KR20100128241A - 액적 토출 방법 및 액적 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 각 묘화 영역에 있어서의 액상체의 토출량의 조절을 보다 용이하게 하는 액적 토출 방법 및 액적 토출 장치를 제공한다.
(해결 수단) 액적 토출 헤드를 머더 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 액상체를 토출하는 주사 공정을 구비하고, 주사 공정은, 복수의 노즐(N)을 동일한 묘화 영역(54)에 대향하는 노즐(N)마다 그룹 분류하여 복수의 노즐 그룹(NGA∼NGD)을 형성하는 그룹 분류 공정과, 노즐 그룹(NGA∼NGD)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 복수의 노즐 그룹(NGA∼NGD)간에서 대략 균등해지도록 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량을 보정하는 보정 공정을 갖는다.

Description

액적 토출 방법 및 액적 토출 장치{DROPLET DISCHARGE METHOD AND DROPLET DISCHARGE DEVICE}
본 발명은, 액적 토출(droplet discharge) 방법 및 액적 토출 장치에 관한 것이다.
최근, 액적 토출 헤드에 의해 잉크를 토출하는 잉크젯 방식을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 제조 방법에서는, 기판에 대하여 상대적으로 이동하는 액적 토출 헤드에 형성된 복수의 노즐로부터 색재를 포함하는 액상체(액적)를 토출시켜 액상체를 배치(묘화(drawing))하고, 또한 배치된 액상체를 건조 등에 의해 고화(solidify)시켜 화소에 대응한 착색막을 형성하고 있다.
그런데, 잉크젯법을 이용한 제조 방법에서는, 복수의 노즐로부터의 액상체의 토출량에 근소하게나마 불균일(variability)이 발생한다. 그리고, 액상체의 토출량의 불균일을 갖는 상태에서 묘화하면, 컬러 필터에 줄무늬 형상의 농담 편차(grayscale non-uniformity)가 발생하는 경우가 있다. 이러한 줄무늬 편차는 눈으로 확인되기 쉽기 때문에, 컬러 필터를 통하여 표시되는 화상의 화질이 저하된다. 그래서, 액적 토출 헤드에 공급하는 구동 신호를 조절함으로써 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 균일하게 하여 각 노즐간의 토출량의 불균일을 저감하는 보정이 행해지고 있다.
일본공개특허공보 평11―248927호
그러나, 상기 종래의 액적 토출 방법에 있어서도, 이하의 과제가 남져져 있다. 즉, 액적 토출 헤드에 공급하는 구동 신호에서는, 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 단계적으로 조절하고 있다. 그 때문에, 예를 들면 액상체의 토출량을 4단계로 조절하는 경우에는, 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량의 불균일을 조절 전의 불균일의 1/4 이하로 할 수 없다. 그 때문에, 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 완전히 균일하게 하는 것은 곤란하다. 따라서, 여전히 줄무늬 형상의 농담 편차가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 각 묘화 영역에 있어서의 액상체의 토출량의 조절을 보다 용이하게 한 액적 토출 방법 및 액적 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 채용했다. 즉, 본 발명에 따른 액적 토출 방법은, 복수의 노즐이 형성된 액적 토출 헤드를 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 노즐로부터 상기 기판에 구획된 복수의 묘화 영역에 액상체를 토출하는 액적 토출 방법으로서, 상기 액적 토출 헤드를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 액상체를 토출하는 주사 공정을 구비하고, 상기 주사 공정은, 복수의 상기 노즐을 동일한 상기 묘화 영역에 대향하는 상기 노즐마다 그룹 분류하여 복수의 노즐 그룹을 형성하는 그룹 분류 공정과, 상기 노즐 그룹을 구성하는 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량의 평균치가 복수의 상기 노즐 그룹간에서 대략 균등해지도록 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량을 보정하는 보정 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액적 토출 장치는, 복수의 노즐이 형성된 액적 토출 헤드를 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 노즐로부터 상기 기판에 구획된 복수의 묘화 영역에 액상체를 토출하는 액적 토출 장치로서, 상기 액적 토출 헤드를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 복수의 상기 노즐을 동일한 상기 묘화 영역에 대향하는 상기 노즐마다 복수의 노즐 그룹으로 그룹 분류하여, 상기 노즐 그룹을 구성하는 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량의 평균치가 복수의 상기 노즐 그룹간에서 대략 균등해지도록 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량을 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 노즐 그룹마다에서 토출량의 평균치를 보정함으로써 묘화 영역으로의 토출량의 제어가 보다 용이해진다. 즉, 하나의 노즐 그룹을 구성하는 노즐에 있어서의 토출량의 평균치와 다른 노즐 그룹을 구성하는 노즐에 있어서의 토출량의 평균치를 동등하게 함으로써, 각 묘화 영역에 토출된 액상체의 액면의 높이가 균등해진다. 이와 같이, 노즐 그룹을 구성하는 하나의 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량이 많아도 다른 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 적게 함으로써, 노즐 그룹 전체로서의 토출량의 평균치를 소망하는 값으로 할 수 있다. 이 때문에, 각 노즐에 있어서의 토출량이 소정량이 되도록 보정하는 경우와 비교하여, 노즐 그룹 전체로서 토출량의 평균치를 보다 미세하게 보정할 수 있다. 따라서, 각 묘화 영역에 토출된 액상체의 액면의 높이가 보다 균등해져, 줄무늬 형상의 농담 편차의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액적 토출 방법은, 상기 보정 공정에서는, 상기 노즐 각각의 토출량을 단계적으로 보정하는 것으로 해도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 액적 토출 장치는, 상기 보정 수단은, 상기 노즐 각각의 토출량을 단계적으로 보정하는 것으로 해도 좋다.
본 발명에서는, 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 단계적으로 보정함으로써 각 노즐 그룹에 있어서의 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 소정량이 되도록 보정한다. 그 때문에, 단계적으로 보정함으로써 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 미세하게 보정할 수 없어도, 노즐 그룹 전체로서의 토출량의 평균치를 미세하게 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 액적 토출 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 액적 토출 헤드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 구동 신호의 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 구동 신호의 파형과 액상체의 토출량과의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 컬러 필터 및 컬러 필터 기판을 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 컬러 필터층의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 액적 토출 방법을 설명하는 설명도이다.
도 8은 액적 토출 방법을 설명하는 개략 평면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명에 있어서의 액적 토출 방법 및 액적 토출 장치의 일 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해 축척을 적절히 변경하고 있다.
[액적 토출 장치]
우선, 본 실시 형태에 있어서의 액적 토출 장치에 대해서 설명한다.
액적 토출 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 잉크젯 방식에 의해 후술하는 머더 기판(기판)(mother substrate; 51)의 소정 영역에 액상체를 토출하여 후술하는 컬러 필터층(55)을 형성하는 장치이다. 그리고, 액적 토출 장치(1)는, 장치 가대(device trestle; 11)와, 워크 스테이지(12)와, 스테이지 이동 장치(이동 기구)(13)와, 캐리지(14)와, 액적 토출 헤드(15)와, 캐리지 이동 장치(이동 기구)(16)와, 튜브(17)와, 제1 내지 제3 탱크(18∼20)와, 제어 장치(21)를 구비하고 있다.
장치 가대(11)는, 워크 스테이지(12) 및 스테이지 이동 장치(13)의 지지대이다. 워크 스테이지(12)는, 장치 가대(11)상에 있어서 스테이지 이동 장치(13)에 의해 주(主)주사 방향인 X방향으로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상류측의 반송 장치(도시 생략)로부터 반송되는 머더 기판(51)을 진공 흡착 기구에 의해 XY 평면상에 지지한다.
스테이지 이동 장치(13)는, 리니어 가이드 및 볼나사(ball screw) 등의 직동 기구(direct drive mechanism)를 구비하고 있으며, 제어 장치로부터 입력되는 워크 스테이지(12)의 이동처인 X좌표를 나타내는 스테이지 위치 제어 신호에 기초하여, 워크 스테이지(12)를 X방향으로 이동시킨다.
캐리지(14)는, 액적 토출 헤드(15)를 지지하고 있으며, 캐리지 이동 장치(16)에 의해 부(副)주사 방향인 Y방향 및 Z방향으로 이동 가능하게 형성되어 있다.
액적 토출 헤드(15)는, 액상체인 R(적), G(녹) 및 B(청)에 대응하여 형성되어 있으며, 각각 캐리지(14)를 통하여 튜브(17)와 연결되어 있다.
그리고, R(적)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에는, 튜브(17)를 통하여 제1 탱크(18)로부터 R(적)용 액상체가 공급되고, G(녹)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에는, 튜브(17)를 통하여 제2 탱크(19)로부터 G(녹)용 액상체가 공급되고, B(청)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에는, 튜브(17)를 통하여 제3 탱크(20)로부터 B(청)용 액상체가 공급된다.
액적 토출 헤드(15)는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, Y방향에서 등(等)간격으로 배열된 복수(예를 들면 180)의 노즐(N1∼N180)(이하, 총칭하여 노즐(N)로 칭하는 경우도 있음)을 구비하고 있다. 이들 노즐(N1∼N180)에 의해 노즐열(NA)이 형성된다.
또한, 액적 토출 헤드(15)는, 노즐열(NA)을 1열만 구비하고 있지만, 복수열 구비하고 있어도 좋고, 노즐열(NA)을 구성하는 노즐(N)의 수는, 180으로 한정되지 않는다. 또한, 캐리지(14) 내에 배치되는 액적 토출 헤드(15)의 수는, 임의로 변경 가능하다. 또한, 캐리지(14)는, 서브 캐리지 단위로 복수 형성되어도 좋다.
여기에서, 복수의 노즐(N1∼N180) 중 양단의 노즐(예를 들면 노즐(N1∼N9), 노즐(N171∼N180))에 대해서는, 액상체의 토출량의 불균일이 큰 점에서, 액상체의 토출에 사용하지 않는 경우가 있어도 좋다.
액적 토출 헤드(15)는, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 튜브(17)에 연결되는 재료 공급공(31a)이 형성된 진동판(31)과, 노즐(N1∼N180)이 형성된 노즐 플레이트(32)와, 진동판(31) 및 노즐 플레이트(32)의 사이에 형성된 리저버(reservoir; 33)와, 복수의 격벽(34)과, 복수의 액고임부(35)를 구비하고 있다.
진동판(31)상에는, 각 노즐(N1∼N180)에 대응하여 구동 소자(PZ1∼PZN)(이하, 총칭하여 구동 소자(PZ)라고 칭하는 경우도 있음)가 배치되어 있다. 구동 소자(PZ)는, 예를 들면 피에조 소자이다.
리저버(33)에는, 재료 공급공(31a)을 통하여 공급되는 액상체가 충전되도록 되어 있다.
액고임부(35)는, 진동판(31)과, 노즐 플레이트(32)와, 한 쌍의 격벽(34)에 의해 둘러싸임으로써 형성되어 있다. 또한, 액고임부(35)는, 각 노즐(N1∼N180)에 1대 1로 대응하여 형성되어 있다. 또한, 각 액고임부(35)에는, 한 쌍의 격벽(34)간에 형성된 공급구(35a)를 통하여, 리저버(33)로부터 액상체가 도입되도록 되어 있다.
구동 소자(PZ)는, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 압전 재료(36)와 압전 재료를 협지하는 한 쌍의 전극(37)을 구비하고 있다. 그리고, 구동 소자(PZ)는, 한 쌍의 전극(37)간에 구동 신호를 인가함으로써 압전 재료(36)를 수축시켜, 압전 재료(36)의 수축에 의해 진동판(31)을 구동 소자(PZ)와 함께 동시에 외측(액고임부(35)의 반대측)으로 요곡(flex)시켜 액고임부(35)의 용적을 증대시키는 구성으로 되어 있다.
따라서, 액고임부(35) 내에 증대한 용적분(volume amount)에 상당하는 액상체가 리저버(33)로부터 공급구(35a)를 통하여 유입된다. 또한, 이러한 상태에서 구동 소자(PZ)로의 구동 신호의 인가를 정지하면, 구동 소자(PZ) 및 진동판(31)은, 원래의 형상으로 되돌아가, 액고임부(35)도 원래의 용적으로 되돌아간다. 이에 따라, 액고임부(35) 내의 액상체의 압력이 상승하여, 노즐(N1)로부터 머더 기판(51)을 향하여 액상체의 액적(L)이 토출된다.
캐리지 이동 장치(16)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장치 가대(11)를 걸치는 교량 구조를 이루고 있으며, Y방향 및 Z방향을 따라서 리니어 가이드 및 볼나사 등의 직동 기구를 구비하여, 제어 장치(21)로부터 입력되는 캐리지(14)의 이동처인 Y좌표 및 Z좌표를 나타내는 캐리지 위치 제어 신호에 기초하여 캐리지(14)를 Y방향 및 Z방향으로 이동시킨다.
튜브(17)는, 제1 내지 제3 탱크(18∼20)와 캐리지(14)를 연결하는 액상체의 공급용 튜브이다.
제1 탱크(18)는, R(적)용 액상체를 저장함과 함께 튜브(17)를 통하여 R(적)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에 액상체를 공급한다. 제2 탱크(19)는, G(녹)용 액상체를 저장함과 함께 튜브(17)를 통하여 G(녹)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에 액상체를 공급한다. 제3 탱크(20)는, B(청)용 액상체를 저장함과 함께 튜브(17)를 통하여 B(청)에 대응하는 액적 토출 헤드(15)에 액상체를 공급한다.
제어 장치(21)는, 액적 토출 헤드(15)의 주사를 제어하는 주사 제어부(41)와, 각 노즐(N)로부터의 액상체의 토출을 제어하는 토출 제어부(보정 수단)(42)를 구비하고 있다.
주사 제어부(41)는, 워크 스테이지(12)의 이동에 의한 머더 기판(51)의 위치 결정 동작과, 캐리지(14)의 이동에 의한 액적 토출 헤드(15)의 위치 결정 동작을 제어하는 주사 제어부(41)를 제어한다. 주사 제어부(41)는, 스테이지 이동 장치(13)에 스테이지 위치 제어 신호를 출력하여 머더 기판(51)의 위치 결정 동작을 행하여, 캐리지 이동 장치(16)에 캐리지 위치 제어 신호를 출력하여 액적 토출 헤드(15)의 위치 결정 동작을 행한다.
토출 제어부(42)는, 액적 토출 헤드(15)에 묘화 데이터 및 구동 신호를 출력하여, 각 노즐(N)로부터 액상체를 토출시킨다. 또한, 토출 제어부(42)는, 각 노즐(N)에 대응하는 각 구동 소자(PZ)에 4종의 구동 신호를 공급하여, 각 노즐(N)로부터의 토출량을 4단계로 제어한다. 여기에서, 각 노즐(N)에 대응하는 구동 소자(PZ)에 대하여 동일한 구동 신호를 공급하여 액상체를 토출시키면, 각 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량에는, 불균일이 발생한다. 그래서, 토출 제어부(42)는, 후술하는 동일한 묘화 영역(54)상에 위치하는 복수의 노즐(N)마다 복수의 노즐(N)을 복수의 노즐 그룹(NG)(노즐 그룹(NGA∼NGD))(도 7 참조)으로 그룹 분류한다. 그리고, 각 노즐 그룹(NG)을 구성하는 복수의 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 소정량이 되도록 구동 신호를 선택하여 각 구동 소자(PZ)에 공급한다.
구체적으로는, 토출 제어부(42)는, 도 3에 나타내는 바와 같은 파형을 갖는 구동 신호에 있어서의 전압 성분에 따라서 각 노즐(N)로부터의 액상체의 토출량을 보정하고 있다.
도 3에 있어서의 상승 기간(t1)에서는, 노즐(N)에 인접하는 액고임부(35)의 용적이 증대하고, 액상체가 액고임부(35) 내에 공급된다. 여기에서, 상승 기간(t1)에서는, 액고임부(35)의 용적의 증대에 의해 메니스커스(meniscus)의 위치도 액고임부(35)측으로 이동한다. 이 이동량은, 상승 기간(t1)이 짧을수록 크다. 이것은, 상승 기간(t1)이 짧을수록 기세 좋게 메니스커스가 액고임부(35) 내로 인입되기 때문이다. 그 때문에, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 메니스커스를 액고임부(35)측으로 크게 이동시키고, 그대로 신속하게 토출 동작으로 옮기면, 액상체의 토출량은 메니스커스가 인입된 분만큼 적어진다. 반대로, 상승 기간(t1)을 길게 하여 액고임부(35)측으로의 메니스커스의 이동량을 작게 하면, 메니스커스의 인입량이 적은 분만큼 액상체의 토출량이 많아진다.
상승하기 전의 전위(VM)(중간 전위)는, 메니스커스의 이동량에 영향을 준다. 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 중간 전위(VM)를 충전 상태의 전위(VH)에 근접시켜 전위차(VHM)를 작게 하면, 상승 기간(t1)을 짧게 해도 메니스커스의 이동이 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 신속하게 토출 동작으로 옮겨도, 액상체의 토출량이 거의 변화하지 않는다. 한편, 전위차(VHM)를 크게 하면, 메니스커스의 이동량이 커지기 때문에, 신속하게 토출 동작으로 옮기면, 메니스커스가 인입된 분만큼 토출량이 적어진다.
액고임부(35)측으로 인입된 메니스커스는, 액고임부(35)의 용적 변동이 종료되면, 원래의 위치로 되돌아가려고 하여, 메니스커스는 원래의 위치를 기준으로 하여 진동한다. 그 때문에, 메니스커스가 액고임부(35)측으로 진동한 타이밍에서 토출 동작으로 옮기면, 메니스커스가 인입되어 있는 분만큼 토출량이 적어진다. 한편, 메니스커스가 액고임부(35)와는 반대측으로 진동하고 있는 타이밍에서 토출 동작으로 옮기면, 메니스커스가 외부로 크게 장출(protrude)되어 있는 분만큼 토출량이 많아진다. 따라서, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 토출량은, 유지 기간(t2)의 증대에 수반하여 증감을 반복하는 주기적인 변동을 나타낸다.
도 3에 있어서의 하강 기간(t3)은, 액상체를 노즐(N)로부터 외부로 압출(press)할 때의 가압력에 영향을 준다. 하강 기간(t3)이 짧은 경우에는, 가압력이 커지고, 하강 기간(t3)이 긴 경우에는, 가압력이 작아진다. 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 가압력이 큰 경우에는, 액상체는 기세 좋게 노즐(N)로부터 튀어나오기 때문에, 그만큼 토출량이 많아진다. 반대로 가압력이 작은 경우에는, 액상체가 서서히 압출되기 때문에, 그만큼 토출량이 적어진다.
이상과 같이, 메니스커스의 거동에 의한 토출량의 변동을 적극적으로 이용하여, 구동 신호를 제어함으로써 액상체의 토출량을 보정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 구동 신호의 각 단계에서 중간 전위(VM)를 단계적으로 변경함으로써, 액상체의 토출량을 보정한다. 또한, 구동 신호의 각 단계에서 다른 조건을 단계적으로 변경함으로써 액상체의 토출량을 보정해도 좋다.
[컬러 필터]
다음으로, 이상과 같은 구성의 액적 토출 장치(1)를 이용하여 제조되는 컬러 필터에 대해서 설명한다.
컬러 필터(50)는, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 유리, 플라스틱 등으로 형성된 대면적의 머더 기판(51)에 복수의 패널 영역(CA)이 형성된 컬러 필터 기판(52)을 패널 영역(CA)마다 분할함으로써 제조된다.
패널 영역(CA)은, 매트릭스 형상으로 배치되어 있으며, 뱅크(53)에 의해 구획된 복수의 묘화 영역(54)을 갖는다. 묘화 영역(54)은, 매트릭스 형상으로 배치되어 있으며, 내부에 컬러 필터층(55)이 형성되어 있다.
컬러 필터층(55)의 배열은, 일방향에서 동색으로 되어 있으며, 이와 직교하는 방향에서 R(적), G(녹), B(청)의 순으로 반복되어 있다. 즉, 컬러 필터층(55)의 배열은, 일방향에서 직선 형상으로 형성된 동색의 컬러 필터층(55)이 이와 직교하는 방향에서 번갈아 배열된 스트라이프형으로 되어 있다.
또한, 컬러 필터층(55)의 배치는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같은 스트라이프형에 한정하지 않고, 도 6(b)에 나타내는 바와 같은 모자이크형이나 도 6(c)에 나타내는 바와 같은 델타형 등, 다른 배치라도 좋다.
[액적 토출 방법]
다음으로, 이상과 같은 구성의 액적 토출 장치(1)를 이용한 액적 토출 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 액적 토출 방법을 이용하여 컬러 필터를 제조한다.
먼저, 도 1에 나타내는 바와 같이, 뱅크(53)가 형성된 머더 기판(51)을 워크스테이지(12)상에 올려놓고, 머더 기판(51)의 상면과 액적 토출 헤드(15)를 대향시킨다.
그리고, 스테이지 이동 장치(13) 및 캐리지 이동 장치(16)를 머더 기판(51)에 대하여 상대적으로 이동(주사)시키면서 액적 토출 헤드(15)의 복수의 노즐(N)로부터 묘화 영역(54)을 향하여 액상체를 토출시킨다(주사 공정). 여기에서는, 액적 토출 헤드(15)는, 머더 기판(51)에 대하여 도 8에 나타내는 주주사 방향인 화살표( A1)를 따라서 상대적으로 이동하면서, 머더 기판(51)상에 구획된 각 묘화 영역(54)에 액상체를 토출한다.
묘화 영역(54) 각각이 머더 기판(51)에 있어서 매트릭스 형상으로 배열되어 있기 때문에, 액적 토출 헤드(15)에 있어서의 모든 노즐(N)로부터 동시에 액상체를 토출하는 것은 아니다. 그 때문에, 복수의 노즐(N)에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 묘화 영역(54)상에 위치함으로써 액상체를 토출하는 노즐(N)(토출 노즐)과, 묘화 영역(54)상에 위치하지 않음으로써 액상체를 토출하지 않는 노즐(N)(비(非)토출 노즐)이 존재한다. 그리고, 토출 제어부(42)는, 복수의 노즐(N)을 동일한 묘화 영역(54)상에 위치하는 노즐(N)마다 노즐 그룹(NG)으로 그룹 분류한다(그룹 분류 공정).
또한, 본 실시 형태에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 각 노즐(N)의 토출량에 불균일이 발생하고 있다. 즉, 노즐 그룹(NGA)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치와 노즐 그룹(NGB)에 있어서의 토출량의 평균치는, 거의 동등해져 있지만, 노즐 그룹(NGC)에 있어서의 토출량의 평균치는 많고, 노즐 그룹(NGD)에 있어서의 토출량의 평균치는 적어져 있다.
그래서, 토출 제어부(42)는, 노즐 그룹(NG)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 각 노즐 그룹(NG)에 있어서 소정량으로 균등해지도록 각 노즐(N)에 대응하는 구동 소자(PZ)에 공급하는 구동 신호를 선택한다. 즉, 토출 제어부(42)는, 노즐 그룹(NGC)을 구성하는 노즐(N)에 대응하는 구동 소자(PZ)에 공급하는 구동 신호를 4계조 중으로부터 선택하여, 노즐 그룹(NGC)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치를 감소시킨다. 또한, 토출 제어부(42)는, 마찬가지로 노즐 그룹(NGD)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치를 증대시킨다.
이와 같이 하여, 각 노즐 그룹(NG)에 있어서 각각의 노즐 그룹(NG)을 구성하는 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 소정량이 되도록 보정된다. 또한, 토출 제어부(42)는, 노즐 그룹(NG)을 구성하는 복수의 노즐(N)의 일부에 대하여 토출량의 보정을 행해도 좋고, 노즐 그룹(NG)을 구성하는 복수의 노즐(N)의 모두에 대하여 토출량의 보정을 행해도 좋다.
이와 같이, 각 노즐 그룹(NG)에 있어서의 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량의 평균치가 소정량이 되도록 보정함으로써, 각 묘화 영역(54)에 토출된 액상체에 의한 액면의 높이가 균일해진다.
그 후, 액적 토출 헤드(15)는, 부주사 방향인 Y방향에서 상대적으로 소정 거리만큼 이동되어, 재차 주주사 방향인 화살표(A2)를 따라서 상대적으로 이동된다. 이때, 토출 제어부(42)는, 복수의 노즐(N)을 다시 그룹 분류하여, 전술과 동일하게 각 노즐(N)로부터 토출되는 액상체의 토출량을 보정한다. 여기에서, 각 묘화 영역(54)에 있어서의 액상체의 액면의 높이가 균등해지기 때문에, 줄무늬 형상의 농담 편차의 발생이 억제된 컬러 필터층(55)이 형성된다.
또한, 액적 토출 헤드(15)는, 부주사 방향인 Y방향을 따라서 배치되어 있지만, 노즐(N)의 피치와 묘화 영역(54)의 피치를 소정의 대응 관계로 하기 위해 Y방향에 대하여 비스듬히 경사져도 좋다. 또한, 토출량의 평균치가 복수의 노즐 그룹(NG)간에서 대략 균등하게 해도 좋다.
이상과 같이 하여, 컬러 필터 기판(52)을 제조한다. 그 후, 패널 영역(CA)마다 머더 기판(51)을 분할하여 개별 컬러 필터(50)를 제조한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서의 액적 토출 방법 및 액적 토출 장치(1)에서는, 하나의 노즐 그룹(NG)을 구성하는 노즐(N)에 있어서의 토출량의 평균치를 다른 노즐 그룹(NG)을 구성하는 노즐(N)에 있어서의 토출량의 평균치와 동등하게 함으로써, 액상체의 토출량을 4단계로 단계적으로 보정하는 바와 같은 경우라도, 노즐 그룹(NG) 전체적으로 토출량의 평균치의 불균일을 1/4 이하로 할 수 있다. 그 때문에, 각 노즐(N)에 있어서의 토출량을 균등하게 하는 경우와 비교하여, 노즐 그룹(NG) 전체적으로 토출량의 평균치를 보다 미세하게 보정할 수 있다. 따라서, 각 묘화 영역(54)에 토출된 액상체의 액면의 높이가 보다 균등해져, 줄무늬 형상의 농담 편차의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들면, 토출 제어부는, 각 노즐로부터 토출되는 액상체의 토출량을 4단계로 보정하고 있지만, 적어도 2단계로 보정할 수 있으면 좋고, 다단계로 보정해도 좋다.
액적 토출 장치 및 액적 토출 방법은, 컬러 필터에 있어서의 컬러 필터층의 형성에 이용되고 있지만, 예를 들면 유기 EL 장치에 있어서의 발광층을 구성하는 각 층의 형성 등, 액상체를 기판상의 소정 영역에 토출함으로써 박막을 형성하는 것이라면, 다른 용도로 이용되어도 좋다.
이동 기구는, 스테이지 이동 장치 및 캐리지 이동 장치에 의해 구성되어 있지만, 액적 토출 헤드가 머더 기판에 대하여 상대적으로 이동할 수 있으면 좋고, 캐리지 이동 장치가 XY 면내에서 이동 가능한 구성 등, 다른 구성이라도 좋다.
1 : 액적 토출 장치
13 : 스테이지 이동 장치(이동 기구)
15 : 액적 토출 헤드
16 : 캐리지 이동 장치(이동 기구)
41 : 주사 제어부(제어 수단)
42 : 토출 제어부(보정 수단)
51 : 머더 기판(기판)
54 : 묘화 영역
N, N1∼N180 : 노즐
NG, NGA∼NGD : 노즐 그룹

Claims (4)

  1. 복수의 노즐이 형성된 액적 토출(droplet discharge) 헤드를 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 노즐로부터 상기 기판에 구획된 복수의 묘화(drawing) 영역에 액상체를 토출하는 액적 토출 방법으로서,
    상기 액적 토출 헤드를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 액상체를 토출하는 주사 공정을 구비하고,
    상기 주사 공정은, 복수의 상기 노즐을 동일한 상기 묘화 영역에 대향하는 상기 노즐마다 그룹 분류하여 복수의 노즐 그룹을 형성하는 그룹 분류 공정과, 상기 노즐 그룹을 구성하는 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량의 평균치가 복수의 상기 노즐 그룹간에서 대략 균등해지도록 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량을 보정하는 보정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정 공정에서는, 상기 노즐 각각의 토출량을 단계적으로 보정하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
  3. 복수의 노즐이 형성된 액적 토출 헤드를 기판에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 노즐로부터 상기 기판에 구획된 복수의 묘화 영역에 액상체를 토출하는 액적 토출 장치로서,
    상기 액적 토출 헤드를 상기 기판에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,
    복수의 상기 노즐을 동일한 상기 묘화 영역에 대향하는 상기 노즐마다 복수의 노즐 그룹으로 그룹 분류하여, 상기 노즐 그룹을 구성하는 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량의 평균치가 복수의 상기 노즐 그룹간에서 대략 균등해지도록 상기 노즐로부터 토출되는 상기 액상체의 토출량을 보정하는 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보정 수단은, 상기 노즐 각각의 토출량을 단계적으로 보정하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
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