專利名稱：彩色濾光片的制法及其制造裝置、電光學裝置、電子儀器的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色濾光片的制造方法、彩色濾光片制造裝置、電光學裝 置以及電子儀器。
背景技術：
近年來，在筆記本電腦、移動電話機和電子記事本等電子儀器中，廣 泛利用顯示裝置作為顯示信息的機構。最近，在一塊基板上配置彩色濾光 片能進行彩色顯示的液晶顯示裝置己經成為主流。這種彩色濾光片的制造 方法，從著色部的材料或制造工藝可以分成幾類，有人提出利用噴墨法通 過自噴嘴噴出著色油墨，在基板上形成多個彩色濾光片的噴墨方式。噴墨 法是，在覆膜形成區域噴出液滴，使噴出的液滴在覆膜形成區域全體濕潤 擴展后，將其干燥形成覆膜的方法。作為用噴墨法形成膜的方法，例如已 知有在矩陣型顯示裝置中形成以矩陣狀配置的發光部的方法，和在彩色濾 光片基板上形成濾光元件的方法(例如參見專利文獻l)。上述液晶顯示 裝置的像素區域， 一般被形成為長方形形狀。這種情況下，決定對像素區 域的內部以矩陣狀噴出多個液滴。專利文獻l:特開2003-127343號公報然而，通常很難將液滴在像素區域的周邊部噴出，而噴出在像素區域 的靠近中央位置上。于是，由于自液滴的端部至像素區域邊角部的距離長， 所以要使被噴出的液滴濕潤擴展到像素區域的端部就產生需要時間的問 題。而且，在像素區域被噴出液滴的表面張力作用下，液滴很難濕潤擴展 到像素區域的端部。隨之而來的是，彩色濾光片基板的制造效率降低。因 此， 一旦被噴出的液滴在像素區域濕潤擴展到全體之前就開始干燥，就很 難在像素區域內均勻形成彩色濾光片。發明內容本發明正是為解決上述問題而提出的，目的在于提供一種能夠形成均 勻的膜，而且還能提高生產性能的彩色濾光片的形成方法。另外，本發明的其它目的在于提供一種顯示品質優良的電光學裝置及 電子儀器。本發明為了解決上述課題，提出一種彩色濾光片的制造方法，是具有 在基板上的所定區域噴出構成彩色濾光片的功能性材料的工序的彩色濾 光片的制造方法，其特征在于，其中在噴出所述功能性材料工序之前，具 有在所述基板上的所定區域噴出比所述功能性材料表面張力或粘度小的 液體的工序。根據這種構成，首先在基板上的所定區域噴出液體。這種被噴出的液 體與功能性材料相比，由于表面張力或粘度小，所以功能性材料將在基板 上的上述區域全體濕潤擴展。接著在噴出這種功能性材料之后的上述區域 噴出功能性材料。其結果，由于上述液體已經在基板上的上述區域全體濕 潤擴展，所以被噴出的功能性材料也將在上述區域的全體上濕潤擴展，能 夠形成均勻的膜。而且本申請發明的彩色濾光片的制造方法，是一種具有在基板上的所 定區域噴出構成彩色濾光片的功能性材料工序的彩色濾光片的制造方法， 其特征在于，其中在噴出所述功能性材料工序之后，具有在所述基板上的 所定區域噴出比所述功能性材料表面張力或粘度小的液體的工序。根據這種構成，先在基板上的所定區域噴出上述功能性材料，即使當 功能性材料在此所定區域上產生濕潤擴展不足的情況下，由于其后噴出比 功能性材料表面張力或粘度小的液體，所以上述功能性材料將在所定區域 全體濕潤擴展，能夠形成均勻的膜。而且本申請發明的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，其中將所述 液體噴出到所述基板上的所定區域的端部。根據這種構成，能夠將比功能性材料表面張力或粘度小的液體僅僅噴 出到液體材料一般難于濕潤擴展的所定區域的端部。因此，由于能夠在前 面噴出的上述液體上噴出功能性材料，所以已有的材料將能在所定區域的 全體上濕潤擴展。其結果，能夠形成均勻的膜。而且可以僅在上述區域的端部噴出上述液體，所以與在上述區域全體上噴出的情況相比，能夠減少 液體的噴出量。因而能夠抑制上述液體的消耗量，經濟效率好。此外，本發明之1或2所述的彩色濾光片的制造方法，其特征在于，其 中所述液體是所述功能性材料的溶劑。根據這種構成，由于上述液體不含溶質，所以與功能性材料相比粘度 低，能夠防止在所定區域的端部濕潤擴展的不足。而且上述液體，由于是 功能性材料的溶劑而可以溶合，即使在同時對其處理的情況下也不會引起 意外的化學反應。而且本申請發明的彩色濾光片制造裝置，是具備多個噴頭的彩色濾光 片制造裝置，其特征在于，其中所述多個噴頭，具備填充了功能性材料的 第一噴頭、和填充了比所述功能性材料表面張力或粘度小的液體的第二噴 頭。根據這種構成，首先用第一噴頭在基板上所定的區域噴出液體。這種 被噴出的液體與功能性材料相比表面張力或粘度小，所以功能性材料將在 基板上的所定區域全體濕潤擴展。接著用第二噴頭，在這種功能性材料被 噴出后噴出比功能性材料表面張力或粘度小的液體。其結果，由于功能性 材料已經在基板上的上述區域全體濕潤擴展，所以被噴出的液體也會在上 述區域的全體濕潤擴展，能夠形成均勻的膜。而且首先用第二噴頭在基板 上的所定區域噴出功能性材料的情況下，雖然功能性材料在所定區域有時 產生濕潤擴展不足，但是由于用第一噴頭噴出比功能性材料表面張力或粘 度小的液體，所以上述功能性材料也能在所定區域的全體上濕潤擴展，性 能均勻的膜。而且，彩色濾光片，其特征在于，是用上述的彩色濾光片的制造方法 制造的。而且電光學裝置，其特征在于，其中具備彩色濾光片。例如可以 舉出液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、等離子型顯示裝置等。此外， 電子儀器，其特征在于，其中具備電光學裝置。根據這些發明，能夠提供一種顯示品質優良的電光學裝置或電子儀器。
圖l是膜制造裝置全體構成的說明圖。圖2是從承載臺側觀察承載器的底面圖。圖3是噴頭的底面構成圖。圖4 (a)是表示噴頭噴出部構成的立體圖。圖(b)是圖4 (a)中沿 著B-B線的側面剖面圖。圖5是表示控制部構成的方框圖。圖6 (a)是表示噴頭驅動部構成的方框圖。圖6 (b)是噴頭驅動部中 各種信號計時的流程圖。圖7 (a)是彩色濾光片的剖面圖。圖7 (b)是彩色濾光片的平面圖。圖8是表示彩色濾光片形成工序的圖。圖9是在像素區域的端部噴出液體情況下的說明圖。圖10是液晶顯示部的分解立體圖。圖ll是液晶顯示裝置的側剖面圖。圖12是表示電子儀器之一例的電話機的立體圖。 圖中，2…X軸方向的導向軸，3…X軸方向驅動電動機，4…承載臺，5…Y軸 方向導向軸，6…Y軸方向電動機，7…基座，8…控制裝置，11…基板，14… 清洗機構部，15…加熱器，16R、 16G、 16B…著色油墨，18R、 18G、 18B… 被噴出部，20…彩色濾光片制造裝置，22…承載器，24a、 24b、 24c…噴 頭，26A、 26R、 26G、 26B…噴頭組，28…噴嘴，30…液狀材料，33…供給 口， 34…腔室，36…隔壁，38…壓電元件，40…振動板，42…噴嘴板，44… 儲液槽，46…孔，50…黑底，54…支持基板，58…貯格圍堰，70…基板， 72…彩色濾光片，74、 78…取向膜，77…遮光膜，79…絕緣膜，80…第二 上基板，81…數據線，82…像素電極,83…TFD元件，86…對向電極，1300… 移動電話機，1302…操作按鈕，1303…受話口， 1304…送話口。
具體實施方式
以下參照附圖詳細說明本實施方式。 [第一種實施方式]以下詳細說明作為本發明第一種實施方式的彩色濾光片制造裝置及 彩色濾光片制造方法。 [彩色濾光片制造裝置]圖1是本實施方式的彩色濾光片制造裝置20的立體圖。如圖1所示，彩色濾光片制造裝置20具備承載器22、在X方向上驅動承載器22的X軸方向導 向軸2、和使X軸方向導向軸2旋轉的X軸方向X軸方向驅動電動機3。而且， 彩色濾光片制造裝置20具備裝載基板11用的承載臺4、沿著Y軸方向驅動承 載臺4的Y軸方向導向軸5、使Y軸方向導向軸5旋轉的Y軸方向驅動電動機6、 以及分別將X軸方向導向軸2和Y軸方向導向軸5固定在各自所定位置上的 基座7，在該基座7的下部具備控制裝置8。此外，彩色濾光片制造裝置20 還具備清洗機構部14和加熱器15。X軸方向驅動電動機3，根據來自控制裝置8的信號，使承載器22沿著X 軸方向和與X軸方向正交的Z軸方向移動。此外，X軸方向驅動電動機3還具 有以與Z軸平行的軸為中心使承載器22旋轉的功能。Y軸方向驅動電動機6， 根據來自控制裝置8的信號，使承載臺4沿著Y軸方向和與Y軸方向正交的Z 軸方向移動。此外如上所述，Y軸方向驅動電動機6還具有以與Z軸平行的 軸為中心使承載器22旋轉的功能。而且，在本實施方式中，將X軸方向記作副掃描方向，將Y軸方向記作 主掃描方向。而且X軸方向、Y軸方向和Z軸方向的假想的原點，被固定在 彩色濾光片制造裝置20的基準部上。此外，Z軸方向是與垂直方向(重力加速度方向)平行的方向。承載臺4具有與X軸方向和Y軸方向二者平行的平面。承載臺4被構成得能夠將具有應當噴出所定材料的被噴出部的基板ll固定或保持在該平面 上。而且承載臺4，被固定在上述Y軸方向導向軸5上，將Y方向驅動電動機 6與Y軸方向導向軸5連接。Y軸方向驅動電動機6是步進電動機等， 一旦供 給來自控制裝置8的Y軸方向驅動脈沖信號，就會使Y軸方向導向軸5旋轉。 而且一旦Y軸方向導向軸5旋轉，就能使承載臺4隨之在Y軸方向移動。承載器22，如上所述，被固定在X軸方向導向軸2上，將X軸方向驅動 電動機3與X軸方向導向軸2相連接。X軸方向驅動電動機3是步進電動機等， 一旦供給來自控制裝置8的X軸方向驅動脈沖信號，就會使X軸方向導向軸2旋轉。而且一旦X軸方向導向軸2旋轉，就能使承載臺4隨之在X軸方向移動。 這樣一來，通過使承載臺4相對于被載置在承載臺4上的基板11在X軸方向， 并使承載器22在Y軸方向作相對掃描，就能進行油墨的噴出。其中，既可 以使承載臺4靜止，僅使承載器22沿著X軸方向移動，而且也可以使承載器 22靜止，僅使承載臺4沿著Y軸方向移動。也就是說，這里所述"相對移動" 或"相對掃描"，包括承載臺4一側與承載器22的至少一方相對另一方移 動。其中關于承載器22的細節詳見后述。控制裝置8，計算出應當噴出著色油墨16 (功能材料)及分散劑17 (比 功能材料表面張力或粘度小的液體)的相對位置、噴出量等，基于所算出 的噴出數據，對噴墨噴頭組26和承載臺4輸出噴出數據。另外，關于控制 裝置8的細節詳見后述。 (噴頭的構成)圖2是表示噴頭24的構成的示意圖，是從基板ll一側觀察的圖。如圖2 所示，承載器22搭載有大體相同構成的多個噴頭24。承載器22搭載各有12 個被配置在Y軸方向的兩列噴頭24。而且，這種各列12個的噴頭24均被分 成四組噴頭組26 (噴頭組26A、噴頭組26R、噴頭組26G和噴頭組26B)。也 就是說，這種四組的各噴頭組26，被分成為了在噴頭24中僅僅填充了分散 或溶解著色油墨16而用的分散劑17的噴頭組26A (第一噴頭)、在噴頭24 中充填了紅色著色油墨16R的噴頭組26R (第二噴頭)、在噴頭24中充填了 綠色著色油墨16RG的噴頭組26G (第二噴頭)、和在噴頭24中充填了藍色 著色油墨16B的噴頭組26B (第二噴頭)。本實施方式中，僅僅填充了分散 劑17的噴頭組26A，在上述任何一個噴頭組26R、 G和B在基板上的像素區域 (所定區域)噴出著色油墨16R、 G及B之前，對全部像素區域噴出分散劑 17。而且如上所述，各噴頭組26具有三個噴頭24。這三個噴頭24沿著噴頭 24的縱向被配置得位置錯開。其中，構成各噴頭組26的三個噴頭24從Y軸 方向的上面開始依次稱作噴頭24a、噴頭24b和噴頭24c。噴頭組26A的噴頭 24a、噴頭組26R的噴頭24a、噴頭組26G的噴頭24a和噴頭組26B的噴頭24a 被配置在X座標的相同位置上。同樣，關于各噴頭組26的噴頭24b和噴頭 24c，也被配置在X座標的相同位置上。根據這種構成，對于從噴頭組26A噴出了分散劑17之后的像素區域， 能夠從各噴頭組噴出著色油墨16R、 G和B。其結果，在前面于像素區域被 噴出的分散劑揮發之前，可以噴出各種著色油墨16R、 G和B。而且根據這種構成，首先，由于最初在基板上被噴出的分散劑17不含 有著色油墨16，所以粘度比含有著色油墨16的分散劑低。因此，最初被噴 出在基板上的分散劑17，將在基板上的像素區域全體濕潤擴展。其后，立 即對己經對于全體被分散17濕潤擴展的像素區域，噴出著色油墨16R、 G和 B中的任何一種油墨。因此就上述著色油墨16而言也會在像素區域的全體 上濕潤擴展。其結果，能夠防止因基板上像素區域端部的濕潤擴展不足而 引起的不均產生，能夠形成均勻的膜。這里作為被充填在噴頭組26A中的分散劑17，優選使用丁基卡必醇乙 烯酯(BCTAC)等。此外，作為上述分散劑17以外的高沸點溶劑，例如可 以舉出由式R'-0(CH2CH20)2-R2 (式中，R'和R2互相獨立地表示4 10個碳原子 的垸基)表示的二乙二醇二烷基醚系溶劑，由式R3-0(CH2CH20)3_R4 (式中， R3和R4互相獨立地表示1 10個碳原子的烷基)表示的三乙二醇二垸基醚系 溶劑，由式R5-0(CH2CH20)i-R6(式中，R5和R6互相獨立地表示1 10個碳原子 的烷基，i表示4 30的整數。)表示的聚乙二醇二烷基醚系溶劑，由式 R7-OCH(CH3)CH20-R8 (式中，R7和R8互相獨立地表示4 10個碳原子的垸基) 表示的丙二醇二烷基醚系溶劑，甘油三乙烯酯、馬來酸二正丁酯、富馬酸 二正丁酯、苯甲酸正丁酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯 二甲酸二正丙酯、鄰苯二甲酸二異丙酯、鄰苯二甲酸二正丁酯、水楊酸異 戊酯等酯類溶劑等。其中，著色油墨16的有機溶劑，由l大氣壓下沸點為 25(TC以上的溶劑(以下稱作高沸點溶劑)組成。而且本發明中，也可以將沸點25(TC以下的有機溶劑(以下稱作低沸 點溶劑)與高沸點溶劑并用。作為低沸點溶劑，例如可以舉出乙二醇單甲 醚、乙二醇單乙醚等乙二醇單烷基醚類；乙二醇單甲醚乙酸酯等乙二醇單 烷基醚乙酸酯類；二乙二醇單甲醚等二乙二醇單垸基醚類；二乙二醇單甲 醚乙酸酯等二乙二醇單垸基醚乙酸酯類；丙二醇單甲醚乙酸酯等丙二醇單 垸基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚乙酸酯等其它醚類，l-辛醇等醇類；甲 基乙基酮等酮類；己酸等羧酸類，2-羥基-2-甲基丙酸乙酯等其它酯類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類等。低沸點溶劑的使用比例，相對于高沸點與 低沸點溶劑總量計，通常20重量％以下，優選5重量％以上。而且，可以在被充填在噴頭24中的著色油墨16R、著色油墨16G和著色 油墨16B中，配入所定量的分散劑17，使上述油墨分散或溶解在這種混合 的分散劑17中。為了有可能在不堵在噴嘴的情況下從噴墨噴頭中噴出油墨 液滴，有必要降低上述被噴出油墨的粘度。作為著色油墨16，以顏料、粘 合劑和高沸點溶劑(有機溶劑)作為必要成分，有時優選進一步含有多官 能團單體、光聚合引發劑或其它添加劑。作為顏料并無特別限制，可以根據所得到的彩色濾光片的用途適當選 擇，雖然也可以是顏料、染料或天然色料的任意種，但是特別優選使用有 機顏料和無機顏料。作為有機顏料，例如可以是在顏色指數(C. I.;染料和色料學會發行) 中被分類為顏料(Pigment)的化合物，具體講有C. I.顏料黃-1、 3、 12等， C. I.顏料橙-l、 5、 13等，C. I.顏料紅-l、 2、 3等，C. I.顏料藍-15、 15: 3、 15: 4等。這些有機顏料，可以單獨或者兩種以上混合使用。而且作為無機顏料，例如可以舉出氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鋅、 硫酸鉛、黃鉛、鋅黃、氧化鐵紅(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、 紺青、氧化鉻綠、鈷綠、琥珀色、鈦黑合成鐵黑、炭黑等。此外，作為粘合劑樹脂是含有羧基的聚合物，特別優選具有一個以上 羧基的乙烯系不飽和單體(以下簡記作"含有羧基的不飽和單體")與其 它能共聚的乙烯系不飽和導體(以下稱作"其它不飽和單體(bl)")的 共聚物(以下稱作"含有羧基的共聚物(Bl)")，作為上述含有羧基的 不飽和單體，例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等。作為其它不飽和單體(bl)，例如可以舉出苯乙烯、乙烯基甲苯、甲 氧基苯乙烯、乙烯基節基甲基醚等芳香族乙烯基化合物，丙烯酸甲酯、甲 基丙烯酸甲酯等不飽和羧酸酯類等。作為含有羧基的共聚物(Bl)，優選丙烯酸和/或甲基丙烯酸與苯乙 烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲 基丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、聚苯乙烯大分子單體和聚甲 基丙烯酸甲酯大分子單體組中選出的至少一種共聚物。而且，分散劑17的表面張力，優選為0.02N/m以上和0.07N/m以下范圍 內。利用噴墨方式噴出液體時，表面張力一旦低于0.02N/m，因油墨組合 物對噴嘴面的濕潤性增大而容易使飛行彎曲，反之一旦超過O. 07N/m，由 于噴嘴尖端的彎月面形狀不穩定，所以噴出量、噴出計時的控制將會變得困難。為了調整表面張力，可以在使與基板ll的接觸角合理地降低的范圍 內，添加微量含氟系、硅系、非離子型表面張力調節劑。非離子型表面張 力調節劑，是能使液體對基板的濕潤性改善、改進膜的流平性、具有防止 涂膜產生疙瘩、表面泛黃等作用的物質。上述分散劑17，必要時還可以含有醇類、醚類、酯類、酮類等有機化 合物。上述分散劑17的粘度，優選為lmPa s以上和50mPa s以下。這是因 為利用噴墨方式噴出時，當粘度小于l mPa s的情況下，在噴嘴周邊部容 易因油墨的流出而被污染，而且當粘度大于50 mPa's的情況下，噴嘴孔 的堵塞頻度增高，難以順利地進行液滴的噴出。另外，被充填在噴頭組26A中的分散劑17，與被充填在噴頭組26R、 G 和B中的分散劑17，既可以使用相同的分散劑，也可以使用不同分散劑。圖3是表示噴頭24底面的圖。各噴頭24底面的形狀，均由具有兩個長 邊和兩個短邊的多角形構成。其中，噴頭24底面的長邊方向與X軸方向對 應，而短邊方向與Y軸對應。而且噴頭24的底面朝向承載臺4一側。在噴頭24的底面上形成多個噴嘴28作為油墨的噴出口 。其中在本實施 方式中，以一定間隔HXP配置有180個噴嘴28。各噴嘴28沿著X軸方向被配 置成鋸齒狀，構成噴嘴列1A和噴嘴列1B。而且在各噴嘴列1A和噴嘴列1B中， 以一定間隔LPN配置有90個噴嘴28。但是各噴嘴列1A和噴嘴列1B兩端的數 個噴嘴28被設定為不噴出油墨的"休止噴嘴"，而其它噴嘴被設定為"噴 出噴嘴"。在這些噴嘴28的每一個上，均如后述那樣分別獨立設有壓電元 件38。其結果，各噴嘴28均能獨立進行噴出動作。也就是說，能夠根據壓 電元件38供給的電信號種類，控制各噴嘴28的噴出量和噴出時間等。圖4 (a)是表示構成噴頭24的噴出部的立體圖。噴頭24的噴出部具備 噴頭版42和振動板40，這些板由多個隔壁36接合的。而且由這些多個隔壁36形成多個腔室34和儲液槽44。這些多個腔室34和儲液槽44分別由供給口 連通。此外，儲液槽44與孔46連通，由這些孔46供給著色油墨16，將著色 油墨充填在儲液槽44和腔室34中。而且在噴嘴板42上還形成有使上述著色 油墨16從腔室34噴出用的噴嘴28。圖4 (b)是表示圖4 (a)所示噴頭24的沿著B-B線的剖面圖。壓電元 件38的構成中，用一對電極38A和電極38B將壓電元件38C夾持。控制裝置8 對這一對電極38A和電極38B施加所定電壓。被施加了電壓的壓電元件38， 在壓電作用下使壓電元件38與振動板40成為一體作機械振動。這使腔室34 內的內壓產生變化，液體材料30從供給口33供給儲液槽44和腔室34。 一旦 從這種狀態解除對壓電元件38所施加的電壓，由于壓電元件38與振動板40 恢復到原有狀態，所以腔室34內的內壓再次發生變化，被充填在腔室34內 的油墨從噴嘴28向基板噴出。其中，也可以采用電熱變換元件代替壓電元 件。(控制部)圖5是表示控制裝置構成的方框圖。控制裝置8具備輸入緩沖存儲器 200。輸入緩沖存儲器200接收來自外部信息處理裝置的油墨噴出數據。這 種噴出數據，由包含表示被噴出區域在基板的全體上相對位置的數據、表 示在全部被噴出區域將油墨涂布至所定厚度所需的相對掃描次數的數據、 指定功能噴嘴作為打開噴嘴的數據和指定功能噴嘴作為關閉噴嘴的數據 構成。而且輸入緩沖存儲器200向處理部204供給噴出數據，處理部204將 噴出數據存儲在存儲機構202中。其中在圖5中存儲機構202是RAM。處理部204根據存儲機構202內的數據，將表示噴嘴與被噴出區域相對 位置的數據送給掃描驅動部206。掃描驅動部206，將與此數據和圖6所示 的噴出周期EP相應的驅動信號，供給圖5所示的X軸方向驅動電動機3和Y軸 方向驅動電動機6。其結果，噴頭24將對被噴出區域作相對掃描。另一方 面，處理部204基于被存儲在存儲機構202中的噴出數據和噴出周期EP，將 指定噴出計時每個噴嘴開關的選擇信號SC供給噴頭驅動部208。噴頭驅動 部208基于選擇信號SC將油墨噴出所必須的噴出信號ES供給噴頭24。其結 果，可以從噴頭24中對應的噴嘴中噴出油墨液滴。圖6 (a)是表示噴頭驅動部構成的方框圖，圖6 (b)是噴頭驅動部中 各種信號計時流程圖。如圖6 (a)所示，噴頭驅動部208具有一個驅動信 號生成部203和多個模擬開關AS。各模擬開關AS被設置得分別與噴頭中各 壓電元件38對應。而且驅動信號生成部203，生成驅動信號DS后，供給各 模擬開關AS。如圖6 (b)所示，驅動信號DS包含以噴出周期EP重復的多個 噴出波形W。這種噴出波形W，為使從噴嘴中噴出一個液滴，與應當向壓電 元件38中的一對電極間施加的驅動電壓波形對應。其中，從噴頭噴出的液滴的體積由噴出波形W加以控制。而且將能夠 噴出所定體積液滴的噴出波形W的數據輸入驅動信號生成部，驅動信號生 成部將由該數據生成驅動信號DS。然而，也可以將必要的液滴體積輸入驅 動信號生成部，驅動信號生成部由該數據求出噴出波形W，自動生成驅動 信號DS。這種情況下，事先將與液滴體積和噴出波形W有關的數據輸入驅 動信號生成部。采用這種構成，能夠減少向驅動信號生成部輸入的數據量。另一方面，對圖6 (a)所示的各模擬開關AS供給控制各噴嘴開關的多 個選擇信號SC (SC1、 SC2…)。如圖6 (b)所示，各選擇信號SC，能夠對 每個周期EP確定高電平和低電平中的哪種電平狀態。而且，圖6 (a)所示 的各模擬開關AS，根據驅動信號DS和選擇信號SC向壓電元件38中的一個電 極供給噴出信號ES (ES1、 ES2…)。如圖6 (b)所示，當選擇信號SC為高 電平的情況下，作為噴出信號ES供給驅動信號DS。另一方面，當選擇信號 SC為低電平的情況下，作為噴出信號ES供給基準電位L。于是如圖6 (a) 所示，由于對壓電元件38中的另一電極供給基準電位L，所以一旦對壓電 元件38中的一個電極供給驅動信號DS，就可以從與該壓電元件38對應的噴 嘴中噴出油墨。[彩色濾光片的構成]圖7 (a)是表示彩色濾光片構成的剖面圖。彩色濾光片的基體50A， 具備具有透光性的支持基板54、在多個支持基板50A上形成的黑底(black matrix) 50、和在多個黑底50上形成的E格圍堰(bank) 58。像素區域形 成在被上述黑底50所區分的區域上。被這種黑底50所區分形成的像素區 域，由所定圖案的被噴出部18R、被噴出部18G和被噴出部18B構成。其中被噴出部18R是形成僅使紅色波長區域光線通過的濾光片層的區域，被噴出部18G是形成僅使綠色波長區域光線通過的濾光片層的區域，被噴出部 18B是形成僅使藍色波長區域光線通過的濾光片層的區域。圖7 (b)是表示彩色濾光片構成的平面圖。基體50位于與X軸方向和Y 軸方向這兩個方向均平行的假想平面上。而且像素區域是由長邊和短邊構 成的多邊形，像素區域的長邊方向與X軸對應，短邊方向與Y軸對應。其中， X軸方向和Y軸方向互相正交。在支持基板54上形成的多個被噴出部18R、 被噴出部18G和被噴出部18B，周期地排列呈矩陣狀。具體講，被噴出部18R、 被噴出部18G和被噴出部18B分別沿著X軸方向被排列成一列，而且在Y軸方 向上以一定間隔按此順序周期地配置的。此時的被噴出部18R之間的間隔， 是沿著Y軸方向的一定間隔LRY，被噴出部18G和被噴出部18B也同樣是沿著 Y軸方向隔一定間隔LGY、 LBY而被配置。[彩色濾光片的形成方法]以下，就本實施方式的彩色濾光片、黑底50和貯格圍堰的一個形成方 法的實例加以說明。首先在支持基板54上形成由黑色樹脂組成的黑底50。具體講，通過旋 涂法在支持基板54的前面，涂布以含有碳粒等的黑色顏料、丙烯系等樹脂 單體和聚合引發劑為主要成分的負片型抗蝕劑后，對抗蝕劑進行假煅燒。 然后，利用形成了黑底50的圖案的掩膜對所定位置的抗蝕劑曝光。被曝光 的抗蝕劑進行單體的聚合反應，變成不溶性樹脂。最后通過對抗蝕劑進行 顯影，使被曝光的不需要部殘留，形成所定圖案的黑底50。而且，由鉻等金屬和金屬化合物構成的圖案的黑底50,例如可以利用 以下方式形成。首先，在支持基板54的全面上利用濺射法等使鉻等金屬和 金屬化合物成膜后，利用光刻法形成所定圖案，可以形成具有所定圖案的 黑底50。進而在上述方法形成的黑底50上形成貯格圍堰58。貯格圍堰58采用旋 涂法，在支持基板54的全面上涂布具有感光性的貯格圍堰58用抗蝕劑，采 用與形成由黑色樹脂構成的黑底50的情況同樣的方法，曝光、顯影，形成 具有所定圖案的貯格圍堰58。接著利用彩色濾光片制造裝置20形成彩色濾光片。而且在本實施方式 中，上述彩色濾光片制造裝置20采用噴墨方式。圖8 (a)是表示在基板上的被噴出部18上噴出分散劑17的工序的圖。 如圖所示，首先控制裝置8使被搭載在彩色濾光片制造裝置20上的承載器 22的噴頭24底面與支持基板54相對向。而且， 一邊使承載器22相對于支持 基板54作相對移動， 一邊從噴頭24A的噴嘴28向支持基板54上的像素區域 噴出分散劑17。此時，將被噴出部18的X軸方向與噴頭24的噴嘴28設定得 大體平行，當此噴嘴28達到被噴出部18的上方時，依次從噴頭24A的噴嘴 28噴出分散劑17。具體講，承載器22沿著像素區域的短邊方向，即Y軸方向開始掃描。 這種掃描以噴頭組26A的噴嘴28列1A、 1B、 2A、 2B、 3A、 3B的順序，進入 噴出分散劑17的被噴出部18R。當噴嘴28列1A、 1B、 2A、 2B、 3A、 3B到達 被噴出部MR的上方時，依次噴出分散劑17。接著，噴頭組26進入與噴出 了分散劑17的被噴出部18R的Y軸方向(主掃描方向)相鄰的被噴出部18G， 噴出分散劑17。然后進入與被噴出部18G的Y軸方向相鄰的被噴出部18B…， 噴出分散劑17。這樣，噴頭組26A與其他噴頭組26R、 26G和26B那樣不是僅 對特定的被噴出部噴出分散劑17，而是對全部被噴出部18噴出分散劑17。對于被配置在Y軸的掃描方向上的全部的被噴出部18R、 G、 B進行這種 動作，噴出分散劑n。 一旦Y軸方向掃描終止，控制裝置8就使噴頭組26A 相對于X軸方向移動。而且， 一旦噴頭組26A移動到與X軸方向相鄰的被噴 出部1服，就會再次開始Y軸方向的掃描，通過重復上述方法對沒有被噴出 分散劑17的全部被噴出部18R、 18G和18B噴出分散劑17。另外，雖然沿著形成被噴出部18R、 G和B的像素區域周圍，形成具有 隔壁36作用的貯格圍堰58，但是優選進行分散劑17的噴出，使在被噴出部 18R、 G和B噴出的著色油墨16R、 G和B的中央部形成得比貯格圍堰58的最高 部更高，并且使著色油墨16不會在相鄰的像素區域漏出。圖8 (b)是表示在分散劑噴出工序后，噴出功能材料工序的圖。如圖 所示，接著當噴頭組26A通過被噴出部18R之后，噴頭組26R進入被噴出部 l服。控制裝置8向各壓電元件38供給驅動信號DS，由于被噴出部18R與噴 頭組26R對應，所以使著色油墨16R對這種被噴出部18R噴出。噴頭組26R，如上所述，噴頭組26R的噴嘴28列1A、 1B、 2A、 2B、 3A、 3B依次順序進入噴出了分散劑17的被噴出部18R。而且當噴嘴28列1A、 1B、 2A、 2B、 3A、 3B到達被噴出部18R的上方時，將依次噴出著色油墨16R。接 著噴頭組26R進入與噴出了著色油墨16R的被噴出部18R的Y軸方向相鄰的 被噴出部18G。這種情況下，由于噴頭組26R與被噴出部18G并不對應，所 以不進行噴出動作，而是依次進入與被噴出部18G的Y軸方向相鄰的被噴出 部18B…，向對應的被噴出部18R噴出著色油墨16R。對于被配置在Y軸掃描方向上的全部被噴出部18R進行這種動作，噴出 著色油墨16R。 一旦Y軸方向的掃描終止，控制裝置8就會使噴頭組26R在X 軸方向作相對移動。而且噴頭組26R—旦移動到與X軸方向相鄰的被噴出部 l服，就會再次開始Y軸方向的掃描，通過重復上述方法對尚未噴出著色油 墨16的全部被噴出部18R噴出分散劑17。關于噴頭組26G和噴頭組26B，也同樣對于對應的被噴出部18噴出著色 油墨16。接著作為干燥工序，將支持基板54送入10(TC干燥爐中10分鐘，使分散 劑17揮發。干燥溫度可以為30 20(TC，干燥時間可以為2分鐘左右，或者 其以上。圖8 (c)是表示噴出著色油墨后的干燥工序的圖。如本圖所示，將 被噴出部1服、18G和18B上形成的著色部，加熱到150 270'C左右，通過 將著色部R、 G、 B燒成(固化)，由所定圖案的著色部R、 G、 B形成濾光 片。根據本實施方式，首先基板上的像素區域噴出分散劑17。這種分散 劑17與在分散劑17中分散或溶解的著色油墨16相比粘度低。因此，這種分 散劑17與基板的接觸角小，將在基板上的像素區域全體上濕潤擴展。而且在噴出這種分散劑17之后的基板上的像素區域，噴出在分散劑17 中分散或溶解的著色油墨16。其結果，由于在基板上的像素區域全體上分 散劑17已經濕潤擴展，所以在分散劑17中分散或溶解的著色油墨16將在基 板上的像素區域全體上濕潤擴展，因而能夠形成均勻的膜。上述說明中，是就在像素區域的全體上噴出被充填在噴頭組A中的分 散劑17的情況加以說明的，但以下就在像素區域的端部噴出上述分散劑17的情況進行說明。其中，除在像素區域的端部噴出分散劑17的工序以外， 由于與上述的彩色濾光片的制造方法相同，所以關于這些工序的說明省 略。圖9是對在像素區域的端部噴出液體情況的說明圖。噴頭組26A沿著Y 軸方向在噴出分散劑17的被噴出部18R上掃描。而且，噴頭組26A的噴嘴28 列1A、 1B、 2A、 2B、 3A、 3B依次順序進入被噴出部18R。此時，控制裝置8 選擇與此被噴出部18R的端部位置重合的噴頭組26A的噴嘴28列，在被噴出 部18R的端部噴出分散劑17。例如，首先當噴頭組26A的噴頭24a的噴嘴28列lA進入被噴出部18R的 情況下，控制裝置8在被配置在此噴嘴28列1A中的噴嘴28當中，選擇與被 噴出部18R的端部位置重合的噴嘴28。本實施方式中，噴嘴28列1A的噴嘴 281和噴嘴282恰好與被噴出部18R的端部位置重合。因此，控制裝置8對 與噴嘴281和噴嘴282對應的壓電元件38，供給從噴嘴281噴出分散劑17L1 和從噴嘴282噴出分散劑17L2用的驅動信號DS。其結果，從噴嘴28列1A的 噴嘴281向被噴出部的端部18R噴出分散劑17L1，從噴嘴282噴出分散劑 17L2。接著噴頭24a的噴嘴28列lB進入被噴出部18R。這種情況下，控制裝置 8，由于噴嘴28列1B的噴嘴282與被噴出部18R的端部位置重合，所以選擇 此噴嘴28列1B的噴嘴282。于是控制裝置8對與噴嘴282對應的壓電元件38， 供給從噴嘴282噴出分散劑17L3用的驅動信號DS。其結果，從噴嘴28列1B 的噴嘴282噴出分散劑17L3。對于其它噴頭24的噴嘴28來說，同樣利用上述方法，選擇與被噴出部 18R的端部對應的噴嘴28，向被噴出部18的端部噴出分散劑17。另一方面，控制裝置8對于不屬于被噴出部18R的端部區域對應的噴嘴 28，供給不噴出分散劑17用的驅動信號DS。例如，當噴嘴28列1A進入被噴 出部18R的情況下，這種噴嘴28列1A的噴嘴282，由于不屬于被噴出部18R 的端部區域，所以向與噴嘴281對應的壓電元件38，供給不噴出分散劑17 的驅動信號DS。其結果，將不從與此壓電元件38對應的噴出281中噴出分 散劑17。然后此噴嘴28列1A進入與掃描方向上的被噴出部18R相鄰的被噴 出部18G，重復上述噴出動作。17對于其它噴頭24的噴嘴28來說，也同樣利用上述方法，當噴嘴28為不 屬于被噴出部18的端部區域的情況下，不噴出分散劑17，而進入相鄰的被 噴出部18。根據這種構成， 一般能夠僅在液體材料難于濕潤擴展的像素區域的端 部噴出分散劑17。因此，在已經噴出了分散劑17的像素上被噴出的著色油 墨16，將不會產生在像素區域的端部的濕潤擴展不足，能夠在像素區域全 體上濕潤擴展。其結果，能夠形成均勻的膜。而且分散劑17由于可以僅在 像素區域的端部噴出，所以與在像素區域全體上噴出相比，能夠抑制消耗 量，經濟效率好。[電光學裝置]采用上述方式制成的濾光片，能夠制成電光學裝置。而且利用圖10和 圖ll說明作為電光學裝置一例的液晶顯示裝置的大體構成。其中在本說明 書中，將液晶顯示裝置各構成材料中的液晶層側稱作內側。圖10是液晶顯示裝置的分解立體圖，圖11是圖10中沿著A-A線的側剖 面圖。如圖10所示，液晶顯示裝置1由被第一基板70和第二基板80夾持液 晶層2構成。這種液晶層2采用向列液晶等，液晶顯示裝置l的動作模式采 用扭轉向列(TN)模式。其中也可以采用上述以外的液晶材料，而且還可 以采用上述以外的液晶動作模式。以下雖然是以釆用TFD元件作為開關元 件的有源矩陣型液晶顯示裝置微粒說明的，但是本發明也適用于這些以外 的有源矩陣型液晶顯示裝置和無源矩陣型液晶顯示裝置。如圖10所示，液晶顯示裝置l中，相對配置有由玻璃等透明材料制成 的第一基板70和第二基板80。在第二基板80的內側形成有多個數據線81。將由ITO等透明導電性材 料構成的所述像素電極82在該數據線81的側方配置成矩陣狀。其中有各像 素區域82的形成區域構成像素區域。這種像素電極82借助于TFD元件83與 各數據線81相連接。這種TFD元件83，由在基板表面上形成的以Ta為主要 成分的第一導電膜、在該第一導電膜的表面上形成的以Ta203為主要成分的 絕緣膜、在該絕緣膜的表面上形成的以Cr為主要成分的第二導電膜構成 (所謂MIM構成)。而且將第一導電膜與數據欣81連接，將第二導電膜與像素電極82相連接的。這樣TFD元件將具有控制向像素電極82通電的開關 元件的功能。另一方面，在第一基板70的內側以上述方式形成著彩色濾光片膜72。 彩色濾光片膜72由俯視大體呈矩形的彩色濾光片72R、 72G和72B構成。各 彩色濾光片72R、 72G和72B由分別僅透過不同光線的顏料等構成，與各像 素區域對應配置呈矩陣狀。而且為了防止從相鄰像素區域泄漏光線，在各 彩色濾光片的周邊部形成有遮光膜77。這種遮光膜77用具有光吸收性的黑 色金屬鉻等形成了畫框狀。此外還形成透明的絕緣膜79將各彩色濾光片膜 72和絕緣膜77覆蓋。在該透明絕緣膜79的內側形成有多個掃描線。這種掃描線由ITO等透 明導電性材料大體形成帶狀，沿著與第二基板80的數據線81相交的方向延 伸。而且掃描線，形成得將沿著該延伸方向排列的上述材料濾光片72R、 72G和72B覆蓋，具有作為對向電極的功能。于是一旦對掃描線供給掃描信號，向數據線81供給數據信號，就能由 像素電極82和對電極86向液晶層施加電壓。而且如圖ll所示，形成取向膜74、 84，將像素電極82和對向電極86覆 蓋。這種取向膜74、 84是控制未施加電場時液晶分子取向狀態用的膜，由 聚酰亞胺等有機高分子材料構成，對其表面實施了摩擦處理。這樣，在未 施加電場時，能使取向膜74、 84表面附近的液晶分子的長軸方向與摩擦處 理的方向一致，與取向膜74、 84大體平行地取向。其中，通過對取向膜74、 84實施摩擦處理，使取向膜74表面附近的液晶分子的取向方向，和取向膜 84表面附近的液晶分子的取向方向，僅僅移動所定角度。這樣構成液晶層 2的液晶分子，將沿著液晶層2的厚度方向被層疊成螺旋狀。而且兩塊基板70、 80，用由熱固性和紫外線固化性等粘結劑組成的密 封材料3將邊緣部接合起來。于是將液晶層2密封在由兩塊基板70、 80和密 封材料3所圍定的空間中。其中液晶層2的厚度(晶胞間隙)由不在配置在 兩塊基板之間的間隔粒子5所限定。另一方面，在第一基板70和第二基板80的外側配置有偏光板(圖中未 示出)。各偏光板配置得使偏光軸(透過軸)為相互僅位移所定角度的狀 態下。而且在入射側偏光板的外側配置有背光燈(圖中未示出)。從背光燈照射的光線，被變換成沿著入射側偏光板的偏光軸的直線偏 振光后，從第一基板70入射到液晶層2。這種直線偏振光在透過未施加電 場狀態下的液晶層2的過程中，沿著液晶分子的扭轉方向僅旋轉所定角度， 透過出射側偏光板。這樣在未施加電場時進行白色顯示(常白模式)。另一方面， 一旦對液晶層2施加電場，液晶分子就會沿著電場方向與取向膜 74、 84呈垂直地再取向。這種情況下，入射到液晶層2的直線偏振光由于 不旋轉，所以并不透過出射側偏光板。這樣在未施加電場時進行黑色顯示。 其中也能根據施加電場的強度進行灰度等級顯示。 液晶顯示裝置l以上述方式構成。[電子儀器]圖12是表示本發明涉及的電子儀器一例的立體圖。此圖所示的移動電 話機機1300的構成中具備，作為小型顯示部的上述的電光學裝置，多個操 作按鈕1302、受話口1303和送話口1304而構成。上述電光學裝置并不限于上述移動電話機，而且還能作為電子書籍、 個人計算機、數碼相機、液晶電視、取景框型或單反型磁帶攝像機、汽車 導航裝置、尋呼機、電子記事本、計算器、文字處理器、工作站、可視電 話機、P0S終端、具備觸摸屏的儀器等等的顯示機構使用，在上述任何情 況下均能提供顯示品質優良的電子儀器。另外，本發明的技術范圍并不限于上述各實施方式，包括在不超出本 發明要點的范圍內對上述實施方式作出各種變更的。也就是說，在各實施 方式中所列舉的具體材料和構成等都不過是一例，可以作適當變更。例如， 上述實施方式中，將噴頭配置得使被噴出區域的長邊方向與噴嘴列大體平 行，使噴頭沿著被噴出區域的短邊方向移動，以此方式說明了在被噴出區 域噴出液滴的方法。與此相比，采用將噴頭配置得使長方形被噴出區域的 短邊方向與噴嘴列大體平行，使噴頭沿著被噴出區域的長邊方向移動，在 被噴出區域噴出液滴的方法，也可以實施本發明的膜形成方法。而且在上 述實施方式中，是就在噴出功能材料前，在基板上的所定區域噴出比功能 材料表面張力或粘度小的液體的方法加以說明的。與此相比，采用噴出功能材料之后，在基板上的所定區域噴出比功能材料表面張力或粘度小的液 體，這種制造本發明的彩色濾光片的方法也可以實施。 ^ …
權利要求
1.一種彩色濾光片制造裝置，是具備多個噴頭的彩色濾光片制造裝置，其特征在于，其中所述多個噴頭，具備填充了功能性材料的第一噴頭、填充了比所述功能性材料表面張力或粘度小的液體的第二噴頭。
全文摘要
本發明提供一種彩色濾光片的制法及其制造裝置、電光學裝置、電子儀器，能消除著色油墨在像素區域端部的濕潤擴展性不足，形成均勻膜的彩色濾光片。本發明是一種具有在基板上的所定區域噴出構成彩色濾光片的功能性材料工序的彩色濾光片的制造方法，其中在噴出所述功能性材料工序之前，具有在所述基板上的所定區域噴出比所述功能性材料表面張力或粘度小的液體的工序。
文檔編號B05D7/00GK101256247SQ20081000284
公開日2008年9月3日 申請日期2005年2月2日 優先權日2004年2月16日
發明者山田善昭 申請人:精工愛普生株式會社