JPH09101412A - カラーフィルタの製造方法及びその装置と、前記カラーフィルタを用いた表示装置及びその表示装置を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの色要素を異なるノズルから吐出される
インクで形成することにより、各色要素の色及び濃度の
バラツキを抑えたカラーフィルタの製造方法及びその装
置を提供する。 【解決手段】 ガラス基板上に複数の色要素を形成して
液晶表示用のカラーフィルタを製造する装置及び方法で
あって、ＲＧＢの各色のインクを備えたインクジェット
ヘッド５５をガラス基板に対して相対的に移動させ、そ
の基板上の各色要素４０１に対応する位置に、対応する
色のインクを吐出して色要素を形成する。ＲＧＢの各色
要素４０１は、各インクジェットヘッドのノズルの配列
方向に伸長した形状を有し、各色要素４０１は異なるノ
ズルから吐出されるインクにより形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラーテレ
ビ、パーソナルコンピュータ等に使用されるカラー液晶
ディスプレイのカラーフィルタの製造方法及びその装置
と、前記カラーフィルタを用いた表示装置及びその表示
装置を備えた電子機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶を用いた表示装置で使用され
るカラーフィルタをインクジェット法を用いて製造する
ことが提案されている。このようなインクジェット法を
用いて製造されるカラーフィルタの各色要素（画素）
は、それぞれインクジェットヘッドの１つのノズルより
吐出される１ドット分の幅を有し、縦方向に複数ドット
分の長さを有している。そしてこれら各色要素を複数ガ
ラス基板上に配置してカラーフィルタが構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そして従来は、このカ
ラーフィルタの幅方向に沿ってインクジェットヘッドを
走査させ、各色要素を１つのノズルよりのインクにより
形成していた、このため、各ノズル毎にインク吐出量の
バラツキがあると、そのバラツキが各色要素の色の濃度
のバラツキとなって表れるという問題があった。

【０００４】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、１つの色要素を異なるノズルから吐出されるインク
で形成することにより、各色要素の色及び濃度のバラツ
キを抑えたカラーフィルタの製造方法及びその装置を提
供することを目的とする。

【０００５】また本発明の他の目的は、インクジェット
ヘッドのノズル間のインク吐出量の差異による影響を無
くして、精度良く所定の位置に所定量のカラーインクを
付与して高品位にカラー画像を表示できるカラーフィル
タの製造方法及びその装置を提供することにある。

【０００６】また本発明の目的は、各色要素の色及び濃
度のバラツキを抑えたカラーフィルタの製造方法及びそ
の装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のカラーフィルタの製造方法は以下のような工
程を備える。即ち、基体上の所定の位置にインクジェッ
トヘッドからのインクを吐出して複数の色要素を有する
カラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法で
あって、第１の方向に配列された複数のノズルを有する
インクジェットヘッドと前記基体の少なくともいずれか
を、前記第１の方向にほぼ直交する第２の方向に相対的
に移動させる移動工程と、相対移動に同期して前記イン
クジェットヘッドの複数ノズルからインクを吐出させ
て、前記基体上の複数の色要素のそれぞれの位置に、対
応する色のインクを付与する付与工程とを有し、前記複
数の色要素のそれぞれは、ほぼ前記第１の方向に、複数
のノズルからのインクに相当する長さを有することを特
徴とする。

【０００８】上記目的を達成するために本発明のカラー
フィルタの製造装置は以下のような構成を備える。即
ち、基体上の所定位置にインクジェットヘッドからイン
クを吐出して複数の色要素を有するカラーフィルタを製
造するカラーフィルタの製造装置であって、第１の方向
に配列され、インクを吐出するための複数のノズルを有
するインクジェットヘッドと、前記第１の方向にほぼ直
交する第２の方向に、前記基体と前記インクジェットヘ
ッドの少なくともいずれかを移動させる移動手段と、前
記移動手段による移動に同期して前記インクジェットヘ
ッドの複数ノズルからインクを吐出させて前記基体上の
複数の色要素位置にインクを付与する付与手段とを有
し、前記複数の色要素のそれぞれは、ほぼ前記第１の方
向に複数のノズルからのインクを受容する長さを有する
ことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明の実施の形態のカラーフィ
ルタの製造装置９０を示す外観図である。

【００１１】図１において、５１は装置の架台、５２は
架台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用のガラ
ス基板、５４はカラーフィルタ基板５３上に形成される
カラーフィルタ部分を示している。５５はカラーフィル
タ部分５４への着色を行うＲ（赤）,Ｇ（緑）,Ｂ（青）
のインクジェットヘッドである。５６はテレビカメラ
で、インクジェットヘッドにより色要素が形成された部
分を読み取って、各ヘッドの不吐出ノズルを検出するた
めのラインセンサを組み込んでいる。５７はテレビカメ
ラ５６により取り込んだ画像データを処理し、不吐出ノ
ズルの有無を検査する画像処理装置、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５８の表示部及び入力部を有するテ
ィーチングペンダント（パソコン）、６０はパソコン５
９の操作部であるところのキーボードを示している。

【００１２】図２は、本実施の形態のカラーフィルタ製
造装置９０の制御用コントローラ５８の構成図である。

【００１３】パソコン５９は、制御コントローラ５８の
入出力手段として機能しており、表示部６２はカラーフ
ィルタの製造の進行状況及びヘッドの異常の有無等の情
報を表示している。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。

【００１４】コントローラ５８はカラーフィルタ製造装
置９０の全体的な動作を制御している。インターフェー
ス６５は、パソコン５９とコントローラ５８との間でデ
ータの受け渡しを制御している。６６は、本実施の形態
のカラーフィルタ製造装置９０の制御を行うＣＰＵ、６
７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ＣＰＵ６６のワークエリアと
して使用され、各種データを記憶すると共に、異常情報
等を記憶するＲＡＭ、５７はテレビカメラ５６に接続さ
れ、インクジェットヘッド５５の不吐出ノズルを検出す
るための不吐検出装置（例えば画像処理装置）である。
７０は吐出制御部で、カラーフィルタの各画素内へのイ
ンクの吐出を制御している。ステージ制御部７１は、カ
ラーフィルタ製造装置９０のＸＹθステージ５２の移動
を制御している。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。

【００１５】図３は、本実施の形態のカラーフィルタ製
造装置９０で使用されるインクジェットヘッド５５の構
造を示す図である。図１においては、インクジェットヘ
ッド５５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。

【００１６】図３において、インクジェットヘッド５５
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いる。このイン
ク液室１１４には、インク供給口１１６を介して図示し
ないインクタンクよりインクが供給され、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。

【００１７】ヒータボード１０４と、天板１０６とは、
各液路１１０に対応した位置に各ヒータ１０２がくる様
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、
これにより吐出口１０８から吐出されるインクの体積
（量）を自在にコントロールすることができる。

【００１８】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は本実施の形態
におけるインクジェットヘッド５５と基板（ガラス板）
５３上に形成される各色要素４０１との関係を示す図
で、図４（Ａ）はインクジェットヘッド５５が各色要素
の縦（Ｙ）方向にほぼ平行に位置している場合を示し、
図４（Ｂ）はインクジェットヘッド５５を各色要素の縦
（Ｙ）方向に対して傾けて位置している場合を示す。
尚、図４（Ａ），（Ｂ）では、インクジェットヘッドは
１色分のヘッドのみを示し、他の色のヘッドについては
省略している。尚、図４（Ｂ）に示すように、インクジ
ェットヘッド５５を各色要素のＹ方向に対して相対的に
所定量傾けるのは、本実施の形態では、ステージ制御部
７１によりＸＹθステージ５２を傾けることにより行わ
れるが、インクジェットヘッド５５を傾けても良い。

【００１９】図４（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、
本実施の形態のカラーフィルタの各色要素４０１はＸ方
向に約１００μｍ、Ｙ方向に約３００μｍのピッチで配
置されており、左からＲＧＢの順に色要素の列が形成さ
れている。また、インクジェットヘッド５５のノズルピ
ッチは約７０．５μｍである。従って、図４（Ａ）の場
合には、各色要素４０１は約３〜４個のドット（イン
ク）により形成され、図４（Ｂ）の場合にはそれよりも
数の多いドット（インク）により１つの色要素４０１が
形成される。尚、このようなインクの付与に際しては、
インクジェットヘッド５５又はガラス基板５３を複数回
走査させて行う行う、いわゆるマルチパス方式を採用し
ても良い。この場合には、例えば最初のパスで奇数番目
のノズルよりインクを吐出し、２回目のパスで偶数番目
のノズルよりインクを吐出するようにしても良い。

【００２０】図５（ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態にお
けるカラーフィルタの製造工程を説明する図である。
尚、図５（ａ）〜（ｆ）の例では、ガラス基板１上にイ
ンクを受容するための樹脂組成物層３を設けた場合で説
明しているが本発明はこれに限定されず、直接ガラス基
板１（５３）上にインクを付与して各色要素を形成して
も良い。

【００２１】図５（ａ）は、光透過部９（着色される部
分）と、遮光部１０を構成するブラックマトリックス２
とを備えたガラス基板１を示す。尚、このブラックマト
リクス２は必ずしも必要としない。まず、ブラックマト
リックス２の形成された基板１上に、それ自身はインク
受容性に乏しいが、ある条件下（例えば光照射、または
光照射と加熱）で親インク化されると共に、ある条件下
で硬化する特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組成物層３を形成する（図
５（ｂ））。尚、この樹脂組成物層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。

【００２２】次に、フォトマスク４を使用して光透過部
９上の樹脂層にパターン露光を行うことにより、マスク
されていない樹脂層部分を親インク化させて（図５
（ｃ））、樹脂組成物層３に親インク化された部分６
（露光された部分）と親インク化されていない部分５
（マスクされた部分）を形成する（図５（ｄ））。

【００２３】その後、インクジェットヘッド５５よりＲ
（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のインクを樹脂組成
物層３に吐出して着色し（図５（ｅ））、更に必要に応
じてインクの乾燥を行う。この場合のインクジェット方
式としては、熱エネルギーによる方式あるいは機械エネ
ルギーによる方式が挙げられるが、いずれの方式も好適
に用いることができる。また使用するインクとしては、
インクジェット用として用いることができるものであれ
ば特に限られるものではなく、インクの着色材として
は、各種染料あるいは顔料の中から、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画
素に要求される透過スペクトルに適合したものが適宜選
択される。

【００２４】次いで、光照射または光照射と加熱処理を
行って、その着色された樹脂組成物層３を硬化させ、必
要に応じてその表面に保護層８を形成する（図５
（ｆ））。この樹脂組成物層３を硬化させるには、先の
親インク化処理（図５（ｃ））における条件とは異なる
条件、例えば光照射における露光量を大きくするか、加
熱条件を変えるか、もしくは光照射と加熱処理を併用す
る等の方法が採用できる。

【００２５】次に、図６（ａ）〜（ｆ）は、カラーフィ
ルタの製造工程の他の例を示した図である。

【００２６】図６（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６（ｂ））。こ
の樹脂層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。

【００２７】次に、ブラックマトリクス２により遮光さ
れる部分の樹脂層３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３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６（ｃ）））、その後インクジェットヘッド５５を
用いてＲ、Ｇ、Ｂの各色を一度に着色し（図６
（ｄ））、必要に応じてインクの乾燥を行う。

【００２８】このパターン露光の際に使用されるフォト
マスク４としては、ブラックマトリクス２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２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
２の（遮光）幅よりも狭い開口部を有するマスク４を用
いることが好ましい。着色に用いるインクとしては、色
素系、顔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。

【００２９】本実施の形態で使用する硬化可能な樹脂組
成物としては、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。

【００３０】これらの樹脂を光あるいは光と熱により架
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。

【００３１】これらの組成物を含む樹脂層は、非常に耐
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。

【００３２】また本実施の形態で使用するインクジェッ
ト方式としては、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。

【００３３】また、本例では基板上にブラックマトリク
ス２が形成された例を示しているが、このブラックマト
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１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。

【００３４】次いで光照射のみ、熱処理のみ、又は光り
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６（ｅ））、必要に応じて保護層８を形成（図６
（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。また保護
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。

【００３５】図７は、本実施の形態のカラーフィルタの
製造装置９０におけるカラーフィルタの製造処理を示す
フローチャートで、この処理を実行する制御プログラム
は図２のＲＯＭ６７に記憶されており、ＣＰＵ６６の制
御の下に実行される。

【００３６】カラーフィルタの製造が指示されると、ま
ずステップＳ１で、カラーフィルタ上の１つの色要素４
０１を形成するドット数が操作部６０より入力される。
この値に応じて、例えば図４（Ａ）に示すように、ヘッ
ド５５の長手方向がＹ方向に平行になるようにするか、
或はより多いドット数が指定されると、ヘッド５５とＸ
Ｙθテーブル５２との相対角度を図４（Ｂ）のようにし
て、ヘッド５５がＹ方向に対して所定量傾いた状態にす
る（これはＹＸθテーブル５２或はヘッド５５のいずれ
かの角度を回転させてして行う）。こうしてＸＹθテー
ブル５２の初期位置の位置決めを行う。

【００３７】次にステップＳ２に進み、ＹＸθテーブル
５２のＸ軸方向への移動を開始する。そしてステップＳ
３で、Ｒヘッドによりインクを吐出するタイミングにな
ったか、即ち、Ｒ色の色要素が形成される位置にＲヘッ
ドの該当するノズルが到達したかを判断する。これはＸ
Ｙθテーブル５２の初期位置と、その移動量及びインク
ジェットヘッド５５の各色のヘッドの位置とそのノズル
位置とに基づいて判断される。こうしてＲヘッドよりの
インク吐出タイミングになったと判断されるとステップ
Ｓ４に進み、Ｒヘッドの該当する複数ノズルよりインク
を吐出して、Ｒ色の色要素を形成する。尚、この際、例
えば図４（Ｂ）の場合等では、１回のインクの吐出に際
しては複数ノズルでなく、そのＲヘッドの１つのノズル
だけからインクが吐出されることもあり得る。また、例
え複数のノズルから同時にインクを吐出した場合でも、
１回のインク吐出動作で１つの色要素４０１が形成され
ず、複数回に亙ってインク吐出を行うことにより、１つ
の色要素４０１が形成されることも考えられる。このこ
とは後述するＧ，Ｂの各色の場合も同様である。

【００３８】ステップＳ５では、前述のステップＳ３と
同様にして、ＧヘッドがＧ色の要素の位置に来たかどう
かを判断し、そうであればステップＳ６に進み、前述の
ステップＳ４と同様にして、Ｇヘッドの内の該当するノ
ズルを使用してインクを吐出する。更にステップＳ７で
も同様にして、Ｂヘッドによるインクの吐出タイミング
になったかどうかを判断し、そうであればステップＳ８
に進み、前述のステップＳ４或はＳ６と同様に、Ｂヘッ
ドの該当するノズルからインクを吐出してＢ色の色要素
を形成する。こうしてステップＳ９に進み、Ｘ方向への
１走査が終了したかどうかを調べ、終了していないとき
はステップＳ２に戻り、前述の処理を実行する。

【００３９】一方、ステップＳ９で１走査が終了したと
きはステップＳ１０に進み、例えば図１に示された基板
５３上に、予め予定されていた全ての色要素が形成され
たかどうかをみる。そうであれば処理を終了するが、そ
うでないときはステップＳ１１に進み、ＸＹθステージ
５２をＹ方向に移動させ、次にステップＳ１２で、今度
はヘッド５５とＸＹθテーブル５２との相対移動方向を
前回と逆方向（図４のＸ方向と逆）にセットしてステッ
プＳ２に戻る。

【００４０】尚、ステップＳ１１における、テーブル５
２のＹ方向への移動量は、例えばＹ方向のドットの重な
り度、或は各色要素４０１のＹ方向の間隔等により異な
る。また、Ｘ方向と逆方向に相対移動して色要素を形成
する時も、ヘッドの位置及び傾きに応じて各ヘッドの各
ノズルの駆動タイミングが調整されることはもちろんで
ある。

【００４１】図８は、上記のカラーフィルタを組み込ん
だカラー液晶表示装置３０の表示用スクリーンの基本構
成を示す断面図である。

【００４２】１１は偏光板、１はガラスなどの透明基
板、２はブラックマトリックス、３は樹脂組成物層、８
は保護層、１６は共通電極、１７は配向膜、１８は液晶
化合物、１９は配向膜、２０は画素電極、２１はガラス
基板、２２は偏光板、２３はバックライト光である。５
３は上記のカラーフィルタ、２４は対向基板である。

【００４３】本実施の形態のカラー液晶表示装置３０
は、カラーフィルタ５３と対向基板２４をあわせ込み、
液晶化合物１８が封入されていて、カラーフィルタ５３
に対向する基板２１の内側に透明な画素電極２０がマト
リックス状に形成されている。カラーフィルタ５３は、
画素電極２０の位置にＲ，Ｇ，Ｂの画素が配列するよう
に配置されている。

【００４４】さらに、基板１，２１のそれぞれの内側に
は配向膜１７，１９が形成されており、これをラビング
処理することによって液晶分子を一定方向に配列させる
ことができる。また、基板１，２１のそれぞれの外側に
は偏光板１１，２２が接着されており、液晶化合物１８
は、これらの基板１，２１の隙間に充填される。また、
バックライトとしては、蛍光灯と散乱板の組み合わせ
（両者とも不図示）が一般的に用いられており、液晶化
合物１８をバックライト光２３の透過率を変化させる光
シャッタとして機能させることにより表示を行う。

【００４５】尚、前述の図６及び図８では、ブラックマ
トリクス２がガラス基板１側に設けられているが、本発
明はこれに限定されるものでなく、例えばこのブラック
マトリクス２は、対向基板２４のガラス基板２１に設け
られていても良い。

【００４６】このような液晶表示装置を情報処理装置に
適用した場合の例を図９乃至図１１を参照して説明す
る。

【００４７】図９は、上記の液晶表示装置をワードプロ
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。

【００４８】図中、１８０１は装置全体の制御を行う制
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１８０
７で読み取ったイメージデータ等が表示される。１８０
３はディスプレイ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。

【００４９】１８０４はＦＭ(Frequency Modulation)音
源部で、音楽エディタ等で作成された音楽情報をメモリ
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１８０５により可聴音に変換される。プリ
ンタ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。

【００５０】１８０７は原稿データを光電的に読取って
入力するイメージリーダで、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。

【００５１】１８０８はイメージリーダ１８０７で読取
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（ＦＡ
Ｘ）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機である。

【００５２】１８１０はシステムプログラムやマネージ
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
メモリである。１８１１は文書情報や各種コマンド等を
入力するキーボードである。１８１２はフロッピーディ
スクやハードデ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。

【００５３】図１０は、図９に示す情報処理装置の模式
的概観図である。

【００５４】図中、１８０２は上記の液晶表示装置を利
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
１８０２上では、タッチパネル１８０３の表面を指等で
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１８
１１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１８１１には各種機能キー１
９０４等が設けられている。１９０５は外部記憶装置１
８１２の１つであるフロッピーディスクの挿入口であ
る。

【００５５】１９０６はイメージリーダ１８０７で読取
られる原稿を載置する用紙載置部で、読取られた原稿は
装置の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１８０６によりプリ
ントされる。

【００５６】上記情報処理装置をパーソナルコンピュー
タやワードプロセッサとして機能する場合、キーボード
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１８０
６により画像として出力される。

【００５７】またファクシミリ装置の受信機として機能
する場合、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１８０
６により受信画像として出力される。

【００５８】また、複写装置として機能する場合、イメ
ージリーダ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からプリンタ１８０６に送
られ、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１８
０７によって読取られた原稿データは、制御部１８０１
により所定のプログラムに従って送信処理された後、Ｆ
ＡＸ送受信部１８０８を介して通信回線に送信される。

【００５９】なお、上述した情報処理装置は図１１に示
すようにインクジェットプリンタ１８０６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１０と
同一機能を有する部分には、対応する符号を付して、そ
の説明を省略する。

【００６０】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
で、上記の実施形態を修正または変形したものに適用可
能である。

【００６１】本発明は、特にインクジェット記録方式の
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。

【００６２】その代表的な構成や原理については、例え
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。

【００６３】このパルス形状の駆動信号としては、米国
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。

【００６４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
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。

【００６５】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
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。

【００６６】加えて、装置本体に装着されることで、装
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。

【００６７】また、本発明の記録装置の構成として設け
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。

【００６８】以上説明した本発明の実施の形態において
は、イ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。

【００６９】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
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。

【００７０】また本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置に本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できる。この場合、本発明に係るプログ
ラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成することにな
る。そして記憶媒体からそのプログラムをシステム或は
装置に読み出すことによって、そのシステム或は装置が
そのプログラムに従って動作する。

【００７１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、インクジェットヘッドの各ノズルのインク吐出特性
のバラツキに起因する、各色要素の色むら又は濃度むら
を防止することができる。

【００７２】更に、この実施の形態によれば、各色要素
を精度良く、かつ所望の濃度で形成できるという効果が
ある。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
つの色要素を異なるノズルから吐出されるインクで形成
することにより、各色要素の色及び濃度のバラツキを抑
えることができるという効果がある。

【００７４】また本発明によれば、インクジェットヘッ
ドのノズル間のインク吐出量の差異による影響を無くし
て、精度良く所定の位置に所定量のカラーインクを付与
して高品位にカラー画像を表示できるという効果があ
る。

【００７５】また本発明によれば、各色要素の色及び濃
度のバラツキを抑えたカラーフィルタが得られるという
効果がある。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のカラーフィルタの製造装
置の主要部の構成を示す斜視図である。

【図２】本実施の形態のカラーフィルタの製造装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態のインクジェットヘッドの構成を
示す一部破断図である。

【図４】本実施の形態のヘッドとカラーフィルタ基板上
の各色要素との位置関係を説明する図である。

【図５】本実施の形態におけるカラーフィルタの製造工
程を示した図である。

【図６】本実施の形態におけるカラーフィルタの製造工
程の他の例を示した図である。

【図７】本実施の形態のカラーフィルタ製造装置におけ
る色要素の形成処理を示すフローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態のカラーフィルタを組み込
んだカラー液晶表示装置の基本構成を示す断面図であ
る。

【図９】本実施の形態の液晶表示装置が使用される情報
処理装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】本実施の形態の液晶表示装置が使用される情
報処理装置を示す概観斜視図である。

【図１１】本実施の形態の液晶表示装置が使用される情
報処理装置を示す概観斜視図である。

【符号の説明】

５２ ＸＹθステージ ５３ ガラス基板 ５４ カラーフィルタ部分 ５５ インクジェットヘッド ５７ 不吐出検出装置 ６０ 操作部 ６２ 表示部 ６６ ＣＰＵ ７１ ステージ制御部 ９０ カラーフィルタ製造装置

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上の所定位置にインクジェットヘッ
   ドからインクを吐出して複数の色要素を有するカラーフ
   ィルタを製造するカラーフィルタの製造装置であって、 第１の方向に配列され、インクを吐出するための複数の
   ノズルを有するインクジェットヘッドと、 前記第１の方向にほぼ直交する第２の方向に、前記基体
   と前記インクジェットヘッドの少なくともいずれかを移
   動させる移動手段と、 前記移動手段による移動に同期して前記インクジェット
   ヘッドの複数ノズルからインクを吐出させて前記基体上
   の複数の色要素位置にインクを付与する付与手段とを有
   し、 前記複数の色要素のそれぞれは、ほぼ前記第１の方向に
   複数のノズルからのインクを受容する長さを有すること
   を特徴とするカラーフィルタの製造装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のカラーフィルタの製造
   装置であって、前記複数の色要素のそれぞれは、異なる
   ノズルから吐出されたインクにより形成されることを特
   徴とする。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のカラーフィルタ
   の製造装置であって、前記インクジェットヘッドを前記
   第１の方向より所定量傾ける手段を更に有し、前記移動
   手段は前記インクジェットヘッドを前記所定量傾けた状
   態で相対移動させることを特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   カラーフィルタの製造装置であって、前記基体はガラス
   基板であることを特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   カラーフィルタの製造装置であって、前記基体上の前記
   各色要素に対応する領域間に遮光部が設けられているこ
   とを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のカラーフィルタの製造
   装置であって、前記基体上の前記各色要素の対応する領
   域にインクを保持するインク受容層が設けられているこ
   とを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項５に記載のカラーフィルタの製造
   装置であって、前記インクジェットヘッドは、前記遮光
   部で囲まれる前記基板上の領域内に予め定められた色の
   インクを吐出して各色要素を形成することを特徴とす
   る。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のカラーフィルタの製造
   装置であって、前記インクジェットヘッドは赤、緑及び
   青のインクを吐出することを特徴とする。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のカラーフィルタの製造
   装置であって、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、前記
   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
   ギー発生体を備えていることを特徴とする。
10. 【請求項１０】 基体上の所定位置にインクジェットヘ
    ッドのノズルからインクを吐出して複数の色要素を有す
    るカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造装置
    であって、 複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、 前記基体と前記インクジェットヘッドとを相対的に移動
    させる移動手段と、 各色要素を前記インクジェットヘッドの複数の異なるヘ
    ッドから吐出されたインクにより形成するように制御す
    る制御手段と、を有することを特徴とするカラーフィル
    タの製造装置。
11. 【請求項１１】 基体上の所定の位置にインクジェット
    ヘッドからのインクを吐出して複数の色要素を有するカ
    ラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であ
    って、 第１の方向に配列された複数のノズルを有するインクジ
    ェットヘッドと前記基体の少なくともいずれかを、前記
    第１の方向にほぼ直交する第２の方向に相対的に移動さ
    せる移動工程と、 相対移動に同期して前記インクジェットヘッドの複数ノ
    ズルからインクを吐出させて、前記基体上の複数の色要
    素のそれぞれの位置に、対応する色のインクを付与する
    付与工程とを有し、 前記複数の色要素のそれぞれは、ほぼ前記第１の方向
    に、複数のノズルからのインクに相当する長さを有する
    ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のカラーフィルタの
    製造方法であって、前記複数の色要素のそれぞれは、異
    なるノズルから吐出されるインクにより形成されること
    を特徴とする。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載のカラーフ
    ィルタの製造方法であって、前記移動工程では、前記第
    ２の方向に対して前記インクジェットヘッドを所定量傾
    けた状態で、前記インクジェットヘッドと前記基体とを
    相対移動することを特徴とする。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載のカラーフィルタの
    製造方法であって、前記基体はガラス基板であることを
    特徴とする。
15. 【請求項１５】 請求項１１乃至１４のいずれか１項に
    記載のカラーフィルタの製造方法であって、前記ガラス
    基板上の各色要素に対応する領域間に遮光部を形成する
    工程を更に有することを特徴とする。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載のカラーフィルタの
    製造方法であって、前記遮光部間にインクを保持する受
    容層を設ける工程を更に有することを特徴とする。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載のカラーフィルタの
    製造方法であって、前記付与工程では、前記遮光部で囲
    まれる領域内に予め定められた色のインクを吐出して、
    各色要素を形成することを特徴とする。
18. 【請求項１８】 基体上の所定位置にインクジェットヘ
    ッドからインクを吐出して複数の色要素を有するカラー
    フィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であっ
    て、 前記各色要素を前記インクジェットヘッドの複数の異な
    るノズルから吐出されたインクにより形成することを特
    徴とするカラーフィルタの製造方法。
19. 【請求項１９】 多数の色要素を備えるカラーフィルタ
    であって、 各色要素がいずれか１色に対応し、各色要素は複数の異
    なるノズルから吐出されたインクにより形成されたもの
    であることを特徴とするカラーフィルタ。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載のカラーフィルタで
    あって、前記基体はガラス基板であることを特徴とす
    る。
21. 【請求項２１】 請求項１５に記載のカラーフィルタ
    と、 前記カラーフィルタに照射する光量を可変する手段とを
    一体にを備えることを特徴とする表示装置。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の表示装置と、前記
    表示装置に画像信号を供給する信号供給手段とを有する
    ことを特徴とする電子機器。
23. 【請求項２３】 基体上の所定位置にインクジェットヘ
    ッドからインクを吐出して形成されるカラーフィルタの
    色要素の着色むらの低減方法であって、 前記各色要素を前記インクジェットヘッドの複数の異な
    るノズルから吐出されたインクにより形成することを特
    徴とする着色むらの低減方法。