KR100633368B1 - 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치,일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치,전기 광학 장치의 제조 방법, 및 전자 기기의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법을 제공한다.
기재(2)와, 기재(2) 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 방법이다. 이 제조 방법은, 액상 필터 재료를 기록 헤드(213)에 포함되는 잉크젯 헤드 노즐로부터 기재(2)에 액체방울로서 토출하는 공정을 갖는다. 이 공정에서는, 기재(2)를 연직 또는 거의 연직으로 배치한 상태에서 액체방울을 토출한다. 이 제조 장치(201)는, 바람직하게는 상에서 하로 화살표 E와 같이 흐르는 기류에 의해 챔버 안을 청결한 환경으로 유지되는 클린 룸 안에 설치된다.
잉크젯, 헤드, 노즐, 액체방울 토출, 컬러 필터
Description
도 1은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 장치 및 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치의 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 제조 장치의 제어계를 나타내는 회로 블록도.
도 3은 도 1에 나타내는 제조 장치의 재료 토출부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 나타내는 재료 토출부의 주요부의 내부 구조를 일부파단해서 나타내는 사시도.
도 5는 도 4의 Ｄ-D선을 따른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법의 일실시예의 주요 공정을 나타내는 공정도.
도 7은 도 6에 계속되는 공정도.
도 8은 도 7에 계속되는 공정도로서, 특히 (k)는 목표로 하는 컬러 필터 기 판의 일실시예를 나타내는 도면.
도 9는 복수의 필터 요소의 배열 예를 나타내는 도면으로서, (a)는 스트라이프 배열, (b)는 모자이크 배열, (c)는 델타 배열을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 전기 광학 장치의 일실시예인 액정 장치의 단면 구조를 나타내는 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법의 일실시예의 주요 공정을 나타내는 공정도.
도 12는 도 11에 계속되는 공정도.
도 13은 도 12에 계속되는 공정도.
도 14는 도 13에 계속되는 공정도.
도 15는 도 14에 계속되는 공정도.
도 16은 일렉트로루미네선스 장치의 일례의 1화소분의 단면 구조를 나타내는 단면도.
도 17은 도 16의 일렉트로루미네선스 장치의 등가 회로를 나타내는 회로도.
도 18은 본 발명에 따른 전자 기기의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 기기의 일례를 나타내는 블록도.
도 19는 본 발명에 따른 전자 기기의 제조 방법에 의해 제조되는 전자 기기의 일례인 디지털 카메라를 나타내는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 컬러 필터 기판,
2 : 기재,
3 : 차광층,
3a : 금속막,
4 : 뱅크,
4a : 감광성 수지,
6, 6g, 6r, 6b : 표시용 도트 영역,
7a : 레지스터,
8 : 액체방울,
9g, 9r, 9b : 필터 요소,
20 : 케이싱,
22 : 잉크젯 헤드,
27 : 노즐(액체방울 토출부),
39 : 가압체,
41 : 압전 소자,
42a, 42b : 전극,
51 : 액정 장치(전기 광학 장치),
52 : 액정 패널,
55 : 액정층,
57a, 57b : 기판,
61a, 6lb : 기재,
68 : 컬러 필터,
100 : 일렉트로루미네선스 기판,
101 : 일렉트로루미네선스 장치(전기 광학 장치),
111 : 화소 전극,
111a : ITO막,
112 : 반사막,
113, 113r, 113r, 113b : EL 발광 요소,
113A : 정공 주입층,
113b : 유기 반도체막,
150 : 디지털 카메라(전자 기기),
201 : 컬러 필터 기판의 제조 장치,
202 : 필터 형성부,
203 : 필터 재료 공급부,
213 : 기록 헤드,
M0 : 필터 재료,
M1 : 정공 주입층 재료,
M2 : 유기 반도체막 재료,
S0 : 파형,
S1 : 비트맵 데이터,
S2 : 토출 타이밍 신호,
S3 : 위치 정보,
V : 유효 표시 영역
본 발명은, 컬러 표시를 행할 때에 이용할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 기판 상에 발광 요소가 형성되어 이루어지는 구조체인 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 또 본 발명은, 액정 장치나 일렉트로루미네선스 장치 등과 같은 전기 광학 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 관한 것이다. 또 본 발명은, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기, PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 전자 기기를 제조하기 위한 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기, PDA 등과 같은 전자 기기에, 액정 장치나 일렉트로루미네선스 장치 등과 같은 전기 광학 장치가 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 전자 기기에 관한 각종 정보를 시각적으로 표시하기 위해서 전기 광학 장치가 이용되고 있다.
전기 광학 장치로서 액정 장치를 생각했을 경우, 그 액정 장치에 의해 컬러 표시를 행할 때에는, 그 액정 장치의 내부에 컬러 필터 기판이 설치된다. 컬러 필터 기판은, 예를 들어 투광성의 글래스 등에 의해 형성된 기재(基材) 위에 컬러 필터를 형성함으로써 제작된다. 컬러 필터라 함은, R(빨강), G(초록), B(파랑)의 3 색의 필터 요소나, C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 3색의 필터 요소를 평면 내에 소정의 배열로 나열함으로써 형성된 광학 요소이다.
전기 광학 장치로서 일렉트로루미네선스 장치를 생각했을 경우, 이 일렉트로루미네선스 장치의 내부에는 일반적으로 일렉트로루미네선스 기판이 설치된다. 그리고, 이 일렉트로루미네선스 기판은 예를 들어 투광성의 글래스 등에 의해 형성된 기재 위에 복수의 발광 요소를 매트릭스 형상으로 배열함으로써 형성된다.
그런데, 기재 위에 컬러 필터를 형성하여 컬러 필터 기판을 제작할 때, 즉 기재 위에 복수의 필터 요소를 형성할 때에, 종래의 잉크젯 기술을 이용하여 기재 위에 필터 요소의 재료를 공급하는 방법이 알려져 있다. 이 방법에 의하면 노즐 등과 같은 액체방울 토출부에서 필터 재료가 액체방울로서 기재 위로 토출된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
<특허 문헌 1>
일본국 특허공개 2002-372614(제 3쪽, 도 1)
상기 종래의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서는, 액체방울이 토출되는 기재는 수평으로 놓여지고, 노즐을 갖는 기록 헤드가 수평면 내에서 평행 이동하도록 되어 있었다. 이렇게 기재가 수평으로 놓여지면, 먼지, 기타 이물이 기재에 부착되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 기재 위에 이물(異物)이 부착되는 것을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장 치, 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 액상(液狀) 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고, 상기 공정에서는 상기 기재를 연직 또는 거의 연직으로 배치한 상태에서 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 있어서, 「기재」는 예를 들어 투광성의 글래스나 투광성의 플라스틱 등에 의해 형성된다. 또한, 「필터 재료」는, R(빨강), G(초록), B(파랑)나 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)의 색을 갖는 재료에 의해 구성된다. 이 필터 재료의 재질은 특별한 것으로 한정되지 않지만, 예를 들어 레진 등의 투명재(透明材)를 주체로 하는 각 색 안료와, 에틸렌글리콜 등과 같은 글리콜계의 용매로 이루어지는 액상물로 할 수 있다. 또한, 안료, 계면 활성제 및 용매에 의해 구성되는 고형분을 적당한 용매로 녹임으로써 구성된 액상물로 할 수도 있다.
또한, 「필터 재료를 액체방울로서 토출하는 공정」은, 액체방울 토출 기술 이른바 잉크젯 기술에 의해 실현할 수 있다. 이 잉크젯 기술은, 예를 들어 잉크 저장실에 압전 소자 및 노즐을 부설하고, 압전 소자의 진동에 의한 잉크 저장실의 체적 변화에 따라서 노즐로부터 잉크, 즉 액상물을 액체방울로서 토출하는 기술인 것이 바람직하다. 또한, 잉크젯 기술은, 예를 들어 잉크 저장실내에 저장된 잉크를 가열에 의해 팽창시킴으로써 노즐로부터 잉크를 액체방울로서 토출하는 기술로 할 수도 있다. 또한, 「액체방울 토출부」는, 예를 들어 잉크젯 헤드의 노즐과 같은 미세한 개구에 의해 구성된다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 의하면, 기재가 연직 또는 거의 연직으로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래의 스핀 코팅에서는 기재를 연직으로 세울 수 없었지만, 액체방울 토출 기술을 이용한 본 발명에 의하면, 기재를 연직으로 세운 상태에서 그 기재에 대하여 액체방울의 토출을 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다른 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고, 상기 공정에서는 상기 기재를 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도 범위로 기울어지게 한 것을 특징으로 한다. 이 제조 방법에 있어서 상기한 제조 방법과 같은 명칭의 구성 요소는 같은 기능을 하는 것이므로 그 설명은 생략한다.
이 컬러 필터 기판의 제조 방법에 의하면, 기재가 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도로 기운 상태로 배치되므로, 상기 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 상기 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있 다. 본 발명자의 실험에 의하면, 연직에 대한 기판의 경사 각도가 5°이내이면, 해당 기판에 대한 이물의 부착량을 대폭 저감할 수 있다는 것을 알았다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 액체방울 토출부로부터의 액체방울의 토출 방향을 상기 기재의 법선 방향 또는 거의 법선 방향으로 설정한 상태에서, 상기 액체방울을 토출하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재에 대한 액체방울의 착탄(着彈) 위치의 제어가 용이해진다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 기재의 대전 전위와 반대 전위의 이온을 상기 기재로 공급하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재의 대전을 제전(除電)할 수 있으므로 정전기에 의한 이물의 기재로의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 이온은 상기 기재의 액체방울 토출부에 대향하지 않는 측으로부터 공급되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재에 충분한 양의 이온을 공급할 수 있고, 게다가 이온을 공급하는 수단의 존재에 의해 액체방울 토출부의 움직임이 방해되는 일도 없다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 기재는 상하 방향의 기류가 존재하는 챔버 안에 놓여지는 것이 바람직하다. 반도체 장치 등과 같은 정밀한 구조로 이루어지는 전자 부품을 제조하는 환경으로서, 예컨대 클린 룸이 알려져 있다. 이 클린 룸에서는, 예를 들면, 상하 방향으로 흐르는 기류에 의해 이물(異物)을 회수하여 룸 안을 이물이 존재하지 않는 분위기로 유지한다. 이렇게, 기류가 상하 방향으로 흐르는 환경 하에서는 기재를 수평으로 놓아두면, 그 기재 위로 이물이 실리기 쉽다. 이에 대하여, 본 발명과 같이 기재를 연직 등으로 배치 해 두면, 그 기재 위로 이물이 실리는 것을 대폭 저감할 수 있다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 기류의 상기 기재보다 상류측에는, 방진 필터가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 클린 룸에서는 상하 방향으로 기류가 흐르고 있지만, 기재의 상류에 배치되어 있는 방진 필터가 이물을 회수하므로, 기재 위로 이물이 실리는 것을 더욱 저감할 수 있다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 액체방울 토출부는 압전 소자를 이용한 잉크젯 헤드인 것이 바람직하다. 또한, 상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 액체방울 토출부는 열 에너지에 의해 발생되는 기포에 의해 액상 필터 재료를 토출하는 잉크젯 헤드인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 장치는, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 장치에 있어서, 상기 기재를 연직 또는 거의 연직으로 지지하는 기재 지지 수단과, 액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과, 상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기한 「기재 지지 수단」은, 기재를 연직 또는 거의 연직으로 지지할 수 있는 모든 구조를 채용할 수 있지만, 예를 들어 기재보다도 조금 큰 면적의 판 형상 부재인 베이스에 기재를 면(面) 접촉시킨 상태에서 공기 흡인에 의해 기재를 베이스 위에 흡착해서 고정하는 구조나, 베이스에 기재를 면 접촉시킨 상태에서 적당 한 기계적인 클램프 기구에 의해 기재를 베이스 위에 고정하는 구조나, 적당한 접착제에 의해 기재를 베이스 위에 고정하는 구조 등을 생각할 수 있다.
또한, 「액체방울 토출 수단」은, 액상물을 액체방울로서 토출할 수 있는 임의의 구조의 토출 장치를 이용할 수 있다. 예를 들면, 압전 소자의 진동에 의해 액체실의 체적을 변화시킴으로써 토출하는 구조나, 액체실 안의 액상물을 가열 및 냉각에 의해 팽창 및 수축시킴으로써 토출하는 구조 등을 이용할 수 있다. 또한, 「액체방울 토출부」는 노즐 등과 같은 미세한 개구로 구성할 수 있다. 또한, 「주사 이동 수단」은, 예를 들면 기재를 지지한 부재를 서로 직교하는 2방향으로 평행 이동시킬 수 있는 임의의 구조로 구성할 수 있다. 이러한 구조로서는, 소위 Ｘ-Y 테이블이라고 불리는 면내 평행 이동 기구를 채용할 수 있다.
상기 구성의 컬러 필터 기판의 제조 장치에 의하면, 기재가 연직 또는 거의 연직으로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래의 스핀 코팅에서는 기재를 연직으로 세울 수 없었지만, 액체방울 토출 기술을 이용한 본 발명에 의하면, 기재를 연직으로 세운 상태에서 그 기재에 대하여 액체방울의 토출을 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다른 컬러 필터 기판의 제조 장치는, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 장치에 있어서, 상기 기재를 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도 범위로 기울여서 지지하는 기재 지지 수단과, 액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상 기 기재에 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과, 상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 제조 장치에 있어서, 상기한 제조 장치와 같은 명칭의 구성 요소는 같은 기능을 나타내는 것이므로, 그 설명은 생략한다.
이 컬러 필터 기판의 제조 장치에 의하면, 기재가 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도로 기운 상태로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명자의 실험에 의하면, 연직에 대한 기판의 경사 각도가 5°이내이면, 해당 기판에 대한 이물의 부착량을 대폭 저감할 수 있다는 것을 알았다.
다음으로, 본 발명에 따른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법은, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고, 상기 공정에서는 상기 기재를 연직 또는 거의 연직으로 배치한 상태에서 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 있어서, 「기재」는 예를 들어 투광성의 글래스나 투광성의 플라스틱 등에 의해 형성된다. 또한, 「발광 요소」란, 일렉트로루미네선스 장치에서 이용할 수 있는 전기 광학 물질이며, 전계(電界)의 인가에 따라 R(빨강), G(초록), B(파랑) 등과 같은 3원색의 각 색에서 발광하는 물질을 말한다.
또한, 「발광 요소의 재료를 액체방울로서 토출하는 공정」은 액체방울 토출 기술, 소위 잉크젯 기술에 의해 실현할 수 있다. 이 잉크젯 기술은, 예를 들어 잉크 저장실에 압전 소자 및 노즐을 부설하고, 압전 소자의 진동에 의한 잉크 저장실의 체적 변화에 따라서 노즐로부터 잉크, 즉 액상물을 액체방울로서 토출하는 기술인 것이 바람직하다. 또한, 잉크젯 기술은, 예를 들어 잉크 저장실내에 저장된 잉크를 가열에 의해 팽창시킴으로써 노즐로부터 잉크를 액체방울로서 토출하는 기술로 할 수도 있다. 또한, 「액체방울 토출부」는, 예를 들어 잉크젯 헤드의 노즐과 같은 미세한 개구로 구성된다.
상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 의하면, 기재가 연직 또는 거의 연직으로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래의 스핀 코팅에서는 기재를 연직으로 세울 수 없었지만, 액체방울 토출 기술을 이용한 본 발명에 의하면, 기재를 연직으로 세운 상태에서 그 기재에 대하여 액체방울의 토출을 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법은, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고, 상기 공정에서는 상기 기재를 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도 범위로 기울이는 것을 특징으로 한다. 이 제조 방법에 있어서, 상기한 제조 방법과 같은 명칭의 구성 요소는 같은 기능을 나타내므로, 그 설명은 생략한다.
이 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 의하면, 기재가 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도로 기운 상태로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명자의 실험에 의하면, 연직에 대한 기판의 경사 각도가 5°이내이면, 해당 기판에 대한 이물의 부착량을 대폭 저감할 수 있다는 것을 알았다.
상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 액체방울 토출부로부터의 액체방울의 토출 방향을 상기 기재의 법선 방향 또는 거의 법선 방향으로 설정한 상태에서, 상기 액체방울을 토출하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재에 대한 액체방울의 착탄 위치의 제어가 용이해진다.
또한, 상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서는, 상기 기재의 대전 전위와 반대 전위의 이온을 상기 기재로 공급하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재의 대전을 제전할 수 있으므로, 정전기에 의한 이물의 기재에의 부착을 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 이온은 상기 기재의 상기 액체방울 토출부에 대향하지 않는 측으로부터 공급되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재에 충분한 양의 이온을 공급할 수 있고, 또한 이온을 공급하는 수단의 존재에 의해 액체방울 토출부의 움직임이 방해되는 일도 없다.
또한, 상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 기재는 상하 방향의 기류가 존재하는 챔버 안에 놓여지는 것이 바람직하다. 반도체 장치 등과 같은 정밀한 구조로 이루어지는 전자 부품을 제조하는 환경으로서, 예컨 대 클린 룸이 알려져 있다. 이 클린 룸에서는, 예를 들어 상하 방향으로 흐르는 기류에 의해 이물을 회수해서 룸 안을 이물이 존재하지 않는 분위기로 유지한다. 이렇게, 기류가 상하 방향으로 흐르는 환경하에서는 기재를 수평으로 놓아두면, 그 기재 위로 이물이 실리기 쉽다. 이에 대하여, 본 발명과 같이 기재를 연직 등으로 배치해 두면, 그 기재 위로 이물이 실리는 것을 대폭 저감할 수 있다.
상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 기류의 상기 기재보다 상류쪽에는 방진 필터가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 클린 룸에서는 상하 방향으로 기류가 흐르고 있지만, 기재의 상류에 배치되어 있는 방진 필터가 이물을 회수하므로, 기재 위로 이물이 실리는 것을 더욱 저감할 수 있다.
상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 액체방울 토출부는 압전 소자를 이용한 잉크젯 헤드인 것이 바람직하다. 또한, 상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 액체방울 토출부는 열에너지에 의해 발생되는 기포에 의해 재료를 토출하는 잉크젯 헤드인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치는, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 있어서, 상기 기재를 연직 또는 거의 연직으로 지지하는 기재 지지 수단과, 상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재에 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과, 상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것 을 특징으로 한다.
상기한 「기재 지지 수단」, 「액체방울 토출 수단」, 「액체방울 토출부」, 「주사 이동 수단」 등의 각 구성 요소는, 상기한 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 장치에서 이용하는 같은 명칭의 구성 요소와 같은 기능을 나타내므로, 여기에서의 설명은 생략한다.
상기 구성의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 의하면, 기재가 연직 또는 거의 연직으로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종래의 스핀 코팅에서는 기재를 연직으로 세울 수 없었지만, 액체방울 토출 기술을 이용한 본 발명에 의하면 기재를 연직으로 세운 상태에서 그 기재에 대하여 액체방울의 토출을 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치는, 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 있어서, 상기 기재를 연직에 대하여 대략 ±5°의 각도 범위로 기울여서 지지하는 기재 지지 수단과, 상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재에 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과, 상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 제조 장치에 있어서, 상기한 제조 장치와 같은 명칭의 구성 요소는 같은 기능을 나타내므로, 그 설명은 생략한다.
이 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 의하면, 기재가 연직에 대하여 0°∼±5°의 각도로 기울어진 상태로 배치되므로, 해당 기재 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 따라서 해당 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명자의 실험에 의하면, 연직에 대한 기판의 경사 각도가 5°이내이면, 해당 기판에 대한 이물의 부착량을 대폭 저감할 수 있다는 것을 알았다.
다음으로, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법은, 컬러 필터 기판위로 전기 광학 물질층이 형성되어 이루어지는 전기 광학 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서, 이상에 기재된 컬러 필터 기판의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 제조 방법에서 이용하는 전기 광학 물질은, 예를 들어 액정층이며, 액정층을 이용한 전기 광학 장치는 액정 장치이다. 액정 장치에서 컬러 필터 기판을 이용하면, 컬러 표시를 행할 수 있다. 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에서는, 본 발명의 컬러 필터 기판의 제조 방법을 이용하므로, 컬러 필터 기판에서 이용할 수 있는 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 그 때문에 고품위의 컬러 표시를 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다른 전기 광학 장치의 제조 방법은, 일렉트로루미네선스 기판위로 전극이 형성되어 이루어지는 전기 광학 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서, 이상에 기재된 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 제조 방법에서 이용하는 전기광학물질은, 예를 들어 일렉트로루미네선스 발광 요소이며, 이 발광 요소를 이용한 전기 광학 장치는 일렉트로루미네선스 장치이다. 이 일렉트로루미네선스 장치에 있어서, 발광 요소로서 R, G, B의 3원색에 대응하는 발광 요소를 사용하면 컬러 표시를 행할 수 있다. 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에서는 본 발명의 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법을 이용하므로, 일렉트로루미네선스 기판에서 이용할 수 있는 기재 위로 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 그 때문에 고품위의 컬러 표시를 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자 기기의 제조 방법은, 전기 광학 장치와, 상기 전기 광학 장치의 동작을 제어하는 제어 수단을 갖는 전자 기기를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서, 이상에 기재된 전기 광학 장치의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 전자 기기로서는, 예를 들어 휴대 전화기, 휴대 정보 단말기, PDA, 디지털 카메라, 기타 여러 기기를 생각할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 전기 광학 장치의 내부에 이물이 포함되는 것을 방지할 수 있어, 고품위의 컬러 표시를 제공할 수 있다. 따라서, 그 전기 광학 장치의 제조 방법을 이용해서 달성되는 본 발명의 전자 기기의 제조 방법에 의하면, 고품위의 표시부를 갖는 전자 기기를 제조할 수 있다.
<실시예>
(컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치의 실시예)
이하, 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치를 일실시예를 들어서 설명한다. 또한, 본 발명이 이 실시예로 한정되는 것이 아님은 물 론이다. 또한, 이제부터 설명하는 컬러 필터 기판의 제조 방법은, 도 8(k)에 나타내는 컬러 필터 기판(1)을 제조하는 것으로 한다.
컬러 필터 기판의 제조 방법의 설명에 앞서, 우선 그 제조 방법을 실현할 수 있는 제조 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 그러한 컬러 필터 기판의 제조 장치의 일례를 나타내고 있다. 이 제조 장치(201)는 필터 형성부(202)와 필터 재료 공급부(203)를 갖는다. 필터 형성부(202)는 베이스(206)와 이 베이스(206) 위에 설치된 Ｘ방향 구동계(207x)와, 마찬가지로 베이스(206) 위에 설치된 Y방향 구동계(207y)를 갖는다.
제조 장치(201)는 클린 룸 안에 설치된다. 클린 룸은, 일반적으로 반도체 장치 등과 같은 정밀한 전자 부품을 제조할 때에 사용되는 챔버이며, 예를 들어 화살표 E로 나타내는 바와 같이 상(上)에서 하(下)로 기류가 흐르고, 이 기류에 의해 먼지 등과 같은 이물을 회수함으로써, 챔버 안을 깨끗한 환경으로 유지하게 되어 있다.
X방향 구동계(207x)는, 구동 모터(211)와, 그 구동 모터(211)에 의해 구동되어 자신의 중심 축선을 중심으로 해서 회전하는 나사 축(212)을 갖는다. 나사 축(212)에는, 기록 헤드(213)가 나사 결합하고 있다. 구동 모터(211)가 작동해서 나사 축(212)이 정(正)시계 방향으로 회전 또는 반(反)시계 방향으로 회전하면, 그것에 나사 결합하는 기록 헤드(213)가 화살표 X방향으로 왕복 이동한다.
Y방향 구동계(207y)는, 베이스(206) 위에 고정된 나사 축(216)과, 그 나사 축(216)에 결합하는 결합 부재를 회전 구동하는 구동 모터(217)와, 이 구동 모터 (217)에 고정된 스테이지(218)를 갖는다. 스테이지(218)는 필터 형성 처리를 받는 컬러 필터 기판의 기재(2)를 지지하기 위한 기재 지지 수단으로서 기능한다. 이 기재(2)는 스테이지(218) 위에 실린 뒤, 쉽게 위치가 어긋나지 않도록, 예를 들어 공기 흡인에 의해 흡착 고정되거나 적당한 기계적인 클램프 기구에 의해 고정된다. Y방향 모터(217)가 작동해서 상기한 결합 부재가 정시계 방향 회전 또는 반시계 방향 회전하면, 스테이지(218)가 나사 축(216)에 가이드되어 화살표 Y방향으로 왕복 이동한다. Y방향은 상기한 Ｘ방향에 직각인 방향이다.
스테이지(218)는 연직, 즉 수평에 대하여 직각 또는 거의 연직으로 배치되어 있다. 「거의 연직」이란, 실질적으로 연직과 다르지 않을 정도의 미세한 편차 각도를 포함하는 의미이다. 이렇게, 스테이지(218)를 연직 또는 거의 연직으로 배치함으로써, 그것에 지지되는 기재(2)도 연직 또는 거의 연직으로 배치되게 된다.
Y방향 구동계(207y)를 구성하는 나사 축(216) 위에는 클리닝 장치(208)가 설치되고, 이 클리닝 장치(208)와 일체인 모터(209)의 출력축이 나사 축(216)에 나사 결합하고 있다. 모터(209)를 작동시켜서 클리닝 장치(208)를 기록 헤드(213)가 있는 곳까지 반송하면, 이 클리닝 장치(208)에 의해 기록 헤드(213)를 클리닝할 수 있다.
스테이지(218)의 이면에 대향하는 베이스(206)의 표면에 이온 공급 수단으로서의 이오나이저(219)가 고정 배치되어 있다. 이 이오나이저(219)의 구조는 주지(周知)이므로 상세한 설명은 생략하지만, 이 이오나이저(219)는 스테이지(218)에 지지되어 있는 기재(2)의 대전 전위와 반대의 전위를 갖는 이온을 발생하는 기능 및 발생한 그 이온을 스테이지(218)로 공급하는 기능을 갖는다. 이온을 스테이지(218)에 공급하는 기능을 확실하게 달성하기 위하여, 이오나이저(219)는 발생한 이온을 스테이지(218)를 향해 흐르게 하기 위한 송풍 장치, 예를 들어 회전 팬을 구비한 송풍 장치를 갖는 것이 바람직하다.
이 이오나이저(219)로 스테이지(218)에 이온을 공급함으로써, 기재(2)가 대전하는 것을 방지할 수 있고, 또는 대전한 기재(2)를 제전(除電)할 수 있으며, 그 결과 정전기의 작용에 의해 기재(2)에 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예의 이오나이저(219)는 기재(2)의 기록 헤드(213)에 대향하지 않는 측으로부터 이온을 공급하도록 구성되어 있으므로, 기재(2)에 충분한 양의 이온을 공급할 수 있고, 또한 이오나이저(219)의 존재에 의해 기록 헤드(213)의 움직임이 방해될 일도 없다.
필터 재료 공급부(203)에는 필터 재료를 저장한 용기(222)가 배치된다. 그리고, 용기(222)와 기록 헤드(213)는 파이프(223)에 의해 연결되어 있다. 이 파이프(223)를 통해서 용기(222)안의 액상물, 즉 필터 재료가 기록 헤드(213) 안으로 공급된다.
또한, 본 실시예에 있어서 R, G, B의 3색에 의해 컬러 필터를 형성할 경우에는 제조 장치(201)가 R색용, G색용, B색용의 3종류로 준비되어서, 그것들이 각각의 장소에 설치되고, 개개의 제조 장치(201)의 용기(222) 안에는 R, G, B의 각각의 색의 필터 재료가 1색씩 수용된다.
도 1의 필터 형성부(202)를 구성하는 기록 헤드(213)의 저면(底面)에는, 예 를 들어 도 3에 나타내는 바와 같은 잉크젯 헤드(22)가 1개 또는 복수 설치되어 있다. 이 잉크젯 헤드(22)는 거의 장방형상의 케이싱(20)을 갖고, 그 케이싱(20)의 저면에는 복수의 노즐(27)이 설치되어 있다. 이들 노즐(27)은, 직경 약 0.02∼0.1mm 정도의 미소한 개구를 갖는다.
본 실시예에서는 복수의 노즐(27)은 2열(列)에 걸쳐 설치되고, 이에 따라 2개의 노즐 열(28, 28)이 형성되어 있다. 개개의 노즐 열(28)에 있어서, 노즐(27)은 일정한 간격으로 직선상에 설치되어 있다. 이들 노즐 열(28)에는, 화살표 B로 나타내는 방향으로부터 액상물, 즉 필터 재료가 공급된다. 공급된 필터 재료는 압전 소자의 진동에 따라서 각 노즐(27)로부터 미소한 액체방울로서 토출된다. 또한, 노즐 열(28)의 개수는 1개 또는 3개 이상이어도 좋다.
잉크젯 헤드(22)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 스테인리스제의 노즐 플레이트(29)와, 그것에 대향하여 배치된 진동판(31)과, 그 양자를 서로 접합하는 복수의 구획 부재(32)를 갖는다. 또한, 노즐 플레이트(29)와 진동판(31)의 사이에는, 필터 재료를 저장하기 위한 복수의 저장실(33)과, 필터 재료가 일시적으로 모이는 장소인 액체 저장소(34)가 각 구획 부재(32)에 의해 형성되어 있다. 또한, 복수의 저장실(33)과 액체 저장소(34)가 통로(38)를 통하여 서로 연통하고 있다. 또한, 진동판(31)의 적소에 필터 재료의 공급 구멍(36)이 형성되어 있고, 이 공급 구멍(36)에 도 1의 파이프(223)를 통하여 용기(222)가 접속되어 있다. 용기(222)로부터 공급된 필터 재료(M0)는 액체 저장소(34)에 충전되고, 또한 통로(38)를 통하여 저장실(33)에 충전된다.
잉크젯 헤드(22)의 일부를 구성하는 노즐 플레이트(29)에는, 필터 재료를 저장실(33)로부터 제트 형상으로 분사하기 위한 노즐(27)이 설치되어 있다. 이 노즐(27)이 복수개 나열되어 노즐 열(28)을 구성하는 것은 도 3과 관련하여 이미 기술한 대로이다. 또한, 진동판(31)에 있어서 저장실(33)에 대응하는 면에는 필터 재료를 가압하기 위한 가압체(39)가 부착되어 있다. 이 가압체(39)는 도 5에 나타내는 바와 같이 압전 소자(41) 및 이것을 협지하는 한 쌍의 전극(42a 및 42b)을 갖고 있다.
압전 소자(41)는, 전극(42a 및 42b)으로의 통전에 의해 화살표 C로 나타내는 외측으로 돌출하도록 휨 변형하고, 이에 따라 저장실(33)의 용적을 증대시키는 기능을 갖는다. 그리고, 저장실(33)의 용적이 증대되면, 그 증대된 용적만큼에 상당하는 필터 재료(M0)가 액체 저장소(34)로부터 통로(38)를 통해서 저장실(33) 안으로 유입된다.
한편, 압전 소자(41)로의 통전을 해제하면, 압전 소자(41)와 진동판(31)이 모두 원래의 형상으로 되돌아가고, 저장실(33)도 원래의 용적으로 되돌아간다. 그 때문에, 저장실(33)의 내부에 있는 필터 재료의 압력이 상승하고, 노즐(27)로부터 필터 재료가 액체방울(8)이 되어서 토출된다. 또한, 액체방울(8)은 필터 재료에 포함되는 용제 등의 종류에 관계없이, 미소한 액체방울로서 노즐(27)로부터 안정되게 토출된다.
컬러 필터 기판의 제조 장치(201)는, 도 2에 나타내는 제어장치(90)를 갖는다. 이 제어장치(90)는 도 1의 필터 형성부(202) 안의 Ｘ방향 모터(211), Y방향 모터(217) 및 기록 헤드(213)의 각 요소의 동작을 제어한다. 또한, 제조 장치(201)는 도 1의 클리닝용 모터(209)의 동작을 제어하는 제어부도 갖지만, 그 제어부에 관한 상세한 설명은 생략한다.
제어 장치(90)는 컴퓨터로 구성된 구동 신호 제어부(91)와, 컴퓨터로 구성된 헤드 위치 제어부(92)를 갖는다. 이들 제어부는 신호선(97)을 통해서 서로 정보를 공유할 수 있도록 되어 있다. 구동 신호 제어부(91)는, 기록 헤드(213)를 구동하기 위한 파형(S0)을 아날로그 앰프(93)로 출력한다. 또한, 구동 신호 제어부(91)는 필터 재료를 어느 위치로 토출할지를 나타내는 비트맵 데이터(S1)를 타이밍 제어부(94)로 출력한다.
아날로그 앰프(93)는 상기한 파형(S0)을 증폭해서 중계 회로(95)로 전송한다. 타이밍 제어부(94)는, 클록 펄스 회로를 내장하고, 상기한 비트맵 데이터(S1)에 따라서 토출 타이밍 신호(S2)를 중계 회로(95)에 출력한다. 중계 회로(95)는 타이밍 제어부(94)로부터 보내진 토출 타이밍 신호(S2)에 따라, 아날로그 앰프(93)로부터 보내진 파형(S0)을 기록 헤드(213)의 입력 포트(port)에 출력한다.
헤드 위치 제어부(92)는 X-Y 제어 회로(96)에 기록 헤드(213)의 위치에 관한 정보(S3)를 출력한다. X-Y 제어 회로(96)는 보내온 기록 헤드(213)의 위치 정보(S3)에 의거하여, X방향에서의 기록 헤드(213)의 위치를 제어하는 신호를 X방향 모터(211)에 대하여 출력하고, 또한 Y방향에서의 스테이지(218)의 위치를 제어하는 신호를 Y방향 모터(217)에 대하여 출력한다.
구동 신호 제어부(91) 및 헤드 위치 제어부(92)에 관한 이상의 구성에 의해, 기록 헤드(213)는 스테이지(218)에 적재 배치된 기재(2)의 희망하는 좌표 위치가 도래했을 때에 필터 재료를 액체방울로서 토출하고, 이에 따라 기재(2) 상의 희망 위치에 필터 재료의 액체방울이 착탄해서 도포된다.
다음으로, 도 3에 나타낸 잉크젯 헤드(22)를 이용해서 행해지는, 컬러 필터 기판의 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 6∼도 8은 그 제조 방법을 구성하는 각 공정을 공정 순서대로 나타내고 있다. 또한, 도 8(k)가 목표로 하는 컬러 필터 기판(1)을 나타내고 있다.
우선, 도 6(a)에 있어서 투광성의 글래스, 투광성의 플라스틱 등에 의해 형성된 기재(2) 위에 차광층(3)을 형성하는 재료로서 크롬, 니켈, 알루미늄 등을 재료로 하여, 예를 들어 드라이 도금법을 이용해서 금속 박막(3a)을 형성한다. 이 경우, 금속 박막(3a)의 두께는 0.1∼0.5㎛ 정도인 것이 바람직하다.
다음으로, 도 6(b)에 있어서 감광성 수지인 레지스터(7a)를 균일한 두께로 도포하고, 그 레지스터(7a)를 마스크를 통하여 노광하고, 다시 현상하여 레지스터(7a)를 소정의 패턴으로 형성한다. 다음으로, 이 레지스터 패턴을 마스크로 하여 금속 박막(3a)을 에칭하고, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이 소정의 형상, 본 실시예에서는 화살표 A방향에서 보아 격자 형상의 차광층(3)을 형성한다.
다음으로, 도 6(d)에 있어서 차광층(3) 위에 감광성 수지(4a)를 균일한 두께로 형성하고, 이것에 포토리소그래피 처리를 실시하여 도 7(e)에 나타내는 바와 같이 소정 패턴의 뱅크(4)를 차광층(3)과 같은 형상, 즉 격자 형상으로 형성한다. 이 때, 뱅크(4)의 높이는 1.0㎛ 정도로 형성하는 것이 바람직하다. 뱅크(4)는, 기 재(2)의 표면을 액체방울을 토출하기 위한 영역으로 구분하는 구분 요소로서 작용한다.
이렇게 해서 뱅크(4)를 형성함으로써, 기재(2) 위에 그 뱅크(4)에 의해 구분된 복수의 표시용 도트 영역(6)이 형성된다. 뱅크(4)가 격자 형상임으로써, 이들 복수의 표시용 도트 영역(6)은 화살표 A방향에서 보아 매트릭스 형상으로 나열하게 된다. 뱅크(4)로서는, 특별히 흑색인 것을 이용할 필요는 없고, 예를 들어 우레탄계 또는 아크릴계의 경화(硬化)형의 감광성 수지 조성물을 이용할 수 있다.
또한, 뱅크(4)는 표시용 도트 영역(6) 안에 필터 재료를 수용하는 것이 주된 역할이며, 이 뱅크(4)의 표면에 필터 재료가 부착되는 것은 바람직하지 못하다. 따라서, 뱅크(4)의 재질로서는 필터 재료를 튀기는 성질을 갖는 것, 즉 발액성(撥液性)을 갖는 것이 바람직하다. 이런 의미에서 뱅크(4)는 불소계 수지, 실리콘 수지, 또는 티타니아 함유 수지 등에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 기재(2) 위에 뱅크(4)가 형성된 후, 그 기재(2)를 도 1에 있어서 스테이지(218) 위의 소정 위치에 적재 배치한다. 그리고, X방향 구동계(207x) 및 Y방향 구동계(207y)를 작동시키는 동시에, 도 4의 가압체(39)을 작동시킴으로써, 이하와 같은 컬러 필터 형성 처리를 행한다. 또한, 본 실시예에서는 도 9(a)에서 나타내는 바와 같이 G색 필터 요소(9g), R색 필터 요소(9r) 및 B색 필터 요소(9b)를 스트라이프 배열로 형성하는 것으로 한다. 여기에서, 스트라이프 배열이란, R, G, B의 각각의 색이 세로 방향으로 일렬로 나열되고, 가로 방향으로 순서대로 1개씩 되풀이하여 변화되는 배열이다.
도 9에서는, 스트라이프 배열 외에, 도 9(b)에 모자이크 배열을 나타내고, 도 9(c)에 델타 배열을 나타내고 있다. 모자이크 배열이란 R, G, B가 종렬과 횡렬의 양쪽에서 순서대로 되풀이하여 나열되는 배열이다. 또한, 델타 배열이란 R, G, B가 삼각형의 정점에 상당하는 위치에 배열되는 동시에 횡렬 방향에서 R, G, B가 순서대로 되풀이하여 나열되는 배열이다. 스트라이프 배열을 대신하여, 모자이크 배열이나 델타 배열을 채용할 수도 있다.
컬러 필터의 형성 처리 공정에 들어가면, 우선 도 7(f)에 있어서 G색의 필터 요소를 형성해야 할 표시용 도트 영역(6g) 안으로, 도 3에 나타낸 잉크젯 헤드(22)를 이용하여 G색 필터 재료를 액체방울(8)로서 토출한다. 이 액체방울 토출은 1개의 표시용 도트 영역에 대하여 복수 회 이루어지고, 합계한 토출량(Ag)은 미리 뱅크(4)의 높이에 의해 규정되는 표시용 도트 영역(6g)의 용적보다도 많아지도록 설정되어 있다. 따라서, 공급된 G색 필터 재료는 뱅크(4)보다도 위쪽으로 돌출한다. 다음으로, 50℃, 10분 정도의 가열 처리에 의해 프리 베이크를 행하여 G색 필터 재료내의 용제를 증발시켜서, 도 7(g)에 나타내는 바와 같이 G색 필터 재료의 표면을 평탄화시켜 G색 필터 요소(9g)를 형성한다.
다음으로, 도 7(h)에 있어서 R색의 필터 요소를 형성해야 할 표시용 도트 영역(6r) 안으로, 도 3에 나타낸 잉크젯 헤드(22)를 이용하여 R색 필터 재료를 액체방울(8)로서 토출한다. 이 때의 합계의 토출량(Ar)도, 뱅크(4)의 높이에 의해 규정되는 표시용 도트 영역(6r)의 용적보다 많아지도록 설정되어, 공급된 R색 필터 재료는 뱅크(4)보다도 위쪽으로 돌출한다. 다음으로, 50℃, 10분 정도의 가열 처 리에 의해 프리 베이크를 행하여 R색 필터 재료 안의 용제를 증발시켜서, 도 8(i)에 나타내는 바와 같이 R색 필터 재료의 표면을 평탄화시켜 R색 필터 요소(9r)를 형성한다.
다음으로, 도 8(j)에 있어서 B색의 필터 요소를 형성해야 할 표시용 도트 영역(6ｂ) 안으로, 도 3에 나타낸 잉크젯 헤드(22)를 이용하여 B색 필터 재료를 액체방울(8)로서 토출한다. 이 때의 합계의 토출량(Ab)도 뱅크(4)의 높이에 의해 규정되는 표시용 도트 영역(6b)의 용적보다 많아지도록 설정되어, 공급된 R색 필터 재료는 뱅크(4)보다도 위쪽으로 돌출한다. 다음으로, 50℃, 10분 정도의 가열 처리에 의해 프리 베이크를 행하여 B색 필터 재료 안의 용제를 증발시켜서, 도 8(k)에 나타내는 바와 같이 B색 필터 재료의 표면을 평탄화시켜 B색 필터 요소(9b)를 형성한다.
그 후에, 예를 들어 230℃, 30분 정도의 가열에 의해 애프터 베이크를 행하여, 필터 요소를 경화시킴으로써, R, G, B의 각 색 필터 요소(9g, 9r, 9b)를 소정의 배열, 예를 들어 도 9(a)의 스트라이프 배열로 나열하여 이루어지는 컬러 필터가 형성된다. 또한 동시에, 기재(2)와 컬러 필터로 이루어지는 컬러 필터 기판(1)이 형성된다.
본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 스테이지(218)가 연직상태로 설치되므로, 그것에 지지되는 기재(2)도 연직 상태로 유지되고 그 기재(2)에 기록 헤드(213)로부터 필터 재료가 액체방울로서 토출된다. 제조 장치(201)는, 화살표 E와 같이 상에서 하로 흐르는 기류 속에 놓여지므로, 기재(2)가 수평 상태로 놓여 지면, 먼지 등과 같은 이물이 그 기재(2) 위에 실리기 쉽다. 이렇게 되면, 품질이 높은 컬러 필터 기판을 높은 제품 수율로 제조하는 것이 어렵다. 그러나, 본 실시예에서는 기재(2)를 연직 상태로 유지하므로, 그 표면에 이물은 거의 실리지 않는다. 따라서, 고품질의 컬러 필터 기판을 높은 제품 수율로 제조할 수 있다.
(변형예)
상기 실시예에서는 도 1에서 스테이지(218)를 연직 상태로 배치했다. 이에 따라, 기재(2)도 연직 상태로 배치되어 있었다. 그러나, 스테이지(218)는 연직에 대하여 0°∼±5°의 각도로 기울여서 배치시킬 수도 있다. 본 발명자의 실험에 의하면, 스테이지(218)를 연직 상태로 배치하면, 기재(2)로의 이물의 부착을 가장 유효하게 방지할 수 있었지만, 스테이지(218)의 경사 각도를 연직에 대하여 ±5°이내의 범위로 억제해 두면, 이물의 부착을 실용상 전혀 문제가 없을 정도로 억제할 수 있다는 것을 알았다.
상기한 실시예에서는, 컬러 필터를 구성하는 필터 요소로서 R, G, B의 3색을 생각했다. 그러나, 필터 요소로서는 R, G, Ｂ 이외에 C(시안), M(마젠타), Y(옐로)로 할 수도 있다. 또한, 상기한 실시예에서는, 필터 요소(9g, 9r, 9b)의 배열을 도 9(a)에 나타내는 스트라이프 배열로 했다. 그러나, 이것을 대신하여, 도 (9b)에 나타내는 모자이크 배열이나 도 9(c)에 나타내는 델타 배열을 채용할 수도 있다.
(일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법의 실시예)
이하, 본 발명에 따른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법을, 도 16 및 도 17에 나타낸 일렉트로루미네선스 장치에 이용할 수 있는 일렉트로루미네선스 기판을 제조할 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 본 발명이 이 실시예로 한정되지 않는 것은 물론이다.
도 11∼도 15는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법의 일실시예를 공정 순서대로 나타내고 있다. 그리고, 이 제조 방법은 도 15(r)에 나타내는 일렉트로루미네선스 기판(100)을 제조하는 것을 목표로 한다. 이 일렉트로루미네선스 기판(100)을 제조할 경우에는, 우선 도 11(a)에 있어서 투광성의 기재(102)에 대하여 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane : TEOS)이나 산소 가스 등을 원료 가스로 하여 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의해, 실리콘 산화막으로 이루어지는 하지 보호층(도시 생략)을, 바람직하게는 약 2,000∼5,000 옹스트롬의 두께로 형성한다.
다음으로, 기재(102)의 온도를 약 350℃로 설정하고, 하지 보호막의 표면에 플라즈마 CVD법에 의해, 비정질의 실리콘막인 반도체막(120a)을 약300∼700 옹스트롬의 두께로 형성한다. 다음으로, 반도체막(120a)에 대하여, 레이저 어닐링 또는 고상(固相) 성장법 등과 같은 결정화 공정을 실시하여, 반도체막(120a)을 폴리 실리콘막으로 결정화한다.
다음으로, 반도체막(120a) 위에 레지스트막을 형성하고, 그 레지스트막을 노광 및 현상하여 레지스트 마스크를 형성하고, 그 마스크를 이용해서 반도체막(120a)을 패터닝함으로써, 도 11(b)에 나타내는 섬 형상의 반도체막(120b)을 형성한다.
다음으로, 반도체막(120b)이 형성된 기재(102)의 표면에 TEOS나 산소 가스 등을 원료 가스로 이용하여 플라즈마 CVD법에 의해, 도 11(c)에 나타내는 바와 같이 실리콘 산화막 혹은 질화막으로 이루어지는 게이트 절연막(121a)을, 바람직하게는 약 600∼1,500 옹스트롬의 두께로 형성한다. 또한, 반도체막(120b)은 커런트 박막 트랜지스터(110)(도 17 참조)의 채널 영역 및 소스ㆍ드레인 영역으로 되는 것이지만, 다른 단면 위치에 있어서는 스위칭 박막 트랜지스터(109)(도 17 참조)의 채널 영역 및 소스ㆍ드레인 영역으로 되는 반도체막(도시 생략)도 형성되어 있다. 도 11 내지 도 15에 나타내는 제조 공정에서는 2종류의 스위칭 박막 트랜지스터 및 커런트 박막 트랜지스터가 동시에 형성되지만, 그들은 같은 순서로 형성되기 때문에, 이하의 설명에서는 커런트 박막 트랜지스터(110)에 대해서만 설명하고, 스위칭 박막 트랜지스터에 관해서는 설명을 생략한다.
다음으로, 도 11(d)에 있어서 알루미늄이나 탄탈 등을 재료로 하여 스퍼터링에 의해 도전막(116a)을 형성한다. 다음으로, 레지스트 재료를 도포하고, 노광 및 현상에 의해 레지스트 마스크를 형성하고, 그 마스크를 이용해서 도전막(116a)을 패터닝하여, 도 12(e)에 나타내는 바와 같이 게이트 전극(116)을 형성한다.
이 상태에서, 불순물, 예를 들어 높은 온도의 인(燐) 이온을 주입하고, 도 12(f)에 나타내는 바와 같이 게이트 전극(116)에 대하여 자기 정합적으로 소스ㆍ드레인 영역(117a, 117b)을 반도체막(120b)에 형성한다. 또한, 불순물이 도입되지 않은 부분이 채널 영역(118)이 된다.
다음으로, 도 12(g)에 있어서 층간 절연막(122)을 형성하고, 그 후에, 도 12(h)에 있어서 콘택트 홀(123, 124)을 형성한다. 다시 그 후에, 도 13(i)에 나타내는 바와 같이 그들 콘택트 홀(123, 124)의 내부에 도전 재료를 매립하여 중계 전극(126, 127)을 형성한다.
다음으로, 도 13(j)에 나타내는 바와 같이 층간 절연막(122) 위에 신호선(104), 공통 급전선(105) 및 주사선(103)(도 17 참조)을 형성한다. 그리고, 각 배선의 상면을 피복하도록 층간 절연막(130)을 형성하고, 중계 전극(126)에 대응하는 위치에 콘택트 홀(132)을 형성한다. 다음으로, 도 13(k)에 있어서 콘택트 홀(132)의 내부를 메우도록 ITO(Indium Tin Oxide)막(111a)을 형성한다. 다음으로, ITO막(111a) 위에 레지스트를 도포하고, 그 레지스트를 노광 및 현상하여 레지스트 마스크를 형성하고, 그 마스크를 이용해서 ITO막(111a)을 패터닝함으로써, 도 13(l)에 나타내는 바와 같이 신호선(104), 공통 급전선(105) 및 주사선(103)에 둘러싸인 영역에, 소스ㆍ드레인 영역(117a)에 전기적으로 접속하는 화소 전극(111)을 형성한다.
다음으로, 도 3에 나타낸 잉크젯 헤드(22)를 이용하여, 도 14(m)∼도 15(r)에 도시한 것처럼 하여 기재(102) 위에 EL 발광 요소를 형성한다. 이 경우에는, 도 14(m)에 있어서 신호선(104), 공통 급전선(105) 및 도 17의 주사선(103)이 구분 요소로서 기능하여, 기재(102) 위로 복수의 표시용 도트 영역(6)이 형성된다. 또한, 도 14(m)에 있어서, G색의 발광 요소가 형성되는 영역을 6g로 나타내고, R색의 발광 요소가 형성되는 영역을 6r로 나타내고, 또한 B색의 발광 요소가 형성되는 영역을 6b로 나타내도록 한다.
우선, 기재(102)의 상면을 위쪽을 향한 상태에서, 도 16의 EL 발광 요소(113g)의 하층 부분에 닿는 정공 주입층(113A)을 형성하기 위한 재료(M1)를, 도 3의 잉크젯 헤드(22)의 노즐(27)로부터 액체방울로서 토출하고, 구분 요소(103, 104, 105)로 둘러싸인 첫 번째의 영역, 즉 G색 영역(6g) 안에 선택적으로 공급해서 도포한다.
이 때의 토출량(A1g)은, 미리 구분 요소(103, 104, 105)의 높이에 의해 규정되는 표시용 도트 영역(6g)의 용적보다도 많게 설정되어 있고, 공급된 G색 발광 요소 재료는 구분 요소(103, 104, 105)보다도 위쪽으로 돌출한다. 다음으로, 가열 즉 프리 베이크 또는 광조사(光照射) 등을 행해서 재료(M1)에 포함되는 용제를 증발시켜, 도 14(n)에 나타내는 바와 같이 표면이 평탄한 정공 주입층(113A)을 형성한다. 정공 주입층(113A)이 원하는 두께에 미치지 않는 경우는, 재료(M1)의 토출 공급 처리를 되풀이한다.
다음으로, 도 14(o)에 나타내는 바와 같이 기재(102)의 상면을 위로 향한 상태에서, 도 16의 EL 발광 요소(113g)의 상층 부분에 유기 반도체막(113b)을 형성하기 위한 유기 반도체막 재료(M2)를, 도 3의 잉크젯 헤드(22)의 노즐(27)로부터 액체방울로서 토출하고, 구분 요소(103, 104, 105)로 둘러싸인 첫 번째의 영역, 즉 G색 영역(6g) 내에 선택적으로 공급해서 도포한다. 유기 반도체막 재료(M2)는 용매에 녹여진 상태의 유기 형광재료인 것이 바람직하다.
이 때의 토출량(A2g)은, 미리 구분 요소(103, 104, 105)의 높이에 의해 규정되는 표시용 도트 영역(6g)의 용적보다도 많게 설정되어 있고, 공급된 유기 반도체 막 재료(M2)는 구분 요소(103, 104, 105)보다도 위쪽으로 돌출한다. 다음으로, 가열 즉 프리 베이크 또는 광조사 등을 행하여 재료(M2)에 포함되는 용제를 증발시켜서 도 15(p)에 나타내는 바와 같이 정공 주입층(113A) 위에 표면이 평탄한 유기 반도체막(113B)을 형성한다. 유기 반도체막(113B)이 원하는 두께에 미치지 않는 경우에는, 재료(M2)의 토출 공급 처리를 되풀이한다. 이상에 의해, 정공 주입층(113A) 및 유기 반도체막(113B)에 의해 G색을 발광하는 EL 발광 요소(113g)가 형성된다.
다음으로, 도 15(p)에 있어서 두 번째의 표시용 도트 영역인 R색 영역(6r)에 대하여, 도 14(m) 내지 도 15(p)에 나타낸 처리를 되풀이하여, 도 15(q)에 나타내는 바와 같이 R색 영역(6r) 중에 R색을 발광하는 EL 발광 요소(113r)를 형성한다. 또한, 도 15(q)에 있어서 R색 발광 요소(113r)의 형성이 종료하면, 다음으로, 세 번째의 표시용 도트 영역인 Ｂ색 영역(6b)에 대하여 도 14(m) 내지 도 15(p)에 나타낸 처리를 되풀이하고, 도 15(r)에 나타내는 바와 같이 B색 영역(6r) 중에 B색을 발광하는 EL 발광 요소(113b)를 형성한다.
이상에 의해, 도 15(r)에 있어서 각 색의 EL 발광 요소(113g, 113r, 113b)의 형성이 완료함으로써, 일렉트로루미네선스 기판(100)이 제조된다. 그 후에, 도 16에 나타내는 바와 같이 EL 발광 요소(113g, 113r, 113b)가 형성된 후의 기재(102)의 표면 전체 또는 스트라이프 영역에, 예를 들어 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리를 이용하여 반사 전극(112)을 형성한다. 또한, 필요에 따라서, 기타 전자 요소를 부설한다. 이에 따라, 일렉트로루미네선스 장치(101)가 제조된다. 이 일렉트 로루미네선스 장치(101)에서는, 매트릭스 형상으로 나열된 복수의 표시용 도트 영역(6) 중에서 원하는 것을 선택하여, 그들의 화소 전극(111)과 반사 전극(112)의 사이에 전압을 인가함으로써 발광 요소(113g, 113r, 113b)를 선택적으로 발광시킨다. 이에 따라, 기재(102) 측에 문자, 숫자, 도형 등과 같은 상(像)을 표시할 수 있다.
본 실시예에서는 도 11∼도 15에 이르는 공정을 실시할 때, 기재(102)는 도 1에 나타내는 바와 같이 연직상태로 유지된다. 도 1은 발광 요소의 재료를 기록 헤드(213)로부터 토출하기 위한 장치를 나타내고 있지만, 기재(102)는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 공정의 전반에 걸쳐 연직 상태로 유지되는 것이 바람직하다. 기재(102)를 이렇게 연직으로 유지한 상태에서 일렉트로루미네선스 기판의 제조 공정을 실시함으로써, 기재(102) 위로 먼지 등과 같은 이물이 실리는 것을 방지할 수 있고, 그 때문에, 완성된 일렉트로루미네선스 기판의 표면에 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치는, 도 1∼도 5에 나타낸 액체방울 토출장치(201)를 포함해서 구성된다. 액체방울 토출 장치(201)에 대해서는, 이미 컬러 필터 기판의 제조 장치(201)로서 설명하였으므로, 그 설명은 생략한다.
(전기 광학 장치의 제조 방법의 제 1 실시예)
이하, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법의 일실시예를 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치를 예로 들어 설명한다. 또한, 본 발명이 이 실시예로 한 정되는 것이 아님은 물론이다. 도 10은, 액정 장치의 일실시예로서, 스위칭 소자를 이용하지 않는 단순 매트릭스 방식이며, 또한 반사형 표시와 투과형 표시를 선택적으로 행할 수 있는 반투과 반사형의 액정 장치를 나타내고 있다.
여기에 나타내는 액정 장치(51)는, 액정 패널(52)에 조명 장치(56) 및 배선 기판(54)을 부설함으로써 형성되어 있다. 액정 패널(52)은, 화살표 A방향에서 보아 장방형상 또는 정방형상의 제 1 기판(57a)과, 화살표 A방향에서 보아 마찬가지로 장방형상 또는 정방형상의 제 2 기판(57b)을, 화살표 A방향에서 보아 고리 모양의 실링재(58)로 접합시킴으로써 형성되어 있다.
제 1 기판(57a)과 제 2 기판(57b)의 사이에는 간극, 예컨대 셀 갭(gap)이 형성되고, 그 셀 갭 안으로 액정이 주입되어 액정층(55)을 형성하고 있다. 부호 69는 셀 갭을 유지하기 위한 스페이서(spacer)를 나타내고 있다. 또한, 관찰자는 화살표 A방향에서 액정 장치(51)를 관찰한다.
제 1 기판(57a)은 투광성의 글래스, 투광성의 플라스틱 등에 의해 형성된 제 1 기재(61a)를 갖는다. 이 제 1 기재(61a)의 액정측의 표면에는 반사막(62)이 형성되고, 그 위에 절연막(63)이 형성되며, 그 위에 제 1 전극(64a)이 형성되고, 그 위에 배향막(66a)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 기재(61a)의 조명 장치(56) 측의 표면에는 제 1 편광판(67a)이, 예를 들어 접착에 의해 장착되어 있다.
제 1 기판(57a)에 대향하는 제 2 기판(57b)은, 투광성의 글래스, 투광성의 플라스틱 등에 의해 형성된 제 2 기재(6lb)를 갖는다. 이 제 2 기재(6lb)의 액정 측의 표면에는 컬러 필터(68)가 형성되고, 그 위에 제 2 전극(64b)이 형성되고, 그 위에 배향막(66b)이 형성되어 있다. 또한, 제 2 기재(6lb)의 외측의 표면에는 제 2 편광판(67b)이, 예를 들면 접착에 의해 장착되어 있다.
제 1 기판(57a) 측의 제 1 전극(64a)은 도 10의 좌우측 방향으로 연장되는 선 모양 전극이다. 또한, 제 1 전극(64a)은 복수개 형성되어 있고, 그들은 지면(紙面) 수직 방향으로 서로 평행하게 나열되어 있다. 즉, 복수의 제 1 전극(64a)은 화살표 A방향에서 보아 스트라이프 형상으로 형성되어 있다.
또한, 제 2 기판(57b) 측의 제 2 전극(64b)은 도 10의 지면 수직 방향으로 연장되는 선 모양 전극이다. 또한, 제 2 전극(64b)은 복수개 형성되어 있고, 그들은 도 10의 좌우측 방향으로 서로 평행하게 나열되어 있다. 즉, 복수의 제 2 전극(64b)은 제 1 전극(64a)에 직교하는 방향으로 연장되는 스트라이프 형상으로 형성되어 있다.
제 1 전극(64a)과 제 2 전극(64b)은 화살표 A방향에서 보아 다수의 매트릭스 형상으로 나열한 점(点)에서 교차하고 있고, 이들의 교차점이 표시를 위한 도트 영역을 구성하고 있다. R, G, B의 3색이나 C, M, Y의 3색의 필터 요소로 이루어지는 컬러 필터를 이용하여 컬러 표시를 행할 경우에는, 상기한 도트 영역의 1개씩에 그들 3색 중의 1개씩이 대응하여 배치되고, 3색의 집합이 하나의 유닛이 되어서 1화소를 구성한다. 그리고, 그 화소의 다수가 화살표 A방향에서 보아 매트릭스 형상으로 나열함으로써 유효 표시 영역(V)이 형성되고, 이 유효 표시 영역(V)의 영역 안에 문자, 숫자, 도형 등과 같은 상이 표시된다.
표시의 최소 단위인 표시용 도트 영역에 대응하여, 반사막(62)에 개구(71)가 형성되어 있다. 이들 개구(71)는, 조명 장치(56)로부터 공급되는 면 형상의 빛을 투과시켜서 투과형의 표시를 실현시킨다. 또한, 투과형의 표시를 행함에 있어서는, 반사막(62)에 개구(71)를 설치하는 것만으로 한정되지 않고, 예를 들어 반사막(62)의 막 두께를 얇게 하는 것에 의해서도 투과형의 표시를 실현할 수 있다.
제 1 기재(61a)는 제 2 기재(6lb)를 넘어서 외측으로 내어 뺀 돌출부(70)를 갖고 있다. 제 1 기판(57a) 측의 제 1 전극(64a)은 실링재(58)를 가로질러 그 돌출부(70) 위로 연장되어 나와 배선(65)으로 되어 있다. 또한, 돌출부(70)의 에지에는 외부 접속 단자(49)가 형성되어 있다. 배선 기판(54)은 그 외부 접속 단자(49)에 도전 접속되어 있다. 제 2 기판(57b) 측의 제 2 전극(64b)은, 실링재(58)의 내부에 분산된 도통재(導通材)(59)를 통하여 제 1 기판(57a) 측의 배선(65)에 접속되어 있다. 또한, 도통재(59)는 도 10에서는 실링재(58)의 폭 치수와 거의 동일한 치수로 도시되어 있지만, 실제로는 도통재(59)는 실링재(58)의 폭보다도 작게 되어 있고, 그 때문에 실링재(58)의 폭 방향으로는 복수의 도통재(59)가 존재하는 것이 보통이다.
돌출부(70)의 표면에 있어서, 배선(65)과 외부 접속 단자(49) 사이에는 구동용 IC(53)가 ACF(Anisotropic Conductive Film : 이방성 도전막)(48)에 의해 접착되어 있다. 그리고, 이 ACF(48)에 의해 구동용 IC(53)의 범프가 배선(65) 및 외부 접속 단자(49)에 도전 접속하고 있다. 이 실장 구조에 의해, 배선 기판(54)으로부터 구동용 IC(53)로 신호 및 전압이 공급된다. 한편, 구동용 IC(53)로부터의 주사 신호 및 데이터 신호가 제 1 전극(64a)이나 제 2 전극(64b)으로 전송된다.
도 10에 있어서, 조명 장치(56)는 관찰하는 쪽에서 보아 액정 패널(52)의 배면에 완충재(78)를 사이에 끼워 설치되어, 백라이트로서 기능한다. 이 조명 장치(56)는 기판(77)에 지지된 광원으로서의 LED(Light Emitting Diode)(76)와 도광체(72)를 갖는다. 도광체(72)의 관찰 측의 표면에는 확산 시트(73)가 설치되고, 그 반대측 면에는 반사 시트(74)가 설치된다. LED(76)를 점 모양 광원으로 하는 빛은, 도광체(72)의 수광면(72a)으로부터 도광체(72)의 내부로 받아들여져, 그 내부를 전파하는 사이에 광출사면(72b)으로부터 면 모양 빛이 되어 출사한다.
상기 구성으로 이루어지는 액정 장치(51)에 있어서 반사형의 표시가 행하여질 경우에는, 태양광, 실내광 등과 같은 외부광이 제 2 기판(57b)을 통해서 액정층(55)의 내부로 받아들여져 반사막(62)에서 반사된 후, 다시 액정층(55)으로 공급된다. 한편, 투과형의 표시가 행해질 경우에는, 조명 장치(56)의 LED(76)가 발광하고, 도광체(72)의 광출사면(72b)으로부터 면 모양의 빛이 출사하여, 반사막(62)에 설치한 복수의 개구(71)를 통과한 빛이 액정층(55)으로 공급된다.
액정층(55)에 빛이 공급되었을 때, 제 1 전극(64a) 및 제 2 전극(64b)의 한쪽에 주사 신호가 주어지고, 그들의 다른 쪽에 데이터 신호가 주어지면, 해당 데이터 신호가 주어진 부분의 표시용 도트에 소정의 전압이 인가되어 액정이 구동되고, 해당 표시용 도트에 공급된 빛이 변조된다. 이러한 변조가, 유효 표시 영역(Ｖ)내의 표시용 도트마다, 바꾸어 말하면 화소마다 행해지고, 문자, 숫자, 도형 등과 같은 원하는 상이 그 유효 표시 영역(Ｖ)내에 형성되어, 관찰자에 의해 화살표 A방향에서 관찰된다.
본 실시예의 액정 장치(51)의 제조 방법을 고려하면, 그것에 포함되는 컬러 필터(68)가 도 1∼도 5에 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 장치를 이용하여 도 6∼도 9에 나타낸 제조 방법으로 제조되는 것에 특징이 있다. 도 1에 나타낸 제조 장치(201)를 이용하여 행해지는 컬러 필터 기판의 제조 공정에 있어서는, 기재(2)가 연직 상태로 유지된 상태에서 작업이 행해지기 때문에, 기재(2)에 먼지 등과 같은 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 그 컬러 필터 기판의 제조 공정을 이용하여 행해지는 액정 장치(51)의 제조 방법에 의하면, 컬러 필터 기판에 관하여 불량의 발생을 극히 낮게 억제할 수 있다.
(변형예)
도 10의 실시예에서는 반투과 반사형으로 단순 매트릭스 방식의 액정 장치에 본 발명을 적용했다. 그러나, 본 발명은 이 외에 반사형 표시 기능을 갖지 않는 반투과형의 단순 매트릭스 방식의 액정 장치나, 투과형 표시 기능을 갖지 않는 반사형의 단순 매트릭스 방식의 액정 장치나, TFD(Thin Film Diode)등과 같은 2단자형의 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 장치나, TFT(Thin Film Transistor)등과 같은 3단자형의 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 방식의 액정 장치등과 같은 각종 액정 장치에 적용할 수 있다.
(전기 광학 장치의 제조 방법의 제 2 실시예)
이하, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 제조 방법의 일실시예를 전기 광학 장치의 일례인 일렉트로루미네선스 장치를 예로 들어 설명한다. 또한, 본 발명이 이 실시예로 한정되지 않는 것은 물론이다. 도 17은 일렉트로루미네선스 장치의 전기적인 구성의 일실시예를 나타내고 있다. 또한, 도 16은, 그 전기적인 구성에 대응하는 기계적인 구성의 일부분의 단면 구조를 나타내고 있다. 또한, 본 명세서에서 일렉트로루미네선스 기판이라 함은, 기판 위로 EL 발광 요소가 형성되어 이루어지는 구조체이다. 또한, 일렉트로루미네선스 장치라 함은, 일렉트로루미네선스 기판에 반사 전극이나 기타 광학 요소를 부설해서 이루어지는 전기 광학 장치이다
도 17에 있어서, 일렉트로루미네선스 장치(101)는 데이터 신호를 출력하는 구동용 IC(107)와 주사 신호를 출력하는 구동용 IC(108)를 갖는다. 구동용 IC(107)는 복수의 신호선(104)에 데이터 신호를 출력한다. 또한, 구동용 IC(108)는 복수의 주사선(103)에 주사 신호를 출력한다. 주사선(103)과 신호선(104)은 복수의 부분에서 교차하고, 그들의 교차 부분에는 화소를 구성하는 표시용 도트 영역이 형성된다. 도 16에서는, G색의 표시용 도트 영역(6g), R색의 표시용 도트 영역(6r), B색의 표시용 도트 영역(6b)을 나타내고 있다. 개개의 표시용 도트 영역은 R, G, B의 3색의 EL 발광 요소 중의 1개를 포함하는 영역이며, R, G, B의 3색에 대응하는 표시용 도트 영역이 모여 하나의 화소가 구성된다.
도 17에 있어서, 하나의 표시용 도트 영역 중에는, 스위칭 박막 트랜지스터(109), 커런트 박막 트랜지스터(110), 화소 전극(111), 반사 전극(112), 그리고 EL 발광 요소(113)가 포함된다. 또한, 발광 요소(113)에 관해서는 G색을 발광하는 발광 요소(113g)와, R색을 발광하는 발광 요소(113r)와, B색을 발광하는 발광 요소(113b)가 소정의 배열, 예를 들면 스트라이프 배열로 나열된다. 도 16에 있어서, 각 발광 요소(113)는 하층 부분의 정공 주입층(113A) 위에 상층 부분의 유기 반도 체막(113b)을 포갬으로써 형성되어 있다. 또한, 도 16에서는 커런트 박막 트랜지스터(110)는 나타나 있지만, 이것과 다른 단면에 존재하는 스위칭 박막 트랜지스터(109)는 도시되어 있지 않다.
도 16에 있어서, 복수의 표시용 도트 영역(6) 중에서 적당한 것을 선택하여, 그 영역내의 화소 전극(111)과 반사 전극(112)의 사이에 소정의 전압을 인가하면, 해당 표시 도트 영역(6)내의 발광 요소(113)가 발광하고, 기재(102)의 외측(즉, 도 16의 하방(下方)쪽)에 문자, 숫자, 도형 등과 같은 상(像)이 컬러 표시된다.
본 실시예의 일렉트로루미네선스 장치(101)의 제조 방법을 고려하면, 그것에 포함되는 일렉트로루미네선스 기판(100)(도 15(r) 참조)이 도 1∼도 5에 나타낸 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치를 이용하여, 도 11∼도 15에 나타낸 제조 방법에 의해 제조되는 것에 특징이 있다. 도 1에 나타낸 제조 장치(201)를 이용해서 행해지는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 공정에 있어서는, 기재(2)(도 16의 부호 102에 상당)가 연직 상태로 유지된 상태에서 작업이 행해지므로, 기재(2)에 먼지 등과 같은 이물이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 그 컬러 필터 기판의 제조 공정을 이용해서 행해지는 일렉트로루미네선스 장치(101)의 제조 방법에 의하면, 일렉트로루미네선스 기판(100)에 관하여 불량의 발생을 극히 낮게 억제할 수 있다.
(전자 기기의 제조 방법의 실시예)
이하, 전자 기기의 제조 방법의 실시예를 일례를 들어 설명한다. 우선, 제조 방법의 설명에 앞서, 도 18을 이용하여 전자 기기의 일례를 설명한다. 여기에 나타내는 전자 기기는 표시 정보 출력원(141), 표시 정보 처리 회로(142), 전원 회로(143), 타이밍 제너레이터(144) 및 액정 장치(145)로 구성된다. 그리고, 액정 장치(145)는 액정 패널(147) 및 구동 회로(146)를 갖는다. 액정 장치(145)는 도 1∼도 5에 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 장치를 이용하여, 도 6∼도 9에 나타낸 제조 방법에 의해 제조된, 도 10에 나타내는 액정 장치(51)로 구성할 수 있다.
표시 정보 출력원(141)은, RAＭ(Random Access Memory) 등과 같은 메모리나, 각종 디스크 등과 같은 스토리지(storage) 유닛이나, 디지털 화상 신호를 동조 출력하는 동조 회로 등을 구비하고, 타이밍 제너레이터(144)에 의해 생성되는 각종 클록 신호에 의거하여 소정 포맷(format)의 화상 신호 등과 같은 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(142)에 공급한다.
다음으로, 표시 정보처리 회로(142)는 증폭ㆍ반전 회로나, 로테이션 회로나, 감마 보정 회로나, 클램프 회로 등과 같은 주지의 회로를 다수 구비하고, 입력된 표시 정보의 처리를 실행하여, 화상 신호를 클록 신호(CLK)와 함께 구동 회로(146)에 공급한다. 여기에서, 구동 회로(146)는 주사선 구동 회로(도시 생략)나 데이터선 구동 회로(도시 생략)와 함께 검사 회로 등을 총칭한 것이다. 또한, 전원 회로(143)는 상기한 각 구성 요소에 소정의 전원 전압을 공급한다.
도 19는, 본 발명에 따른 전자 기기의 또 다른 예인 디지털 카메라이며, 액정 장치를 파인더로서 이용하는 것을 나타내고 있다. 이 디지털 카메라(150)에서의 케이스(151)의 배면에는 액정 표시 유닛(152)이 설치된다.
이 액정 표시 유닛(152)은, 피사체를 표시하는 파인더로서 기능한다.
이 액정 표시 유닛(152)은, 도 1∼도 5에 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 장치를 이용하여, 도 6∼도 9에 나타낸 제조 방법에 의해 제조된, 도 10에 나타내는 액정 장치(51)에 의해 구성할 수 있다.
케이스(151)의 전면 쪽(도면에 있어서는 이면(裏面) 쪽)에는, 광학 렌즈나 CCD 등을 포함한 수광 유닛(153)이 설치되어 있다. 촬영자가 액정 표시 유닛(152)에 표시된 피사체 상(像)을 확인하여 셔터 버튼(154)을 누르면, 그 시점에서의 CCD의 촬영 신호가 회로 기판(155)의 메모리로 전송되어서 거기에 저장된다.
케이스(151)의 측면에는, 비디오 신호 출력 단자(156)와 데이터 통신용의 입출력 단자(157)가 설치되어 있다. 비디오 신호 출력 단자(156)에는 텔레비젼 모니터(158)가 필요에 따라서 접속되고, 또한 데이터 통신용의 입출력 단자(157)에는 퍼스널 컴퓨터(159)가 필요에 따라서 접속된다. 회로 기판(155)의 메모리에 저장된 촬영 신호는, 소정의 조작에 의해 텔레비젼 모니터(158)나, 퍼스널 컴퓨터(159)에 출력된다.
(기타 실시예)
이상, 바람직한 실시예를 들어서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 그 실시예로 한정되는 것이 아니고, 청구 범위에 기재된 발명의 범위 안에서 다양하게 개변(改變)할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기재 위에 이물(異物)이 부착되는 것을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 그 제조 장치, 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방 법 및 그 제조 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (25)
- 기재(基材)와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서,액상(液狀) 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고,상기 공정에서는, 상기 기재를 연직으로 배치한 상태에서 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 방법에 있어서,액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고,상기 공정에서는, 상기 기재를 연직에 대하여 ±5°의 각도 범위로 기울어지게 한 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 액체방울 토출부로부터의 액체방울의 토출 방향을 상기 기재의 법선 방향으로 설정한 상태에서, 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 기재의 대전(帶電) 전위와 반대 전위의 이온을 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 이온을 상기 기재의, 상기 액체방울 토출부에 대향하지 않는 측으로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 기재는 상하 방향의 기류가 존재하는 챔버 안에 놓여지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 기류의 상기 기재보다 상류 측에는, 방진 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 액체방울 토출부는 압전 소자를 이용한 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 액체방울 토출부는, 열 에너지에 의해 발생되는 기포에 의해 액상 필터 재료를 토출하는 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 방법.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 장치에 있어서,상기 기재를 연직으로 지지하는 기재 지지 수단과,액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과,상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 장치.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 컬러 필터를 갖는 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 컬러 필터 기판의 제조 장치에 있어서,상기 기재를 연직에 대하여 ±5°의 각도 범위로 기울여서 지지하는 기재 지지 수단과,액상 필터 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재에 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과,상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 기판의 제조 장치.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서,상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고,상기 공정에서는, 상기 기재를 연직으로 배치한 상태에서 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법에 있어서,상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재에 액체방울로서 토출하는 공정을 갖고,상기 공정에서는, 상기 기재를 연직에 대하여 ±5°의 각도 범위로 기울어지게 한 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 13항에 있어서,상기 액체방울 토출부로부터의 액체방울의 토출 방향을 상기 기재의 법선 방향으로 설정한 상태에서, 상기 액체방울을 토출하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 기재의 대전 전위와 반대 전위의 이온을 상기 기재에 공급하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 이온을 상기 기재의, 상기 액체방울 토출부에 대향하지 않는 측으로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 기재는 상하 방향의 기류가 존재하는 챔버 안에 놓여지는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 기류의 상기 기재보다 상류 측에는, 방진 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 액체방울 토출부는, 압전 소자를 이용한 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 액체방울 토출부는, 열 에너지에 의해 발생되는 기포에 의해 재료를 토출하는 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 있어서,상기 기재를 연직으로 지지하는 기재 지지 수단과,상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과,상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치.
- 기재와, 그 기재 위에 형성되는 발광 요소를 갖는 일렉트로루미네선스 기판을 제조하기 위한 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치에 있어서,상기 기재를 연직에 대하여 ±5°의 각도 범위로 기울어지게 지지하는 기재 지지 수단과,상기 발광 요소의 재료를 액체방울 토출부로부터 상기 기재로 액체방울로서 토출하는 액체방울 토출 수단과,상기 기재를 상기 액체방울 토출부에 대하여 상대적으로 평행 이동시키는 주사 이동 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 기판의 제조 장치.
- 컬러 필터 기판 위에 전기 광학 물질층이 형성되어 이루어지는 전기 광학 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 컬러 필터 기판의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 일렉트로루미네선스 기판 위에 전극이 형성되어 이루어지는 전기 광학 장치를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 일렉트로루미네선스 기판의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 전기 광학 장치와, 그 전기 광학 장치의 동작을 제어하는 제어 수단을 갖는 전자 기기를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서,제 23 항 또는 제 24 항에 기재된 전기 광학 장치의 제조 방법을 실시하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 제조 방법.
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