重量を制御することができる。従って、所望量の液滴を所望速度で吐出させることができる。これにより、液滴の着弾位置の正確性と吐出量の正確性とを高いレベルで両立させることができる。
【0106】
次に、各マイクロ駆動パルスPS4〜PS6について説明する。
【0107】
まず、駆動電圧を変化させた際の吐出特性の変化について説明する。ここで、図16は、駆動電圧を調整した場合の吐出特性の変化であり、(a)は駆動電圧を変化させた際の液滴の飛行速度の変化を示し、(b)は駆動電圧を変化させた際の液滴の重量変化を示す。なお、図16(a)において、黒丸を付した実線がメイン液滴を示し、白丸を付した点線がサテライト液滴を示す。また、三角を付した破線が第2サテライト液滴を示す。
【0108】
この図16から判るように、測定範囲において、駆動電圧の大きさと液滴の飛行速度及び重量とは、互いに正比例(係数は正)の関係にあるといえる。即ち、駆動電圧を大きくすると液滴(メイン液滴)の飛行速度は速くなり、液滴の重量も増える。例えば、駆動電圧が18Vの場合、メイン液滴の飛行速度は約4m/sであり、重量は約4.4ngである。また、駆動電圧が24Vの場合、飛行速度は約9.0m/sであり、重量は約6.8ngである。さらに、駆動電圧が33Vの場合、飛行速度は約16m/sであり、重量は約10.2ngである。これは、上記した標準駆動パルスPS1〜PS3と同じ理由、即ち、駆動電圧の増減によって、圧力室容積の変化幅が変わったためと考えられる。従って、このマイクロ駆動パルスにおいても、駆動電圧の設定により、吐出する液滴の飛行速度と量を同時に増減できることが判る。
【0109】
なお、図16(a)を見ると、駆動電圧が18Vの状態で液滴はメイン液滴とサテライト液滴とに分かれて飛行している。さらに、駆動電圧が24V以上になると、上記のサテライト液滴に加えて第2サテライト液滴が出現する。このマイクロ駆動パルスPS4〜PS6において、サテライト液滴は駆動電圧の上昇に伴って速度を増すが、第2サテライト液滴は駆動電圧上昇に拘わらず略一定の飛行速度(6〜7m/s)である。
【0110】
次に、各マイクロ駆動パルスPS4〜PS6の中間電位VMと液滴の吐出特性との関係について説明する。
【0111】
このマイクロ駆動パルスPS4〜PS6においても中間電位VMは、圧力室47の定常容積を規定する。従って、中間電位VMの変更により、定常容積から最大容積までの膨張代を設定できる。そして、膨張代が変更できることで、第2膨張要素P11の供給時におけるメニスカスの圧力室47側への引き込み量を設定できる。また、第2膨張要素P11の時間幅が一定であるので、膨張代が変更されるとメニスカスの圧力室47側への引き込み速度も変化する。
【0112】
メニスカスの引き込み量と引き込み速度は、液滴の吐出量に影響を及ぼすと考えられる。即ち、メニスカスの引き込み量が基準よりも多いと液滴として吐出される液材の量が基準よりも少なくなり、引き込み量が基準よりも少ないと液滴として吐出される液材の量が基準よりも多くなる。また、メニスカスの引き込み速度が基準よりも高いと、その反動によってメニスカスの中心部分の移動速度も基準より高くなり、液滴の飛行速度が基準より高くなる。一方、メニスカスの引き込み速度が基準よりも低いとその反動も小さくメニスカスの中心部分の移動速度及び液滴の飛行速度が基準よりも低くなる。
【0113】
従って、上記の駆動電圧と中間電位VMとを適宜設定することにより、液滴の飛行速度を一定に保ちつつ、液滴の吐出量を変えることができる。例えば、液滴の飛行速度を7m/sに設定すると、駆動電圧及び中間電位VMと液滴の重量との関係は、図17(a)に示すようになる。この図17(a)より、駆動電圧を19.5Vに中間電位VMを駆動電圧の0%(つまり、最低電位VLと同電位)にそれぞれ設定すると、約5.6ngの液滴を吐出できることが判る。また、駆動電圧を22.5Vに中間電位VMを駆動電圧の30%にそれぞれ設定すると、約5.9ngの液滴を吐出できることが判る。さらに、駆動電圧を24.5Vに中間電位VMを駆動電圧の50%にそれぞれ設定すると、約7.5ngの液滴を吐出できることが判る。
【0114】
また、駆動電圧と中間電位VMとを適宜設定することにより、液滴の吐出量を一定に保ちつつ、液滴の飛行速度を変えることもできる。例えば、液滴の重量を5.5ngに設定すると、駆動電圧及び中間電位VMと液滴の飛行速度との関係は、図17(b)に示すようになる。この図17(b)より、駆動電圧を19.0Vに中間電位VMを駆動電圧の0%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.9m/sに設定できることが判る。また、駆動電圧を21.5Vに中間電位VMを駆動電圧の30%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約6.2m/sに設定できることが判る。さらに、駆動電圧を20.2Vに中間電位VMを駆動電圧の50%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約4.5m/sに設定できることが判る。
【0115】
次に、各マイクロ駆動パルスPS4〜PS6の吐出電位VF(第2吐出要素P13の終端電位)と液滴の吐出特性との関係について説明する。
【0116】
上記の吐出電位VFは、圧力室47の吐出容積(第2吐出要素P13の供給終了時の容積)を規定する。従って、吐出電位VFの変更により、最大容積から吐出容積までの収縮量を設定できる。また、第2吐出要素P13の時間幅が一定であることから、この吐出電位VFの変更により収縮速度も変化する。即ち、吐出電位VFを基準よりも低く設定すると収縮速度が高くなり、基準よりも高く設定すると収縮速度が低くなる。
【0117】
圧力室47の収縮量と収縮速度は、液滴の吐出量に影響を及ぼすと考えられる。即ち、圧力室47の収縮量が基準よりも多いと液滴の吐出量が基準より多くなり、収縮量が基準よりも少ないと液滴の吐出量が基準より少なくなる。また、圧力室47の収縮速度が高いと液滴の飛行速度が高くなり、収縮速度が低いと飛行速度も低くなる。
【0118】
なお、この場合において、吐出電位VFの変化に対する飛行速度の変化量と吐出量の変化量は、駆動電圧を変化させた際の変化量と相違する。従って、上記の駆動電圧と吐出電位VFとを適宜設定することにより、液滴の飛行速度を一定に保ちつつ、吐出重量を変えることができる。
【0119】
例えば、液滴の飛行速度を7m/sに設定すると、駆動電圧及び吐出電位VFと液滴の重量との関係は、図18(a)に示すようになる。この図18(a)より、駆動電圧を27.0Vに設定し、第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の50%(つまり、吐出電位VFが最大電位VHから13.5V低い電位)に設定すると、約3.6ngの液滴を吐出できることが判る。また、駆動電圧を21.3Vに、第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の70%にそれぞれ設定すると、約5.6ngの液滴を吐出できることが判る。さらに、駆動電圧を16.6Vに設定し、第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の100%(つまり、吐出電位VFが最低電位VLと同電位)に設定すると、約7.6ngの液滴を吐出できることが判る。なお、第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の100%に設定した場合には、収縮制振要素P15は設けない。
【0120】
また、駆動電圧と吐出電位VFとを適宜設定することにより、液滴の吐出量を一定に保ちつつ、液滴の飛行速度を変えることもできる。
【0121】
例えば、液滴の重量を5.5ngに設定すると、駆動電圧及び吐出電位VFと液滴の飛行速度との関係は、図18(b)に示すようになる。この図18(b)より、駆動電圧を32.0Vに第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の50%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約11.2m/sに設定できることが判る。また、駆動電圧を19.5Vに第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の70%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約5.5m/sに設定できることが判る。さらに、駆動電圧を12.0Vに第2吐出要素P13の電位差を駆動電圧の100%にそれぞれ設定すると、液滴の飛行速度を約3.0m/sに設定できることが判る。
【0122】
このように、各マイクロ駆動パルスPS4〜PS6についても、その駆動電圧、中間電位VM、吐出電位VFを適宜設定することにより、液滴の吐出量や飛行速度を制御できる。
【0123】
従って、主制御部31(パルス形状設定手段)からの波形情報により、各駆動パルスPS1〜PS6の波形形状を設定でき、設定された駆動パルスPS1〜PS6を圧電振動子21へ供給することで、所望量の液滴を所望の飛行速度で吐出させることができる。従って、各画素領域12aに対する所定量(目標量)の液滴の吐出と、不足量の液滴の吐出とを同一の噴射ヘッド7(同一のノズル開口25)によって行うことができる。
【0124】
また、液滴の飛行速度も設定できるので、量が異なる液滴を同じ速度で飛行させることができる。これにより、噴射ヘッド7の走査速度は一定のまま液滴の着弾位置を揃えることができる。従って、複雑な制御を行わなくても液滴の着弾位置を正確に制御できる。
【0125】
さらに、1滴が4ng前後の極めて少量の液滴は、空気の粘性抵抗の影響を受け易いので、この粘性抵抗に起因する失速分を考慮した方がより高い精度で着弾位置を制御できる場合もある。この点に関し、本実施形態では、駆動パルスの波形形状を設定することで、液滴の量を一定にしつつも飛行速度を変更できる。このため、上記の極く少量の液滴であっても、波形形状の設定により1滴が10ng以上の液滴と同じように吐出を制御でき、制御の容易化を図ることができる。
【0126】
次に、カラーフィルタ2の製造方法について説明する。図19は、カラーフィルタ製造工程を示すフローチャート、図20は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ2(フィルタ基体2´)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S1)では、図20(a)に示すように、基板11上にブラックマトリクス72を形成する。ブラックマトリクス72は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス72を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス72を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
【0127】
続いて、バンク形成工程(S2)において、ブラックマトリクス72上に重畳する状態でバンク73を形成する。即ち、まず図20(b)に示すように、基板11及びブラックマトリクス72を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層74を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム75で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図20(c)に示すように、レジスト層74の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層74をパターニングして、バンク73を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク73とその下のブラックマトリクス72は、各画素領域12aを区画する区画壁部12bとなり、後の着色層形成工程において噴射ヘッド7により着色層76R、76G、76Bを形成する際にインク滴の着弾領域を規定する。
【0128】
以上のブラックマトリクス形成工程及びバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体2´が得られる。
なお、本実施形態においては、バンク73の材料として、塗膜表面が疎インク性となる樹脂材料を用いている。そして、ガラス基板(基板11)表面が親インク性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク73(区画壁部12b)に囲まれた各画素領域12a内への液滴の着弾位置精度が向上する。
【0129】
次に、着色層形成工程(S3)では、図20(d)に示すように、噴射ヘッド7によってインク滴を吐出して区画壁部12bで囲まれた各画素領域12a内に着弾させる。その後、乾燥処理を経て3色の着色層76R、76G、76Bを順次形成する。この着色層形成工程の詳細については、図21を用いて後述する。
【0130】
着色層76R、76G、76Bを形成したならば、保護膜形成工程(S4)に移り、図20(e)に示すように、基板11、区画壁部12b、および着色層76R、76G、76Bの上面を覆うように保護膜77を形成する。
即ち、基板11の着色層76R、76G、76Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜77が形成される。
そして、保護膜77を形成した後、基板11を個々の有効画素領域毎に切断することによって、カラーフィルタ2が得られる。
【0131】
次に、上記着色層形成工程についてより詳細に説明する。着色層形成工程は、図21に示すように、液材吐出工程(S11)と、着弾量検出工程(S12)と、補正量取得工程(S13)と、液材補充工程(S14)とからなり、これらの各工程が順に行われる。
【0132】
液材吐出工程(S11)では、基板11上の各画素領域12aに所定色、例えば、R,G,Bの何れかの液滴(インク滴)を所定量打ち込む。この工程では、パルス形状設定手段としての主制御部31は標準駆動パルスPS1〜PS3を発生させるための波形情報(DAT)を生成し、駆動パルス発生手段としての駆動信号発生部32はこの波形情報に基づいて標準駆動パルスを発生する。そして、主制御部31(主制御手段)は、移動制御情報(DRV1)を生成してキャリッジモータ6に出力し、噴射ヘッド7の制御用信号を生成して噴射ヘッド7に出力する。これにより主走査がなされる。即ち、キャリッジモータ6が作動してガイドバー4が主走査方向(X軸方向)に移動し、このガイドバー4の移動に同期して噴射ヘッド7のノズル開口25から所定色のインク滴が吐出される。
【0133】
この場合において、本実施形態では、上記したように駆動パルスの波形形状が設定されているので、インク滴の吐出量や飛行速度が最適化され、所定の画素領域12aに所定量のインク滴を着弾させることができる。
【0134】
1回の主走査が終了したならば、噴射ヘッド7を副走査方向に所定量移動させ、次の主走査を行う。以後は、上記の動作を繰り返して実行し、基板11の全面、即ち全ての画素領域12aに液滴を打ち込む。
【0135】
なお、この液材吐出工程において、主制御部31(パルス形状設定手段)は、温度センサや湿度センサ等の環境状態検出手段(図示せず)からの検出信号(環境情報)を加味して波形情報(DAT)を生成してもよい。このように構成すると、製造装置1の設置環境(温度や湿度等)が変化しても液滴の吐出特性を揃えることができる。
【0136】
また、主制御部31(パルス形状設定手段)は、使用する液材の種類情報例えば、粘度や密度等の物性を示す物性情報を取得し、この種類情報を加味して波形情報(DAT)を生成してもよい。このように構成すると、異なる種類の液材を用いたとしてもその液材に適した波形形状の駆動パルスを発生させることができ、汎用性に優れる。
【0137】
着弾量検出工程(S12)では、上記の液材吐出工程において着弾したインク量を、液材量検出手段としての液材センサ17によって画素領域12a毎に検出する。即ち、この着弾量検出工程では、各ノズル開口25の特性差やインク滴の吐出不良等によってばらつきが生じ得る着弾インク量(本発明の着弾液材量の一種)を画素領域12a毎に検出する。
【0138】
この工程では、主制御部31(主制御手段)は、移動制御情報(DRV1)をキャリッジモータ6に出力してキャリッジ5を移動させ、発光制御情報(DRV2)をレーザー発光素子18に出力して所望の画素領域12aにレーザー光線Lbを照射させる。このレーザー光線Lbは、光反射面としての載置面3aで反射するなどしてレーザー受光素子19に受光される。そして、反射レーザー光線Lbを受光したレーザー受光素子19は、受光量(受光強度)に応じた電圧レベルの検出信号を主制御部31に出力する。主制御部31は、レーザー受光素子19からの検出信号(レーザー受光素子19での受光量)から着弾インク量を判定する。
【0139】
この着弾インク量の判定は、全ての画素領域12aについて行われる。即ち、1つの画素領域12aに対する着弾インク量を検出したならば、次の画素領域12aに対する着弾インク量を検出する。そして、全ての画素領域12aについて着弾インク量を検出したならば、この工程を終了する。なお、取得した各着弾インク量は、主制御部31のRAM(着弾液材量記憶手段,図示せず)に画素領域12aの位置情報と関連づけた状態で記憶される。
【0140】
補正量取得工程(S13)では、上記の着弾量検出工程で検出した各画素領域12a毎の着弾インク量をその画素領域12aについての目標インク量(本発明の目標液材量の一種)と比較し、着弾インク量と目標インク量の差を補正量として取得する。ここで、本実施形態における目標インク量は、最も着弾インク量の多い画素領域12aの着弾インク量とされる。即ち、着弾量検出工程で検出した着弾インク量の最大値が目標インク量として設定され、例えば、主制御部31のRAM(目標液材量記憶手段,図示せず)に記憶される。なお、目標インク量は、各色(R,G,B)で共通に設定してもよく、各色毎に個別に設定してもよい。
【0141】
この工程では、主制御部31は、本発明の不足量取得手段の一種として機能する。例えば、主制御部31は、RAMに記憶された各着弾インク量と目標インク量とを読み出し、目標インク量と着弾インク量との差を演算によって取得する。そして、取得したインク量差の情報は、不足量情報(本発明の液材過不足量の一種)として、主制御部31のRAM(過不足量記憶手段に相当,図示せず)に液材領域(画素領域12a)の位置情報と関連づけた状態で記憶される。
【0142】
液材補充工程(S14)では、着弾インク量が目標インク量に対して不足している画素領域12a上に噴射ヘッド7を位置付け、この状態で不足量に応じた波形形状の駆動パルス(例えば、マイクロ駆動パルスPS4〜PS6)を圧電振動子21に供給し、その画素領域12aにインクを補充する。
【0143】
即ち、この工程では、まず、主制御部31は、RAMから不足量情報を読み出してインクの補充が必要な画素領域12aを認識する。次に、補充が必要とされた画素領域12aについて、不足量を吐出させるための駆動パルスを設定する。即ち、波形情報を設定する。そして、設定された波形情報は、補充パルス設定情報として主制御部31のRAM(補充パルス設定情報記憶手段に相当,図示せず)に画素領域12aの位置情報と関連づけた状態で記憶される。
【0144】
インクの補充が必要な全ての画素領域12aについて補充パルス設定情報を記憶したならば、主制御部31はインクの補充を制御する。即ち、キャリッジモータ6を制御して補充対象となる画素領域12a上に噴射ヘッド7を位置付ける。そして、駆動信号発生部32に波形情報(補充パルス設定情報)を出力し、不足量の液滴を吐出させて当該画素領域12aに着弾させる。
この画素領域12aに対するインクの補充が終了したならば、噴射ヘッド7を次の画素領域12aに移動させ、この画素領域12aに対するインクの補充を同様の手順で行う。そして、補充対象となる全ての画素領域12aについてインクの補充が終了したならば、この工程を終了する。
【0145】
そして、上記した一連の工程(即ち、着色層形成工程)が終了したならば、加熱等の処理を施して画素領域12a内にインク液を定着させて着色層76を形成する。その後、定着後のフィルタ基体2´を次工程(即ち、保護膜形成工程)に移送する。
なお、本実施形態では、各色(R,G,B)のインクを同一の噴射ヘッド7で吐出するようにしたが、各色に対応した複数(3つ)の噴射ヘッドを製造ライン上に配置し、それぞれ個別に吐出するように構成してもよい。この場合には、第一色の描画(吐出)後、乾燥工程を経て、第二色の描画へ移行する。第一色目と同様、乾燥工程を経て、第三色目の描画へ移行する。第三色目の描画後、乾燥工程を経て、最後に本乾燥を行う。本乾燥により各色のカラーフィルターを完全に乾燥させる。
【0146】
ところで、上記では、着弾インクの不足量を補充するように構成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、着弾インク量の設計値を目標インク量とし、設計値を越えた量のインクが着弾した場合には超過量に応じて着色成分分解手段を作動させ、超過分のインク(着色成分)を分解するようにしてもよい。以下、このように構成した変形例について説明する。
【0147】
図22及び図23はこの変形例を説明する図であり、図22は着色層形成工程を説明するフローチャート、図23は着色成分分解手段の一種であるエキシマーレーザー光源80を説明する模式図である。なお、この変形例の製造装置1における基本的な構成は、上記した例と同様であるので、ここではその詳細な説明は省略する。
【0148】
この変形例の特徴は、着色成分分解手段としてエキシマーレーザー光源を備えている点である。ここで、「エキシマー」とは、同種の原子・分子で基底状態にあるものと励起状態にあるもの1個ずつで形成される不安定な二量体であり、「エキシマーレーザー光」とは、このエキシマーが解離して基底状態へ遷移するときの発光を利用するレーザー光である。
【0149】
このエキシマーレーザー光は高エネルギーを有する紫外光でインク液中の着色成分(色素)の分子結合を断つ作用を有するため、着色成分を分解することができ色濃度を薄くすることができる。また、インクの飛散やフィルタ基板の損傷が生じ難いという作用をも有する。さらに、このエキシマーレーザー光では、その出力と照射パルス数(時間)を制御することで、分解される着色成分の量を調整することもできる。
【0150】
このエキシマーレーザー光は、例えば、エキシマーレーザー光源80から照射された後にプリズム81等を介して各画素領域12aに照射される。また、このエキシマーレーザー光源80は、主制御部31に電気的に接続されてその作動が制御可能である。即ち、主制御部31はエキシマーレーザー光の出力と照射パルス数を制御する。
【0151】
以下、本変形例における塗布工程を説明する。なお、以下の説明は上記の例との違いを中心に行い、上記例と同じ内容についての詳細な説明は省略する。
【0152】
図22に例示するように、この塗布工程は、液材吐出工程(S11)と、着弾量検出工程(S12)と、補正量取得工程(S13´)と、液材補充工程(S14)と、液材分解工程(S15)とからなり、これらの各工程が順に行われる。
【0153】
液材吐出工程(S11)では、基板11上の各画素領域12aに所定色のインク滴を所定量打ち込む。この工程は、上記例の場合と同様にしてなされる。即ち、キャリッジモータ6が作動してガイドバー4が主走査方向(X軸方向)に移動し、このガイドバー4の移動に同期して噴射ヘッド7のノズル開口25から所定色の液滴を吐出させる。
【0154】
着弾量検出工程(S12)では、着弾インク量を画素領域12a毎に検出する。この工程も上記例の場合と同様にしてなされ、例えば液材センサ17を用いて行う。そして、取得された各着弾インク量は、主制御部31のRAM(着弾インク量記憶手段に相当,図示せず)に画素領域12aの位置情報と関連づけた状態で記憶される。なお、この例においても液材センサ17は液材量検出手段の一種として機能する。
【0155】
補正量取得工程(S13´)では、上記の着弾量検出工程で検出した画素領域12a毎の着弾インク量をその画素領域12aについての目標インク量(本発明の目標液材量の一種)と比較し、着弾インク量と目標インク量の差を補正量として取得する。ここで、この例における目標インク量は着弾インク量の設計値とされ、例えば主制御部31のRAM(目標インク量記憶手段に相当,図示せず)に記憶される。
【0156】
この工程では、主制御部31(本発明の不足量取得手段の一種であって、超過量取得手段の一種)は、RAMに記憶された各着弾インク量と目標インク量とを読み出し、目標インク量と着弾インク量との差を演算によって取得する。そして、取得したインク量差の情報は、過不足量情報(本発明の液材過不足量の一種)として、主制御部31のRAM(過不足量記憶手段に相当,図示せず)に画素領域12aの位置情報と関連づけた状態で記憶される。
【0157】
液材補充工程(S4)は、上記例と同様の工程であり、着弾インク量が目標インク量に対して不足している画素領域12a上に噴射ヘッド7を位置付けた状態で、不足量に応じた波形形状の駆動パルスを圧電振動子21に供給し、その画素領域12aにインクを補充する。
【0158】
液材分解工程(S5)では、着弾インク量が目標インク量に対して超過している画素領域12aにエキシマーレーザー光を照射し、超過量に応じた量の着色成分を分解する。この場合において、主制御部31は、レーザー光照射制御手段としても機能し、上記のプリズム81を移動させる等して所望の画素領域12aにレーザー光を照射させる。また、主制御部31は、分解量制御手段としても機能し、超過量に応じてレーザー光の出力や照射パルス数を制御し、必要量の着色成分を分解する。
【0159】
そして、上記した一連の工程(即ち、塗布工程)が終了したならば、加熱等の処理を施し、塗布したインク液を定着させる。その後、フィルタ基体2´を次工程に移送する。
なお、インク液に対する加熱定着後に上記エキシマーレーザーによる液材分解工程を実施しても良い。
【0160】
以上説明したように、この製造装置1においては、着弾したインク量を画素領域12a毎に検出し、着弾インク量と目標インク量の差から求めた過不足量に応じてインクを補充するのか、分解するのか、或いは補充も分解も行わないのかを判定する。そして、補充する場合には、不足量に応じて設定された駆動パルスを圧電振動子21に供給する。一方、分解する場合には、その画素領域12aにエキシマーレーザー光を照射すると共に、超過量に応じてエキシマーレーザー光の出力や照射パルス数を制御し、必要量の着色成分を分解する。
その結果、画素領域12a毎のインク濃度が設計値で揃い、高品位なカラーフィルタ2を製造することができる。
なお、上記では、インクの着色成分を分解する例を示したが、エキシマーレーザー光により含有成分(含有材料)を分解可能であれば、他の液材の場合にも上記変形例を適用することができる。
【0161】
図24は、本実施形態において製造したカラーフィルタ2を用いた液晶装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置85に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ2は図20に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0162】
この液晶装置85は、カラーフィルタ2、ガラス基板等からなる対向基板86、及び、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層87により概略構成されており、カラーフィルタ2を図中上側(観測者側)に配置している。
なお、図示していないが、対向基板86およびカラーフィルタ2の外面(液晶層87側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設されている。
【0163】
カラーフィルタ2の保護膜77上(液晶層側)には、図24において左右方向に長尺な短冊状の第1電極88が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極88のカラーフィルタ2側とは反対側の面を覆うように第1配向膜90が形成されている。
一方、対向基板86におけるカラーフィルタ2と対向する面には、カラーフィルタ2の第1電極88と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極89が所定の間隔で複数形成され、この第2電極89の液晶層87側の面を覆うように第2配向膜91が形成されている。これらの第1電極88および第2電極89は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料により形成されている。
【0164】
液晶層87内に設けられたスペーサ92は、液晶層87の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材93は液晶層87内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極88の一端部は引き回し配線88aとしてシール材93の外側まで延在している。
そして、第1電極88と第2電極89とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ2の着色層76R、76G、76Bが位置するように構成されている。
【0165】
図25は、本実施形態において製造したカラーフィルタ2を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置85´が上記液晶装置85と大きく異なる点は、カラーフィルタ2を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置85´は、カラーフィルタ2とガラス基板等からなる対向基板86´との間にSTN液晶からなる液晶層87´が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板86´およびカラーフィルタ2の外面には偏光板がそれぞれ配設されている。
【0166】
カラーフィルタ2の保護膜77上(液晶層87´側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極88´が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極88´の液晶層87´側の面を覆うように第1配向膜90´が形成されている。
対向基板86´のカラーフィルタ2と対向する面上には、カラーフィルタ側の第1電極88´と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極89´が所定の間隔で形成され、この第2電極89´の液晶層87´側の面を覆うように第2配向膜91´が形成されている。
【0167】
液晶層87´には、この液晶層87´の厚さを一定に保持するためのスペーサ92´と、液晶層87´内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材93´が設けられている。
そして、上記した液晶装置85と同様に、第1電極88´と第2電極89´との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ2の着色層76R、76G、76Bが位置するように構成されている。
【0168】
図26は、本発明を適用したカラーフィルタ2を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置85”は、カラーフィルタ2を図中上側(観測者側)に配置したものである。
【0169】
この液晶装置85”は、カラーフィルタ2と、これに対向するように配置された対向基板86”と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ2の上面側(観測者側)に配置された偏光板96と、対向基板86”の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
カラーフィルタ2の保護膜77の表面(対向基板86”側の面)には液晶駆動用の電極97が形成されている。この電極97は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極100が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極97の画素電極100とは反対側の面を覆った状態で配向膜98が設けられている。
【0170】
対向基板86”のカラーフィルタ2と対向する面には絶縁層99が形成されており、この絶縁層99上には、走査線101及び信号線102が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線101と信号線102とに囲まれた領域内には画素電極100が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極100上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
【0171】
また、画素電極100の切欠部と走査線101と信号線102とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ103が組み込まれて構成されている。そして、走査線101と信号線102に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ103をオン・オフして画素電極100への通電制御を行うことができるように構成されている。
【0172】
なお、上記の各例の液晶装置85,85´,85”は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
【0173】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図27は、本発明におけるディスプレーの一種である有機EL表示装置の表示領域(以下、単に表示装置106と称する)の要部断面図である。
【0174】
この表示装置106は、回路素子部107、発光素子部108及び陰極109が基板110上に積層された状態で概略構成されている。
この表示装置106においては、発光素子部108から基板110側に発した光が、回路素子部107及び基板110を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部108から基板110の反対側に発した光が陰極109により反射された後、回路素子部107及び基板110を透過して観測者側に出射されるようになっている。
【0175】
回路素子部107と基板110の間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜111が形成され、この下地保護膜111上(発光素子部108側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜112が形成されている。この半導体膜112の左右の領域には、ソース領域112a及びドレイン領域112bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域112cとなっている。
【0176】
また、回路素子部107には、下地保護膜111及び半導体膜112を覆う透明なゲート絶縁膜113が形成され、このゲート絶縁膜113上の半導体膜112のチャネル領域112cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極114が形成されている。このゲート電極114及びゲート絶縁膜113上には、透明な第1層間絶縁膜115aと第2層間絶縁膜115bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜115a、115bを貫通して、半導体膜112のソース領域112a、ドレイン領域112bにそれぞれ連通するコンタクトホール116a,116bが形成されている。
【0177】
そして、第2層間絶縁膜115b上には、ITO等からなる透明な画素電極117が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極117は、コンタクトホール116aを通じてソース領域112aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜115a上には電源線118が配設されており、この電源線118は、コンタクトホール116bを通じてドレイン領域112bに接続されている。
【0178】
このように、回路素子部107には、各画素電極117に接続された駆動用の薄膜トランジスタ119がそれぞれ形成されている。
【0179】
上記発光素子部108は、複数の画素電極117上の各々に積層された機能層120と、各画素電極117及び機能層120の間に備えられて各機能層120を区画するバンク部121とにより概略構成されている。
これら画素電極117、機能層120、及び、機能層120上に配設された陰極109によって発光素子が構成されている。なお、画素電極117は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極117の間にバンク部121が形成されている。
【0180】
バンク部121は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層121a(第1バンク層)と、この無機物バンク層121a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層121b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部121の一部は、画素電極117の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部121の間には、画素電極117に対して上方に向けて次第に拡開した開口部122が形成されている。
【0181】
上記機能層120は、開口部122内において画素電極117上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層120aと、この正孔注入/輸送層120a上に形成された発光層120bとにより構成されている。なお、この発光層120bに隣接してその他の機能を有する他の機能層を更に形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成する事も可能である。
正孔注入/輸送層120aは、画素電極117側から正孔を輸送して発光層120bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層120aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(本発明の液材の一種に相当)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いる。
【0182】
発光層120bは、赤色(R)、緑色(G)、又は青色(B)の何れかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(本発明の液材の一種に相当)を吐出することで形成される。発光層形成材料としては、例えば、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等を添加したものを用いることができる。
また、第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層120aに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。このような非極性溶媒を発光層120bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層120aを再溶解させることなく発光層120bを形成することができる。
【0183】
そして、発光層120bでは、正孔注入/輸送層120aから注入された正孔と、陰極109から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
【0184】
陰極109は、発光素子部108の全面を覆う状態で形成されており、画素電極117と対になって機能層120に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極109の上部には図示しない封止部材が配置される。
【0185】
次に、本実施形態における表示装置106の製造工程を図28〜36を参照して説明する。
この表示装置106は、図28に示すように、バンク部形成工程(S21)、表面処理工程(S22)、正孔注入/輸送層形成工程(S23)、発光層形成工程(S24)、及び対向電極形成工程(S25)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
【0186】
まず、バンク部形成工程(S21)では、図29に示すように、第2層間絶縁膜115b上に無機物バンク層121aを形成する。この無機物バンク層121aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層121aの一部は画素電極117の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層121aを形成したならば、図30に示すように、無機物バンク層121a上に有機物バンク層121bを形成する。この有機物バンク層121bも無機物バンク層121aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部121が形成される。また、これに伴い、各バンク部121間には、画素電極117に対して上方に開口した開口部122が形成される。この開口部122は、画素領域(本発明の液材領域の一種に相当)を規定する。
【0187】
表面処理工程(S22)では、親液化処理及び撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層121aの第1積層部121a´及び画素電極117の電極面117aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極117であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層121bの壁面121s及び有機物バンク層121bの上面121tに施され、例えば4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、噴射ヘッド7を用いて機能層120を形成する際に、液材を画素領域により確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した液材が開口部122から溢れ出るのを防止することが可能となる。
【0188】
そして、以上の工程とを経ることにより、表示装置基体106´(本発明のディスプレー基体の一種に相当)が得られる。この表示装置基体106´は、図1(a)に示した製造装置1の載置基台3に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S23)及び発光層形成工程(S24)が行われる。
【0189】
正孔注入/輸送層形成工程(S23)では、噴射ヘッド7から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である開口部122内に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極117上に正孔注入/輸送層120aを形成する。
この正孔注入/輸送層形成工程は、上記第1の実施形態における着色層形成工程と同様に、図21に示した液材吐出工程(S11)、着弾量検出工程(S12)、補正量取得工程(S13)、及び液材補充工程(S14)を順に経て行われる。なお、以下、S11〜S14の各工程の詳細については上記第1の実施形態において説明したので適宜省略する。
【0190】
液材吐出工程(S11)では、図31に示すように、表示装置基体106´上の画素領域(即ち、開口部122内)に正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を液滴として所定量打ち込む。この場合においても上述したように駆動パルスの波形形状が設定されているので、液滴の吐出量や飛行速度が最適化され、画素領域内に所定量の第1組成物を着弾させることができる。
【0191】
全ての画素領域内に第1組成物を着弾させたならば、着弾量検出工程(S12)において、上記の液材吐出工程において着弾した第1組成物量(本発明の着弾液材量の一種)を、液材量検出手段としての液材センサ17によって画素領域毎に検出する。即ち、各画素領域毎にレーザー光線Lbを照射させると共に画素領域からの光をレーザー受光素子19で受光させ、受光量(受光強度)に応じて第1組成物の着弾量を判定する。そして、全ての画素領域について第1組成物の着弾量を検出したならば、次の工程に移行する。
【0192】
補正量取得工程(S13)では、上記の着弾量検出工程で検出した各画素領域毎の第1組成物の着弾量をその画素領域についての第1組成物の目標量(本発明の目標液材量の一種)と比較し、これらの差を補正量として取得する。
【0193】
液材補充工程(S14)では、第1組成物の着弾量が目標量に対して不足している画素領域上、即ち、開口部122上に噴射ヘッド7を位置付け、この状態で不足量に応じた波形形状の駆動パルスを圧電振動子21に供給し、その画素領域に第1組成物を補充する。そして、補充対象となる全ての画素領域について第1組成物の補充が終了したならば、この工程を終了する。
【0194】
その後、乾燥工程等を行う事により、吐出後の第1組成物を乾燥処理し、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、図32に示すように、画素電極117の電極面117a上に正孔注入/輸送層120aが形成される。
以上のようにして、各画素領域毎に正孔注入/輸送層120aが形成されたならば、正孔注入/輸送層形成工程を終了する。
【0195】
次に発光層形成工程(S24)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層120aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層120aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層120aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層120a上に吐出しても、正孔注入/輸送層120aと発光層120bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層120bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層120aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層120a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層120aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層120aに均一に塗布することができる。
【0196】
そして、この発光層形成工程においても、図21に示した液材吐出工程(S11)、着弾量検出工程(S12)、補正量取得工程(S13)、及び液材補充工程(S14)を順次経ることにより発光層120bが形成される。
即ち、液材吐出工程(S11)では、図33に示すように、各色のうちの何れか(図33の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を液滴として画素領域(開口部122)内に所定量打ち込む。この場合においても上述したように駆動パルスの波形形状が設定されているので、液滴の吐出量や飛行速度が最適化され、正孔注入/輸送層120a上に所定量の第2組成物を着弾させることができる。
画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層120a上に広がって開口部122内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部121の上面121t上に着弾した場合でも、この上面121tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部121内に転がり込み易くなっている。
【0197】
対応する画素領域内に第2組成物を着弾させたならば、着弾量検出工程(S12)において、上記の液材吐出工程において着弾した第2組成物量を、液材量検出手段としての液材センサ17によって画素領域毎に検出する。即ち、各画素領域毎にレーザー光線Lbを照射させると共に画素領域からの光をレーザー受光素子19で受光させ、受光量(受光強度)に応じて第2組成物の着弾量を判定する。そして、第2組成物の着弾量を検出したならば、次の工程に移行する。
【0198】
補正量取得工程(S13)では、上記の着弾量検出工程で検出した各画素領域毎の第2組成物の着弾量をその画素領域についての第2組成物の目標量(本発明の目標液材量の一種)と比較し、これらの差を補正量として取得する。
【0199】
液材補充工程(S14)では、第2組成物の着弾量が目標量に対して不足している画素領域上、即ち、開口部122上に噴射ヘッド7を位置付け、この状態で不足量に応じた波形形状の駆動パルスを圧電振動子21に供給し、その画素領域に第2組成物を補充する。そして、補充対象となる全ての画素領域について第2組成物の補充が終了したならば、この工程を終了する。
【0200】
その後、乾燥工程等を行う事により、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図34に示すように、正孔注入/輸送層120a上に発光層120bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層120bが形成されている。
そして、図35に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層120bの場合と同様の工程を順次用い、他の色(赤色(R)及び緑色(G))に対応する発光層120bを形成する。なお、発光層120bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。
各画素領域毎に発光層120bが形成されたならば、発光層形成工程を終了する。
【0201】
以上のようにして、画素電極117上に機能層120、即ち、正孔注入/輸送層120a及び発光層120bが形成される。そして、対向電極形成工程(S25)に移行する。
【0202】
対向電極形成工程(S25)では、図36に示すように、発光層120b及び有機物バンク層121bの全面に陰極109(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極109は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極109の上部には、Al膜、Ag膜や、酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
【0203】
このようにして陰極109を形成した後、この陰極109の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置106が得られる。
【0204】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図37は、本発明におけるディスプレーの一種であるプラズマ型表示装置(以下、単に表示装置125と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置125を一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置125は、互いに対向して配置された第1基板126、第2基板127、及びこれらの間に形成される放電表示部128を含んで概略構成される。放電表示部128は、複数の放電室129により構成されている。これらの複数の放電室129のうち、赤色放電室129(R)、緑色放電室129(G)、青色放電室129(B)の3つの放電室129が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
【0205】
第1基板126の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極130が形成され、このアドレス電極130と第1基板126の上面とを覆うように誘電体層131が形成されている。誘電体層131上には、各アドレス電極130の間に位置し、且つ各アドレス電極130に沿うように隔壁132が立設されている。この隔壁132は、図示するようにアドレス電極130の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極130と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁132によって仕切られた領域が放電室129となっている。
【0206】
放電室129内には蛍光体133が配置されている。蛍光体133は、赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室129(R)の底部には赤色蛍光体133(R)が、緑色放電室129(G)の底部には緑色蛍光体133(G)が、青色放電室129(B)の底部には青色蛍光体133(B)が各々配置されている。
【0207】
第2基板127の図中下側の面には、上記アドレス電極130と直交する方向に複数の表示電極135が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層136、及びMgOなどからなる保護膜137が形成されている。
第1基板126と第2基板127とは、アドレス電極130と表示電極135が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極130と表示電極135は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極130,135に通電することにより、放電表示部128において蛍光体133が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【0208】
本実施形態においては、上記アドレス電極130、表示電極135、及び蛍光体133を、図1(a)に示した製造装置1を用い、図21に示した製造工程に基づいて形成することができる。以下、第1基板126におけるアドレス電極130の形成工程を例示する。
この場合、第1基板126が本発明のディスプレー基体の一種に相当する。そして、この第1基板126が載置基台3に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、液材吐出工程(S11)では、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(本発明の液材の一種に相当)を液滴としてアドレス電極形成領域(本発明の液材領域の一種に相当)に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、又はニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
この場合においても上述したように駆動パルスの波形形状が設定されているので、液滴の吐出量や飛行速度が最適化され、アドレス電極形成領域に所定量の液体材料を着弾させることができる。
【0209】
第1基板126上のアドレス電極形成領域に液体材料を着弾させたならば、着弾量検出工程(S12)において、上記の液材吐出工程において着弾した液体材料量(本発明の液材量の一種)を、液材量検出手段としての液材センサ17によってアドレス電極形成領域毎に検出する。即ち、アドレス電極形成領域毎にレーザー光線Lbを照射させると共にアドレス電極形成領域からの光をレーザー受光素子19で受光させ、受光量(受光強度)に応じて液体材料の着弾量(着弾液材量)を判定する。そして、液体材料の着弾量を検出したならば、次の工程に移行する。
【0210】
補正量取得工程(S13)では、上記の着弾量検出工程で検出したアドレス電極形成領域毎の液体材料の着弾量をそのアドレス電極形成領域についての液体材料の目標量(本発明の目標液材量の一種)と比較し、これらの差を補正量として取得する。
【0211】
液材補充工程(S14)では、液体材料の着弾量が目標量に対して不足しているアドレス電極形成領域上に噴射ヘッド7を位置付け、この状態で不足量に応じた波形形状の駆動パルスを圧電振動子21に供給し、そのアドレス電極形成領域に液体材料を補充する。そして、補充対象となる全てのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、この工程を終了する。
その後、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極130が形成される。
【0212】
ところで、上記においてはアドレス電極130の形成を例示したが、上記表示電極135及び蛍光体133についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極135の形成の場合、アドレス電極130の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(本発明の液材の一種に相当)を液滴として表示電極形成領域(本発明の液材領域の一種に相当)に着弾させる。
また、蛍光体133の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(本発明の液材の一種)を噴射ヘッド7から液滴として吐出し、対応する色の放電室129(本発明の液材領域の一種に相当)内に着弾させる。
【0213】
以上説明したように、上記製造装置1においては、着弾した液材量を液材領域毎に検出し、着弾液材量と目標液材量の差から求めた不足量に応じて駆動パルスの波形形状を設定する。そして、この設定した駆動パルスを圧電振動子21に供給することで不足量の液材を液材領域に着弾させるので、専用のノズルや噴射ヘッド7を用いることなく、個々の液材領域に対して最適な量の液材を補充することができる。
【0214】
また、液滴の量に加えて液滴の飛行速度も制御可能であるため、着弾位置の正確な制御も実現できる。即ち、噴射ヘッド7を走査しながらにして液滴を所望の液材領域に正確に打ち込むことができる。これにより、製造時間の短縮化が図れる。
【0215】
さらに、この製造装置1では、一滴の液材量及び飛行速度を広範囲で変化させることができるので、1つの液材領域の大きさが異なる種々のディスプレーを製造することもできる。即ち、液材領域のサイズが異なれば必要な液材量も異なるが、この製造装置1では、駆動パルスの種類や駆動パルスの供給数によって広範囲で液滴の吐出量を制御でき、駆動パルスの波形形状(各波形要素の設定)を変更することで極めて高い精度で一滴の液材についての量や飛行速度を変更できる。従って、専用のノズルや専用の噴射ヘッドを用いることなく、同じ噴射ヘッド7によって異なる複数種類のディスプレーを製造可能な汎用製造装置として使用することができる。
【0216】
なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき種々の変形が可能である。
【0217】
まず、本発明の液材量検出手段に関し、上記各実施形態に示した反射型の液材センサ17に限られない。
【0218】
例えば、液材量検出手段を透過型の液材センサ17´によって構成してもよい。この透過型の液材センサ17´では、ディスプレー基体の一方の表面側からレーザー光線Lbを照射し、照射側とは反対の他方の表面側に透過した透過レーザー光線Lbの強度(光量)をレーザー受光素子19によって検出する。このように構成しても上記実施形態と同様に着弾液材量を各画素領域12a毎に検出できる。
なお、この構成において、図38に示すように、レーザー発光素子18とレーザー受光素子19とを、ディスプレー基体(図38の場合、フィルタ基体2´)を挟むように配置してレーザー発光素子18とレーザー受光素子19とを同時に走査しても良い。また、プリズム等によってレーザー光線Lbを適宜反射させ、レーザー発光素子18からのレーザー光線Lbを画素領域12aに照射し、画素領域12aを透過した後のレーザー光線Lbをレーザー受光素子19に案内しても(入射させても)よい。
【0219】
また、図39に示すように、液材量検出手段をCCDアレイ140によって構成してもよい。この構成では、載置基台3の載置面3aを例えば面発光体によって構成し、均一光量で発光可能とする。そして、ガイドバー4における載置基台3との対向面にCCDアレイ140を配設し、画素領域12aを透過した光を受光させてインクの着弾量を検出する。なお、この構成において、CCDアレイ140の分解能は画素領域12aの大きさよりも高い(細かい)ことが検出精度向上の観点から好ましい。
この構成では、複数の液材領域(この場合、画素領域12a)における液材の着弾量を検出可能であるため、検出時間の短縮化が図れ作業効率の向上が図れる。
【0220】
なお、液滴として吐出させる材料に関し、光透過性を有するとは限らない。この場合、着弾した液体状液材の表面高さを検出することで、着弾液材量を知ることができる。従って、液材量検出手段を、注入されたインク液の液面高さを検出可能な液面検出センサによって構成してもよい。
【0221】
また、上記では、一表示単位に対応する狭い範囲の液材領域(例えば、画素領域12a)に液材を吐出する場合を例示したが、例えば、図20に示した保護膜77を形成する場合のように、広範囲な液材領域に液材を吐出(基体全面に塗布)する場合にも本発明を適用することができる。
【0222】
また、上記第3の実施形態においては、プラズマ型表示装置における電極130,135の形成を例示したが、これに限らず、その他の回路基板における電極等の金属配線にも本発明を適用することができる。
【0223】
また、電気機械変換素子は上記の圧電振動子21に限らず、磁歪素子や静電アクチュエータによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】ディスプレー製造装置の一例を説明する図であり、(a)は製造装置の平面図、(b)はカラーフィルタの部分拡大図である。
【図2】ディスプレー製造装置の主要構成を説明するブロック図である。
【図3】液材センサを説明する模式図である。
【図4】噴射ヘッドの断面図である。
【図5】流路ユニットの拡大断面図である。
【図6】噴射ヘッドの電気的構成を説明するブロック図である。
【図7】駆動信号発生部が発生する標準駆動信号を説明する図である。
【図8】標準駆動信号に含まれる標準駆動パルスを説明する図である。
【図9】標準駆動パルスにおいて駆動電圧を調整した場合の吐出特性の変化を示し、(a)は駆動電圧を変化させた際の液滴の飛行速度の変化を示した図、(b)は駆動電圧を変化させた際の液滴の重量の変化を示した図である。
【図10】(a)は、標準駆動パルスにおいて液滴の飛行速度を7m/sに設定した際の駆動電圧及び中間電位と液滴の重量との関係を示した図、(b)は、液滴の重量を15ngに設定した際の駆動電圧及び中間電位と液滴の飛行速度との関係を示した図である。
【図11】(a)は、標準駆動パルスにおいて液滴の飛行速度を7m/sに設定した際の駆動電圧及び膨張要素の時間幅と液滴の重量との関係を示した図、(b)は、液滴の重量を15ngに設定した際の駆動電圧及び膨張要素の時間幅と液滴の飛行速度との関係を示した図である。
【図12】標準駆動パルスにおいて膨張ホールド要素の時間幅を調整した場合の吐出特性の変化を示し、(a)は時間幅を変化させた際の液滴の飛行速度の変化を示した図、(b)は時間幅を変化させた際の液滴の重量の変化を示した図である。
【図13】(a)は、標準駆動パルスにおいて、液滴の飛行速度を7m/sに設定した際の駆動電圧及び膨張ホールド要素の時間幅と液滴の重量との関係を示した図、(b)は、液滴の重量を15ngに設定した際の駆動電圧及び膨張ホールド要素の時間幅と液滴の飛行速度との関係を示した図である。
【図14】駆動信号発生部が発生するマイクロ駆動信号を説明する図である。
【図15】マイクロ駆動信号に含まれるマイクロ駆動パルスを説明する図である。
【図16】マイクロ駆動パルスにおいて駆動電圧を調整した場合の吐出特性の変化であり、(a)は駆動電圧を変化させた際の液滴の飛行速度の変化を示した図、(b)は駆動電圧を変化させた際の液滴の重量の変化を示した図である。
【図17】(a)は、マイクロ駆動パルスにおいて液滴の飛行速度を7m/sに設定した際の駆動電圧及び中間電位と液滴の重量との関係を示す図、(b)は、液滴の重量を5.5ngに設定した際の駆動電圧及び中間電位と液滴の飛行速度との関係を示した図である。
【図18】(a)は、マイクロ駆動パルスにおいて液滴の飛行速度を7m/sに設定した際の駆動電圧及び吐出電位と液滴の重量との関係を示す図、(b)は、液滴の重量を5.5ngに設定した際の駆動電圧及び吐出電位と液滴の飛行速度との関係を示す図である。
【図19】カラーフィルタ製造工程を説明するフローチャートである。
【図20】(a)〜(e)は、製造工程順に示したカラーフィルタの模式断面図である。
【図21】着色層形成工程を説明するフローチャートである。
【図22】着色層形成工程の変形例を説明するフローチャートである。
【図23】エキシマーレーザー光源を説明する模式図である。
【図24】本発明を適用したカラーフィルタを用いた液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図25】本発明を適用したカラーフィルタを用いた第2の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図26】本発明を適用したカラーフィルタを用いた第3の例の液晶装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図27】第2の実施形態における表示装置の要部断面図である。
【図28】第2の実施形態における表示装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【図29】無機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図30】有機物バンク層の形成を説明する工程図である。
【図31】正孔注入/輸送層を形成する過程を説明する工程図である。
【図32】正孔注入/輸送層が形成された状態を説明する工程図である。
【図33】青色の発光層を形成する過程を説明する工程図である。
【図34】青色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。
【図35】各色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。
【図36】陰極の形成を説明する工程図である。
【図37】第3の実施形態における表示装置の要部分解斜視図である。
【図38】液材量検出手段を透過型の液材センサによって構成した例を説明する模式図である。
【図39】液材量検出手段をCCDアレイによって構成した例を説明する模式図である。
【符号の説明】
1…ディスプレー製造装置,2…フィルタ基体,3…載置基台,4…ガイドバー,5…キャリッジ,6…キャリッジモータ,7…噴射ヘッド,8…液材貯留部,9…供給チューブ,10…制御装置,11…基板,12…被着色層,17…液材センサ,18…レーザー発光素子,19…レーザー受光素子,21…圧電振動子,22…振動子ユニット,23…ケース,24…流路ユニット,25…ノズル開口,31…主制御部,32…駆動信号発生部,33…A/D変換器,41…固定板,42…島部,43…フレキシブルケーブル,44…流路形成基板,45…ノズルプレート,46…弾性板,47…圧力室,48…共通液室,49…液体供給口,50…ノズル連通口,51…支持板,52…樹脂フィルム,61…第1シフトレジスタ,62…第2シフトレジスタ,63…第1ラッチ回路,64…第2ラッチ回路,65…デコーダ,66…制御ロジック,67…レベルシフタ,68…スイッチ回路,72…ブラックマトリクス,73…バンク,74…レジスト層,75…マスクフィルム,76…着色層,77…保護膜,80…エキシマーレーザー光源,81…プリズム,85…液晶装置,86…対向基板,87…液晶層,88…第1電極,89…第2電極,90…第1配向膜,91…第2配向膜,92…スペーサ,93…シール材,96…偏光板,97…電極,98…配向膜,99…絶縁層,100…画素電極,101…走査線,102…信号線,103…薄膜トランジスタ,106…表示装置,107…回路素子部,108…発光素子部,109…陰極,110…基板,111…下地保護膜,112…半導体膜,113…ゲート絶縁膜,114…ゲート電極,115…層間絶縁膜,116…コンタクトホール,117…画素電極,118…電源線,119…薄膜トランジスタ,120…機能層,121…バンク部,122…開口部,125…表示装置,126…第1基板,127…第2基板,128…放電表示部,129…放電室,130…アドレス電極,131…誘電体層,132…隔壁,133…蛍光体,135…表示電極,136…誘電体層,137…保護膜,140…CCDアレイ
Claims (19)
- ノズル開口に連通し液材を貯留可能な圧力室及び該圧力室の容積を変動可能な電気機械変換素子を備え、駆動パルスの電気機械変換素子への供給に伴い圧力室内の液材を液滴状にしてノズル開口から吐出可能な噴射ヘッドと、
前記駆動パルスを発生可能な駆動パルス発生手段とを有し、
前記ノズル開口から吐出した液材をディスプレー基体表面の液材領域に着弾させるように構成したディスプレー製造装置において、
着弾した液材量を液材領域毎に検出可能な液材量検出手段と、
該液材量検出手段が検出した着弾液材量と目標液材量との差から当該液材領域の液材不足量を取得する不足量取得手段と、
駆動パルス発生手段が発生する駆動パルスの形状を設定するパルス形状設定手段とを設け、
該パルス形状設定手段は不足量取得手段が取得した液材不足量に応じて駆動パルスの波形形状を設定し、
該駆動パルスを駆動パルス発生手段から発生させて電気機械変換素子に供給することで、前記不足量の液材を液材領域に補充することを特徴とするディスプレー製造装置。 - 前記液材量検出手段を、光源となる発光素子と、受光した光の強度に応じた電圧の電気信号を出力可能な受光素子とによって構成し、
発光素子からの光を液材領域に照射すると共に該液材領域からの光を受光素子に受光させ、受光した光の強度によって該液材領域の着弾液材量を検出することを特徴とする請求項1に記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第1駆動パルスにおける最大電位から最低電位までの駆動電圧を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、定常容積に対応した中間電位を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、膨張要素の時間幅を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、定常容積の圧力室を液材を吐出させない程度の速度で膨張させる膨張要素と、圧力室の膨張状態を保持する膨張ホールド要素と、膨張状態が保持された圧力室を急激に収縮させることで液材を吐出させる吐出要素とを含む第1駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、膨張ホールド要素の時間幅を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第2駆動パルスにおける最大電位から最低電位までの駆動電圧を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、定常容積に対応する中間電位を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルスは、メニスカスを圧力室側に大きく引き込むべく定常容積の圧力室を急激に膨張させる第2膨張要素と、圧力室を収縮させることで第2膨張要素により引き込まれたメニスカスの中心部分を液滴状にして吐出させる第2吐出要素とを含む第2駆動パルスであり、
パルス形状設定手段は、第2吐出要素の終端電位を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記駆動パルス発生手段は、単位周期内に複数の駆動パルスを発生可能に構成され、
単位周期あたりの圧力発生素子への駆動パルスの供給数を可変することにより、液材の吐出量を調整可能としたことを特徴とする請求項1から請求項9の何れかに記載のディスプレー製造装置。 - 前記液材は、発光材料を含む液体状の材料であることを特徴とする請求項1から請求項10までの何れかに記載のディスプレー製造装置。
- 前記液材は、正孔注入/輸送層形成材料を含む液体状の材料であることを特徴とする請求項1から請求項10までの何れかに記載のディスプレー製造装置。
- 前記液材は、導電性微粒子を含む液体状の材料であることを特徴とする請求項1から請求項10までの何れかに記載のディスプレー製造装置。
- 前記液材は、着色成分を含む液体状の材料であることを特徴とする請求項1から請求項10までの何れかに記載のディスプレー製造装置。
- 前記液材量検出手段が検出した着弾液材量とその液材領域における目標液材量との差から液材超過量を取得する超過量取得手段と、
液材中の着色成分を分解する着色成分分解手段とを設け、
液材超過量に応じて着色成分分解手段を作動させ、超過分の着色成分を分解することを特徴とする請求項14に記載のディスプレー製造装置。 - 前記着色成分分解手段をエキシマーレーザー光を発生可能なエキシマーレーザー光源によって構成したことを特徴とする請求項15に記載のディスプレー製造装置。
- 前記電気機械変換素子が圧電振動子であることを特徴とする請求項1から請求項16の何れかに記載のディスプレー製造装置。
- ノズル開口に連通した圧力室及び該圧力室の容積を変動可能な電気機械変換素子を備え、電気機械変換素子の作動によって圧力室内の液材をノズル開口から吐出可能な噴射ヘッドと、上記電気機械変換素子へ供給するための駆動パルスを発生可能な駆動パルス発生手段とを有するディスプレー製造装置を用い、ディスプレー基体に設けられた複数の液材領域に前記ノズル開口から吐出した液材を着弾させることでディスプレーを製造するディスプレー製造方法において、
目標量の液材を吐出させるための駆動パルスを電気機械変換素子に供給することで各液材領域に液材を吐出する液材吐出工程と、
着弾した液材の量を液材量検出手段によって液材領域毎に検出し、検出された着弾液材量と液材領域に対する目標液材量との差から液材過不足量を取得する補正量取得工程と、
着弾液材量が目標液材量に対して不足している場合に、該不足量に応じて駆動パルスの波形形状を設定し、該設定した波形形状の駆動パルスを駆動パルス発生手段から発生させて電気機械変換素子に供給し、不足量の液材を補充する液材補充工程とを経ることを特徴とするディスプレー製造方法。 - 着弾液材量が目標液材量に対して超過している場合に、液材中の着色成分を分解する着色成分分解手段を作動させて着色成分を分解する液材分解工程を、前記補正量取得工程よりも後に行うことを特徴とする請求項18に記載のディスプレー製造方法。
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