JPH1170644A

JPH1170644A - カラーフィルタの検査方法

Info

Publication number: JPH1170644A
Application number: JP23476097A
Authority: JP
Inventors: 勝彦 ▲高▼野; Katsuhiko Takano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット法を用いて製造されたカラーフ
ィルタ等に見られるような特定のパターンを持った色ム
ラの検査を安価な設備投資で高速に行うことができるカ
ラーフィルタの検査方法を提供する。【解決手段】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを被着色体３に対して相対的に走査させ
ながらインクを吐出し、被着色体３上の各画素を着色す
ることにより製造されたカラーフィルタを検査するため
のカラーフィルタの検査方法であって、検査する領域を
カラーフィルタ全体の一部の領域５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄ
に限定して、着色状態の検査を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶表示装
置に用いられるカラーフィルタの外観を検査する方法に
関し、特にインクジェット法を用いたインク吐出によっ
て着色部を形成して製造されたカラーフィルタの色ムラ
の有無を検査する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示装置用のカラーフィルタ
のマクロ的な欠陥、例えば大面積にわたって広がる色ム
ラなどを評価、検査する場合には、ＣＣＤ（電荷結合素
子）を用いたラインセンサーを走査させて検査する装置
や、エリアセンサーにより一括して検査面を画像処理す
る装置などが用いられている。その際、検査対象となる
カラーフィルタは、製造方法により色ムラの発生パター
ンに傾向が有り、顔料分散法ではスピンコートによる塗
布ムラ（膜厚ムラ）による色ムラが発生する。

【０００３】また、インクジェット法を用いて製造され
たカラーフィルタにおいては、複数のノズルによる着色
によりカラーフィルタを作成しているため、各ノズルか
らの吐出量に違いがあったった場合、ノズルの並び方向
に色ムラが発生する。

【０００４】このインクジェット法におけるカラーフィ
ルタのノズル並び方向に発生する色ムラに関しては、従
来から各種の補正の方法が提案されており、ほぼ問題無
くなりつつあるが、ノズルへの異物混入等により吐出量
が減少し、時折色ムラが発生する場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この時折発生する色ム
ラを検査する場合、既に述べた従来の方法による検査で
は、以下のような問題点があった。

【０００６】まず、ＣＣＤ（電荷結合素子）を用いたラ
インセンサーによる走査方式の場合、基板全面を所用の
解像度で検査しようとすると、センサー１台では足りず
複数のセンサーを設置する必要があり、設備投資がかさ
む。また、全エリアのデータを取り込んだ場合、情報量
が膨大となり、データ処理に時間がかかり、検査のタク
トが製造ラインのタクトをオーバーしてしまう問題もあ
る。

【０００７】また、エリアセンサーにより一括して検査
面を画像処理する方法を用いた装置の場合、解像度が十
分にとれない問題があり、また、その他に検査に使用す
る光源のムラや取り込む光学系の収差等により測定誤差
が上乗せされ、色ムラを精度良く評価する事が困難であ
るという問題があった。

【０００８】本発明は、上述した課題に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、インクジェット
法を用いて製造されたカラーフィルタ等に見られるよう
な特定のパターンを持った色ムラの検査を安価な設備投
資で高速に行うことができるカラーフィルタの検査方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるカラーフィルタ
の検査方法は、複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを被着色体に対して相対的に走査させな
がらインクを吐出し、前記被着色体上の各画素を着色す
ることにより製造されたカラーフィルタを検査するため
のカラーフィルタの検査方法であって、検査する領域を
前記カラーフィルタ全体の一部の領域に限定して、着色
状態の検査を行なうことを特徴としている。

【００１０】また、この発明に係わるカラーフィルタの
検査方法において、前記走査方向に延長する画素列の方
向に前記検査する領域を限定したことを特徴としてい
る。

【００１１】また、この発明に係わるカラーフィルタの
検査方法において、前記検査する領域を前記画素列の延
長する方向に１画素以上の領域に限定したことを特徴と
している。

【００１２】また、この発明に係わるカラーフィルタの
検査方法において、前記検査する領域を、複数箇所の検
査エリアに分割したことを特徴としている。

【００１３】また、この発明に係わるカラーフィルタの
検査方法において、前記インクジェットヘッドは、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、
インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネル
ギー発生体を備えることを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】なお、本実施形態においては説明を理解し
やすくするために、色ムラの補正は全くしていない状態
で説明を行う。

【００１６】図１はインクジェット法を用いたインク吐
出によって、例えばインク受容層を有するガラス基板上
に着色部（画素）を形成する工程を簡略化して示した図
である。実際はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の
インクジェットヘッドによりカラーフィルタを着色する
が、図１では１つのインクジェットヘッド（例えばＲｅ
ｄ）により着色されている状況を示す。

【００１７】図１において、１は着色用のインクジェッ
トヘッド、２はカラーフィルタ用の基板、６Ａ，６Ｂ，
６Ｃ，６Ｄはインクの吐出滴である。図示されていない
がインクジェットヘッド１のノズル列方向に複数のイン
ク吐出ノズルが配置されている。このノズルから吐出さ
れたインクは基板上で描画ライン方向に広がってつなが
り、描画ライン方向と直交する方向に並ぶ複数のライン
となるが、図１から分かるように、インクの吐出量を補
正しない場合、インクジェットヘッドの吐出孔の孔径バ
ラツキにより、インクの吐出滴の大きさに違いがあるた
め、インクが広がった状態で各ラインに濃淡状の色ムラ
ができるこのインクジェットヘッドにより着色されたカ
ラーフィルタの色ムラの状態を図２に示す。図２は、例
えば３６０ｍｍ×４６５ｍｍの基板３に１２．１インチ
のカラーフィルターが２枚（４ａ，４ｂ）配置されてい
る状態を示している。図２に示すように描画ラインの延
長方向には色ムラはほとんど発生しないが、インクジェ
ットヘッドの吐出孔の孔径バラツキによりインク吐出量
の差が発生し、インク吐出孔の並び方向に色ムラが発生
する。

【００１８】なお、本実施形態ではカラーフィルタ４
ａ，４ｂを同じヘッドで着色しているため、２枚のカラ
ーフィルタ４ａ,４ｂの色ムラの状態は描画ラインの延
長方向に関してはほぼ同じである。

【００１９】本実施形態は、カラーフィルター全面を検
査するのではなく、図２に示すようなムラの傾向が明確
になっているカラーフィルタの描画ラインの延長方向に
エリアを設け、その部分のみを検査するようにしたもの
である。

【００２０】以下実施例にて説明する。

【００２１】（第１の実施例）図３に実施例のカラーフ
ィルタ及び検査エリアを示す。図中、３は３６０ｍｍＸ
４６５ｍｍのガラス基板にインクを受容するための樹脂
膜をコートしたものであり、４ａ，４ｂはインクジェッ
ト方式により着色された１２．１インチのＳＶＧＡのカ
ラーフィルタである。

【００２２】説明を分かりやすくするために単色の着色
状態を示す。

【００２３】このカラーフィルタの描画ラインの延長方
向にエリアを限定して（５ｂと５ｄ）色ムラをＣＣＤを
用いたラインセンサーでチェックした。各エリアは描画
ラインの延長方向に６０画素、描画ラインの並び方向に
８００画素である。

【００２４】（第２の実施例）図３に示すカラーフィル
タの描画ラインの延長方向に限定するエリアを５ａと５
ｂと５ｃに変更した以外は、第１の実施例と同様に色ム
ラをチェックするエリアを設定した。各エリアは描画ラ
インの延長方向に６０画素、描画ラインの並び方向に８
００画素である。

【００２５】（第３の実施例）図３に示すカラーフィル
タの描画ラインの延長方向に限定するエリアを５ｂのみ
に変更した以外は第１の実施例と同様に色ムラをチェッ
クするエリアを設定した。各エリアは描画ラインの延長
方向に６０画素、描画ラインの並び方向に８００画素で
ある。

【００２６】（第４の実施例）図３に示すカラーフィル
ターの描画ラインの延長方向に限定するエリアを５ａと
５ｂと５ｃと５ｄに変更した以外は第１の実施例と同様
に色ムラをチェックするエリアを設定した。各エリアは
描画ラインの延長方向に６０画素、描画ラインの並び方
向に８００画素である。

【００２７】（第５の実施例）図４にカラーフィルタ４
ａを拡大した模式図を示す。カラーフィルタ４ａの描画
ラインの延長方向の１画素分のみのエリア５ｅに限定し
て色ムラを評価した。

【００２８】図５にＣＣＤラインセンサーを使って全面
を検査した場合（比較例）とエリアを限定した第１乃至
第５の実施例の場合の結果を示す。図５から分かるよう
に本実施形態による検査方法では、従来の全面検査に比
べ検査精度（従来の検査方法による精度を１とした場合
の相関係数にて判断）を悪化させずに色ムラの検査が可
能であることが分かる。また、検査にかかる時間も従来
の方法に比べて１／５以下にできることが分かる。

【００２９】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、カラーフィルタ全面を検査する場合に比較して、
検査精度を悪化させることなく、検査時間を短縮するこ
とができる。

【００３０】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能
である。

【００３１】例えば、上記の実施形態においては、ライ
ンセンサーを１台のみ使用する場合を示したが、複数台
使用することによりさらに検査タクトを短縮することも
可能である。

【００３２】また、センサーもラインセンサーに限定さ
れることはなく、通常使用されるものは全て使用でき
る。

【００３３】また、本実施形態ではインクジェット方式
によるカラーフィルタの場合を示したが、他方式におい
てもムラのパターンに傾向があれば、本発明の方法が使
用できることは言うまでもない。

【００３４】また、インクジェットヘッドとしては熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出する形態に限らず、ピ
エゾ素子を使用してインクを吐出する形態等を使用する
ことができる。

【００３５】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。

【００３６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００３７】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００３８】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００３９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００４０】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。

【００４１】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニ
ング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００４２】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化する
ものを用いても良く、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであればよい。

【００４３】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェット法を用いたインク吐出によって着色部を
形成して製造されたカラーフィルタの色ムラを、短時間
で検査精度を落とすことなく検査することができる。

【００４５】よって、着色直後に本発明による色ムラ検
査を行えば、短時間で色ムラ不良品を選別出来、不良品
を後工程まで流すことが無くなり、トータル的に見て安
価なカラーフィルタを提供できる。また、この検査方式
を採用することにより検査装置に多大の投資をせずに済
み、投資の観点から見ても安価なカラーフィルタを提供
できる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット法（補正無し）によりカラーフ
ィルタを着色する様子を示す図である。

【図２】インクジェット法（補正無し）によるカラーフ
ィルタの着色工程において発生する色ムラの状態を示す
模式図である。

【図３】カラーフィルタの色ムラの検査エリアを示す模
式図である。

【図４】カラーフィルタの検査エリアの他の実施例を拡
大して示した模式図である。

【図５】従来の検査方法と本発明の実施形態の方法とを
比較した図である。

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２基板３カラーフィルタ基板４ａ，４ｂカラーフィルタ５ａ〜５ｅ検査エリア６Ａ〜６Ｄ吐出インク滴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出ノズルを有するインク
ジェットヘッドを被着色体に対して相対的に走査させな
がらインクを吐出し、前記被着色体上の各画素を着色す
ることにより製造されたカラーフィルタを検査するため
のカラーフィルタの検査方法であって、検査する領域を前記カラーフィルタ全体の一部の領域に
限定して、着色状態の検査を行なうことを特徴とするカ
ラーフィルタの検査方法。
【請求項２】前記走査方向に延長する画素列の方向に
前記検査する領域を限定したことを特徴とする請求項１
に記載のカラーフィルタの検査方法。
【請求項３】前記検査する領域を前記画素列の延長す
る方向に１画素以上の領域に限定したことを特徴とする
請求項２に記載のカラーフィルタの検査方法。
【請求項４】前記検査する領域を、複数箇所の検査エ
リアに分割したことを特徴とする請求項１に記載のカラ
ーフィルタの検査方法。
【請求項５】前記インクジェットヘッドは、熱エネル
ギーを利用してインクを吐出するヘッドであって、イン
クに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー
発生体を備えることを特徴とする請求項１に記載のカラ
ーフィルタの検査方法。