KR20020084695A - 컬러 표시용 기판, 컬러 필터용 기판, 컬러 발광용 기판,컬러 표시용 기판의 제조 방법, 전기 광학 장치,전자기기, 성막 방법, 성막 장치, 표시 장치용 모기판 - Google Patents
컬러 표시용 기판, 컬러 필터용 기판, 컬러 발광용 기판,컬러 표시용 기판의 제조 방법, 전기 광학 장치,전자기기, 성막 방법, 성막 장치, 표시 장치용 모기판 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따르면, 복수의 컬러 표시 소자가 매트릭스 형상으로 배열된 컬러 표시용 기판, 예를 들면 컬러 필터용 기판 및 컬러 발광용 기판을 효율적으로 얻을 수 있는 제조 방법 등을 제공한다.
컬러 표시용 기판의 제조 방법은, 입력된 데이터에 따라 액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출함으로써 복수의 컬러 도트(100a)를 형성하는 공정을 갖는다. 복수의 컬러 도트(100a)는 복수의 화소를 구성하고, 복수의 화소는 복수의 컬러 필터 소자(100)를 구성한다. 복수의 컬러 필터 소자(100)는 매트릭스 형상으로 배열된다. 복수의 컬러 도트(100a)는 제 1 기준선 BL1과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치 Px를 갖는다. 복수의 컬러 도트(100a)의 각각은 적어도 제 1 기준선 BL1에 대하여 제 1 도트 피치 Px의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 형성된다.
Description
본 발명은, 컬러 표시용 기판, 컬러 필터용 기판, 컬러 발광용 기판, 컬러 표시용 기판의 제조 방법, 전기 광학 장치, 전자기기, 성막 방법, 성막 장치, 표시 장치용 모기판에 관한 것이다.
최근, 퍼스널 컴퓨터, 특히 휴대용 퍼스널 컴퓨터나 휴대용 정보기기 등의 진보에 따라, 액정 컬러 디스플레이의 수요가 급증하고 있다.
이에 따라, 적정 가격으로 아름다운 디스플레이를 공급하는 수단의 확립이 급선무로 되어 왔다. 또한, 최근, 환경 보호의 관점에서 환경 부하를 저감하는 프로세스의 전환, 개선도 요구되어 왔다.
종래, 컬러 필터의 제조 방법의 하나로서, 이하의 방법이 알려져 있다.
이 방법에서는, 우선, 차광재로서 크롬 박막을 포토리소그래피 및 에칭에 의해서 패터닝하여, 블랙 매트릭스를 형성한다. 그 후, 이 블랙 매트릭스 간의 간격에, 적색, 녹색 및 청색의 감광성 수지를, 한 색 마다 스핀 코팅법에 의해서 도포한 뒤 포토리소그래피에 의해 패터닝한다. 이로써, 적색, 녹색 및 청색의 착색층(컬러 도트)이 서로 이웃하여 배치된 컬러 매트릭스를 구성할 수 있다. 이 제조 방법에서는, 적색, 녹색, 청색의 한 색 마다 포토리소그래피 공정을 반복하지 않으면 안되고, 또한, 각 색의 패터닝에 있어서 불필요한 부분을 제거하기 때문에 감광성 재료의 손실(loss)이 발생하여, 나아가서는 환경 부하가 높은 고비용의 컬러 필터가 된다.
그래서, 이러한 제조 방법의 문제점을 해소하는 방법으로서, 가령 일본국 특허 공개 소화 제 59-75205호 공보에서는, 잉크 제트법을 응용한 방법이 제안되었다. 이 방법에서는, 투명 기판 상에, 잉크에 대한 습윤성이 낮은 재료로 착색층의 형성 영역을 구획하도록 칸막이를 매트릭스 형상으로 형성한 뒤, 잉크 제트법을 이용하여 비감광성 색재(色材)를 칸막이 내에 도포하는 것에 의해, 착색층을 형성한다.
이 제조 방법에서는, 포토리소그래피 공정의 번잡함이 완화되고, 또한 색재의 손실의 저감을 도모할 수 있다. 이후, 잉크 제트법에 의한 비감광성 색재의 도포 프로세스에 의한 컬러 필터의 제조 방법이 여러 개 제안되었다.
본 발명의 목적은, 복수의 컬러 표시 소자가 매트릭스 형상으로 배열된 컬러 표시용 기판, 예를 들면 컬러 필터용 기판 및 컬러 발광용 기판을 효율적으로 얻을 수 있는 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상술한 제조 방법으로 형성된 컬러 표시용 기판, 예를 들면 컬러 필터용 기판 및 컬러 발광용 기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또한 다른 목적은, 상술한 컬러 표시용 기판으로부터 얻어진 컬러 표시체를 갖는 전기 광학 장치 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 컬러 표시용 기판에 있어서, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 표시 소자와, 상기 복수의 컬러 표시 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와, 상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하며, 상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고, 상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이 컬러 표시용 기판은, 후술하는 제조 방법에 의해서 효율적으로 얻어진다.
본 발명에 따른 컬러 표시용 기판은, 이하의 각종 형태를 취할 수 있다.
(A) 또한, 상기 컬러 표시 소자의 컬러 도트는, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치할 수 있다.
(B) 상기 컬러 표시 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배일 수 있다. 이와 같이 설정하는 것으로, 컬러 표시 소자의 피치를 제 1 도트 피치 및 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배로 규정할 수 있다. 즉, 이것을 컬러 표시 소자의 피치로부터 보면, 상기 컬러 표시 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배이다.
(C) 상기 컬러 표시 소자는 상기 화소의 배열이 스트라이프(stripe)형, 모자이크(mosaic)형, 델타(delta)형 및 스퀘어(square)형 중 어느 하나일 수 있다.
(D) 상기 컬러 도트는 노즐로부터 토출된 액체 방울에 의해서 형성될 수 있다. 그리고, 상기 컬러 도트는, 컬러 표시층과 해당 컬러 표시층을 구획하기 위한 뱅크층을 포함할 수 있다. 이 뱅크층은 노즐로부터 토출된 액체 방울을 막는 격벽으로서 기능한다.
본 발명의 컬러 표시용 기판은, 적색, 녹색 및 청색의 광의 3 원색에 의해 컬러 표시가 가능한 각종 표시 기판으로 적용될 수 있다. 대표적인 표시 기판으로서는, 컬러 필터용 기판 및 컬러 발광용 기판이 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 컬러 필터용 기판은, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 필터 소자와, 상기 복수의 컬러 필터 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와, 상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하며, 상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고, 상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 발광용 기판은, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 발광 소자와, 상기 복수의 컬러 발광 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와, 상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하며, 상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고, 상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 표시용 기판의 제조 방법은, 입력된 데이터에 따라 액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출함으로써 복수의 컬러 도트를 형성하는 공정을 구비하며, 상기 복수의 컬러 도트는, 복수의 화소를 구성하고, 상기 복수의 화소는, 복수의 컬러 표시 소자를 구성하며, 상기 복수의 컬러 표시 소자는, 매트릭스 형상으로 배열되고, 상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 가지며, 상기 복수의 컬러 도트의 각각을, 적어도 제 1 기준선에 대하여 상기 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 형성할 수 있다.
이 제조 방법에 의하면, 상기 컬러 표시 소자를 구성하는 각 컬러 도트의 형성 영역은, 적어도 제 1 기준선에 대하여, 해당 제 1 기준선과 직교하는 방향에서의 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 설정되는 것으로부터, 컬러 도트의 형성 영역의 위치 데이터를 제 1 도트 피치로 규정할 수 있어, 설계가 용이해진다.
상기 액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출하는 방법으로서는, 예컨대 잉크 제트 방식을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법은, 이하의 각종 형태를 취할 수 있다.
(A) 또한, 상기 컬러 표시 소자의 컬러 도트의 형성 영역은, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 설정할 수 있다. 이와 같이 설정하는 것으로, 제 1 기준선에 대해서 뿐만 아니라, 제 2 기준선에 대해서도 컬러 도트의 형성 영역의 위치 데이터를 제 2 도트 피치로 규정할 수 있어, 또한 설계가 용이해진다.
(B) 상기 컬러 표시 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배이도록 설정될 수 있다.
이와 같이 설정하는 것으로, 컬러 표시 소자의 피치를 제 1 도트 피치 및 제 2 도트 피치로 규정할 수 있다. 그리고, 상기 컬러 표시 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배이도록 설정할 수 있다.
(C) 상기 컬러 도트의 컬러 표시층을 구획하기 위한 뱅크층을 형성하는 공정과, 상기 뱅크층에 의해서 구획된 영역에 액체 방울을 공급하는 공정을 구비할 수 있다.
이 뱅크층은, 액체 방울을 막는 격벽으로서 기능한다.
(D) 상기 액체 방울의 토출을 실행하기 위한 액체 방울 토출용 헤드는, 복수의 노즐이 직선 형상으로 배열된 노즐열을 갖고, 해당 노즐열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서 소정 피치로 배치되고, 또한, 상기 제 1 기준선의 방향에서 복수의 컬러 표시 소자의 형성 영역을 포함하는 실효 노즐열 길이를 가질 수 있다. 이러한 실효 노즐 길이를 갖는 액체 방울 토출용 헤드에 의하면, 한 번의 주사에 의해서, 복수열의 컬러 표시 소자를 형성할 수 있다.
또한, 상기 노즐열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서의 실효 노즐열 길이가 상기 컬러 표시 소자의 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배일 수 있다.
(E) 상기 컬러 표시 소자는, 컬러 필터 소자 또는 컬러 발광 소자를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 광학 장치는, 본 발명의 컬러 표시용 기판으로부터 얻어진 컬러 표시체를 포함할 수 있다.
본 발명에 이러한 전기 광학 장치는, 본 발명의 컬러 필터용 기판으로부터 얻어진 컬러 필터와, 상기 컬러 필터와 소정 간격을 두고 배치되는 대향 기판과, 상기 컬러 필터와 상기 대향 기판의 사이에 배치되는 전기 광학 재료층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전기 광학 재료층은 액정 재료층일 수 있다.
본 발명에 따른 전기 광학 장치는, 본 발명의 컬러 발광용 기판으로부터 얻어진 컬러 발광체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 컬러 도트의 발광층은, 일렉트로루미네슨스(electroluminescence) 재료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전자기기는, 본 발명의 전기 광학 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치용 모기판(母基板)은, 각각이 표시 장치를 구성하는 복수의 단위 및, 나란히 배열되는 복수의 도트 요소를 포함하며, 상기 복수의 도트 요소는, 각 단위 내에서 소정의 방향으로 제 1 도트 피치로 배열되어 이루어지되, 각 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나와, 다른 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나가 상기 소정의 방향에서 상기 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배로 나란히 배열되어 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 성막 방법은, 액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출함으로써 복수의 도트 요소를 형성하는 공정을 구비하며, 상기 복수의 도트 요소는, 기준선과 직교하는 방향에서 도트 피치를 갖고, 상기 복수의 도트 요소의 각각을, 적어도 상기 기준선에 대하여 상기 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 성막 장치는, 주사 가능한 헤드와, 상기 헤드에 배열되어, 액체 방울을 토출하는 복수의 노즐을 구비하며, 상기 헤드를 주사하여 상기 액체 방울을 선택적으로 상기 노즐로부터 토출함으로써 복수의 도트 요소를 형성하고, 상기 복수의 도트 요소는, 기준선의 방향에서 배열되고, 또한 상기 기준선의 방향에서 소정의 도트 피치를 갖고, 상기 노즐열은, 상기 기준선의 방향에 대하여 실효 노즐열 길이를 가지며, 상기 실효 노즐열 길이는, 상기 소정의 도트 피치의 실질적으로 정수배이다.
상기 주사 가능한 헤드로서는, 예컨대 잉크 제트 헤드를 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 컬러 필터용 기판을 모식적으로 나타내는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 컬러 필터용 기판을 구성하는 컬러 필터 소자를 나타내는 평면도,
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 부분을 모식적으로 나타내는 부분 단면도,
도 4는 (a)∼(d)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 컬러 필터용 기판의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 단면도,
도 5는 (a)∼(d)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 컬러 필터용 기판의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 단면도,
도 6는 실시예 1에 따른 컬러 필터용 기판의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 평면도,
도 7는 실시예 1에 따른 컬러 필터용 기판으로서, 델타형 배열을 갖는 컬러 필터 소자를 갖는 컬러 필터용 기판의 제조 방법을 나타내는 평면도,
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 컬러 발광용 기판을 모식적으로 나타내는 사시도,
도 9는 도 8에 도시된 컬러 발광용 기판을 구성하는 컬러 발광 소자를 나타내는 평면도,
도 10은 (a)∼(d)는, 도 8 및 도 9에 도시된 컬러 발광용 기판의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 부분 단면도,
도 11은 실시예 2에 따른 컬러 발광용 기판의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 평면도,
도 12는 실효 노즐열 길이를 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도,
도 14는 본 발명에 따른 전자기기의 일례로서의 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도,
도 15는 (a)∼(c)는 본 발명에 따른 전자기기의 적용예를 나타내고, (a)는 휴대전화기, (b)는 손목 시계, (c)는 휴대 정보기기를 도시한 도면,
도 16은 실시예 1에 따른 컬러 필터용 기판의 변형예를 나타내고, (a)는 컬러 필터 소자의 평면도, (b)는 (a)의 D-D 선에 따른 단면도, (c)는 (a)의 E-E 선에 따른 단면도,
도 17은 본 발명의 실시예 3에 따른 전기 광학 장치의 일례로서의 EL 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10,104 : 기판20 : 차광 영역
22 : 차광층24 : 뱅크층
26 : 반사층28 : 투과층
30 : 투과 영역32 : 착색층
40 : 오버코팅층50 : 공통 전극
52 : 화소 전극60,62 : 배향막
70 : 액정층80 : 기판
90,92 : 편광판100 : 컬러 필터 소자
100a : 컬러 도트100b : 컬러 도트 형성 영역
101,102,103 : 화소 전극106,107,108 : 발광층
122 : 발광층130 : 발광 영역
200 : 컬러 발광 소자200a : 컬러 도트
200b : 컬러 도트 형성 영역202 : 스위칭 소자
204 : 제1 전극(양극)208 : 제2 전극(음극)
1000 : 컬러 필터용 기판1000A : 컬러 필터
1100 : 액정 표시 장치2000 : 컬러 발광용 기판
2100 : 컬러 EL 표시 장치3000 : 디지털 스틸 카메라
4000 : 퍼스널 컴퓨터5000 : 손목 시계
6000 : 휴대 정보기기 Px,Py : 도트 피치
PEx,PEy : 소자피치 BL1 : 제 1 기준선
BL2 : 제 2 기준선
[실시예 1]
도 1은 본 발명이 적용된 컬러 표시용 기판(표시 장치용 모기판)의 일례로서의 컬러 필터용 기판을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 2는 컬러 필터용 기판을 구성하는 컬러 필터 소자(표시 장치를 구성하는 단위)의 주요부를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 부분을 나타내는 단면도이다.
(컬러 필터용 기판의 개요)
우선, 컬러 필터용 기판(1000)의 개요에 대하여 설명한다. 컬러 필터용 기판(1000)은 광투과형이고, 유리, 플라스틱 등의 투명한 기판(10)상에, 복수의 컬러 필터 소자(100)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 이 컬러 필터용 기판(1000)은, 후에 이 기판을 소정 위치로 절단하는 것에 의해, 복수의 컬러 필터를 얻을 수 있다.
본 실시예에 따른 컬러 필터 소자(100)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이 투명한 기판(10)과, 광(가시광)이 실질적으로 투과하지 않는 차광 영역(20)과, 광이 투과 가능한 투과 영역(30)을 포함한다. 차광 영역(20)은, 차광층(22)과, 이 차광층(22) 상에 형성된 뱅크층(24)을 갖는다. 그리고, 투과 영역(30)은 차광 영역(20)에 의해서 구획된 영역이고, 기판(10) 상에 형성된 착색층(32)을 갖는다.
본 실시예에 있어서는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 1 도트 피치의 길이에 상당하는, 착색층(32)과 이 착색층(32)을 둘러싸는 소정 폭의 차광 영역(20)을 1 컬러 도트(도트 요소)(100a)로 규정한다. 이후의 설명에 있어서, 컬러 필터 소자(100)를 구성하는 컬러 도트(100a)의 x 방향에서의 도트 피치를 제 1 도트 피치 Px라고 하고, y 방향에서의 도트 피치를 제 2 도트 피치 Py 라고 한다. 또, 도트 피치란, 도 2에 도시되는 바와 같이, 예를 들면 서로 이웃하는 컬러 도트의 중심간 거리를 의미한다.
또한, 컬러 필터용 기판(1000)에 있어서, 도 1에 도시되는 바와 같이 컬러 필터 소자(100)의 x 방향에서의 소자 피치를 제 1 소자 피치 PEx 라고 하고, y 방향에서의 소자 피치를 제 2 소자 피치 PEy 라고 한다. 또, 본 실시예에서는, 소자피치란, 도 1에 도시되는 바와 같이 컬러 필터 소자의 1 변에서 서로 이웃하는 컬러 필터 소자의 1 변까지의 거리를 말한다. 물론, 이 소자 피치는 서로 이웃하는 컬러 필터 소자의 중심간 거리와 같으며, 이 중심간 거리로 정의되어도 무방하다.
차광 영역(20)을 구성하는 차광층(22)은, 기판(10) 상에 소정의 패턴으로 형성되어 있다. 그리고, 차광층(22)은 충분한 차광성을 갖고 블랙 매트릭스로서 기능하면 되며, 그 재질 등은 특별히 한정되지 않고, 금속, 수지 등을 이용할 수 있다. 차광층(22)의 재질로서는, 작은 막 두께로 충분하고도 균일한 차광성이 얻어진다는 점에서, 금속을 이용하는 것이 바람직하다. 차광층(22)으로서 이용되는 금속은 특별히 한정되지 않고, 성막 및 포토 에칭을 포함하는 전체 공정의 효율을 배려하여 선택할 수 있다. 이와 같은 금속으로서는, 예를 들면 크롬, 니켈, 알루미늄 등의 전자 디바이스 가공 프로세스에서 이용되고 있는 것을 바람직하게 이용할 수 있다.
뱅크층(24)은 차광층(22) 상에 형성되고, 소정의 패턴을 갖는다. 이 뱅크층(24)은 착색층이 형성되는 영역을 구획하며, 인접하는 착색층의 색이 섞이는 것(혼색)을 방지하는 격벽으로서 기능한다. 따라서, 뱅크층(24)의 막 두께(높이 h(도 3참조))는, 착색층을 형성할 때에 주입되는 색재로서의 잉크 조성물(이하, " 잉크" 라고 함)이 오버플로우하지 않도록, 이 잉크 층의 높이 등의 관계로 설정된다. 뱅크층(24)은, 이러한 관점에서, 예를 들면 막두께 1∼5㎛의 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
뱅크층(24)은 포토리소그래피가 가능한 수지층(樹脂層)에 의해서 구성된다. 이러한 감광성 수지는, 반드시 물에 대한 접촉각이 큰 발수성(撥水性)이 우수한 것, 또는 차광성을 가질 필요가 없고, 폭넓은 범위로 선택할 수 있다. 뱅크층(24)을 구성하는 수지로서는, 예를 들면, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 노볼락계 수지, 카르도계 수지, 폴리이미드 수지, 폴리히드록시스틸렌, 폴리비닐알콜 등을 포함하는 감광성 수지 조성물을 이용할 수 있다.
착색층(32)은, 빛의 삼원색을 구성하는 적색, 녹색 및 청색의 각 색을 갖는 복수의 착색층(32(R),32(G),32(B))으로 구성된다. 이들의 착색층(32)은, 소정의 배열, 예를 들면 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 또는 스퀘어 배열 등의 배열 패턴에 의해서 배치되며, 연속한 3 색의 착색층에 의해서 1 화소가 구성된다.
본 실시예에 따른 컬러 필터용 기판(1000) 및 컬러 필터 소자(100)의 특징에 대해서는, 후술된다.
(컬러 필터용 기판의 제조 방법)
다음에, 도 4 및 도 5를 참조하면서, 컬러 필터의 제조예의 개요에 대하여 설명한다. 도 4 및 도 5는, 각 공정에서 도 2의 B-B 선에 대응하는 부분의 층 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
(1) 차광층의 형성
우선, 도 4(a)에 도시되는 바와 같이, 투명한 기판(10) 상에, 드라이 도금법, 예를 들면 스퍼터법, 증착법, 화학 증착법으로 금속층(220)을, 막 두께 0.1∼0.5㎛로 퇴적시킨다. 금속층(220)의 재료로서는, 전술한 바와 같이, 크롬, 니켈, 알루미늄 등의 각종의 금속을 이용할 수 있다. 이어서, 금속층(220)의 표면에 소정의 패턴을 갖는 레지스트층(R1)를 포토리소그래피에 의해서 형성한다. 그 후, 이 레지스트층(R1)를 마스크로 하여 에칭을 실행하고, 금속층(220)의 패터닝을 실행한다. 이렇게 하여, 도 4(b)에 도시되는 바와 같이, 기판(10) 상에 소정의 매트릭스 패턴을 갖는 차광층(22)이 형성된다.
(2) 뱅크층의 형성
이어서, 도 4(c)에 도시되는 바와 같이, 차광층(22)이 형성된 기판(10)의 위에, 수지층(240)을 형성한다. 이 수지층은, 네거티브형 혹은 포지티브형의 레지스트에 의해서 형성할 수 있다. 수지층(240)은, 예를 들면 우레탄계 또는 아크릴계 등의 광경화형(네거티브형)의 감광성 수지로 이루어진다. 그리고, 포토 마스크(M1)를 이용하여 노광을 하고, 또한 현상을 하는 것에 의해, 수지층(240)을 패터닝한다. 이것에 의해서, 도 4(d)에 도시되는 바와 같이, 뱅크층(24)이 형성되고, 차광 영역(20)이 형성된다. 뱅크층(24)의 구성에 관해서는 앞서 설명했기 때문에, 그 기재를 생략한다. 이 공정에서, 차광 영역(20)에 의해서 구획되는, 착색층 형성 영역(330)이 소정의 매트릭스 패턴으로 형성된다.
이어서, 필요에 따라서, 다음 착색층의 형성 공정 전에, 기판 표면의 표면 처리를 한다. 이러한 표면 처리로서는, 자외선의 조사, 플라즈마 조사, 레이저 조사 등의 방법을 이용할 수 있다. 이러한 표면 처리를 하는 것에 의해, 기판(10)의 노출면(10a)에 부착된 오염 물질 등이 제거되고, 이 표면(10a)의 물에 대한 접촉각을 작게 하여 잉크의 습윤성을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 기판(10)의 노출면(10a)과 뱅크층(24)의 표면과의 물에 대한 접촉각의 차이가 15° 이상으로 되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기판(10)의 노출면(10a)과 뱅크층(24)의 표면의 물에 대한 접촉각을 제어하는 것에 의해, 착색층 형성 영역(330)의 노출면(10a)에 밀착성이 양호한 상태로 잉크를 주입할 수 있음과 동시에, 뱅크층(24)의 잉크를 튕기는 성질에 의해서, 잉크가 뱅크층(24)을 넘어서 오버플로우하는 것이 방지된다. 표면 처리의 방법으로서는, 가스 플라즈마법, 자외선 조사법, 계면 활성제 도포법 등의 방법을 채용할 수 있다.
(3) 착색층의 형성
우선, 도 5(a)에 도시되는 바와 같이 차광층(22) 및 뱅크층(24)에 의해서 구획되는 착색층 형성 영역(330)에, 잉크를 주입하여 잉크층(320)을 형성한다.
본 실시예에서는, 잉크를 주입하는 방법으로서, 잉크 제트 프린팅 방식에서 이용되고 있는 프린팅 헤드에 의한 잉크 제트법을 적용한다. 예를 들면 50㎛ 각의 미세한 착색층 형성 영역(330)에 정밀하게 잉크층을 형성하는 방법으로서는, 토출하는 잉크 방울을 미세화할 뿐 아니라 토출 잉크 방울의 수를 제어할 수 있는 잉크 제트 프린팅법이 가장 적합하다.
미세화한 잉크 방울을 정밀하게 목표로 하는 위치(기판(10)의 노출면(10a))에 주입하기 위해서는, 우선, 잉크 방울의 사이즈를 타겟인 착색층 형성 영역(330)의 노출면(10a)의 사이즈에 맞추어 제어한다. 잉크 방울의 사이즈는, 예를 들면 50㎛ 각의 착색층 형성 영역(330)에 대하여는, 6∼30 피코 리터로 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 쓰루풋(throughput)을 고려하면, 잉크 방울의 사이즈는, 보다 바람직하게는 12∼20 피코 리터이다. 또한, 잉크 제트 프린팅 헤드에서 잉크 방울을 날려 보내, 타겟에 정확히 도착시키기 위해서는, 잉크 방울이 날아가는 도중에 분열되는 일 없이, 더구나 똑바로 날아가도록 조건을 제어하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 착색층(32)은, 적색, 녹색 및 청색의 각 색 마다 순차적으로 형성된다. 이들 착색층(32)의 형성 순서는 특별히 한정되지 않는다. 도 5(b)에 나타낸 예에서는, 우선 적색의 착색층(32(R))을 형성하고, 그 후, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 녹색의 착색층(32(G)) 또는 청색의 착색층(32(B)) 중 어느 하나를 형성하며, 마지막으로 나머지 색의 착색층을 형성한다. 또, 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 착색층은, 잉크 제트 프린팅 방식의 컬러 헤드 또는 복수 헤드를 선택하면, 동시에 형성할 수도 있다.
(4) 오버코팅층 등의 형성
이어서, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이 착색층(32)의 형성 후, 필요에 따라서, 평활 표면을 얻기 위한 오버코팅층(40)을 형성한다. 또한, 도 5(d)에 도시하는 바와 같이, 오버코팅층(40)의 표면에, 필요에 따라서, 공통 전극(50)을 형성하여, 컬러 필터 소자(100)가 매트릭스 형상으로 배열된 컬러 필터용 기판(1000)을완성한다. 이들 오버코팅층(40) 및 공통 전극(50)은, 컬러 필터가 적용되는 전기 광학 장치의 구성에 따라 마련될 수 있다. 그 후, 컬러 필터용 기판(1000)을 소정위치에서 절단함으로써, 복수의 컬러 필터가 형성된다.
(제조 방법의 특징)
도 6은, 본 발명에 따르는 제조 방법의 특징을 설명하기 위한 평면도이며, 도 5(a),(b)에 대응하는 공정을 나타낸다. 도 6에서는, 도면을 간략적으로 하기 위해서, 컬러 도트(100a) 및 컬러 도트 형성 영역(100b)을 나타내고 있다. 또한, 도 6에서는, 스트라이프형의 화소를 형성하는 예를 나타내고 있다.
도 6에서 도시된 예에서는, y 방향을 따라 제 1 기준선 BL1을 설정하고, x 방향을 따라 제 2 기준선 BL2를 설정한다.
본 실시예에서는, 잉크 제트 프린팅에 이용되는 잉크 제트 헤드(1)가 기판(10)에 대하여 x 방향으로 상대적으로 이동되고, 컬러 도트 형성 영역(100b), 구체적으로는 착색층 형성 영역(330)(도 5(a),(b)참조)에 잉크가 공급되어 착색층(32)이 형성되어, 컬러도트(100a)가 완성된다.
잉크 제트 헤드(1)는, 복수의 노즐(1a)이 직선 형상으로 배열된 노즐열을 갖는다. 이 노즐열은, 제 1 기준선 BL1의 방향에 대하여 소정 피치(이 예에서는 제 2 도트 피치 Py 와 같은 피치)로 배치되어 있다. 또한, 잉크 제트 헤드(1)는, 그 노즐열이 제 1 기준선 BL1의 방향에 대하여 복수열(이 예에서는 2 열)의 컬러 필터 소자(100)의 형성 영역을 포함하도록 설정되어 있다. 이 예의 경우, 노즐(1a)의피치는 제 2 도트 피치 Py와 동일하게 설정되어 있기 때문에, 잉크 제트 헤드(1)의 노즐열 길이는, 실효 노즐열 길이와 실질적으로 동일하다.
여기서, 「실효 노즐열 길이」란, 도 12에 도시하는 바와 같이, 잉크 제트 헤드(1)를 제 1 기준선 BL1에 대하여 소정 각도 θ 만큼 기울었을 때에, 제 1 기준선 BL1에 대한 노즐열의 길이 LN0를 말한다. 노즐(1a)의 피치가 제 2 도트 피치 Py와 맞지 않는 경우에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 잉크 제트 헤드(1)를 제 1 기준선 BL1에 대하여 기울이는 것에 의해, 소망하는 노즐 피치를 설정할 수 있다. 도 12에 있어서, 부호「LN」은, 잉크 제트 헤드(1)의 노즐열 길이를 나타낸다.
기준선 BL1, BL2, 컬러 필터 소자(100), 컬러 도트(100a) 및 컬러 도트 형성 영역(100b)은, 이하의 조건(a)∼(c)을 만족한다.
(a) 컬러 필터 소자(100)를 위한 각 컬러 도트 형성 영역(100b)은, 적어도 y 방향의 제 1 기준선 BL1에 대하여, x 방향에서의 제 1 도트 피치 Px 의 정수배의 거리(NPx, N은 정수)에 위치하도록 설정된다. 또한, 컬러 필터 소자(100)를 위한 각 컬러 도트 형성 영역(100b)은, x 방향의 제 2 기준선 BL2에 대하여, y 방향에서의 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리(N'Py, N'는 정수)에 위치하도록 설정된다.
(b) 컬러 필터 소자(100)의 상호 간의 간격은, 아래와 같이 설정된다. 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 간격 Lx1은 제 1 도트 피치 Px의 정수배(nPx, n은 0을 제외한 정수)로 설정된다. 또한, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 간격 Ly1은 제 2 도트 피치 Py의 정수배(n'Py, n'는 0을 제외한 정수)로 설정된다.
즉, 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 제 1 소자 피치 PEx는 제 1 도트 피치 Px의 정수배가 되도록 설정되고, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 제 2 소자 피치 PEy는 제 2 도트 피치 Py의 정수배가 되도록 설정되어 있다.
(c) 제 1 기준선 BL1로부터 제 1 열째의 컬러 필터 소자(100)까지의 간격 Lx2는, 제 1 소자 피치 Px의 정수배(mPx, m은 정수)가 되도록 설정되어 있다. 또한, 제 2 기준선 BL2로부터 제 1 열째의 컬러 필터 소자(100)까지의 간격 Ly1은 제 2 소자 피치 Py 의 정수배(m'Py, m'는 정수)가 되도록 설정되어 있다.
상기 조건의 (b)와 (c)를 만족하면, 조건(a)은 만족하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는, 잉크 제트 헤드(1)를 이용한 잉크 제트 방식에 의해서 컬러 도트(100a)를 형성하기 위해서는, 상기 조건(a) 또는 조건 (b)+(c)을 만족하도록, 잉크의 토출 위치가 설정된다.
그리고, 기준선 BL1, BL2의 위치 정보 및 착색층을 형성하는 데 필요한 정보에 근거하여 소정의 위치에 잉크가 토출되어, 컬러 도트(100a)가 형성된다. 컬러 도트(100a)를 형성하는 데 필요한 정보는, 잉크 제트 헤드의 동작 방법 등에 의해서 적절히 선택되는데, 예를 들면 컬러 도트 형성 영역의 위치를 특정하는 정보, 착색층의 색을 특정하는 정보, 컬러 도트 형성 영역에 대한 토출 타이밍을 특정하는 정보 등이 포함된다.
또, 도 6에 도시된 예에서는, 컬러 도트(100a) 또는 컬러 도트 형성 영역(100b)의 위치의 기준으로서, 각 컬러 도트(100a) 또는 각 컬러 도트 형성 영역(100b)의 기준선 BL1, BL2 측의 1 변을 채용했다. 물론 이러한 위치의 기준으로서, 각 컬러 도트 또는 컬러 도트 형성 영역의 중심, 또는 다른 위치를 채용하더라도 무방하다.
다음에, 도 6을 참조하여, 컬러 도트(100a)의 형성 방법을 보다 구체적으로 설명한다. 도 6에서는, 제 2 열째의 컬러 필터 소자에서의 제 1 열째의 컬러 도트 형성 영역까지, 잉크 제트 헤드(1)를 이동한 상태를 나타내고 있다. 잉크 제트 헤드(1)의 노즐(1a)에 의한 잉크의 토출이 행하여진 영역은 흑점(黑點)으로 도시되며, 잉크 제트 헤드(1)의 노즐에 의한 잉크의 토출이 행하여지지 않는 영역은 백점(白點)으로 도시된다.
우선, 이 예에서는, 잉크 제트 헤드(1)를 기판(10)에 대하여 x 방향으로 상대적으로 이동시키고, 전술한 컬러 도트를 형성하는데 필요한 정보에 근거하여 제1 색(본 예에서는 적색(R))의 잉크가 토출되어, 적색의 컬러 도트(100a)가 형성된다. 이 때, 적색 이외의 색의 컬러 도트 형성 영역(100b) 및 컬러 필터 소자(100)가 형성되지 않는 영역에서는 잉크가 토출되지 않는다. 잉크 제트 헤드(1)의 x 방향으로의 한 번의 이동에 의해서, y 방향의 제 1, 제 2 열의 제 1 색 컬러 도트가 형성된다.
이어서, 잉크 제트 헤드(1)를 기판(10)에 대하여 y 방향으로 상대적으로 이동시켜, 제 3, 제 4 열의 제 1 색 컬러 도트를 형성한다. 이후, 마찬가지로 하여 순차적으로 2 열마다 제 1 색 컬러 도트를 형성한다.
이어서, 다른 색의 잉크 제트 헤드(1)를 이용하여, 제 1 색과 마찬가지로, 제 2 색(청색 또는 녹색) 및 제 3 색(나머지의 색)의 컬러 도트(100a)를 형성한다.이렇게 하여 3 원색의 각 컬러 도트(100a)가 소정 위치에 형성되고, 복수의 컬러 필터 소자(100)가 매트릭스 형상으로 배열된 컬러 필터용 기판(1000)이 얻어진다.
본 실시예의 제조 방법에 따르면, 각 컬러 도트(100a)는, 제 1 기준선 BL1 및 제 2 기준선 BL2에 대하여, 제 1 도트 피치 및 제 2 도트 피치의 정수배의 거리에 위치하도록 설정되기 때문에, 컬러 도트의 형성 영역의 위치 데이터를 제 1 도트 피치 및 제 2 도트 피치로 규정할 수 있어, 설계가 용이해진다.
(컬러 필터용 기판의 특징)
이상의 제조 방법에 의해서 얻어진 컬러 필터용 기판(1000)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 제조 방법의 특징을 반영하여 이하의 구성을 갖는다.
(a) 컬러 필터 소자(100)를 구성하는 각 컬러 도트(100a)는, y 방향의 제 1 기준선 BL1에 대하여, x 방향에서의 제 1 도트 피치 Px의 정수배의 거리(NPx, N은 정수)에 위치한다. 또한, 각 컬러 도트(100a)는, x 방향의 제 2 기준선 BL2에 대하여, y 방향에서의 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리(N'Py, N'는 정수)에 위치한다.
(b) 컬러 필터 소자(100)의 상호 간의 간격은, 이하와 같다. 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 간격 Lx1은 제 1 도트 피치 Px의 정수배(nPx, n은 0을 제외한 정수)이다. 또한, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 간격 Ly1는 제 2 도트 피치 Py의 정수배(n'Py, n'는 0을 제외한 정수)이다.
즉, 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 제 1 소자 피치 PEx는, 제 1 도트 피치Px의 정수배이며, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 제 2 소자피치 PEy는, 제 2 도트 피치 Py의 정수배이다.
(c) 제 1 기준선 BL1로부터 제 1 열째의 컬러 필터 소자(100)까지의 간격 Lx2은, 제 1 소자 피치 Px의 정수배(mPx, m은 정수)이다. 또한, 제 2 기준선 BL2로부터 제 1 열째의 컬러 필터 소자(100)까지의 간격 Ly2는 제 2 소자 피치 Py의 정수배(m'Py, m'는 정수)이다.
(컬러 필터용 기판의 변형예)
[제 1 변형예]
도 7은 델타형 배열의 컬러 필터 소자(100)를 갖는 컬러 필터용 기판의 제조 방법을 도시하는 도면이다. 본 예에서는, y 방향으로 2 개의 제 1 기준선, 즉 제 1 기준선 BL1 및 BL1'을 설정하고, x 방향으로 2 개의 제 2 기준선, 즉 제 2 기준선 BL2 및 BL2'을 설정할 수 있다.
본 예에서는, x 방향에서 보면, 기수열째의 컬러 도트열은, 한쪽의 제 1 기준선 BL1에 대하여 제 1 도트 피치 Px의 정수배의 거리에 위치하며, 또한, 우수열째의 컬러 도트열은, 다른쪽의 제 1 기준선 BL1’에 대하여 제 1 도트 피치 Px의 정수배의 거리에 위치한다. 마찬가지로, y 방향에서 보면, 기수열째의 컬러 도트열은, 한쪽의 제 2 기준선 BL2에 대하여 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리에 위치하며, 또한, 우수열째의 컬러 도트열은, 다른쪽의 제 2 기준선 BL2’에 대하여 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리에 위치한다.
그리고, x 방향에 있어서, 한쪽의 제 1 기준선 BL1과 다른쪽의 제 1 기준선 BL1’과의 간격은 0.5 Px 이며, 또한, y 방향에 있어서, 한쪽의 제 2 기준선 BL2와 다른쪽의 제 2 기준선 BL2’과의 간격은 0.5 Py 이다.
본 예에서도, 스트라이프형의 컬러 필터용 기판의 제조 방법에서 언급한 조건 (a) 내지 (c)을 기본적으로 만족한다. 또, 도 7에 도시된 예에서는, 컬러 도트(100a)의 위치 기준을 컬러 도트의 중심으로 규정하고 있다.
본 예에서도, 전술한 실시예의 경우와 마찬가지로, 컬러 도트의 형성 영역의 위치 데이터를 제 1 도트 피치 및 제 2 도트 피치로 규정할 수 있어, 설계가 용이해진다.
[제 2 변형예]
도 16 (a)∼(c)는 컬러 필터용 기판의 변형예를 나타내며, 도 16 (a)는 컬러 필터용 기판을 구성하는 컬러 필터 소자의 평면도, 도 6(b)는 도 6(a)의 D-D 선에 따른 단면도, 도 6(c)는 도 6(a)의 E-E 선에 따른 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 부재와 실질적으로 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일 부호를 붙인다.
본 예의 컬러 필터용 기판의 컬러 필터 소자(100)는, 반투과 반사형이라는 점에서, 전술한 투과형 컬러 필터용 기판과 다르다.
본 실시예에 따른 컬러 필터 소자(100)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 투명한 기판(10)과, 광(가시광)을 반사하는 반사층(26)과, 광을 통과시키는 투과층(28)을 포함한다. 반사층(26) 상에는 뱅크층(24)이 형성되어 있다. 그리고,뱅크층(24)에 의해서 구획된 착색층 형성 영역 내에는, 착색층(컬러 도트)(32)(32(R),32(G),32(B))가 마련되어 있다. 또한, 착색층(32) 상에는 평탄화를 위한 오버코팅층(40)이 마련되어 있다.
투과층(28)은 뱅크층(24)에 의해서 구획되는 착색층 형성 영역의 중앙부에 위치하도록 형성된다. 착색층(컬러 도트)(32)은, 잉크 제트법에 의해서 형성되어 있다. 잉크 제트법에 의해서 형성된 착색층에서는, 통상, 착색층 형성 영역의 중앙부가 높아지는 경향이 있다. 따라서, 투과층(28)을 착색층 형성 영역의 중앙부에 형성하는 것에 의해, 반사 표시시와 투과 표시시에서의 광학적 막두께를 거의 같게 또는 양자를 근사시킬 수 있어, 그 결과, 반사 표시시와 투과 표시시에서 근사된 색 표시를 할 수 있다.
즉, 반사 표시시에는, 표시에 이용되는 광은 도 6 (b)에 있어서 화살표 X0로 도시된 바와 같이, 착색층(32)의 막두께가 작은 부분을 왕복하는 상태로 통과한다. 이에 반해, 투과 표시시에는, 표시에 이용되는 광은, 도 6(b)에 있어서 화살표 X1로 도시된 바와 같이, 착색층(32)의 막두께가 큰 부분을 통과한다. 따라서, 착색층(32)의 단면 형상이 도 6 (b),(c)에 도시된 바와 같은 볼록 형상을 이룸으로써 반사 표시시와 투과 표시시에서의 광학적 막두께를 근사시킬 수 있다.
[실시예 2]
도 8은 본 발명이 적용된 컬러 표시용 기판의 일례로서의 컬러 발광용 기판(표시 장치용 모(母)기판)을 모식적으로 나타내는 사시도이며, 도 9는 컬러 발광용 기판을 구성하는 컬러 발광 소자(표시 장치를 구성하는 단위)의 주요부를 나타내는 평면도, 도 10(d)는 도 9의 C-C 선에 따른 부분을 나타내는 단면도이다.
(컬러발광용 기판의 개요)
우선, 컬러 발광용 기판(2000)의 개요에 대하여 설명한다. 컬러 발광용 기판(2000)은 투명한 기판(104)상에 복수의 컬러 발광 소자(200)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 이 컬러 발광용 기판은 후에 이 기판을 소정 위치에서 절단하는 것에 의해 복수의 컬러 발광체를 얻을 수 있다.
본 실시예에 따르는 컬러 발광 소자(200)는, 도 9 및 도 10(d)에 도시하는 바와 같이, 투명한 기판(104)과, 광(가시광)이 실질적으로 투과하지 않는 뱅크층(105)과, 광이 발광되는 발광 영역(130)을 포함한다. 그리고, 발광 영역(130)은 뱅크층(105)에 의해서 구획된 영역이며, 기판(104) 상에 적층된 제 1 전극(본 예에서는 양극), 정공 주입층, 발광층 및 제 2 전극(본 예에서는 음극)을 갖는다. 기판(104)은 지지체인과 동시에 광을 취출하는 면으로서 기능한다. 따라서, 기판(104)은 광의 투과 특성이나 열적 안정성을 고려하여 선택된다.
투명 기판 재료로서는, 예컨대 유리 기판, 투명 플라스틱 등을 들 수 있다.
본 실시예에서, 정공 주입층이란, 양극으로부터 발광층에 유효하게 정공을 주입시킬 수 있는 정공 수송 기능도 갖는다. 또한, 정공 주입층과 함께, 정공 수송층을 별도로 마련하더라도 무방하다.
본 실시예에서는, 실시예 1와 마찬가지로, 도 9 에 도시하는 바와 같이, 1 피치에 상당한, 발광 영역(130)과 뱅크층(105)을 1 컬러 도트(도트 요소)(200a)로 규정한다. 이후의 설명에 있어서, 컬러 발광 소자(200)를 구성하는 컬러 도트(200a)의 x 방향에서의 도트 피치를 제 1 도트 피치 Px라고 하고, y 방향에서의 도트 피치를 제 2 도트 피치 Py 라고 한다. 또한, 컬러 발광용 기판(2000)에 있어서, 도 8 에 도시하는 바와 같이, 컬러 발광 소자(200)의 x 방향에서의 소자 피치를 제1 소자 피치 PEx라고 하고, y 방향에서의 소자 피치를 제 2 소자 피치 PEy 라고 한다. 또, 도트 피치 및 소자 피치에 관해서는 실시예 1과 마찬가지다.
뱅크층(105)은 소정의 패턴을 갖는다. 이 뱅크층(105)은, 발광층이 형성되는 영역을 구획하며, 인접하는 발광층의 색재가 서로 섞이는 것(혼색)을 방지하는 격벽으로서 기능한다.
뱅크층(105)은 실시예 1과 마찬가지로, 포토리소그래피가 가능한 수지층에 의해서 구성된다.
발광 영역(130)은, 광의 삼원색을 구성하는 적색, 녹색 및 청색의 각 색을 발생시킬 수 있는 복수의 발광층(106(R),107(G),108(B))으로 구성된다. 이들 발광층은, 소정의 배열, 예를 들면 스트라이프 배열, 델타 배열, 모자이크 배열 또는 스퀘어 배열 등의 배열 패턴에 의해서 배치되고, 연속한 3 색의 발광층에 의해서 1 화소가 구성된다.
본 실시예에 따른 컬러 발광용 기판(2000) 및 컬러 발광 소자(200)의 특징에 대해서는 후술하기로 한다.
(컬러 발광용 기판의 제조 방법)
다음에, 도 10을 참조하면서, 컬러 발광용 기판의 제조예의 개요에 대하여 설명한다. 도 10(a)∼(d)는 유기 EL을 이용한 컬러 발광용 기판(이하, "유기 EL 기판"이라고 함)의 제조 공정을 나타낸 것이다.
(A) 제 1 전극 및 뱅크층의 형성
우선, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 투명 기판(104) 상에, 소정 패턴의 제 1 전극(이하, 「화소 전극」이라 한다)(101,102,103)을 형성한다. 화소 전극의 형성 방법으로서는, 예를 들면 포토리소그래피, 진공 증착, 스퍼터링, 피로졸(pyrosol)법 등을 들 수 있는데, 포토리소그래피에 의한 것이 바람직하다. 화소 전극으로서는 투명 전극이 바람직하다. 투명 전극을 구성하는 재료로서는 산화주석, ITO, 산화인듐과 산화아연의 복합 산화물 등을 예로 들 수 있다.
다음에, 뱅크층(105)을 감광성 폴리이미드로 형성하고, 상기 각 투명 화소 전극 사이를 분리한다. 뱅크층(105)은, 격벽으로서의 기능과 동시에 블랙 매트릭스층으로서의 기능도 갖기 때문에, 콘트라스트의 향상, 발광 재료의 혼색 방지, 인접하는 컬러 도트와 컬러 도트의 사이에서의 광 누설 등을 방지할 수 있다.
뱅크층(105)을 구성하는 재료로서는, EL 재료의 용매에 대하여 내구성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 플로오로카본 가스 플라즈마 처리에 의해 테프론(등록 상표)화할 수 있기 때문에, 예를 들면 아크릴 수지, 에폭시 수지, 감광성 폴리이미드 등의 유기 재료가 바람직하다. 액상(液狀) 유리 등의 무기 재료를 하층으로 한 적층 격벽이더라도 무방하다. 또한, 뱅크층(105)은 상기 재료에 카본 블랙 등을 혼입하여 블랙 레지스트로 하여도 좋다. 이 뱅크층(105)의 형성 방법으로서는, 예를 들면 포토리소그래피를 들 수 있다.
정공 주입층, 또한 필요에 따라서 마련되는 정공 수송층을 위한 잉크를 도포하기 전에, 기판(104)에 대하여 산소 가스와 플로오로카본 가스 플라즈마를 이용하여 연속 플라즈마 처리를 할 수 있다. 이것에 의해, 뱅크층(105)의 표면은 발수화되고, 투명 화소 전극(101,102,103)의 표면은 친수화되어, 잉크 제트에 의한 액체 방울에 대한 기판측의 습윤성을 제어할 수 있다. 플라즈마를 발생하는 장치로서는, 진공 중에서 플라즈마를 발생하는 장치이어도, 대기 중에서 플라즈마를 발생하는 장치이어도 마찬가지로 이용할 수 있다.
(B) 발광층의 형성
다음에, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 정공 주입층용 잉크를 잉크 제트 프린트 장치(109)의 헤드(1)로부터 토출하여, 각 화소 전극(101,102,103) 상에 잉크를 공급한다. 그 후, 용매를 제거하고, 또한 열 처리를 하여, 발광층용 잉크와 상용(相溶)하지 않는 정공 주입층(120)을 형성한다. 본 실시예에서는, 각 컬러 도트 모두 동일한 재질의 정공 주입층을 형성했지만, 경우에 따라서는 각 발광층마다 발광층에 적합한 정공 주입 재료(또는 정공 수송 재료)를 이용하여 정공 주입층(또는 정공 수송층)을 형성하더라도 무방하다.
또한, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 적색 발광층용 잉크 및 녹색 발광층용 잉크를, 순차적으로 잉크 제트 방식에 의해 정공 주입층(120) 상에 도포한다. 그 후, 용매를 제거하고, 계속하여 질소 분위기 중에서 열 처리를 하여, 잉크 조성물을 경화 또는 공역화시켜 적색 발광층(106), 녹색 발광층(107)을 형성한다. 열 처리에 의해 공역화된 발광층은 용매에 불용이다.
이러한 잉크 제트 방식에 따르면, 미세한 패터닝을 간편하고 단시간에 실행할 수 있으며, 또한, 잉크의 고형분 농도 및 토출량을 바꾸는 것에 의해 막두께를 바꾸는 것이 가능하다.
또한, 발광층을 형성하기 전에 정공 주입층(120)에 산소 가스와 플로오로카본 가스 플라즈마의 연속 플라즈마 처리를 하더라도 무방하다. 이것에 의해 정공 주입층(또는 정공 수송층)(120) 상에 불소화물층이 형성되어, 이온화 포텐셜이 높아지는 것에 의해, 정공 주입 효율이 높은 유기 EL 기판을 제공할 수 있다.
(C) 발광층의 형성
다음으로, 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 청색 발광층(108)을, 화소 전극(103) 상의 정공 주입층(120) 상에 형성한다. 이상의 공정에 의해, 적색, 녹색, 청색의 3 원색의 발광층(106,107,108)이 형성된다.
청색 발광층(108)의 형성 공정에서는, 적색 발광층(106) 및 녹색 발광층(107) 상에, 청색 발광층(108)과 함께 이 층과 동일한 재료로 이루어지는 층(108a,108a)이 형성된다. 이들 층(108a)은, 발광층(106,107)과 뱅크층(105)의 단 차를 메워 평탄화할 수 있다. 이 뱅크층(105)의 상호간이 평탄화되는 것에 의해, 제 2 전극(음극)을 평탄한 상태로 정밀하게 형성할 수 있다.
그 결과, 상하의 전극 사이의 단락 등을 확실히 막을 수 있다. 그리고, 청색 발광층(108)의 막두께를 조정하는 것에 의해, 적색 발광층(106) 및 녹색 발광층(107) 상에 형성된 층(108a)은 전자 주입 수송층으로서 작용하며, 청색에는 발광하지 않는다.
이러한 청색 발광층(108)의 형성 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 습식법으로서 일반적인 스핀 코팅법 또는 잉크 제트법을 이용할 수 있다.
본 실시예와 같이, 유기 발광층 중의 2 색을 잉크 제트 방식에 의해 형성하고, 다른 한 색을 종래의 도포 방법으로 형성하는 것에 의해, 잉크 제트 방식에 그다지 적합하지 않은 발광 재료이더라도, 잉크 제트 방식에 이용되는 다른 유기 발광 재료와 조합하는 것에 의해 풀컬러(full color)의 유기 EL 기판을 형성할 수 있기 때문에, 소자 설계의 자유도가 증가한다. 잉크 제트 방식 이외의 도포 방법으로서는, 인쇄법, 전사법, 디핑(dipping)법, 스핀 코팅법, 캐스트법, 캐필레리(capillary)법, 롤 코팅법, 바코드법 등을 예로 들 수 있다
(D) 음극의 형성
다음으로, 도 10(d)에 도시하는 바와 같이, 음극(대향 전극)(113)을 형성한다. 음극(113)으로서는 금속 박막 전극이 바람직하며, 음극을 구성하는 금속으로서는, 예를 들면 마그네슘, 은, 알루미늄, 리튬 등을 들 수 있다. 또한, 이들 외에 일함수가 작은 재료를 이용하는 수 있는데, 예를 들면 알카리 금속이나, 칼륨등의 알칼리 토류 금속 및 이들을 포함하는 합금을 이용할 수 있다. 또한 금속의 불소화물도 적용할 수 있다. 이러한 음극(113)은, 증착법 및 스퍼터법 등에 의해 형성할 수 있다.
또한, 음극(113)의 위에 보호막을 형성하더라도 무방하다. 보호막을 형성하는 것에 의해, 음극(113) 및 각 발광층(106,107,108)의 열화, 손상 및 박리 등을 방지할 수 있다.
이러한 보호막의 구성 재료로서는, 에폭시, 아크릴 수지, 액상 유리 등을 들 수 있다. 또한, 보호막의 형성 방법으로서는, 예를 들면 스핀 코팅법, 캐스팅 법, 디핑법, 바 코드법, 롤 코팅법, 캐필레리법 등을 들 수 있다.
대향 전극(113)은, 컬러 발광체가 적용되는 전기 광학 장치의 구성에 따라 마련할 수 있다. 그 후, 컬러 발광용 기판(2000)을 소정 위치에서 절단하는 것에 의해, 복수의 컬러 발광체가 형성된다.
상술한 제조 방법에 있어서는, 각 층의 재질로서 공지의 물질을 이용할 수 있다. 또한, 정공 주입층, 발광층 등의 재료로서는, 본원 출원인에 의한 일본 특허 출원 평성 제 11-134320호, 일본 특허 출원 평성 제 11-250486호에 기재된 것을 이용할 수 있다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서는, 3 원색의 발광층 중 2 색의 발광층을 잉크 제트방식으로 형성한 예에 대하여 설명하였지만, 물론, 3 색 모두를 잉크 제트 방식으로 형성하더라도 무방하다. 또한, 상술한 제조 방법에 있어서는, 컬러 도트를 구성하는 정공 주입층(정공 수송층) 및 발광층을 잉크 제트 방식으로 형성한 예에 대하여 설명하였지만, 발광층만이더라도 무방하다.
(제조 방법의 특징)
도 11은, 본 발명에 따른 제조 방법의 특징을 설명하기 위한 평면도이며, 도 10(a),(b)에 대응하는 공정을 나타낸다. 도 11에서는, 도면을 간략하게 하기 위해서, 컬러 도트(200a) 및 컬러 도트 형성 영역(200b)을 나타내고 있다. 또한, 도 11에서는, 스트라이프 형의 화소를 형성하는 예를 나타내고 있다.
본 실시예에서는, 컬러 도트(200a)는 실시예 1의 컬러 도트(100a)와 기본적으로 동일한 방법에 의해서 형성된다. 즉, 실시예 1에서는 컬러 필터 소자를 구성하는 착색층이 잉크 제트 방식에 의해서 형성되는데 반해, 본 실시예에서는, 컬러 발광 소자를 구성하는, 정공 주입층 및 발광층이 잉크 제트 방식에 의해서 형성되어 있다는 점에서 서로 다르다.
도 11에 도시된 예에서는, y 방향을 따라 제 1 기준선 BL1을 설정하고, x 방향을 따라 제 2 기준선 BL2을 설정한다.
본 실시예에서는, 잉크 제트 프린팅에 이용되는 잉크 제트 헤드(1)가 기판(104)에 대하여 x 방향으로 상대적으로 이동되고, 컬러 도트 형성 영역(200b), 구체적으로는 발광 영역(130)(도 10(a),(b) 참조)에 잉크(정공 주입층용 잉크 및 발광층용 잉크)가 공급되어 정공 주입층 및 발광층이 형성되어서, 컬러 도트(200a)가 완성된다.
잉크 제트 헤드(1)는, 실시예 1과 마찬가지로, 복수의 노즐(1a)이 직선 형상으로 배열된 노즐열을 갖는다. 이 노즐열은, 제 1 기준선 BL1의 방향에 대하여 소정피치(본 예에서는 제 2 도트 피치 Py와 동일한 피치)로 배치되어 있다. 또한, 잉크 제트 헤드(1)는, 그 노즐열이 제 1 기준선 BL1의 방향에 대하여 복수열(이 예에서는 2 열)의 컬러 발광 소자(200)의 형성 영역을 포함하도록 설정되어 있다.
기준선 BL1, BL2, 컬러 발광 소자(200), 컬러 도트(200a) 및 컬러 도트 형성 영역(200b)은, 실시예 1과 마찬가지로, 이하의 조건 (a)∼(c)을 만족한다.
(a) 컬러 발광 소자(200)를 위한 각 컬러 도트 형성 영역(200b)은, 적어도 y 방향의 제 1 기준선 BL1에 대하여 x 방향에서의 제 1 도트 피치 Px의 정수배의 거리(N'Px, N'는 정수)에 위치하도록 설정된다. 또한, 각 컬러 도트 형성 영역(200b)은, x 방향의 제 2 기준선 BL2에 대하여 y 방향에서의 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리(NPy, N은 정수)에 위치하도록 설정된다.
(b) 컬러 발광 소자(200)의 상호 간의 간격은, 아래와 같이 설정된다. 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 간격 Lx1은, 제 1 도트 피치 Px의 정수배(nPx, n은 0을 제외한 정수)로 설정된다. 또한, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 간격 Ly1은, 제 2 도트 피치 Py의 정수배(n'Py, n'은 0을 제외한 정수)로 설정된다.
즉, 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 제 1 소자 피치 PEx는 제 1 도트 피치 Px의 정수배가 되도록 설정되고, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 제 2 소자 피치 PEy는 제 2 도트 피치 Py의 정수배가 되도록 설정된다.
(c) 제 1 기준선 BL1으로부터 제 1 열째의 컬러 발광 소자(200)까지의 간격 Lx2은 제 1 소자 피치 Px의 정수배(mPx, m은 정수)가 되도록 설정되어 있다. 또한, 제 2 기준선 BL2으로부터 제 1 열째의 컬러 발광 소자(200)까지의 간격 Ly1은, 제 2 소자 피치 Py의 정수배(m'Py, m'은 정수)가 되도록 설정되어 있다.
상기 조건 (b)와(c)를 만족하면, 조건(a)을 만족한다. 따라서, 본 실시예에서는, 잉크 제트 헤드(1)를 이용한 잉크 제트 방식에 의해서 컬러 도트(200a)를 형성하기 위해서는, 상기 조건 (a) 또는 조건 (b)+(c)을 만족하도록 잉크의 토출위치가 설정된다.
그리고, 기준선 BL1, BL2의 위치 정보 및, 정공 주입층 및 발광층을 형성하는데 필요한 정보에 근거하여 소정의 위치에 잉크가 토출되어, 컬러 도트(200a)가 형성된다. 컬러 도트(200a)를 형성하는 데 필요한 정보는, 잉크 제트 헤드의 동작 방법 등에 의해서 적절히 선택되는데, 예를 들면 컬러 도트 형성 영역의 위치를 특정하는 정보, 발광층의 색을 특정하는 정보, 컬러 도트 형성 영역에 대한 토출 타이밍을 특정하는 정보 등이 포함된다.
다음에, 도 11을 참조하여, 컬러 도트(200a)의 형성 방법을 보다 구체적으로 설명한다. 도 11에서는, 제 2 열째의 컬러 필터 소자에 있어서 제 1 열째의 컬러 도트 형성 영역까지, 잉크 제트 헤드(1)를 이동한 상태를 나타내고 있다. 잉크 제트 헤드(1)의 노즐(1a)에 의한 잉크의 토출이 행하여진 영역은 흑점으로 나타내고, 잉크 제트 헤드(1)의 노즐에 의한 잉크의 토출이 행하여지지 않는 영역은 백점으로 나타낸다.
본 예에서는, 잉크 제트 헤드(1)를 기판(10)에 대하여 x 방향으로 상대적으로 이동시키고, 전술한 컬러 도트를 형성하는데 필요한 정보에 근거하여, 정공 주입층, 필요에 따라서 형성되는 정공 수송층, 및 발광층이 순차적으로 형성된다.
우선, 정공 주입층(도 10(a)을 참조) 및 필요에 따라서 형성되는 정공 수송층이 형성된다. 다음으로, 제 1 색(본 예에서는 적색(R))의 컬러 도트(200a)를 형성한다. 본 예에서는, 잉크 제트 헤드(1)의 x 방향으로의 한 번의 이동에 의해서, y 방향의 제 1, 제 2 열의 정공 주입층, 필요에 따라서 형성되는 정공 수송층, 및 제 1 색 발광층이 형성된다.
다음에, 잉크 제트 헤드(1)를 기판(10)에 대하여 y 방향으로 상대적으로 이동시켜, 제 3, 제 4 열의 제 1 색 컬러 도트를 형성한다. 이후, 마찬가지로 해서 순차적으로 2 열마다 제 1 색 컬러 도트를 형성한다.
다음에, 서로 다른 색의 잉크 제트 헤드(1)를 이용하여, 제 1 색과 마찬가지로, 제 2 색(청색 또는 녹색) 및 제 3 색(나머지의 색)의 컬러 도트(200a)를 형성할 수 있다. 이렇게 하여, 적어도 정공 주입층 및 3 원색의 각 컬러 도트(200a)가 소정 위치에 형성되어, 복수의 컬러 발광 소자(200)가 매트릭스 형상으로 배열된 컬러 발광용 기판(2000)이 얻어진다.
또한, 도 10에 도시된 방법과 같이, 3 색 중 1색은 잉크 제트 방식 이외의 다른 도포법에 의해서 형성하더라도 무방하다.
본 실시예의 제조 방법에 따르면, 실시예 1과 마찬가지로, 도트 피치에 의해서 토출 타이밍을 설정할 수 있기 때문에, 설계가 용이해진다.
(컬러 발광용 기판의 특징)
이상의 제조 방법에 의해서 얻어진 컬러 발광용 기판(2000)은, 제조 방법의 특징을 반영하여 이하의 구성을 갖는다.
(a) 컬러 발광 소자(200)를 구성하는 각 컬러 도트(200a)는, 도 8 및 도 11에 도시하는 바와 같이, y 방향의 제 1 기준선 BL1에 대하여 x 방향에서의 제 1 도트 피치 Px의 정수배의 거리(NPx, N은 정수)에 위치한다. 또한, 각 컬러 도트(200a)는, x 방향의 제 2 기준선 BL2에 대하여 y 방향에서의 제 2 도트 피치 Py의 정수배의 거리(N'Py, N'은 정수)에 위치한다.
(b) 컬러 발광 소자(200)의 상호 간의 간격은 이하와 같다. 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 간격 Lx1은, 제 1 도트 피치 Px의 정수배(nPx, n은 0을 제외한 정수)이다. 또한, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 간격 Ly1은 제 2 도트 피치 Py의 정수배(n'Py, n'은 0을 제외한 정수)이다.
즉, 제 2 기준선 BL2의 방향에서의 제 1 소자 피치 PEx는 제 1 도트 피치 Px의 정수배이며, 제 1 기준선 BL1의 방향에서의 제 2 소자피치 PEy는 제 2 도트 피치 Py의 정수배이다.
(c) 제 1 기준선 BL1로부터 제 1 열째의 컬러 발광 소자(200)까지의 간격 Lx2는 제 1 소자 피치 Px의 정수배(mPx, m은 정수)이다. 또한, 제 2 기준선 BL2로부터 제 1 열째의 컬러 발광 소자(200)까지의 간격 Ly2는 제 2 소자 피치 Py의 정수배(m'Py, m'는 정수)이다.
또한, 컬러 발광용 기판에 있어서도, 델타 배열의 화소에 대해서는, 실시예1(도 7 참조)에서 언급한 것과 마찬가지라고 할 수 있다.
[실시예 3]
(전기 광학 장치)
도 13에, 실시예 1의 컬러 필터용 기판(1000)으로부터 얻어진 컬러 필터(1000A)를 내장시킨 전기 광학 장치의 일례로서, 컬러 액정 표시 장치(1100)의 주요부의 단면도를 나타낸다.
컬러 액정 표시 장치(1100)는, 컬러 필터(1000A)와 대향 기판(80)을 조합하여, 양자 사이에 액정 조성물(70)을 봉입하는 것에 의해 구성된다. 액정 표시 장치(1100)의 한쪽 기판(80)의 내측면에는, TFT(박막 트랜지스터) 소자(도시되지 않음)와 화소 전극(52)이 매트릭스 형상으로 형성된다. 또한, 또 한 쪽의 기판으로서, 화소 전극(52)에 대향하는 위치에 적색, 녹색, 청색의 착색층(32)이 배열되도록 컬러 필터(1000A)가 설치된다. 기판(80)과 컬러 필터(1000A)의 대향하는 각각의 면에는 배향막(配向膜)(60,62)이 형성되어 있다. 이들 배향막(60,62)은 러빙 처리되어 있고, 액정 분자를 일정 방향으로 배열시킬 수 있다. 또한, 기판(10) 및 기판(80)의 외측의 면에는 편광판(90,92)이 각각 접착되어 있다. 또한, 백 라이트로서는 형광등(도시되지 않음)과 산란판의 조합이 일반적으로 이용되고 있으며, 액정 조성물을 백 라이트광의 투과율을 변화시키는 광 셔터(shutter)로서 기능하게 함으로써 표시를 한다.
도 17에, 실시예 2를 적용한 컬러 발광용 기판(2000)으로부터 얻어진 컬러발광체(2000A)를 내장시킨 전기 광학 장치의 일례로서, 컬러 EL 표시 장치(2100)의 주요부의 단면도를 나타낸다.
컬러 EL 표시 장치(2100)는, 기체(112) 상에 컬러 발광체(2000A)가 배치되어 구성된다. 컬러 발광체(2000A)의 기판(104) 상에는, TFT(박막 트랜지스터) 소자 등의 스위칭 소자(202)가 매트릭스 형상으로 형성된다. 인접하는 스위칭 소자(202)는, 절연층(206)에 의해서 분리되어 있다.
발광 영역(130)은, 발광층(122)과, 정공 주입층(120)과, 제 1 및 제 2 전극(204,208)으로 이루어지는 한 쌍의 전극층을 포함한다.
발광층(122)은, 기판(104) 위에 소정의 매트릭스 패턴으로 배열되고, 또한 뱅크층(105)에 의해서 구획되어 있다. 또한, 발광층(122)은, 제 1 전극(양극)(204)과 제 2 전극(음극)(208) 사이에 형성되어 있다. 발광층(122)은, 광의 삼원색을 구성하는 적색, 녹색 및 적색의 각 색을 갖는 복수의 발광층으로 이루어진다. 발광층(122)은, 예를 들면 일렉트로루미네슨스(electroluminescence)에 의해서 발광 가능한 유기 재료로 형성된다. 또한, 양극(204)과 발광층(122)의 사이에 정공 주입층(120)이 형성되어 있다.
[실시예 4]
(전자기기)
이하에, 본 발명에 따른 전기 광학 장치로서 액정 표시 장치를 이용한 전자기기의 예를 나타낸다.
(1) 디지털 스틸 카메라
본 발명에 따른 액정 표시 장치(1100)를 파인더(Finder)에 이용한 디지털 스틸 카메라에 대하여 설명한다. 도 14는, 이 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도이며, 또한 외부 기기와의 접속에 관해서도 간단히 나타낸다.
통상의 카메라는, 피사체의 광상(光像)에 의해서 필름을 감광하는데 비해, 디지털 스틸 카메라(2000)는 피사체의 광상을 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 촬상 신호를 생성하는 것이다. 여기서, 디지털 스틸 카메라(3000)에 있어서의 케이스(2202)의 배면(도 14에 있어서는 전면측)에는, 상술한 액정 표시 장치(1100)의 액정 패널이 마련되며, CCD에 의한 촬상 신호에 근거하여 표시를 하는 구성으로 되어있다. 이 때문에, 액정 표시 장치(1100)는, 피사체를 표시하는 파인더로서 기능한다. 또한, 케이스(2202)의 전면측(도 14에 있어서는 이면측)에는 광학 렌즈(optical lens)나 CCD 등을 포함한 수광(受光) 유닛(2204)이 마련되어 있다.
여기서, 촬영자가 액정 표시 장치(1100)에 표시된 피사체상을 확인하고 셔터 버튼(2206)을 누르면, 그 시점에서의 CCD의 촬상 신호가, 회로 기판(2208)의 메모리에 전송/저장된다. 또한, 이 디지털 스틸 카메라(2000)에 있어서는, 케이스(2202)의 측면에, 비디오 신호 출력 단자(2212)와, 데이터 통신(data communication)용의 입출력 단자(2214)가 마련되어 있다. 그리고, 도 14에 도시된 바와 같이 필요에 따라서, 전자의 비디오 신호 출력 단자(2212)에는 텔레비전 모니터(2300)가 접속되고, 또한, 후자의 데이터 통신용의 입출력 단자(2214)에는 퍼스널 컴퓨터(2400)가 접속된다. 또한, 소정의 조작에 의해서, 회로 기판(2208)의 메모리에 저장된 촬상 신호가, 텔레비전 모니터(2300)나, 퍼스널 컴퓨터(2400)에 출력되는 구성으로 되어 있다.
(2) 휴대 전화, 그 밖의 전자기기
도 15 (a),(b), 및 (c)는, 본 발명에 따르는 전기 광학 장치로서 액정 표시 장치를 이용한, 다른 전자기기의 예를 나타내는 외관도이다. 도 15(a)는, 휴대전화기(4000)이며, 그 전면 윗쪽에 액정 표시 장치(1100)를 구비하고 있다. 도 15(b)는, 손목 시계(5000)이며, 본체의 전면 중앙에 액정 표시 장치(1100)를 이용한 표시부가 마련되어 있다. 도 15(c)는, 휴대 정보 기기(6000)이며, 액정 표시 장치(1100)로 구성된 표시부와 입력부(5100)를 구비하고 있다.
이들 전자기기는, 액정 표시 장치(1100) 외에, 도시하지는 않았지만, 표시 정보 출력원, 표시 정보 처리 회로, 클럭 발생 회로 등의 여러 가지 회로나, 그들의 회로에 전력을 공급하는 전원 회로 등으로 이루어지는 표시 신호 생성부를 포함하여 구성된다.
표시부에는, 예컨대 휴대 정보기기(6000)의 경우에 있어서는 입력부(5100)로부터 입력된 정보 등에 근거하여 표시 신호 생성부에 의해서 생성된 표시 신호가 공급됨에 따라 표시 화상이 형성된다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치(1100)가 내장되는 전자기기로서는, 디지털 스틸 카메라, 휴대 전화기, 손목 시계, 및 휴대 정보기기에 한정되지 않고, 전자수첩, 호출기(pager), POS 단말, IC 카드, 미니 디스크 플레이어, 액정 프로젝터, 멀티미디어 대응하는 퍼스널 컴퓨터(PC) 및 엔지니어링·워크 스테이션(EWS), 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 텔레비전, 뷰 파인더(view Finder)형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 전자 수첩, 전자 탁상 계산기, 카 네비게이션(car navigation) 장치, 터치 패널(touch panel)을 구비한 장치, 시계 등 여러 가지 전자기기를 고려할 수 있다.
또, 액정 표시 패널은, 구동 방식으로 말하면, 패널 자체에 스위칭 소자를 이용하지 않는 단순 매트릭스 액정 표시 패널이나 스태틱 구동 액정 표시 패널, 또한 TFT(박막 트랜지스터)로 대표되는 3 단자 스위칭 소자 또는 TFD(박막 다이오드)로 대표되는 2 단자 스위칭 소자를 이용한 액티브 매트릭스 액정 표시 패널, 전기 광학 특성으로 말하면, TN형, STN형, 게스트 호스트형, 상전이형, 강유전형 등 여러 가지의 타입의 액정 패널을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는, 그 몇 개의 특정한 실시예에 따라서 설명하였지만, 본 발명은 그 요지의 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예컨대 상술한 실시예에서는, 전기 광학 장치의 영상 표시 수단(전기 광학 표시부)으로서 액정 표시 장치나 EL 표시 장치를 사용한 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명에서는 이것에 한정되지 않고, 예컨대 슬림형의 브라운관, 또는 액정 셔터 등을 이용한 소형텔레비전, 일렉트로루미네슨스, 플라즈마 디스플레이, CRT 디스플레이, FED(Field Emission Display) 패널, 전기 영동 디스플레이 등의 여러 가지의 전기 광학 수단을 사용할 수 있다.
Claims (46)
- 컬러 표시용 기판에 있어서,매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 표시 소자와,상기 복수의 컬러 표시 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와,상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하고,상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고,상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 1 항에 있어서,또한, 상기 컬러 표시 소자의 컬러 도트는, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 2 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 3 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자는, 상기 화소의 배열이 스트라이프(stripe)형, 모자이크(mosaic)형, 델타(delta)형 및 스퀘어(square)형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 도트는 노즐로부터 토출(吐出)된 액체 방울에 의해서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 도트는, 컬러 표시층과 해당 컬러 표시층을 구획하기 위한 뱅크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판.
- 컬러 필터용 기판에 있어서,매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 필터 소자와,상기 복수의 컬러 필터 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와,상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하고,상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고,상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 제 8 항에 있어서,상기 컬러 필터 소자의 컬러 도트는, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 제 9 항에 있어서,상기 컬러 필터 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 제 10 항에 있어서,상기 컬러 필터 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 제 8 항 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 도트는 노즐로부터 토출된 액체 방울에 의해서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 제 12 항에 있어서,상기 컬러 도트는, 착색층과 해당 착색층을 구획하기 위한 뱅크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터용 기판.
- 컬러 발광용 기판에 있어서,매트릭스 형상으로 배열된 복수의 컬러 발광 소자와,상기 복수의 컬러 발광 소자의 각각을 구성하는 복수의 화소와,상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 컬러 도트를 구비하고,상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 갖고,상기 복수의 컬러 도트의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 14 항에 있어서,상기 컬러 발광 소자의 컬러 도트는, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 15 항에 있어서,상기 컬러 발광 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 16 항에 있어서,상기 컬러 발광 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 14 항 내지 17 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 도트는 노즐로부터 토출된 액체 방울에 의해서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 18 항에 있어서,상기 컬러 도트는, 발광층과 해당 발광층을 구획하기 위한 뱅크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 제 19 항에 있어서,상기 발광층은, 일렉트로루미네슨스(electroluminescence) 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 발광용 기판.
- 컬러 표시용 기판의 제조 방법에 있어서,입력된 데이터에 따라 액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출함으로써 복수의 컬러 도트를 형성하는 공정을 구비하며,상기 복수의 컬러 도트는, 복수의 화소를 구성하고,상기 복수의 화소는, 복수의 컬러 표시 소자를 구성하며,상기 복수의 컬러 표시 소자는, 매트릭스 형상으로 배열되고,상기 복수의 컬러 도트는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 가지며,상기 복수의 컬러 도트의 각각을, 적어도 제 1 기준선에 대하여 상기 제 1도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자의 컬러 도트의 형성 영역은, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배이며, 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자피치의 실질적으로 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 실질적으로 정수배이도록 설정되는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자는, 상기 화소의 배열이 스트라이프형, 모자이크형, 델타형 및 스퀘어형 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 도트의 컬러 표시층을 구획하기 위한 뱅크층을 형성하는 공정과,상기 뱅크층에 의해서 구획된 영역에 액체 방울을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 액체 방울의 토출을 실행하기 위한 액체 방울 토출용 헤드는, 복수의 노즐이 직선 형상으로 배열된 노즐열을 갖고, 해당 노즐열은, 상기 제 1 기준선의방향에서 소정 피치로 배치되고, 또한, 상기 제 1 기준선의 방향에서 복수의 컬러 표시 소자의 형성 영역을 포함하는 실효 노즐열 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 노즐열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서의 실효 노즐열 길이가 상기 컬러 표시 소자의 제 2 소자 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자는 컬러 필터 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 컬러 표시층은 착색층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 21 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컬러 표시 소자는 컬러 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 26 항에 있어서,상기 컬러 표시층은 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 제 32 항에 있어서,상기 발광층은, 일렉트로루미네슨스 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시용 기판의 제조 방법.
- 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 컬러 표시용 기판으로부터 얻어진 컬러 표시체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 컬러 필터용 기판으로부터 얻어진 컬러 필터와,상기 컬러 필터와 소정 간격을 두고 배치되는 대향 기판과,상기 컬러 필터와 상기 대향 기판의 사이에 배치되는 전기 광학 재료층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 35 항에 있어서,상기 전기 광학 재료층은, 액정 재료층인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 컬러 발광용 기판으로부터 얻어진 컬러 발광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 청구항 34에 기재된 전기 광학 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
- 표시 장치용 모기판(母基板)에 있어서,각각이 표시 장치를 구성하는 복수의 단위, 및나란히 배열되는 복수의 도트 요소를 포함하고,상기 복수의 도트 요소는, 각 단위 내에서 소정의 방향으로 제 1 도트 피치로 배열되어 이루어지되,각 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나와, 다른 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나가 상기 소정의 방향에서 상기 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배로 나란히 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
- 제 39 항에 있어서,상기 도트 요소는, 각 단위 내에서 상기 소정의 방향과 직교하는 방향으로 제 2 도트 피치로 배열되어 있고,각 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나와, 다른 상기 단위에 포함되는 상기 복수의 도트 요소의 하나가 상기 소정의 방향과 직교하는 방향에서 상기 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배로 나란히 배열되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
- 성막 방법에 있어서,액체 방울을 선택적으로 노즐로부터 토출함으로써 복수의 도트 요소를 형성하는 공정을 구비하며,상기 복수의 도트 요소는, 기준선과 직교하는 방향에서 도트 피치를 갖고,상기 복수의 도트 요소의 각각을, 적어도 상기 기준선에 대하여 상기 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
- 성막 장치에 있어서,주사 가능한 헤드와,상기 헤드에 배열되어, 액체 방울을 토출하는 복수의 노즐을 구비하며,상기 헤드를 주사하여 상기 액체 방울을 선택적으로 상기 노즐로부터 토출함으로써 복수의 도트 요소를 형성하고,상기 복수의 도트 요소는, 기준선의 방향에서 배열되고, 또한 상기 기준선의 방향에서 소정의 도트 피치를 갖고,상기 노즐열은, 상기 기준선의 방향에 대하여 실효 노즐열 길이를 갖고,상기 실효 노즐열 길이는, 상기 소정의 도트 피치의 실질적으로 정수배인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
- 표시 장치용 모기판에 있어서,각각이 표시 장치를 구성하는 복수의 단위와,상기 복수의 단위의 각각을 구성하는 복수의 화소와,상기 복수의 화소의 각각을 구성하는 복수의 도트 요소를 구비하고,상기 복수의 도트 요소는, 제 1 기준선과 직교하는 방향에서 제 1 도트 피치를 가지며,상기 복수의 도트 요소의 각각은, 적어도 제 1 기준선에 대하여 제 1 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
- 제 43 항에 있어서,상기 복수의 도트 요소의 각각은, 상기 제 1 기준선과 직교하는 제 2 기준선에 대하여, 해당 제 2 기준선과 직교하는 방향에서의 제 2 도트 피치의 실질적으로 정수배의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
- 제 44 항에 있어서,상기 복수의 단위의 상호 간의 간격은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제2 도트 피치의 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 도트 피치의 정수배인 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
- 제 45 항에 있어서,상기 복수의 단위의 배열은, 상기 제 1 기준선의 방향에서는, 제 2 소자 피치의 정수배이며, 또한 상기 제 2 기준선의 방향에서는, 제 1 소자 피치의 정수배인 것을 특징으로 하는 표시 장치용 모기판.
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