JP3982185B2

JP3982185B2 - Filter manufacturing apparatus, filter manufacturing method, and filter

Info

Publication number: JP3982185B2
Application number: JP2001052086A
Authority: JP
Inventors: 真一中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002258026A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置等の表示装置に用いられるカラーフィルタ等のフィルタを製造するためのフィルタ製造装置及びフィルタ製造方法並びにフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置等の表示装置に用いられるカラーフィルタ等は、基板上に多数形成されているインク配置領域のそれぞれに対して、インクを配置することにより製造される。
このインクは、赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）若しくは青色（Ｂ）のインクでなり、これらのＲ，Ｇ，Ｂのインクを所定のパターンで、基板上に配置するようになっている。
このように、Ｒ，Ｇ，Ｂのインクは基板上のインク配置領域毎に精度良く、且つ色を違えて配置するため、インクの吐出を高精度に制御する必要があり、このような要請に適うものとして、インクジェット方式が採用されている。
インクジェット方式は、インクが収容されているインクジェットヘッドにインク吐出用のノズルが多数配置され、このノズルから吐出されるインク量は、圧電素子等の動作によって決定されるようになっている。
【０００３】
この圧電素子の動作は、外部から印加される電圧の高低によって、精度良く制御できるため、結果的にインクジェット方式は、インクの吐出量を精度良く制御できる。
このようなインクジェット方式のカラーフィルタ製造装置の要部を示したのが、図１１である。
図１１に示すように、カラーフィルタ製造装置１０はベース部１１を有し、その上には、図においてＹ軸方向に移動可能なＹ軸テーブル１２が設けられている。このＹ軸テーブル１２の上には、カラーフィルタ用基板１３が載置され、Ｙ軸テーブル１２によって、Ｙ軸方向に移動可能となっている。
一方、ベース部１１の上方には、図においてＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル１５が配置されている。具体的には、このＸ軸テーブル１５は、ベース部１１上に設けられている４つの支柱１１ａと、この支柱１１ａにより保持されているＸ軸テーブル支持部１４に設けられている。
【０００４】
このようにＸ軸方向に移動可能に保持されているＸ軸テーブル１５には、インクジェットヘッド１６が配置され、Ｘ軸テーブル１５によってＸ軸方向に移動可能に配置されている。
また、これらＹ軸テーブル１２とＸ軸テーブル１５は、図においてθ方向にも回転可能になっている。
以上のようにカラーフィルタ用基板１３をＹ軸方向やθ方向に、インクジェットヘッド１６をＸ軸方向やθ方向に移動させることによって、カラーフィルタ用基板１３の所定位置にインクジェットヘッド１６を配置できるようになっている。
そして、このようにカラーフィルタ用基板１３の所定位置に、インクジェットヘッド１６を配置するには、移動前のカラーフィルタ用基板１３とインクジェットヘッド１６の位置を正確に認識する必要がある。
【０００５】
そこで、カラーフィルタ製造装置１０のベース部１１には、図１２に示すように、Ｙ軸テーブル１２の長辺に沿って４つのＣＣＤカメラが設けられている。
このうち、図においての左側の２つが基板用固定カメラ１７であり、右側の２つがインクジェットヘッド用固定カメラ１８である。なお、２つの基板固定用カメラ１７は、図示しないカメラ固定部によってベース部１１上方に位置するようにベース部１１に設けられている。
このように配置された基板用固定カメラ１７及びインクジェットヘッド用固定カメラ１８とカラーフィルタ用基板１３及びインクジェットヘッド１６等との関係を示したのが図１３である。図１３に示すように、２つの基板用固定カメラ１７は、カラーフィルタ用基板１３の一辺の表面端部を撮像するようになっている。
また、２つのインクジェットヘッド用固定カメラ１８は、インクジェットヘッド１６のノズル形成面の一方の短辺の端部を撮像するようになっている。
そして、これに対応して、カラーフィルタ用基板１３には、図１４に示すように、２つのアライメントマーク１３ａが設けられている。
【０００６】
また、図１５に示すように、インクジェットヘッド１６には、長辺の両端部にアライメントマーク１６ａが設けられている。また、このアライメントマーク１６ａは、複数のノズルで構成されるノズル列の中心線と一直線上となるような位置に配置されている。
したがって、カラーフィルタ製造装置１０のＹ軸テーブル１２上にカラーフィルタ用基板１３を配置し、このカラーフィルタ用基板１３の２つのアライメントマーク１３ａを、２つの基板用固定カメラ１７で撮像することで、各カラーフィルタ用基板１３の除給材精度によるズレを把握することができる。
したがって、このズレ情報に基づき、Ｙ軸テーブル１２をＹ軸方向やθ方向に動かし、カラーフィルタ用基板１３のズレを補正することになる。
一方、インクジェットヘッド１６は、Ｘ軸テーブル１５をＸ軸方向に動かすとともに、θ方向に９０°回転させることによって、図１３のＡ−Ａ'線上に図１５に示すインクジェットヘッド１６の２つのアライメントマーク１６ａが配置するようにした後、２つのインクジェットヘッド用固定カメラ１８でインクジェットヘッド１６の２つのアライメントマーク１６ａを撮像する。
【０００７】
この撮像データで、インクジェットヘッド１６の取り付けのズレ等を把握し、Ｘ軸テーブル１５をＸ軸方向やθ方向に動かし、インクジェットヘッド１６の位置ズレを補正することになる。
ところで、インクジェットヘッド１６には、Ｒ，Ｇ，Ｂのインクを吐出するためのノズルが図１５の斜線部分に多数配置されている。この多数のノズルは一定のノズルピッチで設けられている。
また、カラーフィルタ用基板１３にも、インクを配置し、画素を形成するための画素部が多数、マトリックス状に配置され、それぞれの画素部が一定の間隔で配置されている。
ここで、インクジェットヘッド１６のノズルピッチは、必ずしも画素部のピッチと一致しないため、図１３に示すインクジェットヘッド１６の角度（Ｙ軸方向に対し９０°）でカラーフィルタ用基板１３にインクを吐出すると、ノズルの位置と画素部の位置が合わず、画素部と画素部との間にインクを吐出してしまうことになる。
【０００８】
そこで、インクジェットヘッド１６の回転中心を予め求めた状態で、一定の角度θだけインクジェットヘッド１６が傾くように、回転させる。
このように傾かせることで、図１６に示す説明図のように、ノズルピッチをＢからＣへ変化させることができ、これによりノズルピッチと画素部のピッチとを調整することができることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このインクジェットヘッド１６を傾かせる角度は、回転中心等から算出した計算値であるため、インクジェットヘッド１６を傾かせた後、実際にインクジェットヘッド１６が計算値通りであるか否かを確かめる必要がある。
このとき、インクジェットヘッド１６の位置を確かめるには、図１３に示す２つのインクジェットヘッド用固定カメラ１８で、図１５に示すインクジェットヘッド１６のアライメントマーク１６ａを撮像する必要がある。
しかし、図１２に示す２つのインクジェットヘッド用固定カメラ１８は、ベース部１１に固定であり、且つ、インク吐出位置に配置されているインクジェットヘッド１６から離れているため、インクジェットヘッド１６の２つのアライメントマーク１６ａを撮像するのは困難であった。
【００１０】
このため、カラーフィルタ製造装置１０は、傾いた後のインクジェトヘッド１６の正確な位置を把握することができないという問題があった。
そこで、実際にカラーフィルタ用基板１３にインクの吐出をする前に、テスト用の基板を用意し、この基板にインクの吐出テストをし、吐出位置がズレているときは、その分だけさらにインクジェットヘッド１６の傾きを補正していた。
そして、補正後、再びインクの吐出テストを行い、インクの吐出位置が正しいいことを確認した後、実際のカラーフィルタ用基板１３にインクを吐出するため、テスト用の基板を準備する必要があり、コストと時間がかかってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、以上の点に鑑み、製造コストを上昇させずに、簡単な構成で吐出確認をする必要なく基板のインク配置領域と吐出部との相対位置を合わせることができるフィルタ製造装置及びフィルタ製造方法並びにこの製造方法によって製造されたフィルタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、請求項１の発明によれば、複数のインク配置領域を有する基板と、このインク配置領域に対してインクを着弾させるための吐出部を備えるヘッド部と、このヘッド部と前記基板とを保持すると共に、前記基板と前記吐出部との相対位置を調節するための調節保持部と、前記ヘッド部を回転させるための回転部と、前記吐出部の位置を特定するための第１の撮像手段と、前記基板の位置を特定するための第２の撮像手段と、を有するフィルタ製造装置であって、前記第１の撮像手段が前記調節保持部に設けられていることを特徴とするフィルタ製造装置により、達成される。
請求項１の構成によれば、前記第１の撮像手段が前記調節保持部に設けられているので、前記吐出部の位置が変化しても、その変化位置に合わして前記調節保持部を移動することで、前記第１の撮像手段を前記吐出部の移動位置まで容易に移動させることができる。
【００１３】
好ましくは、請求項２の発明によれば、請求項１の構成において、前記調節保持部は、前記ヘッド部を保持し特定の方向に移動させるヘッド移動部と、前記基板を保持し、前記ヘッド移動部と直交する方向に移動させる基板移動部と、を有し、前記第１の撮像手段が、この基板移動部に設けられていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項２の構成によれば、前記第１の撮像手段が、前記基板移動部に設けられているので、前記基板移動部を移動させることで、前記第１の撮像手段も所望の位置に移動させることができる。
【００１４】
好ましくは、請求項３の発明によれば、請求項２の構成において、前記特定の方向がＸ軸方向で、前記ヘッド移動部と直交する方向がＹ軸方向であり、前記ヘッド移動部がＸ軸テーブルで、前記基板移動部がＹ軸テーブルであることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項３の構成によれば、前記基板移動部がＹ軸テーブルであるので、前記第１の撮像手段がこのＹ軸テーブルに設けられ、Ｙ軸方向に移動可能となっている。
【００１５】
好ましくは、請求項４の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかの構成において、前記第１の撮像手段がヘッド部撮像用カメラであり、前記第２の撮像手段が基板撮像用カメラであることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項４の構成によれば、前記第１の撮像手段がヘッド部撮像用カメラであり、前記第２の撮像手段が基板撮像用カメラであるので、このヘッド部撮像用カメラがヘッド部を撮像し、ヘッド部に関する位置情報等を得ることができる。また、基板撮像用カメラが基板を撮像し、基板に関する位置情報等を得ることができる。
【００１６】
好ましくは、請求項５の発明によれば、請求項４の構成において、前記Ｙ軸テーブルの移動方向と直交する方向の略中央部に一つの前記ヘッド部撮像用カメラ設けられていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項５の構成によれば、前記Ｙ軸テーブルの移動方向と直交する方向の略中央部に一つの前記ヘッド部撮像用カメラ設けられているので、このヘッド部撮像用カメラの撮像対象である前記ヘッド部の最も離れている部分である前記ヘッド部の長辺の両端部の略中間部にヘッド部撮像用カメラが設けられていることになる。
したがって、前記ヘッド部の例えば両端部を１つのヘッド部撮像用カメラで撮像することが容易となる。
【００１７】
好ましくは、請求項６の発明によれば、請求項１乃至請求項５のいずれかの構成において、前記ヘッド部と前記基板には、それぞれ複数のアライメントマークが設けられていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項６の構成によれば、前記ヘッド部と前記基板には、それぞれ複数のアライメントマークが設けられているので、前記第１の撮像手段又は前記ヘッド部用カメラが、ヘッド部の複数のアライメントマークを撮像し、ヘッド部の位置情報を得ることになる。
また、前記第２の撮像手段又は前記基板撮像用カメラが、基板のアライメントマークを撮像し、基盤の位置情報を得ることになる。
【００１８】
好ましくは、請求項７の発明によれば、請求項６の構成において、前記ヘッド部のアライメントマークが、ヘッド部の吐出部が設けられている側における長手方向の両端部にそれぞれ配置されていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項７の構成によれば、前記第１の撮像手段又は前記ヘッド部用カメラが、前記ヘッド部の吐出部が設けられている側における長手方向の両端部にそれぞれ配置されているアライメントマークを撮像し、ヘッド部の位置情報を得ることになる。
【００１９】
好ましくは、請求項８の発明によれば、請求項３乃至請求項７のいずれかの構成において、前記ヘッド部を回転させるためのヘッド回転部と、前記Ｙ軸テーブルを回転させるためのＹ軸テーブル回転部が設けられており、これらヘッド回転部とＹ軸テーブル回転部は、前記Ｘ軸方向と前記Ｙ軸方向で形成される面に垂直なＺ軸を回転する方向に前記ヘッド部及び前記Ｙ軸テーブルを回転させることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項８の構成によれば、前記ヘッド部及び前記Ｙ軸テーブルを回転させるためのヘッド部回転部及びＹ軸テーブル回転部が設けられているので、前記ヘッド部及びＹ軸テーブルを前記Ｚ軸の回転方向θに動かすことができる。したがって、より精度良くヘッド部及びＹ軸テーブルを動かすことができる。
【００２０】
好ましくは、請求項９の発明によれば、請求項１乃至請求項８のいずれかの構成において、前記ヘッド部には、ヘッド部の回転中心を特定するための回転中心用カメラが複数個配置され、この複数の回転中心用カメラが撮像するマークがガラスマスク上に複数箇所、設けられていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項９の構成によれば、前記ヘッド部には、ヘッド部の回転中心を特定するための回転中心用カメラが複数個配置され、この複数の回転中心用カメラが撮像するマークがガラスマスク上に複数箇所、設けられているので、前記複数の回転中心用カメラが例えばガラスマスク上の２つのマークを撮像し、中点を求める等してヘッド部の回転中心を把握することができる。
【００２１】
好ましくは、請求項１０の発明によれば、請求項９の構成において、前記ガラスマスクには、前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｙ軸テーブルの位置補正用の情報が備えられていることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項１０の構成によれば、前記ガラスマスクには、前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｙ軸テーブルの位置補正用の情報が備えられているので、前記ヘッド部と前記基板との相対位置を補正する前に、これらを備える前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｙ軸テーブルの位置を補正することができる。
【００２２】
好ましくは、請求項１１の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれかの構成において、前記基板がカラーフィルタ用基板であり、前記インク配置領域が、このカラーフィルタ用基板の表面にマトリックス状に設けられ、前記インクが赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）若しくは青色（Ｂ）のいずれかのインクであることを特徴とするフィルタ製造装置である。
請求項１１の構成によれば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）若しくは青色（Ｂ）のいずれかのインクを、基板の表面にマトリックス状に設けられているインク配置領域に配置させることで、カラーフィルタ用基板が形成される。
【００２３】
前記目的は、請求項１２の発明によれば、基板の表面に設けられた複数のインク配置領域相互間の距離と、ヘッド部に複数設けられたインクの吐出部相互間の距離を調整するため、このヘッド部を必要な角度回転させる工程と、前記基板を保持すると共に撮像手段も備えている基板移動部を移動させ、この撮像手段で前記ヘッド部に設けられたアライメントマークを撮像する工程と、前記撮像手段で撮像した前記アライメントマークの位置情報に基づき、前記ヘッド部の回転角度を検証する工程と、を有することを特徴とするフィルタ製造方法により、達成される。
請求項１２の構成によれば、前記基板を保持すると共に撮像手段も備えている基板移動部を移動させ、この撮像手段で前記ヘッド部に設けられたアライメントマークを撮像する工程と、前記撮像手段で撮像した前記アライメントマークの位置情報に基づき、前記ヘッド部の回転角度を検証する工程を有するため、前記ヘッド部を必要な角度回転させた後、例えばテスト基板にインクの吐出テスト等を行うことなく、所望の位置にヘッド部を精度良く配置することができる。
【００２４】
前記目的は、請求項１３の発明によれば、基板の表面に設けられた複数のインク配置領域相互間の距離と、ヘッド部に複数設けられたインクの吐出部相互間の距離を調整するため、このヘッド部を必要な角度回転させる工程と、前記基板を保持すると共に撮像手段も備えている基板移動部を移動させ、この撮像手段で前記ヘッド部に設けられたアライメントマークを撮像する工程と、前記撮像手段で撮像した前記アライメントマークの位置情報に基づき、前記ヘッド部の回転角度を検証する工程と、により製造されたことを特徴とするフィルタにより、達成される。
請求項１３の構成によれば、フィルタ製造時にインクの吐出テストを行う必要がないので、製造工程を低減でき、低コストのフィルタを提供することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のフィルタ製造装置の第１の実施の形態であるカラーフィルタ製造装置１００を示す概略図である。
カラーフィルタ製造装置１００は、図１に示すようにカラーフィルタ製造装置本体部１１０と、これを制御等する部分を有している。
カラーフィルタ製造装置本体部１１０は、図１に示すように直方体状のベース部１２０を備えている。このベース部１２０の上には，Ｙ軸テーブル１３０が配置されている。
Ｙ軸テーブル１３０は、全体が板状に形成されている。そして、Ｙ軸テーブル１３０は、図においてＹ軸方向に移動可能で、且つ、図においてＺ軸の回転方向（矢印方向θ）に回転可能に形成されている。また、Ｙ軸テーブル１３０上には、基板であるカラーフィルタ用基板１４０が載置され、Ｙ軸テーブル１３０の移動や回転に伴って、カラーフィルタ用基板１４０も移動や回転するようになっている。
【００２６】
カラーフィルタ用基板１４０は、例えばガラス等により形成され、図２に示すように平面が四角形の板状に形成されている。そして、図２に示すように、２つのアライメントマーク１４０ａがカラーフィルタ用基板１４０の図１において表面に相当する部分に配置されている。
この２つのアライメントマーク１４０ａは、後述のようにベース部１２０の基板撮像用カメラ配置側に相当するカラーフィルタ用基板１４０の一側に設けられている。
さらに、このカラーフィルタ用基板１４０の表面には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色のインクを配置するためのインク配置領域である略四角形の画素部１４１が、図３に示すようにバンク１４２で仕切られて多数配置されている。
【００２７】
この各画素部１４１は、インクが配置されると、それぞれが各画素となるように形成され、具体的には、図４に示すように溝部１４１ａが形成されている。
図４は、図３のＡ−Ａ'断面図であり、この溝部１４１ａ内にインクが配置されることになる。
ところで、図５は、図１のベース部１２０及びカラーフィルタ用基板１４０の表面を示す概略図であるが、図示するように、このベース部１２０の表面には、基板撮像用カメラ１６０が２つ固定状態で設けられている。
これら２つの基板撮像用カメラ１６０の上方には、上述のようにＹ軸テーブル１３０上のカラーフィルタ用基板１４０のアライメントマーク１４０が設けられている部分が配置されるように形成されている。
【００２８】
また、Ｙ軸テーブル１３０の短辺である幅方向の略中央部には、ヘッド部撮像用カメラであるヘッド撮像カメラ１６１が１つ形成されている。
これら基板撮像用カメラ１６０及びヘッド撮像用カメラ１６１は、小型のＣＣＤカメラで形成されている。
図６は、図１のカラーフィルタ製造装置本体部１１０の概略平面図を示す図であるが、図６で破線で示すようにヘッド撮像用カメラ１６１は、Ｙ軸テーブル１３０とカラーフィルタ用基板１４０との間に配置されることになる。また、２つの基板撮像用カメラ１６０は、カラーフィルタ用基板１４０のアライメントマーク１４０ａが付されている側に対応して配置される。
【００２９】
ところで、図１に示すようにカラーフィルタ用基板１４０の上方には、４つの支柱１７０を介してＸ軸テーブル１８０が配置されている。このＸ軸テーブル１８０には、ヘッド保持部１８１を介してヘッド部であるインクジェットヘッド１９０が備えられている。
このようなＸ軸テーブル１８０は、図１のＸ軸方向に移動可能に形成されている。
上記インクジェットヘッド１９０は、具体的には図７（ａ）（ｂ）に示すように形成されている。図７（ａ）は、図１のインクジェットヘッド１９０の概略平面であり、図７（ｂ）は、図１のインクジェットヘッド１９０の概略底面図である。
【００３０】
図７に示すように、インクジェットヘッド１９０は、ヘッド回転部であるヘッドＺ軸１９１を有しており、このヘッドＺ軸１９１によりインクジェット１９０は、図１のＺ軸回転方向θに回転するようになっている。
また、インクジェットヘッド１９０の底面には、ノズル形成部１９２が図７に示すように６個形成されている。このノズル形成部１９２には、吐出部であるノズルが、例えば１８０個形成されている。このノズルから赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかのインクが所望の量だけ吐出されることになる。
このインク量は、インクジェットヘッド１９０内に備えられている圧電素子の動きによって制御される。
【００３１】
そして、インクジェットヘッド１９０の底面の長辺の両端部で、ノズル形成部１９２の外側には、アライメントマーク１９３が全部で２つ形成されている。この２つのアライメントマーク１９３は、上述のＹ軸テーブル１３０に備えられているヘッド撮像カメラ１６１により撮像されることになる。
このとき、ヘッド撮像カメラ１６１は、インクジェットヘッド１９０の両端部に設けられた２つのアライメントマーク１９３の中間部に配置されることになるので、ヘッド撮像カメラ１６１により効率良く２つのアライメントマーク１９３を撮像することができる。
また、この２つのアライメントマーク１９３の近傍には、図７（ｂ）に示すように、回転中心用カメラ１９４が設けられている。この回転中心用カメラ１９４は、例えば小型のＣＣＤカメラにより形成されている。
【００３２】
回転中心用カメラ１９４は、図７（ｂ）に示すように全部で２つ設けられており、この２つの回転中心用カメラ１９４でＹ軸テーブル１３０上に載置されるガラスマスク１９５上の特定の部分を撮像し、インクジェットヘッド１９０をヘッドＺ軸を回転させる際の回転中心を算出することになる。
このガラスマスク１９５は、上述のカラーフィルタ用基板１４０とは異なり、インクを吐出する対象となるものではなく、インクジェットヘッド１９０の回転中心を調整したり、後述するようにカラーフィルタ製造装置１００のＸ軸テーブル１８０及びＹ軸テーブル１３０を調整するために用いられるものである。
【００３３】
図１に示すカラーフィルタ装置本体部１１０は、以上のように構成されており、このカラーフィルタ装置本体部１１０を動作等させるために、以下のような構成が設けられている。
先ず、図１に示すようにＸ軸テーブル１８０には、例えばモータ等で構成されるＸ軸テーブル駆動部１０１が接続されている。このＸ軸テーブル駆動部１０１により、Ｘ軸テーブル１８０は、Ｘ軸方向に移動させられることになる。
そして、Ｘ軸テーブル駆動部１０１は、その駆動を制御するコンピュータ等から成るＸ軸テーブル制御部１０２が接続されている。したがって、Ｘ軸テーブル１８０の移動量は、このＸ軸テーブル制御部１０２により制御される。
さらに、このＸ軸テーブル制御部１０２は、これに接続されているコンピュータ等からなる中央制御部１０３に接続され、制御されている。
【００３４】
また、図１に示すＹ軸テーブル１３０もＹ軸テーブル駆動部１１５により、Ｙ軸方向やＺ軸回転方向θに移動させられるようになっている。そして、Ｙ軸テーブル駆動部１１５は、Ｙ軸テーブル制御部１１６により制御され、このＹ軸テーブル制御部１１６は、中央制御部１０３により制御されている。
また、インクジェットヘッド１９０には、図１に示すように、インクジェットヘッド１９０のヘッドＺ軸１９１をθ方向に回転させるモータ等から成るインクジェットヘッド駆動部１０４が接続されている。
そして、このインクジェットヘッド駆動部１０４を制御するコンピュータ等から成るインクジェットヘッド制御部１０５が設けられており、このインクジェットヘッド制御部１０５も中央制御部１０３により制御されている。
【００３５】
ところで、インクジェットヘッド１９０の底面に設けられている図７（ｂ）に示す回転中心用カメラ１９４に関しては、これを駆動するための回転中心用カメラ駆動部１０６と、この回転中心用カメラ駆動部１０６を制御する回転中心用カメラ制御部１０７が設けられている。また、回転中心用カメラ制御部１０７は、中央制御部１０３で制御されるようになっている。
さらに、Ｙ軸テーブル１３０に設けられているヘッド撮像用カメラ１６１に関しては、これを駆動するためのヘッド撮像用カメラ駆動部１０８と、このヘッド撮像用カメラ駆動部１０８を制御するヘッド撮像用カメラ制御部１０９が設けられている。また、ヘッド撮像用カメラ制御部１０９は、中央制御部１０３で制御されるようになっている。
【００３６】
そして、図５に示すベース部１２０に設けられている基板撮像用カメラ１６０に関しても、これを駆動するための基板撮像用カメラ駆動部１１１と、この基板撮像用カメラ駆動部１１１を制御する基板撮像用カメラ制御部１１２が設けられている。また、基板撮像用カメラ制御部１１２も、中央制御部１０３で制御されている。
上述の回転中心用カメラ１９４、ヘッド撮像用カメラ１６１及び基板撮像用カメラ１６０で撮像したデータは、図１の撮像データ送信部１１３より中央制御部１０３を経てテータ管理部１１４に格納される。
【００３７】
本実施の形態に係るカラーフィルタ製造装置１００は、以上のように構成されるが、以下、その動作等ついて説明する。
カラーフィルタ製造装置１００は、カラーフィルタ製造装置１００で、実際にカラーフィルタ用基板１４０の画素部１４１に（赤色）Ｒ、（緑色）Ｇ、（青色）Ｂのいずれかのインクを吐出する前にカラーフィルタ製造装置本体部１１０の調整を行う。
このカラーフィルタ製造装置本体部１１０の調整は、アライメント前準備作業と装置本体のアライメント作業とがあるため、それぞれについて説明する。
【００３８】
（アライメント前準備作業）
先ず、図１に示すカラーフィルタ製造装置本体部１１０のＹ軸テーブル１３０上に、上述のガラスマスク１９５を載置する。このとき、環境温度を、所定の使用環境温度、又はこの温度±０．５℃に設定する。
ところで、ガラスマスク１９５には、Ｘ軸テーブル１８０及びＹ軸テーブル１３０の位置補正用の情報である、所定のマークが形成されている。また、上述のようにインクジェットヘッド１９０の回転中心を算出するためのマークも形成されている。
このようなガラスマスク１９５は、具体的には、図８に示すように例えば短辺３７０ｍｍ、長辺４７０ｍｍの板状となっており、厚みは例えば０．７ｍｍと成っている。このガラスマスク１９５の表面に図８に示すように上述マークが例えばＣｒ（クロム）で形成されている。
【００３９】
このマークは、図８において符号Ｄ乃至符号Ｈで示す位置に形成されている。そして、符号Ｄ乃至符号Ｈで示す各マークは、それぞれ異なる構成となっている。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図１０（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、符号Ｄ、Ｅ，Ｆ，Ｇ及びＨで示す各マークの構成を示す概略拡大図である。
また、図８に示すガラスマスク１９５上には、符号Ｄで示すマークが４ヶ所、符号Ｅで示すマークが４ヶ所、符号Ｆで示すマークが１９１ヶ所、符号Ｇで示すマークが８ヶ所、そして符号Ｈで示すマークが２ヶ所、それぞれ配置されている。
このようなガラスマスク１９５上のマークのうち、先ず、Ｘ軸テーブル位置補正用のマークをインクジェットヘッド１９０の回転中心用カメラ１９４（図７（ｂ））で撮像する。そして、この撮像データは図１の撮像データ送信部１１３から中央制御部１０３を介してデータ管理部１１４に一旦、保存される。
【００４０】
一方、ガラスマスク１９５上のマークのうち、Ｙ軸テーブル位置補正用のマークを図２に示す基板撮像用カメラ１６０等で撮像し、撮像データは、撮像データ送信部１１３から中央制御部１０３を介してデータ管理部１１４に一旦、保存される。
このようにデータ管理部１１２に一旦、保存されたＸ軸テーブル位置補正用のマークとＹ軸テーブル位置補正用のマークは、後述するカラーフィルタ製造工程のインク吐出前の初期設定時に参照されるデータとなる。
すなわち、カラーフィルタ製造工程のインク吐出前の初期設定時には、ガラスマスク１９５が載置され、そのとき、取り込まれた撮像データが、上記参照されるデータと異なるときは、参照データと同様になるように補正動作を行うことになる。
この補正動作は、図１の中央制御部１０３の指示により、Ｘ軸テーブル制御部１０２、Ｘ軸テーブル駆動部１０１を介してＸ軸テーブル１８０をＸ軸方向に必要量移動することにより行われる。
【００４１】
また、補正動作には、中央制御部１０３の指示により、Ｙ軸テーブル制御部１１６、Ｙ軸テーブル駆動部１１５を介してＹ軸テーブル１３０をＹ軸方向等に必要量移動することも含まれる。
このような補正動作を将来、行うためのＸ軸テーブル１８０及びＹ軸テーブル１３０誤差データが、ここでデータ管理部１１４に登録される。
次に、インクジェットヘッド１９０の回転中心データの登録が行われる。
すなわち、先ず、図１に示す、中央制御部１０３の指示により、回転中心用カメラ制御部１０７、回転中心用カメラ駆動部１０６を介して、図７（ｂ）に示す２つの回転中心用カメラ１９４を動かし、ガラスマスク１９５上の２点を撮像する。
【００４２】
そして、その撮像データは、中央制御部１０３の指示により撮像データ送信部１１３を介してデータ管理部１１４に保存される。
中央制御部１０３は、このデータ管理部１１４に保存された撮像データから前記２点の中点を求め、これを第１の中点データとしてデータ管理部１１４に保存する。
次に、中央制御部１０３は、インクジェットヘッド制御部１０５、インクジェットヘッド駆動部１０４を介してインクジェットヘッド１９０のヘッドＺ軸１９１を１８０度θ方向に回転させる。
【００４３】
そして、中央制御部１０３は、再び、回転中心用カメラ制御部１０７、回転中心用カメラ駆動部１０６を介して、２つの回転中心用カメラ１９４を動かし、ガラスマスク１９５上の２点を撮像する。そして、撮像データは、上述と同様に、データ管理部１１４に保存され、中央制御部１０３により、２点の中点が求められ、第２の中点データとして、データ管理部１１４に保存される。
これら第１及び第２の中点データが異なっている場合は、これらの中点を中央制御部１１４が求め、インクジェットヘッド１９０の回転中心値として、データ管理部１１４に登録される。
この回転中心値は、実際のカラーフィルタ用基板１４０の画素部１４１間の距離とインクジェットヘッド１９０のノズルピッチとを合わせるため、インクジェットヘッド１９０を傾ける際のデータとして用いられる。
【００４４】
以上で、アライメント前準備作業が終了し、ガラスマスク１９５がＹ軸テーブル１３０から取り外される。そして、次に実際の図２に示す、カラーフィルタ用基板１４０がＹ軸テーブル１３０上に載置され、装置本体のアライメント作業が行われる。
【００４５】
（装置本体のアライメント作業）
先ず、中央制御部１０３は、図１に示す、Ｙ軸テーブル制御部１１６、Ｙ軸テーブル駆動部１１５を介して、Ｙ軸テーブル１３０を動かす。このときのＹ軸テーブル１３０の移動は、Ｙ軸テーブル１３０上のカラーフィルタ用基板１４０に付されている２つアライメントマーク１４０ａ（図２参照）を、ベース部１２０上の２つの基板撮像用カメラ１６０で撮像できるような移動となる。
これと同時に、中央制御部１０３は、基板撮像用カメラ制御部１１２、基板撮像用カメラ駆動部１１１を介して、２つの基板撮像用カメラ１６０を駆動させ、上記２つのアライメントマーク１４０ａを撮像する。
【００４６】
中央制御部１０３は、撮像データ送信部１１３により、撮像データをデータ管理部１１４に保存し、予め保存されているカラーフィルタ用基板の理論値と比較し、当該カラーフィルタ用基板１４０の補正データを計算し、データ管理部１１４に登録する。
このように当該カラーフィルタ用基板１４０の補正データを得るのは、各カラーフィルタ用基板毎に、製造上の誤差が生じ、必ずしも各カラーフィルタ用基板がすべて同じ大きさではないからである。すなわち、例えばカラーフィルタ用基板の除給材精度によって各カラーフィルタ用基板毎にズレが生じることがあるからである。
【００４７】
一方、中央制御部１０３は、ヘッド撮像用カメラ制御部１０９、ヘッド撮像用カメラ駆動部１０８を介し、Ｙ軸テーブル１３０上の１つのヘッド撮像用カメラ１６１を動作させる。このとき、この１つのヘッド撮像用カメラ１６１が、インクジェットヘッド１９０の２つのアライメントマーク１９３（図７（ｂ）参照）を撮像できるように、中央制御部１０３は、Ｙ軸テーブル制御部１１６、Ｙ軸テーブル駆動部１１５を介してＹ軸テーブル１３０をＹ軸方向に動かす。
また、このとき、中央制御部１０３は、Ｘ軸テーブル制御部１０２、Ｘ軸テーブル駆動部１０１を介してＸ軸テーブル１８０をＸ軸方向に動かす。
このようにＹ軸テーブル１３０とＸ軸テーブル１８０を動かすことで、ヘッド撮像用カメラ１６１は、インクジェットヘッド１９０の２つのアライメントマーク１９３を撮像できることになる。
【００４８】
このように撮像された撮像データは、撮像データ送信部１１３により送信されデータ管理部１１４に保存される。そして、中央制御部１０３は、予め保存されているインクジェットヘッドのアライメントマークの理論値と比較し、当該インクジェットヘッド１９０の取り付け精度やアライメントマーク１９３の位置精度のズレ等を認識し、理論上の位置に補正するための補正データを算出し、データ管理部１１４に登録する。
以上のようにして、カラーフィルタ製造装置１００のＹ軸テーブル１３０上のカラーフィルタ用基板１４０のズレと、Ｘ軸テーブル１３０のインクジェトヘッド１９０のズレとを把握し、理論値に合わせるための補正データをデータ管理部１１４に登録する。
【００４９】
そして、中央制御部１０３は、この補正データに基づき、Ｘ軸テーブル１８０、Ｙ軸テーブル１３０及びヘッドＺ軸１９１を所定量、θ方向に動かすことで、インクジェットヘッド１９０とカラーフィルタ用基板１４０の位置を理論値に合致させる。
具体的には、中央制御部１０３は、この補正データに基づき、Ｘ軸テーブル制御部１０２、Ｘ軸テーブル駆動部１０１を介してＸ軸テーブル１８０をＸ軸方向に必要量、動かす。また、この補正データに基づき、Ｙ軸テーブル制御部１１６、Ｙ軸テーブル駆動部１１５を介してＹ軸テーブル１３０をＹ軸方向又はθ方向に必要量、動かす。さらに、前記補正データに基づき、インクジェットヘッド制御部１０５、インクジェットヘッド駆動部１０１を介してヘッドＺ軸１９１を必要量、θ方向に回転させる。
【００５０】
このとき、カラーフィルタ用基板１４０上の画素部１４１のピッチと、インクジェットヘッド１９０のノズル形成部１９２（図７（ｂ）参照）に形成されているノズルのノズルピッチの値に基づき、ノズルが正確に画素部１４１内にインクを吐出することができる位置に配置される必要がある。
そこで、図１６に示すように、このような位置にノズルが配置されるようにインクジェットヘッド１９０をカラーフィルタ用基板１４０に対して傾ける必要がある。このとき、図においてＢの長さは例えば１４１．１μｍであり、Ｃの長さは例えば１１２．５μｍである。
この傾け角度は、データ管理部１１４内に予め登録されており、この登録されている傾け角度になるように、中央制御部１１４は、ヘッドＺ軸１９１をθ方向に回転させる。
【００５１】
この状態で、一応理論上の位置に各部分が配置されることになるが、各部分の位置は、理論上の位置であり、実際は、若干ズレることがある。特にインクジェットヘッド１９０の回転中心値は、実際の位置とズレが生じ易い傾向がある。
このインクジェットヘッド１９０の理論上の位置と実際上の位置のズレが生じると、ノズルから吐出される各色のインクが正確にカラーフィルタ用基板１４０の画素部１４１内に配置されず、カラーフィルタ用基板１４０が不良品となってしまう。
そこで、本実施の形態では、理論上の位置に、カラーフィルタ製造装置１００が配置された後、この理論上の位置にインクジェットヘッド１９０の各ノズルが配置されているか否かを確認するため中央制御部１１４は、以下の動作を指示する。
すなわち、中央制御部１１４は、ヘッド撮像用カメラ制御部１０９、ヘッド撮像用カメラ駆動部１０８を介し，Ｙ軸テーブル１３０のヘッド撮像用カメラ１６１を動作させ、続いて、Ｙ軸テーブル１３０とＸ軸テーブル１８０を上記のように動かす。
【００５２】
そして、このヘッド撮像用カメラ１６１で、再び図７（ｂ）に示すインクジェットヘッド１９０の２つのアライメントマーク１９３を撮像する。このとき、ヘッド撮像用カメラ１６１は、Ｙ軸テーブル１３０上に設けられているため、アライメントマーク１９３が当初の位置からＺ軸の回転方向θに移動していても、容易にその位置まで移動して撮像することができることになる。
また、ヘッド撮像用カメラ１６１は、Ｙ軸テーブル１３０の短辺方向の中間に配置されているため、この位置はインクジェットヘッド１９０の図７（ｂ）に示す２つのアライメントマーク１９３の中間位置にもなる。
このため、ヘッド撮像用カメラ１６１が、２つのアライメントマーク１９３を撮像するための移動距離は最も少なくなり、且つ、最も効果的な位置となる。
したがって、ヘッド撮像カメラを複数個、配置する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００５３】
ところで、ヘッド撮像用カメラ１６１で撮像された撮像データは、再びデータ管理部１１４に保存され、中央制御部１１４によって、理論値と比較される。
このとき誤差があるときは、再び補正データが作製され、この補正データによって、再びヘッドＺ軸１９１等が動かされる。
このように、ヘッドＺ軸１９１等を動かし、ヘッド撮像用カメラ１６１でアライメントマーク１９３を撮像し、理論値と比べ、誤差を補正データとする工程を繰り返し、設定精度が±２μｍ以内に成るまで続けられる。
設定精度が±２μｍ以内に成ったところで、実際にインクジェットヘッド１９０のノズルから赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかのインクがカラーフィルタ用基板１４０の図３に示す画素部１４１に吐出される。
具体的には、図４に示す画素部１４１の溝部１４１ａ内にインクが載置される。
【００５４】
このように、一のカラーフィルタ用基板１４０に対するインクの吐出が終了すると、この一のカラーフィルタ用基板１４０は、Ｙ軸テーブル１３０から取り外される。そして、別のカラーフィルタ用基板１４０がＹ軸テーブル１３０に載置され、装置本体のアライメント作業及びインクの吐出が行われる。
以上のように本実施の形態によれば、従来のように装置のアライメント作業の後、ノズルの吐出テストを行う必要がないので、テスト用基板等が必要なく製造コストを低下させることができ、且つ、短時間でインクジェトヘッド１９０の傾き角度等の調節ができることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、ヘッド撮像用カメラ１６１をＹ軸テーブル１３０の短辺方向の中央部に設置したが、これに限らず、例えばＹ軸テーブル１３０の角部の一つ等に設けても構わない。
さらに、本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。そして、上記実施の形態の構成は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の組み合わせに変更することができる。
【００５６】
本発明のフィルタ製造装置及びフィルタ製造方法は、液晶表紙装置用のカラーフィルタの製造に限定されるものではなく、例えば、本発明をＥＬ（エレクトロルミネッセンス）の表示素子の製造に適用することもできる。ＥＬ表示素子は、蛍光性の無機及び有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、この薄膜に電子及び正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑及び青色の発光色を呈する材料を、本発明の製造装置又は製造方法を用いてＴＦＴ等の素子基板上にインクジェットパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬ表示素子を製造することができる。
【００５７】
本発明を用いて製造したＥＬ表示素子は、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォーメーション分野への応用、または、点、線、面形状をもった光源としても使用することができる。さらにパッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性に優れたフルカラー表示素子を得ることが可能となる。本発明におけるフィルタの範囲には、このようなＥＬ表示素子の基板をも含むものである。
【００５８】
また、発明に実施の形態で一例として説明したインクジェットヘッド１９０は、Ｒ，Ｇ，Ｂのうち一つの種類のインクを吐出することができるようになっているが、このうちの２種類あるいは３種類のインクを同時に吐出することももちろん可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、製造コストを上昇させずに、簡単な構成で吐出確認をする必要なく基板のインク配置領域と吐出部との相対位置を合わせることができるフィルタ製造装置及びフィルタ製造方法並びにこの製造方法によって製造されたフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカラーフィルタ製造装置を示す概略図である。
【図２】図１のカラーフィルタ用基板を示す概略図である。
【図３】図２のカラーフィルタ用基板の画素部の形成状態を示す概略図である。
【図４】図３の画素部のＡ−Ａ'断面図を示す概略図である。
【図５】図１の基板撮像用カメラとヘッド撮像用カメラの配置状態を示す概略斜視図である。
【図６】図１の基板撮像用カメラとヘッド撮像用カメラの配置状態を示す概略平面図である。
【図７】（ａ）図１のインクジェットヘッドを示す概略平面図である。（ｂ）図１のインクジェットヘッドを示す概略底面図である。
【図８】ガラスマスクを示す概略図である。
【図９】（ａ）図８のガラスマスク上に形成されている符号Ｄで示すマークの構成を示す概略拡大図である。（ｂ）図８のガラスマスク上に形成されている符号Ｅで示すマークの構成を示す概略拡大図である。（ｃ）図８のガラスマスク上に形成されている符号Ｆで示すマークの構成を示す概略拡大図である。
【図１０】（ａ）図８のガラスマスク上に形成されている符号Ｇで示すマークの構成を示す概略拡大図である。（ｂ）図８のガラスマスク上に形成されている符号Ｈで示すマークの構成を示す概略拡大図である。
【図１１】従来のカラーフィルタ製造装置の要部を示す概略図である。
【図１２】図１１の基板用固定カメラとインクジェットヘッド用固定カメラの状態を示す概略斜視図である。
【図１３】図１１の基板用固定カメラとインクジェットヘッド用固定カメラの配置状態を示す概略平面図である。
【図１４】図１３のカラーフィルタ用基板のアライメントマークを示す概略斜視図である。
【図１５】図１１のインクジェットヘッドの２つのアライメントマーク１６ａの形成状態等を示す概略図である。
【図１６】インクジェットヘッドの傾きを状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１００・・・カラーフィルタ製造装置
１０１・・・Ｘ軸テーブル駆動部
１０２・・・Ｘ軸テーブル制御部
１０３・・・中央制御部
１０４・・・インクジェットヘッド駆動部
１０５・・・インクジェットヘッド制御部
１０６・・・回転中心用カメラ駆動部
１０７・・・回転中心用カメラ制御部
１０８・・・ヘッド撮像用カメラ駆動部
１０９・・・ヘッド撮像用カメラ制御部
１１０・・・カラーフィルタ製造装置
１１０・・・カラーフィルタ製造装置本体部
１１１・・・基板撮像用カメラ駆動部
１１２・・・基板撮像用カメラ制御部
１１３・・・撮像データ送信部
１１５・・・Ｙ軸テーブル駆動部
１１６・・・Ｙ軸テーブル制御部
１２０・・・ベース部
１３０・・・Ｙ軸テーブル
１４０・・・カラーフィルタ用基板
１４０ａ・・・アライメントマーク
１４１・・・画素部
１４１ａ・・・溝部
１６０・・・基板撮像用カメラ
１６１・・・ヘッド撮像用カメラ
１７０・・・支柱
１８０・・・Ｘ軸テーブル
１８１・・・ヘッド保持部
１９０・・・インクジェットヘッド
１９１・・・ヘッドＺ軸
１９２・・・ノズル形成部
１９３・・・アライメントマーク
１９４・・・回転中心用カメラ
１９５・・・ガラスマスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter manufacturing apparatus, a filter manufacturing method, and a filter for manufacturing a filter such as a color filter used in a display device such as a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
For example, a color filter or the like used in a display device such as a liquid crystal display device is manufactured by disposing ink in each of a plurality of ink disposition regions formed on a substrate.
This ink is red (R), green (G), or blue (B) ink, and these R, G, and B inks are arranged on the substrate in a predetermined pattern.
As described above, since the R, G, and B inks are arranged with high accuracy and different colors for each ink arrangement region on the substrate, it is necessary to control ink ejection with high accuracy. An ink jet method is adopted as appropriate.
In the ink jet system, a large number of ink ejection nozzles are arranged in an ink jet head containing ink, and the amount of ink ejected from the nozzles is determined by the operation of a piezoelectric element or the like.
[0003]
The operation of the piezoelectric element can be controlled with high accuracy by the level of the voltage applied from the outside. As a result, the ink jet method can control the ink discharge amount with high accuracy.
FIG. 11 shows a main part of such an ink jet type color filter manufacturing apparatus.
As shown in FIG. 11, the color filter manufacturing apparatus 10 has a base portion 11, on which a Y-axis table 12 that is movable in the Y-axis direction in the drawing is provided. A color filter substrate 13 is placed on the Y-axis table 12 and can be moved in the Y-axis direction by the Y-axis table 12.
On the other hand, an X-axis table 15 that is movable in the X-axis direction in the drawing is disposed above the base portion 11. Specifically, the X-axis table 15 is provided on four support columns 11 a provided on the base portion 11 and an X-axis table support portion 14 held by the support columns 11 a.
[0004]
The inkjet head 16 is arranged on the X-axis table 15 that is held so as to be movable in the X-axis direction, and is arranged so as to be movable in the X-axis direction by the X-axis table 15.
Further, the Y-axis table 12 and the X-axis table 15 are rotatable in the θ direction in the figure.
As described above, by moving the color filter substrate 13 in the Y-axis direction and the θ-direction and the ink-jet head 16 in the X-axis direction and the θ-direction, the ink-jet head 16 can be arranged at a predetermined position on the color filter substrate 13. It has become.
In order to place the inkjet head 16 at a predetermined position on the color filter substrate 13 as described above, it is necessary to accurately recognize the positions of the color filter substrate 13 and the inkjet head 16 before the movement.
[0005]
Therefore, the base unit 11 of the color filter manufacturing apparatus 10 is provided with four CCD cameras along the long side of the Y-axis table 12, as shown in FIG.
Among these, the two on the left side in the drawing are the fixed cameras 17 for the substrate, and the two on the right side are the fixed cameras 18 for the inkjet head. The two substrate fixing cameras 17 are provided on the base portion 11 so as to be positioned above the base portion 11 by a camera fixing portion (not shown).
FIG. 13 shows the relationship between the substrate fixed camera 17 and the inkjet head fixed camera 18, the color filter substrate 13, the inkjet head 16, and the like arranged as described above. As shown in FIG. 13, the two fixed cameras 17 for the substrate are configured to take an image of the surface edge of one side of the color filter substrate 13.
In addition, the two fixed cameras 18 for the inkjet head are configured to take an image of one short side end of the nozzle forming surface of the inkjet head 16.
Correspondingly, two alignment marks 13a are provided on the color filter substrate 13 as shown in FIG.
[0006]
Further, as shown in FIG. 15, the inkjet head 16 is provided with alignment marks 16 a at both ends of the long side. In addition, the alignment mark 16a is arranged at a position that is aligned with the center line of a nozzle row composed of a plurality of nozzles.
Therefore, by arranging the color filter substrate 13 on the Y-axis table 12 of the color filter manufacturing apparatus 10 and imaging the two alignment marks 13a of the color filter substrate 13 with the two fixed cameras 17 for the substrate, The deviation due to the accuracy of the material to be removed of each color filter substrate 13 can be grasped.
Therefore, based on this deviation information, the Y-axis table 12 is moved in the Y-axis direction or the θ direction, and the deviation of the color filter substrate 13 is corrected.
On the other hand, the inkjet head 16 moves the X-axis table 15 in the X-axis direction and rotates it by 90 ° in the θ direction, so that two alignment marks of the inkjet head 16 shown in FIG. After the 16a is arranged, the two alignment marks 16a of the inkjet head 16 are imaged by the two fixed cameras 18 for the inkjet head.
[0007]
With this imaging data, the mounting deviation of the inkjet head 16 is grasped, and the X-axis table 15 is moved in the X-axis direction or the θ direction to correct the positional deviation of the inkjet head 16.
By the way, in the inkjet head 16, a number of nozzles for ejecting R, G, and B inks are arranged in the shaded area in FIG. The multiple nozzles are provided at a constant nozzle pitch.
The color filter substrate 13 is also provided with a large number of pixel portions for disposing ink and forming pixels in a matrix, and the respective pixel portions are arranged at regular intervals.
Here, since the nozzle pitch of the inkjet head 16 does not necessarily coincide with the pitch of the pixel portion, when ink is ejected to the color filter substrate 13 at an angle of the inkjet head 16 shown in FIG. 13 (90 ° with respect to the Y-axis direction). The position of the nozzle does not match the position of the pixel portion, and ink is ejected between the pixel portion and the pixel portion.
[0008]
Therefore, in a state where the rotation center of the inkjet head 16 is obtained in advance, the inkjet head 16 is rotated so that the inkjet head 16 is inclined by a certain angle θ.
By inclining in this way, the nozzle pitch can be changed from B to C as shown in the explanatory diagram of FIG. 16, thereby adjusting the nozzle pitch and the pixel portion pitch.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the angle at which the inkjet head 16 is tilted is a calculated value calculated from the center of rotation or the like, it is necessary to check whether the inkjet head 16 actually matches the calculated value after the inkjet head 16 is tilted. There is.
At this time, in order to confirm the position of the inkjet head 16, it is necessary to image the alignment mark 16a of the inkjet head 16 shown in FIG. 15 with the two fixed cameras 18 for inkjet head shown in FIG.
However, since the two fixed cameras 18 for the inkjet head shown in FIG. 12 are fixed to the base portion 11 and away from the inkjet head 16 arranged at the ink discharge position, the two alignments of the inkjet head 16 are performed. It was difficult to image the mark 16a.
[0010]
For this reason, the color filter manufacturing apparatus 10 has a problem that it cannot grasp the accurate position of the ink jet head 16 after being tilted.
Therefore, a test substrate is prepared before ink is actually ejected to the color filter substrate 13, and an ink ejection test is performed on this substrate. The inclination of the head 16 was corrected.
After the correction, an ink ejection test is performed again. After confirming that the ink ejection position is correct, it is necessary to prepare a test substrate in order to eject ink onto the actual color filter substrate 13. There was a problem of cost and time.
[0011]
Therefore, in view of the above points, the present invention provides a filter manufacturing apparatus that can match the relative positions of the ink placement region and the discharge unit of the substrate without increasing the manufacturing cost and without having to check the discharge with a simple configuration. And a filter manufacturing method and a filter manufactured by the manufacturing method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a head unit including a substrate having a plurality of ink arrangement regions, a discharge unit for landing ink on the ink arrangement regions, and the head unit and the substrate. And an adjustment holding unit for adjusting the relative position between the substrate and the discharge unit, a rotation unit for rotating the head unit, and a first for specifying the position of the discharge unit And a second imaging unit for specifying the position of the substrate, wherein the first imaging unit is provided in the adjustment holding unit. This is achieved by the filter manufacturing apparatus.
According to the configuration of the first aspect, since the first imaging unit is provided in the adjustment holding unit, even if the position of the discharge unit changes, the adjustment holding unit is moved according to the change position. Thus, the first imaging unit can be easily moved to the movement position of the ejection unit.
[0013]
Preferably, according to the invention of claim 2, in the configuration of claim 1, the adjustment holding part holds the head part and moves the head part in a specific direction, holds the substrate, and the head. A filter manufacturing apparatus comprising: a substrate moving unit that moves in a direction orthogonal to the moving unit, wherein the first imaging unit is provided in the substrate moving unit.
According to the configuration of the second aspect, since the first imaging unit is provided in the substrate moving unit, the first imaging unit is also moved to a desired position by moving the substrate moving unit. Can be made.
[0014]
Preferably, according to the invention of claim 3, in the configuration of claim 2, the specific direction is the X-axis direction, the direction orthogonal to the head moving unit is the Y-axis direction, and the head moving unit is X In the shaft table, the substrate moving unit is a Y-axis table.
According to the configuration of the third aspect, since the substrate moving unit is a Y-axis table, the first imaging unit is provided in the Y-axis table and is movable in the Y-axis direction.
[0015]
Preferably, according to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, the first imaging unit is a head unit imaging camera, and the second imaging unit is substrate imaging. It is a filter manufacturing apparatus characterized by being an industrial camera.
According to the configuration of the fourth aspect, since the first imaging unit is a head imaging camera and the second imaging unit is a substrate imaging camera, the head imaging camera images the head unit. In addition, position information about the head portion can be obtained. Further, the substrate imaging camera can image the substrate and obtain position information about the substrate.
[0016]
Preferably, according to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the one head section imaging camera is provided at a substantially central portion in a direction orthogonal to the moving direction of the Y-axis table. This is a filter manufacturing apparatus.
According to the configuration of the fifth aspect, since the one head unit imaging camera is provided at a substantially central portion in a direction orthogonal to the moving direction of the Y-axis table, it is an imaging target of the head unit imaging camera. The head part imaging camera is provided at a substantially middle part between both ends of the long side of the head part, which is the most distant part of the head part.
Therefore, it becomes easy to image, for example, both end portions of the head portion with one head portion imaging camera.
[0017]
Preferably, according to the invention of claim 6, in the structure of any one of claims 1 to 5, the head portion and the substrate are each provided with a plurality of alignment marks. It is a filter manufacturing apparatus.
According to the configuration of claim 6, since the head unit and the substrate are each provided with a plurality of alignment marks, the first imaging means or the head unit camera has a plurality of alignments of the head unit. The mark is imaged and the position information of the head part is obtained.
Further, the second imaging means or the substrate imaging camera images the substrate alignment mark to obtain the position information of the substrate.
[0018]
Preferably, according to the invention of claim 7, in the configuration of claim 6, the alignment marks of the head part are respectively arranged at both ends in the longitudinal direction on the side where the ejection part of the head part is provided. This is a filter manufacturing apparatus.
According to the configuration of the seventh aspect, the first imaging means or the camera for the head unit includes alignment marks respectively disposed at both ends in the longitudinal direction on the side where the ejection unit of the head unit is provided. Imaging is performed to obtain position information of the head unit.
[0019]
Preferably, according to the invention of claim 8, in the structure of any one of claims 3 to 7, a head rotating part for rotating the head part and a Y axis for rotating the Y axis table. A table rotating unit is provided, and the head rotating unit and the Y-axis table rotating unit are configured to rotate the Z-axis perpendicular to a plane formed by the X-axis direction and the Y-axis direction, and the head unit and the Y-axis table rotating unit. It is a filter manufacturing apparatus characterized by rotating a Y-axis table.
According to the configuration of the eighth aspect, since the head part rotating part and the Y axis table rotating part for rotating the head part and the Y axis table are provided, the head part and the Y axis table are connected to the Z axis. Can be moved in the rotational direction θ. Therefore, the head unit and the Y-axis table can be moved with higher accuracy.
[0020]
Preferably, according to the invention of claim 9, in the structure of any one of claims 1 to 8, a plurality of rotation center cameras for specifying the rotation center of the head part are arranged in the head part. The filter manufacturing apparatus is characterized in that a plurality of marks taken by the plurality of rotation center cameras are provided on a glass mask.
According to the configuration of claim 9, a plurality of rotation center cameras for specifying the rotation center of the head portion are arranged in the head portion, and marks taken by the plurality of rotation center cameras are on the glass mask. Since the plurality of rotation center cameras capture, for example, two marks on a glass mask and obtain the midpoint, the rotation center of the head unit can be grasped.
[0021]
Preferably, according to the invention of claim 10, in the configuration of claim 9, the glass mask is provided with information for correcting the position of the X-axis table and the Y-axis table. It is a filter manufacturing apparatus.
According to the structure of Claim 10, since the said glass mask is provided with the information for position correction of the said X-axis table and the said Y-axis table, the relative position of the said head part and the said board | substrate is correct | amended. Before, the positions of the X-axis table and the Y-axis table provided with these can be corrected.
[0022]
Preferably, according to the invention of claim 11, in the configuration of any one of claims 1 to 10, the substrate is a color filter substrate, and the ink placement region is on the surface of the color filter substrate. The filter manufacturing apparatus is provided in a matrix and the ink is one of red (R), green (G), and blue (B) ink.
According to the configuration of claim 11, any one of red (R), green (G), and blue (B) ink is arranged in an ink arrangement region provided in a matrix on the surface of the substrate, A color filter substrate is formed.
[0023]
According to the invention of claim 12, the object is to adjust the distance between a plurality of ink arrangement regions provided on the surface of the substrate and the distance between a plurality of ink ejection portions provided on the head portion. A step of rotating the head unit by a necessary angle, a step of moving a substrate moving unit which holds the substrate and also includes an imaging unit, and images an alignment mark provided on the head unit by the imaging unit; And a step of verifying the rotation angle of the head portion based on the positional information of the alignment mark imaged by the imaging means. This is achieved by a filter manufacturing method.
According to the configuration of the twelfth aspect, the step of moving the substrate moving unit that holds the substrate and also includes the imaging unit, and images the alignment mark provided on the head unit by the imaging unit, and the imaging unit Since there is a step of verifying the rotation angle of the head unit based on the position information of the alignment mark imaged in step 1, after the head unit is rotated by a necessary angle, for example, an ink ejection test is performed on a test substrate. In other words, the head portion can be accurately arranged at a desired position.
[0024]
According to the invention of claim 13, to adjust the distance between a plurality of ink placement areas provided on the surface of the substrate and the distance between a plurality of ink ejection parts provided on the head portion. A step of rotating the head unit by a necessary angle, a step of moving a substrate moving unit which holds the substrate and also includes an imaging unit, and images an alignment mark provided on the head unit by the imaging unit; And a step of verifying the rotation angle of the head portion based on the positional information of the alignment mark imaged by the imaging means.
According to the configuration of the thirteenth aspect, since it is not necessary to perform an ink ejection test when manufacturing the filter, the manufacturing process can be reduced and a low-cost filter can be provided.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Preferred embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a color filter manufacturing apparatus 100 which is a first embodiment of a filter manufacturing apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 1, the color filter manufacturing apparatus 100 includes a color filter manufacturing apparatus main body 110 and a portion for controlling the color filter manufacturing apparatus main body 110.
The color filter manufacturing apparatus main body 110 includes a rectangular parallelepiped base 120 as shown in FIG. A Y-axis table 130 is disposed on the base portion 120.
The entire Y-axis table 130 is formed in a plate shape. The Y-axis table 130 is configured to be movable in the Y-axis direction in the drawing and to be rotatable in the Z-axis rotation direction (arrow direction θ) in the drawing. A color filter substrate 140, which is a substrate, is placed on the Y-axis table 130. As the Y-axis table 130 moves and rotates, the color filter substrate 140 also moves and rotates. .
[0026]
The color filter substrate 140 is made of, for example, glass or the like, and is formed in a plate shape having a square plane as shown in FIG. As shown in FIG. 2, two alignment marks 140 a are arranged on a portion corresponding to the surface of the color filter substrate 140 in FIG. 1.
The two alignment marks 140a are provided on one side of the color filter substrate 140 corresponding to the substrate imaging camera arrangement side of the base portion 120 as will be described later.
Further, on the surface of the color filter substrate 140, a substantially rectangular pixel portion 141, which is an ink placement area for placing ink of any of red (R), green (G), and blue (B). However, as shown in FIG.
[0027]
Each pixel portion 141 is formed so as to become each pixel when ink is arranged, and specifically, a groove portion 141a is formed as shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3, and ink is disposed in the groove 141a.
FIG. 5 is a schematic view showing the surfaces of the base portion 120 and the color filter substrate 140 of FIG. 1. As shown in the figure, two substrate imaging cameras 160 are provided on the surface of the base portion 120. It is provided in a fixed state.
Above these two substrate imaging cameras 160, as described above, the portion of the color filter substrate 140 on the Y-axis table 130 where the alignment mark 140 is provided is disposed.
[0028]
In addition, one head imaging camera 161 that is a head unit imaging camera is formed at a substantially central portion in the width direction, which is the short side of the Y-axis table 130.
The substrate imaging camera 160 and the head imaging camera 161 are formed by small CCD cameras.
FIG. 6 is a schematic plan view of the color filter manufacturing apparatus main body 110 of FIG. 1. As shown by a broken line in FIG. 6, the head imaging camera 161 includes a Y-axis table 130 and a color filter substrate 140. Will be placed between. The two substrate imaging cameras 160 are arranged corresponding to the side of the color filter substrate 140 to which the alignment mark 140a is attached.
[0029]
By the way, as shown in FIG. 1, an X-axis table 180 is arranged above the color filter substrate 140 via four support columns 170. The X-axis table 180 is provided with an ink jet head 190 which is a head portion via a head holding portion 181.
Such an X-axis table 180 is formed to be movable in the X-axis direction of FIG.
Specifically, the inkjet head 190 is formed as shown in FIGS. FIG. 7A is a schematic plan view of the inkjet head 190 of FIG. 1, and FIG. 7B is a schematic bottom view of the inkjet head 190 of FIG.
[0030]
As shown in FIG. 7, the ink jet head 190 has a head Z axis 191 that is a head rotating portion, and the ink jet 190 is rotated by the head Z axis 191 in the Z axis rotation direction θ of FIG. It has become.
Further, six nozzle forming portions 192 are formed on the bottom surface of the inkjet head 190 as shown in FIG. For example, 180 nozzles serving as ejection units are formed in the nozzle forming unit 192. A desired amount of red (R), green (G), or blue (B) ink is ejected from this nozzle.
This ink amount is controlled by the movement of the piezoelectric element provided in the inkjet head 190.
[0031]
In addition, two alignment marks 193 are formed in total at both ends of the long side of the bottom surface of the inkjet head 190 and outside the nozzle forming portion 192. The two alignment marks 193 are imaged by the head imaging camera 161 provided in the Y-axis table 130 described above.
At this time, since the head imaging camera 161 is disposed at an intermediate portion between the two alignment marks 193 provided at both ends of the inkjet head 190, the head imaging camera 161 efficiently captures the two alignment marks 193. can do.
Further, as shown in FIG. 7B, a rotation center camera 194 is provided in the vicinity of the two alignment marks 193. The rotation center camera 194 is formed by a small CCD camera, for example.
[0032]
Two rotation center cameras 194 are provided in total as shown in FIG. 7B, and the two rotation center cameras 194 are specified on the glass mask 195 placed on the Y-axis table 130. And the center of rotation when the inkjet head 190 rotates the head Z axis is calculated.
Unlike the above-described color filter substrate 140, the glass mask 195 is not a target for ejecting ink. The glass mask 195 adjusts the rotation center of the ink jet head 190, or the X of the color filter manufacturing apparatus 100 as described later. This is used to adjust the axis table 180 and the Y-axis table 130.
[0033]
The color filter device main body 110 shown in FIG. 1 is configured as described above. In order to operate the color filter device main body 110, the following configuration is provided.
First, as shown in FIG. 1, the X-axis table 180 is connected to an X-axis table drive unit 101 configured by, for example, a motor or the like. The X-axis table drive unit 101 moves the X-axis table 180 in the X-axis direction.
The X-axis table drive unit 101 is connected to an X-axis table control unit 102 composed of a computer or the like that controls the drive. Therefore, the movement amount of the X-axis table 180 is controlled by the X-axis table control unit 102.
Further, the X-axis table control unit 102 is connected to and controlled by a central control unit 103 composed of a computer or the like connected thereto.
[0034]
Further, the Y-axis table 130 shown in FIG. 1 is also moved in the Y-axis direction and the Z-axis rotation direction θ by the Y-axis table driving unit 115. The Y-axis table drive unit 115 is controlled by the Y-axis table control unit 116, and the Y-axis table control unit 116 is controlled by the central control unit 103.
Further, as shown in FIG. 1, the inkjet head driving unit 104 including a motor or the like that rotates the head Z axis 191 of the inkjet head 190 in the θ direction is connected to the inkjet head 190.
An inkjet head control unit 105 including a computer or the like that controls the inkjet head driving unit 104 is provided, and the inkjet head control unit 105 is also controlled by the central control unit 103.
[0035]
Incidentally, with respect to the rotation center camera 194 shown in FIG. 7B provided on the bottom surface of the inkjet head 190, the rotation center camera drive unit 106 for driving the rotation center camera drive unit 106 and the rotation center camera drive unit 106 are driven. A rotation center camera control unit 107 for controlling the rotation is provided. The rotation center camera control unit 107 is controlled by the central control unit 103.
Further, regarding the head imaging camera 161 provided on the Y-axis table 130, a head imaging camera driving unit 108 for driving the camera and a head imaging camera control for controlling the head imaging camera driving unit 108 are provided. A portion 109 is provided. The head imaging camera control unit 109 is controlled by the central control unit 103.
[0036]
Further, with respect to the board imaging camera 160 provided in the base unit 120 shown in FIG. 5, the board imaging camera driving section 111 for driving the board imaging camera 160 and the board imaging for controlling the board imaging camera driving section 111. A camera control unit 112 is provided. The board imaging camera control unit 112 is also controlled by the central control unit 103.
Data captured by the rotation center camera 194, the head imaging camera 161, and the board imaging camera 160 are stored in the data management unit 114 from the imaging data transmission unit 113 of FIG.
[0037]
The color filter manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
The color filter manufacturing apparatus 100 is the color filter manufacturing apparatus 100 before actually discharging any of the inks of (red) R, (green) G, and (blue) B to the pixel portion 141 of the color filter substrate 140. The color filter manufacturing apparatus main body 110 is adjusted.
The adjustment of the color filter manufacturing apparatus main body 110 includes preparation work before alignment and alignment work of the apparatus main body, and will be described below.
[0038]
(Preparation work before alignment)
First, the above-described glass mask 195 is placed on the Y-axis table 130 of the color filter manufacturing apparatus main body 110 shown in FIG. At this time, the environmental temperature is set to a predetermined use environmental temperature or this temperature ± 0.5 ° C.
By the way, a predetermined mark, which is information for correcting the position of the X-axis table 180 and the Y-axis table 130, is formed on the glass mask 195. In addition, as described above, a mark for calculating the rotation center of the inkjet head 190 is also formed.
Specifically, as shown in FIG. 8, such a glass mask 195 has a plate shape with a short side of 370 mm and a long side of 470 mm, for example, and has a thickness of 0.7 mm, for example. As shown in FIG. 8, the mark is formed on the surface of the glass mask 195, for example, with Cr (chromium).
[0039]
This mark is formed at a position indicated by reference signs D to H in FIG. And each mark shown with the code | symbol D thru | or code | symbol H has a respectively different structure. 9 (a), (b), (c), and FIGS. 10 (a) and 10 (b) are schematic enlarged views showing the configurations of the marks denoted by reference numerals D, E, F, G, and H, respectively. .
Further, on the glass mask 195 shown in FIG. 8, there are four marks indicated by reference sign D, four marks indicated by reference sign E, 191 marks indicated by reference sign F, eight marks indicated by reference sign G, and Two marks indicated by symbol H are respectively arranged.
Among such marks on the glass mask 195, first, an X-axis table position correction mark is imaged by the rotation center camera 194 of the inkjet head 190 (FIG. 7B). The imaging data is temporarily stored in the data management unit 114 via the central control unit 103 from the imaging data transmission unit 113 in FIG.
[0040]
On the other hand, among the marks on the glass mask 195, the Y-axis table position correction mark is imaged by the substrate imaging camera 160 shown in FIG. 2, and the imaging data is transmitted from the imaging data transmission unit 113 via the central control unit 103. Is temporarily stored in the data management unit 114.
The X-axis table position correction mark and the Y-axis table position correction mark temporarily stored in the data management unit 112 in this way are data referred to at the time of initial setting before ink ejection in the color filter manufacturing process described later. It becomes.
That is, at the initial setting before ink ejection in the color filter manufacturing process, the glass mask 195 is placed. At that time, when the captured image data is different from the referenced data, the glass mask 195 is the same as the reference data. The correction operation will be performed.
This correction operation is performed by moving the X-axis table 180 by a necessary amount in the X-axis direction via the X-axis table control unit 102 and the X-axis table driving unit 101 in accordance with an instruction from the central control unit 103 in FIG.
[0041]
Further, the correction operation includes moving the Y-axis table 130 by a necessary amount in the Y-axis direction or the like via the Y-axis table control unit 116 and the Y-axis table driving unit 115 in accordance with an instruction from the central control unit 103.
Error data for the X-axis table 180 and the Y-axis table 130 for performing such a correction operation in the future is registered in the data management unit 114 here.
Next, the rotation center data of the inkjet head 190 is registered.
That is, first, in accordance with an instruction from the central control unit 103 shown in FIG. 1, the two rotation center cameras 194 shown in FIG. 7B are passed through the rotation center camera control unit 107 and the rotation center camera drive unit 106. The two points on the glass mask 195 are imaged.
[0042]
Then, the imaging data is stored in the data management unit 114 via the imaging data transmission unit 113 according to an instruction from the central control unit 103.
The central control unit 103 obtains the midpoint of the two points from the imaging data stored in the data management unit 114, and stores this in the data management unit 114 as first midpoint data.
Next, the central control unit 103 rotates the head Z-axis 191 of the inkjet head 190 in the 180 ° θ direction via the inkjet head control unit 105 and the inkjet head drive unit 104.
[0043]
Then, the central control unit 103 moves the two rotation center cameras 194 again through the rotation center camera control unit 107 and the rotation center camera drive unit 106, and images two points on the glass mask 195. The imaging data is stored in the data management unit 114 as described above, and the central control unit 103 obtains the midpoint of the two points and stores it as the second midpoint data in the data management unit 114. .
When the first and second midpoint data are different, the central control unit 114 obtains these midpoints and registers them in the data management unit 114 as the rotation center value of the inkjet head 190.
This rotation center value is used as data when the inkjet head 190 is tilted so that the distance between the pixel portions 141 of the actual color filter substrate 140 matches the nozzle pitch of the inkjet head 190.
[0044]
Thus, the pre-alignment preparation work is completed, and the glass mask 195 is removed from the Y-axis table 130. Next, the actual color filter substrate 140 shown in FIG. 2 is placed on the Y-axis table 130, and the alignment operation of the apparatus main body is performed.
[0045]
(Device alignment work)
First, the central control unit 103 moves the Y-axis table 130 via the Y-axis table control unit 116 and the Y-axis table driving unit 115 shown in FIG. The movement of the Y-axis table 130 at this time is performed by using the two alignment marks 140a (see FIG. 2) attached to the color filter substrate 140 on the Y-axis table 130 and the two substrate imaging cameras on the base unit 120. The movement is such that an image can be captured at 160.
At the same time, the central control unit 103 drives the two substrate imaging cameras 160 via the substrate imaging camera control unit 112 and the substrate imaging camera drive unit 111 to image the two alignment marks 140a.
[0046]
The central control unit 103 uses the imaging data transmission unit 113 to store the imaging data in the data management unit 114, and compares the correction data of the color filter substrate 140 with the theoretical value of the color filter substrate stored in advance. Calculate and register in the data management unit 114.
The reason why the correction data for the color filter substrate 140 is obtained in this way is that a manufacturing error occurs for each color filter substrate, and the color filter substrates are not necessarily the same size. That is, for example, the color filter substrate may be displaced due to the accuracy of the color filter substrate to be discharged.
[0047]
On the other hand, the central control unit 103 operates one head imaging camera 161 on the Y-axis table 130 via the head imaging camera control unit 109 and the head imaging camera drive unit 108. At this time, the central control unit 103 controls the Y-axis table control unit 116 and the Y-axis table control unit 116 so that the single head imaging camera 161 can image two alignment marks 193 (see FIG. 7B) of the inkjet head 190. The Y-axis table 130 is moved in the Y-axis direction via the axis table drive unit 115.
At this time, the central control unit 103 moves the X-axis table 180 in the X-axis direction via the X-axis table control unit 102 and the X-axis table driving unit 101.
By moving the Y-axis table 130 and the X-axis table 180 in this way, the head imaging camera 161 can image the two alignment marks 193 of the inkjet head 190.
[0048]
The imaging data thus imaged is transmitted by the imaging data transmission unit 113 and stored in the data management unit 114. Then, the central control unit 103 compares the theoretical value of the alignment mark of the inkjet head stored in advance, recognizes the mounting accuracy of the inkjet head 190, the positional accuracy of the alignment mark 193, etc. Correction data for correction is calculated and registered in the data management unit 114.
As described above, the correction data for grasping the deviation of the color filter substrate 140 on the Y-axis table 130 of the color filter manufacturing apparatus 100 and the deviation of the ink jet head 190 of the X-axis table 130 and adjusting them to the theoretical values. Is registered in the data management unit 114.
[0049]
The central control unit 103 moves the X-axis table 180, the Y-axis table 130, and the head Z-axis 191 by a predetermined amount in the θ direction based on the correction data, so that the positions of the inkjet head 190 and the color filter substrate 140 are moved. To the theoretical value.
Specifically, the central control unit 103 moves the X-axis table 180 by a necessary amount in the X-axis direction via the X-axis table control unit 102 and the X-axis table driving unit 101 based on the correction data. Further, based on the correction data, the Y-axis table 130 is moved in the Y-axis direction or the θ direction by a necessary amount via the Y-axis table control unit 116 and the Y-axis table driving unit 115. Further, based on the correction data, the head Z axis 191 is rotated in the θ direction by a necessary amount via the inkjet head control unit 105 and the inkjet head driving unit 101.
[0050]
At this time, based on the pitch of the pixel portions 141 on the color filter substrate 140 and the value of the nozzle pitch of the nozzles formed in the nozzle forming portion 192 of the inkjet head 190 (see FIG. 7B), the nozzles are accurate. In addition, it is necessary to dispose the ink in the pixel portion 141 at a position where ink can be discharged.
Therefore, as shown in FIG. 16, it is necessary to incline the inkjet head 190 with respect to the color filter substrate 140 so that the nozzles are arranged at such positions. At this time, in the figure, the length of B is, for example, 141.1 μm, and the length of C is, for example, 112.5 μm.
The tilt angle is registered in advance in the data management unit 114, and the central control unit 114 rotates the head Z-axis 191 in the θ direction so as to be the registered tilt angle.
[0051]
In this state, each part is arranged at a theoretical position. However, the position of each part is a theoretical position and may actually be slightly shifted. In particular, the rotational center value of the inkjet head 190 tends to be misaligned with the actual position.
When a deviation between the theoretical position and the actual position of the ink jet head 190 occurs, the ink of each color ejected from the nozzle is not accurately arranged in the pixel portion 141 of the color filter substrate 140, and the color filter substrate. 140 becomes a defective product.
Therefore, in the present embodiment, after the color filter manufacturing apparatus 100 is disposed at a theoretical position, the central control is performed to check whether or not each nozzle of the inkjet head 190 is disposed at the theoretical position. The unit 114 instructs the following operation.
That is, the central control unit 114 operates the head imaging camera 161 of the Y-axis table 130 via the head imaging camera control unit 109 and the head imaging camera drive unit 108, and subsequently, the Y-axis table 130 and the X-axis The table 180 is moved as described above.
[0052]
Then, with this head imaging camera 161, the two alignment marks 193 of the inkjet head 190 shown in FIG. 7B are imaged again. At this time, since the head imaging camera 161 is provided on the Y-axis table 130, even if the alignment mark 193 moves from the initial position in the rotation direction θ of the Z-axis, it easily moves to that position. Can be captured.
In addition, since the head imaging camera 161 is arranged in the middle of the short side direction of the Y-axis table 130, this position is also an intermediate position between the two alignment marks 193 shown in FIG. Become.
For this reason, the moving distance for the head imaging camera 161 to image the two alignment marks 193 is the smallest and the most effective position.
Therefore, it is not necessary to arrange a plurality of head imaging cameras, and the cost can be reduced.
[0053]
By the way, the image data captured by the head imaging camera 161 is stored again in the data management unit 114 and compared with the theoretical value by the central control unit 114.
If there is an error at this time, correction data is created again, and the head Z-axis 191 and the like are moved again by this correction data.
In this way, the head Z axis 191 and the like are moved, the alignment mark 193 is imaged by the head imaging camera 161, and the process of using the error as correction data is repeated compared to the theoretical value until the setting accuracy is within ± 2 μm. It is done.
When the setting accuracy is within ± 2 μm, any one of red (R), green (G), and blue (B) ink from the nozzles of the inkjet head 190 is actually the pixel shown in FIG. It is discharged to the part 141.
Specifically, ink is placed in the groove portion 141a of the pixel portion 141 shown in FIG.
[0054]
As described above, when the ejection of ink to one color filter substrate 140 is completed, the one color filter substrate 140 is removed from the Y-axis table 130. Then, another color filter substrate 140 is placed on the Y-axis table 130, and the alignment operation of the apparatus main body and ink discharge are performed.
As described above, according to the present embodiment, since it is not necessary to perform a nozzle discharge test after the alignment operation of the apparatus as in the prior art, a test substrate or the like is not necessary, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the inclination angle of the ink jet head 190 can be adjusted in a short time.
[0055]
In the present embodiment, the head imaging camera 161 is installed at the central portion in the short side direction of the Y-axis table 130. However, the present invention is not limited to this, and is provided at one of the corners of the Y-axis table 130, for example. It doesn't matter.
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. And the structure of the said embodiment can abbreviate | omit a part, or can be changed into the other arbitrary combinations which are not mentioned above.
[0056]
The filter manufacturing apparatus and the filter manufacturing method of the present invention are not limited to the manufacture of a color filter for a liquid crystal cover device. For example, the present invention can be applied to the manufacture of an EL (electroluminescence) display element. . The EL display element has a structure in which a thin film containing a fluorescent inorganic and organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons are obtained by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. It is an element that generates (exciton) and emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated.
Among the fluorescent materials used for such EL display elements, by performing inkjet patterning on the element substrate such as TFT using a manufacturing apparatus or a manufacturing method of the present invention, a material exhibiting red, green and blue emission colors, A self-luminous full color EL display element can be manufactured.
[0057]
The EL display device manufactured using the present invention has a segment display, a full-image simultaneous light-emission still image display, for example, a low information field such as a picture, a character, a label, or the like, or a dot, line, or surface shape. It can also be used as a light source. Furthermore, by using an active element such as a TFT as well as a passively driven display element for driving, it is possible to obtain a full color display element with high brightness and excellent responsiveness. The range of the filter in the present invention includes such an EL display element substrate.
[0058]
In addition, the inkjet head 190 described as an example in the embodiment of the invention can discharge one type of ink among R, G, and B, and two or three of them can be discharged. Of course, it is possible to simultaneously discharge the inks.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, a filter manufacturing apparatus, a filter manufacturing method, and a filter manufacturing method capable of matching the relative positions of the ink placement region and the discharge portion of the substrate without increasing the manufacturing cost and without having to check the discharge with a simple configuration, A filter manufactured by the manufacturing method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a color filter manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing the color filter substrate of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a formation state of a pixel portion of the color filter substrate of FIG. 2;
4 is a schematic diagram illustrating a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the pixel portion in FIG. 3;
5 is a schematic perspective view showing an arrangement state of the board imaging camera and the head imaging camera of FIG. 1. FIG.
6 is a schematic plan view showing an arrangement state of the substrate imaging camera and the head imaging camera of FIG. 1. FIG.
7A is a schematic plan view showing the inkjet head of FIG. 1; FIG. (B) It is a schematic bottom view which shows the inkjet head of FIG.
FIG. 8 is a schematic view showing a glass mask.
9A is a schematic enlarged view showing a configuration of a mark indicated by a symbol D formed on the glass mask of FIG. 8. FIG. (B) It is a schematic enlarged view which shows the structure of the mark shown with the code | symbol E currently formed on the glass mask of FIG. (C) It is a schematic enlarged view which shows the structure of the mark shown with the code | symbol F currently formed on the glass mask of FIG.
10A is a schematic enlarged view showing a configuration of a mark indicated by a symbol G formed on the glass mask of FIG. (B) It is a schematic enlarged view which shows the structure of the mark shown with the code | symbol H currently formed on the glass mask of FIG.
FIG. 11 is a schematic view showing a main part of a conventional color filter manufacturing apparatus.
12 is a schematic perspective view showing a state of the substrate fixed camera and the inkjet head fixed camera of FIG.
13 is a schematic plan view showing an arrangement state of the substrate fixed camera and the inkjet head fixed camera of FIG.
14 is a schematic perspective view showing alignment marks on the color filter substrate of FIG.
15 is a schematic view showing a formation state and the like of two alignment marks 16a of the ink jet head of FIG.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the state of the inclination of the inkjet head.
[Explanation of symbols]
100 ... Color filter manufacturing apparatus
101 ... X-axis table drive unit
102 ... X-axis table control unit
103 ... Central control unit
104: Inkjet head drive unit
105: Inkjet head controller
106 ... Rotation center camera drive unit
107 ... Rotation center camera control unit
108... Head imaging camera drive unit
109... Head imaging camera control unit
110 ... Color filter manufacturing apparatus
110 ... Color filter manufacturing apparatus main body
111... Camera driving unit for board imaging
112... Camera control unit for board imaging
113 ... Imaging data transmission unit
115 ... Y-axis table drive unit
116... Y-axis table control unit
120 ... Base part
130 ... Y-axis table
140... Substrate for color filter
140a ... alignment mark
141... Pixel portion
141a ... groove
160... Substrate imaging camera
161... Head imaging camera
170 ... prop
180 ... X-axis table
181: Head holding part
190 ... Inkjet head
191: Head Z axis
192 ... Nozzle forming section
193 ... Alignment mark
194 ... Rotation center camera
195 ... Glass mask

Claims

A head unit including a discharge unit for landing ink on a plurality of ink arrangement regions provided on the surface of the substrate ;
An adjustment holding unit for holding the head unit and the substrate and adjusting a relative position between the substrate and the discharge unit;
A head rotating unit for rotating the head unit;
First imaging means for specifying the position of the ejection unit;
A second imaging means for specifying the position of the substrate, and a filter manufacturing apparatus comprising:
The filter manufacturing apparatus, wherein the first imaging unit is provided in the adjustment holding unit.

The adjustment holding unit holds the head unit and moves the head unit in a specific direction;
A substrate moving unit that holds the substrate and moves the substrate in a direction orthogonal to the head moving unit;
Have
The filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the first imaging unit is provided in the substrate moving unit.

The specific direction is the X-axis direction, and the direction orthogonal to the head moving unit is the Y-axis direction,
The filter manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the head moving unit is an X-axis table and the substrate moving unit is a Y-axis table.

The first imaging means is a head imaging camera;
4. The filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the second imaging unit is a substrate imaging camera.

5. The filter manufacturing apparatus according to claim 4, wherein one head section imaging camera is provided at a substantially central portion in a direction orthogonal to the moving direction of the Y-axis table.

6. The filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of alignment marks are provided on each of the head portion and the substrate.

The filter manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the alignment marks of the head part are respectively arranged at both ends in the longitudinal direction on the side where the discharge part of the head part is provided.

A head rotating unit for rotating the head unit, and a Y-axis table rotating unit for rotating the Y-axis table,
The head rotation unit and the Y-axis table rotation unit rotate the head unit and the Y-axis table in a Z-axis rotation direction θ perpendicular to a plane formed by the X-axis direction and the Y-axis direction. The filter manufacturing apparatus according to any one of claims 3 to 7.

A plurality of rotation center cameras for specifying the rotation center of the head unit are arranged in the head unit, and a mark imaged by the plurality of rotation center cameras is placed on a Y- axis table. The filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the filter manufacturing apparatus is provided at a plurality of locations.

The filter manufacturing apparatus according to claim 9, wherein the glass mask is provided with information for correcting the position of the X-axis table and the Y-axis table.

The substrate is a color filter substrate, and the ink placement region is provided in a matrix on the surface of the color filter substrate;
The filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the ink is one of red (R), green (G), and blue (B) ink.

Adjusts the distance between the plurality of ink placement areas provided on the surface of the substrate and the distance between the plurality of ink ejection parts provided on the head part for landing the ink on the plurality of ink placement areas. In order to do this, the step of rotating the head part by a necessary angle,
A step of moving a substrate moving unit that holds the substrate and also includes an imaging unit, and images an alignment mark provided on the head unit by the imaging unit;
And a step of verifying a rotation angle of the head portion based on positional information of the alignment mark imaged by the imaging means.