JP2003280535A - 表示装置製造方法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液滴吐出方式を用いた表示装置／デバイスの
製造において、適用する製造工程の種類に応じて柔軟に
対応できる手段の提供を課題とする。 【解決手段】 ウェハに対する液滴吐出ヘッドの相対速
度をＶ、液滴の吐出周期をＴ、ウェハに着弾して濡れ広
がった後の液滴の直径をＤとした場合に、ＶＴ＜Ｄの関
係を満たすように、相対速度Ｖ及び吐出周期Ｔ及び直径
Ｄを制御する構成／方法を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のノズルから
液滴を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及
び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表
示装置製造装置により製造された表示装置と、該表示装
置を備えて製造されたデバイスとに関する。特に、適用
する製造工程の種類に応じて柔軟に対応できる表示装置
製造方法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造
方法及び表示装置製造装置により製造された表示装置及
びデバイスとに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増
加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のため
にはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の
大きいカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高
まっている。

【０００３】この種のカラーフィルタの製造方法として
は、従来、染色法、顔料分散法、電着法等があり、さら
に、コストダウンに対する要求から、印刷法や液滴吐出
方式で形成する方法が提案されている。液滴吐出方式に
関しては、例えば特開昭５９?７５２０５号公報に、
Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色素を含有する液滴を基板上に液滴
吐出方式により付与し、各液滴を乾燥させて着色部を形
成する方法が提案されている。こうした液滴吐出方式で
は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の形成を一工程で行なうことが
できるため、大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコスト
ダウンを図ることができる。また、この液滴吐出方式
は、カラーフィルタの各画素に対するＲ，Ｇ，Ｂの着色
の他に、有機ＥＬ素子の製造や、フォトレジストの形成
や、オーバーコートの形成や、配向膜の形成や、液晶膜
の形成や、金属配線などにも採用可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、液滴吐出
方式は、表示装置の各製造工程における幅広い範囲をカ
バーできる能力を備えているものの、その分、吐出する
液滴で何を形成するかによって吐出条件（例えば液滴の
吐出量など）が異なるため、製品歩留まりを向上させる
ためには、その製造工程に応じた最適な吐出条件の確保
が必要となる。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、液滴吐出方式を用いた表示装置／デバイスの製
造において、適用する製造工程の種類に応じて柔軟に対
応できる手段の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。 ［１］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルより
液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する方法で
あり、前記基板に対する前記液滴吐出ヘッドの相対速度
をＶ、前記液滴の吐出周期をＴ、前記基板に着弾して濡
れ広がった後の前記液滴の直径をＤとした場合に、ＶＴ
＜Ｄの関係を満たすように、前記相対速度Ｖ及び前記吐
出周期Ｔ及び前記直径Ｄを制御することを特徴とする表
示装置製造方法。この［１］に記載の表示装置製造方法
によれば、適用する製造工程の種類により、例えば、吐
出する液滴の粘度に応じて相対速度Ｖを変える必要が生
じたとしても、ＶＴ＜Ｄの関係を満たすような液滴の直
径Ｄ（すなわち吐出量）及び吐出周期Ｔの組み合わせを
選択するだけで、基板上に吐出された液滴が互いに離れ
ず、歩留まりを確保するための最適な吐出条件を確保す
ることができるようになる。また、吐出量（すなわち液
滴の直径Ｄ）の方を変える必要が生じた場合にも、同様
にＶＴ＜Ｄの関係を満たすような相対速度Ｖ及び吐出周
期Ｔの組み合わせを選択するだけで、基板上に吐出され
た液滴が互いに離れず、歩留まりを確保するための最適
な吐出条件を確保することができるようになる。また、
例えば液滴吐出ヘッドの性能向上により、吐出周期Ｔが
短くできるようになった場合にも、同様にＶＴ＜Ｄの関
係を満たすような相対速度Ｖ及び直径Ｄの組み合わせを
選択するだけで、基板上に吐出された液滴が互いに離れ
ず、歩留まりを確保するための最適な吐出条件を確保す
ることができるようになる。しかも、これらの何れの場
合においても、制御要素の１つである液滴の直径Ｄは、
基板に着弾して濡れ広がった後の寸法を採用しているの
で、隣り合う液滴間の重なり合い部分を確保したまま、
各液滴間の間隔を極力広げることができるようになる。

【０００７】［２］ 上記［１］に記載の表示装置製造
方法において、前記基板に着弾して濡れ広がった後の各
液滴間の重なり部分を、直線上に配置することを特徴と
する表示装置製造方法。この［２］に記載の表示装置製
造方法によれば、切れ目のない、直線的に連続した印刷
線を形成することができるようになる。

【０００８】［３］ 上記［２］に記載の表示装置製造
方法を用いて、カラーフィルタ基板を製造することを特
徴とする表示装置製造方法。この［３］に記載の表示装
置製造方法によれば、切れ目のない、直線的に連続した
印刷線（Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色線）を各画素内に形成する
ことができるようになる。

【０００９】［４］ 上記［３］に記載の表示装置製造
方法において、前記カラーフィルタ基板における、前記
液滴の吐出パターンを、その画素並びの一方向の全てが
同色をなすストライプ型、もしくは、その画素並びの一
方向で３原色の色並びが繰り返されるモザイク型、もし
くは、隣り合う列間での相対的な画素並びが互い違いと
され、３原色が三角形状の色並びに配置されるデルタ
型、のいずれかとすることを特徴とする表示装置製造方
法。この［４］に記載の表示装置製造方法によれば、い
ずれの吐出パターンにおいても、色むらの少ないカラー
フィルタ基板を提供することができる。

【００１０】［５］ 上記［２］に記載の表示装置製造
方法を用いて、有機ＥＬ素子を製造することを特徴とす
る表示装置製造方法。この［５］に記載の表示装置製造
方法によれば、切れ目のない、直線的に連続した印刷線
（Ｒ，Ｇ，Ｂの各線）を各画素内に形成することができ
るようになる。

【００１１】［６］ 上記［２］に記載の表示装置製造
方法を用いて、前記表示装置の金属配線を行うことを特
徴とする表示装置製造方法。この［６］に記載の表示装
置製造方法によれば、切れ目のない、直線的に連続した
金属配線を形成することができるようになるので、通電
不良の少ない液晶表示装置などを製造することができ
る。

【００１２】［７］ 上記［１］に記載の表示装置製造
方法において、前記基板に着弾して濡れ広がった後の各
液滴間の重なり部分を、縦列方向及び横列方向の双方に
配置して、被膜を形成することを特徴とする表示装置製
造方法。この［７］に記載の表示装置製造方法によれ
ば、平面視して抜け（液滴が吐出されていない箇所）の
ない被膜を形成することができるようになる。

【００１３】［８］ 上記［７］に記載の表示装置製造
方法を用いて、フォトレジストの形成、または、オーバ
ーコートの形成、または、配向膜の形成、または、液晶
膜の形成、を行うことを特徴とする表示装置製造方法。
この［８］に記載の表示装置製造方法によれば、平面視
して抜け（液滴が吐出されていない箇所）のない有機Ｅ
Ｌ素子の製造や、フォトレジストの形成や、オーバーコ
ートの形成や、配向膜の形成や、液晶膜の形成などの被
膜形成を行うことができるようになる。

【００１４】［９］ 液滴吐出ヘッドに設けられた複数
のノズルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製
造する装置であり、前記基板に対する前記液滴吐出ヘッ
ドの相対速度をＶ、前記液滴の吐出周期をＴ、前記基板
に着弾して濡れ広がった後の前記液滴の直径をＤとした
場合に、ＶＴ＜Ｄの関係を満たすように、前記相対速度
Ｖ及び前記吐出周期Ｔ及び前記直径Ｄを制御する制御手
段が備えられていることを特徴とする表示装置製造装
置。この［９］に記載の表示装置製造装置によれば、適
用する製造工程の種類により、例えば、吐出する液滴の
粘度に応じて相対速度Ｖを変える必要が生じたとして
も、その制御手段が、ＶＴ＜Ｄの関係を満たすような液
滴の直径Ｄ（すなわち吐出量）及び吐出周期Ｔの組み合
わせを選択するだけで、基板上に吐出された液滴が互い
に離れず、歩留まりを確保するための最適な吐出条件を
確保することができるようになる。また、吐出量（すな
わち液滴の直径Ｄ）の方を変える必要が生じた場合に
も、その制御手段が、同様にＶＴ＜Ｄの関係を満たすよ
うな相対速度Ｖ及び吐出周期Ｔの組み合わせを選択する
だけで、基板上に吐出された液滴が互いに離れず、歩留
まりを確保するための最適な吐出条件を確保することが
できるようになる。また、例えば液滴吐出ヘッドの性能
向上により、吐出周期Ｔが短くできるようになった場合
にも、その制御手段が、同様にＶＴ＜Ｄの関係を満たす
ような相対速度Ｖ及び直径Ｄの組み合わせを選択するだ
けで、基板上に吐出された液滴が互いに離れず、歩留ま
りを確保するための最適な吐出条件を確保することがで
きるようになる。しかも、これらの何れの場合において
も、制御要素の１つである液滴の直径Ｄは、基板に着弾
して濡れ広がった後の寸法を採用しているので、隣り合
う液滴間の重なり合い部分を確保したまま、各液滴間の
間隔を極力広げることができるようになる。

【００１５】［１０］ 上記［９］に記載の表示装置製
造装置において、前記制御手段が、前記基板に着弾して
濡れ広がった後の各液滴間の重なり部分を、直線上に配
置するように制御することを特徴とする表示装置製造装
置。この［１０］に記載の表示装置製造装置によれば、
切れ目のない、直線的に連続した印刷線を形成すること
ができるようになる。

【００１６】［１１］ 上記［１０］に記載の表示装置
製造装置を用いて、カラーフィルタ基板を製造すること
を特徴とする表示装置製造装置。この［１１］に記載の
表示装置製造装置によれば、切れ目のない、直線的に連
続した印刷線（Ｒ，Ｇ，Ｂの各線）を各画素内に形成す
ることができるようになる。

【００１７】［１２］ 上記［１１］に記載の表示装置
製造装置において、前記制御手段が、前記カラーフィル
タ基板における前記液滴の吐出パターンを、その画素並
びの一方向の全てが同色をなすストライプ型、もしく
は、その画素並びの一方向で３原色の色並びが繰り返さ
れるモザイク型、もしくは、隣り合う列間での相対的な
画素並びが互い違いとされ、３原色が三角形状の色並び
に配置されるデルタ型、のいずれかに制御することを特
徴とする表示装置製造装置。この［１２］に記載の表示
装置製造装置によれば、いずれの吐出パターンにおいて
も、色むらの少ないカラーフィルタ基板を提供すること
ができる。

【００１８】［１３］ 上記［１０］に記載の表示装置
製造装置を用いて、有機ＥＬ素子を製造することを特徴
とする表示装置製造装置。この［１３］に記載の表示装
置製造装置によれば、切れ目のない、直線的に連続した
印刷線（Ｒ，Ｇ，Ｂの各線）を各画素内に形成すること
ができるようになる。

【００１９】［１４］ 上記［１０］に記載の表示装置
製造装置において、前記表示装置の金属配線を行うこと
を特徴とする表示装置製造装置。この［１４］に記載の
表示装置製造装置によれば、切れ目のない、直線的に連
続した金属配線を形成することができるようになるの
で、通電不良の少ない液晶表示装置などを製造すること
ができる。

【００２０】［１５］ 上記［９］に記載の表示装置製
造装置において、前記制御手段が、前記基板に着弾して
濡れ広がった後の各液滴間の重なり部分を、縦列方向及
び横列方向の双方に配置させて、被膜を形成することを
特徴とする表示装置製造装置。この［１５］に記載の表
示装置製造装置によれば、平面視して抜け（液滴が吐出
されていない箇所）のない被膜を形成することができる
ようになる。

【００２１】［１６］ 上記［１５］に記載の表示装置
製造装置において、フォトレジストの形成、または、オ
ーバーコートの形成、または、配向膜の形成、または、
液晶膜の形成、を行うことを特徴とする表示装置製造装
置。この［１６］に記載の表示装置製造装置によれば、
平面視して抜け（液滴が吐出されていない箇所）のない
フォトレジストの形成や、オーバーコートの形成や、配
向膜の形成や、液晶膜の形成などの被膜形成を行うこと
ができるようになる。

【００２２】［１７］ 上記［１］〜上記［８］のいず
れかに記載の表示装置製造方法、もしくは、上記［９］
〜上記［１６］のいずれかに記載の表示装置製造装置を
用いて製造されたことを特徴とする表示装置。この［１
７］に記載の表示装置によれば、適用する表示装置製造
方法または表示装置製造装置が、生産効率の向上を可能
としているので、良質かつ安価な表示装置とすることが
できる。

【００２３】［１８］ 上記［１７］に記載の表示装置
を備えて製造されたことを特徴とするデバイス。この
［１８］に記載のデバイスによれば、良質かつ安価な表
示装置を採用できるので、やはり、高品質かつ低コスト
なデバイスとすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は、複数のノズルから液滴
を吐出して表示装置を製造する表示装置製造方法及び表
示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及び表示装
置製造装置により製造された表示装置と、該表示装置を
備えて製造されたデバイスとに関し、特に、適用する製
造工程の種類に応じて柔軟に対応できる表示装置製造方
法及び表示装置製造装置と、これら表示装置製造方法及
び表示装置製造装置により製造された表示装置及びデバ
イスとに関するものであり、その一実施形態を、図面を
参照しながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限
定解釈されるものでないことは勿論である。なお、本発
明で言う液滴とは、従来の液滴に加え、カラーフィルタ
用組成物、有機ＥＬ素子用組成物などのように、機能を
持った液体のことを指すものとする。

【００２５】なお、以下の説明においては、まず、図１
〜図１３を参照しながら、本実施形態の表示装置製造方
法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスに関す
る全般的な説明を主に行い、次に、図１４〜図１９を参
照しながら、本実施形態の特徴的部分の説明を中心に行
うものとする。また、以下の説明においては、前記の表
示装置製造装置、表示装置製造方法、表示装置、及びデ
バイスのそれぞれに対応するものが、下記である場合を
例として説明を行うものとする。 ・表示装置製造装置・・・カラーフィルタ基板の製造装置 ・表示装置製造方法・・・カラーフィルタ基板の製造方法 ・表示装置・・・カラーフィルタ基板 ・デバイス・・・ノート型パーソナルコンピュータ

【００２６】（１）表示装置製造装置（カラーフィルタ
基板の製造装置） まず、図１により本実施形態の表示装置製造装置の説明
を行う。なお、図１は、同表示装置製造装置における各
構成機器の配置を示す平面図である。同図に示すよう
に、本実施形態の表示装置製造装置は、これから加工さ
れる基板（ガラス基板。以下、ウェハＷｆと称する）を
収容するウェハ供給部１と、該ウェハ供給部１から移載
されたウェハＷｆの描画方向を決めるウェハ回転部２
と、該ウェハ回転部２から移載されたウェハＷｆに対し
てＲ（赤）の液滴を着弾させる液滴吐出装置３と、該液
滴吐出装置３から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベ
ーク炉４と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を
行うロボット５ａ，５ｂと、ベーク炉４から移載された
ウェハＷｆを次工程に送るまでに冷却及び描画方向の決
定をなす中間搬送部６と、該中間搬送部６から移載され
たウェハＷｆに対してＧ（緑）の液滴を着弾させる液滴
吐出装置７と、該液滴吐出装置７から移載されたウェハ
Ｗｆを乾燥させるベーク炉８と、これら装置間でのウェ
ハＷｆの移載作業を行うロボット９ａ，９ｂと、ベーク
炉８から移載されたウェハＷｆを次工程に送るまでに冷
却及び描画方向の決定をなす中間搬送部１０と、該中間
搬送部１０から移載されたウェハＷｆに対してＢ（青）
の液滴を着弾させる液滴吐出装置１１と、該液滴吐出装
置１１から移載されたウェハＷｆを乾燥させるベーク炉
１２と、これら装置間でのウェハＷｆの移載作業を行う
ロボット１３ａ，１３ｂと、ベーク炉１２から移載され
たウェハＷｆの収納方向を決めるウェハ回転部１４と、
該ウェハ回転部１４から移載されたウェハＷｆを収容す
るウェハ収容部１５とを備えて概略構成されている。

【００２７】ウェハ供給部１は、１台あたり例えば２０
枚のウェハＷｆを上下方向に収容するエレベータ機構を
備えた２台のマガジンローダ１ａ，１ｂを備えており、
順次、ウェハＷｆが供給可能となっている。ウェハ回転
部２は、ウェハＷｆに対し、前記液滴吐出装置３により
どの方向に描画するかの描画方向決定と、これから液滴
吐出装置３に移載する前の仮位置決めとを行うものであ
り、２台のウェハ回転台２ａ，２ｂにより、鉛直方向の
軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウェハＷｆを回転
可能に保持している。

【００２８】液滴吐出装置３，７，１１については、後
述においてその詳細を説明するため、ここでは説明を省
略するものとする。ベーク炉４は、例えば１２０℃以下
の加熱環境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液
滴吐出装置３から移載されてきたウェハＷｆの赤色の液
滴を乾燥させるものであり、これにより、ウェハＷｆの
移動中に赤色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能
としている。

【００２９】ロボット５ａ，５ｂは、基台を中心に伸展
動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せず）を
備えており、該アームの先端に装備されている真空吸着
パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置
間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行
うことができるようになっている。

【００３０】中間搬送部６は、ロボット５ｂによりベー
ク炉４から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工
程に送る前に冷やす冷却器６ａと、冷却後のウェハＷｆ
に対し、前記液滴吐出装置７によりどの方向に描画する
かの描画方向決定及び、これから液滴吐出装置７に移載
する前の仮位置決めを行うウェハ回転台６ｂと、これら
冷却器６ａ及びウェハ回転台６ｂ間に配置され、液滴吐
出装置３，７間での処理速度差を吸収するバッファ６ｃ
とを備えて構成されている。ウェハ回転台６ｂは、鉛直
方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは１８０度ピッ
チでウェハＷｆを回転させることができるようになって
いる。

【００３１】赤色の液滴を飛ばす液滴吐出装置３と、緑
色の液滴を飛ばす液滴吐出装置７とでは、それぞれの各
液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置３，７，１１の説明にお
いて後述）の清掃作業に要する時間が異なるため、その
結果として、両液滴吐出装置３，７間で処理速度に差が
生じることとなる。前記バッファ６ｃは、この処理速度
差を吸収するために設けられたものであり、エレベータ
状のストック台に複数枚のウェハＷｆを一時的に仮置き
することができるようになっている。

【００３２】ベーク炉８は、前記ベーク炉４と同様の構
造を有する加熱炉であり、例えば１２０℃以下の加熱環
境に５分間、ウェハＷｆを置くことにより、液滴吐出装
置７から移載されてきたウェハＷｆの緑色の液滴を乾燥
させるものであり、これにより、ウェハＷｆの移動中に
緑色の液滴が飛散するなどの不都合を防止可能としてい
る。

【００３３】ロボット９ａ，９ｂは、前記ロボット５
ａ，５ｂと同様の構造を有しており、基台を中心として
伸展動作ならびに回転動作等が可能なアーム（図示せ
ず）を備え、該アームの先端に装備されている真空吸着
パッドでウェハＷｆを吸着保持することにより、各装置
間でのウェハＷｆの移載作業をスムーズかつ効率的に行
うことができるようになっている。

【００３４】中間搬送部１０は、前記中間搬送部６と同
様の構造を有しており、ロボット９ｂによりベーク炉８
から移載されてきた加熱状態のウェハＷｆを次工程に送
る前に冷やす冷却器１０ａと、冷却後のウェハＷｆに対
し、前記液滴吐出装置１１によりどの方向に描画するか
の描画方向決定及び、これから液滴吐出装置１１に移載
する前の仮位置決めを行うウェハ回転台１０ｂと、これ
ら冷却器１０ａ及びウェハ回転台１０ｂ間に配置され、
液滴吐出装置７，１１間での処理速度差を吸収するバッ
ファ１０ｃとを備えて構成されている。ウェハ回転台１
０ｂは、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ、もしくは
１８０度ピッチでウェハＷｆを回転させることができる
ようになっている。

【００３５】ウェハ回転部１４は、各液滴吐出装置３，
７，１１によりＲ，Ｇ，Ｂパターンが形成された後の各
ウェハＷｆに対し、それぞれが一定方向を向くように回
転位置決め可能となっている。すなわち、ウェハ回転部
１４は、２台のウェハ回転台１４ａ，１４ｂを備えてお
り、鉛直方向の軸線回りに９０度ピッチ間隔で正確にウ
ェハＷｆを回転可能に保持できるようになっている。ウ
ェハ収容部１５は、ウェハ回転部１４より移載されてき
た完成品のウェハＷｆ（カラーフィルタ基板）を、１台
あたり例えば２０枚づつ、上下方向に収容するエレベー
タ機構を備えた２台のマガジンアンローダ１５ａ，１５
ｂを有しており、順次、ウェハＷｆを収容可能としてい
る。

【００３６】（２）表示装置製造方法（カラーフィルタ
基板の製造方法）及び液晶表示装置（カラーフィルタ基
板） 以上説明の本実施形態の表示装置製造装置によるＲＧＢ
パターン形成工程を含めたカラーフィルタ基板の製造工
程の一連の流れを、図１〜図３を参照しながら以下に説
明する。なお、図２は、同表示装置製造装置によるＲＧ
Ｂパターン形成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板
製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造さ
れる流れを示している。また、図３は、同表示装置製造
装置の各液滴吐出装置により形成されるＲＧＢパターン
例を示す図であって、（ａ）はストライプ型を示す斜視
図，（ｂ）はモザイク型を示す部分拡大図，（ｃ）はデ
ルタ型を示す部分拡大図である。

【００３７】製造に用いられるウェハＷｆは、例えば長
方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と
共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。このウェハ
Ｗｆとしては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラ
ス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれ
らの表面処理品等が好ましく用いられる。なお、このウ
ェハＷｆには、ＲＧＢパターン形成工程の前工程におい
て、生産性をあげる観点から、複数のカラーフィルタ領
域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラ
ーフィルタ領域をＲＧＢパターン形成工程の後工程で切
断することにより、製造するデバイスに適合するカラー
フィルタ基板として用いられるようになっている。

【００３８】図３に示すように、各カラーフィルタ領域
には、Ｒ（赤色）の液滴及びＧ（緑色）の液滴及びＢ
（青色）の液滴が、後述の各液滴吐出ヘッド５３より所
定のパターンで形成されるようになっている。この形成
パターンとしては、図３（ａ）に示すストライプ型の他
に、図３（ｂ）に示すモザイク型や、図３（ｃ）に示す
デルタ型などがあるが、本発明ではその形成パターンに
関し、特に限定はされない。

【００３９】まず、前工程であるブラックマトリックス
形成工程では、図２（ａ）に示すように、透明のウェハ
Ｗｆの一方の面（カラーフィルタ基板の基礎となる面）
に対して、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、
スピンコート等の方法により、所定の厚さ（たとえば２
μｍ程度）に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法
等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックス
ｂ，・・・を形成していく。これらブラックマトリックス
ｂ，・・・の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィ
ルターエレメント（符号ｅ，・・・に示す各画素）と言わ
れ、たとえばＸ軸方向の巾寸法が３０μｍ、Ｙ軸方向の
長さ寸法が１００μｍ程度の大きさとなる窓になる。こ
のブラックマトリックスｂ，・・・を形成した後は、図示
されないヒータにより熱を加えることで、ウェハＷｆ上
の樹脂を焼成することがなされる。

【００４０】このようにしてブラックマトリックスｂが
形成された後のウェハＷｆは、図１に示したウェハ供給
部１の各マガジンローダ１ａ，１ｂに収容され、引き続
きＲＧＢパターン形成工程が行われる。すなわち、まず
各マガジンローダ１ａ，１ｂのうちの何れか一方に収容
されたウェハＷｆを、ロボット５ａがそのアームにて吸
着保持した後、各ウェハ回転台２ａ，２ｂのうちのいず
れか一方に載置する。そして、各ウェハ回転台２ａ，２
ｂは、これから赤色の液滴を着弾させる前準備として、
その描画方向と位置決めとを行う。

【００４１】その後、ロボット５ａは、各ウェハ回転台
２ａ，２ｂ上のウェハＷｆを再び吸着保持し、今度は液
滴吐出装置３へと移載する。この液滴吐出装置３では、
図２（ｂ）に示すように、所定のパターンを形成するた
めの所定位置のフィルターエレメントｅ，・・・内に、赤
色の液滴Ｒを着弾させる。この時の各液滴Ｒの量は、加
熱工程における液滴Ｒの体積減少量を考慮した充分な量
となっている。なお、この液滴吐出装置３による液滴Ｒ
の着弾の詳細については、後述で説明する。

【００４２】このようにして所定の全てのフィルターエ
レメントｅ，・・・に赤色の液滴Ｒが充填された後のウェ
ハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理
される。この時、液滴Ｒの溶媒が蒸発すると、図２
（ｃ）に示すように液滴Ｒの体積が減少するので、体積
減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分
な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｒの着弾作業と乾燥作
業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｒの溶媒が
蒸発して、最終的に液滴Ｒの固形分のみが残留して膜化
する。

【００４３】なお、この赤色パターンの形成工程におけ
る乾燥作業は、図１で示したベーク炉４によって行われ
る。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあ
るため、同図に示すロボット５ｂにより冷却器６ａへと
搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッフ
ァ６ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた後、ウ
ェハ回転台６ｂへと移載され、これから緑色の液滴を着
弾させる前準備として、その描画方向と位置決めとがな
される。そして、ロボット９ａが、ウェハ回転台６ｂ上
のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液滴吐出装置７
へと移載する。

【００４４】この液滴吐出装置７では、図２（ｂ）に示
すように、所定のパターンを形成するための所定位置の
フィルターエレメントｅ，・・・内に、緑色の液滴Ｇを着
弾させる。この時の各液滴Ｇの量は、加熱工程における
液滴Ｇの体積減少量を考慮した充分な量となっている。

【００４５】このようにして所定の全てのフィルターエ
レメントｅ，・・・に緑色の液滴Ｇが充填された後のウェ
ハＷｆは、所定の温度（例えば７０℃程度）で乾燥処理
される。この時、液滴Ｇの溶媒が蒸発すると、図２
（ｃ）に示すように液滴Ｇの体積が減少するので、体積
減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分
な液滴膜厚が得られるまで、液滴Ｇの着弾作業と乾燥作
業とが繰り返される。この処理により、液滴Ｇの溶媒が
蒸発して、最終的に液滴Ｇの固形分のみが残留して膜化
する。

【００４６】なお、この緑色パターンの形成工程におけ
る乾燥作業は、図１で示したベーク炉８によって行われ
る。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、加熱状態にあ
るため、同図に示すロボット９ｂにより冷却器１０ａへ
と搬送され、冷却される。冷却後のウェハＷｆは、バッ
ファ１０ｃに一時的に保管されて時間調整がなされた
後、ウェハ回転台１０ｂへと移載され、これから青色の
液滴を着弾させる前準備として、その描画方向と位置決
めとがなされる。そして、ロボット１３ａが、ウェハ回
転台１０ｂ上のウェハＷｆを吸着保持した後、今度は液
滴吐出装置１１へと移載する。

【００４７】この液滴吐出装置１１では、図２（ｂ）に
示すように、所定のパターンを形成するための所定位置
のフィルターエレメントｅ，・・・内に、青色の液滴Ｂを
着弾させる。この時の各液滴Ｂの量は、加熱工程におけ
る液滴Ｂの体積減少量を考慮した充分な量となってい
る。なお、この液滴吐出装置１１による液滴Ｂの着弾の
詳細については、後述で説明する。

【００４８】このようにして所定の全てのフィルターエ
レメントｅ，・・・に青色の液滴Ｂが充填された後のウェ
ハＷｆは、図２（ｃ）に示すように所定の温度（例えば
７０℃程度）で乾燥処理される。この時、液滴Ｂの溶媒
が蒸発すると、液滴Ｂの体積が減少するので、体積減少
が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な液滴膜
厚が得られるまで、液滴Ｂの着弾作業と乾燥作業とが繰
り返される。この処理により、液滴Ｂの溶媒が蒸発し
て、最終的に液滴Ｂの固形分のみが残留して膜化する。

【００４９】なお、この青色パターンの形成工程におけ
る前記乾燥作業は、図１で示したベーク炉１２によって
行われる。そして、乾燥作業後のウェハＷｆは、ロボッ
ト１３ｂによりウェハ回転台１４ａ，１４ｂの何れか一
方に移載され、その後、一定方向を向くように回転位置
決めがなされる。回転位置決め後のウェハＷｆは、ロボ
ット１３ｂによりマガジンアンローダ１５ａ，１５ｂの
何れか一方に収容される。

【００５０】以上により、ＲＧＢパターン形成工程が完
了する。そして引き続き、図２（ｄ）以降に示す後工程
が行われる。すなわち、図２（ｄ）に示す保護膜形成工
程では、液滴Ｒ，Ｇ，Ｂを完全に乾燥させるために、所
定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると、液
滴膜が形成されたウェハＷｆの表面保護及び表面平坦化
を目的として、保護膜ｃが形成される。この保護膜ｃの
形成には、例えばスピンコート法や、ロールコート法
や、リッピング法などの方法を採用することができる。

【００５１】続く図２（ｅ）に示す透明電極形成工程で
は、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電
極ｔが保護膜ｃの全面を覆うように形成される。続く図
２（ｆ）に示すパターニング工程では、透明電極ｔが、
画素電極としてパターニングされる。なお、液晶表示パ
ネルの駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用
である。以上説明の各製造工程により、図２（ｆ）に示
すカラーフィルタ基板ＣＫが製造される。

【００５２】（３）デバイス（ノート型パーソナルコン
ピュータ） そして、このカラーフィルタ基板ＣＫと対向基板（図示
せず）とを対向配置させて製造した液晶表示装置を備え
て製造されることにより、例えば図４に示すノート型パ
ソコン２０（デバイス）が製造されることとなる。同図
に示すノート型パソコン２０は、筐体２１と、該筐体２
１内に収容された前記液晶表示装置（符号２２参照）
と、入力部であるキーボード２３と、図示されない表示
情報出力源、表示情報処理回路、クロック発生回路等の
様々な回路と、これら回路に電力を供給する電源回路等
からなる表示信号生成部とを備えて構成されている。液
晶表示装置２２には、例えばキーボード２３から入力さ
れた情報に基づいて前記表示信号生成部により生成され
た表示信号が供給され、表示画像が形成されるようにな
っている。

【００５３】本実施形態に係るカラーフィルタ基板ＣＫ
が装備されるデバイスとしては、前記ノート型パソコン
２０に限らず、携帯型電話機、電子手帳、ページャ、Ｐ
ＯＳ端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プ
ロジェクタ、エンジニアリングワークステーション（Ｅ
ＷＳ）、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ
型またはモニタ直視型のビデオレコーダ、電子卓上計算
機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装
置、時計、ゲーム機器等、様々な電子機器が挙げられ
る。

【００５４】（４）液滴吐出装置の詳細 続いて、図５〜図１８を参照しながら、上記表示装置製
造装置に備えられている前記各液滴吐出装置３，７，１
１の詳細説明を行うものとする。なお、各液滴吐出装置
３，７，１１は同じ構造を有しているため、液滴吐出装
置３についての説明を以下に行い、他の液滴吐出装置
７，１１は同様であるとしてその説明を省略するものと
する。

【００５５】図５〜図７に示すように、本実施形態の液
滴吐出装置３は、その主要構成機器として、液滴吐出ユ
ニット３０と、キャップユニット６０と、ワイピングユ
ニット７０（ヘッド清掃機構）と、重量測定ユニット９
０（図５では省略）と、ドット抜け検出ユニット１００
（図５では省略）とを備えている。なお、図５は、同液
滴吐出装置の主要機器を示す概略構成図である。また、
図６は、同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図１
の矢印Ａより見た側面図である。また、図７は、同液滴
吐出装置を示す図であって、図６の矢印Ｂより見た平面
図である。

【００５６】（ａ）液滴吐出ユニット３０の説明 液滴吐出ユニット３０は、液滴Ｒを前記ウェハＷｆに向
けて吐出、着弾させるユニットである。図５に示すよう
に、この液滴吐出ユニット３０では、まず、窒素ガス等
の不活性ガスｇをエアフィルタ３１に供給し、ここで不
活性ガスｇ中に含まれる不純物の除去を行った後、さら
にミストセパレータ３２を通すことで不活性ガスｇ中に
含まれるミストの除去が行われる。ミスト除去後の不活
性ガスｇは、液滴を圧送する系統と、洗浄液を圧送する
系統との２系統に分岐され、作業内容に応じてこれら系
統をどちらか一方に、後述の液滴・洗浄液圧送圧力切替
弁３５によって切り替えることができるようになってい
る。

【００５７】すなわち、液滴を圧送する系統を選択した
場合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇ
は、液滴圧送圧力調整弁３３へと供給され、ここで適切
に調圧された後、液滴側残圧排気弁３４及び液滴・洗浄
液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ３６を通過
し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ３７で供給圧チ
ェックがなされてから、液滴圧送タンク３８内へと供給
されるようになっている。

【００５８】一方、洗浄液を圧送する系統を選択した場
合には、ミストセパレータ３２を経た不活性ガスｇは、
洗浄液圧送圧力調整弁３９へと供給され、ここで適切に
調圧された後、洗浄液側残圧排気弁４０及び液滴・洗浄
液圧送圧力切替弁３５及びエアーフィルタ７１を通過
し、さらに、不活性ガス圧力検出センサ７２で供給圧チ
ェックがなされてから、洗浄液圧送タンク７３内へと供
給されるようになっている。この系統における流れの続
きは、後述のワイピングユニット７０（ヘッド清掃機
構）の説明において述べるものとする。

【００５９】前記液滴圧送タンク３８には、脱気液滴ボ
トル４１内の液滴が、液滴圧送用ポンプ４２により補充
されるようになっており、その液滴有無の確認は、液滴
有無検出荷重センサ４５による荷重検出でなされるよう
になっている。したがって、液滴圧送タンク３８内の液
滴残量が所定レベルを下回った場合には、液滴有無荷重
検出センサ４５がこれを検知して液滴圧送用ポンプ４２
を起動させ、所定レベルに至るまで液滴の補充がなされ
るようになっている。なお、符号４３は、脱気液滴ボト
ル４１に装備されたエアーフィルタであり、また符号４
４は、タンク排圧弁である。

【００６０】液滴圧送タンク３８内に不活性ガスｇが供
給された場合には、その内圧が高まるために液滴液面が
下方に押し下げられ、これにより押し出された液滴が、
液圧送圧力検出センサ４６で測圧されてから液圧送ＯＮ
／ＯＦＦ切替弁４７を通過し、さらにサブタンク４８へ
と圧送されていく。なお、符号４９は、静電気を逃がす
ための流路部アース継手を示している。

【００６１】サブタンク４８には、エアフィルタ５０及
びサブタンク部上限検出センサ５１及び液滴液面制御用
検出センサ５２が備えられている。サブタンク部上限検
出センサ５１は、サブタンク４８内の液滴液面が所定レ
ベルを超えた場合に、該サブタンク４８への液滴供給を
停止させるための検出センサである。また、液滴液面制
御用検出センサ５２は、複数の液滴吐出ヘッド５３（そ
の配置については、図６を参照。なお、図５では、説明
のために液滴吐出ヘッド５３を単体として説明してい
る）の各ノズル面５３ａに対するサブタンク４８内の液
滴液面の水頭値ｈｅａｄを所定の範囲（例えば２５mm±
０．５mm）内に調整するための検出センサである。

【００６２】このサブタンク４８から供給された液滴
は、ヘッド部気泡排除弁５４を経てから液滴吐出ヘッド
５３へと供給されるようになっている。なお、符号５５
は、静電気を逃がすための流路部アース継手を示してい
る。ヘッド部気泡排除弁５４は、液滴吐出ヘッド５３の
上流側流路を閉じることにより、該液滴吐出ヘッド５３
内の液滴を後述のキャップユニット６０で吸引する際の
吸引流速を高め、液滴吐出ヘッド５３内の気泡を速く排
気することができるようになっている。

【００６３】各液滴吐出ヘッド５３の詳細について、図
８〜図１３を参照しながら以下に説明する。なお、図８
は、同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示す平面
図である。また、図９は、同ノズルヘッドユニットを図
８の矢印Ｃより見た側面図である。また、図１０は、同
ノズルヘッドユニットに備えられている液滴吐出ヘッド
の、液滴を飛ばす機構を説明する図であって、ピエゾ方
式の場合の説明図である。また、図１１は、同液滴吐出
ヘッドの、液滴を飛ばす他の機構を説明する図であっ
て、バブル方式の場合の説明図である。また、図１２
は、同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であって、
（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）は
（ａ）のＤ?Ｄ断面図である。また、図１３は、同液滴
吐出ヘッドを説明する図であり、（ａ）はスキャン方向
を示す説明図，（ｂ）はノズルピッチの変更を示す説明
図である。

【００６４】図８及び図９に示すように、本実施形態の
各液滴吐出ヘッド５３は、６個づつを互いに斜めに重な
るようにして１列配置した第１ヘッド列１２１Ａ及び第
２ヘッド列１２１Ｂを、ヘッド保持板１２２に対して固
定することで、ノズルヘッドユニット１２０を構成して
いる。第１ヘッド列１２１Ａ及び第２ヘッド列１２１Ｂ
は、互いに平行をなしており、なおかつ、それぞれの軸
線ｃ１，ｃ２が、後述のワイピングシート７５の送り方
向（図８の矢印Ｓ方向）に対して交差するように配置さ
れている。

【００６５】そして、これら液滴吐出ヘッド５３の液滴
吐出方式としては、例えば、図１０に示すピエゾ方と、
図１１に示すバブル方式などがある。以下、それぞれの
場合について説明する。まず、図１０に示すピエゾ方式
を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３について説明する
と、同液滴吐出ヘッド５３には、前記各ノズル５３ｃに
対してピエゾ素子５３ｄ（圧電素子）がそれぞれ設けら
れている。このピエゾ素子５３ｄは、ノズル５３ｃと液
滴室５３ｅに対応して配置されており、印加電圧Ｖｈが
印加されることで、この印加電圧Ｖｈの大きさに応じた
変形量で矢印Ｐ方向に伸縮し、液滴室５３ｅ内を加圧し
て所定量の液滴Ｒを各ノズル５３ｃから吐出させるよう
になっている。すなわち、入力された印加電圧Ｖｈ（電
圧波形）に応じた吐出量で、液滴Ｒが吐出される。

【００６６】続いて、図１１に示すバブルジェット方式
（登録商標）を採用した場合の液滴吐出ヘッド５３につ
いて説明する。同液滴吐出ヘッド５３には、それぞれの
ノズルに対応した熱抵抗体５３ｘが備えられており、該
熱抵抗体５３ｘの加熱によって液滴Ｒ内に発生させた気
泡ｂの圧力で、液滴Ｒを吐出出口側に押して液滴Ｒを吐
出させるようになっている。熱抵抗体５３ｘは、駆動パ
ルス印加時間に応じて気泡ｂの大きさ（圧力）を増減で
きるようになっているので、駆動パルス印加時間に応じ
た吐出量で液滴Ｒを吐出させることができるようになっ
ている。

【００６７】図１２（ａ），（ｂ）に示すように、各液
滴吐出ヘッド５３のノズル面５３ａには、複数列（本実
施形態では２列）の溝５３ａ１，５３ａ２が互いに平行
に形成されており、さらに、これら溝５３ａ１，５３ａ
２の内部に、前記各ノズル５３ｃが等ピッチ間隔で穿設
されている。前述のように、これら液滴吐出ヘッド５３
は互いに斜めに重なった状態に配置されている。これ
は、図１３（ａ）のようにウェハＷｆ上を各液滴吐出ヘ
ッド５３を通過させながら液滴Ｒの吐出を行う際に、図
１３（ｂ）のようにスキャン方向（進行方向）に対して
各液滴吐出ヘッド５３を適切な角度に傾けることで、製
造するカラーフィルタ基板の画素ピッチｐ１に応じて見
かけのノズル間隔ｐ２を一致させるためである。

【００６８】（ｂ）キャップユニット６０の説明 以上説明の液滴吐出ユニット３０に続き、キャップユニ
ット６０の説明を以下に行う。図５に示すキャップユニ
ット６０は、前記各液滴吐出ヘッド５３のノズル面５３
ａに対して真下よりそれぞれ押し当てられる複数のキャ
ップ６１（その配置については、図６及び図７を参照）
により、液滴吸引ポンプ６２の吸引力を利用して液滴廃
液タンク６５へと液滴廃液を吸引することができるよう
になっている。なお、符号６３は、各液滴吐出ヘッド５
３内の液滴を吸引する際に、各液滴吐出ヘッド５３と吸
引側との圧力バランス（＝大気圧）をとるための時間短
縮を目的としてキャップ６１の近傍に設けられたバルブ
であり、また、符号６４は、吸引異常を検出するための
液滴吸引圧検出センサである。

【００６９】液滴廃液タンク６５には、廃液タンク上限
検出センサ６６が備えられており、該液滴廃液タンク６
５内の液面高さが所定レベルを超えたと検出された場合
に、液滴廃液ポンプ６７を起動して液滴廃液ボトル６８
に廃液を移すことができるようになっている。そして、
このキャップユニット６０によれば、各液滴吐出ヘッド
５３からの液滴Ｒの吐出開始前にこれら液滴吐出ヘッド
５３の各ノズルに負圧を加えてノズル面５３ａまで液滴
を充填させたり、各ノズルの目詰まりを取るために各液
滴吐出ヘッド５３の各ノズルに負圧を加えて吸引した
り、または製造を行わない待機時に、各ノズル内の液滴
が乾燥することのないようにキャップ６１でノズル面５
３を覆って保湿したりすることができるようになってい
る。

【００７０】（ｃ）ワイピングユニット７０の説明 以上説明のキャップユニット６０に続き、前記ワイピン
グユニット７０（ヘッド清掃機構）を以下に説明する。
ワイピングユニット７０は、定期的あるいは随時に、前
記各液滴吐出ヘッド５３の各ノズル面５３ａを一括清掃
するものであり、図５に示すように、各ノズル面５３ａ
を拭うワイピングシート７５と、該ワイピングシート７
５を各ノズル面５３ａに向けて押し付けるローラ７６
と、ワイピングシート７５に対して洗浄液を吹き付け供
給する洗浄液供給部７７と、ワイピングシート７５を各
ノズル面５３ａに向かって巻き出して供給する巻き出し
ローラ７８と、各ノズル面５３ａを拭った後のワイピン
グシート７５を巻き取る巻き取りローラ７９と、該巻き
取りローラ７９を回転駆動する電動モータ１５３とを備
えて構成されている。なお、ワイピングシート７５とし
ては、例えばポリエステル１００％の織布が好適に用い
られる。また、ローラ７６はゴムローラであり、その周
面に対する押圧力に対して反発する弾性を備えている。

【００７１】そして、このワイピングユニット７０によ
れば、巻き出しローラ７８から巻き出されるワイピング
シート７５を各ノズル面５３ａに向かって供給しながら
ローラ７６で押し付けていくことで、ワイピングシート
７５の新しい清掃面を絶えず各ノズル面５３ａに対して
供給することができるようになっている。しかも、ロー
ラ７６の押し付け力によりワイピングシート７５を各ノ
ズル面５３ａに押し付ける構成であるため、各ノズル面
５３ａに対して清掃面を確実に当てることもできるよう
になっている。

【００７２】（ｄ）重量測定ユニット９０の説明 以上説明のワイピングユニット７０に続き、図７を参照
しながら前記重量測定ユニット９０を以下に説明する。
この重量測定ユニット９０は、各液滴吐出ヘッド５３の
各ノズルから吐出された液滴Ｒの一滴あたりの重量を測
定して管理するためのものである。例えば、重量測定を
目的として各液滴吐出ヘッド５３から、２０００滴分の
液滴Ｒを受けた後、この２０００滴の液滴Ｒの重量を２
０００の数字で割ることにより、一滴の液滴Ｒあたりの
重量を正確に測定するようになっている。この液滴Ｒの
重量測定結果は、各液滴吐出ヘッド５３から吐出する液
滴Ｒの量を最適にコントロールするのに用いられる。

【００７３】（ｅ）ドット抜け検出ユニット１００の説
明 続いて、前記ドット抜け検出ユニット１００の説明を以
下に行う。図７に示すこのドット抜け検出ユニット１０
０は、各ノズルユニット５３の各ノズルの目詰まりを調
べるためのものであり、この上方位置に各液滴吐出ヘッ
ド５３を移動させた後、ここに備えられている図示され
ないレーザ装置からのレーザ光を遮るようにして各液滴
吐出ヘッド５３から捨て撃ち（唾吐き）させて検査を行
う。そして、捨て撃ちの指示をしたにもかかわらずレー
ザ光が遮られなかった場合には、ノズルが目詰まりを起
こして液滴が出ておらず、製造品にドット抜けが生じる
恐れがあるとして判断され、前記キャップユニット６０
により問題となっている液滴吐出ヘッド５３のノズルが
吸引・目詰まり除去されるようになっている。

【００７４】以上に述べた全般的な説明に続いて、本発
明の特に特徴的な部分の詳細説明を、図１４〜図１９を
参照しながら以下に行う。なお、図１４は、本実施形態
の表示装置製造装置／表示装置製造方法を用いて製造さ
れるカラーフィルタ基板の平面図である。また、図１５
は、同表示装置製造装置／表示装置製造方法により、同
カラーフィルタ基板の各画素に対して液滴が直線的に連
続するように吐出した状態を示す図であって、図１４の
Ｅ部拡大図である。また、図１６は、同表示装置製造装
置／表示装置製造方法を用いずに、同カラーフィルタ基
板の各画素に対して液滴を吐出した場合を示す図であっ
て、図１５に相当する部分拡大図である。また、図１７
は、本実施形態の表示装置製造装置／表示装置製造方法
で用いられる液滴の直径に関する説明図であり、
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順番で吐出されていく液滴の
状態を示している。また、図１８は、同表示装置製造装
置／表示装置製造方法により、被膜を形成するように吐
出した場合を示す説明図である。

【００７５】以下の説明では、図３（ａ）において説明
したストライプ型の吐出パターンにより、前記カラーフ
ィルタ基板ＣＫを製造する場合を例として説明を行うも
のとする。すなわち、前記液滴吐出装置３では、図１４
に示すように、ウェハＷｆ上の赤く着色すべき全ての画
素ｅ，・・・に対して、前記液滴吐出ヘッド５３を同図の
Ｘ方向に走査させながら液滴Ｒを吐出していくことで赤
の着色がなされる。そして、ベーク炉４で全ての液滴Ｒ
を乾燥させた後、液滴吐出装置７に送られたウェハＷｆ
は、その緑色に着色すべき全ての画素に対して、前記液
滴吐出ヘッド５３が同図のＸ方向に走査しながら液滴Ｇ
を吐出していくことで緑色の着色がなされる。そして、
ベーク炉８で全ての液滴Ｇを乾燥させた後、液滴吐出装
置１１に送られたウェハＷｆは、その青色に着色すべき
全ての画素に対して、前記液滴吐出ヘッド５３が同図の
Ｘ方向に走査しながら液滴Ｂを吐出していくことで青色
の着色がなされる。

【００７６】このようなＲ，Ｇ，Ｂの着色作業により、
図３（ａ）で示したように、その画素並びの一方向（す
なわち、液滴吐出ヘッド５３の走査方向）の全てが同色
をなすストライプ型の吐出パターンが形成される。な
お、この吐出パターンとしては、このストライプ型の他
に、図３（ｂ）に示した、その画素並びの一方向（すな
わち、液滴吐出ヘッド５３の走査方向）で３原色Ｒ，
Ｇ，Ｂの色並びが繰り返されるモザイク型や、または、
図３（ｃ）に示した、隣り合う列間での相対的な画素並
びが互い違い（齟齬状）とされ、３原色Ｒ，Ｇ，Ｂが三
角形状の色並びに配置されるデルタ型など、その他の吐
出パターンの形成にも、本発明を適用可能であることは
もちろんである。

【００７７】本発明では、各画素ｅ，・・・内における液
滴の吐出制御が特に重要となっており、これを適切に行
うための制御回路（制御手段。図示せず）が、各液滴吐
出装置３，７，１１のそれぞれに備えられている。この
制御回路により、例えば図１５に示すように、画素ｅ内
に切れ目のない均一な着色をすることができるようにな
っている。すなわち、この制御回路は、ウェハＷｆに対
する液滴吐出ヘッド５３の相対速度をＶ、液滴の吐出周
期をＴ、ウェハに着弾した後の液滴の直径をＤとした場
合に、ＶＴ＜Ｄの関係を満たすように、前記相対速度Ｖ
及び前記吐出周期Ｔ及び前記直径Ｄを制御するようにな
っている。

【００７８】本実施形態では、固定状態のウェハＷｆに
対してＸ方向に液滴吐出ヘッド５３が移動しながら吐出
を行うので、液滴吐出ヘッド５３の走査速度＝相対速度
Ｖとなっている。また、前記吐出周期Ｔは、同一のノズ
ル５３ｃから吐出される液滴の吐出時間間隔を示すもの
である。したがって、図１５に示すように、ウェハＷｆ
上の画素ｅ内に吐出される各液滴中心間の間隔は、Ｖ×
Ｔで表されることとなる。

【００７９】一方、前記直径Ｄとしては、ウェハＷｆに
着弾して濡れ広がった後の寸法が使用される。この直径
Ｄの定義ついて、図１７を参照して詳説すると、図１７
（ａ）のように、液滴吐出ヘッド５３より吐出された時
点における液滴ｉの直径をｄ０とした場合、図１７
（ｂ）に示すように、ウェハＷｆに着弾した直後にウェ
ハＷｆからの壁圧を受けて拡径し、直径ｄ０よりもやや
大きい直径ｄ１となる。さらに時間が進むにつれて液滴
ｉは拡径を続け、最終的に図１７（ｃ）の状態で拡径が
停止する。この様にして濡れ広がりが止まった時の直径
Ｄが、前記制御手段による制御で用いられる。なお、実
際の使用に際しては、前記直径Ｄを各吐出毎に測定する
のではなく、生産工程前に予め直径Ｄを測定しておき、
この時に得られた直径Ｄを前記制御手段に与えて使用す
る方が、生産効率向上の観点より好ましいと言える。

【００８０】そして、この直径Ｄと、前記ＶＴとの大小
関係がＶＴ＜Ｄを満たすように、前記制御手段が相対速
度Ｖ及び吐出周期Ｔ及び直径Ｄを制御することにより、
図１５で示したように、ウェハＷｆに着弾して濡れ広が
った後の各液滴間の重なり部分ｒ，・・・を、直線上に配
置することができるようになっている。すなわち、これ
ら重なり部分ｒ，・・・は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各列において、
同図の破線矢印に示す液滴吐出ヘッド５３の走査方向
（すなわち各ノズル５３ｃの移動方向）がなす直線上に
全て配置されるようになっている。これにより、各画素
ｅ，・・・内に、切れ目のない、直線的に連続した印刷線
を形成することができるようになる。

【００８１】なお、各画素ｅ，・・・間には、図２で説明
した前記ブラックマトリックスｂが配されており、この
部分では遮光されるので、例えば液滴吐出ヘッド５３の
走査方向において、隣り合う画素ｅ，・・・間を跨ぐよう
にして液滴が吐出されたとしても、カラーフィルタ基板
として問題を生じることはない。したがって、前記走査
方向において、同色の液滴が切れ目なく連続するように
吐出しても良いし、もしくは、各画素ｅ，・・・間のブラ
ックマトリックス上には液滴を吐出せず、各画素ｅ，・・
・内にのみ切れ目なく吐出するようにしても良い。本発
明では、図１６に示すような液滴間の切れ目ｇ，・・・が
各画素ｅ，・・・内に生じないようにすることを目的とし
ており、このような切れ目ｇ，・・・は、前記ＶＴ（すな
わち、隣り合う液滴中心間の間隔寸法）が前記直径Ｄよ
りも大きくなってしまった場合（ＶＴ＞Ｄ）に生じるこ
ととなる。このような場合には、切れ目ｇ，・・・が色む
らを起こしてカラーフィルタ基板としての品質を落とし
てしまい、問題を生じることになる。しかしながら、本
発明では、前記制御回路がＶＴ＜Ｄの吐出条件を確保す
るので、このような品質上の問題を生じることがないよ
うになっている。

【００８２】前記制御手段によるＶＴ＜Ｄの吐出条件の
決定に際しては、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれの液滴を吐出する
のかといった、適用する製造工程の種類に応じて最適な
組み合わせが決定されるようになっている。すなわち、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各液滴では粘度が異なるため、例えば、そ
の粘度に応じて相対速度Ｖを変える必要が生じたとして
も、その制御手段が、ＶＴ＜Ｄの関係を満たすような液
滴の直径Ｄ（すなわち吐出量）及び吐出周期Ｔの組み合
わせを選択するだけで、ウェハＷｆ上に吐出された液滴
が互いに離れず、歩留まりを確保するための最適な吐出
条件を確保することができるようになる。

【００８３】また、吐出量（すなわち液滴の直径Ｄ）の
方を変える必要が生じた場合にも、前記制御手段が、同
様にＶＴ＜Ｄの関係を満たすような相対速度Ｖ及び吐出
周期Ｔの組み合わせを選択するだけで、ウェハＷｆ上に
吐出された液滴が互いに離れず、歩留まりを確保するた
めの最適な吐出条件を確保することができるようにな
る。さらには、例えば液滴吐出ヘッドの性能向上によ
り、吐出周期Ｔが短くできるようになった場合にも、前
記制御手段が、同様にＶＴ＜Ｄの関係を満たすような相
対速度Ｖ及び直径Ｄの組み合わせを選択するだけで、基
板上に吐出された液滴が互いに離れず、歩留まりを確保
するための最適な吐出条件を確保することができるよう
になる。

【００８４】なお、上記実施形態では、カラーフィルタ
基板におけるＲ，Ｇ，Ｂの着色工程に本発明を適用する
場合を例に説明してきたが、切れ目のない印刷線を形成
できることから、表示装置の金属配線作業にも適用可能
である。この場合、切れ目のない、直線的に連続した金
属配線（図示せず）を形成することができるようになる
ので、通電不良の少ない表示装置を製造することができ
る。この場合においても、使用する液滴（金属配線材
料）の粘度に応じてＶＴ＜Ｄの吐出条件を満たすよう
に、前記相対速度Ｖ及び前記吐出周期Ｔ及び前記直径Ｄ
の組み合わせを制御することで、切れ目のない金属配線
を形成することが可能となる。

【００８５】また、上記実施形態では、切れ目のない印
刷線を形成することで、カラーフィルタ基板における
Ｒ，Ｇ，Ｂの着色工程を行う場合を例に説明してきた
が、この他に、フォトレジストの形成や、オーバーコー
トの形成や、配向膜の形成や、液晶膜の形成などの被膜
形成に対して、本発明を適用することも可能である。こ
の被膜形成について説明すると、例えば図１８に示すよ
うに、前記制御手段により上述した印刷線形成と同様に
ＶＴ＜Ｄの吐出制御を行うとともに、前記各ノズル５３
ｃ間の見かけのピッチ間隔を狭めることで、ウェハ（基
板）の印刷面に着弾して濡れ広がった後の各液滴ｉ間の
各重なり部分ｒ，・・・を、縦列方向（Ｘ方向）及び横列
方向（Ｙ方向）の双方に配置させ、印刷面を隙間無く覆
うことができ、被膜形成が可能となる。

【００８６】すなわち、同図のＸ方向の重なり部分ｒ
ｘ，・・・については、前記制御手段によるＶＴ＜Ｄの吐
出制御で各液滴ｉが吐出され、このＸ方向で隙間のない
印刷線が形成される。一方、この時に形成される各印刷
線間のピッチ寸法ｐ３，・・・は、前記制御手段が、図１
３（ｂ）において説明したように、液滴吐出ヘッド５３
をスキャン方向（進行方向）に対して適切な角度に傾け
て前記見かけのノズル間隔ｐ２を一致させることで調整
できる。これにより、図１８のＹ方向の重なり部分ｒ
ｙ，・・・を形成することができるので、各印刷線同士を
重なり合わせて、Ｘ方向及びＹ方向の双方において隙間
のない印刷面（被膜）を形成させることが可能となる。

【００８７】なお、同図の例では、隣り合う印刷線間で
同位置に各液滴ｉ，・・・を吐出する場合を図示している
が、これに限らず、例えば図１９のように、隣り合う印
刷線間で各液滴ｉ，・・・が互い違い（齟齬状）となるよ
うに吐出パターンを形成しても良い。この場合には、隙
間のない平面を確保しながらも、各液滴ｉ間の重なり部
分ｒの面積を小さくすることができ、同じ液滴吐出量で
あっても、より広い面積を印刷することができるように
なる。したがって、液滴吐出量を抑えることができ、被
膜形成の製造工程に要するコストを削減することが可能
となる。

【００８８】以上説明の本実施形態の表示装置製造方
法、表示装置製造装置、表示装置、及びデバイスの効果
について、以下に纏める。本実施形態の表示装置製造装
置／表示装置製造方法は、前記制御手段により、ウェハ
Ｗｆに対する液滴吐出ヘッド５３の相対速度をＶ、液滴
ｉの吐出周期をＴ、ウェハＷｆに着弾して濡れ広がった
後の液滴ｉの直径をＤとした場合に、ＶＴ＜Ｄの関係を
満たすように、相対速度Ｖ及び吐出周期Ｔ及び直径Ｄを
制御する構成／方法を採用した。これによれば、適用す
る製造工程の種類によって、相対速度Ｖ及び吐出周期Ｔ
及び直径Ｄのいずれかの要素が変更になっても、前記制
御手段が他の要素を調整してＶＴ＜Ｄを満たすようにす
ることで、ウェハＷｆ上に吐出された各液滴ｉが互いに
離れたりせず、歩留まりを確保するための最適な吐出条
件を確保することができるようになる。したがって、適
用する製造工程の種類に応じて幅広く柔軟に対応するこ
とができるので、生産効率の向上が可能となる。しか
も、制御要素の１つである液滴ｉの直径Ｄは、ウェハＷ
ｆに着弾して濡れ広がった後の寸法を採用しているの
で、隣り合う液滴ｉ間の重なり合い部分ｒ，・・・を確保
したまま、各液滴ｉ間の間隔を極力広げることができる
ようになっている。これにより、使用する液滴量の低減
ならびに、相対速度Ｖの高速化による生産速度の向上が
得られるようになるので、生産コストを更に下げて、安
価なカラーフィルタ基板等の表示装置を提供することが
可能となる。

【００８９】また、本実施形態の表示装置製造装置／表
示装置製造方法は、前記制御手段が、ウェハＷｆに着弾
して濡れ広がった後の各液滴ｉ間の重なり部分ｒ，・・・
を、直線上に配置するように制御する構成／方法を採用
した。これによれば、切れ目のない、直線的に連続した
印刷線（例えばＲ，Ｇ，Ｂの着色線や、金属配線など）
を形成することができるようになるので、色むらの少な
いカラーフィルタ基板や、通電不良の少ない液晶表示装
置などを製造することが可能となる。また、本実施形態
の表示装置製造装置／表示装置製造方法により直線状に
液滴を吐出して表示装置を製造する他の例として、有機
ＥＬ素子の製造に適用することもできる。この場合も、
切れ目のない、直線的に連続した印刷線（Ｒ，Ｇ，Ｂの
各線）を各画素内に形成することが可能となる。

【００９０】また、本実施形態の表示装置製造装置／表
示装置製造方法は、前記制御手段が、ウェハＷｆに着弾
して濡れ広がった後の各液滴ｉ間の重なり部分ｒを、縦
列方向及び横列方向の双方に配置して、被膜を形成する
構成／方法も可能である。この場合、平面視して抜け
（液滴ｉが吐出されていない箇所）のない被膜を形成す
ることができるようになるので、例えばフォトレジスト
の形成や、オーバーコートの形成や、配向膜の形成や、
液晶膜の形成などの被膜形成を行うことが可能となる。

【００９１】また、本実施形態の表示装置製造装置／表
示装置製造方法を用いて製造されるカラーフィルタ基板
ＣＫは、その製造に適用する表示装置製造方法または表
示装置製造装置が生産効率の向上を可能としているの
で、良質かつ安価なカラーフィルタ基板ＣＫとすること
が可能となる。また、このカラーフィルタ基板ＣＫを備
えて前記ノート型コンピュータ２０を製造した場合に
は、このノート型コンピュータ２０は、良質かつ安価な
カラーフィルタ基板ＣＫを採用できるので、やはり、高
品質かつ低コストとすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液滴吐出装置を備えた表示装置製造
装置の一実施形態を示す図であって、同表示装置製造装
置における各構成機器の配置を示す平面図である。

【図２】 同表示装置製造装置によるＲＧＢパターン形
成工程を含めた一連のカラーフィルタ基板製造工程を示
す図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に製造される流れを示
す。

【図３】 同表示装置製造装置の各液滴吐出装置により
形成されるＲＧＢパターン例を示す図であって、（ａ）
はストライプ型を示す斜視図，（ｂ）はモザイク型を示
す部分拡大図，（ｃ）はデルタ型を示す部分拡大図であ
る。

【図４】 同表示装置製造装置により製造された液晶表
示装置を備えて製造されたデバイスの一例であるノート
型コンピュータを示す斜視図である。

【図５】 同表示装置製造装置の液滴吐出装置の主要機
器を示す概略構成図である。

【図６】 同液滴吐出装置の一部を示す図であって、図
１の矢印Ａより見た側面図である。

【図７】 同液滴吐出装置を示す図であって、図６の矢
印Ｂより見た平面図である。

【図８】 同液滴吐出装置のノズルヘッドユニットを示
す平面図である。

【図９】 同ノズルヘッドユニットを図８の矢印Ｃより
見た側面図である。

【図１０】 同ノズルヘッドユニットに備えられている
液滴吐出ヘッドの、液滴を飛ばす機構を説明する図であ
って、ピエゾ方式の場合の説明図である。

【図１１】 同液滴吐出ヘッドの液滴を飛ばす他の機構
を説明する図であって、バブル方式の場合の説明図であ
る。

【図１２】 同液滴吐出ヘッドの一部分を示す図であっ
て、（ａ）はノズル面に対向する側から見た図，（ｂ）
は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】 同液滴吐出ヘッドを説明する図であり、
（ａ）はスキャン方向を示す説明図，（ｂ）はノズルピ
ッチの変更を示す説明図である。

【図１４】 本実施形態の表示装置製造装置／表示装置
製造方法を用いて製造されるカラーフィルタ基板の平面
図である。

【図１５】 同表示装置製造装置／表示装置製造方法に
より、同カラーフィルタ基板の各画素に対して液滴が直
線的に連続するように吐出した状態を示す図であって、
図１４のＥ部拡大図である。

【図１６】 同表示装置製造装置／表示装置製造方法を
用いずに、同カラーフィルタ基板の各画素に対して液滴
を吐出した場合を示す図であって、図１５に相当する部
分拡大図である。

【図１７】 本実施形態の表示装置製造装置／表示装置
製造方法で用いられる液滴の直径に関する説明図であ
り、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順番で吐出されていく液
滴の状態を示している。

【図１８】 同表示装置製造装置／表示装置製造方法に
より、被膜を形成するように吐出した場合を示す説明図
である。

【図１９】 同表示装置製造装置／表示装置製造方法に
より、被膜を形成するように吐出する他の場合を示す説
明図である。

【符号の説明】

３，７，１１・・・液滴吐出装置 ２０・・・ノート型コンピュータ（デバイス） ５３・・・液滴吐出ヘッド ５３ｃ・・・ノズル ＣＫ・・・カラーフィルタ基板 ｉ，Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・液滴 ｒ，ｒｘ，ｒｙ・・・重なり部分 Ｗｆ・・・ウェハ（基板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５Ｚ ５Ｇ４３５ Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 33/14 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA11 BA55 BA64 BB02 BB07 BB41 BB42 2H088 FA08 FA18 FA30 HA03 HA04 HA12 MA20 2H091 FA02Y FA35Y FC12 FC29 GA01 LA12 LA15 LA18 3K007 AB18 DB03 FA01 5C094 AA43 BA27 CA24 ED03 GB10 5G435 AA17 BB05 CC12 GG12 KK05 KK07 KK10

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズ
   ルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する
   方法であり、 前記基板に対する前記液滴吐出ヘッドの相対速度をＶ、
   前記液滴の吐出周期をＴ、前記基板に着弾して濡れ広が
   った後の前記液滴の直径をＤとした場合に、 ＶＴ＜Ｄ の関係を満たすように、前記相対速度Ｖ及び前記吐出周
   期Ｔ及び前記直径Ｄを制御することを特徴とする表示装
   置製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の表示装置製造方法にお
   いて、 前記基板に着弾して濡れ広がった後の各液滴間の重なり
   部分を、直線上に配置することを特徴とする表示装置製
   造方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の表示装置製造方法を用
   いて、カラーフィルタ基板を製造することを特徴とする
   表示装置製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の表示装置製造方法にお
   いて、 前記カラーフィルタ基板における、前記液滴の吐出パタ
   ーンを、その画素並びの一方向の全てが同色をなすスト
   ライプ型、もしくは、その画素並びの一方向で３原色の
   色並びが繰り返されるモザイク型、もしくは、隣り合う
   列間での相対的な画素並びが互い違いとされ、３原色が
   三角形状の色並びに配置されるデルタ型、のいずれかと
   することを特徴とする表示装置製造方法。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の表示装置製造方法を用
   いて、有機ＥＬ素子を製造することを特徴とする表示装
   置製造方法。
6. 【請求項６】 請求項２に記載の表示装置製造方法を用
   いて、前記表示装置の金属配線を行うことを特徴とする
   表示装置製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の表示装置製造方法にお
   いて、 前記基板に着弾して濡れ広がった後の各液滴間の重なり
   部分を、縦列方向及び横列方向の双方に配置して、被膜
   を形成することを特徴とする表示装置製造方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の表示装置製造方法を用
   いて、 フォトレジストの形成、または、オーバーコートの形
   成、または、配向膜の形成、または、液晶膜の形成、を
   行うことを特徴とする表示装置製造方法。
9. 【請求項９】 液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズ
   ルより液滴を基板に向けて吐出して表示装置を製造する
   装置であり、 前記基板に対する前記液滴吐出ヘッドの相対速度をＶ、
   前記液滴の吐出周期をＴ、前記基板に着弾して濡れ広が
   った後の前記液滴の直径をＤとした場合に、 ＶＴ＜Ｄ の関係を満たすように、前記相対速度Ｖ及び前記吐出周
   期Ｔ及び前記直径Ｄを制御する制御手段が備えられてい
   ることを特徴とする表示装置製造装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の表示装置製造装置に
    おいて、前記制御手段は、前記基板に着弾して濡れ広が
    った後の各液滴間の重なり部分を、直線上に配置するよ
    うに制御することを特徴とする表示装置製造装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の表示装置製造装置
    を用いて、カラーフィルタ基板を製造することを特徴と
    する表示装置製造装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の表示装置製造装置
    において、 前記制御手段は、前記カラーフィルタ基板における前記
    液滴の吐出パターンを、その画素並びの一方向の全てが
    同色をなすストライプ型、もしくは、その画素並びの一
    方向で３原色の色並びが繰り返されるモザイク型、もし
    くは、隣り合う列間での相対的な画素並びが互い違いと
    され、３原色が三角形状の色並びに配置されるデルタ
    型、のいずれかに制御することを特徴とする表示装置製
    造装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の表示装置製造装置
    を用いて、有機ＥＬ素子を製造することを特徴とする表
    示装置製造装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の表示装置製造装置
    において、 前記表示装置の金属配線を行うことを特徴とする表示装
    置製造装置。
15. 【請求項１５】 請求項９に記載の表示装置製造装置に
    おいて、 前記制御手段は、前記基板に着弾して濡れ広がった後の
    各液滴間の重なり部分を、縦列方向及び横列方向の双方
    に配置させて、被膜を形成することを特徴とする表示装
    置製造装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の表示装置製造装置
    において、 フォトレジストの形成、または、オーバーコートの形
    成、または、配向膜の形成、または、液晶膜の形成、を
    行うことを特徴とする表示装置製造装置。
17. 【請求項１７】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載
    の表示装置製造方法、もしくは、請求項９〜請求項１６
    のいずれかに記載の表示装置製造装置を用いて製造され
    たことを特徴とする表示装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の表示装置を備えて
    製造されたことを特徴とするデバイス。