JP2008003586A - カラーフィルタの製造方法、パネルの製造装置及び製造方法、液晶表示パネルの製造方法、液晶表示パネルを備えた装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体を吐出するための複数のノズルを有する液体吐出ヘッドにより媒体に液体を吐出する液体吐出装置であって、液体吐出ヘッドの複数のノズルそれぞれからの液体吐出量を複数のノズルそれぞれについて個別に変更できる吐出量可変部304を有し、吐出量可変部は、複数のノズルそれぞれに供給される駆動パルスの駆動電圧値を変更できる電圧制御回路313を含む。
【選択図】 図18
Description
このように高品位なカラーフィルタを製造するための第1の課題として、ビット補正による所定領域(画素)内の液体充填量の均一化が挙げられる。
更に加えるならば、パターン形成前あるいはパターン描画前に各ノズルの吐出量をビット補正により均一化しておいたとしても、上記隣接ノズルクロストークによる吐出量変動が生じる場合もあるので、この点を考慮することが望ましい。
このように、更なる高品位なカラーフィルタを製造するための第2の課題として、隣接ノズルクロストークによる吐出量変動を考慮した上での、所定領域(画素)内の液体充填量の均一化が挙げられる。
なお、ここまでは、製造対象物をカラーフィルタとして説明したが、上記第1よおび第2の課題はカラーフィルタの製造においてのみ生じるものではなく、基板上の所定領域に対する液体付与量を所定量に制御する必要がある場合においては同様に生じるものである。例えば、基板上の所定領域に対し所定量のEL(エレクトロルミネッセンス)材料液を液体吐出ヘッド(インクジェット式ヘッド)により付与しEL表示素子を製造する場合においても同様の課題が生じる。また、基板上の所定領域に対し所定量の導電性薄膜材料液(金属元素を含有する液体)を液体吐出ヘッド(インクジェット式ヘッド)により付与し、基板上に導電性薄膜が形成されてなる電子放出素子や当該素子を複数個含む表示パネルを製造する場合においても同様の課題が生じる。
なお、本発明では、液体吐出ヘッドとして、インクジェット方式のヘッドを使用しているが、製造対象物によってはインク以外の液体を吐出する場合もある。例えば、製造対象物がカラーフィルタであればインクを吐出するのであるが、製造対象物がEL素子であればEL材料液を吐出し、製造対象物が電子放出素子であれば導電性薄膜材料液を吐出する。このように本明細書で定義する液体吐出ヘッドはインク以外の液体を吐出するヘッドも包含するが、吐出形式としてインクジェット方式を採用しているので、本明細書では、吐出する液体がインクでなくとも、その液体吐出ヘッドのことをインクジェットヘッドと称することもある。
図1はカラーフィルタの製造装置の実施形態の構成を示す概略図である。
なお、本実施形態の場合、信号設定電圧を100mV程度の設定分解能とすることで吐出量を1%可変させることができ、更に設定分解能を小さくすることで0.5%程度の吐出量制御も可能である。
さらに、1ノズルごとに独立に駆動信号の駆動電圧とパルス幅を任意に組み合わせた可変条件で吐出量制御を行うこともできる。
この変形例では、1つのガラス基板から、その大きさの異なる複数のカラ−フィルタを製造する際の、吐出量補正方法について説明する。
上述したように、各ノズルからのインク吐出量は、隣接ノズルの吐出/非吐出の状況や使用ノズル数の影響を受ける。そこで、この第2の実施形態では、これらの影響を考慮して、各ノズルに与える駆動電圧値やパルス幅等の駆動条件を制御する点を特徴とする。なお、これ以外の構成(例えば、図18に示される吐出量制御回路等)は、上記第1の実施形態と共通するので、その説明は省略する。つまり、この第2の実施形態においても、各ノズル独立にインク吐出量が変更できるように、吐出量可変手段が各ノズルに対応して設けられている。
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、種々の応用が可能である。
まず、透明基板3001としてガラス基板を用い、これに図示しない薄膜トランジスタ(TFT)、配線膜および絶縁膜等を多層に積層したうえ、透明電極3004を形成して画素領域に電圧を印加できるようにする。
次に、隔壁3002を各画素間にあたる位置に形成する。隔壁3002は、発光層となるEL材料液をインクジェット法によって付与する際に隣接する画素間でEL材料液が混合しないようにするための混合防止壁として機能するものであればよい。ここでは、黒色の材料を添加したレジストを用いてフォトリソグラフィー法により形成するが、本発明はこれには限定されず、種々の材料、色、形成方法等が使用可能である。
次に、インクジェット方式よってEL材料を隔壁3002で囲まれる凹部に充填し、その後加熱処理することで発光層3003を形成する。
さらに、発光層3003上に金属層3006を形成する。
この様な工程(a)〜(d)を経ることによって、簡便な工程でフルカラーのEL素子を形成(用意)することが可能となる。特にカラーの有機EL素子を形成する場合には、赤、緑または青などの異なる発光色を有する発光層を形成する必要があるため、任意の位置に所望のEL材料を吐出可能なインクジェット方式を用いることは有効である。
本例においてはまず、基板5001上に素子電極5002および5003をある程度の距離L1を隔てて形成する(図40(a))。次いで、導電性薄膜5004を形成するための液体材料である導電性薄膜材料液(詳しくは、金属元素を含有する液体)5024を液体吐出ヘッド(インクジェット式のヘッド)5007より吐出させ(図40(b))、導電性薄膜5004を素子電極5002、5003に接するように形成する(図40(c))。次に、例えば後述するフォーミング処理により、導電性薄膜中に亀裂を生ぜしめ、電子放出部5005を形成する(図40(d))。
次に通電フォーミングが終了した素子に活性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化工程とは、例えば、10-4〜10-5Torr程度の真空度で、通電フォーミング同様、パルス波高値が一定の電圧パルスを繰返し印加する処理のことであり、真空中に存在する有機物質に起因する炭素および炭素化合物を導電薄膜上に堆積させ素子電流If、放出電流Ieを著しく変化させる処理である。活性化工程は素子電流Ifと放出電流Ieを測定しながら、例えば、放出電流Ieが飽和した時点で終了する。
図41は、表面伝導型電子放出素子を製造するための液体吐出装置を含む製造装置の外観図を示したものである。図41において、5101は制御装置を格納する筐体、5102は筐体に格納されたパソコンのモニタ、5103はパソコンキーボードあるいは操作盤、5104は基板5106を搭載するステージ、5105は基板5106に対して液体を吐出するための液体吐出ヘッド(インクジェット方式のヘッド)、5106は表面伝導型電子放出素子がその上に形成される基板、5107は基板5106上の任意の位置に液滴を付与できるように縦横両方向に自由に動くXYステージ、5108は液体吐出装置全体を保持する定盤、5109は基板5107上における液滴の吐出位置の位置合わせを行うためのアライメントカメラである。このように構成された製造装置は、基本的には、図1で説明したカラーフィルタ製造装置と同様に動作される。なお、基板のアライメント方法、導電性薄膜形成方法、フォーミング方法については特開平11−354015号公報に記述されている方法を適用できる。
2 ブラックマトリクス
3 樹脂組成物層
4 フォトマスク
5 非着色部
8 保護層
52 XYθステージ
53 ガラス基板
54 カラーフィルタ
55 着色ヘッド
58 コントローラ
59 ティーチングペンダント
60 キーボード
300 カラーフィルタ基板
301 画素領域
303 インクジェットヘッド
304 ヘッド駆動回路
309 駆動素子(バブルジェット方式のヒータあるいはピエゾ方式の圧電素子素子)
311 描画コントロール制御部
312 ノズルドライブ出力回路
313 電圧制御回路
314 信号基準電圧
315 出力電圧増幅回路
316 出力充電放電回路
317 駆動タイミング信号
318 データラッチ信号
319 画像シリアルデータ
320 駆動信号パターン発生出力回路
321 画像データラッチ出力回路
322 画像データシリアルパラレル変換回路
324〜329 吐出量補正時の駆動信号電圧
330〜335 吐出量補正シーケンス
336 未使用ノズル
337 描画時使用ノズル
Claims (16)
- 液体を吐出するための複数のノズルを有する液体吐出ヘッドから液体を基板上に吐出して表示装置用のパネルを製造するパネルの製造方法であって、
各ノズルの液体吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段を用いて、各ノズルから吐出される液体の吐出量が一定となるように前記各ノズルの液体吐出量を補正する工程と、
前記補正された液体吐出量に従って前記液体吐出ヘッドから液体を吐出する工程とを有し、
1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからの液体の吐出タイミング、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされる液体吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段を用いて前記各ノズルの液体吐出量を補正することを特徴とするパネルの製造方法。 - 液体を吐出するための複数のノズルを有する液体吐出ヘッドから液体を基板上に吐出して表示装置用のパネルを製造するパネルの製造方法であって、
各ノズルから吐出された液体の着弾位置を測定する工程と、
前記着弾位置の測定結果に基づいて前記各ノズルの液体の吐出タイミングを決定する工程と、
各ノズルの液体吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段を用いて、前記決定された吐出タイミングに従って各ノズルから吐出される液体の吐出量が一定となるように前記各ノズルの液体吐出量を補正する工程と、
前記補正された液体吐出量に従って前記液体吐出ヘッドから液体を吐出する工程とを有し、
1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからの液体の吐出タイミング、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされる液体吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段を用いて前記各ノズルの液体吐出量を補正することを特徴とするパネルの製造方法。 - 前記液体はインクであり、
前記パネルは、前記液体吐出ヘッドから前記インクを前記基板上のブラックマトリクスにより仕切られた画素領域に吐出することにより製造されたカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項1または2に記載のパネルの製造方法。 - 前記液体はエレクトロルミネッセンス材料であり、
前記パネルは、前記液体吐出ヘッドから前記エレクトロルミネッセンス材料を前記基板上の画素領域に吐出することにより製造されたエレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のパネルの製造方法。 - 前記液体は導電性薄膜材料であり、
前記パネルは、前記液体吐出ヘッドから前記導電性薄膜材料を前記基板上に吐出することにより製造された電子放出素子を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のパネルの製造方法。 - 前記液体は導電性薄膜材料であり、
前記パネルは、前記液体吐出ヘッドから前記導電性薄膜材料を前記基板上に吐出することにより製造された複数の電子放出素子を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のパネルの製造方法。 - 前記吐出量可変手段は、各ノズルに供給する駆動パルスの電圧値およびパルス幅の内の少なくとも1つを変更することにより、前記液体吐出量を変更するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のパネルの製造方法。
- インクを吐出するための複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを基板上に吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
各ノズルのインク吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段を用いて、各ノズルから吐出されるインクの吐出量が一定となるように前記各ノズルのインク吐出量を補正する工程と、
前記補正されたインク吐出量に従って前記インクジェットヘッドからインクを吐出する工程とを有し、
1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからのインクの吐出タイミング、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動方向、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされるインク吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段を用いて前記各ノズルのインク吐出量を補正することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - インクを吐出するための複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを基板上に吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
各ノズルから吐出されたインクの着弾位置を測定する工程と、
前記着弾位置の測定結果に基づいて前記各ノズルのインクの吐出タイミングを決定する工程と、
各ノズルのインク吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段を用いて、前記決定された吐出タイミングに従って各ノズルから吐出されるインクの吐出量が一定となるように前記各ノズルのインク吐出量を補正する工程と、
前記補正されたインク吐出量に従って前記インクジェットヘッドからインクを吐出する工程とを有し、
1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからのインクの吐出タイミング、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動方向、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされるインク吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段を用いて前記各ノズルのインク吐出量を補正することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 請求項8または9に記載の方法により製造されたカラーフィルタを用意する工程と、
前記カラーフィルタと対向基板の間に液晶化合物を封入する工程と、
を備えることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。 - 請求項10に記載の方法により製造された液晶表示パネルを用意する工程と、
前記液晶表示パネルを、該液晶表示パネルに信号を供給する信号供給手段に接続する工程と、
を備えることを特徴とする液晶表示パネルを備えた装置の製造方法。 - 前記吐出量可変手段は、各ノズルに供給する駆動パルスの電圧値およびパルス幅の内の少なくとも1つを変更することにより、前記液体吐出量を変更するものであることを特徴とする請求項8または9に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 液体を吐出するための複数のノズルを有する液体吐出ヘッドから液体を基板上に吐出して表示装置用のパネルを製造するパネルの製造装置であって、
各ノズルの液体吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段であって、各ノズルから吐出される液体の吐出量が一定となるように前記各ノズルの液体吐出量を補正するための吐出量可変手段を備え、
1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからの液体の吐出タイミング、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされる液体吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段は前記各ノズルの液体吐出量を補正することを特徴とするパネルの製造装置。 - 液体を吐出するための複数のノズルを有する液体吐出ヘッドから液体を基板上に吐出して表示装置用のパネルを製造するパネルの製造装置であって、
各ノズルから吐出された液体の着弾位置の測定結果に基づいて前記各ノズルの液体の吐出タイミングを決定する手段と、
各ノズルの液体吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段を用いて、前記決定された吐出タイミングに従って各ノズルから吐出される液体の吐出量が一定となるように前記各ノズルの液体吐出量を補正するための吐出量可変手段とを備え、
1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板への液体吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからの液体の吐出タイミング、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動方向、前記液体吐出ヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされる液体吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段は前記各ノズルの液体吐出量を補正することを特徴とするパネルの製造装置。 - インクを吐出するための複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを基板上に吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
各ノズルのインク吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段であって、各ノズルから吐出されるインクの吐出量が一定となるように前記各ノズルのインク吐出量を補正するための吐出量可変手段を具備し、
1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからのインクの吐出タイミング、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動方向、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされるインク吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段は前記各ノズルのインク吐出量を補正することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - インクを吐出するための複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを基板上に吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
各ノズルから吐出されたインクの着弾位置の測定結果に基づいて前記各ノズルのインクの吐出タイミングを決定する手段と、
各ノズルのインク吐出量を独立に変更可能な吐出量可変手段であって、前記決定された吐出タイミングに従って各ノズルから吐出されるインクの吐出量が一定となるように前記各ノズルのインク吐出量を補正するための吐出量可変手段とを具備し、
1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの組み合わせ、1枚の前記基板へのインク吐出動作に使用されるノズルの数、ノズルからのインクの吐出タイミング、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動方向、前記インクジェットヘッドと前記基板との相対移動スピードの内の少なくとも1つが変化した場合、当該変化によって引き起こされるインク吐出量の変化を補正するように、前記吐出量可変手段は前記各ノズルのインク吐出量を補正することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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