JP2006051438A - 画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器 - Google Patents

画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】液滴吐出装置内の流路に充填した液状材料を交換することなしに、色度規格の異なる画像表示装置用の画素を形成することができる画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の画素形成方法は、画像表示装置の構成要素を製造するための基体と、液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出手段とを相対的に移動させ、画素形成用の液状材料をノズルから液滴として吐出することにより、基体に形成された複数の画素領域18Rへ液状材料を付与する工程を有する。一つの画素領域18Rにつき、含有する材料の透過スペクトルのピーク波長が異なる複数種の液状材料111a、111g、111h、111iの液滴を付与し、該付与された複数種の液状材料を当該画素領域18R内で混合させる。
【選択図】図10

Description

本発明は、画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器に関する。
液晶表示装置のカラーフィルタを製造する方法として、液滴吐出装置(インクジェット描画装置)を用いて、基板上に形成された多数の画素領域に対し、顔料を含んだ液状材料(インク)を液滴として付与することにより、レッド、ブルー、グリーン、あるいはイエロー、シアン、マゼンタ等の各色の画素を形成する方法が知られている。
カラーフィルタの各色の画素の色度については、液晶表示装置の用途に応じ、その用途に適した色度規格が定められている。よって、上記のような液滴吐出装置を用いた方法でカラーフィルタを製造する場合には、複数の顔料を調合して色度規格に適合したインクを用意し、そのインクを貯留したタンクを液滴吐出装置に接続し、液滴吐出ヘッドのノズルまでの流路にインクを充填する必要がある。
そして、用途が異なる液晶表示装置のカラーフィルタ、すなわち色度規格の異なるカラーフィルタを製造する場合には、再度、その色度規格に適合したインクを用意し、そのインクを貯留したタンクを液滴吐出装置に接続し、液滴吐出ヘッドのノズルまでの流路にインクを充填する必要がある。
このため、色度規格の異なるカラーフィルタを製造する場合には、その色度規格に適合したインクを調合する作業や、液滴吐出装置の流路内のインクを入れ替える作業などが必要となり、多大な手間がかかったり、また、その間製造を停止するために生産効率が低下したりするという問題がある。また、液滴吐出装置の流路内のインクの入れ替えによって抜き取ったインクや、余ったインクは、廃棄せざるを得ないので、その分が無駄になってしまい、カラーフィルタの製造コスト増大を招く。
下記特許文献1には、画素に入れるインクの量を増減することでカラーフィルタの種類に対応する方法が提案されているが、この方法では、画素の色の濃度を調節することはできても、色相の調節まではすることができず、実際上は対応不可能である。
特開2001−228320号公報
本発明の目的は、液滴吐出装置内の流路に充填した液状材料を交換することなしに、色度規格の異なる画像表示装置用の画素を形成することができる画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の画素形成方法は、画像表示装置の構成要素を製造するための基体と、液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出手段とを相対的に移動させ、画素形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出することにより、前記基体に形成された複数の画素領域へ前記液状材料を付与する工程を有する画素形成方法であって、
一つの画素領域につき、含有する材料の透過スペクトルまたは発光スペクトルのピーク波長が異なる複数種の液状材料の液滴を付与し、該付与された複数種の液状材料を当該画素領域内で混合させることを特徴とする。
このような本発明によれば、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を調整することにより、所望の透過スペクトルまたは発光スペクトルの画素を形成することができるので、色度規格の異なる画像表示装置を製造する場合であっても、液滴吐出装置に充填されている液状材料を入れ替える必要がなく、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を変更するだけで、各種の色度規格の画像表示装置を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によって画像表示装置の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないことから、液状材料を交換した際に液滴吐出装置から抜き取った液状材料やタンク内に余った液状材料を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
本発明の画素形成方法では、一つの画素領域内に着弾した複数滴の液滴が合体するように液滴を付与することが好ましい。
これにより、各画素領域内で複数種の液状材料をより均一かつ確実に混合させることができる。
本発明の画素形成方法では、一つの画素領域内に付与する複数滴の液滴を当該画素領域内のほぼ同じ位置に着弾させることが好ましい。
これにより、各画素領域内で複数種の液状材料をより均一かつ確実に混合させることができる。
本発明の画素形成方法では、前記画素領域内で混合させる液状材料の種類および/または割合を調整することにより、形成される画素の透過スペクトルまたは発光スペクトルを調整することが好ましい。
これにより、所望の透過スペクトルまたは発光スペクトルの画素を容易に形成することができる。
本発明の画素形成方法では、前記画像表示装置は、液晶表示装置であり、前記液状材料は、液晶表示装置のカラーフィルタ基板の画素材料となる顔料を含むものであることが好ましい。
このような本発明によれば、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を調整することにより、所望の透過スペクトルの画素(フィルタ層)を形成することができるので、色度規格の異なるカラーフィルタ基板を製造する場合であっても、液滴吐出装置に充填されている液状材料を入れ替える必要がなく、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を変更するだけで、各種の色度規格のカラーフィルタ基板を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によってカラーフィルタ基板の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないことから、液状材料を交換した際に液滴吐出装置から抜き取った液状材料やタンク内に余った液状材料を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
本発明の画素形成方法では、前記画像表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であり、前記液状材料は、有機発光材料を含むものであることが好ましい。
このような本発明によれば、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を調整することにより、所望の発光スペクトルの画素(発光層)を形成することができるので、色度規格の異なる有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する場合であっても、液滴吐出装置に充填されている液状材料を入れ替える必要がなく、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を変更するだけで、各種の色度規格の有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によって有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないことから、液状材料を交換した際に液滴吐出装置から抜き取った液状材料やタンク内に余った液状材料を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
本発明の液滴吐出装置は、画像表示装置の構成要素を製造するための基体に対し、画素形成用の液状材料をノズルから液滴として吐出することにより、前記基体に形成された複数の画素領域へ前記液状材料を付与する液滴吐出装置であって、
含有する材料の透過スペクトルまたは発光スペクトルのピーク波長が異なる複数種の液状材料の液滴を吐出する複数組のノズルを有する液滴吐出手段と、
前記基体と前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
一つの画素領域につき複数種の液状材料の液滴を付与し、該付与された複数種の液状材料を当該画素領域内で混合させることを特徴とする。
このような本発明によれば、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を調整することにより、所望の透過スペクトルまたは発光スペクトルの画素を形成することができるので、色度規格の異なる画像表示装置を製造する場合であっても、液滴吐出装置に充填されている液状材料を入れ替える必要がなく、各画素領域内で混合させる液状材料の種類や割合を変更するだけで、各種の色度規格の画像表示装置を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によって画像表示装置の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置内の液状材料を交換する必要がないことから、液状材料を交換した際に液滴吐出装置から抜き取った液状材料やタンク内に余った液状材料を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
本発明の画像表示装置は、本発明の画素形成方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、画像表示装置を安価に提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の画像表示装置を備えることを特徴とする。
これにより、画像表示装置を備えた電子機器を安価に提供することができる。
以下、本発明の画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態では、本発明の画素形成方法および液滴吐出装置を、液晶表示装置の構成要素であるカラーフィルタ基板を製造するための画素形成方法および液滴吐出装置に適用した場合の実施形態について説明する。
(液滴吐出装置の全体構成)
図1に示すように、液滴吐出装置100は、複数の液滴吐出ヘッド114をキャリッジ105に搭載してなる液滴吐出手段103と、液滴吐出手段103を水平な一方向(以下、「X軸方向」と言う)に移動させるキャリッジ移動機構(移動手段)104と、後述する基体10Aを保持するステージ106と、ステージ106をX軸方向に垂直であって水平な方向(以下、「Y軸方向」と言う)に移動させるステージ移動機構(移動手段)108と、制御手段112とを備えている。
また、液滴吐出装置100の近傍には、複数種類(図示の構成では9種類)の液状材料111を貯留する複数個(図示の構成では9個)のタンク101が設置されている。各タンク101と、液滴吐出手段103とは、液状材料111を送液する流路となるチューブ110を介して接続されている。各タンク101に貯留された液状材料111は、例えば圧縮空気の力によって、複数の液滴吐出ヘッド114のそれぞれに送液(供給)される。
本発明において「液状材料」とは、画像表示装置の画素を形成するための材料を含み、液滴吐出ヘッド114のノズル118から吐出可能な粘度を有する材料をいう。この場合、材料が水性であると油性であるとを問わない。また、ノズル118から吐出可能な流動性(粘度)を備えていれば十分で、固体物質が分散していても全体として流動体であればよい。
本実施形態における液状材料111は、カラーフィルタ基板の画素(フィルタ層)を形成するための顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。
9個のタンク101には、透過スペクトルのピーク波長が異なる顔料を含む9種の液状材料111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111hおよび111iがそれぞれ貯留されている。本実施形態の説明では、これらの液状材料を区別して述べる必要がある場合には、符号111の後にa〜iの文字を付し、そうでない場合には、総称して単に「液状材料111」と言う。
キャリッジ移動機構104の作動は、制御手段112により制御される。本実施形態のキャリッジ移動機構104は、液滴吐出手段103をZ軸方向(鉛直方向)に沿って移動させ、高さを調整する機能も有している。さらに、キャリッジ移動機構104は、Z軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段103を回転させる機能も有しており、これにより、液滴吐出手段103のZ軸回りの角度を微調整することができる。
ステージ106は、X軸方向とY軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ106は、液状材料111を塗布すべき画素領域が形成された基体10Aをその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
ステージ移動機構108は、X軸方向およびZ軸方向の双方に直交するY軸方向に沿ってステージ106を移動させ、その作動は、制御手段112により制御される。さらに、本実施形態のステージ移動機構108は、Z軸に平行な軸の回りでステージ106を回転させる機能も有しており、これにより、ステージ106に載置された基体10AのZ軸回りの傾斜を微調整して真っ直ぐになるように補正することができる。
上述のように、液滴吐出手段103は、キャリッジ移動機構104によってX軸方向に移動させられる。一方、ステージ106は、ステージ移動機構108によってY軸方向に移動させられる。つまり、キャリッジ移動機構104およびステージ移動機構108によって、ステージ106に対する液滴吐出ヘッド114の相対位置が変わる。
なお、制御手段112の詳細な構成および機能は、後述する。
(液滴吐出手段)
図2は、図1に示す液滴吐出装置100における液滴吐出手段103の下面図(底面図)である。
図2に示すように、液滴吐出手段103は、液状材料111aの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114aと、液状材料111bの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114bと、液状材料111cの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114cと、液状材料111dの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114dと、液状材料111eの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114eと、液状材料111fの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114fと、液状材料111gの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114gと、液状材料111hの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114hと、液状材料111iの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド114iと、これらの9個の液滴吐出ヘッド114a〜114iを保持するキャリッジ105とを有している。
液滴吐出ヘッド114a〜114iの構造は、互いにほぼ同じになっている。本実施形態の説明では、これらの液滴吐出ヘッドを区別して述べる必要がある場合には、符号114の後にa〜iの文字を付し、そうでない場合には、総称して単に「液滴吐出ヘッド114」と言う。
9個の液滴吐出ヘッド114は、Y軸方向に沿ってほぼ等間隔で配置されている。また、各液滴吐出ヘッド114は、そのノズル列116A、116BがX軸方向に平行になる姿勢になっている。
これら9個の液滴吐出ヘッド114a〜114iは、チューブ110を介してそれぞれ別々のタンク101に接続されている。よって、9個の液滴吐出ヘッド114a〜114iは、それぞれ、透過スペクトルのピーク波長が相異なる顔料を含む9種の液状材料111a〜111iを液滴としてノズル118から吐出する。
基体10Aは、液晶表示装置の構成要素であるカラーフィルタ基板10を製造するためのものである。この基体10Aには、後述するように、行列状に配置された多数の画素領域(画素となるべき領域)18R、18B、18Gが形成されている。
液滴吐出装置100は、ステージ移動機構108を作動することにより基体10Aと液滴吐出手段103とをY軸方向に相対的に移動させつつ、液滴吐出手段103のノズル118から液状材料111の液滴を吐出して、それらの液滴を画素領域18R、18B、18Gに着弾させる。液滴吐出装置100のこのような動作を主走査と言う。そして、キャリッジ移動機構104の作動によって液滴吐出手段103のX軸方向の位置を変えながら(この動作を副走査と言う)、上記主走査を繰り返し行うことにより、基体10A全域の画素領域18R、18B、18Gに対して、液状材料111の液滴を付与することができる。
また、図2の構成の液滴吐出手段103においては、X軸方向(副走査方向)には液滴吐出ヘッド114が一つしか並んでいないが、基体10AのX軸方向の寸法分の長さ全体をカバーし得る個数の液滴吐出ヘッド114をX軸方向に並べて設置すれば、上記副走査を行う必要がなくなり、1回の主走査によって基体10A全域の画素領域18R、18B、18Gに対して液状材料111の液滴を付与することもできる。
(液滴吐出ヘッド)
図3は、液滴吐出ヘッド114の底面を示す図である。液滴吐出ヘッド114は、X軸方向に並んだ複数のノズル118を有する。これら複数のノズル118は、液滴吐出ヘッド114におけるX軸方向のノズルピッチHXPが例えば約70μmとなるように配置されている。
本実施形態では、液滴吐出ヘッド114における複数のノズル118は、ともにX軸方向に延びるノズル列116Aと、ノズル列116Bとをなす。ノズル列116Aと、ノズル列116Bとは、間隔を空けて並行に配置されている。そして、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれにおいて、90個のノズル118が一定間隔でX軸方向に一列に並んでいる。本実施形態では、この一定間隔は約140μmである。つまり、ノズル列116AのノズルピッチLNPおよびノズル列116BのノズルピッチLNPは、ともに約140μmである。
ノズル列116Bの位置は、ノズル列116Aの位置に対して、ノズルピッチLNPの半分の長さ(約70μm)だけX軸方向の正の方向(図3の右方向)にずれている。このため、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズルピッチHXPは、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズルピッチLNPの半分の長さ(約70μm)である。
したがって、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズル線密度は、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズル線密度の2倍である。なお、本明細書において「X軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。
もちろん、液滴吐出ヘッド114が含むノズル列の数は、2つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド114はM個のノズル列を含んでもよい。ここで、Mは1以上の自然数である。この場合には、M個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル118は、ノズルピッチHXPのM倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Mが2以上の自然数の場合には、M個のノズル列のうちの一つに対して、他の(M−1)個のノズル列は、ノズルピッチHXPのi倍の長さだけ重複無くX軸方向にずれている。ここで、iは1から(M−1)までの自然数である。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド114におけるノズルピッチHXPは、上記の大きさに限らず、いかなる大きさであってもよい。
さて、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれが90個のノズル118からなるため、1つの液滴吐出ヘッド114は180個のノズル118を有する。ただし、ノズル列116Aの両端のそれぞれ5ノズルは「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列116Bの両端のそれぞれ5ノズルも「休止ノズル」として設定されている。そして、これら20個の「休止ノズル」からは液状材料111が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド114における180個のノズル118のうち、160個のノズル118が液状材料111を吐出するノズルとして機能する。
図4(a)および(b)に示すように、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、振動板126と、ノズルプレート128と、を備えている。振動板126と、ノズルプレート128との間には、タンク101から孔131を介して供給される液状材料111が常に充填される液たまり129が位置している。
また、振動板126と、ノズルプレート128との間には、複数の隔壁122が位置している。そして、振動板126と、ノズルプレート128と、1対の隔壁122とによって囲まれた部分がキャビティ120である。キャビティ120はノズル118に対応して設けられているため、キャビティ120の数とノズル118の数とは同じである。キャビティ120には、1対の隔壁122間に位置する供給口130を介して、液たまり129から液状材料111が供給される。
振動板126上には、それぞれのキャビティ120に対応して、キャビティ120内に充填された液状材料111の圧力を変化させる駆動素子としての振動子124が位置する。振動子124は、ピエゾ素子124Cと、ピエゾ素子124Cを挟む1対の電極124A、124Bと、を含む。この1対の電極124A、124Bとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル118から液状材料111が吐出される。なお、ノズル118からZ軸方向に液状材料111が吐出されるように、ノズル118の形状が調整されている。
制御手段112(図1)は、複数の振動子124のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル118から吐出される材料111の体積が、制御手段112からの信号に応じてノズル118毎に制御されてもよい。そのような場合には、ノズル118のそれぞれから吐出される材料111の体積は、0pl〜42pl(ピコリットル)の間で可変にしてもよい。また、制御手段112は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル118と、吐出動作を行わないノズル118と、を設定することもできる。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成であってもよい。
(制御手段)
次に、制御手段112の構成を説明する。図5に示すように、制御手段112は、入力バッファメモリ200と、記憶手段202と、処理部204と、走査駆動部206と、ヘッド駆動部208と、キャリッジ位置検出手段302と、ステージ位置検出手段303とを備えている。
バッファメモリ200と処理部204とは相互に通信可能に接続されている。処理部204と記憶手段202とは、相互に通信可能に接続されている。処理部204と走査駆動部206とは相互に通信可能に接続されている。処理部204とヘッド駆動部208とは相互に通信可能に接続されている。また、走査駆動部206は、キャリッジ移動機構104およびステージ移動機構108と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッド駆動部208は、複数の液滴吐出ヘッド114のそれぞれと相互に通信可能に接続されている。
入力バッファメモリ200は、外部情報処理装置から液状材料111の液滴の吐出を行うための吐出データを受け取る。吐出データは、基体10A上のすべての画素領域18R、18G、18Bの相対位置を表すデータと、オンノズルとして機能するノズル118を指定するデータと、オフノズルとして機能するノズル118を指定するデータと、を含む。入力バッファメモリ200は、吐出データを処理部204に供給し、処理部204は吐出データを記憶手段202に格納する。
記憶手段202は、RAM、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。
キャリッジ位置検出手段302は、キャリッジ105、すなわち液滴吐出手段103のX軸方向の位置(移動距離)を検出し、その検出信号を処理部204へ入力する。
ステージ位置検出手段303は、ステージ106、すなわち基体10AのY軸方向の位置(移動距離)を検出し、その検出信号を処理部204へ入力する。
キャリッジ位置検出手段302、ステージ位置検出手段303は、例えばリニアエンコーダやレーザー測長器等で構成される。
処理部204は、キャリッジ位置検出手段302およびステージ位置検出手段303の検出信号に基づき、走査駆動部206を介して、キャリッジ移動機構104およびステージ移動機構108の作動を制御(クローズドループ制御)し、液滴吐出手段103の位置と、基体10Aの位置とを制御する。
さらに、処理部204は、ステージ移動機構108の作動を制御することにより、ステージ106すなわち基体10Aの移動速度を制御する。
処理部204は、記憶手段202内の吐出データに基づいて、画素領域18R、18G、18Bに対するノズル118の相対位置を示すデータを走査駆動部206に与える。走査駆動部206はこのデータと、後述する吐出周期EP(図6)と、に応じた駆動信号をキャリッジ移動機構104およびステージ移動機構108に与える。この結果、基体10Aに対して液滴吐出ヘッド114が相対走査する。一方、処理部204は、記憶手段202に記憶された吐出データと、吐出周期EPと、に基づいて、吐出タイミング毎のノズル118のオン・オフを指定する選択信号SCをヘッド駆動部208へ与える。ヘッド駆動部208は、選択信号SCに基づいて、液状材料111の吐出に必要な吐出信号ESを液滴吐出ヘッド114に与える。この結果、液滴吐出ヘッド114における対応するノズル118から、液状材料111が液滴として吐出される。
制御手段112は、CPU、ROM、RAMを含んだコンピュータであってもよい。この場合には、制御手段112の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御手段112は、専用の回路(ハードウェア)によって実現されてもよい。
次に制御手段112におけるヘッド駆動部208の構成と機能を説明する。
図6(a)に示すように、ヘッド駆動部208は、1つの駆動信号生成部203と、複数のアナログスイッチASと、を有する。図6(b)に示すように、駆動信号生成部203は駆動信号DSを生成する。駆動信号DSの電位は、基準電位Lに対して時間的に変化する。具体的には、駆動信号DSは、吐出周期EPで繰り返される複数の吐出波形Pを含む。ここで、吐出波形Pは、ノズル118から1つの液滴を吐出するために、対応する振動子124の一対の電極間に印加されるべき駆動電圧波形に対応する。
なお、ノズル118から吐出する液滴の1滴の量は、振動子124へ印加する駆動電圧波形の形状を変化させることによって調整することができる。
駆動信号DSは、アナログスイッチASのそれぞれの入力端子に供給される。アナログスイッチASのそれぞれは、振動子124のそれぞれに対応して設けられている。つまり、アナログスイッチASの数と振動子124の数(つまりノズル118の数)とは同じである。
処理部204は、ノズル118のオン・オフを表す選択信号SCを、アナログスイッチASのそれぞれに与える。ここで、選択信号SCは、アナログスイッチAS毎に独立にハイレベルおよびローレベルのどちらかの状態を取り得る。一方、アナログスイッチASは、駆動信号DSと選択信号SCとに応じて、振動子124の電極124Aに吐出信号ESを供給する。具体的には、選択信号SCがハイレベルの場合には、アナログスイッチASは電極124Aに吐出信号ESとして駆動信号DSを伝播する。一方、選択信号SCがローレベルの場合には、アナログスイッチASが出力する吐出信号ESの電位は基準電位Lとなる。振動子124の電極124Aに駆動信号DSが与えられると、その振動子124に対応するノズル118から液状材料111が吐出される。なお、それぞれの振動子124の電極124Bには基準電位Lが与えられている。
図6(b)に示す例では、2つの吐出信号ESのそれぞれにおいて、吐出周期EPの2倍の周期2EPで吐出波形Pが現れるように、2つの選択信号SCのそれぞれにおいてハイレベルの期間とローレベルの期間とが設定されている。これによって、対応する2つのノズル118のそれぞれから、周期2EPで液状材料111が吐出される。また、これら2つのノズル118に対応する振動子124のそれぞれには、共通の駆動信号生成部203からの共通の駆動信号DSが与えられている。このため、2つのノズル118からほぼ同じタイミングで液状材料111が吐出される。
図7は、基体10Aを示す図であり、(a)が断面図、(b)が平面図である。以下、同図に基づいて、基体10Aについて説明する。
図7(a)および(b)に示す基体10Aは、後述する製造装置1(図11参照)による処理を経て、カラーフィルタ基板10となる基板である。基体10Aは、マトリクス状に配置された複数の画素領域18R、18G、18Bを有する。
具体的には、基体10Aは、光透過性を有する支持基板12と、支持基板12上に形成されたブラックマトリクス14と、ブラックマトリクス14上に形成されたバンク16と、を含む。ブラックマトリクス14は遮光性を有する材料で形成されている。支持基板12上には、ブラックマトリクス14およびバンク16で行列状に区画される多数の凹部が形成されており、これらの凹部が画素領域18R、18G、18Bである。
画素領域18Rは、赤の波長域の光線のみを透過するフィルタ層111FRが形成されるべき領域であり、画素領域18Gは、緑の波長域の光線のみを透過するフィルタ層111FGが形成されるべき領域であり、画素領域18Bは、青の波長域の光線のみを透過するフィルタ層111FBが形成されるべき領域である。
図7(b)に示す基体10Aは、X軸方向とY軸方向との双方に平行な仮想平面上に位置している。基体10Aにおいて、画素領域18R、画素領域18G、および画素領域18Bは、X軸方向にこの順番で周期的に並んでいる。一方、画素領域18R同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでおり、また、画素領域18G同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでおり、そして、画素領域18B同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでいる。
X軸方向に並ぶ一組の画素領域18R、18G、18Bは、カラーフィルタ基板の一画素分に相当する。この基体10Aは、ストライプ配列のカラーフィルタ基板を製造するためのものである。
図8は、カラーフィルタ基板10の赤、緑、青の画素の透過スペクトルを定めた色度規格の一例を示すグラフ、図9は、液滴吐出手段103の液滴吐出ヘッド114a〜114iが吐出する液状材料111a〜111iに含まれる顔料の透過スペクトルを示すグラフである。
通常、カラーフィルタ基板10の各色の画素の色度は、そのカラーフィルタ基板10が搭載される液晶表示装置の用途に応じ、その用途に適した色度規格が例えば図8のように定められている。
従来、このような色度規格に基づいてカラーフィルタを製造する場合には、複数種類の顔料を調合して、その色度規格の透過スペクトルに適合する液状材料(インク)を用意し、これを液滴吐出装置に充填して、液滴として吐出していた。
これに対し、本発明では、インクを調合する基礎となる9種の顔料をそれぞれ含有する液状材料111a〜111iを直接に液滴として吐出し、それらのうちの2種以上を1つの画素領域内で混合させる。すなわち、本発明は、色度規格に適合するように複数種類の液状材料を調合することを各画素領域内で行うものであると言うことができる。
図9に示すように、液状材料111a〜111iに含まれる顔料の透過スペクトルのピーク波長は、互いに異なっている。そして、これらの液状材料111a〜111iは、この中から選択した二種以上をある割合で混合することにより、図8に示すような色度規格で定められる赤、緑、青の各色の透過スペクトルに適合する画素(フィルタ層)を形成可能なものである。
本発明では、液滴吐出手段103により、液状材料111a〜111iのうちの二種以上の液滴を一つの画素領域内に付与し、この画素領域内でそれら複数種類の液状材料を混合させることにより、色度規格に適合した画素を形成する。
図10は、画素領域18Rへの液滴付与位置を示す平面図である。以下、同図に基づいて、赤の画素領域18Rの場合について代表して説明する。
画素領域18Rは、液状材料111g、111h、111iをほぼ等量ずつと、少量の液状材料111aとを混合することにより、図8に示す色度規格で定められる赤に適合する透過スペクトルが得られる。上記のような割合で赤の画素領域18Rに液状材料を付与するには、次のようにする。
液滴吐出手段103が基体10Aに対し主走査すると、9個の液滴吐出ヘッド114a〜114iが順次画素領域18Rの上を通過する。その際、液滴吐出ヘッド114aが画素領域18Rの上に来た瞬間にそのノズル118から液状材料111aの液滴を1滴吐出し、画素領域18Rに着弾させる。次いで、液滴吐出ヘッド114gが画素領域18Rの上に来た瞬間にそのノズル118から液状材料111の液滴を1滴吐出し、画素領域18Rに着弾させる。次いで、液滴吐出ヘッド114hが画素領域18Rの上に来た瞬間にそのノズル118から液状材料111hの液滴を1滴吐出し、画素領域18Rに着弾させる。さらに、液滴吐出ヘッド114iが画素領域18Rの上に来た瞬間にそのノズル118から液状材料111iの液滴を1滴吐出し、画素領域18Rに着弾させる。上記の場合、液状材料111aの1滴の量が液状材料111g、111h、111iの1滴の量より少なくなるように、液滴吐出ヘッド114aに対する駆動電圧波形を調整する。
これにより、図10に示すように、画素領域18R内に、液状材料111a、111、111hおよび111iが1滴ずつ着弾し、かつ、液状材料111g、111hおよび111iは等量、液状材料111aはそれより少量とすることができる。
また、液状材料111g、111hおよび111iを等量でなく、異なる割合とする場合には、液滴吐出ヘッド114g、114hおよび114iに対する駆動電圧波形を調整することにより、それらの液滴の大きさを調整すればよい。
図10から分かるように、これらの液状材料111a、111g、111hおよび111iの各液滴は、互いに合体するような間隔で付与される。これらの液状材料111a、111g、111hおよび111iの液滴は、液体の拡散作用によって均一に混合して混色し、図8に示す色度規格の赤に適合する透過スペクトルが得られる。
なお、図10に示す例では、液状材料111a、111、111hおよび111iの各液滴の着弾位置をY軸方向に少しずつずらすようにしているが、これらの液滴をほぼ同じ位置に着弾させるようにしてもよい。
また、図10に示す例では、ノズル118から吐出する1滴の液滴の量を調整することによって液状材料111a、111g、111hおよび111iの割合を調整しているが、各液状材料111a、111g、111hおよび111iの液滴の個数によって割合を調整するようにしてもよい。例えば、液状材料111aの1滴の量と液状材料111g、111hおよび111iの1滴の量とを同量として、1つの画素領域18Rに対し、液状材料111aを1滴、液状材料111g、111hおよび111iをそれぞれ3滴付与するようにしてもよい。
以上、1つの画素領域18Rに対する本発明の画素形成方法について説明したが、基体10A上の全部の画素領域18Rについて、同様にして画素(フィルタ層)を形成することができる。
また、緑の画素領域18G、青の画素領域18Bに対しても、それらに付与する液状材料の種類および割合を調整することにより、図8に示す色度規格の透過スペクトルに適合する画素(フィルタ層)を形成することができる。例えば、緑の画素領域18Gには、液状材料111d、111e、111fをほぼ等量ずつと、少量の液状材料111aおよび111iとを付与してこれらを混合させればよい。また、青の画素領域18Bには、液状材料111a、111、111cをほぼ等量ずつと、少量の液状材料111iとを付与してこれらを混合させればよい。
このように、本実施形態では、各画素領域18R、18G、18B内で混合させる液状材料111の種類や割合を調整することにより、所望の透過スペクトルの画素(フィルタ層)を形成することができるので、色度規格の異なるカラーフィルタ基板10を製造する場合であっても、液滴吐出手段103の液滴吐出ヘッド114a〜114iに充填されている液状材料111a〜111iを入れ替える必要がなく、制御手段112の記憶手段202に記憶させる吐出データを変更するだけで、各種の色度規格のカラーフィルタ基板10を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料111(インク)を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置100内の液状材料111を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によってカラーフィルタ基板10の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置100内の液状材料111を交換する必要がないことから、液状材料111を交換した際に液滴吐出装置100から抜き取った液状材料111(インク)やタンク101内に余った液状材料111(インク)を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
図11は、上述した液滴吐出装置100を含むカラーフィルタ基板の製造装置を模式的に示す図である。同図に示す製造装置1は、基体10Aの画素領域18R、18G、18Bに対し前述した方法によって液状材料111を付与する液滴吐出装置100と、画素領域18R、18G、18B上に付与された液状材料111を乾燥させる乾燥装置150と、液状材料111を再度加熱(ポストベーク)するオーブン160と、ポストベークされた液状材料111の層の上に保護膜20を設ける液滴吐出装置100Cと、保護膜20を乾燥させる乾燥装置150Cと、乾燥された保護膜20を再度加熱して硬化する硬化装置165とを備えている。さらに製造装置1は、液滴吐出装置100、乾燥装置150、液滴吐出装置100C、乾燥装置150C、硬化装置165の順番に基体10Aを搬送する搬送装置170も備えている。
以下、製造装置1によってカラーフィルタ基板10が得られるまでの一連の工程を説明する。
まず、以下の手順にしたがって図7の基体10Aを作成する。まず、スパッタ法または蒸着法によって、支持基板12上に金属薄膜を形成する。その後、フォトリソグラフィー工程によってこの金属薄膜から格子状のブラックマトリクス14を形成する。ブラックマトリクス14の材料の例は、金属クロムや酸化クロムである。なお、支持基板12は、可視光に対して光透過性を有する基板、例えばガラス基板である。続いて、支持基板12およびブラックマトリクス14を覆うように、ネガ型の感光性樹脂組成物からなるレジスト層を塗布する。そして、そのレジスト層の上にマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム密着させながら、このレジスト層を露光する。その後、レジスト層の未露光部分をエッチング処理で取り除くことで、バンク16が得られる。以上の工程によって、基体10Aが得られる。
なお、バンク16に代えて、樹脂ブラックからなるバンクを用いても良い。その場合は、金属薄膜(ブラックマトリクス14)は不要となり、バンク層は、1層のみとなる。
次に、大気圧下の酸素プラズマ処理によって、基体10Aを親液化する。この処理によって、支持基板12と、ブラックマトリクス14と、バンク16と、で規定されたそれぞれの凹部(画素領域の一部)における支持基板12の表面と、ブラックマトリクス14の表面と、バンク16の表面と、が親液性を呈するようになる。さらに、その後、基体10Aに対して、4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理を行う。4フッ化メタンを用いたプラズマ処理によって、それぞれの凹部におけるバンク16の表面がフッ化処理(撥液性に処理)され、このことで、バンク16の表面が撥液性を呈するようになる。なお、4フッ化メタンを用いたプラズマ処理によって、先に親液性を与えられた支持基板12の表面およびブラックマトリクス14の表面は若干親液性を失うが、それでもこれら表面は親液性を維持する。このように、支持基板12と、ブラックマトリクス14と、バンク16と、によって規定された凹部の表面に所定の表面処理が施されることで、画素領域18R、18G、18Bが形成される。
なお、支持基板12の材質、ブラックマトリクス14の材質、およびバンク16の材質によっては、上記のような表面処理を行わなくても、所望の親液性および撥液性を呈する表面が得られることもある。そのような場合には、上記表面処理を施さなくても、支持基板12と、ブラックマトリクス14と、バンク16と、によって規定された凹部が画素領域18R、18G、18Bである。
画素領域18R、18G、18Bが形成された基体10Aは、搬送装置170によって、液滴吐出装置100のステージ106に運ばれる。そして、図12(a)に示すように、液滴吐出装置100は、前述したような方法で、画素領域18R、18G、18Bごとに、液状材料111a〜111iのうちの所定の種類のものを液滴として吐出して付与し、それら複数種類の液状材料111を各画素領域18R、18G、18B内で混合させる。
基体10Aの画素領域18R、18B、18Gのすべてに液状材料111が付与され、各画素領域18R、18G、18B内で均一に混合させた後、搬送装置170が基体10Aを乾燥装置150内に位置させる。そして、画素領域18R、18G、18B上の液状材料111を完全に乾燥させることで、図12(b)に示すように、画素領域18R、18G、18B上にフィルタ層111FR、111FG、111FBを得る。
次に搬送装置170は、基体10Aを、オーブン160内に位置させる。その後、オーブン160はフィルタ層111FR、111FG、111FBを再加熱(ポストベーク)する。
次に搬送装置170は、基体10Aを液滴吐出装置100Cのステージ106に位置させる。そして、液滴吐出装置100Cは、フィルタ層111FR、111FG、111FB、およびバンク16を覆って保護膜(オーバーコート)20が形成されるように、液状の保護膜材料を吐出する。
フィルタ層111FR、111FG、111FB、およびバンク16を覆う保護膜20が形成された後に、搬送装置170は基体10Aを乾燥装置150C内に位置させる。そして、乾燥装置150Cが保護膜20を完全に乾燥させた後に、硬化装置165が保護膜20を加熱して完全に硬化することで、基体10Aはカラーフィルタ基板10となる。
なお、以上の説明では、1台の液滴吐出装置100によって赤、緑、青の画素領域18R、18G、18Bに一度に液状材料111を付与する場合を例に説明したが、各色の画素領域18R、18G、18Bをそれぞれ別個の液滴吐出装置100を用いて順次液状材料111を付与するようにしてもよい。
また、本発明では、ストライプ配列のカラーフィルタ基板10に限らず、デルタ配列、モザイク配列、ペンタイル配列等のいかなる画素パターンのカラーフィルタ基板をも製造することができる。
<第2実施形態>
第1実施形態では、本発明を液晶表示装置のカラーフィルタ基板を製造する場合に適用した例について説明したが、第2実施形態では、本発明を有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する場合に適用した例を説明する。ただし、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図13(a)および(b)に示す基体30Aは、後述する処理を経て、有機エレクトロルミネッセンス表示装置30となる基板である。基体30Aは、マトリクス状に配置された複数の画素領域38R、38G、38Bを有する。
具体的には、基体30Aは、支持基板32と、支持基板32上に形成された回路素子層34と、回路素子層34上に形成された複数の画素電極36と、複数の画素電極36の間に形成されたバンク40と、を有している。支持基板32は、可視光に対して光透過性を有する基板であり、例えばガラス基板である。複数の画素電極36のそれぞれは、可視光に対して光透過性を有する電極であり、例えば、ITO(Indium-Tin Oxide)電極である。また、複数の画素電極36は、回路素子層34上にマトリクス状に配置されており、それぞれが画素領域を規定する。そして、バンク40は、格子状の形状を有しており、複数の画素電極36のそれぞれを囲む。また、バンク40は、回路素子層34上に形成された無機物バンク40Aと、無機物バンク40A上に位置する有機物バンク40Bとからなる。
回路素子層34は、支持基板32上で所定の方向に延びる複数の走査電極と、複数の走査電極を覆うように形成された絶縁膜42と、絶縁膜42上に位置するともに複数の走査電極が延びる方向に対して直交する方向に延びる複数の信号電極と、走査電極および信号電極の交点付近に位置する複数のスイッチング素子44と、複数のスイッチング素子44を覆うように形成されたポリイミドなどの層間絶縁膜45と、を有する層である。それぞれのスイッチング素子44のゲート電極44Gおよびソース電極44Sは、それぞれ対応する走査電極および対応する信号電極と電気的に接続されている。層間絶縁膜45上には複数の画素電極36が位置する。層間絶縁膜45には、各スイッチング素子44のドレイン電極44Dに対応する部位にスルーホール44Vが設けられており、このスルーホール44Vを介して、スイッチング素子44と、対応する画素電極36と、の間の電気的接続が形成されている。また、バンク40に対応する位置にそれぞれのスイッチング素子44が位置している。つまり、図13(b)の紙面に垂直な方向から観察すると、複数のスイッチング素子44のそれぞれは、バンク40に覆われるように位置している。
基体30Aの画素電極36とバンク40とで規定される凹部は、画素領域38R、画素領域38G、画素領域38Bに対応する。画素領域38Rは、赤の波長域の光線を発光する発光層211FRが形成されるべき領域であり、画素領域38Gは、緑の波長域の光線を発光する発光層211FGが形成されるべき領域であり、画素領域38Bは、青の波長域の光線を発光する発光層211FBが形成されるべき領域である。
図13(b)に示す基体30Aは、X軸方向とY軸方向との双方に平行な仮想平面上に位置している。基体30Aにおいて、画素領域38R、画素領域38G、および画素領域38Bは、X軸方向にこの順番で周期的に並んでいる。一方、画素領域38R同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでおり、また、画素領域38G同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでおり、同様に、画素領域38B同士はY軸方向に所定の一定間隔をおいて1列に並んでいる。なお、X軸方向およびY軸方向は互いに直交する。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置30を製造するには、まず、公知の製膜技術とパターニング技術とを用いて、図13に示す基体30Aを製造する。
次に、大気圧下の酸素プラズマ処理によって、基体30Aを親液化する。この処理によって、画素電極36とバンク40とで規定されたそれぞれの凹部(画素領域の一部)における画素電極36の表面、無機物バンク40Aの表面、および有機物バンク40Bの表面が、親液性を呈するようになる。さらに、その後、基体30Aに対して、4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理を行う。4フッ化メタンを用いたプラズマ処理によって、それぞれの凹部における有機物バンク40Bの表面がフッ化処理(撥液性に処理)されて、このことで有機物バンク40Bの表面が撥液性を呈するようになる。なお、4フッ化メタンを用いたプラズマ処理によって、先に親液性を与えられた画素電極36の表面および無機物バンク40Aの表面は、若干親液性を失うが、それでも親液性を維持する。このように、画素電極36と、バンク40と、によって規定された凹部の表面に所定の表面処理が施されることで、画素領域38R、38G、38Bが形成される。
なお、画素電極36の材質、無機バンク40の材質、および有機バンク40の材質によっては、上記のような表面処理を行わなくても、所望の親液性および撥液性を呈する表面が得られることもある。そのような場合には、上記表面処理を施さなくても、画素電極36と、バンク40と、によって規定された凹部の表面は画素領域38R、38G、38Bである。
ここで、表面処理が施された複数の画素電極36のそれぞれの上に、対応する正孔輸送層37R、37G、37Bを形成してもよい。正孔輸送層37R、37G、37Bが、画素電極36と、後述の発光層211FR、211FG、211FBと、の間に位置すれば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の発光効率が高くなる。複数の画素電極36のそれぞれの上に正孔輸送層を設ける場合には、正孔輸送層と、バンク40と、によって規定された凹部が、画素領域38R、38G、38Bに対応する。
なお、正孔輸送層37R、37G、37Bをインクジェット法により形成することも可能である。この場合、正孔輸送層37R、37G、37Bを形成するための材料を含む溶液を各画素領域ごとに所定量塗布し、その後、乾燥させることにより正孔輸送層を形成することができる。
このようにして得られた基体30Aに対し、図14(a)に示すように、前記第1実施形態とほぼ同様の構成の液滴吐出装置100を用いて、各画素領域38R、38G、38Bに、有機発光材料を含む液状材料211を付与する。
この液滴吐出装置100の液滴吐出手段103には、発光スペクトルのピーク波長が異なる複数種の有機発光材料を含む複数種の液状材料211を吐出する複数の液滴吐出ヘッド114が設けられている。そして、液滴吐出装置100は、各画素領域38R、38G、38Bに対してそれぞれ2種以上の液状材料211の液滴を付与し、それらを各画素領域38R、38G、38B内で均一に混合させる。この場合、各画素領域38R、38G、38Bに対して付与する液状材料211の種類および割合は、それぞれ、色度規格に適合する発光スペクトルを有する発光層211FR、211FG、211FBがそれぞれに形成されるような所定の種類および割合とされる。
液滴吐出装置100によって全部の画素領域38R、38G、38Bに液状材料211を付与したら、基体30Aを図示しない乾燥装置へ搬送し、液状材料211を乾燥させる。これにより、図14(b)に示すように、画素領域38R、38G、38B上にそれぞれ発光層211FR、211FG、211FBが得られる。
次に、図14(c)に示すように、発光層211FR、211FG、211FB、およびバンク40を覆うように対向電極46を設ける。対向電極46は陰極として機能する。
その後、封止基板48と基体30Aとを、互いの周辺部で接着することで、図14(c)に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置30が得られる。なお、封止基板48と基体30Aとの間には不活性ガス49が封入されている。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置30において、発光層211FR、211FG、211FBから発光した光は、画素電極36と、回路素子層34と、支持基板32と、を介して射出する。このように回路素子層34を介して光を射出する有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、ボトムエミッション型の表示装置と呼ばれる。
本実施形態では、各画素領域38R、38G、38B内で混合させる液状材料211の種類や割合を調整することにより、所望の発光スペクトルの画素(発光層)を形成することができるので、色度規格の異なる有機エレクトロルミネッセンス表示装置30を製造する場合であっても、液滴吐出手段103の液滴吐出ヘッド114に充填されている液状材料211を入れ替える必要がなく、制御手段112の記憶手段202に記憶させる吐出データを変更するだけで、各種の色度規格の有機エレクトロルミネッセンス表示装置30を製造することができる。
よって、色度規格ごとに液状材料211を予め調合して用意しておく必要がないので、準備段階の手間が省ける。また、液滴吐出装置100内の液状材料211を交換する必要がないので、その交換作業の手間が省けるとともに、その交換作業によって有機エレクトロルミネッセンス表示装置30の製造を中断することもないので、生産効率の向上が図れる。さらに、液滴吐出装置100内の液状材料211を交換する必要がないことから、液状材料211を交換した際に液滴吐出装置100から抜き取った液状材料211やタンク101内に余った液状材料211を無駄にしてしまうこともないので、製造コストの低減が図れる。
<本発明の電子機器の実施形態>
前述したような方法で製造された液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の画像表示装置1000は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図15は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、表示ユニット1106が画像表示装置1000を備えている。
図16は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、画像表示装置1000を表示部に備えている。
図17は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、画像表示装置1000が表示部に設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306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1308のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の画素形成方法、液滴吐出装置、画像表示装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
本発明の第1実施形態の液滴吐出装置の斜視図。 図1に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段の下面図(底面図)。 図1に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図。 図1に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、(a)は断面斜視図、(b)は断面図。 図1に示す液滴吐出装置のブロック図。 (a)はヘッド駆動部を示す模式図、(b)はヘッド駆動部における駆動信号、選択信号および吐出信号を示すタイミングチャート。 カラーフィルタ基板を製造するための基体を示す図であり、(a)が断面図、(b)が平面図。 カラーフィルタ基板の赤、緑、青の画素の透過スペクトルを定めた色度規格の一例を示すグラフ。 液滴吐出手段の液滴吐出ヘッドが吐出する液状材料に含まれる顔料の透過スペクトルを示すグラフ。 画素領域内の液滴付与位置を示す平面図。 本発明の液滴吐出装置を含むカラーフィルタ基板の製造装置を模式的に示す図。 カラーフィルタ基板の製造方法を示す模式図。 有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造するための基体を示す図であり、(a)が断面図、(b)が平面図。 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す模式図。 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
符号の説明
1……製造装置 100、100C……液滴吐出装置 101……タンク 103……液滴吐出手段 104……キャリッジ移動機構 105……キャリッジ 106……ステージ 108……ステージ移動機構 110……チューブ 111、111a〜111i、211……液状材料 112……制御手段 114、114a〜114i……液滴吐出ヘッド 116A、116B……ノズル列 118……ノズル 118R……基準ノズル 120……キャビティ 122……隔壁 124……振動子 124A、124B……電極 124C……ピエゾ素子 126……振動板 128……ノズルプレート 129……液たまり 130……供給口 131……孔 200……バッファメモリ 202……記憶手段 203……駆動信号生成部 204……処理部 206……走査駆動部 208……ヘッド駆動部 AS……アナログスイッチ DS……駆動信号 SC……選択信号 ES……吐出信号 10A、30A……基体 10……カラーフィルタ基板 12、32……支持基板 14……ブラックマトリクス 16、40……バンク 20……保護膜 18R、18G、18B、38R、38G、38B……画素領域 111FR、111FG、111FB……フィルタ層 30……有機エレクトロルミネッセンス表示装置 34……回路素子層 37R、37G、37B……正孔輸送層 36……画素電極 40A……無機物バンク 40B……有機物バンク 42……絶縁膜 44……スイッチング素子 44G……ゲート電極 44S……ソース電極 44D……ドレイン電極 44V……スルーホール 45……層間絶縁膜 46……対向電極 48……封止基板 49……不活性ガス 150、150C……乾燥装置 160……オーブン 165……硬化装置 170……搬送装置 211FR、211FG、211FB……発光層 302……キャリッジ位置検出手段 303……ステージ位置検出手段 1000……画像表示装置 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース(ボディー) 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……ビデオ信号出力端子 1314……データ通信用の入出力端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ

Claims (9)

  1. 画像表示装置の構成要素を製造するための基体と、液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出手段とを相対的に移動させ、画素形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出することにより、前記基体に形成された複数の画素領域へ前記液状材料を付与する工程を有する画素形成方法であって、
    一つの画素領域につき、含有する材料の透過スペクトルまたは発光スペクトルのピーク波長が異なる複数種の液状材料の液滴を付与し、該付与された複数種の液状材料を当該画素領域内で混合させることを特徴とする画素形成方法。
  2. 一つの画素領域内に着弾した複数滴の液滴が合体するように液滴を付与する請求項1に記載の画素形成方法。
  3. 一つの画素領域内に付与する複数滴の液滴を当該画素領域内のほぼ同じ位置に着弾させる請求項1または2に記載の画素形成方法。
  4. 前記画素領域内で混合させる液状材料の種類および/または割合を調整することにより、形成される画素の透過スペクトルまたは発光スペクトルを調整する請求項1ないし3のいずれかに記載の画素形成方法。
  5. 前記画像表示装置は、液晶表示装置であり、前記液状材料は、液晶表示装置のカラーフィルタ基板の画素材料となる顔料を含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載の画素形成方法。
  6. 前記画像表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であり、前記液状材料は、有機発光材料を含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載の画素形成方法。
  7. 画像表示装置の構成要素を製造するための基体に対し、画素形成用の液状材料をノズルから液滴として吐出することにより、前記基体に形成された複数の画素領域へ前記液状材料を付与する液滴吐出装置であって、
    含有する材料の透過スペクトルまたは発光スペクトルのピーク波長が異なる複数種の液状材料の液滴を吐出する複数組のノズルを有する液滴吐出手段と、
    前記基体と前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
    前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
    一つの画素領域につき複数種の液状材料の液滴を付与し、該付与された複数種の液状材料を当該画素領域内で混合させることを特徴とする液滴吐出装置。
  8. 請求項1ないし6のいずれかに記載の画素形成方法を用いて製造されたことを特徴とする画像表示装置。
  9. 請求項8に記載の画像表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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