專利名稱：濾色片的制造方法和噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以在液晶顯示面板中使用的濾色片的制造方法和噴墨頭，特別是涉及用噴墨頭吐出彩色墨水來(lái)制造濾色片的方法和實(shí)現(xiàn)該濾色片的制造方法的噴墨頭的改良。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，伴隨著個(gè)人電腦的發(fā)展普及特別是便攜式電腦的發(fā)展普及液晶顯示器特別是彩色液晶顯示器的需要日益增加。但是，為了進(jìn)一步普及，就必須降低價(jià)格，特別是對(duì)在價(jià)格方面比重大的濾色片的降價(jià)的要求日益高漲。
作為濾色片的主要的制造方法，有印刷法、電附著法、染色法或顏料分散法。以下說(shuō)明每一種方法。
首先，印刷法是一種用反復(fù)印刷把顏料分散到熱硬化性樹(shù)脂中的涂料的辦法分開(kāi)涂敷紅(以下叫做R)、綠(以下叫做G)、藍(lán)(以下，叫做B)這3種顏色，使本身為著色層的樹(shù)脂加熱硬化后形成3色著色層的方法。這時(shí)，作為涂料使用使顏料分散的涂料。
該印刷法，雖然工序簡(jiǎn)單，但卻存在著析象清晰性和平坦性差的缺點(diǎn)。
其次，電附著法是這樣一種方法在基板上邊使透明電極圖形化，把它浸泡到含有顏料、樹(shù)脂、電解液等的電附著涂敷液中，電附著第1色。反復(fù)3次進(jìn)行該工序，形成R、G、B這3色的著色層，最后進(jìn)行燒結(jié)。
該電附著法，盡管濾色片的平坦性優(yōu)良，但卻存在著可以形成的圖形受限制的缺點(diǎn)。
其次，染色法是這樣一種方法在玻璃基板上邊向本身為染色用的材料的水溶性高分子材料中填加感光劑使之感光化，用光刻工序使之圖形化為所希望的形狀之后，把所得到的圖形浸泡到染色浴內(nèi)，得到著色圖形，反復(fù)進(jìn)行3次該工序，形成R、G、B這3色的著色層。
該染色法雖然色彩鮮艷，但存在著耐風(fēng)性、耐光性、耐熱性和吸濕性不好的缺點(diǎn)。
最后，顏料分散法是這樣一種方法首先，在基板上邊形成已使顏料分散的感光性樹(shù)脂層，采用使之圖形化的辦法得到單色的圖形，再采用反復(fù)進(jìn)行3次該工序的辦法形成R、G、B這3色著色層。
該顏料分散法，由于所涂敷的材料的70％以上在圖形化時(shí)被廢棄，故具有材料浪費(fèi)的缺點(diǎn)。
這4種方法的不論哪一個(gè)，一般都在著色層的上邊形成保護(hù)層。
此外，上述4種方法，不論哪一個(gè)由于都要形成R、G、B這3色的著色層故同一工序必須反復(fù)進(jìn)行3次，因而必然存在著造價(jià)增高，同時(shí)，工序越多則成品率就越低的缺點(diǎn)。
作為可以消除上述那些缺點(diǎn)的方法，人們已經(jīng)提出了使用噴墨法的濾色片的制造方法，這些方法，例如，已在特開(kāi)昭59-75205號(hào)公報(bào)、特開(kāi)昭63-235901號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平1-217302號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平4-123005號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平7-146406號(hào)公報(bào)等中公開(kāi)。
該噴墨法，用噴嘴把含有R、G、B各個(gè)色素的著色液(以下，叫做墨水)噴吐到濾色片基板上，使該墨水在要成為濾色片的透明基板上邊干燥形成著色層。
倘采用該方法，由于可以一次地進(jìn)行R、G、B各個(gè)著色層的形成，而且著色液的使用量也不會(huì)浪費(fèi)，故可以期待大幅度的生產(chǎn)性的提高和價(jià)格下降等的效果。
在該噴墨法中，有2種方法利用熱能吐出液滴的熱噴墨頭(也叫氣泡噴墨頭)或利用壓電器件的直接模式變形(壓電陶瓷變形的性質(zhì))吐出液滴的壓電噴頭，用各色墨水直接使濾色片的著色部分著色的方法，和先用賽璐珞、丙烯酸樹(shù)脂、明膠等的吸收液體的材料形成墨水相容層，用吐出它們的墨水進(jìn)行染色的方法。
首先，在直接使濾色片基板著色的方法，是向用濾色片基板上邊的框體劃分成區(qū)的象素區(qū)內(nèi)吐出墨水液滴把規(guī)定的墨水量填充到象素區(qū)內(nèi)，使該墨水干燥固化形成著色層的方法。
這時(shí)，為了確?？蝮w和著色層的平坦性，把框體的高度限制為墨水干燥固化時(shí)的高度。為此，墨水要估計(jì)好因干燥所引起的體積減少地填充超過(guò)框體的高度的量，還要采用使由感光性樹(shù)脂構(gòu)成的框體含有氟系材料，使得該量變成并穩(wěn)定地保持凸?fàn)畹膹澰旅娴霓k法附加上防液特性。
用圖8說(shuō)明用噴墨頭把墨水吐出填充到該框體內(nèi)的方法。
圖8的說(shuō)明圖示出了直接使濾色片基板著色的使用現(xiàn)有的噴墨法的濾色片的制造方法，示出的是向一個(gè)象素區(qū)內(nèi)吐出4個(gè)墨水液滴的情況。
圖8(a)示出了最初的墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(b)示出了第2個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(c)示出了第3個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(d)示出了第4個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(e)示出了第4個(gè)墨水液滴的到達(dá)后的樣子。
在該圖8(a)中，81是在一個(gè)壓力室82內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴84的噴墨頭，82是用由未畫(huà)出來(lái)的墨水供給源供給的墨水填滿了的壓力室，84是吐出已填充到壓力室82內(nèi)的墨水的噴嘴，85是象素區(qū)，86是將要成為濾色片的透明基板(以下，叫做濾色片基板)，87是由黑色矩陣形成的框體，88a是對(duì)于象素區(qū)85最初吐出來(lái)的第1墨水液滴，88b是對(duì)于象素區(qū)85第2個(gè)吐出來(lái)的第2墨水液滴，88c是對(duì)于象素區(qū)85第3個(gè)吐出來(lái)的第3墨水液滴，88d是對(duì)于象素區(qū)85第4個(gè)吐出來(lái)的第4墨水液滴，89a、89b、89c、89d分別是墨水液滴88a、88b、88c、88d到達(dá)于象素區(qū)85內(nèi)之后的填充墨水。
在圖8(a)中，壓力室82已用墨水填滿，噴墨頭81從噴嘴84向著濾色片基板86的象素區(qū)85內(nèi)吐出墨水液滴。
當(dāng)墨水液滴88a到達(dá)于濾色片基板86的表面上時(shí)，如圖8(b)所示，將變成為到達(dá)于框體87間并擴(kuò)展開(kāi)來(lái)的填充墨水。這時(shí)，噴墨頭81和濾色片基板86繼續(xù)進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，使得墨水液滴不會(huì)到達(dá)于同一地點(diǎn)，按照?qǐng)D8(b)到圖8(d)的順序由噴墨頭81吐出第2、第3、第4個(gè)墨水液滴88b、88c、88d，用填充墨水89c填滿框體87。在完成了向框體87內(nèi)填充進(jìn)規(guī)定量的墨水之后，如圖8(d)所示，填充墨水89d的高度變得比框體87的高度還高，形成凸?fàn)畹膹澰旅妗?br> 此外，用墨水使相容層著色的方法，是這樣的方法采用預(yù)先形成用在濾色片基板上邊的黑色矩陣膜劃分成區(qū)的象素區(qū)上邊的墨水相容層，用與直接使濾色片基板著色的情況同樣的方法向該相容層吐出墨水液滴，并使象素區(qū)整個(gè)面都吸收到達(dá)墨水的辦法，形成濾色片。
現(xiàn)有的噴墨法象上述那樣地構(gòu)成，與用涂料印刷或化學(xué)性的工藝等形成濾色片的現(xiàn)有的方法不同，制造濾色片而不需要對(duì)各色的每一種顏色重復(fù)進(jìn)行同樣的工序，不會(huì)招致因工序反復(fù)進(jìn)行而引起的成品率的降低或造價(jià)的上漲，此外，還不會(huì)浪費(fèi)濾色片材料，是可以期待的。
但是，使用現(xiàn)有的噴墨法的濾色片的制造方法，存在著以下要講述的一些課題。
以下，用圖8和圖9說(shuō)明該現(xiàn)有技術(shù)的課題。
圖9的模式圖示出了用現(xiàn)有的噴墨法制造的濾色片的著色層，圖9(a)和圖9(b)示出了直接使濾色片基板著色的情況，圖9(c)示出了使濾色片基板上邊的相容層著色的情況。
在圖中，與圖8相同的標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成部分，90是表示在象素區(qū)內(nèi)墨水未填滿的部分的掉色，91a、91b、91c、91d分別表示第1個(gè)墨水點(diǎn)、第2個(gè)墨水點(diǎn)、第3個(gè)墨水點(diǎn)、第4個(gè)墨水點(diǎn)，92是墨水點(diǎn)的重復(fù)部分，93是墨水點(diǎn)單一部分，94是超過(guò)了框體87的越界墨水，95a、95b、95c、95d、95e、95f、95g、95h、95i是著色層，99b、99e分別是著色層95b、95e的填充墨水。
若使用該現(xiàn)有的噴墨法，在從噴墨頭向框體87內(nèi)填充規(guī)定的墨水液滴使濾色片基板直接著色的情況下，由于在最后的墨水液滴沖進(jìn)到框體87內(nèi)時(shí)將在框體87內(nèi)形成大的凸?fàn)顝澰旅?，故有時(shí)候?qū)⒁蛟撟詈蟮哪旱芜M(jìn)行碰撞的沖擊將在填充墨水中產(chǎn)生沖擊波，使溢出出來(lái)的墨水越過(guò)框體浸入相鄰的框體內(nèi)部而產(chǎn)生混色。
圖9(a)示出了這樣的墨水填充區(qū)的墨水99b越過(guò)框體87浸入到與本來(lái)的著色層95b相鄰的著色層95a和95c中去的狀態(tài)。該混色因框體87的形狀或附加給框體87上的防液性的波動(dòng)，在必須墨水保持能力低的部分處特別易于產(chǎn)生。
此外，在被框體87劃分成區(qū)的著色部分的濾色片基板表面上剩下防液材料的殘?jiān)那闆r下，如圖9(b)所示，填充墨水99e不能均一地填充到象素區(qū)內(nèi)的拐角部分處，常常會(huì)在多數(shù)的象素中產(chǎn)生發(fā)生了掉色90的象素。這一現(xiàn)象在最后的墨水液滴的到達(dá)點(diǎn)附近或象素區(qū)內(nèi)的拐角部分處易于發(fā)生。
另一方面，在對(duì)濾色片基板上邊的墨水相容層進(jìn)行染色的情況下，如圖9(c)所示，在墨水液滴以恒定的間隔依次到達(dá)到未畫(huà)出來(lái)的相容層上，并進(jìn)行了墨水?dāng)U展后，由于依次形成墨水點(diǎn)91a、91b、91c、91d并被相容層吸收，故在墨水點(diǎn)上形成了重復(fù)部分92和單一部分93，常常會(huì)因此而發(fā)生顏色不均勻。
如上所述，用現(xiàn)有的噴墨法制造的濾色片，存在著墨水的混色、掉色、或產(chǎn)生顏色不均勻、顏色濃度不均勻的問(wèn)題。
本發(fā)明就是有鑒于上述那樣的現(xiàn)有的方法的問(wèn)題而發(fā)明的，目的是提供可以使濾色片的顏色濃度均一化、可以以低價(jià)格進(jìn)行制造的濾色片的制造方法，和實(shí)現(xiàn)該濾色片的制造方法的噴墨頭。
發(fā)明的公開(kāi)如上所述，倘采用第1方面的發(fā)明，在用噴墨頭向?yàn)V色片基板上邊的象素區(qū)吐出墨水液滴以形成著色層的濾色片的制造方法中，在采用對(duì)于一個(gè)象素區(qū)同時(shí)吐出多個(gè)墨水液滴的辦法，直接使濾色片基板著色的情況下，把碰撞能量耗費(fèi)在使墨水?dāng)U展成放射狀的力上，抑制企圖越過(guò)框體的力，可以防止墨水的混色和掉色，在使濾色片基板上邊的相容層進(jìn)行著色的情況下，在各個(gè)墨水點(diǎn)混合后，因墨水被相容層吸收而可以防止顏色不均勻，結(jié)果是不論在什么情況下都可以制造顏色濃度均一的濾色片。
此外，倘采用第2方面的發(fā)明，則具備已形成了由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列的噴嘴板、和設(shè)置了因電信號(hào)而變形的致動(dòng)器的平面平板，并采用用上述噴嘴板和上述平面平板圍起來(lái)的空間形成壓力室，用致動(dòng)器對(duì)從墨水供給源供給到上述壓力室內(nèi)的墨水加壓使得從上述噴嘴吐出墨水液滴的辦法就可以以小的間距同時(shí)吐出墨水液滴而不發(fā)生串?dāng)_，可以得到可以制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第3方面的發(fā)明，則具備把多個(gè)溝寬比長(zhǎng)度還深的深溝形成得使得彼此平行的壓電材料基板、把多個(gè)由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列形成得使得在所需要的地方彼此平行的噴嘴板、密封上述壓電材料基板的深溝的蓋板、和把電位差提供給上述壓電材料基板的深溝的隔墻，使該隔墻以剪切模式變形的致動(dòng)器，用由上述壓電材料基板的深溝、已形成了上述噴嘴列的地方的上述噴嘴板、上述蓋板和上述致動(dòng)器圍起來(lái)的空間形成因上述致動(dòng)器而變形的多個(gè)壓力室，并配置為使得上述壓力室和上述空氣室交互地配置，采用用上述致動(dòng)器對(duì)從墨水供給源填充到上述多個(gè)壓力室內(nèi)的墨水加壓，使墨水液滴從上述噴嘴吐出來(lái)的辦法，就可以降低多個(gè)壓力室進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的干擾消除串?dāng)_，使墨水液滴同時(shí)吐出且吐出為使得墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一，因而可以得到可以用低價(jià)格化的設(shè)備制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第4方面的發(fā)明，則具備把多個(gè)溝寬比長(zhǎng)度還深的深溝形成得使得彼此平行的壓電材料基板、在直線上邊形成了由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列的噴嘴板、把電位差給予壓電材料基板，使該壓電材料基板以橫向變形模式進(jìn)行變形的致動(dòng)器、和密封上述壓電材料基板的淺溝借助于上述致動(dòng)器進(jìn)行位移的振動(dòng)板，采用用上述壓電材料基板的淺溝、上述噴嘴板和上述振動(dòng)板圍起來(lái)的空間，形成多個(gè)壓力室，借助于上述振動(dòng)板的位移對(duì)由墨水供給源填充到上述多個(gè)壓力室內(nèi)的墨水加壓，使墨水液滴從上述噴嘴吐出來(lái)的辦法，就可以使墨水液滴同時(shí)吐出且吐出為使得墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一，可以得到可以用低價(jià)格化的設(shè)備制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第5方面的發(fā)明，則在第2到第4方面中的任何一個(gè)方面所述的噴墨頭中，在形狀為大體上的長(zhǎng)方形且長(zhǎng)邊與短邊之比為3以上的象素區(qū)內(nèi)形成著色層時(shí)，采用使上述噴嘴列與上述象素區(qū)的長(zhǎng)邊方向平行且相等的噴嘴間隔配置以上述象素區(qū)的形狀為依據(jù)的個(gè)數(shù)的噴嘴的辦法，使已到達(dá)的墨水液滴效率良好地?cái)U(kuò)展，因而可以得到可以制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第6方面的發(fā)明，則在第2到第5方面中的任何一個(gè)方面所述的噴墨頭中，上述噴嘴列，采用使位于兩端的噴嘴設(shè)置為從上述壓力室的短邊壁離開(kāi)該短邊壁的長(zhǎng)度以上的辦法，就可以以致動(dòng)器的很小的變形提供均一切大的壓力，使所吐出的墨水液滴的體積或飛行速度等的特性都變成為均一，因而可以得到可以制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第7方面的發(fā)明，則在第3或第4方面所述的噴墨頭中，上述致動(dòng)器具有上述隔墻或上述壓電材料基板、信號(hào)電極、和公用電極，采用根據(jù)分別提供給信號(hào)電極和公用電極的第1和第2信號(hào)和電位之差使所有的上述隔墻或上述壓電材料基板同時(shí)變形的辦法，就可以使噴墨頭緊湊化、單純化和低價(jià)格化，就可以得到可以用低價(jià)格化的設(shè)備制造濾色片的噴墨頭。
此外，倘采用第8方面的發(fā)明，則采用用第2到第7方面中的任何一個(gè)方面所述的噴墨頭，對(duì)于一個(gè)象素區(qū)同時(shí)且使各個(gè)墨水液滴的吐出特性均一地吐出的多個(gè)墨水液滴的辦法，就可以借助于噴墨法以低價(jià)格制造顏色濃度均一的濾色片。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1的模式圖示出了濾色片的著色圖形。
圖2的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的濾色片的制造方法，圖2(a)示出的是墨水剛吐出后的狀態(tài)，圖2(b)示出的是墨水到達(dá)后的狀態(tài)。
圖3是從在一個(gè)壓力室內(nèi)設(shè)置了多個(gè)噴嘴的噴墨頭的墨水吐出方向看的模式圖。
圖4是從設(shè)置了利用壓電陶瓷的剪切模式變形的多個(gè)壓力室和空氣室的噴墨頭的墨水吐出方向看的模式圖。
圖5的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例2的濾色片的制造方法。
圖6是設(shè)置了利用壓電陶瓷的橫向變形模式的多個(gè)壓力室的噴墨頭的墨水吐出方向看的模式圖。
圖7的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例3的濾色片的制造方法。
圖8的說(shuō)明圖示出了在直接使濾色片基板著色的情況下，用現(xiàn)有的噴墨法的濾色片的制造方法，圖8(a)示出了最初的墨水的到達(dá)前的樣子，圖8(b)示出了最第2個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，(c)示出了第3個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(d)示出了最第4個(gè)墨水液滴的到達(dá)前的樣子，圖8(e)示出了第4個(gè)墨水液滴的到達(dá)后的樣子。
圖9的模式圖示出了用現(xiàn)有的噴墨法制造的濾色片的著色層，圖9(a)示出了使濾色片基板直接著色的情況，圖9(b)示出了使濾色片基板直接著色的情況，圖9(c)示出了使濾色片基板上邊的相容層著色的情況。
優(yōu)選實(shí)施形態(tài)(實(shí)施例1)本發(fā)明的實(shí)施例1的濾色片的制造方法，是用在一個(gè)壓力室內(nèi)配置多個(gè)噴墨頭，同時(shí)向一個(gè)象素區(qū)內(nèi)吐出多個(gè)墨水液滴且使墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一地吐出墨水液滴以形成濾色片的著色層的方法。
圖1的模式圖示出了用本發(fā)明的實(shí)施例1的濾色片的制造方法制造的濾色片的著色圖形。
在圖中，6是要成為濾色片的透明基板(以下，叫做濾色片基板)，R是紅色著色層，G是綠色著色層，B是藍(lán)色著色層，該濾色片是已圖形化為3色條帶狀的著色圖形。此外7是由黑色矩陣形成的框體。
有兩種使用噴墨頭制造著色層R、G、B的方法。
首先，使用含有顏料和染料的紫外線硬化型墨水直接形成著色層的方法，用噴墨頭向具有防液性的黑色矩陣的框體內(nèi)填充墨水，使之干燥固化后形成著色層。
對(duì)此，使用混入了著色染料的墨水和被染色層的方法，在用鉻的濺射技術(shù)和光刻技術(shù)網(wǎng)格狀地形成的黑色矩陣的上邊設(shè)置墨水相容層，用噴墨頭把墨水附著到相容層內(nèi)，并使之進(jìn)行吸收的辦法，形成著色層。
首先，用圖2對(duì)向黑色矩陣的框體內(nèi)填充墨水形成著色層的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖2的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的濾色片的制造方法，圖2(a)示出的是墨水剛吐出后的狀態(tài)，圖2(b)示出的是墨水到達(dá)后的狀態(tài)。
圖中，與圖1相同的標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成部分。1是在一個(gè)壓力室2內(nèi)設(shè)置多個(gè)噴嘴4(在本例中是4a到4d)的噴墨頭，2是從未畫(huà)出來(lái)的墨水供給源供給墨水的同時(shí)，用致動(dòng)器對(duì)應(yīng)當(dāng)向?yàn)V色片基板內(nèi)填充的墨水加壓的壓力室，3是設(shè)置在壓力室2的前面，形成噴嘴列5的同時(shí)密封壓力室2的噴嘴板，4是吐出填充到壓力室2內(nèi)的墨水的噴嘴，5是由彼此等間隔且排列成一列的多個(gè)噴嘴4a到4d構(gòu)成的噴嘴列，7是用黑色矩陣形成的框體，8是從多個(gè)噴嘴4a到4d吐出來(lái)的墨水液滴，9是被框體劃分成區(qū)的象素區(qū)，10是墨水吐出方向，11是形成凸?fàn)顝澰旅娴奶畛淠?，這是用從噴嘴4a到4d同時(shí)吐出來(lái)的墨水液滴8a到8d形成的。
另外，噴墨頭1的墨水吐出位置，是從墨水吐出方向10來(lái)看，噴嘴列5的中心與顯示器的中心重疊的位置。
此外，在象素區(qū)9的形狀是大體上的長(zhǎng)方形且長(zhǎng)邊與短邊的長(zhǎng)度之比為3以上的情況下，把在一個(gè)壓力室2內(nèi)設(shè)置的多個(gè)噴嘴4的個(gè)數(shù)，定為接近于象素區(qū)9的長(zhǎng)邊與短邊之比的整數(shù)。這是因?yàn)橐沟玫竭_(dá)后的墨水液滴在象素區(qū)內(nèi)效率良好地進(jìn)行擴(kuò)展的緣故。
其次，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
噴墨頭1，在濾色片基板6上面的框體7移動(dòng)到噴墨頭1的吐出位置上時(shí)，就從未畫(huà)出來(lái)的移動(dòng)控制電路對(duì)噴墨頭1的驅(qū)動(dòng)電路輸出墨水吐出信號(hào)，并根據(jù)該墨水吐出信號(hào)，用致動(dòng)器等對(duì)填充到壓力室2內(nèi)的墨水加壓，使噴嘴列5的噴嘴4a、4b、4c、4d中同時(shí)吐出墨水液滴8a、8b、8c、8d。這些墨水液滴8a、8b、8c、8d的體積和飛行速度等的特性大體上是均一的，分別以不同的到達(dá)點(diǎn)大體上與象素區(qū)(墨水填充區(qū))9的基板6的表面同時(shí)進(jìn)行碰撞，在其次的一瞬間被壓散，以到達(dá)點(diǎn)為中心放射狀地?cái)U(kuò)展，形成薄的圓柱狀的墨水點(diǎn)。其次，該墨水點(diǎn)在象素區(qū)9內(nèi)流動(dòng)使點(diǎn)的形狀坍塌，與別的墨水點(diǎn)一起成為形成凸?fàn)顝澰旅娴奶畛淠?1。
在實(shí)驗(yàn)中，在使粘度10～15cp和體積15～30pl的墨水液滴以4～7m/s的飛行速度碰撞到濾色片基板的象素區(qū)9上的情況下，墨水點(diǎn)的直徑大約為60～90微米。如果墨水和濾色片基板的種類(lèi)是同一種類(lèi)，由于墨水點(diǎn)的直徑由墨水液滴的體積和液滴的飛行速度決定，故可以由顯示器的大小和填充墨水11的量來(lái)選擇最佳墨水點(diǎn)的直徑。
如上所述，在本實(shí)施例1中，由于使多個(gè)墨水液滴8同時(shí)到達(dá)于透明基板6的表面上，故各個(gè)墨水點(diǎn)在象素區(qū)(墨水填充區(qū))8內(nèi)可以同時(shí)均一地形成，同時(shí)還借助于相鄰的墨水點(diǎn)彼此間的干擾力把墨水推壓擴(kuò)展到整個(gè)墨水填充區(qū)內(nèi)。
對(duì)此，若用現(xiàn)有的使墨水液滴依次沖進(jìn)來(lái)的墨水填充方法，由于每次一個(gè)地吐出墨水液滴，故當(dāng)最后的墨水液滴8d沖進(jìn)到由先行吐出的墨水液滴8a、8b、8c形成的墨水填充區(qū)的凸?fàn)顝澰旅嫔蠒r(shí)，在其彎月面上將產(chǎn)生大的沖擊波，有時(shí)候墨水將從框體7溢出到相鄰的象素區(qū)內(nèi)。
但是，若用本實(shí)施例1的墨水填充方法，由于所有的墨水液滴8a、8b、8c、8d都同時(shí)碰撞到濾色片基板6的表面上，故把能量都消耗在把該各個(gè)墨水液滴的墨水推壓擴(kuò)展到基板6的表面上的力，因而可以抑制企圖使墨水越過(guò)框體7的力。
此外，在現(xiàn)有的方法的情況下，常常會(huì)因墨水不能浸透到與最后的墨水液滴8d到達(dá)位置接近的墨水填充區(qū)的拐角部分內(nèi)而發(fā)生掉色的現(xiàn)象，這是因?yàn)橛孟刃械哪旱?a到8c填充的墨水在剩下墨水填充區(qū)的拐角部分未被填滿的情況下，即便是最后的墨水液滴8d沖進(jìn)到填充墨水的上邊，壓力也會(huì)流入填充墨水一側(cè)，因而墨水難以浸透到拐角部分內(nèi)的緣故。
在這種情況下，若采用本實(shí)施例的方法，由于在相當(dāng)于現(xiàn)有方法的最后的墨水液滴8d的到達(dá)位置的墨水填充區(qū)的拐角附近的透明基板6的表面上，與別的墨水液滴8a、8b、8c同時(shí)直接到達(dá)于透明基板6的表面上，故也具有借助于在到達(dá)后墨水放射狀地推壓擴(kuò)展透明基板6表面的力，墨水易于浸透到墨水填充區(qū)8的拐角部分中去的效果。
再有，在把墨水液滴吐出到相容層內(nèi)的情況下，倘采用本實(shí)施例，采用使多個(gè)墨水液滴同時(shí)均一地向相容層到達(dá)的辦法，在以液體的狀態(tài)進(jìn)行了混合后，也可以吸收在相容層上邊的相鄰的噴墨頭干擾部分。因此，在現(xiàn)有的方法中所見(jiàn)到的墨水點(diǎn)的重疊部分的濃度不均勻得以被消除。
其次，用圖3對(duì)本實(shí)施例1的噴墨頭的壓力室與噴嘴的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是從在一個(gè)壓力室內(nèi)設(shè)置了多個(gè)噴嘴的噴墨頭的墨水吐出方向看的模式圖。
在這里示出的是已形成了4個(gè)噴嘴的情況。這些噴嘴與濾色片的墨水填充區(qū)的形狀相吻合地配置成一列。
在圖中，與圖2相同的標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成部分。12是由設(shè)置了未畫(huà)出來(lái)的致動(dòng)器的平面平板14a、14b構(gòu)成的壓力室2的長(zhǎng)邊墻壁，13是由平面平板14c、14d構(gòu)成的壓力室2的短邊墻壁，L是壓力室2的長(zhǎng)邊墻壁12的內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度，W是壓力室2的短邊墻壁的內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度，S是從位于壓力室2的兩端的噴嘴4a、4d的中心到短邊墻壁13為止的長(zhǎng)度。
這4個(gè)噴嘴4a到4d被設(shè)置在一個(gè)壓力室2內(nèi)。壓力室2的剖面形狀是具有噴嘴列5的軸向長(zhǎng)度L的長(zhǎng)邊墻壁12和與之垂直的寬度W的短邊墻壁13的長(zhǎng)方形。從短邊墻壁13到噴嘴列5的兩端噴嘴的中心為止的間隔S，由大于短邊墻壁13的寬度W的長(zhǎng)度構(gòu)成。此外，用來(lái)對(duì)壓力室2內(nèi)的墨水加壓的未畫(huà)出來(lái)的致動(dòng)器，被設(shè)置在壓力室2的剖面的長(zhǎng)邊墻壁12上，被構(gòu)成為使得向與長(zhǎng)邊墻壁12垂直的方向進(jìn)行位移。
在這里，之所以要把多個(gè)噴嘴4設(shè)置在一個(gè)壓力室2內(nèi)，是出于以下的道理。
就是說(shuō)，代表性的濾色片的象素間距大約為300微米，例如在10.4英寸的VGA(640×480個(gè)點(diǎn))液晶用的濾色片中為330微米，在18.1英寸的SVGA(1024×1024個(gè)點(diǎn))液晶用的濾色片中為280微米。雖然在該象素區(qū)內(nèi)合適的噴嘴個(gè)數(shù)是4，但是在300微米內(nèi)以60微米的間距配置該4個(gè)噴嘴4并使之同時(shí)吐出，在通常的(打印機(jī)用的)噴墨頭1的情況下是非常困難的。這是因?yàn)槔缭趬弘姺绞较碌淖钚￠g距大約為141微米，噴泡方式的最小間距大約為71微米，都超過(guò)了60微米的緣故。
而且，在這樣窄的間距的噴墨頭的情況下，由于與相鄰的通道之間的距離變短，因而所謂的串?dāng)_，就是說(shuō)吐出某一通道內(nèi)部的墨水時(shí)的壓力振動(dòng)將影響相鄰的通道，故從相鄰的噴嘴同時(shí)吐出液滴的情況下的吐出性能與從一個(gè)噴嘴吐出液滴的情況下的吐出性能發(fā)生了變化這種缺點(diǎn)發(fā)生的機(jī)會(huì)大，故在打印機(jī)用的噴墨頭的情況下，要避免從相鄰的噴嘴同時(shí)吐出液滴，在一個(gè)壓力室內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴的同時(shí)，使在多個(gè)壓力室的每一個(gè)噴嘴的吐出定時(shí)錯(cuò)開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)自所有噴嘴的墨水液滴吐出。
但是，在一個(gè)壓力室內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴的想法，在打印機(jī)用途的情況下雖然是必不可少的，但是在濾色片的制造中則是不需要的。這是因?yàn)榫腿缫呀?jīng)說(shuō)過(guò)的那樣，若每次只吐出一個(gè)墨水液滴，就要產(chǎn)生顏色不均勻等的緣故。
于是，采用把噴墨頭1特定化為濾色片制造用，并在同一壓力室2內(nèi)設(shè)置排列在象素區(qū)內(nèi)的噴嘴4的辦法，就可以在同時(shí)吐出多個(gè)液滴的同時(shí)，還可以以窄間距配置噴嘴。想到了得到最適合于濾色片制造用的噴墨頭的辦法。
但是，在這樣的最適合于濾色片制造用的噴墨頭的情況下，各個(gè)噴嘴的吐出特性必須整齊劃一，而且，必須不發(fā)生串?dāng)_，盡管?chē)娮斓拈g距是狹窄的。
本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這個(gè)想法可以用以下的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)。
首先，對(duì)最適合于這樣的濾色片制造用的噴墨頭的壓力室2的剖面形狀進(jìn)行說(shuō)明。
在圖3中，為了從噴嘴列5的不論哪一個(gè)噴嘴4都能得到相同的吐出特性，有效的是用平行平板把噴嘴列5夾起來(lái)，以便給所有的噴嘴都加上墨水的平行平板流。
這樣一來(lái)，將成為平行平板的側(cè)壁的短邊墻壁13的位置，要使得該短邊墻壁13不影響噴嘴列5的兩端噴嘴的墨水流，使從兩端噴嘴4a、4d的中心到短邊墻壁13為止的距離S變成為平行平板間的距離，就是說(shuō)變成為大于短邊長(zhǎng)度W。該短邊長(zhǎng)度W，理想的是作成為噴嘴直徑的一倍以上的大小。
要想給這樣形狀的壓力室2內(nèi)有效地加上壓力，就要把從兩端噴嘴4a、4d到短邊墻壁為止的長(zhǎng)度S設(shè)置成大于短邊墻壁13內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度W，使得從兩端噴嘴吐出的墨水流不受短邊墻壁13的影響，理想的是把噴嘴列5設(shè)置在與長(zhǎng)邊墻壁12平行且通過(guò)短邊墻壁13的中心的直線上邊，而且，要使短邊墻壁13的內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度W在噴嘴直徑的2倍以上。
采用這樣做的辦法，就可以用長(zhǎng)邊墻壁12的很小的位移給予墨水以均一且大的壓力。
由以上可知，倘采用本發(fā)明的實(shí)施例1，就可以向一個(gè)象素區(qū)9內(nèi)同時(shí)且使得墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一那樣地吐出多個(gè)墨水液滴8a、8b、8c、8d，借助于此，在直接使濾色片基板著色的情況下，就可以使碰撞能量耗費(fèi)在反射狀地推壓擴(kuò)展墨水的力上，因而可以抑制企圖越過(guò)框體7的力，防止墨水的混色和掉色，在使濾色片基板6上邊的相容層著色的情況下，就可以在各個(gè)墨水點(diǎn)混合后把墨水吸收到相容層內(nèi)，防止顏色不均勻，結(jié)果是不論在任何一種的情況下都可以制造顏色濃度均一的濾色片。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，采用在一個(gè)壓力室2內(nèi)設(shè)置多個(gè)噴嘴4的噴墨頭1的辦法，就可以不發(fā)生串?dāng)_地以小的間距同時(shí)吐出墨水，可以制造顏色濃度均一的濾色片。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，采用使用具有由設(shè)置有致動(dòng)器的平面平板構(gòu)成的壓力室2的長(zhǎng)邊墻壁12，并把從兩端噴嘴到短邊墻壁13為止的長(zhǎng)度S設(shè)置為使得變成為大于短邊墻壁13內(nèi)側(cè)長(zhǎng)度W的噴墨頭1的辦法，就可以以致動(dòng)器的很小的變形提供均一且大的壓力，使所吐出的墨水液滴8a、8b、8c、8d的體積或飛行速度等的特性都變成為均一，因而可以得到可以制造顏色濃度均一的濾色片的噴墨頭。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，在象素區(qū)9形狀為大體上的長(zhǎng)方形且長(zhǎng)邊與短邊之比為3以上的情況下，采用使用把對(duì)于一個(gè)壓力室2的多個(gè)噴嘴4的個(gè)數(shù)，定為與象素區(qū)9的長(zhǎng)邊與短邊之比接近的整數(shù)，等間隔且一列地設(shè)置這些噴嘴4的噴墨頭的辦法，就可以以良好的效率使到達(dá)后的墨水液滴擴(kuò)展到象素區(qū)內(nèi)，就可以制造顏色濃度均一的濾色片。
(實(shí)施例2)本發(fā)明的實(shí)施例2的濾色片的制造方法，是用設(shè)置有利用壓電陶瓷剪切模式變形的多個(gè)壓力室和空氣室的噴墨頭，向位于象素區(qū)的短邊方向上的多個(gè)同色象素區(qū)內(nèi)，同時(shí)且使得墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一那樣地吐出墨水液滴以形成濾色片的著色層的方法。
圖4是從設(shè)置了利用壓電陶瓷的剪切模式變形的多個(gè)壓力室和空氣室的噴墨頭的墨水吐出方向看的模式圖。
在圖中，41是把壓力室42和空氣室48隔開(kāi)的隔墻。42是要填充墨水的多個(gè)壓力室，用噴嘴板、致動(dòng)器100、壓電陶瓷基板49和蓋板50構(gòu)成。45是把多個(gè)噴嘴設(shè)置為使得變成為彼此平行而構(gòu)成的噴嘴列，46是在相當(dāng)于壓力室內(nèi)壁的上半邊的部分上用金屬膜形成的信號(hào)電極，47是在相當(dāng)于空氣室內(nèi)壁的上半邊的部分上用金屬膜形成的公用電極，48是內(nèi)部已填充上空氣的多個(gè)空氣室，由噴嘴板、致動(dòng)器、壓電陶瓷基板49和蓋板50構(gòu)成，不具有噴嘴。49是使將要成為壓力室42和空氣室48的深溝形成為使得彼此平行的壓電陶瓷基板，50是用來(lái)對(duì)用陶瓷材料或樹(shù)脂材料形成的將要成為壓力室42和空氣室48的深溝的開(kāi)口進(jìn)行密封的蓋板，52是隔墻41的極化方向，V1是提供給公用電極47的電位，V2是提供給信號(hào)電極46的電位。
此外，100是致動(dòng)器，由隔墻41、信號(hào)電極46和公用電極47構(gòu)成，壓電陶瓷基板49的深溝被形成為使得以規(guī)定的間隔配置壓力室42和空氣室48。
圖4所示的噴墨頭1由極化為與極化方向52同方向的壓電陶瓷基板49和蓋板50和未畫(huà)出來(lái)的噴嘴板和未畫(huà)出來(lái)的驅(qū)動(dòng)器基板構(gòu)成。在該壓電陶瓷基板49上用同一深度平行地形成多條深溝。在極化為深溝與深溝之間的方向52的壓電陶瓷基板的隔墻41上，僅僅上半邊形成有金屬膜，在深度方向的溝終端處連接起來(lái)變成為一個(gè)信號(hào)電極46和公用電極47。此外，借助于這些深溝，交互地形成墨水的壓力室42和空氣室48。在空氣室48內(nèi)不形成噴嘴，在溝終端處用蓋板密封，壓力室42與墨水供給通路連通。蓋板50由陶瓷材料或樹(shù)脂材料等形成，用環(huán)氧樹(shù)脂系粘接劑與壓電陶瓷基板49牢固地進(jìn)行接合。此外，在壓電陶瓷基板49和蓋板50的前方端面上接合有具有與壓力室42對(duì)應(yīng)地設(shè)置的噴嘴列45的未畫(huà)出來(lái)的噴嘴板。噴嘴列45的排列軸被設(shè)置為與深溝的深度方向平行。壓力室42的信號(hào)電極46和空氣室48的公用電極47，各自進(jìn)行共通連接后連接到未畫(huà)出來(lái)的驅(qū)動(dòng)器電路上。
當(dāng)從該驅(qū)動(dòng)器電路把V1的電壓提供給空氣室48的公用電極47，把V2的電位提供給壓力室42的信號(hào)電極46以把電位差提供給隔墻41之間時(shí)，極化方向52與電場(chǎng)方向垂直，隔墻上半邊將受到剪切力，壓力室42的兩側(cè)的隔墻，如圖中的虛線所示，同時(shí)在內(nèi)側(cè)位移，變成為對(duì)壓力室42內(nèi)的墨水加壓的構(gòu)成。被加壓的墨水，變成為液滴，從噴嘴列45的各個(gè)噴嘴中吐出來(lái)。在這種情況下，從噴嘴列45的4個(gè)噴嘴中同時(shí)吐出液滴。
就是說(shuō)，隔墻41借助于V1和V2進(jìn)行極化，采用使其極化方向52與電場(chǎng)方向垂直的辦法，使隔墻41的上半邊受到剪切力。借助于該剪切力，同時(shí)，如圖4的虛線所示，使壓力室42的隔墻41的內(nèi)側(cè)位移，對(duì)填充到壓力室42內(nèi)的墨水加壓，空氣室48的隔墻41在外側(cè)位移。被隔墻41加壓的墨水，同時(shí)地分別從噴嘴列45吐出，使位于與濾色片基板的移動(dòng)方向垂直的列上的多個(gè)同色象素區(qū)著色。
之所以在這里要設(shè)置空氣室48，是為了要消除由彼此相鄰的壓力室42進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的干擾所引起的串?dāng)_的影響，這對(duì)于使墨水液滴穩(wěn)定且以正確的位置和量，向象素區(qū)的框體內(nèi)吐出到達(dá)是有效的。
就是說(shuō)，在壓電方式剪切模式型的噴頭的情況下，以往，從相鄰的通路的所有的通路進(jìn)行墨水的吐出，這對(duì)于縮短噴嘴間距是一種有效的方法，在目標(biāo)指向高速化的打印頭中，雖然是有效的，但是，由于要通過(guò)通路側(cè)壁和相鄰的通路的墨水把壓力振動(dòng)提供給別的通路，故存在著不能避免串?dāng)_的缺點(diǎn)。
對(duì)此，在本實(shí)施例2的情況下，為了最佳化為析象清晰度比較低的濾色片的制造用，重視高精度的墨水吐出量，在墨水吐出通路的相鄰的通路上去掉噴嘴，使該通路變成為空氣層。
借助于此，就可以防止以往一直發(fā)生的因通過(guò)相鄰的通路而引起的壓力振動(dòng)，使沒(méi)有串?dāng)_的、高精度且高穩(wěn)定度的吐出成為可能。
這是因?yàn)榕c墨水比空氣的彈性模量極端地低，不會(huì)發(fā)生通過(guò)空氣層傳播壓力振動(dòng)的緣故。
這樣一來(lái)，即便是在設(shè)置有這些空氣室48的情況下，使壓力室42的間距與濾色片的特定顏色的象素間距相吻合是充分可能的。而且，采用設(shè)置該空氣室48的辦法，由于可以僅僅用2套信號(hào)V1、V2驅(qū)動(dòng)多個(gè)壓力室42，故驅(qū)動(dòng)器電路可以簡(jiǎn)化，有助于整體的價(jià)格下降。
就是說(shuō)，在現(xiàn)有的所有連續(xù)通路中都設(shè)置噴嘴且可以從各個(gè)噴嘴吐出的壓電方式剪切模式型的噴頭的情況下，采用把信號(hào)V1(負(fù)壓填充墨水)提供給墨水吐出通路后，接著，把信號(hào)V2(加壓墨水吐出)提供給相鄰的通路的辦法，在一滴的吐出結(jié)束后，其次，這次從已供給信號(hào)的通路吐出墨水的情況下，在把信號(hào)V1提供給該通路，接著把信號(hào)V2提供給相鄰?fù)返臅r(shí)候，就必須根據(jù)吐出圖形把信號(hào)V1和V2提供給通路，使驅(qū)動(dòng)器電路變得復(fù)雜起來(lái)。
對(duì)此，當(dāng)變成為本實(shí)施例2的在墨水吐出通路的兩側(cè)具有空氣層的構(gòu)造時(shí)，結(jié)果就變成為把信號(hào)V1提供給墨水吐出通路，僅僅把V2的信號(hào)提供給其兩側(cè)的空氣層的通路。
這樣一來(lái)，在與濾色片的象素間距相吻合地制作具有空氣層的噴頭的噴嘴間距的情況下，由于可以使濾色片的象素排列軸和噴頭的噴嘴排列軸平行，故不再需要噴頭傾斜時(shí)所必須的驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲處理，而且，可以作成為使所有的噴嘴都同時(shí)吐出的布線，因而可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)器電路。
為此，使信號(hào)V1扇出至多個(gè)吐出通路，使信號(hào)V2扇出至多個(gè)空氣層的通路成為可能。
圖5的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例2的濾色片的制造方法。
在圖中，與圖4相同的標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成部分。51是具有多個(gè)壓力室42和空氣室48，且利用壓電陶瓷剪切模式變形的噴墨頭，53是濾色片基板的移動(dòng)方向，P1是象素區(qū)的短邊方向的同色的象素區(qū)之間的間隔。另外，壓力室42、空氣室48和噴嘴列45，保持該間隔進(jìn)行排列。
其次，對(duì)其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。以圖5那樣的位置關(guān)系配置在濾色片基板56上形成的與象素區(qū)R、G、B的特定顏色的間距相同的間距的壓力室、具有在與該壓力室的排列方向垂直地設(shè)置的噴嘴列的噴墨頭51和濾色片基板56，使基板56向箭頭53的方向移動(dòng)，依次使液滴到達(dá)于已來(lái)到噴頭的吐出位置處的象素區(qū)內(nèi)填充墨水。用進(jìn)行這樣的制造動(dòng)作的制造裝置就可以制造濾色片。
由以上可知，在本發(fā)明的實(shí)施例2中，采用使用設(shè)置有利用壓電陶瓷剪切模式變形的多個(gè)壓力室42和空氣室48的噴墨頭的辦法，就可以減少多個(gè)壓力室進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的干擾以消除串?dāng)_，使得同時(shí)且墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一那樣地吐出墨水液滴，因而可以用低價(jià)格化的設(shè)備制造顏色濃度均一的濾色片。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施例2中，采用用由信號(hào)電極46和公用電極47構(gòu)成的2套電極驅(qū)動(dòng)在壓力室42和空氣室48上設(shè)置的致動(dòng)器的辦法，可以使噴墨頭51緊湊化，簡(jiǎn)單化和低價(jià)格化，可以以低價(jià)格化的設(shè)備制造濾色片。
(實(shí)施例3)本發(fā)明的實(shí)施例3的濾色片的制造方法，是用設(shè)置有利用壓電陶瓷的橫向變形模式變形的多個(gè)壓力室的噴墨頭向位于象素區(qū)長(zhǎng)邊方向上的多個(gè)同色象素區(qū)，同時(shí)且使得墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一那樣地吐出墨水液滴以形成著色層的方法。
圖6是具有多個(gè)壓力室且利用壓電陶瓷的橫向變形模式的噴墨頭從墨水吐出方向看的模式圖。
在圖中，62是要填充墨水的多個(gè)壓力室，由噴嘴板、壓電陶瓷基板69和振動(dòng)板70構(gòu)成。64是用橫向變形模式進(jìn)行變形的壓電陶瓷基板，65是在噴嘴板上排列成直線狀的由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列，66是信號(hào)電極，67是公用電極，69是把比溝寬的長(zhǎng)度還淺的多個(gè)淺溝形成為彼此平行的壓電陶瓷基板，70是密封壓電陶瓷基板69的淺溝開(kāi)口的振動(dòng)板，V1是提供給公用電極67的電位，V2是提供給信號(hào)電極66的電位。110是致動(dòng)器，由壓電陶瓷基板64、信號(hào)電極66和公用電極67構(gòu)成。
在這里所示的噴墨頭用壓力室62和振動(dòng)板70和壓電陶瓷基板64構(gòu)成。壓力室62的構(gòu)成是用振動(dòng)板70密封在壓電陶瓷基板69的上端面上成型或用切削加工形成的淺溝開(kāi)口。致動(dòng)器110，由與壓力室62對(duì)應(yīng)地接合到振動(dòng)板70的上表面上的壓電陶瓷基板64、振動(dòng)板70上面的公用電極67和壓電陶瓷基板64上面的信號(hào)電極66構(gòu)成。壓電陶瓷基板64把高電壓加在公用電極67和信號(hào)電極66上，進(jìn)行極化處理。當(dāng)把驅(qū)動(dòng)電平的電位差給予把進(jìn)行了這樣地極化處理的壓電陶瓷基板64夾持起來(lái)的公用電極67和信號(hào)電極66之間時(shí)，就將加上與極化方向平行方向的電場(chǎng)，產(chǎn)生壓電陶瓷基板64的橫向變形，在板面方向上進(jìn)行收縮。借助于壓電陶瓷基板64的收縮給振動(dòng)板70加上彎曲應(yīng)力，振動(dòng)板70向壓力室62的內(nèi)側(cè)方向位移。未畫(huà)出來(lái)的噴嘴板已接合到壓力室62的前面上，并與壓力室62的位置對(duì)應(yīng)地設(shè)置噴嘴65。噴嘴65的噴嘴排列軸，被設(shè)置為與振動(dòng)板70和壓電陶瓷基板64的接合構(gòu)件就是說(shuō)與致動(dòng)器的板面平行。在橫向變形模式的情況下，采用如上所述地在陶瓷基板69上形成淺溝，把觸碰到壓力室62的長(zhǎng)邊墻壁上的基板上端墻壁當(dāng)作致動(dòng)器的辦法，就可以制作適合于本發(fā)明的噴墨頭。
壓電陶瓷基板64借助于V1和V2的電位進(jìn)行極化，采用使電場(chǎng)變成為與該極化方向平行的辦法產(chǎn)生橫向變形。振動(dòng)板70借助于壓電陶瓷基板64的橫向變形加上彎曲應(yīng)力，如圖6的虛線所示，在壓力室62的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生變形。壓力室62借助于該變形對(duì)所填充的墨水加壓使液滴同時(shí)從噴嘴列65吐出，使位于與濾色片基板的移動(dòng)方向垂直的方向上的多個(gè)同色象素區(qū)著色。
圖7的說(shuō)明圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例3的濾色片的制造方法。
在圖中，與圖6相同的標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)臉?gòu)成部分。71是具有多個(gè)壓力室62，且利用壓電陶瓷的橫向變形模式變形的噴墨頭，73是濾色片基板的移動(dòng)方向，P2是與象素區(qū)的長(zhǎng)邊方向相鄰的象素區(qū)彼此間的間隔。另外，壓力室62和噴嘴列65排列為保持該間隔P2。
其次，對(duì)其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
以圖5那樣的位置關(guān)系配置在濾色片基板56上形成的與象素區(qū)間R、G、B的特定顏色的間距相同的間距的壓力室、具有在與該壓力室的排列方向垂直地設(shè)置的噴嘴列65的噴墨頭71和濾色片基板76，使基板76向箭頭73的方向移動(dòng)，依次使液滴到達(dá)于已來(lái)到噴頭的吐出位置處的象素區(qū)上填充墨水。用進(jìn)行這樣的制造動(dòng)作的制造裝置就可以制造濾色片。
由以上可知，在本發(fā)明的實(shí)施例3中，采用使用設(shè)置有利用壓電陶瓷的橫向變形模式變形的多個(gè)壓力室62的噴墨頭71的辦法，就可以使得同時(shí)且墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一那樣地吐出墨水液滴，因而可以用低價(jià)格化的設(shè)備制造顏色濃度均一的濾色片。
另外，在上述實(shí)施例1到3中，雖然不論哪一個(gè)都是對(duì)制造液晶顯示面板等的濾色片的情況進(jìn)行的說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于此，只要是使墨水到達(dá)并填充到凹部或象素區(qū)等的單元之內(nèi)，都可以使用。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的濾色片的制造方法和噴墨頭，對(duì)于向液晶顯示器的濾色片基板上吐出墨水液滴廉價(jià)地制造顏色濃度均一的濾色片，是合適的。
權(quán)利要求
1．一種使用噴墨頭向?yàn)V色片基板上邊的象素區(qū)內(nèi)吐出墨水液滴以形成著色層的濾色片的制造方法，其特征是對(duì)于一個(gè)象素區(qū)同時(shí)吐出多個(gè)墨水液滴。
2．一種噴墨頭，其特征是具備形成有由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列的噴嘴板，設(shè)置有借助于電信號(hào)而變形的致動(dòng)器的平面平板，用由上述噴嘴板和上述平面平板圍起來(lái)的空間形成壓力室，用致動(dòng)器對(duì)從墨水供給源向上述壓力室內(nèi)供給的墨水加壓，從上述噴嘴吐出墨水液滴。
3．一種噴墨頭，其特征是具備使得彼此平行那樣地形成了多個(gè)比溝寬的長(zhǎng)度還深的深溝的壓電材料基板，在所需位置使得彼此平行那樣地形成了多個(gè)由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列的噴嘴板，密封上述壓電材料基板的深溝的蓋板，把電位差提供給上述壓電材料基板的深溝的隔墻，使該隔墻以剪切模式進(jìn)行變形的致動(dòng)器，由上述壓電材料基板的深溝、形成有上述噴嘴列的位置的上述噴嘴板、上述蓋板和上述致動(dòng)器圍起來(lái)的空間形成多個(gè)壓力室，由上述壓電材料基板的深溝、未形成上述噴嘴列的位置的上述噴嘴板、上述蓋板和上述致動(dòng)器圍起來(lái)的空間形成因上述致動(dòng)器而變形的多個(gè)空氣室，使得交互地進(jìn)行配置那樣地設(shè)置上述壓力室和上述空氣室，用上述致動(dòng)器對(duì)從墨水供給源向填充到上述多個(gè)壓力室內(nèi)的墨水加壓，從上述噴嘴吐出墨水液滴。
4．一種噴墨頭，其特征是具備使得彼此平行那樣地形成了多個(gè)比溝寬的長(zhǎng)度還淺的淺溝的壓電材料基板，以直線狀形成了多個(gè)由多個(gè)噴嘴構(gòu)成的噴嘴列的噴嘴板，把電位差提供給壓電材料基板，使該壓電材料基板以橫向變形模式進(jìn)行變形的致動(dòng)器，密封上述壓電材料基板的淺溝，歸因于上述致動(dòng)器而進(jìn)行位移的振動(dòng)板，由上述壓電材料基板的淺溝、上述噴嘴板和上述振動(dòng)板圍起來(lái)的空間形成多個(gè)壓力室，借助于上述振動(dòng)板的位移對(duì)從墨水供給源向填充到上述多個(gè)壓力室內(nèi)的墨水加壓，從上述噴嘴吐出墨水液滴。
5．權(quán)利要求2到4中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的噴墨頭，其特征是在形狀大體上是長(zhǎng)方形且長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于3的象素區(qū)內(nèi)形成著色層時(shí)，上述噴嘴列，以與上述象素區(qū)的長(zhǎng)邊方向平行且相等的噴嘴間隔，設(shè)置以上述象素區(qū)的形狀為依據(jù)的個(gè)數(shù)的噴嘴。
6．權(quán)利要求2到5中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的噴墨頭，其特征是上述噴嘴列，從上述壓力室的短邊墻壁算起，離開(kāi)該短邊墻壁的長(zhǎng)度以上地設(shè)置位于兩端的噴嘴。
7．權(quán)利要求3或4所述的噴墨頭，其特征是上述致動(dòng)器，具有上述隔墻或上述壓電材料基板、信號(hào)電極和公用電極，并根據(jù)分別提供給信號(hào)電極和公用電極的第1和第2信號(hào)及電位差，使所有的上述隔墻或上述壓電材料基板同時(shí)變形。
8．一種濾色片的制造方法，其特征是由權(quán)利要求2到7中的任何一項(xiàng)所述的噴墨頭，同時(shí)且使得各個(gè)墨水液滴的吐出特性變成為均一地，對(duì)一個(gè)象素區(qū)吐出多個(gè)墨水液滴。
全文摘要
提供可以使濾色片低價(jià)格化,且可以使濾色片的顏色濃度均一化的濾色片的制造方法和噴墨頭。在使用噴墨頭向?yàn)V色片基板上邊的象素區(qū)內(nèi)吐出墨水液滴以形成著色層的濾色片的制造方法中,同時(shí)且使得各個(gè)墨水液滴的體積和飛行速度等的特性變成為均一地,對(duì)一個(gè)象素區(qū)吐出多個(gè)墨水液滴。
文檔編號(hào)B41J2/055GK1320218SQ00801740
公開(kāi)日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月19日
發(fā)明者曾根浩二, 板東克彥, 瀨尾直之, 松井昌朋, 高山佳久 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社