JP2009090186A - 液状体配置方法、カラーフィルタの製造方法、配向膜の製造方法、有機el表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液状体の配置ムラを目立たなくすることができる液状体配置方法、および当該液状体配置方法を用いたカラーフィルタの製造方法、配向膜の製造方法及び有機EL表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のノズルと基板とを相対的に走査させながら上記ノズルから液状体5を吐出することにより、上記基板上に設定された複数の画素部2に対して液状体5をそれぞれ配置する液状体配置方法であって、画素部2に配置される液状体5の配置位置を異ならせた複数種の配置パターン100を用いて、液状体5を配置する工程を有するという構成を採用する。
【選択図】図7
【解決手段】複数のノズルと基板とを相対的に走査させながら上記ノズルから液状体5を吐出することにより、上記基板上に設定された複数の画素部2に対して液状体5をそれぞれ配置する液状体配置方法であって、画素部2に配置される液状体5の配置位置を異ならせた複数種の配置パターン100を用いて、液状体5を配置する工程を有するという構成を採用する。
【選択図】図7
Description
本発明は、液滴吐出法を用いた液状体配置方法と、それを用いたカラーフィルタの製造方法、配向膜の製造方法、有機EL表示装置の製造方法に関する。
近年、液滴吐出法を用いた成膜技術が注目されており、例えば、特許文献1には、液体吐出法を用いた液体表示装置のカラーフィルタの製造方法が示されている。この製造方法では、基板に対して走査する複数のノズルから色材を含む液状体(液滴)を吐出させて液状体を配置(描画)し、さらに配置された液状体を乾燥等により固化させて画素に対応した着色膜を形成するようになっている。
特開2003−159787号公報
ところで、液体吐出法を用いた成膜技術において、液状体の吐出特性(吐出量)には、僅かながらもノズル間でバラツキが存在するため、これに起因して走査方向に直交する方向に液状体の配置量のバラツキが生じ、カラーフィルタにおけるスジ状の濃淡ムラを発生させることがある。このようなスジ状の濃淡ムラは視認されやすく、カラーフィルタを介して表示される画像の画質を低下させる原因となる。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、液状体の配置ムラを目立たなくすることができる液状体配置方法、および当該液状体配置方法を用いたカラーフィルタの製造方法、配向膜の製造方法及び有機EL表示装置の製造方法を提供することを目的としている。
上記の課題を解決するために、本発明は、複数のノズルと基板とを相対的に走査させながら上記ノズルから液状体を吐出することにより、上記基板上に設定された複数の所定領域に対して上記液状体をそれぞれ配置する液状体配置方法であって、上記所定領域に配置される上記液状体の配置位置を異ならせた複数種の配置パターンを用いて、上記液状体を配置する工程を有するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、所定領域内で液状体の配置位置を異ならせることで、該所定領域内で意図的にムラを付加させることにより、スジ状の(1次元的な)ムラが相対的に視認しにくくなる。
このような構成を採用することによって本発明では、所定領域内で液状体の配置位置を異ならせることで、該所定領域内で意図的にムラを付加させることにより、スジ状の(1次元的な)ムラが相対的に視認しにくくなる。
また、本発明においては、予め複数の上記配置パターンを設定しておき、上記所定領域ごとに、上記配置パターンのいずれか一つを選択するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、液状体を配置する都度に配置パターンを設定することがなくなり、配置パターンの選択により、所定領域内で意図的にムラを付加させることができる。
このような構成を採用することによって本発明では、液状体を配置する都度に配置パターンを設定することがなくなり、配置パターンの選択により、所定領域内で意図的にムラを付加させることができる。
また、本発明においては、隣り合う上記所定領域ごとに、異なる上記配置パターンを用いるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、隣り合う所定領域同士が異なる配置パターンで液状体が配置されることとなり、よりスジ状のムラが視認しにくくなる。
このような構成を採用することによって本発明では、隣り合う所定領域同士が異なる配置パターンで液状体が配置されることとなり、よりスジ状のムラが視認しにくくなる。
また、本発明においては、隣り合う少なくとも2つの上記所定領域を1つのグループとし、各上記グループで、上記液状体の重量の分布を異ならせた少なくとも2つの上記配置パターンを用いるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、隣り合う所定領域のグループ内において異なる配置パターンを有する所定領域が確実に存在するため、同一の配置パターンを有する所定領域が直線的に連続して設けられることを抑制でき、スジ状のムラを視認しにくくすることができる。
このような構成を採用することによって本発明では、隣り合う所定領域のグループ内において異なる配置パターンを有する所定領域が確実に存在するため、同一の配置パターンを有する所定領域が直線的に連続して設けられることを抑制でき、スジ状のムラを視認しにくくすることができる。
また、本発明においては、上記グループで、上記所定領域ごとに用いられた上記配置パターンと同一の配置様式を有する上記グループを繰り返し用いるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、配置パターンの選択をパターン化することによって、スジ状のムラを視認しにくくすると供に液状体を配置する作業効率を向上させることができる。
このような構成を採用することによって本発明では、配置パターンの選択をパターン化することによって、スジ状のムラを視認しにくくすると供に液状体を配置する作業効率を向上させることができる。
また、本発明においては、上記ノズルと基板とを相対的に走査する走査方向において、上記複数種の配置パターンを用いるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、ノズル間の吐出量のバラツキに起因して走査方向に特に発生しやすいスジ状のムラを抑制することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、ノズル間の吐出量のバラツキに起因して走査方向に特に発生しやすいスジ状のムラを抑制することができる。
また、本発明においては、上記走査方向と交差する副走査方向においても、上記複数種の配置パターンを用いるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、副走査方向に発生するスジ状のムラを抑制することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、副走査方向に発生するスジ状のムラを抑制することができる。
また、本発明においては、上記所定領域は、バンクにより区画されているという構成を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、バンクによって、所定領域外への液状体のはみ出しを抑制することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、バンクによって、所定領域外への液状体のはみ出しを抑制することができる。
また、本発明においては、上記液状体配置方法を用いるカラーフィルタの製造方法を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質のカラーフィルタを製造することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質のカラーフィルタを製造することができる。
また、本発明においては、上記液状体配置方法を用いる配向膜の製造方法を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の配向膜を製造することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の配向膜を製造することができる。
また、本発明においては、上記液状体配置方法を用いる有機EL表示装置の製造方法を採用する。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の有機EL表示装置を製造することができる。
このような構成を採用することによって本発明では、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の有機EL表示装置を製造することができる。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明においては、本発明の液状体配置方法をカラーフィルタの製造方法に適応した場合の例について説明する。また、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
先ず、図1及び図2を参照して、カラーフィルタの構成について説明する。
図1は、本実施形態におけるカラーフィルタ1の平面構造を示す模式図である。
図2は、図1におけるカラーフィルタのA−A断面図である。
なお、以下の説明及び図1及び図2中、R、G、Bの文字は、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)を示すものとする。
図1は、本実施形態におけるカラーフィルタ1の平面構造を示す模式図である。
図2は、図1におけるカラーフィルタのA−A断面図である。
なお、以下の説明及び図1及び図2中、R、G、Bの文字は、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)を示すものとする。
カラーフィルタ1は、カラー用表示パネルに用いられるものであり、図1に示すように、R、G、Bの各色に対応して着色された画素部(所定領域)2と、画素部2の間に形成された隔壁3とを有している。
また、カラーフィルタ1は、複数の矩形の画素部2が並んだ方形のマトリクス状に形成されており、当該マトリクスの配列は、縦列が同色の画素部2によって形成され、横列が順にR、G、Bの画素部2が並ぶ、いわゆるストライプ型の画素配列となっている。
なお、本実施形態におけるカラーフィルタ1は、周知のモザイク型や、デルタ型等の画素配列であっても、また、例えば、R、G、B以外の色要素を含むものであっても良い。
また、カラーフィルタ1は、複数の矩形の画素部2が並んだ方形のマトリクス状に形成されており、当該マトリクスの配列は、縦列が同色の画素部2によって形成され、横列が順にR、G、Bの画素部2が並ぶ、いわゆるストライプ型の画素配列となっている。
なお、本実施形態におけるカラーフィルタ1は、周知のモザイク型や、デルタ型等の画素配列であっても、また、例えば、R、G、B以外の色要素を含むものであっても良い。
隔壁3は、図2に示すように、ガラスの透光性の基板4上に立設されて、矩形の画素部2を形成するものであり、光を遮光する遮光部6と、遮光部6上に設けられるバンク7とを有している。
遮光部6は、例えば、クロム等の遮光材料で基板4上に所定の領域を複数形成する様にパターン形成され、バンク7は、その遮光部6上にパターン形成される。
画素部2は、バンク7によって区画された同形状の区画領域であり、R、G、Bの各色の液状体5(5R、5G、5B)が配置され所望の加熱処理を経ることによって着色される。
遮光部6は、例えば、クロム等の遮光材料で基板4上に所定の領域を複数形成する様にパターン形成され、バンク7は、その遮光部6上にパターン形成される。
画素部2は、バンク7によって区画された同形状の区画領域であり、R、G、Bの各色の液状体5(5R、5G、5B)が配置され所望の加熱処理を経ることによって着色される。
ここで、液状体5は、バンク7で区画された所定領域としての画素部2に対して配置されるが、液状体5が画素部2に合わせて正確に配置されるように、画素部2の底部を形成する基板4の露出面に親液化処理を、バンク7の表面に撥液化処理を予め施しておくことが好ましい。このような処理は、例えば、酸素やフッ化炭素のプラズマ処理により行うことができる。
なお、バンク7の形成は、液状体5の配置(パターニング)を高精度に行うための好ましい実施形態であり、画素部2を形成するためにこのような物理的な区画が必ずしも必要という訳ではない。
なお、バンク7の形成は、液状体5の配置(パターニング)を高精度に行うための好ましい実施形態であり、画素部2を形成するためにこのような物理的な区画が必ずしも必要という訳ではない。
さらに、カラーフィルタ1は、液状体5が配置された側に不図示の保護層を設ける構成となっており、R、G、Bに着色された画素部2の一つ又はそれらの組み合わせに光を選択的に通過させることにより、フルカラー表示を行うこととなる。
次に、図3、図4及び図5を参照して、本発明の液状体配置方法を用いてカラーフィルタ1を製造する液状体吐出装置10の構成について説明する。
図3は、液状体吐出装置10の要部構成を示す斜視図である。
図4は、液状体吐出装置10が備えるヘッドユニット20の構成を示す平面図である。
図5は、ヘッドユニット20が備えるヘッド21の構成を示す模式図である。
図3は、液状体吐出装置10の要部構成を示す斜視図である。
図4は、液状体吐出装置10が備えるヘッドユニット20の構成を示す平面図である。
図5は、ヘッドユニット20が備えるヘッド21の構成を示す模式図である。
液状体吐出装置10は、液状体5を画素部2へ液滴するヘッドユニット20(後述)と、ヘッドユニット20を副走査方向に直線的に移動させる副走査ガイド機構30と、基板4を副走査方向と直交する主走査方向に移動させる主走査ガイド機構40とを有する構成となっている。
なお、以下の説明において、上記主走査方向をX方向、上記副走査方向をY方向、X方向とY方向とからなるX−Y平面に対して垂直方向であって液状体吐出装置10の高さ方向をZ方向と表現して説明することがある。
なお、以下の説明において、上記主走査方向をX方向、上記副走査方向をY方向、X方向とY方向とからなるX−Y平面に対して垂直方向であって液状体吐出装置10の高さ方向をZ方向と表現して説明することがある。
副走査ガイド機構30は、基台11上に設けられたZ方向に延びる2本の柱部材によって所定の高さに略水平に架設され、Y方向に直線的に設けられた一対のガイドレール31と、ガイドレール31に沿ってY方向に移動可能に設けられてヘッドユニット20を有する副走査移動台32とを有する。
副走査ガイド機構30は、ガイドレール31が内部にエアスライダとリニアモータを備えており、ガイドレール31に接続された副走査移動台32をY方向に移動自在にさせる構成となっている。
副走査ガイド機構30は、ガイドレール31が内部にエアスライダとリニアモータを備えており、ガイドレール31に接続された副走査移動台32をY方向に移動自在にさせる構成となっている。
主走査ガイド機構40は、副走査ガイド機構30の下方であって、平面視で直交する形で設けられ、X方向に直線的に設けられた一対のガイドレール41と、ガイドレール41に沿ってX方向に移動可能に設けられた主走査移動台42とを有する。
主走査ガイド機構40は、ガイドレール41が内部にエアスライダとリニアモータを備えており、ガイドレール41に接続された主走査移動台42をX方向に移動自在にさせる構成となっている。
主走査ガイド機構40は、ガイドレール41が内部にエアスライダとリニアモータを備えており、ガイドレール41に接続された主走査移動台42をX方向に移動自在にさせる構成となっている。
また、主走査移動台42は、吐出対象物である基板4を載置するための回転ステージ50を有しており、回転ステージ50は、基板4を載置するステージ51と、ステージ51をZ方向に延びる軸線回りに回転させる回転機構52とを有する。
ステージ51上には、基板4を位置決めする位置決めピン51aが複数設けられており、例えば、位置決めピン51aによる空気吸引等の手段によって、基板4をステージ51上に固定させる構成となっている。
回転機構52は、ステージ51の略中央部を下方から支持する形で主走査移動台42上に設けられ、不図示のモータ等を回転駆動させることによって、Z方向に延びる軸線回りにθ度傾けて基板4の基準軸を主走査方向及び副走査方向に正確に合わせることができる構成となっている。
ステージ51上には、基板4を位置決めする位置決めピン51aが複数設けられており、例えば、位置決めピン51aによる空気吸引等の手段によって、基板4をステージ51上に固定させる構成となっている。
回転機構52は、ステージ51の略中央部を下方から支持する形で主走査移動台42上に設けられ、不図示のモータ等を回転駆動させることによって、Z方向に延びる軸線回りにθ度傾けて基板4の基準軸を主走査方向及び副走査方向に正確に合わせることができる構成となっている。
ヘッドユニット20は、副走査移動台32に接続されており、液状体5を吐出するヘッド21と、ヘッド21をZ方向に延びる軸線回りに回転させることで向きを変えるモータ22とを有する。
ヘッド21は、ヘッドユニット20の下部に設けられ、図4に示すように、液状体5を吐出するノズル23がY方向に複数、所定の間隔で直線的に並列されるノズル列24を有する。
ヘッド21は、ノズル列24の各ノズル23がヘッド21の内部に設けられた各液室(キャビティ)に連通しており、各液室毎に設けられた圧電素子25(図6参照)が電気信号により駆動することで液室の容量を変化させて液室に満たされた液状体5の液圧を制御することによって、選択的にノズル23から液状体5を吐出させることができる構成となっている。
なお、不図示であるが、ヘッドユニット20には、R、G、B各色に対応した複数のヘッド21が設けられている。
ヘッド21は、ノズル列24の各ノズル23がヘッド21の内部に設けられた各液室(キャビティ)に連通しており、各液室毎に設けられた圧電素子25(図6参照)が電気信号により駆動することで液室の容量を変化させて液室に満たされた液状体5の液圧を制御することによって、選択的にノズル23から液状体5を吐出させることができる構成となっている。
なお、不図示であるが、ヘッドユニット20には、R、G、B各色に対応した複数のヘッド21が設けられている。
モータ22は、図3に示すように、ヘッド21に接続されて、ヘッド21の基準軸をZ方向に延びる軸線回りにα度傾けてノズル列24を副走査方向に正確に合わせることができる構成となっている。
また、モータ22は、積極的にヘッド21の角度を制御することによって、図5(a)に示す、ノズル列24がY方向に一致している状体でのヘッド21の液状体5の吐出ピッチP1を図5(b)示すように、Y方向において吐出ピッチP1よりも狭い吐出ピッチP2に変化させることも可能な構成となっている。
また、モータ22は、積極的にヘッド21の角度を制御することによって、図5(a)に示す、ノズル列24がY方向に一致している状体でのヘッド21の液状体5の吐出ピッチP1を図5(b)示すように、Y方向において吐出ピッチP1よりも狭い吐出ピッチP2に変化させることも可能な構成となっている。
次に、図6を参照して、液状体吐出装置10における液状体5の吐出制御方法について説明する。
図6は、液状体吐出装置10の電気的構成を示す図である。
図6は、液状体吐出装置10の電気的構成を示す図である。
液状体吐出装置10は、装置全体の統括制御を行う制御コンピュータ60と、制御コンピュータに接続されてヘッド21の電気的な駆動制御を行うための制御回路基板70とを備えている。
制御コンピュータ60は、CPU(Central Processing Unit)、ハードディスク、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の内部メモリ、並びにヘッドユニット20、副走査ガイド機構30、主走査ガイド機構40との間でデータ授受を行う各種入出力インターフェース回路等から構成されている。
制御回路基板70は、フレキシブルケーブル71を介してヘッド21に設けられた圧電素子25と電気的に接続されており、圧電素子25に対応した、シフトレジスタ(SL)72、ラッチ回路(LAT)73、レベルシフタ(LS)74、スイッチ(SW)75を備えている。
液状体吐出装置10における吐出制御は次のように行われる。先ず、制御コンピュータ60は、基板4上に設けられた画素部2における液状体5の配置パターン100(後述、図7参照)をデータ化したドットパターンデータを予め記憶しており、当該ドットパターンデータを制御回路基板70に伝送する。そして、制御回路基板70は、ドットパターンデータをデコードしてノズル23毎のON/OFF(吐出/非吐出)情報であるノズルデータを生成する。ノズルデータは、シリアル信号(SI)化されてクロック信号(CK)に同期して各シフトレジスタ72に伝送される。
シフトレジスタ72に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号(LAT)がラッチ回路73に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフタ74でスイッチ75用のゲート信号に変換される。すなわち、ノズルデータがONの場合には、スイッチ75が開いて圧電素子25に駆動信号(COM)が供給され、ノズルデータがOFFの場合には、スイッチ75が閉じられて圧電素子25に駆動信号(COM)は供給されないことになる。そして、ONに対応するノズル23からは、液状体5が液滴化されて吐出され、吐出された液状体が、基板4上に設けられた画素部2内に配置される。
続いて、上記構成の液状体吐出装置10を用いてカラーフィルタ1を製造する動作について説明する。
カラーフィルタ1は、画素部2(図1及び図2参照)にR、G、B各色に対応する色材を含む液状体5(5R、5G、5B)を用意し、液状体吐出装置10(図3参照)を用いて液状体5R、5G、5Bを基板4上に設けられた画素部2に配置することで形成される。図9に示すように、液状体5を配置するための基板4には、それぞれカラーフィルタ1の個体に対応した領域である4つの個体領域が設定されており、該個体領域毎にバンク7によって画素部2の群が形成されている。本実施形態では、画素部2の長辺方向を副走査方向、短辺方向を主走査方向として基板4をステージ51上に配置する(図3参照)。
液状体吐出装置10は、主走査ガイド機構40上に載置された基板4をX方向に移動させ、副走査ガイド機構30に設けられたヘッドユニット20と相対的に移動させることによって、ヘッド21に設けられた複数のノズル23から液状体5を吐出させて、基板4上に設けられた画素部2に液状体5を配置させることとなる(図2参照)。
このとき、通常であれば、ヘッド21から吐出される液状体5の量は、吐出特性の違いより複数のノズル23間で吐出量が異なるため、一部の厚さが小さくなる又は大きくなる形状を有する液状体5が画素部2内に配置されて、当該画素部2が主走査方向に連続的に並ぶことで、一次元的なスジ状のムラが生じてしまうこととなる。
したがって、スジ状のムラを抑制するために、以下の異なる配置パターン100を用いた液状体配置方法を採用する。
このとき、通常であれば、ヘッド21から吐出される液状体5の量は、吐出特性の違いより複数のノズル23間で吐出量が異なるため、一部の厚さが小さくなる又は大きくなる形状を有する液状体5が画素部2内に配置されて、当該画素部2が主走査方向に連続的に並ぶことで、一次元的なスジ状のムラが生じてしまうこととなる。
したがって、スジ状のムラを抑制するために、以下の異なる配置パターン100を用いた液状体配置方法を採用する。
上述したように、液状体5の配置は、配置パターン100に基づいて行われる。この配置パターン100は、図7に示すように、画素部2の区画に液状体5をドット状に配置したものとして表すことができる。以下、各配置パターン100A〜100Eについて図7及び図8を参照して説明する。
図7(a)〜(e)は、画素部2内における液状体5の配置パターン100を示す模式図である。
図8(a)〜(e)は、図7(a)〜(e)に対応しており、配置パターン100によって液状体5が配置された画素部2の副走査方向における断面模式図(紙面右側が+Y方向)である。
なお、図7(a)〜(e)において、一つの画素部2に12ドットの液状体5を配置しているが、これは視認性を向上させるために配置パターン100を模式的に表したものであり、実際には、例えば、数十〜数百ものドットが一つの画素部2に配置されることとなる。
図7(a)〜(e)は、画素部2内における液状体5の配置パターン100を示す模式図である。
図8(a)〜(e)は、図7(a)〜(e)に対応しており、配置パターン100によって液状体5が配置された画素部2の副走査方向における断面模式図(紙面右側が+Y方向)である。
なお、図7(a)〜(e)において、一つの画素部2に12ドットの液状体5を配置しているが、これは視認性を向上させるために配置パターン100を模式的に表したものであり、実際には、例えば、数十〜数百ものドットが一つの画素部2に配置されることとなる。
配置パターン100Aは、図7(a)に示すように、等間隔でY方向に3列並列するように液状体5のドットが配置されたパターンである。配置パターン100Aによって配置された液状体5は、図8(a)の断面図に示すように、表面が等間隔で隆起した3つの凸部を有する形で画素部2内に配置されることとなる。
配置パターン100Bは、図7(b)に示すように、Y方向の両側に液状体5のドットが配置されたパターンである。配置パターン100Bによって配置された液状体5は、図8(b)の断面図に示すように、表面の両側端部が隆起した2つの凸部を有する形で画素部2内に配置されることとなる。
配置パターン100Cは、図7(c)に示すように、画素部2の中央部に液状体5のドットを密集させたパターンである。配置パターン100Cによって配置された液状体5は、図8(c)の副走査方向の断面図に示すように、表面の中央部が隆起した凸形状を有する形で画素部2内に配置されることとなる。
配置パターン100Dは、図7(d)に示すように、画素部2の+Y方向側に液状体5のドットを密集させたパターンである。配置パターン100Dによって配置された液状体5は、図8(d)の断面図に示すように、表面の+Y方向側(紙面右方向側)が隆起した凸形状を有する形で画素部2内に配置されることとなる。
配置パターン100Dとは逆に、配置パターン100Eは、図7(e)に示すように、画素部2の−Y方向側に液状体5のドットを密集させたパターンである。配置パターン100Eによって配置された液状体5は、図8(e)の断面図に示すように、表面の−Y方向側(紙面左方向側)が隆起した凸形状を有する形で画素部2内に配置されることとなる。
なお、配置パターン100A〜100Eに基づく液状体5の配置は、上述した構成により、ヘッド21のノズル列24から液状体5を吐出するノズル23を配置パターン100に応じて選択することで、また、ヘッド21をα度傾けノズル23間のピッチを変更することで、さらに、主走査方向にヘッド21を走査したのち副走査方向にずらして複数回走査することで、画素部2内の任意の位置に液状体5を配置することができる。また、液状体5の当該形状は、液状体5に用いられる色材等が有する粘度に起因して形成されるものであり、加熱処理を経ても保持される。
(液状体配置方法(第1パターニング))
スジ状のムラを抑制する第1類型として、図10に示すような、液状体配置方法(第1パターニング)が採用できる。
図10は、図9におけるカラーフィルタ1が形成される個体領域の一部を示すものであり、画素部2ごとに配置パターン100が、5つの配置パターン100A〜100E(図7参照)からランダムに選択されて液状体5を配置するものである。
なお、以下の説明においては、説明の便宜上、赤色の色材を有する液状体5(5R)のみについて液状体配置方法の説明を行うが、実際には、緑色の色材を有する液状体5G及び青色の色材を有する液状体5Bについても同様に液状配置方法が用いられる。図10〜図12中、液状体5G及び液状体5Bが配置される画素部2については、液状体5(5R)の視認性を向上させるために二点鎖線で示しており、同図中A〜Eは、配置パターン100A〜100Eを示すものとする。
スジ状のムラを抑制する第1類型として、図10に示すような、液状体配置方法(第1パターニング)が採用できる。
図10は、図9におけるカラーフィルタ1が形成される個体領域の一部を示すものであり、画素部2ごとに配置パターン100が、5つの配置パターン100A〜100E(図7参照)からランダムに選択されて液状体5を配置するものである。
なお、以下の説明においては、説明の便宜上、赤色の色材を有する液状体5(5R)のみについて液状体配置方法の説明を行うが、実際には、緑色の色材を有する液状体5G及び青色の色材を有する液状体5Bについても同様に液状配置方法が用いられる。図10〜図12中、液状体5G及び液状体5Bが配置される画素部2については、液状体5(5R)の視認性を向上させるために二点鎖線で示しており、同図中A〜Eは、配置パターン100A〜100Eを示すものとする。
第1パターニングは、図10に示すように、配置パターン100がランダムに選択され、主走査方向及び副走査方向に別の配置パターン100が形成される。つまり、図8(a)〜(b)に示すような別の形状の液状体5が形成されて、連続的に同一の形状の液状体5が並ぶことを抑制することができ、スジ状のムラを視認しにくくすることができる。
したがって、上述した本実施形態では、複数のノズル23と基板4とを相対的に走査させながらノズル23から液状体5を吐出することにより、基板4上に設定された複数の画素部2に対して液状体5をそれぞれ配置する液状体配置方法であって、画素部2に配置される液状体5の配置位置を異ならせた複数種の配置パターン100を用いて、液状体5を配置する工程を有するという構成を採用することによって、画素部2内で液状体5の配置位置を異ならせることで、該画素部2内で意図的にムラを付加させることにより、スジ状の(1次元的な)ムラが相対的に視認しにくくなる。
また、本実施形態においては、予め複数の配置パターン100を設定しておき、画素部2ごとに、配置パターン100のいずれか一つを選択するという構成を採用することによって、その都度配置パターン100を設定する必要がなくなり、記憶された配置パターン100を選択することによって画素部2内で意図的にムラを付加させることができる。
また、本実施形態においては、ノズル23と基板4とを相対的に走査する主走査方向において、複数種の配置パターン100を用いるという構成を採用することによって、ノズル23間の吐出量のバラツキに起因して走査方向に特に発生しやすいスジ状のムラを抑制することができる。
また、本実施形態においては、主走査方向と直交する副走査方向においても、複数種の配置パターン100を用いるという構成を採用することによって、副走査方向に発生するスジ状のムラを抑制することができる。
(液状体配置方法(第2パターニング))
スジ状のムラをより確実に抑制する第2類型として、図11に示すような、液状体配置方法(第2パターニング)が採用できる。
第2パターニングは、配置パターン100を5つの配置パターン100A〜100E(図7参照)から、隣り合う画素部2が互いに異なるように選択して、液状体5Rを配置するものである。
スジ状のムラをより確実に抑制する第2類型として、図11に示すような、液状体配置方法(第2パターニング)が採用できる。
第2パターニングは、配置パターン100を5つの配置パターン100A〜100E(図7参照)から、隣り合う画素部2が互いに異なるように選択して、液状体5Rを配置するものである。
第2パターニングでは、図11に示すように、ある画素部2に対して主走査方向及び副走査方向に、異なる配置パターン100で配置された液状体5を有する画素部2が形成されるため、図8(a)〜(b)に示すような別の形状の液状体5が、主走査方向及び副走査方向に確実に存在することとなる。
したがって、本実施形態においては、隣り合う画素部2ごとに、異なる配置パターン100を用いるという構成を採用することによって、隣り合う画素部2同士が異なる配置パターン100で液状体5が配置されることとなり、よりスジ状のムラが視認しにくくなる。
(液状体配置方法(第3パターニング))
スジ状のムラを抑制する第3類型として、図12に示すような、液状体配置方法(第3パターニング)が採用できる。
第3パターニングは、隣り合う少なくとも2つの画素部2を一つのグループKとして、グループK内で選択されたパターンを連続的に用いることによって、スジ状のムラを視認しにくくするものである。
スジ状のムラを抑制する第3類型として、図12に示すような、液状体配置方法(第3パターニング)が採用できる。
第3パターニングは、隣り合う少なくとも2つの画素部2を一つのグループKとして、グループK内で選択されたパターンを連続的に用いることによって、スジ状のムラを視認しにくくするものである。
第3パターニングでは、図12に示すように、主走査方向の隣り合う3つの画素部2を一つのグループKとし、グループKの第一番目を配置パターン100A、第二番目を同じく配置パターン100A、第三番目を配置パターン100Bとする。こうすることによって、主走査方向に配置パターン100Aと配置パターン100Bとで配置された液状体5を有する画素部2が形成されるため、図8(a)及び(b)に示すような別の形状の液状体5が、一定のパターンで主走査方向に確実に存在することとなる。
したがって、本実施形態においては、隣り合う少なくとも2つの画素部2を1つのグループKとし、各グループKで、液状体5の重量の分布を異ならせた少なくとも2つの配置パターン100を用いるという構成を採用することによって、隣り合う画素部2のグループK内において異なる配置パターン100を有する画素部2が確実に存在するため、同一の配置パターン100を有する画素部2が直線的に連続して設けられることを抑制でき、スジ状のムラを視認しにくくすることができる。
また、本実施形態においては、グループKで、画素部2ごとに用いられた配置パターン100と同一の配置様式を有するグループKを繰り返し用いるという構成を採用することによって、配置パターン100の選択をパターン化することによって、スジ状のムラを視認しにくくすると供に液状体5を配置する作業効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、副走査方向に同じ重量配置パターン100が直線的に並ぶことになるが、通常、副走査方向では、用いられるノズル23が変わるため、吐出特性の違いより、意図的にムラを付与しなくても副走査方向にスジ状のムラが視認されることは少なく、問題はないが、副走査方向にもグループKを設定しても良い。
以上の液状体配置方法で配置された液状体5を乾燥等により固化させて画素部2に対応した着色膜を形成させ、その上に保護膜を形成することで、スジ状のムラが視認しにくい高品質なカラーフィルタ1が製造されることとなる。
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、本実施形態では、液状体配置方法をカラーフィルタの製造方法に採用した。しかしながら、本発明の液状体配置方法は、当該実施例に限定されるものではなく、配向膜や、有機EL表示装置の製造方法についても適用可能である。
このような構成を採用することによって、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の配向膜及び有機EL表示装置を製造することができる。
このような構成を採用することによって、スジ状のムラの形成が抑制された高品質の配向膜及び有機EL表示装置を製造することができる。
例えば、図13に示す液晶表示装置580は、互いに対向するように配置された素子基板574と対向基板575と、これらの間に挟持された液晶層702と、対向基板575に付設された位相差板715a、偏光板716aと、素子基板574に付設された位相差板715b、偏光板716bとが備えられた液晶パネルを主体として構成されている。この液晶パネルに、液晶駆動用ドライバチップと、電気信号を伝達するための配線類、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶表示装置が構成される。
対向基板575は、光透過性の基板4と、この基板4に形成されたカラーフィルタ1とを主体として構成されている。カラーフィルタ1は、隔壁3と、画素部2に配置された後加熱されて着色層となった液状体5R,5G,5Bと、隔壁3及び液状体5R,5G,5Bを覆う保護膜704と、を具備して構成されている。
また、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料からなる液晶駆動用の電極層705が保護膜704の略全面にわたって形成されている。さらにこの液晶駆動用の電極層705を覆って配向膜719aが設けられており、また、素子基板574側の画素電極579上にも配向膜719bが設けられている。
素子基板574は、光透過性の基板714上に図示略の絶縁層が形成され、さらにこの絶縁層の上に、TFT素子578と画素電極579が形成されてなるものである。また、基板714上に形成された絶縁層上には、画素電極579が設けられ、各画素電極579と電気的に接続される位置にTFT素子578が組み込まれている。また、対向基板575側に形成された電極層705はこの実施形態では画素領域全体をカバーする全面電極とされている。なお、TFTの配線回路や画素電極形状には様々なものを適用できる。
素子基板574と対向基板575とは、対向基板575の外周縁に沿って形成されたシール材573によって所定の間隙を介して貼り合わされている。なお、符号756は両基板間の間隔(セルギャップ)を基板面内で一定に保持するためのスペーサである。素子基板574と対向基板575との間には、平面視略額縁状のシール材573によって矩形の液晶封入領域が区画形成され、この液晶封入領域内に、液晶が封入されている。
このような構成を有する液晶表示装置580においても、配向膜719a,719bを本実施形態の液状配置方法によって形成することによって、液晶表示装置580の表示特性を向上させることが可能となる。
また、例えば、図14に示す有機EL表示装置110では、素子基板111と、素子基板111上に形成された駆動回路部112と、駆動回路部112上に形成された発光素子部113と、駆動回路部112及び発光素子113を封止するための封止基板114とを備えるものであって、封止基板114によって封止された封止空間115には、不活性ガスが充填されている。
発光素子部113は、バンク120で区画された複数の区画領域119を有しており、この区画領域119内には発光素子125が形成されている。発光素子125は、駆動回路部112の出力端子であるセグメント電極(陽極)121と、共通電極(陰極)124との間に、正孔輸送層122、有機EL材料層123が積層されて構成されている。また、バンク120と駆動回路部112との間には、階調要素間の干渉を防ぐための遮光膜126が、金属クロムやクロム酸化物等で形成されている。
正孔輸送層122は、有機EL材料層123に正孔を注入するための機能層であり、ポリチオフェン誘導体のドーピング体(PEDOT)などの高分子導電体で形成されている。有機EL材料層123は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な周知の有機EL材料、例えば、ポリフルオレン誘導体、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体等で形成されている。正孔輸送層122、有機EL材料層123は、上記実施形態で説明した液状体配置方法を用い、所定領域としての区画領域119に対応する機能性材料(PEDOT/有機EL材料)を含む液状体を配置して製造する構成であっても良い。
また、本実施形態では、配置パターン100は、図7(a)〜(e)に示すような、5つの配置パターン100A〜100Eと説明した。しかしながら、本発明では、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以上の数の配置パターンを用いても良い。なお、意図的にムラを形成させるために、少なくとも2つの異なる配置パターンは用いることが好ましい。
異なる配置パターンとして、例えば、画素部2の主走査方向の前半側又は後半側に密集して液状体5を配置するパターンや、方形の画素部2の四隅に密集して液状体5を配置するパターン等が採用できる。
異なる配置パターンとして、例えば、画素部2の主走査方向の前半側又は後半側に密集して液状体5を配置するパターンや、方形の画素部2の四隅に密集して液状体5を配置するパターン等が採用できる。
また、本実施形態では、第3パターニングでは、図12に示すように、主走査方向の隣り合う3つの画素部2を一つのグループKとして説明した。しかしながら、本発明では、このような構成に限定されるものではなく、例えば、主走査方向に2つ、又は、3つ以上、さらに、副走査方向の画素部2をもクループ化する構成であっても良い。
この場合、例えば、主走査方向に3つ並んだ画素部2と、当該画素部2の副走査方向にそれぞれ隣接する画素部2との計6つの画素部2でグループKを構成しても良い。
この場合、例えば、主走査方向に3つ並んだ画素部2と、当該画素部2の副走査方向にそれぞれ隣接する画素部2との計6つの画素部2でグループKを構成しても良い。
1…カラーフィルタ、2…画素部(所定領域)、4…基板、5…液状体、7…バンク、23…ノズル、100…配置パターン、110…有機EL表示装置、719a,719b…配向膜、K…グループ
Claims (11)
- 複数のノズルと基板とを相対的に走査させながら前記ノズルから液状体を吐出することにより、前記基板上に設定された複数の所定領域に対して前記液状体をそれぞれ配置する液状体配置方法であって、
前記所定領域に配置される前記液状体の配置位置を異ならせた複数種の配置パターンを用いて、前記液状体を配置する工程を有することを特徴とする液状体配置方法。 - 予め複数の前記配置パターンを設定しておき、前記所定領域ごとに、前記配置パターンのいずれか一つを選択することを特徴とする請求項1に記載の液状体配置方法。
- 隣り合う前記所定領域ごとに、異なる前記配置パターンを用いることを特徴とする請求項1または2に記載の液状体配置方法。
- 隣り合う少なくとも2つの前記所定領域を1つのグループとし、各前記グループで、前記液状体の重量の分布を異ならせた少なくとも2つの前記配置パターンを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の液状体配置方法。
- 前記グループで、前記所定領域ごとに用いられた前記配置パターンと同一の配置様式を有する前記グループを繰り返し用いることを特徴とする請求項4に記載の液状体配置方法。
- 前記ノズルと基板とを相対的に走査する走査方向において、前記複数種の配置パターンを用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の液状体配置方法。
- 前記走査方向と交差する副走査方向においても、前記複数種の配置パターンを用いることを特徴とする請求項6に記載の液状体配置方法。
- 前記所定領域は、バンクにより区画されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の液状体配置方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状体配置方法を用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状体配置方法を用いることを特徴とする配向膜の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の液状体配置方法を用いることを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。
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JP2011110497A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Sharp Corp | 液体塗布装置、及び液体塗布方法 |
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-
2007
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