(57)【要約】【課題】基板上のピクセルの内部に充填されたインクの乾燥速度を均一に遅らせることが可能なカラーフィルタの製造装置を提供すること。【解決手段】ピクセル１２２が形成された基板１１０の上部に移動可能に設置され、ピクセルの内部に所定色相のインク１５０を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッド１３０、２３０から吐出されたインクが充填されたピクセルの上部に移動可能に設けられ、内部に溶媒が充填された多孔性部材１６０、２６０とを備えることを特徴とする。上記多孔性部材は、インクジェットヘッドに装着されてもよく、上記多孔性部材は、インクジェットヘッドの一側から離隔して設けられてもよい。【選択図】図２
2007213054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルが形成された基板の上部に移動可能に設置され、前記ピクセルの内部に所定色相のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドから吐出されたインクが充填された前記ピクセルの上部に移動可能に設けられ、内部に溶媒が充填された多孔性部材と、
を備えることを特徴とする、カラーフィルタの製造装置。
【請求項２】
前記多孔性部材は、前記インクジェットヘッドに装着され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装置。
【請求項３】
前記多孔性部材は、前記インクジェットヘッドの少なくとも一側に装着され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装置。
【請求項４】
前記多孔性部材は、前記インクジェットヘッドの一側から離隔して設けられ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装置。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドと前記多孔性部材とは、互いに異なる速度で移動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。
【請求項６】
前記多孔性部材と基板との間隔は、前記インクジェットヘッドと基板との間隔と同一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装置。
【請求項７】
前記多孔性部材は、セラミックまたは高分子からな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装置。
【請求項８】
前記多孔性部材に形成される気孔は、互いに連結され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装置。
【請求項９】
前記気孔のサイズは、１μｍ以下であることを特徴とする、請求項８に記載のカラーフィルタの製造装置。
【請求項１０】
前記多孔性部材には、蒸発によって消耗される量とほぼ同一量の溶媒を前記多孔性部材に供給する溶媒供給管が連結され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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＴＶ及びコンピュータの情報をディスプレイするためにＣＲＴ（Cathode  Ray  ）モニターが主に使われてきたが、最近は画面の大型化につれて、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma  Display  Panel）、有機ＥＬ（Electro  Luminescence）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light  Emitting  Diode）、及び電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field  Emission  Display）のような平板ディスプレイ装置が使われている。このような平板ディスプレイ装置のうち、消費電力が少なくてコンピュータモニター、ノート型パソコンなどに主に使われるＬＣＤが脚光を浴びている。
【０００３】
このようなＬＣＤは、液晶層によって変調された白色光を通過させて所望の色相の画像を形成するカラーフィルタを備える。当該カラーフィルタは、透明な基板上に複数の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のピクセルが所定形態に配列された構造である。カラーフィルタを製造する方法として、従来、染色法（dyeing  method）、顔料分散法（pigment  dispersion  method）、印刷法（printing  method）、電着法（electrodeposition  method）などを使用したが、このようなカラーフィルタの製造方法では、各色相のピクセル別に所定の工程を繰り返さなければならないので、工程の効率性が低下し、製造コストが増加するという問題点があった。
【０００４】
したがって、最近では製造工程を単純化させ、製造コストも低減できるインクジェット方式を利用したカラーフィルタの製造方法が提案されている。図１には、インクジェット方式を利用したカラーフィルタの製造装置として、インクジェットヘッド３０を利用してカラーフィルタを製造する様子が示されている。図１を参照すれば、インクジェットヘッド３０のノズルを通じて所定色相、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のインク滴４０を基板１０上のピクセル２２内部に吐出させて、ピクセル２２内部に液状インク５０を充填した後、該インク５０を乾燥させることでカラーフィルタを製造する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６６２７３６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のようにピクセル２２内部に充填された液状インク５０を乾燥する過程でインク５０の乾燥速度によってピクセル２２の内部では多様な物質流動が発生し、これにより、乾燥後にピクセル２２の内部に形成されるインク層の厚さは不均一となりうる。また、インク５０の乾燥過程において、カラーフィルタの内側領域に位置するピクセル２２よりもカラーフィルタのエッジ側の付近に位置するピクセル２２では、インク５０から蒸発した溶媒蒸気の分圧が相対的に小さい。そのため、カラーフィルタのエッジに位置するピクセル２２での乾燥速度が速くなる。これにより、カラーフィルタのエッジに位置するピクセル２２の内部では、さらに不均一な厚さを有するインク層が形成されうる。このように、ピクセルの内部に不均一な厚さのインク層が形成されれば、ピクセルから光が漏れる現象（光漏れ現象）が発生し、また、インク層の厚さ偏差の大きいピクセルが特定位置に集中していれば、画像に染みが生じるなどのパネルの品質に致命的な問題を引き起こすという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、基板上のピクセルの内部に充填されたインクの乾燥速度を均一に遅らせることが可能な、新規かつ改良されたカラーフィルタの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ピクセルが形成された基板の上部に移動可能に設置され、ピクセルの内部に所定色相のインクを吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドから吐出されたインクが充填されたピクセルの上部に移動可能に設けられ、内部に溶媒が充填された多孔性部材と、を備えることを特徴とする、カラーフィルタの製造装置が提供される。
【０００９】
かかる構成により、多孔性部材に充填された溶媒が蒸発してピクセルの内部に充填されたインクの周囲に溶媒雰囲気を形成することによって、インクの乾燥速度を遅くすることができる。
【００１０】
上記多孔性部材は、インクジェットヘッドに装着されてもよい。上記多孔性部材は、インクジェットヘッドの少なくとも一側に装着されてもよい。
【００１１】
上記多孔性部材は、インクジェットヘッドの一側から離隔して設けられてもよい。上記インクジェットヘッドと多孔性部材とは、互いに異なる速度で移動してもよい。
【００１２】
上記多孔性部材と基板との間隔は、インクジェットヘッドと基板との間隔と同一であるとしてもよい。
【００１３】
上記多孔性部材は、セラミックまたは高分子からなるとしてもよい。上記多孔性部材に形成される気孔は、互いに連結されてもよい。上記気孔のサイズは、１μｍ以下であるとしてもよい。
【００１４】
上記多孔性部材には、蒸発によって消耗される量とほぼ同一量の溶媒を多孔性部材に供給する溶媒供給管が連結されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板上のピクセルの内部に充填されたインクの乾燥速度を均一に遅らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造装置を概略的に示す斜視図である。そして、図３は、図２に示されたカラーフィルタの製造装置を利用してカラーフィルタを製造する様子を示す説明図である。図２及び図３を参照すれば、本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造装置は、インクジェットヘッド１３０と、インクジェットヘッド１３０に装着される多孔性部材１６０とを備える。インクジェットヘッド１３０は、基板１１０と所定間隔で離隔して移動可能に設置される。ここで、インクジェットヘッド１３０には、インク滴１４０を吐出させるための複数のノズル（図示せず。）が形成されている。基板１１０としては、透明基板であって、ガラス基板またはプラスチック基板が使われる。そして、基板１１０上には、複数のピクセル１２２を形成するブラックマトリックス１２０が形成されている。インクジェットヘッド１３０は、基板１１０上に形成されたピクセル１２２の内部に所定色相、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のインク滴１４０を吐出させ、これにより、ピクセル１２２の内部には、液状の所定色相のインク１５０で充填される。
【００１８】
多孔性部材１６０は、インクジェットヘッド１３０によって所定色相のインク１５０で充填されたピクセル１２２の上部に位置する。多孔性部材１６０には、複数の気孔（図示せず。）が形成されており、このような気孔の内部には、溶媒が充填されている。このような多孔性部材１６０は、内部に充填された溶媒が蒸発することによって、ピクセル１２２の内部に充填されるインク１５０の周囲に溶媒雰囲気１６５を形成し、これにより、インク１５０の乾燥速度を遅くする役割を行う。
【００１９】
多孔性部材１６０と基板１１０との間隔は、インクジェットヘッド１３０と基板１１０との間隔と同一にすることができる。なお、多孔性部材１６０と基板１１０との間隔は、インクジェットヘッド１３０と基板１１０との間隔と異なってもよい。多孔性部材１６０は、例えば、セラミックまたは高分子からなりうる。そして、多孔性部材１６０に形成された気孔は、約１μｍ以下のサイズに形成されうる。また、多孔性部材１６０内に充填される溶媒の量を効果的に維持するために、気孔は、互いに連結されるように形成されうる。溶媒は、インク１５０に含まれている溶媒と同じ物質からなりうる。なお、溶媒は、インク１５０に含まれている溶媒と異なる物質からなってもよい。例えば、溶媒は、ＤＰＭＡ（di（propylene  glycol）methyl  ether  acetate）、ＰＧＭＥＡ（propylene  glycol  monomethyl  ether  acetate）、酢酸エチル、及びアセトンからなる群から選択された少なくとも一つからなりうる。
【００２０】
多孔性部材１６０は、インクジェットヘッド１３０の一側に装着される。なお、多孔性部材１６０は、図示した構成とは異なり、インクジェットヘッド１３０の２面以上の側面に装着されることもある。このように、多孔性部材１６０は、インクジェットヘッド１３０の少なくとも一側に装着されることによって、インクジェットヘッド１３０と同じ速度で移動する。一方、多孔性部材１６０には、蒸発によって消耗される量とほぼ同一量の溶媒を多孔性部材１６０に供給する溶媒供給管（図示せず。）と連結されうる。そして、溶媒供給管は、溶媒リザーバー（図示せず。）と連結される。
【００２１】
上記のような構造のカラーフィルタの製造装置において、まず、インクジェットヘッド１３０からインク滴１４０を基板１１０上の所定ピクセル１２２の内部に吐出させて、ピクセル１２２の内部を所定色相のインク１５０で充填させる。次いで、インク１５０で充填されたピクセル１２２の上部に多孔性部材１６０が位置するように、インクジェットヘッド１３０及び多孔性部材１６０が移動する。この状態で、多孔性部材１６０から溶媒が蒸発することによって、多孔性部材１６０とインク１５０とで充填されたピクセル１２２の間、すなわちインク１５０の周囲に溶媒雰囲気１６５が形成される。このような溶媒雰囲気１６５が維持されれば、ピクセル１２２内部に充填されたインク１５０の乾燥速度は、均一に遅くなり、乾燥が完了した後には、ピクセル１２２の内部に均一な厚さを有するインク層が形成される。
【００２２】
一方、上述した実施形態では、多孔性部材１６０がインクジェットヘッド１３０に装着されて、インクジェットヘッド１３０と同じ速度で移動する場合が説明された。しかし、この場合、インクジェットヘッド１３０及び多孔性部材１６０の移動速度が速い場合には、ピクセル１２２の内部に充填されたインク１５０の周囲に溶媒雰囲気１６５が効果的に維持されないおそれがある。このような問題を解決するための本発明の他の実施形態によるカラーフィルタの製造装置が図４に示されている。以下では、上述した実施形態と異なる点のみを説明する。
【００２３】
図４を参照すれば、本発明の他の実施形態によるカラーフィルタの製造装置は、インクジェットヘッド２３０と、多孔性部材２６０とを備える。インクジェットヘッド２３０及び多孔性部材２６０は、基板１１０の上部に移動可能に設置され、多孔性部材２６０は、上述した実施形態とは違って、インクジェットヘッド２３０の一側から離隔して設けられる。ここで、多孔性部材２６０は、インクジェットヘッド２３０とは異なる速度、例えばインクジェットヘッド２３０より遅く移動できる。そして、多孔性部材２６０の移動速度は、ピクセル１２２の内部に充填されたインク１５０の周囲に効果的な溶媒雰囲気２６５を形成するために最適化されうる。なお、多孔性部材２６０は、インクジェットヘッド２３０と同じ速度で移動してもよい。多孔性部材２６０の内部には、溶媒が充填されており、多孔性部材２６０は、蒸発によって消耗される量とほぼ同一量の溶媒を多孔性部材２６０に供給するための溶媒供給管（図示せず。）と連結されうる。
【００２４】
上記のような構造において、まず、インクジェットヘッド２３０からインク滴を基板１１０上の所定ピクセル１２２の内部に吐出させて、ピクセル１２２の内部を所定色相のインク１５０で充填させた後、インクジェットヘッド２３０は、隣接したピクセル１２２側に移動する。次いで、インク１５０で充填された所定ピクセル１２２の上部に、多孔性部材２６０が移動して位置する。この状態で、多孔性部材２６０から溶媒が蒸発することによって、ピクセル１２２の内部に充填されたインク１５０周囲に溶媒雰囲気２６５が形成される。このような溶媒雰囲気２６５が維持されれば、ピクセル１２２の内部に充填されたインク１５０の乾燥速度は、均一に遅くなり、乾燥の完了後、所定ピクセル１２２の内部には、均一な厚さを有するインク層が形成される。
【００２５】
本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造装置によれば、基板上のピクセルの内部に充填されたインク周囲に溶媒雰囲気を形成することによって、インクの乾燥速度を均一に遅らせることができ、これにより、乾燥が完了した後にはピクセルの内部に均一な厚さを有するインク層を形成することができる。
【００２６】
以上では、ＬＣＤ分野に主に使われるカラーフィルタを製造する装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ：Organic  Light  Emitting  Diode）の製造時にインクジェット方式を利用して有機発光層を形成する場合や、有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ：Organic  Thin  Film  Transistor）の製造時にインクジェット方式を利用して有機半導体物質を形成する場合にも同一に適用可能である。
【００２７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、ＬＣＤ関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のカラーフィルタの製造装置を利用してカラーフィルタを製造する様子を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造装置を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２に示すカラーフィルタの製造装置を利用してカラーフィルタを製造する様子を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるカラーフィルタの製造装置及びこれを利用してカラーフィルタを製造する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１０      基板
１２０      ブラックマトリックス
１２２      ピクセル
１３０、２３０      インクジェットヘッド
１４０      インク滴
１５０      インク
１６０、２６０      多孔性部材
１６５、２６５      溶媒雰囲気
【図１】
2007213054.tif 000003
【図２】
2007213054.tif 000004
【図３】
2007213054.tif 000005
【図４】
2007213054.tif 000006