KR100873477B1 - 토출 패턴 데이터 보정 방법, 토출 패턴 데이터 보정 장치, 및 액적 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 토출 패턴 데이터 보정 방법은, 워크에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 토출 패턴 데이터에 의해 상기 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출·착탄시키는 묘화 처리 시에, 묘화 불균일을 해소하기 위해 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 방법으로서, 상기 워크 위의 묘화 영역을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상 분할 부위에 대하여 상기 묘화 처리에 의해 부여되는 기능액 부여량을 각각 산출하는 산출 공정과, 상기 복수의 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조 표현한 매트릭스 데이터를 생성하는 데이터 생성 공정과, 상기 매트릭스 데이터를 n치화(n≥2)하여 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 계조 처리 공정과, 상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「대」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 감소와, 상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「소」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 증가 중 적어도 한쪽이 실행되도록 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 데이터 보정 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
액적 토출 장치, 기능 액적 토출 헤드 , 노즐, 헤드 드라이버

Description

토출 패턴 데이터 보정 방법, 토출 패턴 데이터 보정 장치, 및 액적 토출 장치{METHOD OF CORRECTING EJECTION PATTERN DATA, APPARATUS FOR CORRECTING EJECTION PATTERN DATA, AND LIQUID DROPLET EJECTION APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치의 평면 모식도.
도 2는 액적 토출 장치에 탑재한 기능 액적 토출 헤드의 외관 사시도.
도 3은 액적 토출 장치의 제어계에 대해서 설명한 블록도.
도 4는 토출 패턴 데이터의 보정 처리를 나타낸 플로차트.
도 5는 보정 전의 토출 패턴 데이터에 의한 묘화(描畵) 결과를 모식적으로 나타낸 도면.
도 6은 다계조(多階調) 매트릭스 데이터의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 2치화 매트릭스 데이터의 일례를 나타낸 도면.
도 8은 보정 후의 토출 패턴 데이터에 의한 묘화 결과를 모식적으로 나타낸 도면.
도 9는 컬러 필터 제조 공정을 설명한 플로차트.
도 10의 (a) 내지 (e)는 제조 공정순으로 나타낸 컬러 필터의 모식 단면도.
도 11은 본 발명을 적용한 컬러 필터를 사용한 액정 장치의 개략 구성을 나타낸 요부(要部) 단면도.
도 12는 본 발명을 적용한 컬러 필터를 사용한 제 2 예의 액정 장치의 개략 구성을 나타낸 요부 단면도.
도 13은 본 발명을 적용한 컬러 필터를 사용한 제 3 예의 액정 장치의 개략 구성을 나타낸 요부 단면도.
도 14는 유기 EL 장치인 표시 장치의 요부 단면도.
도 15는 유기 EL 장치인 표시 장치의 제조 공정을 설명한 플로차트.
도 16은 무기물 뱅크층의 형성을 설명한 공정도.
도 17은 유기물 뱅크층의 형성을 설명한 공정도.
도 18은 정공 주입/수송층을 형성하는 과정을 설명한 공정도.
도 19는 정공 주입/수송층이 형성된 상태를 설명한 공정도.
도 20은 청색 발광층을 형성하는 과정을 설명한 공정도.
도 21은 청색 발광층이 형성된 상태를 설명한 공정도.
도 22는 각색(各色)의 발광층이 형성된 상태를 설명한 공정도.
도 23은 음극의 형성을 설명한 공정도.
도 24는 플라스마형 표시 장치(PDP 장치)인 표시 장치의 요부 분해사시도.
도 25는 전자 방출 장치(FED 장치)인 표시 장치의 요부 단면도.
도 26의 (a) 및 (b)는 각각 표시 장치의 전자 방출부 둘레의 평면도 및 그 형성 방법을 나타낸 평면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 액적 토출 장치 11 : XY 이송(移送) 기구
17 : 기능 액적 토출 헤드 55 : 노즐
105 : 제어부 111 : 헤드 드라이버
P : 가상(假想) 분할 부위 W : 기판
Wd : 묘화(描畵) 영역
본 발명은 워크에 대하여 잉크젯 헤드로 대표되는 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출하는 묘화 처리를 행하기 위한 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 방법, 토출 패턴 데이터 보정 장치, 액적 토출 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 복수 열의 착색부를 배열한 컬러 필터(워크)에 대하여 토출 패턴 데이터에 의해 잉크젯 헤드(기능 액적 토출 헤드)의 잉크 토출 노즐(노즐)로부터 잉크(기능액)를 토출하여 묘화 처리를 행하는 액적 토출 장치가 알려져 있다. 복수의 잉크 토출 노즐 사이에서는 잉크 토출량이 균일하지 않기 때문에, 복수 열의 착색부 사이에서의 잉크 토출량을 균일화하기 위해, 각 열의 착색부의 색 농도를 검출하고, 상기 색 농도에 의거하여, 각 열의 착색부에 대한 잉크 토출 밀도(토출 패턴 데이터)를 보정하는 것이 생각되고 있다(예를 들어 일본국 공개특허평10-315510호 공보 참조).
그러나, 이러한 토출 패턴 데이터 보정 방법에서는 복수 열의 착색부 사이에서 잉크 토출 밀도가 상이한 것으로 되기 때문에, 복수 열의 착색부 사이에서의 잉크 토출량이 균일화되었다고 하여도 오히려 묘화 불균일의 원인으로 되었다. 즉, 다른 착색부와는 잉크 토출 밀도가 상이한 착색부가 일렬로 나열되기 때문에, 컬러 필터를 전체적으로 관찰했을 때, 그 열의 착색부가 라인 불균일로 되어 인식되는 결과로 되었다.
본 발명은 관찰자가 워크 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수 있는 토출 패턴 데이터 보정 방법, 토출 패턴 데이터 보정 장치, 액적 토출 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 토출 패턴 데이터 보정 방법은, 워크에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 토출 패턴 데이터에 의해 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출·착탄(着彈)시키는 묘화(描畵) 처리 시에, 묘화 불균일을 해소하기 위해 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 방법으로서, 워크 위의 묘화 영역을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상(假想) 분할 부위에 대하여 묘화 처리에 의해 부여되는 기능액 부여량 을 각각 산출(算出)하는 산출 공정과, 복수의 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조(多階調) 표현한 매트릭스 데이터를 생성하는 데이터 생성 공정과, 매트릭스 데이터를 n치화하여 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 계조 처리 공정과, n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 기능액 부여량 「대(大)」 측을 나타내는 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량의 감소와, n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 기능액 부여량 「소(小)」 측을 나타내는 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량의 증가 중 적어도 한쪽이 실행되도록 토출 패턴 데이터를 보정하는 데이터 보정 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 토출 패턴 데이터 보정 장치는, 워크에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 토출 패턴 데이터에 의해 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출·착탄시키는 묘화 처리 시에, 묘화 불균일을 해소하기 위해 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 장치로서, 토출 패턴 데이터를 기억하는 기억 수단과, 워크 위의 묘화 영역을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상 분할 부위에 대하여 묘화 처리에 의해 부여되는 기능액 부여량을 각각 산출하는 산출 수단과, 복수의 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조 표현한 매트릭스 데이터를 생성하는 데이터 생성 수단과, 매트릭스 데이터를 n치화하여 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 계조 처리 수단과, n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 기능액 부여량 「대」 측을 나타내는 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량의 감소와, n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 기능액 부여량 「소」 측을 나타내는 각 가상 분 할 부위에 대한 기능액 부여량의 증가 중 적어도 한쪽이 실행되도록 토출 패턴 데이터를 보정하는 데이터 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량에 의거한 매트릭스 데이터를 n치화 처리함으로써, 보정한 토출 패턴 데이터는 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 적절히 증가 및/또는 감소시키는 것으로 된다. 예를 들어 기능액 부여량을 「0」(기능액 부여량: 대)에서부터 「9」(기능액 부여량: 소)의 10단계로 표현하여 매트릭스 데이터를 작성하고, 2치화 처리를 행하면, 기능액 부여량이 많은 영역에서 일부 가상 분할 부위의 2치화 데이터가 「0」으로 된다. 그리고, 그 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 감소시키기 때문에, 기능액 부여량이 많은 영역 전체적으로 기능액 부여량이 감소되고, 워크 전체적으로 묘화 불균일이 해소된다. 이 때문에, 관찰자가 워크 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수 있다.
또한, 상기 예에서는 2치화 처리에 대한 설명을 행하였지만, 계조 처리가 2치화에 한정될 필요는 없다. 또한, n치화 매트릭스 데이터의 계조 수를 1샷(shot)당 기능액 토출량의 조정 가능 수에 의거하여 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 1샷당 기능액 토출량을 대·중·소로 분류할 수 있을 경우에는, 3치화로 하거나, 또는 더 토출하지 않는 경우를 더하여 4치화로 한다.
상기 토출 패턴 데이터 보정 방법에 있어서, 계조 처리 공정에서 임계값법, 조직적 디터법(dither method) 및 오차 확산법 중 어느 하나를 이용한 n치화 처리에 의해 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 일반적이며 용이한 데이터 처리에 의해, 매트릭스 데이터의 n치화 처리를 적절히 행할 수 있다. 또한, 오차 확산법에 의한 것이 더 바람직하고, 이것에 의하면, 넓은 영역으로 될수록 외관상의 계조를 향상시킬 수 있기 때문에, 묘화 불균일을 보다 인식시키기 어렵게 할 수 있다.
이러한 경우, 산출 공정에 앞서, 각 가상 분할 부위에 대응하는 1개 이상의 노즐로 이루어지는 노즐 그룹으로부터 토출되는 단위 샷수 당의 기능액 토출량을 측정하는 토출량 측정 공정을 더 구비하고, 산출 공정에서, 기능액 토출량의 측정 결과와 토출 패턴 데이터에 의거하여 기능액 부여량을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 기능 액적 토출 헤드로부터 검사적으로 기능 액적을 토출시켜 기능액 토출량을 측정함으로써, 묘화 처리를 행하지 않고 매트릭스 데이터를 생성할 수 있다. 이 때문에, 제 1 회째의 워크로부터 묘화 처리를 적절히 행할 수 있다.
또한, 기능액 토출량은 기능 액적의 중량 계측, 기능 액적의 비행 속도 계측, 비행 중인 기능 액적의 크기 계측, 착탄된 기능 액적의 착탄 직경 계측 등을 행함으로써 측정하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 경우, 산출 공정에 앞서, 묘화 처리에 의해 워크 위에 형성한 기능액에 의한 성막부의 각 가상 분할 부위에서의 광학(光學) 농도를 측정하는 광학 농도 측정 공정을 더 구비하고, 산출 공정에서, 광학 농도의 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 워크 위에 형성된 성막부의 광학 농도의 측정 결과에 의 거하여 기능액 부여량을 산출한다. 이 때문에, 실제 묘화 결과에 의거하여 매트릭스 데이터를 정확하게 생성할 수 있다.
또한, 성막부의 광학 농도는 투과율 계측, 흡광도 계측, 반사율 계측 등을 행함으로써 측정하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 경우, 산출 공정에 앞서, 묘화 처리에 의해 워크 위에 형성한 기능액에 의한 성막부의 각 가상 분할 부위에서의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 공정을 더 구비하고, 산출 공정에서, 막 두께의 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 워크 위에 형성된 성막부의 막 두께의 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출한다. 실제 묘화 결과에 의거하여 매트릭스 데이터를 정확하게 생성할 수 있다.
또한, 성막부의 막 두께의 측정으로서, 광간섭법, 촉침법(觸針法) 등에 의해 측정하는 것이 바람직하다.
이러한 경우, 데이터 보정 공정은, 각 노즐로부터의 샷 수의 증감(增減) 및/또는 1샷당 기능액 토출량의 증감에 의해, 기능액 부여량이 증감되도록 토출 패턴 데이터를 보정하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 각 노즐로부터의 샷 수를 증감시키거나, 또는 1샷당의 기능액 토출량을 증감시킨다는 간단한 제어에 의해 각 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 증감시킬 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치는, 기능 액적 토출 헤드와, 워크에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기한 토출 패턴 데이터 보정 방법에 의해 보정된 토출 패턴 데이터에 의거하여, 기능 액적 토출 헤드의 각 노즐을 제어하는 헤드 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 관찰자가 워크 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 보정된 토출 패턴 데이터에 의해 묘화 처리를 행한다. 이 때문에, 관찰자가 묘화 불균일을 인식하기 어려운 워크를 제공할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 상기한 액적 토출 장치를 사용하여 워크 위에 기능액에 의한 성막부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전기 광학 장치는, 상기한 액적 토출 장치를 사용하여 워크 위에 기능액에 의한 성막부를 형성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 관찰자가 워크 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 묘화 처리를 행할 수 있는 액적 토출 장치를 사용함으로써, 고품질의 전기 광학 장치를 제조할 수 있다. 또한, 전기 광학 장치(플랫 패널 디스플레이: FPD)로서는, 컬러 필터, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, PDP 장치, 전자 방출 장치 등을 생각할 수 있다. 또한, 전자 방출 장치는 소위 FED(Field Emission Display)나 SED(Surface-conduction Electron-Emitter Display) 장치를 포함하는 개념이다. 또한, 전기 광학 장치로서는, 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등을 포함하는 장치를 생각할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는, 상기한 전기 광학 장치의 제조 방법에 의해 제조한 전기 광학 장치 또는 상기한 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 한다.
이 경우, 전자 기기로서는, 소위 플랫 패널 디스플레이를 탑재한 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 이외에, 각종 전기 제품이 이것에 해당된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 토출 패턴 데이터 보정 방법에 의해 보정된 토출 패턴 데이터에 의거하여 묘화 처리를 행하는 액적 토출 장치의 일 실시예에 대해서 설명한다. 이 액적 토출 장치는 플랫 패널 디스플레이의 제조 라인에 일체로 구성되는 것이며, 잉크젯 헤드인 기능 액적 토출 헤드를 사용한 인쇄 기술(잉크젯 방식)에 의해, 액정 표시 장치의 컬러 필터나 유기 EL 장치의 각 화소로 되는 발광 소자 등을 형성하는 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(1)는 베이스(base)(2)와, 베이스(2) 위의 전역(全域)에 넓게 탑재 배치되고, 기능 액적 토출 헤드(17)를 탑재한 묘화 장치(3)와, 베이스(2) 위에서 묘화 장치(3)에 첨설(添設)된 보수(保守) 장치(4)를 구비하며, 보수 장치(4)에 의해 기능 액적 토출 헤드(17)의 메인티넌스(maintenance) 처리(기능 유지·회복)를 행하는 동시에, 묘화 장치(3)에 의해 기판(W) 위에 기능액을 토출시키는 묘화 동작을 행하도록 한다. 또한, 이 액적 토출 장치(1)에는 각종 데이터를 입력하는 조작 패널(5)이나, 각부(各部)를 통괄 제어하는 컨트롤러(6)(도 3 참조) 등이 설치되어 있다.
묘화 장치(3)는 X축 테이블(12) 및 X축 테이블(12)과 직교하는 Y축 테이블(13)로 이루어지는 XY 이동 기구(11)와, Y축 테이블(13)에 이동 가능하게 부착된 캐리지(carriage)(14)와, 캐리지(14)에 수직으로 설치된 헤드 유닛(15)을 갖고 있다. 그리고, 헤드 유닛(15)에는 기능 액적 토출 헤드(17)가 장착되어 있다. 한 편, 기판(W)은 X축 테이블(12)의 단부(端部)에 면하는 한 쌍의 기판 인식 카메라(18)(도 3 참조)에 의해 X축 테이블(12)에 위치 결정된 상태로 탑재되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 단일 기능 액적 토출 헤드(17)를 탑재하고 있지만, 그 개수는 임의적이다.
X축 테이블(12)은 베이스(2) 위에 직접 지지되어 있고, X축 방향의 구동계를 구성하는 모터 구동의 X축 슬라이더(slider)(21)와, 흡착(吸着) 테이블(23) 및 기판 θ축 테이블(24) 등으로 이루어지며, X축 슬라이더(21)에 이동 가능하게 탑재된 세트 테이블(22)과, 세트 테이블(22) 각각의 이동 위치를 검출하는 X축 리니어 스케일(25)(도 3 참조)을 갖고 있다.
Y축 테이블(13)은 베이스(2) 위에 세워 설치한 좌우의 지주(支柱)(27)에 의해 지지되어 X축 테이블(12)과 보수 장치(4)를 타넘도록 연장되어 있고, 상기 캐리지(14)를 이동 가능하게 탑재하여 Y축 방향의 구동계를 구성하는 모터 구동의 Y축 슬라이더(26)와, 캐리지(14) 각각의 이동 위치를 검출하는 Y축 리니어 스케일(28)(도 3 참조)을 갖고 있다.
그리고, Y축 테이블(13)은, 이것에 탑재한 헤드 유닛(15)을 X축 테이블(12)의 직상부(直上部)에 위치하는 묘화 영역(91)과, 보수 장치(4)의 직상부에 위치하는 메인티넌스 영역(92)의 상호간에서 적절히 이동시킨다. 즉, Y축 테이블(13)은, X축 테이블(12)에 도입한 기판(W)에 묘화 동작을 행할 경우에는 헤드 유닛(15)을 묘화 영역(91)에 면하게 하고, 기능 액적 토출 헤드(17)의 메인티넌스 처리를 행할 경우에는 헤드 유닛(15)을 메인티넌스 영역(92)에 면하게 한다.
또한, 캐리지(14)는, 수직으로 설치된 헤드 유닛(15)을 모터 구동에 의해 수평면 내로 미소량 정역(正逆) 회전(θ회전)시키는 헤드 θ축 테이블(31)과, 헤드 유닛(15)을 Z축 방향(상하 방향)으로 모터 구동에 의해 미소(微小) 이동시키는 헤드 Z축 테이블(32)(도 3 참조)을 갖고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 기능 액적 토출 헤드(17)는 잉크젯 방식에 의해 기능액을 토출하는 것으로서, 2연(連)의 접속침(42)을 갖는 기능액 도입부(41)와, 기능액 도입부(41)의 측방(側方)에 연결되는 2연의 헤드 기판(43)과, 기능액 도입부(41)의 하방(下方)(도 2에서는 상방(上方))에 연결되고, 내부에 기능액으로 충전되는 헤드내 유로(流路)가 형성된 헤드 본체(44)를 구비한다. 접속침(42)은 기능액 팩(pack)(도시 생략)에 급액(給液) 튜브를 통하여 접속되어 있어, 기능 액적 토출 헤드(17)의 헤드내 유로에 기능액을 공급한다.
헤드 본체(44)는 피에조 소자 등에 의해 구성된 펌프부(51)와, 2개의 노즐 열(54)을 서로 평행하게 형성한 노즐면(53)을 갖는 노즐 플레이트(52)를 구비한다. 각 노즐 열(54)은 복수의 노즐(55)(예를 들어 180개)이 동일한 피치로 나열되어 구성되어 있다.
각 노즐 열(54)은 복수(예를 들어 180개)의 노즐(55)이 동일한 피치(예를 들어 141㎛)로 나열되어 구성되어 있다. 그리고, 양 노즐 열(54)은 서로 노즐 열 방향으로 반 피치(70㎛)분 어긋나 있다. 즉, 2개의 노즐 열(54)에 의한 노즐 피치가 70㎛로 되어 있다.
또한, 헤드 기판(43)에는 2연의 커넥터(56)가 설치되어 있고, 각 커넥터(56) 는 플렉시블 플랫 케이블에 의해 후술하는 헤드 드라이버(111)(도 7 참조)에 접속되어 있다. 그리고, 컨트롤러(6)로부터 헤드 드라이버(111)를 통하여 각 펌프부(51)에 구동 파형이 인가되어 각 노즐(55)로부터 기능 액적이 토출된다.
각 노즐(55)로부터의 기능액 토출량은, 구동 파형의 인가 전압값을 제어함으로써, 예를 들어 대·중·소의 3단계로 조정할 수 있다. 또한, 헤드내 유로의 구조 등에 기인하여, 각 노즐(55)로부터의 기능액 토출량은, 동일한 전압값의 구동 파형을 인가했다고 하여도, 복수의 노즐(55) 사이에서 균일하지 않고 변동된다.
보수 장치(4)는, 메인티넌스 영역(92)에 있어서, 흡인 유닛(61)과, 흡인 유닛(61)에 대하여 Y축 방향의 묘화 영역(91) 측으로 나열되는 와이핑 유닛(62)을 구비한다. 흡인 유닛(61)은 기능 액적 토출 헤드(17)의 노즐(55)로부터 기능액을 흡인하는 흡인 처리를 행하고, 와이핑 유닛(62)은 기능 액적 토출 헤드(17)의 노즐면(53)을 와이핑 시트(81)에 의해 닦아내는 와이핑 처리를 행한다.
다음으로, 도 3을 참조하여 액적 토출 장치(1) 전체의 제어계에 대해서 설명한다. 액적 토출 장치(1)의 제어계는, 기본적으로 조작 패널(5)을 갖는 입력부(101)와, 기판 인식 카메라(18)를 구비하여 기판(W)을 화상 인식하는 화상 인식부(102)와, X축 리니어 스케일(25) 및 Y축 리니어 스케일(28)을 구비하여 세트 테이블(22) 및 캐리지(14) 각각의 위치를 검출하는 이동 검출부(103)와, 기능 액적 토출 헤드(17), XY 이동 기구(11) 등을 구동하는 각종 드라이버를 갖는 구동부(104)와, 이들 각부를 포함하여 액적 토출 장치(1)를 통괄 제어하는 제어부(105)(컨트롤러(6))를 구비한다.
구동부(104)는 기능 액적 토출 헤드(17)를 토출 구동 제어하는 헤드 드라이버(111)와, XY 이동 기구(11)의 각 모터를 각각 구동 제어하는 모터 드라이버(112)를 갖고 있다. 헤드 드라이버(111)는 제어부(105)의 지시에 따라 소정의 구동 파형을 생성·인가하여 기능 액적 토출 헤드(17)를 토출 구동 제어한다(상세는 후술함). 또한, 모터 드라이버(112)는 X축 모터 드라이버(113), Y축 모터 드라이버(114), 기판 θ축 모터 드라이버(115), 헤드 θ축 모터 드라이버(116) 및 헤드 Z축 모터 드라이버(117)를 갖고, 이들은 제어부(105)의 지시에 따라, X축 테이블(12), Y축 테이블(13), 기판 θ축 테이블(24), 헤드 θ축 테이블(31) 및 헤드 Z축 테이블(32)의 각 구동 모터를 구동 제어한다.
제어부(105)는 CPU(121)와, ROM(122)과, RAM(123)과, P-CON(124)을 구비하고, 이들은 서로 버스(125)를 통하여 접속되어 있다. ROM(122)은 CPU(121)에서 처리하는 제어 프로그램 등을 기억하는 제어 프로그램 영역과, 묘화 처리나 화상 인식을 행하기 위한 제어 데이터 등을 기억하는 제어 데이터 영역을 갖고 있다.
RAM(123)은, 각종 레지스터 그룹 이외에, 묘화 처리를 위한 토출 패턴 데이터를 기억하는 묘화 데이터 영역, 화상 데이터를 일시적으로 기억하는 화상 데이터 영역, 기판(W)이나 각 캐리지(14)를 위치 보정하기 위한 보정 데이터를 기억하는 보정 데이터 영역 등을 갖고, 제어 처리를 위한 각종 작업 영역으로서 사용된다.
P-CON(124)에는, CPU(121)의 기능을 보충하는 동시에, 주변 회로와의 인터페이스 신호를 취급하기 위한 논리 회로가 구성되어 일체로 된다. 이 때문에, P-CON(124)은 화상 데이터나 입력부(101)로부터의 각종 지령 등을 그대로 또는 가공 하여 버스(125)에 받아들이는 동시에, CPU(121)와 연동(連動)하여, CPU(121) 등으로부터 버스(125)에 출력된 데이터나 제어 신호를 그대로 또는 가공하여 구동부(104)에 출력한다.
그리고, CPU(121)는 ROM(122) 내의 제어 프로그램에 따라 P-CON(124)을 통하여 각종 검출 신호, 각종 지령, 각종 데이터 등을 입력하고, RAM(123) 내의 각종 데이터 등을 처리한 후, P-CON(124)을 통하여 구동부(104) 등에 각종 제어 신호를 출력함으로써, 액적 토출 장치(1) 전체를 제어한다.
예를 들어 제어부(105)는 토출 패턴 데이터에 의거하여 기능 액적 토출 헤드(17)의 구동을 제어하고, 각 노즐(55)로부터 선택적으로 기능 액적을 토출시키도록 한다. 즉, 우선, X축 리니어 스케일(25) 및 Y축 리니어 스케일(28)에 의해 검출되는 기판(W)의 위치 및 헤드 유닛(15)의 위치에 대응시켜 토출 패턴 데이터를 차례로 취출(取出)한다. 취출한 토출 패턴 데이터는 기능 액적 토출 헤드(17)의 구동 신호(구동 파형)로 변환된 후, 기능 액적 토출 헤드(17)에 보내진다. 그리고, 구동 신호에 의거하여 기능 액적 토출 헤드(17)의 펌프부(51)가 구동되고, 각 노즐(55)로부터 선택적으로 기능 액적이 토출되게 되어 있다.
이와 같이 구성된 액적 토출 장치(1)는 보수 장치(4)에 의해 기능 액적 토출 헤드(17)에 대하여 적절히 메인티넌스 처리를 행하는 동시에, 묘화 장치(3)에 의해 기판(W)에 묘화 동작을 행하도록 한다. 즉, 묘화 장치(3)는 컨트롤러(6)에 의한 제어를 받으면서 기판(W)을 X축 테이블(12)에 의해 X축 방향으로 왕동(往動)시키는 동시에, 이것에 동기(同期)하여 기능 액적 토출 헤드(17)를 구동시켜 기판(W)에 대 한 주(主)주사를 행한다. 그리고, Y축 테이블(13)에 의해 헤드 유닛(15)을 Y축 방향으로 부(副)주사시킨 후, 기판(W)을 X축 방향으로 복동(復動)시키는 동시에, 이것에 동기하여 기능 액적 토출 헤드(17)를 구동시켜 다시 주주사를 행한다. 이러한 기판(W)의 왕복동에 따른 주주사 및 헤드 유닛(15)의 부주사를 복수회 반복함으로써, 기판(W)(의 묘화 영역(Wd))의 단부(端部)에서부터 단부까지 기능 액적의 토출(묘화)이 실행된다.
이어서, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 액적 토출 장치(1)에서 실행되는 토출 패턴 데이터의 보정 처리에 대해서 상세하게 설명한다. 도 5는 보정 전의 토출 패턴 데이터에 의한 묘화 결과를 모식적으로 나타낸 도면이며, 기판(W)의 묘화 영역(Wd)의 상하 양단 측의 영역에서 진하게 묘화되어 있다. 상술한 바와 같이, 기능 액적 토출 헤드(17)의 복수의 노즐(55)의 기능액 토출량은 균일하지 않기 때문에, 보정 전의 토출 패턴 데이터에 의해 각 노즐(55)로부터 기능 액적을 토출시켰다고 하여도, 실제로는 도시한 바와 같이 묘화 불균일이 생기게 된다. 그래서, 이하의 토출 패턴 데이터의 보정을 행하게 되어 있다.
또한, 도면의 부호 P는 제어부(105)에 의해 설정되는, 기판(W)의 묘화 영역(Wd)을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상 분할 부위이며, 각 가상 분할 부위(P)는 기판(W)에 착탄된 기능 액적의 착탄 직경과 대략 합치되는 사이즈로 설정되어 있다. 또한, 각 가상 분할 부위(P)의 설정은 임의적이며, 예를 들어 기판(W) 위에 형성된 후술하는 각 화소 영역(507a)(도 10의 (c) 참조)을 각 가상 분할 부위(P)로 할 수도 있다.
우선, 도시는 생략했지만, 액적 토출 장치(1)와는 별도로 설치한 토출량 측정 장치에 의해, 기능 액적 토출 헤드(17)의 각 노즐(55)로부터 토출되는 단위 샷수 당의 기능액 토출량을 측정한다(도 4의 S11). 토출량 측정 장치는 측정에 사용되는 기능 액적 토출 헤드(17)를 탑재하는 동시에, 기능 액적 토출 헤드(17)를 토출 구동 제어하는 토출 장치와, 기능 액적 토출 헤드(17)로부터 수용 용기 위에 토출된 기능 액적의 중량을 계측하는 중량 계측기와, 중량 계측기에 의한 계측 결과를 연산 처리하여, 각 노즐(55)로부터 토출되는 단위 샷수 당의 기능액 토출량을 산출하는 연산 장치를 구비한 것이다. 이 토출량 측정 장치에 의해 얻어진 기능액 토출량의 측정 결과를 액적 토출 장치(1)의 조작 패널(5)에 의해 입력한다.
각 화소 영역(507a)을 각 가상 분할 부위(P)로 할 경우에는, 상기 기능액 토출량의 측정에 있어서, 각 가상 분할 부위(P)(각 화소 영역(507a))에 대응하는 복수의 노즐(55)로 이루어지는 노즐 그룹으로부터 토출되는 단위 샷수 당의 기능액 토출량을 측정한다. 즉, 각 노즐(55)의 기능액 토출량을 중량 계측하여, 그 계측 결과로부터 각 노즐 그룹의 기능액 토출량을 산출할 수도 있고, 노즐 그룹 단위로 기능액 토출량을 중량 계측할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 액적 토출 장치(1)와는 별도로 측정용 토출량 측정 장치를 사용했지만, 액적 토출 장치(1)에 중량 계측기를 설치하도록 할 수도 있다. 또한, 기능 액적의 중량 계측 이외에, 비행 중(노즐(55)로부터 토출되고 나서 워크에 착탄될 때까지)인 기능 액적을 촬상(撮像)하여 기능 액적의 비행 속도나 크기를 계측하거나, 소정의 접촉각을 이루도록 표면 처리된 검사용 워크에 착탄된 기능 액 적의 착탄 직경을 계측하여 기능액 토출량을 측정하도록 할 수도 있다.
이어서, 제어부(105)는, 기능액 토출량의 측정 결과와 보정 전의 토출 패턴 데이터(각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능 액적의 샷 수)에 의거하여, 복수의 가상 분할 부위(P)에 대하여 보정 전의 토출 패턴 데이터에 의거한 묘화 처리에 의해 부여(투입)되는 기능액 부여량을 산출한다(S12). 여기서는, 상하 양단 측의 영역에서 기능액 부여량이 비교적 「대」로 된다.
이어서, 제어부(105)는 복수의 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조 표현한 매트릭스 데이터를 생성한다(S13, 도 6 참조). 여기서는, 기능액 부여량을 「0」(기능액 부여량: 대) 내지 「9」(기능액 부여량: 소)의 10단계로 표현한다.
다음으로, 제어부(105)는 다계조 매트릭스 데이터를 2치화하여 2치화 매트릭스 데이터를 생성한다(S14, 도 7 참조). 여기서는, 지연(遲延) ＆ 감쇠(減衰) 필터로서 예를 들어 Floyd ＆ Steinberg를 사용한 오차 확산법에 의해 2치화(의사(擬似) 계조 처리)를 행한다. 이것에 의해, 묘화 영역(W) 중 진하게 묘화되는 상하 양단 측의 영역에서 일부 가상 분할 부위(P)의 2치화 데이터가 「0」으로 된다. 또한, 일반적이며 용이한 데이터 처리로서, 오차 확산법 이외에, 임계값법이나 조직적 디터법을 이용할 수도 있다. 또한, 오차 확산법을 이용함으로써, 넓은 영역으로 될수록 외관상의 계조를 향상시킬 수 있기 때문에, 묘화 불균일을 보다 인식시키기 어렵게 할 수 있다.
마지막으로, 제어부(105)는 2치화 매트릭스 데이터의 각 2치화 데이터가 「0 」, 즉, 기능액 부여량 「대」를 나타내는 각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량이 감소하도록 RAM(123)에 저장된 토출 패턴 데이터를 보정한다(S15). 즉, 2치화 데이터가 「0」으로 된 각 가상 분할 부위(P)에 대하여 각 노즐(55)로부터의 기능 액적이 비(非)토출로 되도록 토출 패턴 데이터를 보정한다. 이것에 의해, 기능액 부여량이 많았던 상하 양단 측의 영역 전체적으로 기능액 부여량이 감소되고, 기판(W)(묘화 영역(Wd)) 전체적으로 묘화 불균일이 해소된다. 또한, 도트 빠짐을 방지하기 위해, 비토출 대신에, 통상의 기능 액적보다도 액량(液量)이 작은 소(小)액적을 토출하도록 보정할 수도 있다. 즉, 인가 전압값이 작은 구동 신호를 생성하도록 할 수도 있다.
이렇게 하여 보정된 토출 패턴 데이터에 의거하여, 액적 토출 장치(1)에 의해 묘화 처리를 행함으로써, 소위 2치화 데이터가 「0」으로 된 각 가상 분할 부위(P)를 솎아내도록 하여, 그 이외의 각 가상 분할 부위(P)에 대하여 기능 액적의 토출·착탄을 행할 수 있다. 따라서, 관찰자가 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어려운 기판(W)을 제공할 수 있다(도 8 참조).
상기 예에서는 2치화 처리에 대한 설명을 행하였지만, 계조 처리가 2치화에 한정될 필요는 없다. 예를 들어 4치화 처리(기능액 부여량 대: 「0」 내지 기능액 부여량 소: 「3」)를 행하며, 기능액 부여량 「대」 측을 나타내는 각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량이 단계적으로 감소하도록 4치화 데이터가 「1」로 된 각 가상 분할 부위(P)에 대하여 각 노즐(55)로부터 소액적을 토출하고, 4치화 데이터가 「0」으로 된 각 가상 분할 부위(P)에 대하여 각 노즐(55)로부터의 기능 액적이 비토출로 되도록 데이터 보정을 행할 수도 있다. 또한, 1샷당의 기능액 토출량을 대·중·소로 분류할 수 있을 경우에는, 4치화 데이터와 1샷당의 기능액 토출량을 대응시킬 수도 있다. 즉, 4치화 데이터가 「3」일 경우에 대(大)액적을 토출하고, 「2」일 경우에 중(中)액적을 토출하며, 「1」일 경우에 소(小)액적을 토출하고, 「0」일 경우에 비토출로 되도록 데이터 보정을 행한다.
또한, 상술한 바와 같이, 각 화소 영역(507a)을 각 가상 분할 부위(P)로 한 경우에는, 2치화 데이터가 「0」으로 된 각 가상 분할 부위(P)에 대한 샷 수를 감소시키도록 한다. 예를 들어 보정 전의 토출 패턴 데이터가 그 가상 분할 부위(P)에 대하여 5개의 노즐(55)로부터 10샷씩 합계 50샷의 기능 액적을 토출하는 것이었다고 하면, 그것을 1개의 노즐(55)을 9샷으로 하여 합계 49샷을 토출하도록 보정한다.
또한, 2치화 매트릭스 데이터의 각 2치화 데이터가 기능액 부여량 「소」를 나타내는 각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량을 증가시키도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수도 있고, 이러한 기능액 부여량의 증가 및 감소의 양쪽이 실행되도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수도 있다.
예를 들어 상기 예와는 반대로 상하 양단 측의 영역에서 기능액 부여량이 비교적 「소」로 되어 있을 경우에, 상기 예와는 반대로 「O」을 기능액 부여량 「소」, 「9」를 기능액 부여량 「대」로 하여 기능액 부여량을 표현하면, 상기와 동일한 다계조 매트릭스 데이터가 얻어진다. 그리고, 마찬가지로 2치화 처리를 행하고, 2치화 매트릭스 데이터의 각 2치화 데이터가 「0」으로 된 각 가상 분할 부 위(P)에 대한 기능액 부여량을 증가(통상의 기능 액적보다도 액량이 큰 대액적을 토출하는 등)시키도록 토출 패턴 데이터를 보정한다. 이것에 의해, 기능액 부여량이 적었던 상하 양단 측의 영역 전체적으로 기능액 부여량이 증가되어, 기판(W) 전체적으로 묘화 불균일이 해소된다.
또한, 본 실시예에서는 기능액 토출량의 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출했지만, 기판(W) 위에 형성한 기능액에 의한 성막부(예를 들어 후술하는 착색층(508R, 508G, 508B), 도 10의 (d) 및 (e) 참조)의 각 가상 분할 부위(P)에서의 광학 농도 또는 막 두께의 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출할 수도 있다.
즉, 액적 토출 장치(1)에 의해, 보정 전의 토출 패턴 데이터에 의거하여 미리 묘화 처리를 행하고, 기판(W) 위에 성막부를 형성한다. 묘화 처리 후, 기판(W)을 액적 토출 장치(1)로부터 반출(搬出)하고, 도시하지 않은 광학 농도 측정 장치나 막 두께 측정 장치에 의해 광학 농도 또는 막 두께를 측정한다. 그리고, 그 측정 결과에 의거하여 기능액 부여량을 산출한 후, 이하, 상기와 동일하게 하여 토출 패턴 데이터를 보정하고, 차회(次回)의 묘화 처리를 행한다.
이렇게 함으로써, 실제 묘화 결과에 의거하여 다계조 매트릭스 데이터를 정확하게 생성할 수 있다. 또한, 본 실시예와 같이 기능액 토출량을 측정함으로써, 묘화 처리를 행하지 않고 다계조 매트릭스 데이터를 생성할 수 있어, 제 1 회째의 워크로부터 묘화 처리를 적절히 행할 수 있다.
또한, 광학 농도 측정 장치로서는, 예를 들어 투과율 계측기, 흡광도 계측기 또는 반사율 계측기에 의해 구성된 것을 사용할 수 있다. 또한, 막 두께 측정 장치로서는, 예를 들어 광간섭식이나 촉침식의 것을 사용할 수 있다. 물론, 액적 토출 장치(1)에 광학 농도 측정 장치나 막 두께 측정 장치를 설치하도록 할 수도 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 토출 패턴 보정 처리에 의하면, 각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량에 의거한 다계조 매트릭스 데이터를 2치화 처리함으로써, 보정한 토출 패턴 데이터는 각 가상 분할 부위(P)에 대한 기능액 부여량을 적절히 증가 및/또는 감소시키는 것으로 된다. 이 때문에, 관찰자가 기판(W) 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 액적 토출 장치(1)를 사용하여 제조되는 전기 광학 장치(플랫 패널 디스플레이)로서, 컬러 필터, 액정 표시 장치, 유기 EL 장치, 플라스마 디스플레이(PDP 장치), 전자 방출 장치(FED 장치, SED 장치), 또한 이들 표시 장치에 형성되어 이루어지는 액티브 매트릭스 기판 등을 예로 들어 이들의 구조 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다. 또한, 액티브 매트릭스 기판은 박막 트랜지스터, 및 박막 트랜지스터에 전기적으로 접속하는 소스선, 데이터선이 형성된 기판을 의미한다.
우선, 액정 표시 장치나 유기 EL 장치 등에 일체로 구성되는 컬러 필터의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 9는 컬러 필터의 제조 공정을 나타낸 플로차트, 도 10의 (a) 내지 (e)는 제조 공정순으로 나타낸 본 실시예의 컬러 필터(500)(필터 기체(基體)(500A))의 모식 단면도이다.
우선, 블랙 매트릭스 형성 공정(S101)에서는, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(W)(501) 위에 블랙 매트릭스(502)를 형성한다. 블랙 매트릭스(502)는 금속 크롬, 금속 크롬과 산화 크롬의 적층체, 또는 수지 블랙 등에 의해 형성된다. 금속 박막으로 이루어지는 블랙 매트릭스(502)를 형성하기 위해서는, 스퍼터링법이나 증착법 등을 이용할 수 있다. 또한, 수지 박막으로 이루어지는 블랙 매트릭스(502)를 형성할 경우에는, 그라비어(garvure) 인쇄법, 포토레지스트법, 열전사법 등을 이용할 수 있다.
이어서, 뱅크 형성 공정(S102)에서, 블랙 매트릭스(502) 위에 중첩되는 상태로 뱅크(503)를 형성한다. 즉, 우선, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기판(501) 및 블랙 매트릭스(502)를 덮도록 네거티브형의 투명한 감광성 수지로 이루어지는 레지스트층(504)을 형성한다. 그리고, 그 상면(上面)을 매트릭스 패턴 형상으로 형성된 마스크 필름(505)에 의해 피복한 상태에서 노광 처리를 행한다.
또한, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같이, 레지스트층(504)의 미(未)노광 부분을 에칭 처리함으로써 레지스트층(504)을 패터닝하여 뱅크(503)를 형성한다. 또한, 수지 블랙에 의해 블랙 매트릭스를 형성할 경우는, 블랙 매트릭스와 뱅크를 겸용하는 것이 가능해진다.
이 뱅크(503)와 그 아래의 블랙 매트릭스(502)는 각 화소 영역(507a)을 구획하는 구획 벽부(507b)로 되고, 나중의 착색층 형성 공정에서 기능 액적 토출 헤드(17)에 의해 착색층(성막부)(508R, 508G, 508B)을 형성할 때에 기능 액적의 착탄 영역을 규정한다.
이상의 블랙 매트릭스 형성 공정 및 뱅크 형성 공정을 거침으로써, 상기 필터 기체(500A)가 얻어진다.
또한, 본 실시예에서는, 뱅크(503)의 재료로서, 도포막 표면이 소액(疎液)(소수(疎水))성으로 되는 수지 재료를 사용한다. 그리고, 기판(유리 기판)(501)의 표면이 친액(친수)성이기 때문에, 후술하는 착색층 형성 공정에서 뱅크(503)(구획 벽부(507b))에 의해 둘러싸인 각 화소 영역(507a) 내로의 액적의 착탄 위치 편차를 자동 보정할 수 있다.
다음으로, 착색층 형성 공정(S103)에서는, 도 10의 (d)에 나타낸 바와 같이, 기능 액적 토출 헤드(17)에 의해 기능 액적을 토출하여 구획 벽부(507b)에 의해 둘러싸인 각 화소 영역(507a) 내에 착탄시킨다. 이 경우, 기능 액적 토출 헤드(17)를 사용하여 R·G·B 3색의 기능액(필터 재료)을 도입하여 기능 액적의 토출을 행한다. 또한, R·G·B 3색의 배열 패턴으로서는, 스트라이프 배열, 모자이크 배열 및 델타 배열 등이 있다.
그 후, 건조 처리(가열 등의 처리)를 거쳐 기능액을 정착시키고, 3색의 착색층(508R, 508G, 508B)을 형성한다. 착색층(508R, 508G, 508B)을 형성하면, 보호막 형성 공정(S104)으로 이행(移行)하여, 도 10의 (e)에 나타낸 바와 같이, 기판(501), 구획 벽부(507b), 및 착색층(508R, 508G, 508B)의 상면을 덮도록 보호막(509)을 형성한다.
즉, 기판(501)의 착색층(508R, 508G, 508B)이 형성되어 있는 면 전체에 보호막용 도포액이 토출된 후, 건조 처리를 거쳐 보호막(509)이 형성된다.
그리고, 보호막(509)을 형성한 후, 컬러 필터(500)는 다음 공정의 투명 전극으로 되는 ITO(Indium Tin 0xide) 등의 성막 공정으로 이행한다.
도 11은 상기 컬러 필터(500)를 사용한 액정 표시 장치의 일례로서의 패시브 매트릭스형 액정 장치(액정 장치)의 개략 구성을 나타낸 요부 단면도이다. 이 액정 장치(520)에 액정 구동용 IC, 백라이트, 지지체 등의 부대(附帶) 요소를 장착함으로써, 최종 제품으로서의 투과형 액정 표시 장치가 얻어진다. 또한, 컬러 필터(500)는 도 10의 (a) 내지 (e)에 나타낸 것과 동일하기 때문에, 대응하는 부위에는 동일한 부호를 첨부하여 그 설명을 생략한다.
이 액정 장치(520)는 컬러 필터(500), 유리 기판 등으로 이루어지는 대향 기판(521), 및 이들 사이에 삽입된 STN(Super Twisted Nematic) 액정 조성물로 이루어지는 액정층(522)에 의해 개략 구성되어 있고, 컬러 필터(500)를 도면 중의 상측(관측자 측)에 배치한다.
또한, 도시하지는 않았지만, 대향 기판(521) 및 컬러 필터(500)의 외면(外面)(액정층(522) 측과는 반대측의 면)에는 편광판이 각각 배열 설치되고, 또한 대향 기판(521) 측에 위치하는 편광판의 외측에는 백라이트가 배열 설치된다.
컬러 필터(500)의 보호막(509) 위(액정층 측)에는 도 11에서 좌우 방향으로 긴 스트립(strip) 형상의 제 1 전극(523)이 소정의 간격으로 복수 형성되어 있고, 이 제 1 전극(523)의 컬러 필터(500) 측과는 반대측 면을 덮도록 제 1 배향막(524)이 형성되어 있다.
한편, 대향 기판(521)에서의 컬러 필터(500)와 대향하는 면에는 컬러 필 터(500)의 제 1 전극(523)과 직교하는 방향으로 긴 스트립 형상의 제 2 전극(526)이 소정의 간격으로 복수 형성되고, 이 제 2 전극(526)의 액정층(522) 측의 면을 덮도록 제 2 배향막(527)이 형성된다. 이들 제 1 전극(523) 및 제 2 전극(526)은 ITO 등의 투명 도전 재료에 의해 형성되어 있다.
액정층(522) 내에 설치된 스페이서(528)는 액정층(522)의 두께(셀 갭)를 일정하게 유지하기 위한 부재이다. 또한, 밀봉재(529)는 액정층(522) 내의 액정 조성물이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 부재이다. 또한, 제 1 전극(523)의 일단부(一端部)는 리드 배선(523a)으로서 밀봉재(529)의 외측까지 연장되어 있다.
그리고, 제 1 전극(523)과 제 2 전극(526)이 교차하는 부분이 화소이며, 이 화소로 되는 부분에 컬러 필터(500)의 착색층(508R, 508G, 508B)이 위치하도록 구성되어 있다.
통상의 제조 공정에서는, 컬러 필터(500)에 제 1 전극(523)의 패터닝 및 제 1 배향막(524)의 도포를 행하여 컬러 필터(500) 측의 부분을 형성하는 동시에, 이것과는 별도로 대향 기판(521)에 제 2 전극(526)의 패터닝 및 제 2 배향막(527)의 도포를 행하여 대향 기판(521) 측의 부분을 형성한다. 그 후, 대향 기판(521) 측의 부분에 스페이서(528) 및 밀봉재(529)를 만들어 넣고, 이 상태에서 컬러 필터(500) 측의 부분을 접합시킨다. 이어서, 밀봉재(529)의 주입구로부터 액정층(522)을 구성하는 액정을 주입하고, 주입구를 폐지(閉止)한다. 그 후, 양 편광판 및 백라이트를 적층한다.
실시예의 액적 토출 장치(1)는 예를 들어 상기 셀 갭을 구성하는 스페이서 재료(기능액)를 도포하는 동시에, 대향 기판(521) 측의 부분에 컬러 필터(500) 측의 부분을 접합시키기 전에, 밀봉재(529)에 의해 둘러싼 영역에 액정(기능액)을 균일하게 도포하는 것이 가능하다. 또한, 상기 밀봉재(529)의 인쇄를 기능 액적 토출 헤드(17)에 의해 행하는 것도 가능하다. 또한, 제 1 및 제 2 배향막(524, 527)의 도포를 기능 액적 토출 헤드(17)에 의해 행하는 것도 가능하다.
도 12는 본 실시예에서 제조한 컬러 필터(500)를 사용한 액정 장치의 제 2 예의 개략 구성을 나타낸 요부 단면도이다.
이 액정 장치(530)가 상기 액정 장치(520)와 크게 상이한 점은 컬러 필터(500)를 도면 중의 하측(관측자 측과는 반대측)에 배치한 점이다.
이 액정 장치(530)는 컬러 필터(500)와 유리 기판 등으로 이루어지는 대향 기판(531) 사이에 STN 액정으로 이루어지는 액정층(532)이 삽입되어 개략 구성되어 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 대향 기판(531) 및 컬러 필터(500)의 외면에는 편광판 등이 각각 배열 설치되어 있다.
컬러 필터(500)의 보호막(509) 위(액정층(532) 측)에는 도면 중의 상방(上方)으로 긴 스트립 형상의 제 1 전극(533)이 소정의 간격으로 복수 형성되어 있고, 이 제 1 전극(533)의 액정층(532) 측의 면을 덮도록 제 1 배향막(534)이 형성되어 있다.
대향 기판(531)의 컬러 필터(500)와 대향하는 면 위에는 컬러 필터(500) 측의 제 1 전극(533)과 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 스트립 형상의 제 2 전극(536)이 소정의 간격으로 형성되고, 이 제 2 전극(536)의 액정층(532) 측의 면을 덮도록 제 2 배향막(537)이 형성된다.
액정층(532)에는 이 액정층(532)의 두께를 일정하게 유지하기 위한 스페이서(538)와, 액정층(532) 내의 액정 조성물이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 밀봉재(539)가 설치되어 있다.
그리고, 상기한 액정 장치(520)와 마찬가지로, 제 1 전극(533)과 제 2 전극(536)이 교차하는 부분이 화소이며, 이 화소로 되는 부위에 컬러 필터(500)의 착색층(508R, 508G, 508B)이 위치하도록 구성되어 있다.
도 13은 본 발명을 적용한 컬러 필터(500)를 사용하여 액정 장치를 구성한 제 3 예를 나타낸 것이며, 투과형의 TFT(Thin Film Transistor)형 액정 장치의 개략 구성을 나타낸 분해사시도이다.
이 액정 장치(550)는 컬러 필터(500)를 도면 중의 상측(관측자 측)에 배치한 것이다.
이 액정 장치(550)는 컬러 필터(500)와, 이것에 대향하도록 배치된 대향 기판(551)과, 이들 사이에 삽입된 액정층(도시 생략)과, 컬러 필터(500)의 상면 측(관측자 측)에 배치된 편광판(555)과, 대향 기판(551)의 하면(下面) 측에 배열 설치된 편광판(도시 생략)에 의해 개략 구성되어 있다.
컬러 필터(500)의 보호막(509) 표면(대향 기판(551) 측의 면)에는 액정 구동용 전극(556)이 형성되어 있다. 이 전극(556)은 ITO 등의 투명 도전 재료로 이루어지고, 후술하는 화소 전극(560)이 형성되는 영역 전체를 덮는 전면(全面) 전극으로 되어 있다. 또한, 이 전극(556)의 화소 전극(560)과는 반대측 면을 덮은 상태 로 배향막(557)이 설치되어 있다.
대향 기판(551)의 컬러 필터(500)와 대향하는 면에는 절연층(558)이 형성되어 있고, 이 절연층(558) 위에는 주사선(561) 및 신호선(562)이 서로 직교하는 상태로 형성되어 있다. 그리고, 이들 주사선(561)과 신호선(562)에 의해 둘러싸인 영역 내에는 화소 전극(560)이 형성되어 있다. 또한, 실제 액정 장치에서는 화소 전극(560) 위에 배향막이 설치되지만, 도시를 생략한다.
또한, 화소 전극(560)의 노치부와 주사선(561)과 신호선(562)에 의해 둘러싸인 부분에는 소스 전극, 드레인 전극, 반도체, 및 게이트 전극을 구비하는 박막 트랜지스터(563)가 일체로 구성되어 있다. 그리고, 주사선(561)과 신호선(562)에 대한 신호의 인가에 의해 박막 트랜지스터(563)를 온(on)/오프(off)하여 화소 전극(560)으로의 통전(通電) 제어를 행할 수 있게 구성되어 있다.
또한, 상기 각 예의 액정 장치(520, 530, 550)는 투과형 구성으로 했지만, 반사층 및 반투과 반사층을 설치하여 반사형 액정 장치 및 반투과 반사형 액정 장치로 할 수도 있다.
다음으로, 도 14는 유기 EL 장치의 표시 영역(이하, 단순히 표시 장치(600)라고 칭함)의 요부 단면도이다.
이 표시 장치(600)는 기판(W)(601) 위에 회로 소자부(602), 발광 소자부(603) 및 음극(604)이 적층된 상태로 개략 구성되어 있다.
이 표시 장치(600)에서는, 발광 소자부(603)로부터 기판(601) 측에 방출된 광이 회로 소자부(602) 및 기판(601)을 투과하여 관측자 측에 출사(出射)되는 동시 에, 발광 소자부(603)로부터 기판(601)의 반대측에 방출된 광이 음극(604)에 의해 반사된 후, 회로 소자부(602) 및 기판(601)을 투과하여 관측자 측에 출사되게 되어 있다.
회로 소자부(602)와 기판(601) 사이에는 실리콘 산화막으로 이루어지는 하지보호막(606)이 형성되고, 이 하지보호막(606) 위(발광 소자부(603) 측)에 다결정 실리콘으로 이루어지는 섬 형상의 반도체막(607)이 형성된다. 이 반도체막(607)의 좌우 영역에는 소스 영역(607a) 및 드레인 영역(607b)이 고농도 양이온 주입에 의해 각각 형성되어 있다. 그리고, 양이온이 주입되지 않는 중앙부가 채널 영역(607c)으로 되어 있다.
또한, 회로 소자부(602)에는 하지보호막(606) 및 반도체막(607)을 덮는 투명한 게이트 절연막(608)이 형성되고, 이 게이트 절연막(608) 위의 반도체막(607)의 채널 영역(607c)에 대응하는 위치에는 예를 들어 Al, Mo, Ta, Ti, W 등으로 구성되는 게이트 전극(609)이 형성된다. 이 게이트 전극(609) 및 게이트 절연막(608) 위에는 투명한 제 1 층간절연막(611a)과 제 2 층간절연막(611b)이 형성되어 있다. 또한, 제 1 및 제 2 층간절연막(611a, 611b)을 관통하여 반도체막(607)의 소스 영역(607a), 드레인 영역(607b)에 각각 연통(連通)되는 컨택트 홀(612a, 612b)이 형성되어 있다.
그리고, 제 2 층간절연막(611b) 위에는 ITO 등으로 이루어지는 투명한 화소 전극(613)이 소정의 형상으로 패터닝되어 형성되고, 이 화소 전극(613)은 컨택트 홀(612a)을 통하여 소스 영역(607a)에 접속되어 있다.
또한, 제 1 층간절연막(611a) 위에는 전원선(614)이 배열 설치되어 있고, 이 전원선(614)은 컨택트 홀(612b)을 통하여 드레인 영역(607b)에 접속되어 있다.
이와 같이, 회로 소자부(602)에는 각 화소 전극(613)에 접속된 구동용 박막 트랜지스터(615)가 각각 형성되어 있다.
상기 발광 소자부(603)는 복수의 화소 전극(613) 위의 각각에 적층된 기능층(617)과, 각 화소 전극(613) 및 기능층(617) 사이에 구비되어 각 기능층(617)을 구획하는 뱅크부(618)에 의해 개략 구성되어 있다.
이들 화소 전극(613), 기능층(617), 및 기능층(617) 위에 배열 설치된 음극(604)에 의해 발광 소자가 구성되어 있다. 또한, 화소 전극(613)은 평면에서 보아 대략 직사각형 형상으로 패터닝되어 형성되어 있고, 각 화소 전극(613) 사이에 뱅크부(618)가 형성되어 있다.
뱅크부(618)는 예를 들어 SiO, SiO2, TiO2 등의 무기 재료에 의해 형성되는 무기물 뱅크층(618a)(제 1 뱅크층)과, 이 무기물 뱅크층(618a) 위에 적층되고, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성 및 내용매성이 우수한 레지스트에 의해 형성되는 단면(斷面) 사다리꼴 형상의 유기물 뱅크층(618b)(제 2 뱅크층)에 의해 구성되어 있다. 이 뱅크부(618)의 일부는 화소 전극(613)의 둘레부 위에 겹쳐진 상태로 형성되어 있다.
그리고, 각 뱅크부(618)의 사이에는 화소 전극(613)에 대하여 상방(上方)을 향하여 점차 확장된 개구부(619)가 형성되어 있다.
상기 기능층(617)은 개구부(619) 내에서 화소 전극(613) 위에 적층 상태로 형성된 정공 주입/수송층(617a)과, 이 정공 주입/수송층(617a) 위에 형성된 발광층(617b)에 의해 구성되어 있다. 또한, 이 발광층(617b)에 인접하여 그 이외의 기능을 갖는 다른 기능층을 더 형성할 수도 있다. 예를 들어 전자 수송층을 형성하는 것도 가능하다.
정공 주입/수송층(617a)은 화소 전극(613) 측으로부터 정공을 수송하여 발광층(617b)에 주입하는 기능을 갖는다. 이 정공 주입/수송층(617a)은 정공 주입/수송층 형성 재료를 함유하는 제 1 조성물(기능액)을 토출함으로써 형성된다. 정공 주입/수송층 형성 재료로서는, 공지의 재료를 사용한다.
발광층(617b)은 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B) 중 어느 하나로 발광하는 것이며, 발광층 형성 재료(발광 재료)를 함유하는 제 2 조성물(기능액)을 토출함으로써 형성된다. 제 2 조성물의 용매(비(非)극성 용매)로서는, 정공 주입/수송층(617a)에 대하여 용해되지 않는 공지의 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 이러한 비극성 용매를 발광층(617b)의 제 2 조성물로서 사용함으로써, 정공 주입/수송층(617a)을 재(再)용해시키지 않고 발광층(617b)을 형성할 수 있다.
그리고, 발광층(617b)에서는, 정공 주입/수송층(617a)으로부터 주입된 정공과 음극(604)으로부터 주입되는 전자가 발광층에서 재결합하여 발광하도록 구성되어 있다.
음극(604)은 발광 소자부(603)의 전면(全面)을 덮는 상태로 형성되어 있고, 화소 전극(613)과 짝으로 되어 기능층(617)에 전류를 흐르게 하는 역할을 수행한 다. 또한, 이 음극(604)의 상부에는 밀봉 부재(도시 생략)가 배치된다.
다음으로, 상기 표시 장치(600)의 제조 공정을 도 15 내지 도 23을 참조하여 설명한다. 이 표시 장치(600)는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 뱅크부 형성 공정(S111), 표면 처리 공정(S112), 정공 주입/수송층 형성 공정(S113), 발광층 형성 공정(S114), 및 대향 전극 형성 공정(S115)을 거쳐 제조된다. 또한, 제조 공정은 예시하는 것에 한정되지 않아, 필요에 따라 그 이외의 공정이 제외되거나 추가되는 경우도 있다.
우선, 뱅크부 형성 공정(S111)에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제 2 층간절연막(611b) 위에 무기물 뱅크층(618a)을 형성한다. 이 무기물 뱅크층(618a)은, 형성 위치에 무기물막을 형성한 후, 이 무기물막을 포토리소그래피 기술 등에 의해 패터닝함으로써 형성된다. 이 때, 무기물 뱅크층(618a)의 일부는 화소 전극(613)의 둘레부와 중첩되도록 형성된다.
무기물 뱅크층(618a)을 형성하면, 도 17에 나타낸 바와 같이, 무기물 뱅크층(618a) 위에 유기물 뱅크층(618b)을 형성한다. 이 유기물 뱅크층(618b)도 무기물 뱅크층(618a)과 마찬가지로 포토리소그래피 기술 등에 의해 패터닝하여 형성된다.
이렇게 하여 뱅크부(618)가 형성된다. 또한, 이것에 따라, 각 뱅크부(618) 사이에는 화소 전극(613)에 대하여 상방으로 개구된 개구부(619)가 형성된다. 이 개구부(619)는 화소 영역을 규정한다.
표면 처리 공정(S112)에서는, 친액화 처리 및 발액화 처리가 실행된다. 친 액화 처리를 실시하는 영역은 무기물 뱅크층(618a)의 제 1 적층부(618aa) 및 화소 전극(613)의 전극면(613a)이며, 이들 영역은 예를 들어 산소를 처리 가스로 하는 플라스마 처리에 의해 친액성으로 표면 처리된다. 이 플라스마 처리는 화소 전극(613)인 ITO의 세정 등도 겸하고 있다.
또한, 발액화 처리는 유기물 뱅크층(618b)의 벽면(618s) 및 유기물 뱅크층(618b)의 상면(618t)에 실시되고, 예를 들어 테트라플루오로메탄을 처리 가스로 하는 플라스마 처리에 의해 표면이 불화 처리(발액성으로 처리)된다.
이 표면 처리 공정을 행함으로써, 기능 액적 토출 헤드(17)를 사용하여 기능층(617)을 형성할 때에, 기능 액적을 화소 영역에 보다 확실하게 착탄시킬 수 있고, 또한 화소 영역에 착탄된 기능 액적이 개구부(619)로부터 흘러넘치는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
그리고, 이상의 공정을 거침으로써, 표시 장치 기체(600A)가 얻어진다. 이 표시 장치 기체(600A)는 도 2에 나타낸 액적 토출 장치(1)의 세트 테이블(22)에 탑재 배치되고, 이하의 정공 주입/수송층 형성 공정(S113) 및 발광층 형성 공정(S114)이 실행된다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 정공 주입/수송층 형성 공정(S113)에서는, 기능 액적 토출 헤드(17)로부터 정공 주입/수송층 형성 재료를 함유하는 제 1 조성물을 화소 영역인 각 개구부(619) 내에 토출한다. 그 후, 도 19에 나타낸 바와 같이, 건조 처리 및 열처리를 행하여 제 1 조성물에 함유되는 극성 용매를 증발시키고, 화소 전극(전극면(613a))(613) 위에 정공 주입/수송층(617a)을 형성한다.
다음으로, 발광층 형성 공정(S114)에 대해서 설명한다. 이 발광층 형성 공정에서는, 상술한 바와 같이, 정공 주입/수송층(617a)의 재용해를 방지하기 위해, 발광층 형성 시에 사용하는 제 2 조성물의 용매로서, 정공 주입/수송층(617a)에 대하여 용해되지 않는 비극성 용매를 사용한다.
한편, 정공 주입/수송층(617a)은 비극성 용매에 대한 친화성이 낮기 때문에, 비극성 용매를 함유하는 제 2 조성물을 정공 주입/수송층(617a) 위에 토출하여도, 정공 주입/수송층(617a)과 발광층(617b)을 밀착시킬 수 없게 되거나, 또는 발광층(617b)을 균일하게 도포하지 못할 우려가 있다.
그래서, 비극성 용매 및 발광층 형성 재료에 대한 정공 주입/수송층(617a) 표면의 친화성을 향상시키기 위해, 발광층 형성 전에 표면 처리(표면 개질(改質) 처리)를 행하는 것이 바람직하다. 이 표면 처리는 발광층 형성 시에 사용하는 제 2 조성물의 비극성 용매와 동일하거나 이것과 유사한 용매인 표면 개질재를 정공 주입/수송층(617a) 위에 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 행한다.
이러한 처리를 실시함으로써, 정공 주입/수송층(617a) 표면이 비극성 용매에 친화되기 쉬워지고, 그 후의 공정에서, 발광층 형성 재료를 함유하는 제 2 조성물을 정공 주입/수송층(617a)에 균일하게 도포할 수 있다.
다음으로, 도 20에 나타낸 바와 같이, 각색 중 어느 하나(도 20의 예에서는 청색(B))에 대응하는 발광층 형성 재료를 함유하는 제 2 조성물을 기능 액적으로서 화소 영역(개구부(619)) 내에 소정량 주입한다. 화소 영역 내에 주입된 제 2 조성물은 정공 주입/수송층(617a) 위에 확장되어 개구부(619) 내에 충전된다. 또한, 제 2 조성물이 화소 영역으로부터 벗어나 뱅크부(618)의 상면(618t) 위에 착탄된 경우에도, 이 상면(618t)은 상술한 바와 같이 발액 처리가 실시되어 있기 때문에, 제 2 조성물이 개구부(619) 내에 굴러 들어가기 쉬워진다.
그 후, 건조 공정 등을 행함으로써, 토출 후의 제 2 조성물을 건조 처리하여 제 2 조성물에 함유되는 비극성 용매를 증발시키고, 도 21에 나타낸 바와 같이, 정공 주입/수송층(617a) 위에 발광층(617b)이 형성된다. 이 도면의 경우, 청색(B)에 대응하는 발광층(617b)이 형성되어 있다.
마찬가지로, 기능 액적 토출 헤드(17)를 사용하여, 도 22에 나타낸 바와 같이, 상기한 청색(B)에 대응하는 발광층(617b)의 경우와 동일한 공정을 차례로 행하고, 다른 색(적색(R) 및 녹색(G))에 대응하는 발광층(617b)을 형성한다. 또한, 발광층(617b)의 형성 순서는 예시한 순서에 한정되는 것이 아니라, 어떠한 순서로 형성하여도 상관없다. 예를 들어 발광층 형성 재료에 따라 형성하는 순서를 정하는 것도 가능하다. 또한, R·G·B 3색의 배열 패턴으로서는, 스트라이프 배열, 모자이크 배열 및 델타 배열 등이 있다.
이상과 같이 하여, 화소 전극(613) 위에 기능층(617), 즉, 정공 주입/수송층(617a) 및 발광층(617b)이 형성된다. 그리고, 대향 전극 형성 공정(S115)으로 이행한다.
대향 전극 형성 공정(S115)에서는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 발광층(617b) 및 유기물 뱅크층(618b)의 전면(全面)에 음극(604)(대향 전극)을 예를 들어 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해 형성한다. 이 음극(604)은, 본 실시예에서는 예 를 들어 칼슘층과 알루미늄층이 적층되어 구성되어 있다. 이 음극(604)의 상부에는 전극으로서의 Al막, Ag막이나, 그 산화 방지를 위한 SiO2, SiN 등의 보호층이 적절히 설치된다.
이렇게 하여 음극(604)을 형성한 후, 이 음극(604)의 상부를 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 처리나 배선 처리 등의 기타 처리 등을 실시함으로써, 표시 장치(600)가 얻어진다.
다음으로, 도 24는 플라스마형 표시 장치(PDP 장치: 이하, 단순히 표시 장치(700)라고 칭함)의 요부 분해사시도이다. 또한, 도 24에서는 표시 장치(700)의 일부를 파단(破斷)한 상태로 도시된다.
이 표시 장치(700)는 서로 대향하여 배치된 제 1 기판(701), 제 2 기판(702), 및 이들 사이에 형성되는 방전 표시부(703)를 포함하여 개략 구성된다. 방전 표시부(703)는 복수의 방전실(705)에 의해 구성되어 있다. 이들 복수의 방전실(705) 중 적색 방전실(705R), 녹색 방전실(705G), 청색 방전실(705B)의 3개 방전실(705)이 세트로 되어 1개의 화소를 구성하도록 배치되어 있다.
제 1 기판(701)의 상면에는 소정의 간격에 의해 스트라이프 형상으로 어드레스 전극(706)이 형성되고, 이 어드레스 전극(706)과 제 1 기판(701)의 상면을 덮도록 유전체층(707)이 형성된다. 유전체층(707) 위에는 각 어드레스 전극(706) 사이에 위치하고, 또한 각 어드레스 전극(706)에 따르도록 격벽(708)이 세워 설치되어 있다. 이 격벽(708)은 도시하는 바와 같이 어드레스 전극(706)의 폭방향 양측으로 연장되는 것과, 어드레스 전극(706)과 직교하는 방향으로 연장 설치된 도시하지 않는 것을 포함한다.
그리고, 이 격벽(708)에 의해 구획된 영역이 방전실(705)로 되어 있다.
방전실(705) 내에는 형광체(709)가 배치되어 있다. 형광체(709)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나의 색의 형광을 발광하는 것이며, 적색 방전실(705R)의 저부(底部)에는 적색 형광체(709R)가, 녹색 방전실(705G)의 저부에는 녹색 형광체(709G)가, 청색 방전실(705B)의 저부에는 청색 형광체(709B)가 각각 배치되어 있다.
제 2 기판(702)의 도면 중의 하측 면에는 상기 어드레스 전극(706)과 직교하는 방향으로 복수의 표시 전극(711)이 소정의 간격에 의해 스트라이프 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이들을 덮도록 유전체층(712), 및 MgO 등으로 이루어지는 보호막(713)이 형성되어 있다.
제 1 기판(701)과 제 2 기판(702)은 어드레스 전극(706)과 표시 전극(711)이 서로 직교하는 상태로 대향시켜 접합되어 있다. 또한, 상기 어드레스 전극(706)과 표시 전극(711)은 교류 전원(도시 생략)에 접속되어 있다.
그리고, 각 전극(706, 711)에 통전(通電)함으로써, 방전 표시부(703)에서 형광체(709)가 여기(勵起) 발광하여 컬러 표시가 가능해진다.
본 실시예에서는 상기 어드레스 전극(706), 표시 전극(711), 및 형광체(709)를 도 2에 나타낸 액적 토출 장치(1)를 사용하여 형성할 수 있다. 이하, 제 1 기판(701)에서의 어드레스 전극(706)의 형성 공정을 예시한다.
이 경우, 제 1 기판(701)을 액적 토출 장치(1)의 세트 테이블(22)에 탑재 배치시킨 상태에서 이하의 공정이 실행된다.
우선, 기능 액적 토출 헤드(17)에 의해, 도전막 배선 형성용 재료를 함유하는 액체 재료(기능액)를 기능 액적으로서 어드레스 전극 형성 영역에 착탄시킨다. 이 액체 재료는, 도전막 배선 형성용 재료로서, 금속 등의 도전성 미립자를 분산매에 분산시킨 것이다. 이 도전성 미립자로서는, 금, 은, 구리, 팔라듐, 또는 니켈 등을 함유하는 금속 미립자나, 도전성 폴리머 등이 사용된다.
보충 대상으로 되는 모든 어드레스 전극 형성 영역에 대해서 액체 재료의 보충이 종료되면, 토출 후의 액체 재료를 건조 처리하여 액체 재료에 함유되는 분산매를 증발시킴으로써 어드레스 전극(706)이 형성된다.
그런데, 상기에서는 어드레스 전극(706)의 형성을 예시했지만, 상기 표시 전극(711) 및 형광체(709)에 대해서도 상기 각 공정을 거침으로써 형성할 수 있다.
표시 전극(711) 형성의 경우, 어드레스 전극(706)의 경우와 마찬가지로, 도전막 배선 형성용 재료를 함유하는 액체 재료(기능액)를 기능 액적으로서 표시 전극 형성 영역에 착탄시킨다.
또한, 형광체(709) 형성의 경우에는, 각색(R, G, B)에 대응하는 형광 재료를 함유한 액체 재료(기능액)를 기능 액적 토출 헤드(17)로부터 액적으로서 토출하고, 대응하는 색의 방전실(705) 내에 착탄시킨다.
다음으로, 도 25는 전자 방출 장치(FED 장치 및 SED 장치라고도 함: 이하, 단순히 표시 장치(800)라고 칭함)의 요부 단면도이다. 또한, 도 25에서는 표시 장 치(800)의 일부를 단면으로서 도시한다.
이 표시 장치(800)는 서로 대향하여 배치된 제 1 기판(801), 제 2 기판(802), 및 이들 사이에 형성되는 전계 방출 표시부(803)를 포함하여 개략 구성된다. 전계 방출 표시부(803)는 매트릭스 형상으로 배치한 복수의 전자 방출부(805)에 의해 구성되어 있다.
제 1 기판(801)의 상면에는 캐소드(cathode) 전극(806)을 구성하는 제 1 소자 전극(806a) 및 제 2 소자 전극(806b)이 서로 직교하도록 형성되어 있다. 또한, 제 1 소자 전극(806a) 및 제 2 소자 전극(806b)에 의해 구획된 부분에는 갭(gap)(808)을 형성한 도전성막(807)이 형성되어 있다. 즉, 제 1 소자 전극(806a), 제 2 소자 전극(806b) 및 도전성막(807)에 의해 복수의 전자 방출부(805)가 구성되어 있다. 도전성막(807)은 예를 들어 산화팔라듐(PdO) 등으로 구성되고, 또한 갭(808)은, 도전성막(807)을 성막한 후, 포밍(forming) 등에 의해 형성된다.
제 2 기판(802)의 하면(下面)에는 캐소드 전극(806)에 대치(對峙)하는 애노드(anode) 전극(809)이 형성되어 있다. 애노드 전극(809)의 하면에는 격자 형상의 뱅크부(811)가 형성되고, 이 뱅크부(811)에 의해 둘러싸인 하향의 각 개구부(812)에 전자 방출부(805)에 대응하도록 형광체(813)가 배치되어 있다. 형광체(813)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나의 색의 형광을 발광하는 것이며, 각 개구부(812)에는 적색 형광체(813R), 녹색 형광체(813G) 및 청색 형광체(813B)가 상기한 소정의 패턴으로 배치되어 있다.
그리고, 이렇게 구성한 제 1 기판(801)과 제 2 기판(802)은 미소한 갭을 갖고 접합되어 있다. 이 표시 장치(800)에서는, 도전성막(갭(808))(807)을 통하여 음극인 제 1 소자 전극(806a) 또는 제 2 소자 전극(806b)으로부터 방출되는 전자를 양극인 애노드 전극(809)에 형성한 형광체(813)에 닿게 하여 여기 발광하여 컬러 표시가 가능해진다.
이 경우도, 다른 실시예와 마찬가지로, 제 1 소자 전극(806a), 제 2 소자 전극(806b), 도전성막(807) 및 애노드 전극(809)을 액적 토출 장치(1)를 사용하여 형성할 수 있는 동시에, 각색의 형광체(813R, 813G, 813B)를 액적 토출 장치(1)를 사용하여 형성할 수 있다.
제 1 소자 전극(806a), 제 2 소자 전극(806b) 및 도전성막(807)은 도 26의 (a)에 나타낸 평면 형상을 갖고 있으며, 이들을 성막할 경우에는, 도 26의 (b)에 나타낸 바와 같이, 미리 제 1 소자 전극(806a), 제 2 소자 전극(806b) 및 도전성막(807)을 만들어 넣을 부분을 남기고 뱅크부(BB)를 형성(포토리소그래피법)한다. 다음으로, 뱅크부(BB)에 의해 구성된 홈 부분에 제 1 소자 전극(806a) 및 제 2 소자 전극(806b)을 형성(액적 토출 장치(1)에 의한 잉크젯법)하고, 그 용제(溶劑)를 건조시켜 성막을 행한 후, 도전성막(807)을 형성(액적 토출 장치(1)에 의한 잉크젯법)한다. 그리고, 도전성막(807)을 성막한 후, 뱅크부(BB)를 제거하고(애싱(ashing) 박리 처리), 상기 포밍 처리로 이행한다. 또한, 상기 유기 EL 장치의 경우와 마찬가지로, 제 1 기판(801) 및 제 2 기판(802)에 대한 친액화 처리나, 뱅크부(811, BB)에 대한 발액화 처리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 다른 전기 광학 장치로서는, 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등의 장치를 생각할 수 있다. 상기한 액적 토출 장치(1)를 각종 전기 광학 장치(디바이스)의 제조에 사용함으로써, 각종 전기 광학 장치를 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 관찰자가 워크 전체적으로 묘화 불균일을 인식하기 어렵도록 토출 패턴 데이터를 보정할 수 있는 토출 패턴 데이터 보정 방법, 토출 패턴 데이터 보정 장치, 액적 토출 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 워크(work)에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 토출 패턴 데이터에 의해 상기 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출·착탄(着彈)시키는 묘화(描畵) 처리 시에, 묘화 불균일을 해소하기 위해 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 방법으로서,
    상기 워크 위의 묘화 영역을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상(假想) 분할 부위에 대하여 상기 묘화 처리에 의해 부여되는 기능액 부여량을 각각 산출(算出)하는 산출 공정과,
    상기 복수의 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조(多階調) 표현한 매트릭스 데이터를 생성하는 데이터 생성 공정과,
    상기 매트릭스 데이터를 n치화(n≥2)하여 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 계조 처리 공정과,
    상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「대(大)」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 감소와, 상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「소(小)」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 증가 중 적어도 한쪽이 실행되도록 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 데이터 보정 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계조 처리 공정에서 임계값법, 조직적 디터법(dither method) 및 오차 확산법 중 어느 하나를 이용한 n치화 처리에 의해 상기 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출 공정에 앞서, 상기 각 가상 분할 부위에 대응하는 1개 이상의 상기 노즐로 이루어지는 노즐 그룹으로부터 토출되는 단위 샷(shot)수 당의 기능액 토출량을 측정하는 토출량 측정 공정을 더 구비하고,
    상기 산출 공정에서, 상기 기능액 토출량의 측정 결과와 상기 토출 패턴 데이터에 의거하여 상기 기능액 부여량을 산출하는 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출 공정에 앞서, 상기 묘화 처리에 의해 상기 워크 위에 형성한 기능액에 의한 성막부(成膜部)의 상기 각 가상 분할 부위에서의 광학(光學) 농도를 측정하는 광학 농도 측정 공정을 더 구비하고,
    상기 산출 공정에서, 상기 광학 농도의 측정 결과에 의거하여 상기 기능액 부여량을 산출하는 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 산출 공정에 앞서, 상기 묘화 처리에 의해 상기 워크 위에 형성한 기능액에 의한 성막부의 상기 각 가상 분할 부위에서의 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 공정을 더 구비하고,
    상기 산출 공정에서, 상기 막 두께의 측정 결과에 의거하여 상기 기능액 부여량을 산출하는 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 보정 공정은, 상기 각 노즐로부터의 샷 수의 증감(增減) 및/또는 1샷당 기능액 토출량의 증감에 의해, 상기 기능액 부여량이 증감되도록 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 방법.
  7. 워크에 대하여 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 토출 패턴 데이터에 의해 상기 기능 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능 액적을 각각 선택적으로 토출·착탄시키는 묘화 처리 시에, 묘화 불균일을 해소하기 위해 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 토출 패턴 데이터 보정 장치로서,
    상기 토출 패턴 데이터를 기억하는 기억 수단과,
    상기 워크 위의 묘화 영역을 매트릭스 형상으로 구분한 복수의 가상 분할 부위에 대하여 상기 묘화 처리에 의해 부여되는 기능액 부여량을 각각 산출하는 산출 수단과,
    상기 복수의 가상 분할 부위에 대한 기능액 부여량을 각각 다계조 표현한 매트릭스 데이터를 생성하는 데이터 생성 수단과,
    상기 매트릭스 데이터를 n치화(n≥2)하여 n치화 매트릭스 데이터를 생성하는 계조 처리 수단과,
    상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「대」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 감소와, 상기 n치화 매트릭스 데이터의 각 n치화 데이터가 상기 기능액 부여량 「소」 측을 나타내는 상기 각 가상 분할 부위에 대한 상기 기능액 부여량의 증가 중 적어도 한쪽이 실행되도록 상기 토출 패턴 데이터를 보정하는 데이터 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 토출 패턴 데이터 보정 장치.
  8. 기능 액적 토출 헤드와,
    워크에 대하여 상기 기능 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
    제 1 항에 기재된 토출 패턴 데이터 보정 방법에 의해 보정된 상기 토출 패턴 데이터에 의거하여, 상기 기능 액적 토출 헤드의 각 노즐을 제어하는 헤드 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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