(57)【要約】【課題】製作コストの低減を図ることができるパターン形成基板の設計方法及びパターン形成基板、電気光学装置並びに電子機器を提供する。【解決手段】パターン形成基板の設計方法は、第１解像度（単位：ｐｐｉ）に基づいて基板上に形成された複数のパターン形成領域１６に、パターン形成材料を含む機能液を、所定のヘッド解像度（単位：ｐｐｉ）で配設された複数のノズル１２を有する液滴吐出ヘッド１０から吐出して、乾燥させ、パターンを形成したパターン形成基板の設計方法であって、第１解像度のピッチ（単位：μｍ）が無理数である場合に、第１解像度のピッチのｎ倍（ｎは整数）のピッチを有する解像度のうちで、解像度のピッチ（単位：μｍ）が有理数である第２解像度を取得すること、第２解像度のピッチを分割したときの値がそれぞれ有理数となるように、略均一にｎ個に分割すること、及び、分割された各々にパターン形成領域１６を設ける。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１解像度（単位：ｐｐｉ）に基づいて基板上に形成された複数のパターン形成領域に、パターン形成材料を含む機能液を、所定のヘッド解像度（単位：ｐｐｉ）で配設された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドから吐出して、乾燥させ、パターンを形成したパターン形成基板の設計方法であって、
前記第１解像度のピッチ（単位：μｍ）が無理数である場合に、
前記第１解像度のピッチのｎ倍（ｎは整数）のピッチを有する解像度のうちで、該解像度のピッチ（単位：μｍ）が有理数である第２解像度を取得すること、
前記第２解像度のピッチを分割したときの値がそれぞれ有理数となるように、略均一にｎ個に分割すること、及び、
前記分割された各々に前記パターン形成領域を設けることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記液滴吐出ヘッドの傾きは、描画方向に対して垂直であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記液滴吐出ヘッドの吐出単位は、複数の前記パターン形成領域であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記吐出単位のピッチは、前記液滴吐出ヘッドのノズルのピッチの整数倍であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記吐出単位を形成している複数の前記パターン形成領域は、長軸と短軸とを有した形状であり、前記短軸側に隣接する前記パターン形成領域の各ピッチ、及び前記長軸側に隣接する前記パターン形成領域の各ピッチのうち少なくとも一つは異なる長さであることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記パターン形成領域は、ＲＧＢなど発光色が異なるサブ画素から形成されていることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のパターン形成基板の設計方法において、
前記液滴吐出ヘッドは、インクジェットヘッドであり、
該インクジェットヘッドを用いて前記パターン形成領域を塗り分け形成することを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のパターン形成基板の設計方法により形成されたことを特徴とするパターン形成基板。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン形成基板を含むことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成基板の設計方法及びパターン形成基板、電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出ヘッドから基板に対して機能液を吐出してパターン形成基板としてのカラーフィルターのフィルターエレメントやＥＬ（Electro-Luminescence）装置のサブ画素などといったパターンを形成する場合において、液滴吐出ヘッドには、複数のノズルが均等間隔の配列で設けられていて、ノズルから機能液を吐出してパターン形成を行っている。ところで、液滴吐出ヘッドは、プリンター製造において量産化されており、カラーフィルターなどのパターン形成のために液滴吐出ヘッドを製造しなくてもプリンター用のヘッドを流用すれば設計や製造コストを大幅に削減できる。ここで、一般的に用いられるプリンター用の液滴吐出ヘッドの設計はインチ単位で設計が行われているので、ノズルのピッチ単位は、インチ単位で構成される。一方、カラーフィルターやＥＬ装置は、ミリ単位で設計が行われているので、カラーフィルターのフィルターエレメント間ピッチ単位やＥＬ装置のサブ画素間ピッチ単位は、ミリ単位で構成される。ここで、上記のようにノズル間ピッチとフィルターエレメント間ピッチは、互いにピッチ単位が異なるので、インチ単位であるノズル間ピッチをミリ単位へ変更しようとしても整数で割り切れず端数が生じてしまうケースがある。この端数は、機能液を吐出するフィルターエレメント位置に誤差分として位置ずれを起こす原因となり、その結果として、混色や色むらなどの品質不具合が発生するという問題があった。
【０００３】
このような問題を解消するため、液滴吐出ヘッドをミリ単位で設計して、ノズル間ピッチを目的のフィルターエレメント間ピッチに合わせた液滴吐出ヘッドを製作するものや、既存のインチ単位で設計された液滴吐出ヘッドを用いて、フィルターエレメントの配列に対して液滴吐出ヘッドを回転させることによりノズル間ピッチとフィルターエレメント間ピッチとを一致させる方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２８２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記液滴吐出ヘッドは、新規製作となるので設計や製作コストが高くなってしまうという問題があった。また、異なるフィルターエレメント間ピッチを有するカラーフィルターの製造に対しては更に別に新規製作を行う必要が生ずる。また、フィルターエレメントの配列に対して液滴吐出ヘッドを回転させてノズル間ピッチとフィルターエレメント間ピッチとを一致させるためには、フィルターエレメント間ピッチが異なるごとに回転角度の調整や吐出制御の調整が必要となり作業効率が低下するという問題があった。さらに、キャリッジの走査方向に対してノズル列が直交せず斜めに配列されることになるので、キャリッジの位置タイミングに合わせてノズルの吐出タイミングを決める場合、ノズル毎にタイミングのずれ量を異ならせる必要があり、吐出制御内容が複雑になるという問題もあった。
また、一般に流通している既存の液滴吐出ヘッドを用いて、ノズル間ピッチ単位をフィルターエレメントやサブ画素などの配列ピッチ単位と等しくなるようにして液滴吐出ヘッドの製作コストの低減を図ることができるパターン形成基板の設計方法及びパターン形成基板、電気光学装置並びに電子機器が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］第１解像度（単位：ｐｐｉ）に基づいて基板上に形成された複数のパターン形成領域に、パターン形成材料を含む機能液を、所定のヘッド解像度（単位：ｐｐｉ）で配設された複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドから吐出して、乾燥させ、パターンを形成したパターン形成基板の設計方法であって、前記第１解像度のピッチ（単位：μｍ）が無理数である場合に、前記第１解像度のピッチのｎ倍（ｎは整数）のピッチを有する解像度のうちで、該解像度のピッチ（単位：μｍ）が有理数である第２解像度を取得すること、前記第２解像度のピッチを分割したときの値がそれぞれ有理数となるように、略均一にｎ個に分割すること、及び、前記分割された各々に前記パターン形成領域を設けることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【０００８】
これによれば、有理数である第２解像度のピッチを有理数で略均一になるように分割し、分割した各々に第１解像度に相当するパターン形成領域を設計している。これにより、複数のパターン形成領域を液滴吐出ヘッドのピッチに合わせることができるので、液滴吐出ヘッドでの描画の制約条件である液滴吐出ヘッドのノズルのピッチ及びヘッド角度と、基板の設計の制約条件を解消することができ、液滴吐出ヘッドを新規に製作する場合に比べ製作コストを低減することができる。
【０００９】
［適用例２］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記液滴吐出ヘッドの傾きは、描画方向に対して垂直であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００１０】
これによれば、液滴吐出ヘッドの吐出量のばらつきが少ない最適条件で描画することができる。
【００１１】
［適用例３］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記液滴吐出ヘッドの吐出単位は、複数の前記パターン形成領域であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００１２】
これによれば、複数のパターン形成領域をまとめることで液滴吐出ヘッドのノズルのピッチと合わせることができる。
【００１３】
［適用例４］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記吐出単位のピッチは、前記液滴吐出ヘッドのノズルのピッチの整数倍であることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００１４】
これによれば、吐出単位のピッチと液滴吐出ヘッドのノズルのピッチとを合わせることができる。
【００１５】
［適用例５］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記吐出単位を形成している複数の前記パターン形成領域は、長軸と短軸とを有した形状であり、前記短軸側に隣接する前記パターン形成領域の各ピッチ、及び前記長軸側に隣接する前記パターン形成領域の各ピッチのうち少なくとも一つは異なる長さであることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００１６】
これによれば、パターン形成領域単位（有理数）を形成する際に複数のパターン形成領域を有理数で実現することができる。また、均等配分して無理数にする必要がなくなり、パターン形成領域の設計を容易にすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記パターン形成領域は、ＲＧＢなど発光色が異なるサブ画素から形成されていることを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００１８】
これによれば、ＲＧＢのフルカラーを表示することができる。
【００１９】
［適用例７］上記パターン形成基板の設計方法であって、前記液滴吐出ヘッドは、インクジェットヘッドであり、該インクジェットヘッドを用いて前記パターン形成領域を塗り分け形成することを特徴とするパターン形成基板の設計方法。
【００２０】
これによれば、インクジェットヘッドを用いてパターン形成領域を塗り分けることができる。
【００２１】
［適用例８］上記のいずれか一項に記載のパターン形成基板の設計方法により形成されたことを特徴とするパターン形成基板。
【００２２】
これによれば、上記のパターン形成基板の設計方法により液滴吐出ヘッドの製作コストの低減を図ることができるパターン形成基板を提供することができる。
【００２３】
［適用例９］上記に記載のパターン形成基板を含むことを特徴とする電気光学装置。
【００２４】
これによれば、上記のパターン形成基板により液滴吐出ヘッドの製作コストの低減を図ることができる電気光学装置を提供することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記に記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。
【００２６】
これによれば、上記の電気光学装置により液滴吐出ヘッドの製作コストの低減を図ることができ、高精細で高品質な画像を表示することができる電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの底面図。
【図２】第１の実施形態に係る液滴吐出方法を示す図。
【図３】第１の実施形態に係るフィルターエレメントの平面図及びマザー基板の平面図。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルターの設計方法を説明する図。
【図５】本実施形態に係るパターンの解像度毎のサブ画素ピッチ及びサブ画素ピッチに対するインクジェットヘッドのＩＪヘッドノズルの数を示す表。
【図６】本実施形態に係るカラーフィルターの製造方法を工程順に示した模式図。
【図７】第２の実施形態に係るカラーフィルターの設計方法を説明する図。
【図８】本実施形態に係るＥＬ装置の製造工程を示す主要断面図。
【図９】図８に示す製造方法で製造されたＥＬ装置を構成要素とした表示装置の一部を示す回路図。
【図１０】図９に示す表示装置におけるサブ画素領域の平面構造を示す拡大平面図。
【図１１】本実施形態に係る電子機器を示した斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。尚、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を適宜変更している。
【００２９】
（第１の実施形態）
本実施形態では、基板上に第１解像度ｂ（単位：ｐｐｉ〔１インチあたりのパターン形成領域の数〕）に基づいて形成した複数のパターン形成領域に、画素パターン形成材料を含む機能液を、所定のヘッド解像度ａ（単位：ｐｐｉ〔１インチあたりのノズルの数〕）で配設した複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドから吐出して、乾燥させ、画素パターンを形成したパターン形成基板としてのカラーフィルターの設計方法について説明する。
【００３０】
（液滴吐出ヘッド）
まず、液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド１０について、図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るインクジェットヘッドの底面図である。本実施形態に係るインクジェットヘッド１０は、所定のヘッド解像度ａ（単位：ｐｐｉ）で配設した複数のノズル１２を有している。インクジェットヘッド１０は、直線上に所定ピッチ（所定間隔）で配置された複数のノズル１２ａ，１２ｂ…からなる第１ノズル列と、同様に、直線上に所定ピッチで配置された複数のノズル１２Ａ，１２Ｂ…からなる第２ノズル列とを有している。第１ノズル列が配置されている直線と第２ノズル列が配置されている直線とは、並行に配置されている。第１及び第２ノズル列におけるノズルの数は、例えば、それぞれ１８０個とする。そして、第１及び第２ノズル列におけるピッチ（ノズル間距離）ｄ１は、例えば、ともに１４１．１１１…μｍとする。各ノズル１２ａ，１２ｂ，１２Ａ，１２Ｂ…の孔径は例えば２８μｍとする。ここでインクジェットヘッド１０のヘッド解像度ａは、第２ノズル列を第１ノズル列と重なるようにＹ軸方向（インクジェットヘッドの短辺方向）に垂直に並行移動した時に得られる仮想的なノズル列に対するものであり、本実施形態では、１インチにノズルが３６０個並ぶことになり、ヘッド解像度ａは３６０ｐｐｉとなっている。
【００３１】
第１ノズル列と第２ノズル列とでは、各ノズルの配置がノズル列方向に１／２ピッチｄ２だけ、すなわち１４１．１１１…÷２＝７０．５５５…μｍだけ、ずれている。このずれ値を「ノズル列ズレ値ｄ２」という。このようにすると、ノズル列方向（インクジェットヘッドの長辺方向）の座標（すなわちＸ軸Ｙ軸平面におけるＸ軸座標）だけ考えると、第１ノズル列のノズル（例えばノズル１２ａ）とその隣のノズル（例えばノズル１２ｂ）との真ん中に第２ノズル列のノズル（例えばノズル１２Ａ）が配置されることとなる。
【００３２】
また、インクジェットヘッド１０の走査方向は、インクジェットヘッド１０のノズル列方向と直角に交わる方向であることが好ましい。すなわち、図１ではノズル列方向がＸ軸方向であるので、走査方向はＹ軸方向であることが好ましい。
【００３３】
（液滴吐出方法）
次に、図１に示すインクジェットヘッド１０を用いた液滴吐出方法の実施形態について、図２を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る液滴吐出方法を示す図である。インクジェットヘッド１０は、ノズル列方向をＸ軸方向としながら、走査方向を矢印Ｓに示すようにＹ軸方向としている。そして、吐出対象基板であるマザー基板１４（図３参照）のパターン形成領域１６は、長方形でありその長軸と走査方向とが直交していることが好ましい。１つのパターン形成領域１６としては、例えば１つのサブ画素領域が該当する。
【００３４】
そして、インクジェットヘッド１０は走査されながら隣り合うノズルから吐出された液滴（例えば液滴１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ）同士がパターン形成領域１６内に着弾した後に、その着弾した液滴同士の一部が重なるように、吐出されることが好ましい。すなわち、このように吐出されるように、インクジェットヘッド１０のピッチ（ノズル間距離）ｄ１などが設定されていることが好ましい。
【００３５】
このようにすれば、１つのパターン形成領域１６の中に複数の液滴１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅをほぼ同時に着弾させることができ、各液滴１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの一部が同時に重なるように塗布することができる。したがって、後に着弾した液滴が隣の先に着弾した液滴に引き寄せられて、所望位置に正確に液状体を塗布できないという現象を回避でき、塗布領域全体について均一な膜厚となるように偏りなく液状体（機能液）を塗布することができる。
【００３６】
（パターン形成基板）
次に、上記実施形態のインクジェットヘッド１０を用いて製造されるカラーフィルター２について説明する。
図３は、本実施形態に係るフィルターエレメントの平面図及びマザー基板の平面図である。図３（Ａ）は、カラーフィルターの平面図であり、図３（Ｂ）は、カラーフィルターの基礎となるマザー基板の平面図である。
【００３７】
カラーフィルター２は、ガラスやプラスチックなどによって形成された方形状の基板２０の表面に複数のフィルターエレメント２２をドットパターン状（本実施形態では、ドット・マトリックス状）に形成されている。フィルターエレメント２２は、透光性のない樹脂材料によって格子状のパターンに形成された隔壁２４によって区画されて、ドット・マトリクス状に並んだ複数の方形状の領域を機能液で埋め、その後熱工程を経て固形化された機能膜によって形成される。また、これらのフィルターエレメント２２は、それぞれが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうちいずれか１色の機能膜によって形成され、それらの各色フィルターエレメント２２が所定の配列に並べられている。この配列としては、例えば、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列などが知られている。
【００３８】
図３（Ａ）において、カラーフィルター２の大きさは、例えば、対角が１．８インチである。また、１個のフィルターエレメント２２の大きさは、例えば３０μｍ×１００μｍである。また、各フィルターエレメント２２の間隔（以下、フィルターエレメント間ピッチという）は、例えば、７５μｍである。
【００３９】
本実施形態のカラーフィルター２をフルカラー表示のための光学要素として用いる場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３個のフィルターエレメント２２を１つのユニットとして１つの画素を形成し、１画素内のＲ、Ｇ、Ｂのいずれか１つ又はそれらの組み合わせに光を選択的に通過させることにより、フルカラー表示を行う。このとき、透光性のない樹脂材料によって形成された隔壁２４はブラックマスクとして作用する。
【００４０】
上記のカラーフィルター２は、例えば、図３（Ｂ）に示すように大面積のマザー基板１４から切り出される。具体的には、まず、マザー基板１４内に設定された複数のカラーフィルター形成領域２６のそれぞれの表面にカラーフィルター２の１個分のパターンを形成し、さらにそれらのカラーフィルター形成領域２６の周りに切断溝を形成し、さらにそれらの溝に沿ってマザー基板１４を切断することにより、個々のカラーフィルター２が形成される。
【００４１】
次に、カラーフィルター２の設計方法について説明する。
図４は、本実施形態に係るカラーフィルターの設計方法を説明する図である。
【００４２】
インクジェットヘッド１０のヘッド解像度ａは、３６０ｐｐｉを用いる。インクジェットヘッド１０は、インクジェットヘッド１０の長辺方向が走査方向Ｓに対して垂直となるように配置する。これにより、フィルターエレメント形成領域（パターン形成領域）１６に着弾する際のインクジェットヘッド１０内のノズル１２毎の吐出は同期するので、吐出量のばらつきの制御が容易になる。
【００４３】
基板２０に形成する複数のフィルターエレメント２２（サブ画素）の解像度は、第１解像度ｂ（単位：ｐｐｉ）とする。第１解像度ｂは、１インチあたりのフィルターエレメント２２が形成される領域であるフィルターエレメント形成領域１６の数を示している。第１解像度ｂのピッチ（隣り合う２つのフィルターエレメント形成領域１６間の距離）は、ヘッド解像度ａのピッチ（隣り合う２つのノズル間の距離）の整数倍に対応するように設計するのがよい。例えば、第１解像度ｂのピッチは、ヘッド解像度ａが３６０ｐｐｉであるノズル１２のピッチの６倍であり、第１解像度ｂは６０ｐｐｉである。第１解像度ｂのピッチを、ヘッド解像度ａのピッチの整数倍に対応するように設計すれば、ヘッドの走査を複雑にせずにすむ。
【００４４】
第１解像度ｂのピッチをミリ単位で表した（２５４００／ｂ）（単位：μｍ）ときにその値が、無理数である場合に、以降の手順によりカラーフィルター２の設計を行う。例えば、６０ｐｐｉの第１解像度ｂと３６０ｐｐｉのヘッド解像度ａとから算出される第１解像度ｂのピッチは、ヘッド解像度ａのピッチの「６」倍であり整数倍である。及び６０ｐｐｉの第１解像度ｂのピッチは、ミリ単位で表すと４２３．３３３…μｍであり無理数である。
【００４５】
まず、第１解像度ｂのピッチの整数ｃ倍のピッチを有する解像度で、この解像度のピッチがミリ単位で表したときに有理数である第２解像度を取得する。なお、該当する第２解像度が複数存在する場合は、最もピッチが大きい解像度を取得してもよい。例えば、６０ｐｐｉの第１解像度ｂのピッチの３倍のピッチであり、ミリ単位で表した値（１２７０μｍ）が有理数である２０ｐｐｉを第２解像度として取得する。
【００４６】
図５は、本実施形態に係るパターン（サブ画素）の解像度毎のサブ画素ピッチ及びサブ画素ピッチに対するインクジェットヘッドのＩＪ（インクジェット）ヘッドノズルの数を示す表である。なお、図中の数字の下線なしは有理数を、下線ありは無理数を示している。また、インクジェットヘッド１０のヘッド解像度ａは３６０ｐｐｉである。
上記、第２解像度を図５より取得する方法は、第１解像度ｂのサブ画素ピッチの項目を図の上方に進み有理数のサブ画素ピッチに対応させる。その場合、第１解像度ｂのピッチの整数倍に対応するもののうち、最小のものに対応した解像度を第２解像度として取得する。インクジェットヘッド１０のノズル１２のピッチの整数ｃ倍（数字に下線なし）に対応する解像度が実現できる解像度となる。
【００４７】
次に、第２解像度のピッチを有理数で略均一になるように整数ｃに分割する。なお、分割数は整数ｃであってもよいし、整数ｃと異なっていてもよい。例えば、２０ｐｐｉの第２解像度のピッチ内に６０ｐｐｉに相当する３サブ画素を配置させる。その際、有理数でまとめる。そのため均等割りである必要はなく、１２７０＝４２３＋４２３＋４２４（μｍ）となるように配置させる。図４に示すように、フィルターエレメント形成領域１６のうち、右側の列及び最下行の隔壁２４ａが＋１μｍのびることになる。＋１μｍ程度の違いは、フィルターエレメント形成領域１６内にインクジェットヘッド１０により描画する際や表示特性に対して大きな影響を与えることはない。
【００４８】
次に、分割された各々にフィルターエレメント形成領域１６を設ける。なお、インクジェットヘッド１０の吐出単位は、複数のフィルターエレメント形成領域１６である。吐出単位のピッチは、インクジェットヘッド１０のノズル１２のピッチの整数倍である。吐出単位を形成している複数のフィルターエレメント形成領域１６は、長軸と短軸とを有した形状であり、短軸側（Ｙ軸方向）に隣接するフィルターエレメント形成領域１６の各ピッチ、及び長軸側（Ｘ軸方向）に隣接するフィルターエレメント形成領域１６の各ピッチのうち少なくとも一つは異なる長さである。フィルターエレメント形成領域１６は、ＲＧＢなど発光色が異なるサブ画素から形成されている。
【００４９】
以上により、複数のフィルターエレメント形成領域１６をインクジェットヘッド１０のピッチに合わせることができるので、インクジェットヘッド１０での描画の制約条件であるインクジェットヘッド１０のノズル１２のピッチ及びヘッド角度と、マザー基板１４の設計の制約条件を解消することができ、インクジェットヘッドを新規に製作する場合に比べ製作コストを低減することができる。
【００５０】
次に、カラーフィルター２の製造方法を説明する。
図６は、本実施形態に係るカラーフィルター２の製造方法を工程順に示した模式図である。図６（Ａ）に示すように、まず、マザー基板１４の表面に透光性のない樹脂材料によって隔壁２４を矢印Ａ方向から見て格子状パターンに形成する。格子状パターンの格子穴の部分は、フィルターエレメント２２が形成される領域、すなわち、上記カラーフィルター２の設計方法に基づいて作成されたフィルターエレメント形成領域１６である。この隔壁２４によって形成される個々のフィルターエレメント形成領域１６の矢印Ａ方向から見た場合の平面寸法は、例えば３０μｍ×１００μｍ程度に成形される。
【００５１】
隔壁２４は、フィルターエレメント形成領域１６に供給される機能液としてのフィルターエレメント材料３０の流動を阻止する機能及びブラックマスクの機能を併せて有する。また、隔壁２４は任意のパターニング手法、例えば、フォトリソグラフィー法によって形成され、さらに必要に応じてヒータによって加熱されて形成される。
【００５２】
隔壁２４の形成後、図６（Ｂ）に示すように、フィルターエレメント材料３０の液滴１８を各フィルターエレメント形成領域１６に供給することにより、各フィルターエレメント形成領域１６を埋める。図６（Ｂ）において、符号３０ＲはＲ（赤）の色を有するフィルターエレメント材料を示し、符号３０ＧはＧ（緑）の色を有するフィルターエレメント材料を示し、符号３０ＢはＢ（青）の色を有するフィルターエレメント材料を示している。
【００５３】
各フィルターエレメント形成領域１６に所定量のフィルターエレメント材料３０が充填されると、ヒータによってマザー基板１４を例えば７０℃程度に加熱して、フィルターエレメント材料３０の溶媒を蒸発させる。
【００５４】
この蒸発により、図６（Ｃ）に示すように、フィルターエレメント材料３０の体積が減少し、平坦化する。なお、体積の減少が著しい場合には、図６（Ｂ）の工程に戻って、カラーフィルターとして十分な膜厚が得られるまで、フィルターエレメント材料３０の液滴１８の供給とフィルターエレメント材料３０の加熱とを繰返して実行する。以上の処理により、最終的にフィルターエレメント材料３０の固形分のみが残留して膜化し、これにより、希望する各色フィルターエレメント２２が形成される。
【００５５】
以上によりフィルターエレメント２２が形成された後、それらのフィルターエレメント２２を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間の加熱処理を実行する。その後、図６（Ｄ）に示すように、フィルターエレメント２２と隔壁２４の表面に保護膜３２を形成する。保護膜３２の形成方法は、例えば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法又はインクジェット法などといった適宜の手法により形成される。なお保護膜３２は、フィルターエレメント２２などの保護膜及びカラーフィルター２の表面を平坦化するために形成される。
【００５６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るカラーフィルターについて説明する。
図７は、本実施形態に係るカラーフィルターの設計方法を説明する図である。
【００５７】
本実施形態に係るカラーフィルター４が第１の実施形態の構成と相違する点は、隔壁２４ａの配置にある。
【００５８】
インクジェットヘッド１０のヘッド解像度ａは、３６０ｐｐｉを用いる。インクジェットヘッド１０は、インクジェットヘッド１０の長辺方向が走査方向Ｓに対して垂直となるように配置する。
【００５９】
基板２０に形成する複数のフィルターエレメント２２（サブ画素）の解像度は、第１解像度ｂ（単位：ｐｐｉ）とする。
【００６０】
第１解像度ｂのピッチをミリ単位で表した（２５４００／ｂ）（単位：μｍ）ときにその値が、無理数である場合に、以降の手順によりカラーフィルター４の設計を行う。
【００６１】
まず、第１解像度ｂのピッチの整数ｃ倍のピッチを有する解像度で、この解像度のピッチがミリ単位で表したときに有理数である第２解像度を取得する。
【００６２】
次に、第２解像度のピッチを有理数で略均一になるように整数ｃに分割する。例えば、２０ｐｐｉの第２解像度のピッチ内に６０ｐｐｉに相当する３サブ画素を配置させる。その際、有理数でまとめる。そのため均等割りである必要はなく、１２７０＝４２３＋４２３＋４２４（μｍ）となるように配置させる。本実施形態においてはこの＋１μｍのびたサブ画素のピッチを分散させて配置する。例えば、図７に示すように、＋１μｍのびた隔壁２４ａを分散させて配置する。これによれば、カラーフィルター４の外観において格子状のスジが見えるような表示特性に影響を及ぼす虞が少なくなる。
【００６３】
（電気光学装置）
次に、上記実施形態のパターン形成基板の設計方法及び液滴吐出方法を用いて製造される電気光学装置の一例について、図８から図１０を参照して説明する。本実施形態では、電気光学装置の一例としてＥＬ装置を挙げて説明する。
図８は、本実施形態に係るＥＬ装置の製造工程を示す主要断面図である。
【００６４】
図８（Ｄ）に示すように、ＥＬ装置５０は、上記実施形態のパターン形成基板の設計方法に基づいて透明基板５２上に画素電極５４を形成し、各画素電極５４間にバンク５６を矢印Ｇ方向から見て格子状に形成する。それらの格子状凹部の中に、正孔注入層５８を形成し、矢印Ｇ方向から見てストライプ配列などといった所定の配列となるようにＲ（赤）色発光層６０Ｒ、Ｇ（緑）色発光層６０Ｇ及びＢ（青）色発光層６０Ｂを各格子状凹部の中に形成する。さらに、それらの上に対向電極６２を形成することによってＥＬ装置５０が形成される。
【００６５】
上記画素電極５４をＴＦＤ（Thin Film Diode:薄膜ダイオード）素子などといった２端子型のアクティブ素子によって駆動する場合には、上記対向電極６２は矢印Ｇ方向から見てストライプ状に形成される。また、画素電極５４をＴＦＴ（Thin Film Transistor:薄膜トランジスター）などといった３端子型のアクティブ素子によって駆動する場合には、上記対向電極６２は単一な面電極として形成される。
【００６６】
各画素電極５４と各対向電極６２とによって挟まれる領域が１つのサブ画素となり、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色のサブ画素が１つのユニットとなって１つの画素を形成する。各サブ画素を流れる電流を制御することにより、複数のサブ画素のうちの希望するものを選択的に発光させ、これにより、矢印Ｈ方向に希望するフルカラー像を表示することができる。
【００６７】
上記ＥＬ装置５０は、例えば、次に示す製造方法によって製造される。すなわち、図８（Ａ）のように、透明基板５２の表面にＴＦＤ素子又はＴＦＴ素子といった能動素子を形成し、さらに画素電極５４を形成する。形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー法、真空蒸着法、スパッタリング法、パイロゾル法などを用いることができる。画素電極５４の材料としてはＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）、酸化スズ、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物などを用いることができる。
【００６８】
次に、図８（Ａ）に示すように、隔壁すなわちバンク５６を周知のパターンニング手法、例えばフォトリソグラフィー法を用いて形成し、このバンク５６によって各透明な画素電極５４の間を埋める。これにより、コントラストの向上、発光材料の混色の防止、サブ画素とサブ画素との間からの光漏れなどを防止することができる。バンク５６の材料としては、ＥＬ発光材料の溶媒に対して耐久性を有するものであれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン（登録商標）化できること、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミドなどといった有機材料が好ましい。
【００６９】
次に、機能性液状体としての正孔注入層用インクを塗布する直前に、透明基板５２に酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行う。これにより、ポリイミド表面は撥水化され、ＩＴＯ表面は親水化され、液滴を微細にパターニングするための基板側の濡れ性の制御ができる。プラズマを発生する装置としては、真空中でプラズマを発生する装置でも、大気中でプラズマを発生する装置でも同様に用いることができる。
【００７０】
次に、図８（Ａ）に示すように、正孔注入層用インクを図１に示すインクジェットヘッド１０から吐出し、各画素電極５４の上にパターニング塗布を行う。具体的なインクジェットヘッド１０の液滴吐出方法は、図２の方法が用いられる。その塗布後、真空（１ｔｏｒｒ）中、室温、２０分という条件で溶媒を除去する。この後、大気中、２００℃（ホットプレート上）、１０分の熱処理により、発光層用インクと相溶しない正孔注入層５８を形成する。上記条件では、膜厚は４０ｎｍであった。
【００７１】
次に、図８（Ｂ）に示すように、各フィルターエレメント形成領域内の正孔注入層５８の上に液滴吐出手法を用いて機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＲ発光層用インク及び機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＧ発光層用インクを塗布する。ここでも、各発光層用インクは、図１に示すインクジェットヘッド１０から吐出させる。インクジェットヘッド１０の制御方法は図２に示した方法が用いられる。
【００７２】
発光層用インクの塗布後、真空（１ｔｏｒｒ）中、室温、２０分などという条件で溶媒を除去する。続けて、窒素雰囲気中、１５０℃、４時間の熱処理により共役化させてＲ色発光層６０Ｒ及びＧ色発光層６０Ｇを形成する。上記条件により、膜厚は５０ｎｍであった。熱処理により共役化した発光層は溶媒に不溶である。
【００７３】
なお、発光層を形成する前に正孔注入層５８に酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行ってもよい。これにより、正孔注入層５８上にフッ素化物層が形成され、イオン化ポテンシャルが高くなることにより正孔注入効率が増し、発光効率の高いＥＬ装置を提供できる。
【００７４】
次に、図８（Ｃ）に示すように、機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＢ色発光層６０Ｂを各サブ画素内のＲ色発光層６０Ｒ、Ｇ色発光層６０Ｇ及び正孔注入層５８の上に重ねて形成する。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色を形成するのみならず、Ｒ色発光層６０Ｒ及びＧ色発光層６０Ｇとバンク５６との段差を埋めて平坦化することができる。これにより、上下電極間のショートを確実に防ぐことができる。Ｂ色発光層６０Ｂの膜厚を調整することで、Ｂ色発光層６０ＢはＲ色発光層６０Ｒ及びＧ色発光層６０Ｇとの積層構造において、電子注入輸送層として作用してＢ色には発光しない。
【００７５】
以上のようなＢ色発光層６０Ｂの形成方法としては、例えば湿式法として一般的なスピンコート法を採用することもできるし、あるいは、Ｒ色発光層６０Ｒ及びＧ色発光層６０Ｇの形成法と同様のインクジェット法を採用することもできる。
【００７６】
その後、図８（Ｄ）に示すように、対向電極６２を形成することにより、目標とするＥＬ装置５０が製造される。対向電極６２はそれが面電極である場合には、例えば、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉなどを材料として、蒸着法、スパッタ法などといった成膜法を用いて形成できる。また、対向電極６２がストライプ状電極である場合には、成膜された電極層をフォトリソグラフィー法などといったパターニング手法を用いて形成できる。
【００７７】
以上により、複数の画素電極５４をインクジェットヘッド１０のピッチに合わせることができるので、インクジェットヘッド１０での描画の制約条件であるインクジェットヘッド１０のノズル１２のピッチ及びヘッド角度と、透明基板５２の設計の制約条件を解消することができ、インクジェットヘッドを新規に製作する場合に比べ製作コストを低減することができる。また、図２に示す液滴吐出方法によれば、図８における各サブ画素内の正孔注入層５８及びＲ、Ｇ、Ｂ各色発光層６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂなどを、複数の液滴により高精細に描画することができる。ここで、複数の液滴は所望の塗布領域に同時に着弾するので、着弾した各液滴が他の液滴に引き寄せられることがなく、塗布領域全体に均一な膜厚を形成することができる。これらにより、ＥＬ装置５０の発光面の発光分布特性を平面的に均一にすることができる。このことは、図８（Ｄ）のＥＬ装置５０において、色むらのない鮮明なカラー表示が得られるということである。また、本実施形態のＥＬ装置の製造方法によれば、従来よりも少ない走査回数でＥＬ装置５０について薄膜形成を完了させることができるので、迅速にかつ低コストで高性能なＥＬ装置を提供することができる。
【００７８】
また、本実施形態のＥＬ装置の製造方法では、インクジェットヘッド１０を用いたインク吐出によってＲ、Ｇ、Ｂの各色サブ画素を形成するので、フォトリソグラフィー法を用いる方法のような複雑な工程を経る必要もなく、またインクなどの材料を浪費することもない。
【００７９】
次に、本実施形態のＥＬ装置の回路構成について図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、図８に示す製造方法で製造されたＥＬ装置を構成要素とした表示装置の一部を示す回路図である。図１０は、図９に示す表示装置におけるサブ画素領域の平面構造を示す拡大平面図である。
【００８０】
図９において、表示装置８０はＥＬ装置であるＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリックス型の表示装置である。この表示装置８０は、基板である透明の表示基板（図示せず）上に、複数の走査線８２と、これら走査線８２に対して交差する方向に延びる複数の信号線８４と、これら信号線８４に並列に延びる複数の共通給電線８６とがそれぞれ配線された構成を有している。そして、走査線８２と信号線８４との各交点には、画素領域８０Ａが設けられている。
【００８１】
信号線８４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを有したデータ側駆動回路８８が設けられている。また、走査線８２に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを有した走査側駆動回路９０が設けられている。そして、画素領域８０Ａのそれぞれには、走査線８２を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスター９２と、このスイッチング薄膜トランジスター９２を介して信号線８４から供給される画像信号を蓄積して保持する蓄積容量Ｃａｐと、この蓄積容量Ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスター９４と、このカレント薄膜トランジスター９４を介して共通給電線８６に電気的に接続したときに共通給電線８６から駆動電流が流れ込む画素電極９６と、この画素電極９６及び反射電極９８間に挟み込まれる発光素子１００とが設けられている。
【００８２】
この構成により、走査線８２が駆動されてスイッチング薄膜トランジスター９２がオンすると、その時の信号線８４の電位が蓄積容量Ｃａｐに保持される。この蓄積容量Ｃａｐの状態に応じて、カレント薄膜トランジスター９４のオン・オフ状態が決まる。そして、カレント薄膜トランジスター９４のチャネルを介して、共通給電線８６から画素電極９６に電流が流れ、さらに発光素子１００を通じて反射電極９８に電流が流れる。このことにより、発光素子１００は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００８３】
ここで、画素領域８０Ａは、反射電極９８及び発光素子１００を取り除いた状態の表示装置８０の拡大平面図である図１０に示すように、平面状態が長方形の画素電極９６の４辺が、信号線８４、共通給電線８６、走査線８２及び図示しない他の画素電極９６用の走査線８２によって囲まれた配置となっている。
【００８４】
このような構成の表示装置８０は、図１に示すインクジェットヘッド１０を用いて製造されており、また図２及び図３に示す液滴吐出方法及びパターン形成基板の設計方法を用いて製造されている。そこで、発光素子１００、画素電極９６及び反射電極９８などについて、膜厚を均一にすることができ、高精細に形成することができる。したがって、表示装置８０は、発光面の発光分布特性を平面的に均一にすることができ、色むらのない鮮明なカラー表示を得ることができる。
【００８５】
（電子機器）
次に、上記実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について説明する。
図１１は、本実施形態に係る電子機器を示した斜視図である。図１１（Ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（Ａ）において、符号１１０は携帯電話本体を示し、符号１１２は電気光学装置である上記表示装置８０からなる表示部を示している。図１１（Ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（Ｂ）において、符号１２０は時計本体を示し、符号１２２は電気光学装置である上記表示装置８０からなる表示部を示している。図１１（Ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（Ｃ）において、符号１３０は情報処理装置、符号１３２はキーボードなどの入力部、符号１３４は情報処理装置本体、符号１３６は電気光学装置である上記表示装置８０からなる表示部を示している。
【００８６】
図１１に示す電子機器は、図１に示すインクジェットヘッド１０を用いて製造されており、また図２及び図３に示す液滴吐出方法及びパターン形成基板の設計方法を用いて製造されているので、高精細で高品質な画像を表示することができる。
【００８７】
なお、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では電気光学装置の一例としてＥＬ装置を挙げているが、これに限定されるものではなく、プラズマディスプレイ装置、液晶装置などの各種電気光学装置に適用でき、カラーフィルターの着色材料の塗布などに適用することもできる。
【００８８】
上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
（変形例１）本実施形態では、フィルターエレメント材料３０としてＲ、Ｇ、Ｂを用いたが、これらに限定されることなく、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を採用してもよい。この場合でも、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルターエレメント材料に代えて、Ｃ、Ｍ、Ｙの色を有するフィルターエレメント材料を用いることにより、フィルターエレメントを吐出することができる。
【００８９】
（変形例２）本実施形態では、機能液としてフィルターエレメント材料３０を例として説明したが、これに限定されることなく、例えば、シリカガラス前駆体、金属化合物などの導電材料、誘電体材料などの材料が選択可能である。この場合でも、基板上のパターンの形成を行うことができる。
【００９０】
（変形例３）本実施形態では、パターン形成基板としてのカラーフィルターおよびその製造方法、ＥＬ装置およびその製造方法を説明したが、これに限定されることなく、例えば、各種半導体素子（薄膜トランジスター、薄膜ダイオード等）、各種配線パターン、及び絶縁膜の形成などにも用いることができる。
【符号の説明】
【００９１】
２，４…カラーフィルター（パターン形成基板）  １０…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）  １２，１２ａ，１２ｂ，１２Ａ，１２Ｂ…ノズル  １４…マザー基板  １６…フィルターエレメント形成領域（パターン形成領域）  １８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ…液滴  ２０…基板  ２２…フィルターエレメント  ２４，２４ａ…隔壁  ２６…カラーフィルター形成領域  ３０…フィルターエレメント材料（機能液）  ３２…保護膜  ５０…ＥＬ装置  ５２…透明基板  ５４…画素電極  ５６…バンク  ５８…正孔注入層  ６０Ｒ…Ｒ色発光層  ６０Ｇ…Ｇ色発光層  ６０Ｂ…Ｂ色発光層  ６２…対向電極  ８０…表示装置  ８０Ａ…画素領域  ８２…走査線  ８４…信号線  ８６…共通給電線  ８８…データ側駆動回路  ９０…走査側駆動回路  ９２…スイッチング薄膜トランジスター  ９４…カレント薄膜トランジスター  ９６…画素電極  ９８…反射電極  １００…発光素子  １１０…携帯電話本体  １１２…表示部  １２０…時計本体  １２２…表示部  １３０…情報処理装置  １３２…入力部  １３４…情報処理装置本体  １３６…表示部。
【図１】
2010185918.tif 000003
【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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【図７】
2010185918.tif 000009
【図８】
2010185918.tif 000010
【図９】
2010185918.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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