JP2004361428A - カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ基板及びその製造方法、エレクトロルミネッセンス基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器及びその製造方法、並びに成膜方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ基板及びその製造方法、エレクトロルミネッセンス基板及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、電子機器及びその製造方法、並びに成膜方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】基材2を複数の表示用ドット領域6に区分けする要素4を形成する工程と、第1の色の液状フィルタ材料を複数の表示用ドット領域6から選択された複数の第1表示用ドット領域6g内に液滴吐出部27から吐出して供給する供給工程(f)と、この供給工程(f)の後に第2の色の液状フィルタ材料を第1表示用ドット領域6gとは異なる複数の第2表示用ドット領域6r内に液滴吐出部27から吐出して供給する供給工程(h)とを有するカラーフィルタの製造方法である。後の供給工程(h)における液状フィルタ材料の吐出量Arは、先の供給工程(f)における液状フィルタ材料の吐出量Agよりも少ない。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー表示を行う際に用いられるカラーフィルタの製造方法に関する。また本発明は、そのカラーフィルタが基板上に形成されて成る構造体であるカラーフィルタ基板及びその製造方法に関する。また本発明は、基板上に発光要素が形成されて成る構造体であるエレクトロルミネッセンス基板及びその製造方法に関する。また本発明は、液晶装置やエレクトロルミネッセンス装置等といった電気光学装置及びその製造方法に関する。また本発明は、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA等といった電子機器及びその製造方法に関する。また本発明は、基板上に一様な厚さの膜を形成するための成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA等といった電子機器に、液晶装置やエレクトロルミネッセンス装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を視覚的に表示するために電気光学装置が用いられている。
【0003】
電気光学装置として液晶装置を考えた場合、その液晶装置によってカラー表示を行うときには、その液晶装置の内部にカラーフィルタ基板が設けられる。カラーフィルタ基板は、例えば、透光性のガラス等によって形成された基材上にカラーフィルタを形成することによって作製される。カラーフィルタとは、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のフィルタ要素や、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の3色のフィルタ要素を平面内に所定の配列で並べることによって形成された光学要素である。
【0004】
電気光学装置としてエレクトロルミネッセンス装置を考えた場合、このエレクトロルミネッセンス装置の内部には、一般に、エレクトロルミネッセンス基板が設けられる。そして、このエレクトロルミネッセンス基板は、例えば、透光性のガラス等によって形成された基材上に、複数の発光要素をマトリクス状に配列することによって形成される。
【0005】
ところで、基材上にカラーフィルタを形成してカラーフィルタ基板を作製する際、すなわち、基材上に複数のフィルタ要素を形成する際に、従来、インクジェット技術を利用して基材上にフィルタ要素の材料を供給する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方法によれば、例えば図19(a)に示すように、基材2上にバンク等と呼ばれる区分け要素4を形成して該基板2上を複数の領域6、例えば矢印A方向から見てドットマトリクス状に並ぶ複数の領域6、に区分けする。
【0006】
次に、ノズルからG色の材料を吐出して領域6g内に供給し、さらにこれを乾燥して溶剤を蒸発させて図19(b)に示すようにG色のフィルタ要素9gを形成する。次に、図19(a)において、隣りの領域6rにR色の材料を吐出し、さらに乾燥して図19(b)に示すようにフィルタ要素9rを形成する。さらに、図19(a)において、隣りの領域6bにB色の材料を吐出し、さらに乾燥して図19(b)に示すようにフィルタ要素9bを形成する。こうして形成されたカラーフィルタ基板では、例えば矢印A方向から光が供給されるとき、各フィルタ要素9g、9r、9bにおいて、対応する色の光を透過させることができる。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−372614
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のカラーフィルタの製造方法においては、各領域6g、6r、6bに供給するフィルタ要素の材料のノズルからの吐出量は、各色間でほぼ同じ量に設定されていた。このため、2回目に吐出されたフィルタ要素材料が1回目に吐出されたフィルタ要素材料に混色することがあった。また、3回目に吐出されたフィルタ要素材料が1回目に吐出されたフィルタ要素材料や2回目に吐出されたフィルタ要素材料に混色することがあった。この場合、混色が起こる可能性は、2回目に吐出されるフィルタ要素材料よりも3回目に吐出されるフィルタ要素材料の方が高かった。
【0009】
上記のような混色が発生する理由は種々あるかもしれないが、その1つとして次の理由が考えられる。すなわち、図19(a)において、1つの領域6内にフィルタ要素材料が供給されたとき、区分け要素4の上にはそのフィルタ要素材料の一部が乗り上がり、図19(b)に示すように乾燥によって硬化させた後に区分け要素4の頂部にフィルタ要素材料の残渣が残ることが考えられる。そして次に、隣りの領域6に別のフィルタ要素材料を供給したとき、そのフィルタ要素材料が前回のフィルタ要素材料の残渣に引き寄せられて前回の領域6内へ侵入し、これにより混色が発生するおそれがある。
【0010】
また、3色目のフィルタ要素材料の供給の際には、その3色目の領域の両隣りに前回及び前々回のフィルタ要素材料の残渣が残っている可能性があり、このため、3色目のフィルタ要素材料が他色の領域に侵入する可能性はさらに高くなるおそれがある。
【0011】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、カラーフィルタ、エレクトロルミネッセンスの発光要素、その他の膜を形成するのに際して、混色が発生することを防止することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、基材上に形成されるカラーフィルタの製造方法において、基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、第1の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、該1つの供給工程の後に、第2の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、前記他の供給工程における前記第2の液状フィルタ材料の吐出量は前記1つの供給工程における前記第1の液状フィルタ材料の吐出量よりも少ないことを特徴とする。
【0013】
上記構成において、「基材」は、例えば、透光性のガラスや透光性のプラスチック等によって形成される。また、複数の「表示用ドット領域」の個々にはR,G,Bの3色から選択される1色や、C,M,Yの3色から選択される1色が供給される。R,G,Bの3つの表示用ドット領域の集まり又はC,M,Yの3つの表示用ドット領域の集まりによって1つの画素が形成される。上記の「液状フィルタ材料」は、例えば、溶媒中に顔料を含ませて成る材料によって構成できる。
【0014】
また、上記の「区分け要素」は、例えば基板上に突出するバンクや、基板上に形成される撥インク層等によって構成される。この撥インク層は、基材の表面からほとんど突出することなく形成することができる。バンクは、基板上に突出することにより基材表面における液状フィルタ材料の流れを阻止する。また、撥インク層は、基材表面における液状フィルタ材料の流れを撥インク性によって阻止する。
【0015】
上記の「液滴吐出部」は、例えば、微細な穴であるノズルによって形成できる。液滴吐出部から液状フィルタ材料を液滴状に吐出する技術は、インクジェット技術として知られている。このインクジェット技術は、例えば、インク貯留室に圧電素子及びノズルを付設し、圧電素子の振動によるインク貯留室の体積変化に応じてノズルからインク、すなわち液状物を液滴として吐出する技術である。
【0016】
また、インクジェット技術は、例えば、インク貯留室内に貯留されたインクを加熱によって膨張させることによりノズルからインクを液滴として吐出する技術である。本発明における「液滴吐出部」は、液滴を吐出させるための構造の如何を問わず、インクが液滴として吐出される部分、例えばノズルを示している。
【0017】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法によれば、異なる色の液状フィルタ材料が順を追って吐出される場合に、後に吐出される材料の吐出量を先に吐出される材料の吐出量よりも少なく設定したので、後に吐出された材料が先に吐出された材料に混ざること、すなわち、混色が発生することを防止できる。
【0018】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、前記1つの供給工程における前記第1の色の液状フィルタ材料及び前記他の供給工程における前記第2の色の液状フィルタ材料は、R、G、Bの3色から選択されたいずれか2色の液状フィルタ材料であるか、又はC、M、Yの3色から選択されたいずれか2色の液状フィルタ材料であることが望ましい。
【0019】
R、G、Bの3色又はC、M、Yの3色を用いてカラーフィルタを作製すれば、このカラーフィルタに光を透過させたときにカラー表示を得ることができる。また、このカラーフィルタの製造に際して本発明を適用することにより、R、G、B間、又はC、M、Y間での混色の発生を防止でき、それ故、鮮明なカラー表示が得られる。
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明に記載のカラーフィルタの製造方法において、前記第1表示用ドット領域と前記第2表示用ドット領域とは隣接してなることを特徴とする。
【0020】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、前記第1の色の液状フィルタ材料を供給する工程と、前記第2の色の液状フィルタ材料を供給する工程との後に、第3の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域及び前記第2表示用ドット領域とは異なる複数の第3表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する第3の供給工程とを有し、前記第1の色の液状フィルタ材料の吐出量をA1とし、前記第2の色の液状フィルタ材料の吐出量をA2とし、前記第3の色の液状フィルタ材料の吐出量をA3とするとき、
A1>A2>A3
に設定することが望ましい。こうすれば、3色の液状フィルタ材料間で、混色が発生することをより一層確実に防止できる。
【0021】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、
A1>A2=A3
に設定することが望ましい。こうすれば、3色の液状フィルタ材料間で、混色が発生することをより一層確実に防止できる。
【0022】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、
A1=A2>A3
に設定することが望ましい。こうすれば、3色の液状フィルタ材料間で、混色が発生することをより一層確実に防止できる。
【0023】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、前記区分け要素によって形成される1つの表示用ドット領域内へ供給される液状フィルタ材料の吐出量は、前記区分け要素の高さによって規定される1つの表示用ドット領域の容積よりも大きいことが望ましい。こうすれば、1つの表示用ドット領域の内部に十分量の液状フィルタ材料を供給することができる。
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明記載のカラーフィルタの製造方法において、前記第1乃至第3表示用ドット領域は互いに隣接してなることを特徴とする。
【0024】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、前記第1の色及び前記第2の色の前記液状フィルタ材料の少なくとも1つに関して、該液状フィルタ材料を表示用ドット領域の内部へ供給した後に、該液状フィルタ材料に対してプレベークを行うことが望ましい。プレベークとは、液状フィルタ材料を平坦化させるために加熱する処理である。1色についての処理ごとにプレベークを行うことにより、混色の発生をさらに一層防止できる。
本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、複数の色の前記液状フィルタ材料の全てに関して、該液状フィルタ材料を表示用ドット領域の内部へ供給した後に、該液状フィルタ材料に対してプレベークを行うことが好ましい。
【0025】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法において、図4に示すように、互いに隣り合う表示用ドット領域6gと6rとの間の間隔をDとし、1つの表示用ドット領域6g内へ液状フィルタ材料Mgを供給したときにその液状フィルタ材料Mgが当該表示用ドット領域6gの外側へはみ出る距離をdとするとき、
d<D/3
であることが望ましい。
【0026】
こうすれば、区分け要素4の上に残る液状フィルタ材料Mgの残渣の量を確実に抑えることができるので、隣りの表示用ドット領域6rに他の色の液状フィルタ材料を供給したときに、その液状フィルタ材料が先の表示用ドット領域6g内へ侵入することを確実に防止でき、それ故、混色の発生を確実に防止できる。
【0027】
次に、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法の製造方法は、基材と、該基材上に形成されるカラーフィルタとを有するカラーフィルタ基板を製造するためのカラーフィルタ基板の製造方法において、基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、第1の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、該1つの供給工程の後に、第2の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、前記他の供給工程における液状フィルタ材料の吐出量は前記1つの供給工程における液状フィルタ材料の吐出量よりも少ないことを特徴とする。
【0028】
ここで、カラーフィルタ基板とは、透光性のガラス等によって形成された基材の上にカラーフィルタを形成して成る構造体である。上記のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、カラーフィルタを液滴吐出の方法によって形成する際に、後に供給する液状フィルタ材料の吐出量を先に供給する液状フィルタ材料の吐出量よりも少なくしたので、後から供給された液状フィルタ材料が、既に液状フィルタ材料が供給されている領域に侵入することを防止でき、それ故、順を追って供給される液状フィルタ材料の混色を防止できる。
【0029】
次に、本発明に係るエレクトロルミネッセンス基板の製造方法は、基材と、該基材上に形成される発光要素とを有するエレクトロルミネッセンス基板を製造するためのエレクトロルミネッセンス基板の製造方法において、基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、第1の色の発光要素材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、該1つの供給工程の後に、第2の色の発光要素材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記複数の第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、前記他の供給工程における発光要素材料の吐出量は前記1つの供給工程における発光要素材料の吐出量よりも少ないことを特徴とする。
【0030】
上記のエレクトロルミネッセンス基板の製造方法によれば、発光要素の材料を液滴吐出の方法によって形成する際に、後に供給する発光要素材料の吐出量を先に供給する発光要素材料の吐出量よりも少なくしたので、後から供給された発光要素材料が、既に発光要素材料が供給されている領域に侵入することを防止でき、それ故、順を追って供給される発光要素材料の混色を防止できる。
【0031】
次に、本発明に係るカラーフィルタ基板は、以上に記載した構成のカラーフィルタ基板の製造方法によって製造されることを特徴とする。こうして製造されたカラーフィルタ基板では、複数色のフィルタ要素が互いに混色することなく所定の配列パターンで並べられるので、このカラーフィルタ基板に光を透過させれば鮮明なカラー表示が得られる。
【0032】
次に、本発明に係るエレクトロルミネッセンス基板は、以上に記載した構成のエレクトロルミネッセンス基板の製造方法によって製造されることを特徴とする。こうして製造されたエレクトロルミネッセンス基板では、複数色の発光要素が互いに混色することなく所定の配列パターンで並べられるので、それら複数色の発光要素を選択的に発光させれば鮮明なカラー表示が得られる。
【0033】
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、以上に記載した構成のカラーフィルタ基板の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする。ここにいう電気光学装置としては、例えば、液晶装置等が考えられる。本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、複数色のフィルタ要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができるので、そのようなカラーフィルタ基板の製造方法を用いて達成される電気光学装置の製造方法によっても、複数色のフィルタ要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができる。
【0034】
次に、本発明に係る他の電気光学装置の製造方法は、以上に記載した構成のエレクトロルミネッセンス基板の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする。ここにいう電気光学装置としては、例えば、エレクトロルミネッセンス装置等が考えられる。本発明に係るエレクトロルミネッセンス基板の製造方法によれば、複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができるので、そのようなエレクトロルミネッセンス基板の製造方法を用いて達成される電気光学装置の製造方法によっても、複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができる。
【0035】
次に、本発明に係る電気光学装置は、以上に記載した構成の電気光学装置の製造方法によって製造されることを特徴とする。以上に記載した構成の電気光学装置の製造方法によれば、複数色のフィルタ要素や複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができるので、その製造方法によって製造された電気光学装置は鮮明なカラー表示を達成できる。
【0036】
次に、本発明に係る電子機器の製造方法は、以上に記載した構成の電気光学装置の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする。このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA、デジタルカメラ、その他種々の機器が考えられる。以上に記載した電気光学装置の製造方法によれば、複数色のフィルタ要素や複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができるので、その製造方法を1つの工程として有する電子機器の製造方法によっても、複数色のフィルタ要素や複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができる。
【0037】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電子機器の製造方法によって製造されることを特徴とする。以上に記載した構成の電子機器の製造方法によれば、複数色のフィルタ要素や複数色の発光要素を混色のない状態で所定の配列に並べることができるので、この製造方法によって製造された電子機器は鮮明なカラー表示を達成できる。
【0038】
次に、本発明に係る成膜方法は、基材上を複数の領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、第1の特性の液状材料を前記複数の領域から選択された複数の第1領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、該1つの供給工程の後に、第2の特性の液状材料を前記複数の領域から選択された前記第1領域とは異なる複数の第2領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、前記他の供給工程における液状材料の吐出量は前記1つの供給工程における液状材料の吐出量よりも少ないことを特徴とする。本発明に係る成膜方法は、例えば、配向膜、保護膜、絶縁膜、導電膜、エレクトロルミネッセンス以外の発光膜、反射膜等といった各種の膜を形成する場合に用いられる。
【0039】
【発明の実施の形態】
(カラーフィルタ基板の実施形態)
以下、本発明に係るカラーフィルタ基板を一実施形態を挙げて説明する。なお、本発明が例示したカラーフィルタ基板に限定されるものでないことは、もちろんである。
【0040】
図3(k)は、本発明の一実施形態であるカラーフィルタ基板を示している。このカラーフィルタ基板1は、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された基材2と、基材2の表面に形成された遮光層3と、遮光層3の上に形成された区分け要素としてのバンク4と、バンク4によって囲まれた領域に設けられたフィルタ要素9g,9r,9bとを有する。フィルタ要素に関し、9gはG(緑)色を透過するフィルタ要素を示し、9rはR(赤)色を透過するフィルタ要素を示し、9bはB(青)色を透過するフィルタ要素を示している。
【0041】
基材2は、矢印A方向から見て、例えば正方形、長方形、その他希望に応じた任意の形状に形成されている。遮光層3は、例えば、クロム等といった遮光性材料によって形成される。バンク4は、基材2の表面を複数の領域に区分けするための要素であって、本実施形態では、図5(a)に示すように、縦方向に延びる互いに平行な複数の直線部材と横方向に延びる互いに平行な複数の直線部材とが交差する平面形状、いわゆる格子形状に形成されている。このため、このバンク4によって基材2上に複数のマトリクス状に並べられた領域が、表示用ドット領域6として形成される。
【0042】
それらの表示用ドット領域6の中には、G(緑)色を透過する複数のフィルタ要素9g、R(赤)色を透過する複数のフィルタ要素9r、そしてB(青)色を透過する複数のフィルタ要素9bが、図3(k)の矢印A方向から見て所定の配列状態となるように設けられている。本実施形態では、例えば、図5(a)に示すストライプ配列に並べられている。ストライプ配列とは、R,G,Bのそれぞれの色が縦方向に1列に並び、横方向に順番に1つずつ繰り返して変化する配列である。
【0043】
図3(k)のカラーフィルタ基板1において、基材2上において平面内で所定配列に並べられた複数のフィルタ要素9g,9r,9bによってカラーフィルタが構成される。また、R,G,Bの3つのフィルタ要素9g,9r,9bの集まりによって1画素が構成され、この画素が複数個集まって、有効表示領域が構成される。そして、この有効表示領域の中に文字、数字、図形等といった像が表示される。
【0044】
本発明に係るカラーフィルタ基板1は以上のように構成されているので、矢印Aの方向から又はその反対方向から光がカラーフィルタ基板1に入ると、各表示用ドット領域6でR,G,Bのいずれか1つの波長のものがカラーフィルタ基板1を透過して反対側へ出射する。複数の画素のうちのR,G,Bのいずれに光を透過させるかを選択することにより、フルカラーの像を表示できる。
【0045】
本実施形態のカラーフィルタ基板1及びその中に含まれるカラーフィルタは、次の製造方法、すなわち、
▲1▼基材2の表面をバンク4によって複数の領域6に区分けし、
▲2▼区分けされた各領域6内に液滴吐出技術、いわゆるインクジェット技術によってフィルタ材料を供給し、
▲3▼フィルタ材料を乾燥させてその表面を平坦化する
という各工程を有する製造方法であって、
▲4▼インクジェット技術によってG,R,Bの各色のフィルタ材料を順々に供給する際、順番が後になる色のフィルタ材料の吐出量を、順番が先になる色のフィルタ材料の吐出量よりも少なくする
という製造方法によって製造されることに特徴がある。
【0046】
より具体的には、例えば、吐出の順番をG→R→Bの順番とし、そのときのG,R,Bの吐出量をAg,Ar,Abとするとき、1つの方法としては、
Ag>Ar>Ab……(1)
とすることである。一般に、順番が後になるフィルタ材料は、バンク4を超えて隣りの領域に侵入する可能性が高く、その場合には、混色が発生してカラーフィルタの品質が劣化するおそれがある。これに対し、本実施形態のように、順番が後になるフィルタ材料の吐出量を徐々に少なくしてゆけば、吐出順番が後のフィルタ材料であっても、それが他の領域に侵入することを防止でき、それ故、混色の発生を防止できる。
【0047】
なお、吐出量の設定方法としては、上記の(1)式以外に、
Ag>Ar=Ab
や、
Ag=Ar>Ab
のような方法も考えられる。これらの場合にも、順番が後になるフィルタ材料の吐出量を少なくする工程が製造方法の中に含まれるので、順番が後になるフィルタ材料が目標とする領域以外の領域に侵入することを防止できる。
【0048】
(変形例)
以上の実施形態では、フィルタ要素9g,9r,9bの配列を図5(a)に示すストライプ配列とした。しかしながら、これに代えて、図5(b)に示すモザイク配列や、図5(c)に示すデルタ配列を採用することもできる。モザイク配列とは、R,G,Bが縦列と横列の両方で順番に繰り返して並べられる配列である。また、デルタ配列とは、R,G,Bが三角形の頂点に相当する位置に配列されると共に横列方向でR,G,Bが順番に繰り返して並べられる配列である。
【0049】
(カラーフィルタの製造方法の実施形態及びカラーフィルタ基板の製造方法の実施形態)
次に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法の実施形態及びカラーフィルタ基板の製造方法の実施形態を、図3(k)に示すカラーフィルタ及びカラーフィルタ基板を製造する場合を例に挙げて説明する。なお、本発明が例示した製造方法に限定されるものでないことは、もちろんである。
【0050】
本実施形態の製造方法では、液滴吐出技術、いわゆるインクジェット技術を用いてフィルタ材料を基材上に供給するので、ここで、インクジェット技術を達成するための装置の一例を簡単に説明する。図6はそのような装置の一例である液滴吐出ヘッド、すなわちインクジェットヘッドを示している。
【0051】
ここに示すインクジェットヘッド22は、ほぼ長方形状のケーシング20を有し、そのケーシング20の底面には複数のノズル27が設けられている。これらのノズル27は、直径約0.02〜0.1mm程度の微小な開口を有する。本実施形態では、複数のノズル27は2列にわたって設けられ、これにより、2本のノズル列28,28が形成されている。個々のノズル列28において、ノズル27は一定の間隔で直線上に設けられている。これらのノズル列28には、図6の矢印Bで示す方向から液状物が供給される。供給された液状物は圧電素子の振動に従って各ノズル27から微小な液滴として吐出される。なお、ノズル列28の個数は、1本又は3本以上であっても良い。
【0052】
インクジェットヘッド22は、図7に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート29と、それに対向して配置された振動版31と、その両者を互いに接合する複数の仕切り部材32とを有する。また、ノズルプレート29と振動版31との間には、液状物を貯留するための複数の貯留室33と、液状物が一時的に溜まる個所である液溜り34とが、各仕切り部材32によって形成されている。さらに、複数の貯留室33と液溜り34とが通路38を介して互いに連通している。また、振動版31の適所に液状物の供給孔36が形成されており、この供給孔36に液状物の供給装置37が接続されている。
【0053】
この供給装置37は、本実施形態では、R,G,Bのうちの1色のフィルタ材料M0又はC,M,Yのうちの1色のフィルタ材料M0を液状物として供給孔36へ供給する。供給されたフィルタ材料M0は、液溜り34に充填され、さらに、通路38を通って貯留室33に充填される。なお、R,G,Bの3色や、C,M,Yの3色を用いてカラーフィルタを製造する際には、各色に対応する3個のインクジェットヘッド22を用いたり、1個のインクジェットヘッド22に供給するフィルタ材料M0を順々に入れ替えたりする等といった処理を行う。
【0054】
インクジェットヘッド22の一部を構成するノズルプレート29には、液状物を貯留室33からジェット状に噴射するためのノズル27が設けられている。このノズル27が複数個並べられてノズル列28を構成することは図6に関連して既述した。また、振動版31において貯留室33に対応する面には液状物を加圧するための加圧体39が取り付けられている。この加圧体39は、図8に示すように、圧電素子41及びこれを挟持する一対の電極42a及び42bを有している。
【0055】
圧電素子41は、電極42a及び42bへの通電によって矢印Cで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより貯留室33の容積を増大させる機能を有する。そして、貯留室33の容積が増大すると、その増大した容積分に相当する液状物、すなわちフィルタ材料M0が液溜り34から通路38を通って貯留室33内へ流入する。
【0056】
一方、圧電素子41への通電を解除すると、圧電素子41と振動板31とが共に元の形状に戻り、貯留室33も元の容積に戻る。そのため、貯留室33の内部にある液状物の圧力が上昇し、ノズル27から液状物が液滴8となって吐出される。なお、液滴8は、液状物に含まれる溶剤等の種類にかかわらず、微小な液滴としてノズル27から安定して吐出される。
【0057】
次に、以上に説明したインクジェットヘッド22を用いて行われる、カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。まず、図1(a)において、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された基材2の上に、遮光層3を形成する材料として、クロム、ニッケル、アルミニウム等を材料として、例えばドライメッキ法を用いて金属薄膜3aを形成する。この場合、金属薄膜3aの厚さは、0.1〜0.5μm程度であることが望ましい。
【0058】
次に、図1(b)において、感光性樹脂であるレジスト7aを一様な厚さで塗布し、そのレジスト7aをマスクを介して露光し、さらに現像して、レジスト7aを所定のパターンに形成する。次に、このレジストパターンをマスクとして金属薄膜3aをエッチングして、図1(c)に示すように、所定形状、本実施形態では矢印A方向から見て格子形状の遮光層3を形成する。
【0059】
次に、図1(d)において、遮光層3の上に、感光性樹脂4aを一様な厚さで形成し、これにフォトリソグラフィ処理を施して図2(e)に示すように所定パターンのバンク4を遮光層3と同じ形状、すなわち格子形状に形成する。このとき、バンク4の高さは1.0μm程度に形成するのが望ましい。
【0060】
こうしてバンク4を形成することにより、基板2上にそのバンク4によって区分けされた複数の表示用ドット領域6が形成される。バンク4が格子形状であることにより、これら複数の表示用ドット領域6は、矢印A方向から見てマトリクス状に並ぶことになる。バンク4としては、特に黒色のものを用いる必要はなく、例えば、ウレタン系又はアクリル系の硬化型の感光性樹脂組成物を用いることができる。
【0061】
次に、図2(f)において、G色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域6g内へ、図6に示したインクジェットヘッド22を用いて、G色フィルタ材料を液滴8として吐出する。このときの吐出量Agは、予め、バンク4の高さによって規定される表示用ドット領域6gの容積よりも多く設定されており、供給されたG色フィルタ材料はバンク4よりも上方へ突出する。次に、50℃、10分程度の加熱処理によってプレベークを行ってG色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図2(g)に示すように、G色フィルタ材料の表面を平坦化させてG色フィルタ要素9gを形成する。
【0062】
次に、図2(h)において、R色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域6r内へ、図6に示したインクジェットヘッド22を用いて、R色フィルタ材料を液滴8として吐出する。このときの吐出量Arは、予め、バンク4の高さによって規定される表示用ドット領域6rの容積よりも多く、しかし、第1番目に吐出されたG色フィルタ材料の吐出量Agよりも少なく、すなわち
Ag>Ar
に設定されている。供給されたR色フィルタ材料はバンク4よりも上方へ突出する。
【0063】
図2(f)において、G色領域6g内へG色フィルタ材料を供給したとき、G色領域6gとR色領域6rとの間に位置するバンク4の頂面の一部には、G色フィルタ材料が載り上がる場合がある。図2(g)においてプレベークを施したとき、バンク4の頂面に載り上がったG色フィルタ材料は残渣として残ることがある。
【0064】
図2(h)において2番目の供給材料であるR色フィルタ材料をR色領域6rへ吐出によって供給したとき、吐出量が多過ぎると、供給されたR色フィルタ材料がバンク4の頂面上のG色フィルタ材料の残渣に引き寄せられて第1回目のドット領域、すなわちG色領域6g内へ侵入するおそれがある。このような材料の侵入が発生すると、第1番目の色であるG色と第2番目の色であるR色とが混色してカラーフィルタの品質を劣化させるおそれがある。これに対し、本実施形態ではG色フィルタ材料の吐出量Agと、R色フィルタ材料の吐出量Arとの関係を
Ag>Ar
のように設定したので、R色フィルタ材料がG色領域6gへ侵入して、混色が発生することを防止できる。
【0065】
図2(h)においてR色フィルタ材料のR色領域6rへの供給が終わると、次に、50℃、10分程度の加熱処理によってプレベークを行ってR色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図3(i)に示すように、R色フィルタ材料の表面を平坦化させてR色フィルタ要素9rを形成する。
【0066】
次に、図3(j)において、B色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域6b内へ、図6に示したインクジェットヘッド22を用いて、B色フィルタ材料を液滴8として吐出する。このときの吐出量Abは、予め、バンク4の高さによって規定される表示用ドット領域6bの容積よりも多く、しかし、第2番目に吐出されたR色フィルタ材料の吐出量Arよりも少なく、すなわち
Ag>Ar>Ab
に設定されている。供給されたR色フィルタ材料はバンク4よりも上方へ突出する。
【0067】
図3(j)において、B色フィルタ材料をB色領域6b内へ吐出によって供給するとき、そのB色領域6bの両隣りの領域6g及び6rには、既にフィルタ材料の吐出が行われている。従って、B色領域6bを規定するバンク4に関しては、その両側のバンク4の頂面にフィルタ材料の残渣が残っている可能性があり、それ故、第3番目のB色フィルタ材料は第2番目のR色フィルタ材料よりも混色を発生する可能性が高い。
【0068】
これに対し、本実施形態ではB色フィルタ材料の吐出量Abを
Ag>Ar>Ab
のように、すなわち3色のうちで最も少なく設定したので、第3番目のB色フィルタ材料が第1番目のG色フィルタ材料及び第2番目のR色フィルタ材料の両方に混色することを防止できる。
【0069】
図3(j)においてB色フィルタ材料のB色領域6b内への供給が終わると、次に、50℃、10分程度の加熱処理によってプレベークを行ってB色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図3(k)に示すように、B色フィルタ材料の表面を平坦化させてB色フィルタ要素9bを形成する。
【0070】
その後、例えば、230℃、30分程度の加熱によってアフターベークを行って、フィルタ要素を硬化させることにより、R,G,Bの各色フィルタ要素9g,9r,9bを所定の配列、例えば図5(a)のストライプ配列に並べて成るカラーフィルタが形成される。また、同時に、基材2とカラーフィルタとから成るカラーフィルタ基板1が形成される。こうして得られたカラーフィルタ基板1に関しては、R,G,Bの各色フィルタ材料の吐出量を1番目、2番目、3番目の順で徐々に少なくしたので、混色のない、高品質のカラーフィルタを得ることができる。
【0071】
ところで、図4は、G色領域6gにG色フィルタ材料Mgが供給された後の平面的な状態を模式的に示している。この状態では、G色領域6gとその隣りのR色領域6rとの間の間隔がDであるところ、供給されたG色フィルタ材料MgがG色領域6gから距離dだけはみ出してバンク4の頂面に乗り上げている状態となっている。
【0072】
このような場合、発明者の実験によれば、はみ出し距離dが領域間の間隔Dの1/3よりも大きくなると混色が発生する可能性が高くなり、1/3よりも小さく抑えれば混色の発生が少なくなることが分かった。この結果、
d<D/3
であることが望ましいことが分かった。
【0073】
(変形例)
以上の実施形態では、G,R,Bの各色フィルタ材料の吐出量Ag,Ar,Abを
Ag>Ar>Ab
のように設定して、混色を防いだが、吐出量の関係は
Ag=Ar>Ab
のように設定することもできるし、
Ag>Ar=Ab
のように設定することもできる。いずれの場合でも、少なくとも2色の関係において、後に吐出されるフィルタ材料の吐出量が先に吐出されるフィルタ材料の吐出量よりも少なくされる工程が設けられるので、少なくともその2色の間では混色の発生を防止できる。
【0074】
また、上記の実施形態では、1番目にG色を吐出し、2番目にR色を吐出し、3番目にB色を吐出する場合を例示したが、吐出の順番はこれに限られず、任意の順番とすることができる。
【0075】
また、上記の実施形態では、カラーフィルタを構成するフィルタ要素としてR,G,Bの3色を考えた。しかしながら、フィルタ要素としては、R,G,B以外にC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)とすることもできる。
【0076】
(液晶装置及びその製造方法の実施形態)
図9は、本発明を電気光学装置の一例である液晶装置に適用した場合の実施形態を示している。ここに示す液晶装置は、単純マトリクス方式で半透過反射型の液晶装置である。また、ここに示す液晶装置は、文字、数字、図形等といった像を視覚によって認識できるように表示するための液晶表示装置である。
【0077】
ここに示す液晶装置51は、液晶パネル52に照明装置56及び配線基板54を付設することによって形成されている。液晶パネル52は、矢印A方向から見て長方形状又は正方形状の第1基板57aと、矢印A方向から見て同じく長方形状又は正方形状の第2基板57bとを、矢印A方向から見て環状のシール材58によって貼り合わせることによって形成されている。
【0078】
第1基板57aと第2基板57bとの間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が注入されて液晶層55を形成している。符号69はセルギャップを維持するためのスペーサを示している。なお、観察者は矢印A方向から液晶装置51を観察する。
【0079】
第1基板57aは、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された第1基材61aを有する。この第1基材61aの液晶側の表面には、反射膜62が形成され、その上に絶縁膜63が形成され、その上に第1電極64aが形成され、その上に配向膜66aが形成されている。また、第1基材61aの照明装置56側の表面には第1偏光板67aが、例えば貼着によって装着されている。
【0080】
第1基板57aに対向する第2基板57bは、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された第2基材61bを有する。この第2基材61bの液晶側の表面には、カラーフィルタ68が形成され、その上に第2電極64bが形成され、その上に配向膜66bが形成されている。また、第2基材61bの外側の表面には第2偏光板67bが、例えば貼着によって装着されている。
【0081】
第1基板57a側の第1電極64aは図9の左右方向へ延びる線状電極である。また、第1電極64aは複数本形成されていて、それらは紙面垂直方向へ互いに平行に並べられている。つまり、複数の第1電極64aは、矢印A方向から見てストライプ状に形成されている。
【0082】
また、第2基板57b側の第2電極64bは、図9の紙面垂直方向に延びる線状電極である。また、第2電極64bは複数本形成されていて、それらは図9の左右方向へ互いに平行に並べられている。つまり、複数の第2電極64bは、第1電極64aに直交する方向へ延びるストライプ状に形成されている。
【0083】
第1電極64aと第2電極64bとは矢印A方向から見て多数のマトリクス状に並ぶ点で交差しており、これらの交差点が表示のためのドット領域を構成している。R,G,Bの3色や、C,M,Yの3色のフィルタ要素から成るカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、上記のドット領域の1つずつにそれら3色のうちの1つずつが対応して配置され、3色の集まりが1つのユニットになって1画素を構成する。そして、その画素の多数が矢印A方向から見てマトリクス状に並ぶことにより、有効表示領域Vが形成され、この有効表示領域Vの領域内に文字、数字、図形等といった像が表示される。
【0084】
表示の最小単位である表示用ドット領域に対応して、反射膜62に開口71が形成されている。これらの開口71は、照明装置56から供給される面状の光を透過させて、透過型の表示を実現する。なお、透過型の表示を行うにあたっては、反射膜62に開口71を設けることだけに限られず、例えば、反射膜62の膜厚を薄くすることによっても透過型の表示を実現できる。
【0085】
第1基材61aは第2基材61bを越えて外側へ張り出す張出し部70を有している。第1基板61a側の第1電極64aはシール材58を横切ってその張出し部70上に延び出て配線65となっている。また、張出し部70の辺縁には外部接続端子49が形成されている。配線基板54は、その外部接続端子49に導電接続されている。第2基板57b側の第2電極64bは、シール材58の内部に分散された導通材59を介して第1基板61a側の配線65に接続されている。なお、導通材59は、図9ではシール材58の幅寸法とほとんど同じ寸法で描いてあるが、実際は、導通材59はシール材58の幅よりも小さくなっており、そのため、シール材38の幅方向には複数の導通材59が存在するのが普通である。
【0086】
張出し部70の表面において、配線65と外部接続端子49との間には駆動用IC53がACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)48によって接着されている。そして、このACF48により、駆動用IC53のバンプが配線65及び外部接続端子49に導電接続している。この実装構造により、配線基板54から駆動用IC53へ信号及び電圧が供給される。一方、駆動用IC53からの走査信号及びデータ信号が第1電極64aや第2電極64bへ伝送される。
【0087】
図9において、照明装置56は、観察側から見て液晶パネル52の背面に緩衝材78を挟んで配設され、バックライトとして機能する。この照明装置56は、基板77に支持された光源としてのLED(Light Emitting Diode)76と、導光体72とを有する。導光体72の観察側の表面には拡散シート73が設けられ、その反対側の面には反射シート74が設けられる。LED76を点状光源とする光は、導光体72の受光面72aから導光体72の内部に取り込まれ、その内部を伝播する間に光出射面72bから面状光となって出射する。
【0088】
上記構成より成る液晶装置51において反射型の表示が行われる場合には、太陽光、室内光等といった外部光が第2基板57bを通して液晶層55の内部に取り込まれ、反射膜62で反射した後、再び液晶層55へ供給される。一方、透過型の表示が行われる場合には、照明装置56のLED76が発光し、導光体72の光出射面72bから面状の光が出射し、反射膜62に設けた複数の開口71を通過した光が液晶層55へ供給される。
【0089】
液晶層55に光が供給されたとき、第1電極64a及び第2電極64bの一方に走査信号が与えられ、それらの他方にデータ信号が与えられると、当該データ信号が与えられた部分の表示用ドットに所定電圧が印加されて液晶が駆動され、当該表示用ドットに供給された光が変調される。このような変調が、有効表示領域V内の表示用ドットごと、換言すれば画素ごとに行われ、文字、数字、図形等といった希望する像がその有効表示領域V内に形成され、観察者によって矢印A方向から観察される。
【0090】
本実施形態の液晶装置51は、それに含まれるカラーフィルタ68が図1〜図3に示した製造方法によって製造されることに特徴がある。つまり、カラーフィルタ68は、次の製造方法、すなわち、
▲1▼第2基材61bの表面をバンクによって複数の表示用ドット領域に区分けし、
▲2▼区分けされた各表示用ドット領域内に液滴吐出技術、いわゆるインクジェット技術によってR,G,Bの各色フィルタ材料を順番に供給し、
▲3▼各色ごとにフィルタ材料を乾燥させてその表面を平坦化する
という各工程を有する製造方法であって、
▲4▼インクジェット技術によってG,R,Bの各色のフィルタ材料を順々に供給する際、順番が後になる色のフィルタ材料の吐出量を、順番が先になる色のフィルタ材料の吐出量よりも少なくする
という製造方法によって製造されることに特徴がある。こうして形成されたカラーフィルタ68には混色が発生しないので、液晶装置51は鮮明なカラー表示を行うことができる。
【0091】
(変形例)
図9の実施形態では、半透過反射型で単純マトリクス方式の液晶装置に本発明を適用した。しかしながら、本発明は、これ以外に、反射型表示機能を持たない半透過型の単純マトリクス方式の液晶装置や、透過型表示機能を持たない反射型の単純マトリクス方式の液晶装置や、TFD(Thin Film Diode)等といった2端子型のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置や、TFT(Thin Film Transistor)等といった3端子型のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置等といった各種の液晶装置に適用できる。(エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法の実施形態並びにエレクトロルミネッセンス基板及びその製造方法の実施形態)
図10は、本発明に係るエレクトロルミネッセンス装置の電気的な構成の一実施形態及び本発明に係るエレクトロルミネッセンス基板の電気的な構成の一実施形態を示している。また、図11は、その電気的な構成に対応する機械的な構成の一部分の断面構造を示している。なお、エレクトロルミネッセンス基板とは、基板上にEL発光要素が形成されて成る構造体である。また、エレクトロルミネッセンス装置とは、エレクトロルミネッセンス基板に反射電極やその他の光学要素を付設して成る電気光学装置である。
【0092】
図10において、エレクトロルミネッセンス装置101は、データ信号を出力する駆動用IC107と、走査信号を出力する駆動用IC108を有する。駆動用IC107は、複数の信号線104へデータ信号を出力する。また、駆動用IC108は、複数の走査線103へ走査信号を出力する。走査線103と信号線104とは複数の部分で交差し、それらの交差部分には画素を構成する表示用ドット領域が形成される。図11では、G色の表示用ドット領域6g、R色の表示用ドット領域6r,B色の表示用ドット領域6bを示している。個々の表示用ドット領域はR,G,Bの3色のEL発光要素のうちの1つを含む領域であり、R,G,Bの3色に対応する表示用ドット領域が集まって1つの画素が構成される。
【0093】
1つの表示用ドット領域の中には、スイッチング薄膜トランジスタ109、カレント薄膜トランジスタ110、画素電極111、反射電極112、そしてEL発光要素113が含まれる。なお、発光要素113に関しては、G色を発光する発光要素113gと、R色を発光する発光要素113rと、B色を発光する発光要素113bとが所定の配列、例えばストライプ配列で並べられる。
【0094】
このエレクトロルミネッセンス装置101を製造する場合には、まず、図12(a)において、透光性の基材102に対して、テトラエトキシシラン(tetraethoxysilane:TEOS)や酸素ガス等を原料ガスとしてプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン酸化膜から成る下地保護層(図示せず)を、望ましくは、約2,000〜5,000オングストロームの厚さで形成する。
【0095】
次に、基材102の温度を約350℃に設定し、下地保護膜の表面にプラズマCVD法により、非晶質のシリコン膜である半導体膜120aを、約300〜700オングストロームの厚さで形成する。次に、半導体膜120aに対して、レーザアニール又は固相成長法等といった結晶化工程を実施し、半導体膜120aをポリシリコン膜に結晶化する。
【0096】
次に、半導体膜120aの上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を露光及び現像してレジストマスクを形成し、そのマスクを用いて半導体膜120aをパターニングすることによって、図12(b)に示す島状の半導体膜120bを形成する。
【0097】
次に、半導体膜120bが形成された基材102の表面にTEOSや酸素ガス等を原料ガスに用いて、プラズマCVD法により、図12(c)に示すように、シリコン酸化膜あるいは窒化膜から成るゲート絶縁膜121aを、望ましくは約600〜1,500オングストロームの厚さで形成する。なお、半導体膜120bは、カレント薄膜トランジスタ110のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ109(図10参照)のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる図示しない半導体膜も形成されている。図12から図16に示す製造工程では2種類のスイッチング薄膜トランジスタ及びカレント薄膜トランジスタが同時に形成されるが、それらは同じ手順で形成されるため、以下の説明では、カレント薄膜トランジスタ110についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタについては説明を省略する。
【0098】
次に、図12(d)において、アルミニウムやタンタル等を材料としてスパッタリングによって導電膜116aを形成する。次に、レジスト材料を塗布し、露光及び現像によってレジストマスクを形成し、そのマスクを用いて導電膜116aをパターニングして、図13(e)に示すように、ゲート電極116を形成する。
【0099】
この状態で、不純物、例えば高温度のリンイオンを注入し、図13(f)に示すように、ゲート電極116に対して自己整合的にソース・ドレイン領域117a,117bを半導体膜120bに形成する。なお、不純物が導入されなかった部分が、チャネル領域118となる。
【0100】
次に、図13(g)において、層間絶縁膜122を形成し、その後、図13(h)においてコンタクトホール123,124を形成する。さらにその後、図14(i)に示すように、それらのコンタクトホール123,124の内部に導電材料を埋め込んで中継電極126,127を形成する。
【0101】
次に、図14(j)に示すように、層間絶縁膜122の上に信号線104、共通給電線105及び走査線103(図10参照)を形成する。そして、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜130を形成し、中継電極126に対応する位置にコンタクトホール132を形成する。次に、図14(k)において、コンタクトホール132の内部を埋めるようにITO(Indium Tin Oxide)膜111aを形成する。次に、ITO膜111aの上にレジストを塗布し、そのレジストを露光及び現像してレジストマスクを形成し、そのマスクを用いてITO膜111aをパターニングすることにより、図14(l)に示すように、信号線104、共通給電線105及び走査線103に囲まれた領域に、ソース・ドレイン領域117aに電気的に接続する画素電極111を形成する。
【0102】
次に、図6に示したインクジェットヘッド22を用いて、図15(m)〜図16(r)に示すようにして、基材102上にEL発光要素を形成する。この場合には、図15(m)において信号線104、共通給電線105及び図10の走査線103が区分け要素として機能して、基材102上に複数の表示用ドット領域6が形成される。なお、図15(m)において、G色の発光要素が形成される領域を6gと示し、R色の発光要素が形成される領域を6rと示し、さらに、B色の発光要素が形成される領域を6bと示すことにする。
【0103】
まず、基材102の上面を上方に向けた状態で、図16(p)のEL発光要素113gの下層部分に当る正孔注入層113Aを形成するための材料M1を、図6のインクジェットヘッド22のノズル27から液滴として吐出し、区分け要素103,104,105で囲まれた第1番目の領域、すなわちG色領域6g内に選択的に供給して塗布する。
【0104】
このときの吐出量A1gは、予め、区分け要素103,104,105の高さによって規定される表示用ドット領域6gの容積よりも多く設定されており、供給されたG色発光要素材料は区分け要素103,104,105よりも上方へ突出する。次に、加熱すなわちプレベーク又は光照射等を行って材料M1に含まれる溶剤を蒸発させて、図15(n)に示すように表面が平坦な正孔注入層113Aを形成する。正孔注入層113Aが希望の厚さに満たない場合は、材料M1の吐出供給処理を繰り返す。
【0105】
次に、図15(o)に示すように、基材102の上面を上に向けた状態で、図16(p)のEL発光要素113gの上層部分に有機半導体膜113Bを形成するための有機半導体膜材料M2を、図6のインクジェットヘッド22のノズル27から液滴として吐出し、区分け要素103,104,105で囲まれた第1番目の領域、すなわちG色領域6g内に選択的に供給して塗布する。有機半導体膜材料M2は、溶媒に溶かされた状態の有機蛍光材料であることが望ましい。
【0106】
このときの吐出量A2gは、予め、区分け要素103,104,105の高さによって規定される表示用ドット領域6gの容積よりも多く設定されており、供給された有機半導体膜材料M2は区分け要素103,104,105よりも上方へ突出する。次に、加熱すなわちプレベーク又は光照射等を行って材料M2に含まれる溶剤を蒸発させて、図16(p)に示すように、正孔注入層113Aの上に、表面が平坦な有機半導体膜113Bを形成する。有機半導体膜113Bが希望の厚さに満たない場合は、材料M2の吐出供給処理を繰り返す。以上により、正孔注入層113A及び有機半導体膜113Bによって、G色を発光するEL発光要素113gが形成される。
【0107】
次に、図16(p)において、第2番目の表示用ドット領域であるR色領域6rに対して、図15(m)から図16(p)に示した処理を繰り返して、図16(q)に示すように、R色領域6rの中にR色を発光するEL発光要素113rを形成する。なお、2番目のR色発光要素の形成において、図15(m)における正孔注入層材料M1の吐出量A1rは、区分け要素103,104,105によって規定される表示用ドット領域6rの容積よりも多く、しかし、第1番目に吐出されたG色の正孔注入層材料M1の吐出量A1gよりも少なく、すなわち
A1g>A1r
に設定される。これにより、R色のための材料M1がG色領域6gへ侵入して、混色が発生することを防止できる。
【0108】
また、2番目のR色発光要素の形成において、図15(o)における有機半導体膜材料M2の吐出量A2rは、区分け要素103,104,105によって規定される表示用ドット領域6rの容積よりも多く、しかし、第1番目に吐出されたG色の有機半導体膜材料M2の吐出量A2gよりも少なく、すなわち
A2g>A2r
に設定される。これにより、R色のための材料M2がG色領域6gへ侵入して、混色が発生することを防止できる。
【0109】
図16(q)においてR色発光要素113rの形成が終了すると、次に、図16(q)において、第3番目の表示用ドット領域であるB色領域6bに対して、図15(m)から図16(p)に示した処理を繰り返して、図16(r)に示すように、B色領域6rの中にB色を発光するEL発光要素113bを形成する。なお、3番目のB色発光要素の形成において、図15(m)における正孔注入層材料M1の吐出量A1rは、区分け要素103,104,105によって規定される表示用ドット領域6bの容積よりも多く、しかし、第2番目に吐出されたR色の正孔注入層材料M1の吐出量A1rよりも少なく、すなわち
A1g>A1r>A1b
に設定される。これにより、B色のための材料M1がR色領域6rやG色領域6gへ侵入して、混色が発生することを防止できる。
【0110】
また、3番目のB色発光要素の形成において、図15(o)における有機半導体膜材料M2の吐出量A2bは、区分け要素103,104,105によって規定される表示用ドット領域6bの容積よりも多く、しかし、第2番目に吐出されたR色の有機半導体膜材料M2の吐出量A2rよりも少なく、すなわち
A2g>A2r>A2b
に設定される。これにより、B色のための材料M2がR色領域6rやG色領域6gへ侵入して、混色が発生することを防止できる。
【0111】
以上により、図16(r)において各色のEL発光要素113g,113r,113bの形成が完了することにより、エレクトロルミネッセンス基板が製造される。その後、図11に示すように、EL発光要素113g,113r,113bが形成された後の基材102の表面全体又はストライプ領域に、例えばフォトリソグラフィ処理及びエッチング処理を用いて、反射電極112を形成する。これにより、エレクトロルミネッセンス装置が製造される。このエレクトロルミネッセンス装置では、マトリクス状に並べられた複数の表示用ドット領域6の中から希望のものを選択して、それらの画素電極111と反射電極112との間に電圧を印加することにより発光要素113g,113r,113bを選択的に発光させる。これにより、基材102側に文字、数字、図形等といった像を表示できる。
【0112】
(電子機器及びその製造方法の実施形態)
図17は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、表示情報出力源141、表示情報処理回路142、電源回路143、タイミングジェネレータ144及び液晶装置145によって構成される。そして、液晶装置145は液晶パネル147及び駆動回路146を有する。
【0113】
表示情報出力源141は、RAM(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ144により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路142に供給する。
【0114】
次に、表示情報処理回路142は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路146へ供給する。ここで、駆動回路146は、走査線駆動回路(図示せず)やデータ線駆動回路(図示せず)と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路143は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。液晶装置145は、例えば、図1〜図3に示したカラーフィルタ基板の製造方法を用いて製造された図9に示した液晶装置51によって構成できる。
【0115】
図18は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態であるデジタルスチルカメラであって、液晶装置をファインダとして用いるものを示している。このデジタルスチルカメラ150におけるケース151の背面には液晶表示ユニット152が設けられる。この液晶表示ユニット152は、被写体を表示するファインダとして機能する。この液晶表示ユニット152は、例えば、図1〜図3に示したカラーフィルタ基板の製造方法を用いて製造された図9に示した液晶装置51によって構成できる。
【0116】
ケース151の前面側(図においては裏面側)には、光学レンズやCCD等を含んだ受光ユニット153が設けられている。撮影者が液晶表示ユニット152に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン154を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板155のメモリに転送されてそこに格納される。
【0117】
ケース151の側面には、ビデオ信号出力端子156と、データ通信用の入出力端子157とが設けられている。ビデオ信号出力端子156にはテレビモニタ158が必要に応じて接続され、また、データ通信用の入出力端子157にはパーソナルコンピュータ159が必要に応じて接続される。回路基板155のメモリに格納された撮像信号は、所定の操作によって、テレビモニタ158や、パーソナルコンピュータ159に出力される。
【0118】
(その他の実施形態)
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るカラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ基板の製造方法のそれぞれの一実施形態の主要工程を示す工程図である。
【図2】図1に続く工程図である。
【図3】図2に続く工程図であり、特に(k)は本発明に係るカラーフィルタ基板の一実施形態を示している。
【図4】図2(f)の上面図である。
【図5】複数のフィルタ要素の配列例を示しており、(a)はストライプ配列、(b)はモザイク配列、(c)はデルタ配列を示している。
【図6】液滴吐出技術を実現する装置の一例であるインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図7】図6のインクジェットヘッドの内部構造を一部破断して示す斜視図である。
【図8】図7のD−D線に従った断面図である。
【図9】本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置の断面図である。
【図10】本発明に係る電気光学装置の他の実施形態であるエレクトロルミネッセンス装置の電気的な等価回路を示す回路図である。
【図11】図10の回路構成に対応するエレクトロルミネッセンス装置の機械的な構成の一例を示す断面図である。
【図12】本発明に係るエレクトロルミネッセンス基板の製造方法の一実施形態の主要工程を示す工程図である。
【図13】図12に続く工程図である。
【図14】図13に続く工程図である。
【図15】図14に続く工程図である。
【図16】図15に続く工程図である。
【図17】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す回路ブロック図である。
【図18】本発明に係る電子機器の他の実施形態であるデジタルカメラを示す図である。
【図19】カラーフィルタの製造方法の従来例を示す工程図である。
【符号の説明】
1:カラーフィルタ基板、2:基材、3:遮光層、4:バンク(区分け要素)、6:表示用ドット領域、8:液滴、9:フィルタ要素、20;ケーシング、22:インクジェットヘッド、27:ノズル、28:ノズル列、51:液晶装置(電気光学装置)、52:液晶パネル、55:液晶層、56:照明装置、57a,57b:基板、61a,61b:基材、64a,64b:電極、68:カラーフィルタ、101:エレクトロルミネッセンス装置(電気光学装置)、102:基材、103:走査線(区分け要素)、104:信号線(区分け要素)、105:共通給電線(区分け要素)、109:スイッチング薄膜トランジスタ、110:カウント薄膜トランジスタ、111:画素電極、112:反射電極、113:EL発光要素、113A:正孔注入層、113B:有機半導体膜、150:デジタルカメラ(電子機器)、M0:材料、M1:正孔注入層材料、M2:有機半導体膜材料
Claims (22)
- 基材上に形成されるカラーフィルタの製造方法において、
基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、
第1の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、
該1つの供給工程の後に、第2の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、
前記他の供給工程における前記第2の液状フィルタ材料の吐出量は前記1つの供給工程における前記第1の液状フィルタ材料の吐出量よりも少ない
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項1において、前記1つの供給工程における前記第1の色の液状フィルタ材料及び前記他の供給工程における前記第2の色の液状フィルタ材料は、R、G、Bの3色から選択されたいずれか2色の液状フィルタ材料であるか、又はC、M、Yの3色から選択されたいずれか2色の液状フィルタ材料であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1又は2において、前記第1表示用ドット領域と前記第2表示用ドット領域とは隣接してなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、前記第1の色の液状フィルタ材料を供給する工程と、前記第2の色の液状フィルタ材料を供給する工程との後に、第3の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域及び前記第2表示用ドット領域とは異なる複数の第3表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する第3の供給工程とを有し、
前記第1の色の液状フィルタ材料の吐出量をA1とし、前記第2の色の液状フィルタ材料の吐出量をA2とし、前記第3の色の液状フィルタ材料の吐出量をA3とするとき、
A1>A2>A3
であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、前記第1の色の液状フィルタ材料を供給する工程と、前記第2の色の液状フィルタ材料を供給する工程との後に、第3の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域及び前記第2表示用ドット領域とは異なる複数の第3表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する第3の供給工程とを有し、
前記第1の色の液状フィルタ材料の吐出量をA1とし、前記第2の色の液状フィルタ材料の吐出量をA2とし、前記第3の色の液状フィルタ材料の吐出量をA3とするとき、
A1>A2=A3
であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、前記第1の色の液状フィルタ材料を供給する工程と、前記第2の色の液状フィルタ材料を供給する工程との後に、第3の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域及び前記第2表示用ドット領域とは異なる複数の第3表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する第3の供給工程とを有し、
前記第1の色の液状フィルタ材料の吐出量をA1とし、前記第2の色の液状フィルタ材料の吐出量をA2とし、前記第3の色の液状フィルタ材料の吐出量をA3とするとき、
A1=A2>A3
であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項4乃至6のいずれかに1つにおいて、前記第1乃至第3表示用ドット領域は互いに隣接してなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか1つにおいて、前記区分け要素によって形成される1つの表示用ドット領域内へ供給される液状フィルタ材料の吐出量は、前記区分け要素の高さによって規定される1つの表示用ドット領域の容積よりも大きいことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1から請求項8のいずれか1つにおいて、前記第1の色及び前記第2の色の前記液状フィルタ材料の少なくとも1つに関して、該液状フィルタ材料を表示用ドット領域の内部へ供給した後に、該液状フィルタ材料に対してプレベークを行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1から請求項8のいずれか1つにおいて、複数の色の前記液状フィルタ材料の全てに関して、該液状フィルタ材料を表示用ドット領域の内部へ供給した後に、該液状フィルタ材料に対してプレベークを行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1から請求項10のいずれか1つにおいて、
互いに隣り合う表示用ドット領域の間の間隔をDとし、
1つの表示用ドット領域内へ液状フィルタ材料を供給したときにその液状フィルタ材料が当該表示用ドット領域の外側へはみ出る距離をdとするとき、
d<D/3
であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 基材と、該基材上に形成されるカラーフィルタとを有するカラーフィルタ基板を製造するためのカラーフィルタ基板の製造方法において、
基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、
第1の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、
該1つの供給工程の後に、第2の色の液状フィルタ材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、
前記他の供給工程における液状フィルタ材料の吐出量は前記1つの供給工程における液状フィルタ材料の吐出量よりも少ない
ことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。 - 基材と、該基材上に形成される発光要素とを有するエレクトロルミネッセンス基板を製造するためのエレクトロルミネッセンス基板の製造方法において、
基材上を複数の表示用ドット領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、
第1の色の発光要素材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された複数の第1表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、
該1つの供給工程の後に、第2の色の発光要素材料を前記複数の表示用ドット領域から選択された前記複数の第1表示用ドット領域とは異なる複数の第2表示用ドット領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、
前記他の供給工程における発光要素材料の吐出量は前記1つの供給工程における発光要素材料の吐出量よりも少ない
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス基板の製造方法。 - 請求項12記載のカラーフィルタ基板の製造方法によって製造することを特徴とするカラーフィルタ基板。
- 請求項13記載のエレクトロルミネッセンス基板の製造方法によって製造することを特徴とするエレクトロルミネッセンス基板。
- 請求項12記載のカラーフィルタ基板の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項13記載のエレクトロルミネッセンス基板の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項16又は請求項17記載の電気光学装置の製造方法によって製造されることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項16又は請求項17記載の電気光学装置の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
- 請求項19記載の電子機器の製造方法によって製造されることを特徴とする電子機器。
- 基材上を複数の領域に区分けする区分け要素を形成する工程と、
第1の特性の液状材料を前記複数の領域から選択された複数の第1領域内に液滴吐出部から吐出して供給する1つの供給工程と、
該1つの供給工程の後に、第2の特性の液状材料を前記複数の領域から選択された前記第1領域とは異なる複数の第2領域内に液滴吐出部から吐出して供給する他の供給工程とを有し、
前記他の供給工程における液状材料の吐出量は前記1つの供給工程における液状材料の吐出量よりも少ない
ことを特徴とする成膜方法。 - 請求項21において、前記第1領域と前記第2領域とは隣接してなることを特徴とする成膜方法。
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