(57)【要約】【課題】短時間で色むらの少ないカラーフィルターを製造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５５により基板１０１に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して基板１０１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、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色する。【選択図】      図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、
赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色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】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であ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】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であ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。
【請求項４】
前記色濃度のバラつきを調整する方法を、規定された色濃度のバラツキに応じて色毎に変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】
前記色濃度のバラつきを調整する方法を変えるとは、色濃度のバラツキが規定された範囲内となるように調整するために、インクを吐出し、色濃度を測定し、その結果に応じてカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を変える工程中の繰り返し工程の繰り返す回数を、色毎に変えることであ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方法。
【請求項６】
前記色濃度のバラつきを調整する工程を行う頻度を、規定された色濃度のバラツキに応じて色毎に変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】
各画素をｎ回（ｎは正の整数）に分けて着色する場合に、各回の着色における画素間の色濃度のバラつきの値を、赤色の画素の場合５％の√ｎ倍以下、緑色の画素の場合１０％の√ｎ倍以下、青色の画素の場合３％の√ｎ倍以下、となるように着色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。
【請求項８】
前記被着色体の着色部の単位面積当りのインク量のバラつきが、赤色の画素の場合５％以下、緑色の画素の場合１０％以下、青色の画素の場合３％以下、となるように着色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。
【請求項９】
前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１.５％以下となるように着色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。
【請求項１０】
各画素をｎ回（ｎは正の整数）に分けて着色する場合に、各回の着色における画素間の色濃度のバラつきの値を、赤色の画素の場合２．５％の√ｎ倍以下、緑色の画素の場合６％の√ｎ倍以下、青色の画素の場合１．５％の√ｎ倍以下、となるように着色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製造方法。
【請求項１１】
前記被着色体の着色部の単位面積当りのインク量のバラつきが、赤色の画素の場合２．５％以下、緑色の画素の場合６％以下、青色の画素の場合１．５％以下、となるように着色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１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１３】
インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、
赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色し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】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴とする請求項１３に記載のカラーフィルタ。
【請求項１５】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴とする請求項１４に記載のカラーフィルタ。
【請求項１６】
インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、
赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色して製造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。
【請求項１７】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、
赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色して製造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。
【請求項２０】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置を備えた装置。
【請求項２１】
前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置を備えた装置。。
【請求項２２】
画素の色に応じて、測定回数または測定頻度を変えて被着色体の色濃度の測定を行い、その測定結果を用いて、画素間の色濃度のバラつきを、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色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２３】
前記色濃度の測定結果に基づいて、インクジェットヘッドの吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量を調整することを特徴とする請求項２２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２４】
各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理回数を異ならせることを特徴とする請求項２３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２５】
各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理を行う頻度を異ならせることを特徴とする請求項２３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２６】
前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１.５％以下となるように着色することを特徴とする請求項２２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２７】
画素の色に応じて、測定回数または測定頻度を変えて被着色体の色濃度の測定を行い、その測定結果を用いて、被着色体の着色部の単位面積あたりのインク量のバラつきを、赤色に着色されるべき画素間のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間のバラつきが３％以下となるように着色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２８】
前記色濃度の測定結果に基づいて、インクジェットヘッドによる被着色体の着色部の単位面積あたりのインク滴数を調整することを特徴とする請求項２７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項２９】
各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理回数を異ならせることを特徴とする請求項２８に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３０】
前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが１.５％以下となるように着色することを特徴とする請求項２７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドにより被着色体に向けてインクを吐出して着色することによりカラーフィルタを製造する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。
【背景技術】
【０００２】
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ックスが設けられている。
【０００４】
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。
【０００５】
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ものである。
【０００６】
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に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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
このようなインクジェット法に関しては、例えば特開昭５９−７５２０５号公報では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の色素を含有するインクを、基板上にインクジェット方式で吐出し、各インク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法では、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。
【特許文献１】特開昭５９−７５２０５号公報
【特許文献２】特開平８−２４０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、インクジェット法によるカラーフィルターの製造においては、図１１に示すように、１画面内の同じ１列または１行上の各画素の着色を１度に連続的に行った場合に画面内に色むらがでる場合があるという問題点があった。
【００１４】
これは以下に示すような様々なインク吐出の不均一さに起因するものと考えられる。
（１）１回に吐出されるインクの量のバラつき
（２）吐出されたインクが基板上に広がった際の直径のバラつき
（３）画素に対する、基板に広がったインクの位置関係のバラつき
上記のうち（１）は各画素の色の濃さが異なることによりそれがむらと視認されるものであり、（２）、（３）は画素内の着色の均一さの違いに起因して巨視的に見た画素の色の濃さが違って見えることによりむらが視認されるものである。
【００１５】
これらがムラに見える理由を図１７を参照して説明する。
【００１６】
図１７は、カラーフィルタの画素と、その断面の吸光度分布を示している（説明の便宜上単色のカラーフィルタを示している）。
【００１７】
図１７において、画素１は、画素２,４,５に対して吸光度の画素内の分布は等しいが、全体に吸光度が低くなっている。これは上記（１）が原因となり発生する。一方、画素３は、着弾位置が左に片寄っているため、画素２,４,５に対して吸光度の画素内の平均は等しいが、分布が異なっている。これは上記（２）、（３）に起因して発生する。また、この例では、画素３の右側が明るくなるために、画素３全体が、人間の目には、画素２,４,５よりも明るく認識され、ムラに見える可能性がある。
【００１８】
これらのインク吐出の不均一さは同一のノズルにより吐出されたインクに関して存在するのみでなくノズル相互の間にも存在する。
【００１９】
このため、着色工程を高速化するために、複数のノズルを用いて着色する場合には、特に問題となる。
【００２０】
これに対して、特開平８−２４０８０３号に記載されている様に画素を着色する順序に制約を設けて、不均一さを分散させる方法が提案されている。
【００２１】
しかしながら、この方法では、画素を着色する順序に制約があるため、着色工程に要する時間の短縮が難しいという問題点があった。
【００２２】
したがって、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、短時間で色むらの少ないカラーフィルターを製造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。
【００２３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
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被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色す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、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であ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のインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴としている。
【００２７】
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、前記色濃度のバラつきを調整する方法を、規定された色濃度のバラツキに応じて色毎に変えることを特徴としている。
【００２８】
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、前記色濃度のバラつきを調整する方法を変えるとは、色濃度のバラツキが規定された範囲内となるように調整するために、インクを吐出し、色濃度を測定し、その結果に応じてカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を変える工程中の繰り返し工程の繰り返す回数を、色毎に変えることであることを特徴としている。
【００２９】
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、前記色濃度のバラつきを調整する工程を行う頻度を、規定された色濃度のバラツキに応じて色毎に変えることを特徴としている。
【００３０】
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、各画素をｎ回（ｎは正の整数）に分けて着色する場合に、各回の着色における画素間の色濃度のバラつきの値を、赤色の画素の場合５％の√ｎ倍以下、緑色の画素の場合１０％の√ｎ倍以下、青色の画素の場合３％の√ｎ倍以下、となるように着色す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の製造方法において、前記被着色体の着色部の単位面積当りのインク量のバラつきが、赤色の画素の場合５％以下、緑色の画素の場合１０％以下、青色の画素の場合３％以下、となるように着色することを特徴としている。
【００３２】
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、前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１.５％以下となるように着色することを特徴としている。
【００３３】
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、各画素をｎ回（ｎは正の整数）に分けて着色する場合に、各回の着色における画素間の色濃度のバラつきの値を、赤色の画素の場合２．５％の√ｎ倍以下、緑色の画素の場合６％の√ｎ倍以下、青色の画素の場合１．５％の√ｎ倍以下、となるように着色することを特徴としている。
【００３４】
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、前記被着色体の着色部の単位面積当りのインク量のバラつきが、赤色の画素の場合２．５％以下、緑色の画素の場合６％以下、青色の画素の場合１．５％以下、となるように着色することを特徴としている。
【００３５】
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。
【００３６】
また、本発明に係わるカラーフィルタは、インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色して製造されたことを特徴としている。
【００３７】
また、この発明に係わるカラーフィルタにおいて、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴としている。
【００３８】
また、この発明に係わるカラーフィルタにおいて、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴としている。
【００３９】
また、本発明に係わる表示装置は、インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色して製造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。
【００４０】
また、この発明に係わる表示装置において、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴としている。
【００４１】
また、この発明に係わる表示装置において、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴としている。
【００４２】
また、本発明に係わる表示装置を備えた装置は、インクジェットヘッドにより被着色体に向けて赤色、緑色、青色のうちの少なくとも１色のインクを吐出して前記被着色体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、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色して製造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。
【００４３】
また、この発明に係わる表示装置を備えた装置において、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが３％より大であることを特徴としている。
【００４４】
また、この発明に係わる表示装置を備えた装置において、前記インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量のバラつきが１５〜２０％であることを特徴としている。
【００４５】
また、本発明に係わるカラーフィルタの製造方法は、画素の色に応じて、測定回数または測定頻度を変えて被着色体の色濃度の測定を行い、その測定結果を用いて、画素間の色濃度のバラつきを、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが３％以下となるように着色することを特徴としている。
【００４６】
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、前記色濃度の測定結果に基づいて、インクジェットヘッドの吐出ノズルの１回あたりのインク吐出量を調整することを特徴としている。
【００４７】
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、各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理回数を異ならせることを特徴としている。
【００４８】
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、各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理を行う頻度を異ならせることを特徴としている。
【００４９】
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、前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の色濃度のバラつきが１.５％以下となるように着色することを特徴としている。
【００５０】
また、本発明に係わるカラーフィルタの製造方法は、画素の色に応じて、測定回数または測定頻度を変えて被着色体の色濃度の測定を行い、その測定結果を用いて、被着色体の着色部の単位面積あたりのインク量のバラつきを、赤色に着色されるべき画素間のバラつきが５％以下、緑色に着色されるべき画素間のバラつきが１０％以下、青色に着色されるべき画素間のバラつきが３％以下となるように着色することを特徴としている。
【００５１】
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、前記色濃度の測定結果に基づいて、インクジェットヘッドによる被着色体の着色部の単位面積あたりのインク滴数を調整することを特徴としている。
【００５２】
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、各色毎の前記測定結果に応じて、色毎にカラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理回数を異ならせることを特徴としている。
【００５３】
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、前記被着色体が対角寸法２００ｍｍ以上の基板である場合に、赤色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが２.５％以下、緑色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが６％以下、青色に着色されるべき画素間の単位面積あたりのインク量のバラつきが１.５％以下となるように着色することを特徴としている。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、着色の順序に制約が無いため、単純なステージ動作で十分であり、短時間でカラーフィルターの製造が可能である。
【００５５】
また、各色毎の最適なばらつき範囲が明確となったので、製造コストと品質の両立が可能となる。たとえば、上記の実施形態で説明したように、繰り返し測定を行いその繰り返し回数により着色濃度ばらつきが制御されるようなカラーフィルター製造装置では、各色毎に測定回数を設定することにより色による区別を行わない場合と比較し、より高いレベルでの製造コストと品質の両立が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の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。
【００５７】
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。
【００５８】
図１はインクジェット法によるカラーフィルタの製造装置の構成を示す概略図であり、着色工程の作業中の状態を示している。
【００５９】
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の着色を行う赤色、緑色、青色の各インクジェットヘッドとそれらを支持するヘッドマウント５５ａとからなるヘッドユニット、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、６０はコントローラの操作部であるキーボードを示している。
【００６０】
ヘッドユニット５５はカラーフィルター製造装置の支持部９０ａに対して着脱自在に、かつ水平面内で回動角度を調整可能に装着されている。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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ＩＪＨの構造を示す図である。図１の装置においては、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。
【００６４】
図３において、インクジェットヘッドＩＪＨ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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（登録商標）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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
図５乃至図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。
【００７８】
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 Transistor)（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５参照）、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６参照）。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１１,２２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。
【００７９】
また、図７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７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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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１８０７で読み取ったイメージデータ等が表示される。１８０３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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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（ＦＡＸ）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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
１８１２はフロッピー（登録商標）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。
【００８９】
図９は図８に示す情報処理装置の模式的概観図である。
【００９０】
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１９０３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（登録商標）ディスクの挿入口である。
【００９１】
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。
【００９２】
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１８０６に画像として出力される。
【００９３】
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。
【００９４】
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１８０６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１８０７によって読取られた原稿データは、制御部１８０１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。
【００９５】
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。
【００９６】
図１１はカラーフィルタの着色方法を示した図であり、図１において同一基板上に複数形成されているカラーフィルタの内の１つを上方から見たものである。
【００９７】
図１１の各要素を下側の層から順に説明する。１０１はカラーフィルタ基板（図４の基板１に対応）で、１０２はカラーフィルタ基板１０１上に形成されたブラックマトリクス（図４のブラックマトリクス２に対応）であり、遮光性をもつ。１０３はブラックマトリクス１０２に設けられた開口部（図４の光透過部７に対応）である。ブラックマトリクス１０２の上にはインク受容層（図４の樹脂層３に対応）が形成され、インクにより着色される。インク受容層にはブラックマトリクス１０２の横方向に隣り合う開口部の間に、紫外線照射により撥水性となった部分（図４の非着色部５に対応）がストライプ状に形成されている。１０４はインク受容層の着色部を示しており、図１２に示す様に、インクを受容層に着弾させたものが、互いに混ざり合い図１１の１０４のような範囲に広がったものである。５５は、図１に示したようにカラーフィルタを着色するインクジェットヘッドユニットで、各色（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）毎に別々のインクジェットヘッド５５ｂ,５５ｃ,５５ｄを備えている。インクジェットヘッド５５ｂ,５５ｃ,５５ｄは長手方向に複数のノズル（図示せず）を持ち、ノズルピッチが着色部の画素ピッチに一致するように基板１０１と平行な平面内において傾けて設置されている。インクジェットヘッドユニット５５は、基板１０１に対して相対的に矢印Ａで示す方向に走査されながらインクを吐出し、各画素列を着色する。
【００９８】
このようなカラーフィルター製造装置を用い、むらの原因となると予想される要素を意図的に付加したカラーフィルタを製造し、製造されたカラーフィルターに色むらが視認されるかを調べることにより、むら発生の原理を解明した。
【００９９】
むらの原因として予想した要素は以下の２つである。
（１）画素内の吸光度の平均値の画素毎のばらつき
（２）画素内の吸光度分布の画素毎のばらつき
以下、画素内の吸光度の平均値を着色濃度として記述する。
【０１００】
実際に製造したカラーフィルターは、横方向に赤、緑、青の３つの画素を一組として２２組、縦方向に約６５画素の範囲を着色し、横方向の中央に位置する２組の赤、緑、青の縦３列の画素部分（以下中央画素列と記す）を意図的に、着色濃度、インクの着弾位置を変化させたものである。図１６は、このカラーフィルタの横方向の中央部を拡大したもので、Ｒ、Ｇ、Ｂと書かれた四角形が、それぞれ赤、緑、青に着色された画素部分である。
【０１０１】
なお、ノズル毎の吐出量、着弾位置の違いの影響を排除するため、単一ノズルのみで着色を行った。このため、単一ノズルで均一な吐出が持続できる時間が制約されることから上記のように小さい範囲の着色しか行い得なかった。
【０１０２】
中央画素列の着色濃度は、意図的に他の部分よりもインクの着弾間隔を長くすることにより、単位面積当たりのインク量を他の部分より少なくした。また、着弾位置のばらつきは、ステージとヘッドの位置関係を調節し、意図的に各色のブラックマトリクスの開口部の中心から右にずらした位置に着弾させて実現した。
【０１０３】
この実験の結果を図１３に示す。
【０１０４】
図１３は横軸に中央画素列の着弾位置のずれをとり、縦軸に中央画素列の着色濃度がその他の部分よりどれだけ多いか、少ないかを百分率で示したものであり（図１６のｘに相当する）、図１３においてｏｋ領域と示された範囲が色むら、混色ともないカラーフィルターが得られた範囲である。
【０１０５】
この実験から以下の３点の結論を得た。
（１）色むらの見える見えないに関しては、着色濃度が支配的である。
（２）着弾位置のずれは、主として混色（隣の色の着色部とのインクの混ざり合い）に影響を与え、色むらの有無にはあまり影響を与えない。
（３）色むらが見えるか見えないかの着色濃度バラつきの限界値は、色によって異なる。
【０１０６】
よって、着色濃度ばらつきを色毎に制御することにより色むらの無いカラーフィルターが実現可能であることが分かった。
【０１０７】
図１３におけるｏｋ領域とＮＧ領域の境界は、最もむらを判別し易い条件下（全面かつ単色の点灯状態、暗室内）で熟練した作業者がむらを判別できない限界を示したものであり、実用的には、多少のむらが許容される。そこで、通常の使用状態を想定した環境での実験結果を踏まえ、実用的なむらが見えない各色の着色濃度ばらつきの限界を求めた。
【０１０８】
なお、以下の２つの理由から、着色濃度のばらつきの評価は最小値、最大値でなく、標準偏差を用いることが妥当である。
（１）意図的に着色濃度のばらつきを作り出した上記の実験と異なり、実際のカラーフィルタでは着色濃度のばらつきは正規分布に近い分布を持つ。
（２）少数の画素の着色濃度が他の部分から突出した場合、その画素が明るい点に見える、もしくは黒っぽい点にみえる画素欠陥として見えるだけで、むらとは認識されない。
【０１０９】
そこで、本明細書では、各画素の画素内各部の吸光度の平均値の集合のフィルタ全面の分布の標準偏差を色濃度ばらつきと記す。
【０１１０】
以上から求めた実用的にむらが見えない色濃度のばらつきは以下の通りであった。
【０１１１】
赤色：  ５％以下
緑色：１０％以下
青色：  ３％以下
したがって、各色の画素間の濃度バラつきを上記の値以下に制限することにより、実用上色むらが目立たないカラーフィルタを製造することができる。
【０１１２】
着色濃度（画素内部の吸光度の平均値）の測定は、図１４に示すライン型ＣＣＤカメラを用いた測定器で行ない、画素部分を約３μｍ角に分割し、各部分の吸光度を求めた後、画素全体の平均値を算出した。
【０１１３】
なお、複数回測定により、測定時の外乱を除去することにより１％以下の測定精度が確保された。
【０１１４】
ところで、上記の実験では、一般的なパソコン用途などのカラーフィルターと比較して着色部の範囲（カラーフィルタの画面寸法）が小さいため、一般的なカラーフィルタと比較して、色むらの見え易さが異なる可能性が懸念された。
【０１１５】
そこで、図１に示すカラーフィルタの製造装置を用い、画面寸法によるむらの見え易さの変化を確認した。
【０１１６】
実際の確認方法は、インク量のばらつきをさまざまに変化させた状態で、パソコン用ディスプレーとして広く用いられている対角寸法２６４ｍｍ（１０．４インチ）、３０７ｍｍ（１２．１インチ）のカラーフィルタを作成し、むらが見えない着色濃度のばらつきを求めた。さらに、これらのカラーフィルタの外周の１部を覆うことにより、近似的に各種画面寸法のカラーフィルターを作り、様々な大きさの画面寸法のカラーフィルターにおけるインク量ばらつきの許容範囲を求めた。
【０１１７】
この実験から、以下の結果を得た。
（１）対角寸法２００ｍｍ以下のカラーフィルタでは、むらが見えない着色濃度のばらつきの許容値は、画面の大きさが大きくなるにつれて小さくなる。
（２）対角寸法２００ｍｍ以上のカラーフィルタでは、むらが見えない着色濃度のばらつきの許容値は、画面の大きさにほとんど影響されない。
（３）上記の対角寸法２００ｍｍ以上のカラーフィルタにおける、実用的にむらが見えない着色濃度のばらつきの範囲は以下に示す値以下である。
【０１１８】
赤色：２．５％
緑色：６％
青色：１．５％
実際に製作したカラーフィルタは対角長さ２６４ｍｍ（１０．４インチ）および３０７ｍｍ（１２．１インチ）の範囲に、縦４００画素、横６００画素の着色部がストライプ配列されたものである。
【０１１９】
使用したインクジェットヘッドは全体で１４０８個ノズルを持つヘッドで、各色とも、この中から５ノズル毎に合計２０７ノズルを使用して着色を行った。また、ノズルのピッチと画素の間隔をそろえるため、基板と平行な平面内においてヘッドを傾けて装着した。
【０１２０】
また、ヘッドの全長がカラーフィルタの横方向長さの約１／４であったため、着色は全画素を左から４つの領域に分割して行った。
【０１２１】
さらに、１つの分割領域に付き５回のインクジェットヘッドの走査を行ない、５回の着色で１つの画素の着色を完了するようにした。この際、それぞれの回の走査で同じ画素を着色するノズルが３０ノズルずつずれるようにステージを駆動した。
【０１２２】
実際の着色パターンとしては、各画素の単位面積当たりのインク量が等しくなるように、各ノズルの吐出量に応じて、インクの着弾間隔をノズル毎に制御した（シェーディング補正と呼ぶ）。あるいは、インクの着弾間隔を制御する代わりにインクジェットヘッドのノズルの１回当たりのインク吐出量を各ノズル毎にそろえるようにしてもよい（ビット補正と呼ぶ）。あるいは、上記のビット補正とシェーディング補正を組み合わせてもよい。
【０１２３】
図１８は、着色直後のカラーフィルタの様子を示す図である。特に図１８に示すように、複数の画素を含む領域をひとつながりに着色する場合は、シェーディング補正により、領域内の画素の単位面積あたりのインク量を高精度に制御可能であるから、各画素の着色濃度のバラつきを各ノズルの吐出量のバラつき以下にすることが可能である。このため、各インクノズルのインク吐出量のバラつきが３％より大であっても、各色の画素間の色濃度のバラつきを赤色で５％以下、緑色で１０％以下、青色で３％以下の範囲とすることができる。
【０１２４】
この制御においては、各ノズルの吐出量を図１４に示す測定器を用いて測定した。  
図１４において５０１は濃度を測定する画像処理装置、５０２は画像処理装置５０１およびＸＹ制御ステージ５０４を制御するパーソナルコンピュータ（以下ＰＣと記す）。５０３は光学顕微鏡、５０４は測定対象物の各部を連続的に顕微鏡の視野に移動するＸＹ制御ステージ、５０５は測定対象物の画像を画像処理装置に取り込むＣＣＤカメラ、５０６はＸＹ制御ステージ５０４の下に設置された透過光源である。ＸＹ制御ステージ５０４のステージ表面は中央部がガラスになっており透過光源５０６を利用して測定対象物を透過照明でカラーＣＣＤカメラ５０５に取り込むことができる。ＰＣ５０２はＸＹ制御ステージ５０４および画像処理装置５０１を制御する。
【０１２５】
また、測定サンプルとして、図１５に示すようなブラックマトリクスが形成されていないカラーフィルタ基板２１０に撥水部を設けない受容層２１２を形成したものに、各色ごとにカラーフィルタ同様のストライプ状パターンを着色したものを用いた。なお、図中の同一ノズル方向及び異ノズル方向は、それぞれ同一ノズルから吐出されたインクによるラインパターンの延長方向と異ノズルから吐出されたインクによるラインパターンの並び方向を示している。
【０１２６】
この測定系の測定原理を説明する。ラインパターンを微小領域に分割するとその部分の吸光度がその部分に吸収されたインクの体積に比例することがＬａｍｂｅｒｔ−ｂｅｅｒの法則から導かれる。そこで、この吸光度をラインパターンについて積算することによりラインパターンに含まれるインクの体積に比例する値がえられる。これにより、各ラインを描画したノズルの吐出量、もしくは、作成されたカラーフィルタの各画素の単位面積当たりのインク量が各ノズルもしくは画素の相対値として求まる。
【０１２７】
この測定結果にはランダムノイズ成分が存在するため、複数回の測定を行い、それぞれの測定結果の平均値を用いて単位面積当たりのインク量を制御している。このため、測定回数を変化させることにより、結果的に各画素の着色濃度のばらつきが変化し、測定回数を増加すると各画素の着色濃度のばらつきが小さくなる。
【０１２８】
ここで、着色画素の濃度ばらつきを、既に述べた赤色：２．５％、緑色：６％、青色：１．５％以下にするためには、インクジェットヘッドの、駆動信号、ノズル穴寸法等の調整による吐出量制御、もしくはインクの着弾間隔の制御を行なう必要があるが、この制御のために必要な測定精度が得られる測定回数は本実施形態では６回であった。すなわち、本実施形態では、上記のラインパターンの濃度を測定して各ノズルのインク吐出量を求める作業を６回以上行なってその平均をとることにより、濃度むらを上記の値に抑えるためのデータの必要精度が得られ、従来のように着色順序の制限を受けることなく、インクジェットヘッドの吐出制御のみでカラーフィルタをムラなく着色することができる。
【０１２９】
なお、むらに見えない着色画素の濃度バラツキが色により異なることから、上記の必用な測定精度は色により異なる。このため、上記の例では、３色の測定回数を、一番多くの測定回数（上記の例では青色が該当し６回であった）を必要とした色と同一としたが、一番多くの測定回数を要した色以外の色については、これよりも少ない回数としてもかまわない。すなわち、色毎に測定回数を変えてもよい。この場合、３色合計の測定回数が減少することから、さらに、カラーフィルタの製造に要する全体時間の短縮が図られるという効果が得られる。
【０１３０】
本実施形態では、カラーフィルタの画素の単位面積あたりのインク量を調整するための処理工程に含まれる繰り返し回数を色毎に変化させる工程として、着色濃度測定の回数を色毎に変化させたが、これ以外にも、着色濃度測定時の画像取り込みの繰り返し回数を用いてもよい。
【０１３１】
なお、着色濃度の測定手段としては、分光顕微鏡などの色の濃さを測定する一般的手段を用いても構わない。
【０１３２】
また、着色部の濃度バラツキは、色濃度を測定したときの各ノズルの吐出量と実際にそのカラーフィルタを製造するときの吐出量の差によっても発生する。この差は、おおむね、着色濃度を測定した時点からそのカラーフィルタを製造する時点までの吐出の頻度に比例して大きくなってゆく。このため、カラーフィルタを製造し続け、吐出量の差が許容値以上となった場合、再度着色部の濃度バラツキを測定し、その測定結果を用いて、吐出量制御、もしくはインクの着弾間隔の制御を行う必要が生じる。
【０１３３】
これについて、色毎の違いに着目すると、むらに見えない着色画素の濃度バラツキ範囲が色により異なることから、上記の濃度バラツキを測定し、吐出量制御、もしくはインクの着弾間隔の制御を行うことが必要となる頻度も色により異なることが分かる。そこで、最も頻繁に、濃度バラツキを測定し、吐出量制御、もしくはインクの着弾間隔の制御を行うことが必用な色（通常青色となる）に合わせて、他の色についても濃度バラツキを測定し、吐出量制御、もしくはインクの着弾間隔の制御を行えばよいのであるが、その他の方法として、他の色については少ない頻度で行うことも可能である。この場合、カラーフィルタ製造に要する時間がより一層短縮されるという効果が得られる。
【０１３４】
以下、この実施形態において行った、画素を複数回に分けて着色することについて説明する。
【０１３５】
通常、着色部の濃度ばらつきは、ラインパターンの着色濃度を調節する際の測定雑音や、各ノズルの吐出量の、着色濃度を測定したときと実際にカラーフィルターを製造するときとでのずれなどによって発生する。そこで、本願発明者らは、これらの測定雑音、吐出量のずれの性質を調べた。その結果、これらはいずれもランダムな挙動を示し、そのために、着色濃度調節後の各ノズルの着色濃度の分布がほぼ正規分となっていることを見出した。
【０１３６】
このため、各ノズルの着色濃度分布の標準偏差をσとすると、同じ画素を異なるｎ個のノズルで着色した場合、各画素の着色濃度の分布の標準偏差は中心極限定理よりσ／√ｎとなる。
【０１３７】
本実施形態のカラーフィルタにおいても、各画素の着色濃度のばらつきを上記範囲とした際の、各ノズル単体による着色の濃度ばらつきは、ほぼ上記の値の√ｎ（今回の場合ｎ＝５）倍であった。
【０１３８】
すなわち、各画素を複数回（ｎ回）に分けて着色することにより、１回で着色してしまう場合に比較して、画素の濃度のばらつきを１／√ｎにすることができる。
【０１３９】
なお、この実施形態で説明したように、一般的に、着色濃度のばらつきを小さくするためには測定回数の増加などの生産性の低下を招く。一方、実際に製造を行う場合には、製造時の各種外乱要因がある。このため、着色濃度のばらつきの目標値としては極力小さく設定した方が、本発明で示したばらつきの範囲に収まる確率が高く、歩留まり良く生産できることは明らかである。すなわち、生産性と歩留まりはトレードオフの関係にある。
【０１４０】
このことから、着色濃度のばらつき範囲の目標値に関する最適値は、生産性と歩留まりを考慮して決定する必要がある。
【０１４１】
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。
【０１４２】
例えば、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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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４７４０７９６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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【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の一例を示す断面図である。
【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の他の例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のさらに他の例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】カラーフィルターの着色方法の概略図である。
【図１２】着色直後のカラーフィルタの着色部の概略図である。
【図１３】色むらと着色濃度、着弾ずれの関係を示す図である。
【図１４】着色濃度測定機の概略図である。
【図１５】ノズルのインク吐出量測定のためのラインパターンを示す図である。
【図１６】画素列を部分的に濃度を変化させて着色した状態を示した図である。
【図１７】カラーフィルタのむらが見える原因を説明するための図である。
【図１８】着色直後のカラーフィルタの様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１５３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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