JP4983059B2 - 機能液配置方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット法による機能液配置方法および補正データ生成方法に関し、特に、カラーフィルタの製造方法にとって好適な機能液配置方法および補正データ生成方法に関する。

インクジェット法を用いてカラーフィルタの色要素を設ける方法は、色要素の材料を含有した機能液を基体の収容部に配置する工程を含んでいる。この工程では、機能液が、インクジェットヘッドから液滴として吐出されて収容部に配置される。ここで、１つの色要素を得るのに必要とされる機能液の体積は、例えば、約１０００ｐｌ（ピコリットル）である。つまり、インクジェットヘッドが吐出する機能液の液滴の体積が約８ｐｌ／個であれば、１つの収容部に１２５個の液滴が吐出されることになる。

特許文献１は、インクジェット法を用いてカラーフィルタを設ける方法に関して、色むらのない画素を設けるための技術を開示している。特許文献１によれば、透明基板と、インクジェット法で設けられる着色画素と、の間に、光散乱層が設けられる。そして、光散乱層が着色画素を通過する光を均一化するので、それぞれの画素内での色むらを低減できる。また、インクジェットヘッドのノズルからの液滴の吐出量のばらつきを抑える技術が知られている（特許文献２）。

特開２００５−１９５８４２号公報 特開２００２−３４７２２４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、１つの画素内での不均一さは解消されるけれども、複数の画素に亘った不均一さは解消されにくい。例えば、吐出される液滴の体積がノズル間で異なる場合には、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、配置される機能液の体積が収容部毎に異なり、結果として、厚さが異なる複数の色要素が生じることになる。そしてこれが、カラーフィルタの色ムラに繋がる。

また、特許文献２によれば、ノズルから吐出される液滴の体積が、ノズルからの吐出回数に依存して変化し得ることが考慮されていない。

本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、インクジェット法を用いて、複数の収容部のそれぞれに均一な体積の機能液を配置することである。

本発明によれば、インクジェット法による機能液配置方法が、互いに同じ数のノズルから構成される２つのノズル群のそれぞれを、それぞれ対応する２つの収容部に対して、第１の走査期間と第２の走査期間とに亘って相対移動させる工程Ａであって、前記２つのノズル群の一方の合計吐出体積は基準値より大きくて、前記他方のノズル群の合計吐出体積は前記基準値以下である、工程Ａと、前記第１の走査期間と前記第２の走査期間との合計の期間内で、それぞれの前記収容部に互いに同じ体積の機能液が配置されるように、前記２つのノズル群から選択的に前記機能液の液滴を吐出する工程Ｂと、を包含している。ここで、前記工程Ｂは、前記第１の走査期間内に、それぞれ同数のノズルを用いて前記２つのノズル群からそれぞれの前記収容部へ前記液滴を吐出する工程Ｂ１と、前記第２の走査期間内に、前記同数より少ない数のノズルを用いて前記一方のノズル群から前記液滴を吐出して、前記同数以上のノズルを用いて前記他方のノズル群から前記液滴を吐出する工程Ｂ２と、を含んでいる。

本発明の補正データ生成方法は、吐出周期より長い休止期間後に、インクジェットヘッドの複数のノズルのそれぞれから互いに同じタイミングかつ前記吐出周期で、機能液の液滴を吐出させ始める工程Ａと、前記液滴が吐出される吐出回数をカウントしながら前記複数のノズルのそれぞれから吐出される前記液滴の体積を、前記ノズル毎かつ前記吐出回数毎に計測する工程Ｂと、計測された前記体積を、前記液滴を吐出した前記ノズルと前記吐出回数とに関連付けて記録して吐出体積データを得る工程Ｃと、を包含した補正データ生成方法。

ここで、「休止期間」とは、インクジェットヘッドが完全に停止している時間期間に対応するだけでなく、インクジェットヘッドが複数の収容部の間に対応する部分を相対移動している時間期間にも対応する。さらに、「吐出周期」よりも長い時間期間に亘って、任意の１つのノズルから液滴が吐出されない場合には、その時間期間がその１つのノズルにとっての「休止期間」である。

そして、上記構成によれば、吐出される液滴の体積が、複数のノズルに亘って異なっていても、複数の収容部に配置される機能液の体積は、複数の収容部に亘って均一になる。

（Ａ．機能液配置装置）
図１の機能液配置装置１は、液滴吐出装置８０と、計測装置７０と、を備えている。ここでの機能液配置装置１は、カラーフィルタ製造装置の一部である。

液滴吐出装置８０は、基本的にインクジェット装置である。具体的には、液滴吐出装置８０は、複数のノズル８１（図３）を有するインクジェットヘッド８２（図３）と、基体１０Ａ（図２）が載置されるステージ８３と、複数のノズル８１が所定の距離を置いて基体１０Ａに対面するようにインクジェットヘッド８２を保持するキャリッジ８４と、インクジェットヘッド８２と基体１０Ａとの少なくとも一方が他方に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対移動するように、ステージ８３および／またはキャリッジ８４の位置を変えるＸＹ走査装置（不図示）と、インクジェットヘッド８２からの液滴の吐出をコントロールする制御装置８６と、を備えている。

インクジェットヘッド８２上では、複数のノズル８１がＸ軸方向に延びたノズル列ＮＬ（図３）を構成している。このノズル列ＮＬにおいて、複数のノズル８１のＸ軸方向に沿ったピッチは、約１４０μｍである。

制御装置８６は、複数のノズル８１のそれぞれに対応するそれぞれのピエゾ素子（不図示）に、互いに共通な駆動信号ＤＳ（図４）を、選択回路（不図示）を介してパラレルに供給する。それぞれのピエゾ素子は、供給された駆動信号ＤＳに現れる吐出波形に応じて振動する。そして、この震動に応じて、対応するノズル８１から液滴が吐出される。ここで、液滴が吐出される周期は、吐出周期Ｔ（図４）と呼ばれる。本実施形態では、吐出周期Ｔは１ミリ秒である。つまり、１ＫＨｚの周波数で複数のノズル８１のそれぞれから液滴が吐出される。本実施形態では、便宜上、吐出周期Ｔは駆動信号ＤＳに現れる吐出波形の周期と同じである。

また、制御装置８６は、外部コンピュータから「ビットマップデータ」を受け取るように構成されている。そして、制御装置８６は、「ビットマップデータ」と、吐出周期Ｔと、に応じて、液滴を吐出すべきノズル８１を選択するための選択信号を、上述の選択回路へ供給する。

ここで、「ビットマップデータ」とは、複数のデータ区間を有したデータである。そして、複数のデータ区間のそれぞれが、基体１０Ａ上の座標に一対一で対応している。さらに、基体１０Ａの上の所定座標に液滴が着弾させるべき場合には、その所定座標に対応するデータ区間は値「１」を有している。一方、その所定座標に液滴が着弾されない場合には、その所定座標に対応するデータ区間は値「０」を有している。ここで、値「０」は液滴を吐出しないことを意味し、値「１」は液滴を吐出することを意味する。なお、上述の複数のデータ区間のそれぞれは、２次元的な配列の配列要素と見なされてもよい。

以上のような構成を有するので、制御装置８６が複数のノズル８１を、例えば、吐出周期の２倍以上の期間に亘って選択し続ける場合には、複数のノズル８１のそれぞれから、同じタイミングかつ同じ吐出周期Ｔで、液滴が吐出される。

計測装置７０は、ノズル８１から吐出される液滴の体積を計測する装置である。計測装置７０の構造と機能の詳細は、後述する。

（Ｂ．基体の構造）
図２（ａ）および（ｂ）に示す基体１０Ａは、後に説明する工程を経て、カラーフィルタ１０（図５（ｃ））となる構造を有している。具体的には、図２（ｂ）に示すように、基体１０Ａは、複数の収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備えている。複数の収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれは、凹状の形状を有した窪み領域（図２（ａ））であり、後述の機能液１５Ａ（図５（ａ））が収容されることになる。ここで、複数の収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれの容積はいずれもほぼ同じである。また、機能液１５Ａは、カラーフィルタ材料と、カラーフィルタ材料を溶解または分散する溶媒と、を含有している。なお、収容された機能液１５Ａが乾燥されれば、収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの内に、カラーフィルタ材料からなる色要素１５（図５（ｃ））が得られる。なお、色要素１５とは、赤、緑、および青のいずれかに対応した波長の光を透過するフィルタである。

基体１０Ａの構造をより具体的に説明する。図２（ａ）に示すように、基体１０Ａは、可視光域の波長の光に対して透過性を有する基板１２と、複数の開口部１３Ａを有するバンクパターン１３と、を備えている。複数の開口部１３Ａは、バンクパターン１３から基板１２の表面が部分的に露出するように設けられている。ここでは便宜上、複数の開口部１３Ａによって露出している基板１２の表面を「表面１２Ｓ」と表記する。そしてこの表記を用いると、上述の収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれは、表面１２Ｓと、表面１２Ｓの周囲を囲むバンクパターン１３と、を有するそれぞれの部分に対応する。

複数の収容部１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って、マトリクス状に配列されている。具体的には、Ｙ軸方向に沿って、収容部１Ｒと、収容部１Ｇと、収容部１Ｂとが、この順番で繰り返し並んでいる。また、Ｘ軸方向に沿って、いずれも同じ色に対応する収容部１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）が並んでいる。

（Ｃ．収容部とノズルとの位置関係）
図３を参照しながら、液滴吐出装置８０が、複数の収容部１Ｒのそれぞれに機能液１５Ａ（図５）を配置する場合について、複数の収容部１Ｒと、複数のノズル８１と、の間の位置関係を説明する。

まず、ステージ８３上に基体１０Ａをセットする。この場合、Ｙ軸方向に沿って、収容部１Ｒと、収容部１Ｇと、収容部１Ｂとが、この順番で繰り返し並ぶように、基体１０Ａをステージ８３に対して位置合せする。なお、この位置合せによって、同じ色に対応する複数の収容部１Ｒ（１Ｇ，１Ｂ）がＸ軸方向に隣合って並ぶようになる。

次に、複数の収容部１Ｒのそれぞれに、それぞれ同数のノズル８１が対応するように、インクジェットヘッド８２のＸ座標をセットする。本実施形態では、複数の収容部１Ｒのそれぞれに、それぞれ３つのノズル８１が対応している。本明細書では、同じ収容部１Ｒに対応したこのような複数のノズル８１のセットを、「ノズル群ＮＧ（ｉ）」とも表記する。ここで、符号中の「ｉ」は任意の正の整数を意味する。そして、特定の１つのノズル群ＮＧ（ｉ）を指し示す場合には、「ノズル群ＮＧ（１）」のように表記する。図３の例では、Ｘ軸方向に隣合う２つの収容部１Ｒに、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）がそれぞれ対応している。なお、上述のように、複数のノズル８１が並んでいる方向とＸ軸方向とは互いに平行である。

（Ｄ．走査期間、休止期間、および吐出期間について）
機能液１５Ａの配置工程の説明をする前に、図３および図４を参照しながら、「走査期間」と「休止期間」と「吐出期間」とを説明する。なお、以下の説明では、インクジェットヘッド８２と、基体１０Ａと、の間の位置関係は、図３の通りである。

「走査期間」とは、液滴吐出装置８０が、基体１０Ａに対してインクジェットヘッド８２をＹ軸方向の正方向へ相対移動させる場合に、インクジェットヘッド８２が基体１０ＡのＹ軸方向の長さに対応した距離を相対移動するのに必要な時間期間のことである。また、インクジェットヘッド８２が１つの収容部１ＲのＹ軸方向の長さに対応した距離を相対移動するのに必要な時間期間は「１つの収容部１Ｒに対応した走査期間」とも呼ばれる。

本実施形態では、２回の走査期間Ｓ１，Ｓ２に亘って、複数の収容部１Ｒのそれぞれに、機能液１５Ａを配置する。しかも、２回の走査期間Ｓ１，Ｓ２に亘って、同じ収容部１Ｒには、同じノズル群ＮＧ（ｉ）が対応する。

さて、走査期間Ｓ１内にノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）が、それぞれの収容部１Ｒに対応する部分に達した場合には、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）を構成するノズル８１のすべてから、対応する収容部１Ｒに機能液１５Ａの液滴を吐出する。１つのノズル８１が１つの収容部１Ｒへ液滴を吐出する回数は、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）を構成するノズル８１のすべてに亘って同じである。

液滴を吐出するノズル８１に着目すると、図３の右側に示すように、走査期間Ｓ１は、複数の休止期間ＲＴと複数の吐出期間ＥＴとから構成されている。そして、これら休止期間ＲＴと吐出期間ＥＴとが、交互に現れる。ここで、図４に示すように、ある１つのノズル８１の休止期間ＲＴとは、そのノズル８１が液滴を吐出していない時間期間であって、上述の吐出周期Ｔよりも長い時間期間である。また、ある１つのノズル８１の吐出期間ＥＴとは、休止期間ＲＴ後にそのノズル８１が液滴を吐出する時間期間のことである。

なお、図４において、上のタイミングチャートは、制御装置８６が出力する駆動信号ＤＳを示していて、パルスの位置は駆動信号ＤＳに吐出波形が現れるタイミングを示している。下のタイミングチャートは、駆動信号ＤＳを受けた選択回路が出力する吐出波形のタイミングを示している。選択回路が出力した吐出波形は、ある１つのノズル８１に対応したピエゾ素子に供給されることになる。なお、これらのタイミングチャートは、便宜上、吐出波形が現れるタイミングのみを模式的に示していて、実際の吐出波形の形状は反映していない。

後述するように、休止期間ＲＴ後に現れる吐出期間ＥＴ内に吐出される液滴の体積は、吐出回数に応じて異なる。本実施形態では、液滴の体積にこのような違いがあっても、複数の収容部１Ｒに配置される機能液１５Ａの体積にムラが生じない。

（Ｅ．機能液の配置工程）
図５を参照しながら、収容部１Ｒに機能液１５Ａを配置する工程を説明する。なお、収容部１Ｇ，１Ｂに機能液１５Ａを配置する工程は収容部１Ｒに機能液１５Ａを配置する工程と基本的に同じなので、その説明は重複を避ける目的で省略されている。

まず、走査期間Ｓ１では、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれから、同数のノズル８１を用いて液滴を吐出する。

例えば、図５（ａ）に示すように、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）を構成する複数のノズル８１のすべてを用いて、液滴を吐出する。しかも、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）を構成する複数のノズル８１から、いずれも同じ吐出回数Ｎだけ、液滴を吐出する。ここで、吐出回数Ｎは、収容部１Ｒに最終的に付与されるべき機能液１５Ａの総体積Ｖｔを超えないように、設定されている。

ここで、ノズル群ＮＧ（１）からの合計吐出体積が「基準値」を超えているとする。一方、ノズル群ＮＧ（２）からの合計吐出体積が「基準値」以下だとする。合計吐出体積とは、ノズル群ＮＧ（ｉ）を構成するノズル８１のすべてから、休止期間ＲＴ後に同じ吐出回数だけ液滴が吐出された場合の液滴（機能液）の合計体積である。もちろん、合計吐出体積をノズル群ＮＧ（ｉ）間で比較する場合、吐出回数は複数のノズル群ＮＧ（ｉ）に亘って同じである。

ノズル群ＮＧ（１）からの合計吐出体積が基準値を超えているので、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（１）からは上述の「同数」未満の数のノズル８１のみを用いて液滴を吐出する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、ノズル群ＮＧ（１）において２つのノズル８１のみを用いて液滴を吐出する。一方、ノズル群ＮＧ（２）の合計吐出体積は基準値未満なので、走査期間Ｓ２に亘って、上述の「同数」以上の数のノズル８１を用いて液滴を吐出する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、３つのノズル８１を用いて液滴を吐出する。

上述の「基準値」の一例は、規定中間体積Ｖｍである。例えば、走査期間Ｓ１後に、収容部１Ｒに付与された機能液１５Ａの体積が規定中間体積Ｖｍを超えている場合には、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（ｉ）を構成する複数のノズル８１の一部のみを使用して液滴を吐出する。一方、走査期間Ｓ１後に、収容部１Ｒに付与された機能液１５Ａの体積が規定中間体積Ｖｍ以下である場合には、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（ｉ）を構成する複数のノズル８１の全てを使用して液滴を吐出する。なお、規定中間体積Ｖｍは、ここでは総体積Ｖｔのほぼ半分（１／２）に設定されている。

そして、このような方法を用いれば、吐出される液滴の体積が、複数のノズル８１に亘って異なっていても、複数の収容部１Ｒに付与される機能液１５Ａの体積は、いずれも上記総体積Ｖｔに近くなる。

さて、複数の収容部１Ｒ内のそれぞれの機能液１５Ａを焼成すると、図５（ｃ）に示すように、複数の収容部１Ｒ内に、それぞれの色要素１５が得られる。ここで、複数の収容部１Ｒのそれぞれに配置された機能液１５Ａの体積がほぼ同じなので、得られる複数の色要素１５の間で厚さの差が少ない。このようにして本実施形態では、吐出される液滴の体積が、複数のノズル８１に亘って異なっていても、複数の色要素１５に亘った厚さのムラを低減できる。

（Ｅ．計測装置）
上述の機能液の配置方法は、複数のノズル８１のそれぞれから吐出される液滴の体積を計測することで実現できる。そこで以下では、液滴の体積を計測する計測装置と、計測装置を用いた体積の計測方法と、を説明する。

図６の計測装置７０は、照射部５０と、検出部２０と、を含んでいる。照射部５０は、レーザ光Ｌ、または光ビームＢ、を射出する装置である。検出部２０は、光ビームＢの強度に応じて、液滴の有無、速度、体積、および形状の少なくとも一つを測定する装置である。ここで、照射部５０を射出した光ビームＢが光路ＡＸを経て検出部２０に入射するように、照射部５０と検出部２０とが配置されている。さらに、この光路ＡＸ上の光ビームＢと、ノズル８１から吐出された液滴が通る経路と、が交わるように、インクジェットヘッド８２に対して計測装置７０が配置されている。このため、光路ＡＸと、液滴が通る上記経路とは、平行ではない。なお、「光路ＡＸ」とは、照射部５０と検出部２０との間でのレーザ光Ｌ、または光ビームＢ、の伝播路を意味する。

照射部５０は、光発生器５１と、光学部５２と、を含んでいる。本実施形態の光発生器５１は、レーザ光源であるＨｅ−Ｎｅレーザと、このレーザ光源からのレーザ光を平行化する光学素子と、を有している。このような構成を有した光発生器５１は、約６３０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを射出する。そして、光学部５２は、光発生器５１からのレーザ光Ｌを、集光または収束させる機能を有する。

具体的には、光発生器５１を射出する際のレーザ光Ｌはほぼ平行光からなるレーザビームであり、射出の際のレーザ光の断面は約２０ｍｍの径の円である。そして、光発生器５１を射出したレーザ光Ｌは光学部５２に入射する。さらに、光学部５２を射出したレーザ光Ｌは、光ビームＢとして、光学部５２と、後述する光検出器５３と、の間の光路（つまり光路ＡＸ）上で収束する。

ここで、光路ＡＸと、液滴が通る経路と、が交わる部分を計測領域と呼ぶ。さて、光学部５２は、計測領域における光ビームＢの断面を調節する役目を担っている。具体的には、後述する強度信号ＥのＳＮ比が最良になるように、光学部５２は、液滴の断面積に対する光ビームＢの断面積を調節する機能を担っている。そしてこのことから、計測装置７０は、液滴の重量または体積を精度よく計測することができる。

検出部２０は、光検出器５３と、信号処理部５４と、を含んでいる。ここで、光検出器５３はフォトダイオードと電流・電圧変換回路とを含んでいる。このような構成の光検出器５３は、入射した光ビームＢの光強度に応じて強度信号Ｅを出力する。そして、光検出器５３は、光ビームＢの断面が完全に入射している場合に、強度信号Ｅの電圧を０（ゼロ）にし、光ビームＢの光強度が減少した場合に、光強度の減少に比例して強度信号Ｅの電圧を上昇するように構成されている。一方、信号処理部５４は、光検出器５３が出力した強度信号Ｅに応じて、液滴の体積を算出する。

なお、光検出器５３は、フォトダイオードに代えて、フォトトランジスタ、またはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を有していてもよい。

さて、液滴が光ビームＢを通過していない場合には、光学部５２を射出した光ビームＢの断面の全域が光検出器５３に入射する。上述したようにこの場合、強度信号Ｅの電位はゼロになる。一方、液滴が光ビームＢを通過する場合には、光ビームＢの一部が液滴によって反射、吸収または屈折させられる。そして、このような光ビームＢの一部は光検出器に入射することができないので、光検出器５３での光ビームＢの光強度が減少し、この結果、強度信号Ｅの電位が上昇する。したがって、液滴が光ビームＢを通過すると、強度信号Ｅの時間変化を表すプロファイルには、上に凸の波形が現れる。本実施形態では、液滴の通過に伴うこのような波形を「液滴通過波形ＰＷ」とも表記する。

具体的には、信号処理部５４は、強度信号Ｅに基づいて、液滴が光ビームＢを通過することに伴う光強度の減少量を検出する。ここで、光ビームＢの光強度の減少量と、液滴の重量値とは、電子天秤１９０を用いた計測によって、予め互いに関連付けられている。さらに、互いに関連付けられた液滴の重量値と光強度の減少量とは、信号処理部５４の参照テーブルに記憶されている。また別途、液滴の重量値と液滴の体積値との間の関係も予め調べておく。そして、液滴の重量値と体積値とも、互いに関連付けられて上記参照テーブルに記憶されている。

そして、信号処理部５４が検出した光強度の減少量と、参照テーブルに記憶された情報と、に基づいて、実際に光ビームＢを横切った液滴の重量値を求める。また、参照テーブルの情報から、液滴の重量値と液滴の体積値との関係も既知なので、この重量値が得られた段階で光ビームＢを横切った液滴の体積値も求めることができる。なお、信号処理部５４が行う体積値のこのような導出は、ユーザによって行われてもよい。

（Ｇ．計測装置による体積計測）
図６の計測装置を用いて液滴の体積を計測する場合には、基体１０Ａに機能液１５Ａを配置する場合の吐出周期Ｔとノズル使用率（デューティー比ともいう）とで、液滴を吐出する。ノズル８１から吐出される液滴の体積は、吐出周期Ｔが変わってもノズル使用率が変わっても変化し得るので、実際に基体１０Ａに機能液１５Ａを配置する際の条件と同じ条件下で体積を測定すれば、実際に基体１０Ａに配置される機能液１５Ａの体積をより正確に予測できる。

吐出周期Ｔで複数のノズル８１のそれぞれから液滴を吐出しながら、任意の一つのノズル８１からの液滴が光ビームＢを通過するように、光ビームＢに対してインクジェットヘッド８２をセットする。そうすると、その任意の一つのノズル８１が吐出する液滴の体積を計測できる。

具体的には、まず、任意の一つのノズル８１からの液滴が、光ビームＢを通過するように、計測装置に対してインクジェットヘッドの相対位置を決める。そして、そのノズル８１からの液滴の吐出を、上述の休止期間ＲＴだけ停止する。

そして、休止期間ＲＴ後に、その任意の一つのノズル８１から、吐出周期Ｔで液滴を吐出し始める。そして、液滴が吐出される吐出回数をカウントしながら、液滴の体積値を計測する。そして、吐出回数に関連付けて、その吐出回数目で吐出された液滴の体積値を補正データとして記録する。さらに、そのノズル８１について、吐出回数が１回目から７回目に至るまで、それぞれの吐出回数での液滴の体積値を計測し続ける。なお、上述のように、機能液１５Ａを実際に付与する際のノズル使用率を再現するために、上述の任意の１つのノズル８１からの液滴の体積値が計測されている間も、他のノズル８１からも同じ吐出周期Ｔかつ同じタイミングで液滴が吐出されるように、インクジェットヘッド８２が制御されている。

１つのノズル８１について、７回の吐出による液滴のそれぞれの体積値を補正データとして記録したら、次の１つのノズル８１からの液滴の吐出を休止期間ＲＴだけ停止する。そして、休止期間ＲＴ後に、そのノズル８１から、吐出周期Ｔで液滴を吐出し始める。以下、最初のノズル８１と同様に、７回の吐出による液滴のそれぞれの体積値を補正データとして記録する。さらに、残りのノズル８１についても、それぞれ最初のノズル８１と同様に、７回の吐出による液滴のそれぞれの体積値を補正データとして記録する。このようにして、本実施形態では、インクジェットヘッド８２上の複数のノズル８１のすべてについて、補正データを得る。

以上の手順で液滴の体積値を計測すると、図７に示すグラフが得られる。図７のグラフの横軸は休止期間ＲＴ後の吐出回数を示しており、縦軸はその吐出回数目に吐出された液滴の体積値を示している。なお、図７には、説明の便宜上、４つのノズル８１について、吐出回数と体積値との関係が示されているが、実際には、インクジェットヘッド８２上のすべてのノズル８１について、吐出回数と体積値との関係が互いに関連付けられて記録されている。

図７のグラフが示すように、いずれのノズル８１の場合でも、休止期間ＲＴ後に吐出回数が１回から３回に至るまで、吐出される液滴の体積値は増加し続ける。そして、吐出回数が４回以降では、吐出される液滴の体積値はほぼ一定になる。

本実施形態では、吐出回数が１回目から３回目に至るまでの時間期間を「増加領域Ａ」とも表記する。また、吐出回数が４回目以降の時間期間を「安定領域Ｂ」とも表記する。ここで、増加領域Ａ内でも、安定領域Ｂ内でも、ノズル８１毎に液滴の体積が異なることに注意されたい。なお、本実施形態の増加領域Ａを構成する吐出回数は３回であるが、増加領域Ａを構成する吐出回数は、吐出周期Ｔの長さに応じて変わり得る。

（Ｈ．ビットマップデータの作成方法）
まず、収容部１ＲのＸ軸方向の長さと、Ｘ軸方向に隣合う２つの収容部１Ｒを隔てるバンクパターン１３の幅と、に基づいて、インクジェットヘッド８２上の複数のノズル８１から、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）を決める。ここで、上述のように複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれは、複数の収容部１Ｒから構成されるそれぞれの「ロウ」に対応する。「ロウ」とは、Ｙ軸方向沿って一列に並んだ複数の収容部１Ｒの列のことである。

次に、走査期間Ｓ１の内に、複数のノズル８１のそれぞれが収容部１Ｒ毎に液滴を吐出すべき吐出回数Ｎを設定する。具体的には、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のいずれについても、吐出される液滴の合計体積Ｉｖが、収容部１Ｒに付与すべき機能液１５Ａの総体積Ｖｔを超えないように、吐出回数Ｎが設定される。例えば、吐出回数Ｎの初期値としてＮ回を採用する場合に、任意の１つのノズル群ＮＧ（ｉ）を構成する複数のノズル８１のそれぞれからＮ回だけ液滴を吐出すると、その合計体積Ｉｖが総体積Ｖｔを超えると算定されるのであれば、Ｎから１を引いた値を新たに吐出回数Ｎとして設定する。それでもノズル群ＮＧ（ｉ）からの合計体積Ｉｖが総体積Ｖｔを超えるのであれば、合計体積Ｉｖが総体積Ｖｔ以下になるまで吐出回数Ｎからさらに１を引く。そして、このような操作を繰り返して、いずれのノズル群ＮＧ（ｉ）の合計体積Ｉｖも総体積Ｖｔ未満なるように、最終的な吐出回数Ｎを設定する。そして、吐出回数Ｎが決まると、吐出回数Ｎに基づいて、第１のビットマップデータが得られる。

なお、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれが３つのノズル８１から構成される場合には、それぞれの合計体積Ｉｖは、次のように求められる。
Ｉｖ＝Σ｛ＶＮ１（ｉ）＋ＶＮ２（ｉ）＋ＶＮ３（ｉ）｝
ここで、ＶＮ１（ｉ），ＶＮ２（ｉ），ＶＮ３（ｉ）は、３つのノズル８１について、休止期間ＲＴ後のｉ番目の吐出回数での液滴の体積を表している。Σは、ｉが１から吐出回数Ｎに至るまで、中括弧内の値を加え合せることを意味している。なお、ＶＮ１（ｉ），ＶＮ２（ｉ），ＶＮ３（ｉ）は、上述の補正データから既知である。

このようにして得られる第１のビットマップデータによれば、図８に示すように、ノズル群ＮＧ（１），ＮＧ（２）を構成する複数のノズル８１のそれぞれから、対応する収容部１Ｒに液滴が吐出される。なお、図８の例では、吐出回数Ｎは「４」である。

次に、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれが、走査期間Ｓ２内で、総体積Ｖｇと合計体積Ｉｖとの間の差に相当する体積の機能液１５Ａを配置するような第２のビットマップデータを生成する。

そのためにまず、複数のノズル群Ｎ（ｉ）のそれぞれについて、体積値Ｉｖが中間基準体積Ｖｍを超えるか否かを判別する。そして、合計体積Ｉｖが中間基準体積Ｖｍを超えるノズル群については、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（ｉ）を構成するノズル８１の一部だけが液滴を吐出するようにする。一方、体積Ｉｖが中間基準体積Ｖｍ以下のノズル群については、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群を構成するノズル８１のすべてが液滴を吐出するようにする。

例えば、走査期間Ｓ１後に、ノズル群ＮＧ（１）の体積値Ｉｖが中間基準体積Ｖｍを超えていて、一方、ノズル群ＮＧ（２）の体積値Ｉｖは中間基準体積Ｖｍ以下であるとする。このような場合には、図９に示すように、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（１）を構成する３つのノズル８１のうち、２つのノズル８１が用いられる。そして、ノズル群ＮＧ（１）に含まれる２つのノズル８１は、複数の収容部１Ｒに、それぞれに２回液滴を吐出する。一方、ノズル群ＮＧ（２）については、走査期間Ｓ２に亘って、ノズル群ＮＧ（２）を構成する３つのノズル８１のすべてが用いられる。そして、ノズル群ＮＧ（２）を構成する３つのノズル８１のそれぞれは、複数の収容部１Ｒに、それぞれ２回液滴を吐出する。

ここで、第２のビットマップデータが生成される際に、１つの収容部１Ｒに対応した走査期間における吐出回数と、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれにおいて使用されるノズル８１のそれぞれの数と、複数のノズル群ＮＧ（ｉ）のそれぞれにおけるノズル８１の選定とは、総体積Ｖｔとそれぞれの合計体積Ｉｖとの間の差と、上述の補正データと、に基づいて決定される。なお、１つの収容部１Ｒに対応した走査期間における吐出回数は、基体１０Ａ上の収容部１Ｒのすべてに関して同じである。

本実施形態では、機能液１５Ａを上述のような配置方法で配置することから、２つのノズル群ＮＧ（ｉ）の間で、１回の吐出による液滴の体積が異なっていても、最終的に互いに同じ体積の機能液１５Ａを、それぞれの収容部１Ｒに付与することができる。なお、走査期間Ｓ１と、走査期間Ｓ２とは、どちらが先に実行されてもよい。

（変形例）
以上の実施形態では、赤、青、緑に対応する色要素１５を備えたカラーフィルタ１０の製造方法を説明した。ただし、４色以上に対応する色要素１５を備えたカラーフィルタであっても、本実施形態において説明した方法で製造される。例えば、実施形態の製造方法は、赤、青、緑の３色に加えて、シアンに対応する色要素１５を有したカラーフィルタの製造に適用されてもよい。

本実施形態の機能液配置装置を示す模式図。 （ａ）および（ｂ）は、基体の構造を示す模式図である。 インクジェットヘッドと収容部との位置関係を示す模式図。 吐出周期、休止期間、および吐出期間との間の関係を示す模式図。 （ａ）から（ｃ）は本実施形態の機能液の配置方法を示す模式図である。 液滴の体積を計測する計測装置の模式図。 吐出回数毎の液滴の体積を示すグラフ。 第１のビットマップデータに基づいて機能液を付与する工程を示す模式図。 第２のビットマップデータに基づいて機能液を付与する工程を示す模式図。 従来の方法で機能液を付与する工程を説明する模式図。

符号の説明

ＮＧ（１），ＮＧ（２）…ノズル群、Ｓ１，Ｓ２…走査期間、１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…収容部、１０…カラーフィルタ、１０Ａ…基体、１２…基板、１２Ｓ…表面、１３…バンクパターン、１３Ａ…開口部、１５…色要素、１５Ａ…機能液、２０…検出部、５０…照射部、５１…光発生器、５２…光学部、５３…光検出器、５４…信号処理部、８０…液滴吐出装置、８１…ノズル、８２…インクジェットヘッド、８３…ステージ、８４…キャリッジ、８６…制御装置、１９０…電子天秤。

Claims (1)

1. 複数のノズル群と基体上の複数の収容部を相対移動し、機能液からなる液滴を吐出する機能液配置方法であって、
   第１の走査期間内で、前記各ノズル群は同数のノズルを用いて前記各ノズル群に対応する前記収容部へ前記機能液の液滴を吐出する工程と、
   第２の走査期間内で、前記各ノズル群は選択されたノズルを用いて前記各ノズル群に対応する前記収容部へ前記機能液の液滴を吐出する選択吐出工程と、を有し、
   前記各収容部へ最終的に付与されるべき前記機能液の総体積より小さい体積を基準値としたとき、前記選択吐出工程は、前記第1の走査期間において各収容部に吐出される前記機能液の合計体積である合計吐出体積が前記基準値以下の場合、前記同数以上のノズルを用いて液滴を吐出し、前記基準値よりも大きい場合、前記同数よりも少ないノズルを用いて液滴を吐出することを特徴とする機能液配置方法。

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