JP2010234170A - Coating apparatus - Google Patents

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繁 東野
Satoru Tomoe
哲 友枝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating apparatus for producing a color filter at a low cost that satisfies a requirement with respect to chromaticity specification equally over a large coating area without unevenness. <P>SOLUTION: A plurality of inkjet nozzles belonging to a plurality of inkjet heads are divided into a plurality (n) of groups in the longitudinal direction of the arrangement thereof. The plurality of inkjet heads are regularly arranged to form a plurality of lines of the number (n) of divisions plus 1 or greater, in the longitudinal direction of the inkjet head by shifting the position in the longitudinal direction of the arrangement of the inkjet nozzles by every division unit of the divided inkjet nozzles, to supply a coating material to the object to be coated. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、保持ステージに保持された塗布対象物に対して、複数のインクジェットノズルを有するインクジェットヘッドによって塗布材を供給する塗布装置に関する。   The present invention relates to a coating apparatus that supplies a coating material to a coating object held on a holding stage by an inkjet head having a plurality of inkjet nozzles.

最近の情報端末の画像表示技術の進展は目を見張るものがあり、大画面のものや、或いは小型の画面でも、非常に高い精細度の表示機器(ディスプレイ)が製造、実用化されている。そのような状況の中、低コストで高品位な画像表示を可能とするディスプレイに対する要求が強い。こうした要求に応えるディスプレイのキーデバイスとして、カラーフィルタがあり、そのカラーフィルタ製造方法・装置にも様々な工夫が取り入れられている。   Recent progress in image display technology of information terminals is remarkable, and display devices (displays) with very high definition are manufactured and put into practical use even for large screens or small screens. Under such circumstances, there is a strong demand for a display that enables high-quality image display at low cost. There is a color filter as a key device of a display that meets such demands, and various devices have been incorporated into the color filter manufacturing method and apparatus.

そうした製造方法・装置にむけた開発技術の一つに、従来からの、遮光機能を果たす種々の材料によってマトリクス状に遮光部を形成したガラス基板等において、形成されたそのマトリクス状の遮光部のマス目にコーティング技術を利用してガラス基板等へ着色材を塗布している。しかしこの工法ではRGB3色の着色の工程それぞれが独立しており、それぞれの工程で、遮光などのための非常に高い精度を要求する遮蔽部材(マスク)を必要とし、工数的にも、使用する装置及び部材といった点でも製造コストが高くつくという問題を抱えていた。現在そういった工法に代わり、最近ではインクジェットヘッドを装備した塗布装置を用いて、マトリクス状に遮光部を形成したガラス基板等上に着色材料をインクジェットヘッドのインクジェットノズルから供給・塗布してカラーフィルタを製造する方法が提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。   One of the development techniques for such a manufacturing method and apparatus is a conventional glass substrate in which a light-shielding portion is formed in a matrix shape by using various materials having a light-shielding function. A colorant is applied to a glass substrate or the like using a coating technique in the grid. However, in this construction method, each of the RGB three-color coloring steps is independent, and each step requires a shielding member (mask) that requires extremely high accuracy for light shielding, and is also used in terms of man-hours. There was also a problem that the manufacturing cost was high in terms of equipment and components. Instead of the current method, recently, using a coating device equipped with an inkjet head, a color filter is manufactured by supplying and applying a coloring material from the inkjet nozzle of the inkjet head onto a glass substrate or the like on which a light shielding portion is formed in a matrix. Have been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2002−273868JP 2002-273868 特許第3925525号Japanese Patent No. 3925525

インクジェットヘッドを用いて着色材料等を塗布する場合、大画面をもつディスプレイなど大きな面積に着色材料等を塗布する場合、或いは個々の製品に必要な塗布面積が小さいものでも大量に一枚の基板に同時並行で塗布工程を経て生産しようとすると、結果として大型のディスプレイと同じように大きな部品として有効な領域に着色材料等を塗布するために大量の着色材料等を供給する必要がある。こうした場合、効率的に塗布工程を完了させるには、大きな領域(幅)に一度の塗布装置の走査(移動)で材料を供給・塗布する必要があり、着色材料を塗布するインクジェットヘッドを複数で並列に配置する必要がある。しかし、単純にインクジェットヘッドを複数で並列に配置すると展開したインクジェットヘッド部全体の横幅が大きくなる。   When applying coloring materials, etc. using an inkjet head, when applying coloring materials, etc. over a large area such as a display with a large screen, or even if the application area required for each product is small, a large amount on one substrate If it is going to produce through an application process simultaneously in parallel, as a result, it is necessary to supply a large amount of coloring materials etc. in order to apply coloring materials etc. to an effective area as a large part like a large display. In such a case, in order to efficiently complete the coating process, it is necessary to supply and apply the material to a large area (width) by a single scanning (moving) of the coating apparatus, and a plurality of inkjet heads that apply the coloring material. Must be placed in parallel. However, when a plurality of ink jet heads are simply arranged in parallel, the width of the entire developed ink jet head portion increases.

これを解消する方法として特許文献1ではインクジェットヘッドの配列・配置において、それぞれのインクジェットヘッドを傾けて配置する方法が開示されている。   As a method for solving this problem, Patent Document 1 discloses a method of inclining and arranging the respective inkjet heads in the arrangement and arrangement of the inkjet heads.

また、上記のような大きな塗布の領域を少ない塗布の工程で実現するには、一定の限定幅のインクジェットノズルをもつインクジェットヘッドを必要数配列して移動する架台に装着することにより、一度の塗布動作(工程)で済むよう大型の塗布装置が必要になる。こうした場合、複数のインクジェットヘッドの配列によっては、その配列による弊害、例えばインクの吐出量の偏りによる塗布量のバラツキ、結果としての色のムラが発生することがある。   In addition, in order to realize a large coating area as described above with a small number of coating steps, a single coating is performed by mounting a necessary number of inkjet heads having inkjet nozzles of a certain limited width on a moving base. A large-sized coating apparatus is required so that the operation (process) can be completed. In such a case, depending on the arrangement of a plurality of ink jet heads, adverse effects due to the arrangement, for example, variations in the coating amount due to uneven ink discharge amounts, and resultant color unevenness may occur.

特許文献2では、こうした弊害を避ける一案が開示されており、塗布装置および塗布方法の導入により色ムラの発生が抑えることができると開示している。しかしながら、特許文献2で従来の複数のインクジェットヘッドを配列した液の塗布によるカラーフィルタの製造装置では、インクジェットヘッドの両端の吐出量の低いインクジェットノズルがそのままで連続しており、この構成による塗布では部分的に塗布量が低いインクジェットノズルによる吐出・塗布された区画が移動方向に、同じインクジェットノズルの吐出・塗布による着色材料の量が少ない塗布の区画で連続し、該当する着色材料による色の透過色に欠陥が線状に起こる可能性がある。また吐出量の低い部分を使用しないように、移動方向に直角な方向に重ねあわせてインクジェットヘッドを配列・配置すれば、インクジェットヘッドの配置スペースに大きな無駄が生じて装置の大型化等を誘因し、またすべてのインクジェットヘッドの両端のノズルを使用しないのは不経済である。   Patent Document 2 discloses a proposal for avoiding such adverse effects, and discloses that the occurrence of color unevenness can be suppressed by introducing a coating apparatus and a coating method. However, in the conventional color filter manufacturing apparatus by applying a liquid in which a plurality of inkjet heads are arranged in Patent Document 2, inkjet nozzles having a low discharge amount at both ends of the inkjet head are continuous as they are. Partially ejected / applied sections by inkjet nozzles with low application amount are continuous in the moving direction in the application sections with small amount of coloring material by ejection / application of the same inkjet nozzle, and color transmission by the corresponding coloring material Defects in color can occur linearly. If the inkjet heads are arranged and arranged in a direction perpendicular to the moving direction so as not to use the part with a low discharge amount, a large waste is generated in the arrangement space of the inkjet head, leading to an increase in the size of the apparatus. Also, it is uneconomical not to use the nozzles at both ends of all ink jet heads.

こうした状況から、本発明者等は現状のインクジェットヘッドによる塗布に適用する塗布方法・装置の開発に取り組む中で、従来のインクジェットヘッドにおいて特許文献2でも触れているようにインクジェットヘッドの1つのユニットの中に構成されたインクジェットノズル列の各インクジェットノズルからの着色料の吐出量にバラツキがあり、両端近傍の極く限られたノズルの吐出量が少ないことを確認した。   Under these circumstances, the present inventors are working on the development of a coating method / apparatus that is applied to the coating by the current inkjet head, and as described in Patent Document 2 in the conventional inkjet head, one unit of the inkjet head is described. It was confirmed that there was a variation in the amount of colorant discharged from each inkjet nozzle of the inkjet nozzle row formed inside, and the amount of discharge from a very limited nozzle near both ends was small.

そして、特許文献2のようなインクジェットヘッドの端部にあるインクジェットノズルに不可避的に現出する着色材料の吐出量の少ないインクジェットノズルを利用しても、カラーフィルターに要求される色度の許容値である千分の三、それを着色材料のカラーフィルター基板それぞれの画素への塗布量の許容値で換算して3%以内を実現する塗布方法及び塗布装置を実現することを目的とする。   And even if an inkjet nozzle with a small discharge amount of the coloring material that inevitably appears on the inkjet nozzle at the end of the inkjet head as in Patent Document 2, the chromaticity tolerance required for the color filter is used. It is an object of the present invention to realize a coating method and a coating apparatus that realizes within 3% by converting the color material to an allowable value of the coating amount of each color filter substrate to each pixel.

このため、本発明では、塗布対象物を保持する保持ステージと、前記塗布対象物に塗布材を供給する複数のインクジェットノズルを有する複数のインクジェットヘッドとにより、前記インクジェットヘッドと前記保持ステージを相対的に移動して、前記塗布対象物に塗布材を供給するためのインクジェットノズルを選択するよう前記インクジェットヘッドを制御する制御手段とを備えた塗布装置において、
前記インクジェットヘッドが持つ前記の複数のインクジェットノズルを、その配列の長手方向に複数(n)の群(ブロック)に分割し、前記の複数のインクジェットヘッドを、分割したインクジェットノズルの1つの分割単位でそのインクジェットノズルの配列の長手方向に位置をずらしてインクジェットヘッドの長手方向に、少なくともその分割した数(n)+1以上の列に規則的に配列して前記塗布対象物に塗布材を供給する構成とした。
For this reason, in this invention, the said inkjet head and the said holding | maintenance stage are made relatively by the holding | maintenance stage which hold | maintains a coating target object, and the some inkjet head which has several inkjet nozzles which supply a coating material to the said coating target object. And a control means for controlling the ink jet head so as to select an ink jet nozzle for supplying a coating material to the application object.
The plurality of inkjet nozzles of the inkjet head are divided into a plurality (n) groups (blocks) in the longitudinal direction of the array, and the plurality of inkjet heads are divided into one division unit of the divided inkjet nozzles. A structure in which the position is shifted in the longitudinal direction of the arrangement of the inkjet nozzles, and the coating material is supplied to the coating object by regularly arranging at least the divided number (n) +1 or more in the longitudinal direction of the inkjet head. It was.

また、前記制御手段は、塗布材の供給量を一定量にすべくインクジェットノズルを選択し、かつ配列された並列するインクジェットヘッドのうち、分割数(n)番目のインクジェットヘッドの配列より外側の部分のインクジェットノズルの動作を停止するよう前記インクジェットヘッドを制御する構成とした。   Further, the control means selects an ink jet nozzle so as to make the supply amount of the coating material constant, and among the arrayed parallel ink jet heads, a portion outside the arrangement of the division number (n) th ink jet heads The inkjet head is controlled to stop the operation of the inkjet nozzle.

さらに、前記制御手段は、塗布材の供給量を許容誤差範囲内にすべくインクジェットノズルを選択し、かつ配列された並列するインクジェットヘッドのうち、分割数(n)番目のインクジェットヘッドの配列より外側の部分のインクジェットノズルの動作を停止するよう前記インクジェットヘッドを制御する構成とした。   Further, the control means selects an inkjet nozzle so that the supply amount of the coating material is within an allowable error range, and is outside the array of the divided number (n) -th inkjet head among the arrayed parallel inkjet heads. The inkjet head is controlled so as to stop the operation of the inkjet nozzle in this part.

また、前記インクジェットヘッドを複数持つインクジェットヘッド群と、前記インクジェットヘッド内のインクジェットノズルから吐出される吐出1回当たりの量を変化させるノズル制御手段と、前記インクジェットヘッド内の各インクジェットノズルから吐出される吐出1回当たりの量の合計をインクジェットヘッド毎に所定量に近づけるようにノズル制御手段を制御する上位制御手段とをさらに備える構成とした。   Further, an inkjet head group having a plurality of the inkjet heads, nozzle control means for changing the amount per ejection ejected from the inkjet nozzles in the inkjet head, and ejection from each inkjet nozzle in the inkjet head The apparatus further includes upper control means for controlling the nozzle control means so that the total amount per discharge is approximated to a predetermined amount for each inkjet head.

そして、前記塗布対象物に各インクジェットノズルから1回の動作で供給された塗布材の量を計測する計測手段と、各インクジェットノズル毎の計測された量を保持する保持手段と、保持手段に更新・保存された保持データを参照して、前記塗布対象物に塗布材を供給するためのインクジェットノズルを選択するよう前記インクジェットヘッドを制御する制御手段とを備える構成とした。   And it updates to the measurement means which measures the quantity of the coating material supplied to the said application | coating target object from each inkjet nozzle by one operation | movement, the holding means which hold | maintains the measured quantity for each inkjet nozzle, and a holding means. A control unit that controls the inkjet head so as to select an inkjet nozzle for supplying a coating material to the coating object with reference to the stored data is provided.

上記のような請求項1による構成とすることで、単位面積あたりの塗布量に応じた数のインクジェットノズルを持つインクジェットヘッドを必要数準備して、そのインクジェットノズルに要求される配列のピッチ密度を実現する物理上の制約、つまり安定した塗布材の吐出を行うインクジェットノズルを信頼性が高く、耐久性のある装置として構成する必要上の制約からも、その制約を払拭する密集度以下になるように、そのインクジェットヘッド内のインクジェットノズルを、分割数(n)を決めて複数の群(ブロック)に分け、その分割数(n)+1以上の並行配列させたインクジェットヘッドの列の数で構成し、その分割したインクジェットノズルの1つの分割単位で、そのインクジェットノズルの配列の長手方向に隣り合った列のインクジェットヘッドの位置をずらして規則的に連続配列して、それぞれ塗布方向に並んだ列のインクジェットヘッド内のインクジェットノズルを選択動作させて塗布材の吐出を制御して塗布装置として動作させることで、
インクジェットヘッドに配列された複数のインクジェットノズルのうちの両端の数ノズルがその他の各インクジェットノズルとの吐出速度の差が10〜15%程度あって、結果としてそのインクジェットノズルからの吐出量が8%程度少なくても、吐出すべきインクジェットノズルを選択し、塗布領域に必要な塗布材の量に応じた吐出数で吐出する制御を行い、塗布する基板の所定の塗布領域の各部位における個々の領域への塗布量の許容差内に収めることが可能となり、例えば代表的な応用例である液晶表示装置に組み込まれるカラーフィルターにおいて、結果的に従来の方法で作製されたカラーフィルタのRGB各透過色の色度の許容値である千分の3以内に収めることが可能であり、特にインクジェットヘッドに配列された両端のインクジェットノズルが偏在する部分の塗布量が不足し、色乗りの悪い「白ヌケ」が集中して発生することも無く、基板の全域で、従来法によるカラーフィルタと同様の塗布後の色度(カラーフィルタとしての品質)を実現することができる。
With the configuration according to claim 1 as described above, a necessary number of inkjet heads having the number of inkjet nozzles corresponding to the coating amount per unit area are prepared, and the pitch density of the array required for the inkjet nozzle is set. The physical constraints to be realized, that is, the necessity to configure an inkjet nozzle that discharges a stable coating material as a reliable and durable device, should be less than the density to eliminate that constraint In addition, the inkjet nozzles in the inkjet head are divided into a plurality of groups (blocks) by determining the number of divisions (n), and the number of rows of inkjet heads arranged in parallel equal to or greater than the number of divisions (n) +1. In each division unit of the divided inkjet nozzles, the rows of the adjacent nozzles in the longitudinal direction of the arrangement of the inkjet nozzles Click by shifting the position of the jet head is regularly contiguous sequence, by operating as a control to coating apparatus the discharge of the coating material jet nozzle is selected operations of the inkjet head of each column arranged in the coating direction,
Among the plurality of inkjet nozzles arranged in the inkjet head, the difference between the ejection speeds of several nozzles at the both ends and other inkjet nozzles is about 10 to 15%. As a result, the ejection amount from the inkjet nozzles is 8%. Even if the number is small, select an inkjet nozzle to be ejected, perform ejection control with the number of ejections corresponding to the amount of coating material required for the application area, and individual areas in each part of the predetermined application area of the substrate to be applied For example, in a color filter incorporated in a liquid crystal display device, which is a typical application example, as a result, RGB transmission colors of a color filter produced by a conventional method can be accommodated. Can be kept within 3 thousandths of the allowable value of the chromaticity of the ink. Insufficient amount of coating in the area where the jet nozzles are unevenly distributed, and “white spots” with poor color riding are not concentrated, and chromaticity after coating is the same as that of conventional color filters over the entire area of the substrate ( Quality as a color filter) can be realized.

つまり、高品位なカラーフィルタを、高価なマスキング部材など製造間接部材等を必要とせず、従来のコーティング法で前工程で被膜した着色材料を剥離・除去すること等による部材のロスも少なく、低コストでカラーフィルタを製造することが可能な塗布装置を提供することができる。   In other words, high-quality color filters do not require manufacturing indirect members such as expensive masking members, and there is little loss of members due to peeling and removal of colored materials coated in the previous process by conventional coating methods. A coating apparatus capable of producing a color filter at a cost can be provided.

また、インクジェットヘッドの配置をインクジェットヘッド内のインクジェットノズルを複数に分割して、その分割されたブロックを1ブロックづつシフトする配置の配列に変えたことにより、各色に複数の列で配列し、さらにRGB3色分のインクジェットヘッドを装備した塗布部分の走査方向の装置の寸法を小さくでき、小型の塗布装置の実現にも寄与することができる。   Further, the arrangement of the inkjet head is divided into a plurality of inkjet nozzles in the inkjet head, and the divided blocks are changed to an arrangement in which the blocks are shifted one block at a time. The size of the device in the scanning direction of the coating portion equipped with the inkjet heads for three colors of RGB can be reduced, which can contribute to the realization of a small-sized coating device.

請求項2によれば、塗布材の供給を一定量にして、基板への塗布量を平均化するインクジェットノズルの制御を行なうことに加えて、両端から分割数(n)番目の列のインクジェットヘッドのインクジェットノズルより外側に位置するインクジェットヘッドのインクジェットノズルからの吐出を停止することによれば、無効な塗布材の吐出がなくなり、省資源の観点からも好ましい塗布装置とすることができる。   According to the second aspect of the present invention, in addition to controlling the ink jet nozzle that averages the amount of application to the substrate while keeping the supply of the coating material constant, the ink jet heads in the number of divisions (n) rows from both ends By stopping the discharge from the ink jet nozzles of the ink jet head located outside the ink jet nozzles, the discharge of the invalid coating material is eliminated, and a preferable coating device can be obtained from the viewpoint of resource saving.

請求項3によれば、塗布材の供給の最適化を目指し、供給量を許容誤差範囲内に収まるようにインクジェットヘッド内のインクジェットノズルの選択を制御することで、吐出量の最適化に加えて、塗布範囲外に位置するインクジェットヘッドのインクジェットノズルからの無効な塗布材料の吐出を停止することによれば、省資源の効果を一層高めることになる。   According to the third aspect, in addition to the optimization of the discharge amount, the selection of the ink jet nozzle in the ink jet head is controlled so as to optimize the supply of the coating material so that the supply amount falls within the allowable error range. By stopping the discharge of the invalid coating material from the inkjet nozzle of the inkjet head located outside the coating range, the resource saving effect is further enhanced.

請求項4によれば、インクジェットヘッドごとの各インクジェットノズルからの1回の吐出量を変化させるノズル制御手段、及びインクジェットヘッドごとの各インクジェットノズルからの1回の吐出量を所定の量に制御する上位制御手段によって、1回の吐出量のバラツキを基板の全塗布領域でならすことによれば、微小領域だけの色度の差を低減するだけでなく、基板の全領域においても色度の差を所定の範囲に収めることができることになる。   According to the fourth aspect of the present invention, the nozzle control means for changing the ejection amount from each inkjet nozzle for each inkjet head and the ejection amount for each ejection from each inkjet nozzle for each inkjet head are controlled to a predetermined amount. By using the upper control means to distribute the variation in one discharge amount over the entire application area of the substrate, not only the chromaticity difference of only the minute area is reduced, but also the chromaticity difference of the entire area of the substrate. Can be within a predetermined range.

請求項5によれば、各インクジェットノズルから1回の吐出動作で供給する塗布材の量を計測し、計測した吐出量のデータを更新・保存そして保持し、それを参照してインクジェットノズルの選択や吐出量を増減・微調して吐出を制御すること等により、運転中に吐出量の変化を補正しながら、継続して塗布量を均一に保ち動作させることも可能になる。   According to the fifth aspect, the amount of the coating material supplied from each inkjet nozzle in one ejection operation is measured, and the measured ejection amount data is updated, stored and retained, and the inkjet nozzle is selected by referring to the data. In addition, by controlling the discharge by increasing / decreasing / finely adjusting the discharge amount, it is possible to continuously keep the application amount uniform while correcting the change in the discharge amount during operation.

以下、添付図面を参照して、本発明の塗布装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下においては、カラーフィルタ製造装置を例にとって説明している。   Hereinafter, embodiments of a coating apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a color filter manufacturing apparatus is described as an example.

図1はカラーフィルタ製造装置の一実施形態を示す斜視図である。この例のカラーフィルタ製造装置は、機台1上に吸着テーブル3、塗布ガントリー4、カメラガントリー6などを支承している。保持ステージである吸着テーブル3は、ガラス基板2を吸着保持するものであり、このガラス基板2の位置決めを達成するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、回転駆動されるとともに、Y方向に駆動される。塗布ガントリー4は、インクジェットヘッドバー5を保持するものであり、ガラス基板2に着色材料を塗布するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、X方向に駆動される。また、ガラス基板2に対する相対位置を調整するために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、Z方向、Y方向に駆動される。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a color filter manufacturing apparatus. The color filter manufacturing apparatus of this example supports a suction table 3, a coating gantry 4, a camera gantry 6 and the like on a machine base 1. The suction table 3 as a holding stage holds the glass substrate 2 by suction. In order to achieve the positioning of the glass substrate 2, the suction table 3 is rotationally driven by a driving mechanism and a guide mechanism (not shown) and in the Y direction. Driven. The application gantry 4 holds the inkjet head bar 5 and is driven in the X direction by a drive mechanism and a guide mechanism (not shown) in order to apply a coloring material to the glass substrate 2. Moreover, in order to adjust the relative position with respect to the glass substrate 2, it drives to a Z direction and a Y direction by the drive mechanism and guide mechanism which are not shown in figure.

カメラガントリー6は、ガラス基板2のアラインメントのためのアラインメントカメラ7、8を保持しており、そしてガラス基板2に供給された着色材料を検出するための計測手段であるスキャンカメラ9を保持することがより好ましく、アラインメント、着色材料検出のために、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、X方向に駆動される。また、図示しない駆動機構、ガイド機構によって、アラインメントカメラ7、8、スキャンカメラ9をY方向に駆動する。そしてアラインメントカメラ7、8はガラス基板2のマーク(図示せず)を検出するものであり、アラインメントカメラ7、8によるマーク検出結果に基づいて吸着テーブル3を回転させ、および/またはY方向に移動させることにより、ガラス基板2のアラインメントを達成することができる。X方向のアライメント誤差は吐出タイミングを調整することで達成することができる。ここで、X、Yは、吸着テーブル3により吸着保持されたガラス基板2の上面と平行な平面を規定すべく設定された互いに直交する方向を表し、Zは、X、Yにより規定された平面と直交する方向を表している。   The camera gantry 6 holds alignment cameras 7 and 8 for alignment of the glass substrate 2 and holds a scan camera 9 that is a measuring means for detecting the coloring material supplied to the glass substrate 2. Is more preferable, and is driven in the X direction by a drive mechanism and a guide mechanism (not shown) for alignment and color material detection. Further, the alignment cameras 7 and 8 and the scan camera 9 are driven in the Y direction by a drive mechanism and a guide mechanism (not shown). The alignment cameras 7 and 8 detect marks (not shown) on the glass substrate 2, rotate the suction table 3 based on the mark detection results by the alignment cameras 7 and 8, and / or move in the Y direction. By doing so, alignment of the glass substrate 2 can be achieved. The alignment error in the X direction can be achieved by adjusting the ejection timing. Here, X and Y represent directions orthogonal to each other set to define a plane parallel to the upper surface of the glass substrate 2 held and sucked by the suction table 3, and Z is a plane defined by X and Y. The direction orthogonal to

なお、スキャンカメラ9に代えて二次元CCDカメラを採用することによれば、着弾痕の高さを計測することもでき、使用する着色材料について事前に得た着弾時の液滴の形状により、その高さの計測によって液滴の体積を算出することが可能であり、より精度の高い各インクジェットノズルからの着色材料の吐出量を知ることができる。   In addition, by adopting a two-dimensional CCD camera instead of the scan camera 9, it is possible to measure the height of the landing mark, and depending on the shape of the droplet at the time of landing obtained in advance for the coloring material to be used, The volume of the droplet can be calculated by measuring the height, and the discharge amount of the coloring material from each inkjet nozzle can be known with higher accuracy.

このインクジェットヘッドバー5は、複数個のインクジェットヘッド51を整列させてなるものであり、各インクジェットヘッド51は、内部に複数個のインクジェットノズル52を整列形成させてなるものである。そして、複数個のインクジェットヘッド51の配列は、1つのインクジェットヘッド51に配列形成された全てのインクジェットノズル52を複数のブロックに分割し、隣り合うインクジェットヘッド51の配列を1ブロックづつシフトさせてX方向の間隔、Y方向の間隔がそれぞれ所定の間隔となるように設定されている。   The inkjet head bar 5 is formed by aligning a plurality of inkjet heads 51, and each inkjet head 51 is formed by aligning a plurality of inkjet nozzles 52 therein. The arrangement of the plurality of inkjet heads 51 is such that all the inkjet nozzles 52 arranged in one inkjet head 51 are divided into a plurality of blocks, and the arrangement of adjacent inkjet heads 51 is shifted one block at a time. The interval in the direction and the interval in the Y direction are set to be predetermined intervals.

図2a)はインクジェットヘッドバー5の構成を示す一例の概略図である。この例では一つのインクジェットヘッド51を4つのブロックに分割したものを示しており、5列で塗布領域をカバーする構成とした場合を示している。このインクジェットヘッド51の連続配列により一つのインクジェットヘッド51の実効塗布幅を、ガラス基板等の塗布対象物の塗布幅に合わせて必要な数だけ並列に装備することで実現する。このインクジェットヘッド51群を装備したインクジェットヘッドバー5を図中矢印Xの方向に往復移動させて、インクジェットノズル52からの着色材料の吐出・塗布を行う。   FIG. 2 a) is a schematic diagram showing an example of the configuration of the inkjet head bar 5. In this example, one inkjet head 51 is divided into four blocks, and a case is shown in which the application region is covered by five rows. This continuous arrangement of the inkjet heads 51 realizes the effective coating width of one inkjet head 51 by installing in parallel as many as necessary in accordance with the coating width of a coating object such as a glass substrate. The inkjet head bar 5 equipped with the inkjet head 51 group is reciprocated in the direction of the arrow X in the drawing to discharge and apply the coloring material from the inkjet nozzle 52.

実際のインクジェットノズル52からの着色材料の吐出位置は、図2b)で示すように塗布領域に吐出する、丸で囲まれた液滴の配列番号(1)〜(4)で連続して塗布領域を埋めていく。インクジェットヘッド51のどのブロックが受け持つかは、図2c)の表のようなブロックの5通りの組合せを基本としてインクジェットノズル52の吐出制御を行う。つまり、A列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(1)の位置、B列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(2)の位置、C列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(3)の位置、D列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(4)の位置、そしてE列のインクジェット51のインクジェットノズル52はそれぞれのブロックで(1)から(4)の位置に、図示しない制御手段による吐出制御により着色材料を吐出・塗布する。   The actual discharge position of the coloring material from the ink jet nozzle 52 is the application region continuously with the array numbers (1) to (4) of the droplets surrounded by circles, which are discharged to the application region as shown in FIG. To fill. Which block of the ink-jet head 51 is responsible is controlled by discharging the ink-jet nozzle 52 based on five combinations of blocks as shown in the table of FIG. That is, the inkjet nozzle 52 of the inkjet 51 in the A row is at the position (1), the inkjet nozzle 52 of the inkjet 51 in the B row is at the position (2), the inkjet nozzle 52 of the inkjet 51 in the C row is at the position (3), The inkjet nozzle 52 of the D row inkjet 51 is located at the position (4), and the inkjet nozzle 52 of the E row inkjet 51 is located at the position (1) to (4) in each block by ejection control by a control means (not shown). Discharge and apply coloring material.

この例では、第5のE列のインクジェットヘッド51内に整列形成するインクジェットノズル52のそれぞれの配置が、分割したブロックごとに1ピッチづつずれており、インクジェットヘッド51の製作に配慮が必要となる。   In this example, the arrangement of the inkjet nozzles 52 formed in alignment in the inkjet head 51 of the fifth E row is shifted by one pitch for each divided block, and it is necessary to consider the production of the inkjet head 51. .

一方で、このインクジェットノズル52の吐出位置の配列は、この図2の例以外にも、第一列のインクジェットヘッド51(図2の例ではA列)に(2)や(3)或いは(4)の位置に着色材料の着弾痕を形成することも可能であり、それぞれのインクジェットヘッド51の順序・配置とは無関係に組合せを設定し、配列したインクジェットヘッド51により連続した設定の塗布ピッチで着色材料を吐出すれば仕様に合致したカラーフィルタができることは自明である。   On the other hand, the arrangement of the ejection positions of the inkjet nozzles 52 is not limited to the example shown in FIG. 2, but the (2), (3), or (4) It is also possible to form landing marks of coloring materials at positions), and a combination is set regardless of the order and arrangement of the respective inkjet heads 51, and coloring is performed at a continuously set application pitch by the arranged inkjet heads 51. It is obvious that a color filter that meets the specifications can be produced by discharging the material.

また、第1列から第3列のハッチングしたブロックは、塗布対象物の塗布領域の枠外に位置して、着色材料の吐出を禁止する必要のあるブロックで、制御手段による適切な制御により、着色材料の無駄な吐出を避けることができる。   In addition, the hatched blocks in the first to third rows are located outside the frame of the application area of the application target and need to prohibit the discharge of the coloring material, and are colored by appropriate control by the control means. Wasteful discharge of material can be avoided.

図3a)はインクジェットヘッドバー5の構成を示す他の例の概略図である。この例では、同じく4つのブロックに分割したインクジェットヘッド51を8列で塗布領域をカバーする構成とした場合を示している。このインクジェットヘッド51構成の連続配列により一つのインクジェットヘッド51の実効塗布幅を、ガラス基板等の塗布対象物の塗布幅に合わせて必要な数だけ並列に装備することで実現することは同じである。   FIG. 3 a) is a schematic view of another example showing the configuration of the inkjet head bar 5. In this example, the case where the inkjet head 51 divided into four blocks is configured to cover the application region in eight rows is shown. It is the same that the effective coating width of one inkjet head 51 is provided in parallel by the necessary number of the same in accordance with the coating width of the coating object such as a glass substrate by the continuous arrangement of the inkjet head 51 configuration. .

インクジェットノズル52からの着色材料の吐出位置は、図3b)で示すように前述の例と同じように塗布領域に吐出する液滴の配列(1)〜(4)で連続して塗布領域を埋めていく。インクジェットヘッド51のどのブロックが吐出を受け持つかは、図3c)の表のようなブロックの8通りの組合せが基本となりインクジェットノズル52の吐出制御を行う。つまり、A列及びE列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(1)の位置、B列及びF列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(2)の位置、C列及びG列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(3)の位置、D列及びH列のインクジェット51のインクジェットノズル52は(4)の位置に着色材料を吐出する。   As shown in FIG. 3B), the discharge position of the coloring material from the ink jet nozzle 52 is continuously filled with the array (1) to (4) of droplets discharged to the application area as in the above example. To go. Which block of the inkjet head 51 is responsible for ejection is based on eight combinations of blocks as shown in the table of FIG. That is, the inkjet nozzles 52 of the inkjet 51 in the A row and the E row are in the position (1), the inkjet nozzles 52 in the inkjet 51 in the B row and the F row are the inkjets in the ink jet 51 in the C row and the G row. The nozzle 52 ejects the coloring material to the position (3), and the inkjet nozzle 52 of the inkjet 51 in the D row and the H row ejects the coloring material to the position (4).

実際のインクジェットノズル52からの着色材料の吐出シーケンス、つまりそれぞれの液滴の吐出を前記図2の例と比べると、第5列から第8列のインクジェットヘッド51の分割したブロック内のインクジェットノズル52の配列が規則的であり、インクジェットヘッド51のインクジェットノズル52の配置が規則的な配列となって、インクジェットヘッド51の製作も特別な配置の考慮せずに済み、容易となる。   Compared with the example of FIG. 2, the discharge sequence of the coloring material from the actual inkjet nozzle 52, that is, the discharge of each droplet, the inkjet nozzles 52 in the divided blocks of the inkjet heads 51 in the fifth to eighth rows. This arrangement is regular, and the arrangement of the ink jet nozzles 52 of the ink jet head 51 becomes a regular arrangement, and the production of the ink jet head 51 is not required to be taken into consideration in the special arrangement.

そして、図2の例と同じように、このインクジェットノズル52の吐出位置の配列は、この図3の例以外にも、第一列のインクジェットヘッド51(図3の例ではA列)に(2)や(3)或いは(4)の位置に着色材料の着弾痕を形成することも可能であり、それぞれのインクジェットヘッド51の列の順序・配置とは無関係に組合せを設定し、配列したインクジェットヘッド51により連続した設定の塗布ピッチで着色材を吐出すれば仕様に合致したカラーフィルタができることは自明である。   As in the example of FIG. 2, the arrangement of the ejection positions of the inkjet nozzles 52 is not limited to (2 in the first row of inkjet heads 51 (A row in the example of FIG. 3)). ), (3) or (4), it is also possible to form a landing mark of the coloring material, and the ink jet heads are arranged in a combination irrespective of the order and arrangement of the rows of the ink jet heads 51. It is obvious that a color filter conforming to the specifications can be obtained by discharging the coloring material at a coating pitch set continuously by 51.

次に、本発明の塗布装置により塗布領域を全面にわたり均一に塗布する仕組みを説明する。   Next, a mechanism for uniformly coating the coating area over the entire surface by the coating apparatus of the present invention will be described.

本発明の実施例として、代表的な37インチサイズの高精細テレビ受像機に対応できる幅180μm、長さ530μmの大きさの画素に着色材料を適量、塗布充填することで説明する。   As an embodiment of the present invention, a description will be given by applying and filling an appropriate amount of a coloring material into a pixel having a width of 180 μm and a length of 530 μm that can be used for a typical high-definition television receiver of 37 inch size.

この場合のインクジェットノズル52の配列密度は1440dpiで、塗布走査方向に直角方向の配列については図2b)、図3b)に示した着弾痕の配置と同じであり、吐出された液滴の互いの位置のズレ=塗布間隔(ピッチ)は17.64μmのピッチであり、1つのインクジェットノズル52からの材料の吐出量を30pl(ピコ・リットル)、25のノズルで合計1500pl、つまりインクジェットノズル52から50発のインクジェットの材料を吐出・塗布して実現する。   In this case, the arrangement density of the inkjet nozzles 52 is 1440 dpi, and the arrangement in the direction perpendicular to the coating scanning direction is the same as the arrangement of the landing marks shown in FIGS. 2b) and 3b). Position shift = application interval (pitch) is a pitch of 17.64 μm, the amount of material discharged from one inkjet nozzle 52 is 30 pl (picoliter), and a total of 1500 pl with 25 nozzles, that is, 50 to 50 from inkjet nozzles 52 This is realized by ejecting and applying the ink jet material.

一方で、本発明者らは今回、カラーフィルターとしての色度の許容値が有効画面領域全体において1000分の3であり、この色度の許容値を実現する着色材料の塗布量バラツキの許容値が3%以下であることを確認しており、これをカラーフィルタの目標仕様とし、その仕様を満足する本発明の塗布装置について説明する。   On the other hand, the present inventors now have an allowable value of chromaticity as a color filter of 3/1000 in the entire effective screen area, and an allowable value of variation in the coating amount of the coloring material that realizes the allowable value of chromaticity. The coating apparatus according to the present invention satisfying the specifications will be described with reference to a target specification of the color filter.

インクジェットノズル52の事前の着弾痕の計測で、基板への着弾した液滴の直径が平均すると40μmであることから、着色材料が基板上に形成されたマトリクス状の遮光部を乗り越えて隣の画素への混入することを避けるために、長さ530μmの両端の縁からインクジェットノズル52から基板に塗布された着色材料の着弾痕の半径値である20μmの位置より外側の区域を吐出禁止領域として、塗布するのは490μmの間に位置するインクジェットノズル52からの吐出による、基板に形成されたそれぞれの画素の中心への着色材料の吐出・塗布を行う。従って1440dpiのインクジェットノズル52の配列・配置密度から、この画素1つの領域に着色材料を吐出・塗布可能なインクジェットノズル52の数は27となる。   Since the average diameter of droplets that have landed on the substrate is 40 μm on the basis of the measurement of the landing marks in advance of the ink jet nozzle 52, the adjacent pixel passes over the matrix-shaped light-shielding portion on which the coloring material is formed on the substrate. In order to avoid mixing in, the area outside the position of 20 μm, which is the radius value of the landing mark of the coloring material applied from the inkjet nozzle 52 to the substrate from the edge of both ends of 530 μm in length, The application is performed by discharging and applying a coloring material to the center of each pixel formed on the substrate by discharging from the inkjet nozzle 52 located between 490 μm. Therefore, from the arrangement and arrangement density of the 1440 dpi inkjet nozzles 52, the number of inkjet nozzles 52 that can discharge and apply the coloring material to one pixel area is 27.

一方、制御手段による制御で、カラーフィルタの有効領域を含む基板全体のそれぞれの1画素に対し、対応する27のインクジェットノズル52から選択したインクジェットノズル52に吐出指令を送り着色材料を吐出・塗布することで、530×180μmの大きさの1画素に1500plの着色材料を、総量で3%以内の着色材料の吐出量の許容値に収める吐出制御をする。個々のインクジェットノズル52からの着色材料の吐出量は、事前に行う、それぞれの装備するインクジェットヘッド51の試射による計測で、或いは後述するテストパターン検査により計測され、塗布開始前に最新の状態でのテストパターン塗布における着弾痕の直径や体積などのデータとして格納された数値、或いは前述の事前にそれぞれのインクジェットヘッド51のインクジェットノズル52の吐出量を計測したデータにより、記憶素子にその数値やデータをデータテーブルとして格納した数値等を用いてインクジェットノズル52の選択と吐出数の制御を行い、カラーフィルタの有効領域での色度の仕様を満足させる。   On the other hand, under the control of the control means, for each pixel of the entire substrate including the effective area of the color filter, a discharge command is sent to the inkjet nozzle 52 selected from the corresponding 27 inkjet nozzles 52 to discharge and apply the coloring material. Thus, the discharge control is performed so that the coloring material of 1500 pl per pixel having a size of 530 × 180 μm falls within the allowable amount of the coloring material within 3% in total. The discharge amount of the coloring material from each ink jet nozzle 52 is measured in advance by a test shot of each of the equipped ink jet heads 51 or by a test pattern inspection described later. Based on numerical values stored as data such as the diameter and volume of landing marks in test pattern application, or data obtained by measuring the ejection amount of the inkjet nozzles 52 of the respective inkjet heads 51 in advance, the numerical values and data are stored in the storage element. Selection of the inkjet nozzle 52 and control of the number of ejections are performed using numerical values stored as a data table, and the chromaticity specifications in the effective area of the color filter are satisfied.

図4は、本発明に用いたインクジェットヘッド51の幅方向に配列されたインクジェットノズル52の吐出速度を表したグラフであり、両端の数ノズルの吐出速度が10〜15%程度低いことを示すものである。このグラフに示されたインクジェットヘッド51の吐出速度と、インクジェットヘッド51からの着色材料の吐出量の相関確認により、低い吐出速度による着色材料の吐出量の低下が最大8%であることが確認された。   FIG. 4 is a graph showing the ejection speed of the inkjet nozzles 52 arranged in the width direction of the inkjet head 51 used in the present invention, and shows that the ejection speed of several nozzles at both ends is about 10 to 15% lower. It is. By confirming the correlation between the ejection speed of the inkjet head 51 shown in this graph and the ejection amount of the coloring material from the inkjet head 51, it is confirmed that the decrease in the ejection amount of the coloring material due to the lower ejection speed is a maximum of 8%. It was.

また、1440dpiのインクジェットノズル52の配列ピッチPは、17.64μmとなるが、この数字は現状の基本的なインクジェット方式によるインクジェットノズルを構成する部材寸法・機構上等の制約から1つのインクジェットヘッドで実現することが困難であることもあり、分割した数の4列基本のインクジェットヘッド51で実現する構成としており、1つのインクジェットヘッド51に形成されたインクジェットノズル52の配列間隔は360dpiで70.56μmとしている。   In addition, the arrangement pitch P of the 1440 dpi inkjet nozzles 52 is 17.64 μm, but this number is one inkjet head due to restrictions on the dimensions and mechanisms of the components constituting the inkjet nozzles based on the current basic inkjet system. It may be difficult to realize, and is configured to be realized by a divided number of four-row basic inkjet heads 51. The arrangement interval of inkjet nozzles 52 formed in one inkjet head 51 is 70.56 μm at 360 dpi. It is said.

一方、インクジェットヘッド51に形成された256のインクジェットノズル52の両端に位置する6つのインクジェットノズル52の吐出速度が低く、着色材料の吐出量として8%低いので、1画素当たりに要求される吐出総量1500plから計算上ではインクジェットノズル52から50発の吐出で画素に着色材料を塗布することでき、吐出量が少ないインクジェットヘッド51の両端のインクジェットノズル52が塗布する画素にかかる場合には、総吐出量の許容値3%を満たす吐出量の少ないインクジェットノズル52からの着色材料の吐出数は18発以内となる。   On the other hand, since the discharge speed of the six inkjet nozzles 52 located at both ends of the 256 inkjet nozzles 52 formed on the inkjet head 51 is low and the discharge amount of the coloring material is 8% lower, the total discharge amount required per pixel From the calculation of 1500 pl, the coloring material can be applied to the pixels by 50 ejections from the inkjet nozzles 52, and when the inkjet nozzles 52 at both ends of the inkjet head 51 with a small ejection amount are applied to the applied pixels, the total ejection amount The number of discharges of the coloring material from the inkjet nozzle 52 with a small discharge amount satisfying the allowable value of 3% is within 18 shots.

一方、画素上に位置するインクジェットノズル52からの総吐出量が少なくなる最悪のケースは、前述のようにインクジェットヘッド51の端部のインクジェットノズル52が画素の中に位置づけられる場合で、1つの画素の着色材料の塗布領域端部とインクジェットヘッド51のの端部のインクジェットノズル52が一致する場合で、この場合には着色材料の許容吐出域の長さとインクジェットノズル52の配列ピッチとから算出される値6.95(=490/70.6)により、インクジェットヘッド両端に位置する6個のインクジェットノズル52がすべて1つの画素に入りこむ。   On the other hand, the worst case in which the total discharge amount from the inkjet nozzle 52 located on the pixel is small is when the inkjet nozzle 52 at the end of the inkjet head 51 is positioned in the pixel as described above. In this case, it is calculated from the length of the permissible discharge area of the coloring material and the arrangement pitch of the inkjet nozzles 52. With the value 6.95 (= 490 / 70.6), all the six inkjet nozzles 52 located at both ends of the inkjet head enter one pixel.

以上のことから、インクジェットヘッド51の端部に配列形成された吐出量の低いインクジェットノズル52からは、前記18以下の条件より3発の着色材料の吐出・塗布が可能となるが、実際には25のそれぞれのインクジェットノズル52で2発の吐出・塗布で済む。つまり、インクジェットヘッド51を複数(n)に分割して分割数(n)+1以上の列のインクジェットヘッド51の構成とした塗布装置とすることで、現行の37インチ以上の高精細テレビ受像機向けにインクジェット方式での着色材の塗布による高精細・高品位なカラーフィルタを低コストで製造することが可能となる。   From the above, it is possible to discharge and apply three color materials from the inkjet nozzle 52 with a low discharge amount arranged at the end of the inkjet head 51 under the above 18 conditions. Each of the 25 ink-jet nozzles 52 requires only two ejections and application. That is, the present invention is for a high-definition television receiver of 37 inches or more by dividing the inkjet head 51 into a plurality (n) and forming a configuration of the inkjet heads 51 having a number of divisions (n) +1 or more. In addition, it is possible to manufacture a high-definition and high-quality color filter at low cost by applying a coloring material by an inkjet method.

このケースでは許容限界数18に対し、吐出量の少ないインクジェットノズル52からの着色材料の吐出・塗布を最大でも12発に収められるので、余裕度(安全率)1.5である。   In this case, since the discharge / application of the coloring material from the inkjet nozzle 52 with a small discharge amount can be accommodated in 12 shots at the maximum with respect to the allowable limit number 18, the margin (safety factor) is 1.5.

また、1つの画素のサイズが小さいカラーフィルタが要求される場合には、吐出量の低いインクジェットノズル52から許容される総吐出数に関しては、色度の許容値を実現する着色材料の塗布量バラツキの許容値M(パーセント値)に対し、端部近傍の他のインクジェットノズル52より吐出量がV(パーセント値)だけ低いインクジェットノズル52からの吐出する液滴総数Jを、1画素当たりの総吐出液滴数Sとの関係で、下の数式1を満足するインクジェットノズル52の選択及び、その選択されたインクジェットノズルからの吐出液滴数Sに制御すれば、要求仕様を満足するカラーフィルタの製造が可能となる。

Figure 2010234170
実際には、この許容吐出液滴数によって、1つのインクジェットノズル52からの吐出数を制限し、両端に位置する吐出料の低いインクジェットノズル52とそれ以外の他のインクジェットノズル52の吐出数の和の数で吐出・塗布制御してカラーフィルターの仕様を満足する所要の着色材料の塗布を行う。 In addition, when a color filter with a small pixel size is required, regarding the total number of ejections allowed from the inkjet nozzle 52 with a low ejection amount, the coating amount variation of the coloring material that realizes the allowable value of chromaticity is varied. The total number of droplets J to be ejected from the inkjet nozzles 52 is lower than the other inkjet nozzles 52 near the end by an amount V (percentage value) relative to the permissible value M (percentage value). Production of a color filter that satisfies the required specifications by controlling the selection of the inkjet nozzle 52 that satisfies the following formula 1 and the number S of ejected droplets from the selected inkjet nozzle in relation to the number of droplets S Is possible.

Figure 2010234170
Actually, the number of ejections from one inkjet nozzle 52 is limited by the allowable number of ejected droplets, and the sum of the ejection numbers of the inkjet nozzles 52 having low ejection charges located at both ends and the other inkjet nozzles 52 other than that. The required coloring material that satisfies the specifications of the color filter is applied by controlling the discharge and application by the number of the above.

図2及び図3に示すインクジェットヘッドバー5は、赤(R)、緑(G)、青(B)の着色材料のいずれかを塗布するためのものであり、特には図示していないが、他の着色材料を塗布するためのインクジェットヘッドバーも設けられている。   The ink-jet head bar 5 shown in FIGS. 2 and 3 is for applying any of red (R), green (G), and blue (B) coloring materials. An ink jet head bar for applying other coloring materials is also provided.

図5は、インクジェットノズル52を選択するためにインクジェットヘッドバー5を制御するための構成を示す概略ブロック図である。ここでの構成は、計測手段であるスキャンカメラ9及びスキャンカメラ9による撮像データ(例えば、全てのインクジェットノズル52を動作させた状態に対応する撮像データ)を入力として各インクジェットノズル52から吐出した着色材料の着弾痕のX,Y座標、及び着色材料の直径、面積、または体積を算出する画像処理装置11、算出された直径、面積、または体積などの必要なデータや、吐出データテーブルを記憶・保持する保持手段であるメモリ12、メモリ12に保持されている直径、面積、または体積などのデータや、吐出データテーブル内のデータを考慮して動作させるべきインクジェットノズル52を選択するために、外部の周辺装置とのデータや制御信号などを授受する入出力のインターフェースなどを受け持つ周辺回路や演算回路などを含むインクジェットヘッドバー5を駆動・停止させる制御手段である制御装置13を有している。   FIG. 5 is a schematic block diagram showing a configuration for controlling the ink jet head bar 5 in order to select the ink jet nozzle 52. In this configuration, the scanning camera 9 that is a measurement unit and imaging data (for example, imaging data corresponding to a state in which all the inkjet nozzles 52 are operated) input by the scanning camera 9 are used as input, and coloring is discharged from each inkjet nozzle 52. Image processing device 11 that calculates X, Y coordinates of material landing marks and diameter, area, or volume of coloring material, and stores necessary data such as calculated diameter, area, or volume, and a discharge data table In order to select the inkjet nozzle 52 to be operated in consideration of the data such as the memory 12, which is the holding means to hold, the data such as the diameter, area, or volume held in the memory 12 and the data in the ejection data table, Peripherals that handle I / O interfaces that exchange data and control signals with other peripheral devices And a control unit 13 which is a control means for driving and stopping the ink jet head bar 5, including road and calculation circuit.

したがって、この計測手段及び保持手段を装備することにより、インクジェットヘッドバー5による塗布動作を行う毎にメモリ12に保持されている面積、直径、または体積を更新することができ、インクジェットヘッドバー5による次の塗布動作を行うに当って、最新の面積、直径、または体積を考慮して動作させるべきインクジェットノズル52を選択し、吐出指令を出す等のインクジェットヘッドバー5を制御することができる。   Therefore, by providing this measuring means and holding means, the area, diameter, or volume held in the memory 12 can be updated every time the application operation by the ink jet head bar 5 is performed. In performing the next coating operation, it is possible to control the inkjet head bar 5 such as selecting an inkjet nozzle 52 to be operated in consideration of the latest area, diameter, or volume and issuing a discharge command.

なお、制御装置13は、それぞれのインクジェットノズル52から着色材料を吐出した着弾痕を計測した体積などのデータや、吐出データテーブル内のデータ等のメモリー12に保持されたそれぞれのインクジェットノズル52からの吐出量のデータによって、それぞれの画素領域23に着弾させるべき着色材料の供給量を一定にするよう吐出すべきインクジェットノズル52の選択と着色材料の液滴の吐出数などにより着色材料の供給量を塗布領域全体で平均化すべく、対応するインクジェットヘッド51及びインクジェットヘッドバー5を制御することが好ましく、結果としてカラーフィルターとしての色度の要求を満たすものとなる。   Note that the control device 13 receives data from the respective ink-jet nozzles 52 held in the memory 12 such as data such as the volume of the landing marks measured by discharging the coloring material from the respective ink-jet nozzles 52 and data in the discharge data table. According to the discharge amount data, the supply amount of the coloring material is determined by selecting the inkjet nozzle 52 to be discharged and the number of discharges of the droplets of the coloring material so that the supply amount of the coloring material to be landed on each pixel region 23 is constant. It is preferable to control the corresponding ink-jet head 51 and ink-jet head bar 5 in order to average over the entire coating area, and as a result, the chromaticity requirement as a color filter is satisfied.

或いは、それぞれのインクジェットノズル52から着色材料を吐出した着弾痕を計測して得た体積などのデータや、吐出データテーブル内のデータ等のメモリー12に保持されたそれぞれのインクジェットノズル52からの吐出量のデータによって、それぞれの画素領域23に着弾させるべき着色材料の供給量の最適化を狙いとして、吐出すべき対応インクジェットノズル52の選択とそのインクジェットノズル52からの液滴の数の吐出指令などにより着色材料の供給量を許容誤差範囲内にすべく、対応するインクジェットヘッド51及びインクジェットヘッドバー5を制御して塗布領域全体の塗布量を色度の許容範囲にすることが好ましく、結果としてカラーフィルターとしての色度の要求を満たすものとなる。   Alternatively, the discharge amount from each inkjet nozzle 52 held in the memory 12 such as data such as the volume obtained by measuring the landing mark from which the coloring material was discharged from each inkjet nozzle 52 or the data in the discharge data table. In order to optimize the supply amount of the coloring material to be landed on each pixel area 23, the selection of the corresponding inkjet nozzle 52 to be ejected and the ejection command of the number of droplets from the inkjet nozzle 52, etc. In order to keep the supply amount of the coloring material within the allowable error range, it is preferable to control the corresponding inkjet head 51 and inkjet head bar 5 so that the coating amount of the entire coating region is within the allowable range of chromaticity. As a result, the color filter It satisfies the chromaticity requirement.

前者の場合には、着色材料の塗布品質を著しく高めることができる。逆に、後者の場合には、着色材料の塗布品質の維持と使用可能なインクジェットノズル52の数の増加とを両立させることができる。   In the former case, the coating quality of the coloring material can be remarkably improved. Conversely, in the latter case, it is possible to achieve both the maintenance of the coating quality of the coloring material and the increase in the number of usable inkjet nozzles 52.

次いで、上記の構成のカラーフィルタ製造装置の作用を説明する。   Next, the operation of the color filter manufacturing apparatus having the above configuration will be described.

図6は着色材料塗布及びテストパターン検査の処理を説明するタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart for explaining the processing of the coloring material application and the test pattern inspection.

図7はガラス基板2上に6個のカラーフィルタCFが形成された状態を示しており、しかも、カラーフィルタCFよりも外方の余剰領域に各着色材料毎のテストパターンTPが形成されている。   FIG. 7 shows a state in which six color filters CF are formed on the glass substrate 2, and a test pattern TP for each coloring material is formed in a surplus area outside the color filter CF. .

図8はテストパターンTP形成部を拡大して示す図であり、カメラガントリー6により検査されるものとして、3色分のインクジェットノズル52によって形成されたテストパターンTPを示している。このテストパターンTPはガラス基板上に各インクジェットノズル52から吐出された着色材料の着弾痕の形状そのものである。   FIG. 8 is an enlarged view of the test pattern TP forming portion, and shows the test pattern TP formed by the ink jet nozzles 52 for three colors as being inspected by the camera gantry 6. This test pattern TP is the shape of the landing mark of the coloring material discharged from each inkjet nozzle 52 on the glass substrate.

着色材料同士は互いに離れているとともに千鳥状に着弾させている。こうすることで、カメラガントリー6のスキャンカメラ9によりテストパターンTPを検査することができ、インク着弾痕のX,Y座標と共に、必要に応じてインク着弾痕の直径、面積或いは体積も計測される。そしてインク着弾痕の形状の不正や、未着弾などの吐出不良が検出された場合には、後述するように、直ちに必要な対処(カラーフィルタの製造中断、インクジェットヘッド51の交換など)を行うことができ、不良品が製造されることを最小限にすることができる。   The coloring materials are separated from each other and land in a zigzag pattern. By doing so, the test pattern TP can be inspected by the scan camera 9 of the camera gantry 6, and the diameter, area, or volume of the ink landing mark is measured as necessary together with the X and Y coordinates of the ink landing mark. . Then, when an improper ink landing mark shape or ejection failure such as non-landing is detected, necessary countermeasures (color filter production interruption, ink jet head 51 replacement, etc.) are immediately taken as described later. It is possible to minimize the production of defective products.

着弾痕が千鳥状であるので、着色材料同士の間隔が大きく、計測時の画像処理にゆとりがあり、検査精度を高めることができる。   Since the landing marks are staggered, the spacing between the coloring materials is large, and there is room for image processing at the time of measurement, so that the inspection accuracy can be increased.

図9はテストパターン検査処理の一例を説明するフローチャートである。なお、図6のタイミングチャートには、図9のフローチャートに基づく処理は示されていない。   FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the test pattern inspection process. Note that the timing chart of FIG. 6 does not show processing based on the flowchart of FIG.

図9により、テストパターン検査処理を説明する。   The test pattern inspection process will be described with reference to FIG.

ステップSP1において、図示しない搬入ロボットなどによる吸着テーブル3へのテスト用ガラス基板の搬入が行われた後に、ステップSP2において、図示しない外形規制手段によって、テスト用ガラス基板の概略の位置決めを達成する。そして、ステップSP3において、吸着テーブル3によりテスト用ガラス基板を吸着し、その後、ステップSP4において、カメラガントリー6を往動させ、ステップSP5において、テスト用ガラス基板のアラインメントマークを検出し、Y方向の位置決め、θ(Z軸回りの回点)方向のアラインメントを達成し、ステップSP6において、カメラガントリー6を復動させる。   In step SP1, after the test glass substrate is carried into the suction table 3 by a carry-in robot (not shown) or the like, in step SP2, rough positioning of the test glass substrate is achieved by external shape regulating means (not shown). In step SP3, the test glass substrate is sucked by the suction table 3. Thereafter, in step SP4, the camera gantry 6 is moved forward. In step SP5, the alignment mark of the test glass substrate is detected, and the Y direction is detected. Positioning and alignment in the direction of θ (rotation around the Z axis) are achieved, and in step SP6, the camera gantry 6 is moved backward.

次いで、ステップSP7において、塗布ガントリー4を往動/復動させるとともに、塗布ガントリー4のX座標値を出力し、ステップSP8において、X座標値に基づいて塗布ガントリー4がテストパターン塗布位置に達したか否かを判定し、テストパターン塗布位置に達していない場合には、再びステップSP7の処理を行う。   Next, in step SP7, the coating gantry 4 is moved forward / backward, and the X coordinate value of the coating gantry 4 is output. In step SP8, the coating gantry 4 reaches the test pattern coating position based on the X coordinate value. If the test pattern application position has not been reached, the process of step SP7 is performed again.

ステップSP8において塗布ガントリー4がテストパターン塗布位置に達したと判定された場合には、ステップSP9において、塗布ガントリー4の移動を停止させ、インクジェットヘッドバー5の全てのインクジェットノズル52から着色材料の液滴を吐出し、ステップSP10において、塗布ガントリー4を復動させ、待機位置で停止させる。   If it is determined in step SP8 that the application gantry 4 has reached the test pattern application position, the movement of the application gantry 4 is stopped in step SP9, and the liquid of the coloring material is discharged from all the inkjet nozzles 52 of the inkjet head bar 5. In step SP10, the application gantry 4 is moved back and stopped at the standby position.

次いで、テストパターン(TP)の撮像及び検査を行うフローに入り、ここではステップSP11において、カメラガントリー6を往動させ、ステップSP12において、カメラガントリー6がテストパターン検査位置に達したか否かを判定する。
そして、テストパターン検査位置に達していない場合には、再びステップSP11の処理を行う。
Next, a flow for imaging and inspecting the test pattern (TP) is entered. Here, in step SP11, the camera gantry 6 is moved forward, and in step SP12, it is determined whether or not the camera gantry 6 has reached the test pattern inspection position. judge.
If the test pattern inspection position has not been reached, step SP11 is performed again.

そして、ステップSP12においてカメラガントリー6がテストパターン検査位置に達したと判定された場合には、ステップSP13において、カメラガントリー6を停止させ、ステップSP14において、スキャンカメラ9をY方向に移動させてテストパターンを検出しながらテストパターンを終端まで撮像し、その後、スキャンカメラ9をY方向に戻す。   If it is determined in step SP12 that the camera gantry 6 has reached the test pattern inspection position, the camera gantry 6 is stopped in step SP13, and the scan camera 9 is moved in the Y direction in step SP14 to perform the test. The test pattern is imaged to the end while detecting the pattern, and then the scan camera 9 is returned to the Y direction.

ステップSP14の処理後、ステップSP15において、カメラガントリー6を復動させて待機位置で停止させ「テストパターン(TP)撮像フロー」を終えて、ステップSP16において、ガラス基板2の吸着を解除して、排出し、一連の処理を終了する。   After the processing of step SP14, in step SP15, the camera gantry 6 is moved backward and stopped at the standby position to finish the “test pattern (TP) imaging flow”, and in step SP16, the suction of the glass substrate 2 is released, Discharge and end a series of processing.

また、ステップSP15、ステップSP16の処理と並行して、ステップSP17において、スキャンカメラ9による検出信号を画像処理し、X,Y座標と、着色材料の着弾痕の直径、面積そして/又は体積を計測・演算し、ステップSP18において、テストパターンの着色材料着弾痕から検出した座標位置情報等を入力し、ステップSP19において、ガラス基板2上の全画素の位置情報(座標値)を入力し、ステップSP20において、その他のパラメータを入力し、ステップSP21において、データテーブルの演算/作成を行い、ステップSP22において、演算結果を吐出データテーブルに記憶し、画像処理及び計測・演算といった一連の処理を終了する。   In parallel with the processing in step SP15 and step SP16, in step SP17, the detection signal from the scan camera 9 is image-processed, and the X, Y coordinates and the diameter, area and / or volume of the landing mark of the coloring material are measured. In step SP18, the coordinate position information detected from the coloring material landing mark of the test pattern is input, and in step SP19, the position information (coordinate values) of all the pixels on the glass substrate 2 is input in step SP20. In step SP21, the data table is calculated / created. In step SP22, the calculation result is stored in the ejection data table, and a series of processing such as image processing and measurement / calculation is completed.

次いで、図10に示すカラーフィルタ製造フローチャートにより、カラーフィルタ製造処理の実施例を説明する。   Next, an example of the color filter manufacturing process will be described with reference to the color filter manufacturing flowchart shown in FIG.

装置の効率的な稼動を実現するためには、塗布ガントリーの所定の開始位置から「一筆書き」で塗布動作を完了するよう必要塗布領域に対し、塗布ガントリーを1回の往復動作で済むように有効インクジェットヘッドノズルの幅を設定することが望ましい。   In order to realize efficient operation of the apparatus, the application gantry can be reciprocated once with respect to the required application area so that the application operation is completed with a single stroke from the predetermined start position of the application gantry. It is desirable to set the width of the effective inkjet head nozzle.

ステップSP1において、図示しない搬入ロボットなどによる吸着テーブル3へのガラス基板2の搬入が行われた後に、ステップSP2において、図示しない外形規制手段によって、ガラス基板2の概略の位置決めを達成する。そして、ステップSP3において、吸着テーブル3によりガラス基板2を吸着し、その後、ステップSP4において、カメラガントリー6を往動させ、ステップSP5において、ガラス基板2のアラインメントマークを検出し、Y方向、θ(シータ)方向の位置決めを行うことによって、ガラス基板2のアラインメントを達成し、ステップSP6において、カメラガントリー6を復動させる。   In step SP1, after the glass substrate 2 is carried into the suction table 3 by a carrying robot (not shown) or the like, in step SP2, the rough positioning of the glass substrate 2 is achieved by outer shape regulating means (not shown). In step SP3, the glass substrate 2 is sucked by the suction table 3, and then in step SP4, the camera gantry 6 is moved forward. In step SP5, the alignment mark of the glass substrate 2 is detected, and the Y direction, θ ( The alignment of the glass substrate 2 is achieved by positioning in the theta direction, and the camera gantry 6 is moved back in step SP6.

そして、ステップSP7において、往路塗布か、復路塗布かを判定する。   In step SP7, it is determined whether the application is the forward pass application or the return pass application.

ステップSP7において往路塗布であると判定された場合には、ステップSP8において、塗布ガントリー4を往動させるとともに、塗布ガントリー4のX座標値を出力し、逆に、ステップSP7において復路塗布であると判定された場合には、ステップSP9において、塗布ガントリー4を復動させる。   If it is determined in step SP7 that the forward application is performed, in step SP8, the application gantry 4 is moved forward, and the X coordinate value of the application gantry 4 is output. If it is determined, the coating gantry 4 is moved back in step SP9.

そして、ステップSP8の処理、またはステップSP9の処理が行われた場合には、ステップSP10において、塗布が塗布領域終端まで行われたか否かを判定する。   When the process at step SP8 or the process at step SP9 is performed, it is determined at step SP10 whether or not the application has been performed up to the end of the application region.

ステップSP10において塗布が塗布領域終端までは行われていないと判定された場合には、ステップSP11において、塗布ガントリー4のX座標出力信号と吐出データテーブルとを比較し、ステップSP12において、X座標と吐出データとが一致しているか否かを判定し、X座標と吐出データとが一致していれば、ステップSP13において、インクジェットノズル52により着色材料の液滴を吐出し、一致していなければ、ステップSP7に戻る。   If it is determined in step SP10 that the application has not been performed until the end of the application region, in step SP11, the X coordinate output signal of the application gantry 4 and the discharge data table are compared, and in step SP12, the X coordinate is It is determined whether or not the discharge data matches. If the X coordinate and the discharge data match, in step SP13, a droplet of the coloring material is discharged by the inkjet nozzle 52. The process returns to step SP7.

このステップSP13の着色材料の液滴の吐出動作について説明する。   The color material droplet discharge operation in step SP13 will be described.

前記図2の説明であったように、インクジェットバー5に配列された複数の列のインクジェットヘッド51の両端に配置されたインクジェットヘッド51のうち、最外側からブロックで分割した数である(n)番目の列のインクジェットヘッド51より外側のブロックである第1列から第3列のハッチングしたブロックは、塗布対象物の塗布領域の枠外に位置して、着色材料の吐出を禁止する必要のあるブロックで、適切な制御により、この部分に位置するインクジェットノズル52は、制御装置13によってすべての吐出は停止され着色材料の無駄な吐出を避けることができる。   As described with reference to FIG. 2, among the inkjet heads 51 arranged at both ends of the plurality of rows of inkjet heads 51 arranged on the inkjet bar 5, the number of blocks divided from the outermost side (n). The hatched blocks in the first row to the third row, which are blocks outside the inkjet head 51 in the second row, are located outside the frame of the application region of the application target and need to inhibit the discharge of the coloring material. With appropriate control, the ink jet nozzle 52 located in this portion is stopped from being ejected by the control device 13 and can avoid wasteful ejection of the coloring material.

その他のインクジェットノズル52については、制御装置13によって、それぞれのインクジェットノズル52から着色材料を吐出した着弾痕を計測した体積などのデータや、吐出データテーブル内のデータ等のメモリー12に保持されたそれぞれのインクジェットノズル52からの吐出量のデータによって、それぞれの画素領域23に着弾させるべき着色材料の供給量を一定にするよう吐出すべきインクジェットノズル52の選択と着色材料の液滴の吐出数などにより着色材料の供給量を塗布領域全体で平均化すべく、対応するインクジェットヘッド51及びインクジェットヘッドバー5を制御して、結果としてカラーフィルターとしての色度の要求を満たすように吐出動作の制御を行う。   For the other ink-jet nozzles 52, the control device 13 retains the data such as the volume measured for the landing marks discharged from the respective ink-jet nozzles 52 and the data stored in the memory 12 such as the data in the discharge data table. Depending on the discharge amount data from the inkjet nozzles 52, the selection of the inkjet nozzles 52 to be discharged and the number of droplets of the coloring material to be discharged so as to make the supply amount of the coloring material to be landed on each pixel region 23 constant. In order to average the supply amount of the coloring material over the entire coating region, the corresponding inkjet head 51 and inkjet head bar 5 are controlled, and as a result, the ejection operation is controlled so as to satisfy the chromaticity requirements as a color filter.

或いは、制御装置13によって、それぞれのインクジェットノズル52から着色材料を吐出した着弾痕を計測して得た体積などのデータや、吐出データテーブル内のデータ等のメモリー12に保持されたそれぞれのインクジェットノズル52からの吐出量のデータによって、それぞれの画素領域23に着弾させるべき着色材料の供給量の最適化を狙いとして、吐出すべき対応インクジェットノズル52の選択とそのインクジェットノズル52からの液滴の数の吐出指令などにより着色材料の供給量を許容誤差範囲内にすべく、対応するインクジェットヘッド51及びインクジェットヘッドバー5を制御して塗布領域全体の塗布量を色度の許容範囲にすることが好ましく、結果としてカラーフィルターとしての色度の要求を満たすように着色材料の液滴の吐出動作の制御を行なう。   Alternatively, each inkjet nozzle held in the memory 12 such as data such as a volume obtained by measuring the landing mark from which the coloring material is ejected from each inkjet nozzle 52 by the control device 13 or data in the ejection data table. With the aim of optimizing the supply amount of the coloring material to be landed on each pixel area 23 based on the ejection amount data from 52, the selection of the corresponding inkjet nozzle 52 to be ejected and the number of droplets from that inkjet nozzle 52 It is preferable to control the corresponding inkjet head 51 and inkjet head bar 5 so that the coating amount of the entire coating region is within the allowable range of chromaticity so that the supply amount of the coloring material is within the allowable error range by the discharge command of As a result, the colorant to meet the demands of chromaticity as a color filter It controls the ejection operation of the droplets.

続いて、ステップSP10において、X座標値に基づいて塗布が終端まで行われたか否かを判定する。   Subsequently, in step SP10, it is determined whether application has been performed to the end based on the X coordinate value.

そして、ステップSP12においてX座標と吐出データとが一致していないと判定された場合、またはステップSP13の処理が行われた場合には、再びステップSP7に戻り往路復路の判定を行う。   If it is determined in step SP12 that the X coordinate does not match the ejection data, or if the process in step SP13 is performed, the process returns to step SP7 to determine the return path.

ステップSP10において塗布が終端まで行われたと判定された場合には、ステップSP14において、往路1回目の塗布か否かを判定し、往路1回目の塗布であった場合には、ステップSP15において、塗布ガントリー4をテストパターン塗布位置に移動させ、ステップSP16において、インクジェットヘッドバー5によりテストパターンを形成する。具体的には、インクジェントヘッドバー5をX方向に移動させるとともに、すべてのインクジェットヘッド51のインクジェットノズル52から吐出動作を行うインクジェットノズル52を選択し、着色材料を吐出・塗布することによって、千鳥状のテストパターンを形成する。   If it is determined in step SP10 that the application has been performed up to the end, it is determined in step SP14 whether or not the application is the first time in the forward path. If the application is the first time in the forward path, the application is performed in step SP15. The gantry 4 is moved to the test pattern application position, and a test pattern is formed by the inkjet head bar 5 in step SP16. Specifically, the ink jet head bar 5 is moved in the X direction, the ink jet nozzles 52 that perform the ejection operation are selected from the ink jet nozzles 52 of all the ink jet heads 51, and the coloring material is ejected and applied, thereby staggering. A test pattern is formed.

ステップSP14において往路1回目の塗布でないと判定された場合、またはステップSP16の処理が行われた場合には、ステップSP17において、塗布領域全域を塗布するための所定回数の塗布が行われたか否かを判定する。   If it is determined in step SP14 that it is not the first application of the outward path, or if the process of step SP16 is performed, whether or not a predetermined number of times of application for applying the entire application region has been performed in step SP17. Determine.

ステップSP17において塗布回数が所定回数に達していないと判定された場合には、ステップSP18において、塗布ガントリー4を停止させ、インクジェットヘッドバー5をY方向に移動させ、再びステップSP7の判定を行う。
Y方向の移動距離は、インクジェットヘッドバー5の仕様によるインクジェットヘッド52の有効塗布幅で決り、塗布領域全幅を偶数回の走査で隙間無く塗布を完了させる。
If it is determined in step SP17 that the number of times of application has not reached the predetermined number, in step SP18, the application gantry 4 is stopped, the inkjet head bar 5 is moved in the Y direction, and the determination in step SP7 is performed again.
The movement distance in the Y direction is determined by the effective application width of the inkjet head 52 according to the specifications of the inkjet head bar 5, and the application area is completed evenly by scanning the entire width of the application area evenly.

また、ステップSP17において所定回数の塗布が行われたと判定された場合には、ステップSP19において、塗布処理を終了し、ステップSP20において、前記図9で説明した「TP撮像フロー」で得た、全てのインクジェットノズル52から吐出した着色材料の着弾痕の画像から、それぞれのインクジェットノズル52の吐出不良が、塗布領域で対象となる画素単位の範囲で許容される数を超えているかの判定を行う。   If it is determined in step SP17 that the predetermined number of times of application has been performed, the application process is terminated in step SP19, and in step SP20, all obtained in the “TP imaging flow” described with reference to FIG. From the image of the landing mark of the coloring material discharged from the inkjet nozzle 52, it is determined whether or not the ejection failure of each inkjet nozzle 52 exceeds the number allowed in the range of the target pixel unit in the application region.

判定の結果、許容範囲を超えるインクジェットヘッド52の吐出不良の発生密度が確認された場合には、クリーニングフローに移り、許容範囲内であれば、ステップSP21において、吸着テーブル3によるガラス基板2の吸着を解除し、図示しない搬出ロボットなどによりガラス基板2を搬出し、そのまま一連の処理を終了する。   As a result of the determination, if the occurrence density of the ejection failure of the inkjet head 52 exceeding the allowable range is confirmed, the process proceeds to the cleaning flow, and if within the allowable range, the suction of the glass substrate 2 by the suction table 3 is performed in step SP21. Is released, and the glass substrate 2 is unloaded by an unillustrated unloading robot or the like, and the series of processes is finished as it is.

一方、ステップ7で復路と判定された場合には、ステップSP9の塗布ガントリーの復路移動と並行して、図9で説明した「TP撮像フロー」を経て、前記のステップSP19の塗布終了の処理に移る。   On the other hand, if it is determined that the return path is determined in step 7, the application completion process in step SP19 is performed through the “TP imaging flow” described in FIG. 9 in parallel with the return path movement of the application gantry in step SP9. Move.

前述の例では、塗布ガントリー4を吸着テーブル2に対してX方向に移動させるようにした実施形態を説明したが、塗布ガントリー4を固定し、吸着テーブル3を移動させるように構成することも可能である。   In the above-described example, the embodiment in which the application gantry 4 is moved in the X direction with respect to the suction table 2 has been described. However, the application gantry 4 may be fixed and the suction table 3 may be moved. It is.

上の実施形態においては、インクジェットノズル52を選択することによってカラーフィルタ上の画素に対する総塗布量を必要塗布量に近づけるようにしているだけであって、インクジェットノズル52から吐出される吐出1回当たりの量を変化させることは全く行っていない。
しかし、インクジェットヘッド51を複数持つインクジェットヘッドバー5を塗布ガントリー4に設け、前記インクジェットヘッド51内のインクジェットノズル52から吐出される吐出1回当たりの量を変化させるノズル制御手段(図示せず)と、前記インクジェットヘッド51内の各インクジェットノズル52から吐出される吐出1回当たりの量の合計をインクジェットヘッド51毎に所定量に近づけるようにインクジェットノズル52の制御手段を制御する上位制御手段(図示せず)とをさらに備えていることが好ましい。
In the above embodiment, the ink jet nozzle 52 is selected so that the total application amount for the pixels on the color filter is made closer to the required application amount, and per discharge discharged from the ink jet nozzle 52. There is no change in the amount of.
However, nozzle control means (not shown) for providing an inkjet head bar 5 having a plurality of inkjet heads 51 in the coating gantry 4 and changing the amount per ejection discharged from the inkjet nozzles 52 in the inkjet head 51; The upper control means (not shown) controls the control means of the ink jet nozzle 52 so that the total amount per discharge discharged from each ink jet nozzle 52 in the ink jet head 51 approaches a predetermined amount for each ink jet head 51. It is preferable to further include

前記ノズル制御手段は、例えば、インクジェットノズル52に印加する駆動電圧を変化させることによって吐出1回当たりの吐出量を変化させるものである。   For example, the nozzle control means changes the discharge amount per discharge by changing the drive voltage applied to the inkjet nozzle 52.

前記上位制御手段は、例えば、スキャンカメラ9によって得られた吐出量不均一性データ等を入力として、インクジェットヘッド51内の各インクジェットノズル52の吐出1回当たりの吐出量の合計(インクジェットヘッド51の吐出1回当たりの吐出量)を目標とする吐出量に近づけるように、各インクジェットノズル52の制御手段に対する動作指令を行うものである。   The upper control means inputs, for example, the discharge amount non-uniformity data obtained by the scan camera 9 and the like, and the total discharge amount per discharge of each ink jet nozzle 52 in the ink jet head 51 (of the ink jet head 51). The operation command to the control means of each inkjet nozzle 52 is performed so that the discharge amount per discharge) approaches the target discharge amount.

この場合には、塗布量をインクジェットヘッド51毎に合わせ込むことができる。さらに説明すると、特定のインクジェットヘッド51がインクの粘度などの影響を受けて吐出量が低くなった場合にも、上位制御手段によって各ノズル制御手段に対する動作指令を設定し、ノズル制御手段によってインクジェットノズル52に印加する駆動電圧等を変えることで、他のインクジェットヘッド51との吐出量ばらつきを抑えることができる。
インクジェットヘッド51内のインクジェットノズル52は、安定吐出の期待できるインクジェットヘッド51の両端の数インクジェットノズル52を除いた内側のインクジェットノズル52においても当然、微小なばらつきを持っているが、このようなばらつきに対しては、前記の実施形態によって対処することができる。
In this case, the coating amount can be adjusted for each inkjet head 51. More specifically, even when a specific inkjet head 51 is affected by the viscosity of the ink and the discharge amount becomes low, an operation command for each nozzle control unit is set by the host control unit, and the nozzle control unit sets the inkjet nozzle. By changing the drive voltage applied to the nozzle 52, it is possible to suppress variations in the discharge amount with the other inkjet heads 51.
The inkjet nozzles 52 in the inkjet head 51 naturally have minute variations in the inner inkjet nozzles 52 except for the number of inkjet nozzles 52 at both ends of the inkjet head 51 where stable ejection can be expected. Can be dealt with by the above-described embodiment.

以上、塗布装置の代表的な応用例として液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタ製造への適用例を述べたが、この装置は他の平面的な部材に着色材料或いは被膜材料を塗布する装置へと展開することも勿論何の支障もなく、適用可能である。   As described above, an application example for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like has been described as a typical application example of a coating apparatus. However, this apparatus is a device for applying a coloring material or a coating material to other planar members. Of course, it can be applied without any trouble.

塗布装置の一実施例の斜視概観図Perspective perspective view of an embodiment of a coating apparatus インクジェットヘッドバーのノズルの配置の一例Example of nozzle arrangement of inkjet head bar インクジェットヘッドバーのノズルの配置の他の例Other examples of inkjet head bar nozzle arrangement インクジェットノズル毎の吐出速度を示すグラフGraph showing discharge speed for each inkjet nozzle インクジェットノズルを選択・吐出動作させる制御部のブロック図Block diagram of the controller that selects and discharges inkjet nozzles 塗布動作、塗布パターン検査処理のタイミングフローチャート図Timing chart of coating operation and coating pattern inspection process 基板上に6個のカラーフィルタとテストパターンを塗布した状態の図The figure of the state which applied six color filters and a test pattern on the substrate テストパターン形成部の部分拡大図Partial enlarged view of the test pattern formation section テストパターン検査処理のフローチャートの例Sample flow chart of test pattern inspection process カラーフィルタ製造処理のフローチャートの例Example of color filter manufacturing process flowchart インクジェットヘッドバーのノズル配置例の概略図Schematic of nozzle arrangement example of inkjet head bar

符号の説明Explanation of symbols

2 ガラス基板
3 吸着テーブル
5 インクジェットヘッドバー
9 スキャンカメラ
11 画像処理装置
12 メモリ
13 制御装置
51 インクジェットヘッド
52 インクジェットノズル
2 Glass substrate 3 Suction table 5 Inkjet head bar 9 Scan camera 11 Image processing device 12 Memory 13 Control device 51 Inkjet head 52 Inkjet nozzle

Claims (5)

塗布対象物を保持する保持ステージと、前記塗布対象物に塗布材を供給する複数のインクジェットノズルを有する複数のインクジェットヘッドとにより、前記インクジェットヘッドと前記保持ステージを相対的に移動して、前記塗布対象物に塗布材を供給するためのインクジェットノズルを選択するよう前記インクジェットヘッドを制御する制御手段とを備えた塗布装置であって、
前記インクジェットヘッドが持つ前記の複数のインクジェットノズルを、その配列の長手方向に複数(n)の群に分割し、前記の複数のインクジェットヘッドを、分割したインクジェットノズルの1つの分割単位でそのインクジェットノズルの配列の長手方向に位置をずらしてインクジェットヘッドの長手方向に、少なくともその分割した数(n)+1以上の列に規則的に配列して前記塗布対象物に塗布材を供給することを特徴とする塗布装置。
The inkjet head and the holding stage are moved relative to each other by a holding stage for holding the application object and a plurality of inkjet heads having a plurality of inkjet nozzles for supplying a coating material to the application object. A coating device comprising a control means for controlling the inkjet head to select an inkjet nozzle for supplying a coating material to an object,
The plurality of inkjet nozzles of the inkjet head are divided into a plurality of (n) groups in the longitudinal direction of the array, and the plurality of inkjet heads are divided into one division unit of the divided inkjet nozzles. In the longitudinal direction of the inkjet head, the coating material is supplied to the coating object by regularly arranging in at least the divided number (n) +1 or more in the longitudinal direction of the inkjet head. Application device to do.
前記制御手段は、塗布材の供給量を一定量にすべくインクジェットノズルを選択し、かつ配列された並列するインクジェットヘッドのうち、分割数(n)番目のインクジェットヘッドの配列より外側の部分のインクジェットノズルの動作を停止するよう前記インクジェットヘッドを制御するものである請求項1に記載の塗布装置。   The control means selects an ink jet nozzle to make the supply amount of the coating material constant, and out of the arrayed parallel ink jet heads, the ink jet of the portion outside the array of the (n) -th divided ink jet heads The coating apparatus according to claim 1, wherein the inkjet head is controlled to stop the operation of the nozzle. 前記制御手段は、塗布材の供給量を許容誤差範囲内にすべくインクジェットノズルを選択し、かつ配列された並列するインクジェットヘッドのうち、分割数(n)番目のインクジェットヘッドより配列より外側の部分のインクジェットノズルの動作を停止するよう前記インクジェットヘッドを制御するものである請求項1に記載の塗布装置。   The control means selects an inkjet nozzle so that the supply amount of the coating material is within an allowable error range, and among the arrayed parallel inkjet heads, a portion outside the array from the division number (n) th inkjet head The coating apparatus according to claim 1, wherein the inkjet head is controlled to stop the operation of the inkjet nozzle. 前記インクジェットヘッドを複数持つインクジェットヘッド群と、前記インクジェットヘッド内のインクジェットノズルから吐出される吐出1回当たりの量を変化させるノズル制御手段と、前記インクジェットヘッド内の各インクジェットノズルから吐出される吐出1回当たりの量の合計をインクジェットヘッド毎に所定量に近づけるようにノズル制御手段を制御する上位制御手段とをさらに備えている請求項1から請求項3の何れかに記載の塗布装置。   An inkjet head group having a plurality of inkjet heads, nozzle control means for changing the amount per ejection ejected from the inkjet nozzles in the inkjet head, and ejection 1 ejected from each inkjet nozzle in the inkjet head The coating apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a higher-level control unit that controls the nozzle control unit so that a total amount per rotation approaches a predetermined amount for each inkjet head. 前記塗布対象物に各インクジェットノズルから1回の動作で供給された塗布材の量を計測する計測手段と、各インクジェットノズル毎の計測された量を保持する保持手段と、保持手段に更新・保存された保持データを参照して、前記塗布対象物に塗布材を供給するためのインクジェットノズルを選択するよう前記インクジェットヘッドを制御する制御手段とを備えた請求項1から請求項4の何れかに記載の塗布装置   Measuring means for measuring the amount of the coating material supplied to the application object from each inkjet nozzle in one operation, holding means for holding the measured amount for each inkjet nozzle, and updating / saving in the holding means 5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that controls the inkjet head so as to select an inkjet nozzle for supplying a coating material to the application target with reference to the held data. The coating device described
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