JP2000221320A - カラ―フィルタの製造装置及び製造方法及びカラ―フィルタ及び表示装置及びこの表示装置を備えた装置及びインク循環による複数のノズル間における吐出体積のバラつき低減方法 - Google Patents
カラ―フィルタの製造装置及び製造方法及びカラ―フィルタ及び表示装置及びこの表示装置を備えた装置及びインク循環による複数のノズル間における吐出体積のバラつき低減方法Info
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Abstract
造することができるカラーフィルタの製造装置を提供す
る。 【解決手段】 複数の吐出口302と、複数の吐出口に
連通するインク液室304と、インク液室にインクを流
入させるためのインク流入口306と、インク液室から
インクを流出させるためのインク流出口308とを備え
たインクジェットヘッド300を用いて、カラーフィル
タの一列の着色部を複数の吐出口から所定の吐出密度で
吐出した複数のインクにより形成するカラーフィルタの
製造装置であって、吐出口からの着色のためのインク吐
出中に、インク液室内にインク流入口からインク流出口
に至るインクの流れを生じさせるインク流形成装置Pを
備え、一列の着色部を形成するために複数の吐出口から
吐出されるインク体積の変動率が±3%以内であるとき
に着色部を形成する。
Description
ッドによりカラーフィルタ基板を着色することによりカ
ラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法及び
カラーフィルタ及び表示装置及びこの表示装置を備えた
装置及びインク循環による複数のノズル間における吐出
体積のバラつき低減方法に関するものである。
ピュータ、ワードプロセッサ、パチンコ遊技台、自動車
ナビゲーションシステム、小型テレビ等に搭載され、近
年需要が増大している。しかしながら、液晶表示装置は
価格が高く、液晶表示装置のコストダウンに対する要求
は年々強まっている。
は、透明基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)などの
各画素を配列して構成され、さらにこれらの各画素の周
囲には表示コントラストを高めるために、光遮蔽するた
めのブラックマトリックスが設けられている。
は、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等が知られて
いる。
散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングする
ことにより単色のパターンを得る工程をR,G,B3色
につき3回繰り返すことによりカラーフィルタを形成す
るものである。
である水溶性の高分子材料の層を形成し、これをフォト
リソグラフィにより所望のパターンに成形し、そしてこ
のガラス基板を染色漕に浸漬して着色されたパターンを
得る工程をR,G,B3色につき3回繰り返すことによ
りカラーフィルタを形成するものである。
ーンを形成し、このガラス基板を顔料、樹脂、電解液等
の入った電着塗装液に浸漬して単色を電着させる工程を
R,G,B3色につき3回繰り返し、そして焼成するこ
とによりカラーフィルタを形成するものである。
を分散させた物を用いた印刷を3回繰り返すことにより
R,G,B各色を塗り分け、その後、樹脂を熱硬化させ
るものである。
G,B3色を着色するために同一工程を3回繰り返す必
要があり、工程数が多いために、歩留りが低下し、コス
トが高くなる、等の欠点を有するということである。
状が限定されるため、TFTヘの適用が困難である。ま
た印刷法は、解像性が悪く、パターン微細化への対応が
困難である等の欠点を有する。
基板上にインクジェットヘッドによりインクを吐出させ
てカラーフィルタのパターンを形成する技術が提案され
ている。
例えば特開昭59−75205号公報では、R,G,B
の3色の色素を含有するインクを、基板上にインクジェ
ット方式で吐出し、各インクを乾燥させて着色画像部を
形成することが提案されている。こうしたインクジェッ
ト方法では、R,G,Bの各画素の形成を一度にするこ
とが可能で大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコストダ
ウン効果を得ることができる。
ジェット法によるカラーフィルターの製造においては、
図11に示すように、多数のインク吐出ノズル有するイ
ンクジェットヘッドを用いて1画面内の同じ1列または
1行上の各画素の着色を1度に連続的に行った場合に、
ノズル毎のインク吐出量のムラにより画面内に色むらが
でる場合があるという問題点があった。
てなされたものであり、その目的は、短時間で色むらの
少ないカラーフィルターを製造することができるカラー
フィルタの製造方法を提供することである。
法により製造されたカラーフィルタ及び表示装置及びこ
の表示装置を備えた装置を提供することである。
目的を達成するために、本発明に係わるカラーフィルタ
の製造装置は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通
するインク液室と、該インク液室にインクを流入させる
ためのインク流入口と、前記インク液室からインクを流
出させるためのインク流出口とを備えたインクジェット
ヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数
の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインクに
より形成するカラーフィルタの製造装置であって、前記
一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口から吐
出されるインク体積の変動率が、±3%以内であるとき
に前記着色部を形成することを特徴としている。
造方法は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通する
インク液室と、該インク液室にインクを流入させるため
のインク流入口と、前記インク液室からインクを流出さ
せるためのインク流出口とを備えたインクジェットヘッ
ドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐
出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより
形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記一列
の着色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出さ
れるインク体積の変動率が、±3%以内であるときに前
記着色部を形成することを特徴としている。
複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室
と、該インク液室にインクを流入させるためのインク流
入口と、前記インク液室からインクを流出させるための
インク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用い
て、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から
所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成し、
製造されたカラーフィルタであって、前記一列の着色部
を形成するために前記複数の吐出口から吐出されるイン
ク体積の変動率が、±3%以内であるときに前記着色部
を形成して製造されたことを特徴としている。
吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室と、該
インク液室にインクを流入させるためのインク流入口
と、前記インク液室からインクを流出させるためのイン
ク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用いて、カ
ラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から所定の
吐出密度で吐出した複数のインクにより形成し、製造さ
れたカラーフィルタを備える表示装置であって、前記一
列の着色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出
されるインク体積の変動率が、±3%以内であるときに
前記着色部を形成して製造されたカラーフィルタと、光
量を変更可能とする光量変更手段とを一体に備えること
を特徴としている。
置は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するイン
ク液室と、該インク液室にインクを流入させるためのイ
ンク流入口と、前記インク液室からインクを流出させる
ためのインク流出口とを備えたインクジェットヘッドを
用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口
から所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成
し、製造されたカラーフィルタを有する表示装置を備え
た装置であって、前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率が、
±3%以内であるときに前記着色部を形成して製造され
たカラーフィルタと、光量を変更可能とする光量変更手
段とを一体に備える表示装置と、該表示装置に画像信号
を供給する画像信号供給手段とを具備することを特徴と
している。
造装置は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通する
インク液室と、該インク液室にインクを流入させるため
のインク流入口と、前記インク液室からインクを流出さ
せるためのインク流出口とを備えたインクジェットヘッ
ドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐
出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより
形成するカラーフィルタの製造装置であって、前記イン
ク液室内に前記インク流入口から前記インク流出口に至
るインクの流れを生じさせるインク流形成手段を備え、
前記インク流形成手段は、前記吐出口からの前記着色の
ためのインク吐出中とインクを吐出しない期間に連続し
て前記インクの流れを形成することを特徴としている。
造方法は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通する
インク液室と、該インク液室にインクを流入させるため
のインク流入口と、前記インク液室からインクを流出さ
せるためのインク流出口とを備えたインクジェットヘッ
ドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐
出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより
形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記吐出
口からの前記着色のためのインク吐出中とインクを吐出
しない期間に連続して、前記インク液室内に前記インク
流入口から前記インク流出口に至るインクの流れを形成
することを特徴としている。
複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室
と、該インク液室にインクを流入させるためのインク流
入口と、前記インク液室からインクを流出させるための
インク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用い
て、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から
所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成し、
製造されたカラーフィルタであって、前記吐出口からの
前記着色のためのインク吐出中とインクを吐出しない期
間に連続して、前記インク液室内に前記インク流入口か
ら前記インク流出口に至るインクの流れを形成して製造
されたことを特徴としている。
吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室と、該
インク液室にインクを流入させるためのインク流入口
と、前記インク液室からインクを流出させるためのイン
ク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用いて、カ
ラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から所定の
吐出密度で吐出した複数のインクにより形成し、製造さ
れたカラーフィルタを備える表示装置であって、前記吐
出口からの前記着色のためのインク吐出中とインクを吐
出しない期間に連続して、前記インク液室内に前記イン
ク流入口から前記インク流出口に至るインクの流れを形
成して製造されたカラーフィルタと、光量を変更可能と
する光量変更手段とを一体に備えることを特徴としてい
る。
置は、複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するイン
ク液室と、該インク液室にインクを流入させるためのイ
ンク流入口と、前記インク液室からインクを流出させる
ためのインク流出口とを備えたインクジェットヘッドを
用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口
から所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成
し、製造されたカラーフィルタを有する表示装置を備え
た装置であって、前記吐出口からの前記着色のためのイ
ンク吐出中とインクを吐出しない期間に連続して、前記
インク液室内に前記インク流入口から前記インク流出口
に至るインクの流れを形成して製造されたカラーフィル
タと、光量を変更可能とする光量変更手段とを一体に備
える表示装置と、該表示装置に画像信号を供給する画像
信号供給手段とを具備することを特徴としている。
数のノズル間における吐出体積のバラつき低減方法は、
複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室
と、該インク液室にインクを流入させるためのインク流
入口と、前記インク液室からインクを流出させるための
インク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用い
て、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から
所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成する
場合の、インク循環による複数のノズル間における吐出
体積のバラつき低減方法であって、前記吐出口からの前
記着色のためのインク吐出中に、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを生じさせ、前記一列の着色部を形成するために前記
複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率が、±
3%以内であるときに前記着色部を形成することを特徴
としている。
数のノズル間における吐出体積のバラつき低減方法は、
複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通するインク液室
と、該インク液室にインクを流入させるためのインク流
入口と、前記インク液室からインクを流出させるための
インク流出口とを備えたインクジェットヘッドを用い
て、カラーフィルタの一列の着色部を複数の吐出口から
所定の吐出密度で吐出した複数のインクにより形成する
場合の、インク循環による複数のノズル間における吐出
体積のバラつき低減方法であって、前記吐出口からの前
記着色のためのインク吐出中とインクを吐出しない期間
に連続して、前記インク液室内に前記インク流入口から
前記インク流出口に至るインクの流れを形成することを
特徴としている。
て、添付図面を参照して詳細に説明する。
ルタとは、着色部と被着色体とを備えるものであり、入
力光に対し、特性を変えた出力光を得ることができるも
のである。
ルタの製造装置の構成を示す概略図であり、着色工程の
作業中の状態を示している。
台51上に配置されたXYθステージ、53はXYθス
テージ52上にセットされたカラーフィルタ基板、54
はカラーフィルタ基板53上に形成されるカラーフィル
タ、55はカラーフィルタ54の着色を行う赤色、緑
色、青色の各インクジェットヘッドとそれらを支持する
ヘッドマウント55aとからなるヘッドユニット、58
はカラーフィルタ製造装置90の全体動作を制御するコ
ントローラ、59はコントローラの表示部、60はコン
トローラの操作部であるキーボードを示している。
造装置の支持部90aに対して着脱自在に、かつ水平面
内で回動角度を調整可能に装着されている。
コントローラの構成図である。59は制御コントローラ
58の入出力手段であるティーチングペンダント、62
は製造の進行状況及びヘッドの異常の有無等の情報を表
示する表示部、60はカラーフィルタ製造装置90の動
作等を指示する操作部(キーボード)である。
動作を制御するところのコントローラ、65はティーチ
ングペンダント59とのデータの受け渡しを行うインタ
フェース、66はカラーフィルタ製造装置90の制御を
行うCPU、67はCPU66を動作させるための制御
プログラムを記憶しているROM、68は異常情報等を
記憶するRAM、70はカラーフィルタの各画素内への
インクの吐出を制御する吐出制御部、71はカラーフィ
ルタ製造装置90のXYθステージ52の動作を制御す
るステージ制御部、90はコントローラ58に接続さ
れ、その指示に従って動作するカラーフィルタ製造装置
を示している。
装置90に使用されるインクジェットヘッドIJHの構
造を示す図である。図1の装置においては、インクジェ
ットヘッドはR,G,Bの3色に対応して3個設けられて
いるが、これらの3個のヘッドは夫々同一の構造である
ので、図3にはこれらの3個のヘッドのうちの1つの構
造を代表して示している。
Hは、インクを加熱するための複数のヒータ102が形
成された基板であるヒータボード104と、このヒータ
ボード104の上にかぶせられる天板106とから概略
構成されている。天板106には、複数の吐出口108
が形成されており、吐出口108の後方には、この吐出
口108に連通するトンネル状の液路110が形成され
ている。各液路110は、隔壁112により隣の液路と
隔絶されている。各液路110は、その後方において1
つのインク液室114に共通に接続されており、インク
液室114には、インク供給口116を介してインクが
供給され、このインクはインク液室114から夫々の液
路110に供給される。
各液路110に対応した位置に各ヒータ102が来る様
に位置合わせされて図3の様な状態に組み立てられる。
図3においては、2つのヒータ102しか示されていな
いが、ヒータ102は、夫々の液路110に対応して1
つずつ配置されている。そして、図3の様に組み立てら
れた状態で、ヒータ102に所定の駆動パルスを供給す
ると、ヒータ102上のインクが沸騰して気泡を形成
し、この気泡の体積膨張によりインクが吐出口108か
ら押し出されて吐出される。従って、ヒータ102に加
える駆動パルスを制御、例えば電力の大きさを制御する
ことにより気泡の大きさを調整することが可能であり、
吐出口から吐出されるインクの体積を自在にコントロー
ルすることができる。
示した図である。
として透光性の基板が好ましく、一般にガラス基板が用
いられるが、液晶用カラーフィルタとしての透明性、機
械的強度等の必要特性を有するものであればガラス基板
に限定されるものではない。図4(a)は、光透過部7
と遮光部であるブラックマトリクス2を備えたガラス基
板1を示す。まず、ブラックマトリクス2の形成された
基板1上に光照射又は光照射と加熱により硬化可能であ
り且つインク受容性を有する樹脂組成物を塗布し、必要
に応じてプリベークを行って樹脂層3を形成する(図4
(b))。樹脂層3の形成には、スピンコート、ロール
コート、バーコート、スプレーコート、ディップコート
等の塗布方法を用いることができ、特に限定されるもの
ではない。
れる部分の樹脂層をフォトマスク4を使用して予めパタ
ーン露光を行うことにより樹脂層の一部を硬化させてイ
ンクを吸収しない部位5(非着色部位)を形成し(図4
(c))、その後インクジェットヘッドを用いてR、
G、Bの各色を一度に着色し(図4(d))、必要に応
じてインクの乾燥を行う。
ク4としては、ブラックマトリクスによる遮光部分を硬
化させるための開口部を有するものを使用する。この
際、ブラックマトリクスに接する部分での着色剤の色抜
けを防止するために、比較的多くのインクを付与するこ
とが必要である。そのためにブラックマトリクスの(遮
光)幅よりも狭い開口部を有するマスクを用いることが
好ましい。
料系共に用いることが可能であり、また液状インク、ソ
リッドインク共に使用可能である。
しては、インク受容性を有し、且つ光照射又は光照射と
加熱の少なくとも一方の処理により硬化し得るものであ
ればいずれでも使用可能であり、樹脂としては例えばア
クリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ヒドロキ
シプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどの
セルロース誘導体あるいはその変性物等が挙げられる。
橋反応を進行させるために光開始剤(架橋剤)を用いる
ことも可能である。光開始剤としては、重クロム酸塩、
ビスアジド化合物、ラジカル系開始剤、カチオン系開始
剤、アニオン系開始剤等が使用可能である。またこれら
の光開始剤を混合して、あるいは他の増感剤と組み合わ
せて使用することもできる。更にオニウム塩などの光酸
発生剤を架橋剤として併用することも可能である。な
お、架橋反応をより進行させるために光照射の後に熱処
理を施してもよい。
熱性、耐水性等に優れており、後工程における高温ある
いは洗浄工程に十分耐え得るものである。
ては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた
バブルジェットタイプ、あるいは圧電素子を用いたピエ
ゾジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積及び着
色パターンは任意に設定することができる。
スが形成された例を示しているが、ブラックマトリクス
は、硬化可能な樹脂組成物層を形成後、あるいは着色後
に樹脂層上に形成されたものであっても特に問題はな
く、その形態は本例に限定されるものではない。また、
その形成方法としては、基板上にスパッタもしくは蒸着
により金属薄膜を形成し、フォトリソ工程によりパター
ニングすることが好ましいが、これに限定されるもので
はない。
照射及び熱処理を行って硬化可能な樹脂組成物を硬化さ
せ(図4(e))、必要に応じて保護層8を形成(図4
(f)する。なお、図中hνは光の強度を示し、熱処理
の場合は、hνの光の代わりに熱を加える。保護層8と
しては、光硬化タイプ、熱硬化タイプあるいは光熱併用
タイプの第2の樹脂組成物を用いて形成するか、あるい
は無機材料を用いて蒸着またはスパッタによって形成す
ることができ、カラーフィルタとした場合の透明性を有
し、その後のITO形成プロセス、配向膜形成プロセス
等に十分耐えうるものであれば使用可能である。
み込んだカラー液晶表示装置30の基本構成を示す断面
図である。
ィルタ54と対向基板24を合わせこみ、液晶化合物1
8を封入することにより形成される。液晶表示装置の一
方の基板21より内側に、TFT(Thin Film Transisto
r)(不図示)と透明な画素電極20がマトリクス状に形
成される。また、もう一方のガラス基板1より内側に、
画素電極に対向する位置にRGBの色材が配列されるよ
うにして、カラーフィルタ54が構成され、その上に透
明な対向電極(共通電極)16が一面に形成される。ブ
ラックマトリクス2は、通常カラーフィルター基板54
側に形成されるが(図5参照)、BM(ブラックマトリ
クス)オンアレイタイプの液晶パネルにおいては対向す
るTFT基板(対向基板24)側に形成される(図6参
照)。さらに、両基板の面内には配向膜19が形成され
ており、これをラビング処理することにより液晶分子を
一定方向に配列させることができる。また、それぞれの
ガラス基板の外側には偏光板11,22が接着されてお
り、液晶化合物18は、これらのガラス基板の間隙(2
〜5μm程度)に充填される。また、バックライトとし
ては蛍光灯(不図示)と散乱板(不図示)の組み合わせ
が一般的に用いられており、液晶化合物をバックライト
光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させる
ことにより表示を行う。
に着色部を形成し、カラーフィルタとして機能させるよ
うにしても良い。すなわち、カラーフィルタを構成する
着色部は、ガラス基板上に形成されることに限定される
ものではない。なお、図7に示す形式においては、画素
電極上にインク受容層を形成し、この受容層にインクを
付与する場合と、画素電極上に色材を混入した樹脂イン
クを直射ちする場合とがある。
適用した場合の例を図8乃至図10を参照して説明す
る。
ッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ装置、複
写装置としての機能を有する情報処理装置に適用した場
合の概略構成を示すブロック図である。
御部で、マイクロプロセッサ等のCPUや各種I/Oポ
ートを備え、各部に制御信号やデータ信号等を出力した
り、各部よりの制御信号やデータ信号を入力して制御を
行っている。1802はディスプレイ部で、この表示画
面には各種メニューや文書情報及びイメージリーダ18
07で読み取ったイメージデータ等が表示される。18
03はディスプレイ部1802上に設けられた透明な感
圧式のタッチパネルで、指等によりその表面を押圧する
ことにより、ディスプレイ部1802上での項目入力や
座標位置入力等を行うことができる。
源部で、音楽エディタ等で作成された音楽情報をメモリ
部1810や外部記憶装置1812にデジタルデータと
して記憶しておき、それらメモリ等から読み出してFM
変調を行うものである。FM音源部1804からの電気
信号はスピーカ部1805により可聴音に変換される。
プリンタ部1806はワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ装置、複写装置の出力端末と
して用いられる。
入力するイメージリーダ部で、原稿の搬送経路中に設け
られており、ファクシミリ原稿や複写原稿の他各種原稿
の読取りを行う。
取った原稿データのファクシミリ送信や、送られてきた
ファクシミリ信号を受信して復号するファクシミリ(F
AX)の送受信部であり、外部とのインタフェース機能
を有する。1809は通常の電話機能や留守番電話機能
等の各種電話機能を有する電話部である。
ャープログラム及びその他のアプリケーションプログラ
ム等や文字フォント及び辞書等を記憶するROMや、外
部記憶装置1812からロードされたアプリケーション
プログラムや文書情報、さらにはビデオRAM等を含む
メモリ部である。
力するキーボード部である。
ィスク等を記憶媒体とする外部記憶装置で、この外部記
憶装置1812には文書情報や音楽あるいは音声情報、
ユーザのアプリケーションプログラム等が格納される。
観図である。
用したフラットパネルディスプレイで、各種メニューや
図形情報及び文書情報等を表示する。このディスプレイ
1901上ではタッチパネル1803の表面は指等で押
圧することにより座標入力や項目指定入力を行うことが
できる。1902は装置が電話機として機能するときに
使用されているハンドセットである。キーボード190
3は本体と着脱可能にコードを介して接続されており、
各種文書機能や各種データ入力を行うことができる。ま
た、このキーボード1903には各種機能キー1904
等が設けられている。1905は外部記憶装置1812
へのフロッピーディスクの挿入口である。
取られる原稿を載置する用紙載置部で、読取られた原稿
は装置後部より排出される。またファクシミリ受信等に
おいては、インクジェットプリンタ1907よりプリン
トされる。
タやワードプロセッサとして機能する場合、キーボード
部1811から入力された各種情報が制御部1801に
より所定のプログラムに従って処理され、プリンタ部1
806に画像として出力される。
場合、通信回線を介してFAX送受信部1808から入
力したファクシミリ情報が制御部1801により所定の
プログラムに従って受信処理され、プリンタ部1806
に受信画像として出力される。
ージリーダ部1807によって原稿を読取り、読取られ
た原稿データが制御部1801を介してプリンタ部18
06に複写画像として出力される。なお、ファクシミリ
装置の受信機として機能する場合、イメージリーダ部1
807によって読取られた原稿データは、制御部180
1により所定のプログラムに従って送信処理された後、
FAX送受信部1808を介して通信回線に送信され
る。
すようにインクジェットプリンタを本体に内蔵した一体
型としてもよく、この場合は、よりポータブル性を高め
ることが可能となる。同図において、図9と同一機能を
有する部分には、対応する符号を付す。
た図であり、図1において同一基板上に複数形成されて
いるカラーフィルタの内の1つを上方から見たものであ
る。
る。101はカラーフィルタ基板(図4の基板1に対
応)で、102はカラーフィルタ基板101上に形成さ
れたブラックマトリクス(図4のブラックマトリクス2
に対応)であり、遮光性をもつ。103はブラックマト
リクス102に設けられた開口部(図4の光透過部7に
対応)である。ブラックマトリクス102の上にはイン
ク受容層(図4の樹脂層3に対応)が形成され、インク
により着色される。インク受容層にはブラックマトリク
ス102の横方向に隣り合う開口部の間に、紫外線照射
により撥水性となった部分(図4の非着色部5に対応)
がストライプ状に形成されている。104はインク受容
層の着色部を示しており、図12に示す様に、受容層に
着弾したインク202が互いに混ざり合い、図11の1
04のような範囲に広がったものである。55は、図1
に示したようにカラーフィルタを着色するインクジェッ
トヘッドユニットで、各色(赤R、緑G、青B)毎に別
々のインクジェットヘッド55b,55c,55dを備え
ている。インクジェットヘッド55b,55c,55dは
長手方向に複数のノズル(図示せず)を持ち、ノズルピ
ッチが着色部の画素ピッチに一致するように基板101
と平行な平面内において傾けて設置されている。インク
ジェットヘッドユニット55は、基板101に対して相
対的に矢印Aで示す方向に走査されながらインクを吐出
し、各画素列を着色する。
に、1408といった多数のインク吐出ノズルを有する
長尺状のインクジェットヘッドを用いる場合、本願発明
者らは、連続した着色を繰り返していくと、インクジェ
ットヘッドの中央部のインク吐出量が低下するという現
象を見出した。
色走査を繰り返していく毎に、インクジェットヘッドの
中央部のノズルで着色されたカラーフィルタの部分の色
濃度が低下していることが分かる。なお、この実験にお
いては、図14に示すように、多数のインク吐出ノズル
302に対応して長尺状に形成されたインク液室304
の両端部にインク供給口306,308を有するインク
ジェットヘッド300を用いている。
ク吐出量が低下する原因を明確にするために、図14に
示すように、2つのインク供給口の一方を塞ぎ、連続し
たインク吐出を繰り返して、その吐出量を調べる実験を
行った。図14(a)は、右側のインク供給口308を
塞いだ場合を示し、図14(b)は、左側のインク供給
口306を塞いだ場合を示している。
の状態を示した図である。
8を塞いだ場合には、図15(a)に示すように、着色
走査を繰り返すうちに、塞いだ右側のインク供給口30
8の近くのインク吐出ノズルの吐出量が低下していくこ
とが分かる。また、左側のインク供給口306を塞いだ
場合には、図15(b)に示すように、同じく塞いだイ
ンク供給口306側のインク吐出ノズルの吐出量が低下
していくことが分かる。
性を向上させるためにインク内の溶存酸素量を1ppm
以下として吐出を行っている。また、インクジェットヘ
ッドとしては、既に述べたようにインク供給口が両端に
あるヘッドで、ノズル数1408、ヘッド長約100m
mのものを使用した。
中の溶存酸素量が1ppm以下の場合と7ppm程度の
場合では、図16に示すように、インク中の溶存酸素が
高い7ppm程度のインクを用いた場合のほうが、吐出
量が低下しやすいことも分かっている。
な現象が発生していると考えた。
(a)に示すように、インクを吐出すること(発泡)に
より発生する微小な残留泡や部分的に溶存酸素が増加し
たインクがインク液室304内に溜まる。インクを両方
のインク供給口306,308からインク液室304に
供給する場合、両方のインク供給口306,308から
吐出により不足したインクがリフィルされ、それによ
り、図17(b)に示すように、インク液室304の中
央部でリフィルインクの流れが衝突し、中央部に、微小
な残留泡や溶存酸素が増加したインクが滞留する。
の時発生する気泡の成長によりインクを吐出する所謂バ
ブルジェットタイプのインクジェットヘッドでは、発泡
の力が衝撃波となってインク中を伝播するが、このとき
に溶存酸素量が多いと、溶存酸素が析出し微小な残留気
泡がダンパーとなり、発泡の力がうまく伝わらずに吸収
されて伝達効率が低下する。そのため上記のようにイン
ク液室304の中央部に微小な残留泡や溶存酸素が増加
したインクが滞留すると、その部分のインク吐出ノズル
からのインク吐出量が低下してしまう。
うに、一方のインク供給口308を塞いだ場合には、塞
いでいないインク供給口306から吐出により不足した
インクがリフィルされる。これにより、インク液室30
4内に図17(c)に示すようなインクの流れが生じ、
インク液室304内の、塞いだインク供給口308側
に、微小な残留泡や部分的に溶存酸素が増加したインク
が滞留する。このために、塞いだインク供給口308側
のノズルのインク吐出量が低下し、図15(a)に示す
ようにインク供給口308側のノズルで着色したカラー
フィルタの部分の色濃度が低下してしまう。
ては、カラーフィルタの着色中に、インクをインク液室
304の一方のインク供給口306からもう一方のイン
ク供給口308に向けて低速で循環させ、インク液室3
04内の微小な残留泡や溶存酸素の部分的に増加したイ
ンクをインク液室304外に押し出すことにより、長時
間にわたってインク吐出を安定化させるようにしてい
る。
て、図19に示すように、インクのサブタンクをインク
ジェットヘッド300よりも高い位置に配置し、その高
低差によりインクをインク液室内に送り込む方法と、図
20に示すように、インクをノズルから漏れない程度に
タービンポンプを使って送り込む方法とを用いた。イン
クの流量は、0.2〜6cc/min程度としたが、イ
ンクジェットヘッドを着色のために1回走査する間にイ
ンク液室304内のインクがちょうど全て入れ替わる程
度の流量とするのが好ましい。
インタンク側に排出する位置との高低差を調整すること
によりインクの流量を変更させることができ、また、サ
ブタンク内のインクが減少してくると、メインタンクか
らインクをポンプでくみ上げ、サブタンク内に供給する
ようになされている。
供給側にポンプを設ける態様と、ヘッドのインク排出側
にポンプを設ける態様の2つが考えられる。インク供給
側にポンプを設ける態様の場合、ポンプを開放型のプロ
ペラポンプとすることで、ポンプとヘッド間の経路につ
まりが生じても無理な力がかかることがなく破損を防止
できるが、一方、ヘッド内が異常に高い正圧となったと
きインクがヘッドから漏れる虞がある。これに対し、ヘ
ッドのインク排出側にポンプを設けた場合には、ヘッド
内は常に負圧となり、インク漏れを防ぐことができ、好
ましい。
ラーフィルタを着色した結果を、図21に示す。
ク液室304内から微小な残留泡や溶存酸素が部分的に
増加したインクを除去することにより、着色走査を繰り
返してもインクの吐出量が変動しないことが分かる。ま
た、本願発明者らの更なる実験によれば、ヘッドの長さ
が1インチ以上ある場合に、特に本実施形態のインクを
循環させる方法が有効であることが分かった。また、イ
ンクの循環は、インクジェットヘッドがインク吐出を休
止している間も連続して行うことが好ましい。
インクジェットヘッドでは、気泡を発生させてインクを
吐出するので、ピエゾ素子を使用した場合に比べて消泡
できなかった部分がインク液室に残りやすいので、イン
クを循環させることは、バブルジェット方式の場合特に
有効である。
法を用いることにより、インクジェットヘッドの吐出回
復の動作の回数や量が減り、インクの無駄を低減するこ
とができる。
とにより、どの程度インクの吐出量低下を防止できる
か、言い換えれば、ノズル毎のインク吐出量のバラつき
を測定する方法について説明する。
を示す図である。図22において、401は濃度を測定
する画像処理装置、402は画像処理装置及びXY制御
ステージ404を制御するパーソナルコンピュータ(以
下、PC)、403は画像を拡大するための拡大光学
系、404は測定対象物の濃度を連続的に測定する場合
のXY制御ステージ、405は測定対象物の画像を画像
処理装置に取り込むラインセンサカメラ、406はXY
制御ステージ404の下に設置された透過光源である。
XY制御ステージ404のステージ表面は中心部分がガ
ラスになっており透過光源406を利用して測定対象物
を透過照明でラインセンサカメラ405に取り込むこと
ができる。これにより、本構成ではラインセンサカメラ
405と光源406の位置関係は固定となる。PC40
2はXY制御ステージ404をRS232CあるいはG
PIBインターフェースを用いて制御するとともに、画
像処理装置401も制御する。
なるノズルを用いてガラス基板410上にラインパター
ンを描画したものである。また、図中の同一ノズル方向
及び異ノズル方向は、それぞれ同一ノズルから吐出され
たインクによるラインパターンの延長方向と異ノズルか
ら吐出されたインクによるラインパターンの並び方向を
示している。ここで、単なるガラス基板に通常のインク
を吐出してもインクは弾かれてしまうためガラス基板4
10上にはインクを受け止める特殊な処理(本実施形態
ではインク吸収性のある組成物層412としてポリビニ
ルアルコールを塗布した)を施しておいた方がよい。こ
の処理により各ノズルから吐出されたインクは組成物層
412で均一的に吸収され図23に示すようなラインパ
ターンを形成する。組成物層412にはできる限り無色
透明に近い(透過光を吸収しない)ものが望ましいこと
は言うまでもない。なお、樹脂含有インク等をガラス基
板に吐出することでインクをはじかなくすることも可能
である。
拡大光学系403の焦点を合わせ、拡大倍率及び透過光
源406の強度を適当に設定した状態で、ラインセンサ
カメラ405を通してその画像を画像処理装置401に
取り込む。なお、本実施形態では拡大倍率を5倍とした
がこれに限定されるものではないことは言うまでもな
い。ラインセンサカメラ405は白黒のものである。そ
して、このラインセンサカメラ405から取り込まれた
画像は、画像処理装置が分解しうる最小画素単位で構成
され(本装置は8ビットのA/D変換素子を使用)、そ
の最小画素は各画素点での透過光の強度に応じて0〜2
55までの256段階の輝度レベルを表現できる様に構
成されている。
ズルのインク吐出量に相当するものである)を測定する
方法について説明する。
表わす。
パターンの濃度を、透過光が、色(濃度)を持つ測定対
象のラインパターンを通過する際にどれだけ吸収される
かによって判断している。つまり、測定対象ラインパタ
ーンの濃度が高ければ透過光はより吸収され弱まる。即
ち、その測定対象ラインパターンの範囲内にある最小画
素の輝度レベルは低くなる。逆に濃度が低ければ最小画
素の輝度レベルは高くなるはずである。本実施形態では
この点に着目して濃度を透過光の吸収率(実際に画像処
理で求めているのは輝度レベルであるが)に置き換えて
いる。
サカメラを用いて取り込んだ測定対象ラインパターンの
画像に対して図24に示したような固定サイズの枠(以
下、ウインドウと呼ぶ)をかける。そして、このウイン
ドウは図25に示すようにn×mの画素から構成されて
いる(ラインセンサカメラを用いているので、ラインパ
ターンの幅方向にm画素分走査して、図25のような画
像を得る)。ここで、各画素の輝度レベル(画素輝度:
Qnm)を求める。また、同サイズのウインドウをライン
パターンのない部分(素ガラス部分)で取り込んだ画像
にかけて、そのときの各画素の輝度レベル(画素参照輝
度:Inm)を求めておく。これが、図25の破線のウイ
ンドウが示すものである。こうして、対応する画素毎に
おいて、前述の式(1)に基づいて、 画素濃度Dnm=Log(画素参照輝度Inm/画素輝度Qnm) (2) を算出する。この式により算出されるのは、各画素毎の
濃度であるので、この画素濃度Dnmをn=1〜n、m=
1〜mについてすべて加算(即ちウインドウ内のすべて
の画素の濃度を加算)して、ウインドウ内全体の濃度を
求める。
ーンの大きさを考慮して適当に決定すればよい(ただ
し、ウインドウの大きさは少なくともラインパターン全
体が完全に含まれる大きさ以上でなければならない)。
仮に、ラインパターンよりもかなり大きいウインドウを
かけたとしてもラインパターンの周囲の濃度の薄い画素
(素ガラス部分に相当する画素)では、Inm≒Qnmとな
るので、これを(2)式に代入すると、 画素濃度Dnm=Log(Inm/Qnm)≒Log1=0 (3) となる。すなわち、ラインパターンよりも大きいウイン
ドウをかけたとしてもラインパターンの周囲の濃度の薄
い画素は、画素濃度≒0となり、これを加算したとして
もウインドウ内の画素濃度の加算値は殆ど変化しない。
言い換えれば、ラインパターンに大きいウインドウをか
けたとしても、実質的には、ラインパターン部分の濃度
だけが求められることになる。従って、本実施形態の方
法によれば、ウインドウのサイズによらず正しいライン
パターン濃度を算出することができることとなる。
を用いて制御することにより連続してラインパターンを
読み取り、その後、ウインドウをかけることにより全て
のラインパターンの濃度を求めることができる。
ら、後に述べる検量線を用いてラインパターンを描画し
たノズルの1回の吐出あたりのインク量を求める。
は、ラインパターンが例えば50発のインクで形成され
ているならば、50発分のインクが形成するインクドッ
トの濃度の和となる。そのため、検量線から1回あたり
のインク吐出量を求めるためには、ラインパターンを形
成したときのインク吐出数で、ラインパターンの濃度を
割った値をデータとして用いる。
たって、1ラインパターン全ての濃度としなくても、例
えば1/2の長さ(25発分)等で濃度を求めてもよ
い。
ルから任意の条件下で吐出された1回当たりのインク吐
出量を測定する基準となる検量線を求める方法について
説明する。なお、ここで1回当たりのインク吐出量と
は、通常は1滴のインクの量を指すが、インクは場合に
よっては滴状にならない場合もあるので、1滴とは表現
せずに1回当たりのインク吐出量という表現にしてい
る。
ようとするインクジェットヘッドの複数のノズルのう
ち、一定条件下での1回の吐出量がなるべく異なる少な
くとも2つ以上のノズルの吐出量を重量法あるいは吸光
度法で求めておく。
異なる4つのノズルの1回あたりの吐出量を予め重量法
を用いて求めた。
が判明した4つのノズルから、吐出量を求めたときと同
じ条件下でインクを吐出させ、これらのインクがガラス
基板410上に形成するラインパターン(あるいはイン
クドットでもよい)の濃度を前述したような方法で測定
する。このような測定を行うことにより、4つのノズル
におけるインクの吐出量を4ノズルの作るラインパター
ンから求めることができる。
インクの1回の吐出量と、そのインクがガラス基板41
0上に形成するインクドットの濃度の関係をグラフ上に
プロットしたものである。図26中で、黒丸で示したも
のが、4つのノズルのインク吐出量とインクドット濃度
を示す点である。この図を見ると、4つの点が略一直線
上にあることがわかる。従って、これら4つの点を通る
直線を引けば、この直線上の点として任意の吐出量に対
するインクドットの濃度が一義的に求められることとな
る。この直線を検量線と呼ぶことにする。
から、検量線を求めるためには、グラフ上に最低2個の
点がプロットできればよい。従って、上記の様に4つの
異なるノズルを使用しなくとも、最低2つのノズルを使
用するだけでも検量線を求めることは可能である。但
し、本実施形態では、検量線を求める上で重量法あるい
は吸光度法によるインク吐出量のデータを使用するため
それぞれの測定法の精度はそのまま本実施形態における
吐出量測定の精度に影響する。そのため検量線は3つ以
上のノズルを使用して求めることがより望ましいと考え
られる。また、検量線は使用するインクが変わる毎に再
度求める必要があることは言うまでもない。
吐出したラインパターンの濃度を上記手法により測定
し、上記の検量線からそのノズルのインク吐出量を求め
ることができる。
02内のメモリに記憶しておけば、濃度測定データを瞬
時に吐出量のデータに変換することがPC402を使用
することで容易に実現される。
づいて濃度測定及び検量線を求める例を示したが、イン
クドットパターンからも同様に求めることができる。
トの平均値から求める。また、その際に濃度測定用のパ
ターンは図27のようなパターンであり、前述した枠サ
イズの掛け方は例えば図28のように行い、ウインドウ
を掛けた場合の画像を図29に示している。このウイン
ドウに基づく濃度の検出方法は前述した方法と同様の方
法をとればよい。
はドットパターンを用いたインク吐出量の測定方法か
ら、カラーフィルタの作成を開始する前に、インクジェ
ットヘッド300のノズル毎の1回あたりのインク吐出
量を測定した。そして、この時の各ノズルの吐出量を規
定値である”1”とした。
カラーフィルタを製造した後に、再度上述のような方法
によって各ノズルの吐出量を求め、カラーフィルタの作
成前の規定値からのずれを全ノズルに亘って調べ、その
3σの値によってずれの吐出量の変動率の大小を判断し
た。
応じて、作成されたカラーフィルタの官能評価の合格率
を検討した結果次のような結果を得た。なお、官能評価
の基準は目視により認識できる欠陥があるか否かによっ
て行った。
%以下では、認識できる欠陥はなく官能評価合格率は1
00%であった。吐出量の変動率が±1%より大きく±
2%以下の場合には官能評価は70%であった。また、
吐出量の変動率が±2%より大きく±3%以下の場合に
は官能評価は20%であった。吐出量の変動率が±3%
より大きい場合には官能評価は0%であった。
率)が±3%以内であれば良好なカラーフィルタを製造
することができ、好ましくは±2%以下であればよく、
さらに±1%以下では最も望ましい。
ェットヘッド300内のインク液室304にインクを循
環させる方法を用いれば、より多くのカラーフィルター
を製造するために、より多くの回数インクの吐出を繰り
返しても、ノズル毎のインク吐出量(吐出体積)の変動
率を上記の±3%の変動率の範囲内に長期に亘って抑え
ることができ、高品位なカラーフィルタを製造すること
が可能であった。
けるカラーフィルタの製造の全体シーケンスについて説
明する。
からのインクの吐出量をステップS2で測定する。各ノ
ズルの吐出量にしたがって、カラーフィルタ製造時の吐
出ピッチを計算し、各ノズルで形成される吐出ラインの
濃度(カラーフィルタの画素)が均一になるように吐出
ピッチを設定する(ステップS4)。このとき、各ノズ
ルの吐出量の規定値を前述のように規定する。設定した
ピッチでカラーフィルタを生産し(ステップS6)、定
期的に描画した測定用のラインもしくはカラーフィルタ
の画素をそのまま用いて濃度測定(吐出量測定)を行
い、その吐出量がカラーフィルタ製造時の吐出ピッチを
決定した際の吐出量から各ノズル(各画素)の吐出量の
ずれの変動率3σが前述の±3%以内か否かの判断を行
う(ステップS8)。±3%以内の場合にはカラーフィ
ルタの製造を継続する。±3%より大きい場合には、規
定枚数以上の生産ができたか否かの判断を行い(ステッ
プS10)、規定枚数以下の場合には、ヘッドの寿命と
判断しヘッドを交換する(ステップS12)。規定枚数
より大きい場合には、ステップS4に戻って再度記録密
度を設定し直す。
ドの吐出量の変動を規定値以内に抑えて着色を行うこと
ができ、良好なカラーフィルターをより長期にわたって
製造することができる。
囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能
である。
ルタを設けたパネルも存在するが、本明細書で定義して
いるカラーフィルタは、色材により着色された被着色体
であり、TFTアレイ側にあるか否かにかかわらず、ど
ちらも包含する。
ンクの吐出量(吐出体積)の変動率に対して規定してあ
るが、複数のノズルを用いてカラーフィルタの画素の着
色を行っている場合は、各画素の着色を行う夫々のノズ
ルのインク吐出量(吐出体積)の総和である各画素毎の
インク吐出量(吐出体積)の変動率が既定値以内である
時に着色部を形成し、その範囲を超えた場合に吐出密度
を再設定するとした場合も包含する。すなわち、カラー
フィルターそのものを測定して各画素の吐出量を求める
場合も包含する。
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱
変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応した液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(イン
ク)の吐出が達成でき、より好ましい。
特許第4463359号明細書、同第4345262号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第
4459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭59−138461号公報に基づいた構
成としても良い。
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニ
ング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化する
ものを用いても良く、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであればよい。
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭54−56847号公報あ
るいは特開昭60−71260号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。
する手段として熱エネルギーを発生する手段を用いて説
明したが、これに限らず、ピエゾ素子を用いてもよい。
インク液室内にインク流入口からインク流出口に至るイ
ンクの流れを生じさせることにより、インク吐出量の変
動を抑え、色むらのないカラーフィルタを製造すること
ができる。
を示す概略図である。
御部の構成を示す図である。
ジェットヘッドの構造を示す図である。
ー液晶表示装置の基本構成の一例を示す断面図である。
ー液晶表示装置の基本構成の他の例を示す断面図であ
る。
ー液晶表示装置の基本構成のさらに他の例を示す断面図
である。
た図である。
た図である。
した図である。
る。
である。
方を示した図である。
ある。
方を示した図である。
関係を示した図である。
である。
図である。
図である。
図である。
い状態を示した図である。
る。
インパターンの例を示した図である。
ンドウをかけた例を示した図である。
た図である。
例を示した図である。
ットパターンの例を示した図である。
ンドウをかけた例を示した図である。
た図である。
す図である。
Claims (59)
- 【請求項1】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連通
するインク液室と、該インク液室にインクを流入させる
ためのインク流入口と、前記インク液室からインクを流
出させるためのインク流出口とを備えたインクジェット
ヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複数
の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインクに
より形成するカラーフィルタの製造装置であって、 前記一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口か
ら吐出されるインク体積の変動率が、±3%以内である
ときに前記着色部を形成することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造装置。 - 【請求項2】 前記一列の着色部を形成するために前記
複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイン
ク吐出開始後、更に±2%以内であるときに前記着色部
を形成することを特徴とする請求項1に記載のカラーフ
ィルタの製造装置。 - 【請求項3】 前記一列の着色部を形成するために前記
複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイン
ク吐出開始後、更に±1%以内であるときに前記着色部
を形成することを特徴とする請求項2に記載のカラーフ
ィルタの製造装置。 - 【請求項4】 インク吐出開始後、前記変動率が±3%
を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特徴
とする請求項1に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項5】 インク吐出開始後、前記変動率が±2%
を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特徴
とする請求項1に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項6】 インク吐出開始後、前記変動率が±1%
を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特徴
とする請求項1に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項7】 前記変動率は、形成した前記一列の着色
部の透過率を測定した結果に基づき算出されることを特
徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のカラー
フィルタの製造装置。 - 【請求項8】 前記変動率は、前記一列のラインパター
ンもしくはドットパターンの透過率に基づいて得られた
吐出量のずれを全ノズルにわたって求め、そのずれの3
σ値によって得られた変動率であることを特徴とする請
求項7に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項9】 前記吐出口からの前記着色のためのイン
ク吐出中に、前記インク液室内に前記インク流入口から
前記インク流出口に至るインクの流れを生じさせるイン
ク流形成手段をさらに具備することを特徴とする請求項
1に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項10】 前記インク流形成手段は、前記インク
液室の高さと、インクを収容したインクタンクの高さの
高低差により、前記インク液室にインクを流入させるこ
とを特徴とする請求項9に記載のカラーフィルタの製造
装置。 - 【請求項11】 前記インク流形成手段は、インクを循
環させるポンプを備えることを特徴とする請求項9に記
載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項12】 前記ポンプは、前記インク液室の前記
インク流出口側に配置されていることを特徴とする請求
項11に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項13】 前記インクジェットヘッドを複数回走
査させることにより1枚のカラーフィルタの全域を着色
することを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ
の製造装置。 - 【請求項14】 前記インクジェットヘッドは、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、イ
ンクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギ
ー発生体を備えることを特徴とする請求項1に記載のカ
ラーフィルタの製造装置。 - 【請求項15】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成するカラーフィルタの製造方法であって、 前記一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口か
ら吐出されるインク体積の変動率が、±3%以内である
ときに前記着色部を形成することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法。 - 【請求項16】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、更に±2%以内であるときに前記着色
部を形成することを特徴とする請求項15に記載のカラ
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項17】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、更に±1%以内であるときに前記着色
部を形成することを特徴とする請求項16に記載のカラ
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項18】 インク吐出開始後、前記変動率が±3
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項15に記載のカラーフィルタの製造方
法。 - 【請求項19】 インク吐出開始後、前記変動率が±2
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項15に記載のカラーフィルタの製造方
法。 - 【請求項20】 インク吐出開始後、前記変動率が±1
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項15に記載のカラーフィルタの製造方
法。 - 【請求項21】 前記変動率は、形成した前記一列の着
色部の透過率を測定した結果に基づき算出することを特
徴とする請求項15乃至20のいずれか1項に記載のカ
ラーフィルタの製造方法。 - 【請求項22】 前記変動率は、前記一列のラインパタ
ーンもしくはドットパターンの透過率に基づいて得られ
た吐出量のずれを全ノズルにわたって求め、そのずれの
3σ値によって得られた変動率であることを特徴とする
請求項21に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項23】 前記吐出口からの前記着色のためのイ
ンク吐出中に、前記インク液室内に前記インク流入口か
ら前記インク流出口に至るインクの流れを生じさせるこ
とを特徴とする請求項15に記載のカラーフィルタの製
造方法。 - 【請求項24】 前記インク流は、前記インク液室の高
さと、インクを収容したインクタンクの高さの高低差に
より、前記インク液室にインクを流入させることにより
形成することを特徴とする請求項23に記載のカラーフ
ィルタの製造方法。 - 【請求項25】 前記インク流は、インクを循環させる
ポンプにより形成することを特徴とする請求項23に記
載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項26】 前記ポンプは、前記インク液室の前記
インク流出口側に配置されていることを特徴とする請求
項25に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項27】 前記インクジェットヘッドを複数回走
査させることにより1枚のカラーフィルタの全域を着色
することを特徴とする請求項15に記載のカラーフィル
タの製造方法。 - 【請求項28】 前記インクジェットヘッドは、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、イ
ンクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギ
ー発生体を備えることを特徴とする請求項15に記載の
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項29】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタであって、 前記一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口か
ら吐出されるインク体積の変動率が、±3%以内である
ときに前記着色部を形成して製造されたことを特徴とす
るカラーフィルタ。 - 【請求項30】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、±2%以内であるときに前記着色部を
形成して製造されたことを特徴とする請求項29に記載
のカラーフィルタ。 - 【請求項31】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、±1%以内であるときに前記着色部を
形成して製造されたことを特徴とする請求項29に記載
のカラーフィルタ。 - 【請求項32】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタを備える表示
装置であって、 前記一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口か
ら吐出されるインク体積の変動率が、±3%以内である
ときに前記着色部を形成して製造されたカラーフィルタ
と、 光量を変更可能とする光量変更手段とを一体に備えるこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項33】 前記カラーフィルタは、前記一列の着
色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出される
インク体積の変動率がインク吐出開始後、±2%以内で
あるときに前記着色部を形成して製造されたことを特徴
とする請求項32に記載の表示装置。 - 【請求項34】 前記カラーフィルタは、前記一列の着
色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出される
インク体積の変動率がインク吐出開始後、±1%以内で
あるときに前記着色部を形成して製造されたことを特徴
とする請求項32に記載の表示装置。 - 【請求項35】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタを有する表示
装置を備えた装置であって、 前記一列の着色部を形成するために前記複数の吐出口か
ら吐出されるインク体積の変動率が、±3%以内である
ときに前記着色部を形成して製造されたカラーフィルタ
と、光量を変更可能とする光量変更手段とを一体に備え
る表示装置と、 該表示装置に画像信号を供給する画像信号供給手段とを
具備することを特徴とする表示装置を備えた装置。 - 【請求項36】 前記カラーフィルタは、前記一列の着
色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出される
インク体積の変動率がインク吐出開始後、±2%以内で
あるときに前記着色部を形成して製造されたことを特徴
とする請求項35に記載の表示装置を備えた装置。 - 【請求項37】 前記カラーフィルタは、前記一列の着
色部を形成するために前記複数の吐出口から吐出される
インク体積の変動率がインク吐出開始後、±1%以内で
あるときに前記着色部を形成して製造されたことを特徴
とする請求項35に記載の表示装置を備えた装置。 - 【請求項38】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成するカラーフィルタの製造装置であって、 前記インク液室内に前記インク流入口から前記インク流
出口に至るインクの流れを生じさせるインク流形成手段
を備え、 前記インク流形成手段は、前記吐出口からの前記着色の
ためのインク吐出中とインクを吐出しない期間に連続し
て前記インクの流れを形成することを特徴とするカラー
フィルタの製造装置。 - 【請求項39】 前記インク流形成手段は、前記インク
液室の高さと、インクを収容したインクタンクの高さの
高低差により、前記インク液室にインクを流入させるこ
とを特徴とする請求項38に記載のカラーフィルタの製
造装置。 - 【請求項40】 前記インク流形成手段は、インクを循
環させるポンプを備えることを特徴とする請求項38に
記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項41】 前記ポンプは、前記インク液室の前記
インク流出口側に配置されていることを特徴とする請求
項40に記載のカラーフィルタの製造装置。 - 【請求項42】 前記インクジェットヘッドを複数回走
査させることにより1枚のカラーフィルタの全域を着色
することを特徴とする請求項38に記載のカラーフィル
タの製造装置。 - 【請求項43】 前記インクジェットヘッドは、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、イ
ンクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギ
ー発生体を備えることを特徴とする請求項38に記載の
カラーフィルタの製造装置。 - 【請求項44】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成するカラーフィルタの製造方法であって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中とイン
クを吐出しない期間に連続して、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。 - 【請求項45】 前記インク流は、前記インク液室の高
さと、インクを収容したインクタンクの高さの高低差に
より、前記インク液室にインクを流入させることにより
形成することを特徴とする請求項44に記載のカラーフ
ィルタの製造方法。 - 【請求項46】 前記インク流は、インクを循環させる
ポンプにより形成することを特徴とする請求項44に記
載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項47】 前記ポンプは、前記インク液室の前記
インク流出口側に配置されていることを特徴とする請求
項46に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項48】 前記インクジェットヘッドを複数回走
査させることにより1枚のカラーフィルタの全域を着色
することを特徴とする請求項44に記載のカラーフィル
タの製造方法。 - 【請求項49】 前記インクジェットヘッドは、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、イ
ンクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギ
ー発生体を備えることを特徴とする請求項44に記載の
カラーフィルタの製造方法。 - 【請求項50】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタであって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中とイン
クを吐出しない期間に連続して、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを形成して製造されたことを特徴とするカラーフィル
タ。 - 【請求項51】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタを備える表示
装置であって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中とイン
クを吐出しない期間に連続して、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを形成して製造されたカラーフィルタと、 光量を変更可能とする光量変更手段とを一体に備えるこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項52】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成し、製造されたカラーフィルタを有する表示
装置を備えた装置であって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中とイン
クを吐出しない期間に連続して、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを形成して製造されたカラーフィルタと、光量を変更
可能とする光量変更手段とを一体に備える表示装置と、 該表示装置に画像信号を供給する画像信号供給手段とを
具備することを特徴とする表示装置を備えた装置。 - 【請求項53】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成する場合の、インク循環による複数のノズル
間における吐出体積のバラつき低減方法であって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中に、前
記インク液室内に前記インク流入口から前記インク流出
口に至るインクの流れを生じさせ、前記一列の着色部を
形成するために前記複数の吐出口から吐出されるインク
体積の変動率が、±3%以内であるときに前記着色部を
形成することを特徴とするインク循環による複数のノズ
ル間における吐出体積のバラつき低減方法。 - 【請求項54】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、更に±2%以内であるときに前記着色
部を形成することを特徴とする請求項53に記載のイン
ク循環による複数のノズル間における吐出体積のバラつ
き低減方法。 - 【請求項55】 前記一列の着色部を形成するために前
記複数の吐出口から吐出されるインク体積の変動率がイ
ンク吐出開始後、更に±1%以内であるときに前記着色
部を形成することを特徴とする請求項54に記載のイン
ク循環による複数のノズル間における吐出体積のバラつ
き低減方法。 - 【請求項56】 インク吐出開始後、前記変動率が±3
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項53に記載のインク循環による複数のノ
ズル間における吐出体積のバラつき低減方法。 - 【請求項57】 インク吐出開始後、前記変動率が±2
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項53に記載のインク循環による複数のノ
ズル間における吐出体積のバラつき低減方法。 - 【請求項58】 インク吐出開始後、前記変動率が±1
%を超えたときに、前記吐出密度を再設定することを特
徴とする請求項53に記載のインク循環による複数のノ
ズル間における吐出体積のバラつき低減方法。 - 【請求項59】 複数の吐出口と、該複数の吐出口に連
通するインク液室と、該インク液室にインクを流入させ
るためのインク流入口と、前記インク液室からインクを
流出させるためのインク流出口とを備えたインクジェッ
トヘッドを用いて、カラーフィルタの一列の着色部を複
数の吐出口から所定の吐出密度で吐出した複数のインク
により形成する場合の、インク循環による複数のノズル
間における吐出体積のバラつき低減方法であって、 前記吐出口からの前記着色のためのインク吐出中とイン
クを吐出しない期間に連続して、前記インク液室内に前
記インク流入口から前記インク流出口に至るインクの流
れを形成することを特徴とするインク循環による複数の
ノズル間における吐出体積のバラつき低減方法。
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