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JP3124722B2 - 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の区画された領域間の混色の低減方法及びカラーフィルタの区画された領域へのインク付与位置の精度向上方法及びカラーフィルタの区画された領域の着色ムラ低減方法 - 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の区画された領域間の混色の低減方法及びカラーフィルタの区画された領域へのインク付与位置の精度向上方法及びカラーフィルタの区画された領域の着色ムラ低減方法

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Publication number
JP3124722B2
JP3124722B2 JP18056496A JP18056496A JP3124722B2 JP 3124722 B2 JP3124722 B2 JP 3124722B2 JP 18056496 A JP18056496 A JP 18056496A JP 18056496 A JP18056496 A JP 18056496A JP 3124722 B2 JP3124722 B2 JP 3124722B2
Authority
JP
Japan
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ink
color filter
substrate
manufacturing
color
Prior art date
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誠 赤平
裕充 山口
博志 杉谷
勝浩 城田
広一郎 中澤
博 佐藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to EP96112360A priority patent/EP0756932B1/en
Priority to AT96112360T priority patent/ATE208274T1/de
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/09—Ink jet technology used for manufacturing optical filters

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

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、各画素を複
数の吐出インクで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の区画された領域間の混色の低減方
法及びカラーフィルタの区画された領域へのインク付与
位置の精度向上方法及びカラーフィルタの区画された領
域の着色ムラ低減方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
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。
【０００３】第２の方法は顔料分散法であり、近年染色
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。
【０００４】第３の方法としては電着法がある。この方
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。
【０００５】第４の方法としては印刷法がある。この方
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。
【０００６】これらの方法に共通している点は、Ｒ、
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。
【０００７】これらの欠点を補うべく、特開昭５９−７
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着色液をインクジェット
方式で光透過性の基板上に噴射し、各着色液を乾燥させ
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。
【０００８】しかしながら、上記の従来のインクジェッ
ト方式による製造方法においては、インクジェットヘッ
ドから吐出されるインクは滴状となって飛翔するため、
吐出ノズルからインク滴が分離するタイミングが一定で
なく、インクの吐出速度にバラつきが生ずる。このよう
にインクの吐出速度がバラつくと、インクジェットヘッ
ドを走査させたり、ヘッドを固定してステージを走査さ
せながらカラーフィルタを着色していく場合、カラーフ
ィルタ基板上へのインクの着弾位置がずれることなり、
隣の異なる色の画素に着弾して混色を招いたり、所望の
画素が着色できずに白ぬけが発生したりするという問題
が生ずる。
【０００９】一方、例えば特開昭６１−２７４９４９号
公報あるいは特開平４−１２９７４６号公報にはインク
を滴状に飛翔させるのではなく、インクがインクジェッ
トヘッドから分離する前の柱状の状態で、描画対象物に
インクを付着させる方法が提案されている。このように
インクを柱状の状態で描画対象物に付着させると、実際
の描画に必要なインク以外の部分は、インクが吐出ノズ
ルから分離するときにノズル内に引き込まれるため、イ
ンクの量が多くなりすぎず小径のドットを描画すること
が可能となる点、及びインク滴を空中を飛翔させないた
め、低い駆動エネルギーでの描画が可能になるという点
で有利である。さらに、インクが滴状に吐出ノズルから
分離しないため、この分離のタイミングのずれによる吐
出速度の差も生じないという効果も考えられる。
【００１０】しかしながら、上記の従来例は、どちらも
紙等の記録媒体への印刷を対象としたものであり、カラ
ーフィルタの製造に上記のような方法を適用することは
開示されていない。
【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、カラーフィルタ基板へ
のインクの着弾精度を向上させて混色、色抜け等のない
カラーフィルタを製造することの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】
【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、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、各区画された領域を複数の吐出イ
ンクで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から吐出される
インクを当該インクの先端部に続いてインクが延びた柱
状の状態で前記インクジェットヘッドから分離しないう
ちに前記基板上に付着させ、区画された領域内において
既に付着させた少なくとも一部が液体状態のインクと混
和する位置に該インクと同一色のインクを付着させるこ
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、前記吐出インクを前記インクジェッ
トヘッドから分離しないうちに前記基板に付着させるた
めに、前記インクジェットヘッドと前記基板との間隔を
設定するとともに、前記インクの吐出速度を設定するこ
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、該熱エネルギー発生体が発生する熱
エネルギーの大きさを調節することにより、設定した吐
出速度でインクを吐出す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、インクジェットヘッドにより基板に向けてイ
ンクを吐出して各区画された領域を複数の吐出インクで
着色することによりカラーフィルタを製造するための装
置であって、吐出されるインクを当該インクの先端部に
続いてインクが延びた柱状の状態で前記インクジェット
ヘッドから分離しないうちに前記基板上に付着させるイ
ンクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを制
御して、区画された領域内において既に付着させた少な
くとも一部が液体状態のインクと混和する位置に該イン
クと同一色のインクを吐出させ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、前記制御手段は、前記熱エネルギー
発生体が発生する熱エネルギーの大きさを調節すること
で、設定した吐出速度でインクを吐出することを特徴と
している。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】また、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により基板に向けてイ
ンクを吐出して、各区画された領域を複数の吐出インク
で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から吐出されるイン
クを当該インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の
状態で前記インクジェットヘッドから分離しないうちに
前記基板上に付着させることを特徴としている。
【００２２】また、本発明に係わるカラーフィルタの製
造装置は、インクジェットヘッドにより基板に向けてイ
ンクを吐出して各区画された領域を複数の吐出インクで
着色することによりカラーフィルタを製造するための装
置であって、吐出されるインクを当該インクの先端部に
続いてインクが延びた柱状の状態で前記インクジェット
ヘッドから分離しないうちに前記基板上に付着させるこ
とを特徴としている。
【００２３】また、本発明に係わるカラーフィルタの区
画された領域間の混色の低減方法は、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、各区画され
た領域を吐出インクで着色することによりカラーフィル
タを製造する場合の、カラーフィルタの区画された領域
間の混色を低減する方法であって、前記インクジェット
ヘッドから吐出されるインクを当該インクの先端部に続
いてインクが延びた柱状の状態で前記インクジェットヘ
ッドから分離しないうちに前記基板上に付着させること
を特徴としている。
【００２４】また、本発明に係わるカラーフィルタの区
画された領域へのインク付与位置の精度向上方法は、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、各区画された領域を着色することによりカラーフィ
ルタを製造する場合の、カラーフィルタの区画された領
域へのインク付与位置の精度を向上させる方法であっ
て、前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを
当該インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態
で前記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記
基板上に付着させ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
区画された領域へのインク付与位置の精度向上方法にお
いて、区画された領域内において既に付着させた少なく
とも一部が液体状態のインクと混和する位置に該インク
と同一色のインクを吐出することを特徴としている。
【００２６】また、本発明に係わるカラーフィルタの区
画された領域の着色ムラの低減方法は、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、各区画さ
れた領域を複数の吐出インクで着色することによりカラ
ーフィルタを製造する場合の、カラーフィルタの区画さ
れた領域の着色ムラの低減方法であって、前記インクジ
ェットヘッドから吐出されるインクを当該インクの先端
部に続いてインクが延びた柱状の状態で前記インクジェ
ットヘッドから分離しないうちに前記基板上に付着さ
せ、区画された領域内において既に付着させた少なくと
も一部が液体状態のインクと混和する位置に該インクと
同一色のインクを付着させることを特徴としている。
【００２７】
【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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】次に、図４はカラーフィルタの製造工程を
示した図である。図４を参照してカラーフィルタ５４の
製造工程を説明する。
【００３６】本実施形態においては、基板１として一般
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。
【００３７】図４（ａ）は、光透過部９と遮光部１０を
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４（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。
【００３８】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４（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４（ｄ））。
【００３９】その後インクジェット方式によりＲ
（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４（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。
【００４０】次いで、光照射または光照射と加熱処理を
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４（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。
【００４１】次に、図５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。
【００４２】図５（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５（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。
【００４３】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５（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５（ｄ））、必要
に応じてインクの乾燥を行う。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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５（ｅ））、必要に応じて保護層８を形成（図５
（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。
【００５２】図６及び図７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。
【００５３】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６参照）、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７参照）。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。
【００５４】図８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。
【００５５】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。
【００５６】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。
【００５７】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。
【００５８】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。
【００５９】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。
【００６０】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。
【００６１】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。
【００６２】図９は図８に示す情報処理装置の模式的概
観図である。
【００６３】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。
【００６４】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。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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。
【００６８】なお、上述した情報処理装置は図１０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９と同一機能を
有する部分には、対応する符号を付す。
【００６９】次に、本実施形態の製造方法を適用した場
合のカラーフィルタの製造工程を図１１に従って説明す
る。
【００７０】まず、カラーフィルタ製造装置９０のＸＹ
θステージ５２上にガラス基板５３をセットする。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５
５の直下に移動させ、カラーフィルタの画素の着色を実
行する。
【００７１】この場合の本実施形態の特徴的なインクの
吐出動作を図１１を用いて説明する。なお、この実施形
態においては、カラーフィルタの１つの画素を複数の吐
出インクで着色する様にしており、図１１に示す状態
は、１つの画素に、既に少なくとも１つの吐出インクＩ
1が吐出された状態を示している。本実施形態において
は、この既に吐出されている吐出インクＩ1がガラス基
板５３上の樹脂組成物層３に完全に吸収される前あるい
は完全に乾燥する前の、インクＩ1の少なくとも一部が
液体の状態でガラス基板５３上に存在するときに次の吐
出インクを以下のような方法で吐出することにより同一
画素内において既に付着させたインクと混和させること
でインクの着弾精度を向上させるものである。
【００７２】まず、図１１（ａ）に示す状態からヒータ
１０２に駆動パルスを与えると、図１１（ｂ）に示すよ
うにヒータ１０２の周囲に気泡が発生し、この気泡が図
１１（ｃ）に示すように成長してインクＩ2が吐出ノズ
ルから吐出される。このとき、本実施形態においては、
図１１（ｃ）にＡで示すようにインクジェットヘッドＩ
ＪＨの表面とガラス基板５３の表面との距離を、インク
Ｉ2がインク滴となってインクジェットヘッドＩＪＨか
ら分離しないような最小限の距離に設定している。即
ち、インクＩ2は、図１１（ｃ）に示すようにインク滴
とならず、柱状の状態で、ガラス基板５３上に付着す
る。
【００７３】インクが滴状に吐出ノズルから分離する場
合、インクが滴となるためにちぎれる位置にバラつきが
生じることが避けられず、紙等への記録に際しては問題
とならないが、カラーフィルタの場合、画素へのインク
の高い着弾精度が要求されるため、これは大きな問題で
ある。インクのちぎれる位置がばらつくと、滴の大きさ
が夫々異なることになり、夫々の滴のスピードが異な
り、着弾位置にバラつきが生ずる。しかしながら、本発
明では、柱状の状態で、まだインクが吐出ノズル側で分
離しないうちに画素に着弾するので、インクの着弾位置
の精度を大幅に向上させることができる。
【００７４】また、インクを柱状で付着させた場合、既
にガラス基板５３上に吐出されて液体状で存在している
インクＩ1と次に吐出されたインクＩ2が接触して表面張
力により融合することになるが、インクＩ2がインクＩ1
と融合するときに図１２に示すようにインクＩ2がイン
クＩ1の表面張力によりインクＩ1の方に引き寄せられる
こととなる。この作用により、例えばインクＩ2の吐出
方向にヨレがあって正確な方向に吐出されなかったとし
ても、インクＩ2がガラス基板５３上に着弾する前にイ
ンクＩ1の方向に吐出軌道が修正されることとなるため
インクＩ2の着弾精度が結果的に向上することとなる。
また、図１３に示すように、インクの吐出位置がずれ
て、ガラス基板５３上の樹脂組成物層３の親インク化さ
れていない部分５に僅かにかかった状態でインクが付着
した場合でも、前に付着されたインクと混和すること
で、前のインクに引っ張られて所望の画素内（親インク
化された部分６）にインクが戻る。
【００７５】また、インクが柱状の状態で画素に付着す
ることで、インクの他の画素への飛び散りが少なく、ま
た、ノズルから吐出されたインクのうち画素に着弾すべ
きインク以外の好ましくない微小な複数のインク滴が生
じにくいので、この微小な複数のインク滴により他の画
素が汚れる可能性も少ないものと推測される。実際、本
願出願人等の実験では、インクを柱状で付着させた場合
には画素の汚れが少ないことが確認されている。
【００７６】吐出例としては、例えば、最初に着弾した
インクＩ1は、図１４に示すように着弾直後に瞬間的に
広がり７０μｍ程度の直径となる。これに対し、インク
Ｉ1の中心点ａ1とインクＩ2の中心点ａ2の間隔が４５μ
ｍ以下、好ましくは２０〜３０μｍであれば、インクＩ
1とインクＩ2が表面張力により融合することとなる。な
お、ここで用いたインクは５°Ｃ以上で液体状態のもの
であるが、固体インクでも着弾後に広がるタイプのもの
であれば使用可能である。
【００７７】また、上記の様に最初のインクＩ1の一部
が液体状を呈している状態で、インクＩ2をインクＩ1と
融合させることは次のような効果ももたらす。即ち、例
えば最初のインクＩ1が完全に樹脂組成物層３に吸収さ
れた後、あるいはインクＩ1が完全に乾燥してしまった
後に次のインクＩ2を吐出させた場合には、図１５
（ａ）に示すようにインクの重なり部分であるＢで示す
部分がＡで示す部分よりも色が濃くなり濃度ムラが生ず
ることとなる。また、インクが乾燥した後の着色形状は
図１５（ｂ）に示すようなひょうたん型になり、白抜け
等の欠陥が生じやすくなる。これに対し、上記の実施形
態の様に、インクＩ1の少なくとも一部が液体状で存在
する間にインクＩ2を融合させれば、図１６（ａ）に示
すように、濃度が均一化され、均一な濃度の画素を形成
することが出来る。また、インクが乾燥した後の着色形
状も図１６（ｂ）に示すように長方形状となり、白抜け
等の欠陥が生じにくくなる。
【００７８】なお、従来の通常のプリンタ等において
は、描画対象物が紙等のフレキシブルな材料であるた
め、描画対象物のしわや波うち等によりインクジェット
ヘッドを描画対象物にある程度以上近づけることが不可
能であり、通常０.９〜１.５ｍｍ程度の間隔が必要であ
る。このような距離をインクを安定して飛ばすためには
ある一定以上（通常約１０ｍ／ｓ前後）の速度で吐出さ
せる必要がある。このようにインクジェットヘッドと描
画対象物の距離が離れている状態で、インクを比較的速
い速度で吐出させると、吐出されたインクは、図１７に
示すように複数のインク滴となり、複数に分離したイン
クが均一の方向に飛翔せず、着弾精度が低下することと
なる。また、各インク滴の飛翔速度が異なるため、イン
クジェットヘッドＩＪＨをガラス基板５３に対して走査
させながら着色を行う場合、各インク滴の着弾位置がず
れてしまう。これに対し、本実施形態においては、描画
対象物がガラス基板のような形状の安定した、かつ平滑
度の高い物体であるため、インクジェットヘッドＩＪＨ
とガラス基板５３の表面との距離を小さくすることが出
来る。これにより、インクを滴状ではなく柱状の状態で
ガラス基板５３上に付着させることが可能となる。な
お、本実施形態での効果を得るために好ましいガラス基
板５３の平滑度は、凹凸の谷と山の高さの差が２５μｍ
程度、更に好ましくは２０μｍ以下である。
【００７９】カラーフィルタは、図１８に示すように非
常に高度な精度を要求され、図１９に示すように、例え
ば着弾位置が横方向に１０μｍずれるだけでも混色や白
抜け等が発生し、直ちに不良品となってしまう。オンデ
マンド型のインクジェット方式における着弾精度の悪化
はその製造方法を原理的に不可能とするものであり、着
弾精度を向上させることは非常に重要である。従って、
本実施形態のような方法をとることにより着弾精度を向
上させることは極めて有用である。
【００８０】なお、上記の説明では、インクジェットヘ
ッドの走査方向に連続してインクが連なるように吐出す
る場合について説明したが、例えば、１回目の走査でイ
ンクを飛び飛びに付着させ、２回目の走査で１回目の走
査で付着させたインクの間を埋めるような場合でも、１
回目のインクの少なくとも一部が２回目の走査のときま
で液体状で存在すれば、上記と同様の効果を得ることが
出来る。
【００８１】次に、インクジェットヘッドからのインク
の吐出状態の観察方法について、図２０及び図２１を用
いて説明する。
【００８２】図２０に示すようにインクの吐出状態の観
察は、顕微鏡２０２を用いて行う。顕微鏡２０２には、
観察用の光源としてストロボ２０４が設けられている。
ストロボ２０４の駆動回路２０６は、外部信号を取り入
れて同期して発光させる同期回路と、外部信号とのタイ
ミングをずらすための遅延回路を備えている。吐出状態
の観察では、外部信号としてインクジェット駆動回路２
０８からのインクジェットヘッド駆動信号を用いてい
る。
【００８３】このように構成される吐出状態の観察装置
においては、インクジェットヘッドＩＪＨの吐出方向が
観察面と一致する様に、インクジェットヘッドＩＪＨを
顕微鏡２０２に固定する。これにより、インクジェット
ヘッドＩＪＨの駆動信号に対してインクの吐出状態を経
時的に観察することが可能となる。
【００８４】図２１は、インクの吐出常態の観察例を示
した図である。まず、ストロボの遅延時間を０μ秒とし
て、インクジェットヘッドの駆動信号と完全に同期して
ストロボを発光させると、インクがまだ吐出されていな
いことが観察できる。次に、遅延時間を２μ秒とする
と、インクが吐出されだした状態であることが観察で
き、遅延時間を１０μ秒とすると、インクが柱状となっ
て観察される。そして遅延時間を更に大きくしていく
と、インクが柱状から液滴となって分離することが観察
できる。
【００８５】このようにストロボの発光をインクジェッ
トヘッドの駆動信号と同期させることで、インクの吐出
状態を容易に観察することが出来る。
【００８６】次に、インクの吐出速度と、インクジェッ
トヘッドとガラス基板との距離の具体例について説明す
る。
【００８７】インクの吐出速度としては、速すぎると跳
ね返り等の問題が生じる可能性があり、遅すぎると吐出
が不安定になるとともに、インクのゆらぎ等が発生し、
着弾精度が悪化する。即ち、好ましい吐出速度として
は、５ｍ／ｓ〜２０ｍ／ｓである。
【００８８】また、インクジェットヘッドＩＪＨとガラ
ス基板５３の距離としては、インクの表面張力及び吐出
量にも関係するが、好ましくは、０.９ｍｍ未満、更に
好ましくは、０.０５〜０.５ｍｍ、更に好ましくは、
０.０５〜０.２ｍｍである。なお、インクの組成と、表
面張力及び液柱の長さとの関係を図２２に示す。インク
の表面張力の大きさは、主としてシクロヘキサノールの
含有量に関係する。シクロヘキサノールの含有量と表面
張力の関係を図２３に示す。また、図２４は、吐出イン
ク量を８０ｎｇとしたときの表面張力と、インクが吐出
されるときの柱状になる長さの関係を示したものであ
り、略表面張力が小さいほど液柱の長さが長く成ること
がわかる。
【００８９】実際の吐出の実験は、インクジェットヘッ
ドＩＪＨの表面とガラス基板５３との距離を、０.１ｍ
ｍとし、吐出速度を８ｍ／ｓとして行った。インクの吐
出条件としては、使用するノズルによって若干異なる
が、ヒータ１０２に図２５に示されるような電圧パルス
を加えた。このパルス波形における各時間間隔は、おお
むねｔ0＝０〜１.２５μｓｅｃ、ｔ1＝０〜１.５μｓｅ
ｃ、ｔ2＝０〜３μｓｅｃ、ｔ3＝１.０〜３.０μｓｅｃ
である。
【００９０】インクの吐出速度のコントロールは、上記
の電圧波形を変化させればよい。図２６は、インクを吐
出させるパワーを実質的に表わすｋ値とインクの吐出速
度の関係を示した図である。このように実験的に求めら
れたｋ値と吐出速度との関係から、ヒータ１０２に加え
る実際の電圧パルス波形を設定する。
【００９１】なお、上記のｋ値は、電圧を所定の値に固
定した条件において、あるノズルからインクが吐出し始
める臨界値のパルス幅をＰＷth、実際にインクを吐出さ
せる際のパルス幅をＰＷopとすると、次式により算出さ
れる。
【００９２】ｋ値＝ＰＷop／ＰＷth 次に、カラーフィルタの着色に使用されるインクについ
て説明する。
【００９３】カラーフィルタ用として使用可能なインク
としては、図２７に示すような構成のものを挙げること
が出来る。
【００９４】まず、溶媒としては、図２８に示すような
溶剤を使用することが出来る。この中でも好ましいもの
としては、ヒータ１０２の加熱の際に速やかに蒸発する
ものが挙げられ、沸点２５０°Ｃ以下、好ましくは２３
０°Ｃ以下のものがよい。インク中の添加量としては、
１０〜９８重量％、好ましくは１５〜９５重量％が適す
る。
【００９５】また、着色剤としては、染料及び顔料が挙
げられる。染料は一般に色特性が良好であるため鮮明な
カラーフィルタが得られるという利点があるが、顔料と
比べると耐熱、耐光性がやや劣る。分子構造としては、
アゾ系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、キ
サンテン系、アントラキノン系構造のもの等が挙げられ
る。水を主溶媒とするインクに用いるには、分子中にス
ルホン酸基、カルボキシル基等の水可溶化基を２つ以上
有するものが溶解性の点から好ましい。非水系溶媒（グ
リコールエーテル等）を主としてインクに用いるには、
油性タイプの染料が好ましい。
【００９６】顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系
等の有機顔料を用いることができ、染料に比べて色特性
（透過率、色彩コントラスト等）が劣るが、耐熱、耐光
性に優れているといった特徴を有する。使用の際は、高
分子化合物あるいは界面活性剤等を用いて水、有機溶剤
中に分散する。分散後の粒子径としては、平均粒径で
０.５μｍ以下、好ましくは、０.２μｍ以下となるよう
媒体中に分散する。
【００９７】染料、顔料とも好ましいインク中含有量と
しては、１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％の
範囲である。
【００９８】添加剤としては、ｐＨ調製剤、防かび剤、
防錆剤、粘度調製剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安
定剤（一重項酸素クエンチャー）、キレート剤等のもの
を必要に応じてインクに添加することが出来る。インク
中添加量としては、０.０１〜５重量％、好ましくは、
０.１〜２.５重量％である。
【００９９】以上説明した様に、上記の実施形態によれ
ば、インクの着弾精度の向上が可能となり、良質なカラ
ーフィルタを安定して生産することが出来る。
【０１００】なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
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。
【０１０１】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。
【０１０２】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。
【０１０３】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。
【０１０４】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。
【０１０５】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。
【０１０６】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。
【０１０７】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。
【０１０８】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。
【０１０９】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。
【０１１０】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、イ
ンクを基板上に滴状ではなく柱状のままで付着させるこ
とにより、インクの着弾精度を向上させることができ、
高精細なカラーフィルターを製造することが出来る。
【０１１１】
【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】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６】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７】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】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１０】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１１】一実施形態の製造方法を適用した場合のカラ
ーフィルタの製造工程を示した図である。
【図１２】インクが表面張力により引き寄せられる様子
を示した図である。
【図１３】インクの吐出位置がずれた様子を示した図で
ある。
【図１４】インクの吐出例を示した図である。
【図１５】前のインクが乾いてから次のインクを吐出し
た場合の着色状態を示した図である。
【図１６】前のインクが乾く前に次のインクを吐出した
場合の着色状態を示した図である。
【図１７】インクが滴状となって吐出される様子を示し
た図である。
【図１８】インクが画素に対して正確に着弾した様子を
示した図である。
【図１９】インクが画素に対してずれて着弾した様子を
示した図である。
【図２０】インクの吐出状態の観察装置の構成を示す図
である。
【図２１】インクの吐出状態の観察結果を示した図であ
る。
【図２２】インクの組成と、表面張力及び液柱の長さと
の関係を示した図である。
【図２３】シクロヘキサノールの含有量と表面張力の関
係を示した図である。
【図２４】吐出インク量を８０ｎｇとしたときの、表面
張力とインクが吐出されるときの柱状になる長さの関係
を示したものである。
【図２５】ヒータに加える電圧パルスの例を示した図で
ある。
【図２６】インクを吐出させるパワーを実質的に表わす
ｋ値とインクの吐出速度の関係を示した図である。
【図２７】インクの組成を示した図である。
【図２８】インクの溶媒を示した図である。
【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 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城田 勝浩 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 中澤 広一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 佐藤 博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−146406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−274949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−132260（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129746（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/20 - 5/28 G02F 1/1335 B41J 2/01 - 2/215 (54)【発明の名称】 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の区画された領域間の混色の低減方 法及びカラーフィルタの区画された領域へのインク付与位置の精度向上方法及びカラーフィルタ の区画された領域の着色ムラ低減方法

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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、各区画された領域を複数の吐出イ
    ンクで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から吐出されるインクを当該
    インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態で前
    記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記基板
    上に付着させ、区画された領域内において既に付着させ
    た少なくとも一部が液体状態のインクと混和する位置に
    該インクと同一色のインクを付着させることを特徴とす
    るカラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記吐出インクを前記インクジェットヘ
    ッドから分離しないうちに前記基板に付着させるため
    に、前記インクジェットヘッドと前記基板との間隔を設
    定するとともに、前記インクの吐出速度を設定すること
    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。
  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、該熱エネルギー発生体が発生する熱エネ
    ルギーの大きさを調節することにより、設定した吐出速
    度でインクを吐出することを特徴とする請求項２に記載
    のカラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項４】 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各区画された領域を複数の吐出イン
    クで着色することによりカラーフィルタを製造するため
    の装置であって、 吐出されるインクを当該インクの先端部に続いてインク
    が延びた柱状の状態で前記インクジェットヘッドから分
    離しないうちに前記基板上に付着させるインクジェット
    ヘッドと、 前記インクジェットヘッドを制御して、区画された領域
    内において既に付着させた少なくとも一部が液体状態の
    インクと混和する位置に該インクと同一色のインクを吐
    出させ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、前記制御手段は、前記熱エネルギー発生
    体が発生する熱エネルギーの大きさを調節することで、
    設定した吐出速度でインクを吐出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】 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、各区画された領域を複数の吐出イ
    ンクで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から吐出されるインクを当該
    インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態で前
    記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記基板
    上に付着させることを特徴とするカラーフィルタの製造
    方法。
  7. 【請求項７】 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各区画された領域を複数の吐出イン
    クで着色することによりカラーフィルタを製造するため
    の装置であって、 吐出されるインクを当該インクの先端部に続いてインク
    が延びた柱状の状態で前記インクジェットヘッドから分
    離しないうちに前記基板上に付着させることを特徴とす
    るカラーフィルタの製造装置。
  8. 【請求項８】 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、各区画された領域を吐出インクで
    着色することによりカラーフィルタを製造する場合の、
    カラーフィルタの区画された領域間の混色を低減する方
    法であって、 前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを当該
    インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態で前
    記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記基板
    上に付着させることを特徴とするカラーフィルタの区画
    された領域間の混色の低減方法。
  9. 【請求項９】 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、各区画された領域を着色すること
    によりカラーフィルタを製造する場合の、カラーフィル
    タの区画された領域へのインク付与位置の精度を向上さ
    せる方法であって、 前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを当該
    インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態で前
    記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記基板
    上に付着させることを特徴とするカラーフィルタの区画
    された領域へのインク付与位置の精度向上方法。
  10. 【請求項１０】 区画された領域内において既に付着さ
    せた少なくとも一部が液体状態のインクと混和する位置
    に該インクと同一色のインクを吐出することを特徴とす
    る請求項９に記載のカラーフィルタの区画された領域へ
    のインク付与位置の精度向上方法。
  11. 【請求項１１】 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、各区画された領域を複数の吐出
    インクで着色することによりカラーフィルタを製造する
    場合の、カラーフィルタの区画された領域の着色ムラの
    低減方法であって、 前記インクジェットヘッドから吐出されるインクを当該
    インクの先端部に続いてインクが延びた柱状の状態で前
    記インクジェットヘッドから分離しないうちに前記基板
    上に付着させ、区画された領域内において既に付着させ
    た少なくとも一部が液体状態のインクと混和する位置に
    該インクと同一色のインクを付着させることを特徴とす
    るカラーフィルタの区画された領域の着色ムラ低減方
    法。
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