JP4396732B2 - 液滴吐出ヘッドの配置方法、ヘッドユニットおよび液滴吐出装置、並びに、電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図9(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
さらに、図9(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド17により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
この表示装置600は、図14に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
無機物バンク層618aを形成したならば、図16に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド17を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド17により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド17から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Claims (16)
- 複数の吐出ノズルからなるノズル列を有するインクジェット方式の液滴吐出ヘッドを複数個配置する液滴吐出ヘッドの配置方法であって、
共通の機能液を吐出する複数の液滴吐出ヘッドが、ノズル列方向に位置ずれさせて共通のキャリッジプレートに配置され、
前記複数の液滴吐出ヘッドのうち、ノズル列方向に隣接して配置された2つの前記液滴吐出ヘッドにおいて、相互の前記液滴吐出ヘッドの最内端に位置する2つの前記吐出ノズルの液滴吐出量の差が所定の許容差範囲に納まるように、
且つ前記キャリッジプレートに配置された前記複数の液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル列方向において両最外端に位置する2つの前記吐出ノズルの液滴吐出量が、それぞれ所定の基準範囲に納まるように、
前記複数の液滴吐出ヘッドを配置固定する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの配置方法。 - 前記キャリッジプレートに配置される複数の液滴吐出ヘッドは、当該液滴吐出ヘッドの数を越える数の配置候補となる候補液滴吐出ヘッドの中から選出されることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記複数の候補液滴吐出ヘッドは、全吐出ノズルにおける個別の液滴吐出量のばらつきが所定の範囲内のものであることを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記複数の液滴吐出ヘッドは、ノズル列方向において2つのヘッド群に区分けされて前記キャリッジプレートに配置され、
前記2つのヘッド群に属する複数の液滴吐出ヘッドは、ノズル列方向において相互に対向配置されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。 - 前記機能液は、R色、G色およびB色いずれかの色彩を有するものであり、
前記所定の許容差範囲は、2つの前記吐出ノズルによる吐出着弾結果が隣接している場合に、相互の色むらが発生しない液滴吐出量の差に基づいて定められていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。 - 前記機能液は、R色、G色およびB色いずれかの色彩を有するものであり、
前記所定の基準範囲は、1の吐出ノズルにおける標準化された液滴吐出量を中間値とする範囲であって、隣接する吐出着弾結果に相互の色むらが発生しない液滴吐出量の範囲に基づいて定められていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。 - 前記所定の基準範囲に納まる選択肢が複数組ある場合に、前記基準範囲の中間値と各組の2つの前記吐出ノズルの液滴吐出量との差の二乗和が、最小値となる選択肢を選択することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記液滴吐出量は、各ノズル列における平均の液滴吐出量が絶対目標の液滴吐出量であることを前提とし、前記絶対目標の液滴吐出量を1として正規化された数値で比較されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記各ノズル列の多数の吐出ノズルにおける個別の液滴吐出量は、測定結果に基づく近似特性線図から求めたものであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記近似特性線図は、前記多数の吐出ノズルの両端部の複数の吐出ノズルを全て測定すると共に、残余の中間部の複数の吐出ノズルを間引いて測定した結果から導かれることを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記許容差範囲に納まるか否かの比較対象となる液滴吐出量は、前記多数の吐出ノズルの端部の複数の吐出ノズルにおける液滴吐出量の平均値であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記基準範囲に納まるか否かの比較対象となる液滴吐出量は、前記多数の吐出ノズルの端部の複数の吐出ノズルにおける液滴吐出量の平均値であることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 前記各液滴吐出ヘッドは、それぞれのノズル列における多数の吐出ノズルの両外側に、描画に使用しない複数の無効吐出ノズルを有していることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法。
- 請求項1ないし13のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの配置方法により、前記キャリッジプレートに前記複数の液滴吐出ヘッドが配置固定されていることを特徴とするヘッドユニット。
- 請求項14に記載のヘッドユニットと、
ワークを前記ヘッドユニットに対して第1の方向に移動させる第1移動手段と、を備え、
前記第1移動手段によって前記ワークを移動させながら、前記ヘッドユニットの前記複数の液滴吐出ヘッドから前記ワークに対し機能液を吐出することを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項15に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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