カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置
【課題】カラーフィルタの各領域へのインクの吐出量のバラツキを抑制したカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置を提供すること。
【解決手段】描画領域１４Ａ〜１４Ｅが、主走査方向及び副走査方向に沿ってマトリクス状に配列されると共に、吐出工程において液状体が吐出される吐出領域１５Ａ〜１５Ｆを有し、吐出領域１５Ａ〜１５ＦのＹ方向におけるピッチＰ２が、ノズルの副走査方向におけるピッチの整数倍であり、吐出工程では、液滴吐出ヘッドを副走査方向で相対移動させる前後で、同一のノズルから液状体を吐出させる。
【解決手段】描画領域１４Ａ〜１４Ｅが、主走査方向及び副走査方向に沿ってマトリクス状に配列されると共に、吐出工程において液状体が吐出される吐出領域１５Ａ〜１５Ｆを有し、吐出領域１５Ａ〜１５ＦのＹ方向におけるピッチＰ２が、ノズルの副走査方向におけるピッチの整数倍であり、吐出工程では、液滴吐出ヘッドを副走査方向で相対移動させる前後で、同一のノズルから液状体を吐出させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液滴吐出ヘッドによってインクを吐出するインクジェット方式を用いてカラーフィルタを形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法では、基板に対して相対的に移動する液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルから色材を含む液状体（液滴）を吐出して液状体を配置（描画）し、さらに配置された液状体を乾燥などによって固化させて画素に対応した着色膜を形成している。
【０００３】
基板は、基板上に形成されたバンクによって複数の領域によってマトリクス状に区画されている。そして、液滴吐出ヘッドは、主走査方向及び副走査方向に沿って基板に対して相対的に移動されることにより、区画された各領域に液状体を吐出する。このとき、ノズルがバンク上に位置している場合には液状体を吐出しないため、すべてのノズルから同時に液状体が吐出されるわけではない。したがって、複数のノズルには、液状体を吐出するノズルと液状体を吐出しないノズルとが存在している。そのため、液滴吐出ヘッドが副走査方向に沿って移動されるごとに、複数のノズルにおいて液状体を吐出するノズルの分布（吐出パターン）を変更する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０４９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のカラーフィルタの製造方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、走査ごとに吐出パターンを変更すると、吐出パターンにかかわらず同一の駆動信号を用いて対応するノズルから液状体を吐出させても、液状体の吐出量が変動してしまう。したがって、吐出パターンに応じて液状体の吐出量にバラツキが発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされてもので、液状体の吐出量のバラツキを抑制したカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるカラーフィルタの製造方法は、基板上にバンクを形成し、前記基板を複数の描画領域で区画するバンク形成工程と、複数のノズルが設けられた液滴吐出ヘッドを前記基板に対して第１及び第２走査方向で相対的に移動させ、前記描画領域それぞれに前記ノズルから液状体を吐出してカラーフィルタ層を形成する吐出工程と、を備え、前記バンク形成工程では、前記液状体が吐出され、第１走査方向におけるピッチが前記ノズルの前記第１走査方向におけるピッチの整数倍である吐出領域を前記描画領域対応して形成し、前記吐出工程では、前記液滴吐出ヘッドを前記第１走査方向で相対移動させる前後で、同一の前記ノズルから前記液状体を吐出させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のカラーフィルタは、基板上に形成されたバンクと、前記バンクによって区画された複数の描画領域に、液滴吐出ヘッドに一列に配列された複数のノズルから液状体を吐出することによって形成されたカラーフィルタ層と、を備え、前記バンクが、前記描画領域それぞれに前記一方向におけるピッチが前記ノズルの前記一方向におけるピッチの整数倍であり、前記液状体が吐出される吐出領域を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、複数のノズルにおける吐出中のノズルと非吐出のノズルとの分布である吐出パターンを変更することなく各吐出領域に液状体を吐出するので、各描画領域における液状体の吐出量バラツキを抑制できる。
すなわち、第１走査方向（一方向）において吐出領域のピッチをノズルのピッチの整数倍とすることで、液滴吐出ヘッドを第１走査方向（一方向）に沿って吐出領域のピッチの整数倍だけ基板に対して相対的に移動させると、移動させる前に吐出領域上に位置するノズルは、移動後においても吐出領域上に位置する。また、移動させる前に吐出領域上に位置しないノズルは、移動後においても吐出領域上に位置しない。このため、第１走査方向（一方向）に沿って液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させる前後で複数のノズルによる吐出パターンが変更されない。したがって、液滴吐出ヘッドにおける構造クロストークが低減され、液滴吐出ヘッドからの液状体の吐出量が安定する。
以上より、液状体の吐出量のバラツキを抑制してカラーフィルタ層の膜厚をより均一にすることができる。
【００１０】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記バンク形成工程では、前記吐出領域に接続され、前記描画領域の前記第１走査方向におけるピッチを前記カラーフィルタが用いられる表示装置に設けられた画素領域の前記第１走査方向におけるピッチの整数倍にする調節領域を形成することが好ましい。
また、本発明のカラーフィルタは、前記描画領域が、前記吐出領域に接続されて該描画領域の前記一方向におけるピッチを調節する調節領域を有することが好ましい。
この発明では、調節領域を吐出領域に接続して設けることで、描画領域全体としてのピッチを画素領域のピッチに合わせることができる。
【００１１】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記バンク形成工程では、前記バンクを遮光材料で形成することが好ましい。
この発明では、カラーフィルタを表示装置に組み込んだ際に、表示装置の画素領域からバンクを通って光が漏洩することを防止し、表示装置のコントラストなどの画質を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の表示装置は、上記記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする。
この発明では、より均一な膜厚のカラーフィルタ層を有するカラーフィルタを備えることで、表示装置の画質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態におけるカラーフィルタを示す概略平面図である。
【図２】液滴吐出装置を示す斜視図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの構成を示す図である。
【図４】カラーフィルタの製造工程を説明する概略平面図である。
【図５】カラーフィルタの製造工程を説明する説明図である。
【図６】カラーフィルタを備える有機ＥＬ装置を示す概略平面図である。
【図７】有機ＥＬ装置を示す等価回路図である。
【図８】図６の部分断面図である。
【図９】本発明を適用可能な他のカラーフィルタを示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明におけるカラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１５】
［カラーフィルタ］
まず、本実施形態におけるカラーフィルタについて説明する。
カラーフィルタ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板１１と、基板１１上に形成されたバンク１２と、バンク１２によって区画された領域に形成されたカラーフィルタ層１３と、を備えている。そして、カラーフィルタ１は、バンク１２及びカラーフィルタ層１３によってパネル領域ＣＡを構成している。
基板１１は、例えばガラスなどの透光性材料で形成されており、平面視ほぼ矩形をなしている。
【００１６】
バンク１２は、例えば黒色などに着色されたアクリルのような樹脂材料などの遮光材料で形成されている。そして、バンク１２は、図１（ｂ）に示すように、基板１１上でほぼ矩形の開口を有する枠状に形成されることによってバンク１２によって囲まれる凹部領域である描画領域１４Ａ〜１４Ｅ（以下、総称して描画領域１４と称することもある）を区画している。
【００１７】
描画領域１４は、基板１１の互いに直交するＸ方向（第２走査方向）及びＹ方向（第１走査方向）に沿ってマトリクス状に複数配列されており、本実施形態におけるカラーフィルタ１を備える後述する有機ＥＬ装置（表示装置）１００の画素領域１１０に対応して形成されている。そして、描画領域１４Ａ〜１４Ｅは、Ｙ方向に沿って描画領域１４Ａ〜１４Ｅの順で繰り返し配列されている。
また、描画領域１４Ａ〜１４ＤのＹ方向におけるピッチＰ１、すなわちＹ方向で隣り合う２つの描画領域１４における＋Ｙ方向側の端部間の距離は、画素領域１１０のピッチと同等になっている。そして、描画領域１４ＥのＹ方向におけるピッチＰ１は、画素領域１１０のピッチの２倍になっている。また、描画領域１４Ａ〜１４ＥにおいてＸ方向の幅は、画素領域１１０の幅と同等になっている。
【００１８】
描画領域１４は、吐出領域１５Ａ〜１５Ｆ（以下、総称して吐出領域１５と称することもある）と、吐出領域１５に接続して設けられた調節領域１６Ａ〜１６Ｅ（以下、総称して調節領域１６と称することもある）と、を有する。ここで、描画領域１４Ａ〜１４Ｅのうち最も＋Ｙ方向側にある描画領域１４Ｅは、互いに接続された２つの吐出領域１５Ｅ、１５Ｆを有している。
【００１９】
吐出領域１５Ａ〜１５Ｆは、平面視でほぼ矩形をなしており、Ｙ方向に沿って吐出領域１５Ａ〜１５Ｆの順で形成されている。そして、吐出領域１５のＹ方向におけるピッチＰ２、すなわちＹ方向で隣り合う２つの吐出領域１５における＋Ｙ方向側の端部間の距離は、図５に示すように、後述するノズルＮの副走査方向におけるピッチＰ３の３倍になっている。また、吐出領域１５のＹ方向におけるピッチＰ２は、描画領域１４のＹ方向におけるピッチＰ１の５／６と同等になっている。
【００２０】
調節領域１６は、描画領域１４のＸ方向における両側に形成されており、描画領域１４のＹ方向におけるピッチを調節する。調節領域１６は、吐出領域１５よりもＸ方向における幅が狭い帯状をなしており、Ｘ方向に沿って延在している。そして、調節領域１６のＹ方向における幅は、画素領域１１０の幅と同等になっている。
調節領域１６Ａは、−Ｙ方向側の端部が吐出領域１５Ａの−Ｙ方向側の端部と一致しており、吐出領域１５Ａの＋Ｙ方向側の端部から突出している。また、Ｘ方向で離間して配意された調節領域１６Ａ間には、吐出領域１５Ｂの−Ｙ方向側の端部が配置されている。
調節領域１６Ｂ〜１６Ｄそれぞれは、対応する吐出領域１５Ｂ〜１５Ｄの−Ｙ方向側の端部よりも＋Ｙ方向側から延在しており、吐出領域１５Ｂ〜１５Ｄの＋Ｙ方向側の端部から突出している。また、Ｘ方向で離間して配置された調節領域１６Ｂ〜１６Ｄの間には、＋Ｙ方向で隣り合う吐出領域１５Ｃ〜１５Ｅの−Ｙ方向側の端部が配置されている。
調節領域１６Ｅは、吐出領域１５Ｅの＋Ｙ方向側の端部から延在しており、＋Ｙ方向側の端部が吐出領域１５Ｆの＋Ｙ方向側の端部と一致している。
【００２１】
カラーフィルタ層１３は、例えばアクリルなどで形成されており、描画領域１４それぞれの表示色に対応する色材を含有している。カラーフィルタ層１３の配列は、Ｙ方向で同色となっており、Ｘ方向でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順で繰り返されている。すなわち、カラーフィルタ層１３の配列は、一方向（Ｙ方向）で直線状に設けられた同一色のカラーフィルタ層１３が他方向（Ｘ方向）で交互に配列された、ストライプ型となっている。
【００２２】
［カラーフィルタの製造方法］
次に、以上のような構成のカラーフィルタ１の製造方法について説明する。
カラーフィルタ１は、図２に示すような液滴吐出装置５０を用いて製造される。
液滴吐出装置５０は、例えばインクジェット方式により後述するマザー基板８０の所定領域に液状体を吐出してカラーフィルタ層１３を形成する装置である。そして、液滴吐出装置５０は、装置架台５１と、ワークステージ５２と、ステージ移動装置５３と、キャリッジ５４と、液滴吐出ヘッド５５と、キャリッジ移動装置５６と、チューブ５７と、第１から第３タンク５８〜６０と、制御装置６１と、を備えている。
【００２３】
装置架台５１は、ワークステージ５２及びステージ移動装置５３の支持台である。ワークステージ５２は、装置架台５１上においてステージ移動装置５３によって主走査方向であるＸ方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示略）から搬送されるマザー基板８０を真空吸着機構によってＸＹ平面上に保持する。
ステージ移動装置５３は、リニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備えており、制御装置から入力されるワークステージ５２の移動先のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ５２をＸ方向に移動させる。
【００２４】
キャリッジ５４は、液滴吐出ヘッド５５を保持しており、キャリッジ移動装置５６によって副走査方向であるＹ方向及びＺ方向に移動可能に設けられている。
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、複数のノズルＮを備えており、図２に示すように、制御装置６１から入力される描画データや駆動信号に基づいて液状体を吐出する。液滴吐出ヘッド５５は、液状体のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）に対応して設けられており、それぞれキャリッジ５４を介してチューブ５７と連結されている。
そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第１タンク５８からＲ（赤）用の液状体が供給され、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第２タンク５９からＧ（緑）用の液状体が供給され、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第３タンク６０からＢ（青）用の液状体が供給される。
【００２５】
キャリッジ移動装置５６は、装置架台５１を跨ぐ橋梁構造をなしており、Ｙ方向及びＺ方向に沿ってリニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備え、制御装置６１から入力されるキャリッジ５４の移動先のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいてキャリッジ５４をＹ方向及びＺ方向に移動させる。
【００２６】
チューブ５７は、第１から第３タンク５８〜６０とキャリッジ５４とを連結する液状体の供給用チューブである。
第１タンク５８は、Ｒ（赤）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。第２タンク５９は、Ｇ（緑）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。第３タンク６０は、Ｂ（青）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。
【００２７】
制御装置６１は、ワークステージ５２の移動によるマザー基板８０の位置決め動作と、キャリッジ５４の移動による液滴吐出ヘッド５５の位置決め動作と、液滴吐出ヘッド５５によるマザー基板８０上に所定位置に液状体を吐出する液滴吐出動作と、を制御する装置である。制御装置６１は、ステージ移動装置５３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置５６にキャリッジ位置制御信号を出力し、液滴吐出ヘッド５５に描画データ及び駆動信号を出力する。
【００２８】
続いて、液滴吐出ヘッド５５の構成について説明する。
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ａ）に示すように、Ｙ方向に配列された複数（例えば１８０）のノズルＮ１〜Ｎ１８０（以下、総称してノズルＮと称することもある）を備えている。複数のノズルＮは、ピッチＰ３で等間隔に配置されている。そして、ノズルＮ１〜Ｎ１８０によってノズル列ＮＡが形成される。
【００２９】
なお、液滴吐出ヘッド５５は、ノズル列ＮＡを１列のみ備えているが、複数列備えていてもよく、ノズル列ＮＡを構成するノズルＮの数は、１８０に限られない。ただし、ノズル列ＮＡを複数列設ける場合、Ｘ方向で隣り合うノズル列ＮＡにおいて、Ｙ方向におけるノズルＮの形成位置のズレは、ピッチＰ３の整数倍になっている。また、キャリッジ５４内に配置される液滴吐出ヘッド５５の数は、任意に変更可能である。さらに、キャリッジ５４は、サブキャリッジ単位で複数設けられてもよい。
【００３０】
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、チューブ５７に連結される材料供給孔７１ａが設けられた振動板７１と、ノズルＮ１〜Ｎ１８０が設けられたノズルプレート７２と、振動板７１及びノズルプレート７２の間に設けられたリザーバ７３と、複数の隔壁７４と、複数の液溜部７５と、を備えている。
振動板７１上には、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に対応して駆動素子ＰＺ１〜ＰＺＮ（以下、総称して駆動素子ＰＺと称することもある）が配置されている。駆動素子ＰＺは、例えばピエゾ素子である。
【００３１】
リザーバ７３には、材料供給孔７１ａを介して供給される液状体が充填されるようになっている。
液溜部７５は、振動板７１と、ノズルプレート７２と、一対の隔壁７４とによって囲まれることによって形成されている。また、液溜部７５は、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に１対１で対応して形成されている。さらに、各液溜部７５には、一対の隔壁７４間に設けられた供給口７５ａを介して、リザーバ７３から液状体が導入されるようになっている。
【００３２】
駆動素子ＰＺは、図３（ｃ）に示すように、圧電材料７６と圧電材料を挟持する一対の電極７７とを備えている。そして、駆動素子ＰＺは、一対の電極７７間に駆動信号を印加することで圧電材料７６を収縮させ、圧電材料７６の収縮によって振動板７１を駆動素子ＰＺと共に同時に外側（液溜部７５の反対側）へ撓曲させて液溜部７５の容積を増大させる構成となっている。
したがって、液溜部７５内に増大した容積分に相当する液状体がリザーバ７３から供給口７５ａを介して流入する。また、このような状態から駆動素子ＰＺへの駆動信号の印加を停止すると、駆動素子ＰＺ及び振動板７１は、元の形状に戻り、液溜部７５も元の容積に戻る。これにより、液溜部７５内の液状体の圧力が上昇し、ノズルＮ１からマザー基板８０に向けて液状体の液滴Ｌが吐出される。
【００３３】
続いて、カラーフィルタ１を製造する方法について説明する。
本実施形態において、カラーフィルタ１は、ガラスなどの透光性材料で形成された大面積のマザー基板８０に複数のパネル領域ＣＡをマトリクス状に形成した後にこのマザー基板８０を各パネル領域ＣＡ間で分割することによって一括して形成される。複数のパネル領域ＣＡは、Ｘ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に形成されている。
【００３４】
まず、マザー基板８０上にバンク１２を形成するバンク形成工程を行う。ここでは、フォトリソグラフィ技術などを用いてマザー基板８０上にバンク１２を形成する。
次に、バンク１２によって区画された描画領域１４に上述した液滴吐出装置５０を用いてカラーフィルタ層１３を形成する吐出工程を行う。
ここでは、最初に、ワークステージ５２上にマザー基板８０を載置し、マザー基板８０の上面と液滴吐出ヘッド５５とを対向させる。これにより、マザー基板８０のパネル領域ＣＡに形成された描画領域１４Ａ〜１４Ｅの繰り返しパターンが副走査方向に沿って配置されることとなる。
【００３５】
そして、ステージ移動装置５３及びキャリッジ移動装置５６をマザー基板８０に対して相対的に移動させながら液滴吐出ヘッド５５の複数のノズルＮから描画領域１４のうち吐出領域１５に向けて液状体を吐出させる。このとき、液滴吐出ヘッド５５は、マザー基板８０に対して図４（ｂ）に示す主走査方向である矢印Ａ１に沿って相対的に移動された後に副走査方向であるＹ方向で相対的に所定距離だけ移動され、再び主走査方向である矢印Ａ２に沿って相対的に移動される。これを繰り返すことにより、液滴吐出ヘッド５５は、１つのパネル領域ＣＡの左端から右端まで移動したら、再びパネル領域ＣＡの左端に戻ってすでに吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向であるＹ方向に沿って走査を行う。そして、このような走査を複数回行うことにより、パネル領域ＣＡ内すべての描画領域１４に液状体を吐出する。
【００３６】
ここで、描画領域１４は、パネル領域ＣＡ内でマトリクス状に配列されているため、液滴吐出ヘッド５５におけるすべてのノズルＮから同時に液状体を吐出するわけではない。そのため、複数のノズルＮには、吐出領域１５上に位置して液状体を吐出するノズルＮ（吐出ノズル）と吐出領域１５上に位置せずに液状体を吐出しないノズルＮ（非吐出ノズル）とが存在する。
本実施形態では、吐出領域１５のピッチＰ２がノズルＮのピッチＰ３の３倍になっている。そのため、複数のノズルＮでは、図５に示すように、２つの吐出中のノズルＮと１つの非吐出のノズルＮとが交互に配列される。このとき、ノズルＮａ、Ｎｂは、吐出領域１５Ａ上に位置しているため、吐出中のノズルであり、ノズルＮｃは、非吐出のノズルとなっている。
【００３７】
上述のように副走査方向であるＹ方向に沿って吐出領域１５のピッチＰ２分だけ液滴吐出ヘッド５５を相対的に移動すると、ノズルＮａ、Ｎｂは、吐出領域１５Ｂ上に位置するため、依然として液状体を吐出するノズルとなり、ノズルＮｃは、吐出領域１５上に位置していないため、非吐出のノズルのままとなる。これは、他のノズルＮについても同様である。すなわち、Ｙ方向への相対的な移動前に吐出領域１５上に位置するノズルＮは、Ｙ方向への相対的な移動後にも隣り合う吐出領域１５上に位置し、相対的な移動前に吐出領域１５上に位置しないノズルＮは、相対的な移動後においても吐出領域１５上に位置しない。
したがって、副走査方向に沿った液滴吐出ヘッド５５の相対的な移動の前後において、液滴吐出ヘッド５５の複数のノズルＮの吐出パターンは変更されない。
このように、液滴吐出ヘッド５５の吐出パターンが変更されないため、各ノズルＮに対して同一の駆動信号を供給しても、吐出領域１５上に位置するノズルＮから吐出される液適量が変化しない。
【００３８】
吐出領域１５に着弾した液状体は、描画領域１４全体にぬれ広がる。そして、液状体を乾燥させることで、所望の膜厚のカラーフィルタ層１３を形成する。
その後、パネル領域ＣＡごとにマザー基板８０を分割してカラーフィルタ１を製造する。
【００３９】
［有機ＥＬ装置］
次に、本実施形態におけるカラーフィルタ１を備える有機ＥＬ装置（表示装置）１００について説明する。
本実施形態における有機ＥＬ装置１００は、アクティブマトリックス型のカラー有機ＥＬ装置であって、図６に示すように、平面視でほぼ矩形の素子基板１０１を備えている。
素子基板１０１の中央部分には、図６及び図７に示すように、複数の画素領域１１０、データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３が配置された実表示領域１１４が形成されている。
【００４０】
画素領域１１０の配列は、図６に示すＹ方向で同色となっており、Ｘ方向でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順で繰り返されている。すなわち、画素領域１１０の配列は、一方向（Ｙ方向）で直線状に設けられた同一色の画素領域１１０が他方向（Ｘ方向）に配列された、ストライプ型となっている。
素子基板１０１の実表示領域１１４の外側には、図６に示すように、データ線駆動回路１１５及び走査線駆動回路１１６が配置されたダミー領域１１７が形成されている。そして、素子基板１０１のダミー領域１１７の外側には、後述する陰極層１２２に接続される陰極用配線１１８が配置されている。この実表示領域１１４及びダミー領域１１７により、画素部１１９が形成されている。
【００４１】
複数の画素領域１１０それぞれには、図７に示すように、画素電極となる陽極層１２１と、陰極層１２２と、陽極層１２１及び陰極層１２２の間に挟みこまれる発光層１２３とが設けられている。これら陽極層１２１、陰極層１２２及び発光層１２３により、有機ＥＬ素子が構成される。また、複数の画素領域１１０それぞれには、陽極層１２１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子１２４、１２５と、保持容量１２６とが設けられている。
【００４２】
ＴＦＴ素子１２４は、ゲートが走査線１１２に接続されて、ソースがデータ線１１１に接続され、ドレインがＴＦＴ素子１２５及び保持容量１２６に接続されている。また、ＴＦＴ素子１２４は、走査線１１２を介して走査線駆動回路１１６から供給された走査信号に応じて、データ線１１１を介してデータ線駆動回路１１５から供給されたデータ信号を保持容量１２６に供給する構成となっている。
ＴＦＴ素子１２５は、ゲートがＴＦＴ素子１２４のドレインに接続され、ソースが電源線１１３に接続され、ドレインが陽極層１２１に接続されている。そして、ＴＦＴ素子１２５は、保持容量１２６で保持されたデータ信号に応じてオン・オフ状態が決定され、電源線１１３を介して供給される駆動電流を陽極層１２１に供給する構成となっている。
データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３は、実表示領域１１４内において格子状に配置されている。そして、データ線１１１はデータ線駆動回路１１５に接続され、走査線１１２は走査線駆動回路１１６に接続されている。
【００４３】
次に、素子基板１０１の画素領域１１０における詳細な構成について説明する。
素子基板１０１は、図８に示すように、例えばガラスなどの透光性材料で構成された基板本体１３１と、基板本体１３１上に積層された素子形成層１３２、陽極層１２１、発光層１２３、陰極層１２２及び陰極保護膜１３３と、を備えている。
【００４４】
素子形成層１３２には、データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３とＴＦＴ素子１２４、１２５とが適宜の絶縁膜を介して形成されている。
陽極層１２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性の導電材料で形成されており、ＴＦＴ素子１２５のドレインに接続されている。
発光層１２３は、低分子の有機発光色素や高分子発光体のような各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質、例えばＡｌｑ３（トリス（８−キノリノール）アルミニウム）などで形成されている。なお、発光層１２３は、電圧の印加により白色に発光するように形成されている。ここで、発光層１２３と陽極層１２１との間や発光層１２３と陰極層１２２との間には、正孔注入層や正孔輸送層、電子輸送層などを適宜形成されてもよい。
【００４５】
陰極層１２２は、発光層１２３側から順に例えば１ｎｍのＬｉＦ（フッ化リチウム）膜及び例えば１０ｎｍのＭｇ（マグネシウム）Ａｇ（銀）膜を積層した構成となっている。なお、陰極層１２２は、複数の画素領域１１０の全域にわたる共通電極となっている。
陰極保護膜１３３は、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコン窒酸化物などのシリコン化合物のような無機化合物で形成されており、製造工程において陰極層１２２が腐食することを防止する。
【００４６】
また、素子基板１０１の上面には、接着層１４０によりカラーフィルタ１が貼付されている。カラーフィルタ１は、描画領域１４のピッチＰ１が素子基板１０１の画素領域１１０のピッチＰ４の整数倍になるように、画素領域１１０と対応して配置されている。
【００４７】
以上のように、本実施形態におけるカラーフィルタ１の製造方法及びカラーフィルタ１では、複数のノズルＮによる吐出パターンを変更することなく各吐出領域１５に液状体を吐出することで、各描画領域１４における液状体の吐出量バラツキを抑制できる。したがって、各描画領域１４においてカラーフィルタ層１３の膜厚をより均一にすることができる。また、調節領域１６を吐出領域１５に接続して設けることで、描画領域１４のピッチＰ１を画素領域１１０のピッチに合わせることができる。さらに、バンク１２を遮光材料で形成すことで、有機ＥＬ装置１００の画素領域１１０からバンク１２を通って光が漏洩することを防止し、有機ＥＬ装置１００のコントラストなどの画質を向上させることができる。
また、本実施形態における有機ＥＬ装置１００では、より均一な膜厚のカラーフィルタ層１３を有するカラーフィルタ１を備えることで、有機ＥＬ装置１００の画質が向上する。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、描画領域は、図９に示すように、調節領域を有さずに吐出領域のみによって形成されてもよい。図９に示すカラーフィルタ２００では、素子基板１０１の画素領域１１０のピッチＰ４にかかわらず、吐出領域のみによって形成された描画領域２０１がＹ方向に沿ってピッチＰ２で配置されている。
【００４９】
吐出領域のピッチは、ノズルのピッチの３倍になっているが、整数倍であれば、３倍に限られない。同様に、描画領域のピッチは、画素領域のピッチの整数倍になっているが、整数倍でなくてもよい。
描画領域のピッチは、画素領域のピッチの整数倍としているが、これに限られない。
バンクは、遮光材料で形成されていなくてもよい。
ノズルは、Ｙ方向に沿って一列に配列されているが、吐出領域のＹ方向におけるピッチがノズルのＹ方向におけるピッチの整数倍になっていれば、Ｙ方向から傾いて配置されてもよい。
カラーフィルタは、マザー基板上に複数のパネル領域を形成し、これをパネル領域ごとに分割することによって製造されているが、基板上に１つのパネル領域のみを形成することによって製造されてもよい。
カラーフィルタを備える表示装置は、有機ＥＬ装置に限らず、カラーフィルタを透過させることによってカラーフィルタ層の各色を表示させる表示装置であれば、液晶表示装置など他の表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１，２００ カラーフィルタ、１１ 基板、１２ バンク、１３ カラーフィルタ層、１４，１４Ａ〜１４Ｅ，２０１ 描画領域、１５，１５Ａ〜１５Ｆ 吐出領域、１６，１６Ａ〜１６Ｅ 調節領域、１００ 有機ＥＬ装置（表示装置）、１１０ 画素領域、Ｎ，Ｎ１〜Ｎ１８０，Ｎａ〜Ｎｃ ノズル、Ｐ１〜Ｐ４ ピッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液滴吐出ヘッドによってインクを吐出するインクジェット方式を用いてカラーフィルタを形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法では、基板に対して相対的に移動する液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルから色材を含む液状体（液滴）を吐出して液状体を配置（描画）し、さらに配置された液状体を乾燥などによって固化させて画素に対応した着色膜を形成している。
【０００３】
基板は、基板上に形成されたバンクによって複数の領域によってマトリクス状に区画されている。そして、液滴吐出ヘッドは、主走査方向及び副走査方向に沿って基板に対して相対的に移動されることにより、区画された各領域に液状体を吐出する。このとき、ノズルがバンク上に位置している場合には液状体を吐出しないため、すべてのノズルから同時に液状体が吐出されるわけではない。したがって、複数のノズルには、液状体を吐出するノズルと液状体を吐出しないノズルとが存在している。そのため、液滴吐出ヘッドが副走査方向に沿って移動されるごとに、複数のノズルにおいて液状体を吐出するノズルの分布（吐出パターン）を変更する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０４９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のカラーフィルタの製造方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、走査ごとに吐出パターンを変更すると、吐出パターンにかかわらず同一の駆動信号を用いて対応するノズルから液状体を吐出させても、液状体の吐出量が変動してしまう。したがって、吐出パターンに応じて液状体の吐出量にバラツキが発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされてもので、液状体の吐出量のバラツキを抑制したカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ及びこれを備える表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるカラーフィルタの製造方法は、基板上にバンクを形成し、前記基板を複数の描画領域で区画するバンク形成工程と、複数のノズルが設けられた液滴吐出ヘッドを前記基板に対して第１及び第２走査方向で相対的に移動させ、前記描画領域それぞれに前記ノズルから液状体を吐出してカラーフィルタ層を形成する吐出工程と、を備え、前記バンク形成工程では、前記液状体が吐出され、第１走査方向におけるピッチが前記ノズルの前記第１走査方向におけるピッチの整数倍である吐出領域を前記描画領域対応して形成し、前記吐出工程では、前記液滴吐出ヘッドを前記第１走査方向で相対移動させる前後で、同一の前記ノズルから前記液状体を吐出させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のカラーフィルタは、基板上に形成されたバンクと、前記バンクによって区画された複数の描画領域に、液滴吐出ヘッドに一列に配列された複数のノズルから液状体を吐出することによって形成されたカラーフィルタ層と、を備え、前記バンクが、前記描画領域それぞれに前記一方向におけるピッチが前記ノズルの前記一方向におけるピッチの整数倍であり、前記液状体が吐出される吐出領域を形成することを特徴とする。
【０００９】
この発明では、複数のノズルにおける吐出中のノズルと非吐出のノズルとの分布である吐出パターンを変更することなく各吐出領域に液状体を吐出するので、各描画領域における液状体の吐出量バラツキを抑制できる。
すなわち、第１走査方向（一方向）において吐出領域のピッチをノズルのピッチの整数倍とすることで、液滴吐出ヘッドを第１走査方向（一方向）に沿って吐出領域のピッチの整数倍だけ基板に対して相対的に移動させると、移動させる前に吐出領域上に位置するノズルは、移動後においても吐出領域上に位置する。また、移動させる前に吐出領域上に位置しないノズルは、移動後においても吐出領域上に位置しない。このため、第１走査方向（一方向）に沿って液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させる前後で複数のノズルによる吐出パターンが変更されない。したがって、液滴吐出ヘッドにおける構造クロストークが低減され、液滴吐出ヘッドからの液状体の吐出量が安定する。
以上より、液状体の吐出量のバラツキを抑制してカラーフィルタ層の膜厚をより均一にすることができる。
【００１０】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記バンク形成工程では、前記吐出領域に接続され、前記描画領域の前記第１走査方向におけるピッチを前記カラーフィルタが用いられる表示装置に設けられた画素領域の前記第１走査方向におけるピッチの整数倍にする調節領域を形成することが好ましい。
また、本発明のカラーフィルタは、前記描画領域が、前記吐出領域に接続されて該描画領域の前記一方向におけるピッチを調節する調節領域を有することが好ましい。
この発明では、調節領域を吐出領域に接続して設けることで、描画領域全体としてのピッチを画素領域のピッチに合わせることができる。
【００１１】
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記バンク形成工程では、前記バンクを遮光材料で形成することが好ましい。
この発明では、カラーフィルタを表示装置に組み込んだ際に、表示装置の画素領域からバンクを通って光が漏洩することを防止し、表示装置のコントラストなどの画質を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の表示装置は、上記記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする。
この発明では、より均一な膜厚のカラーフィルタ層を有するカラーフィルタを備えることで、表示装置の画質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態におけるカラーフィルタを示す概略平面図である。
【図２】液滴吐出装置を示す斜視図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの構成を示す図である。
【図４】カラーフィルタの製造工程を説明する概略平面図である。
【図５】カラーフィルタの製造工程を説明する説明図である。
【図６】カラーフィルタを備える有機ＥＬ装置を示す概略平面図である。
【図７】有機ＥＬ装置を示す等価回路図である。
【図８】図６の部分断面図である。
【図９】本発明を適用可能な他のカラーフィルタを示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明におけるカラーフィルタ及びカラーフィルタの製造方法の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１５】
［カラーフィルタ］
まず、本実施形態におけるカラーフィルタについて説明する。
カラーフィルタ１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板１１と、基板１１上に形成されたバンク１２と、バンク１２によって区画された領域に形成されたカラーフィルタ層１３と、を備えている。そして、カラーフィルタ１は、バンク１２及びカラーフィルタ層１３によってパネル領域ＣＡを構成している。
基板１１は、例えばガラスなどの透光性材料で形成されており、平面視ほぼ矩形をなしている。
【００１６】
バンク１２は、例えば黒色などに着色されたアクリルのような樹脂材料などの遮光材料で形成されている。そして、バンク１２は、図１（ｂ）に示すように、基板１１上でほぼ矩形の開口を有する枠状に形成されることによってバンク１２によって囲まれる凹部領域である描画領域１４Ａ〜１４Ｅ（以下、総称して描画領域１４と称することもある）を区画している。
【００１７】
描画領域１４は、基板１１の互いに直交するＸ方向（第２走査方向）及びＹ方向（第１走査方向）に沿ってマトリクス状に複数配列されており、本実施形態におけるカラーフィルタ１を備える後述する有機ＥＬ装置（表示装置）１００の画素領域１１０に対応して形成されている。そして、描画領域１４Ａ〜１４Ｅは、Ｙ方向に沿って描画領域１４Ａ〜１４Ｅの順で繰り返し配列されている。
また、描画領域１４Ａ〜１４ＤのＹ方向におけるピッチＰ１、すなわちＹ方向で隣り合う２つの描画領域１４における＋Ｙ方向側の端部間の距離は、画素領域１１０のピッチと同等になっている。そして、描画領域１４ＥのＹ方向におけるピッチＰ１は、画素領域１１０のピッチの２倍になっている。また、描画領域１４Ａ〜１４ＥにおいてＸ方向の幅は、画素領域１１０の幅と同等になっている。
【００１８】
描画領域１４は、吐出領域１５Ａ〜１５Ｆ（以下、総称して吐出領域１５と称することもある）と、吐出領域１５に接続して設けられた調節領域１６Ａ〜１６Ｅ（以下、総称して調節領域１６と称することもある）と、を有する。ここで、描画領域１４Ａ〜１４Ｅのうち最も＋Ｙ方向側にある描画領域１４Ｅは、互いに接続された２つの吐出領域１５Ｅ、１５Ｆを有している。
【００１９】
吐出領域１５Ａ〜１５Ｆは、平面視でほぼ矩形をなしており、Ｙ方向に沿って吐出領域１５Ａ〜１５Ｆの順で形成されている。そして、吐出領域１５のＹ方向におけるピッチＰ２、すなわちＹ方向で隣り合う２つの吐出領域１５における＋Ｙ方向側の端部間の距離は、図５に示すように、後述するノズルＮの副走査方向におけるピッチＰ３の３倍になっている。また、吐出領域１５のＹ方向におけるピッチＰ２は、描画領域１４のＹ方向におけるピッチＰ１の５／６と同等になっている。
【００２０】
調節領域１６は、描画領域１４のＸ方向における両側に形成されており、描画領域１４のＹ方向におけるピッチを調節する。調節領域１６は、吐出領域１５よりもＸ方向における幅が狭い帯状をなしており、Ｘ方向に沿って延在している。そして、調節領域１６のＹ方向における幅は、画素領域１１０の幅と同等になっている。
調節領域１６Ａは、−Ｙ方向側の端部が吐出領域１５Ａの−Ｙ方向側の端部と一致しており、吐出領域１５Ａの＋Ｙ方向側の端部から突出している。また、Ｘ方向で離間して配意された調節領域１６Ａ間には、吐出領域１５Ｂの−Ｙ方向側の端部が配置されている。
調節領域１６Ｂ〜１６Ｄそれぞれは、対応する吐出領域１５Ｂ〜１５Ｄの−Ｙ方向側の端部よりも＋Ｙ方向側から延在しており、吐出領域１５Ｂ〜１５Ｄの＋Ｙ方向側の端部から突出している。また、Ｘ方向で離間して配置された調節領域１６Ｂ〜１６Ｄの間には、＋Ｙ方向で隣り合う吐出領域１５Ｃ〜１５Ｅの−Ｙ方向側の端部が配置されている。
調節領域１６Ｅは、吐出領域１５Ｅの＋Ｙ方向側の端部から延在しており、＋Ｙ方向側の端部が吐出領域１５Ｆの＋Ｙ方向側の端部と一致している。
【００２１】
カラーフィルタ層１３は、例えばアクリルなどで形成されており、描画領域１４それぞれの表示色に対応する色材を含有している。カラーフィルタ層１３の配列は、Ｙ方向で同色となっており、Ｘ方向でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順で繰り返されている。すなわち、カラーフィルタ層１３の配列は、一方向（Ｙ方向）で直線状に設けられた同一色のカラーフィルタ層１３が他方向（Ｘ方向）で交互に配列された、ストライプ型となっている。
【００２２】
［カラーフィルタの製造方法］
次に、以上のような構成のカラーフィルタ１の製造方法について説明する。
カラーフィルタ１は、図２に示すような液滴吐出装置５０を用いて製造される。
液滴吐出装置５０は、例えばインクジェット方式により後述するマザー基板８０の所定領域に液状体を吐出してカラーフィルタ層１３を形成する装置である。そして、液滴吐出装置５０は、装置架台５１と、ワークステージ５２と、ステージ移動装置５３と、キャリッジ５４と、液滴吐出ヘッド５５と、キャリッジ移動装置５６と、チューブ５７と、第１から第３タンク５８〜６０と、制御装置６１と、を備えている。
【００２３】
装置架台５１は、ワークステージ５２及びステージ移動装置５３の支持台である。ワークステージ５２は、装置架台５１上においてステージ移動装置５３によって主走査方向であるＸ方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示略）から搬送されるマザー基板８０を真空吸着機構によってＸＹ平面上に保持する。
ステージ移動装置５３は、リニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備えており、制御装置から入力されるワークステージ５２の移動先のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ５２をＸ方向に移動させる。
【００２４】
キャリッジ５４は、液滴吐出ヘッド５５を保持しており、キャリッジ移動装置５６によって副走査方向であるＹ方向及びＺ方向に移動可能に設けられている。
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、複数のノズルＮを備えており、図２に示すように、制御装置６１から入力される描画データや駆動信号に基づいて液状体を吐出する。液滴吐出ヘッド５５は、液状体のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）に対応して設けられており、それぞれキャリッジ５４を介してチューブ５７と連結されている。
そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第１タンク５８からＲ（赤）用の液状体が供給され、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第２タンク５９からＧ（緑）用の液状体が供給され、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５５には、チューブ５７を介して第３タンク６０からＢ（青）用の液状体が供給される。
【００２５】
キャリッジ移動装置５６は、装置架台５１を跨ぐ橋梁構造をなしており、Ｙ方向及びＺ方向に沿ってリニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備え、制御装置６１から入力されるキャリッジ５４の移動先のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいてキャリッジ５４をＹ方向及びＺ方向に移動させる。
【００２６】
チューブ５７は、第１から第３タンク５８〜６０とキャリッジ５４とを連結する液状体の供給用チューブである。
第１タンク５８は、Ｒ（赤）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。第２タンク５９は、Ｇ（緑）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。第３タンク６０は、Ｂ（青）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ５７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５５に液状体を供給する。
【００２７】
制御装置６１は、ワークステージ５２の移動によるマザー基板８０の位置決め動作と、キャリッジ５４の移動による液滴吐出ヘッド５５の位置決め動作と、液滴吐出ヘッド５５によるマザー基板８０上に所定位置に液状体を吐出する液滴吐出動作と、を制御する装置である。制御装置６１は、ステージ移動装置５３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置５６にキャリッジ位置制御信号を出力し、液滴吐出ヘッド５５に描画データ及び駆動信号を出力する。
【００２８】
続いて、液滴吐出ヘッド５５の構成について説明する。
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ａ）に示すように、Ｙ方向に配列された複数（例えば１８０）のノズルＮ１〜Ｎ１８０（以下、総称してノズルＮと称することもある）を備えている。複数のノズルＮは、ピッチＰ３で等間隔に配置されている。そして、ノズルＮ１〜Ｎ１８０によってノズル列ＮＡが形成される。
【００２９】
なお、液滴吐出ヘッド５５は、ノズル列ＮＡを１列のみ備えているが、複数列備えていてもよく、ノズル列ＮＡを構成するノズルＮの数は、１８０に限られない。ただし、ノズル列ＮＡを複数列設ける場合、Ｘ方向で隣り合うノズル列ＮＡにおいて、Ｙ方向におけるノズルＮの形成位置のズレは、ピッチＰ３の整数倍になっている。また、キャリッジ５４内に配置される液滴吐出ヘッド５５の数は、任意に変更可能である。さらに、キャリッジ５４は、サブキャリッジ単位で複数設けられてもよい。
【００３０】
液滴吐出ヘッド５５は、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、チューブ５７に連結される材料供給孔７１ａが設けられた振動板７１と、ノズルＮ１〜Ｎ１８０が設けられたノズルプレート７２と、振動板７１及びノズルプレート７２の間に設けられたリザーバ７３と、複数の隔壁７４と、複数の液溜部７５と、を備えている。
振動板７１上には、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に対応して駆動素子ＰＺ１〜ＰＺＮ（以下、総称して駆動素子ＰＺと称することもある）が配置されている。駆動素子ＰＺは、例えばピエゾ素子である。
【００３１】
リザーバ７３には、材料供給孔７１ａを介して供給される液状体が充填されるようになっている。
液溜部７５は、振動板７１と、ノズルプレート７２と、一対の隔壁７４とによって囲まれることによって形成されている。また、液溜部７５は、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に１対１で対応して形成されている。さらに、各液溜部７５には、一対の隔壁７４間に設けられた供給口７５ａを介して、リザーバ７３から液状体が導入されるようになっている。
【００３２】
駆動素子ＰＺは、図３（ｃ）に示すように、圧電材料７６と圧電材料を挟持する一対の電極７７とを備えている。そして、駆動素子ＰＺは、一対の電極７７間に駆動信号を印加することで圧電材料７６を収縮させ、圧電材料７６の収縮によって振動板７１を駆動素子ＰＺと共に同時に外側（液溜部７５の反対側）へ撓曲させて液溜部７５の容積を増大させる構成となっている。
したがって、液溜部７５内に増大した容積分に相当する液状体がリザーバ７３から供給口７５ａを介して流入する。また、このような状態から駆動素子ＰＺへの駆動信号の印加を停止すると、駆動素子ＰＺ及び振動板７１は、元の形状に戻り、液溜部７５も元の容積に戻る。これにより、液溜部７５内の液状体の圧力が上昇し、ノズルＮ１からマザー基板８０に向けて液状体の液滴Ｌが吐出される。
【００３３】
続いて、カラーフィルタ１を製造する方法について説明する。
本実施形態において、カラーフィルタ１は、ガラスなどの透光性材料で形成された大面積のマザー基板８０に複数のパネル領域ＣＡをマトリクス状に形成した後にこのマザー基板８０を各パネル領域ＣＡ間で分割することによって一括して形成される。複数のパネル領域ＣＡは、Ｘ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス状に形成されている。
【００３４】
まず、マザー基板８０上にバンク１２を形成するバンク形成工程を行う。ここでは、フォトリソグラフィ技術などを用いてマザー基板８０上にバンク１２を形成する。
次に、バンク１２によって区画された描画領域１４に上述した液滴吐出装置５０を用いてカラーフィルタ層１３を形成する吐出工程を行う。
ここでは、最初に、ワークステージ５２上にマザー基板８０を載置し、マザー基板８０の上面と液滴吐出ヘッド５５とを対向させる。これにより、マザー基板８０のパネル領域ＣＡに形成された描画領域１４Ａ〜１４Ｅの繰り返しパターンが副走査方向に沿って配置されることとなる。
【００３５】
そして、ステージ移動装置５３及びキャリッジ移動装置５６をマザー基板８０に対して相対的に移動させながら液滴吐出ヘッド５５の複数のノズルＮから描画領域１４のうち吐出領域１５に向けて液状体を吐出させる。このとき、液滴吐出ヘッド５５は、マザー基板８０に対して図４（ｂ）に示す主走査方向である矢印Ａ１に沿って相対的に移動された後に副走査方向であるＹ方向で相対的に所定距離だけ移動され、再び主走査方向である矢印Ａ２に沿って相対的に移動される。これを繰り返すことにより、液滴吐出ヘッド５５は、１つのパネル領域ＣＡの左端から右端まで移動したら、再びパネル領域ＣＡの左端に戻ってすでに吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向であるＹ方向に沿って走査を行う。そして、このような走査を複数回行うことにより、パネル領域ＣＡ内すべての描画領域１４に液状体を吐出する。
【００３６】
ここで、描画領域１４は、パネル領域ＣＡ内でマトリクス状に配列されているため、液滴吐出ヘッド５５におけるすべてのノズルＮから同時に液状体を吐出するわけではない。そのため、複数のノズルＮには、吐出領域１５上に位置して液状体を吐出するノズルＮ（吐出ノズル）と吐出領域１５上に位置せずに液状体を吐出しないノズルＮ（非吐出ノズル）とが存在する。
本実施形態では、吐出領域１５のピッチＰ２がノズルＮのピッチＰ３の３倍になっている。そのため、複数のノズルＮでは、図５に示すように、２つの吐出中のノズルＮと１つの非吐出のノズルＮとが交互に配列される。このとき、ノズルＮａ、Ｎｂは、吐出領域１５Ａ上に位置しているため、吐出中のノズルであり、ノズルＮｃは、非吐出のノズルとなっている。
【００３７】
上述のように副走査方向であるＹ方向に沿って吐出領域１５のピッチＰ２分だけ液滴吐出ヘッド５５を相対的に移動すると、ノズルＮａ、Ｎｂは、吐出領域１５Ｂ上に位置するため、依然として液状体を吐出するノズルとなり、ノズルＮｃは、吐出領域１５上に位置していないため、非吐出のノズルのままとなる。これは、他のノズルＮについても同様である。すなわち、Ｙ方向への相対的な移動前に吐出領域１５上に位置するノズルＮは、Ｙ方向への相対的な移動後にも隣り合う吐出領域１５上に位置し、相対的な移動前に吐出領域１５上に位置しないノズルＮは、相対的な移動後においても吐出領域１５上に位置しない。
したがって、副走査方向に沿った液滴吐出ヘッド５５の相対的な移動の前後において、液滴吐出ヘッド５５の複数のノズルＮの吐出パターンは変更されない。
このように、液滴吐出ヘッド５５の吐出パターンが変更されないため、各ノズルＮに対して同一の駆動信号を供給しても、吐出領域１５上に位置するノズルＮから吐出される液適量が変化しない。
【００３８】
吐出領域１５に着弾した液状体は、描画領域１４全体にぬれ広がる。そして、液状体を乾燥させることで、所望の膜厚のカラーフィルタ層１３を形成する。
その後、パネル領域ＣＡごとにマザー基板８０を分割してカラーフィルタ１を製造する。
【００３９】
［有機ＥＬ装置］
次に、本実施形態におけるカラーフィルタ１を備える有機ＥＬ装置（表示装置）１００について説明する。
本実施形態における有機ＥＬ装置１００は、アクティブマトリックス型のカラー有機ＥＬ装置であって、図６に示すように、平面視でほぼ矩形の素子基板１０１を備えている。
素子基板１０１の中央部分には、図６及び図７に示すように、複数の画素領域１１０、データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３が配置された実表示領域１１４が形成されている。
【００４０】
画素領域１１０の配列は、図６に示すＹ方向で同色となっており、Ｘ方向でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順で繰り返されている。すなわち、画素領域１１０の配列は、一方向（Ｙ方向）で直線状に設けられた同一色の画素領域１１０が他方向（Ｘ方向）に配列された、ストライプ型となっている。
素子基板１０１の実表示領域１１４の外側には、図６に示すように、データ線駆動回路１１５及び走査線駆動回路１１６が配置されたダミー領域１１７が形成されている。そして、素子基板１０１のダミー領域１１７の外側には、後述する陰極層１２２に接続される陰極用配線１１８が配置されている。この実表示領域１１４及びダミー領域１１７により、画素部１１９が形成されている。
【００４１】
複数の画素領域１１０それぞれには、図７に示すように、画素電極となる陽極層１２１と、陰極層１２２と、陽極層１２１及び陰極層１２２の間に挟みこまれる発光層１２３とが設けられている。これら陽極層１２１、陰極層１２２及び発光層１２３により、有機ＥＬ素子が構成される。また、複数の画素領域１１０それぞれには、陽極層１２１をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子１２４、１２５と、保持容量１２６とが設けられている。
【００４２】
ＴＦＴ素子１２４は、ゲートが走査線１１２に接続されて、ソースがデータ線１１１に接続され、ドレインがＴＦＴ素子１２５及び保持容量１２６に接続されている。また、ＴＦＴ素子１２４は、走査線１１２を介して走査線駆動回路１１６から供給された走査信号に応じて、データ線１１１を介してデータ線駆動回路１１５から供給されたデータ信号を保持容量１２６に供給する構成となっている。
ＴＦＴ素子１２５は、ゲートがＴＦＴ素子１２４のドレインに接続され、ソースが電源線１１３に接続され、ドレインが陽極層１２１に接続されている。そして、ＴＦＴ素子１２５は、保持容量１２６で保持されたデータ信号に応じてオン・オフ状態が決定され、電源線１１３を介して供給される駆動電流を陽極層１２１に供給する構成となっている。
データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３は、実表示領域１１４内において格子状に配置されている。そして、データ線１１１はデータ線駆動回路１１５に接続され、走査線１１２は走査線駆動回路１１６に接続されている。
【００４３】
次に、素子基板１０１の画素領域１１０における詳細な構成について説明する。
素子基板１０１は、図８に示すように、例えばガラスなどの透光性材料で構成された基板本体１３１と、基板本体１３１上に積層された素子形成層１３２、陽極層１２１、発光層１２３、陰極層１２２及び陰極保護膜１３３と、を備えている。
【００４４】
素子形成層１３２には、データ線１１１、走査線１１２及び電源線１１３とＴＦＴ素子１２４、１２５とが適宜の絶縁膜を介して形成されている。
陽極層１２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性の導電材料で形成されており、ＴＦＴ素子１２５のドレインに接続されている。
発光層１２３は、低分子の有機発光色素や高分子発光体のような各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質、例えばＡｌｑ３（トリス（８−キノリノール）アルミニウム）などで形成されている。なお、発光層１２３は、電圧の印加により白色に発光するように形成されている。ここで、発光層１２３と陽極層１２１との間や発光層１２３と陰極層１２２との間には、正孔注入層や正孔輸送層、電子輸送層などを適宜形成されてもよい。
【００４５】
陰極層１２２は、発光層１２３側から順に例えば１ｎｍのＬｉＦ（フッ化リチウム）膜及び例えば１０ｎｍのＭｇ（マグネシウム）Ａｇ（銀）膜を積層した構成となっている。なお、陰極層１２２は、複数の画素領域１１０の全域にわたる共通電極となっている。
陰極保護膜１３３は、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコン窒酸化物などのシリコン化合物のような無機化合物で形成されており、製造工程において陰極層１２２が腐食することを防止する。
【００４６】
また、素子基板１０１の上面には、接着層１４０によりカラーフィルタ１が貼付されている。カラーフィルタ１は、描画領域１４のピッチＰ１が素子基板１０１の画素領域１１０のピッチＰ４の整数倍になるように、画素領域１１０と対応して配置されている。
【００４７】
以上のように、本実施形態におけるカラーフィルタ１の製造方法及びカラーフィルタ１では、複数のノズルＮによる吐出パターンを変更することなく各吐出領域１５に液状体を吐出することで、各描画領域１４における液状体の吐出量バラツキを抑制できる。したがって、各描画領域１４においてカラーフィルタ層１３の膜厚をより均一にすることができる。また、調節領域１６を吐出領域１５に接続して設けることで、描画領域１４のピッチＰ１を画素領域１１０のピッチに合わせることができる。さらに、バンク１２を遮光材料で形成すことで、有機ＥＬ装置１００の画素領域１１０からバンク１２を通って光が漏洩することを防止し、有機ＥＬ装置１００のコントラストなどの画質を向上させることができる。
また、本実施形態における有機ＥＬ装置１００では、より均一な膜厚のカラーフィルタ層１３を有するカラーフィルタ１を備えることで、有機ＥＬ装置１００の画質が向上する。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、描画領域は、図９に示すように、調節領域を有さずに吐出領域のみによって形成されてもよい。図９に示すカラーフィルタ２００では、素子基板１０１の画素領域１１０のピッチＰ４にかかわらず、吐出領域のみによって形成された描画領域２０１がＹ方向に沿ってピッチＰ２で配置されている。
【００４９】
吐出領域のピッチは、ノズルのピッチの３倍になっているが、整数倍であれば、３倍に限られない。同様に、描画領域のピッチは、画素領域のピッチの整数倍になっているが、整数倍でなくてもよい。
描画領域のピッチは、画素領域のピッチの整数倍としているが、これに限られない。
バンクは、遮光材料で形成されていなくてもよい。
ノズルは、Ｙ方向に沿って一列に配列されているが、吐出領域のＹ方向におけるピッチがノズルのＹ方向におけるピッチの整数倍になっていれば、Ｙ方向から傾いて配置されてもよい。
カラーフィルタは、マザー基板上に複数のパネル領域を形成し、これをパネル領域ごとに分割することによって製造されているが、基板上に１つのパネル領域のみを形成することによって製造されてもよい。
カラーフィルタを備える表示装置は、有機ＥＬ装置に限らず、カラーフィルタを透過させることによってカラーフィルタ層の各色を表示させる表示装置であれば、液晶表示装置など他の表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１，２００ カラーフィルタ、１１ 基板、１２ バンク、１３ カラーフィルタ層、１４，１４Ａ〜１４Ｅ，２０１ 描画領域、１５，１５Ａ〜１５Ｆ 吐出領域、１６，１６Ａ〜１６Ｅ 調節領域、１００ 有機ＥＬ装置（表示装置）、１１０ 画素領域、Ｎ，Ｎ１〜Ｎ１８０，Ｎａ〜Ｎｃ ノズル、Ｐ１〜Ｐ４ ピッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にバンクを形成し、前記基板を複数の描画領域で区画するバンク形成工程と、
複数のノズルが設けられた液滴吐出ヘッドを前記基板に対して第１及び第２走査方向で相対的に移動させ、前記描画領域それぞれに前記ノズルから液状体を吐出してカラーフィルタ層を形成する吐出工程と、を備え、
前記バンク形成工程では、前記液状体が吐出され、第１走査方向におけるピッチが前記ノズルの前記第１走査方向におけるピッチの整数倍である吐出領域を前記描画領域対応して形成し、
前記吐出工程では、前記液滴吐出ヘッドを前記第１走査方向で相対移動させる前後で、同一の前記ノズルから前記液状体を吐出させることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記バンク形成工程では、前記吐出領域に接続され、前記描画領域の前記第１走査方向におけるピッチを前記カラーフィルタが用いられる表示装置に設けられた画素領域の前記第１走査方向におけるピッチの整数倍にする調節領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記バンク形成工程では、前記バンクを遮光材料で形成することを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
基板上に形成されたバンクと、
前記バンクによって区画された複数の描画領域に、液滴吐出ヘッドに一列に配列された複数のノズルから液状体を吐出することによって形成されたカラーフィルタ層と、を備え、
前記バンクが、前記描画領域それぞれに前記一方向におけるピッチが前記ノズルの前記一方向におけるピッチの整数倍であり、前記液状体が吐出される吐出領域を形成することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
前記描画領域が、前記吐出領域に接続されて該描画領域の前記一方向におけるピッチを調節する調節領域を有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
基板上にバンクを形成し、前記基板を複数の描画領域で区画するバンク形成工程と、
複数のノズルが設けられた液滴吐出ヘッドを前記基板に対して第１及び第２走査方向で相対的に移動させ、前記描画領域それぞれに前記ノズルから液状体を吐出してカラーフィルタ層を形成する吐出工程と、を備え、
前記バンク形成工程では、前記液状体が吐出され、第１走査方向におけるピッチが前記ノズルの前記第１走査方向におけるピッチの整数倍である吐出領域を前記描画領域対応して形成し、
前記吐出工程では、前記液滴吐出ヘッドを前記第１走査方向で相対移動させる前後で、同一の前記ノズルから前記液状体を吐出させることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記バンク形成工程では、前記吐出領域に接続され、前記描画領域の前記第１走査方向におけるピッチを前記カラーフィルタが用いられる表示装置に設けられた画素領域の前記第１走査方向におけるピッチの整数倍にする調節領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記バンク形成工程では、前記バンクを遮光材料で形成することを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
基板上に形成されたバンクと、
前記バンクによって区画された複数の描画領域に、液滴吐出ヘッドに一列に配列された複数のノズルから液状体を吐出することによって形成されたカラーフィルタ層と、を備え、
前記バンクが、前記描画領域それぞれに前記一方向におけるピッチが前記ノズルの前記一方向におけるピッチの整数倍であり、前記液状体が吐出される吐出領域を形成することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
前記描画領域が、前記吐出領域に接続されて該描画領域の前記一方向におけるピッチを調節する調節領域を有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２６６６３４（Ｐ２０１０−２６６６３４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７２９４（Ｐ２００９−１１７２９４）
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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