JP2007253092A - 機能液滴吐出方法およびカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
調整しやすくスジ状のムラを抑えうる、タイミングのズレなく吐出できるとともに、不良が発生した際の調整を容易に行いうる機能液滴吐出方法の提供が求められていた。
【解決手段】
格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、全ての開口部が単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、機能液滴吐出方法およびその方法を好適に適用できるフィルムベースのカラーフィルタの製造方法、ガラスベースのカラーフィルタの製造方法、薄膜電子回路基板の製造方法に関する。

多数の機能液滴吐出ノズル（以下単にノズルともいう。）を有する機能液滴吐出ヘッド（以下単にヘッドともいう。）をライン方向（副走査方向）に複数直列配列してヘッドユニットを構成し、このヘッドユニットをライン方向とは直角の方向（主走査方向）に走査することで一度の走査で複数行の画像形成を同時に行う画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

この画像形成装置の対象となる画像として、基板と、この基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁と、この隔壁に区切られてなる開口部に機能液滴硬化物等が形成された印刷物が挙げられる。例えば、カラーフィルタ、有機エレクトルミネッセンス素子、回路基板、バイオチップ、電子ペーパー等を挙げることができる。

上記特許文献１の技術によれば、各ヘッドのつなぎ部分で２つのヘッドをオーバーラップするように構成している。そして、終端部に相当するヘッドのオーバーラップ部分のノズル（以後クロスノズルともいう）では徐々に記録ドットを滅少し、先端部に相当するヘッドのクロスノズルでは徐々に記録ドットを増加していくように構成している。これにより、つなぎ目部分での記録画像が急激に非連続になることを防止し、つなぎ目部分でのスジむら等の発生を抑制していた。

特許文献は以下の通り。
特開平０５−０５７９６５号公報

しかし、ヘッド端部ほど吐出量が安定しないために、クロスノズルの部分での吐出量が目標値からずれてしまい、その部分がスジむらになってしまう。

また、クロスノズルの部分では、基板などの被吐出物の同一セル内へ２ヘッドから機能液滴が吐出されるセルがある。ヘッドの構造上、機能液滴はまず一方のヘッドから吐出され、所定の時間を経過した後もう一方のヘッドから吐出される。機能液滴が吐出されるタイミングが空いてしまうため、機能液滴の乾燥起因のムラが発生してしまう。

さらにクロスノズル部において、いずれかの１つヘッドのみの吐出不良に起因して色ムラ等の不良が発生した場合であっても、いずれのヘッドが原因で不良が発生したのか不明となるため、その後のヘッドの調整が困難となる問題があった。

上記の課題を解決するための本発明の構成を以下に示す。

請求項１に係る発明においては、
格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユ
ニットから機能液滴を吐出する方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
全ての開口部が単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法を提供するものである。

請求項２に係る発明においては、
格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、隣接する機能液滴吐出ヘッドを配置してオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
前記オーバーラップした部分の開口部が単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法を提供するものである。

請求項３に係る発明においては、
格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する第１及び第２の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、第１の機能液滴吐出ヘッド及び第２の機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
前記第１の機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、第２の機能液滴吐出ヘッドをこれに隣接して配置し、
前記第１の機能液滴吐出ヘッドと第２の機能液滴吐出ヘッドを、このオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
格子状または行列状に設けられた区切り部よりなる開口部のうち、
（イ）前記第１の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
（ロ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記オーバーラップする部分の領域に存在する任意の開口部Ａと、この開口部Ａよりも第１の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、前記第１の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行い、
（ハ）前記第２の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
（ニ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記開口部Ａによりも第２の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、第２の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法を提供するものである。

請求項４に係る発明においては、
基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
基板上の全ての前記開口部に対して単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供するものである。

請求項５に係る発明においては、
基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインク
ジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、隣接する機能液滴吐出ヘッドを配置してオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
基板上のオーバーラップした部分のに対して単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供するものである。

請求項６に係る発明においては、
基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する第１及び第２の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、第１の機能液滴吐出ヘッド及び第２の機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
前記第１の機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、第２の機能液滴吐出ヘッドをこれに隣接して配置し、
前記第１の機能液滴吐出ヘッドと第２の機能液滴吐出ヘッドを、このオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
前記基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部のうち、
（イ）前記第１の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
（ロ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記オーバーラップする部分の領域に存在する任意の開口部Ａと、この開口部Ａよりも第１の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、前記第１の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行い、
（ハ）前記第２の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
（ニ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記開口部Ａによりも第２の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、第２の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供するものである。

本発明によれば、ヘッドのつなぎ部、つまりオーバーラップ部分のノズルが担当するセルは一つのヘッドのノズルにより吐出を行うことにより、調整しやすくなりスジ状のムラを抑えることができ、また一つのヘッドで吐出を行うためタイミングのズレなく吐出でき機能液滴の乾燥起因のムラを抑えることができる。

また、いずれかのヘッドのみに起因して色ムラ等の不良が発生した場合であっても、どのヘッドの不良に起因した不良であるか判断することが可能となるため、不良が発生した際の調整を容易に行なうことが可能となった。

次に本発明を、カラーフィルタの製造方法に用いる例で代表して詳細に説明する。図１は、本発明の機能液滴吐出装置の全体構成例を示す外形図である。

図２は機能液滴吐出装置のヘッド１の配列例を示す位置関係図である。

本発明の機能液滴吐出装置のヘッドユニット２は、ヘッドが複数個整列して並んでいるものである。カラーフィルタを作成するためには、Ｒ、Ｇ、Ｂの吐出を行う必要があるため、前述した複数個並んでいるヘッドの組み合わせが各色配置されている。また、ヘッドユニットはＸ軸方向に移動し、画像描画を行う。

本発明の機能液滴吐出装置の基板置台３は、Ｙ軸方向に移動可能であり、さらにθ方向に回転可能である。θ方向に回転可能なため、基板置台の上に置かれた基板の開口部（以下、セルという）とヘッドユニット２を平行に合わせることができ、Ｙ軸方向に動作させることで画像描画を行うことができる。また、基板置台には図示されていない吸着機構を備えており、基板置台に置かれた基板を固定することが可能である。

本発明の吐出パターン情報に基づいてノズルの機能液滴吐出を制御する手段として、機能液滴吐出コントローラー４を挙げられる。機能液滴吐出コントローラー４は、ヘッドを駆動し、ヘッドパラメータ情報と吐出パターン情報が格納されている。ヘッドパラメータ情報はヘッドを駆動させるための情報である。吐出パターン情報は、ヘッドの位置情報を引数として、ノズルの吐出についての情報が格納されている。印刷を行う際に機能液滴吐出コントローラー４から各ヘッドに吐出パターン情報が転送され、描画を行うことが可能である。

また、上記機能液滴吐出コントローラー４のヘッドを駆動させるためのヘッドパラメータ情報には、ヘッド毎に最適の電圧値のパラメータを設定できる。全てのヘッドの駆動電圧に同じ値を設定すると、ノズルから吐出される液滴の量が個体差により変わるため、基板内を均一に描画することができなくなる。

描画を行うための吐出パターン情報は、ヘッドの基本配列位置、基準配列位置からのズレ量を測定し、このズレ量から所望の印刷パターンを得るための吐出のパターンを算定し、吐出パターン情報に変換する。

吐出パターン情報には、画像の配列（ストライプ（行列状）配列、格子状配列、モザイク配列であるかの情報配列パターンが含まれる）が含まれており、ヘッドが吐出パターン情報から得た情報を利用し、所望の画像配列にズレを生ずることなく吐出することができる。吐出パターン情報には、基板面数、基板寸法、画像寸法、セル寸法の情報と、ヘッドの基準位置情報および基準位置からのズレ量の情報をパラメータ情報として設定する。

そして、これらのパラメータ情報から、各ヘッドの実際の位置を想定する。吐出パターン情報の生成時に、実際のヘッドの位置を基に、ノズルから吐出される機能液滴が隔壁に当たらない時のみの吐出を有効とし、隔壁に当たる時は吐出しないといった吐出パターン情報を生成する。

またこの場合、有効と判断されたノズルは基板内の液量が均一になるためのノズルから吐出する量の情報を有している。この液量の量は、目標の座標を任意に指定し部分的に液量を増量もしくは減量させることが可能であり、液量が均一にすることが可能である。

図３、４に、隣接する前記ヘッドの重なった部分の吐出方法を示す。図３、４で示している通り、通常ならばセル内に２つのヘッドから吐出し吐出量を所定量にしていた。しかしそのセルがムラ等の原因になるために、隣接しあうヘッドの一方のみを使用し、セル内へ所定の吐出量を吐出する。

隣接しあうヘッドの一方のみでの吐出方法は、クロスノズルを使用して行う。隣接しあうヘッドのどちらを使用するかは、ヘッドの吐出安定性から判断する。ヘッド端部の数ノズルの吐出量は安定しづらいが、クロスノズルの安定性を事前に測定し、隣接しあうヘッドでより吐出が安定している方のヘッドのクロスノズル部分を使用する。隣接しあうヘッドのどちらを使用するかは、吐出データ作成時にデータに反映させる。

本発明の実施形態に係わる機能液滴吐出装置の全体構成図例を示す外形図 本発明のヘッドユニットの構成例を示す外形図 本発明の隣接する機能液滴吐出ヘッドの重なった部分の吐出方法１ 本発明の隣接する機能液滴吐出ヘッドの重なった部分の吐出方法２

符号の説明

１・・・・・機能液滴吐出ヘッド
２・・・・・ヘッドユニット
３・・・・・基板置台
４・・・・・機能液滴吐出コントローラー

Claims (6)

1. 格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   全ての開口部が単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法。
2. 格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、隣接する機能液滴吐出ヘッドを配置してオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
   前記オーバーラップした部分の開口部が単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法。
3. 格子状または行列状に設けられた区切り部によりなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する第１及び第２の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出する方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、第１の機能液滴吐出ヘッド及び第２の機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   前記第１の機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、第２の機能液滴吐出ヘッドをこれに隣接して配置し、
   前記第１の機能液滴吐出ヘッドと第２の機能液滴吐出ヘッドを、このオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
   格子状または行列状に設けられた区切り部よりなる開口部のうち、
   （イ）前記第１の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
   （ロ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記オーバーラップする部分の領域に存在する任意の開口部Ａと、この開口部Ａよりも第１の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、前記第１の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行い、
   （ハ）前記第２の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
   （ニ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記開口部Ａによりも第２の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、第２の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行うことを特徴とする機能液滴吐出方法。
4. 基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   基板上の全ての前記開口部に対して単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
5. 基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する複数の機能液滴吐出ヘッドを含むインク
   ジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、各機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、隣接する機能液滴吐出ヘッドを配置してオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
   基板上のオーバーラップした部分のに対して単独の機能液滴吐出ヘッドで機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
6. 基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部に対し、等間隔に配置された多数の機能液滴吐出ノズルを有する第１及び第２の機能液滴吐出ヘッドを含むインクジェットユニットから機能液滴を吐出するカラーフィルタの製造方法において、
   前記複数の機能液滴吐出ノズルが特定の方向に配列されるように、第１の機能液滴吐出ヘッド及び第２の機能液滴吐出ヘッドを平行に配向し、
   前記第１の機能液滴吐出ヘッドとオーバーラップする部分を形成するように、第２の機能液滴吐出ヘッドをこれに隣接して配置し、
   前記第１の機能液滴吐出ヘッドと第２の機能液滴吐出ヘッドを、このオーバーラップした部分の機能液滴吐出ノズルが互いに補完関係を形成するように配置し、
   前記基板上に格子状または行列状に設けられた隔壁に区切られてなる開口部のうち、
   （イ）前記第１の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
   （ロ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記オーバーラップする部分の領域に存在する任意の開口部Ａと、この開口部Ａよりも第１の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、前記第１の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行い、
   （ハ）前記第２の機能液滴吐出ヘッドのみがカバーする領域及び、
   （ニ）前記オーバーラップする部分の領域のうち、前記開口部Ａによりも第２の機能液滴吐出ヘッド側領域に存在する開口部に対しては、第２の機能液滴吐出ヘッド単独で機能液滴の吐出を行うことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。