JPWO2010001974A1 - インクの吐出量制御システム及びカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カラーフィルタの色むらの発生を低減する等、光学特性を向上させることができるインクの吐出量制御システム及びカラーフィルタの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明では、複数段階（例えば４段階）の、１つの印刷ヘッドにおける各ノズルで共通の電圧値ごとの色度情報が着目され、その色度情報とノズルナンバーとが対応付けられたＮ−Ｃテーブルが用いられる。そのＮ−Ｃテーブルの情報から、最適な個別の吐出量の電圧値が算出され、その電圧値で各ノズル４５からインクが吐出される。これにより、１つの色について、複数の画素で均一な色度を持つカラーフィルタを製造することができ、つまり、色むらの発生を低減することができる。【選択図】図９

Description

本発明は、例えば液晶パネル、ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等に用いられるカラーフィルタの対象領域にカラーインクを吐出する場合の、インクの吐出量制御システム及びカラーフィルタの製造方法に関する。

従来から、カラーフィルタの製造にインクジェット法が用いられる。インクジェット法では、１つまたは複数のインクジェットヘッドが、カラーフィルタ基板上を相対的に走査しながら、カラーインクを基板上に吐出する。１つのインクジェットヘッドは、複数のノズルを有し、それら複数のノズルが、複数の画素に対応する領域にそれぞれインクを吐出する。

ところが、複数のノズルにより画素が着色されるため、個々のノズルのインクの吐出状態が異なる場合があり、このことが、各画素の色濃度に影響を与える。そこで、カラーフィルタ基板の着色部の色濃度を光学的に測定し、その測定結果に基づいて、インクジェットヘッドによるインクの打ち込み密度（打ち込まれるインク量）を決定する、という方法がある。具体的には、その色濃度の測定データ（各画素の光の透過率）が集められ、その各画素の透過率のデータと、インク打ち込み密度の変更割合とが対応したテーブルが作成され、そのテーブルを利用して、画素のインク打ち込み密度が決定される（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２６６９２０号公報（段落[００７２]、[００７６]、[００８０]、[０１２５]）

上記特許文献１の方法では、光透過率、つまり輝度（あるいは明度）のみに基づき、インクの打ち込み密度が決定されるので、複数の画素内での色むらの発生を抑制できない場合がある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、カラーフィルタの色むらの発生を低減する等、光学特性を向上させることができる、インクの吐出量制御システム及びカラーフィルタの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る吐出量制御システムは、カラーフィルタの複数の画素領域内にそれぞれインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルからそれぞれ個別の吐出量で前記インクを吐出させることが可能なインク供給ユニットからの前記インクの吐出量を制御する吐出量制御システムであって、前記複数のノズルからのそれぞれの前記インクの前記吐出量を制御するための制御値であって、複数段階で設定され前記複数のノズルに共通の制御値で制御された前記インクの吐出量で供給された、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を、前記複数段階ごとに測定する測定手段と、前記複数のノズルにそれぞれ付された識別情報と、前記測定された前記複数段階の前記共通の制御値ごとの光学特性の情報とを対応付ける対応情報を作成する対応情報作成手段と、前記作成された対応情報に基づき、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を所定の範囲に収めるための前記個別の吐出量の制御値を算出する制御値算出手段と、前記算出された吐出量制御値で、前記複数のノズルから前記インクをそれぞれ吐出させるように、前記インク供給ユニットを制御する供給制御手段とを具備する。

本発明では、複数段階の共通の制御値ごとの光学特性の情報に着目し、その光学特性情報とノズルの識別情報とが対応付けられた対応情報が用いられる。制御値算出手段では、その対応情報から、最適な個別の吐出量の制御値が算出され、その吐出量制御値で各ノズルからインクが吐出される。これにより、１つの色について、複数の画素で均一な光学特性を持つカラーフィルタを製造することができる。つまり、カラーフィルタの色むらの発生を低減する等、光学特性を向上させることができる。

「制御値算出手段」が実行する「算出」には、複数段階の共通の制御値から、最適な個別の吐出量制御値を「選択」する動作も含まれる。
「光学特性」は、色度、色相、彩度、明度、及び、特定の周波数の波長の反射率、屈折率及び透過率のうち少なくとも１つを含む。

測定手段は、典型的には、複数の画素領域内の個々のインクの光学特性を測定する。しかし、測定手段は、前記複数の画素領域内の所定の画素（所定の複数の画素）のインクの光学特性を測定してもよい。

例えば、前記インク供給ユニットは、前記制御値としての駆動電圧に応じて、前記インクの吐出量を制御するデバイスを有し、前記供給制御手段は、前記駆動電圧の波形を制御する。

前記測定手段は、前記複数の画素領域のうち少なくとも１つの画素領域内に供給された前記インクの光学特性を、前記１つの画素領域内の全体で測定する。

「１つの画素領域内の全体で光学特性を測定する」とは、例えば、測定手段が、１つの画素領域の面積と実質的に同じかそれより大きい範囲の光、つまり、その１つの画素領域の全体の光を検出して、その光学特性を測定することを意味する。

あるいは、測定手段が、１つの画素領域の面積よりも小さい範囲の光、つまり、その１つの画素領域の面積より狭い範囲内の光を検出して、その光学特性を測定してもよい。この場合、測定手段は、その複数箇所での前記光学特性に基づく演算値を、前記１つの画素領域内の前記インクの光学特性とすることができる。演算値としては、平均値、中央値、あるいはＲＭＳ（Root Mean Square）等が挙げられる。

前記測定手段は、前記供給制御手段の制御下で吐出された、前記複数の画素領域内の前記インクの状態を検査する検査ユニットを含む。

例えば、前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を測定する測定機である。複数のノズルに共通の制御値で制御されたインクの吐出量で供給された、複数の画素領域内のインクの光学特性を、前記複数段階ごとに測定する場合にも、この測定機が用いられればよい。

前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの量を画像処理により測定する画像処理式測定機であってもよい。あるいは、前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの重量を測定することで、前記インクの量を測定する重量測定機であってもよい。

画像処理式測定機及び重量測定機のうち少なくとも一方は、上記測定機の補助として用いられればよい。吐出量制御システムの周囲の環境（温度、湿度等）の変化、あるいは各ノズルの経時変化等がない限り、一旦、上記対応情報が作成され、その対応情報に基づく個別の吐出量の制御値が設定されれば、色むらが発生することはない。言い換えれば、吐出量制御システムの周囲の環境、または各ノズルの経時変化等があることを想定して、吐出量制御システムは、次のような手段をさらに具備していてもよい。すなわち、吐出量制御システムは、画像処理式測定機及び重量測定機のうち少なくとも一方の測定データに基づいて、複数のノズルからのインクの吐出量が実質的に一定となるように、前記インク供給ユニットを制御する制御手段をさらに具備していてもよい。

本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタの複数の画素領域内にそれぞれインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルからそれぞれ個別の吐出量で前記インクを吐出させることが可能なインク供給ユニットを用いて、前記カラーフィルタを製造する製造方法であって、前記複数のノズルからのそれぞれの前記インクの前記吐出量を制御するための制御値であって、複数段階で設定され前記複数のノズルに共通の制御値で制御された前記インクの吐出量で供給された、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を、前記複数段階ごとに測定し、前記複数のノズルにそれぞれ付された識別情報と、前記測定された前記複数段階の前記共通の制御値ごとの光学特性の情報とを対応付ける対応情報を作成し、前記作成された対応情報に基づき、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を所定の範囲に収めるための前記個別の吐出量の制御値を算出し、前記算出された吐出量制御値で、前記複数のノズルから前記インクをそれぞれ吐出させるように、前記インク供給ユニットを制御する。

カラーフィルタの製造方法は、さらに、前記インクの光学特性を測定する前に、前記共通の制御値で制御された吐出量で前記インクが供給された前記カラーフィルタをベイクする。すなわち、プリベイクにより、カラーフィルタに供給されたインクが焼き固められる。これにより、光学特性の測定が容易になり、より正確な光学特性情報が得られる。

以上のように、本発明によれば、カラーフィルタの色むらの発生を低減することができる。

本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの製造システムを示すブロック図である。 一実施の形態に係るインクジェット装置を示す図である。 図２に示したインクジェット装置の側面図である。 （Ａ）は、カラーフィルタ基板Ｗの一部を拡大した平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 １つの印刷ヘッドのノズルとカラーフィルタ基板との位置関係を説明するための模式図である。 カラーフィルタ基板Ｗの製造システムの動作を示すフローチャートである。 検査装置としての色度測定機における測定原理を示す模式図である。 赤の着色層のスペクトル情報を示すグラフである。 Ｎ−Ｃテーブルをグラフ化した図である。 Ｎ−Ｖテーブルをグラフ化した図である。 色度測定で測定された、画素領域ごとのインク（または着色層）の色度を示すグラフである。 実際に作成されたＮ−Ｃテーブルのグラフの一例である。 図１２に示したＮ−Ｃテーブルに基づき作成されたＮ−Ｖテーブルに基づいて着色された、カラーフィルタの各画素領域のインク（または着色層６）の青の色度を示すグラフの一例である。 本発明の他の実施の形態に係る、カラーフィルタ基板Ｗの製造システムの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの製造システムを示すブロック図である。

製造システム１００は、インクジェット装置１０、プリベイク装置３０、検査装置（検査ユニット）５０及び搬送装置７０を備えている。

搬送装置７０は、各装置１０、３０及び５０の間で、カラーフィルタ基板を搬送する搬送ロボット７１と、搬送ロボット７１がＹ軸方向で移動するための搬送路７２とを有する。例えばプリベイク装置３０は、公知のものが用いられる。インクジェット装置１０、プリベイク装置３０、検査装置５０の配置順は、図１のものに限られず、例えばインクジェット装置１０が、プリベイク装置３０及び検査装置５０の間に配置されていてもよい。

図２は、インクジェット装置１０を示す図である。図３は、図２に示したインクジェット装置の側面図である。

インクジェット装置１０は、ステージ１５と、ステージ１５上に配置された保持体１６と、保持体１６のステージ１５と対向する面に取り付けられた１または２以上の印刷ヘッド２０とを有している。

ステージ１５の側方にはレール１７ａ、１７ｂが延設されている。ステージ１５はレール１７ａ、１７ｂの延設方向（Ｘ軸方向）に沿って、レール１７ａ、１７ｂに往復移動可能に取り付けられている。ステージ１５は固定され、保持体１６がＸ軸に沿って移動する構成であってもよい。

図２及び図３では、ステージ１５上にカラーフィルタ基板Ｗが配置された状態を示している。印刷ヘッド２０は、カラーフィルタ基板Ｗの表面から所定距離だけ離間するように保持体１６に取り付けられている。ステージ１５が移動すると、各印刷ヘッド２０は、カラーフィルタ基板Ｗの表面上を、カラーフィルタ基板Ｗと相対的にＸ軸方向に移動する。

図２に示すように、インクジェット装置１０は、例えばＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）のカラーインクを各印刷ヘッド２０に供給するための供給系４を備えている。インクの種類としては、顔料でも、染料でもよい。供給系４は、ＲＧＢの各色の供給源１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂを有し、これらの供給源１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂは、配管３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂを介して各印刷ヘッド２０Ｒ、２０Ｇ及び２０Ｂにそれぞれ接続されている。１つの印刷ヘッド２０に、ＲＧＢのうち１色のインクが供給されるように、各印刷ヘッド２０Ｒ、２０Ｇ及び２０Ｂと、配管３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂとが接続されている。本実施の形態では、印刷ヘッド２０Ｒ、２０Ｇ及び２０Ｂがそれぞれ５つずつ備えられているが、５つずつに限られず、それぞれ４つ以下でもよいし、６つ以上であってもよい。

供給源１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂとしては、例えばインクを貯溜するタンク（図示を省略）、貯溜されたインクを配管３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂに圧送するためのポンプ等（図示を省略）を含む。配管３１Ｒ、３１Ｇ及び３１Ｂの途中には、パーティクルを除去するための図示しないフィルタが設けられる場合もある。

なお、各印刷ヘッド２０Ｒ、２０Ｇ及び２０Ｂは、それぞれ図示しない排出口を備えている。これらの排出口から排出されたインクは、図示しない排出管を介して供給源１４Ｒ、１４Ｇ及び１４Ｂに戻されるようになっている。

図４（Ａ）は、カラーフィルタ基板Ｗの一部を拡大した平面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。カラーフィルタ基板Ｗは、例えば、液晶パネルまたはＥＬパネル等の仕掛品である。ガラス基板、あるいは透明樹脂基板でなるベース５上には複数の画素領域（ここではサブ画素）を区画するためのブラックマトリクス７が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、各ブラックマトリクス７の間に、上記印刷ヘッド２０の例えば１つのノズル４５から、ＲＧＢのうちいずれか１色のインクが供給されることで、着色層６が形成される。

なお、図４（Ａ）では、ＲＧＢの配列として、ＲＧＢの各色が縦方向に直線状に並べられたストライプタイプを示している。しかし、これに限られず、ＲＧＢの各色が斜めに配列されるダイアゴナルタイプ、またはその他の配列であってもよい。また、カラーフィルタ基板Ｗは、ＲＧＢの３色に限られず、他の色を含む４色以上であってもよい。

カラーフィルタ基板Ｗは、ステージ１５上に、ブラックマトリクス７が形成される面を鉛直上方に向けて配置される。

図５は、１つの印刷ヘッド２０のノズルとカラーフィルタ基板Ｗとの位置関係を説明するための模式図である。各印刷ヘッド２０は、それぞれ実質的に同一の構造でなっている。印刷ヘッド２０の下面、つまり、カラーフィルタ基板Ｗと対面する面には、上記した複数のノズル４５が設けられている。ノズルの数は、典型的には１２８であるが、３２、６４、２５４、５１２等、その数は限られない。

典型的には、各印刷ヘッド２０は、Ｘ−Ｙ平面内で、保持体１６に斜めになるように取り付けられ、各印刷ヘッド２０のノズルがＹ軸方向での間隔が一定になるように、Ｙ軸方向に並べられている。また、本実施の形態では、各印刷ヘッド２０は、Ｘ軸方向でＲＧＢ３列になるように配置されている。

１つの印刷ヘッド２０は、その内部に各ノズル４５にそれぞれ接続された複数のインク室４６（図４（Ｂ）参照）を有する。各インク室４６に溜められたインクは、図示しない吐出機構によって各ノズル４５から吐出される。吐出機構としては、典型的にはピエゾアクチュエータが用いられる。しかし、これに限られず、バブルジェット（登録商標）またはサーマルジェット等のヒーティング方式、静電アクチュエータ方式、あるいはその他の公知の方式が挙げられる。

図５に示すように、１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５のピッチｐ１は、例えばカラーフィルタ基板Ｗにおける同色の画素領域のピッチｐ２とは異なる場合がある。したがって、本実施の形態では、例えば２つに１つのノズル４５ごとのＸ軸方向のピッチが、ピッチｐ２になるように、各印刷ヘッド２０が斜めになるように保持体１６に取り付けられている。

なお、ピッチｐ１は、例えば４００〜５００μmであるが、この範囲に限られない。図１及び図５では、Ｙ軸方向に対する、各印刷ヘッド２０の長手方向のＸ−Ｙ軸平面内で傾き角度は、説明を理解しやすくするために大きく描かれているのであって、実際の傾き角度は微量である。

カラーフィルタ基板Ｗにおける同色の画素領域のピッチｐ２と実質的に同一のピッチで構成されたノズル群を持つ印刷ヘッドが用いられてももちろんかまわない。その場合は、印刷ヘッドは、その長さ方向をＹ軸方向と平行にして保持体１６に取り付けられていればよい。

少なくとも１つの印刷ヘッド２０、あるいは、少なくとも１つの印刷ヘッド及び保持体１６（及び／または供給系４）により、インク供給ユニットが構成される。

図１の説明に戻る。製造システム１００は、制御部２５、Ｎ−Ｃテーブル記憶部２６、Ｎ−Ｖテーブル記憶部２７を備えている。

制御部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えている。ＣＰＵの代わりに、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等が用いられてもよい。

Ｎ−Ｃテーブル記憶部２６は、後でも説明するが、１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５にそれぞれ付された識別情報と、検査装置５０で測定された、カラーフィルタ基板Ｗの各画素領域内の色度情報とを対応付けるＮ−Ｃテーブル（対応情報）を記憶する。各ノズル４５の識別情報は、例えばノズルナンバー１、２、３、・・・とされる。このノズルナンバーのシーケンスは、印刷ヘッド２０の各ノズル４５の実際の配列に対応していればよい。制御部２５または検査装置５０により、このＮ−Ｃテーブルが作成される（対応情報作成手段）。

Ｎ−Ｖテーブル記憶部２７は、上記１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５の識別情報と、それら各ノズル４５からインクを吐出するための制御値とを対応付けるＮ−Ｖテーブルを記憶する。制御部２５は、後述するように上記Ｎ−Ｃテーブルに基づき、このＮ−Ｖテーブルを作成する。

Ｎ−Ｃテーブル記憶部２６、Ｎ−Ｖテーブル記憶部２７の記憶デバイスとしては、磁気ディスク、半導体メモリ、磁気メモリ等、その他公知の記憶デバイスが用いられる。

各ノズル４５からインクを吐出するための制御値としては、例えば、１つの印刷ヘッド２０内の個々のピエゾアクチュエータを駆動するための個別の電圧値が挙げられる。各ピエゾアクチュエータが個別の制御値（吐出量制御値）で駆動されることで、各ノズル４５から個別にインクの吐出量が制御される。

図６は、以上のように構成された、カラーフィルタ基板Ｗの製造システムの動作を示すフローチャートである。

搬送ロボット７１が、未着色のカラーフィルタ基板Ｗをインクジェット装置１０に搬入する。これにより、カラーフィルタ基板Ｗはステージ１５上に載置され、アライメントされる。このカラーフィルタ基板Ｗは、ダミーのカラーフィルタ基板である。以下、これを便宜的にダミー基板という。

インクジェット装置１０では、ステージ１５が移動し、例えば赤インク用の複数の印刷ヘッド２０Ｒのうち少なくとも１つの印刷ヘッド２０Ｒが、１つの印刷ヘッド２０Ｒの各ノズル４５に共通の制御値で、かつ、その制御値を複数段階に分けて、各ノズル４５からインクを吐出させる（ステップ１０１）。共通の制御値とは、つまり、各ノズル４５で共通の一定の電圧値である。制御値を複数段階に分けるとは、その共通の電圧値を複数の異なる値に分けることである。段階の数としては、例えば２〜１００段階、あるいは３〜１０段階に設定されるが、１００段階を超えてもよい。

一例として、各ノズル４５に共通の電圧値は、ａ[V]、ｂ[V]、ｃ[V]、ｄ[V]（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ）に４段階に分けられるとする。これらの設定値は、設計者により予め設定されて記憶されたものであってもよい。あるいは、ユーザがその設定値を適宜カスタマイズするためのプログラムが、制御部２５のＲＯＭ等に記憶されていてもよい。

例えば、印刷ヘッド２０Ｒは、まずａ[V]の電圧値で各ノズル４５から、ダミー基板の各画素領域内にそれぞれ赤インクを吐出させる。次に、印刷ヘッド２０Ｒは、ｂ[V]の電圧値で各ノズル４５から、そのダミー基板の別の各画素領域内にそれぞれ赤インクを吐出させる。次に、印刷ヘッド２０Ｒは、ｃ[V]の電圧値で各ノズル４５から、そのダミー基板のさらに別の各画素領域内にそれぞれ赤インクを吐出させる。そして最後に、ｄ[V]の電圧値で各ノズル４５から、そのダミー基板のさらに別の各画素領域内にそれぞれ赤インクを吐出させる。

これら４段階の電圧値でのインク吐出は、１枚のダミー基板を対象とする場合に限られず、４段階のそれぞれで異なるダミー基板（基板の形態（形状、大きさ、パターン等）は同じ）が用いられてもよい。

この赤インク用の印刷ヘッド２０Ｒによるインクの供給のときに、緑及び青インク用の複数の印刷ヘッド２０Ｇ及び２０Ｂのうち、少なくとも１つの印刷ヘッド２０Ｇ及び２０Ｂがインクをダミー基板にそれぞれ供給してもよい。すなわち、同じ１つのダミー基板に、実質的に同時に、印刷ヘッド２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂによりインクが供給されてもよい。この場合、印刷ヘッド２０Ｇ及び２０Ｂも、印刷ヘッド２０Ｒの場合と同様に、複数段階の共通の電圧値でインクをそれぞれ吐出する。

次に、搬送ロボット７１が、インクが供給されたダミー基板を、インクジェット装置１０から取り出し、これをプリベイク装置３０に搬入する。プリベイク装置３０は、所定の温度及び時間でダミー基板をベイクする（ステップ１０２）。ベイキングの条件、例えば温度、時間、ベイク回数等は特に限定されず、公知の設定でよい。このプリベイクにより、ダミー基板に供給されたインクが焼き固められ、図４（Ｂ）に示したような着色層６が形成される。したがって、次のステップの色度の測定が容易になり、より正確な色度情報が得られる。

プリベイク後、搬送ロボット７１が、ダミー基板をプリベイク装置３０から取り出し、これを検査装置５０に搬入する。

検査装置５０は、例えば１つのダミー基板の各画素領域内に供給されたインクの色度を、その画素領域ごとに測定する（ステップ１０３）。この場合、検査装置５０は、色度測定機を含む。図７は、その色度測定機における測定原理を示す模式図である。

ダミー基板Ｗｄの各画素領域の下方にアパーチャ３２がそれぞれ設けられ、１つの画素領域内の全体に光（例えば白色光、混色光）を透過させる。ダミー基板Ｗｄであるカラーフィルタ基板のベース５は透明であるので白色光や混色光を透過させる。各画素領域上には受光部３３が配置され、分光することで例えば図８に示すようなスペクトル情報が得られる。図８は、ＲＧＢ各色の着色層６のスペクトル情報を示している。

本実施の形態に係る色度測定機は、各画素領域のうち少なくとも１つの画素領域内に供給されたインク（または着色層６）の色度を、１つの画素領域内の全体で測定してもよい。例えば、受光部として、１つの画素領域の面積と実質的に同じかそれより大きい範囲の光を検出することができる受光面を備えた光検出デバイスが用いられる。つまり、１つの画素領域内の全体の光を分光することで、１つの画素領域内で平均化した色度が得られる。

従来では、１つの画素領域内の中央部の色度が測定されていた。１つの画素領域内において、吐出されたインク（または着色層６）の膜厚が異なる場合があるので、正確な色度が測定されない場合があった。すなわち、膜厚と色度とが実質的に比例関係にあるので、膜厚の違いによって、１つの画素領域内で中央部とその他の箇所の色度が異なる場合がある。

あるいは、本実施の形態に係る色度測定機において、１つの画素領域内の複数箇所を測定し、その複数箇所での前記色度に基づく演算値を、１つの画素領域内のインクの色度とすることも可能である。演算値としては、平均値、中央値、あるいはＲＭＳ等が挙げられる。

１つのダミー基板に、複数段階の電圧値で吐出されたインクによる着色層６が形成された場合、検査装置５０は、その複数段階に対応するインクの色度を測定する。複数のダミー基板に、複数段階の電圧値で吐出されたインクによる着色層が形成された場合、検査装置５０は、複数段階に対応する、つまり、その複数のダミー基板ごとにインクの色度を測定する。

検査装置５０または制御部２５は、このスペクトル情報に基づき、上述のＮ−Ｃテーブルを作成し（ステップ１０４）、これをＮ−Ｃテーブル記憶部２６に記憶する。

図９は、Ｎ−Ｃテーブルをグラフ化した図である。これは、複数段階の電圧値ａ[V]、ｂ[V]、ｃ[V]及びｄ[V]をパラメータとした、ノズルナンバーと色度情報との関係を示している。色度情報は、例えばＣＩＥ表色系のｘ，ｙ，またはＹのデータで表される。ちなみにＹは輝度データである。検査装置５０または制御部２５は、ＲＧＢ各色について、ｘ，ｙ及びＹのうち少なくとも１つを含むテーブルを作成する。

図９に示したグラフでは、ノズルナンバーが中央値（６４）に近くなるほど、縦軸の色度値が低くなっている。例えば、このグラフの色度値がｘに関するものであるとする。ＣＩＥ表色系の色度図よりｘ値が強いほど赤色の影響が強くなるので、ノズルナンバーの中央値付近に対応する、印刷ヘッド２０Ｒのノズルによる赤インク量が他のノズルによるそれより少ないことが分かる。

ステップ１０１では、１つの印刷ヘッド２０の全てのノズル４５で共通の電圧値であった。これに対し、制御部２５は、このＮ−Ｃテーブルに基づき、次にダミー基板にインクを供給したときの各画素領域内のインク（あるいは着色層６）の色度を所定の範囲に収めるための、各ノズル４５の個別の駆動電圧値を算出する（制御値算出手段）。つまり、制御部２５は、上述のＮ−Ｖテーブルを作成し（ステップ１０５）、これをＮ−Ｖテーブル記憶部２７に記憶する。

図９の例で説明する。上記のように、ノズルナンバーの中央値付近に対応する、印刷ヘッド２０Ｒのノズルによる赤インク量が、他のノズルによるそれより少ない。したがって、制御部２５は、印刷ヘッド２０Ｒの中央付近のノズルの駆動電圧値を、ステップ１０１での共通の電圧値より所定値分大きくしたＮ−Ｖテーブルを作成する。このときのＮ−Ｖテーブルをグラフ化した例を図１０に示す。これにより、次にダミー基板にインクを供給したときの各画素領域内の赤インク（あるいは着色層６）の色度が、一定に近づく。

共通の電圧値からの変動値（上記所定値）は、設計者が予め適宜設計し、ＲＯＭ等に記憶させておけばよい。あるいは、その変動値をユーザが適宜カスタマイズするためのプログラムが、ＲＯＭ等に記憶されていてもよい。

制御部２５は、上記のように複数段階の電圧値ａ[V]、ｂ[V]、ｃ[V]及びｄ[V]から、次にダミー基板にインクを供給したときの各画素領域内のインク（あるいは着色層６）の色度を所定の範囲に収めるための、駆動電圧値を「選択」することも可能である。

色度の「所定の範囲」とは、１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５に対応する各画素領域内の色度が実質的に一定となる範囲である。例えば、所定の範囲とは、色度の標準偏差がσであるとすると、３σ、つまり、±０．２％程度の誤差範囲を意味する。

制御部２５は、作成されたＮ−Ｖテーブルの情報をインクジェット装置１０に送信する。インクジェット装置１０は、このＮ−Ｖテーブルに基づき、少なくとも１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５からダミー基板にインクを吐出させる（ステップ１０６）（供給制御手段）。

ステップ１０６で用いられるダミー基板は、ステップ１０１で用いられるものとは別であってもよいし、ステップ１０１で用いられるものと同じダミー基板であってもよい。ステップ１０１で用いられるものと同じダミー基板の場合、ステップ１０６では、未だ供給されていない画素領域内にインクが吐出される。

その後、ステップ１０２及び１０３と同様の処理が行われる（ステップ１０７及び１０８）。図１１は、ステップ１０８で測定された、画素領域ごとのインク（または着色層６）の色度を示すグラフである。横軸は画素ナンバーであり、各ノズル４５のノズルナンバーに対応する。

制御部２５は、ステップ１０８で測定された、１つの印刷ヘッド２０から吐出された、各画素領域内のインク（または着色層６）の色度が上述の所定の範囲内にあるか否かを判定する（ステップ１０９）。すなわち、ステップ１０９では、制御部２５は、図１１に示したグラフのすべての画素ナンバーに対応する色度が、所定の範囲内にあるか否かを判定すればよい。

ステップ１０９において、色度が所定の範囲内になければ、ステップ１０５からの処理が繰り返される。ステップ１０９において、色度が所定の範囲内にある場合、インクジェット装置１０は、Ｎ−Ｖテーブルに基づいた電圧値で、ダミー基板ではないカラーフィルタ基板Ｗにインクを吐出する（ステップ１１０）（供給制御手段）。そしてそのカラーフィルタ基板Ｗがプリベイク装置３０によりベイクされる（ステップ１１１）。これにより、カラーフィルタ基板Ｗの着色工程が終了する。

なお、ステップ１０７及び１１１のプリベイク後は、各対象基板が所定温度に冷却されてもよい。

以上のように、本実施の形態では、複数段階の共通の電圧値ごとの色度情報に着目し、その色度情報とノズルナンバーとが対応付けられたＮ−Ｃテーブルが用いられる。そのＮ−Ｃテーブルの情報から、最適な個別の吐出量の電圧値が算出され、その電圧値で各ノズル４５からインクが吐出される。これにより、１つの色について、複数の画素で均一な色度を持つカラーフィルタを製造することができる。つまり、カラーフィルタの色むらの発生を低減することができる。

図１２は、ステップ１０４において実際に作成されたＮ−Ｃテーブルのグラフの一例である。この例では、青インクについて示しており、縦軸の色度は、ｘ、ｙ、Ｙのうち、ｙについて示している。図１３は、図１２に示したＮ−Ｃテーブルに基づき作成されたＮ−Ｖテーブルに基づいて着色された、カラーフィルタの各画素領域のインク（または着色層６）の青の色度を示すグラフである。図１３の例では、色度のばらつきが、±０．２％の範囲内に収められた。

図６に示したフローは、カラーフィルタ基板Ｗの種類、インクの種類、及びノズルの種類が変更されるごとに実行されればよい。

以下、本発明の実施例または実験例について説明する。

印刷ヘッド２０として、Dimatex社製SE-3が用いられた。
各ノズルからの吐出量を制御するための駆動電圧値６０[V]、６３[V]、６６[V]、６９[V]、７２[V]の５段階でＮ−Ｃテーブルが作成された。
駆動電圧のパルス幅、駆動周波数が、それぞれ６μｓｅｃ、５０００Ｈｚとされた。
１画素のサイズが横１７０μｍ、縦５１０μｍのカラーフィルタ基板に、駆動電圧値６６[V]のときに２μｍになるように富士フィルム製カラーレジストＲＧＢが塗布された。その後、カラーフィルタ基板は９０℃、１２０秒で仮焼成され、２２０℃、３０分で本焼成された。
このカラーフィルタ基板について、大塚電子製のＬＣＦ２１００Ａにより、色度及び輝度が測定された。
その測定結果から、各ノズルの最適な駆動電圧が決定され、つまり、上記Ｎ−Ｖテーブルが作成され、印刷及び焼成された。この印刷での色度のばらつきは、赤Ｒｙ：+／−０．００１４、緑Ｇｙ：+／−０．００２７、青Ｂｙ：+／−０．００２９が達成された。
各ノズルの駆動電圧が調整されない場合の色度はそれぞれ、+／−０．０１１〜０．００８９であった。

図１４は、本発明の他の実施の形態に係る、カラーフィルタ基板Ｗの製造システムの動作を示すフローチャートである。

ステップ２０１〜２１１は、図６に示したステップ１０１〜１１１と同様の処理である。

なお、これら画像処理式測定機及び重量測定機により、インク量の液滴が測定される場合、ステップ２１１のプリベイクの処理は省略してもよい。つまり、ステップ２１０で吐出されたインクの液滴の量が画像処理式測定機または重量測定機で測定されるからである。

ステップ２１１の後、検査装置５０が、カラーフィルタ基板Ｗの各画素領域内のインク（または着色層６）の量を測定する。この場合、検査装置５０は、インクの量を画像処理により測定する画像処理式測定機、及び、インクの重量を測定することでインク量を測定する重量測定機のうち少なくとも一方を含む。その他、マイクロ波式測定機によりインク量を測定することもできる。

画像処理式測定機では、例えば、インクの液滴の平面視の画像の大きさが画像処理により算出される。そして、その液滴の大きさに基づき、ルックアップテーブルまたは所定の演算式によりインク量が求められる。

重量測定機による重量測定の方法としては、微小重量計を用いた測定、インクの表面張力による測定、その他公知の重量の測定方法が用いられればよい。インクの液滴（例えば複数液滴）の重量が直接測定されてもよいし、インクの供給の前後でそれぞれカラーフィルタ基板Ｗの重量が測定されてもよい。

図１４の説明に戻る。ステップ２１３では、各画素領域内の各インクの量が所定の範囲内にある場合、インクジェット装置１０は、ステップ２０５で作成されたＮ−Ｖテーブルに基づき、各ノズル４５からカラーフィルタ基板Ｗの各画素領域にインクを吐出する（ステップ２１３）。その後、プリベイク装置３０によりカラーフィルタ基板Ｗがベイクされる（ステップ２１５）。

ステップ２１３において、各インク量が所定の範囲内にない場合、インクジェット装置１０は、少なくとも１つの印刷ヘッド２０の各ノズル４５における駆動電圧波形を調整する（ステップ２１６）。駆動電圧波形の調整とは、電圧値、駆動方式が例えばパルス駆動の場合におけるパルス幅の制御、及びパルス周波数のうち、少なくとも１つの調整である。

ステップ２１６における駆動電圧波形の調整後、処理はステップ２１３に戻ってもよいし、または、ステップ２０５に戻り、Ｎ−Ｖテーブルが再び作成されてもよい。

ステップ２１２では、例えば、画像処理式測定機及び重量測定機の両方により、インク量が測定されてもよい。この場合、ステップ２１３では、その両方の測定結果のうち、少なくとも一方において、各インク量が所定の範囲内にない場合、処理がステップ２１６に進めばよい。

このように、画像処理式測定機、重量測定機及びマイクロ波式測定機のうち少なくとも１つは、上記色度測定機の補助として用いられればよい。インクジェット装置１０の周囲の環境（温度、湿度等）の変化、あるいは各ノズル４５の経時変化等がない限り、一旦、上記Ｎ−Ｃテーブルが作成され、そのＮ−Ｃテーブルに基づく個別の吐出量の制御値が設定されれば、色むらが発生することはない。言い換えれば、インクジェット装置１０の周囲の環境、または各ノズル４５の経時変化等があることを想定して、ステップ２１２以降の処理が実行される。

本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。

図６及び図１４に示したステップ１０５、１０６、２０５、２０６において、各ノズル４５からのインクの吐出量を制御するための制御値として、電圧値を例に挙げた。しかし、これに限られず、上述したように駆動電圧波形、例えばパルス駆動の場合、そのパルス幅の制御、パルスの周波数等が制御されることで、各ノズル４５からのインクの吐出量が個別に制御されてもよい。

図６及び図１４では、製造システム１００が全自動で処理する例を示した。しかし、例えば、ステップ１０４、１０５、１０８、１０９、２０５、２０６、２０８、２０９、２１２、２１３及び２１６のうち、少なくとも１つを、作業者が手動で処理するようにしてもよい。

Ｗ…カラーフィルタ基板
４…供給系
６…着色層
１０…インクジェット装置
１５…ステージ
１６…保持体
２０（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）…印刷ヘッド
２５…制御部
２６…Ｎ−Ｃテーブル記憶部
２７…Ｎ−Ｖテーブル記憶部
３０…プリベイク装置
４５…ノズル
５０…検査装置
１００…製造システム

Claims (9)

1. カラーフィルタの複数の画素領域内にそれぞれインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルからそれぞれ個別の吐出量で前記インクを吐出させることが可能なインク供給ユニットからの前記インクの吐出量を制御する吐出量制御システムであって、
   前記複数のノズルからのそれぞれの前記インクの前記吐出量を制御するための制御値であって、複数段階で設定され前記複数のノズルに共通の制御値で制御された前記インクの吐出量で供給された、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を、前記複数段階ごとに測定する測定手段と、
   前記複数のノズルにそれぞれ付された識別情報と、前記測定された前記複数段階の前記共通の制御値ごとの光学特性の情報とを対応付ける対応情報を作成する対応情報作成手段と、
   前記作成された対応情報に基づき、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を所定の範囲に収めるための前記個別の吐出量の制御値を算出する制御値算出手段と、
   前記算出された吐出量制御値で、前記複数のノズルから前記インクをそれぞれ吐出させるように、前記インク供給ユニットを制御する供給制御手段と
   を具備する吐出量制御システム。
2. 請求項１に記載の吐出量制御システムであって、
   前記測定手段は、前記複数の画素領域のうち少なくとも１つの画素領域内に供給された前記インクの光学特性を、前記１つの画素領域内の全体で測定する吐出量制御システム。
3. 請求項１に記載の吐出量制御システムであって、
   前記測定手段は、前記供給制御手段の制御下で吐出された、前記複数の画素領域内の前記インクの状態を検査する検査ユニットを含む吐出量制御システム。
4. 請求項３に記載の吐出量制御システムであって、
   前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を測定する測定機である吐出量制御システム。
5. 請求項３に記載の吐出量制御システムであって、
   前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの量を画像処理により測定する画像処理式測定機である吐出量制御システム。
6. 請求項３に記載の吐出量制御システムであって、
   前記検査ユニットは、前記複数の画素領域内の前記インクの重量を測定することで、前記インクの量を測定する重量測定機である吐出量制御システム。
7. 請求項１に記載の吐出量制御システムであって、
   前記インク供給ユニットは、前記制御値としての駆動電圧の波形に応じて、前記インクの吐出量を制御するデバイスを有し、
   前記供給制御手段は、前記駆動電圧の波形を制御する吐出量制御システム。
8. カラーフィルタの複数の画素領域内にそれぞれインクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルからそれぞれ個別の吐出量で前記インクを吐出させることが可能なインク供給ユニットを用いて、前記カラーフィルタを製造する製造方法であって、
   前記複数のノズルからのそれぞれの前記インクの前記吐出量を制御するための制御値であって、複数段階で設定され前記複数のノズルに共通の制御値で制御された前記インクの吐出量で供給された、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を、前記複数段階ごとに測定し、
   前記複数のノズルにそれぞれ付された識別情報と、前記測定された前記複数段階の前記共通の制御値ごとの光学特性の情報とを対応付ける対応情報を作成し、
   前記作成された対応情報に基づき、前記複数の画素領域内の前記インクの光学特性を所定の範囲に収めるための前記個別の吐出量の制御値を算出し、
   前記算出された吐出量制御値で、前記複数のノズルから前記インクをそれぞれ吐出させるように、前記インク供給ユニットを制御する
   カラーフィルタの製造方法。
9. 請求項８に記載のカラーフィルタの製造方法であって、さらに、
   前記インクの光学特性を測定する前に、前記共通の制御値で制御された吐出量で前記インクが供給された前記カラーフィルタをベイクする
   カラーフィルタの製造方法。

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