滤色器制造方法和设备的制作方法

专利名称：滤色器制造方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用喷墨头向基底喷墨并使滤色器的每个像素着色的滤色器的制造方法和设备、滤色器、滤色器基底、显示器，以及具有显示器的设备。
液晶显示器一般安装在个人计算机、文字处理器、球针形插机(pinball machine)、车辆引导系统(car navigationsystem)、小型电视机等中。液晶显示器的需求一直很大。但是，液晶显示器价格昂贵，因而人们日益提高了对降低其成本的要求。
作为液晶显示器的元件的滤色器是通过在透明基底上布置像素如红(R)、绿(G)和蓝(B)而形成的。在每个像素周围布置用于阻光的黑底以改善显示对比度。
滤色器的彩色像素部分是通过染色法、颜料弥散法、电解沉积法等形成的。
为了满足降低滤色器成本的要求，已有人提出通过印刷或喷墨法形成像素的方法。但是在这种印刷法中，用于彩色像素部是通过为R、G和B像素三次重复(从印刷报)转印/干燥过程而形成的，因而使产量下降。
在例如日本专利公开文本第59-75205中所公开的喷墨法中，含有三种颜色即R、G和B的着色物质的着色溶液借助喷墨系统喷射在透明的基底上，各着色溶液经过干燥以形成彩色图象部分。在这种喷墨系统中，R、G和B像素可以一次形成，从而显著简化了制造工艺并大大降低了成本。
但是，在这种喷墨系统中，喷墨头可能意外地或由于墨的烧焦而不能喷墨。在这种情形中，例如，必须快速更换或清洗喷墨头才能恢复正常生产。在这种情形中，所有得到的有缺陷的基底必须废弃，或者，如果基底是复式过滤基底，则必须废弃部分有缺陷的基底。
最近，为了提高生产率，流行较大的基底，例如10英寸二、四、六过滤基底包括300mm×200mm，360mm×460mm和550mm×650mm的基底。因此，即使在着色操作前，进行喷墨头的非正常检测，当非正常现象如在第一滤色器中出现排墨故障时，所有五个其余的滤色器都变成有缺陷的产品。制成这种有缺陷的滤色器会使产量下降。结果抵销了喷墨法中成本低的优点。
在一定的停机时间之后，当喷墨头开始排墨时，排墨操作后，虽然喷墨头不会变得不能排墨，但是排墨量不会马上稳定。如果使用这种喷墨头使滤色器的高分辩率图案着色，那么，由于排墨量过大会引起相邻像素之间的混色，或者，由于排墨量过小会引起不能使需要的像素着色的现象，从而引起空白。
本发明是考虑到上述问题而作出的，其首要目的是提供一种滤色器的制造方法和设备，它能快速检测喷墨头中的非正常现象以减少有缺陷产品数量。
本发明的第二个目的是提供一种滤色器的制造方法和设备，它能使每个像素着色，同时总能使喷墨头有稳定的排墨工作。
本发明的第三个目的是提供一种由上述制造方法和设备制造的滤色器、滤色器基底、显示器和具有这种显示器的设备。
为了解决上述问题，实现上述目的，本发明的滤色器制造方法是以按照其第一方面的下述过程为特征的。
本发明提供一种滤色器制造方法，使用喷墨头向基底排墨；从而使滤色器的每个像素着色，以制造滤色器，该方法包括在用作滤色器的有效像素部分中的至少第一像素的着色之前，对喷墨头中的排墨故障进行检测。
本发明的滤色器制造方法以按照其第二方面的下述过程为特征。
本发有提供一种滤色器制造方法，使用喷墨头向基底排墨，从而使滤色器的每个像素着色以制造滤色器，该方法包括在一个基底上形成多个滤色器时，在每个滤色器的有效像素部分中在使像素着色前，对喷墨头中的排墨故障进行检测。
本发明的滤色器制造设备是以按照其第一方面的下述安排为特征的。
本发明提供一种滤色器制造设备，使用喷墨头向基底排墨，从而使滤色器的每个像素着色以制造滤色器，该设备包括一个喷墨头，一个用于使基底相对于喷墨头移动的台，以及检测装置，在一基度上形成多个滤色器时，检测装置用于在每个滤色器的有效像素部分中，在使像素着色前检测喷墨头中的排墨故障。
本发明的滤色器是以按照其第一方面的下述安排为特征的。
本发明提供一种滤色器，它是使用喷墨头向基底排墨，使波色器的每个像素着色而制成的，该滤色器包括用来滤色的有效像素区域和用来检测喷墨头中排墨故障的着色区域。
本发明的滤色器是以按照其第一方面的下述安排为特征的。
本发明提供一种滤色器，它是使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色而制成的，该滤色器包括在一个基底上形成的多个滤色器的有效像素部分之间，用于检测喷墨头中排墨故障的着色区域。
本发明的显示器是以按照其第一方面的下述布置为特征的。
本发明的提供一种显示器，它包括一个滤色器，该滤色器是使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色而制成的，该显示器整体地包括一个具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，一个用于检测喷墨头中排墨故障的着色区域和用于改变光量的光量改变装置。
本发明的具有显示器的设备是以按照其第一方面的下述布置为特征的。
本发明提供一种具有显示器的设备，该滤色器是使用喷墨头向基底上排墨，使滤色器的每个像素着色而制成的，该设备具有一个整体地包括一个具有用于滤色的有效像素区域，用于检测喷墨头中排墨故障的着色区域和用于改变光量的光量改变装置，以及用于向显示器输送成象信号的信号供送装置。
本发明的滤色器制造方法是以按照其第三方面的下述过程为特征的。
本发明提供一种滤色器制造方法，使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色，以便制造滤色器，该方法包括在滤色器的有效像素部分在使像素着色之前进行喷墨头相对于基底的预排墨操作。
本发明的滤色器制造设备是以控照其第二方面的下述布置为特征的。
本发明提供一种滤色器制造设备，使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色以制造滤色器，该设备包括一个喷墨头，一个使基底相对于喷墨头移动的台和用于控制喷墨头和台的控制装置，其用于在滤色器的有效像素部分中，在使像素着色之前进行喷墨头相对于基底的预排墨操作。
本发明的滤色器是以按照其第二方面的下述布置为特征的。
本发明提供一种滤色器，它是使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色而制成的，该滤色器包括一个用于滤色的有效像素区域，以及一个通过喷墨头的预排墨操作形成的着色区域。
本发明的显示装置是以按照其第二方面的下述布置为特征的。
本发明提供一种具有滤色器的显示装置，该滤色器是使用喷墨头向基底排墨以便使滤色器的每个像素着色而制成的，该显示器整体地包括一个具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，一个通过喷墨头的预排墨操作形成的着色区域，以及用于改变光量的光量改变装置。
本发明的包括显示器的设备是以按照其第二方面的下述布置为特征的。
本发明提供一种包括具有滤色器的显示装置的设备，该滤色器是使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色而制成的，该设备包括一个显示器，其整体地包括具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，一个通过喷墨头的预排墨操作形成的着色区域，和用于改变光量的光量改变装置，以及用于向显示器供送图像信号的图像信号供送装置。
本发明的滤色器制造方法是以按照其第四方面的下述过程为特征的。
本发明提供一种滤色器制造方法，其使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色以制造滤色器，该方法包括从喷墨头向滤色器的除像素形成区以外的一区域进行预排墨的预排墨步骤，在上述预排墨步骤中产生的着色情况的基础上检测是否存在着色故障的检测步骤，以及调节喷墨头位置的位置调节步骤，通过该步骤在检测步骤中检测着色故障时，将每个排墨嘴移至相应于每个像素的位置。
本发明的滤色器制造设备是以按照其第三方面的下述布置为特征的。
本发，明提供一种滤色器制造设备，其使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色，以制造滤色器，该设备包括一个具有多个排墨嘴的喷墨头，通过检测从喷墨头向滤色器的除像素形成区以外的一区域预排墨形的墨点而检测着色故障的检测装置，以及用于调节喷墨头位置的位置调节装置，通过该装置，在由检测装置检测着色故障时，将每个排墨嘴移至相应于每个像素的位置。
从下面对本发明推荐实施例的描述中，本专业技术人员可以理解除上面讲到的之外的其它目的和优点。下面的描述是对照附图进行的，附图构成本说明书的一部分，用于表示本发明的实例。但是，这样的实例并不是对本发明的各种实施例的穷举，本发明的范围是由权利要求书限定的。
下面是附图的简要说明


图1是说明按照本发明第一实施例的滤色器制造设备的布置情况的立体图；图2是表示用于控制滤色器制造设备的操作的控制组件的框图；图3是表示在滤色器制造设备中使用的喷墨头结构的立体图；图4A至4F是表示滤色器制造过程的剖面图；图5A至5F是表示另一种滤色器制造过程的剖面图；图6是表示装入按照本发明第一实施例的滤色器的彩色液晶显示器的基本结构的示意图；图7是表示其中使用液晶显示器的信息处理设备的框图；图8是表示其中使用液晶显示器的信息处理设备的立体图；图9是表示其中使用液晶显示器的信息处理设备的立体图；图10是表示在制造滤色器时，每个喷墨头异常检测图案绘画区和每个滤色器形成区之间的位置关系的示意图；图11是表示滤色器制造过程的流程图；图12是表示在制造滤色器时喷墨头异常检测图案的视图；图13A和13B各表示在玻璃基底上的预排墨图案；图14A和14D各表示在玻璃基底上的预排墨图案；图15A至15C各表示在喷墨头预排墨的最初期间排墨状态是如何变得稳定的视图；图16A是表示预排墨操作是如何根据各排墨嘴的状态变化而变化的视图；图16B是用于说明以多路法为基础的预排墨操作；图17是表示预墨图案的视图；图18是表示预排墨图案的视图；图19是表示按照本发明第四实施例的滤色器制造设备的总体布置的立体图；图20是滤色器制造设备的框图；图21是表示喷墨头、传感器和光源的位置的立体图，将对照图19详细描述；图22是表示多个着色头的排墨开口和待着色的玻璃基底之间关系的视图；图23是表示使用图22中的布置使玻璃基底着色的一实例的视图；图24A是用于详尽说明黑底图案和预排放在空白部分上的墨点之间的位置关系的视图；图24B是用于详尽说明BM图案和预排放在空白部分上的墨点之间的位置关系的视图；图24C是用于详尽说明黑底图案和预排放在空白部分上的墨点之间的位置关系的视图；图25是表示滤色器制造设备的操作的流程图。
现对照附图详述本发明的推荐实施例第一实施例图1是表示按照本发明第一实施例的滤色器制造设备的布置的示意图。
现参阅图1，标号51代表设备底座；标号52代表设置在设备底座51上的X-Y-θ台；标号53代表放在X-Y-θ台上的滤色器基底；标号54代表在滤色器基底53上形成的滤色器；标号55代表R(红色)、G(绿色)和B(黑色)的用于使滤色器54着色的喷墨头；标号56代表一个装有线传感器的电视摄象机，其用于检测每个喷墨头中的排墨故障；标号57代表图像处理设备，其用于通过处理由电视摄象机56所摄取的数据来检查是否存在排墨故障；标号58代表用于控制滤色器制造设备90的总体操作的控制器；标号59代表作为控制器的显示组件的教学机(个人计算机)；标号60代表作为教学机59的操作组件的键盘。
图2是表示滤色器制造设备90的控制器的布置的框图。教学机59用作控制器58的输入/装置。标号62代表一显示组件，其用于显示制造过程的进展情况、指示喷墨头是否存在异常的情况等。键盘60指定滤色器制造设备90等的操作。
控制器58控制滤色器制造设备90的总体操作。标号65代表与教学机59互换数据的接口；标号66代表用于控制滤色器制造设备90的中央处理机；标号67代表用于操作中央处理机66的只读存储控制程序；标号68代表用于存储异常信息等的随机存取存储器(RAM)；标号57代表用于检测每个喷墨头55中的排墨故障的异常检测设备(例如图像处理设备)；标号70代表用于控制向滤色器的每个像素中排墨的排墨控制组件；标号71代表用于控制滤色器制造设备90的X-Y-θ台52的操作的台控制组件。滤色器制造设备90连接于控制器58并按照其指令工作。
图3表示在滤色器制造设备90中使用的喷墨头55的结构。现参阅图1，三个喷墨头相应于三种颜色，即，R、G和B布置。由于这三个喷墨头结构相同，图3只表示作为代表的三个喷墨头之一的结构。
现参阅图3，喷墨头55主要包括一加热板104，在其上形成多个用于加热量的加热器102，还包括一个安装在加热板104上的顶板106。在顶板106上形成多个排墨开口108。在排墨开口108后面形成与其连通的漏斗状流体通道110。各流体通道110通过隔壁112与相邻流体通道隔开。各流体通道110共同与在流体通道后侧的一个墨室114连通。墨通过墨入口116送至墨室114。墨再从墨室114送至每条流体通道110。
加热板104和顶板106的定位使得每个加热器102的位置与相应流体通道110的位置重合，并装置成图3所示的状态。虽然图3只画出两个加热器102，但是加热器102是按照每条流体通道110布置的。在图3所示装配状态中，当预定的驱动信号送至加热器102时，加热器102上方的墨沸腾产生一个泡，当墨的体积膨胀时墨被推排出排墨开口108。因此，泡的大小可以通过控制送向加热器102的驱动脉冲，例如控制功率的大小来加以调节，也就是说，从每个排墨开口排出的油墨体积可以任意控制。
图4A至4F表示制造滤色器的过程。下面对照图4A至4F描述制造滤色器的过程。
本发明的滤色器的基底最好使用传递光线的基底，一般是使用玻璃基底。但是，只要具有液晶滤色器所要求的特点，例如，良好的透光性和高的机械强度，也可以使用除玻璃基底以外的其它基底。
图4A表示具有黑底2的玻璃基底1，其构成透光部分9和遮光部分10。首先，在其上形成黑底2的玻璃基底1涂有一种树脂成分，这种树脂成分具有差的接受油墨的性质，但是在一定条件(例如光照射或光和热辐射)下都表现出对油墨的亲合性，并在一定条件下硬化。所得到的结构根据需要经过预烘烤以形成树脂成分层3(图4B)。树脂成分层3可通过涂敷法如旋涂法(spincoating)、辊涂法、喷涂法或浸渍法等形成。但是，本发明并不局限于任何特定的涂敷法。
然后，使用光罩4向透光部分9上的树脂层部分提前进行图案曝光，以便使树脂层的曝光部分具有对油墨的亲合性(图4C)。因此，树脂成分层3具有对油墨有亲合性的部分6和对油墨无亲合性的部分5(图4D)。
在该步骤之后，通过喷墨系统将R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的油墨排向树脂成分层3使其一次着色(图4E)，按照需要使油墨干燥。可以使用以热能为基础的系统或以机械能为基础的系统作为喷墨系统。使用上述任一种系统都可以。所使用的油墨不受特别限制，只要其可用于喷墨操作即可。作为油墨的着色物质，可以从染料和颜料中适当选择适于R、G和B像素所要求的透射光谱的物质。
着色后的树脂成分层3经过光照射或光照射和热处理而硬化，并按照需要形成保护层8(图4F)。为了硬化树脂成分层3，可以改变形成对油墨有亲合性的部分的上述过程的条件，例如，增加光照射量，或者使加热条件更为严格。也可以同时进行光照射和热处理。
图5A至5F表示制造滤色器的过程的另一实例。
图5A表示由透光部分7和遮光部分构成的具有黑底2的玻璃基底1。首先，在基上形成黑底2的玻璃基底1被涂上树脂成分，树脂成分当受到光照射或受到光和热的辐射时可以硬化并具有接受油墨的性质。所得到的结构按照需要形成树脂层3’。树脂层3’可以供助涂敷法如旋涂法、辊涂法、杆涂法、喷涂法或浸渍法形成。但是，本发明并不局限于任何特定的涂敷法。
然后，使用光罩4’向着通过黑底2遮光的树脂部分提前进行图案曝光，使树脂层的曝光部分硬化，以便形成不吸收油墨的部分(非着色部分)5。其后，使用喷墨头以红、绿。蓝一次使树脂层着色(图5D)，按照需要使油墨干燥。
作为进行图案曝光时所用的光罩4，所使用的是具有为硬化借助黑底遮光的部分而设的开口部分的罩。在这种情形中，为了防止着色物质在与黑底接触的部分颜色遗漏，必须排放较大量的油墨。因此，所用的具有开口部分的每个罩最好具有小于各黑底的遮光部分宽度的尺寸。
作为着色操作所用的墨可以使用染料或颜料，液态或固态墨都可以。
作为本发明中使用的可硬化的树脂成分，可以使用通过下述处理中的至少一种而具有接受油墨的性质并可以硬化的任何树脂成分光照射和光、热辐射的综合。可以使用的树脂是丙烯酸树脂、环氧树脂和硅氧烷树脂。可以使用的纤维素衍生物是羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素，也可以使用其改性物质。
也可以使用光学引发剂(交联剂)以便通过光照射或光和热辐射来交联这些树脂。可以使用重铬酸盐、双叠氮化物、游离基引发剂、阳离子基引发剂、阴离子基引发剂等作为光学引发剂。为了使交联反应进一步进行，在光照射后可以进行热处理。
含有上述成分的树脂层具有极好的耐热性、极好的耐水性等，足以耐受下面步骤中的高温和清洗。
在本发明中，可以使用将电热转换器作为产生能量件的泡喷射式、利用压电件的压电喷射式等形式的喷墨系统。着色区域和着色图案可以任意设定。
本实例例举出了在基底上形成黑底的结构实例。但是，黑底也完全可以在可硬化的树脂成分层形成之后或在着色之后，在树脂层上形成。也就是说，黑底的形式并不书局于本发实施例中的那种。作为形成黑底的方法，最好使用通过溅射或淀积在基底上形成金属薄膜的方法，并借助光刻工艺在薄膜上形成图案。但是，本发明并不局限于此。
然后，进行下述处理之一使可硬化的树脂成分硬化光照射、热处理、光照射和热处理的综合(图5E)。请注意符号hv代表光的强度。当准备进行热处理时，使用热来替代hv。保护层8可以由光硬化式、热硬化式或光化/热硬化式的第二树脂成分构成。所得到的层需要在形成滤色器时具有透光性，并足以耐受以后的工艺如ITO形成工艺和校准膜形成工艺。
图6是表示装有上述滤色器的彩色液晶显示器30的基本结构的剖视图。
标号11代表极化板，标号1代表透明基底如玻璃基底；标号2代表黑底；标号3代表树脂成分层；标号8代表保护层；标号16代表共用电极；标号17代表校准膜；标号18代表液晶化合物；标号19代表校准膜；标号20代表像素电极；标号21代表玻璃基底；标号22代表极化板；标号23代表来自后灯的光线；标号53代表滤色器基底；标号24代表反基底(countersubstrate)。
在彩色液晶显示器30中，液晶化合物被密封在滤色器基底53和反基底24之间，在基底21的内表面上形成透明的像素电极20，基底21与滤色器基底53相对，呈矩阵形式。滤色器基底53的定位使得R、G和B像素按照像素电极20的位置布置。
校准膜17和19分别在两基底的内表面上形成。通过校准膜的摩擦工艺，液晶分子可在预定的方向上校准。极化板11和22粘接在有关基底的外表面上。液晶化合物注满两基底之间的间隙中。一般使用荧光灯和散射板(都未画出)的组合作为后灯。为了改变后灯23的光线的透射比将液晶化合物18用作光闸以便进行显示工作。
下面对照图7至9描述将上述液晶显示器用于信息处理设备的情形。
图7是表示用作文字处理机、个人计算机、传真设备及复印机的信息处理设备的布置的框图，上述液晶显示器应用在该信息处理设备中。
现以阅图7，标号1801代表用于控制整个设备的控制组件。控制组件1801包括一台中央处理机如微处理机和各种I/O端口，并借助向着/来自有关组件的输出/输入控制信号、数据信号等进行控制。标号1802代表显示组件，其用于在显示屏上显示各种菜单、文件信息和由图象阅读器1807阅读的图象数据等；标号1803代表安装在显示组件1802上的透明的、压敏触板(touch panel)。用户用于指或类似物按压触板的表面，在显示组件1802上就可以进行项目输入操作、坐标位置输入操作等。
标号1804代表FM(调频)音源组件，其用于在存储器1810或外部存储器1812中存储由音乐编辑程序等产生的作为数字数据的音乐信息，以及从上述存储器中读出信息，从而进行信息的调频调制。来自FM音源组件1804的电信号借助扬声器组件1805转化成可以听到的声音。打印组件1806用作文字处理机、个人计算机、传真设备和复印机的输出终端。
标号1807代表图象阅读器，其用于光电式地阅读原始数据。图象阅读器1807布置在初始传送通道的中途，用于阅读传真和复印操作及其它各种操作的原文。
标号1808代表传真(FAX)设备的发送、接收组件。发送/接收组件1808通过传真发送由图象阅读器1807阅读的原始数据，并接收和译码被发送的传真信号。发送/接收组件1808具有外部组件的接口功能。标号1809代表具有一般电话功能和各种电话功能如回答功能的电话组件。
标号1810代表存储器，其包括用于存储系统程序、管理程序、应用程序、字形和字典的、只读存储器、用于存储从外部存储器1812输入应用程序和文件信息的随机存取存储器和视频随机存取存储器等。
标号1811代表用于输入文件信息和各种指令的键盘组件。
标号1812代表使用软磁盘、硬磁盘等的外部存储器。外部存储器1812用于存储文件信息、音乐和语言信息、用户的应用程序等。
图8是图7的信息处理设备的立体图。
现参阅图8，标号1901代表使用上述液晶显示器的平板显示器，其用于显示菜单、图形信息。文件信息等。通过用户的手指或类似物按压触板1803的表面可以在平板显示器1901上进行坐标输入或项目指示输入操作。标号1902代表当设备用作电话装置时使用的送受话器。键盘1903通过软绳可卸式地连接于主体，并用来进行各种文件功能和输入各种数据。键盘1903具有各种功能键1904。标号1905代表插口，软磁盘通过插口插入外部存储器1812。
标号1906代表原文台，准备由图象阅读器组件1807阅读的原文放在其上。阅读的原文从设备的后部送出。在传真接收操作或类似操作中，接收的数据由喷墨打印机1907印出。
当上述信息处理设备用作个人计算机或文字处理机时，通过键盘组件1811输入的各种信息按照预定的程序由控制组件1801处理，得到的信息作为图象向打印组件1806输出。
当信息处理设备用作传真设备的接收器时，经由通讯线路通过线路通过发送/接收组件1808输入的传真信息按照预定的程序在控制组件1801中作接收处理，所得到的信息作为接收图象向打印组件1806输出。
当信息处理设备用作复印机时，原文由图象阅读组件1807，阅读，阅读的原文数据作为待复印的图象通过控制组件1801向打印组件1806输出。请注意，当信息处理设备用作传真设备的接收机时，由图象阅读组件1807阅读的原文数据按照预定的程序在控制组件1801中作发送处理，所得数据通过发送/接收组件1808送向通讯线路。
请注意，上述信息处理设备可以设计成综合设备，将喷墨打印机装入主体，如图9所示。在这种情形中可以改善设备的便携性。在图9中相同的标号代表具有与图8中所标零件相同功能的零件。
下面对照图10描述用作滤色器基底的多滤色器玻璃基底的结构。假定使用360mm×460mm的玻璃基底来制造滤色器。在这种情形中，在基底上可以形成四个10英寸滤色器，即，滤色器35，36，37和38。
本实施例中的滤色器制造方法将对照图11来描述。假定使用一个在纵向上长度等于10英寸基底的喷墨头在以后为滤色器35，36，37和38着色。在这种情况下，首先，将玻璃基底53在滤色器制造设备90的X-Y-θ台52上设置并定位(步骤S1)。在定位操作之后，将玻璃基底53上的排墨故障检测图案绘画区域31移至着色头55正下方位置(步骤S2)，以便画出类似于图12所示的图案。该图案由电视摄象机56和图象处理设备57识别(步骤S3)。如果确定不存在异常，那么，X-Y-θ台52将滤色器形成区域35移至着色头55正下方位置(步骤S4)，以便执行对滤色器像素的着色。当完成了滤色器形成区域35的着色时，X-Y-θ台52将排墨故障检测图案形成区域32移至着色头55正下方位置。对滤色器形成区域36，37和38重复三次相同操作。如果在步骤S3中检测到异常如排墨故障，则立即停止滤色器像素部分的着色，由着色头恢复装置进行恢复操作(步骤S6)或更换着色头(步骤S7)。
第二实施例在第一实施例中，排墨故障检测图案是在进行滤色器有效像素部分的着色之前由喷墨头绘出的。在第二实施例中，在进行像素部分的着色之前，向玻璃基底53上进行预排墨以便稳定每个喷墨头的排墨工作。一般来说，当连续地从喷墨头排墨时，从每个喷嘴排放的墨量是稳定的。一旦停止排墨，当恢复排墨时排墨量就变得不稳。例如，这是因为在每个喷嘴中的墨变干的缘故。更具体来说，如果排墨操作停止若干分钟，当排墨操作恢复时前几或十几秒，墨变得不稳定。即使排墨操作仅停止几十秒，取决于墨的种类，墨的排放也会变得不稳。在本实施例中，在滤色器的像素着色前才向玻璃基底进行预排墨。在排墨状态稳定后开始有效像素部分的着色。
图13A和13B表示玻璃基底53上的预排墨图案。如图13A和13B所示，仅在玻璃基底53上的有效像素部分202的像素开始着色前才向玻璃基底53上相邻于有效像素部分202的预排墨区域204或206进行预排墨。在形成预排墨操作的排墨图案时，可以按照与有效像素部分202的陈列图案相同的间距排墨，如图13A所示，或者，可以在一定范围整个地排墨，如图13B所示。具体来说，在本实施例中，由于喷墨头的喷嘴的间距，相对于相同颜色像素的间距(例如，300μm)，调至70.5μm，因而总是使用第五个喷嘴对相同颜色的像素着色，而其余喷嘴一般不使用。但是，如果总是使用的某一喷嘴出现排墨故障等情况，则可以使用每个排墨位置偏移一个喷嘴，以便使用备用喷嘴进行着色操作。在这种情形中，由于使用了正常操作中不用的喷嘴，因而可能出现排墨故障等情况。与此相对照，如果象上一种情形中那样在预排墨操作中从所有喷嘴排墨，那么，所有喷嘴都为排墨操作作好了准备。在这种情形中，即使改变了使用的喷嘴，也可以进行正常的排墨操作。另外，也可以形成对准标记，作为形成图13A或13B所示那种预排墨图案的替代，这种对准标记是为形成液晶显示器而将反基底粘接于玻璃基底53上时使用的。
在排墨的部分上，即，在预排墨区域204或206及有效像素部分202上，在玻璃基底53上形成的树脂成分层3的相应部分吸收油墨并稍许膨胀。因此，排墨的部分和不排墨的部分在滤色器上构成稍许不平的图案。在这种情形中，目前并不构成任何严重问题。但是，将来随着屏幕尺寸的增加和推架尺寸的减小，粘接部分会减小。在这种情况下，如果预排墨区域204或206仅在有效像素一侧形成，那么，当将反基底粘接在玻璃基底53上时，在未形成预排墨区域204或206的那一侧基底间隔会减小，因而会出现基底间隔不规则的现象。因此，例如，如图14A和14B所示，预墨排区域204或206可以在有效像素部分202的两侧形成，以便使有效像素两侧的树脂成分层3的部分之高度相等，从而消除基底间隔不规则的现象。如图14C和14D所示，进一步在有效像素部分202的左、右侧，以及如图14A和14B所示，在有效像素部分202的前、后侧形成预排墨区域，可以更有效地实现上述目标。
如上所述，按照本实施例，由于在滤色器有效像素部分的一侧进行预墨操作，就无需在基底之外预备接受预排墨的区域，从而可简化设备的结构布置。另外，由于预墨区域邻近于有效像素部分，因而在完成预排墨后可立即开始排墨操作。因此，在预排墨操作后进行有效像素部分的着色时可保持喷墨头喷墨的高度稳定性。
第三实施例下面描述按照本发明三实施例的滤色器制造方法。
首先，如图1所示，在滤色器制造设备90上安放滤色器基底53，使滤色器基底53与喷墨头IJH对准。然后，以需要的量向需要的像素排放有关的颜色。
在这种情形中，按照本实施例，着色是从有效像素部分202之外的某一位置开始的，这实际是为了以均匀的墨量使有效像素部分202着色。
一般来说，喷墨头在保持连续地或以重复的图案喷墨时可以稳定地排墨，但是，当喷墨头开始排墨或移向下一行进行排墨时，初始阶段排放的墨量是不稳的。
例如，如图15A所示，开始的排墨量小，如图15B所示，开始的排墨量大于正常状态，或者如图15C所示，油墨滴的下落点从墨浓度中心偏移。
当喷墨头IJH或玻璃基底53移动而不排墨时，墨的溶剂蒸发，使墨的浓度或粘度改变，从而出现上述现象。
作为本实施例的预排墨区域，如图15A至15C所示，可以使用类似于滤色器部分(有效像素部分202)并从其延伸的图案。或者，如图16A和16B所示，只有其排墨状态不稳的油墨种类才可预排墨至较长的距离。
或者如图17所示，油墨也可以排向在玻璃基度53端部形成的预排墨区域直至排墨操作变稳，然后可开始排墨操作。如果图4A至4F或5A至5F中的示的树脂成分层3或3’不在这些预排墨区域形成时，在预排墨区域上的染料油墨可以在树脂成分层3或3’硬化后用水清洗基底而洗掉。
即使着色/扫描方向垂直于像素图案表面，或与基成一定角度，在扫描方向上，在开始位置也足以形成预排墨区域。
作为着色方法，可采用多路法(multi-path method)。在这种方法中，每次一行的着色完成时停止排墨操作。因此每行都需要预排墨操作。在这种情形中，与上述着色操作相似，每次完成一行的着色时可在有效像素部分之外进行预排墨操作，当排墨稳定时可开始有效像素的着色。图16B表示这种情形。
下面描述实际制造滤色器的实例。
〔实例1〕将具有水墨吸收性质的材料(N-羟甲基丙烯酰胺、异丁烯酸甲酯和羟乙基甲基丙烯酸酯的三元共聚物)施加在玻璃基底上，在玻璃基底上用旋涂法形成黑底图案。所得结构在60℃的温度下预烘烤10分钟以形成树脂成分层。此时，树脂成分层的厚度为大约1μm。
然后，使用R、G和B油墨，借助如图1所示的那种使用喷墨头的制造设备，使黑底的图案元件之间的部分着色。
在这种情形中，从实际用作像素部分(图15A至15C)中的“X”的图案之外3mm的位置开始绘画操作。
排放的油墨90℃温度下干燥30分钟。然后，所得结构加热至200℃一小时以便使着色的树脂层硬化，从而形成滤色器。
以这种方式形成的滤色器的有效像素部分没有颜色的混杂。另外，滤色器端部的色浓度与其余像素区域的浓度相比变化量在5％以内。另外，在实际像素区域中未观察到如颜色遗漏的缺陷。
〔实例2〕为了具有水墨吸收性质形成下述成分(a)10重量份的N-羟甲基丙烯酰胺，异丁烯酸甲酯和羟乙基甲基丙烯酸酯的三元共聚物和(b)0.4重量份的三苯基三氟化磺酰翁(triphenylsulfonium triflurato)(从Midori Kagaku可得到的TRS-105)。在光照射或光和热辐射时，成分的被辐射部分的吸墨性变劣，成分表面现出斥墨性。将上述成分旋加在玻璃基底(从Corning可得到的#70)，在玻璃基底上借助旋涂法形成黑底。所得结构在60℃温度下预烘烤10分钟，用高压水银灯通过具有比黑底图案更精细的图案的光罩进行曝光。在曝光步骤之后，所得结构由加热板在100℃温度下加热90秒钟以形成由接受油黑部分和防止颜色混合区域构成的图案。
然后，如实例1中那样，使用R、G和B油墨借助喷墨系统进行着色。如图15A至15C所示，从实际用作像素部分的图案外3mm的位置开始着色操作。
然后用与实例1中相同的方式形成滤色器。
以这种方式形成的滤色器的实际像素部分没有颜色混合。另外，滤色器端部的色浓度变化量在2％以内。另外，由于实例2中的方法可以使用具有比实例1方法更精细的图案的树脂成分层，因而可以形成高分辩率的滤色器(实际像素宽度为65μm)。
〔实例3〕使用实例2中获得的滤色器形成液晶显示器。
如图6所示，使用溅射法形成厚度为500A的ITO膜作为透明电极16。借助以3000转/分的转速转动的旋转器(spinner)将聚酰亚胺成形溶液(HiTach化学公司可得到的“PIQ”)施加在透明电极16上，所得到的结构在150℃温度下加热30分钟以形成2000A厚的聚酰亚胺膜作为校准膜17。然后，为这种聚酰亚胺膜进行摩擦处理。
以这种方式形成的滤色器基底粘接于反基底21以上形成隔室(cell)。在隔室中注入铁电液晶并密封，从而制成液晶显示器。使用交叉偏光镜的极化显微镜观察这种装有扁平度极好的滤色器的液晶显示器时，在液晶显示器未发现校准缺陷。另外，由于具有高分辩率滤色器图案，这种液晶显示器具有极好的显示质量。
如果用本实施例的方法形成使用薄膜晶体管式液晶显示器，那么，可以取得上述相同效果。
〔实例4〕如图16A和16B所示，在实例2中，对于花费时间为稳定排墨操作而进行的相应于彩色图案的预排墨图案，只可增加其长度(X)。使黑底图案相同于树脂层图案，因此可以容易地进行黑底图案和每个喷墨头之间的校准或改正着色位置的径迹修正。
〔实例5〕在实例2中，绘画操作是通过以恒速移动(扫描)每个喷墨头或基底时排墨而进行的。但是，如图17所示，可以在特定地点排墨直至排墨操作稳定之后，可描绘需要的图案。在这种情形中，如果在预定地点(预排墨区域)中的树脂成分层被除去，在树脂层硬化后用水清洗滤色器可以洗掉不需要的油墨。
另外，即使设定了不同的扫描方向，如图18所示，预排墨区域也可以在像素图案之外形成。
第四实施例图19表示按照本发明第四实施例的滤色器制造设备的总体结构。现参阅图19，标号301表示用于在图19X和Y方向上移动玻璃基底53的移动机构如台；标号302代表在θ方向上定位以转动玻璃基底53的转台；标号303代表用于安装和固定玻璃基底53的底座；标号305代表用于着色喷墨头；标号306代表用于阅读着色图案的传感器；标号307代表用于向传感器306的图案传感区域辐射光线的光源。在玻璃基底53上事先形成校准标记310。校准标记的位置可以由校准传感器308和校准传感器309阅读。
图20是表示滤色器制造设备的框图。现参阅图20，标号311代表用于控制设备的总体操作的主计算机；标号312代表台301的控制组件；标号313代表用于着色的喷墨头305的控制组件；标号314代表图象处理组件，其用于在传感器306所阅读的图象数据的基础上例如检测喷墨头305中是否存在排墨故隙或测量墨点的落下位置或像素的位置；标号315代表姿态调整控制组件，其用于控制喷墨头305的姿态和位置；标号301代表台。
图21详细表示图19中的喷墨头305、传感器306和光源307的位置。喷墨头305的位置可由θ向调节机构325、Z向调节机构326和Y方向调节机构327来调节。通过Z向调节机构326可以将喷墨头305和玻璃基底53之间的距离调节至预定的距离。θ向调节机构325可以将喷墨头305调节至与玻璃基底53成预定角度。姿态调节机构325，326和327构成Y、Z和θ轴线与线性台、转台和类似装置的组合。每个轴线上的移动可以手动地或由驱动源如马达移动。喷墨头305具有多个排墨开口，它们布置在图21中的Y向上。
标号319代表图象传感件如CCD线传感器。在连接玻璃基底53上两点A和B的直线上的图象在线传感器319上通过透镜322形成。线传感器319的姿态可由θ向调节机构320和Z向调节机构321来调节。标号53代表玻璃基底；标号2代表在玻璃基底上形成的黑底(BM)。通过图19中的移动机构301和302可以在X、Y和θ向上改变玻璃基底53，喷墨头305和线传感器319之间的相对位置关系。当玻璃基底53移动而油墨从喷墨头305排放时，在玻璃基底53上形成着色图案。当线传感器319进行阅读操作而玻璃基底53移动时，可以阅读在玻璃基底53上形成的颜色图案或黑底图案。颜色图案或黑底图案的位置可以计算出来。颜色图案和黑底图案之间的位置关系，以及喷墨305中是否存在排墨故障可以被检测出来。在这种情形中，着色和阅读操作可以在台一次移动时同时进行或分开进行。标号331指示从喷墨头305的多个排墨开口排放的油墨是如何与黑底以外的玻璃基底53空白部分碰触的。
图22表示多个着色头的排墨开口和待着色的玻璃基底53之间的位置关系。现参阅图22，标号334代表用于排放蓝墨的蓝头；标号333代表排墨开口。标号B1、B2、...代表排墨开口号数。除蓝头(B)头以外，本设备包括多个着色头，即，绿(G)和红(R)头。各着色头的号数由标号G1，G2，...和R1，R2..代表。标号2代表在基底上形成的黑底图案；标号335代表透光部分。R，G和B油墨以相对移动方向S和与其垂直的方向重复地排向透光部分335。相同颜色的墨以相对移动方向与排向相邻的透光部分。着色头334调节得与玻璃基底53成θ角。即使每个着色头的排墨开口的间距与透光部分的间距是不同的，通过调节角度θ，设备也能适应于任意的间距。
在图22所示的情况中，红(R)头的排墨开口R1，R4，R7用于着色操作，而其余排墨开口R2，R3，R5，R6，...不被使用，被作为备用排墨开口。同样，绿(G)头的排墨开口G1，G4，G7被使用，而排墨开口G2，G3，G5，G6..被作为备用排墨开口。蓝(B)头的排墨开口B1，B4，B7...被使用，而排墨开口B2，B3，B5，B6被作为备用排墨开口。如果在红(R)头的排墨开口R1中出现排墨故障，那么，使用图21中的Y向调节机构327在Y向上移动红(R)头，使备用排墨开口R2移至排墨开口R1的位置。在这种情形中，排墨开口R2，R5，R8(R8未画出)...即被用于着色操作。这也适用于G和B头。
图23表示使用图22所示的装置使玻璃基底着色。标号53代表玻璃基底；标号2代表在玻璃基底53上形成的黑底图案；标号335代表透光部分；标号331代表在玻璃基底53黑底2之外，形成的着色图案。在这种情形中，图案331的着色是作为预排墨操作进行的，以便在用墨使透光部分335着色而形成滤色器之前使着色头的排墨状态稳定。
图24A，24B和24C是用于说明黑底图案和向空白部分预排放的墨点之间的位置关系。现参阅图24A，标号2代表在玻璃基底上形成的黑底图案；标号335代表透光部分；标号341代表当从排墨开口排放的墨与空白部分碰触时形成的墨点。在这种情形中，墨点341和黑底图案2由对照图21描述的线传感器319阅读，图20中的图像处理组件314分别得出墨点和透光部分的位置R1(XR1，YR1)和P1(X1，Y1)，也得出除位置R1和P以外的墨点和透光部分的位置。在图24A的示的情形中。在墨点341的落下位置和相应的透光部分的位置之间无偏置，因此，当向透光部分排墨时无问题。无需作任何调节。
图24B表示的情况中，预排墨的红(R)墨的位置从正常位置偏离。现参阅图24B，当将计算出的坐标值R1(XR1，YR1)和P1(X1，Y1)相互比较时发现预排放的墨点R1的位置与透光部分R1，的位置在Y向上偏移d。如果在这种情况下形成滤色器，墨滴将偏离透光部分，使墨不能均匀地排向透光部分，使滤色器的性能产生问题。当预排墨阶段检测出这种现象时，那么可使用图21中的Y向调节机构327将喷墨头305移动上述偏离量。
图24C所示的情形中，当预排墨时，只有红(R)墨未排放。现参阅图24C，标号343代表应该排放的墨点R1未排放的情况；标号344代表从正常状态形成滤色器时不使用的备用喷嘴排放的墨点的位置R2。当检测到这种现象时，只要使用图21中的Y向调节机构327将喷墨头在Y向上移动一个偏离量d2并用备用喷嘴R2和R5替代喷嘴R1和R4即可。
上面只描述了红(R)墨的情形，但是，这也适用于绿(G)和蓝(B)墨。
对于多个喷墨头在一排中布置以缩短制造滤色器所需时间或使用多色喷墨头的情形，每个头的位置修正是不可缺少的。当只用一个头时，偏离量可用图19中的移动机构301吸收。但是，当准备使用多个头时，各个头显示不同的偏离量，在同一喷嘴位置不一定出现排墨故障。每个头的姿态/位置必须加以调节。
图25是表示滤色器制造设备的操作的流程图。在步骤S11中，准备由滤色器制造设备着色的基底被送向图19中的底座303。在步骤S12中，将供送的基底由抽吸装置如真空装置固定。在步骤S13中，在基底上形成的校准标记310由传感器308和309阅读。基底的位置是根据阅读的校准标记计算的。在步骤S14中，使用图19中的移动机构301和302校准。当完成基底的校准后，在步骤S15中进行预排墨操作。预排墨操作是相对于玻璃基底的待着色的空白部分进行的。上述预排墨操作是在像素的着色之前进行的，以便总是使排墨操作保持稳定。即使出现排墨故障或者墨滴的落下位置偏离正常位置，这种异常也可以在着色操作前修正，从而减少有缺陷的产品。在步骤S16中，已着色的预排墨图案和黑底图案由传感器306阅读。在步骤S17中，以阅读的预排墨图案为基础检查排墨故障。更具体来说，这种检查是通过下述方式进行的，即，对图象数据进行处理，指示用于着色操作的来自喷嘴的墨滴是否在玻璃基底上作为墨点落下，并是否在其上存在。如果在被使用的喷嘴中检查到排墨故障，那么，在步骤S18中检查是否可以使用除去在正常操作中应使用的喷嘴以外的任何喷嘴。如果在步骤S18中为否，那么，在步骤S28中，喷嘴由新的喷嘴更换。如果步骤S18中为是，那么，改变所使用的喷嘴，在步骤S20中，头的位置由调节机构移动，使新喷嘴的位置移到至此所用的喷嘴的位置。
如果在步骤S17中确定无排墨故障，那么，在步骤S21和S22中根据阅读的图象数据计算预排墨图案中的墨点位置和黑底图案的相应部分的位置。在步骤S23中计算墨点位置和黑底图案相应部分的位置之间的偏离量。如果在步骤S24确定在步骤S23中算出的偏离量超出允许的范围，且在像素着色中会引起问题，那么，在步骤S25中修正偏离量。如果在步骤S24中确定步骤S23中算出的偏离量在允许的范围内，那么，无需进行修正，此时，设备已为制造滤色器作为了准备。因此，在步骤S26中进行像素的着色，在玻璃基底上形成滤色器。当完成滤色器时，在步骤S27中输出玻璃基底，从而完成了形成滤色器的一个循环。
如上所述，按照上述实施例，通过向玻璃基底的有效像素区域以外的一个区域进行预排墨可以改善排墨操作的稳定性，另外，可以修正每个喷墨头和像素之间的偏离。
可以对上述各实施例进行各种修改和变化而并不超出本发明的范围。
例如，图12所示图案用表检查各喷墨头是否正常的排墨。但是，也可以使用其它图案，只要能够检查是否存在排墨故障即可。在这种情形中，最好使用适于根据所用图案检查排墨操作的区域传感摄象机。
喷墨头异常检测图案的着色区最好设定在图10中的位置上，但是，即使上述区域设在基底上的其它区域或设在基底之外的指定区域，也可以取得上述相同效果，即，最大限度减少有缺陷的产品。
在上述各实施例中，当喷墨头和线传感摄像机固定时移动X-Y-θ台。但是，也可以当X-Y-θ固定时移动喷墨头和线传感摄像机。
另外，在上述各实施例中，喷墨头中排墨故障等异常的检测是借助电视摄像机和图象处理设备进行的。但是，本发明并不局限于此。例如，上述检测也可以通过检测激光来穿过墨时产生的干涉条纹来进行，或者也可以检测已着色的喷墨头异常检测图案的反射率和透射率。
按照以上的描述，本发明适用于各种喷墨记录系统中的打印设备，其具有用于产生作为排墨能量的热能的装置(例如电热转换器或激光)，并使用热能改变墨的状态。按照这种系统，可以实现高浓度，高限定性的记录操作。
至于典型的结构和原理，最好采用例如美国专利第4,723,129号和第4,740,796号所公开的基本结构。上述的方法可以适用于所谓即时型(on-demand type)设备，也适用于连续型设备。具体来说，当采用即时型设备时，由于下述原因可以取得令人满意的效果，即，其结构布置使一个或多个驱动信号按照记录信息作用在电转换器上以便在电热转换器上产生热能，迅速提高面对盛有流体(墨)的流体通道而设置的电热转换器的温度，使其高于薄膜沸腾所需的温度，从而使记录头的热效应表面发生薄膜沸腾，因此可以相应于一个或多个驱动信号在流体(墨)中形成泡。泡的扩大/收缩使流体(墨)通过排墨开口排出，从而形成一个或多个墨滴。如果采用脉冲形的驱动信号，泡可以立即地和适当地扩大/收缩，因为流体(墨)排放时可显示极好的响应度，从而可以获得更好的效果。
推荐采用美国专利第4,463,359号或第4,345,262号所公开的脉冲驱动信号。如果采用美国专利第4,313,124号的公开的条件(该专利涉及在热效应表面的温度上升率)，则可以得到满意的记录效果。
作为每个上述发明所公开并具有排放口、流体通道和电热转换器组合布置的记录头结构(直线流体通道或垂直流体通道)的替代，可以采用一种结构，它具有热效应表面设在弯曲区域并公开于美国专利第4,558,333号或第4,459,600号所公开的布置。另外，还可以采用下述结构具有共用缝作为多个电热转换器的排墨部分且公开了日本专利公开文本第59-123670号中的布置的结构，以及日本专利公开文本第59-138461号公开的结构，其中相应于排墨部分设有用于吸收热能的压力波的开口。
另外，作为具有相应在于记录设备可记录的记录媒介最大宽度的长度的全线式(fullline type)记录头，可以使用通过多个记录头组合来满足长度的结构，或者整体形成的单一的全线式记录头结构。
另外，本发明适用可自由更换的芯片式记录头，其可以通过在设备主体上的安装而电连接于记录设备主体或主设备的油墨供应，或者本发明适用于使用整体式设在记录头本身上的卡盒式的记录头的情况。
最好另外采用记录头恢复装置和辅助装置，使本发明的效果更为稳定。具体来说，最好采用记录头罩装置、清洁装置、加压或抽吸装置、电热转换器、另一加热件即副加热装置，为了稳定地进行记录操作，与记录喷射无关地进行副喷射。
虽然在本发明的上述各实施例中使用流体油墨，但是也可以使用在室温或更低温度下固化的油墨，或者在室温下软化或液化的油墨。也就是说，可以使用供送记录信号时液化的任何油墨。
另外，当不使用时固化而按照记录信号供应热能时液化的油墨可适用于本发明，以便可靠地防止从固态向液态转变使用的热能引起的温升，或防止油墨挥发。在任何情况下，当按照记录信息供应热能时液化以便以流体油墨的形式排放的油墨，或者只是当供应热能后才液化为油墨，例如当达到记录媒介时开始固化的油墨都可适用于本发明。在上述情形中，油墨可以是下述类型的，即，油墨作为流体或固体材料存放在多孔片的凹部或在面对电热转换器的位置上的通孔中，如日本专利公开文本第54-56847号，或日本专利公开文本第60-71260号中所述。油墨最好使用方式是上述薄膜沸腾法。
如上所述，按照本发明，在一个基底上形成多个滤色器时，在着色过程最初和紧靠每个滤色器的着色之前检测每个喷墨头中的排墨故障，从而避免制造大量有缺陷的滤色器，提高了滤色器的产量。
另外，由于为每个滤色器在着色程序中都存在检测喷墨头异常的排墨步骤，因而可以提高生产率。
另外，在滤色器的像素的着色之前，相对于基底进行预排墨操作，从而可以稳定喷墨系统的着色操作。
本发明并不局限于上述各实施例，可以对其作各种修改和变化而并不超出本发明的范围。
权利要求
1.一种使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色以便制造滤色器的滤色器制造方法，包括在用作滤色器的有效像素部分中，在至少第一像素的着色之前，检测所述喷墨头中的排墨故障。
2.一种使用喷墨头向基底排墨，使滤色器的每个像素着色以便制造滤色器的滤色器制造方法，包括在一个基底上形成多个滤色器时，在每个滤色器的有效像素部分中对像素着色之前，检测所述喷墨头的排墨故障。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是在所述基底上每个所述滤色器的形成区域之外的一个位置上述行的。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是在每个所述滤色器的连续着色顺序中进行的。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是借助图象处理来进行的。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是以墨穿过激光束的状态为基础而进行的。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是通过检测由排墨形成的着色部分的反射系数来进行的。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述喷墨头中的排墨故障的检测是通过检测由排墨形成的着色部分的透射系数来进行的。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述喷墨头是使用热能排墨的喷墨头，所述喷墨头具有热能发生器以便产生作用在墨上的热能。
10.一种使用喷墨头向基底排墨而使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的滤色器制造设备，包括一个喷墨头；一个用于使所述基底相对于所述喷墨头移动的台；以及检测装置，其用于在一个基底上形成多个滤色器时，在每个滤色器的有效像素部分中，在使像素着色前检测所述喷墨头中的排墨故障。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于所述喷墨头是使用热能排墨的喷墨头，所述喷墨头具有热能发生器以产生作用在墨上的热能。
12.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，包括一个用作滤色器的有效像素区域和用于检测所述喷墨头中的排墨故障的着色区域。
13.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器基底，包括在一个基底上形成的多个滤色器的有效像素部分之间用于检测所述喷墨头中的排墨故障的着色区域。
14.一种显示器，它包括使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，整体地包括具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，和用于检测喷墨头中的排墨故障的着色区域，和用于改变光量的光量改变装置。
15.一种包括显示器的设备，显示器具有使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，包括一个显示器，它整体地包括具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，和用于检测所述喷墨头中的排墨故障的着色区域，和用于改变光量的光量改变装置，和用于向显示器供送图象信号的图象信号供送装置。
16.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的滤色器制造方法，包括在所述滤色器的有效像素部分中在使像素着色之前进行所述喷墨头相对于所述基底的预排墨操作。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述喷墨头的预排墨操作是在一个随所述滤色器的有效像素部分中使作像素着色的步骤之后的步骤中相对于所述基底进行的。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述喷墨头具有一个用于着色操作的喷嘴，和一个当在所述用于着色操作的喷嘴出现排墨故障的备用喷嘴，所述预排墨操作是通过从所述用于着色操作的喷嘴和所述备用喷嘴排墨而进行的。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述预排墨操作是通过向在所述基底上为吸墨而形成的接受油墨层排墨而进行的。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于还包括以下步骤检测在预排墨操作中排放的油墨的落下位置，和所述滤色器的像素的位置，以及当上述两个被测位置存在偏置时调节所述喷墨头的位置。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述预排墨操作是通过向基底上的不形成吸墨的接受油墨层的部分排墨而进行的，在预排墨操作中排放的油墨以后将从所述基底洗掉。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述预排墨操作是相对于所述滤色器的像素形成区域两侧进行的。
23.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的滤色器制造设备，包括一个喷墨头；一个用于使所述基底相对于所述喷墨头移动的台；以及控制装置，其用于控制所述喷墨头和所述台，以便在所述滤色器的有效像素部分中使像素着色之前进行所述喷墨头的相对于所述基底的预排墨操作。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于还包括用于检测在预排墨操作中排放的油墨的落下位置和所述滤色器的像素的位置的检测装置，当所述油墨落下位置和像素位置之间存在偏置时，所述控制装置调节所述喷墨头的位置。
25.如权利要求23所述的设备，其特征在于所述控制装置进行控制以进行相对于所述滤色器的像素形成区域的两侧的预排墨操作。
26.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，包括一个用于滤色的有效像素区域和由所述喷墨头的预排墨操作形成的着色区域。
27.一种显示器，它包括使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，整体地具有一个具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，和一个由所述喷墨头的预排墨形成的着色区域，和用于改变光量的光量改变装置。
28.一种包括显示器的设备，该显示器具有使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色而制成的滤色器，包括一个显示器，整体地包括具有用于滤色的有效像素区域的滤色器，和由所术喷墨头的预排墨操作形成的着色区域，和用于改变光量的光量改变装置，和用于向显示器供送图象信号的图像信号供送装置。
29.一种使用具有多个排墨喷嘴的喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的滤色器制造方法，包括从所述喷墨头向所述滤色器的除像素形成区域以外的区域预排墨的预排墨步骤；以预排墨步骤中的着色效果为基础检测是否存在着色故障的检测步骤；以及当在检测步骤中检测到着色故障时，调节所述喷墨头的位置以使每个排墨喷嘴移至相应于每个像素的位置的位置调节步骤。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于所述多个排墨喷嘴包括一个使用的喷嘴和一个备用喷嘴，当着色故障为排墨故障时，在位置调节步骤中将所述备用喷嘴移至相应于每个像素的位置以便用所述备用喷嘴排墨以替代所述使用的喷嘴。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于当着色故障是排墨位置偏置时，在位置调节步骤中将所述使用的喷嘴移至相应于每个像素的位置。
32.一种使用喷墨头向基底排墨以使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的滤色器制造设备，包括一个具有多个排墨喷嘴的喷墨头；检测装置，其用于通过检测从所述喷墨头向所述滤色器的除像素形成区域以外的区域预排墨而形成的墨点来检测着色故障；以及位置调节装置，其用于当所述检测装置测出着色故障时调节所述喷墨头的位置以便将每个排墨喷嘴移至相应于每个像素的位置。
33.如权利要求32所述的设备，其特征在于所述多个排墨喷嘴包括一个使用喷嘴和一个备用喷嘴，当着色故障是排墨故障时，所述位置调节装置所述备用喷嘴移至相应于每个像素的位置以便使用备用喷嘴排墨以替代所述使用喷嘴。
34.如权利要求32所述的设备，其特征在于当着色故障是排墨位置偏置时，由所述位置调节装置将所述使用喷嘴移至相应于每个像素的位置。
全文摘要
本发明的目的是提供滤色器制造方法,其中喷墨头的异常被快速检测以减少有缺陷的产品。为实现该目的,提供一种使用喷墨嘴向基底排墨以使滤色器的每个像素着色以制造滤色器的方法,该方法包括在用于滤色的有效像素部分中,在至少第一像素的着色之前检测喷墨头的排墨故障。
文档编号G02F1/1335GK1170173SQ9611018
公开日1998年1月14日 申请日期1996年7月12日 优先权日1995年7月14日
发明者赤平诚, 津田尚德, 佐藤博, 鹤冈真介, 茂村芳裕, 山口裕充 申请人:佳能株式会社