JPH11326625A

JPH11326625A - カラーフィルタ、カラー液晶ディスプレイ及びこれらの製造方法

Info

Publication number: JPH11326625A
Application number: JP13077598A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kiguchi; 浩史木口; Masaru Kojima; 勝小島; Sadao Kanbe; 貞男神戸; Shunichi Seki; 関　　俊一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェットの印刷技法によるカラーフィ
ルタの着色に好適な仕切部材を備えたカラーフィルタを
提供する。【解決手段】複数の列を成して所定の配列ピッチで透
明基板上に形成される光透過領域１０２ｂのそれぞれを
仕切る仕切部材１０２を備えるカラーフィルタにおい
て、光透過領域１０２ｂを囲う仕切部材１０２の平面形
状を略円形とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶ディス
プレイ等に用いられるカラーフィルタに係わり、特に、
カラーフィルタの光透過領域（以下、「フィルタエレメ
ント」という。）を囲う仕切り（以下、本明細書におい
て「仕切部材」という。）の形状に係わる。具体的に
は、ピエゾ式オンデマンド型インクジェットの印刷技法
によるカラーフィルタの製造に好適な仕切部材の形状に
関する。

【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、カラ
ー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。この
カラー液晶ディスプレイは、ノートパソコン、車載用ナ
ビゲーションシステム、デスクトップ型パソコン、電子
スチルカメラ、ゲーム機器、プロジェクタ等に利用され
ている。

【０００３】カラーフィルタは液晶ディスプレイの表示
装置に一体的に構成され、画質を向上させたり、カラー
液晶ディスプレイの各画素に各原色の色彩を与えたりす
る役割をする。例えば、カラーＴＦＴ（Thin Film Tr
ansistor）の画面はビットマップ方式で制御されてお
り、画面の１点とコンピュータ内のメモリを１対１に対
応させて表示している。この場合、画面全体を格子状に
細分化して、それぞれのフィルタエレメント毎に色と明
るさの情報を与えている。例えば、ＨＤＴＶでは、１０
２４×１５３６×３個のフィルタエレメントを要する。
従って、画面を構成するフィルタエレメントの数が多い
程、精細な画像の表示が可能となり、また、フィルタエ
レメントの高精度な着色制御が必要とされる。

【０００４】このため、高精細なカラーフィルタの製造
におけるフィルタエレメントの着色法として、例えば、
特開平８−２９２３１７号公報、特開平８−２７１７１
５号公報、特開平９−４９９２１号公報等に開示されて
いるように、インクジェットの印刷技法が知られてい
る。この技術は、圧電体薄膜素子を用いたインクジェッ
ト式記録ヘッドの加圧室にインクを貯蔵し、圧電体素子
の振動による加圧室の体積変化でインクを吐出すること
でフィルタエレメントを着色し、カラーフィルタを製造
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フィルタエレメントは矩形の形状をしていたので、イン
クジェットの印刷技法でインク滴を吐出すると、フィル
タエレメント全体を均一に着色することはできなかっ
た。この点を図９を参照して説明する。同図に示すよう
に、フィルタエレメント７内に４発のインク滴８１、８
２，８３及び８３を吐出した場合、各インク滴はその表
面張力により略球形になるため、フィルタエレメント７
内を均一に着色することはできず、フィルタエレメント
７の開口部周辺において着色抜けが生じていた。カラー
フィルタにおいて、このような着色抜けは大きな欠陥で
あり、画質を大きく損なう原因になる。

【０００６】このような問題点に鑑み、例えば、特開平
８−３２７８１６号公報には、フィルタエレメントに吐
出するインク滴の吐出開始位置を適宜変えることでフィ
ルタエレメントを着色する技術が開示されている。しか
し、この技術では、インクジェット式記録ヘッドとして
熱エネルギーを利用したインクの体積膨張による加熱ジ
ェット式でインクを吐出するものであるため、吐出され
たインクの直進性が悪く、インク滴の着弾位置を適宜調
整しても矩形の形状のフィルタエレメント全体を均一に
着色するこは困難である。

【０００７】この他、特開平８−２７１７２０号公報、
特開平７−２５３５１０号公報、特開平７−１４６４０
６号公報には、矩形状のフィルタエレメント全体を均一
にインク滴で着色するための工夫かなされているが、こ
れらの技術では複雑なインクの吐出制御をしなければな
らず、製造工程が複雑になるとともに、製造コストが高
くなる問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、インクジェットの印刷
技法によるカラーフィルタの着色に好適なカラーフィル
タと、このカラーフィルタを備えたカラー液晶ディスプ
レイ、及びこれらの製造方法を提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
は、複数の列を成して所定の配列ピッチで透明基板上に
形成される光透過領域（フィルタエレメント）のそれぞ
れを仕切る仕切部材を備えるカラーフィルタであって、
この光透過領域を囲う仕切部材の形状を略円形としたも
のである。光透過領域を囲う仕切部材の形状をインク滴
の形状、即ち、略円形とすることで、光透過領域にイン
クを充填したときの着色抜けを有効に防止できる。この
光透過領域を囲う仕切部材の形状の大きさは、インク滴
の大きさに合わせて設定する。好ましくは、上記略円形
の直径を、２０μｍ乃至３０μｍの範囲とする。また、
光透過領域を囲う仕切部材の形状を多角形とすることも
できる。例えば、６角形、１２角形等の多角形にする。
好ましくは、透過領域を囲う仕切部材の断面形状を開口
部が広いテーパ形状とする。この構成により、インクの
着色抜けをより効果的に防止できる。さらに、好ましく
は、上記所定の配列ピッチを、光透過領域を着色するイ
ンクを吐出するインクジェット式記録ヘッドのノズルの
配列ピッチと同一にする。また、光透過領域の列同士の
間隔を、光透過領域を着色するインクを吐出するインク
ジェット式記録ヘッドのノズルの列同士の間隔と同一に
してもよい。この構成により、光透過領域の配列寸法を
インクジェット式記録ヘッドの配列寸法と同一にするこ
とができるため、インク吐出制御が容易になる。好まし
くは、仕切部材を遮光性の材料で構成する。この場合、
仕切部材はブラックマトリクスとして機能する。本発明
のカラー液晶ディスプレイは、カラーフィルタと、表面
に画素極と配向膜が形成された第２の透明基板との間に
液晶を封入して構成される。本発明のカラー液晶ディス
プレイによれば、カラーフィルタの着色抜けが無いた
め、高品質、高精細のカラー液晶ディスプレイを提供す
ることができる。

【００１０】本発明のカラーフィルタの製造方法は、イ
ンクジェット式記録ヘッドからインク滴を吐出し、透明
基板上に形成される仕切部材により所定の配列ピッチで
複数の列に区画形成される光透過領域を着色するカラー
フィルタの製造方法において、仕切部材で略円形に区画
される光透過領域のそれぞれにインクを充填する工程
と、光透過領域に充填された各インクを乾燥させる工程
と、乾燥させられた前記インクを覆う保護膜を形成する
工程と、を備える。好ましくは、上記略円形の直径を、
２０μｍ乃至３０μｍの範囲とする。また、光透過領域
を囲う仕切部材の形状を多角形とすることもできる。ま
た、上記所定の配列ピッチを、光透過領域を着色するイ
ンクを吐出するインクジェット式記録ヘッドのノズルの
配列ピッチと同一にすることもできる。さらに、光透過
領域の列同士の間隔を、光透過領域を着色するインクを
吐出するインクジェット式記録ヘッドのノズルの列同士
の間隔と同一にしてもよい。本発明のカラーフィルタの
製造方法は、上記の工程のほか、さらに、仕切部材を遮
光性の材料で形成する工程を含むものであってもよい。
光透過領域にインクを充填する工程は、電気機械変換素
子として機能する圧電体薄膜素子をインク吐出の加圧源
とするインクジェット式記録ヘッドで行う。本発明のカ
ラー液晶ディスプレイの製造方法は、本発明のカラーフ
ィルタの製造方法と、第２の透明基板上に画素電極と配
向膜を形成する工程と、カラーフィルタと前記第２の透
明基板との間に液晶を封入する工程とを備える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
１乃至図８を参照して説明する。図１はインクジェット
式記録ヘッドの分解斜視図、図２はインクジェット式記
録ヘッドの動作原理の説明図、図３は本発明に係わる仕
切部材の平面図、図４は本発明に係わる仕切部材を備え
るカラー液晶ディスプレイの断面図、図５及び図６はカ
ラーフィルタの製造工程殿面図、図７及び図８は他の形
態の仕切部材の平面図である。

【００１２】（インクジェット式記録ヘッドの構成）図
１に示すインクジェット式記録ヘッド９の分解斜視図
は、インクの供給流路が加圧室基板内に形成されるタイ
プである。同図に示すように、インクジェット式記録ヘ
ッド９は主に加圧室基板１、ノズルプレート５及び基体
３から構成される。

【００１３】加圧室基板１はシリコン単結晶基板上に形
成された後、各々に分離される。加圧室基板１は複数の
短冊状の加圧室１０６が設けられ、全ての加圧室１０６
にインクを供給するための共通流路１１０を備える。加
圧室１０６の間は側壁１０７により隔てられている。加
圧室１０６は２列に配列され、一列当たり１２８個形成
されており、２５６ノズルの印字密度を有するインクジ
ェット式記録ヘッドを実現している。加圧室基板１の基
体３側には振動板膜及び圧電体薄膜素子が形成されてい
る。また、各圧電体薄膜素子からの配線はフレキシブル
ケーブルである配線基板４に収束され、基体３の外部回
路（図示せず）と接続される。外部回路にはカラーフィ
ルタを着色するためのインク吐出タイミングが指示さ
れ、インクを吐出する。

【００１４】ノズルプレート５は加圧室基板１に接合さ
れる。ノズルプレート５における加圧室１０６に対応す
る位置にはインク滴を摘出するためのノズル５１が形成
されている。ノズル５１は所定の配列ピッチで２列形成
されている。各列の間隔は、１８０分の１インチ、即
ち、１４１μｍであり、ノズル５１の配列ピッチは、３
６０分の１インチ、即ち、７０．５μｍである。

【００１５】基体３はプラスチック、金属等の鋼体であ
り、加圧室基板１の取付台となる。

【００１６】（インクジェット式記録ヘッドの動作原
理）図２は、インクヘット式記録ヘッド９の動作原理の
説明図である。この図はインクヘット式記録ヘッド９の
主要部に対する電気的な接続関係を示したものである。
駆動電圧源３０１の一方の電極は配線３０２を介し、イ
ンクヘット式記録ヘッドの下部電極３０３に接続する。
駆動電圧源３０１の他方の電極は配線３０４及びスイッ
チ３０６ａ〜３０６ｃを介して各加圧室１０６ａ〜１０
６ｃに対応する上部電極３０７に接続する。

【００１７】この図では、加圧室１０６ｂのスイッチ３
０６ｂのみが閉じられ、他のスイッチ３０６ａ、３０６
ｃが開放されている。スイッチ３０６ａ、３０６ｃが開
放されている加圧室１０６ａ、１０６ｃはインク吐出の
待機状態を示す。インク吐出時には、例えば、スイッチ
３０６ｂのようにスイッチが閉じられ、圧電体膜２０９
に電圧が印加される。この電圧は、矢印Ａに示す圧電体
膜３０９の分極方向と同極性、換言すると、分極時の印
加電圧の極性と同じように電圧が印加される。圧電体膜
３０９は厚み方向に膨張するとともに、厚み方向と垂直
方向に収縮する。この収縮で圧電体膜３０９と振動板３
１０の界面に応力が働き、圧電体膜３０９及び振動板３
１０は下方向にたわむ。このたわみにより加圧室１０６
ｂの体積が減少し、５１ｂからインク滴２３が吐出す
る。このインク滴２３によりフィルタエレメントを着色
する。その後再びスイッチ３０６ｂを開くと、たわんで
いた圧電体膜３０９及び振動板３１０が復元し、加圧室
１０６ｂの体積が膨張することでインク供給路（図示せ
ず）より加圧室１０６ｂへインクが充填される。尚、圧
電体膜３０９の振動周波数は、７．２ｋＨｚである。

【００１８】（仕切部材の形状）次に、図３を参照して
本発明に係わる仕切部材１０２の形状を説明する。図３
（Ａ）は仕切部材１０２の平面図である。本発明に係わ
る仕切部材１０２に形成されるフィルタエレメント１０
２ｂの配列ピッチＸ及びフィルタエレメント１０２ｂ列
の間隔Ｙはインクジェット式記録ヘッドのノズル５１の
配列ピッチ及びノズル５１列の間隔と同じである。即
ち、フィルタエレメント１０２ｂの配列ピッチＸは３６
０分の１インチ、即ち、７０．５μｍである。また、フ
ィルタエレメント１０２ｂ列の間隔Ｙは、１８０分の１
インチ、即ち、１４１μｍである。図３（Ｂ）は図３
（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。同図に示すように、
フィルタエレメント１０２ｂは、円柱状の形状をしてお
り、その直径はインク滴の大きさとの関係で定まる。イ
ンク滴はその表面張力により球形をしており、その直径
は２０μｍ乃至３０μｍの範囲であるから、フィルタエ
レメント１０２ｂの直径を２０μｍ乃至３０μｍの範囲
とする。但し、フィルタエレメント１０２ｂの断面形状
は、図３（Ｃ）に示すように開口部が広いテーパ状に形
成してもよい。また、仕切部材の形状は、上述した円形
に限らず、多角形（例えば、６角形、１２角形等）であ
ってもよい、このように、フィルタエレメント１０２ｂ
を囲う仕切部材１０２の形状をインク滴に合わせた形状
にすることで、フィルタエレメント１０２ｂを全体的に
均一に着色することができるため、着色抜けがない。こ
のため、従来のような矩形のフィルタエレメントを着色
する場合に必要とされた、複雑なインク吐出の制御が不
要となり、カラーフィルタの製造工程を簡易にすること
ができる。また、フィルタエレメント１０２ｂの着色抜
けが無いため、高品質なカラーフィルタを提供すること
ができる。更に、フィルタエレメント１０２ｂの配列ピ
ッチとフィルタエレメント１０２ｂ列の間隔がインクジ
ェット式記録ヘッドのノズル５１のそれと同じであるた
め、インクジェット式記録ヘッド９の制御が容易とな
る。即ち、ノズル５１の配列ピッチは７０．５μｍであ
り、圧電体膜３０９の振動周波数は７．２ｋＨｚである
ため、インクジェット式記録ヘッド９は、５０８ｍｍ／
ｓ（＝７０．５μｍ×７．２ｋＨｚ）の速さで仕切部材
１０２上をフィルタエレメント１０２ｂに沿って走査す
ることでフィルタエレメント１０２ｂを着色することが
できる。

【００１９】（カラー液晶ディスプレイの構造）本発明
に係わる仕切部材を備えたカラー液晶ディスプレイの構
成を図４を参照して説明する。同図は、カラーフィルタ
１０を組み込んだＴＦＴカラー液晶ディスプレイの断面
図である。カラー液晶ディスプレイはカラーフィルタ１
０と対向するガラス基板２０７を備え、その間に液晶層
２０４を封入することにより形成される。液晶層２０４
は、分極した液晶分子により構成され、電圧の印加方向
により液晶分子の配列方向を制御することができる。こ
の液晶層２０４は、数種類のネマティク液晶を混合し
て、その特性を調整する。カラーフィルタ１０は、ガラ
ス基板１０１上に赤、緑及び青色にそれぞれ染色された
着色パターン層２０，２１及び２２を液晶ディスプレイ
の各原色の表示要素に対応して設けたもので、液晶ディ
スプレイでカラーを表示させるための必須のフィルタで
ある。このカラー液晶ディスプレイがＶＧＡ仕様の場
合、カラー画素数は６４０列×４８０行となるので、総
計６４０×４８０×３個のフィルタエレメントを備え
る。また、各着色パターン層は、色材の混合防止等のた
めに格子状の仕切部材１０２で仕切られている。この仕
切部材１０２は遮光性性の材料から構成されており、ブ
ラックマトリクスとして機能する。さらに、各着色パタ
ーン層上には保護層１０３及び共通電極２０２が順次形
成されている。一方、ガラス基板２０７の内側には透明
な画素電極２０６とＴＦＴ（図示せず）がマトリクス上
に形成されている。両ガラス基板１０１、２０７の面内
には配向膜２０３、２０５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。配向膜２０３，２０５はポリイミド
薄膜等の有機薄膜から構成されており、ラビン具処理に
対応した膜強度や、ＩＴＯ（Indium Thin Oxide）膜
等と良好な密着性を有する。この液晶ディスプレイにバ
ックライト光を照射し、液晶層２０４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
とによりカラー表示を行うことができる。バックライト
光は、液晶ディスプレイの輝度をＣＲＴ並みの４００ｃ
ｄ／ｍ²とするため、液晶透過率（カラーで３％乃至６
％）を考慮して１３０００ｃｄ／ｍ²以上とする。

【００２０】（カラー液晶ディスプレイの製造工程）次
に、図５、図６を参照してカラー液晶ディスプレイの製
造工程を説明する。同図はカラー液晶ディスプレイの製
造工程断面図である。

【００２１】仕切部材前駆体成膜工程（図５（Ａ））ガラス基板１０１上に仕切部材前駆体１０２ａを成膜す
る。ガラス基板１０１としては、例えば、３７０ｍｍ×
４７０ｍｍの寸法で厚さ１．１ｍｍ程度の平坦な透明ガ
ラス基板を用意する。この透明ガラス基板は、３５０℃
の熱に耐えられ、酸やアルカリ等の薬品に侵されにく
く、量産可能であるものが好ましい。

【００２２】また、仕切部材１０２の組成は種々のもの
を用いることができるが、本実施の形態では、仕切部材
１０２をブラックマトリクスとして機能させる場合を説
明する。仕切部材前駆体１０２ａは、光透過性の無い材
料であって、耐久性のあるものであれば、適当な材料を
適宜選択して用いることができる。具体的には、富士ハ
ント社製ネガ型樹脂ブラック、凸版印刷社製高絶縁性ブ
ラックマトリクス用レジストＨＲＢ−♯０１、日本合成
ゴム社製樹脂ブラック等の黒色の樹脂を有機溶剤に溶か
したものを用いることができる。これらの樹脂は、スピ
ンコート法、ディッピング法、スプレーコート法、ロー
ルコート法、バーコート法等で所定の厚み、例えば、１
μｍ乃至２μｍの範囲で成膜する。

【００２３】これら樹脂の他、金属クロム、カーボンや
チタンをフォトレジストに分散した樹脂ブラック、ニッ
ケル、クロムと酸化クロムの二層構造等を用いることが
できる。この場合、スパッタ成膜法、蒸着法等で仕切部
材前駆体１０２ａを成膜する。

【００２４】仕切部材形成工程（図５（Ｂ））仕切部材前駆体１０２ａ上にレジスト（図示せず）を塗
布し、所望のパターンに露光・現像する。次いで、この
レジストをマスクにして仕切部材前駆体１０２ａをエッ
チングする。仕切部材前駆体１０２ａのエッチングは、
図３に示すように、直径２０μｍ乃至３０μｍの円柱状
のフィルタエレメント１０２ｂを７０．５μｍ間隔のピ
ッチで形成する。また、フィルタエレメント１０２ｂ列
の間隔は、１４１μｍとする。また、図３（Ｃ）に示す
ように、仕切部材１０２の断面形状をテーパ形状にする
場合は、エッチング条件を適宜設定することで可能であ
る。

【００２５】但し、フィルタエレメント１０２ｂの配列
ピッチとフィルタエレメント１０２ｂ列の間隔は、上記
の値に限られず、インクジェット式記録ヘッドのノズル
の配列ピッチとノズル列の間隔と同じにすればよい。

【００２６】インク充填工程（図５（Ｃ））仕切部材１０２によって格子状に区画形成されるフィル
タエレメント１０２ｂにインクを吐出することで各フィ
ルタエレメント１０２ｂを着色し、インクを充填する。
同図では、赤色のインク２０ａ、青色のインク２１ａ、
緑色のインク２２ａがフィルタエレメント１０２ｂに向
けて吐出されている様子を示している。インクジェット
式記録ヘッド９はフィルタエレメント１０２ｂに沿って
５０８ｍｍ／ｓの速さで仕切部材１０２上を走査する。
一列のフィルタエレメント１０２ｂ列を着色した後、再
び元の位置に戻って次のフィルタエレメント１０２ｂ列
を着色する。

【００２７】この場合、インクジェット式記録ヘッド９
から吐出されるインクは確実にフィルタエレメント１０
２ｂに着弾することが望まれる。このため、インクの組
成としては、色材として顔料又は染料を１％から４０％
含み、分散剤として樹脂又は界面活性剤を１％から４０
％含み、湿潤剤として多価アルコールを１％から４０％
含み、浸透剤として低級アルコールを１％から４０％含
み、溶媒として水又は水溶性有機溶剤を５％から９５％
含むことが好ましい。インクをこの組成にすることで、
インクジェット式記録ヘッドのノズル面を構成する材料
との接触角を３０deg〜１７０degの範囲に設定すること
ができる。また、インクの粘度を１cp〜２０cpの範囲に
設定することができ、インクの表面張力を２０dyne〜７
０dyneの範囲に設定することができる。このため、イン
クの直進性が優れ、円形のフィルタエレメント１０２ｂ
に確実に着弾することができる。また、上記の組成によ
り、インクがノズル５１面において乾燥し、固形成分が
析出するまでの時間を長くすることができるため、ノズ
ル５１面におけるインクをフレッシュな状態にすること
ができる。例えば、赤色の着色パターン層２０を着色す
るためのインクは、色材としてレーキレッドＣを２％か
ら５％含み、分散剤としてアクリル樹脂を１％から３０
％含み、湿潤剤としてグリセリンを１％から２０％含
み、浸透剤としてエタノールを３％から１０％含み、溶
媒として水を１０％から８０％含むインクを使用するこ
とが好ましい。

【００２８】焼成工程（図６（Ｄ））フィルタエレメント内にインクを充填した後、熱処理を
することで、インク中の溶剤成分を揮発させ、固化した
着色パターン層２０，２１及び２２を得る。熱処理は、
例えば、ヒータを用いて行われ、全体を所定の温度、例
えば、１１０℃に加熱することで行われる。インクの溶
媒が揮発するとインクの体積が減少するが体積現象が著
しい場合は、カラーフィルタとして十分な厚みが得られ
るまでインク充填工程と焼成工程とを繰り返す。この処
理によりインクの溶媒成分が蒸発し、所望の厚みを有す
る着色パターン層が形成される。

【００２９】着色パターン層形成後、インク滴を完全に
乾燥させるため、所定の温度、例えば、１８０℃で所定
時間、例えば、１時間の加熱を行う。

【００３０】保護膜形成工程（図６（Ｅ））本工程では、形成された着色パターン層を覆って、着色
パターン層を保護するとともに、フィルタ表面を平坦化
するために、所望の樹脂を用いて保護膜１０３を形成す
る。保護膜１０３としては、光、熱、又は光及び熱の双
方の何れかのエネルギーで硬化する材料を用いることが
できる。このような材料によれば、汎用の露光装置やベ
イク炉、ホットプレート等が利用でき、設備の低コスト
化を図ることができる。具体的には、紫外線硬化型のア
クリル系樹脂として、エポキシアクリレート類、ウレタ
ンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリ
エーテルアクリレート類、スピロアセタール系アクリレ
ート類等のアクリレート類、エポキシメタクリレート
類、ウレタンメタクリレート類、ポリエステルメタクリ
レート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリ
レート類等が利用できる。紫外線硬化型のアクリル系樹
脂は市場に多く出回っており、感光剤も入手しやすい。
これらの樹脂は、スピンコート法等で所定の厚み、例え
ば、２μｍに塗布する。無機膜を用いる場合は、蒸着
法、スパッタ法等で成膜する。

【００３１】共通電極形成工程（図６（Ｆ））本工程では、保護膜１０３上に光透過性のある導電性材
料、例えば、ＩＴＯ、酸化インジウムと酸化亜鉛の複合
酸化物等をスパッタ法等で所定の厚み、例えば、０．１
５μｍに成膜する。

【００３２】以上の工程でカラーフィルタ１０が形成さ
れたら、別途、画素電極２０６を配したガラス基板２０
７との間に、さらに、配向膜２０３、液晶層２０４、配
向膜２０５を形成し、偏光板２０１、２０８を貼り付け
てカラー液晶ディスプレイを製造する。

【００３３】（仕切部材の変形例）尚、上述の説明で
は、仕切部材１０２に形成されるフィルタエレメント１
０２ｂは格子状のモザイク型であったが、図７に示すよ
うな、デルタ型、図８に示すような、ストライプ型であ
ってもよい。図８に示すストライプ型の場合、フィルタ
エレメント１０２ｂの形状は円形ではなく、それぞれの
円形の領域が中心をずらしながら互いに重なった形にな
っている。従って、このタイプのフィルタエレメント１
０２ｂを着色する場合は、吐出される各インクは互いに
重なって着色パターン層を形成する。このタイプのフィ
ルタエレメント１０２ｂによれば、液晶ディスプレイの
開口率を減少せずにカラーフィルタを形成することがで
きる。

【００３４】また、本発明の仕切部材は、カラーフィル
タの他、ＥＬ（electro luminescent ）等の蛍光体に
電界を加えて発光させる発光現象を利用した表示デバイ
スに応用することができる。特に、アクティブマトリク
ス型表示デバイスの仕切部材に好適である。

【００３５】以上、説明したように、本実施の形態によ
れば、フィルタエレメントを囲う仕切部材の形状をイン
ク滴に合わせた形状、即ち、円形としたため、複雑なイ
ンク吐出制御をしなくても、フィルタエレメントの着色
抜けを容易に抑えることができる。また、インクジェッ
ト式記録ヘッドに電気機械変換作用をする圧電体薄膜素
子を用いて、インク吐出の直進性に優れたインクを使用
してフィルタエレメントを着色するため、インク吐出に
おける飛行曲がりが生ぜず、確実にインクをフィルタエ
レメントに着弾させることができるため、着色抜けを防
止できる。さらに、フィルタエレメントの配列ピッチを
インクジェット式記録ヘッドのノズルの配列ピッチと同
じにしたため、フィルタエレメントの着色におけるイン
クジェット式記録ヘッドの制御が容易になる。

【００３６】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタによれば、フィ
ルタエレメントを囲う仕切部材の形状をインク滴に合わ
せて円形としたため、複雑なインク吐出制御をしなくて
も、フィルタエレメントの着色抜けを容易に抑えること
ができる。

【００３７】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
によれば、フィルタエレメントの配列ピッチ、フィルタ
エレメント列の間隔がインクジェット式記録ヘッドのノ
ズルの配列ピッチ、ノズル列の間隔と同じであるため、
フィルタエレメントの着色におけるインクジェット式記
録ヘッドの制御が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であ
る。

【図２】インクジェット式記録ヘッドの動作原理の説明
図である。

【図３】本発明に係わる仕切部材の平面図と断面図であ
る。

【図４】本発明に係わるカラー液晶ディスプレイの断面
図である。

【図５】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程断面
図である。

【図６】本発明に係わるカラーフィルタの製造工程断面
図である。

【図７】本発明に係わる仕切部材の平面図である。

【図８】本発明に係わる仕切部材の平面図である。

【図９】従来における矩形のカラーフィルタをインク滴
で着色する説明図である。

【符号の説明】

１加圧室基板１０６加圧室１０７側壁１１０共通流路５ノズルプレート５１ノズル４配線基板３基体１０２仕切部材１０２ｂフィルタエレメント１０１ガラス基板１０３保護膜２０２共通電極２０３配向膜２０４液晶層２０５配向膜２０６画素電極２０７ガラス基板２０８偏光板２０１偏光板１０カラーフィルタ２カラー液晶ディスプレイ２０着色パターン層（赤）２１着色パターン層（青）２２着色パターン層（緑）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関俊一長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の列を成して所定の配列ピッチで透
明基板上に形成される光透過領域のそれぞれを仕切る仕
切部材を備えるカラーフィルタにおいて、前記光透過領
域を囲う仕切部材の平面形状を略円形とする、カラーフ
ィルタ。
【請求項２】前記略円形の直径を、２０μｍ乃至３０
μｍの範囲とする、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】請求項１に記載の「略円形」に代えて
「多角形」とする、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】前記光透過領域を囲う仕切部材の断面形
状を開口部が広いテーパ形状とする、請求項１乃至請求
項３のうち何れか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】前記所定の配列ピッチが、前記光透過領
域を着色するインクを吐出するインクジェット式記録ヘ
ッドのノズルの配列ピッチと同一である、請求項１乃至
請求項４のうち何れか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】前記光透過領域の列同士の間隔が、前記
光透過領域を着色するインクを吐出するインクジェット
式記録ヘッドのノズルの列同士の間隔と同一である、請
求項１乃至請求項５のうち何れか１項に記載のカラーフ
ィルタ。
【請求項７】前記仕切部材は遮光性の材料で構成され
ている、請求項１乃至請求項６のうち何れか１項に記載
のカラーフィルタ。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のうち何れか１項
に記載のカラーフィルタと、表面に画素極と配向膜が形
成された第２の透明基板との間に液晶を封入して構成さ
れるカラー液晶ディスプレイ。
【請求項９】インクジェット式記録ヘッドからインク
滴を吐出し、透明基板上に形成される仕切部材により所
定の配列ピッチで複数の列に区画形成される光透過領域
を着色するカラーフィルタの製造方法において、前記仕
切部材で略円形に区画される光透過領域のそれぞれにイ
ンクを充填する工程と、前記光透過領域に充填された各
インクを乾燥させる工程と、乾燥させられた前記インク
を覆う保護膜を形成する工程と、を備えるカラーフィル
タの製造方法。
【請求項１０】前記略円形の直径を、２０μｍ乃至３
０μｍの範囲とする、請求項９に記載のカラーフィルタ
の製造方法。
【請求項１１】請求項９に記載の「略円形」に代えて
「多角形」とする、請求項８に記載のカラーフィルタの
製造方法。
【請求項１２】前記所定の配列ピッチが、前記光透過
領域を着色するインクを吐出するインクジェット式記録
ヘッドのノズルの配列ピッチと同一である、請求項９乃
至請求項１１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】前記光透過領域の列同士の間隔が、前
記光透過領域を着色するインクを吐出するインクジェッ
ト式記録ヘッドのノズルの列同士の間隔と同一である、
請求項９乃至請求項１２のうち何れか１項に記載のカラ
ーフィルタの製造方法。
【請求項１４】前記仕切部材を遮光性の材料で形成す
る工程をさらに含む、請求項９乃至請求項１３のうち何
れか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１５】前記光透過領域にインクを充填する工
程は、電気機械変換素子として機能する圧電体薄膜素子
をインク吐出の加圧源とするインクジェット式記録ヘッ
ドで行う、請求項９乃至請求項１４のうち何れか１項に
記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】請求項９乃至請求項１５のうち何れか
１項に記載のカラーフィルタの製造方法と、第２の透明
基板上に画素電極と配向膜を形成する工程と、カラーフ
ィルタと前記第２の透明基板との間に液晶を封入する工
程と、を備えるカラー液晶ディスプレイの製造方法。