(57)【要約】【課題】インクジェット法によるカラーフィルタの製造方法において、インクミストの発生を抑制し、インクミストの影響による画素間のドット状混色や色度不良、パターン不良を未然に防止することのできるカラーフィルタの製造方法を提供すること。【解決手段】インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法において、着色インクの塗工を行う前に、予め受像層上に前記着色インクの吐出を行う事前吐出工程と、画像認識装置を用いて前記受像層上のインクミスとの発生検査を行う検査工程と、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を提供する。【選択図】図１
2007219112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法において、
着色インクの塗工を行う前に、予め受像層上に前記着色インクの吐出を行う事前吐出工程と、
画像認識装置を用いて前記受像層上のインクミストの発生検査を行う検査工程と、
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】
前記検査工程において、
前記インクミストが検出された場合、前記着色インクの塗工を中止する中止工程を具備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３】
前記中止工程の後、
前記着色インクの温度操作により所定の粘度に達した後に、前記検査工程を行う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】
前記検査工程において、前記インクミストが検出されなかった場合、前記着色インクの塗工を開始する塗工開始工程を具備することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー表示装置等に用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等のカラー表示装置に使用されるカラーフィルタの作製方法として、インクジェット方式が提案されている。
【０００３】
インクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造方法としては、例えば特開平０８−１７９１１０号公報に開示されているように、画素間混色を防止するために混色防止壁を設ける方法が記載されているが、この方法では着色インクの吐出に伴って副生するインクミストが発生した場合、混色防止壁上に飛散したインクミストにより画素間のドット状混色が発生するという問題点がある。また、隣接する画素にインクミストが飛散し混色すると、所望の色度が得られなくなる可能性も発生する。
【０００４】
また、特開平０７−７２３２５号公報に開示されているように、インク受容層に着色インクを付与しパターンを形成する方法も記載されているが、インクミストが発生した場合に所望でない位置にもパターンを形成してしまうという問題点がある。
【特許文献１】特開平０８−１７９１１０号公報
【特許文献２】特開平０７−７２３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、インクジェット法によるカラーフィルタの製造方法において、インクミストの発生を抑制し、インクミストの影響による画素間のドット状混色や色度不良、パターン不良を未然に防止することのできるカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法において、
着色インクの塗工を行う前に、予め受像層上に前記着色インクの吐出を行う事前吐出工程と、
画像認識装置を用いて前記受像層上のインクミストの発生検査を行う検査工程と、
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である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、
前記検査工程において、
前記インクミストが検出された場合、前記着色インクの塗工を中止する中止工程を具備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である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、
前記中止工程の後、
前記着色インクの温度操作により所定の粘度に達した後に、前記検査工程を行う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である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、
前記検査工程において、前記インクミストが検出されなかった場合、前記着色インクの塗工を開始する塗工開始工程を具備することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、カラーフィルタの製造の前に、事前にインクミストの発生の有無を検査することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、カラーフィルタの製造の前に、インクミストが発生する場合、カラーフィルタの製造を中止することができる。したがって、不良品の製造を防ぐことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、インクの粘度をコントロールし、インクミストの発生を検査するので、インクミストの発生しない状態に調整することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、インクの粘度をコントロールすることによりインクミストの発生を抑制した後で、インクの塗工を行うので、インクミスト影響による画素間のドット状混色や色度不良、パターン不良を未然に防止することができる。従って、色特性やパターン特性に優れたカラーフィルタの製造方法を提供することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、色特性やパターン特性に優れたカラーフィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、一実施例に基づいて説明する。図1は本発明におけるインクジェット塗工装置の概略図である。本発明においては、カラーフィルタの塗工前の位置に予め受像層基板1を配置し、その上にインクを着弾（事前吐出工程）した後、画像認識装置2を用いてパターンを読み取る（検査工程）。画像認識装置2でインクミストが検出されない場合は、ブラックマトリクス付き基板9への塗工が行われる。画像認識装置2でインクミストが検出された場合は、インクの塗工を中止し（中止工程）、演算装置3でインクミスト数がカウントされ、インク種や検出されたインクミスト数に応じて、塗工時のインク粘度が決定される。インクジェットヘッド4には配水管5が取り付けられており、恒温水循環装置6によって循環水の温度調節並びにインクジェットヘッド4内のインクの温度調節を行うことができる。恒温水循環装置6及び温調機能付きインクタンク１２の温度調節により、粘度計8でモニタリングされるインク粘度が最適値に達せば、再度受像層基板1へのインクの吐出が行われる。画像認識装置2によりインクミストの発生が確認されなければ、その時点でブラックマトリクス付き基板9への塗工を開始する（塗工開始工程）。
【００１７】
種々の実験を行った結果、インク粘度によってインクミストの発生し得る領域と発生しない領域があることが分かった。本発明において、インクミストが発生した場合は、インクミストの発生しない粘度領域になるようインクの温度調節を実施する。
【００１８】
本発明における受像層基板１の材料には、高インク吸収性を有するものが用いられ、アルミナやシリカ等の微粒子や、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール等の樹脂で構成されるインク受像層が好ましく用いられる。
【００１９】
本発明におけるインクジェットヘッド4としては、インク吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があり、特にピエゾ変換方式が好適である。インクの粒子化周波数は5〜100ＫＨｚ程度、ノズル径としては5〜80μｍ程度，ヘッドを３個配置し、１ヘッドにノズルを60〜500個組み込んだ装置が好適である。また、インクジェットヘッド4には温調された水を供給する経路が設けられており、インク温度の制御が可能である。
【００２０】
本発明におけるブラックマトリクス付き基板9には、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等の透明基板上に、黒色遮光材、分散剤、樹脂、溶媒を主成分とするブラックマトリクスが形成されたものが用いられ、受像層型カラーフィルタの場合には、その上にシリカ系、アルミナ系等の透明なインク受容層が塗布される。
【００２１】
本発明の画像認識装置2におけるパターン検査の手法としては、既知の手法を用いることが可能で、ＣＣＤなどの光学検出素子を用いた光学検出ユニットで受像層上に吐出されたパターンを撮影し、繰り返しパターン同士を比較検査する方法により、インクミストの検出を行うことができる。
【００２２】
本発明における演算装置3では、画像認識装置2で検出されたインクミスト数のカウントを行うことができ、インク種や検出されたインクミスト数に応じて、塗工時のインク粘度が決定される。また、演算装置3にはあらかじめ使用インクの粘度−温度プロファイルが入力されており、それによって恒温水循環装置6及び温調機能付きインクタンク１２の調節温度が決定される。
【００２３】
粘度計8ではインク供給経路１１のインク粘度をモニタリングすることができ、インラインのねじれ振動式あるいは回転式の粘度計が用いられる。上記方法で定められたインク粘度と調節温度に誤差が生じた場合は、粘度計8の値が所定の値に達するまで、恒温水循環装置6及び温調機能付きインクタンク１２の温度調節は続けられる。粘度計8の値が所定の値に達した時点で、恒温水循環装置6及び温調機能付きインクタンク１２の温度変更は停止し、インクジェットヘッド4内の温調が維持される。
【００２４】
図２に、受像層基板1に着弾されたパターンのうち、インクミストが発生した場合のパターンの一例を示す。パターン２１は各ノズルに対応するインクのドットであり、パターン２２のようにパターン２１の規則性から逸脱したものはインクミストとしてカウントされる。インクミストの発生が確認されれば、ブラックマトリクス付き基板9への塗工は中止され、所定のインク粘度に達するまで上記インク粘度変更操作が行われる。
【００２５】
上記方法で、インクの粘度が変更された場合、再度受像層基板1へのインクの吐出を行い、画像認識装置2によりインクミストが検出されなくなるまで、インクの粘度変更を繰り返し行う。但し、インクの粘度上昇の影響でノズル詰まりによる不吐出及びミスディレクションが検出された場合には、インクパージ、ヘッド洗浄、ワイピングによるメンテナンスが行われる。メンテナンスにより不吐出及びミスディレクションが改善されない場合は、インク種の変更を行うことが望ましい。
【００２６】
図３に、受像層基板1に着弾されたパターンのうち、インクミストが発生しなかった場合のパターンの一例を示す。図３のようにインクミストのパターンが確認されなければ、直ちにブラックマトリクス付き基板9への塗工が行われる。これにより、塗工時におけるインクミストの発生を抑制することができ、インクミスト影響による画素間のドット状混色や色度不良、パターン不良を未然に防止することが可能となる。
【００２７】
着色インクをブラックマトリクス付き基板に吐出し、溶剤を蒸発させた後、インク中の樹脂を硬化させると、カラーフィルタが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造装置の概略図である。
【図２】本発明において、受像層基板上でインクミストの発生が確認された場合を示す説明図である。
【図３】本発明において、受像層基板上でインクミストの発生が確認されなかった場合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・受像層基板
２・・・画像認識装置
３・・・演算装置
４・・・インクジェットヘッド
５・・・配水管
６・・・恒温水循環装置
７・・・ケーブル
８・・・粘度計
９・・・ブラックマトリクス付き基板
１０・・・ステージ
１１・・・インク供給経路
１２・・・温調機能付きインクタンク
２１・・・各ノズルで吐出されたパターン
２２・・・インクミストのパターン
【図１】
2007219112.tif 000003
【図２】
2007219112.tif 000004
【図３】
2007219112.tif 000005