JP2006308974A - Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus - Google Patents
Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006308974A JP2006308974A JP2005133211A JP2005133211A JP2006308974A JP 2006308974 A JP2006308974 A JP 2006308974A JP 2005133211 A JP2005133211 A JP 2005133211A JP 2005133211 A JP2005133211 A JP 2005133211A JP 2006308974 A JP2006308974 A JP 2006308974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- color filter
- colored
- nozzle
- nozzles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
【課題】 粘度の高いインクを用いても、膜厚ムラのないカラーフィルタを提供する。
【解決手段】 基板3上の被着色部4bに対して、インクジェット方式でインクを吐出するカラーフィルタの製造方法において、1つの被着色部4bに対して、複数のノズル1bから選択された3つのノズル1bを1組として、その1組のノズル1bから同時にインクを吐出する。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter having no film thickness unevenness even when ink having high viscosity is used.
In a manufacturing method of a color filter that ejects ink to an object to be colored 4b on a substrate 3 by an ink jet method, three selected from a plurality of nozzles 1b are applied to one object to be colored 4b. One set of nozzles 1b is used, and ink is simultaneously ejected from the set of nozzles 1b.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、インクジェットヘッドからインクを吐出して形成された均一な膜厚のカラーフィルタおよびその製造方法、並びに、そのカラーフィルタの製造装置に関するものであり、例えば、基板の各画素を着色することにより形成される液晶ディスプレイに用のカラーフィルタおよびその製造方法、並びにそのカラーフィルタの製造装置に関するものである。 The present invention relates to a color filter having a uniform film thickness formed by ejecting ink from an inkjet head, a method for manufacturing the same, and an apparatus for manufacturing the color filter. For example, each pixel of a substrate is colored. The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display formed by the above, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus of the color filter.
今日、例えば、薄型液晶テレビ、パーソナルコンピュータ、および携帯電話などの発達に伴い、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイの需要が増加している。しかし、液晶パネルの価格は依然として高く、さらなるコストダウンが必要とされている。特に、コスト的に比重の大きいカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。 Today, for example, with the development of thin liquid crystal televisions, personal computers, mobile phones, and the like, the demand for liquid crystal displays, particularly color liquid crystal displays, is increasing. However, the price of the liquid crystal panel is still high, and further cost reduction is required. In particular, there is an increasing demand for cost reduction of a color filter having a large specific gravity.
カラーフィルタの製造方法としては、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法、およびインクジェット法などが提案されている。 As a method for producing a color filter, a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, a printing method, an ink jet method, and the like have been proposed.
例えば、特許文献1には、インクジェット法として、インクジェットジヘッドを用いて、赤,緑,および青の3色の各色素を含有するインク(着色液)を、基板上に吐出した後、各インクを乾燥させることにより、カラーフィルタの着色部を形成する方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, as an ink jet method, an ink (colored liquid) containing each of three colors of red, green, and blue is ejected onto a substrate using an ink jet dihead, and then each ink is discharged. A method for forming a colored portion of a color filter by drying is disclosed.
また、特許文献2には、インクジェット法として、複数のノズルを有するインクジェットヘッドを用いて、複数の被着色部に同時にインク(着色液)を吐出することにより、カラーフィルタの着色部を形成する方法が開示されている。
図6は、複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、被着色部(画素)を形成した基板との配置関係の一例を示した断面図である。この構成では、R(赤),G(緑),およびB(青)の各色のインクを吐出するインクジェットヘッド102a〜102cを、走査方向Aに走査させながら、カラーフィルタを形成する基板103の被着色部104a〜104cに、ノズル101a〜101cからインクを吐出する。なお、被着色部104a〜104cは、インクジェットヘッド102a〜102cの色(R・G・B)にそれぞれ対応している。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of an arrangement relationship between an inkjet head having a plurality of nozzles and a substrate on which a portion to be colored (pixels) is formed. In this configuration, the
また、図6の構成では、インクジェットヘッド102aのノズルピッチ105と、同一色に着色する被着色部のピッチ(図6ではRに着色すべき被着色部104a−104aのピッチ106)とが一致していない(ノズルピッチ105<ピッチ105)。このような場合、インクジェットヘッド102a〜102cを、被着色部104a,104b,104c…の配列方向に対して、傾斜して配置する。そして、例えば、インクジェットヘッド102aを傾斜した状態で、同一色の被着色部104a−104aに対応するノズル101a−101a(図6では塗りつぶしたノズル101a)から、インクを吐出する。これにより、同一色の複数の被着色部104a−104aを、同時に着色することができる。
Further, in the configuration of FIG. 6, the
このように、図6の構成では、各色につき、複数のノズル孔を有する1本のインクジェットヘッド102a〜102cを用いて、ノズルピッチ105と異なる画素ピッチ106を有するカラーフィルタの着色部を形成することができる。
しかしながら、従来の構成では、高粘度のインクを用いた場合、被着色部全体にインクが拡がらず、膜厚を均一にできないという問題がある。 However, in the conventional configuration, when high-viscosity ink is used, there is a problem that the ink does not spread over the entire portion to be colored and the film thickness cannot be made uniform.
具体的には、カラーフィルタの製造では、インクジェットプリンタに使用されるインクよりも高粘度のインクが用いられる。この高粘度のインクは、高濃度の色素成分(例えば30%程度)を含有しており、粘度は例えば15cPなどである。高粘度のインクを用いるのは、カラーフィルタを形成する基板上の隣接する被着色部(画素)間の混色を防止するためである。 Specifically, in the production of a color filter, an ink having a higher viscosity than that used in an ink jet printer is used. This high-viscosity ink contains a high-concentration pigment component (for example, about 30%), and the viscosity is, for example, 15 cP. The reason for using high-viscosity ink is to prevent color mixing between adjacent colored portions (pixels) on the substrate on which the color filter is formed.
しかしながら、特許文献2の構成では、画素の大きさに対してノズルピッチが小さい場合には、複数のノズルを使用して描画することが可能であるのに対して、画素の大きさに対してノズルピッチが同じくらいか大きい場合には、1個のノズルしか使用して描画できない。1個のノズルしか使用しない場合、インクの拡がりを考慮すると、必然的に画素の中央付近に着弾させることになる。このため、特許文献2の構成では、画素の中央付近にしか着弾位置を得ることができない。しかし、特許文献2の構成のように、被着色部の中央部付近に高粘度のインクを着弾させると、着弾後のインクの広がりが小さくなる。その結果、インクの乾燥後にも被着色部全体にインクが広がっておらず、被着色部中のインクの厚さ(膜厚)が不均一な状態となる。特に、被着色部の端部へのインクの広がりは悪くなっている。このため、膜厚ムラ(塗布ムラ,色素ムラとも言われる)が生じ、カラーフィルタとしての性能が悪くなる。
However, in the configuration of
なお、膜厚ムラが生じた被着色部を繰り返し走査して、インクを吐出することによって膜厚ムラを解消することも考えられる。しかしながら、カラーフィルタの製造に用いるインクの揮発性は高いため、吐出するタイミングが微妙に異なると、乾燥時間の差による乾燥ムラが生じるため、膜厚ムラを解消することはできない。 It is also conceivable to eliminate the uneven film thickness by repeatedly scanning the colored portion where the uneven film thickness has occurred and discharging ink. However, since the ink used for manufacturing the color filter has high volatility, if the discharge timing is slightly different, drying unevenness occurs due to the difference in drying time, and thus the film thickness unevenness cannot be solved.
また、例えば、現在市販の液晶テレビディスプレイでは、液晶パネルの大きさは、20インチ程度の大きさから50インチ近くの大きさまで、数多く存在する。例えば、22インチのWXGA(Wide extended Graphics Array)タイプの液晶パネルでは、画素ピッチが356.5μmであり、1色当たりの画素幅は118.8μmである。一方、45インチのWXGAタイプの液晶パネルでは、画素ピッチが729.3μmであり、1色当たりの画素幅は243.1μmである。 In addition, for example, in liquid crystal television displays currently on the market, there are many sizes of liquid crystal panels, from about 20 inches to nearly 50 inches. For example, in a 22-inch WXGA (Wide extended Graphics Array) type liquid crystal panel, the pixel pitch is 356.5 μm, and the pixel width per color is 118.8 μm. On the other hand, in a 45-inch WXGA type liquid crystal panel, the pixel pitch is 729.3 μm, and the pixel width per color is 243.1 μm.
このように、液晶ディスプレイの大きさおよび画素ピッチは、さまざまであるため、1つのインクジェットヘッドを用いて種々の画素ピッチに対応する場合には、インクを基板の画素に着弾させる着弾位置を適切に設定する必要がある。 As described above, since the size and pixel pitch of the liquid crystal display are various, when a single inkjet head is used to support various pixel pitches, the landing position for landing the ink on the pixel of the substrate is appropriately set. Must be set.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に粘度の高いインクを用いても、膜厚ムラのないカラーフィルタおよびその製造方法、並びにカラーフィルタの製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a color filter having no film thickness unevenness even when using ink having a particularly high viscosity, a method for manufacturing the color filter, and a device for manufacturing the color filter. It is to provide.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記の課題を解決するために、基板上の被着色部に対して、インクジェット方式でインクを吐出するカラーフィルタの製造方法において、1つの被着色部に対して、複数のノズルから選択された2以上のノズルからなるノズルセットから、同時にインクを吐出する吐出工程を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a color filter manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a color filter that ejects ink by an inkjet method to a colored portion on a substrate. And a discharge step of simultaneously discharging ink from a nozzle set including two or more nozzles selected from a plurality of nozzles.
上記カラーフィルタの製造方法は、インクジェット方式によりインクを吐出することによって、カラーフィルタを形成する方法である。インクジェット方式によるカラーフィルタの形成は、基板の被着色部に対してノズルからインクを吐出することによって行われる。被着色部に吐出されたインクは、その被着色部に着弾後広がる。そして、被着色部に広がったインクが乾燥することによって、カラーフィルタの各色に対応する着色部(着色領域)が形成される。 The color filter manufacturing method is a method of forming a color filter by ejecting ink by an ink jet method. The formation of the color filter by the ink jet method is performed by discharging ink from the nozzles to the colored portion of the substrate. The ink ejected to the colored part spreads after landing on the colored part. And the colored part (colored area | region) corresponding to each color of a color filter is formed when the ink which spread to the to-be-colored part dries.
上記の発明によれば、吐出工程では、2以上のノズルからなるノズルセットから、1つの被着色部にインクが吐出される。これにより、1回のインク吐出によって、1つの被着色部には、複数のノズルからインクが着弾する。このため、1回のインク吐出によって、被着色部の複数の異なる点に、インクを吐出することができる。その結果、例えば、被着色部の中央部付近にインクを吐出した場合でも、中央部付近のみではなく、被着色部の端部方向にもインクが広がる。従って、高粘度のインクを用いた場合であっても、被着色部の全体にインクを広げ、膜厚ムラが極めて小さいカラーフィルタを製造することができる。 According to the above invention, in the ejection step, ink is ejected from a nozzle set composed of two or more nozzles to one colored portion. Thereby, ink is landed from a plurality of nozzles to one colored portion by one ink discharge. For this reason, ink can be ejected to a plurality of different points of the colored portion by one ink ejection. As a result, for example, even when ink is ejected near the center of the colored portion, the ink spreads not only in the vicinity of the central portion but also in the end direction of the colored portion. Therefore, even when a highly viscous ink is used, it is possible to produce a color filter with extremely small film thickness unevenness by spreading the ink over the entire portion to be colored.
本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記吐出工程では、上記ノズルセットとして、隣接するノズルを用いることが好ましい。 In the color filter manufacturing method of the present invention, it is preferable that adjacent nozzles are used as the nozzle set in the ejection step.
上記の発明によれば、吐出工程において、複数のノズルから選択されたノズルセットとして、隣接するノズルを用いている。このため、インクが吐出されないノズルを減らし、複数のノズルを効率的に利用することができる。なお、ノズルセット同士も隣接するようにすれば、より効率的に複数のノズルを利用することができる。 According to the above invention, adjacent nozzles are used as a nozzle set selected from a plurality of nozzles in the ejection step. For this reason, it is possible to reduce the number of nozzles from which ink is not discharged and to efficiently use a plurality of nozzles. If the nozzle sets are also adjacent to each other, a plurality of nozzles can be used more efficiently.
本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記吐出工程では、上記ノズルセットとして、インク吐出方向が、上記被着色部の中心部に傾斜したノズルを用いることが好ましい。 In the method for producing a color filter of the present invention, in the ejection step, it is preferable to use, as the nozzle set, a nozzle whose ink ejection direction is inclined toward the center of the colored portion.
上記の発明によれば、ノズルセットのインク吐出方向が、被着色部の中心部に傾斜している。このため、ノズルセットを構成する両端のノズルの幅が被着色部の幅よりも大きい場合にも、被着色部の幅に合わせてインク吐出方向を傾斜させることによって、その被着色部を着色することができる。これにより、インクの吐出方向を傾斜させないノズルセットを用いる場合よりも、ノズルセットを構成するノズル数を多くすることができる。その結果、1つの被着色に対して、より多くのノズルからなるノズルセットを用いてインクを吐出できる。従って、より一層被着色部の全体にインクを広げ、膜厚ムラが極めて小さいカラーフィルタを製造することができる。このような構成は、例えば、大型の液晶パネルのカラーフィルタを製造するために特に有用である。 According to said invention, the ink discharge direction of a nozzle set inclines in the center part of a to-be-colored part. For this reason, even when the width of the nozzles at both ends constituting the nozzle set is larger than the width of the colored portion, the colored portion is colored by inclining the ink ejection direction according to the width of the colored portion. be able to. As a result, the number of nozzles constituting the nozzle set can be increased as compared with the case where a nozzle set that does not tilt the ink ejection direction is used. As a result, ink can be ejected using a nozzle set composed of a larger number of nozzles for one color. Accordingly, it is possible to further spread the ink over the entire portion to be colored and manufacture a color filter with extremely small film thickness unevenness. Such a configuration is particularly useful for manufacturing a color filter for a large liquid crystal panel, for example.
本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記吐出工程では、被着色部のサイズに応じて、基板とノズルとの距離を変化させることが好ましい。 In the color filter manufacturing method of the present invention, it is preferable that the distance between the substrate and the nozzle is changed according to the size of the portion to be colored in the ejection step.
上記の発明によれば、吐出工程では、基板のサイズによって異なる被着色部のサイズに応じて、基板とノズルとの距離を変化させて、ノズルからインクを吐出する。これにより、被着色部へのインクの着弾位置がほとんど変わらない範囲(許容される範囲)となるように、基板とノズルとの距離を維持することによって、被着色部のサイズ(基板のサイズ)に応じて、基板とノズルとの距離を最適な位置に変化させて、カラーフィルタを製造することができる。 According to the above invention, in the ejection step, ink is ejected from the nozzle by changing the distance between the substrate and the nozzle in accordance with the size of the portion to be colored that varies depending on the size of the substrate. Accordingly, the size of the colored portion (the size of the substrate) is maintained by maintaining the distance between the substrate and the nozzle so that the landing position of the ink on the colored portion is almost unchanged (allowable range). Accordingly, the color filter can be manufactured by changing the distance between the substrate and the nozzle to an optimum position.
本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記吐出工程では、同一色の被着色部間のピッチと、同一色のノズルセット間のピッチとが略一致するように、基板とノズルとの角度を変化させることが好ましい。 In the method for producing a color filter of the present invention, in the ejection step, the angle between the substrate and the nozzle is changed so that the pitch between the colored portions of the same color and the pitch between the nozzle sets of the same color are substantially the same. It is preferable to make it.
上記の発明によれば、同一色の被着色部間のピッチと、同一色のノズルセット間のピッチとが略一致するように、基板とノズルとの角度を変化させる。ここで、基板に対して、ノズルセット(ノズルの配列方向)を傾斜させれば、傾斜させない場合よりも、インク吐出時のノズルセット間(ノズル間)のピッチは、小さくなる。上記「同一色のノズルセット間のピッチ」とは、被着色部にインクを吐出する時の実質的なノズルセット間のピッチを示している。 According to the above invention, the angle between the substrate and the nozzle is changed so that the pitch between the parts to be colored of the same color and the pitch between the nozzle sets of the same color substantially coincide. Here, if the nozzle sets (nozzle arrangement direction) are inclined with respect to the substrate, the pitch between the nozzle sets (between nozzles) during ink ejection becomes smaller than when the nozzle sets are not inclined. The “pitch between nozzle sets of the same color” indicates a substantial pitch between nozzle sets when ink is ejected to the colored portion.
上記の発明によれば、同一色の被着色部間のピッチと、インク吐出時の同一色のノズルセット間とのピッチとが、略一致した状態で、インクを吐出する。すなわち、上記被着色部間のピッチと、ノズルセット間のピッチとが一致しない場合は、それらのピッチが略一致するように、基板とノズルとの角度を調節する。これにより、基板サイズ(被着色部のサイズ)に応じて、カラーフィルタを製造することができる。 According to the above invention, the ink is ejected in a state where the pitch between the colored portions of the same color and the pitch between the nozzle sets of the same color at the time of ink ejection are substantially matched. That is, when the pitch between the colored parts and the pitch between the nozzle sets do not match, the angle between the substrate and the nozzle is adjusted so that the pitches substantially match. Thereby, a color filter can be manufactured according to board | substrate size (size of a to-be-colored part).
本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記吐出工程では、基板またはノズルを回転させることが好ましい。 In the color filter manufacturing method of the present invention, it is preferable that the substrate or the nozzle is rotated in the ejection step.
上記の発明によれば、基板またはノズルを回転させることによって、基板とノズルとの角度を変化させることができる。これにより、基板サイズ(被着色部のサイズ)に応じて、カラーフィルタを製造することができる。 According to said invention, the angle of a board | substrate and a nozzle can be changed by rotating a board | substrate or a nozzle. Thereby, a color filter can be manufactured according to board | substrate size (size of a to-be-colored part).
本発明のカラーフィルタの製造装置は、上記の課題を解決するために、基板上の複数の被着色部に対して、インクジェット方式でインクを吐出するカラーフィルタの製造装置において、複数のノズルを有し、1つの被着色部に対して、複数のノズルから選択された2以上のノズルから、同時にインクを吐出するインクジェットヘッドを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a color filter manufacturing apparatus of the present invention has a plurality of nozzles in a color filter manufacturing apparatus that ejects ink to a plurality of colored portions on a substrate by an inkjet method. In addition, an ink jet head that discharges ink simultaneously from two or more nozzles selected from a plurality of nozzles is provided for one colored portion.
上記の発明によれば、本発明のカラーフィルタの製造方法と同様に、被着色部の全体にインクを広げ、膜厚ムラが極めて小さいカラーフィルタを製造することができる。 According to the above-described invention, similar to the method for producing a color filter of the present invention, it is possible to produce a color filter with extremely small film thickness unevenness by spreading ink over the entire portion to be colored.
本発明にかかるカラーフィルタは、上記の課題を解決するために、着色部の膜厚ムラが、1%以下であることを特徴としている。上記の発明によれば、膜厚ムラが極めて小さいカラーフィルタを提供することができる。 In order to solve the above problems, the color filter according to the present invention is characterized in that the uneven thickness of the colored portion is 1% or less. According to the above invention, a color filter with extremely small film thickness unevenness can be provided.
本発明の表示パネルは、本発明のカラーフィルタを備えていることを特徴としている。上記の発明によれば、上記表示パネルは、膜厚ムラが極めて小さい本発明のカラーフィルタを備えた表示パネルを提供できる。ここで、表示パネルは、カラーフィルタを備えるものであればよく、例えば、液晶表示パネルなどを例示できる。 A display panel according to the present invention includes the color filter according to the present invention. According to said invention, the said display panel can provide the display panel provided with the color filter of this invention with a very small film thickness nonuniformity. Here, the display panel only needs to include a color filter, and examples thereof include a liquid crystal display panel.
本発明のカラーフィルタの製造方法および製造装置は、以上のように、1つの被着色部に対して、複数のノズルから選択された2以上のノズルからなるノズルセットから、同時にインクを吐出する構成である。 As described above, the color filter manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention are configured to simultaneously eject ink from a nozzle set including two or more nozzles selected from a plurality of nozzles to one colored portion. It is.
本発明によれば、基板の被着色部の中央部のみではなく、端部にまで、インクを広げることが可能である。それゆえ、インク乾燥後の膜厚ムラを低減し、均一な膜厚のカラーフィルタを製造することができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to spread the ink not only at the central portion of the colored portion of the substrate but also at the end portion. Therefore, it is possible to reduce the film thickness unevenness after the ink is dried and to produce a color filter having a uniform film thickness.
以下、本発明の一実施形態について図1ないし図5に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention is not limited to the following embodiments.
本発明のカラーフィルタの製造装置は、インクジェット法によるカラーフィルタの製造において、高粘度のインクを用いて、膜厚ムラのないカラーフィルタを製造するものである。 The color filter manufacturing apparatus of the present invention manufactures a color filter having no film thickness unevenness using a high-viscosity ink in the manufacture of a color filter by an inkjet method.
図1は、本実施形態におけるカラーフィルタの製造装置に用いるインクジェットヘッド(塗布機構)の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of an ink jet head (coating mechanism) used in the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment.
本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、図1に示すようなインクジェットヘッド2からインクを吐出することにより、カラーフィルタの着色部を形成する。
The color filter manufacturing apparatus of this embodiment forms a colored portion of a color filter by discharging ink from an
図1に示すように、インクジェットヘッド2は、ヘッドチップ11の中央部にノズルプレート10が形成された構成である。
As shown in FIG. 1, the
ノズルプレート10は、インクジェットヘッド2において、カラーフィルタを形成するためのインクを吐出する部分である。ノズルプレート2には、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)に対応する3列のノズル1a〜1cが形成されている。各色ともに、複数のノズル1a〜1cが、直線状に配列している。各ノズル1a〜1cは、所定のノズルピッチ5(隣り合うノズルの間隔)となるように設計されている。
The
なお、本実施形態では、ノズルプレート10には、1色につき30個(合計90個)のノズル1a〜1cが形成されている。また、ノズルピッチ5は、243.1μmに設計されている。このノズルピッチ5は、45インチのWXGAタイプの液晶パネルにおける1色当たりの画素ピッチと同じである。
In the present embodiment, the
ここで、図2は、図1のインクジェットヘッド2を破線で切断した、ノズルプレート10の断面図である。すなわち、図2は、ノズルプレート2において、緑色のインクを吐出する部分の断面を示している。
Here, FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図2に示されるように、ノズルプレート10は、圧電素子12からなっている。ノズル1bどうしが、圧電素子12を介して隣接している。圧電素子12は、ノズル1bを仕切る壁部となっている。
As shown in FIG. 2, the
なお、圧電素子12としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などを使用することができる。
For example, lead zirconate titanate (PZT) can be used as the
ノズルプレート10の先端部(ノズル1bの先端部)14には、インクを吐出するノズル孔(吐出口)8が形成されている。ノズル孔8は、例えば、エキシマレーザ等の加工装置によって、形成される。なお、ノズル孔8は、ノズル流路13よりも狭くなっている。つまり、ノズル孔8の直径は、ノズル流路13の直径よりも小さくなっている。
A nozzle hole (ejection port) 8 for ejecting ink is formed in the tip part (tip part of the
なお、ノズルプレート10の表面(先端部14)には、図示しない撥インク性を有する表面処理層が形成されており、ノズル孔8付近へのインクの付着を防止している。
A surface treatment layer (not shown) having ink repellency (not shown) is formed on the surface (tip portion 14) of the
ノズル1bは、図2の上方からインク流路13を経由したインクを、ノズル孔8から吐出する。インクは、カラーフィルタを形成する基板3に対して、図2の矢印で示した矢印で示す吐出方向(飛翔方向)に吐出されるようになっている。
The
すなわち、圧電素子12に電圧を印加すると、圧電素子12が伸縮および振動し、その圧力変動によって圧力室(図示せず)が駆動する。その結果、インク流路13を経由してノズル孔8からインクが吐出される。このとき圧電素子12に印加する電圧を制御すれば、インクの吐出量を調整することが可能となる。なお、インクの吐出量は、被着色部4a〜4cのサイズ,インクの粘度,およびインク着弾位置などに応じて設定すればよく、特に限定されるものではない。
That is, when a voltage is applied to the
なお、上記の説明では、圧電素子12によってインクを吐出しているが、例えば、インクを加熱してインク中に気泡を発生させて、気泡の体積膨張によりインクを吐出することもできる。この場合も、電圧を制御することで、ノズル孔8から吐出するインク量を調整することができる。
In the above description, ink is ejected by the
ここで、本発明の特徴部分であるノズル1a〜1cからのインク吐出について、図2〜図4に基づいて説明する。図3は、ノズル1bから吐出されたインクの着弾位置を示す図であり、図4は、ノズルプレート10と基板3との位置関係を示す図である。
Here, ink discharge from the
図4に示すように、インクを吐出する基板(カラーフィルタを形成する基板)3には、R,G,Bの順に並んだ各色の被着色部4a〜4cが、ストライプ状に形成されている。被着色部4a〜4cは、インクジェットヘッド2a〜2cからインクが吐出されることによって、インクの乾燥後にカラーフィルタの着色部となる領域である。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態のインクジェットヘッド2は、基板3の1つの被着色部4a〜4cに、同一色の複数のノズル1a〜1cから、同時にインクを吐出することを特徴としている。
The
より詳細には、本実施形態では、図2に示すように、インクジェットヘッド2は、中心となるノズル1bと、その中心のノズル1bに隣り合う2つのノズル1bとからなる3つのノズル1bを1組(ノズルセット)として、インクを吐出する。さらに、中心のノズル1bと、中心のノズル1bに隣りあう2つのノズル1bとのインクの吐出方向は、異なっている。
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
具体的には、中心のノズル1bは、基板3における被着色部4a〜4cの形成面に対して、鉛直下向きにインクを吐出する。すなわち、3つのノズル1bの中央部は、基板3の鉛直方向となす角度が0度である。
Specifically, the
一方、隣接するノズル1bは、基板3における被着色部4a〜4cの形成面に対して、鉛直下向きよりも中心のノズル1b側(内側)に傾斜した角度でインクを吐出する。なお、ここでは、隣接するノズル1bのインク吐出方向の角度を、中心のノズル1bのインク吐出方向に対して、8.64°としている。すなわち、3つのノズル1bの両端部は、基板3の鉛直方向とのなす角度が、8.64度の角度である。このように、隣接するノズル1bのインク吐出方向は、被着色部4bの中心部に傾斜している。
On the other hand, the
なお、この角度は、例えば、基板3とインクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)との距離、および、実現すべきインク着弾位置17・18(後述の図4参照)に応じて、設定される。すなわち、この角度によって、吐出されたインクの着弾位置が決定される。また、同じ着弾位置を得る場合でも、インクの粘度によって、設定する角度は異なる。すなわち、この角度は、着弾後のインクの広がりに応じて設定する。
This angle is set according to, for example, the distance between the
図3は、このような3つのノズル1bから、被着色部4bに対してインクを吐出した結果を示している。図3に示すように、3つのノズル1bからの1回の吐出により、被着色部4bには、3箇所にインクが着弾する。すなわち、1回の吐出により、中心のノズル1bからのインク着弾位置17と、隣り合う2つのノズル1bからのインク着弾位置18とに、インクが吐出される。このようなインクの吐出を、基板3およびインクジェットヘッド2を走査しながら行うことによって、被着色部4b全体を着色することができる。
FIG. 3 shows a result of ejecting ink from the three
なお、図3において、便宜上、1つの着色部の幅7を「画素幅」とした場合、図3では、被着色部4bの画素幅7は242μmである。また、図3では、中心のノズル1bから吐出されたインク着弾位置17と、隣接するノズル1bから吐出されたインク着弾位置18との距離(中心の距離)は、91μmとなっている。また、被着色部4bの端部と、インク着弾位置18の中心との距離は、30μmとなっている。なお、画素幅7は、インクジェットヘッド2の走査方向Aと直交する方向の幅とする。
In FIG. 3, for convenience, when the width 7 of one colored portion is “pixel width”, the pixel width 7 of the
本実施形態のインクジェットヘッド2では、このような3つのノズルによるインクの吐出を、被着色部4a〜4cのそれぞれに対して行う。図1のインクジェットヘッド2は、図4に示すように、各色のインクごとに、インクジェットヘッド2a〜2cを備えている。図4では、各インクジェットヘッド2a〜2cにおいて、塗りつぶされたノズル1a〜1cが、中心のノズル1a〜1cとなり、その両隣のノズル1a〜1cを合わせた3つのノズル1a〜1cから、同時にインクが吐出される。これにより、被着色部4a〜4c全体を、均一に着色することができる。
In the
ここで、前述のように、本実施形態では、各ノズル1a〜1cは、1つの被着色部に対して、3つのノズルを1組のノズルセットとして、インクを吐出している。各インクジェットヘッド2a〜2cには、所定のノズルピッチ5で、各ノズル1a〜1cが配列されている。このため、あるノズルセットの中心のノズルと、その隣のノズルセットの中心のノズルとのピッチ(中心ノズル間のピッチ)も、所定値となっている。
Here, as described above, in the present embodiment, each of the
また、基板3上の被着色部4a〜4cは、所定の画素幅7で形成されている。さらに、隣りあう被着色部間のピッチ(例えば、被着色部4aとその隣の被着色部4bとのピッチ)も、所定のピッチとなっている。このため、同一色の被着色部(例えば被着色部4a−4a間のピッチ(同一色の画素ピッチ6)も、所定値となる。
Further, the portions to be colored 4 a to 4 c on the
なお、画素幅7は1つの被着色部4a〜4cの幅であり、画素ピッチ6は、同一色間の被着色部4a−4aの幅とする。
The pixel width 7 is the width of one of the
このような、ノズルピッチ5,中心ノズル間のピッチ16,画素幅7,および同一色の画素ピッチ6は、任意の設定値であるため、インクジェットヘッド2a〜2cおよび基板3に応じて変化するものである。
Since the
従って、所定のノズルピッチ5で配列されたノズル1a〜1cを有するインクジェットヘッド2a〜2cを用いると、中心ノズル間のピッチ16および同一色の画素ピッチ6が、一致する場合と一致しない場合とがある。
Therefore, when the inkjet heads 2a to 2c having the
本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、いずれの場合にも、被着色部4a〜4cを均一に着色できるようになっている。図4は、上記ピッチが一致する場合のインクジェットヘッド2a〜2cと基板3との位置関係を示す図であり、図5は、上記一致が一致しない場合のインクジェットヘッド2aと基板3との位置関係を示す図である。
In any case, the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment can uniformly color the portions to be colored 4a to 4c. FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the inkjet heads 2a to 2c and the
すなわち、図4では、同一色の被着色部間のピッチ(例えば、図4では被着色部4a−4a間のピッチ)6は、中心のノズル1a−1a間のピッチ16と略等しい。この場合、インクジェットヘッド2a〜2cを、基板3の被着色部4a〜4cの形成面と平行にして、インクを吐出する。これにより、被着色部4a〜4cには、画素幅7の方向に対して平行に、インクが着弾する。そして、その平行維持して、インクジェットヘッド2a〜2cを、走査方向Aに走査することによって、被着色部4aが着色される。このようにして、中心ノズル間のピッチ16および同一色の画素ピッチ6が一致する場合に、各被着色部4a〜4cを均一に着色することができる。
That is, in FIG. 4, the
一方、図5では、同一色の被着色部間4a−4a間のピッチ6と、中心のノズル1a−1a間のピッチ16とが異なる(例えばピッチ6<ピッチ16)。この場合、インクジェットヘッド2a〜2cを、基板3の被着色部4a〜4cの形成面に対して傾斜にして、インクを吐出する。ここで、この傾斜の程度(角度)は、同一色の画素ピッチ6と、傾斜時の実質的な中心ノズル間のピッチ19とが、略一致する程度とすればよい。これにより、被着色部4a〜4cには、画素幅7の方向に対して傾斜した状態で、インクが着弾する。そして、その傾斜を維持して、インクジェットヘッド2a〜2cを、走査方向Aに走査することによって、被着色部4aが着色される。このようにして、中心ノズル間のピッチ16および同一色の画素ピッチ6が一致しない場合にも、各被着色部4a〜4cを均一に着色することができる。
On the other hand, in FIG. 5, the
このように、本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、同一色の被着色部間4a−4a間の画素ピッチ6と、中心のノズル1a−1a間のピッチ16とが同じであれば、走査方向に対してインクジェットヘッド2a〜2cを傾斜させずに、被着色部4a〜4cを着色できる。一方、上記画素ピッチ6とピッチ16とが異なる場合、インクジェットヘッド2a〜2cを傾斜させることによって、被着色部4a〜4cを着色できる。
As described above, the color filter manufacturing apparatus according to the present embodiment scans if the
従って、インクジェットヘッド2a〜2cを用いて、基板3の画素ピッチ6に関係なく、カラーフィルタを製造することができる。通常、液晶ディスプレイの大きさおよび画素ピッチ6は、さまざまである。本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、このような種々のサイズの液晶パネルに対応させて、種々の画素ピッチ6を有する基板3に対してカラーフィルタを製造することができる。
Therefore, a color filter can be manufactured using the inkjet heads 2 a to 2 c regardless of the
このように、本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、同一色の被着色部間4a−4a間のピッチ6と、中心のノズル1a−1a間のピッチ16とに関係なく、被着色部4a〜4cを均一に着色することができる。そして、着色後のインクの乾燥により、カラーフィルタの着色部が形成され、カラーフィルタの製造が完了する。
As described above, the color filter manufacturing apparatus according to the present embodiment is not limited to the
なお、本実施形態のカラーフィルタの製造装置において、インクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との距離が、近すぎたり、遠すぎたりすると、インク着弾位置17および18を、確実に実現できない場合もある。
In the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment, if the distance between the inkjet heads 2a to 2c (
そこで、本実施形態のカラーフィルタの製造装置では、インク着弾位置17および18を実現するために、インクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との距離を最適な位置に設定している。
Therefore, in the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment, in order to realize the ink landing positions 17 and 18, the distance between the inkjet heads 2a to 2c (
ここで、「最適な位置」とは、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3とが接することがない位置であって、かつ、例えば、周囲の気流によってノズル1a〜1cから吐出されるインク滴が流されるなどしても、吐出されたインクが着弾すべき位置に着弾できる位置を示している。この「最適な位置」は、例えば、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3との距離を変えて、インク滴の着弾位置を測定し、インク滴の着弾位置が変わらない範囲(すなわち、カラーフィルタを形成する上で許容される位置ズレの範囲)で、最も遠い位置とすることによって、求めることができる。
Here, the “optimum position” is a position where the ink jet heads 2a to 2c and the
例えば、図3に示すような、インク着弾位置17および18を、確実に実現するために、インクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との距離を、1mmに設定している。前述した3つのノズル1bにおける、隣接するノズル1bのインク吐出方向の角度を(図2では8.64°)は、インクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との距離(1mm)と、図3のインク着弾位置17および18とに基づき設定されたものである。
For example, the distance between the inkjet heads 2a to 2c (
このように、本実施形態のカラーフィルタの製造装置では、インクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との距離を最適な位置に設定しているため、確実に目的とするインク着弾位置17および18を実現することができる。これにより、より均一な膜厚のカラーフィルタを製造することができる。
As described above, in the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment, the distance between the ink jet heads 2a to 2c (
なお、前述したインクジェットヘッド2a〜2cを傾斜角度、および、基板3とノズル1bとの距離(最適な位置)は、例えば、基板3の被着色部4a〜4cに基づき設定することができる。
Note that the inclination angle of the inkjet heads 2a to 2c and the distance (optimum position) between the
具体的には、例えば、上記カラーフィルタの製造装置は、基板の被着色部4a〜4cを読み取る読取部、および、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3とを相対的に移動させることにより両者の距離を変化させる移動部を備えている。
Specifically, for example, the color filter manufacturing apparatus includes a reading unit that reads the
読取部は、例えば、カメラと制御部とを備えており、カメラで撮影した被着色部4a〜4cの情報(被着色部情報)を、データとして制御部に送信する。
The reading unit includes, for example, a camera and a control unit, and transmits information (colored portion information) of the
制御部は、カメラから送信された被着色部4a〜4cの情報に基づき、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3との最適な距離(最適な位置)を設定する。また、制御部は、被着色部4a〜4cの情報に基づき、同一色の被着色部間4a−4a間のピッチ6と、中心のノズル1a−1a間のピッチ16とが異なるか否かを判定する。そして、このピッチが異なる場合は、インクジェットノズル2a〜2cを、前述のように傾斜させるように設定する。
The control unit sets an optimum distance (optimum position) between the inkjet heads 2a to 2c and the
移動部は、制御部によって設定された、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3との最適な距離(最適な位置)に基づき、インクジェットヘッド2a〜2cおよび基板3を相対移動させる。また、移動部は、制御部にてピッチが異なると判定された場合に、前述のように、インクジェットノズル2a〜2cが傾斜するように、インクジェットノズル2a〜2cを移動させる。移動部は、基板3およびインクジェットヘッド2a〜2cの少なくとも一方を移動させればよい。つまり、移動部は、インクジェットヘッド2a〜2cと基板3との相対的な位置を変化させればよい。なお、基板をインクジェットヘッド2a〜2cに対して相対移動させる動作、および、基板3とインクジェットヘッド2a〜2cとの距離を調整する動作は、同一の移動部で行っても、別々の移動部で行ってもよい。
The moving unit relatively moves the inkjet heads 2a to 2c and the
移動部としては、例えば、基板3をxyz方向(3次元方向)に移動可能なステージが挙げられる。このステージは、インク吐出時の基板3の走査にも利用できる。
Examples of the moving unit include a stage that can move the
上記読取部および移動部を備えたカラーフィルタの製造装置によれば、読取部で取得した基板3の被着色部4a〜4cに基づき、移動部によってインクジェットヘッド2a〜2c(ノズル1a〜1c)と基板3との角度および距離を最適な位置に設定することが可能となる。従って、確実に目的とするインク着弾位置17および18を実現することができる。
According to the color filter manufacturing apparatus including the reading unit and the moving unit, the moving unit and the inkjet heads 2a to 2c (
以上のように、本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、1つの被着色部4a〜4cに対して、複数のノズル1a〜1cから選択された2以上のノズル1a〜1c(本実施形態では3つのノズル)から、同時にインクを吐出している。
As described above, the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment has two or
カラーフィルタの製造に用いるインクは、通常のインクジェットプリンタに使用されているインクより高粘度である。例えば、カラーフィルタの製造に用いるインクは、色素成分が30%、粘度が15cPである。このため、従来のカラーフィルタの製造装置では、被着色部全体にインクが広がりにくい。その結果、製造されたカラーフィルタは、膜厚ムラが発生しやすい。膜厚ムラが生じたカラーフィルタは、高精度の色再現性、明るさの再現を実現することができない。 The ink used for manufacturing the color filter has a higher viscosity than the ink used in a normal inkjet printer. For example, the ink used for manufacturing the color filter has a pigment component of 30% and a viscosity of 15 cP. For this reason, in a conventional color filter manufacturing apparatus, it is difficult for ink to spread over the entire portion to be colored. As a result, the manufactured color filter is likely to cause film thickness unevenness. A color filter with uneven film thickness cannot achieve highly accurate color reproducibility and brightness reproduction.
これに対し、本実施形態のカラーフィルタの製造装置では、ノズルセット1a〜1cから、1つの被着色部4a〜4cにインクを吐出する。これにより、1回のインク吐出によって、1つの被着色部4a〜4cには、複数のノズル1a〜1cからインクが着弾する。このため、1回のインク吐出によって、被着色部4a〜4cの複数の異なる点に、インクを吐出することができる。その結果、例えば、被着色部4a〜4cの中央部付近にインクを吐出した場合でも、中央部付近のみではなく、被着色部4a〜4cの端部方向にもインクが広がる。従って、高粘度のインクを用いた場合であっても、被着色部4a〜4cの全体にインクを広げ、膜厚ムラが極めて小さいカラーフィルタを製造することができる。
On the other hand, in the color filter manufacturing apparatus according to the present embodiment, ink is ejected from the nozzle sets 1a to 1c to the
これにより、1つの被着色部に対して隣接する3つのノズルから吐出したインクを、被着色部の中心付近と端部付近とに、着弾させることができる。従って、カラーフィルタの被着色部の幅方向(被着色部の配列方向)に対して、均一にインクを吐出することができる。このため、被着色部にインクが着弾した後、インクを被着色部全体に広げることができる。従って、被着色部のまで均一にインクが広がるため、インク(色素)の膜厚ムラのないカラーフィルタを製造することができる。 Thereby, ink ejected from three nozzles adjacent to one colored portion can be landed near the center and near the end of the colored portion. Accordingly, it is possible to discharge ink uniformly in the width direction of the colored portions of the color filter (the arrangement direction of the colored portions). For this reason, after ink lands on the colored portion, the ink can be spread over the entire colored portion. Accordingly, since the ink spreads uniformly to the portion to be colored, it is possible to manufacture a color filter without unevenness in the ink (pigment) film thickness.
なお、特許文献2の構成では、画素(被着色部)の大きさに対してノズルピッチが同じくらいか大きい場合には、1個のノズルしか使用して描画できない。この場合、インクの拡がりを考慮すると、必然的に画素の中央付近に着弾させることになる。このため、特許文献2の構成では、画素の中央付近にしか着弾位置を得ることができない。それゆえ、インクジェットヘッドの移動方向に対して垂直方向にインクを拡げることができない。
In the configuration of
これに対し、本発明の構成では、1回のインク吐出によって、被着色部4a〜4cの複数の異なる点に、インク滴を着弾させることができる。このため、インクジェットヘッドの移動方向に対して垂直方向にインクを拡げることができる。従って、吐出するインクの粘度が高く、画素の大きさに対してノズルピッチが大きい場合であっても、中央付近に着弾させるとインクが広がらずに画素全体にインクが広がらないという、特許文献2不都合を、解決することができる。
On the other hand, in the configuration of the present invention, ink droplets can be landed on a plurality of different points of the
さらに、本実施形態の方法によって製造したカラーフィルタと、特許文献2に記載の方法で製造したカラーフィルタとの膜厚ムラを比較した結果、本実施形態の方法によって製造されたカラーフィルタは、全ての被着色部において1%であり、被着色部全体にインクが広がっており、インクが行き渡らない部分が全くないことが確認された。
Furthermore, as a result of comparing the film thickness unevenness between the color filter manufactured by the method of this embodiment and the color filter manufactured by the method described in
一方、特許文献2の方法によって製造されたカラーフィルタの膜厚ムラは、基板全体で5%程度であり、被着色部全体にインクが行き渡らない部分が確認された。
On the other hand, the film thickness unevenness of the color filter manufactured by the method of
なお、膜厚ムラは、基板の裏面から光を照射することによって、カラーフィルタを透過する透過光の分布を調べ、その透過光の分布から評価した。すなわち、基板の裏面から光を当ててその透過光の光量を測定して、透過光が多ければ膜厚が薄いと判断し、少なければ膜厚が厚いと判断する。このようにして、「膜厚ムラ」を評価することができる。 The film thickness unevenness was evaluated by irradiating light from the back surface of the substrate to examine the distribution of transmitted light that passes through the color filter and from the transmitted light distribution. That is, light is applied from the back surface of the substrate and the amount of transmitted light is measured, and if the transmitted light is large, it is determined that the film thickness is thin, and if the transmitted light is small, the film thickness is determined to be thick. In this way, “film thickness unevenness” can be evaluated.
また、「膜厚ムラ」が大きいと色再現性に問題が生じる。色再現性の問題は、単独の色(本実施形態の場合、赤、青、緑の各色)にも当てはまり、複数色を組み合せた色(単独以外の色)、例えば赤と青との重ねあわせで紫ができる場合にも当てはまる。従って、例えば、赤と青の比率が1:1の紫を作る場合に、例えば赤に+5%の「膜厚ムラ」があると、かなり赤みがかった紫に見えて、カラーフィルタとしては不良品となる。本発明のカラーフィルタは、膜厚ムラが1%以下と極めて小さいため、単独の色はもちろん、特に複数色を組み合せた場合であっても、高精度の色再現性、明るさの再現性を実現できる。 In addition, when “film thickness unevenness” is large, a problem occurs in color reproducibility. The problem of color reproducibility also applies to a single color (in this embodiment, each color of red, blue, and green), and a combination of a plurality of colors (a color other than a single color), for example, superposition of red and blue This also applies if you can make purple. Therefore, for example, when making purple with a ratio of red to blue of 1: 1, for example, if there is a “film thickness unevenness” of + 5% in red, it appears to be a very reddish purple, and is a defective color filter. Become. The color filter of the present invention has a very small film thickness non-uniformity of 1% or less. Therefore, highly accurate color reproducibility and brightness reproducibility can be achieved not only for a single color but also for a combination of a plurality of colors. realizable.
なお、本実施形態のカラーフィルタの製造装置は、少なくとも以下の点を変更することができる。 Note that the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment can change at least the following points.
本実施形態では、図2のように、中心のノズル1bとそれに隣接する2つのノズル1bとからインクを吐出して1つの被着色部4bを着色した。すなわち、各色について、隣接する3つのノズル1a〜1cからなるノズルセットを用いて、1つの被着色部4a〜4cを着色した。しかし、ノズルセットの各ノズル1a〜1cは、隣接していなくてもよい。例えば、1つの被着色部4a〜4cに対して使用するノズルを、1つおきに複数選択する構成とすることもできる。この場合、画素幅7に比べてノズルピッチ5が狭い場合に有効である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, ink is ejected from the
また、本実施形態では、各ノズル1a〜1cについて、3つのノズルを1つのノズルセットとしている。しかし、このノズルセットは、2つ以上のノズルからなるものであればよい。すなわち、ノズルセットのノズル数は、適宜変更することができる。この構成では、ノズルセットを構成するノズル数を増やすことによって、被着色部4a〜4cの端部まで均一にインクを着弾させることができる。従って、被着色部4a〜4cの端部にまでインクが広がり、均一な膜厚のカラーフィルタを製造できる。
Moreover, in this embodiment, three nozzles are made into one nozzle set about each
また、1つのノズル1a〜1cから吐出するインク量を抑えることができる。被着色部4aの画素幅7が大きい場合、ノズルセットのノズル数を増やすことが好ましい。一方、画素幅7が小さい場合、1つのノズル1a〜1cから吐出するインクの量を減らしたとしても、ノズルセットのノズル数が多いと、インクの量が多くなってしまう。このため、被着色部4aの画素幅7が小さい場合、使用するノズル孔8の数を減らすことが好ましい。これにより、画素幅7に応じた、適切なインク吐出が可能となる。
Further, the amount of ink ejected from one
図4および図5では、各被着色部4a〜4cは、ストライプ状になっている。しかし、各被着色部4a〜4cをさらに細かく分離して画素を構成し、複数の画素をマトリクス状に配置する構成であってもよい。
In FIG. 4 and FIG. 5, each
基板3の被着色部4a〜4c間には、異なる色のインクの混色を防ぐために、土手(隔壁)が形成されている。すなわち、各被着色部4a〜4cは、その土手を介して隣接している。この土手(隔壁)は、各被着色部4a〜4cの表面反射を防ぐため、黒い隔壁(ブラックマトリクス)とすることもできる。
Banks (partitions) are formed between the portions to be colored 4 a to 4 c of the
なお、画素幅7および画素ピッチ16は、基板3の大きさなどによって異なるため、特に限定されるものではない。例えば、45インチのWXGAタイプの液晶パネルを製造する場合、図4において、1色あたりの画素幅7は242μmであり、画素ピッチ16は729.3μmである。隣接する被着色部4a〜4c間には、インクの混色を防ぐために土手(隔壁)が形成されている。ここでは、土手の幅を約3μmとしているため、画素ピッチ16は、1色あたりの画素幅7のちょうど3倍になっていない。
The pixel width 7 and the
基板3は、カラーフィルタの使用目的によって適宜選択すればよく、特に制限されるものではない。基板3は、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、プラスチックフィルムなどの板状またはフィルム状のものを使用できる。
The
本実施形態では、インクジェットヘッド2は、3色のインクジェットヘッド2a〜2cが一体構造となったものでもよいし、各々のインクジェットヘッド2a〜2cが独立した構造であってもよい。インクジェットヘッド2a〜2cが独立した構造であれば、例えば1つのインクジェットヘッドのみにインク詰まりが生じた場合に、そのインクジェットヘッドのみ交換することができる。
In the present embodiment, the
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法および製造装置は、以下のように表現することもできる。 In addition, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the color filter of this invention can also be expressed as follows.
〔1〕本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上の所定位置に複数のインク吐出ノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して複数の色要素(被着色部)を有するカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記色要素を着色する際、1つの画素に対して複数のノズルを用いて色画素を形成する方法ともいえる。 [1] The color filter manufacturing method of the present invention manufactures a color filter having a plurality of color elements (colored portions) by discharging ink from an inkjet head having a plurality of ink discharge nozzles at predetermined positions on a substrate. This is a color filter manufacturing method, and it can be said that when coloring the color element, a color pixel is formed using a plurality of nozzles for one pixel.
従来のカラーフィルタの形成においては、インクの粘度が大きくなると、画素に吐出されたインクの広がりが小さくなり、インクの乾燥後に、画素中のインクの厚みが不均一であったり、画素全体にインクが行き渡らなかったりするという問題があった。 In the formation of a conventional color filter, when the viscosity of the ink increases, the spread of the ink ejected to the pixel decreases, and after the ink is dried, the thickness of the ink in the pixel is not uniform, or the ink is applied to the entire pixel. There was a problem that it was not spread.
そこで、上記〔1〕の構成では、基板上の所定位置に複数のインク吐出ノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して複数の色要素を有するカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、前記色要素を着色する際、1つの画素に対して複数のノズルを用いて色画素を形成することで、インクの乾燥後にインク中の色素をより均一に画素内に配置することができる。つまり、本発明では、画素の中央部だけではなく、画素の端部にもインクを吐出している。このため、画素全体にインクが行き渡り、インクの乾燥後に、画素中のインクの厚さ(膜厚)を均一にすることができる。さらに、異なる大きさの基板に対しても、常に最適なインクの着弾位置が得られる。 Therefore, in the configuration [1], a color filter manufacturing method for manufacturing a color filter having a plurality of color elements by discharging ink from an inkjet head having a plurality of ink discharge nozzles at predetermined positions on a substrate. When coloring the color elements, the color pixels are formed by using a plurality of nozzles for one pixel, so that the pigment in the ink can be more uniformly arranged in the pixel after the ink is dried. That is, in the present invention, ink is ejected not only to the central part of the pixel but also to the end part of the pixel. For this reason, ink spreads over the whole pixel, and after the ink is dried, the thickness (film thickness) of the ink in the pixel can be made uniform. Furthermore, the optimal ink landing position can always be obtained for substrates of different sizes.
〔2〕上記〔1〕に記載の複数のノズルは、隣接しているものであってもよい。これにより、より安定してインクの乾燥後にインク中の色素を均一に画素内に配置することができる。 [2] The plurality of nozzles described in [1] may be adjacent to each other. Thereby, the pigment | dye in an ink can be uniformly arrange | positioned in a pixel after drying of an ink more stably.
〔3〕上記〔1〕に記載の複数のノズルは、基板上の色画素の中心方向、またはノズル孔中心と色画素の中心を結ぶ方向に傾斜しているものであってもよい。これにより、より安定してインクの乾燥後にインク中の色素を均一に画素内に配置することができる。 [3] The plurality of nozzles described in [1] may be inclined in the center direction of the color pixel on the substrate or in the direction connecting the center of the nozzle hole and the center of the color pixel. Thereby, the pigment | dye in an ink can be uniformly arrange | positioned in a pixel after drying of an ink more stably.
〔4〕本発明のカラーフィルタの製造装置は、基板の画素サイズを読み取るための読み取り手段と、基板とインクジェットヘッドとの距離を変えることができる移動手段と、前記読み取り手段によって得られた基板のサイズの情報から、基板またはインクジェットヘッドを前記移動手段により最適な位置に移動する手段とを有するものであるともいえる。 [4] The color filter manufacturing apparatus of the present invention includes a reading unit for reading the pixel size of the substrate, a moving unit capable of changing the distance between the substrate and the inkjet head, and a substrate obtained by the reading unit. From the size information, it can be said that the apparatus has means for moving the substrate or the ink jet head to an optimum position by the moving means.
上記の構成によれば、異なる大きさの基板に対して、基板の大きさに応じてインクの着弾位置を変えることができ、インクの乾燥後にインク中の色素をより均一に画素内に配置することが可能となる。 According to the above configuration, the landing position of the ink can be changed according to the size of the substrate of different sizes, and the pigment in the ink is more uniformly arranged in the pixel after the ink is dried. It becomes possible.
〔5〕上記〔4〕のカラーフィルタの製造装置は、前記読み取り手段によって得られた基板のサイズの情報から、インクジェットヘッドのノズル間ピッチを基板に対して最適な位置に移動する手段を有するものであってもよい。 [5] The color filter manufacturing apparatus according to the above [4] has means for moving the pitch between nozzles of the ink jet head to an optimum position with respect to the substrate from information on the size of the substrate obtained by the reading means. It may be.
これにより、基板の大きさに応じてインクの着弾位置を変えることができ、インクの乾燥後にインク中の色素をより均一に画素内に配置することができる。 Thereby, the landing position of the ink can be changed according to the size of the substrate, and the pigment in the ink can be more uniformly arranged in the pixel after the ink is dried.
〔6〕上記〔5〕のカラーフィルタの製造装置において、前記インクジェットヘッドのノズル間ピッチを基板に対して最適な位置に移動する手段は、インクジェットヘッドまたは基板を回転させるものであってもよい。 [6] In the color filter manufacturing apparatus according to [5], the means for moving the nozzle-to-nozzle pitch of the inkjet head to an optimum position with respect to the substrate may rotate the inkjet head or the substrate.
上記の各構成によれば、上記インクジェットヘッドのノズル間ピッチを基板に対して、最適な位置に移動する手段をインクジェットヘッドまたは基板を回転させることとすることで、インクの乾燥後にインク中の色素をより均一に画素内に配置することができる。 According to each of the above-described configurations, by rotating the inkjet head or the substrate as a means for moving the nozzle-to-nozzle pitch of the inkjet head to the optimum position with respect to the substrate, the coloring matter in the ink after drying the ink Can be more uniformly arranged in the pixels.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、膜厚ムラのないカラーフィルタを製造することができるため、カラーフィルタを有する各種表示パネルを製造に適用することができる。 According to the present invention, since a color filter without film thickness unevenness can be manufactured, various display panels having color filters can be applied to manufacturing.
A 走査方向
1a,1b,1c ノズル
2,2a,2b,2c インクジェットヘッド
3 基板
4a,4b,4c 被着色部
5 ノズルピッチ
6 画素ピッチ(同一色の被着色部間のピッチ)
7 画素幅
8 ノズル孔
9 インク着弾位置
11 ヘッドチップ
12 圧電素子
13 インク流路
14 先端部
16 中心ノズル間のピッチ(同一色のノズルセット間のピッチ)
A
7 Pixel width 8 Nozzle hole 9
Claims (9)
1つの被着色部に対して、複数のノズルから選択された2以上のノズルからなるノズルセットから、同時にインクを吐出する吐出工程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 In a method for manufacturing a color filter that ejects ink by an inkjet method to a portion to be colored on a substrate,
A method for producing a color filter, comprising: a step of simultaneously ejecting ink from a nozzle set composed of two or more nozzles selected from a plurality of nozzles with respect to one colored portion.
複数のノズルを有し、1つの被着色部に対して、複数のノズルから選択された2以上のノズルから、同時にインクを吐出するインクジェットヘッドを備えていることを特徴とするカラーフィルタの製造装置。 In a color filter manufacturing apparatus that ejects ink by an inkjet method to a plurality of colored portions on a substrate,
An apparatus for producing a color filter, comprising: a plurality of nozzles, and an inkjet head that simultaneously ejects ink from two or more nozzles selected from the plurality of nozzles with respect to one colored portion .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005133211A JP2006308974A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005133211A JP2006308974A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006308974A true JP2006308974A (en) | 2006-11-09 |
Family
ID=37475917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005133211A Pending JP2006308974A (en) | 2005-04-28 | 2005-04-28 | Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006308974A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525406A (en) * | 2007-04-26 | 2010-07-22 | コダック グラフィック コミュニケーションズ カナダ カンパニー | Feature pattern alignment by adjusting the interval between strips |
-
2005
- 2005-04-28 JP JP2005133211A patent/JP2006308974A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525406A (en) * | 2007-04-26 | 2010-07-22 | コダック グラフィック コミュニケーションズ カナダ カンパニー | Feature pattern alignment by adjusting the interval between strips |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3985545B2 (en) | Thin film forming apparatus, thin film forming method, liquid crystal device manufacturing apparatus, liquid crystal device manufacturing method, liquid crystal device, thin film structure manufacturing apparatus, thin film structure manufacturing method, thin film structure, and electronic device | |
| US6565206B2 (en) | Ink-jet print method and apparatus, color filter, display device, and apparatus having display device | |
| US6667795B2 (en) | Head unit, display device panel manufacturing apparatus for manufacturing panel for display device using the head unit, manufacturing method thereof, manufacturing method of liquid crystal display device having color filter, and device having the liquid crystal display device | |
| US20110096275A1 (en) | Drawing method, drawing apparatus and display apparatus | |
| JP3814469B2 (en) | COLOR FILTER, COLOR FILTER MANUFACTURING METHOD AND DEVICE, MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE HAVING COLOR FILTER, AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE HAVING DISPLAY DEVICE | |
| JP2004347694A (en) | Droplet discharging method of alignment film, method of manufacturing electro-optical panel, method of manufacturing electronic device, program, droplet discharging device of alignment film, electro-optical panel, and electronic device | |
| JP4437805B2 (en) | Ink ejection apparatus and ink ejection control method | |
| JP2012016892A (en) | Liquid ejection recording head | |
| JP4370809B2 (en) | Droplet placement apparatus, droplet placement method, electro-optical panel manufacturing method, electronic device manufacturing method | |
| TWI569045B (en) | Color filter manufacturing method and color reflective display | |
| US7655270B2 (en) | Droplet discharge method, electro-optical device, and electronic device | |
| JP2006308974A (en) | Color filter, manufacturing method thereof, and color filter manufacturing apparatus | |
| JP4202278B2 (en) | Method for forming alignment film | |
| JP4690031B2 (en) | Spacer forming method and apparatus | |
| JP4054468B2 (en) | Inkjet printing method and color filter manufacturing method | |
| TWI398358B (en) | Color filter manufacturing method and device thereof | |
| JP2006189550A (en) | Method for drawing matrix-like minute region using inkjet method | |
| JP2008268930A (en) | PRINTING APPARATUS, PRINTING PATTERN PRINTING METHOD, COLOR FILTER MANUFACTURING PRINTING APPARATUS, AND COLOR FILTER MANUFACTURING METHOD | |
| JP4539034B2 (en) | Droplet coating method, electro-optic panel manufacturing method | |
| JP4710258B2 (en) | Color filter forming method and forming apparatus | |
| KR20090076261A (en) | Inkjet type color filter manufacturing method and apparatus | |
| JP4433246B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| KR20090104661A (en) | Coating device and coating method | |
| JPH07270608A (en) | Color filter, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof | |
| KR20070016275A (en) | A method of manufacturing a color filter having a uniform thickness by using an inkjet printhead having a solvent discharge device and solvent discharge |