KR100789287B1 - 스페이서 형성방법 및 스페이서 형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 패널에 사용되는 한 쌍의 기판 간의 액정 봉입 간극을 일정하게 지니기 위한 스페이서 형성방법에 관한 것이다.

본 발명의 스페이서 형성방법에 있어서는, 입상의 스페이서를 분산시킨 잉크(7)를, 한 쌍의 기판 중 한편의 기판(1)상 복수의 스페이서 형성위치{각 화소RGB를 둘러싸는 격자상의 블랙 매트릭스 (5)의 교차부}에 잉크제트법에 의해 적하할 때에, 스페이서 형성위치의 일개소마다에, 복수 방울의 잉크(7)를 적하한다.

본 발명의 스페이서 형성방법에 의하면, 스페이서를, 화소에 미치지 않는 범위 내에 거두고, 또 필요 개수의 스페이서를 확실하게 형성할 수 있다. 이 결과, 액정층의 두께를 일정하게 보유할 수 있는 것에 더하여, 스페이서 자체에 의한 표시 화질로의 영향도 억제하여, 액정 패널의 품질 향상이 도모된다.

액정 패널, 스페이서, 스페이서 형성방법

Description

스페이서 형성방법 및 스페이서 형성장치{SPACER FORMING METHOD AND SPACER FABRICATING DEVICE}

본 발명은 액정 패널에 사용되는 한 쌍의 기판간의 액정 봉입 간극을 일정하게 지니기 위한 스페이서 형성방법에 관하여, 상세하게는, 스페이서를 용매 중에 분산시킨 잉크를 기판상의 스페이서 형성위치에 적하(滴下)하는 잉크제트법(液滴吐出法)을 사용한 스페이서 형성방법 및 스페이서 형성장치에 관한 것이다.

액정 패널에 요구되는 응답 특성, 콘트라스트, 시야 각도는, 액정 층의 두께에 의존하는 바가 크다. 이 때문에, 액정이 봉입(封入)되는 한 쌍의 기판간의 간극에 스페이서를 개재시켜 액정 층의 두께를 일정하게 지니도록 제어하고 있다. 스페이서의 형성방법으로써는, 한쪽의 기판에 기둥상으로 형성하는 방법, 볼상의 스페이서를 산포하는 방법 등이 알려져 있다.

스페이서를 기둥상으로 형성하는 방법은, 포토리소그라피에 의한 막의 형성 및 에칭 등의 공정이 필요로 되고, 공정 수가 많고 비용과 수고가 든다. 또, 볼상의 스페이서를 기판상에 산포하는 방법으로써는, 스프레이 분무하는 습식 산포법과, 압착(壓搾) 드라이 질소 등의 기류로 분말상 스페이서를 기판상에 직접 산포하는 건식 산포법이 있지만, 어떤 것도 화소영역에도 스페이서가 산포되고, 휘도의 저하와 휘도의 고르지 못함이 발생하기도 했으며, 기판상에 있어 스페이서 분포가 불균일하게 되고, 기판간 갭이 불균일하게 되는 경우가 있다.

그래서, 예컨대 특허문헌 1에는, 비화소영역인 컬러 필터의 블랙 매트릭스에 국소적으로 잉크제트법으로 간편하게 스페이서를 형성하는 기술이 제안되어 있다. 이 방법은, 용매에 볼상의 스페이서를 분산시킨 스페이서 함유 잉크를, 노즐에서 블랙 매트릭스 상으로 적하하여, 용매를 증발시킴에 의해, 블랙 매트릭스 상으로 스페이서를 잔존시킨다.

또한, 이 잉크제트법에 있어서, 노즐의 오그라듦과, 노즐을 개구로써 형성한 노즐 플레이트에 발생하는 상처 등에 의해 토출이상이 발생하면, 기판상에 스페이서가 존재하지 않는 부분(스페이서가 빠짐)과, 스페이서 형성 위치의 어긋남이 생기고, 액정 층의 두께에 차이가 생겨서 표시 화질을 저하시킬 가능성이 있다. 예컨대, 도 17에 있어서, 일 예로 나란한 32개의 노즐 중 8번째와 17번째의 노즐에 이상이 생긴 경우에는, 그 이상 노즐에 대응하는 기판(1) 상에 있어 8열째와 17열째의 스페이서 형성 위치에 선상의 스페이서 불량부가 발생한다.

토출이상에 의한 스페이서 형성 불량을 방지하는 방법으로써, 특허문헌 2에서는, 노즐에서 토출되는 잉크를 카메라나 화상 처리장치에서 관측하고, 그 비상(飛翔) 잉크의 토출 속도와 토출 방향을 측정한다. 그리고 그 측정치가 설정 범위 외이면 토출이상으로 판정하여 노즐 클리닝을 행하고 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개평 11-24083호 공보

특허문헌 2: 일본국 특개평 11-3 6380호 공보

잉크제트법에서는 1회의 적하량이 많게 되면, 적하 후의 방울의 크기가 크게 되고, 적하 위치가 조금만 어긋났을지라도(일반적으로, 잉크제트법에서는, 수 ㎛∼ 수십 ㎛ 정도, 토출 위치의 오차가 발생하는 경우가 있다), 블랙 매트릭스에서 불거져 나와 버린 화소로 되어 버릴 가능성이 높게 되고, 화소에도 스페이서가 형성되던가, 용매의 영향이 미치고, 표시 화질의 저하를 초래할 가능성이 있다. 이렇게, 적하 후의 방울의 확대를 고려하면 적하량이 적은 것이 스페이서를 정해진 범위 내에 수용하기에 좋지만, 너무 적하량을 적게 해 버리면 적하 후의 방울 중에 스페이서가 1개도 포함하지 않는 것이 일어날 수 있다.

더구나, 적은 적하량으로 또한 확실하게 스페이서를 형성하기 위해 용매 중의 스페이서 분산밀도를 크게 하는 것이 고려되지만, 이것은 잉크의 유동성을 변화시키거나, 잉크 중에서 스페이서 입자간의 응집이 일어나거나, 노즐로부터의 토출성능에 영향을 줄 가능성이 있기 때문에, 잉크 자체의 특성을 바꿔 버리는 것은 바람직하지 않다.

한편, 노즐 이상을 해소하는 클리닝을 행하는 것은 생산성을 저하시킨다. 예컨대 1개나 2개의 이상 노즐 때문에 생산을 일시정지하고 클리닝을 행하는 것은 대단히 효율이 나쁘다. 또, 구멍의 오그라듦이 심한 노즐과, 노즐 플레이트에 생긴 상처에 의해 잉크 토출 방향에 이상이 생긴 노즐은 통상의 클리닝에 의해 정상인 상태로 되돌리는 것은 곤란하다.

본 발명은 상술의 문제를 감안하여 된 것으로, 그 목적으로 하는바는, 소정의 범위 내에 확실하게 스페이서를 형성할 수 있는 스페이서 형성방법을 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적으로 하는바는, 토출이상의 노즐이 생긴 경우에 클리닝을 행하지 않아도, 모든 스페이서 형성위치에 대해서 정상 노즐에서 스페이서 함유 잉크를 적하할 수 있는 스페이서 형성방법 및 스페이서 형성장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 채용했다.

즉, 본 발명의 스페이서 형성방법은, 한 쌍의 기판간에 형성되는 액정 봉입간극을 일정하게 지니기 위한 입상(粒狀)의 스페이서를 분산시킨 잉크를, 한편의 기판상의 복수의 스페이서 형성위치의 일개소마다 복수 방울을 적하하는 것으로 각 스페이서 형성위치에 스페이서를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에서는, 스페이서 형성위치의 일개소마다 필요한 잉크 양을 동시에 모아서 적하하는 것이 아니고, 복수 방울로 나눠 적하함으로, 1방울당의 적하량을 적게 할 수 있고, 적하 후의 확장을 억제해 소망하는 좁은 범위로 확실하게 적하할 수 있게 된다. 더욱이, 1방울당의 적하량이 적게 되므로 1회의 적하에서 적하된 잉크중에 스페이서가 포함할 수 없는 경우가 생겨도, 복수 방울 적하함에 의해 스페이서가 1개도 포함될 수 없다는 것을 막을 수 있다.

또한, 스페이서가 화소영역에 존재하고 있으면, 액정의 배향 불량과 빛 탈락 등을 일으키고, 표시 화질을 크게 저하시키는 원인이 되기 때문에, 표시에 직접 기여하지 않는 비화소영역에 형성함이 바람직하다. 특히, 각 화소를 둘러싸는 격자상의 비화소영역의 교차부에 잉크를 적하하면, 그 교차부는 비화소영역 중에서도 비교적 면적이 크고, 적하된 잉크가 그 교차부에서 불거져 나와서 화소에 미치기 어렵다.

다음, 복수의 노즐을 가지는 잉크제트 헤드를 이용하여, 복수의 스페이서 형성 위치에 잉크의 적하를 행하면, 동시에 복수의 위치에 스페이서를 형성할 수 있어 생산성이 좋다. 더욱, 일개소의 스페이서 형성 위치가 같은 노즐에 의해 복수 방울 잉크의 적하를 받지 않도록 각 노즐과 각 스페이서 형성 위치와의 대응 위치 관계를 바꾸면서 복수 방울의 잉크의 적하를 행하면, 일부 노즐이 폐색한 경우에도, 스페이서 함유 잉크가 1방울도 떨어지지 않는 스페이서 형성 위치가 발생하는 것을 막고, 각 스페이서 형성 위치에 확실하게 스페이서를 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 스페이서 형성 방법은, 스페이서 함유 잉크를 기판상의 스페이서 형성위치에 토출하기 전에, 토출이상의 유무를 확인하기 위한 시험 토출을 행하는 스텝과, 이 시험 토출에서 토출이상의 노즐이 있는 경우, 이 토출이상의 노즐에서의 스페이서 함유 잉크의 토출은 행하지 않고, 정상 노즐에서 스페이서 함유 잉크를 토출시켜 스페이서 형성 위치에 적하시키는 스텝과, 각 스페이서 형성위치에 대한 각 노즐의 대응위치를 비켜 놓고, 앞의 스텝에서 토출이상의 노즐에 대응했던 스페이서 형성위치에 정상 노즐을 대응시키고, 이 정상 노즐에서 스페이서 함유 잉크를 토출시켜 스페이서 형성위치에 적하시키는 스텝과를 가진다.

또한, 본 발명의 스페이서 형성장치는, 노즐에서의 스페이서 함유 잉크의 토출을 관측하는 토출관측수단과, 이 토출관측수단의 관측결과에 기해 토출이상을 판정하는 토출이상 판정부와, 토출이상으로 판정된 노즐에서의 스페이서 함유 잉크의 토출은 행하지 않고, 정상 노즐에서 스페이서 함유 잉크를 토출시켜 기판상의 스페이서 형성위치에 적하시킨 후, 잉크제트 헤드와 기판을 상대 이동시켜 각 스페이서 형성위치에 대한 각 노즐의 대응 위치를 비켜 놓고, 앞의 토출시에 토출이상의 노즐에 대응했던 스페이서 형성위치에 정상 노즐을 대응시키고, 이 정상 노즐에서 스페이서 함유 잉크를 토출시켜 스페이서 형성위치에 적하시키는 제어부를 구비한다.

상기 잉크제트 헤드에 이상 노즐이 발생한 경우에는, 그 이상 노즐과 기판상의 스페이서 형성위치와의 대응위치를 비켜 놓으면서 복수 회의 잉크 토출을 기판에 대하여 행함으로, 각 스페이서 형성위치는 적어도 1회는 정상 노즐로부터의 잉크 적하를 받고, 스페이서 형성 불량부가 이상 노즐 위치에 대응해 라인상에 형성되어 버리는 것을 막을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어 기판상으로의 스페이서 함유 잉크의 적하위치(스페이서 형성위치)를 도시한 평면도이다.

도 2는 잉크제트 헤드의 각 노즐에서 기판상으로의 잉크의 적하를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 있어 스페이서 형성방법을 도시한 모식평면도이다.

도 4는 잉크를 1회(1방울), 2회(2방울), 3회(3방울)로 적하한 경우에, 적하 후의 액체 방울에 n개의 스페이서가 포함될 확률을 도시한 그래프이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시형태의 토출 패턴 예를 도시한 모식평면도이다.

도 6은 본 발명의 제4 실시형태의 토출 패턴 예를 도시한 모식평면도이다.

도 7은 본 발명의 제5 실시형태의 토출 패턴 예를 도시한 모식평면도이다.

도 8은 본 발명의 제6 실시형태의 토출 패턴 예를 도시한 모식평면도이다.

도 9는 본 발명의 제7 실시형태에 관한 스페이서 형성위치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 10은 본 발명의 제7 실시형태에 관한 스페이서 형성방법의 흐름을 도시한 플로우챠트이다.

도 11은 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 1)를 도시한 도이다.

도 12는 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 2)를 도시한 도이다.

도 13은 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 3)를 도시한 도이다.

도 14는 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 4)를 도시한 도이다.

도 15는 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 5)를 도시한 도이다.

도 16은 본 발명의 제7 실시형태에 관한 토출 패턴 예(그 6)를 도시한 도이 다.

도 17은 종래예의 토출 패턴 예를 도시한 모식평면도이다.

* 부호의 설명 *

1: 기판 3: 잉크제트헤드

5: 블랙 매트릭스 7: 스페이서 함유 잉크

10: 처리장치 11: 제어부

12: 토출 패턴 작성부 13: 토출이상 판정부

14: 기억장치 15: 토출관측수단

nl∼n9: 노즐 R: 적색 화소

G: 녹색 화소 B: 청색부 화소

이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 더구나, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상에 기해 여러 가지의 변형이 가능하다.

[제1 실시형태]

액정 패널은, 한 쌍의 기판간에 형성된 수 ㎛ 정도의 간극에 액정을 봉입하여 구성된다. 한 쌍의 기판 가운데 한쪽은, 유리 기판에, 편광판, 컬러 필터, 대 향 전극, 배향막 등이 형성되어 구성된다. 다른 쪽은, 유리 기판에, 편광판, 화소전극, 구동 트랜지스터, 배향막 등이 형성되어 구성된다.

양 기판은 서로의 배향막 같은 종류를 대향시켜 접합된다. 양 기판을 일체 에 접합하기 위한 실(Seal)재가 한쪽의 기판에 도포되고, 실재가 도포되어 있지 않은 다른 쪽의 기판에 스페이서가 형성된다.

통상, 스페이서는 컬러 필터를 가지는 컬러 필터측 기판에 형성된다. 컬러 필터는, 도 1에 도시한 바와 같이, 격자상의 블랙 매트릭스(5)와, 이 격자의 눈 각각에 형성된 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 청색 화소(B)를 가진다. 블랙 매트릭스(5)는, RGB의 각 화소의 주위를 검은 주변을 취하도록 둘러싸고, 액정 셀로의 인가 전압의 온/오프에 관계없이 상시로 백 라이트로부터의 빛을 차광하는 비화소영역이다.

스페이서는 잉크에 함유되고, 그 스페이서 함유 잉크(7)는 잉크제트법에 의해, 격자상의 블랙 매트릭스(5)에 있어서 복수의 교차부(스페이서 형성위치)에 적하된다. 또, 스페이서 함유 잉크(7)는 블랙 매트릭스(5) 위에 직접 떨어지기 때문은 아니고, 스페이서가 형성되는 기판(1)이 다른 쪽 기판과 대향하는 부분(배향막)에 있어서 블랙 매트릭스(5)의 교차부에 대응하는 위치(겹치는 위치)에 적하된다.

스페이서 함유 잉크(7)는, 물과 알코올계 등의 용매와, 이 용매에 분산된 스페이서를 포함한다. 스페이서는 양 기판간의 갭(액정 봉입 간격)에 상당하는 직경(예컨대 4∼5㎛)를 가지는 구상의 플라스틱, 유리, 실리카 등이다. 스페이서 함유 잉크(7)에 있어서 점도, 유동성, 휘발성, 용매 중의 스페이서 분산 밀도 등은 잉크제트법에 의한 적하에 적합하도록 조정된다.

스페이서 함유 잉크(7)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수(본 예에서는 9개)의 노즐 n1∼n9를 가지는 잉크제트 헤드(3)를 이용해 기판(1) 위 복수의 스페이서 형성위치에 적하된다. 도 2의 예에서는, 예컨대 9개소의 스페이서 형성위치에 동시에 스페이서 함유 잉크(7)를 적하하여 스페이서를 형성할 수 있다.

스페이서 함유 잉크(7)가 스페이서 형성위치에 떨어지면, 용매는 자연 증발 또는 가열 증발하고, 스페이서 형성위치에는 스페이서가 잔재한다. 이때, 스페이서 형성위치에 떨어진 액 방울의 주연부에서 서서히 용매가 증발해 액 방울의 중심부가 작게 되어 가는데 수반하여 스페이서도 중심부에 모아짐에 의해 액 방울의 중심부 근방에 스페이서가 배치된다.

본 실시형태에서는, 스페이서 형성위치의 일개소마다, 소망하는 개수의 스페이서를 형성하는데 필요한 양의 잉크(7)를 동시에 모아서 떨어지는 것이 아니고, 복수 방울로 나누어떨어진다. 즉, 스페이서 형성위치의 일개소당 복수 회의 잉크(7)의 적하가 행해진다. 이에 의해, 종래에 비하여 1방울당의 적하량을 적게 할 수 있고, 그 때문에, 적하된 잉크(7)의 확장을 억제할 수 있어, 스페이서를 소정의 범위 내{블랙 매트릭스(5)의 영역 내}로 확실하게 수습되도록 형성할 수 있다. 이 결과, 표시에 기여하는 빛의 투과부인 RGB의 각 화소에 스페이서가 형성되는 것을 막아, 표시 화질의 저하를 방지할 수 있다.

더구나, 일개소의 스페이서 형성위치에 대해서 복수 방울 잉크(7)의 적하는, 잉크(7)의 휘발성과 1방울마다 적하의 시간 간격, 주위 환경 등에 의해, 먼저 떨어진 잉크(7)의 액 방울이 마르기(용매가 증발함) 전에, 다음의 액 방울이 떨어지는 경우도 있고, 앞의 액 방울이 마른 후에 다음의 액 방울이 떨어지는 경우도 있다.

또한, 잉크(7)를, 블랙 매트릭스(5)의 교차부 이외의 라인상 부분에 떨어트 려도 좋다. 하지만, 일반적으로, 블랙 매트릭스(5)의 라인상 부분의 폭에 비해, 그 블랙 매트릭스(5)의 격자의 교차부는, 액정 셔터를 동작시키기 위한 TFT(Thin Film Transistor)가 형성되는 것도 있고, 평면 치수는 일반적으로 크게 된다. 따라서, 블랙 매트릭스(5)의 영역중에서도 비교적 범위가 넓은 교차부에 스페이서 함유 잉크(7)를 적하하면 스페이서가 화소에 확대되기 어렵다.

더구나, 기판면 방향에 관하여 균일한 안정된 기판간 갭을 보유할 수 있는 것이면, 블랙 매트릭스(5)의 모든 교차부에 스페이서를 형성할 필요는 없다. 또, 기판 전체에서의 스페이서의 필요 개수는 기판 평면 치수의 크기에 의해 달라진다.

다음, 본 실시형태에서는, 예컨대, 잉크(7)의 1회의 적하량(1방울의 양)은 평균 5.5pl이고, 또, 1회의 적하(1방울)당 평균 1.3개의 스페이서가 포함된다. 잉크(7) 및 스페이서를 블랙 매트릭스(5)의 영역 내에 거둬 화소에 확대되지 않도록 하기 위해서는, 1회의 적하량(1방울의 양)이 10pl 이하인 것이 바람직하다. 하지만, 너무 방울의 양을 적게 하면, 그 1방울 가운데에 스페이서가 1개도 포함될 수 없을 가능성이 나오기 때문에, 1회의 적하량(1방울의 양)은 5pl 이상인 것이 바람직하다.

도 4의 그래프는, 스페이서 함유 잉크(7)를 같은 개소에 1회(1방울), 2회(2방울), 3회(3방울)로 떨어트린 경우에, n개의 스페이서가 형성되는 확률을 나타낸 그래프이다. 즉, 적하 후의 잉크(7) 중에, 횡축에 나타나는 개수의 스페이서가 포함되는 확률을 백분율(퍼센티지)로 종축에 나타내고 있다. 1회(1방울)당의 적하량은 약 5.5pl로 했다.

이 그래프에 의하면, 1회만의 적하에서는, 스페이서 개수가 0, 즉 적하 후의 액 방울에 스페이서가 1개도 없는 경우가 약 29%의 확률로 발생한다. 하지만, 2회 적하한 경우에는, 스페이서가 0개일 경우의 확률이 10% 이하로 되고, 더욱이 3회 적하한 경우에는, 스페이서가 0개일 경우의 확률이 2% 이하로 되고 있다.

종래와 같은 잉크(7)를 사용한 경우에, 본 실시형태에서는 적하 후의 확장을 억누르기 위해 1방울의 량을 종래보다 적게 하고 있으므로, 1회(1방울)의 적하만으로는 스페이서가 1개도 포함할 수 없을 가능성이 높게 되지만, 도 4의 결과에서 알듯이, 1회의 적하량을 적어도 2회, 3회와 같은 스페이서 형성위치에 떨어트리는 것으로, 적하 후의 액 방울중에 스페이서가 포함될 수 없는 확률을 크게 내릴 수 있고, 따라서 각 스페이서 형성위치에 확실하게 스페이서를 형성할 수 있다.

[제2 실시형태]

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 더구나, 상기 제1 실시형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

잉크제트법에서는, 굉장히 좁은 영역을 겨누어 스페이서 함유 잉크(7)를 떨어뜨리기 때문에, 노즐의 구경(口徑)도 굉장히 작아 잉크(7)가 막혀 폐색하는 것도 일어날 수 있다. 폐색되어 버린 노즐에서는 스페이서 함유 잉크(7)가 떨어질 수 없기 때문에, 어느 스페이서 형성장치가 1회째도, 2회째도, …n회째도, 매회 같은 노즐로부터 잉크(7)의 적하를 받는 구성이라면 그 스페이서 형성위치에 대응하는 노즐이 폐색해 버린 경우에는 그 스페이서 형성위치에는 1방울도 잉크(7)가 떨어지지 않고, 따라서 그 스페이서 형성위치에는 스페이서가 형성될 수 없게 되어 버린 다.

그래서, 본 실시형태에서는, 일개소의 스페이서 형성위치에 같은 노즐에서 복수 회 잉크(7)의 적하가 행해질 수 없도록, 1회의 적하마다, 도 3에 도시한 바와 같이, 잉크제트 헤드(3)의 각 노즐 n1∼n9와, 기판(1) 상의 각 스페이서 형성위치와의 대응위치관계를 바꾸고 있다.

구체적으로는, 우선, 노즐 n7, n8, n9가, 각각, 1열째의 스페이서 형성위치, 2열째의 스페이서 형성위치, 3열째의 스페이서 형성위치에 대응되어 위치결정되고, 스페이서 형성위치의 행방향(도면에 있어서 종방향)에 따라서 배치된, 개시위치(1회째 위치)에 있는 잉크제트 헤드(3)를 화살표로 나타내는 잉크제트 헤드가 주사방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 노즐 n7에서는 1열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n8에서는 2열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n9에서는 3열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하된다.

더구나, 노즐의 개수, 스페이서 형성위치의 행 수, 열 수는, 일례인 도 3에 보이는 수에 한하는 것은 없다. 또, 잉크제트 헤드(3)와 기판(1)과는 상대 이동할 수 있는 구성이면 좋고, 잉크제트 헤드(3)를 화살표 방향으로 이동시키지 않고, 기판(1)을 화살표 역방향으로 이동시켜도 좋다.

다음에, 잉크제트 헤드(3)를, 개시위치에서, 예컨대, 행 방향(도면에 있어서 오른쪽 방향)에 노즐 3개 가량씩 나눠 놓고, 노즐 n4, n5, n6, n7, n8, n9가, 각각, 1열째의 스페이서 형성위치, 2열째의 스페이서 형성위치, 3열째의 스페이서 형 성위치, 4열째의 스페이서 형성위치, 5열째의 스페이서 형성위치, 6열째의 스페이서 형성위치에 대응되어 위치결정된 2회째 위치에 세트하고, 그 잉크제트 헤드(3)를 화살표에서 보이는 잉크제트 헤드 주사방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 노즐 n4에서는 1열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n5에서는 2열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n6에서는 3열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n7에서는 4열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n8에서는 5열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n9에서는 6열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하된다. 1∼3열째의 스페이서 형성위치는 2회째의 잉크 적하를 받지만, 각각 먼저 적하를 받은 노즐과는 다른 노즐에서 잉크 적하를 받는다.

다음에, 잉크제트 헤드를, 2회째 위치에서, 예컨대, 행 방향(도면에 있어서 오른쪽 방향)에 노즐 3개 가량씩 나눠 놓고, 노즐 nl, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, n9가, 각각, 1열째의 스페이서 형성위치, 2열째의 스페이서 형성위치, 3열째의 스페이서 형성위치, 4열째의 스페이서 형성위치, 5열째의 스페이서 형성위치, 6열째의 스페이서 형성위치, 7열째의 스페이서 형성위치, 8열째의 스페이서 형성위치, 9열째의 스페이서 형성위치에 대응되어 위치결정된 3회째 위치에 세트하고, 그 잉크제트 헤드(3)를 화살표에서 보이는 잉크제트 헤드 주사방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 노즐 nl에서는 1열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n2에서는 2열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적 하되고, 노즐 n3에서는 3열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n4에서는 4열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n5에서는 5열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n6에서는 6열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되지고, 노즐 n7에서는 7열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n8에서는 8열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고, 노즐 n9에서는 9열째의 스페이서 형성위치에 스페이서 함유 잉크(7)가 적하된다. 1∼3열째의 스페이서 형성위치는 3회째의 잉크 적하를 받지만, 각각, 1회째, 2회째에 적하를 받은 노즐과는 다른 노즐에서 잉크 적하를 받는다. 또, 4∼6열째의 스페이서 형성위치에 대해서는 2회째의 잉크 적하를 받지만, 각각 1회째에 적하를 받은 노즐과는 다른 노즐에서 잉크 적하를 받는다. 이하 같게, 기판(1) 상의 모든 스페이서 형성위치에 대하여 같은 수의 잉크 적하를 행한다.

이상의 것에 의해, 일개소의 스페이서 형성위치에 대해서 다른 노즐에서 잉크(7)를 복수 회(복수 방울) 떨어지는 것이 가능하고, 어느 노즐이 폐색해도, 1방울도 잉크(7)가 적하될 수 없는 스페이서 형성위치는 발생하지 않는다. 따라서, 스페이서가 1개도 형성되지 않는 스페이서 형성위치가 발생할 가능성을 저감할 수 있다.

더구나, 각 노즐 n1∼n9와, 각 스페이서 형성위치와의 대응 위치관계를 바꾸는 방법은 상기에 한정하지 않고, 잉크제트 헤드(3)를 스페이서 형성위치의 열 방향에 따라서 배치시켜 행 방향으로 주사하고, 이때 1회의 적하마다 열 방향으로 노 즐을 비켜 놓도록 하여도 좋다. 혹은, 열 방향으로 주사하여 적하한 후, 잉크제트 헤드(3)의 방향을 90°바꿔 행 방향으로 주사하여 떨어지도록 해도 좋다.

[제3 실시형태]

다음에, 본 발명의 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 더구나, 상기 제1 실시 형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

스페이서 함유 잉크(7)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 1열로 나란한 복수의 노즐 nl∼n9를 가지는 라인 헤드형의 잉크제트 헤드(3)를 이용해 기판(1) 상의 복수 스페이서 형성위치에 적하된다. 노즐 n1∼n9가 나란한 방향에 따른 복수 개소의 스페이서 형성위치에 동시에 스페이서 함유 잉크(7)를 적하하여 스페이서를 형성할 수 있다.

본 실시형태에서는, 잉크제트 헤드(3)와 기판(1)이 노즐 병렬방향에 직교하는 방향으로 상대 이동되면서 각 노즐 nl∼n9에서 스페이서 함유 잉크(7)가 적하되고 있다. 예컨대, 정지하고 있는 잉크제트 헤드(3)에 대해서, 노즐 병렬방향에 직교하는 방향으로 기판(1)이 이동된다. 혹은 정지하고 있는 기판(1)에 대해서 잉크제트 헤드(3)를 이동시켜도 좋고, 양자를 이동시켜도 좋다.

다음에, 구체적인 스페이서 형성순서에 대해서 설명한다.

우선, 제품이 되는 기판에 대해서 스페이서 함유 잉크의 토출을 행하기 전에 각 노즐에 대해서 잉크 토출이상의 유무를 확인하기 위해 시험 토출을 더미 기판에 대해서 행한다. 이때, 토출관측수단에 의해 각 노즐에서의 잉크 토출을 관측한다.

토출관측수단은, 레이저 광학계와 카메라와 화상처리장치 등으로 된다. 토 출관측수단을 헤드 메인터넌스 위치에 설치하고, 헤드를 토출관측위치로 이동시켜서 노즐에서 토출되는 잉크액 방울을, 소정시간 간격으로 레이저 광을 점멸시키면서 카메라로 촬영함으로써 잉크의 비상 궤적이 정지 화상으로서 얻어진다. 이 화상을 화상처리장치로 처리하여, 잉크의 토출속도나 토출각도를 산출하고, 이들 값에 기하여 토출이상인가 아닌가를 판정한다. 또, 소정의 위치로 이동 내지는 설치된 헤드의 관측위치에 토출관측수단을 이동하고, 노즐에서 토출되고 더미 기판상에 착탄(着彈)하는 잉크를 관측하고, 토출이상인가 아닌가를 판정해도 좋다. 더구나, 노즐이 완전히 막혀 잉크가 전혀 토출되지 않는 경우에는 잉크 비상 궤적의 화상이 얻어지지 않는다. 물론 이 경우도 토출이상이다. 또, 노즐에서 잉크가 토출되는 모양을 동화상으로써 촬영하고, 이 동화상 데이터에서 토출속도와 토출각도를 산출해도 좋다.

토출이상의 판정 시에는, 예컨대, 노즐에서의 잉크의 토출 속도 Vd의 임계값을 5.0m/초±5%, 토출 각도 θ의 임계값을 ±0,5°로 설정한 경우에, 표 1의 결과가 얻어졌다고 하면, 노즐 No. 8과 17이 토출이상 노즐로써 판정된다. 노즐 No. 17의 노즐에서는 잉크가 전혀 토출되지 않고 토출 속도 및 토출 각도가 관측 불가능하다. 또, 상기 토출 각도 θ는 노즐의 중심과 이 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치의 중심을 잇는 직선(노즐에서 기판에 내린 수선)에서의 잉크 비상 궤적의 경사각도에 상당한다.

노즐 No.	토출 속도	토출 각도	토출 상태
1	5.0m/초±5%	±0.5°	정상
. .
7	5.0m/초±5%	±0.5°	정상
8	4.0m/초±15%	±2.5°	이상
9	5.0m/초±5%	±0.5°	정상
. .
16	5.0m/초±5%	±0.5°	정상
17	-	-	이상
18	5.0m/초±5%	±0.5°	정상
. .

다음, 토출이상을, 잉크 착탄위치의 기준위치(노즐에서 바로 아래에 착탄한 위치)에서의 오차량에 의해 판정해도 좋다.

예컨대, 잉크제트 헤드와 기판과의 상대 이동방향에 평행한 방향에서 각 열의 노즐을 카메라로 촬영한 경우에 있어서, 그 상대 이동방향에 직교하는 방향의 착탄위치 오차량은 D×tan θ로 나타난다. 여기에서, D는 노즐-기판간의 연직방향에 따른 최단거리(노즐의 중심과 이 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치의 중심을 맺는 직선의 길이)이고, 예컨대 0.5㎜이다. θ는 노즐의 중심과 이 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치의 중심을 잇는 직선으로부터의 잉크 비상 궤적의 기우는 각도이다.

다음, 잉크제트 헤드와 기판과의 상대 이동방향에 직교하는 방향에서 비상 잉크를 카메라로 촬영한 경우에 있어서, 그 상대 이동방향에 따른 방향의 착탄위치 오차량은 Vs×D/Vd로 나타난다. 여기에서, Vs는 정지하고 있는 잉크제트 헤드에 대한 기판의 이동속도이고, 예컨대 2OO㎜/초이다. D, Vd는 상술과 같다.

더욱이, D×tan θ+Vs×D/Vd의 값에 의해 토출이상을 판정해도 좋다.

토출이상의 노즐이 있는 경우에는, 이 토출이상 노즐에서의 잉크의 토출은 하지 않고, 정상 노즐에서의 잉크 토출만을 기판(실제로 제품이 되어야 할 기판)에 대해서 행한다. 이상 노즐에 대응하는 잉크 압력실 내의 압력 변동을 발생하게 하는 압전소자로의 전압인가를 행하지 않으면 이상 노즐에서 잉크는 토출되지 않는다. 혹은 써멀식의 잉크제트 헤드의 경우에는, 잉크 저류실로의 열공급을 행하지 않으면 된다.

예컨대, 도 5에 대해서, 32개 있는 노즐의 가운데 노즐 No. 8과 17 2개의 노즐이 토출이상 노즐로 된 경우에는, 우선, 노즐 No. 8과 17 노즐에서의 잉크의 토출은 행하지 않고, 기타의 정상 노즐(노즐 No. 1∼7, 9∼16, 18∼32)에서의 잉크 토출만을 기판(1)에 대해서 행한다. 이 예에서는, 정지하고 있는 잉크제트 헤드(3)에 대해서, 기판(1)이 도시한 화살표 방향(노즐 병렬방향에 직교하는 방향)으로 이동되면서 각 노즐에서 잉크가 토출되어 기판(1) 상의 스페이서 형성위치에 떨어져 간다. 이 1회째의 토출이 끝난 단계에서는, 이상 노즐에 대응하여 위치하는 8열째와 17열째의 스페이서 형성위치에는 잉크 및 이것에 포함되는 스페이서가 떨어지지 않는 상태이다.

그래서, 다음에, 잉크제트 헤드(3)를 도 5에 있어서 오른쪽에 1노즐분 이동시키고, 8열째의 스페이서 형성위치에 노즐 No. 7의 정상 노즐을, 17열째의 스페이서 형성위치에 노즐 No. 16의 정상 노즐을 각각 대응시킨다. 노즐과 기판(1)과는, 노즐 병렬방향에 따라 상대적으로 위치가 어긋나면 되고, 잉크제트 헤드(3)와 기판(1)의 어느 쪽을 이동시켜도 좋다.

상기와 같은 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응관계로 한 상태에서, 1회째와 같은 모양으로 하여 2회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 7과 16의 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하게 하지 않는다.

이 결과, 모든 스페이서 형성위치에 대해서, 1회(1방울)씩의 잉크 적하가 행해진다. 더구나, 도 5에 있어서 노즐의 ●은 잉크 토출이 행해지는 노즐을, ○은 잉크 토출이 될 수 없는 노즐을 나타낸다. 기판(1) 상의 ●은 스페이서 형성위치를 나타내고, 상술한 바와 같이 각 스페이서 형성위치는 각각 1회씩의 잉크 적하를 받는다. 이에 의해, 스페이서가 형성되지 않는 부분이 이상 노즐 위치에 대응해 라인상으로 형성되어 버리는 것을 막고, 소망하는 액정 봉입 간극을 안정되세 보유 할 수 있다.

[제4 실시형태]

다음에, 본 발명의 제4 실시형태에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다. 더구나, 상기 제1 실시형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. 도 6에 대해서, ●는 정상 노즐을, ○은 이상 노즐을 나타낸다. 기판(1)상의 숫자는, 각 스페이서 형성위치에 몇 회(몇 방울)의 잉크 적하가 행해졌는가를 나타낸다.

도 6에서, 32개 있는 노즐의 가운데 노즐 No. 8과 17의 2개의 노즐이 토출이상 노즐로 된 경우에는, 우선, 노즐 No. 8과 17의 노즐에서의 잉크의 토출은 행하지 않고, 노즐 No. 6∼7, 9∼16, 18∼32의 정상 노즐에서의 잉크 토출만을 기판상에 대해 행한다. 이 예에서는, 정지하고 있는 잉크제트 헤드(3)에 대해서, 기판(1)이 도시한 화살표 방향(노즐 병렬방향에 직교하는 방향)으로 이동되면서 노즐 No. 6∼7, 9∼16, 18∼32의 정상 노즐에서 잉크가 토출되고 기판(1) 상의 스페이서 형성위치에 떨어져 간다. 이 1회째의 토출이 끝난 단계에서는, 이상 노즐에 대응하여 위치하는 3열째와 12열째의 스페이서 형성위치에는 잉크 및 이에 포함되는 스페이서가 떨어지지 않는 상태이다.

그래서, 다음에, 잉크제트 헤드(3)를 도 6에 있어서 오른쪽에 5노즐분 이동시키고, 이상 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치를 1회째와는 비켜 놓는다. 이러한 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응관계로 한 상태에서, 상기 1회째와 같게 해 2회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 1∼7, 9∼16, 18∼27의 정상 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하게 하지 않는다.

이 결과, 1회째와 2회째의 토출시에 함께 정상 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에는 잉크 적하가 2회 되고(2방울의 잉크 적하가 되고), 1회째와 2회째 어느 쪽인가가 이상 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에는 잉크 적하가 1회 행해진다(1방울의 잉크 적하가 행해짐). 1회째와 2회째 공히 이상 노즐에 대응해 버리는 스페이서 형성위치는 없으므로, 스페이서가 형성되지 않는 부분이 이상 노즐 위치에 대응해 라인상에 형성되어 버리는 것을 막고, 소망의 액정 봉입 간극을 안정되게 보유할 수 있다.

다음, 2방울의 잉크가 떨어지는 스페이서 형성위치에 대해서는, 소망의 개수의 스페이서를 형성하는데 필요한 양의 잉크를 한번에 모아서(1방울로) 떨어트리는 것이 아니고, 2방울로 나눠 떨어트리므로, 1방울당의 적하량을 적게 할 수 있고, 그 때문에, 적하된 잉크의 확장을 억제할 수 있고, 스페이서를 소정의 범위 내{블랙 매트릭스(5)의 영역 내}에 확실하게 수습되도록 형성할 수 있다. 이 결과, 표시에 기여하는 광투과부인 RGB의 각 화소에 스페이서가 형성되는 것을 막아, 표시 화질의 저하를 막을 수 있다.

1개소의 스페이서 형성위치당 3∼7개 정도의 스페이서를 일정한 범위에 형성함이 바람직하다. 1방울당의 스페이서 수는, 잉크중에 있어서 스페이서 농도, 액 방울 사이즈 등에 의해 변화하지만, 1방울만의 적하라면 스페이서를 완전히 포함하지 않은, 혹은 소망의 개수가 포함되지 않는 경우가 있으므로, 이것을 막는 관점에서도, 1개소의 스페이서 형성위치에 대해서 복수 방울의 잉크를 적하함이 바람직하다.

[제5 실시형태]

다음에, 본 발명의 제5 실시형태에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 더구나, 상기 각 실시형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. 도 7에 있어서, ●는 정상 노즐을, ○은 이상 노즐을 나타낸다. 기판(1)상의 숫자는, 각 스페이서 형성위치에 몇 회(몇 방울)의 잉크 적하가 행해졌는가를 나타낸다.

도 7에 있어서, 32개 있는 노즐의 가운데 노즐 No. 8과 17의 2개의 노즐이 토출이상 노즐로 된 경우에는, 우선, 노즐 No. 8과 17의 노즐에서의 잉크의 토출은 행하지 않고, 노즐 No. 7, 9∼16, 18∼32의 정상 노즐에서의 잉크 토출만을 기판(1)에 대해서 행한다.

그리고 다음에, 잉크제트 헤드(3)를 도 7에 있어서 오른쪽으로 3노즐분 이동시키고, 이상 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치를 1회째와는 비켜 놓는다. 이러한 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응 관계로 한 상태에서, 상기 1회째와 같게 해 2회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 4∼7, 9∼16, 18∼29의 정상 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하지 않는다.

더욱, 잉크제트 헤드(3)를 2회째부터 도 7에 있어서 오른쪽으로 3노즐분 이동시켜, 이상 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치를 1회째 및 2회째와는 비켜 놓는다. 이와 같은 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응 관계로 한 상태에서, 상기 1회째, 2회째와 같게 해 3회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 1∼7, 9∼16, 18∼26의 정상 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하지 않는다.

이상의 결과, 1∼3회째의 토출시에 함께 정상 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에는 잉크 적하가 3회 행해지고(3방울의 잉크 적하가 행해짐), 1∼3회째의 가운데 어느 것인가 1회가 이상 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에는 잉크 적하가 2회 행해진다(2방울의 잉크 적하가 행해짐). 본 실시형태에 대해서도, 이상 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응 위치를 비켜 놓으면서 복수 회의 토출을 행함으로, 스페이서가 형성되지 않는 부분이 이상 노즐 위치에 대응해 라인상에 형성되어 버리는 것을 막고, 소망의 액정 봉입 간극을 안정되게 보유할 수 있다.

또한, 모든 스페이서 형성위치가 복수 방울의 잉크 적하를 받으므로, 적하된 잉크의 확장을 억제할 수 있고, 스페이서를 소정의 범위 내{블랙 매트릭스(5)의 영역 내)}에 확실하게 수습되도록 형성할 수 있다. 더욱, 스페이서 개수가 0 또는 소망의 개수에 만족되지 않을 확률도 감소하게 한다.

[제6 실시형태]

다음에, 본 발명의 제6 실시형태에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다. 더구나, 상기 각 실시형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다. 도 8에 있어서, 1회째 헤드위치와 2회째 헤드위치에 있어서 ●는 정상 노즐을, ○은 이상 노즐을 나타내고, 3회째 헤드위치에 있어서 ●는 잉크 토출이 행해지는 정상 노즐을, ○는 잉크 비토출 노즐(이상 노즐을 포함함)을 나타낸다. 기판(1) 상의 숫자는, 각 스페이서 형성위치에 몇 회(몇 방울)의 잉크 적하가 행해졌는가를 나타낸다.

도 8에 있어서, 32개 있는 노즐의 가운데 노즐 No. 8과 17의 2개의 노즐이 토출이상 노즐로 된 경우에는, 우선, 노즐 No. 8과 17의 노즐에서의 잉크의 토출은 행하지 않고, 노즐 No. 7, 9∼16, 18∼32의 정상 노즐에서의 잉크 토출만을 기판(1) 상에 대해서 행한다.

그리고 다음에, 잉크제트 헤드(3)를 도 8에 있어서 오른쪽에 3노즐분 이동시키고, 이상 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치를 1회째와는 비켜 놓는다. 이와 같이 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응 관계로 한 상태에서, 상기 1회째와 같게 해 2회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 4∼7, 9∼16, 18∼29의 정상 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하지 않는다.

더욱, 잉크제트 헤드(3)를, 2회째에서 도 8에 있어서 오른쪽에 3노즐분 이동시켜, 이상 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치를 1회째 및 2회째와는 비켜 놓는다. 이와 같이 노즐과 스페이서 형성위치와의 대응 관계로 한 상태에서, 상기 1회째, 2회째와 같게 해 3회째의 잉크 토출을 기판(1)에 대해서 행한다. 이때, 노즐 No. 2, 5, 11, 14의 정상 노즐만 잉크 토출을 행하게 하고, 다른 노즐에서의 잉크 토출은 행하지 않는다.

이상의 결과, 모든 스페이서 형성위치에 대해서 잉크 적하 회수를 2회로 정돈할 수 있고, 기판면 내에 대한 스페이서 개수 분포의 불균등을 억제할 수 있다. 이에 의해, 보다 안정된 액정 봉입 간극을 확보할 수 있다.

다음, 본 실시형태에 있어서도, 모든 스페이서 형성위치가 복수 방울의 잉크 적하를 받음으로, 적하된 잉크의 확장을 억제할 수 있고, 스페이서를 소정의 범위 내{블랙 매트릭스(5)의 영역 내}로 확실하게 수습되도록 형성할 수 있다. 더욱이, 스페이서 개수가 0 또는 소망의 개수에 차지 않는 확률도 감소하게 한다.

[제7 실시형태]

다음에, 본 발명의 제7 실시형태에 대해서 설명한다. 더구나, 상기 각 실시형태와 같은 구성부분에는 동일의 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9는, 본 실시형태에 관한 스페이서 형성위치의 구성을 도시한 블록도이다. 이 스페이서 형성장치는, 일예로 나란한 복수의 노즐을 가지는 잉크제트 헤드(3; 도 2 참조)와, 이 잉크제트 헤드(3)를 이동시키는 헤드이동수단(17)과, 기판이동수단(18)과, 토출관측수단(19)과, 클리닝수단(20)과, 기억장치(14)와, 표시장치(15)와, 이들이 접속된 처리장치(10)를 구비한다.

헤드이동수단(17)은, 예컨대 스텝 모터와 전압 모터를 구동원으로 하고, 잉크제트 헤드(3)를 노즐 병렬방향으로 평행한 방향으로 이동시킨다. 기판이동수단(18)은, 기판(1)을 지지하는 스테이지를 노즐 병렬방향에 직교하는 방향(주사방향)으로 이동시킨다. 토출관측수단(19)은, 상술한 것처럼, 노즐에서의 잉크 토출의 모양을 관측하는 레이저 광학계, 카메라, 화상처리장치 등이다. 기억장치(14)는, 이상 노즐위치를 기억하는 예컨대 반도체 메모리, 자기 디스크 등이다. 처리장치(10)는 제어부(11), 연산부{토출패턴 작성부(12), 토출이상 판정부(13)}를 가진다.

다음, 상술한 각 실시형태에도 언급되었지만, 기판이동수단(18)으로써는, 직교하는 2방향(X-Y방향)으로 이동 가능한 X-Y 스테이지를 이용할 수 있다. 혹은, 기판을 고정시켜 두고, 헤드이동수단(17)으로써 직교하는 2방향(X-Y방향)으로 이동가능한 X-Y 스테이지를 이용해도 좋다.

다음에, 도 10의 플로우 챠트를 참조하여 본 실시형태에 관한 스페이서 형성방법에 대하여 설명한다.

우선, 스텝 S1에서 플로우가 개시되고, 다음의 스텝 S2에서 시험 토출이 행해진다. 이 시험 토출을 토출관측수단(19)에서 관측한다(스텝 S3). 이 관측 데이터(토출속도나 토출각도 등)는 처리장치(10)에 송신되고, 처리장치(10)의 토출이상 판정부(13)가 관측 데이터에 기하여 토출이상의 판정을 행한다.

이 판정의 결과, 토출이상의 노즐이 1개도 없는 경우에는 스텝 S4에서 "아니오"로 되고, 각 열의 스페이서 형성장치에 대응하는 모든 노즐에서 잉크 토출이 행해지고(스텝 S13), 플로우는 종료한다(스텝 S17). 각 스페이서 형성위치에는 1방울씩의 토출이라도 좋고, 복수 방울씩의 토출이라도 좋다.

토출이상의 노즐이 있는 경우에는, 스텝 S4에서 "예"가 되고, 다음의 스텝 S5에서, 그 이상 노즐의 개수가 허용치 이하인가가 판정된다. 여기서, 이상 노즐의 수가 너무나 많으면 스텝 S5에서 "아니오"가 되고, 표시장치(15)에 에러표시를 하고(스텝 S14), 자동 또는 수동으로 클리닝 모드가 선택되고(스텝 S15), 클리닝수단(20)에 의해 노즐의 클리닝이 실시된다(스텝 S16).

이상 노즐 수가 허용치 이하인 경우에는, 스텝 S5에서 "예"가 되고, 그 이상 노즐의 위치가 기억장치(14)에 기억된다(스텝 S6). 예컨대, 상술한 각 실시 형태에서는 노즐 No. 8과 17의 노즐이 이상 노즐로써 기억된다.

그 이상 노즐 위치와 각종 설정값(스캔 수, 토출 목표 회수, 최저 토출 회수, 최저 토출 라인의 간격)에 기하여, 토출 패턴 작성부(12)가 토출 패턴을 작성한다(스텝 S7). 토출 패턴의 예를, 도 11∼도 16에 도시한다. 스캔 수는, 노즐 병렬방향에 직교하는 방향으로 잉크제트 헤드와 기판을 상대 이동시키는 회수이다. 토출 목표 회수는, 1개소의 스페이서 형성위치에 몇 회(몇 방울) 잉크를 적하시키는가의 목표수이다. 최저 토출 회수는, 이상 노즐의 존재 때문에 토출 목표 회수의 잉크 적하를 받을 수 없는 스페이서 형성위치에 대해서, 최저인 이 회수만큼의 잉크 적하를 확보하고 싶은 수를 나타낸다. 최저 토출 라인의 간격은, 토출 목표 회수에 도달하지 않는 회수의 적하를 받은 스페이서 형성위치의 열(라인)간의 간격으로써 얼마만큼 확보하고 싶은가를 나타내고, 서로 이웃하는 경우에는 0으로 된다. 더구나, 기타로, 토출 목표 회수에 도달하지 않는 회수의 적하를 받은 스페이서 형성위치의 열(라인)의 수를 설정치로써 설정해도 좋다.

도 11∼도 16에 있어서, ○은 잉크 토출이 행해지지 않은 정상 노즐을, ◎은 잉크 토출이 행해지는 정상 노즐을, ●은 잉크 토출이 행해지지 않은 이상 노즐을 나타낸다. 또, 각 도면에는, 기판상의 스페이서 형성위치를 노즐 병렬방향에 따른 1행분만, 잉크 적하를 받는 회수와 함께 나타내고 있다.

스텝 S7에서 작성된 토출 패턴에 대해서, 상기 설정치의 조건을 만족하는가가, 스텝 S8∼S11에서 판정된다. 스텝 S8∼S10에 있어서 각 설정치의 조건을 채우지 않는 경우에는, 스텝 S7에서 토출 패턴이 고쳐 만들어진다. 더구나, 스캔 수의 설정 조건을 만족할 수 없는 경우에는, 스캔 수의 증가는 생산 효율의 악화로 이어짐으로, 스텝 S11에서 "아니오"가 되고, 표시장치(15)에 에러표시를 하고(스텝 S14), 자동 또는 수동으로 클리닝 모드가 선택되고(스텝 S15), 클리닝수단(20)에 의해 노즐의 클리닝이 실시된다(스텝 S16).

스텝 S7에서 작성된 토출 패턴이 스텝 S8∼스텝 S11의 조건을 전부 만족하면, 그 토출 패턴에 기하여, 제어부(11)가, 잉크제트 헤드(3)나 기판을 어떻게 움직이는가를 제어하고, 또한 어느 노즐에서 잉크 토출을 행하게 하는가를 제어하여, 기판상의 스페이서 형성위치에 잉크 적하가 행해지고(스텝 S12), 플로우는 종료한다(스텝 S17).

도 11의 토출 패턴 예는, 1방울밖에 잉크가 떨어지지 않은 열의 수가 최소로 되도록 또한 그 열간 간격이 최대가 되도록 한 토출 패턴 예이다.

도 12의 토출 패턴 예는, 1방울밖에 잉크가 떨어지지 않은 열의 간격을 넓히는 것보다도, 그 열의 수가 적게 되는 것을 우선한 토출 패턴 예이다.

도 13의 토출 패턴 예에서는, 기판상에 있어서 11열째의 스페이서 형성위치에 대해서, 최저 토출 회수의 설정치 「2」에 도달하지 않는 1회(1방울)의 적하로 되고, 에러가 되고 있다. 이 경우, 상기 스텝 S7에서 토출 패턴의 고쳐 만듦이 행해진다. 도 13의 토출 패턴 예로는 2회째 이후의 잉크제트 헤드의 이동량(노즐위치의 오차) 및 토출 노즐의 선택을 바꾼 도 14의 토출 패턴 예로 하면 에러를 발생하지 않고 설정치를 채운다.

도 15의 토출 패턴 예에서는, 최저 토출 회수 「2」의 열(라인)이 서로 이웃해 버리는 에러가 복수 생기고, 최저 토출 라인 간격의 설정값 「1」 이상을 만족하지 못한다. 이 경우, 상기 스텝 S7에서 토출 패턴의 고쳐 만듦이 행해진다. 도 15의 토출 패턴 예로는 2회째 이후의 잉크제트헤드의 이동량(노즐위치의 오차량) 및 토출 노즐의 선택을 바꾼 도 16의 토출 패턴 예로 하면 에러를 발생하지 않고 설정치를 만족한다.

본 발명의 스페이서 형성방법에 의하면, 복수의 스페이서 형성위치의 일개소마다 복수 방울의 스페이서 함유 잉크를 적하함으로, 스페이서를, 화소에 이르지 않는 범위 내로 거두고, 또 필요 개수의 스페이서를 확실하게 형성할 수 있다. 이 결과, 액정층의 두께를 일정하게 보유할 수 있는 것에 더하여, 스페이서 자체에 의한 표시 화질로의 영향도 억제하여, 액정 패널의 품질의 향상이 도모된다.

또한, 본 발명에 의하면, 이상 노즐과 기판상의 스페이서 형성위치와의 대응위치를 비켜나게 하면서도 복수 회의 잉크 토출을 기판에 대해서 행함으로, 클리닝의 실시에 의한 생산효율의 저하를 초래하지 않고, 스페이서의 형성 불량을 회피할 수 있고, 소망의 액정 봉입 간극을 안정되게 보유할 수 있다. 이 결과, 액정 층의 두께를 일정하게 유지하여, 양호한 표시 품질이 얻어진다.

Claims (11)

1. 한 쌍의 기판 간에 형성되는 액정 봉입 간극을 일정하게 확보하기 위한 입상(粒狀)의 스페이서를 분산시킨 잉크를, 상기 한 쌍의 기판 가운데의 한쪽 기판상의 복수의 스페이서 형성위치에 잉크제트법에 의해 적하(滴下)함으로써 상기 스페이서 형성위치에 상기 스페이서를 형성하는 스페이서 형성방법에 있어서,

   상기 스페이서 형성위치의 일개소마다, 복수 방울의 상기 잉크를 적하하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 잉크를, 각 화소를 둘러싸는 격자상의 비화소영역의 교차부에 적하하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
3. 제 1항에 있어서, 복수의 노즐을 가지는 잉크제트 헤드를 이용하여, 상기 복수의 스페이서 형성위치에 상기 잉크의 적하를 행하고, 또, 1개소의 스페이서 형성위치가 다른 노즐에 의해 상기 복수 방울의 잉크의 적하를 받도록 상기 각 노즐을 이동시키면서 상기 복수 방울의 잉크의 적하를 행하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
4. 제 1항에 있어서, 복수의 노즐을 가지는 잉크제트 헤드를 이용하여, 상기 복수의 스페이서 형성위치에 상기 잉크의 적하를 행하고, 또 1개소의 스페이서 형성위치가 상기 복수의 노즐에 의하여 상기 잉크의 적하를 받도록 상기 각 노즐을 이동시키면서 상기 복수 방울의 잉크의 적하를 행하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 스페이서 형성위치에, 복수의 노즐을 가지는 잉크제트 헤드를 이용하여 상기 잉크의 적하가 행해지고,

   상기 잉크를 상기 스페이서 형성위치에 토출하기 전에, 토출이상의 유무를 확인하기 위해 시험 토출을 행하는 스텝과,

   상기 시험 토출에서 토출이상의 노즐이 있는 경우, 이 토출이상 노즐에서의 상기 잉크의 토출은 행하지 않고, 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시키는 스텝과,

   상기 각 스페이서 형성위치에 대한 상기 각 노즐의 대응 위치를 옮겨서, 앞의 스텝에서 토출 이상의 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에 정상 노즐을 대응시켜, 이 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시키는 스텝과,

   를 가지는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 토출이상의 유무를 상기 노즐에서의 상기 잉크의 토출속도에 의해 판정하는 스페이서 형성방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 토출이상의 유무를 상기 잉크의 착탄위치의 오차량에 의해 판정하는 스페이서 형성방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 노즐의 중심과 이 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치의 중심을 잇는 직선의 길이를 D, 상기 잉크의 비상 궤적의 상기 직선에서의 기우는 각도를 θ로 하면, 상기 착탄위치의 오차량은 D×tan θ로 나타내는 스페이서 형성방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 노즐의 중심과 이 노즐에 대응하는 스페이서 형성위치의 중심을 잇는 직선의 길이를 D, 상기 잉크제트 헤드와 상기 기판과의 상대이동속도를 Vs, 상기 노즐에서의 상기 잉크의 토출 속도를 Vd로 하면, 상기 착탄위치의 상기 상대이동의 방향에 따른 오차량은 Vs×D/Vd로 나타내어지는 스페이서 형성방법.
10. 한 쌍의 기판간에 형성되는 액정 봉입 간극을 일정하게 지니기 위한 입상(粒狀)의 스페이서를 용매 중에 분산시킨 스페이서 함유 잉크를, 잉크제트 헤드의 복수 노즐에서 토출시켜 한쪽 기판상 복수의 스페이서 형성위치에 적하시키는 스페이서 형성방법에 있어서,

    상기 잉크를 상기 스페이서 형성위치에 토출하기 전에, 토출이상의 유무를 확인하기 위해 시험 토출을 행하는 스텝과,

    상기 시험 토출에서 토출이상의 노즐이 있는 경우, 이 토출이상의 노즐에서의 상기 잉크의 토출은 행하지 않고, 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시키는 스텝과,

    상기 각 스페이서 형성위치에 대한 상기 각 노즐의 대응 위치를 옮겨서, 앞의 스텝에서 토출이상의 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에 정상 노즐을 대응시켜, 이 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시키는 스텝과,

    를 가지는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성방법.
11. 한 쌍의 기판간에 형성되는 액정 봉입 간극을 일정하게 지니기 위한 입상의 스페이서를 용매 중에 분산시킨 스페이서 함유 잉크를, 잉크제트 헤드의 복수 노즐에서 토출시켜 한쪽 기판상 복수의 스페이서 형성위치에 적하시켜 상기 스페이서 형성위치에 상기 스페이서를 형성하는 스페이서 형성장치에 있어서,

    상기 노즐에서의 상기 잉크의 토출을 관측하는 토출관측수단과,

    상기 토출관측수단의 관측 결과에 기하여 토출이상을 판정하는 토출이상 판정부와,

    상기 토출이상으로 판정된 노즐에서의 상기 잉크의 토출은 행하지 않고, 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시킨 후, 상기 잉크제트 헤드와 상기 기판과를 상대 이동시켜 상기 각 스페이서 형성위치에 대한 상기 각 노즐의 대응위치를 옮겨서, 앞의 토출시에 상기 토출이상의 노즐에 대응하고 있던 스페이서 형성위치에 정상 노즐을 대응시키고, 이 정상 노즐에서 상기 잉크를 토출시켜 상기 스페이서 형성위치에 적하시키는 제어부와,

    를 구비하는 것을 특징으로 하는 스페이서 형성장치.

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