JPH0949920A - Apparatus and method for producing color filter and color filter - Google Patents

Apparatus and method for producing color filter and color filter

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JPH0949920A
JPH0949920A JP21827095A JP21827095A JPH0949920A JP H0949920 A JPH0949920 A JP H0949920A JP 21827095 A JP21827095 A JP 21827095A JP 21827095 A JP21827095 A JP 21827095A JP H0949920 A JPH0949920 A JP H0949920A
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JP
Japan
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substrate
color filter
head
heads
color
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Application number
JP21827095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Sakino
茂夫 崎野
Yasuo Horikoshi
康夫 堀越
Masayuki Iino
正行 飯野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively produce a color filter having good characteristics such as resolution with good reliability, by easily aligning the hit positions of ink jets of three colors with good accuracy. SOLUTION: This apparatus for producing the color filter includes at least one set of plotting heads 6a to 6c which respectively discharge the ink jets of the three colors, R, B, B, a moving means for mounting and moving a substrate having the color filters formed by the plotting with the ink jet and an aligning means for aligning the substrate mounted at the moving means and the plotting heads 6a to 6c. The plotting heads 6a to 6c of the three colors are previously mounted at a head mounting jig and are relatively aligned. After the plotting heads are mounted together with the head mounting jigs at the device, a dummy substrate is mounted at the moving means and the height and tilt of the head mounting jigs relative to this dummy substrate are so adjusted that the spacings between the dummy substrate and the respective plotting heads attain prescribed values.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラーテレビ、パーソ
ナルコンピュータ等に使用されるカラー液晶ディスプレ
イのカラーフィルタを製造する技術に関し、特にインク
ジェット記録技術を利用したものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a color filter of a color liquid crystal display used in a color television, a personal computer and the like, and more particularly to a technique utilizing an ink jet recording technique.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カラーフィルタの製造方法として
は、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of manufacturing a color filter, there are a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, a printing method and the like.

【0003】染色法とは、ガラス基板上に染色用の材料
である水溶性の高分子材料の層を形成し、これをフォト
リソグラフィにより所望のパターンに成形し、そしてこ
のガラス基板を染色漕に浸漬して着色されたパターンを
得る工程をR,G,B3色につき3回繰り返すことによ
りカラーフィルタを形成するものである。
The dyeing method is to form a layer of a water-soluble polymer material, which is a material for dyeing, on a glass substrate, form this into a desired pattern by photolithography, and place this glass substrate in a dyeing tank. A color filter is formed by repeating the step of dipping to obtain a colored pattern three times for each of R, G, and B colors.

【0004】顔料分散法とは、ガラス基板上に顔料を分
散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングする
ことにより単色のパターンを得る工程をR,G,B3色
につき3回繰り返すことによりカラーフィルタを形成す
るものである。
The pigment dispersion method is a process in which a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a glass substrate, and a pattern of the photosensitive resin layer is patterned to obtain a monochrome pattern by repeating three times for R, G, and B colors. A color filter is formed.

【0005】電着法とは、ガラス基板上に透明電極パタ
ーンを形成し、このガラス基板を顔料、樹脂、電解液等
の入った電着塗装液に浸漬して単色を電着させる工程を
R,G,B3色につき3回繰り返し、そして焼成するこ
とによりカラーフィルタを形成するものである。
The electrodeposition method is a process in which a transparent electrode pattern is formed on a glass substrate, and the glass substrate is immersed in an electrodeposition coating solution containing a pigment, a resin, an electrolytic solution and the like to electrodeposit a single color. , G, B are repeated three times for each of the three colors and fired to form a color filter.

【0006】そして印刷法とは、熱硬化型の樹脂に顔料
を分散させたものを用いた印刷を3回繰り返すことによ
りR,G,B各色を塗り分け、その後、樹脂を熱硬化さ
せるものである。
The printing method is a method in which printing is performed three times using a thermosetting resin in which a pigment is dispersed to paint R, G, and B colors separately, and then the resin is thermoset. is there.

【0007】この4種の方法に共通しているのは、R,
G,B3色を着色するために同一工程を3回繰り返す必
要があり、工程数が多いために、歩留が低下し、コスト
が高くなる、等の欠点を有するということである。
Common to these four methods is R,
It is necessary to repeat the same process three times for coloring G and B three colors, and the number of processes is large, so that the yield is reduced and the cost is increased.

【0008】さらに、電着法は、形成可能なパターンの
形状が限定されるため、TFTへの適用が困難である。
また印刷法は、解像性が悪く、パターン微細化への対応
が困難である等の欠点を有する。
Furthermore, the electrodeposition method is difficult to apply to TFTs because the shape of the pattern that can be formed is limited.
Further, the printing method has drawbacks such as poor resolution and difficulty in addressing pattern miniaturization.

【0009】そこで、これらの欠点を補うべく、ガラス
基板上にインクジェットを吐出させてフィルタのパター
ンを形成する技術が提案されている(特開昭59−75
205、特開昭63−235901、特開平1−217
320等)。
Therefore, in order to compensate for these drawbacks, a technique has been proposed in which an ink jet is ejected onto a glass substrate to form a filter pattern (Japanese Patent Laid-Open No. 59-75).
205, JP-A-63-235901, JP-A-1-217.
320 etc.).

【0010】しかしながら、このインクジェットを用い
る技術においては、生産を行なっていくための機能が不
十分である。すなわち、インクの着弾位置を予め測定し
ておき、製造装置にガラス基板を装着する際にはガラス
基板を描画ヘッドに対して(あるいは、描画ヘッドをガ
ラス基板に対して)6自由度方向のアライメントを行な
い、その後、描画ヘッドとガラス基板間の隙間を一定に
保ちながら描画する、といったような機能がないため、
高精度な描画を行なうことができない。また、生産性に
ついても考慮が払われていない。
However, in the technique using this ink jet, the function for carrying out production is insufficient. That is, the landing position of the ink is measured in advance, and when the glass substrate is mounted on the manufacturing apparatus, the glass substrate is aligned with the drawing head (or the drawing head with respect to the glass substrate) in the direction of 6 degrees of freedom. Since there is no function such as performing the drawing and then drawing while keeping the gap between the drawing head and the glass substrate constant,
High-precision drawing cannot be performed. Also, productivity is not taken into consideration.

【0011】そこで、本発明者等は、先にR,G,B3
色のインクジェットをそれぞれ生じさせる少なくとも1
組の描画ヘッドと、インクジェットによる描画によって
カラーフィルタが形成される基板を搭載して移動する移
動手段と、基板と描画ヘッド間の相対変位を検出する変
位検出手段と、描画ヘッドから吐出されたインクジェッ
トの基板上における着弾位置を検出する手段とを用い、
着弾位置の検出結果および相対変位検出結果に基づいて
基板および描画ヘッド間の位置合わせを行なうカラーフ
ィルタ製造装置および方法を案出し、特願平7−118
940号(以下、先願という)として出願した。
Therefore, the inventors of the present invention first conducted R, G, B3
At least one each producing a color inkjet
A set of drawing heads, a moving unit that mounts and moves a substrate on which a color filter is formed by ink jet drawing, a displacement detecting unit that detects a relative displacement between the substrate and the drawing head, and an inkjet that is ejected from the drawing head. And means for detecting the landing position on the substrate of
A color filter manufacturing apparatus and method for performing alignment between the substrate and the drawing head based on the detection result of the landing position and the relative displacement detection result have been devised.
Filed as No. 940 (hereinafter referred to as the prior application).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この先
願の装置および方法も、カラーフィルタを安定に生産し
ていくには装置の性能等の点で未だ不十分であった。例
えば、3色のインクジェットの着弾位置をいずれも良好
に位置合わせすることは困難な場合があるという問題が
あった。
However, the device and method of this prior application are still insufficient in terms of device performance and the like for stable production of color filters. For example, there is a problem that it may be difficult to properly align the landing positions of the three-color ink jets.

【0013】本発明の目的は、かかる問題点を改善する
とともに、従来法の有する解像性等の特性を満足し、か
つインクジェット方式の特性を生かした、安価で信頼性
の高いカラーフィルタ製造装置および方法ならびにカラ
ーフィルタを提供することにある。より具体的には、3
色のインクジェットの着弾位置をより容易により良好に
位置合わせすることを可能にすることにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an inexpensive and highly reliable color filter manufacturing apparatus which satisfies the characteristics of the conventional method such as the resolution and utilizes the characteristics of the ink jet system. And a method and a color filter. More specifically, 3
It is possible to more easily and better align the landing positions of the color ink jets.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の該カラーフィルタ製造装置は、R,G,B
3色のインクジェットをそれぞれ吐出する少なくとも1
組の描画ヘッドと、これら3色の描画ヘッドが取り付け
られそれらのインクジェット吐出面および吐出口を相対
位置合わせして固定されたヘッド取付治具と、該ヘッド
取付治具を搭載する手段と、前記インクジェットによる
描画によってカラーフィルタが形成される基板を搭載し
て移動する移動手段と、前記移動手段に搭載された基板
と前記3色の描画ヘッドとの間隔を描画ヘッドの位置に
関して異なる少なくとも3か所で検出するギャップセン
サと、前記インクジェットによる基準描画面に対して該
ヘッド取付治具の高さおよび傾きを調整する手段と、前
記移動手段に搭載された基板と描画ヘッドを位置合わせ
する位置合わせ手段とを具備することを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, the color filter manufacturing apparatus of the present invention is provided with R, G, B
At least one that ejects each of the three color inkjets
A set of drawing heads, a head mounting jig to which these three-color drawing heads are mounted and fixed by aligning their inkjet ejection surfaces and ejection ports relative to each other; means for mounting the head mounting jig; A moving unit that mounts and moves a substrate on which a color filter is formed by drawing with an inkjet device, and at least three different distances between the substrate mounted on the moving unit and the three-color drawing head with respect to the position of the drawing head. , A means for adjusting the height and inclination of the head mounting jig with respect to the reference drawing surface by the inkjet, and a positioning means for aligning the drawing head with the substrate mounted on the moving means. It is characterized by having and.

【0015】本発明の好ましい実施例において、前記位
置合わせ手段は、前記基板と描画ヘッド間の相対変位を
検出する変位検出手段と前記描画ヘッドから吐出された
インクジェットの前記基板上における着弾位置を検出す
る手段とを備え、前記着弾位置の検出結果および相対変
位の検出結果に基づいて前記基板および描画ヘッド間の
位置合わせを行なう。また、前記基板と描画ヘッドの相
対変位検出および位置合わせは6自由度方向のものであ
る。
In a preferred embodiment of the present invention, the alignment means detects a displacement detection means for detecting a relative displacement between the substrate and the drawing head, and a landing position of an ink jet ejected from the drawing head on the substrate. Means for adjusting the position of the substrate and the drawing head based on the detection result of the landing position and the detection result of the relative displacement. Further, relative displacement detection and alignment of the substrate and the drawing head are in the direction of 6 degrees of freedom.

【0016】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
は、R,G,B3色のインクジェットをそれぞれ吐出す
る少なくとも1組の描画ヘッドと、これら3色の描画ヘ
ッドが取り付けられ、それらのインクジェット吐出面お
よび吐出口を相対位置合わせして固定されているヘッド
取付治具と、前記インクジェットによる描画によってカ
ラーフィルタが形成される基板を搭載して移動する移動
手段と、前記基板と描画ヘッド間の位置合わせを行なう
位置合わせ手段とを具備するカラーフィルタ製造装置を
用い、前記基板を移動させながら前記描画ヘッドによっ
て前記基板上に描画を行なうことによりカラーフィルタ
を形成する際、基板への描画に先立って、厚みムラのな
いダミー基板を前記移動手段に搭載し、前記ギャップセ
ンサによって該ダミー基板と前記3色の描画ヘッドの隙
間を少なくとも異なる3か所で測定しながら、前記ヘッ
ド取付治具の高さおよび傾きを調整して前記隙間を所定
値に合わせることを特徴とする。
Further, in the method for manufacturing a color filter of the present invention, at least one set of drawing heads for ejecting R, G, and B color ink jets, respectively, and the drawing heads for these three colors are attached, and the ink jet ejection surfaces thereof are attached. And a head mounting jig in which the ejection ports are fixed relative to each other, moving means for mounting and moving a substrate on which a color filter is formed by drawing with the inkjet, and alignment between the substrate and the drawing head. When a color filter is formed by performing drawing on the substrate by the drawing head while moving the substrate using a color filter manufacturing apparatus including a positioning means for performing the above, prior to drawing on the substrate, A dummy substrate with uniform thickness is mounted on the moving means, and the gap sensor is used to While measuring at least three different places and over a substrate a gap of the three colors of the drawing head, characterized in that to match the clearance by adjusting the height and inclination of the head mounting jig to a predetermined value.

【0017】[0017]

【作用】インクジェットを生じさせる手法として、例え
ば米国特許第4723129号および第4740796
号に開示されているような、インクを核沸騰させて気泡
を形成しインクを吐出させるいわゆるバブルジェット方
式が知られている。そして、現在実現しているこの種の
方式の描画ヘッドにおいてインクジェットの方向は、描
画ヘッドのインクジェット吐出面の法線に対して約10
度傾いている。そのため、基板と描画ヘッドの隙間が変
化すれば、インクの着弾(付着)位置が変化する。
As a method for producing an ink jet, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796.
There is known a so-called bubble jet method, as disclosed in Japanese Patent No. 3,968,698, in which nucleate boiling of ink is performed to form bubbles and the ink is ejected. In the currently realized type of drawing head, the ink jet direction is about 10 with respect to the normal line of the ink jet ejection surface of the drawing head.
Being inclined. Therefore, if the gap between the substrate and the drawing head changes, the ink landing (adhesion) position changes.

【0018】本発明によれば、3色の描画ヘッドを予め
ヘッド取付治具に取り付け、ヘッドアライメント用の装
置上で3色の描画ヘッドのインクジェット吐出面および
吐出口を位置合わせしておき、そのように位置合わせさ
れた3色の描画ヘッドをヘッド取付治具ごとカラーフィ
ルタ製造装置に搭載する。そして、厚みムラのないダミ
ー基板を移動手段に搭載し、ギャップセンサによって該
ダミー基板と前記3色の描画ヘッドの隙間を描画ヘッド
の回りの少なくとも3か所で測定しながらこれらの隙間
が一定の値となるようにヘッド取付治具の高さおよび傾
きを調整する。
According to the present invention, the three-color drawing head is attached to the head mounting jig in advance, and the ink jet ejection surface and the ejection port of the three-color drawing head are aligned on the head alignment device. The three-color drawing heads thus aligned are mounted on the color filter manufacturing apparatus together with the head mounting jig. Then, a dummy substrate having no thickness unevenness is mounted on the moving means, and the gap between the dummy substrate and the drawing heads of the three colors is measured by a gap sensor at at least three places around the drawing head, and these gaps are kept constant. Adjust the height and inclination of the head mounting jig so that the values become the values.

【0019】したがって、本発明によれば、3色の描画
ヘッド相互の吐出口の位置関係は予め調整されており、
カラーフィルタ製造装置への搭載後は、これらの3色の
描画ヘッドとヘッド取付治具の全体を一まとめにして高
さおよび傾きを調整するようにしたため、3色の描画ヘ
ッドからのインクジェットの標準描画面への着弾位置を
高精度に位置合わせすることが容易にでき、描画時は前
記移動手段に基板を搭載した後、前記位置合わせ手段で
該基板と描画ヘッドとを高精度に位置合わせすれば、高
精度の描画を行なうことができる。
Therefore, according to the present invention, the positional relationship of the ejection ports of the three color drawing heads is adjusted in advance,
After mounting on the color filter manufacturing device, the height and tilt of these three-color drawing heads and the head mounting jig were adjusted as a whole to adjust the height and tilt. The landing position on the drawing surface can be easily aligned with high accuracy, and at the time of drawing, the substrate is mounted on the moving unit and then the substrate and the drawing head are aligned with high accuracy by the alignment unit. If so, high-precision drawing can be performed.

【0020】[0020]

【実施例1】図1〜図4は本発明の第1の実施例に係る
カラーフィルタ製造装置を示す。図1は装置外観図(斜
視図)、図2はステージ周辺の詳細図、図3は描画ヘッ
ドおよび光学系の配置図、図4はインクの吐出のイメー
ジを示す図である。
Embodiment 1 FIGS. 1 to 4 show a color filter manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external view (perspective view) of the apparatus, FIG. 2 is a detailed view around the stage, FIG. 3 is a layout view of a drawing head and an optical system, and FIG. 4 is a view showing an image of ink ejection.

【0021】これらの図において、1は装置搭載用の定
盤、2は定盤1を支持し、外部振動を遮断するための除
振台、3は定盤1上に設けられ、大ストローク移動を行
なうXYステージ、4はXYステージ3上に搭載された
θ,Z−チルトアライメント合わせ用のZ−チルトステ
ージ、5はθ,Z−チルトステージ4に搭載されたガラ
ス基板、6a〜6cはそれぞれインクジェット複数個を
一列に吐出する描画ヘッド、6はR,G,B描画ヘッド
6a〜6cを相互に位置合わせし固定してなる描画ヘッ
ドユニット、7は基板5のX,Y,θ方向のアライメン
ト検出用光学系、8(8a〜8c)はギャップセンサと
してのZ検出用光学系、9は描画ヘッド6a〜6cが吐
出するインクの着弾位置検出用の光学系である。
In these figures, 1 is a platen for mounting the apparatus, 2 is a vibration isolation table for supporting the platen 1 and for isolating external vibrations, 3 is provided on the platen 1, and a large stroke is moved. The XY stage, 4 is θ mounted on the XY stage 3, Z-tilt stage for Z-tilt alignment alignment, 5 is the glass substrate mounted on θ, Z-tilt stage 4, and 6a to 6c are respectively. A drawing head for ejecting a plurality of ink jets in a line, a drawing head unit 6 in which the R, G, B drawing heads 6a to 6c are aligned with each other and fixed, and 7 is an alignment of the substrate 5 in the X, Y, and θ directions. A detection optical system, 8 (8a to 8c) is a Z detection optical system as a gap sensor, and 9 is an optical system for detecting the landing position of ink ejected by the drawing heads 6a to 6c.

【0022】図5は上記描画ヘッドユニット6の上面図
である。R,G,Bの各描画ヘッド6a〜6cはアーム
51a〜51cに固定され、アーム51a〜51cはそ
れぞれ調整板52a〜52cに固定され、調整板52a
〜52cは固定ブロック53a,53cを介して相互に
固定されている。54aは描画ヘッド6bを基準とし
て、描画ヘッド6aの描画方向(X方向)と直交する方
向(Y方向)の位置合わせを行なうためのマイクロメー
タ、55aは描画ヘッド6bを基準として、描画ヘッド
6aの描画面(X−Y面)と平行な平面内の回転方向
(ωZ )の位置合わせを行なうためのマイクロメータ、
56aは前記Y方向の位置合わせを行なった後描画ヘッ
ド6bに対する描画ヘッド6aのY方向の相対位置を固
定するためのロックネジ、57aは前記ωZ 方向の位置
合わせを行なった後描画ヘッド6bに対する描画ヘッド
6aのωZ 方向の相対位置を固定するためのロックネジ
である。図5には図示されていないが、描画ヘッド6c
に対しても描画ヘッド6a用のものと同様のマイクロメ
ータやロックネジ等が用意されている。上述のアーム5
1a〜51c、調整板52a〜52cおよび固定ブロッ
ク53a,53c等は、本発明の特徴とするヘッド取付
治具を構成している。
FIG. 5 is a top view of the drawing head unit 6. The R, G, and B drawing heads 6a to 6c are fixed to the arms 51a to 51c, and the arms 51a to 51c are fixed to the adjusting plates 52a to 52c, respectively.
52c are fixed to each other via fixing blocks 53a and 53c. Reference numeral 54a is a micrometer for aligning the drawing head 6a in a direction (Y direction) orthogonal to the drawing direction (X direction) with reference to the drawing head 6b, and 55a is a drawing head 6a with reference to the drawing head 6b. A micrometer for performing alignment in the rotation direction (ω Z ) in a plane parallel to the drawing surface (XY plane),
56a is a lock screw for fixing the relative position of the drawing head 6a in the Y direction with respect to the drawing head 6b after the alignment in the Y direction, and 57a is a drawing for the drawing head 6b after the alignment in the ω Z direction. A lock screw for fixing the relative position of the head 6a in the ω Z direction. Although not shown in FIG. 5, the drawing head 6c
Also, the same micrometer, lock screw, and the like as those for the drawing head 6a are prepared. Arm 5 above
The 1a to 51c, the adjusting plates 52a to 52c, the fixed blocks 53a and 53c, and the like constitute a head mounting jig that is a feature of the present invention.

【0023】上記の構成において、描画ヘッドユニット
6は、ヘッド取付用の装置上で、描画ヘッド6a〜6c
のZ位置を合わせて、すなわち描画ヘッド6a〜6cの
インクジェット吐出面を同一平面に揃えて、図5の状態
に組み立てられる。次いで、描画ヘッド6aについて、
上述したマイクロメータ54aで描画ヘッド6bを基準
とするY方向の位置合わせを行なってからロックネジ5
6aを締め、さらにマイクロメータ55aで描画ヘッド
6bを基準とするωZ 方向の位置合わせを行なってから
ロックネジ57aを締める。さらに描画ヘッド6cにつ
いても同様にYおよびωZ 方向の位置合わせおよびロッ
クネジによる固定を行なう。これにより、描画ヘッド6
a〜6cのインクジェット吐出面(Z方向)および吐出
口(YおよびωZ 方向)が位置合わせされ描画ヘッド6
a〜6cとヘッド取付治具とが一体化された描画ヘッド
ユニット6が完成する。
In the above structure, the drawing head unit 6 is provided on the device for mounting the heads, and the drawing heads 6a to 6c are provided.
5 is aligned, that is, the ink jet ejection surfaces of the drawing heads 6a to 6c are aligned on the same plane, and assembled in the state of FIG. Next, regarding the drawing head 6a,
After performing the position adjustment in the Y direction with the drawing head 6b as a reference by the above-described micrometer 54a, the lock screw 5
6a is tightened, and the position of the drawing head 6b is adjusted with the micrometer 55a in the ω Z direction, and then the lock screw 57a is tightened. Further, the drawing head 6c is similarly aligned in the Y and ω Z directions and fixed by a lock screw. As a result, the drawing head 6
The inkjet heads a to 6c (Z direction) and the ejection ports (Y and ω Z directions) are aligned, and the drawing head 6 is aligned.
The drawing head unit 6 in which a to 6c and the head mounting jig are integrated is completed.

【0024】この描画ヘッドユニット6は、図1〜図4
に示すカラーフィルタ製造装置に搭載される。すなわ
ち、ヘッドステージ10に取り付けられたヘッド搭載手
段(不図示)に前記ヘッド取付治具を固定される。前記
ヘッド搭載手段は、ヘッド取付治具の高さ(Z)および
チルト(ωX ,ωY )を調整する手段(不図示)を備え
ている。また、前記ギャップセンサ8a〜8cはヘッド
取付治具に固定されている。ヘッドステージ10は4本
の柱11により定盤1上にリジッドに取り付けられてい
る。
This drawing head unit 6 is shown in FIGS.
It is mounted on the color filter manufacturing apparatus shown in. That is, the head mounting jig is fixed to the head mounting means (not shown) mounted on the head stage 10. The head mounting means includes means (not shown) for adjusting the height (Z) and the tilt (ω X , ω Y ) of the head mounting jig. Further, the gap sensors 8a to 8c are fixed to a head mounting jig. The head stage 10 is rigidly mounted on the surface plate 1 by four pillars 11.

【0025】図1〜図4に示すカラーフィルタ製造装置
において、装置の組立調整時等には厚みムラを極力押さ
えたダミーガラス基板(不図示)をXYステージ3上の
θ,Z−チルトステージ4に搭載し、前記ギャップセン
サ8a〜8cにより、ダミーガラス基板と描画ヘッド6
a〜6cの隙間を測定し、これらの隙間が所定の値(例
えば0.1mm)となるようにヘッド取付治具のダミー
ガラス基板に対する高さ(Z)およびチルト(ωX ,ω
Y )を調整する。これにより、3色の描画ヘッド6a〜
6cをダミーガラス基板(基準描画面)に対して高精度
に位置合わせすることができる。
In the color filter manufacturing apparatus shown in FIGS. 1 to 4, a dummy glass substrate (not shown) whose unevenness in thickness is suppressed as much as possible at the time of assembling and adjusting the apparatus is used for the θ, Z-tilt stage 4 on the XY stage 3. Mounted on the dummy glass substrate and the drawing head 6 by the gap sensors 8a to 8c.
The gaps a to 6c are measured, and the height (Z) of the head mounting jig with respect to the dummy glass substrate and the tilt (ω X , ω) so that these gaps have predetermined values (for example, 0.1 mm).
Adjust Y ). Thereby, the three-color drawing heads 6a to
6c can be accurately aligned with the dummy glass substrate (reference drawing surface).

【0026】続いて、アライメント検出系7で基板の
X,Y,θ方向のアライメントを行ない、描画ヘッド6
a〜6cで評価用のパターンを描画する。さらに、XY
ステージ3を移動し、着弾位置検出系9により着弾位置
を測定する。このことによりアライメント検出系7の座
標と描画ヘッド6a〜6cの着弾位置の座標を正確に測
定することができる。なお、この座標値は、別の基板を
搭載しても変化しないので、装置組立時、描画ヘッド交
換時等のシステムパラメータが変化した時に行なえば良
い。着弾位置は、他の装置で測定しておき、この測定値
がカラーフィルタ製造装置に再現されるようにしても良
い。
Subsequently, the alignment detection system 7 performs alignment in the X, Y and θ directions of the substrate, and the drawing head 6
A pattern for evaluation is drawn with a to 6c. Furthermore, XY
The stage 3 is moved, and the landing position detection system 9 measures the landing position. As a result, the coordinates of the alignment detection system 7 and the coordinates of the landing positions of the drawing heads 6a to 6c can be accurately measured. This coordinate value does not change even if another board is mounted, so it may be set when the system parameters change, such as when the apparatus is assembled or when the drawing head is replaced. The landing position may be measured by another device and the measured value may be reproduced by the color filter manufacturing device.

【0027】カラーフィルタの製造時には、描画用のガ
ラス基板5をθ,Z−チルトステージ4に搭載すると、
アライメント検出系7によりガラス基板5と描画ヘッド
6a〜6cとのX,Y,θ3方向のズレ量を検出する。
この検出結果に基づき、θ成分のズレはθ,Z−チルト
ステージ4により補正し、X方向のズレはXYステージ
3のX位置を合わせることにより補正する。また、Y方
向のズレ(印字走査方向)はXYステージ3のY位置合
わせ、あるいは描画ヘッド6a〜6cからの吐出タイミ
ング制御により行なう。さらに、図4に示すように、ガ
ラス基板5および描画ヘッド6a〜6c間の隙間が変動
すると着弾位置が変動する。したがって、ギャップセン
サ8a〜8cによりそれらの間の隙間および傾きを求
め、隙間が一定となるようθ,Z−チルトステージ4を
制御しながら描画ヘッド6a〜6cで描画する。精度に
よってはガラス基板搭載時に測定、補正して描画中は固
定でも良い。
When the drawing glass substrate 5 is mounted on the θ, Z-tilt stage 4 when the color filter is manufactured,
The alignment detection system 7 detects the amount of deviation between the glass substrate 5 and the drawing heads 6a to 6c in the X, Y, and θ3 directions.
Based on this detection result, the deviation of the θ component is corrected by the θ, Z-tilt stage 4, and the deviation in the X direction is corrected by aligning the X position of the XY stage 3. The deviation in the Y direction (print scanning direction) is performed by adjusting the Y position of the XY stage 3 or controlling the ejection timing from the drawing heads 6a to 6c. Further, as shown in FIG. 4, when the gap between the glass substrate 5 and the drawing heads 6a to 6c changes, the landing position also changes. Therefore, the gaps and inclinations between them are obtained by the gap sensors 8a to 8c, and drawing is performed by the drawing heads 6a to 6c while controlling the θ, Z-tilt stage 4 so that the gap becomes constant. Depending on the accuracy, measurement and correction may be performed when the glass substrate is mounted, and fixed during drawing.

【0028】なお、上記ヘッド取付治具の高さ(Z)お
よびチルト(ωX ,ωY )調整は、XYステージ3を移
動して複数箇所で行なうのが好ましい。複数箇所で行な
う場合は、例えば、まず、高さ(Z)およびチルト(ω
X ,ωY )を固定して、XYステージ3を移動して各箇
所でのギャップを計測しギャップセンサ8a〜8c出力
が等しくなるようにθ,Z−チルトステージ4のチルト
を制御した後、ヘッド取付治具の高さおよびチルト調整
を行なって再度ギャップ計測を行ない、各箇所でのギャ
ップ計測値の差が所定許容値内に入らなければ、θ,Z
−チルトステージ4のチルト制御以下の処理を繰り返す
ようにすれば良い。
It is preferable that the height (Z) and tilt (ω X , ω Y ) of the head mounting jig be adjusted at a plurality of positions by moving the XY stage 3. When performing at a plurality of locations, for example, first, height (Z) and tilt (ω
X , ω Y ) is fixed, the XY stage 3 is moved to measure the gap at each position, and the tilt of the θ, Z-tilt stage 4 is controlled so that the outputs of the gap sensors 8a to 8c are equalized. Adjust the height and tilt of the head mounting jig and perform the gap measurement again. If the difference between the gap measurement values at each location does not fall within the predetermined allowable value, θ, Z
-Tilt Control of Tilt Stage 4 The following processing may be repeated.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、3
色の描画ヘッドを予めヘッド取付治具に取り付けて3色
の描画ヘッド間の相対位置合わせを行なっておき、これ
らの描画ヘッドとヘッド取付治具からなるユニットを単
位としてカラーフィルタ製造装置への搭載および基準描
画面に対する位置合わせを行なうようにしたため、3色
のインクジェットの着弾位置を容易かつ高精度に位置合
わせすることができ、解像性等の特性が良好なカラーフ
ィルタを安価に信頼性よく製造することができる。
As described above, according to the present invention, 3
The color drawing heads are attached to the head mounting jigs in advance, and the relative positions of the three color drawing heads are adjusted, and the unit composed of these drawing heads and head mounting jigs is mounted on the color filter manufacturing device as a unit. Since the alignment is performed with respect to the reference drawing surface, the landing positions of the three color ink jets can be aligned easily and with high accuracy, and a color filter having excellent characteristics such as resolution can be inexpensively and reliably provided. It can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例に係る装置外観図(斜
視図)である。
FIG. 1 is an external view (perspective view) of a device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置のステージ詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of the stage of the apparatus shown in FIG.

【図3】 図1の装置のヘッド、光学系の配置図であ
る。
FIG. 3 is a layout diagram of a head and an optical system of the apparatus of FIG.

【図4】 図1の装置のインクの吐出イメージである。FIG. 4 is an image of ink ejection of the apparatus of FIG.

【図5】 図1の装置の描画ヘッドユニットの正面図で
ある。
5 is a front view of the drawing head unit of the apparatus of FIG. 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:定盤、2:除振台、3:XYステージ、4:θ、Z
−チルトステージ、5:ガラス基板、6:描画ヘッドユ
ニット、6a〜6c:R,G,B描画ヘッド、7:アラ
イメント検出(X,Y,θ検出)系、8a〜8c:Z検
出系、9:着弾位置計測系、10:ヘッドステージ、1
1:柱、51a〜51c:アーム、52a〜52c:調
整板、53a,53c:固定ブロック、54a,55
a:マイクロメータ、56a,57a:ロックネジ。
1: Surface plate, 2: Vibration isolation table, 3: XY stage, 4: θ, Z
-Tilt stage, 5: glass substrate, 6: drawing head unit, 6a to 6c: R, G, B drawing head, 7: alignment detection (X, Y, θ detection) system, 8a to 8c: Z detection system, 9 : Landing position measurement system, 10: head stage, 1
1: pillar, 51a to 51c: arm, 52a to 52c: adjusting plate, 53a, 53c: fixed block, 54a, 55
a: micrometer, 56a, 57a: lock screw.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 R,G,B3色のインクジェットをそれ
ぞれ吐出する少なくとも1組の描画ヘッドと、 前記3色の描画ヘッドが取り付けられそれらのインクジ
ェット吐出面および吐出口を相対位置合わせして固定さ
れたヘッド取付治具と、 該ヘッド取付治具を搭載する手段と、 前記インクジェットによる描画によってカラーフィルタ
が形成される基板を搭載して移動する移動手段と、 前記移動手段に搭載された基板と前記3色の描画ヘッド
との間隔を描画ヘッドの位置に関して異なる少なくとも
3か所で検出するギャップセンサと、 前記インクジェットによる基準描画面に対して該ヘッド
取付治具の高さおよび傾きを調整する手段と、 前記移動手段に搭載された基板と描画ヘッドを位置合わ
せする位置合わせ手段とを具備することを特徴とするカ
ラーフィルタ製造装置。
1. At least one set of drawing heads for respectively ejecting R, G, B three-color ink jets, and said three-color drawing heads are attached and fixed by aligning their ink jet ejection surfaces and ejection ports. A head mounting jig, means for mounting the head mounting jig, moving means for mounting and moving a substrate on which a color filter is formed by drawing with the inkjet, substrate mounted on the moving means, and Gap sensors that detect the distances to the drawing heads of three colors at at least three different positions with respect to the positions of the drawing heads, and means for adjusting the height and inclination of the head mounting jig with respect to the reference drawing surface by the inkjet. A positioning means for positioning the substrate and the drawing head mounted on the moving means, Color filter manufacturing equipment.
【請求項2】 前記位置合わせ手段は、前記基板と描画
ヘッド間の相対変位を検出する変位検出手段と前記描画
ヘッドから吐出されたインクジェットの前記基板上にお
ける着弾位置を検出する手段とを備え、前記着弾位置の
検出結果および相対変位の検出結果に基づいて前記基板
および描画ヘッド間の位置合わせを行なうことを特徴と
する請求項1に記載のカラーフィルタ製造装置。
2. The alignment means includes displacement detection means for detecting relative displacement between the substrate and the drawing head, and means for detecting a landing position of an ink jet ejected from the drawing head on the substrate. The color filter manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the alignment between the substrate and the drawing head is performed based on the detection result of the landing position and the detection result of the relative displacement.
【請求項3】 前記基板と描画ヘッドの相対変位検出お
よび位置合わせは6自由度方向のものであることを特徴
とする請求項2に記載のカラーフィルタ製造装置。
3. The color filter manufacturing apparatus according to claim 2, wherein relative displacement detection and alignment of the substrate and the drawing head are in a 6-DOF direction.
【請求項4】 R,G,B3色のインクジェットをそれ
ぞれ吐出する少なくとも1組の描画ヘッドと、これら3
色の描画ヘッドが取り付けられ、それらのインクジェッ
ト吐出面および吐出口を相対位置合わせして固定されて
いるヘッド取付治具と、前記インクジェットによる描画
によってカラーフィルタが形成される基板を搭載して移
動する移動手段と、前記基板と描画ヘッド間の位置合わ
せを行なう位置合わせ手段とを具備するカラーフィルタ
製造装置を用い、前記基板を移動させながら前記描画ヘ
ッドによって前記基板上に描画を行なうことによりカラ
ーフィルタを形成する際、基板への描画に先立って、厚
みムラのないダミー基板を前記移動手段に搭載し、該ダ
ミー基板と前記3色の描画ヘッドの間隔を描画ヘッドの
位置に関して異なる少なくとも3か所で測定しながら、
前記インクジェットによる基準描画面に対する前記ヘッ
ド取付治具の高さおよび傾きを調整して前記隙間を所定
値に合わせることを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
4. At least one set of drawing heads for respectively ejecting R, G, B color ink jets, and these three heads.
A head mounting jig to which color drawing heads are attached and whose ink jet ejection surfaces and ejection ports are aligned relative to each other and fixed, and a substrate on which a color filter is formed by the ink jet drawing are mounted and moved. By using a color filter manufacturing apparatus including a moving unit and an alignment unit that aligns the substrate and the drawing head, a color filter is created by moving the substrate and drawing on the substrate by the drawing head. Before forming on the substrate, a dummy substrate having no thickness unevenness is mounted on the moving means, and the distance between the dummy substrate and the drawing heads of the three colors is different at least at three positions. While measuring with
A method of manufacturing a color filter, wherein the height and the inclination of the head mounting jig with respect to a reference drawing surface by the inkjet are adjusted to adjust the gap to a predetermined value.
【請求項5】 前記請求項1〜3のいずれかに記載の装
置を用いて製造されたことを特徴とするカラーフィル
タ。
5. A color filter manufactured using the apparatus according to any one of claims 1 to 3.
【請求項6】 前記請求項4に記載の方法により製造さ
れたことを特徴とするカラーフィルタ。
6. A color filter manufactured by the method according to claim 4.
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