JPH1073712A - カラーフィルタの製造方法及び製造装置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 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法及び製造装置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Info
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- JPH1073712A JPH1073712A JP23108596A JP23108596A JPH1073712A JP H1073712 A JPH1073712 A JP H1073712A JP 23108596 A JP23108596 A JP 23108596A JP 23108596 A JP23108596 A JP 23108596A JP H1073712 A JPH1073712 A JP H1073712A
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Abstract
が出来るカラーフィルタの製造方法を提供する。 【解決手段】インクジェットヘッド55を基板53に対
して相対的に走査させながら基板53に向けてインクを
吐出し、各画素を着色することによりカラーフィルタを
製造する方法であって、走査の方向に略直交する方向に
並ぶ画素列毎に、インクの吐出開始位置を異ならせた。
Description
ッドにより基板に向けてインクを吐出して、各画素を着
色することによりカラーフィルタを製造するためのカラ
ーフィルタの製造方法及び製造装置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に関するも
のである。
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要
が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及の
ためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフイルタのコスト
ダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラー
フイルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべ
く種々の方法が試みられているが、いまだ全ての要求特
性を満足する方法は確立されていない。以下にそれぞれ
の方法を説明する。最も多く用いられている第1の方法
が染色法である。染色法は、ガラス基板上に染色用の材
料である水溶性高分子材料を塗布し、これをフオトリソ
グラフィー工程により所望の形状にパターニングした
後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパ
ターンを得る。これを3回繰り返すことによりR、G、
Bのカラーフイルタ層を形成する。
法に取って代わりつつある。この方法は、基板上に顔料
を分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。更にこの工程を
3回繰り返すことによりR、G、Bのカラーフイルタ層
を形成する。
法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹
脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第1の色を
電着する。この工程を3回繰り返してR、G、Bのカラ
ーフイルタ層を形成し、最後に焼成するものである。
法は、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を3回繰
り返すことによりR、G、Bを塗り分けた後、樹脂を熱
硬化させることにより着色層を形成するものである。ま
た、いずれの方法においても着色層上に保護層を形成す
るのが一般的である。
G、Bの3色を着色するために同一の工程を3回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
が多いほど歩留りが低下するという問題を有している。
更に、電着法においては、形成可能なパターン形状が限
定されるため、現状の技術ではTFT用には適用できな
い。また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファイ
ンピッチのパターンは形成できない。
5205号公報、特開昭63−235901号公報ある
いは特開平1−217320号公報等には、インクジェ
ット方式を用いてカラーフイルタを製造する方法が開示
されている。これらの方法は、R(赤)、G(緑)、B
(青)の三色の色素を含有するインクをインクジェット
方式で光透過性の基板上に噴射し、各インクを乾燥させ
て着色画像部を形成するものである。こうしたインクジ
ェット方式では、R、G、Bの各画素の形成を一度に行
う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出来る。
ット方式によりカラーフィルタを製造する場合、インク
ジェットヘッドによりカラーフィルタ基板上を走査しな
がら、各画素にインクを吐出し、各画素部を着色するこ
とが考えられる。この場合、着色は、図20(a)に示
すようにカラーフィルタ基板の画素が形成されている領
域の外側部分、即ち額縁部分から開始し、一定量のイン
クを一定の間隔毎に吐出して各画素を着色していくのが
通常考えられる方法である。
を一定の間隔で吐出すると、その吐出の開始位置におい
ては、図20(a)に矢印で示すように、一番端に吐出
したインクI1が表面張力により2番目に吐出したイン
クI2に引っ張られて、インクが集中し、図20(b)
にA部として示すように、その部分のインクが大きく広
がってしまう。このように、A部においてインクが広が
ってしまうと、隣の異なる色のインクと混色が生じ、一
旦混色が生ずると隣り合う異なる色のインク同士が表面
張力により引っ張られるため、その混色部分はA部のみ
にとどまらず、図20(b)にハッチングで示すよう
に、有効画素領域に向かって長く広がることとなる。そ
のため、混色部分が有効画素領域にかからない様にする
ためには、インクの吐出開始位置を有効画素領域から大
きく離す必要があり、カラーフィルタの額縁部分の幅が
大きくなるという問題点がある。カラーフィルタは年々
その有効表示領域を広げるために、額縁部分を狭めよう
とする傾向にあり、上記のような問題を解決することは
重要な課題である。
なされたものであり、その目的は、カラーフィルタの額
縁部分の幅を狭くすることが出来るカラーフィルタの製
造方法及び製造装置を提供することである。
を狭くしたカラーフィルタ及びそれを用いた表示装置及
び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
の製造方法は、インクジェットヘッドを基板に対して相
対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出し、
各画素を着色することによりカラーフィルタを製造する
方法であって、前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ
画素列毎に、インクの吐出開始位置を異ならせたことを
特徴としている。
製造方法において、前記インクの吐出開始位置を、イン
クの色毎に前記カラーフィルタの有効画素領域から順番
に遠ざかる様にずらしたことを特徴としている。
製造方法において、前記インクの吐出開始位置を、隣り
合う画素列毎に交互にずらしたことを特徴としている。
製造方法において、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、
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している。
造装置は、インクジェットヘッドを基板に対して相対的
に走査させながら該基板に向けてインクを吐出し、各画
素を着色することによりカラーフィルタを製造する装置
であって、前記インクジェットヘッドを前記基板に対し
て相対的に走査させるための駆動手段と、前記走査の方
向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、インクの吐出開
始位置を異ならせる様に前記インクジェットヘッドと前
記駆動手段とを制御する制御手段とを具備することを特
徴としている。
製造装置において、前記制御手段は、前記インクの吐出
開始位置を、インクの色毎に前記カラーフィルタの有効
画素領域から順番に遠ざかる様にずらす様に制御するこ
とを特徴としている。
製造装置において、前記制御手段は、前記インクの吐出
開始位置を、隣り合う画素列毎に交互にずらす様に制御
することを特徴としている。
製造装置において、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、
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している。
インクジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させ
ながら該基板に向けてインクを吐出し、各画素を着色す
ることにより製造されたカラーフィルタであって、前記
走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、インク
の吐出開始位置を異ならせて着色されたことを特徴とし
ている。
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
該基板に向けてインクを吐出し、各画素を着色すること
により製造されたカラーフィルタを備えた表示装置であ
って、前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎
に、インクの吐出開始位置を異ならせて着色されたカラ
ーフィルタと、光量を可変とする光量可変手段とを一体
に備えることを特徴としている。
置は、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に走
査させながら該基板に向けてインクを吐出し、各画素を
着色することにより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、前記走査の方向に略直
交する方向に並ぶ画素列毎に、インクの吐出開始位置を
異ならせて着色されたカラーフィルタと、光量を可変と
する光量可変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。
インクジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させ
ながら該基板に向けてインクを吐出し、各画素を着色す
ることにより製造されたカラーフィルタであって、前記
基板上の有効画素領域の外側部分に、画素列毎に着色開
始位置をずらした痕跡があることを特徴としている。
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
該基板に向けてインクを吐出し、各画素を着色すること
により製造されたカラーフィルタを備えた表示装置であ
って、前記基板上の有効画素領域の外側部分に、画素列
毎に着色開始位置をずらした痕跡があるカラーフィルタ
と、光量を可変とする光量可変手段とを一体に備えるこ
とを特徴としている。
置は、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に走
査させながら該基板に向けてインクを吐出し、各画素を
着色することにより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、前記基板上の有効画素
領域の外側部分に、画素列毎に着色開始位置をずらした
痕跡があるカラーフィルタと、光量を可変とする光量可
変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。
について、添付図面を参照して詳細に説明する。
形態の構成を示す概略図である。
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R(赤),
G(緑),B(青)のインクジェットヘッド、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であるところのテ
ィーチングペンダント(パソコン)、60はティーチン
グペンダント59の操作部であるところのキーボードを
示している。
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は生産情報等を
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。
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。
変化させてインクの吐出量を制御する方法を説明するた
めの図である。
するために、ヒータ102に2種類の定電圧パルスを印
加する様になされている。2つのパルスとは、図4に示
す様にプレヒートパルスとメインヒートパルス(以下、
単にヒートパルスという)である。プレヒートパルス
は、実際にインクを吐出するに先立ってインクを所定温
度に暖めるためのパルスであり、インクを吐出するため
に必要な最低のパルス幅t5 よりも短い値に設定されて
いる。従って、このプレヒートパルスによりインクが吐
出されることはない。プレヒートパルスをヒータ102
に加えるのは、インクの初期温度を、一定の温度にまで
上昇させておくことにより、後に一定のヒートパルスを
印加したときのインク吐出量を常に一定にするためであ
る。また、逆にプレヒートパルスの長さを調節すること
により、予めインクの温度を調節しておき、同じヒート
パルスが印加された場合でも、インクの吐出量を異なら
せることも可能である。また、ヒートパルスの印加に先
立ってインクを暖めておくことにより、ヒートパルスを
印加した時のインク吐出の時間的な立ち上がりを早めて
応答性を良くする働きも持っている。
出させるためのパルスであり、上記のインクを吐出する
ために必要な最低のパルス幅t5 よりも長く設定されて
いる。ヒータ102が発生するエネルギーは、ヒートパ
ルスの幅(印加時間)に比例するものであるため、この
ヒートパルスの幅を調節することにより、ヒータ102
の特性のばらつきを調整することが可能である。
の間隔を調整して、プレヒートパルスによる熱の拡散状
態を制御することによってもインクの吐出量を調整する
ことが可能となる。
量は、プレヒートパルスとヒートパルスの印加時間を調
節することによって制御することも可能であるし、また
プレヒートパルスとヒートパルスの印加間隔を調節する
ことによっても可能である。従って、プレヒートパルス
及びヒートパルスの印加時間やプレヒートパルスとヒー
トパルスの印加間隔を必要に応じて調整することによ
り、インクの吐出量やインクの吐出の印加パルスに対す
る応答性を自在に調節することが可能となる。
具体的に説明する。
108a,108b,108cが、同じエネルギーを加
えた時のインクの吐出量が異なっている場合について説
明する。詳しくは、一定温度で、一定エネルギーを印加
したときに、ノズル108aのインク吐出量が36pl
(ピコリットル)、ノズル108bのインク吐出量が4
0pl、ノズル108cのインク吐出量が40plであ
り、ノズル108aに対応するヒータ102a及びノズ
ル108bに対応するヒータ102bの抵抗値が200
Ω、ノズル108cに対応するヒータ102cの抵抗値
が210Ωであるものとする。そして、それぞれのノズ
ル108a,108b,108cの吐出量を全て40p
lに合わせたいものとする。
08cの吐出量を同じ量に調整するためには、プレヒー
トパルスとヒートパルスの幅を調整すれば良いのである
が、このプレヒートパルスとヒートパルスの幅の組み合
わせには種々のものが考えられる。ここでは、ヒートパ
ルスにより発生するエネルギーの量を3つのノズルで同
じになる様に設定し、吐出量の調整は、プレヒートパル
スの幅を調整することにより行なうものとする。
ノズル108bのヒータ102bの抵抗値は同じ200
Ωであるので、ヒートパルスにより発生するエネルギー
を同じにするには、ヒータ102a,102bに同じ幅
の電圧パルスを印加すればよい。ここでは、電圧パルス
の幅を前述したt5 よりも長いt3 に設定する。一方、
ノズル108aと108bとは、同じエネルギーを加え
た時の吐出量が、36plと40plと異なるため、ノ
ズル108aの吐出量を多くするために、ヒータ102
aには、ヒータ102bのプレヒートパルスの幅t1 よ
りも長いt2 のプレヒートパルスを加える。このように
すれば、ノズル108aと108bの吐出量を同じ40
plにそろえることができる。
抵抗値は、他の2つのヒータ102a,102bの抵抗
値よりも高い210Ωであるため、ヒータ102cか
ら、他の2つのヒータと同じエネルギーを発生させるた
めには、ヒートパルスの幅を長くする必要がある。その
ため、ここでは、ヒートパルスの幅を前述したt3 より
も長いt4 に設定している。また、プレヒートパルスの
幅に関しては、一定エネルギーを加えた時のノズル10
8bと108cの吐出量が同じであるため、ヒータ10
2bと同じにすればよく、t1 の幅のプレヒートパルス
を加える。
を加えた時のインク吐出量の異なる3つのノズル108
a,108b,108cから同じ量のインクを吐出させ
ることができる。また、同じ手法により、インクの吐出
量を意識的に異ならせることも可能である。なお、プレ
ヒートパルスを利用するのは、ノズルごとの吐出のバラ
つきを低減するためである。
示した図である。図5を参照してカラーフィルタ54の
製造工程を説明する。
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。
構成するブラックマトリックス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、光照射または加熱の少なくとも一方)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))。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。
9上の樹脂層に予めパターン露光を行うことにより樹脂
層を一部親インク化させて(図5(c))、樹脂組成物
層3に親インク化された部分6と親インク化されていな
い部分5を形成する(図5(d))。
(赤),G(緑),B(青)の各色インクを樹脂組成物
層3に吐出して一度に着色し(図5(e))、必要に応
じてインクの乾燥を行う。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。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
るいは顔料のなかから、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。
行って着色された樹脂組成物層3を硬化させ、必要に応
じて保護層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、加熱条件を厳しくするか、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。
の他の例を示した図である。
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))。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6(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6(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。
染料系又は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。
しては、インク受容性を有し、且つ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。
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。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。
ィルタ基板1と対向基板21を合わせこみ、液晶化合物
18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の内側に、TFT(Thin Film Transisto
r)(不図示)と透明な画素電極20がマトリックス状に
形成される。また、もう一方の基板1の内側には、画素
電極に対向する位置にRGBの色材が配列するようカラ
ーフィルタ54が設置され、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1側に形成される
が(図7参照)、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基板側
に形成される(図8参照)。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1
1,22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
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。
概観図である。
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10と同一機能
を有する部分には、対応する符号を付す。
を軽減する代表的な2つの方法について説明する。
ルを有するインクジェットヘッドIJHの各ノズル間の
インク吐出量の差を補正する方法(以下ビット補正と呼
ぶ)を示した図である。
ヘッドIJHの例えば3つのノズルであるノズル1,ノ
ズル2,ノズル3からインクを所定の基板上に吐出さ
せ、夫々のノズルから吐出されるインクが基板P上に形
成するインクドットの大きさを測定し、各ノズルからの
インク吐出量を測定する。このとき、各ノズルのヒータ
に加えるヒートパルス(図4参照)を一定幅とし、既に
説明したようにプレヒートパルス(図4参照)の幅を変
化させる。これにより図13に示すようなプレヒートパ
ルス幅(図13に加熱時間として示す)とインク吐出量
の関係を示す曲線が得られる。ここで、例えば、各ノズ
ルからのインク吐出量を全て20ngに統一したいとす
ると、図13に示す曲線から、ノズル1に加えるプレヒ
ートパルスの幅は1.0μs、ノズル2では0.5μs、
ノズル3では0.75μsであることがわかる。従っ
て、各ノズルのヒータに、これらの幅のプレヒートパル
スを加えることにより、図14に示すように各ノズルか
らのインク吐出量を全て20ngに揃えることができ
る。このようにして、各ノズルからのインク吐出量を補
正することをビット補正と呼ぶ。本実施形態では、プレ
ヒートパルスの幅を4段階に変化させ、約30%の補正
幅を実現している。また補正の分解能は2〜3%であ
る。
ノズルからのインク吐出密度を調整することにより、イ
ンクジェットヘッドの走査方向の濃度ムラを補正する方
法(以下シェーディング補正と呼ぶ)を示す図である。
ットヘッドのノズル3のインク吐出量を基準としたとき
に、ノズル1のインク吐出量が−10%、ノズル2のイ
ンク吐出量が+20%であったとする。このとき、イン
クジェットヘッドIJHを走査させながら、図16に示
すように、ノズル1のヒータには基準クロックの9回に
1回ずつヒートパルスを加え、ノズル2のヒータには基
準クロックの12回に1回ずつヒートパルスを加え、ノ
ズル3のヒータには基準クロックの10回に1回ずつヒ
ートパルスを加える。このようにすることにより、走査
方向のインク吐出数を各ノズル毎に変化させ、図17に
示すようにカラーフィルタの画素内の走査方向のインク
密度を一定にすることができ、各画素の濃度ムラを防止
することができる。このようにして、走査方向のインク
吐出密度を補正することをシェーディング補正と呼ぶ。
本実施形態では、この補正により約40%の補正幅を実
現している。また、補正の分解能については、細かく無
制限に制御することは可能であるが、データが大きくな
ってスピードが遅くなるという制約があり、実際上は1
0%程度が限界である。
合のカラーフィルタの着色工程を説明する。
θステージ52上にガラス基板53をセットする。そし
て、しかるべく位置決めを行った後、ガラス基板53の
カラーフィルタ形成領域(着色領域)をインクジェット
ヘッド55の直下に移動させ、インクジェットヘッド5
5とガラス基板53をXYθステージ52により相対的
に走査させながらインクを吐出し、カラーフィルタの各
画素の着色を実行する。
ガラス基板53の関係を示したものが図18である。
出するヘッド55aと緑色(G)のインクを吐出するヘ
ッド55bと青色(B)のインクを吐出するヘッド55
cを有するインクジェットヘッド55は、図中矢印で示
す走査方向にガラス基板53上を相対的に走査しなが
ら、ガラス基板53上の各画素を、R(赤)、G
(緑)、B(青)の3色に着色していく。インクジェッ
トヘッド55において丸印で示したものがインク吐出ノ
ズルを示し、図中黒丸で示したノズルが着色に使用され
るノズルである。
吐出動作を図18を用いて説明する。
クジェットヘッド55でガラス基板53の額縁部分から
着色を開始する場合、インクの吐出開始位置では、一番
端のインクが表面張力により隣のインクに引っ張られ
て、その部分にインクが集中する。そして、その部分の
インクが大きく広がってしまい、A部として示すような
大径の着色部分が形成される。このような大径の着色部
分が形成されると、その部分で隣の異なる色のインクと
の混色が起こり問題である。
に、R、G、Bの各画素列毎にインクの吐出開始位置を
走査方向に順番にずらすことにより、大径の着色部分で
あるA部がそれぞれ隣の画素列同士で重ならないように
している。このようにすれば、インクの吐出開始位置で
インクが集中したとしても、隣の画素列と混色が起こる
ことを防止できる。なお、このようにインクの吐出開始
位置をずらすと、その分だけガラス基板53の額縁部分
の幅が必要となるが、この幅は、図20のように混色が
起こった場合に混色の影響が無くなるまでの距離dに比
較すれば小さく、結果としてガラス基板53の額縁部分
の幅を狭くすることが出来る。
ずらす他の例を示したものであり、図示したように、隣
の画素列同士でインクの吐出開始位置を交互にずらすよ
うにしている。このようにすれば、図18の場合に比較
して、ガラス基板53の額縁部分の幅をさらに狭くする
ことが出来る。
ば、走査方向へのインクの吐出開始位置を画素列毎にず
らすことにより、カラーフィルタの額縁部分を狭くして
も高品質なカラーフィルタを製造することが出来る。
囲で、上記実施形態を修正または変形したものに適用可
能である。
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。
査方向へのインクの吐出開始位置を画素列毎にずらすこ
とにより、カラーフィルタの額縁部分を狭くしても高品
質なカラーフィルタを製造することが出来る。
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。
圧は径を示した図である。
である。
ー液晶表示装置の基本構成を示す断面図である。
ー液晶表示装置の基本構成を示す断面図である。
た図である。
した図である。
した図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
ための図である。
ための図である。
ための図である。
ーフィルタの着色の仕方の例を示した図である。
ーフィルタの着色の仕方の他の例を示した図である。
を示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 インクジェットヘッドを基板に対して相
対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出し、
各画素を着色することによりカラーフィルタを製造する
方法であって、 前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、イ
ンクの吐出開始位置を異ならせたことを特徴とするカラ
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項2】 前記インクの吐出開始位置を、インクの
色毎に前記カラーフィルタの有効画素領域から順番に遠
ざかる様にずらした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方法。 - 【請求項3】 前記インクの吐出開始位置を、隣り合う
画素列毎に交互にずらした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方法。 - 【請求項4】 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
ーフィルタの製造方法。 - 【請求項5】 インクジェットヘッドを基板に対して相
対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出し、
各画素を着色することによりカラーフィルタを製造する
装置であって、 前記インクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に
走査させるための駆動手段と、 前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、イ
ンクの吐出開始位置を異ならせる様に前記インクジェッ
トヘッドと前記駆動手段とを制御する制御手段とを具備
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6】 前記制御手段は、前記インクの吐出開始
位置を、インクの色毎に前記カラーフィルタの有効画素
領域から順番に遠ざかる様にずらす様に制御することを
特徴とする請求項5に記載のカラーフィルタの製造装
置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、前記インクの吐出開始
位置を、隣り合う画素列毎に交互にずらす様に制御する
ことを特徴とする請求項5に記載のカラーフィルタの製
造装置。 - 【請求項8】 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5に記載のカラ
ーフィルタの製造装置。 - 【請求項9】 インクジェットヘッドを基板に対して相
対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出し、
各画素を着色することにより製造されたカラーフィルタ
であって、 前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、イ
ンクの吐出開始位置を異ならせて着色されたことを特徴
とするカラーフィルタ。 - 【請求項10】 インクジェットヘッドを基板に対して
相対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出
し、各画素を着色することにより製造されたカラーフィ
ルタを備えた表示装置であって、 前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、イ
ンクの吐出開始位置を異ならせて着色されたカラーフィ
ルタと、 光量を可変とする光量可変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11】 インクジェットヘッドを基板に対して
相対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出
し、各画素を着色することにより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、 前記走査の方向に略直交する方向に並ぶ画素列毎に、イ
ンクの吐出開始位置を異ならせて着色されたカラーフィ
ルタと、光量を可変とする光量可変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12】 インクジェットヘッドを基板に対して
相対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出
し、各画素を着色することにより製造されたカラーフィ
ルタであって、 前記基板上の有効画素領域の外側部分に、画素列毎に着
色開始位置をずらした痕跡があることを特徴とするカラ
ーフィルタ。 - 【請求項13】 インクジェットヘッドを基板に対して
相対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出
し、各画素を着色することにより製造されたカラーフィ
ルタを備えた表示装置であって、 前記基板上の有効画素領域の外側部分に、画素列毎に着
色開始位置をずらした痕跡があるカラーフィルタと、 光量を可変とする光量可変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14】 インクジェットヘッドを基板に対して
相対的に走査させながら該基板に向けてインクを吐出
し、各画素を着色することにより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、 前記基板上の有効画素領域の外側部分に、画素列毎に着
色開始位置をずらした痕跡があるカラーフィルタと、光
量を可変とする光量可変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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23108596A JP3106104B2 (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | カラーフィルタの製造方法及び製造装置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表示装置の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1073712A true JPH1073712A (ja) | 1998-03-17 |
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---|---|---|---|---|
JP2008003555A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Samsung Electronics Co Ltd | カラーフィルタ基板の製造方法 |
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1996
- 1996-08-30 JP JP23108596A patent/JP3106104B2/ja not_active Expired - Fee Related
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