KR20070050831A - 토출 방법 및 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인접하는 노즐 사이의 토출량 편차를 저감하여 안정된 토출량으로 액상체를 토출할 수 있는 토출 방법, 및 이 토출 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 액상체의 토출 방법은, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐(a1, a4)을 선택하여 토출을 행하는 제 1 토출 공정과, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐(a2, a5)을 선택하여 토출을 행하는 제 2 토출 공정을 구비했다.

막 형성 영역, 노즐, 색 요소, 격벽부

Description

토출 방법 및 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{EJECTION METHOD, METHOD OF MANUFACTURING COLOR FILTER, ELECTRO-OPTICAL APPARATUS, AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 액적 토출 장치를 나타낸 개략 사시도.

도 2의 (a)는 액적 토출 헤드의 구조를 나타낸 개략 사시도, (b)는 액적 토출 헤드의 복수의 노즐 배치를 나타낸 개략 평면도.

도 3은 제어 장치 및 제어 장치에 관련되는 각부(各部)와의 전기적인 구성을 나타낸 블록도.

도 4는 컬러 필터를 나타낸 평면도.

도 5는 컬러 필터의 제조 방법을 나타낸 플로차트.

도 6의 (a) 내지 (f)는 컬러 필터의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도.

도 7의 (a)는 실시예 1의 액상체의 토출 방법을 나타낸 평면도, (b)는 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면.

도 8의 (a)는 실시예 2의 액상체의 토출 방법을 나타낸 평면도, (b)는 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면.

도 9는 액정 표시 장치를 나타낸 개략 분해사시도.

도 10은 휴대형 정보처리 장치를 나타낸 사시도.

도 11은 컬러 필터의 색 요소의 배치를 나타낸 평면도.

도 12는 노즐 열에서의 그룹 구성과 액적의 착탄 위치를 나타낸 도면.

도 13은 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면.

도 14는 제 2 실시형태의 효과를 설명하기 위한 비교예를 나타낸 도면.

도 15는 노즐 열에서의 그룹 구성과 액적의 착탄 위치를 나타낸 도면.

도 16은 제 3 실시형태의 변형예를 나타낸 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 유리 기판 2: 막 형성 영역

3, 3R, 3G, 3B: 색 요소 4: 격벽부(隔壁部)

10: 컬러 필터 20: 액적 토출 헤드

22: 노즐 22a, 22b: 노즐 열(列)

29: 압전 소자

30, 31, 31a, 31b, 32, 34, 35, 35a, 35b: 액적

200: 액정 표시 장치 300: 휴대형 정보처리 장치

a1, a2, a3, a4, a5: 노즐 W: 워크

본 발명은 유동성을 갖는 액상체를 토출하는 토출 방법 및 이 토출 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

유동성을 갖는 액상체를 토출하는 토출 방법으로서, 컬러 필터 재료를 함유하는 액상체를 기판 위에 토출하여 컬러 필터를 제조하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1).

상기 컬러 필터의 제조 방법에서는, 액상체를 액적으로서 토출 가능한 복수의 노즐을 갖는 복수의 액적 토출 헤드를 노즐 열이 소정의 방향으로 배열되도록 기판에 대하여 대향시킨다. 그리고, 노즐 열의 양단부(兩端部)의 소정 영역에 위치하는 노즐(미(未)사용 노즐)로부터는 액상체를 토출시키지 않는 상태에서 기판과 액적 토출 헤드를 상대적으로 이동시키면서, 노즐(사용 노즐)로부터 액상체를 기판 위의 소정 위치에 적절히 토출하여 컬러 필터를 형성하는 방법을 채용하고 있다. 이것에 의해, 노즐 열의 양단부의 소정 영역에 위치하는 토출량이 비교적 많은 노즐을 사용하지 않고 액상체의 토출을 행하기 때문에, 보다 균일하게 액상체가 토출된다고 한다.

또한, 컬러 필터에 한정되지 않아, 유동성을 갖는 액상체를 토출하여 기판 위에 정밀하며 양호한 미세 패턴의 기능성 박막을 형성할 수 있도록 한 액적 토출 장치 및 디바이스의 제조 방법이 알려져 있다(특허문헌 2).

이 디바이스의 제조 방법에서는, 액적 토출 장치에 구비된 카메라에 의해, 기판 위에 착탄되었을 때의 액상체의 액적 거동(擧動)을 연속적으로 촬영한 결과에 의거하여 최적의 액상체 토출 조건을 결정할 수 있다고 한다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허2003-159787호 공보 8페이지

[특허문헌 2] 일본국 공개특허2004-290799호 공보 3페이지

상기 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량은, 실제로는 노즐 사이에서 편차를 갖고 있었다. 이 편차가 크면, 토출 후에 형성된 박막에 불균일이 생기고, 예를 들어 컬러 필터이면 색 불균일로 된다는 과제를 갖고 있었다.

이 노즐 사이의 토출량 편차의 원인으로서, 노즐로부터 액상체를 액적으로서 토출시키기 위한 에너지 발생 수단(예를 들어 압전 소자나 가열 소자 등)에 구동 전압을 인가할 때에, 인접하는 노즐 사이에서 구동 전압이 불균일해지는 소위 전기적 크로스토크(crosstalk)를 들 수 있다. 또한, 액상체를 공급하는 유로(流路)의 형상 편차 등 액상체가 공급되는 상태에 편차가 생기고, 액적을 토출하는 압력이나 스피드가 노즐 사이에서 상이한 소위 기계적 크로스토크를 들 수 있다.

본 발명은 이러한 과제를 고려하여 안출된 것으로서, 인접하는 노즐 사이의 토출량 편차를 저감하여 안정된 토출량으로 액상체를 토출할 수 있는 토출 방법, 및 이 토출 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 토출 방법은, 피토출물과 액적 토출 헤드의 상대 이동에 동기(同期)하여 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능성 재료를 함유하는 액상체를 피토출물의 막 형성 영역에 토출하는 토출 방법으로서, 복수의 노즐로 이루어지는 노즐 열 중 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐을 선택하여 토출을 행하는 제 1 토출 공정과, 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐을 선택하여 토출을 행하는 제 2 토출 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량은 인접하는 노즐 사이에서 전기적 또는 기계적 크로스토크에 의해 편차를 갖고 있다. 이 방법에 의하면, 제 1 토출 공정에서는, 노즐 열 중 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐을 선택하여 기능성 재료를 함유하는 액상체를 피토출물의 막 형성 영역에 토출한다. 그리고, 제 2 토출 공정에서는, 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐을 선택하여 토출을 행한다. 따라서, 항상 1회의 토출에서는 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 액상체가 토출되지 않는다. 또한, 앞의 토출과 뒤의 토출에서는 노즐 열 중 액상체가 토출되는 노즐의 조합이 상이하다. 따라서, 인접하는 노즐로부터 동시에 액상체를 토출하는 경우에 비하여 전기적 또는 기계적 크로스토크가 생기기 어렵기 때문에, 인접하는 노즐 사이의 토출량 편차를 저감할 수 있다. 즉, 이러한 토출 방법을 이용하면, 안정된 토출량으로 액상체가 토출되어 막 형성 영역에 기능성 재료로 이루어지는 균일한 막을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 피토출물의 표면에는 복수의 막 형성 영역을 구획하는 격벽부(隔壁部)를 갖고, 제 1 토출 공정 및 제 2 토출 공정에서는, 선택된 노즐이 격벽부에 걸치는 경우에는, 상기 노즐을 사용하지 않는 것이 바람직하다.

이 방법에 의하면, 제 1 토출 공정 및 제 2 토출 공정에서는, 선택된 노즐이 격벽부에 걸치는 경우에는, 상기 노즐을 사용하지 않는다. 따라서, 격벽부에 토출된 액상체가 걸치기 어렵도록 토출이 실행된다. 따라서, 노즐로부터 토출된 액상체가 격벽부에 걸쳐 막 형성 영역 내에 수용되지 않아 원하는 토출량이 변동되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 막 형성 영역에 기능성 재료로 이루어지는 보다 균일한 막을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 토출 방법에 있어서, 선택된 노즐로부터 액상체가 액적으로서 막 형성 영역에 토출되고, 토출된 액적이 격벽부에 걸치는 경우는, 상기 액적을 토출하는 노즐을 사용하지 않는 것이 더 바람직하다. 이것에 의하면, 노즐의 크기를 기준으로 하여 격벽부에 걸치는지의 여부를 판단하는 경우에 비하여 토출된 액적을 기준으로 하고 있기 때문에, 토출되는 액상체가 격벽부에 보다 정확하게 걸치지 않게 할 수 있다. 즉, 이러한 토출 방법을 이용하면, 보다 안정된 토출량으로 액상체가 토출되어, 막 형성 영역에 기능성 재료로 이루어지는 보다 균일한 막을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 액적 토출 헤드는 복수의 노즐로부터 액상체를 액적으로서 토출시키는 복수의 에너지 발생 수단을 갖고, 복수의 에너지 발생 수단은 소정의 주기로 구동 파형을 발생시키는 헤드 구동 수단에 전기적으로 접속되며, 제 1 토출 공정과 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 노즐에 대응하는 에너지 발생 수단에 헤드 구동 수단으로부터 시계열(時系列)적으로 상이한 구동 파형이 차례로 선택 인가되 어 액적을 토출하는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 의하면, 제 1 토출 공정과 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 노즐에 대응하는 에너지 발생 수단에 헤드 구동 수단으로부터 시계열적으로 상이한 구동 파형이 차례로 선택 인가되어 액상체가 액적으로서 토출된다. 따라서, 인접하는 노즐의 에너지 발생 수단에는 시계열적으로 동일한 구동 파형이 인가되지 않는다. 따라서, 노즐 사이에서 전기적 크로스토크가 발생하지 않기 때문에, 전기적 크로스토크에 의한 토출량의 편차를 억제할 수 있다.

또한, 상기 액적 토출 헤드는 복수의 노즐로부터 액상체를 액적으로서 토출시키는 복수의 에너지 발생 수단을 갖고, 복수의 에너지 발생 수단은 1주기에서 복수의 구동 파형을 발생시키는 헤드 구동 수단에 전기적으로 접속되며, 제 1 토출 공정과 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 노즐에 대응하는 에너지 발생 수단에 헤드 구동 수단으로부터 복수의 구동 파형 중 시계열적으로 상이한 구동 파형이 차례로 선택 인가되어 액적을 토출한다고 할 수도 있다.

이 방법에 의하면, 제 1 토출 공정과 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 노즐에 대응하는 에너지 발생 수단에 헤드 구동 수단으로부터 1주기에서 발생하는 복수의 구동 파형 중 시계열적으로 상이한 구동 파형이 차례로 선택 인가되어 액상체가 액적으로서 토출된다. 따라서, 인접하는 노즐의 에너지 발생 수단에는 시계열적으로 동일한 구동 파형이 인가되지 않는다. 따라서, 노즐 사이에서 전기적 크로스토크가 발생하지 않기 때문에, 전기적 크로스토크에 의한 토출량의 편차를 억제할 수 있다. 더 나아가서는, 복수의 구동 파형이 1주기 중에 발생하기 때문에, 적어도 2 회째의 토출까지는 1주기 이내에 행할 수 있다. 또한, 토출 주파수를 변경함으로써, 2회보다도 더 많은 토출을 1주기 이내에 행하는 것도 가능하다. 즉, 보다 단시간에 막 형성 영역에 소정량의 액상체를 토출할 수 있다.

또한, 상기 제 1 토출 공정과 상기 제 2 토출 공정은 동일한 막 형성 영역에 대하여 실행되는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하면, 동일한 막 형성 영역 내에 안정된 토출량으로 액상체가 토출되기 때문에, 동일한 막 형성 영역 내에서의 토출량 불균일에 의해 생기는 막 형성 불균일을 저감할 수 있다.

본 발명은 복수의 노즐을 갖는 노즐 열과 피토출물의 상대적인 주사 하에서, 상기 노즐로부터 상기 피토출물에 대하여 액상체를 토출하는 토출 방법으로서, 상기 노즐 열에 포함되는 적어도 서로 인접하지 않는 상기 노즐로 구성되는 그룹 단위에서, 상기 주사에 동기하는 타이밍을 설정하여 상기 액상체를 토출하고, 상기 타이밍은 복수의 상기 그룹 사이에서 상이한 것을 특징으로 한다.

이 토출 방법에 의하면, 서로 다른 그룹에 속하게 되는 인접하는 노즐끼리가 동시에 토출을 행하지 않기 때문에, 기계적인 크로스토크를 전체적으로 저감할 수 있다. 이것에 의해, 크로스토크에 기인하는 노즐 사이의 특성 편차가 상대적으로 완화되어 안정된 토출량으로 액상체를 토출할 수 있다.

또한, 상기 토출 방법에 있어서, 상기 노즐 열이 3개 이상의 상기 그룹을 갖는 것을 특징으로 한다.

이 토출 방법에 의하면, 노즐 열이 3개 이상의 그룹을 갖고 있기 때문에, 1그룹당 평균적인 노즐 간격을 보다 넓힐 수 있어 기계적인 크로스토크를 보다 저감 할 수 있다.

또한, 상기 토출 방법에 있어서, 상기 그룹을 구성하는 상기 노즐의 수가 상기 복수의 그룹 사이에서 대략 동일해지도록 상기 그룹이 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

구성 노즐의 수나 분포의 밀도가 그룹 사이에서 불균등해지면, 노즐 사이에서의 기계적 및 전기적인 크로스토크의 영향에 그룹 사이에서 차가 생겨 토출량의 편차를 발생시키게 된다. 이 토출 방법에서는 이러한 문제를 회피할 수 있다.

또한, 상기 노즐의 내방(內方)에 배열 설치된 에너지 발생 수단에 시분할(時分割)로 생성한 복수의 구동 파형 일부를 선택하여 공급함으로써, 상기 액상체를 토출하는 상기 토출 방법으로서, 상기 그룹에 대응하여 선택되는 상기 구동 파형이 상기 복수의 그룹 사이에서 서로 중복되지 않도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 토출 방법에 의하면, 1계통(系統)의 구동 공급계에서 그룹마다 타이밍을 다르게 할 수 있기 때문에, 간단한 하드웨어 구성에 의해 상술한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 토출 방법에 있어서, 상기 그룹에 대응하여 선택될 수 있는 상기 구동 파형이 주기적인 타이밍을 이루도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 토출 방법에 의하면, 1개의 노즐에 대하여 주기적인 타이밍에서 액상체를 토출시키기 때문에, 타이밍 사이에서의 토출 조건이 균일해져 액적량을 주사 방향 으로 안정화시킬 수 있다.

또한, 상기 토출 방법에 있어서, 상기 그룹에 대응하여 선택될 수 있는 상기 구동 파형이 비주기적인 타이밍을 이루도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 토출 방법에 의하면, 토출 타이밍마다 토출 조건이 상이해지기 때문에, 주사 방향으로 토출량(액상체의 배치량)의 변동이 발생한다. 그리고, 이것에 의해, 노즐 사이의 특성 편차에 기인하여 형성되는 배치량의 불균일에 대하여, 이것과 직교하는 성분의 불균일이 부가되어 2차원적으로 분산된 불균일이 형성된다. 이러한 2차원적으로 분산된 불균일은 라인 형상의(1차원적인) 불균일에 비하여 시인성(視認性)이 낮기 때문에, 결과적으로 불균일을 눈에 띄기 어렵게 하는 효과가 있다.

본 발명의 컬러 필터의 제조 방법은, 기판 위에 복수의 막 형성 영역을 구획하는 격벽부와, 복수의 막 형성 영역에 복수 종류의 색 요소를 갖는 컬러 필터의 제조 방법으로서, 상기 발명의 토출 방법을 이용하고, 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 복수의 막 형성 영역에 기능성 재료로서 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 토출하여, 복수 종류의 색 요소를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 의하면, 안정된 토출량으로 액상체가 토출되어, 막 형성 영역에 기능성 재료로 이루어지는 균일한 막을 형성하는 것이 가능한 토출 방법을 이용하고 있기 때문에, 복수 종류의 색 요소가 균일하게 형성된 컬러 필터를 제조할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치는, 상기 발명의 컬러 필터의 제조 방법을 이용하여 제조된 컬러 필터를 구비한 것을 특징으로 한다. 이것에 의하면, 복수 종류의 색 요소가 균일하게 형성된 컬러 필터를 구비하고 있기 때문에, 색 불균일 등의 불량이 적은 높은 표시 품질을 구비한 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 발명의 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 한다. 이것에 의하면, 색 불균일 등의 불량이 적은 높은 표시 품질을 구비한 전기 광학 장치가 탑재되어 있기 때문에, 보기 좋은 컬러 표시가 가능한 전자 기기를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시형태는 액상체를 노즐로부터 액적으로서 토출하는 액적 토출 헤드를 구비한 액적 토출 장치를 사용한 컬러 필터의 제조 방법, 및 이 컬러 필터를 사용한 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치, 및 이 액정 표시 장치를 탑재한 전자 기기로서의 휴대형 정보처리 장치를 예로 들어 설명한다.

(제 1 실시형태)

<액적 토출 장치>

우선, 액적 토출 장치에 대해서 도 1 내지 도 3에 의거하여 설명한다. 도 1은 액적 토출 장치를 나타낸 개략 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(100)는 액상체를 액적으로서 토출하여 워크(W) 위에 액상체로 이루어지는 막을 형성하는 것이다. 그리고, 워크(W)가 탑재 배치되는 스테이지(104)와, 탑재 배치된 워크(W)에 액상체를 액적으로서 토출하는 복수의 액적 토출 헤드(20)(도 2 참조)를 갖는 헤드 유닛(101)을 구비한다.

또한, 액적 토출 장치(100)는 헤드 유닛(101)을 부(副)주사 방향(X방향)으로 구동하기 위한 X방향 가이드축(102)과, X방향 가이드축(102)을 회전시키는 X방향 구동 모터(103)를 구비한다. 또한, 스테이지(104)를 주(主)주사 방향(Y방향)으로 가이드하기 위한 Y방향 가이드축(105)과, Y방향 가이드축(105)에 결합되어 회전하는 Y방향 구동 모터(106)를 구비한다. 그리고, X방향 가이드축(102)과 Y방향 가이드축(105)이 상부에 배열 설치된 베이스(107)를 구비하고, 그 베이스(107)의 하부에는 제어 장치(108)를 구비한다.

또한, 헤드 유닛(101)의 복수의 액적 토출 헤드(20)를 클리닝(회복 처리)하기 위한 클리닝 기구(109) 및 토출된 액상체를 가열하여 용매를 증발·건조시키기 위한 히터(111)를 구비한다. 또한, 클리닝 기구(109)에도 Y방향 구동 모터(110)가 구비되어 있다.

헤드 유닛(101)에는 액상체를 복수의 노즐(22)로부터 토출하여 워크(W)에 도포하는 복수의 액적 토출 헤드(20)(도 2 참조)를 구비한다. 그리고, 이들 복수의 액적 토출 헤드(20)에 의해, 제어 장치(108)로부터 공급되는 토출 전압에 따라 개별적으로 액상체를 토출할 수 있게 되어 있다. 이 액적 토출 헤드(20)에 대해서는 후술한다.

X방향 구동 모터(103)가 이것에 한정되지는 않지만, 예를 들어 스테핑 모터 등이며, 제어 장치(108)로부터 X축 방향의 구동 펄스 신호가 공급되면, X방향 가이 드축(102)을 회전시켜 X방향 가이드축(102)에 결합된 헤드 유닛(101)을 X방향으로 이동시킨다.

마찬가지로, Y방향 구동 모터(106, 110)가 이것에 한정되지는 않지만, 예를 들어 스테핑 모터 등이며, 제어 장치(108)로부터 Y축 방향의 구동 펄스 신호가 공급되면, Y방향 가이드축(105)에 결합되어 회전하여 Y방향 구동 모터(106, 110)를 구비한 스테이지(104) 및 클리닝 기구(109)를 Y축 방향으로 이동시킨다.

클리닝 기구(109)는, 액적 토출 헤드(20)를 클리닝할 때에는, 헤드 유닛(101)을 면하는 위치로 이동시켜, 액적 토출 헤드(20)의 노즐면에 밀착하여 불필요한 액상체를 흡인하는 캡핑, 액상체 등이 부착된 노즐면을 닦아내는 와이핑, 액적 토출 헤드(20)의 전체 노즐로부터 액상체의 토출을 행하는 예비 토출 또는 불필요해진 액상체를 받아 배출시키는 처리를 행한다. 클리닝 기구(109)의 상세(詳細)는 생략한다.

히터(111)가 이것에 한정되지는 않지만, 예를 들어 램프 어닐링에 의해 워크(W)를 열처리하는 수단이며, 워크(W) 위에 토출된 액상체의 증발·건조를 행하는 동시에 막으로 변환시키기 위한 열처리를 행하게 되어 있다. 이 히터(111)의 전원 투입 및 차단도 제어 장치(108)에 의해 제어된다.

액적 토출 장치(100)의 도포 동작은 제어 장치(108)로부터 소정의 구동 펄스 신호를 X방향 구동 모터(103) 및 Y방향 구동 모터(106)에 송신하여 헤드 유닛(101)을 부주사 방향(X방향)으로, 스테이지(104)를 주주사 방향(Y방향)으로 상대 이동시킨다. 그리고, 이 상대 이동 동안에 제어 장치(108)로부터 토출 전압을 공급하고, 각 액적 토출 헤드(20)로부터 워크(W)의 소정 영역에 액상체를 액적으로서 토출하여 도포를 행한다.

각 액적 토출 헤드(20)로부터 토출되는 액적의 토출량은 제어 장치(108)로부터 공급되는 토출 전압의 크기에 따라 조정할 수 있다.

도 2는 액적 토출 헤드의 구조를 나타낸 개략도이다. 도 2의 (a)는 액적 토출 헤드의 구조를 나타낸 개략 사시도, 도 2의 (b)는 액적 토출 헤드의 복수의 노즐 배치를 나타낸 개략 평면도이다. 한편, 상기 도면은 구성을 명확하게 하기 위해 적절히 확대 또는 축소시킨다.

도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 헤드(20)는 복수의 노즐(22)을 갖는 노즐 플레이트(21)와, 각 노즐(22)에 대응하여 이것을 구획하는 구획부(24)를 포함하는 액상체의 유로(流路)가 형성된 리저버(reservoir) 플레이트(23)와, 에너지 발생 수단으로서의 압전 소자(피에조)(29)를 갖는 진동판(28)으로 이루어지는 3층 구조의 소위 피에조 방식 잉크젯 헤드이다. 노즐 플레이트(21)와 리저버 플레이트(23)의 구획부(24) 및 진동판(28)에 의해 복수의 압력 발생실(25)이 구성되어 있다. 각 노즐(22)은 각 압력 발생실(25)에 각각 연통(連通)되어 있다. 또한, 압전 소자(29)는 각 압력 발생실(25)에 대응하도록 진동판(28)에 복수 배열 설치되어 있다.

리저버 플레이트(23)에는 진동판(28)에 형성된 공급 구멍(28a)을 통하여 탱크(도시 생략)로부터 공급되는 액상체가 일시적으로 저장되는 공통 유로(27)가 설치되어 있다. 또한, 공통 유로(27)에 충전된 액상체는 공급 구멍(26)을 통하여 각 압력 발생실(25)에 공급된다.

도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 헤드(20)는 2개의 노즐 열(22a, 22b)을 갖고 있으며, 각각 복수(180개)의 직경이 대략 28㎛인 노즐(22)이 피치 P1로 배열되어 있다. 그리고, 2개의 노즐 열(22a, 22b)은 서로 피치 P1에 대하여 반 정도의 노즐 피치 P2 어긋난 상태에서 노즐 플레이트(21)에 배열 설치되어 있다. 이 경우, 피치 P1은 대략 140㎛이다. 따라서, 노즐 열(22a, 22b)과 직교하는 방향에서 보면 360개의 노즐(22)이 대략 70㎛의 노즐 피치 P2로 배열된 상태로 되어 있다. 또한, 실제의 액상체 토출 시에는, 노즐 열(22a, 22b) 양단측의 10개의 노즐(22)을 사용하지 않는다. 이것은 양단측에 위치하는 노즐(22)로부터의 토출량이 다른 노즐(22)에 비하여 안정되기 어려운 것을 고려한 것이다. 따라서, 2개의 노즐 열(22a, 22b)을 갖는 액적 토출 헤드(20)의 유효 노즐의 전체 길이는 노즐 피치 P2×319(약 22㎜)이다. 또한, 노즐 열(22a, 22b)의 간격은 대략 2.54㎜이다.

액적 토출 헤드(20)는, 전기 신호로서의 구동 파형이 압전 소자(29)에 인가되면 압전 소자(29) 자체가 비뚤어져 진동판(28)을 변형시킨다. 이것에 의해, 압력 발생실(25)의 부피 변동이 일어나고, 이것에 의한 펌프 작용에 의해 압력 발생실(25)에 충전된 액상체가 가압되어 노즐(22)로부터 액상체를 액적(30)으로서 토출할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 액적 토출 헤드(20)는 2개의 노즐 열(22a, 22b)을 갖고 있지만, 이것에 한정되지 않아 1연(連)의 것일 수도 있다. 또한, 후술하는 노즐 열은 유효 노즐의 열을 가리키는 것으로 한다. 또한, 노즐(22)로부터 액상체를 액적(30)으로서 토출시키는 에너지 발생 수단은 압전 소자(29)에 한정되지 않아, 가열 소자로서의 히터나 전기 기계 변환 소자로서의 정전(靜電) 액추에이터 등일 수도 있다.

도 3은 제어 장치 및 제어 장치에 관련되는 각부와의 전기적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(108)는 액상체의 토출 데이터를 외부 정보처리 장치로부터 수취하는 입력 버퍼 메모리(120)와, 입력 버퍼 메모리(120)에 일시적으로 기억된 토출 데이터를 기억 수단(RAM)(121)에 전개(展開)하여 관련되는 각부에 제어 신호를 송신하는 처리부(122)를 구비한다. 또한, 처리부(122)로부터의 제어 신호를 받아 X방향 구동 모터(103)와 Y방향 구동 모터(106)에 위치 제어 신호를 송신하는 주사 구동부(123)와, 마찬가지로 처리부(122)로부터의 제어 신호를 받아 액적 토출 헤드(20)에 구동 전압 펄스(구동 파형)를 보내는 헤드 구동 수단으로서의 헤드 구동부(124)를 구비한다.

입력 버퍼 메모리(120)에 수취되는 토출 데이터는 워크(W) 위의 막 형성 영역의 상대 위치를 나타내는 데이터와, 막 형성 영역에 액상체의 액적을 어떠한 착탄 밀도로 토출할지를 나타내는 데이터와, 액적 토출 헤드(20)의 노즐 열(22a, 22b) 중 어느 노즐(22)을 구동(ON-OFF)할지를 지정하는 데이터를 포함하고 있다.

처리부(122)는 기억 수단(121)에 저장된 토출 데이터 중에서 막 형성 영역에 관한 위치의 제어 신호를 주사 구동부(123)에 송신한다. 주사 구동부(123)는, 이 제어 신호를 받아 X방향 구동 모터(103)에 위치 제어 신호를 송신하여 액적 토출 헤드(20)를 부주사 방향인 X축 방향으로 이동시킨다. 또한, Y방향 구동 모터(106)에 위치 제어 신호를 송신하여 워크(W)가 유지된 스테이지(104)를 주주사 방향인 Y 축 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해, 워크(W)의 원하는 위치에 액적 토출 헤드(20)로부터 액상체의 액적(30)이 토출되도록 액적 토출 헤드(20)와 워크(W)를 상대 이동시킨다.

또한, 처리부(122)는 기억 수단(121)에 저장된 토출 데이터 중에서 막 형성 영역에 액상체의 액적(30)을 어떠한 착탄 밀도로 토출할지를 나타내는 데이터를 노즐(22)마다의 4비트의 토출 비트맵 데이터로 변환시켜 헤드 구동부(124)에 송신한다. 또한, 액적 토출 헤드(20)의 노즐 열(22a, 22b) 중 어느 노즐(22)을 구동(ON-OFF)할지를 지정하는 데이터에 의거하여, 액적 토출 헤드(20)의 압전 소자(29)에 인가하는 구동 전압 펄스를 언제 발신할지의 「타이밍 검출 신호」인 래치(LAT) 신호와 채널(CH) 신호를 헤드 구동부(124)에 송신한다. 헤드 구동부(124)는 이들 제어 신호를 받아 액적 토출 헤드(20)에 적정 구동 전압 펄스를 송신하여 노즐(22)로부터 액상체의 액적(30)을 토출시킨다.

본 실시형태에서는, 처리부(122)는 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐(22)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 헤드 구동부(124)에 LAT 신호와 CH 신호를 송신한다. 또한, 헤드 구동부(124)는 LAT 신호에 대응하여 소정의 주기로 구동 전압 펄스를 발생시킬 수 있다. 그리고, 처리부(122)는, 워크(W)와 액적 토출 헤드(20)의 상대 이동에 동기하여, 시계열적으로 상이한 구동 파형이 사용하는 노즐(22)에 대응하는 압전 소자(29)에 인가되도록 CH 신호를 헤드 구동부(124)에 송신한다.

<컬러 필터>

다음으로, 컬러 필터에 대해서 도 4에 의거하여 설명한다. 도 4는 컬러 필터를 나타낸 평면도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터(10)는 투명한 기판으로서의 유리 기판(1) 표면에 복수의 막 형성 영역(2)을 구획하는 격벽부(4)를 갖고 있다. 각 막 형성 영역(2)에는 3색(R; 적색, G; 녹색, B; 청색)의 색 요소(3)가 형성되어 있다. 각 색 요소(3R, 3G, 3B)는 동일한 색의 색 요소(3)끼리가 직선 형상으로 배치되어 있다. 즉, 컬러 필터(10)는 스트라이프 방식의 색 요소(3)를 구비한다.

<컬러 필터의 제조 방법>

다음으로, 본 실시형태의 컬러 필터의 제조 방법에 대해서 도 5 및 도 6에 의거하여 설명한다. 도 5는 컬러 필터의 제조 방법을 나타낸 플로차트, 도 6의 (a) 내지 (f)는 컬러 필터의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다. 또한, 본 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법은 상술한 액적 토출 장치(100)를 사용하고, 후술하는 액상체의 토출 방법을 이용한 것이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법은, 유리 기판(1)에 격벽부(4)를 형성하는 공정(스텝 S1)과, 격벽부(4)가 형성된 유리 기판(1) 표면을 처리하는 공정(스텝 S2)을 구비한다. 그리고, 표면 처리된 유리 기판(1)에 기능성 재료로서 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 토출하는 공정(스텝 S3)과, 토출된 액상체를 건조시켜 색 요소(3)를 고정화하는 공정(스텝 S4)을 구비한다. 또한, 형성된 격벽부(4)와 색 요소(3)를 덮도록 평탄화층을 형성하는 공정(스텝 S5)과, 평탄화층 위에 투명 전극을 형성하는 공정(스 텝 S6)을 구비한다.

도 5의 스텝 S1은 격벽부(4)를 형성하는 공정이다. 스텝 S1에서는, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 우선, 유리 기판(1) 표면에 막 형성 영역(2)을 구획하도록 제 1 격벽부(4a)를 형성한다. 형성 방법으로서는, Cr이나 Al 등의 금속막 또는 금속 화합물의 막을 유리 기판(1) 표면을 덮도록 진공 증착법이나 스퍼터링법에 의해 차광성을 갖도록 성막한다. 이어서, 감광성 수지를 도포하여 포토리소그래피법에 의해 막 형성 영역(2)이 개구되도록 노광·현상·에칭한다. 또한, 감광성의 격벽부 형성 재료를 대략 2㎛의 두께로 도포하여 마찬가지로 포토리소그래피법에 의해 노광·현상하여 제 2 격벽부(4b)를 제 1 격벽부(4a) 위에 형성한다. 격벽부(4)는 제 1 격벽부(4a)와 제 2 격벽부(4b)로 이루어지는 소위 2층 뱅크 구조로 되어 있다. 또한, 격벽부(4)는 이것에 한정되지 않아, 차광성을 갖는 감광성의 격벽부 형성 재료를 사용하여 형성한 제 2 격벽부(4b)만의 1층 구조로 할 수도 있다. 그리고, 스텝 S2로 이행(移行)한다.

도 5의 스텝 S2는 표면 처리 공정이다. 스텝 S2에서는, 나중의 액상체 토출 공정에 있어서, 토출된 액상체가 막 형성 영역(2)에 착탄되어 습윤 확장되도록 유리 기판(1) 표면을 친액성을 갖도록 처리한다. 또한, 토출된 액상체의 일부가 제 2 격벽부(4b)에 착탄되었다고 하여도 막 형성 영역(2) 내에 수용되도록 제 2 격벽부(4b)의 적어도 꼭대기부를 발액성을 갖도록 처리한다.

표면 처리 방법으로서는, 격벽부(4)가 형성된 유리 기판(1)을 O₂를 처리 가 스로 하는 플라스마 처리와 불소계 가스를 처리 가스로 하는 플라스마 처리를 행한다. 즉, 막 형성 영역(2)이 친액 처리되고, 그 후, 감광성 수지로 이루어지는 제 2 격벽부(4b)의 표면(벽면을 포함)이 발액 처리된다. 또한, 제 2 격벽부(4b)를 형성하는 재료 자체가 발액성을 갖고 있으면 후자(後者)의 처리를 생략할 수도 있다. 그리고, 스텝 S3으로 이행한다.

도 5의 스텝 S3은 액상체를 토출하는 공정이다. 스텝 S3에서는, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(100)의 스테이지(104)에 격벽부(4)가 형성되어 표면 처리된 유리 기판(1)을 탑재 배치한다. 그리고, 유리 기판(1)이 탑재 배치된 스테이지(104)와 액적 토출 헤드(20)의 상대 이동(주주사 방향으로의)에 동기하여, 색 요소 형성 재료를 함유하는 액상체가 충전된 액적 토출 헤드(20)의 노즐(22)로부터 액적(30)을 막 형성 영역(2)에 토출한다. 막 형성 영역(2)에 토출되는 액상체의 총토출량은, 나중의 건조 공정(스텝 S4)에서 소정의 막 두께가 얻어지도록 미리 토출 횟수 등의 토출 데이터에 의거하여 제어 장치(108)의 처리부(122)로부터 적정 제어 신호가 헤드 구동부(124)에 송신되어 제어된다. 상세한 토출 방법은 후술한다. 그리고, 스텝 S4로 이행한다.

도 5의 스텝 S4는 건조 공정이다. 스텝 S4에서는, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(100)에 구비된 히터(111)에 의해 액상체가 토출된 유리 기판(1)이 가열되고, 액상체로부터 용매 성분이 증발되어 색 요소 형성 재료로 이루어지는 색 요소(3)가 고정화된다.

본 실시형태에서는, 우선, R(적색)의 색 요소 형성 재료를 함유하는 액상체 를 막 형성 영역(2)에 토출하여 건조시킴으로써 색 요소(3R)를 형성하고, 이어서 G(녹색), B(청색)의 순서로 다른 색 요소 형성 재료를 함유하는 액상체를 차례로 토출하여 건조시킴으로써, 도 6의 (d)에 나타낸 바와 같이 3색의 색 요소(3R, 3G, 3B)를 형성했다. 또한, 이것에 한정되지 않아, 예를 들어 스텝 S3의 토출 공정에서 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 각각 상이한 액적 토출 헤드(20)에 충전하고, 각 액적 토출 헤드(20)를 헤드 유닛(101)에 장비(裝備)하여 각각의 노즐(22)로부터 원하는 막 형성 영역(2)에 액상체를 토출한다. 그리고, 용매의 증기압을 일정하게 하여 건조시키는 것이 가능한 감압 건조 장치에 유리 기판(1)을 세트하여 감압 건조시키는 방법을 이용할 수도 있다.

<액상체의 토출 방법>

여기서, 액상체를 막 형성 영역(2)에 토출하는 토출 방법에 대해서 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

(실시예 1)

도 7은 실시예 1의 액상체의 토출 방법을 나타낸 개략도이다. 도 7의 (a)는 토출 방법을 나타낸 평면도, 도 7의 (b)는 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면이다.

도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 토출 방법은 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향과 액적 토출 헤드(20)의 노즐 열(22a)이 대략 평행한 상태에서 주주사 방향(Y방향)으로 상대 이동하는 소위 횡(橫)묘화라고 불리는 토출 방법이다. 부주사 방향(X방향)으로 배열되는 막 형성 영역(2)에 대하여 노즐 열(22a) 중 상부의 막 형성 영역(2)에 노즐(a1)과 노즐(a2)이 걸치고, 하부의 막 형성 영역(2)에 노즐(a4)과 노즐(a5)이 걸친다. 또한, 격벽부(4)에 노즐(a3)이 걸친 상태에서 액적 토출 헤드(20)가 배치되어 있다.

실시예 1의 토출 방법은, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐(a1, a4)을 선택하여 토출을 행하는 제 1 토출 공정과, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐(a2, a5)을 선택하여 토출을 행하는 제 2 토출 공정을 구비한다. 또한, 제 1 토출 공정 및 제 2 토출 공정에서는, 격벽부(4)에 걸치는 노즐(a3)을 사용하지 않는다.

따라서, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제 1 토출 공정에서는, 상부의 막 형성 영역(2)에는 노즐(a1)로부터 토출된 액상체의 액적(31)이 착탄된다. 그리고, 하부의 막 형성 영역(2)에는 노즐(a4)로부터 토출된 액상체의 액적(34)이 착탄된다. 격벽부(4)에는 액상체가 토출되지 않는다. 착탄된 액적(31, 34)은 막 형성 영역(2)의 유리 기판(1) 표면이 친액 처리되어 있기 때문에 습윤 확장된다. 색 요소(3)를 소정의 막 두께로 되도록 형성하기 위해서는, 이 경우, 아직 토출량이 부족하기 때문에 제 2 토출 공정이 실행된다. 제 2 토출 공정에서는, 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터 동시에 액상체가 토출되지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐(a2, a5)을 선택하여 액적(32, 35)이 토출되어 각 막 형성 영역(2)에 착탄된다. 즉, 노즐(a1, a4)은 노즐 열(22a)에서의 제 1 그룹을, 노 즐(a2, a5)은 노즐 열(22a)에서의 제 2 그룹을 구성하는 노즐이며, 서로 다른 타이밍에서 그 토출(제 1 토출 공정/제 2 토출 공정)이 실행된다.

X방향으로 동일한 색의 색 요소(3)가 형성되는 다른 막 형성 영역(2)에서도 동일하게 하여, 제 1 및 제 2 토출 공정에서 노즐 열(22a)의 다른 노즐로부터의 토출이 실행된다. 또한, Y방향의 주주사에 동기하여 더 토출이 가능한 경우는, 다시 노즐(a1, a4)을 선택하여 토출하면 된다. 그래도 필요한 토출량에 이르지 않을 경우는, 동일한 색의 색 요소(3)가 형성되는 막 형성 영역(2)에 액상체의 토출을 행하는 1회의 주주사가 종료된 후에, 액적 토출 헤드(20)를 X방향으로 부주사하고 나서 다시 주주사를 행하는 것을 반복함으로써 소정량의 액상체를 동일한 색의 각 막 형성 영역(2)에 균일하게 토출할 수 있다.

다음으로, 사용하는 노즐의 압전 소자에 인가되는 구동 파형(구동 전압 펄스)의 선택에 대해서 설명한다. 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 제어 장치(108)의 헤드 구동부(124)는 LAT 신호(펄스)에 대응하여 20㎑의 주기로 구동 파형 A1, A2, A3∼An을 발신한다. 이들 구동 파형 A1, A2, A3∼An은 각각 압전 소자(29)에 공급됨으로써 규정량의 액적이 토출되도록 설계된 동일한 형상, 크기의 것이다. 그리고, 제 1 토출 공정에서 사용하는 노즐(a1, a4)에 대응하는 압전 소자(29)에는, 처리부(122)로부터의 CH 신호인 신호 CH1에 의해 선택된 구동 파형 A1이 인가된다. 그리고, 제 2 토출 공정에서 사용하는 노즐(a2, a5)에 대응하는 압전 소자(29)에는, 처리부(122)로부터의 CH 신호인 신호 CH2에 의해 선택된 구동 파형 A2가 인가된다. 제 1 토출 공정, 제 2 토출 공정을 반복하는 경우에도 동일하 게 시계열적으로 상이한 구동 파형이 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐이 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐이 LAT 신호와 CH 신호에 의해 선택되어 액적이 토출된다.

본 실시예의 액적 토출 장치(100)의 토출 조건 설정에서는, 스테이지(104)와 액적 토출 헤드(20)의 상대 이동에 동기하여 액상체를 토출하는 Y방향으로의 주주사의 상대속도는 대략 200㎜/초로 설정되어 있다. 따라서, LAT 신호에 의해 발생하는 구동 파형 A1, A2, A3∼An의 주기를 20㎑로 하면, 1주기에 필요한 시간은 0.05㎲로 된다. 따라서, 그동안의 액적 토출 헤드(20)의 상대 이동량은 10㎛이다. 그 때문에, 주주사 방향으로 착탄된 액적(31, 34)과 액적(32, 35)의 간격은 10㎛로 된다. 실제로는, 액상체가 토출되는 막 형성 영역(2)의 크기는 다양하다. 따라서, 주주사에 의해 착탄되는 액적의 간격을 고려하여 주주사 방향에서의 토출 횟수를 결정하면 된다.

또한, 격벽부(4)는 액상체가 착탄되어도 막 형성 영역(2) 내에 수용되도록 발액 처리되어 있지만, 노즐(22)의 피치 P1과 막 형성 영역(2)의 X방향에서의 간격은 반드시 정수(整數) 배로 되지는 않아, 격벽부(4)에 걸치는 노즐(22)의 위치는 일정하지 않다. 따라서, 격벽부(4)에 노즐(22)로부터 토출된 액상체가 걸친 경우, 격벽부(4)를 사이에 둔 2개의 막 형성 영역(2) 중 어느 쪽에 액상체가 수용되는 것인지 명확하지 않다. 막 형성 영역(2)에 소정량의 액상체를 정확하게 토출하기 위해서는, 격벽부(4)에 걸치지 않도록 액상체를 토출하는 것이 바람직하다.

또한, 액적 토출 헤드(20)의 노즐(22)로부터 토출되는 액적(30)의 양(부피 또는 중량)은 대응하는 압전 소자(29)에 인가되는 구동 파형(구동 전압 펄스)의 크기(전위)에 따라 변화시킬 수 있다. 따라서, 노즐(22)이 격벽부(4)에 걸치지 않는 상태일지라도, 구동 파형에 따라서는, 상기 노즐로부터 토출되는 액적(30)이 격벽부(4)에 걸치는 경우가 있다. 또한, 반대로 노즐(22)이 격벽부(4)에 걸쳐 있는 상태일지라도, 구동 파형에 따라서는, 상기 노즐로부터 토출되는 액적(30)이 격벽부(4)에 걸치지 않는 경우가 있다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 선택된 노즐(22)로부터 토출된 액적이 격벽부(4)에 걸치는 경우, 보다 구체적으로는 착탄되기 전의 액적(30)을 대략 구형(球形)으로 했을 때의 직경이 격벽부(4)에 걸치는 경우는, 이것을 사용하지 않도록 토출 데이터를 작성한다. 이것에 의해, 막 형성 영역(2)에 소정량의 액상체를 안정되게 토출할 수 있게 했다.

또한, 상기 실시예 1에서는, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제 1 토출 공정에서 노즐(a1, a4)이 선택되었지만, 노즐(a2, a5)을 앞서 선택할 수도 있다. 또한, 제 1 토출 공정에서 노즐(a1, a5)을 앞서 선택하여 토출하고 나서, 나중의 토출 시에 노즐(a2, a4)을 선택하는 것도 가능하다. 이것에 의하면, 각 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향에 있어서, 앞서 격벽부(4)의 근방에 착탄시켜 액적을 습윤 확장시키고, 나중에 중앙부의 근방에 가깝게 착탄되도록 토출시킬 수 있다. 따라서, 액적이 습윤 확장되기 어려운 막 형성 영역(2)의 코너부 근방에 앞서 액적을 착탄시켜 습윤 확장시키고, 보다 균일하게 액상체를 부여하는 것이 가능해진다.

(실시예 2)

도 8은 실시예 2의 액상체의 토출 방법을 나타낸 개략도이다. 도 8의 (a)는 토출 방법을 나타낸 평면도, 도 8의 (b)는 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면이다. 실시예 2의 액상체의 토출 방법은 실시예 1에 대하여 헤드 구동부(124)가 1주기에 복수(2개)의 구동 파형을 발신하여, 이것을 사용하는 노즐에 대응하는 압전 소자(29)에 선택적으로 인가하도록 한 방법이다.

도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 액상체의 토출 방법은, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐(a1, a5)을 선택하여 토출을 행하는 제 1 토출 공정과, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐(a2, a4)을 선택하여 토출을 행하는 제 2 토출 공정을 구비한다. 또한, 실시예 1과 동일하게, 제 1 토출 공정 및 제 2 토출 공정에서는, 격벽부(4)에 걸치는 노즐(a3)을 사용하지 않는다.

보다 구체적으로는, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 헤드 구동부(124)는 LAT 신호에 의거하여 1주기에 2개의 구동 파형(예를 들어 구동 파형 A1과 구동 파형 B1)을 발신한다. LAT 신호의 주기는 실시예 1과 동일하게 20㎑이다. 예를 들어 제 1 토출 공정에서는, 사용하는 노즐(a1, a5)에 대응하는 압전 소자(29)에 CH 신호인 신호 CH1에 의해 선택된 구동 파형 A1을 인가하여 각 막 형성 영역(2)에 액적(31a)과 액적(35a)을 착탄시킨다. 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 노즐(a2, a4)에 대응하는 압전 소자(29)에 CH 신호인 신호 CH2에 의해 선택된 구동 파형 B1을 인가하여 각 막 형성 영역(2)에 액적(32)과 액적(34)을 착탄시킨다. 또한, 제 1 토출 공정을 반복하여, 사용하는 노즐(a1, a5)에 대응하는 압전 소자(29)에 CH 신호인 신호 CH1에 의해 선택된 구동 파형 A2를 인가하여 각 막 형성 영역(2)에 액적(31b)과 액적(35b)을 착탄시킨다. 어느 쪽의 토출 시에도 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체가 토출되지 않는다.

이 경우, 각 토출마다 착탄된 액적(31a, 35a)과 액적(32, 34)의 간격 및 액적(32, 34)과 액적(31b, 35b)의 간격은 실시예 1에 대하여 반 정도인 5㎛로 된다. 따라서, 실시예 2의 토출 방법은, 실시예 1의 토출 방법에 비하여, 동일한 주주사 속도일지라도 보다 많은 액적을 막 형성 영역(2)에 착탄시킬 수 있다. 즉, 막 형성 영역(2)에 소정량의 액상체를 토출하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 사용하는 노즐의 조합은 이것에 한정되지 않아, 제 1 토출 공정과 제 2 토출 공정에서 일부에 중복된 노즐이 사용되는 경우도 있다.

또한, 실시예 1에 있어서, 구동 파형을 발신하는 주기를 배(倍)인 40㎑로 하면, 실시예 2와 동일한 효과를 얻을 수는 있지만, 액적 토출 헤드(20)의 고유 주파수 특성에 의해, 구동 파형의 주기(구동 주파수)를 상승시키면 구동 파형이 인가된 압전 소자(29)의 거동이 추종되지 않아, 토출된 액적의 양이 소정량으로 되지 않을 가능성이 있다. 실시예 2는, 이러한 불량을 고려하여 제어 장치(108)의 처리부(122)에 의한 제어 신호의 발신 방법을 연구한 것이다.

상기 실시예 1 또는 실시예 2의 토출 방법을 이용하면, 색 요소 형성 재료를 함유하는 액상체를 안정된 토출량으로 각 막 형성 영역(2)에 토출하여 균일한 색 요소(3)를 형성할 수 있다.

이어서, 컬러 필터(10)의 제조 방법에서의 후속 공정을 설명한다. 도 5의 스텝 S5는 평탄화층 형성 공정이다. 스텝 S5에서는, 도 6의 (e)에 나타낸 바와 같이, 격벽부(4)와 각 색 요소(3R, 3G, 3B)를 덮도록 평탄화층(6)을 형성한다. 형성 방법으로서는, 스핀 코팅법, 롤 코팅법 등에 의해 아크릴계 수지를 코팅하여 건조시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 감광성 아크릴 수지를 코팅하고 나서 자외광을 조사하여 경화(硬化)시키는 방법도 채용할 수 있다. 막 두께는 대략 1OO㎚이다. 그리고, 스텝 S6으로 이행한다.

도 5의 스텝 S6은 투명 전극 형성 공정이다. 스텝 S6에서는, 도 6의 (f)에 나타낸 바와 같이, 평탄화층(6) 위에 ITO(Indium Tin 0xide) 등으로 이루어지는 투명 전극(7)을 성막한다. 성막 방법으로서는, ITO 등의 도전성 재료를 타깃으로 하여 진공 중에서 증착 또는 스퍼터링하는 방법을 들 수 있다. 이 경우, 막 두께는 대략 1O㎚이다. 형성된 투명 전극(7)은 컬러 필터(10)가 사용되는 전기 광학 장치에 의해 필요한 형상(패턴)으로 적절히 가공된다.

이상의 컬러 필터(10)의 제조 방법에 의하면, 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 액적(30)으로서 안정된 토출량으로 막 형성 영역(2)에 토출하여, 토출에 의한 색 불균일 등의 불량이 저감된 복수 종류의 색 요소(3R, 3G, 3B)를 갖는 컬러 필터(10)를 제조할 수 있다.

<전기 광학 장치>

다음으로, 본 실시예의 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치에 대해서 도 9 에 의거하여 설명한다. 도 9는 액정 표시 장치를 나타낸 개략 분해사시도이다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치(200)는 TFT(Thin Film Transistor) 투과형 액정 표시 패널(220)과, 액정 표시 패널(220)을 조명(照明)하는 조명 장치(216)를 구비한다. 액정 표시 패널(220)은 색 요소로서의 컬러 필터를 갖는 대향 기판(201)과, 화소 전극(210)에 3단자 중의 1개가 접속된 TFT 소자(211)를 갖는 소자 기판(208)과, 한 쌍의 기판(201, 208) 사이에 삽입된 액정(도시 생략)을 구비한다. 또한, 액정 표시 패널(220)의 외면(外面) 측으로 되는 한 쌍의 기판(201, 208) 표면에는, 투과하는 광을 편향시키는 상부 편광판(214)과 하부 편광판(215)이 배열 설치된다.

대향 기판(201)은 투명한 유리 등의 재료로 이루어지며, 액정을 사이에 두는 표면 측에 격벽부(204)에 의해 매트릭스 형상으로 구획된 복수의 막 형성 영역에 복수 종류의 색 요소로서 RGB 3색의 컬러 필터(205R, 205G, 205B)가 형성되어 있다. 격벽부(204)는 Cr 등의 차광성을 갖는 금속 또는 그 산화막으로 이루어지는 블랙 매트릭스라고 불리는 하층 뱅크(202)와, 하층 뱅크(202) 위(도면에서는 하방을 향하는)에 형성된 유기 화합물로 이루어지는 상층 뱅크(203)에 의해 구성되어 있다. 또한, 대향 기판(201)은 격벽부(204)와 격벽부(204)에 의해 구획된 컬러 필터(205R, 205G, 205B)를 덮는 평탄화층으로서의 오버코트층(OC층)(206)과, OC층(206)을 덮도록 형성된 ITO(Indium Tin 0xide) 등의 투명 도전막으로 이루어지는 대향 전극(207)을 구비한다. 대향 기판(201)은 상기 실시예의 컬러 필터(10)의 제조 방법을 이용하여 제조되어 있다.

소자 기판(208)은 마찬가지로 투명한 유리 등의 재료로 이루어지며, 액정을 사이에 두는 표면 측에 절연막(209)을 통하여 매트릭스 형상으로 형성된 화소 전극(210)과, 화소 전극(210)에 대응하여 형성된 복수의 TFT 소자(211)를 갖고 있다. TFT 소자(211)의 3단자 중 화소 전극(210)에 접속되지 않는 다른 2단자는, 서로 절연된 상태에서 화소 전극(210)을 둘러싸도록 격자 형상으로 배열 설치된 주사선(212)과 데이터선(213)에 접속되어 있다.

조명 장치(216)는 예를 들어 광원(光源)으로서 백색의 LED, EL, 냉음극관 등을 사용하고, 이들 광원으로부터의 광을 액정 표시 패널(220)을 향하여 출사시킬 수 있는 도광판이나 확산판, 반사판 등의 구성을 구비한 것이면, 어떠한 것이어도 상관없다.

본 실시예의 액정 표시 장치(200)는 상기 실시예의 컬러 필터(10)의 제조 방법을 이용하여 제조된 컬러 필터(205R, 205G, 205B)를 갖는 대향 기판(201)을 구비하고 있기 때문에, 색 불균일 등의 표시 불량이 적은 높은 표시 품질을 갖는다.

또한, 액정 표시 패널(220)은 액티브 소자로서 TFT 소자(211)에 한정되지 않아, TFD(Thin Film Diode) 소자를 가진 것일 수도 있고, 더 나아가서는, 적어도 한쪽 기판에 컬러 필터를 구비하는 것이면, 화소를 구성하는 전극이 서로 교차하도록 배치되는 패시브형 액정 표시 장치일 수도 있다. 또한, 상하 편광판(214, 215)은 시각 의존성을 개선하기 위해 사용되는 위상차 필름 등의 광학 기능성 필름과 조합된 것일 수도 있다.

<전자 기기>

다음으로, 본 실시예의 전자 기기로서의 휴대형 정보처리 장치에 대해서 도 10에 의거하여 설명한다. 도 10은 휴대형 정보처리 장치를 나타낸 사시도이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 휴대형 정보처리 장치(300)는 입력용 키보드(302)를 갖는 정보처리 장치 본체(301)와 표시부(303)를 구비한다. 표시부(303)에는 색 불균일 등이 적은 높은 표시 품질을 갖는 액정 표시 장치(200)가 탑재되어 있다.

상기 실시예의 효과는 다음과 같다.

(1) 상기 실시형태의 실시예 1의 액상체의 토출 방법에 있어서, 제 1 토출 공정에서는, 노즐 열(22a) 중 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐(a1, a4)을 선택하여 색 요소 형성 재료를 함유하는 액상체를 유리 기판(1)의 막 형성 영역(2)에 토출한다. 그리고, 제 2 토출 공정에서는, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체를 토출하지 않도록 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐(a2, a5)을 선택하여 토출을 행한다. 따라서, 항상 1회의 토출에서는, 막 형성 영역(2)에 걸치는 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터는 동시에 액상체가 토출되지 않는다. 또한, 앞의 토출과 뒤의 토출에서는 액상체가 토출되는 노즐의 선택이 상이하다. 그리고, 각 토출 시에 선택되어 사용하는 노즐에 대응하는 압전 소자(29)에는, 헤드 구동부(124)가 20㎑의 주기로 발신하는 구동 파형 중 시계열적으로 상이한 구동 파형이 인가된다. 더 나아가서는, 막 형성 영역(2)을 구획하는 격벽부(4)에 액상체가 토출되지 않도록 제 어된다. 따라서, 인접하는 노즐(a1, a2) 및 노즐(a4, a5)로부터 동시에 액상체를 토출하는 경우에 비하여 액적 토출 헤드(20)의 전기적 및 기계적 크로스토크가 생기기 어렵기 때문에, 인접하는 노즐 사이의 토출량 편차를 저감할 수 있다. 즉, 이러한 토출 방법을 이용하면, 안정된 토출량으로 액상체가 토출되어, 막 형성 영역(2)에 색 요소 형성 재료로 이루어지는 균일한 색 요소(3)를 형성할 수 있다.

(2) 상기 실시형태의 실시예 2의 액상체의 토출 방법은, 실시예 1의 토출 방법에 대하여, 헤드 구동부(124)는 1주기 중에 복수(2개)의 구동 파형을 발신하고, CH 신호에 의해, 앞의 토출 시와 뒤의 토출 시에서는 복수의 구동 파형 중 시계열적으로 상이한 구동 파형이 선택되어 사용하는 노즐에 대응하는 압전 소자(29)에 인가된다. 따라서, 실시예 1의 토출 방법에 비하여, 동일한 주주사 속도일지라도 보다 많은 액적(30)을 막 형성 영역(2)에 착탄시킬 수 있다. 즉, 막 형성 영역(2)에 소정량의 액상체를 토출하는 시간을 단축할 수 있다.

(3) 상기 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법은, 상기 실시예 1 또는 상기 실시예 2의 액상체의 토출 방법을 이용하고 있기 때문에, 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 액적(30)으로서 안정된 토출량으로 막 형성 영역(2)에 토출하여, 토출에 의한 색 불균일 등의 불량이 저감된 복수 종류의 색 요소(3R, 3G, 3B)를 갖는 컬러 필터(10)를 제조할 수 있다.

(4) 상기 실시형태의 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치(200)는, 상기 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법을 이용하여 제조된 컬러 필터(205R, 205G, 205B)를 갖는 대향 기판(201)을 구비하고 있기 때문에, 색 불균일 등의 표시 불량 이 적은 높은 표시 품질을 갖는 액정 표시 장치(200)를 제공할 수 있다.

(5) 상기 실시형태의 전자 기기로서의 휴대형 정보처리 장치(300)는, 표시부(303)에 높은 표시 품질을 갖는 액정 표시 장치(200)가 탑재되어 있기 때문에, 문자나 화상 등의 정보를 보기 좋게 컬러 표시할 수 있는 휴대형 정보처리 장치(300)를 제공할 수 있다.

상기 실시형태 이외의 변형예는 다음과 같다.

(변형예 1) 상기 실시형태의 실시예 1 및 실시예 2에 나타낸 액상체의 토출 방법은, 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향(X방향)으로 복수의 노즐로 이루어지는 노즐 열(22a)을 배열하고, 배열된 노즐 열(22a)과 막 형성 영역(2)이 형성된 피토출물인 워크(W)를 상대적으로 막 형성 영역(2)의 짧은 변 방향(Y방향)으로 주주사하여 액상체를 토출하는 구성에서 설명하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 7의 (a) 또는 도 8의 (a)에 있어서, 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향(X방향)에 대하여 수직 또는 경사진 상태에서 노즐 열(22a)을 배열하고, 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향(X방향)으로 주주사하여 액상체를 토출하는 구성에서도 적용할 수 있다.

(변형예 2) 상기 실시형태의 액상체의 토출 방법은, 실시예 1 및 실시예 2에 한정되지 않는다. 예를 들어 주주사 방향에 있어서, 막 형성 영역(2)에 걸치는 노즐(22)의 수가 많을 경우는, 실시예 1과 실시예 2를 조합시킨 토출 방법을 채용할 수 있다. 이와 같이 하면, 10㎛와 5㎛의 상이한 간격으로 액적을 착탄시킬 수 있기 때문에, 막 형성 영역(2)에 대한 액적의 착탄 위치를 사용하는 노즐에 따라 변화시키도록 조정할 수 있다. 즉, 토출 불균일이 생기기 어렵도록 착탄 위치를 변 화시킬 수 있다.

(변형예 3) 상기 실시형태의 액상체의 토출 방법은, 실시예 1 및 실시예 2에 나타낸 바와 같이, 동일한 막 형성 영역(2)에 액상체를 토출하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어 막 형성 영역이 주주사 방향으로 연속 또는 근접하고, 상기 막 형성 영역에 동일한 기능성 재료를 함유하는 액상체를 토출하는 경우에도 적용할 수 있다. 따라서, 상기 실시형태의 액상체의 토출 방법을 이용한 막 형성은 컬러 필터에 한정되지 않아, 예를 들어 금속 배선 재료를 함유하는 액상체, 배향막 형성 재료를 함유하는 액상체를 사용하면, 금속 배선, 배향막의 형성 방법에도 적용할 수 있다.

(변형예 4) 상기 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법에 의해 제조된 컬러 필터(10)의 구성은 이것에 한정되지 않는다. 도 11은 컬러 필터의 색 요소의 배치를 나타낸 평면도이다. 본 실시형태의 컬러 필터(10)는, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상이한 색 요소(3R, 3G, 3B)가 각각 동일한 방향으로 직선 형상으로 배열된 소위 스트라이프 방식이다. 예를 들어 도 11의 (b)의 모자이크 방식이나 도 11의 (c)의 델타 방식의 배치일지라도, 상기 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법을 적용할 수 있다. 또한, 상이한 색 요소(3)는 3색에 한정되지 않아, 4색 이상의 구성으로 할 수도 있다.

(변형예 5) 상기 실시형태의 컬러 필터(10)의 제조 방법에 의해 제조된 컬러 필터(10)가 사용되는 전기 광학 장치는 액정 표시 장치(200)에 한정되지 않는다. 예를 들어 컬러 필터(10)와, 컬러 필터(10)의 각 색 요소(3R, 3G, 3B)에 대응한 복 수의 유기 EL 발광 소자를 구비한 기판을 수분(水分) 등이 침입하지 않도록 밀봉시킨 톱-이미션형(top-emission type) 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.

(변형예 6) 액정 표시 장치(200)가 탑재되는 전자 기기는 휴대형 정보처리 장치(300)에 한정되지 않는다. 예를 들어 휴대 전화기, PDA(Personal Digital Assistants)라고 불리는 휴대형 정보 기기나 휴대 단말 기기, 탁상형 퍼스널 컴퓨터, 디지털 스틸 카메라, 차량 탑재용 모니터, 디지털 비디오 카메라, 액정 텔레비전, 뷰파인더형, 모니터 직시형 비디오 테이프 리코더, 카 네비게이션 장치, 소형 무선 호출기, 전자수첩, 전자계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화기, POS 단말기 등의 화상 표시 수단으로서 적합하게 사용할 수 있으며, 모든 전자 기기에 있어서 보기 좋은 표시를 행할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명한다.

도 12는 노즐 열에서의 그룹 구성과 액적의 착탄 위치를 나타낸 도면이다. 도 13은 구동 파형과 제어 신호의 관계를 나타낸 도면이다.

도 12에 있어서, 노즐 열(22a)의 각 노즐은 제 1 내지 제 3 그룹을 각각 구성하고 있다. 즉, 도면 중에서 숫자 1∼3을 첨부한 노즐이 각각 제 1 내지 제 3 그룹을 구성하고 있으며, 노즐 열(22a)의 배열 방향(Y축 방향)에서의 그룹 번호 배열 순서를 서술하면, 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2…(이하 그 반복)로 되어 있다. 이러한 그룹 구성에 의해, 동일 그룹에 속하는 노즐끼리는 서로 인접하지 않게 되 어 있고, 또한 그룹에 속하는 노즐의 수는 각 그룹 사이에서 대략 동일하게 되어 있다.

도 13에 있어서, 각 노즐에 대응하여 배열 설치된 압전 소자에는, 제어 신호 LAT의 타이밍에서 래치된 노즐마다의 ON/OFF 데이터(토출 데이터)에 따라, 구동 파형 A1∼C2…의 일부가 선택되어 공급된다. 그리고, 구동 파형이 공급되는 타이밍에서 노즐로부터 액적이 토출된다. 또한, 구동 파형 A1∼C2…는 각각 압전 소자(29)(도 2 참조)에 공급됨으로써 규정량의 액적이 토출되도록 설계된 동일한 형상, 크기의 것이다.

여기서, 제 1 내지 제 3 그룹의 노즐에 따른 구동 파형의 선택은 구동 파형의 공급 타이밍을 규정하는 제어 신호 CH1∼CH3에 의해 실행된다. 즉, 제 1 그룹의 노즐의 압전 소자에는 제 1 계통의 타이밍의 구동 파형 A1, A2…가, 제 2 그룹의 노즐의 압전 소자에는 제 2 계통의 타이밍의 구동 파형 B1, B2…가, 제 3 그룹의 압전 소자에는 제 3 계통의 타이밍의 구동 파형 C1, C2…가 각각 공급된다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 각 그룹에서의 구동 파형 공급 타이밍의 계통(제어 신호 LAT를 기준으로 한 상대적인 서열(序列))을 대응시킴으로써, 그룹 사이에서 토출 타이밍의 중복이 일어날 수 없게 되어 있다. 이것에 의해, 기계적인 크로스토크가 적합하게 저감되어, 크로스토크에 기인하는 노즐 사이의 특성 편차가 상대적으로 완화된다. 또한, 각 계통의 타이밍은 주기적으로 되어 있기 때문에, 토출 조건이 각 토출 타이밍 사이에서 균일해져 액적량을 주사 방향에 대하여 안정화시킬 수 있다.

이 제 2 실시형태에서는 노즐 열(22a)의 노즐이 3개의 그룹을 구성하고 있기 때문에, 1그룹당 구성 노즐 수가 제 1 실시형태에 비하여 적고, 그룹 내에서의 노즐의 평균 간격이 제 1 실시형태에 비하여 넓게 되어 있다. 이것에 의해, 노즐 사이의 근접도에 의존한 기계적인 크로스토크의 저감이 보다 한층 더 도모된다. 또한, 일반적으로는 그룹의 분할 수가 많을수록 크로스토크 저감의 효과도 커지는 경향이 있지만, 그룹이 3개 이상이면 동일한 정도의 실질적 효과가 얻어지는 것을 실험에 의해 알 수 있기 때문에, 제어의 용이성 등을 감안하여, 본 실시형태에서는 3개의 그룹 구성으로 하고 있다.

다시 도 12로 되돌아가, 이 토출 방법에서는, 노즐 열(22a)과 유리 기판의 주사 하에서, 막 형성 영역(2)에서의 노즐의 주사 궤적 하에 액적을 착탄시키게 되어 있다. 액적의 토출 타이밍은 상술한 방법에 의해 그룹마다 분할되어 있기 때문에, 액적의 착탄 위치는, 도시한 바와 같이, 대응하는 노즐의 그룹 사이에서 주사 방향으로 어긋남을 발생시키게 된다. 또한, 도면 중에서 액적의 착탄 위치에 첨부한 1∼3의 숫자는, 그 액적의 토출에 따른 구동 파형 공급 타이밍의 계통 번호(도 13 참조)를 나타내는 것이다.

본 실시형태에서는, 막 형성 영역(2)과 노즐의 위치 관계에 따라, 노즐 열(22a) 내에 토출 구동을 행하는 노즐(도면 중의 굵은 선으로 표시, 이하 구동 노즐이라고 함)과 토출 구동을 전혀 행하지 않는 노즐(도면 중의 가는 선으로 표시, 이하 휴지(休止) 노즐이라고 함)이 약간 변칙적으로 생긴다. 여기서, 휴지 노즐에 주목하여 그 그룹의 배열 순서를 살펴보면, 규칙적으로 1, 2, 3, 1, 2, 3…으로 되 어 있으며, 이것은 그룹을 구성하는 노즐(구동 노즐)의 수나 분포 밀도가 실질적으로 그룹 사이에서 크게 상이하지 않고 대략 동일한 것을 나타낸다.

도 14는 제 2 실시형태의 효과를 설명하기 위한 비교예를 나타낸 도면이다.

이 비교예에서는, 노즐 열(22a)의 배열 방향(Y축 방향)에서의 그룹 번호 배열 순서가 1, 2, 3…(이하 그 반복)으로 되어 있다. 여기서, 휴지 노즐에 주목하여 그 그룹의 배열 순서를 살펴보면, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3…으로 변칙적으로 되어 있으며, 이것은 그룹을 구성하는 실질적인 노즐(구동 노즐)의 수나 분포에 그룹 사이에서 편중이 생기게 되는 것을 나타낸다.

이러한 그룹 구성으로 되면, 노즐 사이에서의 기계적 및 전기적인 크로스토크의 영향에 그룹 사이에서 차가 생기고, 토출량의 편차를 발생시키는 요인으로 된다. 즉, 제 2 실시형태에서의 그룹 구성(도 12 참조)은 이러한 사정을 배려하여 이루어진 것이다.

그런데, 상술한 설명은 편의상 노즐 열(22a)에만 주목한 것이었지만, 실제로는 노즐 열(22a)의 피치를 보완하는 위치에서 노즐 열(22b)(도 2 참조)로부터도 동일한 토출이 실행되게 되어 있다. 또한, 막 형성 영역(2)에 규정량의 액상체를 배치(충전)하기 위해서는, 1회의 주사로는 토출 총량이 부족할 경우가 많고, 실제로는 상술한 바와 같은 주사를 동일한 막 형성 영역에 대하여 복수회 반복함으로써 규정량을 충족시키게 된다.

이와 같이 복수회의 주사나 복수의 노즐에 의해 토출이 실행될 경우에는, 1개의 막 형성 영역(2)에 따른 노즐 또는 주사 사이에서 토출 타이밍을 분산화시키 는, 환언하면, 대응하는 구동 파형의 공급 타이밍 계통을 편중시키지 않게 하는 것이 바람직하다. 복수의 막 형성 영역(2)마다 토출 타이밍의 현저한 편중이 있으면, 그것이 액상체의 배치 불균일의 원인으로 되는 경우가 있기 때문이다. 또한, 동일한 막 형성 영역 내일지라도, 복수의 노즐을 동시에 주사할 경우에는, 구동 파형의 선택 방법에 따라 토출 타이밍이 편중되면 불균일의 원인으로 되는 경우가 있다. 이것은 본 실시형태와 같이 토출이 단속적(斷續的)으로 실행되는 경우에서는, 휴지 기간을 거친 후에서의 최초의 토출과 나중의 토출에서 공통 유로(27)(도 2 참조)의 상태(압력 손실 등)에 차이가 생겨 토출량의 변동을 초래하기 때문이라고 생각된다.

(제 3 실시형태)

다음으로, 도 15 및 도 16을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해서 제 2 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명한다.

도 15는 노즐 열에서의 그룹 구성과 액적의 착탄 위치를 나타낸 도면이다.

본 실시예에서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향을 주주사 방향과 일치시킨 묘화 방식을 채용하고 있다. 그리고, 1개의 막 형성 영역(2)에 대한 액적의 토출은 1개의 노즐을 사용하여 실행되게 되어 있다.

노즐 열(22a)의 각 노즐은 제 1 내지 제 3 그룹을 각각 구성하고 있으며, 제 1 내지 제 3 그룹에 속하는 노즐로부터는 각각 제 1 내지 제 3 계통의 타이밍(도 13 참조)에서 액적의 토출이 실행된다. 이것에 의해, 제 2 실시형태의 경우와 동일하게, 노즐 사이의 크로스토크의 저감이 도모되어, 크로스토크에 기인하는 노즐 사이의 특성 편차가 상대적으로 완화된다.

또한, 각 그룹에 따른 구동 파형의 공급 타이밍(토출 타이밍)은 주기적으로 되기 때문에(도 13 참조), 도시한 바와 같이, 토출된 액적은 주주사 방향으로 등간격으로 착탄된다. 또한, 격벽부(4)에 걸치는 위치에 가상선으로 나타내는 착탄 위치는 토출 타이밍의 주기성을 시각적으로 설명하기 위해 편의적으로 나타낸 것이며, 실제로 이 위치에 액적이 착탄되는 것을 나타내지는 않는다.

또한, 이 변형예에서는 노즐 열(22a)을 막 형성 영역(2)의 짧은 변 방향으로 배열하고, 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향으로 주주사하는 경우에서 설명했지만, 노즐 열(22a)을 막 형성 영역(2)의 긴 변 방향으로 배열하고, 막 형성 영역(2)의 짧은 변 방향으로 주주사하는 경우에서도 동일한 효과가 있다고 생각된다.

도 16은 제 3 실시형태의 변형예를 나타낸 도면이다.

이 변형예에서는 각 그룹의 토출 타이밍이 변칙적으로 되어 있고, 1개의 그룹에 주목하면, 제 3 계통, 제 2 계통, 제 1 계통…(이하 그 반복)의 순서로 구동 파형의 공급 타이밍이 대응된다. 이러한 경우, 토출 타이밍마다 토출 조건이 상이해지기 때문에, 주주사 방향으로 토출량(액상체의 배치량)의 변동이 발생한다. 그리고, 이것에 의해, 노즐 사이의 특성 편차에 기인하여 부주사 방향으로 형성되는 배치량의 불균일에 대하여, 이것과 직교하는 성분의 불균일이 부가되어 2차원적으로 분산된 불균일이 형성된다. 이러한 2차원적으로 분산된 불균일은 라인 형상의(1차원적인) 불균일에 비하여 시인성이 낮기 때문에, 결과적으로 불균일을 눈에 띄기 어렵게 하는 효과가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인접하는 노즐 사이의 토출량 편차를 저감하여 안정된 토출량으로 액상체를 토출할 수 있는 토출 방법, 및 이 토출 방법을 이용한 컬러 필터의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. 피토출물과 액적 토출 헤드의 상대 이동에 동기(同期)하여 상기 액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 기능성 재료를 함유하는 액상체를 피토출물의 막 형성 영역에 토출하는 토출 방법으로서,

   상기 복수의 노즐로 이루어지는 노즐 열 중 상기 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 노즐로부터는 동시에 상기 액상체를 토출하지 않도록 사용하는 노즐을 선택하여 토출을 행하는 제 1 토출 공정과,

   상기 막 형성 영역에 걸치는 인접하는 상기 노즐로부터는 동시에 상기 액상체를 토출하지 않도록 상기 제 1 토출 공정과는 상이한 조합의 노즐을 선택하여 토출을 행하는 제 2 토출 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 토출 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피토출물의 표면에는 복수의 상기 막 형성 영역을 구획하는 격벽부(隔壁部)를 갖고,

   상기 제 1 토출 공정 및 상기 제 2 토출 공정에서는, 선택된 노즐이 상기 격벽부에 걸치는 경우에는, 상기 노즐을 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 선택된 노즐로부터 상기 액상체가 액적으로서 상기 막 형성 영역에 토출되고, 토출된 상기 액적이 상기 격벽부에 걸치는 경우는, 상기 액적을 토출하는 상기 노즐을 사용하지 않는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액적 토출 헤드는 상기 복수의 노즐로부터 상기 액상체를 상기 액적으로서 토출시키는 복수의 에너지 발생 수단을 갖고, 상기 복수의 에너지 발생 수단은 소정의 주기로 구동 파형을 발생시키는 헤드 구동 수단에 전기적으로 접속되며,

   상기 제 1 토출 공정과 상기 제 2 토출 공정에서는, 사용하는 상기 노즐에 대응하는 상기 에너지 발생 수단에 상기 헤드 구동 수단으로부터 시계열(時系列)적으로 상이한 상기 구동 파형이 차례로 선택 인가되어 상기 액적을 토출하는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액적 토출 헤드는 상기 복수의 노즐로부터 상기 액상체를 상기 액적으로서 토출시키는 복수의 에너지 발생 수단을 갖고, 상기 복수의 에너지 발생 수단은 1주기에서 복수의 구동 파형을 발생시키는 헤드 구동 수단에 전기적으로 접속되며,

   상기 제 1 토출 공정과 상기 제 2 토출 공정에서는, Z대응하는 상기 에너지 발생 수단에 상기 헤드 구동 수단으로부터 상기 복수의 구동 파형 중 시계열적으로 상이한 구동 파형이 차례로 선택 인가되어 상기 액적을 토출하는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 토출 공정 및 상기 제 2 토출 공정은 동일한 상기 막 형성 영역에 대하여 실행되는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
7. 복수의 노즐을 갖는 노즐 열과 피토출물의 상대적인 주사 하에서, 상기 노즐로부터 상기 피토출물에 대하여 액상체를 토출하는 토출 방법으로서,

   상기 노즐 열에 포함되는 적어도 서로 인접하지 않는 상기 노즐로 구성되는 그룹 단위에서, 상기 주사에 동기하는 타이밍을 설정하여 상기 액상체를 토출하고,

   상기 타이밍은 복수의 상기 그룹 사이에서 상이한 것을 특징으로 하는 토출 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 노즐 열이 3개 이상의 상기 그룹을 갖는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 그룹을 구성하는 상기 노즐의 수가 상기 복수의 그룹 사이에서 대략 동 일해지도록 상기 그룹이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 노즐의 내방(內方)에 배열 설치된 에너지 발생 수단에 시분할(時分割)로 생성한 복수의 구동 파형 일부를 선택하여 공급함으로써, 상기 액상체를 토출하는 토출 방법으로서,

    상기 그룹에 대응하여 선택되는 상기 구동 파형이 상기 복수의 그룹 사이에서 서로 중복되지 않도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 그룹에 대응하여 선택될 수 있는 상기 구동 파형이 주기적인 타이밍을 이루도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 그룹에 대응하여 선택될 수 있는 상기 구동 파형이 비주기적인 타이밍을 이루도록 상기 구동 파형의 선택을 행하는 것을 특징으로 하는 토출 방법.
13. 기판 위에 복수의 막 형성 영역을 구획하는 격벽부와, 상기 복수의 막 형성 영역에 복수 종류의 색 요소를 갖는 컬러 필터의 제조 방법으로서,

    제 1 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 토출 방법을 이용하고,

    액적 토출 헤드의 복수의 노즐로부터 상기 복수의 막 형성 영역에 기능성 재료로서 상이한 색 요소 형성 재료를 함유하는 복수 종류의 액상체를 토출하여, 상기 복수 종류의 색 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
14. 제 13 항에 기재된 컬러 필터의 제조 방법을 이용하여 제조된 컬러 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
15. 제 14 항에 기재된 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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