KR100861962B1

KR100861962B1 - 패턴 형성 방법 및 액적 토출 장치

Info

Publication number: KR100861962B1
Application number: KR1020070014335A
Authority: KR
Inventors: 게이 히루마; 오사무 가스가; 유지 이와타
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2008-10-09
Also published as: KR20070081768A; TW200744762A; JP2007237162A; US7816277B2; JP4618256B2; US20070188534A1; TWI312701B

Abstract

본 발명의 패턴 형성 방법은, 기판을 향하여 패턴 형성 재료의 액적(液滴)을 토출함에 의해 액적으로 이루어지는 패턴을 기판 상에 형성하는 것을 포함한다. 상기 액적은 기판의 법선(法線)으로부터 소정 방향으로 소정 각도만큼 경사진 방향을 따르고, 또한 상기 소정 방향에서 소정 거리마다 토출된다. 기판에 착탄(着彈)된 각 액적으로 이루어지는 도트의 상기 소정 방향에서의 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 소정 각도는 설정된다. 따라서, 패턴의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.

소자 기판, 대향 기판, 배향막, 주사선 구동 회로

Description

패턴 형성 방법 및 액적 토출 장치{METHOD FOR FORMING PATTERN AND DROPLET EJECTION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 액정 표시 장치를 나타내는 사시도.

도 2는 도 1의 액정 표시 장치를 나타내는 단면도.

도 3은 상기 실시예에서의 액적 토출 장치를 나타내는 사시도.

도 4는 도 3의 액적 토출 장치의 액적 토출 헤드를 나타내는 사시도.

도 5, 도 6, 도 7은 동일하게 액적 토출 헤드를 나타내는 측면도.

도 8은 도 3의 액적 토출 장치의 액적 토출 동작을 설명하는 설명도.

도 9는 도 3의 액적 토출 장치의 전기적 구성을 나타내는 전기 블록 회로도.

도 10은 종래예의 액적 토출 장치를 나타내는 개략 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 액정 표시 장치 11: 광원

12: 백라이트 13: 액정 패널

14: 소자 기판 14a: 소자 형성면

15: 대향 기판 15a: 전극 형성면

16: 밀봉재 17: 액정

18: 광학 기판 19: 주사선 구동 회로

21: 데이터선 구동 회로 22: 화소

23: 화소 전극 25: 편광판

Lx: 주사선 Ly: 데이터선

본 발명은 패턴 형성 방법, 액적(液滴) 토출 장치, 전기 광학 장치 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치나 반도체 장치의 제조 공정에는 기판 상에 퇴적시킨 막을 원하는 형상으로 패터닝하여 막 패턴을 형성하는 패턴 형성 공정이 다수 포함된다.

최근, 이러한 패턴 형성 공정에서는 생산성을 향상시키기 위해, 기판 상에 토출한 액적을 고화(固化)시켜 자기정합(自己整合)적으로 막 패턴을 형성시키는 잉크젯법(inkjet method)이 이용되고 있다. 잉크젯법은 액적 형상에 대응한 막 패턴을 기판 상에 형성할 수 있기 때문에, 패터닝하기 위한 마스크 형성이 불필요하여 패턴 형성 공정의 공정 수를 삭감시킬 수 있다.

그러나, 잉크젯법을 이용하여 막 패턴을 형성시킬 경우, 착탄(着彈)된 액적이 기판 표면에서 습윤 확장되지 않으면, 액적의 요철(凹凸) 형상이 패턴 형상에 반영되어, 막 패턴의 평탄성이나 막 두께 균일성을 손상시킬 우려가 있었다.

그래서, 이러한 잉크젯법에서는, 종래, 착탄된 액적의 습윤 확장을 확대시키 는 제안이 이루어지고 있다. 예를 들어 일본국 공개특허2005-131498호 공보에서는 액적의 토출 방향을 기판의 법선(法線)에 대하여 경사지게 함으로써, 토출되는 액적에 기판의 접선 방향을 따르는 속도 성분을 부여하고 있다. 이에 의하면, 기판의 법선 방향과 토출 방향이 이루는 각도(경사각)만큼, 착탄되는 액적을 기판의 접선 방향을 따라 습윤 확장시킬 수 있다.

그런데, 상기 잉크젯법에서는 상이한 막 두께의 막 패턴을 형성할 경우, 즉 단위 면적당 총 토출량을 변경할 경우, 일반적으로, 1방울당 액적 용량을 일정하게 유지시켜, 액적의 토출 간격을 변경시키고 있다. 예를 들어 박막의 막 패턴을 형성할 경우에는, 1방울당 액적 용량을 일정하게 유지시키는 동시에, 노즐에 대한 기판의 주사 속도를 증가시키거나, 토출 동작의 동작 주기를 길게 하거나 하여 액적의 토출 간격을 확대시키고 있다. 이것에 의해, 액적 토출 동작의 안정화를 도모하고, 총 토출량의 재현성, 즉 막 패턴의 막 두께 재현성을 확보시키고 있다.

그러나, 상기 일본국 공개특허2005-131498호 공보에서는 토출한 액적의 비행 곡선과 착탄한 액적의 비산(飛散)만을 고려하여, 토출 방향의 경사각을 광범위하게 규정하고 있다. 따라서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 액적(Fb)의 토출 간격 W를 확대시켜 박막의 막 패턴을 형성할 경우에, 토출 방향 A의 경사각 θ가 작으면, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1이 액적(Fb)의 토출 간격 W보다도 짧아진다. 그리고, 착탄된 각 액적(Fb)이 각각 기판(Sb) 상에서 점재(点在)하게 된다.

그 결과, 각 액적(Fb)의 요철 형상이 막 패턴의 형상에 반영되어, 막 패턴의 막 두께를 현저히 불균일하게 만드는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액적으로 이루어지는 막 패턴과 같은 패턴의 막 두께 균일성을 향상시키는 패턴 형성 방법 및 액적 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 그러한 액적 토출 장치를 사용하여 형성되는 패턴을 구비하는 전기 광학 장치 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 형태에서는, 기판을 향하여 패턴 형성 재료의 액적(液滴)을 토출함으로써 액적으로 이루어지는 패턴을 기판 상에 형성하는 것을 포함하는 패턴 형성 방법이 제공된다. 상기 액적은 기판의 법선(法線)으로부터 소정 방향으로 소정 각도만큼 경사진 방향을 따르고, 또한 상기 소정 방향에서 소정 거리마다 토출된다. 기판에 착탄된 각 액적으로 이루어지는 도트의 상기 소정 방향에서의 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 소정 각도는 설정된다.

본 발명의 제 2 형태에서는, 기판을 향하여 패턴 형성 재료의 액적을 토출함에 의해 액적으로 이루어지는 패턴을 기판 상에 형성하는 액적 토출 장치가 제공된다. 상기 액적은 기판의 법선으로부터 소정 방향으로 소정 각도만큼 경사진 방향을 따르고, 또한 상기 소정 방향에서 소정 거리마다 토출된다. 상기 액적 토출 장치는 토출구 형성면, 경동(傾動) 기구 및 각도 설정 수단을 구비한다. 상기 토출구 형성면은 상기 기판에 대향하여 배치되어 있고, 상기 토출구 형성면에는 상기 액적을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 나란히 설치되어 있다. 상기 경동 기구는 상기 토출구가 나열되어 있는 방향과 평행하게 연장되는 경동축 주위에서 상기 토출구 형성면을 경동시킨다. 상기 각도 설정 수단은 기판에 착탄된 각 액적으로 이루어지는 도트의 상기 소정 방향에서의 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 경동 기구를 제어함으로써 상기 소정 각도를 설정한다.

본 발명의 제 3 형태에서는, 상기 액적 토출 장치를 사용하여 패턴이 형성된 기판을 구비하는 전기 광학 장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 형태에서는, 상기 액적 토출 장치를 사용하여 배향막이 형성된 기판을 구비하는 액정 표시 장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 구체화한 일 실시예를 도 1 내지 도 9를 따라 설명한다. 우선, 본 발명의 패턴 형성 방법에 의해 형성한 배향막(패턴)을 갖는 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치(10)에 대해서 설명한다. 도 1은 액정 표시 장치(10)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도 1에 있어서, 액정 표시 장치(10)의 하측(下側)에는 LED 등의 광원(11)을 가지며 사각판 형상으로 형성된 에지(edge) 라이트형 백라이트(12)가 구비되어 있다.

백라이트(12)의 상방에는 백라이트(12)와 거의 동일 사이즈로 형성되는 사각판 형상의 액정 패널(13)이 구비되어 있다. 그리고, 광원(11)으로부터 출사되는 광이 액정 패널(13)을 향하여 조사되도록 되어 있다.

액정 패널(13)에는 서로 대향하는 소자 기판(14)과 대향 기판(15)이 구비되어 있다. 이들 소자 기판(14)과 대향 기판(15)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 광경화성 수지로 이루어지는 사각 테두리 형상의 밀봉재(16)를 통하여 접합되어 있다. 그리고, 이들 소자 기판(14)과 대향 기판(15) 사이의 간극(間隙)에 액정(17)이 봉입(封入)되어 있다.

소자 기판(14)의 하면(下面)(백라이트(12) 측의 측면)에는 편광판이나 위상차판(位相差板) 등의 광학 기판(18)이 접합되어 있다. 광학 기판(18)은 백라이트(12)로부터의 광을 직선편광으로 하여 액정(17)에 출사하도록 되어 있다. 소자 기판(14)의 상면(上面)(대향 기판(15) 측의 측면·소자 형성면(14a))에는 한 방향(X화살표 방향) 거의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 복수의 주사선(Lx)이 배열 형성되어 있다. 주사선(Lx)은 소자 기판(14)의 한쪽에 배열 설치되는 주사선 구동 회로(19)에 전기적으로 접속되어 있고, 주사선 구동 회로(19)로부터 소정 타이밍에서 주사 신호의 입력을 받는다. 또한, 소자 형성면(14a)에는 Y화살표 방향의 거의 전체 폭에 걸쳐 연장되는 복수의 데이터선(Ly)이 배열 형성되어 있다. 데이터선(Ly)은 소자 기판(14)의 다른 쪽에 배열 설치되는 데이터선 구동 회로(21)에 전기적으로 접속되어 있고, 데이터선 구동 회로(21)로부터 소정 타이밍에서 표시 데이터에 기초하는 데이터 신호의 입력을 받는다.

소자 형성면(14a) 상에, 주사선(Lx)과 데이터선(Ly)이 교차하는 위치에는 대응하는 주사선(Lx) 및 데이터선(Ly)에 접속되어 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 화소(22)가 형성되어 있다. 각 화소(22)에는 각각 TFT 등의 도시하지 않은 제 어 소자나, 투명 도전막 등으로 이루어지는 광투과성 화소 전극(23)이 구비되어 있다.

도 2에 있어서, 각 화소(22)의 상측 전체에는 러빙(rubbing) 처리 등에 의한 배향 처리가 실시된 배향막(24)이 적층되어 있다. 배향막(24)은 배향성 폴리이미드 등의 배향성 고분자로 이루어지는 박막 패턴으로서, 대응하는 화소 전극(23)의 근방에서 액정(17)을 소정의 배향 상태로 설정하는 역할을 한다. 이 배향막(24)은 잉크젯법에 의해 형성되어 있다. 즉, 배향막(24)은 배향성 고분자를 소정의 용매에 용해한 패턴 형성 재료로서의 배향막 형성 재료(F)(도 6 참조)를 액적(Fb)(도 7 참조)으로 하여 화소(22)의 상측 전체에 토출하고, 착탄된 액적(Fb)을 건조시킴으로써 형성되어 있다.

상기 대향 기판(15)의 상면에는 광학 기판(18)으로부터의 광과 직교하는 직선편광의 광을 바깥쪽(도 2에서의 상방)으로 출사(出射)하는 편광판(25)이 배열 설치되어 있다. 대향 기판(15)의 하면(소자 기판(14) 측의 측면: 전극 형성면(15a)) 전체에는 각 화소 전극(23)이 서로 대향하도록 형성된 광투과성 도전막으로 이루어지는 대향 전극(26)이 적층되어 있다. 대향 전극(26)은 상기 데이터선 구동 회로(21)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 데이터선 구동 회로(21)로부터 소정의 공통 전위가 부여된다. 대향 전극(26)의 하면 전체에는 러빙 처리 등에 의한 배향 처리가 실시된 배향막(27)이 적층되어 있다. 이 배향막(27)은 상기 배향막(24)과 동일하게 잉크젯법에 의해 형성되고, 상기 대향 전극(26) 근방에서 액정(17)을 소정의 배향 상태로 설정하는 작용을 한다.

그리고, 선순차 주사에 기초하여 주사선(Lx)을 1개씩 소정의 타이밍에서 선택하여, 각 화소(22)의 제어 소자를 각각 선택기간 동안만 온(on) 상태로 한다. 그러면, 각 제어 소자에 대응하는 각 화소 전극(23)에, 대응하는 데이터선(Ly)으로부터의 표시 데이터에 기초하는 데이터 신호가 출력된다. 각 화소 전극(23)에 데이터 신호가 출력되면, 각 화소 전극(23)과 대향 전극(26) 사이의 전위차에 기초하여, 대응하는 액정(17)의 배향 상태가 변조된다. 즉, 광학 기판(18)으로부터의 광의 편광 상태가 화소(22)마다 변조된다. 그리고, 변조된 광이 편광판(25)을 통과할지의 여부에 따라, 표시 데이터에 기초하는 화상이 액정 패널(13)의 상측에 표시된다.

다음으로, 상기 배향막(27)(배향막(24))을 형성하기 위한 액적 토출 장치(30)를 도 3 내지 9를 따라 설명한다.

도 3에 있어서, 액적 토출 장치(30)는, 본 실시예에서는 배향막 형성 장치로서, 액적 토출 장치(30)에는 직육면체 형상으로 형성된 베이스(31)가 구비되는 동시에, 그 베이스(31)의 상면에는 그 길이 방향(X화살표 방향)을 따라 연장되는 한 쌍의 안내 홈(32)이 형성되어 있다. 그 베이스(31)의 상방에는 베이스(31)에 설치된 X축 모터(MX)(도 9의 좌측 상부 참조)의 출력축에 구동 연결되는 이동 수단으로서의 기판 스테이지(33)가 구비되는 동시에, 그 기판 스테이지(33)가 상기 안내 홈(32)을 따라, 소정 속도(반송 속도 Vx)로 X화살표 방향 및 반(反)X화살표 방향으로 왕복 운동하도록(X화살표 방향을 따라 주사됨) 되어 있다.

기판 스테이지(33)의 상면에는 상기 대향 전극(26)을 상측으로 한 대향 기 판(15)을 탑재 배치할 수 있도록 하는 탑재 배치면(34)이 형성되고, 탑재 배치된 상태의 대향 기판(15)을 기판 스테이지(33)에 대하여 위치 결정 고정하도록 되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 탑재 배치면(34)에 대향 기판(15)을 탑재 배치하는 구성으로 하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 상기 각 화소 전극(23)을 상측으로 한 소자 기판(14)을 탑재 배치하는 구성으로 할 수도 있다.

베이스(31)의 Y화살표 방향 양측에는 도어(door)형으로 형성된 가이드 부재(35)가 배열 설치되는 동시에, 그 가이드 부재(35)에는 Y화살표 방향으로 연장되는 상하 한 쌍의 가이드 레일(36)이 형성되어 있다.

또한, 가이드 부재(35)에는 가이드 부재(35)에 설치된 Y축 모터(MY)(도 9의 좌측 하부 참조)의 출력축에 구동 연결되는 캐리지(37)가 구비되는 동시에, 그 캐리지(37)가 가이드 레일(36)을 따라 Y화살표 방향 및 반 Y화살표 방향으로 왕복 운동하도록(Y화살표 방향을 따라 주사됨) 되어 있다. 캐리지(37)의 내부에는 상기 배향막 형성 재료(F)(도 6 참조)를 도출(導出) 가능하게 수용하는 잉크 탱크(38)가 배열 설치되는 동시에, 그 잉크 탱크(38)가 수용하는 배향막 형성 재료(F)가 캐리지(37)의 하방에 탑재되는 액적 토출 헤드(41)까지 도출되도록 되어 있다.

도 4는 캐리지(37)(액적 토출 헤드(41))를 하방에서 본 개략 사시도로서, 도 5 및 도 6은 캐리지(37) 및 액적 토출 헤드(41)를 Y화살표 방향 측에서 본 개략 측면도이다.

도 4에 있어서, 캐리지(37)의 하측(도 4에서의 상측)에는 Y화살표 방향으로 연장되는 직육면체 형상의 가이드 스테이지(39)가 배열 설치되어 있다. 가이드 스 테이지(39)의 하면(도 4에서의 상면)에는 단면 원호(圓弧) 형상의 요곡면(凹曲面)(가이드면(39a))이 가이드 스테이지(39)의 Y화살표 방향의 거의 전체 폭에 걸쳐 형성되어 있다. 가이드면(39a)은 그 곡률(曲率) 중심(39C)(도 5의 하측 중앙 참조)의 위치가 가이드 스테이지(39)의 바로 아래로서, 또한 기판 스테이지(33)에 탑재 배치된 상태의 대향 전극(26)의 상면을 따르도록 형성되어 있다.

도 4에 있어서, 가이드 스테이지(39)에는 Y화살표 방향으로 연장되는 반원 형상으로 형성된 경동 기구를 구성하는 경동 스테이지(40)가 배열 설치되어 있다. 경동 스테이지(40)의 한쪽 면으로서, 그 가이드 스테이지(39) 측의 측면(도 4에서의 하면)에는 상기 가이드면(39a)에 대응하는 철곡면(凸曲面)(슬라이딩면(40a))이 형성되어 있다. 또한, 경동 스테이지(40)의 다른 쪽 면으로서, 그 슬라이딩면(40a)과 서로 대향하는 측면(도 4에서의 상면)에는 대향 기판(15)에 평행한 평면(부착면(40b))이 형성되어 있다.

이 경동 스테이지(40)는 캐리지(37)에 내설(內設)되는 경동 모터(MR)(도 9의 우측 상부 참조)의 출력축에 구동 연결되는 동시에, 그 경동 모터(MR)의 구동력을 받아, 그 슬라이딩면(40a)을 상기 가이드면(39a)을 따라 슬라이딩(회동(回動))시키도록 되어 있다. 즉, 이 경동 스테이지(40)는 그 슬라이딩면(40a)과 상기 가이드면(39a)이 동일면이 되도록, 대향 전극(26) 상에 위치하는 곡률 중심(39c)의 주위에서 그 부착면(40b)을 대향 기판(15)에 대하여 경동시키도록 되어 있다. 환언하면, 부착면(40b)은 Y화살표 방향을 따라 연장되는 경동축의 주위를 경동한다.

그리고, 부착면(40b)을 경동시키기 위한 신호를 경동 모터(MR)에 공급한다. 그러면, 경동 모터(MR)가 소정 회전수만큼 정회전 구동 또는 역회전 구동하여, 경동 스테이지(40)의 부착면(40b)을, 곡률 중심(39c)을 중심으로 하여 경동시킨다.

또한, 본 실시예에서는, 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이, 경동 스테이지(40)의 배치 위치로서, 부착면(40b)의 법선 방향(이하, 간단히 토출 방향 A라고 함)과 대향 기판(15)의 법선 방향(Z화살표 방향)이 평행하게 되는 배치 위치를 「초기 위치」라고 한다. 또한, 도 5의 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 경동 스테이지(40)의 배치 위치로서, 토출 방향 A가 대향 기판(15)의 법선으로부터 X화살표 방향으로 소정 각도(경사각 θ)만큼 경사진 상태의 배치 위치를 「경사 위치」라고 한다.

도 4에 있어서, 부착면(40b)에는 Y화살표 방향을 따라 연장되는 직육면체 형상으로 형성된 액적 토출 헤드(이하, 간단히 토출 헤드라고 함)(41)가 고정되어 있다. 토출 헤드(41)의 하측(도 4에서 상측)에는 노즐 플레이트(42)가 구비되는 동시에, 그 노즐 플레이트(42)의 대향 기판(15) 측(도 4에서의 상측)에는 부착면(40b)과 평행한 토출구 형성면으로서의 노즐 형성면(42a)이 형성되어 있다. 그 노즐 형성면(42a)에는 토출구로서의 복수의 노즐(N)이 Y화살표 방향을 따라 등피치로 배열 형성되어 있다.

도 5에 있어서, 각 노즐(N)은 노즐 형성면(42a)(부착면(40b))의 법선 방향, 즉 상기 토출 방향 A를 따라 노즐 플레이트(42)에 관통 형성되는 동시에, 경동 스테이지(40)가 「초기 위치」에 위치할 때, 상기 곡률 중심(39c)의 Z화살표 방향(토출 방향 A의 반대 측)에 위치하도록 배열 설치되어 있다. 본 실시예에서는 상기 곡률 중심(39c)으로서, 또한 각 노즐(N)의 토출 방향 A에 대응하는 위치를 각각 착탄 위치(PF)라고 한다.

그리고, 경동 모터(MR)를 정회전 구동하여, 경동 스테이지(40)를 「초기 위치 」로부터 「경사 위치」에 배치 이동한다. 그러면, 각 노즐(N)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각 곡률 중심(39c)(대응하는 착탄 위치(PF))을 회동 중심으로 하여 시계 방향으로 회동하는 동시에, 그 형성 방향을 대향 기판(15)의 법선(Z화살표 방향)에 대하여 X화살표 방향으로 경사각 θ만큼 경사지게 한다. 이것에 의해, 각 노즐(N)은 그 형성 방향을 경사지게 할 때, 대응하는 착탄 위치(PF)의 위치를 유지시킬 수 있고, 대응하는 착탄 위치(PF)와의 사이의 거리를 소정 거리(비행 거리 L)로 유지시킬 수 있다. 즉, 액적 토출 장치(30)는 토출 방향 A를 변경할 경우에, 각 노즐(N)로부터 토출되는 액적(Fb)의 착탄 정밀도를 유지할 수 있도록 구성되어 있다.

도 6에 있어서, 각 노즐(N)의 토출 방향 A의 반대 측에는 상기 잉크 탱크(38)에 연통하는 캐비티(43)가 형성되어, 잉크 탱크(38)로부터의 배향막 형성 재료(F)를 대응하는, 노즐(N)에 공급시키도록 되어 있다. 각 캐비티(43)의 토출 방향 A의 반대 측에는 토출 방향 A 및 그 반대 방향으로 진동 가능한 진동판(44)이 접합되어, 캐비티(43) 내의 용적을 확대·축소시키도록 되어 있다. 진동판(44)의 상측에는 각 노즐(N)에 대응하는 복수의 압전 소자(PZ)가 배열 설치되어 있다. 각 압전 소자(PZ)는 각각 압전 소자(PZ)를 구동 제어하기 위한 신호(압전 소자 구동 신호(COM): 도 9의 좌측 하부 참조)를 받아 수축·신장(伸張)되고, 대응하는 진동 판(44)을 토출 방향 A 및 그 반대 방향으로 진동시키도록 되어 있다.

여기서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 대향 전극(26)(대향 기판(15)) 상으로서, 상기 배향막(27)을 형성하는 영역에 액적(Fb)을 착탄시키기 위한 격자점(목표 위치(P))을 X화살표 방향을 따라 등간격(토출 간격 W)으로 규정한다.

이어서, 경동 스테이지(40)를 「경사 위치」에 배치 이동시키는 동시에, 기판 스테이지(33)의 X화살표 방향으로의 반송을 개시한다. 그리고, 각 착탄 위치(PF)가 각각 액적(Fb)을 착탄시키기 위한 대향 전극(26) 상의 위치(목표 위치(P))에 위치하는 타이밍에서, 각 압전 소자(PZ)에 압전 소자 구동 신호(COM)를 공급한다.

그러면, 각 캐비티(43)의 용적이 확대·축소되어, 각 노즐(N) 내의 메니스커스(meniscus)(배향막 형성 재료(F)의 계면(界面))가 진동한다. 각 노즐(N) 내의 메니스커스가 진동하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 압전 소자 구동 신호(COM)에 따른 소정 중량의 배향막 형성 재료(F)가 대응하는 노즐(N)로부터 소정의 직경(액적 직경 R0: 도 8 참조)으로 이루어지는 액적(Fb)으로서 토출된다. 토출된 각 액적(Fb)은 각각 노즐(N)의 형성 방향, 즉 경사각 θ만큼 경사진 토출 방향 A를 따라, 소정의 속도(토출 속도 Vf)로 비행 거리 L만큼 비행하여, 마침내, 대향 전극(26) 상의 목표 위치(P)(착탄 위치(PF)) 영역에 착탄된다.

또한, 본 실시예의 압전 소자 구동 신호(COM)는, 미리 시험 등에 기초하여 설정된 파형 데이터(WD)(도 9 참조)에 기초하여 생성되고, 메니스커스를 원활하게 진동시켜, 액적(Fb)의 중량을 소정 중량으로 안정시키도록 설정되어 있다. 즉, 본 실시예의 액적 토출 장치(30)는 공통되는 압전 소자 구동 신호(COM)(파형 데이터(WD))에 의해 각 액적(Fb)을 토출시켜, 각 액적(Fb)의 직경을 각각 상기 액적 직경 R0으로 안정시키도록 되어 있다.

그리고, 액적(Fb)이 목표 위치(P) 영역에 착탄되면, 액적(Fb)은 그 토출 방향 A가 경사지는 만큼 착탄 후의 형상을 X화살표 방향을 따라 확장한다. 예를 들어 경사각 θ가 작아짐에 따라, 액적(Fb)의 착탄 후의 형상은 그 경사각 θ가 작은만큼, Z화살표 방향에서 보아, 착탄 위치(PF)를 중심으로 한 원 형상에 근접한다. 반대로, 경사각 θ가 커짐에 따라, 액적(Fb)의 착탄 후 형상은 그 경사각 θ가 큰만큼, Z화살표 방향에서 보아, X화살표 방향으로 연장되는 타원 형상이 된다.

그래서, 본 발명자들은 착탄된 액적(Fb)의 형상을 토출 방향 A를 투영 방향으로 한 액적(Fb)의 투영 화상에 근사(近似)시킴으로써, 착탄된 액적(Fb)의 X화살표 방향에서의 치수인 착탄 직경 R1, 즉 착탄된 액적으로 이루어지는 도트의 X화살표 방향에서의 치수의 하한값을 규정할 수 있음을 발견했다.

즉, 착탄된 액적(Fb)의 형상을 액적(Fb)의 투영 화상에 근사시키면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1은 액적 직경 R0과 경사각 θ에 의해 이하의 식으로 도출할 수 있다.

R1=R0/cosθ

또한, 토출한 각 액적(Fb)에는 그 토출 방향 A의 경사에 의해, 경사각 θ에 대응하는 X화살표 방향의 속도 성분(접선 방향 속도 Vfx=Vf×sinθ: 도 7 참조)이 부여된다. 또한, 토출한 각 액적(Fb)에는 대향 기판(15)의 반송 속도 Vx에 의해, 반 X화살표 방향으로 반송 속도 Vx에 대응하는 상대 속도가 부여된다.

따라서, 착탄된 액적(Fb)의 형상은 접선 방향 속도 Vfx와 반송 속도 Vx만큼, 그 착탄 직경 R1을 X화살표 방향을 따라 확장된다. 즉, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1은 액적 직경 R0과 경사각 θ에 의해 이하의 식으로 도출할 수 있다.

R1≥R0/cosθ

그리고, 본 실시예에서는 액적(Fb)을 토출하는 공정에서 상기 착탄 직경 R1이 상기 토출 간격 W 이상이 되도록 경사각 θ를 설정하고 있다. 이것에 의해, X화살표 방향에서 대향 기판(15) 상에 나열된 액적(Fb)끼리를 확실히 접합시킬 수 있다.

또한, 본 실시예의 액적 토출 장치(30)에서는, 액적 직경 R0과 토출 간격 W를 이용하여, θ=arccos(R0/W)를 충족시키는 경사각 θ를 설정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, arccos(R0/W)≤θ<90을 충족시키는 경사각 θ를 설정할 수도 있다.

다음으로, 상기한 바와 같이 구성한 액적 토출 장치(30)의 전기적 구성을 도 9를 따라 설명한다.

도 9에 있어서, 각도 설정 수단을 구성하는 제어 장치(51)에는 경동 정보 생성 수단 및 제어 수단을 구성하는 CPU, RAM, ROM 등이 구비되어 있다. 그리고, 제어 장치(51)는 RAM이나 ROM 등에 저장된 각종 데이터 및 각종 프로그램을 따라, 기판 스테이지(33) 및 캐리지(37)를 주사시키는 동시에, 토출 헤드(41)의 각 압전 소자(PZ)를 구동 제어시키도록 되어 있다.

제어 장치(51)에는 입력 장치(52), X축 모터 구동 회로(53), Y축 모터 구동 회로(54), 토출 헤드 구동 회로(55) 및 경동 기구 구동 회로(56)가 접속되어 있다.

입력 장치(52)는 기동 스위치, 정지 스위치 등의 조작 스위치를 가져 각종 조작 신호를 제어 장치(51)에 입력하는 동시에, 대향 기판(15)에 형성하는 배향막(27)의 목표 막 두께에 관한 정보를 미리 정해진 형식의 막 두께 정보(It)로서 제어 장치(51)에 입력하도록 되어 있다.

그리고, 막 두께 정보(It)를 입력 장치(52)로부터 제어 장치(51)에 입력한다. 그러면, 제어 장치(51)는 입력 장치(52)로부터의 막 두께 정보(It)를 받아, 대향 전극(26) 상에 토출되는 배향막 형성 재료(F)의 총 중량을 연산하는 동시에, 연산한 총 중량과, 파형 데이터(WD)에 대응하는 액적(Fb)의 중량에 기초하여 액적(Fb)의 토출 간격 W(각 목표 위치(P)의 위치 좌표)를 연산하도록 되어 있다. 각 목표 위치(P)의 위치 좌표를 연산하면, 제어 장치(51)는 액적(Fb)을 토출시키기 위한 비트맵 데이터(BMD)와, 토출 간격 W에 대응하는 경동 데이터(RD)를 생성하여 저장하도록 되어 있다

비트맵 데이터(BMD)는 대향 전극(26) 상의 각 목표 위치(P)에 각각 각 비트의 값(0 또는 1)을 대응시킨 데이터로서, 각 비트의 값에 따라, 압전 소자(PZ)의 온(on) 또는 오프(off)를 규정한 데이터이다. 그리고, 비트맵 데이터(BMD)는 각 착탄 위치(PF)가, 대응하는 각 목표 위치(P)에 위치할 때마다 액적(Fb)을 토출시키도록 규정된다.

경동 데이터(RD)는 경사각 θ를 경동 모터(MR)의 회전수에 대응시킨 데이터이다. 이 경사각 θ는 토출 간격 W와, 파형 데이터(WD)에 대응하는 액적 직경 R0 에 기초하여 θ=arccos(R0/W)를 충족하도록 설정되어 있다.

X축 모터 구동 회로(53)는 제어 장치(51)로부터의 X축 모터 구동 회로(53)에 대응하는 구동 제어 신호에 응답하여, 기판 스테이지(33)를 왕복 이동시키는 X축 모터(MX)를 정회전 또는 역회전시키도록 되어 있다. 그 X축 모터 구동 회로(53)에는 X축 모터 회전 검출기(MEX)가 접속되어, X축 모터 회전 검출기(MEX)로부터의 검출 신호가 입력되도록 되어 있다. X축 모터 구동 회로(53)는 X축 모터 회전 검출기(MEX)로부터의 검출 신호에 기초하여 기판 스테이지(33)(대향 기판(15))의 이동 방향 및 이동량을 연산하는 동시에, 기판 스테이지(33)의 현재 위치에 관한 정보를 스테이지 위치 정보(SPI)로서 생성하도록 되어 있다. 그리고, 제어 장치(51)는 X축 모터 구동 회로(53)로부터의 스테이지 위치 정보(SPI)를 받아 각종 신호를 출력하도록 되어 있다.

Y축 모터 구동 회로(54)는 제어 장치(51)로부터의 Y축 모터 구동 회로(54)에 대응하는 구동 제어 신호에 응답하여, 캐리지(37)를 왕복 이동시키는 Y축 모터(MY)를 정회전 또는 역회전시키도록 되어 있다. 그 Y축 모터 구동 회로(54)에는 Y축 모니터 회전 검출기(MEY)가 접속되어, Y축 모터 회전 검출기(MEY)로부터의 검출 신호가 입력되도록 되어 있다. Y축 모터 구동 회로(54)는 Y축 모터 회전 검출기(MEY)로부터의 검출 신호에 기초하여 캐리지(37)(헤드 유닛(30))의 이동 방향 및 이동량을 연산하는 동시에, 캐리지(37)의 현재 위치에 관한 정보를 캐리지 위치 정보(CPI)로서 생성하도록 되어 있다. 그리고, 제어 장치(51)는 Y축 모터 구동 회로(54)로부터의 캐리지 위치 정보(CPI)를 받아 각종 구동 신호를 출력하도록 되어 있다.

상세하게 설명하면, 제어 장치(51)는 스테이지 위치 정보(SPI) 및 캐리지 위치 정보(CPI)에 기초하여, 대향 기판(15)이 캐리지(37) 바로 아래에 침입하기 전에, 대향 기판(15)의 주사 분(分)(왕동(往動) 또는 복동(復動))에 대응하는 비트맵 데이터(BMD)에 기초하여 소정의 클록 신호에 동기시킨 토출 제어 신호(SI)를 생성하도록 되어 있다. 그리고, 제어 장치(51)는 캐리지(37)를 주사할 때마다, 생성한 토출 제어 신호(SI)를 토출 헤드 구동 회로(55)에 차례로 시리얼 전송하도록 되어 있다.

또한, 제어 장치(51)는 스테이지 위치 정보(SPI)에 기초하여, 각 착탄 위치(PF)가 각각 대응하는 목표 위치(P)에 위치할 때마다, 파형 데이터(WD)에 기초하는 압전 소자 구동 신호(COM)를 압전 소자(PZ)에 출력시키기 위한 신호(토출 타이밍 신호(LP))를 생성하도록 되어 있다. 그리고, 제어 장치(51)는 생성한 토출 타이밍 신호(LP)를 토출 헤드 구동 회로(55)에 차례로 출력하도록 되어 있다.

토출 헤드 구동 회로(55)에는 토출 헤드(41)가 접속되는 동시에, 제어 장치(51)로부터의 파형 데이터(WD), 토출 제어 신호(SI) 및 토출 타이밍 신호(LP)가 공급되도록 되어 있다. 토출 헤드 구동 회로(55)는 제어 장치(51)로부터의 토출 제어 신호(SI)를 받아, 그 토출 제어 신호(SI)를 각각 각 압전 소자(PZ)에 대응시켜 차례로 시리얼/패럴렐 변환하도록 되어 있다. 그리고, 토출 헤드 구동 회로(55)는 제어 장치(51)로부터의 토출 타이밍 신호(LP)를 받을 때마다, 시리얼/패럴렐 변환한 토출 제어 신호(SI)에 기초하여 파형 데이터(WD)에 기초하는 압전 소 자 구동 신호(COM)를 각 압전 소자(PZ)에 공급하도록 되어 있다. 즉, 토출 헤드 구동 회로(55)는 각 착탄 위치(PF)가 목표 위치(P)에 위치할 때마다, 대응하는 압전 소자(PZ)에 압전 소자 구동 신호(COM)를 공급하도록 되어 있다.

경동 기구 구동 회로(56)는 제어 장치(51)로부터의 경동 데이터(RD)에 응답하여, 경동 스테이지(40)를 경동시키는 경동 모터(MR)를 정회전 또는 역회전시키도록 되어 있다. 그 경동 기구 구동 회로(56)에는 경동 모터 회전 검출기(MER)가 접속되어, 경동 모터 회전 검출기(MER)로부터의 검출 신호가 입력되도록 되어 있다. 경동 기구 구동 회로(56)는 경동 모터 회전 검출기(MER)로부터의 검출 신호에 기초하여 경동 스테이지(40)의 경사각 θ(실제 경사각)를 연산하도록 되어 있다. 또한, 경동 기구 구동 회로(56)는 연산한 실제 경사각에 관한 정보를 경동 스테이지 정보(RPI)로서 생성하여, 제어 장치(51)에 출력하도록 되어 있다.

다음으로, 상기한 액적 토출 장치(30)를 사용하여 대향 기판(15)에 배향막(27)을 형성하는 방법에 대해서 설명한다.

우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판 스테이지(33) 상에 대향 기판(15)을 탑재 배치한다. 이 때, 기판 스테이지(33)는 캐리지(37)보다도 반(反) X화살표 방향 측에 배치되어, 캐리지(37)는 가이드 부재(35)의 가장 반(反) Y화살표 방향에 배치되어 있다. 또한, 경동 스테이지(40)는 상기 「초기 위치」에 배치되어 있다.

이 상태로부터, 입력 장치(52)를 조작하여 막 두께 정보(It)를 제어 장치(51)에 입력한다. 그러면, 제어 장치(51)는 막 두께 정보(It)에 기초하는 비트맵 데이터(BMD) 및 경동 데이터(RD)를 생성하여 저장한다.

비트맵 데이터(BMD) 및 경동 데이터(RD)를 생성하면, 제어 장치(51)는 경동 데이터(RD)를 경동 기구 구동 회로(56)에 출력하여, 경동 스테이지(40)를 「경사 위치」에 배치 이동한다. 경동 스테이지(40)를 배치 이동하면, 제어 장치(51)는 경동 기구 구동 회로(56)로부터의 경동 스테이지 정보(RPI)를 받아, 실제 경사각이 경동 데이터(RD)에 대응하는 경사각 θ인지의 여부를 판단한다. 즉, 제어 장치(51)는 실제 경사각이 θ=arccos(RO/W)를 충족시키는 경사각 θ인지의 여부를 판단한다.

그리고, 실제 경사각이 경동 데이터(RD)에 대응하는 경사각 θ라고 판단하면(경동 스테이지(40)를 세트함), 제어 장치(51)는 Y축 모터(MY)를 구동 제어하여 캐리지(37)를 배치 이동한다. 그리고, 대향 기판(15)이 X화살표 방향으로 반송될 때, 각 착탄 위치(PF)가, 대응하는 목표 위치(P)의 주사 경로 상(X화살표 방향)에 위치하도록 캐리지(37)(각 노즐(N))를 세트한다. 캐리지(37)를 세트하면, 제어 장치(51)는 X축 모터(MX)를 구동 제어하여, 기판 스테이지(33)(대향 기판(15))의 X화살표 방향으로의 반송을 개시한다.

이 때, 제어 장치(51)는 파형 데이터(WD)를 소정의 클록 신호에 동기시켜, 토출 헤드 구동 회로(55)에 출력한다. 또한, 제어 장치(51)는 기판 스테이지(33)의 1회 주사 분에 대응하는 비트맵 데이터(BMD)를 소정의 클록 신호에 동기시킨 토출 제어 신호(SI)를 생성하는 동시에, 생성한 토출 제어 신호(SI)를 토출 헤드 구동 회로(55)에 차례로 시리얼 전송한다.

제어 장치(51)는 스테이지 위치 정보(SPI) 및 캐리지 위치 정보(CPI)에 기초 하여, 각 착탄 위치(PF)가 대향 전극(26) 상의 각 격자점에 위치할 때마다 토출 타이밍 신호(LP)를 출력하고, 토출 제어 신호(SI)에 기초하는 액적 토출 동작을 실행한다.

즉, 제어 장치(51)는 각 착탄 위치(PF)가 목표 위치(P)에 위치하는 타이밍에서, 각 압전 소자(PZ)에, 파형 데이터(WD)에 대응하는 압전 소자 구동 신호(COM)를 공급하고, 각 노즐(N)로부터 일제히 배향막 형성 재료(F)의 액적(Fb)을 토출시킨다.

이 때, 토출되는 각 액적(Fb)은 각각 경사각 θ만큼 경사진 토출 방향 A를 따라 토출 속도 Vf로 비행하여, X화살표 방향을 따라 토출 간격 W만큼 이간된 목표 위치(P) 영역에 차례로 착탄된다. 착탄되는 각 액적(Fb)은 그 토출 방향 A가 착탄 형상의 근사에 기초하는 경사각 θ만큼 경사지고, 그 착탄 직경 R1을 토출 간격 W 이상으로 한다. 또한, 착탄되는 각 액적(Fb)은 그 접선 방향 속도 Vfx와, 반송 속도 Vx에 대응하는 상대 속도에 의해 그 착탄 직경 R1을 더 확장시킨다. 따라서, 대향 전극(26) 상에 토출되는 각 액적(Fb)은 각각 X화살표 방향을 따라 확실하게 접합된다.

이것에 의해, 액적(Fb)의 접합에 의한 균일한 막 두께로 이루어지는 액상의 막을 형성할 수 있고, 상기 액상막을 건조시킴으로써 균일한 막 두께의 배향막(27)을 형성시킬 수 있다. 대향 기판(15)에 배향막(27)이 형성되면, 상기 배향막(27)에 대하여 공지의 러빙 처리가 이루어진다.

한편, 동일한 방법으로, 소자 기판(14)에서도 배향막(24)이 액적 토출 장 치(30)에서 형성되고, 상기 배향막(24)에 대하여 동일하게 러빙 처리된다. 그리고, 소자 기판(14)에 밀봉재(16)가 형성되고, 밀봉재(16)로 둘러싸인 영역 내에 액정(17)을 배치하여, 소자 기판(14)과 대향 기판(15)을 접합시킴으로써 액정 패널(13)이 형성된다.

다음으로, 상기한 바와 같이 구성한 본 실시예의 효과를 이하에 기재한다.

(1) 상기 실시예에 의하면, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1이 액적(Fb)의 토출 간격 W 이상이 되도록, 대향 기판(15)의 법선과 토출 방향 A가 이루는 경사각 θ를, 토출하는 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 액적(Fb)의 토출 간격 W에 기초하여 설정시키도록 했다.

따라서, 착탄된 액적(Fb)을 토출 방향 A에 대응하는 방향을 따라, 확실하게 접합시킬 수 있다. 그 결과, 토출 간격 W의 변경, 즉 배향막(27)의 목표 막 두께의 변경에 관계없이, X화살표 방향에서 대향 기판(15) 상에 나열된 액적(Fb)끼리를 서로 접합시킬 수 있다. 따라서, 액적(Fb)으로 이루어지는 배향막(27)의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.

(2) 상기 실시예에 의하면, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1을 토출 방향 A를 투영 방향으로 한 액적(Fb)의 투영 화상에 근사시키도록 했다. 그리고, 토출 방향 A와 법선이 이루는 경사각 θ를 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 액적(Fb)의 토출 간격 W에만 기초하여 설정하도록 했다.

따라서, X화살표 방향에서 대향 기판(15) 상에 나열된 액적(Fb)끼리를 서로 더 간편하게 접합시킬 수 있다.

(3) 상기 실시예에 의하면, 토출 방향 A는 대향 기판(15)의 주사 방향(X화살표 방향)에 일치하는 방향으로 대향 기판(15)의 법선으로부터 경사져 있다. 따라서, 대향 기판(15)의 반송 속도 Vx만큼, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1을 더 확대시킬 수 있다. 그 결과, 배향막(27)의 막 두께 균일성을 더 확실하게 향상시킬 수 있다.

(4) 상기 실시예에 의하면, 제어 장치(51)가 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 토출 간격 W에 기초하여 경사각 θ에 관한 경동 데이터(RD)를 생성하도록 했다. 그리고, 경동 데이터(RD)에 기초하여 경동 모터(MR)를 구동 제어하고, 경사각 θ가 θ=arccos(R0/W)를 충족하도록 했다. 따라서, X화살표 방향에서 대향 기판(15) 상에 나열된 액적(Fb)끼리를 더 확실하게 접합시킬 수 있다.

또한, 상기 실시예는 이하와 같이 변경할 수도 있다.

·상기 실시예에서는 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 토출 간격 W에만 기초하여 경사각 θ를 설정하는 구성으로 했다. 이에 한정되지 않고, 예를 들어 액적(Fb)의 액적 직경 R0이나 토출 간격 W에 더하여, 액적(Fb)의 표면장력이나 액적(Fb)의 점도, 액적(Fb)의 토출 속도 Vf 등에 기초하여 경사각 θ를 설정하는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 적어도 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 액적(Fb)의 토출 간격 W에 기초하여 경사각 θ를 설정하는 구성이면 된다.

·상기 실시예에서는 대향 기판(15)의 법선 방향에서 보아, 토출 방향 A의 반대 측을 따라 기판 스테이지(33)를 주사하도록 했다. 즉, 대향 기판(15)의 법선으로부터 토출 방향 A가 경사지는 방향인 X화살표 방향으로 기판 스테이지(33)를 주사하도록 하고 있다. 이에 한정되지 않고, 대향 기판(15)의 법선에서 보아, 토출 방향 A를 따르도록 기판 스테이지(33)를 주사할 수도 있다. 즉, 대향 기판(15)의 법선으로부터 토출 방향 A가 경사지는 방향의 반대인 반 X화살표 방향으로 기판 스테이지(33)를 주사할 수도 있다. 또한, 이 때, 액적(Fb)의 액적 직경 R0이나 토출 간격 W에 더하여, 기판 스테이지(33)의 반송 속도 Vx에 기초하여 경사각 θ를 설정하는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 액적(Fb)의 착탄 직경 R1이 토출 간격 W 이상이 되도록, 적어도 액적(Fb)의 액적 직경 R0과 액적(Fb)의 토출 간격 W에 기초하여 경사각 θ를 설정하는 구성이면 된다.

·상기 실시예에서는 경동 기구를 경동 스테이지(40)로서 구체화했다. 이에 한정되지 않고, 예를 들어 기판 스테이지(33)를 경동 기구로서 구체화하고, 기판 스테이지(33)에 탑재 배치된 대향 기판(15)을 노즐 형성면(42a)에 대하여 경동시키는 구성일 수도 있다.

·상기 실시예에서는 노즐(N)을 1열만 구비하는 구성으로 했다. 이에 한정되지 않고, 노즐(N)을 복수열 구비하는 구성일 수도 있다.

·상기 실시예에서는 패턴을 액정 표시 장치(10)의 배향막(27)에 구체화했다. 이에 한정되지 않고, 예를 들어 액정 표시 장치(10)나, 전자 방출 소자로부터 방출된 전자에 의한 형광 물질의 발광을 이용한 전계 효과형 장치(FED나 SED 등)에 설치되는 각종 박막, 금속 배선, 컬러 필터 등으로 구체화할 수도 있다. 즉, 착탄된 액적(Fb)에 의해 형성되는 패턴이면 된다.

·상기 실시예에서는 기판을 액정 표시 장치(10)의 대향 기판(15)으로 구체 화했다.

이에 한정되지 않고, 기판을 실리콘 기판이나 플렉시블 기판, 또는 금속 기판 등으로 구체화할 수도 있다.

·상기 실시예에서는 전기 광학 장치를 액정 표시 장치(10)에 구체화했다.

이에 한정되지 않고, 예를 들어 전기 광학 장치를 일렉트로루미네선스 장치로 구체화할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 액적으로 이루어지는 막 패턴과 같은 패턴의 막 두께 균일성을 향상시키는 패턴 형성 방법 및 액적 토출 장치를 제공할 수 있고, 그러한 액적 토출 장치를 사용하여 형성되는 패턴을 구비하는 전기 광학 장치 및 액정 표시 장치를 또한 제공할 수 있다.

Claims

기판을 향하여 패턴 형성 재료의 액적(液滴)을 토출함에 의해 액적으로 이루어지는 패턴을 기판 상에 형성하는 것을 포함하는 패턴 형성 방법으로서,

상기 액적은 일렬로 나란히 설치되는 복수의 토출구로부터, 기판의 법선(法線)에서 소정 방향으로 소정 각도만큼 경사진 방향을 따라, 또한 상기 소정 방향에서 소정 거리마다 토출되고,

기판에 착탄된 각 액적으로 이루어지는 도트의 상기 소정 방향에서의 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 소정 각도가 설정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액적의 직경을 R, 상기 소정 거리를 W, 상기 소정 각도를 θ라고 할 때, arccos(R/W)≤θ<90을 충족하도록 상기 소정 각도가 설정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 액적은 토출구 형성면에 형성된 복수의 토출구로부터 토출되고, 상기 소정 각도의 설정은 상기 기판의 법선을 기준으로 하여 상기 토출구 형성면을 경동(傾動)시킴으로써 실행되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제 3 항에 있어서,

기판을 향하여 액적을 토출할 때 상기 기판은 상기 토출구 형성면에 대하여 상기 소정 방향을 따라 상대 이동되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

기판 상에 형성되는 상기 패턴이 배향막인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
기판을 향하여 패턴 형성 재료의 액적을 토출함에 의해 액적으로 이루어지는 패턴을 기판 상에 형성하는 액적 토출 장치로서,

상기 액적은 기판의 법선으로부터 소정 방향으로 소정 각도만큼 경사진 방향을 따르고, 또한 상기 소정 방향에서 소정 거리마다 토출되고,

상기 기판에 대항하여 배치되는 토출구 형성면으로서, 상기 토출구 형성면에는 상기 액적을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 나란히 설치되어 있는 것과,

상기 토출구가 나열되어 있는 방향과 평행하게 연장되는 경동축 주위에서 상기 토출구 형성면을 경동시키기 위한 경동 기구와,

기판에 착탄된 각 액적으로 이루어지는 도트의 상기 소정 방향에서의 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 경동 기구를 제어함으로써 상기 소정 각도를 설정하는 각도 설정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 각도 설정 수단은,

상기 소정 방향에서의 상기 도트의 외형 치수가 상기 소정 거리 이상이 되도록, 상기 액적의 직경 및 상기 소정 거리에 기초하여 상기 경동 기구를 제어하기 위한 경동 정보를 생성하는 경동 정보 생성 수단과,

상기 경동 정보 생성 수단에 의해 생성된 경동 정보에 기초하여 상기 경동 기구를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 경동 정보 생성 수단은 상기 액적의 직경을 R이라고 하고, 상기 소정 거리를 W라고 하고, 상기 소정 각도를 θ라고 할 때, arccos(R/W)≤θ<90을 충족하도록 상기 경동 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 6 항에 있어서,

기판을 향하여 액적을 토출할 때 상기 기판과 상기 토출구 형성면을 상대 이동시키는 이동 수단을 구비하고,

상기 각도 설정 수단은 상기 토출구 형성면에 대한 상기 기판의 이동 방향과 상기 소정 방향이 일치하도록 상기 경동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 이동 수단은 상기 기판을 탑재 배치할 수 있는 스테이지로서, 상기 스테이지는 거기에 탑재 배치된 기판을 상기 이동 방향으로 반송하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

기판 상에 형성되는 상기 패턴이 배향막인 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
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