(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｒ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｇ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｂ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドとが、それらのヘッドを共に一体に又は別々に独立させて光透過性の基板上方を基板表面と平行なＸ−Ｙ方向に相対的に移動可能に備えられて、前記ヘッドを共に一体に又は別々に独立させて基板上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、該ヘッドのノズルからＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴を基板上に並ぶ多数の各マトリックス目に向けて噴射させて、その各マトリックス目にドット状に着弾させ、その各マトリックス目にそれに対応するインクのドットからなるＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色するカラーフィルタ製造装置であって、前記基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目にかけて連続して行う制御手段が備えられ、
前記制御手段は、前記初回のステップ、又は以降の各ステップのいずれかの順番に対応する数字であるインク付着番を、それぞれのマトリックス目に対し、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて同じインク付着番が隣り合うように設定し、前記初回のステップ、及び以降の各ステップにおいて、同じインク付着番が設定されているマトリックス目に対して、それぞれのマトリックス目に対応するＲ色、Ｇ色、又はＢ色をヘッドのノズルから噴射させるインク滴により、纏めて着色する制御を行うことを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】
光透過性の基板上に遮光性のマトリックスを形成した後、請求項１記載のカラーフィルタ製造装置の制御手段を用いて、前記基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目にかけて連続して行うことにより、前記基板上に並ぶ多数の各マトリックス目にそれに対応するＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン用や携帯電話用のカラー液晶ディスプレイなどに用いられる、カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記カラー液晶ディスプレイは、蛍光灯などからのバックライト光を、液晶化合物を光シャッターとして機能させることにより、カラーフィルタ上に並ぶＲ（レッド）色、Ｇ（グリーン）色又はＢ（ブルー）色に着色された所定のマトリックス目を透過させる構造をしている。そして、カラーフィルタ表側に、Ｒ色、Ｇ色又はＢ色に着色された所定の複数のマトリックス目（縦横に格子状に並ぶ目）が所定形状に並ぶカラー像を形成する構造をしている。
カラーフィルタは、図８と図９に示したように、ガラスやプラスチック製の光透過性の基板３０上にブラックマトリックスなどの遮光性のマトリックス（格子又はそれに似た形状のもの）２０が形成されて、その基板３０上に多数縦横に並ぶ各マトリックス目２２がＲ色、Ｇ色又はＢ色に規則的に着色された構造をしている。
【０００３】
上記カラーフィルタは、従来一般には、スクリーン印刷法により、ブラックマトリックス形成用の版型を用いて、その基板３０上にＫ（ブラック）色をしたブラックマトリックス２０を印刷した後、その基板３０上に並ぶＲ色を着色する複数の各マトリックス目２２に、Ｒ色着色用の版型を用いて、Ｒ色を印刷し、その基板３０上に並ぶＧ色を着色する複数の各マトリックス目２２に、Ｇ色着色用の版型を用いて、Ｇ色を印刷し、その基板３０上に並ぶＢ色を着色する複数の各マトリックス目２２に、Ｂ色着色用の版型を用いて、Ｂ色を印刷して、形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラー液晶ディスプレイなどが多数の様々な電子機器に用いられるようになった結果、それに用いられるカラーフィルタも、その基板３０の外径やマトリックス目２２がそれぞれ異なった形状をしていて、少量多品種化が益々進みつつある。
それに対して、その少量多品種化しつつあるカラーフィルタを、上記のような、スクリーン印刷法により形成した場合には、そのカラーフィルタの基板３０の外径やマトリックス目２２の大きさや数が異なる度毎に、それに合ったカラーフィルタ形成用の版型を、多大な手数を掛けて作成し直す必要があった。
また、版型は、それに印刷用のインクが付着していると、目詰まりを起こす虞があるために、その使用の都度、版型に付着しているインクを完全に洗い落とす等しなければならず、その管理に多大な手数を要した。
【０００５】
このようなスクリーン印刷によるカラーフィルタの形成作業の難点を解消するものとして、特開昭５９−７５２０５号公報記載の、インクジェット記録装置を用いた、カラーフィルタの形成方法が知られている。この方法では、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２を、インクジェット方式（インクジェット記録装置のノズルからインク滴を噴射させて、そのインク滴をマトリックス目２２に着弾させる方式）により、Ｒ色、Ｇ色又はＢ色に規則的に着色している。
しかしながら、この方法により、図９に示したように、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色した場合には、その隣り合うマトリックス目２２の一方のマトリックス目２２にインクジェット記録装置のノズルから噴射されて着弾したインク滴４０の一部が、マトリックス境界線２４を乗り越えて、他方のマトリックス目２２に侵入してしまった。そして、その一方のマトリックス目２２に着弾したインク滴４０の一部が、他方のマトリックス目２２に着弾したインク滴４０と混ざり合ってしまった。
その結果、カラーフィルタ上に並ぶＲ色とＧ色等の異なる色に着色された各マトリックス目２２の間で、色にじみが生じてしまった。そして、そのカラーフィルタ表側に色鮮やかな美麗なカラー像を形成できなくなってしまった。
なお、このような、課題を解消するために、隣り合うマトリックス目間に堤防状の仕切りを設ける、特開昭６３−２３５９０１号公報記載の方法が知られているが、この方法は、その堤防状の仕切りの形成作業に多大な手数を要し、カラーフィルタの製造コストを大幅にアップさせるため、実用性あるものではない。
【０００６】
また、マトリックス２０は、エッチングによる化学処理又は大掛かりな装置を必要とするＣＶＤ蒸着法等により、基板３０上に形成しているため、そのマトリックス２０の形成作業にも、多大な手数と時間を要した。
【０００７】
本発明は、このような課題を解消するためのものであって、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目に、スクリーン印刷用の版型を用いずに、インクジェット方式により、Ｒ色、Ｇ色又はＢ色を規則的に容易かつ着色できると共に、その隣り合うマトリックス目に着弾したインク滴が互いに混ざり合って、その隣り合うマトリックス目間で色にじみが生ずることのない、カラーフィルタ製造方法とそれに用いる製造装置とを提供することを、第１の目的としている。
また、基板上にマトリックスを手数を掛けずに容易に形成できるカラーフィルタ製造方法とそれに用いる製造装置を提供することを、第２の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の第１のカラーフィルタ製造装置は、Ｒ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｇ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｂ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドとが、それらのヘッドを共に一体に又は別々に独立させて光透過性の基板上方を基板表面と平行なＸ−Ｙ方向（前後左右方向）に相対的に移動可能に備えられて、前記ヘッドを基板上方を共に一体に又は別々に独立させてＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、該ヘッドのノズルからＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴を基板上に並ぶ多数の各マトリックス目に向けて噴射させて、その各マトリックス目にドット状に着弾させ、その各マトリックス目にそれに対応するインクのドットからなるＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により着色するカラーフィルタ製造装置であって、
前記多数のマトリックス目のうちの、Ｒ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＲ色に纏めて着色するステップと、Ｇ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＧ色に纏めて着色するステップと、Ｂ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＢ色に纏めて着色するステップとを、その初回のステップ以降の各ステップの間に、それ以前のステップにおいて前記複数の各マトリックス目に纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間をあけて順に行う第１制御手段が備えられたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の第１のカラーフィルタ製造方法は、光透過性の基板上に遮光性のマトリックスを形成した後、本発明の第１のカラーフィルタ製造装置の第１制御手段を用いて、前記基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、Ｒ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＲ色に纏めて着色するステップと、Ｇ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＧ色に纏めて着色するステップと、Ｂ色に着色する複数の各マトリックス目を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＢ色に纏めて着色するステップとを、その初回のステップ以降の各ステップの間に、それ以前のステップにおいて前記複数の各マトリックス目に纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間をあけて順に行うことにより、前記基板上に並ぶ多数の各マトリックス目にそれに対応するＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により着色することを特徴としている。
【００１０】
この第１のカラーフィルタ製造装置を用いた第１のカラーフィルタ製造方法においては、その第１のカラーフィルタ製造装置の第１制御手段を用いて、基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、Ｒ色、Ｇ色又はＢ色に纏めて着色する複数の各マトリックス目に第１のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色する初回のステップ以降の各ステップを、それ以前のステップにおいて基板上に並ぶ所定の複数の各マトリックス目にインクジェット方式により纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間を待って行っている。
そのために、そのＲ色、Ｇ色又はＢ色に纏めて着色する複数の各マトリックス目に第１のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色する初回のスッテプ以降の各ステップにおいては、その各マトリックス目に着弾したインク滴の一部が、それに隣り合う他のマトリックス目に、マトリックス境界線を乗り越えて侵入しても、その他のマトリックス目に従前に着弾したインク滴は乾燥した状態にあるため、その侵入したインク滴の一部が他のマトリックス目に従前に着弾した異なる色のインク滴と混ざり合うのを、防止できる。そして、その隣り合うマトリックス目間で、色にじみが発生するの、防ぐことができる。
【０００１１】
本発明の第２のカラーフィルタの製造装置は、Ｒ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｇ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドと、Ｂ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッドとが、それらのヘッドを共に一体に又は別々に独立させて光透過性の基板上方を基板表面と平行なＸ−Ｙ方向（前後左右方向）に相対的に移動可能に備えられて、前記ヘッドを共に一体に又は別々に独立させて基板上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、該ヘッドのノズルからＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴を基板上に並ぶ多数の各マトリックス目に向けて噴射させて、その各マトリックス目にドット状に着弾させ、その各マトリックス目にそれに対応するインクのドットからなるＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により着色するカラーフィルタ製造装置であって、前記基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目にかけて連続して行う第２制御手段が備えられ、この制御手段は、前記初回のステップ、又は以降の各ステップのいずれかの順番に対応する数字であるインク付着番を、それぞれのマトリックス目に対し、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて同じインク付着番が隣り合うように設定し、前記初回のステップ、及び以降の各ステップにおいて、同じインク付着番が設定されているマトリックス目に対して、それぞれのマトリックス目に対応するＲ色、Ｇ色、又はＢ色をヘッドのノズルから噴射させるインク滴により、纏めて着色する制御を行うことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２のカラーフィルタ製造方法は、光透過性の基板上に遮光性のマトリックスを形成した後、本発明の第２のカラーフィルタ製造装置の第２制御手段を用いて、前記基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を前記ヘッドのノズルから噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目にかけて連続して行うことにより、前記基板上に並ぶ多数の各マトリックス目にそれに対応するＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により着色することを特徴としている。
【００１３】
この第２のカラーフィルタ製造装置を用いた第２のカラーフィルタ製造方法においては、その第２のカラーフィルタ製造装置の第２制御手段を用いて、基板上に並ぶ多数のマトリックス目のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を第２のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて順に連続して着色する初回のステップ以降の各ステップを、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くのマトリックス目にかけて、第２のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりインクジェット方式により行うため、その初回以降の各ステップにおいて、基板上の前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目に第２のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する際には、その各マトリックス目近くの従前のステップにおいてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目に着弾したインク滴は、十分に時間が経過していて、乾燥した状態にある。
そのために、その初回のステップ以降の各ステップにおいて、従前のステップにおいてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目近くの所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を、従前のステップに続けて、時間をあけずに、インクジェット方式により連続して着色ても、その各マトリックス目に着弾したインク滴の一部が、それに隣り合うマトリックス目に、マトリックス境界線を乗り越えて、侵入し、そのマトリックス目に従前に着弾したインク滴と混ざり合うのを、防止できる。そして、その隣り合うマトリックス目間で色にじみが発生するのを、防ぐことができる。
また、初回のステップ以降の各ステップの間に時間をあける必要がなくなり、その分、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目にＲ色、Ｇ色又はＢ色を連続して規則的に迅速に着色できる。
また、その初回のステップを含む各ステップにおいては、基板上の前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目をあけて離れて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を第２のカラーフィルタ製造装置のヘッドのノズルから噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色するため、その各ステップにおいて、その所定のマトリックス目に着弾したインク滴が、その直前に他のマトリックス目に着弾したインク滴とマトリックス境界線を乗り越える等して互いに混ざり合うのを、確実に防ぐことができる。
【００１４】
本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置においては、そのヘッドのノズルから噴射させるインク滴の直径がマトリックス目幅の約１／２以下となるように、そのノズル径を定めると良い。
その場合には、そのヘッドのノズルから噴射されるインク滴を、マトリックス目のほぼ中央に左右に空間をあけて余裕をもって着弾させることができる。そして、そのインク滴の一部が、そのマトリックス目に隣り合う他方のマトリックス目に、マトリックス境界線を乗り越えて、侵入し、その他方のマトリックス目に着弾したインク滴と混ざり合うのを確実に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造方法においては、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインクに、約２５℃で粘度が３〜２０ｃｐとなる揮発溶剤に顔料を溶解させたインク、又は紫外線を照射すると硬化するインクを用いると良い。
その場合には、その約２５℃のほぼ常温状態で粘度が３〜２０ｃｐとなる粘度を抑えた揮発溶剤に顔料を溶解させたインクを、本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の細いノズルから抵抗少なく円滑に噴射させることができる。また、そのマトリックス目に着弾させたインク滴に含まれる揮発溶剤を早期に蒸発させて、そのインク滴を早期に乾燥させることができる。
又は、そのマトリックス目に着弾させた紫外線を照射すると硬化するインク滴に紫外線を照射して、そのインク滴を早期に確実に乾燥させることができる。
【００１６】
本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置には、マトリックス形成用のＫ色のインク滴をノズルから基板表面に向けて噴射させて基板上にドット状に着弾させるサブヘッドを、ヘッドと共に一体に又はヘッドとは別に独立させて基板上方を基板表面と平行なＸ−Ｙ方向（前後左右方向）に相対的に移動可能に設けると良い。
そして、本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造方法において、その第１又は第２のカラーフィルタ製造装置のサブヘッドを基板上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、該サブヘッドのノズルからマトリックス形成用のＫ色のインク滴を基板表面に向けて噴射させると良い。そして、多数のＫ色のインクのドットの配列からなるマトリックスを基板上に形成すると良い。
その場合には、遮光性のブラックマトリックスを、基板上にインクジェット方式により手数を掛けずに容易に形成できる。
また、上記のようにして、基板上にマトリックスを形成した後に、そのマトリックス目にＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する際には、そのマトリックスを構成しているインクのドットが乾燥するのを待って行うと良い。
その場合には、そのマトリックス目に着弾したＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴がその周囲を囲むマトリックスと混ざり合うのを、防ぐことができる。
【００１７】
また、上記のマトリックス形成用のＫ色のインクには、約２５℃で粘度が３〜２０ｃｐとなる揮発溶剤に顔料を溶解させたインク、又は紫外線を照射すると硬化するインクを用いると良い。
その場合には、その約２５℃のほぼ常温状態で粘度が３〜２０ｃｐとなる粘度を抑えた揮発溶剤に顔料を溶解させたインクを、本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置のサブヘッドの細いノズルから抵抗少なく円滑に噴射させることができる。また、その基板上に着弾させた上記のマトリックス形成用のインク滴に含まれる揮発溶剤を早期に蒸発させて、そのインク滴を早期に乾燥させることができる。
又は、その基板上に着弾させた紫外線を照射すると硬化するマトリックス形成用のインク滴に紫外線を照射して、そのインク滴を早期に確実に乾燥させることができる。
【００１８】
本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置には、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインク、又はそれに加えてマトリックス形成用のＫ色のインクを加熱してその粘度を低下させる加熱手段を備えると良い。
そして、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインク、又はそれに加えて前記マトリックス形成用のＫ色のインクに、約２５℃で粘度が１５ｃｐ以上となる揮発溶剤に顔料を溶解させた前記インクを用いる場合に、その第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の加熱手段を用いて、該インクを加熱してその粘度を低下させると良い。
その場合には、その加熱して粘度を低下させたインク滴を、ヘッドやサブヘッドの細いノズルからより抵抗少なく円滑に噴射させることができる。
【００１９】
本発明のカラーフィルタ製造方法においては、基板上に並ぶ多数の各マトリックス目をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインクに、高分子有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）物質からなるインクを用いることも可能である。
その場合にも、前記と同様にして、その高分子有機ＥＬ物質からなるインクにより各マトリックス目をＲ色、Ｇ色又はＢ色に的確に着色できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図５は本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の好適な実施の形態を示し、図１はその第１の装置の概略構造を示す側面断面図、図２はその第２の装置の概略構造を示す側面断面図、図３と図４はその第１又は第２の装置の概略構造を示す平面図、図５はその第１の装置の概略構造を示す側面断面図、図６はその第２の装置の概略構造を示す側面断面図、図７はその第１又は第２の装置の概略構造を示す平面図である。以下に、この第１又は第２のカラーフィルタ製造装置を説明する。
【００２１】
この第１又は第２のカラーフィルタ製造装置は、Ｒ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッド１２と、Ｇ色のインクを噴射させるノズルが備えられた１４ヘッドと、Ｂ色のインクを噴射させるノズルが備えられたヘッド１６とが、それらのヘッド１２、１４、１６を、プラテン５０上に搭載されたガラス製などの光透過性の基板３０上方を、基板３０表面と平行なＸ−Ｙ方向に共に一体に又は別々に独立させて相対的に移動可能な構造をしている。
具体的には、図１ないし図４に示した第１又は第２の装置では、ヘッド１２、１４、１６を、プラテン５０上に搭載された基板３０上方を基板３０表面と平行なＹ方向（左右方向）に共に一体に往復走行可能な構造をしている。それと共に、基板３０を送りローラ５２と押えローラ５４との間に挟み込んで送りローラ５２を回転させることにより、基板３０をプラテン５０上をＸ方向（前後方向）に移動可能な構造をしている。そして、ヘッド１２、１４、１６を基板３０上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動可能な構造をしている。図３に示した第１又は第２の装置では、ヘッド１２、１４、１６がＹ方向に並べて配列されている。それに対して、図４に示した第１又は第２の装置では、ヘッド１２、１４、１６がＸ方向に並べて配列されている。
他方、図５ないし図７に示した第１又は第２の装置では、ヘッド１２、１４、１６を、プラテン５０上に搭載された基板３０上方をそれぞれ別々に独立させて基板３０表面と平行なＹ方向（左右方向）に往復走行可能な構造をしている。それと共に、基板３０を送りローラ５２と押えローラ５４との間に挟み込んで送りローラ５２を回転させることにより、基板３０をプラテン５０上をＸ方向（前後方向）に移動可能な構造をしている。そして、ヘッド１２、１４、１６を基板３０上方をＸ−Ｙ方向（前後左右方向）に別々に独立させて相対的に移動可能な構造をしている。
そして、ヘッド１２、１４、１６をプラテン５０上に搭載された基板３０上方を共に一体に又は別々に独立させてＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、ヘッド１２、１４又は１６の下面に並ぶノズル１１からＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴を基板３０上に並ぶ前述の多数の各マトリックス目２２に向けて噴射させて、その各マトリックス目２２にドット状に着弾させ、その各マトリックス目２２にそれに対応するインクのドットからなるＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により着色可能な構造をしている。
【００２２】
以上の構成は、従来汎用のインクジェット記録装置と同様であるが、図１と図３又は図４に示した第１の装置では、図８に示したように、基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、各行に３つ目おき毎に並ぶＲ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１２のノズル１１から噴射させるインク滴によりＲ色に纏めて着色するステップと、各行に３つ目おき毎に並ぶＧ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１４のノズル１１から噴射させるインク滴によりＧ色に纏めて着色するステップと、各行に３つ目おき毎に並ぶＢ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりＢ色に纏めて着色するステップとを、その初回のステップ以降の各ステップの間に、それ以前のステップにおいて上記複数の各マトリックス目２２に纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間をあけて順に行う第１制御手段６０が備えられている。
【００２３】
他方、図２と図３又は図４に示した第２の装置では、図１０に示したように、基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目２２をあけて隣り合う１、２、３又は４の同じ数字が記載された所定部位の複数の各マトリックス目２２にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色をヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２にかけて連続して行う第２制御手段７０が備えられている。
【００２４】
図１ないし図４に示した第１又は第２のカラーフィルタ製造装置は、以上のように構成されている。
次に、図１と図３又は図４に示した第１の装置を用いた本発明の第１のカラーフィルタ製造方法の好適な実施の形態を説明する。
この第１の方法では、顔料が溶解された溶剤、紫外線硬化剤等を含むインク受容用のコート層（図示せず）が形成されたガラス製などの光透過性の基板３０上に遮光性のマトリックス２２を従来汎用の化学処理法又は蒸着法等により形成した後、第１の装置の第１制御手段６０を用いて、図８に示したように、そのコート層が形成された基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、Ｒ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１２のノズル１１から噴射させるインク滴によりＲ色に纏めて着色するステップと、Ｇ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１４のノズル１１から噴射させるインク滴によりＧ色に纏めて着色するステップと、Ｂ色に着色する複数の各マトリックス目２２をヘッド１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりＢ色に纏めて着色するステップとを、その初回のステップ以降の各ステップの間に、それ以前のステップにおいて上記複数の各マトリックス目２２に纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間をあけて順に行っている。そして、図８に示したように、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２にそれに対応するＲ色、Ｇ色又はＢ色をインクジェット方式により規則的に着色している。
この第１の方法により、カラーフィルタを形成する際には、基板３０上に並ぶＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する複数の各マトリックス目２２のすべてにＲ色、Ｇ色又はＢ色を一度に纏めて着色するステップを順に行っても良く、あるいは基板３０上に並ぶＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する複数の各マトリックス目２２のうちの、左上、右上、左下、右下の４箇所以上等に分割された各基板３０部分上に並ぶＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する複数の各マトリックス目２２にＲ色、Ｇ色又はＢ色を一度に纏めて着色するステップをその各基板３０部分毎に分けて順に行っても良い。
【００２５】
この第１のカラーフィルタ製造装置を用いた第１のカラーフィルタ製造方法は、以上の工程からなっていて、この第１の方法においては、その第１制御手段６０を用いて、基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、Ｒ色、Ｇ色又はＢ色に纏めて着色する複数の各マトリックス目２２に第１の装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色する初回のステップ以降の各ステップを、それ以前のステップにおいて基板３０上に並ぶ所定の複数の各マトリックス目２２にインクジェット方式により纏めて着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色が乾燥するまでの時間を待って行っている。
そのために、そのＲ色、Ｇ色又はＢ色に纏めて着色する複数の各マトリックス目２２に第１の装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色する初回のステップ以降の各ステップにおいては、その各マトリックス目２２に着弾したインク滴の一部が、それに隣り合う他のマトリックス目２２に、マトリックス境界線２４を乗り越えて侵入しても、その他のマトリックス目２２に従前に着弾したインク滴は乾燥した状態にあるため、その侵入したインク滴の一部が他のマトリックス目２２に従前に着弾した異なる色のインク滴と混ざり合うのを、防止できる。
【００２６】
次に、図２と図３又は図４に示した第２の装置を用いた本発明の第２のカラーフィルタ製造方法の好適な実施の形態を説明する。
この第２の方法では、前記と同様にして、光透過性の基板３０上に遮光性のマトリックス２０を形成した後、第２の装置の第２制御手段７０を用いて、図１０に示したように、前記と同様なコート層が形成された基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目２２をあけて隣り合う１、２、３又は４の同じ数字が記載された所定部位の複数の各マトリックス目２２にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色をヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴により纏めて順に着色するステップを、その初回のステップ以降の各ステップにおいては、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２にかけて連続して行うようにしている。そして、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２にそれに対応するＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色している。
この第２の方法により、カラーフィルタを形成する際には、基板３０上に並ぶＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する１、２、３又は４の同じ数字が記載されたすべての複数の各マトリックス目２２にＲ色、Ｇ色又はＢ色を一度に纏めて着色するステップを連続して４回繰り返し行っても良く、あるいは基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、左上、右上、左下、右下の４箇所以上等に分割された各基板３０部分上に並ぶＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する１、２、３又は４の同じ数字が記載された複数の各マトリックス目２２にＲ色、Ｇ色又はＢ色を一度に纏めて着色するステップをその各基板３０部分毎に分けて合計１６回以上等連続して繰り返し行っても良い。
【００２７】
この第２の装置を用いた第２の方法においては、その第２装置の第２制御手段７０を用いて、基板３０上に並ぶ多数のマトリックス目２２のうちの、前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目２２をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目２２にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を第２の装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて順に連続して着色する初回のステップ以降の各ステップを、従前のステップの初期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２から中期及び後期段階においてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くのマトリックス目２２にかけて、第２の装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりインクジェット方式により行うため、その初回以降の各ステップにおいて、基板上の前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目２２をあけて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目２２に第２のカラーフィルタ製造装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する際には、そのＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色する各マトリックス目２２近くの従前のステップにおいてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２に着弾したインク滴は、十分に時間が経過していて、乾燥した状態にある。
そのために、その初回のステップ以降の各ステップにおいて、従前のステップにおいてＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色したマトリックス目２２近くの隣り合う等した所定部位の複数の各マトリックス目２２にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を、従前のステップに続けて、時間をあけずに、インクジェット方式により連続して着色ても、その各マトリックス目２２に着弾したインク滴の一部が、それに隣り合うマトリックス目２２に、マトリックス境界線２４を乗り越えて、侵入し、そのマトリックス目２２に従前に着弾したインク滴と混ざり合うのを、防止できる。
また、初回のステップ以降の各ステップの間に時間をあける必要がなくなり、その分、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２にＲ色、Ｇ色又はＢ色を連続して規則的に迅速に着色できる。
また、その初回のステップを含む各ステップにおいては、基板３０上の前後方向、左右方向及び斜め前後方向に１つのマトリックス目２２をあけて離れて隣り合う所定部位の複数の各マトリックス目２２にそれに対応する所定のＲ色、Ｇ色又はＢ色を第２のカラーフィルタ製造装置のヘッド１２、１４又は１６のノズル１１から噴射させるインク滴によりインクジェット方式により纏めて着色するため、その各ステップにおいて、その所定のマトリックス目２２に着弾したインク滴が、その直前に他のマトリックス目２２に着弾したインク滴とマトリックス境界線２４を乗り越える等して互いに混ざり合うのを、確実に防ぐことができる。
【００２８】
第１又は第２のカラーフィルタ製造装置においては、そのヘッド１２、１４、１６の下面に並ぶノズル１１から噴射させるインク滴の直径がマトリックス目２２幅の約１／２以下となるように、そのノズル径を定めると良い。
そして、そのノズル１１から噴射されるインク滴を、マトリックス目２２のほぼ中央に左右に空間をあけて余裕をもって着弾させることができるようにすると良い。そして、そのインク滴の一部が、そのマトリックス目２２に隣り合う他方のマトリックス目２２に、マトリックス境界線２４を乗り越えて、侵入し、その他方のマトリックス目２２に着弾したインク滴と混ざり合うのを確実に防ぐことができるようにすると良い。
【００２９】
第１又は第２のカラーフィルタ製造方法においては、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインクに、約２５℃で粘度が３〜２０ｃｐとなる揮発溶剤に顔料を溶解させたインク、又は紫外線を照射すると硬化するインクを用いると良い。
そして、その約２５℃のほぼ常温状態で粘度が３〜２０ｃｐとなる粘度を抑えた揮発溶剤に顔料を溶解させたインクを、第１又は第２のカラーフィルタ製造装置のヘッド１２、１４、１６の細いノズル１１から抵抗少なく円滑に噴射させることができるようにすると良い。また、そのマトリックス目２２に着弾させたインク滴に含まれる揮発溶剤を早期に蒸発させて、そのインク滴を早期に乾燥させることができるようにすると良い。
又は、そのマトリックス目２２に着弾させた紫外線を照射すると硬化するインク滴に紫外線を照射して、そのインク滴を早期に確実に乾燥させることができるようにすると良い。
【００３０】
第１又は第２のカラーフィルタ製造装置には、図１、図２、図５又は図６に示したように、マトリックス形成用のＫ（ブラック）色のインク滴をプラテン５０上に搭載された基板３０表面に向けてノズル１１から噴射させて基板３０上にドット状に着弾させるサブヘッド１８を、ヘッド１２、１４又は１６と共に一体に又はヘッド１２、１４又は１６とは別に独立させてプラテン５０上に搭載された基板３０上方を基板３０表面と平行なＸ−Ｙ方向に相対的に移動可能に設けると良い。
そして、第１又は第２のカラーフィルタ製造方法において、その第１又は第２の装置のサブヘッド１８を基板３０上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させながら、そのサブヘッド１８の下面に並ぶノズル１１からマトリックス形成用のＫ色のインク滴を基板３０表面に向けて噴射させると良い。そして、多数のＫ色のインクのドットの配列からなるマトリックス２０を基板３０上に形成できるようにすると良い。
その場合には、遮光性のブラックマトリックスを、基板３０上にインクジェット方式により手数を掛けずに容易に形成可能となる。
また、上記のようにして、基板３０上にマトリックス２０を形成した後に、そのマトリックス目２２にＲ色、Ｇ色又はＢ色を着色する際には、そのマトリックス２０を構成しているインクのドットが乾燥するのを待って行うと良い。
その場合には、そのマトリックス目２２に着弾したＲ色、Ｇ色又はＢ色のインク滴がその周囲を囲むマトリックス２０と混ざり合うのを、防ぐことができる。そして、そのマトリックス目２２に着色されたＲ色、Ｇ色又はＢ色に色にじみが生ずるのを、防止できる。
【００３１】
また、ブラックマトリックスを基板３０上にインクジェット方式により形成する場合にも、そのマトリックス２０形成用のＫ色のインクには、約２５℃で粘度が３〜２０ｃｐとなる揮発溶剤に顔料を溶解させたインク、又は紫外線を照射すると硬化するインクを用いると良い。
そして、その約２５℃のほぼ常温状態で粘度が３〜２０ｃｐとなる粘度を抑えた揮発溶剤に顔料を溶解させたインクを、本発明の第１又は第２の装置のサブヘッド１８の細いノズル１１から抵抗少なく円滑に噴射させることができるようにすると良い。また、その基板３０上に着弾させた上記のマトリックス２０形成用のインク滴に含まれる揮発溶剤を早期に蒸発させて、そのインク滴を早期に乾燥させることができるようにすると良い。
又は、その基板３０上に着弾させた紫外線を照射すると硬化するマトリックス２０形成用のインク滴に紫外線を照射して、そのインク滴を早期に確実に乾燥させることができるようにすると良い。
【００３２】
第１又は第２のカラーフィルタ製造装置には、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインク、又はそれに加えてマトリックス形成用のＫ色のインクを加熱してその粘度を低下させる加熱手段８０を備えると良い。
そして、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインク、又はそれに加えてマトリックス２０形成用のＫ色のインクに、約２５℃で粘度が１５ｃｐ以上となる揮発溶剤に顔料を溶解させたインクを用いる際に、その第１又は第２の装置の加熱手段８０を用いて、そのインクを加熱してその粘度を低下させると良い。
そして、その加熱して粘度を低下させたインク滴を、ヘッド１２、１４、１６やサブヘッド１８の細いノズル１１からより抵抗少なく円滑に噴射させることができるようにすると良い。
【００３３】
第１又は第２のカラーフィルタ製造方法においては、基板３０上に並ぶ多数の各マトリックス目２２をＲ色、Ｇ色又はＢ色に着色するインクに、高分子有機ＥＬ物質からなるインクを用いることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置を用いて本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造法により、カラーフィルタを形成すれば、その基板上に形成された多数の各マトリックス目にＲ色、Ｇ色又はＢ色を色にじみなく鮮明に規則的に着色できる。そして、絵図又は文字などを鮮明に発色するカラーフィルタを形成可能となる。
また、その基板上に遮光性のマトリックスをインクジェット方式により手数を掛けずに容易に形成可能となる。
さらに、本発明の第２のカラーフィルタ製造装置を用いた本発明の第２のカラーフィルタ製造法によれば、基板上に形成された多数の各マトリックス目にＲ色、Ｇ色又はＢ色を時間をあけずに連続して着色可能となり、その着色作業時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す側面断面図である。
【図２】本発明の第２のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す側面断面図である。
【図３】本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す平面図である。
【図４】本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す平面図である。
【図５】本発明の第１のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第２のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す側面断面図である。
【図７】本発明の第１又は第２のカラーフィルタ製造装置の概略構造を示す平面図である。
【図８】カラーフィルタの一部拡大平面図である。
【図９】カラーフィルタの一部拡大側面図である。
【図１０】カラーフィルタの一部拡大平面図である。
【符号の説明】
１１  ノズル
１２、１４、１６  ヘッド
１８  サブヘッド
２０  マトリックス
２２  マトリックス目
３０  基板
５０  プラテン
６０  第１制御手段
７０  第２制御手段
８０  加熱手段
【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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