KR20060051954A - 헤드 유닛, 액적 토출 장치, 패널 제조 방법, 화상 표시장치 및 전자기기 - Google Patents

헤드 유닛, 액적 토출 장치, 패널 제조 방법, 화상 표시장치 및 전자기기 Download PDF

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Abstract

액적 토출 장치에 이용하기 위한 헤드 유닛(103)은, 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 기체 상에 토출하는 복수의 액적 토출 헤드를 구비하고 있다. 액적 토출 헤드 각각은 선형으로 정렬된 복수의 노즐로 구성된 적어도 하나의 노즐열을 포함한다. 몇몇 종류의 액상 재료는 액적 형태로 복수의 액적 토출 헤드의 복수의 노즐을 통해 토출되도록 되어 있다. 복수의 액적 토출 헤드는 동일 컬러의 몇몇 종류의 액상 재료 각각을 토출하는 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향으로 이어져서 배열된 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 포함한다. 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 각각의 2개의 인접하는 노즐열은, 노즐이 제 1 방향과 수직인 제 2 방향에서 보았을 때 2개의 인접하는 액적 토출 헤드의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매를 통해서 이어지도록 배열되어 있다. 몇몇 종류의 액상 재료의 액적을 토출하는 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 세트 모두는, 이음매 모두가 제 2 방향에서 보았을 때 제 1 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록 배열되어 있다.

Description

헤드 유닛, 액적 토출 장치, 패널 제조 방법, 화상 표시 장치 및 전자기기{A HEAD UNIT, A DROPLET EJECTION APPARATUS, A METHOD FOR MANUFACTURING A PANEL FROM A BASE, AN IMAGE DISPLAY APPARATUS AND AN ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 액적 토출 장치의 실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 액적 토출 장치에 있어서의 헤드 유닛 및 기체를 나타내는 평면도.
도 3은 액적 토출 헤드의 노즐면(노즐 플레이트)의 일부와, 기체의 화소를 확대하여 나타내는 평면도.
도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 도 1에 나타내는 액적 토출 장치에 있어서의 액적 토출 헤드를 도시하는 단면 사시도 및 단면도.
도 5는 도 1에 나타내는 액적 토출 장치의 블럭도.
도 6a는 헤드 구동 유닛의 개략도,
도 6(b)은 헤드 구동 유닛에서의 구동 신호, 선택 신호 및 토출 신호를 나타내는 타이밍차트.
도 7은 컬러 필터 기판의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 액적 토출 장치의 헤드 유닛에 있어서의 각 액적 토출 헤드의 위치 관계를 설명하기 위한 개략 평면도.
도 9는 본 발명의 액적 토출 장치에 있어서의 헤드 유닛의 다른 구성예를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 10은 유기 전계 발광 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도.
도 11은 본 발명의 전자기기를 적용한 모바일형(또는 랩탑형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도,
도 12는 본 발명의 전자기기를 적용한 휴대 전화기(개인 휴대 전화 시스템도 포함)의 구성을 나타내는 사시도.
도 13은 본 발명의 전자기기를 적용한 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 액적 토출 장치 2 : 액적 토출 헤드
21R, 21G, 21B : 제 1 액적 토출 헤드
22R, 22G, 22B : 제 2 헤드
23R, 23G, 23B : 제 3 액적 토출 헤드
24R, 24G, 24B : 제 4 헤드
25: 노즐 26 : 사용하지 않는 부분
31R, 31G, 31B, 32R, 32G, 32B : 헤드열
51, 52 ,53, 54 : 헤드군 61, 62 : 헤드군열
91, 92 : 액적 101 : 탱크
103, 103' : 헤드 유닛 104 : 캐리지 이동 메커니즘
105 : 캐리지 106 : 스테이지
108 : 스테이지 이동 메커니즘 110 : 튜브
111, 111R, 111G, 111B, 211R, 211G, 211B : 액상 재료
112 : 제어 수단 120 : 공동부
122 : 격벽 124 : 진동자
124A, 124B : 전극 124C : 압전 소자
126 : 진동판 128 : 노즐 플레이트
129 : 저장소 130 : 공급구
131 : 홀 200 : 버퍼 메모리
202 : 기억 수단 203 : 구동 신호 생성부
204 : 처리부 206 : 주사 구동부
208 : 헤드 구동부 AS : 아날로그 스위치
DS : 구동 신호 SC : 선택 신호
ES : 토출 신호 10A, 30A : 기체
10 : 컬러 필터 기판 12, 32 : 지지 기판
14 : 블랙 매트릭스 16, 40 : 뱅크
20 : 보호막 18R, 18G, 18B, 38R, 38G, 38B : 화소
111FR, 111FG, 111FB : 필터층 30 : 유기 전계 발광 표시 장치
34 : 회로 소자층 36 : 화소 전극
40A : 무기물 뱅크 40B : 유기물 뱅크
42 : 절연막 44 : 스위칭 소자
44G : 게이트 전극 44S : 소스 전극
44D : 드레인 전극 44V : 스루홀
45 : 층간 절연막 46 : 대향 전극
48 : 밀봉 기판 49 : 불활성 가스
302 : 캐리지 위치 검출 수단 303 : 스테이지 위치 검출 수단
1000 : 화상 표시 장치 1100 : 퍼스널 컴퓨터
1102 : 키보드 1104 : 본체부
1106 : 표시 유닛 1200 : 휴대 전화기
1202 : 조작 버튼 1204 : 수화구
1206 : 송화구 1300 : 디지털 스틸 카메라
1302 : 케이스(본체) 1304 : 수광 유닛
1306 : 셔터 버튼 1308 : 회로 기판
1312 : 비디오 신호 출력 단자
1314 : 데이터 통신용의 입력/출력 단자
1430 : 텔레비젼 모니터 1440 : 퍼스널 컴퓨터
37R, 37G, 37B : 정공 수송층 211FR, 211FG, 211FB : 발광층
본 출원은 본 명세서에 전체적으로 참조로서 포함되는 일본 특허 출원 제 2004-289905 호(2004년 10월 1일 출원)를 우선권으로서 주장한다.
본 발명은 액적 토출 장치에 사용하기 위한 헤드 유닛, 액적 토출 장치, 기체(base)로부터 패널을 제조하는 방법, 화상 표시 장치 및 전자기기에 관한 것이다.
예컨대 액정 표시 장치의 컬러 필터와 같은 화상 표시 장치의 패널을 제조하는 방법으로서, 액적 토출 장치(잉크젯 묘화 장치)를 이용하는 방법이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 출원 제 59-75205 호를 참조). 이러한 방법에서, 액적 토출 장치를 이용하여 액적 형태로 다수의 화소 상에 잉크 등의 액상 재료를 공급함으로써 다수의 화소(토출 영역)이 형성되는 패널을 제조하기 위해 기판 상에 다수의 화소가 형성된다. 패널을 제조하는 이러한 액적 토출 장치는, 액적 토출 헤드가 복수개 설치된 헤드 유닛과, 기판을 지지하는 스테이지를 상대적으로 주사하면서, 액상 재료를 액적 형태로 토출함으로써, 화소 형성용의 액상 재료를 기판상의 다수의 화소에 공급한다.
1개의 액적 토출 헤드에는, 다수의 노즐(노즐 홀)이 정렬되어 형성되어 있으며, 다수의 노즐은 노즐열을 구성한다. 노즐열의 길이는 기판의 크기에 비해 짧기 때문에, 한 번의 주사에 의해서 액적을 토출하는 영역의 폭(묘화되는 폭)을 길게 하기 위해서, 헤드 유닛 상에는 복수의 액적 토출 헤드가 정렬되어, 그들의 노즐열이 주사 방향으로 보았을 때 서로 연결되어 있다.
그러나, 하나의 액적 토출 헤드의 노즐열과 또한 인접하는 액적 토출 헤드의 노즐열과의 이음매 부근의 액상 재료가 공급된 화소에는, 양 액적 토출 헤드간의 토출량의 차이나 노즐 피치의 오차 등으로 인해 색 얼룩이 액적 토출 헤드의 주사 방향을 따라서 연장하는 줄무늬가 발생하는 문제가 있다. 이 줄무늬가 패널 내에 발생하면, 화상 표시 장치가 이러한 패널을 이용하여 제조될 때, 화상 표시 장치의 표시 장치에 줄무늬가 들어간 것으로 보인다. 이는 화질을 감소시킨다.
본 발명의 목적은, 액적 토출 장치에 사용하기 위한 헤드 유닛, 색무늬가 없는 패널을 제조할 수 있는 액적 토출 장치, 기체로부터 패널을 제조하는 방법, 색무늬가 없는 패널을 구비한 화상 표시 장치 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일측면에 있어서, 본 발명은 액적 토출 장치에 사용하기 위한 헤드 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 헤드 유닛은, 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 기체 상에 토출하는 복수의 액적 토출 헤드를 구비한다. 각각의 액적 토출 헤드는 선형으로 정렬된 복수의 노즐로 구성된 적어도 하나의 노즐열을 포함한다. 몇몇 종류의 액상 재료는 액적 형태로 복수의 액적 토출 헤드의 복수의 노즐을 통해 토출되도록 되어 있다. 복수의 액적 토출 헤드는 동일 컬러의 몇몇 종류의 액상 재료 각각을 토출하 는 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향으로 이어져서 배열된 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 포함하며, 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 각각의 2개의 인접하는 노즐열은, 그 노즐이 제 1 방향과 수직인 제 2 방향에서 보았을 때 2개의 인접하는 액적 토출 헤드의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매를 통해서 이어지도록 배열되어 있다. 동일 컬러의 액상 재료의 액적을 토출하는 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 세트 모두는, 그 이음매 중 하나가 제 2 방향에서 보았을 때 제 1 방향으로 이음매의 다른 하나에 대하여 시프트되도록 배열되어 있다.
본 발명의 액적 토출 장치에 사용하기 위한 헤드 유닛에 따르면, 각 컬러의 액상 재료를 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 각 노즐열에 평행한 제 1 방향으로 배열함으로써(이 경우에, 2개의 인접하는 액적 토출 헤드는 긴 노즐열로서 기능함), 액상 재료를 토출(공급)하는 기체로 전체 헤드 유닛의 폭을 확대할 수 있다.
또한, 제 2 방향에서 보았을 때, 각각의 컬러의 토출 영역에 발생되는 모든 이음매가 제 1 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록, 각각의 컬러의 액상 재료의 액적을 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 배열함으로써, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매로 인해 줄무늬가 발생하는 경우에도, 이음매 각각의 줄무늬는 서로 겹치지 않지만, 제조되는 패널의 상이한 위치에서 분산된다. 그러므로, 줄무늬가 보이지 않게 할 수 있다.
본 발명의 헤드 유닛에서, 복수의 액적 토출 헤드 각각의 노즐열의 복수의 노즐은 액상 재료의 액적을 토출하지 않도록 구성된 노즐열의 양 단부 부근에 디스 에이블 상태의 노즐을 포함하며, 2개의 인접하는 노즐열은, 2개의 인접하는 노즐열 중 하나의 한 단부가 2개의 인접하는 노즐열 중 다른 하나의 한 단부와 부분적으로 중첩하여 이음매를 제공하도록 배열되어 있다.
액적 토출 헤드 각각의 토출량을 고정밀도로 제어하는 것이 어려운 액적 토출 헤드 각각의 노즐열의 양 단부 부근의 디스에이블 상태의 노즐을 이용하지 않고, 토출량을 고정밀도로 제어할 수 있는 다른 노즐을 통해 액상 재료를 토출한다. 그러므로, 토출 영역 각각에 공급되는 액상 재료의 양을 균일하게 할 수 있으며, 이로써, 본 발명의 헤드 유닛을 이용하여, 기체로부터 제조된 패널의 표면에 해로운 색 얼룩이 발생되는 것을 더욱 확실히 억제할 수 있다.
본 발명의 헤드 유닛에서, 모든 이음매는 제 2 방향에서 보았을 때 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
이로써, 제조되는 이러한 패널에서 각각의 컬러의 토출 영역에 발생되는 줄무늬를 규칙적으로 분산할 수 있다. 따라서, 관찰자는 패널에 대하여 정상인 것으로 느끼기 때문에, 더욱 이러한 줄무늬를 보이지 않게 할 수 있다.
본 발명의 헤드 유닛에서, 몇몇 종류의 액상 재료는 각각이 적색, 녹색, 청색을 갖는 3 종류의 액상 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명은 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 기체 상에 공급하는 액적 토출 장치에 관한 것이다. 몇몇 종류의 액상 재료 각각의 소정의 컬러를 갖는다. 본 장치는,
상술한 헤드 유닛과,
2개의 주표면을 포함하는 스테이지 - 스테이지의 2개의 주표면 중 하나는 헤드 유닛의 복수의 액적 토출 헤드에 면하며, 기체는 스테이지의 하나의 주표면 상에서 지지됨 - 와,
스테이지와 헤드 유닛을 상대적으로 이동시키는 이동 메커니즘과,
제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 스테이지와 헤드 유닛을 상대적으로 이동시키면서, 헤드 유닛의 복수의 액적 토출 헤드 각각이 기체 상에 몇몇 종류의 액상 재료의 액적을 토출하도록, 헤드 유닛과 이동 메커니즘의 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 액적 토출 장치에 따르면, 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향으로 이어지게 각각의 컬러의 액상 재료를 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 배열함으로써(이 경우에, 2개의 인접하는 액적 토출 헤드는 긴 노즈열로서 기능함), 액상 재료를 토출(공급)할 수 있는 기체로 전체 헤드 유닛의 폭을 확대할 수 있다.
또한, 제 2 방향에서 보았을 때, 각각의 컬러의 토출 영역에 발생되는 모든 이음매가 제 1 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록, 각각의 컬러의 액상 재료의 액적을 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 배열함으로써, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매로 인해 줄무늬가 발생하는 경우에도, 이음매 각각의 줄무늬는 서로 겹치지 않지만, 제조되는 패널의 상이한 위치에서 분산된다. 그러므로, 줄무늬가 보이지 않게 할 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치에서, 기체는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판 을 제조하기 위한 기체 재료이며, 몇몇 종류의 액상 재료는 컬러 필터 기판의 필터층을 형성하기 위한 잉크인 것이 바람직하다.
이로써, 해로운 컬러 색얼룩과 줄무늬를 갖지 않는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판을 높은 생산성(제조 효율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치에서, 기체는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 기체 재료이며, 몇몇 종류의 재료는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 발광 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 해로운 컬러 색얼룩과 줄무늬를 갖지 않는 전계 발광 표시 장치를 높은 생산성(제조 효율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 상술한 액적 토출 장치를 이용하여 기체로부터 패널을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은,
기체를 마련하는 단계와,
제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 기체와 헤드 유닛을 상대적으로 이동시키면서, 액적 토출 장치에 의해 액적을 토출함으로써 기체 상에 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 액적 토출 장치를 이용하여 기체로부터 패널을 제조하는 방법에 따르면, 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향으로 이어지게 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료 각각을 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 배열함으로써(이 경우에, 2개의 인접하는 액적 토출 헤드는 긴 노즈열로서 기능함), 액상 재료를 토출(공급)할 수 있는 기체로 전체 헤드 유닛의 폭을 확대할 수 있다.
또한, 제 2 방향에서 보았을 때, 각각의 컬러의 토출 영역에 발생되는 모든 이음매가 제 1 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록, 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료 각각의 액적을 토출하는 적어도 2조의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 배열함으로써, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매로 인해 줄무늬가 발생하는 경우에도, 이음매 각각의 줄무늬는 서로 겹치지 않지만, 제조되는 패널의 상이한 위치에서 분산된다. 그러므로, 줄무늬가 보이지 않게 할 수 있다.
본 발명에 따라서 기체로부터 패널을 제조하는 방법에서, 기체는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 기체 재료이며, 몇몇 종류의 액상 재료는 컬러 필터 기판의 필터층을 형성하기 위한 잉크인 것이 바람직하다.
이로써, 해로운 컬러 색얼룩과 줄무늬를 갖지 않는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판을 높은 생산성(제조 효율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따라서 기체로부터 패널을 제조하는 방법에서, 기체는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 기체 재료이며, 몇몇 종류의 재료는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 발광 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
이로써, 해로운 컬러 색얼룩과 줄무늬를 갖지 않는 전계 발광 표시 장치를 높은 생산성(제조 효율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 상술한 방법을 이용하여 제조되는 패널을 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
이로써, 해로운 색무늬를 갖지 않는 화상 표시 장치를 높은 생산성(제조 효 율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 상술한 화상 표시 장치를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.
이로써, 해로운 색무늬를 갖지 않는 화상 표시 장치를 포함하는 전자기기를 높은 생산성(제조 효율성)으로 제조할 수 있다.
본 발명의 상술한 또한 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 진행되는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 자명해질 것이다.
이하에는, 본 발명의 헤드 유닛, 액적 토출 장치, 기체로부터 패널을 제조하는 방법, 화상 표시 장치 및 전자기기의 바람직한 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명된다.
본 실시예에서는, 패널의 일례로서, 액정 표시 장치의 구성 요소인 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 경우에 대하여 대표적으로 설명한다.
(액적 토출 장치의 전체 구성)
도 1은 본 발명의 액적 토출 장치(1)의 실시예를 나타내는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액적 토출 장치(1)는, 복수의 액적 토출 헤드(2)를 캐리지(105)에 탑재한 헤드 유닛(103)과, 헤드 유닛(103)을 하나의 수평 방향(이하, "X축 방향"이라 함)으로 이동시키는 캐리지 이동 메커니즘(이동 메커니즘)(104)과, 후술하는 기체(10A)를 지지하는 스테이지(106)와, 스테이지(106)를 X축 방향에 수직인 수평 방향(이하, "Y축 방향"이라 함)으로 이동시키는 스테이지 이동 메커니즘(이동 메커니즘)(108)과, 헤드 유닛(103), 캐리지 이동 메커니즘(104) 및 스테이지 이동 메커니즘(108)을 제어하는 제어 수단(112)을 구비하고 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)의 부근에는, 적(R), 녹(G), 청(B)을 포함하는 3 종류의 액상 재료(111)를 각각 저장하는 3개의 탱크(101)가 제공되어 있다. 각 탱크(101)는, 액상 재료(111)를 보내는 유로(flow path)의 기능을 하는 튜브(110)를 통해서 헤드 유닛(103)에 접속되어 있다. 각 탱크(101)에 저장된 액상 재료(111)는 헤드 유닛(103)의 각 액적 토출 헤드(2)에 보내진다(공급).
이와 관련하여, 본 발명의 "액상 재료"는 패널의 화소를 형성하는 데 사용되는 재료를 포함하며, 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)로부터 토출되기에 충분한 점도를 갖는 재료를 의미한다. 이 경우에, 재료가 수성 또는 유성일 수 있다. 또한, 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 토출 가능한 유동성(점도)을 가질 필요가 있다. 고체 물질이 재료 내에 분산될 지라도, 전체적으로 재료는 유동체이다. 본 실시예에 있어서의 액상 재료(111)는, 컬러 필터 기판(10)의 화소의 필터층을 형성하기 위한 안료가 유기 용제 중에 용해 또는 분산되는 유기 용제 잉크이다.
이와 관련하여, 이하의 설명에서는, 적, 녹, 청의 액상 재료(111)를 구별하는 경우에는, 이들을 "액상 재료(111R, 111G, 111B)"로 각각 지칭한다. 한편, 컬러를 구별하지 않고 그들을 일반적으로 총칭하는 경우에는, 단지 "액상 재료(111)" 로 지칭한다.
캐리지 이동 메커니즘(104)의 작동은 제어 수단(112)에 의해 제어된다. 본 실시예의 캐리지 이동 메커니즘(104)은 헤드 유닛(103)을 수직 방향(이하, "Z축 방향"이라 함)을 따라 이동시켜, 헤드 유닛(103)의 높이를 조정하는 기능을 가지고 있다. 또한, 캐리지 이동 메커니즘(104)은 Z축 방향에 평행한 축의 주위에서 헤드 유닛(103)을 회전시키는 기능도 갖고 있으며, 이로써, Z축 주위의 헤드 유닛(103)의 각도를 미세 조정할 수 있다.
스테이지(106)는 X축 방향과 Y축 방향의 쌍방에 평행한 평면을 갖는다. 또한, 스테이지(106)는, 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 데 사용된 기체(10A)를 그 평면상에 고정 또는 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 스테이지 이동 메커니즘(108)은, X축 방향 및 Z축 방향의 쌍방에 직교하는 Y축 방향을 따라서 스테이지(106)를 이동시킨다. 스테이지 이동 메커니즘(108)의 작동은 제어 수단(112)에 의해 제어된다. 또한, 본 실시예의 스테이지 이동 메커니즘(108)은, Z축에 평행한 축의 주위에서 스테이지(106)를 회전시키는 기능을 갖고 있으며, 이로써, 기체(10A)가 헤드 유닛(103)에 대해 직선으로 되도록, Z축 방향 주위의 스테이지(106)에 탑재된 기체(10A)의 경사를 미세 조정함으로써 기체(10A)의 위치를 보정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 헤드 유닛(103)은 캐리지 이동 메커니즘(104)에 의해서 X축 방향으로 이동된다. 한편, 스테이지(106)는 스테이지 이동 메커니즘(108)에 의해서 Y축 방향으로 이동된다. 따라서, 캐리지 이동 메커니즘(104)과 스테이지 이 동 메커니즘(108)에 의해서, 스테이지(106)에 대한 헤드 유닛(103)의 상대적 위치가 변경될 수 있다.
이와 관련하여, 제어 수단(112)의 상세한 구성 및 기능이 후술된다.
(헤드 유닛)
도 2는 도 1에 나타내는 액적 토출 장치(1)에 있어서의 헤드 유닛(103), 및 기체(10A)를 나타내는 평면도이다. 도 2에 나타내는 헤드 유닛(103)은, 복수의 액적 토출 헤드(2)가 캐리지(105)에 탑재된 구성을 갖는다. 도 2에서 캐리지(105)는 2점 쇄선으로 표시된다. 또한, 복수의 액적 토출 헤드(2)를 각각 나타내는 실선은 복수의 액적 토출 헤드(2)의 노즐면(노즐 플레이트)(128)의 위치를 나타내고 있다.
적색의 액상 재료(111R)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2), 녹색의 액상 재료(111G)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)와 청색의 액상 재료(111B)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)가 헤드 유닛(103) 상에 제공된다. 적색의 액상 재료(111R)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)는 제 1 액적 토출 헤드(21R), 제 2 액적 토출 헤드(22R), 제 2 액적 토출 헤드(23R) 및 제 4 액적 토출 헤드(24R)를 포함한다. 녹색의 액상 재료(111G)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)는 제 1 액적 토출 헤드(21G), 제 2 액적 토출 헤드(22G), 제 2 액적 토출 헤드(23G) 및 제 4 액적 토출 헤드(24G)를 포함한다. 청색의 액상 재료(111B)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)는 제 1 액적 토출 헤드(21B), 제 2 액적 토출 헤드(22B), 제 2 액적 토출 헤드(23B) 및 제 4 액적 토출 헤드(24B)를 포함한다.
이하의 설명에서는, 이들 액적 토출 헤드(2)를 토출되는 액상 재료의 컬러에 의해 구별하지 않고 총칭하는 경우에는, 이들 각각을 "액적 토출 헤드(2)"이라 한다. 한편으로, 적, 녹, 청의 액상 재료(111)를 토출하는 액적 ㅌ출 헤드(2)를 구별하는 경우에는, 이들을, 예컨대, "제 1 액적 토출 헤드(21R), 제 2 액적 토출 헤드(22R),..."이라 한다.
도 2에 나타내는 기체(10A)는, 컬러 필터를 스트라이프 방식으로 배열한 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 기체 재료이다. 복수의 적색 화소(토출 영역)(18R), 복수의 녹색 화소(토출 영역)(18G) 및 복수의 청색 화소(토출 영역)(18B)이 기체(10A) 상에 제공된다. 액적 토출 장치(1)는, 화소(18R)각각에는 적색의 액상 재료(111R)를 공급하고, 화소(18G)에는 녹색의 액상 재료(111G)를 공급하고, 화소(18B)에는 청색의 액상 재료(111B)를 공급하도록, 작동한다.
화소(18R, 18G, 18B) 각각은 실질적으로 직사각형을 하고 있다. 기체(10A)는, 화소(18R, 18G, 18B)의 장축 방향이 X축 방향에 평행하며, 화소(18R, 18G, 18B)의 단축 방향이 Y축 방향에 평행한 자세로 스테이지(106)상에 지지된다. 복수의 화소(18R, 18G, 18B)는, Y축 방향을 따라서 이러한 순서로 반복되게 배열되게 하기 위해서, 또한, 동일 컬러의 화소가 X축 방향을 따라서 배열되도록, 기체(10A) 상에 배열되어 있다. Y축 방향으로 배열된 1조의 화소(18R, 18G, 18B)는, 제조된 컬러 필터 기판(10)의 1 화소 원소에 해당한다.
(액적 토출 헤드)
도 3은, 액적 토출 헤드(2)의 노즐면(노즐 플레이트)(128)의 일부와, 기체(10A)의 화소를 확대하여 나타내는 평면도이다. 이와 관련하여, 각각의 액적 토출 헤드(2)의 노즐면은, 보기 쉽게 하기 위해서, 기체(10A)에 면하도록, 즉 수직 방향으로 제공되어 있지만, 도 3은 액적 토출 헤드(2) 각각의 노즐면을 실선으로 나타낸다. 액적 토출 헤드(2) 각각의 노즐면에는 다수의 노즐(노즐 홀)(25)이 X축 방향을 따라서 등 간격으로 선형으로 정렬되도록 형성되어 있다. 각각의 액적 토출 헤드(2) 내의 복수의 노즐(25)은 적어도 하나의 노즐열을 구성한다. 본 실시예에서는, 2개의 노즐열이 서로 반 피치로 시프트되도록 평행한 방식으로 각각의 액체 토출 헤드(2)에 형성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 하나의 액적 토출 헤드(2)가 갖는 노즐열 개수는 1 또는 3 이상일 수 있다. 또한, 하나의 액적 토출 헤드(2)에 형성되는 노즐(25)의 개수는, 특별하게 한정되지 않지만, 통상, 대략 수십 내지 수백 정도로 된다.
도 4(a) 및 도 4(b)는, 각각, 도 1에 나타내는 액적 토출 장치(1)의 액적 토출 헤드(2)의 사시 단면도 및 단면도이다. 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 각각의 액적 토출 헤드(2)는 잉크젯 헤드를 구성한다. 보다 상세하게는, 액적 토출 헤드(2)는 진동판(126)과 노즐 플레이트(128)를 구비하고 있다. 진동판(126)과 노즐 플레이트(128) 사이에는 저장소(129)가 위치하고 있다. 저장소(129)는 잉크 흡입구(131)를 통해 탱크(101)로부터 공급된 액상 재료(111)로 채워져 있다.
진동판(126)과 노즐 플레이트(128) 사이에는 복수의 격벽(122)이 위치하고 있다. 공동부(120)는 진동판(126)과, 노즐 플레이트(128)와, 한 쌍의 격벽(122)에 의해 정의된다. 공동부(120)는 하나의 노즐(25)에 따라서 제공되기 때문에, 공동부(120)의 개수와 노즐(25)의 개수는 동일하다. 한 쌍의 격벽(122)사이에 위치하는 잉크 공급부(130)를 통해서, 공동부(120)에 액상 재료(111)가 공급된다.
구동 소자로서의 진동자(124)는 각각의 공동부(120)에 따라서 진동판(126) 상에 위치하고 있다. 진동자(124)는 공동부(120) 내에 충전되는 액상 재료(111)의 액상 압력을 변화시키고, 압전 소자(124C)와, 압전 소자(124C)를 사이에 두고 있는 한 쌍의 전극(124A, 124B)을 포함한다. 한 쌍의 전극(124A, 124B) 사이에 구동 전압 신호를 인가함으로써, 압전 소자(124C)는 변형되어 공동부(120) 내에 충전된 액상 재료(111)의 액상 압력을 변화시켜, 대응하는 노즐(25)을 통해 액적 형태로 액상 재료(111)를 토출한다. 각각의 노즐(25)의 형상은, 액상 재료(111)가 각각의 노즐(25)을 통해 Z축 방향으로 토출되도록 조정된다.
도 1에 나타내는 제어 유닛(112)은 서로 독립적으로 복수의 진동자(124) 각각에 구동 전압 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 환언하면, 각각의 노즐(25)을 통해 토출되는 액상 재료(111)의 부피는 각각의 노즐(25)에 대하여 제어 유닛(112)으로부터의 구동 전압 신호에 따라서 제어될 수 있다.
이와 관련하여, 액적 토출 헤드(2)는 도 4에 나타내는 압전 액츄에이터를 구동 소자로서 이용하는 것으로 제한되지 않는다. 예컨대, 액적 토출 헤드(2)는 정전 액츄에이터를 이용할 수 있으며, 또는 전기 열 변환 소자에 의한 액상 재료(111)의 열팽창을 이용하여 액적 형태로 액상 재료(111)가 토출되는 구성일 수 있 다.
(제어 수단)
다음에, 제어 수단(112)의 구성을 설명한다. 도 5는 제어 유닛(112)을 포함하는 도 1에 나타내는 액적 토출 장치(1)의 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(112)은, 입력 버퍼 메모리(200)와, 기억 유닛(202)과, 프로세싱 유닛(204)과, 주사 구동 유닛(206)과, 헤드 구동 유닛(208)과, 캐리지 위치 검출 장치(302)와, 스테이지 위치 검출 수단(303)을 구비하고 있다.
프로세싱 유닛(204)은 입력 버퍼 메모리(200), 기억 유닛(202), 주사 구동 유닛(206), 헤드 구동 유닛(208), 캐리지 위치 검출 장치(302) 및 스테이지 위치 검출 장치(303) 각각에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 주사 구동 유닛(206)은 캐리지 이동 메커니즘(104)와 스테이지 이동 메커니즘(108) 둘 다에 전기적으로 접속되어 있다. 유사하게, 헤드 구동 유닛(208)은 헤드 유닛(103) 내의 복수의 액적 토출 헤드(2) 각각에 전기적으로 접속되어 있다.
입력 버퍼 메모리(200)는 외부 정보 처리 장치로부터 액상 재료(111)의 액적을 토출하는 위치에 관한 데이터, 즉, 묘화 패턴 데이터를 수신한다. 입력 버퍼 메모리(200)는 이 묘화 패턴 데이터를 프로세싱 유닛(204)에 출력하고, 프로세싱 유닛(204)은 그 묘화 패턴 데이터를 기억 유닛(202)에 저장한다. 이와 관련하여, 도 5에 나타내는 기억 유닛(202)은 RAM(랜덤 액세스 메모리), 자기 기록 매체, 광자기 기록 매체 등으로 구성된다.
캐리지 위치 검출 장치(302)는, 캐리지(105), 즉 헤드 유닛(103)의 X축 방향의 위치(X축 방향으로의 캐리지(105)의 이동 거리)를 검출하여, 그 검출 신호를 프로세싱 유닛(204)에 입력한다. 캐리지 위치 검출 장치(302)와 스테이지 위치 검출 수단(303)은 예컨대, 선형 인코더, 레이저 길이 측정 장치 등으로 구성된다.
프로세싱 유닛(204)은, 캐리지 위치 검출 수단(302) 및 스테이지 위치 검출 수단(303)의 검출 신호에 근거하여, 주사 구동 유닛(206)을 거쳐서, 캐리지 이동 메커니즘(104) 및 스테이지 이동 메커니즘(108)의 작동을 제어하여, 헤드 유닛(103)의 위치와, 기체(10A)의 위치를 제어한다. 또한, 프로세싱 유닛(204)은, 스테이지 이동 메커니즘(108)의 작동을 제어함으로써, 스테이지(106), 즉 기체(10A)의 이동 속도를 제어한다.
또한, 프로세싱 유닛(204)은, 기억 유닛(202)에 저장된 묘화 패턴 데이터에 근거하여, 토출 타이밍 마다의 각각의 노즐(25)의 온/오프를 지정하는 선택 신호(SC)를 헤드 구동 유닛(208)에 공급한다. 헤드 구동 유닛(208)은, 선택 신호(SC)에 근거하여, 액상 재료(111)를 토출하는데 필요한 토출 신호(ES)를 액적 토출 헤드(2)에 출력한다. 결과적으로, 액적 토출 헤드(2)에 있어서의 대응하는 노즐(25)을 통해, 액상 재료(111)가 액적 형태로 토출된다.
제어 유닛(112)은, CPU(중앙 처리 장치), ROM(판독 전용 메모리), RAM 등을 구비한 컴퓨터일 수 있다. 이 경우에는, 상술한 제어 수단(112)의 기능은, 컴퓨터에 의해서 실행되는 소프트웨어 프로그램을 이용하여 실현될 수 있다. 대안으로, 제어 유닛(112)은, 전용 회로(즉, 하드웨어)로 실현될 수 있다.
다음에, 제어 유닛(112)에 있어서의 헤드 구동 유닛(208)의 구성과 기능이 설명될 것이다. 도 6(a)은 헤드 구동 유닛(208)의 개략도이다. 도 6(b)은 헤드 구동 유닛(208)의 구동 신호, 선택 신호 및 토출 신호를 나타내는 타이밍 차트이다. 6(a)에 도시하는 바와 같이, 헤드 구동 유닛(208)은, 하나의 구동 신호 생성기(203)와, 복수의 아날로그 스위치(AS)를 포함한다. 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 구동 신호 생성기(203)는 구동 신호(DS)를 생성한다. 구동 신호(DS)의 전위는 기준 전위(L)에 대하여 시간적으로 변화된다. 구체적으로는, 구동 신호(DS)는 토출 주기(EP)로 반복되는 복수의 토출 파형(P)을 포함한다. 이와 관련하여, 토출 파형(P)은, 하나의 노즐(25)을 통해 하나의 액적을 토출하기 위해서, 대응하는 진동자(124)의 한 쌍의 전극 사이에 인가되는 구동 전압 파형에 대응한다.
구동 신호(DS)는 아날로그 스위치(AS) 각각의 입력 단자에 공급된다. 아날로그 스위치(AS)의 각각은 노즐(25)의 각각에 따라서 제공된다. 즉, 아날로그 스위치(AS)의 개수와 노즐(25)의 개수는 동일하다.
프로세싱 유닛(204)은, 각각의 노즐(25)의 온/오프를 나타내는 선택 신호(SC)를 아날로그 스위치(AS)의 각각에 공급한다. 이와 관련하여, 선택 신호(SC)는 아날로그 스위치(AS) 각각에 대하여 하이 레벨 상태 또는 로우 레벨 상태를 취할 수 있다. 구동 신호(DS)와 선택 신호(SC)에 응답하여, 아날로그 스위치(AS) 각각은 토출 신호(ES)를 대응하는 진동자(124)의 전극(124A)에 인가한다. 구체적으로, 선택 신호(SC)가 하이 레벨인 경우에는, 대응하는 아날로그 스위치(AS)는 턴 온되어, 구동 신호(DS)를 토출 신호(ES)로서 대응하는 전극(124A)에 인가한다. 한편, 선택 신호(SC)가 로우 레벨인 경우에는, 대응하는 아날로그 스위치(AS)가 턴 오프되고, 대응하는 아날로그 스위치(AS)가 대응하는 전극(124A)에 출력하는 토출 신호(ES)의 전위는 기준 전위(L)로 된다. 진동자(124)의 전극(124A)에 구동 신호(DS)가 인가되면, 그 진동자(124)에 대응하는 노즐(25)을 통해 액상 재료(111)가 토출된다. 이와 관련하여, 각각의 진동자(124)의 전극(124B)에는 기준 전위(L)가 인가된다.
도 6(b)에 나타내는 예에서는, 2개의 토출 신호(ES)의 각각에서 토출 주기(EP)의 2배의 주기(2EP)로 토출 파형(P)이 나타나도록, 2개의 선택 신호(SC)의 각각의 하이 레벨의 기간과 로우 레벨의 기간이 설정된다. 따라서, 액상 재료(111)는, 대응하는 2개의 노즐(25)의 각각을 통해, 주기(2EP)로 액적 형태로 토출된다. 공통의 구동 신호(DS)는 공유 구동 신호 생성기(203)로부터 2개의 노즐에 대응하는 진동자(124) 각각에 인가된다. 이러한 이유로, 2개의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111)가 실질적으로 동일한 타이밍에 토출된다.
이러한 액적 토출 장치(1)는, 스테이지 이동 메커니즘(108)의 작동에 의해, 스테이지(106)상에 지지된 기체(10A)를 Y축 방향으로 이동시켜, 헤드 유닛(103)의 아래를 통과시키면서, 헤드 유닛(103)의 각각의 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111)의 액적을 토출하고, 기체(10A) 상의 각 화소(18R, 18G, 18B)에 공급하도록 작동한다. 이하에서는, 이 동작을 "헤드 유닛(103)과 기체(10A)의 메인 주사"라고 한다.
기체(10A)의 X축 방향의 폭이, 기체(10A) 각각에 대하여 액상 재료(111)를 토출 가능한 전체 헤드 유닛(103)의 X축 방향의 길이(즉, 후술하는 전체 토출폭(W))보다도 작은 경우에는, 헤드 유닛(103)과 기체(10A)의 메인 주사 이동을 1회 행함으로써, 기체(10A)의 전체에 액상 재료(111)를 공급할 수 있다. 한편, 기체(10A)의 X축 방향의 폭이 헤드 유닛(103)의 전체 토출폭(W)보다 큰 경우에는, 헤드 유닛(103)과 기체(10A) 간의 메인 주사 이동과 캐리지 이동 메커니즘(104)의 작동에 의한 헤드 유닛의 X축 방향으로의 이동("서브 주사 이동"이라 함)을 교대로 반복적으로 행함으로써, 기체(10A)의 전체에 액상 재료(111)를 공급할 수 있다.
다음에, 상술한 액적 토출 장치(1)를 이용하여 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 방법이 상세히 설명된다. 도 7은 컬러 필터 기판(10)의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 기체(10A)는, 광 투과성을 갖는 지지 기판(12)과, 블랙 매트릭스(14)와 뱅크(16)로 분리되도록 각각이 지지 기판(12) 상에 형성된 컬러 원소(화소 영역)인 복수의 화소(18R, 18G, 18B)를 포함한다. 블랙 매트릭스(14)는 차광 효과를 갖는 재료로 형성된다. 블랙 매트릭스(14)와, 블랙 매트릭스(14) 상에 제공된 뱅크(16)는, 지지 기판(12)상에 매트릭스 형상의 복수의 광투과 부분, 즉 매트릭스 형상의 복수의 화소(18R, 18G, 18B)가 규정되도록 위치하고 있다. 즉, 지지 기판(12), 블랙 매트릭스(14) 및 뱅크(16)에 의해서, 화소(18R, 18G, 18B)가 구획 형성되어 있다. 화소(18R)는, 적색 파장 영역의 광선만을 투과하는 필터층(111FR)이 형성되어야 할 영역이다. 화소(18G)는, 녹색 파장 영역의 광선만을 투과하는 필터층(111FG)이 형성되어야 할 영역이다. 화소(18B)는, 청색 파장 영역의 광선만을 투과하는 필터층(111FB)이 형성되어야 할 영역이 다.
컬러 필터 기판(10)을 제조하는 때 다음의 단계에 따라서 기체(10A)를 제조한다. 우선, 스퍼터링법 또는 증착법에 의해서, 지지 기판(12)상에 금속 박막을 형성한다. 그 후, 포토리소그래피 공정에 의해서 금속 박막으로부터 격자 형상의 블랙 매트릭스(14)를 형성한다. 금속 크롬이나 산화 크롬이 블랙 매트릭스(14)의 재료로서 언급될 수 있다. 이와 관련하여, 지지 기판(12)은, 가시광(광학 파장)에 대하여 광 투과성을 갖는 기판, 예컨대 유리 기판이다. 계속해서, 지지 기판(12) 및 블랙 매트릭스(14)를 피복하도록, 네가티브형의 감광성 수지 조성물로 이루어지는 레지스트층을 도포한다. 레지스트층 위에 매트릭스 패턴 형상으로 형성된 마스크 필름을 밀착시키면서, 레지스트층을 노광한다. 그 후, 레지스트층의 미노광 부분을 에칭 처리로 제거함으로써 뱅크(16)를 얻게 된다. 이러한 방식으로, 기체(10A)를 얻을 수 있다.
이와 관련하여, 뱅크(16) 대신에, 수지 블랙으로 형성된 뱅크를 이용할 수 있다. 그 경우는, 금속 박막(블랙 매트릭스(14))는 불필요하며, 뱅크층은, 1층만으로 된다.
다음에, 대기압 하의 산소 플라즈마 처리에 의해서, 기체(10A)를 친액화한다. 이 처리에 의해서, 지지 기판(12)과, 블랙 매트릭스(14)와, 뱅크(16)로 규정된 각각의 오목부(화소의 일부)에 있어서의 지지 기판(12)의 표면과, 블랙 매트릭스(14)의 표면과, 뱅크(16)의 표면이 친액성을 나타내게 된다. 또한, 그 후, 기체 (10A)에 대하여, CF4를 처리 가스로 하는 플라즈마 처리를 한다. CF4를 이용한 플라즈마 처리에 의해서, 각각의 오목부에서의 뱅크(16)의 표면이 불화 처리되고, 이러한 처리에 의해 뱅크(16)의 표면이 친액성을 나타내게 된다. 이와 관련하여, CF4를 이용한 플라즈마 처리에 의해서, 친액성을 취하는 지지 기판(12)의 표면 및 블랙 매트릭스(14)의 표면은 약간 친액성을 잃는다. 그러나, 이들 표면은 친액성을 유지한다. 이와 관련하여, 지지 기판(12)의 재질, 블랙 매트릭스(14)의 재질, 및 뱅크(16)의 재질에 따라서, 상술한 바와 같은 표면 처리를 하지 않더라도, 오목부 각각의 표면은 소망하는 친액성 및 비친액성을 나타낼 수 있다. 이와 같은 경우에, 표면에 상술한 표면 처리를 실시할 필요가 없다.
상술한 바와 같이 화소(18R, 18G, 18B)가 형성된 기체(10A)는 액적 토출 장치(1)의 스테이지(106) 상에 반송되어, 스테이지(106)에 지지된다. 액적 토출 장치(1)는, 스테이지 이동 메커니즘(108)을 작동시켜 기체(10A)를 Y축 방향으로 이동시키고, 헤드 유닛(103) 아래를 통과시키면서, 각각의 액적 토출 헤드(2)로부터 액상 재료를 액적 형태로 각각의 화소(18R, 18G, 18B)에 공급한다. 이 때, 도 7(a)∼(c)에 도시하는 바와 같이, 적색 액상 재료(컬러 필터 재료)(111R)를 화소(18R) 각각에 토출하고, 녹색 액상 재료(컬러 필터 재료)(111G)를 화소(18G) 각각에 토출하고, 청색의 액상 재료(컬러 필터 재료)(111B)를 화소(18B) 각각에 토출한다.
각 화소(18R, 18G, 18B)에 액상 재료(111R, 111G, 111B)를 각각 공급한 후에, 기체(10A)를 건조 장치(도시하지 않음)로 반송하여, 각 화소(18R, 18G, 18B) 에 공급된 액상 재료(111R, 111G, 111B)를 따라서, 각 화소(18R, 18G, 18B) 상에 필터층(111FR, 111FG, 111FB)이 형성된다. 이와 관련하여, 액적 토출 장치(1)를 이용한 액상 재료(111R, 111G, 111B)의 공급과, 건조 장치에 의한 공급된 액상 재료(111R, 111G, 111B)의 건조를 반복적으로 행하여, 액상 재료(111R, 111G, 111B)와 필터층(111FR, 111FG, 111FB)을 교대로 적층함으로써, 최종적인 필터층(111FR, 111FG, 111FB)이 각 화소(18R, 18G, 18B)에 형성될 수 있다.
그 후, 기체(10A)는 오븐(도시하지 않음)내에 반송되며, 이 오븐에서 필터층(111FR, 111FG, 111FB)이 포스트 베이킹(재가열)된다.
다음에, 기체(10A)는 보호막 형성 장치(도시하지 않음)에 반송되며, 이러한 보호막 형성 장치에서, 보호막(오버코팅막)(20)이 필터층(111FR, 111FG, 111FB)과 뱅크(16) 위에 형성된다. 보호막(20)이 필터층(111FR, 111FG, 111FB)과 뱅크(16) 위에 형성된 후에, 보호막(20)은 건조 장치에서 완전히 건조된다. 또한, 보호막(20)은 경화 장치(도시하지 않음)에서 가열되어 완전히 경화되어, 기체(10A)는 컬러 필터 기판(10)으로 된다.
도 8은, 본 발명에 따른 액적 토출 장치(1)의 헤드 유닛(103)에 있어서의 각각의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 상술한 바와 같이, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)(제 1 내지 제 4 액적 토출 헤드(21R - 24R)를 포함)와, 녹색 액상 재료(111G)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)(제 1 내지 제 4 액적 토출 헤드(21G - 24G)를 포함)와, 청색 액상 재료(111B)를 토출하는 4개의 액적 토출 헤드(2)(제 1 내지 제 4 액적 토출 헤드(21B - 24B)를 포함)가 헤드 유닛(103)에 제공된다. 이와 관련하여, 도 8에 나타내는 라인 각각은 각각의 액적 토출 헤드(2)의 노즐열의 위치를 표시하고 있다.
일반적으로 각각의 액적 토출 헤드(2)에서, 노즐열의 양단 부근의 각각의 노즐(25)의 토출량을 제어하는 것이 어렵고, 이로써 이러한 노즐의 토출량의 오차가 발생하기 쉽다. 이러한 이유로, 각각의 액적 토출 헤드(2)의 노즐열의 양단 부근의 노즐(25)(이하, 이러한 노즐(25)을 "디스에이블 노즐(25)"이라 함)의 소정 개수(예컨대, 대략 10)가 사용되지 않도록(즉, 액상 재료(111)가 각각의 디스에이블 노즐(25)을 통해서 토출되지 않음), 본 실시예의 액적 토출 장치(1)가 구성된다. 따라서, 각 노즐(25)의 액상 재료(111)의 토출량을 보다 균일화할 수 있어, 제조되는 컬러 필터 기판(10)의 화소(18R, 18G, 18B) 각각의 컬러를 균일화할 수 있다. 그러므로, 색 얼룩이 발생되는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다.
이하에는, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 제 1 내지 제 4 액적 토출 헤드(21R - 24R)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계에 대한 설명이 주어질 것이다.
제 1 액적 토출 헤드(21R)와 제 2 액적 토출 헤드(22R)는 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향(즉, X축 방향)으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)의 2개의 노즐열은, 노즐열(제 1 방향) 각각에 수직인 제 2 방향(즉, Y축 방향)에서 보았을 때의 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)의 2개 의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(r1)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 환언하면, 즉, Y축 방향에서 보았을 때 이음매(r1)에서의 노즐 피치는, 노즐열의 노즐 피치와 마찬가지로 정규의 길이가 되도록 설정된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 1 액적 토출 헤드(21R)와 제 2 헤드(22R)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(31R)이라 한다.
이와 관련하여, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)의 각각의 단부의 미사용 부분(26)을 고려하여, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)는, 제 1 액적 토출 헤드(21R)의 노즐열의 도 8의 우단부와 제 2 헤드(22R)의 노즐열의 도 8의 좌단부가 Y축 방향에서 보았을 때의 노즐 열의 이음매(r1) 부근에서 서로 겹치도록, 배열되어 있다.
마찬가지로, 제 3 액적 토출 헤드(23R)와 제 4 헤드(24R)는 각각의 노즐열에 평행한 제 1 방향(즉, X축 방향)으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)의 2개의 노즐열은, 노즐열(제 1 방향) 각각에 수직인 제 2 방향(즉, Y축 방향)에서 보았을 때의 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(r2)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 환언하면, 즉, Y축 방향에서 보았을 때 이음매(r2)에서의 노즐 피 치는, 노즐열의 노즐 피치와 마찬가지로 정규의 길이가 되도록 설정된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 3 액적 토출 헤드(23R)와 제 4 헤드(24R)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(32R)이라 한다.
이와 관련하여, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)의 각각의 단부의 미사용 부분(26)을 고려하여, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)는, 제 3 액적 토출 헤드(23R)의 노즐열의 도 8의 우단부와 제 4 헤드(24R)의 노즐열의 도 8의 좌단부가 Y축 방향에서 보았을 때의 노즐 열의 이음매(r2) 부근에서 서로 겹치도록, 배열되어 있다.
상술한 헤드열(31R)에 의해 형성된 긴 노즐열과, 상술한 헤드열(32R)에 의해 형성된 긴 노즐열은, Y축 방향에서 보았을 때 X축 방향으로 이음매(r1)와 이음매(r2)가 서로 시프팅되도록, 서로 겹치게 함으로써 배치되어 있다. 이러한 중첩을 이용하여, 액적 토출 장치(1)는, 복수(본 실시예에서는 2개)의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111R)를 액적 형태로 하나의 화소(18R)에 토출할 수 있다.
예컨대, 제 1 및 제 3 액적 토출 헤드(21R, 23R)가 중첩되는 도 8에서 R1로서 표시된 영역을 이용하여, 액상 재료(111R)가 액적 형태로 토출되는 화소(18R)의 경우에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 1 액적 토출 헤드(21R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적(91)과, 제 3 액적 토출 헤드(23R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적(92)이 공급된다.
이와 관련하여, 도 3에서, 헤드열(31R)(제 1 액적 토출 헤드(21R))에서의 노즐(25)의 위치와, 헤드열(32R)(제 3 액적 토출 헤드(23R))에서의 노즐(25)의 위치는 Y축 방향에서 보았을 때 X축 방향으로 서로 시프팅되지만, 헤드열(31R, 32R)은, 각각의 헤드열(31R, 32R)에서의 노즐의 위치가 서로 대응하도록 배열될 수 있다.
도면(특히, 도 3)에 도시되어 있지 않지만, 제 1 및 제 4 액적 토출 헤드(21R, 24R)이 중첩되는 도 8에서 R2로 표시된 영역을 이용하여 액상 재료(111R)가 액적 형태로 토출되는 화소(18R)의 경우에는, 제 1 액적 토출 헤드(21R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다. 또한, 제 2 및 제 4 액적 토출 헤드(22R, 24R)이 중첩되는 도 8에서 R3로 표시된 영역을 이용하여 액상 재료(111R)가 액적 형태로 토출되는 화소(18R)의 경우에는, 제 2 액적 토출 헤드(22R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24R)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다.
이러한 방식으로, 액적 토출 장치(1)는, 복수의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 하나의 화소(18R)에 액적 형태로 액상 재료(111R)가 토출되도록, 작동한다. 복수의 액적 토출 헤드(2)의 토출량에 편차(오차)가 있는 경우에도, 액적 토출 장치(1)의 헤드 유닛(103)을 이용하여 기체(10A)로부터 제조되는 컬러 필터 기판(10)의 표면에 해로운 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 액적 토출 장치(1)와는 대조적으로, 하나의 화소(18R)에 하나의 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111R)가 공급되는 경우에는, 각각의 액적 토 출 헤드(2)의 토출량의 편차가 그대로 화소(18R) 각각에 공급되는 액상 재료(111R)의 양의 편차(오차)가 되어, 컬러 필터 기판(10)에 색 얼룩이 강하게 나타난다. 한편, 본 발명의 액적 토출 장치(1)에서는, 하나의 화소(18R)에 공급되는 액상 재료(111R)의 양은, 주사 방향으로 중첩된 복수(본 실시예에서는 2개)의 액적 토출 헤드(2)의 토출량의 평균이기 때문에, 각각의 화소(18R)에 공급되는 액상 재료(111R)의 양을 균일화할 수 있어, 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)에서는, 제 1 액적 토출 헤드(21R)와 제 2 액적 토출 헤드(22R)로부터 헤드열(31R)을 구성함으로써, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21R, 22R)의 노즐열이 긴 노즐열로서 기능하며, 또한, 제 3 액적 토출 헤드(23R)와 제 4 액적 토출 헤드(24R)가 헤드열(32R)을 구성함으로써, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23R, 24R)가 긴 노즐열로서 기능한다. 전체 헤드 유닛(103)의 노즐(25)을 통해 기체(10A)에 액상 재료(111R)가 토출될 수 있는 전체 토출 폭(W)(즉,헤드 유닛(103)의 X축 방향의 길이)을 확대할 수 있다. 따라서, 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111R)를 토출하는데 필요한 헤드 유닛(103)과 기체(10A)의 메인 주사 이동의 회수를 감소시킬 수 있다. 특히, 기체(10A)의 폭이 전체 토출폭(W)보다 작은 경우에는, 한 번의 메인 주사 이동으로 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111R)를 토출할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31R)에서의 노즐열의 이음매(r1)와 헤드열(32R)에서의 노즐열의 이음매(r2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프 트되도록 구성되어 있기 때문에, 액적 토출 장치(1)는 다음의 이점이 있다.
다른 위치에서 제공된 화소(18R)보다, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매 부근의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111R)가 공급되는 화소(18R)에서 색 얼룩이 보다 쉽게 나타난다. 그 원인으로서는, 이러한 노즐(25)이 노즐열 각각의 양 단부 부근에 위치하기 때문에, 2개의 인접 노즐열의 이음매 부근에서의 노즐(25)의 토출량을 제어함에 있어서의 어려움과, 이음매에서의 노즐 피치의 오차 등이 고려될 수 있다. 이러한 노즐열의 이음매로 인한 색 얼룩이 발생한 경우, 제조된 컬러 필터 기판(10)에서는, 라인과 같은 액적 토출 헤드(2)의 주사 방향을 따라서(즉, Y축 방향을 따라서) 이러한 색 얼룩이 연장하는 소위 줄무늬가 나타날 수 있다.
헤드열(31R)의 노즐열의 이음매(r1)의 위치가 헤드열(32R)의 노즐열의 이음매(r2)의 위치와 일치할 때, 상술한 줄무늬가 컬러 필터 기판(10)에 발생되는 경우에, 이러한 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서 중첩하여, 이러한 줄무늬는 눈에 띄게 된다. 한편, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31R)에서의 노즐열의 이음매(r1)와 헤드열(32R)에서의 노즐열의 이음매(r2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서의 이음매(r1, r2)의 위치에서 분산된다. 따라서, 이러한 줄무늬를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
녹색 액상 재료(111G)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21G) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24G)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계가 설명될 것이다. 녹색 액상 재료(111G)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21G) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24G)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계는, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21R) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24R)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계와 유사하다. 이러한 이유로, 이하에서는 이러한 위치 관계가 개략히 설명될 것이다.
제 1 액적 토출 헤드(21G)와 제 2 액적 토출 헤드(22G)는 노즐열 각각에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21G, 22G)의 2개의 노즐열은, 노즐열(즉, X축 방향) 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때의 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21G, 22G)의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(g1)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21G, 22G)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 1 액적 토출 헤드(21G)와 제 2 헤드(22G)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(31G)이라 한다.
유사한 방식으로, 제 3 액적 토출 헤드(23G)와 제 4 헤드(24G)는 각각의 노즐열에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23G, 24G)의 2개의 노즐열은, 노즐열(즉, X축 방향) 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때의 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23G, 24G)의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(g2)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23G, 24G)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 3 액적 토출 헤드(23G)와 제 4 헤드(24G)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(32G)이라 한다.
상술한 헤드열(31G)에 의해 형성된 긴 노즐열과, 상술한 헤드열(32G)에 의해 형성된 긴 노즐열은, Y축 방향에서 보았을 때 X축 방향으로 이음매(g1)와 이음매(g2)가 서로 시프팅되도록, 서로 중첩함으로써 배치되어 있다. 이러한 중첩을 이용하여, 액적 토출 장치(1)는, 복수(본 실시예에서는 2개)의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111G)를 액적 형태로 하나의 화소(18G)에 토출할 수 있다.
환언하면, 제 1 및 제 3 액적 토출 헤드(21G, 23G)가 중첩되는 도 8에서 G1로서 표시된 영역을 이용하여, 액상 재료(111G)가 액적 형태로 토출되는 화소(18G)의 경우에는, 제 1 액적 토출 헤드(21G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 3 액적 토출 헤드(23G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다.
또한, 제 1 및 제 4 액적 토출 헤드(21G, 24G)이 중첩되는 도 8에서 G2로 표시된 영역을 이용하여 액상 재료(111G)가 액적 형태로 토출되는 화소(18G)의 경우에는, 제 1 액적 토출 헤드(21G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다. 또한, 제 2 및 제 4 액적 토출 헤드(22G, 24G)이 중첩되는 도 8에서 G3로 표시된 영역을 이용하여 액상 재 료(111G)가 액적 형태로 토출되는 화소(18G)의 경우에는, 제 2 액적 토출 헤드(22G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24G)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다.
이러한 방식으로, 액적 토출 장치(1)는, 복수의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 하나의 화소(18G)에 액적 형태로 액상 재료(111G)가 토출되도록, 작동한다. 복수의 액적 토출 헤드(2)의 토출량에 편차(오차)가 있는 경우에도, 액적 토출 장치(1)의 헤드 유닛(103)을 이용하여 기체(10A)로부터 제조되는 컬러 필터 기판(10)의 표면에 해로운 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 액적 토출 장치(1)와는 대조적으로, 하나의 화소(18G)에 하나의 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111G)가 공급되는 경우에는, 각각의 액적 토출 헤드(2)의 토출량의 편차가 그대로 화소(18G) 각각에 공급되는 액상 재료(111G)의 양의 편차(오차)가 되어, 컬러 필터 기판(10)에 색 얼룩이 강하게 나타난다. 한편, 본 발명의 액적 토출 장치(1)에서는, 하나의 화소(18G)에 공급되는 액상 재료(111G)의 양은, 주사 방향으로 중첩된 복수(본 실시예에서는 2개)의 액적 토출 헤드(2)의 토출량의 평균이기 때문에, 각각의 화소(18G)에 공급되는 액상 재료(111G)의 양을 균일화할 수 있어, 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)에서는, 제 1 액적 토출 헤드(21G)와 제 2 액적 토출 헤드(22G)로부터 헤드열(31G)을 구성함으로써, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21G, 22G)의 노즐열이 긴 노즐열로서 기능하며, 또한, 제 3 액적 토출 헤드(23G)와 제 4 액적 토출 헤드(24G)가 헤드열(32G)을 구성함으로써, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23G, 24G)가 긴 노즐열로서 기능한다. 전체 헤드 유닛(103)의 노즐(25)을 통해 기체(10A)에 액상 재료(111G)가 토출될 수 있는 전체 토출폭(W)(즉,헤드 유닛(103)의 X축 방향의 길이)을 확대할 수 있다. 따라서, 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111G)를 토출하는데 필요한 헤드 유닛(103)과 기체(10A)의 메인 주사 이동의 회수를 감소시킬 수 있다. 특히, 기체(10A)의 폭이 전체 토출폭(W)보다 작은 경우에는, 한 번의 메인 주사 이동으로 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111G)를 토출할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31G)에서의 노즐열의 이음매(g1)와 헤드열(32G)에서의 노즐열의 이음매(g2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 액적 토출 장치(1)는 다음의 이점이 있다.
다른 위치에서 제공된 화소(18G)보다, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매 부근의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111G)가 공급되는 화소(18G)에서 색 얼룩이 보다 쉽게 나타난다. 그 원인으로서는, 이러한 노즐(25)이 노즐열 각각의 양 단부 부근에 위치하기 때문에, 2개의 인접 노즐열의 이음매 부근에서의 노즐(25)의 토출량을 제어함에 있어서의 어려움과, 이음매에서의 노즐 피치의 오차 등이 고려될 수 있다. 이러한 노즐열의 이음매로 인한 색 얼룩이 발생한 경우, 제조된 컬러 필터 기판(10)에서는, 라인과 같은 액적 토출 헤드(2)의 주사 방향을 따라서(즉, Y축 방향을 따라서) 이러한 색 얼룩이 연장하는 소위 줄무늬가 나타날 수 있다.
헤드열(31G)의 노즐열의 이음매(g1)의 위치가 헤드열(32G)의 노즐열의 이음 매(g2)의 위치와 일치할 때, 상술한 줄무늬가 컬러 필터 기판(10)에 발생되는 경우에, 이러한 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서 중첩하여, 이러한 줄무늬는 눈에 띄게 된다. 한편, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31G)에서의 노즐열의 이음매(g1)와 헤드열(32G)에서의 노즐열의 이음매(g2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서의 이음매(g1, g2)의 위치에서 분산된다. 따라서, 이러한 줄무늬를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
다음에, 청색 액상 재료(111B)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21B) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24B)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계가 설명될 것이다. 청색 액상 재료(111B)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21B) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24B)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계는, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 제 1 액적 토출 헤드(21R) 내지 제 4 액적 토출 헤드(24R)를 포함하는 4개의 액적 토출 헤드(2)의 위치 관계와 유사하다. 이러한 이유로, 이하에서는 이러한 위치 관계가 개략히 설명될 것이다.
제 1 액적 토출 헤드(21B)와 제 2 액적 토출 헤드(22B)는 노즐열 각각에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21B, 22B)의 2개의 노즐열은, 노즐열(즉, X축 방향) 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때의 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21B, 22B)의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(b1)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21B, 22B)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 1 액적 토출 헤드(21B)와 제 2 헤드(22B)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(31B)이라 한다.
유사한 방식으로, 제 3 액적 토출 헤드(23B)와 제 4 헤드(24B)는 각각의 노즐열에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23B, 24B)의 2개의 노즐열은, 노즐열(즉, X축 방향) 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때의 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23B, 24B)의 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매(b2)를 통해 그 노즐(25)이 이어져서 배열되어 있다. 이 경우에, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23B, 24B)의 2개의 노즐열은 긴 노즐열이 된다. 이러한 위치 관계로 배치된 제 3 액적 토출 헤드(23B)와 제 4 헤드(24B)로 이루어지는 헤드열을 헤드열(32B)이라 한다.
상술한 헤드열(31B)에 의해 형성된 긴 노즐열과, 상술한 헤드열(32B)에 의해 형성된 긴 노즐열은, Y축 방향에서 보았을 때 X축 방향으로 이음매(b1)와 이음매(b2)가 서로 시프팅되도록, 서로 중첩함으로써 배치되어 있다. 이러한 중첩을 이용하여, 액적 토출 장치(1)는, 복수(본 실시예에서는 2개)의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111B)를 액적 형태로 하나의 화소(18B)에 토출할 수 있다.
환언하면, 제 1 및 제 3 액적 토출 헤드(21B, 23B)가 중첩되는 도 8에서 B1로서 표시된 영역을 이용하여, 액상 재료(111B)가 액적 형태로 토출되는 화소(18B) 의 경우에는, 제 1 액적 토출 헤드(21B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 3 액적 토출 헤드(23B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다.
또한, 제 1 및 제 4 액적 토출 헤드(21B, 24B)이 중첩되는 도 8에서 B2로 표시된 영역을 이용하여 액상 재료(111B)가 액적 형태로 토출되는 화소(18B)의 경우에는, 제 1 액적 토출 헤드(21B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다. 또한, 제 2 및 제 4 액적 토출 헤드(22B, 24B)이 중첩되는 도 8에서 B3로 표시된 영역을 이용하여 액상 재료(111B)가 액적 형태로 토출되는 화소(18B)의 경우에는, 제 2 액적 토출 헤드(22B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적과, 제 4 액적 토출 헤드(24B)의 노즐(25)을 통해 토출된 액적이 공급된다.
이러한 방식으로, 액적 토출 장치(1)는, 복수의 다른 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 하나의 화소(18B)에 액적 형태로 액상 재료(111B)가 토출되도록, 작동한다. 복수의 액적 토출 헤드(2)의 토출량에 편차(오차)가 있는 경우에도, 액적 토출 장치(1)의 헤드 유닛(103)을 이용하여 기체(10A)로부터 제조되는 컬러 필터 기판(10)의 표면에 해로운 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 액적 토출 장치(1)와는 대조적으로, 하나의 화소(18B)에 하나의 액적 토출 헤드(2)의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111B)가 공급되는 경우에는, 각각의 액적 토출 헤드(2)의 토출량의 편차가 그대로 화소(18B) 각각에 공급되는 액상 재료(111B)의 양의 편차(오차)가 되어, 컬러 필터 기판(10)에 색 얼룩이 강하게 나타난다. 한편, 본 발명의 액적 토출 장치(1)에서는, 하나의 화소(18B)에 공급되는 액상 재료(111B)의 양은, 주사 방향으로 중첩된 복수(본 실시예에서는 2개)의 액적 토출 헤드(2)의 토출량의 평균이기 때문에, 각각의 화소(18B)에 공급되는 액상 재료(111B)의 양을 균일화할 수 있어, 색 얼룩이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)에서는, 제 1 액적 토출 헤드(21B)와 제 2 액적 토출 헤드(22B)로부터 헤드열(31B)을 구성함으로써, 제 1 및 제 2 액적 토출 헤드(21B, 22B)의 노즐열이 긴 노즐열로서 기능하며, 또한, 제 3 액적 토출 헤드(23B)와 제 4 액적 토출 헤드(24B)가 헤드열(32B)을 구성함으로써, 제 3 및 제 4 액적 토출 헤드(23B, 24B)가 긴 노즐열로서 기능한다. 전체 헤드 유닛(103)의 노즐(25)을 통해 기체(10A)에 액상 재료(111B)가 토출될 수 있는 전체 토출폭(W)(즉,헤드 유닛(103)의 X축 방향의 길이)을 확대할 수 있다. 따라서, 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111B)를 토출하는데 필요한 헤드 유닛(103)과 기체(10A)의 메인 주사 이동의 회수를 감소시킬 수 있다. 특히, 기체(10A)의 폭이 전체 토출폭(W)보다 작은 경우에는, 한 번의 메인 주사 이동으로 기체(10A)의 전면에 액상 재료(111B)를 토출할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31B)에서의 노즐열의 이음매(b1)와 헤드열(32B)에서의 노즐열의 이음매(b2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 액적 토출 장치(1)는 다음의 이점이 있다.
다른 위치에서 제공된 화소(18B)보다, 2개의 인접하는 노즐열의 이음매 부근 의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111B)가 공급되는 화소(18B)에서 색 얼룩이 보다 쉽게 나타난다. 그 원인으로서는, 이러한 노즐(25)이 노즐열 각각의 양 단부 부근에 위치하기 때문에, 2개의 인접 노즐열의 이음매 부근에서의 노즐(25)의 토출량을 제어함에 있어서의 어려움과, 이음매에서의 노즐 피치의 오차 등이 고려될 수 있다. 이러한 노즐열의 이음매로 인한 색 얼룩이 발생한 경우, 제조된 컬러 필터 기판(10)에서는, 라인과 같은 액적 토출 헤드(2)의 주사 방향을 따라서(즉, Y축 방향을 따라서) 이러한 색 얼룩이 연장하는 소위 줄무늬가 나타날 수 있다.
헤드열(31B)의 노즐열의 이음매(b1)의 위치가 헤드열(32B)의 노즐열의 이음매(b2)의 위치와 일치할 때, 상술한 줄무늬가 컬러 필터 기판(10)에 발생되는 경우에, 이러한 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서 중첩하여, 이러한 줄무늬는 눈에 띄게 된다. 한편, 액적 토출 장치(1)는, 헤드열(31B)에서의 노즐열의 이음매(b1)와 헤드열(32B)에서의 노즐열의 이음매(b2)가 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 2개의 줄무늬는 제조되는 컬러 필터 기판(10)에서의 이음매(b1, b2)의 위치에서 분산된다. 따라서, 이러한 줄무늬를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
이러한 헤드 유닛(103)에서는, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 헤드열(31R, 32R)에 의해 각각 형성되는 2개의 긴 노즐열과, 녹색 액상 재료(111G)를 토출하는 헤드열(31G, 32G)에 의해 각각 형성되는 2개의 긴 노즐열과, 청색의 액상 재료(111B)를 토출하는 헤드열(31B, 32B)에 의해 각각 형성되는 2개의 긴 노즐열 은, Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 중첩되도록 배치되어 있다. 이로써, 헤드 유닛(103)과 기체(10A)를 주사 이동함으로써, 전체 토출폭(W)에서, 화소(18R, 18G, 18B)에 한번에 적, 녹, 청의 액상 재료(111R, 111G, 111B)를 각각 공급할 수 있다.
또한, 액적 토출 장치(1)에서는, 적색 액상 재료(111R)를 토출하는 헤드열(31R, 32R)에서의 노즐열의 이음매(r1, r2)와, 녹색 액상 재료(111G)를 토출하는 헤드열(31G, 32G)에서의 노즐열의 이음매(g1, g2)와, 청색의 액상 재료(111B)를 토출하는 헤드열(31B, 32B)에서의 노즐열의 이음매(b1, b2)는, Y축 방향에서 보았을 때 시프트되도록 배치되어 있다.
따라서, 제조된 컬러 필터 기판(10)에 있어서, 적색 화소(18R)에 발생하는 줄무늬와, 녹색 화소(18G)에 발생하는 줄무늬와, 청색의 화소(18B)에 발생하는 줄무늬가 서로에 대하여 분산될 수 있다. 그러므로, 줄무늬가 눈에 띄는 것을 더욱 확실히 방지할 수 있다. 특히, 본 실시예에서는, 노즐열의 이음매(r2, g2, b2, r1, g1, b1)의 위치가 Y축 방향에서 보았을 때 등 간격으로 위치하기 때문에, 줄무늬를 규칙적으로 분산시키는 수 있다. 따라서, 이러한 줄무늬를 눈에 띄지 않게 할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 액적 토출 장치에 있어서의 헤드 유닛의 다른 구성예를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 9에 나타내는 헤드 유닛(103)'에는 4개의 액 적 토출 헤드(51, 52, 53, 54)가 제공된다. 액적 토출 헤드(51, 52, 53, 54) 각각은, 복수의 액적 토출 헤드(51, 52, 53, 54) 각각에서의 12개의 노즐열의 양 단부가 Y축 방향에서 보았을 때 정렬되도록, Y축 방향으로 병렬 관계로 배열된 복수(본 실시예에서는 12개)의 노즐열을 포함한다. 따라서, 4개의 액적 토출 헤드(51, 52, 53, 54)의 48개의 노즐열이 헤드 유닛(103')에 제공된다. 액적 토출 헤드(51, 52, 53, 54) 각각은 상술한 헤드 유닛(103)과 마찬가지로 배열되어 있다(도 8을 참조). 이와 관련하여, 간략화를 위해서, 액적 토출 헤드(51, 52, 53, 54) 각각은 도 9에서 단순히 직사각형으로 표시되어 있다.
액적 토출 헤드(51)와 액적 토출 헤드(52)는, 노즐열 각각에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 액적 토출 헤드(51, 52)의 24개의 노즐열은, 그들의 노즐(25)이 노즐열의 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때 2개의 인접하는 액적 토출 헤드(51, 52) 사이의 이음매(j1)를 통해 이어지도록 배열되어 있다. 이 경우에, 2개의 액적 토출 헤드(51, 52)는 헤드군열(61)로서 작용한다.
마찬가지로, 액적 토출 헤드(53)와 액적 토출 헤드(54)는, 노즐열 각각에 평행한 X축 방향으로 이어져서 배열되어 있으며, 액적 토출 헤드(53, 54)의 24개의 노즐열은, 그들의 노즐(25)이 노즐열의 각각에 수직인 Y축 방향에서 보았을 때 2개의 인접하는 액적 토출 헤드(51, 52) 사이의 이음매(j2)를 통해 이어지도록 배열되어 있다. 이 경우에, 2개의 액적 토출 헤드(53, 54)는 헤드군열(62)로서 작용한다. 상술한 헤드군열(61)과 헤드군열(62)은, 이음매(j1, j2)가 Y축 방향에서 보았 을 때 X축 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록 서로 중첩하게 배열되어 있다.
이러한 헤드 유닛(103)'을 구비한 액적 토출 장치(1)에서는, 2개의 액적 토출 헤드(즉, 2개의 액적 토출 헤드(51, 53), (51, 54), 또는 (53, 54))로부터 토출되는 액상 재료(111)가 화소(18R, 18G, 또는 18B) 각각에 공급된다. 이로써, 기체(10A)의 어느 위치에서든 화소(18R, 18G, 또는 18B) 각각에 공급되는 액상 재료(111)의 양을 더욱 균일하게 할 수 있다. 따라서, 제조되는 컬러 필터 기판(10)의 표면에 색 얼룩이 발생되는 것을 더욱 확실히 억제할 수 있다.
또한, 액적 토출 헤드(51)의 토출폭(W1)과 액적 토출 헤드(52)의 토출폭(W2)은 연결되어 기능하며, 액적 토출 헤드(53)의 토출폭(W3)과 액적 토출 헤드(54)의 토출폭(W4)은 연결되어 기능하기 때문에, 전체 헤드 유닛(103')에서의 노즐(25)을 통해 액상 재료(111)를 기체(10A)에 토출할 수 있는 헤드 유닛(103)의 X축 방향에서의 길이(즉, 도 9의 전체 토출폭(W))를 확대할 수 있다.
또한, 본 발명의 액적 토출 장치(1)는, 헤드군열(61)의 이음매(j1)와 헤드군열(62)의 이음매(j2)는 Y축 방향에서 보았을 때 서로에 대하여 시프트되도록 구성되어 있기 때문에, 이음매(j1)로 인해 발생되는 줄무늬와 이음매(j2)로 인해 발생되는 줄무늬가, 제조되는 컬러 필터 기판(1)의 개별적인 포인트에서 분산될 수 있다. 그러므로, 줄무늬가 더욱 확실히 눈에 띄는 것을 억제할 수 있다.
상술한 본 발명은 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 경우뿐만 아니라, 전계 발 광 표시 장치와 같은 다른 형태의 화상 표시 장치를 제조하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 10은 유기 전계 발광 표시 장치(30)를 제조하는 방법을 나타내는 개략 단면도이다. 이하에서는, 본 발명을 이용하여 유기 전계 발광 표시 장치(30)를 제조하는 경우에 대하여 설명하지만, 상술한 컬러 필터 기판(10)을 제조하는 경우와 유기 전계 발광 표시 장치(30)를 제조하는 경우의 차이점이 간략하게 설명되며, 유사한 설명은 생략한다.
도 10에 나타내는 기체(30A)는 유기 전계 발광 표시 장치(30)를 제조하는데 사용되는 기판이다. 기체(30A)는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소(즉, 복수의 토출 영역)(38R, 38G, 38B)를 갖는다.
구체적으로, 기체(30A)는, 지지 기판(32)과, 지지 기판(32)상에 형성된 회로 소자층(34)과, 회로 소자층(34)상에 형성된 복수의 화소 전극(36)과, 복수의 화소 전극(36) 중 인접하는 2개의 전극 사이에 형성된 뱅크(40)를 갖고 있다. 지지 기판(32)은, 유리 기판과 같이, 가시광(광 파장)에 대하여 광 투과성을 갖는 기판이다. 복수의 화소 전극(36)의 각각은, IT0(Indium-Tin 0xide) 전극과 같이, 가시광(광 파장)에 대하여 광 투과성을 갖는 전극이다. 또한, 복수의 화소 전극(36)은 회로 소자층(34) 상에 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 각각의 화소 전극(36)은 화소를 규정한다. 각각의 뱅크(40)는 격자형 구조를 가지며, 복수의 화소 전극(36)의 각각이 소정의 뱅크(40)로 둘러싸인다. 또한, 뱅크(40)는 회로 소자층(34) 상에 형성된 무기물 뱅크(40A)와, 무기물 뱅크(40A) 상에 위치하는 유기물 뱅크 (40B)로 이루어진다.
회로 소자층(34)은, 각각이 지지 기판(32) 상에서 소정의 방향으로 연장하는 복수의 주사 전극과, 복수의 주사 전극을 피복하도록 형성된 절연막(42)과, 절연막(42) 상에 위치하면서, 각각이 복수의 주사 전극이 연장하는 방향에 대하여 직교하는 방향에 연장하는 복수의 신호 전극과, 각각이 주사 전극 및 신호 전극의 교점 부근에 위치하는 복수의 스위칭 소자(44)와, 복수의 스위칭 소자(44)를 피복하도록 형성된 폴리이미드 등의 층간 절연막(45)을 구비한 층이다. 각각의 스위칭 소자(44)의 게이트 전극(44G) 및 소스 전극(44S)은, 대응하는 주사 전극 및 대응하는 신호 전극과 각각 전기적으로 접속되어 있다. 층간 절연막(45) 상에는 복수의 화소 전극(36)이 위치한다. 복수의 스루홀(44V)이 스위칭 소자(44)의 드레인 전극(44D)에 대응하는 부분에 마련되고, 스위칭 소자(44)는, 각각 스루홀(44V)을 거쳐서, 대응하는 화소 전극(36)과 전기적으로 접속된다. 또한, 뱅크(40)에 대응하는 위치에 각각의 스위칭 소자(44)가 제공된다. 즉, 도 10의 상측에서 볼 때, 복수의 스위칭 소자(44)의 각각은, 대응하는 뱅크(40)로 커버되도록 위치하고 있다.
화소 전극(36)과 뱅크(40)에 의해 규정되는 오목부 각각은, 화소(38R, 38G, 38B)에 각각 대응한다. 화소(38R)는 적색 파장 영역의 광 파장을 발광하는 발광층(211FR)이 형성되어야 할 영역이다. 화소(38G)는 녹색 파장 영역의 광 파장을 발광하는 발광층(211FG)이 형성되어야 할 영역이다. 화소(38B)는, 청색 파장 영역의 광 파장을 발광하는 발광층(211FB)이 형성되어야 할 영역이다.
이러한 기체(30A)는, 공지의 막 형성 기술과 패터닝 기술을 이용하여 제조할 수 있다.
먼저, 대기압하에서의 산소 플라즈마 처리에 의해서, 기체(30A)가 친액화된다. 이 처리에 의해서, 각각이 화소 전극(36)과 뱅크(40)에 의해 규정되는 화소(38R, 38G, 38B)에서의 화소 전극(36)의 표면과, 무기물 뱅크(40A)의 표면과, 유기물 뱅크(40)의 표면은 친액성을 나타낸다. 또한, CF4를 처리 가스로서 이용하는 플라즈마 처리를 기체(30A)에서 실행한다. CF4를 이용하는 플라즈마 처리에 의해, 오목부의 각각에서의 유기물 뱅크(40B)의 표면은 불화 처리되며, 유기물 뱅크(40B)의 표면은 이러한 공정에 의해 비친액성을 나타낸다. 이와 관련하여, CR4를 이용하는 플라즈마 처리에 의해, 친액성을 나타내는 화소 전극(36)의 표면과 무기물 뱅크(40A)의 표면은 친액성을 약간 잃는다. 그러나, 이들 표면은 여전히 친액성을 유지한다.
이와 관련하여, 화소 전극(36)의 재질, 무기물 뱅크(40)의 재질, 및 유기물 뱅크(40)의 재질에 따라서는, 상술한 바와 같은 표면 처리를 하지 않더라도, 소망하는 친액성 및 비친액성을 나타내는 표면을 얻을 수 있다. 이와 같은 경우에는, 표면에 상술한 표면 처리를 실시할 필요가 없다.
또한, 표면 처리가 실시된 복수의 화소 전극(36)의 각각의 위에, 대응하는 정공 수송층(37R, 37G, 37B)이 형성될 수 있다. 정공 수송층(37R, 37G, 37B)이 화소 전극(36)과 발광층(211FR, 211FG, 211FB) 사이에 위치하면, 전계 발광 표시 장치의 발광 효율이 개선될 수 있다.
도 10(a) 내지 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 액적 토출 장치(1)를 이용하는 상술한 컬러 필터 기판(10)의 경우와 마찬가지로, 상술한 바와 같이 화소(38R, 38G, 38B)가 형성된 기체(30A)에 각각 액상 재료(211R, 211G, 211B)를 공급한다. 이 경우에, 액상 재료(211R)는 적색 유기 발광 재료를 포함하며, 액상 재료(211G)는 녹색 유기 발광 재료를 포함하며, 액상 재료(211B)는 청색의 유기 발광 재료를 포함한다.
그 후, 기체(30A)가 건조 장치로 반송된다. 각 화소(38R, 38G, 38B)에 공급된 액상 재료(211R, 211G, 211B)를 건조시킴으로써, 각 화소(38R, 38G, 38B) 상에서 발광층(211FR, 211FG, 211FB)을 얻을 수 있다.
다음에, 발광층(211FR, 211FG, 211FB) 및 뱅크(40)를 피복하도록 대향 전극(46)이 형성된다. 대향 전극(46) 각각은 음극으로서 기능한다.
그 후, 밀봉 기판(48)과 기체(30A)를 서로의 주변부에서 접착함으로써, 도 10(d)에 나타내는 유기 전계 발광 표시 장치(30)를 얻게 된다. 이와 관련하여, 밀봉 기판(48)과 기체(30A) 사이에는 불활성 가스(49)가 봉입된다.
유기 전계 발광 표시 장치(30)에서, 발광층(211FR, 211FG, 211FB)으로부터 발광된 빛은, 화소 전극(36)과, 회로 소자층(34)과, 지지 기판(32)을 거쳐서 외부로 발광된다. 이와 같이 회로 소자층(34)을 거쳐서 빛을 발광하는 유기 전계 발광 표시 장치는 바닥 발광형 표시 장치라고 한다.
본 발명을 액정 표시 장치(컬러 필터 기판)와 전계 발광 표시 장치의 제조에 적용한 경우에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 예컨대, 플라즈마 표시 장치의 배면 기판의 제조나, 전자 방출 소자를 갖춘 화상 표시 장치(SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display) 또는 FED(Field Emission DisDlay)라고 함_의 제조에도 적용할 수 있다.
<본 발명의 전자기기의 실시예>
상술한 방법을 이용하여 제조된 컬러 필터 기판(10)을 갖춘 액정 표시 장치나, 상술한 방법으로 제조된 전계 발광 표시 장치 등의 화상 표시 장치(1000)는, 각종 전자기기 각각의 표시부로서 이용할 수 있다.
도 11은 본 발명의 전자기기를 적용한 모바일형(또는 랩탑형)의 퍼스널 컴퓨터(1100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 11을 참조하면, 퍼스널 컴퓨터(1100)는 키보드(1102)를 갖춘 본체부(1104)와 표시 유닛(1106)을 구비한다. 표시유닛(1106)은 본체부(1104)에 대하여 힌지부를 거쳐서 회전가능하게 지지되어 있다. 이러한 퍼스널 컴퓨터(1100)에 있어서는, 표시 유닛(1106)은 상술한 화상 표시 장치(1000)를 구비하고 있다.
도 12는 본 발명의 전자기기를 적용한 휴대 전화기(개인 휴대 전화 시스템을 포함)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 12을 참조하면, 휴대 전화기(1200)는 복수의 버튼(1202), 수화구(1204), 송화구(1206), 및 표시부를 구비하고 있다. 표시부는 상술한 화상 표시 장치(1000)로 구성된다.
도 13은 본 발명의 전자기기를 적용한 디지털 스틸 카메라(1300)의 구성을 나타내는 사시도이다. 이 도면에서, 디지털 스틸 카메라의 외부 기기와의 접속이 개략적으로 도시되어 있다. 통상의 카메라는, 피사체의 광상(optical image)에 기초하여 은염 사진 필름을 감광하며, 디지털 스틸 카메라(1300)는 피사체의 광상을 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 촬상 신호로 광전 변환하여 촬상 신호(화상 신호)를 생성한다.
상술한 화상 표시 장치(1000)는 디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서의 케이스(본체부)(1302)의 배면에 표시부로서 제공된다. 화상 표시 장치(1000)는 CCD에 의해 출력된 촬상 신호에 응답하여 화상을 표시하고, 피사체를 전자 화상으로서 표시하는 파인더(Finder)로서 기능한다. 케이스 내부에는 회로 기판(1308)이 설치되어 있다. 촬상 신호 등을 저장할 수 있는 메모리가 회로 기판(1308)에 설치되어 있다.
또한, 케이스(1302)의 정면측에는, 광학 렌즈(촬상 광학계)와 CCD 등을 포함하는 수광 유닛(1304)이 설치된다. 촬영자가 표시부에 표시된 피사체의 화상을 확인하고 셔터 버튼(1306)을 밀면, 그 시점에서의 CCD의 촬상 신호가 회로 기판(1308)의 메모리에 전송되어 저장된다.
또한, 이 디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서는, 케이스(1302)의 측면에, 비디오 신호 출력 단자(1312)와 데이터 통신용의 입력/출력 단자(1314)가 설치된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 필요에 따라서, 텔레비젼 모니터(1430)와 퍼스널 컴퓨터(1440)는 비디오 신호 출력 단자(1312)와 데이터 통신용의 입력/출력 단자(1314)에 각각 접속되어 있다. 또한, 회로 기판(1308)의 메모리에 저장된 촬상 신호는 소정의 조작에 의해 텔레비젼 모니터(1430) 또는 퍼스널 컴퓨터(1440)에 출력된다.
이와 관련하여, 본 발명의 전자기기는, 도 19에 도시된 퍼스널 컴퓨터(모바일형 퍼스널 컴퓨터)(1000), 도 20에 도시된 휴대 전화기(1200), 도 21에 도시된 디지털 스틸 카메라(1300) 외에도, 예컨대, 텔레비젼, 비디오 카메라, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 랩탑형 퍼스널 컴퓨터, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩(통신 기능을 포함함), 전자 사전, 전자 계산기, 전자 게임기기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 텔레비젼 전화, 방범용 텔레비젼 모니터, 전자 쌍안경, POS 단말기, 터치 패널을 갖춘 기기(예컨대 금융 기관의 현금 출력기, 자동 발권기), 의료기기(예컨대 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 심전 표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 물고기떼 탐지기, 각종 측정기기, 게이지(예컨대, 차량, 항공기, 선박의 계량기류), 모의 비행 장치, 기타 각종 모니터류, 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 등에 적용할 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치, 기체로부터의 패널 제조 방법, 화상 표시 장치 및 전자기기를 도면에 나타낸 실시예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 본 발명의 헤드 유닛, 액적 토출 장치 및 전자기기를 구성하는 각 부분은 동일한 기능을 발휘할 수 있는 임의의 구성과 대체될 수 있다. 또한, 임의의 구성물이 본 발명의 헤드 유닛, 액적 토출 장치 및 전자기기에 부가될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제조되는 패널의 표면에 해로운 색 얼룩이 발생되는 것을 더욱 확실히 억제할 수 있다.

Claims (13)

  1. 액적 토출 장치에 이용하기 위한 헤드 유닛에 있어서,
    상기 헤드 유닛은, 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 기체 상에 토출하는 복수의 액적 토출 헤드를 구비하고 있으며, 상기 액적 토출 헤드 각각은 선형으로 정렬된 복수의 노즐로 구성된 적어도 하나의 노즐열을 포함하며, 상기 몇몇 종류의 액상 재료는 액적 형태로 상기 복수의 액적 토출 헤드의 상기 복수의 노즐을 통해 토출되도록 되어 있으며,
    상기 복수의 액적 토출 헤드는 동일 컬러의 상기 몇몇 종류의 액상 재료 각각을 토출하는 노즐열 각각에 평행한 제 1 방향으로 이어져서 배열된 적어도 2세트의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드를 포함하며, 상기 적어도 2세트의 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 각각의 상기 2개의 인접하는 노즐열은, 상기 노즐이 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향에서 보았을 때 상기 2개의 인접하는 액적 토출 헤드의 상기 2개의 인접하는 노즐열 사이의 이음매를 통해서 이어지도록 배열되어 있으며,
    상기 몇몇 종류의 액상 재료의 액적을 토출하는 상기 2개의 인접하는 액적 토출 헤드 세트 모두는, 그의 이음매 모두가 상기 제 2 방향에서 보았을 때 상기 제 1 방향으로 서로에 대하여 시프트되도록 배열되어 있는 헤드 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 액적 토출 헤드 각각의 상기 노즐열의 복수의 노즐은 상기 액상 재료의 액적을 토출하지 않도록 구성된 상기 노즐열의 양 단부 부근의 디스에이블 상태의 노즐을 포함하며, 상기 2개의 인접하는 노즐열은, 상기 2개의 인접하는 노즐열 중 하나의 한 단부가 상기 2개의 인접하는 노즐열 중 다른 하나의 한 단부와 부분적으로 중첩하여 상기 이음매를 제공하도록 배열되는 헤드 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 모든 이음매는 상기 제 2 방향에서 보았을 때 등간격으로 배치되는 헤드 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액적 토출 헤드 각각은 복수의 노즐열을 포함하며, 상기 복수의 노즐열은, 상기 복수의 액적 토출 헤드 각각의 상기 복수의 노즐열의 양 단부가 상기 제 2 방향에서 보았을 때 정렬되도록, 상기 제 2 방향으로 병렬 관계로 배열되는 헤드 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몇몇 종류의 액상 재료는 각각 적색, 녹색, 청색을 갖는 3 종류의 액상 재료를 포함하는 헤드 유닛.
  6. 각각이 소정 컬러를 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 기체 상에 공급하는 액적 토출 장치에 있어서,
    청구항 1에 기재된 헤드 유닛과,
    2개의 주표면을 포함하는 스테이지 - 상기 스테이지의 상기 2개의 주표면 중 하나는 상기 헤드 유닛의 상기 복수의 액적 토출 헤드에 면하며, 상기 기체는 상기 스테이지의 상기 하나의 주표면 상에서 지지됨 - 와,
    상기 헤드 유닛에 대해 상기 스테이지를 상호 이동시키는 이동 메커니즘과,
    제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 상기 헤드 유닛에 대해 상기 스테이지를 상호 이동시키면서, 상기 헤드 유닛의 상기 복수의 액적 토출 헤드 각각이 상기 기체 상에 상기 몇몇 종류의 액상 재료의 액적을 토출하도록, 상기 헤드 유닛과 상기 이동 메커니즘의 동작을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하는 액적 토출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기체는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 기체 재료 (base material)이며, 상기 몇몇 종류의 액상 재료는 상기 컬러 필터 기판의 필터층을 형성하기 위한 잉크인 액적 토출 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기체는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 기체 재료이며, 상기 몇몇 종류의 액상 재료는 상기 전계 발광 디스플레이를 제조하기 위한 발광 재료를 포함하는 액적 토출 장치.
  9. 청구항 6에 기재된 액적 토출 장치를 이용하여 기체로부터 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    기체를 준비하는 단계와,
    제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 헤드 유닛에 대해 상기 기체를 상호 이동시키면서, 상기 액적 토출 장치에 의해 액적을 토출함으로써 상기 기체 상에 소정 컬러를 각기 갖는 몇몇 종류의 액상 재료를 액적 형태로 공급하는 단계
    를 포함하는 패널 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기체는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 기판을 제조하기 위한 기체 재료이며, 상기 몇몇 종류의 액상 재료는 상기 컬러 필터 기판의 필터층을 형성하기 위한 잉크인 패널 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기체는 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 기체 재료이며, 상기 몇몇 종류의 액상 재료는 상기 전계 발광 표시 장치를 제조하기 위한 발광 재료를 포함하는 패널 제조 방법.
  12. 청구항 9에 기재된 방법을 이용하여 제조된 패널을 포함하는 화상 표시 장치.
  13. 청구항 12에 기재된 화상 표시 장치를 포함하는 전자기기.
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