JPH1114820A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェットヘッドのノズルのピッチ間隔と
カラーフィルタ基板の画素列のピッチ間隔とを正確に一
致させ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】インクジェットヘッドＩＪＨとカラーフィ
ルタ基板２０１とを相対的に走査させるためのステージ
２０６と、インクジェットヘッドＩＪＨの温度を検出す
る温度測定器２１０と、インクジェットヘッドＩＪＨの
走査方向に対する角度を調整するための角度調整装置２
１５と、温度測定器２１０によって検出された温度に基
づいて角度調整装置２１５の調整量を制御する制御装置
２１６とを具備する。

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のカラー液晶ディスプレ
イに用いられる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。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルタの製造方法として
は、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等が知られて
いる。

【０００３】顔料分散法とは、ガラス基板上に顔料を分
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
る物である。

【０００４】染色法とは、ガラス基板上に染色用の材料
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。

【０００５】電着法とは、ガラス基板上に透明電極パタ
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。

【０００６】そして印刷法とは、熱硬化型の樹脂に顔料
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。

【０００７】この４種の方法に共通しているのは、Ｒ，
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。

【０００８】更に、電着法は、形成可能なパターンの形
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。

【０００９】そこで、これらの欠点を補うべく、ガラス
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（特開昭５９−７５２０５、特開昭６３−２３５
９０１、特開平１−２１７３２０等）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようなインクジェ
ット方式を用いてカラーフィルタを製造する場合、複数
の吐出ノズルを有する長尺状のインクジェットヘッドを
カラーフィルタ基板に対して相対的に走査させ、カラー
フィルタの複数の画素列を一回の走査で着色することが
一般的に行われる。この場合、複数の画素列のピッチ間
隔とインクジェットヘッドのノズルのピッチ間隔が正確
に一致している必要があるが、従来では、カラーフィル
タの着色中にインクジェットヘッドの温度が変化した場
合、ノズルのピッチ間隔が変化してしまい、ノズルの位
置が画素列の位置から僅かにずれてしまうという問題点
があった。

【００１１】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、インクジェットヘッド
のノズルのピッチ間隔とカラーフィルタ基板の画素列の
ピッチ間隔とを正確に一致させることができるカラーフ
ィルタの製造方法及び製造装置を提供することである。

【００１２】また、本発明の他の目的は、上記の製造方
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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
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、複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色する
ことによりカラーフィルタを製造する方法であって、前
記インクジェットヘッドの温度を検出し、該温度におけ
る前記複数のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出
し、該間隔の変化に基づいて前記インクジェットヘッド
の走査方向に対する傾き角を調整しながら前記被着色体
を着色することを特徴としている。

【００１４】また、この発明に係わるカラーフィルタの
製造方法において、前記インクジェットの傾き角の調整
は、前記複数のインク吐出ノズルの前記走査方向に直交
する方向のピッチ間隔が前記画素のピッチ間隔に一致す
るように行なうことを特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わるカラーフィルタの
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。

【００１６】また、本発明に係わるカラーフィルタの製
造装置は、複数のインク吐出ノズルを有するインクジェ
ットヘッドと被着色体とを相対的に走査させながら、前
記インクジェットヘッドから前記被着色体に向けてイン
クを吐出してカラーフィルタの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
クジェットヘッドと前記被着色体とを相対的に走査させ
るための移動手段と、前記インクジェットヘッドの温度
を検出する温度検出手段と、前記インクジェットヘッド
の走査方向に対する角度を調整するための角度調整手段
と、前記温度検出手段によって検出された温度に基づい
て前記角度調整手段の調整量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。

【００１７】また、この発明に係わるカラーフィルタの
製造装置において、前記制御手段は、前記インクジェッ
トヘッドによる被着色体の着色中に、リアルタイムに前
記インクジェットヘッドの角度を制御することを特徴と
している。

【００１８】また、この発明に係わるカラーフィルタの
製造装置において、前記インクジェットヘッドと前記被
着色体との距離間隔を調整する距離調整手段をさらに具
備することを特徴としている。

【００１９】また、この発明に係わるカラーフィルタの
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。

【００２０】また、本発明に係わるカラーフィルタは、
複数のインク吐出ノズルを有するインクジェットヘッド
と被着色体とを相対的に走査させながら、前記インクジ
ェットヘッドから前記被着色体に向けてインクを吐出し
てカラーフィルタの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、前記インクジェットヘッ
ドの温度を検出し、該温度における前記複数のインク吐
出ノズル間の間隔の変化を算出し、該間隔の変化に基づ
いて前記インクジェットヘッドの走査方向に対する傾き
角を調整しながら着色されたことを特徴としている。

【００２１】また、本発明に係わる表示装置は、複数の
インク吐出ノズルを有するインクジェットヘッドと被着
色体とを相対的に走査させながら、前記インクジェット
ヘッドから前記被着色体に向けてインクを吐出してカラ
ーフィルタの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る表示装置であって、前記インクジ
ェットヘッドの温度を検出し、該温度における前記複数
のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出し、該間隔の
変化に基づいて前記インクジェットヘッドの走査方向に
対する傾き角を調整しながら着色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。

【００２２】また、本発明に係わる表示装置を備えた装
置は、複数のインク吐出ノズルを有するインクジェット
ヘッドと被着色体とを相対的に走査させながら、前記イ
ンクジェットヘッドから前記被着色体に向けてインクを
吐出してカラーフィルタの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、前記インクジェットヘッドの温度を検出
し、該温度における前記複数のインク吐出ノズル間の間
隔の変化を算出し、該間隔の変化に基づいて前記インク
ジェットヘッドの走査方向に対する傾き角を調整しなが
ら着色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。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】なお、本発明において定義するカラーフィ
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。

【００２５】図１は、カラーフィルタの製造工程の例を
示した図である。

【００２６】本発明のカラーフィルタにおいては、基板
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。

【００２７】図１（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１（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。

【００２８】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１
（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１（ｄ））、必要に応
じてインクの乾燥を行う。

【００２９】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。

【００３０】着色に用いるインクとしては、染料系、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。

【００３１】本発明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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】本発明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。

【００３５】また、本例では基板上にブラックマトリク
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。

【００３６】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１（ｅ））、必要に応じて保護層８を形成（図１
（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。

【００３７】図２乃至図４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の基本構成を示す断面
図である。

【００３８】カラー液晶表示装置は、一般的にカラーフ
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２参照）、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３参照）。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。

【００３９】また、図４に示すように、画素電極２０上
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４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。

【００４０】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３乃至図５を参照して説明する。

【００４１】図５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。

【００４２】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。

【００４３】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
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。

【００４４】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。

【００４５】１８０８はイメージリーダ部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（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。

【００４６】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
メモリ部である。

【００４７】１８１１は文書情報や各種コマンド等を入
力するキーボード部である。

【００４８】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。

【００４９】図６は図５に示す情報処理装置の模式的概
観図である。

【００５０】図中、１９０１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
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。

【００５１】１９０６はイメージリーダ部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。

【００５２】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
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。

【００５３】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、プリンタ部１８０６
に受信画像として出力される。

【００５４】また、複写装置として機能する場合、イメ
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。

【００５５】なお、上述した情報処理装置は図７に示す
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６と同一機能を有
する部分には、対応する符号を付す。

【００５６】次に、図８は、後述するカラーフィルタ製
造装置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。

【００５７】図８において、インクジェットヘッドＩＪ
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。

【００５８】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が来る様
に位置合わせされて図６の様な状態に組み立てられる。
図８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８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。

【００５９】次に、図９は本実施形態のカラーフィルタ
の製造装置９０の全体構成を示す斜視図、図１０はθ−
Ｚチルトステージの構成を示す斜視図、図１１はインク
ジェットヘッドが熱膨張する前のノズルと画素の位置関
係を示す図、図１２はインクジェットヘッドが熱膨張し
た時のノズルピッチと画素ピッチを合わせこむ様子を示
す図である。

【００６０】図９及び図１０において、２０１はカラー
フィルタ基板としてのガラス基板、２０２は図８に示し
たようなインクジェットヘッドＩＪＨを、Ｒ（赤）,Ｇ
（緑）,Ｂ（青）の３色に対応して３つ備えるヘッドユ
ニット、２３１,２３２,２３３はインクジェットヘッド
ＩＪＨのノズル面と基板間のＺ方向の距離間隔を測定す
るための距離測定装置、２０４はインクジェットヘッド
ＩＪＨとガラス基板２０１間のＸＹ平面内の相対位置を
検出するための相対位置検出装置、２０５はインクジェ
ットヘッドのインク吐出ノズル面を洗浄するためのヘッ
ド洗浄装置、２０６はガラス基板２０１をＸＹ平面内で
移動させるためのＸＹステージ、２０７はガラス基板２
０１をθ方向に回転させると共にＺ方向の傾きを調整す
るためのθ−Ｚチルトステージ、２０８ａ,２０８ｂ,２
０８ｃはＺチルト駆動用アクチュエータ、２０９はガラ
ス基板２０１を製造装置９０に投入するための基板搬送
用ロボット、２１０はインクジェットヘッドＩＪＨの温
度を検出するためのサーミスタ等からなる温度測定器、
２１５はインクジェットヘッドＩＪＨをθ方向に回動さ
せてヘッドのノズルピッチと画素ピッチを合わせるため
のヘッド駆動部、２１６はカラーフィルタ製造装置９０
の全体動作を制御するための制御装置である。

【００６１】また、図１１及び図１２において、２１１
はインクジェットヘッドＩＪＨのノズル、２１２はガラ
ス基板２０１上の画素である。

【００６２】上記構成において、ガラス基板２０１を基
板搬送用ロボット２０９によりθ−Ｚチルトステージ２
０７上に搭載する。この間にヘッドユニット２０２は洗
浄装置２０５により洗浄される。

【００６３】ガラス基板２０１の搭載が終了すると、ガ
ラス基板２０１をＸＹステージ２０６によりインクジェ
ットヘッドＩＪＨのノズル面と基板間の距離を測定する
測定位置に移動させ、距離測定装置２３１,２３２,２３
３によりインクジェットヘッドＩＪＨのノズル面と基板
間のＺ方向の距離を測定し、所定の値となるようＺチル
ト駆動用アクチュエータ２０８ａ,２０８ｂ,２０８ｃに
よりガラス基板２０１の傾き及び高さ調整を行なう。次
に、インクジェットヘッドＩＪＨとガラス基板２０１の
ＸＹ平面内の相対位置を検出するための位置にガラス基
板２０１を移動させ、ガラス基板２０１上にあらかじめ
形成されているアライメントマークを相対位置検出装置
２０４により測定する。そして、ガラス基板２０１とヘ
ッドユニット２０２との相対位置を算出し、ＸＹステー
ジ２０６によりＸＹ方向の位置を調整し、θ−Ｚチルト
ステージ２０７によりガラス基板２０１のθ方向の傾き
を調整する。この後、ＸＹステージ２０６によりガラス
基板２０１を着色開始位置に移動させ、ＸＹステージ２
０６でガラス基板２０１をＸ方向に移動させながらヘッ
ドユニット２０２によりＲ，Ｇ，Ｂのパターンを着色す
る。通常は図１１に示すようにインクジェットヘッドＩ
ＪＨのノズル２１１のピッチ間隔Ｐと、画素のピッチ間
隔を合わせて着色するが、インクジェットヘッドの温度
が上昇すると、ノズルピッチＰと画素ピッチがずれる。
そのため、本実施形態では、温度測定器２１０の測定結
果とインクジェットヘッドの熱膨張係数に基づいて、ノ
ズルピッチＰの変化量を算出し、図１２に示すようにノ
ズル２１１のピッチ間隔と画素２１２のピッチ間隔が合
うようにインクジェットヘッドＩＪＨをヘッド駆動部２
１５によりθ方向に回動させながら着色を行なう。これ
により、常に、インクジェットヘッドのノズルピッチと
画素ピッチとが正確に一致した状態で、カラーフィルタ
の着色を行なうことができる。

【００６４】以上説明したように、本実施形態によれば
以下のような効果が得られる。 （１）ヘッドの洗浄、ガラス基板の受け渡しを並行動作
として行っているのでタクトをのばすことなくヘッドの
特性を維持することができる。 （２）画素ピッチとノズルピッチが常に合うよう制御し
ながら着色できるので、高精度な着色が可能となる。 （３）着色中にリアルタイムにノズルピッチと画素ピッ
チを合わせるので生産性を落とすことなく高精度な着色
が可能となる。

【００６５】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
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。

【００６６】例えば、上記実施形態では、図１１に示す
ように、初期状態においてはインクジェットヘッドＩＪ
Ｈをθ方向に傾けない状態で配置するように説明した
が、初期状態において予めインクジェットヘッドをθ方
向に多少傾けた状態でノズルピッチと画素ピッチが合う
ように設定しておけば、インクジェットヘッドが温度変
化により延びた場合でも縮んだ場合でも、インクジェッ
トヘッドの回転方向を逆にすることによりどちらにも対
応することができる。

【００６７】また、近年ＴＦＴアレイ側にカラーフィル
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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】以上説明した本発明実施例においては、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。

【００７６】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。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下のような効果が得られる。 （１）画素ピッチとノズルピッチが常に合うように制御
することにより、高精度な着色が可能となる。 （２）着色中にリアルタイムに合わせるので生産性を落
とすことなく高精度な着色が可能となる。 （３）インクジェットヘッドをあらかじめ斜めにセット
しておくことにより、ヘッドの伸び、縮み双方に対応し
て高精度な着色が可能となる。

【００７８】

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーフィルタの製造工程を示した図である。

【図２】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の例を示す断面図である。

【図３】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の他の例を示す断面図であ
る。

【図４】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のさらに他の例を示す断面図
である。

【図５】液晶表示装置が使用される情報処理装置を示し
た図である。

【図６】液晶表示装置が使用される情報処理装置を示し
た図である。

【図７】液晶表示装置が使用される情報処理装置を示し
た図である。

【図８】カラーフィルタの製造装置に使用されるインク
ジェットヘッドの構造を示す図である。

【図９】一実施形態のカラーフィルタの製造装置の全体
構成を示す斜視図である。

【図１０】θ−Ｚチルトステージの構成を示す斜視図で
ある。

【図１１】インクジェットヘッドが熱膨張する前のノズ
ルと画素の位置関係を示す図である。

【図１２】インクジェットヘッドが熱膨張した時のノズ
ルピッチと画素ピッチを合わせこむ様子を示す図であ
る。

【符号の説明】

２０１ ガラス基板 ２０２ ヘッドユニット ２０４ 相対位置検出装置 ２０５ 洗浄装置 ２０６ ＸＹステージ ２０７ θ−Ｚチルトステージ ２０８ａ,２０８ｂ,２０８ｃ Ｚチルト駆動用アクチュ
エータ ２０９ 基板搬送用ロボット ２１０ 温度測定器 ２１１ ノズル ２１２ 画素 ２３１,２３２,２３３ 距離測定装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のインク吐出ノズルを有するインク
   ジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
   ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
   てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色する
   ことによりカラーフィルタを製造する方法であって、 前記インクジェットヘッドの温度を検出し、該温度にお
   ける前記複数のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出
   し、該間隔の変化に基づいて前記インクジェットヘッド
   の走査方向に対する傾き角を調整しながら前記被着色体
   を着色することを特徴とするカラーフィルタの製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記インクジェットの傾き角の調整は、
   前記複数のインク吐出ノズルの前記走査方向に直交する
   方向のピッチ間隔が前記画素のピッチ間隔に一致するよ
   うに行なう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。
3. 【請求項３】 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。
4. 【請求項４】 複数のインク吐出ノズルを有するインク
   ジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
   ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
   てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色する
   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と前記被着色部とを相対的に
   走査させるための移動手段と、 前記インクジェットヘッドの温度を検出する温度検出手
   段と、 前記インクジェットヘッドの走査方向に対する角度を調
   整するための角度調整手段と、 前記温度検出手段によって検出された温度に基づいて前
   記角度調整手段の調整量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。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記インクジェットヘ
   ッドによる被着色体の着色中に、リアルタイムに前記イ
   ンクジェットヘッドの角度を制御することを特徴とする
   請求項４に記載のカラーフィルタの製造装置。
6. 【請求項６】 前記インクジェットヘッドと前記被着色
   体との距離間隔を調整する距離調整手段をさらに具備す
   ることを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの
   製造装置。
7. 【請求項７】 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４に記載のカラ
   ーフィルタの製造装置。
8. 【請求項８】 複数のインク吐出ノズルを有するインク
   ジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
   ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
   てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色する
   ことにより製造されたカラーフィルタであって、 前記インクジェットヘッドの温度を検出し、該温度にお
   ける前記複数のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出
   し、該間隔の変化に基づいて前記インクジェットヘッド
   の走査方向に対する傾き角を調整しながら着色されたこ
   とを特徴とするカラーフィルタ。
9. 【請求項９】 複数のインク吐出ノズルを有するインク
   ジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
   ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
   てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色こと
   により製造されたカラーフィルタを備える表示装置であ
   って、 前記インクジェットヘッドの温度を検出し、該温度にお
   ける前記複数のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出
   し、該間隔の変化に基づいて前記インクジェットヘッド
   の走査方向に対する傾き角を調整しながら着色されたカ
   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。
10. 【請求項１０】 複数のインク吐出ノズルを有するイン
    クジェットヘッドと被着色体とを相対的に走査させなが
    ら、前記インクジェットヘッドから前記被着色体に向け
    てインクを吐出してカラーフィルタの各画素を着色する
    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、 前記インクジェットヘッドの温度を検出し、該温度にお
    ける前記複数のインク吐出ノズル間の間隔の変化を算出
    し、該間隔の変化に基づいて前記インクジェットヘッド
    の走査方向に対する傾き角を調整しながら着色されたカ
    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。