JPH112711A

JPH112711A - 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: JPH112711A
Application number: JP15551697A
Authority: JP
Inventors: Akinori Shioda; 昭教塩田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドをカラーフィルタ基板に
対して精密に位置決めすることができるカラーフィルタ
の製造方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッドの複数のインク吐出
ノズルのうち、基板１上に形成された複数のアライメン
トマーク９２の夫々に対応したインク吐出ノズルから基
板１上にインクを吐出する吐出工程と、基板１上の複数
のアライメントマーク９２と、この複数のアライメント
マークの１つ１つに対応して吐出されたインクが形成す
るインクドットとの間の距離を測定する測定工程と、こ
の測定工程で測定されたアライメントマークとインクド
ット間の距離の複数のデータに基づいて、基板１に対す
るインクジェットヘッドの位置決めを行なう位置決め工
程と、基板１を着色する着色工程とを具備する。

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】液晶表示用あるいはカメラ用として使用
するカラーフィルタは異なる色に着色された画素をモザ
イク状あるいはストライプ状に配置したフィルタであ
る。画素は、最も一般的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の光の三原色に着色されている。また各画素は、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ少なくとも各色１色づつから形成さ
れており、表示のコントラストを高めるため、所望の幅
の遮光格子（ブラックマトリクス）で仕切られているの
が一般的である。

【０００３】インクジェットヘッドを用いたカラーフィ
ルタの製造方法では、スループット等を考慮し、フィル
タ用の基板に形成されたインク受容層の各画素の境界部
に壁を設け、画素間の混色を防止している。あるいは、
インク受容層を設けない場合には、インク入りの樹脂
を、３色同時に基板上に吐出することにより画素を形成
する。しかし、多数のノズルを有する長尺状のインクジ
ェットヘッドを用いて３色同時にインクを吐出する場合
には、インクジェットヘッドがカラーフィルタ基板に対
して精密に位置出しできていないと、隣りの画素を着色
するインクが混色防止層の壁を乗り越えて進入し、イン
クが相互に混じり合い（混色）、カラーフィルタとして
の特性をそこねてしまう場合がある。したがって高精細
のカラーフィルタが得られないか、歩留りが下がるとい
う問題が生じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、インクジェット
法によりカラーフィルタを製造する場合、カラーフィル
タ基板とインクジェットヘッドのアライメントを取るに
は、実際にカラーフィルタの着色を行って、混色が少な
くなるところを目視で見当をつけて再び着色し、確認す
るという方法がとられていた。この方法であるとアライ
メントを行う作業者の差によって混色の具合が変わった
り、人の目で行うためアライメントに時間がかかる、測
定点が多く取れないため正確でない等の不都合が生じて
いた。

【０００５】また、カラーフィルタ基板に対し、ある１
点だけでヘッドの位置を決めると、インクジェットヘッ
ドの吐出方向特性により混色が生じる問題が発生してい
た。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をカラー
フィルタ基板に対して精密に位置決めすることができる
カラーフィルタの製造方法を提供することである。

【０００６】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。

【０００７】

【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
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記複数
のインク吐出ノズルのうち、前記基板上に形成された複
数のアライメントマークの夫々に対応したインク吐出ノ
ズルから前記基板上にインクを吐出する吐出工程と、前
記基板上の前記複数のアライメントマークと、この複数
のアライメントマークの１つ１つに対応して吐出された
インクが形成するインクドットとの間の距離を測定する
測定工程と、該測定工程で測定されたアライメントマー
クとインクドット間の距離の複数のデータに基づいて、
前記基板に対する前記インクジェットヘッドの位置決め
を行なう位置決め工程と、該位置決め工程で位置決めさ
れたインクジェットヘッドを前記基板に対して相対的に
走査させて前記基板を着色する着色工程とを具備するこ
とを特徴としている。

【０００８】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、前記位置決め工程においては、前記
アライメントマークとインクドット間の距離の複数のデ
ータの平均値に基づいて、前記基板に対する前記インク
ジェットヘッドの位置決めを行なうことを特徴としてい
る。

【０００９】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、前記位置決め工程においては、前記
アライメントマークとインクドット間の距離の複数のデ
ータから、最小自乗法を用いて、前記基板に対する前記
インクジェットヘッドの位置決めを行なうことを特徴と
している。

【００１０】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。

【００１１】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
を基板に対して相対的に走査させながらインクを吐出し
て前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズル
のうち、前記基板上に形成された複数のアライメントマ
ークの夫々に対応したインク吐出ノズルから前記基板上
にインクを吐出する吐出工程と、前記基板上の前記複数
のアライメントマークと、この複数のアライメントマー
クの１つ１つに対応して吐出されたインクが形成するイ
ンクドットとの間の距離を測定する測定工程と、該測定
工程で測定されたアライメントマークとインクドット間
の距離の複数のデータに基づいて、前記基板に対する前
記インクジェットヘッドの位置決めを行なう位置決め工
程と、該位置決め工程で位置決めされたインクジェット
ヘッドを前記基板に対して相対的に走査させて前記基板
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。

【００１２】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
を基板に対して相対的に走査させながらインクを吐出し
て前記基板上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、前記基板上に形成された複数
のアライメントマークと、該アライメントマークの近傍
に形成されたインクを吐出した痕跡とを有することを特
徴としている。

【００１３】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を基板
に対して相対的に走査させながらインクを吐出して前記
基板上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、前記複数のインク
吐出ノズルのうち、前記基板上に形成された複数のアラ
イメントマークの夫々に対応したインク吐出ノズルから
前記基板上にインクを吐出する吐出工程と、前記基板上
の前記複数のアライメントマークと、この複数のアライ
メントマークの１つ１つに対応して吐出されたインクが
形成するインクドットとの間の距離を測定する測定工程
と、該測定工程で測定されたアライメントマークとイン
クドット間の距離の複数のデータに基づいて、前記基板
に対する前記インクジェットヘッドの位置決めを行なう
位置決め工程と、該位置決め工程で位置決めされたイン
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
て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。

【００１４】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を基板
に対して相対的に走査させながらインクを吐出して前記
基板上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、前記基板上に形成
された複数のアライメントマークと、該アライメントマ
ークの近傍に形成されたインクを吐出した痕跡とを有す
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。

【００１５】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
ヘッドを基板に対して相対的に走査させながらインクを
吐出して前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズルのうち、前記基板
上に形成された複数のアライメントマークの夫々に対応
したインク吐出ノズルから前記基板上にインクを吐出す
る吐出工程と、前記基板上の前記複数のアライメントマ
ークと、この複数のアライメントマークの１つ１つに対
応して吐出されたインクが形成するインクドットとの間
の距離を測定する測定工程と、該測定工程で測定された
アライメントマークとインクドット間の距離の複数のデ
ータに基づいて、前記基板に対する前記インクジェット
ヘッドの位置決めを行なう位置決め工程と、該位置決め
工程で位置決めされた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て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。

【００１６】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
ヘッドを基板に対して相対的に走査させながらインクを
吐出して前記基板上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、前記基板上に形成された複数のアライメントマ
ークと、該アライメントマークの近傍に形成されたイン
クを吐出した痕跡とを有す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。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】図１において、５１は装置架台、５２は架
台５１上に配置されたＸＹステージ、５３はＸＹステー
ジ５２上にセットされたカラーフィルタ基板、５５はカ
ラーフィルタ基板５３の着色を行うＲ（赤）,Ｇ（緑）,
Ｂ（青）のインクジェットヘッドユニット、５６はカラ
ーフィルタ基板５３の表面を撮像するためのテレビカメ
ラ、５７は製造装置９０の動作を制御する制御コントロ
ーラを示している。

【００２０】図１に示す装置はＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの
インク吐出用ヘッドを用いて、基板１を縦方向にスキャ
ンし、横方向にスキップ移動してカラーフィルタを作成
するものである。

【００２１】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。

【００２２】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の制御及
び画像処理等を行う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９
０のＸＹ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。

【００２３】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５５ａ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。

【００２４】図３において、インクジェットヘッド５５
ａ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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。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。

【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。

【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、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。

【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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】図７は図６に示す情報処理装置の模式的概
観図である。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】図９は本発明におけるカラーフィルタの製
造工程およびカラーフィルタの構成の一例を示した図で
ある。

【００５８】図９（ａ）はインク受容タイプの基板を示
しており、既に述べたように基板１上に遮光部であるブ
ラックマトリクス２を備えており、更にその上にインク
受容性を有する樹脂（組成物）を塗布した樹脂層３が形
成されている。

【００５９】図９（ｂ）は、直打ちタイプの基板１’を
示しており、インクに熱硬化性あるいは光硬化性、ある
いは、熱硬化性と光硬化性を併せ持つ樹脂性のものを使
用し、ＢＭ基板に直接インクを付与する構成となってい
る。

【００６０】次に基板１もしくは基板１’をカラーフィ
ルタ製造装置９０にセットし、Ｒ，Ｇ，Ｂヘッドの相対
位置を着色するカラーフィルタ基板の画素ピッチにあう
距離間隔となるように調整する。ヘッドは、図１１のよ
うに必ずしも描画方向に対して直角が出ている必要はな
く、角度を調節することによりカラーフィルタ基板の画
素ピッチに合うようになっておればよい。

【００６１】その後、本発明の特徴的な部分である基板
とヘッド位置のアライメントを行う。

【００６２】カラーフィルタを作成するカラーフィルタ
基板１上には、図１０に示すように、少なくとも２つ以
上の位置検出用の基準マーク（アライメントマーク）９
２が形成されている。基準マーク９２は、カラーフィル
タ基板１上のどの位置にあってもよいが、インクジェッ
トヘッドの１回の走査で着色可能な領域を少なくとも２
つ以上の点でカバーしていることが望ましい。さらに
は、着色画素列の着色部上方に同じ色の画素列の１画素
列おきにつくられていることがより好ましい。

【００６３】また、基準マーク９２は、図１１のように
青色（Ｂ）の画素列上の位置にある必要性はなく、カラ
ーフィルタ基板１の画素ピッチとインクドットのピッチ
が関係づけられる位置であればよい。

【００６４】また、基準マーク９２は、画像処理でその
中心位置が導出されるものであれば良く、必ずしも図１
０で示すような十字である必要はない。

【００６５】次に、インクを所望の位置に所望の量で図
９（ａ），（ｂ）に示した基板上の所望の位置に打ち込
む。

【００６６】以上のようにインクジェット方式で本発明
を実施することはいろいろ方法が考えられるが、どの方
式をとるにしてもカラーフィルタ基板に設けられた２つ
以上の位置検出用の基準マークを用いてインクジェット
ヘッドとカラーフィルタ基板の相対位置を出す方法は本
発明の範疇に入るものである。

【００６７】以下、具体的な実施例について説明する。

【００６８】（第１の実施例）コーニング社製７０５９
ガラス基板を常法により洗浄し、その上にブラックマト
リクスを形成した。その上にインク受容層（樹脂層）と
して、ヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達製ＨＰ
Ｃ−Ｈ）５ｇおよびメチロール化メラミン誘導体（住友
化成製スミテックＭ−３）５ｇからなり、水性インク吸
収性を有する樹脂組成物を膜厚１μｍとなるようにスピ
ンコートし、５０°Ｃで１０分間のプリベーク、露光、
１２０°Ｃで９０秒間のポストベークを行った。

【００６９】次にあらかじめＲＧＢヘッド間の相対位置
が調整されている図１に示したようなインクジェット製
造装置を用い、図１０に示すような青（Ｂ）の着色部の
上方で１画素おきに基準マーク９２のあるカラーフィル
タ基板１に、青（Ｂ）のドットパターンを、図１１に示
すような位置にあるインクジェットヘッドのノズルを用
いて、カラーフィルタ基板１の基準マーク９２の隣りに
形成した。次に製造装置上で基準マーク９２とＢのドッ
トパターンをテレビカメラ５６を用いて検出し、製造装
置９０のＸＹステージ５２を画素列の並び方向に送るこ
とでそれぞれの中心位置を交互に計測した。中心位置の
算出は制御コントローラ５８に組み込まれた画像処理部
を用いて行った。この基準マーク９２とＢのドットパタ
ーンの中心位置の計測を６０回（計１２０点測定）行
い、それぞれの計測における基準マーク９２とＢのドッ
トパターンの中心間距離ｌ1,ｌ2,ｌ3,…を算出しその平
均距離Ｌ１を導出した。次にその平均距離Ｌ1がカラー
フィルタ基板１の画素間距離の規格値Ｄ（図１０参照）
となるように基板１に対する着色の開始位置の調節を行
った。

【００７０】調節を行った後カラーフィルタのパターン
の着色を行なった。顕微鏡観察によると混色は見られな
かった。その後インクの乾燥、樹脂層３の乾燥を行いカ
ラーフィルタを作成した。

【００７１】（第２の実施例）第１の実施例の着色の開
始位置の調整において、基準マーク９２とＢのドットパ
ターンの中心間距離を最小自乗法を用いて最適値を導出
し、インクジェットヘッドの位置を調整してカラーフィ
ルタのパターンを着色したところ混色のないカラーフィ
ルタを作成することができた。

【００７２】（第３の実施例）第１の実施例の着色の開
始位置の調整量の導出において、基準マーク９２とＢの
ドットパターンの中心間距離計測を複数の基板にわたっ
て行った。こうして導出した調整量を用いてカラーフィ
ルタパターンを描画したところ混色のないカラーフィル
タを作成することができた。

【００７３】（第４の実施例）同一条件で作られたカラ
ーフィルタ基板は、同じ基板特性を持っている。従っ
て、同一条件で作られた複数のカラーフィルタ基板に対
しては、初めの１枚にだけ本発明のアライメント法を適
用することにより、全ての基板に対して混色のないカラ
ーフィルタを作成することができた。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラーフィルタ基板上の複数のアライメントマークを基
準にしてインクジェットヘッドをカラーフィルタ基板に
対して位置決めすることにより、インクジェットヘッド
を精密にアライメントすることが可能となる。

【００８４】これによって画素間の混色をなくすことが
でき、良品率を高めることができる。

【００８５】また、複数のカラーフィルタ基板に対して
上記のアライメントを行うことにより、基板の違いによ
るインクドットの着色ズレの影響を低減し、画素間の混
色をなくすことができる。

【００８６】これらにより歩留まりを向上させ安価なカ
ラーフィルタを製造することができる。

【００８７】

【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】カラーフィルタの製造工程を示す図である。

【図１０】カラーフィルタ基板上のアライメントマーク
を示す図である。

【図１１】アライメントマークの隣にインクドットを形
成する様子を示す図である。

【符号の説明】

５２ＸＹステージ５３ガラス基板５５インクジェットヘッドユニット５６テレビカメラ５８制御コントローラ５９ティーチングペンダント６０キーボード９０カラーフィルタ製造装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズルのうち、前記基板上に形成
された複数のアライメントマークの夫々に対応したイン
ク吐出ノズルから前記基板上にインクを吐出する吐出工
程と、前記基板上の前記複数のアライメントマークと、この複
数のアライメントマークの１つ１つに対応して吐出され
たインクが形成するインクドットとの間の距離を測定す
る測定工程と、該測定工程で測定されたアライメントマークとインクド
ット間の距離の複数のデータに基づいて、前記基板に対
する前記インクジェットヘッドの位置決めを行なう位置
決め工程と、該位置決め工程で位置決めされた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て前記基板を着色
する着色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】前記位置決め工程においては、前記アラ
イメントマークとインクドット間の距離の複数のデータ
の平均値に基づいて、前記基板に対する前記インクジェ
ットヘッドの位置決めを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。
【請求項３】前記位置決め工程においては、前記アラ
イメントマークとインクドット間の距離の複数のデータ
から、最小自乗法を用いて、前記基板に対する前記イン
クジェットヘッドの位置決めを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。
【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】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズルのうち、前記基板上に形成
された複数のアライメントマークの夫々に対応したイン
ク吐出ノズルから前記基板上にインクを吐出する吐出工
程と、前記基板上の前記複数のアライメントマークと、
この複数のアライメントマークの１つ１つに対応して吐
出されたインクが形成するインクドットとの間の距離を
測定する測定工程と、該測定工程で測定されたアライメ
ントマークとインクドット間の距離の複数のデータに基
づいて、前記基板に対する前記インクジェットヘッドの
位置決めを行なう位置決め工程と、該位置決め工程で位
置決めされたインクジェットヘッドを前記基板に対して
相対的に走査させて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６】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記基板上に形成された複数のアライメントマークと、
該アライメントマークの近傍に形成されたインクを吐出
した痕跡とを有することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項７】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズルのうち、前記基板上に形成
された複数のアライメントマークの夫々に対応したイン
ク吐出ノズルから前記基板上にインクを吐出する吐出工
程と、前記基板上の前記複数のアライメントマークと、
この複数のアライメントマークの１つ１つに対応して吐
出されたインクが形成するインクドットとの間の距離を
測定する測定工程と、該測定工程で測定されたアライメ
ントマークとインクドット間の距離の複数のデータに基
づいて、前記基板に対する前記インクジェットヘッドの
位置決めを行なう位置決め工程と、該位置決め工程で位
置決めされたインクジェットヘッドを前記基板に対して
相対的に走査させて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
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記基板上に形成された複数のアライメントマークと、
該アライメントマークの近傍に形成されたインクを吐出
した痕跡とを有す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
ジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながら
インクを吐出して前記基板上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、前記複数のインク吐出ノズルのうち、前記基板上に形成
された複数のアライメントマークの夫々に対応したイン
ク吐出ノズルから前記基板上にインクを吐出する吐出工
程と、前記基板上の前記複数のアライメントマークと、
この複数のアライメントマークの１つ１つに対応して吐
出されたインクが形成するインクドットとの間の距離を
測定する測定工程と、該測定工程で測定されたアライメ
ントマークとインクドット間の距離の複数のデータに基
づいて、前記基板に対する前記インクジェットヘッドの
位置決めを行なう位置決め工程と、該位置決め工程で位
置決めされたインクジェットヘッドを前記基板に対して
相対的に走査させて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
クジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させなが
らインクを吐出して前記基板上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、前記基板上に形成された複数のアライメントマークと、
該アライメントマークの近傍に形成されたインクを吐出
した痕跡とを有す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。