(57)【要約】【課題】基板の成膜面に着弾する機能液の液滴の位置を制御して、機能液を均一に配置することができる液滴吐出方法、液滴吐出装置及びカラーフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド５を基板（Ｐ）と相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッド５が備える複数のノズルＮから機能液（Ｌ）の液滴Ｌｄを吐出させ、基板（Ｐ）の成膜面Ｐａに機能液（Ｌ）を配置する液滴吐出工程を有し、液滴吐出工程において、液滴Ｌｄの吐出毎に液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整して液滴Ｌｄが成膜面Ｐａに着弾する着弾位置Ｉｐを制御する着弾位置制御工程を有することを特徴とする。【選択図】図４
2010264373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドを基板と相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドが備える複数のノズルから機能液の液滴を吐出させ、前記基板の成膜面に前記機能液を配置する液滴吐出工程を有し、
前記液滴吐出工程において、前記液滴の吐出毎に前記液滴の吐出速度を調整して前記液滴が前記成膜面に着弾する着弾位置を制御する着弾位置制御工程を有すること
を特徴とする液滴吐出方法。
【請求項２】
前記着弾位置制御工程において、
前記成膜面が有する複数の成膜領域の各々における前記着弾位置を、前記基板に対する前記液滴吐出ヘッドの相対移動方向において前記成膜領域の中央に集中させるように、前記吐出速度を調整すること
を特徴とする請求項１に記載の液滴吐出方法。
【請求項３】
前記着弾位置制御工程において、
前記吐出速度を増加させて前記着弾位置を前記相対移動方向の後方に移動させること
を特徴とする請求項２に記載の液滴吐出方法。
【請求項４】
前記着弾位置制御工程において、
前記吐出速度を減少させて前記着弾位置を前記相対移動方向の前方に移動させること
を特徴とする請求項２に記載の液滴吐出方法。
【請求項５】
前記着弾位置制御工程において、
前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して所定の相対速度で相対移動させること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
【請求項６】
前記着弾位置制御工程において、
前記液滴を所定の周期で吐出させること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
【請求項７】
基板を保持する載置台と、
前記基板の成膜面に機能液の液滴を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドと前記載置台とを相対的に移動させる駆動部と、
液滴吐出ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記液滴の吐出毎に前記液滴吐出ヘッドに印加する電圧波形を調整して前記液滴の吐出速度を調整し、前記液滴が前記成膜面に着弾する着弾位置を制御するように設けられていること
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
基板と液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドが備える複数のノズルからカラーフィルターの材料液の液滴を吐出させ、前記基板の成膜面の複数の画素領域の各々に前記材料液を配置する液滴吐出工程を有し、
前記液滴吐出工程において、前記液滴の吐出毎に前記液滴の吐出速度を調整して前記液滴が前記画素領域に着弾する着弾位置を制御する着弾位置制御工程を有すること
を特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液滴吐出方法、液滴吐出装置及びカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板と液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドが備える複数のノズルから機能液の液滴を吐出させ、基板の成膜面に機能液を配置する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、複数のノズルが所定のピッチで配列された複数のヘッドを、ヘッド走査方向に移動させて基板を主走査する工程と、ヘッドをヘッド改行方向に所定のピッチで移動させて基板を副走査する工程と、複数のノズルからカラーフィルターの材料を吐出する工程と、を有している。
【０００４】
そして、複数のヘッドのうち、隣り合うヘッドのそれぞれの最端部に位置するノズル同士の相互間隔と、ノズルの一定の配列ピッチとの関係を規定している。さらに、ヘッドの副走査移動ピッチと、ノズルの一定の配列ピッチとの関係を規定している。これにより、インクジェットヘッドの全てのノズルが画素の形成される領域上を正確に通過することができるようになり、ノズルの使用効率を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−８４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、液滴吐出ヘッドを基板に対して所定の速度で走査させながら機能液の液滴を所定の周期で吐出させた場合に、液滴吐出ヘッドの走査方向において機能液の液滴が基板に着弾する間隔が一定になる。そのため、液滴の着弾間隔が画素の大きさ及びピッチに対応していない場合、各画素に着弾する液滴の位置が液滴吐出ヘッドの走査方向に徐々にずれていく。
【０００７】
各画素に着弾する液滴の位置がずれると、各画素に配置される機能液の厚みに偏りを生じてしまうという課題がある。すなわち、液滴が画素の一方の端に偏って着弾すると、画素に配置された機能液の厚みは一方の端が厚く他方の端が薄くなる。各画素に配置された機能液の厚みにこのような偏りが生じると、各画素に形成される膜が不均一になり、カラーフィルターの色むらの原因となる。
【０００８】
そこで、本発明は、基板の成膜面に着弾する機能液の液滴の位置を制御して、機能液を均一に配置することができる液滴吐出方法、液滴吐出装置及びカラーフィルターの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドを基板と相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドが備える複数のノズルから機能液の液滴を吐出させ、前記基板の成膜面に前記機能液を配置する液滴吐出工程を有し、前記液滴吐出工程において、前記液滴の吐出毎に前記液滴の吐出速度を調整して前記液滴が前記成膜面に着弾する着弾位置を制御する着弾位置制御工程を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、液滴の吐出速度を調整することで、ノズルから吐出された液滴が成膜面に到達するまでの時間を調整することができる。すなわち、液滴がノズルから吐出される際の吐出速度が増加すると、液滴は成膜面に短時間で着弾する。一方、液滴の吐出速度が減少すると、液滴が吐出されてから成膜面に着弾するまでの時間が長くなる。したがって、液滴の吐出速度を変化させて次の液滴を吐出することで、液滴が吐出されてから着弾するまでの飛行時間を異ならせることができる。
また、液滴吐出ヘッドは、基板に対して相対的に移動しながら液滴を吐出する。そのため、ノズルから吐出された液滴は、基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に所定の相対速度を有している。これにより、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴は、飛行中も基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に基板と相対的に移動する。したがって、液滴が飛行する時間を異ならせることで、液滴が基板に対して相対的に移動する距離を異ならせることができる。
したがって、本発明の液滴吐出方法によれば、液滴の吐出速度を調整することで、ノズルから吐出された液滴が基板に対して液滴吐出ヘッドの移動方向に相対的に移動する距離を異ならせることができる。すなわち、液滴の吐出毎に液滴の吐出速度を調整し、基板の成膜面に着弾する液滴の位置を制御することができる。
【００１１】
また、本発明の液滴吐出方法は、前記着弾位置制御工程において、前記成膜面が有する複数の成膜領域の各々における前記着弾位置を、前記基板に対する前記液滴吐出ヘッドの相対移動方向において前記成膜領域の中央に集中させるように、前記吐出速度を調整することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、成膜領域に配置された機能液の厚みを、液滴吐出ヘッドの相対移動方向に沿う断面視で、成膜領域の中心線に対象な形状に近づけることができる。したがって、各成膜領域に均一な膜を形成することが可能になる。
【００１３】
また、本発明の液滴吐出方法は、前記着弾位置制御工程において、前記吐出速度を増加させて前記着弾位置を前記相対移動方向の後方に移動させることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、成膜領域における液滴の着弾位置が、液滴吐出ヘッドの相対移動方向の前方にずれる場合に、液滴の着弾位置を成膜領域の中央に集中させることができる。
【００１５】
また、本発明の液滴吐出方法は、前記着弾位置制御工程において、前記吐出速度を減少させて前記着弾位置を前記相対移動方向の前方に移動させることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、成膜領域における液滴の着弾位置が、液滴吐出ヘッドの相対移動方向の後方にずれる場合に、液滴の着弾位置を成膜領域の中央に集中させることができる。
【００１７】
また、本発明の液滴吐出方法は、前記着弾位置制御工程において、前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して所定の相対速度で相対移動させることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、液滴吐出ヘッドの基板に対する相対速度を変動させる場合と比較して液滴の吐出を安定して行うことができ、機能液を所定の位置により正確に配置して、より均一な膜を形成することが可能になる。
【００１９】
また、本発明の液滴吐出方法は、前記着弾位置制御工程において、前記液滴を所定の周期で吐出させることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、液滴の吐出周期を変動させる場合と比較して液滴の吐出を安定して行うことができ、機能液を所定の位置により正確に配置して、より均一な膜を形成することが可能になる。
【００２１】
また、本発明の液滴吐出装置は、基板を保持する載置台と、前記基板の成膜面に機能液の液滴を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドと前記載置台とを相対的に移動させる駆動部と、液滴吐出ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記液滴の吐出毎に前記液滴吐出ヘッドに印加する電圧波形を調整して前記液滴の吐出速度を調整し、前記液滴が前記成膜面に着弾する着弾位置を制御するように設けられていることを特徴とする。
【００２２】
このように構成することで、制御部によって液滴の吐出毎に液滴の吐出速度を調整し、ノズルから吐出された液滴が成膜面に到達するまでの時間を調整することができる。
また、制御部は、液滴吐出工程において液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させながら液滴を吐出させる。これにより、ノズルから吐出された液滴は、基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に所定の相対速度を有し、飛行中も基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に基板と相対的に移動する。
したがって、本発明の液滴吐出装置によれば、制御部により液滴の吐出速度を調整し、液滴が飛行する時間を異ならせることで、液滴が基板に対して相対的に移動する距離を異ならせることができる。これにより、基板の成膜面に着弾する液滴の位置を制御することができる。
【００２３】
また、本発明のカラーフィルターの製造方法は、基板と液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドが備える複数のノズルからカラーフィルターの材料液の液滴を吐出させ、前記基板の成膜面の複数の画素領域の各々に前記材料液を配置する液滴吐出工程を有し、前記液滴吐出工程において、前記液滴の吐出毎に前記液滴の吐出速度を調整して前記液滴が前記画素領域に着弾する着弾位置を制御する着弾位置制御工程を有することを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、液滴の吐出速度を調整することで、ノズルから吐出された液滴が成膜面に到達するまでの時間を調整することができる。すなわち、液滴がノズルから吐出される際の吐出速度が増加すると、液滴は成膜面に短時間で着弾する。一方、液滴の吐出速度が減少すると、液滴が吐出されてから成膜面に着弾するまでの時間が長くなる。したがって、液滴の吐出速度を変化させて次の液滴を吐出することで、液滴が吐出されてから着弾するまでの飛行時間を異ならせることができる。
また、液滴吐出ヘッドは、基板に対して相対的に移動しながら液滴を吐出する。そのため、ノズルから吐出された液滴は、基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に所定の相対速度を有している。これにより、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴は、飛行中も基板に対する液滴吐出ヘッドの移動方向に基板と相対的に移動する。したがって、液滴が飛行する時間を異ならせることで、液滴が基板に対して相対的に移動する距離を異ならせることができる。
したがって、本発明のカラーフィルターの製造方法によれば、液滴の吐出速度を調整することで、ノズルから吐出された液滴が基板に対して液滴吐出ヘッドの移動方向に相対的に移動する距離を異ならせることができる。すなわち、液滴の吐出毎に液滴の吐出速度を調整し、基板の成膜面に着弾する液滴の位置を制御することができる。よって、成膜面に材料液を均一に配置して、色むらの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態における液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示す液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドに印加される電圧波形を示すグラフであり、（ｂ）は電圧波形と液滴の吐出速度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態における基板の成膜面の拡大平面図である。
【図４】図２に示す成膜面の画素領域における液滴の着弾位置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるカラーフィルターの製造工程を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるカラーフィルターの製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を適宜変更している。
本実施形態のカラーフィルターの製造方法は、例えばインクジェット方式によりカラーフィルター基板上にカラーフィルターの材料液の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成するものである。まず、本実施形態のカラーフィルターの製造方法において用いられる液滴吐出装置について説明する。
【００２７】
図１（ａ）は、本実施形態における液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
図１（ａ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１、ワークステージ（載置台）２、ステージ移動装置（駆動部）３、キャリッジ４、液滴吐出ヘッド５、キャリッジ移動装置（駆動部）６、チューブ７、第１タンク８、第２タンク９、第３タンク１０及び制御部１１を備えている。
【００２８】
以下では、図１（ａ）に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ２のカラーフィルター基板Ｐを保持する保持面２ａに対して平行となるよう設定されている。また、Ｚ軸は保持面２ａに垂直な方向に設定されている。ここで、ワークステージ２は保持面２ａが水平面と平行になるように設けられている。すなわち、Ｘ軸及びＹ軸は水平面と平行で、Ｚ軸は鉛直方向と平行になっている。
【００２９】
装置架台１は、ワークステージ２及びステージ移動装置３を支持する支持台である。
ワークステージ２は装置架台１上に設けられ、ステージ移動装置３によってＸ軸方向に移動可能に構成されている。また、ワークステージ２は、上流側の搬送装置（図示略）から搬送されるカラーフィルター基板Ｐを、真空吸着機構により保持面２ａに保持するように設けられている。
【００３０】
ステージ移動装置３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御部１１から入力される制御信号に基づいて、ワークステージ２をＸ軸方向に移動させる。
キャリッジ４は、液滴吐出ヘッド５を保持するように設けられ、キャリッジ移動装置６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。
【００３１】
液滴吐出ヘッド５は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各々の材料液に対応して設けられている。液滴吐出ヘッド５の各々には、キャリッジ４を介してチューブ７が連結されている。
【００３２】
図１（ｂ）は、液滴吐出ヘッド５のＸＺ平面に沿う断面図である。
図１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５は、ノズルプレート２１、隔壁部材２３、振動板２０及び圧電素子ＰＺを備えている。
カラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａに対向するノズルプレート２１のノズル面５ａには、Ｙ軸と平行な配列方向に一列に配置された複数（例えば１８０個）のノズルＮが形成されている。ノズルＮは、ノズルプレート２１を貫通するように形成されている。
【００３３】
隔壁部材２３は、例えばシリコン基板をエッチングし、圧力室２４に対応する部分を選択的に除去することにより形成されている。隔壁部材２３には、圧力室２４の上部を封止するように振動板２０が接合されている。
圧力室２４は、各々のノズルＮに対応して設けられ、共通貯留室（図示略）から供給されるカラーフィルターの材料液を貯留するようになっている。圧力室２４は、振動板２０の振動により容積が変化する。
【００３４】
振動板２０上には、各々の圧力室２４に対応して圧電素子ＰＺが配置されている。圧電素子ＰＺは例えばピエゾ素子であり、圧電材料２５を一対の電極２６で挟持したものである。
圧電素子ＰＺは、一対の電極２６に制御部１１から供給される電圧波形に応じて圧電材料２５が収縮し、振動板２０を圧力室２４方向（Ｚ軸方向）に振動させるようになっている。これにより、圧力室２４の圧力が増減し、ノズルＮから材料液の液滴が吐出される。また、振動板２０には、図１（ａ）に示すチューブ７が連結される供給口（図示略）が形成されている。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｒ（赤）用の材料液を貯蔵する第１タンク８に接続されている。Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｇ（緑）用の材料液を貯蔵する第２タンク９に接続されている。Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５に連結されたチューブ７は、Ｂ（青）用の材料液を貯蔵する第３タンク１０に接続されている。
【００３６】
これにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５の各々には、第１タンク８、第２タンク９、及び第３タンク１０から、チューブ７を介してそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の材料液が供給されるようになっている。
【００３７】
キャリッジ移動装置６は、装置架台１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備えている。キャリッジ移動装置６は、制御部１１から入力される制御信号に基づいて、キャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００３８】
制御部１１は、液滴吐出ヘッド５及びステージ移動装置３並びにキャリッジ移動装置６を制御するようになっている。制御部１１は、制御信号として、ステージ移動装置３に対してワークステージ２のＸ座標を示すステージ位置を出力するように構成されている。また、キャリッジ移動装置６に対してキャリッジ４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置を出力するように構成されている。また、液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板（図示略）に描画データ及び駆動制御信号を出力するように構成されている。
【００３９】
また、制御部１１は、液滴吐出ヘッド５による液滴の吐出毎に、図１（ｂ）示す圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形を調整して液滴の吐出速度を調整する。これにより、制御部１１は、液滴が成膜面に着弾する着弾位置を制御するように設けられている。
【００４０】
図２（ａ）は、縦軸を電圧Ｖ、横軸を時間Ｔとして、制御部１１が圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形を示すグラフである。例えば、制御部１１において、Ｔ＝０と設定した場合、図２（ａ）に実線で示すように、三角形の電圧波形が生成される。また、Ｔ＝０．５と設定した場合、図２（ａ）において一点鎖線で示すように、台形の電圧波形が生成される。また、Ｔ＝−０．５と設定した場合、図２（ａ）に二点鎖線で示すように、Ｔ＝０の場合よりも立ち上がり部分の傾きが大きな三角形の電圧波形が生成される。
【００４１】
図２（ｂ）は、縦軸を基準波形（Ｔ＝０）に対する吐出速度Ｖｍの比率、横軸を電圧波形における時間Ｔとして、圧電素子ＰＺの電極部２６に印加される電圧波形と液滴の吐出速度Ｖｍとの関係を示すグラフである。図２（ｂ）では、制御部１１においてＴ＝０と設定した場合の電圧波形を基準波形とし、基準波形を圧電素子ＰＺの電極２６に印加した場合の液滴の吐出速度Ｖｍ（０）を１００％としている。
【００４２】
図２（ｂ）に示すように、基準波形（Ｔ＝０）からＴを増加させていくと、Ｔ＝２まで液滴の吐出速度Ｖｍは徐々に減少していく。一方、基準波形（Ｔ＝０）からＴを減少させていくと、液滴の吐出速度Ｖｍは徐々に増加していく。
したがって、制御部１１は、吐出波形を生成する際にＴの値を調整することで、液滴の吐出速度Ｖｍを制御することができるようになっている。また、制御部１１は、液滴の吐出速度Ｖｍと、液滴吐出ヘッド５とカラーフィルター基板Ｐとの相対速度等から、吐出された液滴がカラーフィルター基板Ｐに着弾する位置を算出して制御するようになっている。
【００４３】
以上の構成により、液滴吐出装置ＩＪは、制御部１１によりステージ移動装置３を駆動させることで、液滴吐出ヘッド５をワークステージ２に保持したカラーフィルター基板Ｐに対してＸ軸方向に相対移動させることができるようになっている。また、制御部１１によりキャリッジ移動装置６を駆動させることで、液滴吐出ヘッド５をワークステージ２上のカラーフィルター基板Ｐに対してＹ軸方向及びＺ軸方向に相対移動させることができるようになっている。
【００４４】
次に、液滴吐出装置ＩＪを用いたカラーフィルターの製造方法（液滴吐出方法）について説明する。本実施形態では、液滴吐出装置ＩＪによりカラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａにカラーフィルターの材料液を配置してカラーフィルター層を形成する。これにより、カラーフィルター基板Ｐ上にカラーフィルターを形成する。
【００４５】
図３は、カラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａの拡大平面図である。
図３に示すように、カラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａには格子状のブラックマトリクスＢＭが形成されている。成膜面ＰａのブラックマトリクスＢＭの開口部によって露出された領域が、カラーフィルター基板Ｐの画素領域（成膜領域）Ｐｘとなっている。
【００４６】
図１（ａ）に示す液滴吐出装置ＩＪによってカラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａの画素領域Ｐｘにカラーフィルターの材料液を配置する際には、まず、液滴吐出装置ＩＪのワークステージ２上にカラーフィルター基板Ｐを保持する。そして、図３に示すように、例えばワークステージ２の移動方向であるＸ軸方向が長方形の画素領域Ｐｘの短辺と平行になるようにカラーフィルター基板Ｐを配置する。これにより、画素領域Ｐｘの長辺がＹ軸方向と平行になる。
【００４７】
（着弾位置設定工程）
次に、図１に示す制御部１１により、液滴吐出ヘッド５によって吐出された液滴がカラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａに着弾する着弾位置を設定する。具体的には、液滴吐出ヘッド５のノズル面５ａと成膜面Ｐａとの距離、液滴吐出ヘッド５のノズルの位置と画素領域Ｐｘとの位置関係、カラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の走査方向（Ｘ軸方向）におけるカラーフィルター基板Ｐと液滴吐出ヘッド５との相対速度、液滴吐出ヘッド５による液滴の吐出速度Ｖｍ、画素領域ＰｘのＸ軸方向、Ｙ軸方向の寸法ｌｘ，ｌｙ及びピッチｄｘ，ｄｙ、液滴吐出ヘッド５による液滴の吐出周期ｔ、等のパラメーターに基づいて、格子状の着弾位置の配列（ビットマップ）を作成する。
【００４８】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、画素領域Ｐｘの拡大平面図である。
制御部１１は、図４（ａ）に示すように、画素領域ＰｘのＸ軸方向（液滴吐出ヘッド５の相対移動方向）に複数の材料液の液滴が着弾するように、画素領域ＰｘのＸ軸方向に複数の着弾位置Ｉｐを設定する。このとき、制御部１１は、各画素領域Ｐｘの液滴の着弾位置Ｉｐが、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）において画素領域Ｐｘの中央に集中するように、着弾位置Ｉｐの配列を作成する。また、ブラックマトリクスＢＭ上に材料液の液滴が着弾しないように、ブラックマトリクスＢＭの形成領域には着弾位置Ｉｐを設定しない。
【００４９】
ここで、上記のパラメーターの関係から、ある画素領域Ｐｘにおいて、図４（ｂ）に示すように、着弾位置Ｉｐの配列が、カラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）の前方（Ｘ軸正方向側）にずれる場合がある。また、ある画素領域Ｐｘにおいて、図４（ｃ）に示すように、着弾位置Ｉｐの配列が液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）の後方（Ｘ軸負方向側）にずれる場合がある。
【００５０】
この場合、制御部１１は、図４（ａ）に示すように、着弾位置Ｉｐの配列を画素領域Ｐｘの液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）の中央に集中させるように、液滴の吐出タイミング毎に圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形のＴの値を調整する。これにより、液滴の吐出速度Ｖｍを調整し、着弾位置Ｉｐを図４（ａ）に示すように調整する。その後、制御部１１は、ステージ移動装置３を駆動させ、液滴吐出ヘッド５をカラーフィルター基板Ｐに対してＸ軸方向に相対的に移動させる。
【００５１】
（液滴吐出工程）
図５及び図６は、本実施の形態の液滴吐出工程を説明するカラーフィルター基板ＰのＸＺ平面に沿う拡大断面図である。
制御部１１は、カラーフィルター基板Ｐの画素領域Ｐｘが液滴吐出ヘッド５に対して所定の位置に到達したら、液滴吐出ヘッド５のノズルＮから材料液Ｌの液滴Ｌｄを吐出させて画素領域Ｐｘに着弾させる。
【００５２】
具体的には、図５（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド５をカラーフィルター基板Ｐに対して所定の相対速度ＶｈでＸ軸正方向に走査させながら、所定の吐出周期ｔで液滴Ｌｄを吐出させる。このとき、制御部１１は、駆動電圧のＴの値をＴ＝０に設定し、Ｚ軸方向の液滴Ｌｄを所定の吐出速度Ｖｍ（０）に設定している。また、予め、制御部１１によってキャリッジ移動装置６を駆動させ、液滴吐出ヘッド５のノズル面５ａとカラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａとの距離を所定の距離ＷＤに設定しておく。
【００５３】
ここで、液滴吐出ヘッド５は、カラーフィルター基板Ｐに対して所定の相対速度Ｖｈで相対的に移動しながら液滴Ｌｄを吐出している。そのため、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、カラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の移動方向に所定の相対速度Ｖｘを有している。これにより、液滴吐出ヘッド５から吐出された液滴Ｌｄは、飛行中もカラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の移動方向にカラーフィルター基板Ｐと相対的に移動する。
【００５４】
したがって、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、図５（ａ）において二点鎖線で示すように、Ｚ軸方向（鉛直方向）に対して斜めに飛行して画素領域Ｐｘ（ａ）の着弾位置Ｉｐに着弾する（図４（ａ）参照）。これにより、画素領域Ｐｘ（ａ）にカラーフィルターの材料液Ｌが配置される。なお、液滴の吐出が行われる距離ＷＤにおいては、液滴Ｌｄに対する空気抵抗や重力加速度の影響は無視することができる。したがって、液滴Ｌｄが飛行する軌道は、図５及び図６に示すように略直線となる。
【００５５】
また、距離ＷＤは、制御部１１により、予め液滴ＬｄのＺ軸方向（鉛直方向）の吐出速度Ｖｍ（０）、液滴ＬｄのＸ軸方向におけるカラーフィルター基板Ｐに対する相対速度Ｖｘ、液滴Ｌｄの空気抵抗並びに重力加速度、等に基づいて、複数の液滴Ｌｄの着弾位置ＩｐがＸ軸方向において画素領域Ｐｘの中央部に集中するように決定されている。
【００５６】
（着弾位置制御工程）
仮に、距離ＷＤを一定にした状態で液滴吐出ヘッド５の相対速度Ｖｈ及び液滴Ｌｄの吐出周期ｔを所定の値に維持して液滴吐出工程を継続した場合、図５（ａ）に示すように、ある画素領域Ｐｘ（ｂ）において複数の液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐが、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向の前方（Ｘ軸正方向側）にずれることがある（図４（ｂ）参照）。
【００５７】
このとき、制御部１１は、着弾位置Ｉｐの配列を画素領域Ｐｘ（ｂ）の液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）の中央に集中させるように、液滴吐出ヘッド５の圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形のＴの値を調整する。そして、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整して、液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを制御する。
【００５８】
具体的には、図５（ａ）に示すように画素領域Ｐｘ（ａ）に着弾させる最後の液滴Ｌｄを吐出した後、制御部１１により、液滴吐出ヘッド５の圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形のＴの値を、例えばＴ＝−０．５まで減少させる。そして、図２（ｂ）に示すように、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを、基準波形（Ｔ＝０）における吐出速度Ｖｍ（０）の約１５０％程度の吐出速度Ｖｍ（−０．５）まで増加させる。このとき、液滴吐出ヘッド５のＸ軸方向におけるカラーフィルター基板Ｐに対する相対速度Ｖｈは所定の値に維持する。
【００５９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５が画素領域Ｐｘ（ｂ）に対して所定の位置に到達したら、制御部１１により液滴吐出ヘッド５のノズルＮから材料液Ｌの液滴Ｌｄを所定の吐出周期ｔで吐出して画素領域Ｐｘ（ｂ）に着弾させる。
液滴吐出ヘッド５の液滴Ｌｄの吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（−０．５）に増加させて次の液滴Ｌｄを吐出することで、液滴Ｌｄが吐出されてから着弾するまでの飛行時間Ｔｄを短縮させることができる。
【００６０】
また、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、上記のようにカラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の相対移動方向に所定の相対速度Ｖｘを有している。したがって、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、図５（ｂ）において二点鎖線で示すように、Ｚ軸方向（鉛直方向）に対して斜めに飛行して画素領域Ｐｘ（ｂ）に着弾する。
【００６１】
このとき、図５（ｂ）に示すように、吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（−０．５）に増加させて液滴Ｌｄを吐出することで、液滴Ｌｄの飛行時間Ｔｄが短縮される。したがって、図５（ａ）に示すように液滴Ｌｄが吐出されてから着弾するまでに液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）に移動する距離Ｘ１が、図５（ｂ）に示すように距離Ｘ２に短縮される。
【００６２】
そのため、図５（ｂ）に示すように、吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（−０．５）に増加させて液滴Ｌｄを吐出することで、画素領域Ｐｘ（ｂ）において液滴Ｌｄが実際に着弾して材料液Ｌが配置される位置を、液滴Ｌｄを吐出速度Ｖｍ（０）で吐出させた場合の着弾位置Ｉｐよりも、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向の後方側（Ｘ軸負方向側）にずらすことができる。
【００６３】
これにより、画素領域Ｐｘ（ｂ）の液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向における中央部に集中させることができる（図４（ａ）参照）。したがって、図５（ｂ）に示すように、各画素領域Ｐｘ（ａ），Ｐｘ（ｂ）に配置された材料液Ｌを、各々の画素領域Ｐｘ（ａ），Ｐｘ（ｂ）の中心線ＣＬに略対象な膜厚とすることができる。よって、各々の画素領域Ｐｘにカラーフィルタ層を均一に形成することができる。
【００６４】
また、図６（ａ）に示すように、仮に、距離ＷＤを一定にした状態で、液滴吐出ヘッド５の相対速度Ｖｈ及び液滴Ｌｄの吐出周期ｔを所定の値に維持して液滴吐出工程を継続した場合、ある画素領域Ｐｘ（ｃ）において複数の液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐが、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向の前方（Ｘ軸正方向側）にずれることがある（図４（ｃ）参照）。
【００６５】
このとき、制御部１１は、着弾位置Ｉｐの配列を画素領域Ｐｘ（ｃ）の液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）の中央に集中させるように、液滴吐出ヘッド５の圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形のＴの値を調整する。そして、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整して、液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを制御する。
【００６６】
具体的には、図６（ａ）に示すように画素領域Ｐｘ（ａ）に着弾させる最後の液滴Ｌｄを吐出した後、制御部１１により、液滴吐出ヘッド５の圧電素子ＰＺの電極２６に印加する電圧波形のＴの値を、例えばＴ＝０．５まで増加させる。そして、図２（ｂ）に示すように、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを、基準波形（Ｔ＝０）における吐出速度Ｖｍ（０）の約５０％程度の吐出速度Ｖｍ（０．５）まで減少させる。このとき、液滴吐出ヘッド５のＸ軸方向におけるカラーフィルター基板Ｐに対する相対速度Ｖｈは所定の値に維持する。
【００６７】
次いで、図６（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５が画素領域Ｐｘ（ｂ）に対して所定の位置に到達したら、制御部１１により液滴吐出ヘッド５のノズルＮから材料液Ｌの液滴Ｌｄを所定の吐出周期ｔで吐出して画素領域Ｐｘ（ｃ）に着弾させる。
液滴吐出ヘッド５の液滴Ｌｄの吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（０．５）に減少させて次の液滴Ｌｄを吐出することで、液滴Ｌｄが吐出されてから着弾するまでの飛行時間Ｔｄを延長させることができる。
【００６８】
また、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、上記のようにカラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の相対移動方向に所定の相対速度Ｖｘを有している。したがって、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、図６（ｂ）において二点鎖線で示すように、Ｚ軸方向（鉛直方向）に対して斜めに飛行して画素領域Ｐｘ（ｂ）に着弾する。
【００６９】
このとき、図６（ｂ）に示すように、吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（０．５）に減少させて液滴Ｌｄを吐出することで、液滴Ｌｄの飛行時間Ｔｄが延長される。したがって、図６（ａ）に示すように液滴Ｌｄが吐出されてから着弾するまでに液滴吐出ヘッド５の相対移動方向（Ｘ軸方向）に移動する距離Ｘ１が、図６（ｂ）に示すように距離Ｘ３に延長される。
【００７０】
そのため、図６（ｂ）に示すように、吐出速度ＶｍをＶｍ（０）からＶｍ（０．５）に減少させて液滴Ｌｄを吐出することで、画素領域Ｐｘ（ｃ）において液滴Ｌｄが実際に着弾して材料液Ｌが配置される位置を、液滴Ｌｄを吐出速度Ｖｍ（０）で吐出させた場合の着弾位置Ｉｐよりも、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向の前方側（Ｘ軸正方向側）にずらすことができる。
【００７１】
これにより、画素領域Ｐｘ（ｃ）の液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向における中央部に集中させることができる（図４（ａ）参照）。したがって、図６（ｂ）に示すように、各画素領域Ｐｘ（ａ），Ｐｘ（ｃ）に配置された材料液Ｌを、各々の画素領域Ｐｘ（ａ），Ｐｘ（ｃ）の中心線ＣＬに略対象な膜厚とすることができる。よって、各々の画素領域Ｐｘにカラーフィルタ層を均一に形成することができる。
【００７２】
このように、本実施形態では、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整することで、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄがカラーフィルター基板Ｐに対して液滴吐出ヘッド５の移動方向に相対的に移動する距離を異ならせることができる。すなわち、液滴Ｌｄの吐出毎に液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整し、カラーフィルター基板Ｐの画素領域Ｐｘに着弾する液滴Ｌｄの位置を制御することができる。
【００７３】
制御部１１は、液滴吐出ヘッド５によるカラーフィルター基板ＰのＸ軸方向の走査が終了したら、キャリッジ移動装置６を駆動させ、液滴吐出ヘッド５をＹ軸方向に移動させる。その後、上記と同様に、カラーフィルター基板Ｐに対して液滴吐出ヘッド５をＸ軸方向に相対的に繰り返し走査させ、カラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａの複数の画素領域Ｐｘに材料液Ｌを配置する。これにより、複数の画素領域ＰｘにそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、各色のカラーフィルタ層が形成される。
以上により、液晶装置等の電気光学装置に用いられるカラーフィルターを備えたカラーフィルター基板Ｐを製造することができる。
【００７４】
本実施形態によれば、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整することで、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄが成膜面Ｐａに到達するまでの飛行時間Ｔｄを調整することができる。すなわち、液滴ＬｄがノズルＮから吐出される際の吐出速度Ｖｍが増加すると、液滴Ｌｄは成膜面Ｐａに短時間で着弾する。一方、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍが減少すると、液滴Ｌｄが吐出されてから成膜面Ｐａに着弾するまでの時間が長くなる。したがって、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを変化させて次の液滴Ｌｄを吐出することで、液滴Ｌｄが吐出されてから着弾するまでの飛行時間Ｔｄを異ならせることができる。
【００７５】
また、液滴吐出ヘッド５は、カラーフィルター基板Ｐに対して相対的に移動しながら液滴Ｌｄを吐出する。そのため、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄは、カラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の移動方向に所定の相対速度Ｖｘを有している。これにより、液滴吐出ヘッド５から吐出された液滴Ｌｄは、飛行中もカラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の移動方向に相対的に移動する。したがって、液滴Ｌｄが飛行する時間を異ならせることで、液滴Ｌｄがカラーフィルター基板Ｐに対して相対的に移動する距離を異ならせることができる。
【００７６】
したがって、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整することで、ノズルＮから吐出された液滴Ｌｄがカラーフィルター基板Ｐに対して液滴吐出ヘッド５の相対移動方向に移動する距離Ｘ１〜Ｘ３を異ならせることができる。すなわち、液滴Ｌｄの吐出毎に液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整し、カラーフィルター基板Ｐの画素領域Ｐｘに着弾する液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを制御することができる。
【００７７】
また、着弾位置制御工程において、画素領域Ｐｘの各々における着弾位置Ｉｐを、カラーフィルター基板Ｐに対する液滴吐出ヘッド５の相対移動方向において画素領域Ｐｘの中央に集中させるように、液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整している。そのため、画素領域Ｐｘに配置された材料液Ｌの厚みを、液滴吐出ヘッド５の相対移動方向に沿う断面視で、画素領域Ｐｘの中心線ＣＬに対象な形状に近づけることができる。したがって、各画素領域Ｐｘに均一なカラーフィルター層を形成することが可能になる。
【００７８】
また、着弾位置制御工程において、吐出速度Ｖｍを増加させて液滴Ｌｄの着弾位置ＩｐをＸ軸負方向側に移動させている。これにより、画素領域Ｐｘにおける液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐが、液滴吐出ヘッド５のＸ軸正方向側にずれる場合（図４（ｂ）参照）に、液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを画素領域Ｐｘの中央に集中させることができる（図４（ａ）参照）。
【００７９】
また、着弾位置制御工程において、吐出速度Ｖｍを減少させて液滴Ｌｄの着弾位置ＩｐをＸ軸正方向側に移動させている。これにより、画素領域Ｐｘにおける液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐが、液滴吐出ヘッド５のＸ軸負方向側にずれる場合（図４（ｃ）参照）に、液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを画素領域Ｐｘの中央に集中させることができる（図４（ａ）参照）。
【００８０】
また、着弾位置制御工程において、液滴吐出ヘッド５をカラーフィルター基板Ｐに対して所定の相対速度Ｖｈで相対移動させている。そのため、液滴吐出ヘッド５のカラーフィルター基板Ｐに対する相対速度Ｖｈを変動させる場合と比較して、液滴Ｌｄの吐出を安定して行うことができる。これにより、材料液Ｌを所定の位置により正確に配置して、各画素領域Ｐｘにより均一なカラーフィルター層を形成することが可能になる。
【００８１】
また、着弾位置制御工程において、液滴Ｌｄを所定の吐出周期ｔで吐出させている。そのため、液滴Ｌｄの吐出周期ｔを変動させる場合と比較して液滴Ｌｄの吐出を安定して行うことができる。したがって、材料液Ｌを所定の位置により正確に配置して、各画素領域Ｐｘにより均一なカラーフィルター層を形成することが可能になる。
【００８２】
また、本実施の形態の液滴吐出装置ＩＪは、液滴Ｌｄの吐出毎に液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整して液滴Ｌｄが成膜面Ｐａに着弾する着弾位置Ｉｐを制御する制御部１１を備えている。したがって、液滴Ｌｄの吐出毎に液滴Ｌｄの吐出速度Ｖｍを調整して液滴Ｌｄが成膜面Ｐａに着弾する着弾位置Ｉｐを制御する着弾位置制御工程を有するカラーフィルター基板Ｐの製造工程に用いるのに適している。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、カラーフィルター基板Ｐの成膜面Ｐａに着弾する材料液Ｌの液滴Ｌｄの着弾位置Ｉｐを制御して、複数の画素領域Ｐｘに材料液Ｌを均一に配置することができる。
【００８４】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記の実施の形態では、カラーフィルターを製造する場合について説明したが、本発明の液滴吐出装置及び液滴吐出方法は、カラーフィルター以外の膜の形成に適用可能である。
また、基板に対する液滴吐出ヘッドの走査方向における相対速度は、適宜変化させてもよい。また、液滴吐出ヘッドの液滴の吐出周期は適宜変化させてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
２  ワークステージ（載置台）、３  ステージ移動装置（駆動部）、５  液滴吐出ヘッド、６  キャリッジ移動装置（駆動部）、Ｌ  材料液（機能液）、Ｎ  ノズル、Ｐ  カラーフィルター基板（基板）、ｔ  吐出周期（周期）、１１  制御部、Ｉｐ  着弾位置、Ｌｄ  液滴、Ｐａ  成膜面、Ｐｘ  画素領域（成膜領域）、Ｖｍ  吐出速度、Ｖｘ  相対速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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