KR20090021277A

KR20090021277A - 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20090021277A
Application number: KR1020087030392A
Authority: KR
Inventors: 시게루 히가시노; 도시오 야스다; 신야 이즈미다; 준이치 우에하라; 다카시 이와데
Original assignee: 도레이 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2009-03-02
Also published as: WO2007132727A1; JPWO2007132727A1; CN101449186A; TW200906628A; JP5243954B2; KR101214352B1; CN101449186B; TWI398358B

Abstract

화면 사이즈나 유리 기판의 대형화에 상관없이, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를 화소 영역의 중앙부에 도포하는 잉크젯 헤드 바(5)의 길이 방향과 평행한 방향을 화소의 길이 방향으로 설정하고, 잉크젯 헤드 바(5)의 상대적인 이동 방향을 화소의 길이 방향과 직교하는 방향으로 설정한다.

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 되어야할 화소끼리 인접하는 부분에서는, 상기 동일색이 되어야 할 복수의 화소 부분을 화소간 영역도 포함하여 빈틈없이 착색재를 부여함으로써 착색하여 컬러 필터를 제조하도록 하고 있다.

또한, 모든 화면을 직선상으로 평행하게 주(主) 주사하여 묘화하는 방법을 채용하고, 동일색으로 착색해야 할 화소부가 주 주사 방향과 동일한 방향으로 배열되도록 화소 배열을 설계함으로써, 화소열을 따른 직선상의 주 주사로 전면 묘화를 달성하도록 하고 있다.

또한, 잉크젯 노즐을 이용해 유리 기판 상에 컬러 필터를 제조하기 위해서, 제1 이동 기구에 의해 잉크젯 헤드를 제1의 방향으로 구동하고, 제2 이동 기구에 의해 컬러 필터용 기판 재치(載置)용의 재치대를, 제1의 방향과 다른 제2의 방향으로 이동시키고, 또한, 노즐이 필터 엘리먼트의 종렬을 따르도록 제1 이동 기구를 이동시키고, 또한 노즐로부터 토출되는 잉크 방울이 필터 엘리먼트 내에서 서로 겹치는 토출 주기 및 잉크젯 헤드의 이동 속도로, 토출 주기 및 제1 이동 기구 및 제2 이동 기구를 제어하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 2 참조).

<특허 문헌 1> 일본국 특개평 9－68611호 공보

<특허 문헌 2> 일본국 특개평 10－260307호 공보

<발명이 해결하려고 하는 과제>

특허 문헌 1의 방법을 채용한 경우로서, 다른 화면 사이즈의 각각에 대처하는 경우에는, 화면 사이즈마다 피치가 다르기 때문에, 잉크젯 노즐과 화소의 중앙부가 일치할 확률이 낮아지고, 그 결과, 잉크젯 헤드에 의한 스캔 회수가 많아져, 전체적로서의 도포 소요 시간이 길어져 버리는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소시키기 위해서, 잉크젯 헤드를 회전시킴으로써 잉크젯 노즐의 피치를 변경하는 것을 생각할 수 있는데, 절차 변경에 많은 시간이 걸린다는 문제가 있다.

또한, 최근의 경향으로서 컬러 필터의 대형화, 컬러 필터가 형성되는 유리 기판의 대형화가 있고, 이와 같이 컬러 필터, 유리 기판이 대형화된 경우에 있어서, 특허 문헌 1과 같이 전체 화면을 직선상으로 평행하게 주 주사하여 묘화하는 방법을 채용하여, 동일색으로 착색해야 할 화소부가 주 주사 방향과 동일한 방향으로 배열되도록 화소 배열을 설계한 경우에는, 주 주사의 전체 범위에 걸쳐서, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료가 화소 영역의 중앙부에 도포되도록 위치 결정하는 것이 곤란하고, 실제로, 일부의 화소 영역에 대해서는 원하는 컬러 재료가 도포되지 않고, 결과적으로 불량품을 제조해 버릴 가능성이 높아진다는 문제도 있다.

특허 문헌 2의 방법을 채용한 경우에는, 다른 화면 사이즈의 각각에 대처하기 위해서는, 화면 사이즈마다 피치가 다르기 때문에, 잉크젯 노즐과 화소의 중앙부가 일치할 확률이 낮아지고, 그 결과, 잉크젯 헤드에 의한 스캔 회수가 많아져, 전체적으로 도포 소요 시간이 길어져 버리는 문제가 있다.

또한, 특허 문헌 2의 도 4에 도시하는 바와같이, 전체 화면을 직선상으로 평행하게 주 주사하여 묘화하고, 동일색으로 착색해야 할 화소부가 주 주사 방향과 동일한 방향으로 배열되도록 화소 배열을 설계하고 있으므로, 컬러 필터, 유리 기판이 대형화된 경우에, 주 주사의 모든 범위에 걸쳐, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료가 화소 영역의 중앙부에 도포되도록 위치 결정하는 것이 곤란하고, 실제로, 일부의 화소 영역에 대해서는 원하는 컬러 재료가 도포되지 않아, 결과적으로 불량품을 제조해 버릴 가능성이 높아져 버린다는 문제가 있다.

또한, 양 이동 기구에 높은 정밀도가 필요하게 되므로, 전체적으로 비용 상승을 초래하게 된다.

본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 화면 사이즈나 유리 기판의 대형화에 상관없이, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를 화소 영역의 중앙부에 도포할 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, 잉크젯 헤드 바의 길이 방향과 평행한 방향을 상기 화소의 길이 방향으로 설정하고, 잉크젯 노즐마다 컬러 재료의 토출/비토출을 미리 설정해 두고, 잉크젯 노즐에 대한 유리 기판의 상대적 위치 정보와 상기 설정 정보를 기초로 잉크젯 노즐의 컬러 재료의 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, 잉크젯 헤드 바의 길이 방향과 평행한 방향을 동일색의 화소의 배열 방향으로 설정하고, 잉크젯 노즐마다 컬러 재료의 토출/비토출을 미리 설정해 두고, 잉크젯 노즐에 대한 유리 기판의 상대적 위치 정보와 상기 설정 정보를 기초로 잉크젯 노즐의 컬러 재료의 토출을 제어하는 방법이다.

청구항 3의 컬러 필터 제조 방법은, 상기 토출/비토출의 설정을, 유리 기판의 상기 상대적인 이동 방향에 있어서의 좌표에 의거하여 행하는 방법이다.

청구항 4의 컬러 필터 제조 방법은, 1화소에 대향하는 잉크젯 노즐의 수 N, 잉여 노즐수 n, 잉크젯 노즐(52)의 액적(液滴) 한방울당의 양 Q, 상기 상대적 이동 방향에서의 화소내 토출 회수 M, 및 1화소에 도포하는 컬러 재료의 양 V가 수식 1의 관계를 가지는 방법이다.

<수식 1>

V≤M·(N－n)·Q(n은 1이상의 정수)

청구항 5의 컬러 필터 제조 방법은, 상기 토출/비토출의 설정을, 유리 기판의 상기 화소의 길이 방향에 있어서의 좌표에 의거하여 행하는 방법이다.

청구항 6의 컬러 필터 제조 방법은, 상기 상대적인 이동이 종료할 때마다 잉크젯 헤드 바(5)를 길이 방향으로 이동시키는 방법이고, 상기 길이 방향의 이동량은, 길이 방향의 이동 전후에 있어서의 컬러 재료의 도포 영역이 서로 겹치지 않는 이동량과 화소의 길이 방향 피치를 가산한 값이다.

청구항 7의 컬러 필터 제조 방법은, 상기 상대적인 이동마다, 잉크젯 노즐(52)마다 컬러 재료의 토출/비토출의 설정을 변경하는 방법이다.

청구항 8의 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 상태에서 상대적으로 이동시키는 제1 이동 수단과, 잉크젯 헤드 바와 유리 기판을, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 제2 이동 수단과, 유리 기판 및 잉크젯 노즐의 디멘션(dimension)을 입력하여, 디멘션 데이터를 기억하는 제1 기억 수단을 포함하는 컬러 필터 제조 장치에 있어서,

상기 유리 기판과 잉크젯 바의 상대 위치를 검출하는 검출 수단과, 검출한 상대 위치에 의거하여 잉크젯 노즐마다 컬러 재료의 토출을 제어하는 토출 제어 수단을 포함하는 것이다.

청구항 9의 컬러 필터 제조 장치는, 잉크젯 헤드 바의, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 도포 영역을, 유리 기판의 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 도포 영역보다도 크게 설정한 것이다.

청구항 10의 컬러 필터 제조 장치는, 입력된 상대적 이동 방향의 유리 기판 화소 및 잉크젯 노즐의 위치 정보로부터, 유리 기판과 잉크젯 헤드 바의, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향에 있어서의 상대 위치마다의 각 잉크젯 노즐의 컬러 재료의 토출/비토출을 연산/판단하는 제1 연산 수단과, 제1 연산 수단에 의한 연산/판단 결과를 기억하는 제2 기억 수단을 더 포함하는 것이다.

청구항 11의 컬러 필터 제조 장치는, 입력된 상대적 이동 방향의 유리 기판 화소 및 잉크젯 노즐의 위치 정보로부터, 각 잉크젯 노즐의 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 컬러 재료의 토출/비토출을 연산/판단하는 제2 연산 수단과, 제2 연산 수단에 의한 연산/판단 결과를 기억하는 제3 기억 수단을 더 포함하는 것이다.

<발명의 효과>

청구항 1의 컬러 필터 제조 방법은, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를 소정의 화소 영역의 도포해야 할 부분에 도포할 수 있다. 환언하면, 다른 컬러 재료를 도포해야 할 화소, 화소 주위의 블랙 매트릭스에 컬러 재료를 도포해 버리는 것을 방지할 수 있다.

청구항 2의 컬러 필터 제조 방법은, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를 소정의 화소 영역의 도포해야 할 부분에 도포할 수 있다. 환언하면, 다른 컬러 재료를 도포해야 할 화소, 화소 주위의 블랙 매트릭스에 컬러 재료를 도포해 버리는 것을 방지할 수 있다.

청구항 3의 컬러 필터 제조 방법은, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를, 잉크젯 헤드 바와 유리 기판의 상대적 이동 방향에 있어서의 소정의 화소 영역의 도포 방향 화소폭의 거의 중앙부에 도포할 수 있다.

청구항 4의 컬러 필터 제조 방법은, 토출하는 잉크젯 노즐의 선택 조합을 가능하게 할 수 있어, 도포 얼룩을 분산시킬 수가 있다.

청구항 5의 컬러 필터 제조 방법은, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를, 화소 영역 중, 잉크젯 헤드 바와 유리 기판의 상대적 이동과 직교하는 방향에 있어서의 소정 위치에 도포할 수 있다. 환언하면, 인접하는 동일색의 화소 영역끼리의 경계, 즉, 블랙 매트릭스에 컬러 재료를 도포해 버리는 것을 방지할 수 있다.

청구항 6의 컬러 필터 제조 방법은, 잉크젯 노즐에 의한 컬러 재료의 도포 위치를, 화소 영역을 넘어 변화시킴으로써, 화소 영역 내로의 균일한 컬러 재료의 도포를 달성할 수 있고, 또한, 화소 영역과 노즐 구멍의 조합을 바꾸어, 노즐 구멍으로부터의 토출 편차에 의한 색 얼룩을 억제할 수 있다.

청구항 7의 컬러 필터 제조 방법은, 상대적인 이동마다 잉크젯 헤드와 유리 기판의 상대적 위치를 변화시켜, 컬러 재료를 화소 영역의 원하는 부분에 도포할 수 있다.

청구항 8의 컬러 필터 제조 장치는, 화면 사이즈나 유리 기판의 대형화에 상관없이, 잉크젯 노즐로부터 토출되는 컬러 재료를 화소 영역의 중앙부에 도포할 수 있다.

청구항 9의 컬러 필터 제조 장치는, 잉크젯 헤드 바를 유리 기판과의 상대적 이동과 직교하는 방향으로 이동시키는 경우에도, 모든 화소 영역에 컬러 재료를 도포할 수 있다.

청구항 10의 컬러 필터 제조 장치는, 화면 사이즈나 유리 기판의 대형화에 상관없이, 도포 방향의 소정의 화소 영역에만 컬러 재료를 도포할 수 있다.

청구항 11의 컬러 필터 제조 장치는, 화면 사이즈나 유리 기판의 대형화에 상관없이, 도포 방향과 직교하는 방향의 소정의 비도포 영역을 피하여, 소정의 화소 영역에만 컬러 재료를 도포할 수 있다.

도 1은 본원 발명의 컬러 필터 제조 장치의 일실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도 2는 잉크젯 헤드 바의 구성을 나타내는 개략도이다.

도 3은 R화소 영역에 컬러 재료가 도포된 상태를 나타내는 개략도이다.

도 4는 Y방향에 있어서의 잉크젯 노즐의 제어를 설명하는 개략도이다.

도 5는 X방향에 있어서의 잉크젯 노즐의 제어를 설명하는 개략도이다.

도 6은 컬러 필터 제조 처리를 설명하는 플로우차트이다.

도 7은 토출 데이터의 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8은 잉크젯 노즐의 배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 9는 화소 영역과 액적의 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 유리 기판 3 : 흡착 테이블

5 : 잉크젯 헤드 바 51 : 잉크젯 헤드

52 : 잉크젯 노즐

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원 발명의 컬러 필터 제조 방법 및 그 장치의 실시의 형태를 상세하게 설명한다.

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

흡착 테이블(3)은, 유리 기판(2)을 흡착 유지하는 것이며, 이 유리 기판(2)의 위치 결정을 달성하기 위해서, 도시하지 않은 구동 기구, 가이드 기구에 의해, θ방향으로 회전 구동됨과 더불어, Y방향으로 구동된다.

도포 갠트리(4)는, 잉크젯 헤드 바(5)를 유지하는 것이며, 유리 기판(2)에 컬러 재료를 도포하기 위해서, 도시하지 않은 구동 기구, 가이드 기구에 의해, X방향으로 구동된다. 또한, 유리 기판(2)에 대한 상대 위치를 조정하기 위해서, 잉크젯 헤드 바(5)는, 도시하지 않은 구동 기구, 가이드 기구에 의해, Z방향, Y방향으로 구동된다.

카메라 갠트리(6)는, 유리 기판(2)의 얼라이먼트를 위한 얼라인먼트 카메라(7, 8), 및 유리 기판(2)의 화소 영역 내의 컬러 재료의 착탄 자국을 검출하기 위한 스캔 카메라(9)를 보유하는 것이며, 얼라인먼트, 화소 검출을 위해서, 도시하지 않은 구동 기구, 가이드 기구에 의해, X방향으로 구동된다. 또한, 도시하지 않은 구동 기구, 가이드 기구에 의해, 얼라인먼트 카메라(7, 8), 스캔 카메라(9)를 Y방향으로 구동한다.

얼라인먼트 카메라(7, 8)는 유리 기판(2)의 마크(도시하지 않음)를 검출하는 것이며, 얼라인먼트 카메라(7, 8)에 의한 마크 검출 결과에 의거하여 흡착 테이블(3)을 회전시키고, 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 위하여 설정된 서로 직교하는 방향을 나타내고, Z는, X, Y에 의해 규정된 평면과 직교하는 방향을 나타낸다.

도 2는 잉크젯 헤드 바(5)의 구성을 나타내는 개략도이다.

이 잉크젯 헤드 바(5)는, 복수개의 잉크젯 헤드(51)를 정렬시켜 이루어지는 것이며, 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 상태에서 컬러 재료를 도포할 수 있다.

도 2에 도시하는 잉크젯 헤드 바(5)는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 재료 중 어느 하나를 도포하기 위한 것이며, 특별히 도시하지 않지만, 다른 컬러 재료를 도포하기 위한 잉크젯 헤드 바도 설치되어 있다.

다만, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 재료용 잉크젯 헤드 바(5)가 일체적으로 배열되어도 된다. 물론, 1색의 컬러 재료를 토출하는 잉크젯 헤드 바만이 설치되어도 된다.

도 8은 잉크젯 노즐(52)의 배열의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8에는, 노즐열, 노즐 번호에 의해 정해지는 잉크젯 노즐을 나타내고 있고, P는 Y방향의 잉크젯 노즐 피치, L1∼L5는 잉크젯 노즐열 도포 방향 간격이다.

이어서, 상기 구성의 컬러 필터 제조 장치의 작용을 설명한다.

도 6은 컬러 필터 제조 처리를 설명하는 플로우차트이다.

단계 SP1에 있어서, 도시하지 않은 반입 로봇 등에 의한 흡착 테이블(3)로의 유리 기판(2)의 반입이 행해진 후에, 단계 SP2에 있어서, 도시하지 않은 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, 얼라인먼트 카메라(7, 8)에 의해 유리 기판(2)의 얼라인먼트 마크를 검출하고, Y방향,θ방향의 위치 결정을 행함으로써, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 달성하고, 단계 SP6에 있어서, 카메라 갠트리(6)를 오게 한다.

이어서, 단계 SP7에 있어서, 도포 갠트리(4)를 왕복 이동시킴과 더불어, X좌표치를 출력하고, 단계 SP8에 있어서, X좌표치에 의거하여 도포가 종단까지 행해졌는지 여부를 판정한다.

또한, 이 처리와는 별도로, 단계 SP16에 있어서, 잉크젯 노즐(52)의 구멍의 위치 정보(좌표치)를 입력하고, 단계 SP17에 있어서, 유리 기판(2) 상의 모든 화소의 위치 정보(좌표치)를 입력하고, 단계 SP18에 있어서, 그 외의 파라미터(예를 들면, 컬러 재료의 토출 속도, 상대적 이동 속도, 제어 시스템의 지연 등을 고려하여 정해지는 오프셋(offset)치)를 입력한다. 그리고, 단계 SP19에 있어서, 데이터 테이블의 연산을 행하고, 단계 SP20에 있어서, 연산 결과를 토출 데이터 테이블에 기억시켜 둔다.

도 7은 토출 데이터 테이블의 일례를 나타내는 도면이며, 도포 주사 회수, 도포 방향 화소 번호, 도포 방향 화소 위치, 노즐열, 도포 갠트리 X좌표치, 모든 노즐의 토출 패턴이 설정되어 있다. 또한, XO는 초기 이동량, Pg는 Y방향에 있어 서의 화소 피치, L1∼Ln는 노즐열 도포 방향 간격, m은 도포 방향의 화소의 번호이다. 초기 이동량(XO), 화소 피치(Pg)는, 도 3에 나타나 있다. 도 3은, 적색(R)의 컬러 재료만이 도포된 상태를 나타내고, X방향의 1번째의 화소까지의 거리가 초기 이동량(XO)이며, X방향에 있어서의 적색(R)의 컬러 재료가 도포된 화소의 간격이 화소 피치(Pg)이다.

그리고, 단계 SP8에 있어서 도포가 종단까지 행해지지 않는다고 판정된 경우에는, 단계 SP13에 있어서, 도포 갠트리(4)의 X좌표 출력치와 토출 데이터 테이블을 비교하여, 단계 SP14에 있어서, X좌표치와 토출 데이터가 일치하는지 여부를 판정하고, 일치하면, 단계 SP15에 있어서, 잉크젯 노즐(52)을 동작시켜 잉크를 토출한다.

도 5는 상기의 처리를 설명하는 개략도이다.

도포 대상이 되는 화소 영역과 X좌표치가 합치하는 잉크젯 노즐(52)을 토출을 위해서 동작시키고, 다른 잉크젯 노즐(52)을 동작시키지 않도록 함으로써, 도포 대상이 되는 화소 영역에 잉크를 도포한다. 구체적으로는, 잉크젯 노즐(52)을 유리 기판(2)에 대해서 상대적으로 이동시키면서 컬러 재료를 도포하고 있으므로, 컬러 재료의 토출 속도, 상대적 이동 속도, 제어 시스템의 지연 등을 고려하여 정해지는 오프셋(offset)치를 고려하여, 토출을 위한 잉크 젯 노즐(52)을 제어한다.

또한, 도 4는 Y방향에 있어서의 잉크젯 노즐(52)의 제어를 설명하는 개략도이다. 또한, 이 처리는 플로우차트에는 나타나지 않지만, 도 7에 나타나 있다.

유리 기판(2)에 있어서의 X방향으로 연장되는 블랙 매트릭스의 폭을 나타내 는 Y좌표 범위에 적어도 일부가 걸리는 잉크젯 노즐(52)을 동작시키지 않도록 함과 더불어, 도포 대상이 되는 화소 영역의 Y좌표 범위에 전체가 들어가는 잉크젯 노즐(52)을 토출을 위해서 동작시킴으로써, 도포 대상이 되는 화소 영역에 잉크를 도포한다.

그리고, 단계 SP14에 있어서 X좌표치와 토출 데이터가 일치하지 않는다고 판정된 경우, 또는 단계 SP15의 처리가 행해진 경우에는, 다시 단계 SP7의 처리를 행한다.

또한, 단계 SP8에 있어서 도포가 종단까지 행해졌다고 판정된 경우에는, 단계 SP9에 있어서, 소정 회수의 도포가 행해졌는지 여부를 판정한다.

단계 SP9에 있어서 도포 회수가 소정 회수에 이르지 않는다고 판정된 경우에는, 단계 12에 있어서, 잉크젯 헤드 바(5)를 Y방향으로 이동시키고, 다시 단계 SP7의 처리를 행한다. 또한, Y방향의 이동 거리는, 예를 들면, 1개의 화소 영역에 도포하고 싶은 컬러 재료의 액적의 수에 의해 정해지는 거리여도 되지만, 이 거리에 대해서, Y방향의 화소 피치의 정수배를 가산한 거리여도 된다. 후자의 경우에는, 잉크젯 노즐이 다른 화소에 잉크를 토출하게 되므로, 잉크젯 노즐마다 착탄 자국의 사이즈의 편차가 있어도, 전체적으로 평균화할 수 있다. 여기서, 잉크젯 헤드 바(5)의 도포 영역을 유리 기판(2)의 도포 영역보다도 크게 설정해 두면, 후자와 같이 잉크젯 헤드 바(5)를 이동시켜도, 문제 없이 모든 화소에 컬러 재료를 도포할 수 있다.

또한, 단계 SP9에 있어서 소정 회수의 도포가 행해졌다고 판정된 경우에는, 단계 SP10에 있어서, 도포 처리를 종료하고, 단계 SP11에 있어서, 도시하지 않은 반출 로봇 등에 의해 유리 기판(2)을 반출하고, 그대로 일련의 처리를 종료한다.

이상을 요약하면, 흡착 테이블(3)에의 유리 기판(2)의 반입이 행해진 후에, 카메라 갠트리(6)를 가게하여 유리 기판(2)의 마크를 검출하고, 검출 결과에 따라 흡착 테이블(3)을 동작시킴으로써, 유리 기판(2)의 얼라인먼트를 달성한다. 그 후, 카메라 갠트리(6)를 오게한다.

이어서, 도포 갠트리(4)를 가게하여 1회째의 왕로 도포를 행한다.

그 후, 도포 갠트리(4)를 Y방향으로 미소하게 이동시킨 상태에서 오게함으로써 1회째의 귀로 도포를 행하고, 이 동안에, 카메라 갠트리(6)를 가게하여 스캔 카메라(9)에 의해 유리 기판(2)의 화소 영역 내의 컬러 재료의 착탄 자국의 검사를 행하고, 그 후, 카메라 캔트리(6)를 오게한다.

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

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

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

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

그러나, 상기의 일련의 처리를 행한 경우에는, Y방향의 위치를 미소하게 변화시켜 도포를 행하므로, 최종적으로, 도 3에 도시하는 바와같이, 유리 기판(2) 상에 형성된 블랙 매트릭스(21)에 해당하는 화소 영역(22) 내에 컬러 재료(23)를 연속적으로 도포할 수 있다.

이상의 설명으로부터 알 수 있듯이, 잉크젯 헤드 바(5)의 상대적인 이동을 행하게 하면서, 잉크젯 노즐(52)의 동작 타이밍을 제어하면 되므로, 유리 기판(2) 상에 형성된 블랙 매트릭스(21)에 해당하는 화소 영역(22) 내에 컬러 재료를 확실하게 도포할 수 있다.

예를 들면, 잉크젯 노즐(52)의 피치가 80㎛이며, 화소 사이즈가 70∼100㎛×200∼300㎛이고, 블랙 매트릭스의 폭이 30㎛이며, 잉크젯 노즐(52)의 토출 사이클이 10kHz 이상인 경우에 있어서, 300㎛｛(70㎛＋30㎛)×3｝피치로 컬러 재료를 도포하는 경우에는, 상대적 스캔 속도를 210mm/s로 함으로써, 모든 잉크젯 노즐(52)을 10kHz로 구동시켜 컬러 재료의 도포를 행할 수 있다. 또한, 화소 사이즈가 바뀐 경우에는, 스캔 속도를 조정함으로써 용이하게 대처할 수 있다.

또한, 잉크젯 헤드 바(5)의 상대적인 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 화소 사이즈는 200∼300㎛이고, 잉크젯 노즐(52)로부터 토출되는 컬러 재료의 액적에 대해서 충분히 큰 마진을 확보할 수 있다. 또한, 잉크젯 헤드 바(5)의 상대적인 이동 방향에 있어서의 화소 사이즈는 70∼100㎛이며, 잉크젯 노즐(52)로부터 토출되는 컬러 재료의 액적에 대한 마진이 작아지는데, 잉크젯 노즐(52)을 동작시키 는 타이밍을 정밀도 좋게 제어한다. 이 결과, 유리 기판(2) 상에 형성된 블랙 매트릭스(21)에 해당하는 화소 영역(22) 내에 컬러 재료를 확실하게 도포할 수 있다.

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

또한, 흡착 테이블(3)의 1변을 유리 기판(2)의 장변보다도 크게 설정해 두는 것이 바람직하고, 유리 기판(2)의 반입 상태에 관계없이, 유리 기판(2)을 확실하게 흡착 테이블(3)에 흡착시킬 수 있다.

상기의 실시 형태에 있어서, 1화소에 대향하는 잉크젯 노즐(52)의 수 N, 잉여 노즐수 n, 잉크젯 노즐(52)의 액적 1방울당의 양 Q, 상기 상대적인 이동 방향에서의 화소 내 토출 회수 M, 및 1 화소에 도포하는 컬러 재료의 양 V가 수식 1의 관계를 가지는 것이 바람직하다.

다시 설명한다.

도 9에 화소 영역과 액적의 관계를 개략적으로 도시한다.

도면에 있어서, 화소내 치수가 a, b로 표시되고, 화소 내 도포 영역이 c, d로 표시되며, 상대적 이동 방향의 액적수(상대 이동 방향 액적수)가 M으로 표시되며, 1화소에 대향하는 잉크젯 노즐(52)의 수(대향 노즐수, 또는 대향 노즐 액적 수)가 N으로 표시된다.

또한, 1 화소에 대응하는 잉크젯 노즐(52)의 총 수는 상기 수 N보다도 1이상 많은 수이며, 이 총 수와 상기 수 N의 차이가 잉여 노즐수 n이다. 따라서, 1화소 에 컬러 재료를 도포하기 위한 잉크젯 노즐(52)의 조합수 i는, i＝_NC_N―n이 된다.

그리고, 컬러 재료를 화소에 도포하기 위해서 사용되는 (토출 상태가 선택되는) 잉크젯 노즐(52)의 조합을 변화시킴으로써, 도포 방향의 도포 얼룩을 분산시킬 수 있어, 도포 얼룩을 눈에 띄지않게 할 수 있다.

<실시예>

노즐의 폭이 25400㎛, 노즐 해상도가 1440dpi, 노즐 피치(P)가 25400/1440＝17.6㎛, 화소 사이즈가 a＝300㎛, b＝100㎛, 도포 영역 사이즈가 c＝220㎛, d＝20㎛, 대향 노즐수가 N＝c/P＝220/17.6≒12, 상대 이동 방향 액적수(M)가 1, 화소내 도포량(화소내의 충전량)(V)가 300pl, 액적 1방울당의 양(Q)이 40p1의 조건으로 도포 테스트를 실시했다.

이 조건 하에서, 화소내 도포량을 만족하는 잉여 노즐수 n은, 수식 1에 구체적 수치를 대입하여 구할 수 있고, 잉여 노즐수 n은 4이하가 된다.

이 결과, 잉크젯 노즐(52)의 조합수 i는 495가 된다.

따라서, 495가지 이하의 조합(예를 들면, 50가지의 조합)의 잉크젯 노즐(52)을 사용하여(토출 상태를 선택하여) 컬러 재료의 도포를 행함으로써, 도포 얼룩을 분산시킬 수 있어, 도포 얼룩을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.

Claims

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,

잉크젯 헤드 바(5)의 길이 방향과 평행한 방향을 상기 화소의 길이 방향으로 설정하고, 잉크젯 노즐(52)마다의 컬러 재료의 토출/비토출을 미리 설정해 두고, 잉크젯 노즐(52)에 대한 유리 기판(2)의 상대적 위치 정보와 상기 설정 정보를 기초로 잉크젯 노즐(52)의 컬러 재료의 토출을 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 제조 방법.
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,

잉크젯 헤드 바(5)의 길이 방향과 평행한 방향을 동일색의 화소의 배열 방향으로 설정하고, 잉크젯 노즐(52)마다의 컬러 재료의 토출/비토출을 미리 설정해 두고, 잉크젯 노즐(52)에 대한 유리 기판(2)의 상대적 위치 정보와 상기 설정 정보를 기초로 잉크젯 노즐(52)의 컬러 재료의 토출을 제어하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 토출/비토출의 설정은, 유리 기판(2)의 상기 상대적인 이동 방향에 있어서의 좌표에 의거하고 있는 컬러 필터 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

1화소에 대향하는 잉크젯 노즐(52)의 수 N, 잉여 노즐수 n, 잉크젯 노즐(52)의 액적(液滴) 한방울당의 양 Q, 상기 상대적인 이동 방향에서의 화소내 토출 회수 M, 및 1화소에 도포하는 컬러 재료의 양 V가 수식 1의 관계를 가지는 컬러 필터 제조 방법.

<수식 1>

V≤M·(N－n)·Q(n은 1이상의 정수)
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 토출/비토출의 설정은, 유리 기판(2)의 상기 화소의 길이 방향에 있어서의 좌표에 의거하고 있는 컬러 필터 제조 방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 상대적인 이동이 종료할 때마다 잉크젯 헤드 바(5)를 길이 방향으로 이 동시키고, 상기 길이 방향의 이동량은, 길이 방향의 이동의 전후에 있어서의 컬러 재료의 도포 영역이 서로 겹치지 않는 이동량과 화소의 길이 방향 피치를 가산한 값인 컬러 필터 제조 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 상대적인 이동마다, 잉크젯 노즐(52)마다의 컬러 재료의 토출/비토출의 설정을 변경하는 컬러 필터 제조 방법.
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 상태에서 상대적으로 이동시키는 제1 이동 수단과, 잉크젯 헤드 바(5)와 유리 기판(2)을, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 제2 이동 수단과, 유리 기판(2) 및 잉크젯 노즐(52)의 디멘션(dimension)을 입력하고, 데이터를 기억하는 제1 기억 수단을 포함하는 컬러 필터 제조 장치에 있어서,

상기 유리 기판(2)과 잉크젯 바(5)의 상대 위치를 검출하는 검출 수단과, 검출한 상대 위치에 의거하여 잉크젯 노즐(52)마다의 컬러 재료의 토출을 제어하는 토출 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터 제조 장치.
청구항 8에 있어서,

잉크젯 헤드 바(5)의, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 도포 영역이, 유리 기판(2)의 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 도포 영역보다도 큰 컬러 필터 제조 장치.
청구항 8에 있어서,

입력된 상대적 이동 방향의 유리 기판 화소 및 잉크젯 노즐(52)의 위치 정보로부터, 유리 기판(2)과 잉크젯 헤드 바(5)의, 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향에 있어서의 상대 위치마다의 각 잉크젯 노즐(52)의 컬러 재료의 토출/비토출을 연산/판단하는 제1 연산 수단과, 제1 연산 수단에 의한 연산/판단 결과를 기억하는 제2 기억 수단을 더 포함하는 컬러 필터 제조 장치.
청구항 8에 있어서,

입력된 상대적 이동 방향의 유리 기판 화소 및 잉크젯 노즐(52)의 위치 정보로부터, 각 잉크젯 노즐(52)의 상기 제1 이동 수단에 의한 이동 방향과 직교하는 방향에 있어서의 컬러 재료의 토출/비토출을 연산/판단하는 제2 연산 수단과, 제2 연산 수단에 의한 연산/판단 결과를 기억하는 제3 기억 수단을 더 포함하는 컬러 필터 제조 장치.