KR0167700B1 - 칼라 필터, 칼라 필터를 사용하는 디스플레이 디바이스, 디스플레이 디바이스 및 잉크 젯 헤드를 포함하는 장치 및 칼라 필터 제조 방법 및 장치 - Google Patents

칼라 필터, 칼라 필터를 사용하는 디스플레이 디바이스, 디스플레이 디바이스 및 잉크 젯 헤드를 포함하는 장치 및 칼라 필터 제조 방법 및 장치 Download PDF

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미따라이 후지오
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Abstract

기판상의 다수의 필터 소자들을 각각 선정된 칼라로 착색하므로서 칼라 필터를 제조하기 위한 방법이 기술된다. 필터 소자는 잉크 젯 헤드 노즐 및 필터 소자가 배열되는 동안 착색된다. 칼라 필터 소자 제조 방법은 필터 소자의 위치를 검출하는 단계, 검출 단계에서 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자와 방출 노즐의 상대적 위치를 보정하는 단계, 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 방출 노즐에 의해 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 칼라링 단계를 포함한다.

Description

칼라 필터, 칼라 필터를 사용하는 디스플레이 디바이스, 디스플레이 디바이스 및 잉크 젯 헤드를 포함하는 장치, 및 칼라 필터 제조 방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따른 제조 방법 및 장치에 의해 제조된 칼라 필터를 도시하는 부분 확대도.
제2도는 제1도의 칼라 필터를 도시하는 횡단면도.
제3도는 착색될 층상에 잉크를 스프레이하기 위한 잉크 젯 헤드(IJH)의 구조를 도시하는 투시도.
제4도는 제1도 및 제2도에 도시된 칼라 필터를 제조하기 위한 장치의 배열을 도시하는 투시도.
제5도는 칼라 필터 제조 장치의 구성을 도시하는 블럭도.
제6도 및 제7도는 기판상의 필터 소자들이 잉크 젯 헤드(IJH)에 의해 착색되는 경우 방출 소자 및 필터 소자 간의 위치 관계를 도시하는 부분 확대도.
제8도 및 제9도는 기판이 균일하지 않는 온도 분포를 갖고, 필터 소자들의 배열이 비틀어져 있는 경우를 각각 도시하는 설명도.
제10도 및 제11도는 기판이 XY 표에 대해 기울어져 부착되는 경우를 도시하는 설명도.
제12도는 각각의 주주사선내에 동일한 색의 필터 소자를 갖는 칼라 필터를 도시하는 부분 확대도.
제13도는 다른 실시예에 따른 잉크 젯 헤드의 배열을 도시하는 투시도.
제14도 및 제15도는 칼라 액정 패널의 구조를 도시하는 횡단면도.
제16도는 액정 패널을 사용하는 정보 처리 장치의 구성을 도시하는 횡단면도.
제17도는 정보 처리 장치의 개관을 도시하는 투시도.
제18도는 정보 처리 장치의 구성을 도시하는 투시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 칼라 필터 10a : 필터 소자
10b : 광차폐 격자 12 : 글라스 기판
20 : 제조 장치 22 : XY 테이블
30 : CPU 40 : 헤드 구동기
42 : X인코더 44 : Y인코더
46 : 프로그램 메모리 47,49 : A/D 변환기
48 : 헤드 업/다운 메카니즘 102a,102b,102c : 히터
104 : 히터 보드 108a,108b,108c : 방출구
110a,110b,110c : 잉크 채널 114a,114b,114c : 잉크 챔버
116a,116b,116c : 잉크 공급구 120a,120b,120c,130 : 광 위치 센서
122a,122b,122c : 거리 센서
본 발명은 기판상에 형성된 선정된 패턴의 광차폐(light-shielding)부로 구분된, 기판상의 다수의 필터 소자를 착색하여 제조된 칼라 필터, 이 칼라 필터를 이용하는 디스플레이 디바이스, 디스플레이 디바이스, 잉크 젯 헤드를 포함하는 장치, 및 칼라 필터를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근의 개인용 컴퓨터 특히, 휴대용 개인용 컴퓨터가 진보함에 따라, 액정 디스플레이 특히, 칼라 액정 디스플레이에 대한 요구가 증가하고 있다. 그러나, 액정 디스플레이가 더 널리 사용되게 하기 위해서는, 비용이 감소되어야 한다. 특히, 총 비용의 많은 부분을 차지하는 칼라 필터의 비용을 감소시킬 필요가 있다. 상기 요건을 만족하는 칼라 필터의 요구된 특성을 만족하기 위해 다양한 방법들이 시도되어 왔다. 그러나, 모든 요건을 만족할 수 있는 방법은 확립되지 않았다. 현재 방법은 아래에 기술된다.
제1방법은 가장 호평받는 방법인, 착색 방법이다. 착색 방법에서, 착색 가능한 물질로서 수용성 폴리머 물질이 유리 기판상에 코팅되고, 코팅은 포토리소그래피 프로세스에 의해 원하는 형태로 패턴된다. 얻어진 패턴은 착색된 패턴을 얻기 위해 칼라 배스(color bath)에 담궈진다. 이 프로세스는 R, G 및 B 칼라 필터층을 형성하기 위해 3번 반복된다.
제2방법은 현재 착색 방법에 대체하여 사용되는 색료-분산 방법이다. 이 방법으로, 감광성 수지층(pigment-dispersed photosensitive resin layer)이 기판상에 형성되어 단색 패턴으로 패턴된다. 이 프로세스는 R, G 및 B 칼라층을 얻기 위해 3번 반복된다.
제3방법은 전착 방법이다. 이 방법으로, 투명 전극이 기판상에 패턴되고, 최종 구조물이 전착에 의해 제1칼라로 착색될 재료, 수지 및 전해질 등을 포함하는 전착 코팅 유체내에 담궈진다. 이 프로세스는 R, G 및 B 칼라층을 형성하기 위해 3번 반복된다. 최종적으로, 이들 층은 하소된다(calcined).
제4방법은 열경화성 수지내에 색료를 분산하여 R, G 및 B 코팅을 별도로 형성하기 위해 프린트 동작을 3번 수행하고, 수지를 열경화성으로 만들어서 착색된 층을 형성하는 프린팅 방법이다. 상기 방법들에서, 보호층은 일반적으로 착색된 층상에 형성된다.
이들 방법의 공통점은 동일한 프로세스가 3가지 칼라 즉, R, G 및 B로 착색된 층을 얻기 위해서 3번 반복된다는 점이다. 이것은 비용의 증가를 가져온다. 또한, 프로세스의 회수가 증가함에 따라 수율이 감소한다. 전착 방법에 있어서, 형성될 수 있는 패턴 모양이 제한된다. 이러한 이유로, 기존 기술에 있어서, 이 방법은 TFT(박막 트랜지스터)에 응용될 수 없다. 프린트 방법에서, 나쁜 해상도 및 불균일(unevenness) 때문에 미세 피치를 갖는 패턴이 형성될 수 없다.
이러한 결점을 제거하기 위해, 잉크 젯 시스템에 의한 칼라 필터 제조 방법이 일본 특허 공개 제59-75205호, 63-235901호, 1-217320호 및 4-123005호에 기술된다.
종래의 잉크 젯 시스템에 의한 상기 방법에서, 잉크 젯 헤드는 다수의 필터 소자를 착색하기 위해 기판상에서 주사된다. 그러나, 이러한 방법들에서는, 기판의 온도 변화 및 온도 분포로 인한 필터 소자들 간의 간격 변화 및 필터 소자들 간의 배열 변화 때문에 필터 소자들의 위치가 잉크 젯 헤드의 착색 도트 위치로부터 약간 시프트된다는 문제점이 있다. 이것은 흰색 누락 및 필터 소자들의 다른 문제점을 야기한다.
본 발명은 상기 상황을 고려한 것으로, 그 목적은 잉크 젯 헤드의 위치 및 정확하게 배열된 필터 소자들의 위치를 유지하면서 필터 소자를 착색하므로써 제조된 칼라 필터, 칼라 필터를 이용하는 칼라 디스플레이, 및 칼라 필터를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 상술된 목적은 기판상의 다수의 필터 소자들을 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 칼라 필터를 제조하기 위한 칼라 필터 제조 방법을 제공하여 달성되는데, 이 방법은 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 검출 단계; 검출 단계에서 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 필터 소자 및 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 보정 단계에서의 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서 방출 노즐로부터 필터 소자로 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 단계를 포함한다.
더우기, 본 발명은 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 칼라 필터를 제조하기 위한 칼라 필터 제조 장치를 제공하는데, 이 장치는 필터 소자를 착색하기 위한 착색 물질을 방출하기 위한 방출 노즐; 방출 노즐 또는 기판을 서로 상대적으로 이동시키기 위한 이동 수단; 방출 노즐이 일체로 제공된, 필터 소자 및 방출 노즐의 상대적인 위치가 미리 설정되는 제1위치 검출 센서; 및 제1위치 검출 센서에 의해 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 이동 수단을 제어하고, 필터 소자와 방출 노즐이 배열된 상태에서 필터 소자를 착색하기 위해 착색 물질을 방출하기 위한 방출 노즐을 제어하는 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 착색 물질을 방출하므로써 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하기 위한 잉크 젯 헤드를 제공하는데, 이 잉크 젯 헤드는 착색 물질을 방출하기 위한 방출 노즐; 및 방출 노즐 및 필터 소자의 상대적인 위치를 검출하기 위한 검출 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 제공하는데, 이 방법에 의해 제조된 칼라 필터는 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 검출 단계; 검출 단계에서 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 필터 소자 및 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 보정 단계에서의 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서, 방출 노즐로부터 필터 소자로 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 기판상의 다수의 칼라 필터를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 갖는 디스플레이 디바이스를 포함하는 장치를 제공하는데, 이 장치는 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 검출 단계; 검출 단계에서 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 단계; 및 칼라 필터와 일체로 사용되고, 광량을 변화시키기 위한 광량 변화 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 갖는 디스플레이 디바이스를 포함하는 장치를 제공하는데, 디스플레이 장치는 기판상의 칼라 필터의 위치를 검출하는 검출 단계; 검출 단계에서 검출된 칼라 필터의 위치 정보에 기초하여, 필터 소자 및 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자 및 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 보정 단계에서의 상대적인 위치의 보정 후 방출 노즐로부터 필터 소자까지 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 칼라 필터; 및 칼라 필터와 일체로 사용되고, 광량을 변화시키기 위한 광량 변화 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 갖는 디스플레이 디바이스를 포함하는 장치를 제공하는데, 디스플레이 장치는 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 검출 단계; 검출 단계에서 검출된 필터 소자의 위치 정보에 기초하여 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록, 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자 및 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 보정 단계에서의 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서 방출 노즐로부터 필터 소자로 착색 물질을 방출하므로써 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 칼라 필터; 칼라 필터와 일체로 사용되고, 광량을 변화시키기 위한 광량 변화 수단; 및 디스플레이 디바이스에 화상 신호를 인가하기 위한 이미지 신호 공급 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙인, 첨부된 도면들을 참조하여 후술하는 설명으로부터 더 명백히 될 것이다.
상기에 논의된 다른 목적 및 장점은 본 발명의 양호한 실시예의 설명으로부터 본 기술 분야의 숙련된 자들에게는 명백하게 될 것이다. 상세한 설명에서, 참조 부호는 본 발명의 예를 설명하고, 본 발명의 한 부분인 첨부된 도면에 대해 이루어진다. 그러나, 이러한 예는 본 발명의 다양한 실시예에만 소용되는 것이 아니므로, 참조부호는 본 발명의 범위를 결정하기 위한 아래의 상세한 설명에도 적용된다.
명세서의 한 부분을 구성하고 있는 첨부된 도면은 본 발명의 원리를 설명하고 본 발명의 실시예를 설명하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예는 첨부된 도면에 따라 상세하게 기술되었다.
[실시예 1]
제1도는 본 발명의 실시예 1에 따른 제조 방법에 의해 제조된 칼라 필터를 도시하는 부분 확대도이다.
칼라 필터(10)은 개인용 컴퓨터용으로 사용된 칼라 액정 디스플레이의 정면상에 장착된다. 후면 측에는, 광원으로서 제공된 소위 역광(backlight), 및 전압이 공급됨에 따라 투과 광을 제어하기 위한 액정 셔터와 같은 픽처 엘리먼트가 필터(10)과 역광 사이에 제공된다. 제1도에 도시된 바와 같이, R(블루), G(그린) 및 B(블루)로 착색된 필터 소자(10a)는 매트릭스 형태로 2차원적으로 배열된다. 블랙 광차폐 격자(grating)(10b)는 선명한 스크린을 제공하도록 필터 소자(10a)들 사이에 경계를 만들기 위해 필터 소자(10b)들 사이에 형성된다.
제2도는 제1도의 칼라 필터(10)을 도시하는 횡단면도이다. 광차폐 격자(10b)는 칼라 필터(10)의 본체를 구성하는 글라스 기판(12)상에 형성된다. 각각의 칼라의 필터 소자(10a)는 광차폐 격자(10b)상에 형성된다.
칼라 필터(10) 제조시, 크롬이 스퍼터링에 의해 글라스 기판(12)상에 피착되고, 최종 막이 포토리소그래피에 의해 매트릭스 패턴으로 형성된다. 이 패턴은 광차폐 격자(10b)이다. 셀룰로이드, 아크릴 수지, 젤라틴 등을 포함하는 착색될 층(14)는 광차폐 격자(10b)상에 형성된다. 착색 물질(염료)를 포함하는 (잉크로 불릴) 드롭렛은 잉크 젯 시스템의 기록 헤드에 의해 층(14)의 필터 소자 형성 영역상에 스프레이된다. 이 프로세스에 있어서, 층(14)는 칼라 필터 소자(10a)를 형성하기 위해 착색된다. 분산된 피그먼트의 드롭렛이 착색 물질 대신 스프레이되는 경우에는, 층(14)는 생략될 수 있음을 유의해야 한다.
제14도에 도시된 바와 같이, 일반적으로 하나의 칼라 액정 패널이 대향 기판(254)에 칼라 필터 기판(12)를 결합시키고, 그들 사이에 액정 화합물(252)를 채워 넣어 밀봉함(sealing)으로써 형성된다. TFT(도시되지 않음) 및 투명 픽셀 전극(253)은 액정 패널의 하나의 기판(254)의 내면상에 매트릭스 형태로 형성된다. 칼라 필터(10)은 R, G 및 B 착색 물질이 픽셀 전극에 대향하여 위치되도록, 다른 기판(12)의 내면상에 배치된다. 투명 카운터 전극(공통 전극)(250)은 칼라 필터(10)의 전체 표면상에 배치된다. 광차폐 격자(10b)는 일반적으로 칼라 필터 기판(12) 측상에 형성된다(제14도 참조). 그러나, BM(블랙 매트릭스) 온-어레이(on-array)형 액정 패널에서, 격자는 칼라 필터 기판에 대향하는 TFT 측상에 형성된다(제15도 참조). 얼라이닝 막(251)은 2개의 기판의 평면내에 형성된다. 얼라이닝 막(aligning film;251)에 대한 러빙 프로세스(rubbing process)를 수행함으로써, 액정 분자가 선정된 방향으로 배열될 수 있다. 편광판(255)는 각각의 글라스 기판의 외부 표면에 결합된다. 액정 화합물(252)는 이들 글라스 기판 사이의 갭(약 2 내지 5mm)에 채워진다. 역광으로서, 형광 램프(도시되지 않음)와 스캐터링 판(도시되지 않음)의 조합이 일반적으로 사용된다. 디스플레이 동작은 역광으로부터 방출된 광에 대한 투과성을 변화시키기 위해 액정 화합물을 광 셔터로서 사용하므로써 수행된다.
상기 액정 패널이 정보 처리 장치에 응용되는 경우가 제16도 내지 제18도를 참조하여 후술될 것이다.
제16도는 상기 액정 패널이 제공되어, 워드 프로세서, 개인용 컴퓨터, 팩시밀리 장치 및 복사기로서 사용되는 정보 처리 장치의 개략적인 구성을 도시하는 블럭도이다.
제16도에서, 참조 부호 (1801)은 전체 장치를 제어하기 위한 제어기를 나타낸다. 제어기(1801)은 마이크로프로세서와 같은 CPU 및 다양한 I/O 포트를 포함하고, 각각의 유닛으로의/으로부터의 제어 신호, 데이타 신호 등을 입력/출력하므로써 제어를 수행한다. 참조 부호 (1802)는 다양한 메뉴, 문자 정보, 및 화상 판독기(1807) 등에 의해 판독된 화상 데이타를 디스플레이 스크린상에 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛을 나타낸다. 참조 부호 (1803)은 디스플레이 유닛(1802)상에 장착된 투명, 감압 터치 패널을 나타낸다. 터치 패널(1803)의 표면을 손가락 등으로 누름으로써, 항목 입력 동작, 좌표 위치 동작 등이 디스플레이 유닛(1802)상에서 수행될 수 있다.
참조 부호 (1804)는 뮤직 에디터 등에 의해 생성된 뮤직 정보를 디지탈 데이타로서 메모리 유닛(1810) 또는 외부 메모리 유닛(1812)내에 저장하고, 이 메모리로부터 정보를 독출하여 정보의 FM 변조를 수행하기 위한 FM(주파수 변조) 사운드 소스이다. FM 사운드 소스(1804)로부터의 전기 신호는 스피커(1805)에 의해 가청 사운드로 변환된다. 프린터(1806)은 워드 프로세서, 개인용 컴퓨터, 팩시밀리 장치 및 복사기용 출력 단자로서 사용된다.
참조 부호 (1807)은 원고 데이타를 광전기적으로 판독하기 위한 화상 판독기를 나타낸다. 화상 판독기(1807)은 원고 반송 통로(original convey passage)를 따라 중간에 배열되고, 원고를 판독하도록 설계된다. 이것은 팩시밀리 및 복사 동작 및 다른 다양한 원고 판독을 수행한다.
참조 부호 (1808)은 팩시밀리 장치용 송/수신기를 나타낸다. 송/수신기(1808)은 팩시밀리에 의해 화상 판독기(1807)에 의해 판독된 원고 데이타를 송신하고, 팩시밀리 신호를 수신하여 그 신호를 디코드한다. 송/수신기(1808)은 외부 유닛용 인터페이스 기능을 갖는다. 참조 부호 (1809)는 앤서링 기능과 같은 다양한 다른 전화기 기능뿐 아니라 일반적인 전화기 기능을 갖는 전화기를 나타낸다.
참조 부호 (1810)은 시스템 프로그램, 관리 프로그램, 응용 프로그램, 폰트 및 사전을 저장하기 위한 ROM, 외부 저장 디바이스(1812)로부터 로드된 응용 프로그램을 저장하기 위한 RAM, 문서 정보, 비디오 RAM 등을 포함하는 메모리를 나타낸다.
참조 부호 (1811)은 문서 정보 및 다양한 명령을 입력하기 위한 키보드를 나타낸다.
참조 부호 (1812)는 저장 매체로서 플로피 디스크, 하드 디스크 등을 사용하는 외부 메모리를 나타낸다. 외부 저장 디바이스(1812)는 문서 정보 및 뮤직 및 스피치 정보, 사용자의 응용 프로그램 등을 홀드하기 위해 사용된다.
제17도는 제16도의 정보 처리 장치의 투시도이다.
제17도에서, 참조 부호 (1901)은 다양한 메뉴, 그래픽 패턴 정보, 문서 정보 등을 디스플레이하는 상기 액정 패널을 플랫 패널 디스플레이를 나타낸다. 좌표-입력 또는 항목 지정 입력 동작은 손가락 등으로 터치 패널(1803)의 표면을 누름으로써 플랫 패널 디스플레이(1901)상에서 수행된다. 참조 부호 (1902)는 장치가 전화기 셋트로서 사용된 경우의 사용된 핸드셋트이다. 키보드(1903)은 코드를 통해 본체에 탈착가능하게 접속되고, 다양한 문서 기능 및 다양한 입력 정보를 수행하기 위해 사용된다. 키보드(1903)은 다양한 기능 키(1904)를 갖고 있다. 참조 부호 (1905)는 플로피 디스크가 외부 저장 디바이스(1812)로 삽입되는 삽입구를 나타낸다.
참조 부호 (1906)은 화상 판독 유닛(1807)에 의해 판독될 원고가 위치되는 테이블을 나타낸다. 판독된 원고는 장치의 후면으로부터 방출된다. 팩시밀리 수신 동작에서, 수신된 데이타는 잉크 젯 프린터(1907)에 의해 프린트 출력된다.
상기 정보 처리 장치가 개인용 컴퓨터 또는 워드 프로세스로서 사용될 때, 키보드(1811)을 통해 다양한 종류의 정보 입력이 선정된 프로그램을 따라 제어기(1801)에 의해 처리되고, 처리된 정보는 화상으로 프린터(1806)에 출력된다.
정보 처리 장치가 팩시밀리 장치의 수신기로서 사용될 때, 통신선을 거쳐 송/수신기(1808)을 통한 팩시밀리 정보 입력은 선정된 프로그램에 따라 제어기(1801)내에서 수신 처리되고, 최종 정보는 수신된 화상으로서 프린터(1806)으로 출력된다.
정보 처리 장치가 복사기로서 사용될 때, 원고는 화상 판독기 유닛(1807)에 의해 판독되어, 판독 원고 데이타가 제어기(1801)을 통해 프린터 유닛(1806)에 복사될 화상으로 출력된다. 정보 처리 장치가 팩시밀리 장치의 수신기로서 사용되는 경우에는, 화상 판독(1807)에 의해 판독된 원고 데이타는 선정된 프로그램에 따라 제어기(1801)내에서 송신 처리되고, 최종 데이타는 송/수신기(1808)을 통해 통신선으로 송신된다는 것을 유의해야 한다.
상기 정보 처리 장치는 제18도에 도시된 바와 같이, 본채내의 잉크 젯 프린터와 연합하여 일체의 장치로서 설계될 수 있다는 것을 유의하자. 이 경우에, 장치의 휴대성이 향상될 수 있다. 제18도의 참조 부호와 동일한 제17도의 참조 부호는 동일한 기능을 갖는 소자를 나타낸다.
제3도는 상술한 칼라 필터의 층(13)상에 잉크를 스프레이하기 위한 잉크 젯 헤드(IJH)의 구조를 도시한다.
제3도에서, 잉크 젯 헤드(IJH)는 주요하게는 잉크를 가열하기 위한 3개의 히터(102a,102b 및 102c)(각각 R, G 및 B 칼라에 대응한다)가 형성되는 보드(board)로서의 히터 보드(104) 및 히터 보드(104)상에 장착된 상부 플레이트(106)을 포함한다. 3개의 방출구(108a,108b 및 108c)는 상면 플레이트(106)내에 형성되고, 터널형 잉크 채널(110a,110b 및 110c)는 그 뒤에 형성된다. 각각의 잉크 채널(110a,110b 및 110c)는 후면에서 잉크 챔버(114a,114b 및 114c)에 접속된다. 예를 들어, 잉크 챔버(114a)에는 잉크 공급구(116a)로부터 레드(R) 잉크가 공급되고, 잉크 챔버(114b)에는 잉크 공급구(116b)로부터 그린(G) 잉크가 공급되고; 잉크 챔버(114c)에는 잉크 공급구(116c)로부터 블루(B) 잉크가 공급된다. 잉크 챔버(114a,114b 및 114c)에 공급된 R, G 및 B 잉크는 잉크 채널(110a,110b 및 110c)를 통해 방출구(108a,108b 및 108c)로부터 각각 방출된다.
상술한 바와 같이, 잉크를 가열하기 위한 히터(102a,102b 및 102c)는 히터 보드(104)상의 잉크 채널(110a,110b 및 110c)에 대응하는 위치에 제공된다. 선정된 구동 펄스가 히터(102a,102b 및 102c)에 공급될 때, 히터(102a,102b 및 102c) 상의 잉크는 버블을 생성하기 위해 비등되고, 잉크들은 잉크의 체적 확장에 따라 밀려서 방출구(108a,108b 및 108c)로부터 방출된다. 그러므로, 버블의 크기는 히터(102a,102b 및 102c)에 인가된 구동 펄스를 제어하므로써, 즉 전력의 크기를 조절하므로써 조정될 수 있다. 즉, 방출구(108a,108b 및 108c)로부터 방출된 잉크의 체적은 임의적으로 제어될 수 있다. 또한, 잉크 방출 타이밍은 구동 펄스 발생 타이밍을 조정하므로써 임의적으로 제어될 수 있다.
필터 소자(10a)의 중심 위치를 검출하기 위한 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3)는 잉크 젯 헤드(IJH)의 정면상의 각각의 방출구 주위에 제공된다. 광 위치 센서는 각각 CCD와 같은 라인 센서 및 라인 센서에 인접한 발광 디바이스를 갖는 광반사형 센서를 포함한다. 발광 디바이스는 광을 방출하고, 라인 센서는 반사된 광을 수용하며, 필터 소자(10a)의 중앙 위치는 수신된 광량으로부터 검출된다. 광 위치 센서와 방출구(108a,108b 및 108c)의 상대적인 위치는 미리 정확하게 설정되고, 따라서, 방출구(108a,108b 및 108c)의 중심 위치는 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3)에 의해 검출된 필터 소자(10a)의 상기 중심 위치에 위치되기 위해 배열될 수 있다.
방출구(108a,108b 및 108c) 주위에는, 비접촉형 센서 즉, 캐패시터형 센서 또는 광 센서인 거리 센서(122a,122b 및 122c)는 방출구(108a,108b 및 108c)와 착색될 층(14) 사이의 거리를 검출하기 위해 제공된다. 거리 센서에 의해 검출된 방출구와 층(14) 사이의 거리를 일정하게 제어하기 위해, 피드백 동작이 고정된 잉크 드롭렛의 비적 주기를 형성하기 위해 수행된다. 이것은 층(14)상의 잉크-공급의 정밀도의 저하를 방지한다.
다음으로, 제4도는 제1도 및 제2도에 도시된 칼라 필터를 제조하기 위한 장치의 배열을 도시한다.
제4도에서, 장치(20)은 베이스(도시되지 않음)상에 장착되고, X 및 Y 방향으로 이동가능한 XY 테이블(22)를 포함하고, XY 테이블(22) 위의 지지 부재(도시되지 않음)를 경유하여 베이스상에 고정된 잉크 젯 헤드(IJH)를 포함한다. 착색될 광차폐 격자(10b) 및 층(14)(제2도 참조)가 상기 방법으로 형성된, 글라스 기판(12)가 XY 테이블(22) 상에 배치된다. 제3도에 도시된 바와 같이, 잉크 젯 헤드(IJH)는 레드(R) 잉크를 방출하기 위한 방출구(108a), 그린(G) 잉크를 방출하기 위한 방출구(108b), 및 블루(B) 잉크를 방출하기 위한 방출구(108c)를 갖는다. 방출구(108a,108b 및 108c)는 독립적인 방출 잉크일 수 있다. 각각의 방출구(108a,108b 및 108c) 주위에는, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3) 및 거리 센서(122a,122b 및 122c)가 제공된다.
상기 배열을 갖는 제조 장치(20)에서, XY 테이블이 잉크 젯 헤드(IJH)에 관해 X 및 Y 방향으로 이동하는 동안 R, G 또는 B 잉크는 광차폐 격자(10b)의 원하는 프레임으로 방출된다. 이러한 방식으로, 광차폐 격자(10b)의 각각의 프레임은 칼라 필터를 완성하기 위해 착색된다. 이 때, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3)는 필터 소자(10a)의 중심 위치를 검출하고, 방출구(108a,108b 및 108c)의 중심 위치가 필터 소자(10a)의 중심 위치와 일치하도록 착색이 수행된다. 이것은 글라스 기판(12)가 온도 변화, 및 필터 소자(10a)들 간의 피치의 변화로 인해 변형되는 경우라도, 방출 잉크가 필터 소자(10a)의 중심에 정확하게 위치될 수 있게 한다. 또한, 거리 센서(122a,122b 및 122c)는 거리가 항상 일정하도록 잉크 젯 헤드(IJH)를 위/아래로 이동시키기 위해 글라스 기판(12)와 방출구(108a,108b 및 108c) 사이의 거리를 검출하여, 잉크-적용 위치의 시프팅을 방지한다.
제5도는 제조 장치(20)의 구성을 도시하는 블럭도이다.
제5도에서, X 및 Y 방향으로 XY 테이블(22)을 구동하기 위한 X 및 Y 방향 구동 모터(36 및 38)은 X 및 Y 모터 구동기(32 및 34)를 통해, 제조 장치(20)의 전체 동작을 제어하는 CPU(30)에 접속된다. CPU(30)은 또한 헤드 구동기(40)을 통해 잉크 젯 헤드(IJH)에 접속된다. 또한, XY 테이블(22)의 위치를 검출하기 위한 X 및 Y인코더(42 및 44)는 CPU(30)에 접속된다. 이러한 배열로 인해, XY 테이블(22)상의 위치 정보는 CPU(30)으로 입력된다. 또한, 프로그램 메모리(46)내의 제어 프로그램이 CPU(30)으로 입력된다. CPU(30)은 이 제어 프로그램, 및 X 및 Y인코더(42 및 44)로부터의 위치 정보에 따라 XY 테이블(22)를 움직인다. 이 동작에 따라, 글라스 기판(12)상의 원하는 격자 프레임을 잉크 젯 헤드(IJH) 아래의 위치로 가져오고, 원하는 칼라의 잉크가 프레임을 착색하기 위해 프레임으로 방출된다. 칼라 필터는 각각의 필터 소자(10a)에 대해 이 동작을 수행하므로써 제조된다.
CPU(30)은 A/D 변환기(49)를 통해 거리 센서(122a,122b 및 122c)에 접속되고, 잉크 젯 헤드(IJH)의 방출구(108a,108b 및 108c)와 글라스 기판(12) 사이의 거리가 일정한 값으로 약간 조정되도록, CPU(30)은 거리 센서로부터의 거리 정보에 기초하여 잉크 젯 헤드(IJH)를 위/아래로 이동시키기 위한 헤드 업/다운 메카니즘(48)을 제어한다는 것을 유의해야 한다. CPU(30)은 방출구(108a,108b 및 108c)의 위치가 필터 소자(10a)의 중심 위치로 가도록, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3)로부터의 정보에 기초하여 XY 테이블(22)의 위치를 약간 조정한다[소위 트래킹 제어(tracking control)].
다음으로, 트래킹 제어를 위한 확실한 방법이 제6도 및 제7도를 참조하여 기술될 것이다.
제6도 및 제7도는 기판(12)상의 필터 소자가 잉크 젯 헤드(IJH)에 의해 착색된 경우에, 방출 노즐과 필터 소자(10a) 사이의 위치 관계를 도시하는 부분 확대도이다. 잉크 젯 헤드(IJH)는 3개의 방출구(108a,108b 및 108c)을 갖고 있지만, 동일한 트래킹 동작이 각각의 방출구에 대해 공통으로 사용되므로, 레드 잉크를 방출하기 위한 방출구(108a)에 대한 트래킹 동작만을 후술할 것이다.
제6도 및 제7도에서, 교차하는 긴 대시선과 2개의 짧은 대시선은 레드로 착색될 필터 소자(10a)(R) 위에 위치된 방출구(108a)를 나타내고, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3, 120b1 내지 120b3 및 120c1 내지 120c3) 및 거리 센서(122a)는 방출구(108a) 주위에 제공된다. 화살표 A는 XY 테이블(22)[예를 들어, 기판(12)]의 이동 방향을 나타낸다. 즉, 잉크 젯 헤드(IJH)는 화살표 A 방향(주주사 방향)에 반대인 방향으로 기판(12)에 대해 이동하는 필터 소자(10a)를 착색한다.
이러한 주주사시, 예를 들어, 제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이, 광 위치 센서(120a1)로부터의 출력 신호는 CPU(30)으로 들어간다. 즉, 광 위치 센서(120a1)의 발광 디바이스로부터 방출된 광은 필터 소자(10a)를 통과하여 진행하지만, 광차폐 격자(10b)에 반사되므로, 반사된 광은 CCD 라인 센서와 같은 광 센서로 들어간다. 따라서, 광차폐 격자(10b)의 중심 위치에서 광 센서에 의해 수용된 방사 광량이 가장 많고, 필터 소자(10a)의 중심 위치에서 반사 광량이 최소이다. 반사 광량이 클 때, 라인 센서의 픽셀은 고전압을 출력하고, 반사 광량이 작을 때, 라인 센서 픽셀은 저전압을 출력한다. 출력은 인버터(도시되지 않음)에 의해 인버트되고, 인버터 출력은 반사 광량이 클 때는 저전압이고, 반대로 반사 광량이 작을 때는 고전압이다. 출력 전압은 A/D 변환기(47)에 의해 디지탈 신호로 변환되고, CPU(30)으로 입력된다. CPU(30)으로 입력된 디지탈 신호의 신호 파형은 제6도 및 제7도에 도시된다.
제6도에서, 상기 구성을 갖는 위치 검출 시스템에서, 방출구(108a)의 중심 위치는 필터 소자(10a)(R)의 중심선(I)로부터 시프트되고, 라인 센서의 픽셀(S1)은 방출구(108a)의 중심 위치에 대향하는 위치에서 출력 신호(P1)을 출력한다. 픽셀(S1) 아래에 위치된 픽셀(S2)는 신호(P1)의 값보다 작은 값을 갖는 출력 신호(P2)를 출력한다; 픽셀(S1)위의 픽셀(S3)은 신호(P1)의 값보다 큰 값을 출력 신호(P3)을 출력한다. 따라서, CPU(30)은 방출구가 필터 소자(10a)(R)의 중심 위치로부터 시프트되는 방향을 검출하기 위해, 픽셀(S2)로부터의 신호(P2)와 픽셀(S3)으로부터의 신호(P3)을 비교한다. 제6도에서, CPU는 픽셀(S1) 즉, 방출구(108a)가 필터 소자(10a)(R)의 중심 위치로부터 아래로 위치된다고 결정한다. 이어서, CPU(30)은 제6도에서 기판(12)를 아래로 이동시키기 위한 XY 테이블(22)를 조금 조정한다.
이러한 방식으로, 기판(12) 위치를 약간 조정하여, 방출구(108a)의 중심 위치와 배열된 위치로 필터 소자(10a)의 중심선(I)을 이동시킨다. 제7도에 도시된 바와 같이, 방출구(108a)의 중심 위치는 필터 소자(10a)의 중심선(I) 위의 정확한 위치로 오게 되고, 픽셀(S1)은 출력 신호 파형의 피크에 해당하는 출력 신호(P4)를 출력한다. CPU(30)은 방출구(108a)의 중심 위치를 검출하고, 필터 소자(10a)(R)의 중심 위치가 배열되고, 부주사 방향의 XY 테이블(22)의 이동을 중지시킨다.
상술한 바와 같이, CPU(30)은 방출구(108a) 위치에 대응하는 픽셀(S1)으로부터의 출력 신호를 인접한 픽셀(S2 및 S3)으로부터의 출력 신호에 비교하므로써 트래킹을 수행하고, 방출구(108a)의 중심 위치를 필터 소자(10a)(R)의 중심 위치와 배열된다.
광 위치 센서(120a2)는 또한 필터 소자(10a)(R)의 중심 위치를 검출할 수 있다. 방출구(108a)가 제6도의 방향에 반대 방향으로 주사되는 경우, 광 위치 센서(120a2)로부터의 출력 신호가 트래킹을 위해 사용된다.
또한, 광 위치 센서(120a3)은 상술한 바와 같은 원리에 의해 주주사 방향으로 필터 소자(10a)(R)의 위치를 검출한다. CPU(30)은 이들 검출 신호로부터 잉크 방출 타이밍을 설정하고, 필터 소자(10a)(R)으로부터의 잉크-도트 위치를 시프트시키지 않도록 제어를 수행한다.
거리 센서(122a)는 방출구(108a)와 기판(12) 사이의 거리를 항상 모니터하고, 방출구(108a)와 기판(12) 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 CPU(30)은 거리 센서(122a)로부터의 검출 신호에 기초하여 헤드 업/다운 메카니즘(48)을 제어한다.
본 실시예에서, 광 위치 센서들은 방출구(108a,108b 및 108c) 주위에 한 방출구당 3개씩 제공된다. 이러한 구성에서, 트래킹은 각각의 방출구에 대해 별도로 수행될 수 있다. 이러한 이유로, 제1도의 경우에, 3개의 칼라의 필터 소자들은 주주사 방향으로 하나의 라인상에 배열되고, 한 라인상의 모든 필터 소자들을 착색하기 위해 3번의 트래킹을 수행하는 것이 효과적이다. 예를 들어, 제1주사시, 레드 필터 소자만을 착색하기 위해, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3)은 트래킹 제어를 위해 사용되고; 제2주사시, 그린 필터 소자만을 착색하기 위해, 광 위치 센서(120b1 내지 120b3)가 트래킹 제어를 위해 사용되고; 제3주사시, 블루 필터 소자만을 착색하기 위해, 광 위치 센서(120c1 내지 120c3)가 트래킹 제어를 위해 사용된다. 이러한 방식으로, 각각의 방출구에 대한 트래킹 제어는 방출구 주위에 제공된 각각의 광 위치 센서를 이용하여 이루어진다. 이것은 트래킹 정밀도를 향상시킨다.
또한, 제12도의 경우에, 한 칼라의 필터 소자들은 하나의 주주사 라인상에 배열되고, 트래킹 제어는 상술한 것처럼 3번이 아니라 한 번일 수 있다. 제12도에서, 제1라인상의 필터 소자가 레드일 때, 광 위치 센서(120a1 내지 120a3)이 트래킹 소자를 위해 사용되고; 제2라인상의 필터 소자가 그린일 때, 광 위치 센서(120b1 내지 120b3)이 트래킹 제어를 위해 사용되고; 제3라인상의 필터 소자가 블루일 때, 광 위치 센서(120c1 내지 120c3)이 트래킹 제어를 위해 사용된다. 이러한 방식으로, 하나의 주주사 라인상의 필터 소자가 동일한 칼라라면, 모든 필터 소자들은 트래킹 정밀도를 저하시키지 않고 한 번의 주사로 착색될 수 있다.
제8도 및 제9도는 기판이 온도 분포를 갖고 있고, 필터 소자의 배열이 비틀어지는 경우를 각각 도시하는 설명도이다.
종래의 칼라 필터 제조 장치에서, 필터 소자(10a)의 위치가 검출되지 않는다면, 필터 소자는 착색 위치로부터 시프트되어 불량품이 된다. 한편, 본 실시예에서, 트래킹이 필터 소자(10a)의 배열을 따라 수행되고, 필터 소자의 시프트된 위치 및 착색 위치로 인한 필터 소자의 불량을 방지한다.
제10도 및 제11도는 기판이 XY 테이블에 대해 기울어져 부착되는 경우를 도시하는 설명도이다.
또한 종래의 제조 장치에서, 필터 소자(10a)의 위치는 착색 위치로부터 시프트된다. 한편, 제11도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제조 장치에서는, 필터 소자의 위치 및 착색 위치가 일치한다. 따라서, 본 실시예는 불량 칼라 필터 생산을 피할 수 있다.
[실시예 2]
제13도는 본 발명의 실시예 2에 따른 잉크 젯 헤드(IJH)의 구성을 도시한다.
이 실시예의 잉크 젯 헤드(IJH)는 헤드의 정면 구성상의 한 위치에서만 트래킹 제어용 광 위치 센서(130)을 갖는다. 광 위치 센서(130)를 제외하면, 잉크 젯 헤드(IJH)는 실시예 1의 구성과 동일한 구성을 갖는다. 광 위치 센서(130)은 실시예 1의 광 위치 센서(예를 들어, 120a1,120a2 및 120a3)와 동일한 구성을 갖고, 동일한 위치 검출 원리에 따라 동작한다.
실시예 2에서, 주주사 방향으로의 헤드 위치에서 광 위치 센서(130)은 착색되지 않은 필터 소자(10a)의 위치를 검출하고, 검출된 위치에 기초하여 잉크 젯 헤드(IJH)의 트래킹 제어가 수행된다. 이 경우에, 광 위치 센서(130)에 가장 가까운 레드 방출구(108a)의 트래킹의 트래킹 정밀도가 가장 높다. 이것은 3개의 필터 소자의 위치가 기판(12)가 균일하지 않은 온도 분포로 인해 비틀리는 경우에도 동일한 라인상에 실질적으로 배열되므로, 그린 방출구(108b)의 트래킹의 트래킹 정밀도 및 블루 방출구(108c)의 트래킹의 트래킹 정밀도가 문제가 많은 정도로 저하되지 않는다는 것을 고려한 것이다. 즉, 이러한 구성은 실제 칼라 필터 제조의 조건을 만족한다. 또한, 다수의 칼라용 필터 소자들이 한 라인상에 배열되는 경우라도, 하나의 광 위치 센서만을 사용하는 트래킹이 주주사 방향으로의 한 번의 주사로 한 라인상에서 모든 필터 소자를 착색할 수 있다.
[실시예 3]
실시예 3에서, 잉크 젯 헤드(IJH)는 실시예 2의 잉크 젯 헤드(IJH)와 동일하다. 실시예 3의 특징은 다음과 같다.
실시예 2에서, 광 위치 센서(130)에 의해 실시간 검출된 필터 소자의 위치(예를 들어, 레드 필터 소자)는 다른 필터 소자의 위치로서 사용된다(예를 들어, 그린 및 블루 필터 소자). 이 실시예에서는, 광 위치 센서(130)으로부터의 검출 신호를 저장하기 위한 메모리(도시되지 않음)가 제공된다. 광 위치 센서(130)이 필터 소자를 지나갈 때, 광 위치 센서(130)으로부터의 검출 신호가 메모리내에 저장된다. 따라서, 다른 필터 소자의 위치가 메모리내에 저장된 데이타로부터 정확하게 얻어져서, 트래킹 정밀도가 향상될 수 있다.
상술한 설명에서, 광차폐 격자(10b)는 글라스 기판(12)상에 형성된다. 그러나, 제15도에 도시된 바와 같이, 광차폐 격자(10b)가 글라스 기판(254)와 액정 화합물(252) 사이에 형성되는 경우, 본 발명의 트래킹 제어가 적용될 수 있다. 이 경우에, 트래킹 제어의 위치 검출에 대한 패턴은 광차폐 격자(10b)의 위치내에서 기판(12)상에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라, 잉크 젯 헤드가 필터 소자의 위치를 따라 트래킹을 수행하기 때문에, 필터 소자의 위치가 예를 들어, 기판의 비틀림으로 인해 시프트되는 경우라도, 필터 소자의 위치는 항상 착색 위치와 동일하다.
본 발명은 또한 그 범위내의 상기 실시예에 대한 수정 및 변형예에도 적용가능하다는 것을 유의하자.
예를 들어, 실시예에서, 잉크 젯 헤드는 고정되고, XY 테이블은 이동된다. 그러나, XY 테이블이 고정되고, 대신 잉크 젯 헤드가 이동될 수도 있다.
더우기, 피에조이드(piezoid)와 같은 메카니칼 에너지 변환기를 사용하는 압전형 헤드가 잉크 젯 헤드로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 단색 칼라 필터에 적용할 수 있다.
상술한 각각의 실시예들은 잉크 젯 프린터들 중에서 잉크 방출의 실행시 사용된 에너지로서 열 에너지를 발생하고, 열 에너지에 의한 잉크의 상태 변화를 일으키기 위한 수단(예를 들어, 전열 변환기, 레이저 빔 발생기 등)을 포함하는 전형적인 프린터를 갖는다. 이러한 잉크 젯 헤드 프린터 및 프린팅 방법에 따라, 고밀도, 고정밀도의 프린팅 동작이 달성될 수 있다.
잉크 젯 프린팅 시스템의 전형적인 배열 및 원리에 따라, 예를 들어 미합중국 특허 제4,723,129호 및 제4,740,796호에 기술된 기본 원리를 사용하여 실시된 것과 양호하다. 상기 시스템은 소위 온-디멘드형 또는 연속형 프린팅 시스템에 적용가능하다. 특히, 온-디멘드형의 경우, 프린팅 정보에 대응하고, 액체(잉크)를 홀딩하는 시트 또는 액체 채널에 대응하여 배열된 각각의 전열 변환기에 막 비등을 초과하는 급속 온도 상승을 제공하는 최소한 하나의 구동 신호를 인가하므로써, 열 에너지가 프린트 헤드의 열 활성 표면상에서 막 비등을 실행하기 위해 전열 변환기에 의해 발생되고, 이 결과로서, 버블이 구동 신호에 일대일 대응하여 액체(잉크)내에 형성될 수 있기 때문에 이 시스템은 효과적이다. 버블의 성장 및 수축에 의해 방출 개구를 통해 액체(잉크)를 방출하므로써, 최소한 하나의 드롭렛이 형성된다. 구동 신호가 펄스 신호로서 인가된다면, 버블의 성장 및 수축은 순간적으로 얻어질 수 있고, 특히 높은 반응 특성을 갖는 액체(잉크)의 방출을 달성하는데 적절하다.
펄스 구동 신호로서, 미합중국 특허 제4,463,359호, 제4,345,262호에 기술된 신호가 적절하다. 더 우수한 프린팅이 열 활성 표면의 온도 상승비에 대해 본 발명의 미합중국 특허 제4,313,124호에 기술된 조건을 사용하므로써 수행될 수 있다.
프린트 헤드의 배열에 있어서, 방출 노즐, 액체 채널 및 상기 명세서에 기술된 것과 같은 전열 변환기(선형 액체 채널 또는 정각 액체 채널)의 조합으로서의 배열에 부가하여, 고정된 영역내에 배열된 열 활성화부를 갖는 배열을 기술하는 미합중국 특허 제4,558,333호 및 제4,459,600호가 본 발명에 포함된다. 또한, 본 발명은 전열 변환기의 방출부로서 다수의 전열 트랜스듀서에 공통인 슬롯을 사용하는 배열을 기술하는 일본 특허 공개 제59-123670호 또는 방출부에 해당하는 열 에너지의 압력파를 흡수하기 위한 개구를 갖는 배열을 기술하는 일본 특허 공개 제59-138461호에 기초한 배열에 효과적으로 적용될 수 있다.
더욱이, 프린터에 의해 프린트될 수 있는 최대 프린팅 매체의 폭에 해당하는 길이를 갖는 풀 라인형 프린트 헤드로서, 상기 명세서에 기술된 것처럼 다수의 프린트 헤드를 조합하므로써 풀 라인 길이를 만족하는 배열, 또는 일체로 프린트 헤드를 형성하므로써 얻어진 단일 프린트 헤드와 같은 배열이 사용될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 기술된 바와 같이, 장치 주 유닛에 전기적으로 접속될 수 있고, 장치 주 유닛상에 장착될 때 장치 주 유닛으로부터의 잉크를 수용할 수 있는 교체가능한 칩형 프린트 헤드뿐 아니라, 잉크 탱크가 프린트 헤드상에 일체로 배열된 카트리지형 프린트 헤드가 또한 본 발명에 적용가능하다.
프린팅 동작이 더 안정될 수 있으므로, 본 발명의 프린터의 배열로서 제공된 프린트 헤드용 복구 수단, 예비 보조 수단 등을 부가하는 것을 양호하다. 이러한 수단의 예는 예를 들어, 캡핑 수단, 클리닝 수단, 가압(pressurization) 및 흡입 수단, 및 전열 트랜스듀서, 다른 가열 소자 또는 이들의 조합을 사용하는 예비 가열 수단을 포함한다. 이것은 또한, 프린팅과 별개로 방출을 수행하는 예비 방출 모드를 제공하기 위한 안정한 프린팅에 대해 효과적이다.
더구나, 본 발명의 상술한 각각의 실시예에서, 잉크는 액체라고 가정한다. 다르게는, 본 발명은 잉크 젯 시스템내의 30℃ 내지 70℃의 범위내에서 잉크 자체의 온도 제어를 수행하기 위한 실시이므로, 잉크 점성이 안정한 방출 범위내로 떨어질 수 있도록, 실온 이하에서는 고체로 되고, 실온에서는 연화 또는 액화되는 잉크, 또는 프린팅 신호를 사용하는 적용시 액화되는 잉크를 사용할 수 있다.
또한, 고체 상태에서 액체 상태로의 잉크의 상태 변화를 일으키기 위한 에너지로 긍정적으로 활용하므로써 열 에너지에 의해 발생된 온도 상승을 방지하고, 잉크의 기화를 방지하기 위해, 비사용 상태에서 고체이고 가열시 액화되는 잉크가 사용될 수 있다. 어떤 경우이든, 프린팅 신호에 따라 열 에너지의 인가시 액화되고, 액체 상태로 방출되는 잉크, 프린팅 매체에 도달할 때 연화되는 잉크등이 본 발명에 사용가능하다. 이 경우에, 잉크는 일본 특허 공개 제54-56847호 또는 60-71260호에 기술된 바와 같이, 다공성 시트 또는 통과구의 리세스부내에 액상 또는 고상으로 유지되는 대향 전열 트랜스듀서에 놓여질 수 있다. 본 발명에서, 상술한 막 비등 시스템은 상술한 잉크에 대해 더 효과적이다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따라, 필터 소자의 위치가 미리 검출되고, 필터 소자의 착색이 노즐구와 기판 사이의 상대적인 위치가 보정됨에 따라 수행된다.
또한, 위치 보정은 부주사 방향으로만 이루어지는 것이 아니라, 주주사 방향 즉, 주주사 방향을 따라 필터 소자의 시프트된 위치가 검출되고, 노즐의 방출 타이밍이 보정될 수 있다. 이것은 불량 칼라 필터를 감소시킨다.
본 발명은 상술한 실시예에 제한되는 것이 아니라, 다양한 변형 및 수정이 본 발명의 취지 및 범위내에서 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구 범위에 의해 한정된다.

Claims (22)

  1. 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 칼라 필터를 제조하기 위한 칼라 필터 제조 방법에 있어서, 상기 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출 단계에서 검출된 상기 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 상기 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 상기 필터 소자 및 상기 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 상기 보정 단계에서의 상기 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서 상기 방출 노즐로부터 상기 필터 소자에 착색 물질을 방출하므로써 상기 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터 소자의 위치는 상기 필터 소자 및 상기 방출 노즐의 상대적인 위치가 미리 배치되는 제1센서에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 필터 소자가 선정된 패턴으로 형성된 광차폐부에 의해 분할되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다수의 필터 소자는 2차원 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 방출 노즐은 주주사 방향 및 부주사 방향으로 상기 필터 소자를 주사하는 동안 상기 필터 소자들을 연속적으로 착색하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방출 노즐이 하나의 라인상에서 상기 필터 소자의 어레이를 상기 주주사 방향으로 주사하는 동안, 상기 부주사 방향의 상기 방출 노즐 및 상기 필터 소자의 상대적인 위치가 보정되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 방출 노즐이 하나의 라인상에서 상기 필터 소자들의 어레이를 상기 주주사 방향으로 주사하는 동안, 상기 주주사 방향의 상기 방출 노즐 및 상기 필터 소자의 상대적인 위치가 제2센서에 의해 검출되고, 상기 방출 노즐로부터 착색 물질을 방출하는 타이밍이 상기 제2센서에 의해 검출된 상기 상대적인 위치에 기초하여 제어되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 방출 노즐과 상기 기판간의 거리는 제3센서에 의해 검출되고, 상기 방출 노즐은 상기 제3센서로부터의 출력 신호에 기초하여 상기 방출 노즐과 상기 기판간의 거리가 일정하게 유지되는 상태에서 주사되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 방출 노즐은 잉크를 방출하므로써 프린팅을 수행하기 위한 잉크 젯 헤드내에 포함되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 잉크 젯 헤드는 열 에너지를 이용하여 잉크를 방출하는 프린트 헤드이고, 상기 잉크에 공급될 열 에너지를 발생하기 위한 열 에너지 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 방법.
  10. 기판상의 다수의 필터를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 칼라 필터를 제조하기 위한 장치에 있어서, 상기 칼라 필터를 착색하기 위해 착색 물질을 방출하기 위한 방출 노즐; 상기 방출 노즐 또는 상기 기판을 서로 상대적으로 이동시키기 위한 이동 수단; 상기 필터 소자 및 상기 방출 노즐이 미리 설정되는 상대적인 위치에서, 상기 방출 노즐에 일체로 제공된 제1위치 검출 센서; 및 상기 제1위치 검출 센서에 의해 검출된 상기 필터 소자의 위치 정보에 기초하여 상기 필터 소자와 상기 방출 노즐이 배열되도록 상기 이동 수단을 제어하고, 상기 필터 소자를 착색하기 위해 상기 필터 소자와 상기 방출 노즐이 배열된 상태에서 착색 물질을 방출하도록 상기 방출 노즐을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다수의 필터 소자가 선정된 패턴으로 형성된 광차폐부에 의해 분할되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 다수의 필터 소자는 2차원 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 제어 수단은 상기 기판상의 모든 상기 필터 소자를 연속적으로 착색하기 위해 주주사 방향으로 상기 필터 소자상의 상기 방출 노즐 또는 상기 기판을 주사하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 방출 노즐 또는 상기 기판상의 한 라인상의 필터 소자들의 어레이가 상기 주주사 방향으로 주사되는 동안, 상기 제어 수단은 상기 부주사 방향으로 상기 방출 노즐 및 상기 필터 소자의 상대적인 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 방출 노즐 또는 상기 기판상의 한 라인상의 필터 소자들의 어레이가 상기 주주사 방향으로 주사되는 동안, 상기 주주사 방향으로 상기 방출 노즐 및 상기 필터 소자의 상대적인 위치를 검출하기 위한 제2위치 검출 센서를 더 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 제2센서에 의해 검출된 상대적인 위치에 기초하여 상기 방출 노즐로부터 착색 물질을 방출하는 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 방출 노즐과 상기 기판간의 거리를 검출하기 위해 제3위치 검출 센서를 더 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 제3센서로부터의 출력 신호에 기초하여, 상기 방출 노즐과 상기 기판간의 거리가 일정하게 유지되는 상태에서 상기 방출 노즐을 주사하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 방출 노즐은 잉크를 방출하므로써 프린팅을 수행하기 위한 잉크 젯 헤드내에 포함되는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 잉크 젯 헤드는 열 에너지를 이용하여 잉크를 방출하는 프린트 헤드이고, 상기 잉크에 공급될 열 에너지를 발생하기 위한 열 에너지 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 필터 제조 장치.
  18. 착색 물질을 방출하므로써, 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하기 위한 잉크 젯 헤드에 있어서, 상기 착색 물질을 방출하기 위한 방출 노즐; 및 상기 방출 노즐 및 상기 필터 소자의 상대적인 위치를 검출하기 위한 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 헤드.
  19. 제18항에 있어서, 상기 잉크 젯 헤드는 열 에너지를 이용하여 잉크를 방출하는 프린트 헤드이고, 상기 잉크에 공급될 열 에너지를 발생하기 위한 열 에너지 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 헤드.
  20. 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터에 있어서, 상기 칼라 필터가, 상기 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출 단계에서 검출된 상기 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 상기 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 상기 필터 소자 및 상기 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 상기 보정 단계에서의 상기 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서, 상기 방출 노즐로부터 상기 필터 소자로 상기 착색 물질을 방출하므로써 상기 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 칼라 필터.
  21. 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 갖는 디스플레이 디바이스에 있어서, 상기 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출 단계에서 검출된 상기 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 상기 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 상기 필터 소자 및 상기 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 상기 보정 단계에서의 상기 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서 상기 방출 노즐로부터 상기 필터 소자로 상기 착색 물질을 방출하므로써 상기 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 상기 칼라 필터; 및 상기 칼라 필터와 일체로 사용되고, 광량을 변화하기 위한 광량 변화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
  22. 기판상의 다수의 필터 소자를 각각 선정된 칼라로 착색하므로써 제조된 칼라 필터를 갖는 디스플레이 디바이스를 포함하는 장치에 있어서, 상기 디스플레이 디바이스가, 상기 기판상의 필터 소자의 위치를 검출하는 단계; 상기 검출 단계에서 검출된 상기 필터 소자의 위치 정보에 기초하여, 상기 필터 소자와 방출 노즐이 배열되도록 착색 물질을 방출하기 위해 상기 필터 소자와 상기 방출 노즐의 상대적인 위치를 보정하는 단계; 및 상기 보정 단계에서의 상기 상대적인 위치의 보정 후의 위치에서 상기 방출 노즐로부터 상기 필터 소자로 상기 착색 물질을 방출하므로써 상기 필터 소자를 착색하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된 상기 칼라 필터; 상기 칼라 필터와 일체로 사용되고, 광량을 변화하기 위한 광량 변화 수단; 및 상기 디스플레이 디바이스에 화상 신호를 공급하기 위한 화상 신호 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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