JP2002228822A - カラーフィルタ製造装置及び該装置のインクジェットヘッド位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のインクジェットヘッドを備えたカラー
フィルタ製造装置において、インクジェットヘッドの位
置調整を容易に且つ高精度に行いうる構成を提供する。 【解決手段】 Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクジェットヘッドの
ノズル列方向及びインクを付与する基板に平行な平面内
における回転方向の位置をアクチュエータにより調整す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピュータのディスプレイ等に用いられるカ
ラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフィルタ
をインクジェット方式により製造する製造装置と、該製
造装置のインクジェットヘッド位置調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用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、特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、さらなる普及のため
にはコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の
重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。

【０００３】従来から、カラーフィルタの要求特性を満
足しつつ上記の要求に応えるべく、種々の方法が試みら
れているが、未だ全ての要求特性を満足する方法は確立
されていない。以下にそれぞれの方法を説明する。

【０００４】第一の方法は染色法である。染色法は、先
ず透明基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料
層を形成し、これをフォトリソグラフィ工程により所望
の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色
浴に浸漬して着色されたパターンを得る。この工程を３
回繰り返すことにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の３色の着色部からなる着色層を形成する。

【０００５】第二の方法は顔料分散法であり、近年最も
盛んに行われている。この方法は、先ず透明基板上に顔
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。この工程を
３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部か
らなる着色層を形成する。

【０００６】第三の方法としては電着法がある。この方
法は、先ず透明基板上に透明電極をパターニングし、顔
料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第一
の色を電着する。この工程を３回繰り返して、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３色の着色部からなる着色層を形成し、最後に焼成
するものである。

【０００７】第四の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散し、印刷を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより、着
色層を形成するものである。いずれの方法においても、
着色層の上に保護層を形成するのが一般的である。

【０００８】これらの方法に共通している点は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
数が多い程、歩留まりが低下するという問題も有してい
る。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形
状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ型（ＴＦ
Ｔ、即ち薄膜トランジスタをスイッチング素子として用
いたアクティブマトリクス駆動方式）の液晶素子の構成
には適用困難である。

【０００９】また、印刷法は解像性が悪いため、ファイ
ンピッチのパターン形成には不向きである。

【００１０】上記のような欠点を補うべく、近年、イン
クジェット方式を利用したカラーフィルタの製造方法が
盛んに検討されている（特開昭５９−７５２０５号公
報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特開平１−２１
７３２０号公報等参照）。インクジェット方式を利用し
た方法は、製造プロセスが簡略で、低コストであるとい
う利点がある。

【００１１】インクジェット方式を利用したカラーフィ
ルタの製造においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎に、複数の
ノズルを直線状に配列したインクジェットヘッドを備え
た製造装置を用い、該インクジェットヘッドを透明基板
に対して相対的に走査させながら複数のノズルよりイン
クを該透明基板に付与し、各色毎に複数の着色部を同時
に着色する。従って、このような製造装置においては、
各インクジェットヘッドのノズル位置を高精度に調整
し、且つ、描画工程において該位置を維持することが重
要である。そのため、例えば、手動マイクロメータヘッ
ドとくさび機構を用いた位置調整機構とロック機構によ
るヘッド位置調整機構が提案されている（特開平９−４
９９２０号公報参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロメータヘッドとくさび機構を用いた位置調整機構で
は、分解能が０．５〜１．０μｍ程度であり、また、バ
ックラッシュなどの問題もあるため、位置決め精度の限
界や位置調整に時間がかかるという問題があった。ま
た、ロック機構によるヘッド位置調整機構では、ロック
動作によりずれが発生することもあり、また、動作時の
位置制御ができないために位置補償の信頼性などの面で
問題があった。

【００１３】本発明の課題は、上記問題を解決し、イン
クジェットヘッドの位置調整が容易で且つ短時間で高精
度に行いうるカラーフィルタ製造装置及び該装置のイン
クジェットヘッドの位置調整方法を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、複数個
のインクジェットヘッドを透明基板に対して相対的に走
査させながら透明基板上にインクを付与し、複数色の着
色部を備えたカラーフィルタを製造する装置であって、
各インクジェットヘッドが直線状に配列した複数のノズ
ルを有し、各インクジェットヘッドのノズル列方向及び
透明基板に対して平行な平面内における回転方向の位置
を調整するアクチュエータを備えたことを特徴とする。

【００１５】上記本発明のカラーフィルタ製造装置にお
いては、上記アクチュエータが圧電素子であることを好
ましい態様として含むものである。

【００１６】また、本発明の第二は、上記本発明のカラ
ーフィルタ製造装置のインクジェットヘッド位置調整方
法であって、ダミーの透明基板上に対してインクジェッ
トヘッドを走査しながら各インクジェットヘッドのノズ
ルよりインクを該透明基板に付与し、着弾したインク滴
を画像として画像処理装置に読み込み、画像処理によっ
て該インク滴の中心位置を着弾位置として求め、さら
に、該透明基板を画像処理装置に対して上記走査方向と
は直交する方向に相対移動させることにより少なくとも
２個以上のノズルから付与されたインク滴の着弾位置を
測定し、各インクジェットヘッドのノズル列方向及び回
転方向における位置を調整することを特徴とする。

【００１７】上記本発明のインクジェットヘッド位置調
整方法においては、走査方向とは直交する方向において
隣接する２つのインク滴の着弾位置の間隔を求め、予め
設定された間隔との差が小さくなるように各インクジェ
ットヘッドの回転方向の位置を調整すること、特に、測
定された着弾位置の間隔と予め設定された間隔との差の
最小値と最大値との差が最小となるように各インクジェ
ットヘッドの回転方向の位置を調整することを好ましい
態様として含むものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、インクジェット方式に
よるカラーフィルタ製造装置において、アクチュエータ
を用いて各インクジェットのノズル列方向及び回転方向
の位置調整を行うことにより、高精度で且つ短時間での
位置調整を可能にしたことに特徴を有するものである。

【００１９】インクジェット方式によるカラーフィルタ
の製造方法は、基本的にガラス基板等透明基板上にイン
クを付与し、着色部を形成する。当該方法は、インク自
体を硬化して着色部とする方法や、或いは、インク吸収
性を有する樹脂等からなる受容層を透明基板上に形成
し、該受容層にインクを付与して着色し、着色部を形成
する方法などに大別されるが、本発明はいずれの方法に
も好ましく適用されるものである。

【００２０】以下、本発明の製造装置及びインクジェッ
トヘッド位置調整方法を実施形態を挙げて説明する。

【００２１】先ず、カラーフィルタ製造装置について説
明する。

【００２２】図１及び図２に本発明のカラーフィルタ製
造装置の好ましい一実施形態の平面模式図（図１）及び
側面模式図（図２）を示す。図１及び図２において、１
は本体定盤、２は本体定盤１を支持し、外部振動を遮断
するための除振台、３は静圧ステージの上下方向静圧ガ
イドベース、４はＹ方向の真直度補償静圧ガイド、５、
５’、６はＹ方向可動部の構成部材であり、該部材で構
成されるＹ方向可動部はＨ型の構造をしており、部材５
にはＹステージの上下方向及びＹ真直方向の静圧パッド
が取り付けられており、５’にはＹステージの上下方向
の静圧パッドが取り付けられている。７はＸＹ方向可動
部（基板ステージ）であり、上下方向及びＸ真直方向の
静圧パッドが取り付けられており、その上にはθ・Ｚ−
チルトステージが構成されている。Ｘ方向真直度補償静
圧ガイド（不図示）はＹ方向可動部の構成部材６の側面
に構成されている。８はＸ方向駆動用のリニアモータで
あり、Ｙ方向可動部の構成部材６に固定されている。９
はＹ方向駆動用のリニアモータであり、上下方向静圧ガ
イドベース３に固定されている。１０はＸ、Ｙ、θ方向
の位置検出用レーザ測長システムのレーザーヘッド、１
１はＸ方向の位置検出用の干渉計、１２はＸ方向の位置
検出用のレシーバである。干渉計１１とレシーバ１２は
Ｙ方向可動部の構成部材５に固定されている。１３はＸ
方向位置検出用の超平面ミラー、１４はＹ、θ方向の位
置検出用の干渉計及びレシーバユニットであり、本体定
盤１に固定されている。１５はＹ、θ方向位置検出用の
超平面ミラー、１６はＸＹ方向可動部７の上にθ・Ｚ−
チルトステージを介して固定された基板チャック、１７
はカラーフィルタを形成する透明基板、１８は透明基板
１７のＺ方向の位置検出用オートフォーカスセンサ、１
９は透明基板１７の目標位置に対する位置ずれ量を測定
するためのアライメント検出用光学系、２０はインクジ
ェットヘッド、２１はＲ、Ｇ、Ｂの各インクジェットヘ
ッドを一体にまとめるためのヘッドユニットであり、各
インクジェットヘッド１０のノズル列方向と透明基板１
７に平行な平面内における回転方向の相対位置関係を調
整する機構が具備されている。２２はヘッドユニット２
１を装置上に保持するためのチャック、２３はヘッドユ
ニット２１の回転方向位置を調整するθステージ、２４
はインクジェットヘッド２０のステップ方向位置（Ｘ方
向）を調整するためのＸ方向ステージ、２５はインクジ
ェットヘッド２０のノズルのインク吐出安定を図るため
のクリーニング機構、２６はクリーニング機構２５を洗
浄するための洗浄ユニット、２７はクリーニング機構２
５をインクジェットヘッド２０の下方に移動するための
移動機構である。

【００２３】尚、本発明の製造装置のインクジェット方
式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を
用いたバブルジェット（登録商標）タイプ、或いは、圧
電素子を用いたピエゾジェットタイプ等のいずれもが使
用可能である。

【００２４】図３は、図２のＸＹ方向可動部７に構成さ
れているＺ−チルトとθの調整機構の概略図であり、透
明基板１７のＺ−チルトとθの位置合わせを行うステー
ジである。図３において、３０はθ・Ｚ−チルト可動部
であり、基板チャック１６が固定されている。３１はＺ
−チルト用アクチュエータ、３２はＺ−チルト用ガイ
ド、３３はθ回転方向アクチュエータ、３４はθ回転方
向ガイド、３５はＸＹ方向可動部７との取り付け板であ
る。

【００２５】次に、本装置によるカラーフィルタ製造の
描画工程を図４に示すフローに従って説明する。 Ｓ１００：インクジェットヘッド交換（ヘッドの寿命に
伴い行われる工程）。 Ｓ１０１：インクジェットヘッド交換に伴うヘッドアラ
イメント。当該ヘッドアライメント以降、以下の描画工
程を繰り返し行う。 Ｓ１０２：透明基板１７を基板チャック１６に搭載す
る。 Ｓ１０３：透明基板１７の表面が所定の高さで平面にな
るように、オートフォーカスセンサ１８により計測し、
Ｚ−チルト用アクチュエータ３１によりＺ−チルト方向
を合わせる。 Ｓ１０４：アライメント検出用光学系１９により、透明
基板１７上のアライメントマークが基準位置に合致する
ためのＸ、Ｙ、θの３方向のずれ量を検出し、この検出
結果に基づき、ＸＹ方向可動部７のＸ、Ｙ、θ成分の微
調整を行う。 Ｓ１０５：描画動作を行う。描画動作時のステージとイ
ンク吐出タイミングの関係は、ＸＹ方向可動部７をＹ方
向に走査移動し、Ｙ方向の位置に同期させてインクジェ
ットヘッド２０のノズルよりインクの吐出を行う。走査
後、インクジェットヘッド２０を透明基板１７に対して
描画幅分Ｘ方向にステップ移動させ、再度描画動作を行
う。この繰り返しにより、透明基板１７上の着色部形成
領域全面を描画する。 Ｓ１０６：描画動作（Ｓ１０５）中に、同時に、ヘッド
クリーニング機構２５及びヘッドキャップ機構の洗浄を
行い、清浄な状態を保つ。 Ｓ１０７：着色した基板１７を排出する。同時に、ヘッ
ド機能維持のためのクリーニングシーケンス（Ｓ１０
８）及びヘッドキャップ（Ｓ１０９）を行う。ヘッドキ
ャップはヘッドクリーニング後のヘッドの乾燥防止対策
である。

【００２６】上記工程によって得られるカラーフィルタ
について説明する。図５に、本発明の製造装置で得られ
るカラーフィルタの一例の、描画工程中の平面模式図を
示す。図５において、５０は透明基板１７に形成されて
いるブラックマトリクス、５１は混色を防ぐための非着
色部であり、インク自体を硬化させる場合は樹脂等から
なる隔壁、前記した樹脂等からなる受容層を着色させる
場合には部分的にインク吸収能を低下させた（例えば感
光性樹脂を部分的に硬化させた）領域である。５２はブ
ラックマトリクス５０の開口部、５３はＲインク滴、５
４はＧインク滴、５５はＢインク滴である。従って、本
例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部を形成するために、
３個のインクジェットヘッドを用い、それぞれブラック
マトリクス５０の開口部５２に対応してインク滴を付与
しなければならない。

【００２７】実際の液晶ディスプレイを構成するカラー
フィルタの画素サイズから、Ｘ方向の位置ずれ誤差の許
容量を算出すると、ブラックマトリクス５０の間隔が１
００μｍ程度、ノズル約３００個のＸ方向の着弾精度が
±５μｍ、インク滴の着弾径が８０μｍ程度、非着色部
５１の幅が７μｍ程度であるため、カラーフィルタ製造
装置に許される誤差配分は、±１．５μｍ程度である。
従って、当該装置においてインクジェットヘッド２０と
透明基板１７との位置合わせには、非常に高い精度が要
求されるのである。

【００２８】次に本発明のカラーフィルタ製造装置にお
けるインクジェットヘッドと透明基板との位置合わせ
（ヘッドアライメント）について説明する。上記したよ
うに、カラーフィルタの描画工程において、ヘッドの位
置合わせは重要な要因である。よって、図４のＳ１００
でインクジェットヘッドを装置に搭載した後、Ｓ１０１
でヘッドアライメントを行うことが必要である。このヘ
ッドアライメントにおいては、各インクジェットヘッド
のノズルから吐出されたインク滴の着弾位置を計測し、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各インク滴の着弾位置から各色のインクジ
ェットヘッドの位置を調整する。

【００２９】図６に当該工程のフローを示し、説明す
る。 Ｓ１１０：ダミーの透明基板１７を基板チャック１６に
搭載する。この透明基板１７にはブラックマトリクスが
形成されていない。 Ｓ１１１：透明基板１７のＺ−チルトを調整し、同時に
インクジェットヘッドをクリーニングし（Ｓ１１２）、
描画準備を完了する。 Ｓ１１３：アライメントパターンを描画する。アライメ
ントパターンは使用するノズルを用いた一例のパターン
である（図９、１０参照）。 Ｓ１１４：描画したアライメントパターンのＲ、Ｇ、Ｂ
の各インク滴の着弾位置を計測し、各インクジェットヘ
ッドの位置ずれ量を求める。 Ｓ１１５：Ｓ１１４で測定した位置ずれ量に基づいて、
各インクジェットヘッドの位置を調整する。

【００３０】Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクジェットヘッドの位
置が、目標の位置になるまでＳ１１２〜Ｓ１１５を繰り
返し、目標の位置に合致した時点でアライメントを終了
し（Ｓ１１７）基板を排出する（Ｓ１１６）。１枚の基
板で１０回程度のアライメントパターンを描画すること
ができるため、それまで同じ基板を位置をずらして使用
し、使用制限回数に達したら基板を交換する（Ｓ１１６
→Ｓ１１０）。

【００３１】上記工程において、Ｓ１１４のインク滴の
着弾位置の計測に関し、図１、図２の装置では、アライ
メント検出用光学系１９を用いて光学系の基準に対する
インク滴の中心位置を着弾位置としてずれ量を求める。
アライメント検出用光学系１９は、対物レンズで基板に
着弾したインク滴の画像を拡大し、ＣＣＤカメラでその
画像を取り込み、画像処理して基準からのインク滴の着
弾位置のＸＹ方向ずれ量を求める。このように、インク
滴の着弾画像を拡大しており、１度に１ノズルの着弾位
置しか測定することができないため、ＸＹ方向可動部７
をレーザ測長システム基準でステップ移動させて、複数
のインク滴の着弾位置及びＲ、Ｇ、Ｂの各インク滴の着
弾位置の間隔を求める。本形態においては、アライメン
ト検出用光学系１９を用いて着弾位置を求める構成とし
たが、専用の測定系を用いても良い。

【００３２】次に、本発明のカラーフィルタ製造装置の
特徴である、ヘッドユニット２１のインクジェットヘッ
ド調整機構とヘッドの調整方法について説明する。

【００３３】前記したように、通常カラーフィルタは
Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部を有する。そのため、ヘッド
ユニット２１は３個のインクジェットヘッド２０を備え
ている。この３個のインクジェットヘッド２０に対し
て、ヘッドユニット２１は各ヘッドのノズル列方向と透
明基板１７に平行な平面内における回転方向の相対位置
を調整する機構を有している。相対位置の調整とは、１
色のインクジェットヘッドを基準にして他のインクジェ
ットヘッドの相対位置関係を調整することであり、以下
の説明では、中央に配置されたＧのインクジェットヘッ
ドを基準とした例を示す。

【００３４】図７に、図２中のヘッドユニット２１の一
例の構成を詳細に示す斜視図を示す。図７において、６
０は相対位置基準となるＧのインクジェットヘッド（以
下、「Ｇヘッド」と記す）、６１はＲのインクジェット
ヘッド（以下、「Ｒヘッド」）、６２はＢのインクジェ
ットヘッド（以下、「Ｂヘッド」）である。６３ａ〜６
３ｃは各ヘッド６１〜６３を固定するための部材であ
り、ノズル列方向の突き当て基準も兼ねた構造になって
いる。６３ａは基準ベース８０に固定されており、６３
ｂは微動ステージ８１に、６３ｃは微動ステージ８２に
それぞれ固定されており、微動ステージ８１、８２はス
ペーサ８３ａ、８３ｂにより基準ベース８０に固定され
ている。基準ベース８０にはフランジ８４が固定されて
おり、フランジ８４には、当該ヘッドユニットを装置に
固定するためのチャッキングフランジ６７が付設されて
いる。チャッキングフランジ６７の内側の壁面６８はテ
ーパーの付いた面となっており、このテーパー面６８を
チャック２２（図８参照）で押し上げてロックする構造
である。

【００３５】６４はＲヘッド６１のノズル列方向（図７
の矢印７５で示される方向）の相対位置調整を行うため
のアクチュエータである圧電素子、６５はノズル列方向
の移動時の姿勢を補償するための弾性変形ガイド、６６
は圧電素子６４のストロークを拡大するためのてこの原
理を用いた変位拡大機構であり、ｔ₁とｔ₂の長さを例え
ば１：３にすることでストロークを３倍にすることがで
きる。また、Ｂヘッド６２のノズル列方向の位置調整機
構も上記Ｒヘッド６１と同じ機構となっている。

【００３６】上記構成における、インクジェットヘッド
６０〜６２の回転方向（Ｒヘッド６１の場合、図７の矢
印７６で示される方向）の相対位置調整機構の構造につ
いて図７、図８を用いて説明する。図８は、図７の構成
を矢印７７方向から見た図である。図７、図８におい
て、６９はＲヘッド６１の回転方向ガイドである弾性変
形ガイド、７０ａ、７０ｂはＲヘッド６１、Ｂヘッド６
２の回転方向の位置を調整する圧電素子、７１ａ、７１
ｂはＲヘッド６１、Ｂヘッド６２の回転方向の位置を検
出するギャップセンサ、７２ａ、７２ｂはノズル列方向
のギャップセンサ、７３ａ、７３ｂはギャップセンサ７
２ａ、７２ｂのターゲットである。これらのギャップセ
ンサは、全てＧヘッド６０を基準にして相対位置変化を
測定する。

【００３７】以上、説明した構成により、ヘッドユニッ
ト２１全体を移動するＸ方向ステージ２４と回転ステー
ジ２３によりＧヘッド６０の位置を調整し、Ｒヘッド６
１、Ｂヘッド６２は図７、図８に示した圧電素子を用い
た位置決め機構により、Ｇヘッド６０を基準にして位置
決めをする。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクジェッ
トヘッドの位置調整を可能としている。

【００３８】尚、上記した実施形態においては、インク
ジェットヘッドの位置決め機構であるアクチュエータと
して圧電素子を用いた構成を例示したが、本発明に用い
られるアクチュエータとしては、リニアモータやボイス
コイルモータなどのローレンツ力を用いたものも用いる
ことができる。

【００３９】次に、本発明のインクジェットヘッドの位
置調整方法について説明する。本発明のインクジェット
ヘッド位置調整方法においては、各ヘッドのノズルから
吐出して透明基板に着弾したインク滴を画像処理装置に
画像として取り込み、画像処理によって求めた着弾位置
に基づいて各インクジェットヘッドの位置を調整する。

【００４０】図９は、インクジェットヘッドと透明基板
に着弾したインク滴との関係を示す平面模式図である。
図中、９０はインクジェットヘッド、９１はノズル、９
２はインク滴である。インクジェットヘッド９０内のノ
ズル９１のピッチは固定されているため、インクジェッ
トヘッド９０を矢印９３方向に回転させてＸ方向から傾
けることと、全ノズルを使用せずに所定の間隔毎のノズ
ルを使用することで、Ｘ方向の着弾位置（インク滴９２
の中心位置）の間隔を、形成する着色部の間隔（ブラッ
クマトリクスを用いる場合はその開口部の間隔）に合わ
せている。ここで、インクジェットヘッド９０の傾きに
対して、インク滴９２がＸ方向に平行であるのは、ステ
ージの移動速度とインクジェットヘッド９０の設定角度
から、理論的にインク滴９２の着弾位置がＸ方向に平行
になるようなタイミングで各ノズル９１のインクの吐出
タイミングをコントロールしているためである。この設
定角度にインクジェットヘッド９０の傾きを合わせるた
めの調整量は、隣接するインク滴９２の着弾位置の間隔
Ａ₁〜Ａ_nを求め、各ノズル間隔に対してインク滴９２の
着弾位置の測定値と設定間隔値との差分値を求め、求め
た各ノズル間隔に対するその差分値の最大値と最小値の
差が小さくなるように、矢印９３方向の回転角度の調整
量を求める。また、各ノズル９１の吐出間隔の精度が良
ければ、ノズル間隔の差分値の平均値が最小となるよう
に調整量を求めても良く、使用する全ノズルについて着
弾位置を求めず、使用するノズルからさらに間引いたノ
ズルに対して着弾位置の間隔を測定して調整量を求めて
も良い。また、上記説明においては、隣接するインク滴
の着弾位置の間隔差を求めたが、１つの基準ノズルに対
して、選択された各ノズルの吐出したインク滴着弾位置
との間隔差をを求めても良い。

【００４１】次に、ノズル列方向の調整について図１０
を用いて説明する。図中、９２ａはＲインクの、９２ｂ
はＧインクの、９２ｃはＢインクのインク滴である。各
インク滴９２ａ〜９２ｃの着弾位置の測定は、前記した
ようにＸＹ基板ステージ座標基準でレーザ測長システム
の値を基に測定するため、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクジェッ
トヘッドの位置関係を所定の位置に合わせることが可能
である。この時の調整量は、各ヘッドの回転方向（矢印
９３ａ〜９３ｃで示される方向）の調整量を求めたとき
のノズル間隔の差分値の最大値と最小値の中心位置をス
テージ座標換算した値（Ｘ_R、Ｘ_G、Ｘ_B）からＲ、Ｇ、
Ｂのインク滴９２ａ〜９２ｃの間隔（Ｂ₁、Ｂ₂）が所定
の間隔となるように、Ｇヘッド基準で調整量を求める。
また、先に述べたように、各ノズルの吐出間隔の精度が
良い場合には、ノズル間隔の差分値の平均値を基に３つ
のヘッド間隔が所定の位置になるように調整量を求めて
も良い。さらに、使用する全ノズルについて着弾位置を
求めず、使用するノズルからさらに間引いたノズルに対
して着弾位置の間隔を測定して調整量を求めても良い。
また、回転方向の調整量の算出と同様に、Ｘ方向におい
て隣接するインク滴の着弾位置の間隔差を用いたが、１
つの基準ノズルに対して、選択した各ノズルの吐出した
インク滴着弾位置との間隔値を用いても良い。

【００４２】本発明においては、インクジェットヘッド
の位置を常時測定し、調整時の位置関係を保つように位
置決めすることができるため、高精度な位置決めができ
るだけでなく、常にその精度を維持することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば複
数のインクジェットヘッドを備えたカラーフィルタ製造
装置において、各ヘッドの高精度な位置調整が容易で且
つ短時間で実現し、さらに、この高精度な位置関係を常
時維持することが可能である。よって、本発明の製造装
置を用いて、信頼性の高いカラーフィルタを歩留まり良
く製造することができ、より安価にカラー液晶ディスプ
レイを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ製造装置の一実施形態
の構成を示す平面模式図である。

【図２】図１のカラーフィルタ製造装置の側面模式図で
ある。

【図３】図２に示したＸＹ方向可動部に構成されている
Ｚ−チルトとθの調整機構の概略図である。

【図４】図１のカラーフィルタ製造装置による描画工程
のフローを示す図である。

【図５】本発明の製造装置で得られるカラーフィルタの
一例の、描画工程中の平面模式図である。

【図６】本発明のカラーフィルタ製造装置におけるイン
クジェットヘッドと透明基板との位置合わせのフローを
示す図である。

【図７】図２中のヘッドユニットの一例の構成を詳細に
示す斜視図である。

【図８】図７の構成の他の方向から見た図である。

【図９】インクジェットヘッドと透明基板に着弾したイ
ンク滴との関係を示す平面模式図である。

【図１０】本発明のインクジェットヘッド位置調整方法
におけるノズル列方向の調整方法の説明図である。

【符号の説明】

１ 本体定盤 ２ 除振台 ３ 上下方向静圧ガイドベース ４ Ｙ方向真直度補償静圧ガイド ５、５’、６ Ｙ方向可動部構成部材 ７ ＸＹ方向可動部（基板ステージ） ８ Ｘ方向駆動用リニアモータ ９ Ｙ方向駆動用リニアモータ １０ レーザーヘッド １１ Ｘ方向位置検出用干渉計 １２ Ｘ方向位置検出用レシーバ １３ Ｘ方向位置検出用超平面ミラー １４ Ｙ、θ方向位置検出用干渉計及びレシーバユニッ
ト １５ Ｙ、θ方向位置検出用超平面ミラー １６ 基板チャック １７ 透明基板 １８ Ｚ方向位置検出用オートフォーカスセンサ １９ アライメント検出用光学系 ２０ インクジェットヘッド ２１ ヘッドユニット ２２ チャック ２３ θステージ ２４ Ｘ方向ステージ ２５ クリーニング機構 ２６ 洗浄ユニット ２７ 移動機構 ３０ θ・Ｚ−チルト可動部 ３１ Ｚ−チルト用アクチュエータ ３２ Ｚ−チルト用ガイド ３３ θ回転方向アクチュエータ ３４ θ回転方向ガイド ３５ 取り付け板 ５０ ブラックマトリクス ５１ 非着色部 ５２ ブラックマトリクスの開口部 ５３〜５５ インク滴 ６０〜６２ インクジェットヘッド ６３ａ〜６３ｃ インクジェットヘッド固定部材 ６４、７０ａ、７０ｂ 圧電素子 ６５、６９ 弾性変形ガイド ６６ 変位拡大機構 ６７ チャッキングフランジ ７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ ギャップセンサ ７３ａ、７３ｂ ターゲット ８０ 基準ベース ８１、８２ 微動ステージ ８３ａ、８３ｂ スペーサ ８４ フランジ ９０ インクジェットヘッド ９１ ノズル ９２、９２ａ〜９２ｃ インク滴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のインクジェットヘッドを透明基
   板に対して相対的に走査させながら透明基板上にインク
   を付与し、複数色の着色部を備えたカラーフィルタを製
   造する装置であって、各インクジェットヘッドが直線状
   に配列した複数のノズルを有し、各インクジェットヘッ
   ドのノズル列方向及び透明基板に対して平行な平面内に
   おける回転方向の位置を調整するアクチュエータを備え
   たことを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
2. 【請求項２】 上記アクチュエータが圧電素子である請
   求項１に記載のカラーフィルタ製造装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のカラーフィル
   タ製造装置のインクジェットヘッド位置調整方法であっ
   て、ダミーの透明基板上に対してインクジェットヘッド
   を走査しながら各インクジェットヘッドのノズルよりイ
   ンクを該透明基板に付与し、着弾したインク滴を画像と
   して画像処理装置に読み込み、画像処理によって該イン
   ク滴の中心位置を着弾位置として求め、さらに、該透明
   基板を画像処理装置に対して上記走査方向とは直交する
   方向に相対移動させることにより少なくとも２個以上の
   ノズルから付与されたインク滴の着弾位置を測定し、各
   インクジェットヘッドのノズル列方向及び回転方向にお
   ける位置を調整することを特徴とするカラーフィルタ製
   造装置のインクジェットヘッド位置調整方法。
4. 【請求項４】 走査方向とは直交する方向において隣接
   する２つのインク滴の着弾位置の間隔を求め、予め設定
   された間隔との差が小さくなるように各インクジェット
   ヘッドの回転方向の位置を調整する請求項３に記載のカ
   ラーフィルタ製造装置におけるインクジェットヘッド位
   置調整方法。
5. 【請求項５】 測定された着弾位置の間隔と予め設定さ
   れた間隔との差の最小値と最大値との差が最小となるよ
   うに各インクジェットヘッドの回転方向の位置を調整す
   る請求項４に記載のカラーフィルタ製造装置のインクジ
   ェットヘッド位置調整方法。