JP2001100022A - カラーフィルターとその製造方法及び液晶表示装置とその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純なヘッドの駆動でインクジェット方式に
よる製造が可能なカラーフィルター、およびそのカラー
フィルターを備えた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明の液晶表示装置に用いるカラーフ
ィルターは、基板上の複数の着色領域５内にインクが定
着されてなり、各着色領域５の横寸法Ｗ１、縦寸法Ｌ
１、領域間の間隔Ｇ１，Ｇ２が、当該カラーフィルター
の製造時に用いるインクジェットヘッドから吐出される
インクの１ドットの径の整数倍に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
とその製造方法及び液晶表示装置とその製造方法並びに
電子機器に関し、特に、インクジェット方式で製造する
カラーフィルターを備えた液晶表示装置に好適な画素構
成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に用いられるカラーフィル
ターを製造する方法として、従来から印刷法、電着法、
染色法または顔料分散法などがある。

【０００３】印刷法は、熱硬化性樹脂に顔料を分散させ
た塗料を繰り返し印刷することによって３色を塗り分
け、樹脂を熱硬化させて着色層を形成する方法である。
この印刷法は、工程が簡単であるものの、平坦性に劣る
ものであった。

【０００４】電着法は、パターニングされた透明電極を
基板に設けておき、これを顔料、樹脂、電解液等の入っ
た電着塗装液に浸漬して第１色を電着させる。そして、
この工程を３回繰り返し、最後に焼成を行う方法であ
る。この電着法は、平坦性に優れており、ストライプパ
ターンのカラー配列であれば有効であるが、モザイクパ
ターンのようなカラー配列を形成することは困難であ
る。

【０００５】印刷法、電着法にはこれらの欠点があった
ことから、従来から、染色法および顔料分散法が主とし
て用いられてきた。

【０００６】染色法は、染色用材料である水溶性高分子
材料に感光剤に添加して感光し、これをフォトリソグラ
フィー工程でパターニングした後、染色液に浸漬し、着
色パターンを得る方法である。ところが、この染色法で
形成されたカラーフィルターは、透過率が高くて色が鮮
やかな反面、耐候性、耐光性、耐熱性および吸湿性に劣
る、という欠点を有している。

【０００７】次に、顔料分散法は、顔料を分散した感光
性樹脂を基板に塗布し、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、という工程を繰り返す方法
である。上記染色法が、染色用材料をパターニングして
から染色する方法であったのに対して、顔料分散法は、
予め着色された感光性樹脂を基板に塗布するものであ
る。この顔料分散法にて製造されたカラーフィルター
は、耐候性が高いという特性を持っている。ところが、
従来の顔料分散法で使用される感光性樹脂は、塗布され
たうちの多くが除去、廃棄されることになり、材料の利
用効率の面で大きな課題を有している。

【０００８】このように、従来のカラーフィルターの製
造方法はそれぞれ問題点を有しており、これらの問題点
を解決するために、近年、インクジェット方式によるカ
ラーフィルターの製造方法が提案されている。インクジ
ェット方式とは、いわゆるインクジェットプリンタでよ
く知られているカラー印刷技術であり、インクジェット
ヘッドから多数のインクの液滴を透明基板上に吐出させ
て定着させ、カラーフィルターの着色層を形成するもの
である。インクジェット方式によれば、微細な領域にイ
ンクの液滴を正確に吐出できるので、フォトリソグラフ
ィーを行うことなく、所望の着色領域に直接インクを定
着させることができる。したがって、材料の無駄も発生
せず、製造コストの低減も図れ、非常に合理的な方法と
なる。

【０００９】なお、インクジェット方式によるカラーフ
ィルター形成方法には、例えば透明基板上に各種ポリマ
ー等からなるインク受容層を設け、インク受容層上にイ
ンクを吐出する方法、もしくは透明基板上に格子状の隔
壁を設け、隔壁によって区画された領域内にインクを充
填する方法、などが挙げられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、カラ
ーフィルターを製造する場合にインクジェット方式を用
いると、多くの利点が得られる反面、以下のような問題
点も有していた。

【００１１】通常、液晶表示装置に用いられるカラーフ
ィルターの着色領域は、液晶パネルの画素領域に対応し
て形成されるものであり、したがって、着色領域の寸法
は独自に設定されるのではなく、画素領域の寸法に合わ
せて設定される。

【００１２】ここで、その寸法の一例を示すと、図１３
に示すように、例えばカラーフィルター１００のＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各着色領域１０１の横寸
法Ｗ１が６５μｍ、横方向の着色領域１０１間の間隔Ｇ
１が１５μｍ、着色領域１０１のピッチＰが８０μｍ、
各着色領域１０１の縦寸法Ｌ１が２２５μｍ、縦方向の
着色領域１０１間の間隔Ｇ２が１５μｍ、したがって、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画素領域からなる１画素の寸法が２
４０μｍ角、である。これらの寸法は、液晶パネルの特
性を大きく左右するスイッチング素子や蓄積容量の各部
の寸法、配線の寸法等の設計上の要因、あるいはフォト
リソグラフィーの加工精度等の製造プロセス上の要因、
等を考慮した上で設定されている。

【００１３】ところで、インクジェット方式でカラーフ
ィルターを製造する場合、通常のインクジェットプリン
タのヘッドを流用するのが普通であり、そのヘッドによ
り固有の解像度、例えば７２０ｄｐｉ（dot per inc
h）、１４４０ｄｐｉといった解像度を有している。そ
して、使用するヘッドによって解像度が決まるというこ
とは、このヘッドから吐出されるインク１滴あたりの径
が決まるということである。インク１滴あたりの径は、
例えば７２０ｄｐｉで約３５μｍ、１４４０ｄｐｉで約
１８μｍとなる。

【００１４】そこで、このようなインクジェットヘッド
を走査させてカラーフィルターの着色層を描いていく
と、上述したように、各着色領域の寸法もしくは着色領
域間の間隔は予め決定されているので、着色領域終端部
の描き終わりの部分（図１３においてヘッドを左から右
に走査させるとすると、各着色領域の右端の部分）では
常に中途半端な寸法が残ることになる。

【００１５】したがって、通常のインクジェットプリン
タにおけるヘッドの駆動のように、ただ単純にインクジ
ェットヘッドを走査させたのでは、着色領域となるべき
領域にインクが吐出されなかったり、逆に着色領域以外
の部分にインクが吐出されるといった状況が発生し、所
望のカラーフィルターが得られないことになる。よっ
て、設計寸法通りの着色領域を得ようとすれば、例えば
着色領域終端部の描き終わりの部分でインクの最後の液
滴のみをその前の液滴に一部重ね打ちする、というよう
に複雑なヘッドの駆動制御が必要となるため、通常のイ
ンクジェットプリンタと異なって、ヘッドの駆動系に負
担が掛かってしまう。その結果、カラーフィルター製造
時における着色層形成工程のスループットの悪化、製造
コストの高騰等の問題を引き起こしていた。

【００１６】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、通常のインクジェットプリンタの
ような単純なヘッドの駆動でインクジェット方式による
製造が可能なカラーフィルターとその製造方法、および
そのカラーフィルターを備えた液晶表示装置とその製造
方法、ならびにその液晶表示装置を用いた電子機器を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のカラーフィルターは、基板上の複数の着
色領域内にインクが定着されてなり、前記着色領域の横
寸法が、当該カラーフィルターの製造時に用いるインク
ジェットヘッドから吐出されるインクの１ドットの径の
整数倍に設定されていることを特徴とするものである。

【００１８】また、前記着色領域の横寸法に加えて、前
記着色領域の縦寸法も、当該カラーフィルターの製造時
に用いるインクジェットヘッドから吐出されるインクの
１ドットの径の整数倍に設定されていることが好まし
い。

【００１９】さらに、隣接する前記着色領域の間の間隔
も、当該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェ
ットヘッドから吐出されるインクの１ドットの径の整数
倍に設定されていることがより好ましい。

【００２０】カラーフィルター、もしくはカラーフィル
ターを備えた液晶表示装置における従来の設計の考え方
は、液晶パネルの特性面、製造プロセス面等の要求か
ら、まず最初に画素領域の寸法（カラーフィルターで言
えば着色領域の寸法）が決定され、その設計寸法に応じ
てカラーフィルターが製造されていた。言い換えると、
設計に際して、カラーフィルターをインクジェット方式
で製造するに適した構成などは何ら考慮していないた
め、上述したような問題点が生じていた。

【００２１】そこで、本発明者らは、これとは逆の発
想、つまりカラーフィルターをインクジェット方式で製
造する側の要求から、画素領域の寸法（着色領域の寸
法）を決定するという発想に至った。本発明は、この発
想の下に生まれたものである。

【００２２】すなわち、本発明のカラーフィルターによ
れば、着色領域の横寸法、縦寸法、隣接する着色領域の
間の間隔等が当該カラーフィルターの製造時に用いるイ
ンクジェットヘッドから吐出されるインクの１ドットの
径の整数倍に設定されているため、着色領域の一端から
単純にインクジェットヘッドを走査していっても、他端
側で中途半端な寸法の領域が残ることがない。したがっ
て、設計寸法通りの着色領域を得るために、従来法にお
けるドットの重ね打ちのような複雑なヘッドの駆動制御
を行うことなく、通常のインクジェットプリンタにおけ
る単純な駆動制御で済むため、ヘッドの駆動系が複雑に
なることがない。また、カラーフィルター製造時におけ
る着色層形成工程のスループットが向上するとともに、
製造コストも低減することができる。

【００２３】また他の表現によれば、本発明のカラーフ
ィルターは、基板上の複数の着色領域内にインクが定着
されてなり、前記着色領域の横寸法Ｗ［μｍ］が、当該
カラーフィルターの製造時に用いるインクジェットヘッ
ドの解像度をα［ｄｐｉ］とした時に、 Ｗ＝（２５４００／α）×ｎ（ｎ：１以上の整数） に設定されていることを特徴とするものである。

【００２４】また、前記着色領域の横寸法に加えて、前
記着色領域の縦寸法Ｌ［μｍ］が、当該カラーフィルタ
ーの製造時に用いるインクジェットヘッドの解像度をα
［ｄｐｉ］とした時に、 Ｌ＝（２５４００／α）×ｍ（ｍ：１以上の整数） に設定されていることが好ましい。

【００２５】さらに、隣接する前記着色領域の間の間隔
Ｇ［μｍ］が、当該カラーフィルターの製造時に用いる
インクジェットヘッドの解像度をα［ｄｐｉ］とした時
に、 Ｇ＝（２５４００／α）×ｋ（ｋ：１以上の整数） に設定されていることがより好ましい。

【００２６】すなわち、カラーフィルター製造時に用い
るインクジェットヘッドの解像度をα［ｄｐｉ］とする
と、インクの１ドットあたりの径［μｍ］は、２５４０
０／αと表される。したがって、着色領域の横寸法、縦
寸法、隣接する着色領域の間の間隔等を、（２５４００
／α）の整数倍に設定すれば、本発明の目的を達成する
ことができる。

【００２７】なお、本明細書では「インクの１ドットの
径の整数倍」という表現を用いているが、例えば解像度
α＝１４４０ｄｐｉとして上記の（２５４００／α）を
単純に計算すると、インクの１ドットの径は１７．６３
８８８…［μｍ］となる。よって、その整数倍の値も、
２倍で３５．２７７…［μｍ］、３倍で５２．９１６…
［μｍ］、というように小数点以下が限りなく続く値と
なる。しかしながら、本明細書における「インクの１ド
ットの径の整数倍」という語句は、このような小数点以
下が限りなく続く値を意味するのではなく、上記２倍の
場合で３５μｍまたは３６μｍ、３倍の場合で５２μｍ
または５３μｍというように、上記の計算値を含む±
０．５μｍ程度の範囲の１μｍ刻みの値のことを意味す
る。その理由は、基板上にインクを吐出させた際に生じ
る微細なインクのにじみ、あるいは液晶パネルの製造プ
ロセスにおける各部の寸法精度の限界等、種々の誤差要
因により、着色領域の寸法を例えば３５．２７７…μｍ
などと設定しても意味がないためである。上記の要因を
考慮すれば、３５μｍ、または３６μｍと１μｍ単位で
設定すれば充分である。本明細書における「インクの１
ドットの径の整数倍」とは、このような意味を含むもの
である。

【００２８】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
透明基板上に設けたインク受容層上にインクジェットヘ
ッドからインクを吐出させ、前記インク受容層中にイン
クを定着させることにより、各領域の横寸法、縦寸法、
および各領域間の間隔が前記インクの１ドットの径の整
数倍となる複数の着色領域を形成することを特徴とする
ものである。

【００２９】本発明のカラーフィルターの製造方法とし
ては、透明基板上に樹脂等からなるインク受容層を形成
し、このインク受容層上にインクジェットヘッドからイ
ンクを吐出、定着させることにより複数の着色領域を形
成する方法を採用するのが好適である。この方法によれ
ば、上記の効果を有するカラーフィルターを容易に製造
することができる。ただし、インク受容層やインクの種
類を適切に選択することにより、インク受容層上にイン
クの液滴を吐出させた際のインクのにじみを極力抑える
ことが望ましい。

【００３０】本発明の液晶表示装置は、上記本発明のカ
ラーフィルターを備え、画素領域の横寸法が前記着色領
域の横寸法に一致して設定されていることを特徴とする
ものである。

【００３１】また、画素領域の縦寸法が前記着色領域の
縦寸法に一致して設定されていることが好ましい。

【００３２】さらに、隣接する画素領域間の間隔が前記
隣接する着色領域間の間隔に一致して設定されているこ
とがより好ましい。

【００３３】本発明の液晶表示装置は上記本発明のカラ
ーフィルターを備えたものであるので、良好な特性を有
する低コストのカラーフィルターを備えた液晶表示装置
を実現することができる。

【００３４】本発明の液晶表示装置の製造方法は、各画
素領域の縦寸法、横寸法、および隣接する画素領域間の
間隔を設定するに際して、当該カラーフィルターの製造
時に用いるインクジェットヘッドの解像度を決定し、そ
の解像度に応じて決まるインクの１ドットの径の整数倍
に前記各画素領域の縦寸法、横寸法、および隣接する画
素領域間の間隔を一致させることを特徴とするものであ
る。

【００３５】本発明の液晶表示装置の製造方法によれ
ば、上記本発明の液晶表示装置を容易に得ることができ
る。上述したように、本発明の液晶表示装置の製造方法
は、当該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェ
ットヘッドを先に決定し、その解像度に応じて各画素領
域の縦寸法、横寸法、隣接する画素領域間の間隔等を設
定するものである。したがって、解像度の低い従来のイ
ンクジェットヘッドを用いた場合には、寸法を設定し得
る刻み幅が粗くなり、例えば隣接する画素領域間の間隔
が大きくなり過ぎるなどにより、液晶パネルの諸特性や
画素設計の自由度が制約を受ける恐れもある。しかしな
がら、その場合には従来のインクジェットプリンタには
なかった解像度の値を設定したり、解像度をより向上さ
せるなど、ヘッド側の改善により従来と同等の液晶パネ
ルの諸特性を確保することが可能である。

【００３６】本発明の電子機器は、上記本発明の液晶表
示装置を備えたことを特徴とするものである。

【００３７】本発明の電子機器は上記本発明の液晶表示
装置を備えているので、良好なカラー表示が可能な低コ
ストの電子機器を実現することができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１ないし図６を参照して説明する。

【００３９】図１は本実施の形態のカラーフィルターを
備えた液晶表示装置の概略構成図、図２はこの液晶表示
装置の概略断面図、図３はカラーフィルターの１つの着
色領域を拡大視した平面図、図４はカラーフィルターの
製造プロセスを説明するための工程断面図、図５および
図６はカラーフィルターの製造に用いるインクジェット
ヘッドの構成を示す図である。

【００４０】［液晶表示装置の構成］本実施の形態の液
晶表示装置１は、アクティブマトリクス型のカラー液晶
表示装置であり、図１に示すように、画素電極２とその
画素電極２のスイッチング素子である薄膜トランジスタ
３（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）
とがマトリクス状に配置されたＴＦＴアレイ基板４と、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色領域５が所望の色配置パターン（こ
の図では縦ストライプとして示している）に配置された
カラーフィルター６と対向電極７とを備えた対向基板８
とを有している。そして、ＴＦＴアレイ基板４上の画素
電極２で規定される各画素領域９とカラーフィルター６
の各着色領域５とでは、横寸法、縦寸法、隣接する領域
間の寸法の全てが同一に設定されており、両領域５，９
が対応するように位置合わせされている。

【００４１】本実施の形態の液晶表示装置１は、図２に
示すように、ＴＦＴアレイ基板４と対向基板８とが所定
の間隔を開けてシール材（図示せず）により貼り合わさ
れ、両基板４，８とシール材とに囲まれた空間に液晶１
０が封入されて構成されている。

【００４２】ＴＦＴアレイ基板４は、石英基板やガラス
基板等からなる透明基板１１の上面に多数のＴＦＴ３が
マトリクス状に形成されたものである。図２に示すよう
に、透明基板１１上にシリコン酸化膜等からなる下地保
護膜１２が形成され、下地保護膜１２上に複数のＴＦＴ
３が形成されている。各ＴＦＴ３においては、ポリシリ
コンからなる半導体層１３の両端に、リン、ボロン等の
ｎ型またはｐ型不純物が導入されてなるソース領域１
４、ドレイン領域１５がそれぞれ形成され、ソース領域
１４−ドレイン領域１５間がトランジスタのチャネル領
域１６となる。そして、半導体層１３を覆うようにシリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜等からなるゲート絶縁膜１
７が形成され、ゲート絶縁膜１７を介して前記チャネル
領域１６上に導電性ポリシリコンからなるゲート電極１
８が形成され、ＴＦＴ３が構成される。さらに、ＴＦＴ
３を覆うようにシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等から
なる層間絶縁膜１９が形成され、この層間絶縁膜１９を
貫通して半導体層１３のソース領域１４、ドレイン領域
１５にそれぞれ達するコンタクトホール２０ａ、２０ｂ
が形成されている。そして、アルミニウム等の低抵抗金
属や金属シリサイド等からなるデータ線２１がコンタク
トホール２０ａを通じてソース領域１４に接続され、イ
ンジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと
略記する）等の透明導電膜からなる画素電極２がコンタ
クトホール２０ｂを通じてドレイン領域１５に接続され
ている。また、ＴＦＴアレイ基板４の全面を覆うように
ポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されてい
る。

【００４３】対向基板８は、ＴＦＴアレイ基板４側と同
様の透明基板２２の上面にカラーフィルター６が形成さ
れている。カラーフィルター６は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色
領域５を格子状に区画するとともに各着色領域５間を遮
光する遮光層、いわゆるブラックマトリクス２３が透明
基板２２上に形成され、その上にインク受容層２４が設
けられている。インク受容層２４の材料としては、イン
ク受容能を持つとともに、インクのにじみが少なくドッ
ト精細性に優れ、透明性に優れていることが重要であ
る。さらには、透明基板やその上に形成する膜との間の
密着性や、耐熱性、耐薬品性等を持っていることが好ま
しい。これらの条件を満たす材料としては、例えば水溶
性、親水性を有する各種の樹脂が挙げられる。

【００４４】そして、このインク受容層２４中にＲ、
Ｇ、Ｂの各色のインクが定着されることにより着色層２
５が形成されている。着色層２５の形成に用いるインク
としては、通常のインクジェットヘッドに使用可能なも
のであれば、特に限られることはなく、インク受容層２
４の種類に応じてドット精細性等に優れた材質のものを
選択すればよい。

【００４５】そして、このカラーフィルター６上の全面
にＩＴＯ等の透明導電膜からなる対向電極７が形成され
ている。また、対向基板８側にもポリイミド等からなる
配向膜（図示略）が形成されている。

【００４６】本実施の形態におけるカラーフィルター６
の各着色領域５の平面形状は、図３に示す通りである。
本実施の形態の場合、カラーフィルター６の製造にあた
って解像度１４４０ｄｐｉ（１ドットの径：約１７．６
μｍ、２点鎖線の円で表す）のインクジェットヘッドを
用いるものとして設定されている。各着色領域５の横寸
法Ｗ１が５３μｍ（１７．６μｍ×３ドット分＝５２．
８μｍ≒５３μｍ）、横方向の着色領域５間の間隔Ｇ１
が１８μｍ（１ドット分）、着色領域５のピッチＰが７
１μｍ（５３μｍ＋１８μｍ＝７１μｍ）、各着色領域
５の縦寸法Ｌ１が１９４μｍ（１７．６μｍ×１１ドッ
ト分＝１９３．６μｍ≒１９４μｍ）、縦方向の着色領
域５間の間隔Ｇ２が１８μｍ（１ドット分）、に設定さ
れている。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画素領域か
らなる１画素の寸法が２１３μｍ×２１２μｍ、であ
る。すなわち、１つの着色領域５は横方向にインクを３
ドット、縦方向に１１ドット並べた分に相当する寸法で
あり、着色領域５間の間隔は横方向、縦方向ともにイン
ク１ドット分の寸法となっている。

【００４７】［カラーフィルターの製造プロセス］次
に、対向基板８の製造プロセスについて簡単に説明す
る。

【００４８】まず、図４（１）に示すように、透明基板
２２上に周知の方法によりブラックマトリクス２３を形
成する。この方法は、例えばクロム等の非反射性の金属
膜を透明基板２２上に成膜した後、これをフォトリソグ
ラフィーにより格子状にパターニングすればよい。その
後、その上にインク受容層２４の形成材料を任意の溶剤
中に溶解させた溶液を塗布し、これをベークして溶剤を
蒸発させることにより、インク受容層２４を形成する。

【００４９】次に、図４（２）に示すように、インクジ
ェットヘッド２６を用いてインク受容層２４上にＲ、
Ｇ、Ｂの３色のインクの液滴２７を吐出させ、定着させ
ることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層２５が所定の色配
置パターン、例えば縦ストライプパターンに配置された
カラーフィルター６が形成される。

【００５０】ここで用いるインクジェットヘッド２６の
構造の一例を図５および図６に示す。当該インクジェッ
トヘッド２６は、図５に示すように、例えばステンレス
製のノズルプレート３１と振動板３２とを備え、両者は
仕切部材（リザーバプレート）３３を介して接合されて
いる。ノズルプレート３１と振動板３２との間には、仕
切部材３３によって複数の空間３４と液溜まり３５とが
形成されている。各空間３４と液溜まり３５の内部はイ
ンクで満たされており、各空間３４と液溜まり３５とは
供給口３６を介して連通している。さらに、ノズルプレ
ート３１には、空間３４からインクを噴射するためのノ
ズル孔３７が設けられている。一方、振動板３２には液
溜まり３５にインクを供給するための孔３８が形成され
ている。

【００５１】また、図６に示すように、振動板３２の空
間３４に対向する面と反対側の面上には圧電素子３９が
接合されている。この圧電素子３９は一対の電極４０の
間に位置し、通電すると圧電素子３９が外側に突出する
ように撓曲し、同時に圧電素子３９が接合されている振
動板３２も一体となって外側に撓曲する。これによって
空間３４の容積が増大する。したがって、空間３４内に
増大した容積分に相当するインクが液溜まり３５から供
給口３６を介して流入する。次に、圧電素子３９への通
電を解除すると、圧電素子３９と振動板３２はともに元
の形状に戻る。これにより、空間３４も元の容積に戻る
ため、空間３４内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔
３７から基板に向けてインクの液滴２７が吐出される。

【００５２】次に、図４（３）に示すように、各着色層
２５が形成されてなるカラーフィルター６上にＩＴＯ膜
からなる対向電極７を形成する。その後、図示を省略し
たが、全面に配向膜を形成することにより、対向基板８
の作製が完了する。

【００５３】なお、ＴＦＴアレイ基板４に関しては、従
来と全く変わらない周知の方法で製造できるため、製造
プロセスの説明は省略する。ただし、製造プロセスは従
来と同様であるが、設計段階においては、データ線、走
査線、ＴＦＴ、画素電極等、ＴＦＴアレイ基板を構成す
るの各部の寸法を決定するにあたって、最終的な画素領
域の寸法や隣接する画素領域間の間隔がインクの１ドッ
トの径の整数倍（先に具体的に示した寸法）になるよう
に設定する必要がある。

【００５４】本実施の形態の液晶表示装置１によれば、
カラーフィルター６の着色領域５および画素領域９の横
寸法、縦寸法、隣接する領域間の間隔が、当該カラーフ
ィルター６の製造時に用いるインクジェットヘッド２６
から吐出されるインクの１ドットの径の整数倍に設定さ
れているため、カラーフィルター製造時に着色領域５の
一端から単純にインクジェットヘッド２６を走査してい
っても、他端側で中途半端な寸法の領域が残ることがな
い。したがって、設計寸法通りの所望の着色領域５を得
るために、従来法におけるインクの重ね打ちのような複
雑なヘッドの駆動制御を行うことなく、通常のインクジ
ェットプリンタにおける単純な駆動制御で済むため、ヘ
ッドの駆動系が複雑になることがない。また、カラーフ
ィルター製造時における着色層形成工程のスループット
が向上するとともに、液晶表示装置全体の製造コストの
低減に寄与することができる。

【００５５】本実施の形態では、アクティブマトリクス
型液晶表示装置であって、スイッチング素子にＴＦＴを
用いた例を示したが、スイッチング素子として薄膜ダイ
オード（Thin Film Diode,以下、ＴＦＤと略記する）を
用いた液晶表示装置に本発明を適用することもできる。
その例を図７に示す。

【００５６】この液晶表示装置４５においては、図７に
示すように、複数の画素電極４６とこれら画素電極４６
に対応した複数のＴＦＤ４７とがマトリクス状に配置さ
れたＴＦＤアレイ基板４８が、液晶を挟持する一方の基
板を構成している。また、他方の基板を構成する対向基
板４９は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色領域５０を有するカ
ラーフィルター５１と対向電極５２を有している。ＴＦ
Ｄ型の場合、対向電極５２は、ＴＦＤアレイ基板４８に
形成されているデータ線５３（または走査線）と直交す
る方向に帯状に延びる複数本の電極として形成される。

【００５７】また、アクティブマトリクス型液晶表示装
置に限らず、パッシブマトリクス型液晶表示装置に本発
明を適用することもできる。その例を図８に示す。

【００５８】この液晶表示装置５５においては、図８に
示すように、一方の透明基板５６に一方向に帯状に延び
る複数の画素電極５７が形成され、他方の透明基板５８
には、図７と同様の着色領域５９を有するカラーフィル
ター６０とともに、前記画素電極５７と直交する方向に
帯状に延びる複数の対向電極６１が形成されている。

【００５９】図７に示すＴＦＤ型液晶表示装置４５、図
８に示すパッシブマトリクス型液晶表示装置５５のいず
れにおいても、本発明の液晶表示装置においては、カラ
ーフィルターの各着色領域および各画素領域の横寸法、
縦寸法、領域間の間隔が当該カラーフィルターの製造時
に用いるインクジェットヘッドから吐出されるインクの
１ドットの径の整数倍に設定されているため、上記実施
の形態と同様の効果を奏することができる。

【００６０】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態においては、解像度１４４０ｄｐｉ
のインクジェットヘッドを用いるものとして着色領域各
部の具体的な寸法を示したが、これはほんの一例であ
り、適宜変更が可能である。例えば上記の例では解像度
が１４４０ｄｐｉ、インク１ドットあたりの径が１８μ
ｍとなり、１８μｍ刻みでしか寸法を設定できないた
め、設計の自由度がかなり制約を受けるように思われ
る。ところが、これは現存のインクジェットプリンタの
解像度である１４４０ｄｐｉをそのまま使用したからで
あり、逆に着色領域として欲しい寸法となるようにイン
クジェットヘッド側の解像度を調整してもよい。さら
に、インクジェット技術が進歩して解像度がより高まれ
ば、寸法刻み幅をより細かくでき、設計の自由度が上が
るため、本発明にとって好適である。

【００６１】また、本発明の特徴点は、カラーフィルタ
ーの着色領域、および液晶表示装置の画素領域の平面的
な寸法にあり、図２に示したような断面構造については
適宜変更が可能である。

【００６２】［電子機器］以下、本発明の液晶表示装置
を備えた電子機器の具体例について説明する。

【００６３】図９は、携帯電話の一例を示した斜視図で
ある。

【００６４】図９において、符号１０００は携帯電話本
体を示し、符号１００１は上記の液晶表示装置を用いた
液晶表示部を示している。

【００６５】図１０は、腕時計型電子機器の一例を示し
た斜視図である。

【００６６】図１０において、符号１１００は時計本体
を示し、符号１１０１は上記の液晶表示装置を用いた液
晶表示部を示している。

【００６７】図１１は、ワープロ、パソコンなどの携帯
型情報処理装置の一例を示した斜視図である。

【００６８】図１１において、符号１２００は情報処理
装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１
２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の液晶
表示装置を用いた液晶表示部を示している。

【００６９】図９から図１１に示す電子機器は、上記の
液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えたものであるの
で、良好なカラー表示が可能な低コストの電子機器を実
現することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、インクジェット方式を用いてカラーフィルター
を製造する際に、所望の着色領域を得るために、従来法
におけるインクの重ね打ちのような複雑なヘッドの駆動
制御を行うことなく、通常のインクジェットプリンタに
おける単純な駆動制御で着色領域の形成が可能であり、
ヘッドの駆動系が複雑になることがない。また、カラー
フィルター製造時における着色層形成工程のスループッ
トが向上するとともに、液晶表示装置全体の製造コスト
の低減にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態のカラーフィルターを
備えた液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】 同、液晶表示装置の概略構成を示す断面図で
ある。

【図３】 同、カラーフィルターの１つの着色領域を拡
大視した平面図である。

【図４】 同、カラーフィルターの製造プロセスを説明
するための工程断面図である。

【図５】 同、カラーフィルターの製造に用いるインク
ジェットヘッドの構成を示す斜視図である。

【図６】 同、断面図である。

【図７】 本発明を適用し得る液晶表示装置の他の例を
示す斜視図である。

【図８】 同、液晶表示装置のさらに他の例を示す斜視
図である。

【図９】 本発明の液晶表示装置を用いた電子機器の一
例を示す斜視図である。

【図１０】 同、電子機器の他の例を示す斜視図であ
る。

【図１１】 同、電子機器のさらに他の例を示す斜視図
である。

【図１２】 一般のカラーフィルターを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１，４５，５５ 液晶表示装置 ２，４６，５７ 画素電極 ３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ） ４ ＴＦＴアレイ基板 ５，５０，５９ 着色領域 ６，５１，６０ カラーフィルター ７，５２，６１ 対向電極 ８，４９ 対向基板 ９ 画素領域 １０ 液晶 ２４ インク受容層 ２５ 着色層 ２６ インクジェットヘッド ２７ インクの液滴 ４７ 薄膜ダイオード（ＴＦＤ） ４８ ＴＦＤアレイ基板

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の複数の着色領域内にインクが定
   着されてなり、前記着色領域の横寸法が、当該カラーフ
   ィルターの製造時に用いるインクジェットヘッドから吐
   出されるインクの１ドットの径の整数倍に設定されてい
   ることを特徴とするカラーフィルター。
2. 【請求項２】 前記着色領域の縦寸法が、当該カラーフ
   ィルターの製造時に用いるインクジェットヘッドから吐
   出されるインクの１ドットの径の整数倍に設定されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ
   ー。
3. 【請求項３】 隣接する前記着色領域の間の間隔が、当
   該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェットヘ
   ッドから吐出されるインクの１ドットの径の整数倍に設
   定されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   のカラーフィルター。
4. 【請求項４】 基板上の複数の着色領域内にインクが定
   着されてなり、前記着色領域の横寸法Ｗ［μｍ］が、当
   該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェットヘ
   ッドの解像度をα［ｄｐｉ］とした時に、 Ｗ＝（２５４００／α）×ｎ（ｎ：１以上の整数） に設定されていることを特徴とするカラーフィルター。
5. 【請求項５】 前記着色領域の縦寸法Ｌ［μｍ］が、当
   該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェットヘ
   ッドの解像度をα［ｄｐｉ］とした時に、 Ｌ＝（２５４００／α）×ｍ（ｍ：１以上の整数） に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のカ
   ラーフィルター。
6. 【請求項６】 隣接する前記着色領域の間の間隔Ｇ［μ
   ｍ］が、当該カラーフィルターの製造時に用いるインク
   ジェットヘッドの解像度をα［ｄｐｉ］とした時に、 Ｇ＝（２５４００／α）×ｋ（ｋ：１以上の整数） に設定されていることを特徴とする請求項４または５に
   記載のカラーフィルター。
7. 【請求項７】 透明基板上にインク受容層を形成し、該
   インク受容層上にインクジェットヘッドからインクを吐
   出させ、前記インク受容層中にインクを定着させること
   により、各領域の横寸法、縦寸法、および各領域間の間
   隔が前記インクの１ドットの径の整数倍となる複数の着
   色領域を形成することを特徴とするカラーフィルターの
   製造方法。
8. 【請求項８】 請求項１または４に記載のカラーフィル
   ターを備え、画素領域の横寸法が前記着色領域の横寸法
   に一致して設定されていることを特徴とする液晶表示装
   置。
9. 【請求項９】 請求項２または５に記載のカラーフィル
   ターを備え、画素領域の縦寸法が前記着色領域の縦寸法
   に一致して設定されていることを特徴とする液晶表示装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項３または６に記載のカラーフィ
    ルターを備え、隣接する画素領域間の間隔が前記隣接す
    る着色領域間の間隔に一致して設定されていることを特
    徴とする液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 カラーフィルターを備えた液晶表示装
    置の製造方法において、各画素領域の縦寸法、横寸法、
    および隣接する画素領域間の間隔を設定するに際して、
    当該カラーフィルターの製造時に用いるインクジェット
    ヘッドの解像度を決定し、前記各画素領域の縦寸法、横
    寸法、および隣接する画素領域間の間隔を前記解像度に
    応じて決まるインクの１ドットの径の整数倍に一致させ
    ることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項８ないし１０のいずれかに記載
    の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。