JP2004361490A

JP2004361490A - Color filter substrate, its manufacturing method and its manufacturing apparatus, electro-optical device and its manufacturing method, and electronic equipment

Info

Publication number: JP2004361490A
Application number: JP2003156834A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Kawase; 智己川瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】フィルタ要素材料の特性劣化を長期間にわたって防止することにより、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できるようにする。
【解決手段】液状のフィルタ材料をフィルタ材料の使用温度より低い温度で保存する工程と、フィルタ材料を使用温度に戻す工程と、使用温度に戻されたフィルタ材料を吐出部から液滴として吐出する工程とを有するカラーフィルタ基板の製造方法である。保存工程は冷却保存部４の冷蔵庫２６によって行われる。使用温度に戻す工程は、フィルタ材料供給部３のヒータ２１又は自然の昇温によって行われる。吐出は、記録ヘッド１３に設けたノズルから行われる。冷蔵庫２６によって容器２２内のフィルタ材料を冷却保存するので、フィルタ材料の長寿命化が達成される。
【選択図】図１A high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time by preventing a characteristic deterioration of a filter element material for a long period of time.
A step of storing a liquid filter material at a temperature lower than the use temperature of the filter material, a step of returning the filter material to the use temperature, and discharging the filter material returned to the use temperature as droplets from a discharge unit. And a method for manufacturing a color filter substrate. The storage step is performed by the refrigerator 26 of the cooling storage unit 4. The step of returning to the use temperature is performed by the heater 21 of the filter material supply unit 3 or by natural temperature rise. The ejection is performed from nozzles provided in the recording head 13. Since the filter material in the container 22 is cooled and stored by the refrigerator 26, the life of the filter material is prolonged.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー表示を行う際に用いられるカラーフィルタ基板、その製造方法及びその製造装置に関する。また本発明は、液晶装置やエレクトロルミネッセンス装置等といった電気光学装置及びその製造方法に関する。また本発明は、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等といった電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ等といった電子機器に、液晶装置、エレクトロルミネッセンス装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を視覚的に表示するために電気光学装置が用いられている。
【０００３】
電気光学装置として液晶装置を考えた場合、その液晶装置によってカラー表示を行うときには、その液晶装置の内部にカラーフィルタ基板が設けられる。カラーフィルタ基板は、例えば、透光性のガラス等によって形成された基材上にカラーフィルタを形成することによって作製される。カラーフィルタとは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のフィルタ要素や、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色のフィルタ要素を平面内に所定の配列で並べることによって形成された光学要素である。
【０００４】
基材上にカラーフィルタを形成してカラーフィルタ基板を作製する際、すなわち、基材上に複数のフィルタ要素を形成する際に、従来、インクジェット技術を利用して基材上にフィルタ要素の材料を供給する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法では、フィルタ要素の材料をノズル等といった吐出部から液滴状に吐出することによって当該材料が基材上に塗布される。この場合、吐出部から吐出されるフィルタ要素材料は、所定量がインクタンク内に貯留される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−０１９７９０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなインクジェット技術を用いたカラーフィルタ基板の製造方法においては、インクタンク内に貯留されるフィルタ要素材料が経時的に劣化することにより、製造されるカラーフィルタ基板の特性が劣化するおそれがある。本発明は、そのような問題点を解消するために成されたものであって、フィルタ要素材料の特性劣化を長期間にわたって防止することにより、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法は、液状のフィルタ材料を該フィルタ材料の使用温度より低い温度で保存する工程と、前記フィルタ材料を前記使用温度に戻す工程と、前記使用温度に戻された前記フィルタ材料を吐出部から液滴として吐出する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、「フィルタ材料」は、Ｒ，Ｇ，ＢやＣ，Ｍ，Ｙの色を有する材料によって構成される。このフィルタ材料の材質は特別のものに限定されないが、例えば、レジン等の透明材を主体とする各色顔料と、エチレングリコール等といったグリコール系の溶媒とから成る液状物とすることができる。また、顔料、界面活性剤及び溶媒によって構成される固形分を適宜の溶媒に溶かすことによって構成された液状物とすることもできる。
【０００９】
また、「使用温度」とは、フィルタ材料が使用される温度のことであり、フィルタ材料が室内で使用される場合は、この使用温度は、とりもなおさず室温のことである。この使用温度は、現状では、季節及び場所を問わず温調設備によって制御されて、１８℃〜２６℃の範囲、望ましくは２５℃〜２６℃の範囲に保持される。
【００１０】
また、「使用温度より低温度で保存する工程」は、例えば家庭で使用されている冷蔵庫のような冷却手段、その他任意の構造の冷却手段を用いて構成できる。また、「フィルタ材料を使用温度に戻す工程」は、フィルタ材料を上記冷却手段の作用が及ぶ領域の外側へ出して自然に昇温させる方法や、ヒータ等といった加熱手段を用いて強制的に昇温させる方法等が考えられる。
【００１１】
また、「フィルタ材料を液滴として吐出する吐出部」は、例えばインクジェットヘッドのノズルのような微細な開口によって構成される。また、「フィルタ材料を液滴として吐出する工程」は、液滴吐出技術いわゆるインクジェット技術によって実現できる。このインクジェット技術は、例えば、インク貯留室に圧電素子及びノズルを付設し、圧電素子の振動によるインク貯留室の体積変化に応じてノズルからインク、すなわち液状物を液滴として吐出する技術であることが望ましい。また、インクジェット技術は、例えば、インク貯留室内に貯留されたインクを加熱によって膨張させることによりノズルからインクを液滴として吐出する技術とすることもできる。
【００１２】
上記構成より成る本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、フィルタ材料が吐出部から吐出されるときは、そのフィルタ材料の温度は使用温度に保持される。これにより、良好な吐出処理が行われる。他方、フィルタ材料の吐出処理が行われない期間、すなわち待機期間中は、そのフィルタ材料は使用温度より低い温度に保持される。これにより、フィルタ材料の劣化が長期間にわたって防止され、それ故、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できる。
【００１３】
次に、本発明に係る他のカラーフィルタ基板の製造方法は、液状のフィルタ材料を該フィルタ材料の劣化温度より低い温度で保存する工程と、前記フィルタ材料を使用温度に戻す工程と、使用温度に戻された前記フィルタ材料を吐出部から液滴として吐出する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
上記の製造方法では、フィルタ材料を使用温度よりも低い温度で保存した。これに対し、本製造方法では、フィルタ材料を当該フィルタ材料の劣化温度よりも低い温度で保存する。ここで、フィルタ材料の劣化温度とは、フィルタ材料をその温度で保存するときにそのフィルタ材料に劣化が発生するような温度であり、例えば、フィルタ材料の主溶媒が水であるときは、５℃〜１０℃の範囲の温度である。
【００１５】
本発明の製造方法によれば、フィルタ材料が吐出部から吐出されるときは、そのフィルタ材料の温度は使用温度に保持される。これにより、良好な吐出処理が行われる。他方、フィルタ材料の吐出処理が行われない期間、すなわち待機期間中は、そのフィルタ材料は劣化温度より低い温度に保持される。これにより、フィルタ材料の劣化が長期間にわたって防止され、それ故、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できる。
【００１６】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法において、フィルタ材料の使用温度が１８℃〜２６℃、好ましくは２５℃〜２６℃のとき、前記保存する工程では、前記フィルタ材料を１０℃以下で保存することが望ましい。これにより、フィルタ材料の劣化を長期間にわたって防止でき、それ故、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できる。
【００１７】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法において、前記フィルタ材料を使用温度に戻す工程では、前記フィルタ材料を加熱手段によって加熱することが望ましい。冷却保存されたフィルタ材料を使用温度に戻すにあたっては、室温等といった使用温度環境下で自然に昇温させることもできる。しかしながら、この方法では、フィルタ材料が使用可能状態になるまでに長時間を要するという問題が考えられる。これに対し、加熱手段を設けてフィルタ材料を強制的に昇温させれば、フィルタ材料を短時間で使用状態に復元できる。なお、加熱手段の具体的な構成は任意に決めることができる。例えば、ヒータ線からの放射熱によって加熱したり、熱風を当てて加熱したりすることができる。
【００１８】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法においては、前記フィルタ材料の温度を温度センサによって検知し、この検知結果に従って、温度制御回路が前記加熱手段を制御して前記フィルタ材料の温度を制御することを特徴とすることが望ましい。この時、前記フィルタ材料の温度を温度センサによって検知し、この検知結果に基づいてフィルタ材料が使用温度に戻ったかどうかを判定することもできる。こうすれば、フィルタ材料を常に一定の温度状況下で使用することが可能となり、安定した品質のカラーフィルタ基板を製造できる。
【００１９】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、前記吐出部は、圧電素子を用いたインクジェットヘッドであることが好ましい。また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、前記吐出部は、熱エネルギーによって発生する気泡により材料を吐出するインクジェットヘッドであることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置は、フィルタ材料を貯留する容器と、前記フィルタ材料を冷却する冷却手段と、前記フィルタ材料を加熱する加熱手段と、前記フィルタ材料を吐出部から液滴として吐出する液滴吐出手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
ここで、「容器」は、金属、プラスチック、その他任意の材質とすることができる。但し、本発明ではフィルタ材料を冷却したり、加熱したりするので、熱伝導率の高い材料によって形成することが望ましい。また、冷却手段は、例えば家庭で一般的に使用されている冷蔵庫のような冷却装置、又はその他任意の構造の冷却装置を使用できる。
【００２２】
また、「加熱手段」は、ヒータ線等を用いて放射熱によって加熱する装置や、熱風を吹きつける装置や、その他任意の構造の加熱装置を用いることができる。また、「液滴吐出手段」は、液状物を液滴として吐出することができる任意の構造の吐出装置を用いることができる。例えば、圧電素子の振動によって液体室の体積を変化させることによって吐出する構造や、液体室内の液状物を加熱及び冷却によって膨張及び収縮させることによって吐出する構造等を用いることができる。
【００２３】
上記構成から成るカラーフィルタ基板の製造装置によれば、液滴吐出手段によってフィルタ材料を液滴として吐出することにより、フィルタ材料を基材上の所定領域に塗布することができる。この塗布処理のとき、フィルタ材料は室温すなわち使用温度に保持され、これにより、良好な吐出処理が行われる。他方、フィルタ材料の吐出処理が行われない期間、すなわち待機期間中は、冷却手段によってそのフィルタ材料は低い温度に保持される。これにより、フィルタ材料の劣化が長期間にわたって防止され、それ故、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できる。なお、加熱手段によってフィルタ材料を加熱すれば、低い温度に保存されていたフィルタ材料を短時間で使用可能な温度まで昇温させることができる。
【００２４】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置においては、前記フィルタ材料の温度が該フィルタ材料の使用温度より低い温度になるように前記冷却手段の動作を制御する制御手段を設けることが望ましい。これにより、待機期間中のフィルタ材料は使用温度よりも低い温度で保存されるので、劣化が抑えられる。
【００２５】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置においては、前記フィルタ材料の温度が該フィルタ材料の劣化温度より低い温度になるように前記冷却手段の動作を制御する制御手段を設けることが望ましい。これにより、待機期間中のフィルタ材料は劣化温度よりも低い温度で保存されるので、劣化が抑えられる。
【００２６】
本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置において、前記フィルタ材料はＲ，Ｇ，Ｂ又はＣ，Ｍ，Ｙの顔料を含む液状材料であることが望ましい。
本発明に係るカラーフィルタの製造装置においては、前記吐出部は、圧電素子を用いたインクジェットヘッドであることが好ましい。
本発明に係るカラーフィルタの製造装置においては、前記吐出部は、熱エネルギーによって発生する気泡により材料を吐出するインクジェットヘッドであることが好ましい。
【００２７】
次に、本発明に係るカラーフィルタ基板は、以上に記載したカラーフィルタ基板の製造方法によって製造されることを特徴とする。本発明の製造方法によれば、フィルタ材料の劣化を長期間にわたって防止できるので、長期間にわたって高品質のカラーフィルタ基板を製造できる。つまり、本発明に係るカラーフィルタ基板は、内蔵するカラーフィルタ基板に関して高い信頼性を確保できる。
【００２８】
次に、本発明に係る電気光学装置は、以上に記載したカラーフィルタ基板を有することを特徴とする。本発明に係るカラーフィルタ基板は、内蔵するカラーフィルタ基板に関して高い信頼性を確保できるので、そのカラーフィルタ基板を用いて構成される電気光学装置も、内蔵するカラーフィルタ基板に関して高い信頼性を確保でき、高品質の表示を行うことができる。このような電気光学装置としては、液晶装置、エレクトロルミネッセンス装置、その他の装置が考えられる。
【００２９】
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、以上に記載したカラーフィルタ基板の製造方法を実施する工程を有することを特徴とする。本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法によれば、フィルタ材料の劣化を長期間にわたって防止できるので、その製造方法を１つの工程として有する本発明の電気光学装置の製造方法を用いれば、フィルタ材料の劣化を長期間にわたって防止できる。
【００３０】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した電気光学装置を有することを特徴とする。本発明の電気光学装置は、内蔵するカラーフィルタ基板に関して高い信頼性を有し、高品質の表示を行うことができるので、その電気光学装置を用いて構成される本発明の電子機器も、高品質の表示を行うことができる。このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ、デジタルカメラ、その他種々の機器が考えられる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（カラーフィルタ基板、その製造方法及びその製造装置の実施形態）
以下、本発明に係るカラーフィルタ基板、その製造方法及びその製造装置を一実施形態を挙げて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されるものでないことは、もちろんである。
【００３２】
図１は、本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法を実現できる製造装置の一実施形態を示している。この製造装置１は、フィルタ形成部２と、フィルタ材料供給部３と、冷却保存部４とを有する。フィルタ形成部２は、ベース６と、このベース６上に設置されたＸ方向駆動系７ｘと、同じくベース６上に設置されたＹ方向駆動系７ｙとを有する。
【００３３】
Ｘ方向駆動系７ｘは、駆動モータ１１と、その駆動モータ１１によって駆動されて自身の中心軸線を中心として回転するネジ軸１２とを有する。ネジ軸１２には、記録ヘッド１３がネジ嵌合している。駆動モータ１１が作動してネジ軸１２が正時計回転又は反時計回転すると、それにネジ嵌合する記録ヘッド１３が矢印Ｘ方向で往復移動する。
【００３４】
Ｙ方向駆動系７ｙは、ベース６上に固定されたネジ軸１６と、そのネジ軸１６に嵌合する嵌合部材を回転駆動する駆動モータ１７と、この駆動モータ１７に固定されたステージ１８とを有する。フィルタ形成処理を受けるカラーフィルタ基板の基材５２はステージ１８上に載せられる。この場合、基材５２は容易には位置ズレしないように固着されることが望ましい。Ｙ方向モータ１７が作動して上記の嵌合部材が正時計回転又は反時計回転すると、ステージ１８がネジ軸１６にガイドされて矢印Ｙ方向で往復移動する。Ｙ方向は上記のＸ方向に直角の方向である。
【００３５】
Ｙ方向駆動系７ｙを構成するネジ軸１６上にはクリーニング装置８が配設され、このクリーニング装置８と一体なモータ９の出力軸がネジ軸１６にネジ嵌合している。モータ９を作動させてクリーニング装置８を記録ヘッド１３の所まで搬送すれば、このクリーニング装置８によって記録ヘッド１３をクリーニングすることができる。
【００３６】
フィルタ材料供給部３には加熱手段としてのヒータ２１が配設されている。フィルタ材料を貯留した容器２２は、このヒータ２１によって囲まれる空間内に置くことができるようになっている。また、容器２２と記録ヘッド１３とはパイプ２３によってつながっている。このパイプ２３を通して、容器２２内の液状物、すなわちフィルタ材料が記録ヘッド１３内へ供給される。
【００３７】
なお、本実施形態においてＲ，Ｇ，Ｂの３色によってカラーフィルタを形成する場合には、製造装置１がＲ色用、Ｇ色用、Ｂ色用の３種類用意されて、それらが別々の場所に設置され、個々の製造装置１の容器２２の中にはＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色のフィルタ材料が１色ずつ収容される。
【００３８】
冷却保存部４は、冷媒ガスを用いた周知の冷蔵庫２６によって構成されている。この冷蔵庫２６は少なくとも容器２２を収容可能な容積を有している。また、この冷蔵庫２６の適所には扉が設けられ、この扉を開ければ、容器２２を内部へ収納できる。この容器収納時の作業性を考慮して、パイプ２３は容易に変形できるようになっていることが望ましい。
【００３９】
本実施形態のカラーフィルタ基板の製造装置１は温度制御回路２７を有する。この温度制御回路２７は、作業者によって操作されるスイッチ等といった入力装置からの指示に従って、冷蔵庫２６をＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、温度制御回路２７は、容器２２の近傍に配置した温度センサ２８によって検知される容器２２の温度情報、従って容器２２内のフィルタ材料の温度情報に従って、ヒータ２１への通電量を制御する。この通電量の制御によりヒータ２１の発熱量を制御して、フィルタ材料の温度を制御する。本実施形態では、温度制御回路２７は、冷蔵庫２６によって冷却された容器２２内のフィルタ材料を使用温度、例えば室温、例えば１８℃〜２６℃、好ましくは２５℃〜２６℃まで昇温させる機能を実現する。なお、冷蔵庫２６は、専用のＯＮ／ＯＦＦスイッチによって作業者が希望に応じて独自にＯＮ／ＯＦＦできるようにしても良い。
【００４０】
図１のフィルタ形成部２を構成する記録ヘッド１３の底面には、例えば図３に示すようなインクジェットヘッド３２が１つ又は複数設けられている。このインクジェットヘッド３２は、ほぼ長方形状のケーシング３３を有し、そのケーシング３３の底面には複数のノズル３４が設けられている。これらのノズル３４は、直径約０．０２〜０．１ｍｍ程度の微小な開口を有する。
【００４１】
本実施形態では、複数のノズル３４は２列にわたって設けられ、これにより、２本のノズル列３６，３６が形成されている。個々のノズル列３６において、ノズル３４は一定の間隔で直線上に設けられている。これらのノズル列３６には、矢印Ｂで示す方向から液状物、すなわちフィルタ材料が供給される。供給されたフィルタ材料は圧電素子の振動に従って各ノズル３４から微小な液滴として吐出される。なお、ノズル列３６の個数は、１本又は３本以上であっても良い。
【００４２】
インクジェットヘッド３２は、図４に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート３７と、それに対向して配置された振動板３８と、その両者を互いに接合する複数の仕切り部材４２とを有する。また、ノズルプレート３７と振動板３８との間には、フィルタ材料を貯留するための複数の貯留室３９と、フィルタ材料が一時的に溜る個所である液溜り４１とが、各仕切り部材４２によって形成されている。さらに、複数の貯留室３９と液溜り４１とが通路４３を介して互いに連通している。また、振動板３８の適所にフィルタ材料フィルタの供給孔４４が形成されており、この供給孔４４に図１のパイプ２３を介して容器２２が接続されている。容器２２から供給されたフィルタ材料Ｍ０は、液溜り４１に充填され、さらに、通路４３を通って貯留室３９に充填される。
【００４３】
インクジェットヘッド３２の一部を構成するノズルプレート３７には、フィルタ材料を貯留室３９からジェット状に噴射するためのノズル３４が設けられている。このノズル３４が複数個並べられてノズル列３６を構成することは図３に関連して既述した通りである。また、振動板３８において貯留室３９に対応する面にはフィルタ材料を加圧するための加圧体４６が取り付けられている。この加圧体４６は、図５に示すように、圧電素子４７及びこれを挟持する一対の電極４８ａ及び４８ｂを有している。
【００４４】
圧電素子４７は、電極４８ａ及び４８ｂへの通電によって矢印Ｃで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより貯留室３９の容積を増大させる機能を有する。そして、貯留室３９の容積が増大すると、その増大した容積分に相当するフィルタ材料Ｍ０が液溜り４１から通路４３を通って貯留室３９内へ流入する。
【００４５】
一方、圧電素子４７への通電を解除すると、圧電素子４７と振動板３８とが共に元の形状に戻り、貯留室３９も元の容積に戻る。そのため、貯留室３９の内部にあるフィルタ材料の圧力が上昇し、ノズル３４からフィルタ材料が液滴４９となって吐出される。なお、液滴４９は、フィルタ材料に含まれる溶剤等の種類にかかわらず、微小な液滴としてノズル３４から安定して吐出される。
【００４６】
本実施形態のカラーフィルタ基板の製造装置１は、図２に示す制御装置９０を有する。この制御装置９０は、図１のフィルタ形成部２内のＸ方向モータ１１、Ｙ方向モータ１７及び記録ヘッド１３の各要素の動作を制御する。なお、製造装置１は、図１のクリーニング用モータ９の動作を制御する制御部も有するが、その制御部についての詳しい説明は省略する。
【００４７】
制御装置９０は、コンピュータによって構成された駆動信号制御部９１と、コンピュータによって構成されたヘッド位置制御部９２とを有する。これらの制御部は信号線９７を通して互いに情報を共有できるようになっている。駆動信号制御部９１は、記録ヘッド１３を駆動するための波形Ｓ０をアナログアンプ９３へ出力する。また、駆動信号制御部９１は、フィルタ材料をいずれの位置に吐出するかを示すビットマップデータＳ１をタイミング制御部９４へ出力する。
【００４８】
アナログアンプ９３は、上記の波形Ｓ０を増幅して中継回路９５へ伝送する。タイミング制御部９４は、クロックパルス回路を内蔵し、上記のビットマップデータＳ１に従って吐出タイミング信号Ｓ２を中継回路９５へ出力する。中継回路９５は、タイミング制御部９４から送られた吐出タイミング信号Ｓ２に従って、アナログアンプ９３から送られた波形Ｓ０を記録ヘッド１３の入力ポートへ出力する。
【００４９】
ヘッド位置制御部９２は、Ｘ−Ｙ制御回路９６へ記録ヘッド１３の位置に関する情報Ｓ３を出力する。Ｘ−Ｙ制御回路９６は、送られてきた記録ヘッド１３の位置情報Ｓ３に基づいて、Ｘ方向における記録ヘッド１３の位置を制御する信号をＸ方向モータ１１に対して出力し、さらに、Ｙ方向におけるステージ１８の位置を制御する信号をＹ方向モータ１７に対して出力する。
【００５０】
駆動信号制御部９１及びヘッド位置制御部９２に関する以上の構成により、記録ヘッド１３は、ステージ１８に載置された基材５２の希望の座標位置が到来したときにフィルタ材料を液滴として吐出し、これにより、基材５２上の希望位置にフィルタ材料の液滴が着弾して塗布される。
【００５１】
次に、図３に示したインクジェットヘッド３２を用いて行われる、カラーフィルタ基板の製造方法について説明する。まず、図６（ａ）において、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された基材５２の上に、遮光層５３を形成する材料として、クロム、ニッケル、アルミニウム等を材料として、例えばドライメッキ法を用いて金属薄膜５３ａを形成する。この場合、金属薄膜５３ａの厚さは、０．１〜０．５μｍ程度であることが望ましい。
【００５２】
次に、図６（ｂ）において、感光性樹脂であるレジスト５７ａを一様な厚さで塗布し、そのレジスト５７ａをマスクを介して露光し、さらに現像して、レジスト５７ａを所定のパターンに形成する。次に、このレジストパターンをマスクとして金属薄膜５３ａをエッチングして、図６（ｃ）に示すように、所定形状、本実施形態では矢印Ａ方向から見て格子形状の遮光層５３を形成する。
【００５３】
次に、図６（ｄ）において、遮光層５３の上に、感光性樹脂５４ａを一様な厚さで形成し、これにフォトリソグラフィ処理を施して図７（ｅ）に示すように所定パターンのバンク５４を遮光層５３と同じ形状、すなわち格子形状に形成する。このとき、バンク５４の高さは１．０μｍ程度に形成するのが望ましい。
【００５４】
こうしてバンク５４を形成することにより、基板５２上にそのバンク５４によって区分けされた複数の表示用ドット領域５６が形成される。バンク５４が格子形状であることにより、これら複数の表示用ドット領域５６は、矢印Ａ方向から見てマトリクス状に並ぶことになる。バンク５４としては、特に黒色のものを用いる必要はなく、例えば、ウレタン系又はアクリル系の硬化型の感光性樹脂組成物を用いることができる。
【００５５】
以上のように基板５２上にバンク５４が形成された後、その基板５２を図１においてステージ１８上の所定位置に載置する。そして、Ｘ方向駆動系７ｘ及びＹ方向駆動系７ｙを作動させると共に、図４の加圧体４６を作動させることにより、以下のようなカラーフィルタ形成処理を行う。なお、本実施形態では、図９（ａ）で示すようにＧ色フィルタ要素５９ｇ、Ｒ色フィルタ要素５９ｒ及びＢ色フィルタ要素５９ｂをストライプ配列に形成するものとする。なお、ストライプ配列とは、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色が縦方向に１列に並び、横方向に順番に１つずつ繰り返して変化する配列である。
【００５６】
まず、図７（ｆ）において、Ｇ色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域５６ｇ内へ、図３に示したインクジェットヘッド３２を用いて、Ｇ色フィルタ材料を液滴４９として吐出する。このときの吐出量Ａｇは、予め、バンク４の高さによって規定される表示用ドット領域５６ｇの容積よりも多く設定されており、供給されたＧ色フィルタ材料はバンク５４よりも上方へ突出する。次に、５０℃、１０分程度の加熱処理によってプレベークを行ってＧ色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図７（ｇ）に示すように、Ｇ色フィルタ材料の表面を平坦化させてＧ色フィルタ要素５９ｇを形成する。
【００５７】
次に、図７（ｈ）において、Ｒ色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域５６ｒ内へ、図３に示したインクジェットヘッド３２を用いて、Ｒ色フィルタ材料を液滴４９として吐出する。このときの吐出量Ａｒも、バンク５４の高さによって規定される表示用ドット領域５６ｒの容積よりも多く設定され、供給されたＲ色フィルタ材料はバンク５４よりも上方へ突出する。次に、５０℃、１０分程度の加熱処理によってプレベークを行ってＲ色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図８（ｉ）に示すように、Ｒ色フィルタ材料の表面を平坦化させてＲ色フィルタ要素５９ｒを形成する。
【００５８】
次に、図８（ｊ）において、Ｂ色のフィルタ要素を形成すべき表示用ドット領域５６ｂ内へ、図３に示したインクジェットヘッド３２を用いて、Ｂ色フィルタ材料を液滴４９として吐出する。このときの吐出量Ａｂも、バンク５４の高さによって規定される表示用ドット領域５６ｂの容積よりも多く設定され、供給されたＲ色フィルタ材料はバンク５４よりも上方へ突出する。次に、５０℃、１０分程度の加熱処理によってプレベークを行ってＢ色フィルタ材料内の溶剤を蒸発させて、図８（ｋ）に示すように、Ｂ色フィルタ材料の表面を平坦化させてＢ色フィルタ要素５９ｂを形成する。
【００５９】
その後、例えば、２３０℃、３０分程度の加熱によってアフターベークを行って、フィルタ要素を硬化させることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色フィルタ要素５９ｇ，５９ｒ，５９ｂを所定の配列、例えば図９（ａ）のストライプ配列に並べて成るカラーフィルタが形成される。また、同時に、基材５２とカラーフィルタとから成るカラーフィルタ基板５１が形成される。
【００６０】
図１に示したカラーフィルタ基板の製造装置１は以上に説明したようなカラーフィルタ基板の形成処理を実行する。この形成処理が行われている間、Ｒ，Ｇ又はＢのフィルタ材料を収容した容器２２は、フィルタ材料供給部３に配置される。そして、パイプ２３を通してフィルタ材料が記録ヘッド１３へ送られる。このとき、フィルタ材料が使用温度、すなわち室温、例えば１８℃〜２６℃、好ましくは２５℃〜２６℃になっていれば、ヒータ２１は発熱しない状態になっている。
【００６１】
カラーフィルタ基板の形成処理が終了して、製造装置１を再度稼動するまでに長時間の待機期間がある場合、作業者はフィルタ材料の容器２２をフィルタ材料供給部３から取り出して、冷却保存部４にある冷蔵庫２６の中に入れる。冷蔵庫２６の内部は、フィルタ材料の使用温度よりも低い温度、又はフィルタ材料の劣化温度よりも低い温度に設定されている。今、使用温度すなわち室温を２５℃〜２６℃に設定するならば、冷蔵庫２６内の温度は約１０℃に設定される。従って、冷蔵庫２６に入れられたフィルタ材料はその低温度まで冷却された状態で保存される。この結果、フィルタ材料が短時間に劣化することを防止でき、フィルタ材料の品質を長期間にわたって正常に保持できる。
【００６２】
以上のようにフィルタ材料を冷蔵庫２６内で冷却して保存した場合、このフィルタ材料を冷蔵庫２６から出してフィルタ基板の形成処理を再開しようとするときには、冷蔵庫２６から取り出したフィルタ材料がその使用温度、すなわち室温に昇温するまで、作業を開始できない。本実施形態では、フィルタ材料供給部３にヒータ２１を設置してあるので、作業者がそのヒータ２１によって囲まれる領域内に容器２２を置いて、ヒータ２１を発熱させれば、容器２２内のフィルタ材料を短時間に使用温度まで昇温でき、それ故、インクジェットヘッド３２（図３参照）を用いたカラーフィルタ基板の形成処理を短時間内に開始できる。
【００６３】
なお、フィルタ材料の形成処理を開始するまでに時間の余裕がある場合には、ヒータ２１の発熱を利用することなく、ヒータ材料を室温環境下で自然に昇温させることもできる。
【００６４】
（変形例）
以上の実施形態では、フィルタ材料供給部３と冷却保存部４との間で作業者がフィルタ材料の容器２２を手作業によって搬送する場合を念頭に置いた。この場合、フィルタ材料供給部３と冷却保存部４との間にベルトコンベヤのような搬送装置を設置して、容器２２の搬送を簡単に出来るようにすることが望ましい。また、フィルタ材料供給部３と冷却保存部４との間にロボットハンド等といった搬送装置を設置して、容器２２の搬送をその搬送装置を使って自動的に行うことも望ましい。
【００６５】
また、ヒータ２１を用いない場合には、冷蔵庫２６のような冷却手段をフィルタ材料供給部３に設置しておくことも可能である。但し、この場合には、インクジェットヘッドを用いてフィルタ要素を形成する処理を行うときには、冷却手段による冷却処理を停止する必要がある。
【００６６】
また、場合によっては、冷媒ガス等を用いた冷却構造と、ヒータ線等を用いた加熱構造とを共に、フィルタ材料供給部３に設置して、容器の冷却及び加熱を１つの場所で選択的に行うことも可能である。
【００６７】
また、上記の実施形態では、カラーフィルタを構成するフィルタ要素としてＲ，Ｇ，Ｂの３色を考えた。しかしながら、フィルタ要素としては、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外にＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）とすることもできる。
【００６８】
以上の実施形態では、フィルタ要素９ｇ，９ｒ，９ｂの配列を図５（ａ）に示すストライプ配列とした。しかしながら、これに代えて、図５（ｂ）に示すモザイク配列や、図５（ｃ）に示すデルタ配列を採用することもできる。モザイク配列とは、Ｒ，Ｇ，Ｂが縦列と横列の両方で順番に繰り返して並べられる配列である。また、デルタ配列とは、Ｒ，Ｇ，Ｂが三角形の頂点に相当する位置に配列されると共に横列方向でＲ，Ｇ，Ｂが順番に繰り返して並べられる配列である。
【００６９】
（電気光学装置及びその製造方法の実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法を液晶装置及びその製造方法を例に挙げて説明する。図１０は、本発明を電気光学装置の一例である液晶装置に適用した場合の実施形態を示している。ここに示す液晶装置は、単純マトリクス方式で半透過反射型の液晶装置である。また、ここに示す液晶装置は、文字、数字、図形等といった像を視覚によって認識できるように表示するための液晶表示装置である。
【００７０】
ここに示す液晶装置６１は、液晶パネル６２に照明装置６６及び配線基板６４を付設することによって形成されている。液晶パネル６２は、矢印Ａ方向から見て長方形状又は正方形状の第１基板６７ａと、矢印Ａ方向から見て同じく長方形状又は正方形状の第２基板６７ｂとを、矢印Ａ方向から見て環状のシール材６８によって貼り合わせることによって形成されている。
【００７１】
第１基板６７ａと第２基板６７ｂとの間には間隙、いわゆるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が注入されて液晶層６５を形成している。符号７９はセルギャップを維持するためのスペーサを示している。なお、観察者は矢印Ａ方向から液晶装置６１を観察する。
【００７２】
第１基板６７ａは、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された第１基材７１ａを有する。この第１基材７１ａの液晶側の表面には、反射膜７２が形成され、その上に絶縁膜７３が形成され、その上に第１電極７４ａが形成され、その上に配向膜７６ａが形成されている。また、第１基材７１ａの照明装置６６側の表面には第１偏光板７７ａが、例えば貼着によって装着されている。
【００７３】
第１基板６７ａに対向する第２基板６７ｂは、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成された第２基材７１ｂを有する。この第２基材７１ｂの液晶側の表面には、カラーフィルタ７８が形成され、その上に第２電極７４ｂが形成され、その上に配向膜７６ｂが形成されている。また、第２基材７１ｂの外側の表面には第２偏光板７７ｂが、例えば貼着によって装着されている。
【００７４】
第１基板６７ａ側の第１電極７４ａは図１０の左右方向へ延びる線状電極である。また、第１電極７４ａは複数本形成されていて、それらは紙面垂直方向へ互いに平行に並べられている。つまり、複数の第１電極７４ａは、矢印Ａ方向から見てストライプ状に形成されている。
【００７５】
また、第２基板６７ｂ側の第２電極７４ｂは、図１０の紙面垂直方向に延びる線状電極である。また、第２電極７４ｂは複数本形成されていて、それらは図１０の左右方向へ互いに平行に並べられている。つまり、複数の第２電極７４ｂは、第１電極７４ａに直交する方向へ延びるストライプ状に形成されている。
【００７６】
第１電極７４ａと第２電極７４ｂとは矢印Ａ方向から見て多数のマトリクス状に並ぶ点で交差しており、これらの交差点が表示のためのドット領域を構成している。Ｒ，Ｇ，Ｂの３色や、Ｃ，Ｍ，Ｙの３色のフィルタ要素から成るカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、上記のドット領域の１つずつにそれら３色のうちの１つずつが対応して配置され、３色の集まりが１つのユニットになって１画素を構成する。そして、その画素の多数が矢印Ａ方向から見てマトリクス状に並ぶことにより、有効表示領域Ｖが形成され、この有効表示領域Ｖの領域内に文字、数字、図形等といった像が表示される。
【００７７】
表示の最小単位である表示用ドット領域に対応して、反射膜７２に開口８１が形成されている。これらの開口８１は、照明装置６６から供給される面状の光を透過させて、透過型の表示を実現する。なお、透過型の表示を行うにあたっては、反射膜７２に開口８１を設けることだけに限られず、例えば、反射膜７２の膜厚を薄くすることによっても透過型の表示を実現できる。
【００７８】
第１基材７１ａは第２基材７１ｂを越えて外側へ張り出す張出し部８０を有している。第１基板７１ａ側の第１電極７４ａはシール材６８を横切ってその張出し部８０上に延び出て配線７５となっている。また、張出し部８０の辺縁には外部接続端子６０が形成されている。配線基板６４は、その外部接続端子６０に導電接続されている。第２基板７１ｂ側の第２電極７４ｂは、シール材６８の内部に分散された導通材６９を介して第１基板７１ａ側の配線７５に接続されている。なお、導通材６９は、図１０ではシール材６８の幅寸法とほとんど同じ寸法で描いてあるが、実際は、導通材６９はシール材６８の幅よりも小さくなっており、そのため、シール材６８の幅方向には複数の導通材６９が存在するのが普通である。
【００７９】
張出し部８０の表面において、配線７５と外部接続端子６０との間には駆動用ＩＣ６３がＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ：異方性導電膜）５８によって接着されている。そして、このＡＣＦ５８により、駆動用ＩＣ６３のバンプが配線７５及び外部接続端子６０に導電接続している。この実装構造により、配線基板６４から駆動用ＩＣ６３へ信号及び電圧が供給される。一方、駆動用ＩＣ６３からの走査信号及びデータ信号が第１電極７４ａや第２電極７４ｂへ伝送される。
【００８０】
図１０において、照明装置６６は、観察側から見て液晶パネル６２の背面に緩衝材８８を挟んで配設され、バックライトとして機能する。この照明装置６６は、基板８７に支持された光源としてのＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）８６と、導光体８２とを有する。導光体８２の観察側の表面には拡散シート８３が設けられ、その反対側の面には反射シート８４が設けられる。ＬＥＤ８６を点状光源とする光は、導光体８２の受光面８２ａから導光体８２の内部に取り込まれ、その内部を伝播する間に光出射面８２ｂから面状光となって出射する。
【００８１】
上記構成より成る液晶装置６１において反射型の表示が行われる場合には、太陽光、室内光等といった外部光が第２基板６７ｂを通して液晶層６５の内部に取り込まれ、反射膜７２で反射した後、再び液晶層６５へ供給される。一方、透過型の表示が行われる場合には、照明装置６６のＬＥＤ８６が発光し、導光体８２の光出射面８２ｂから面状の光が出射し、反射膜７２に設けた複数の開口８１を通過した光が液晶層６５へ供給される。
【００８２】
液晶層６５に光が供給されたとき、第１電極７４ａ及び第２電極７４ｂの一方に走査信号が与えられ、それらの他方にデータ信号が与えられると、当該データ信号が与えられた部分の表示用ドットに所定電圧が印加されて液晶が駆動され、当該表示用ドットに供給された光が変調される。このような変調が、有効表示領域Ｖ内の表示用ドットごと、換言すれば画素ごとに行われ、文字、数字、図形等といった希望する像がその有効表示領域Ｖ内に形成され、観察者によって矢印Ａ方向から観察される。
【００８３】
本実施形態の液晶装置６１は、それに含まれるカラーフィルタ７８が図１〜図５に示したカラーフィルタ基板の製造装置を用いて、図６〜図９に示した製造方法によって製造されることに特徴がある。図１に関連して説明したように、本発明のカラーフィルタ基板の製造装置では、非使用時のフィルタ材料を冷蔵庫２６のような冷却装置によって冷却して保存するようにしたので、フィルタ材料を長期簡にわたって高品質に保持できる。従って、この製造装置によって製造されたカラーフィルタ基板は高品質であり、従ってそのカラーフィルタ基板を内蔵する図１０の液晶装置６１も高品質である。
【００８４】
（変形例）
図１０の実施形態では、半透過反射型で単純マトリクス方式の液晶装置に本発明を適用した。しかしながら、本発明は、これ以外に、反射型表示機能を持たない半透過型の単純マトリクス方式の液晶装置や、透過型表示機能を持たない反射型の単純マトリクス方式の液晶装置や、ＴＦＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＤｉｏｄｅ）等といった２端子型のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置や、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等といった３端子型のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置等といった各種の液晶装置に適用できる。
【００８５】
（電子機器及びその製造方法の実施形態）
図１１は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、表示情報出力源１０１、表示情報処理回路１０２、電源回路１０３、タイミングジェネレータ１０４及び液晶装置１０５によって構成される。そして、液晶装置１０５は液晶パネル１０７及び駆動回路１０６を有する。液晶装置１０５は、図１〜図５に示したカラーフィルタ基板の製造装置を用いて、図６〜図９に示した製造方法によって製造された、図１０に示す液晶装置６１によって構成できる。
【００８６】
表示情報出力源１０１は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ１０４により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路１０２に供給する。
【００８７】
次に、表示情報処理回路１０２は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１０６へ供給する。ここで、駆動回路１０６は、走査線駆動回路（図示せず）やデータ線駆動回路（図示せず）と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１０３は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
【００８８】
図１２は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態であるデジタルカメラであって、液晶装置をファインダとして用いるものを示している。このデジタルカメラ１１０におけるケース１１１の背面には液晶表示ユニット１１２が設けられる。この液晶表示ユニット１１２は、被写体を表示するファインダとして機能する。この液晶表示ユニット１１２は、図１〜図５に示したカラーフィルタ基板の製造装置を用いて、図６〜図９に示した製造方法によって製造された、図１０に示す液晶装置６１によって構成できる。
【００８９】
ケース１１１の前面側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット１１３が設けられている。撮影者が液晶表示ユニット１１２に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン１１４を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１１５のメモリに転送されてそこに格納される。
【００９０】
ケース１１１の側面には、ビデオ信号出力端子１１６と、データ通信用の入出力端子１１７とが設けられている。ビデオ信号出力端子１１６にはテレビモニタ１１８が必要に応じて接続され、また、データ通信用の入出力端子１１７にはパーソナルコンピュータ１１９が必要に応じて接続される。回路基板１１５のメモリに格納された撮像信号は、所定の操作によって、テレビモニタ１１８や、パーソナルコンピュータ１１９に出力される。
【００９１】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラーフィルタ基板の製造装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のカラーフィルタ基板の製造装置で用いる制御装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図３】図１の装置で用いられるインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図４】図３のインクジェットヘッドの内部構造を一部破断して示す斜視図である。
【図５】図３のＤ−Ｄ線に従った断面図である。
【図６】本発明に係るカラーフィルタ基板の製造方法の主要工程を示す工程図である。
【図７】図６に続く工程を示す工程図である。
【図８】図７に続く工程を示す工程図である。
【図９】複数のフィルタ要素の配列例を示しており、（ａ）はストライプ配列、（ｂ）はモザイク配列、（ｃ）はデルタ配列を示している。
【図１０】本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置の断面構造を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の他の実施形態であるデジタルカメラ及び付随する機器を示す図である。
【符号の説明】
１：カラーフィルタ基板の製造装置、２：フィルタ形成部、３：フィルタ材料供給部、４：冷却保存部、７ｘ，７ｙ：駆動系、８：クリーニング装置、９：モータ、１１：モータ、１２：ネジ軸、１３：記録ヘッド、１６：ネジ軸、１７：モータ、１８：ステージ、２１：ヒータ（加熱手段）、２２：容器、２３：パイプ、２６：冷蔵庫（冷却手段）、２８：温度センサ、３２：インクジェットヘッド、３４：ノズル、４６：加圧体、４９：液滴、５１：カラーフィルタ基板、５２：基板、５３：遮光膜、５４：バンク、５６：表示用ドット領域、５９ｇ，ｒ，ｂ：フィルタ要素、６１：液晶装置（電気光学装置）、６２：液晶パネル、６７ａ，６７ｂ：基板、７１ａ，７１ｂ：基材、７８：カラーフィルタ、Ｍ０：フィルタ材料、１１０：デジタルカメラ（電子機器）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter substrate used for performing color display, a method of manufacturing the same, and a manufacturing apparatus thereof. Further, the present invention relates to an electro-optical device such as a liquid crystal device or an electroluminescent device and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to an electronic device such as a mobile phone, a personal digital assistant, a PDA (Personal Digital Assistant), and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, electro-optical devices such as liquid crystal devices and electroluminescent devices have been widely used in electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants, PDAs, and the like. For example, an electro-optical device is used to visually display various types of information regarding electronic devices.
[0003]
When a liquid crystal device is considered as an electro-optical device, when a color display is performed by the liquid crystal device, a color filter substrate is provided inside the liquid crystal device. The color filter substrate is manufactured by forming a color filter on a base material formed of, for example, translucent glass. A color filter includes three color filter elements of R (red), G (green), and B (blue) and three color filter elements of C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) in a plane. Are optical elements formed by arranging them in a predetermined arrangement.
[0004]
When forming a color filter substrate by forming a color filter on a substrate, that is, when forming a plurality of filter elements on the substrate, conventionally, the material of the filter element on the substrate using the inkjet technology Is known (for example, see Patent Document 1). In this manufacturing method, the material of the filter element is applied to the base material by discharging the material in a droplet form from a discharge unit such as a nozzle. In this case, a predetermined amount of the filter element material discharged from the discharge unit is stored in the ink tank.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2003-01790
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the method for manufacturing a color filter substrate using the above-described inkjet technology, there is a possibility that the characteristics of the manufactured color filter substrate may be deteriorated due to the deterioration of the filter element material stored in the ink tank over time. is there. The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to manufacture a high-quality color filter substrate for a long period of time by preventing the characteristic deterioration of a filter element material for a long period of time. The purpose is to.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a color filter substrate according to the present invention includes a step of storing a liquid filter material at a temperature lower than a use temperature of the filter material and a step of returning the filter material to the use temperature. And discharging the filter material returned to the use temperature as droplets from a discharge unit.
[0008]
In the above configuration, the “filter material” is made of a material having R, G, B, C, M, and Y colors. The material of the filter material is not limited to a special material. For example, the filter material may be a liquid material composed of each color pigment mainly composed of a transparent material such as a resin and a glycol-based solvent such as ethylene glycol. Further, a liquid material constituted by dissolving a solid content composed of a pigment, a surfactant and a solvent in an appropriate solvent can also be obtained.
[0009]
The “operating temperature” refers to a temperature at which the filter material is used. When the filter material is used indoors, the operating temperature is room temperature. At present, this use temperature is controlled by the temperature control equipment regardless of the season and place, and is maintained in the range of 18 ° C to 26 ° C, preferably in the range of 25 ° C to 26 ° C.
[0010]
Further, the “step of storing at a temperature lower than the use temperature” can be configured by using a cooling means such as a refrigerator used at home, or a cooling means having any other structure. Further, the "step of returning the filter material to the use temperature" includes a method in which the filter material is taken out of an area where the cooling means operates and the temperature is naturally raised, or a method in which the filter material is forcibly raised using a heating means such as a heater. A method of heating is conceivable.
[0011]
Further, the “discharge unit that discharges the filter material as droplets” is configured by a fine opening such as a nozzle of an inkjet head. Further, the “step of discharging the filter material as droplets” can be realized by a droplet discharging technology, so-called ink jet technology. This inkjet technology is, for example, a technology in which a piezoelectric element and a nozzle are attached to an ink storage chamber, and ink, that is, a liquid material is ejected as droplets from the nozzle in accordance with a volume change of the ink storage chamber due to vibration of the piezoelectric element. Is desirable. In addition, the ink-jet technique may be a technique in which ink stored in an ink storage chamber is expanded by heating to discharge ink from a nozzle as droplets.
[0012]
According to the method of manufacturing a color filter substrate of the present invention having the above configuration, when the filter material is discharged from the discharge portion, the temperature of the filter material is maintained at the use temperature. Thereby, good ejection processing is performed. On the other hand, the filter material is kept at a temperature lower than the use temperature during a period during which the discharge process of the filter material is not performed, that is, during a standby period. As a result, deterioration of the filter material is prevented for a long period of time, and therefore, a high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time.
[0013]
Next, another method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention includes a step of storing a liquid filter material at a temperature lower than a deterioration temperature of the filter material; a step of returning the filter material to a use temperature; Discharging the filter material returned to the apparatus as droplets from a discharge unit.
[0014]
In the above manufacturing method, the filter material was stored at a temperature lower than the use temperature. On the other hand, in the present manufacturing method, the filter material is stored at a temperature lower than the deterioration temperature of the filter material. Here, the deterioration temperature of the filter material is a temperature at which the filter material deteriorates when the filter material is stored at that temperature. For example, when the main solvent of the filter material is water, 5 The temperature is in the range of 10C to 10C.
[0015]
According to the manufacturing method of the present invention, when the filter material is discharged from the discharge unit, the temperature of the filter material is maintained at the use temperature. Thereby, good ejection processing is performed. On the other hand, the filter material is kept at a temperature lower than the deterioration temperature during a period in which the discharge process of the filter material is not performed, that is, during a standby period. As a result, deterioration of the filter material is prevented for a long period of time, and therefore, a high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time.
[0016]
In the method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, when the use temperature of the filter material is 18 ° C. to 26 ° C., preferably 25 ° C. to 26 ° C., in the storing step, the filter material is stored at 10 ° C. or less. It is desirable. Thereby, deterioration of the filter material can be prevented for a long period of time, and therefore, a high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time.
[0017]
In the method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, in the step of returning the filter material to a use temperature, it is preferable that the filter material is heated by a heating unit. When returning the cooled and stored filter material to the use temperature, the temperature can be raised naturally under a use temperature environment such as room temperature. However, this method may have a problem that it takes a long time before the filter material can be used. On the other hand, if the heating means is provided to forcibly raise the temperature of the filter material, the filter material can be restored to the use state in a short time. The specific configuration of the heating means can be arbitrarily determined. For example, heating can be performed by radiant heat from a heater wire, or heating can be performed by applying hot air.
[0018]
In the method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, the temperature of the filter material is detected by a temperature sensor, and a temperature control circuit controls the heating means to control the temperature of the filter material according to the detection result. It is desirable to be characterized. At this time, the temperature of the filter material may be detected by a temperature sensor, and it may be determined whether the filter material has returned to the use temperature based on the detection result. In this case, the filter material can always be used under a constant temperature condition, and a color filter substrate of stable quality can be manufactured.
[0019]
In the method for manufacturing a color filter according to the present invention, it is preferable that the ejection unit is an inkjet head using a piezoelectric element. In the method for manufacturing a color filter according to the present invention, it is preferable that the discharge unit is an inkjet head that discharges a material by bubbles generated by thermal energy.
[0020]
Next, the apparatus for manufacturing a color filter substrate according to the present invention includes a container for storing the filter material, a cooling unit for cooling the filter material, a heating unit for heating the filter material, and a discharge unit for discharging the filter material. And a droplet discharging means for discharging droplets.
[0021]
Here, the “container” can be made of metal, plastic, or any other material. However, in the present invention, since the filter material is cooled or heated, it is preferable that the filter material is formed of a material having high thermal conductivity. Further, as the cooling means, for example, a cooling device such as a refrigerator generally used at home or a cooling device having any other structure can be used.
[0022]
Further, as the "heating means", a device for heating by radiant heat using a heater wire or the like, a device for blowing hot air, or a heating device having any other structure can be used. Further, as the "droplet discharging means", a discharging device having an arbitrary structure capable of discharging a liquid material as droplets can be used. For example, a structure that discharges by changing the volume of the liquid chamber by the vibration of the piezoelectric element, a structure that discharges by expanding and contracting a liquid material in the liquid chamber by heating and cooling, or the like can be used.
[0023]
According to the color filter substrate manufacturing apparatus having the above configuration, the filter material can be applied to a predetermined region on the base material by discharging the filter material as droplets by the droplet discharging means. At the time of this coating process, the filter material is kept at room temperature, that is, at a use temperature, whereby a good discharge process is performed. On the other hand, during a period in which the discharge processing of the filter material is not performed, that is, during a standby period, the filter material is kept at a low temperature by the cooling unit. As a result, deterioration of the filter material is prevented for a long period of time, and therefore, a high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time. When the filter material is heated by the heating means, the temperature of the filter material stored at a low temperature can be raised to a usable temperature in a short time.
[0024]
In the apparatus for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, it is desirable to provide a control unit for controlling the operation of the cooling unit such that the temperature of the filter material is lower than the use temperature of the filter material. Thereby, the filter material during the waiting period is stored at a temperature lower than the use temperature, so that deterioration is suppressed.
[0025]
In the apparatus for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, it is preferable to provide a control unit for controlling the operation of the cooling unit such that the temperature of the filter material is lower than the deterioration temperature of the filter material. Accordingly, the filter material during the waiting period is stored at a temperature lower than the deterioration temperature, so that deterioration is suppressed.
[0026]
In the apparatus for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, it is preferable that the filter material is a liquid material containing R, G, B or C, M, Y pigments.
In the apparatus for manufacturing a color filter according to the present invention, it is preferable that the discharge unit is an inkjet head using a piezoelectric element.
In the color filter manufacturing apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the discharge unit is an inkjet head that discharges a material by bubbles generated by thermal energy.
[0027]
Next, a color filter substrate according to the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a color filter substrate. According to the manufacturing method of the present invention, since deterioration of the filter material can be prevented for a long period of time, a high-quality color filter substrate can be manufactured for a long period of time. That is, the color filter substrate according to the present invention can ensure high reliability with respect to the built-in color filter substrate.
[0028]
Next, an electro-optical device according to the present invention includes the color filter substrate described above. Since the color filter substrate according to the present invention can secure high reliability with respect to the built-in color filter substrate, the electro-optical device configured using the color filter substrate can also ensure high reliability with respect to the built-in color filter substrate. , High quality display can be performed. As such an electro-optical device, a liquid crystal device, an electroluminescent device, and other devices can be considered.
[0029]
Next, a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes a step of performing the method for manufacturing a color filter substrate described above. According to the method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention, deterioration of the filter material can be prevented for a long period of time. Therefore, if the method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention having the manufacturing method as one step is used, the filter material Deterioration can be prevented for a long period of time.
[0030]
Next, an electronic apparatus according to the invention includes the electro-optical device described above. Since the electro-optical device of the present invention has high reliability with respect to the built-in color filter substrate and can perform high-quality display, the electronic device of the present invention using the electro-optical device also has a high reliability. Quality indication can be made. As such an electronic device, for example, a mobile phone, a portable information terminal, a PDA, a digital camera, and various other devices can be considered.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment of Color Filter Substrate, Manufacturing Method and Manufacturing Apparatus)
Hereinafter, a color filter substrate, a method for manufacturing the same, and an apparatus for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to an embodiment. Note that, needless to say, the present invention is not limited to this embodiment.
[0032]
FIG. 1 shows an embodiment of a manufacturing apparatus capable of realizing a method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention. The manufacturing apparatus 1 includes a filter forming unit 2, a filter material supply unit 3, and a cooling storage unit 4. The filter forming section 2 has a base 6, an X-direction drive system 7 x installed on the base 6, and a Y-direction drive system 7 y also installed on the base 6.
[0033]
The X-direction drive system 7x has a drive motor 11 and a screw shaft 12 driven by the drive motor 11 and rotated about its own central axis. A recording head 13 is screw-fitted to the screw shaft 12. When the drive motor 11 operates and the screw shaft 12 rotates clockwise or counterclockwise, the recording head 13 screwed to the screw shaft 12 reciprocates in the arrow X direction.
[0034]
The Y-direction drive system 7 y includes a screw shaft 16 fixed on the base 6, a drive motor 17 for rotationally driving a fitting member fitted to the screw shaft 16, a stage 18 fixed to the drive motor 17, Having. The base material 52 of the color filter substrate to be subjected to the filter forming process is placed on the stage 18. In this case, it is desirable that the base material 52 be fixed so as not to be easily displaced. When the Y-direction motor 17 operates to rotate the fitting member clockwise or counterclockwise, the stage 18 is guided by the screw shaft 16 and reciprocates in the arrow Y direction. The Y direction is a direction perpendicular to the X direction.
[0035]
A cleaning device 8 is provided on a screw shaft 16 constituting the Y-direction drive system 7y, and an output shaft of a motor 9 integrated with the cleaning device 8 is screw-fitted to the screw shaft 16. When the cleaning device 8 is conveyed to the recording head 13 by operating the motor 9, the recording head 13 can be cleaned by the cleaning device 8.
[0036]
The filter material supply unit 3 is provided with a heater 21 as heating means. The container 22 storing the filter material can be placed in a space surrounded by the heater 21. The container 22 and the recording head 13 are connected by a pipe 23. Through this pipe 23, the liquid material in the container 22, that is, the filter material is supplied into the recording head 13.
[0037]
In the present embodiment, when a color filter is formed by three colors of R, G, and B, three types of manufacturing apparatuses 1 are prepared for R, G, and B, and these are separated from each other. It is installed at a place, and the filter material of each color of R, G, and B is accommodated one by one in the container 22 of each manufacturing apparatus 1.
[0038]
The cooling storage unit 4 includes a well-known refrigerator 26 using a refrigerant gas. The refrigerator 26 has a volume that can accommodate at least the container 22. Further, a door is provided at an appropriate position of the refrigerator 26, and when the door is opened, the container 22 can be stored inside. It is desirable that the pipe 23 be easily deformable in consideration of the workability when storing the container.
[0039]
The color filter substrate manufacturing apparatus 1 of the present embodiment has a temperature control circuit 27. The temperature control circuit 27 controls ON / OFF of the refrigerator 26 in accordance with an instruction from an input device such as a switch operated by an operator. Further, the temperature control circuit 27 controls the amount of power to the heater 21 in accordance with the temperature information of the container 22 detected by the temperature sensor 28 disposed near the container 22, that is, the temperature information of the filter material in the container 22. By controlling the amount of current, the amount of heat generated by the heater 21 is controlled to control the temperature of the filter material. In the present embodiment, the temperature control circuit 27 has a function of raising the temperature of the filter material in the container 22 cooled by the refrigerator 26 to a use temperature, for example, room temperature, for example, 18 ° C. to 26 ° C., preferably 25 ° C. to 26 ° C. Realize. In addition, the refrigerator 26 may be configured such that an operator can independently turn ON / OFF the refrigerator 26 as desired by using a dedicated ON / OFF switch.
[0040]
For example, one or a plurality of inkjet heads 32 as shown in FIG. 3 are provided on the bottom surface of the recording head 13 constituting the filter forming unit 2 in FIG. The inkjet head 32 has a substantially rectangular casing 33, and a plurality of nozzles 34 are provided on the bottom surface of the casing 33. These nozzles 34 have minute openings having a diameter of about 0.02 to 0.1 mm.
[0041]
In the present embodiment, the plurality of nozzles 34 are provided in two rows, whereby two nozzle rows 36, 36 are formed. In each nozzle row 36, the nozzles 34 are provided on a straight line at regular intervals. A liquid material, that is, a filter material is supplied to these nozzle rows 36 in the direction indicated by the arrow B. The supplied filter material is discharged as fine droplets from each nozzle 34 according to the vibration of the piezoelectric element. The number of the nozzle rows 36 may be one or three or more.
[0042]
As shown in FIG. 4, the ink jet head 32 has a nozzle plate 37 made of, for example, stainless steel, a vibration plate 38 arranged opposite to the nozzle plate 37, and a plurality of partition members 42 for joining the two together. Further, between the nozzle plate 37 and the vibration plate 38, a plurality of storage chambers 39 for storing the filter material and a liquid pool 41 where the filter material is temporarily stored are formed by respective partition members 42. Is formed. Further, the plurality of storage chambers 39 and the liquid reservoir 41 communicate with each other via the passage 43. Further, a supply hole 44 for the filter material filter is formed at an appropriate position on the vibration plate 38, and the container 22 is connected to the supply hole 44 via the pipe 23 in FIG. The filter material M0 supplied from the container 22 is filled in the liquid reservoir 41, and is further filled in the storage chamber 39 through the passage 43.
[0043]
The nozzle plate 37 constituting a part of the inkjet head 32 is provided with a nozzle 34 for jetting the filter material from the storage chamber 39 in a jet shape. The arrangement of a plurality of nozzles 34 to form a nozzle row 36 is as described above with reference to FIG. Further, a pressure body 46 for pressing the filter material is attached to a surface of the vibration plate 38 corresponding to the storage chamber 39. As shown in FIG. 5, the pressing body 46 has a piezoelectric element 47 and a pair of electrodes 48a and 48b sandwiching the piezoelectric element 47.
[0044]
The piezoelectric element 47 has a function to bend and deform so as to protrude outward as indicated by an arrow C by energizing the electrodes 48a and 48b, thereby increasing the volume of the storage chamber 39. Then, when the volume of the storage chamber 39 increases, the filter material M0 corresponding to the increased volume flows into the storage chamber 39 from the liquid reservoir 41 through the passage 43.
[0045]
On the other hand, when the power supply to the piezoelectric element 47 is released, both the piezoelectric element 47 and the vibration plate 38 return to their original shapes, and the storage chamber 39 also returns to its original volume. Therefore, the pressure of the filter material inside the storage chamber 39 increases, and the filter material is discharged from the nozzle 34 as droplets 49. The droplets 49 are stably ejected from the nozzles 34 as fine droplets regardless of the type of solvent or the like contained in the filter material.
[0046]
The color filter substrate manufacturing apparatus 1 of the present embodiment has a control device 90 shown in FIG. The control device 90 controls the operation of each element of the X-direction motor 11, the Y-direction motor 17, and the recording head 13 in the filter forming unit 2 in FIG. The manufacturing apparatus 1 also has a control unit for controlling the operation of the cleaning motor 9 in FIG. 1, but a detailed description of the control unit will be omitted.
[0047]
The control device 90 includes a drive signal control unit 91 configured by a computer, and a head position control unit 92 configured by a computer. These control units can share information with each other through a signal line 97. The drive signal control unit 91 outputs a waveform S0 for driving the recording head 13 to the analog amplifier 93. Further, the drive signal control section 91 outputs bitmap data S1 indicating to which position the filter material is to be discharged to the timing control section 94.
[0048]
The analog amplifier 93 amplifies the waveform S0 and transmits the amplified waveform S0 to the relay circuit 95. The timing control section 94 has a built-in clock pulse circuit, and outputs an ejection timing signal S2 to the relay circuit 95 according to the bitmap data S1. The relay circuit 95 outputs the waveform S0 sent from the analog amplifier 93 to the input port of the recording head 13 according to the ejection timing signal S2 sent from the timing control unit 94.
[0049]
The head position control unit 92 outputs information S3 on the position of the recording head 13 to the XY control circuit 96. The XY control circuit 96 outputs a signal for controlling the position of the recording head 13 in the X direction to the X-direction motor 11 based on the transmitted position information S3 of the recording head 13, and further outputs the signal in the Y-direction. And outputs a signal for controlling the position of the stage 18 to the Y-direction motor 17.
[0050]
With the above configuration regarding the drive signal control unit 91 and the head position control unit 92, the recording head 13 ejects the filter material as droplets when the desired coordinate position of the base material 52 placed on the stage 18 has arrived. Thus, a droplet of the filter material lands and is applied to a desired position on the base material 52.
[0051]
Next, a method of manufacturing a color filter substrate performed using the inkjet head 32 shown in FIG. 3 will be described. First, in FIG. 6A, chromium, nickel, aluminum, or the like is used as a material for forming a light-shielding layer 53 on a base material 52 formed of a light-transmitting glass, a light-transmitting plastic, or the like. For example, the metal thin film 53a is formed by using, for example, a dry plating method. In this case, the thickness of the metal thin film 53a is desirably about 0.1 to 0.5 μm.
[0052]
Next, in FIG. 6B, a resist 57a, which is a photosensitive resin, is applied with a uniform thickness, the resist 57a is exposed through a mask, and further developed to form the resist 57a into a predetermined pattern. Form. Next, using the resist pattern as a mask, the metal thin film 53a is etched to form a light shielding layer 53 having a predetermined shape, that is, a lattice shape as viewed from the direction of arrow A in this embodiment, as shown in FIG.
[0053]
Next, in FIG. 6D, a photosensitive resin 54a is formed in a uniform thickness on the light shielding layer 53, and is subjected to a photolithography process to form a predetermined pattern as shown in FIG. Are formed in the same shape as the light shielding layer 53, that is, in a lattice shape. At this time, it is desirable that the height of the bank 54 is formed to be about 1.0 μm.
[0054]
By forming the banks 54 in this manner, a plurality of display dot areas 56 divided by the banks 54 are formed on the substrate 52. Since the bank 54 has a lattice shape, the plurality of display dot regions 56 are arranged in a matrix when viewed from the direction of arrow A. The bank 54 does not need to be particularly black, and may be, for example, a urethane-based or acrylic-based curable photosensitive resin composition.
[0055]
After the banks 54 are formed on the substrate 52 as described above, the substrate 52 is placed at a predetermined position on the stage 18 in FIG. Then, by operating the X-direction drive system 7x and the Y-direction drive system 7y and operating the pressurizing member 46 in FIG. 4, the following color filter forming process is performed. In this embodiment, the G color filter element 59g, the R color filter element 59r, and the B color filter element 59b are formed in a stripe array as shown in FIG. Note that the stripe arrangement is an arrangement in which the respective colors of R, G, and B are arranged in a line in the vertical direction and are repeatedly changed one by one in the horizontal direction.
[0056]
First, in FIG. 7F, the G color filter material is discharged as droplets 49 into the display dot area 56g where the G color filter element is to be formed, using the inkjet head 32 shown in FIG. The ejection amount Ag at this time is set in advance to be larger than the volume of the display dot area 56g defined by the height of the bank 4, and the supplied G color filter material protrudes above the bank 54. . Next, a pre-bake is performed by a heat treatment at 50 ° C. for about 10 minutes to evaporate the solvent in the G color filter material, thereby flattening the surface of the G color filter material as shown in FIG. A G color filter element 59g is formed.
[0057]
Next, in FIG. 7H, the R color filter material is discharged as droplets 49 into the display dot region 56r where the R color filter element is to be formed, using the inkjet head 32 shown in FIG. . The ejection amount Ar at this time is also set to be larger than the volume of the display dot area 56r defined by the height of the bank 54, and the supplied R color filter material protrudes above the bank 54. Next, a pre-bake is performed by a heat treatment at 50 ° C. for about 10 minutes to evaporate the solvent in the R-color filter material, thereby flattening the surface of the R-color filter material as shown in FIG. An R color filter element 59r is formed.
[0058]
Next, in FIG. 8J, the B color filter material is ejected as droplets 49 into the display dot area 56b where the B color filter element is to be formed, using the ink jet head 32 shown in FIG. . The discharge amount Ab at this time is also set to be larger than the volume of the display dot area 56b defined by the height of the bank 54, and the supplied R color filter material protrudes above the bank 54. Next, a pre-bake is performed by a heat treatment at 50 ° C. for about 10 minutes to evaporate the solvent in the B color filter material, thereby flattening the surface of the B color filter material as shown in FIG. The B color filter element 59b is formed.
[0059]
Thereafter, for example, after-baking is performed by heating at 230 ° C. for about 30 minutes to cure the filter elements, whereby the R, G, and B color filter elements 59g, 59r, and 59b are arranged in a predetermined arrangement, for example, as shown in FIG. The color filters arranged in the stripe arrangement of a) are formed. At the same time, a color filter substrate 51 including a base material 52 and a color filter is formed.
[0060]
The color filter substrate manufacturing apparatus 1 illustrated in FIG. 1 performs the color filter substrate forming process as described above. While the forming process is being performed, the container 22 containing the R, G, or B filter material is disposed in the filter material supply unit 3. Then, the filter material is sent to the recording head 13 through the pipe 23. At this time, if the filter material is at a use temperature, that is, room temperature, for example, 18 ° C. to 26 ° C., and preferably 25 ° C. to 26 ° C., the heater 21 does not generate heat.
[0061]
When the process of forming the color filter substrate is completed and there is a long waiting period before the manufacturing apparatus 1 is operated again, the operator takes out the filter material container 22 from the filter material supply unit 3 and removes it from the cooling storage unit. 4. Put in refrigerator 26. The inside of the refrigerator 26 is set to a temperature lower than the use temperature of the filter material or a temperature lower than the deterioration temperature of the filter material. Now, if the use temperature, that is, the room temperature is set to 25 ° C. to 26 ° C., the temperature in the refrigerator 26 is set to about 10 ° C. Accordingly, the filter material placed in the refrigerator 26 is stored while being cooled to its low temperature. As a result, it is possible to prevent the filter material from deteriorating in a short time, and to maintain the quality of the filter material normally for a long time.
[0062]
When the filter material is cooled and stored in the refrigerator 26 as described above, when the filter material is taken out of the refrigerator 26 and the process of forming the filter substrate is to be resumed, the filter material taken out of the refrigerator 26 has its operating temperature. That is, the operation cannot be started until the temperature is raised to room temperature. In the present embodiment, since the heater 21 is installed in the filter material supply unit 3, if the operator places the container 22 in an area surrounded by the heater 21 and causes the heater 21 to generate heat, the operator The temperature of the filter material can be raised to the use temperature in a short time, so that the process of forming the color filter substrate using the inkjet head 32 (see FIG. 3) can be started in a short time.
[0063]
If there is enough time before the process of forming the filter material is started, the temperature of the heater material can be raised naturally in a room temperature environment without using the heat generated by the heater 21.
[0064]
(Modification)
In the above-described embodiment, the case where the operator manually transports the filter material container 22 between the filter material supply unit 3 and the cooling storage unit 4 has been considered. In this case, it is desirable to install a transfer device such as a belt conveyor between the filter material supply unit 3 and the cooling storage unit 4 so that the transfer of the container 22 can be simplified. It is also desirable to install a transfer device such as a robot hand between the filter material supply unit 3 and the cooling storage unit 4, and to automatically transfer the container 22 using the transfer device.
[0065]
When the heater 21 is not used, a cooling means such as a refrigerator 26 can be provided in the filter material supply unit 3. However, in this case, it is necessary to stop the cooling process by the cooling unit when performing the process of forming the filter element using the inkjet head.
[0066]
In some cases, a cooling structure using a refrigerant gas or the like and a heating structure using a heater wire or the like are both installed in the filter material supply unit 3 to selectively cool and heat the container in one place. It is also possible to do it.
[0067]
In the above-described embodiment, three colors of R, G, and B are considered as filter elements constituting a color filter. However, the filter elements may be C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) in addition to R, G, and B.
[0068]
In the above embodiment, the arrangement of the filter elements 9g, 9r, 9b is the stripe arrangement shown in FIG. However, instead of this, a mosaic arrangement shown in FIG. 5B or a delta arrangement shown in FIG. 5C can be adopted. The mosaic array is an array in which R, G, and B are repeatedly arranged in order in both columns and rows. The delta arrangement is an arrangement in which R, G, and B are arranged at positions corresponding to the vertices of a triangle, and R, G, and B are sequentially and repeatedly arranged in the row direction.
[0069]
(Embodiment of electro-optical device and manufacturing method thereof)
Hereinafter, an electro-optical device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to a liquid crystal device and a method for manufacturing the same. FIG. 10 shows an embodiment in which the present invention is applied to a liquid crystal device which is an example of an electro-optical device. The liquid crystal device shown here is a simple matrix type transflective liquid crystal device. Further, the liquid crystal device shown here is a liquid crystal display device for displaying images such as characters, numerals, figures, and the like so that they can be visually recognized.
[0070]
The liquid crystal device 61 shown here is formed by attaching a lighting device 66 and a wiring board 64 to a liquid crystal panel 62. The liquid crystal panel 62 includes a first substrate 67a having a rectangular or square shape as viewed in the direction of arrow A, and a second substrate 67b having a rectangular or square shape as viewed in the direction of arrow A. Is formed by laminating with a sealing material 68.
[0071]
A gap, a so-called cell gap, is formed between the first substrate 67a and the second substrate 67b, and liquid crystal is injected into the cell gap to form a liquid crystal layer 65. Reference numeral 79 denotes a spacer for maintaining a cell gap. The observer observes the liquid crystal device 61 from the direction of arrow A.
[0072]
The first substrate 67a has a first base material 71a formed of translucent glass, translucent plastic, or the like. A reflection film 72 is formed on the liquid crystal side surface of the first base material 71a, an insulation film 73 is formed thereon, a first electrode 74a is formed thereon, and an alignment film 76a is formed thereon. Have been. A first polarizing plate 77a is attached to the surface of the first base 71a on the lighting device 66 side, for example, by sticking.
[0073]
The second substrate 67b opposed to the first substrate 67a has a second base 71b formed of light-transmitting glass, light-transmitting plastic, or the like. A color filter 78 is formed on the liquid crystal side surface of the second base 71b, a second electrode 74b is formed thereon, and an alignment film 76b is formed thereon. A second polarizing plate 77b is attached to the outer surface of the second base 71b, for example, by sticking.
[0074]
The first electrode 74a on the first substrate 67a side is a linear electrode extending in the left-right direction in FIG. Also, a plurality of first electrodes 74a are formed, and they are arranged in parallel to each other in a direction perpendicular to the paper surface. That is, the plurality of first electrodes 74a are formed in a stripe shape when viewed from the arrow A direction.
[0075]
The second electrode 74b on the side of the second substrate 67b is a linear electrode extending in the direction perpendicular to the plane of FIG. Also, a plurality of second electrodes 74b are formed, and they are arranged in parallel in the left-right direction in FIG. That is, the plurality of second electrodes 74b are formed in a stripe shape extending in a direction orthogonal to the first electrodes 74a.
[0076]
The first electrode 74a and the second electrode 74b intersect at many points arranged in a matrix when viewed from the direction of arrow A, and these intersections constitute a dot area for display. When color display is performed using a color filter including filter elements of three colors of R, G, and B, and three colors of C, M, and Y, one of the three colors is provided for each of the above-described dot regions. Are arranged corresponding to each other, and a group of three colors constitutes one unit to constitute one pixel. The effective display area V is formed by arranging a large number of the pixels in a matrix when viewed from the direction of the arrow A, and an image such as a character, a number, or a figure is displayed in the effective display area V.
[0077]
An opening 81 is formed in the reflection film 72 corresponding to the display dot area which is the minimum unit of display. These openings 81 transmit planar light supplied from the illumination device 66 to realize a transmissive display. Note that the transmission type display is not limited to providing the opening 81 in the reflection film 72, and the transmission type display can be realized by, for example, reducing the thickness of the reflection film 72.
[0078]
The first base material 71a has an overhang portion 80 that protrudes outward beyond the second base material 71b. The first electrode 74a on the first substrate 71a side extends over the overhang portion 80 across the sealing material 68 to form a wiring 75. The external connection terminal 60 is formed on the edge of the overhang portion 80. The wiring board 64 is conductively connected to the external connection terminals 60. The second electrode 74b on the second substrate 71b side is connected to the wiring 75 on the first substrate 71a side via a conductive material 69 dispersed inside the sealing material 68. Although the conductive material 69 is drawn in almost the same dimension as the width of the seal material 68 in FIG. 10, the conductive material 69 is actually smaller than the width of the seal material 68, Generally, a plurality of conductive members 69 exist in the width direction.
[0079]
On the surface of the overhang portion 80, a driving IC 63 is bonded between the wiring 75 and the external connection terminal 60 by an ACF (Anisotropic Conductive Film: anisotropic conductive film) 58. The ACF 58 electrically connects the bump of the driving IC 63 to the wiring 75 and the external connection terminal 60. With this mounting structure, signals and voltages are supplied from the wiring board 64 to the driving IC 63. On the other hand, a scanning signal and a data signal from the driving IC 63 are transmitted to the first electrode 74a and the second electrode 74b.
[0080]
In FIG. 10, the illumination device 66 is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 62 with a buffer 88 interposed therebetween when viewed from the observation side, and functions as a backlight. The lighting device 66 includes an LED (Light Emitting Diode) 86 as a light source supported on a substrate 87 and a light guide 82. A diffusion sheet 83 is provided on the surface of the light guide 82 on the observation side, and a reflection sheet 84 is provided on the opposite surface. Light using the LED 86 as a point light source is taken into the light guide 82 from the light receiving surface 82a of the light guide 82, and is emitted as planar light from the light emission surface 82b while propagating through the inside.
[0081]
When a reflection type display is performed in the liquid crystal device 61 having the above configuration, external light such as sunlight or room light is taken into the liquid crystal layer 65 through the second substrate 67b and reflected by the reflection film 72. Are supplied to the liquid crystal layer 65 again. On the other hand, when the transmissive display is performed, the LED 86 of the lighting device 66 emits light, the planar light exits from the light exit surface 82 b of the light guide 82, and the plurality of openings 81 provided in the reflective film 72. Is supplied to the liquid crystal layer 65.
[0082]
When light is supplied to the liquid crystal layer 65, a scanning signal is applied to one of the first electrode 74a and the second electrode 74b, and a data signal is applied to the other of the first electrode 74a and the second electrode 74b. The liquid crystal is driven by applying a predetermined voltage to the display dots, and the light supplied to the display dots is modulated. Such a modulation is performed for each display dot in the effective display area V, in other words, for each pixel, and a desired image such as a character, a numeral, a graphic, or the like is formed in the effective display area V, and the image is formed by the observer. It is observed from the direction of arrow A.
[0083]
In the liquid crystal device 61 of the present embodiment, the color filters 78 included in the liquid crystal device 61 are manufactured by the manufacturing method illustrated in FIGS. 6 to 9 using the color filter substrate manufacturing apparatus illustrated in FIGS. There are features. As described with reference to FIG. 1, in the apparatus for manufacturing a color filter substrate of the present invention, the filter material when not in use is cooled and stored by the cooling device such as the refrigerator 26, so that the filter material is stored. High quality can be maintained over a long period of time. Therefore, the color filter substrate manufactured by this manufacturing apparatus is of high quality, and the liquid crystal device 61 of FIG. 10 incorporating the color filter substrate is also of high quality.
[0084]
(Modification)
In the embodiment of FIG. 10, the present invention is applied to a transflective, simple matrix type liquid crystal device. However, the present invention also provides a transflective simple matrix liquid crystal device without a reflective display function, a reflective simple matrix liquid crystal device without a transmissive display function, and a TFD (Thin). Various types of liquid crystal such as an active matrix type liquid crystal device using a two-terminal switching element such as a film diode and an active matrix type liquid crystal device using a three-terminal switching element such as a TFT (Thin Film Transistor). Applicable to equipment.
[0085]
(Embodiment of electronic device and manufacturing method thereof)
FIG. 11 shows an embodiment of an electronic device according to the present invention. The electronic device shown here includes a display information output source 101, a display information processing circuit 102, a power supply circuit 103, a timing generator 104, and a liquid crystal device 105. The liquid crystal device 105 has a liquid crystal panel 107 and a driving circuit 106. The liquid crystal device 105 can be constituted by the liquid crystal device 61 shown in FIG. 10 manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 6 to 9 using the apparatus for manufacturing a color filter substrate shown in FIGS.
[0086]
The display information output source 101 includes a memory such as a random access memory (RAM), a storage unit such as various disks, a tuning circuit that tunes and outputs a digital image signal, and the like, and various clock signals generated by the timing generator 104. , The display information such as an image signal in a predetermined format is supplied to the display information processing circuit 102.
[0087]
Next, the display information processing circuit 102 includes a number of well-known circuits such as an amplification / inversion circuit, a rotation circuit, a gamma correction circuit, and a clamp circuit, and executes processing of input display information to convert an image signal. It is supplied to the drive circuit 106 together with the clock signal CLK. Here, the driving circuit 106 is a general term for an inspection circuit and the like together with a scanning line driving circuit (not shown) and a data line driving circuit (not shown). The power supply circuit 103 supplies a predetermined power supply voltage to each of the above components.
[0088]
FIG. 12 shows a digital camera as still another embodiment of the electronic apparatus according to the present invention, which uses a liquid crystal device as a finder. A liquid crystal display unit 112 is provided on the back of a case 111 of the digital camera 110. The liquid crystal display unit 112 functions as a finder for displaying a subject. The liquid crystal display unit 112 can be configured by the liquid crystal device 61 shown in FIG. 10 manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 6 to 9 using the color filter substrate manufacturing apparatus shown in FIGS. .
[0089]
A light receiving unit 113 including an optical lens, a CCD, and the like is provided on the front side (the rear side in the figure) of the case 111. When the photographer confirms the subject image displayed on the liquid crystal display unit 112 and presses the shutter button 114, the imaging signal of the CCD at that time is transferred to the memory of the circuit board 115 and stored therein.
[0090]
On the side surface of the case 111, a video signal output terminal 116 and an input / output terminal 117 for data communication are provided. A television monitor 118 is connected to the video signal output terminal 116 as needed, and a personal computer 119 is connected to the input / output terminal 117 for data communication as needed. The imaging signal stored in the memory of the circuit board 115 is output to the television monitor 118 and the personal computer 119 by a predetermined operation.
[0091]
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and can be variously modified within the scope of the invention described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a color filter substrate manufacturing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating an example of a control device used in the color filter substrate manufacturing apparatus of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an ink jet head used in the apparatus of FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing the internal structure of the ink jet head of FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line DD of FIG. 3;
FIG. 6 is a process chart showing main steps of a method for manufacturing a color filter substrate according to the present invention.
FIG. 7 is a process diagram showing a process following FIG. 6;
FIG. 8 is a process chart showing a step following FIG. 7;
FIGS. 9A and 9B show examples of arrangement of a plurality of filter elements, wherein FIG. 9A shows a stripe arrangement, FIG. 9B shows a mosaic arrangement, and FIG. 9C shows a delta arrangement.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of a liquid crystal device that is an embodiment of the electro-optical device according to the invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an embodiment of an electronic apparatus according to the invention.
FIG. 12 is a diagram showing a digital camera as another embodiment of the electronic apparatus according to the present invention and an associated apparatus.
[Explanation of symbols]
1: manufacturing apparatus for color filter substrate, 2: filter forming section, 3: filter material supply section, 4: cooling storage section, 7x, 7y: drive system, 8: cleaning apparatus, 9: motor, 11: motor, 12: Screw shaft, 13: recording head, 16: screw shaft, 17: motor, 18: stage, 21: heater (heating means), 22: container, 23: pipe, 26: refrigerator (cooling means), 28: temperature sensor, 32: inkjet head, 34: nozzle, 46: pressurized body, 49: droplet, 51: color filter substrate, 52: substrate, 53: light shielding film, 54: bank, 56: display dot area, 59g, r, b: filter element, 61: liquid crystal device (electro-optical device), 62: liquid crystal panel, 67a, 67b: substrate, 71a, 71b: base material, 78: color filter, M0: filter material, 110: Digital camera (electronic device)

Claims

Storing the liquid filter material at a temperature lower than the operating temperature of the filter material;
Returning the filter material to the use temperature;
Discharging the filter material returned to the use temperature as droplets from a discharge unit.

Storing the liquid filter material at a temperature lower than the degradation temperature of the filter material;
Returning the filter material to a use temperature;
Discharging the filter material returned to the use temperature as droplets from a discharge unit.

3. The method according to claim 1, wherein the filter material is a liquid material containing R, G, B or C, M, Y pigments.

4. The color filter substrate according to claim 1, wherein the filter material is stored at 10 [deg.] C. or less in the storing step when the use temperature is 18 [deg.] C. to 26 [deg.] C. Manufacturing method.

The method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the step of returning the filter material to a use temperature, the filter material is heated by a heating unit.

6. The color filter substrate according to claim 5, wherein the temperature of the filter material is detected by a temperature sensor, and a temperature control circuit controls the heating means to control the temperature of the filter material according to a result of the detection. Production method.

7. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 1, wherein the discharge unit is an inkjet head using a piezoelectric element.

7. The method for manufacturing a color filter substrate according to claim 1, wherein the discharge unit is an inkjet head that discharges a material by bubbles generated by thermal energy.

A container for storing the filter material,
Cooling means for cooling the filter material,
Heating means for heating the filter material,
And a droplet discharging means for discharging the filter material as droplets from a discharging unit.

10. The apparatus for manufacturing a color filter substrate according to claim 9, further comprising control means for controlling the operation of the cooling means so that the temperature of the filter material is lower than the use temperature of the filter material.

10. The color filter substrate manufacturing apparatus according to claim 9, further comprising control means for controlling the operation of the cooling means so that the temperature of the filter material is lower than the deterioration temperature of the filter material.

12. The apparatus for manufacturing a color filter substrate according to claim 9, wherein the filter material is a liquid material containing R, G, B or C, M, Y pigments.

13. The apparatus for manufacturing a color filter substrate according to claim 9, wherein the discharge unit is an ink jet head using a piezoelectric element.

13. The color filter substrate manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the discharge unit is an inkjet head that discharges a material by bubbles generated by thermal energy.

A color filter substrate manufactured by the method for manufacturing a color filter substrate according to any one of claims 1 to 8.

An electro-optical device comprising the color filter substrate according to claim 15.

A method for manufacturing an electro-optical device, comprising a step of performing the method for manufacturing a color filter substrate according to any one of claims 1 to 8.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 16.