JP2009198546A - Discharge pattern creation method, ink discharge device, color filter produced using the same, and organic functional element - Google Patents

Discharge pattern creation method, ink discharge device, color filter produced using the same, and organic functional element Download PDF

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茂樹 工藤
Masae Motoki
正栄 本木
Masayuki Kotani
雅幸 小谷
Yoshihiro Suzuki
啓裕 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deviation in the use of nozzles by suppressing line-like color unevenness generated in the progressing direction of the nozzles in an ink discharge device. <P>SOLUTION: A method is provided for creating a discharge pattern C<SB>uv</SB>, in the ink discharge device provided with: a substrate having X×Y pieces of cells; a mean for holding the quantity C<SB>uv</SB>of the ink to be discharged to the cells at the positions (u, v) to a memory, as a discharge pattern; and a mechanism where the cells on the substrate and nozzle heads provided with a plurality of nozzles are aligned, and then ink is discharged from the nozzles based on the discharge pattern. A Bernoulli trial in which, in the case the unit of the discharge quantity of each nozzle is denoted as d and m<SB>uv</SB>is denoted as a positive integer satisfying ¾C<SB>uv</SB>¾<d×m<SB>uv</SB>, while p=¾C<SB>uv</SB>¾/(d×m<SB>uv</SB>) is the probability of success and m<SB>uv</SB>is the frequency of trials, is performed, and, when the frequency of the successes is n, the initial C<SB>uv</SB>is substituted with C<SB>uv</SB>'=(the sign of C<SB>uv</SB>)n×d. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク吐出装置がムラの目立たないパターンを形成するために使用するインキ吐出の量に関するデータの生成方法に関する。   The present invention relates to a method for generating data relating to the amount of ink ejection used to form a pattern in which unevenness is not noticeable by an ink ejection device.

液晶ディスプレイに使用するカラーフィルタ基板のサイズは年々大型化が進んでいる。従来では、顔料分散レジストを用いてフォトリソグラフィー工程を繰り返す工法が主流であったが、カラーフィルタの低価格化を図るために、近年は、カラーフィルタの各着色層を同時に形成できるインクジェット法(以下、インキ吐出法と記す)も有力な方法とみなされつつある。   The size of color filter substrates used in liquid crystal displays is increasing year by year. Conventionally, the method of repeating a photolithography process using a pigment-dispersed resist has been the mainstream, but in recent years, in order to reduce the cost of the color filter, in recent years, an inkjet method (hereinafter referred to as an ink jet method) that can form each colored layer of the color filter simultaneously. (Referred to as “ink ejection method”) is also regarded as an effective method.

インキ吐出法においては、基板上で吐出された異色のインキが交じり合わないように、基板表面は隔壁で区画するのが一般的である。その開口部(以下、セルと記す)に、ノズルヘッドのノズルからカラーフィルタの各色に対応する着色インクが吐出される。このとき、各セルに吐出されるインクの充填量のバラツキが小さいほどカラーフィルタの色ムラが低減され、高品質なカラーフィルタを製造できると信じられている。   In the ink ejection method, the substrate surface is generally partitioned by partition walls so that different color inks ejected on the substrate do not mix. Colored ink corresponding to each color of the color filter is discharged from the nozzle of the nozzle head into the opening (hereinafter referred to as a cell). At this time, it is believed that the color filter color unevenness is reduced and the quality of the color filter can be manufactured as the variation in the filling amount of the ink discharged to each cell is smaller.

一方、カラーフィルタのパターンピッチは、それが内蔵される画像表示装置等の高解像度化と大容量化にあわせて、年々微細化する傾向にある。したがって、インキ吐出装置で塗工するセルサイズも小容量になるため、個々のノズル及びそれらを束ねたノズルヘッドからのインキの吐出量を、ヘッド全体で均一になるように高い精度で制御する必要がある。その上で高速化に関しては、各色ごとのノズルヘッドを備え、それらをさらに複数セット積み重ねることがなされている。   On the other hand, the pattern pitch of a color filter tends to become finer year by year as the resolution and capacity of an image display device or the like in which the color filter is built is increased. Therefore, since the cell size applied by the ink discharge device is also small, it is necessary to control the discharge amount of ink from the individual nozzles and the nozzle head that bundles them with high accuracy so that the entire head is uniform. There is. In addition, for speeding up, a nozzle head for each color is provided, and a plurality of such sets are stacked.

しかしながら、それぞれのノズルから吐出されるインキ量には、バラツキがあるので、多数を束ねてノズルヘッドとしても、吐出量に差が出ることは避けられない。個々のノズルから吐出されるインク量がごく微小量であって、各セルに割り当てられるノズルの数も数個と少ないため、バラツキは相対的に大きいものとなる。   However, since the amount of ink ejected from each nozzle varies, it is inevitable that even if a large number of inks are bundled to form a nozzle head, there will be a difference in the ejection amount. Since the amount of ink ejected from each nozzle is very small and the number of nozzles allocated to each cell is as small as several, the variation is relatively large.

一般には、それぞれのノズルヘッド対し同量のインクが充填されるので、異なるノズルヘッドに属するノズルから同じ回数のインクを吐出したとしても、インクのセル内充填量はノズルヘッドごとに差が生じる。そして、ノズルヘッドごとに吐出されるインキの量は一定のばらつきを持って固定されているとみなせる。この状態はノズルヘッドの進行方向でかなりの程度維持される。   In general, since the same amount of ink is filled in each nozzle head, even if the same number of inks are ejected from nozzles belonging to different nozzle heads, the amount of ink filling in the cell differs for each nozzle head. The amount of ink ejected for each nozzle head can be regarded as being fixed with a certain variation. This state is maintained to a considerable extent in the traveling direction of the nozzle head.

仮に3色のノズルヘッドを1セットとして、複数セットを備えるインキ吐出装置であると、同一ノズルヘッドセットによりインキが吐出された連続したセル(以下、セルラインと記す)の総液量と、異なるノズルヘッドセットにより形成されたセルラインでの総液量に差が生じる。この結果、ノズルヘッドが移動し、しかる後一旦吐出を終了し、横方向に移動して再吐出動作を繰り返すと、視覚的に周期性のある色ムラとして見えるという問題がある。   If the ink discharge device is provided with a plurality of sets, with three color nozzle heads as one set, it differs from the total liquid amount of continuous cells (hereinafter referred to as cell lines) from which ink was discharged by the same nozzle head set. A difference occurs in the total liquid amount in the cell line formed by the nozzle headset. As a result, there is a problem that when the nozzle head is moved, and after that, once discharging is finished and moved again in the horizontal direction and the re-discharging operation is repeated, it appears visually as uneven color.

上記のムラは、予め基板上に隔壁を形成した、その開口部に1層あるいは複数の有機機能層を積層する有機EL素子、または有機太陽電池等の有機機能性素子を、インキ吐出して製造する際にも生じる。例えば、有機EL素子においては、インキ吐出装置から正孔輸送材料、発光材料の機能性インクを吐出すると、全体として発光ムラの目立った画質の低
い有機EL素子となってしまう。
The above unevenness is produced by ink ejection of an organic EL element in which a partition wall is previously formed on a substrate and one or more organic functional layers are stacked in the opening, or an organic functional element such as an organic solar cell. It also occurs when you do. For example, in an organic EL element, when functional inks of a hole transport material and a light emitting material are ejected from an ink ejection device, the organic EL element as a whole has a low image quality with noticeable light emission unevenness.

単純なインキ吐出量のバラツキ、あるいは上記のような問題の解決のため、ノズルごとの吐出量バラツキを抑える目的で、ノズルごとに駆動電圧値を変更できる回路装置を組み込み、理想吐出量と実際の吐出量を比較し、吐出量を調整した上で使用することにより色ムラを低減する方法が開示されている(特許文献1)。   In order to solve the simple ink discharge amount variation or the above problems, a circuit device that can change the drive voltage value for each nozzle is incorporated in order to suppress the discharge amount variation for each nozzle. A method of reducing color unevenness by using after adjusting the discharge amount and adjusting the discharge amount is disclosed (Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1に記載されているように、ノズルごとに駆動電圧値を変更し、補正するには、各ノズルのバラツキの程度、隣接ノズルが同時タイミングで吐出している場合、または吐出していない場合では吐出量が異なるというクロストークの影響等を、全て把握する必要がある。このため、何回も吐出し、その都度に測定を行い、各ノズルの吐出バラツキが無くなるまで作業をするため、膨大な時間や材料を浪費する問題があった。   However, as described in Patent Document 1, in order to change and correct the drive voltage value for each nozzle, the degree of variation of each nozzle, when adjacent nozzles discharge at the same timing, or discharge If it is not, it is necessary to grasp all the effects of crosstalk that the discharge amount is different. For this reason, there is a problem that a great deal of time and materials are wasted because the discharge is performed many times, the measurement is performed each time, and the operation is performed until there is no discharge variation of each nozzle.

インキ吐出装置に関わる別の問題は、個々のセルに割り当てられるノズルの使用頻度に関するものである。ノズルが偏って使用されると寿命が短くなるということである。使用するノズルは、セルのサイズとピッチ、最小のインキ吐出量及び全吐出量等で決まるものであるが、必ずしも領域的に割り当てられたノズル全部が使用できるわけではないし、最適であるわけでもない。一般的に言って、過使用によるノズル詰まりなど長期の安定使用を考慮すると、恣意的に選択するのではなく何らかの法則性に基づいて等しく使用されるのが望ましい。
特開2004−90621号公報 「確率論とその応用I」第VI章、W.フェラー著、紀伊国屋書店、1971年
Another problem with the ink ejection apparatus relates to the frequency of use of nozzles assigned to individual cells. If the nozzle is used in a biased manner, the service life will be shortened. The nozzles to be used are determined by the cell size and pitch, the minimum ink discharge amount and the total discharge amount, etc., but not all the nozzles allocated in each region can be used and are not optimal. . Generally speaking, considering long-term stable use such as nozzle clogging due to overuse, it is desirable to use them equally based on some kind of law rather than arbitrarily selecting them.
JP 2004-90621 A “Probability Theory and Its Applications I”, Chapter VI, W.W. By Ferrer, Kinokuniya, 1971

上記の点に鑑み、本発明はまず、複数の隣接するノズルから吐出されるインキの量が、ノズルの進行方向で一定となることによって生じるたて筋状の色ムラを除去するために、インキ吐出の量にバラツキを付与する方法の提供を第一の課題とする。しかし、本発明の方法は、前述したようにそれぞれのノズルの吐出量を電気的に調整するだけではなく、より容易に短時間で達成する方法の提供である。第二の課題は、セルに割り当てられたノズルを満遍なく効率的に使用し、ノズルヘッドとして長期間安定して使用できる方法の提供である。これらが達成されたインキ吐出装置を用いて、ぎらつき感のない高品質のカラーフィルター及び有機機能性素子を提供することである。   In view of the above-described points, the present invention first provides an ink for removing the vertical stripes of color unevenness caused by the amount of ink ejected from a plurality of adjacent nozzles being constant in the traveling direction of the nozzles. The first problem is to provide a method for providing variation in the amount of discharge. However, the method of the present invention is not only to electrically adjust the discharge amount of each nozzle as described above, but also to provide a method that can be easily achieved in a short time. The second problem is to provide a method that can efficiently use the nozzles assigned to the cells evenly and stably and as a nozzle head for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a high-quality color filter and an organic functional element that do not have a glare using an ink ejection device in which these are achieved.

上記の課題を達成するための第一の発明は、隔壁によりX行、Y列に区分されたX×Y個のセルを有する基板、位置(u,v)のセルに吐出するべきインキの量Cuvを吐出パターンとしてメモリーに保持する手段及び前記基板上のセルと複数のノズルを備えたノズルヘッドを位置あわせをした上で、前記吐出パターンCuvに基づいて前記ノズルからインキを吐出する機構を具備するインキ吐出装置における前記吐出パターンCuvの生成方法であって、ノズルの吐出量の単位をd、muvを|Cuv|<d×muvを満たす正の整数とした場合に、p=|Cuv|/(d×muv)を成功の確率、muvを試みの回数とするベルヌーイ試行を行い成功の回数がnである時、当初のCuvをCuv’=(Cuvの符号)n×dに置換することを特徴とする吐出パターン生成方法である。(但し、u、vは1≦u≦X、1≦v≦Yを満たす正の整数)。 A first invention for achieving the above object is a substrate having X × Y cells divided into X rows and Y columns by a partition, and the amount of ink to be ejected to a cell at a position (u, v). Means for holding Cuv as a discharge pattern in a memory and a mechanism for discharging ink from the nozzle based on the discharge pattern Cuv after aligning a cell on the substrate and a nozzle head having a plurality of nozzles wherein a method for generating ejection pattern C uv, the unit discharge amount of the nozzle d, the m uv in the ink ejection device including a | when the <positive integer satisfying d × m uv, | C uv When Bernoulli trials are performed with p = | C uv | / (d × m uv ) as the probability of success and m uv is the number of trials, and the number of successes is n, the initial C uv is represented by C uv '= (C uv sign) discharge pattern characterized by substituting n × d It is a generation method. (Where u and v are positive integers satisfying 1 ≦ u ≦ X and 1 ≦ v ≦ Y).

このパターン生成方法によって、セルごとにインキ吐出量の原データを変調すると、ノズルヘッドの進行方向に延びるセルライン内において、隣接するセルごとに吐出するべき
インキの量にバラツキを付与できる。
When the original data of the ink discharge amount is modulated for each cell by this pattern generation method, the amount of ink to be discharged for each adjacent cell in the cell line extending in the traveling direction of the nozzle head can be given.

請求項2の発明は、請求項1記載の置換されたインキの量Cuv’を、当該セルにインキを吐出するためのk個のノズルの吐出量Cuv’(γ)として振り分ける吐出パターン生成方法であって、ノズルの吐出量の単位をd、muvを|Cuv’|<k×d×muvを満たす最小の正の整数とした場合に、p=|Cuv|/(k×d×muv)を成功の確率、muvを試みの回数とするベルヌーイ試行を行い成功の回数がnである時、Cuv’(γ)=(Cuvの符号)n×dとすることを特徴とする吐出パターン生成方法である。(但し、γ=1,2、・・・、k)。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a discharge pattern generation in which the replaced ink amount C uv ′ according to the first aspect is distributed as a discharge amount C uv ′ (γ) of k nozzles for discharging ink to the cell. In this method, when the unit of the discharge amount of the nozzle is d and m uv is the smallest positive integer satisfying | C uv '| <k × d × m uv , p = | C uv | / (k Xd × m uv ) is the probability of success and m uv is the number of trials, and when the number of successes is n, C uv ′ (γ) = (sign of C uv ) n × d This is a discharge pattern generation method characterized by the above. (Where γ = 1, 2,..., K).


請求項1に記載の方法で各セルに割り当てられた吐出すべきのインキの総量を、この方法で当該セルに属するノズルに割り当てると、ノズルを満遍なく偏りがなく使用することができる。

If the total amount of ink to be ejected assigned to each cell by the method according to claim 1 is assigned to the nozzles belonging to the cell by this method, the nozzles can be used evenly without deviation.

請求項3の発明は、上記の成功の回数を計算する際に使用する乱数は、一様乱数R(j)(0≦R(j)<1)かもしくは前記一様乱数の長周期成分を補正した乱数であることを特徴とするものである。   In the invention of claim 3, the random number used when calculating the number of times of success is a uniform random number R (j) (0 ≦ R (j) <1) or a long-period component of the uniform random number. It is a corrected random number.

この発明によって、セル数(画素数)が多く数百万個以上の一様乱数を使用する場合、一様乱数に周期性が生じることによる不具合を回避できる。一様乱数の長周期成分を補正することで、インキ吐出量分布にも周期性がなくなるため、ぎらつき感のない自然な液晶表示を実現できる。   According to the present invention, when a uniform random number having a large number of cells (number of pixels) and several million or more is used, it is possible to avoid problems caused by periodicity in the uniform random number. By correcting the long-period component of the uniform random number, the ink discharge amount distribution has no periodicity, so that a natural liquid crystal display without glare can be realized.

請求項4の発明は、吐出パターンCuvは、列単位で一定であることを特徴とする上記の吐出パターン生成方法である。 The invention according to claim 4 is the above-described ejection pattern generation method, wherein the ejection pattern C uv is constant for each column.

請求項5の発明は、吐出パターンCuvは、インキ吐出量の理想値と実測値の差分を列単位で算出したものであることを特徴とする上記の吐出パターン生成方法である。 The invention according to claim 5 is the above-described ejection pattern generation method, wherein the ejection pattern C uv is obtained by calculating a difference between an ideal value and an actual measurement value of the ink ejection amount for each column.

請求項4及び請求項5の発明は、最初のインキ吐出に必要な初期データとしての吐出パターンCuvを、列方向に特殊であるが現実的なデータに限定するもので、特に実測した吐出量データを採用することで速やかに吐出量にバラツキを付与できる。また、理想的な吐出量分布に速やかに到達できる。 The inventions according to claims 4 and 5 limit the discharge pattern C uv as the initial data necessary for the first ink discharge to special but realistic data in the column direction. By adopting the data, it is possible to quickly give variation to the discharge amount. Also, an ideal discharge amount distribution can be reached quickly.

請求項6の発明は、上記の吐出パターン変換方法を具備することを特徴とするインキ吐出装置である。   A sixth aspect of the present invention is an ink ejection apparatus comprising the ejection pattern conversion method described above.

請求項7の発明は、本発明になるインキ吐出装置で製造したことを特徴とするカラーフィルタである。   A seventh aspect of the present invention is a color filter manufactured by the ink ejection apparatus according to the present invention.

請求項8の発明は、本発明になるインキ吐出装置で製造したことを特徴とする有機機能性素子である。   The invention of claim 8 is an organic functional element manufactured by the ink ejection apparatus according to the present invention.

本発明によれば、インキ吐出量がヘッドの進行方向で一定になることで必然的に発生するたて筋の色ムラを、インキ吐出量を進行方向にそって意識的にばバラツキを付与するため完全に目立たなくすることができる。また、短時間に容易に理想的なインキ吐出量分布に到達することが可能である。別の効果は、インキが吐出するノズルを統計的操作により偏りがないように使用するので、長時間安定して使用することができる。これらのことに
よって、色ムラ及びぎらつき感のないカラーフィルタあるいは発光ムラのない有機機能性素子を実現できる。
According to the present invention, the color unevenness of the vertical stripes inevitably generated when the ink discharge amount becomes constant in the traveling direction of the head, and the variation is consciously given when the ink discharge amount is along the traveling direction. Therefore, it can be completely inconspicuous. Further, it is possible to easily reach an ideal ink discharge amount distribution in a short time. Another effect is that the nozzles that eject ink are used so as not to be biased by statistical operations, and can be used stably for a long time. By these, it is possible to realize a color filter without color unevenness and glare, or an organic functional element without light emission unevenness.

まず、本発明が係わるインキ吐出装置の概略構成について図1、その他図2乃至図4を用いて本発明を詳しく説明する。図1は、インキ吐出装置の全体構成を模式的に示したものである。インキ吐出装置は、多数の吐出用ノズル5を複数列規則的(図2)に配置したノズルヘッド1を複数個配列したヘッドユニット2を備える。カラーフィルタを形成するためには、色(例えば、赤、青、緑)ごとにノズルヘッド1を割り当て、この3ヘッドを1ユニットとして数ユニット併置もしくは積み重ねた状態で使用される。   First, the schematic configuration of the ink ejection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and other FIGS. 2 to 4. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the ink ejection apparatus. The ink ejection apparatus includes a head unit 2 in which a plurality of nozzle heads 1 in which a large number of ejection nozzles 5 are regularly arranged in a plurality of rows (FIG. 2) are arranged. In order to form a color filter, the nozzle head 1 is assigned to each color (for example, red, blue, and green), and these three heads are used as one unit in a state where several units are juxtaposed or stacked.

基板置き台3は、主走査方向(Y)11と直行する副走査方向(X)12に移動可能であり、さらにθ方向(YZ面内)に回転可能である。θ方向に回転可能なため、基板置き台の上に置かれた基板の隔壁とヘッドユニット2を平行に合わせることができ、副走査方向12に動作させることでヘッドユニット2の幅でインキ吐出を行うことができる。Y方向にヘッドユニット2を所定距離をインキ吐出した後に、副主走査方向(X)12に基板置き台3を移動してさらにインキ吐出を行うことで、必要な部分すべてにインキを吐出する。基板置き台3は、吸着機構(図示せず)を備えており、基板はしっかりと固定されている。   The substrate table 3 is movable in a sub-scanning direction (X) 12 that is orthogonal to the main scanning direction (Y) 11 and is further rotatable in the θ direction (in the YZ plane). Since it can be rotated in the θ direction, the partition wall of the substrate placed on the substrate mounting table and the head unit 2 can be aligned in parallel, and the ink can be ejected with the width of the head unit 2 by operating in the sub-scanning direction 12. It can be carried out. After the head unit 2 ejects ink for a predetermined distance in the Y direction, the substrate stage 3 is moved in the sub main scanning direction (X) 12 to perform further ink ejection, thereby ejecting ink to all necessary portions. The substrate table 3 includes an adsorption mechanism (not shown), and the substrate is firmly fixed.

インキ吐出装置は、ヘッドユニットを駆動し制御する中枢部としてヘッド制御部4を備える。ヘッド制御部4は、装置各部を駆動するのに必要な情報として、(a)吐出パターン情報及び(b)ノズルヘッドパラメータ情報を有する。吐出パターン情報部(a)はヘッドやノズルの位置に関わる情報とノズルのインキ吐出量に関わる情報からなっている。   The ink ejection apparatus includes a head controller 4 as a central part that drives and controls the head unit. The head controller 4 has (a) ejection pattern information and (b) nozzle head parameter information as information necessary for driving each part of the apparatus. The discharge pattern information part (a) is composed of information related to the position of the head and nozzles and information related to the ink discharge amount of the nozzles.

位置に関わる情報は、インキが吐出される基板に関する情報(隔壁のピッチ、配色パターン等)、各ヘッドに属するノズルの配置に関する情報(図2のノズルの2次元ピッチ等)、ヘッドの相対的位置関係及び基板の移動の仕方に関する情報等である。   Information on the position includes information on the substrate on which ink is ejected (partition pitch, coloration pattern, etc.), information on the arrangement of nozzles belonging to each head (two-dimensional pitch of the nozzles in FIG. 2), and the relative position of the heads Information on the relationship and how the substrate is moved.

インキ吐出量に関わる情報とは、ヘッドユニットに属するノズルごとにそれが吐出すべきインキの量を適当な単位で表したものである。仮に、基板上のインキを吐出する任意の領域を(X×Y)個のセルの集合とした場合、どのヘッドのどのノズルがどの位置(u、v)のセルをカバーするかは予め決められている(ここで、u=1,2、・・・、X、v=1,2、・・・、Yであって、uとvはセルの番目を示すパラメータである)。そこで、位置(u、v)のセルごとに吐出されるインキの総量をCuvとし、吐出パターン情報Cuvとする。また、セルに割り当てられるノズルの数をkとすると、Cuvは、さらにk個の情報Cuv(γ)(γ=1,2、・・・、k)に分割されてヘッド制御部のメモリーに保持される。実際には、吐出の際にヘッド制御部4から各ノズルに吐出パターン情報Cuv(γ)が転送され、それに基づいて吐出がなされる。尚、u、vの採りうる範囲については、許容範囲すべてをカバーする必要はなく、基板の一部分であっても構わない。 The information related to the ink discharge amount is an appropriate unit that represents the amount of ink to be discharged for each nozzle belonging to the head unit. If an arbitrary area for discharging ink on the substrate is a set of (X × Y) cells, which nozzle of which head covers which position (u, v) cell is determined in advance. (Where u = 1, 2,..., X, v = 1, 2,..., Y, and u and v are parameters indicating the cell number). Therefore, the total amount of ink ejected for each cell at the position (u, v) is defined as C uv and the ejection pattern information C uv . Further, if the number of nozzles assigned to the cell is k, C uv is further divided into k pieces of information C uv (γ) (γ = 1, 2,..., K) and is stored in the memory of the head controller. Retained. Actually, the ejection pattern information C uv (γ) is transferred from the head controller 4 to each nozzle at the time of ejection, and ejection is performed based thereon. Note that it is not necessary to cover the entire allowable range for the range of u and v, and it may be a part of the substrate.

ノズルヘッドパラメータ情報(b)は、ノズルヘッドごとにノズルから吐出するインキの量を制御するのに必要なものである。インキはピエゾ効果を使って放出するが、その量や強さは電圧で制御する。全てのノズルヘッドの駆動電圧を同じ値に設定すると、個々のヘッドから吐出される液量に差があるので、基板内にインクを均一に吐出することができなくなる。ノズルヘッドごとに最適の電圧値を設定し調整するするための情報である。   The nozzle head parameter information (b) is necessary for controlling the amount of ink ejected from the nozzle for each nozzle head. Ink is released using the piezo effect, but its amount and strength are controlled by voltage. If the drive voltages of all the nozzle heads are set to the same value, there is a difference in the amount of liquid ejected from each head, so that ink cannot be ejected uniformly into the substrate. This is information for setting and adjusting an optimum voltage value for each nozzle head.

さらに、本例のインキ吐出装置においては、位置情報をもとにして所定のヘッドのノズルから目標のセルにインキが滴下されたかは、備え付けのカメラによって観察できる。したがって、吐出パターンCuvとの整合性をチェックしシステムとして問題がなければ、C
uv及びCuv(γ)は実際の使用に供される。
Furthermore, in the ink ejection apparatus of this example, whether or not ink has been dropped from a nozzle of a predetermined head to a target cell based on the position information can be observed with a provided camera. Therefore, the consistency with the discharge pattern C uv is checked.
uv and C uv (γ) are provided for actual use.

さて、インキ吐出装置は、電気的にインキの量を設定する場合でも、本例のようにさらにCuv(γ)を援用して設定する場合でも、稼動中は同じことを繰り返す。稼動中にフィードバックをかけて目標値に漸近させることは不可能でないが一般的にはなされない。したがって、本稼動に先立って、Cuv及びCuv(γ)を、色ムラの目立たない最適値に設定しておく必要がある。 Now, the ink ejection device repeats the same during operation whether the amount of ink is electrically set or whether C uv (γ) is further set as in this example. While it is not impossible to apply feedback during operation to asymptotically reach the target value, it is generally not done. Therefore, prior to the actual operation, it is necessary to set C uv and C uv (γ) to optimum values that are inconspicuous in color unevenness.

図3にインキが吐出される基板とノズルヘッドの移動方向を模式的に示した。ノズルヘッドがY方向11に移動するとして、下側に達するとX軸方向12にシフトして再度上側にスキャンして吐出する。すなわち、同じノズルの組がX軸方向12に場所を変えて移動していくとしてよい。その結果、離れたセルライン13、13’で吐液量のY軸方向の分布が同じになるというのが、たて筋状の色ムラ14の原因である。機械的にヘッドをシフトさせるあるいは吐液の量を変動させる、もしくはCuv(γ)のデータをバラツカせることなどで回避できる可能性もある。本発明は、次のようにして回避したものである。 FIG. 3 schematically shows the moving direction of the substrate on which ink is ejected and the nozzle head. Assuming that the nozzle head moves in the Y direction 11, when the nozzle head reaches the lower side, the nozzle head shifts in the X-axis direction 12 and scans the upper side again to discharge. That is, the same set of nozzles may be moved in different positions in the X-axis direction 12. As a result, the distribution of the discharged liquid amount in the Y-axis direction is the same in the separated cell lines 13 and 13 ′, which is the cause of the vertical streak-like color unevenness 14. There is a possibility that this can be avoided by mechanically shifting the head, changing the amount of discharged liquid, or varying the data of C uv (γ). The present invention is avoided as follows.

ノズルから滴下できる液滴の量は、ある範囲内で設定できるが、概ね数ピコリットルであって、あまり小さくはできない。本明細書においては、この最小値をdであらわす。吐出パターンCuv(γ)は、dを単位とした液滴の数(以下、ドロップ数と記す場合もある)でもよいし、インキの量であっても構わない。また一定の正負のオフセット値を含んだ量であっても構わない。適切なデータ処理によって駆動に適した単位に相互に変換すればよい。ノズルの数kは概ね数個である。これは、単位面積当たりのノズルの数、セルの開口面積及び先述した位置情報等に対応して決まる。 The amount of liquid droplets that can be dropped from the nozzle can be set within a certain range, but is generally several picoliters and cannot be made too small. In this specification, this minimum value is represented by d. The ejection pattern C uv (γ) may be the number of droplets in units of d (hereinafter also referred to as the number of drops) or the amount of ink. Further, it may be an amount including a certain positive / negative offset value. What is necessary is just to mutually convert into the unit suitable for a drive by appropriate data processing. The number of nozzles k is approximately several. This is determined in accordance with the number of nozzles per unit area, the cell opening area, the position information described above, and the like.

実際の駆動時に用いる最適化された吐出パターンCuv及びCuv(γ)を決定する前の、初期データとしての吐出パターンCuvは、先述したように実際にはY方向で一定とみなされる状態であるからそのように設定する。この状態はたて筋状の色ムラのある状態であって、模式的には図4(a)で示される。もちろん、Y方向に多少のバラツキがあっても構わない。問題は同じ状態がX方向に周期的に発生することである。図4(a)のZ方向の列を形成するブロック数が、吐出パターンCuvとしてのインキの量Cuvに相当する。 Before determining the optimized ejection pattern C uv and C uv (gamma) the actual use when driving, the ejection pattern C uv as the initial data, the state actually is as previously described are considered constant in the Y direction So set it like that. This state is a state having vertical stripe-like color unevenness, and is schematically shown in FIG. Of course, there may be some variation in the Y direction. The problem is that the same condition occurs periodically in the X direction. The number of blocks forming the column in the Z direction in FIG. 4A corresponds to the ink amount C uv as the ejection pattern C uv .

列内でバラツキを付与するとは、図4(a)の状態を、極端に示せば、同図(b)のような状態に変換することである。本発明においては、この変換にいわゆるベルヌーイ試行を採用した(非特許文献1)。以下、その手順を記す。   Giving variation within the column means converting the state shown in FIG. 4A to the state shown in FIG. In the present invention, a so-called Bernoulli trial was adopted for this conversion (Non-Patent Document 1). The procedure is described below.

初期データとしてのCuvを一度箱から取り出して元の箱に戻すことを考える。戻すに当たって、Cuvを単位の量dの板に分割してから、この板dを単位として戻すことにする(図4(a)の破線部分で1ブロックを3枚に分割した状態を示している)。dで割り切れず余りが出たときは、一単位dだけ増減するものとする。ここでdはノズルから滴下する単位の量であるが、この段階では必ずしもこれに限定する必要はない。戻すための操作(試行)の回数をmuvで表すと、muvはdと正整数muvの積が、|Cuv|より大きくなるのであれば、任意の値に設定できる(|Cuv|<d×muv)。尚、| |は絶対値記号である。 Consider that C uv as initial data is once taken out of the box and returned to the original box. In returning, C uv is divided into units of unit amount d and then returned to units of plate d (shown in a state where one block is divided into three at the broken line portion in FIG. 4A). ) When the remainder is not divisible by d, it is increased or decreased by one unit d. Here, d is an amount of a unit dropped from the nozzle, but it is not necessarily limited to this at this stage. When the number of operations (trial) for returning represented by m uv, m uv is the product of d and a positive integer m uv is, | C uv | if the larger can be set to any value (| C uv | <D × m uv ). In addition, || is an absolute value symbol.

上で定義されたCuv、d、muvを用い、実数p=|Cuv|/(d×muv)が定義できる(0≦p<1)。次に、muv回、一様乱数R(j)を発生させる(0≦R(j)<1)。このmuv個の乱数とpを比較して、乱数の方がpより小さい回数をnとする。その場合、n個のdを元の箱に戻すことにする。これは成功の確率をp、失敗の確率を(1−p)とする場合の成功確率を求めるベルヌーイ試行である。 Using C uv , d, and m uv defined above, a real number p = | C uv | / (d × m uv ) can be defined (0 ≦ p <1). Next, a uniform random number R (j) is generated m uv times (0 ≦ R (j) <1). This m uv random number is compared with p, and the number of times that the random number is smaller than p is defined as n. In that case, n d is returned to the original box. This is a Bernoulli trial for determining the success probability when the probability of success is p and the probability of failure is (1-p).

この手順で戻すと、元に戻る量の平均は元の値と同じn×d(=p×muv×d≒Cuv)である。最大値はd×muvであって、全体としてCuvのまわりでバラツクことになる。nの分布は次式(1)の二項分布で与えられる。 When returning by this procedure, the average of the return amount is n × d (= p × m uv × d≈C uv ) which is the same as the original value. The maximum value is d × m uv , which varies as a whole around C uv . The distribution of n is given by the binomial distribution of the following equation (1).

Figure 2009198546
従って、分散などの平均量はこれから計算できる。同様な手順を所望のセルすべてで繰り返す。それによって指定されたすべてのセルに対し、X、Y方向で相関のないバラツキを付与でき、上記値でCuvを置換することで新しいインキ吐出パターンCuv’を生成できる。乱数との比較は本例のようにセルごとに行ってもよいし、セルラインごとにあるいはまったくランダムに行っても構わない。
Figure 2009198546
Therefore, the average amount such as variance can be calculated from this. A similar procedure is repeated for all desired cells. Accordingly, non-correlated variations in the X and Y directions can be given to all the specified cells, and a new ink ejection pattern C uv ′ can be generated by replacing C uv with the above values. Comparison with random numbers may be performed for each cell as in this example, or may be performed for each cell line or at random.

これが総量をほぼ一定に保ったままセルごとにバラツキを付与するための、請求項1に記載した方法である。実際には、先述したようにCuvはY方向(v方向)のセルラインで一定とみなせるので、muvもvの値にかかわらず一定であるとして構わない。しかし、必ずしもそうする必要はない。ある特有のクセがある基板と装置の組み合わせでは、実験に基づいてセル(u、v)ごとにmuv変化させてもよいし、ある方向にそって変化させてもよく、Cuvについても同様である。正整数muvの大きさについては、|Cuv|を大きく超えるように設定する必要はない。大きく設定するとバラツク幅が広がるが、バラツキすぎて視認できるようにならない範囲で適切な値に設定するのが望ましい。 This is the method according to claim 1 for imparting variation to each cell while keeping the total amount substantially constant. Actually, as described above, C uv can be considered constant in the cell line in the Y direction (v direction), so m uv may be constant regardless of the value of v. However, it is not necessary to do so. The combination of the substrate and the device that is inherent habit, it may also be m uv vary from cell (u, v) on the basis of experiments, may be changed along a certain direction, same for C uv It is. The magnitude of the positive integer m uv need not be set so as to greatly exceed | C uv |. If it is set to a large value, the variation width will be widened, but it is desirable to set it to an appropriate value within a range where it is not possible to visually recognize the variation.

場合によっては、Cuvが負になることがある。これはインキ吐出量を減らすような場合に相当するが、Cuvの絶対値に上記の手順を適用して計算した後、最終的に負とすればよい。これが請求項1及び請求項2で絶対値を付けた理由である。尚、Cuvの符号=Cuv/|Cuv|とも書ける。 In some cases, C uv may be negative. This corresponds to a case where the ink discharge amount is reduced, but after calculating by applying the above procedure to the absolute value of C uv , it may be finally made negative. This is the reason why the absolute values are given in claims 1 and 2. Incidentally, C uv code = C uv / | written as well | C uv.

上記のような手順でバラツキを付与されたセルごとの吐出総量を、当該セルに割り当てられたノズルに割り振る方法が請求項2の内容である。割り振り方は、基本的に上記の請求項1と同じである。請求項1との違いは、Cuvが吐出に使用するノズルの数をkとした場合に、n×d/k(≒Cuv/k)に変わるだけである。また、この場合には、dはノズルで滴下する液量の単位に設定する必要がある。さらに、正整数muvは最小値に設定するのが望ましい。振り分けはセル内のk個のノズルで行い、それを所望のすべてのセルで繰り返す必要がある。 The content of claim 2 is a method of allocating the total discharge amount for each cell to which the variation is given in the above procedure to the nozzles assigned to the cell. The way of allocation is basically the same as that of claim 1 above. The difference from claim 1 is that when C uv is set to k, the number of nozzles used for ejection is changed to n × d / k ( ≈C uv / k). In this case, it is necessary to set d as a unit of the amount of liquid dropped by the nozzle. Furthermore, the positive integer m uv is preferably set to a minimum value. Sorting is performed by k nozzles in a cell, and it is necessary to repeat it in all desired cells.

選択に用いる一様乱数R(j)に関しては、使用する数が膨大であるのでjが大きい場合(数百万以上)の周期性に留意する。これが請求項3の内容である。具体的には、R(j)のN個(>数百万)の乱数をNについてフーリエ変換しR(q)とする。R(q)から低波長成分(q≒0)のいくつかを取り除いた残りをR’(q)とし、これをフーリエ逆変換したものをR(j)として使用するということである。取り除く量は変動させるのが望ましい。インキ吐出に乱数に起因する周期性がなくなるので、ぎらつき感の少ないカラーフィルタが製造でき、良好な液晶表示が得られる。   Regarding the uniform random number R (j) used for selection, attention is paid to the periodicity when j is large (several millions or more) since the number used is enormous. This is the content of claim 3. Specifically, N (> several million) random numbers of R (j) are Fourier transformed with respect to N to obtain R (q). That is, R ′ (q) is obtained by removing some of the low wavelength components (q≈0) from R (q), and R (j) is obtained by inverse Fourier transform. It is desirable to vary the amount to be removed. Since there is no periodicity due to random numbers in ink ejection, a color filter with less glare can be manufactured and a good liquid crystal display can be obtained.

請求項4の内容については上記に記載したので、請求項5に関わるより高品質な画質を得るための初期データの設定方法について付言する。ノズルごとの吐出量のバラツキ、クロストークの影響等によって、実際の各セルラインもしくはセルごとに吐出されたインキの総液量は、理想総液量からずれている。吐出された総液量は、実際のドロップ数を観察評価することで見積もることができる。さらに、この値を膜厚、色度、輝度などの実測値で補正することで、光学的にセルラインごともしくはセルごとの理想量を推定できる。   Since the contents of claim 4 have been described above, an initial data setting method for obtaining a higher quality image related to claim 5 will be additionally described. Due to the variation in the discharge amount for each nozzle, the influence of crosstalk, etc., the total amount of ink discharged in each actual cell line or cell is deviated from the ideal total amount. The total amount of liquid discharged can be estimated by observing and evaluating the actual number of drops. Furthermore, by correcting this value with actual values such as film thickness, chromaticity, and luminance, it is possible to optically estimate the ideal amount for each cell line or for each cell.

そこで各セルの理想総液量と測定された量との差を当初の吐出パターンCuvとするということである。この吐出パターンCuvに請求項1の手順を適用すると、変調されたCuv
を得る。その結果と元の液量を合算して、新しいCuvとして構成する。液量が負の場合も先述のようにすれば、すべてこの手順に含まれる。これにより、速やかに理想的な吐出パターンに到達することができる。この手順を再帰的に繰り返せば理想的な吐出パターンに到達する。
Therefore, the difference between the ideal total liquid amount of each cell and the measured amount is set as the initial ejection pattern C uv . When the procedure of claim 1 is applied to the discharge pattern C uv , the modulated C uv
Get. The result and the original liquid amount are added together to form a new C uv . If the amount of liquid is negative, all of the steps are included in this procedure as described above. Thereby, an ideal discharge pattern can be reached quickly. By repeating this procedure recursively, an ideal ejection pattern is reached.

以上のように、本発明の方法によれば、ノズルごとの吐出量のバラツキを測定し、ノズルごとに吐出量を補正するといった煩雑な作業を伴わず、各セルライン間あるいは画素間の色ムラを低減することが可能となる。   As described above, according to the method of the present invention, the color unevenness between the cell lines or between the pixels is not accompanied by the complicated work of measuring the variation in the discharge amount for each nozzle and correcting the discharge amount for each nozzle. Can be reduced.

そこで次に、本発明の吐出装置によるインキ吐出の一例の説明をするが、先ず、カラーフィルタ及び有機機能性素子に共通の要素技術について説明する。   Next, an example of ink ejection by the ejection device of the present invention will be described. First, element technologies common to the color filter and the organic functional element will be described.

基板は、インキが吐出される支持基板として用いるものである。目的とする光学素子により、基板の種類は異なるが、例えば、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、ドライフィルム等、公知の透明基板材料を使用することができる。中でもガラス基板は、カラーフィルタ、有機EL素子用途において、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。   The substrate is used as a support substrate from which ink is discharged. For example, a known transparent substrate material such as a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, or a dry film can be used, although the type of substrate differs depending on the target optical element. Among them, the glass substrate is excellent in transparency, strength, heat resistance, and weather resistance in color filter and organic EL device applications.

隔壁は、基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインクの混色を防止する機能を有するものである。混色を防止するため、隔壁には一定の撥インク作用を示すものを用いることが望ましい。例えば、撥インク剤を含む樹脂組成物により隔壁を形成する方法、樹脂組成物の隔壁にプラズマ処理を行うか隔壁を光触媒層とともに形成して撥インク性を付与する方法等を例示できる。また、ディスプレイにおいては、この隔壁に遮光性を付与することで、表示画面のコントラストを向上させることができる。隔壁は印刷法、フォトリソグラフィー法等の公知の方法により製造することができる。   The partition wall has a function of dividing the surface of the substrate into a plurality of regions and preventing color mixture of ink ejected in each of the many regions. In order to prevent color mixing, it is desirable to use a partition that exhibits a certain ink repellency. For example, a method of forming partition walls with a resin composition containing an ink repellent agent, a method of performing plasma treatment on the partition walls of the resin composition, or forming a partition wall with a photocatalyst layer to impart ink repellency can be exemplified. Further, in the display, the contrast of the display screen can be improved by providing a light shielding property to the partition walls. The partition walls can be produced by a known method such as a printing method or a photolithography method.

有機機能性素子の製造方法について次に説明する。有機EL素子または有機太陽電池、あるいは有機半導体を製造する場合にも、まず基板上に隔壁を形成する。インクに有機発光材料を含むものとし、本発明のインキ吐出装置を用いて基板上に所望の有機機能層を吐出して製造することができる。このインクは、有機発光材料、溶媒、樹脂バインダーを、必要に応じて含むことができる。   Next, the manufacturing method of an organic functional element is demonstrated. When manufacturing an organic EL element, an organic solar cell, or an organic semiconductor, first, a partition is formed on a substrate. It can be manufactured by ejecting a desired organic functional layer onto a substrate using the ink ejection device of the present invention, wherein the ink contains an organic light emitting material. The ink can contain an organic light emitting material, a solvent, and a resin binder as necessary.

有機発光材料としては、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の有機溶剤に可溶な有機発光材料や該有機発光材料をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系などの高分子有機発光材料が挙げられる。   Organic light emitting materials include coumarin, perylene, pyran, anthrone, porphyrene, quinacridone, N, N'-dialkyl substituted quinacridone, naphthalimide, N, N'-diaryl substituted pyrrolopyrrole, iridium Organic light-emitting materials that are soluble in organic solvents such as complex systems, those in which the organic light-emitting materials are dispersed in polymers such as polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyvinyl carbazole, polyarylene-based, polyarylene vinylene-based, and polyfluorene-based materials High molecular organic light-emitting materials such as those based on the above-mentioned types.

次に、実施の一例として、カラーフィルタの製造方法を説明する。
まず、隔壁を製造する。撥インク性材料を含有した感光性樹脂組成物として、下記組成比の黒色感光性樹脂組成物を調合した。基板としては無アルカリガラス(1737:コーニング(株)製)を用い、その上にこの黒色感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、温度90℃のホットプレートにて1分間プリベーク処理をして基板上に膜厚2.0μmの被膜を形成した。
Next, a color filter manufacturing method will be described as an example of implementation.
First, a partition is manufactured. A black photosensitive resin composition having the following composition ratio was prepared as a photosensitive resin composition containing an ink repellent material. As the substrate, non-alkali glass (1737: manufactured by Corning Co., Ltd.) was used, and this black photosensitive resin composition was applied thereon by spin coating, and prebaked on a hot plate at a temperature of 90 ° C. for 1 minute. A film having a thickness of 2.0 μm was formed on the substrate.

〔黒色感光性樹脂組成物の組成〕
シクロヘキサノン(沸点155.7℃) 80重量部
クレゾール−ノボラック樹脂:EP4050G(旭有機材工業(株)製) 15重量部
メラミン樹脂:MW30(三和ケミカル(株)製) 5重量部
カーボン顔料:MA−8(三菱マテリアル(株)製) 23重量部
分散剤:ソルスパース5000(ゼネカ(株)製) 1.4重量部
ラジカル重合性を有する化合物:トリメチロールプロパントリアクリレート(大阪有機化学工業社製) 5重量部
光重合開始剤:イルガキュア369(チバスペシャリティケミカルズ(株)製)2重量部含フッ素化合物:モディパーF−600(日本油脂(株)製、質量平均分子量35000) 5重量部
である。
[Composition of black photosensitive resin composition]
Cyclohexanone (boiling point 155.7 ° C.) 80 parts by weight Cresol-novolak resin: EP4050G (manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) 15 parts by weight melamine resin: MW30 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) 5 parts by weight Carbon pigment: MA -8 (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) 23 parts by weight Dispersant: Solsperse 5000 (manufactured by Geneca Corporation) 1.4 parts by weight Compound having radical polymerizability: trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) 5 Part by weight Photopolymerization initiator: Irgacure 369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 2 parts by weight Fluorine-containing compound: Modiper F-600 (manufactured by NOF Corporation, mass average molecular weight 35000) 5 parts by weight.

続いて格子状パターンを有するフォトマスクを用いて、超高圧水銀灯により100mJ/cm2の露光処理を施し、さらに現像処理及び乾燥処理を行うことで所望の隔壁パターンを得た。セル開口部はX方向で330μm、Y方向で110μmである。セル数はX=11080、Y=1920とした。 Subsequently, using a photomask having a lattice pattern, an exposure process of 100 mJ / cm 2 was performed with an ultrahigh pressure mercury lamp, and further, a development process and a drying process were performed to obtain a desired partition wall pattern. The cell opening is 330 μm in the X direction and 110 μm in the Y direction. The number of cells was X = 11080 and Y = 1920.

着色インキの調合は、下記組成物を、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75重量部を加え、70℃5時間の条件で反応し、アクリル共重合体樹脂を製造した。   Preparation of the coloring ink was carried out by adding 0.75 parts by weight of azobisisobutylnitrile under a nitrogen atmosphere and reacting under the conditions of 70 ° C. for 5 hours to produce an acrylic copolymer resin.

〔着色インク組成物の組成〕
メタクリル酸 20重量部
メチルメタクリレート 10重量部
ブチルメタクリレート 55重量部
ヒドロキシエチルメタクリレート 15重量部
乳酸ブチル 300重量部
得られたアクリル共重合体樹脂が、全体に対して10重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて希釈し、アクリル共重合体樹脂の希釈液を得た。
[Composition of colored ink composition]
Methacrylic acid 20 parts by weight Methyl methacrylate 10 parts by weight Butyl methacrylate 55 parts by weight Hydroxyethyl methacrylate 15 parts by weight Butyl lactate 300 parts by weight Propylene glycol monomethyl so that the obtained acrylic copolymer resin is 10% by weight Dilution with ether acetate gave a diluted solution of acrylic copolymer resin.

この希釈液80.1gに対し、着色顔料19.0g、分散剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル0.9gを添加して、3本ロールにて混練し、赤色、緑色、青色の各着色ワニスを得た。なお、赤色顔料として、ピグメントレッド177を、緑色顔料としてピグメントグリーン36を、青色顔料としてピグメントブルー15を、各々使用した。   Add 19.0 g of color pigment and 0.9 g of polyoxyethylene alkyl ether as a dispersant to 80.1 g of this diluted solution, and knead with three rolls to obtain red, green and blue colored varnishes. It was. As a red pigment, Pigment Red 177, Pigment Green 36 as a green pigment, and Pigment Blue 15 as a blue pigment were used.

得られた各着色ワニスに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを、その顔料濃度が12〜15重量%、粘度が15cpsになるように、各々調整して添加し、赤色、緑色及び青色の着色インキを得た。   Propylene glycol monomethyl ether acetate is added to each colored varnish so that the pigment concentration is 12 to 15% by weight and the viscosity is 15 cps, and red, green and blue colored inks are obtained. It was.

図1に示した構成のインキ吐出装置を用いて、着色層を形成した。ここで、各セルの理想総液量Mは420pl、単位ドロップの吐出量dは6plである。   A colored layer was formed using the ink ejection apparatus having the configuration shown in FIG. Here, the ideal total liquid amount M of each cell is 420 pl, and the discharge amount d of the unit drop is 6 pl.

次に、インキ吐出装置のヘッド制御部4(図1参照)に、請求項1から請求項3に記載した各セルのドロップ数を決定するプログラムを組み込み、吐出実験を行った。セルあたりのノズルの数は8個となった。   Next, a program for determining the number of drops of each cell described in claims 1 to 3 was incorporated in the head controller 4 (see FIG. 1) of the ink ejection apparatus, and an ejection experiment was conducted. The number of nozzles per cell was eight.

表1は、本発明による調整を行う前の1セル当りの平均総液量の実測値および理論総液量との差をY方向のセルラインごとに示したものである。理想総液量は、カラーフィルタにおいて所望の色度を得るために必要なセルあたりのインキ量をインキ材料に基づき算出した。また、実際に作成したカラーフィルタの色度をセルごとに測定して目標とする色度との差を求め、これを液量に換算して総液量との差を求めた。この差分と単位のドロップ
の吐出量6plとの関係により、各セルの増減ドロップ数が決まる。ここで、先述の通り、Y方向のセルラインではセルの色度がほぼ一定であったため、Cuvとmuvはセルラインで一定とした。また、本例では、セルラインごとにmuvの最小値を採用した。
Table 1 shows, for each cell line in the Y direction, the difference between the measured value of the average total liquid amount per cell before the adjustment according to the present invention and the theoretical total liquid amount. The ideal total liquid amount was calculated based on the ink material based on the ink amount necessary for obtaining a desired chromaticity in the color filter. Further, the chromaticity of the color filter actually produced was measured for each cell to determine the difference from the target chromaticity, and this was converted into the liquid volume to determine the difference from the total liquid volume. The number of increase / decrease drops in each cell is determined by the relationship between this difference and the unit drop discharge amount 6 pl. Here, as described above, since the chromaticity of the cell is substantially constant in the cell line in the Y direction, C uv and m uv are constant in the cell line. In this example, the minimum value of m uv is adopted for each cell line.

表1下段の数値は、請求項5で記載の調整を行った結果である。調整の結果、各セルラインの平均総液量は理論総液量により近づいたことが明らかである。   The numerical values in the lower part of Table 1 are the results of the adjustment described in claim 5. As a result of the adjustment, it is clear that the average total liquid volume of each cell line is closer to the theoretical total liquid volume.

ここで、表1より、セルライン2において、平均総液量と理論総液量との差分は7.1plであり、muvの最小値は2となる。この場合、成功の確率pは、p=0.5917となり、これをもとに成功回数nが2となるセル数、及びn=1となるセル数の理論値が求まる。表2はこの理論値と、本発明の方法で乱数との比較により実際に2ドロップ減らされたセル数および1ドロップ減らされたセル数を比較した表である。これにより、理論値と乱数による計算結果がほぼ一致し、結果として表1に示したとおり、理論総液量に近い平均総液量が得られたことが分かる。この調整の結果、全体として色ムラの低減されたカラーフィルタが得られた。また、乱数を用いてノズルを選択することにより、たて筋状の色ムラを軽減する効果が高まり、かつ、ヘッドの長期安定性にも効果が見られた。 Here, from Table 1, in cell line 2, the difference between the average total liquid volume and the theoretical total liquid volume is 7.1 pl, and the minimum value of m uv is 2. In this case, the success probability p is p = 0.5917, and the theoretical value of the number of cells where the success count n is 2 and the number of cells where n = 1 is obtained based on this. Table 2 is a table comparing the theoretical values with the number of cells actually reduced by 2 drops and the number of cells reduced by 1 drop by comparing the random numbers with the method of the present invention. As a result, it can be seen that the theoretical value and the calculation result by the random number almost coincide with each other, and as a result, as shown in Table 1, an average total liquid volume close to the theoretical total liquid volume was obtained. As a result of this adjustment, a color filter with reduced color unevenness as a whole was obtained. In addition, by selecting the nozzles using random numbers, the effect of reducing the vertical stripe color unevenness was increased, and the long-term stability of the head was also effective.

Figure 2009198546
Figure 2009198546

Figure 2009198546
以上のように、ノズルごとの吐出量のバラツキを測定して、ノズルごとに機械的電気的に吐出量を制御することなく、短時間で各着色層のセルごとの適切な吐出量のバラツキを付与することによって、色ムラのないカラーフィルタを製造することができた。同じ手順を有機EL素子及び有機太陽電池等の有機機能性素子のインキ吐出に際し、適用することで理想とする各インキの分布を達成できる。
Figure 2009198546
As described above, the variation in the discharge amount for each nozzle is measured, and the variation in the appropriate discharge amount for each cell of each colored layer can be achieved in a short time without mechanically and electrically controlling the discharge amount for each nozzle. By applying, a color filter having no color unevenness could be produced. By applying the same procedure to ink ejection of organic functional elements such as organic EL elements and organic solar cells, it is possible to achieve an ideal distribution of each ink.

本発明のインキ吐出装置装置の全体構成図例を示す概略図。Schematic which shows the example of a whole block diagram of the ink discharge apparatus of this invention. ノズルヘッドの一部をノズル側正面から見た場合のノズルの配置を説明する図。The figure explaining arrangement | positioning of the nozzle at the time of seeing a part of nozzle head from the nozzle side front. 基板に対するヘッドの相対的な移動方向及び立て筋ムラの方向を模式的に説明する図。The figure which illustrates typically the relative moving direction of a head with respect to a board | substrate, and the direction of vertical stripe unevenness. たて筋ムラのある状態と本発明のバラツキを付与した状態を模式的に説明する図。The figure which illustrates typically the state which has a straight line | wire nonuniformity, and the state which provided the variation of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、ノズルヘッド
2、ノズルヘッドユニット
3、基板置き台
4、ヘッド制御部
5、ノズル
6、割り当てられたノズル
11、ノズルヘッドの主走査方向(Y方向)
12、ノズルヘッドの副走査方向(X方向)
13、13’、セルライン
14、たて筋状の色ムラ
1. Nozzle head 2, nozzle head unit 3, substrate stand 4, head control unit 5, nozzle 6, assigned nozzle 11, main scanning direction of nozzle head (Y direction)
12. Nozzle head sub-scanning direction (X direction)
13, 13 ', cell line 14, vertical streaky color unevenness

Claims (8)

隔壁によりX行、Y列に区分されたX×Y個のセルを有する基板、位置(u,v)のセルに吐出するべきインキの量Cuvを吐出パターンとしてメモリーに保持する手段及び前記基板上のセルと複数のノズルを備えたノズルヘッドを位置あわせをした上で、前記吐出パターンCuvに基づいて前記ノズルからインキを吐出する機構を具備するインキ吐出装置における前記吐出パターンCuvの生成方法であって、ノズルの吐出量の単位をd、muvを|Cuv|<d×muvを満たす正の整数とした場合に、p=|Cuv|/(d×muv)を成功の確率、muvを試みの回数とするベルヌーイ試行を行い成功の回数がnである時、当初のCuvをCuv’=(Cuvの符号)n×dに置換することを特徴とする吐出パターン生成方法。(但し、u、vは1≦u≦X、1≦v≦Yを満たす正の整数)。 A substrate having X × Y cells divided into X rows and Y columns by a partition, means for holding in a memory an amount C uv of ink to be discharged to a cell at position (u, v), and the substrate Generation of the ejection pattern C uv in an ink ejection apparatus having a mechanism for ejecting ink from the nozzles based on the ejection pattern C uv after aligning the upper cell and a nozzle head having a plurality of nozzles When the unit of the discharge amount of the nozzle is d and m uv is a positive integer that satisfies | C uv | <d × m uv , p = | C uv | / (d × m uv ) Probability of success, Bernoulli trial with m uv as the number of trials is performed, and when the number of successes is n, the original C uv is replaced with C uv ′ = (sign of C uv ) n × d A method for generating a discharge pattern. (Where u and v are positive integers satisfying 1 ≦ u ≦ X and 1 ≦ v ≦ Y). 請求項1記載の置換されたインキの量Cuv’を、当該セルにインキを吐出するためのk個のノズルの吐出量Cuv’(γ)として振り分ける吐出パターン生成方法であって、ノズルの吐出量の単位をd、muvを|Cuv’|<k×d×muvを満たす最小の正の整数とした場合に、p=|Cuv|/(k×d×muv)を成功の確率、muvを試みの回数とするベルヌーイ試行を行い成功の回数がnである時、Cuv’(γ)=(Cuvの符号)n×dとすることを特徴とする吐出パターン生成方法。(但し、γ=1,2、・・・、k)。 A method for generating a discharge pattern according to claim 1, wherein the amount C uv ′ of the replaced ink is distributed as a discharge amount C uv ′ (γ) of k nozzles for discharging ink to the cell. When the unit of the discharge amount is d and m uv is the smallest positive integer satisfying | C uv '| <k × d × m uv , p = | C uv | / (k × d × m uv ) An ejection pattern characterized by C uv ′ (γ) = (sign of C uv ) n × d when Bernoulli trials are performed with the probability of success, m uv as the number of trials, and the number of successes is n. Generation method. (Where γ = 1, 2,..., K). 前記成功の回数を計算する際に使用する乱数は、一様乱数R(j)(0≦R(j)<1)かもしくは前記一様乱数の長周期成分を補正した乱数であることをを特徴とする請求項1及び請求項2に記載の吐出パターン生成方法。   The random number used when calculating the number of successes is a uniform random number R (j) (0 ≦ R (j) <1) or a random number obtained by correcting the long-period component of the uniform random number. The ejection pattern generation method according to claim 1, wherein the ejection pattern generation method is characterized by the following. 前記吐出パターンCuvは列単位で一定であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の吐出パターン生成方法。 The ejection pattern generation method according to claim 1, wherein the ejection pattern C uv is constant for each column. 前記吐出パターンCuvは、インキ吐出量の理想値と実測値の差分を列単位で算出したものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の吐出パターン生成方法。 The ejection pattern generation according to any one of claims 1 to 3, wherein the ejection pattern C uv is obtained by calculating a difference between an ideal value and an actual measurement value of the ink ejection amount in units of columns. Method. 請求項1から請求項3に記載の吐出パターン生成方法を具備することを特徴とするインキ吐出装置。   An ink discharge apparatus comprising the discharge pattern generation method according to claim 1. 請求項6に記載のインキ吐出装置で製造したことを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter manufactured by the ink ejection device according to claim 6. 請求項6に記載のインキ吐出装置で製造したことを特徴とする有機機能性素子。   An organic functional element produced by the ink ejection apparatus according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013077503A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Toppan Printing Co Ltd Coating device and manufacturing method of organic functional element

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