WO2001014915A1 - Ink-jet head and method of manufacturing color filter - Google Patents

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Koji Sone
Katsuhiko Bando
Naoyuki Seo
Masatomo Matsui
Yoshihisa Kouyama
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Abstract

A method of manufacturing a low-cost color filter of uniform color density. Ink is sprayed through an ink-jet head onto pixel areas of a color filter substrate to form a colored layer of a color filter. A plurality of ink particles, identical in volume and speed, reach each pixel area simultaneously.

Description

カラ一フィルタの製造方法、 及びインクジェッ トへッ ド 技術分野 Manufacturing method of color filter and inkjet head
本発明は、 液晶表示パネル等に用いられるカラ一フィルタの製造方法、 及びィ ンクジェッ トヘッ ドに関し、 特に、 インクジェッ トヘッ ドによってカラーインク を吐出してカラーフィルタを製造す明る方法、 及びそのカラーフィルタの製造方法 を実現するィンクジェッ トへッドの改良を図ったものに関するものである。  The present invention relates to a method of manufacturing a color filter used for a liquid crystal display panel and the like, and an ink jet head, and more particularly, to a method of manufacturing a color filter by discharging color ink by an ink jet head, and a method of manufacturing the color filter. It relates to an improved ink jet head for realizing the manufacturing method.
田 背景技術  Field background technology
近年、 パーソナルコンピュータ、 特に携帯用のパーソナルコンピュータの発達 に伴い液晶ディスプレイ、 殊にカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向に ある。 しかしながら、 その更なる普及のためには液晶ディスプレイのコス トダウ ンが必要であり、 特にコス ト的に比重の高いカラーフィルタのコス トダウンに対 する要求が高まっている。  In recent years, with the development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays, especially color liquid crystal displays, has been increasing. However, the cost of liquid crystal displays is required for further widespread use. In particular, there is a growing demand for cost reduction of color filters, which have high specific gravity.
カラーフィルタの主な製造方法としては、 印刷法、 電着法、 染色法、 または顔 料分散法などがある。 以下、 それぞれの方法について説明する。  The main production methods for color filters include printing, electrodeposition, dyeing, and pigment dispersion. Hereinafter, each method will be described.
まず、 印刷法は、 着色層となるべき熱硬化性樹脂に、 繰り返し印刷を行う二と により、 赤 (以下、 Rと称す) 、 緑 (以下、 Gと称す) 、 青 (以下、 Bと称す) の 3色を塗り分け、熱硬化性樹脂を加熱硬化させて着色層を形成するものである。 その際、 塗料としては顔料を分散させたものを用いる。  First, the printing method involves repeating printing on a thermosetting resin that is to become a colored layer, so that red (hereinafter, referred to as R), green (hereinafter, referred to as G), and blue (hereinafter, referred to as B). The above three colors are applied separately, and the thermosetting resin is heated and cured to form a colored layer. At this time, a paint in which a pigment is dispersed is used.
この印刷法は、 工程は簡単であるが、 カラーフィルタの解像性や平坦性が悪い という欠点がある:  This printing method is simple, but has the disadvantage of poor resolution and flatness of the color filter:
次に、 電着法は、 透明基板上に透明電極をパターニングし、 顔料、 樹脂、 電解 液等が入った電着塗装液に浸漬して第 1の色を電着する。 この工程を 3回繰り返 して R、 G、 Bの着色層を形成し、 最後に焼成するものである。  Next, in the electrodeposition method, a transparent electrode is patterned on a transparent substrate, and the electrode is immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolyte, and the like to electrodeposit a first color. This process is repeated three times to form R, G, and B colored layers, and finally baked.
この電着法は、 カラーフィルタの平坦性は優れているが、 形成可能なカラーフ ィルタの配色パターンが限定されるという欠点がある。 次に、 染色法は、 ガラス基板上に、 染色用の材料である水溶性高分子材料に感 光剤を添加して感光化し、 この感光層をフォ トリ ソグラフィー工程により所望の 形状にパターニングした後、 得られたパターンを染色浴に浸漬し着色パターンを 得る。 この工程を 3回繰り返して R、 G、 Bの着色層を形成するものである。 この染色法は、 カラーフィルタの色は鮮明であるが、 カラーフィルタの耐候性、 耐光性、 耐熱性、 及び吸湿性が劣るという欠点がある。 This electrodeposition method has excellent flatness of the color filter, but has a drawback that the color arrangement pattern of the color filter that can be formed is limited. Next, in the dyeing method, a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, is added to a photosensitive agent on a glass substrate to sensitize, and the photosensitive layer is patterned into a desired shape by a photolithography process. Thereafter, the obtained pattern is immersed in a dyeing bath to obtain a colored pattern. This process is repeated three times to form R, G, B colored layers. This dyeing method has a disadvantage that the color of the color filter is clear, but the weather resistance, light resistance, heat resistance, and moisture absorption of the color filter are inferior.
最後に、 顔料分散法は、 まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、 これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。 さらにこの工程を 3 回繰り返すことにより、 R、 G、 Bの 3色の着色層を形成するものである。  Finally, in the pigment dispersion method, first, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. This process is repeated three times to form R, G, and B colored layers.
この顔料分散法は、 塗布する材料の 7 0 %以上がパターニングの際に廃棄され るため、 材料ロスが多いという欠点がある。  This pigment dispersion method has a disadvantage in that a large amount of material is lost because 70% or more of the applied material is discarded during patterning.
これら 4つの方法のいずれにおいても、 着色層の上に保護層を形成するのがー 般的である。  In any of these four methods, it is common to form a protective layer on the colored layer.
また、 上記 4つの方法は、 いずれにおいても、 R、 G、 Bの 3色の着色層を形 成するために、 同一工程を 3回繰り返す必要があり、 必然的に製造コス トが高く なるとともに、 歩留りや生産性が低くなつてしまう, という欠点があった: これらの欠点を解消し得るものとして、 インクジェッ ト法を用いたカラ一フィ ルタの製造方法が既に提案されており、 二れは、 例えば、 特開昭 5 9— 7 5 2 0 5号公報、 特開昭 6 3— 2 3 5 9 0 1号公報、 特開平 1 2 1 7 3 0 2号公報、 特開平 4一 1 2 3 0 0 5号公報、 及び特開平 7— 1 4 6 4 0 6号公報等に開示さ れている。  In each of the above four methods, the same process must be repeated three times in order to form three colored layers of R, G, and B, which inevitably increases the manufacturing cost. However, the yield and productivity are reduced. To solve these drawbacks, a method for manufacturing a color filter using an inkjet method has already been proposed. For example, JP-A-59-72505, JP-A-63-235901, JP-A-121730, JP-A-4-1212 It is disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2005-305, and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-146406.
このインクジ; ット法は、 R、 G、 Bの各色素を含有する着色液 (以下、 イン クと称す) をノズルによってカラ一フィルタ基板に吐出し、 そのインクをカラー フィルタとなるべき透明基板上で乾燥させて着色層を形成するものである。  In the ink jet method, a colored liquid containing R, G, and B dyes (hereinafter, referred to as ink) is discharged to a color filter substrate by a nozzle, and the ink is used as a transparent substrate to be a color filter. It is dried on the top to form a colored layer.
このインクジェット法によれば、 R、 G、 Bの各着色層の形成を一度に行うこ とができ、 しかも、 インクの使用量にも無駄が生じないため、 大幅な生産性の向 上、 コストダウン等の効果を得ることが期待できる。  According to this ink jet method, each of the R, G, and B colored layers can be formed at one time, and there is no waste in the amount of ink used. An effect such as down can be expected.
このインクジヱット法には、 熱エネルギーを利用して液滴を吐出するサーマル インクジェッ トヘッド (バブノレジェッ トヘッ ドとも言う) や、 圧電素子のダイレ タ トモード変形 (圧電セラミックスが歪む性質) を利用して液滴を吐出するピエ ゾへッドを用いて、 カラーフィルタの着色部を各色ィンクにより直接着色する方 法と、 先にインク受容層を、 セルロース、 アク リル系樹脂、 ゼラチン等の, 液体 を吸収する材料により形成し、 これを吐出したインクで染色する方法, の 2種類 の方法がある。 In the ink jet method, a thermal ink jet head (also referred to as a bubble nozzle head) that discharges liquid droplets using thermal energy, and a piezoelectric element Using a piezo head, which discharges droplets using the tato-mode deformation (the property that piezoelectric ceramics are distorted), a method of directly coloring the colored portion of the color filter with each color ink, and a method of forming the ink receiving layer first. There are two methods: a method of forming a liquid absorbing material such as cellulose, acrylic resin, and gelatin, and dyeing it with the ejected ink.
まず、 直接カラーフィルタ基板を着色する方法は、 カラーフィルタ基板上の枠 体 (ブラックマ トリ ックス) によって区切られた画素区画にインク液滴を吐出し て所定のィンク量を画素区画に充填し、 そのインクを乾燥固化して着色層を形成 する, というものである。  First, a method for directly coloring a color filter substrate is to discharge ink droplets into pixel sections separated by a frame (black matrix) on the color filter substrate, and fill the pixel sections with a predetermined ink amount. The ink is dried and solidified to form a colored layer.
その際、 枠体と着色層の平坦性を確保するために、 枠体の高さはインクが乾燥 固化した時の高さに制限される。 このため、 インクは乾燥による体積減少を見込 んで枠体の高さを越える量が充填され、 これが凸状のメニスカスとなって安定に 保持されるように、 感光性樹脂材料からなる枠体にはフッ素系材料を含有させる ことで撥液特性が付加されている。  At this time, the height of the frame is limited to the height when the ink is dried and solidified in order to ensure the flatness of the frame and the colored layer. For this reason, the ink is filled in an amount exceeding the height of the frame in anticipation of the volume reduction due to drying, and the frame made of the photosensitive resin material is stably held as a convex meniscus. Liquid repellency is added by including a fluorine-based material.
この枠体にインクジェッ トヘッ ドでインクを吐出し充填する方法を、 第 8図を 用いて説明する。  A method of filling the frame with ink by using an inkjet head will be described with reference to FIG.
第 8図は、 直接カラ一フィルタ基板を着色する, 従来のインクジェッ ト法によ るカラーフィルタの製造方法を示す説明図であり、 1つの画素区画に 4つのィン ク液滴を吐出する場合を示している。  FIG. 8 is an explanatory view showing a method of manufacturing a color filter by a conventional ink-jet method for directly coloring a color filter substrate, in which four ink droplets are ejected to one pixel section. Is shown.
第 8 ( a ) 図は最初のインク液滴の着弾前の様子を、 第 8 ( b ) 図は 2番目の インク液滴の着弾前の様子を、 第 8 ( c ) 図は 3番目のインク液滴の着弾前の様 子を、 第 8 ( d ) 図は 4番目のインク液滴の着弾前の様子を、 第 8 ( e ) 図は 4 番目のィンク液滴の着弾後の様子を、 それぞれ示すものである:  Fig. 8 (a) shows the state before the first ink droplet lands, Fig. 8 (b) shows the state before the second ink droplet lands, and Fig. 8 (c) shows the third ink droplet. Fig. 8 (d) shows the state before landing of the fourth ink droplet, and Fig. 8 (e) shows the state after landing of the fourth ink droplet. These are shown below:
この第 8図において、 8 1は 1つの圧力室 8 2に 1つのノズル 8 4を設置した インクジェッ トヘッ ド、 8 2は図示しないインク供給源により洪給されたインク で満たされた圧力室、 8 4は圧力室 8 2に充填されたインクを吐出するノズル、 8 5は画素区画、 8 6はカラーフィルタとなるべき透明基板 (以下、 カラーフィ ルタ基板と称す) 、 8 7はブラックマ トリ ックスにより形成された枠体、 8 8 a は画素区画 8 5に対して最初に吐出された第 1のインク液滴、 8 8 bは画素区画 8 5に対して 2番目に吐出された第 2のィンク液滴、 8 8 cは画素区画 8 5に対 して 3番目に吐出された第 3のィンク液滴、 8 8 dは画素区画 8 5に対して 4番 目に吐出された第 4のインク液滴、 8 9 a, 8 9 b , 8 9 c , 8 9 dはそれぞれ インク液滴 8 8 a, 8 8 b , 8 8 c , 8 8 dが画素区画 8 5に着弾した後の充填 インクである。 In FIG. 8, reference numeral 81 denotes an ink jet head provided with one nozzle 84 in one pressure chamber 82; reference numeral 82 denotes a pressure chamber filled with ink flooded by an ink supply source (not shown); 4 is a nozzle for discharging the ink filled in the pressure chamber 82, 85 is a pixel section, 86 is a transparent substrate to be a color filter (hereinafter, referred to as a color filter substrate), and 87 is a black matrix. Frame, 88a is the first ink droplet ejected first to pixel section 85, 88b is the pixel section The second ink droplet ejected second to 85, 88 c is the third ink droplet ejected third to pixel section 85, and 88 d is the pixel section 8 The fourth ink droplet ejected fourth from 5, 89 a, 89 b, 89 c, 89 d is the ink droplet 88 a, 88 b, 88 c, respectively. This is the filling ink after 88 d lands on pixel section 85.
第 8 ( a) 図において、 インクジェッ トヘッ ド 8 1は圧力室 8 2がインクで満 たされており、 ノズル 8 4からカラ一フィルタ基板 8 6の画素区画 8 5に向かつ てィンク液滴の吐出が行われる。  In FIG. 8 (a), the ink head 81 has a pressure chamber 82 filled with ink, and the ink head 81 has a droplet of ink droplet flowing from the nozzle 84 toward the pixel section 85 of the color filter substrate 86. Discharge is performed.
インク液滴 8 8 aがカラーフィルタ基板 8 6の表面に着弾すると、 第 8 (b ) 図に示すように、 枠体 8 7間に着弾して広がった充填インク 8 9 aとなる。 この とき、 インクジェッ トヘッド 8 1 とカラーフィルタ基板 8 6はィンク液滴が同じ 地点に着弾しないように継続して相対移動しており、第 8 (b)図ないし第 8 (d) 図の順番に第 2, 第 3, 第 4のインク液滴 8 8 b, 8 8 c , 8 8 dをインクジェ ットヘッド 8 1より吐出し、 枠体 8 7を充填インク 8 9 cで満たす。 所定のィン ク量を枠体 8 7に充填し終わった後は、 第 8 (d) 図に示すように、 枠体 8 7の 高さより充填インク 8 9 dの高さが高くなつて、凸状のメニスカスが形成される。 また、 受容層をインクで着色する方法は、 カラ一フィルタ基板上のブラックマ トリ ックス膜で区画された画素領域上のインク受容層を予め形成しておき、 この 受容層に向けて、 直接カラーフィルタ基板を着色する場合と同様の方法によりィ ンク液滴を吐出し、 画素領域全面の受容層に着弾インクを吸収させることで、 力 ラーフィルタを形成する方法である。  When the ink droplets 88 a land on the surface of the color filter substrate 86, as shown in FIG. 8B, the filled ink 89 a lands between the frame bodies 87 and spreads. At this time, the ink jet head 81 and the color filter substrate 86 are continuously moving relative to each other so that the ink droplets do not land at the same point, and are sequentially moved in the order of FIGS. The second, third, and fourth ink droplets 88b, 88c, and 88d are ejected from the inkjet head 81, and the frame 87 is filled with the filling ink 89c. After filling the predetermined amount of ink into the frame 87, as shown in Fig. 8 (d), the height of the filling ink 89d becomes higher than the height of the frame 87, A convex meniscus is formed. In addition, a method of coloring the receiving layer with ink is to form an ink receiving layer on a pixel area defined by a black matrix film on a color filter substrate in advance, and directly apply a color filter to the receiving layer. This is a method of forming a color filter by ejecting ink droplets in the same manner as when coloring a substrate, and absorbing the landing ink in the receiving layer over the entire pixel region.
従来のインクジ ッ ト法は以上のように構成されており、 塗料印刷や化学的な プロセス等によりカラーフィルタを形成する従来の方法とは異なり、 各色ごとに 同様の工程を繰り返す必要がなく、 工程の繰り返しによる歩留まりの低下や生産 コス ト増を招くことがなく、 また、 フィルタ材料に無駄を生じることなくカラー フィルタを製造することが期待できる。  The conventional ink-jet method is configured as described above.Unlike the conventional method of forming a color filter by paint printing or a chemical process, it is not necessary to repeat the same process for each color. It can be expected that color filters will be manufactured without reducing the yield and increasing production costs due to the repetition of the above, and without wasting the filter material.
しかしながら、従来のィンクジエツト法によるカラーフィルタの製造方法には、 以下に述べるような課題があった。  However, the conventional method for manufacturing a color filter by the ink jet method has the following problems.
以下、 この従来技術の課題について第 8図および第 9図を用いて説明する。 第 9図は、 従来のインクジェッ ト法によって製造されたカラーフィルタの着色 層を示す模式図であり、 第 9 (a ) 図及び第 9 (b) 図は直接カラ一フィルタ基 板を着色する場合を、 第 9 (c ) 図はカラーフィルタ基板上の受容層を着色する 場合を、 それぞれ示すものである。 Hereinafter, the problem of the conventional technology will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Fig. 9 is a schematic diagram showing a colored layer of a color filter manufactured by a conventional inkjet method.Figs. 9 (a) and 9 (b) show a case where a color filter substrate is directly colored. FIG. 9 (c) shows a case where the receiving layer on the color filter substrate is colored.
図において、 第 8図と同一符号は同一または相当のものを示し、 9 0は画素区 画内でインクが満たされなかった部分を示す色抜け、 9 1 a , 9 1 b , 9 1 c , 9 1 dはそれぞれ第 1のインク ドッ ト, 第 2のインク ドッ ト, 第 3のインク ドッ ト, 第 4のインク ドッ ト、 9 2はインク ドッ トの重複部分、 9 3はインク ドッ ト の単一部分、 94は枠体 8 7を越えた越境インク、 9 5 a, 9 5 b, 9 5 c, 9 5 d , 9 5 e , 9 5 f , 9 5 g , 9 5 h , 9 5 iは着色層、 9 9 b , 9 9 eはそ れぞれ着色層 9 5 b, 9 5 eの充填インクである。  In the figure, the same reference numerals as those in Fig. 8 indicate the same or equivalent ones, 90 denotes a color loss indicating a portion of the pixel division not filled with ink, 91a, 91b, 91c, 9 1d is the first ink dot, the second ink dot, the third ink dot, the fourth ink dot, 92 is the overlapping portion of the ink dot, and 93 is the ink dot. Single part, 94 is transboundary ink beyond frame 87, 95a, 95b, 95c, 95d, 95e, 95f, 95g, 95h, 95i Is a colored layer, and 99b and 99e are filling inks of the colored layers 95b and 95e, respectively.
この従来のインクジエツト法では、 枠体 8 7にインクジエツ トへッ ドから所定 のインク液滴を充填し直接カラーフィルタ基板を着色する場合には、 枠体 8 7に 最後のィンク液滴が突入する頃には大きな凸状メニスカスが枠体 8 7に形成され ているので、 その最後のインク液滴が衝突する衝撃で充填インクに波が生じ、 あ ふれたィンクが枠体を越えて隣接する枠体内部に侵入し、 混色が生じる場合があ る。  In this conventional ink jet method, when the frame body 87 is filled with predetermined ink droplets from the ink jet head and the color filter substrate is directly colored, the last ink droplet enters the frame body 87. By the time, a large convex meniscus is formed on the frame 87, so that the impact of the last ink droplet collides produces waves in the filled ink, and the overflowing ink crosses the adjacent frame beyond the frame. May enter the body and cause color mixing.
第 9 ( a ) 図は、 このような、 インク充填領域のインク 9 9 bが枠体 8 7を越 えて、 本来の着色層 9 5 bに隣接する着色層 9 5 aと 9 5 cに侵入した状態を示 すものである。 この混色は、 特に枠体 8 7の形状や枠体 8 7に付加された撥液性 のばらつきによって、 ィンク保持能力が低下している部分で生じやすい。  Fig. 9 (a) shows that the ink 99b in the ink-filled area enters the coloring layers 95a and 95c adjacent to the original coloring layer 95b beyond the frame 87. This shows the state where the error occurred. This color mixing is likely to occur particularly in a portion where the ink holding ability is reduced due to the variation in the shape of the frame 87 or the liquid repellency added to the frame 87.
また、 枠体で区画された着色部のカラーフィルタ基板表面に撥液材の残渣など が残った場合、 第 9 (b) 図に示すように、 画素区画内の隅の部分まで充填イン ク 9 9 eが均一に行き渡らず、 色抜け 9 0が生じた画素が多数の画素中に生じる ことがある。 これは、 最終のインク液滴の着弾点近傍、 または画素区画内の隅の 部分で生じやすい。  If liquid repellent material remains on the surface of the color filter substrate in the colored section defined by the frame, as shown in Fig. 9 (b), the filling ink extends to the corners in the pixel section. 9e may not be evenly distributed, and pixels with color loss 90 may occur in many pixels. This is likely to occur near the landing point of the final ink droplet, or at a corner in the pixel section.
一方、 カラーフィルタ基板上のインク受容層に染色する場合には、 第 9 (c ) 図のごとく、 インク液滴が、 図示しない受容層に一定時間間隔で順次着弾しイン クが広がった後、 順次インク ドット 9 1 a、 9 1 b、 9 1 c、 9 I dを形成して 受容層に吸収されるため、 インク ドッ トに重複部分 9 2と単一部分 9 3ができ、 これにより、 色むらが発生することがある。 On the other hand, when dyeing the ink receiving layer on the color filter substrate, as shown in Fig. 9 (c), after the ink droplets land on the receiving layer (not shown) at regular time intervals and the ink spreads, Form ink dots 9a, 9b, 9c, 9Id in sequence Due to absorption in the receiving layer, the ink dot has an overlapping portion 92 and a single portion 93, which may cause color unevenness.
以上のように、従来のインクジエツ ト法によって製造されるカラーフィルタは、 インクの混色、 色抜け、 または色むらなどが生じ、 色濃度が均一にならないとい う問題があった。  As described above, the color filter manufactured by the conventional ink jet method has a problem that color mixing, color omission, or color unevenness of ink occurs, and the color density is not uniform.
本発明は、 上記のような従来のものの問題点に鑑みてなされたもので、 カラー フィルタ一の色濃度を均一化でき、 ローコス トで製造することができるカラ一フ ィルタの製造方法と、 そのカラーフィルタの製造方法を実現するインクジエツ ト へッドを提供せんとするものである。 発明の開示  SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and provides a method of manufacturing a color filter that can make the color density of a color filter uniform and can be manufactured at low cost. It is intended to provide an ink jet head for realizing a color filter manufacturing method. Disclosure of the invention
以上のように、 請求の範囲第 1項の発明によれば、 インクジェッ トヘッ ドを用 いてカラーフィルタ基板上の画素区画にインク液滴を吐出して着色層を形成する カラーフィルタの製造方法において、 1つの画素区画に対して複数のィンク液滴 を同時に吐出するようにしたことにより、 直接カラーフィルタ基板を着色する場 合では、 衝突エネルギーがインクを放射状に押し拡げる力に費やされ、 枠体を越 えようとする力は抑えられて、 インクの混色および色抜けを防止でき、 カラーフ ィルタ基板上の受容層を着色する場合では、 各インク ドッ トが混合した後にイン クは受容層に吸収されて、 色むらを防止でき、 その結果、 いずれの場合でも色濃 度が均一なカラーフィルタを製造することができる。  As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a color filter manufacturing method of forming a colored layer by ejecting ink droplets to pixel sections on a color filter substrate using an inkjet head. In the case of directly coloring the color filter substrate by simultaneously ejecting multiple ink droplets to one pixel section, the collision energy is spent on the force to push and spread ink radially, and the frame body The ink is absorbed in the receiving layer after each ink dot is mixed when the receiving layer on the color filter substrate is colored. As a result, color unevenness can be prevented, and as a result, a color filter having a uniform color density can be manufactured in any case.
また、 請求の範囲第 2項の発明によれば、 複数のノズルよりなるノズル列が形 成されたノズル板と、 電気信号によって変形するァクチユエ一タが設置された平 面平板と、 を備え、 上記ノズル板、 及び上記平面平板によって囲まれる空間によ り圧力室が形成され、 ィンク供給源から上記圧力室に供給されるインクを上記ァ クチユエータによって加圧し、 上記ノズルからィンク液滴を吐出するようにした ことにより、 クロスト一クを発生せずに、 インクを小さいピッチで同時に吐出す ることができ、 色濃度が均一なカラーフィルタを製造することができるインクジ 工ッ トへッドを得ることができる。 また、 請求の範囲第 3項の発明によれば、 溝幅の長さより深い深溝が相互に平 行となるように複数形成された圧電材料基板と、 複数のノズルよりなるノズル列 が所要箇所に相互に平行となるように複数形成されたノズル板と、 上記圧電材料 基板の深溝を封止するカバープレートと、 上記圧電材料基板の深溝の隔壁に電位 差を与えて、 該隔壁をせん断モードで変形させるァクチユエータと、 を備え、 上 記圧電材料基板の深溝、 上記ノズル列が形成された箇所の上記ノズル板、 上記力 バープレート、 及び上記ァクチユエータによって囲まれる空間;こより、 複数の圧 力室が形成され、 上記圧電材料基板の深溝、 上記ノズル列が形成されていない箇 所の上記ノズル板、 上記カバープレート、 及び上記ァクチユエータによって囲ま れる空間により、 上記ァクチユエータにより変形する複数の空気室が形成され、 上記圧力室と上記空気室は交互に配置されるように設置され、 ィンク供給源から 上記複数の圧力室に充填されるインクを上記ァクチユエータによって加圧し、 上 記ノズルからィンク液滴を吐出するようにしたことにより、 複数の圧力室が駆動 する際の干渉を低減してクロス トークを解消し、 インク液滴を同時に、 かつイン ク液滴の体積や飛翔速度などの特性が均一になるように吐出することができ、 口 ーコスト化された設備で色濃度が均一なカラ一フィルタを製造することができる インクジエツ トへッドを得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, there is provided: a nozzle plate in which a nozzle row including a plurality of nozzles is formed; and a flat plate in which an actuator deformed by an electric signal is installed. A pressure chamber is formed by the nozzle plate and a space surrounded by the flat plate, and the ink supplied from the ink supply source to the pressure chamber is pressurized by the actuator to discharge ink droplets from the nozzle. By doing so, it is possible to simultaneously eject ink at a small pitch without generating crosstalk, and obtain an ink jet head capable of manufacturing a color filter having a uniform color density. be able to. According to the third aspect of the present invention, a plurality of piezoelectric material substrates formed so that deep grooves deeper than the groove width are parallel to each other, and a nozzle row including a plurality of nozzles are provided at required locations. A plurality of nozzle plates formed so as to be parallel to each other, a cover plate for sealing the deep groove of the piezoelectric material substrate, and a potential difference applied to a partition of the deep groove of the piezoelectric material substrate, thereby forming the partition in a shear mode. And a space surrounded by the deep groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate where the nozzle row is formed, the force bar plate, and the actuator; and a plurality of pressure chambers are provided. And is surrounded by the deep groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate where the nozzle row is not formed, the cover plate, and the actuator. A plurality of air chambers that are deformed by the actuator are formed by the space, and the pressure chambers and the air chambers are installed so as to be alternately arranged. The ink that is filled in the plurality of pressure chambers from an ink supply source is formed by the space. Pressure is applied by an actuator, and ink droplets are ejected from the nozzles.This reduces interference when multiple pressure chambers are driven, eliminates crosstalk, and allows ink droplets to be ejected simultaneously and in ink. An ink jet head that can discharge liquid droplets with uniform characteristics such as volume and flying speed, and that can manufacture a color filter with uniform color density using equipment that is cost-effective be able to.
また、 請求の範囲第 4項の発明によれば、 溝幅の長さより浅い浅溝を相互に平 行となるように複数形成された圧電材料基板と、 複数のノズルよりなるノズル列 が直線上に複数形成されたノズル板と、 圧電材料基板に電位差を与えて、 該圧電 材料基板を横歪みモードで変形させるァクチユエータと、 上記圧電材料基板の浅 溝を封止し、 上記ァクチユエータによって変位する振動板と、 を備え、 上記圧電 材料基板の浅溝、 上記ノズル板、 及び上記振動板によって囲まれる空間により、 複数の圧力室が形成され、 ィンク供給源より上記複数の圧力室に充填されるィン クを上記振動板の変位によって加圧して上記ノズルからインク液滴を吐出するよ うにしたことにより、 インク液滴を同時に、 かつインク液滴の体積や飛翔速度な どの特性が均一になるように吐出することができ、 ローコス ト化された設備で色 濃度が均一なカラーフィルタを製造することができるインクジエツ トへッ ドを得 ることができる。 また、 請求の範囲第 5項の発明によれば、 請求の範囲第 2項ないし第 4項のい ずれかに記載のインクジヱッ トへッドにおいて、 形状が概ね長方形であって長辺 と短辺の長さの比が 3以上である画素区画に着色層を形成する際に、 上記ノズル 列は、 上記画素区画の形状に基づいた数のノズルを、 上記画素区画の長辺方向と 平行に、 かつ等しいノズル間隔で設置するようにしたことにより、 着弾したイン ク液滴が画素区画内を効率よく拡がり、 色濃度が均一なカラーフィルタを製造す ることができるィンクジェッ トへッドを得ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the piezoelectric material substrate formed with a plurality of shallow grooves shallower than the groove width and the nozzle row composed of the plurality of nozzles are linearly arranged. A plurality of nozzle plates, an actuator for applying a potential difference to the piezoelectric material substrate to deform the piezoelectric material substrate in a transverse strain mode, and a vibration for sealing a shallow groove of the piezoelectric material substrate and displacing by the actuator. And a space surrounded by the shallow groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate, and the vibration plate. A plurality of pressure chambers are formed, and the plurality of pressure chambers are filled from an ink supply source. By ejecting ink droplets from the nozzles by pressurizing the ink by the displacement of the diaphragm, the ink droplets are simultaneously ejected, and the characteristics such as the volume of the ink droplets and the flying speed are obtained. It is possible to obtain an ink jet head that can discharge the ink so as to have uniform properties and can manufacture a color filter having a uniform color density with low-cost equipment. According to the invention set forth in claim 5, in the ink jet head according to any one of claims 2 to 4, the shape is substantially rectangular, and the long side and the short side are provided. When forming a colored layer in a pixel section having a length ratio of 3 or more, the nozzle row includes a number of nozzles based on the shape of the pixel section, in parallel with a long side direction of the pixel section, In addition, by setting the nozzles at equal intervals, the ink droplets that have landed can efficiently spread within the pixel sections, and an ink jet head that can produce a color filter with uniform color density can be obtained. Can be.
また、 請求の範囲第 6項の発明によれば、 請求の範囲第 2項ないし第 5項のい ずれかに記載のインクジェッ トヘッ ドにおいて、 上記ノズル列は、 両端に位置す るノズルを上記圧力室の短辺壁から該短辺壁の長さ以上離して設置するようにし たことにより、 上記圧力室に充填されたインクにァクチユエータの僅かな変形で 均一かつ大きな圧力を与え、 吐出するインク液滴の体積や飛翔速度などの特性を 全て均一にすることができ、 色濃度が均一なカラ一フィルタを製造することがで きるインクジエツ トへッドを得ることができる。  Further, according to the invention set forth in claim 6, in the inkjet head according to any one of claims 2 to 5, the nozzle row is configured such that the nozzles located at both ends are controlled by the pressure. The ink liquid ejected by applying a uniform and large pressure to the ink filled in the pressure chamber by a slight deformation of the actuator by disposing the ink tank at a distance longer than the length of the short side wall from the short side wall of the chamber. It is possible to obtain an ink jet head that can make all the characteristics such as the volume of the droplet and the flying speed uniform, and can produce a color filter having a uniform color density.
また、 請求の範囲第 7項の発明によれば、 請求の範囲第 3項または第 4項に記 載のインクジェッ トヘッ ドにおいて、 上記ァクチユエ一タは、 上記隔壁または上 記圧電材料基板、 信号電極、 及び共通電極を有し、 信号電極、 及び共通電極にそ れぞれ与えられた第 1及び第 2の信号および電位の差に基づいて、 全ての上記隔 壁または上記圧電材料基板を同時に変形させるようにしたことにより、 上記ィン クジェッ トヘッドのコンパク ト化、 単純化、 及びローコス ト化が可能となり、 口 ーコス ト化された設備でカラーフィルタを製造することができるインクジエツ ト へッドを得ることができる。  According to the invention set forth in claim 7, in the inkjet head according to claim 3 or 4, the actuator includes the partition wall or the piezoelectric material substrate, the signal electrode, , And a common electrode, and all the barriers or the piezoelectric material substrates are simultaneously deformed based on the difference between the first and second signals and the potential applied to the signal electrode and the common electrode, respectively. By doing so, it is possible to make the above-mentioned ink jet head compact, simple, and low-cost, and to provide an ink jet head that can manufacture a color filter with a port-cost facility. Obtainable.
また、 請求の範囲第 8項の発明によれば、 請求の範囲第 2項ないし第 7項のい ずれかに記載のインクジェッ トへッドにより、 1つの画素区画に対して複数のィ ンク液滴を同時に、 かつ各インク液滴の吐出特性を均一にして吐出するようにし たことにより、 インクジェッ ト法により、 色濃度が均一なカラーフィルタをロー コストで製造することができる。 図面の簡単な説明 第 1図は、 カラーフィルタの着色パターンを示す模式図である。 According to the invention set forth in claim 8, the inkjet head according to any one of claims 2 to 7 provides a plurality of ink solutions for one pixel section. Since the ink droplets are simultaneously ejected and the ejection characteristics of each ink droplet are made uniform, a color filter having a uniform color density can be manufactured at low cost by the inkjet method. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a schematic diagram showing a coloring pattern of a color filter.
第 2図は、 本発明の実施の形態 1に係るカラーフィルタの製造方法を示す説明 図であり、 第 2 ( a ) 図はインク吐出直後の状態を示す図、 第 2 ( b ) 図はイン ク着弾後の状態を示す図である。  FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing a color filter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 (a) shows a state immediately after ink ejection, and FIG. It is a figure which shows the state after landing.
第 3図は、 1つの圧力室に複数のノズルを設置したインクジエツ トへッ ドのィ ンク吐出方向から見た模式図である。  FIG. 3 is a schematic view of the ink jet head in which a plurality of nozzles are installed in one pressure chamber as viewed from an ink discharge direction.
第 4図は、 圧電セラミックスのせん断モード変形を利用する複数の圧力室及び 空気室を設置したインクジ ットへッ ドのィンク吐出方向からみた模式図である c 第 5図は、 本発明の実施の形態 2に係るカラーフィルタの製造方法を示す説明 図である。 Figure 4 is a c Fig. 5 is a schematic view seen from Inku discharge direction of the plurality of pressure chambers and Inkuji Ttoe' de that installing the air chamber that utilizes shear mode deformation of piezoelectric ceramics, the practice of the present invention FIG. 8 is an explanatory diagram showing the method for manufacturing the color filter according to Embodiment 2.
第 6図は、 圧電セラミックスの横歪みモード変形を利用する複数の圧力室を設 置したィンクジェッ トへッドのィンク吐出方向からみた模式図である。  FIG. 6 is a schematic view of the ink jet head in which a plurality of pressure chambers utilizing the transverse strain mode deformation of the piezoelectric ceramic are provided, as viewed from the ink discharge direction.
第 7図は、 本発明の実施の形態 3に係るカラーフィルタの製造方法を示す説明 図である。  FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a color filter according to Embodiment 3 of the present invention.
第 8図は、 直接カラーフィルタ基板を着色する場合において、 従来のインクジ エツ ト法によるカラ一フィルタの製造方法を示す説明図であり、 第 8 ( a ) 図は 最初のインクの着弾前の様子を示す図、 第 8 ( b ) 図は 2番目のインク液滴の着 弹前の様子を示す図、 第 8 ( c ) 図は 3番目のインク液滴の着弾前の様子を示す 図、 第 8 ( d ) 図は 4番目のインク液滴の着弹前の様子を示す図、 第 8 ( e ) 図 は 4番目のィンク液滴の着弾後の様子を示す図である。  FIG. 8 is an explanatory view showing a method of manufacturing a color filter by a conventional ink jet method when directly coloring a color filter substrate, and FIG. 8 (a) shows a state before the first ink lands. Fig. 8 (b) shows the state before the second ink droplet lands, Fig. 8 (c) shows the state before the third ink droplet lands, FIG. 8D is a diagram showing a state before the fourth ink droplet lands, and FIG. 8E is a diagram showing a state after the fourth ink droplet lands.
第 9図は、 従来のィンクジエツト法によって製造されたカラ一フィルタの着色 層を示す模式図であり、 第 9 ( a ) 図は直接カラ一フィルタ基板を着色する場合 を示す図、 第 9 ( b ) 図は直接カラ一フィルタ基板を着色する場合を示す図、 第 9 ( c ) 図はカラーフィルタ基板上の受容層を着色する場合を示す図である。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 9 is a schematic diagram showing a colored layer of a color filter manufactured by a conventional ink jet method, and FIG. 9 (a) is a diagram showing a case where a color filter substrate is directly colored, and FIG. FIG. 9 is a diagram showing a case where the color filter substrate is directly colored, and FIG. 9 (c) is a diagram showing a case where the receiving layer on the color filter substrate is colored. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(実施の形態 1 )  (Embodiment 1)
本発明の実施の形態 1に係るカラーフィルタの製造方法は、 1つの圧力室に複 数のノズルを設置したィンクジェッ トへッ ドを用いて、 1つの画素区画に複数の ィンク液滴を同時に、 かつィンク液滴の体積や飛翔速度などの特性が均一になる ように吐出してカラーフィルタの着色層を形成するものである。 The method for manufacturing a color filter according to Embodiment 1 of the present invention uses an ink jet head in which a plurality of nozzles are installed in one pressure chamber, and a plurality of nozzles are provided in one pixel section. The ink droplets are simultaneously ejected so that the characteristics such as the volume and the flying speed of the ink droplets become uniform, thereby forming a colored layer of a color filter.
第 1図は、 本発明の実施の形態 1に係るカラーフィルタの製造方法により製造 されたカラ一フィルタの着色パターンを示す模式図である。  FIG. 1 is a schematic diagram showing a coloring pattern of a color filter manufactured by a method for manufacturing a color filter according to Embodiment 1 of the present invention.
図において、 6はカラーフィルタとなるべき透明基板 (以下、 カラ一フィルタ 基板と称す) 、 Rは赤の着色層、 Gは緑の着色層、 Bは青の着色層であり、 この カラーフィルタは 3色がス トライプ状にパターニングされた着色パターンである: また、 7はブラックマトリックスにより形成された枠体である。  In the figure, 6 is a transparent substrate to be a color filter (hereinafter referred to as a color filter substrate), R is a red coloring layer, G is a green coloring layer, B is a blue coloring layer. Three colors are striped colored patterns: 7 is a frame formed by a black matrix.
そして、 インクジェッ トヘッ ドを用いた着色層 R、 G、 Bの製造方法には、 次 の 2種類の方法がある。  There are the following two methods for producing the colored layers R, G, and B using the inkjet head.
まず、 顔料及び染料を含有する紫外線硬化型インクを使用して直接着色層を ¾ 成する方法は、 撥液性を有するブラックマトリックスの枠体 7にインクジ工ッ ト へッドにてィンクを充填し、 乾燥固化して着色層を形成するものである:  First, a method of directly forming a colored layer using an ultraviolet curable ink containing a pigment and a dye is as follows. A black matrix frame 7 having liquid repellency is filled with ink using an ink jet head. And dried and solidified to form a colored layer:
これに対し、 着色染料を混入したインクと被染色層を用いる方法は、 クロムの スパッタリングとフォトリソグラフィ一により格子状にパターン形成されたブラ ックマトリ ッタスの上にインク受容層が設けられており、 インクジェッ トへッ ト' にて受容層にインクを付着、 吸収させることで着色層を形成するものである: まず、 ブラックマトリ ックスの枠体にインクを充填して着色層を形成十る製 S 方法について第 2図を用いて説明する。  On the other hand, in the method using an ink mixed with a coloring dye and a layer to be dyed, an ink receiving layer is provided on a black matrix which is formed in a lattice pattern by chromium sputtering and photolithography. The colored layer is formed by attaching and absorbing the ink to the receiving layer with the 'Head'. First, fill the black matrix frame with the ink to form the colored layer. Will be described with reference to FIG.
第 2図は、 本発明の実施の形態 1に係るカラーフィルタの製造方法を示す説ョ 図であり、 第 2 ( a ) 図はインク吐出直後の状態を、 第 2 ( b ) 図はインク着 後の状態を、 それぞれ示すものである。  FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing a color filter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 (a) shows a state immediately after ink ejection, and FIG. 2 (b) shows an ink applied state. The subsequent states are shown respectively.
図において、 第 1図と同一符号は同一または相当するものを示す。 1は 1つ O 圧力室 2に複数のノズル 4 (この例では 4 aないし 4 d ) を設置したイン クジニ ッ トヘッド、 2は図示しないインク供給源からインクが供給されるとと に力 一フィルタ基板に充填すべきインクをァクチユエ一タによって加圧する圧力室、 3は圧力室 2の前面に設けられ、 ノズル列 5が形成されるとともに、 圧力室 2を 封止するノズル板、 4は圧力室 2に充填されたィンクを吐出する複数のノズル、 5は互いに等間隔かつ一列に配列された複数のノズル 4 aないし 4 dからなるノ ズル列、 7はブラックマトリ ックスにより形成された枠体、 8は複数のノズル 4 aないし 4 dから吐出されたインク液滴、 9は枠体 7によって区切られた画素区 画、 1 0はインク吐出方向、 1 1は凸状メニスカスを形成する充填インクであり、 これは、 ノズル 4 aないし 4 dから同時に吐出されたインク液滴 8 aないし 8 d により形成されたものである。 In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding components. Reference numeral 1 denotes an ink jet head in which a plurality of nozzles 4 (4a to 4d in this example) are installed in a pressure chamber 2, and 2 denotes a filter when ink is supplied from an ink supply source (not shown). A pressure chamber for pressurizing the ink to be filled in the substrate by an actuator, 3 is provided in front of the pressure chamber 2 to form a nozzle row 5 and a nozzle plate for sealing the pressure chamber 2, and 4 is a pressure chamber. A plurality of nozzles for discharging the ink filled in 2, and a plurality of nozzles 4 are arranged at equal intervals and in a row. A nozzle array, 7 is a frame formed by a black matrix, 8 is ink droplets ejected from a plurality of nozzles 4a to 4d, 9 is a pixel section divided by the frame 7, 10 is ink. The ejection direction, 11, is a filling ink forming a convex meniscus, which is formed by ink droplets 8 a to 8 d ejected simultaneously from the nozzles 4 a to 4 d.
なお、 インクジェッ トヘッド 1のインク吐出位置は、 インク吐出方向 1 0から 見てノズル列 5の中心が画素区画 9の中心と重なる位置である。  Note that the ink ejection position of the inkjet head 1 is a position where the center of the nozzle row 5 overlaps with the center of the pixel section 9 when viewed from the ink ejection direction 10.
また、 画素区画 9の形状が概ね長方形であって長辺と短辺の長さの比が 3以上 である場合に、 1つの圧力室 2に設ける複数のノズル 4の数は、 画素区画 9の長 辺と短辺の長さの比に近い整数とする。 これは、 着弾したインク液滴が画素区画 内で効率よく拡がるようにするためである。  Further, when the shape of the pixel section 9 is substantially rectangular and the ratio of the long side to the short side is 3 or more, the number of the plurality of nozzles 4 provided in one pressure chamber 2 is An integer close to the ratio of the lengths of the long and short sides. This is to make the landed ink droplets spread efficiently in the pixel section.
次に、 動作について説明する。  Next, the operation will be described.
インクジエツ トへッ ド 1は、 カラ一フィルタ基板 6上面の枠体 7がインクジェ ットへッド 1の吐出位置に移動した際に、 図示しない移動制御回路からインクジ エツ トヘッ ド 1の駆動回路に対しインク吐出信号が出力され、 このインク吐出信 号に基づいて圧力室 2に充填されたィンクをァクチユエータ等で加圧して、 ノズ ル列 5のノズル 4 a, 4 b , 4 c , 4 d力 らインク液滴 8 a, 8 b , 8 c, 8 d を同時に吐出する。 これらインク液滴 8 a, 8 b , 8 c , 8 dの体積や飛翔速度 などの特性はほぼ均一であり、 それぞれ異なった着弹点で画素区画 (インク充填 領域) 9の基板 6表面にほぼ同時に衝突し、 次の瞬間に押し潰されて、 着弾点を 中心に放射状に拡がり、 薄い円柱状のインク ドッ トを形成する。 次に、 そのイン ク ドットは、 画素区画 9内を流れてドッ トの形状が崩れ、 他のインク ドッ トとと もに、 凸状メニスカスを形成する充填インク 1 1 となる。  When the frame 7 on the upper surface of the color filter substrate 6 moves to the discharge position of the inkjet head 1, the inkjet head 1 is transferred from a movement control circuit (not shown) to the drive circuit of the inkjet head 1. On the other hand, an ink ejection signal is output, and based on the ink ejection signal, the ink filled in the pressure chamber 2 is pressurized by an actuator or the like, and the nozzles 4a, 4b, 4c, 4d of the nozzle row 5 are pressed. Ink droplets 8a, 8b, 8c and 8d are simultaneously ejected. The characteristics of these ink droplets 8a, 8b, 8c, 8d, such as the volume and the flight speed, are almost uniform. At the same time, they collide and are crushed the next moment, spreading radially around the point of impact, forming a thin cylindrical ink dot. Next, the ink dot flows in the pixel section 9 to break the shape of the dot, and becomes a filling ink 11 that forms a convex meniscus with other ink dots.
実験では、 粘度 1 0〜1 5 c p、 及び体積 1 5〜3 0 p 1 のインク液滴を 4〜 7 mZ sの飛翔速度でカラ一フィルタ基板 6の画素区画 9に衝突させた場合、 ィ ンク ドッ トの直径は約 6 0〜9 0 μ πιであった。 インク及びカラーフィルタ基板 の種類が同一であれば、 インク ドッ トの直径は、 インク液滴の体積及び液滴の飛 翔速度によって決定されるので、 画素区画 9の大きさと充填ィンク 1 1の量から 最適なインク ドッ トの直径を選択することができる。 このように、 本実施の形態 1では、 複数個のインク液滴 8を透明基板 6表面に 同時に着弾させるため、 各々のインク ドッ トが画素領域 (インク充填領域) 8で 均一に同時に形成されると共に隣接するインク ドッ ト同士の干渉力によって、 ィ ンク充填領域全体にィンクが押し広げられる。 In the experiment, when an ink droplet having a viscosity of 10 to 15 cp and a volume of 15 to 30 p1 was made to collide with the pixel section 9 of the color filter substrate 6 at a flight speed of 4 to 7 mZs, The diameter of the dot dots was about 60-90 μπι. If the type of the ink and the color filter substrate are the same, the diameter of the ink dot is determined by the volume of the ink droplet and the flying speed of the droplet, so the size of the pixel section 9 and the amount of the filling ink 11 The optimal ink dot diameter can be selected from. As described above, in the first embodiment, since the plurality of ink droplets 8 land on the surface of the transparent substrate 6 at the same time, each ink dot is formed uniformly and simultaneously in the pixel region (ink-filled region) 8. At the same time, the ink is spread over the entire ink filling region by the interference force between the adjacent ink dots.
これに対し、 従来の, インク液滴を順番に突入させていくインク充填方法では、 インク液滴を 1つずつ吐出するため、 先行して吐出されたインク液滴 8 a、 8 b、 8 cで形成されたィンク充填領域の凸状メニスカスに最終のインク液滴 8 dが突 入すると、 そのメニスカスに大きな波を発生させ、 インクが枠体 7から隣接画素 に溢れることがあった。  On the other hand, in the conventional ink filling method in which ink droplets are sequentially injected, ink droplets are ejected one by one. When the final ink droplet 8d enters the convex meniscus in the ink filling region formed by the above, a large wave is generated in the meniscus, and ink may overflow from the frame 7 to the adjacent pixels.
しかしながら、 本実施の形態 1のインク充填方法では、 全てのインク液滴 8 a、 8 b、 8 c、 8 dがカラーフィルタ基板 6表面に同時に衝突するため、 その各々 のインク液滴のインクを基板 6表面に押し広げる力にエネルギーが費やされ、 ィ ンクの, 枠体 7を越えようとする力が抑えられる。  However, according to the ink filling method of the first embodiment, since all the ink droplets 8a, 8b, 8c, and 8d simultaneously strike the surface of the color filter substrate 6, the ink of each ink droplet is Energy is expended on the force pushing the substrate 6 over the surface, and the force of the ink trying to cross the frame 7 is suppressed.
また、 従来の方法では、 最終のインク液滴 8 dの着弾位置に近いインク充填領 域の隅部にインクが浸透せず色抜けが生じることがあった。 これは、 先行してい るィンク液滴 8 aないし 8 cによって充填されたインクがィンク充填領域の隅部 を残して満たされている場合に、 最終ィンク液滴 8 dが充填ィンクの上に突入し ても充填ィンク側に圧力が流れて、 隅部にィンクが浸透しにくいためである。 この場合においても、 本実施の形態 1による方法では、 従来方法の最終インク 液滴 8 dの着弾位置に相当するインク充填領域の隅部付近の透明基板 6表面に、 他のインク液滴 8 a, 8 b, 8 c と同時に、 直接透明基板 6表面に着弾するため、 着弾後に透明基板 6表面を放射状にィンクが押し広げられる力で、 ィンク充填領 域 8の隅部までインクが浸透しゃすいという効果がある。  In addition, in the conventional method, the ink may not penetrate into the corner of the ink filling area near the landing position of the final ink droplet 8d, causing color loss. This means that the final ink drop 8d will rush above the filling ink if the ink filled by the preceding ink drops 8a to 8c is full, leaving the corners of the ink filling area. Even so, pressure flows to the filling ink side, and it is difficult for the ink to penetrate into the corners. Also in this case, in the method according to the first embodiment, another ink droplet 8a is formed on the surface of the transparent substrate 6 near the corner of the ink filling area corresponding to the landing position of the final ink droplet 8d of the conventional method. , 8b, and 8c simultaneously, land directly on the surface of the transparent substrate 6, so that the ink penetrates the surface of the transparent substrate 6 radially after landing, and ink penetrates to the corners of the ink filling area 8 This has the effect.
さらに、 受容層にインク液滴を吐出する場合においても、 本実施の形態 1によ れば、 複数のインク液滴が受容層へ均一に同時に着弾することで、 受容層上での 隣接インク ドッ ト干渉部が液体の状態で混合した後に吸収される。そのため、従来 の方法で見られたインク ドットの重なり部の濃度むらが解消される。  Further, according to the first embodiment, even when ink droplets are ejected to the receiving layer, a plurality of ink droplets land on the receiving layer uniformly at the same time, so that adjacent ink droplets on the receiving layer can be formed. The liquid is absorbed after the interference part is mixed in a liquid state. Therefore, the density unevenness in the overlapping portion of the ink dots, which is seen by the conventional method, is eliminated.
次に、 第 3図を用いて、 本実施の形態 1におけるインクジェッ トヘッドの圧力 室とノズルの関係について説明する。 第 3図は、 1つの圧力室に複数のノズルを設置したインクジェッ トへッ ドをィ ンク吐出方向から見た模式図である。 Next, the relationship between the pressure chambers and the nozzles of the inkjet head according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view of an inkjet head having a plurality of nozzles installed in one pressure chamber as viewed from an ink discharge direction.
ここではノズルを 4個形成した場合を示している。 これらのノズルは力ラ一フ ィルタのインク充填領域の形状に合わせて一列に配置されている。  Here, the case where four nozzles are formed is shown. These nozzles are arranged in a row according to the shape of the ink filling area of the force filter.
図において、 第 2図と同一符号は同一または相当するものを示す。 1 2は図示 しないァクチユエータを設置した、 平面平板 1 4 a, 1 4 bよりなる, 圧力室 2 の長辺壁、 1 3は平面平板1 4 , 1 4 dよりなる, 圧力室 2の短辺壁、 Lは圧 力室 2長辺壁 1 2の内側の長さ、 Wは圧力室 2短辺壁 1 3の内側の長さ、 Sはノ ズル列 5の両端に位置しているノズル 4 a, 4 dの中心から短辺壁 1 3までの長 さである。  In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts. Reference numeral 1 2 denotes a plane plate 14 a and 14 b on which an actuator (not shown) is installed. Long side wall of the pressure chamber 2, 13 denotes a plane plate 14 and 14 d. Short side of the pressure chamber 2 Wall, L is the length inside pressure chamber 2 long side wall 12, W is the length inside pressure chamber 2 short side wall 13, S is nozzle 4 located at both ends of nozzle row 5 The distance from the center of a, 4d to the short side wall 13.
これら 4個のノズル 4 aないし 4 dは、一つの圧力室 2に設けられている。圧力 室 2の断面形状は、 ノズル列 5の軸方向長さ Lの長辺壁 1 2とそれに垂直な幅 W の短辺壁 1 3を有する長方形である。短辺壁 1 3からノズル列 5の両端ノズルの 中心までの間隔 Sは、 短辺壁 1 3の幅 W以上の長さで構成される。 さらに、 圧力 室 2内のインクを加圧するための図示しないァクチユエ一タは、 圧力室 2の断面 の長辺壁 1 2に設けられ、 長辺壁 1 2に垂直な方向へ変位するように構成されて いる。  These four nozzles 4 a to 4 d are provided in one pressure chamber 2. The cross-sectional shape of the pressure chamber 2 is a rectangle having a long side wall 12 of the nozzle row 5 having an axial length L and a short side wall 13 having a width W perpendicular thereto. The distance S from the short side wall 13 to the center of the nozzles at both ends of the nozzle row 5 is longer than the width W of the short side wall 13. Further, an actuator (not shown) for pressurizing the ink in the pressure chamber 2 is provided on the long side wall 12 of the cross section of the pressure chamber 2 so as to be displaced in a direction perpendicular to the long side wall 12. It has been.
ここで、 複数のノズル 4を一つの圧力室 2に設けたのは、 次のような経緯によ る。  Here, the reason why the plurality of nozzles 4 are provided in one pressure chamber 2 is as follows.
即ち、 代表的なカラ一フィルタの画素ピッチは、 約 3 0 0 / mであり、 例えば 1 0. 4インチの VGA (6 4 0 X 4 8 0 ドッ ト) 液晶パネル用のものでは 3 3 0 μ τη^ 1 8. 1インチの S VG A ( 1 0 2 4 X 1 0 2 4 ドッ ト) 液晶パネル用 のものでは 2 8 0 μ mである。 この画素区画に適切なノズル数は 4個であるが、 この 4個のノズル 4を 3 0 0 /z m内にピッチ 6 0 / mで配置してィンクを同時に 吐出することは、 通常の (プリンタ用の インクジェッ トヘッ ド 1では非常に困 難である。 何故なら、 例えば、ピエゾ方式での最小ピッチは約 1 4 1 m、 バブル ジェッ ト方式のそれは約 7 1 mであり、 6 0 μ mを越えるからである。  That is, the pixel pitch of a typical color filter is about 300 / m. For example, for a 10.4 inch VGA (640 × 480 dot) liquid crystal panel, it is 330 μ τη ^ 18.1 inch SVGA (102 4 X 102 4 dots) For liquid crystal panel, it is 280 μm. The appropriate number of nozzles for this pixel section is four, but it is normal (printer) to arrange these four nozzles 4 at a pitch of 60 / m within 300 / zm and eject ink at the same time. It is very difficult to use the inkjet head 1 for piezos because, for example, the minimum pitch for a piezo method is about 141 m, that for a bubble jet method is about 71 m, and 60 μm Because it exceeds.
しかも、 このような狭いピッチのヘッ ドでは、 隣接チャンネルとの距離が短く なるため、 いわゆるクロストーク、 即ち、 或るチャンネル内部のインクを吐出す る際の圧力振動が隣接するチャンネルに影響を及ぼすため、 隣接するノズルから 同時に液滴を吐出する場合の吐出性能が、 1つのノズルから液滴を吐出十る場合 の吐出性能から変化してしまう, という不具合、 の発生が大きいため、 プリンタ 用のインクジエツ トへッ ドでは、 隣接するノズルから同時に液滴を吐出十ること を避け、 一つの圧力室に一つのノズルを設けるとともに、 複数の圧力室の個々の ノズルの吐出タイミングをずらせて全ノズルからのィンク液滴吐出を達成してい る。 Moreover, in such a narrow-pitch head, the distance between adjacent channels is short, so-called crosstalk, that is, ink inside a certain channel is ejected. When the droplets are ejected from adjacent nozzles at the same time, the ejection performance changes when the droplets are ejected from adjacent nozzles at the same time. Because of the large occurrence of the problems of, the inkjet head for printers avoids simultaneous ejection of droplets from adjacent nozzles, and provides one nozzle in one pressure chamber and multiple pressures. The ejection timing of individual nozzles in the chamber is shifted to achieve ejection of ink droplets from all nozzles.
しかしながら、 一つの圧力室に一つのノズルを設けるという考え方は、 プリン タ用途では必要不可欠であるが、カラーフィルタの製造にあたっては不要である。 それは、 既に述べたように、 インク液滴を 1つづつ吐出すれば、 色ムラ等が発生 するためである。  However, the concept of providing one nozzle in one pressure chamber is indispensable for printer applications, but is not necessary for manufacturing color filters. This is because, as described above, if ink droplets are ejected one by one, color unevenness or the like occurs.
そこで、 インクジェッ トヘッ ド 1をカラーフィルタ製造用に特化し、 区画内に 配列するノズル 4を同一の圧力室 2に設けることにより、 複数の液滴を同時に吐 出できるとともに、 ノズルを狭ピッチで配置できる, カラ一フィルタ製造用に最 適化されたインクジエツ トへッ ドを得ることを着想した。  Therefore, by specializing the inkjet head 1 for manufacturing color filters and providing nozzles 4 arranged in the compartment in the same pressure chamber 2, multiple droplets can be ejected simultaneously and the nozzles are arranged at a narrow pitch. The idea was to obtain an ink jet head optimized for the manufacture of color filters.
しかしながら、 このようなカラ一フィルタ製造用に最適化されたィンクジェッ トヘッドでは、 各ノズルの吐出特性が揃っており、 しかも狭ピッチのノズルであ るにもかかわらずクロス トークが発生しないことが必須である:  However, in such an ink jet head optimized for manufacturing a color filter, it is essential that the ejection characteristics of each nozzle are uniform and that no crosstalk occurs even though the nozzles have a narrow pitch. is there:
本件発明者が鋭意研究を行った結果、 これは、 以下のような構成で実現できる ことを見い出した。  As a result of diligent research conducted by the present inventors, they have found that this can be realized with the following configuration.
まず、 このようなカラーフィルタ製造用に最適化されたインクジュッ トへッ ド の圧力室 2の断面形状について説明する。  First, the cross-sectional shape of the pressure chamber 2 of the ink jet head optimized for manufacturing such a color filter will be described.
第 3図において、 ノズル列 5のどのノズル 4からも同じ吐出特性を得るために は、 ノズル列 5を平行平板で狭み全ノズルにインクの平行平板流れが加えられる ようにすることが有効である。  In FIG. 3, in order to obtain the same ejection characteristics from any of the nozzles 4 in the nozzle row 5, it is effective to narrow the nozzle row 5 with parallel flat plates so that a parallel flat flow of ink is applied to all nozzles. is there.
そして、 平行平板の側壁となる短辺壁 1 3の位置は、 この短辺壁 1 3がノズル 列 5の両端のノズルの流れに影響しないように、 両端ノズル 4 a 、 4 dの中心力 ら短辺壁 1 3までの距離 Sを平行平板間距離、 即ち短辺長さ W以上としている。 この短辺長さ Wはノズル径の倍以上の大きさとすることが好ましい。 このような形状の圧力室 2内のインクに効果的に圧力を加えるには、 両端ノズ ルから短辺壁までの長さ Sは両端ノズル 4 a , 4 dから吐出されるインクの流れ が短辺壁 1 3の影響を受けないように短辺壁 1 3内側の長さ W以上に設置し、 ノ ズル列 5は長辺壁 1 2に平行で短辺壁 1 3の中心を通る直線上に設置し、 かつ短 辺壁 1 3内側の長さ Wはノズル径の 2倍以上とすることが好ましレ、。 The position of the short side wall 13 serving as the side wall of the parallel plate is determined by the central force of the nozzles 4a and 4d at both ends so that the short side wall 13 does not affect the flow of the nozzles at both ends of the nozzle row 5. The distance S to the short side wall 13 is set to be the distance between the parallel plates, that is, the short side length W or more. It is preferable that the short side length W be at least twice as large as the nozzle diameter. In order to effectively apply pressure to the ink in the pressure chamber 2 having such a shape, the length S from the nozzle at both ends to the short side wall is such that the flow of the ink ejected from the nozzles 4a and 4d at both ends is short. Installed more than the inner length W of the short side wall 1 3 so as not to be affected by the side wall 13, and the nozzle row 5 is on a straight line parallel to the long side wall 12 and passing through the center of the short side wall 13. And the length W of the inside of the short side wall 13 is preferably at least twice the nozzle diameter.
このようにすることにより、 長辺壁 1 2の僅かの変位で、 均一かつ大きな圧力 をインクに与えることができる。  By doing so, a uniform and large pressure can be applied to the ink with a slight displacement of the long side wall 12.
以上のことから、 本発明の実施の形態 1によれば、 1つの画素区画 9に複数の インク液滴 8 a, 8 b , 8 c, 8 dを同時に、 かつインク液滴の体積や飛翔速度 などの特性が均一になるように吐出することが可能となり、 これにより、 直接力 ラーフィルタ基板 6を着色する場合では、 衝突エネルギーがィンクを放射状に押 し拡げる力に費やされ、 枠体 7を越えようとする力は抑えられて、 インクの混色 および色抜けを防止でき、カラーフィルタ基板 6上の受容層を着色する場合では、 各インク ドッ トが混合した後にインクは受容層に吸収されて、色むらを防止でき、 その結果、 いずれの場合でも色濃度が均一なカラーフィルタを製造することがで さる。  From the above, according to the first embodiment of the present invention, a plurality of ink droplets 8a, 8b, 8c, and 8d are simultaneously placed in one pixel section 9, and the volume and the flying speed of the ink droplets In the case of coloring the color filter substrate 6, the collision energy is spent on the force to push and spread the ink radially, and the frame 7 The force that attempts to overcome the ink pressure is suppressed, preventing color mixing and color omission of the ink.In the case of coloring the receiving layer on the color filter substrate 6, the ink is absorbed by the receiving layer after each ink dot is mixed. As a result, color unevenness can be prevented, and as a result, a color filter having a uniform color density can be manufactured in any case.
また、 本発明の実施の形態 1においては、 1つの圧力室 2に複数のノズル 4を 設置したインクジェッ トへッ ド 1を用いることにより、 クロス トークを発生せず に、 インクを小さいピッチで同時に吐出することができ、 色濃度が均一なカラー フィルタを製造することができる。  Further, in the first embodiment of the present invention, by using the inkjet head 1 in which a plurality of nozzles 4 are installed in one pressure chamber 2, ink can be simultaneously injected at a small pitch without generating crosstalk. A color filter which can be discharged and has a uniform color density can be manufactured.
また、 本発明の実施の形態 1においては、 ァクチユエータを設置した平面平板 よりなる圧力室 2の長辺壁 1 2を有し、 両端ノズルから短辺壁 1 3までの長さ S を短辺壁 1 3内側の長さ W以上となるように設置したインクジエツ トへッ ド 1を 用いることにより、 圧力室 2に充填されたィンクにァクチユエ一タの僅かな変形 で均一かつ大きな圧力を与え、 吐出するインク液滴 8 a, 8 b , 8 c, 8 dの体 積や飛翔速度などの特性を全て均一にすることができ、 色濃度が均一なカラ一フ ィルタを製造することができる。  Further, in the first embodiment of the present invention, the pressure chamber 2 has a long side wall 12 formed of a flat plate on which an actuator is installed, and the length S from the nozzles at both ends to the short side wall 13 is defined as the short side wall. 1 3 By using the ink jet head 1 installed to be longer than the inner length W, a uniform and large pressure is applied to the ink filled in the pressure chamber 2 with slight deformation of the actuator. The characteristics of the ink droplets 8a, 8b, 8c, and 8d, such as the volume and the flying speed, can all be made uniform, and a color filter having a uniform color density can be manufactured.
また、 本発明の実施の形態 1においては、 画素区画 9の形状が概ね長方形であ つて長辺と短辺の長さの比が 3以上である場合に、 1つの圧力室 2に対する複数 のノズル 4の数は、 画素区画 9の長辺と短辺の長さの比に近い整数とし、 それら のノズル 4を等間隔かつ一列に設置したィンクジェッ トへッドを用いることによ り、 着弾したインク液滴が画素区画内を効率よく拡がり、 色濃度が均一なカラー フィルタを製造することができる。 Further, in Embodiment 1 of the present invention, when the shape of the pixel section 9 is substantially rectangular and the ratio of the length of the long side to the short side is 3 or more, a plurality of The number of nozzles 4 of each pixel is an integer close to the ratio of the length of the long side to the length of the short side of the pixel section 9, and by using an ink jet head in which those nozzles 4 are arranged at equal intervals and in a line, The landed ink droplets spread efficiently within the pixel section, and a color filter with uniform color density can be manufactured.
(実施の形態 2 )  (Embodiment 2)
本発明の実施の形態 2に係るカラーフィルタの製造方法は、 圧電セラミックス のせん断モ一ド変形を利用する複数の圧力室及び空気室を設置したィンクジェッ トへッ ドを用いて、 画素区画の短辺方向にある多数の同色画素区画にインク液滴 を同時に、 かつィンク液滴の体積や飛翔速度などの特性が均一になるように吐出 してカラーフィルタの着色層を形成するものである。  The method for manufacturing a color filter according to the second embodiment of the present invention uses an ink jet head in which a plurality of pressure chambers and air chambers utilizing the shear mode deformation of piezoelectric ceramics are provided. A colored layer of a color filter is formed by simultaneously ejecting ink droplets to a large number of same-color pixel sections in the side direction so that the characteristics such as the volume and flying speed of the ink droplets become uniform.
第 4図は、 複数の圧力室及び空気室を有し、 圧電セラミ ックスのせん断モー ド 変形を利用するィンクジエツ トへッドを、ィンク吐出方向から見た模式図である。 図において、 4 1は圧力室 4 2及び空気室 4 8を隔てる隔壁である。 4 2はィ ンクを充填する複数の圧力室であり、 ノズル板、 ァクチユエータ 1 0 0、 圧電セ ラミックス基板 4 9、 及びカバープレート 5 0で構成される。 4 5は複数のノズ ルを相互に平行となるように複数設置してなるノズル列、 4 6は圧力室内壁の上 半分に相当する部分に金属膜で形成された信号電極、 4 7は空気室内壁の上半分 に相当する部分に金属膜で形成された共通電極、 4 8は内部に空気が充填されて いる複数の空気室であり、 ノズル板、 ァクチユエ一タ、 圧電セラミ ックス基板 4 9、 及びカバ一プレート 5 0で構成され、 ノズルは有していない。 4 9は圧力室 4 2と空気室 4 8となるべき深溝が相互に平行になるように形成された圧電セラ ミックス基板、 5 0はセラミックス材料または樹脂材料等で形成され圧力室 4 2 及び空気室 4 8となるべき深溝の開口を封止するカバ一プレート、 5 2は隔壁 4 1の分極方向、 V 1は共通電極 4 7に与えられる電位、 V 2は信号電極 4 6に与 えられる電位である。  FIG. 4 is a schematic view of an ink jet head having a plurality of pressure chambers and air chambers and utilizing the shear mode deformation of the piezoelectric ceramic as viewed from the ink discharge direction. In the figure, reference numeral 41 denotes a partition separating the pressure chamber 42 and the air chamber 48. Reference numeral 42 denotes a plurality of pressure chambers for filling ink, and is composed of a nozzle plate, an actuator 100, a piezoelectric ceramic substrate 49, and a cover plate 50. 45 is a nozzle array in which a plurality of nozzles are installed in parallel to each other, 46 is a signal electrode formed of a metal film on the upper half of the pressure chamber wall, and 47 is air A common electrode formed of a metal film in a portion corresponding to the upper half of the indoor wall, and 48 are a plurality of air chambers filled with air therein, are a nozzle plate, an actuator, and a piezoelectric ceramic substrate 49 , And a cover plate 50, and has no nozzle. Reference numeral 49 denotes a piezoelectric ceramic substrate formed so that the deep grooves to become the pressure chambers 42 and the air chambers 48 are parallel to each other, and 50 denotes a pressure chamber 42 formed of a ceramic material or a resin material and the air. A cover plate that seals the opening of the deep groove to be the chamber 48, 52 is the polarization direction of the partition wall 41, V1 is the potential applied to the common electrode 47, and V2 is applied to the signal electrode 46. Potential.
また、 1 0 0はァクチユエータであり、 隔壁 4 1、 信号電極 4 6、 及び共通電 極 4 7で構成され、 圧電セラミックス基板 4 9の深溝は、 圧力室 4 2と空気室 4 8が所定間隔で配置されるようにこれを形成する。 第 4図に示すインクジエツ トへッ ド 1は、 分極方向 5 2と同方向に分極された 圧電セラミックス基板 4 9とカバ一プレート 5 0と図示しないノズルプレ一トと 図示しないドライバ基板とから構成されている。 その圧電セラミックス基板 4 9 には、 複数の深溝が同じ深さで平行に形成されている。 深溝と深溝の間の方向 5 2に分極された圧電セラミックスの隔壁 4 1には、 上半分のみ金属膜が形成され ており、 奥行き方向の溝終端で繋がって一つの信号電極 4 6と共通電極 4 7にな つている。 また、 これらの深溝によりインクの圧力室 4 2と空気室 4 8が交互に 形成される。 空気室 4 8にはノズルは形成されず、 溝終端でカバープレート 5 0 により封止され、 圧力室 4 2はインク供給路と連通している。 カバープレート 5 0は、 セラミックス材料または樹脂材料等から形成されており、 圧電セラミック ス基板 4 9とエポキシ系接着剤で強固に接合されている。 また、 圧電セラミック ス基板 4 9及びカバ一プレート 5 0の前方端面には圧力室 4 2に対応して設けら れたノズル列 4 5を有する図示しないノズルプレートが接合されている。 ノズル 列 4 5はその配列軸が深溝の深さ方向に平行に設けられている。 圧力室 4 2の信 号電極 4 6と空気室 4 8の共通電極 4 7は、 それぞれが共通に接続されて図示し ないドライバ回路に接続されている。 Reference numeral 100 denotes an actuator, which is composed of a partition 41, a signal electrode 46, and a common electrode 47 .The deep groove of the piezoelectric ceramic substrate 49 has a predetermined space between the pressure chamber 42 and the air chamber 48. This is formed so as to be arranged at. The ink jet head 1 shown in FIG. 4 includes a piezoelectric ceramic substrate 49 polarized in the same direction as the polarization direction 52, a cover plate 50, a nozzle plate (not shown), and a driver substrate (not shown). ing. On the piezoelectric ceramic substrate 49, a plurality of deep grooves are formed in parallel at the same depth. The partition wall 41 made of piezoelectric ceramics polarized in the direction 52 between the deep grooves has a metal film formed only in the upper half, and is connected at the groove end in the depth direction to form one signal electrode 46 and a common electrode. 4 7 Further, the pressure chambers 42 and the air chambers 48 of the ink are alternately formed by these deep grooves. No nozzle is formed in the air chamber 48, and the air chamber 48 is sealed by a cover plate 50 at the end of the groove, and the pressure chamber 42 communicates with the ink supply path. The cover plate 50 is formed of a ceramic material, a resin material, or the like, and is firmly joined to the piezoelectric ceramic substrate 49 with an epoxy adhesive. A nozzle plate (not shown) having a nozzle row 45 provided corresponding to the pressure chamber 42 is joined to the front end surfaces of the piezoelectric ceramic substrate 49 and the cover plate 50. The nozzle array 45 is provided with its array axis parallel to the depth direction of the deep groove. The signal electrode 46 of the pressure chamber 42 and the common electrode 47 of the air chamber 48 are commonly connected to a driver circuit (not shown).
このドライバ回路から空気室 4 8の共通電極 4 7には V 1なる電圧を、 また、 圧力室 4 2の信号電極 4 6には V 2なる電位を与えて隔壁 4 1の間に電位差を与 えると、 分極方向 5 2と電界方向が直交し隔壁上半分がせん断力を受け、 圧力室 4 2の両側の隔壁が図中の破線で示すように同時に内側に変位して圧力室 4 2内 のインクを加圧する構成となっている。 加圧されたインクは、 ノズル列 4 5の各 ノズルから液滴となって吐出される。 この場合、 ノズル列 4 5の 4個のノズルか ら同時に液滴が吐出される。  From this driver circuit, a voltage of V1 is applied to the common electrode 47 of the air chamber 48, and a potential of V2 is applied to the signal electrode 46 of the pressure chamber 42 to apply a potential difference between the partition walls 41. As a result, the polarization direction 52 and the electric field direction are orthogonal to each other, and the upper half of the partition wall is subjected to shearing force. The partition walls on both sides of the pressure chamber 42 are simultaneously displaced inward as shown by the broken lines in the figure, and Is applied. The pressurized ink is ejected as droplets from each nozzle of the nozzle array 45. In this case, droplets are simultaneously ejected from the four nozzles of the nozzle array 45.
即ち、 隔壁 4 1は、 V 1 と V 2の電位差によって分極し、 その分極方向 5 2と 電界方向が直交することによって隔壁 4 1の上半分にせん断力を受ける。 そのせ ん断力によって、 同時に、 第 4図の破線で示したように、 圧力室 4 2の隔壁 4 1 は内側に変形して圧力室 4 2に充填されるィンクを加圧し、 空気室 4 8の隔壁 4 1は外側に変形する。 隔壁 4 1によって加圧されたインクは、 それぞれノズル列 4 5から同時に吐出し、 カラーフィルタ基板の移動方向に垂直な列にある多数の 同色画素区画を着色する。 That is, the partition wall 41 is polarized by the potential difference between V 1 and V 2, and the upper half of the partition wall 41 receives a shearing force when the polarization direction 52 is orthogonal to the electric field direction. As a result of the shearing force, the partition 41 of the pressure chamber 42 is deformed inward and pressurizes the ink filled in the pressure chamber 42, as shown by the broken line in FIG. Eighth partition 41 deforms outward. The ink pressurized by the partition walls 4 1 is applied to each nozzle row. It discharges simultaneously from 45 and colors a large number of same-color pixel sections in a column perpendicular to the moving direction of the color filter substrate.
ここで、 空気室 4 8を設けているのは、 互いに隣接する圧力室 4 2が駆動する ときの干渉で起こるクロストークの影響を解消するためであり、 これは、 画素区 画の枠体ヘインク液滴を安定しかつ正確な位置と量で吐出し着弾させるのに有効 である。  Here, the air chamber 48 is provided in order to eliminate the influence of crosstalk caused by interference when the pressure chambers 42 adjacent to each other are driven. This is effective for discharging and landing droplets in a stable and accurate position and volume.
即ち、 ピエゾ方式せん断モード型のヘッ ドでは、 従来、 隣接するチャンネルの 全てのチヤンネルからインク吐出を行っており、 これはノズルピツチを縮めるた めには有効な方法であり、 高速化を目指すプリンタヘッ ドにおいては、 有効なも のであつたが、 チャンネル側壁と隣接チャンネルのインクを通じて他のチャンネ ルに圧力振動を与えるため、 クロス トークが避けられなレ、, という欠点があった。 これに対し、 本実施の形態 2では、 解像度の比較的低いカラーフィルタの製造 用に最適化させるベく、 高精度のインク吐出量制御を重視して、 インク吐 aチヤ ンネルの隣接チャンネルにはノズルをなく し、 そのチャンネルを空気層にした。 これにより、 従来発生していた隣接チャンネルのインクを通じて起こる圧力振 動を防ぐことができ、 クロス トークの無い, 高精度 ·高安定なインク吐出 可能 となる。  That is, in the piezo-type shear mode type head, ink is conventionally ejected from all the channels of the adjacent channels. This is an effective method for reducing the nozzle pitch, and is a printer head aiming at high speed. However, this method was effective, but had the disadvantage that crosstalk was inevitable due to the pressure vibration applied to the other channels through the ink on the channel side wall and adjacent channels. On the other hand, in the second embodiment, in order to optimize the production of a color filter having a relatively low resolution, emphasis is placed on high-precision ink ejection amount control. The nozzle was eliminated, and the channel was made an air layer. As a result, it is possible to prevent pressure fluctuations caused by ink in adjacent channels, which has occurred in the past, and it is possible to discharge ink with high accuracy and high stability without crosstalk.
これは、 インクにく らべ、 空気の弾性率は極端に低いので、 空気層を介した圧 力振動の伝搬は発生しないことによる。  This is because, compared to ink, the elastic modulus of air is extremely low, so that pressure vibration does not propagate through the air layer.
そして、 これら空気室 4 8を設けた場合でも圧力室 4 2のピッチをカラーフィ ルタの特定色の画素ピッチに合わすことは十分可能である。 しかも、 この^気室 4 8を設けたことで、 2系統の信号 V I 、 V 2のみで多数の圧力室 4 2を 動す ることが可能となるので、 ドライバ回路が単純化され全体のコス トダウンに寄与 する。  Even when these air chambers 48 are provided, it is sufficiently possible to match the pitch of the pressure chambers 42 with the pixel pitch of a specific color of the color filter. In addition, the provision of the air chamber 48 makes it possible to operate a large number of pressure chambers 42 with only the two signals VI and V2, so that the driver circuit is simplified and the overall cost is reduced. Contributes to downtime.
即ち、 従来の連続したチャンネル全てにノズルが設けられ、 かつ各々の ノズル からインク吐出が可能なピエゾ方式せん断モード型のへッ ドでは、 インクヒ出チ ヤンネルに信号 V I (負圧:インク充填) を与え、 続いて隣接チャンネルに信号 V 2 (加圧:インク吐出) を与えることで、 一滴の吐出が完了し、 次に、 今、 信 らィンクを吐出する場合は、 そのチヤンネルに信号 V 1 を、 続いて隣接するチャンネルに信号 V 2を与える, という具合に、 吐出パター ンによってチヤンネルに V 1 と V 2を与える必要があり、 ドライバ回路が複雑に なる。 That is, in the conventional piezo-type shear mode head in which nozzles are provided in all of the continuous channels and ink can be ejected from each nozzle, a signal VI (negative pressure: ink filling) is sent to the ink ejection channel. By applying the signal V 2 (pressurization: ink ejection) to the adjacent channel, the ejection of one drop is completed. Next, if the signal is ejected now, the signal V 1 is applied to the channel. Then, the signal V 2 is given to the adjacent channel, and so on. It is necessary to give V 1 and V 2 to the channel by the discharge pattern, which complicates the driver circuit.
これに対し、 本実施の形態 2の, インク吐出チャンネルの両側に空気層を持つ 構造にすると、 インク吐出チャンネルには信号 V 1を、 その両側の空気層のチヤ ンネルには V 2のみの信号を与えることになる。  On the other hand, if a structure having air layers on both sides of the ink ejection channel according to the second embodiment is used, a signal V1 is applied to the ink ejection channel, and only a signal V2 is applied to the channels of the air layers on both sides. Will be given.
そして、 空気層を有するへッ ドのノズルピッチをカラーフィルタの画素ピッチ に合わせて作った場合、 カラーフィルタの画素配列軸とへッ ドのノズル配列軸を 平行にできるため、 ヘッ ドが傾斜したときに必要な, 駆動信号の遅延処理を必要 とせず、 かつ、 全ノズルを同時に吐出する配線にすることが可能となり、 ドライ バ回路が単純化される。  When the nozzle pitch of the head having the air layer is made to match the pixel pitch of the color filter, the head array is inclined because the pixel array axis of the color filter and the nozzle array axis of the head can be parallel. This eliminates the need for delay processing of the drive signal, which is sometimes required, and allows wiring to simultaneously discharge all nozzles, thus simplifying the driver circuit.
このため、 信号 V 1を多数の吐出チャンネルに、 信号 V 2を多数の空気層のチ ヤンネルへファンァゥ トすることが可能になる。  Therefore, it is possible to fan the signal V1 to a number of discharge channels and the signal V2 to a number of channels of an air layer.
第 5図は、 本発明の実施の形態 2に係るカラーフィルタの製造方法を示す説明 図である。  FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a color filter according to Embodiment 2 of the present invention.
図において、 第 4図と同一符号は同一または相当するものを示している。 5 1 は複数の圧力室 4 2及び空気室 4 8を有し、 圧電セラミックのせん断モード変形 を利用するインクジェッ トヘッ ド、 5 3はカラ一フィルタ基板の移動方向、 P 1 は画素区画の短辺方向の同色の画素区画同士の間隔である。 なお、 圧力室 4 2、 空気室 4 8、 及びノズル列 4 5は、 この間隔 P 1を保つように配列する。  In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding parts. 5 1 has a plurality of pressure chambers 42 and air chambers 48, an inkjet head utilizing the shear mode deformation of the piezoelectric ceramic, 53 a moving direction of the color filter substrate, and P 1 a short side of the pixel section. This is the distance between pixel sections of the same color in the direction. The pressure chambers 42, the air chambers 48, and the nozzle rows 45 are arranged so as to keep this interval P1.
次に、 その製造方法について説明する。 カラーフィルタ基板 5 6に形成された, 画素区画 R, G, Bの特定色のピッチ P 1と同じピッチの圧力室と、 その圧力室 の配列方向と垂直に設けられたノズル列を有するインクジヱッ トへッ ド 5 1 と力 ラーフィルタ基板 5 6を第 5図のような位置関係で配置し、 基板 5 6を矢印 5 3 の方向へ移動させてへッ ドの吐出位置に来た画素区画に順次、 液滴を着弹させて インクを充填していく。 このような製造動作を行う製造装置によりカラーフィル タが製造される。  Next, the manufacturing method will be described. A pressure chamber formed on the color filter substrate 56 and having the same pitch as the pitch P1 of the specific color of the pixel sections R, G, and B, and an ink jet having a nozzle row provided perpendicular to the direction in which the pressure chambers are arranged. The head 51 and the color filter substrate 56 are arranged in a positional relationship as shown in Fig. 5, and the substrate 56 is moved in the direction of the arrow 53 to the pixel section at the head discharge position. The ink is filled by depositing droplets sequentially. A color filter is manufactured by a manufacturing apparatus that performs such a manufacturing operation.
以上のことから、 本発明の実施の形態 2においては、 圧電セラミックスのせん 断モード変形を利用する複数の圧力室 4 2及び空気室 4 8を設置したインクジェ ットへッド 5 1を用いることにより、 複数の圧力室 4 2が駆動する際の干渉を低 減してクロス トークを解消し、 インク液滴を同時に、 かつインク液滴の体積や飛 翔速度などの特性が均一になるように吐出することができ、 ローコス ト化された 設備で色濃度が均一なカラーフィルタを製造することができる。 From the above, according to the second embodiment of the present invention, an ink jet apparatus in which a plurality of pressure chambers 42 and air chambers 48 utilizing the shear mode deformation of piezoelectric ceramics are provided. The use of the head 51 reduces cross-talk by reducing the interference when the plurality of pressure chambers 42 are driven, and eliminates ink droplets simultaneously, as well as the volume and flight of ink droplets. Discharge can be performed so that characteristics such as speed are uniform, and color filters with uniform color density can be manufactured with low-cost equipment.
また、 本発明の実施の形態 2においては、 圧力室 4 2及び空気室 4 8に設けた ァクチユエータを、 信号電極 4 6と共通電極 4 7よりなる 2系統の電極で駆動す ることにより、 インクジエツ トへッ ド 5 1がコンパク ト化、 単純化、 及び口一コ ス ト化でき、 ローコス ト化された設備でカラーフィルタを製造することができる。 (実施の形態 3 )  In Embodiment 2 of the present invention, actuators provided in the pressure chamber 42 and the air chamber 48 are driven by two systems of electrodes consisting of the signal electrode 46 and the common electrode 47, whereby ink jet is performed. The head 51 can be made compact, simplified, and cost-effective, and color filters can be manufactured with low-cost equipment. (Embodiment 3)
本発明の実施の形態 3に係るカラ一フィルタの製造方法は、 圧電セラミ ックス の横歪みモード変形を利用する複数の圧力室を設置したインクジエツ トへッ ドを 用いて、 画素区画長辺方向にある多数の同色画素区画にインク液滴を同時に、 か っィンク液滴の体積や飛翔速度などの特性が均一になるように吐出してカラーフ ィルタの着色層を形成するものである。  The method of manufacturing a color filter according to the third embodiment of the present invention is directed to a method of manufacturing a color filter using an ink jet head provided with a plurality of pressure chambers utilizing transverse distortion mode deformation of a piezoelectric ceramic in a pixel section long side direction. Ink droplets are simultaneously ejected to a number of same-color pixel sections so that the characteristics such as the volume and flying speed of the ink droplets become uniform, thereby forming a colored layer of a color filter.
第 6図は、 複数の圧力室を有し、 圧電セラミ ックスの横歪みモード変形を利用 する, インクジェッ トへッドをィンク吐出方向から見た模式図である。  FIG. 6 is a schematic view of an inkjet head having a plurality of pressure chambers and utilizing the transverse distortion mode deformation of piezoelectric ceramics, as viewed from an ink ejection direction.
図において、 6 2はインクを充填する複数の圧力室であり、 ノズル板、 圧電セ ラミ ックス基板 6 9、 及び振動板 7 0で構成される。 6 4は横歪みモードで変形 する圧電セラミックス板、 6 5はノズル板に直線状に配列された, 複数のノズル よりなるノズル列、 6 6は信号電極、 6 7は共通電極、 6 9は溝幅の長さより浅 い浅溝を相互に平行となるように複数形成した圧電セラミックス基板、 7 0は圧 電セラミックス基板 6 9の浅溝の開口を封止する振動板、 V 1は共通電極 6 7に 与えられる電位、 V 2は信号電極 6 6に与えられる電位である。 1 1 0はァクチ ユエ一タであり、 圧電セラミックス板 6 4、 信号電極 6 6、 及び共通電極 6 7で 構成される。  In the figure, reference numeral 62 denotes a plurality of pressure chambers to be filled with ink, and includes a nozzle plate, a piezoelectric ceramic substrate 69, and a vibration plate 70. 64 is a piezoelectric ceramics plate that deforms in the transverse distortion mode, 65 is a nozzle array linearly arranged on the nozzle plate, a nozzle array consisting of multiple nozzles, 66 is a signal electrode, 67 is a common electrode, and 69 is a groove A piezoelectric ceramic substrate formed with a plurality of shallow grooves shallower than the width of the piezoelectric ceramic substrate, 70 is a vibrating plate that seals the opening of the shallow groove of the piezoelectric ceramic substrate 69, and V1 is a common electrode 6. 7 and V 2 are potentials applied to the signal electrodes 66. Reference numeral 110 denotes an actuator, which is composed of a piezoelectric ceramics plate 64, a signal electrode 66, and a common electrode 67.
ここに示すインクジヱッ トへッ ドは、 圧力室 6 2と振動板 7 0と圧電セラミッ ク板 6 4とで構成されている。 圧力室 6 2は、 セラミ ックス基板 6 9の上端面に 成型もしくは切削加工により形成した浅溝の開口を振動板 7 0で封止した構成に なっている。 了クチユエ一タ 1 1 0は、 圧力室 6 2に対応して振動板 7 0上面に 接合された圧電セラミックス板 6 4と、 振動板 7 0上面の共通電極 6 7と圧電セ ラミックス板 6 4上面の信号電極 6 6 とで構成されている。 圧電セラミックス板 6 4は、共通電極 6 7と信号電極 6 6に高電圧を印加し分極処理がおこなわれる。 このように分極処理された圧電セラミ ックス板 6 4を挟む共通電極 6 7と信号電 極 6 6の間に駆動レベルの電位差を与えると、 分極方向と平行方向の電界が印加 され、圧電セラミックス板 6 4の横歪みが発生し板面方向に収縮する。圧電セラミ ックス板 6 4の収縮により振動板 7 0に曲げ応力が加えられ、 振動板 7 0は圧力 室 6 2の内側方向へ変位する。 圧力室 6 2前面には図示しないノズル板が接合さ れており、 圧力室 6 2の位置に対応してノズル列 6 5が設けられている。 ノズル 列 6 5のノズル配列軸は、 振動板 7 0と圧電セラミ ックス板 6 4の接合部材すな わちァクチユエ一タの板面と平行に設けられている。横歪みモードの場合におい ても、 このようにセラミック基板 6 9に浅溝を形成して、 圧力室 6 2の長辺壁に 当たる基板上端壁をァクチユエータとすることで、 本発明に適したィンクジェッ トへッドを作製できる。 The ink jet head shown here is composed of a pressure chamber 62, a vibrating plate 70, and a piezoelectric ceramic plate 64. The pressure chamber 62 has a configuration in which an opening of a shallow groove formed on the upper end surface of the ceramic substrate 69 by molding or cutting is sealed with a diaphragm 70. The heater 110 is located on the upper surface of the diaphragm 70 corresponding to the pressure chamber 62. It is composed of a bonded piezoelectric ceramic plate 64, a common electrode 67 on the upper surface of the vibrating plate 70, and a signal electrode 66 on the upper surface of the piezoelectric ceramic plate 64. The piezoelectric ceramic plate 64 is subjected to polarization by applying a high voltage to the common electrode 67 and the signal electrode 66. When a drive level potential difference is applied between the common electrode 67 and the signal electrode 66 sandwiching the piezoelectric ceramic plate 64 thus polarized, an electric field in a direction parallel to the polarization direction is applied, and a piezoelectric ceramic plate is applied. 64 lateral distortion occurs and shrinks in the plate surface direction. A bending stress is applied to the vibration plate 70 due to the contraction of the piezoelectric ceramic plate 64, and the vibration plate 70 is displaced inward of the pressure chamber 62. A nozzle plate (not shown) is joined to the front surface of the pressure chamber 62, and a nozzle row 65 is provided corresponding to the position of the pressure chamber 62. The nozzle array axis of the nozzle array 65 is provided in parallel with the joining member of the vibration plate 70 and the piezoelectric ceramic plate 64, that is, the plate surface of the actuator. Even in the case of the transverse distortion mode, by forming a shallow groove in the ceramic substrate 69 and using the upper end wall of the substrate corresponding to the long side wall of the pressure chamber 62 as an actuator, an ink jet suitable for the present invention is provided. A head can be made.
圧電セラミ ックス板 6 4は、 V 1 と V 2の電位差によって分極し、 その分極方 向と電界が平行になることにより横歪みが発生する。 振動板 7 0は、 圧電セラミ ックス板 6 4の横歪みによって曲げ応力が加えられ、 第 6図の破線で示したよう に、 圧力室 6 2の内側に変形する。 圧力室 6 2は、 振動板 7 0の変形によって充 填するインクを加圧してノズル列 6 5からインク液滴を同時に吐出し、 カラーフ ィルタ基板の移動方向に垂直な方向の列にある多数の同色画素区画を着色する。 第 7図は、 本発明の実施の形態 3に係るカラーフィルタの製造方法を示す説明 図である。  The piezoelectric ceramic plate 64 is polarized by the potential difference between V 1 and V 2, and a transverse distortion occurs when the polarization direction and the electric field become parallel. The vibration plate 70 is subjected to bending stress due to the lateral strain of the piezoelectric ceramic plate 64, and is deformed inside the pressure chamber 62 as shown by the broken line in FIG. The pressure chamber 62 presses the ink to be filled by the deformation of the vibration plate 70 to simultaneously discharge ink droplets from the nozzle row 65, and a large number of rows in a row perpendicular to the direction of movement of the color filter substrate. The same color pixel section is colored. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a color filter according to Embodiment 3 of the present invention.
図において、 第 6図と同一符号は同一または相当するものを示す。 7 1は複数 の圧力室 6 2を有し、 圧電セラミックの横歪みモード変形を利用するインクジェ ットヘッド、 7 3はカラーフィルタ基板の移動方向、 P 2は画素区画の長辺方向 に隣接する画素区画同士の間隔である。 なお、 圧力室 6 2及びノズル列 6 5は、 この間隔 P 2を保つように配列する。  In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or corresponding parts. 7 1 has a plurality of pressure chambers 6 2, an ink jet head utilizing transverse deformation mode deformation of a piezoelectric ceramic, 7 3 is a moving direction of a color filter substrate, and P 2 is a pixel section adjacent in a long side direction of the pixel section. It is an interval between each other. The pressure chambers 62 and the nozzle rows 65 are arranged so as to keep the interval P2.
次に、 その製造方法について説明する。 カラ一フィルタ基板 7 6に形成された, 画素区間 R, G, Bの特定色のピッチ P 2と同じピッチで形成された圧力室と、 その圧力室の配列方向と平行に設けら れたノズル列 6 5を有するィンクジェッ トヘッド 7 1 とカラ一フィルタ基板 7 6 が第 7図のような位置関係で配置され、 基板 7 6が矢印 7 3の方向へ移動してへ ッ ドの吐出位置に来た画素区画に順次、 液滴を着弾させて充填していく。 このよ うな製造動作を行う製造装置によりカラ一フィルタが製造される。 Next, the manufacturing method will be described. Pressure chambers formed on the color filter substrate 76 at the same pitch as the pitch P2 of the specific color of the pixel sections R, G, and B, and nozzles provided in parallel with the arrangement direction of the pressure chambers An ink jet head 71 having a row 65 and a color filter substrate 76 are arranged in a positional relationship as shown in FIG. 7, and the substrate 76 moves in the direction of arrow 73 to reach the head discharge position. Droplets are sequentially landed and filled in the pixel sections. A color filter is manufactured by a manufacturing apparatus that performs such a manufacturing operation.
以上のことから、 本発明の実施の形態 3においては、 圧電セラミ ックスの横歪 みモード変形を利用する複数の圧力室 6 2を設置したインクジエツ トへッ ド 7 1 を用いることにより、 インク液滴を同時に、 かつインク液滴の体積や飛翔速度な どの特性が均一になるように吐出することができ、 口一コス ト化された設備で色 濃度が均一なカラーフィルタを製造することができる。  As described above, in the third embodiment of the present invention, the ink jet head 71 provided with the plurality of pressure chambers 62 utilizing the lateral distortion mode deformation of the piezoelectric ceramic is used, and the ink liquid is used. Droplets can be ejected simultaneously and with uniform characteristics such as the volume and flying speed of ink droplets, and a color filter with uniform color density can be manufactured with a cost-effective facility. .
なお、 上記実施の形態 1ないし 3では、 いずれも液晶表示パネル等のカラーフ ィルタを製造する場合について説明したが、 本発明はこれに限るものではなく、 回部や区画等のセルの中にィンクを着弾させて充填するものであれば適用するこ とが可能である。  In each of the first to third embodiments, a case has been described in which a color filter such as a liquid crystal display panel is manufactured. However, the present invention is not limited to this. It can be applied as long as it is filled by landing.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
以上のように、 本発明に係るカラーフィルタの製造方法及びインクジヱッ トへ ッドは、 液晶デイスプレイのカラーフィルタ基板にインク液滴を吐出して色濃度 の均一なカラーフィルタを安価に製造するのに適している。  As described above, the method for manufacturing a color filter and the ink jet head according to the present invention are used for inexpensively manufacturing a color filter having uniform color density by discharging ink droplets on a color filter substrate of a liquid crystal display. Are suitable.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . インクジェッ トへッ ドを用いてカラ一フィルタ基板上の画素区画にィンク液 滴を吐出して着色層を形成するカラ一フィルタの製造方法において、 1. A method of manufacturing a color filter in which a colored layer is formed by discharging an ink droplet to a pixel section on a color filter substrate using an inkjet head.
1つの画素区画に対して複数のィンク液滴を同時に吐出するようにしたことを 特徴とするカラーフィルタの製造方法。  A method for manufacturing a color filter, characterized in that a plurality of ink droplets are simultaneously ejected to one pixel section.
2 . 複数のノズルよりなるノズル列が形成されたノズル板と、  2. A nozzle plate on which a nozzle row including a plurality of nozzles is formed;
電気信号によつて変形するァクチユエータが設置された平面平板と、 を備え、 上記ノズル板、 及び上記平面平板によって囲まれる空間により圧力室が形成さ れ、  A flat plate on which an actuator deformed by an electric signal is installed, wherein a pressure chamber is formed by the nozzle plate, and a space surrounded by the flat plate,
インク供給源から上記圧力室に供給されるインクを上記ァクチユエ一タによつ て加圧し、 上記ノズルからィンク液滴を吐出することを特徴とするィンクジェッ 卜へッド。  An ink jet head, characterized in that ink supplied from an ink supply source to the pressure chamber is pressurized by the actuator and ejects ink droplets from the nozzle.
3 . 溝幅の長さより深い深溝が相互に平行となるように複数形成された圧電材料 基板と、  3. a plurality of piezoelectric material substrates formed such that deep grooves deeper than the groove width are parallel to each other;
複数のノズルょりなるノズル列が所要箇所に相互に平行となるように複数形成 されたノズル板と、  A plurality of nozzle plates formed such that a plurality of nozzle rows are parallel to a required portion with each other;
上記圧電材料基板の深溝を封止するカバ一プレートと、  A cover plate for sealing the deep groove of the piezoelectric material substrate,
上記圧電材料基板の深溝の隔壁に電位差を与えて、 該隔壁をせん断モードで変 形させるァクチユエータと、 を備え、  An actuator which applies a potential difference to the deep groove partition walls of the piezoelectric material substrate to deform the partition walls in a shear mode;
上記圧電材料基板の深溝、 上記ノズル列が形成された箇所の上記ノズル板、 上 記カバープレート、 及び上記ァクチユエ一タによって囲まれる空間により、 複数 の圧力室が形成され、  A plurality of pressure chambers are formed by the deep groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate at the location where the nozzle row is formed, the cover plate, and a space surrounded by the actuator.
上記圧電材料基板の深溝、 上記ノズル列が形成されていない箇所の上記ノズル 板、 上記カバープレート、 及び上記ァクチユエータによって囲まれる空間により、 上記ァクチユエータにより変形する複数の空気室が形成され、  A plurality of air chambers that are deformed by the actuator are formed by the deep groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate at the location where the nozzle row is not formed, the cover plate, and the space surrounded by the actuator.
上記圧力室と上記空気室は交互に配置されるように設置され、 ィンク供給源から上記複数の圧力室に充填されるインクを上記ァクチユエ一タ によって加圧し、 上記ノズルからインク液滴を吐出することを特徴とするインク 、ノエ ッ卜へッ 卜。 The pressure chamber and the air chamber are installed so as to be arranged alternately, An ink and a nozzle, wherein the ink filled in the plurality of pressure chambers from an ink supply source is pressurized by the actuator, and ink droplets are ejected from the nozzle.
4 . 溝幅の長さより浅い浅溝を相互に平行となるように複数形成された圧電材料 基板と、  4. a plurality of piezoelectric material substrates formed so that shallow grooves shallower than the groove width are parallel to each other;
複数のノズルよりなるノズル列が直線上に複数形成されたノズル板と、 圧電材料基板に電位差を与えて、 該圧電材料基板を横歪みモードで変形させる ァクチユエータと、  A nozzle plate in which a plurality of nozzle rows each including a plurality of nozzles are formed on a straight line; an actuator which applies a potential difference to the piezoelectric material substrate to deform the piezoelectric material substrate in a transverse distortion mode;
上記圧電材料基板の浅溝を封止し、 上記ァクチユエータによって変位する振動 板と、 を備え、  A diaphragm that seals a shallow groove of the piezoelectric material substrate and is displaced by the actuator.
上記圧電材料基板の浅溝、 上記ノズル板、 及び上記振動板によって囲まれる空 間により、 複数の圧力室が形成され、  A plurality of pressure chambers are formed by a space surrounded by the shallow groove of the piezoelectric material substrate, the nozzle plate, and the vibration plate,
ィンク供給源より上記複数の圧力室に充填されるインクを上記振動板の変位に よって加圧して上記ノズルからインク液滴を吐出することを特徴とするィンクジ エツ 卜へッ卜。  An ink jet jet, characterized in that the ink supplied to the plurality of pressure chambers from an ink supply source is pressurized by the displacement of the vibration plate to eject ink droplets from the nozzles.
5 . 請求の範囲第 2項ないし第 4項のいずれかに記載のインクジヱッ トへッドに おいて、  5. In the ink jet head according to any one of claims 2 to 4,
形状が概ね長方形であって長辺と短辺の長さの比が 3以上である画素区画に着 色層を形成する際に、  When forming a coloring layer in a pixel section having a substantially rectangular shape and a ratio of the long side to the short side of 3 or more,
上記ノズル列は、  The above nozzle row is
上記画素区画の形状に基づいた数のノズルを、 上記画素区画の長辺方向と平行 に、 かつ等しいノズル間隔で設置するようにしたことを特徴とするインクジエツ 卜へッド'。  An ink jet head, wherein a number of nozzles based on the shape of the pixel section are arranged in parallel with the long side direction of the pixel section and at equal nozzle intervals.
6 . 請求の範囲第 2項ないし第 5項のいずれかに記載のインクジヱッ トヘッドに おいて、  6. In the ink jet head according to any one of claims 2 to 5,
上記ノズル列は、  The above nozzle row is
両端に位置するノズルを上記圧力室の短辺壁から該短辺壁の長さ以上離して設 置するようにしたことを特徴とするインクジエツ トへッド。  An ink jet head, wherein nozzles located at both ends are arranged at least apart from the short side wall of the pressure chamber by the length of the short side wall.
7 . 請求の範囲第 3項または第 4項に記載のインクジヱッ トへッドにおいて、 上記ァクチユエータは、 7. The ink jet head according to claim 3 or 4, wherein: The above actuator is
上記隔壁または上記圧電材料基板、 信号電極、 及び共通電極を有し、 信号電極、 及び共通電極にそれぞれ与えられた第 1及び第 2の信号および電位の差に基づい て、 全ての上記隔壁または上記圧電材料基板を同時に変形させるようにしたこと を特徴とするインクジェッ トへッ ド。  The partition wall or the piezoelectric material substrate, a signal electrode, and a common electrode, and based on a difference between the first and second signals and the potential applied to the signal electrode and the common electrode, all of the partition walls or the common electrode An inkjet head characterized in that a piezoelectric material substrate is simultaneously deformed.
8 . 請求の範囲第 2項ないし第 7項のいずれかに記載のインクジヱッ トヘッドに より、 1つの画素区画に対して複数のインク液滴を同時に、 かつ各インク液滴の 吐出特性を均一にして吐出するようにしたことを特徴とするカラーフィルタの製 造方法。  8. The ink jet head according to any one of claims 2 to 7, wherein a plurality of ink droplets are simultaneously applied to one pixel section and the ejection characteristics of each ink droplet are made uniform. A method for producing a color filter, characterized in that the color filter is ejected.
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