JP2003021711A - Color filter manufacturing device, color filter manufacturing method, and color filter - Google Patents

Color filter manufacturing device, color filter manufacturing method, and color filter

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JP2003021711A
JP2003021711A JP2001205572A JP2001205572A JP2003021711A JP 2003021711 A JP2003021711 A JP 2003021711A JP 2001205572 A JP2001205572 A JP 2001205572A JP 2001205572 A JP2001205572 A JP 2001205572A JP 2003021711 A JP2003021711 A JP 2003021711A
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JP
Japan
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transparent substrate
color filter
inkjet head
filter manufacturing
ink
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JP2001205572A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Sakino
茂夫 崎野
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter manufacturing device and a color filter manufacturing method which are more excellent than conventional ones and to provide a color filter using the same. SOLUTION: In the color filter manufacturing device wherein ink is imparted to a part to be colored on a transparent substrate by an ink jet method to form a coloring part, the formation of the coloring part can be performed with high precision by previously measuring the position to which the ink ejected from an ink jet head adheres on the transparent substrate and moving the transparent substrate based on the measuring result. The productivity is further enhanced by disposing the ink jet head and its nozzle by a specific disposing method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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ー等に使用されるカラー液晶ディ
スプレイのカラーフィルタ製造装置に関し、特にインク
ジェット記録技術を利用したカラーフィルタの製造技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter manufacturing apparatus for a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer and the like, and more particularly to a color filter manufacturing technology utilizing an inkjet recording technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のカラーフィルタ製造は、染色
法:ガラス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ー工程によ
り所望のパターンに形成後、パターンを染色漕に浸漬し
て着色されたパターンを得る。この工程を赤(R)、緑
(G)、青(B)と3回繰り返すことによりカラーフィ
ルタを形成する。顔料分散法(染色法から置き換わり
つつある):ガラス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事により単色のパ
ターンを得る。これをR、G、B3回繰り返すことによ
りカラーフィルタを形成する。電着法:ガラス基板上
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単色を電着する。この工程
をR、G、Bと3回繰り返すことによりカラーフィルタ
を形成し、最後に焼成する。印刷法:熱硬化型の樹脂
に顔料を分散させ、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。等があ
る。
2. Description of the Related Art A conventional color filter is manufactured by a dyeing method: a water-soluble polymer material layer, which is a material for dyeing, is formed on a glass substrate, and a desired pattern is formed by a photolithography process. To obtain a colored pattern. This process is repeated three times for red (R), green (G) and blue (B) to form a color filter. Pigment dispersion method (replacing dyeing method): A photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a glass substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. By repeating this R, G, and B three times, a color filter is formed. Electrodeposition method: A transparent electrode is patterned on a glass substrate and immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution and the like to electrodeposit a single color. This process is repeated R, G, and B three times to form a color filter, and finally firing is performed. Printing method: A pigment is dispersed in a thermosetting resin and printing is repeated three times to obtain R,
After coating G and B separately, the resin is thermally cured. Etc.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】これらの方法に共通し
ているのはR、G、B、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 (1)コストが高くなる。 (2)工程数が多いために歩留まりが低下する。 等の課題がある。
What is common to these methods is that the same steps have to be repeated three times in order to color R, G, B, and three colors, and (1) the cost is high. (2) Yield decreases because of the large number of steps. There are issues such as.

【0004】これらの課題を克服すべく、インクジェッ
トを用いたカラーフィルタの製造方法として特開昭59
−75205、特開昭63−235901、特開平1−
217302等が出願されている。
In order to overcome these problems, a method of manufacturing a color filter using an ink jet is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Sho 59-59.
-75205, JP-A-63-235901, JP-A-1-
217302 etc. have been filed.

【0005】しかしながら、インクジェットを用いたこ
れらの製造方法においても、更なる改良の余地があっ
た。
However, there is room for further improvement in these manufacturing methods using the ink jet.

【0006】本発明の目的は、従来よりも優れたカラー
フィルタの製造装置及び製造方法、それを用いたカラー
フィルタを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a color filter manufacturing apparatus and manufacturing method which are superior to those of the prior art, and a color filter using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、透明基板上の被着色部にインクジェット方
式によりインクを付与して着色部を形成するカラーフィ
ルタ製造装置であって、複数のノズルを有するインクジ
ェットヘッドと、前記透明基板を戴置し、前記インクジ
ェットヘッドに対する相対位置を移動させる透明基板移
動装置と、前記透明基板と前記インクジェットヘッドと
の間の距離を検出する第1検出装置と、前記透明基板と
前記インクジェットヘッドとの間の距離の検出結果から
前記透明基板と前記インクジェットヘッドとの距離を一
定に保つよう前記透明基板移動装置を制御する第1制御
装置と、前記透明基板上の基準マーク又は前記透明基板
上のブラックマトリックスの位置と、前記インクジェッ
トヘッドから吐出されたインクの前記透明基板上の付着
位置とを検出する第2検出装置と、前記透明基板上の基
準マーク又はブラックマトリクスの位置検出結果と、イ
ンクの付着位置の検出結果とに基づき前記透明基板移動
装置を制御して前記透明基板と前記インクジェットヘッ
ドとの相対位置合わせを行う第2制御装置と、を少なく
とも有することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
The present invention for solving the above-mentioned problems is a color filter manufacturing apparatus for forming a colored portion by applying ink to the portion to be colored on a transparent substrate by an inkjet method, An inkjet head having a nozzle, a transparent substrate moving device that mounts the transparent substrate and moves a relative position with respect to the inkjet head, and a first detection device that detects a distance between the transparent substrate and the inkjet head. A first controller for controlling the transparent substrate moving device so as to keep the distance between the transparent substrate and the inkjet head constant from the detection result of the distance between the transparent substrate and the inkjet head; Ejection from the reference mark or the position of the black matrix on the transparent substrate and the inkjet head A second detection device for detecting the adhered position of the deposited ink on the transparent substrate, the position detection result of the reference mark or the black matrix on the transparent substrate, and the ink adhered position detection result. A color filter manufacturing apparatus comprising at least a second control device that controls a moving device to perform relative alignment between the transparent substrate and the inkjet head.

【0008】好ましくは、前記インクジェットヘッド
は、前記透明基板移動装置より上に位置する非可動部分
に、インクを下方向に吐出するように固定されているこ
と、さらには、赤、緑、青の各色のインクを吐出するイ
ンクジェットヘッドを少なくとも1本ずつ以上備えたイ
ンクジェットヘッド群を有することである。
Preferably, the ink jet head is fixed to a non-movable portion located above the transparent substrate moving device so as to eject ink in a downward direction, and further, red, green, and blue. This is to have an inkjet head group including at least one inkjet head that ejects each color ink.

【0009】また、前記インクジェットヘッド群には、
前記赤、緑、青の各色のインクを吐出するインクジェッ
トヘッドが、前記透明基板上の被着色部のピッチに合わ
せてノズルの位置をずらして取り付けられていること、
及び/又は、前記インクジェットヘッド群においては、
前記赤、緑、青の各色のインクを吐出するインクジェッ
トヘッドが有するノズルの配列のピッチが、前記透明基
板上の被着色部のピッチと同じであることが好ましい。
The ink jet head group includes
Inkjet heads for ejecting the red, green, and blue inks are attached by shifting the positions of the nozzles according to the pitch of the portions to be colored on the transparent substrate,
And / or in the inkjet head group,
It is preferable that an arrangement pitch of nozzles of the inkjet head that ejects the red, green, and blue inks is the same as a pitch of the portion to be colored on the transparent substrate.

【0010】また、本発明は、上記本発明のカラーフィ
ルタ製造装置を用いたカラーフィルタ製造方法であっ
て、前記インクジェットヘッドから少なくとも2色の異
なる色のインクを吐出し、複数の色の着色部を同時に前
記透明基板上に形成することを特徴とするカラーフィル
タ製造方法をも提供する。
The present invention also provides a color filter manufacturing method using the above-described color filter manufacturing apparatus of the present invention, wherein at least two different colors of ink are ejected from the ink jet head, and a plurality of colored portions are formed. Also provided is a method for manufacturing a color filter, characterized in that the same is simultaneously formed on the transparent substrate.

【0011】さらに本発明は、上記本発明のカラーフィ
ルタ製造装置、又はカラーフィルタ製造方法を用いて製
造したことを特徴とするカラーフィルタをも含むもので
ある。
Furthermore, the present invention also includes a color filter manufactured by using the above-described color filter manufacturing apparatus or color filter manufacturing method of the present invention.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明は、透明基板上の被着色部
にインクジェット方式によりインクを付与して着色部を
形成するカラーフィルタ製造装置であって、複数のノズ
ルを有するインクジェットヘッドと、透明基板を戴置
し、インクジェットヘッドに対する相対位置を移動させ
る透明基板移動装置と、透明基板とインクジェットヘッ
ドとの間の距離を検出する第1検出装置と、透明基板と
インクジェットヘッドとの間の距離の検出結果から透明
基板とインクジェットヘッドとの距離を一定に保つよう
透明基板移動装置を制御する第1制御装置と、透明基板
上の基準マーク又は透明基板上のブラックマトリックス
の位置と、インクジェットヘッドから吐出されたインク
の透明基板上の付着位置とを検出する第2検出装置と、
透明基板上の基準マーク又はブラックマトリクスの位置
検出結果と、インクの付着位置の検出結果とに基づき透
明基板移動装置を制御して透明基板とインクジェットヘ
ッドとの相対位置合わせを行う第2制御装置と、を少な
くとも有することを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is a color filter manufacturing apparatus for forming a colored portion by applying ink to a portion to be colored on a transparent substrate by an inkjet method, and an inkjet head having a plurality of nozzles and a transparent portion. A transparent substrate moving device that mounts the substrate and moves the relative position with respect to the inkjet head, a first detection device that detects the distance between the transparent substrate and the inkjet head, and a distance between the transparent substrate and the inkjet head are detected. From the detection result, a first control device that controls the transparent substrate moving device so as to keep the distance between the transparent substrate and the inkjet head constant, the position of the reference mark on the transparent substrate or the black matrix on the transparent substrate, and the ejection from the inkjet head. A second detection device for detecting the adhered position of the deposited ink on the transparent substrate,
A second control device that controls the transparent substrate moving device based on the position detection result of the reference mark or the black matrix on the transparent substrate and the detection result of the ink adhering position to perform the relative alignment between the transparent substrate and the inkjet head. It is characterized by having at least.

【0013】インクジェットヘッドは、それぞれ異なる
色のインクを吐出する複数のノズルを有するインクジェ
ットヘッドを1つ備える形態でも良いし、1つのインク
ジェットヘッドは1色のインクを吐出するノズルを複数
備え、該インクジェットヘッドを少なくとも2つ以上備
える形態でも良い。生産性向上のためには出来るだけ多
くのインクジェットヘッドを備えた方が良いが、多すぎ
ると位置精度を維持することが困難となる。そのため、
好ましい形態としては、R、G、Bの3色各色のインク
を吐出するインクジェットヘッドをそれぞれ1〜5本ず
つ程度備えたインクジェットヘッド群を使用することで
ある。透明基板移動装置には、周知の精密ステージが使
用可能である。例えば後述のXYステージとθ,Z−チ
ルトステージとを組み合わせる形態が好ましい形態とし
て挙げられる。また、第1制御装置と第2制御装置と
は、上記のような制御を行う装置を明確に示すために分
けて記載したが、これらの制御機能を有する1つの制御
装置を備えている形態でも構わない。第1検出装置と第
2検出装置についても、周知の計測装置が使用できる。
The ink-jet head may have a form having one ink-jet head having a plurality of nozzles for ejecting inks of different colors, or one ink-jet head having a plurality of nozzles for ejecting ink of one color. A mode in which at least two or more heads are provided may be used. It is better to provide as many inkjet heads as possible in order to improve productivity, but if the number is too large, it becomes difficult to maintain positional accuracy. for that reason,
A preferable mode is to use an inkjet head group provided with about 1 to 5 inkjet heads for respectively ejecting inks of three colors of R, G, and B. A known precision stage can be used for the transparent substrate moving device. For example, a preferred mode is a mode in which an XY stage described later and a θ, Z-tilt stage are combined. Further, the first control device and the second control device are described separately for the purpose of clearly showing the device that performs the above-mentioned control, but it is also possible to use a mode in which one control device having these control functions is provided. I do not care. A well-known measuring device can be used for the first detecting device and the second detecting device.

【0014】上記のようなインクジェットヘッドと、透
明基板移動装置と、第1、第2検出装置と、第1、第2
制御装置とを備えることによって、以下のような効果が
得られる。まず、複数の色の着色部を同時に形成するこ
とが可能であり、従来法に比べて工程を少なくできる。
更には、インクジェットヘッドと透明基板との距離、透
明基板の平面内方向、傾き方向の合計6自由度の相対位
置を常に適切に調節し、高精度な描画が可能である。例
えば、Z−チルト方向について、リアルタイムで測定、
補正することでインクの付着位置に方向性が存在(走査
方向)しても吐出のタイミングで調整することができ、
高精度な描画が可能である。また、走査方向と直角方向
への吐出方向のずれについても、透明基板とインクジェ
ットヘッドとの隙間を一定に調整することでインクの付
着位置は常に再現し、高精度な描画が可能になる。ま
た、XY平面内のアライメント計測・補正を行うことも
でき、これによってもインクの付着位置のずれを防止す
ることが可能である。
The above ink jet head, the transparent substrate moving device, the first and second detecting devices, and the first and second detecting devices.
By including the control device, the following effects can be obtained. First, it is possible to form colored portions of a plurality of colors at the same time, and the number of steps can be reduced as compared with the conventional method.
Furthermore, the distance between the inkjet head and the transparent substrate, the in-plane direction of the transparent substrate, and the relative position in a total of 6 degrees of freedom in the tilt direction are always appropriately adjusted to enable high-precision drawing. For example, the Z-tilt direction is measured in real time,
By correcting, it is possible to adjust at the ejection timing even if the ink adhesion position has directionality (scanning direction).
High-precision drawing is possible. Further, even with respect to the deviation of the ejection direction perpendicular to the scanning direction, by adjusting the gap between the transparent substrate and the inkjet head to a constant value, the ink adhesion position is always reproduced, and high-precision drawing is possible. It is also possible to perform alignment measurement / correction in the XY plane, which also makes it possible to prevent deviation of the ink adhesion position.

【0015】好ましくは、インクジェットヘッドは、透
明基板移動装置より上に位置する非可動部分に、インク
を下方向に吐出するように固定されていることである。
これにより、透明基板を載置するステージより上に移動
するものを配置する必要がなくなり、塵等の透明基板上
への落下を減少し、しかも、インクジェットヘッドや検
出装置等を移動させるのに比較して透明基板を移動させ
る方が質量が小さいので、描画を高速に行うことが可能
であり、生産性を上げることが出来る。また、高速描画
が可能であることにより、着色部を大量に形成する必要
のある大型のカラーフィルタを製造する際にも有効なも
のとなる。
It is preferable that the ink jet head is fixed to a non-movable portion located above the transparent substrate moving device so as to eject ink downward.
This eliminates the need to arrange anything that moves above the stage on which the transparent substrate is placed, reduces the amount of dust and other particles that drop onto the transparent substrate, and is more convenient than moving the inkjet head or detection device. Since the mass is smaller when the transparent substrate is moved, the drawing can be performed at high speed and the productivity can be improved. In addition, since high-speed drawing is possible, it is also effective when manufacturing a large-sized color filter that requires a large number of colored portions to be formed.

【0016】以下に本発明のカラーフィルタ製造装置の
具体的な実施形態を示すが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
Specific embodiments of the color filter manufacturing apparatus of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited to these.

【0017】(実施の形態1)図1は本発明のカラーフ
ィルタ製造装置の装置外観を表す射視図であり、図2は
本発明のカラーフィルタ製造装置のステージ部分を表す
斜視図である。図3は本発明のカラーフィルタ製造装置
に用いるインクジェットヘッドの配置の一実施形態を表
す概念図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a color filter manufacturing apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a stage portion of the color filter manufacturing apparatus of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment of the arrangement of inkjet heads used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【0018】これらの図に於いて、1は装置搭載用の定
盤、2は外部振動を遮断するための除振台、3は大スト
ローク移動用のXYステージ、4はXYステージ上に搭
載されたθ,Z−チルトアライメント合わせ用のθ,Z
−チルトステージである。5はθ,Z−チルトステージ
に搭載された透明基板を表しており、通常はガラス基板
が用いられる。6はインクジェットヘッドを表してお
り、図3においては各色(R、G、B)のインクジェッ
トヘッドを3つずつ(6R1〜6R3、6G1〜6G
3、6B1〜6B3として表示)備えたインクジェット
ヘッド群を有する形態を示している。本実施形態では、
インクジェットヘッド群には、R、G、Bの各色のイン
クを吐出するインクジェットヘッドが、透明基板上の被
着色部のピッチに合わせてノズルの位置をずらして取り
付けられている例を示している。7はアライメント検出
(X、Y、θ検出)及びインクの付着位置検出用光学系
(顕微鏡)で第2検出装置に対応し、8a〜8cはフォ
ーカス検出用光学系で第1検出装置に対応する。特に図
3においては、9はインクジェットヘッドが有するノズ
ルを表し、10は透明基板上の被着色部を表している。
なお、第1、第2制御装置は図示していない。
In these figures, 1 is a surface plate for mounting the apparatus, 2 is a vibration isolation table for blocking external vibration, 3 is an XY stage for moving a large stroke, and 4 is mounted on an XY stage. Θ, Z-θ, Z for tilt alignment
-It is a tilt stage. Reference numeral 5 denotes a transparent substrate mounted on the θ, Z-tilt stage, and a glass substrate is usually used. Reference numeral 6 denotes an inkjet head. In FIG. 3, three inkjet heads of each color (R, G, B) (6R1 to 6R3, 6G1 to 6G) are provided.
3, 6B1 to 6B3) is provided. In this embodiment,
In the inkjet head group, an example is shown in which inkjet heads for ejecting inks of R, G, and B colors are attached by shifting the positions of the nozzles according to the pitch of the portion to be colored on the transparent substrate. Reference numeral 7 denotes an alignment detection (X, Y, θ detection) and ink adhesion position detection optical system (microscope) corresponding to the second detection device, and 8a to 8c are focus detection optical systems corresponding to the first detection device. . In particular, in FIG. 3, 9 indicates a nozzle included in the inkjet head, and 10 indicates a portion to be colored on the transparent substrate.
The first and second control devices are not shown.

【0019】(実施の形態2)図4は本発明の第2の実
施形態のインクジェットヘッドを示すものであり、図3
と同じ符号は同じ部材を指す。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows an ink jet head according to a second embodiment of the present invention.
The same reference numerals as in FIG.

【0020】インクジェットヘッド群には、赤、緑、青
の各色のインクを吐出するインクジェットヘッドが、透
明基板上の被着色部のピッチに合わせてノズルの位置を
ずらして取り付けられている別の例を示している。
Another example in which inkjet heads for ejecting inks of red, green and blue colors are attached to the inkjet head group by shifting the positions of the nozzles in accordance with the pitch of the portion to be colored on the transparent substrate. Is shown.

【0021】本実施形態においては、第1の実施形態の
効果に加え、カラーフィルタの着色部のR、G、Bのパ
ターンを図6(a)に示すようなストライプ状のパター
ン以外(例えば図6(b)に示すような千鳥格子状)で
形成する場合であっても、インクジェットヘッドの位置
を調整する、あるいはステージをステップさせるなどの
対応をすることなく描画が可能であり生産性を落とすこ
となく異なるパターンへの対応が可能となる。
In this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the R, G, and B patterns of the colored portion of the color filter are other than the striped pattern as shown in FIG. Even when the pattern is formed in a houndstooth pattern as shown in FIG. 6 (b), it is possible to perform drawing without adjusting the position of the inkjet head or stepping the stage, thereby improving productivity. It is possible to deal with different patterns without dropping.

【0022】(実施の形態3)図5は本発明の第3の実
施形態のインクジェットヘッドを示すものであり、R、
G、Bそれぞれの色のインクを吐出するインクジェット
ヘッドを6R、6G、6Bで表している。
(Embodiment 3) FIG. 5 shows an ink jet head according to a third embodiment of the present invention.
Ink jet heads that eject G and B color inks are represented by 6R, 6G, and 6B.

【0023】インクジェットヘッド群においては、赤、
緑、青の各色のインクを吐出するインクジェットヘッド
が有するノズルの配列のピッチが、透明基板上の被着色
部のピッチと同じであるようにノズルを配置した例を示
す(図5ではR、G、B各色1本ずつのインクジェット
ヘッドを有する場合を示している)。
In the ink jet head group, red,
An example in which the nozzles are arranged so that the pitch of the nozzles of the inkjet head that ejects green and blue inks is the same as the pitch of the portions to be colored on the transparent substrate (R and G in FIG. 5) is shown. , B shows the case of having one inkjet head for each color).

【0024】本実施形態においては、第1、第2の実施
形態の効果に加え、各色の複数のインクジェットヘッ
ド間の位置合わせ機構が不要であり、インクジェットヘ
ッド群の構造を簡略化することが可能。インクジェッ
トヘッド群の構造が簡略であることによりステージ全体
のストローク短縮が可能であり、装置の小型化、軽量化
が可能。等の効果がある。
In addition to the effects of the first and second embodiments, this embodiment does not require a positioning mechanism between a plurality of ink jet heads of each color, and can simplify the structure of the ink jet head group. . The simple structure of the inkjet head group allows the stroke of the entire stage to be shortened, and the device can be made smaller and lighter. And so on.

【0025】(製造方法)上記本発明のカラーフィルタ
製造装置を用いたカラーフィルタ製造方法の一例を示
す。
(Manufacturing Method) An example of a color filter manufacturing method using the color filter manufacturing apparatus of the present invention will be described.

【0026】装置組み立て時や、インクジェットヘッド
交換時等には、θ,Z−チルトステージ4上にダミー基
板(不図示)を載置し、第2検出装置7でダミー基板の
X、Y、θ方向のアライメントを行い、インクジェット
ヘッド6でダミー基板上に評価用の着色部を形成する。
さらに、XYステージ3を移動し、第2検出装置7によ
りインクの付着位置を測定する。このことにより第2検
出装置7の座標とインクジェットヘッド6から吐出され
るインクの付着位置の座標を正確に測定することができ
る(この値は、実際に使用する透明基板を載置しても変
化しないので、新たな測定は、装置組立時、インクジェ
ットヘッド交換時等のシステムパラメーターが変化した
ときに行えばよい)。インクの付着位置の測定は、他の
装置でインクの付着位置を測定しておき、本発明のカラ
ーフィルタ製造装置において、測定された値が再現する
様にガラス基板を載置しても良い。このように予めイン
クジェットヘッドから吐出されたインクが透明基板上の
どの位置に付着するかを測定しておくことにより、高精
度、高速な描画が可能となる。
At the time of assembling the apparatus or when replacing the ink jet head, a dummy substrate (not shown) is placed on the θ, Z-tilt stage 4, and the second detection device 7 places X, Y, θ of the dummy substrate. Direction alignment is performed, and the inkjet head 6 forms a colored portion for evaluation on the dummy substrate.
Further, the XY stage 3 is moved, and the ink adhesion position is measured by the second detection device 7. This makes it possible to accurately measure the coordinates of the second detection device 7 and the coordinates of the attachment position of the ink ejected from the inkjet head 6 (this value changes even when the actually used transparent substrate is placed. Therefore, new measurements should be made when system parameters change, such as when the device is assembled or when the inkjet head is replaced.) To measure the ink adhesion position, the ink adhesion position may be measured by another device, and the glass substrate may be placed in the color filter manufacturing apparatus of the present invention so that the measured value is reproduced. In this way, by measuring in advance on which position on the transparent substrate the ink ejected from the inkjet head is attached, it is possible to perform drawing with high accuracy and high speed.

【0027】上記ダミー基板によるインクの付着位置の
評価の後、透明基板5をθ,Z−チルトステージ4に載
置し、第1検出装置8a〜8cによって透明基板5とイ
ンクジェットヘッド6との間の距離を検出し、該検出結
果から透明基板とインクジェットヘッドとの距離を一定
に保つように、第1制御装置によりθ,Z−チルトステ
ージ4を制御し透明基板5の基板面の高さを調節する。
After the evaluation of the ink adhesion position by the dummy substrate, the transparent substrate 5 is placed on the θ, Z-tilt stage 4, and the space between the transparent substrate 5 and the ink jet head 6 is set by the first detection devices 8a to 8c. Is detected and the height of the substrate surface of the transparent substrate 5 is controlled by controlling the θ, Z-tilt stage 4 by the first controller so as to keep the distance between the transparent substrate and the inkjet head constant from the detection result. Adjust.

【0028】その後、第2検出装置7によりX、Y、θ
3方向の透明基板5とインクジェットヘッド6との相対
位置座標を検出する。なお、この検出においては、複数
のマークを複数の検出装置で検出しても、複数のマーク
を1箇所の検出装置でステージを移動させて検出しても
良い。また、透明基板上に描かれた基準マークにより行
っても、透明基板上に形成されたブラックマトリクスに
より行ってもよい。こうして得られた、透明基板上の基
準マーク又はブラックマトリクスの位置検出結果と、イ
ンクの付着位置の検出結果(インクジェットヘッド6か
ら吐出されたインクの透明基板5上の付着位置と第2検
出手段7との間の相対位置座標)とに基づき、第2制御
装置によって、θ成分のズレはθ、Z−チルトステージ
4を制御して調節し、X方向のズレはXYステージ3の
X位置を制御することで、Y方向のズレ(印字走査方
向)はXYステージ3のY位置を制御することで補正
し、インクの付着位置が適切になるように相対位置を合
わせる。なお、Y方向のずれの補正については、インク
ジェットヘッドからの吐出タイミング制御により行うこ
ともできる。
Thereafter, X, Y, θ are detected by the second detection device 7.
The relative position coordinates of the transparent substrate 5 and the inkjet head 6 in three directions are detected. In this detection, a plurality of marks may be detected by a plurality of detection devices, or a plurality of marks may be detected by moving the stage by a single detection device. Further, it may be performed by a reference mark drawn on the transparent substrate or by a black matrix formed on the transparent substrate. The thus obtained position detection result of the reference mark or the black matrix on the transparent substrate and the detection result of the ink adhering position (the adhering position of the ink ejected from the inkjet head 6 on the transparent substrate 5 and the second detecting means 7). Based on the relative position coordinate), the second controller controls the θ component by adjusting the θ and Z-tilt stage 4, and the X direction displacement controls the X position of the XY stage 3. By doing so, the deviation in the Y direction (print scanning direction) is corrected by controlling the Y position of the XY stage 3, and the relative position is adjusted so that the ink adhesion position becomes appropriate. Note that the correction of the deviation in the Y direction can also be performed by controlling the ejection timing from the inkjet head.

【0029】アライメント調整後、図3〜図5に示すよ
うにインクジェットヘッドが配置されたインクジェット
ヘッド群によって、複数の色の着色部を同時に透明基板
5上に形成する。
After the alignment adjustment, as shown in FIG. 3 to FIG. 5, the colored portions of a plurality of colors are simultaneously formed on the transparent substrate 5 by the inkjet head group in which the inkjet heads are arranged.

【0030】この際、両走査方向において往復で描画す
ることが、生産性向上のため好ましい。
At this time, it is preferable to draw in both directions in both scanning directions in order to improve productivity.

【0031】本発明のカラーフィルタ製造方法におい
て、上記の着色工程以外の工程は、周知のインクジェッ
ト方式のカラーフィルタの製造方法と同様の工程が使用
可能である。
In the color filter manufacturing method of the present invention, the same steps as those of the known ink jet type color filter manufacturing method can be used for the steps other than the above coloring step.

【0032】(カラーフィルタ)本発明のカラーフィル
タは、上記本発明の製造装置や製造方法を用いて作製さ
れたことを特徴とするカラーフィルタであり、周知のカ
ラー液晶ディスプレイなどに好適に使用できる。
(Color Filter) The color filter of the present invention is a color filter manufactured by using the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention, and can be suitably used for well-known color liquid crystal displays and the like. .

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数色を同時に描画することが可能であり、従来法に比べ
て工程を少なくでき、インクジェットヘッド・透明基板
の6自由度方向の相対位置を常に適切に調節し、高精度
な描画が可能である。さらには、インクジェットヘッド
を高精度に固定しておくことで、透明基板移動装置より
上に移動するものを配置する必要がなくなり、塵が透明
基板上に落下してくることを少なくし、しかも、インク
ジェットヘッドや検出装置等を移動させるのに比較して
透明基板を移動させる方が質量が小さいので、描画を高
速に行うことが可能であり、生産性を上げることが出来
る。さらには、ストライプのパターンに対して生産性を
上げることが可能なだけでなく、ストライプ以外のパタ
ーンに対しても生産性を落とすことなく対応が可能とな
る。
As described above, according to the present invention, a plurality of colors can be drawn at the same time, the number of steps can be reduced as compared with the conventional method, and the ink jet head and the transparent substrate can be relatively oriented in the directions of 6 degrees of freedom. The position is always adjusted appropriately and high-precision drawing is possible. Furthermore, by fixing the inkjet head with high precision, there is no need to arrange an object that moves above the transparent substrate moving device, dust is less likely to drop onto the transparent substrate, and moreover, Since the mass of moving the transparent substrate is smaller than that of moving the inkjet head, the detection device, and the like, it is possible to perform drawing at high speed and improve productivity. Further, not only the productivity can be improved for the stripe pattern, but also the pattern other than the stripe can be dealt with without lowering the productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のカラーフィルタ製造装置の装置外観を
表す射視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタ製造装置のステージ部
分を表す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a stage portion of the color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図3】本発明のカラーフィルタ製造装置に用いるイン
クジェットヘッドの配置の一実施形態を表す概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment of an arrangement of inkjet heads used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図4】本発明のカラーフィルタ製造装置に用いるイン
クジェットヘッドの配置の一実施形態を表す概念図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an embodiment of an arrangement of inkjet heads used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図5】本発明のカラーフィルタ製造装置に用いるイン
クジェットヘッドの構造の一実施形態を表す概念図であ
る。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment of the structure of an inkjet head used in the color filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図6】透明基板上に形成する着色部の着色パターンの
例を表す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a colored pattern of a colored portion formed on a transparent substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定盤 2 除振台 3 XYステージ 4 θ,Z−チルトステージ 5 透明基板 6 インクジェットヘッド 7 第2検出装置 8a〜8c 第1検出装置 9 ノズル 10 被着色部 1 surface plate 2 vibration isolation table 3 XY stage 4 θ, Z-tilt stage 5 transparent substrate 6 inkjet head 7 Second detection device 8a to 8c First detection device 9 nozzles 10 Colored part

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上の被着色部にインクジェット
方式によりインクを付与して着色部を形成するカラーフ
ィルタ製造装置であって、複数のノズルを有するインク
ジェットヘッドと、前記透明基板を戴置し、前記インク
ジェットヘッドに対する相対位置を移動させる透明基板
移動装置と、前記透明基板と前記インクジェットヘッド
との間の距離を検出する第1検出装置と、前記透明基板
と前記インクジェットヘッドとの間の距離の検出結果か
ら前記透明基板と前記インクジェットヘッドとの距離を
一定に保つよう前記透明基板移動装置を制御する第1制
御装置と、前記透明基板上の基準マーク又は前記透明基
板上のブラックマトリックスの位置と、前記インクジェ
ットヘッドから吐出されたインクの前記透明基板上の付
着位置とを検出する第2検出装置と、前記透明基板上の
基準マーク又はブラックマトリクスの位置検出結果と、
インクの付着位置の検出結果とに基づき前記透明基板移
動装置を制御して前記透明基板と前記インクジェットヘ
ッドとの相対位置合わせを行う第2制御装置と、を少な
くとも有することを特徴とするカラーフィルタ製造装
置。
1. A color filter manufacturing apparatus for forming a colored portion by applying ink to a colored portion on a transparent substrate by an inkjet method, wherein an inkjet head having a plurality of nozzles and the transparent substrate are placed. A transparent substrate moving device that moves a relative position with respect to the inkjet head; a first detection device that detects a distance between the transparent substrate and the inkjet head; and a distance between the transparent substrate and the inkjet head. A first control device that controls the transparent substrate moving device so as to keep the distance between the transparent substrate and the inkjet head constant based on the detection result; and a position of a reference mark on the transparent substrate or a black matrix on the transparent substrate. Detecting the position of the ink ejected from the inkjet head on the transparent substrate A second detection device and a position detection result of the reference mark or the black matrix on the transparent substrate,
A color filter manufacturing method comprising at least a second control device that controls the transparent substrate moving device based on a detection result of an ink adhesion position to perform relative alignment between the transparent substrate and the inkjet head. apparatus.
【請求項2】 前記インクジェットヘッドは、前記透明
基板移動装置より上に位置する非可動部分に、インクを
下方向に吐出するように固定されていることを特徴とす
る請求項1に記載のカラーフィルタ製造装置。
2. The color according to claim 1, wherein the inkjet head is fixed to a non-movable portion located above the transparent substrate moving device so as to eject ink downward. Filter manufacturing equipment.
【請求項3】 赤、緑、青の各色のインクを吐出するイ
ンクジェットヘッドを少なくとも1本ずつ以上備えたイ
ンクジェットヘッド群を有することを特徴とする請求項
1又は2に記載のカラーフィルタ製造装置。
3. The color filter manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising an inkjet head group having at least one inkjet head for ejecting inks of red, green, and blue colors.
【請求項4】 前記インクジェットヘッド群には、前記
赤、緑、青の各色のインクを吐出するインクジェットヘ
ッドが、前記透明基板上の被着色部のピッチに合わせて
ノズルの位置をずらして取り付けられていることを特徴
とする請求項3に記載のカラーフィルタ製造装置。
4. An inkjet head for ejecting ink of each color of red, green, and blue is attached to the inkjet head group by displacing nozzle positions according to a pitch of a portion to be colored on the transparent substrate. The color filter manufacturing apparatus according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記インクジェットヘッド群において
は、前記赤、緑、青の各色のインクを吐出するインクジ
ェットヘッドが有するノズルの配列のピッチが、前記透
明基板上の被着色部のピッチと同じであることを特徴と
する請求項3又は4に記載のカラーフィルタ製造装置。
5. In the inkjet head group, the pitch of the nozzle array of the inkjet head that ejects the red, green, and blue inks is the same as the pitch of the colored portions on the transparent substrate. The color filter manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the color filter manufacturing apparatus is a color filter manufacturing apparatus.
【請求項6】 請求項1から5のうちのいずれか一項に
記載のカラーフィルタ製造装置を用いたカラーフィルタ
製造方法であって、前記インクジェットヘッドから少な
くとも2色の異なる色のインクを吐出し、複数の色の着
色部を同時に前記透明基板上に形成することを特徴とす
るカラーフィルタ製造方法。
6. A color filter manufacturing method using the color filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein at least two different colors of ink are ejected from the inkjet head. A method of manufacturing a color filter, wherein colored portions of a plurality of colors are simultaneously formed on the transparent substrate.
【請求項7】 請求項1から5のうちのいずれか1項に
記載のカラーフィルタ製造装置を用いて製造したことを
特徴とするカラーフィルタ。
7. A color filter manufactured using the color filter manufacturing apparatus according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項6に記載のカラーフィルタ製造方
法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
8. A color filter manufactured by using the method for manufacturing a color filter according to claim 6.
JP2001205572A 2001-07-06 2001-07-06 Color filter manufacturing device, color filter manufacturing method, and color filter Withdrawn JP2003021711A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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