(57)【要約】【課題】液滴の着弾精度を低下させることなく、生産効率の向上が図れる描画方法、描画装置、電気光学装置および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の描画方法は、液滴吐出ヘッド２と、ワークとしての基板１０Ａを相対的に移動させつつ、液滴吐出ヘッド２のノズル２５から基板１０Ａへ向けて液滴を繰り返し吐出して基板１０Ａに描画する描画方法であって、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの相対速度を周期的に変動させ、該相対速度が液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの平均相対速度より遅くなっているときにノズル２５から液滴を吐出することを特徴とする。【選択図】図２
2006289200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドとワークとを相対的に移動させつつ、前記液滴吐出ヘッドのノズルから前記ワークへ向けて液滴を繰り返し吐出して前記ワークに描画する描画方法であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対速度を周期的に変動させ、該相対速度が前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの平均相対速度より遅くなっているときに前記ノズルから液滴を吐出することを特徴とする描画方法。
【請求項２】
前記ノズルから液滴を繰り返し吐出するときの最大吐出周波数をｗ［Hz］、前記相対速度の変動周波数をｎ［Hz］としたとき、１≦ｗ／ｎ≦５００００である請求項１に記載の描画方法。
【請求項３】
前記ワークには、多数の略長方形の色要素領域が行列状に並んで形成されており、
前記液滴は、前記色要素領域に色要素膜を形成するための液状材料である請求項１または２に記載の描画方法。
【請求項４】
前記相対速度の変動周波数をｎ［Hz］、前記平均相対速度をｖ［mm/sec］、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対移動方向についての同色の前記色要素領域の配列ピッチをｐ［μｍ］としたとき、ｖ／ｎ［μｍ］の値がｐ［μｍ］の値と同じであるか、またはｐ［μｍ］の倍数と同じ値である請求項３に記載の描画方法。
【請求項５】
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対移動方向は、前記色要素領域の短辺方向に平行な方向である請求項３または４に記載の描画方法。
【請求項６】
液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
ワークを保持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記ノズルから前記ワークへ向けて液滴を繰り返し吐出して前記ワークに描画する描画装置であって、
前記移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対速度が周期的に変動するように両者を相対移動させ、
前記相対速度が前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの平均相対速度より遅くなっているときに前記ノズルから液滴を吐出することを特徴とする描画装置。
【請求項７】
請求項３ないし５のいずれかに記載の描画方法によって前記ワークの前記色要素領域に付与した液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる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８】
請求項７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画方法、描画装置、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多数の色要素領域（サブピクセル）の各々に対し、インクジェット描画装置のインクジェットヘッドから、色要素膜形成用の液状材料を液滴として吐出する。
【０００３】
この場合、基板移動軸とヘッド移動軸とは、直交しており、それぞれが等速直線運動をすることにより、基板の全面に液滴を配置する。液滴は、色要素領域外に漏れることなく配置される必要があり、そのためには、できるだけ色要素領域の中心に着弾させる必要があるが、特許文献１に記載の例では、改行方向については、液滴を色要素領域の中心に正確に配置する目的で、色要素領域の配列ピッチとノズルピッチが合うように、ヘッドを傾けている。
【０００４】
一方、スキャン方向の液滴配置については、基板移動軸が等速に運動している限り、基板移動速度とヘッドの吐出周波数から定まる間隔（＝液滴着弾分解能）より狭い間隔で、液滴を基板に配置することはできない。したがって、スキャン方向については、一つの色要素領域内にできるだけ多くの数の液滴を付与するには、吐出周波数を上げるか、基板移動速度を落とすしかない。
しかしながら、吐出周波数は、ヘッド固有の限界があり、限界を超えると、着弾精度の劣化を招く。また、基板移動速度を落としていくと、生産効率の低下を引き起こす。
【０００５】
【特許文献１】特開平２００２−２７３８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、液滴の着弾精度を低下させることなく、生産効率の向上が図れる描画方法、描画装置、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】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の描画方法は、液滴吐出ヘッドとワークとを相対的に移動させつつ、前記液滴吐出ヘッドのノズルから前記ワークへ向けて液滴を繰り返し吐出して前記ワークに描画する描画方法であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対速度を周期的に変動させ、該相対速度が前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの平均相対速度より遅くなっているときに前記ノズルから液滴を吐出することを特徴とする。
これにより、１スキャンに要する時間を長くしたり、液滴着弾精度を落としたりすることなく、目的とする領域内に着弾させられる液滴の数を増やすことができる。よって、必要なスキャン回数が減るので、描画時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる。
【０００８】
本発明の描画方法では、前記ノズルから液滴を繰り返し吐出するときの最大吐出周波数をｗ［Hz］、前記相対速度の変動周波数をｎ［Hz］としたとき、１≦ｗ／ｎ≦５００００であることが好ましい。
これにより、生産効率をより効果的に向上させることができる。
本発明の描画方法では、前記ワークには、多数の略長方形の色要素領域が行列状に並んで形成されており、
前記液滴は、前記色要素領域に色要素膜を形成するための液状材料であることが好ましい。
これにより、多数の色要素領域が形成されたワークの色要素領域に色要素膜を形成する場合の生産効率を向上させることができる。
【０００９】
本発明の描画方法では、前記相対速度の変動周波数をｎ［Hz］、前記平均相対速度をｖ［mm/sec］、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対移動方向についての同色の前記色要素領域の配列ピッチをｐ［μｍ］としたとき、ｖ／ｎ［μｍ］の値がｐ［μｍ］の値と同じであるか、またはｐ［μｍ］の倍数と同じ値であることが好ましい。
これにより、多数の色要素領域が形成されたワークの色要素領域に色要素膜を形成する場合の生産効率をより効果的に向上させることができる。
【００１０】
本発明の描画方法では、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対移動方向は、前記色要素領域の短辺方向に平行な方向であることが好ましい。
これにより、多数の色要素領域が形成されたワークの色要素領域に色要素膜を形成する場合の生産効率をより効果的に向上させることができる。
本発明の描画装置は、液滴を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
ワークを保持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に移動させる移動手段とを備え、
前記ノズルから前記ワークへ向けて液滴を繰り返し吐出して前記ワークに描画する描画装置であって、
前記移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの相対速度が周期的に変動するように両者を相対移動させ、
前記相対速度が前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの平均相対速度より遅くなっているときに前記ノズルから液滴を吐出することを特徴とする。
これにより、１スキャンに要する時間を長くしたり、液滴着弾精度を落としたりすることなく、目的とする領域内に着弾させられる液滴の数を増やすことができる。よって、必要なスキャン回数が減るので、描画時間を短縮することができ、生産効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置では、本発明の描画方法によって前記ワークの前記色要素領域に付与した液状材料を固化または硬化させて色要素膜を形成してなる色要素付き基板を備えることを特徴とする。
これにより、生産性が高くかつ高品質な色要素付き基板を備えた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、生産性が高くかつ高品質な電気光学装置を備え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】
【００１２】
以下、本発明の描画方法、描画装置、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。
図１は、本発明の描画装置の実施形態を示す断面側面図である。
図１に示す描画装置（インクジェット描画装置）１は、液滴吐出ヘッド２と、ワークである基板１０Ａを保持するステージ１０６と、ステージ１０６を図１中の左右方向に直進移動させるステージ移動機構（移動手段）１０８と、液滴吐出ヘッド２を保持するキャリッジ１０５と、キャリッジ１０５をステージ１０６の移動方向と直交する方向に移動させるキャリッジ移動機構１０４と、制御手段１１２とを備えている。
【００１３】
描画装置１の近傍には、液状材料１１１を貯留するタンク（図示せず）が設置されている。このタンクからは、液状材料１１１がチューブ（図示せず）を介して例えば圧縮空気の力によって液滴吐出ヘッド２に送液される。
なお、本発明において「液状材料」とは、ワーク上に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。
本実施形態における液状材料１１１は、基板１０Ａの色要素領域１８に色要素膜であるフィルタ膜１１４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。
【００１４】
ステージ移動機構１０８および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。
ステージ１０６は、水平な平面を有し、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。本実施形態の基板１０Ａは、液晶表示装置のカラーフィルタ基板１０を製造するための基板である。
【００１５】
ステージ移動機構１０８は、ステージ１０６を移動させるボールねじ１０９と、このボールねじ１０９を回転駆動するステッピングモータ１１０とを有している。図示の構成では、ステッピングモータ１１０の出力軸にボールねじ１０９が直接に連結されているが、両者の間に減速機を設けてもよい。
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上の基板１０Ａと、液滴吐出ヘッド２との相対位置が変わるので、基板１０Ａに対し液滴吐出ヘッド２を相対的に走査することができる。
【００１６】
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上に保持された基板１０Ａを移動させ、液滴吐出ヘッド２の下を通過させつつ、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、基板１０Ａ上の色要素領域１８に着弾させるように作動する。すなわち、ステージ１０６の移動方向がスキャン方向（相対移動方向）となる。
また、上記動作を、キャリッジ移動機構１０４を作動して液滴吐出ヘッド２の位置を変えて複数回行うことによって、基板１０Ａの幅が液滴吐出ヘッド２の幅より大きい場合でも、基板１０Ａの全面に対して描画を行うことができる。
【００１７】
図２は、図１に示す描画装置１における液滴吐出ヘッド２と、基板１０Ａとを示す図である。図２では、便宜上、液滴吐出ヘッド２を下側から見た図と、基板１０Ａを上側から見た図とを一緒に示している。
図２に示す基板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。この基板１０Ａは、ガラス基板１２上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の多数の色要素領域（サブピクセル）１８がバンク１３により区画形成されたものである。各色要素領域１８は、ほぼ長方形をなしている。この基板１０Ａは、色要素領域１８の長辺方向がスキャン方向に直行するような姿勢でステージ１０６上に保持される。
【００１８】
色要素領域１８の短辺方向には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色要素領域１８がこの順に繰り返し配列されており、長辺方向には、色要素領域１８が各色ごとに分かれた列をなして配列されている。短辺方向に並ぶ一組の色要素領域１８は、カラーフィルタ基板１０における一画素分に相当する。
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が並んで形成され、ノズル列をなしている。図示の構成では、液滴吐出ヘッド２は、ノズル列がスキャン方向と直交するような姿勢で設置されているが、ノズル列がスキャン方向に対し傾斜する姿勢で設置されていてもよい。
【００１９】
図示の構成では、液滴吐出ヘッド２のノズルピッチは、１７１μｍである。色要素領域１８の長辺方向の配列ピッチは、ノズルピッチと同じく１７１μｍである。描画動作時には、各ノズル２５は、各色要素領域１８の長辺方向の中央を通過する。
色要素領域１８の短辺方向の配列ピッチは、５７μｍであり、よって、各色ごとの色要素領域１８の短辺方向の配列ピッチは、その３倍の１７１μｍである。
また、色要素領域１８の短辺方向の幅は、３９μｍである。
【００２０】
図３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３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３（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、孔１３１を通っ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、制御手段１１２の構成を説明する。図４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。
【００２５】
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。
【００２６】
キャリッジ位置検出手段３０２は、キャリッジ１０５、すなわち液滴吐出ヘッド２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、すなわち基板１０Ａ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。
【００２７】
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、液滴吐出ヘッド２の位置と、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すなわち基板１０Ａの移動速度を制御する。
【００２８】
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。
【００２９】
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５（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５（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。
【００３０】
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。
【００３１】
図５（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。
【００３２】
本実施形態の描画装置１は、赤色（Ｒ）の液状材料１１１の液滴をＲの色要素領域１８に付与するものである。緑色、青色については、別個に用意された同様の描画装置１を用いて、液状材料１１１がＧ、Ｂの色要素領域にそれぞれ付与される。
本発明では、このような描画装置１において、液滴吐出ヘッド２に対して基板１０Ａを移動させつつ、液滴吐出ヘッド２のノズル２５からＲの色要素領域１８へ向けて液状材料１１１の液滴を繰り返し吐出して描画するに際し、基板１０Ａの移動速度を周期的に変動（振動）させるとともに、基板１０Ａの移動速度が基板１０Ａの平均移動速度（スキャンスピード）より遅くなっているときにノズル２５から液滴を吐出するように制御することを特徴とする。
【００３３】
基板１０Ａの移動速度を周期的に変動させる方法として、描画装置１では、ステージ移動機構１０８のステッピングモータ１１０の回転角を精密に制御することにより、ステッピングモータ１１０の回転速度自体を周期的に変動させる方法を採用している。ステッピングモータ１１０の回転角度と基板１０Ａの移動距離は比例するので、この方法により、基板１０Ａの移動速度を周期的に変動させることができる。
【００３４】
本実施形態では、基板１０Ａの移動速度の変動周波数は、１００Hzであり、基板１０Ａの平均移動速度（スキャンスピード）は、１７．１mm/secである。また、液滴吐出ヘッド２に対し基板１０Ａの移動方向に平均移動速度と同じ１７．１mm/secで等速直線運動する系から見たときの基板１０Ａの振動の振幅は、１５μｍである。
また、液滴を着弾させるべき同色の色要素領域１８の、スキャン方向の配列ピッチは、１７１μｍである。
また、同一のノズル２５から液滴を繰り返し吐出するときの最大吐出周波数は、５ｋHzである。
【００３５】
図６は、比較例における液滴着弾分解能を説明するための平面図、図７は、図６中のＸ−Ｘ線断面図、図８は、本発明における液滴着弾分解能を説明するための平面図、図９は、図８中のＹ−Ｙ線断面図である。図６および図８中の黒塗りの多数の菱形は、それぞれ、ノズル２５から吐出周波数５ｋHzで液滴を吐出した場合の着弾液滴の中心位置を示す。
本発明の作用効果を理解し易くするため、まず、図６および図７を参照して、比較例（従来例）について説明する。
【００３６】
比較例では、基板１０Ａを１７．１mm/secで等速直線運動させること以外は、本発明の描画装置１と同じ条件でＲの色要素領域１８に液状材料１１１の液滴を着弾させるものとする。
この場合、液滴着弾分解能は、基板１０Ａの移動速度１７．１mm/secを最大吐出周波数５ｋHzで除算して得られ、３．４μｍとなる。すなわち、比較例では、図６に示すように、３．４μｍピッチで等間隔に液滴を着弾させることができる。
【００３７】
しかしながら、混色リスクを回避するためには、着弾した液滴１１３がバンク１３に乗り上げないように液滴１１３を色要素領域１８内に配置する必要がある。このため、着弾した液滴１１３の底面直径が２８μｍであるとした場合には、図６および図７に示すように、色要素領域１８の中心付近の４滴のみ配置可能である。すなわち、１スキャンで一つの色要素領域１８に吐出可能な液滴１１３の数は、４滴である。
【００３８】
フィルタ膜１１４の必要な膜厚を確保するため、一つの色要素領域１８内に付与しなければならない液状材料１１１の量、すなわち液滴１１３の数が決まってくるが、本実施形態の場合には、一つの色要素領域１８内に７滴の液滴１１３を着弾させる必要がある。しかしながら、比較例の場合には、上述したように１スキャンで４滴しか着弾させることができないので、７滴着弾させるには、２スキャンの描画動作を要する。
これに対し、本発明では、基板１０Ａの移動速度を周期的に変動（振動）させることにより、図８に示すように、液滴着弾分解能が密になるところと、疎になるところとがスキャン方向に沿って周期的に現れ、液滴着弾分解能が密になっているところでノズル２５から液滴を吐出するようにする。
【００３９】
基板１０Ａ上における液滴着弾分解能の疎密の波長は、基板１０Ａの平均移動速度を、移動速度の変動周波数で除算して得られ、本実施形態では、１７．１mm/secを１００Hzで割って、１７１μｍとなり、Ｒの色要素領域１８のスキャン方向の配列ピッチと一致している。よって、液滴着弾分解能が密のところをＲの色要素領域１８の位置に合わせることにより、液滴着弾分解能が密のところのみを用いてＲの色要素領域１８に液滴を着弾させることができる。
【００４０】
このような構成により、本発明では、着弾時の底面直径が比較例と同じ２８μｍの液滴１１３を配置する場合、図８および図９に示すように、１スキャンで一つの色要素領域１８に７滴の液滴１１３をバンク１３に乗り上げさせることなく吐出可能となる。よって、１スキャンで必要な数の液滴１１３をＲの色要素領域１８の各々に着弾させることができ、かつ、基板１０Ａの平均移動速度は落としていないから１スキャンの時間は同じなので、比較例と比べて、描画に要する時間をほぼ半分に短縮することができ、生産効率を大幅に向上させることができる。また、ノズル２５からの液滴の吐出周波数を無理に上げる必要もないので、着弾精度が落ちることもない。
【００４１】
以上説明した実施形態においては、液滴を吐出するとき、液滴吐出ヘッド２を停止しておき、基板１０Ａ（ステージ１０６）のみを移動させる構成であったが、本発明では、液滴を吐出するとき、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの双方が移動するものでもよいし、基板１０Ａを停止しておき液滴吐出ヘッド２のみが移動するものでもよい。
また、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの相対速度を周期的に変動させる方法も、いかなる方法でもよい。
【００４２】
例えば、ステージ移動機構１０８の駆動源としてサーボモータを用いる場合、従来は、所定の負荷でステージ１０６が等速直線運動するようにサーボゲイン等を調整しているが、負荷（被移動物の重量）や、サーボゲイン、フィードバック信号の遅延量などを調整することにより、移動中のステージ１０６を意図的に振動させることができ、これにより、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの相対速度を周期的に変動させるようにしてもよい。
【００４３】
あるいは、ステージ移動機構１０８によって基板１０Ａを等速直線運動させ、液滴吐出ヘッド２を例えば圧電素子等の振動素子を用いてスキャン方向に微小振動させることにより、両者の相対速度を周期的に変動させるようにしてもよい。
なお、図８および図９に示す例は、前述したように、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの平均相対速度と同じ速度で等速直線運動する系から見たときの基板１０Ａの振動の振幅を１５μｍとしたものであるが、この振幅が大きいほど液滴着弾分解能の疎密の度合いが大きくなっていき、より多数の液滴を色要素領域１８内に着弾させることができる。
【００４４】
また、基板１０Ａ上における液滴着弾分解能の疎密の波長は、前述したように液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの平均相対速度ｖ［mm/sec］を、相対速度の変動周波数ｎ［Hz］で除算して得られる。よって、相対速度の変動周波数ｎ［Hz］を変えることにより、液滴着弾分解能の疎密の波長が変わるので、色要素領域１８の配列ピッチｐ［μｍ］がいかなる大きさの基板であっても対応することができる。
【００４５】
また、液滴着弾分解能の疎密の波長ｖ／ｎ［μｍ］の値を、色要素領域１８の配列ピッチｐ［μｍ］の値と同じとするばかりでなく、色要素領域１８の配列ピッチｐ［μｍ］の倍数と同じにしてもよい。
また、ノズル２５からの液滴の最大吐出周波数をｗ［Hz］、液滴吐出ヘッド２と基板１０Ａとの相対速度の変動周波数をｎ［Hz］としたとき、両者の大小関係としては、１≦ｗ／ｎ≦５００００程度であるのが好ましく、２≦ｗ／ｎ≦２００程度であるのがより好ましい。
【００４６】
図１０は、描画装置１を用いて基板１０Ａの色要素領域１８に液状材料１１１を付与する工程を経て製造されたカラーフィルタ基板１０の断面図である。
前述したようにして描画装置１によりＲの各色要素領域１８に赤色の液状材料１１１を付与したら、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、Ｒの各色要素領域１８内の液状材料１１１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、Ｒの各色要素領域１８上に赤色のフィルタ膜１１４が形成される。
【００４７】
その後、同様にして、緑色用の描画装置１によりＧの各色要素領域１８に緑色の液状材料１１１を付与したら、基板１０Ａを図示しない乾燥装置へ搬送し、Ｇの各色要素領域１８内の液状材料１１１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とにより、Ｇの各色要素領域１８上に緑色のフィルタ膜１１４を形成する。
さらに同様にして、青色用の描画装置１によりＢの各色要素領域１８に青色の液状材料１１１を付与したら、基板１０Ａを図示しない乾燥装置へ搬送し、Ｂの各色要素領域１８内の液状材料１１１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とにより、Ｂの各色要素領域１８上に青色のフィルタ膜１１４を形成する。
【００４８】
その後、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１１４を再加熱（ポストベーク）する。次いで、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、フィルタ膜１１４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。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、図１０に示すカラーフィルタ基板１０が得られる。
【００４９】
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のような他種の色要素付き基板の製造にも適用することができる。
図１１および図１２は、色要素付き基板として、有機エレクトロルミネッセンス表示装置３０を製造する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。
【００５０】
図１１に示す基板３０Ａは、図１２に示す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３８が設けられ、各色要素領域３８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。
具体的には、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３８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。
【００５１】
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。
【００５２】
このような基板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３７を形成してもよい。正孔輸送層３７が、画素電極３６と、後述の発光膜２１４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。
上記のようにして色要素領域３８が形成された基板３０Ａに対し、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、Ｒの各色要素領域３８に対し、赤色の有機発光材料を含む液状材料２１１を付与する。そして、乾燥装置においてこの液状材料２１１中の溶媒を蒸発させて乾燥することにより、Ｒの色要素領域３８上に赤色の発光膜２１４が形成される。これを、Ｇ、Ｂの色要素領域３８に対しても繰り返し行うことにより、Ｇ、Ｂの色要素領域３８に緑色、青色の発光膜２１４をそれぞれ形成する。
【００５３】
次に、発光膜２１４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。その後、封止基板４８と基板３０Ａとを、互いの周辺部で接着することで、図１２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２１４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。
以上、液晶表示装置の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のような電気光学装置の製造に本発明を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）のような他の電気光学装置の製造にも適用することができる。
【００５４】
＜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１３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。
【００５５】
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。
【００５６】
図１４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１５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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
以上、本発明の描画方法、描画装置、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い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の描画装置の実施形態を示す断面側面図。
【図２】図１に示す描画装置における液滴吐出ヘッドと、基板とを示す図。
【図３】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４】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５】（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６】比較例における液滴着弾分解能を説明するための平面図。
【図７】図６中のＸ−Ｘ線断面図。
【図８】本発明における液滴着弾分解能を説明するための平面図。
【図９】図８中のＸ−Ｘ線断面図。
【図１０】本発明の描画装置を用いて基板の色要素領域に液状材料を付与する工程を経て製造されたカラーフィルタ基板の断面図。
【図１１】本発明により色要素付き基板として有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する方法を示す断面図。
【図１２】本発明により色要素付き基板として有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する方法を示す断面図。
【図１３】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１４】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１５】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】
【００６２】
１……描画装置  ２……液滴吐出ヘッド  ２５……ノズル  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  １０９……ボールねじ  １１０……ステッピングモータ  １１１、２１１……液状材料  １１２……制御手段  １１３……液滴  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……入力バッファメモリ（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、３０Ａ……基板  １０……カラーフィルタ基板  １２、３２……ガラス基板  １３……バンク  １８、３８……色要素領域  ２０……保護膜  １１４……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  ３７……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  ２１４……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
【図１】
2006289200.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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