JP3832453B2

JP3832453B2 - フィルター製造方法とフィルター製造装置、フィルターを備えた表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP3832453B2
Application number: JP2003187845A
Authority: JP
Inventors: 昭雄森; 善昭山田; 俊洋太田; 和美篠原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: JP2004062184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置等の表示装置に対して適用されるカラーフィルター等のフィルターを製造するためのフィルター製造装置とフィルター製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、例えば、コンピュータや、携帯用の情報機器等の発達に伴い、液晶表示装置、特にカラー液晶表示装置の使用が増加している。この種の液晶表示装置は、表示画像をカラー化をするためにカラーフィルターを用いている。
【０００３】
カラーフィルターは、基板を有しこの基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクを所定のパターンで着弾することで形成することがある。このような基板に対しインクを着弾する方式としては、インクジェット方式が採用されている。
【０００４】
インクジェット方式を採用すると、インクジェットのヘッドから所定量のインクをフィルターに対して吐出して着弾させるのであるが、この基板は、例えば、特開平８−２７１７２４号公報で開示されているように、ＸＹステージに搭載している。このＸＹステージが基板をＸ方向とＹ方向に移動して、インクジェットヘッドからのインクが基板の所定の位置に着弾できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インクジェットヘッドの吐出動作を安定化させるために、インクを着弾する作業の途中において、ヘッドのクリーニングやインクの吐出量の測定を行う必要がある。
【０００６】
しかし、従来のこのような基板を搭載してＸ及びＹ方向の直交座標に関して移動できるＸＹステージを用いた場合には、ヘッド自体は移動できずに固定されている。このことから、インクの吐出及び着弾作業の途中で、ヘッドのクリーニングやインクの吐出量測定を行う場合には、一旦ヘッドからのインクの吐出を止めてカラーフィルターの製造を中止しなければならない。
【０００７】
また、基板に対してインクの着弾が終了してその基板を取りはずして、次の基板をＸＹステージに設定する場合に、基板の着脱交換作業をスムーズに行えないと、フィルター製造効率を上げることができない。
【０００８】
そこで、本発明の上記課題を解消して、インクジェットヘッドによるインクを吐出してフィルターの製造をしている途中で、インクジェットヘッドのメンテナンスやインクの吐出量の測定を容易に行うことができると共に、基板の着脱交換作業をスムーズかつ容易に行うことができるフィルター製造装置とフィルター製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のフィルター製造方法は、ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターの製造方法において、インクジェットヘッドから吐出されるインクの重量を測定する重量測定工程と、ブラックマトリックスによって区切られた基板上に、インクを吐出させる充填工程と、インクを加熱する加熱工程と、インクを加熱することによって形成したフィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、を有し、フィルターエレメントに充填されるインクの量が、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した量になるように、充填工程、加熱工程を繰り返すことを特徴とするフィルター製造方法である。
【００１０】
本発明のフィルター製造方法は、加熱工程において、基板は７０℃程度で加熱乾燥されることを特徴とする。
【００１１】
本発明のフィルター製造方法は、保護膜形成工程は、スピンコート法、ロールコート法、または、ディッピング法等の方法であることを特徴とする。
【００１２】
本発明のフィルター製造装置は、ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターの製造装置において、ブラックマトリックスによって区切られた基板上にインクを吐出させるインクジェットヘッド装置と、インクの重量を測定する重量測定手段と、インクを加熱する加熱手段と、インクを加熱することによって形成したフィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成手段と、インクジェットヘッド装置と加熱手段において、基板を移動させる移動手段と、を有し、フィルターエレメントに充填されるインクの量が、加熱手段によるインクの体積減少を考慮した量になるように、基板をインクジェットヘッド装置、加熱手段、及び移動手段の間を繰り返し移動させることを特徴とする。
【００１３】
本発明のフィルターを備えた表示装置の製造方法は、ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターを備えた表示装置の製造方法において、インクジェットヘッドから吐出されるインクの重量を測定する重量測定工程と、ブラックマトリックスによって区切られた基板上にインクを吐出させる充填工程と、インクを加熱する加熱工程と、インクを加熱することによって形成した前記フィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、を有し、フィルターエレメントに充填されるインクの量が、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した量になるように、充填工程、加熱工程を繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明のフィルター製造装置の好ましい実施の形態を示しており、図２は、図１のフィルター製造装置を簡略化して示している。
【００１６】
図１と図２に示すように、フィルター製造装置１０は、概略的にはベース１２、第１移動手段１４、第２移動手段１６、電子天秤（重量測定手段）１８、インクジェットヘッド２０、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット（クリーニング手段）２４、コントローラ２６等を有している。
【００１７】
ベース（架台ともいう）１２は、上述した第１移動手段１４、第２移動手段１６、電子天秤１８、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４等を収容する安全カバー２８を備えており、作業者はこの安全カバー２８の所定の部位の扉を開くことができるようになっている。
【００１８】
コントローラ２６はモニター３０およびキーボード３２、コンピュータ３４等を備えている。
【００１９】
ベース１２の上には、第１移動手段１４、電子天秤１８、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４および第２移動手段１６が設定されている。ベース１２の周囲にはロボット７４と基板収容手段７０が配置されている。
【００２０】
第１移動手段１４は、好ましくはベース１２の上に直接設定されており、しかもこの第１移動手段１４は、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。
【００２１】
これに対して第２移動手段１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いて、ベース１２に対して立てて取り付けられており、しかも第２移動手段１６は、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動手段１６の、Ｘ軸方向は、第１移動手段１４のＹ軸方向とは直交する方向である。Ｙ軸はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った軸である。これに対してＸ軸はベース１２の左右方向に沿った軸であり、各々水平である。
【００２２】
まず、図１と図２に示す第１移動手段１４と、第２移動手段１６について、図３を参照して説明する。
【００２３】
図３は、第１移動手段１４と、第２移動手段１６及びインクジェットヘッド２０等を示している。すでに述べたように、第２移動手段１６の支柱１６Ａ，１６Ａは、ベース１２の後部１２Ａ側に位置されている。
【００２４】
図３の第１移動手段１４は、ガイドレール４０を有しており、第１移動手段１４は、例えば、リニアモータを採用することができる。このリニアモータ形式の第１移動手段１４のスライダー４２は、ガイドレール４０に沿って、Ｙ軸方向に移動して位置決め可能である。
【００２５】
スライダー４２は、θ軸用のモータ４４を備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはテーブル４６に固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとテーブル４６は、θ方向に沿って回転してテーブル４６をインデックス（回転割り出し）することができる。
【００２６】
図３のテーブル４６は、基板４８を位置決めして、しかも保持するものである。テーブル４６は、吸着保持手段５０を有しており、吸着保持手段５０が作動することにより、テーブル４６の穴４６Ａを通して、基板４８をテーブル４６の上に吸着して保持することができる。基板４８は、テーブル４６の位置決めピン４６Ｂにより、テーブル４６の上に正確に位置決めすることができる。
【００２７】
テーブル４６は、インクジェットヘッド２０が、インクを捨打ち或いは試し打ちするための捨打ちエリア５２を有している。この捨打ちエリア５２は、Ｘ軸方向に並行でテーブル４６の後端部側に設けられている。
【００２８】
次に、図３の第２移動手段１６は、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂを有しており、このコラム１６Ｂは、リニアモータ形式の第２移動手段１６を有している。スライダー６０は、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、スライダー６０は、インク吐出手段としてのインクジェットヘッド２０を備えている。
【００２９】
インクジェットヘッド２０は、揺動位置決め手段としてのモータ６２，６４，６６，６８を有している。モータ６２を作動すれば、インクジェットヘッド２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。
【００３０】
モータ６４を作動すると、インクジェットヘッド２０は、β方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ６６を作動すると、インクジェットヘッド２０は、γ方向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、インクジェットヘッド２０は、α方向に揺動して位置決め可能である。
【００３１】
このように、図３のインクジェットヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐは、テーブル４６側の基板４８に対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。
【００３２】
次に、図２と図４の平面図を参照して、第１移動手段１４の基板の着脱作業位置Ｐと、基板を収容する基板収容手段７０間における基板の着脱交換（ロードアンドロード）作業について説明する。
【００３３】
基板のロードアンドロード（給排出作業ともいう）は、基板給排出手段であるロボット７４が行う。このロボット７４は、図２と図４に示すように、例えばベース１２の前方に位置されかつ基板収容手段７０の前方に位置されている。
【００３４】
基板収容手段７０は、図２に示すように複数の基板４８を収容しており、基板４８を第１移動手段１４の基板着脱作業位置Ｐと基板収容手段７０の間でやりとりするようになっている。
【００３５】
基板着脱作業位置Ｐはベースに関して第２移動手段１６よりも前方に位置されており、基板着脱作業位置Ｐにおける基板４８の着脱作業は、第２移動手段１６とインクジェットヘッドの存在によっては邪魔されずに、ロボット７４が自由に、かつ、効率よく行うことができる。すなわち、第２移動手段１６とインクジェットヘッド２０は、第１移動手段１４の上方に位置され、しかもより好ましくは第２移動手段１６は、ベース１２の後部１２Ａに位置されており、これに対して、基板着脱作業位置Ｐは第１移動手段１４のテーブル４６付近であって、より好ましくはベース１２の前部１２Ｂに位置されているからである。
【００３６】
このようにすることで、基板着脱作業位置Ｐと第２移動手段１６の位置的に離すことができる。
【００３７】
ロボット７４の構造は、例えば図２に示すように、基台７４Ａ、中心軸部ＣＬ、第１アーム７４Ｂ、第２アーム７４Ｃを有し、第２アーム７４Ｃは、例えば真空吸着パッド７４Ｄを有している。ロボット７４の真空吸着パッド７４Ｄで基板４８を吸着して、しかも第１アーム７４Ｂ、第２アーム７４Ｃを中心軸部ＣＬに沿って回転し、かつ中心軸部ＣＬをＺ軸方向に上下動することで、基板収容手段７０と、基板着脱作業位置Ｐの間で基板４８のやりとりをスムーズかつ効率的に容易に行うことができる。
【００３８】
図５は、図２のコンピュータ３４と、ベース１２側の制御盤８０及び各種モータ等の電気的な接続例を示している。
【００３９】
図５において、コンピュータ３４は、ベース１２側の制御盤８０に接続されている。制御盤８０は、ベース１２の中に配置されており、その制御盤８０に対して第１移動手段１４（リニアモータ）、第２移動手段１６（リニアモータ）及びθ軸用のモータ４４が接続されている。また、インクジェットヘッド２０に関連する図３に示すモータ６２，６４，６６，６８が制御盤８０に接続されている。第１移動手段１４と、θ軸モータ４４は、制御盤８０からの指令により作動してカラーフィルター製造用の基板４８を搭載したテーブル４６をＹ軸方向に移動し、かつ、θ方向にインデックスする。
【００４０】
第２移動手段１６の４つのモータ６２，６４，６６，６８は、制御盤８０からの指令により作動してインクジェットヘッド２０を、テーブル４６の上の基板４８に対して姿勢制御するようになっている。
【００４１】
また、図４で示した基板排出手段であるロボット７４は、たとえば図５のようにコンピュータ３４の指令により動作の制御ができる。
【００４２】
つぎに、インクジェットヘッド２０の構造例について、図５と図６を参照して説明する。
【００４３】
インクジェットヘッド２０は、たとえば、ピエゾ素子（圧電素子）を用いたヘッドであり、図６（Ａ）に示すように本体９０のインク吐出面２０Ｐには、複数のノズル９１が形成されている。これらのノズル９１に対してそれぞれピエゾ素子９２が設けられている。
【００４４】
図６（Ｂ）に示すようにピエゾ素子９２は、ノズル９１とインク室９３に対応して配置されている。そしてこのピエゾ素子９２に対して図６（Ｃ）に示すように印加電圧Ｖｈを印加することで、図６（Ｄ），（Ｆ）及び（Ｅ）に示すようにして、ピエゾ素子９２を矢印Ｑ方向に伸縮させることで、インクを加圧して所定量のインク滴９９をノズル９１から吐出させるようになっている。
【００４５】
図５のインクジェットヘッド２０は、インク供給部９７に接続されており、このインク供給部９７からインクが図６のインク室９３に供給される。インク供給部９７には、温度計９６と粘度計９５が接続されている。温度計９６と粘度計９５は、インク供給部９７内に収容されているインクの温度および粘度を計測して、そのインクの状態のフィードバック信号Ｓ１，Ｓ２としてインク管理コントローラ９８に供給する。
【００４６】
インク管理コントローラ９８は、インクの状態のフィードバック信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、コンピュータ３４に対してインクの温度や粘度の状態を制御用の情報として与える。コンピュータ３４は、制御盤８０を通して、ピエゾ素子駆動回路１０１に対してピエゾ素子駆動信号Ｓ３を送る。ピエゾ素子駆動回路１０１は、このピエゾ素子駆動信号Ｓ３に基づいて、図６のピエゾ素子９２に対してその時のインクの温度や粘度に応じた大きさの印加電圧Ｖｈを供給することで、インクの温度や粘度に応じて所定量のインク滴９９を吐出すことができる。
【００４７】
つぎに、図７〜図９を参照して、基板に対してインクを供給することで、カラーフィルタを製造する例について説明する。
【００４８】
図７の基板４８は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板４８としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００４９】
たとえば、図８に示すように長方形形状の基板４８上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルター領域１０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルター領域１０５は、後でガラス４８を切断することで、液晶表示装置に適合するカラーフィルターとして用いることができる。
【００５０】
カラーフィルター領域１０５には、たとえば図８に示すように、ＲのインクとＧのインクおよびＢのインクを所定のパターンで形成して配置している。この形成パターンとしては、図６に示すように従来公知のストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等がある。
【００５１】
図７は、基板４８に対して図８のカラーフィルター領域１０５を形成する工程の一例を示している。
【００５２】
図７（ａ）では、透明の基板４８の一方の面に対して、ブラックマトリックス１１０を形成したものである。カラーフィルターの基礎となる基板４８の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス１１０を設ける。ブラックマトリックス１１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルターエレメントといわれており、たとえばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。
【００５３】
ブラックマトリックス１１０を形成した後は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板４８の上の樹脂を焼成する。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、インク滴９９は、フィルターエレメント１１２に着弾する。インク滴９９の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した充分な量である。
【００５５】
図７（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルター上のすべてのフィルターエレメント１１２に対してインク滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板４８は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。インクの溶媒が蒸発すると、インクの体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルターとして充分なインク膜の厚みが得られるまで、インク吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、インクの溶媒が蒸発して、最終的にインクの固形分のみが残留して膜化する。
【００５６】
図７（ｄ）の保護膜形成工程では、インク滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成されたカラーフィルターの基板４８の保護及びフィルター表面の平坦化のために、保護膜１２０を形成する。この保護膜１２０の形成には、たとえば、スピンコート法、ロールコート法、ディッピング法等の方法を採用することができる。
【００５７】
図７（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極１３０を保護膜１２０の全面にわたって形成する。
【００５８】
図７（ｆ）のパターニング工程では、透明電極１３０は、さらにフィルターエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。
【００５９】
なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。
【００６０】
つぎに、図２にもどり、電子天秤１８、クリーニングユニット２４およびキャッピング２２とアライメント用カメラ２３について簡単に説明する。
【００６１】
電子天秤１８は、インクジェットヘッド２０のノズルから吐出されたインク滴９９（図６参照）の一滴の重量を測定して管理するために、例えば、インクジェットヘッド２０のノズル９１から、２０００滴分のインク滴９９を受ける。電子天秤１８は、この２０００滴のインク滴９９の重量を２０００の数字で割ることにより、一滴のインク滴９９の重量を正確に測定することができる。このインク滴９９の測定量に基づいて、インクジェットヘッド２０からの吐出するインク滴９９の量を最適にコントロールする。
【００６２】
クリーニングユニット２４は、インクジェットヘッド２０の図６に示すノズル９１等のクリーニングをフィルター製造中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。キャッピング２２は、図３のインクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐが乾燥しないようにするために、フィルターを製造しない待機時にこのインク吐出面２０Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００６３】
インクジェットヘッド２０が、第２移動手段１６により、Ｘ軸方向に移動することで、インクジェットヘッド２０を電子天秤１８、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２２の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、フィルター製造作業の途中であっても、インクジェットヘッド２０をたとえば電子天秤１８側に移動すれば、インク滴の重量を測定できる。またインクジェットヘッド２０をクリーニングユニット２４上に移動すれば、インクジェットヘッド２０のクリーニングを行うことができる。インクジェットヘッド２０をキャッピングユニット２２の上に移動すれば、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防止する。
【００６４】
アライメント用カメラ２３は、基板４８にあらかじめ形成されているアライメントマークを検出して、基板４８の位置を検知するものである。
【００６５】
つぎに、図８を参照して、図示したフィルターの製造装置の動作例について説明する。
【００６６】
図９のステップＳＴ１では、図２のロボット７４の真空吸着パッド７４Ｄが、基板収容手段７０の新しい基板４８を吸着して、ベース１２の着脱作業位置Ｐに搬送する。つまり、基板４８が第１移動手段１４のテーブル４６の上に給材される。この基板４８は、図３の位置決めピン４６Ｂに対して突き当てられることで、基板４８は、テーブル４６に対して位置決めされる。しかも、モータ４４が作動して、基板４８の端面がＹ軸方向に並行になるように設定する。以上が図９のステップＳＴ２、ステップＳＴ３の基板の位置決めおよび基板アライメントである。
【００６７】
そしてコンピュータ３４は、アライメント用カメラ２３からの情報と図２の観察カメラ２７からの等の情報に基づいて、インクを吐出する作業の開始位置を図８のステップＳＴ４において計算する。
【００６８】
一方、図９のステップＳＴ５では、インクジェットヘッド２０がＸ軸方向に沿って移動して、電子天秤１８の上部に位置される。そして、図９のステップＳＴ６，ＳＴ７，ＳＴ８で示すようにパラメータのロード、指定ノズルの選択および電子天秤１８のカウンターをクリアする。そして、ステップＳＴ９にて指定滴数（指定のインク滴の数）の吐出を行う。これにより、図２の電子天秤１８は、たとえば２０００滴のインクの重量を計測して、インク滴１滴当たりの重量を計算する。そのようなインク滴１滴の重量計算を測定対象のインクジェットヘッド２０の全ノズルに対して、図９のステップＳＴ１０，ＳＴ１１およびＳＴ１２を経て終了すると、図９のステップＳＴ１３で描画開始位置に図３のインクジェットヘッド２０が、Ｘ軸方向に沿って移動し、基板４８は、第１移動手段１４よりＹ軸方向に適宜に移動して位置決めされると共にインクジェットヘッド２０は、第２移動手段１６によりＸ軸方向に適宜移動して位置決めされる。
【００６９】
これにより、ステップＳＴ１４，ＳＴ１５で基板上の全ての図６に示すように複数のカラーフィルター領域１０５をたとえばストライプ型で形成する。
【００７０】
図１ないし図３のフィルター製造装置１０は、インクジェットヘッド２０は好ましくはＲ（赤）、あるいはＧ（緑）、Ｂ（青）のいずれか一色を吐出するようにしている。基板４８が一定速度領域で移動される状態で、インクジェットヘッド２０は、吐出目標位置の上空で、基板４８に対して例えばＲ（赤）のインクを連続して吐出する。
【００７１】
図６に示すような全てのカラーフィルター領域１０５の内のたとえばＲ（赤）のインクを形成した後には、図２のロボット７４が基板４８の着脱作業位置Ｐから取り外して基板収容手段７０側に移動して収める。収めた基板４８は、次のフィルター製造装置に移してＧ（緑）やＢ（青）をカラーフィルター領域に形成してゆく。
【００７２】
以上のようにして、インクジェットヘッド２０は第２移動手段１６によりＸ軸方向に単独で移動して位置決め可能であるので、インクジェットヘッド２０を図２のクリーニングユニット２４でクリーニングしてメンテナンスしたり、あるいはキャッピングユニット２２でキャップを付けたり、そして電子天秤１８でインク滴の重量を測定する作業を、カラーフィルター形成作業時の途中で適宜行うことができる。つまりインクジェットヘッド２０は、クリーニングユニット２４、キャッピングユニット２２あるいは電子天秤１８側の上空にＸ軸方向に単独で送ることができる。このことから、カラーフィルターの製造動作を休止せずにインクジェットヘッド２０のメンテナンスやインク滴の重量測定等を容易にかつスムーズに効率よく行うことができる。また、基板着脱作業位置Ｐが、インクジェットヘッド２０と第２移動手段１６の前方側に位置しており、第２移動手段１６は第１移動手段１４からはなれた上方にあるので、基板４８の着脱作業は、この第２移動手段１６やインクジェットヘッド２０に邪魔されずに簡単に行うことができる。このためにインクジェットヘッド２０の位置等に制約されることなく、基板４８の交換をスムーズに、かつ、容易に効率良く行うことができる。
【００７３】
本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【００７４】
本発明のフィルター製造装置は、たとえば液晶表示装置用のカラーフィルターの製造に限定されるものではなく、たとえば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子に応用が可能である。ＥＬ表示素子は、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の発光色を呈する材料を本発明の製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上にインクジェットパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬ表示素子を製造することができる。本発明におけるフィルターの範囲にはこのようなＥＬ表示素子の基板をも含むものである。
【００７５】
本発明のフイルター製造装置は、ＥＬ材料が付着しやすいように、樹脂レジスト、画素電極および下層となる層の表面に対し、プラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理を行う工程を有するものであってもよい。
【００７６】
そして、本発明のカラーフィルター製造装置を用いて製造したＥＬ表示素子は、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示素子を得ることが可能である。
【００７７】
さらに、本装置のインクジェットパターニング技術に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
【００７８】
また、図示したフィルター製造装置のインクジェットヘッド２０は、Ｒ．Ｇ．Ｂの内の１つの種類のインクを吐出することができるようになっているが、この内の２種類あるいは３種類のインクを同時に吐出することももちろんできる。
【００７９】
また、フィルター製造装置１０の第１移動手段１４と第２移動手段１６はリニアモータを用いているがこれに限らず他の種類のモータやアクチュエータを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルター製造装置の好ましい実施の形態を詳しく示す図。
【図２】図１のフィルター製造装置をよりわかりやすく示す図。
【図３】図２のフィルター製造装置の第１移動手段と第２移動手段、インクジェットヘッドと基板等を示す斜視図。
【図４】第１移動手段、第２移動手段、ロボット、基板収容手段等を示す平面図。
【図５】コンピュータと制御盤および各種制御対象等を示す図。
【図６】インクジェットヘッドの構造を示す図。
【図７】基板を用いてカラーフィルターを製造する一例を示す図。
【図８】基板と基板上のカラーフィルター領域の一部を示す図。
【図９】フィルター製造装置の動作例を示す図。
【符号の説明】
１４・・・第１移動手段
１６・・・第２移動手段
２０・・・インクジェットヘッド
４６・・・テーブル
４８・・・基板
７４・・・ロボット（基板給排出手段）

Claims

ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターの製造方法において、
前記インクジェットヘッドから吐出される前記インクの重量を測定する重量測定工程と、
前記ブラックマトリックスによって区切られた前記基板上に、前記インクを吐出させる充填工程と、
前記インクを加熱する加熱工程と、
前記インクを加熱することによって形成した前記フィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、を有し、
前記フィルターエレメントに充填される前記インクの量が、前記加熱工程における前記インクの体積減少を考慮した量になるように、前記充填工程、前記加熱工程を繰り返すことを特徴とするフィルター製造方法。
前記加熱工程において、前記基板は７０℃程度で加熱乾燥されることを特徴とするフィルター製造方法。
前記保護膜形成工程は、スピンコート法、ロールコート法、または、ディッピング法等の方法であることを特徴とするフィルター製造方法。
ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターの製造装置において、
前記ブラックマトリックスによって区切られた前記基板上に前記インクを吐出させるインクジェットヘッド装置と、
前記インクの重量を測定する重量測定手段と、
前記インクを加熱する加熱手段と、
前記インクを加熱することによって形成した前記フィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成手段と、
前記インクジェットヘッド装置と前記加熱手段において、前記基板を移動させる移動手段と、を有し、
前記フィルターエレメントに充填される前記インクの量が、前記加熱手段による前記インクの体積減少を考慮した量になるように、前記基板を前記インクジェットヘッド装置、前記加熱手段、及び前記移動手段の間を繰り返し移動させることを特徴とするフィルター製造装置。
ブラックマトリックスで区切られた基板上のフィルターエレメントを、インクジェットヘッドから吐出されるインクによって形成するフィルターを備えた表示装置の製造方法において、
前記インクジェットヘッドから吐出される前記インクの重量を測定する重量測定工程と、
前記ブラックマトリックスによって区切られた前記基板上に前記インクを吐出させる充填工程と、
前記インクを加熱する加熱工程と、
前記インクを加熱することによって形成した前記フィルターエレメントの上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、を有し、
前記フィルターエレメントに充填される前記インクの量が、前記加熱工程における前記インクの体積減少を考慮した量になるように、前記充填工程、前記加熱工程を繰り返すことを特徴とするフィルターを備えた表示装置の製造方法。