(57)【要約】【課題】カラーフィルタの位置ずれ誤差を容易かつ効率的に低減することができるカラーフィルタ印刷システムを提供する。【解決手段】カラーフィルタ印刷システムは、基板を保持面上に保持する保持台と、カラーフィルタを無版印刷する印刷部と、印刷部を保持台に対して、少なくとも保持面に平行な第１の方向に相対移動可能にする相対移動部と、パターンに関連づけられた基板における少なくとも８箇所のアライメント部を測定し、アライメント部の測定された位置座標に基づいてパターンの変形量を推定することによって、印刷部によるカラーフィルタの印刷位置を補正し、補正された印刷位置に基づいてカラーフィルタを印刷するように相対移動部の移動量および印刷部を制御する位置補正部とを備える。【選択図】図１
2017207660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが形成された基板上に無版印刷によってカラーフィルタを形成するカラーフィルタ印刷システムであって、
前記基板を保持面上に保持する保持台と、
前記カラーフィルタを無版印刷する印刷部と、
前記印刷部を前記保持台に対して、少なくとも前記保持面に平行な第１の方向に相対移動可能にする相対移動部と、
前記パターンに関連づけられた前記基板における少なくとも８箇所のアライメント部を測定し、アライメント部の測定された位置座標に基づいて前記パターンの変形量を推定することによって、前記印刷部による前記カラーフィルタの印刷位置を補正し、補正された前記印刷位置に基づいて前記カラーフィルタを印刷するように前記相対移動部の移動量および前記印刷部を制御する位置補正部と、を備えるカラーフィルタ印刷システム。
【請求項２】
少なくとも基材層と反射型表示層と反射型表示層を駆動する駆動部と反射型表示層をカラー化するためのカラーフィルタで構成される反射型カラーディスプレイであって、
基材層もしくは反射型表示層のどちらか一方にカラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが少なくとも８箇所形成されていることを特徴とするカラー反射型表示パネル。
【請求項３】
請求項２に記載のカラー反射型表示パネルの反射型表示層の上にカラーフィルタインク用受容層が形成されていることを特徴とするカラー反射型表示パネル。
【請求項４】
請求項２に記載のカラー反射型表示パネルの基材層に合成樹脂を含むことを特徴とするカラー反射型表示パネル。
【請求項５】
請求項１に記載のカラーフィルタ印刷システムを用いて、前記カラーフィルタ部をインクジェット法で形成することを特徴とするカラー反射型表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射型ディスプレイおよび反射型ディスプレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置として、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、反射型表示ディスプレイなどの表示装置が広く用いられている。これらの表示装置において、表示部の支持基盤として、プラスチックフィルムなどを使用するフレキシブルディスプレイが知られている。
例えば、特許文献１には、フィルム状の支持体上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、このＴＦＴで駆動される発光素子とを形成した半導体装置を携帯電話機の表示部、あるいはテレビ受像機として組み込むことが記載されている。
特許文献２には、カラーフィルタ形成前のディスプレイによって、カラーフィルタの配置パターンを色ごとにモノクロ表示し、表示されたパターンにあわせてインクジェット法により着色剤を吐出するカラーディスプレイの製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１００８６号公報
【特許文献２】特開２００７−２９８６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のカラーフィルタ印刷システムおよびカラーフィルタ印刷方法には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載のフレキシブルディスプレイをカラー化する場合、単位画素を構成する複数の発光素子上に、それぞれ、カラーフィルタを重ねる必要がある。例えば、単位画素が３つの発光素子で構成される場合、それぞれに、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に着色されたカラーフィルタを重ねて配置する。
しかし、フレキシブルディスプレイの基板の樹脂基材は、ガラス基板とは異なり、熱膨張、吸脱水、内部応力の緩和等により変形しやすい。このため、発光素子が形成されたフレキシブルディスプレイの基板（以下、表示部付き基板という）は、その後工程の環境や保管環境の影響などによってある程度変形し、画素の配置位置も設計値からずれてしまう（以下、画素の配列位置が設計値からずれることを変形ともいう）。画素の配置のずれ量は、例えば、樹脂基材の変形特性のばらつき、発光素子形成の製造工程における温度環境、圧力条件のばらつきなどによっても異なり、個々の表示部付き基板の画素配置のずれ量を予測することは困難である。
このような表示部付き基板に、画素の配置パターンの設計値に基づいてカラーフィルタを形成すると、発光素子とカラーフィルタとの間に不均一な位置ずれが生じるため、色むらや色ずれが発生し、良好な発色性が得られなくなるという問題がある。
【０００５】
カラーフィルタを形成する際に、特許文献２に記載の技術を用いることも考えられる。しかし、特許文献２に記載の技術では、表示部付き基板を駆動して、カラーフィルタを形成する部位の発光素子を点灯する必要がある。
このため、表示装置として未完成の表示部付き基板に、駆動回路を組み、各色のパターンに対応する電圧を印加しなくてはならない。このような作業を行うためには、表示部付き基板を生産ラインから取り出す必要があるため、生産性が悪くなるという問題がある。さらに、このような作業は、自動化しにくいという問題もある。
加えて、カラーフィルタの形成位置は、各発光素子の発光を読み取って、各発光素子の発光領域の位置および形状を取得する必要がある。このため、カラーフィルタの形成位置の測定に高い測定精度が求められるとともに、全体として多数の発光領域の測定が必要になるため、時間がかかるという問題もある。例えば、内部反射や回折の影響等によって発光領域の境界が鮮明でない場合、カラーフィルタの形成位置の取得精度も悪くなるという問題がある。
【０００６】
近年では、ディスプレイの大型化、高精細化が求められているため、発光素子あるいは画素電極に対するカラーフィルタの配置誤差をさらに低減することが強く求められている。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが形成された基板が変形しても、二次元的なパターンに対するカラーフィルタの位置ずれ誤差を容易かつ効率的に低減することができる反射型ディスプレイおよび反射型ディスプレイの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面は、カラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが形成された基板上に無版印刷によってカラーフィルタを形成するカラーフィルタ印刷システムであって、
前記基板を保持面上に保持する保持台と、
前記カラーフィルタを無版印刷する印刷部と、
前記印刷部を前記保持台に対して、少なくとも前記保持面に平行な第１の方向に相対移動可能にする相対移動部と、
前記パターンに関連づけられた前記基板における少なくとも８箇所のアライメント部を測定し、アライメント部の測定された位置座標に基づいて前記パターンの変形量を推定することによって、前記印刷部による前記カラーフィルタの印刷位置を補正し、補正された前記印刷位置に基づいて前記カラーフィルタを印刷するように前記相対移動部の移動量および前記印刷部を制御する位置補正部と、を備えるカラーフィルタ印刷システムである。
【０００９】
本発明の他の局面は、少なくとも基材層と反射型表示層と反射型表示層を駆動する駆動部と反射型表示層をカラー化するためのカラーフィルタで構成される反射型カラーディスプレイであって、
基材層もしくは反射型表示層のどちらか一方にカラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが、少なくとも８箇所以上形成されていることを特徴とするカラー反射型表示パネルである。
【００１０】
上述のカラー反射型表示パネルの反射型表示層の上にカラーフィルタインク用受容層が形成されていてもよい。
【００１１】
上述のカラー反射型表示パネルの基材層に合成樹脂を含んでもよい。
【００１２】
本発明の他の局面は、上述のカラーフィルタ印刷システムを用いて、前記カラー反射型表示パネルの前記カラーフィルタ部をインクジェット法で形成することを特徴とするカラー反射型表示パネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のカラーフィルタ印刷システムおよび反射型ディスプレイによれば、基板に形成された二次元的なパターンに関連づけられた代表点の位置を測定し、代表点の測定された位置座標からパターンの変形量を推定することによってカラーフィルタの印刷位置を補正するため、カラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが形成された基板が変形しても、二次元的なパターンに対するカラーフィルタの位置ずれ誤差を容易かつ効率的に低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】カラーフィルタを含む表示装置の一例を示す平面図である。
【図２】歪みの無い場合の表示装置の平面図である。
【図３】歪みのある場合の表示装置の平面図である。
【図４】カラーフィルタ平面図の拡大図である。
【図５】表示基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るカラーフィルタ実装システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
まず、反射型のフレキシブル表示層を用意する。フレキシブル表示層としては、電気泳動方式を用いたもの、及びツイストボールを用いたものを用いることができるが、フレキシブル、かつ電界により、表示を切り替えることが可能であることが好ましい。
【００１７】
つぎに、フレキシブル駆動系を用意する。フレキシブル駆動系としては、有機半導体素子をフレキシブル基材上に積層して作られるフレキシブルＴＦＴ（例えば、特許文献１）などを用いることができる。
【００１８】
上記フレキシブル表示層とフレキシブルＴＦＴをラミネートすることで、フレキシブル反射型ディスプレイが得られる。
【００１９】
上記フレキシブルディスプレイに用いられる基板として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのプラスチック素材（合成樹脂）が挙げられる。
【００２０】
通常、上記基材の上にアライメントマークが形成されるが、アライメントマーク形成方法としては、印刷による転写、もしくは、金属をスパッタリングした後、フォトリソグラフィー法により、感光性樹脂を露光、現像する方法がある。
【００２１】
上記プラスチック素材は熱膨張、吸脱水、及び内部応力の緩和等により伸縮する。例えば、ＰＥＴにおける熱膨張率は１５ｐｐｍ／℃、吸湿膨張係数は１２ｐｐｍ／％ＲＨであり、１辺が３００ｍｍの基板においては、温度が５℃、もしくは湿度が５％変化することで、約２０μｍ膨張する。更に、プラスチック素材にはフィルム形成時の延伸方向、ラミネート時の圧力などで、内部応力が生じ、これらが緩和する際には数１００ｐｐｍ程度変形することがある。
【００２２】
以下より、変形したフレキシブル反射型基板に対し、カラーフィルタの位置を補正する印刷方法について説明する。
【００２３】
印刷機としては、インクジェット法を用いるものが好ましい。インクジェット法を用いることで、印刷毎に版を用意する必要がなくなり、効率よく補正されたカラーフィルタの位置に印刷することができる。
【００２４】
インクジェット印刷装置で用いるインクとして、ＵＶ硬化性のインクを用いるものが好ましい。ＵＶ硬化性のインクを用いることで、インクを硬化させる際に熱を用いる必要がなくなり、フレキシブル反射型基板の変形を抑制することができる。インクにＵＶ硬化性を付与するためには、光重合性モノマー、光重合開始剤をインクに添加する方法が挙げられる。
【００２５】
インクジェット装置の概要について、図１を用いて説明する。表示装置本体６は不図示の基板ステージ上に配置する。配置する際には密着性を高めるため、気圧差を用いて、基板を吸引する方法を用いることが好ましい。基板ステージは少なくとも１方向（図１のｙ軸方向）に動作することができる。基板ステージに配置された表示装置本体６のアライメントマーク位置は、ｙ軸方向に直交するｘ軸方向に動作することができるマーク読み込みカメラ２５Ｌ、２５Ｒによって測定される。マーク読み込みカメラによって測定されたアライメントマークの位置をもとに、演算機（図示せず）によって理想的な画素位置が計算され、インク吐出位置が決定される。計算されたインク吐出位置に、ｘ軸方向に動作するインクジェットヘッドユニット２４に組み込まれたインクジェットヘッド２３より液滴が吐出され、画素が形成される。
【００２６】
図２、及び図３はカラーフィルタを印刷する表示装置本体６を示す。図２は歪みのない状態、図３は歪みのある状態を示すが、これらは模式図のため、見易さのため寸法、及び形状は誇張されている。また、図中のアライメントマークは８箇所にあるが、本発明のアライメントマークの数は６＋２ｎ（但しｎは自然数）とすることができる。アライメントマークの設置は、基板全体に偏らず配置した方が好ましく、基板四隅の４点と基板４辺の中点４点に設置するのが好ましい。
【００２７】
表示装置本体６には、複数のサブ画素を備える画素Ｐが、平面視矩形状の領域に格子状に複数配列されている。すなわち、画素はフレキシブル基板の厚さ方向に見た時、表示装置本体６の面方向に延びる２次元的なパターンを構成している。
本実施形態では、一例として、画素ＰがＪ行×Ｉ列（但し、Ｊ、Ｉは２以上の整数）の格子状に配列されている。ここで、行は、図示横方向の並びを、列は図示縦方向の並びを表す。
各行における画素Ｐの配列ピッチの設計値は一定値ΔＸである。各列における画素Ｐの配列ピッチの設計値は一定値ΔＹである。ΔＸ及び、ΔＹは互いに等しくてよいし、異なっていてもよい。
画素Ｐのうち、特定位置の画素を区別する場合には、添え字ｉ、ｊ（ただし、ｉは、１以上Ｉ以下の整数。ｊは、１以上Ｊ以下の整数）を付して、「画素Ｐｉ，ｊ」と表記する（「画素Ｐｉ，ｊ」はＲＧＢのサブ画素の繰り返しの最小構成単位とする）。
添字ｉは図示の最も左側の列から数えた列数、添字ｊは、図示の最も下側の行から数えた行数を表す。例えば、画素Ｐ１，１は、図示左下隅の画素Ｐを、画素ＰＩ，Ｊは図示右上隅の画素Ｐを表す。
【００２８】
表示装置本体６の各サブ画素は、例えば、周知の液晶素子、有機ＥＬ素子の構成が用いられてもよい。あるいは、表示装置本体６の各サブ画素は、例えば、周知の電子ペーパーの構成が用いられてもよい。電子ペーパーの構成としては、例えば、コレスティック液晶式、ツイストボール式、電気泳動式の表示媒体などが挙げられる。
【００２９】
本実施形態の表示装置本体６は、赤色、緑色、および青色に対応する表示を行うサブ画素を備える。各サブ画素は、表示方式に応じて発光量または反射率が多段階に変更できてもよい。
表示装置本体６の厚さ方向において各サブ画素に対向する位置に、それぞれ赤色、緑色、および青色の着色層を配置すると、サブ画素からの光がそれぞれ赤色光、緑色光、および青色光となって出射され、加色混合された色が表示される。
サブ画素としては、表示の明るさを変える白色用のサブ画素が設けられていてもよい。この場合、白色用のサブ画素に対向する部位には、透明材料のみが配置される。
サブ画素は、一定数が集まって、表示単位である画素Ｐを構成する。例えば、赤色用、緑色用、青色用、および白色用のサブ画素をそれぞれ１つずつ含む一定の領域に１つの画素Ｐを構成することが可能である。
以下では、表示装置本体６が赤色用、緑色用、および青色用の合計３つのサブ画素と、１つの白色用のサブ画素とが、画素Ｐを構成する場合の例で説明する。
【００３０】
カラーフィルタ５は、表示装置本体６の赤色用、緑色用、および青色用のサブ画素の上方にそれぞれ配置される第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂを含む。本実施形態では、白色用のサブ画素の上方においてカラーフィルタ５には、透明樹脂層を形成してよいし、形成しなくてもよい。なお、本実施形態では白色用のサブ画素のカラーフィルタ５には透明樹脂層を形成していない場合を説明する。
第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂの形状は特に限定されないが、本実施形態では、図示略のサブ画素よりも大きい矩形状である。第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂの面積は、図示略のサブ画素の面積に応じてそれぞれ異なる面積としてもよい。本実施形態では、一例として、第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂは、互いに同形状、同面積の矩形状である。
【００３１】
第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂは、後述するカラーフィルタ印刷システムによって無版印刷される。
第１着色層Ｒは、赤色のインクによって形成されている。
第２着色層Ｇは、緑色のインクによって形成されている。
第３着色層Ｂは、青色のインクによって形成されている。
画素Ｐｉ，ｊの上方に位置する第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂを表す場合には、画素Ｐと同じ添字ｉ，ｊを付して、第１着色層Ｒｉ，ｊ、第２着色層Ｇｉ，ｊ、および第３着色層Ｂｉ，ｊのように表す。
以下、画素Ｐに含まれるかまたは画素Ｐに関連する他の部位、寸法等を表す符号に関しても同様な記法が採用される。
【００３２】
第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂは、いずれも表示装置本体６上において、Ｊ行×Ｉ列の格子状に配列されている。行、列における配列ピッチの設計値は、画素Ｐの配列ピッチと同様であり、それぞれΔＸ、ΔＹである。
第１着色層Ｒｉ，ｊ、第２着色層Ｇｉ，ｊ、および第３着色層Ｂｉ，ｊは、各画素Ｐｉ，ｊにおける図示略のサブ画素に平面視で重なるように配置されている。以下では、各画素Ｐｉ，ｊに対応して配置された第１着色層Ｒｉ，ｊ、第２着色層Ｇｉ，ｊ、および第３着色層Ｂｉ，ｊをまとめて、画素フィルタＦｉ，ｊ（Ｆ）と言う場合がある。
各画素フィルタＦでは、第２着色層Ｇは、第１着色層Ｒと同じ行に位置し、第１着色層Ｒの図示右隣に配置されている。このため、第２着色層Ｇが構成する列は、第１着色層Ｒが構成する列の図示右隣に位置する。
各画素フィルタＦでは、第３着色層Ｂは、第１着色層Ｒと同じ列に位置し、第１着色層Ｒの図示下側に隣り合って配置されている。このため、各第３着色層Ｂの行は、各第１着色層Ｒの行の図示下隣に位置する。
【００３３】
平面視にてカラーフィルタ５の形成領域よりも外側の表示装置本体６には、アライメント部ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、・・・が形成されている。以下では、アライメント部ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を総称する場合、「アライメント部ａｎ」（ただし、ｎ＝１，２，３，４,・・・）と表記する場合がある。誤解のおそれがなければ、かっこ内のただし書きは省略されることがある。
アライメント部ａｎは、表示装置本体６上にカラーフィルタ５を形成する際に、表示装置本体６の面方向の変形量を測定するためのマークである。このため、アライメント部ａｎは、カラーフィルタ５が形成される前の表示装置本体６に、カラーフィルタ５の配置位置を規定する二次元的なパターンである画素Ｐの配置と関連づけられて形成される。
ここで、アライメント部ａｎの位置が画素Ｐの配置と関連づけられているとは、画素Ｐのなす二次元的なパターンに対して設計上一定の位置関係をもって形成され、かつこの位置関係が表示装置本体６の変形に依存して変化することを意味する。
アライメント部ａｎは、適宜の手段によって表示装置本体６上の面方向における位置検出可能な構成であれば、形状、材質、形成位置等は特に限定されない。
アライメント部ａｎは、例えば、光学的に読み取り可能な光反射層、光吸収層、着色層、光散乱層などで構成されてもよい。あるいは、アライメント部ａｎは、例えば、光学的に読み取り可能な凹部、凸部、エッジ部、孔部などによって形成されてもよい。
本実施形態では、アライメント部ａｎは、いずれも表示装置本体６の上方から光学的に位置検出可能な十字マークで構成される。十字の延びる２軸は、それぞれ画素Ｐの行、列の中心線に平行である。このようなアライメント部ａｎは、画素Ｐと同様、表示装置本体６の厚さ方向に見たとき、表示装置本体６の面方向に延びる二次元的なパターンを構成している。
【００３４】
本実施形態では、アライメント部ａｎは、後述する表示層３の製造プロセスにおいて、不透明な配線層を形成する際に、基材層１または表示層３に同時に形成される。アライメント部ａｎの上部は、透明層で覆われており、表示装置本体６の上方の外部から光学的に読み取り可能である。
このようにアライメント部ａｎが後述する表示層３の製造プロセスにおいて形成されると、アライメント部ａｎを各画素Ｐに対して高精度に配置することができる。
表示装置本体６の面方向におけるアライメント部ａｎの位置は、読み取り可能なアライメント部ａｎの形状から決まる適宜の部位の位置として測定することができる。
本実施形態では、アライメント部ａｎ（ただし、ｎ＝１，２，３，４,・・・）の位置は、アライメント部代表点Ａｎ（ただし、ｎ＝１，２，３，４,・・・）の位置として測定される。
アライメント部代表点Ａｎは、一例として、アライメント部ａｎの十字をなす線状部の交点（線状部の交差の中心点）である（図４におけるアライメント部代表点Ａ１参照）。
【００３５】
次に、表示装置１０の断面構成について説明する。
図５に示すように、表示装置１０の表示装置本体６は、ベース基板１、ＴＦＴ層２、表示層３、およびインク定着層４（受容層）がこの順に積層されて構成されている。表示装置１０のカラーフィルタ５は、表示装置本体６のインク定着層４の表面に積層されている。
表示装置１０では、さらに、インク定着層４およびカラーフィルタ５上に、光透過性を有する保護膜層が設けられてもよい。
【００３６】
図５に示すように、インク定着層４は、少なくとも、カラーフィルタ５の形成領域の範囲において、表示層３を覆うように設けられている。インク定着層４は、カラーフィルタ５を形成するための各色のインクを固着させるための層状部である。
インク定着層４の材質は、光透過性を有し、カラーフィルタ５を形成するための各色のインクの少なくとも一部を吸収してインクを固定できる適宜材質が用いられる。さらに、インク定着層は、適宜の強度、平坦性、耐熱性などを有していることがより好ましい。
インク定着層４に好適な材質の例としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
ただし、カラーフィルタ５を形成するインクの表示層３の表面に対する固着性が良好であれば、インク定着層４は省略されてもよい。
【００３７】
カラーフィルタ５を形成するために好適なインクの例としては、例えば、ＵＶ硬化性のインクが挙げられる。ＵＶ硬化性のインクを用いると、インクを硬化させる際に加熱する必要がなくなるため、加熱が原因となる表示装置本体６の変形を抑制することができる。
インクにＵＶ硬化性を付与する方法としては、周知の光重合性モノマー、光重合開始剤をインクに添加する方法が挙げられる。
第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、および第３着色層Ｂの形成に用いるインクは、それぞれ、赤色の顔料、緑色の顔料、および青色の顔料が含まれている。
【００３８】
以上に説明した表示装置１０は、表示装置本体６が製作された後、表示装置本体６のインク定着層４上に、カラーフィルタ５を無版印刷することによって製造される。
【００３９】
次に、カラーフィルタ５を印刷するために用いる本実施形態のカラーフィルタ印刷方法について説明する。
【００４０】
データ第１着色層Ｒｉ，ｊの印刷位置は、例えば、第１着色層Ｒｉ，ｊの第１着色層中心ｐｒｉ、ｊの座標値で代表的に表わされる。実際に印刷が行われる領域（印刷領域）は、例えば、印刷位置を中心とする矩形状の範囲になる。
この座標値は、本実施形態では、設計上のアライメント部代表点Ａ１、Ａ２、Ａ３を通る直線をｘ軸、設計上のアライメント部代表点Ａ１、Ａ８、Ａ７を通る直線ｙ軸とする設計上の表示装置本体６に固定されたｘｙ座標系で記述されている。
本実施形態では、四隅と四隅の点で結ばれる四角形の辺の中点となる４つの点の計８点をアライメントマークとした場合に、基材の歪みを８点のアライメントマークから比例配分して画素の位置を決定する手法を用いる。
【００４１】
歪みを比例配分する際に、Ａ２とＡ６を結ぶ線とＡ４とＡ８を結ぶ線の交点を中心点Ｃと定義する。すると、表示面内に四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８、四角形Ａ２Ａ３Ａ４Ｃ、四角形ＣＡ４Ａ５Ａ６、四角形Ａ８ＣＡ６Ａ７の４つの四角形を作ることができる。
【００４２】
【数１】
2017207660.tif 000003
【００４３】
式（１）〜式（６）を用いて、中心点Ｃの座標（ｘｃｅｎｔｅｒ、ｙｃｅｎｔｅｒ）を求めることができる。ここで、（ｘa，ｙa）はＡ８、（ｘｂ，ｙｂ）はＡ４、（ｘｃ，ｙｃ）はＡ６、（ｘｄ，ｙｄ）はＡ２の座標を表す。
【００４４】
本実施形態では、四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８、四角形Ａ２Ａ３Ａ４Ｃ、四角形ＣＡ４Ａ５Ａ６、四角形Ａ８ＣＡ６Ａ７の４つの四角形の歪みをそれぞれ按分し、カラーフィルタの配置位置を決定する。四角形の歪みを按分する方法について、四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８を例として説明する。
【００４５】
四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８におけるアライメント部代表点Ａ１、Ａ２、Ａ８及び中心点Ｃの位置座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）は下記式（７）〜（１０）で表され、このとき、第一着色層中心ｐｒｉ，ｊの座標値（Ｘｒｉ，ｊ，Ｙｒｉ，ｊ）は下記式（１１）で表される。ここで、四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８内の画素数をｘ軸方向にはI´、ｙ軸方向にはＪ´とする。
【００４６】
【数２】
2017207660.tif 000004
【００４７】
ここで、ＬＸ、ＬＹは、それぞれの設計上の辺Ａ１Ａ２、辺Ａ１Ａ８の長さ、Ｘｓｒ、Ｙｓｒはそれぞれ、アライメント部代表点Ａ１から第一着色層ｐｒｉ、ｊまでのｘ軸方向、ｙ軸方向の長さである。ΔＸ、ΔＹは上述したように、それぞれ第一着色層Ｒのｘ軸方向、ｙ軸方向の設計上の配列ピッチである。
【００４８】
本実施形態における表示装置本体６は、製造工程における温湿度条件、加圧条件と、保持台に配置されるまでの保管環境の温湿度の影響で、面方向に変形している。
【００４９】
そこで、本実施形態のカラーフィルタ印刷方法では、表示装置本体６を配置した後、表示装置本体６の配置位置のずれと、表示装置本体６の変形量とを、検出するため、代表点の位置を測定する。
代表点測定部によって、アライメント部代表点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８のｘｙ座標系における位置座標を測定する。
【００５０】
代表点位置算出部１０３によって算出されたアライメント代表点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８からＡ２とＡ６を結ぶ線とＡ４とＡ８を結ぶ交点Ｃを求める。
上記代表点のうちＡ１，Ａ２，Ｃ，Ａ８の各位置座標を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）と表す。（図２参照）。
ここでは代表点Ａ１，Ａ２，Ｃ，Ａ８で形成される四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８についての実施例について記述するが、その他の四角形についても同様に補正する。
【００５１】
本実施形態では、補正データ生成部１０４は、第一着色層Ｒｉ，ｊの印刷位置である第一着色層中心ｐｒｉ、ｊの座標値（ｘｒｉ，ｊ，ｙｒｉ，ｊ）を、下記式（１２）〜（１７）を用いて算出する。
【００５２】
【数３】
2017207660.tif 000005
【００５３】
【数４】
2017207660.tif 000006
【００５４】
上記式（１３）は、辺Ａ１Ａ８から第１着色層中心ｐｒ１、ｊまでのｘ軸方向の長さの設計値Ｘｓｒを、辺Ａ１Ａ２と辺Ａ８Ｃとの伸縮率の実測値を比例配分することによって補正値ｘｓｒに換算する式である。ここで、ＸｓｒはＬＸに対して十分小さいとして、近似的に比例配分している。
上記式（１４）は、第１着色層中心ｐｒ１，ｊから辺Ａ１Ａ８までのｘ軸方向の長さと第１着色層中心ｐｒＩ´，ｊから辺Ａ２Ｃまでのｘ軸方向の長さとの和の設計値Ｘｂｒ（式（１５）参照）を、Ｘｓｒと同様にして、補正値ｘｂｒに換算する式である。
上記式（１６）のｍＬは、辺Ａ１Ａ４の傾きによって発生する辺Ａ１Ａ４上のｊ行位置における点のｘ軸方向の設計値からのずれ量を表す。式（１７）のｍＲは、辺Ａ２Ｃの傾きによって発生する辺Ａ２Ｃ上のｊ行位置における点のｘ軸方向のずれ量を表す。
【００５５】
上記式（１９）は、辺Ａ１Ａ２から第１着色層中心ｐｒｉ，１までのｙ軸方向の長さの設計値Ｙｓｒを、辺Ａ１Ａ８と辺Ａ２Ｃとの伸縮率の実測値を比例配分することによって補正値ｙｓｒに換算する式である。ここで、ＹｓｒはＬＹに対して十分小さいとして、近似的に比例配分している。
上記式（２０）は、第１着色層中心ｐｒｉ，１から辺Ａ１Ａ２までのｙ軸方向の長さと第１着色層中心ｐｒｉ、J´から辺Ａ８Ｃまでのｙ軸方向の長さとの和の設計値Ｙｂｒ（式（２１）参照）を、Ｙｓｒと同様にして、補正値ｙｂｒに換算する式である。
上記式（２２）のｍＤは、辺Ａ１Ａ２の傾きによって発生する辺Ａ１Ａ２上のｉ列位置における点のｙ軸方向の設計値からのずれ量を表す。式（２３）のｍＵは、辺Ａ８Ｃの傾きによって発生する辺Ａ８Ｃのｉ列位置における点のｙ軸方向のずれ量を表す。
【００５６】
上記式（１２）、（１８）は、設計上のＬＸ×ＬＹの長方形である四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８の変形を表す各頂点の位置の実測値に基づいて、四角形Ａ１Ａ２ＣＡ８の変形を内側の第１着色層中心ｐｒｉ，ｊの座標位置に比例配分して座標の補正値を算出する算出式になっている。
【００５７】
同様にして、さらに、第２着色層ＧＲＥＥＮの座標値（ｘｇｉ，ｊ，ｙｇｉ，ｊ）および第３着色層ＢＬＵＥの座標値（ｘｂｉ，ｊ，ｙｂｉ，ｊ）を算出する。この計算は、上記式（１３）、（１９）における、設計値Ｘｓｒ、Ｙｓｒを、それぞれ、第２着色層Ｇにおける設計値Ｘｓｇ、Ｙｓｇ、および、第３着色層Ｂにおける設計値Ｘｓｂ、Ｙｓｂに変更し、変数の添字ｒを、ｇおよびｂに読み換えた計算式によって行われる。
以上で、カラーフィルタ５の印刷位置の補正が終了する。
【００５８】
この後、装置制御部は、カラーフィルタ５の印刷を行う制御を開始する。
装置制御部が、印刷ヘッドおよび移動制御部に印刷を開始するための制御信号を送出すると、移動制御部は、保持台移動部および印刷ヘッド移動部の移動量を制御して、印刷ヘッドにおける第１インクノズルＲ、第２インクノズルＧ、第３インクノズルＢを印刷位置の周りの印刷領域に移動させる。この移動は、印刷ヘッド２３のノズル配置などに応じて、同時または個別に行われる。
装置制御部は、第１インクノズルＲ、第２インクノズルＧ、第３インクノズルＢが印刷領域上に達したタイミングで、各ノズルからのインク吐出を開始させる。
【００５９】
このようにして、すべての第１サブ画素ＰＲ、第２サブ画素ＰＧ、第３サブ画素ＰＢ上に、それぞれ印刷位置が補正された第１着色層Ｒ、第２着色層Ｇ、第３着色層Ｂが印刷されると、カラーフィルタ５の印刷が終了する。
このようにして、表示装置本体６が変形した状態でも、図１に示すように、表示装置本体６の変形量を補正した位置に、カラーフィルタ５が形成される。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態のカラーフィルタ印刷方法によれば、カラーフィルタの配置位置を規定する二次元的なパターンが形成された基板が変形しても、二次元的なパターンに対するカラーフィルタの位置ずれ誤差を容易かつ効率的に低減することができる。
【００６１】
以下に、上記第１の実施形態の実施例について比較例と共に説明する。
[実施例]
表示装置１０を形成するため、インク定着層であるインク定着層４を除く表示装置本体６を作製した。
表示層３における電極回路の各画素Ｐの配列ピッチの設計値は、ΔＸ＝２００（μｍ）、ΔＹ＝２００（μｍ）とした。表示層３の画素数は、Ｉ＝４００、Ｊ＝６００とした。したがって、カラーフィルタ形成領域ｆの大きさは、約８０ｍｍ×１２０ｍｍであった。カラーフィルタ形成領域ｆよりも外周部には、ｘ軸方向に約５ｍｍ、ｙ軸方向に約５ｍｍの非表示部である余白領域を形成した。
アライメントマークは四隅と四隅の中点の計８箇所に配置し、設計値はＡ１＝（０，０）、Ａ２＝（４５，０）、Ａ３＝（９０，０）、Ａ４＝（９０，６５）、Ａ５＝（９０，１３０）、Ａ６＝（４５，１３０）、Ａ７＝（０，１３０）、Ａ８＝（０，６５）とした。座標値に用いる長さの単位は、ｍｍである。
【００６２】
表示装置１０の動作安定化を目的として、表示装置本体６に含まれる水分量を調整するため、表示装置本体６を、７０℃、４０％ＲＨの環境で１５時間静置した。
この後、表示層３上に、インク定着層４を形成したた。インク定着層４の材料としては、ウレタン系樹脂、トルエン、水、ＩＰＡの混合材料を用いた。この混合材料は、ダイコーターにて乾燥厚さ６μｍ〜８μｍとなるよう表示層３上に塗布した。
インク定着層４を乾燥させるために、インク定着層４塗布後の表示装置本体６はホットプレートで７０℃、１０分加熱した。
【００６３】
この後、カラーフィルタ印刷システム２０を用いて上記第１の実施形態のカラーフィルタ印刷方法によって、カラーフィルタ５を形成した。
アライメント部代表点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８の位置座標が測定された。
Ａ１＝（−０.００５、０.０１）
Ａ２＝（４４．９２、０.３）
Ａ３＝（９０.１０３、０．４）
Ａ４＝（９０.１１３、６５．０１）
Ａ５＝（９０.１０８、１２９．９６）
Ａ６＝（４４.８１、１２９．８６）
Ａ７＝（０．０２，１２９．９９）
Ａ８＝（０．０５，６５．０６）
これらの測定値から分かるように、表示装置本体６は、全体として、２００μｍ程度縮んでいた。
【００６４】
この後、カラーフィルタ印刷システム２０によって、表示装置本体６のインク定着層４上に、各第１着色層Ｒ、各第２着色層Ｇ、各第３着色層Ｂを印刷した。この際、各第１着色層Ｒを、上記式（１）〜（２３）で算出された第１着色層中心を中心とする印刷領域に印刷した。同様に、各第２着色層Ｇ、各第３着色層Ｂを印刷領域にそれぞれ印刷した。
カラーフィルタ５の印刷終了後、表示装置１０を、気圧３０Ｐａ環境下にて真空乾燥した。
【００６５】
このようにして得られた表示装置１０によって、画像表示を行ったところ、発色性がよく、面内平均のＮＴＳＣ比は８％以上であった。
【００６６】
［比較例］
上記実施例と同様にして作製されたインク定着層４を含む表示装置本体６に対して、アライメント部代表点Ａ１を原点とし、アライメント部代表点Ａ２がｙ軸上に位置するように、表示装置本体６を保持台２１上に配置した。そして、カラーフィルタ印刷システム２０を用いて、印刷位置の補正を行うことなく、上記式（１１）の設計上の印刷位置に、カラーフィルタを印刷することにより、比較例の表示装置を得た。
比較例の表示装置によって、画像表示を行ったところ、上記実施例の表示装置１０に比べて発色性が悪く、面内平均のＮＴＳＣ比は２％程度であった。
【００６７】
以上、本発明の好ましい各実施形態を実施例とともに説明したが、本発明はこれら実施形態および実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６８】
１    基材層
２    ＴＦＴ層
３    表示層
４    インク定着層
５    カラーフィルタ
６    表示装置本体（基板）
１０    表示装置
２０    カラーフィルタ印刷システム
２１    保持台
２２    保持台移動部（相対移動部）
２３    印刷ヘッド（印刷部）
２４    印刷ヘッド移動部（相対移動部）
２５    画像計測部（代表点位置測定部）
【図１】
2017207660.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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