JP2004188383A - 吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】所望とするパターンを液滴吐出装置に描画させることが可能な吐出パターンデータを簡易に作成できる吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを課題とする。
【解決手段】吐出パターンデータに基づき、機能液滴吐出ヘッド34に形成したノズル列48を構成する複数のノズル47から選択的に機能液滴を吐出させ、1ラインずつ描画を行う液滴吐出装置3の吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成装置4において、描画するライン毎に、ノズル列48のノズル47の中から機能液を吐出させる有効ノズルを設定するノズル設定データを作成するノズル設定データ作成手段と、作成されたノズル設定データに基づき、吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
【解決手段】吐出パターンデータに基づき、機能液滴吐出ヘッド34に形成したノズル列48を構成する複数のノズル47から選択的に機能液滴を吐出させ、1ラインずつ描画を行う液滴吐出装置3の吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成装置4において、描画するライン毎に、ノズル列48のノズル47の中から機能液を吐出させる有効ノズルを設定するノズル設定データを作成するノズル設定データ作成手段と、作成されたノズル設定データに基づき、吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドに形成した複数のノズルから、ワーク上に選択的に機能液滴を吐出させるための吐出パターンを作成する吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ等の印刷装置では、所定の位置関係にある格子点位置に対して、インク(機能液)を吐出させるか否かを表す二値化した印字イメージに基づいて、インクジェットヘッドからインクを選択的に吐出させ、印刷を行っている。そして、このような印刷装置を用いて入力したデータを印刷する場合には、先ず入力したデータに関して画像処理を行い、印字イメージを作成している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
ところで、印刷装置のインクジェットヘッドは、微小なインク滴を精度良く吐出できることから、各種製造分野での応用が期待されており、インクジェットヘッドを応用した一例として、機能液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等の機能液を導入し、基板等のワークに対して機能液滴を精度良く吐出させる液滴吐出装置が考えられている。製造分野で液滴吐出装置を用いる場合、ワーク上に何滴の機能液を吐出させるか等の量的な設定を行ったうえで、多種多様なパターンを描画することが必要となる。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−3190号公報(第8頁−第13頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、印字イメージは、所定の位置関係にある格子点位置に対してインクを吐出させるか否かを二値化したデータであるため、(機能液の)吐出間隔や吐出回数等を任意に設定することができない。したがって、パターンを描画するための量的な設定をすることができず、所望とするパターンを描画させることができない。
【0006】
そこで、本発明は、液滴吐出装置に、所望とするパターンを描画させることが可能な吐出パターンデータを簡易に作成できる吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することをその目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吐出パターンデータに基づき、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドを相対的に走査させながら、当該機能液滴吐出ヘッドに形成したノズル列を構成する複数のノズルから選択的に機能液滴を吐出させることにより、ワーク上に1ラインずつ描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータを作成する、吐出パターンデータ作成装置において、描画するライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを、ノズル列を構成する複数のノズルの中から設定するノズル設定データを作成するノズル設定データ作成手段と、作成されたノズル設定データに基づいて、吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成手段と、を有していることを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、ノズル設定データ作成手段によりノズル設定データを作成し、作成したノズル設定データに基づいて、吐出パターンデータを作成することにより、ライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを設定することができる。このように、ライン毎に有効ノズルを設定することで、液滴吐出装置に多種多様なパターンを描画させることができる。また、ライン毎に有効ノズルを設定できるため、使用するノズルを限定すること、すなわちノズル列から使用しないノズルを間引くこと、ができる。なお、ここでいう「1ライン」とは、機能液滴吐出ヘッドに形成したノズル列に対応して描画され、走査方向(描画方向)に直交した直線上に吐出された機能液滴のドットパターンのことであり、走査方向に対して複数のラインを連続的に描画することにより、ワーク上にパターンが描画される。
【0009】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、ノズル列を構成する複数のノズルの配置に対応させたノズル列配置画像を表示画面上に表示するノズル列配置画像表示手段と、表示されたノズル列配置画像を構成するノズル画像の中から有効ノズルとするノズル画像を選択することにより、有効ノズルおよび機能液を吐出させない無効ノズルの配置を示す基準配置を作成する基準配置作成手段と、作成した前記基準配置に対応させて、ノズル設定データを生成するノズル設定データ生成手段と、を有していることが好ましい。
【0010】
この構成によれば、ノズル列配置画像表示手段によって表示画面上に表示されたノズル列配置画像を見ながら、有効ノズルとするノズル画像を選択することができるので、容易に所望とする基準配置を作成することが可能である。そして、作成された基準配置に対応させて、ライン毎にノズル列の各ノズルを有効ノズルまたは無効ノズルに設定するノズル設定データを生成するノズル設定データ生成手段を備えているので、容易にノズル設定データを生成させることができる。
【0011】
この場合、ノズル列配置画像表示手段は、一部のノズル列に対応させた部分ノズル列配置画像を表示し、基準配置作成手段は、部分ノズル列配置画像のノズル画像の中から有効ノズルとするノズル画像を選択することにより、有効ノズルおよび無効ノズルの配置を示す部分基準配置を作成する部分基準配置作成手段と、作成した部分基準配置を列方向に繰り返して、基準配置を生成する基準配置生成手段と、を有していることが好ましい。
【0012】
この構成によれば、部分基準配置作成手段により、一部のノズル列に対応する、すなわちノズル列配置画像の一部分である、部分ノズル列配置画像から、有効ノズルとするノズル画像を選択することにより部分基準配置を作成し、作成した部分基準配置を列方向に繰り返すことにより基準配置を生成するので、容易かつ迅速に基準配置を作成することができる。
【0013】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、作成した基準配置を適用し、連続してラインを描画するときの連続数を設定する連続数設定手段をさらに備えていることが好ましい。
【0014】
この構成によれば、作成した基準配置を適用し、連続してラインを描画するときの連続数を設定する連続数設定手段を備えているので、同一のドットパターンを連続して描画する場合には、当該基準配置を適用する連続数(連続して描画させるライン数)を設定することにより、簡易にノズル設定データを作成することができる。すなわち、同一のドットパターンを連続して描画するラインにおいては、ライン毎に基準配置を作成する必要がなくなるため、容易かつ迅速にノズル設定データを作成可能である。
【0015】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、作成した基準配置を示す基準配置画像の少なくとも一部分を表示する基準配置画像表示手段をさらに備え、基準配置画像表示手段は、複数の基準配置の基準配置画像を表示することが好ましい。
【0016】
この構成によれば、作成した基準配置の少なくとも一部分を表示する基準配置画像表示手段を備えていると共に、基準配置画像表示手段では、複数の基準配置を表示することが可能であるので、作成した基準配置を表示画面上で視認することができ、適切なノズル設定データを作成することができる。また、表示された基準配置を見ながら、連続してラインを描画するときの連続数を設定することができるため、連続数を設定する際の操作性および利便性を向上させることができる。
【0017】
この場合、ワーク上に描画するライン間の描画間隔を設定する描画間隔設定手段をさらに備え、吐出パターンデータ作成手段は、作成されたノズル設定データおよび設定された描画間隔に基づいて、吐出パターンデータを作成することが好ましい。
【0018】
この構成によれば、ノズル設定データと併せて、描画間隔設定手段によりワーク上に描画するライン間隔を設定することにより、ワーク上に任意のパターンを描画させることが可能である。また、この描画間隔を変化させることにより、ワーク上に吐出させる機能液の量を増減させることができ、ワーク上に吐出させる機能液量の設定を行うことが可能である。すなわち、描画間隔を広く設定すればワーク上に描画されるライン数を減少させることができ、描画間隔を狭く設定すれば、ライン数を増加させて、ワークに対して密に機能液を吐出させることができる。
【0019】
この場合、吐出パターンデータは、単位吐出パターンデータを繰り返し配置することにより構成されており、吐出パターンデータ作成手段は、単位吐出パターンデータを作成する単位吐出パターンデータ作成手段と、単位吐出パターンデータの配置パターンを設定する配置パターン設定手段と、作成した単位吐出パターンデータおよび設定した配置パターンに基づいて、吐出パターンデータを生成する吐出パターンデータ生成手段と、を備えていることが好ましい。
【0020】
この構成によれば、吐出パターンデータ作成手段は、吐出パターンデータの一部を構成する単位吐出パターンデータと当該単位吐出パターンデータの配置を表す配置パターン、すなわち単位吐出パターンデータの繰り返しパターン、に基づいて、吐出パターンデータを生成するので、単位吐出パターンデータ作成手段で単位吐出パターン作成し、配置パターン設定手段で配置パターンを設定することにより、容易に吐出パターンデータを作成することが可能である。
【0021】
本発明の描画システムは、上記した吐出パターンデータ作成装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【0022】
この構成によれば、上記した吐出パターンデータ作成装置により多様な吐出パターンデータを簡易に作成することができるので、多様な吐出パターンを描画システムに容易に描画させることが可能である。
【0023】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した描画システムを用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。また、本発明の電気光学装置は、上記した描画システムを用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【0024】
この構成によれば、多様な吐出パターンを容易に描画可能な、上記の描画システムを用いた製造を行っているので、多様な製品に容易に対応することが可能となり、電気光学装置を効率よく製造することが可能となる。なお、電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【0025】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【0026】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態の描画システムは、いわゆるフラットディスプレイの一種である液晶表示装置を製造する描画システムに本発明の吐出パターンデータ作成装置を適用したものであり、液晶表示装置におけるカラーフィルタのフィルタエレメント(R(赤)・G(緑)・B(青))を形成するものである。
【0028】
描画システムの説明に先立ち、液晶表示装置の構造および製造方法について説明する。図7は、液晶表示装置301の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置301は、カラーフィルタ302と、対向基板303と、カラーフィルタ302と対向基板303との間に封入された液晶組成物304と、バックライト(図示省略)と、で構成されている。対向基板303の内側の面には、画素電極305と、TFT(薄膜トランジスタ)素子(図示省略)とがマトリクス状に形成されている。そして、画素電極305に対向する位置に、カラーフィルタ302の赤、緑、青の着色層313が配列するようになっている。また、カラーフィルタ302および対向基板303のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜306が形成されており、カラーフィルタ302および対向基板303のそれぞれ外側の面には、偏光板307が接着されている。
【0029】
カラーフィルタ302は、透光性の透明基板311と、透明基板311上にマトリクス状に並んだ多数の画素(フィルタエレメント)312と、画素312上に形成された着色層313と、各画素312を仕切る遮光性の仕切り314と、を備えており、着色層313および仕切り314の上面には、オーバーコート層315および電極層316が形成されている。
【0030】
液晶表示装置301の製造方法について説明すると、先ず、透明基板311に仕切り314を作り込んだ後、画素312部分にR(赤)・G(緑)・B(青)の着色層313を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層315を形成し、さらに、ITO(indium tin oxide)から成る電極層316を形成して、カラーフィルタ302を作成する。また、対向基板303には、画素電極305とTFT素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ302および画素電極305が形成された対向基板303に配向膜306の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ302および対向基板303との間に液晶組成物304を封入した後、偏光板307およびバックライトを積層する。
【0031】
次に、描画システム1について説明する。この描画システム1は、仕切り314を作りこんだ透明基板311の画素312部分に、R(赤)・G(緑)・B(青)の3色に対応させた機能液を吐出させ、カラーフィルタ302の着色層313を形成するものである。図1に示すように、描画システム1は、処理前のワークW(透明基板311)を搬入する搬入マガジンローダ2と、3台の液滴吐出装置3と、各液滴吐出装置3を制御する3台の制御PC4(吐出パターンデータ作成装置)と、ワークWをシステム内で移載するワーク移載装置5と、処理後のワークWを搬出する搬出マガジンローダ6と、を備えている。3台の液滴吐出装置3は、R・G・Bの各色に対応しており、搬入マガジンローダ2から搬入されたワークWは、ワーク移載装置5によって移載され、各液滴吐出装置3で1色ずつ描画された後、搬出マガジンローダ6に送り出される。
【0032】
ここで、液滴吐出装置3について説明する。図2および図3に示すように、液滴吐出装置3は、機能液を吐出するための吐出手段11と、吐出手段11のメンテナンスを行うメンテナンス手段12と、各手段に液体(例えば、機能液)を供給すると共に不要となった液体を回収する液体供給回収手段13と、各手段を駆動・制御するための圧縮エアーを供給するエアー供給手段14と、を備えている。吐出手段11の主要部は、架台21上に設けた石定盤22上に配設され、これらと一体的に添設した共通機台23には、メンテナンス手段12、液体供給回収手段13、およびエアー供給手段14の主要部が配設されている。
【0033】
吐出手段11は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド34を有するヘッドユニット31と、ヘッドユニット31を支持するメインキャリッジ32と、メインキャリッジ32を介して、ヘッドユニット31(機能液滴吐出ヘッド34)をワークWに対して相対的に移動させるX・Y移動機構33と、を有している。
【0034】
図4に示すように、ヘッドユニット31は、12個の機能液滴吐出ヘッド34と、機能液滴吐出ヘッド34を搭載するサブキャリッジ35と、各機能液滴吐出ヘッド34をサブキャリッジ35に取り付けるためのヘッド保持部材36と、で構成されている。
【0035】
同図に示すように、機能液滴吐出ヘッド34は、いわゆる2連のものであり、機能液の供給を受ける機能液導入部41と、機能液導入部41に連なる2連のヘッド基板42と、機能液導入部41の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体43と、を備えている。ヘッド本体43は、2連のポンプ部44(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル47を形成したノズル形成プレート45と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド34では、ポンプ部44の作用により吐出ノズル47から機能液滴を吐出するようになっている。ノズル形成プレート45の下面は、ノズル形成面46となっており、ノズル形成面46には、2列のノズル列48が形成されている。各ノズル列48は、等間隔に並べられた180個の吐出ノズル47で構成されている。
【0036】
サブキャリッジ35には、12個の機能液滴吐出ヘッド34が6個ずつに二分され、ワークWへの十分な塗布密度を確保すると共に、ノズル間隔を調整するために、所定角度傾けてサブキャリッジ35に固定されている。また、二分された6個の機能液滴吐出ヘッド34は、機能液滴吐出ヘッド34のノズル列48が副走査方向において連続するようサブキャリッジ35に固定されており、副走査方向に連続する吐出ノズル47により、ワークW上に1ラインずつ描画するよう構成されている。ここでいう「1ライン」とは、副走査方向に連続する吐出ノズル47(ノズル列48)によって描画される、主走査方向に直交した直線のことである。なお、吐出ノズル47が副走査方向に連続して、1ラインの描画が可能となるように配置されていれば、機能液滴吐出ヘッド34の個数や配列は上記したものに限られず任意であり、例えば、機能液滴吐出ヘッド34に利用目的に合わせた専用のものを用いれば、あえて機能液滴吐出ヘッド34を傾ける構成とする必要はない。
【0037】
図3に示すように、メインキャリッジ36は、後述するY軸テーブル63に下側から固定される外観「I」形の吊設部材51と、吊設部材51の下面に取り付けられ、(ヘッドユニット31の)θ方向に対する位置補正を行うためのθテーブル52と、θテーブル52の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体53と、で構成されている。キャリッジ本体53には、ヘッドユニット31を遊嵌するための方形の開口を有しており、ヘッドユニット31を位置決め固定するようになっている。なお、キャリッジ本体53には、ワークWを認識するためのワーク認識カメラ(図示省略)が配設されている。
【0038】
図2および図3に示すように、X・Y移動機構33は、ワークWを吸着(固定)する吸着テーブル62を有し、吸着テーブル62を介してワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル61と、メインキャリッジ32を介してヘッドユニット31をY軸方向(副走査方向)に移動させるY軸テーブル63と、を備えている。X・Y移動機構33は、上記した石定盤22上に配設されており、ワークWの平坦度を維持すると共に、ヘッドユニット31を正確に移動させることができるようになっている。なお、X軸テーブル61には、ワークWのホーム位置を基準としてワークWの位置を検出するためのX軸リニアスケール64が、Y軸テーブル63には、ヘッドユニット31のホーム位置を基準としてヘッドユニット31の位置を検出するためのY軸リニアスケール65が、それぞれ併設されている。そして、X軸リニアスケール64は、0.5μm間隔で、ワークWの位置を検出できるようになっている。
【0039】
ここで、吐出手段11の一連の動作を簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、ヘッドユニット31およびセットされたワークWの位置補正がなされる。次に、X・Y移動機構33(X軸テーブル61)が、ホーム位置からワークWを主走査(X軸)方向に往動させる。ワークWの往動と同期して、複数の機能液滴吐出ヘッド34が駆動し、ワークWに対する機能液滴の選択的な吐出動作が1ラインずつ行われる。ワークWの往動が終了すると、X・Y移動機構33はワークWを復動させ、ホーム位置に移動させる。(なお、本実施形態では、復動時には機能液滴吐出ヘッド34の駆動は行われない。)ワークWがホーム位置に戻ると、X・Y移動機構33(Y軸テーブル63)は、ヘッドユニット31を副走査(Y軸)方向に移動させる。このように、ワークWの主走査方向への往復動と副走査方向への移動とを繰り返しながら、1色分についてのパターンをワークW上に描画していく。
【0040】
なお、本実施形態では、ヘッドユニット31に対して、ワークWを主走査方向に移動させるようにしているが、ヘッドユニット31を主走査方向に移動させる構成であってもよいし、ヘッドユニット31を固定とし、ワークWを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークWの主走査方向への往復動時に機能液滴吐出ヘッド34を駆動させる構成とすることも可能である。
【0041】
次に、メンテナンス手段12について説明する。メンテナンス手段12は、機能液滴吐出ヘッド34を保守して、機能液滴吐出ヘッド34が適切に機能液を吐出できるようにするものであり、吸引ユニット71、ワイピングユニット72、およびフラッシングユニット73を備えている(図2参照)。吸引ユニット71は、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47から吸引を行い、全吐出ノズル47から機能液を強制的に吐出させるためのもので、機能液滴吐出ヘッド34のクリーニング時等に用いられる。また、ワイピングユニット72は、クリーニング等を行うことにより汚れた機能液滴吐出ヘッド34のノズル形成面46を拭き取るためのものである。
【0042】
フラッシングユニット73は、機能液滴吐出ヘッド34の吐出ノズル47内で目詰まりが生じることを防止するために、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47から吐出される(フラッシングされる)機能液を受けるためのものである。フラッシングユニット73は、上記した吸着テーブル62を挟み、X軸テーブル61に固定された1対のフラッシングボックス74(片側のみ図示)を備えており、この1対のフラッシングボックス74に対して、フラッシングを行うようになっている。フラッシングボックス74は、吸着テーブル62に載置されたワークWと共に移動していくので、ワークWの移動と同期して定期的にフラッシングを行うことができるようになっている。
【0043】
次に、液体供給回収手段13について説明する。液体供給回収手段13は、ヘッドユニット31の各機能液滴吐出ヘッド34に機能液を供給する機能液供給系81と、メンテナンス手段12の吸引ユニット71で吸引した機能液を回収する機能液回収系82と、ワイピングユニット72に機能材料の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系83と、フラッシングユニット73で受けた機能液を回収する廃液回収系84と、で構成されている(図3参照)。
【0044】
次に、エアー供給手段14について説明する。エアー供給手段14は、不活性ガス(N2)を圧縮した圧縮エアーを吸着テーブル62等の各部に供給するためものである。図示省略したが、エアー供給手段14は、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ(コンプレッサー)と、エアーポンプからの圧縮エアーを供給先に応じて一定圧力に保つレギュレータと、エアーポンプと各部とを配管接続して、圧縮エアーを各部に供給するエアー供給チューブと、を備えている。
【0045】
次に、液滴吐出装置3の制御方法について説明する。液滴吐出装置3は、上記したように、制御PC4によって制御されており、制御PC4は、記憶領域に制御プログラムや制御データを記憶していると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。
【0046】
例えば、制御PC4には、カラーフィルタ302(の着色層313)を作成するための吐出パターンデータが格納されており、制御PC4は、吐出パターンデータに基づいて機能液滴吐出ヘッド34の駆動を制御し、吐出ノズル47から選択的に機能液を吐出させるようにしている。具体的に説明すると、先ず、上記したX軸リニアスケール64およびY軸リニアスケール65で検出されるワークWの位置およびヘッドユニット31の位置に対応させて、順次吐出パターンデータを取り出す。取り出した吐出パターンデータは、機能液滴吐出ヘッド34の駆動信号に変換された後、機能液滴吐出ヘッド34に送られる。そして、送られた駆動信号に基づいて、機能液滴吐出ヘッド34のポンプ部44が駆動され、各吐出ノズル47から選択的に機能液が吐出されるようになっている。
【0047】
また、制御PC4に格納されている吐出パターンデータは、ユーザにより制御PC4の表示画面7上で設定された種々の設定情報に基づいて制御PC4の作業領域で生成されるようになっており、本実施形態では、吐出パターンデータを生成するために、「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、吐出パターンデータを構成する単位吐出パターンデータを作成するための「ノズルON/OFF配列」、および設定されたノズルON/OFF配置に基づいて、単位吐出パターンデータを作成すると共に、作成した単位吐出パターンデータの配列方法を設定する「パターン配置」を設定する構成となっており、これらの設定情報は、制御PC4の表示画面7上に表示された専用の設定画面である吐出パターンデータ設定画面101上から入力するようになっている(図5参照)。
【0048】
そして、吐出パターンデータ設定画面101上で「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、「ノズルON/OFF配列」、および「パターン配置」を設定した後、吐出パターンデータ設定画面101上のスタートボタン102をクリックすると、所定のアルゴリズムに基づいて、制御PC4の作業領域で各種データが処理され、吐出パターンデータが作成される。そして、作成された吐出パターンデータは、制御PC4の記憶領域に記憶される。
【0049】
図5に示すように、ヘッドパラメータは、ヘッドパラメータ設定ボックス111に表示されるテキストボックスに数値入力することにより設定される。ヘッドパラメータ設定ボックス111には、サブキャリッジ35への機能液滴吐出ヘッド34の「取付け角度θ(Head angle)」を設定する取付け角度設定ボックス112と、主走査方向に対する吐出ノズル47の「吐出間隔DP(Drop pitch)」を設定する吐出間隔設定ボックス113と、主走査方向に対するカラーフィルタ302の「1画素の長さPP(Pixel pitch)」を設定する画素長設定ボックス114と、機能液滴吐出ヘッド34の「使用ノズル数」を設定するノズル数設定ボックス115と、を有している。
【0050】
取付け角度設定ボックス112では、任意の数値を入力することにより、サブキャリッジ35への取付け角度θを設定できるようになっており、カラーフィルタ302の副走査方向に対する画素間隔に合わせて、機能液滴吐出ヘッド34の吐出ノズル47の間隔を任意に調整可能となっている。例えば、カラーフィルタ302の1画素に対し、1個の吐出ノズル47を対応させるようにサブキャリッジ35への取付け角度θを設定することで、ワークW(カラーフィルタ302の透明基板311)に効率良く描画を行うことができる。また、カラーフィルタ302の1画素に対して、2個以上の吐出ノズル47を対応させる取付け角度θに設定すれば、機能液の十分な塗布密度を確保することも可能である。
【0051】
吐出間隔設定ボックス113では、吐出ノズル47の吐出間隔DPを設定可能である(図5および6参照)。上述したように、液滴吐出装置3はノズル列48(吐出ノズル47)が副走査方向に連続して、1ラインずつ描画を行っており、吐出間隔設定ボックス113では、1ラインずつ描画を行った際のライン間隔を設定することができる。また、画素長設定ボックス114では、機能液滴の吐出対象である透明基板311の1画素の長さ(PP)に対応させ、吐出間隔と同様に、数値入力するようになっている。なお、吐出間隔DPおよび1画素の長さPPを設定する際の単位は、μmである。
【0052】
ノズル数設定ボックス115では、1個の機能液滴吐出ヘッド34あたりの使用ノズル数を設定できるようになっており、ノズル列48を構成する180個の吐出ノズル47から、使用を開始する開始ノズルと、使用を終了する終了ノズルと、を設定するようになっている(図5参照)。例えば、開始ノズルを11、終了ノズルを171とした場合、180個の吐出ノズル47のうち、11番目の吐出ノズル47から171番目の吐出ノズル47までが、カラーフィルタ302の描画に使用される使用ノズルとして設定される。
【0053】
次に、「フラッシングパラメータ」について説明する。フラッシングパラメータは、フラッシングパラメータ設定ボックス121内のテキストボックスにより、ワークW(透明基板311)のホーム位置を基準として設定される。図5および図6に示すように、フラッシングパラメータ設定ボックス121には、ワークWが移動を開始してから機能液滴吐出ヘッド34がフラッシングを開始するまでの「助走距離α」を設定する助走距離設定ボックス122と、助走距離Aを経て機能液滴吐出ヘッド34がフラッシングを行う「フラッシング範囲β」を設定するフラッシング範囲設定ボックス123と、フラッシング範囲β内における「フラッシング回数」を設定するフラッシング回数設定ボックス124と、フラッシングを終えてからワークWに描画を開始するまでの「空走距離γ」を設定する空走距離設定ボックス125と、が設けられている。すなわち、フラッシングパラメータを設定することにより、ワークWのホーム位置から機能液滴吐出ヘッド34が描画を開始するまでの描画開始位置も設定可能となっている。なお、フラッシング回数を除く、フラッシングパラメータの設定単位は、μmである。
【0054】
次に、「ノズルON/OFF配列」について説明する。「ノズルON/OFF配列」は、機能液滴吐出ヘッド34に形成したノズル列48の各吐出ノズル47に対応した、機能液を吐出させる有効ノズル(ノズルON)と機能液を吐出させない無効ノズル(ノズルOFF)とで構成される基準配列を作成するために、ノズルON/OFF設定ボックス131内に表示される部分ノズル列配置画像132を用いて、基準配列の一部である部分基準配列を作成するものである。
【0055】
基準配列は、部分ノズル列配置画像132で作成された部分基準配列を(ノズル列48の)列方向に繰り返すことにより作成される。例えば、16個分の吐出ノズル47に対応する部分基準配列を用い、180個の使用ノズルに対する基準配列を作成する場合、部分基準配列を11回繰り返し、最後残りの4吐出ノズル47分は部分基準配列の最初の4吐出ノズル47分を割り当てるようにする。このように、基準配列を部分基準配列に基づいて作成することにより、吐出ノズル47が多数配設されている場合でも容易かつ迅速に基準配列を作成することができる。また、必要に応じて、使用ノズルを無効ノズルに設定することにより、使用ノズルを間引くことが可能となる。
【0056】
基準配列は、1ラインの描画において、吐出される機能液滴のドットパターンに対応しており、「ノズルON/OFF配列」は、ワークW上に描画する描画パターン、すなわち仕切り314を作り込まれた透明基板311の画素312の配置に対応させて設定するようになっている。
【0057】
図5に示すように、部分ノズル列配置画像132は、機能液滴吐出ヘッド34のノズル列48の一部分が対応しており、16個の吐出ノズル画像133(ラジオ・ボタン)から構成されている。そして、部分ノズル列配置画像132の各吐出ノズル画像133を有効ノズルまたは無効ノズルに設定することにより、16個の吐出ノズル47に対応する部分基準配列を作成するようになっている。また、同図に示すように、ノズルON/OFF設定ボックス131には、2列の部分ノズル列配置画像132が表示されており、2種類ずつ部分基準配列を作成可能である。
【0058】
16個の各吐出ノズル画像133は、表示画面7上のカーソル(図示省略)を合わせてクリックすることにより、有効ノズル(ノズルON)と無効ノズル(ノズルOFF)とを切り替えられるようになっており、有効ノズルに設定されると赤く表示され、無効ノズルに設定されると黒く表示される。また、部分ノズル列配置画像132の各吐出ノズル画像133には、部分基準配列の設定を容易にするために、1から16までの番号が付されている。なお、部分ノズル列配置画像132を構成する吐出ノズル画像133数は、任意に設定することが可能であり、例えば、32個としても良いし、8個としても良い。
【0059】
なお、各部分ノズル列配置画像132の上部には、それぞれOFFボタン134が設けられており、OFFボタン134を押すことにより、対応する部分ノズル列配置画像132の全吐出ノズル画像133を無効ノズルに設定することができる(すなわち、吐出ノズル画像133の設定をリセットすることができる)。また、図示省略したが、ノズルON/OFF設定ボックス131には、規則性を持って繰り返される部分基準配列を作成するためのボタンが用意されている。このボタンをカーソルで選択すると、部分基準配列を設定するためのメニューが表示され、表示されたメニュー項目から所望とする配列を選択することにより、部分基準配列を容易かつ迅速に設定可能となっている。メニュー項目には、例えば、偶数番号のみ有効ノズルに設定、奇数番号のみ有効ノズルに設定、または4の倍数番号のみ有効ノズルに設定、といったような、有効ノズル(無効ノズル)の配列設定に関する表示が為される。
【0060】
ノズルON/OFF設定ボックス131で作成された部分基準配列は、吐出パターンデータ設定画面101上の配列表示ボックス141に表示される。配列表示ボックス141には、図5に示すように、A〜H列までの計8列の部分基準配列を表示可能であり、表示指定ボックス142により、作成した部分基準配列を表示させる列をA列〜H列の中から指定することができるようになっている。なお、詳細は後述するが、単位吐出パターンデータは、A〜H列までの配列順に作成され、配列されていく。
【0061】
表示指定ボックス142では、2種類ずつ部分基準配列を作成できるノズルON/OFF設定ボックス131の表示に対応して、配列表示ボックス141の表示列を2列ずつ指定するようになっている。また、表示指定ボックス142で配列表示ボックス141の表示列を指定することにより、配列表示ボックス141に表示されている部分基準配列をノズルON/OFF設定ボックス131の部分ノズル列配置画像132として表示できるようになっており、作成した部分基準配列を変更可能となっている。
【0062】
次に、「パターン配置」について説明する。「パターン配置」では、パターン設定ボックス151内のテキストボックスを用いて、部分基準配列に基づいた単位吐出パターンデータの設定を行うと共に、設定した単位吐出パターンデータの配置パターン(配置方法)を指定する。ここでいう「単位吐出パターンデータ」とは、1つの基準配列を適用して作成される吐出パターンデータのことであり、パターン設定ボックス151には、配列表示ボックス141のA〜H列に対応して、ライン数設定ボックス152が設けられており、配列表示ボックス141に表示されているA〜H列の部分基準配列に対応させ、当該部分基準配列に基づいて作成された基準配列を適用して描画するラインの本数を設定することにより、単位吐出パターンデータの設定ができるようになっている(図5参照)。なお、本実施形態では、(A〜H列の)8列の部分基準配列を配列表示ボックス141に表示できるようになっているが、配列表示ボックス141に表示する部分基準配列数は任意に設定可能であり、同様に、設定可能な単位吐出パターンデータ数も任意に設定可能である。
【0063】
基準配列(部分基準配列)に対応して設定された単位吐出パターンデータは、A〜H列の順に主走査方向(X軸方向)に配置され、組合せパターンデータが作成される。そして、作成された組合せパターンデータによって機能液滴吐出ヘッド34に描画される組合せパターンは、吐出パターンデータ設定画面上に表示されるプレビューボタン(図示省略)をクリックすることにより、専用のプレビュー画面に表示されるようになっている。
【0064】
なお、本実施形態では、各単位吐出パターンデータの後に、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47を無効ノズルに設定して、ラインの描画に際して機能液滴を一切吐出させない空吐出パターンデータを挿入できるようになっており、A〜H列の部分基準配列に対応した空吐出ライン数設定ボックス153で空吐出パターンデータを構成するライン数も設定するようになっている。
【0065】
また、「パターン配置」では、吐出パターンデータを構成する組合せパターンデータ数、すなわち組合せパターンデータの繰り返し配置数、を設定可能となっており、パターン設定ボックス151には、組合せパターンデータ数を設定するための組合せパターンデータ数設定ボックス154が設けられている。本実施形態では、設定した組合せパターンデータ数に基づいて、組合せパターンデータは、主走査方向に繰り返し配置されるようになっている。このように、吐出パターンデータを、組合せパターンデータを繰り返し配置して作成することで、容易に吐出パターンデータを作成可能である。
【0066】
次に、吐出パターンデータ設定画面上における「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、「ノズルON/OFF配列」、および「パターン配置」の設定例と、これらの設定に基づいて作成したカラーフィルタ302の一例を示す。図6に示すように、吐出パターンデータ設定画面では、1画素に対して1つの吐出ノズル47が対応するように、サブキャリッジ35への機能液滴吐出ヘッド34の取付け角度が設定されている。そして、A〜C列の3つの部分基準配列が設定され、3つの単位吐出パターンデータが作成されるようになっている。A列に対応する単位吐出パターンデータは2ライン、B列に対応する単位吐出パターンデータは4ライン、C列に対応する単位吐出パターンデータは1ラインで構成されるよう設定されている。また、各単位吐出パターンデータの後には、空吐出パターンデータが挿入されており、それぞれ3ライン、3ライン、1ラインの空吐出ラインが挿入される。そして、同図に示すように、3つの単位吐出パターンデータを組み合わせた組合せパターンデータが、カラーフィルタ302の1画素に対応するようになっている。
【0067】
このように本実施形態では、基準配列と当該基準配列を適用して描画するライン数を設定することにより単位吐出パターンデータを作成し、これを複数組み合わせることにより、多様な組合せパターンを簡易に作成することが可能となっている。そして、作成した組合せパターンを所定のアルゴリズムに従って配置することにより、カラーフィルタ302の画素312内に機能液を適切に吐出させることが可能な吐出パターンデータを作成することができる。また、組合せパターンの繰り返しにより、吐出パターンデータが作成されているので、カラーフィルタ302の1画素内に機能液滴を均一に吐出させることが可能である。さらに、基準配列を適用して描画するライン数と吐出間隔とを任意に設定可能であるので、1画素内に吐出させる機能液滴数を調整することができる。
【0068】
ところで、上記した描画システム1は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置301の他、各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることが可能である。すなわち、有機EL装置、FED装置、PDP装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができ、吐出パターンデータを簡易に作成して、これらを効率よく製造することが可能である。
【0069】
有機EL装置の製造に、上記した描画システム1を応用した例を簡単に説明する。有機EL装置は、図8に示すように、有機EL装置401は、基板421、回路素子部422、画素電極423、バンク部424、発光素子425、陰極426(対向電極)、および封止用基板427から構成された有機EL素子411に、フレキシブル基板(図示省略)の配線および駆動IC(図示省略)を接続したものである。回路素子部422は基板421上に形成され、複数の画素電極423が回路素子部422上に整列している。そして、各画素電極423間にはバンク部424が格子状に形成されており、バンク部424により生じた凹部開口431に、発光素子425が形成されている。陰極426は、バンク部424および発光素子425の上部全面に形成され、陰極426の上には、封止用基板427が積層されている。
【0070】
有機EL装置401の製造工程では、予め回路素子部422上および画素電極423が形成されている基板421(ワークW)上の所定の位置にバンク部424が形成された後、発光素子425を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子425および陰極426(対向電極)を形成される。そして、封止用基板427を陰極426上に積層して封止して、有機EL素子411を得た後、この有機EL素子411の陰極426をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ICに回路素子部422の配線を接続することにより、有機EL装置401が製造される。
【0071】
上記した描画システム1は、発光素子425の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド31に発光素子材料(機能液)を導入し、バンク部424が形成された基板421の画素電極423の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子425を形成する。なお、上記した画素電極423や陰極426の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、描画システム1を利用して作成することも可能である。
【0072】
また、他の電気光学装置としては、レンズ形成、金属配線形成、レジスト形成および光拡散体形成等の他、上記したプレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した描画システム1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。例えば、描画システムを用いて、眼鏡レンズをコーティングするコーティング膜を作成する場合のように、ワークW(眼鏡レンズ)の全面に機能液を吐出させる場合(すなわち、オーバーコートする場合)では、「吐出間隔」を調整すると共に、基準配列基準配列を適宜設定して単位吐出パターンデータを組み合わせることにより、機能液の吐出密度を調整して、コーティング膜の膜厚を調整することが可能である。例えば、偶数番号のみ有効ノズルに設定した(部分)基準配列と、奇数番号のみ有効ノズルに設定した(部分)基準配列と、を用いて単位吐出パターンデータを作成し、これらを組み合わせれば、ワークW上に吐出させる機能液滴量を均一に半減させることができ、コーティング膜の膜厚を薄く調整することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上のように、本発明の吐出パターンデータ作成装置によれば、ノズル設定データを作成し、このノズル設定データに基づいて吐出パターンデータを作成するので、ワーク上に描画するライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを設定して、液滴吐出装置に多種多様なパターンを描画させることができる。また、吐出パターンデータを作成するに際し、ノズル設定データと併せて、ワーク上に描画するライン間隔を設定することにより、液滴吐出装置に任意のパターンを描画させることができる。さらに、単位吐出パターンデータを繰り返し配置することにより吐出パターンデータを作成しているので、機能液滴の吐出回数を単位吐出パターンデータで設定することにより、ワークW上に吐出させる機能液滴を調整することができる。
【0074】
また、本発明の描画システムは、上記の吐出パターンデータ作成装置を備えているので、多様な吐出パターンデータを容易に作成して、多様なパターンを描画することが可能である。さらに、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器は、上記の描画システムを用いて製造されるので、これらを効率よく製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の描画システムを示した模式図である。
【図2】本実施形態における機能液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図3】本実施形態における機能液滴吐出装置の右側面図である。
【図4】ヘッドユニット廻りを説明した図であり、(a)はヘッドユニットを下面視した模式図、(b)は機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図、(c)は機能液滴吐出ヘッドをサブキャリッジに装着したときの断面図である。
【図5】制御PCの表示画面に表示される吐出パターンデータ設定画面を示した図である。
【図6】吐出パターンデータ設定方法の説明図で、(a)は吐出パターンデータ設定画面におけるデータ設定例を示した図、(b)はその描画結果を示した図である。
【図7】本発明の製造方法を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図8】本発明の製造方法を用いて製造した有機EL装置の断面図である。
【符号の説明】
1 描画システム 3 液滴吐出装置
4 制御PC 7 表示画面
11 吐出手段 34 機能液滴吐出ヘッド
47 吐出ノズル 48 ノズル列
101 吐出パターンデータ設定画面 102 スタートボタン
113 吐出間隔設定ボックス
131 ノズルON/OFF設定ボックス
132 部分ノズル列配置画像 133 吐出ノズル画像
141 配列表示ボックス 151 パターン設定ボックス
152 ライン数設定ボックス
154 組合せパターンデータ数設定ボックス
301 液晶表示装置 401 有機EL装置
W ワーク
【発明が属する技術分野】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドに形成した複数のノズルから、ワーク上に選択的に機能液滴を吐出させるための吐出パターンを作成する吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタ等の印刷装置では、所定の位置関係にある格子点位置に対して、インク(機能液)を吐出させるか否かを表す二値化した印字イメージに基づいて、インクジェットヘッドからインクを選択的に吐出させ、印刷を行っている。そして、このような印刷装置を用いて入力したデータを印刷する場合には、先ず入力したデータに関して画像処理を行い、印字イメージを作成している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
ところで、印刷装置のインクジェットヘッドは、微小なインク滴を精度良く吐出できることから、各種製造分野での応用が期待されており、インクジェットヘッドを応用した一例として、機能液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等の機能液を導入し、基板等のワークに対して機能液滴を精度良く吐出させる液滴吐出装置が考えられている。製造分野で液滴吐出装置を用いる場合、ワーク上に何滴の機能液を吐出させるか等の量的な設定を行ったうえで、多種多様なパターンを描画することが必要となる。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−3190号公報(第8頁−第13頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、印字イメージは、所定の位置関係にある格子点位置に対してインクを吐出させるか否かを二値化したデータであるため、(機能液の)吐出間隔や吐出回数等を任意に設定することができない。したがって、パターンを描画するための量的な設定をすることができず、所望とするパターンを描画させることができない。
【0006】
そこで、本発明は、液滴吐出装置に、所望とするパターンを描画させることが可能な吐出パターンデータを簡易に作成できる吐出パターンデータ作成装置、描画システム、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することをその目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吐出パターンデータに基づき、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドを相対的に走査させながら、当該機能液滴吐出ヘッドに形成したノズル列を構成する複数のノズルから選択的に機能液滴を吐出させることにより、ワーク上に1ラインずつ描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータを作成する、吐出パターンデータ作成装置において、描画するライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを、ノズル列を構成する複数のノズルの中から設定するノズル設定データを作成するノズル設定データ作成手段と、作成されたノズル設定データに基づいて、吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成手段と、を有していることを特徴とする。
【0008】
この構成によれば、ノズル設定データ作成手段によりノズル設定データを作成し、作成したノズル設定データに基づいて、吐出パターンデータを作成することにより、ライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを設定することができる。このように、ライン毎に有効ノズルを設定することで、液滴吐出装置に多種多様なパターンを描画させることができる。また、ライン毎に有効ノズルを設定できるため、使用するノズルを限定すること、すなわちノズル列から使用しないノズルを間引くこと、ができる。なお、ここでいう「1ライン」とは、機能液滴吐出ヘッドに形成したノズル列に対応して描画され、走査方向(描画方向)に直交した直線上に吐出された機能液滴のドットパターンのことであり、走査方向に対して複数のラインを連続的に描画することにより、ワーク上にパターンが描画される。
【0009】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、ノズル列を構成する複数のノズルの配置に対応させたノズル列配置画像を表示画面上に表示するノズル列配置画像表示手段と、表示されたノズル列配置画像を構成するノズル画像の中から有効ノズルとするノズル画像を選択することにより、有効ノズルおよび機能液を吐出させない無効ノズルの配置を示す基準配置を作成する基準配置作成手段と、作成した前記基準配置に対応させて、ノズル設定データを生成するノズル設定データ生成手段と、を有していることが好ましい。
【0010】
この構成によれば、ノズル列配置画像表示手段によって表示画面上に表示されたノズル列配置画像を見ながら、有効ノズルとするノズル画像を選択することができるので、容易に所望とする基準配置を作成することが可能である。そして、作成された基準配置に対応させて、ライン毎にノズル列の各ノズルを有効ノズルまたは無効ノズルに設定するノズル設定データを生成するノズル設定データ生成手段を備えているので、容易にノズル設定データを生成させることができる。
【0011】
この場合、ノズル列配置画像表示手段は、一部のノズル列に対応させた部分ノズル列配置画像を表示し、基準配置作成手段は、部分ノズル列配置画像のノズル画像の中から有効ノズルとするノズル画像を選択することにより、有効ノズルおよび無効ノズルの配置を示す部分基準配置を作成する部分基準配置作成手段と、作成した部分基準配置を列方向に繰り返して、基準配置を生成する基準配置生成手段と、を有していることが好ましい。
【0012】
この構成によれば、部分基準配置作成手段により、一部のノズル列に対応する、すなわちノズル列配置画像の一部分である、部分ノズル列配置画像から、有効ノズルとするノズル画像を選択することにより部分基準配置を作成し、作成した部分基準配置を列方向に繰り返すことにより基準配置を生成するので、容易かつ迅速に基準配置を作成することができる。
【0013】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、作成した基準配置を適用し、連続してラインを描画するときの連続数を設定する連続数設定手段をさらに備えていることが好ましい。
【0014】
この構成によれば、作成した基準配置を適用し、連続してラインを描画するときの連続数を設定する連続数設定手段を備えているので、同一のドットパターンを連続して描画する場合には、当該基準配置を適用する連続数(連続して描画させるライン数)を設定することにより、簡易にノズル設定データを作成することができる。すなわち、同一のドットパターンを連続して描画するラインにおいては、ライン毎に基準配置を作成する必要がなくなるため、容易かつ迅速にノズル設定データを作成可能である。
【0015】
この場合、ノズル設定データ作成手段は、作成した基準配置を示す基準配置画像の少なくとも一部分を表示する基準配置画像表示手段をさらに備え、基準配置画像表示手段は、複数の基準配置の基準配置画像を表示することが好ましい。
【0016】
この構成によれば、作成した基準配置の少なくとも一部分を表示する基準配置画像表示手段を備えていると共に、基準配置画像表示手段では、複数の基準配置を表示することが可能であるので、作成した基準配置を表示画面上で視認することができ、適切なノズル設定データを作成することができる。また、表示された基準配置を見ながら、連続してラインを描画するときの連続数を設定することができるため、連続数を設定する際の操作性および利便性を向上させることができる。
【0017】
この場合、ワーク上に描画するライン間の描画間隔を設定する描画間隔設定手段をさらに備え、吐出パターンデータ作成手段は、作成されたノズル設定データおよび設定された描画間隔に基づいて、吐出パターンデータを作成することが好ましい。
【0018】
この構成によれば、ノズル設定データと併せて、描画間隔設定手段によりワーク上に描画するライン間隔を設定することにより、ワーク上に任意のパターンを描画させることが可能である。また、この描画間隔を変化させることにより、ワーク上に吐出させる機能液の量を増減させることができ、ワーク上に吐出させる機能液量の設定を行うことが可能である。すなわち、描画間隔を広く設定すればワーク上に描画されるライン数を減少させることができ、描画間隔を狭く設定すれば、ライン数を増加させて、ワークに対して密に機能液を吐出させることができる。
【0019】
この場合、吐出パターンデータは、単位吐出パターンデータを繰り返し配置することにより構成されており、吐出パターンデータ作成手段は、単位吐出パターンデータを作成する単位吐出パターンデータ作成手段と、単位吐出パターンデータの配置パターンを設定する配置パターン設定手段と、作成した単位吐出パターンデータおよび設定した配置パターンに基づいて、吐出パターンデータを生成する吐出パターンデータ生成手段と、を備えていることが好ましい。
【0020】
この構成によれば、吐出パターンデータ作成手段は、吐出パターンデータの一部を構成する単位吐出パターンデータと当該単位吐出パターンデータの配置を表す配置パターン、すなわち単位吐出パターンデータの繰り返しパターン、に基づいて、吐出パターンデータを生成するので、単位吐出パターンデータ作成手段で単位吐出パターン作成し、配置パターン設定手段で配置パターンを設定することにより、容易に吐出パターンデータを作成することが可能である。
【0021】
本発明の描画システムは、上記した吐出パターンデータ作成装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【0022】
この構成によれば、上記した吐出パターンデータ作成装置により多様な吐出パターンデータを簡易に作成することができるので、多様な吐出パターンを描画システムに容易に描画させることが可能である。
【0023】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した描画システムを用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。また、本発明の電気光学装置は、上記した描画システムを用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【0024】
この構成によれば、多様な吐出パターンを容易に描画可能な、上記の描画システムを用いた製造を行っているので、多様な製品に容易に対応することが可能となり、電気光学装置を効率よく製造することが可能となる。なお、電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【0025】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【0026】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態の描画システムは、いわゆるフラットディスプレイの一種である液晶表示装置を製造する描画システムに本発明の吐出パターンデータ作成装置を適用したものであり、液晶表示装置におけるカラーフィルタのフィルタエレメント(R(赤)・G(緑)・B(青))を形成するものである。
【0028】
描画システムの説明に先立ち、液晶表示装置の構造および製造方法について説明する。図7は、液晶表示装置301の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置301は、カラーフィルタ302と、対向基板303と、カラーフィルタ302と対向基板303との間に封入された液晶組成物304と、バックライト(図示省略)と、で構成されている。対向基板303の内側の面には、画素電極305と、TFT(薄膜トランジスタ)素子(図示省略)とがマトリクス状に形成されている。そして、画素電極305に対向する位置に、カラーフィルタ302の赤、緑、青の着色層313が配列するようになっている。また、カラーフィルタ302および対向基板303のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜306が形成されており、カラーフィルタ302および対向基板303のそれぞれ外側の面には、偏光板307が接着されている。
【0029】
カラーフィルタ302は、透光性の透明基板311と、透明基板311上にマトリクス状に並んだ多数の画素(フィルタエレメント)312と、画素312上に形成された着色層313と、各画素312を仕切る遮光性の仕切り314と、を備えており、着色層313および仕切り314の上面には、オーバーコート層315および電極層316が形成されている。
【0030】
液晶表示装置301の製造方法について説明すると、先ず、透明基板311に仕切り314を作り込んだ後、画素312部分にR(赤)・G(緑)・B(青)の着色層313を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層315を形成し、さらに、ITO(indium tin oxide)から成る電極層316を形成して、カラーフィルタ302を作成する。また、対向基板303には、画素電極305とTFT素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ302および画素電極305が形成された対向基板303に配向膜306の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ302および対向基板303との間に液晶組成物304を封入した後、偏光板307およびバックライトを積層する。
【0031】
次に、描画システム1について説明する。この描画システム1は、仕切り314を作りこんだ透明基板311の画素312部分に、R(赤)・G(緑)・B(青)の3色に対応させた機能液を吐出させ、カラーフィルタ302の着色層313を形成するものである。図1に示すように、描画システム1は、処理前のワークW(透明基板311)を搬入する搬入マガジンローダ2と、3台の液滴吐出装置3と、各液滴吐出装置3を制御する3台の制御PC4(吐出パターンデータ作成装置)と、ワークWをシステム内で移載するワーク移載装置5と、処理後のワークWを搬出する搬出マガジンローダ6と、を備えている。3台の液滴吐出装置3は、R・G・Bの各色に対応しており、搬入マガジンローダ2から搬入されたワークWは、ワーク移載装置5によって移載され、各液滴吐出装置3で1色ずつ描画された後、搬出マガジンローダ6に送り出される。
【0032】
ここで、液滴吐出装置3について説明する。図2および図3に示すように、液滴吐出装置3は、機能液を吐出するための吐出手段11と、吐出手段11のメンテナンスを行うメンテナンス手段12と、各手段に液体(例えば、機能液)を供給すると共に不要となった液体を回収する液体供給回収手段13と、各手段を駆動・制御するための圧縮エアーを供給するエアー供給手段14と、を備えている。吐出手段11の主要部は、架台21上に設けた石定盤22上に配設され、これらと一体的に添設した共通機台23には、メンテナンス手段12、液体供給回収手段13、およびエアー供給手段14の主要部が配設されている。
【0033】
吐出手段11は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド34を有するヘッドユニット31と、ヘッドユニット31を支持するメインキャリッジ32と、メインキャリッジ32を介して、ヘッドユニット31(機能液滴吐出ヘッド34)をワークWに対して相対的に移動させるX・Y移動機構33と、を有している。
【0034】
図4に示すように、ヘッドユニット31は、12個の機能液滴吐出ヘッド34と、機能液滴吐出ヘッド34を搭載するサブキャリッジ35と、各機能液滴吐出ヘッド34をサブキャリッジ35に取り付けるためのヘッド保持部材36と、で構成されている。
【0035】
同図に示すように、機能液滴吐出ヘッド34は、いわゆる2連のものであり、機能液の供給を受ける機能液導入部41と、機能液導入部41に連なる2連のヘッド基板42と、機能液導入部41の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体43と、を備えている。ヘッド本体43は、2連のポンプ部44(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル47を形成したノズル形成プレート45と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド34では、ポンプ部44の作用により吐出ノズル47から機能液滴を吐出するようになっている。ノズル形成プレート45の下面は、ノズル形成面46となっており、ノズル形成面46には、2列のノズル列48が形成されている。各ノズル列48は、等間隔に並べられた180個の吐出ノズル47で構成されている。
【0036】
サブキャリッジ35には、12個の機能液滴吐出ヘッド34が6個ずつに二分され、ワークWへの十分な塗布密度を確保すると共に、ノズル間隔を調整するために、所定角度傾けてサブキャリッジ35に固定されている。また、二分された6個の機能液滴吐出ヘッド34は、機能液滴吐出ヘッド34のノズル列48が副走査方向において連続するようサブキャリッジ35に固定されており、副走査方向に連続する吐出ノズル47により、ワークW上に1ラインずつ描画するよう構成されている。ここでいう「1ライン」とは、副走査方向に連続する吐出ノズル47(ノズル列48)によって描画される、主走査方向に直交した直線のことである。なお、吐出ノズル47が副走査方向に連続して、1ラインの描画が可能となるように配置されていれば、機能液滴吐出ヘッド34の個数や配列は上記したものに限られず任意であり、例えば、機能液滴吐出ヘッド34に利用目的に合わせた専用のものを用いれば、あえて機能液滴吐出ヘッド34を傾ける構成とする必要はない。
【0037】
図3に示すように、メインキャリッジ36は、後述するY軸テーブル63に下側から固定される外観「I」形の吊設部材51と、吊設部材51の下面に取り付けられ、(ヘッドユニット31の)θ方向に対する位置補正を行うためのθテーブル52と、θテーブル52の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体53と、で構成されている。キャリッジ本体53には、ヘッドユニット31を遊嵌するための方形の開口を有しており、ヘッドユニット31を位置決め固定するようになっている。なお、キャリッジ本体53には、ワークWを認識するためのワーク認識カメラ(図示省略)が配設されている。
【0038】
図2および図3に示すように、X・Y移動機構33は、ワークWを吸着(固定)する吸着テーブル62を有し、吸着テーブル62を介してワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル61と、メインキャリッジ32を介してヘッドユニット31をY軸方向(副走査方向)に移動させるY軸テーブル63と、を備えている。X・Y移動機構33は、上記した石定盤22上に配設されており、ワークWの平坦度を維持すると共に、ヘッドユニット31を正確に移動させることができるようになっている。なお、X軸テーブル61には、ワークWのホーム位置を基準としてワークWの位置を検出するためのX軸リニアスケール64が、Y軸テーブル63には、ヘッドユニット31のホーム位置を基準としてヘッドユニット31の位置を検出するためのY軸リニアスケール65が、それぞれ併設されている。そして、X軸リニアスケール64は、0.5μm間隔で、ワークWの位置を検出できるようになっている。
【0039】
ここで、吐出手段11の一連の動作を簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、ヘッドユニット31およびセットされたワークWの位置補正がなされる。次に、X・Y移動機構33(X軸テーブル61)が、ホーム位置からワークWを主走査(X軸)方向に往動させる。ワークWの往動と同期して、複数の機能液滴吐出ヘッド34が駆動し、ワークWに対する機能液滴の選択的な吐出動作が1ラインずつ行われる。ワークWの往動が終了すると、X・Y移動機構33はワークWを復動させ、ホーム位置に移動させる。(なお、本実施形態では、復動時には機能液滴吐出ヘッド34の駆動は行われない。)ワークWがホーム位置に戻ると、X・Y移動機構33(Y軸テーブル63)は、ヘッドユニット31を副走査(Y軸)方向に移動させる。このように、ワークWの主走査方向への往復動と副走査方向への移動とを繰り返しながら、1色分についてのパターンをワークW上に描画していく。
【0040】
なお、本実施形態では、ヘッドユニット31に対して、ワークWを主走査方向に移動させるようにしているが、ヘッドユニット31を主走査方向に移動させる構成であってもよいし、ヘッドユニット31を固定とし、ワークWを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークWの主走査方向への往復動時に機能液滴吐出ヘッド34を駆動させる構成とすることも可能である。
【0041】
次に、メンテナンス手段12について説明する。メンテナンス手段12は、機能液滴吐出ヘッド34を保守して、機能液滴吐出ヘッド34が適切に機能液を吐出できるようにするものであり、吸引ユニット71、ワイピングユニット72、およびフラッシングユニット73を備えている(図2参照)。吸引ユニット71は、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47から吸引を行い、全吐出ノズル47から機能液を強制的に吐出させるためのもので、機能液滴吐出ヘッド34のクリーニング時等に用いられる。また、ワイピングユニット72は、クリーニング等を行うことにより汚れた機能液滴吐出ヘッド34のノズル形成面46を拭き取るためのものである。
【0042】
フラッシングユニット73は、機能液滴吐出ヘッド34の吐出ノズル47内で目詰まりが生じることを防止するために、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47から吐出される(フラッシングされる)機能液を受けるためのものである。フラッシングユニット73は、上記した吸着テーブル62を挟み、X軸テーブル61に固定された1対のフラッシングボックス74(片側のみ図示)を備えており、この1対のフラッシングボックス74に対して、フラッシングを行うようになっている。フラッシングボックス74は、吸着テーブル62に載置されたワークWと共に移動していくので、ワークWの移動と同期して定期的にフラッシングを行うことができるようになっている。
【0043】
次に、液体供給回収手段13について説明する。液体供給回収手段13は、ヘッドユニット31の各機能液滴吐出ヘッド34に機能液を供給する機能液供給系81と、メンテナンス手段12の吸引ユニット71で吸引した機能液を回収する機能液回収系82と、ワイピングユニット72に機能材料の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系83と、フラッシングユニット73で受けた機能液を回収する廃液回収系84と、で構成されている(図3参照)。
【0044】
次に、エアー供給手段14について説明する。エアー供給手段14は、不活性ガス(N2)を圧縮した圧縮エアーを吸着テーブル62等の各部に供給するためものである。図示省略したが、エアー供給手段14は、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ(コンプレッサー)と、エアーポンプからの圧縮エアーを供給先に応じて一定圧力に保つレギュレータと、エアーポンプと各部とを配管接続して、圧縮エアーを各部に供給するエアー供給チューブと、を備えている。
【0045】
次に、液滴吐出装置3の制御方法について説明する。液滴吐出装置3は、上記したように、制御PC4によって制御されており、制御PC4は、記憶領域に制御プログラムや制御データを記憶していると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。
【0046】
例えば、制御PC4には、カラーフィルタ302(の着色層313)を作成するための吐出パターンデータが格納されており、制御PC4は、吐出パターンデータに基づいて機能液滴吐出ヘッド34の駆動を制御し、吐出ノズル47から選択的に機能液を吐出させるようにしている。具体的に説明すると、先ず、上記したX軸リニアスケール64およびY軸リニアスケール65で検出されるワークWの位置およびヘッドユニット31の位置に対応させて、順次吐出パターンデータを取り出す。取り出した吐出パターンデータは、機能液滴吐出ヘッド34の駆動信号に変換された後、機能液滴吐出ヘッド34に送られる。そして、送られた駆動信号に基づいて、機能液滴吐出ヘッド34のポンプ部44が駆動され、各吐出ノズル47から選択的に機能液が吐出されるようになっている。
【0047】
また、制御PC4に格納されている吐出パターンデータは、ユーザにより制御PC4の表示画面7上で設定された種々の設定情報に基づいて制御PC4の作業領域で生成されるようになっており、本実施形態では、吐出パターンデータを生成するために、「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、吐出パターンデータを構成する単位吐出パターンデータを作成するための「ノズルON/OFF配列」、および設定されたノズルON/OFF配置に基づいて、単位吐出パターンデータを作成すると共に、作成した単位吐出パターンデータの配列方法を設定する「パターン配置」を設定する構成となっており、これらの設定情報は、制御PC4の表示画面7上に表示された専用の設定画面である吐出パターンデータ設定画面101上から入力するようになっている(図5参照)。
【0048】
そして、吐出パターンデータ設定画面101上で「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、「ノズルON/OFF配列」、および「パターン配置」を設定した後、吐出パターンデータ設定画面101上のスタートボタン102をクリックすると、所定のアルゴリズムに基づいて、制御PC4の作業領域で各種データが処理され、吐出パターンデータが作成される。そして、作成された吐出パターンデータは、制御PC4の記憶領域に記憶される。
【0049】
図5に示すように、ヘッドパラメータは、ヘッドパラメータ設定ボックス111に表示されるテキストボックスに数値入力することにより設定される。ヘッドパラメータ設定ボックス111には、サブキャリッジ35への機能液滴吐出ヘッド34の「取付け角度θ(Head angle)」を設定する取付け角度設定ボックス112と、主走査方向に対する吐出ノズル47の「吐出間隔DP(Drop pitch)」を設定する吐出間隔設定ボックス113と、主走査方向に対するカラーフィルタ302の「1画素の長さPP(Pixel pitch)」を設定する画素長設定ボックス114と、機能液滴吐出ヘッド34の「使用ノズル数」を設定するノズル数設定ボックス115と、を有している。
【0050】
取付け角度設定ボックス112では、任意の数値を入力することにより、サブキャリッジ35への取付け角度θを設定できるようになっており、カラーフィルタ302の副走査方向に対する画素間隔に合わせて、機能液滴吐出ヘッド34の吐出ノズル47の間隔を任意に調整可能となっている。例えば、カラーフィルタ302の1画素に対し、1個の吐出ノズル47を対応させるようにサブキャリッジ35への取付け角度θを設定することで、ワークW(カラーフィルタ302の透明基板311)に効率良く描画を行うことができる。また、カラーフィルタ302の1画素に対して、2個以上の吐出ノズル47を対応させる取付け角度θに設定すれば、機能液の十分な塗布密度を確保することも可能である。
【0051】
吐出間隔設定ボックス113では、吐出ノズル47の吐出間隔DPを設定可能である(図5および6参照)。上述したように、液滴吐出装置3はノズル列48(吐出ノズル47)が副走査方向に連続して、1ラインずつ描画を行っており、吐出間隔設定ボックス113では、1ラインずつ描画を行った際のライン間隔を設定することができる。また、画素長設定ボックス114では、機能液滴の吐出対象である透明基板311の1画素の長さ(PP)に対応させ、吐出間隔と同様に、数値入力するようになっている。なお、吐出間隔DPおよび1画素の長さPPを設定する際の単位は、μmである。
【0052】
ノズル数設定ボックス115では、1個の機能液滴吐出ヘッド34あたりの使用ノズル数を設定できるようになっており、ノズル列48を構成する180個の吐出ノズル47から、使用を開始する開始ノズルと、使用を終了する終了ノズルと、を設定するようになっている(図5参照)。例えば、開始ノズルを11、終了ノズルを171とした場合、180個の吐出ノズル47のうち、11番目の吐出ノズル47から171番目の吐出ノズル47までが、カラーフィルタ302の描画に使用される使用ノズルとして設定される。
【0053】
次に、「フラッシングパラメータ」について説明する。フラッシングパラメータは、フラッシングパラメータ設定ボックス121内のテキストボックスにより、ワークW(透明基板311)のホーム位置を基準として設定される。図5および図6に示すように、フラッシングパラメータ設定ボックス121には、ワークWが移動を開始してから機能液滴吐出ヘッド34がフラッシングを開始するまでの「助走距離α」を設定する助走距離設定ボックス122と、助走距離Aを経て機能液滴吐出ヘッド34がフラッシングを行う「フラッシング範囲β」を設定するフラッシング範囲設定ボックス123と、フラッシング範囲β内における「フラッシング回数」を設定するフラッシング回数設定ボックス124と、フラッシングを終えてからワークWに描画を開始するまでの「空走距離γ」を設定する空走距離設定ボックス125と、が設けられている。すなわち、フラッシングパラメータを設定することにより、ワークWのホーム位置から機能液滴吐出ヘッド34が描画を開始するまでの描画開始位置も設定可能となっている。なお、フラッシング回数を除く、フラッシングパラメータの設定単位は、μmである。
【0054】
次に、「ノズルON/OFF配列」について説明する。「ノズルON/OFF配列」は、機能液滴吐出ヘッド34に形成したノズル列48の各吐出ノズル47に対応した、機能液を吐出させる有効ノズル(ノズルON)と機能液を吐出させない無効ノズル(ノズルOFF)とで構成される基準配列を作成するために、ノズルON/OFF設定ボックス131内に表示される部分ノズル列配置画像132を用いて、基準配列の一部である部分基準配列を作成するものである。
【0055】
基準配列は、部分ノズル列配置画像132で作成された部分基準配列を(ノズル列48の)列方向に繰り返すことにより作成される。例えば、16個分の吐出ノズル47に対応する部分基準配列を用い、180個の使用ノズルに対する基準配列を作成する場合、部分基準配列を11回繰り返し、最後残りの4吐出ノズル47分は部分基準配列の最初の4吐出ノズル47分を割り当てるようにする。このように、基準配列を部分基準配列に基づいて作成することにより、吐出ノズル47が多数配設されている場合でも容易かつ迅速に基準配列を作成することができる。また、必要に応じて、使用ノズルを無効ノズルに設定することにより、使用ノズルを間引くことが可能となる。
【0056】
基準配列は、1ラインの描画において、吐出される機能液滴のドットパターンに対応しており、「ノズルON/OFF配列」は、ワークW上に描画する描画パターン、すなわち仕切り314を作り込まれた透明基板311の画素312の配置に対応させて設定するようになっている。
【0057】
図5に示すように、部分ノズル列配置画像132は、機能液滴吐出ヘッド34のノズル列48の一部分が対応しており、16個の吐出ノズル画像133(ラジオ・ボタン)から構成されている。そして、部分ノズル列配置画像132の各吐出ノズル画像133を有効ノズルまたは無効ノズルに設定することにより、16個の吐出ノズル47に対応する部分基準配列を作成するようになっている。また、同図に示すように、ノズルON/OFF設定ボックス131には、2列の部分ノズル列配置画像132が表示されており、2種類ずつ部分基準配列を作成可能である。
【0058】
16個の各吐出ノズル画像133は、表示画面7上のカーソル(図示省略)を合わせてクリックすることにより、有効ノズル(ノズルON)と無効ノズル(ノズルOFF)とを切り替えられるようになっており、有効ノズルに設定されると赤く表示され、無効ノズルに設定されると黒く表示される。また、部分ノズル列配置画像132の各吐出ノズル画像133には、部分基準配列の設定を容易にするために、1から16までの番号が付されている。なお、部分ノズル列配置画像132を構成する吐出ノズル画像133数は、任意に設定することが可能であり、例えば、32個としても良いし、8個としても良い。
【0059】
なお、各部分ノズル列配置画像132の上部には、それぞれOFFボタン134が設けられており、OFFボタン134を押すことにより、対応する部分ノズル列配置画像132の全吐出ノズル画像133を無効ノズルに設定することができる(すなわち、吐出ノズル画像133の設定をリセットすることができる)。また、図示省略したが、ノズルON/OFF設定ボックス131には、規則性を持って繰り返される部分基準配列を作成するためのボタンが用意されている。このボタンをカーソルで選択すると、部分基準配列を設定するためのメニューが表示され、表示されたメニュー項目から所望とする配列を選択することにより、部分基準配列を容易かつ迅速に設定可能となっている。メニュー項目には、例えば、偶数番号のみ有効ノズルに設定、奇数番号のみ有効ノズルに設定、または4の倍数番号のみ有効ノズルに設定、といったような、有効ノズル(無効ノズル)の配列設定に関する表示が為される。
【0060】
ノズルON/OFF設定ボックス131で作成された部分基準配列は、吐出パターンデータ設定画面101上の配列表示ボックス141に表示される。配列表示ボックス141には、図5に示すように、A〜H列までの計8列の部分基準配列を表示可能であり、表示指定ボックス142により、作成した部分基準配列を表示させる列をA列〜H列の中から指定することができるようになっている。なお、詳細は後述するが、単位吐出パターンデータは、A〜H列までの配列順に作成され、配列されていく。
【0061】
表示指定ボックス142では、2種類ずつ部分基準配列を作成できるノズルON/OFF設定ボックス131の表示に対応して、配列表示ボックス141の表示列を2列ずつ指定するようになっている。また、表示指定ボックス142で配列表示ボックス141の表示列を指定することにより、配列表示ボックス141に表示されている部分基準配列をノズルON/OFF設定ボックス131の部分ノズル列配置画像132として表示できるようになっており、作成した部分基準配列を変更可能となっている。
【0062】
次に、「パターン配置」について説明する。「パターン配置」では、パターン設定ボックス151内のテキストボックスを用いて、部分基準配列に基づいた単位吐出パターンデータの設定を行うと共に、設定した単位吐出パターンデータの配置パターン(配置方法)を指定する。ここでいう「単位吐出パターンデータ」とは、1つの基準配列を適用して作成される吐出パターンデータのことであり、パターン設定ボックス151には、配列表示ボックス141のA〜H列に対応して、ライン数設定ボックス152が設けられており、配列表示ボックス141に表示されているA〜H列の部分基準配列に対応させ、当該部分基準配列に基づいて作成された基準配列を適用して描画するラインの本数を設定することにより、単位吐出パターンデータの設定ができるようになっている(図5参照)。なお、本実施形態では、(A〜H列の)8列の部分基準配列を配列表示ボックス141に表示できるようになっているが、配列表示ボックス141に表示する部分基準配列数は任意に設定可能であり、同様に、設定可能な単位吐出パターンデータ数も任意に設定可能である。
【0063】
基準配列(部分基準配列)に対応して設定された単位吐出パターンデータは、A〜H列の順に主走査方向(X軸方向)に配置され、組合せパターンデータが作成される。そして、作成された組合せパターンデータによって機能液滴吐出ヘッド34に描画される組合せパターンは、吐出パターンデータ設定画面上に表示されるプレビューボタン(図示省略)をクリックすることにより、専用のプレビュー画面に表示されるようになっている。
【0064】
なお、本実施形態では、各単位吐出パターンデータの後に、機能液滴吐出ヘッド34の全吐出ノズル47を無効ノズルに設定して、ラインの描画に際して機能液滴を一切吐出させない空吐出パターンデータを挿入できるようになっており、A〜H列の部分基準配列に対応した空吐出ライン数設定ボックス153で空吐出パターンデータを構成するライン数も設定するようになっている。
【0065】
また、「パターン配置」では、吐出パターンデータを構成する組合せパターンデータ数、すなわち組合せパターンデータの繰り返し配置数、を設定可能となっており、パターン設定ボックス151には、組合せパターンデータ数を設定するための組合せパターンデータ数設定ボックス154が設けられている。本実施形態では、設定した組合せパターンデータ数に基づいて、組合せパターンデータは、主走査方向に繰り返し配置されるようになっている。このように、吐出パターンデータを、組合せパターンデータを繰り返し配置して作成することで、容易に吐出パターンデータを作成可能である。
【0066】
次に、吐出パターンデータ設定画面上における「ヘッドパラメータ」、「フラッシングパラメータ」、「ノズルON/OFF配列」、および「パターン配置」の設定例と、これらの設定に基づいて作成したカラーフィルタ302の一例を示す。図6に示すように、吐出パターンデータ設定画面では、1画素に対して1つの吐出ノズル47が対応するように、サブキャリッジ35への機能液滴吐出ヘッド34の取付け角度が設定されている。そして、A〜C列の3つの部分基準配列が設定され、3つの単位吐出パターンデータが作成されるようになっている。A列に対応する単位吐出パターンデータは2ライン、B列に対応する単位吐出パターンデータは4ライン、C列に対応する単位吐出パターンデータは1ラインで構成されるよう設定されている。また、各単位吐出パターンデータの後には、空吐出パターンデータが挿入されており、それぞれ3ライン、3ライン、1ラインの空吐出ラインが挿入される。そして、同図に示すように、3つの単位吐出パターンデータを組み合わせた組合せパターンデータが、カラーフィルタ302の1画素に対応するようになっている。
【0067】
このように本実施形態では、基準配列と当該基準配列を適用して描画するライン数を設定することにより単位吐出パターンデータを作成し、これを複数組み合わせることにより、多様な組合せパターンを簡易に作成することが可能となっている。そして、作成した組合せパターンを所定のアルゴリズムに従って配置することにより、カラーフィルタ302の画素312内に機能液を適切に吐出させることが可能な吐出パターンデータを作成することができる。また、組合せパターンの繰り返しにより、吐出パターンデータが作成されているので、カラーフィルタ302の1画素内に機能液滴を均一に吐出させることが可能である。さらに、基準配列を適用して描画するライン数と吐出間隔とを任意に設定可能であるので、1画素内に吐出させる機能液滴数を調整することができる。
【0068】
ところで、上記した描画システム1は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置301の他、各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることが可能である。すなわち、有機EL装置、FED装置、PDP装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができ、吐出パターンデータを簡易に作成して、これらを効率よく製造することが可能である。
【0069】
有機EL装置の製造に、上記した描画システム1を応用した例を簡単に説明する。有機EL装置は、図8に示すように、有機EL装置401は、基板421、回路素子部422、画素電極423、バンク部424、発光素子425、陰極426(対向電極)、および封止用基板427から構成された有機EL素子411に、フレキシブル基板(図示省略)の配線および駆動IC(図示省略)を接続したものである。回路素子部422は基板421上に形成され、複数の画素電極423が回路素子部422上に整列している。そして、各画素電極423間にはバンク部424が格子状に形成されており、バンク部424により生じた凹部開口431に、発光素子425が形成されている。陰極426は、バンク部424および発光素子425の上部全面に形成され、陰極426の上には、封止用基板427が積層されている。
【0070】
有機EL装置401の製造工程では、予め回路素子部422上および画素電極423が形成されている基板421(ワークW)上の所定の位置にバンク部424が形成された後、発光素子425を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子425および陰極426(対向電極)を形成される。そして、封止用基板427を陰極426上に積層して封止して、有機EL素子411を得た後、この有機EL素子411の陰極426をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ICに回路素子部422の配線を接続することにより、有機EL装置401が製造される。
【0071】
上記した描画システム1は、発光素子425の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド31に発光素子材料(機能液)を導入し、バンク部424が形成された基板421の画素電極423の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子425を形成する。なお、上記した画素電極423や陰極426の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、描画システム1を利用して作成することも可能である。
【0072】
また、他の電気光学装置としては、レンズ形成、金属配線形成、レジスト形成および光拡散体形成等の他、上記したプレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した描画システム1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。例えば、描画システムを用いて、眼鏡レンズをコーティングするコーティング膜を作成する場合のように、ワークW(眼鏡レンズ)の全面に機能液を吐出させる場合(すなわち、オーバーコートする場合)では、「吐出間隔」を調整すると共に、基準配列基準配列を適宜設定して単位吐出パターンデータを組み合わせることにより、機能液の吐出密度を調整して、コーティング膜の膜厚を調整することが可能である。例えば、偶数番号のみ有効ノズルに設定した(部分)基準配列と、奇数番号のみ有効ノズルに設定した(部分)基準配列と、を用いて単位吐出パターンデータを作成し、これらを組み合わせれば、ワークW上に吐出させる機能液滴量を均一に半減させることができ、コーティング膜の膜厚を薄く調整することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上のように、本発明の吐出パターンデータ作成装置によれば、ノズル設定データを作成し、このノズル設定データに基づいて吐出パターンデータを作成するので、ワーク上に描画するライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを設定して、液滴吐出装置に多種多様なパターンを描画させることができる。また、吐出パターンデータを作成するに際し、ノズル設定データと併せて、ワーク上に描画するライン間隔を設定することにより、液滴吐出装置に任意のパターンを描画させることができる。さらに、単位吐出パターンデータを繰り返し配置することにより吐出パターンデータを作成しているので、機能液滴の吐出回数を単位吐出パターンデータで設定することにより、ワークW上に吐出させる機能液滴を調整することができる。
【0074】
また、本発明の描画システムは、上記の吐出パターンデータ作成装置を備えているので、多様な吐出パターンデータを容易に作成して、多様なパターンを描画することが可能である。さらに、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器は、上記の描画システムを用いて製造されるので、これらを効率よく製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の描画システムを示した模式図である。
【図2】本実施形態における機能液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図3】本実施形態における機能液滴吐出装置の右側面図である。
【図4】ヘッドユニット廻りを説明した図であり、(a)はヘッドユニットを下面視した模式図、(b)は機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図、(c)は機能液滴吐出ヘッドをサブキャリッジに装着したときの断面図である。
【図5】制御PCの表示画面に表示される吐出パターンデータ設定画面を示した図である。
【図6】吐出パターンデータ設定方法の説明図で、(a)は吐出パターンデータ設定画面におけるデータ設定例を示した図、(b)はその描画結果を示した図である。
【図7】本発明の製造方法を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図8】本発明の製造方法を用いて製造した有機EL装置の断面図である。
【符号の説明】
1 描画システム 3 液滴吐出装置
4 制御PC 7 表示画面
11 吐出手段 34 機能液滴吐出ヘッド
47 吐出ノズル 48 ノズル列
101 吐出パターンデータ設定画面 102 スタートボタン
113 吐出間隔設定ボックス
131 ノズルON/OFF設定ボックス
132 部分ノズル列配置画像 133 吐出ノズル画像
141 配列表示ボックス 151 パターン設定ボックス
152 ライン数設定ボックス
154 組合せパターンデータ数設定ボックス
301 液晶表示装置 401 有機EL装置
W ワーク
Claims (11)
- 吐出パターンデータに基づき、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドを相対的に走査させながら、当該機能液滴吐出ヘッドに形成したノズル列を構成する複数のノズルから選択的に機能液滴を吐出させることにより、前記ワーク上に1ラインずつ描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータを作成する、吐出パターンデータ作成装置において、
描画するライン毎に当該ライン上に機能液を吐出させる有効ノズルを、前記ノズル列を構成する複数のノズルの中から設定する、ノズル設定データを作成するノズル設定データ作成手段と、
作成された前記ノズル設定データに基づいて、前記吐出パターンデータを作成する吐出パターンデータ作成手段と、を有していることを特徴とする吐出パターンデータ作成装置。 - 前記ノズル設定データ作成手段は、前記ノズル列を構成する複数のノズルの配置に対応させたノズル列配置画像を表示画面上に表示するノズル列配置画像表示手段と、
表示された前記ノズル列配置画像を構成するノズル画像の中から前記有効ノズルとする前記ノズル画像を選択することにより、前記有効ノズルおよび前記機能液を吐出させない無効ノズルの配置を示す基準配置を作成する基準配置作成手段と、
作成した前記基準配置に対応させて、前記ノズル設定データを生成するノズル設定データ生成手段と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の吐出パターンデータ作成装置。 - 前記ノズル列配置画像表示手段は、一部のノズル列に対応させた部分ノズル列配置画像を表示し、
前記基準配置作成手段は、前記部分ノズル列配置画像のノズル画像の中から前記有効ノズルとするノズル画像を選択することにより、前記有効ノズルおよび前記無効ノズルの配置を示す部分基準配置を作成する部分基準配置作成手段と、
作成した前記部分基準配置を列方向に繰り返して、前記基準配置を生成する基準配置生成手段と、を有していることを特徴とする請求項2に記載の吐出パターンデータ作成装置。 - 前記ノズル設定データ作成手段は、作成した前記基準配置を適用し、連続してラインを描画するときの連続数を設定する連続数設定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項2または3に記載の吐出パターンデータ作成装置。
- 前記ノズル設定データ作成手段は、作成した前記基準配置を示す基準配置画像の少なくとも一部分を表示する基準配置画像表示手段をさらに備え、
前記基準配置画像表示手段は、複数の前記基準配置の前記基準配置画像を表示することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の吐出パターンデータ作成装置。 - 前記ワーク上に描画するライン間の描画間隔を設定する描画間隔設定手段をさらに備え、
前記吐出パターンデータ作成手段は、作成された前記ノズル設定データおよび設定された前記描画間隔に基づいて、前記吐出パターンデータを作成することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の吐出パターンデータ作成装置。 - 前記吐出パターンデータは、単位吐出パターンデータを繰り返し配置することにより構成されており、
前記吐出パターンデータ作成手段は、前記単位吐出パターンデータを作成する単位吐出パターンデータ作成手段と、
前記単位吐出パターンデータの配置パターンを設定する配置パターン設定手段と、
作成した前記単位吐出パターンデータおよび設定した前記配置パターンに基づいて、前記吐出パターンデータを生成する吐出パターンデータ生成手段と、を備えていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の吐出パターンデータ作成装置。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の吐出パターンデータ作成装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする描画システム。 - 請求項8に記載の描画システムを用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項8に記載の描画システムを用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
- 請求項10に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
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-
2002
- 2002-12-13 JP JP2002362429A patent/JP2004188383A/ja active Pending
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