KR101214286B1

KR101214286B1 - 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101214286B1
Application number: KR1020087030216A
Authority: KR
Inventors: 시게루 히가시노; 도시오 야스다; 신야 이즈미다; 준이치 우에하라; 다카시 이와데
Original assignee: 도레이 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2012-12-20
Also published as: KR20090010120A; CN101443682A; JPWO2007132726A1; CN101443682B; TW200906631A; WO2007132726A1

Abstract

토출 불량을 신속하게 검출함과 더불어, 어느 잉크젯 노즐의 토출 이상인지를 특정한다.

유리 기판(2) 상에, LCD 패널 화면에 상당하는 블랙 매트릭스와 블랙 매트릭스로 둘러싸이고, 또한 착색 재료가 도포된 화소로 구성되는 컬러 필터(CF)가 형성되며, 또한, 상기 유리 기판(2)의, 상기 LCD 패널에 상당하는 블랙 매트릭스의 외측의 소정 위치에 테스트 패턴(TP)이 형성되어 있다.

Description

컬러 필터 제조 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING COLOR FILTER}

본 발명은, 잉크젯 노즐을 이용하여 유리 기판 상에 컬러 필터를 제조하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래부터, 잉크젯 노즐을 이용하여 유리 기판 상에 컬러 필터를 제조하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

구체적으로는, 투명 기판 상에 투명한 착색재 수용층을 적어도 설치하고, 다른 색의 화소간이 되어야 할 영역을 발(撥)착색재성을 가진 비착색 영역으로 하고, 동일색이 되어야 할 화소끼리가 서로 이웃하는 개소에서는, 상기 동일색이 되어야 할 복수의 화소 부분을 화소간 영역도 포함시켜 끊어짐 없이 착색재를 부여함으로써 착색하여 컬러 필터를 제조하도록 하고 있다.

또, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크방울의 양을 중량으로 검출하고, 검출 결과에 따른 인가 전압을 잉크젯 헤드의 구동 소자에 부여하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).

<특허 문헌 1> 일본국 특개평 9-68611호 공보

<특허 문헌 2> 일본국 특개평 11-248926호 공보

[발명이 해결하고자 하는 과제]

잉크젯 노즐의 사용 빈도가 높으므로, 특허 문헌 1의 방법에서는, 항상 양호하게 토출이 행해지는 보증이 없고, 토출 불량이 발생하면, 검사 공정에서 불량이 검출될 때까지 제조를 계속하는 관계상, 제조되는 불량품의 수가 많아져 버린다는 문제가 있다.

또, 검사 공정에는, 색도 이상 검사를 행하는 공정이 포함되지만, 하나의 화소를 복수의 잉크젯 노즐로 착색재 부여하므로, 색도 이상 검사만으로는, 어느 잉크젯 노즐의 이상인지를 즉시 판단할 수는 없다는 문제가 있다.

또한, 잉크젯 노즐의 오염에 의한 토출 방향의 이상, 착색재의 액적이 분산되는 이상은 블랙 매트릭스의 오염 등, 화소 이외로의 오염을 초래하게 되지만, 그 징조를 판정할 수 없다는 문제가 있다.

또, 특허 문헌 2의 방법에서는, 1방울의 액적의 양이 매우 미세(수 피코리터～수십 피코리터)하므로, 중량도 미소(수십 μg～수백μg)해져, 정확한 측정이 곤란하다. 그리고, 이 측정을 전자 천칭으로 행하는 경우에는, 액적이 부착된 측정부를 매회 청정하게 할 필요가 있고, 청정을 위한 복잡한 장치가 필요하다. 또, 청정이 불완전하면, 측정이 부정확해져 버린다.

본 발명은, 토출 불량을 신속하게 검출할 수 있고, 또한, 어느 잉크젯 노즐의 토출 이상인지를 특정할 수 있는 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

청구항 1의 컬러 필터 제조 방법은, 복수개의 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바와 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판을 상대적으로 이동시키면서, 상기 잉크젯 노즐로 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 컬러 필터 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판에 컬러 재료를 도포하는 준비 공정으로서, 사전에 테스트용 기판에 테스트 패턴을 묘화하고, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 좌표를 검출하여, 상기 착탄자국의 좌표를 기초로 토출 데이터 테이블을 작성하며, 이후의 도포 공정에 있어서의 상기 잉크젯 노즐의 토출을 제어하는 방법이다.

청구항 2의 컬러 필터 제조 방법은, 복수개의 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바와 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판을 상대적으로 이동시키면서, 상기 잉크젯 노즐로 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 컬러 필터 제조 방법에 있어서, 복수회로 나누어 상기 유리 기판에 컬러 재료를 도포하도록 하고, 최초의 왕로의 도포 종료 후에 상기 유리 기판의 잉여 영역에 테스트 패턴을 묘화하고, 귀로 도포를 행하고 있는 동안에 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사하는 방법이다.

본 명세서에 있어서 「잉여 영역」이란, 유리 기판 중, 컬러 필터가 형성되는 영역을 제외한 영역을 의미하고, 컬러 필터가 형성되는 영역이 표시 영역에 대응하며, 잉여 영역이 비표시 영역에 대응하고 있다.

청구항 3의 컬러 필터 제조 방법은, 복수개의 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바와 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판을 상대적으로 이동시키면서, 상기 잉크젯 노즐로 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 컬러 필터 제조 방법에 있어서, 상기 잉크젯 노즐로, 상기 유리 기판의 잉여 영역에 상기 컬러 재료를 도포함으로써, 테스트 패턴을 묘화하고, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 좌표를 검사하여, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 좌표의 검사 결과를 기초로 각 잉크젯 노즐의 토출 제어를 행하는 방법이다.

청구항 4의 컬러 필터 제조 방법은, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국을 지그재그 배치로 설정함으로써 테스트 패턴을 묘화하는 방법이다.

청구항 5의 컬러 필터 제조 장치는, 복수개의 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바를 지지하는 지지 부재와, 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판을 흡착 유지하는 흡착 테이블과, 잉크젯 헤드 바와 유리 기판을, 소정의 간극을 유지한 상태로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 잉크젯 노즐의 토출 동작을 제어하여 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 토출 제어 수단을 포함하는 컬러 필터 제조 장치에 있어서,

상기 잉크젯 노즐로 상기 유리 기판에 테스트 패턴을 묘화하는 테스트 패턴 묘화 수단과, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 위치를 검사하는 검사 수단과, 검사 결과를 기초로 착탄자국의 좌표를 연산하는 연산 수단과, 연산 결과를 기억하는 기억 수단을 포함하는 것이다.

청구항 6의 컬러 필터 제조 장치는, 복수개의 잉크젯 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바를 지지하는 지지 부재와, 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판을 흡착 유지하는 흡착 테이블과, 잉크젯 헤드 바와 유리 기판을, 소정의 간극을 유지한 상태로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 잉크젯 노즐의 토출 동작을 제어하여 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 토출 제어 수단을 포함하는 컬러 필터 제조 장치에 있어서,

상기 잉크젯 노즐로 상기 유리 기판에 테스트 패턴을 묘화하는 테스트 패턴 묘화 수단과, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사하는 검사 수단과, 검사 결과를 기초로 토출량의 변화를 연산하는 연산 수단과, 연산 결과를 기억하는 기억 수단을 포함하는 것이다.

청구항 7의 컬러 필터 제조 장치는, 상기 검사 수단으로서, 상기 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 기준 형상과 비교함으로써 검사를 행하는 것을 채용하는 것이다.

청구항 8의 컬러 필터 제조 장치는, 상기 검사 수단으로서, 도포 방향과 직교하는 방향으로 주사하는 라인 스캔 카메라를 포함하는 것을 채용하는 것이다.

청구항 9의 컬러 필터 제조 장치는, 상기 검사 수단으로서, 도포 방향과 직교하는 방향으로 간헐 이동하고, 정지 시에 촬상하는 에어리어 카메라를 포함하는 것을 채용하는 것이다.

[발명의 효과]

청구항 1의 컬러 필터 제조 방법은, 테스트 패턴을 사전에 테스트용 기판 상에 묘화하므로, 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 좌표를 검사함으로써, 어느 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는지를 판정할 수 있다. 이 결과, 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는 경우여도, 불량품이 제조되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 2의 컬러 필터 제조 방법은, 테스트 패턴을 유리 기판 상에 묘화하므로, 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사함으로써, 어느 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는지를 신속하게 판정할 수 있다. 이 결과, 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있다고 판정될 때까지의 사이에 제조되는 불량품의 수를 1로 감소시킬 수 있다.

또, 복수의 컬러 필터에 대해, 테스트 패턴을 순차적으로 검사함으로써, 잉크젯 노즐의 토출 방향의 이상을 조기에 검출할 수 있고, 불량품의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

청구항 3의 컬러 필터 제조 방법은, 테스트 패턴을 유리 기판 상에 묘화하므로, 테스트 패턴의 착탄자국의 좌표를 검사함으로써, 어느 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는지를 신속하게 판정할 수 있다. 이 결과, 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있다고 판정될 때까지의 사이에 제조되는 불량품의 수를 감소시킬 수 있다.

청구항 4의 컬러 필터 제조 방법은, 서로 이웃하는 컬러 재료끼리의 간격을 크게 할 수 있고, 더 나아가서는, 검사 정밀도를 높일 수 있다.

청구항 5의 컬러 필터 제조 장치는, 테스트 패턴 묘화 수단에 의해 테스트 패턴을 유리 기판 상에 묘화하므로, 검사 수단에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 위치를 검사하여, 검사 결과를 기초로, 연산 수단에 의해 착탄자국의 좌표를 연산함으로써, 어느 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는지를 신속하게 판정할 수 있다. 이 결과, 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있다고 판정될 때까지의 사이에 제조되는 불량품의 수를 감소시킬 수 있다. 그리고, 연산 결과를 기억 수단에 기억해 둘 수 있다.

또, 복수의 컬러 필터에 대해, 검사 수단에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 위치를 순차적으로 검사함으로써, 잉크젯 노즐의 토출 방향의 이상을 조기에 검출할 수 있고, 불량품의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

청구항 6의 컬러 필터 제조 장치는, 테스트 패턴 묘화 수단에 의해 테스트 패턴을 유리 기판 상에 묘화하므로, 검사 수단에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사하여, 검사 결과를 기초로, 연산 수단에 의해 착탄자국의 형상의 변화를 연산함으로써, 어느 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있는지를 신속하게 판정할 수 있다. 이 결과, 잉크젯 노즐에 토출 이상이 발생하고 있다고 판정될 때까지의 사이에 제조되는 불량품의 수를 감소시킬 수 있다. 그리고, 연산 결과를 기억 수단에 기억해 둘 수 있다.

또, 복수의 컬러 필터에 대해, 검사 수단에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 순차적으로 검사함으로써, 잉크젯 노즐의 토출 방향의 이상을 조기에 검출할 수 있고, 불량품의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

청구항 7의 컬러 필터 제조 장치는, 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국의 형상의 검사 정밀도를 높일 수 있다.

청구항 8의 컬러 필터 제조 장치는, 라인 스캔 카메라에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국을 검사할 수 있다.

청구항 9의 컬러 필터 제조 장치는, 에어리어 카메라에 의해 테스트 패턴의 컬러 재료의 착탄자국을 검사할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 컬러 필터 제조 장치의 한 실시 형태를 도시한 사시도이다.

도 2는 잉크젯 헤드 바의 구성을 개략적으로 도시한 확대도이다.

도 3은 컬러 재료 도포 처리 및 테스트 패턴 검사 처리를 설명하는 타이밍 차트이다.

도 4는 4번의 도포 동작으로 컬러 재료가 도포된 상태를 도시한 개략도이다.

도 5는 유리 기판 상에 컬러 필터와 테스트 패턴이 형성된 상태를 도시한 개략도이다.

도 6은 테스트 패턴 형성 부분을 확대하여 도시한 개략도이다.

도 7은 테스트 패턴 검사 처리의 일례를 설명하는 플로 차트이다.

도 8은 컬러 필터 제조 처리의 일례를 설명하는 플로 차트이다.

도 9는 토출 데이터 테이블의 일례를 도시한 도면이다.

도 10은 잉크젯 노즐로부터의 착탄자국의 일례를 도시한 도면이다.

[부호의 설명]

2 : 유리 기판 5 : 잉크젯 헤드 바

9 : 스캔 카메라 51 : 잉크젯 헤드

52 : 잉크젯 노즐 CF : 컬러 필터

TP : 테스트 패턴

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원 발명의 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치, 및 컬러 필터용 기판의 실시 형태를 상세하게 설명한다.

이 컬러 필터 제조 장치는, 기대(機臺)(1) 상에 흡착 테이블(3), 도포 갠트리(4), 카메라 갠트리(6) 등을 지지하고 있다.

흡착 테이블(3)은, 유리 기판(2)을 흡착 유지하는 것이고, 이 유리 기판(2)의 위치 결정을 달성하기 위해, 도시 생략의 구동 기구, 가이드 기구에 의해, θ 방향으로 회전 구동됨과 더불어, Y방향으로 구동된다.

도포 갠트리(4)는, 잉크젯 헤드 바(5)를 유지하는 것이고, 유리 기판(2)에 컬러 재료를 도포하기 위해, 도시 생략의 구동 기구, 가이드 기구에 의해, X방향으로 구동된다. 또, 유리 기판(2)에 대한 상대 위치를 조정하기 위해, 도시 생략의 구동 기구, 가이드 기구에 의해, 잉크젯 헤드 바(5)는, Z방향, Y방향으로 구동된 다.

카메라 갠트리(6)는, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 위한 얼라인먼트 카메라(7, 8) 및 유리 기판(2)의 잉크젯 노즐로부터의 컬러 재료의 착탄자국(후술하는 테스트 패턴을 포함한다)을 검출하기 위한 스캔 카메라(9)를 유지하는 것이고, 얼라인먼트, 화소 검출을 위해, 도시 생략의 구동 기구, 가이드 기구에 의해, X방향으로 구동된다. 또, 도시 생략의 구동 기구, 가이드 기구에 의해, 얼라인먼트 카메라(7, 8), 스캔 카메라(9)를 Y방향으로 구동한다. 여기에서, 스캔 카메라(9)로서는, 라인 스캔 카메라를 예시할 수 있다. 단, 스캔 카메라 대신에 에어리어 카메라를 채용할 수도 있다. 이 경우에는, 에어리어 카메라를 간헐 이동시키고, 정지 시에 촬상하면 된다.

얼라인먼트 카메라(7, 8)는 유리 기판(2)의 마크(도시 생략)를 검출하는 것이고, 얼라인먼트 카메라(7, 8)에 의한 마크 검출 결과에 의거하여 흡착 테이블(3)을 회전시키는 것 및/또는 Y방향으로 이동시킴으로써, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 달성할 수 있다.

또한, X, Y는, 흡착 테이블(3)에 의해 흡착 유지된 유리 기판(2)의 상면과 평행한 평면을 규정하기 위해 설정된 서로 직교하는 방향을 나타내고, Z는, X, Y에 의해 규정된 평면과 직교하는 방향을 나타내고 있다.

도 2는 잉크젯 헤드 바(5)의 구성을 도시한 개략도이다.

이 잉크젯 헤드 바(5)는, 복수개의 잉크젯 헤드(51)를 정렬시켜 이루어지는 것이고, 각 잉크젯 헤드(51)는, 복수개의 잉크젯 노즐(52)을 정렬시켜 이루어지는 것이다. 그리고, 복수개의 잉크젯 헤드(51)의 정렬은, 모든 잉크젯 노즐(52)의 X방향의 간격, Y방향의 간격이 각각 소정의 간격이 되도록 설정되어 있다.

또한, 잉크젯 노즐(52)은, 소정 개수를 단위로 하여 경사 방향으로 배열되어 있으므로, 도포 갠트리(4)를 X방향으로 구동하면서, 잉크젯 노즐(52)을 순차적으로 동작시킴으로써, Y방향으로 직선적으로 정렬시킨 상태로 컬러 재료를 도포할 수 있다.

도 2에 나타낸 잉크젯 헤드 바(5)는, 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러 재료 중 어느 하나를 도포하기 위한 것이고, 특별히 도시하고 있지는 않지만, 다른 컬러 재료를 도포하기 위한 잉크젯 헤드 바도 설치되어 있다. 단, 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러 재료용의 잉크젯 헤드 바(5)가 일체적으로 나열되어 있어도 된다. 또, 1색의 컬러 재료용의 잉크젯 헤드 바(5)만이 설치되어도 된다.

다음에, 상기 구성의 컬러 필터 제조 장치의 작용을 설명한다.

도 3은 컬러 재료 도포 처리 및 테스트 패턴 검사 처리를 설명하는 타이밍 차트, 도 7은 테스트 패턴 검사 처리의 일례를 설명하는 플로 차트, 도 8은 컬러 필터 제조 처리의 일례를 설명하는 플로 차트이다. 또한, 도 3의 타이밍 차트에는, 도 7의 플로 차트에 의거한 처리는 나타나 있지 않다.

우선, 테스트 패턴 검사 처리를 설명한다.

단계 SP1에 있어서, 도시 생략의 반입 로봇 등에 의한 흡착 테이블(3)로의 테스트용 기판의 반입이 행해진 후에, 단계 SP2에 있어서, 도시 생략의 외형 규제 수단에 의해, 테스트용 기판의 개략의 위치 결정을 달성한다. 그리고, 단계 SP3에 있어서, 흡착 테이블(3)에 의해 테스트용 기판을 흡착하고, 그 후, 단계 SP4에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 가게 하고, 단계 SP5에 있어서, 테스트용 기판의 얼라인먼트 마크를 검출하여, Y방향, θ방향의 위치 결정을 행함으로써, 테스트용 기판의 얼라인먼트를 달성하고, 단계 SP6에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 오게 한다.

다음에, 단계 SP7에 있어서, 도포 갠트리(4)를 가게 하고 오게 함과 더불어, 도포 갠트리(4)의 X좌표치를 출력하고, 단계 SP8에 있어서, X좌표치에 의거하여 도포 갠트리(4)가 테스트 패턴 도포 위치에 도달하였는지의 여부를 판정한다. 그리고, 테스트 패턴 도포 위치에 도달하고 있지 않은 경우에는, 다시 단계 SP7의 처리를 행한다.

반대로, 단계 SP8에 있어서 도포 갠트리(4)가 테스트 패턴 도포 위치에 도달하였다고 판정된 경우에는, 단계 SP9에 있어서, 도포 갠트리(4)의 이동을 정지시키고, 잉크젯 헤드 바(5)의 모든 잉크젯 노즐(52)로부터 컬러 재료의 액적을 토출하며, 단계 SP10에 있어서, 도포 갠트리(4)를 오게 하여, 대기 위치에서 정지시킨다.

도 10은 잉크젯 노즐(52)로부터의 착탄자국의 일례를 도시한 도면이다.

도 10에는, 노즐 열, 노즐 번호에 의해 정해지는 착탄자국을 나타내고 있고, P는 Y방향의 화소 피치(잉크젯 노즐(52)의 피치), L1～L5는 노즐 열 도포 방향 간격이다.

다음에, 단계 SP11에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 가게 하고, 단계 SP12에 있어서, 카메라 갠트리(6)가 테스트 패턴 검사 위치에 도달하였는지의 여부를 판정한다. 그리고, 테스트 패턴 검사 위치에 도달하고 있지 않은 경우에는, 다시 단계 SP11의 처리를 행한다.

반대로, 단계 SP12에 있어서 카메라 갠트리(6)가 테스트 패턴 검사 위치에 도달하였다고 판정된 경우에는, 단계 SP13에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 정지시키고, 단계 SP14에 있어서, 스캔 카메라(9)를 Y방향으로 이동시켜 테스트 패턴을 검출하며, 그 후, 스캔 카메라(9)를 Y방향으로 되돌린다.

단계 SP14의 처리 후, 단계 SP15에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 오게 하여 대기 위치에서 정지시키고, 단계 SP16에 있어서, 유리 기판(2)의 흡착을 해제하고, 배출하여, 일련의 처리를 종료한다.

또, 단계 SP15, 단계 SP16의 처리와 병행하여, 단계 SP17에 있어서, 스캔 카메라(9)에 의한 검출 신호를 화상 처리하고, X, Y좌표를 연산하여, 단계 SP18에 있어서, 테스트 패턴의 잉크(컬러 재료) 착탄자국으로부터 검출한 좌표 위치 정보를 입력하고, 단계 SP19에 있어서, 유리 기판(2) 상의 모든 화소의 위치 정보(좌표치)를 입력하고, 단계 SP20에 있어서, 그 밖의 파라미터를 입력하여, 단계 SP21에 있어서, 데이터 테이블의 연산/작성을 행하고, 단계 SP22에 있어서, 연산 결과를 토출 데이터 테이블에 기억하여, 일련의 처리를 종료한다.

도 9는 토출 데이터 테이블의 일례를 도시한 도면이고, 도포 주사 회수, 도포 방향 화소 번호, 도포 방향 화소 위치, 노즐 열, 도포 갠트리 X좌표치, 모든 노즐의 토출 패턴이 설정되어 있다. 또한, X0은 초기 이동량, Pg는 X방향(도포 방향)의 화소 피치, L1～Ln은 노즐 열 도포 방향 간격, m은 도포 방향의 화소의 번호이다.

상기의 플로 차트의 처리는, 컬러 필터 제조 처리 전의 임의의 타이밍으로 행해 두면 된다.

다음에, 컬러 필터 제조 처리를 설명한다.

단계 SP1에 있어서, 도시 생략의 반입 로봇 등에 의한 흡착 테이블(3)로의 유리 기판(2)의 반입이 행해진 후에, 단계 SP2에 있어서, 도시 생략의 외형 규제 수단에 의해, 유리 기판(2)의 개략의 위치 결정을 달성한다. 그리고,단계 SP3에 있어서, 흡착 테이블(3)에 의해 유리 기판(2)을 흡착하고, 그 후, 단계 SP4에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 가게 하고, 단계 SP5에 있어서, 유리 기판(2)의 얼라인먼트 마크를 검출하여, Y방향, θ방향의 위치 결정을 행함으로써, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 달성하며, 단계 SP6에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 오게 한다.

그리고, 단계 SP7에 있어서, 왕로 도포인지, 귀로 도포인지를 판정한다.

단계 SP7에 있어서 왕로 도포라고 판정된 경우에는, 단계 SP8에 있어서, 도포 갠트리(4)를 가게 함과 더불어, 도포 갠트리(4)의 X좌표치를 출력하고, 반대로, 단계 SP7에 있어서 귀로 도포라고 판정된 경우에는, 단계 SP9에 있어서, 도포 갠트리(4)를 오게 한다.

그리고, 단계 SP8의 처리, 또는 단계 SP9의 처리가 행해진 경우에는, 단계 SP10에 있어서, 도포가 종단까지 행해졌는지의 여부를 판정한다.

단계 SP10에 있어서 도포가 종단까지는 행해지고 있지 않다고 판정된 경우에는, 단계 SP11에 있어서, 도포 갠트리(4)의 X좌표 출력 신호와 토출 데이터 테이블을 비교하고, 단계 SP12에 있어서, X좌표와 토출 데이터가 일치하고 있는지의 여부 를 판정하여, X좌표와 토출 데이터가 일치하고 있으면, 단계 SP13에 있어서, 잉크젯 노즐(52)에 의해 컬러 재료의 액적을 토출한다.

그리고, 단계 SP12에 있어서 X좌표와 토출 데이터가 일치하고 있지 않다고 판정된 경우, 또는 단계 SP13의 처리가 행해진 경우에는, 다시 단계 SP10의 판정을 행한다.

단계 SP10에 있어서 도포가 종단까지 행해졌다고 판정된 경우에는, 단계 SP14에 있어서, 왕로 1회째의 도포인지의 여부를 판정하여, 왕로 1회째의 도포인 경우에는, 단계 SP15에 있어서, 도포 갠트리(4)를 테스트 패턴 도포 위치로 이동시키고, 단계 SP16에 있어서, 잉크젯 헤드 바(5)에 의해 테스트 패턴을 형성한다. 구체적으로는, 잉크젯 헤드 바(5)를 X방향으로 이동시킴과 더불어, 토출 동작을 행하는 잉크젯 노즐(52)을 선택함으로써, 지그재그 형상의 테스트 패턴을 형성한다.

단계 SP14에 있어서 왕로 1회째의 도포가 아니라고 판정된 경우, 또는 단계 SP16의 처리가 행해진 경우에는, 단계 SP17에 있어서, 소정 회수의 도포가 행해졌는지의 여부를 판정한다.

단계 SP17에 있어서 도포 회수가 소정 회수에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 단계 18에 있어서, 도포 갠트리(4)를 정지시키고, 잉크젯 헤드 바(5)를 Y방향으로 이동시켜, 다시 단계 SP7의 판정을 행한다. 또한, Y방향의 이동 거리는, 예를 들면, 1개의 화소 영역에 도포하고 싶은 컬러 재료의 액적의 수에 따라 정해지는 거리여도 되지만, 이 거리에 대해, Y방향의 화소 피치의 정수배를 가산한 거리여도 된다. 후자의 경우에는, 잉크젯 노즐이 다른 화소에 잉크를 토출하게 되 므로, 잉크젯 노즐마다 착탄자국의 사이즈의 편차가 있어도, 전체적으로 평균화할 수 있다.

또, 단계 SP17에 있어서 소정 회수의 도포가 행해졌다고 판정된 경우에는, 단계 SP19에 있어서, 도포 처리를 종료하고, 단계 SP20에 있어서, 흡착 테이블(3)에 의한 유리 기판(2)의 흡착을 해제하고, 도시 생략의 반출 로봇 등에 의해 유리 기판(2)을 반출하여, 그대로 일련의 처리를 종료한다.

이상을 요약하면,

흡착 테이블(3)로의 유리 기판(2)의 반입이 행해진 후에, 외형 규제 수단에 의한 위치 결정, 및 카메라 갠트리(6)를 가게 하는 것에 의한 유리 기판(2)의 얼라인먼트 마크 검출, 검출 결과에 의거한 Y방향, θ방향의 위치 결정을 행함으로써, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 달성한다. 그 후, 카메라 갠트리(6)를 오게 함과 더불어, 흡착 테이블(3)에 의해 유리 기판(2)을 흡착 유지한다.

다음에, 도포 갠트리(4)를 가게 하여 1회째의 왕로 도포를 행한다.

그 후, 도포 갠트리(4)를 잉여 영역까지 이동시켜 테스트 패턴을 형성한다.

그 후, 잉크젯 헤드 바(5)를 Y방향으로 약간 이동시킨 상태로 도포 갠트리(4)를 오게 함으로써 1회째의 귀로 도포를 행하고, 이 사이에, 카메라 갠트리(6)를 가게 하여 스캔 카메라(9)에 의해 유리 기판(2)의 테스트 패턴의 검사를 행하며, 그 후, 카메라 갠트리(6)를 오게 한다.

여기에서, 테스트 패턴의 검사는, 컬러 재료의 착탄자국의 위치 검사여도 되고, 컬러 재료의 착탄자국의 형상 검사여도 된다. 전자의 경우에는, 검사된 위치 를 기초로 소정의 연산을 행함으로써 좌표치를 산출할 수 있다. 후자의 경우에는, 형상을 기준 형상과 비교함으로써 형상의 검사를 달성할 수 있다.

그 후, 도포 갠트리(4)를 Y방향으로 약간 이동시킨 상태로 가게 함으로써, 2회째의 왕로 도포를 행한다.

그 후, 도포 갠트리(4)를 Y방향으로 약간 이동시킨 상태로 오게 함으로써, 2회째의 귀로 도포를 행한다.

그 후, 유리 기판(2)의 흡착 유지를 정지하고, 흡착 테이블(3)로부터 반출한다. 그 후, 상기 일련의 처리를 반복적으로 행함으로써, 원하는 장수의 컬러 필터를 제조할 수 있다.

즉, 한 번의 컬러 재료의 도포를 행한 경우에는, 잉크젯 노즐(52)끼리의 간격과 동일한 간격으로 컬러 재료가 부착되므로, 컬러 재료를 연속적으로 도포한 상태로는 되지 않는다.

그러나, 상기의 타이밍 차트에 따른 처리를 행한 경우에는, Y방향의 위치를 약간 변화시켜 도포를 행하는 것이므로, 최종적으로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(2) 상에 형성된 블랙 매트릭스(21)의 해당하는 화소 영역(22) 내에 컬러 재료를 연속적으로 도포할 수 있다.

도 5는 유리 기판(2) 상에 6개의 컬러 필터(CF)가 형성된 상태를 나타내고 있고, 또한, 컬러 필터(CF)보다 바깥쪽의 잉여 영역에 각 컬러 재료마다의 테스트 패턴(TP)이 형성되어 있다.

도 6은 테스트 패턴(TP) 형성부를 확대하여 도시한 도면이고, 카메라 갠트 리(6)에 의해 검사되는 것으로서, 3색분의 잉크젯 노즐(52)에 의해 형성된 테스트 패턴(TP)을 나타내고 있다.

따라서, 컬러 재료끼리는 서로 떨어져 있음과 더불어 지그재그 형상으로 되어 있다.

그리고, 카메라 갠트리(6)의 스캔 카메라(9)에 의해 테스트 패턴(TP)을 검사할 수 있고, 토출 불량이 검출된 경우에는, 즉시 필요한 대처(컬러 필터의 제조 중단, 잉크젯 헤드(51), 잉크젯 노즐(52)의 교환 등)를 행할 수 있으며, 불량품이 제조되는 것을 최소한으로 할 수 있다. 또, 잉크젯 노즐(52)의 수가 필요수보다 많은 경우에는, 토출 불량이 검출된 잉크젯 노즐(52)로부터의 컬러 재료의 토출을 저지하고, 잉여 잉크젯 노즐(52)로부터의 컬러 재료의 토출을 행하게 하도록, 잉크젯 노즐의 토출 제어를 행하는 것이 바람직하며, 컬러 필터의 제조를 중단하지 않고, 품질이 좋은 컬러 필터의 제조를 계속할 수 있다.

또, 지그재그 형상으로 함으로써, 컬러 재료끼리의 간격을 크게 할 수 있고, 화상 처리에 여유를 갖게 할 수 있으므로, 검사 정밀도를 높일 수 있다.

또, 카메라 갠트리(6)의 스캔 카메라(9)에 의한 테스트 패턴(TP)의 검사는, 도포 갠트리(4)를 동작시키는 것에 의한 도포 동작 중에 행해지므로, 테스트 패턴(TP)을 검사하기 위한 시간을 여분으로 필요로 하지 않고, 택타임이 길어져 버린다는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.

단, 도포 전에 검사를 행해도 되고, 이 경우에는, 택타임이 길어져 버리지만, 도포를 중단할 수 있어, 기판의 로스를 최소로 할 수 있다. 또, 도포 종료 후 에 검사를 행해도 되고, 이 경우에는, 도포의 다음 공정에서의 검사가 되므로, 택타임에는 영향을 미치지 않지만, 기판의 로스가 1장 이상이 되어 버린다.

또, 카메라 갠트리(6)의 스캔 카메라(9)에 의한 테스트 패턴(TP)의 검사는, 유리 기판(2)에 형성된 테스트 패턴(TP)에 의거하여 행해지므로, 컬러 재료의 도포가 어떻게 행해지는지를 정밀도 좋게 검사할 수 있다. 물론, 어느 잉크젯 헤드(51)의 토출 이상인지를 신속하게 판정할 수 있다.

또, 검사가 좌표에 대해 행해지는 경우에는, 검사 결과에 의거하여 잉크젯 헤드(51)의 토출 제어를 행함으로써, 컬러 재료의 토출의 적정화를 달성할 수 있다.

또, 컬러 필터가 제조되는 유리 기판마다 상기의 검사가 행해지므로, 토출 방향의 어긋남이 서서히 커지는 것 등을 검출할 수 있고, 이 결과, 토출 방향의 이상을 조기에 검출할 수 있다.

또, 검사가 컬러 재료의 착탄자국의 형상에 대해 행해지는 경우에는, 검사 결과에 의거하여 잉크젯 헤드(51)의 토출 제어를 행함으로써, 컬러 재료의 토출의 적정화를 달성할 수 있다.

또, 컬러 필터가 제조되는 유리 기판마다 상기의 검사가 행해지므로, 토출량의 변화를 검출할 수 있고, 이 결과, 토출량의 이상을 조기에 검출할 수 있다.

또한, 테스트 패턴(TP)을 별도로 설치된 검사 장치로 검사할 수 있고, 스캔 카메라(9)에 의한 검출 한계를 넘는 상세한 검사를 달성할 수 있다.

또, 테스트 패턴을 종이 등, 유리 기판(2)과는 다른 것에 묘화하는 것도 생 각할 수 있지만, 이 경우에는, 테스트 패턴을 묘화하기 위한 여분의 재료가 필요할 뿐만 아니라, 테스트 패턴을 묘화하기 위한 여분의 시간이 필요하다는 문제가 있다. 그러나, 상기의 실시 형태에서는, 테스트 패턴을 묘화하기 위한 여분의 재료가 불필요함과 더불어, 테스트 패턴을 묘화하기 위한 여분의 시간이 불필요하다.

이상에는, 도포 갠트리(4)를 흡착 테이블(2)에 대해 X방향으로 이동시키도록 한 실시 형태를 설명하였지만, 도포 갠트리(4)를 고정하고, 흡착 테이블(3)을 이동시키도록 구성하는 것이 가능하다.

Claims

삭제
복수개의 잉크젯 노즐(52)을 구비한 잉크젯 헤드(51)를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바(5)와 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판(2)을 상대적으로 이동시키면서, 상기 잉크젯 노즐(52)로 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 컬러 필터 제조 방법에 있어서,

복수회로 나누어 상기 유리 기판(2)에 컬러 재료를 도포하도록 하고, 최초의 왕로의 도포 종료 후에 상기 유리 기판(2)의 잉여 영역에 테스트 패턴(TP)을 묘화하고, 귀로 도포를 행하고 있는 동안에 상기 테스트 패턴(TP)의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 제조 방법.
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청구항 2에 있어서,

상기 테스트 패턴(TP)의 컬러 재료의 착탄자국을 지그재그 배치로 설정함으로써 테스트 패턴(TP)을 묘화하는 컬러 필터 제조 방법.
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복수개의 잉크젯 노즐(52)을 구비한 잉크젯 헤드(51)를 복수개 배열한 잉크젯 헤드 바(5)를 지지하는 지지 부재와, 블랙 매트릭스를 표면에 형성한 유리 기판(2)을 흡착 유지하는 흡착 테이블(3)과, 잉크젯 헤드 바(5)와 유리 기판(2)을, 소정의 간극을 유지한 상태로 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 잉크젯 노즐(52)의 토출 동작을 제어하여 상기 블랙 매트릭스의 화소에 컬러 재료를 도포하는 토출 제어 수단을 포함하는 컬러 필터 제조 장치에 있어서, 상기 잉크젯 노즐(52)로 상기 유리 기판(2)에 테스트 패턴(TP)을 묘화하는 테스트 패턴 묘화 수단과, 상기 테스트 패턴(TP)의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 검사하는 검사 수단(9)과, 검사 결과를 기초로 토출량의 변화를 연산하는 연산 수단과, 연산 결과를 기억하는 기억 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 제조 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 검사 수단(9)은, 상기 테스트 패턴(TP)의 컬러 재료의 착탄자국의 형상을 기준 형상과 비교함으로써 검사를 행하는 것인 컬러 필터 제조 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 검사 수단(9)은, 도포 방향과 직교하는 방향으로 주사하는 라인 스캔 카메라를 포함하고 있는 컬러 필터 제조 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 검사 수단(9)은, 도포 방향과 직교하는 방향으로 간헐 이동하고, 정지 시에 촬상하는 에어리어 카메라를 포함하고 있는 컬러 필터 제조 장치.