KR100552534B1

KR100552534B1 - 컬러 필터의 제조 방법, 컬러 필터를 구비한 표시 장치,표시 장치의 제조 방법, 표시 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100552534B1
Application number: KR1020050033670A
Authority: KR
Inventors: 사토루 가타가미; 도모미 가와세; 다츠야 이토
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-02-14
Also published as: DE60312242D1; TW200306255A; EP1674897A3; EP1674897B1; EP1598120A3; JP2003307612A; EP1674897A2; TWI221119B; CN1326632C; DE60324479D1; KR20050045971A; CN2695122Y; JP3922177B2; EP1598120A2; KR20030068427A; DE60322967D1; KR100614723B1; EP1598120B1; US7368149B2; CN1438077A

Abstract

잉크젯 헤드와 같은 액적 토출 헤드 등을 사용하여 액상 재료를 토출시켜 성막하는 경우에 액상 재료의 토출량의 격차에 의한 불균일을 저감할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다. 또한 액상 재료의 토출에 의한 성막 기술에 있어서 여러가지 피토출물에 대해서도 비용의 증대를 억제하면서 처리 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

컬러 필터를 제조하는 경우에 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 대해 액적 토출 헤드(22)의 노즐(27)로부터 필터 엘리먼트 재료를 액적으로 하여 토출시킨다. 이 경우, 어떤 색의 필터 엘리먼트 재료에 관해서는 마더 기판(12)의 길이 방향(L)에 대해 액적 토출 헤드(22)를 주사시키고, 다른 색의 필터 엘리먼트 재료에 관해서는 마더 기판(12)의 단변 방향(M)으로 액적 토출 헤드(22)를 주사시킨다.

Description

컬러 필터의 제조 방법, 컬러 필터를 구비한 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 표시 장치 및 전자 기기{MANUFACTURING METHOD OF COLOR FILTER, DISPLAY APPARATUS WITH A COLOR FILTER, MANUFACTURING METHOD OF DISPLAY APPARATUS, DISPLAY APPARATUS AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 실시예의 주요 공정을 모식적으로 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 다른 실시예의 주요 공정을 모식적으로 나타내는 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 또 다른 실제 형태의 주요 공정을 모식적으로 나타내는 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 또 다른 실시예의 주요 공정을 모식적으로 나타내는 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 컬러 필터의 일 실시예 및 그 기초가 되는 마더 기판의 실시예를 나타내는 평면도,

도 6은 도 5a의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면 부분을 사용하여 컬러 필터의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 도면,

도 7은 컬러 필터에 있어서의 R, G, B 3색의 표시 도트의 배열예를 개시하는 도면,

도 8은 본 발명에 따른 액적 토출 장치, 또는 컬러 필터의 제조 장치, 본 발명에 따른 액정 장치의 제조 장치 및 본 발명에 따른 EL 장치의 제조 장치와 같은 각 제조 장치의 주요 부분인 액적 토출 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도,

도 9는 도 8의 장치의 주요부를 확대해 나타내는 사시도,

도 10은 도 9의 장치의 주요부인 잉크젯 헤드를 확대해 나타내는 사시도,

도 11은 잉크젯 헤드의 변형예를 도시하는 사시도,

도 12는 잉크젯 헤드의 내부 구조를 나타내는 도면으로서, 도 12a는 일부 파단 사시도를 나타내고, 도 12b는 도 12a의 J-J 선을 따른 단면 구조를 나타내는 도면,

도 13은 잉크젯 헤드의 다른 변형예를 도시하는 평면도,

도 14는 도 8의 잉크젯 헤드 장치에 사용되는 전기 제어계를 나타내는 블록도,

도 15는 도 14의 제어계에 의해서 실행되는 제어의 흐름을 나타내는 플로우차트,

도 16은 잉크젯 헤드의 또 다른 변형예를 도시하는 사시도,

도 17은 본 발명에 따른 액정 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 공정도,

도 18은 본 발명에 따른 액정 장치의 제조 방법에 의해서 제조되는 액정 장치의 일례를 분해 상태로 나타내는 사시도,

도 19는 도 18에 있어서의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라서 액정 장치의 단면 구조를 나타내는 단면도,

도 20은 본 발명에 따른 EL 장치의 제조 방법의 실시예를 나타내는 공정도,

도 21은 도 20에 나타내는 공정도에 대응하는 EL 장치의 단면도,

도 22a 및 도 22b는 본 발명에 따른 실시예의 액적 토출 장치의 테이블상의 마더 기판이 자세를 나타내는 평면도,

도 23a 및 도 23b는 액적 토출 장치의 테이블상의 별도의 마더 기판의 자세를 나타내는 평면도,

도 24는 복수의 액적 토출 장치를 포함하는 제조 장치의 구성예를 도시하는 개략 구성도,

도 25a 내지 도 25c는 액적 토출 장치에 있어서의 처리 도중에서의 마더 기판의 자세 변경의 방법을 나타내는 개략 평면도,

도 26a 및 도 26b는 액적 토출 장치에 있어서의 처리 도중에서의 마더 기판의 자세 변경의 별도의 방법을 나타내는 개략 평면도,

도 27은 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 장치의 액적 토출 장치를 나타내는 일부를 절결한 사시도,

도 28은 액적 토출 장치의 헤드 유닛을 나타내는 평면도,

도 29는 헤드 유닛을 나타내는 측면도,

도 30은 헤드 유닛을 나타내는 정면도,

도 31은 헤드 유닛을 나타내는 단면도,

도 32는 헤드 유닛에 배설된 헤드 장치를 나타내는 분해 사시도,

도 33은 잉크젯 헤드를 나타내는 분해 사시도,

도 34는 잉크젯 헤드의 필터 엘리먼트 재료를 토출하는 동작을 설명하는 설명도,

도 35는 잉크젯 헤드의 필터 엘리먼트 재료의 토출량을 설명하는 설명도,

도 36은 잉크젯 헤드의 배치 상태를 설명하는 개략도,

도 37은 잉크젯 헤드의 배치 상태를 설명하는 부분적으로 확대한 개략도,

도 38은 컬러 필터의 제조 장치에 의해 제조되는 컬러 필터를 나타내는 모식도로서, 도 38a는 컬러 필터의 평면도, 도 38b는 도 38a의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도,

도 39는 컬러 필터를 제조하는 순서를 설명하는 제조 공정 단면도,

도 40은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치의 일부를 나타내는 회로도,

도 41은 표시 장치의 화소 영역의 평면 구조를 나타내는 확대 평면도,

도 42는 표시 장치의 제조 공정의 전처리에 있어서의 순서를 나타내는 제조 공정 단면도,

도 43은 표시 장치의 제조 공정의 EL 발광 재료의 토출에 있어서의 순서를 나타내는 제조 공정 단면도,

도 44는 표시 장치의 제조 공정의 EL 발광 재료의 토출에 있어서의 순서를 나타내는 제조 공정 단면도,

도 45는 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치의 화소 영역의 평면 구조를 나타내는 확대 단면도,

도 46은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치의 화소 영역의 구조를 나타내는 확대도로서, 도 46a는 평면 구조를 나타내는 도면, 도 46b는 도 46a의 B-B선 단면도,

도 47은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 48은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 49는 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 50은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 51은 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 52는 본 발명의 전기 광학 장치에 관한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치를 제조하는 제조 공정을 나타내는 제조 공정 단면도,

도 53은 전기 광학 장치를 구비한 전기 기기인 PC를 나타내는 사시도,

도 54는 전기 광학 장치를 구비한 전기 기기인 휴대 전화를 나타내는 사시 도,

도 55는 복수의 액적 토출 헤드를 배열시킨 액적 토출 유닛의 평면도,

도 56은 액적 토출 유닛을 사용한 처리 방법을 나타내는 설명도,

도 57a는 액적 토출 유닛의 기판(12)에 대한 자세를 나타내는 설명도,

도 57b는 액적 토출 유닛의 기판(12)에 대한 자세를 나타내는 설명도,

도 58은 복수의 액적 토출 헤드를 배열시킨 액적 토출 유닛의 평면도,

도 59는 복수의 액적 토출 헤드를 배열시킨 액적 토출 유닛의 평면도,

도 60은 마더 기판에 있어서의 패턴 형성 영역의 배열 형태를 나타내는 설명도,

도 61은 종래의 컬러 필터의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면,

도 62는 종래의 컬러 필터의 특성을 설명하기 위한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1, 118 : 컬러 필터

2, 107a, 107b : 피토출물인 기판

3 : 필터 엘리먼트

12 : 기판인 마더 기판

13 : 액상 재료로서의 필터 엘리먼트 재료

16 : 액적 토출 장치(컬러 필터의 제조 장치)

19, 425 : 이동 수단(헤드 주사 수단)을 구성하는 주사 구동 장치

21, 427 : 이동 수단(헤드 이송 수단)을 구성하는 이송 구동 장치

25 : 액적 토출 헤드의 유지 수단인 캐리지

27, 466 : 노즐

49 : 피토출물의 유지 수단인 테이블

101 : 전기 광학 장치인 액정 장치

102 : 전기 광학 장치인 액정 패널

111a, 111b : 피토출물인 기재

114a, 114b : 전극

201 : 전기 광학 장치인 EL 장치

202 : 화소 전극

204 : 기판인 투명기판

213 : 대향 전극

405R(405G, 405B) : 액적 토출 장치로서의 컬러 필터의 제조 장치

421 : 액적 토출 헤드인 잉크젯 헤드

426 : 유지 수단으로서의 캐리지

501 : 전기 광학 장치인 표시 장치

502 : 피토출물로서의 기판인 표시 기판

540A, 540B : 기능성 액상체로서의 광학 재료

L : 액정

M : 필터 엘리먼트 재료

본 발명은 성막 방법, 성막 장치, 액적 토출 장치, 컬러 필터의 제조 방법, 컬러 필터를 구비한 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히 액상 재료를 토출시켜 성막하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치 및 일렉트로루미네센스 장치(이하, 간단히 EL 장치라고 함) 등의 전기 광학 장치를 표시 수단으로서 사용한 각종의 표시 장치, 또는 이러한 표시 장치를 구비한 휴대 전화기나 휴대형 정보 단말 등의 전자 기기가 알려져 있다. 이러한 표시 장치에 있어서는 최근, 컬러 표시가 일반화 되고 있기 때문에, 유리나 플라스틱 등에 의해 구성된 기판의 표면에 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 도트상의 필터 엘리먼트를 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 소정의 배열 패턴으로써 배열시켜 이루어지는 컬러 필터를 사용하는 경우가 있다.

또한 컬러 표시 가능하게 구성된 EL 장치에 있어서는 유리나 플라스틱 등으로 구성된 기판의 표면에 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 도트상의 EL 발광층을 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 소정 배열 패턴으로써 배열시키고, 이러한 EL 발광층을 한 쌍의 전극으로 협지한 표시 도트를 형성한다. 그리고 이러한 전극에 인가하는 전압을 표시 도트마다 제어함으로써, 각 표시 도트를 소정의 색 및 층조로 발광시킨다.

상기와 같은 각종 표시 장치를 제조하는 경우에는 상기 컬러 필터의 각 색의 필터 엘리먼트 및 EL 장치의 각 색의 발광층을 포토리소그라피법을 사용함으로써 패터닝하는 방법이 일반적이다. 그렇지만, 이 포토리소그라피법을 사용하는 패터닝 공정은 재료의 도포·노광·현상 등의 복잡하고 시간이 걸리는 처리가 필요하게 됨과 동시에, 각 색재료나 레지스트 등을 다량으로 소비하기 때문에 비용이 많아진다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서 잉크젯법에 의해서 필터 엘리먼트 재료나 EL 발광 재료를 용매 등을 첨가한 액상 재료의 액적으로서 토출하고, 기판 표면에 착탄(着彈)시킴으로써, 도트상에 배열된 필터 엘리먼트나 발광층을 배열 형성하는 방법이 제안되어 있다. 여기에서 이 잉크젯법에 의해서 도 61a에 도시하는 바와 같이, 유리나 플라스틱 등에 의해서 구성된 대면적의 기판, 이른바 마더보드(301)의 표면에 설정되는 복수의 단위 영역(302)의 내부에 도 61b에 나타낸 도트상에 배열된 필터 엘리먼트(303)를 형성하는 경우에 관해서 설명한다.

이 경우에는 예컨대, 도 61c에 도시하는 바와 같이, 복수의 노즐(304)을 배열하여 이루어지는 노즐 열(305)을 갖는 액적 토출 헤드인 잉크젯 헤드(306)를 도 61b의 화살표(A1) 및 화살표(A2)로 도시하는 바와 같이, 1개의 단위 영역(302)에 관해서 복수회(도 61에서는 2회) 직선상에 주사시키면서 각 주사 기간에 있어서 복수의 노즐(304)로부터 선택적으로 잉크, 즉 필터 재료를 토출함으로써 희망 위치에 필터 엘리먼트(303)를 형성한다.

이 필터 엘리먼트(303)는 상술한 바와 같이, R, G, B 등의 각 색을 이른바 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 적절한 배열 패턴으로 배열시킴으로써 형성된다. 이 때문에 통상, R, G, B의 각 색의 잉크젯 헤드(306)를 색마다 준비하고, 각 색의 잉크젯 헤드(306)를 순차 사용함으로써, 하나의 마더보드(301)상에 소정의 색 배열 컬러 필터를 형성하도록 하고 있다.

그런데 잉크젯 헤드(306)에 관해서는 일반적으로, 노즐 열(305)을 구성하는 복수의 노즐(304)의 잉크 토출량에 격차가 있다. 예컨대, 도 62a에 도시하는 바와 같이, 노즐 열(305)의 양단부에 대응하는 위치에 있는 노즐(304)의 토출량은 많고, 중앙 위치에 있는 노즐(304)의 토출량이 그 다음으로 많고, 이들의 중간 위치에 있는 노즐의 토출량이 가장 적은 잉크 토출 특성(Q)을 갖는다.

따라서, 도 61b에 도시하는 바와 같이 잉크젯 헤드(306)에 의해 필터 엘리먼트(303)를 형성했을 때, 도 62b에 도시하는 바와 같이, 잉크젯 헤드(306)의 단부에 대응하는 위치(P1) 또는 중앙 위치(P2), 또는 P1 및 P2의 양편에 농도가 짙은 줄무늬, 즉 줄무늬상의 색 불균일이 형성되어 버린다. 이 때문에 컬러 필터가 평면적인 광투과 특성이 불균일해지는 문제점이 있다.

이 때문에 각 필터 엘리먼트(303)를 복수의 액적의 토출에 의해서 형성하도록 하고, 상기 액적 공급 헤드(306)의 위치를 이송 방향(도 61b의 좌우 방향)으로 조금씩 비키어 놓으면서 순차로 주사를 실시하도록 하여, 액적의 토출량의 격차에 기인하는 성막 불균일을 저감하는 방법(이하, 간단히 「오차 분산법」이라고 함)이 알려져 있다(예컨대, 이하의 특허 문헌 1을 참조).

그러나 상기한 바와 같이 오차 분산법을 사용하는 경우에는 동일한 제조 대 상이라도 종래보다도 주사 회수가 비약적으로 증가하여 제조 시간이 증대되어, 생산 효율이 저하된다는 문제점이 있다. 그래서, 이 문제점을 해소하기 위해서 자세를 조정 가능하게 구성한 복수의 헤드를 공통의 캐리지에 탑재하고, 일회의 주사로 처리를 하는 범위를 넓힘으로써 효율적으로 제조를 할 수 있는 장치가 제안되었다(예컨대, 이하의 특허 문헌 2를 참조).

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 제 2002-221616 호 공보

[특허 문헌 2]

일본 특허 공개 제 2002-273868 호 공보

상기한 바와 같이 여러가지 방법에 의해 성막 불균일을 저감하거나 제조 효율의 저하를 억제하거나 하는 시도가 제안되어 있지만, 실제로는 액적 토출 헤드의 주사 방향으로 신장하는 줄무늬상의 성막 불균일을 충분히 저감하기는 곤란하며, 특히 주사 속도를 고속으로 하여 생산성을 향상시키려고 하면 할수록, 상기 공보에 기재된 방법을 채용하더라도 줄무늬상의 불균일을 저감하기 어려워진다는 문제점이 있다.

한편, 마더보드(301)에 복수의 단위 영역(302)을 형성하는 경우, 표시 장치의 화면 사이즈 또는 화면 형상에 대응시키기 위해서, 단위 영역(302)에 다른 색배열 패턴(스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등)이 설정되는 경우가 있기 때문에, 또는 마더보드(301)내에서 단위 영역(302)이 차지하는 수를 증가시키기 위해서 마더보드(301)에 있어서의 어떤 방향을 따른 동일 색의 표시 도트의 배열수 및 배열 간격은 기종마다 다르다. 따라서 이와 같이 여러가지 마더보드(301)에 대해 일률적으로 잉크젯 헤드를 주사시켜 가면, 처리 효율이 나빠진다고 하는 문제점이 있다. 이 경우, 기종마다 다른 구조의 잉크젯 헤드를 준비함으로써 처리 효율을 높이는 방법도 생각할 수 있지만, 다수의 잉크젯 헤드를 준비함으로써, 비용이 증대해 버린다.

그래서 본 발명은 상기 문제점을 해결하는 것으로, 그 과제는 액적 토출 수단에 의한 액적의 토출에 의해서 실시하는 성막 방법 및 성막 장치에 있어서 성막 불균일을 종래보다도 저감할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다. 또한 잉크젯 헤드와 같은 액적 토출 헤드 등을 사용하여 액상 재료를 토출시켜 성막하는 경우에 액상 재료의 토출량의 격차에 의한 불균일을 저감할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다. 또한 액상 재료의 토출에 의한 성막 기술에 있어서 여러가지 피토출물에 대해서도 비용의 증대를 억제하면서 처리 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 성막 방법은 액적 토출 수단에 의해 대상물의 표면에 대해 액상 재료의 액적을 토출하여 성막하는 성막 방법으로, 상기 액적 토출 수단을 상기 대상물에 대해 상기 표면을 따른 제 1 방향으로 주사시키면서 복수의 상기 액적을 순차 토출하는 제 1 주사 단계와, 상기 액적 토출 수단을 상기 대상물에 대해 상기 제 1 방향과는 다른 상기 표면을 따른 제 2 방향으로 주 사시키면서 복수의 상기 액적을 순차 토출하는 제 2 주사 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제 1 주사 단계와 제 2 주사 단계에서 액적 토출 수단에 의한 대상물에 대한 주사 방향을 서로 다른 제 1 방향 및 제 2 방향으로 함으로써, 다른 2방향으로 주사하면서 복수의 액적을 순차 토출시켜 성막하기 때문에, 주사 방향에 기인하는 성막 불균일을 저감할 수 있다. 특히, 개개의 주사에 의해서 주사 방향으로 신장하는 줄무늬상의 성막 불균일이 발생하더라도, 다른 방향으로 신장하는 줄무늬상의 성막 불균일에 의해 성막 불균일이 눈에 띄기 어렵게 되어 서로 서로 부정이 발생함으로써 전체적으로 보다 균일성이 높은 성막 상태를 수득할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제 1 주사 단계와 상기 제 2 주사 단계에 있어서 상기 대상물을 회전시켜 서로 다른 자세로 함으로써, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향을 서로 교차하는 방향으로 설정하는 것이 바람직하다. 대상물을 회전시켜 그 자세를 바꿈으로써, 액적 토출 수단의 주사 방향을 바꿀 필요가 없어지기 때문에 대형의 기구를 사용하지 않고, 간단한 구성으로 성막할 수 있다.

다음으로 본 발명의 성막 장치는 대상물의 표면에 대해 액상 재료의 액적을 토출하는 액적 토출 수단과, 상기 대상물과 상기 액적 토출 수단을 상기 표면을 따라 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 갖는 성막 장치로서, 상기 대상물에 대해 상기 표면을 따른 서로 다른 적어도 2개의 방향으로 상기 액적 토출 수단을 상대적으로 이동시킬 수 있고, 또한 상기 2개의 방향중 어느쪽의 이동중에 있더라도 복수 의 상기 액적을 순차 토출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 대상물에 형성해야 하는 성막 패턴 등에 따라 적어도 2개의 방향중 어느쪽의 방향으로 주사시키면서 액적을 토출시키는가를 선택할 수 있다. 또한 대상물에 대해 적어도 2개의 방향으로 주사시키면서 액적을 순차 토출시켜 감에 따라 주사 방향에 기인하는 성막 불균일도 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 대상물을 회전시킴으로써 상기 대상물을 적어도 2개의 자세로 설정하는 것이 가능한 자세 위치 결정 수단을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 자세 위치 결정 수단에 의해 대상물을 회전시켜 자세를 설정함으로써, 장치를 대형화하지 않고, 더구나, 이동 수단을 1방향으로만 주사 가능한 간단한 구조로 할 수 있기 때문에, 전체적으로 장치의 소형화 및 저비용화를 꾀할 수 있다.

다음으로 본 발명의 액적 토출 장치는 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하기 위한 액적 토출 장치로서, 상기 액상 재료를 토출하는 액적 토출 헤드와, 상기 액적 토출 헤드와 피토출물을 대향시킨 상태로 상기 피토출물의 표면을 따른 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 피토출물의 평면 자세를 위치 결정하는 자세 위치 결정 수단을 구비하고, 상기 자세 위치 결정 수단은 상기 피토출물을 다른 2개 이상의 평면 자세로 위치 결정 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피토출물의 평면 자세를 위치 결정하는 자세 위치 결정 수단이, 피토출물을 다른 2개 이상의 평면 자세로 위치 결정 가능하게 구성되어 있 음으로써, 피토출물에 있어서의 액적을 착탄시켜야 되는 영역의 배열 형태에 따라 피토출물에 대한 액적 토출 헤드가 상대적인 주사 방향을 2이상의 방향중에서 선택할 수 있게 되기 때문에 처리 효율을 높일 수 있다. 또한 피토출물의 평면 자세를 바꿈으로써, 이동 수단에 의한 액적 토출 헤드의 주사 방향을 피토출물에 대한 다른 2이상의 방향으로 변경할 수 있게 되기 때문에 하나의 피토출물에 대해 다른 2방향으로 액적 토출 헤드를 주사시켜 액적을 토출하여 성막함으로써, 액적 토출시의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 상기 자세 위치 결정 수단은 상기 피토출물의 다른 부위를 관측하는 복수의 관측 수단을 구비하고, 상기 다른 2개 이상의 평면 자세에 있어서 서로 다른 상기 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피토출물이 다른 평면 자세에 있을 때에 서로 다른 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있음으로써, 관측범위를 넓히지 않더라도, 또는, 관측 수단을 이동시키지 않더라도 관측이 가능하게 되기 때문에, 장치를 저렴하게 구성할 수 있음과 동시에 관측 정밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 관측 수단은 상기 피토출물의 복수의 부위를 관측 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 복수의 관측 수단의 각각이 피토출물의 복수의 부위를 관측함으로써, 피토출물의 평면 자세를 고정밀도로 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 복수의 부위를 관측 가능한 관측 수단으로서는 예컨대, 2개의 촬상 장치에 의해서 구성된 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 관측 수단의 관측 위치는 장치에 있어서 고정되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 관측 수단에 의한 관측 위치가 장치에 있어서 고정되어 있음으로써, 관측 수단을 이동시키는 이동 기구 등이 불필요하게 되기 때문에 관측 정밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 다른 2개 이상의 평면 자세는 상기 피토출물의 표면의 법선 주위에 약 90°회전시킨 2개의 평면 자세인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피토출물에 대해 서로 수직하는 2방향에 액적 토출 헤드를 주사할 수 있게 되기 때문에 피토출물에 대한 액적 토출 헤드의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 가장 효과적으로 저감할 수 있다.

다음으로 본 발명의 별도의 액적 토출 장치는 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하기 위한 액적 토출 장치로서, 상기 액상 재료를 토출하는 액적 토출 헤드와, 상기 액적 토출 헤드와 피토출물을 대향시킨 상태로 상기 피토출물의 표면을 따른 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 피토출물의 평면 자세를 위치 결정하는 자세 위치 결정 수단을 구비하고, 상기 액적 토출 헤드가 상기 피토출물에 대해 상기 액상 재료의 액적을 토출하면서 이동하는 주사 방향과, 상기 자세 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되는 상기 피토출물의 평면 자세를 다른 2이상의 위치 관계로 설정 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 액적 토출 헤드가 피토출물에 대해 액상 재료의 액적을 토출하면서 이동하는 주사 방향과, 자세 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되는 피 토출물의 평면 자세를 다른 2이상의 위치 관계로 설정 가능하게 구성되어 있음으로써, 피토출물에 있어서의 액적을 착탄시켜야 되는 영역의 배열 형태에 따라 피토출물에 대한 액적 토출 헤드가 상대적인 주사 방향을 2이상의 방향중에서 선택할 수 있게 되기 때문에 처리 효율을 높일 수 있다. 또한 액적 토출 헤드의 주사 방향을 피토출물에 대한 다른 2이상의 방향으로 변경할 수 있게 되기 때문에 하나의 피토출물에 대해 다른 2방향에 액적 토출 헤드를 주사시켜 액적을 토출하여 성막함으로써, 액적 토출시의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 상기 자세 위치 결정 수단은 상기 피토출물의 다른 부위를 관측하는 복수의 관측 수단을 구비하고, 상기 다른 2이상의 위치 관계에 있어서 서로 다른 상기 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피토출물이 다른 평면 자세에 있을 때에 서로 다른 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있음으로써, 관측 범위를 넓히지 않더라도, 또는, 관측 수단을 이동시키지 않더라도 관측이 가능하게 되기 때문에, 장치를 저렴하게 구성할 수 있는 동시에 관측 정밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 복수의 관측 수단의 각각이 피토출물의 복수의 부위를 관측함으로써, 피토출물의 평면 자세를 고정밀도로 검출할 수 있게 된다. 이와 같이 복수의 부위를 관측 가능한 관측 수단으로서는 예컨대, 2개의 촬상 장치에 의해서 구성된 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 관측 수단에 의한 관측 위치는 장치에 있어서 고정되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 다른 2이상의 위치 관계는 상기 주사 방향에 대해 상기 평면 자세를 상기 피토출물의 표면의 법선 주위에 약 90°회전시킨 2개의 위치 관계인 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 추가로 별도의 액적 토출 장치는 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 성막하기 위한 액적 토출 장치로서, 상기 액상 재료를 토출하는 액적 토출 헤드와, 상기 액적 토출 헤드와 피토출물을 대향시킨 상태로 상기 피토출물의 표면을 따른 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 피토출물의 평면 자세를 위치 결정하는 자세 위치 결정 수단을 구비하고, 상기 액적 토출 헤드가 상기 피토출물에 대해 상기 액상 재료의 액적을 토출하면서 이동하는 주사 방향을 처리 도중에서 상기 자세 위치 결정 수단에 의해 위치 결정되는 상기 피토출물에 대해 다른 방향으로 변경 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 처리 도중에서 액적 토출 헤드의 주사 방향을 피토출물에 대해 다른 방향으로 변경 가능하게 구성되어 있음으로써, 하나의 피토출물에 대해 다른 2방향으로 액적 토출 헤드를 주사시켜 액적을 토출하여 성막함으로써, 액적 토출시의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 상기 자세 위치 결정 수단은 상기 피토출물의 다른 부위를 관측하는 복수의 관측 수단을 구비하고, 상기 주사 방향의 변경의 전후에 있어서 서로 다른 상기 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피토출물에 대한 주사 방향이 변경되는 전후에 있어서 서로 다른 관측 수단을 사용하도록 구성되어 있음으로써, 관측 범위를 넓히지 않더라도, 또는, 관측 수단을 이동시키지 않더라도 관측이 가능하게 되기 때문에, 장치를 저렴하게 구성할 수 있음과 동시에 관측 정밀도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 주사 방향의 변경 각도는 상기 피토출물의 표면의 법선 주위로 약 90°각도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 액상 재료로서는 상기 피토출물상에 필터 엘리먼트를 성막할 수 있는 액상필터 재료인 경우, 상기 피토출물상에 EL 발광층을 성막할 수 있는 액상 발광 재료인 경우 등을 들 수 있다. 이에 의해서 표시 장치를 구성하는 컬러 필터나 EL 소자 등에 있어서 이러한 컬러 표시의 형태를 고품위화할 수 있다.

다음으로 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법은 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 필터 엘리먼트를 성막하는 토출 성막 공정을 갖는 컬러 필터의 제조 방법으로서, 제 1 주사 방향을 따라 상기 피토출물상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 1 토출 단계와, 상기 제 1 주사 방향과는 다른 제 2 주사 방향을 따라 상기 피토출물상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 2 토출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 컬러 필터의 필터 엘리먼트를 액상 재료의 액적의 토출에 의해서 형성하는 경우에 다른 제 1 주사 방향과 제 2 주사 방향의 2개의 주사 방향 으로 주사함으로써, 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 색불균일을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제 1 토출 단계에서는 상기 피토출물의 제 1 영역에 대해 제 1 색상을 나타내는 제 1 상기 필터 엘리먼트가 형성되고, 상기 제 2 토출 단계에서는 상기 피토출물의 상기 제 1 영역과는 다른 제 2 영역에 대해 상기 제 1 색상과는 다른 제 2 색상을 나타내는 제 2 상기 필터 엘리먼트가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 다른 색상의 필터 엘리먼트를 다른 주사 방향에서 형성함으로써, 색상사이의 색불균일의 발생 형태를 서로 바꿀 수 있기 때문에 전체로서의 색불균일을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 3색의 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트를 형성하고, 상기 액상 재료의 액적의 주사 방향에 기인하여 가장 큰 색불균일을 발생시키는 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트와, 다른 2색의 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트를 다른 토출 단계에서 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 가장 큰 색불균일을 발생시키는 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트와, 다른 2색의 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트가 서로 다른 주사 방향에서 형성되게 되기 때문에 주사 방향의 상위에 의한 색불균일의 상위가 서로 부정되기 쉬워져, 전체적으로 색불균일을 더욱 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 필터 엘리먼트는 상기 제 1 토출 단계에서 토출되는 액적과, 상기 제 2 토출 단계에서 토출되는 액적에 의해 형성되는 것이 바람직하 다.

본 발명에 따르면, 필터 엘리먼트가 다른 주사 방향에서 토출된 복수의 액적에 의해서 형성되기 때문에 주사 방향에 기인하는 필터 엘리먼트 재료의 양의 격차를 저감할 수 있기 때문에, 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 색불균일을 더욱 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제 1 주사 방향과 상기 제 2 주사 방향은, 상기 피토출물의 표면의 법선 주위에 약 90°의 각도를 갖는 2개의 방향인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피토출물에 대해 서로 수직하는 2방향으로 주사하면서 액적을 토출시킬 수 있게 되기 때문에 피토출물에 대한 액적 토출 헤드의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 가장 효과적으로 저감할 수 있다.

다음으로 본 발명의 컬러 필터를 구비한 표시 장치는 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 성막되어 이루어지는 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 구비한 표시 장치이고, 상기 컬러 필터는 다른 복수의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다른 복수의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적, 즉 어떤 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 액적과, 별도의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 액적과의 혼합에 의해서 형성된 컬러 필터를 구비하고 있기 때문에, 액적의 토출시의 주사 방향에 의해서 생기는 줄무늬상의 색불균일을 저감할 수 있어서, 보다 고품위의 상을 표시할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 컬러 필터는 서로 다른 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된, 다른 색상을 나타내는 복수 종류의 필터 엘리먼트를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 다른 색상을 나타내는 복수 종류의 필터 엘리먼트가 서로 다른 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 액상 재료의 액적에 의해서 구성된 것이기 때문에, 연속 토출되는 액적의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 색불균일을 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 3색의 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트를 갖고, 상기 액상 재료의 액적의 주사 방향에 기인하여 가장 큰 색불균일을 발생시키는 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트와, 다른 2색의 색상을 나타내는 상기 필터 엘리먼트가 다른 주사 방향을 따라 연속 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 어떤 색상중 가장 큰 색불균일이 다른 2개의 색상의 색불균일과 혼합됨에 따라, 전체적으로 색불균일을 더욱 저감할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 다른 상기 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적의 혼합에 의해 형성된 상기 필터 엘리먼트를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 필터 엘리먼트가 다른 주사 방향에서 토출된 복수의 액적에 의해서 형성되어 있기 때문에 주사 방향에 기인하는 필터 엘리먼트 재료의 양의 격차를 저감할 수 있기 때문에, 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 색불균일을 더욱 저감할 수 있다.

본 발명에 있어서 다른 상기 주사 방향은 상기 컬러 필터의 표면의 법선 주위에 약 90°의 각도를 갖는 2개의 방향인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 서로 수직하는 2방향으로 주사하면서 액적을 토출시켜 컬러 필터가 형성되어 있기 때문에 액적의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 가장 효과적으로 저감할 수 있다.

본 발명의 표시 장치로서는 전기 광학 물질에 의해서 표시를 가능하게 한 전기 광학 장치를 들 수 있다. 이 전기 광학 장치로서는 예컨대, 상기 컬러 필터와 평면적으로 겹치는 액정 패널을 갖는 경우가 있고, 또한 상기 컬러 필터와 평면적으로 겹치는 EL 발광층을 갖는 경우도 있다.

다음으로 본 발명의 전자 기기는 상기 어느 하나에 기재된 컬러 필터를 구비한 표시 장치를 갖는 것이다. 본 발명의 전자 기기로서는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대, 휴대 전화기 등의 휴대형 정보 단말, 휴대형 컴퓨터, 전자 손목 시계 등의 휴대형 전자 기기인 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명의 표시 장치의 제조 방법은 기재에 대해 액상 재료를 토출하여 성막하는 토출 성막 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법이고, 제 1 주사 방향을 따라 상기 기재상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 1 토출 단계와, 상기 제 1 주사 방향과는 다른 제 2 주사 방향을 따라 상기 기재상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 2 토출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기재에 대해 다른 2개의 주사 방향으로 주사하면서 액적을 토출하여 성막함으로써, 액적 토출시의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감할 수 있게 된다. 특히, 전기 광학 장치의 제조 방법으로서 효과적이다.

본 발명에 있어서 상기 액상 재료의 액적에 의해서 표시 도트가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 주사 방향에 기인하는 표시 도트의 재료 불균일을 저감할 수 있기 때문에 표시 불균일을 저감하여 고품위의 표시를 할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 상기 표시 도트가 복수의 액적에 의해서 형성되고, 상기 제 1 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 일부가 토출되고, 상기 제 2 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 나머지부가 토출되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 표시 도트가 다른 주사 방향에서 토출된 복수의 액적에 의해서 형성되기 때문에 재료 불균일을 더욱 저감할 수 있기 때문에, 표시 품위를 더욱 높일 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 상기 표시 도트는 EL 발광층을 갖는 경우가 있다. 이 경우, EL 발광층을 상기 액적에 의해서 형성하는 것이 바람직하다. 또한 표시 도트는 EL 발광층, 정공 수송층, 및 이들을 협지하는 한 쌍의 전극에 의해 구성되는 경우가 있다. 이 경우에는 EL 발광층, 정공 수송층 및 한 쌍의 전극중 어느 하나 이상이 상기 액적에 의해서 형성되는 경우도 포함된다.

본 발명에 있어서 상기 제 1 주사 방향과 상기 제 2 주사 방향은, 상기 기재의 표면의 법선 주위에 약 90°의 각도를 갖는 2개의 방향인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 서로 수직하는 2개의 주사 방향을 따라 주사하면서 액적을 토출함으로써, 전체의 재료 불균일을 효과적으로 저감할 수 있다.

다음으로 본 발명의 표시 장치는 피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 성막되어 이루어지는 표시 도트를 구비한 표시 장치로서, 상기 표시 도트는 다른 복수의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 기재에 대해 다른 2개의 주사 방향으로 주사하면서 액적을 토출하여 성막함으로써 표시 도트가 형성되기 때문에, 액적 토출시의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감하는 수 있게 되어, 표시 품위를 높일 수 있게 된다. 특히, 액정 장치 및 EL 장치 등의 전기 광학 장치인 경우에 효과적이다.

본 발명에 있어서 다른 상기 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적의 혼합에 의해 형성된 상기 표시 도트를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 표시 도트가 다른 주사 방향에서 토출된 복수의 액적에 의해서 형성되어 있기 때문에 주사 방향에 기인하는 재료 양의 격차를 저감할 수 있기 때문에, 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 표시 불균일을 더욱 저감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 서로 수직하는 2방향으로 주사하면서 액적을 토출시킴으로써 표시 도트가 형성되어 있기 때문에 액적의 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 재료 불균일을 가장 효과적으로 저감할 수 있다.

다음으로 본 발명의 전자 기기는 상기 어느 하나에 기재된 표시 장치를 갖는 것이다. 본 발명의 전자 기기로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 휴대 전화기 등의 휴대형 정보 단말, 휴대형 컴퓨터, 전자 손목 시계 등의 휴대형 전자 기기인 것이 바람직하다.

다음으로 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 성막 방법, 성막 장치, 액적 토출 장치, 컬러 필터의 제조 방법, 컬러 필터를 구비한 표시 장치, 표시 장치의 제조 방법, 표시 장치 및 전자 기기의 실시예에 관해서 상세히 설명한다.

[액적 토출 장치]

우선, 본 발명에 관한 성막 장치 및 액적 토출 장치의 실시예에 관해서 설명한다. 이 실시예의 액적 토출 장치(16)는 도 8에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 헤드의 일례로서 프린터 등으로 사용되는 잉크젯 헤드 등으로 구성되는 액적 토출 수단인 액적 토출 헤드(22)를 구비한 헤드 유닛(26)과, 액적 토출 헤드(22)의 위치 를 제어하는 헤드 위치를 제어하는 헤드 위치 제어 장치(17)와, 마더 기판(12)의 위치를 제어하는 기판 위치 제어 장치(18)와, 액적 토출 헤드(22)를 마더 기판(12)에 대해 주사 방향(X)으로 주사 이동시키는 주사 구동 수단으로서의 주사 구동 장치(19)와, 액적 토출 헤드(22)를 마더 기판(12)에 대해 주사 방향과 교차(직교)하는 이송 방향(Y)으로 보내는 이송 구동 장치(21)와, 마더 기판(12)을 액적 토출 장치(16)내의 소정의 작업 위치로 공급하는 기판 공급 장치(23)와, 이 액적 토출 장치(16)의 전반적인 제어를 담당하는 컨트롤 장치(24)를 갖는다.

상기의 헤드 위치 제어 장치(17), 기판 위치 제어 장치(18), 주사 구동 장치(19), 이송 구동 장치(21)의 각 장치는 베이스(9)상에 설치된다. 또한 이들 각 장치는 필요에 따라 커버(14)에 의해서 덮인다. 여기에서 헤드 위치 제어 장치(17), 주사 구동 장치(19) 및 이송 구동 장치(21)는 이동 수단을 구성한다.

액적 토출 헤드(22)는 예컨대, 도 10에 도시하는 바와 같이, 복수의 노즐(27)이 배열되어 이루어지는 노즐 열(28)을 갖는다. 노즐(27)의 수는 예컨대 180개이며, 노즐(27)의 홀 입경은 예컨대 28㎛이며, 노즐(27)의 피치(t)는 예컨대 141㎛이다. 도 10에 나타내는 단변 방향(M)은 액적 토출 헤드(22)의 표준 주사 방향을 나타내고, 배열 방향(T)은 노즐 열(28)에 있어서의 노즐(27)의 배열 방향을 나타낸다.

액적 토출 헤드(22)는 예컨대, 도 12a 및 도 12b에 도시하는 바와 같이, 스테인레스 등으로 구성되는 노즐 플레이트(29)와, 이에 대향하는 진동판(31)과, 이들을 서로 접합하는 복수의 칸막이 부재(23)를 갖는다. 노즐 플레이트(29)와 진동 판(31)의 사이에는 칸막이 부재(32)에 의해서 복수의 잉크실(33)과 액체 고임부(34)가 형성된다. 이러한 잉크실(33)과 액체 고임부(34)는 통로(38)를 통해 서로 연통되어 있다.

진동판(31)의 적소에는 잉크 공급홀(36)이 형성되어 있다. 이 잉크 공급홀(36)에는 잉크 공급 장치(37)가 접속된다. 잉크 공급 장치(37)는 R, G, B 중의 한 가지 색, 예컨대 R색의 필터 엘리먼트 재료(M)를 잉크 공급홀(36)로 공급한다. 이와 같이 공급된 필터 엘리먼트 재료(M)는 액체 고임부(34)에 충만되고, 또한 통로(38)를 통해 잉크실(33)에 충만된다.

노즐 플레이트(29)에는 잉크실(33)로부터 필터 엘리먼트 재료(M)를 제트상으로 분출하기 위한 노즐(27)이 설치되어 있다. 또한 진동판(31)의 잉크실(33)에 임하는 면의 이면에는 이 잉크실(33)에 대응시켜 잉크 가압체(39)가 부착되어 있다. 이 잉크 가압체(39)는 도 12b에 도시하는 바와 같이, 압전 소자(41) 및 이를 협지하는 한 쌍의 전극(42a 및 42b)을 갖는다. 압전 소자(41)는 전극(42a 및 42b)으로의 통전에 의해서 화살표(C)로 나타내는 외측으로 돌출되도록 휨 변형하고, 이에 의해 잉크실(33)의 용적이 증대된다. 그렇게 하면, 증대한 용적분에 상당하는 필터 엘리먼트 재료(M)가 액체 고임부(34)로부터 통로(38)를 통해 잉크실(33)로 유입된다.

그 후, 압전 소자(41)로의 통전을 해제하면, 이 압전 소자(41)와 진동판(31)은 모두 원래의 형상으로 되돌아가고, 이에 따라 잉크실(33)도 원래의 용적으로 되돌아가기 때문에, 잉크실(33)의 내부에 있는 필터 엘리먼트 재료(M)의 압력이 상승 하고, 노즐(27)로부터 필터 엘리먼트 재료(M)가 액적(8)이 되어 분출된다. 또한 노즐(27)의 주변부에는 액적(8)의 비행 구부러짐 및 노즐(27)의 홀 막힘 등을 방지하기 위해서 예컨대, Ni-테트라플루오로에틸렌 공석(共析) 도금층으로 이루어지는 발(撥) 잉크층(43)이 설치된다.

다음으로 도 9를 참조하여 상기의 액적 토출 헤드(22)의 주위에 배치된 헤드 위치 제어 장치(17), 기판 위치 제어 장치(18), 주사 구동 장치(19), 이송 구동 장치(21) 및 그 밖의 수단에 관해서 설명한다. 헤드 위치 제어 장치(17)는 헤드 유닛(26)에 부착된 액적 토출 헤드(22)를 평면(수평면)내에서 회전시키는 α모터(44)와, 액적 토출 헤드(22)를 이송 방향(Y)과 평행한 축선주위로 요동 회전시키는 β모터(46)와, 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)과 평행한 축선 주위로 요동 회전시키는 γ모터(47)와, 액적 토출 헤드(22)를 상하 방향으로 평행 이동시키는 Z 모터(48)를 갖는다.

또한 기판 위치 제어 장치(18)는 마더 기판(12)을 싣는 테이블(49)과, 이 테이블(49)을 평면(수평면)내에서 회전시키는 θ모터(51)를 갖는다. 또한 주사 구동 장치(19)는 주사 방향(X)으로 신장하는 X 가이드 레일(52)과, 예컨대 펄스 구동되는 리니어 모터를 내장한 X 슬라이더(53)를 갖는다. 이 X 슬라이더(53)는 예컨대 내장하는 리니어 모터의 가동에 의해, X 가이드 레일(52)을 따라 주사 방향(X)으로 평행 이동한다.

또한 이송 구동 장치(19)는 이송 방향(Y)으로 신장하는 Y 가이드 레일(54)과, 예컨대 펄스 구동되는 리니어 모터를 내장한 Y 슬라이더(56)를 갖는다. Y 슬 라이더(56)는 예컨대 내장하는 리니어 모터의 가동에 의해, Y 가이드 레일(54)을 따라 이송 방향(Y)으로 평행 이동한다.

X 슬라이더(53) 및 Y 슬라이더(56)내에서 펄스 구동되는 리니어 모터는 상기 모터에 공급하는 펄스 신호에 의해서 출력축의 회전 각도 제어를 정밀하게 실행할 수 있다. 따라서 X 슬라이더(53)에 지지된 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)상의 위치 및 테이블(49)의 이송 방향(Y)상의 위치 등을 고정밀도로 제어할 수 있다. 또한 액적 토출 헤드(22) 및 테이블(49)의 위치 제어는 펄스 모터를 사용한 위치 제어에 한정되지 않고, 서브 모터를 사용한 피드백 제어 및 기타 임의의 방법에 의해서 실현할 수 있다.

상기 테이블(49)에는 마더 기판(12)의 평면 위치를 규제하는 위치 결정핀(50a, 50b)이 설치되어 있다. 마더 기판(12)은 후술하는 기판 공급 장치(23)에 의해서 위치 결정핀(50a, 50b)에 주사 방향(X)측 및 이송 방향(Y)측의 단면을 당접시킨 상태로, 위치 결정 유지된다. 테이블(49)에는 이러한 위치 결정 상태로 유지된 마더 기판(12)을 고정하기 위한, 예컨대 공기 흡인(진공 흡착) 등의 공지의 고정 수단을 설치하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 액적 토출 장치(16)에 있어서는 도 9에 도시하는 바와 같이, 테이블(49)의 상방에 복수개의 조(도시예에서는 2조)의 촬상 장치(91R, 91L 및 92R, 92L)이 배치되어 있다. 여기에서 촬상 장치(91R, 91L 및 92R, 92L)는 도 9에 있어서 거울통만을 나타내고, 다른 부분 및 그지지 구조는 생략되어 있다. 이들의 관찰 수단인 촬상 장치로서는 CCD 카메라 등을 사용할 수 있다. 또한 도 8에는 이들 촬상 장치에 관해서 도시를 생략했다.

여기에서 본 실시예에 있어서의 상기 촬상 장치(91R, 91L 및 92R, 92L)의 구성에 관해 보다 상세히 설명한다. 도 22a 및 도 22b는 테이블(49)상에 마더 기판(12)을 위치 결정 유지한 상태를 나타내는 평면도이다. 테이블(49)상에는 도 22a에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)을 그 길이 방향(L)이 장치의 주사 방향(X)에 합치되는 평면 자세로 유지할 수도 있고, 또한 도 22b에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)을 그 길이 방향(L)이 이송 방향(Y)에 합치하는 평면 자세로 유지할 수도 있도록 구성되어 있다. 여기에서 도시예에서는 위치 결정핀(50a)이 마더 기판(12)의 평면 자세에 따라 도시 좌우로 이동하도록 구성되고, 위치 결정핀(50b)은 테이블(49)에 대해 고정되어 있다. 단, 위치 결정핀(50a, 50b)은 모두, 부호(50b)와 같이 테이블(49)에 대해 고정된 것이더라도, 부호(50a)와 같이 이동 가능하게 구성된 것이더라도 상관없다.

마더 기판(12)에는 그 주변부에 2조 합계 4개의 얼라인먼트 마크(12ar, 12al 및 12br, 12bl)가 미리 형성되어 있다. 여기에서 얼라인먼트 마크(12ar, 12al)는 마더 기판(12)의 길이 방향(L)의 양단에 각각 형성되어 있다. 또한 얼라인먼트 마크(12br, 12bl)는 마더 기판(12)의 단변이 신장하는 방향, 즉 단변 방향(M)의 양단에 각각 형성되어 있다. 도 22a에 도시하는 바와 같이, 마더 기판(12)이 그 길이 방향(L)을 주사 방향(X)에 맞춘 상태로 테이블(49)상으로 유지되어 있는 상태에서는 상기 촬상 장치(91R, 91L)는 얼라인먼트 마크(12ar, 12al)를 각각 촬영할 수 있게 되어 있다. 또한 도 22b에 도시하는 바와 같이, 마더 기판(12)이 그 길이 방향 (L)을 이송 방향(Y)에 맞춘 상태로 테이블(49)상에 유지되어 있는 상태에서는 상기 촬상 장치(92R, 92L)는 얼라인먼트 마크(12br, 12bl)를 각각 촬영할 수 있게 되어 있다.

상기의 촬상 장치(91R, 91L 및 92R, 92L)는 모두 액적 토출 장치(16)의 고정 부분[예컨대 베이스(9)]에 대해 직접 또는 간접적으로 고정되어 있다. 그리고 이러한 고정된 촬상 장치를 사용하여 마더 기판(12)을 관찰함으로써, 테이블(49)상의 마더 기판(12)의 위치를 정확히 검출할 수 있도록 구성되어 있다.

다시 도 8로 되돌아가 설명을 계속한다. 도 8에 나타내는 기판 공급 장치(23)는 마더 기판(12)을 수용하는 기판 수용부(57)와, 마더 기판(12)을 반송하는 로봇 등의 기판 이재 기구(基板移載機構)(58)를 갖는다. 기판 이재 기구(58)는 기대(59)와, 기대(59)에 대해 승강 이동하는 승강축(61)과, 승강축(61)을 중심으로하여 회전하는 제 1 아암(62)과, 제 1 아암(62)에 대해 회전하는 제 2 아암(63)과, 제 2 아암(63)의 선단 하면에 설치된 흡착 패드(64)를 갖는다. 이 흡착 패드(64)는 공기 흡인(진공 흡착) 등에 의해서 마더 기판(12)을 흡착 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

또한 도 8에 도시하는 바와 같이, 상기 액적 토출 헤드(22)의 주사 궤적 아래이고, 이송 구동 장치(21)의 한편의 옆 위치에 캡핑 장치(76) 및 클리닝 장치(77)가 배설되어 있다. 또한 이송 구동 장치(21)의 다른 쪽의 옆 위치에는 전자 저울(78)이 설치되어 있다. 여기에서 캡핑 장치(76)는 액적 토출 헤드(22)가 대기 상태에 있을 때 노즐(27)(도 10 참조)의 건조를 방지하기 위한 장치이다. 클리닝 장치(77)는 액적 토출 헤드(22)를 세정하기 위한 장치이다. 전자 저울(78)은 액적 토출 헤드(22)내의 개개의 노즐(27)로부터 토출되는 잉크의 액적(8)의 중량을 노즐마다 측정하는 장치이다. 또한 액적 토출 헤드(22)의 근방에는 액적 토출 헤드(22)와 일체로 이동하는 헤드용 카메라(81)가 부착되어 있다.

도 8에 나타낸 컨트롤 장치(24)는 프로세서를 수용한 컴퓨터 본체부(66), 키보드 등의 입력 장치(67), 및 CRT 등의 표시 장치(68)를 갖는다. 컴퓨터 본체부(66)에는 도 14에 나타내는 CPU(중앙 처리 유닛)(69)과, 각종 정보를 기억하는 메모리인 정보 기록 매체(71)를 구비하고 있다.

상기의 헤드 위치 제어 장치(17), 기판 위치 제어 장치(18), 주사 구동 장치(19), 이송 구동 장치(21) 및 액적 토출 헤드(22) 내의 압전 소자(41)(도 12b 참조)를 구동하는 헤드 구동 회로(72)의 각 기기는 도 14에 도시하는 바와 같이, 입출력 인터페이스(73) 및 버스(74)를 통해 CPU(69)에 접속되어 있다. 또한 기판 공급 장치(23), 입력 장치(67), 표시 장치(68), 캡핑 장치(76), 클리닝 장치(77) 및 전자 저울(78)도 상기와 동일하게 입출력 인터페이스(73) 및 버스(74)를 통해 CPU(69)에 접속되어 있다.

정보 기록 매체(71)로서의 메모리는 RAM(램덤 액세스 메모리), ROM(리드 오니 메모리) 등의 반도체 메모리 및 하드 디스크, CD-ROM 판독 장치, 디스크형 기록 매체 등의 외부 기억 장치 등을 포함하는 개념이며, 기능적으로는 액적 토출 장치(16)의 동작의 제어 순서가 기술된 프로그램 소프트를 기억하는 기억 영역 및 액적 토출 헤드(22)에 의한 잉크의 마더 기판(12)내에서의 토출 위치를 좌표 데이터로서 기억하기 위한 기억 영역 및, 도 9에 있어서의 이송 방향(Y)으로의 마더 기판(12)의 이송 이동량을 기억하기 위한 기억 영역 및, CPU(69)를 위한 워크 에어리어 및 템포러리 파일 등으로서 기능 영역 및, 기타 각종 기억 영역이 설정된다.

CPU(69)는 정보 기억 매체(71)인 메모리 내에 기억된 프로그램 소프트에 따라서 마더 기판(12)의 표면의 소정 위치에 잉크를 토출시키기 위한 제어를 실시하는 것이다. 구체적인 기능 실현부로서는 도 14에 도시하는 바와 같이, 클리닝 처리를 실현하기 위한 연산을 하는 클리닝 연산부, 캡핑 처리를 실현하기 위한 캡핑 연산부, 전자 저울(78)을 사용한 중량 측정을 실현하기 위한 연산을 하는 중량 측정 연산부, 및 액적 토출에 의해서 잉크를 마더 기판(12)의 표면상에 착탄시키고, 소정의 패턴으로써 묘화하기 위한 묘화 연산부를 갖는다.

상기 묘화 연산부에는 액적 토출 헤드(22)를 묘화를 위한 초기 위치로 설치하기 위한 묘화 개시 위치 연산부, 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)으로 소정의 속도로 주사 이동시키기 위한 제어를 연산하는 주사 제어 연산부, 마더 기판(12)을 이송 방향(Y)으로 소정의 이송 이동량만큼 어긋나게 하기 위한 제어를 연산하는 이송 제어 연산부, 액적 토출 헤드(22)내의 복수의 노즐(27)중의 어느 하나를 작동시켜 잉크의 토출을 제어하기 위한 연산을 하는 노즐 토출 제어 연산부 등의 각종 기능 연산부를 갖는다.

또한 상기 실시예에서는 상술한 각 기능을 CPU(69)를 사용하는 프로그램 소프트에 의해서 실현하고 있지만, 상술한 각 기능을 CPU를 사용하지 않는 전자 회로에 의해서 실현되는 경우에는 그러한 전자 회로를 사용하지 않아도 무방하다.

다음으로 상기 구성으로 이루어지는 액적 토출 장치(16)의 동작을 도 15에 나타내는 플로우차트에 따라서 설명한다. 오퍼레이터에 의한 전원 투입에 의해서 액적 토출 장치(16)가 작동하면, 최초에 스텝(S1)에 있어서 초기 설정이 실현된다. 구체적으로는 헤드 유닛(26), 기판 공급 장치(23) 및 컨트롤 장치(24) 등이 미리 결정된 초기 상태로 세트된다.

다음으로 중량 측정 타이밍이 도래(스텝 S2)하면, 도 9에 나타내는 헤드 유닛(26)을 주사 구동 장치(19)에 의해서 도 8에 나타내는 전자 저울(78)까지 이동시킨다(스텝 S3). 그리고 노즐(27)로부터 토출되는 잉크의 양을 전자 저울(78)을 사용하여 측정한다(스텝 S4). 또한 이와 같이 측정된 노즐(27)의 잉크 토출 특성에 맞춰, 각 노즐(27)의 압전 소자(41)에 인가하는 전압을 조절한다(스텝 S5).

그 후, 클리닝 타이밍이 도래(스텝 S6)하면, 헤드 유닛(26)을 주사 구동 장치(19)에 의해서 클리닝 장치(77)까지 이동시키고(스텝 S7), 그 클리닝 장치(77)에 의해서 액적 토출 헤드(22)를 클리닝한다(스텝 S8).

중량 측정 타이밍 및 클리닝 타이밍이 도래하지 않는 경우, 또는, 중량 측정 및 클리닝이 종료한 경우에는 스텝 9에 있어서 도 8에 나타내는 기판 공급 장치(23)를 작동시켜 마더 기판(12)을 테이블(49)로 공급한다. 구체적으로는 기판 수용부(57) 내의 마더 기판(12)을 흡착 패드(64)에 의해서 흡착유지하고, 승강축(61), 제 1 아암(62) 및 제 2 아암(63)을 이동시켜 마더 기판(12)을 테이블(49)까지 반송하고, 또한 테이블(49)의 적소에 미리 설치되어 있는 위치 결정핀(50a, 50b)(도 9 참조)으로 압착시킨다. 또한 테이블(49)상에 있어서의 마더 기판(12)의 위치 어긋남을 방지하기 위해서, 공기 흡인(진공 흡착) 등의 수단에 의해서 마더 기판(12)을 테이블(49)에 고정하는 것이 바람직하다.

다음으로 도 9에 나타내는 촬상 장치(91R, 91L)에 의해서 마더 기판(12)을 관찰하면서 θ모터(51)의 출력축을 미소 각도 단위로 회전시킴으로써, 테이블(49)을 평면(수평면)내에서 회전시키고, 마더 기판(12)을 위치 결정한다(스텝 S10). 보다 구체적으로는 마더 기판(12)의 좌우 양단에 각각 형성된 얼라인먼트 마크(12ar, 12al, 12br, 12bl)를 도 9에 나타내는 상기 한 쌍의 촬상 장치(91R, 91L 또는 92R, 92L)에 의해서 각각 촬영하고, 이러한 얼라인먼트 마크의 촬상 위치에 의해서 마더 기판(12)의 평면 자세를 연산하여 구하고, 이 평면 자세에 따라 테이블(49)을 회전시켜 각도(θ)를 조정한다.

이 후, 도 8에 나타내는 헤드용 카메라(81)에 의해서 마더 기판(12)을 관찰하면서 액적 토출 헤드(22)에 의해서 묘화를 시작하는 위치를 연산에 의해서 결정한다(스텝 S11). 그리고 주사 구동 장치(19) 및 이송 구동 장치(21)를 적당히 작동시키고, 액적 토출 헤드(22)를 묘화 개시 위치로 이동시킨다(스텝 S12).

이 때, 액적 토출 헤드(22)는 도 10에 나타내는 기준 방향(S)이 주사 방향(X)에 합치한 자세가 되도록 할 수도 있고, 또는 기준 방향(S)이 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 주사 방향에 대해 각도(Φ1, Φ2)로 경사지는 자세가 되도록 구성할 수도 있다. 이 각도(Φ1, Φ2)는 노즐(27)의 피치와, 마더 기판(12)의 표면상에서 잉크를 착탄시켜야 되는 위치의 피치가 다른 경우가 많고, 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)으로 이동시킬 때에 배열 방향(T)에 배열된 노즐(27)의 피치 의 이송 방향(Y)의 치수 성분이 마더 기판(12)의 이송 방향(Y)의 착탄 위치의 피치와 기하학적으로 동일해 지도록 하기 위한 조치이다.

도 15에 나타내는 스텝 S12에서 액적 토출 헤드(22)가 묘화 개시 위치에 놓이면, 스텝 S13에 있어서 액적 토출 헤드(22)는 주사 방향(X)으로 일정한 속도로 직선적으로 주사 이동된다. 이 주사중에 있어서, 액적 토출 헤드(22)의 노즐(27)로부터 잉크의 액적이 마더 기판(12)의 표면상으로 연속적으로 토출된다.

또한 이 때의 잉크의 액적의 토출량은 한번의 주사에 의해서 액적 토출 헤드(22)가 커버할 수 있는 토출 범위에 있어서 전량이 토출되도록 설정될 수도 있지만, 예컨대, 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한 바와 같이, 한번의 주사에 의해서 원래 토출되야 되는 양의 수분의 1(예컨대 4분의 1)의 잉크를 토출하도록 구성하고, 액적 토출 헤드(22)를 복수회 주사하는 경우에 그 주사 범위가 이송 방향(Y)에 서로 부분적으로 겹치도록 설정하고, 모든 영역에서 수회(예컨대 4회) 잉크의 토출이 실시되도록 구성할 수도 있다.

액적 토출 헤드(22)는 마더 기판(12)에 대한 1라인분의 주사가 종료(스텝 S14)되면, 반전 이동하여 초기 위치로 복귀하고(스텝 S15), 이송 방향(Y)에 소정량(설정된 이송 이동량 만큼) 이동한다(스텝 S16). 이 때, 스텝 S13에서 다시 주사되고, 잉크가 토출되고, 그 이후, 상기 동작을 반복하여 실시하고, 복수 라인에 걸쳐 주사가 실시된다. 여기에서 도 2를 참조하여 후술한 바와 같이, 1라인분의 주사가 종료하면, 그대로 이송 방향(Y)으로 소정량 이동하고, 반전하여 반대 방향으로 주사된다고 하는 것과 같이 교대로 주사 방향을 반전시키도록 구동할 수도 있 다.

여기에서 후술한 바와 같이, 마더 기판(12)내에 복수의 컬러 필터가 형성되는 경우에 관해서 설명하면, 마더 기판(12)내의 컬러 필터 영역 일렬분에 관해서 모두 잉크의 토출이 완료되며(스텝 S17), 액적 토출 헤드(22)는 소정량 이송 방향(Y)으로 이동하고, 다시 상기와 동일하게 스텝 S13 내지 S16의 동작을 반복한다. 그리고 최종적으로 마더 기판(12)상의 전열의 컬러 필터 영역에 대해 잉크의 토출이 종료하면(스텝 S18), 스텝 S20에 있어서 기판 공급 장치(23) 또는 별도의 반출 기구에 의해서 처리 후의 마더 기판(12)이 외부로 배출된다. 그 후, 오퍼레이터로부터 작업 종료의 지시가 없는 한, 상기한 바와 같이 마더 기판(12)의 공급과 잉크 토출 작업을 반복하여 실시한다.

오퍼레이터로부터 작업 종료의 지시가 있으면(스텝 S21), CPU(69)는 도 8에 있어서 액적 토출 헤드(22)를 캡핑 장치(76)까지 반송하고, 그 캡핑 장치(76)에 의해서 액적 토출 헤드(22)에 대해 캡핑 처리를 실시한다(스텝 S22).

이상과 같이 구성된 액적 토출 장치(16)에 있어서는 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)으로 주사하면서 잉크의 액적을 연속해서 토출시키고, 이 주사를 이송 방향(Y)로의 이동을 통해 반복하여 실시함으로써, 마더 기판(12)의 전체 표면상에 잉크를 착탄시킬 수 있게 되어 있다. 본 실시예에서는 도 22a에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)을 테이블(49)상에 배치하고, 촬상 장치(91R, 91L)에 의한 얼라인먼트 마크(12ar, 12al)의 촬영에 의해서 마더 기판(12)의 위치 결정을 할 수 있음과 동시에 도 22b에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)을 다른 평면 자세(기판 표 면의 법선 주위에 90°회전시킨 자세)로 테이블(49)상에 배치하고, 촬상 장치(92R, 92L)에 의한 얼라인먼트 마크(12br, 12bl)의 촬영에 의해서 마더 기판(12)의 위치 결정을 실시할 수도 있기 때문에, 마더 기판(12)에 대한 주사 방향(X)을 다른 2방향(서로 수직하는 2방향)으로 설정하여 처리를 실시할 수 있게 되어 있다.

일반적으로, 잉크를 착탄해야 할 위치의 배열 형태가 다른 마더 기판(12)이 액적 토출 장치(16)로 공급되는 것이 상정된다. 예컨대, 도 22에 도시하는 바와 같이, 마더 기판(12)에 복수의 단위 영역(11)이 배열되는 경우, 제품의 기종마다 단위 영역(11)의 크기나 도트 배열의 패턴의 상위가 존재하고, 또한 단위 영역(11)이 차지하는 수를 되도록 많게 하여 생산성을 높이기 위해서 단위 영역(11)의 배열 형태도 또 다른 경우가 있다. 따라서 도 22와 같이 단위 영역(11)이 배열된 마더 기판(12)의 경우에는 도 22a에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)을 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)과 일치시키는 것이 효율적으로 처리를 실시하기 위해서 바람직하다고 해도, 도 23에 도시하는 바와 같이, 별도의 단위 영역(11')이 배열되어 있는 마더 기판(12')의 경우, 또는 마더 기판에 있어서 단위 영역(11)이 도 22와는 다른 자세로 배열되어 있는 경우 등에 있어서는 도 23a에 도시하는 바와 같이, 마더 기판(12)의 길이 방향(L)을 이송 방향(Y)과 일치시키는 것이 효율적으로 처리를 하기 위해서 바람직한 경우도 있다.

따라서 본 실시예의 액적 토출 장치(16)에 따르면, 도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12)을 다른 2방향(도시예에서는 수직하는 2방향)중 어느 평면 자세라도 처리를 실시할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 잉크를 착탄시켜야 되는 위치의 배열 형태에 적합한 평면 자세로 마더 기판(12)을 테이블(49)상에 설치할 수 있고, 그 결과, 피토출물인 마더 기판(12)의 형태에 따라 효율적으로 처리를 실시할 수 있게 된다.

또한 상기 실시예에서는 테이블(49)상에 마더 기판(12)을 배치하기 위해서 기판 공급 장치(23)를 사용하고 있기 때문에 테이블(49)상의 마더 기판(12)의 평면 자세를 도 22 및 도 23에 도시하는 바와 같이 다른 2방향중 어느 하나로 설정하기 위해서는 기판 공급 장치(23)에 의한 공급 자세를 바꿔 대응할 수 있다. 단, 테이블(49)의 회전 기구를 사용하여 테이블(49)을 예컨대 90°회전시킬 수 있도록 구성하고, 테이블(49)상에 마더 기판(12)이 공급된 후에 테이블(49)을 회전시켜 마더 기판(12)의 평면 자세를 변경할지 아닌지를 선택하도록 해도 상관없다.

그런데, 액적 토출 헤드(22)의 노즐 열(28)을 형성하는 복수의 노즐(27)의 잉크 토출량의 분포가 불균일하게 되는 것, 예컨대, 노즐 열(28)의 양단부에 존재하는 여러개(예컨대 10개씩)의 노즐(27)이 특히 잉크 토출량이 많아지는 것은 도 56과 관련해서 설명한 바와 같다. 이와 같이, 잉크 토출량이 다른 노즐(27)에 비해 많은 노즐(27)을 사용하는 것은 잉크 토출에 의해서 형성되는 막 두께를 균일하게 하기 위해서 바람직하지 못하다. 따라서 예컨대, 도 13에 도시하는 바와 같이, 노즐 열(28)을 형성하는 복수의 노즐(27)중, 노즐 열(28)의 양단부(E)에 존재하는 여러개 예컨대 10개 정도는 미리 잉크를 토출하지 않는 것으로 설정해 두고, 나머지의 부분(F)에 존재하는 노즐(27)을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 액적 토출 헤드(22)가 토출하는 액적 한 방울로 소정 영역에 성막을 실 시하는 것은 아니고, 복수의 액적에 의해 성막을 실시하도록 함으로써, 형성된 막의 두께의 격차를 저감할 수 있다. 즉, 복수의 영역마다 성막을 실시하는 경우, 개개의 액적의 양에 어느 정도의 격차가 존재해도, 복수의 액적에 의해서 하나의 영역의 성막을 실시함으로써, 각 영역에 형성되는 막의 두께의 격차가 저감된다.

액적 토출 헤드(22)의 구조로서는 상기의 것에 한정되지 않고, 여러가지 구조의 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 도 11에 나타낸 액적 토출 헤드(22A)는 기준 방향(S)에 배치된 2열의 노즐 열(28, 28)을 구비하고 있다. 이들중 어느 노즐 열(28)에도, 상기와 동일하게 복수의 노즐(27)이 포함된다. 또한 도 16에 나타낸 액적 토출 헤드(22B)는 기준 방향(S)으로 배열된 3열의 노즐 열(28R, 28G, 28B)을 구비하고 있다. 이들중 어느 액적 토출 헤드(22A, 22B)라도, 각 노즐 열(28)의 노즐(27)로부터 토출되는 액적의 재료를 동일한 것으로 할 수도 있고, 서로 다른 것으로 할 수도 있다. 예컨대, 도 11에 나타낸 액적 토출 헤드(22A)는 2개의 노즐 열(28)중 어느 열의 노즐(27)로부터도 같은 잉크가 토출되도록 구성되어 있고, 도 16에 나타내는 액적 토출 헤드(22B)에서는 각 노즐 열(28R, 28G, 28B)의 노즐(27)로부터 토출되는 잉크가 서로 다른 것이고, 예컨대, 후술하는 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)가 되도록 사용된다.

[컬러 필터 및 그 제조 방법]

다음으로 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 실시예에 관해서 설명한다. 이 실시예에서는 컬러 필터를 상기 액적 토출 장치(16)를 사용하여 실시하는 예에 관해서 설명하지만, 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법은 사용하는 장치 구조 에 의해서 한정되는 것이 아니다.

도 5a는 컬러 필터의 일 실시예의 평면 구조를 모식적으로 나타내는 것이다. 또한 도 6d는 도 5a의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면 구조를 나타내는 것이다.

본 실시예의 컬러 필터(1)는 유리 및 플라스틱 등에 의해서 형성된 방형상(方形狀)의 기판(기재)(2)의 표면에 복수의 필터 엘리먼트(3)를 도트 패턴상, 도시예에서는 도트 매트릭스상으로 형성하고 있다. 또한 컬러 필터(1)는 도 6d에 도시하는 바와 같이, 필터 엘리먼트(3)의 위에 보호막(4)이 적층되어 있다. 또한 도 5a는 보호막(4)을 제거한 상태의 컬러 필터(1)를 평면적으로 나타내고 있다.

기판(2)의 표면상에 투광성이 없는 수지 재료에 의해서 격자상의 패턴으로 형성된 격벽(6)이 형성되고, 이 격벽(6)에 의해 구획된 방형상의 영역을 색재로 메움으로써 필터 엘리먼트(3)가 형성된다. 또한 이러한 필터 엘리먼트(3)는 각각이 R(빨강), G(초록), B(파랑)중 어느 1색의 색재에 의해서 형성되고, 그러한 각 색의 필터 엘리먼트(3)가 소정의 배열로 나란히 늘어서 있다. 이 배열로서는 예컨대, 도 7a에 나타낸 스트라이프 배열(매트릭스의 종렬이 모두 동색이 되는 배열), 도 7b에 나타내는 모자이크 배열(종횡의 직선상으로 늘어선 임의의 3개의 필터 엘리먼트가 R, G, B의 3색이 되는 배열), 도 7c에 나타내는 델타 배열[필터 엘리먼트(3)의 배치를 현격한 단차로 하고, 임의의 인접하는 3개의 필터 엘리먼트(3)가 R, G, B가 되는 배열] 등을 들 수 있다. 또한 본 발명에 있어서의「격벽」은 「뱅크」의 의미도 포함하는 말로서 사용되고, 기판으로부터 거의 수직하는 각도의 측면에 한정되지 않고, 어느 정도의 경사각을 가진 측면을 갖는 것을 포함하고, 기판으로부 터 보았을 때 볼록부가 되는 부분을 가리킨다.

또한 컬러 필터(1)의 크기는 예컨대, 약 4.57㎝(1.8인치)이다. 또한 1개의 필터 엘리먼트(3)의 크기는 예컨대, 30㎛×100㎛이다. 그리고 인접하는 필터 엘리먼트(3)의 간격, 즉 엘리먼트간 피치는 예컨대, 75㎛이다.

본 실시예의 컬러 필터(1)를 컬러 표시(풀 컬러 표시)를 위한 광학 요소로서 사용하는 경우에는 R, G, B 3개의 필터 엘리먼트(3)를 하나의 유닛으로서 화소가 구성되고, 1화소 내의 R, G, B 중 어느 하나 또는 그들의 조합에 빛을 선택적으로 투과시킴으로써, 컬러 표시를 한다. 이 때, 투광성이 없는 수지 재료에 의해서 형성된 격벽(6)은 블랙 마스크로서 작용하도록 구성할 수 있다.

상기 컬러 필터(1)는 예컨대 도 5b에 나타낸 것과 같은 기판인 대면적의 마더 기판(12)으로부터 절출된다. 구체적으로는 우선, 마더 기판(12)내에 설정된 복수의 컬러 필터 형성 영역(단위 영역)(11)의 각각의 표면에 컬러 필터(1)의 1개분의 패턴을 형성한다. 그리고 그것들의 컬러 필터 형성 영역(11)의 주위에 분단용 홈을 형성하고, 이러한 홈을 따라 응력을 가하는 등의 방법으로 마더 기판(12)을 분단(파단)시킴으로써, 도 5a에 나타내는 개개의 컬러 필터(1)가 형성된다.

다음으로 상술한 컬러 필터(1)의 제조 방법에 관해서 구체적으로 설명한다. 도 6에는 컬러 필터(1)의 제조 방법을 공정순으로 모식적으로 나타내고 있다. 우선, 마더 기판(12)의 표면에 투광성이 없는 수지 재료에 의해서 격벽(6)을 화살표(B) 방향에서 보았을 때 격자상의 패턴으로 형성한다. 격자상 패턴의 격자 홀의 부분(7)은 필터 엘리먼트(3)가 형성되는 영역, 즉 필터 엘리먼트 형성 영역이다. 이 격벽(6)에 의해서 구성되는 개개의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)의 화살표(B) 방향에서 본 경우의 평면 치수는 예컨대 30㎛×100㎛ 정도로 형성된다.

격벽(6)은 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 공급되는 액상체로서의 필터 엘리먼트 재료(13)의 유동을 저지하는 기능 및 블랙마스크의 기능을 더불어 갖는다. 또한 격벽(6)은 임의의 패터닝 수법, 예컨대 포토리소그라피법에 의해서 형성되고, 추가로 필요에 따라 히터에 의해서 가열되어 소성된다.

격벽(6)의 형성 후, 도 6b에 도시하는 바와 같이, 필터 엘리먼트 재료(13)의 액적(8)을 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 공급함으로써, 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)을 필터 엘리먼트 재료(13)로 메운다. 이것은 예컨대 상술한 액적 토출 장치(16)의 액적 토출 헤드(22)로부터 잉크[필터 엘리먼트 재료(13)]의 액적(8)을 토출시키고, 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 착탄시킴으로써 실시된다. 도 6b에 있어서 부호(13R)는 R(빨강)의 색을 갖는 필터 엘리먼트 재료를 나타내고, 그리고 부호(13G)는 G(초록)의 색을 갖는 필터 엘리먼트 재료를 나타내고, 부호(13B)는 B(파랑)의 색을 갖는 필터 엘리먼트 재료를 나타내고 있다.

각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 소정량의 필터 엘리먼트 재료(13)가 충전되면, 히터에 의해서 마더 기판(12)을 예컨대 70℃ 정도로 가열하고, 필터 엘리먼트 재료(13)의 용매를 증발시킨다. 이 증발에 의해, 도 6c에 도시하는 바와 같이 필터 엘리먼트 재료(13)의 부피가 감소하고, 평탄화 된다. 부피의 감소가 현저한 경우에는 컬러 필터(1)로서 충분한 막 두께가 얻어질 때까지, 필터 엘리먼트 재료(13)의 액적(8)의 공급과 그 액적(8)의 가열을 반복하여 실행한다. 이상의 처리에 의해, 최종적으로 필터 엘리먼트 재료(13)의 고형분만이 잔류하여 막화되고, 이에 따라 희망하는 각 색의 필터 엘리먼트(3)가 형성된다.

상기한 바와 같이 필터 엘리먼트(3)가 형성된 후에 각 필터 엘리먼트(3)를 완전히 건조시키기 위해서 소정의 온도로 소정 시간의 가열 처리를 실행한다. 그 후, 예컨대 스핀 코팅법, 롤코팅법, 딥핑법, 또는 잉크젯법 등의 적절한 방법을 사용하여 보호막(4)을 형성한다. 이 보호막(4)은 필터 엘리먼트(3) 등의 보호 및 컬러 필터(1)의 표면의 평탄화를 위해 형성되는 것이다. 또한 본 실시예에서는 격벽(6)의 수지를 비투광성의 것으로 하고 있고, 차광 기능을 갖는 것(블랙 매트릭스)으로서 구성하고 있지만, 격벽(6)의 수지에 투광성인 것을 사용하는 대신에, 상기 수지의 하층에 상기 수지보다도 일주 넓은 사이즈의 Cr 등의 금속 등으로 이루어지는 차광층을 형성할 수도 있다.

본 실시예에 있어서는 도 6b에 도시하는 바와 같이 필터 엘리먼트 재료(13)를 잉크로서 상기 액적 토출 장치(16)에 의해서 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 그 잉크의 액적(8)을 착탄시킴으로써 필터 엘리먼트(3)를 형성하도록 하고 있다. 이 경우, 3색의 필터 엘리먼트(3)를 형성하기 위한 3종의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)를 모두 마더 기판(12)에 대한 동일한 주사 방향(X)으로 액적 토출 헤드(22)를 주사시키면서 토출하면, 상술한 바와 같이 액적 토출 헤드(22)의 각 노즐(27)간에서의 토출량의 격차, 액적 토출 헤드(22)의 노즐(27)의 잉크 토출량이 시간의 경과에 따른 변화 등에 의해서 주사 방향(X)에 줄무늬상으로 색불균일이 생기는 경우가 있다.

그래서, 본 실시예에서는 상기 3색의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)중의 어느 1색의 재료를 다른 색의 재료와는 다른 주사 방향에서 액적 토출 헤드(22)를 주사시키면서 토출시키도록 하고 있다. 예컨대, 도 22a에 도시하는 바와 같이, 상기 3색의 재료중 2색의 재료(예컨대 13R 및 13G)를 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 일치한 상태로 토출시키고, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 나머지의 1색의 재료(예컨대 13B)를 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 직교하는 상태[즉, 이송 방향(Y)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 일치하는 상태]로 토출시킨다. 또한 반대로, 도 23a에 도시하는 바와 같이, 상기 3색의 재료중의 2색의 재료(예컨대, 13R 및 13G)를 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 직교하는 상태[즉, 이송 방향(Y)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 일치하는 상태]로 토출시키고, 도 23b에 도시하는 바와 같이, 나머지의 1색의 재료(예컨대 13B)를 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과 일치한 상태로 토출시키도록 할 수도 있다.

상기한 바와 같이 하면, 3색의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)중의 어느 하나의 재료의 토출시의 주사 방향과, 나머지의 재료의 토출시의 주사 방향이 마더 기판(12)에 대해 서로 다른 (직교하는)것이 되기 때문에 하나의 재료에 의한 줄무늬상의 색불균일과, 나머지의 재료에 의한 줄무늬상의 색불균일이 다른 방향으로 발생되기 때문에 컬러 필터(1) 전체의 색불균일이 잘 눈에 띄지 않게 할 수 있어서, 실질적으로 불균일을 저감할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 상기 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)를 액적 토출 헤드(22)의 노즐(27)로부터 마더 기판(12)에 대해 토출하는 경우의 순서를 나타내는 설명도이다. 또한, 도 24는 상기 순서에서 처리를 실시하는 경우의 제조 장치의 장치 구성을 모식적으로 나타내는 개략 구성도이다.

(처리 형태 1)

도 24에 도시하는 바와 같이, 컬러 필터를 형성하기 위한 제조 장치에는 상술한 것과 각각 거의 같은 액적 토출 장치(16)로 구성되는 제 1 단부(16R), 제 2 단부(16G) 및 제 3 단부(16B)를 갖는다. 단, 제 1 단부(16R)에만 기판 수용부(57)가 배치되고, 제 2 단부(16G) 및 제 3 단부에는 배치되어 있지 않다. 또한 제 1 단부(16R)와 제 2 단부(16G)의 사이, 제 2 단부(16G)와 제 3 단부(16B)의 사이 및 제 3 단부(16B)의 후단에는 각각의 기판 각 단의 액적 토출 장치에 있어서 마더 기판(12)상에 토출되어 부착된 잉크(필터 엘리먼트 재료)를 가건조시키기 위한 핫플레이트를 갖는 가건조 장치(96)가 배치되어 있다. 또한 각 단부로 마더 기판(12)을 공급하기 위한 기판 이재 기구(58)와, 전단의 액적 토출 장치로부터 마더 기판(12)을 취출하여 그 직후의 가건조 장치(96)로 이재하는 기판 이재 기구(95)가 각 단에 대응하여 각각 설치되어 있다. 또한 제 3 단부(16B)의 후단에 구비된 가건조 장치(96)로부터 마더 기판을 취출하여 기판 수용부(98)로 이재하는 기판 배출 기구(97)도 설치되어 있다.

이 제조 장치에 있어서는 제 1 단부(16R)에서 R(빨강)의 필터 엘리먼트 재료(13R)가 마더 기판(12)상에 토출된 후, 가건조 장치(96)에서 필터 엘리먼트 재료 (13R)가 가건조된다. 그 후, 제 2 단부(16G)에서 G(초록)의 필터 엘리먼트 재료(13G)가 마더 기판(12)상에 토출되고, 역시 가건조 장치(96)에서 가건조된다. 또한 제 3 단부(16B)에서 B(파랑)의 필터 엘리먼트 재료(13B)가 마더 기판(12)상에 토출되고, 가건조 장치(96)에서 가건조된다. 그리고 최종적으로 R, G, B의 모든 색에 관해서 필터 엘리먼트(3R, 3G, 3B)가 형성된 후에 기판 수용부(98)에 격납된다.

(처리 형태 1의 상세)

도 1에는 상기 제조 장치에 의해서 마더 기판(12)에 대해 실시되는 각 단부(16R, 16G, 16B)에서의 처리 형태의 구체적인 예를 개시한다. 또한 도 1에 있어서는 도시의 형편상, 이송 방향으로 이동해 나갈 때의 액적 토출 헤드(22)의 위치를 주사 방향으로 어긋나게 나타내고 있고, 이들은 반드시 각 주사에 있어서의 주사 개시 위치가 다른 것을 의미하지 않는다.

마더 기판(12)의 각 컬러 필터 형성 영역(단위 영역)(11)에는 도트 매트릭스상으로 필터 엘리먼트 형성 영역(7)이 배열되어 있다. 마더 기판(12)의 길이 방향(L)과, 단변 방향(M)은 도시하는 바와 같이 설정되어 있다. 그리고 상기 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)중의 1색 또는 2색(예컨대 13R, 또는 13R 및 13G)에 관해서는 마더 기판(12)의 일단(도시 좌단)의 외측 위치(초기 위치)로부터 길이 방향(L)을 따라 액적 토출 헤드(22)를 주사하면서 연속해서 재료를 잉크로서 토출시키고, 그 액적을 길이 방향(L)을 따라 배열된 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 착탄시킨다. 그리고 마더 기판(12)의 도시하지 않은 타단(도시 우단측)까지 액적 토출 헤드(22)가 도달하면, 마더 기판(12)의 단변 방향(M)으로 소정의 이송 이동량만큼 이동하고, 다시 마더 기판(12)의 일단의 외측 위치로 이동한다. 그리고 다시 액적 토출 헤드(22)는 길이 방향(L)을 따라 주사되고, 액적을 토출해 간다.

이 경우, 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)의 3색중 2색 또는 1색(예컨대 13G 및 13B, 또는 13B)의 재료에 관해서는 상기와는 반대로, 액적 토출 헤드(22)의 초기 위치를 마더 기판(12)의 단변 방향(M)의 일단의 외측 위치로 하고, 상기 위치로부터 액적 토출 헤드(22)를 단변 방향(M)으로 주사하면서 상기 재료의 액적을 마더 기판(12)상에 토출해 간다. 이 경우, 액적 토출 헤드(22)의 주사가 종료된 후에는 액적 토출 헤드(22)를 길이 방향(L)으로 소정의 이송 이동량만큼 이동시킨 후, 단변 방향(M)을 따라 주사시와는 역방향에 이동시키고, 다시 마더 기판(12)의 단변 방향(M)의 일단의 외측 위치로 복귀시키는 동작을 반복한다. 이에 의해서 3색의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)중의 적어도 1색이 다른 색의 재료와 다른(직교하는) 헤드 주사 방향에서 토출된 것으로 된다.

(처리 형태 1의 상세한 변형예)

도 2에는 상기와는 다른 형태의 각 단부(16R, 16G, 16B)에서의 처리 형태 1의 다른 예를 개시하는 것이다. 이 경우에 있어서도, 상기와 동일하게 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)의 3색중 1색 또는 2색의 재료에 관해서는 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향이 상기 길이 방향(L)과 일치하는 형태로 처리가 실시되고, 나머지 색 재료에 관해서는 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향이 상기 단변 방향(M)과 일치하는 형태로 처리가 실시된다.

이 경우에 도 1에 나타내는 방법과 다른 것은 마더 기판(12)의 일단의 외측 위치로부터 타단을 향하는 액적 토출 헤드(22)의 길이 방향(L) 또는 단변 방향(M)을 따른 주사가 종료되고, 마더 기판(12)의 타단의 외측 위치에서 이송 동작이 실시된 후, 그대로 마더 기판(12)의 타단의 외측 위치로부터 주사 방향[길이 방향(L) 또는 단변 방향(M)]을 전회와는 반대 방향으로 하여 액적 토출 헤드(22)가 주사되고, 액적이 토출되도록 되어 있게 된다. 이러한 동작을 반복함으로써, 액적 토출 헤드(22)는 마더 기판(12)상을 교대로 반대 방향으로 주사해 나가기 때문에 액적 토출 헤드(22)의 복귀 동작이 불필요해져서, 보다 효율적으로 처리해 갈 수 있다.

상술한 도 1 및 도 2에 나타내는 처리 형태의 상세한 설명에 있어서 마더 기판(12)에 있어서의 필터 엘리먼트 형성 영역(단위 영역)(11)의 형성 피치가 길이 방향(L)과 단변 방향(M)으로 다르다는 것이 일반적으로 일어날 수 있다. 이러한 경우에는 동일한 액적 토출 헤드(22)를 사용하여 길이 방향(L)으로 주사를 하는 경우와, 단변 방향(M)으로의 주사를 실시하는 경우에는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 헤드(22)의 기준 방향(S)과, 주사 방향(X)[도시예에서는 길이 방향(L) 또는 단변 방향(M)과 일치함]과의 사이의 각도(Φ1, Φ2)를 서로 변경할 수도 있다.

(처리 형태 1의 상세한 별도의 변형예)

도 3은 상기와는 다른 액적 토출 헤드(22)의 주사형태를 나타내는 설명도이다. 또한 도 3에 있어서는 도시의 형편상, 이송 방향으로 이동해 나갈 때의 액적 토출 헤드(22)의 위치를 주사 방향으로 어긋나게 나타내고 있고, 이들은 반드시 각 주사에 있어서의 주사 개시 위치가 다르다는 것을 의미하지 않는다. 이 예에 있어서는 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 대해 액적 토출 헤드(22)로부터 토출되는 잉크(필터 엘리먼트 재료)의 액적(8)을 N방울(도시예에서는 4방울) 착탄시킴으로써 필터 엘리먼트(3)를 형성할 수 있도록, 액적 토출 헤드(22)로부터 토출되는 액적(8)의 량과, 필터 엘리먼트(3)의 부피가 미리 설정되어 있다.

이 경우에는 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 단변 방향(M)인 경우, 액적 토출 헤드(22)의 노즐 열(28)의 폭(Wl)에 대해, 각 주사의 사이에 실시되는 이송 동작의 이송 이동량 ΔSl=Wl/N(도시예에서는 Wl/4)으로 한다. 또한 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)이 길이 방향(L)이 될 때, 액적 토출 헤드(22)의 노즐 열(28)의 폭(Wm)에 대해, 각 주사의 사이에 실시되는 이송 동작의 이송 이동량 ΔSm=Wm/N(도시예에서는 Wm/4)으로 한다. 이에 의해서 각 주사에 의해서 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 토출되는 필터 엘리먼트 재료의 양은 전량의 1/N(도시예에서는 1/4)이지만, 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 관해서 N회(도시예에서는 4회)씩 액적(8)이 토출되기 때문에 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 있어서 전량의 필터 엘리먼트 재료가 충전되게 된다.

또한 이 예에 있어서 도 2에 나타낸 예와 동일하게, 액적 토출 헤드(22)를 마더 기판(12)에 대해 왕복 주사시키고, 서로 반대 방향으로 주사하고 있을 때에도 액적(8)이 토출되도록 할 수도 있다.

(처리 형태 2의 상세)

상기 처리 형태 1에서는 도 24에 도시하는 바와 같이, 복수 종류의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)의 각각 대응하는 액적 토출 장치(16R, 16G, 16B)를 복수 단 설치하고, 예컨대 마더 기판(12)의 공급 자세를 변화시킴으로써, 적어도 한층의 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)(22)의 주사 방향이 다른 단의 주사 방향과 다르도록 하고 있다. 그러나 본 발명은 이러한 방법에 한정되지 않고, 예컨대 하나의 액적 토출 장치에 있어서 복수 종류의 필터 엘리먼트 재료를 순차 토출시켜 가도록 할 수도 있다. 즉, 동일한 액적 토출 장치에 있어서 도중에서 마더 기판(12)과 액적 토출 헤드의 주사 방향의 사이가 상대적인 방향관계를 변경하는 것이다. 이 경우, 도면중에서 액적 토출 헤드의 주사 방향을 변경함으로써 상대적인 방향 관계를 변경하는 방법이 있다. 이 경우에는 예컨대, 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)(22)를 도 9에 나타내는 주사 방향(X)뿐만 아니라, 이송 방향(Y)으로도 주사할 수 있도록 구성할 수도 있다. 한편, 도면중에서 마더 기판(12)의 평면 자세를 변경함으로써 상대적인 방향 관계를 변경하는 방법도 있다. 본 발명에 있어서는 이중 어떤 방법을 사용해도 상관없지만, 후자의 방법에 관해서는 도 25를 참조하여 이하에 의해 구체적으로 설명한다.

도 25는 도 8 및 도 9에 나타내는 액적 토출 장치(16)에 있어서의 테이블(49)상에 마더 기판(12)이 재치되어 있는 상태를 나타내는 것이다. 이 실시예의 경우에는 마더 기판(12)의 길이 방향(L)을 주사 방향(X)으로 일치시킨 상태(도 25a 및 도 25b에 나타내는 상태)와, 마더 기판(12)의 단변 방향(M)을 주사 방향(X)으로 일치시킨 상태(도 25c에 나타내는 상태)를 테이블(49)을 회전시킴으로써 변경할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해서 마더 기판(12)에 대해 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)을 상대적으로 90°회전시킬 수 있게 된다.

예컨대, 우선, 도 8에 나타내는 기판 공급 장치(23)에 의해서 마더 기판(12)을 테이블(49)상에 공급한다. 이 때, 도 25a에 도시하는 바와 같이, 테이블(49)상에 유지된 마더 기판(12)의 길이 방향(L)이 액적 토출 장치(16)의 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)과 일치하도록 마더 기판(12)이 공급된다. 그리고 그대로 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)에 주사시키면서 노즐(27)로부터 필터 엘리먼트 재료(13R)의 액적을 토출시켜 간다. 그리고 상기와 동일하게 주사 동작과 이송 동작을 반복함으로써, 필요로 하는 모든 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 대해 재료가 충전되고, 각각 필터 엘리먼트(3R)가 형성된다.

다음으로 상기와 동일한 방법으로, 도 25b에 도시하는 바와 같이, 동일한 상태에 있어서 액적 토출 헤드(22)로부터 필터 엘리먼트 재료(13G)가 토출된다. 이 때, 상기와 동일하게 주사 동작과 이송 동작을 반복함으로써, 필요로 하는 모든 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 대해 재료가 충전되고, 각각 필터 엘리먼트(3G)가 형성된다.

그 후, 도 25c에 도시하는 바와 같이, 테이블(49)은 90°회전된다. 이에 의해서 테이블(49)상의 마더 기판(12)은 그 단변 방향(M)이 액적 토출 헤드(22)의 주사 방향(X)과 일치하는 평면 자세로 유지된다. 그리고 이 상태로, 상기와 동일하게 필터 엘리먼트 재료(13B)가 액적 토출 헤드(22)로부터 토출되고, 상기와 동일하게 주사 동작과 이송 동작을 반복함으로써, 필요로 하는 모든 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 대해 재료가 충전되고, 각각 필터 엘리먼트(3B)가 형성된다.

이 때, 상기의 액적 토출 헤드(22)와 같이 단일 필터 엘리먼트 재료를 토출할 수 있는 액적 토출 헤드를 사용하는 경우에는 상기 3종의 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)를 각각 토출 가능한 3개의 잉크젯 헤드를 준비하고, 그들을 순차 사용하여 상기 도 25a 내지 도 25c의 3단계의 처리를 실시할 수 있다. 또한 도 16에 나타내는 액적 토출 헤드(22B)에서는 3개의 잉크 공급 장치(37R, 37G, 37B)에서 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)가 공급되도록 구성되고, 이러한 3종의 재료가 3열의 노즐 열(28R, 28G, 28B)에 속하는 노즐(27)로부터 토출되도록 구성되어 있다. 따라서 이 액적 토출 헤드(22B)의 경우에는 한가지라도 상기의 3단계의 처리를 실시할 수 있게 된다.

또한 이 처리 형태 2에 관한 상세한 내용에 관해서는 상기 처리 형태 1에 있어서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 각 방법을 동일하게 적용할 수 있다.

(처리 형태 3)

상기의 도 3을 참조하여 설명한 방법에서는 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 복수의 액적을 토출하는 방법에 관해서 설명했지만, 이 경우, 상기 필터 엘리먼트 재료(13R, 13G, 13B)중 적어도 어느 하나를 토출할 때에 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 토출되는 복수의 액적중, 일부의 액적을 토출할 때의 마더 기판(12)에 대한 주사 방향과, 나머지의 액적을 토출할 때의 마더 기판(12)에 대한 주사 방향을 변경할 수도 있다. 이와 같이 하면, 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 복수의 액적을 충전함에 따른 잉크량의 격차의 저감 효과에 추가하여, 주 사 방향에 기인하여 발생되는 색불균일의 저감을 꾀할 수 있게 된다.

도 26은 상기한 바와 같이 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 복수의 동일의 재료로 구성되는 액적을 토출하는 경우의 공정예를 개시하는 것이다. 예컨대, 도 26a에 도시하는 바와 같이, 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 토출되는 N개(도시예에서는 4개)의 액적(8)중의 일부(도시예에서는 2개)의 액적에 관해서는 마더 기판(12)의 길이 방향(L)이 주사 방향(X)과 일치하도록 마더 기판(12)의 평면 자세를 유지한 상태로, 잉크젯 헤드를 주사하면서 토출된다. 한편, 도 26b에 도시하는 바와 같이, 남아있는(도시예에서는 2개) 액적(8)에 관해서는 마더 기판(12)의 단변 방향(M)이 주사 방향(X)과 일치하도록 마더 기판(12)의 평면 자세를 유지한 상태로, 잉크젯 헤드를 주사하면서 토출된다.

이와 같이 하면, 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 있어서 수용되는 액적(8)의 일부는 나머지에 대해 다른 주사 방향에서 헤드 주사가 실시되면서 토출된 것이기 때문에 주사 방향에 기인하는 재료의 격차는 더욱 저감되고, 거기에 형성되는 필터 엘리먼트(3)의 줄무늬상의 색불균일도 저감된다.

(처리 형태 3의 상세)

상기 처리 형태 3에서 구체적인 방법의 상세한 내용에 관해서 도 4를 참조하여 설명한다. 또한 도 4에 있어서는 도시의 형편상, 이송 방향으로 이동해 나갈 때의 액적 토출 헤드(22)의 위치를 주사 방향으로 어긋나게 나타내고 있고, 이들은 반드시 각 주사에 있어서의 주사 개시 위치가 다른 것을 의미하지 않는다. 이 예에서는 도 26a에 나타내는 처리 단계에서는 액적 토출 헤드(22)에 있어서의 단변 방향(M)의 폭 성분(Wm)에 대해, 이송 이동량 ΔSm=Wm/I(도시예에서는 Wm/2)로 하고, 상기와 같은 주사 방향(X)[=길이 방향(L)]으로의 주사 동작과, 이송 방향(Y)[=단변 방향(M)]으로의 이송 동작을 반복하여 액적(8)을 토출해 간다. 또한, 도 26b에 나타내는 처리 단계에서는 액적 토출 헤드(22)에 있어서의 길이 방향(L)의 폭성분(Wl)에 대해, 이송 이동량 ΔSl=Wl/K(도시예에서는 Wl/2)로 하고, 상기와 동일한 주사 방향(X)[=단변 방향(M)]으로의 주사 동작과, 이송 방향(Y)[=길이 방향(L)]으로의 이송 동작을 반복하여 액적(8)을 토출해 간다. 여기에서 하나의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 토출해야 할 액적(8)의 수는 N(도시예에서는 4)이며, N=I+K이다.

이상 설명한 컬러 필터의 제조 방법에 있어서는 컬러 필터를 구성하는 복수의 색상중, 주사 방향에 기인하여 생기는 줄무늬상의 색불균일이 가장 눈에 띄기 쉬운 색상만을 다른 색상과 다른 방향으로 주사하면서 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해서 다른 색상의 색불균일과의 혼합에 의해서 전체적으로 관찰되는 줄무늬상의 색불균일을 저감할 수 있다. 예컨대, 상기 R, G, B의 3색의 경우에는 B(파랑)의 필터 엘리먼트(3B)에서 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 색불균일이 가장 강하게 나타나기 때문에, B의 필터 엘리먼트(3B)의 형성시의 액적 토출 헤드의 주사 방향을 다른 R(빨강) 및 G(초록)의 필터 엘리먼트(3R, 3G)의 형성시의 액적 토출 헤드의 주사 방향과 다른 방향(수직하는 방향)으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한 상기의 각 처리 형태는 컬러 필터의 제조에 한정되지 않고, 후술하는 EL 장치의 제조에도 사용할 수 있고, 또한 후술하는 여러가지 성막 방법 및 성막 장치의 구성으로서도 채용할 수 있다. 또한 상기의 각 처리 형태에 있어서는 액적 토출 헤드(22)를 그 토출 폭분 만큼 이송하면서 반복하여 주사해 나가는 것이지만, 액적 토출 헤드(22)에 설치된 복수의 노즐간의 토출량의 격차에 기인하는 성막 불균일을 저감하기 위해서 액적 토출 헤드(22)를 상기 토출 폭보다도 작은 간격으로 이송하면서 반복하여 주사를 실시하는 오차 분산 방식을 채용할 수도 있다. 이 경우에는 성막 불균일을 더욱 저감할 수 있다.

[컬러 필터를 구비한 표시 장치(전기 광학 장치) 및 그 제조 방법]

도 17은 본 발명에 따른 표시 장치(전기 광학 장치)의 제조 방법의 일례로서의, 액정 장치의 제조 방법의 실시예를 나타내고 있다. 또한 도 18은 상기 제조 방법에 의해서 제조되는 표시 장치(전기 광학 장치)의 일례로서의 액정 장치의 실시예를 나타내고 있다. 또한 도 19는 도 18의 Ⅸ-Ⅸ선에 따른 액정 장치의 단면 구조를 나타내고 있다. 최초의 액정 장치의 일례의 구조에 관해서 도 18 및 도 19를 참조하여 설명한다. 또한 이 액정 장치의 일례는 단순 매트릭스 방식으로 풀 컬러 표시를 실시하는 반투과 반사형의 액정 장치이다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 액정 장치(101)는 액정 패널(102)에 반도체칩 등으로서 구성된 액정 구동용 IC(103a) 및 액정 구동용 IC(103b)를 설치하고, 배선 접속 요소로서의 FPC(플렉시블 인쇄 회로)(104)를 액정 패널(102)에 접속한 것이다. 액정 장치(101)는 액정 패널(102)의 이면측에 조명 장치(106)를 백라이트로서 설치함으로써 구성되어 있다.

액정 패널(102)은 제 1 기판(107a)과 제 2 기판(107b)을 시일재(108)에 의해 서 접합시킴에 따라 형성된다. 시일재(108)는 예컨대, 스크린 인쇄 등에 의해서 에폭시계 수지를 제 1 기판(107a) 또는 제 2 기판(107b)의 내측 표면에 환상(주회상)으로 부착함으로써 형성된다. 또한 시일재(108)의 내부에는 도 19에 도시하는 바와 같이 도전성 재료에 의해서 구상 또는 원통상으로 형성된 도통재(109)가 분산 상태로 포함된다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판(107a)은 투명한 유리, 투명한 플라스틱 등에 의해서 형성된 판상의 기재(111a)를 갖는다. 이 기재(111a)의 내측 표면(도 19의 상측 표면)에는 반사막(112)이 형성되어 있다. 또한 그 위에 절연막(113)이 적층되고, 그 위에 제 1 전극(114a)이 화살표(D) 방향에서 보았을 때 스트라이프상(도 18 참조)으로 형성되어 있다. 또한 그 위에는 배향막(116a)이 형성된다. 또한 기재(111a)의 외측 표면(도 19의 하측 표면)에는 편광판(117a)이 점착 등에 의해서 장착된다.

도 18에 있어서는 제 1 전극(114a)의 배열을 알기 쉽게 하기 위해서 그것들의 간격이 실제보다도 큰 폭으로 넓게 그려져 있다. 따라서 도면상에 그려져 있는 제 1 전극(114a)의 개수보다도 실제로는 다수의 제 1 전극(114a)이 기재(111)상에 형성되어 있다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 제 2 기판(107b)은 투명한 유리나 투명한 플라스틱 등에 의해서 형성된 판상의 기재(111b)를 갖는다. 이 기재(111b)의 내측 표면(도 19의 하측 표면)에는 컬러 필터(118)가 형성되고, 그 위에 제 2 전극(114)이 상기 제 1 전극(114a)과 수직하는 방향으로 화살표(D)에서 보았을 때 스트라이프상 (도 18 참조)으로 형성되어 있다. 또한 그 위에는 배향막(116b)이 형성되어 있다. 또한 기재(111b)의 외측 표면(도 19의 상측 표면)에는 편광판(117b)이 점착 등에 의해서 장착되어 있다.

도 18에 있어서는 제 2 전극(114b)의 배열을 알기 쉽게 하기 위해서 제 1 전극의 경우와 동일하게, 그것들의 간격을 실제보다도 큰 폭으로 넓게 그리고 있다. 따라서 도면상에서 그려져 있는 제 1 전극(114a)의 개수보다도 실제로는 다수의 제 1 전극(114a)이 기재(111)상에 형성되어 있다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판(107a), 제 2 기판(107b) 및 시일재(108)에 의해서 둘러싸이는 간격, 이른바 셀 갭 내에는 액정(L), 예컨대 STN(슈퍼 트위스티드 네마틱) 액정이 봉입되어 있다. 제 1 기판(107a) 또는 제 2 기판(107b)의 내측 표면에는 미소한 구형의 스페이서(119)가 다수 분산되고, 이러한 스페이서(119)가 셀 갭 내에 존재함으로써, 그 셀 갭이 균일히 유지되게 되고 있다.

제 1 전극(114a)과 제 2 전극(114b)은 서로 직교하는 방향으로 신장하도록 배설되어 있다. 그것들이 평면적으로 교차하는 부분은 도 19의 화살표(D) 방향에서 보았을 때 도트 매트릭스상으로 배열되어 있다. 그리고 그 도트 매트릭스상의 각 교차점이 하나의 표시 도트를 구성한다. 컬러 필터(118)는 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 각 색 요소(필터 엘리먼트)를 화살표(D) 방향에서 보았을 때 소정의 패턴, 예컨대, 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 등의 패턴으로 배열시킴으로써 구성되어 있다. 상기 하나의 표시 도트는 R, G, B의 각각 하나씩에 대응하고 있다. 그리고 R, G, B의 3색의 표시 도트에 의해 하나의 화소(픽셀)로 구성되 도록 되어 있다.

매트릭스상으로 배열되는 표시 도트를 선택적으로 온 상태로 함으로써, 액정 패널(102)의 제 2 기판(107b)의 외측에 문자, 숫자 등의 상이 표시된다. 이렇게 하여 상이 표시되는 영역이 유효 표시 영역이며, 도 18 및 도 19에 있어서 화살표(V)에 의해서 나타낸다.

도 19에 도시하는 바와 같이, 반사막(112)은 APC 합금, 알루미늄 등의 광반사성 재료에 의해서 형성된다. 또한 이 반사막(112)에는 제 1 전극(114a)과 제 2 전극(114b)의 교점인 각 표시 도트에 대응하는 위치에 개구(121)가 형성되어 있다. 따라서 개구(121)는 도 19의 화살표(D)에서 보았을 때 표시 도트와 동일하게 매트릭스상으로 배열되어 있다.

제 1 전극(114a) 및 제 2 전극(114b)은 예컨대, 투명 도전재인 ITO(인듐 주석 산화물)에 의해서 형성된다. 또한 배향막(116a, 116b)은 폴리이미드계 수지를 동일한 두께의 막상에 부착시킴으로써 형성된다. 이러한 배향막(116a, 116b)이 러빙 처리를 받음으로써, 제 1 기판(107a) 및 제 2 기판(107b)의 표면상에서의 액정 분자의 초기 배향이 결정된다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 제 1 기판(107a)은 제 2 기판(107b)보다도 넓은 면적으로 형성되어 있고, 이러한 기판을 시일재(108)에 의해서 접합시켰을 때, 제 1 기판(107a)은 제 2 기판(107b)의 외측으로 신장하는 기판 장출부(107c)를 갖는다. 그리고 이 기판 장출부(107c)에는 제 1 전극(114a)에서 신장하는 인출 배선(114c), 시일재(108)의 내부에 존재하는 도통재(109)(도 19 참조)를 통해 제 2 기 판(107b)상의 제 2 전극(114b)과 도통하는 인출 배선(114d), 액정 구동용IC(103a)의 입력용 범프, 즉 입력용 단자에 접속되는 금속 배선(114e), 및 액정 구동용IC(103b) 입력용 범프에 접속되는 금속 배선(114f) 등의 각종의 배선이 소정의 패턴으로써 형성되어 있다.

이 때, 제 1 전극(114a)에서 신장하는 인출 배선(114c) 및 제 2 전극(114b)에 통전하는 인출 배선(114d)은 그러한 전극과 동일한 재료인 ITO에 의해서 형성된다. 또한 액정 구동용 IC(103a, 103b)의 입력측의 배선인 금속 배선(114e, 114f)은 전기 저항치가 낮은 금속재료, 예컨대 APC 합금에 의해서 형성된다. 이 APC 합금은 주로 Ag를 포함하고, 이것에 Pd 및 Cu를 첨가한 합금, 예컨대, Ag; 98 중량%, Pd; 1중량%, Cu; 1중량%의 조성을 갖는 합금이다.

액정 구동용 IC(103a, 103b)는 ACF(이방성 도전막)(122)에 의해서 기판 장출부(107c)의 표면에 접착되어 설치된다. 즉, 본 실시예에서는 기판상에 반도체 칩이 직접에 설치되는 구조, 소위 COG(칩 온 글래스) 방식의 액정 패널로서 형성되어 있다. 이 COG 방식의 설치 구조에 있어서는 ACF(122)의 내부에 포함되는 도전 입자에 의해서 액정 구동용 IC(103a, 103b)의 입력측 범프와 금속 배선(114e, 114f)가 도전 접속되고, 액정 구동용 IC(103a, 103b)의 출력측 범프와 인출 배선(114c, 114d)이 도전 접속된다.

도 18에 있어서 FPC(104)는 가요성의 수지 필름(123)과, 칩부품(124)을 포함하여 구성된 회로(126)와, 금속 배선 단자(127)를 갖는다. 회로(126)는 수지 필름(123)의 표면에 납땜하고 그 밖의 도전 접속 수법에 의해서 직접 탑재된다. 또한 금속 배선 단자(127)는 APC 합금, Cr, Cu 그 밖의 도전재료에 의해서 형성된다. FPC(104)중 금속 배선 단자(127)가 형성된 부분은 제 1 기판(107a)중 금속 배선(114e, 114f)이 형성된 부분에 ACF(122)에 의해서 접속된다. 그리고 ACF(122)의 내부에 포함되는 도전 입자에 의해, 기판측의 금속 배선(114e, 114f)과 FPC측의 금속 배선 단자(127)가 도통한다.

FPC(104)의 반대측의 근처 단부에는 외부 접속 단자(131)가 형성되고, 그 외부 접속 단자(131)가 도시하지 않은 외부 회로에 접속된다. 그리고 그 외부 회로에서 전송되는 신호에 따라서 액정 구동용 IC(103a, 103b)가 구동되고, 제 1 전극(114a) 및 제 2 전극(114b)의 한편에 주사 신호가 공급되고, 다른 편에 데이터 신호가 공급된다. 이에 따라, 유효 표시 영역(V) 내에 배열된 표시 도트가 개개로 전압 제어되고, 그 결과, 액정(L)의 배향이 개개로 제어된다.

도 18에 나타내는 조명 장치(106)는 도 19에 도시하는 바와 같이, 아크릴 수지 등에 의해서 구성된 도광체(132)와, 이 도광체(132)의 광출사면(132b)에 설치된 확산 시트(133)와, 도광체(132)의 광출사면(132b)의 반대측에 설치된 반사 시트(134)와, 발광원으로서의 LED(발광 다이오드)(136)를 갖는다.

LED(136)는 LED 기판(137)에 지지되고, 그 LED 기판(137)은 예컨대 도광체(132)와 일체로 형성된 지지부(도시하지 않음)에 장착된다. LED 기판(137)이 지지부의 소정 위치에 장착됨으로써, LED(136)가 도광체(132)의 측변 단면인 광편입면(132a)에 대향하는 위치에 놓인다. 또한 부호(138)는 액정 패널(102)에 가해지는 충격을 완충하기 위한 완충 부재를 나타내고 있다.

LED(136)가 발광하면, 그 빛은 광편입면(132a)에서 편입하여 도광체(132)의 내부로 인도되고, 반사 시트(134) 및 도광체(132)의 벽면에서 반사하면서 전파되는 동안에 광출사면(132b)에서 확산 시트(133)를 통해서 외부로 평면광으로서 출사된다.

이상 설명한 액정 장치(101)는 태양광, 실내광과 같은 외부광이 충분히 밝은 경우에는 도 19에 있어서 제 2 기판(107b)측에서 외부광이 액정 패널(102)의 내부로 편입되고, 그 빛이 액정(L)을 통과한 후에 반사막(112)으로 반사하여 다시 액정(L)으로 공급된다. 액정(L)은 이러한 협지하는 전극(114a, 114b)에 의해서 R, G, B의 표시 도트마다 배향 제어된다. 따라서 액정(L)에 공급된 빛은 표시 도트마다 변조되고, 그 변조에 의해서 편광판(117b)을 통과하는 빛과 통과할 수 없는 빛에 따라 액정 패널(102)의 외부에 문자, 숫자 등의 상이 표시되고, 반사형의 표시가 실시된다.

다른 한편, 외부광의 광량을 충분히 얻을 수 없는 경우에는 LED(136)가 발광하여 도광체(132)의 광출사면(132b)에서 평면광이 출사되고, 그 빛이 반사막(112)에 형성된 개구(121)를 통해서 액정(L)으로 공급된다. 이 때, 반사형의 표시와 동일하게 공급된 빛이 배향 제어되는 액정(L)에 의해서 표시 도트마다 변조된다. 이에 따라, 외부로 상이 표시되고, 투과형의 표시가 실시된다.

상기 구성의 액정 장치(101)는 예컨대, 도 17에 나타내는 제조 방법에 의해서 제조된다. 이 제조 방법에 있어서는 공정(P1) 내지 공정(P6)의 일련의 공정이 제 1 기판(107a)을 형성하는 공정이며, 공정(P11) 내지 공정(P14)의 일련의 공정이 제 2 기판(107b)을 형성하는 공정이다. 제 1 기판 형성 공정과 제 2 기판 형성 공정은 통상 각각이 독자적으로 실시된다.

우선, 제 1 기판 형성 공정에서는 투광성 유리, 투광성 플라스틱 등에 의해서 형성된 대면적의 마더 원기판의 표면에 액정 패널(102)의 복수개분의 반사막(112)을 포토리소그라피법 등을 사용하여 형성한다. 또한 그 위에 절연막(113)을 주지의 성막법을 사용하여 성형한다(공정 P1). 다음으로 포토리소그라피법 등을 사용하여 제 1 전극(114a), 인출 배선(114c, 114d) 및 금속 배선(114e, 114f)을 형성한다(공정 P2).

그 후, 제 1 전극(114a) 위에 도포, 인쇄 등에 의해 배향막(116a)을 형성하고(공정 P3), 추가로 그 배향막(116a)에 대해 러빙 처리를 실시함으로써 액정의 초기 배향을 결정한다(공정 P4). 다음으로 예컨대 스크린 인쇄 등에 의해서 시일재(108)를 환상으로 형성하고(공정 P5), 추가로 그 위에 구상의 스페이서(119)를 분산한다(공정 P6). 이상으로부터, 액정 패널(102)의 제 1 기판(107a) 상의 패널 패턴을 복수개분 갖는 대면적의 마더 제 1 기판이 형성된다.

이상의 제 1 기판 형성 공정과는 별도로, 제 2 기판 형성 공정[도 17의 공정(P11) 내지 공정(P14)]을 실시한다. 우선, 투광성 유리, 투광성 플라스틱 등에 의해서 형성된 대면적의 마더 원기재를 준비하고, 그 표면에 액정 패널(102)의 복수개분의 컬러 필터(118)를 형성한다(공정 P11). 이 컬러 필터(118)의 형성 공정은 도 6에 나타낸 제조 방법을 사용하여 실시되고, 그 제조 방법중의 R, G, B의 각 색 필터 엘리먼트의 형성은 도 8의 액적 토출 장치(16)를 사용하여 도 1 내지 도 4 등 에 나타낸 액적 토출 헤드(22)의 제어 방법에 따라서 실행된다. 이러한 컬러 필터의 제조 방법 및 액적 토출 헤드(22)의 제어방법은 이미 설명한 내용과 동일하기 때문에 그들의 설명은 생략한다.

도 6d에 도시하는 바와 같이 마더 기판(12), 즉 마더 원료 기재상에 컬러 필터(1), 즉 컬러 필터(118)가 형성되면, 다음으로 포토리소그라피법에 의해서 제 2 전극(114b)이 형성된다(공정 P12). 또한 도포, 인쇄 등에 의해 배향막(116b)이 형성된다(공정 P13). 다음으로 그 배향막(116b)에 대해 러빙 처리가 실시되고 액정의 초기 배향이 결정된다(공정 P14). 이상으로부터 액정 패널(102)의 제 2 기판(107b)상의 패널 패턴을 복수개분 갖는 대면적의 마더 제 2 기판이 형성된다.

이상으로부터, 대면적의 마더 제 1 기판 및 마더 제 2 기판이 형성된 후, 이러한 마더 기판을 시일재(108)를 사이에 협지하여 얼라인먼트, 즉 위치 맞춤한 뒤에 서로 접합시킨다(공정 P21). 이에 따라, 액정 패널 복수개분의 패널 부분을 포함하고 있어서 아직 액정이 봉입되지 않은 상태의 빔의 패널 구조체가 형성된다.

다음으로 완성된 빔의 패널 구조체의 소정 위치에 스크라이브 홈, 즉 분단용 홈을 형성하고, 추가로 그 스크라이브 홈을 기준으로서 패널 구조체에 응력 또는 열을 가하고, 또는 빛을 조사하는 등의 방법에 의해 기판을 브레이크(파단)시킴으로써 분단한다(공정 P22). 이에 따라, 각 액정 패널 부분의 시일재(108)의 액정 주입용 개구(110)(도 18 참조)가 외부로 노출하는 상태의, 이른바 단책(短冊) 형상의 빔의 패널 구조체가 형성된다.

그 후, 노출된 액정 주입용 개구(110)를 통해서 각 액정 패널 부분의 내부에 액정(L)을 주입하고, 추가로 각 액정 주입용 개구(110)를 수지 등에 의해서 밀봉한다(공정 P23). 통상의 액정 주입 처리는 액정 패널 부분의 내부를 감압하고, 내외 압력차에 의해서 액정을 주입함으로써 실시된다. 예컨대, 저류 용기 속에 액정을 저류하고, 그 액정이 저류된 저류 용기와 단책 형상의 공 패널을 챔버 등에 넣고, 그 챔버 등을 진공 상태로 한 후에 그 챔버의 내부에 있어서 액정중에 단책 형상의 공 패널을 침지한다. 그 후, 챔버를 대기압에 개방하면, 공 패널의 내부는 진공 상태이기 때문에 대기압에 의해서 가압되는 액정이 액정 주입용 개구를 통해서 패널의 내부로 도입된다. 그 후, 액정 주입 후의 액정 패널 구조체의 주위에는 액정이 부착되기 때문에 액정 주입 처리 후의 단책 형상 패널은 공정(P24)에 있어서 세정 처리를 받는다.

그 후, 액정 주입 및 세정이 끝난 후의 단책 형상 패널에 대해, 다시 소정 위치에 스크라이브 홈을 형성한다. 또한 그 스크라이브 홈을 기준으로 하여 단책 형상 패널을 분단한다. 이에 의해, 복수개의 액정 패널(102)이 개개로 절출된다(공정 P25). 이렇게 해서 제작된 개개의 액정 패널(102)에 대해, 도 18에 도시하는 바와 같이, 액정 구동용 IC(103a, 103b)를 설치하고, 조명 장치(106)를 백라이트로서 장착하고, 추가로 FPC(104)를 접속함으로써, 목표로 하는 액정 장치(101)가 완성된다(공정 P26).

이상에서 설명한 액정 장치 및 그 제조 방법은 특히 컬러 필터를 제조하는 단계에서 상술한 컬러 필터 및 그 제조 방법에 기술된 복수의 방법중 어느 하나에 의해 실시된다. 따라서 도 5a에 나타내는 컬러 필터(1)와 같이, 도 19에 나타내는 컬러 필터(118)를 제조하는 경우에는 필터 엘리먼트 재료의 액적의 주사 방향이 서로 다른 복수(실시예에서는 2개)의 방향으로 처리가 실시되고, 그 결과, 개개의 필터 엘리먼트가 형성된다. 따라서 상기와 같이 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 색불균일이 저감되기 때문에, 액정 장치의 표시 품위가 향상된다.

또한 상기 도 3 및 도 4에 나타내는 방법으로 컬러 필터를 제조하는 경우에는 개개의 필터 엘리먼트(3)는 액적 토출 헤드(22)의 한 번의 주사에 의해서 형성되는 것은 아니고, 복수회의 주사에 의해서 N회(예컨대 4회), 거듭 잉크 토출을 받음으로써 소정의 막 두께로 형성된다. 이 때문에 가령 복수의 노즐(27)사이에서 잉크 토출량에 편차가 존재하는 경우라도, 복수의 필터 엘리먼트(3)사이에서 막 두께에 편차가 생기는 것을 방지할 수 있고, 상기의 줄무늬상의 색불균일도 더욱 저감되고, 그 때문에 컬러 필터의 광투과 특성을 평면적으로 균일하게 할 수 있다.

또한 본 실시예의 액정 장치 및 그 제조 방법에서는 도 8에 나타내는 액적 토출 장치(16)를 사용함으로써 액적 토출 헤드(22)를 사용한 잉크 토출에 의해서 필터 엘리먼트(3)를 형성하도록 하고 있기 때문에 포토리소그라피법을 사용하는 방법과 같은 복잡한 공정을 거칠 필요가 없고, 또한 재료를 낭비할 일도 없다.

또한 상기 실시예에서는 표시 장치로서 액정 패널을 구비한 액정 장치에 관해서 설명했지만, 상기와 같은 컬러 필터를 구비한 표시 장치로서 액정 장치 이외의 다른 전기 광학 장치, 예컨대, EL 소자, 플라즈마 디스플레이 패널 등에 컬러 필터를 설치한 것에 적용하는 것도 가능하다. 즉, 예컨대 EL 소자의 경우, EL 발 광 기능을 갖는 복수의 표시 도트에 대응하는 필터 엘리먼트를 구비한 컬러 필터를 평면적으로 겹치게 함으로써, 상기 실시예와 같은 효과를 수득할 수 있다.

[EL 소자를 사용한 표시 장치(전기 광학 장치) 및 그 제조 방법]

도 20은 본 발명에 따른 표시 장치(전기 광학 장치) 및 그 제조 방법의 일례로서의 EL 장치 및 그 제조 방법의 실시예를 나타내고 있다. 또한 도 21은 그 제조 방법의 주요 공정 및 최종적으로 수득되는 EL 장치의 주요 단면 구조를 나타내고 있다. 도 21d에 도시하는 바와 같이, EL 장치(201)는 투명 기판(204)상에 화소 전극(202)을 형성하고, 각 화소 전극(202) 사이에 뱅크(205)를 화살표(G) 방향에서 보았을 때 격자상으로 형성한다. 그러한 격자상 오목부중에 정공 주입층(220)을 형성하고, 화살표(G) 방향에서 보았을 때 스트라이프 배열 등의 소정의 배열이 되도록 R색 발광층(203R), G색 발광층(203G) 및 B색 발광층(203B)을 각 격자상 오목부중에 형성한다. 또한 그것들의 위에 대향 전극(213)을 형성함으로써 EL 장치(201)가 형성된다.

상기 화소 전극(202)을 TFD(박막 다이오드) 소자 등의 2단자형의 액티브 소자에 의해서 구동하는 경우에는 상기 대향 전극(213)은 화살표(G) 방향에서 보았을 때 스트라이프상으로 형성된다. 또한 화소 전극(202)을 TFT(박막 트랜지스터) 등의 3단자형의 액티브 소자에 의해서 구동하는 경우에는 상기 대향 전극(213)은 단일한 면전극으로서 형성된다.

각 화소 전극(202)과 각 대향 전극(213)에 의해 협지되는 영역이 하나의 표시 도트가 되고, R, G, B 3색의 표시 도트가 하나의 유닛이 되어 하나의 화소를 형 성한다. 각 표시 도트를 흐르는 전류를 제어함으로써, 복수의 표시 도트중 희망하는 것을 선택적으로 발광시키고, 이에 따라, 화살표(H) 방향으로 희망하는 풀 컬러상을 표시할 수 있다.

상기 EL 장치(201)는 예컨대, 도 20에 나타내는 제조 방법에 의해서 제조된다. 즉, 공정(P51) 및 도 21a와 같이, 투명 기판(204)의 표면에 TFD 소자나 TFT 소자와 같은 능동 소자를 형성하고, 추가로 화소 전극(202)을 형성한다. 형성 방법으로서는 예컨대 포토리소그라피법, 진공상착법, 스패터링법, 파이러졸법 등을 사용할 수 있다. 화소 전극(202)의 재료로서는 ITO, 산화주석, 산화인듐과 산화아연의 복합산화물 등을 사용할 수 있다.

다음으로 공정(P52) 및 도 21a에 도시하는 바와 같이, 격벽, 즉 뱅크(205)를 주지의 패터닝 수법, 예컨대 포토리소그라피법을 사용하여 형성하고, 이 뱅크(205)에 의해서 각 투명한 화소 전극(202)의 사이를 메운다. 이에 따라, 콘트라스트의 향상, 발광 재료의 혼색 방지, 화소와 화소 사이에서의 광누설 등을 방지할 수 있다. 뱅크(205)의 재료로서는 EL 발광 재료의 용매에 대해 내구성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 플루오로가스카본플라즈마처리에 의해 테트라플루오로에틸렌화할 수 있는 것, 예컨대, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 감광성 폴리이미드 등의 유기 재료가 바람직하다.

다음으로 기능성 액상체로서의 정공 주입층용 잉크를 도포하기 직전에 투명기판(204)에 산소 가스와 플루오로가스카본플라즈마의 연속 플라즈마 처리를 실시한다(공정 P53). 이에 따라, 폴리이미드 표면은 발수화되고, ITO 표면은 친수화되 고, 액적을 미세하게 패터닝하기 위한 기판측의 젖음성의 제어를 할 수 있다. 플라즈마를 발생하는 장치로서는 진공 중에서 플라즈마를 발생하는 장치도, 대기 중에서 플라즈마를 발생하는 장치도 동일하게 사용할 수 있다.

다음으로 공정(P54) 및 도 21a에 도시하는 바와 같이, 정공 주입층용 잉크를 도 8의 액적 토출 장치(16)의 액적 토출 헤드(22)로부터 토출되고, 각 화소 전극(202) 상에 패터닝 도포를 실시한다. 구체적인 액적 토출 헤드(22)의 제어 방법은 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 방법 중 어느 한가지 방법이 사용된다. 그 도포 후, 진공(1torr) 중, 실온, 20분이라는 조건으로 용매를 제거한다(공정 P55). 그 후, 대기 중 20℃(핫플레이트 상), 10분의 열처리에 의해, 발광층용 잉크와 상용되지 않는 정공 주입층(220)을 형성한다(공정 P56). 상기 조건에서는 막 두께는 40㎚ 이다.

다음으로 공정(P57) 및 도 21b에 도시하는 바와 같이, 각 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내의 정공 주입층(220) 위에 액적 토출 수법을 사용하여 기능성 액상체인 EL 발광 재료로서의 R 발광층용 잉크 및 기능성 액상체인 EL 발광 재료로서의 G 발광층용 잉크를 도포한다. 여기에서도, 각 발광층용 잉크는 도 8의 액적 토출 장치(16)의 액적 토출 헤드(22)로부터 토출시킨다. 액적 토출 헤드(22)의 제어방법은 도 1 내지 도 4에 나타낸 방법 중 어느 한가지에 있어서 상기 컬러 필터의 각 색상 대신에 EL 발광 재료의 발광색을 적용시킨 방법이 사용된다. 잉크젯 방식에 따르면, 미세한 패터닝을 간편하게 또한 단시간에 실시할 수 있다. 또한 잉크 조성물의 고형분 농도 및 토출량을 변경함으로써 막 두께를 변경하는 것이 가능하다.

발광층용 잉크의 도포 후, 진공(1torr) 중, 실온, 20분 등의 조건으로 용매를 제거한다(공정 P58). 계속해서 질소 분위기 중, 150℃, 4시간의 열처리에 의해 공역화시켜 R색 발광층(203R) 및 G색 발광층(203G)을 형성한다(공정 P59). 상기 조건에 의한 형성으로 막 두께는 50㎚로 되었다. 열처리에 의해 공역화된 발광층은 용매에 불용이다.

또한 발광층을 형성하기 전에 정공 주입층(220)에 산소 가스와 플루오로가스카본플라즈마의 연속 플라즈마 처리를 실시할 수 있다. 이에 따라, 정공 주입층(220)상에 불소화물층이 형성되고, 이온화 포텐셜이 높아짐으로써 정공 주입 효율이 증가하고, 발광 효율이 높은 유기 EL 장치를 제공할 수 있다.

다음으로 공정(P60) 및 도 21c에 도시하는 바와 같이 기능성 액상체인 EL 발광 재료로서의 B색 발광층(203B)을 각 표시 도트 내의 R색 발광층(203R), G색 발광층(203G) 및 정공 주입층(220) 상에 포개어 형성했다. 이에 따라, R, G, B의 3원색을 형성할 뿐만 아니라, R색 발광층(203R) 및 G색 발광층(203G)과 뱅크(205)의 단차를 메워 평탄화할 수 있다. 이에 따라, 상하 전극간의 쇼트를 확실히 막을 수 있다. B색 발광층(203B)의 막 두께를 조정함으로써 B색 발광층(203B)은 R색 발광층(203R) 및 G색 발광층(203G)의 적층 구조에 있어서 전자 주입 수송층으로서 작용하여 B색에는 발광하지 않는다.

이상과 같은 B색 발광층(203B)의 형성 방법으로서는 예컨대 습식법으로서 일반적인 스핀 코팅법을 채용할 수도 있고, 또는 R색 발광층(203R) 및 G색 발광층(203G)의 형성법과 같은 잉크젯법을 채용할 수도 있다.

그 후, 공정(P61) 및 도 21d에 도시하는 바와 같이, 대향 전극(213)을 형성함으로써, 목표로 하는 EL 장치(201)가 제조된다. 대향 전극(213)은 그것이 면전극인 경우에는 예컨대, Mg, Ag, Al, Li 등을 재료로 하여 증착법, 스패터링법 등과 같은 성막법을 사용하여 형성할 수 있다. 또한 대향 전극(213)이 스트라이프상 전극인 경우에는 성막된 전극층을 포토리소그라피법 등의 패터닝 수법을 사용하여 형성할 수 있다.

이상 설명한 EL 장치(201) 및 그 제조 방법에 따르면, 잉크젯 헤드의 제어 방법으로서 도 1 내지 도 4에 나타낸 어느 한가지 제어 방법을 채용하기 때문에 상술한 것과 동일하게 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 색불균일을 저감할 수 있다. 또한 도 21에 있어서의 각 표시 도트내의 정공 주입층(220) 및 R, G, B 각색 발광층(203R, 203G, 203B)은 1개의 표시 도트내의 정공 주입층 및/또는 각색 발광층은 잉크젯 헤드(도 1 참조)의 한 번의 주사에 의해서 형성되는 것은 아니고, 복수의 주사에 의해서 N회(예컨대 4회)의 잉크 토출을 받음으로써 소정의 막 두께로 형성된다. 이 때문에 가령 복수의 노즐(27)사이에서 잉크 토출량에 편차가 존재하는 경우라도, 복수의 표시 도트사이에서 막 두께에 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 상기 줄무늬상의 색불균일도 저감할 수 있으므로, EL 장치(201)의 발광면의 발광 분포 특성을 평면적으로 균일하게 할 수 있다.

또한 본 실시예의 EL 장치 및 그 제조 방법으로서는 도 8에 나타내는 액적 토출 장치(16)를 사용함으로써, 액적 토출 헤드(22)를 사용한 잉크 토출에 의해서 R, G, B의 각 표시 도트를 형성하기 때문에 포토리소그라피법을 사용하는 방법과 같은 복잡한 공정을 거칠 필요도 없고, 또한 재료를 낭비하는 경우도 없다.

[컬러 필터의 제조 방법 및 제조 장치]

다음으로 본 발명의 컬러 필터의 제조 방법 및 제조 장치의 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 우선, 이 컬러 필터의 제조 장치의 설명에 앞서, 제조되는 컬러 필터에 관해서 설명한다. 도 38은 컬러 필터를 나타내는 부분 확대도로, 도 38a는 평면도이며, 도 38b는 도 38a의 X-X선 단면도이다. 또한 이 도 38에 나타내는 컬러 필터에 있어서 도 5에 나타내는 실시예의 컬러 필터(1)와 동일한 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.

(컬러 필터의 구성)

도 38a에 있어서 컬러 필터(1)는 매트릭스상으로 나란히 선 복수의 필터 엘리먼트(3)를 구비하고 있다. 이들 필터 엘리먼트(3)의 경계선은 격벽(6)에 의해서 구분되고 있다. 필터 엘리먼트(3)의 하나하나에는 빨강(R), 초록(G), 파랑(B) 중 어느 하나의 잉크인 액상체로서의 컬러 필터 재료, 즉 필터 엘리먼트 재료(13)가 도입되어 있다. 이 도 38에 나타내는 컬러 필터는 빨강, 초록, 파랑의 배치를 이른바 모자이크 배열로서 설명했지만, 상술한 바와 같이, 스트라이프 배열 및 델타 배열 등, 어떤 배치라도 적용할 수 있다.

컬러 필터(1)는 도 38b에 도시하는 바와 같이, 투광성의 기판(2)과, 투광성의 격벽(6)을 구비하고 있다. 이 격벽(6)이 형성되어 있지 않은, 즉 제거된 부분은 상기 필터 엘리먼트(3)가 배치된 필터 엘리먼트 형성 영역(7)을 구성한다. 격벽(6) 및 필터 엘리먼트(3)의 상면에는 보호층인 보호막(4) 및 전극층(5)이 형성되 어 있다.

(컬러 필터의 제조 장치의 구성)

다음으로 상기 컬러 필터를 제조하는 제조 장치의 구성에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 27은 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 장치를 구성하는 액적 토출 장치를 나타내는 일부를 절결한 사시도이다. 컬러 필터 제조 장치는 전기 광학 장치로서의 컬러 액정 패널을 구성하는 컬러 필터(1)를 제조한다. 이 컬러 필터 제조 장치는 기본적으로 상기 액적 토출 장치(16)와 같은 기본 기능을 구비한 액적 토출 장치를 구비하고 있다.

(액적 토출 장치의 구성)

이 제조 장치는 도 27에 나타낸 3대의 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)를 갖고 있다. 이러한 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)는 액상체로서의 잉크, 즉 컬러 필터 재료인 예컨대 R, G, B의 필터 엘리먼트 재료(13)를 마더 기판(12)에 각각 토출하는 R, G, B의 3색에 대응하고 있다. 또한 이들 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)는 대략 직렬상으로 배치되어 제조 장치를 구성한다. 또한 각 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)에는 각 구성 부재의 동작을 제어하는 도시하지 않은 제어 장치가 일체적으로 설치되어 있다.

또한 각 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)에는 이들 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)에 마더 기판(12)을 한 장씩 반입 및 반출하는 도시하지 않은 반송 로봇이 각각 접속된다. 또한 각 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)에는 마더 기판(12)이 예컨대 6장 수용 가능하고, 마더 기판(12)을 열처리, 예컨대 120℃, 5분간 가열하여 토출된 필터 엘리먼트 재료(13)를 건조시키는 도시하지 않은 다단 베이크 화로가 접속되어 있다.

그리고 각 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)는 도 27에 도시하는 바와 같이, 중공 상자형의 본체 케이스인 사말 클린 챔버(422)를 갖고 있다. 이 사말 클린 챔버(422)내는 잉크젯 방식에 의한 안정된 양호한 묘화가 수득되도록, 내부가 예컨대 20℃ 플러스 마이너스 0.5℃로 조정되고 외부에서 진애가 침입 불가능하게 형성되어 있다. 이 사말 클린 챔버(422)내에는 액적 토출 처리 본체(423)가 배설되어 있다.

액적 토출 처리 본체(423)는 도 27에 도시하는 바와 같이, X축 에어슬라이드 테이블(424)을 갖고 있다. 이 X축 에어슬라이드 테이블(424)상에는 도시하지 않은 리니어 모터가 배설된 주사 구동 장치(425)가 배설되어 있다. 이 주사 구동 장치(425)는 마더 기판(12)을 예컨대 흡인에 의해 설치 고정하는 도시하지 않은 대좌부를 갖고, 이 대좌부를 마더 기판(12)에 대해 주사 방향(X)으로 이동시킨다.

액적 토출 처리 본체(423)에는 도 27에 도시하는 바와 같이, X축 에어슬라이드 테이블(424)의 상방에 위치하고, Y축 테이블로서의 이송 구동 장치(427)가 배설되어 있다. 이 이송 구동 장치(427)는 필터 엘리먼트 재료(13)를 예컨대 상하 방향을 따라 토출시키는 헤드 유닛(420)을 Y축 방향인 마더 기판(12)에 대해 이송 방향으로 이동시킨다. 또한 도 27에 있어서 헤드 유닛(420)은 위치 관계를 명확화하기 위해서 공중에 뜬 상태로 실선에 의해 표시하고 있다.

또한 액적 토출 처리 본체(423)에는 잉크젯 헤드(421)의 위치 및 마더 기판 (12)의 위치를 제어하기 위해서 위치를 인식하는 관찰 수단인 도시하지 않은 각종 카메라 등의 촬상 장치가 배설되어 있다. 또한 헤드 유닛(420) 및 대좌부의 위치 제어는 펄스 모터를 사용한 위치 제어 외에, 서보 모터를 사용한 피드백 제어 및, 기타 임의의 제어 방법에 의해서 실현된다. 상기 촬상 장치를 포함하는 여러가지 구성은 상기 도 8 및 도 9에 나타내는 액적 토출 장치와 기본적으로 동일하게 구성되어 있다.

또한 액적 토출 처리 본체(423)에는 도 27에 도시하는 바와 같이, 헤드 유닛(420)에 있어서의 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 면을 닦아내는 와이핑 유닛(481)이 설치되어 있다. 이 와이핑 유닛(481)은 예컨대 포 부재 및 고무 시트가 일체적으로 적층된 도시하지 않은 와이핑 부재의 일단측을 적절히 권취하고, 순차적으로 새로운 면에서 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 면을 와이핑하는 구성으로 되어있다. 이에 따라, 토출면에 부착된 필터 엘리먼트 재료(13)를 제거하고, 후술하는 노즐(466)의 체막힘이 일어나지 않도록 하고 있다.

또한 액적 토출 처리 본체(423)에는 도 27에 도시하는 바와 같이, 잉크 시스템(482)이 설치되어 있다. 이 잉크 시스템(482)은 필터 엘리먼트 재료(13)를 저류하는 잉크 탱크(483), 필터 엘리먼트 재료(13)가 유통 가능한 공급관(478), 및 잉크 탱크(483)로부터 공급관(478)을 통해 필터 엘리먼트 재료(13)를 헤드 유닛(420)으로 공급하는 도시하지 않은 펌프를 갖고 있다. 또한 도 27에 있어서 공급관(478)의 배관은 모식적으로 나타낸 것으로, 잉크 탱크(483)로부터 헤드 유닛(420)의 이동에 영향을 미치지 않도록 이송 구동 장치(427)에 배선되고, 헤드 유닛(420) 을 주사하는 이송 구동 장치(427)의 상방으로부터 헤드 유닛(420)에 필터 엘리먼트 재료(13)를 공급하게 되어 있다.

또한 액적 토출 처리 본체(423)에는 헤드 유닛(420)으로부터 토출되는 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출량을 검출하는 중량 측정 유닛(485)이 설치되어 있다.

또한 액적 토출 처리 본체(423)에는 예컨대 도시하지 않은 광센서를 갖고 헤드 유닛(420)으로부터의 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출 상태를 검출하는 도트 누락 검출 유닛(487)이 한 쌍의 배설되어 있다. 이 도트 누락 검출 유닛(487)은 헤드 유닛(420)으로부터 액적이 토출되는 방향에 대해 교차하는 방향, 예컨대 X축 방향에 따라 도시하지 않은 광센서의 광원 및 수광부가 헤드 유닛(420)으로부터 토출된 액적(8)이 통과하는 공간을 협지하여 대향하도록 배설되어 있다. 또한 이 도트 누락 검출 유닛(487)은 헤드 유닛(420)의 반송 방향인 Y축 방향측에 배치되고, 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하기 위해서 헤드 유닛(420)을 이송하여 이동시킬 때 마다 토출 상태를 검출하여 도트 누락을 검출하도록 구성되어 있다.

또한 자세한 것은 후술하지만, 헤드 유닛(420)에는 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 헤드 장치(433)를 2열로 배치하고 있다. 이 때문에 도트 누락 검출 유닛(487)은 각 헤드 장치의 각 열마다 토출 상태를 검출하기 위해서 한 쌍 설치되어 있다.

(헤드 유닛의 구성)

다음으로 헤드 유닛(420)의 구성에 관해서 설명한다. 도 28은 액적 토출 장치에 설치된 헤드 유닛을 나타내는 평면도이다. 도 29는 헤드 유닛을 나타내는 측 면도이다. 도 30은 헤드 유닛을 나타내는 정면도이다. 도 31은 헤드 유닛을 나타내는 단면도이다.

헤드 유닛(420)은 도 28 내지 도 31에 도시하는 바와 같이, 헤드 본체부(430)와 잉크 공급부(431)를 갖고 있다. 또한 헤드 본체부(430)는 평판상의 캐리지(426)와 이 캐리지(426)에 복수 부착된 실질적으로 대략 동일한 형상의 헤드 장치(433)를 갖고 있다.

도 32는 헤드 유닛에 배설된 헤드 장치를 나타내는 분해 사시도이다. 헤드 장치(433)는 도 32에 도시하는 바와 같이, 단책 형상의 프린트 기판(435)을 갖고 있다. 이 프린트 기판(435)에는 각종 전기 부품(436)이 실장되고 전기 배선이 설치되어 있다. 또한 프린트 기판(435)에는 길이 방향의 일단측(도 32중 우측)에 위치하고 창문부(437)가 관통 형성되어 있다. 또한 프린트 기판(435)에는 잉크인 필터 엘리먼트 재료(13)를 유통할 수 있는 유통로(438)가 창문부(437)의 양측에 위치하여 설치되어 있다.

그리고 이 프린트 기판(435)의 일면측(도 32중 하면측)에는 길이 방향의 대략 일단측(도 32중 우측)에 위치하여 잉크젯 헤드(421)가 설치 부재(440)에 의해 일체적으로 부착되어 있다. 이 잉크젯 헤드(421)는 길이 사각형상으로 형성되고, 길이 방향이 프린트 기판(435)의 길이 방향을 따른 상태로 부착된다. 또한 각 헤드 장치(433)에 있어서의 각 잉크젯 헤드는 실질적으로 대략 동일 형상, 즉 예컨대 소정 규격의 제품이고, 소정 품질로 선별된 것 등이면 바람직하다. 구체적으로는 이러한 잉크젯 헤드(421)가 동일 개수의 노즐을 갖고, 노즐의 형성 위치가 서로 동 일한 것이, 캐리지에 대해 잉크젯 헤드를 조립할 때 효율적이고, 또한 조립 정밀도도 높아진다는 점에서 바람직하다. 또한 동일한 제조·조립 공정을 거쳐 만들어진 제품을 사용하면, 특별한 제품을 만들 필요가 없어져, 저비용으로 할 수 있다.

또한 프린트 기판(435)의 타면측(도 32중 상면측)에는 길이 방향의 대략 타단측(도 32중 좌측)에 위치하여 잉크젯 헤드(421)에 전기 배선으로써 전기적으로 접속되는 커넥터(441)가 일체적으로 부착되어 있다. 이러한 커넥터(441)에는 도 27에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 헤드 유닛(420)의 이동에 영향주지 않도록 이송 구동 장치(427)에 배선된 전기 배선(전원 배선, 신호 배선을 포함함)(442)이 접속된다. 이 전기 배선(442)은 도시하지 않은 제어 장치와 헤드 유닛(420)을 접속하는 것으로 된다. 즉, 이들 전기 배선(442)은 도 28 및 도 31에 2중 점선의 화살표로 모식적으로 도시하는 바와 같이, 이송 구동 장치(427)로부터 헤드 유닛(420)의 2열의 헤드 장치(433)의 배열 방향의 양측인 헤드 유닛(420)의 외주측에 배선되어 커넥터(441)에 접속되고, 전기 노이즈가 발생하지 않도록 되어 있다.

또한 프린트 기판(435)의 타면측(도 32중 상면측)에는 길이 방향의 대략 일단측(도 32중 우측)으로 잉크젯 헤드(421)에 대응하여 잉크 도입부(443)가 부착되어 있다. 이 잉크 도입부(443)는 설치 부재(440)에 설치되고 프린트 기판(435)을 관통하는 위치 결정 핀부(444)를 감합하는 대략 원통상의 위치 결정 통부(445)와, 프린트 기판(435)에 계지하는 계지 발톱부(446)를 갖고 있다.

또한 잉크 도입부(443)에는 선단 앞이 가늘어지는 형상의 대략 원통상의 연결부(448)가 한쌍 돌설되어 있다. 이들 연결부(448)는 프린트 기판(435)측이 되는 기단부에 프린트 기판(435)의 유통로(438)에 대략 액밀하게 연통하는 도시하지 않은 개구를 갖고, 선단부에 필터 엘리먼트 재료(13)가 유통 가능한 도시하지 않은 홀을 갖고 있다.

또한 이들 연결부(448)에는 도 29 내지 도 31에 도시하는 바와 같이, 선단측에 위치하여 시일 연결부(450)가 각각 부착되어 있다. 이들 시일 연결부(450)는 내주측에 연결부(448)를 대략 액밀하게 감착하는 대략 원통상으로 형성되고, 선단부에 시일 부재(449)가 설치되어 있다.

도 33은 잉크젯 헤드를 나타내는 분해 사시도이다. 도 34는 잉크젯 헤드의 필터 엘리먼트 재료를 토출하는 동작을 잉크젯 헤드의 단면에 대응하여 설명하는 모식도이고, 도 34a는 필터 엘리먼트 재료를 토출하기 전 상태, 도 34b는 압전 진동자를 수축시켜 필터 엘리먼트 재료를 토출하고 있는 상태, 도 34c는 필터 엘리먼트 재료를 토출한 직후의 상태이다. 도 35는 잉크젯 헤드에 있어서의 필터 엘리먼트 재료의 토출량을 설명하는 설명도이다. 도 36은 잉크젯 헤드의 배치 상태를 설명하는 개략적인 모식도이다. 도 37은 도 36에 있어서의 부분 확대도이다.

잉크젯 헤드(421)는 도 33에 도시하는 바와 같이, 대략 사각형상의 홀더(451)를 갖고 있다. 이 홀더(451)에는 길이 방향을 따라 예컨대 180개의 피에조 소자 등의 압전 진동자(452)가 2열 설치되어 있다. 또한 홀더(451)에는 프린트 기판(435)의 유통로(438)에 연통하여 길이 방향의 양측 대략 중앙에 잉크인 필터 엘리먼트 재료(13)가 유통하는 관통공(453)이 각각 설치되어 있다.

또한 홀더(451)의 압전 진동자(452)가 위치하는 일면인 상면에는 도 33에 도 시하는 바와 같이, 합성 수지로써 시트상에 형성된 탄성판(455)이 일체적으로 설치되어 있다. 이 탄성판(455)에는 관통공(453)에 연속하는 연통홀(456)이 각각 설치되어 있다. 그리고 탄성판(455)에는 홀더(451)의 상면 대략 네 구석에 돌설된 위치 결정 발톱부(457)에 결합하는 결합홀(458)이 설치되고, 홀더(451)의 상면에 위치 결정되어 일체적으로 부착되어 있다.

또한 탄성판(455)의 상면에는 평판상의 유로 형성판(460)이 설치되어 있다. 이 유로 형성판(460)에는 홀더(451)의 폭방향으로 긴변 형상으로 압전 진동자(452)에 대응하여 홀더(451)의 길이 방향에 180개의 직렬형으로 2열 설치된 노즐구(461)와, 노즐구(461)의 1측에 홀더의 길이 방향에 긴변 형상으로 설치된 개구부(462)와, 탄성판(455)의 연통홀(456)에 연속하는 유통홀(463)이 설치되어 있다. 그리고 탄성판(455)에는 홀더(451)의 상면 대략 네 구석에 돌설된 위치 결정 발톱부(457)에 결합하는 결합홀(458)이 설치되고, 홀더(451)의 상면에 탄성판(455)과 동시에 위치 결정되어 일체적으로 부착되어 있다.

또한 유로 형성판(460)의 상면에는 대략 평판형의 노즐 플레이트(465)가 설치되어 있다. 이 노즐 플레이트(465)에는 유로 형성판(460)의 노즐 홈(461)에 대응하여 대략 원형의 노즐(466)이 홀더(451)의 길이 방향에 180개로 25.4㎜(1인치)의 길이 범위에 직렬상으로 2열 설치되어 있다. 또한 노즐 플레이트(465)에는 홀더(451)의 상면 대략 네 구석에 돌설된 위치 결정 발톱부(457)에 결합하는 결합홀(458)이 설치되고, 홀더(451)의 상면에 탄성판(455) 및 유로 형성판(460)과 함께 위치 결정되어 일체적으로 부착되어 있다.

그리고 적층하는 탄성판(455), 유로 형성판(460) 및 노즐 플레이트(465)에 의해, 도 34에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 유로 형성판(460)의 개구부(462)에서 액 리저버(467)가 구획 형성됨과 동시에 이 액 리저버(467)는 각 노즐구(461)에 액 공급로(468)를 통해 연속한다. 이에 의해, 잉크젯 헤드(421)는 압전 진동자(452)의 동작에 의해, 노즐구(461)내의 압력이 증대해 노즐로부터 필터 엘리먼트 재료(13)를 2 내지 13pl 예컨대 약 10pl의 액적량으로 7m/s 플러스 마이너스 2m/s로 토출된다. 즉, 도 34에 도시하는 바와 같이, 압전 진동자(452)에 대해 소정의 인가 전압(Vh)을 펄스상에 인가함으로써, 도 34a, 도 34b 및 도 34c에 순차 나타낸 바와 같이 하여, 압전 진동자(452)를 화살표(Q) 방향으로 적절히 신축시킴으로써 잉크인 필터 엘리먼트 재료(13)를 가압하여 소정량의 액적(8)으로 노즐(466)로부터 토출시킨다.

또한 이 잉크젯 헤드(421)는 상기 실시예에서도 설명한 바와 같이, 도 35에 나타낸 것과 같은 배열 방향의 양단부측의 토출량이 많아지는 토출량의 편차가 있다. 이러한 점에서, 예컨대 토출량 편차가 5% 이내가 되는 범위의 노즐(466), 즉 양단부의 10개씩의 노즐(466)로부터는 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하지 않도록 제어된다.

그리고 헤드 유닛(420)을 구성하는 헤드 본체부(430)는 도 27 내지 도 31에 도시하는 바와 같이, 잉크젯 헤드(421)를 갖는 헤드 장치(433)가 복수 서로 나란히 배치되어 구성되어 있다. 이 헤드 장치(433)의 캐리지(426)에 있어서의 배치는 도 36에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 이송 방향인 Y축 방향보다도 Y축 방향과 직 교하는 주사 방향인 X축 방향측에 경사진 방향으로 오프셋하면서 배열되는 상태이다. 즉, 이송 방향인 Y축 방향보다 약간 경사진 방향으로 예컨대 6개 나란히 배치되고, 이 열이 복수 열 예컨대 2열로 배치되어 있다. 이것은 잉크젯 헤드(421)보다도 헤드 장치(433)의 단변 방향의 폭이 넓고, 서로 인접하는 잉크젯 헤드(421)끼리의 배치 간격을 좁힐 수 없는 한편, 노즐(466)의 열이 Y축 방향으로 연속해서 배열되어 있도록 해야 하는 상황으로부터 고안된 배치 방법이다.

또한 헤드 본체부(430)는 헤드 장치(433)가 잉크젯 헤드(421)의 길이 방향이 X축 방향에 대해 교차하는 방향으로 경사지는 상태이고, 또한 커넥터(441)가 상대향 방향과 반대측에 위치하는 상태로 대략 점대칭으로 배설되어 있다. 이 헤드 장치(433)의 경사지는 배치 상태는 예컨대 잉크젯 헤드(421)의 길이 방향인 노즐(466)의 배설 방향이 X축 방향에 대해 57.1°경사진다.

또한 헤드 장치(433)는 대략 지그재그상, 즉 배열 방향에 대해 병렬 상태로 위치하지 않도록 배치되어 있다. 즉, 도 28 내지 도 31 및 도 36에 도시하는 바와 같이, 12개의 잉크젯 헤드(421)의 노즐(466)이 Y축 방향으로 연속해서 배열되도록, 잉크젯 헤드(421)는 2열로 배열되고, 또한 그 Y축 방향으로의 배열 순서가 서로 다르게 교대로 배치된다.

구체적으로는 도 36 및 도 37에 근거하여 보다 상세히 설명한다. 여기에서 잉크젯 헤드(421)는 길이 방향인 노즐(466)의 배열 방향이 X축 방향에 대해 경사진다. 이 때문에 잉크젯 헤드(421)에 설치된 2열의 노즐(466)의 일렬째에 있어서 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 11개째의 노즐(466)이 위치하는 X축 방향의 직선 상에서 2열째의 노즐(466)의 다른 편은 토출하지 않는 10개 이내의 위치가 되는 영역(A)가 있다(도 37중의 A). 즉, 하나의 잉크젯 헤드(421)에서는 X축 방향에서의 직선상에 2개의 노즐(466)이 존재하지 않는 영역(A)이 발생한다.

따라서 도 36 및 도 37에 도시하는 바와 같이, 하나의 잉크젯 헤드(421)에서 X축 방향의 직선상에 2개의 노즐(466)이 위치하는 영역(B)(도 37중의 B)에서는 열을 이루는 헤드 장치(433)는 X축 방향에서 병렬 상태로 위치시키지 않는다. 또한 한편의 열을 이루는 헤드 장치(433)의 X축 방향에서의 직선상에 1개밖에 위치하지 않는 영역(A)과, 다른 편의 열을 이루는 헤드 장치(433)의 X축 방향에서의 직선상에 1개밖에 위치하지 않는 영역(A)은, X축 방향에서 서로 병렬 상태로 위치시키고, 한편의 열의 잉크젯 헤드(421)와 다른 편 열의 잉크젯 헤드(421)로써 X축 방향의 직선상에 합계 2개의 노즐(466)이 위치하는 상태로 한다. 즉, 잉크젯 헤드(421)가 배설되어 있는 영역에서는 어떤 위치라도 X축 방향의 직선상에 반드시 합계 2개의 노즐(466)이 위치하도록 지그재그 형상으로 배설한다. 또한 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하지 않는 노즐(466)의 영역(X)는 이 X축 방향의 직선상에서의 2개의 노즐(466)의 수로서 헤아리지 않는다. 이와 같이, 주사되는 X축 방향에 대해 잉크를 토출하는 노즐(466)은 2개가 직선상에 위치하고, 후술한 바와 같이 이 2개의 노즐(466)로부터 하나의 개소에 잉크가 토출되게 된다. 하나의 노즐(466)로부터의 토출만으로 하나의 엘리먼트를 구성하면, 노즐(466)사이의 토출량의 편차가 엘리먼트의 특성 편차 및 수율 열화로 연결되기 때문에 이와 같이 각각의 노즐(466)로부터의 토출에 의해 하나의 엘리먼트를 형성하면, 노즐(466)간의 토출의 편차를 분산 하여, 엘리먼트사이에서의 특성의 균일화 및 수율 향상을 꾀할 수 있다.

잉크 공급부(431)는 도 28 내지 도 31에 도시하는 바와 같이, 헤드 본체부(430)의 2열에 대응하여 각각 설치된 한 쌍의 평판상의 설치판(471)과, 이들 설치판(471)에 복수 부착된 공급 본체부(472)를 갖고 있다. 그리고 공급 본체부(472)는 대략 가늘고 긴 원통상의 진퇴부(474)를 갖고 있다. 이 진퇴부(474)는 부착 지그(473)로써 설치판(471)을 관통하는 상태로 축방향을 따라 이동 가능하게 부착된다. 또한 공급 본체부(472)의 진퇴부(474)는 예컨대 코일 스프링(475) 등에 의해 설치판(471)으로부터 헤드 장치(433)를 향해서 진출하는 방향으로 가압되어 부착된다. 또한 도 28에 있어서 설명의 형편상, 잉크 공급부(431)는 2열의 헤드 장치(433) 중의 한편의 열에 대해서만 도시하고, 그 외에는 그것을 생략하여 도시하고 있다.

이 진퇴부(474)의 헤드 장치(433)에 대향하는 측의 단부에는 플랜지부(476)가 설치되어 있다. 이 플랜지부(476)는 진퇴부(474)의 외주 테두리에 칼라 형상으로 돌출하고, 단면이 헤드 장치(433)의 잉크 도입부(443)의 시일 부재(449)에 코일 스프링(475)의 가압에 저항하여 대략 액밀하게 당접한다. 또한 진퇴부(474)의 플랜지부(476)가 설치된 측과 반대측의 단부에는 조인트부(477)가 설치되어 있다. 이 조인트부(477)는 도 27에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 필터 엘리먼트 재료(13)가 유통하는 공급관(478)의 일단이 접속된다.

이 공급관(478)은 상술한 바와 같이, 도 27에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 헤드 유닛(420)의 이동에 영향을 미치지 않도록 이송 구동 장치(427)에 배선되고, 도 28 및 도 30에 한줄 점선의 화살표로 모식적으로 도시하는 바와 같이, 이송 구동 장치(427)로부터 헤드 유닛(420) 상방으로부터 2열로 배열된 잉크 공급부(431)의 사이의 대략 중앙에 배관되고, 추가로 방사상에 배관되어 선단이 잉크 공급부(431)의 조인트부(477)에 접속되어 배관된다.

그리고 잉크 공급부(431)는 공급관을 통해 유통하는 필터 엘리먼트 재료(13)를 헤드 장치(433)의 잉크 도입부(443)에 공급한다. 또한 잉크 도입부(443)에 공급된 필터 엘리먼트 재료(13)는 잉크젯 헤드(421)에 공급되고, 전기 제어된 잉크젯 헤드(421)의 각 노즐(466)로부터 적절한 액적(8)상으로 토출된다.

(컬러 필터 제조시의 동작)

다음으로 상기 실시예의 컬러 필터 제조 장치를 사용하여 컬러 필터(1)를 형성할 때의 장치 동작을 도면을 참조하여 설명한다. 도 39는 상기 컬러 필터의 제조 장치를 사용하여 컬러 필터(1)를 제조하는 순서를 설명하는 제조 공정 단면도이다.

우선, 예컨대 막 두께 치수가 0.7㎜, 세로 치수가 38㎝, 가로 치수가 30㎝인 무알칼리 유리의 투명기판인 마더 기판(12)의 표면을 열농류산에 과산화수소수를 1질량% 첨가한 세정액으로 세정한다. 이 세정 후, 순수한 물로 린스하여 공기 건조하고, 청정 표면을 수득한다. 이 마더 기판(12)의 표면에 예컨대 스퍼터링법에 의해 크롬막을 평균 0.2㎛의 막 두께로 형성하고, 금속층(6a)을 수득한다(도 39중 순서 S1).

이 마더 기판(12)을 핫플레이트상에서 80℃로 5분간 건조시킨 후, 금속층(6a)의 표면에 예컨대 스핀코트에 의해 도시하지 않은 포토레지스트층을 형성한다. 이 마더 기판(12)의 표면에 예컨대 소요 매트릭스 패턴 형상을 묘화한 도시하지 않은 마스크 필름을 밀착시키고, 자외선으로 노광한다. 다음으로 이 노광한 마더 기판(12)을 예컨대 수산화칼륨을 8질량%의 비율로 함유하는 알칼리 현상액에 침지하고, 미노광 부분의 포토레지스트를 제거하여 레지스트층을 패터닝한다. 계속해서 노출된 금속층(6a)을 예컨대 염산을 주성분으로 하는 에칭액으로 에칭 제거한다. 이렇게 하여, 소정의 매트릭스 패턴을 갖는 블랙 매트릭스인 차광층(6b)이 수득된다(도 39중 순서 S2). 또한 차광층(6b)의 막 두께는 대략 0.2㎛이고, 차광층(6b)의 폭치수는 대략 22㎛이다.

이 차광층(6b)이 설치된 마더 기판(12)상에 추가로 네거티브형의 투명 아크릴계의 감광성 수지 조성물(6c)을 예컨대 스핀 코팅법으로 도포 형성한다(도 39중 순서 S3). 이 감광성 수지 조성물(6c)을 설치한 마더 기판(12)을 100℃에서 20분간 프리 베이크한 후, 소정의 매트릭스 패턴 형상을 묘화한 도시하지 않은 마스크 필름을 사용하여 자외선 노광한다. 그리고 미노광 부분의 수지를 예컨대 상술한 바와 같은 알칼리성의 현상액으로 현상하고, 순수한 물로 린스한 후에 스핀 건조한다. 최종 건조로서의 애프터 베이크를 예컨대 200℃에서 30분간 실시하고, 수지 부분을 충분히 경화시켜 뱅크층(6d)을 형성한다. 이 뱅크층(6d)의 막 두께는 평균 약 2.7㎛, 폭 치수는 약 14㎛이다. 이 뱅크층(6d)과 차광층(6b)으로 격벽(6)이 형성된다(도 39중 순서 S4).

상기 수득된 차광층(6b) 및 뱅크층(6d)에서 구획된 착색층 형성 영역인 필터 엘리먼트 형성 영역(7)[특히, 마더 기판(12)의 노출면]의 잉크 젖음성을 개선하기 위해서, 드라이 에칭, 즉 플라즈마 처리를 한다. 구체적으로는 예컨대 헬륨에 산소를 20% 첨가한 혼합 가스에 고전압을 인가하고, 플라즈마 처리로 에칭 스폿에 형성하고, 마더 기판(12)을 형성한 에칭 스폿하를 통과시켜 에칭하고, 마더 기판(12)의 전처리 공정을 실시한다.

다음으로 상술한 전처리가 실시된 마더 기판(12)의 격벽(6)에서 구분되어 형성된 필터 엘리먼트 형성 영역(7)내에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 각 필터 엘리먼트 재료를 잉크젯 방식에 의해 도입, 즉 토출한다(도 39중 순서 S5).

이 잉크젯 방식에 의한 필터 엘리먼트 재료의 토출에 있어서는 미리 헤드 유닛(420)을 조립 형성해 둔다. 그리고 액적 토출 장치의 각 액적 토출 장치(405R, 405G, 405B)에서 각 잉크젯 헤드(421)의 하나의 노즐(466)로부터 토출되는 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출량이 소정량, 예컨대 10pl 정도가 되도록 조정해 둔다. 한편, 마더 기판(12)의 한면에 미리 격벽(6)을 격자상 패턴으로 형성해 둔다.

그리고 상술한 바와 같이 전처리한 마더 기판(12)을 도시하지 않은 반송 로봇에 의해, 우선 R색용의 액적 토출 장치(405R) 내에 반입하고, 액적 토출 장치(405R) 내의 대좌부상에 재치한다. 이 대좌부상에 재치된 마더 기판(12)은 예컨대 흡인에 의해 위치 결정 고정된다. 그리고 마더 기판(12)을 유지한 대좌부는 각종 카메라 등의 촬상 장치로써 마더 기판(12)의 위치가 확인되고, 적절히 소정의 위치가 되도록 주사 구동 장치(425)를 제어하여 이동한다. 또한 이송 구동 장치(427) 로써 헤드 유닛(420)을 적절히 이동시키고, 그 위치를 인식한다. 그 다음, 헤드 유닛(420)을 이송 방향으로 이동시켜 도트 누락 검출 유닛(487)으로써, 노즐(466)로부터의 토출 상태를 검출하고, 토출 불량이 발생하고 있지 않은 것을 인식하여 초기 위치에 이동시킨다.

그 후, 주사 구동 장치(425)에 의해 가동되는 대좌부에 유지된 마더 기판(12)을 X방향으로 주사하고, 마더 기판(12)에 대해 상대적으로 헤드 유닛(420)을 이동시키면서 적절히 잉크젯 헤드(421)의 소정의 노즐(466)로부터 적절히 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시키고, 마더 기판(12)의 격벽(6)으로써 구획된 오목부 내에 충전한다. 이 노즐(466)로부터의 토출은 도시하지 않은 제어 장치에 의해, 도 37에 나타내는 노즐(466)의 배설 방향의 양단부에 위치하는 소정 영역(X), 예컨대 양단 10개씩의 노즐(466)로부터는 필터 엘리먼트 재료(13)는 토출시키지 않는 제어를 하고, 중간 부분에 위치하는 비교적 토출량이 같은 160개로부터 토출시킨다.

또한 노즐(466)로부터의 토출은 주사 방향의 직선상, 즉 주사 라인상에 2개의 노즐(466)이 위치하기 때문에 이동중에 하나의 오목부에 1노즐(466)로부터 2도트, 보다 자세하게는 1노즐(466)로부터 1도트로 하여 2액적 8분을 토출시키기 때문에 계 8액적 8분이 토출된다. 이 1 주사 이동마다 도트 누락 검출 유닛(487)로부터 토출 상태를 검출하여 도트 누락이 발생하고 있지 않은지 확인한다.

도트 누락을 인식하지 않은 경우, 헤드 유닛(420)을 이송 방향으로 소정량 이동시키고, 다시 마더 기판(12)을 유지하는 대좌부를 주사 방향으로 이동시키면서 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시키는 동작을 반복하고, 소정의 컬러 필터 형성 영 역(11)의 소정의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 필터 엘리먼트(3)를 형성한다.

그리고 R색의 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출된 마더 기판(12)은 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 액적 토출 장치(405R)로부터 채출되고, 도시하지 않은 다단 베이크 화로로써, 필터 엘리먼트 재료(13)를 예컨대 120℃에서 5분간 건조시킨다. 이 건조 후, 반송 로봇에 의해 다단 베이크 화로로부터 마더 기판(12)을 채출하여 냉각하면서 반송한다. 그 후, 액적 토출 장치(405R)로부터 순차 G색용의 액적 토출 장치(405G) 및 B색용의 액적 토출 장치(405b)에 반송하고, R색의 형성의 경우와 같이, 소정의 필터 엘리먼트 형성 영역(7)에 G색 및 B색의 필터 엘리먼트 재료(13)를 순차 토출한다. 또한 이 경우, 상기한 바와 같이, 예컨대 마더 기판(12)의 공급 자세를 바꾸는 등의 방법으로, 3색의 필터 엘리먼트 재료 중 한가지 색의 재료가 다른 2색의 재료와는 다른 주사 방향에서 주사될 때에 토출되도록 한다. 그리고 각 3색의 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출되어 건조된 마더 기판(12)을 회수하고, 열처리, 즉 필터 엘리먼트 재료(13)를 가열에 의해 고화 정착시킨다(도 39중 순서 S6).

그 후, 필터 엘리먼트(3)가 형성된 마더 기판(12)의 대략 전면에 보호막(4)을 형성한다. 또한 이 보호막(4)의 상면에 ITO로 전극층(5)을 소요 패턴으로 형성한다. 그 후, 별도 컬러 필터 형성 영역(11)마다 절단하여 복수의 컬러 필터(1)를 절출하여 형성한다(도 39중 순서 S7). 이 컬러 필터(1)가 형성된 기판(12)은 먼저 실시예에 있어서 설명한 바와 같이, 도 18에 나타낸 액정 장치에 있어서의 한 쌍의 기판의 한편으로서 사용된다.

(컬러 필터의 제조 장치의 효과)

이 도 27 내지 도 39에 나타내는 실시예에 따르면, 먼저 설명한 각 실시예의 작용 효과에 추가하여, 이하에 나타내는 작용 효과를 나타낸다.

즉, 유동성을 가진 액상체로서의 예컨대 잉크인 필터 엘리먼트 재료(13)를 액적(8)으로서 토출하는 노즐(466)이 일면에 복수 설치되고 서로 나란히 배치된 복수의 잉크젯 헤드(421)를 이러한 잉크젯 헤드(421)의 노즐(466)이 설치된 일면이 피토출물인 마더 기판(12)의 표면에 소정의 간격을 통해 대향하는 상태로 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동시키고, 복수의 잉크젯 헤드(421)의 각 노즐(466)로부터 마더 기판(12)의 표면상에 동일한 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시킨다. 이 때문에 예컨대 실질적으로 동일한 규격품의 잉크젯 헤드(421)를 사용하여 마더 기판(12)의 넓은 범위에 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시킬 수 있게 되고, 길이(장척)가 특별한 잉크젯 헤드를 사용하지 않고 종래의 규격품을 복수개 사용하는 것으로 대용할 수 있어서, 비용을 저감할 수 있다. 치수가 긴 잉크젯 헤드는 제조 수율이 지극히 떨어지기 때문에 비싼 부품이 되어 버리지만, 또한 그에 비해 짧은 치수의 잉크젯 헤드(421)는 제조 수율이 좋기 때문에 본 발명에서는 이것을 복수 사용하여 실질적인 길이의 잉크젯 헤드가 되도록 배치할 뿐이기 때문에, 비용을 대폭 저감할 수 있다.

또한 예컨대 잉크젯 헤드(421)를 모두 배열하는 배치 방향 및 수, 토출하기 위해 사용하는 노즐(466)의 수 및 간격[노즐(466)을 1개 또는 복수개 마다 사용하여 화소의 피치를 조절할 수도 있음]을 적절히 설정함으로써, 사이즈 및 화소의 피 치 및 배열이 다른 컬러 필터(1)에 대해서도 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 영역에 대응시키는 것이 가능해져서, 범용성을 향상시킬 수 있다.

그리고 복수의 잉크젯 헤드(421)로서 실질적으로 동일 형상의 것을 사용함으로써, 1종류의 잉크젯 헤드(421)라도, 적절히 배열시킴으로써 액상체를 토출하는 영역에 대응시키는 것이 가능해져, 구성이 간략화되어 제조성을 향상시킬 수 있고, 비용도 저감할 수 있다.

또한 노즐(466)이 대략 등간격으로 직선상으로 배설된 잉크젯 헤드(421)를 사용함으로써, 예컨대 스트라이프형 및 모자이크형, 델타형 등 소정의 규칙성을 갖는 구성을 묘화하는 것을 용이하게 할 수 있다.

그리고 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동되는 주사 방향에 대해 노즐(466)의 대략 직선상의 배설 방향이 교차하는 경사한 상태의 방향을 따르도록, 복수의 잉크젯 헤드(421)를 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동시키기 때문에 복수의 잉크젯 헤드(421)의 노즐(466)의 배열 방향이 마더 기판(12)의 표면을 따라 이동되는 방향인 주사 방향에 대해 경사지는 상태가 된다. 이 때문에 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출되는 간격인 피치가 노즐간의 피치보다 좁아지고, 예컨대 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출된 마더 기판(12)을 액정 패널 등의 전기 광학 장치인 표시 장치 등에 이용한 경우, 보다 상세한 표시 형태가 수득되어 양호한 표시 장치를 수득할 수 있다. 또한 인접하는 잉크젯 헤드(421)의 간섭을 방지하는 것이 가능해져, 용이하게 소형화를 꾀할 수 있다. 그리고 이 경사각을 적절히 설 정함으로써, 묘화의 도트 피치가 적절히 설정되어, 범용성을 향상시킬 수 있다.

또한 노즐(466)이 대략 등간격으로 직선상에 배설된 잉크젯 헤드(421)의 구성에 있어서 직사각형상의 잉크젯 헤드(421)에 길이 방향을 따라 노즐(466)을 대략 등간격으로 직선상에 설치했기 때문에 잉크젯 헤드(421)가 소형화되고, 예컨대 인접하는 잉크젯 헤드(421)끼리 및 다른 부위와의 간섭을 방지할 수 있어서 용이하게 소형화 할 수 있다.

또한 노즐(466)의 배설 방향이 각각 대략 평행해지는 상태로 복수의 잉크젯 헤드(421)를 캐리지(426)에 배설하여 헤드 유닛(420)을 구성했기 때문에 길이가 특별한 잉크젯 헤드를 사용하지 않고 용이하게 하나의 영역에 동일한 액상체의 복수의 토출 영역을 형성할 수 있다. 또한 하나의 개소에 다른 잉크젯 헤드(421)로부터 필터 엘리먼트 재료(13)를 거듭 토출시키는 것이 가능해져, 토출 영역에서의 토출량을 용이하게 평균화 할 수 있어서, 안정적이고 양호한 묘화를 수득할 수 있다.

그리고 복수의 잉크젯 헤드(421)를 각각 주사 방향(X)에 대해 교차하는 방향으로 경사시키고, 또한 모든 노즐(466)의 배치 방향이 서로 평행해지도록 잉크젯 헤드(421)의 길이 방향과는 다른 방향으로 나란히 배치했기 때문에 장척의 치수를 갖는 특별한 잉크젯 헤드를 제조하지 않고 용이하게 토출 영역을 확대할 수 있다. 또한 노즐(466)의 배열 방향이 주사 방향에 대해 교차하는 방향으로 경사지는 상태로 함으로써, 상술한 바와 같이, 인접하는 잉크젯 헤드(421)가 간섭하는 일없이, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출되는 간격인 피치가 노즐(466)사이의 피치보다 좁아지고, 예컨대 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출된 마더 기판(12)을 표시 장치 등에 이용한 경우, 보다 상세한 표시 형태가 수득된다. 그리고 이 경사각을 적절히 설정함으로써, 묘화의 도트 피치가 적절히 설정되어 범용성을 향상시킬 수 있다.

또한 복수의 잉크젯 헤드(421)를 복수열 예컨대 2열에서 대략 지그재그 형상으로 배설했기 때문에, 길이가 특별한 잉크젯 헤드(421)를 사용하지 않고, 기성품의 잉크젯 헤드(421)를 사용해도, 인접하는 잉크젯 헤드(421)가 간섭하지 않고 잉크젯 헤드(421)사이에서 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출되지 않는 영역을 발생시키지 않고, 연속적인 필터 엘리먼트 재료(13)가 양호한 토출, 즉 연속적인 묘화를 할 수 있다.

그리고 유동성을 갖는 액상체인 예컨대 잉크인 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 노즐(466)이 일면에 복수 설치된 잉크젯 헤드(421)를, 잉크젯 헤드(421)의 노즐(466)이 설치된 일면이 피토출물로서의 마더 기판(12)의 표면에 소정의 간격을 통해 대향하는 상태로 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동시키고, 이 상대적인 이동방향에 따른 직선상에 위치하는 복수, 예컨대 2개의 노즐(466)로부터 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시킨다. 이 때문에 다른 2개의 노즐(466)로부터 중첩하여 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 구성이 수득되고, 만일 복수의 노즐(466)간에 있어서 토출량에 편차가 존재하는 경우라도, 토출된 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출량이 평균화되어 편차를 방지할 수 있고, 평면적으로 균일한 토출이 수득되어, 평면적으로 품질이 균일한 양호한 특성의 전기 광학 장치를 수득할 수 있다.

또한 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 노즐(466)이 일면에 복수 대략 직 선상으로 설치된 잉크젯 헤드(421)를 이들 잉크젯 헤드(421)의 노즐(466)이 설치된 일면이 피토출물로서의 마더 기판(12)의 표면에 소정의 간격을 통해 대향하는 상태로 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동시키고, 잉크젯 헤드(421)의 각 노즐(466)중 이들 노즐(466)의 배설 방향의 양단부의 소정 영역(X)에 위치하는 예컨대 양측 10개의 노즐(466)로부터는 토출시키지 않고 소정 영역(X) 이외의 중간부분에 위치하는 노즐(466)로부터 마더 기판(12)의 표면에 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출한다. 이 구성에 의해, 토출량이 특히 많아지는 노즐(466)의 배설 방향의 양단부에 위치하는 소정 영역인 양단 10개씩의 노즐(466)로부터는 토출시키지 않고, 토출량이 비교적 같은 중간 부분의 노즐(466)을 사용하여 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출시키기 때문에 마더 기판(12)의 표면에 평면적으로 균일하게 토출할 수 있고, 평면적으로 품질이 균일한 컬러 필터(1)가 수득되어, 이 컬러 필터(1)를 사용한 전기 광학 장치인 표시 장치로써 양호한 표시가 수득된다.

그리고 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출량의 평균치보다 1할 이상 많은 토출량이 되는 노즐(466)로부터는 토출시키지 않기 때문에 특히 컬러 필터(1)의 필터 엘리먼트 재료(13) 및 EL 발광 재료, 하전(荷電) 입자를 함유한 전기 영동 장치(電氣泳動裝置)용 등의 기능성 액상체를 액상체로서 사용하는 경우라도, 특성에 편차가 생기지 않고, 액정 장치나 EL 장치 등의 전기 광학 장치로서 양호한 특성을 확실히 수득할 수 있다.

또한 각 노즐(466)로부터 토출량의 평균치에 대해 플러스 마이너스 1할 이내에서 필터 엘리먼트 재료(13)가 토출되기 때문에 토출량이 비교적 같아지고, 마더 기판(12)의 표면에 평면적으로 균일하게 토출되어 양호한 특성의 전기 광학 장치가 수득된다.

또한 도트 누락 검출 유닛(487)을 설치하고, 노즐(466)로부터의 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출을 검출하기 때문에, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출 불균일을 방지할 수 있고, 확실하고 양호한 액상체의 토출인 묘화를 수득할 수 있다.

그리고 도트 누락 검출 유닛(487)에 광센서를 설치하고, 이 광센서로써 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출 방향에 대해 교차하는 방향에서 필터 엘리먼트 재료(13)의 통과를 검출하기 때문에 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 공정 중에서도, 간단한 구성으로 확실한 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출 상태를 인식할 수 있고, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출 불균일을 방지할 수 있어서, 확실하고 양호한 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출인 묘화를 수득할 수 있다.

또한 노즐(466)로부터 마더 기판(12)에 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 공정의 전후에서, 도트 누락 검출 유닛(487)에 의해 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출의 토출을 검출하기 때문에, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출의 토출 직전 및 직후의 토출 상태를 검출할 수 있고, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출의 토출 상태를 확실히 인식할 수 있어서, 도트 누락을 확실히 방지하여 양호한 묘화를 수득할 수 있다. 또한 토출하는 구성의 전 또는 후 중 어느 한편의 시점에서 실시하는 것도 바람직하다.

또한 헤드 유닛(420)의 주사 방향측에 도트 누락 검출 유닛(487)을 배설하기 때문에, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출의 토출 상태의 검출을 위해 헤드 유닛 (420)을 이동시키는 거리가 짧고, 또한 토출을 위한 주사 방향으로의 이동을 그대로 계속시키는 간단한 구성으로 할 수 있고, 도트 누락의 검출을 효율적이고 간단한 구성으로 할 수 있다.

그리고 잉크젯 헤드(421)를 2열로 점대칭으로 배설했기 때문에, 필터 엘리먼트 재료(13)의 토출을 공급하는 공급관(478)을 헤드 유닛(420)의 근방까지 정리할 수 있고, 장치의 조립 및 보수 관리 등을 용이하게 할 수 있다. 또한 잉크젯 헤드(421)를 제어하기 위한 전기 배선(442)의 배선이 헤드 유닛(420)의 양측에서 이루어져, 배선에 의한 전기 노이즈의 영향을 방지할 수 있고, 양호하고 안정적으로 묘화를 수득할 수 있다.

또한 복수의 잉크젯 헤드(421)를 단책 형상의 프린트 기판(435)의 일단측에 배설하고, 타단측에 커넥터(441)를 설치했기 때문에, 복수 직선상으로 배설해도 커넥터(441)가 간섭하지 않고 배설할 수 있고, 소형화가 가능함과 동시에 주사 방향에서의 노즐(466)이 존재하지 않는 위치가 형성되지 않고, 연속한 노즐(466)의 배열을 수득할 수 있어서, 긴 치수의 특별한 잉크젯 헤드를 사용할 필요가 없다.

그리고 커넥터(441)가 반대측에 위치하도록 점대칭으로 배설했기 때문에, 커넥터(441) 부분에서의 전기 노이즈의 영향을 방지할 수 있어서, 양호하고 안정적으로 묘화를 수득할 수 있다.

또한 이러한 실시예에 있어서의 작용 효과는 상기 각 실시예에서 동일한 구성을 갖고 있으면, 대응하는 동일한 작용 효과를 거둔다.

다음으로 본 발명의 표시 장치(전기 광학 장치) 및 그 제조 방법에 관해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예에서는 각종 표시 장치 중, 전기 광학 장치로서 EL 표시 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치에 관해서 설명한다. 또한 이 표시 장치의 제조 방법의 설명에 앞서, 제조되는 표시 장치의 구성에 관해서 설명한다.

(표시 장치의 구성)

도 40은 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 장치에 있어서의 유기 EL 장치의 일부를 나타내는 등가 회로도이다. 도 41은 표시 장치의 표시 도트(화소 영역)의 평면 구조를 나타내는 확대 평면도이다. 이 표시 장치는 도 40에 도시하는 바와 같이, EL 장치인 EL 표시 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치(501)이다. 이 표시 장치(501)는 기판인 투명의 표시 기판(502)상에 복수의 주사선(503)과, 이들 주사선(503)에 대해 교차하는 방향으로 뻗는 복수의 신호선(504)과, 이들 신호선(504)에 병렬로 뻗는 복수의 공통 급전선(505)이 각각 배선된 구성을 갖고 있다. 그리고 주사선(503)과 신호선(504)의 각 교점에는 화소 영역(표시 도트)(501A)이 설치되어 있다.

신호선(504)에 대해는 시프트레지스터, 레벨시프터, 비디오라인, 아날로그 스위치를 갖는 데이터측 구동 회로(507)가 설치되어 있다. 또한 주사선(503)에 대해서는 시프트레지스터 및 레벨시프터를 갖는 주사측 구동 회로(508)가 설치되어 있다. 그리고 화소 영역(501A)의 각각은 주사선(503)을 통해 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭 박막 트랜지스터(509)와, 이 스위칭 박막 트랜지스터(509) 를 통해 신호선(504)으로부터 공급되는 화상 신호를 축적하여 유지하는 축적용량 cap과, 이 축적용량 cap에 의해서 유지된 화상 신호가 게이트 전극에 공급되는 커런트 박막 트랜지스터(510)와, 이 커런트 박막 트랜지스터(510)를 통해 공통 급전선(505)에 전기적으로 접속했을 때에 공통 급전선(505)으로부터 구동전류가 흘러 들어오는 화소 전극(511)과, 이 화소 전극(511) 및 반사 전극(512)사이에 협지되는 발광 소자(513)가 설치되어 있다.

이 구성에 의해, 주사선(503)이 구동되어 스위칭 박막 트랜지스터(509)가 온(on)하면, 그 때의 신호선(504)의 전위가 축적용량 cap에 유지된다. 이 축적용량 cap의 상태에 따라 커런트 박막 트랜지스터(510)의 온·오프(on·off) 상태가 결정된다. 그리고 커런트 박막 트랜지스터(510)의 채널을 통해, 공통 급전선(505)으로부터 화소 전극(511)에 전류가 흐르고, 추가로 발광 소자(513)를 통하여 반사 전극(512)에 전류가 흐른다. 이에 의해, 발광 소자(513)는 이것을 흐르는 전류량에 따라 발광한다.

여기에서 화소 영역(501A)은 반사 전극(512) 및 발광 소자(513)를 제거한 상태의 확대 평면도인 도 41에 도시하는 바와 같이, 평면 상태가 직사각형의 화소 전극(511)의 네변이 신호선(504), 공통 급전선(505), 주사선(503) 및 도시하지 않은 다른 화소 전극(511)용의 주사선(503)에 의해서 둘러싸인 배치로 되어 있다.

다음으로 상기 EL 표시 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치를 제조하는 제조 공정의 순서에 관해서 설명한다. 도 42 내지 도 44는 EL 표시 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치의 제조 공정의 순서를 나타내는 제조 공정 단면도이다.

우선, 도 42a에 도시하는 바와 같이, 투명한 표시 기판(502)에 대해, 필요에 따라, 테트라에톡시실란(TEOS) 및 산소 가스 등을 원료 가스로서 플라즈마 CVD법에 의해, 두께 치수가 약 2000 내지 5000옹스트롬의 실리콘산화막인 도시하지 않은 베이스 보호막을 형성한다. 다음으로 표시 기판(502)의 온도를 약 350℃로 설정하고, 베이스 보호막의 표면에 플라즈마 CVD법에 의해 두께 치수가 약 300 내지 700옹스트롬의 비정질의 실리콘막인 반도체막(520a)을 형성한다. 그 후, 반도체막(520a)에 대하여, 레이저 어닐링 또는 고상 성장법 등의 결정화 공정을 실시하고, 반도체막(520a)을 폴리실리콘막에 결정화한다. 여기서 레이저 어닐링법으로서는 예컨대 엑시머 레이저이고 빔의 장치가 약 400㎚의 라인빔을 사용하고, 출력 강도가 약 200mJ/㎠이다. 라인빔에 관해서는 그 짧은 치수 방향에서의 레이저 강도의 피크치의 약 90%에 상당하는 부분이 각 영역마다 겹치도록 라인빔이 주사된다.

그리고 도 42b에 도시하는 바와 같이, 반도체막(520a)을 패터닝하여 섬(island) 형상의 반도체막(520b)을 형성한다. 이 반도체막(520b)이 설치된 표시 기판(502)의 표면에 TEOS 및 산소 가스 등을 원료 가스로서 플라즈마 CVD법에 의해 두께 치수가 약 600 내지 1500옹스트롬의 실리콘산화막 또는 질화막인 게이트 절연막(521a)을 형성한다. 또한 반도체막(520b)은 커런트 박막 트랜지스터(510)의 채널영역 및 소스·드레인 영역이 되는 것이지만, 다른 단면 위치에 있어서는 스위칭 박막 트랜지스터(509)의 채널 영역 및 소스·드레인 영역이 되는 도시하지 않은 반도체막도 형성되어 있다. 즉, 도 42 내지 도 44에 나타내는 제조 공정에서는 2종 류의 스위칭 박막 트랜지스터(509) 및 커런트 박막 트랜지스터(510)가 동시에 형성되지만, 동일한 순서로 형성되기 때문에, 이하의 설명에서는 커런트 박막 트랜지스터(510)에 관해서만 설명하고, 스위칭 박막 트랜지스터(509)에 관해서는 설명을 생략한다.

그 후, 도 42c에 도시하는 바와 같이, 알루미늄, 탄타르, 몰리브덴, 티타늄, 텅스텐 등의 금속막인 도전막을 스팻터링법에 의해 형성한 후에 패터닝하고, 도 41에도 나타내는 게이트 전극(510A)을 형성한다. 이 상태로, 높은 온도의 인 이온을 투입하고, 반도체막(520b)에 게이트 전극(510A)에 대해 자기 정합적으로 소스·드레인 영역(510a, 510b)을 형성한다. 또한 불순물이 도입되지 않은 부분이 채널영역(510c)이 된다.

다음으로 도 42d에 도시하는 바와 같이, 층간 절연막(522)을 형성한 후, 콘택트홀(523, 524)을 형성하고, 이들 콘택트홀(523, 524)내에 중계 전극(526, 527)을 설치하여 형성한다.

또한 도 42e에 도시하는 바와 같이, 층간 절연막(522)상에 신호선(504), 공통 급전선(505) 및 주사선(503)(도 42중에는 도시하지 않음)을 형성한다. 이 때, 신호선(504), 공통 급전선(505) 및 주사선(503)의 각 배선은 배선으로서 필요한 두께 치수에 구애받지 않고, 충분히 두껍게 형성한다. 구체적으로는 각 배선을 예컨대 1 내지 2㎛ 정도의 두께 치수로 형성할 수 있다. 여기서 중계 전극(527)과 각 배선은 동일 공정으로 형성될 수도 있다. 이 때, 중계 전극(526)은 후술하는 ITO막에 의해 형성된다.

그리고 각 배선의 상면을 덮도록 층간 절연막(530)을 형성하고, 중계 전극(526)에 대응하는 위치에 콘택트홀(532)을 형성한다. 이 콘택트홀(532)내를 메우도록 ITO막을 형성하고, 이 ITO막을 패터닝하고, 신호선(504), 공통 급전선(505) 및 주사선(503)에 둘러싸인 소정 위치에 소스·드레인 영역(510a)에 전기적으로 접속하는 화소 전극(511)을 형성한다.

여기에서 도 42e에서는 신호선(504) 및 공통 급전선(505)에 협지된 부분이, 광학 재료가 선택적으로 배치되는 소정 위치에 상당하는 것이다. 그리고 그 소정 위치와 그 주위와의 사이에는 신호선(504) 및 공통 급전선(505)에 의해서 단차(535)가 형성된다. 구체적으로는 소정 위치쪽이 그 주위보다도 낮고, 오목형의 단차(535)가 형성된다.

다음으로 상술한 전처리가 실시된 표시 기판(502)에 잉크젯 방식에 의해, 기능성 액상체인 EL 발광 재료를 토출한다. 즉, 도 43a에 도시하는 바와 같이, 전처리가 실시된 표시 기판(502)의 상면을 상방을 향한 상태로, 발광 소자(140)의 하층 부분에 맞닿는 정공 주입층(513a)을 형성하기 위한 기능성 액상체로서의 용매에 녹여진 용액상의 전구체인 광학 재료(540A)를 잉크젯 방식, 즉 상술한 각 실시예의 장치를 사용하여 토출하고, 단차(535)로 둘러싸인 소정 위치의 영역내에 선택적으로 도포한다.

이 토출하는 정공 주입층(513a)을 형성하기 위한 광학 재료(540A)로서는 폴리머 전구체가 폴리테트라하이드로티오페닐페닐렌인 폴리페닐렌비닐렌, 1,1-비스-(4-N,N-디트릴아미노페닐)시클로헥산, 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀)알루미늄 등이 사용된다.

또한 토출시, 유동성을 갖는 액상체의 광학 재료(540A)는 상술한 각 실시예의 격벽에 필터 엘리먼트 재료(13)를 토출하는 경우와 같이, 유동성이 높기 때문에 평면 방향으로 넓어지려고 하지만, 도포된 위치를 둘러싸도록 단차(535)가 형성되어 있기 때문에, 광학 재료(540A)의 1회당 토출량을 극단적으로 대량으로 하지 않으면, 광학 재료(540A)는 단차(535)를 넘어서 소정 위치의 외측으로 넓어지는 것은 방지된다.

그리고 도 43b에 도시하는 바와 같이, 가열 또는 광조사 등에 의해 액상의 광학 재료(540A)의 용매를 증발시키고, 화소 전극(511)상에 고형이 얇은 정공 주입층(513a)을 형성한다. 이 도 43a 및 도 43b를 필요 회수 반복하고, 도 43c에 도시하는 바와 같이, 충분한 두께 치수의 정공 주입층(513A)을 형성한다. 또한 복수의 액적을 토출시켜 정공 주입층을 형성하는 경우, 토출시의 헤드 주사 방향을 상기한 바와 같이 2이상의 다른 방향(예컨대 수직하는 2방향)으로 함으로써, 재료 불균일이 저감된다.

다음으로 도 44a에 도시하는 바와 같이, 표시 기판(502)의 상면을 위로 향한 상태로, 발광 소자(513)의 상층 부분에 유기 반도체막(513B)을 형성하기 위한 기능성 액상체로서의 용매에 용해된 용액상의 유기 형광 재료인 광학 재료(540B)를 잉크젯 방식, 즉 상술한 각 실시예의 장치를 사용하여 토출하고, 이것을 단차(535)로 둘러싸인 소정 위치인 영역 내에 선택적으로 도포한다. 또한 이 광학 재료(540B)에 관해서도, 상술한 바와 같이 광학 재료(540A)의 토출과 동일하게 단차(535)를 넘어서 소정 위치의 외측으로 넓어지는 것은 방지된다.

이 토출하는 유기 반도체막(513b)을 형성하기 위한 광학 재료(540B)로서는 시아노폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리알킬페닐렌, 2, 3, 6, 7-테트라하이드로-11-옥소-1H·5H·11H(1)펜조비라노[6, 7, 8-ij]-퀴놀리딘-10-카복실산, 1,1-비스-(4-N, N-디트릴아미노페닐)시클로헥산, 2-13·4'-디하이드록시페닐)-3, 5, 7-트리하이드록시-1-벤조피리리움파클로레이트, 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀)알루미늄, 2, 3·6·7-테트라하이드로-9-메틸-11-옥소-1H·5H·11H(1)벤조피라노[6, 7, 8-ij]-퀴놀리딘, 아로마틱디아민 유도체(TDP), 옥시디아졸다이머(OXD), 옥시디아졸 유도체(PBD), 디스틸아릴렌 유도체(DSA), 퀴놀리놀계 금속착체, 베릴륨벤조퀴놀리놀 착체(Bebq), 트리페닐아민 유도체(MTDATA), 디스티릴 유도체, 피라조린다이머, 루블렌, 퀴나크리돈, 트리아졸 유도체, 폴리페닐렌, 폴리알킬플루오렌, 폴리알킬티오펜, 아조메틴아연 착체, 폴리피린아연 착체, 벤조옥사졸아연 착체, 페난트롤린유로피움 착체 등이 사용된다.

다음으로 도 44b에 도시하는 바와 같이, 가열 또는 광조사 등에 의해, 광학 재료(540B)의 용매를 증발시키고, 정공 주입층(513A)상에 고형이 엷은 유기 반도체막(513B)을 형성한다. 이 도 44a 및 도 44b를 필요 회수 반복하고, 도 44c에 도시하는 바와 같이, 충분한 두께 치수의 유기 반도체막(513b)을 형성한다. 또한 복수의 액적을 토출시켜 유기 반도체막인 EL 발광층을 형성하는 경우, 토출시의 헤드 주사 방향을 상기한 바와 같이 2이상의 다른 방향(예컨대 수직하는 2방향)으로 함 으로써, 재료 불균일이 저감된다.

상기의 정공 주입층(513A) 및 유기 반도체막(513A)에 의해서 발광 소자(513)가 구성된다. 최후에 도 44d에 도시하는 바와 같이, 표시 기판(502)의 표면 전체, 또는 스트라이프상에 반사 전극(512)을 형성하고, 표시 장치(501)를 제조한다. 여기서 정공 주입층과 유기 반도체막(EL 발광층)을 서로 다른 주사 방향에서 토출된 액적으로 형성함으로써, 상기와 동일하게 재료 불균일에 기인하는 표시 불균일을 저감할 수 있다.

이 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예에 있어서도, 상술한 각 실시예와 같은 잉크젯 방식을 실시함으로써, 동일한 작용 효과를 향수할 수 있다. 또한 기능성 액상체를 선택적으로 도포할 때에 그것들이 주위로 흘러나오는 것을 방지할 수 있고, 고정밀도로 패터닝 할 수 있다.

또한 이 도 40 내지 도 44의 실시예에 있어서 컬러 표시를 염두에 둔 EL 표시 소자를 사용한 액티브 매트릭스형의 표시 장치에 관해서 설명했지만, 예컨대 도 45에 도시하는 바와 같이, 도 40 내지 도 44에 나타내는 구성을 단색 표시의 표시 장치에도 적용할 수 있다.

즉, 유기 반도체막(513B)은 표시 기판(502)의 전면에 한결같이 형성할 수도 있다. 단, 이 경우라도 크로스 토크를 방지하기 위해서 정공 주입층(513A)은 각 소정 위치마다 선택적으로 배치해야 하기 때문에, 단차(111)를 이용한 도포가 지극히 효과적이다. 또한 이 도 45에 있어서 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일한 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙인다.

또한 EL 표시 소자를 사용한 표시 장치로서는 액티브 매트릭스형에 한정되지 않고, 예컨대 도 46에 나타낸 패시브 매트릭스형의 표시 장치로 할 수도 있다. 도 46은 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 장치에 있어서의 EL 장치이고, 도 46a는 복수의 제 1 버스 배선(550)과, 이에 수직하는 방향으로 배설된 복수의 제 2 버스 배선(560)의 배치 관계를 나타내는 평면도이고, 도 46b는 도 46a의 B-B선 단면도이다. 이 도 46에 있어서 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략한다. 또한 세부적인 제조 공정 등도 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일하기 때문에, 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 46에 나타내는 실시예의 표시 장치는 발광 소자(513)가 배치되는 소정 위치를 둘러싸도록, 예컨대 SiO₂ 등의 절연막(570)이 배설되고, 이에 따라, 소정 위치와 그 주위와의 사이에 단차(535)를 형성한 것이다. 이 때문에 기능성 액상체를 선택적으로 도포할 때에 그것들이 주위로 흘러 나가는 것을 방지할 수 있어서, 고정밀도로 패터닝 할 수 있다.

또한 액티브 매트릭스형의 표시 장치로서는 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예의 구성에 한정되지 않는다. 즉, 예컨대 도 47에 나타낸 구성, 도 48에 나타낸 구성, 도 49에 나타낸 구성, 도 50에 나타낸 구성, 도 51에 나타낸 구성, 또는 도 52에 나타낸 구성 등, 어떤 구성이라도 바람직하다.

도 47에 나타낸 표시 장치는 화소 전극(511)을 이용하여 단차(535)를 형성함 으로써, 고정밀도로 패터닝할 수 있도록 한 것이다. 도 47은 표시 장치를 제조하는 제조 공정 도중의 단계에서의 단면도이며, 그 전후의 단계는 상기 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 대략 동일하기 때문에, 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 47에 나타낸 표시 장치에서는 화소 전극(511)을 통상보다도 두껍게 형성하고, 이에 따라 그 주위와의 사이에 단차(535)를 형성하고 있다. 즉, 이 도 47에 나타낸 표시 장치로서는 후에 광학 재료가 도포되는 화소 전극(511)이 그 주위보다도 높아져 있는 볼록형의 단차가 형성되어 있다. 그리고 상기 도 40 내지 도 44에 나타낸 실시예와 같이, 잉크젯 방식에 의해 발광 소자(513)의 하층 부분에 맞닿는 정공 주입층(513A)을 형성하기 위한 전구체인 광학 재료(540A)를 토출하여 화소 전극(511)의 상면에 도포한다.

단, 상기 도 40 내지 도 44에 나타낸 실시예의 경우와는 달리, 표시 기판(502)을 상하 반대로 한 상태, 즉 광학 재료(540A)가 도포되는 화소 전극(511)의 상면을 하방을 향한 상태로, 광학 재료(540A)를 토출하여 도포한다. 이에 의해, 광학 재료(540A)는 중력과 표면 장력에 의해 화소 전극(511)의 상면(도 47중에서 하면)에 고이고, 그 주위로는 퍼지지 않는다. 따라서, 가열 및 광조사 등에 의해 고형화하면, 도 43b와 동일한 얇은 정공 주입층(513A)을 형성할 수 있고, 이것을 반복하면 정공 주입층(513A)이 형성된다. 동일한 수법으로, 유기 반도체막(513B)도 형성된다. 이 때문에 볼록형의 단차를 이용하여 고정밀도로 패터닝할 수 있다. 또한 중력과 표면 장력에 한정되지 않고, 원심력 등의 관성력을 이용하여 광학 재료(540A, 540B)의 양을 조정할 수도 있다.

도 48에 나타낸 표시 장치도, 액티브 매트릭스형의 표시 장치이다. 도 48은 표시 장치를 제조하는 제조 공정의 도중의 단계에서의 단면도이며, 이 전후의 단계에서는 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일하여 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 48에 나타낸 표시 장치에서는 우선, 표시 기판(502)상에 반사 전극(512)을 형성하고, 이 반사 전극(512)상에 후에 발광 소자(513)가 배치되는 소정 위치를 둘러싸도록 절연막(570)을 형성하고, 이에 의해 소정 위치쪽이 그 주위보다도 낮게 되어 있는 오목형의 단차(535)를 형성한다.

그리고 상기 도 40 내지 도 44에 나타낸 실시예와 동일하게, 단차(535)로 둘러싸인 영역 내에 잉크젯 방식에 의해 기능성 액상체인 광학 재료(540A, 540B)를 선택적으로 토출하여 도포함으로써, 발광 소자(513)를 형성한다.

한편, 박리용 기판(580)상에 박리층(581)을 통해, 주사선(503), 신호선(504), 화소 전극(511), 스위칭 박막 트랜지스터(509), 커런트 박막 트랜지스터(510) 및 층간 절연막(530)을 형성한다. 최후에 표시 기판(502)상에 박리용 기판(580)상의 박리층(581)으로부터 박리된 구조를 전사하는 것이다.

이 도 48의 실시예에서는 주사선(503), 신호선(504), 화소 전극(511), 스위칭 박막 트랜지스터(509), 커런트 박막 트랜지스터(510) 및 층간 절연막(530)으로의 광학 재료(540A, 540B)의 도포 형성에 의한 데미지의 경감을 꾀할 수 있다. 또한 패시브 매트릭스형의 표시 소자에도 적용할 수 있다.

도 49에 나타낸 표시 장치도, 액티브 매트릭스형의 표시 장치이다. 도 49는 표시 장치를 제조하는 제조 공정의 도중의 단계에서의 단면도이며, 이 전후의 단계에서는 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일하여 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 49에 나타낸 표시 장치에서는 층간 절연막(530)을 이용하여 오목형의 단차(535)를 형성하는 것이다. 이 때문에 특별히 새로운 공정이 증가하지 않고, 층간 절연막(530)을 이용할 수 있고, 제조 공정의 대폭적인 복잡화 등을 방지할 수 있다. 또한 층간 절연막(530)을 SiO₂로 형성함과 동시에 그 표면에 자외선 및 O₂, CF₃, Ar 등의 플라즈마 등을 조사하고, 그 후에 화소 전극(511)의 표면을 노출시키켜서 액상의 광학 재료(540A, 540B)를 선택적으로 토출하여 도포할 수도 있다. 이에 의해, 층간 절연막(530)의 표면을 따라 발액성(撥液性)이 강한 분포가 형성되고, 광학 재료(540A, 540B)가 단차(535)와 층간 절연막(530)의 발액성의 양쪽의 작용에 의해서 소정 위치에 고이기 쉽게 된다.

도 50에 나타낸 표시 장치는 액상체인 광학 재료(540A, 540B)가 도포되는 소정 위치의 친수성을 그 주위의 친수성보다도 상대적으로 강하게 함으로써, 도포된 광학 재료(540A, 540B)가 주위로 퍼지지 않도록 한 것이다. 도 50은 표시 장치를 제조하는 제조 공정의 도중의 단계에서의 단면도이며, 그 전후의 단계에서는 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일하여, 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 50에 나타낸 표시 장치에서는 층간 절연막(530)을 형성한 후에 그 상 면에 비정질 실리콘층(590)을 형성한다. 비정질 실리콘층(590)은 화소 전극(511)을 형성하는 ITO보다도 상대적으로 발수성이 강하기 때문에 여기에 화소 전극(511)의 표면의 친수성이 그 주위의 친수성보다도 상대적으로 강한 엄(掩)발수성·친수성의 분포가 형성된다. 그리고 상기 도 40 내지 도 44에 나타내는 실시예와 동일하게, 화소 전극(511)의 상면을 향해서 잉크젯 방식에 의해 액상의 광학 재료(540A, 540B)를 선택적으로 토출하여 도포함으로써, 발광 소자(513)를 형성하고, 최후에 반사 전극(512)을 형성하는 것이다.

또한 이 도 50에 나타내는 실시예에 관해서도, 패시브 매트릭스형의 표시 소자에 적용할 수 있다. 또한 도 48에 나타내는 실시예와 같이, 박리용 기판(580)상에 박리층(581)을 통해 형성된 구조를 표시 기판(502)에 전사하는 공정을 포함할 수도 있다.

그리고 발수성·친수성의 분포는 금속 및, 양극 산화막, 폴리이미드 또는 산화 실리콘 등의 절연막 및, 다른 재료에 의해 형성할 수도 있다. 또한 패시브 매트릭스형의 표시 소자이면 제 1 버스 배선(550), 액티브 매트릭스형의 표시 소자이면 주사선(503), 신호선(504), 화소 전극(511), 절연막(530) 또는 차광층(6b)에 의해서 형성할 수도 있다.

도 51에 나타낸 표시 장치는 단차(535) 및 발액성·친액성의 분포 등을 이용하여 패터닝 정밀도를 향상시키는 것은 아니고, 전위에 의한 인력 및 척력 등을 이용하여 패터닝 정밀도의 향상을 꾀하는 것이다. 도 51은 표시 장치를 제조하는 제조 공정의 도중의 단계에서의 단면도이며, 그 전후의 단계에서는 도 40 내지 도 44 에 나타내는 실시예와 동일하여, 그 도시 및 설명은 생략한다.

이 도 51에 나타낸 표시 장치로서는 신호선(504) 및 공통 급전선(505)을 구동함과 동시에 도시하지 않은 트랜지스터를 적시 온·오프함으로써, 화소 전극(511)이 마이너스 전위가 되고, 층간 절연막(530)이 플러스 전위가 되는 전위 분포를 형성한다. 그리고 잉크젯 방식에 의해, 플러스로 대전한 액상의 광학 재료(540A)를 소정 위치로 선택적으로 토출하여 도포 형성하는 것이다. 이에 의해, 광학 재료(540A)를 대전시키고 있기 때문에 자발 분극뿐만 아니라 대전 전하도 이용할 수 있어서, 패터닝의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

또한 이 도 51에 나타내는 실시예에 관해서도, 패시브 매트릭스형의 표시 소자에 적용할 수 있다. 또한 도 48에 나타내는 실시예와 같이, 박리용 기판(580)상에 박리층(581)을 통해 형성된 구조를 표시 기판(502)에 전사하는 공정을 포함할 수도 있다.

또한 화소 전극(511)과, 그 주위의 층간 절연막(530)과의 양쪽에 전위를 주고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예컨대 도 52에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(511)에는 전위를 부여하지 않고, 층간 절연막(530)에만 플러스 전위를 부여하고, 그리고 액상의 광학 재료(540A)를 플러스에 대전시킨 후 도포하도록 할 수도 있다. 이 도 52에 나타내는 구성에 따르면, 도포된 후에도 액상의 광학 재료(540A)는 확실히 플러스로 대전한 상태를 유지할 수 있으므로, 주위의 층간 절연막(530)과의 사이의 척력에 의해서 액상의 광학 재료(540A)가 주위로 흘러나오는 것을 보다 확실히 방지할 수 있다.

[액적 토출 수단의 구성예]

다음으로 상기 각 실시예에도 적용 가능한 액적 토출 수단의 다른 구성예에 관해서 설명한다. 이하에 설명하는 구성예는 모두 복수의 액적 토출 헤드(22)를 소정의 배열 패턴으로써 배열 고정하여 일체로 사용하는 액적 토출 유닛을 사용하는 것이다. 이러한 액적 토출 유닛을 사용함으로써, 액적 토출 헤드(22)의 구조를 대형화하지 않고, 또한 복수의 다른 구조의 액적 토출 헤드(22)를 제조하는 일 없이 여러가지 대상물에 대응하여 효율적인 처리를 할 수 있게 된다. 이하, 도면을 참조하여 복수의 구성예에 관해서 순차 설명한다.

(구성예 1)

도 55는 본 발명에 따른 액적 토출 유닛의 구성예 1의 구조를 나타내는 개략 평면도이다. 이 구성예 1에서는 상기 각 실시예에 있어서 설명한 것과 동일한 복수의 액적 토출 헤드(22)가 노즐 열(28)(도면 중 28A 및 28B로 나타냄)의 배열 방향을 따라 일렬로 배열되어 있다. 복수의 액적 토출 헤드(22)는 서브 캐리지(25)에 대해 각각 부착되어 있다. 복수의 액적 토출 헤드(22)는 소정의 간격을 통해 노즐 열(28)의 연장 방향으로 배열되어 있음으로써, 각 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)을 갖는 노즐 열(28) 사이에는 노즐(27)이 존재하지 않는 간격(s)이 설치된다. 여기에서 간격(s)은 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)과 동일 폭이 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 액적 토출 유닛(25U)은 서브 캐리지(25)에 회전 중심(25a)이 설정되고, 이 회전 중심(25a)을 중심으로 서브 캐리지(25)가 회전 가능하게 구성되어 있다. 예컨대, 서브 캐리지(25)는 상기 실시예의 헤드 유닛(26)에 설치되고, 모터 등의 구동 기구에 의해, 그 회전 중심(25a)을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되고, 이에 의해서 액적 토출 유닛 전체가 주사 방향(X)과 수직하는 방향[이송 방향(Y)]에 대해 경사 각도(θ)로 경사한 자세로 위치 결정되도록 구성된다. 상기 회전 중심(25a)은 도시예와 같이 서브 캐리지(25)의 중심부에 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또한 서브 캐리지(25)에 탑재되는 각 액적 토출 헤드(22)는 서브 캐리지(25)에 설치된 얼라인먼트 원점(25o)을 기준으로 하여 각각 정밀하게 위치 결정된 상태로 고정되어 있다. 얼라인먼트 원점(25o)은 도시하는 바와 같이 서브 캐리지(25)에 있어서의 노즐 열(28)의 연장 방향 양단부에 설치되는 것이 바람직하다. 얼라인먼트 원점(25o)은 예컨대, 미세한 인쇄 패턴 등의 마크로서 구성된다.

도 56은 상기 액적 토출 유닛(25U)을 사용하여 기판(12)에 대해 처리를 실시하는 모양을 나타낸다. 기판(마더 기판)(12)에는 상기와 동일한 패턴 형성 영역(단위 영역)(11)이 종횡으로 배열되어 있다. 액적 토출 유닛(25U)은 상기 각 실시예와 같이 기판(12)에 대해 주사되고, 그 과정에서 각 액적 토출 헤드(22)의 노즐로부터 액적이 토출되어 간다. 이 때, 일회의 주사 스텝에 있어서는 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)에 중첩되는 영역에서는 액적이 토출되어 가지만, 간격(s)에 겹치는 영역에서는 액적이 토출되지 않는다. 따라서 일회의 주사로 처리할 수 없는 영역을 별도의 주사에 있어서 처리할 필요가 생긴다. 예컨대, 도시 상부에 나타낸 액적 토출 유닛(25U)의 위치로부터 주사 스텝(ST1)을 실시한 후에 도시 하부 에 나타낸 액적 토출 유닛(25U)과 같이 이송 방향(Y)에 δy만큼 어긋나게 하여 다시 주사 스텝(ST2)을 실시한다. 여기에서 δy는 상기 토출 폭(t) 또는 간격(s)인 것이 바람직하다. 특히, 토출 폭 t=s인 경우에는 δy=t=s라고 하면, 2회의 주사 스텝(ST1, ST2)에 의해서 액적이 토출되지 않는 영역을 없앨 수 있다. 이 경우, 도 57a 및 도 57b에 도시하는 바와 같이, 기판(12)의 단변 방향(M)과 길이 방향(L)의 패턴 배열 주기의 차이에 따라 기판(12)의 단변 방향(M)으로 주사를 실시하는 경우의 액적 토출 유닛(25U)의 경사각도(θa)와, 길이 방향(L)으로 주사를 실시하는 경우의 액적 토출 유닛(25U)의 경사각도(θb)를 서로 다른 각도로 설정할 수도 있다.

본 실시예에 있어서는 액적 토출 유닛(25U)을 사용하는 경우에 있어서도, 상기 각 실시예와 같이, 기판(12)의 단변 방향(M)을 따라 주사하는 스텝과, 이 길이 방향(L)을 따라 주사하는 스텝 중 어느 한편으로 성막 불균일을 저감할 수 있다. 또한 기판(12)의 단변 방향(M)과 길이 방향(L) 중 어느 쪽으로 주사를 실시한 쪽이 효율적인 처리를 할 수 있는지에 따라 보다 바람직한 어느 한편의 주사 방향을 선택하여 상기 방향으로만 주사를 실시하도록 할 수도 있다.

또한 이 구성예에 있어서도, 상기 실시예와 같이 오차 분산법에 의한 주사 형태를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 실시예와 같이 이송 방향(Y)으로 소정량만 보내면서 반복하여 주사 스텝을 실시하면 바람직하지만, 그 예에서는 상기 스텝(ST1)과 스텝(ST2)을 순차 실시하는 프로세스를 1세트로 하고, 이 세트를 조금씩 이송 방향(Y)으로 어긋나게 하면서 실시해가는 방법과, 예컨대 주사 스텝(ST1)만을 조금씩 이송 방향(Y)으로 어긋나게 하면서 실시한 후에 주사 스텝(ST2)을 조금씩 이송 방향(Y)으로 실시하는 방법이 있고, 이 중 어떤 방법도 바람직하다.

(구성예 2)

다음으로 도 58을 참조하여, 액적 토출 유닛의 구성예 2에 관해서 설명한다. 이 액적 토출 유닛(25V)은 복수의 액적 토출 헤드(22)가 소정 간격을 갖고 배열되어 있는 점, 각 액적 토출 헤드(22)의 구조에 관한 점, 및 서브 캐리지(25)에 얼라인먼트 원점(25o)이 설치되어 있다는 점에서 상기 구성예 1과 동일하기 때문에, 동일한 부분에 관해서는 설명을 생략한다. 이 액적 토출 유닛(25V)이 구성예 1과 다른 점은 각 액적 토출 헤드(22)가 각각 서브 캐리지(25)에 대해 회전 가능하게 구성되어 있다는 점에 있다. 또한 복수의 액적 토출 헤드(22)는 상호 간격을 변경 가능하게 구성되어 있다.

서브 캐리지(25)에는 그 길이 방향으로 신장하는 안내로(25c)가 설치되고, 이 안내로(25c)를 따라 설치 부재(25d)가 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고 설치 부재(25d)에 대해 액적 토출 헤드(22)가 회전 중심(22a)을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 보다 구체적으로는 안내로(25c)는 오목 홈 및 볼록부 등으로 구성되고, 이 안내로(25c)에 대해 설치 부재(25d)가 감합하고, 안내로(25c)의 연장 방향으로 슬라이드 가능하게 구성되어 있다. 설치 부재(25d)는 안내로(25c)의 적절한 위치로 마이크로미터 등의 조정 수단에 의해 조정한 뒤에 고정할 수 있게 되어 있다. 액적 토출 헤드(22)는 설치 부재(25d)에 대해 회전 가능하게 부착되어 있고, 마이크로 미터 등의 조정 수단에 의해서 적절히 경사 각도(θ)로 조정한 뒤에 고정할 수 있게 되어 있다.

이 구성예 2에 있어서는 각 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)이 간격(s)을 통해 배열되어 있다는 점에서는 구성예 1과 동일하다. 그러나 상기 구성예 1에서는 각 액적 토출 헤드(22)가 서브 캐리지(25)에 대해 고정되어 있고, 서브 캐리지(25) 전체가 회전함으로써 소정의 경사 각도(θ)가 설정되기 때문에, 경사시킴으로써 주사 방향이 넓은 범위로 액적 토출 헤드(22)가 분산 배치되게 되고, 특히 회전 중심(25a)으로부터 떨어진 액적 토출 헤드(22)에서는 주사 스텝의 개시 후 또는 종료 전에 긴 공송(空送) 거리가 발생한다. 이에 대해, 구성예 2에 있어서는 각 액적 토출 헤드(22)가 개개로 서브 캐리지(25)에 대해 회전하여 소정의 경사 각도(θ)가 수득되도록 구성되어 있기 때문에, 상기 공송 거리를 거의 없앨 수 있다. 따라서 공송 거리의 저감에 의한 동작 스트로크의 저감을 꾀할 수 있게 된다.

이 구성예 2에 있어서는 서브 캐리지(25)에 탑재된 개개의 액적 토출 헤드(22)가 회전하여 소정의 경사 각도(θ)를 설정할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 예컨대, 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)과 간격(s)의 비율을 일정하게 유지하려고 하면, 경사 각도(θ)의 변화에 따라 개개의 액적 토출 헤드(22)의 간격을 수정해야 한다. 예컨대, 액적 토출 헤드(22)의 실질적인 토출 폭과 간격(s)을 동일하게 설정하려고 하면, 경사 각도(θ)가 0인 경우에는 t=s로 바람직한 데 반해, 경사 각도(θ)가 0인 아닌 경우에는 간격(s)을 실질적인 토출 폭(t·cosθ)과 일치시켜야 한다. 따라서 형성해야 할 패턴의 구조 주기에 맞춰 경사 각도(θ)를 설정했을 때에는 이 경사 각도(θ)에 맞춰서 각 액적 토출 헤드(22)를 안내로(25c)를 따라 이동시키고, 상호 간격을 상기한 바와 같이 s=t·cosθ로 수정한다.

(구성예 3)

다음으로 도 59를 참조하여 구성예 3인 액적 토출 유닛(25W)의 구조에 관해서 설명한다. 이 액적 토출 유닛(25W)은 복수의 액적 토출 헤드(22)가 배열되어 있는 점에서는 상기 구성예 1 및 구성예 2와 동일하지만, 그 배열 형태가 다르다. 이 구성예 3에 있어서도, 액적 토출 헤드(22)는 서브 캐리지(25)에 부착되어 있다. 단, 이 구성예 3에서는 노즐(28)(28A 및 28B)의 배열 방향을 향해서 이 배열 방향과 수직하는 방향(즉, 상기 기준 방향 S)을 어긋난 2열의 액적 토출 헤드(22)를 갖는다. 그리고 각 액적 토출 헤드(22)가 서로 다르게 배열되어 있음으로써, 액적 토출 유닛(25W) 전체로서는 연속한 일체의 노즐 열을 갖는 것으로 되어 있다. 즉, 한편의 열에 포함되는 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)과, 다른 쪽의 열에 포함되는 액적 토출 헤드(22)의 토출 폭(t)이 인접하여 연속하도록 배치되어 있다.

이 구성예 3에서는 액적 토출 유닛(25W) 전체로서 본 경우, 일체의 액적 토출 헤드에 연속한 단일 노즐 열이 구성되어 있는 경우와 동일하게 사용할 수 있다. 따라서 노즐 수가 다른 새로운 액적 토출 헤드를 형성할 필요가 없어져, 기존의 액적 토출 헤드(22)를 복수 사용하는 것만으로 노즐 수를 증대시킬 수 있다. 또한 상기 구성예 1 및 2와 같이 간격(s)이 존재하는 경우가 없기 때문에, 간격(s)에 대응하는 미처리 영역을 처리하기 위한 여분의 주사 스텝을 설치할 필요도 없어진다.

또한 이 구성예 3에 있어서도, 구성예 1에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 유닛(25W) 전체를 소정의 회전 중심을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성하고, 이 회전에 의해서 소요 경사 각도(θ)를 설정할 수 있도록 구성할 수도 있다. 또한 구성예 2에 도시하는 바와 같이, 서브 캐리지(25)에 대해 액적 토출 헤드(22)를 개개로 회전 가능하고 또한 병진 가능하게 부착함으로써, 소정의 경사 각도(θ)와 이에 대응한 액적 토출 헤드(22)의 간격을 설정할 수 있도록 구성할 수도 있다.

[대상물의 성막 패턴 예]

다음으로 상기 각 실시예 및 각 구성예에 있어서 대상물이 되어야 하는 마더 기판(12)의 성막 패턴 예에 관해서 설명한다. 도 60은 마더 기판(12)의 성막 패턴을 나타내는 부분 확대 평면도이다. 이 마더 기판(12)에는 상기와 동일한 패턴 형성 영역(단위 영역)(11)이 종횡으로 형성되고, 이 패턴 형성 영역(11)내에는 복수의 영역(7)이 소정의 배열 패턴으로써 설치되어 있다. 여기에서 패턴 형성 영역(11)이 분리됨으로써 컬러 필터 기판이 형성되는 경우에는 상기 영역(7)은 필터 엘리먼트 영역이 되고, 예컨대, R(빨강), G(초록), B(파랑) 등의 적절한 필터 엘리먼트가 스트라이프 배열, 델타 배열, 경사진 모자이크 배열 등과 같은 적절한 배열 패턴으로써 배열된다. 또한 패턴 형성 영역(11)이 분리됨으로써 EL 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널 등의 표시 장치가 형성되는 경우에는 상기 영역(7)은 표시 도트가 되고, 발광층 및 형광체가 적절한 배열 패턴으로써 배열된다.

상기 마더 기판(12)에 있어서는 패턴 형성 영역(11)간의 X방향[예컨대 상기 단변 방향(M)]으로 본 간격(Dx)은 각 패턴 형성 영역(11)내의 상기 영역(7)의 X방향으로 본 배열 주기(dx)의 자연수배가 되도록 구성되어 있다. 또한 패턴 형성 영 역(11)간의 Y방향[예컨대 상기 길이 방향(L)]에서 본 간격(Dy)은 각 패턴 형성 영역(11)내의 상기 영역(7)의 Y방향으로 본 배열주기(dy)의 자연수배가 되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 일정 간격으로 배열된 노즐(27)의 열에 의해서 복수의 패턴 형성 영역(11)에 걸쳐 한번에 액적을 각 영역(7)에 토출시킬 수 있게 되기 때문에, 보다 효율적으로 제조할 수 있게 된다.

(그 밖의 실시예)

이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 이하에 나타낸 것과 같은 변형도 포함하고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 다른 어떤 구체적인 구조 및 형상으로 설정할 수 있다.

즉, 예컨대, 도 8 및 도 9에 나타낸 컬러 필터의 제조 장치(액적 토출 장치)에서는 액적 토출 헤드(22)를 주사 방향(X)으로 이동시켜 마더 기판(12)을 주사하고, 마더 기판(12)을 이송 구동 장치(21)에 의해서 이동시킴으로써, 액적 토출 헤드(22)의 마더 기판(12)에 대한 이송 동작을 실현하고 있지만, 이와는 반대로, 마더 기판(12)의 이동에 의해서 주사를 실행하고, 액적 토출 헤드(22)의 이동에 의해서 이송 동작을 실행할 수도 있다. 또한 액적 토출 헤드(22)를 이동시키지 않고 마더 기판(12)을 이동시키거나, 쌍방을 상대적으로 역방향으로 이동시키거나 하는 등, 적어도 어느 한편을 상대적으로 이동시키고 액적 토출 헤드(22)가 마더 기판(12)의 표면을 따라 상대적으로 이동하는 것이면, 어떤 구성으로 해도 바람직하다.

또한 상기 실시예에서는 압전 소자의 휨 변형을 이용하여 잉크를 토출하는 구조의 액적 토출 수단(잉크젯 헤드)(421)을 사용했지만, 다른 임의의 구조의 잉크젯 헤드, 예컨대 가열에 의해 발생하는 버블에 의해 잉크를 토출하는 방식의 잉크젯 헤드 등을 사용할 수도 있다.

또한 도 27 내지 도 37에 나타내는 실시예에 있어서 잉크젯 헤드(421)로서 노즐(466)을 대략 등간격으로 대략 직선상으로 또한 2열 설치하여 설명했지만, 2열로 한정되지 않고, 복수열로 할 수 있다. 또한 등간격이 아닐 수도 있고, 직선상에 열을 이루어 배설하지 않을 수도 있다.

그리고 액적 토출 장치(16, 401)가 제조에 사용되는 것은 컬러 필터(1) 및 액정 장치(101), EL 장치(201)에 한정되는 것이 아니라, FED(Field Emission Display : 필드 에미션 디스플레이) 등의 전자 방출 장치, PDP(Plasma Display Panel : 플라즈마 디스플레이 패널), 전기 영동 장치, 즉 하전(荷電) 입자를 함유하는 기능성 액상체인 잉크를 각 화소의 격벽간의 오목부에 토출하고, 각 화소를 상하에 협지하도록 배설되는 전극사이에 전압을 인가하여 하전(荷電) 입자를 한편의 전극측에 치우치게 하여 각 화소에서의 표시를 하는 장치, 박형 브라운관, CRT(Cathode-Ray Tube : 음극선관) 디스플레이 등, 기판(기재)을 갖고, 그 상방의 영역에 소정의 층을 형성하는 공정을 갖는 여러가지 표시 장치(전기 광학 장치)에 사용할 수 있다.

본 발명의 장치 및 방법은 컬러 필터 및 표시 장치(전기 광학 장치)를 포함하고, 기판(기재)을 갖는 디바이스이고, 그 기판(기재)에 액적(8)을 토출하는 공정을 사용할 수 있는 각종 디바이스의 제조 공정에 있어서 사용할 수 있다. 예컨대, 프린트 회로 기판의 전기 배선을 형성하기 위해서 액상 금속 및 도전성 재료, 금속 함유 도료 등을 잉크젯 방식으로써 토출하여 금속 배선 등을 하는 구성, 기재상에 형성되는 미세한 마이크로 렌즈를 잉크젯 방식에 의한 토출로써 광학 부재를 형성하는 구성, 기판상에 도포하는 레지스트를 필요한 부분만큼 도포하도록 잉크젯 방식으로써 토출하는 구성, 플라스틱 등의 투광성 기판 등에 빛을 산란시키는 볼록부 및 미소 백(白)패턴 등을 잉크젯 방식으로써 토출 형성하여 광산란판을 형성하는 구성, DNA(deoxyribonucleic acid : 디옥시리보 핵산) 칩상에 매트릭스 배열하는 스파이크 스폿에 RNA(ribonucleic acid : 리보 핵산)을 잉크젯 방식으로써 토출시켜 형광표식 프로브를 제작하여 DNA 칩상에서 하이브리타제이션시키는 등, 기재에 구획된 도트상의 위치에 시료나 항체, DNA(deoxyribonucleic acid : 디옥시리보 핵산) 등을 잉크젯 방식으로써 토출시켜 바이오칩을 형성하는 구성 등에도 이용할 수 있다.

또한 액정 장치(101)로서도, TFT 등의 트랜지스터나 TFD의 액티브 소자를 화소에 구비한 액티브 매트릭스 액정 패널 등, 화소 전극을 둘러싸는 격벽(6)을 형성하고, 이 격벽(6)에서 형성되는 오목부에 잉크를 잉크젯 방식으로써 토출하여 컬러 필터(1)를 형성하도록 구성된 것, 화소 전극상에 잉크로서 색재 및 도전재를 혼합한 것을 잉크젯 방식으로써 토출하고, 화소 전극상에 형성하는 컬러 필터(1)를 도전성 컬러 필터로서 형성하는 구성, 기판간의 갭을 유지하기 위한 스페이서의 알맹이를 잉크젯 방식으로써 토출 형성하는 구성 등, 액정 장치(101)의 전기 광학계를 구성하는 어떤 부분에도 적용 가능하다.

또한 컬러 필터(1)에 한정되지 않고, EL 장치(201) 등, 다른 어떤 전기 광학 장치에 적용할 수 있고, EL 장치(201)로서도, R, G, B의 3색에 대응하는 EL이 띠 형상으로 형성되는 스트라이프형 및, 상술한 바와 같이, 각 화소마다 발광층에 흘리는 전류를 제어하는 트랜지스터를 구비한 액티브 매트릭스형의 표시 장치, 또는 패시브 매트릭스형에 적용하는 것 등, 어떤 구성도 가능하다.

그리고 상기 각 실시예의 전기 광학 장치가 편입되는 전자 기기로서는 예컨대 도 53에 나타낸 PC(490)에 한정되지 않고, 도 54에 나타낸 휴대 전화(491) 및 PHS(Personal Handy phone System) 등의 휴대형 전화기, 전자수첩, 페이저, POS(Point Of Sales) 단말, IC 카드, 미니디스크 플레이어, 액정프로젝터, 엔지니어링·워크스테이션(Engineering Work Station : EWS), 워드 프로세서 텔레비전, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 전자 탁상 계산기, 카 네비게이션 장치, 터치 패널을 구비한 장치, 시계, 게임 기기 등의 여러가지 전자 기기에 적용할 수 있다.

기타, 본 발명을 실시할 때의 구체적인 구조 및 순서는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 다른 구조 및 순서 등으로 할 수도 있다. 예컨대, 도 28, 도 36 및 도 37을 사용하고 설명한 실시예에 있어서 잉크젯 헤드(421)는 모두가 동일 방향을 향해서 기울여 배치되어 있지만, 2열 중의 한편은 다른 편 열의 경사 각도로부터 90° 회전시킨 방향으로 배치하고, 2열의 잉크젯 헤드 열이「八」자형으로 서로 90°의 각도를 가지고 배치될 수도 있고, 각각의 잉크젯 헤드 열에서 서로 인접하는 헤드끼리가 서로 90°의 각도를 가지고 「八」자형으로 배치될 수도 있 다. 이와 같이, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 여러가지 변경을 해도 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.

본 발명의 성막 방법 및 성막 장치는 임의의 대상물의 표면에 임의의 막을 형성하는 경우에 널리 사용할 수 있다. 예컨대, 대상물의 표면에 균일히 막을 형성하는 경우에는 다른 적어도 2개의 주사 방향을 따라 복수의 액적을 순차 토출시킴으로써, 주사 방향에 기인하는 성막 불균일을 저감할 수 있다. 이러한 막으로서는 예컨대, 감광성 레지스트막 및 보호 코팅막 등을 들 수 있다. 또한 단순한 막이 아니라, 대상물의 표면상에 여러가지 구조를 형성하는 경우에도 사용할 수 있다. 예컨대, 기판의 표면상에 주상 스페이서를 분산 형성하는 경우 등이다. 이러한 주상 스페이서를 구비한 기판을 사용하는 것으로서는 액정 표시 장치, 입력 패드 장치 등을 들 수 있다.

본 발명에 따르면, 액상 재료의 액적을 토출할 때의 피토출물에 대한 상대적인 주사 방향을 다른 2이상의 방향으로 설정 가능하게 함으로써, 여러가지 피토출물에 대해 효율적으로 재료를 부착시킬 수 있게 된다. 또한 피토출물에 대한 상기 주사 방향을 다른 2이상의 방향으로 설정함으로써, 주사 방향에 기인하는 줄무늬상의 재료 불균일을 저감할 수 있다.

Claims

피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 필터 엘리먼트를 성막하는 토출 성막 공정을 갖는 컬러 필터의 제조 방법에 있어서,

제 1 주사 방향을 따라 상기 피토출물상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 1 토출 단계와,

상기 제 1 주사 방향과는 다른 제 2 주사 방향을 따라 상기 피토출물상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 2 토출 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 토출 단계에서는 상기 피토출물의 제 1 영역에 대해 제 1 색상을 나타내는 제 1의 상기 필터 엘리먼트가 형성되고,

상기 제 2 토출 단계에서는 상기 피토출물의 상기 제 1 영역과는 다른 제 2 영역에 대해 상기 제 1 색상과는 다른 제 2 색상을 나타내는 제 2의 상기 필터 엘리먼트가 형성되는 것을 특징으로 하는

컬러 필터의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,

3색의 색상을 나타내는 상기 제 1, 상기 제 2 및 제 3의 필터 엘리먼트를 형성하고, 상기 액상 재료의 액적의 주사 방향에 기인하여 가장 큰 색불균일을 발생시키는 색상을 나타내는 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3의 필터 엘리먼트의 어느 하나와, 다른 2색의 색상을 나타내는 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제3의 필터 엘리먼트의 어느 하나를 다른 토출 단계에서 형성하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3의 필터 엘리먼트가 복수의 액적에 의해서 형성되고, 상기 제 1 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 일부가 토출되며, 상기 제 2 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 나머지부가 토출되는 것을 특징으로 하는

컬러 필터의 제조 방법.
피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 성막되어 이루어지는 필터 엘리먼트를 갖는 컬러 필터를 구비한 표시 장치에 있어서,

상기 컬러 필터는 다른 복수의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 컬러 필터는 서로 다른 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된, 다른 색상을 나타내는 복수 종류의 필터 엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 6 항에 있어서,

3색의 색상을 나타내는 제 1, 제 2 및 제 3의 필터 엘리먼트를 갖고, 상기 액상 재료의 액적의 주사 방향에 기인하여 가장 큰 색불균일을 발생시키는 색상을 나타내는 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3의 필터 엘리먼트의 어느 하나와, 다른 2색의 색상을 나타내는 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3의 필터 엘리먼트의 어느 하나가 다른 주사 방향을 따라 연속 형성된 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

다른 상기 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적의 혼합에 의해 형성된 상기 제 1, 상기 제 2 및 상기 제 3의 필터 엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 컬러 필터와 평면적으로 겹치는 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 컬러 필터와 평면적으로 겹치는 EL 발광층을 구비하는 것을 특징으로 하는

컬러 필터를 구비한 표시 장치.
제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 따른 컬러 필터를 구비한 표시 장치를 구비하는 전자 기기.
기재에 대해 액상 재료를 토출하여 성막하는 토출 성막 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법에 있어서,

제 1 주사 방향을 따라 상기 기재상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 1 토출 단계와,

상기 제 1 주사 방향과는 다른 제 2 주사 방향을 따라 상기 기재상에 상기 액상 재료의 액적을 연속해서 토출하는 제 2 토출 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는

표시 장치의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 액상 재료의 액적에 의해서 표시 도트가 형성되는 것을 특징으로 하는

표시 장치의 제조 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 표시 도트가 복수의 액적에 의해서 형성되고, 상기 제 1 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 일부가 토출되며, 상기 제 2 토출 단계에서는 상기 복수의 액적중의 나머지부가 토출되는 것을 특징으로 하는

표시 장치의 제조 방법.
피토출물에 대해 액상 재료를 토출하여 성막되어 이루어지는 표시 도트를 구비한 표시 장치에 있어서,

상기 표시 도트는 다른 복수의 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적에 의해서 구성된 것을 특징으로 하는

표시 장치.
제 15 항에 있어서,

다른 상기 주사 방향을 따라 연속해서 토출된 상기 액상 재료의 액적의 혼합에 의해 형성된 상기 표시 도트를 구비하는 것을 특징으로 하는

표시 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 따른 표시 장치를 구비하는 전자 기기.