CN107850710B - 滤色器以及滤色器的制造方法 - Google Patents

滤色器以及滤色器的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107850710B
CN107850710B CN201680045250.4A CN201680045250A CN107850710B CN 107850710 B CN107850710 B CN 107850710B CN 201680045250 A CN201680045250 A CN 201680045250A CN 107850710 B CN107850710 B CN 107850710B
Authority
CN
China
Prior art keywords
color filter
colored layer
grid
ink jet
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680045250.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107850710A (zh
Inventor
今野广大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of CN107850710A publication Critical patent/CN107850710A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107850710B publication Critical patent/CN107850710B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2420/00Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate
    • B05D2420/01Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate first layer from the substrate side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • B05D7/538No curing step for the last layer
    • B05D7/5383No curing step for any layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/09Ink jet technology used for manufacturing optical filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

滤色器具备:透过光的基板;和着色层,由喷墨油墨形成,在基板上排列在栅格点上,并且在第1方向以及第2方向分离,栅格点是在第1方向具有第1间距、在第2方向具有第2间距而排列的虚拟的多个栅格图案中的虚拟点。在沿着第1方向排列的多个栅格图案的各行中,当将着色层的中心与栅格点的第1方向的位置偏移量的最大值设为δmax,将最小值设为δmin,将遍及在第1方向上排列的各栅格图案而对δmax-δmin取平均后的值设为着色层位置偏移范围E时,着色层位置偏移范围E为1μm以上且10μm以下。在沿着第2方向排列的多个栅格图案的各列中,第1方向上的着色层的中心的位置相对于栅格点周期性变动。

Description

滤色器以及滤色器的制造方法
技术领域
本发明涉及滤色器以及滤色器的制造方法。例如,涉及不形成黑矩阵 (BM)而通过喷墨打印法制造的滤色器以及其制造方法。
本申请基于2015年8月3日在日本申请的特愿2015-153661号主张优先权,将其内容援引于此。
背景技术
以往,为了使显示器彩色化,公知按显示器的每个像素配置滤色器。显示器有使用背光源的发光型的显示器、和不使用背光源的反射型的显示器。
发光型的显示器所使用的滤色器为了对邻接的着色层之间进行遮光,在邻接的着色层之间形成BM。
与此相对,反射型的显示器所使用的滤色器由于需要提高光的取出效率,大多不形成BM。
滤色器大多通过光刻法制造,但也提出了通过工序数变少的喷墨法进行制造的方案。
例如,在专利文献1中记载了一种使用喷墨法的滤色器的制造方法。在该滤色器的制造方法中,在基板上将与油墨的润湿性差的物质或者润湿性好的物质图案化,来配置防扩散图案或者润湿性改善部件。接下来,通过从喷墨器喷嘴排出色素,来使色素固定到防扩散图案的内侧或者润湿性改善部件上。
例如,在专利文献2中记载了一种用于制造液晶装置的液状体的涂覆装置。该液状体的涂覆装置使配置基板的台架振动,通过使液状体无序地落在基板上,在基板上形成膜质均匀的涂覆膜。
例如,在专利文献3中记载了一种使用多值误差扩散法来使油墨的滴 (drop)数增减的喷墨图案形成装置。公开了通过该喷墨图案形成装置使油墨的滴数增减,能够修正形成着色层的油墨排出量。因此,能够降低因油墨排出量的偏差引起的每一着色层的浓度偏差。由此,在制造滤色器的情况下,会降低着色层的浓度不均。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开昭59-75205号公报
【专利文献2】日本特开2005-40653号公报
【专利文献3】日本专利第5515627号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在以往的滤色器以及滤色器的制造方法中,存在以下那样的问题。
在专利文献1所记载的技术中,在制造不具有BM的滤色器的情况下,由于需要对润湿性改善部件进行图案化的工序,所以担心制造工序变得复杂。
在专利文献2所记载的技术中,为了实现涂覆膜的均匀化而使液状体无序地着落。因此,如果应用于需要在与像素对应的微小区域高精度形成着色层的滤色器,则担心着色层的位置精度变差。特别是在不形成BM的滤色器中,担心着落位置的偏差导致着色层的形成位置不规则。并且,存在引起邻接的着色层的混色的可能性。
在专利文献3所记载的技术中,喷墨装置的喷墨头因制造误差而具有排出喷嘴的间距(以下称为喷嘴间距)的偏差。因此,担心油墨的着落位置沿着排出喷嘴的排列方向而不规则。该情况下,与喷墨头的移动方向正交的方向上的描绘线的邻接间距会不规则。
如果描绘线的邻接间距不规则,则存在在邻接间距宽的位置以及窄的位置上浓度不均被视觉辨认的情况。这样的浓度不均通过在喷墨头的移动方向延伸的滤色器上的条纹状的不均而显现。如果存在条纹状的不均则有损显示器的画质。
也可考虑降低喷墨头的喷嘴间距的误差,但条纹不被视觉辨认那样的邻接间距误差的允许值极小。因此,喷嘴间距的加工误差的允许值也极小,存在喷墨头的制造成本增大的担心。
本发明是鉴于上述那样的问题而完成的,其目的在于,提供一种滤色器以及滤色器的制造方法,能够抑制因喷墨头的喷嘴间距的不均匀性而引起的条纹状的不均的产生。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,本发明的第1方式涉及的滤色器具备:透过光的基板;以及着色层,由喷墨油墨形成,在上述基板上排列在栅格点上,并且在第1方向以及第2方向分离,上述栅格点是在上述第1方向具有第 1间距、在上述第2方向具有第2间距而排列的虚拟的多个栅格图案中的虚拟点,在沿着上述第1方向排列的上述多个栅格图案的各行中,当将上述着色层的中心与上述栅格点的上述第1方向上的位置偏移量的最大值设为δmax、将最小值设为δmin、将遍及上述第1方向上排列的各上述栅格图案而对δmax-δmin取平均后的值设为着色层位置偏移范围E时,上述着色层位置偏移范围E为1μm以上且10μm以下,在沿着上述第2方向排列的上述多个栅格图案的各列中,上述第1方向上的上述着色层的中心的位置相对于上述栅格点周期性变动。
在将上述各列的上述着色层中的向上述第1方向的周期性的变动的振幅设为振幅ΔX时,上述振幅ΔX可以满足下述式(1)。
【数学式1】
Figure GDA0002357926880000031
在上述各列中,当将上述着色层的中心的上述第2方向上的坐标值设为y时,上述第1方向上的上述着色层的中心相对于上述栅格点的位移x 可以由下述式(2)表示。
【数学式2】
Figure GDA0002357926880000032
这里,p是振动的波长,是比上述着色层的上述第2方向的宽度长的常数。α是表示初始相位的常数。
上述着色层由多个单位着色层构成,上述多个单位着色层分别通过不同种类的油墨形成,并且上述多个单位着色层在上述第1方向以及上述第2方向中的至少一个方向上的位置分别不同,上述多个单位着色层分别排列在上述栅格图案中相互不同的位置的栅格点上,在上述多个栅格图案的上述各列中,上述第1方向上的上述多个单位着色层各自的中心的位置相对于各自的上述栅格点周期性变动。
至少上述第1以及上述第2单位着色层集合而成的像素部分别被配置在像素部栅格点上,该像素部栅格点是在上述第1方向具有上述第1间距、在上述第2方向具有上述第2间距而排列的虚拟的多个像素部栅格图案中的虚拟点,在沿着上述第2方向排列的上述多个像素部栅格图案中,上述第1方向上的上述像素部的中心的位置相对于上述像素部栅格点周期性变动。
本发明的第2方式涉及的滤色器的制造方法具有下述步骤:准备沿第 1方向排列有多个喷墨喷嘴的喷墨头、和透过光的基板,使上述喷墨头相对于上述基板向与第1方向交叉的第2方向相对移动,从上述多个喷墨喷嘴向上述基板上排出油墨,在上述第1方向具有第1间距的多个目标位置分别形成相互分离的多个着色层。在将引起上述第1方向上的上述着色层的位置偏移的、上述喷墨头中的上述喷墨喷嘴的喷嘴位置的误差范围设为头误差范围EH时,上述头误差范围EH为1μm以上且10μm以下,当上述喷墨头相对于上述基板在上述第2方向上相对移动了第2间距时,开始向上述基板上排出油墨,通过使上述喷墨头以不超过上述第1间距的振幅、以及比上述着色层的上述第2方向上的宽度大的波长,相对于上述基板在上述第1方向上相对振动,由此在沿着上述第2方向排列的上述着色层的各列中,使上述第1方向上的上述着色层的中心的形成位置随着向上述第 2方向前进而周期性变动。
将使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时的上述振幅设为ΔX,此时上述振幅ΔX满足下述式(3)。
【数学式3】
Figure GDA0002357926880000051
在将通过上述喷墨喷嘴的、上述第2方向上延伸的轴线即y轴上的位置坐标设为y,并将位置坐标y的上述第1方向上的位移用x表示时,使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时的上述喷墨喷嘴的振动波形满足下述式(4)。
【数学式4】
Figure GDA0002357926880000052
这里,p是振动的波长,是比上述着色层的上述第2方向的宽度长的常数。β是表示初始相位的常数。
上述喷墨头具备多个子头,该多个子头能够分别独立地形成上述第1 方向以及上述第2方向的任一方向的位置相互不同的多个种类的单位着色层,当使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时,使上述多个子头相对于上述基板相对振动。
上述喷墨头具备多个子头,该多个子头能够分别独立地形成上述第1 方向以及上述第2方向的任一方向的位置相互不同的多个种类的单位着色层,当使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时,使上述多个子头中的至少一个以与其他的上述子头不同的方式相对于上述基板相对振动。
发明效果
根据上述方式涉及的滤色器以及滤色器的制造方法,由于在与排列有喷墨头喷嘴的第1方向交叉的第2方向上,使沿着第2方向排列的各列的着色层的中心随着沿第2方向前进而周期性变动,所以能够抑制因喷墨头的喷嘴间距的不均匀性引起的条纹状的不均的产生。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的滤色器的构成的一个例子的示意性俯视图。
图2是图1中的A部的详细图。
图3是图2中的B-B剖视图。
图4是表示本发明的第1实施方式涉及的滤色器中的着色层的配置例的示意图。
图5是表示本发明的第1实施方式涉及的滤色器中的像素偏移量的例子的示意性曲线图。
图6是表示本发明的第1实施方式涉及的滤色器的制造方法所使用的喷墨装置的构成例的示意性立体图。
图7是本发明的第1实施方式涉及的滤色器的制造方法中的动作说明图。
图8是本发明的第1实施方式涉及的滤色器的制造方法中的动作说明图。
图9是表示比较例的滤色器中的着色层的配置例的示意图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的滤色器中的着色层的配置例的示意图。
图11是表示本发明的第2实施方式涉及的滤色器的制造方法所使用的喷墨头的构成的示意图。
图12是表示样本#1(比较例1)的像素部的位置偏移的示意图。
图13是表示样本#1(比较例1)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。
图14是表示样本#1(比较例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
图15是表示样本#2(比较例2)的像素部的位置偏移的示意图。
图16是表示样本#2(比较例2)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。
图17是表示样本#2(比较例2)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
图18是表示样本#3(实施例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
图19是表示样本#3(实施例1)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。
图20是表示样本#3(实施例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
图21是表示样本#4(实施例2)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
图22是表示样本#4(实施例2)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。
图23是表示样本#4(实施例2)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在全部的附图中,即使是实施方式不同的情况,也对相同或者相当的部件赋予相同的附图标记,省略共同的说明。
[第1实施方式]
对本发明的第1实施方式涉及的滤色器进行说明。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的滤色器的构成的一个例子的示意性俯视图。图2是图1中的A部的详细图。图3是图2中的B-B剖视图。图4是表示本发明的第1实施方式的滤色器中的着色层的配置例的示意图。图5是表示本发明的第1实施方式的滤色器中的像素偏移量的例子的示意性曲线图。
在图5中,横轴表示列编号j,纵轴表示位置偏移的固有分量δPi,j
如图1所示,本实施方式涉及的滤色器1在基板2上规则地配置有第 1着色层3R(着色层、单位着色层)、第2着色层3G(着色层、单位着色层)、以及第3着色层3B(着色层、单位着色层)。
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B由后述的喷墨装置排出的油墨而形成。
第1着色层3R由红色的油墨形成。
第2着色层3G由绿色的油墨形成。
第3着色层3B由蓝色的油墨形成。
本实施方式的滤色器1能够良好地用于进行彩色显示的反射型显示器 (省略图示)。
例如,彩色的反射型的显示器具备进行红色、绿色以及蓝色的显示的子像素。各子像素的反射率能够多阶段地变更。
如果在与各子像素对置的位置配置滤色器1的第1着色层3R、第2 着色层3G、以及第3着色层3B,则可显示加色混合有与子像素的反射率相应的反射光的颜色。
作为子像素,也可以设置改变反射光的亮度的白色用的子像素。该情况下,对于与白色用的子像素对置的部位的滤色器1仅配置透明材料。
子像素聚集一定数量而构成显示单位的像素。例如,能够在分别包括红色用、绿色用、蓝色用、以及白色用的子像素各一个的一定的区域中构成一个像素。
以下,以省略图示的显示器的红色用、绿色用、以及蓝色用的共计3 个子像素和一个白色用的子像素构成像素的情况为例来进行说明。
基板2只要是具有透光性并且能够通过喷墨法印刷的材料即可,没有特别限定。更优选基板2的表面是平滑的。
作为基板2的材质的例子,例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)等。
也可以根据油墨的种类,在基板2的表面形成用于固着油墨的显像层。显像层由具有透光性并且吸收油墨的至少一部分而能够固定油墨的适当的材质构成。并且,更优选显像层具有适当的强度、平坦性、耐热性等。
作为油墨,可举出溶剂类喷墨用油墨、水类喷墨油墨等喷墨油墨。另外,所谓喷墨油墨是指能够通过喷墨法涂覆的油墨。
作为适合于这些油墨的显像层的材料的例子,可举出聚氨基甲酸酯树酯、丙烯酸树脂等。
但是,在使用固着性良好的UV固化油墨、蜡型油墨等功能性油墨作为油墨的情况下,如果基板2的材质是PET、PEN等,则也能够不借助显像层地通过喷墨法进行打印。
以下,例示出使用PET作为基板2、并使用溶剂类喷墨油墨作为油墨的情况。其中,第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B所使用的油墨分别包括红色的颜料、绿色的颜料、以及蓝色的颜料。
本实施方式的滤色器1如图2、图3所示,在基板2的表面层叠有具有透光性的显像层4。滤色器1中的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B固着在显像层4上。
作为显像层4的材料,使用聚氨基甲酸酯树脂。
如图2所示,若在层厚方向上观察,则第1着色层3R、第2着色层 3G、以及第3着色层3B大致为矩形状。以下,将第1着色层3R、第2 着色层3G、以及第3着色层3B的中心分别称为第1着色层中心CR、第2 着色层中心CG、以及第3着色层中心CB
例如通过图像计测等,对第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3 着色层3B的图心位置进行测定,从而能够求出第1着色层中心CR、第2 着色层中心CG、以及第3着色层中心CB
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B如后述那样,通过将在x方向(第1方向)配置有多个喷墨喷嘴的喷墨头沿x方向以及与x方向交叉的y方向(第2方向)扫描并且排出油墨而形成。
以下,有时将x方向称为主扫描方向(第1方向),将y方向称为副扫描方向(第2方向)。
x方向与y方向的交叉角能够根据使用滤色器1的显示器的子像素的配置来决定。在本实施方式中,交叉角被设定为90°,但不限定于此。
以下,在说明滤色器1上的位置的情况下,有时使用虚拟的栅格点(虚拟点)、和将各栅格点连接的虚拟的栅格直线。
第1栅格点如图2所示,位于x方向(主扫描方向)的间距为第1栅格点间距d1x(第1间距)、y方向(副扫描方向)的间距为第1栅格点间距d1y(第2间距)的虚拟的矩形栅格图案(栅格图案)上。
沿主扫描方向将第1栅格点连接的栅格直线是栅格直线Lrx。沿副扫描方向将第1栅格点连接的栅格直线是栅格直线Lrgy。
第2栅格点位于主扫描方向的间距为第2栅格点间距d2x(第1间距)、副扫描方向的间距为第2栅格点间距d2y(第2间距)的矩形栅格上。
沿主扫描方向将第2栅格点连接的栅格直线是栅格直线Lgbx。各栅格直线Lgbx是将各栅格直线Lrx向图示下侧平行移动了y方向栅格间间隔d0y(其中,d0y<d1y)后得到的直线。
沿副扫描方向将第2栅格点连接的栅格直线是上述的栅格直线Lrgy。
在本实施方式中,作为一个例子,d1x=d2x,d1y=d2y,d0y=d1y/ 2。
第3栅格点位于主扫描方向的间距为第3栅格点间距d3x、副扫描方向的间距为第3栅格点间距d3y的矩形栅格上。
在本实施方式中,作为一个例子,d3x=d2x,d3y=d2y。并且,第3 栅格点形成在将第2栅格点向图示右侧平行移动了x方向栅格间间隔d0x 后的位置。
在本实施方式的情况下,沿主扫描方向将第3栅格点连接的栅格直线是上述的栅格直线Lgbx。
沿副扫描方向将第3栅格点连接的栅格直线是栅格直线Lby。各栅格直线Lby是将各栅格直线Lrgy向图示右侧平行移动了x方向栅格间间隔 d0x(其中,d0x<d1x)后得到的直线。在本实施方式中,作为一个例子, d0x=d1x/2。
第1着色层3R形成在第1栅格点上。但是,第1着色层中心CR的位置可以与第1栅格点的位置不一致。
各第1着色层中心CR大致整齐排列在栅格直线Lrx上(包括整齐排列的情况)。
之所以存在第1着色层中心CR偏离栅格直线Lrx的情况是因为无法避免制造时的喷墨头的移动误差、和位置的测定误差。制造时的喷墨头的移动误差和位置的测定误差是在副扫描方向以及主扫描方向上以相同程度随机产生的噪声分量。以下,将因制造时的喷墨头的移动误差和位置的测定误差引起的位置偏移特别称为随机误差。
因随机误差引起的在副扫描方向上的自栅格直线Lrx的不规则的偏移量例如小于±0.5μm。由于该副扫描方向的偏移量比后述的主扫描方向的偏移量小,所以如果没有特别说明,则在以下的说明中忽视。
即,对各第1着色层3R整齐排列在栅格直线Lrx上的情况进行说明。将整齐排列在各栅格直线Lrx上的第1着色层3R的集合分别称为第1着色层3R的行。
另一方面,各第1着色层中心CR的主扫描方向的位置在接近于栅格直线Lrgy的位置随着向副扫描方向前进而在行整体上周期性地变动。该变动比上述的主扫描方向上的随机误差所引起的变动大。鉴于此,如果没有特别说明,则忽视因随机误差引起的主扫描方向的位置偏移。
以下,将在接近于各栅格直线Lrgy的位置处沿副扫描方向排列的第1 着色层3R的集合分别称为第1着色层3R的列。
第1着色层3R的各列中的各第1着色层中心CR的变动模式相同。
变动模式的详细情况在后叙述。
在第1着色层3R的各行中,第1着色层中心CR的邻接间距以第1栅格点间距d1x为中心而不规则。这是因为,由于形成第1着色层3R的喷墨头的喷墨喷嘴的制造误差而产生间距误差。
如后述那样,在本实施方式中,通过相同的喷墨头形成第1着色层3R 的各行。因此,第1着色层3R邻接的列彼此的中心间距在副扫描方向上是恒定的。
第2着色层3G形成在第2栅格点上。但是,第2着色层中心CG的位置可以与第2栅格点不一致。
各第2着色层中心CG在主扫描方向,大致整齐排列在栅格直线Lgbx 上(包括整齐排列的情况)。
第2着色层中心CG相对于栅格直线Lgbx向副扫描方向偏移的理由与第1着色层中心CR相同,是因为随机误差。因随机误差而引起的第2着色层中心CG自栅格直线Lgbx偏移的副扫描方向的偏移量与第1着色层中心CR相对于栅格直线Lrx的偏移量是同等的。以下,与第1着色层3R的情况相同,只要没有特别说明,则忽视因随机误差引起的偏移量。
以下,将整齐排列在各栅格直线Lgbx上的第2着色层3G的集合分别称为第2着色层3G的行。
另一方面,各第2着色层中心CG的主扫描方向的位置在接近于栅格直线Lrgy的位置随着向副扫描方向前进而在行整体上周期性地变动。该变动与第1着色层中心CR的变动相同,比主扫描方向上的因随机误差引起的变动大。因此,与第1着色层3R的情况相同,如果没有特别说明,则忽视因随机误差引起的主扫描方向的位置偏移。
以下,将在各栅格直线Lrgy的附近沿副扫描方向排列的第2着色层 3G的集合分别称为第2着色层3G的列。
第2着色层3G的各列中的各第2着色层中心CG的变动模式(pattern) 相同。
变动模式的详细情况将后述。
第3着色层3B形成在第3栅格点上。但是,第3着色层中心CB的位置可以与第3栅格点不一致。
各第3着色层中心CB大致整齐排列在栅格直线Lgbx上(包括整齐排列的情况)。
第3着色层中心CB相对于栅格直线Lgbx向副扫描方向偏移的理由与第1着色层中心CR相同,是因为随机误差。因随机误差而引起的第3着色层中心CB自栅格直线Lgbx偏移的副扫描方向的偏移量与第1着色层中心CR相对于栅格直线Lrx的偏移量是同等的。以下,与第1着色层3R的情况相同,只要没有特别说明,则忽视因随机误差引起的偏移量。
以下,将整齐排列在各栅格直线Lgbx上的第3着色层3B的集合分别称为第3着色层3B的行。
另一方面,各第3着色层中心CB的主扫描方向的位置在接近于栅格直线Lby的位置随着向副扫描方向前进而在行整体上周期性地变动。该变动与第1着色层中心CR的变动相同,比主扫描方向上的因随机误差引起的变动大。因此,与第1着色层3R的情况相同,只要没有特别说明,则忽视因随机误差引起的主扫描方向的位置偏移。
以下,将在接近各栅格直线Lby的位置沿副扫描方向排列的第3着色层3B的集合分别称为第3着色层3B的列。
第3着色层3B的各列中的各第3着色层中心CB的变动模式相同。
变动模式的详细情况将后述。
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的形状或者大小在省略图示的显示器中,分别能够根据对应的子像素的形状或者大小来决定。
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的形状或者大小可以相互不同。
但是,在本实施方式中,第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3 着色层3B都是主扫描方向的宽度为Wx、且副扫描方向的宽度为Wy的大致矩形状。其中,Wx<d0x,Wy<d0y。
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的个数都是在主扫描方向为I个(其中,I是2以上的整数),在副扫描方向为J个(其中,J是2以上的整数)。
在图2中,与第1着色层3R、在第1着色层3R的图示下侧邻接的第 2着色层3G、以及在第2着色层3G的图示右侧邻接的第3着色层3B外接的矩形状的区域构成了与省略图示的显示器的像素对应的滤色像素部 P。
在滤色器1中,滤色像素部P在主扫描方向为I个,在副扫描方向为 J个,被配置为矩形栅格状。
在滤色像素部P内,在第1着色层3R与第2着色层3G之间形成有y 方向像素内间隙Gy(=d0y-Wy)。
在滤色像素部P内,在第2着色层3G与第3着色层3B之间形成有x 方向像素内间隙Gx(=d0x-Wx)。
在相互邻接的滤色像素部P之间,在主扫描方向形成有x方向像素间间隙GPx,在副扫描方向形成有y方向像素间间隙GPy。
在本实施方式中,作为一个例子,GPy=Gy,GPx=Gx。
在滤色器1中,在y方向像素内间隙Gy、x方向像素内间隙Gx、y 方向像素间间隙GPy、以及x方向像素间间隙GPx的范围,即不存在着色层也不存在BM。在y方向像素内间隙Gy、x方向像素内间隙Gx、y方向像素间间隙GPy、以及x方向像素间间隙GPx的范围中,向滤色器1入射的入射光和来自省略图示的显示器的反射光透过具有透光性的显像层4以及基板2。
在相互邻接的滤色像素部P彼此中,在沿主扫描方向相邻的第1着色层3R彼此之间的区域、以及沿副扫描方向相邻的第3着色层3B彼此之间的区域,既没有形成着色层也没有形成BM。该区域被配置成与省略图示的显示器的白色用子像素对置。在第1着色层3R彼此之间以及第3着色层3B彼此之间的区域中,向滤色器1入射的入射光和来自省略图示的显示器的白色用子像素的反射光透过具有透光性的显像层4以及基板2。
各着色层、滤色像素部P的大小(名义值)能够适当地设定。
例如,在第1~第3栅格点的主扫描方向的间距(d1x、d2x、d3x)都为dx,副扫描方向的间距(d1y、d2y、d3y)都为dy的情况下,dx、dy 可以从40μm以上且1000μm以下的范围选择。
如果将滤色像素部P的x方向的长度设为Dx,则Dx例如为0.7×dx 以上且0.95×dx以下。如果将滤色像素部P的y方向的长度设为Dy,则 Dy例如为0.7×dy以上且0.95×dy以下。
在本实施方式中,GPx=Gx=dx-Dx,GPy=Gy=dy-Dy。
接下来,对滤色像素部P的详细构成进行说明。
在图4中,示意地表示主扫描方向上的第m个(其中,m是1≤m≤I -3的整数)到第m+3个的、副扫描方向上的第n个(其中,n是1≤n ≤J-3的整数)到第n+3个的各滤色像素部P。
在图4中,例如滤色像素部Pi,j(i=m、m+1、m+2、m+3,j=n、 n+1、n+2、n+3)表示主扫描方向上的第i个、副扫描方向上的第j个滤色像素部P。
在图4中,为了容易看到第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3 着色层3B的位置的差异,将各着色层间的缝隙进行了夸张。
在图4中,存在将表示滤色像素部等的附图标记的记载适当省略的地方。此外,存在将在图4中没有表示附图标记的滤色像素部也在说明书中称为滤色像素部P的情况。
如图1所示,滤色像素部P1,1位于作为主扫描方向以及副扫描方向的基准位置的图示左上。滤色像素部Pi,j随着i的增加,在主扫描方向上向图示右侧移动。滤色像素部Pi,j随着j的增加,在副扫描方向上向图示下侧移动。
将把i固定为k(其中,k是1≤k≤I的整数)的滤色像素部Pk,j(其中,j是1≤j≤J的整数)的集合称为滤色像素部P的第k行。
将把j固定为k(其中,k是1≤k≤J的整数)的滤色像素部Pi,k(其中,i是1≤i≤I的整数)的集合称为滤色像素部P的第k列。
栅格直线LXk(其中,k是1≤k≤I的整数)是在副扫描方向上将滤色像素部P的第k行中的栅格直线Lrx、Lgbx之间二等分的中心轴线。
栅格直线LYk(其中,k是1≤k≤J的整数)是在主扫描方向上将滤色像素部P的第k列中的栅格直线Lrgy、Lby之间二等分的中心轴线。
如在图4中表示i=m、m+1、m+2、m+3,j=n、n+1、n+2、n +3的情况的例子那样,滤色像素部Pi,j形成在栅格图案(像素部栅格图案)中的栅格直线LXi、LYj交叉的位置的栅格点(像素部栅格点)上。但是,作为滤色像素部Pi,j的中心的像素部中心CPi,j也可以与栅格点的位置不一致。
栅格直线LXi、LYj交叉的位置的栅格点的主扫描方向以及副扫描方向的间距dPx、dPy为dPx=d1x,dPy=d1y。
这里,像素部中心CPi,j由具有与栅格直线LXi、LYj平行的边且与滤色像素部Pi,j的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B外接的四边形的中心定义。
若将随机误差排除,则像素部中心CPi,j相对于栅格直线LXi在副扫描方向不偏移。
这样的像素部中心CPi,j的配置基于上述那样的第1着色层3R、第2 着色层3G、以及第3着色层3B的配置。
如图4所示,在滤色像素部P的各行中,沿主扫描方向相互相邻的滤色像素部P彼此的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B 的配置一般不同。
与此相对,滤色像素部P的各列中的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的配置在1列中是共同的。
本实施方式中的主扫描方向上的第1着色层中心CR、第2着色层中心 CG、以及第3着色层中心CB的位置偏移因与省略图示的喷墨头的喷嘴位置有关的制作误差、以及后述的油墨排出时的喷墨头的有意的振动而产生。喷墨头的振动是周期性的。
以下,将因喷嘴位置的制作误差引起的主扫描方向的位置偏移称为位置偏移的固有分量,将因喷墨头的有意的振动引起的主扫描方向的位置偏移称为位置偏移的振动分量。
图4中用细线例示的着色层是不具有位置偏移的固有分量的着色层。图4中施加影线进行例示的着色层是具有位置偏移的固有分量的着色层。
例如,对于第n+1以及第n+3个滤色像素部P的列的每一个而言,全部的着色层都不具有位置偏移的固有分量。但是,由于各列具有位置偏移的振动分量,所以随着沿副扫描方向前进,滤色像素部P的各中心的位置基于各着色层的位置偏移的振动分量而周期性地变动。
在图4所示的例子中,δPi,n+1=δPi,n+3(其中,i是1≤i≤I的整数)。δPi,n+1、δPi,n+3仅由作为滤色像素部P的位置偏移的振动分量构成。
与此相对,对于第n个滤色像素部P的列而言,第2着色层3G以及第3着色层3B具有相互不同的位置偏移的固有分量。因此,第n个滤色像素部P的列的各中心具有作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量。作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量根据第2着色层3G以及第3着色层3B的位置偏移的固有分量而决定。
在第n个滤色像素部P的列中,作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量是δPi,n-δPi,n+1。在图4所示的例子中,第n个滤色像素部P的列作为整体,相对于栅格直线Lyn向图示左侧偏移。
对于第n+2个滤色像素部P的列而言,第1着色层3R、第2着色层 3G、以及第3着色层3B具有相互不同的位置偏移的固有分量。因此,第 n+2个滤色像素部P的列的各中心具有作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量。
作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量根据第1着色层3R、第2 着色层3G、以及第3着色层3B的位置偏移的固有分量而决定。
在第n+2个滤色像素部P的列中,作为滤色像素部P的位置偏移的固有分量是δPi,n+2-δPi,n+1。在图4所示的例子中,第n+2个滤色像素部P的列作为整体,相对于栅格直线LYn+2向图示右侧偏移。
如果将滤色像素部Pi,j的从栅格点起的主扫描方向的位置偏移量设为像素部位置偏移量δPi,j、将位置偏移的固有分量设为δP0(i)、将位置偏移的振动分量设为δPx(j),则由下述式(5)表示。
像素部位置偏移量δPi,j根据上述的像素部中心CPi,j的定义,不超过第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的主扫描方向的位置偏移量的最大值。
【数学式5】
δPi,j=δP0(i)+δPx(j)…(5)
像素部偏移量δPi,j能够根据滤色器1的各滤色像素部P测定。由于振动分量δPx(j)随着沿副扫描方向前进而周期性地振动,所以与j有关的平均值为0。因此,通过下述式(6)来求取固有分量δP0(i)。
【数学式6】
Figure GDA0002357926880000171
滤色像素部Pi,j的位置偏移的固有分量δP0(i)根据与滤色像素部Pi,j的主扫描方向的位置对应的i的不同而不同。
在本实施方式中,如后述那样,形成第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的各喷墨头的相对位置相互固定。因此,如果决定了各喷墨头的组合,则固有分量δP0(i)唯一地确定。
图5中表示滤色器1中的像素部位置偏移量δPi,j的例子。像素部位置偏移量δPi,j根据与主扫描方向的位置对应的j的不同而不同,作为整体,以0为中心偏移。
在本实施方式中,作为一个例子,使用喷嘴数为J/3的喷墨头,将主扫描方向分割3份来形成着色层。因此,在将主扫描方向三等分的区域 B1、B2、B3中,像素部位置偏移量δPi,j的变化彼此相同。
像素部位置偏移量δPi,j的最大值是δPmax(i)。像素部位置偏移量δPi,j的最小值是δPmin(i)。
第i行中的像素部位置偏移量的范围(range)EP(i)由下述式(7) 定义。
【数学式7】
EP(i)=δPmax(i)-δPmin(i)…( 7 )
范围EP(i)由于因喷墨头的制作误差引起,所以范围EP(i)应该与头误差范围EPH一致。
头误差范围EPH被定义为从喷墨喷嘴的设计位置起的偏移量的范围。头误差范围EPH的定义的详细情况将后述。
但是,由于像素部位置偏移量δPi,j因为主扫描方向上的随机误差的影响而不规则,所以将范围EP(i)关于i取平均而得到的平均范围EPave成为头误差范围EPH的良好的推断值。平均范围EPave由下述式(8)定义。
【数学式8】
Figure GDA0002357926880000181
在滤色器1中,平均范围EPave为1μm以上且10μm以下。
如果平均范围EPave小于1μm,则即便不使滤色像素部P的位置周期性地变动,也难以看到因滤色像素部P的间距误差引起的主扫描方向的浓淡不均。
如果平均范围EPave超过10μm,则如后述那样需要增大滤色像素部P 的位置偏移的振动分量,所以根据滤色像素部P的大小,显示器的画质降低。
若将随机误差排除,则振动分量δPx(j)由下述式(9)~(11)表示。
【数学式9】
Figure GDA0002357926880000182
y=y1+dPy·(j-1)…(10)
Figure GDA0002357926880000183
这里,ΔX是表示振幅的常系数,p是振动的波长(1/p是振动的空间频率),y1是像素部中心CPi,1的y方向上的位置坐标,α是表示振动分量的初始相位的常数。
根据滤色像素部P的大小等适当地设定波长p,以便难以看到后述的条纹状的不均。例如,可以从1mm以上且50mm以下的范围选择波长p。
能够以统计的方式查明滤色器1中的振动分量δPx(j)满足上述式 (9)、(10)、(11)的情况。具体而言,只要测定各行中的振动分量δPx(j),并进行回归分析等统计解析即可。
接下来,对滤色器1的制造方法进行说明。
图6是表示本发明的第1实施方式的滤色器的制造方法所使用的喷墨装置的构成例的示意立体图。图7是本发明的第1实施方式的滤色器的制造方法中的动作说明图。图8(a)、(b)、(c)、(d)是本发明的第 1实施方式的滤色器的制造方法中的动作说明图。
图6中表示用于制造滤色器1的喷墨装置100的一个例子。
喷墨装置100具备移动工作台101、喷墨头单元102、移动台架104、以及控制器105。
移动工作台101被设置成能够向图示Y方向移动。能够在移动工作台 101的上表面定位基板2并进行载置。在基板2的表面预先形成有显像层 4。基板2按照在上表面显现显像层4的方式被载置于移动工作台101。
被定位的基板2的y方向与移动工作台101的移动方向即Y方向一致。
喷墨头单元102具备喷墨头部103(喷墨头)、和省略图示的油墨供给部。
如图7中示意表示的那样,喷墨头部103具备形成第1着色层3R的喷墨头103R(子头)、形成第2着色层3G的喷墨头103G(子头)、以及形成第3着色层3B的喷墨头103B(子头)。
喷墨头103R、103G、103B分别具备收容油墨的主体部103a、和被配置在主体部103a的端面的喷嘴部103b(喷墨喷嘴)。各主体部103a在各自的短边方向邻接配置,相互的相对位置固定。
喷墨头103R、103G、103B的各主体部103a中分别收容有形成第1 着色层3R、第2着色层3G、第3着色层3B的油墨。
喷墨头103R、103G、103B分别具有相同数目的喷嘴部103b。各喷嘴部103b在各自的主体部103a的长边方向排列。将各喷嘴部103b的油墨排出口的排列方向称为喷墨头部103中的主扫描方向。
喷墨头103R的喷嘴部103b的喷嘴间距是与第1栅格点间距d1x相当的大小的dHr。
喷墨头103G的喷嘴部103b的喷嘴间距是与第2栅格点间距d2x相当的大小的dHg。喷墨头103G、103R的各喷嘴部103b的喷墨喷嘴在与主扫描方向正交的方向上相互对置。
喷墨头103B的喷嘴部103b的喷嘴间距是与第3栅格点间距d3x相当的大小的dHb。在本实施方式中,dHb与dHr相等。喷墨头103B的喷嘴部103b相对于喷墨头103R的喷嘴部103b,在主扫描方向偏移了与x方向栅格间间隔d0x相当的大小dH0。
在喷墨头部103中,各喷墨喷嘴的位置分别因固有的制作误差而不规则。因此,喷嘴间距dHr、dHg、dHb的值根据主扫描方向的位置而偏离名义值。
对喷墨头103R、103G、103B而言,若分别将喷嘴部103b的从设计上的形成位置起的偏移量设为δNk(其中,k=1、2、3),则从各δNk的最大值减去最小值而得到的ENk成为每个喷墨头103R、103G、103B的头误差范围EkH。一般而言,头误差范围EkH根据k的不同而不同。
在本实施方式中,喷墨头103R、103G、103B在相互的相对位置恒定的状态下,接近的3个喷嘴部103b如后述那样形成滤色像素部P。因此,对滤色像素部P的位置偏移有贡献的喷嘴部103b的位置偏移量通过滤色像素部P所对应的3个喷嘴部103b的各油墨排出口的相对位置而决定。
若将构成一个滤色像素部P的3个喷嘴部103b的油墨排出口的主扫描方向上的位置偏移量设为δNPk(s)(其中,s是满足1≤s≤Sk的整数。 Sk是喷墨单位的喷嘴数),则对滤色像素部P的主扫描方向的位置偏移有贡献的像素部单位的喷嘴位置偏移δNP(s)由下述式(12)表示。其中,δNP(s)的正方向为,在形成滤色像素部Pi,j时从j小的一侧朝向j大的一侧的方向(图7中的从图示左朝向右的方向)。
【数学式10】
Figure GDA0002357926880000201
这里,Min[]1,2表示求取δNP1(s)、δNP2(s)中较小一方(图示左侧的一方)的运算。
上述式(12)基于通过与第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3 着色层3B外接的四边形定义了滤色像素部P的情况。在滤色像素部P的定义不同的情况下,只要根据定义来变更像素部单位的喷嘴位置偏移δNP (s)的计算法即可。
头误差范围EPH被定义为上述喷嘴位置偏移δNP(s)的范围。即,通过下述式(13)将喷嘴位置偏移δNP(s)的最大值定义为δNPmax,将最小值定义为δNPmin。
【数学式11】
EPH=δNPmax-δNPmin…(13)
移动台架104在移动工作台101的上方将喷墨头单元102支承为能够移动。通过移动台架104实现的喷墨头单元102的移动方向是在与移动工作台101的上表面平行的平面上和Y方向正交的X方向。
喷墨头单元102内的喷墨头部103被配置成主扫描方向与X方向一致。
控制器105是控制喷墨装置100的动作的装置部分。
例如,控制器105通过控制移动工作台101的Y方向的位置和移动台架104的X方向的位置,来使喷墨头部103相对于移动工作台101上的基板2相对移动。
控制器105根据喷墨头部103的相对移动位置,控制喷墨头部103的油墨的排出动作。
关于控制器105的控制的详细情况,将在动作说明中后述。
接下来,以由喷墨装置100进行的滤色器1的制造方法为中心,对喷墨装置100的动作进行说明。
为了通过喷墨装置100制造滤色器1,首先在移动工作台101上定位并载置基板2(参照图6)。
接下来,控制器105通过驱动移动台架104,而如图7中用实线所示那样,将喷墨头部103移动至第1位置A1。
接下来,控制器105通过驱动移动工作台101来使基板2以恒定速度V沿Y方向移动(第1动作)。与之并行,控制器105通过使移动台架 104在X方向振动,来使喷墨头部103整体在X方向振动。
喷墨头部103的振动是短周期振动与长周期振动合成而得到的振动。
短周期振动是进行用于通过油墨的排出来形成第1着色层3R、第2 着色层3G、以及第3着色层3B的二维扫描的振动。短周期振动的波长比各着色层的副扫描方向的宽度短。
长周期振动是使滤色像素部Pi,j的位置偏移的振动分量δPx(j)按照上述式(9)~(11)变化的振动(第4动作)。
将X方向上的喷墨头部103的位移设为x,移动台架104进行的长周期振动由下述式(14)、(15)表示。
【数学式12】
Figure GDA0002357926880000221
y=V·t…(15)
Figure GDA0002357926880000222
这里,t是时间。振幅ΔX是从上述式(16)的范围选择出的常数。上述式(16)中的头误差范围EPH能够通过测定喷墨头部103的喷嘴部103b 的喷嘴的位置来求出。也可以从喷墨头部103进行油墨排出,并测定被排出的油墨的位置来求出头误差范围EPH
波长p是与上述式(9)相同的常数。β是表示初始相位的常数。
长周期振动的波长p比各着色层的副扫描方向的宽度长。
长周期振动的振动频率f由f=V/p表示。
控制器105控制喷墨头单元102,以使喷墨头部103的各喷墨喷嘴在达到预先决定的位置的定时排出油墨。
由此,喷墨头部103依次形成喷墨喷嘴的个数为J/3个的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B。
如果各着色层的行形成了I行,则控制器105结束油墨排出。由此,在区域B1形成I×J/3个滤色像素部P。
接下来,控制器105使喷墨头部103移动至第2位置A2,并反复进行上述的动作。第2位置A2是从第1位置A1向图示右侧的X方向移动了dPx×J/3后的位置。
由此,在区域B2形成I×J/3个滤色像素部P。
接下来,控制器105使喷墨头部103移动至第3位置A3,并反复进行上述的动作。第3位置A3是从第2位置A2向图示右侧的X方向移动了dPx×J/3后的位置。
由此,在区域B3形成I×J/3个滤色像素部P。
这样,制造出在基板2上具有I×J个滤色像素部P的滤色器1。
接下来,对第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的形成动作的一个例子详细进行说明。
由于各着色层的形成动作是相同的,所以使用图8(a)、(b)、(c)、 (d),以第2着色层3G以及第3着色层3B的形成动作为例来进行说明。
在以下的说明中,作为一个例子,第2着色层3G以及第3着色层3B 通过将在主扫描方向(X方向)由5滴油墨形成的线在副扫描方向描绘5 行而形成为矩形状。其中,由于在主扫描方向形成线的期间,也向副扫描方向移动,所以主扫描线稍微靠图示右下。
如图8(a)所示,基板2到达形成第1行的滤色像素部P的第3着色层3B的位置。于是,控制器105在喷墨头部103的短周期振动中,在喷墨头部103位于图示最左侧的定时,从各喷嘴部103b开始油墨排出。
例如,从图示的排出口Ng1、Ng2分别排出1滴油墨Ig。排出的油墨 Ig落在排出口Ng1、Ng2的下方的基板2上。
由于排出口Ng1、Ng2的间距是dHg,所以油墨Ig彼此的间距也是 dHg。
如图8(b)所示,控制器105在喷墨头部103的短周期振动的半周期期间,从各喷嘴部103b排出5滴油墨Ig。由此,形成构成第2着色层3G 的约5分之1的1根主扫描线。如果形成了1根主扫描线,则控制器105 停止油墨排出。
基板2的移动速度V被设定为在短周期振动的半周期期间,以与主扫描线的线宽度相同程度移动的速度。
控制器105在从图8(b)的状态经过短周期振动的半周期时间后,开始油墨排出。
由此,如图8(c)所示,在与第1根主扫描线邻接的位置,开始第2 根主扫描线的形成。若反复这样的动作,由喷墨头103G的各喷嘴部103b 形成各5根主扫描线,则形成J/3个第2着色层3G的1行的量(第2动作)。
同样,在形成第3着色层3B的位置通过喷墨头103B的各喷嘴部103b 形成第3着色层3B。
例如,如图8(c)所示,在开始形成第2着色层3G的第2根主扫描线时,喷墨头103G的排出口Nb1、Nb2正好到达开始形成第3着色层3B 的第1根主扫描线的位置。因此,喷墨头103B晚1条线地开始形成第3 着色层3B的主扫描线。
与喷墨头103G同样,通过从喷墨头103B也形成5条线量的主扫描线,由此形成J/3个第3着色层3B的1行的量(第2动作)。
此外,由于喷墨头103G、103B能够分别在独立的定时进行油墨排出,所以油墨排出的定时的偏差不被限定于晚1条线。
这样,如图8(d)所示,间隔微小的时间,形成J/3个量的第2着色层3G以及第2着色层3G的1行的量。若形成了J/3个量的第2着色层3G以及第2着色层3G的1行的量,则控制器105停止油墨排出。
在以上的动作的期间,控制器105使喷墨头部103长周期振动。因此,各着色层的主扫描线的开头位置变动与长周期振动对应的量。由于这些变动量是微小的,所以在图8(a)、(b)、(c)、(d)中省略了图示。
若从开始排出油墨时起的时间经过了Δt=d2y/V,则与上述同样地形成第2行的第2着色层3G以及第3着色层3B(第3动作)。
通过将以上的动作与省略了说明的形成第1着色层3R的同样的动作一起反复进行I次,由此形成I×J/3个滤色像素部P。
接下来,对滤色器1的作用进行说明。
图9是表示比较例的滤色器中的着色层的配置例的示意图。
在使用喷墨头部103制造的滤色器1中,第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的主扫描方向的间距变得与喷墨头部103中的喷嘴部103b的喷嘴间距dHr、dHg、dHb相等。
因此,根据因喷墨头部103的制作误差引起的喷嘴间距dHr、dHg、 dHb,与基板2上的栅格点相对的第1着色层中心CR、第2着色层中心 CG、以及第3着色层中心CB在主扫描方向上的位置偏移的固有分量产生。
喷墨头103R、103G、103B由于相互的相对位置固定,所以通过将各着色层的主扫描方向的位置偏移的固有分量组合,由此产生滤色像素部P 的主扫描方向的位置偏移的固有分量。
在滤色器1中,如果各滤色像素部P的主扫描方向的位置偏移只是固有分量,则位置偏移的固有分量成为滤色像素部P的各列间的间距误差。
图9所示的滤色器201除了不进行上述那样的长周期振动以外,是与上述第1实施方式同样制造而成的比较例。
在图9中,滤色像素部Qi,j与图4中的滤色像素部Pi,j对应。
在本比较例中,由于不使喷墨头部103长周期振动,所以位置偏移的振动分量为0。因此,滤色像素部Q的中心在全部的列中位于与栅格直线 LYj平行的直线上。
例如,各着色层的位置偏移量为0的第n+1个、第n+3个滤色像素部Q的列的像素部中心CQi,n+1、CQi,n+3分别位于栅格直线LYn+1、LYn+3上。
第2着色层3G以及第3着色层3B位置偏移了的第n个滤色像素部Q 的列的像素部中心CQi,n相对于栅格直线LYn向图示左侧偏移δQn(=δ Pm,n)。
各着色层全部位置偏移了的第n+2个滤色像素部Q的列的像素部中心CQi,n+2相对于栅格直线LYn+2向图示右侧偏移δQn+2(=δPm,n+2)。
由于第n列与第n+1列之间、以及第n+1列与第n+2列之间的主扫描方向的间距比栅格点的间距dPx扩展,所以在副扫描方向会视觉辨认到低浓度的条纹。由于第n+2列与第n+3列之间的主扫描方向的间距比栅格点的间距dPx窄,所以在副扫描方向会视觉辨认到高浓度的条纹。
因此,由于滤色器201在主扫描方向产生浓度不均,并且,浓度不均在副扫描方向均匀地连续,所以可视觉辨认到沿副扫描方向延伸的条纹状的不均。
因此,如果将滤色器201用于显示器,则由于会看到与显示图像没有关系的条纹状的不均,所以有损画质。
本实施方式的滤色器1按滤色像素部P的每一行,具有与比较例同样的位置偏移的固有分量。但是,各滤色像素部P的行通过长周期振动而在主扫描方向上周期性地偏移。因此,各行中的主扫描方向的浓度不均的位置按每一行变动,副扫描方向上的浓度不均的连续性降低。
因此,与比较例相比,难以看到沿副扫描方向延伸的条纹状的不均。
最难以看到条纹状的不均的是,ΔX与头误差范围EPH为相同程度的情况。
但是,由于条纹状的不均的观察方式也根据观察者而不同,所以可以进行使ΔX各种变化的试制、实验来决定适当的大小。若如后述的实施例那样从上述式(16)的范围选择ΔX,则能够消除条纹状的不均。
如以上说明那样,根据本实施方式的滤色器1以及其制造方法,由于在沿副扫描方向排列的各列中,滤色像素部P的中心在主扫描方向上的位置随着沿副扫描方向前进而周期性变动,所以能够抑制因喷墨头部103的喷嘴间距的不均匀性引起的条纹状的不均的产生。
这里,说明本实施方式中的与技术方案的用语的对应。
本实施方式为由滤色像素部P构成的情况的例子,上述滤色像素部P 是滤色器的着色层由作为单位着色层的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B集合而成的像素部。
因此,上述式(11)中的平均范围EPave相当于上述式(1)中的着色层位置偏移范围E。
上述式(9)中的振动分量δPx(j)相当于上述式(2)中的位移x。
本实施方式为形成单位着色层的3个子喷嘴的相对位置被固定的情况的例子。
上述式(16)中的头误差范围EPH相当于上述式(3)中的头误差范围EH
[第2实施方式]
对本发明的第2实施方式涉及的滤色器进行说明。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的滤色器中的着色层的配置例的示意图。
如图1~3所示,本实施方式的滤色器11与上述第1实施方式的滤色器1同样,具备基板2、显像层4、第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B。
在滤色器11中,也是第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B构成滤色像素部P。
但是,在本实施方式的滤色器11中,第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B分别具备独立的位置偏移的振动分量这一点与上述第 1实施方式不同。
以下,以与上述第1实施方式不同的点为中心来进行说明。
在图10中,滤色器11中的滤色像素部Pi,j(i=m、m+1、m+2、m +3,j=n、n+1、n+2、n+3)表示主扫描方向上的第i个、副扫描方向上的第j个的滤色像素部P。
由于难以观察,所以图10与图4同样地适当省略了附图标记的记载。例如,在图10中没有记载附图标记P,但在不追究滤色像素部Pi,j的位置的说明中,有时省略下标i,j而仅称为滤色像素部P。第1着色层中心CR、第2着色层中心CG、第3着色层中心CB等也同样。
以下,特别在指滤色像素部Pi,j中的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的情况下,存在使用上标1、2、3而分别称为着色层 F1 i,j、F2 i,j、F3 i,j的情况。
特别是,存在将滤色像素部Pi,j中的第1着色层中心CR、第3着色层中心CB、以及第3着色层中心CBB称为着色层中心C1 i,j、C2 i,j、C3 i,j的情况。
将配置有第q(其中,q是1≤q≤J的整数)列的着色层F1 i,j、F2 i,j的栅格直线Lrgy称为栅格直线L1yq。有时将配置有第q(其中,q是1≤ q≤J的整数)列的着色层F3 i,j的栅格直线Lby称为栅格直线L2yq。
若将着色层Fk i,j(其中,k=1,2、3。在没有特别声明时,以下相同。) 的从栅格点起的主扫描方向的位置偏移量设为着色层位置偏移量δFk i,j,并设为位置偏移的固有分量δFk 0(i)、位置偏移的振动分量δFkx(j),则由下述式(17)表示。
【数学式13】
δFk i,j=δFk 0(i)+δFkx(j) (k=1,2,3) …(17)
着色层Fk i,j能够根据滤色器11的各着色层Fk i,j测定。振动分量δFkx (j)由于随着沿副扫描方向前进而周期性振动,所以与j有关的平均值为 0。因此,固有分量δFk 0(i)通过下述式(18)来求取。
【数学式14】
Figure GDA0002357926880000281
着色层Fk i,j的位置偏移的固有分量δFk 0(i)根据与着色层Fk i,j的主扫描方向的位置对应的i不同而不同。
在本实施方式中,如后述那样,形成着色层Fk i,j的各喷墨头的相对位置能够相互独立地变更。
虽然没有特别图示,但滤色器11中的着色层位置偏移量δFk i,j根据与主扫描方向的位置对应的j不同而不同,作为整体,以0为中心呈现不规则。
若将着色层位置偏移量δFk i,j的最大值设为δFkmax(i),将最小值设为δFkmin(i),则第i行中的着色层位置偏移量δFk i,j的范围EFk(i) 由下述式(19)定义。
【数学式15】
EFk(i)=δFk max(i)-δFk min(i) (k=1,2,3) …(19)
范围EFk(i)基于喷墨头的制作误差,所以应该与头误差范围EkH一致。头误差范围EkH作为从喷墨喷嘴的设计位置偏移的偏移量的范围,与上述第1实施方式同样地定义。
但是,由于着色层位置偏移量δFk i,j因主扫描方向上的随机误差的影响而不规则,所以将范围EFk(i)关于i取平均而得到的平均范围EFkave成为头误差范围EkH的良好的推断值。平均范围EFkave由下述式(20)定义。
【数学式16】
Figure GDA0002357926880000291
在滤色器11中,设平均范围EFkave为1μm以上且10μm以下。
如果平均范围EFkave小于1μm,则即便不使着色层Fk i,j的位置周期性变动,也难以看到因着色层Fk i,j的间距误差引起的主扫描方向的浓淡不均。
如果平均范围EFk ave超过10μm,则由于如后述那样,需要增大着色层Fk i,j的位置偏移的振动分量,所以显示器的画质因着色层Fk i,j的大小而降低。
如果排除随机误差,则振动分量δFkx(j)由下述式(21)~(22) 表示。
【数学式17】
Figure GDA0002357926880000292
y=yk1+dky·(j-l) (k=1,2,3) …(22)
Figure GDA0002357926880000293
这里,ΔXk是表示振幅的常系数,pk是振动的波长(1/pk是振动的空间频率),yk1是着色层中心Cki,j的y方向上的位置坐标,αk是表示振动分量的初始相位的常数。
各ΔXk在满足上述式(26)的范围中能够设为相互不同的值。
各波长pk根据着色层Fk i,j的大小等适当地设定为难以看到后述的条纹状的不均。例如,波长pk可以从1mm以上且50mm以下的范围选择。
具体而言,例如能够改变振动的波长,试制滤色器11,并进行各色的单色显示,评价条纹状的不均来决定。
能够通过统计的方式查明滤色器11中的振动分量δFkx(j)满足上述式(21)、(22)、(23)的情况。具体而言,只要测定各行中的振动分量δFkx(j)例如进行回归分析即可。
接下来,对滤色器11的制造方法进行说明。
图11是表示本发明的第2实施方式的滤色器的制造方法所使用的喷墨头的构成的示意图。
图6中表示用于制造滤色器11的喷墨装置110的一个例子。
喷墨装置110取代上述第1实施方式中的喷墨装置100的喷墨头部103而具备喷墨头部113(喷墨头)。
以下,以与上述第1实施方式的不同点为中心进行说明。
如图11所示,喷墨头部113具备与上述第1实施方式相同的喷墨头 103R、103G、103B(子头)、以及头振动部113c。
在本实施方式中,喷墨头103R、103G、103B经由头振动部113c被固定于省略图示的喷墨头单元102的支承部件。
头振动部113c是使喷墨头103R、103G、103B分别独立地在主扫描方向上长周期振动的装置部分。
本实施方式的移动台架104只进行上述第1实施方式中的短周期振动。
喷墨头103R、103G、103B被配置为,在由头振动部113c引起的振动的中心位置,成为与上述第1实施方式中者同样的相对位置。
各头振动部113c的构成只要能够在主扫描方向,使喷墨头103R、 103G、103B振动与滤色器11中的各着色层的位置偏移的振动分量相当的长周期即可,没有限定。
例如,各头振动部113c可以使用压电元件作为驱动源。
各头振动部113c与控制器105电连接。
本实施方式中的控制器105对各头振动部113c施加后述的振动波形,来使各头振动部113c振动。
这样的喷墨装置110除了各头振动部113c分别独立地进行上述第1 实施方式中的长周期振动这一点以外,能够通过进行与上述第1实施方式相同的动作,由此制造滤色器11。
在本实施方式中,喷墨头103R、103G、103B与上述第1实施方式同样,分别具有头误差范围EkH(其中,k=1、2、3)。
本实施方式中的控制器105通过驱动移动工作台101来使基板2以恒定速度V沿Y方向移动(第1动作)。
与之并行,控制器105使移动台架104沿X方向短周期振动,并且,使各头振动部113c长周期振动。
由此,喷墨头103R、103G、103B在主扫描方向上,进行将基于移动台架104的短周期振动与基于各头振动部113c的长周期振动合成而得到的振动。
本实施方式中的长周期振动是根据上述式(21)~(23)使着色层Fk i,j的位置偏移的振动分量δFkx(j)变化的振动(第4动作)。
将X方向上的喷墨头103R、103G、103B的位移分别设为xk,各头振动部113c进行的长周期振动由下述式(24)、(25)表示。
【数学式18】
Figure GDA0002357926880000311
yk=V·t (k=1,2,3) …(25)
Figure GDA0002357926880000312
这里,t是时间。振幅ΔXk是从上述式(26)的范围选择的常数。上述式(26)中的头误差范围EkH能够通过测定喷墨头部113的各喷嘴部103b 的喷嘴的位置来求出。可以从喷墨头部113进行油墨排出,并测定所排出的油墨的位置来求出头误差范围EkH
波长pk是与上述式(19)同样的常数。βk是表示初始相位的常数。
长周期振动的波长pk比各着色层的副扫描方向的宽度长。
本实施方式中的第2动作以及第3动作与上述第1实施方式同样地进行。
根据喷墨装置110,能够按照喷墨头103R、103G、103B各自的头误差范围EkH的大小,来制造具有适当的位置偏移的振动分量的滤色器11。
但是,由于条纹状的不均的观察方式也根据观察者的不同而不同,所以可以进行使ΔXk各种变化的试制、实验,来决定适当的大小。如果从上述式(24)的范围选择ΔXk,则能够消除条纹状的不均。
根据本实施方式,由于由头误差范围EkH小的喷墨头形成的着色层能够减小从栅格点起的位置偏移,所以能够抑制因位置偏移的振动分量引起的画质的变化。
如以上说明那样,根据本实施方式的滤色器11以及其制造方法,由于在沿副扫描方向排列的各列中,第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B在主扫描方向上的位置随着沿副扫描方向前进而周期性变动,所以能够抑制因喷墨头部113的喷嘴间距的不均匀性引起的条纹状的不均的产生。
这里,说明本实施方式中的与技术方案的用语的对应。
本实施方式为由滤色像素部P构成的情况的例子,上述滤色像素部P 是滤色器的着色层由作为单位着色层的第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B集合而成的像素部。
其中,在本实施方式中,以通过3个子头相互独立地振动、从而在各单位着色层产生独立的振动分量的方式,形成各单位着色层。在本实施方式中,各单位着色层分别相当于着色层。
因此,上述式(23)中的平均范围EFkave相当于上述式(1)中的着色层位置偏移范围E。
上述式(21)中的δFkx(j)相当于上述式(2)中的位移x。
上述式(26)中的头误差范围EkH相当于上述式(3)中的头误差范围 EH
在上述第1以及第2实施方式的说明中,以第1着色层3R与第2着色层3G在主扫描方向上配置于同一栅格直线上的情况为例进行了说明。但是,第1着色层3R与第2着色层3G也可以配置在不同的栅格直线上。
在上述第1以及第2实施方式的说明中,以滤色器具有由第1着色层 3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B三色构成的三种着色层的情况为例进行了说明。但是,滤色器的着色层的种类并不限定于这些。
例如,着色层的种类也可以是一种或者两种,还可以是四种以上。
在上述第1以及第2实施方式的说明中,以单位着色层由相同形状、相同大小构成的情况为例进行了说明,但单位着色层的形状、大小也可以不相同。
在上述第1以及第2实施方式的说明中,以长周期振动是正弦波振动的情况为例进行了说明,但只要是周期性的振动即可,不限定于正弦波振动。例如,也可以是矩形波振动、锯齿状振动等。
以上,说明了本发明的优选实施方式,但本发明并不限定于这些实施方式以及其变形例。在不脱离本发明主旨的范围能够进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。
另外,本发明并不由前述的说明限定,仅由技术方案限定。
【实施例】
以下,对上述第1实施方式中的实施例进行说明。
图12是表示样本#1(比较例1)的像素部的位置偏移的示意图。图 13是表示样本#1(比较例1)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。图14是表示样本#1(比较例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。图15是表示样本#2(比较例2)的像素部的位置偏移的示意图。图16是表示样本#2(比较例2)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。图17是表示样本#2(比较例2)的像素部的列中的x 方向的位置偏移的曲线图。图18是表示样本#3(实施例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。图19是表示样本#3(实施例1)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。图20是表示样本#3(实施例1)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。图21是表示样本# 4(实施例2)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。图22是表示样本#4(实施例2)的像素部的行中的x方向的位置偏移的曲线图。图 23是表示样本#4(实施例2)的像素部的列中的x方向的位置偏移的曲线图。
在各曲线图中,横轴表示行编号i或者列编号j,纵轴表示位置偏移(μ m)。在图13、16、19、22中,◇印记表示j=10,□印记表示j=30,△印记表示j=50,×印记表示j=70,*印记表示j=90的数据。在图14、17、20、23中,◇印记表示i=10,□印记表示i=30,△印记表示i=50,×印记表示i=70,*印记表示i=90的数据。
为了对滤色器1中的不产生条纹状的不均的振动分量的条件进行调查,如以下那样制成了实施例、比较例的样本。
[显像层的制成]
向具备搅拌机、氮气导入管以及回流冷却管的4个口烧瓶内,导入了甲基丙烯酸甲酯30份、甲基丙烯酸2-羟基乙酯20份、乙烯基吡咯烷酮45 份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯5份。进而向烧瓶内添加异丙醇240份、水 140份、γ-丁内酯20份,并使其均匀熔解。
在氮气环境下将该溶液在油浴上搅拌。向该溶液添加少量(0.5g左右) 的α、α'-偶氮二异丁腈,开始重聚。
该溶液的加热搅拌在60℃的油浴上进行了6小时。由此,获得了无色、粘稠的聚合物溶液A。
然后,将聚合物溶液A在基板2上涂覆成膜厚为5μm。
将涂覆了聚合物溶液A的基板2以80℃干燥3分钟。由此,在基板2 上形成了显像层4。
[颜料分散液的调制]
将下述的分散剂、溶剂以及树脂放入不锈钢烧杯。一边将该不锈钢烧杯在65℃的热板上加热一边加热搅拌1小时,使不锈钢烧杯的内容物溶解。
在对所获得的溶液加入了下述的颜料之后,溶液与200g直径为0.5mm 的氧化锆珠一起放入玻璃瓶并密封,通过搅拌器(paint shaker)进行8小时分散处理。然后,从溶液中除去氧化锆珠。由此,调制成下述组成的颜料分散液(RED)。
通过使用同样的手法并仅变更颜料,由此调制了颜料分散液 (GREEN)、颜料分散液(BLUE)。
[颜料分散液(RED)的组成]
分散液:AJISPER PB824 9份
树脂:APG-200 6份
溶剂:EDGAC 61份
溶剂:PMA 3份
RED颜料:Pigment Red177 21份
[颜料分散液(GREEN)的组成]
分散液:AJISPER PB824 7份
树脂:APG-200 6份
溶剂:EDGAC 64份
溶剂:PMA 3份
GREEN颜料:Pigment GREEN7 20份
[颜料分散液(BLUE)的组成]
分散液:AJISPER PB824 5份
树脂:APG-200 7份
溶剂:EDGAC 62份
溶剂:PMA 4份
BLUE颜料:Pigment BLUE15 22份
[油墨的调制]
向所获得的各颜料分散液20份中分别混合苯甲醇30份、卡必醇乙酸酯30份、丙烯酸树脂(MW30)20份,并进行搅拌。通过孔径5μm的网孔过滤器对所获得的各溶液进行过滤,这样,调制成红色、绿色、蓝色的油墨。
[像素部的形成]
使用所获得的各油墨,通过喷墨装置100向基板2打印第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B,制成滤色器1的样本。
在制成样本时,从1个喷墨喷嘴排出油墨来进行打印。通过仅使用一个喷墨喷嘴,能够控制因喷嘴位置的不规则而产生的着色层的位置偏移。
为了制成一个单位着色层,在每1次扫描时,使名义值6pL的油墨液滴以5drop(30pL)、30μm间隔落在5个地方,在与扫描方向直行的轴以30μm间隔扫描5次。由此,制成1边为230μm(=Wx=Wy)的四边形状的单位着色层。将该1边为230μm的着色像素以500μm(=d1x=d1y=、d2x=d2y=d3x=d3y)间距在基板2上的x方向、y方向分别形成了100像素。
第1着色层3R、第2着色层3G、以及第3着色层3B的排列如图2 所示。
在下述表1中示出试制出的样本的条件、和条纹状的不均的评价结果。
【表1】
Figure GDA0002357926880000361
样本#1是抑制x方向以及y方向的位置偏移,并且使位置偏移的振动分量为0(ΔX=0)而制成的比较例1的滤色器。如表1所示,样本# 1的平均范围EPave为0.59μm。
图12中示意表示样本#1的x方向以及y方向的位置偏移。为了易于观察,图12夸张地描绘了第CPi,j(其中,i=10、30、50、70、90,j= 10、30、50、70、90)列的位置偏移(后述的图15、18、21也同样)。图13、14中分别表示行以及列中的x方向的位置偏移的测定数据。
使用v-technology公司制的MARCURY测定了像素部的位置偏移。
样本#2是强制形成x方向的位置偏移的固定分量,并且使位置偏移的振动分量为0的比较例2的滤色器。如表1所示,样本#2的平均范围 EPave为5.1μm。
图15中示意表示样本#2的x方向以及y方向的位置偏移。图16、 17中分别表示行以及列中的x方向的位置偏移的测定数据。
样本#3是强制形成x方向的位置偏移的固定分量,并且增加位置偏移的振动分量而制成的实施例1的滤色器。
移动工作台101的移动速度V为75mm/sec,长周期振动的振动频率 f为10Hz。因此,波长p为7.5mm。
如表1所示,样本#3的平均范围EPave为4.4μm,全振幅2·ΔX为 5μm。
图18中示意表示样本#3的x方向以及y方向的位置偏移。图19、 20中分别表示行以及列中的x方向的位置偏移的测定数据。
样本#4是强制形成x方向的位置偏移的固定分量,并且使位置偏移的振动分量为0的实施例2的滤色器。如表1所示,样本#2的平均范围 EPave为4.9μm,全振幅2·ΔX为6.2μm。
图21中示意表示样本#4的x方向以及y方向的位置偏移。图22、23中分别表示行以及列中的x方向的位置偏移的测定数据。
通过30名检查员是否能够视觉辨认条纹状的不均来进行样本#1~# 4的感官评价。在表1中,当90%以上的检查员判定为看不见条纹状的不均时记载为○(good),当超过10%的检查员判定为能看见条纹状的不均时记载为×(no good)(后述的样本#5~#19的评价也同样)。
如表1所示,在样本#1(比较例1)中,即便位置偏移的振动分量为 0,不均评价也是○。与此相对,根据样本#2(比较例2),即便平均范围EPave是5.1μm,不均评价也为×。
与此相对,在样本#3、#4中,平均范围EPave分别为4.4μm、4.9μm,但由于具有全振幅2·ΔX为5μm、6.2μm的振动分量,所以不均评价为○。
为了调查在使平均范围EPave的水准变化为1μm、5μm、10μm、20μm、 30μm的情况下,不均评价根据振幅ΔX的值如何变化而制成了样本#5~ #19。样本#5~#19中的平均范围EPave、全振幅2·ΔX的组合如表1 所示。
样本#5~#13是平均范围EPave为1μm以上且10μm以下的实施例 3~11。
样本#14~#19是平均范围EPave为20μm以上的比较例3~8。
如表1所示,样本#5~#13的不均评价都为○,与此相对,样本# 14~#19的不均评价为×。
在平均范围EPave如1μm、5μm那样小的情况下,即便ΔX是上述式(11)的范围外,不均评价也为○(样本#7、#10)。
但是,在平均范围EPave为20μm以上的情况下,即使振幅ΔX满足上述式(11)的范围,不均评价也为×。
【附图标记的说明】
1、11-滤色器;2-基板;3R-第1着色层(着色层、单位着色层);3G-第2着色层(着色层、单位着色层);3B-第3着色层(着色层、单位着色层);4-显像层;100、110 -喷墨装置;102-喷墨头单元;103、 113-喷墨头部(喷墨头);103a-主体部;103b-喷嘴部(喷墨喷嘴); 103R、103G、103B-喷墨头(子头);104-移动台架;113c-头振动部; CPi,j-像素部中心;d1x-第1栅格点间距(第1间距);d1y-第1栅格点间距(第2间距);d2x-第2栅格点间距(第1间距);d2y-第2栅格点间距(第2间距);d3x-第3栅格点间距(第1间距);d3y-第3 栅格点间距(第2间距);ΔX、ΔXk-振幅;δPx(j)、δFkx(j)-振动分量(位移x);EPave、EFkave-平均范围(着色层位置偏移范围E); EPH、EkH-头误差范围(头误差范围EH);P、Pi,j-滤色像素部。

Claims (9)

1.一种滤色器,其中,具备:
透过光的基板;以及
着色层,由喷墨油墨形成,在上述基板上排列在栅格点上,并且在第1方向以及第2方向分离,上述栅格点是在上述第1方向具有第1间距、在上述第2方向具有第2间距而排列的虚拟的多个栅格图案中的虚拟点,
在沿着上述第1方向排列的上述多个栅格图案的各行中,当将上述着色层的中心与上述栅格点的上述第1方向上的位置偏移量的最大值设为δmax、将最小值设为δmin、将遍及上述第1方向上排列的各上述栅格图案而对δmax-δmin取平均后的值设为着色层位置偏移范围E时,上述着色层位置偏移范围E为1μm以上且10μm以下,
在沿着上述第2方向排列的上述多个栅格图案的各列中,上述第1方向上的上述着色层的中心的位置相对于上述栅格点周期性变动,
上述着色层由多个单位着色层构成,上述多个单位着色层分别通过不同种类的油墨形成,并且上述多个单位着色层在上述第1方向以及上述第2方向中的至少一个方向上的位置分别不同,
上述多个单位着色层分别排列在上述栅格图案中相互不同的位置的栅格点上,
在上述多个栅格图案的上述各列中,上述第1方向上的上述多个单位着色层各自的中心的位置相对于各自的上述栅格点周期性变动。
2.根据权利要求1所述的滤色器,其中,
在将上述各列的上述着色层中的向上述第1方向的周期性的变动的振幅设为振幅ΔX时,上述振幅ΔX满足下述式(1),
【式1】
Figure FDA0002357926870000011
3.根据权利要求2所述的滤色器,其中,
在上述各列中,当将上述着色层的中心的上述第2方向上的坐标值设为y时,上述第1方向上的上述着色层的中心相对于上述栅格点的位移x由下述式(2)表示,
【式2】
Figure FDA0002357926870000021
这里,p是振动的波长,是比上述着色层的上述第2方向的宽度长的常数,α是表示初始相位的常数。
4.根据权利要求1所述的滤色器,其中,
至少上述多个单位着色层中的第1单位着色层以及第2单位着色层集合而成的像素部分别被配置在像素部栅格点上,该像素部栅格点是在上述第1方向具有上述第1间距、在上述第2方向具有上述第2间距而排列的虚拟的多个像素部栅格图案中的虚拟点,
在沿着上述第2方向排列的上述多个像素部栅格图案中,上述第1方向上的上述像素部的中心的位置相对于上述像素部栅格点周期性变动。
5.一种滤色器的制造方法,其中,具有下述步骤:
准备沿第1方向排列有多个喷墨喷嘴的喷墨头、和透过光的基板,
使上述喷墨头相对于上述基板向与第1方向交叉的第2方向相对移动,
从上述多个喷墨喷嘴向上述基板上排出油墨,在上述第1方向具有第1间距的多个目标位置分别形成相互分离的多个着色层,
在将引起上述第1方向上的上述着色层的位置偏移的、上述喷墨头中的上述喷墨喷嘴的喷嘴位置的误差范围设为头误差范围EH时,上述头误差范围EH为1μm以上且10μm以下,
当上述喷墨头相对于上述基板在上述第2方向上相对移动了第2间距时,开始向上述基板上排出油墨,
通过使上述喷墨头以不超过上述第1间距的振幅、以及比上述着色层的上述第2方向上的宽度大的波长,相对于上述基板在上述第1方向上相对振动,由此在沿着上述第2方向排列的上述着色层的各列中,使上述第1方向上的上述着色层的中心的形成位置随着向上述第2方向前进而周期性变动。
6.根据权利要求5所述的滤色器的制造方法,其中,
将使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时的上述振幅设为ΔX,此时上述振幅ΔX满足下述式(3),
【式3】
Figure FDA0002357926870000031
7.根据权利要求6所述的滤色器的制造方法,其中,
在将通过上述喷墨喷嘴的、上述第2方向上延伸的轴线即y轴上的位置坐标设为y,并将位置坐标y的上述第1方向上的位移用x表示时,使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时的上述喷墨喷嘴的振动波形满足下述式(4),
【式4】
Figure FDA0002357926870000032
这里,p是振动的波长,是比上述着色层的上述第2方向的宽度长的常数,β是表示初始相位的常数。
8.根据权利要求5~7中任意一项所述的滤色器的制造方法,其中,
上述喷墨头具备多个子头,该多个子头能够分别独立地形成上述第1方向以及上述第2方向的任一方向的位置相互不同的多个种类的单位着色层,
当使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时,使上述多个子头相对于上述基板相对振动。
9.根据权利要求5~7中任意一项所述的滤色器的制造方法,其中,
上述喷墨头具备多个子头,该多个子头能够分别独立地形成上述第1方向以及上述第2方向的任一方向的位置相互不同的多个种类的单位着色层,
当使上述喷墨头相对于上述基板在上述第1方向上相对振动时,使上述多个子头中的至少一个以与其他的上述子头不同的方式相对于上述基板相对振动。
CN201680045250.4A 2015-08-03 2016-07-29 滤色器以及滤色器的制造方法 Active CN107850710B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015153661A JP2017032830A (ja) 2015-08-03 2015-08-03 カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法
JP2015-153661 2015-08-03
PCT/JP2016/072375 WO2017022679A1 (ja) 2015-08-03 2016-07-29 カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107850710A CN107850710A (zh) 2018-03-27
CN107850710B true CN107850710B (zh) 2020-05-15

Family

ID=57943069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680045250.4A Active CN107850710B (zh) 2015-08-03 2016-07-29 滤色器以及滤色器的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11156883B2 (zh)
EP (1) EP3333601B1 (zh)
JP (1) JP2017032830A (zh)
CN (1) CN107850710B (zh)
WO (1) WO2017022679A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6759801B2 (ja) * 2016-07-22 2020-09-23 凸版印刷株式会社 カラーフィルタ、反射型表示装置、およびカラーフィルタの製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5515627B2 (zh) 1972-07-26 1980-04-24
JPS5975205A (ja) 1982-10-25 1984-04-27 Seiko Epson Corp カラ−フイルタの製造方法
JP3115549B2 (ja) * 1996-09-30 2000-12-11 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置及び記録方法及び補助部材及びインクジェットヘッド及び反り調整方法
JP3459812B2 (ja) * 1996-09-30 2003-10-27 キヤノン株式会社 カラーフィルタの製造方法
JP3697131B2 (ja) * 2000-02-21 2005-09-21 キヤノン株式会社 カラーフィルタの製造方法、製造装置、カラーフィルタを備えた表示装置の製造方法及び該表示装置を備えた装置の製造方法
JP2003177232A (ja) * 2001-10-02 2003-06-27 Seiko Epson Corp カラーフィルタ及びその製造方法及び表示装置並びに電子機器
JP2005040653A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Seiko Epson Corp 液状体の塗布方法、液状体の塗布装置、及び液晶装置
JP5292677B2 (ja) * 2006-07-07 2013-09-18 凸版印刷株式会社 光学素子の製造方法、カラーフィルタの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP2010032914A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Toshiba Corp 表示装置
JP5515627B2 (ja) * 2009-10-29 2014-06-11 凸版印刷株式会社 インクジェットパターン形成装置及びカラーフィルタの製造方法及び有機機能性素子の製造方法
JP5551669B2 (ja) * 2011-09-30 2014-07-16 富士フイルム株式会社 インクジェット記録装置及び方法
JP6238133B2 (ja) * 2014-01-23 2017-11-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 インクジェット印刷方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3333601A4 (en) 2019-04-03
EP3333601B1 (en) 2021-05-26
JP2017032830A (ja) 2017-02-09
EP3333601A1 (en) 2018-06-13
WO2017022679A1 (ja) 2017-02-09
US20180157133A1 (en) 2018-06-07
US11156883B2 (en) 2021-10-26
CN107850710A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0702251B1 (en) Color filter manufacturing method and apparatus using an ink-jet
KR100960770B1 (ko) 컬러 필터에서 불규칙도를 감소시키기 위한 방법 및 장치
KR100987682B1 (ko) 패턴 형성체의 제조 방법 및 패턴 제조 장치
JP2008544333A (ja) フラットパネルディスプレイ用インクジェット印刷システム及び方法
US20130141777A1 (en) Color display element manufacturing method and color display element
CN101908599A (zh) 功能膜制造方法
US20070195230A1 (en) Liquid crystal device and electronic equipment
WO2015182096A1 (ja) ディスプレイパネル
CN107850710B (zh) 滤色器以及滤色器的制造方法
JP5190581B2 (ja) カラーフィルタ基板の製造方法
KR20080050361A (ko) 액정 장치 및 전자 기기
JP2008229528A (ja) パターン形成方法、液滴吐出装置、及び電気光学装置
JP4876577B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
WO2009099051A1 (ja) 塗布装置および塗布方法
CN116887988A (zh) 利用喷墨印刷对衬底进行印刷的方法和装置
JP4788340B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
JP2007178956A (ja) カラーフィルタの製造方法
JPH10300918A (ja) カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ
US20100255222A1 (en) Display element
KR101759132B1 (ko) 도포장치 및 도포방법
JP2008170844A (ja) 液晶表示装置の製造方法及び液滴吐出装置
JP5186851B2 (ja) カラーフィルタの製造方法
KR20090021277A (ko) 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치
TW200914141A (en) Ink jet head bar and application apparatus using the same
JPH1144811A (ja) カラーフィルタ製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant