描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器
【課題】筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の描画装置は、バンク付き基板１０Ａと、液滴吐出手段１０３とを、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料をノズル２５から液滴９０として吐出して色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与する液状材料付与工程を行う。液状材料付与工程では、短辺方向に並ぶ色要素領域列１９のうちの同色の色要素領域１８に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列１９上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズル２５のうち、対象とする色要素領域１８ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズル２５から液滴９０を吐出して当該色要素領域１８に付与する。
【解決手段】本発明の描画装置は、バンク付き基板１０Ａと、液滴吐出手段１０３とを、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料をノズル２５から液滴９０として吐出して色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与する液状材料付与工程を行う。液状材料付与工程では、短辺方向に並ぶ色要素領域列１９のうちの同色の色要素領域１８に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列１９上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズル２５のうち、対象とする色要素領域１８ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズル２５から液滴９０を吐出して当該色要素領域１８に付与する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置のカラーフィルタ基板のような色要素付き基板を製造するに際し、インクジェット描画装置を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、基板上に形成されたバンクによって囲まれてなる色要素領域（サブピクセル）の各々に対し、インクジェット描画装置によって色要素膜形成用の液状材料を付与する。すなわち、インクジェット描画装置によって、液状材料を液滴として吐出し、この液滴を各色要素領域に着弾させる。その後、各色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する。
【０００３】
特許文献１に記載の方法では、色要素の長手方向と、液滴吐出ヘッドのノズル列とが平行となった状態で両者を相対的に走査し、各色要素にインク滴を吐出する（特許文献１の図４（Ａ）参照）。このような方法で製造した色要素付き基板には、色ムラが走査方向に沿って連続してなるいわゆる筋ムラが生じ易いという問題がある。この筋ムラが生じると、画像表示装置としたとき、画面に筋が入ったように見えてしまい、画質を損ねる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０１４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の描画装置は、行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板を保持するステージと、
前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された複数のノズルを有する液滴吐出手段と、
前記ステージと前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ステージに保持された前記バンク付き基板と、前記液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程を行う描画装置であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与するように作動することを特徴とする。
これにより、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる描画装置を提供することができる。
【０００７】
本発明の描画装置では、前記液滴吐出手段は、複数のノズルが等間隔で前記長辺方向に沿って延在してなるノズル列が複数列並行している部分を有し、前記ノズル列のノズルピッチをＰとし、前記並行するノズル列の数をＱ列としたとき、前記Ｑ列のノズル列は、それらの列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置されていることが好ましい。
これにより、より高精細な描画を行うことができ、より高い画質が得られる色要素付き基板を製造することができる。
【０００８】
本発明の色要素付き基板の製造方法は、行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板と、前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された多数のノズルを有する液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する色要素付き基板の製造方法であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与することを特徴とする。
これにより、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる。
【０００９】
本発明の電気光学装置は、本発明の色要素付き基板の製造方法により製造された色要素付き基板を備えることを特徴とする。
これにより、筋ムラが発生しない、高画質の電気光学装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、筋ムラが発生しない、高画質の電気光学装置を搭載した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、色要素付き基板の一例として、液晶表示装置の構成要素であるカラーフィルタ基板１０に本発明を適用した場合を代表して説明する。
まず、本発明の色要素付き基板の製造方法を実施する本発明の描画装置を図１ないし図６に基づき説明する。
図１に示すように、描画装置（インクジェット描画装置）１は、複数の液滴吐出ヘッド２をキャリッジ１０５に搭載してなる液滴吐出手段１０３と、液滴吐出手段１０３を水平な一方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させるキャリッジ移動機構（移動手段）１０４と、後述するバンク付き基板１０Ａを保持するステージ１０６と、ステージ１０６をＸ軸方向に垂直であって水平な方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるステージ移動機構（移動手段）１０８と、制御手段１１２とを備えている。
【００１１】
また、描画装置１の近傍には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の液状材料１１１をそれぞれ貯留する３個のタンク１０１が設置されている。各タンク１０１と、液滴吐出手段１０３とは、液状材料１１１を送液する流路となるチューブ１１０を介して接続されている。各タンク１０１に貯留された液状材料１１１は、例えば圧縮空気の力によって、液滴吐出手段１０３の各液滴吐出ヘッド２に送液（供給）される。
【００１２】
本発明において「液状材料」とは、色要素付き基板の色要素膜を形成するための材料を含み、液滴吐出ヘッド２のノズル２５から吐出可能な粘度を有するものである。この場合、材料が水性であると油性であるとを問わない。また、ノズル２５から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が分散していても全体として流動体であればよい。すなわち、液状材料は、色要素膜の構成材料が溶媒中に溶解または分散されてなるものであって、溶液であっても分散液（サスペンションやエマルション）であってもよい。
【００１３】
本実施形態における液状材料１１１は、カラーフィルタ基板１０の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに色要素膜であるフィルタ膜を形成するための顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。
なお、以下の説明では、赤、緑、青の液状材料１１１を区別して言うときには、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの符号を付し、色を区別しないで総称して言うときには、単に「液状材料１１１」と言う。
【００１４】
キャリッジ移動機構１０４の作動は、制御手段１１２により制御される。なお、制御手段１１２の詳細な構成および機能は、後述する。本実施形態のキャリッジ移動機構１０４は、液滴吐出手段１０３をＺ軸方向（鉛直方向）に沿って移動させ、高さを調整する機能も有している。さらに、キャリッジ移動機構１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段１０３を回転させる機能も有しており、これにより、液滴吐出手段１０３のＺ軸回りの角度を微調整することができる。
【００１５】
ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、カラーフィルタ基板１０を製造するためのバンク付き基板１０Ａをその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
ステージ移動機構１０８は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させ、その作動は、制御手段１１２により制御される。さらに、本実施形態のステージ移動機構１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有しており、これにより、ステージ１０６に載置されたバンク付き基板１０ＡのＺ軸回りの傾斜を微調整して真っ直ぐになるように補正することができる。
【００１６】
上述のように、液滴吐出手段１０３は、キャリッジ移動機構１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、ステージ移動機構１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８の作動によって、ステージ１０６上のバンク付き基板１０Ａと、液滴吐出手段１０３との相対位置を変わるので、バンク付き基板１０Ａに対し液滴吐出手段１０３を相対的に走査することができる。
【００１７】
描画装置１は、ステージ移動機構１０８の作動により、ステージ１０６上に保持されたバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させ、液滴吐出手段１０３の下を通過させつつ、液滴吐出手段１０３の各液滴吐出ヘッド２のノズル２５から液状材料１１１の液滴を吐出して、バンク付き基板１０Ａ上の各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに着弾させるように作動する。この動作を「主走査」と言う。また、以下では、Ｙ軸方向のことを「走査方向」とも言う。
【００１８】
なお、液滴吐出手段１０３全体としてバンク付き基板１０Ａに対し液状材料１１１を吐出可能なＸ軸方向の長さ（以下、「全吐出幅」と言う）よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が小さいものである場合には、液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０Ａとの主走査を１回行うことにより、バンク付き基板１０Ａの全体に対して液状材料１１１の付与、すなわち描画を行うことができる。
【００１９】
これに対し、液滴吐出手段１０３の全吐出幅よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が大きいものである場合には、キャリッジ移動機構１０４を作動して液滴吐出手段１０３をＸ軸方向へ移動させることによって、液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０ＡとのＸ軸方向の相対位置関係を変えた後、主走査を再度行う。液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０ＡとのＸ軸方向の相対位置関係を変えることを「副走査」と呼ぶ。主走査および副走査を繰り返し行うことにより、液滴吐出手段１０３の全吐出幅よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が大きいものである場合であっても、バンク付き基板１０Ａの全面に対して液状材料１１１の付与、すなわち描画を行うことができる。
【００２０】
図２は、図１に示す描画装置１における液滴吐出手段１０３と、バンク付き基板１０Ａとを示す平面図である。
図２に示すように、液滴吐出手段１０３は、複数の液滴吐出ヘッド２がキャリッジ１０５に搭載された構成となっている。図２中では、キャリッジ１０５を仮想線（二点鎖線）で表している。また、液滴吐出ヘッド２を示す実線は、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の位置を示している。
【００２１】
液滴吐出手段１０３には、赤色の液状材料１１１Ｒを吐出する第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、第３ヘッド２３Ｒ、第４ヘッド２４Ｒの４個の液滴吐出ヘッド２と、緑色の液状材料１１１Ｇを吐出する第１ヘッド２１Ｇ、第２ヘッド２２Ｇ、第３ヘッド２３Ｇ、第４ヘッド２４Ｇの４個の液滴吐出ヘッド２と、青色の液状材料１１１Ｂを吐出する第１ヘッド２１Ｂ、第２ヘッド２２Ｂ、第３ヘッド２３Ｂ、第４ヘッド２４Ｂの４個の液滴吐出ヘッド２との、計１２個の液滴吐出ヘッド２が設置されている。
以下の説明では、これらの液滴吐出ヘッド２を総称する場合には、「液滴吐出ヘッド２」と言い、個々を区別して説明する必要がある場合には、「第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、・・・」のように言う。
【００２２】
なお、図２に示すような液滴吐出ヘッド２の配列の仕方は、一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。
また、本実施形態の描画装置１は、赤、緑、青の各色の液滴吐出ヘッド２を備え、赤、緑、青の描画を同時に行うものであるが、本発明の描画装置は、いずれか一色のみの描画を行うものであってもよい。
【００２３】
図２に示すバンク付き基板１０Ａは、ストライプ配列のカラーフィルタ基板１０を製造するためのものである。このバンク付き基板１０Ａには、赤の色要素領域（サブピクセル）１８Ｒと、緑の色要素領域（サブピクセル）１８Ｇと、青の色要素領域（サブピクセル）１８Ｂとがそれぞれ多数設けられている。各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、ほぼ長方形をなしている。
【００２４】
このバンク付き基板１０Ａは、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの長辺方向がＸ軸方向に平行になり、短辺方向がＹ軸方向に平行になるような姿勢でステージ１０６上に保持される。バンク付き基板１０Ａ上には、Ｙ軸方向に沿っては３色の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがこの順に繰り返し配列され、Ｘ軸方向に沿っては色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが各色ごとに連続して配列されている。Ｙ軸方向に並ぶ一組の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、製造されたカラーフィルタ基板１０の一画素分に相当する。
なお、バンク付き基板１０Ａについては、後にさらに詳述する。
【００２５】
図３は、図１に示す描画装置１の液滴吐出手段１０３の一部を示す底面図である。
図３に示すように、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）には、多数のノズル（ノズル孔）２５が形成されている。これらのノズル２５は、走査方向に垂直な方向に沿ってノズルピッチＰで等間隔に直線的に並び、ノズル列２６を形成している。一つの液滴吐出ヘッド２には、２列のノズル列２６が半ピッチ（Ｐ／２）ずれて並行して設けられている。一つの液滴吐出ヘッド２に形成されるノズル２５の数は、特に限定されないが、通常、数十〜数百個程度とされる。
【００２６】
赤色の液状材料１１１Ｒを吐出する第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒは、並行して設置されている。これにより、同一の色要素領域１８Ｒに対し、第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒのノズル２５から相次いで液滴を付与することができる。
また、第１ヘッド２１Ｒのノズル列２６と、第３ヘッド２３Ｒのノズル列２６とは、１／４ピッチ（Ｐ／４）ずれて並行して配置されている。このような構成により、第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒを合わせると、走査方向に垂直な方向に関してＰ／４間隔でノズル２５が並ぶこととなるので、高精細な描画を行うことができる。
【００２７】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３には、第２ヘッド２２Ｒと第４ヘッド２４Ｒとが並行して位置する部分や、第１ヘッド２１Ｒと第４ヘッド２４Ｒとが並行して位置する部分があり、これらの部分も上記と同様に機能する。
さらに、緑色の液状材料１１１Ｇを吐出する第１ヘッド２１Ｇ〜第４ヘッド２４Ｇや、青色の液状材料１１１Ｂを吐出する第１ヘッド２１Ｂ〜第４ヘッド２４Ｂも、赤色のものと同様な位置関係で配置されており、同様に機能する。
【００２８】
なお、本発明における液滴吐出手段１０３では、ノズル列２６が複数本並行する場合、その本数は、４本に限らず、何本でもよい。並行するノズル列２６の本数をＱ本としたき、それらのＱ列のノズル列２６は、列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置すればよい。また、液滴吐出手段１０３は、各色ごとのノズル列２６が並行する部分を有さず、各色ごとにノズル列２６が１本だけのものでもよい。
【００２９】
図４は、図１に示す描画装置１における液滴吐出ヘッド２を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面側面図である。以下、図４を参照して、液滴吐出ヘッド２の内部構成について説明する。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２は、インクジェットヘッドである。より具体的には、液滴吐出ヘッド２は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１０１から孔１３１を介して供給される液状材料１１１が常に充填される液たまり１２９が位置している。
【００３０】
また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル２５に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル２５の数とは同じである。キャビティ１２０には、１対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９から液状材料１１１が供給される。
【００３１】
振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、キャビティ１２０内に充填された液状材料１１１の圧力を変化させる駆動素子としての振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂと、を含む。この１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、ノズル２５からＺ軸方向に液状材料１１１が吐出されるように、ノズル２５の形状が調整されている。
【００３２】
制御手段１１２は、複数の振動子１２４のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル２５から吐出される液状材料１１１の体積が、制御手段１１２からの信号に応じてノズル２５毎に制御されてもよい。
なお、液滴吐出ヘッド２は、図示のような圧電アクチュエータを駆動素子とするものに限らず、静電アクチュエータを用いるものや、電気熱変換素子を用いて液状材料１１１の熱膨張を利用して液滴を吐出する構成のものであってもよい。
【００３３】
次に、制御手段１１２の構成を説明する。図５に示すように、制御手段１１２は、入力バッファメモリ２００と、記憶手段２０２と、処理部２０４と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、キャリッジ位置検出手段３０２と、ステージ位置検出手段３０３とを備えている。
バッファメモリ２００と処理部２０４とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と記憶手段２０２とは、相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と走査駆動部２０６とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４とヘッド駆動部２０８とは相互に通信可能に接続されている。また、走査駆動部２０６は、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッド駆動部２０８は、複数の液滴吐出ヘッド２のそれぞれと相互に通信可能に接続されている。
【００３４】
入力バッファメモリ２００は、外部情報処理装置から、液状材料１１１の液滴を吐出する位置に関するデータ、すなわち描画パターンデータを受け取る。入力バッファメモリ２００は、この描画パターンデータを処理部２０４に供給し、処理部２０４は、描画パターンデータを記憶手段２０２に格納する。記憶手段２０２は、ＲＡＭ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。
【００３５】
キャリッジ位置検出手段３０２は、キャリッジ１０５、すなわち液滴吐出手段１０３のＸ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
ステージ位置検出手段３０３は、ステージ１０６、すなわちバンク付き基板１０ＡのＹ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
キャリッジ位置検出手段３０２、ステージ位置検出手段３０３は、例えばリニアエンコーダ、レーザー測長器等で構成される。
【００３６】
処理部２０４は、キャリッジ位置検出手段３０２およびステージ位置検出手段３０３の検出信号に基づき、走査駆動部２０６を介して、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８の作動を制御（クローズドループ制御）し、液滴吐出手段１０３の位置と、バンク付き基板１０Ａの位置とを制御する。
さらに、処理部２０４は、ステージ移動機構１０８の作動を制御することにより、ステージ１０６すなわちバンク付き基板１０Ａの移動速度を制御する。
【００３７】
また、処理部２０４は、前記描画パターンデータに基づいて、吐出タイミング毎のノズル２５のオン・オフを指定する選択信号ＳＣをヘッド駆動部２０８へ与える。ヘッド駆動部２０８は、選択信号ＳＣに基づいて、液状材料１１１の吐出に必要な吐出信号ＥＳを液滴吐出ヘッド２に与える。この結果、液滴吐出ヘッド２における対応するノズル２５から、液状材料１１１が液滴として吐出される。
制御手段１１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだコンピュータであってもよい。この場合には、制御手段１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御手段１１２は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。
【００３８】
次に制御手段１１２におけるヘッド駆動部２０８の構成と機能を説明する。
図６（ａ）に示すように、ヘッド駆動部２０８は、１つの駆動信号生成部２０３と、複数のアナログスイッチＡＳとを有する。図６（ｂ）に示すように、駆動信号生成部２０３は、駆動信号ＤＳを生成する。駆動信号ＤＳの電位は、基準電位Ｌに対して時間的に変化する。具体的には、駆動信号ＤＳは、吐出周期ＥＰで繰り返される複数の吐出波形Ｐを含む。ここで、吐出波形Ｐは、ノズル２５から１つの液滴を吐出するために、対応する振動子１２４の一対の電極間に印加されるべき駆動電圧波形に対応する。
駆動信号ＤＳは、アナログスイッチＡＳのそれぞれの入力端子に供給される。アナログスイッチＡＳのそれぞれは、ノズル２５のそれぞれに対応して設けられている。つまり、アナログスイッチＡＳの数とノズル２５の数とは同じである。
【００３９】
処理部２０４は、ノズル２５のオン・オフを表す選択信号ＳＣを、アナログスイッチＡＳのそれぞれに与える。ここで、選択信号ＳＣは、アナログスイッチＡＳ毎に独立にハイレベルおよびローレベルのどちらかの状態を取り得る。一方、アナログスイッチＡＳは、駆動信号ＤＳと選択信号ＳＣとに応じて、振動子１２４の電極１２４Ａに吐出信号ＥＳを供給する。具体的には、選択信号ＳＣがハイレベルの場合には、アナログスイッチＡＳは電極１２４Ａに吐出信号ＥＳとして駆動信号ＤＳを伝播する。一方、選択信号ＳＣがローレベルの場合には、アナログスイッチＡＳが出力する吐出信号ＥＳの電位は基準電位Ｌとなる。振動子１２４の電極１２４Ａに駆動信号ＤＳが与えられると、その振動子１２４に対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、それぞれの振動子１２４の電極１２４Ｂには基準電位Ｌが与えられている。
【００４０】
図６（ｂ）に示す例の場合には、２つの吐出信号ＥＳのそれぞれにおいて、吐出周期ＥＰの２倍の周期２ＥＰで吐出波形Ｐが現れるように、２つの選択信号ＳＣのそれぞれにおいてハイレベルの期間とローレベルの期間とが設定されている。これによって、対応する２つのノズル２５のそれぞれから、周期２ＥＰで液状材料１１１が吐出される。また、これら２つのノズル２５に対応する振動子１２４のそれぞれには、共通の駆動信号生成部２０３からの共通の駆動信号ＤＳが与えられている。このため、２つのノズル２５からほぼ同じタイミングで液状材料１１１が吐出される。
【００４１】
図７および図８は、バンク付き基板１０Ａを用いてカラーフィルタ基板１０を製造する方法を示す断面図であり、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの短辺に平行な切断面、すなわち走査方向に平行な切断面での断面図である。
図７に示すように、バンク付き基板１０Ａは、光透過性を有するガラス基板１２と、このガラス基板１２上に形成されたバンク１３とを有している。ガラス基板１２上には、バンク１３により、行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが区画されて形成されている。
【００４２】
色要素領域１８Ｒは、赤の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｇは、緑の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｂは、青の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢが形成されるべき領域である。なお、以下の説明では、赤、緑、青の色要素領域を区別して言うときには、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂなる符号を付し、色を区別しないときには、「色要素領域１８」と総称して言う場合がある。
【００４３】
バンク１３は、遮光性を有する基部１４と、基部１４上に形成された撥液部１５とで構成されている。
基部１４は、ブラックマトリクスとして機能する。撥液部１５の表面は、基部１４の表面よりも液状材料１１１に対する撥液性が大きくなっている。また、撥液部１５の幅は、基部１４より狭くなっている。
【００４４】
以下、バンク付き基板１０Ａの製造方法の一例について説明する。
まず、スパッタ法または蒸着法によって、ガラス基板１２上に金属薄膜を形成する。この金属材料としては、例えば、金属クロム、酸化クロム等が挙げられる。その後、フォトリソグラフィー工程によってこの金属薄膜を格子状に残存させることにより、基部１４が得られる。
【００４５】
続いて、ガラス基板１２、基部１４を覆うように、ネガ型の感光性樹脂組成物からなるレジスト層を塗布する。そして、そのレジスト層の上に、撥液部１５に対応するストライプパターンに形成されたマスクフィルム密着させながら、このレジスト層を露光する。その後、レジスト層の未露光部分をエッチング処理で取り除くことで、撥液部１５が得られる。以上の工程によって、バンク１３が形成され、バンク付き基板１０Ａが得られる。
撥液部１５の構成材料としては、特に限定されないが、優れた撥液性を得る観点からは、フッ素系樹脂を用いるのが好ましい。
また、バンク１３の全体を、黒色の樹脂材料（樹脂ブラック）で構成してもよい。
また、バンク１３表面の撥液性や、ガラス基板１２表面の撥液性を調整することを目的として、撥液化処理や親液化処理を施してもよい。撥液化処理としては、例えば、４フッ化メタンを用いたプラズマ処理が挙げられ、親液化処理としては、例えば、大気圧下の酸素プラズマ処理が挙げられる。
【００４６】
本実施形態の色要素付き基板の製造方法は、上述したようにしてガラス基板１２上にバンク１３を形成してなるバンク付き基板１０Ａ上の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対して、液状材料（カラーフィルタ材料）１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを付与する液状材料付与工程と、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを固化または硬化させて色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢ、１１１ＦＢ、１１１ＦＢを形成する成膜工程とを有している。
【００４７】
液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、前述したように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢの構成材料である顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。液状材料１１１中の溶媒としては、例えば、ＢＣＴＡＣ、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジ-ｎ-ブチルエーテル等の多価アルコールのエーテル等が好ましく用いられる。また、液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂには、例えばアクリル樹脂等の樹脂が含まれていてもよい。
【００４８】
以下、液状材料付与工程、成膜工程を順次説明する。
−液状材料付与工程−
色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成されたバンク付き基板１０Ａは、描画装置１のステージ１０６上に運ばれ、ステージ１０６に保持される。描画装置１は、ステージ移動機構１０８を作動させてバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させて液滴吐出手段１０３の下を通過させながら、液滴吐出ヘッド２から液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの液滴をそれぞれ吐出して、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与する。
【００４９】
このとき、各液滴吐出ヘッド２の各ノズル２５からの液滴の吐出タイミングは、色要素領域１８Ｒに対しては、赤色の液状材料１１１Ｒの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｇに対しては、緑色の液状材料１１１Ｇの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｂに対しては、青色の液状材料１１１Ｂの液滴を着弾させるようなタイミングに制御される（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００５０】
各色要素領域１８には、それぞれ、複数の液滴が付与される。一つの色要素領域１８に付与される液状材料１１１の総量は、形成すべきフィルタ膜の膜厚に応じて、予め設定されており、その量は、色要素領域１８の容積より多くなっている。よって、図８（ｄ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、バンク１３の上面を超えて盛り上がった状態になる。
【００５１】
−成膜工程−
各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂが付与されたら、バンク付き基板１０Ａを図示しない乾燥装置へ搬送する。そして、この乾燥装置内で、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ内の液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ中の溶媒を蒸発させて乾燥させ、固化または硬化させる。これにより、図８（ｅ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ上にフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢが得られる。なお、描画装置１での液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの付与と、乾燥装置での乾燥とを繰り返し行い、積層することによって最終的なフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを形成してもよい。
その後、バンク付き基板１０Ａを図示しないオーブン内に搬送し、このオーブンにて、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを再加熱（ポストベーク）する。
【００５２】
次いで、バンク付き基板１０Ａを図示しない保護膜形成装置へ搬送し、この保護膜形成装置にて、図８（ｆ）に示すように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜（オーバーコート）２０を形成する。
フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜２０が形成された後に、乾燥装置にて保護膜２０を完全に乾燥させる。さらに、図示しない硬化装置にて保護膜２０を加熱して完全に硬化することで、カラーフィルタ基板１０が得られる。
【００５３】
図９は、本発明における液状材料付与工程を説明するための模式的な図であり、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の一部と、バンク付き基板１０Ａの色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂとを拡大して示す平面図である。図１０は、図９中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。なお、液滴吐出ヘッド２のノズル面は、バンク付き基板１０Ａに対向する方向、すなわち鉛直下方に向いているが、図９中では、見易くするために、液滴吐出ヘッド２のノズル面を実線で示している。
【００５４】
以下、図９および図１０を参照して、本発明における液状材料付与工程についてさらに説明する。各色の色要素領域１８に対する液状材料付与工程は、互いに同様であるので、以下では、代表して赤の色要素領域１８Ｒの場合についてのみ説明する。
また、以下の説明では、短辺方向に並ぶ色要素領域１８の列を「色要素領域列１９」と呼ぶ。図９中には、３列の色要素領域列１９が示されている。
【００５５】
図９に示す例では、液状材料付与工程においてバンク付き基板１０Ａに対し液滴吐出手段１０３を走査したとき、１列の色要素領域列１９当たり、その上空を５個のノズル２５が相対的に通過する。よって、この色要素領域列１９内の赤色の色要素領域１８Ｒに対しは、その上空を通過する５個のノズル２５を用いて液状材料１１１Ｒの液滴９０を付与することができる。
【００５６】
本発明では、一つの色要素領域列１９上を通過する５個のノズル２５のうち、液状材料１１１Ｒを付与しようとする色要素領域１８Ｒごとに無作為に（ランダムに）選択された３個のノズル２５から液滴９０を吐出して、この３滴の液滴９０をその色要素領域１８Ｒに着弾させるように制御することを特徴とする。描画装置１の制御手段１１２は、例えば、予め記憶された乱数表を用いることにより、上述のような制御を行うことができる。
【００５７】
このような制御により、各色要素領域１８Ｒに付与された３滴の液滴９０の着弾位置は、色要素領域１８Ｒごとにランダムになる。その結果、図１０に示すように、各色要素領域１８Ｒにおける液状材料１１１Ｒの液厚の分布も色要素領域１８Ｒごとにランダムになる。この後に成膜工程を行い、液状材料１１１Ｒを乾燥させて固化または硬化させると、得られるフィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布は、乾燥前の液状材料１１１Ｒの分布とほぼ同様になるので、フィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布を色要素領域１８Ｒごとにランダムにすることができる。
【００５８】
このようなことから、本発明によってカラーフィルタ基板１０を製造した場合、色要素領域１８Ｒ内におけるフィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の厚い部分（あるいは薄い部分）の位置が色要素領域列１９ごとに一致することがないので、カラーフィルタ基板１０の面内で色要素領域１８Ｒの色ムラが走査方向に沿って連続することを防止することができる。すなわち、いわゆる筋ムラが生じるのを確実に防止することができる。
【００５９】
なお、１回の主走査で色要素領域１８内に必要量の液状材料１１１を付与することができない場合には、主走査を複数回繰り返し行うことにより、必要量の液状材料１１１を付与することができる。
その際には、図９を用いて説明したような制御を、各回の主走査の都度、行うのが好ましい。
【００６０】
次に、本発明の作用効果の理解を助けるため、図１１および図１２を参照して、比較例の液状材料付与工程について説明する。
図１１は、比較例の液状材料付与工程を説明するための模式的な図、図１２は、図１１中のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図およびＦ−Ｆ線断面図である。
図１１に示すように、比較例の液状材料付与工程では、そして、色要素領域列１９上を通過する５個のノズル２５のうち、中央の３個のノズル２５から液滴９０を吐出し、この３滴の液滴９０をその色要素領域１８Ｒに着弾させている。
【００６１】
すなわち、比較例では、色要素領域列１９内の各色要素領域１８Ｒに対しては、いずれも同じ位置の３個のノズル２５が吐出した３滴の液滴９０を付与する。よって、同じ色要素領域列１９内の色要素領域１８においては、３滴の液滴９０の着弾位置は同じく揃った位置となる。その結果、図１２に示すように、各色要素領域１８Ｒにおける液状材料１１１Ｒの液厚の分布は、色要素領域列１９ごとに揃った位置となる。
【００６２】
この場合、色要素領域１８Ｒに液滴９０を吐出する３個のノズル２５は、色要素領域１８Ｒの長辺方向に関して正確に中心を通る訳ではないので、液状材料１１１Ｒの液厚が最も厚くなったトップ９１の位置は、色要素領域列１９ごといずれかの側に偏ることが多い。図示の例では、図１２中の左側の色要素領域列１９における色要素領域１８Ｒでは、トップ９１の位置が右に偏っており、図１２中の中央の色要素領域列１９では、トップ９１の位置が左に偏っており、図１２中の右側の色要素領域列１９では、トップ９１の位置が左に偏っている。
【００６３】
この後に成膜工程を行い、液状材料１１１Ｒを乾燥させて固化または硬化させると、得られるフィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布は、乾燥前の液状材料１１１Ｒの分布とほぼ同様になるので、比較例の場合には、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の分布が色要素領域列１９列ごとに揃った状態となる。すなわち、図１１および図１２中の左側の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分がトップ９１の位置と同様に右に偏った状態となり、図１２中の中央の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分が左に偏った状態となり、図１２中の右側の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分が左に偏った状態となる。
【００６４】
このようなことから、比較例の液状材料付与工程を経て製造されたカラーフィルタ基板１０の場合には、色要素領域１８Ｒ内におけるフィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の分布に起因する色ムラの位置が色要素領域列１９ごと揃ってしまう。このため、その色ムラがカラーフィルタ基板１０の面内で走査方向に沿って連続し、これが原因となって、図１２中に示すような位置に、いわゆる筋ムラとなって現れてしまうという問題がある。
【００６５】
これに対し、本発明の場合には、前述したように、このような筋ムラの発生を確実に防止することができる。
なお、図９に示す例では、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過する５個のノズル２５のうちから色要素領域１８Ｒごとに無作為に選択した３個のノズル２５から液滴９０を吐出するよう制御しているが、本発明では、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数は、５個に限らず、複数であれば何個でもよく、また、液滴９０を吐出するノズル２５の数は、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数より少なく、かつ１個以上であれば何個でもよい。すなわち、本発明では、Ｎを２以上の所定の整数とし、Ｍを１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数とし、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数をＮ個とした場合、対象とする色要素領域１８ごとに、Ｎ個のノズル２５のうちからＭ個のノズル２５を無作為に選択し、そのＭ個のノズルから液滴９０を吐出してその色要素領域１８に付与するようにすればよい。
【００６６】
以上説明したような本発明は、カラーフィルタ基板１０の製造に限らず、例えばエレクトロルミネッセンス表示装置等の他方式の画像表示装置の製造にも適用することができる。
図１３および図１４は、本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図である。以下、本発明により有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造する場合について説明するが、前述したカラーフィルタ基板１０を製造する場合との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００６７】
図１３および図１４に示すバンク付き基板３０Ａは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造するための基板である。このバンク付き基板３０Ａ上には、ストライプ配列で行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが設けられ、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、バンク４０により囲まれて形成され、ほぼ長方形をなしている。色要素領域３８Ｒは、赤の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｇは、緑の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｂは、青の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＢが形成されるべき領域である。
【００６８】
具体的には、バンク付き基板３０Ａは、ガラス基板３２と、ガラス基板３２上に形成された回路素子層３４と、回路素子層３４上に形成された複数の画素電極３６と、複数の画素電極３６の間に形成されたバンク４０とを有している。ガラス基板３２は、可視光に対して光透過性を有している。複数の画素電極３６のそれぞれは、可視光に対して光透過性を有する電極であり、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）電極である。また、複数の画素電極３６は、回路素子層３４上にマトリクス状に配置されており、それぞれが色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定する。バンク４０は、回路素子層３４上に形成された無機物バンク４０２と、該無機物バンク４０２上に形成された有機物バンク４０１とで構成されている。
【００６９】
回路素子層３４は、ガラス基板３２上で所定の方向に延びる複数の走査電極と、複数の走査電極を覆うように形成された絶縁膜４２と、絶縁膜４２上に位置するともに複数の走査電極が延びる方向に対して直交する方向に延びる複数の信号電極と、走査電極および信号電極の交点付近に位置する複数のスイッチング素子４４と、複数のスイッチング素子４４を覆うように形成されたポリイミドなどの層間絶縁膜４５とを有する層である。それぞれのスイッチング素子４４のゲート電極４４Ｇおよびソース電極４４Ｓは、それぞれ対応する走査電極および対応する信号電極と電気的に接続されている。層間絶縁膜４５上には複数の画素電極３６が位置する。層間絶縁膜４５には、各スイッチング素子４４のドレイン電極４４Ｄに対応する部位にスルーホール４４Ｖが設けられており、このスルーホール４４Ｖを介して、スイッチング素子４４と、対応する画素電極３６との間の電気的接続が形成されている。また、バンク４０に対応する位置にそれぞれのスイッチング素子４４が位置している。
【００７０】
このようなバンク付き基板３０Ａは、公知の製膜技術とパターニング技術とを用いて製造することができる。なお、各画素電極３６のそれぞれの上に、対応する正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂを形成してもよい。正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが、画素電極３６と、後述の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢとの間に位置すれば、エレクトロルミネッセンス表示装置の発光効率が高くなる。
【００７１】
−液状材料付与工程−
上記のようにして色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが形成されたバンク付き基板３０Ａに対し、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述したカラーフィルタ基板１０の場合と同様に、本発明の描画装置１を用いて、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに対し、それぞれ、液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂを付与する。
【００７２】
液状材料２１１Ｒは、赤色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｇは、緑色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｂは、青色の有機発光材料を含むものである。液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０の区画の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢの構成材料である発光材料が有機溶剤中に溶解または分散してなるものである。
【００７３】
−成膜工程−
その後、バンク付き基板３０Ａを乾燥装置へ移送して、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに付与された液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ中の溶媒を蒸発させて乾燥することにより、図１４（ｅ）に示すように、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ上に発光膜２１１ＦＲ、ＦＧ、ＦＢが得られる。
次に、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ、およびバンク４０を覆うように対向電極４６を設ける。対向電極４６は陰極として機能する。
【００７４】
その後、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとを、互いの周辺部で接着することで、図１４（ｆ）に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０が得られる。なお、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとの間には不活性ガス４９が封入されている。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０において、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢから発光した光は、画素電極３６と、回路素子層３４と、ガラス基板３２と、を介して射出する。このように回路素子層３４を介して光を射出するエレクトロルミネッセンス表示装置は、ボトムエミッション型の表示装置と呼ばれる。
【００７５】
上記のような有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０では、前記カラーフィルタ基板１０と同様の理由により、筋ムラの発生を確実に防止することができるので、高い画質が得られる。
以上、本発明を液晶表示装置（カラーフィルタ基板）や、エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これらに限定されず、例えば、プラズマ表示装置の背面基板や、電子放出素子を備えた画像表示装置（ＳＥＤ（Surface-Conduction Electron-Emitter Display）またはＦＥＤ（Field Emission Display）と呼ばれることもある）にも適用することができる。
【００７６】
＜本発明の電子機器の実施形態＞
前述したような方法で製造されたカラーフィルタ基板１０を備えた液晶表示装置や、前述したような方法で製造されたエレクトロルミネッセンス表示装置等の画像表示装置１０００は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図１５は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００７７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が画像表示装置１０００を備えている。
【００７８】
図１６は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、画像表示装置１０００を表示部に備えている。
図１７は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００７９】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、画像表示装置１０００が表示部に設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
【００８０】
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００８１】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８２】
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【００８３】
以上、本発明の描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の描画装置の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す描画装置における液滴吐出手段と、バンク付き基板とを示す平面図。
【図３】図１に示す描画装置の液滴吐出手段の一部を示す底面図。
【図４】図１に示す描画装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面側面図。
【図５】図１に示す描画装置における制御手段の構成を示すブロック図。
【図６】（ａ）はヘッド駆動部を示す模式図、（ｂ）はヘッド駆動部における駆動信号、選択信号および吐出信号を示すタイミングチャート。
【図７】バンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。
【図８】バンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。
【図９】本発明における液状材料付与工程を説明するための模式的な図。
【図１０】図９中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図。
【図１１】比較例の液状材料付与工程を説明するための模式的な図。
【図１２】図１１中のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図およびＦ−Ｆ線断面図。
【図１３】本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図。
【図１４】本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図。
【図１５】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図。
【図１６】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。
【図１７】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８５】
１……描画装置 ２……液滴吐出ヘッド ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ……第１ヘッド ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ……第２ヘッド ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ……第３ヘッド ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ……第４ヘッド ２５……ノズル ２６……ノズル列 ９１、９２……液滴 １０１……タンク １０３……液滴吐出手段 １０４……キャリッジ移動機構 １０５……キャリッジ １０６……ステージ １０８……ステージ移動機構 １１０……チューブ １１１、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ、２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ……液状材料 １１２……制御手段 １２０……キャビティ １２２……隔壁 １２４……振動子 １２４Ａ、１２４Ｂ……電極 １２４Ｃ……ピエゾ素子 １２６……振動板 １２８……ノズルプレート １２９……液たまり １３０……供給口 １３１……孔 ２００……バッファメモリ ２０２……記憶手段 ２０３……駆動信号生成部 ２０４……処理部 ２０６……走査駆動部 ２０８……ヘッド駆動部 ＡＳ……アナログスイッチ ＤＳ……駆動信号 ＳＣ……選択信号 ＥＳ……吐出信号 １０Ａ、１０Ｂ、３０Ａ……バンク付き基板 １０……カラーフィルタ基板 １２、３２……ガラス基板 １３……バンク １４……基部 １５……撥液部 １８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ……色要素領域 １９……色要素領域列 ２０……保護膜 ９０……液滴 ９１……トップ １１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ……フィルタ膜 ３０……有機エレクトロルミネッセンス表示装置 ３４……回路素子層 ３６……画素電極 ３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ……正孔輸送層 ４０……バンク ４０１……有機物バンク ４０２……無機物バンク ４２……絶縁膜 ４４……スイッチング素子 ４４Ｇ……ゲート電極 ４４Ｓ……ソース電極 ４４Ｄ……ドレイン電極 ４４Ｖ……スルーホール ４５……層間絶縁膜 ４６……対向電極 ４８……封止基板 ４９……不活性ガス ２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ……発光膜 ３０２……キャリッジ位置検出手段 ３０３……ステージ位置検出手段 １０００……画像表示装置 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置のカラーフィルタ基板のような色要素付き基板を製造するに際し、インクジェット描画装置を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、基板上に形成されたバンクによって囲まれてなる色要素領域（サブピクセル）の各々に対し、インクジェット描画装置によって色要素膜形成用の液状材料を付与する。すなわち、インクジェット描画装置によって、液状材料を液滴として吐出し、この液滴を各色要素領域に着弾させる。その後、各色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する。
【０００３】
特許文献１に記載の方法では、色要素の長手方向と、液滴吐出ヘッドのノズル列とが平行となった状態で両者を相対的に走査し、各色要素にインク滴を吐出する（特許文献１の図４（Ａ）参照）。このような方法で製造した色要素付き基板には、色ムラが走査方向に沿って連続してなるいわゆる筋ムラが生じ易いという問題がある。この筋ムラが生じると、画像表示装置としたとき、画面に筋が入ったように見えてしまい、画質を損ねる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１０１４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の描画装置は、行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板を保持するステージと、
前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された複数のノズルを有する液滴吐出手段と、
前記ステージと前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ステージに保持された前記バンク付き基板と、前記液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程を行う描画装置であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与するように作動することを特徴とする。
これにより、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる描画装置を提供することができる。
【０００７】
本発明の描画装置では、前記液滴吐出手段は、複数のノズルが等間隔で前記長辺方向に沿って延在してなるノズル列が複数列並行している部分を有し、前記ノズル列のノズルピッチをＰとし、前記並行するノズル列の数をＱ列としたとき、前記Ｑ列のノズル列は、それらの列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置されていることが好ましい。
これにより、より高精細な描画を行うことができ、より高い画質が得られる色要素付き基板を製造することができる。
【０００８】
本発明の色要素付き基板の製造方法は、行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板と、前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された多数のノズルを有する液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する色要素付き基板の製造方法であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与することを特徴とする。
これにより、筋ムラの無い色要素付き基板を製造することができる。
【０００９】
本発明の電気光学装置は、本発明の色要素付き基板の製造方法により製造された色要素付き基板を備えることを特徴とする。
これにより、筋ムラが発生しない、高画質の電気光学装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、筋ムラが発生しない、高画質の電気光学装置を搭載した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、色要素付き基板の一例として、液晶表示装置の構成要素であるカラーフィルタ基板１０に本発明を適用した場合を代表して説明する。
まず、本発明の色要素付き基板の製造方法を実施する本発明の描画装置を図１ないし図６に基づき説明する。
図１に示すように、描画装置（インクジェット描画装置）１は、複数の液滴吐出ヘッド２をキャリッジ１０５に搭載してなる液滴吐出手段１０３と、液滴吐出手段１０３を水平な一方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させるキャリッジ移動機構（移動手段）１０４と、後述するバンク付き基板１０Ａを保持するステージ１０６と、ステージ１０６をＸ軸方向に垂直であって水平な方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるステージ移動機構（移動手段）１０８と、制御手段１１２とを備えている。
【００１１】
また、描画装置１の近傍には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の液状材料１１１をそれぞれ貯留する３個のタンク１０１が設置されている。各タンク１０１と、液滴吐出手段１０３とは、液状材料１１１を送液する流路となるチューブ１１０を介して接続されている。各タンク１０１に貯留された液状材料１１１は、例えば圧縮空気の力によって、液滴吐出手段１０３の各液滴吐出ヘッド２に送液（供給）される。
【００１２】
本発明において「液状材料」とは、色要素付き基板の色要素膜を形成するための材料を含み、液滴吐出ヘッド２のノズル２５から吐出可能な粘度を有するものである。この場合、材料が水性であると油性であるとを問わない。また、ノズル２５から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が分散していても全体として流動体であればよい。すなわち、液状材料は、色要素膜の構成材料が溶媒中に溶解または分散されてなるものであって、溶液であっても分散液（サスペンションやエマルション）であってもよい。
【００１３】
本実施形態における液状材料１１１は、カラーフィルタ基板１０の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに色要素膜であるフィルタ膜を形成するための顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。
なお、以下の説明では、赤、緑、青の液状材料１１１を区別して言うときには、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの符号を付し、色を区別しないで総称して言うときには、単に「液状材料１１１」と言う。
【００１４】
キャリッジ移動機構１０４の作動は、制御手段１１２により制御される。なお、制御手段１１２の詳細な構成および機能は、後述する。本実施形態のキャリッジ移動機構１０４は、液滴吐出手段１０３をＺ軸方向（鉛直方向）に沿って移動させ、高さを調整する機能も有している。さらに、キャリッジ移動機構１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段１０３を回転させる機能も有しており、これにより、液滴吐出手段１０３のＺ軸回りの角度を微調整することができる。
【００１５】
ステージ１０６は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ１０６は、カラーフィルタ基板１０を製造するためのバンク付き基板１０Ａをその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
ステージ移動機構１０８は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ１０６を移動させ、その作動は、制御手段１１２により制御される。さらに、本実施形態のステージ移動機構１０８は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ１０６を回転させる機能も有しており、これにより、ステージ１０６に載置されたバンク付き基板１０ＡのＺ軸回りの傾斜を微調整して真っ直ぐになるように補正することができる。
【００１６】
上述のように、液滴吐出手段１０３は、キャリッジ移動機構１０４によってＸ軸方向に移動させられる。一方、ステージ１０６は、ステージ移動機構１０８によってＹ軸方向に移動させられる。つまり、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８の作動によって、ステージ１０６上のバンク付き基板１０Ａと、液滴吐出手段１０３との相対位置を変わるので、バンク付き基板１０Ａに対し液滴吐出手段１０３を相対的に走査することができる。
【００１７】
描画装置１は、ステージ移動機構１０８の作動により、ステージ１０６上に保持されたバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させ、液滴吐出手段１０３の下を通過させつつ、液滴吐出手段１０３の各液滴吐出ヘッド２のノズル２５から液状材料１１１の液滴を吐出して、バンク付き基板１０Ａ上の各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに着弾させるように作動する。この動作を「主走査」と言う。また、以下では、Ｙ軸方向のことを「走査方向」とも言う。
【００１８】
なお、液滴吐出手段１０３全体としてバンク付き基板１０Ａに対し液状材料１１１を吐出可能なＸ軸方向の長さ（以下、「全吐出幅」と言う）よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が小さいものである場合には、液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０Ａとの主走査を１回行うことにより、バンク付き基板１０Ａの全体に対して液状材料１１１の付与、すなわち描画を行うことができる。
【００１９】
これに対し、液滴吐出手段１０３の全吐出幅よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が大きいものである場合には、キャリッジ移動機構１０４を作動して液滴吐出手段１０３をＸ軸方向へ移動させることによって、液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０ＡとのＸ軸方向の相対位置関係を変えた後、主走査を再度行う。液滴吐出手段１０３とバンク付き基板１０ＡとのＸ軸方向の相対位置関係を変えることを「副走査」と呼ぶ。主走査および副走査を繰り返し行うことにより、液滴吐出手段１０３の全吐出幅よりも、バンク付き基板１０ＡのＸ軸方向の幅が大きいものである場合であっても、バンク付き基板１０Ａの全面に対して液状材料１１１の付与、すなわち描画を行うことができる。
【００２０】
図２は、図１に示す描画装置１における液滴吐出手段１０３と、バンク付き基板１０Ａとを示す平面図である。
図２に示すように、液滴吐出手段１０３は、複数の液滴吐出ヘッド２がキャリッジ１０５に搭載された構成となっている。図２中では、キャリッジ１０５を仮想線（二点鎖線）で表している。また、液滴吐出ヘッド２を示す実線は、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の位置を示している。
【００２１】
液滴吐出手段１０３には、赤色の液状材料１１１Ｒを吐出する第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、第３ヘッド２３Ｒ、第４ヘッド２４Ｒの４個の液滴吐出ヘッド２と、緑色の液状材料１１１Ｇを吐出する第１ヘッド２１Ｇ、第２ヘッド２２Ｇ、第３ヘッド２３Ｇ、第４ヘッド２４Ｇの４個の液滴吐出ヘッド２と、青色の液状材料１１１Ｂを吐出する第１ヘッド２１Ｂ、第２ヘッド２２Ｂ、第３ヘッド２３Ｂ、第４ヘッド２４Ｂの４個の液滴吐出ヘッド２との、計１２個の液滴吐出ヘッド２が設置されている。
以下の説明では、これらの液滴吐出ヘッド２を総称する場合には、「液滴吐出ヘッド２」と言い、個々を区別して説明する必要がある場合には、「第１ヘッド２１Ｒ、第２ヘッド２２Ｒ、・・・」のように言う。
【００２２】
なお、図２に示すような液滴吐出ヘッド２の配列の仕方は、一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。
また、本実施形態の描画装置１は、赤、緑、青の各色の液滴吐出ヘッド２を備え、赤、緑、青の描画を同時に行うものであるが、本発明の描画装置は、いずれか一色のみの描画を行うものであってもよい。
【００２３】
図２に示すバンク付き基板１０Ａは、ストライプ配列のカラーフィルタ基板１０を製造するためのものである。このバンク付き基板１０Ａには、赤の色要素領域（サブピクセル）１８Ｒと、緑の色要素領域（サブピクセル）１８Ｇと、青の色要素領域（サブピクセル）１８Ｂとがそれぞれ多数設けられている。各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、ほぼ長方形をなしている。
【００２４】
このバンク付き基板１０Ａは、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの長辺方向がＸ軸方向に平行になり、短辺方向がＹ軸方向に平行になるような姿勢でステージ１０６上に保持される。バンク付き基板１０Ａ上には、Ｙ軸方向に沿っては３色の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂがこの順に繰り返し配列され、Ｘ軸方向に沿っては色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが各色ごとに連続して配列されている。Ｙ軸方向に並ぶ一組の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、製造されたカラーフィルタ基板１０の一画素分に相当する。
なお、バンク付き基板１０Ａについては、後にさらに詳述する。
【００２５】
図３は、図１に示す描画装置１の液滴吐出手段１０３の一部を示す底面図である。
図３に示すように、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）には、多数のノズル（ノズル孔）２５が形成されている。これらのノズル２５は、走査方向に垂直な方向に沿ってノズルピッチＰで等間隔に直線的に並び、ノズル列２６を形成している。一つの液滴吐出ヘッド２には、２列のノズル列２６が半ピッチ（Ｐ／２）ずれて並行して設けられている。一つの液滴吐出ヘッド２に形成されるノズル２５の数は、特に限定されないが、通常、数十〜数百個程度とされる。
【００２６】
赤色の液状材料１１１Ｒを吐出する第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒは、並行して設置されている。これにより、同一の色要素領域１８Ｒに対し、第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒのノズル２５から相次いで液滴を付与することができる。
また、第１ヘッド２１Ｒのノズル列２６と、第３ヘッド２３Ｒのノズル列２６とは、１／４ピッチ（Ｐ／４）ずれて並行して配置されている。このような構成により、第１ヘッド２１Ｒおよび第３ヘッド２３Ｒを合わせると、走査方向に垂直な方向に関してＰ／４間隔でノズル２５が並ぶこととなるので、高精細な描画を行うことができる。
【００２７】
図２に示すように、液滴吐出手段１０３には、第２ヘッド２２Ｒと第４ヘッド２４Ｒとが並行して位置する部分や、第１ヘッド２１Ｒと第４ヘッド２４Ｒとが並行して位置する部分があり、これらの部分も上記と同様に機能する。
さらに、緑色の液状材料１１１Ｇを吐出する第１ヘッド２１Ｇ〜第４ヘッド２４Ｇや、青色の液状材料１１１Ｂを吐出する第１ヘッド２１Ｂ〜第４ヘッド２４Ｂも、赤色のものと同様な位置関係で配置されており、同様に機能する。
【００２８】
なお、本発明における液滴吐出手段１０３では、ノズル列２６が複数本並行する場合、その本数は、４本に限らず、何本でもよい。並行するノズル列２６の本数をＱ本としたき、それらのＱ列のノズル列２６は、列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置すればよい。また、液滴吐出手段１０３は、各色ごとのノズル列２６が並行する部分を有さず、各色ごとにノズル列２６が１本だけのものでもよい。
【００２９】
図４は、図１に示す描画装置１における液滴吐出ヘッド２を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面側面図である。以下、図４を参照して、液滴吐出ヘッド２の内部構成について説明する。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２は、インクジェットヘッドである。より具体的には、液滴吐出ヘッド２は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１０１から孔１３１を介して供給される液状材料１１１が常に充填される液たまり１２９が位置している。
【００３０】
また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２とによって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル２５に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル２５の数とは同じである。キャビティ１２０には、１対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液たまり１２９から液状材料１１１が供給される。
【００３１】
振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、キャビティ１２０内に充填された液状材料１１１の圧力を変化させる駆動素子としての振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４Ｃと、ピエゾ素子１２４Ｃを挟む１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂと、を含む。この１対の電極１２４Ａ、１２４Ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、ノズル２５からＺ軸方向に液状材料１１１が吐出されるように、ノズル２５の形状が調整されている。
【００３２】
制御手段１１２は、複数の振動子１２４のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル２５から吐出される液状材料１１１の体積が、制御手段１１２からの信号に応じてノズル２５毎に制御されてもよい。
なお、液滴吐出ヘッド２は、図示のような圧電アクチュエータを駆動素子とするものに限らず、静電アクチュエータを用いるものや、電気熱変換素子を用いて液状材料１１１の熱膨張を利用して液滴を吐出する構成のものであってもよい。
【００３３】
次に、制御手段１１２の構成を説明する。図５に示すように、制御手段１１２は、入力バッファメモリ２００と、記憶手段２０２と、処理部２０４と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、キャリッジ位置検出手段３０２と、ステージ位置検出手段３０３とを備えている。
バッファメモリ２００と処理部２０４とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と記憶手段２０２とは、相互に通信可能に接続されている。処理部２０４と走査駆動部２０６とは相互に通信可能に接続されている。処理部２０４とヘッド駆動部２０８とは相互に通信可能に接続されている。また、走査駆動部２０６は、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８と相互に通信可能に接続されている。同様にヘッド駆動部２０８は、複数の液滴吐出ヘッド２のそれぞれと相互に通信可能に接続されている。
【００３４】
入力バッファメモリ２００は、外部情報処理装置から、液状材料１１１の液滴を吐出する位置に関するデータ、すなわち描画パターンデータを受け取る。入力バッファメモリ２００は、この描画パターンデータを処理部２０４に供給し、処理部２０４は、描画パターンデータを記憶手段２０２に格納する。記憶手段２０２は、ＲＡＭ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。
【００３５】
キャリッジ位置検出手段３０２は、キャリッジ１０５、すなわち液滴吐出手段１０３のＸ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
ステージ位置検出手段３０３は、ステージ１０６、すなわちバンク付き基板１０ＡのＹ軸方向の位置（移動距離）を検出し、その検出信号を処理部２０４へ入力する。
キャリッジ位置検出手段３０２、ステージ位置検出手段３０３は、例えばリニアエンコーダ、レーザー測長器等で構成される。
【００３６】
処理部２０４は、キャリッジ位置検出手段３０２およびステージ位置検出手段３０３の検出信号に基づき、走査駆動部２０６を介して、キャリッジ移動機構１０４およびステージ移動機構１０８の作動を制御（クローズドループ制御）し、液滴吐出手段１０３の位置と、バンク付き基板１０Ａの位置とを制御する。
さらに、処理部２０４は、ステージ移動機構１０８の作動を制御することにより、ステージ１０６すなわちバンク付き基板１０Ａの移動速度を制御する。
【００３７】
また、処理部２０４は、前記描画パターンデータに基づいて、吐出タイミング毎のノズル２５のオン・オフを指定する選択信号ＳＣをヘッド駆動部２０８へ与える。ヘッド駆動部２０８は、選択信号ＳＣに基づいて、液状材料１１１の吐出に必要な吐出信号ＥＳを液滴吐出ヘッド２に与える。この結果、液滴吐出ヘッド２における対応するノズル２５から、液状材料１１１が液滴として吐出される。
制御手段１１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含んだコンピュータであってもよい。この場合には、制御手段１１２の上記機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムによって実現される。もちろん、制御手段１１２は、専用の回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。
【００３８】
次に制御手段１１２におけるヘッド駆動部２０８の構成と機能を説明する。
図６（ａ）に示すように、ヘッド駆動部２０８は、１つの駆動信号生成部２０３と、複数のアナログスイッチＡＳとを有する。図６（ｂ）に示すように、駆動信号生成部２０３は、駆動信号ＤＳを生成する。駆動信号ＤＳの電位は、基準電位Ｌに対して時間的に変化する。具体的には、駆動信号ＤＳは、吐出周期ＥＰで繰り返される複数の吐出波形Ｐを含む。ここで、吐出波形Ｐは、ノズル２５から１つの液滴を吐出するために、対応する振動子１２４の一対の電極間に印加されるべき駆動電圧波形に対応する。
駆動信号ＤＳは、アナログスイッチＡＳのそれぞれの入力端子に供給される。アナログスイッチＡＳのそれぞれは、ノズル２５のそれぞれに対応して設けられている。つまり、アナログスイッチＡＳの数とノズル２５の数とは同じである。
【００３９】
処理部２０４は、ノズル２５のオン・オフを表す選択信号ＳＣを、アナログスイッチＡＳのそれぞれに与える。ここで、選択信号ＳＣは、アナログスイッチＡＳ毎に独立にハイレベルおよびローレベルのどちらかの状態を取り得る。一方、アナログスイッチＡＳは、駆動信号ＤＳと選択信号ＳＣとに応じて、振動子１２４の電極１２４Ａに吐出信号ＥＳを供給する。具体的には、選択信号ＳＣがハイレベルの場合には、アナログスイッチＡＳは電極１２４Ａに吐出信号ＥＳとして駆動信号ＤＳを伝播する。一方、選択信号ＳＣがローレベルの場合には、アナログスイッチＡＳが出力する吐出信号ＥＳの電位は基準電位Ｌとなる。振動子１２４の電極１２４Ａに駆動信号ＤＳが与えられると、その振動子１２４に対応するノズル２５から液状材料１１１が吐出される。なお、それぞれの振動子１２４の電極１２４Ｂには基準電位Ｌが与えられている。
【００４０】
図６（ｂ）に示す例の場合には、２つの吐出信号ＥＳのそれぞれにおいて、吐出周期ＥＰの２倍の周期２ＥＰで吐出波形Ｐが現れるように、２つの選択信号ＳＣのそれぞれにおいてハイレベルの期間とローレベルの期間とが設定されている。これによって、対応する２つのノズル２５のそれぞれから、周期２ＥＰで液状材料１１１が吐出される。また、これら２つのノズル２５に対応する振動子１２４のそれぞれには、共通の駆動信号生成部２０３からの共通の駆動信号ＤＳが与えられている。このため、２つのノズル２５からほぼ同じタイミングで液状材料１１１が吐出される。
【００４１】
図７および図８は、バンク付き基板１０Ａを用いてカラーフィルタ基板１０を製造する方法を示す断面図であり、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの短辺に平行な切断面、すなわち走査方向に平行な切断面での断面図である。
図７に示すように、バンク付き基板１０Ａは、光透過性を有するガラス基板１２と、このガラス基板１２上に形成されたバンク１３とを有している。ガラス基板１２上には、バンク１３により、行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが区画されて形成されている。
【００４２】
色要素領域１８Ｒは、赤の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｇは、緑の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域１８Ｂは、青の波長域の光線のみを透過する色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢが形成されるべき領域である。なお、以下の説明では、赤、緑、青の色要素領域を区別して言うときには、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂなる符号を付し、色を区別しないときには、「色要素領域１８」と総称して言う場合がある。
【００４３】
バンク１３は、遮光性を有する基部１４と、基部１４上に形成された撥液部１５とで構成されている。
基部１４は、ブラックマトリクスとして機能する。撥液部１５の表面は、基部１４の表面よりも液状材料１１１に対する撥液性が大きくなっている。また、撥液部１５の幅は、基部１４より狭くなっている。
【００４４】
以下、バンク付き基板１０Ａの製造方法の一例について説明する。
まず、スパッタ法または蒸着法によって、ガラス基板１２上に金属薄膜を形成する。この金属材料としては、例えば、金属クロム、酸化クロム等が挙げられる。その後、フォトリソグラフィー工程によってこの金属薄膜を格子状に残存させることにより、基部１４が得られる。
【００４５】
続いて、ガラス基板１２、基部１４を覆うように、ネガ型の感光性樹脂組成物からなるレジスト層を塗布する。そして、そのレジスト層の上に、撥液部１５に対応するストライプパターンに形成されたマスクフィルム密着させながら、このレジスト層を露光する。その後、レジスト層の未露光部分をエッチング処理で取り除くことで、撥液部１５が得られる。以上の工程によって、バンク１３が形成され、バンク付き基板１０Ａが得られる。
撥液部１５の構成材料としては、特に限定されないが、優れた撥液性を得る観点からは、フッ素系樹脂を用いるのが好ましい。
また、バンク１３の全体を、黒色の樹脂材料（樹脂ブラック）で構成してもよい。
また、バンク１３表面の撥液性や、ガラス基板１２表面の撥液性を調整することを目的として、撥液化処理や親液化処理を施してもよい。撥液化処理としては、例えば、４フッ化メタンを用いたプラズマ処理が挙げられ、親液化処理としては、例えば、大気圧下の酸素プラズマ処理が挙げられる。
【００４６】
本実施形態の色要素付き基板の製造方法は、上述したようにしてガラス基板１２上にバンク１３を形成してなるバンク付き基板１０Ａ上の色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対して、液状材料（カラーフィルタ材料）１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを付与する液状材料付与工程と、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを固化または硬化させて色要素膜であるフィルタ膜１１１ＦＢ、１１１ＦＢ、１１１ＦＢを形成する成膜工程とを有している。
【００４７】
液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、前述したように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢの構成材料である顔料が有機溶剤中に溶解または分散してなる有機溶剤インクである。液状材料１１１中の溶媒としては、例えば、ＢＣＴＡＣ、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジ-ｎ-ブチルエーテル等の多価アルコールのエーテル等が好ましく用いられる。また、液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂには、例えばアクリル樹脂等の樹脂が含まれていてもよい。
【００４８】
以下、液状材料付与工程、成膜工程を順次説明する。
−液状材料付与工程−
色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成されたバンク付き基板１０Ａは、描画装置１のステージ１０６上に運ばれ、ステージ１０６に保持される。描画装置１は、ステージ移動機構１０８を作動させてバンク付き基板１０ＡをＹ軸方向に移動させて液滴吐出手段１０３の下を通過させながら、液滴吐出ヘッド２から液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの液滴をそれぞれ吐出して、色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与する。
【００４９】
このとき、各液滴吐出ヘッド２の各ノズル２５からの液滴の吐出タイミングは、色要素領域１８Ｒに対しては、赤色の液状材料１１１Ｒの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｇに対しては、緑色の液状材料１１１Ｇの液滴を着弾させ、色要素領域１８Ｂに対しては、青色の液状材料１１１Ｂの液滴を着弾させるようなタイミングに制御される（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００５０】
各色要素領域１８には、それぞれ、複数の液滴が付与される。一つの色要素領域１８に付与される液状材料１１１の総量は、形成すべきフィルタ膜の膜厚に応じて、予め設定されており、その量は、色要素領域１８の容積より多くなっている。よって、図８（ｄ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに付与された液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、バンク１３の上面を超えて盛り上がった状態になる。
【００５１】
−成膜工程−
各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂが付与されたら、バンク付き基板１０Ａを図示しない乾燥装置へ搬送する。そして、この乾燥装置内で、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ内の液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ中の溶媒を蒸発させて乾燥させ、固化または硬化させる。これにより、図８（ｅ）に示すように、各色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ上にフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢが得られる。なお、描画装置１での液状材料１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの付与と、乾燥装置での乾燥とを繰り返し行い、積層することによって最終的なフィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを形成してもよい。
その後、バンク付き基板１０Ａを図示しないオーブン内に搬送し、このオーブンにて、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢを再加熱（ポストベーク）する。
【００５２】
次いで、バンク付き基板１０Ａを図示しない保護膜形成装置へ搬送し、この保護膜形成装置にて、図８（ｆ）に示すように、フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜（オーバーコート）２０を形成する。
フィルタ膜１１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ、およびバンク１３を覆う保護膜２０が形成された後に、乾燥装置にて保護膜２０を完全に乾燥させる。さらに、図示しない硬化装置にて保護膜２０を加熱して完全に硬化することで、カラーフィルタ基板１０が得られる。
【００５３】
図９は、本発明における液状材料付与工程を説明するための模式的な図であり、液滴吐出ヘッド２のノズル面（ノズルプレート１２８）の一部と、バンク付き基板１０Ａの色要素領域１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂとを拡大して示す平面図である。図１０は、図９中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図である。なお、液滴吐出ヘッド２のノズル面は、バンク付き基板１０Ａに対向する方向、すなわち鉛直下方に向いているが、図９中では、見易くするために、液滴吐出ヘッド２のノズル面を実線で示している。
【００５４】
以下、図９および図１０を参照して、本発明における液状材料付与工程についてさらに説明する。各色の色要素領域１８に対する液状材料付与工程は、互いに同様であるので、以下では、代表して赤の色要素領域１８Ｒの場合についてのみ説明する。
また、以下の説明では、短辺方向に並ぶ色要素領域１８の列を「色要素領域列１９」と呼ぶ。図９中には、３列の色要素領域列１９が示されている。
【００５５】
図９に示す例では、液状材料付与工程においてバンク付き基板１０Ａに対し液滴吐出手段１０３を走査したとき、１列の色要素領域列１９当たり、その上空を５個のノズル２５が相対的に通過する。よって、この色要素領域列１９内の赤色の色要素領域１８Ｒに対しは、その上空を通過する５個のノズル２５を用いて液状材料１１１Ｒの液滴９０を付与することができる。
【００５６】
本発明では、一つの色要素領域列１９上を通過する５個のノズル２５のうち、液状材料１１１Ｒを付与しようとする色要素領域１８Ｒごとに無作為に（ランダムに）選択された３個のノズル２５から液滴９０を吐出して、この３滴の液滴９０をその色要素領域１８Ｒに着弾させるように制御することを特徴とする。描画装置１の制御手段１１２は、例えば、予め記憶された乱数表を用いることにより、上述のような制御を行うことができる。
【００５７】
このような制御により、各色要素領域１８Ｒに付与された３滴の液滴９０の着弾位置は、色要素領域１８Ｒごとにランダムになる。その結果、図１０に示すように、各色要素領域１８Ｒにおける液状材料１１１Ｒの液厚の分布も色要素領域１８Ｒごとにランダムになる。この後に成膜工程を行い、液状材料１１１Ｒを乾燥させて固化または硬化させると、得られるフィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布は、乾燥前の液状材料１１１Ｒの分布とほぼ同様になるので、フィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布を色要素領域１８Ｒごとにランダムにすることができる。
【００５８】
このようなことから、本発明によってカラーフィルタ基板１０を製造した場合、色要素領域１８Ｒ内におけるフィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の厚い部分（あるいは薄い部分）の位置が色要素領域列１９ごとに一致することがないので、カラーフィルタ基板１０の面内で色要素領域１８Ｒの色ムラが走査方向に沿って連続することを防止することができる。すなわち、いわゆる筋ムラが生じるのを確実に防止することができる。
【００５９】
なお、１回の主走査で色要素領域１８内に必要量の液状材料１１１を付与することができない場合には、主走査を複数回繰り返し行うことにより、必要量の液状材料１１１を付与することができる。
その際には、図９を用いて説明したような制御を、各回の主走査の都度、行うのが好ましい。
【００６０】
次に、本発明の作用効果の理解を助けるため、図１１および図１２を参照して、比較例の液状材料付与工程について説明する。
図１１は、比較例の液状材料付与工程を説明するための模式的な図、図１２は、図１１中のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図およびＦ−Ｆ線断面図である。
図１１に示すように、比較例の液状材料付与工程では、そして、色要素領域列１９上を通過する５個のノズル２５のうち、中央の３個のノズル２５から液滴９０を吐出し、この３滴の液滴９０をその色要素領域１８Ｒに着弾させている。
【００６１】
すなわち、比較例では、色要素領域列１９内の各色要素領域１８Ｒに対しては、いずれも同じ位置の３個のノズル２５が吐出した３滴の液滴９０を付与する。よって、同じ色要素領域列１９内の色要素領域１８においては、３滴の液滴９０の着弾位置は同じく揃った位置となる。その結果、図１２に示すように、各色要素領域１８Ｒにおける液状材料１１１Ｒの液厚の分布は、色要素領域列１９ごとに揃った位置となる。
【００６２】
この場合、色要素領域１８Ｒに液滴９０を吐出する３個のノズル２５は、色要素領域１８Ｒの長辺方向に関して正確に中心を通る訳ではないので、液状材料１１１Ｒの液厚が最も厚くなったトップ９１の位置は、色要素領域列１９ごといずれかの側に偏ることが多い。図示の例では、図１２中の左側の色要素領域列１９における色要素領域１８Ｒでは、トップ９１の位置が右に偏っており、図１２中の中央の色要素領域列１９では、トップ９１の位置が左に偏っており、図１２中の右側の色要素領域列１９では、トップ９１の位置が左に偏っている。
【００６３】
この後に成膜工程を行い、液状材料１１１Ｒを乾燥させて固化または硬化させると、得られるフィルタ膜１１１ＦＲの色要素領域１８Ｒ内での膜厚の分布は、乾燥前の液状材料１１１Ｒの分布とほぼ同様になるので、比較例の場合には、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の分布が色要素領域列１９列ごとに揃った状態となる。すなわち、図１１および図１２中の左側の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分がトップ９１の位置と同様に右に偏った状態となり、図１２中の中央の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分が左に偏った状態となり、図１２中の右側の色要素領域列１９では、いずれの色要素領域１８Ｒでも、フィルタ膜１１１ＦＲの膜厚が最大となる部分が左に偏った状態となる。
【００６４】
このようなことから、比較例の液状材料付与工程を経て製造されたカラーフィルタ基板１０の場合には、色要素領域１８Ｒ内におけるフィルタ膜１１１ＦＲの膜厚の分布に起因する色ムラの位置が色要素領域列１９ごと揃ってしまう。このため、その色ムラがカラーフィルタ基板１０の面内で走査方向に沿って連続し、これが原因となって、図１２中に示すような位置に、いわゆる筋ムラとなって現れてしまうという問題がある。
【００６５】
これに対し、本発明の場合には、前述したように、このような筋ムラの発生を確実に防止することができる。
なお、図９に示す例では、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過する５個のノズル２５のうちから色要素領域１８Ｒごとに無作為に選択した３個のノズル２５から液滴９０を吐出するよう制御しているが、本発明では、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数は、５個に限らず、複数であれば何個でもよく、また、液滴９０を吐出するノズル２５の数は、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数より少なく、かつ１個以上であれば何個でもよい。すなわち、本発明では、Ｎを２以上の所定の整数とし、Ｍを１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数とし、一つの色要素領域列１９上を相対的に通過するノズル２５の数をＮ個とした場合、対象とする色要素領域１８ごとに、Ｎ個のノズル２５のうちからＭ個のノズル２５を無作為に選択し、そのＭ個のノズルから液滴９０を吐出してその色要素領域１８に付与するようにすればよい。
【００６６】
以上説明したような本発明は、カラーフィルタ基板１０の製造に限らず、例えばエレクトロルミネッセンス表示装置等の他方式の画像表示装置の製造にも適用することができる。
図１３および図１４は、本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図である。以下、本発明により有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造する場合について説明するが、前述したカラーフィルタ基板１０を製造する場合との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【００６７】
図１３および図１４に示すバンク付き基板３０Ａは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造するための基板である。このバンク付き基板３０Ａ上には、ストライプ配列で行列状に並ぶ赤、緑、青の各色の多数の色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが設けられ、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂは、バンク４０により囲まれて形成され、ほぼ長方形をなしている。色要素領域３８Ｒは、赤の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＲが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｇは、緑の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＧが形成されるべき領域であり、色要素領域３８Ｂは、青の波長域の光線を発光する色要素膜である発光膜２１１ＦＢが形成されるべき領域である。
【００６８】
具体的には、バンク付き基板３０Ａは、ガラス基板３２と、ガラス基板３２上に形成された回路素子層３４と、回路素子層３４上に形成された複数の画素電極３６と、複数の画素電極３６の間に形成されたバンク４０とを有している。ガラス基板３２は、可視光に対して光透過性を有している。複数の画素電極３６のそれぞれは、可視光に対して光透過性を有する電極であり、例えば、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）電極である。また、複数の画素電極３６は、回路素子層３４上にマトリクス状に配置されており、それぞれが色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂを規定する。バンク４０は、回路素子層３４上に形成された無機物バンク４０２と、該無機物バンク４０２上に形成された有機物バンク４０１とで構成されている。
【００６９】
回路素子層３４は、ガラス基板３２上で所定の方向に延びる複数の走査電極と、複数の走査電極を覆うように形成された絶縁膜４２と、絶縁膜４２上に位置するともに複数の走査電極が延びる方向に対して直交する方向に延びる複数の信号電極と、走査電極および信号電極の交点付近に位置する複数のスイッチング素子４４と、複数のスイッチング素子４４を覆うように形成されたポリイミドなどの層間絶縁膜４５とを有する層である。それぞれのスイッチング素子４４のゲート電極４４Ｇおよびソース電極４４Ｓは、それぞれ対応する走査電極および対応する信号電極と電気的に接続されている。層間絶縁膜４５上には複数の画素電極３６が位置する。層間絶縁膜４５には、各スイッチング素子４４のドレイン電極４４Ｄに対応する部位にスルーホール４４Ｖが設けられており、このスルーホール４４Ｖを介して、スイッチング素子４４と、対応する画素電極３６との間の電気的接続が形成されている。また、バンク４０に対応する位置にそれぞれのスイッチング素子４４が位置している。
【００７０】
このようなバンク付き基板３０Ａは、公知の製膜技術とパターニング技術とを用いて製造することができる。なお、各画素電極３６のそれぞれの上に、対応する正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂを形成してもよい。正孔輸送層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが、画素電極３６と、後述の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢとの間に位置すれば、エレクトロルミネッセンス表示装置の発光効率が高くなる。
【００７１】
−液状材料付与工程−
上記のようにして色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂが形成されたバンク付き基板３０Ａに対し、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述したカラーフィルタ基板１０の場合と同様に、本発明の描画装置１を用いて、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに対し、それぞれ、液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂを付与する。
【００７２】
液状材料２１１Ｒは、赤色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｇは、緑色の有機発光材料を含むものであり、液状材料２１１Ｂは、青色の有機発光材料を含むものである。液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０の区画の発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢの構成材料である発光材料が有機溶剤中に溶解または分散してなるものである。
【００７３】
−成膜工程−
その後、バンク付き基板３０Ａを乾燥装置へ移送して、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂに付与された液状材料２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ中の溶媒を蒸発させて乾燥することにより、図１４（ｅ）に示すように、各色要素領域３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ上に発光膜２１１ＦＲ、ＦＧ、ＦＢが得られる。
次に、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ、およびバンク４０を覆うように対向電極４６を設ける。対向電極４６は陰極として機能する。
【００７４】
その後、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとを、互いの周辺部で接着することで、図１４（ｆ）に示す有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０が得られる。なお、封止基板４８とバンク付き基板３０Ａとの間には不活性ガス４９が封入されている。
有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０において、発光膜２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢから発光した光は、画素電極３６と、回路素子層３４と、ガラス基板３２と、を介して射出する。このように回路素子層３４を介して光を射出するエレクトロルミネッセンス表示装置は、ボトムエミッション型の表示装置と呼ばれる。
【００７５】
上記のような有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０では、前記カラーフィルタ基板１０と同様の理由により、筋ムラの発生を確実に防止することができるので、高い画質が得られる。
以上、本発明を液晶表示装置（カラーフィルタ基板）や、エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これらに限定されず、例えば、プラズマ表示装置の背面基板や、電子放出素子を備えた画像表示装置（ＳＥＤ（Surface-Conduction Electron-Emitter Display）またはＦＥＤ（Field Emission Display）と呼ばれることもある）にも適用することができる。
【００７６】
＜本発明の電子機器の実施形態＞
前述したような方法で製造されたカラーフィルタ基板１０を備えた液晶表示装置や、前述したような方法で製造されたエレクトロルミネッセンス表示装置等の画像表示装置１０００は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図１５は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【００７７】
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ１１００においては、表示ユニット１１０６が画像表示装置１０００を備えている。
【００７８】
図１６は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、画像表示装置１０００を表示部に備えている。
図１７は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００７９】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、画像表示装置１０００が表示部に設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
【００８０】
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
【００８１】
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００８２】
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【００８３】
以上、本発明の描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、描画装置、色要素付き基板の製造方法、電気光学装置および電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の描画装置の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１に示す描画装置における液滴吐出手段と、バンク付き基板とを示す平面図。
【図３】図１に示す描画装置の液滴吐出手段の一部を示す底面図。
【図４】図１に示す描画装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面側面図。
【図５】図１に示す描画装置における制御手段の構成を示すブロック図。
【図６】（ａ）はヘッド駆動部を示す模式図、（ｂ）はヘッド駆動部における駆動信号、選択信号および吐出信号を示すタイミングチャート。
【図７】バンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。
【図８】バンク付き基板を用いてカラーフィルタ基板を製造する方法を示す断面図。
【図９】本発明における液状材料付与工程を説明するための模式的な図。
【図１０】図９中のＡ−Ａ線断面図、Ｂ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図。
【図１１】比較例の液状材料付与工程を説明するための模式的な図。
【図１２】図１１中のＤ−Ｄ線断面図、Ｅ−Ｅ線断面図およびＦ−Ｆ線断面図。
【図１３】本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図。
【図１４】本発明の色要素付き基板を有機エレクトロルミネッセンス表示装置に適用した場合の色要素付き基板の製造方法を示す断面図。
【図１５】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図。
【図１６】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図。
【図１７】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００８５】
１……描画装置 ２……液滴吐出ヘッド ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ……第１ヘッド ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ……第２ヘッド ２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ……第３ヘッド ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ……第４ヘッド ２５……ノズル ２６……ノズル列 ９１、９２……液滴 １０１……タンク １０３……液滴吐出手段 １０４……キャリッジ移動機構 １０５……キャリッジ １０６……ステージ １０８……ステージ移動機構 １１０……チューブ １１１、１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ、２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ……液状材料 １１２……制御手段 １２０……キャビティ １２２……隔壁 １２４……振動子 １２４Ａ、１２４Ｂ……電極 １２４Ｃ……ピエゾ素子 １２６……振動板 １２８……ノズルプレート １２９……液たまり １３０……供給口 １３１……孔 ２００……バッファメモリ ２０２……記憶手段 ２０３……駆動信号生成部 ２０４……処理部 ２０６……走査駆動部 ２０８……ヘッド駆動部 ＡＳ……アナログスイッチ ＤＳ……駆動信号 ＳＣ……選択信号 ＥＳ……吐出信号 １０Ａ、１０Ｂ、３０Ａ……バンク付き基板 １０……カラーフィルタ基板 １２、３２……ガラス基板 １３……バンク １４……基部 １５……撥液部 １８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、３８Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ……色要素領域 １９……色要素領域列 ２０……保護膜 ９０……液滴 ９１……トップ １１１ＦＲ、１１１ＦＧ、１１１ＦＢ……フィルタ膜 ３０……有機エレクトロルミネッセンス表示装置 ３４……回路素子層 ３６……画素電極 ３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ……正孔輸送層 ４０……バンク ４０１……有機物バンク ４０２……無機物バンク ４２……絶縁膜 ４４……スイッチング素子 ４４Ｇ……ゲート電極 ４４Ｓ……ソース電極 ４４Ｄ……ドレイン電極 ４４Ｖ……スルーホール ４５……層間絶縁膜 ４６……対向電極 ４８……封止基板 ４９……不活性ガス ２１１ＦＲ、２１１ＦＧ、２１１ＦＢ……発光膜 ３０２……キャリッジ位置検出手段 ３０３……ステージ位置検出手段 １０００……画像表示装置 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００……ディジタルスチルカメラ １３０２……ケース（ボディー） １３０４……受光ユニット １３０６……シャッタボタン １３０８……回路基板 １３１２……ビデオ信号出力端子 １３１４……データ通信用の入出力端子 １４３０……テレビモニタ １４４０……パーソナルコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板を保持するステージと、
前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された複数のノズルを有する液滴吐出手段と、
前記ステージと前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ステージに保持された前記バンク付き基板と、前記液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程を行う描画装置であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与するように作動することを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記液滴吐出手段は、複数のノズルが等間隔で前記長辺方向に沿って延在してなるノズル列が複数列並行している部分を有し、前記ノズル列のノズルピッチをＰとし、前記並行するノズル列の数をＱ列としたとき、前記Ｑ列のノズル列は、それらの列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置されている請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板と、前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された多数のノズルを有する液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する色要素付き基板の製造方法であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与することを特徴とする色要素付き基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の色要素付き基板の製造方法により製造された色要素付き基板を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板を保持するステージと、
前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された複数のノズルを有する液滴吐出手段と、
前記ステージと前記液滴吐出手段とを相対的に移動させる移動手段と、
前記液滴吐出手段および前記移動手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記ステージに保持された前記バンク付き基板と、前記液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程を行う描画装置であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与するように作動することを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記液滴吐出手段は、複数のノズルが等間隔で前記長辺方向に沿って延在してなるノズル列が複数列並行している部分を有し、前記ノズル列のノズルピッチをＰとし、前記並行するノズル列の数をＱ列としたとき、前記Ｑ列のノズル列は、それらの列方向にＰ／Ｑずつ位置をずらして配置されている請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
行列状に並ぶ多数の略長方形の色要素領域がバンクにより区画されて形成されたバンク付き基板と、前記色要素領域の長辺方向に関して異なる位置に配された多数のノズルを有する液滴吐出手段とを、前記色要素領域の短辺方向に相対的に移動させ、色要素膜形成用の液状材料を前記ノズルから液滴として吐出して前記色要素領域に付与する液状材料付与工程と、
前記色要素領域に付与された液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成する成膜工程とを有する色要素付き基板の製造方法であって、
前記液状材料付与工程では、前記短辺方向に並ぶ色要素領域列のうちの同色の色要素領域に対して順次液状材料を付与するに際し、その色要素領域列上を相対的に通過するＮ個（ただし、Ｎは、２以上の所定の整数）のノズルのうち、対象とする色要素領域ごとに無作為に選択されたＭ個（ただし、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ−１なる関係を満足する所定の整数）のノズルから液滴を吐出して当該色要素領域に付与することを特徴とする色要素付き基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の色要素付き基板の製造方法により製造された色要素付き基板を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−２０８５４２（Ｐ２００６−２０８５４２Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７９２４（Ｐ２００５−１７９２４）
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【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１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【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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