JP3944638B2 - 表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、デバイス、及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表示装置製造装置により製造された表示装置と、該表示装置を備えて製造されたデバイスとに関する。また、前記表示装置製造方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
特に、乾燥工程時の乾燥条件に起因する濃度むらの発生を極めて低減させることが可能な、表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、デバイス、及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のためにはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の大きいカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。
【０００３】
この種のカラーフィルタの製造方法としては、従来、染色法、顔料分散法、電着法等があり、さらに、コストダウンに対する要求から、印刷法や液滴吐出方式で形成する方法が提案されている。液滴吐出方式に関しては、例えば特開昭５９?７５２０５号公報に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色素を含有する液滴を基板上に液滴吐出方式により付与し、各液滴を乾燥させて着色部を形成する方法が提案されている。こうした液滴吐出方式では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の形成を一工程で行なうことができるため、大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコストダウンを図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この液滴吐出方式においては、製造されるカラーフィルタのますますの高解像度化に対応するための課題のひとつとして、各画素間の色むら発生防止がある。
すなわち、各画素に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドには、各液滴を吐出するためのノズルが多数、穿設されているが、これらノズルから吐出される各液滴の吐出量は、基本的に各ノズル間でばらついているため、何らかの対策を講じないと、吐出量の大小による濃度パターンができてしまい、目視で見て判るような色むらを生じる恐れがある。
【０００５】
したがって、このような色むらを防止するための各種補正方法として、例えば、製造工程中に各画素間の濃度ばらつきを測定する工程を設け、この測定結果に基づいて各画素の液滴重量（吐出量）が一定となるようにフィードバックすることで、色むらを低減させる補正方法などが提案されている。
【０００６】
しなしながら、このような、各画素の液滴重量を全て同じにする補正方法では、色むらの低減にも限界があった。すなわち、例えばＲ，Ｇ，Ｂの順に各色の液滴を吐出しながらカラーフィルタを製造する場合、各色の吐出工程後に、液滴を乾燥させる乾燥工程が必要とされるが、同一のカラーフィルタ基板内であっても、その基板上の位置によって乾燥条件（風向き、乾燥温度など）が異なるため、同一液滴重量が吐出されても、前記各位置毎に乾燥後の液滴形状が異なる（液滴膜の厚みが平坦状、凹状、凸状と異なる）ため、濃度むらが生じることとなる。より具体的に言うと、カラーフィルタ基板を平面視した場合に、中央部分に比較してその周辺部分の方が早めに乾燥しやすく、その結果、中央部分では濃く、その周辺部分では薄くなる傾向が生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出方式を用いた表示装置／デバイスの製造において、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることができる手段の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
［１］ 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、生産工程前に、前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各座標位置に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。
この［１］に記載の表示装置製造方法によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。さらに、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より多めにし、逆に濃度の濃い位置には液滴吐出量（液滴重量）が他所より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１２】
［５］ 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、生産工程前に、前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各濃度領域に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。
この［５］に記載の表示装置製造方法によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定し、さらには、各吐出位置の中でも濃度が比較的近いもの同士を纏めて複数の濃度領域にグループ化することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。そして、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より多めにし、逆に濃度の濃い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１６】
［９］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを、生産工程前に予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各座標位置に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置。
この［９］に記載の表示装置製造装置によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。さらに、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より多めにし、逆に濃度の濃い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１８】
［１１］ 上記［９］又は上記［１０］に記載の表示装置製造装置において、前記液滴吐出ヘッドには、前記液滴を吐出する駆動源である圧電素子が前記各ノズルそれぞれに対応して設けられ、前記乾燥後濃度分布データ取得手段は、前記乾燥後濃度分布データを、前記基板上の液滴濃度差に応じた複数の濃度ランクに分類し、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、前記各濃度ランクそれぞれに対応付けられた波形または印加電圧を前記各圧電素子に印加することで、前記各座標位置毎の前記液滴の吐出量制御を行うことを特徴とする表示装置製造装置。
この［１１］に記載の表示装置製造装置によれば、基板上の各吐出位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい吐出位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズルに対応した圧電素子に加える波形または印加電圧を比較的高めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい吐出位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズルに対応した圧電素子に加える波形または印加電圧を比較的低めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように各圧電素子に加える波形または印加電圧の強弱を液滴吐出ヘッド制御手段が調整することにより、基板上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各吐出位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００２０】
［１３］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各濃度領域に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置。
この［１３］に記載の表示装置製造装置によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、乾燥後濃度分布データ取得手段が、このサンプルの各位置における濃度を測定し、さらには、各吐出位置の中でも濃度が比較的近いもの同士を纏めて複数の濃度領域にグループ化することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。そして、この乾燥後濃度分布データに基づいて、液滴吐出ヘッド制御手段が、濃度の薄い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より多めにし、逆に濃度の濃い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表示装置製造装置により製造された表示装置と、該表示装置を備えて製造されたデバイスとに関し、特に、乾燥工程時の乾燥条件に起因する濃度むらの発生を極めて低減させることが可能な、表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスに関するものであり、その一実施形態を、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。
【００２８】
なお、以下の説明においては、まず、図１〜図１３を参照しながら、本実施形態の表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、デバイス、及びプログラムに関する全般的な説明を主に行い、次に、図１４〜図２２及び表１を参照しながら、本実施形態の特徴的部分の説明を主に行うものとする。
また、以下の説明においては、前記の表示装置製造装置、表示装置製造方法、表示装置及びデバイスのそれぞれに対応するものが、下記である場合を例として説明を行うものとする。
・表示装置製造装置・・・カラーフィルタ基板の製造装置
・表示装置製造方法・・・カラーフィルタ基板の製造方法
・表示装置・・・カラーフィルタ基板
・デバイス・・・ノート型パーソナルコンピュータ
【００２９】
（１）表示装置製造装置（カラーフィルタ基板の製造装置）
まず、図１により本実施形態の表示装置製造装置の説明を行う。なお、図１は、同表示装置製造装置における各構成機器の配置を示す平面図である。
同図に示すように、本実施形態の表示装置製造装置は、これから加工される基板（ガラス基板。以下、ウェハＷｆと称する）を収容するウェハ供給部１と、該ウェハ供給部１から移載されたウェハＷｆの描画方向を決めるウェハ回転部２と、該ウェハ回転部２から移載されたウェハＷｆに対してＲ（赤）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３と、該液滴吐出装置３から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉４と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット５ａ，５ｂと、ベーク炉４から移載されたウェハＷｆを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部６と、該中間搬送部６から移載されたウェハＷｆに対してＧ（緑）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７と、該液滴吐出装置７から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉８と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット９ａ，９ｂと、ベーク炉８から移載されたウェハＷｆを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部１０と、該中間搬送部１０から移載されたウェハＷｆに対してＢ（青）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１と、該液滴吐出装置１１から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉１２と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット１３ａ，１３ｂと、ベーク炉１２から移載されたウェハＷｆの収納方向を決めるウェハ回転部１４と、該ウェハ回転部１４から移載されたウェハＷｆを収容するウェハ収容部１５とを備えて概略構成されている。
【００３０】
ウェハ供給部１は、１台あたり例えば２０枚のウェハＷｆを上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンローダ１ａ，１ｂを備えており、順次、ウェハＷｆが供給可能となっている。
ウェハ回転部２は、ウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置３によりどの方向に描画するかの描画方向決定と、これから液滴吐出装置３に移載する前の仮位置決めとを行うものであり、２台のウェハ回転台２ａ，２ｂにより、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷｆを回転可能に保持している。
【００３１】
液滴吐出装置３，７，１１については、後述においてその詳細を説明するため、ここでは説明を省略するものとする。
ベーク炉４は、例えば１２０℃以下の加熱環境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液滴吐出装置３から移載されてきたウェハＷｆの赤色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷｆの移動中に赤色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能としている。
【００３２】
ロボット５ａ，５ｂは、基台を中心に伸展動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せず）を備えており、該アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるようになっている。
【００３３】
中間搬送部６は、ロボット５ｂによりベーク炉４から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工程に送る前に冷やす冷却器６ａと、冷却後のウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置７によりどの方向に描画するかの描画方向決定及び、これから液滴吐出装置７に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台６ｂと、これら冷却器６ａ及びウェハ回転台６ｂ間に配置され、液滴吐出装置３，７間での処理速度差を吸収するバッファ６ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台６ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは１８０度ピッチでウェハＷｆを回転させることができるようになっている。
【００３４】
赤色の液滴を飛ばす液滴吐出装置３と、緑色の液滴を飛ばす液滴吐出装置７とでは、それぞれの各液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置３，７，１１の説明において後述）の清掃作業に要する時間が異なるため、その結果として、両液滴吐出装置３，７間で処理速度に差が生じることとなる。前記バッファ６ｃは、この処理速度差を吸収するために設けられたものであり、エレベータ状のストック台に複数枚のウェハＷｆを一時的に仮置きすることができるようになっている。
【００３５】
ベーク炉１０は、前記ベーク炉６と同様の構造を有する加熱炉であり、例えば１２０℃以下の加熱環境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液滴吐出装置７から移載されてきたウェハＷｆの緑色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷｆの移動中に緑色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能としている。
【００３６】
ロボット９ａ，９ｂは、前記ロボット５ａ，５ｂと同様の構造を有しており、基台を中心として伸展動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せず）を備え、該アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるようになっている。
【００３７】
中間搬送部１０は、前記中間搬送部６と同様の構造を有しており、ロボット９ｂによりベーク炉８から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工程に送る前に冷やす冷却器１０ａと、冷却後のウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置１１によりどの方向に描画するかの描画方向決定及び、これから液滴吐出装置１１に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台１０ｂと、これら冷却器１０ａ及びウェハ回転台１０ｂ間に配置され、液滴吐出装置７，１１間での処理速度差を吸収するバッファ１０ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台１０ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは１８０度ピッチでウェハＷｆを回転させることができるようになっている。
【００３８】
ウェハ回転部１４は、各液滴吐出装置３，７，１１によりＲ，Ｇ，Ｂパターンが形成された後の各ウェハＷｆに対し、それぞれが一定方向を向くように回転位置決め可能となっている。すなわち、ウェハ回転部１４は、２台のウェハ回転台１４ａ，１４ｂを備えており、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷｆを回転可能に保持できるようになっている。
ウェハ収容部１５は、ウェハ回転部１４より移載されてきた完成品のウェハＷｆ（カラーフィルタ基板）を、１台あたり例えば２０枚づつ、上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂを有しており、順次、ウェハＷｆを収容可能としている。
【００３９】
（２）表示装置製造方法（カラーフィルタ基板の製造方法）及び液晶表示装置（カラーフィルタ基板）
以上説明の本実施形態の表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めたカラーフィルタ基板の製造工程の一連の流れを、図１〜図３を参照しながら以下に説明する。なお、図２は、同表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造される流れを示している。また、図３は、同表示装置製造装置の各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であって、（ａ）はストライプ型を示す斜視図，（ｂ）はモザイク型を示す部分拡大図，（ｃ）はデルタ型を示す部分拡大図である。
【００４０】
製造に用いられるウェハＷｆは、例えば長方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。このウェハＷｆとしては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が好ましく用いられる。
なお、このウェハＷｆには、ＲＧＢパターン形成工程の前工程において、生産性をあげる観点から、複数のカラーフィルタ領域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域をＲＧＢパターン形成工程の後工程で切断することにより、製造するデバイスに適合するカラーフィルタ基板として用いられるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、各カラーフィルタ領域には、Ｒ（赤色）の液滴及びＧ（緑色）の液滴及びＢ（青色）の液滴が、後述の各液滴吐出ヘッド５３より所定のパターンで形成されるようになっている。この形成パターンとしては、図３（ａ）に示すストライプ型の他に、図３（ｂ）に示すモザイク型や、図３（ｃ）に示すデルタ型などがあるが、本発明ではその形成パターンに関し、特に限定はされない。
【００４２】
まず、前工程であるブラックマトリックス形成工程では、図２（ａ）に示すように、透明のウェハＷｆの一方の面（カラーフィルタ基板の基礎となる面）に対して、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法により、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックスｂ，・・・を形成していく。これらブラックマトリックスｂ，・・・の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィルターエレメント（符号ｅ，・・・に示す各画素）と言われ、たとえばＸ軸方向の巾寸法が３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ寸法が１００μｍ程度の大きさとなる窓になる。このブラックマトリックスｂ，・・・を形成した後は、図示されないヒータにより熱を加えることで、ウェハＷｆ上の樹脂を焼成することがなされる。
【００４３】
このようにしてブラックマトリックスｂが形成された後のウェハＷｆは、図１に示したウェハ供給部１の各マガジンローダ１ａ，１ｂに収容され、引き続きＲＧＢパターン形成工程が行われる。
すなわち、まず各マガジンローダ１ａ，１ｂのうちの何れか一方に収容されたウェハＷｆを、ロボット５ａがそのアームにて吸着保持した後、各ウェハ回転台２ａ，２ｂのうちのいずれか一方に載置する。そして、各ウェハ回転台２ａ，２ｂは、これから赤色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとを行う。
【００４４】
その後、ロボット５ａは、各ウェハ回転台２ａ，２ｂ上のウェハＷｆを再び吸着保持し、今度は液滴吐出装置３へと移載する。この液滴吐出装置３では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、赤色の液滴Ｒを着弾させる。この時の各液滴Ｒの量は、加熱工程における液滴Ｒの体積減少量を考慮した充分な量となっている。なお、この液滴吐出装置３による液滴Ｒの着弾の詳細については、後述で説明する。
【００４５】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に赤色の液滴Ｒが充填された後のウェハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｒの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴Ｒの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｒの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｒの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｒの固形分のみが残留して膜化する。
【００４６】
なお、この赤色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉４によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット５ｂにより冷却器６ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッファ６ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台６ｂへと移載され、これから緑色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット９ａが、ウェハ回転台６ｂ上のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置７へと移載する。
【００４７】
この液滴吐出装置７では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、緑色の液滴Ｇを着弾させる。この時の各液滴Ｇの量は、加熱工程における液滴Ｇの体積減少量を考慮した充分な量となっている。
【００４８】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に緑色の液滴Ｇが充填された後のウェハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｇの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴Ｇの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｇの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｇの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｇの固形分のみが残留して膜化する。
【００４９】
なお、この緑色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉８によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット９ｂにより冷却器１０ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッファ１０ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台１０ｂへと移載され、これから青色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット１３ａが、ウェハ回転台１０ｂ上のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置１１へと移載する。
【００５０】
この液滴吐出装置１１では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、青色の液滴Ｂを着弾させる。この時の各液滴Ｂの量は、加熱工程における液滴Ｂの体積減少量を考慮した充分な量となっている。なお、この液滴吐出装置１１による液滴Ｂの着弾の詳細については、後述で説明する。
【００５１】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に青色の液滴Ｂが充填された後のウェハＷｆは、図２（ｃ）に示すように所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｂの溶媒が蒸発すると、液滴Ｂの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｂの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｂの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｂの固形分のみが残留して膜化する。
【００５２】
なお、この青色パターンの形成工程における前記乾燥作業は、図１で示したベーク炉１２によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、ロボット１３ｂによりウェハ回転台１４ａ，１４ｂの何れか一方に移載され、その後、一定方向を向くように回転位置決めがなされる。回転位置決め後のウェハＷｆは、ロボット１３ｂによりマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂの何れか一方に収容される。
【００５３】
以上により、ＲＧＢパターン形成工程が完了する。そして引き続き、図２（ｄ）以降に示す後工程が行われる。
すなわち、図２（ｄ）に示す保護膜形成工程では、液滴Ｒ，Ｇ，Ｂを完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると、液滴膜が形成されたウェハＷｆの表面保護及び表面平坦化を目的として、保護膜ｃが形成される。この保護膜ｃの形成には、例えばスピンコート法や、ロールコート法や、リッピング法などの方法を採用することができる。
【００５４】
続く図２（ｅ）に示す透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極ｔが保護膜ｃの全面を覆うように形成される。
続く図２（ｆ）に示すパターニング工程では、透明電極ｔが、画素電極としてパターニングされる。なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。
以上説明の各製造工程により、図２（ｆ）に示すカラーフィルタ基板ＣＫが製造される。
【００５５】
（３）デバイス（ノート型パーソナルコンピュータ）
そして、このカラーフィルタ基板ＣＫと対向基板（図示せず）とを対向配置させて製造した液晶表示装置を備えて製造されることにより、例えば図４に示すノート型パソコン２０（デバイス）が製造されることとなる。同図に示すノート型パソコン２０は、筐体２１と、該筐体２１内に収容された前記液晶表示装置（符号２２参照）と、入力部であるキーボード２３と、図示されない表示情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路等の様々な回路と、これら回路に電力を供給する電源回路等からなる表示信号生成部とを備えて構成されている。液晶表示装置２２には、例えばキーボード２３から入力された情報に基づいて前記表示信号生成部により生成された表示信号が供給され、表示画像が形成されるようになっている。
【００５６】
本実施形態に係るカラーフィルタ基板ＣＫが装備されるデバイスとしては、前記ノート型パソコン２０に限らず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオレコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器等、様々な電子機器が挙げられる。
【００５７】
（４）液滴吐出装置の詳細
続いて、図５〜図１８を参照しながら、上記表示装置製造装置に備えられている前記各液滴吐出装置３，７，１１の詳細説明を行うものとする。なお、各液滴吐出装置３，７，１１は同じ構造を有しているため、液滴吐出装置３についての説明を以下に行い、他の液滴吐出装置７，１１は同様であるとしてその説明を省略するものとする。
【００５８】
図５〜図７に示すように、本実施形態の液滴吐出装置３は、その主要構成機器として、液滴吐出ユニット３０と、キャップユニット６０と、ワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）と、重量測定ユニット９０（図５では省略）と、ドット抜け検出ユニット１００（図５では省略）とを備えている。
なお、図５は、同液滴吐出装置の主要機器を示す概略構成図である。また、図６は、同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図１の矢印Ａより見た側面図である。また、図７は、同液滴吐出装置を示す図であって、図６の矢印Ｂより見た平面図である。
【００５９】
（ａ）液滴吐出ユニット３０の説明
液滴吐出ユニット３０は、液滴Ｒを前記ウェハＷｆに向けて吐出、着弾させるユニットである。図５に示すように、この液滴吐出ユニット３０では、まず、窒素ガス等の不活性ガスｇをエアフィルタ３１に供給し、ここで不活性ガスｇ中に含まれる不純物の除去を行った後、さらにミストセパレータ３２を通すことで不活性ガスｇ中に含まれるミストの除去が行われる。ミスト除去後の不活性ガスｇは、液滴を圧送する系統と、洗浄液を圧送する系統との２系統に分岐され、作業内容に応じてこれら系統をどちらか一方に、後述の液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５によって切り替えることができるようになっている。
【００６０】
すなわち、液滴を圧送する系統を選択した場合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇは、液滴圧送圧力調整弁３３へと供給され、ここで適切に調圧された後、液滴側残圧排気弁３４及び液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ３６を通過し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ３７で供給圧チェックがなされてから、液滴圧送タンク３８内へと供給されるようになっている。
【００６１】
一方、洗浄液を圧送する系統を選択した場合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇは、洗浄液圧送圧力調整弁３９へと供給され、ここで適切に調圧された後、洗浄液側残圧排気弁４０及び液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ７１を通過し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ７２で供給圧チェックがなされてから、洗浄液圧送タンク７３内へと供給されるようになっている。この系統における流れの続きは、後述のワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）の説明において述べるものとする。
【００６２】
前記液滴圧送タンク３８には、脱気液滴ボトル４１内の液滴が、液滴圧送用ポンプ４２により補充されるようになっており、その液滴有無の確認は、液滴有無検出荷重センサ４５による荷重検出でなされるようになっている。したがって、液滴圧送タンク３８内の液滴残量が所定レベルを下回った場合には、液滴有無荷重検出センサ４５がこれを検知して液滴圧送用ポンプ４２を起動させ、所定レベルに至るまで液滴の補充がなされるようになっている。なお、符号４３は、脱気液滴ボトル４１に装備されたエアーフィルタであり、また符号４４は、タンク排圧弁である。
【００６３】
液滴圧送タンク３８内に不活性ガスｇが供給された場合には、その内圧が高まるために液滴液面が下方に押し下げられ、これにより押し出された液滴が、液圧送圧力検出センサ４６で測圧されてから液圧送ＯＮ／ＯＦＦ切替弁４７を通過し、さらにサブタンク４８へと圧送されていく。なお、符号４９は、静電気を逃がすための流路部アース継手を示している。
【００６４】
サブタンク４８には、エアフィルタ５０及びサブタンク部上限検出センサ５１及び液滴液面制御用検出センサ５２が備えられている。サブタンク部上限検出センサ５１は、サブタンク４８内の液滴液面が所定レベルを超えた場合に、該サブタンク４８への液滴供給を停止させるための検出センサである。また、液滴液面制御用検出センサ５２は、複数の液滴吐出ヘッド５３（その配置については、図６を参照。なお、図５では、説明のために液滴吐出ヘッド５３を単体として説明している）の各ノズル面５３ａに対するサブタンク４８内の液滴液面の水頭値ｈｅａｄを所定の範囲（例えば２５mm±０．５mm）内に調整するための検出センサである。
【００６５】
このサブタンク４８から供給された液滴は、ヘッド部気泡排除弁５４を経てから液滴吐出ヘッド５３へと供給されるようになっている。なお、符号５５は、静電気を逃がすための流路部アース継手を示している。
ヘッド部気泡排除弁５４は、液滴吐出ヘッド５３の上流側流路を閉じることにより、該液滴吐出ヘッド５３内の液滴を後述のキャップユニット６０で吸引する際の吸引流速を高め、液滴吐出ヘッド５３内の気泡を速く排気することができるようになっている。
【００６６】
各液滴吐出ヘッド５３の詳細について、図８〜図１３を参照しながら以下に説明する。
なお、図８は、同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示す平面図である。また、図９は、同ノズルヘッドユニットを図８の矢印Ｃより見た側面図である。また、図１０は、同ノズルヘッドユニットに備えられている液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす機構を説明する図であって、ピエゾ方式の場合の説明図である。また、図１１は、同液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす他の機構を説明する図であって、バブル方式の場合の説明図である。また、図１２は、同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であって、（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）は（ａ）のＤ?Ｄ断面図である。また、図１３は、同液滴吐出ヘッドを説明する図であり、（ａ）はスキャン方向を示す説明図，（ｂ）はノズルピッチの変更を示す説明図である。
【００６７】
図８及び図９に示すように、本実施形態の各液滴吐出ヘッド５３は、６個づつを互いに斜めに重なるようにして１列配置した第１ヘッド列１２１Ａ及び第２ヘッド列１２１Ｂを、ヘッド保持板１２２に対して固定することで、ノズルヘッドユニット１２０を構成している。第１ヘッド列１２１Ａ及び第２ヘッド列１２１Ｂは、互いに平行をなしており、なおかつ、それぞれの軸線ｃ１，ｃ２が、後述のワイピングシート７５の送り方向（図８の矢印Ｓ方向）に対して交差するように配置されている。
【００６８】
そして、これら液滴吐出ヘッド５３の液滴吐出方式としては、例えば、図１０に示すピエゾ方と、図１１に示すバブル方式などがある。以下、それぞれの場合について説明する。
まず、図１０に示すピエゾ方式を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３について説明すると、同液滴吐出ヘッド５３には、前記各ノズル５３ｃに対してピエゾ素子５３ｄ（圧電素子）がそれぞれ設けられている。このピエゾ素子５３ｄは、ノズル５３ｃと液滴室５３ｅに対応して配置されており、印加電圧Ｖｈ（または波形）が印加されることで、この印加電圧Ｖｈの大きさに応じた変形量で矢印Ｐ方向に伸縮し、液滴室５３ｅ内を加圧して所定量の液滴Ｒを各ノズル５３ｃから吐出させるようになっている。すなわち、入力された印加電圧Ｖｈ（電圧波形）に応じた吐出量で、液滴Ｒが吐出される。
【００６９】
続いて、図１１に示すバブルジェット方式（登録商標）を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３について説明する。
同液滴吐出ヘッド５３には、それぞれのノズルに対応した熱抵抗体５３ｘが備えられており、該熱抵抗体５３ｘの加熱によって液滴Ｒ内に発生させた気泡ｂの圧力で、液滴Ｒを吐出出口側に押して液滴Ｒを吐出させるようになっている。熱抵抗体５３ｘは、駆動パルス印加時間に応じて気泡ｂの大きさ（圧力）を増減できるようになっているので、駆動パルス印加時間に応じた吐出量で液滴Ｒを吐出させることができるようになっている。
【００７０】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各液滴吐出ヘッド５３のノズル面５３ａには、複数列（本実施形態では２列）の溝５３ａ１，５３ａ２が互いに平行に形成されており、さらに、これら溝５３ａ１，５３ａ２の内部に、前記各ノズル５３ｃが等ピッチ間隔で穿設されている。
前述のように、これら液滴吐出ヘッド５３は互いに斜めに重なった状態に配置されている。これは、図１３（ａ）のようにウェハＷｆ上を各液滴吐出ヘッド５３を通過させながら液滴Ｒの吐出を行う際に、図１３（ｂ）のようにスキャン方向（進行方向）に対して各液滴吐出ヘッド５３を適切な角度に傾けることで、製造するカラーフィルタ基板の画素ピッチｐ１に応じて見かけのノズル間隔ｐ２を一致させるためである。
【００７１】
（ｂ）キャップユニット６０の説明
以上説明の液滴吐出ユニット３０に続き、キャップユニット６０の説明を以下に行う。図５に示すキャップユニット６０は、前記各液滴吐出ヘッド５３のノズル面５３ａに対して真下よりそれぞれ押し当てられる複数のキャップ６１（その配置については、図６及び図７を参照）により、液滴吸引ポンプ６２の吸引力を利用して液滴廃液タンク６５へと液滴廃液を吸引することができるようになっている。なお、符号６３は、各液滴吐出ヘッド５３内の液滴を吸引する際に、各液滴吐出ヘッド５３と吸引側との圧力バランス（＝大気圧）をとるための時間短縮を目的としてキャップ６１の近傍に設けられたバルブであり、また、符号６４は、吸引異常を検出するための液滴吸引圧検出センサである。
【００７２】
液滴廃液タンク６５には、廃液タンク上限検出センサ６６が備えられており、該液滴廃液タンク６５内の液面高さが所定レベルを超えたと検出された場合に、液滴廃液ポンプ６７を起動して液滴廃液ボトル６８に廃液を移すことができるようになっている。
そして、このキャップユニット６０によれば、各液滴吐出ヘッド５３からの液滴Ｒの吐出開始前にこれら液滴吐出ヘッド５３の各ノズルに負圧を加えてノズル面５３ａまで液滴を充填させたり、各ノズルの目詰まりを取るために各液滴吐出ヘッド５３の各ノズルに負圧を加えて吸引したり、または製造を行わない待機時に、各ノズル内の液滴が乾燥することのないようにキャップ６１でノズル面５３を覆って保湿したりすることができるようになっている。
【００７３】
（ｃ）ワイピングユニット７０の説明
以上説明のキャップユニット６０に続き、前記ワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）を以下に説明する。
ワイピングユニット７０は、定期的あるいは随時に、前記各液滴吐出ヘッド５３の各ノズル面５３ａを一括清掃するものであり、図５に示すように、各ノズル面５３ａを拭うワイピングシート７５と、該ワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向けて押し付けるローラ７６と、ワイピングシート７５に対して洗浄液を吹き付け供給する洗浄液供給部７７と、ワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向かって巻き出して供給する巻き出しローラ７８と、各ノズル面５３ａを拭った後のワイピングシート７５を巻き取る巻き取りローラ７９と、該巻き取りローラ７９を回転駆動する電動モータ１５３とを備えて構成されている。なお、ワイピングシート７５としては、例えばポリエステル１００％の織布が好適に用いられる。また、ローラ７６はゴムローラであり、その周面に対する押圧力に対して反発する弾性を備えている。
【００７４】
そして、このワイピングユニット７０によれば、巻き出しローラ７８から巻き出されるワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向かって供給しながらローラ７６で押し付けていくことで、ワイピングシート７５の新しい清掃面を絶えず各ノズル面５３ａに対して供給することができるようになっている。しかも、ローラ７６の押し付け力によりワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに押し付ける構成であるため、各ノズル面５３ａに対して清掃面を確実に当てることもできるようになっている。
【００７５】
（ｄ）重量測定ユニット９０の説明
以上説明のワイピングユニット７０に続き、図７を参照しながら前記重量測定ユニット９０を以下に説明する。
この重量測定ユニット９０は、各液滴吐出ヘッド５３の各ノズルから吐出された液滴Ｒの一滴あたりの重量を測定して管理するためのものである。例えば、重量測定を目的として各液滴吐出ヘッド５３から、２０００滴分の液滴Ｒを受けた後、この２０００滴の液滴Ｒの重量を２０００の数字で割ることにより、一滴の液滴Ｒあたりの重量を正確に測定するようになっている。この液滴Ｒの重量測定結果は、各液滴吐出ヘッド５３から吐出する液滴Ｒの量を最適にコントロールするのに用いられる。
【００７６】
（ｅ）ドット抜け検出ユニット１００の説明
続いて、前記ドット抜け検出ユニット１００の説明を以下に行う。
図７に示すこのドット抜け検出ユニット１００は、各ノズルユニット５３の各ノズルの目詰まりを調べるためのものであり、この上方位置に各液滴吐出ヘッド５３を移動させた後、ここに備えられている図示されないレーザ装置からのレーザ光を遮るようにして各液滴吐出ヘッド５３から捨て撃ち（唾吐き）させて検査を行う。そして、捨て撃ちの指示をしたにもかかわらずレーザ光が遮られなかった場合には、ノズルが目詰まりを起こして液滴が出ておらず、製造品にドット抜けが生じる恐れがあるとして判断され、前記キャップユニット６０により問題となっている液滴吐出ヘッド５３のノズルが吸引・目詰まり除去されるようになっている。
【００７７】
以上に述べた全般的な説明に続いて、本発明の特に特徴的な部分の詳細説明を、図１４〜図２２及び表１を参照しながら以下に行う。
なお、図１４は、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いた表示装置の製造において、生産工程前に予め乾燥後濃度分布データを取得するためのサンプルとして用いられたカラーフィルタ基板ＣＫであり、前記各カラーフィルタ領域（以下、符号ＣＲを付して説明する）が形成されている面側を対向視した場合の平面図である。また、図１５は、同カラーフィルタ基板ＣＫの一部分を示す図であって、図１４のＸ部拡大図である。また、図１６は、図１４のＹ?Ｙ断面で見た場合の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。また、図１７は、各画素への液滴の吐出を示す図であって、（ａ）はカラーフィルタ基板の中央部分、（ｂ）はカラーフィルタ基板の周辺部分を示している。また、図１８は、図１６に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。また、図１９は、図１４のＹ?Ｙ断面で見た場合の他の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。また、図２０は、図１９に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。また、図２１は、液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量の制御方法を示すフローチャートである。また、図２２は、図２１の変形例であって、他の制御方法を示すフローチャートである。
【００７８】
図１４に示すように、カラーフィルタ基板ＣＫの表面には、複数のカラーフィルタ領域ＣＲがマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域ＣＲ内のそれぞれには、図３で説明したように、図１５に示す各画素（フィルターエレメント）ｅ，・・・がマトリックス状に形成されている。そして、これら画素ｅ，・・・内には、前記各液滴吐出ヘッド５３からの液滴の吐出により着色が施されている。製品として用いられるカラーフィルタ基板ＣＫの場合には、各カラーフィルタ領域ＣＲをＲＧＢパターン形成工程の後工程に切断することで、製造するデバイスに適合するカラーフィルタ基板として用いられる。一方、図１４に示すカラーフィルタ基板ＣＫは、本発明の表示装置製造装置／表示装置製造方法を適用すべく、生産工程前に、液滴吐出分布の条件出しを行うために試し撃ちされたサンプルである。
【００７９】
このサンプルにおいては、各液滴吐出量を、各カラーフィルタ領域ＣＲ全て（各画素ｅ，・・・全て）の位置において従来通り一定とし、その後、従来通り前記ベーク炉４，８，１２によって乾燥させている。
この乾燥作業は、いわゆるプレベークと言われる工程であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色印刷後に混色を防ぐ目的で毎回行われるものである。このプレベークは、印刷した色によって異なるが、温度で５０〜８０℃、時間にして２〜１０分程度の乾燥条件でなされるものであり、１回のプレベークで略膜形状が決定される。さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれのための合計３回のプレベークが済んだ後のカラーフィルタ基板ＣＫは、いわゆるポストベークと言われる乾燥工程が施され、印刷された液滴が完全に硬化される。
【００８０】
これらプレベーク及びポストベークの両乾燥作業において、本発明が特に問題としているのは、膜形状が決定されるプレベークである。これについて詳説すると、図１４の白抜き矢印Ｗに示すように、プレベークでは、印刷後のカラーフィルタ基板ＣＫの四方周囲より乾燥用の風Ｗが供給され、各画素ｅ，・・・内の液滴を乾燥させていく。この時の風Ｗは、カラーフィルタ基板ＣＫの周辺部分から中央部分に向かって（例えば、同図の周辺上の周辺点α２から、カラーフィルタ基板ＣＫの幅方向及び長さ方向の中央点α１に向かって）流れていく。当然、周辺部分に対して、真っ先に最適な乾燥条件の風Ｗが到達するが、この風Ｗは、乾燥作業を行いながら中央部分に向かって進むため、中央部分では、先の最適な乾燥条件とは異なった乾燥条件（温度、湿度、などが変わってしまう）となる。
【００８１】
その結果、各画素ｅ，・・・全ての液滴量を同じにしても、中央部分と周辺部分とでは乾燥条件が異なるものとなり、従来の技術において説明した濃度むらの問題を生じることとなる。このサンプル取得においては、その濃度むらの発生状況を取得するために、わざと従来通りの印刷工程をもってカラーフィルタ基板ＣＫを生産工程前に取り、この結果を後の生産工程時にフィードバックさせるものである。したがい、生産工程前にサンプルを少なくとも１回取れば良く、その後の大量生産工程時には、サンプルを取得する必要がない。
【００８２】
このサンプルのカラーフィルタ基板ＣＫの各画素ｅ，・・・における濃度を測定し、図１４のＹ?Ｙ断面における濃度分布を示した一例が図１６であるが、同図に示すように、基板の中央部分（図１４の符号ＣＺに示すグレーの領域）とその周辺部分（図１４の符号ＯＺに示す色なしの領域）とでは△Ｎの濃度差が生じている。なお、図１６及び後述の図１８，図１９，図２０では、説明のために、濃度差を強調して図示している。
そして、各画素ｅ，・・・（もしくは各カラーフィルタ領域ＣＲ）毎に、それぞれの位置を示す座標を設定し、これら座標位置それぞれに対して測定された濃度を対応させたデータをまとめることで、乾燥後濃度分布データが作成される。
【００８３】
この乾燥後濃度分布データの作成にあたり、カラーフィルタ基板ＣＫの各座標位置における濃度計測からデータ処理までの一連の作業は、図示されない乾燥後濃度分布データ取得手段（図示せず）によって行われる。
この乾燥後濃度分布データ取得手段は、各画素ｅ，・・・の濃度を測定する濃度測定器と、該濃度測定器からの濃度測定結果を取り込んで各座標位置と関連づけることで前記乾燥後濃度分布データを作成して自らに保存する計算機とを備えて構成されている。
【００８４】
以上説明のように、カラーフィルタ基板ＣＫ上の全面における濃度むら（色むら）が前記乾燥後濃度分布データとして取得され、この測定結果に基づいて、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法では、後の生産工程で用いられる液滴の吐出量分布が、液滴吐出ヘッド制御手段（図示せず）によって設定される。この液滴吐出ヘッド制御手段は、前記乾燥後濃度分布データ取得手段から前記乾燥後濃度分布データを読み込むとともに、これに基づいて、液滴吐出量分布を、カラーフィルタ基板ＣＫの中央の座標位置から、該カラーフィルタ基板ＣＫの周辺の座標位置に向かって液滴吐出量が次第に増大していくように設定し、この設定に基づいて各ノズル５３ｃからの液滴吐出量を各座標位置毎に制御するものである。
【００８５】
すなわち、例えば図１６に示す断面部分においては、サンプルで確認した濃度むらを吸収すべく、中央点α１から周辺点α２に向かって、濃度Ｎの曲線を上下反転させたような上昇曲線の液滴吐出量分布Ｉｗで各座標位置の画素ｅ，・・・に液滴を吐出する。これにより、図１７（ａ）に示すように、乾燥条件によって濃度が濃くなりやすい中央部分の座標位置における画素ｅには、比較的小さい吐出量の液滴ｉが吐出され、一方、図１７（ｂ）に示す、乾燥条件によって濃度が薄くなりやすい周辺部分の座標位置における画素ｅには、比較的大きい吐出量の液滴ｉが吐出される。このようにして、全ての画素ｅ，・・・（もしくは全てのカラーフィルタ領域ＣＲ）毎の吐出量調整が施されるので、乾燥条件の差による濃度むらを吸収し、均一濃度の印刷がなされるようになる。
【００８６】
この液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量調整について、前記液滴吐出ヘッド５３としてピエゾ式を採用した場合について、表１を参照して説明する。
【表１】
同表に示すように、前記乾燥後濃度分布データ取得手段では、前記乾燥後濃度分布データを、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むら（液滴濃度差）に応じた複数の濃度ランクに分類する。すなわち、同表において、濃度ランク０がサンプルにおける標準的な濃度を示し、これよりも濃くなるにつれて濃度ランク１〜５へと設定され、逆に、これよりも薄くなるにつれて濃度ランク−１〜−５へと設定される。そして、濃度ランク０における印加電圧Ｖｈを１００％とした場合に、濃度ランクが５に向かって大きくなる方向に対しては印加電圧Ｖｈを例えば２％づつ下げていき、逆に、濃度ランクが?５に向かって小さくなる方向に対しては印加電圧Ｖｈを例えば２％づつ上げていく設定がなされる。
【００８７】
そして、前記液滴吐出ヘッド制御手段では、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた前記印加電圧Ｖｈを、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた各ピエゾ素子５３ｄ（圧電素子）に印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応したピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈを比較的高めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応したピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈを比較的低めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように各ピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈの強弱を前記液滴吐出ヘッド制御手段が調整することにより、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００８８】
以上説明のピエゾ方式の代わりに、バブル方式の液滴吐出ヘッド５３を採用した場合における液滴吐出量調整について説明する。この場合の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、前記乾燥後濃度分布データを、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むら（液滴濃度差）に応じた複数の濃度ランクに分類し、これら濃度ランクそれぞれに対応付けられた駆動パルス印加時間を、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた前記各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、表１で示したような−５〜＋５までの濃度ランクを設定し、濃度ランク０における駆動パルス印加時間を１００％とした場合に、濃度ランクが５に向かって大きくなる方向に対しては駆動パルス印加時間を徐々に短くしていき、逆に、濃度ランクが−５に向かって小さくなる方向に対しては駆動パルス印加時間を少しづつ長くしていく設定がなされる。
【００８９】
そして、前記液滴吐出ヘッド制御手段では、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた前記駆動パルス印加時間の駆動パルスを、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応した熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間を比較的長めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応した熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間を比較的短めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように、各熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間の長さを液滴吐出ヘッド制御手段が制御することにより、基板上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００９０】
なお、ピエゾ方式及びバブル方式のいずれにおいても、図１６に示した曲線状の吐出量分布Ｉｗに代わって、図１８に示すように、前記乾燥後濃度分布データ取得手段が、測定された濃度分布を元に、前記濃度ランクを作成し、これら濃度ランクが近似したもの同士をグループ化して複数の濃度領域に区分することで、前記乾燥後濃度分布データとして纏めるものとしても良い。
すなわち、同図に示す例では、濃度Ｎが、前記濃度差△Ｎを間として濃い濃度領域（中央部分ＣＺ）と、薄い濃度領域（周辺部分ＯＺ）との２つに区分できるので、それぞれに対応して、一定の吐出量Ｉｗ１，Ｉｗ２を有する２つの区分に分ける。そして、中央部分ＣＺの吐出量Ｉｗ１よりも周辺部分ＯＺの吐出量Ｉｗ２が多くなるように設定する。
【００９１】
そして、このようにして予め取得された乾燥後濃度分布データにより設定された吐出量分布に基づいて、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、生産工程時に、各濃度領域（中央部分ＣＺ，周辺部分ＯＺ）に液滴を吐出する。これにより、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。すなわち、上述したように、一般的に乾燥工程において特に早く乾燥し易い周辺部分ＯＺでは、液滴の膜厚が薄くなり、濃度が薄くなり易い傾向にあるので、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、中央部分ＣＺより周辺部分ＯＺに向かって次第に多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとの間の濃度差を吸収することができるようになる。
なお、本例における液滴吐出ヘッド制御手段による吐出量調整は、ピエゾ方式及びバブル方式のいずれにおいても、先に説明したのと同様であるので、その詳細については省略する。
【００９２】
続いて、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度Ｎの分布が、乾燥条件によって図１９のような分布になった場合の変形例について説明する。同図に示す濃度Ｎの分布は、中央点α１から周辺点α２に向かって略直線的に薄くなる傾向にある。この場合の液滴の吐出量分布設定としては、図２０に示すように、各座標位置毎に忠実に合わせた曲線形状としても良いが、図１９の点線Ｎ’に示すように、濃度分布を直線近似してしまい、これに基づいて直線的な分布の吐出量Ｉｗ’を設定するようにしても良い。おおよそ、このような直線形状分布になることが予め判っている場合には、全ての座標位置毎に濃度測定をせずとも、例えば図１９のア点，イ点，ウ点の３点のみを代表として濃度測定するようにしても良い。
【００９３】
以上説明の印刷制御による生産工程の流れとしては、図２１に示すものと、図２２に示すものとの２つが考えられるので、それぞれのフローチャートに基づいて説明する。なお、いずれの場合においても、本発明の表示装置製造方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、図２１及び図２２の制御流れをこのプログラムに予め記録しておくことで、確実な再現性を確保することが可能となる。
まず、図２１の場合では、印刷開始の後、これから吐出する画素の座標位置を選択する（ステップＳ１）。続いて、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、予め取得されている乾燥後濃度分布データにアクセスして、この選択された座標位置の画素が有する濃度ランクに応じた印加電圧Ｖｈ（ピエゾ方式の場合。バブル方式の場合には駆動パルス印加時間）を取得する（ステップＳ２）。
【００９４】
さらに、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、取得された印加電圧Ｖｈ（もしくは駆動パルス印加時間）に基づいた吐出量で液滴を吐出させ、目的とする画素の着色を行う（ステップＳ３）。吐出後の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、次の画素の吐出動作に移るか否かを選択（ステップＳ４）し、吐出動作を続行する場合には、再びステップＳ１に戻り、吐出動作を終了させる場合には、印刷終了する。
【００９５】
一方、図２２の場合では、印刷開始の後、これから印刷する濃度ランクをまず選択する（ステップＳ１’）。続いて、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、予め取得されている乾燥後濃度分布データにアクセスして、この選択された濃度ランクに応じた印加電圧Ｖｈ（ピエゾ方式の場合。バブル方式の場合には駆動パルス印加時間）と、同濃度ランクに属する全ての画素の座標位置を取得する（ステップＳ２’）。
【００９６】
さらに、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、取得された印加電圧Ｖｈ（もしくは駆動パルス印加時間）に基づいた吐出量で、選択された全ての画素に向かって液滴を吐出させて着色を行う（ステップＳ３’）。吐出後の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、次の濃度ランクを有する画素の吐出動作に移るか否かを選択（ステップＳ４’）し、吐出動作を続行する場合には、再びステップＳ１’に戻り、吐出動作を終了させる場合には、印刷終了する。
【００９７】
以上説明の本実施形態の表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスの効果について、以下に纏める。
本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、生産工程前に、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で各座標位置に液滴を吐出する構成／方法を採用した。これによれば、例え、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置で乾燥条件が異なったとしても、液滴吐出ヘッド制御手段が、この乾燥条件の差を補うように、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で液滴を各座標位置に吐出させるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることが可能となる。しかも、乾燥後濃度分布データは、生産工程前に乾燥後濃度分布データ取得手段によって予め取得されるものであるので、生産工程時に測定を要する場合に比較して生産の流れを中断させる必要がなく、生産性向上を妨げることもない。
【００９８】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、吐出量分布を、カラーフィルタ基板ＣＫの中央の座標位置から周辺の座標位置に向かって液滴吐出量が次第に増大していくように制御する構成／方法が採用可能である。この場合には、中央の部分より、周辺の部分に向かって次第に多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央の部分と周辺の部分との間の濃度差を吸収することができるようになるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【００９９】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、前記乾燥後濃度分布データ取得手段が、乾燥後濃度分布データを、基板上の液滴濃度差に応じた複数の濃度ランクに分類し、各液滴吐出ヘッド５３としてピエゾ方式を採用した場合には、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた印加電圧Ｖｈを各ピエゾ素子５３ｄに印加し、また、各液滴吐出ヘッド５３としてバブル方式を採用した場合には、濃度ランクそれぞれに対応付けられた駆動パルス印加時間を各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う構成／方法が採用した。これによれば、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を高精度に制御することができるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、生産工程前に、基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で各濃度領域に液滴を吐出する構成／方法も採用可能である。この場合には、例え、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置で乾燥条件が異なったとしても、この乾燥条件の差を補うように、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で液滴を各領域に吐出することができるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることが可能となる。しかも、乾燥後濃度分布データは、生産工程前に予め取得しておくものであるので、生産工程時に測定を要する場合に比較して生産の流れを中断させる必要がなく、生産性向上を妨げることもない。さらには、吐出位置が膨大な数にわたるとしても、これを、比較的近い濃度条件のもの同士を纏めて各濃度領域にグループ化するので、取り扱うデータ数の大幅な削減も可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、濃度領域を、少なくとも、カラーフィルタ基板ＣＫの中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとに区分し、中央部分ＣＺよりも周辺部分ＯＺの液滴吐出量を多くする構成／方法も採用可能である。この場合には、中央部分ＣＺよりも周辺部分ＯＺの方が多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとの間の濃度差を吸収することができるようになるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いて製造されるカラーフィルタ基板ＣＫは、乾燥条件の違いに起因する濃度むらが防止されているので、製品歩留まりを向上させ、良質かつ安価なカラーフィルタ基板とすることが可能となる。
また、このカラーフィルタ基板ＣＫを備えて前記ノート型コンピュータ２０を製造した場合には、このノート型コンピュータ２０は、良質かつ安価なカラーフィルタ基板ＣＫを採用できるので、やはり、高品質かつ低コストとすることが可能となる。
【０１０３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができ、例えば、本装置の液滴吐出パターニング技術に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できることとなる。
また、本実施形態の表示装置製造装置は、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液滴吐出装置を備えた表示装置製造装置の一実施形態を示す図であって、同表示装置製造装置における各構成機器の配置を示す平面図である。
【図２】 同表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造される流れを示す。
【図３】 同表示装置製造装置の各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であって、（ａ）はストライプ型を示す斜視図，（ｂ）はモザイク型を示す部分拡大図，（ｃ）はデルタ型を示す部分拡大図である。
【図４】 同表示装置製造装置により製造された液晶表示装置を備えて製造されたデバイスの一例であるノート型コンピュータを示す斜視図である。
【図５】 同表示装置製造装置の液滴吐出装置の主要機器を示す概略構成図である。
【図６】 同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図１の矢印Ａより見た側面図である。
【図７】 同液滴吐出装置を示す図であって、図６の矢印Ｂより見た平面図である。
【図８】 同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示す平面図である。
【図９】 同ノズルヘッドユニットを図８の矢印Ｃより見た側面図である。
【図１０】 同ノズルヘッドユニットに備えられている液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす機構を説明する図であって、ピエゾ方式の場合の説明図である。
【図１１】 同液滴吐出ヘッドの液滴を飛ばす他の機構を説明する図であって、バブル方式の場合の説明図である。
【図１２】 同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であって、（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）は（ａ）のＤ?Ｄ断面図である。
【図１３】 同液滴吐出ヘッドを説明する図であり、（ａ）はスキャン方向を示す説明図，（ｂ）はノズルピッチの変更を示す説明図である。
【図１４】 本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いた表示装置の製造において、生産工程前に予め乾燥後濃度分布データを取得するためのサンプルとして用いられたカラーフィルタ基板であり、各カラーフィルタ領域が形成されている面側を対向視した場合の平面図である。
【図１５】 同カラーフィルタ基板ＣＫの一部分を示す図であって、図１４のＸ部拡大図である。
【図１６】 図１４のＹ−Ｙ断面で見た場合の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。
【図１７】 各画素への液滴の吐出を示す図であって、（ａ）はカラーフィルタ基板の中央部分、（ｂ）はカラーフィルタ基板の周辺部分を示している。
【図１８】 図１６に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。
【図１９】 図１４のＹ−Ｙ断面で見た場合の他の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。
【図２０】 図１９に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。
【図２１】 液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量の制御方法を示すフローチャートである。
【図２２】 図２１の変形例であって、他の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３，７，１１・・・液滴吐出装置
２０・・・ノート型コンピュータ（デバイス）
５３・・・液滴吐出ヘッド
５３ｄ・・・ピエゾ素子（圧電素子）
５３ｘ・・・熱抵抗体
ＣＺ・・・中央部分
ＯＺ・・・周辺部分
Ｒ・・・液滴
Ｖｈ・・・印加電圧（波形または印加電圧）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表示装置製造装置により製造された表示装置と、該表示装置を備えて製造されたデバイスとに関する。また、前記表示装置製造方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
特に、乾燥工程時の乾燥条件に起因する濃度むらの発生を極めて低減させることが可能な、表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、デバイス、及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のためにはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の大きいカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。
【０００３】
この種のカラーフィルタの製造方法としては、従来、染色法、顔料分散法、電着法等があり、さらに、コストダウンに対する要求から、印刷法や液滴吐出方式で形成する方法が提案されている。液滴吐出方式に関しては、例えば特開昭５９?７５２０５号公報に、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色素を含有する液滴を基板上に液滴吐出方式により付与し、各液滴を乾燥させて着色部を形成する方法が提案されている。こうした液滴吐出方式では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の形成を一工程で行なうことができるため、大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコストダウンを図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この液滴吐出方式においては、製造されるカラーフィルタのますますの高解像度化に対応するための課題のひとつとして、各画素間の色むら発生防止がある。
すなわち、各画素に液滴を吐出する液滴吐出ヘッドには、各液滴を吐出するためのノズルが多数、穿設されているが、これらノズルから吐出される各液滴の吐出量は、基本的に各ノズル間でばらついているため、何らかの対策を講じないと、吐出量の大小による濃度パターンができてしまい、目視で見て判るような色むらを生じる恐れがある。
【０００５】
したがって、このような色むらを防止するための各種補正方法として、例えば、製造工程中に各画素間の濃度ばらつきを測定する工程を設け、この測定結果に基づいて各画素の液滴重量（吐出量）が一定となるようにフィードバックすることで、色むらを低減させる補正方法などが提案されている。
【０００６】
しなしながら、このような、各画素の液滴重量を全て同じにする補正方法では、色むらの低減にも限界があった。すなわち、例えばＲ，Ｇ，Ｂの順に各色の液滴を吐出しながらカラーフィルタを製造する場合、各色の吐出工程後に、液滴を乾燥させる乾燥工程が必要とされるが、同一のカラーフィルタ基板内であっても、その基板上の位置によって乾燥条件（風向き、乾燥温度など）が異なるため、同一液滴重量が吐出されても、前記各位置毎に乾燥後の液滴形状が異なる（液滴膜の厚みが平坦状、凹状、凸状と異なる）ため、濃度むらが生じることとなる。より具体的に言うと、カラーフィルタ基板を平面視した場合に、中央部分に比較してその周辺部分の方が早めに乾燥しやすく、その結果、中央部分では濃く、その周辺部分では薄くなる傾向が生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出方式を用いた表示装置／デバイスの製造において、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることができる手段の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
［１］ 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、生産工程前に、前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各座標位置に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。
この［１］に記載の表示装置製造方法によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。さらに、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より多めにし、逆に濃度の濃い位置には液滴吐出量（液滴重量）が他所より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１２】
［５］ 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、生産工程前に、前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各濃度領域に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。
この［５］に記載の表示装置製造方法によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定し、さらには、各吐出位置の中でも濃度が比較的近いもの同士を纏めて複数の濃度領域にグループ化することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。そして、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より多めにし、逆に濃度の濃い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１６】
［９］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを、生産工程前に予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各座標位置に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置。
この［９］に記載の表示装置製造装置によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、このサンプルでの各位置における濃度を測定することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。さらに、この乾燥後濃度分布データに基づいて、濃度の薄い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より多めにし、逆に濃度の濃い位置には液滴吐出量（液滴重量）を他所より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００１８】
［１１］ 上記［９］又は上記［１０］に記載の表示装置製造装置において、前記液滴吐出ヘッドには、前記液滴を吐出する駆動源である圧電素子が前記各ノズルそれぞれに対応して設けられ、前記乾燥後濃度分布データ取得手段は、前記乾燥後濃度分布データを、前記基板上の液滴濃度差に応じた複数の濃度ランクに分類し、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、前記各濃度ランクそれぞれに対応付けられた波形または印加電圧を前記各圧電素子に印加することで、前記各座標位置毎の前記液滴の吐出量制御を行うことを特徴とする表示装置製造装置。
この［１１］に記載の表示装置製造装置によれば、基板上の各吐出位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい吐出位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズルに対応した圧電素子に加える波形または印加電圧を比較的高めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい吐出位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズルに対応した圧電素子に加える波形または印加電圧を比較的低めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように各圧電素子に加える波形または印加電圧の強弱を液滴吐出ヘッド制御手段が調整することにより、基板上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各吐出位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００２０】
［１３］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各濃度領域に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置。
この［１３］に記載の表示装置製造装置によれば、液滴を吐出して乾燥させたサンプルを生産工程前に予め取り、乾燥後濃度分布データ取得手段が、このサンプルの各位置における濃度を測定し、さらには、各吐出位置の中でも濃度が比較的近いもの同士を纏めて複数の濃度領域にグループ化することで、基板上の濃度むらを、乾燥後濃度分布データとして予め取得しておく。そして、この乾燥後濃度分布データに基づいて、液滴吐出ヘッド制御手段が、濃度の薄い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より多めにし、逆に濃度の濃い濃度領域には液滴吐出量（液滴重量）を他領域より少なめにするように、生産工程時の吐出量分布を設定する。このようにして生産工程前に設定された吐出量分布に基づいて、生産工程時に液滴の吐出を行うことで、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表示装置製造装置により製造された表示装置と、該表示装置を備えて製造されたデバイスとに関し、特に、乾燥工程時の乾燥条件に起因する濃度むらの発生を極めて低減させることが可能な、表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスに関するものであり、その一実施形態を、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことは勿論である。
【００２８】
なお、以下の説明においては、まず、図１〜図１３を参照しながら、本実施形態の表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、デバイス、及びプログラムに関する全般的な説明を主に行い、次に、図１４〜図２２及び表１を参照しながら、本実施形態の特徴的部分の説明を主に行うものとする。
また、以下の説明においては、前記の表示装置製造装置、表示装置製造方法、表示装置及びデバイスのそれぞれに対応するものが、下記である場合を例として説明を行うものとする。
・表示装置製造装置・・・カラーフィルタ基板の製造装置
・表示装置製造方法・・・カラーフィルタ基板の製造方法
・表示装置・・・カラーフィルタ基板
・デバイス・・・ノート型パーソナルコンピュータ
【００２９】
（１）表示装置製造装置（カラーフィルタ基板の製造装置）
まず、図１により本実施形態の表示装置製造装置の説明を行う。なお、図１は、同表示装置製造装置における各構成機器の配置を示す平面図である。
同図に示すように、本実施形態の表示装置製造装置は、これから加工される基板（ガラス基板。以下、ウェハＷｆと称する）を収容するウェハ供給部１と、該ウェハ供給部１から移載されたウェハＷｆの描画方向を決めるウェハ回転部２と、該ウェハ回転部２から移載されたウェハＷｆに対してＲ（赤）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３と、該液滴吐出装置３から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉４と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット５ａ，５ｂと、ベーク炉４から移載されたウェハＷｆを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部６と、該中間搬送部６から移載されたウェハＷｆに対してＧ（緑）の液滴を着弾させる液滴吐出装置７と、該液滴吐出装置７から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉８と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット９ａ，９ｂと、ベーク炉８から移載されたウェハＷｆを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決定をなす中間搬送部１０と、該中間搬送部１０から移載されたウェハＷｆに対してＢ（青）の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１と、該液滴吐出装置１１から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉１２と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行うロボット１３ａ，１３ｂと、ベーク炉１２から移載されたウェハＷｆの収納方向を決めるウェハ回転部１４と、該ウェハ回転部１４から移載されたウェハＷｆを収容するウェハ収容部１５とを備えて概略構成されている。
【００３０】
ウェハ供給部１は、１台あたり例えば２０枚のウェハＷｆを上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンローダ１ａ，１ｂを備えており、順次、ウェハＷｆが供給可能となっている。
ウェハ回転部２は、ウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置３によりどの方向に描画するかの描画方向決定と、これから液滴吐出装置３に移載する前の仮位置決めとを行うものであり、２台のウェハ回転台２ａ，２ｂにより、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷｆを回転可能に保持している。
【００３１】
液滴吐出装置３，７，１１については、後述においてその詳細を説明するため、ここでは説明を省略するものとする。
ベーク炉４は、例えば１２０℃以下の加熱環境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液滴吐出装置３から移載されてきたウェハＷｆの赤色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷｆの移動中に赤色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能としている。
【００３２】
ロボット５ａ，５ｂは、基台を中心に伸展動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せず）を備えており、該アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるようになっている。
【００３３】
中間搬送部６は、ロボット５ｂによりベーク炉４から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工程に送る前に冷やす冷却器６ａと、冷却後のウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置７によりどの方向に描画するかの描画方向決定及び、これから液滴吐出装置７に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台６ｂと、これら冷却器６ａ及びウェハ回転台６ｂ間に配置され、液滴吐出装置３，７間での処理速度差を吸収するバッファ６ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台６ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは１８０度ピッチでウェハＷｆを回転させることができるようになっている。
【００３４】
赤色の液滴を飛ばす液滴吐出装置３と、緑色の液滴を飛ばす液滴吐出装置７とでは、それぞれの各液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置３，７，１１の説明において後述）の清掃作業に要する時間が異なるため、その結果として、両液滴吐出装置３，７間で処理速度に差が生じることとなる。前記バッファ６ｃは、この処理速度差を吸収するために設けられたものであり、エレベータ状のストック台に複数枚のウェハＷｆを一時的に仮置きすることができるようになっている。
【００３５】
ベーク炉１０は、前記ベーク炉６と同様の構造を有する加熱炉であり、例えば１２０℃以下の加熱環境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液滴吐出装置７から移載されてきたウェハＷｆの緑色の液滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷｆの移動中に緑色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能としている。
【００３６】
ロボット９ａ，９ｂは、前記ロボット５ａ，５ｂと同様の構造を有しており、基台を中心として伸展動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せず）を備え、該アームの先端に装備されている真空吸着パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行うことができるようになっている。
【００３７】
中間搬送部１０は、前記中間搬送部６と同様の構造を有しており、ロボット９ｂによりベーク炉８から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工程に送る前に冷やす冷却器１０ａと、冷却後のウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置１１によりどの方向に描画するかの描画方向決定及び、これから液滴吐出装置１１に移載する前の仮位置決めを行うウェハ回転台１０ｂと、これら冷却器１０ａ及びウェハ回転台１０ｂ間に配置され、液滴吐出装置７，１１間での処理速度差を吸収するバッファ１０ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台１０ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは１８０度ピッチでウェハＷｆを回転させることができるようになっている。
【００３８】
ウェハ回転部１４は、各液滴吐出装置３，７，１１によりＲ，Ｇ，Ｂパターンが形成された後の各ウェハＷｆに対し、それぞれが一定方向を向くように回転位置決め可能となっている。すなわち、ウェハ回転部１４は、２台のウェハ回転台１４ａ，１４ｂを備えており、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷｆを回転可能に保持できるようになっている。
ウェハ収容部１５は、ウェハ回転部１４より移載されてきた完成品のウェハＷｆ（カラーフィルタ基板）を、１台あたり例えば２０枚づつ、上下方向に収容するエレベータ機構を備えた２台のマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂを有しており、順次、ウェハＷｆを収容可能としている。
【００３９】
（２）表示装置製造方法（カラーフィルタ基板の製造方法）及び液晶表示装置（カラーフィルタ基板）
以上説明の本実施形態の表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めたカラーフィルタ基板の製造工程の一連の流れを、図１〜図３を参照しながら以下に説明する。なお、図２は、同表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造される流れを示している。また、図３は、同表示装置製造装置の各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であって、（ａ）はストライプ型を示す斜視図，（ｂ）はモザイク型を示す部分拡大図，（ｃ）はデルタ型を示す部分拡大図である。
【００４０】
製造に用いられるウェハＷｆは、例えば長方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。このウェハＷｆとしては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が好ましく用いられる。
なお、このウェハＷｆには、ＲＧＢパターン形成工程の前工程において、生産性をあげる観点から、複数のカラーフィルタ領域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域をＲＧＢパターン形成工程の後工程で切断することにより、製造するデバイスに適合するカラーフィルタ基板として用いられるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、各カラーフィルタ領域には、Ｒ（赤色）の液滴及びＧ（緑色）の液滴及びＢ（青色）の液滴が、後述の各液滴吐出ヘッド５３より所定のパターンで形成されるようになっている。この形成パターンとしては、図３（ａ）に示すストライプ型の他に、図３（ｂ）に示すモザイク型や、図３（ｃ）に示すデルタ型などがあるが、本発明ではその形成パターンに関し、特に限定はされない。
【００４２】
まず、前工程であるブラックマトリックス形成工程では、図２（ａ）に示すように、透明のウェハＷｆの一方の面（カラーフィルタ基板の基礎となる面）に対して、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法により、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックスｂ，・・・を形成していく。これらブラックマトリックスｂ，・・・の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィルターエレメント（符号ｅ，・・・に示す各画素）と言われ、たとえばＸ軸方向の巾寸法が３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ寸法が１００μｍ程度の大きさとなる窓になる。このブラックマトリックスｂ，・・・を形成した後は、図示されないヒータにより熱を加えることで、ウェハＷｆ上の樹脂を焼成することがなされる。
【００４３】
このようにしてブラックマトリックスｂが形成された後のウェハＷｆは、図１に示したウェハ供給部１の各マガジンローダ１ａ，１ｂに収容され、引き続きＲＧＢパターン形成工程が行われる。
すなわち、まず各マガジンローダ１ａ，１ｂのうちの何れか一方に収容されたウェハＷｆを、ロボット５ａがそのアームにて吸着保持した後、各ウェハ回転台２ａ，２ｂのうちのいずれか一方に載置する。そして、各ウェハ回転台２ａ，２ｂは、これから赤色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとを行う。
【００４４】
その後、ロボット５ａは、各ウェハ回転台２ａ，２ｂ上のウェハＷｆを再び吸着保持し、今度は液滴吐出装置３へと移載する。この液滴吐出装置３では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、赤色の液滴Ｒを着弾させる。この時の各液滴Ｒの量は、加熱工程における液滴Ｒの体積減少量を考慮した充分な量となっている。なお、この液滴吐出装置３による液滴Ｒの着弾の詳細については、後述で説明する。
【００４５】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に赤色の液滴Ｒが充填された後のウェハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｒの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴Ｒの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｒの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｒの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｒの固形分のみが残留して膜化する。
【００４６】
なお、この赤色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉４によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット５ｂにより冷却器６ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッファ６ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台６ｂへと移載され、これから緑色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット９ａが、ウェハ回転台６ｂ上のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置７へと移載する。
【００４７】
この液滴吐出装置７では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、緑色の液滴Ｇを着弾させる。この時の各液滴Ｇの量は、加熱工程における液滴Ｇの体積減少量を考慮した充分な量となっている。
【００４８】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に緑色の液滴Ｇが充填された後のウェハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｇの溶媒が蒸発すると、図２（ｃ）に示すように液滴Ｇの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｇの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｇの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｇの固形分のみが残留して膜化する。
【００４９】
なお、この緑色パターンの形成工程における乾燥作業は、図１で示したベーク炉８によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあるため、同図に示すロボット９ｂにより冷却器１０ａへと搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッファ１０ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウェハ回転台１０ｂへと移載され、これから青色の液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがなされる。そして、ロボット１３ａが、ウェハ回転台１０ｂ上のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置１１へと移載する。
【００５０】
この液滴吐出装置１１では、図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、青色の液滴Ｂを着弾させる。この時の各液滴Ｂの量は、加熱工程における液滴Ｂの体積減少量を考慮した充分な量となっている。なお、この液滴吐出装置１１による液滴Ｂの着弾の詳細については、後述で説明する。
【００５１】
このようにして所定の全てのフィルターエレメントｅ，・・・に青色の液滴Ｂが充填された後のウェハＷｆは、図２（ｃ）に示すように所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｂの溶媒が蒸発すると、液滴Ｂの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｂの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｂの溶媒が蒸発して、最終的に液滴Ｂの固形分のみが残留して膜化する。
【００５２】
なお、この青色パターンの形成工程における前記乾燥作業は、図１で示したベーク炉１２によって行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、ロボット１３ｂによりウェハ回転台１４ａ，１４ｂの何れか一方に移載され、その後、一定方向を向くように回転位置決めがなされる。回転位置決め後のウェハＷｆは、ロボット１３ｂによりマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂの何れか一方に収容される。
【００５３】
以上により、ＲＧＢパターン形成工程が完了する。そして引き続き、図２（ｄ）以降に示す後工程が行われる。
すなわち、図２（ｄ）に示す保護膜形成工程では、液滴Ｒ，Ｇ，Ｂを完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると、液滴膜が形成されたウェハＷｆの表面保護及び表面平坦化を目的として、保護膜ｃが形成される。この保護膜ｃの形成には、例えばスピンコート法や、ロールコート法や、リッピング法などの方法を採用することができる。
【００５４】
続く図２（ｅ）に示す透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極ｔが保護膜ｃの全面を覆うように形成される。
続く図２（ｆ）に示すパターニング工程では、透明電極ｔが、画素電極としてパターニングされる。なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。
以上説明の各製造工程により、図２（ｆ）に示すカラーフィルタ基板ＣＫが製造される。
【００５５】
（３）デバイス（ノート型パーソナルコンピュータ）
そして、このカラーフィルタ基板ＣＫと対向基板（図示せず）とを対向配置させて製造した液晶表示装置を備えて製造されることにより、例えば図４に示すノート型パソコン２０（デバイス）が製造されることとなる。同図に示すノート型パソコン２０は、筐体２１と、該筐体２１内に収容された前記液晶表示装置（符号２２参照）と、入力部であるキーボード２３と、図示されない表示情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路等の様々な回路と、これら回路に電力を供給する電源回路等からなる表示信号生成部とを備えて構成されている。液晶表示装置２２には、例えばキーボード２３から入力された情報に基づいて前記表示信号生成部により生成された表示信号が供給され、表示画像が形成されるようになっている。
【００５６】
本実施形態に係るカラーフィルタ基板ＣＫが装備されるデバイスとしては、前記ノート型パソコン２０に限らず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリングワークステーション（ＥＷＳ）、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオレコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、時計、ゲーム機器等、様々な電子機器が挙げられる。
【００５７】
（４）液滴吐出装置の詳細
続いて、図５〜図１８を参照しながら、上記表示装置製造装置に備えられている前記各液滴吐出装置３，７，１１の詳細説明を行うものとする。なお、各液滴吐出装置３，７，１１は同じ構造を有しているため、液滴吐出装置３についての説明を以下に行い、他の液滴吐出装置７，１１は同様であるとしてその説明を省略するものとする。
【００５８】
図５〜図７に示すように、本実施形態の液滴吐出装置３は、その主要構成機器として、液滴吐出ユニット３０と、キャップユニット６０と、ワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）と、重量測定ユニット９０（図５では省略）と、ドット抜け検出ユニット１００（図５では省略）とを備えている。
なお、図５は、同液滴吐出装置の主要機器を示す概略構成図である。また、図６は、同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図１の矢印Ａより見た側面図である。また、図７は、同液滴吐出装置を示す図であって、図６の矢印Ｂより見た平面図である。
【００５９】
（ａ）液滴吐出ユニット３０の説明
液滴吐出ユニット３０は、液滴Ｒを前記ウェハＷｆに向けて吐出、着弾させるユニットである。図５に示すように、この液滴吐出ユニット３０では、まず、窒素ガス等の不活性ガスｇをエアフィルタ３１に供給し、ここで不活性ガスｇ中に含まれる不純物の除去を行った後、さらにミストセパレータ３２を通すことで不活性ガスｇ中に含まれるミストの除去が行われる。ミスト除去後の不活性ガスｇは、液滴を圧送する系統と、洗浄液を圧送する系統との２系統に分岐され、作業内容に応じてこれら系統をどちらか一方に、後述の液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５によって切り替えることができるようになっている。
【００６０】
すなわち、液滴を圧送する系統を選択した場合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇは、液滴圧送圧力調整弁３３へと供給され、ここで適切に調圧された後、液滴側残圧排気弁３４及び液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ３６を通過し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ３７で供給圧チェックがなされてから、液滴圧送タンク３８内へと供給されるようになっている。
【００６１】
一方、洗浄液を圧送する系統を選択した場合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇは、洗浄液圧送圧力調整弁３９へと供給され、ここで適切に調圧された後、洗浄液側残圧排気弁４０及び液滴・洗浄液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ７１を通過し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ７２で供給圧チェックがなされてから、洗浄液圧送タンク７３内へと供給されるようになっている。この系統における流れの続きは、後述のワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）の説明において述べるものとする。
【００６２】
前記液滴圧送タンク３８には、脱気液滴ボトル４１内の液滴が、液滴圧送用ポンプ４２により補充されるようになっており、その液滴有無の確認は、液滴有無検出荷重センサ４５による荷重検出でなされるようになっている。したがって、液滴圧送タンク３８内の液滴残量が所定レベルを下回った場合には、液滴有無荷重検出センサ４５がこれを検知して液滴圧送用ポンプ４２を起動させ、所定レベルに至るまで液滴の補充がなされるようになっている。なお、符号４３は、脱気液滴ボトル４１に装備されたエアーフィルタであり、また符号４４は、タンク排圧弁である。
【００６３】
液滴圧送タンク３８内に不活性ガスｇが供給された場合には、その内圧が高まるために液滴液面が下方に押し下げられ、これにより押し出された液滴が、液圧送圧力検出センサ４６で測圧されてから液圧送ＯＮ／ＯＦＦ切替弁４７を通過し、さらにサブタンク４８へと圧送されていく。なお、符号４９は、静電気を逃がすための流路部アース継手を示している。
【００６４】
サブタンク４８には、エアフィルタ５０及びサブタンク部上限検出センサ５１及び液滴液面制御用検出センサ５２が備えられている。サブタンク部上限検出センサ５１は、サブタンク４８内の液滴液面が所定レベルを超えた場合に、該サブタンク４８への液滴供給を停止させるための検出センサである。また、液滴液面制御用検出センサ５２は、複数の液滴吐出ヘッド５３（その配置については、図６を参照。なお、図５では、説明のために液滴吐出ヘッド５３を単体として説明している）の各ノズル面５３ａに対するサブタンク４８内の液滴液面の水頭値ｈｅａｄを所定の範囲（例えば２５mm±０．５mm）内に調整するための検出センサである。
【００６５】
このサブタンク４８から供給された液滴は、ヘッド部気泡排除弁５４を経てから液滴吐出ヘッド５３へと供給されるようになっている。なお、符号５５は、静電気を逃がすための流路部アース継手を示している。
ヘッド部気泡排除弁５４は、液滴吐出ヘッド５３の上流側流路を閉じることにより、該液滴吐出ヘッド５３内の液滴を後述のキャップユニット６０で吸引する際の吸引流速を高め、液滴吐出ヘッド５３内の気泡を速く排気することができるようになっている。
【００６６】
各液滴吐出ヘッド５３の詳細について、図８〜図１３を参照しながら以下に説明する。
なお、図８は、同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示す平面図である。また、図９は、同ノズルヘッドユニットを図８の矢印Ｃより見た側面図である。また、図１０は、同ノズルヘッドユニットに備えられている液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす機構を説明する図であって、ピエゾ方式の場合の説明図である。また、図１１は、同液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす他の機構を説明する図であって、バブル方式の場合の説明図である。また、図１２は、同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であって、（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）は（ａ）のＤ?Ｄ断面図である。また、図１３は、同液滴吐出ヘッドを説明する図であり、（ａ）はスキャン方向を示す説明図，（ｂ）はノズルピッチの変更を示す説明図である。
【００６７】
図８及び図９に示すように、本実施形態の各液滴吐出ヘッド５３は、６個づつを互いに斜めに重なるようにして１列配置した第１ヘッド列１２１Ａ及び第２ヘッド列１２１Ｂを、ヘッド保持板１２２に対して固定することで、ノズルヘッドユニット１２０を構成している。第１ヘッド列１２１Ａ及び第２ヘッド列１２１Ｂは、互いに平行をなしており、なおかつ、それぞれの軸線ｃ１，ｃ２が、後述のワイピングシート７５の送り方向（図８の矢印Ｓ方向）に対して交差するように配置されている。
【００６８】
そして、これら液滴吐出ヘッド５３の液滴吐出方式としては、例えば、図１０に示すピエゾ方と、図１１に示すバブル方式などがある。以下、それぞれの場合について説明する。
まず、図１０に示すピエゾ方式を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３について説明すると、同液滴吐出ヘッド５３には、前記各ノズル５３ｃに対してピエゾ素子５３ｄ（圧電素子）がそれぞれ設けられている。このピエゾ素子５３ｄは、ノズル５３ｃと液滴室５３ｅに対応して配置されており、印加電圧Ｖｈ（または波形）が印加されることで、この印加電圧Ｖｈの大きさに応じた変形量で矢印Ｐ方向に伸縮し、液滴室５３ｅ内を加圧して所定量の液滴Ｒを各ノズル５３ｃから吐出させるようになっている。すなわち、入力された印加電圧Ｖｈ（電圧波形）に応じた吐出量で、液滴Ｒが吐出される。
【００６９】
続いて、図１１に示すバブルジェット方式（登録商標）を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３について説明する。
同液滴吐出ヘッド５３には、それぞれのノズルに対応した熱抵抗体５３ｘが備えられており、該熱抵抗体５３ｘの加熱によって液滴Ｒ内に発生させた気泡ｂの圧力で、液滴Ｒを吐出出口側に押して液滴Ｒを吐出させるようになっている。熱抵抗体５３ｘは、駆動パルス印加時間に応じて気泡ｂの大きさ（圧力）を増減できるようになっているので、駆動パルス印加時間に応じた吐出量で液滴Ｒを吐出させることができるようになっている。
【００７０】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各液滴吐出ヘッド５３のノズル面５３ａには、複数列（本実施形態では２列）の溝５３ａ１，５３ａ２が互いに平行に形成されており、さらに、これら溝５３ａ１，５３ａ２の内部に、前記各ノズル５３ｃが等ピッチ間隔で穿設されている。
前述のように、これら液滴吐出ヘッド５３は互いに斜めに重なった状態に配置されている。これは、図１３（ａ）のようにウェハＷｆ上を各液滴吐出ヘッド５３を通過させながら液滴Ｒの吐出を行う際に、図１３（ｂ）のようにスキャン方向（進行方向）に対して各液滴吐出ヘッド５３を適切な角度に傾けることで、製造するカラーフィルタ基板の画素ピッチｐ１に応じて見かけのノズル間隔ｐ２を一致させるためである。
【００７１】
（ｂ）キャップユニット６０の説明
以上説明の液滴吐出ユニット３０に続き、キャップユニット６０の説明を以下に行う。図５に示すキャップユニット６０は、前記各液滴吐出ヘッド５３のノズル面５３ａに対して真下よりそれぞれ押し当てられる複数のキャップ６１（その配置については、図６及び図７を参照）により、液滴吸引ポンプ６２の吸引力を利用して液滴廃液タンク６５へと液滴廃液を吸引することができるようになっている。なお、符号６３は、各液滴吐出ヘッド５３内の液滴を吸引する際に、各液滴吐出ヘッド５３と吸引側との圧力バランス（＝大気圧）をとるための時間短縮を目的としてキャップ６１の近傍に設けられたバルブであり、また、符号６４は、吸引異常を検出するための液滴吸引圧検出センサである。
【００７２】
液滴廃液タンク６５には、廃液タンク上限検出センサ６６が備えられており、該液滴廃液タンク６５内の液面高さが所定レベルを超えたと検出された場合に、液滴廃液ポンプ６７を起動して液滴廃液ボトル６８に廃液を移すことができるようになっている。
そして、このキャップユニット６０によれば、各液滴吐出ヘッド５３からの液滴Ｒの吐出開始前にこれら液滴吐出ヘッド５３の各ノズルに負圧を加えてノズル面５３ａまで液滴を充填させたり、各ノズルの目詰まりを取るために各液滴吐出ヘッド５３の各ノズルに負圧を加えて吸引したり、または製造を行わない待機時に、各ノズル内の液滴が乾燥することのないようにキャップ６１でノズル面５３を覆って保湿したりすることができるようになっている。
【００７３】
（ｃ）ワイピングユニット７０の説明
以上説明のキャップユニット６０に続き、前記ワイピングユニット７０（ヘッド清掃機構）を以下に説明する。
ワイピングユニット７０は、定期的あるいは随時に、前記各液滴吐出ヘッド５３の各ノズル面５３ａを一括清掃するものであり、図５に示すように、各ノズル面５３ａを拭うワイピングシート７５と、該ワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向けて押し付けるローラ７６と、ワイピングシート７５に対して洗浄液を吹き付け供給する洗浄液供給部７７と、ワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向かって巻き出して供給する巻き出しローラ７８と、各ノズル面５３ａを拭った後のワイピングシート７５を巻き取る巻き取りローラ７９と、該巻き取りローラ７９を回転駆動する電動モータ１５３とを備えて構成されている。なお、ワイピングシート７５としては、例えばポリエステル１００％の織布が好適に用いられる。また、ローラ７６はゴムローラであり、その周面に対する押圧力に対して反発する弾性を備えている。
【００７４】
そして、このワイピングユニット７０によれば、巻き出しローラ７８から巻き出されるワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに向かって供給しながらローラ７６で押し付けていくことで、ワイピングシート７５の新しい清掃面を絶えず各ノズル面５３ａに対して供給することができるようになっている。しかも、ローラ７６の押し付け力によりワイピングシート７５を各ノズル面５３ａに押し付ける構成であるため、各ノズル面５３ａに対して清掃面を確実に当てることもできるようになっている。
【００７５】
（ｄ）重量測定ユニット９０の説明
以上説明のワイピングユニット７０に続き、図７を参照しながら前記重量測定ユニット９０を以下に説明する。
この重量測定ユニット９０は、各液滴吐出ヘッド５３の各ノズルから吐出された液滴Ｒの一滴あたりの重量を測定して管理するためのものである。例えば、重量測定を目的として各液滴吐出ヘッド５３から、２０００滴分の液滴Ｒを受けた後、この２０００滴の液滴Ｒの重量を２０００の数字で割ることにより、一滴の液滴Ｒあたりの重量を正確に測定するようになっている。この液滴Ｒの重量測定結果は、各液滴吐出ヘッド５３から吐出する液滴Ｒの量を最適にコントロールするのに用いられる。
【００７６】
（ｅ）ドット抜け検出ユニット１００の説明
続いて、前記ドット抜け検出ユニット１００の説明を以下に行う。
図７に示すこのドット抜け検出ユニット１００は、各ノズルユニット５３の各ノズルの目詰まりを調べるためのものであり、この上方位置に各液滴吐出ヘッド５３を移動させた後、ここに備えられている図示されないレーザ装置からのレーザ光を遮るようにして各液滴吐出ヘッド５３から捨て撃ち（唾吐き）させて検査を行う。そして、捨て撃ちの指示をしたにもかかわらずレーザ光が遮られなかった場合には、ノズルが目詰まりを起こして液滴が出ておらず、製造品にドット抜けが生じる恐れがあるとして判断され、前記キャップユニット６０により問題となっている液滴吐出ヘッド５３のノズルが吸引・目詰まり除去されるようになっている。
【００７７】
以上に述べた全般的な説明に続いて、本発明の特に特徴的な部分の詳細説明を、図１４〜図２２及び表１を参照しながら以下に行う。
なお、図１４は、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いた表示装置の製造において、生産工程前に予め乾燥後濃度分布データを取得するためのサンプルとして用いられたカラーフィルタ基板ＣＫであり、前記各カラーフィルタ領域（以下、符号ＣＲを付して説明する）が形成されている面側を対向視した場合の平面図である。また、図１５は、同カラーフィルタ基板ＣＫの一部分を示す図であって、図１４のＸ部拡大図である。また、図１６は、図１４のＹ?Ｙ断面で見た場合の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。また、図１７は、各画素への液滴の吐出を示す図であって、（ａ）はカラーフィルタ基板の中央部分、（ｂ）はカラーフィルタ基板の周辺部分を示している。また、図１８は、図１６に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。また、図１９は、図１４のＹ?Ｙ断面で見た場合の他の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。また、図２０は、図１９に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。また、図２１は、液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量の制御方法を示すフローチャートである。また、図２２は、図２１の変形例であって、他の制御方法を示すフローチャートである。
【００７８】
図１４に示すように、カラーフィルタ基板ＣＫの表面には、複数のカラーフィルタ領域ＣＲがマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域ＣＲ内のそれぞれには、図３で説明したように、図１５に示す各画素（フィルターエレメント）ｅ，・・・がマトリックス状に形成されている。そして、これら画素ｅ，・・・内には、前記各液滴吐出ヘッド５３からの液滴の吐出により着色が施されている。製品として用いられるカラーフィルタ基板ＣＫの場合には、各カラーフィルタ領域ＣＲをＲＧＢパターン形成工程の後工程に切断することで、製造するデバイスに適合するカラーフィルタ基板として用いられる。一方、図１４に示すカラーフィルタ基板ＣＫは、本発明の表示装置製造装置／表示装置製造方法を適用すべく、生産工程前に、液滴吐出分布の条件出しを行うために試し撃ちされたサンプルである。
【００７９】
このサンプルにおいては、各液滴吐出量を、各カラーフィルタ領域ＣＲ全て（各画素ｅ，・・・全て）の位置において従来通り一定とし、その後、従来通り前記ベーク炉４，８，１２によって乾燥させている。
この乾燥作業は、いわゆるプレベークと言われる工程であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色印刷後に混色を防ぐ目的で毎回行われるものである。このプレベークは、印刷した色によって異なるが、温度で５０〜８０℃、時間にして２〜１０分程度の乾燥条件でなされるものであり、１回のプレベークで略膜形状が決定される。さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれのための合計３回のプレベークが済んだ後のカラーフィルタ基板ＣＫは、いわゆるポストベークと言われる乾燥工程が施され、印刷された液滴が完全に硬化される。
【００８０】
これらプレベーク及びポストベークの両乾燥作業において、本発明が特に問題としているのは、膜形状が決定されるプレベークである。これについて詳説すると、図１４の白抜き矢印Ｗに示すように、プレベークでは、印刷後のカラーフィルタ基板ＣＫの四方周囲より乾燥用の風Ｗが供給され、各画素ｅ，・・・内の液滴を乾燥させていく。この時の風Ｗは、カラーフィルタ基板ＣＫの周辺部分から中央部分に向かって（例えば、同図の周辺上の周辺点α２から、カラーフィルタ基板ＣＫの幅方向及び長さ方向の中央点α１に向かって）流れていく。当然、周辺部分に対して、真っ先に最適な乾燥条件の風Ｗが到達するが、この風Ｗは、乾燥作業を行いながら中央部分に向かって進むため、中央部分では、先の最適な乾燥条件とは異なった乾燥条件（温度、湿度、などが変わってしまう）となる。
【００８１】
その結果、各画素ｅ，・・・全ての液滴量を同じにしても、中央部分と周辺部分とでは乾燥条件が異なるものとなり、従来の技術において説明した濃度むらの問題を生じることとなる。このサンプル取得においては、その濃度むらの発生状況を取得するために、わざと従来通りの印刷工程をもってカラーフィルタ基板ＣＫを生産工程前に取り、この結果を後の生産工程時にフィードバックさせるものである。したがい、生産工程前にサンプルを少なくとも１回取れば良く、その後の大量生産工程時には、サンプルを取得する必要がない。
【００８２】
このサンプルのカラーフィルタ基板ＣＫの各画素ｅ，・・・における濃度を測定し、図１４のＹ?Ｙ断面における濃度分布を示した一例が図１６であるが、同図に示すように、基板の中央部分（図１４の符号ＣＺに示すグレーの領域）とその周辺部分（図１４の符号ＯＺに示す色なしの領域）とでは△Ｎの濃度差が生じている。なお、図１６及び後述の図１８，図１９，図２０では、説明のために、濃度差を強調して図示している。
そして、各画素ｅ，・・・（もしくは各カラーフィルタ領域ＣＲ）毎に、それぞれの位置を示す座標を設定し、これら座標位置それぞれに対して測定された濃度を対応させたデータをまとめることで、乾燥後濃度分布データが作成される。
【００８３】
この乾燥後濃度分布データの作成にあたり、カラーフィルタ基板ＣＫの各座標位置における濃度計測からデータ処理までの一連の作業は、図示されない乾燥後濃度分布データ取得手段（図示せず）によって行われる。
この乾燥後濃度分布データ取得手段は、各画素ｅ，・・・の濃度を測定する濃度測定器と、該濃度測定器からの濃度測定結果を取り込んで各座標位置と関連づけることで前記乾燥後濃度分布データを作成して自らに保存する計算機とを備えて構成されている。
【００８４】
以上説明のように、カラーフィルタ基板ＣＫ上の全面における濃度むら（色むら）が前記乾燥後濃度分布データとして取得され、この測定結果に基づいて、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法では、後の生産工程で用いられる液滴の吐出量分布が、液滴吐出ヘッド制御手段（図示せず）によって設定される。この液滴吐出ヘッド制御手段は、前記乾燥後濃度分布データ取得手段から前記乾燥後濃度分布データを読み込むとともに、これに基づいて、液滴吐出量分布を、カラーフィルタ基板ＣＫの中央の座標位置から、該カラーフィルタ基板ＣＫの周辺の座標位置に向かって液滴吐出量が次第に増大していくように設定し、この設定に基づいて各ノズル５３ｃからの液滴吐出量を各座標位置毎に制御するものである。
【００８５】
すなわち、例えば図１６に示す断面部分においては、サンプルで確認した濃度むらを吸収すべく、中央点α１から周辺点α２に向かって、濃度Ｎの曲線を上下反転させたような上昇曲線の液滴吐出量分布Ｉｗで各座標位置の画素ｅ，・・・に液滴を吐出する。これにより、図１７（ａ）に示すように、乾燥条件によって濃度が濃くなりやすい中央部分の座標位置における画素ｅには、比較的小さい吐出量の液滴ｉが吐出され、一方、図１７（ｂ）に示す、乾燥条件によって濃度が薄くなりやすい周辺部分の座標位置における画素ｅには、比較的大きい吐出量の液滴ｉが吐出される。このようにして、全ての画素ｅ，・・・（もしくは全てのカラーフィルタ領域ＣＲ）毎の吐出量調整が施されるので、乾燥条件の差による濃度むらを吸収し、均一濃度の印刷がなされるようになる。
【００８６】
この液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量調整について、前記液滴吐出ヘッド５３としてピエゾ式を採用した場合について、表１を参照して説明する。
【表１】
【００８７】
そして、前記液滴吐出ヘッド制御手段では、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた前記印加電圧Ｖｈを、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた各ピエゾ素子５３ｄ（圧電素子）に印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応したピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈを比較的高めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応したピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈを比較的低めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように各ピエゾ素子５３ｄに加える印加電圧Ｖｈの強弱を前記液滴吐出ヘッド制御手段が調整することにより、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００８８】
以上説明のピエゾ方式の代わりに、バブル方式の液滴吐出ヘッド５３を採用した場合における液滴吐出量調整について説明する。この場合の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、前記乾燥後濃度分布データを、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むら（液滴濃度差）に応じた複数の濃度ランクに分類し、これら濃度ランクそれぞれに対応付けられた駆動パルス印加時間を、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた前記各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、表１で示したような−５〜＋５までの濃度ランクを設定し、濃度ランク０における駆動パルス印加時間を１００％とした場合に、濃度ランクが５に向かって大きくなる方向に対しては駆動パルス印加時間を徐々に短くしていき、逆に、濃度ランクが−５に向かって小さくなる方向に対しては駆動パルス印加時間を少しづつ長くしていく設定がなされる。
【００８９】
そして、前記液滴吐出ヘッド制御手段では、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた前記駆動パルス印加時間の駆動パルスを、各ノズル５３ｃそれぞれに対応して設けられた各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う。
すなわち、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置において、乾燥条件に起因して濃度が薄くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応した熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間を比較的長めとすることで、液滴吐出量を比較的多めとする。逆に、乾燥条件に起因して濃度が濃くなりやすい座標位置に対しては、ここにこれから液滴を吐出するノズル５３ｃに対応した熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間を比較的短めとすることで、液滴吐出量を比較的少なめとする。このように、各熱抵抗体５３ｘに加える駆動パルス印加時間の長さを液滴吐出ヘッド制御手段が制御することにより、基板上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を、高精度に制御することができるようになる。
【００９０】
なお、ピエゾ方式及びバブル方式のいずれにおいても、図１６に示した曲線状の吐出量分布Ｉｗに代わって、図１８に示すように、前記乾燥後濃度分布データ取得手段が、測定された濃度分布を元に、前記濃度ランクを作成し、これら濃度ランクが近似したもの同士をグループ化して複数の濃度領域に区分することで、前記乾燥後濃度分布データとして纏めるものとしても良い。
すなわち、同図に示す例では、濃度Ｎが、前記濃度差△Ｎを間として濃い濃度領域（中央部分ＣＺ）と、薄い濃度領域（周辺部分ＯＺ）との２つに区分できるので、それぞれに対応して、一定の吐出量Ｉｗ１，Ｉｗ２を有する２つの区分に分ける。そして、中央部分ＣＺの吐出量Ｉｗ１よりも周辺部分ＯＺの吐出量Ｉｗ２が多くなるように設定する。
【００９１】
そして、このようにして予め取得された乾燥後濃度分布データにより設定された吐出量分布に基づいて、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、生産工程時に、各濃度領域（中央部分ＣＺ，周辺部分ＯＺ）に液滴を吐出する。これにより、乾燥後の濃度むらを最小とする液滴吐出量分布を確保することができ、乾燥条件の違いによる濃度むらを吸収することができるようになる。すなわち、上述したように、一般的に乾燥工程において特に早く乾燥し易い周辺部分ＯＺでは、液滴の膜厚が薄くなり、濃度が薄くなり易い傾向にあるので、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、中央部分ＣＺより周辺部分ＯＺに向かって次第に多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとの間の濃度差を吸収することができるようになる。
なお、本例における液滴吐出ヘッド制御手段による吐出量調整は、ピエゾ方式及びバブル方式のいずれにおいても、先に説明したのと同様であるので、その詳細については省略する。
【００９２】
続いて、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度Ｎの分布が、乾燥条件によって図１９のような分布になった場合の変形例について説明する。同図に示す濃度Ｎの分布は、中央点α１から周辺点α２に向かって略直線的に薄くなる傾向にある。この場合の液滴の吐出量分布設定としては、図２０に示すように、各座標位置毎に忠実に合わせた曲線形状としても良いが、図１９の点線Ｎ’に示すように、濃度分布を直線近似してしまい、これに基づいて直線的な分布の吐出量Ｉｗ’を設定するようにしても良い。おおよそ、このような直線形状分布になることが予め判っている場合には、全ての座標位置毎に濃度測定をせずとも、例えば図１９のア点，イ点，ウ点の３点のみを代表として濃度測定するようにしても良い。
【００９３】
以上説明の印刷制御による生産工程の流れとしては、図２１に示すものと、図２２に示すものとの２つが考えられるので、それぞれのフローチャートに基づいて説明する。なお、いずれの場合においても、本発明の表示装置製造方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして、図２１及び図２２の制御流れをこのプログラムに予め記録しておくことで、確実な再現性を確保することが可能となる。
まず、図２１の場合では、印刷開始の後、これから吐出する画素の座標位置を選択する（ステップＳ１）。続いて、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、予め取得されている乾燥後濃度分布データにアクセスして、この選択された座標位置の画素が有する濃度ランクに応じた印加電圧Ｖｈ（ピエゾ方式の場合。バブル方式の場合には駆動パルス印加時間）を取得する（ステップＳ２）。
【００９４】
さらに、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、取得された印加電圧Ｖｈ（もしくは駆動パルス印加時間）に基づいた吐出量で液滴を吐出させ、目的とする画素の着色を行う（ステップＳ３）。吐出後の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、次の画素の吐出動作に移るか否かを選択（ステップＳ４）し、吐出動作を続行する場合には、再びステップＳ１に戻り、吐出動作を終了させる場合には、印刷終了する。
【００９５】
一方、図２２の場合では、印刷開始の後、これから印刷する濃度ランクをまず選択する（ステップＳ１’）。続いて、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、予め取得されている乾燥後濃度分布データにアクセスして、この選択された濃度ランクに応じた印加電圧Ｖｈ（ピエゾ方式の場合。バブル方式の場合には駆動パルス印加時間）と、同濃度ランクに属する全ての画素の座標位置を取得する（ステップＳ２’）。
【００９６】
さらに、前記液滴吐出ヘッド制御手段は、取得された印加電圧Ｖｈ（もしくは駆動パルス印加時間）に基づいた吐出量で、選択された全ての画素に向かって液滴を吐出させて着色を行う（ステップＳ３’）。吐出後の前記液滴吐出ヘッド制御手段は、次の濃度ランクを有する画素の吐出動作に移るか否かを選択（ステップＳ４’）し、吐出動作を続行する場合には、再びステップＳ１’に戻り、吐出動作を終了させる場合には、印刷終了する。
【００９７】
以上説明の本実施形態の表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスの効果について、以下に纏める。
本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、生産工程前に、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で各座標位置に液滴を吐出する構成／方法を採用した。これによれば、例え、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置で乾燥条件が異なったとしても、液滴吐出ヘッド制御手段が、この乾燥条件の差を補うように、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で液滴を各座標位置に吐出させるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることが可能となる。しかも、乾燥後濃度分布データは、生産工程前に乾燥後濃度分布データ取得手段によって予め取得されるものであるので、生産工程時に測定を要する場合に比較して生産の流れを中断させる必要がなく、生産性向上を妨げることもない。
【００９８】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、前記液滴吐出ヘッド制御手段が、吐出量分布を、カラーフィルタ基板ＣＫの中央の座標位置から周辺の座標位置に向かって液滴吐出量が次第に増大していくように制御する構成／方法が採用可能である。この場合には、中央の部分より、周辺の部分に向かって次第に多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央の部分と周辺の部分との間の濃度差を吸収することができるようになるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【００９９】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、前記乾燥後濃度分布データ取得手段が、乾燥後濃度分布データを、基板上の液滴濃度差に応じた複数の濃度ランクに分類し、各液滴吐出ヘッド５３としてピエゾ方式を採用した場合には、各濃度ランクそれぞれに対応付けられた印加電圧Ｖｈを各ピエゾ素子５３ｄに印加し、また、各液滴吐出ヘッド５３としてバブル方式を採用した場合には、濃度ランクそれぞれに対応付けられた駆動パルス印加時間を各熱抵抗体５３ｘに印加することで、各座標位置毎の液滴の吐出量制御を行う構成／方法が採用した。これによれば、カラーフィルタ基板ＣＫ上の濃度むらを低減させるのに必要とされる各座標位置での液滴吐出量を高精度に制御することができるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、生産工程前に、基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で各濃度領域に液滴を吐出する構成／方法も採用可能である。この場合には、例え、カラーフィルタ基板ＣＫ上の各座標位置で乾燥条件が異なったとしても、この乾燥条件の差を補うように、乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で液滴を各領域に吐出することができるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを低減させることが可能となる。しかも、乾燥後濃度分布データは、生産工程前に予め取得しておくものであるので、生産工程時に測定を要する場合に比較して生産の流れを中断させる必要がなく、生産性向上を妨げることもない。さらには、吐出位置が膨大な数にわたるとしても、これを、比較的近い濃度条件のもの同士を纏めて各濃度領域にグループ化するので、取り扱うデータ数の大幅な削減も可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法は、濃度領域を、少なくとも、カラーフィルタ基板ＣＫの中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとに区分し、中央部分ＣＺよりも周辺部分ＯＺの液滴吐出量を多くする構成／方法も採用可能である。この場合には、中央部分ＣＺよりも周辺部分ＯＺの方が多くなるように液滴の吐出量調整を行うことで、中央部分ＣＺと周辺部分ＯＺとの間の濃度差を吸収することができるようになるので、乾燥条件の差に起因する濃度むらを確実に低減させることが可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いて製造されるカラーフィルタ基板ＣＫは、乾燥条件の違いに起因する濃度むらが防止されているので、製品歩留まりを向上させ、良質かつ安価なカラーフィルタ基板とすることが可能となる。
また、このカラーフィルタ基板ＣＫを備えて前記ノート型コンピュータ２０を製造した場合には、このノート型コンピュータ２０は、良質かつ安価なカラーフィルタ基板ＣＫを採用できるので、やはり、高品質かつ低コストとすることが可能となる。
【０１０３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができ、例えば、本装置の液滴吐出パターニング技術に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できることとなる。
また、本実施形態の表示装置製造装置は、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液滴吐出装置を備えた表示装置製造装置の一実施形態を示す図であって、同表示装置製造装置における各構成機器の配置を示す平面図である。
【図２】 同表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造される流れを示す。
【図３】 同表示装置製造装置の各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン例を示す図であって、（ａ）はストライプ型を示す斜視図，（ｂ）はモザイク型を示す部分拡大図，（ｃ）はデルタ型を示す部分拡大図である。
【図４】 同表示装置製造装置により製造された液晶表示装置を備えて製造されたデバイスの一例であるノート型コンピュータを示す斜視図である。
【図５】 同表示装置製造装置の液滴吐出装置の主要機器を示す概略構成図である。
【図６】 同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図１の矢印Ａより見た側面図である。
【図７】 同液滴吐出装置を示す図であって、図６の矢印Ｂより見た平面図である。
【図８】 同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示す平面図である。
【図９】 同ノズルヘッドユニットを図８の矢印Ｃより見た側面図である。
【図１０】 同ノズルヘッドユニットに備えられている液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす機構を説明する図であって、ピエゾ方式の場合の説明図である。
【図１１】 同液滴吐出ヘッドの液滴を飛ばす他の機構を説明する図であって、バブル方式の場合の説明図である。
【図１２】 同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であって、（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）は（ａ）のＤ?Ｄ断面図である。
【図１３】 同液滴吐出ヘッドを説明する図であり、（ａ）はスキャン方向を示す説明図，（ｂ）はノズルピッチの変更を示す説明図である。
【図１４】 本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いた表示装置の製造において、生産工程前に予め乾燥後濃度分布データを取得するためのサンプルとして用いられたカラーフィルタ基板であり、各カラーフィルタ領域が形成されている面側を対向視した場合の平面図である。
【図１５】 同カラーフィルタ基板ＣＫの一部分を示す図であって、図１４のＸ部拡大図である。
【図１６】 図１４のＹ−Ｙ断面で見た場合の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。
【図１７】 各画素への液滴の吐出を示す図であって、（ａ）はカラーフィルタ基板の中央部分、（ｂ）はカラーフィルタ基板の周辺部分を示している。
【図１８】 図１６に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。
【図１９】 図１４のＹ−Ｙ断面で見た場合の他の濃度むら（色むら）分布例及び吐出すべき液滴吐出量分布を示すグラフであって、横軸が基板上の位置を、縦軸が濃度むら及び液滴吐出量を示している。
【図２０】 図１９に相当する図であって、液滴の吐出量分布を変えた場合の変形例である。
【図２１】 液滴吐出ヘッド制御手段による液滴吐出量の制御方法を示すフローチャートである。
【図２２】 図２１の変形例であって、他の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３，７，１１・・・液滴吐出装置
２０・・・ノート型コンピュータ（デバイス）
５３・・・液滴吐出ヘッド
５３ｄ・・・ピエゾ素子（圧電素子）
５３ｘ・・・熱抵抗体
ＣＺ・・・中央部分
ＯＺ・・・周辺部分
Ｒ・・・液滴
Ｖｈ・・・印加電圧（波形または印加電圧）
Claims (4)
- 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、
生産工程前に、前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、
生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各座標位置に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。 - 基板に向けて複数のノズルから液滴を吐出して表示装置を製造する方法であり、
生産工程前に、前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておき、
生産工程時に、前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で前記各濃度領域に前記液滴を吐出することを特徴とする表示装置製造方法。 - 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、
前記基板上の各座標位置毎の乾燥後濃度分布データを、生産工程前に予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、
前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各座標位置に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置。 - 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する装置であり、
前記基板上の各吐出位置に対応した濃度分布を求めるとともに、これら濃度分布毎に前記各吐出位置を複数の濃度領域に区分することで、乾燥後濃度分布データを予め取得しておく乾燥後濃度分布データ取得手段と、
前記乾燥後濃度分布データに基づいて設定された吐出量分布で、前記各濃度領域に前記液滴を吐出させる液滴吐出ヘッド制御手段とが備えられていることを特徴とする表示装置製造装置
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