JP4876577B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明における検査工程について説明する。本工程は、着色層を形成するための各着色層形成用領域上に、複数のインクジェットノズルを用いて着色層形成用塗工液を塗布した後、例えば図1に示すように上記着色層形成用塗工液3のムラを検査し、ムラの生じている不良着色層形成領域(例えば図中3’、3’’、および3’’’で示される領域)を特定する工程である。ここで、本発明でいう着色層を形成するための着色層形成用領域とは、着色層形成用塗工液を塗布することにより、着色層を形成可能な領域であればよい。このような着色層形成用領域や、着色層形成用塗工液の塗布方法等については、後述する第1実施態様および第2実施態様の中で詳しく説明する。
次に、本発明における調整工程について説明する。本工程は上記不良着色層形成領域に対する上記着色層形成用塗工液の塗布に用いられた上記インクジェットノズルの中から不良インクジェットノズルを特定し、上記不良インクジェットノズルの設定を調整する工程である。
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記検査工程および調査工程を有する方法であればよい。本発明は、例えば上記検査工程および調査工程をカラーフィルタの製造条件を決定するための製造条件決定工程中に行う実施態様(第1実施態様)、および上記検査工程および調整工程を、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造工程中に行う実施態様(第2実施態様)に好適に用いられる。以下、上記それぞれの実施態様について説明する。
まず、上記第1実施態様について説明する。上記第1実施態様におけるカラーフィルタの製造方法は、例えば図2のフロー図に示すように、着色層形成用領域を有し、カラーフィルタの製造条件を設定するために用いられる検査用基板を形成する検査用基板形成工程と、上記検査用基板の各着色層形成用領域に複数のインクジェットノズルを用いて着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記着色層形成用塗工液のムラを検査し、ムラの生じている不良着色層形成領域を特定する検査工程と、上記不良着色層形成領域に上記着色層形成用塗工液を塗布した上記インクジェットノズルの中から不良インクジェットノズルを特定し、上記不良インクジェットノズルの設定を調整する調整工程とを行うことによりカラーフィルタの製造条件を決定する製造条件決定を有し、この製造条件決定工程により決定された製造条件に基づいて、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造工程を行うものとすることができる。なお、上記調整工程により調整された不良インクジェットノズルの設定条件は、着色層形成用塗工液塗布工程における着色層形成用塗工液の吐出条件にフィードバックされる。
本実施態様における製造条件決定工程は、検査用基板形成工程と、着色層形成用塗工液塗布工程と、検査工程と、調整工程とを有する工程である。本実施態様においては、製造条件決定工程として、上記各工程が1回のみ行われ、製造条件が決定されるものであってもよいが、通常、上記各工程を、例えば上記順序で繰り返し行うことにより、カラーフィルタの製造条件が決定される。なお本工程は、上記各工程以外にも必要に応じて適宜必要な工程を有していてもよく、例えばプリベイク工程や、ポストベイク工程等を有していてもよい。
まず、本実施態様における検査用基板形成工程について説明する。本実施態様における検査用基板形成工程は、例えば図3(a)に示されるように、着色層を形成するための着色層形成用領域aを有する検査用基板1を形成する工程である。上述したように、本工程において形成される検査用基板は、1種類である必要はなく、本工程は、適宜着色層形成用領域のパターンを変更して検査用基板を形成する工程であってもよい。
次に、本実施態様における着色層形成用塗工液塗布工程について説明する。本工程は、例えば図3(b)および(c)に示されるように、上記検査用基板1の上記着色層形成用領域a上に、複数のインクジェットノズル2を用いて、着色層形成用塗工液3を塗布する工程である。ここで、各着色層形成用領域に複数のインクジェットノズルを用いて、着色層形成用塗工液を塗布するとは、例えば図4に示すように、1つの着色層形成用領域a上に、複数のインクジェットノズル2を配置して、着色層形成用塗工液を塗布していく場合や、例えば図5に示すような、ストライプ状の着色層形成用領域aを有する検査用基板1に対して、例えば複数のインクジェットノズル2を有するインクジェットヘッド11を着色層形成用領域のストライプに対して横方向に数ピッチずつスライドさせながら、着色層形成用塗工液を数回にわけて塗布する場合等が挙げられる。
本実施態様の製造条件決定工程には、上述したように、プリベイク工程を有していてもよい。プリベイク工程は、上述した着色層形成用塗工液塗布工程により塗布された着色層形成用塗工液をプリベイクする工程である。本工程により着色層形成用塗工液をプリベイクし、着色層形成用塗工液をある程度固化させることによって、上記検査工程において着色層形成用塗工液どうしが混色してしまうことや、各着色層形成用領域に塗布された着色層形成用塗工液の状態が変化してしまうこと等を防ぐことができ、より正確に検査を行うことが可能となる。
本実施態様のカラーフィルタの製造方法においては、上記製造条件決定工程により決定された製造条件に基づいて、カラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造工程が行われる。上記カラーフィルタ製造工程として具体的には、上述した検査用基板形成用工程と同様の工程により、着色層を形成するための着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を形成するカラーフィルタ用基板形成工程と、上記カラーフィルタ用基板の着色層形成用領域上に着色層形成用塗工液を塗布するカラーフィルタ着色層形成用塗工液塗布工程と、上記着色層形成用塗工液をプリベイクするカラーフィルタ着色層プリベイク工程と、プリベイクされた着色層形成用塗工液をポストベイクするカラーフィルタ着色層ポストベイク工程とを有する工程等とすることができる。
次に、上記第2実施態様について説明する。上記第2実施態様のカラーフィルタの製造方法は、例えば図6のフロー図に示されるように、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を形成するカラーフィルタ用基板形成工程と、上記カラーフィルタ用基板の着色層形成用領域上に着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、この着色層形成用塗工液をプリベイクするプリベイク工程と、ポストベイク工程とを行うことによりカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造工程を有し、上記検査工程および上記調整工程が、上記着色層形成用塗工液塗布工程後に行われるものとされる。本実施態様においては、例えば図6に示すように、上記検査工程および上記調整工程が、上記プリベイク工程およびポストベイク工程の間に行われるものであってもよいが、例えば図7に示すように、上記検査工程および上記調整工程が、上記着色層形成用塗工液塗布工程およびプリベイク工程の間に行われるものであってもよい
本実施態様におけるカラーフィルタ製造工程は、カラーフィルタ用基板形成工程と、着色層形成用塗工液塗布工程と、プリベイク工程と、検査工程と、調整工程と、ポストベイク工程とを行うことによってカラーフィルタを製造する工程である。なお本工程は、上記各工程以外にも必要に応じて適宜必要な工程を有していてもよく、例えばポストベイク工程後に、配向膜を形成する配向膜形成工程等を有していてもよい。以下、上記カラーフィルタ製造工程における各工程について詳しく説明する。なお、上記検査工程および調整工程については、上述した工程と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
まず、本実施態様におけるカラーフィルタ用基板形成工程について説明する。本実施態様のカラーフィルタ用基板形成工程は、着色層を形成するための着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を形成する工程である。
次に、本実施態様における着色層形成用塗工液塗布工程について説明する。本工程は、上記カラーフィルタ用基板の上記着色層形成用領域上に、複数のインクジェットノズルを用いて、着色層形成用塗工液を塗布する工程である。
次に、本実施態様におけるプリベイク工程について説明する。本工程は、上述した着色層形成用塗工液塗布工程により塗布された着色層形成用塗工液をプリベイクする工程である。本工程により着色層形成用塗工液をプリベイクし、着色層形成用塗工液をある程度固化させることによって、上記検査工程において着色層形成用塗工液どうしが混色してしまうことや、各着色層形成用領域に塗布された着色層形成用塗工液の状態が変化してしまうこと等を防ぐことができ、より正確に検査を行うことが可能となる。
次に、本実施態様におけるポストベイク工程について説明する。本実施態様におけるポストベイク工程は、上述した着色層形成用塗工液を完全に固化させることが可能な工程であればよく、ポストベイクの条件等は特に限定されるものではない。このような条件としては、一般的なカラーフィルタの製造方法におけるポストベイクの条件と同様とすることができる。
本実施態様のカラーフィルタの製造方法においては、上述したカラーフィルタ製造工程以外にも、必要に応じて、例えば上記第1実施態様で説明した製造条件決定工程等を有していてもよい。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製〕
カラーフィルタ用ガラス材として用いられている厚み0.7mm、横370mm、縦470mmのCorning社製EAGLE2000を用意し、このガラス基材上にフォトリソグラフィー法にて樹脂製のブラックマトリクスを形成した。ブラックマトリクスは開口部が100μm×300μm、遮光部分の線幅が20μmとなるように形成し、横方向に120μmピッチ、縦方向に320μmピッチにて縦横ともそれぞれ1000画素ずつ配置されるものとした。またこの際、遮光部分の膜厚は平均1.5μmとした。
上記ブラックマトリクス付ガラス基材に対し、フッ素化合物を導入ガスとしたプラズマ処理を加えることにより、ブラックマトリクスの表面を撥液性に、それ以外の領域(着色層形成用領域)を親液性とした。このとき表面張力40mN/mの液体との接触角は、ブラックマトリクス上で65°、着色層形成用領域で10°であった。
次に、上記親疎液性を有する検量線作成用基板に対し、インクジェットヘッドを用いて着色層形成用塗工液を塗布した。着色層形成用塗工液は、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなるRGB各色の顔料分散型インクを用い、1つの開口部(着色層形成用領域)あたり130滴にて所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を設計したものを用いた。またこのときのインクジェットヘッドへの印加電圧は75V、パルス幅は6μsであった。またさらに、インクジェットヘッドは1ヘッドにつき100ノズルを有するものを用い、1色につき1ヘッド、すなわちRGB3色にて3ヘッドを用いた。塗布は、各着色層形成用領域(1画素)あたり1ノズルが配置されるように位置決めして行い、ノズルから吐出された着色層形成用塗工液の各液滴が、上記着色層形成用領域内に着弾するように行った。また着色層形成用塗工液は横方向にRGBの順に繰り返し配置し、縦方向には同色が並ぶように配置した。
なおこの際、各色の着色層形成用塗工液は開口部全域に塗れ広がり、かつ異なる色同士が混色することは無かった。
上記着色層形成用塗工液を着弾させた検量線作成用基板を120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。プリベイク後の着色層形成用塗工液は、先端の直径が12μmの針で5mgの圧力にて表面を触針しても傷が入らない程度に固化し、混色しない状態であった。なお、各着色層形成用領域に、それぞれ100滴ずつ、120滴ずつ、140滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布した3種類の検量線作成用基板を形成した。
上記着色層を形成した3種類の検量線作成用基板の、着色層形成用塗工液が塗布された面とは反対面側より蛍光灯を照射し、この透過光を着色層形成用塗工液が塗布された面側からCCDカメラにて撮像した。撮像に対し、CCDカメラにRGB各色の色分解フィルタを設置し、R補正用画像、G補正用画像、B補正用画像の3種類、計9枚の画像を取得した。またこのときの撮像の分解能は100μm以下となるように設定した。撮像した画像に認められた濃淡を画像処理し、輝度の分布に変換した。その後、各画素の位置と輝度の分布を着弾液滴数の異なる画像より解析し、各画素すなわちインクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と輝度との関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって撮像し、輝度分布を算出した。この輝度分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の輝度の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の輝度データを測定したところ、輝度の分布が収束することが確認された。
そこで、上記条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。なお、カラーフィルタ製造中の検査工程において、調整が必要なカラーフィルタ用基板が認められ次第、生産をとめることなく、調整工程を行った。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布された全てのカラーフィルタ用基板について、上述した手法により撮像し、輝度データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の輝度データが、生産開始時の輝度データと差が生じていないかを確認した。なお、430枚目に作製されたカラーフィルタ用基板に、調整が必要な不良着色層形成領域が50画素生じていることが確認されたので、直ちに、生産を止めることなく、後述する調整工程を行った。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(調整工程)
上記50の不良着色層形成領域に共通して用いられたノズルは、27番目のノズルであることが特定された。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて必要とされる調整量の算出を行い、この条件を、着色層形成用塗工液塗布工程におけるインクジェット装置の設定に反映させた。
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製および検量線の作成〕
上述した実施例1と同様の方法により、3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域の分光光度を、大塚電子製顕微鏡型分光光度計LCF−seriesにて測定し、測定値より輝度(Y値)を算出した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と輝度の関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって測定し、輝度分布を算出した。この輝度分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の輝度の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の輝度データを測定した。この結果、輝度データの平均からずれている不良着色層形成領域50画素を特定した。上記50画素に共通して用いられている不良インクジェットノズルは、17番目のノズルであった。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて吐出量を調整した。
調整された条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。なお、カラーフィルタ製造中の検査工程において、調整が必要なカラーフィルタ用基板が認められ次第、生産をとめることなく、調整工程を行った。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布されたカラーフィルタ用基板について、200枚に1枚の割合で上述した手法により輝度データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の輝度データが、生産開始時の輝度データと差が生じていないかを確認した。なお、600枚目に作製されたカラーフィルタ用基板に、調整が必要な不良着色層形成領域が50画素生じていることが確認されたので、直ちに、生産を止めることなく、後述する調整工程を行った。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(調整工程)
上記50の不良着色層形成領域に共通して用いられたノズルは、32番目のノズルであることが特定された。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて必要とされる調整量の算出を行い、この条件を、着色層形成用塗工液塗布工程におけるインクジェット装置の設定に反映させた。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、上記検査工程および調整工程を行う最中に生産した3枚を除き、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製および検量線の作成〕
上述した実施例1と同様の方法により、3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域の分光光度を、大塚電子製顕微鏡型分光光度計LCF−seriesにて測定し、測定値より色度Rx、Gy、Byを算出した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と色度の関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板作製工程、検査工程、および調整工程〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって撮像し、色度分布を算出した。この色度分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の色度の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の色度データを測定した。この結果、色度データの平均からずれている不良着色層形成領域50画素を特定した。上記50画素に共通して用いられている不良インクジェットノズルは、40番目および52番目のノズルであった。そこで、これらのノズルについて、上記検量線を用いて吐出量を調整した。
調整された条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布されたカラーフィルタ用基板について、200枚に1枚の割合で、上述した手法により色度データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の色度データが、生産開始時の色度データと差が生じていないかを確認した。なお、1000枚カラーフィルタを作製したが、不良着色層形成領域が認められたものはなかった。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製および検量線の作成〕
上述した実施例1と同様の方法により、3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域における着色層形成用塗工液の膜厚を、触針式膜厚計VEECO社製デックタックOSP-1110にて測定した。測定は着色層形成用領域中央部を横断するように触針させ、各着色層形成用領域の最大膜厚を記録した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と上記最大膜厚値との関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって最大膜厚分布を算出した。この最大膜厚分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の最大膜厚の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の最大膜厚分布データを測定した。この結果、最大膜厚分布が収束していることが確認された。
そこで、上記条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。なお、カラーフィルタ製造中の検査工程において、調整が必要なカラーフィルタ用基板が認められ次第、生産をとめることなく、調整工程を行った。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布されたカラーフィルタ用基板について、30枚に1枚の割合で、上述した手法により最大膜厚データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の最大膜厚データが、生産開始時の最大膜厚データと差が生じていないかを確認した。なお、720枚目に作製されたカラーフィルタ用基板に、調整が必要な不良着色層形成領域が50画素生じていることが確認されたので、直ちに、生産を止めることなく、後述する調整工程を行った。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(調整工程)
上記50の不良着色層形成領域に共通して用いられたノズルは、51番目のノズルであることが特定された。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて必要とされる調整量の算出を行い、この条件を、着色層形成用塗工液塗布工程におけるインクジェット装置の設定に反映させた。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製および検量線の作成〕
上述した実施例1と同様の方法により、3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域における着色層形成用塗工液の膜厚を、Micromap社三次元非接触表面形状計測装置micromap557を用い測定した。測定は各着色層形成用領域(1画素)毎、すなわち100μm×300μmの範囲における表面形状を計測し、そのエリアにおける平均膜厚を算出した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と平均膜厚値との関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって平均膜厚分布を算出した。この平均膜厚分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の平均膜厚の差を無くすために必要な各ノズルからの液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の平均膜厚データを測定した。この結果、平均膜厚データの平均からずれている不良着色層形成領域50画素を特定した。上記50画素に共通して用いられている不良インクジェットノズルは、22番目のノズルであった。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて吐出量を調整した。
調整された条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布されたカラーフィルタ用基板について、200枚に1枚の割合で、上述した手法により平均膜厚データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の平均膜厚データが、生産開始時の平均膜厚データと差が生じていないかを確認した。なお、400枚目に作製されたカラーフィルタ用基板に、調整が必要な不良着色層形成領域が50画素生じていることが確認されたので、直ちに、生産を止めることなく、後述する調整工程を行った。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(調整工程)
上記50の不良着色層形成領域に共通して用いられたノズルは、64番目のノズルであることが特定された。そこで、このノズルについて、上記検量線を用いて必要とされる調整量の算出を行い、この条件を、着色層形成用塗工液塗布工程におけるインクジェット装置の設定に反映させた。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、上記検査工程および調整工程を行った際の8枚を除き、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔検量線作成用基板の作製および検量線の作成〕
上述した実施例1と同様の方法により、3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域における着色層形成用塗工液の膜厚を、Micromap社三次元非接触表面形状計測装置micromap557を用い測定した。測定は各着色層形成用領域(1画素)毎、すなわち100μm×300μmの範囲における表面形状を計測し、そのエリアにおける着色層形成用塗工液の体積を算出した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出される吐出液滴数と体積との関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作製用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって体積分布を算出した。この体積分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の体積の差を無くすために必要な各ノズルからの液液滴数を算出した。その後、各ノズルに必要とされる液滴数の平均値を算出し、上記平均値と各ノズルに必要とされる液滴数との比率を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルあたり26滴に、上記比率を乗じた液滴数ずつ、着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の体積分布データを測定した。この結果、体積データの平均からずれている不良着色層形成領域50画素を特定した。上記50画素に共通して用いられている不良インクジェットノズルは、25番目と72番目のノズルであった。そこで、これらのノズルについて、上記検量線を用いて吐出量を調整した。
調整された条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上記着色層形成用塗工液が塗布されたカラーフィルタ用基板について、200枚に1枚の割合で、上述した手法により体積データの算出を行い、製造されているカラーフィルタ用基板の体積データが、生産開始時の体積データと差が生じていないかを確認した。なお、1000枚カラーフィルタを作製したが、不良着色層形成領域が認められたものはなかった。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
(検量線の作成および製造条件の決定)
〔パルス幅と吐出速度との関係の把握〕
以下の方法により、パルス幅4μs、6μs、8μsにて電圧を印加したときの各ノズルからの吐出速度を測定し、インクジェットヘッドに印加する電圧のパルス幅と吐出速度との関連を示す検量線を作成した。吐出速度の測定は、以下の方法により測定した。インクジェットヘッドの吐出周波数2kHzと同じ周波数にてストロボを発光させ、そのストロボ発光を照射したインク液滴の画像をCCDにて撮像し、ストロボ発光をずらすことにより、インクジェットヘッドから吐出されてから10μs後の着色層形成用塗工液の液滴の画像も取得した。これら2種類の画像の吐出液滴の位置と時間より、各ノズルからの吐出液滴の速度を算出した。
〔検量線作成用基板の作製〕
各着色層形成用領域に、着色層形成用塗工液を塗布する際、インクジェットヘッドに印加する電圧のパルス幅をそれぞれ4μs、6μs、および8μsとし、各着色層形成用領域にそれぞれ130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布した以外は、上述した実施例1と同様に、3種類の検量線作成用基板を作製した。
〔検量線の作成〕
上記3種類の検量線作成用基板を作成し、各着色層形成用領域の分光光度を、大塚電子製顕微鏡型分光光度計LCF−seriesにて測定し、測定値より色度Rx、Gy、Byを算出した。その後、インクジェットヘッドの各ノズルに印加する電圧のパルス幅と色度の関係を求め、検量線を作成した。
〔検査用基板の作製および調整〕
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、検査用基板を作製した。この検査用基板の各着色層形成用領域に、インクジェットヘッドに印加する電圧のパルス幅を6μsに設定し、130滴ずつ着色層形成用塗工液を塗布し、上記検量線の作成にて記載した手法と同手法によって色度分布を算出した。この色度分布および上記検量線より、各着色層形成用領域の色度の差を無くすために必要な各ノズルからのパルス幅を算出した。
さらに、上記検査用基板を作製し、各着色層形成用領域に、1ノズルから26滴ずつ、上記パルス幅にて着色層形成用塗工液の液滴を吐出し、各着色層形成用領域に対し異なるそれぞれ5ノズルを用いて、各着色層形成用領域に塗布する液滴数の平均が130滴となるように着色層形成用塗工液を塗布した。塗布された着色層形成用塗工液の色度分布データを測定した。この結果、色度データの平均からずれている不良着色層形成領域50画素を特定した。上記50画素に共通して用いられている不良インクジェットノズルは、40番目および52番目のノズルであった。そこで、これらのノズルについて、上記検量線を用いてインクジェットヘッドに印加するパルス幅を調整した。
上記条件を用い、下記のカラーフィルタ用基板形成工程、着色層形成用塗工液塗布工程、プリベイク工程、検査工程、ポストベイク工程を行うことにより、カラーフィルタの製造を開始した。なお、カラーフィルタ製造中の検査工程において、調整が必要なカラーフィルタ用基板が認められ次第、生産をとめることなく、調整工程を行った。
上述した検量線作成用基板と同様の方法により、着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を連続して形成した。
上記各カラーフィルタ用基板の各着色層形成用領域上に、上述した方法により算出された液滴量ずつ、着色層形成用塗工液を着弾させて、着色層形成用塗工液を塗布した。その後、120℃のホットプレートに設置し10分間プリベイクした。
上記プリベイク工程後、上述した検量線作成時と同様の手法により、200枚に1枚の割合でカラーフィルタ用基板について測定し、色度データの算出を行い、生産開始時の色度データと差が生じていないかを確認した。なお、1000枚カラーフィルタを作製したが、不良着色層形成領域が認められたものはなかった。
上記検査工程が終了したカラーフィルタ用基板について、それぞれポストベイクを行った。
(結果)
1000枚のカラーフィルタを上記方法により製造したところ、色ムラおよび輝度ムラの少ないカラーフィルタを製造することができた。
2 …インクジェットノズル
3 …着色層形成用領域
3’…不良着色層形成領域
a …着色層形成用領域
Claims (1)
- 着色層を形成するための各着色層形成用領域上に、複数のインクジェットノズルを用いて着色層形成用塗工液を塗布した後、前記着色層形成用塗工液のムラを検査し、ムラの生じている不良着色層形成領域を特定する検査工程と、前記不良着色層形成領域に前記着色層形成用塗工液を塗布した前記インクジェットノズルの中から不良インクジェットノズルを特定し、前記不良インクジェットノズルの設定を調整する調整工程とを有し、
前記不良インクジェットノズルの特定が、前記検査工程において特定された各不良着色層形成領域に対して着色層形成用塗工液を塗布したインクジェットノズルをそれぞれ特定し、複数の不良着色層形成領域に共通して用いられたインクジェットノズルを抽出することにより行われ、
前記検査工程が、前記各着色層形成用領域に塗布された前記着色層形成用塗工液の色度を検査する工程を有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記カラーフィルタの製造方法は、前記着色層形成用領域を有するカラーフィルタ用基板を形成するカラーフィルタ用基板形成工程と、
前記カラーフィルタ用基板の前記着色層形成用領域上に、複数のインクジェットノズルを用いて前記各着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、
前記着色層形成用塗工液をプリベイクするプリベイク工程と、
前記着色層形成用塗工液をポストベイクするポストベイク工程と
を行うことによりカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造工程を有し、前記検査工程および前記調整工程が、前記プリベイク工程と前記ポストベイク工程との間に行われ、前記検査工程および前記調整工程により、前記着色層形成用塗工液塗布工程の着色層形成用塗工液の吐出条件を調整することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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