JP2009131755A - 液状体配置方法、液滴吐出装置、及びカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状体の配置ムラを抑制することができる液状体配置方法、液滴吐出装置、及びこれら方法又は装置を用いたカラーフィルタの製造方法を提供する。
【解決手段】ヘッド２１と基板４とを相対的に走査させながら、ノズル２３から液状体を吐出することにより、基板４上の所定領域８に対して液状体を配置する液状体配置方法である。所定領域８に対して複数のノズル２３よりなるノズル組２５から液状体を配置し、かつ、ノズル組２５を主ノズルグループ２６Ａと副ノズルグループ２６Ｂとに分けるとともに、副ノズルグループ２６Ｂの各ノズル２３Ｂの単位吐出量を、主ノズルグループ２６Ａの各ノズル２３Ａの単位吐出量より小さくする。所定領域８に配置する液状体の設定量に対して、主ノズルグループ２６Ａからは、設定量の一部を所定領域８に配置し、副ノズルグループ２６Ｂからは、設定量の残部を所定領域８に配置する。
【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、液滴吐出装置、及びカラーフィルタ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いる。例えば、特許文献１には、液滴吐出法を用いた液晶表示装置のカラーフィルタの製造方法が開示されている。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している。
特開２００３−１５９７８７号公報

しかしながら、前記したカラーフィルタの製造方法には以下の改善すべき課題がある。
前記したカラーフィルタの製造に用いられる液状体の吐出装置（液滴吐出装置）では、液状体の吐出特性（吐出量）について、僅かながらもノズル間でバラツキが存在する。そのため、このバラツキに起因して主走査方向（スキャン方向）と直交する方向に液状体の配置量（吐出量）のバラツキが生じ、得られるカラーフィルタにスジ状の濃淡ムラが発生してしまうことがある。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てしまう。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、液状体の配置ムラを抑制することができる液状体配置方法、この液状体配置方法を実施することのできる液滴吐出装置、及びこれら方法又は装置を用いたカラーフィルタの製造方法を、提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本発明の液状体配置方法は、複数のノズルを有するヘッド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、
前記所定領域に対して複数のノズルよりなるノズル組から前記液状体を配置するようにし、かつ、前記ノズル組を一以上のノズルからなる主ノズルグループと一以上のノズルからなる副ノズルグループとにグループ分けするとともに、前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくし、
前記所定領域に配置する前記液状体の設定量に対して、前記主ノズルグループからは、前記設定量の一部となる第１の量の液状体を前記所定領域に配置し、前記副ノズルグループからは、前記設定量の残部となる第２の量の液状体を前記所定領域に配置するようにすることを特徴としている。

また、本発明の液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドを備え、該ヘッドを基板に対して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滴吐出装置であって、
前記ヘッドにおける各ノズルからの液状体の吐出を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記所定領域に対して複数のノズルよりなるノズル組から前記液状体を配置するようにし、かつ、前記ノズル組を一以上のノズルからなる主ノズルグループと一以上のノズルからなる副ノズルグループとにグループ分けするとともに、前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量が、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくなるように設定し、
前記所定領域に配置する前記液状体の設定量に対して、前記主ノズルグループからは、前記設定量の一部となる第１の量の液状体を前記所定領域に配置し、前記副ノズルグループからは、前記設定量の残部となる第２の量の液状体を前記所定領域に配置するように、前記ヘッドにおける各ノズルからの液状体の吐出を制御することを特徴としている。

前記液状体配置方法、及び前記液滴吐出装置によれば、所定領域に対して、設定量の一部となる第１の量の液状体を主ノズルグループから吐出配置し、設定量の残部となる第２の量の液状体を副ノズルグループから吐出配置するので、主ノズルグループにおける各ノズルに吐出量のバラツキがあり、したがって該主ノズルグループから吐出され配置された第１の量に誤差があっても、副ノズルグループから第２の量の液状体を吐出配置することにより、前記誤差分を補正して設定量にほぼ等しい量の液状体を所定領域に配置することが可能になる。すなわち、前記誤差分は、主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より通常は小さくなる。そこで、副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくなるように設定しているので、この副ノズルグループのノズルからの吐出により、前記誤差分の補正が容易になるのである。
なお、主ノズルグループから吐出され配置された第１の量の誤差分については、例えば予め主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を測定しておくことにより、実際に吐出した量と第１の量との間の差、すなわち前記の誤差分を推定することで、認識することができる。
そして、このようにノズル間で吐出量のバラツキがあるにも拘わらず、所定領域に配置される液状体の量を補正して設定量にほぼ等しい量の液状体を所定領域に配置できるので、本発明によれば、スジ状の濃淡ムラのような液状体の配置ムラを生じさせることなく、液状体を良好に吐出配置することができる。

また、前記の液状体配置方法や液滴吐出装置においては、前記第１の量を、前記設定量の８５重量％から９５重量％の範囲とするのが好ましい。
このようにすれば、単位吐出量が大きい主ノズルグループから設定量の大半を吐出し、残りを副ノズルグループから吐出しつつ、補正を行うので、十分な補正を可能にしつつ、吐出速度を高めることができる。なお、８５重量％未満であると、単位吐出量が小さい副ノズルグループからの吐出量が相対的に増えることにより、所定領域に対する吐出速度が低くなり、その分吐出効率が低下する。また、９５重量％を超えると、副ノズルグループからの吐出量が相対的に減ることにより、補正を行ううえでの自由度が低下し、十分な補正が行えなくなるおそれが生じる。

また、前記の液状体配置方法や液滴吐出装置においては、前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量の１／５以下とするのが好ましい。
前述したように、主ノズルグループから配置された第１の量についての誤差分は、主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくなる。したがって、このような少ない量の誤差分を補正するためには、副ノズルグループのノズルからの単位吐出量が小さい方が、より精度の高い補正を行うことが可能になる。そこで、副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量の１／５以下とすることにより、前記誤差分の補正を容易にかつより高い精度で行うことが可能になる。

また、前記の液状体配置方法や液滴吐出装置においては、前記副ノズルグループから前記第２の量の液状体を前記所定領域に配置する際、該副ノズルグループにおける各ノズルからの吐出回数を調整することで、前記第２の量となるようにするのが好ましい。
このようにすれば、主ノズルグループはもちろん、副ノズルグループについても単一の駆動波形で吐出制御を行うことが可能になり、複雑な制御を行うことなく、比較的容易な制御で液状体の配置量の均一化を図ることができる。

また、前記の液状体配置方法や液滴吐出装置においては、前記ノズル組を構成する複数のノズルが、互いに近傍となる位置に配置されたノズルからなっているのが好ましい。
このようにすれば、ノズル間の間隔に対して所定領域が相対的に広い場合に、ヘッドと基板との間を相対的に走査させることなく、一つのノズル組から対応する所定領域に液状体の吐出配置を行うことができ、したがってヘッドや基板の制御が容易になる。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記の液状体配置方法を用い、又は、前記の液滴吐出装置を用いることを特徴としている。
この製造方法によれば、前述したように液状体を良好に吐出配置することができる液状体配置方法、又は液滴吐出装置を用いているので、スジ状の濃淡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。

以下、本発明を詳しく説明する。
なお、以下の説明においては、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用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。

まず、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り、図２は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
なお、以下の説明及び図１、図２中におけるＲ、Ｇ、Ｂの各文字は、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、後述する基板上に形成されたものであり、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（バンク）３とを有して構成されたものである。
また、カラーフィルタ１は、矩形の画素部２がマトリクス状に整列されて形成されたものである。このマトリクスの配列は、図１中の縦列が同色の画素部２によって形成され、横列が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に画素部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、本発明においては、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よい。

隔壁３は、図２に示すように例えばガラス製で透光性の基板４上に設けられて、平面視矩形の画素部２を区画形成するもので、光を遮光する遮光部（ブラックマトリクス）６と、遮光部６上に設けらたバンク７とからなっている。
遮光部６は、例えばクロム等の遮光材料によって基板４上にパターニングされたもので、バンク７は、この遮光部６上に形成された樹脂製のものである。
画素部２は、バンク７によって区画された領域、すなわち本発明における所定領域８上に形成されたもので、該所定領域８上にＲ、Ｇ、Ｂの各色のカラフィルタ材料、すなわち液状体５（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）が配置され、加熱処理されたことにより、図１に示したＲ、Ｇ、Ｂからなるカラーフィルタ１を構成するものである。

ここで、液状体５は、バンク７で区画された所定領域８に対応する画素部２に対して配置されるが、液状体５が所定領域８上の画素部２内に正確に配置されるように、予め所定領域８を形成する基板４の露出面に親液化処理を施し、バンク７の表面に撥液化処理を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って行うことができる。

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に好ましいものの、本発明においては、画素部２を形成するためにこのような物理的な区画を必須としてはない。例えば、液状体に対して親液性になる領域（画素部２の形状）と、撥液性になる領域（隔壁３の形状）とをプラズマ処理等によってパターン形成し、親液性領域を前記所定領域８として、ここに液状体５を塗布し、着色層を形成するようにしてもよい。
さらに、カラーフィルタ１には、その表面側に保護層（図示せず）が設けられている。そして、このような構成のもとにカラーフィルタ１は、Ｒ、Ｇ、Ｂに着色された画素部２の一つ又は複数に光が選択的に通過させられることにより、フルカラー表示をなすようになっている。

次に、本発明の液状体配置方法を実施するのに用いられる液滴吐出装置について説明する。
図３は液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。この液滴吐出装置１０は、液状体５を基板４上の所定領域８上（画素部２内）に吐出するヘッドユニット２０と、ヘッドユニット２０を図３中のＹ方向に直線的に移動させるガイド機構３０と、基板４をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ移動させるガイド機構４０とを有する構成となっている。なお、図３においては、ガイド機構４０についてその構成の一部を省略して、基板４をＸ方向に移動させる構成のみ記載しているが、実際には、このＸ方向に移動させる機構と同様の機構でＹ方向に移動させる構成を有し、これらを組み合わせることにより、Ｘ方向及びＹ方向に基板４を移動できるようにしている。
ここで、以下の説明においては、前記Ｘ方向を基板４の主走査方向（スキャン方向）と規定し、前記Ｙ方向を基板４の副走査方向（フィード方向）と規定する。そして、Ｘ方向とＹ方向とは水平面内において互いに直交するものとする。さらに、Ｘ方向とＹ方向とからなるＸ−Ｙ平面に対して垂直方向、すなわち液滴吐出装置１０の高さ方向を、Ｚ方向と規定している。

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を有する移動台３２と、を備えて構成されたものである。
このガイド機構３０は、ガイドレール３１が内部にエアスライダ（図示せず）とリニアモータ（図示せず）とを備えており、ガイドレール３１に接続された移動台３２を、Ｙ方向に自在に移動させることができるようになっている。

ガイド機構４０は、ガイド機構３０の下方であって、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基板移動台４２とを備え、さらに、図示しないものの、例えばこれらガイドレール４１及び基板移動台４２をそのままＹ方向に移動させる機構を、備えて構成されたものである。
また、このガイド機構４０も、内部にエアスライダ（図示せず）とリニアモータ（図示せず）とを備えており、これによって基板移動台４２を、Ｘ方向、Ｙ方向に自在に移動させることができるようになっている。

また、移動台４２は、吐出対象となる基板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とを有している。
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移動台４２上に設けられたもので、モータ等（図示せず）の回転駆動源を有したものである。そして、この回転駆動源を作動させることにより、基板４をＺ方向に延びる軸線回りにθ度傾け、該基板４の基準軸を副走査方向及び主走査方向に正確に合わせられるようになっている。

ヘッドユニット２０は、移動台３２に搭載されたもので、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とを備えたものである。
ヘッド２１は、ヘッドユニット２０の下部に設けられたもので、図４に示すようにその下面に、液状体５を吐出するノズル２３を、Ｙ方向（副走査方向）に沿って千鳥状に整列配置させたものである。ここで、本実施形態では、ノズル２３は千鳥状に２列配列されており、一方の列が主ノズル列２４Ａ、他方の列が副ノズル列２４Ｂとなっている。なお、主ノズル列２４Ａを構成するノズルを符号２３Ａで記し、副ノズル列２４Ｂを構成するノズルを符号２３Ｂで記す。

ノズル列２４Ａ、２４Ｂを構成する各ノズル２３Ａ、２３Ｂは、ヘッド２１の内部に形成された各液室（キャビティ）に連通している。これら各液室には、それぞれに圧電素子２５（図６参照）が設けられており、これら圧電素子２５は、それぞれ電気信号（駆動信号）によって駆動させられるようになっている。このような構成によってヘッド２１は、圧電素子２５を駆動させて液室の容量を変化させ、液室に満たされた液状体５の液圧を制御することにより、ノズル２３Ａ、２３Ｂから液状体５を選択的に吐出させるようになっている。
なお、図示しないものの、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。また、ヘッド２１の駆動方式としては、圧電素子によるものでなく、液室（キャビティ）に加熱素子を備えた、いわゆるサーマル方式などを採用することもできる。

モータ２２は、図３に示すようにヘッド２１に接続されたもので、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、ノズル列２４Ａ、２４Ｂを主走査方向に正確に合わせることができるようにしたものである。
なお、モータ２２は、図５（ａ）に示すようにノズル列２４Ａ（２４Ｂ）がＹ方向に一致している状態から、ヘッド２１の角度を変えて図５（ｂ）に示すようにノズル列２４Ａ（２４Ｂ）をＹ方向から傾けることにより、図５（ａ）に示したようにＹ方向における広い吐出ピッチＰ１を、図５（ｂ）に示したようにＹ方向における狭い吐出ピッチＰ２に変化させることもできる。

次に、液滴吐出装置１０における液状体５の吐出制御方法を、液滴吐出装置１０の電気的構成を示す図６を参照して説明する。
図６に示すように液滴吐出装置１０は、装置全体の統括制御を行う制御コンピュータ（制御部）６０と、制御コンピュータ６０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、ガイド機構３０、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いる。なお、ヘッド２１には、ノズル２３Ａ、２３Ｂ毎に設けられた圧電素子２５に対応して、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がそれぞれ備えられている。

液滴吐出装置１０の吐出制御は、次のようにして行われる。
まず、制御コンピュータ６０には、基板４上の各画素部２（所定領域８）に対する液状体５の配置パターンをデータ化したドットパターンデータが、予め記憶される。そして、このドットパターンデータは制御回路基板７０に伝送される。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に液状体５の吐出量に応じた駆動波形を含む駆動信号（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、供給された駆動波形で圧電素子２５が駆動されることにより、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上に設けられた所定領域８上（画素部２内）に配置される。

また、制御コンピュータ（制御部）６０は、本発明では図７に示すように吐出対象となる画素部２を形成する所定領域８に対応させて、複数のノズル２３Ａ、２３Ｂよりなるノズル組２５を設定する。本実施形態では、ノズル列２４Ａの隣り合う４つのノズル２３Ａと、これら４つのノズル２３Ａにそれぞれ隣り合う４つのノズル２３Ｂとにより、ノズル組２５が形成される。したがって、これらノズル２３Ａ及びノズル２３Ｂは、互いに隣り合い、したがって互いに近傍となる位置に配置されたものどうしとなっている。また、このようなノズル組２５は、吐出対象となる画素部２を形成する所定領域８毎に設定され、それぞれから予め設定された量の液状体が吐出されるようになっている。

そして、このようなノズル組２５を設定したら、さらにこれらノズル２３Ａ、２３Ｂをグループ分けする。本実施形態では、４つのノズル２３Ａを主ノズルグループ２６Ａとし、４つのノズル２３Ｂを副ノズルグループ２６Ｂとする。そして、主ノズルグループ２６Ａの各ノズル２３Ａについては、それぞれに対応して設けられた圧電素子２５に対する駆動波形を共通の第１駆動波形とし、同様に副ノズルグループ２６Ｂの各ノズル２３Ｂについては、それぞれの圧電素子２５に対する駆動波形を共通の第２駆動波形とする。ただし、これら第１駆動波形と第２駆動波形とについては、主ノズルグループ２６Ａのノズル２３Ａからの単位吐出量、すなわち一回の吐出動作で吐出される液状体の量が、副ノズルグループ２６Ｂのノズル２３Ｂの単位吐出量より大きく（多く）なり、したがってノズル２３Ｂの単位吐出量がノズル２３Ａの単位吐出量より小さく（少なく）なるように設定される。

具体的には、副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂの単位吐出量を、主ノズルグループ２６Ａにおける各ノズル２３Ａの単位吐出量の１／５以下、望ましくは１／１０以下とする。このような単位吐出量となるように第１駆動波形、第２駆動波形をそれぞれ設定しておくことで、後述するように所定領域８上（画素部２内）に配置する液状体の量のバラツキをより良好に抑制することができる。

ここで、一般にノズル２３Ａ、２３Ｂには、前述したように僅かながらもこれらノズル間で単位吐出量のバラツキが存在する。具体的には、各ノズル列２４Ａ、２４Ｂ毎にそれぞれ１８０のノズルがあるとすると、各列毎にそのノズル間の単位吐出量（重量）の平均値に対し、最大で±３％程度のバラツキが存在してしまう。したがって、例えば単位吐出量が多いノズルと少ないノズルとでそれぞれ隣合う所定領域８に対して液状体を配置し、その状態で基板４のＸ方向（主走査方向）に沿って各所定領域８に対する液状体配置を順次行っていくと、得られるカラフィルタ１には、基板４のＸ方向に沿うスジ状の濃淡ムラが発生してしまうのである。

なお、このような濃淡ムラの発生は、所定領域８に対して複数のノズルからなるノズル組で液状体の配置を行う場合にも、同様である。つまり、ノズル組で単一の所定領域８に対して液状体の吐出配置を行う場合、ノズル組を構成する複数のノズル間でバラツキが相殺され、ノズル組から配置される液状体の量が本来所定領域８に対して配置すべき量、すなわち予め設定された量（設定量）にほぼ一致すれば、濃淡ムラの発生がほとんどなくなる。ところが、ノズル間でのバラツキの合計が相殺されずに大きくなってしまうと、設定量に対するズレが大きくなってしまい、濃淡ムラが発生してしまうからである。

そこで、本発明では、このような設定量に対するズレをなくすべく、吐出量の補正を行うようにしている。すなわち、本実施形態では、前記したようにノズル組２５を設定し、さらにこのノズル組２５内において主ノズルグループ２６Ａと副ノズルグループ２６Ｂとに組分けするとともに、主ノズルグループ２６Ａに対して第１駆動波形を、また、副ノズルグループ２６Ｂに対して第２駆動波形をそれぞれ設定する。なお、これら第１駆動波形と第２駆動波形とについては、副ノズルグループ２６Ｂにおけるノズル２３Ｂの単位吐出量が主ノズルグループ２６Ａにおけるノズル２３Ａの単位吐出量より小さく（少なく）なるように設定するのは、前記した通りである。

そして、このように設定された第１駆動波形、第２駆動波形のもとで各ノズル２３Ａ、２３Ｂにそれぞれ吐出動作をなさせ、それぞれの単位吐出量を実測で調べておく。そして、各ノズル毎に得られた固有の単位吐出量、すなわち固有単位吐出量を制御コンピュータ（制御部）６０に記憶しておくとともに、前記ノズル組２５における主ノズルグループ２６Ａの各ノズル２３Ａの固有単位吐出量の合計（グループ固有単位吐出量）も、記憶しておく。なお、各ノズル２３Ａ、２３Ｂの固有単位吐出量は、前記第１駆動波形、第２駆動波形によって設定された単位吐出量（設定単位吐出量）に対し、前記したようにそれぞれバラツキを有している。

ここで、前記主ノズルグループ２６Ａの各ノズル２３Ａの設定単位吐出量の合計を、第１の量と規定する。本発明では、この第１の量を、所定領域８に対して配置する液状体の設定量の、８５重量％から９５重量％の範囲とするのが好ましく、本実施形態では９０重量％に設定する。すなわち、このような条件を満たすように、前記の第１駆動波形を決定するのである。なお、本実施形態では、主ノズルグループ２６Ａの各ノズル２３Ａからの吐出動作は、単一の所定領域８に対して一回としているが、もちろん複数回であってもよい。その場合には、便宜上、単一のノズルで一つの所定領域に吐出する液状体の合計量を、単位吐出量と規定すればよい。

一方、副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂについては、それぞれの固有単位吐出量を予め求めておき、制御コンピュータ（制御部）６０に記憶させておく。そして、本発明では、このように記憶されたノズル２３Ｂの固有単位吐出量に基づき、これら副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂの吐出動作を調整することにより、主ノズルグループ２６Ａから吐出配置された液状体の量に対し、補正を行うようにする。

すなわち、所定領域８に対して配置する液状体の設定量Ｓに対し、設計上は主ノズルグループ２６Ａからその９０重量％（０．９Ｓ）の液状体が配置され、したがって、副ノズルグループ２６Ｂからは、設定量Ｓの１０重量％（０．１Ｓ）の液状体を配置すればよいことになる。しかしながら、実際には主ノズルグループ２６Ａからは、０．９Ｓに対してバラツキ（誤差Ｔ）を有するグループ固有単位吐出量（０．９Ｓ−Ｔ）しか配置されない。したがって、副ノズルグループ２６Ｂからは、（０．１Ｓ＋Ｔ）の液状体、つまり設定量Ｓから見掛け上の第１の量となるグループ固有単位吐出量（０．９Ｓ−Ｔ）を差し引いた第２の量を、吐出配置する必要がある（ただし、誤差Ｔはプラスとマイナスの両方の場合がある）。

ここで、誤差Ｔは、前記したようにもともと各ノズルの単位吐出量のバラツキが小さい（±３％程度）ことから、主ノズルグループ２６Ａにおける各ノズル２３Ａの単位吐出量に比べ、当然ながら十分に小さくなっている。したがって、仮にこれら主ノズルグループ２６Ａのうちのいずれかのノズル２３Ａから複数回吐出を行わせ、バラツキを補正しようとしても、できないようになっているのである。

しかしながら、本発明では、副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂの単位吐出量を、主ノズルグループ２６Ａにおける各ノズル２３Ａの単位吐出量より小さく設定しているので、前記誤差Ｔの補正が容易になっている。すなわち、前記したように副ノズルグループ２６Ｂからは、（０．１Ｓ＋Ｔ）の液状体を吐出配置する必要があるが、ノズル２３Ｂの単位吐出量を、ノズル２３Ａの単位吐出量に対し１／５以下、望ましく１／１０以下と小さく設定しているので、小さい量である誤差Ｔまで含め、副ノズルグループ２６Ｂから（０．１Ｓ＋Ｔ）の液状体を、所定領域８にほぼ正確に吐出配置することができるのである。

ここで、副ノズルグループ２６Ｂで吐出する液状体の設定量（０．１Ｓ）については、ノズル２３Ｂの設定単位吐出量の整数（Ｎ）倍となるように、第１駆動波形、第２駆動波形をそれぞれ設定しておく。これにより、副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂの固有単位吐出量に基づき、予めこれらノズル２３Ｂの吐出動作を調整し組み合わせておくことで、前記の（０．１Ｓ＋Ｔ）にほぼ等しい量の液状体の配置が可能になる。

すなわち、前記の４つのノズル２３Ｂにおける固有単位吐出量と設定単位吐出量との差をＵ１〜Ｕ４とすると、任意のノズル２３Ｂを選択して合計でＮ回の吐出を行うことにより、（Ｕ１〜Ｕ４）×Ｎが前記の誤差Ｔに最も近くなるように、ノズル２３Ｂを選択し、かつそれぞれ何回ずつ吐出動作をさせるか、つまりそれぞれの吐出回数を検討する。このようにして、副ノズルグループ２６Ｂからの液状体の吐出量（配置量）が（０．１Ｓ＋Ｔ）に一番近くなる吐出動作の組み合わせを求め、得られた組み合わせを、制御コンピュータ（制御部）６０に記憶させておく。

このようにして制御コンピュータ（制御部）６０には、各所定領域８毎に対応するノズル組２５が記憶され、さらに、主ノズルグループ２６Ａからの吐出動作とともに、これを補正するための副ノズルグループ２６Ｂからの吐出動作（ノズル２３Ｂの選択とその吐出回数についての組み合わせ）が記憶される。

次に、前記構成の液滴吐出装置１０を用いたカラーフィルタ１の製造方法について説明する。
このカラーフィルタ１の製造方法では、画素部２（図１及び図２参照）の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、前記液滴吐出装置１０（図３参照）を用いて液状体５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを基板４上の所定領域８上（画素部２内）に配置し、カラーフィルタ１を形成する。

図８に示すように本実施形態では、液状体５を配置するための基板４に、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つの個体領域を設定しておき、該個体領域毎に隔壁３のバンク７（図２参照）によって画素部２の群を形成する。本実施形態では、画素部２の短辺方向を主走査方向（Ｘ方向）、長辺方向を副走査方向（Ｙ方向）として、基板４をステージ５１上に配置する（図３参照）。

液滴吐出装置１０では、主走査ガイド機構４０で基板４をヘッドユニット２０に対してＸ方向、Ｙ方向に相対的に移動（走査）させながら、ヘッド２１に形成された複数のノズル２３から液状体５を吐出させ、基板４上に設けられた画素部２に液状体５を配置する（図２参照）。
このとき、従来であれば、ヘッド２１から吐出される液状体５の量は、吐出特性の違いによってノズル２３間で吐出量が異なり、したがってノズル組毎にバラツキが生じている。このため、画素部２内（所定領域８上）に配置された液状体５はその量にバラツキが生じてしまい、得られる膜はその厚さの薄い部分と厚い部分とが主走査方向にそれぞれ線状に並んでしまう。すると、一次元的なスジ状のムラが生じてしまうことになり、結果として副走査方向に濃淡ムラが生じることになる。

そこで、本実施形態では、制御コンピュータ（制御部）６０に記憶したノズル組２５による吐出動作により、前記のスジ状のムラを抑制する。
すなわち、各所定領域８毎に対応するノズル組２５において、それぞれに設定され記憶された吐出動作に基づき、各ノズル２３Ａ、２３Ｂから液状体の吐出を行わせ、所定領域８上（画素部２内）に液状体を配置する。

すると、主ノズルグループ２６における各ノズルに吐出量のバラツキがあり、したがって該主ノズルグループ２６Ａから吐出され配置された第１の量に誤差があり、例えば前記したように（０．９Ｓ−Ｔ）になっても、副ノズルグループ２６Ｂから第２の量の液状体、つまり（０．１Ｓ＋Ｔ）にほぼ等しい量の液状体を吐出配置することにより、前記誤差分を補正して設定量にほぼ等しい量の液状体を所定領域８上に配置することができる。すなわち、前記誤差Ｔ分は、主ノズルグループ２６Ａにおける各ノズル２３Ａの単位吐出量より小さくなるが、副ノズルグループ２６Ｂにおける各ノズル２３Ｂの単位吐出量を、ノズル２３Ａの単位吐出量より小さくなるように設定しているので、これらノズル２３Ｂからの吐出により、前記誤差Ｔ分を容易に補正することができるのである。

したがって、本実施形態のカラーフィルタ１の製造方法、及びこの方法に用いられる前記液滴吐出装置１０によれば、ノズル２３Ａ間やノズル２３Ｂ間で吐出量のバラツキがあるにも拘わらず、所定領域８に配置される液状体の量を補正して設定量にほぼ等しい量の液状体を所定領域８に配置することができる。よって、スジ状の濃淡ムラのような液状体の配置ムラを生じさせることなく、液状体を良好に吐出配置し、高品質のカラーフィルタ１を製造することができる。

また、前記ノズル組２６を構成する複数のノズル２３Ａ、２３Ｂを、それぞれが隣り合い、したがって互いに近傍となる位置に配置されたノズルによって構成しているので、ノズル２３間の間隔に対して所定領域８が相対的に広い場合に、ヘッド２１と基板４との間を相対的に走査させることなく、一つのノズル組２５から対応する所定領域８に液状体の吐出配置を行うことができ、したがってヘッド２１や基板４の制御を容易にすることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態ではヘッド２１におけるノズル２３の配置が、Ｙ方向（副走査方向）に千鳥状で２列配列されているが、１列であっても、３列以上であってもよい。
また、ノズル組２５については、一つの以上のノズル２３からなる主ノズルグループ２６Ａと、一つ以上のノズル２３からなる副ノズルグループ２６Ｂとによって構成されていればよく、主ノズルグループ２６Ａ、副ノズルグループ２６Ｂを構成するノズル２３についても、互いに同じ数である必要はなく、任意の数が設定可能である。

さらに、副ノズルグループ２６Ｂについては、前記実施形態ではそれぞれのノズル２３Ｂについて、共通の第２駆動波形で吐出動作させるようにしたが、例えばこの第２駆動波形による吐出とは異なる吐出量の第３駆動波形を用意し、これを制御コンピュータ（制御部）６０に記憶させ、これら第２駆動波形と第３駆動波形とを併用することによって副ノズルグループ２６Ｂによる吐出量を調整し、より精度の高い補正を行うようにしてもよい。もちろん、第４以降の駆動波形も用意し、さらに高精度の補正を可能にしてもよい。
また、副ノズルグループ２６Ｂについては、予めそのノズル径を主ノズルグループ２６Ａのノズル径に対して小さくしておき、これによって駆動波形とは別に、副ノズルグループ２６Ｂの単位吐出量を主ノズルグループ２６Ａの単位吐出量より小さく（少なく）してもよい。

また、前記実施形態では、本発明の液状体配置方法、及びこれを実施するのに好適な液滴吐出装置を、カラーフィルタの製造方法に適用したが、本発明はこれに限定されることなく、液状体の配置を必要とする種々のものに適用することが可能である。具体的には、有機ＥＬ装置における有機機能材料、すなわち発光材料や正孔注入輸送材料等を所定領域に配置する際に、本発明の液状体配置方法や液滴吐出装置を適用することができる。さらに、液晶表示装置において、その配向膜を液滴吐出法で形成する場合にも、本発明の液状体配置方法や液滴吐出装置を適用することができる。

本実施形態におけるカラーフィルタの平面構造を示す模式図である。 図１におけるカラーフィルタのＡ−Ａ断面図である。 液滴吐出装置の要部構成を示す斜視図である。 ヘッドユニットの構成を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）はヘッドの構成を示す模式図である。 液滴吐出装置の電気的構成を示す図である。 ノズル組やノズルグループを説明するための模式図である。 液状体を配置するための基板を示す平面図である。

符号の説明

１…カラーフィルタ、２…画素部、４…基板、５、５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ…液状体、７…バンク、８…所定領域、１０…液滴吐出装置、２１…ヘッド、２３（２３Ａ、２３Ｂ）…ノズル、２４Ａ、２４Ｂ…ノズル列、２５…ノズル組、２６Ａ…主ノズルグループ、２６Ｂ…副ノズルグループ

Claims (11)

1. 複数のノズルを有するヘッド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、
   前記所定領域に対して複数のノズルよりなるノズル組から前記液状体を配置するようにし、かつ、前記ノズル組を一以上のノズルからなる主ノズルグループと一以上のノズルからなる副ノズルグループとにグループ分けするとともに、前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくし、
   前記所定領域に配置する前記液状体の設定量に対して、前記主ノズルグループからは、前記設定量の一部となる第１の量の液状体を前記所定領域に配置し、前記副ノズルグループからは、前記設定量の残部となる第２の量の液状体を前記所定領域に配置するようにすることを特徴とする液状体配置方法。
2. 前記第１の量を、前記設定量の８５重量％から９５重量％の範囲とすることを特徴とする請求項１記載の液状体配置方法。
3. 前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量の１／５以下とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の液状体配置方法。
4. 前記副ノズルグループから前記第２の量の液状体を前記所定領域に配置する際、該副ノズルグループにおける各ノズルからの吐出回数を調整することで、前記第２の量となるようにす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。
5. 前記ノズル組を構成する複数のノズルは、互いに近傍となる位置に配置されたノズルからなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液状体配置方法。
6. 複数のノズルを有するヘッドを備え、該ヘッドを基板に対して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滴吐出装置であって、
   前記ヘッドにおける各ノズルからの液状体の吐出を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記所定領域に対して複数のノズルよりなるノズル組から前記液状体を配置するようにし、かつ、前記ノズル組を一以上のノズルからなる主ノズルグループと一以上のノズルからなる副ノズルグループとにグループ分けするとともに、前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量が、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量より小さくなるように設定し、
   前記所定領域に配置する前記液状体の設定量に対して、前記主ノズルグループからは、前記設定量の一部となる第１の量の液状体を前記所定領域に配置し、前記副ノズルグループからは、前記設定量の残部となる第２の量の液状体を前記所定領域に配置するように、前記ヘッドにおける各ノズルからの液状体の吐出を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
7. 前記第１の量を、前記設定量の８５重量％から９５重量％の範囲とすることを特徴とする請求項６記載の液滴吐出装置。
8. 前記副ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量を、前記主ノズルグループにおける各ノズルの単位吐出量の１／５以下とすることを特徴とする請求項６又は７に記載の液滴吐出装置。
9. 前記副ノズルグループから前記第２の量の液状体を前記所定領域に配置する際、該副ノズルグループにおける各ノズルからの吐出回数を調整することで、前記第２の量となるようにすることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
10. 前記ノズル組を構成する複数のノズルは、互いに近傍となる位置に配置されたノズルからなっていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
11. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の液状体配置方法を用い、又は、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の液滴吐出装置を用い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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