JP2007263990A - Method of manufacturing color filter - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of using an ink jet coating device which generates neither striped absence nor unevenness for a method of manufacturing printed matter, such as a color filter and an organic electroluminescence element, using the ink jet coating device. <P>SOLUTION: Disclosed is the method of manufacturing the color filter which satisfies (y/n)+50≥x≥(y/n)+10, where (x) is a first-directional length [m] of an ink jet head unit of a predetermined color which constitutes an ink jet head unit of the ink jet coating device, (n) is the number of times of horizontal scanning, and (y) is a first-directional length of a coated region of a substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット塗工装置を用いてインク皮膜を有する印刷物を製造する印刷物の製造方法に関する。特に印刷物及びインク皮膜として、カラーフィルタの着色層、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう。）、色変換フィルターの色変換層等の光学素子の他、回路基板の回路パターン、薄膜トランジスタの配線パターン、マイクロレンズのレンズパターン、バイオチップの流路パターン等を挙げることができる。
本発明は、高精細なパターンを吐出するための吐出パターン生成方法で、フィルムベースのカラーフィルタ製造、ガラスベースのカラーフィルタ製造に関するものである。 The present invention relates to a printed material manufacturing method for manufacturing a printed material having an ink film using an ink jet coating apparatus. In particular, as printed materials and ink films, in addition to optical elements such as colored layers of color filters, organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic EL elements), color conversion layers of color conversion filters, circuit patterns of circuit boards, thin film transistors Examples thereof include a wiring pattern, a microlens lens pattern, a biochip flow path pattern, and the like.
The present invention relates to a discharge pattern generation method for discharging a high-definition pattern, and relates to film-based color filter manufacturing and glass-based color filter manufacturing.

例えば、カラーフィルタの製造方法としてはフォトリソグラフィー法、エッチング法等が知られている。フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法は、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取り除き、残ったパターンを各画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、画素ごとに露光、現像工程を行うため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、カラーフィルタに限らず、有機エレクトロルミネッセンス素子等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
しかし、カラーフィルタの基板サイズは年々大型化が進んでいる。カラーフィルタのコストダウン化を図るためには、従来のフォトリソグラフィー工程を繰り返す顔料分散法等は無駄が多く、近年、インクジェットを用いた方法が検討されている。 For example, a photolithography method, an etching method, and the like are known as a color filter manufacturing method. A method for producing a color filter by a photolithography method is to form a coating film of a photosensitive resin layer of each color on the entire substrate, and after exposing in a pattern, remove unnecessary portions of the coating film, and use the remaining pattern as each pixel. . In this method, a large amount of material is wasted because most of the coating film is developed and removed. Further, since the exposure and development processes are performed for each pixel, the number of processes increases. This photolithography method is used not only for color filters but also for manufacturing various optical elements and electric elements such as organic electroluminescence elements.
However, the substrate size of color filters is increasing year by year. In order to reduce the cost of the color filter, the conventional pigment dispersion method that repeats the photolithography process is wasteful, and recently, a method using an ink jet has been studied.

インクジェット塗工装置は、複数のノズルが整列配置されたインクジェットヘッドを備えている。インクジェット塗工装置では、ノズルと基板置台とを、基板置台面上に沿って相対的に移動させ描画を行っている。基板の大型化に伴い歩留まりを考慮し、インクジェット塗工装置は、インクジェットヘッドは複数個整列で配置して備え、吐出液量が均一になるような吐出パターン情報を作成している。また、インクジェット塗工装置を用いてストライプ状に並んだ複数色のパターンを有する光学素子等を作成する方法として複数の方法が知られている。例えば、ストライプ状パターンの長手方向と特定色のインクジェットヘッドの向きを略直交させ、このストライプ状パターンの長手方向に沿ってインクジェットヘッドを主走査する第１の方法（特許文献１及び特許文献２）や、ストライプ状パターンの長手方向と特定色のインクジェットヘッドの向きを略平行とし、このストライプ状パターンの長手方向と直交する方向にインクジェットヘッドを走査する第２の方法（特許文献３）が知られている。   The ink jet coating apparatus includes an ink jet head in which a plurality of nozzles are aligned. In the inkjet coating apparatus, drawing is performed by relatively moving the nozzle and the substrate table along the surface of the substrate table. In consideration of the yield with the increase in the size of the substrate, the inkjet coating apparatus is provided with a plurality of inkjet heads arranged in an array, and creates ejection pattern information so that the ejection liquid amount is uniform. In addition, a plurality of methods are known as a method of creating an optical element or the like having a pattern of a plurality of colors arranged in a stripe using an ink jet coating apparatus. For example, a first method in which the longitudinal direction of the stripe pattern is substantially orthogonal to the direction of the inkjet head of a specific color and the inkjet head is main-scanned along the longitudinal direction of the stripe pattern (Patent Document 1 and Patent Document 2) There is also known a second method (Patent Document 3) in which the longitudinal direction of the stripe pattern and the direction of the inkjet head of a specific color are substantially parallel, and the inkjet head is scanned in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the stripe pattern. ing.

いずれの方法を用いた場合であっても、インクジェット塗工装置においては、印刷中にノズルの高い位置精度が要求される。また近年表示装置の高精細化が進行し、例えばフルスペックハイビジョン（横１９２０×縦１０８０）に対応する液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、インクジェット塗工装置で製造する場合、従来よりも高度な画素密度を備えることが必要である。
しかし、前掲第１の方法では、画素密度の高い光学素子等を製造する場合にはインクジェットヘッドの配置が僅かでもずれると混色を発生する問題があり、精度よく画素密度の高い光学素子等を製造することができなかった。また、前掲第２の方法においては、相違する色の画素間で混色が発生した場合であっても、インクジェットヘッドに属するノズルの吐出タイミングを変えることにより不良を防止することができる。しかし、基材（以下、カラーフィルタにおいては基板ともいう。）の大型化に伴い、同一色のストライプ状のパターンの全長を、インクジェットヘッドユニットの１回の走査で形成することはできなくなった。このため、ストライプ状のパターンの走査ごとのつなぎ部では、先に吐出を行った部分が乾燥し、後から吐出を行った部分と接合が良好でなく、白抜けとなったり、色ムラが発生したりする問題があった。特に基板上に受像層を設けずにインクジェット塗工装置を用いてパターンを形成する場合においては、吐出されたインクは画素で吸収されず、乾燥によりインク皮膜の表面状態が変化しやすい。さらにＲＧＢの３色をそろえて並列に配置すると、３色同一箇所に同様のムラが発生し、スジ状のムラとなって見える問題があった。
特開平８−２９２３１９号公報 特開２００１−２２８３２０号公報 特開２００３−１２７３４３号公報 Regardless of which method is used, the inkjet coating apparatus requires high positional accuracy of the nozzles during printing. Also, in recent years, display devices have become higher in definition. For example, in a color filter for a liquid crystal display device compatible with full-spec high-vision (horizontal 1920 × vertical 1080), when manufactured with an ink jet coating apparatus, a higher level of pixels than conventional ones is used. It is necessary to provide density.
However, in the first method described above, when manufacturing an optical element having a high pixel density, there is a problem that color mixing occurs if the arrangement of the inkjet head is slightly shifted, and an optical element having a high pixel density is manufactured accurately. I couldn't. In the second method described above, even when color mixing occurs between pixels of different colors, defects can be prevented by changing the ejection timing of the nozzles belonging to the inkjet head. However, with the increase in the size of the base material (hereinafter also referred to as a substrate in a color filter), it is no longer possible to form the entire length of the stripe pattern of the same color by a single scan of the inkjet head unit. For this reason, at the connection part for each scanning of the stripe pattern, the part that was discharged first dries, and the part that was discharged later does not bond well, resulting in white spots and color unevenness There was a problem to do. In particular, when a pattern is formed using an inkjet coating apparatus without providing an image receiving layer on the substrate, the ejected ink is not absorbed by the pixels, and the surface state of the ink film is likely to change due to drying. Further, when the three colors of RGB are arranged in parallel, the same unevenness occurs at the same position of the three colors, which causes a problem of appearing as stripe-like unevenness.
JP-A-8-292319 JP 2001-228320 A JP 2003-127343 A

本発明は上記問題を解決するためになされるものであり、スジ状の抜けやムラを発生しないインクジェット塗工装置の使用方法を提供することである。また、インクジェット塗工装置を用いて、カラーフィルタや有機ＥＬ素子等の印刷物を製造する方法において、スジ状の抜けやムラを発生しない方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method of using an inkjet coating apparatus that does not cause streaky omission or unevenness. Another object of the present invention is to provide a method that does not cause streak-like omission or unevenness in a method for producing a printed matter such as a color filter or an organic EL element by using an inkjet coating apparatus.

上記課題を解決するための本発明の構成を以下に示す。
（請求項１）
多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 A configuration of the present invention for solving the above-described problems will be described below.
(Claim 1)
Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) A method of manufacturing a color filter, comprising a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relatively in a first direction by a predetermined distance.

（請求項２）
多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程と、を含む工程を交互にｎ（ｎは２以上の自然数）回行って、前記基板のうち塗工領域を形成をし、
かつ前記インクジェットヘッドユニットを構成する特定色のインクジェットヘッドユニットの第１方向における長さをｘ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さをｙ［ｍｍ］としたときに、
下記式を満たすことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（ｙ／ｎ）＋５０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０ (Claim 2)
Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relative to each other in a first direction by a predetermined distance is alternately performed n (n is a natural number of 2 or more) times, and the substrate Forming the coating area,
And when the length in the 1st direction of the ink jet head unit of the specific color which constitutes the ink jet head unit is set to x [mm], and the length in the 1st direction among the coated areas of the substrate is set to y [mm] In addition,
A manufacturing method of a color filter characterized by satisfying the following formula:
(Y / n) + 50 ≧ x ≧ (y / n) +10

（請求項３）
多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程と、を含む工程を交互にｎ（ｎは２以上の自然数）回行って、前記基板のうち塗工領域を形成をし、
かつ前記インクジェットヘッドユニットを構成する特定色のインクジェットヘッドユニットの第１の方向における長さをｘ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さをｙ［ｍｍ］としたときに、
下記式を満たすことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（ｙ／ｎ）＋３０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０ (Claim 3)
Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relative to each other in a first direction by a predetermined distance is alternately performed n (n is a natural number of 2 or more) times, and the substrate Forming the coating area,
And the length in the 1st direction of the inkjet head unit of the specific color which comprises the said inkjet head unit was set to x [mm], and the length in the 1st direction among the coating areas of a board | substrate was set to y [mm]. sometimes,
A manufacturing method of a color filter characterized by satisfying the following formula:
(Y / n) + 30 ≧ x ≧ (y / n) +10

（請求項４）
前記特定色のインクジェットヘッドが赤色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 (Claim 4)
The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges red ink.

（請求項５）
前記特定色のインクジェットヘッドが青色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 (Claim 5)
The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges blue ink.

（請求項６）
前記特定色のインクジェットヘッドが緑色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 (Claim 6)
The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges green ink.

本発明により、インクジェット塗工装置を用いたカラーフィルタ等の印刷物の製造方法において、吐出タイミングの相違により発生するストライプ状の画素パターンのスジ状の抜け又はムラの発生を防止することができた。ＲＧＢの３色を並列に具備するカラーフィルタを製造した場合であっても、３色同一箇所に同様のムラが発生せずスジ状のムラの問題を解決することができた。   According to the present invention, in a method for manufacturing a printed matter such as a color filter using an ink jet coating apparatus, it is possible to prevent occurrence of stripe-like omission or unevenness of a stripe-shaped pixel pattern that occurs due to a difference in ejection timing. Even when a color filter having three colors of RGB in parallel was manufactured, the same unevenness did not occur at the same location of the three colors, and the problem of streaky unevenness could be solved.

以下、図面を参照し、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット塗工装置および周辺設備の全体図である。インクジェット塗工装置は、塗工搬送ステージ２、インクジェットヘッドユニット１４、インクジェットヘッドユニット移動軸４、メインコントローラ１０、吐出制御部９で構成されている。
塗工搬送ステージ２には塗工対象となる基材を搭載する。基材として、前述した印刷物又は光学素子等の基板を挙げることができる。以下ではカラーフィルタを形成する場合を例として説明する。搬送ステージ２は、所定の搬送方向１１（主走査方向である。以下Ｙ方向ともいう。）に沿って移動する。
インクジェットヘッドユニット１４はインクジェットヘッドユニット移動軸４上を移動する。インクジェットヘッドユニット移動軸４は、インクジェットヘッドユニットの走査方向１１と直交している。この軸と平行方向をＸ方向とする。
搬送ステージ２は、塗工基材１を固定するための真空吸着穴を備え、基材表面より突出するものなく基材を固定することができる。これによって、基材１とインクジェットヘッド１３のギャップを極小に近づけられる。
吐出制御部９には、インクジェットヘッドユニット移動の軌跡の直線性の測定値を記憶する記憶部（図示しない）が内蔵されている。
吐出制御部９によりインクジェットヘッドユニットのＸ軸上の任意の位置での直線性を把握することができ、仮にインクジェットヘッドユニット１４が所望の位置において、Ｘ軸に対し直線でないとしても、その位置での直線性（ズレ）に応じてノズルの吐出タイミングを変えることで、塗工精度を補正することができる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view of an inkjet coating apparatus and peripheral equipment according to an embodiment of the present invention. The inkjet coating apparatus includes a coating conveyance stage 2, an inkjet head unit 14, an inkjet head unit moving shaft 4, a main controller 10, and a discharge controller 9.
A substrate to be coated is mounted on the coating conveyance stage 2. Examples of the base material include substrates such as the above-described printed materials or optical elements. Hereinafter, a case where a color filter is formed will be described as an example. The transport stage 2 moves along a predetermined transport direction 11 (which is the main scanning direction; hereinafter also referred to as the Y direction).
The inkjet head unit 14 moves on the inkjet head unit moving shaft 4. The inkjet head unit moving shaft 4 is orthogonal to the scanning direction 11 of the inkjet head unit. The direction parallel to this axis is taken as the X direction.
The conveyance stage 2 includes a vacuum suction hole for fixing the coated substrate 1 and can fix the substrate without protruding from the surface of the substrate. As a result, the gap between the substrate 1 and the inkjet head 13 can be brought to a minimum.
The ejection control unit 9 includes a storage unit (not shown) that stores a measurement value of linearity of the locus of movement of the inkjet head unit.
The discharge controller 9 can grasp the linearity at an arbitrary position on the X axis of the inkjet head unit. Even if the inkjet head unit 14 is not a straight line with respect to the X axis at a desired position, at that position. The coating accuracy can be corrected by changing the discharge timing of the nozzles according to the linearity (deviation).

図２には、上記インクジェットヘッドユニット１４およびその周辺機構図の詳細を示す。
インクジェットヘッドユニット１４は複数のインクジェットヘッドを備えている。インクジェットヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを備えている。このノズルの間隔を所定の間隔になるようインクジェットヘッドは好ましい方向に配向していなければならない。インクジェットヘッドの配向が所定の向きからずれることをインクジェットヘッドの回転ズレという。このため、インクジェット塗工装置は回転方向（以下、θ方向ともいう）のズレを補正するためのθ調整機構１５を備えている。θ調整機構１５により、インクジェットヘッドユニットが複数のインクジェットヘッドを搭載する際、当該複数のインクジェットヘッドの全体の大まかな方向を調整することができる。
しかし、複数のインクジェットヘッドを用いる場合、個々のインクジェットヘッドの向きをさらに調整しなければならない。図１及び図２にはこのインクジェットヘッドの回転ズレを検出するための検出手段（倒立顕微鏡７）が２つ示されている。 FIG. 2 shows details of the inkjet head unit 14 and its peripheral mechanism diagram.
The inkjet head unit 14 includes a plurality of inkjet heads. The inkjet head includes a plurality of nozzles that eject ink. The ink jet head must be oriented in a preferred direction so that the nozzle spacing is a predetermined spacing. The deviation of the orientation of the inkjet head from a predetermined orientation is referred to as the rotational deviation of the inkjet head. For this reason, the inkjet coating apparatus includes a θ adjustment mechanism 15 for correcting a shift in the rotation direction (hereinafter also referred to as the θ direction). The θ adjustment mechanism 15 can adjust the general direction of the plurality of inkjet heads when the inkjet head unit is mounted with a plurality of inkjet heads.
However, when using a plurality of inkjet heads, the orientation of each inkjet head must be further adjusted. 1 and 2 show two detection means (inverted microscope 7) for detecting the rotational deviation of the inkjet head.

図３は、本発明のインクジェットヘッドユニット内のインクジェットヘッドの配列の1例を示す平面図である。インクジェットヘッドユニット１９は、インクジェットヘッドとインクジェットヘッドの２つの組からなるインクジェットヘッドサブユニットを多数配列して構成される。インクジェットヘッドユニットを構成するインクジェットヘッドのうち、図３の左側１／３領域に配置されるインクジェットヘッドはＲｅｄ（赤色）インクを吐出し、中央１／３領域に配置されるインクジェットヘッドはＧｒｅｅｎ（緑色）インクを吐出し、右側１／３領域に配置されるインクジェットヘッドはＢｌｕｅ（青色）インクを吐出する。インクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルを多数配列してなり、ノズルはＸ方向（第１の方向）に略配列されている。また、インクジェットヘッドユニットの主走査方向は、Ｘ方向と直交するＹ方向（第２の方向）である。
図３では、Ｂｌｕｅインクを吐出するインクジェットヘッド１３ａとＢｌｕｅインクを吐出するインクジェットヘッド１３ｂの２つの組からなるインクジェットヘッドサブユニット１３１を示す。インクジェットヘッド１３ａとインクジェットヘッド１３ｂは、いずれもほぼ走査方向（Ｙ方向ともいう）と直交する方向（第１の方向とする。Ｘ方向ともいう）に平行に並列配置されている。このインクジェットヘッド１３ａとインクジェットヘッド１３ｂは、いずれもノズル間隔が同一かつ均一になるようにノズルが配置されている。また、インクジェットヘッド１３ａとインクジェットヘッド１３ｂは、当該ノズル間隔の１／２の距離、ノズルのＸ方向の位置がずれるように配置されている。
インクジェットヘッドサブユニット１３１は、いずれもＢｌｕｅインクを吐出するインクジェットヘッドを２つ備える。そして、ノズル間隔の１／２の距離ずらしてインクジェットヘッドを配置したため、ＢｌｕｅインクのＸ方向の吐出解像度が、インクジェットヘッド１３ａ又はインクジェットヘッドｂのみの解像度に比して２倍となっている。
図３に示すインクジェットヘッドユニットでは、Ｂｌｕｅ吐出領域（右側領域）に、このようなインクジェットヘッドサブユニットが２６個配置され、全体としてＢｌｕｅインクを高解像度で吐出するユニットを形成している。インクジェットヘッドサブユニット１３１以外のインクジェットサブユニットは囲みで図示しない。
さらに、Ｇｒｅｅｎ吐出領域、Ｒｅｄ吐出領域においても同様のインクジェットサブユニットを設け、ＲＧＢ３色の吐出を高解像度で行えるようインクジェットヘッドサブユニットを形成している。 FIG. 3 is a plan view showing an example of the arrangement of the inkjet heads in the inkjet head unit of the present invention. The ink jet head unit 19 is configured by arranging a large number of ink jet head subunits composed of two sets of an ink jet head and an ink jet head. Among the inkjet heads constituting the inkjet head unit, the inkjet head arranged in the left 1/3 region of FIG. 3 ejects Red (red) ink, and the inkjet head arranged in the central 1/3 region is Green (green). ) The ink jet head which ejects ink and is disposed in the right third region ejects blue (blue) ink. The ink jet head has a large number of nozzles that eject ink, and the nozzles are substantially arranged in the X direction (first direction). The main scanning direction of the inkjet head unit is the Y direction (second direction) orthogonal to the X direction.
FIG. 3 shows an inkjet head subunit 131 composed of two sets of an inkjet head 13a that ejects Blue ink and an inkjet head 13b that ejects Blue ink. Both the inkjet head 13a and the inkjet head 13b are arranged in parallel in a direction (referred to as the first direction, also referred to as the X direction) that is substantially orthogonal to the scanning direction (also referred to as the Y direction). In the inkjet head 13a and the inkjet head 13b, the nozzles are arranged so that the nozzle spacing is the same and uniform. In addition, the inkjet head 13a and the inkjet head 13b are arranged so that the position of the nozzle in the X direction is shifted by a distance that is ½ of the nozzle interval.
Each of the inkjet head subunits 131 includes two inkjet heads that discharge Blue ink. Since the inkjet heads are arranged with a shift of 1/2 the nozzle interval, the blue ink ejection resolution in the X direction is twice that of the inkjet head 13a or the inkjet head b alone.
In the ink jet head unit shown in FIG. 3, 26 such ink jet head subunits are arranged in the blue discharge area (right side area) to form a unit that discharges blue ink at a high resolution as a whole. Inkjet subunits other than the inkjet head subunit 131 are not shown in a box.
Further, similar inkjet subunits are provided in the green ejection region and the red ejection region, and the inkjet head subunit is formed so that ejection of RGB three colors can be performed with high resolution.

図４は、インクジェットヘッドのアライメント（位置調整）機構部の図面である。この例ではアライメント機構がインクジェットヘッドの周囲に配置され、インクジェットヘッドはサブユニット（２５）内の中心位置には配置されていない。アライメント機構部は各インクジェットヘッドに備わっており、これにより各インクジェットヘッドを平行（基材搬送方向と直交する方向）に、かつＸ方向の相互関係を調整することができ、またＹ方向については位置の違い分だけ吐出タイミングを変えるため、機械的は調整は必要としない。   FIG. 4 is a drawing of an alignment (position adjustment) mechanism portion of the inkjet head. In this example, the alignment mechanism is arranged around the ink jet head, and the ink jet head is not arranged at the center position in the subunit (25). The alignment mechanism is provided in each inkjet head, which allows each inkjet head to be parallel (direction perpendicular to the substrate transport direction) and to adjust the mutual relationship in the X direction. Since the discharge timing is changed by the difference, mechanical adjustment is not necessary.

図５には、本発明のカラーフィルタの製造法におけるインクジェットヘッドの走査状態を示す。基板（基材に当たる。）は、を第１の方向及び第２の方向に沿って配置されている。基板の塗工領域のうち第１の方向に沿った長さをＷ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第２の方向に沿った長さをＬとする。図５に示すように、インクジェットヘッドは第１の方向にそって各色ごとに３色並列されインクジェットヘッドユニットを構成している。♯及び数字で示されているのは各インクジェットヘッドである。インクジェットヘッドユニットは、基板のうち図５の左下領域に配置され、吐出を開始する。そして、基板とインクジェットヘッドユニットを相対的に第２の方向に図面上側に走査し、左上領域に移動する（第１走査）。次にインクジェットヘッドユニットは、第１の方向に沿って右に所定距離ｌ［ｍｍ］移動する（副走査）。次にインクジェットヘッドユニットを、基板に対して相対的に第２の方向に図面下側に走査し、各インクジェットヘッドから吐出を行う（第２走査）。次にインクジェットヘッドユニットを、第１の方向に沿って右に所定距離ｌ［ｍｍ］移動する（副走査）。続いて同様な第３走査、第４走査を順次行ってカラーフィルタのパターンを形成する。   FIG. 5 shows the scanning state of the inkjet head in the method for producing a color filter of the present invention. The board | substrate (it hits a base material) is arrange | positioned along the 1st direction and the 2nd direction. The length along the first direction in the coating area of the substrate is W [mm], and the length along the second direction in the coating area of the substrate is L. As shown in FIG. 5, the ink jet heads are arranged in parallel for each color along the first direction to constitute an ink jet head unit. Each inkjet head is indicated by # and a numeral. The inkjet head unit is disposed in the lower left area of FIG. 5 in the substrate and starts discharging. Then, the substrate and the inkjet head unit are scanned relatively upward in the second direction in the drawing and moved to the upper left region (first scanning). Next, the inkjet head unit moves a predetermined distance l [mm] to the right along the first direction (sub-scanning). Next, the inkjet head unit is scanned downward in the drawing in the second direction relative to the substrate, and ejection is performed from each inkjet head (second scan). Next, the inkjet head unit is moved to the right along the first direction by a predetermined distance l [mm] (sub scanning). Subsequently, a similar third scan and fourth scan are sequentially performed to form a color filter pattern.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、インクジェットヘッドユニットの第１の方向におけるｘ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さをｙ［ｍｍ］とし、走査回数をｎとしたときに、下記式を満たすことを特徴とする。走査回数ｎは２以上の自然数であればよく、４以上であることが好ましい。
（ｙ／ｎ）＋５０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０
図５においては、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さはＷで示されている。また、走査回数ｎ＝４である。
（Ｗ／４）＋５０≧ｘ≧（Ｗ／４）＋１０
を満たしている。
また、副走査工程におけるインクジェットヘッドユニットの移動距離ｌ［ｍｍ］は、
ｌ＝Ｗ／ｎ（図５においてはｎ＝４）
から求められる。すると、任意の走査工程と次の走査工程との間におけるインクジェットヘッドユニットの重複部分の第１の方向における長さは、
５０≧ｘ−ｌ≧１０
から（ｘ−ｌ）により求められる。この間隔が図５（ＸＣ）に示されている。インクジェット塗工装置を用いたカラーフィルタの製造方法において、このような方法を用いることにより、前掲従来技術の第２の方法を用いても、吐出タイミングのずれに由来する色ムラ、スジ状のムラの発生を防止することができる。また、
（ｙ／ｎ）＋３０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０
を満たすカラーフィルタの製造方法によると、さらに色ムラ等不良の発生を効果的に防止することができる。 In the color filter manufacturing method of the present invention, x [mm] in the first direction of the ink jet head unit is set, the length in the first direction in the coating region of the substrate is set to y [mm], and the number of scans is n. The following formula is satisfied. The number of scans n may be a natural number of 2 or more, and is preferably 4 or more.
(Y / n) + 50 ≧ x ≧ (y / n) +10
In FIG. 5, the length in the first direction in the substrate coating region is indicated by W. The number of scans n = 4.
(W / 4) + 50 ≧ x ≧ (W / 4) +10
Meet.
In addition, the movement distance l [mm] of the inkjet head unit in the sub-scanning process is
l = W / n (n = 4 in FIG. 5)
It is requested from. Then, the length in the first direction of the overlapping portion of the inkjet head unit between an arbitrary scanning step and the next scanning step is:
50 ≧ x−1 ≧ 10
To (x−l). This interval is shown in FIG. 5 (XC). By using such a method in a color filter manufacturing method using an inkjet coating apparatus, even if the second method of the prior art described above is used, color unevenness and streak-like unevenness resulting from a deviation in ejection timing are obtained. Can be prevented. Also,
(Y / n) + 30 ≧ x ≧ (y / n) +10
According to the manufacturing method of the color filter that satisfies the above, it is possible to effectively prevent the occurrence of defects such as color unevenness.

副走査においてするインクジェットヘッドユニットの移動の制御は、メインコントローラ１０からの数値入力に基づき吐出制御部で自動的に行うことが好ましい。副走査工程において、インクジェットヘッドユニットの精度欲するためである。
また、副走査の際のインクジェットヘッドユニットの移動距離は、上記範囲において、使用するインクの特性によって変えることが好ましい。必要があり、その可変幅は５ｍｍ以上あることが好ましい。 Control of the movement of the inkjet head unit in the sub-scanning is preferably performed automatically by the discharge controller based on numerical input from the main controller 10. This is because the accuracy of the inkjet head unit is required in the sub-scanning process.
In addition, the moving distance of the inkjet head unit during sub-scanning is preferably changed within the above range depending on the characteristics of the ink used. The variable width is preferably 5 mm or more.

なお、インクジェットヘッドユニットの第１の方向における長さｘ［ｍｍ］は、基板の塗工領域のうち第１の方向に沿った長さｙ［ｍｍ］と走査回数ｎを考慮して設定する必要がある。一般的に、カラーフィルタ製造装置は、特定サイズのガラス基板のみを処理することが多い。また、本発明の塗工装置においては基材投入と基材排出とが装置の同じ側で行われるため、走査回数ｎ＝往復回数×２であることが好適である。つまりｎは偶数であることが好適である。仮に、走査回数が奇数の場合、基材搬送ステージ２は、最終走査後に塗工基材寸法分の距離を空走しなければならず、生産性が低下する。   Note that the length x [mm] in the first direction of the inkjet head unit needs to be set in consideration of the length y [mm] along the first direction in the coating region of the substrate and the number of scans n. There is. Generally, a color filter manufacturing apparatus often processes only a glass substrate having a specific size. Further, in the coating apparatus of the present invention, since the base material charging and the base material discharging are performed on the same side of the apparatus, it is preferable that the number of scans n = the number of reciprocations × 2. That is, n is preferably an even number. If the number of scans is an odd number, the substrate transport stage 2 must run idle for a distance corresponding to the coated substrate size after the final scan, and productivity is reduced.

図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット塗工装置の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an inkjet coating apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２は、本発明のインクジェットヘッドユニットおよびその周辺機構図である。FIG. 2 is a diagram showing the inkjet head unit of the present invention and its peripheral mechanism. 図３は、本発明のインクジェットヘッドユニット内のインクジェットヘッドの配列を 示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of the inkjet heads in the inkjet head unit of the present invention. 図４は、本発明のインクジェットヘッドのアライメント機構部の図面である。FIG. 4 is a drawing of the alignment mechanism portion of the inkjet head of the present invention. 図５は、本発明の塗工状態を示す図面である。FIG. 5 is a drawing showing the coating state of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…塗工基材
２…基材搬送ステージ
３…メンテナンスステーション
４…インクジェットヘッドユニット移動軸（Ｘ軸）
５…リニアスケール
６…インクジェットヘッドユニット移動ベース
７…倒立顕微鏡
８…搬送ステージ制御部
９…吐出制御部
１０…メインコントローラ
１１…基材搬送ステージ搬送方向（Ｙ方向）
１２…インクジェットヘッドユニット移動方向（Ｘ方向）
１３ａ…インクジェットヘッド
１３ｂ…インクジェットヘッド
１３１…インクジェットヘッドサブユニット
１４…インクジェットヘッドユニット
１５…θ調整機構（θ軸）
１６…昇降機構（Ｚ軸）
１７…Ｚ方向
１８…θ方向
１９…インクジェットヘッドベース板
２０…アライメントマーク
２１…インクジェットヘッド取付け部
２２…調整ステージ
２３…インクジェットヘッドユニットベース
２４…走査つなぎ位置
２５…走査方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coating base material 2 ... Base material conveyance stage 3 ... Maintenance station 4 ... Inkjet head unit movement axis (X axis)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Linear scale 6 ... Inkjet head unit movement base 7 ... Inverted microscope 8 ... Conveyance stage control part 9 ... Discharge control part 10 ... Main controller 11 ... Base material conveyance stage conveyance direction (Y direction)
12 ... Inkjet head unit moving direction (X direction)
13a ... Inkjet head 13b ... Inkjet head 131 ... Inkjet head subunit 14 ... Inkjet head unit 15 ... θ adjustment mechanism (θ axis)
16 ... Elevating mechanism (Z axis)
17 ... Z direction 18 ... θ direction 19 ... Inkjet head base plate 20 ... Alignment mark 21 ... Inkjet head mounting portion 22 ... Adjustment stage 23 ... Inkjet head unit base 24 ... Scanning connection position 25 ... Scanning direction

Claims (6)

多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程とを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) A method of manufacturing a color filter, comprising a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relatively in a first direction by a predetermined distance. 多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程と、を含む工程を交互にｎ（ｎは２以上の自然数）回行って、前記基板のうち塗工領域を形成をし、
かつ前記インクジェットヘッドユニットを構成する特定色のインクジェットヘッドユニットの第１方向における長さをｘ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さをｙ［ｍｍ］としたときに、
下記式を満たすことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（ｙ／ｎ）＋５０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０ Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relative to each other in a first direction by a predetermined distance is alternately performed n (n is a natural number of 2 or more) times, and the substrate Forming the coating area,
And when the length in the 1st direction of the ink jet head unit of the specific color which constitutes the ink jet head unit is set to x [mm], and the length in the 1st direction among the coated areas of the substrate is set to y [mm] In addition,
A manufacturing method of a color filter characterized by satisfying the following formula:
(Y / n) + 50 ≧ x ≧ (y / n) +10 多数のノズルを第１の方向に配列してなるインクジェットヘッドを具備するインクジェットヘッドユニットを用いて、
このインクジェットヘッドユニットと基板とを前記第１の方向と略直交する第２の方向に相対的に主走査させながら、前記インクジェットヘッドから前記基板にインクを吐出して、前記第２の方向に隣り合う画素が互いに異なる色となるように着色することによりカラーフィルタを製造する方法であって、インクジェットヘッドはほぼ第１の方向に均一の間隔で配列されたノズルを備え、少なくとも、
（ａ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第２の方向に相対的に主走査させながらインクの吐出を行う工程と、
（ｂ）前記インクジェットヘッドユニットと前記基板とを第１の方向に相対的に所定の距離副走査させる工程と、を含む工程を交互にｎ（ｎは２以上の自然数）回行って、前記基板のうち塗工領域を形成をし、
かつ前記インクジェットヘッドユニットを構成する特定色のインクジェットヘッドユニットの第１の方向における長さをｘ［ｍｍ］とし、基板の塗工領域のうち第１の方向における長さをｙ［ｍｍ］としたときに、
下記式を満たすことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（ｙ／ｎ）＋３０≧ｘ≧（ｙ／ｎ）＋１０ Using an inkjet head unit comprising an inkjet head formed by arranging a number of nozzles in the first direction,
While the ink jet head unit and the substrate are relatively main-scanned in a second direction substantially orthogonal to the first direction, ink is ejected from the ink jet head onto the substrate and adjacent to the second direction. A method of manufacturing a color filter by coloring so that matching pixels are different from each other, wherein the inkjet head includes nozzles arranged at substantially uniform intervals in at least a first direction, and at least
(A) discharging ink while relatively scanning the inkjet head unit and the substrate in a second direction;
(B) a step of sub-scanning the inkjet head unit and the substrate relative to each other in a first direction by a predetermined distance is alternately performed n (n is a natural number of 2 or more) times, and the substrate Forming the coating area,
And the length in the 1st direction of the inkjet head unit of the specific color which comprises the said inkjet head unit was set to x [mm], and the length in the 1st direction among the coating areas of a board | substrate was set to y [mm]. sometimes,
A manufacturing method of a color filter characterized by satisfying the following formula:
(Y / n) + 30 ≧ x ≧ (y / n) +10 前記特定色のインクジェットヘッドが赤色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。   The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges red ink. 前記特定色のインクジェットヘッドが青色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。   The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges blue ink. 前記特定色のインクジェットヘッドが緑色のインクを吐出するインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。   The color filter manufacturing method according to claim 1, wherein the specific color inkjet head is an inkjet head that discharges green ink.

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