JPH10278314A

JPH10278314A - カラーフィルタの製造方法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

Publication number: JPH10278314A
Application number: JP8416397A
Authority: JP
Inventors: Makoto Akahira; 誠赤平; Tetsuo Okabe; 哲夫岡部; Hiroshi Fujiike; 弘藤池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】目視で見て色ムラの少ないカラーフィルタを歩
留まり良く製造するカラーフィルタの製造方法を提供す
る。【解決手段】複数のインクジェットヘッドにより基板に
向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を複数
の色に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、各インクジェットヘッドから吐出されたイ
ンクの着弾位置を測定する測定工程と、この測定工程に
おける測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に用い
るインクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程とを
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、インクジェットヘ
ッドにより基板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
するためのカラーフィルタの製造方法及びカラーフィル
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】一般に液晶表示装置は、パーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ、パチンコ遊技台、自動車
ナビゲーションシステム、小型テレビ等に搭載され、近
年需要が増大している。しかしながら、液晶表示装置は
価格が高く、液晶表示装置のコストダウンに対する要求
は年々強まっている。

【０００３】液晶表示装置を構成するカラーフィルタ
は、透明基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などの
各画素を配列して構成され、さらにこれらの各画素の周
囲には表示コントラストを高めるために、光遮蔽するた
めのブラックマトリクスが設けられている。

【０００４】カラーフィルタの着色画素部分は、染色
法、顔料分散法、電着法等によって形成されている。

【０００５】また、カラーフィルタのコストダウンに対
する要求から、印刷法またはインクジェット法で画素を
形成する方法が提案されている。しかし、印刷法におい
ては、印刷版から転写と乾燥の工程をＲ，Ｇ，Ｂの各画
素毎に３回繰り返して着色画素部を形成するため、歩留
まりが低下するという問題があった。

【０００６】一方、インクジェット法に関しては、例え
ば特開昭５９−７５２０５号では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の
色素を含有する着色液を基板上に、インクジェット方式
で噴射し、各着色液を乾燥させて着色画像部を形成する
ことが提案されている。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することが可能
で大幅な製造工程の簡略化と、大幅なコストダウン効果
を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット方式の場合、複数のインク吐出ノズルを用い
て、画素を着色するため、各ノズルから吐出されるイン
クの着弾位置精度を完全に均一にすることは殆ど不可能
であり、そのため、本願出願人は、特願平８−１８０５
６４号のようにインクを滴状ではない柱状の状態でカラ
ーフィルタ基板に付着させる方法を提案している。

【０００８】しかしながら、インクジェット方式で画素
を着色した場合、多少なりとも画素内の濃度分布が存在
し、その程度に応じて、着弾位置ズレによるカラーフィ
ルタの色ムラが発生することを本願発明者等は見出し
た。

【０００９】従来は、着弾位置ズレの影響を考慮せず、
複数のノズルを用いてカラーフィルタを製造しており、
カラーフィルタの製造歩留まりが悪かった。

【００１０】また、これを解決するために着弾位置ズレ
の許容範囲を非常に狭くすると、その様な精度の高いイ
ンクジェットヘッドを製造することが困難で、ヘッドの
歩留まりが悪くなるという問題が発生した。

【００１１】更に、これらの実験の中で、着弾位置ズレ
から発生するすじ状のムラの見え方の程度が色により違
うことも見出した。

【００１２】また、着弾位置以外にも、各ノズルのイン
ク吐出量のバラつきが大きすぎると、その程度に応じ、
色毎に同一の補正を行なっても、ムラの見え方の程度が
違うことも実験的に見出した。

【００１３】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、目視で見て色ムラの少
ないカラーフィルタを歩留まり良く製造するカラーフィ
ルタの製造方法を提供することである。

【００１４】また、本発明の他の目的は、インクジェッ
ト方式のカラーフィルタの製造に用いられるインクジェ
ットヘッドの良品率を向上させることである。

【００１５】

【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、複数のインクジェットヘッドにより基板
に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を複
数の色に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、各インクジェットヘッドから吐出された
インクの着弾位置を測定する測定工程と、該測定工程に
おける測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に用い
るインクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程とを
具備することを特徴としている。

【００１６】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、前記割り付け工程においては、前記
着弾位置の測定結果に基づいて、着弾位置精度が許容値
内であり、且つ、その計測値のバラつきが少ないインク
ジェットヘッドから順に青、赤、緑の着色を行なうヘッ
ドとして割り付け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
製造方法において、前記割り付け工程においては、青、
赤、緑の各色毎にインクの着弾位置精度の許容値を変え
て設定し、それぞれの許容値内のインクジェットヘッド
を各色の着色用に割り付け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
製造方法において、前記割り付け工程においては、着弾
位置精度の許容値を緑、赤、青の順に狭くし、それぞれ
の許容値内のインクジェットヘッドを各色の着色用に割
り付け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
製造方法において、前記測定工程では、ガラス基板に吐
出したインクパターンを測定することにより、着弾した
インクの位置精度を求めることを特徴としている。

【００２０】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。

【００２１】また、本発明に係わるカラーフィルタの製
造方法は、複数のインクジェットヘッドにより基板に向
けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を複数の
色に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、各ヘッド内の複数のインク吐出ノズル間のイ
ンク吐出量のバラつきを測定する測定工程と、該測定工
程における測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に
用いるインクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程
とを具備することを特徴としている。

【００２２】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、前記割り付け工程においては、前記
インク吐出量の測定結果に基づいて、複数のインク吐出
ノズル間のインク吐出量のバラつきが許容値内であり、
且つ、その計測値のバラつきが少ないインクジェットヘ
ッドから順に青、赤、緑の着色を行なうヘッドとして割
り付けることを特徴としている。

【００２３】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、前記割り付け工程においては、青、
赤、緑の各色毎にインク吐出量のバラつき量の許容値を
変えて設定し、それぞれの許容値内のインクジェットヘ
ッドを各色の着色用に割り付けることを特徴としてい
る。

【００２４】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、前記割り付け工程においては、イン
ク吐出量のバラつき量の許容値を緑、赤、青の順に狭く
し、それぞれの許容値内のインクジェットヘッドを各色
の着色用に割り付けることを特徴としている。

【００２５】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、前記測定工程では、ガラス基板に吐
出したインクパターンを測定することにより、各インク
吐出ノズルのインク吐出量を求めることを特徴としてい
る。

【００２６】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。

【００２７】また、本発明に係わるカラーフィルタは、
複数のインクジェットヘッドにより基板に向けてインク
を吐出してカラーフィルタの各画素を複数の色に着色す
ることにより製造されたカラーフィルタであって、各イ
ンクジェットヘッドから吐出されたインクの着弾位置を
測定する測定工程と、該測定工程における測定結果に基
づいて、各色のインクの吐出に用いるインクジェットヘ
ッドを割り付ける割り付け工程と、該割り付け工程にお
いて割り付けられたインクジェットヘッドにより前記基
板を着色する着色工程とを経て製造されたことを特徴と
している。

【００２８】また、本発明に係わる表示装置は、複数の
インクジェットヘッドにより基板に向けてインクを吐出
してカラーフィルタの各画素を複数の色に着色すること
により製造されたカラーフィルタであって、各インクジ
ェットヘッドから吐出されたインクの着弾位置を測定す
る測定工程と、該測定工程における測定結果に基づい
て、各色のインクの吐出に用いるインクジェットヘッド
を割り付ける割り付け工程と、該割り付け工程において
割り付けられたインクジェットヘッドにより前記基板を
着色する着色工程とを経て製造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。

【００２９】また、本発明に係わる表示装置を備えた装
置は、複数のインクジェットヘッドにより基板に向けて
インクを吐出してカラーフィルタの各画素を複数の色に
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、各インクジェットヘッドから吐出されたインクの着
弾位置を測定する測定工程と、該測定工程における測定
結果に基づいて、各色のインクの吐出に用いるインクジ
ェットヘッドを割り付ける割り付け工程と、該割り付け
工程において割り付けられたインクジェットヘッドによ
り前記基板を着色する着色工程とを経て製造されたカラ
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。

【００３０】また、本発明に係わるカラーフィルタは、
カラーフィルタ基板上に複数の色に着色された複数の画
素が形成されたカラーフィルタであって、前記複数の画
素の濃度ムラが、色毎に異なることを特徴としている。

【００３１】また、この発明に係わるカラーフィルタに
おいて、前記複数の色とは、緑、赤、青であり、各画素
の濃度ムラが、緑、赤、青の順に少なくなっていること
を特徴としている。

【００３２】また、本発明に係わる表示装置は、カラー
フィルタ基板上に複数の色に着色された複数の画素が形
成されたカラーフィルタであって、前記複数の画素の濃
度ムラが、色毎に異な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。

【００３３】また、本発明に係わる表示装置を備えた装
置は、カラーフィルタ基板上に複数の色に着色された複
数の画素が形成されたカラーフィルタであって、前記複
数の画素の濃度ムラが、色毎に異なるカラーフィルタ
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。

【００３４】

【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。

【００３５】図１はカラーフィルタの製造装置の一実施
形態の構成を示す概略図である。

【００３６】図１において、５１は装置架台、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５９の操作
部であるところのキーボードを示している。

【００３７】図２はカラーフィルタ製造装置９０の制御
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。

【００３８】５８はカラーフィルタ製造装置９０の全体
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は異常情報等を
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。

【００３９】次に、図３は、上記の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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】図４は、カラーフィルタの製造工程の例を
示した図である。

【００４４】図４（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４（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。

【００４５】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４
（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４（ｄ））、必要に応
じてインクの乾燥を行う。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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、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。

【００５２】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。

【００５３】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４（ｅ））、必要に応じて保護層８を形成（図４
（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。

【００５４】図５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。

【００５５】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。

【００５６】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２
１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。

【００５７】さらに、両基板の内側には配向膜１７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、そ
れぞれの基板の外側には偏光板１１，２２が接着されて
おり、液晶化合物は、これらの基板の隙間に充填され
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。

【００５８】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６乃至図８を参照して説明する。

【００５９】図６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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】図７は図６に示す情報処理装置の模式的概
観図である。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】なお、上述した情報処理装置は図８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７と同一機能を有
する部分には、対応する符号を付す。

【００７４】次に、本発明の特徴的な部分であるインク
ジェットヘッドのノズルから吐出されたインクの着弾位
置の計測方法の一例について説明する。

【００７５】図９は、インクが完全に理想的な位置に着
弾した様子を示した図であり、図１０は、実際の着弾位
置を示した図である。

【００７６】図１０の点Ａは、インクの着弾位置が理想
位置からＹ方向に＋５μｍずれた状態を示している。同
様に点ＢはＹ方向に−５μｍ、点ＣはＸ方向に−５μ
ｍ、点ＤはＸ方向に＋５μｍ、点ＥはＹ方向に−３μ
ｍ、Ｘ方向に＋５μｍずれた状態を夫々示している。

【００７７】また、図１１はパソコン等で使用されてい
るストライプ型のカラーフィルタの画素パターンを示し
たものであり、図１２は図１１のＡ−Ａ’断面内での理
想的なインク濃度分布を示した図、図１３はインクの着
弾位置がずれた場合の画素内の濃度分布を示した図であ
り、本願発明者等が問題にしているインクの着弾位置ズ
レによりインクの濃度分布が偏っている状態を示してい
る。

【００７８】また、図１４のようにインクジェットヘッ
ドを着色しようとする画素のピッチに合わせて角度θだ
け傾けて着色動作を行なう場合、着弾位置のズレは、 ΔＸ＝Ｘｃｏｓθ＋Ｙｓｉｎθ で表わされる。

【００７９】このΔＸの着弾位置ズレが生ずると、例え
ば赤の１つの画素列内の幅方向に図１３で示されるよう
な濃度分布が生じ、画素列毎のインク吐出量を均一にし
ても、カラーフィルタ全体としてみた場合、ある場所に
筋状のムラが目視により観察されてしまう。

【００８０】このムラは感応的なもので数式化は困難で
あるが、実際の着弾位置ズレと目視によるムラの見え方
の関係を調べると、色毎にその結果が異なることを本願
発明者等は発見した。具体的には、カラーフィルタが
赤、青、緑の３色の画素からなるとすると、青の画素が
インクの着弾位置のズレが小さくても最も色ムラが目立
ちやすく、赤の画素が青の次に目立ちやすく、緑の画素
が最も色ムラが目立ちにくいことが分かった。

【００８１】そのため、本実施形態では、複数のインク
ジェットヘッドのインク吐出精度を測定し、インクの着
弾位置精度の最も良いヘッドを青色の画素の着色に用
い、次に着弾位置精度の良いヘッドを赤色の画素の着色
に用い、着弾位置精度がもう少し悪いヘッドを緑色の画
素の着色に用いる様にした。すなわち、各色の着色に用
いるヘッド毎に、着弾位置精度の許容値を異ならせ、そ
れぞれの許容値内に収まっているヘッドをそれぞれその
色の画素の着色に用いるようにする。このようにすれ
ば、着弾位置精度が多少悪く、青色の画素の着色には用
いることができないヘッドでも、赤色あるいは緑色の画
素の着色に使用することができるので、全てのインクジ
ェットヘッドの精度の許容値を一番精度の厳しい青色の
ヘッドに合わせる場合に比較して、インクジェットヘッ
ドの製造歩留まりを向上させることができる。そして、
上記のような方法で各色に割り付けられたインクジェッ
トヘッドを用いてカラーフィルタ基板を着色し、カラー
フィルタを製造する。これにより、目視で見て色ムラの
少ないカラーフィルタを製造することができる。

【００８２】また、通常、カラーフィルタの製造におい
ては、多数のインク吐出ノズルを有する長尺状のインク
ジェットヘッドを使用するが、この場合、各ノズル毎に
インク吐出量のムラがある。そして、このインク吐出量
のムラが発生すると図１５に示されるように画素内に濃
度ムラの違いの大きな画素が隣接し、カラーフィルタに
色ムラを生じさせる原因となる。従って、この場合も、
上記と同様に、ノズル毎のインク吐出量のムラが最も少
ないヘッドを青色の画素の着色に用い、次に吐出量のム
ラの少ないヘッドを赤色の画素の着色に用い、これらよ
りも多少吐出量のムラの多いヘッドを緑色の画素の着色
に用いる。このようにすれば、上記と同様にカラーフィ
ルタの目視上の品質を落とすことなく、インクジェット
ヘッドの製造歩留まりを向上させることができる。な
お、インクジェットヘッドのノズル毎のインク吐出量の
測定は、例えば、本願出願人が既に出願している特願平
８−１０５４１７号などに記載されている。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェットヘッドの製造歩留まりを落とすことな
く、目視上で色ムラの少ない良質なカラーフィルタを製
造することができる。

【００９３】

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーフィルタの製造装置の一実施形態の構成
を示す概略図である。

【図２】カラーフィルタの製造装置の動作を制御する制
御部の構成を示す図である。

【図３】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４】カラーフィルタの製造工程を示した図である。

【図５】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】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９】インクが完全に理想的な位置に着弾した様子を
示した図である。

【図１０】インクの実際の着弾位置を示した図である。

【図１１】ストライプ型のカラーフィルタの画素パター
ンを示した図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ’断面内での理想的なインク
濃度分布を示した図である。

【図１３】インクの着弾位置がずれた場合の画素内の濃
度分布を示した図である。

【図１４】インクジェットヘッドを傾けた状態を示した
図である。

【図１５】色ムラの違いを示した図である。

【符号の説明】

５２ＸＹθステージ５３ガラス基板５４カラーフィルタ５５着色ヘッド５８コントローラ５９ティーチングペンダント６０キーボード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインクジェットヘッドにより基板
に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を複
数の色に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、各インクジェットヘッドから吐出されたインクの着弾位
置を測定する測定工程と、該測定工程における測定結果に基づいて、各色のインク
の吐出に用いるインクジェットヘッドを割り付ける割り
付け工程とを具備することを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項２】前記割り付け工程においては、前記着弾
位置の測定結果に基づいて、着弾位置精度が許容値内で
あり、且つ、その計測値のバラつきが少ないインクジェ
ットヘッドから順に青、赤、緑の着色を行なうヘッドと
して割り付け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３】前記割り付け工程においては、青、赤、
緑の各色毎にインクの着弾位置精度の許容値を変えて設
定し、それぞれの許容値内のインクジェットヘッドを各
色の着色用に割り付け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４】前記割り付け工程においては、着弾位置
精度の許容値を緑、赤、青の順に狭くし、それぞれの許
容値内のインクジェットヘッドを各色の着色用に割り付
けることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項５】前記測定工程では、ガラス基板に吐出し
たインクパターンを測定することにより、着弾したイン
クの位置精度を求め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６】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７】複数のインクジェットヘッドにより基板
に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を複
数の色に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、各ヘッド内の複数のインク吐出ノズル間のインク吐出量
のバラつきを測定する測定工程と、該測定工程における測定結果に基づいて、各色のインク
の吐出に用いるインクジェットヘッドを割り付ける割り
付け工程とを具備することを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項８】前記割り付け工程においては、前記イン
ク吐出量の測定結果に基づいて、複数のインク吐出ノズ
ル間のインク吐出量のバラつきが許容値内であり、且
つ、その計測値のバラつきが少ないインクジェットヘッ
ドから順に青、赤、緑の着色を行なうヘッドとして割り
付けることを特徴とする請求項７に記載のカラーフィル
タの製造方法。
【請求項９】前記割り付け工程においては、青、赤、
緑の各色毎にインク吐出量のバラつき量の許容値を変え
て設定し、それぞれの許容値内のインクジェットヘッド
を各色の着色用に割り付けることを特徴とする請求項７
に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】前記割り付け判定工程においては、イ
ンク吐出量のバラつき量の許容値を緑、赤、青の順に狭
くし、それぞれの許容値内のインクジェットヘッドを各
色の着色用に割り付けることを特徴とする請求項９に記
載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】前記測定工程では、ガラス基板に吐出
したインクパターンを測定することにより、各インク吐
出ノズルのインク吐出量を求めることを特徴とする請求
項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１２】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７に記載のカ
ラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】複数のインクジェットヘッドにより基
板に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を
複数の色に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、各インクジェットヘッドから吐出されたイ
ンクの着弾位置を測定する測定工程と、該測定工程にお
ける測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に用いる
インクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程と、該
割り付け工程において割り付けられたインクジェットヘ
ッドにより前記基板を着色する着色工程とを経て製造さ
れたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１４】複数のインクジェットヘッドにより基
板に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を
複数の色に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、各インクジェットヘッドから吐出されたイ
ンクの着弾位置を測定する測定工程と、該測定工程にお
ける測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に用いる
インクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程と、該
割り付け工程において割り付けられたインクジェットヘ
ッドにより前記基板を着色する着色工程とを経て製造さ
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１５】複数のインクジェットヘッドにより基
板に向けてインクを吐出してカラーフィルタの各画素を
複数の色に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、各インクジェットヘッドから吐出されたイ
ンクの着弾位置を測定する測定工程と、該測定工程にお
ける測定結果に基づいて、各色のインクの吐出に用いる
インクジェットヘッドを割り付ける割り付け工程と、該
割り付け工程において割り付けられたインクジェットヘ
ッドにより前記基板を着色する着色工程とを経て製造さ
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１６】カラーフィルタ基板上に複数の色に着
色された複数の画素が形成されたカラーフィルタであっ
て、前記複数の画素の濃度ムラが、色毎に異なることを特徴
とするカラーフィルタ。
【請求項１７】前記複数の色とは、緑、赤、青であ
り、各画素の濃度ムラが、緑、赤、青の順に少なくなっ
ていることを特徴とする請求項１６に記載のカラーフィ
ルタ。
【請求項１８】カラーフィルタ基板上に複数の色に着
色された複数の画素が形成されたカラーフィルタであっ
て、前記複数の画素の濃度ムラが、色毎に異なるカラー
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１９】カラーフィルタ基板上に複数の色に着
色された複数の画素が形成されたカラーフィルタであっ
て、前記複数の画素の濃度ムラが、色毎に異なるカラー
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。