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TW201802501A - 彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法 - Google Patents

彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法 Download PDF

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TW201802501A
TW201802501A TW106107321A TW106107321A TW201802501A TW 201802501 A TW201802501 A TW 201802501A TW 106107321 A TW106107321 A TW 106107321A TW 106107321 A TW106107321 A TW 106107321A TW 201802501 A TW201802501 A TW 201802501A
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TW106107321A
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Inventor
今野廣大
Original Assignee
凸版印刷股份有限公司
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract

彩色濾光片印刷裝置具備:保持台,具有保持面且將基板保持於前述保持面上,該基板形成有規定彩色濾光片的配置位置的二維圖案及與前述圖案建立關連的複數個代表點;印刷部,構成為將前述彩色濾光片無版印刷在前述基板上;相對移動部,以將前述印刷部對於前述保持台,至少在和前述保持面平行的第1方向上可相對移動的方式保持;代表點位置測定部,構成為測定前述複數個代表點的位置座標;及位置補正控制部,構成為以藉由從前述複數個代表點的前述位置座標推斷前述圖案的變形量,補正利用前述印刷部所致之前述彩色濾光片的印刷位置,並依據所補正的前述印刷位置印刷前述彩色濾光片的方式控制前述相對移動部的移動量。

Description

彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法
本發明係關於彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法。
本案係依據2016年3月7日在日本提出申請之特願2016-043439號主張優先權,並將其內容引用於此。
以顯示裝置而言,係廣泛使用例如:液晶顯示器、有機EL顯示器、反射型顯示器等的顯示裝置。在此種顯示裝置中,作為顯示部的支持基板,已知有使用塑膠薄膜等的可撓式顯示器。
例如,專利文獻1中記載有將於薄膜(film)狀支持體上形成有薄膜電晶體(TFT)和由該TFT驅動的發光元件而成的半導體裝置,組裝作為行動電話的顯示部或電視接收機。
專利文獻2中記載有藉由彩色濾光片形成前的顯示器,將彩色濾光片的配置圖案按顏色進行黑白顯示,配合所顯示的圖案,藉由噴墨法吐出著色劑之彩色顯示器的製造方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-210086號公報
[專利文獻2]日本特開2007-298632號公報
然而,將專利文獻1記載的可撓式顯示器予以彩色化時,必須在構成單位像素的複數個發光元件上,分別重疊彩色濾光片。例如,在單位像素以3個發光元件構成的情況,係分別於其上重疊著色成紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之彩色濾光片而配置。
然而,可撓式顯示器之基板的樹脂基材係與玻璃基板不同,容易因熱膨脹、吸脫水、內部應力的緩和等而變形。因此,形成有發光元件之可撓式顯示器的基板(以下,稱為帶有顯示部的基板),會因其後的工序環境或保管環境之影響等而產生某程度的變形,像素的配置位置也會偏離設計值。像素配置的偏移量,係根據例如樹脂基材之變形特性的偏差、發光元件形成的製程中的溫度環境、壓力條件的偏差等而異。因此,恐有難以預測各個帶有顯示部的基板之像素配置的偏移量之虞。
若在此種帶有顯示部的基板,依據像素之配置圖案的設計值形成彩色濾光片時,會在發光元件與彩色濾光片之間產生不均勻的位置偏移。因此,會有發生色斑或色偏,無法獲得良好的發色性之虞。
形成彩色濾光片時,也可考慮使用專利文獻2所記載的技術。
然而,專利文獻2所記載的技術中,必須驅動帶有顯 示部的基板,以點亮形成彩色濾光片之部位的發光元件。
因此,作為顯示裝置,必須在未完成之帶有顯示部的基板,組入驅動電路,並施加對應於各色的圖案之電壓。為了進行此種作業,必須將帶有顯示部的基板從生產線取出。因此,會有生產性變差之虞。
再者,此種作業也會有難以自動化之虞。
此外,彩色濾光片的形成位置必須讀取各發光元件的發光,取得各發光元件之發光區域的位置及形狀。因此,對彩色濾光片之形成位置的測定要求高的測定精度,並且整體而言必須測定多數的發光區域。為此,會有製造時間耗時之虞。例如,在因內部反射或繞射的影響等而造成發光區域的邊界不清晰時,會有彩色濾光片的形成位置的取得精度亦變差之虞。
近年來,因為要求顯示器的大型化、高精細化,所以強烈要求進一步降低彩色濾光片相對於發光元件或像素電極的配置誤差。
本發明係有鑑於如上述之問題而研發者,目的在提供一種即便形成有規定彩色濾光片的配置位置之二維圖案的基板變形,也可容易且有效率地降低彩色濾光片相對於二維圖案之位置偏移誤差之彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法。
為了解決上述課題,本發明第1態樣的彩色濾光片印刷系統裝置具備:保持台,具有保持面且將基板 保持於前述保持面上,該基板形成有規定彩色濾光片的配置位置的二維圖案及與前述圖案建立關連的複數個代表點;印刷部,構成為將前述彩色濾光片無版印刷在前述基板上;相對移動部,以將前述印刷部對於前述保持台,至少在和前述保持面平行的第1方向上可相對移動的方式保持;代表點位置測定部,為了檢測前述基板中的前述圖案的變形量,構成為測定與前述圖案建立關連之前述基板的複數個代表點的位置座標;及位置補正控制部,構成為以藉由從前述複數個代表點經測定後的前述位置座標推斷前述圖案的變形量,補正利用前述印刷部所致之前述彩色濾光片的印刷位置,並依據所補正的前述印刷位置印刷前述彩色濾光片的方式控制前述相對移動部的移動量。
亦可為前述複數個代表點係表示凸多角形的各頂點位置之至少4處的對準部的代表點,該凸多角形係於內部包含前述圖案的至少一部分;前述位置補正控制部係構成為藉由將依據前述對準部的代表點的前述位置座標所算出之在前述對準部的位置的變形量作比例分配,而推斷前述圖案的變形量。
亦可為前述相對移動部具備:第1移動部,使前述印刷部及前述保持台相對移動於前述第1方向;及旋轉移動部,將前述保持台繞著前述保持面的法線旋轉; 前述位置補正控制部係構成為,從前述代表點的位置座標推斷前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之旋轉偏移量,算出依據前述旋轉偏移量補正了前述代表點的前述位置座標之旋轉補正位置座標,藉由依據前述旋轉偏移量控制前述旋轉移動部,來進行在前述保持台的位置之前述旋轉偏移量的補正,藉由從前述旋轉補正位置座標推斷前述圖案的變形量,來補正至少在前述第1方向上之前述彩色濾光片的印刷位置。
亦可為前述複數個代表點係在前述第1方向及與前述第1方向正交的第2方向上分別彼此分離的至少4個代表點,前述位置補正控制部係構成為由所測得之前述複數個代表點的位置座標,算出前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之平均傾斜,並將所算出之前述圖案的平均傾斜換算成前述旋轉偏移量。
前述印刷部亦可具備噴墨頭,該噴墨頭係以將形成前述彩色濾光片的印墨吐出之方式構成。
本發明第2態樣的彩色濾光片印刷方法係包含:在保持台的保持面上,配置形成有規定彩色濾光片的配置位置的二維圖案、及與前述圖案建立關連的複數個代表點之基板;測定前述基板中之前述複數個代表點的位置座標;藉由從前述代表點的前述位置座標推斷前述圖案的 變形量,來進行前述彩色濾光片的印刷位置之補正;為了在所補正的前述印刷位置形成前述彩色濾光片,將對前述彩色濾光片進行無版印刷之印刷部,相對於前述保持台至少在和前述保持面平行的第1方向上相對移動;及使用前述印刷部,在前述之經補正的前述印刷位置印刷前述彩色濾光片。
亦可為測定前述代表點的前述位置座標係包含:測定表示凸多角形的各頂點位置之至少4處的對準部的代表點的位置座標,該凸多角形係於內部包含前述圖案的至少一部分;進行前述印刷位置的補正係包含:藉由將依據前述對準部的代表點的前述位置座標所算出之在前述對準部的位置之變形量作比例分配,而推斷前述圖案的變形量。
亦可為使前述印刷部相對於前述保持台移動係包含:使前述印刷部及前述保持台相對於前述第1方向移動之第1移動;及使前述保持台繞著前述保持面的法線旋轉之旋轉移動;進行前述印刷位置的補正係包含:由前述代表點的前述位置座標,推斷前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之旋轉偏移量,並算出依據前述旋轉偏移量補正了前述代表點的前述位置座標之旋轉補正位置座標,藉由依據前述旋轉偏移量使前述保持台繞著前述保 持面的法線旋轉,而進行前述保持台之前述旋轉偏移量的補正;及藉由從前述旋轉補正位置座標推斷前述圖案的變形量,來補正至少前述第1方向之前述彩色濾光片的印刷位置。
亦可為測定前述代表點的前述位置座標係包含:在前述第1方向及和前述第1方向正交的第2方向,測定分別彼此疏離的至少4個代表點的位置座標;算出前述圖案的位置偏移量係包含:由所測出的前述代表點的位置,算出前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之平均傾斜;及將所算出之前述圖案的平均傾斜換算成前述旋轉偏移量。
印刷前述彩色濾光片亦可包含:將形成前述彩色濾光片的印墨由噴墨頭吐出。
根據本發明之上述態樣的彩色濾光片印刷裝置及彩色濾光片印刷方法,測定與形成於基板的二維圖案建立關連之代表點的位置,藉由從代表點已被測出的位置座標推斷圖案的變形量,來補正彩色濾光片的印刷位置。因此,即便形成有規定彩色濾光片的配置位置之二維圖案的基板變形,也能容易且有效率地降低彩色濾光片相對於二維圖案之位置偏移誤差。
3‧‧‧顯示層
5‧‧‧彩色濾光片
6‧‧‧顯示裝置本體(基板)
10‧‧‧顯示裝置
20、30‧‧‧彩色濾光片印刷裝置
21‧‧‧保持台
21a‧‧‧保持面
22、32‧‧‧保持台移動部(相對移動部、第1移動部)
23、33‧‧‧印刷頭(印刷部)
24、34‧‧‧印刷頭移動部 (相對移動部、第2移動部)
25‧‧‧影像計測部(代表點位置測定部)
36‧‧‧保持台旋轉部(相對移動部、旋轉移動部)
100、110‧‧‧控制單元(代表點測定部、位置補正控制部)
101、111‧‧‧裝置控制部
102、112‧‧‧移動控制部
103‧‧‧代表點位置算出部(代表點位置測定部)
104、114‧‧‧補正移動資料生成部
a1、a2、a3、a4、an‧‧‧對準部
A1、A2、A3、A4、An‧‧‧對準部代表點
R、Ri,j‧‧‧第1著色層
G、Gi,j‧‧‧第2著色層
B、Bi,j‧‧‧第3著色層
C‧‧‧旋轉中心軸
Cr、Cri,j‧‧‧第1著色層中心
Cg、Cgi,j‧‧‧第2著色層中心
Cb、Cbi,j‧‧‧第3著色層中心
d1‧‧‧第1方向
d2‧‧‧第2方向
f‧‧‧彩色濾光片形成區域
NR、NG、NB‧‧‧印墨噴嘴
O‧‧‧中心軸線
P、Pi,j、P1,1、PI,1、PI,J、PI,J‧‧‧像素
PR、PRi,j‧‧‧第1子像素
PG、PGi,j‧‧‧第2子像素
PB、PBi,j‧‧‧第3子像素
PW、PWi,j‧‧‧第4子像素
θm‧‧‧旋轉偏移量
圖1係表示包含使用本發明第1實施形態的彩色濾光片印刷裝置所印刷之彩色濾光片的顯示裝置的一例之模式俯視圖。
圖2係圖1中的D部之放大圖。
圖3係圖2中的E-E剖面圖。
圖4係表示本發明第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。
圖5係表示本發明的第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。
圖6係表示本發明的第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的控制單元的功能構成之功能方塊圖。
圖7係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。
圖8係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。
圖9係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的控制單元的功能構成之功能方塊圖。
圖10係圖8中的F視圖。
圖11A係本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的動作說明圖。
圖11B係本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的動作說明圖。
[實施發明之形態]
以下,針對本發明的實施形態,參照附圖作說明。在所有的圖式中,即便是實施形態不同的情況,也在相同或相當的構件標註相同的符號,以省略共同的說明。
〔第1實施形態〕
在說明本發明的第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置(系統)進行前,先說明使用本實施形態的彩色濾光片印刷裝置所製造之彩色濾光片及顯示裝置的一例。
圖1係顯示包含使用本發明第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置所印刷的彩色濾光片的顯示裝置的一例之模式俯視圖。圖2係圖1中之D部的放大圖。圖3係圖2中的E-E剖面圖。
此外,由於各圖式為模式圖,所以為了容易觀看,將尺寸及形狀誇張化(圖4~11亦同)。
如圖1所示,本實施形態的顯示裝置10,係在平板狀的顯示裝置本體6(基板)之上面的中央部形成有彩色濾光片5。
以顯示裝置本體6的俯視形狀、和彩色濾光片5在俯視時之設計上的形成區域f,舉例來說,為矩形。
其中,本實施形態的顯示裝置本體6,係因製程或保管環境中之加壓條件、溫濕度等而變形。因此,顯示裝置本體6的俯視形狀和彩色濾光片5在俯視下的形成區域f,係為不同於精確矩形的大致矩形。
由於顯示裝置本體6係因各種主要因素而變形,所以在變形的方向、場所導致之變形的大小方面, 會依個體而有某程度的偏差。然而,變形量的偏差微小,例如,不會產生因起伏等而無法視為平板的變形。因此,顯示裝置本體6的變形可視為與厚度方向正交之方向(以下,有稱為「面方向」的情況)中之二維的變形之程度。例如,在形成於顯示裝置本體6的內部及上部的面方向上延伸的直線狀部分,可視為保持著直線狀的形狀而變形。
在顯示裝置本體6,具備複數個子像素的像素P係在俯視下呈矩形的區域中以格子狀配列有複數個。亦即,在顯示裝置本體6的厚度方向上觀看時,像素P構成為在顯示裝置本體6的面方向上延伸之二維圖案。
本實施形態中,作為一例,像素P係配列成J行×I列(其中,J、I為2以上的整數)的格子狀。此處,行係顯示圖示橫向的排列,列係顯示圖示縱向的排列。
各行之像素P的配列間距的設計值是一定值ΔX。各列之像素P的配列間距的設計值是一定值ΔY。ΔX及ΔY亦可彼此相等,亦可彼此相異。
區別像素P之特定位置的像素P時,係附加符號i、j(其中,i為1以上I以下的整數。j為1以上J以下的整數),而表記為「像素Pi,j」。附加符號i係顯示從圖示之最左側的列來的列數,附加符號j係從圖示的最下側的行來的行數。例如,像素P1,1係顯示圖示左下角的像素P,像素PI,J係顯示圖示右上角的像素P。
顯示裝置本體6的各子像素亦可使用例如周知的液晶元件、有機EL元件的構成。或者,顯示裝置本 體6的各子像素,亦可使用例如周知之電子紙的構成。以電子紙的構成而言,可列舉例如:膽固醇液晶式、扭轉球式、電泳式顯示媒體等。
本實施形態的顯示裝置本體6具備進行對應於紅色、綠色及藍色的顯示之子像素。各子像素亦可依據顯示方式多階段地變更發光量或反射率。
當在顯示裝置本體6的厚度方向上,於與各子像素對向的位置分別配置紅色、綠色及藍色的著色層時,來自子像素的光分別成為紅色光、綠色光及藍色光而射出,而顯示經加色混合後的顏色。
作為子像素,亦可設有改變顯示的亮度之白色用子像素。
本實施例中,在與白色用子像素對向的部位,僅配置透明材料。
子像素匯集一定數量,而構成作為顯示單位之像素P。例如,可在各含有一個紅色用、綠色用、藍色用及白色用子像素的一定區域,構成一個像素P。
以下,針對顯示裝置本體6是以紅色用、綠色用、及藍色用子像素共3個子像素、和1個白色用子像素,構成像素P的情況為例進行說明。
彩色濾光片5係由分別配置於顯示裝置本體6的紅色用、綠色用及藍色用子像素的上方之第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B所構成。本實施形態中,亦可在白色用子像素(參照圖1所示之第4子像素PWi,j)的上方於與彩色濾光片5同一層,形成有透明樹脂層。
第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B的形狀並無特別限定,惟在本實施形態中,係比對應於各著色層之子像素(省略圖示)還大的矩形。第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B的面積亦可作成對應於省略圖示之子像素的面積而分別相異的面積。本實施形態中,舉一例來說,第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B係彼此相同形狀、相同面積的矩形。
第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B係藉由後述之彩色濾光片印刷裝置進行無版印刷(plateless printing)。
第1著色層R係藉由紅色的印墨形成。
第2著色層G係藉由綠色的印墨形成。
第3著色層B係藉由藍色的印墨形成。
表示位於像素Pi,j上方之第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B時,與像素P相同,標註附加符號i,j,如第1著色層Ri,j、第2著色層Gi,j、及第3著色層Bi,j般表示。
以下,關於表示包含於像素P或與像素P相關的其他部位、尺寸等的符號,係採用同樣的記法。
第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B的任一者皆在顯示裝置本體6上,配列成J行×I列的格子狀。行、列中之配列間距的設計值係與像素P的配列間距同樣,分別為ΔX、ΔY。
第1著色層Ri,j、第2著色層Gi,j及第3著色層Bi,j,係配置成與各像素Pi,j之省略圖示的子像素在俯視下重疊。以下,有將與各像素Pi,j對應而配置之第1著色層Ri,j、 第2著色層Gi,j及第3著色層Bi,j統稱為像素濾光片Fi,j(F)之情況。
各像素濾光片F中,第2著色層G係位於與第1著色層R同行,配置於第1著色層R的圖示右側鄰接處。因此,第2著色層G所構成的列,係位於第1著色層R所構成的列之圖示右側相鄰處。
各像素濾光片F中,第3著色層B係位於與第1著色層R同列,和第1著色層R的圖示下側相鄰而配置。因此,各第3著色層B的行係位於各第1著色層R的行之圖示下方鄰接處。
在俯視下比彩色濾光片5的形成區域f還外側的顯示裝置本體6,形成有對準部a1、a2、a3、a4。以下,統稱對準部a1、a2、a3、a4時,有表記為「對準部an」(其中,n=1、2、3、4)之情況。若無誤解之虞,有時可省略括弧內的但書。
對準部an係在顯示裝置本體6上形成彩色濾光片5時,用來測定顯示裝置本體6之面方向的變形量之標記。因此,對準部an係在形成彩色濾光片5前的顯示裝置本體6,與規定彩色濾光片5的配置位置之二維圖案(即像素P的配置)建立關連而形成。
在此,對準部an的位置與像素P的配置建立關連的意思是:相對於構成像素P的二維圖案以設計上一定的位置關係形成,且對準部an的位置關係會依存於顯示裝置本體6的變形而改變。
對準部an只要是可藉由適當的手段檢測出顯示裝置 本體6上之面方向上的位置之構成即可,形狀、材質、形成位置等並無特別限定。
對準部an亦可由例如可進行光學讀取之光反射層、光吸收層、著色層、光散射層等所構成。或者,對準部an亦可由例如可進行光學讀取之凹部、凸部、邊緣部、孔部等形成。
本實施形態中,對準部an的任一者均由從顯示裝置本體6的上方可以光學方式檢測出位置的十字標記所構成。十字所延伸的2軸分別與像素P的行、列的中心線平行。此種對準部an係與像素P同樣,當在顯示裝置本體6的厚度方向觀看時,構成了延伸於顯示裝置本體6的面方向之二維圖案。
本實施形態中,對準部an係在後述之顯示層3的製造步驟中,於形成不透明的配線層之際同時被形成。對準部an的上部係以透明層覆蓋,可從顯示裝置本體6的上方外部進行光學讀取。
如此,當對準部an在後述之顯示層3的製造步驟中形成時,便可將對準部an相對於各像素P高精度地配置。
顯示裝置本體6的面方向之對準部an的位置,係以由可讀取之對準部an的形狀所決定之適當部位的位置來測定。
本實施形態中,對準部an(其中,n=1、2、3、4)的位置,係以對準部代表點An(其中,n=1、2、3、4)的位置來測定。
對準部代表點An,舉例來說,是構成對準部an的十 字之線狀部的交點(線狀部的交叉的中心點)(參照圖2的對準部代表點A1)。
對準部a1係形成於像素P1,1的附近(在x方向、y方向的任一方向中皆在與朝向顯示裝置本體6的中央部的方向相反的方向之附近)。
對準部a2係形成於像素PI,1的附近(在x方向、y方向的任一方向中皆在與朝向顯示裝置本體6的中央部的方向相反的方向之附近)。
對準部a3係形成於像素PI,J的附近(在x方向、y方向的任一方向中皆在與朝向顯示裝置本體6的中央部的方向相反的方向之附近)。
對準部a4係形成於像素P1,J的附近(在x方向、y方向的任一方向中皆在與朝向中央部之方向相反的方向之附近)。
藉此,將對準部代表點A1、A2、A3、A4依序結合而形成的凸四角形(凸多角形)A1A2A3A4,在俯視下係於內側包含有像素P的形成區域。
如此,藉由將各對準部an設置在接近像素P之形成區域的最外部的位置,可以良好精度測定像素P之形成區域整體的變形。
凸四角形A1A2A3A4在設計不一定要是矩形,惟本實施形態中,設計上之凸四角形A1A2A3A4的形狀為矩形。在凸四角形A1A2A3A4中,邊A1A2及邊A4A3係延伸於像素P之設計上的配列中的行方向之線段,邊A1A4及邊A2A3係延伸於像素P之設計上的配列中的列方向之線段。
其次,說明顯示裝置10的剖面構成。
如圖3所示,顯示裝置10的顯示裝置本體6係由基座基板(base substrate)1、TFT層2、顯示層3及受像層4依序積層而構成。顯示裝置10的彩色濾光片5係積層於顯示裝置本體6之受像層4的表面。
在顯示裝置10中,進一步在受像層4及彩色濾光片5上,設有具有光透過性之保護膜層。
基座基板1係由具有可撓性的薄膜基板所構成。以基座基板1而言,較合適的材質可列舉例如:聚對酞酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺、聚醚碸(PES)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯等的塑膠材料。
基座基板1會因熱膨脹、吸脫水或內部應力的緩和等而伸縮。例如,PET的熱膨脹率是15ppm/℃,吸濕膨脹係數是12ppm/%RH。
因此,在基座基板1外形的1邊為300mm的情況下,藉由溫度上升5℃或者濕度增大5%,會膨脹約20μm。
此外,塑膠材料會有因薄膜形成時的延伸方向、層積時的壓力等,而產生內部應力,在此等緩和時變形數100ppm程度之情況。
TFT層2係驅動後述之顯示層3中的各像素P而形成有包含進行影像顯示的TFT之電氣電路的層狀部。
顯示層3係形成有上述的像素P之層狀部。作為顯示層3的層構成,係因應顯示方式而使用周知的構成。於顯示層3中,至少對顯示媒體按各像素施加驅動電壓的像素電極係對應於各像素P的子像素而圖案化。
如圖2中像素P1,1的例子所示,像素P具備:用以進行紅色顯示的第1子像素PR、用以進行綠色顯示的第2子像素PG、用以進行藍色顯示的第3子像素PB、及用以調整顯示亮度的第4子像素PW。
如圖3所示,受像層4係以至少在彩色濾光片5的形成區域的範圍內覆蓋顯示層3的方式設置。受像層4係用以使彩色濾光片5形成用的各色印墨固著之層狀部。
受像層4的材質係使用具有光透過性,且能夠吸收用於形成彩色濾光片5的各色印墨的至少一部以固定印墨的適當材質。再者,受像層係以具有適當的強度、平坦性、耐熱性等更佳。
以適合於受像層4的材質的例子而言,可列舉:胺甲酸乙酯樹脂、丙烯酸樹脂等。
其中,只要對於形成彩色濾光片5之印墨的顯示層3的表面之固著性良好,則受像層4亦可省略。
為了形成彩色濾光片5,較合適的印墨的例子可列舉:UV硬化性的印墨。若使用UV硬化性的印墨,使印墨硬化時不需要加熱,所以可抑制因加熱所導致之顯示裝置本體6的變形。
以對印墨賦予UV硬化性的方法而言,可列舉將周知的光聚合性單體、光聚合起始劑添加於印墨之方法。
使用於第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B的形成之印墨,係分別包含有紅色顏料、綠色顏料及藍色顏料。
以上說明的顯示裝置10,係在製作顯示裝置 本體6後,藉由在顯示裝置本體6的受像層4上,對彩色濾光片5進行無版印刷而製造。
其次,針對為了印刷彩色濾光片5而使用之本實施形態的彩色濾光片印刷裝置的構成例作說明。
圖4係表示本發明第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。圖5係表示本發明第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。圖6係表示本發明第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置的控制單元的功能構成之功能方塊圖。
如圖4、圖5所示,本實施形態的彩色濾光片印刷裝置20係具備:保持台21;保持台移動部22(相對移動部、第1移動部);印刷頭23(印刷部);印刷頭移動部24(相對移動部、第2移動部);及影像計測部25(代表點位置測定部)。再者,如圖6所示,彩色濾光片印刷裝置20具備控制單元100(代表點測定部、位置補正控制部)。
如圖4、圖5所示,保持台21係保持顯示裝置本體6的裝置部分。
保持台21係具備在上部將顯示裝置本體6保持水平的平面狀保持面21a。
於保持面21a,載置顯示裝置本體6的基座基板1。因此,顯示裝置本體6係在受像層4朝向上側的狀態下被保持於保持面21a。
圖4係表示顯示裝置本體6保持於保持面21a上的狀態。圖4中,於顯示裝置本體6上以兩點鏈線表示的四角形區域,係形成彩色濾光片5的彩色濾光片形成區域f。
在保持面21a,為了固定顯示裝置本體6的載置位置,設有省略圖示的保持機構。作為省略圖示的保持機構,係使用例如形成氣壓差,以吸引保持面21a上的基座基板1之吸引保持機構。此保持機構係可因應顯示裝置本體6的大小而設置有適當個數。因此,顯示裝置本體6即使具有可撓性,也能在密接於保持面21a的狀態下被保持。
保持台移動部22係依據來自後述之控制單元100(參照圖6)的控制訊號,而將保持台21移動於水平面內的第1方向d1之裝置部分。例如,保持台移動部22亦可由1軸移動平台構成。
保持台移動部22係在被保持於保持台21之顯示裝置本體6的第1方向d1的總寬度的範圍,具有可往復移動於後述之印刷頭23的下方之移動範圍。
以下,在說明俯視下之彩色濾光片印刷裝置20內的位置之情況下使用設定於保持面21a之屬固定座標系的xy座標系。如圖4所示,在此xy座標系中,y軸係延伸於第1方向d1的座標軸,x軸係延伸於與第1方向d1正交之第2方向d2的座標軸。
印刷頭23係將彩色濾光片5進行無版印刷之印刷部。無版印刷的方式並無特別限定。關於無版印刷的方式,可列舉:噴墨印刷、熱轉印印刷、雷射印表機等。在無版印刷方式中,例如,利用像噴墨印刷方式那樣由噴嘴吐出印墨來進行印刷的方式是特別理想的。
如圖5所示,本實施形態中,印刷頭23係由具有第1 印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B之噴墨頭所構成。
第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B,係分別連接有省略圖示的印墨供給部,該印墨供給部係供給形成彩色濾光片5的第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B之印墨。
第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B,係依據來自後述之控制單元100(參照圖6)的控制訊號,進行由省略圖示的印墨供給部所供給之印墨的吐出。
第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B的構成無特別限定,但亦可使用藉由壓電元件的驅動吐出印墨之壓電驅動方式的構成。於此情況,不僅是水系的印墨,亦可因應溶劑系的印墨。以壓電元件的驅動方法而言,可列舉:彎曲式(bend mode)、推擠式(push mode)、共享牆(shared wall)、共享頂(shared roof)方式等。
印刷頭23係藉由印刷頭移動部24被支持成可沿著第2方向d2移動,該印刷頭移動部24係以橫越保持台21的移動路徑上方之方式配置。
印刷頭移動部24係依據來自後述之控制單元100(參照圖6)的控制訊號,將印刷頭23移動於第2方向d2之裝置部分。例如,印刷頭移動部24亦可由1軸平台所構成。
印刷頭移動部24係在保持於保持台21之顯示裝置本體6的第2方向d2上的總寬度之範圍,具有第1印墨噴嘴 23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B得以往復移動的移動範圍。
在彩色濾光片印刷裝置20中,保持台移動部22和印刷頭移動部24係構成了相對移動部,該相對移動部係將印刷部即印刷頭23相對於保持台21以可相對移動於和保持面21a平行之第1方向d1及第2方向d2的方式支持。
本實施形態的相對移動部具有:二維移動範圍,係可將印刷頭23的第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B,分別移動於保持台21上所保持之顯示裝置本體6的彩色濾光片形成區域f上的任意位置。
影像計測部25係取得用以測定對準部a1、a2、a3、a4的位置之影像。
影像計測部25具備:相機25L、25R,係取得對準部a1、a2、a3、a4的影像;和相機移動部25a,係可將相機25L、25R在保持台21的移動路徑上方以可移動於第2方向d2的方式保持。影像計測部25係以能與後述之控制單元100(參照圖6)通訊的方式連接。
影像計測部25亦可進一步具備監測器(monitor),該監測器係以操作者可辨識相機25L、25R的取得影像之方式顯示相機25L、25R的取得影像。
相機移動部25a係依據來自控制單元100的控制訊號,將相機25L、25R在第2方向d2上個別地移動。相機25L的移動範圍,係可取得保持面21a之圖示左半份側的影像之範圍。相機25R的移動範圍,係可取得保持面 21a之圖示右半份側的影像之範圍。
相機25L、25R係依據來自控制單元100的控制訊號,取得配置在下方之顯示裝置本體6的影像。
由於相機25L、25R之取得影像上的位置座標係經預先校正,故在後述的控制單元100中可換算成保持台21上之xy座標系的位置座標。
當藉由相機25L、25R進行攝影時,影像資料和第2方向d2上之攝影位置的資訊會被送出至後述的控制單元100。
圖6所示之控制單元100係依據來自省略圖示之操作部的輸入操作,控制彩色濾光片印刷裝置20的動作。
控制單元100的功能構成具備:移動控制部102、裝置控制部101、代表點位置算出部103(代表點位置測定部)、及補正移動資料生成部104。
移動控制部102係以能夠與保持台移動部22、印刷頭移動部24、裝置控制部101、及補正移動資料生成部104通訊的方式連接。
移動控制部102係依據來自裝置控制部101的控制訊號,控制保持台移動部22及印刷頭移動部24的動作。
裝置控制部101係以能夠與印刷頭23、移動控制部102、影像計測部25、及代表點位置算出部103通訊的方式連接。
裝置控制部101係將控制訊號送出至印刷頭23,以控制來自印刷頭23的第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及 第3印墨噴嘴23B之印墨吐出動作。
裝置控制部101係將控制訊號送出至移動控制部102,以控制保持台移動部22及印刷頭移動部24的動作。
藉由保持台移動部22所致之保持台21在第1方向d1的移動位置、和xy座標系的原點之位置關係已預先校正了。
藉由印刷頭移動部24所致之印刷頭23在第2方向d2的移動位置、和xy座標系的原點之位置關係已預先校正了。
因此,裝置控制部101係可藉由將控制訊號送出至移動控制部102,使印刷頭23的第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G及第3印墨噴嘴23B分別在保持面21a的範圍,依據xy座標系的座標值二維地移動。
裝置控制部101係將控制訊號送出至影像計測部25,以進行相機25L、25R在第2方向d2上的位置設定、和藉由相機25L、25R所進行的影像取得控制。
相機25L、25R的位置設定亦可依據預知之印刷對象的顯示裝置本體6的大小、概略配置位置等,設成自動設定,亦可藉由來自省略圖示的操作部的輸入操作,設成手動設定。
在進行手動設定的情況下,操作者可觀看省略圖示的監測器所顯示之相機25L、25R的取得影像,來調整配置位置。操作者可透過省略圖示的監測器一邊確定對準部a1、a4進入相機25L的攝影範圍內以及對準部a2、a3進 入相機25R的攝影範圍內,一邊指定配置位置。
在由裝置控制部101所進行的影像取得控制中,是在進行相機25L、25R的位置設定後,將控制訊號送出至移動控制部102,以對準部a1、a4(a2、a3)進入相機25L(25R)的攝影範圍之方式使保持台21移動。然後,裝置控制部101將控制訊號送出至影像計測部25,藉由相機25L(25R)取得對準部a1、a4(a2、a3)的影像。裝置控制部101,係將自相機25L、25R送出的影像資料,連同攝影時相機25L、25R相對於保持面21a的位置資訊,送出至代表點位置算出部103。
代表點位置算出部103係自藉由影像計測部25所取得之各對準部an的影像資料,分別測定對準部代表點An的位置。
具體而言,首先,代表點位置算出部103係藉由進行自裝置控制部101所送出之上述影像資料的影像處理,算出各影像上之對準部代表點An的位置。然後,依據自裝置控制部101送出之上述位置資訊,將此等影像上的位置換算成xy座標系的位置座標。
藉由代表點位置算出部103所算出之xy座標系之對準部代表點An的位置座標,係從代表點位置算出部103送出至補正移動資料生成部104。
影像計測部25和代表點位置算出部103,係為了檢測基板即顯示裝置本體6之像素P的圖案的變形量,構成了測定與圖案建立關連之複數個代表點的位置之代表點位置測定部。
補正移動資料生成部104,係依據由代表點位置算出部103所送出之對準部代表點An的位置座標,生成用以形成彩色濾光片5之印刷頭23的補正移動資料。
補正移動資料係藉由從已測出對準部代表點An的位置座標推斷像素P之圖案的變形量而生成。關於具體的補正移動資料的算出方法,將連同彩色濾光片印刷裝置20的動作於後闡述。
上述之控制單元100的裝置構成係由包含CPU、記憶體、輸出輸入介面、外部記憶裝置等的電腦所構成,藉此來執行控制程式,該控制程式係執行如上述之控制。
其次,針對彩色濾光片印刷裝置20的動作,主要說明本實施形態的彩色濾光片印刷方法。
為了藉由彩色濾光片印刷裝置20,將彩色濾光片5印刷於顯示裝置本體6上,首先,如圖4所示,在保持台21的保持面21a上,以基座基板1設在垂直方向的下方的方式配置顯示裝置本體6。
顯示裝置本體6的配置方向,係設成對準部a4、a3位在y軸的正方向側(圖示上側),對準部a1、a2位在y軸的負方向側(圖示下側)之配置。
此時,顯示裝置本體6中之像素P的列的配列方向,係以盡量接近與延伸於第1方向d1的軸線平行的方向更佳。然而,在彩色濾光片印刷裝置20中,係可根據顯示裝置本體6的配置姿勢,二維地補正彩色濾光片5的印刷位置,所以像素P的列亦可與延伸於第1方向d1的軸線非 平行。
配置了顯示裝置本體6後,藉由省略圖示的吸附機構,固定保持面21a上的顯示裝置本體6的位置。
以上,結束顯示裝置本體6的配置。
在彩色濾光片印刷裝置20中,關於顯示裝置本體6的形狀之印刷用資料係被預先記憶於控制單元100。
印刷資料係包含例如:因應像素P的圖案之設計上的彩色濾光片5的形成位置的資料,顯示裝置本體6中之對準部an在設計上的形成位置的資料、及對準部an之設計上的形狀資料。
在彩色濾光片印刷裝置20中,可針對彩色濾光片5將第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B分別獨立或同時並行地進行印刷。各者的印刷動作,除了印刷位置的不同外,其餘相同,故以下,以第1著色層R的印刷動作為例進行說明。
資料第1著色層Ri,j的印刷位置,係例如以第1著色層Ri,j的第1著色層中心Cri,j的座標值代表性地表示。實際上進行印刷的區域(印刷區域),係例如以印刷位置為中心的矩形範圍。
第1著色層中心Cri,j的座標值係以(Xri,j,Yri,j)記憶於控制單元100。
在本實施形態中,此座標值係以將通過設計上的對準部代表點A1、A2的直線設為X軸,且將通過設計上的對準部代表點A1、A4的直線設為Y軸之固定於設計上的顯示裝置本體6之XY座標系來記述。
XY座標系中之對準部代表點A1、A2、A3、A4的位置座標(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4),係以下述式(1)~(4)來表示,此時,第1著色層中心Cri,j的座標值(Xri,j,Yri,j)係以下述式(5)來表示。各者的座標值係記憶於控制單元100。
(X1,Y1)=(0,0)...(1)
(X2,Y2)=(L X ,0)...(2)
(X3,Y3)=(L X ,L Y )...(3)
(X4,Y4)=(0,L Y )...(4)
(Xr i,j ,Yr i,j )=(Xsr+(I-1).ΔX,Ysr+(J-1).ΔY)...(5)
此處,LX、LY分別為設計上的邊A1A2、邊A1A4的長度,Xsr、Ysr分別為對準部代表點A1至第1著色層中心Cr1,1之X軸方向、Y軸方向的長度。ΔX,ΔY係如上述,分別為第1著色層R在X軸方向、Y軸方向之設計上的配列間距。
本實施形態中,如上述,顯示裝置本體6係在沒有特別定位於保持面21a上的情況下配置。因此,固定於顯示裝置本體6的XY座標系,一般來說,保持面21a上的xy座標系和原點的位置會偏移,各座標軸未平行。
再者,顯示裝置本體6係因製程的溫濕度條件、加壓條件,與迄至配置於保持台21為止之保管環境的溫濕度的影響,而在面內方向變形。
於是,在本實施形態的彩色濾光片印刷方法中,於配置了顯示裝置本體6後,為了檢測顯示裝置本體6之配置位置的偏移和顯示裝置本體的變形量,而測定代表點的位置。
在彩色濾光片印刷裝置20中,藉由代表點位置測定部,測定對準部代表點A1、A2、A3、A4在xy座標系的位置座標。
具體而言,例如藉由來自裝置控制部101的控制訊號驅動保持台移動部22,以使保持台21移動至可利用相機25L拍攝對準部a1(a4)的影像、和可利用相機25R拍攝對準部a2(a3)的影像之位置。
裝置控制部101係將控制訊號送出至影像計測部25,以執行相機25L、25R的拍攝,並由相機25L、25R取得對準部a1(a4)、a2(a3)的影像資料。各影像資料係藉由裝置控制部101傳送到代表點位置算出部103。
代表點位置算出部103進行影像處理,從各影像資料算出對準部代表點A1、A2、A3、A4之影像上的位置,換算成xy座標系的位置座標。
將由代表點位置算出部103所算出之對準部代表點A1、A2、A3、A4的各位置座標顯示為(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)(參照圖1)。
對準部代表點A1、A2、A3、A4的各位置座標,係藉由代表點位置算出部103被送出至補正移動資料生成部104。
以上,結束代表點的位置測定。
然後,在補正移動資料生成部104中,進行彩色濾光片5的印刷位置之補正。
若是XY座標系於xy座標系中沒有旋轉,且於顯示裝置本體6沒有產生變形之情況,則例如第1著色層R的印刷位置只要在上述式(5)中,分別將Xsr+x1、Ysr+y1代入Xsr、Ysr即可。
然而,實際上,由於XY座標系相對於xy座標系旋轉,且顯示裝置本體6會變形,所以當以此方式印刷時,會導致第1著色層Ri,j自像素Pi,j的形成位置偏移。因此,顯示裝置10恐有發生因色偏、色斑所致畫質降低之虞。
於是,在本實施形態中,藉由依據代表點之位置座標的實測值,推斷像素P的圖案的變形量,來補正彩色濾光片5的印刷位置。
例如,相對於LY的x4-x1、y4-y1,係分別表示以對準部代表點A1為基準之對準部代表點A4在x軸方向、y軸方向的變形量。若能夠假定對準部代表點A1與對準部代表點A4之間的同樣變形,則從邊A1A4上的各點的設計值偏移的位置偏移量,係藉由將邊A1A4的整體變形量從對準部代表點A1依據距離作比例分配,而精確度佳地求得。
在邊A1A4附近的位置的變形量亦依據與邊A1A4相距的距離同樣地推斷。亦即,藉由進行將凸四角形A1A2A3A4之各邊的變形量內插於凸四角形A1A2A3A4內部之推斷,可推斷因凸四角形A1A2A3A4內部所包含之像素P的變形所致之位置偏移。
本實施形態中,補正移動資料生成部104,係 使用下述式(6)~(17)算出第1著色層中心Cri,j的座標值(xri,j,yri,j),該第1著色層中心Cri,j是第1著色層Ri,j的印刷位置
Figure TW201802501AD00001
Figure TW201802501AD00002
Figure TW201802501AD00003
Xbr=L X -(I-1).ΔX...(9)
Figure TW201802501AD00004
Figure TW201802501AD00005
Figure TW201802501AD00006
Figure TW201802501AD00007
Figure TW201802501AD00008
Ybr=L Y -(J-1).ΔY...(15)
Figure TW201802501AD00009
Figure TW201802501AD00010
上述式(7)係將從邊A1A4至第1著色層中心Cr1,j之x軸方向的長度的設計值Xsr,藉由對邊A1A2與邊A4A3的伸縮率的實測值進行比例分配而換算成xsr之式子。此處,Xsr係以相對於LX充分小的方式,近似地作比例分配。
上述式(8)係將從第1著色層中心Cr1,j至邊A1A4之x軸方向的長度與從第1著色層中心CI,j至邊A2A3之x軸方向的長度之和的設計值Xbr,與Xsr同樣地,換算成xbr之式子。xbr係對應於例如圖1所示之xbr1+xbr2等。
上述式(10)的mL係表示因邊A1A4的傾斜所發生之在邊A1A4上的j行位置之點偏移x軸方向的設計值的偏移量。式(11)的mR係表示因邊A2A3的傾斜所發生之在邊A2A3上的j行位置的點在x軸方向的偏移量。
上述式(13)係將從邊A1A2至第1著色層中心 Cri,1之y軸方向的長度的設計值Ysr,藉由將邊A1A4與邊A2A3的伸縮率的實測值進行比例分配,而按比例分配成ysr之式子。此處,Ysr係以相對於LY充分小的方式,近似地進行比例分配。
上述式(14)係將從第1著色層中心Cri,1至邊A1A2之x軸方向的長度與從第1著色層中心Ci,j至邊A4A3之y軸方向的長度之和的設計值Ybr,與Ysr同樣地,換算成ybr的式子。ybr係對應於例如圖1所示之ybr1+ybr2等。
上述式(16)的mD係表示因邊A1A2的傾斜所發生之在邊A1A2上的i列位置的點從y軸方向的設計值偏移的偏移量。式(17)的mU係表示因邊A4A3的傾斜所發生之在邊A4A3的i列位置的點在y軸方向的偏移量。
上述式(6)、(12)係依據凸四角形A1A2A3A4的變形之各頂點的位置的實測值,將凸四角形A1A2A3A4的變形按比例分配在內側的第1著色層中心Cri,j的座標位置之算出式,凸四角形A1A2A3A4即為設計上之LX×LY的長方形。
補正移動資料生成部104係同樣地,進一步算出第2著色層中心Cgi,j的座標值(xgi,j,ygi,j)及第3著色層中心Cbi,j的座標值(xbi,j,ybi,j)。此計算係藉由將上述式(7)、(13)中的設計值Xsr,Ysr分別變更成第2著色層G、第3著色層B中的設計值Xsg、Ysg、Xsb、Ysb,並將變數的附加符號r取代成g、b之計算式來進行。
補正移動資料生成部104係將以此方式算出的位置座標(xri,j,yri,j)、(xgi,j,ygi,j)、(xbi,j,ybi,j)傳送到移動控制 部102。
以上,完成彩色濾光片5的印刷位置的補正。
之後,裝置控制部101開始進行彩色濾光片5的印刷之控制。
當裝置控制部101將開始印刷用的控制訊號傳送到印刷頭23及移動控制部102時,移動控制部102就會控制保持台移動部22及印刷頭移動部24的移動量,接著,移動控制部102將印刷頭23的第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G、第3印墨噴嘴23B移動到印刷位置周圍的印刷區域。此移動係因應印刷頭23的噴嘴配置等,同時或個別地進行。
裝置控制部101係在第1印墨噴嘴23R、第2印墨噴嘴23G、第3印墨噴嘴23B到達印刷區域上的時間點,從各噴嘴開始吐出印墨。
例如,當第1著色層Ri,j以第1著色層中心Cri,j為中心,形成於3×3點的矩形印刷區域時,各點的印刷位置係成為從第1著色層中心Cri,j的座標值,朝正負方向位移(shift)預定之x軸方向及y軸方向的點間距(dot pitch)程度之位置。
以此方式形成的第1著色層R,係以第1著色層中心Cr與顯示裝置本體6上的第1子像素PR的中心大約一致之方式進行補正。因此,在各第1子像素PR上,第1著色層R係分別被大致正確地印刷。
對此,由於第1著色層R的外形係延伸於x軸方向及y軸方向,所以會與依據顯示裝置本體6的變形而旋轉的第 1子像素PR的外形有偏差。然而,由於第1子像素PR及第1著色層R的各邊微小,所以在個別的第1子像素PR的旋轉偏移程度下,不會有發生色偏、色斑的虞慮。
如此,一旦在所有的第1子像素PR、第2子像素PG、第3子像素PB上,分別印刷已補正印刷位置的第1著色層R、第2著色層G、第3著色層B時,則完成彩色濾光片5的印刷。
如此,即便在顯示裝置本體6已變形的狀態下,亦如圖1所示,在已補正了顯示裝置本體6的變形量之位置,形成彩色濾光片5。
根據彩色濾光片印刷裝置20,藉由測定對準部an之對準部代表點An的位置,求得顯示裝置本體6的變形量,此變形量會被作比例分配。藉此,換算從各像素P之設計上的位置偏移的量。因此,以彩色濾光片5的第1著色層R、第2著色層G、第3著色層B的各中心,重疊於與顯示裝置本體6一體變形之像素P的各第1子像素PR、第2子像素PG、第3子像素PB的各中心位置上之方式,進行印刷位置的補正。
此時,由於測定點係對準部代表點A1、A2、A3、A4的4點,且不進行各像素P的位置測定,故容易進行測定。構成凸四角形的4點,在顯示裝置本體6的變形為全體的情況下可以良好精度測定平面的二維變形。此等4點,由於在設計上是顯示裝置本體6上的長方形,所以藉由使各邊沿著保持面21a上的大致x軸方向、大致y軸方向配置,可藉由簡單的換算式以良好精度進行印刷位置的二維 補正。因此,用於進行補正的演算時間亦為短時間即可完成。
此結果,即便顯示裝置本體6因形成有像素P的圖案後的顯示裝置本體6的製程、保管環境而變形,也能容易且有效率地降低彩色濾光片5相對於像素P的圖案之位置偏移誤差。
如以上說明所示,根據使用了彩色濾光片印刷裝置20及彩色濾光片印刷裝置20之本實施形態的彩色濾光片印刷方法,即便形成有規定彩色濾光片的配置位置之二維圖案的基板變形,也可容易且有效率地降低彩色濾光片相對於二維圖案的位置偏移誤差。
〔第2實施形態〕
其次,就本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例進行說明。
圖7係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。圖8係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的構成例之模式俯視圖。圖9係表示本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的控制單元的功能構成之功能方塊圖。圖10係圖8中的F視圖。
圖7、圖8所示之本實施形態的彩色濾光片印刷裝置30,係與上述第1實施形態之彩色濾光片印刷裝置20同樣,可在顯示裝置本體6印刷彩色濾光片5,以製造顯示裝置10。
然而,彩色濾光片印刷裝置30,係利用顯示裝置本體6中之彩色濾光片形成區域f的X軸方向的邊的變形量 ΔdX比容許變形量Δda小者。此處,當各子像素之X軸方向的長度設為dX時,X軸方向的容許變形量Δda為dX的0.1%以下。
彩色濾光片印刷裝置30之印刷位置的補正方式係與彩色濾光片印刷裝置20不同。
彩色濾光片印刷裝置30係具備印刷頭33(印刷部)、印刷頭移動部34(相對移動部、第2移動部),以取代上述第1實施形態中之彩色濾光片印刷裝置20的印刷頭23、印刷頭移動部24。再者,本實施形態的彩色濾光片印刷裝置30係追加保持台旋轉部36(相對移動部、旋轉移動部)而構成。此外,如圖9所示,彩色濾光片印刷裝置30係具備控制單元110(代表點測定部、位置補正控制部),來取代上述第1實施形態中的控制單元100。
以下,主要說明與上述第1實施形態的相異點。
印刷頭33係由將彩色濾光片5進行無版印刷之噴墨頭所構成的印刷部。
印刷頭33具備:印刷第1著色層R之第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR;印刷第2著色層G之第2色用印刷頭33aG、33bG、33cG;及印刷第3著色層B之第3色用印刷頭33aB、33bB、33cB。
以下,為了簡單化,在不需要區別附加符號a、b、c的情況下,會有省略附加符號a、b、c,僅表示為第1色用印刷頭33R、第2色用印刷頭33G、第3色用印刷頭33B之情況。
如圖10所示,第1色用印刷頭33aR、33bR、 33cR係分別具有同樣構成的單位頭,在印刷頭33中沿著x軸方向串聯配置。
各第1色用印刷頭33R為,沿著長度方向吐出紅色印墨的k個(其中,k為2以上的整數)印墨噴嘴NR以間距ΔN配列在x軸方向。各印墨噴嘴NR的構成及驅動方式,亦可與上述實施形態的第1印墨噴嘴23R同樣,使用周知之噴墨噴嘴的任一構成及驅動方式。
間距ΔN係設定為比由印墨吐出所形成之點的間距還大的適當值。例如,間距ΔN亦可設定為ΔX的整數倍。於此情況,由於可將排列於x軸方向的複數個第1著色層R同時並行地印刷,所以可進行有效率的印刷。
本實施形態中,在串聯配置的第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR中,全部相鄰的印墨噴嘴NR的間距會成為ΔN。因此,第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR整體上會成為在單位頭之3倍長度的範圍具備3k個印墨噴嘴NR之線狀噴墨頭。例如,若ΔN=ΔX,可藉由第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR,將最大3k個第1著色層R同時並行地印刷。
各第2色用印刷頭33G及各第3色用印刷頭33B,只有吐出之印墨的種類不同,其餘係與第1色用印刷頭33R同樣地構成。各第2色用印刷頭33G及各第3色用印刷頭33B係分別具備同樣構成的印墨噴嘴NG、NB,來取代印墨噴嘴NR。
各第2色用印刷頭33G及各第3色用印刷頭33B之噴嘴配列方向均為x軸方向。
第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR、第2色用印刷頭33aG、33bG、33cG及第3色用印刷頭33aB、33bB、33cB,係以依此順序於y軸方向上相鄰的方式配列。
各印墨噴嘴NR與各印墨噴嘴NG,係在x軸方向偏移δ。本實施形態中,δ係與第1著色層R和第2著色層G的配列間距相等。
各印墨噴嘴NR和各印墨噴嘴NB,係在y軸方向配置於彼此對向的位置。
如此,本實施形態的印刷頭33由於係將第1著色層R、第2著色層G、第3著色層B,最大各3k個同時並行地印刷,所以可有效率地印刷。然而,由於各印墨噴嘴NR、NG、NB之x軸方向的噴嘴間距ΔN是固定的,所以無法變更各著色層之x軸方向的印刷間距。
印刷頭33係以藉由印刷頭移動部34可沿著第2方向d2移動的方式支持,該印刷頭移動部34係配置成橫越保持台21的移動路徑上方。
印刷頭移動部34係依據來自後述控制單元110(參照圖9)的控制訊號,將印刷頭33移動於第2方向d2的裝置部分。例如,印刷頭移動部24亦可以1軸平台構成。
印刷頭移動部34係依據來自後述之控制單元110的控制訊號,進行印刷時移動和印刷開始位置變更移動,該印刷時移動係一邊進行印刷頭33的印刷一邊反覆進行在x軸方向短距離的往復移動,該印刷開始位置變更移動係停止印刷以變更在x軸方向的印刷開始位置。
印刷時移動係將各印墨噴嘴NR(NG、NB)以 第1著色層中心Cr(Cg、Cb)為中心移動於各第1著色層R(各第2著色層G、各第3著色層B)的印刷區域時使用。
印刷開始位置變更移動,係在將印刷時移動與保持台移動部22的移動結合,並印刷複數列第1著色層R(第2著色層G、第3著色層B)的方塊後,在該方塊的相鄰處進行複數列第1著色層R(第2著色層G、第3著色層B)的方塊印刷時執行。
印刷頭移動部34亦可分別具備:進行印刷時移動之移動部、和進行印刷開始位置變更移動的移動部。分別具備各移動部時,亦可可因應各移動範圍的大小,分別採用不同的移動機構。
例如,在如反射型顯示器那樣於像素和像素之間不具有間隔壁之顯示裝置用彩色濾光片的情況,用以將彩色濾光片藉由噴墨法進行印刷所需要之印刷影像的影像解析度,在x軸方向及y軸方向皆為20μm以下(1270npi以上。npi為nozzle per inch)較佳。
當影像解析度超過20μm時,為了防止著色部分彼此的混色,必須將著色部分的間隔最低設為20μm以上,未著色面積會變大。一旦未著色面積變大,便成為彩色化之顯示器的彩度降低,發色性變差之顯示器。
為了獲得更高精細且著色部分占有率高的彩色濾光片,較佳為5μm以下(5080npi以上)。
如圖7、圖8所示,保持台旋轉部36係使保持台21繞著保持面21a的法線旋轉之旋轉移動部。
本實施形態中,保持台旋轉部36係由配置於保持台 移動部22和保持台21之間的旋轉平台所構成。
保持台旋轉部36的旋轉中心軸C係與保持面21a的法線平行地設置,在xy座標系中位於(Cx,Cy)(參照圖7)。
保持台旋轉部36係依據來自後述之控制單元110的控制訊號,使保持台21繞著旋轉中心軸C旋轉。
在彩色濾光片印刷裝置30中,保持台移動部22、印刷頭移動部34及保持台旋轉部36構成了相對移動部。因此,本實施形態中的相對移動部係包含有旋轉移動部。
圖9所示的控制單元110,係依據來自省略圖示的操作部之輸入操作,控制彩色濾光片印刷裝置30的動作。
控制單元110的功能構成係具備移動控制部112、裝置控制部111及補正移動資料生成部114,來取代上述第1實施形態中之控制單元100的移動控制部102、裝置控制部101及補正移動資料生成部104。
移動控制部112係以可與保持台移動部22、保持台旋轉部36、印刷頭移動部34、裝置控制部111及補正移動資料生成部114通訊的方式連接。
移動控制部112係依據來自裝置控制部111的控制訊號,控制保持台移動部22、保持台旋轉部36及印刷頭移動部34的動作。
關於保持台移動部22,移動控制部112係進行與上述第1實施形態的移動控制部102同樣的控制。
移動控制部112係依據來自裝置控制部111的控制訊 號,控制保持台旋轉部36的旋轉移動量。
移動控制部112係依據來自裝置控制部111的控制訊號,控制由印刷頭移動部34所進行之印刷時移動或印刷開始位置變更移動的動作。
裝置控制部111係以能與印刷頭33、移動控制部112、影像計測部25及代表點位置算出部103通訊的方式連接。
裝置控制部111係將控制訊號送到印刷頭33,控制印刷頭33的印墨吐出動作。本實施形態中,各色的印墨吐出,係進行依各色同時吐出之控制。例如,由第1色用印刷頭33aR、33bR、33cR的各印墨噴嘴NR,同時吐出紅色的印墨。惟,在改變x軸方向的印刷寬幅時,可抑制印墨由端部之適當數量的印墨噴嘴NR吐出。
裝置控制部111係將控制訊號送到移動控制部112,以控制保持台移動部22及印刷頭移動部34的動作。
由印刷頭移動部34所致之在第2方向d2上的印刷頭33的移動位置、與xy座標系之原點的位置關係是經預先校正。因此,固定於印刷頭33之各印墨噴嘴NR、NG、NB的移動位置、與xy座標系之原點的位置關係是經預先校正。
裝置控制部111係可藉由將驅動保持台移動部22及印刷頭移動部34的控制訊號送到移動控制部102,使印刷頭33的各印墨噴嘴NR、NG、NB以印刷頭33為單位,在保持面21a的範圍依據xy座標系的座標值二維地移動。
裝置控制部111係對影像計測部25及代表點 位置算出部103,進行與上述第1實施形態中的裝置控制部101同樣的控制。
補正移動資料生成部114係從由代表點位置算出部103所送出之對準部代表點A1、A2、A3、A4的位置座標,推斷像素P的圖案相對於y軸之旋轉偏移量,並依據旋轉偏移量,算出已補正了代表點的位置座標之旋轉補正位置座標。
本實施形態中,像素P的圖案的旋轉偏移量,係可藉由邊A1A4相對於y軸的傾斜、和邊A2A3相對於y軸的傾斜的平均傾斜來推斷。
旋轉補正位置座標係可藉由進行使對準部代表點A1、A2、A3、A4的各位置座標朝向平均傾斜相抵銷的方向旋轉之座標變換來算出。
再者,補正移動資料生成部114係藉由從旋轉補正位置座標推斷像素P的變形量,而生成印刷頭33在第1方向d1的補正移動資料。關於具體的補正移動資料之算出方法,將連同彩色濾光片印刷裝置20的動作一起於後闡述。
上述之控制單元110的裝置構成,係以與上述第1實施形態的控制單元100同樣的方式構成。
接著,關於彩色濾光片印刷裝置30的動作,主要是說明與上述第1實施形態不同的點。
圖11A、圖11B係本發明第2實施形態之彩色濾光片印刷裝置的動作說明圖。
為了藉由彩色濾光片印刷裝置30,將彩色濾 光片5印刷於顯示裝置本體6上,在將保持台旋轉部36的旋轉位置初始化於基準位置的狀態下,如圖7所示,以與上述第1實施形態同樣的方式配置顯示裝置本體6。
本實施形態中,如後所述,由於係進行藉由保持台旋轉部36所致之旋轉偏移量的補正,故顯示裝置本體6中之像素P的列的配列方向亦可以相對於y軸以更大的角度傾斜。其中,顯示裝置本體6中之彩色濾光片形成區域f的中心係以接近保持台旋轉部36的旋轉中心更佳。
在顯示裝置本體6的配置後,藉由省略圖示的吸附保持機構,吸附顯示裝置本體6。
以上,結束顯示裝置本體6的配置。
在彩色濾光片印刷裝置30中,與彩色濾光片印刷裝置20同樣,和顯示裝置本體6的形狀相關的印刷用資料係被預先記憶於控制單元100。
於彩色濾光片印刷裝置30中,可針對彩色濾光片5將第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B分別獨立或同時並行地印刷。各印刷動作除了印刷位置不同外,其餘相同,故以下,以第1著色層R的印刷動作為例進行說明。
以下之各位置座標的記述等,係與上述第1實施形態的記載同樣。
在配置了顯示裝置本體6後,由於會檢測出顯示裝置本體6的配置位置的偏移、和顯示裝置本體6的變形量,故與上述第1實施形態同樣,進行對準部代表點A1、A2、A3、A4之xy座標系中的位置座標的測定。
本實施形態中之代表點的測定除了依據裝置控制部111的控制訊號來進行以外,其餘與上述第1實施形態同樣。
由代表點位置算出部103所算出之對準部代表點A1、A2、A3、A4的各位置座標(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4),被傳送到補正移動資料生成部114。
以上,結束代表點的位置測定。
然後,在補正移動資料生成部114中,進行彩色濾光片5之印刷位置的補正。
首先,補正移動資料生成部114係藉由下述式(18)~(20),算出旋轉偏移量θm。所算出的旋轉偏移量θm被傳送到移動控制部112。
Figure TW201802501AD00011
Figure TW201802501AD00012
Figure TW201802501AD00013
由上述式(19)、(20)的定義得知,上述式(18)中的θL、θR係分別表示邊A1A4、邊A2A3相對於y軸的傾斜之角度(參照圖11(a))。
因此,旋轉偏移量θm會成為邊A1A4、邊A2A3相對於y軸的傾斜的平均傾斜。假設在邊A1A4、邊A2A3之間像素P的列圖案逐漸一樣地傾斜時,旋轉偏移量θm則表示邊 A1A4、邊A2A3之間的中心軸線O相對於y軸的傾斜。中心軸線O係以通過邊A1A2的中點和邊A4A3的中點之直線定義。此外,在圖11(a)中,中心軸線O通過保持台旋轉部36的旋轉中心軸C係為一例。亦有根據顯示裝置本體6的配置位置,中心軸線O偏離旋轉中心軸C的情況。
補正移動資料生成部114係藉由下述式(21)從對準部代表點An的位置座標的測定值(xn,yn)(n=1,...,4)算出(xn’,yn’)。其中,在下述式(21)中,(xn’,yn’)、(xn,yn)係以列向量表記。
下述式(21)意味:將對準部代表點An之位置座標的測定值(xn,yn)轉換成以(Cx,Cy)為中心之旋轉移動了-θm的點An’的位置座標(xn’,yn’)。
Figure TW201802501AD00014
如後述,當藉由移動控制部112的控制,使保持台旋轉部36旋轉-θm時,則如圖11(b)所示,對準部代表點An實際上移動至點An’。
移動後的邊A1’A4’、邊A2’A3’具有相對於中心軸線O呈對稱的傾斜量。尤其,在邊A1A4和邊A2A3是平行的情況下,旋轉移動後,兩邊均與y軸平行。
補正移動資料生成部114在算出位置座標(xn’,yn’)後,以點An’(xn’,yn’)為代表點,推斷位於凸四角形A1’A2’A3’A4’內側之像素P的圖案在第1方向d1的變形量,藉此來補正印刷位置。
其中,在彩色濾光片印刷裝置30中,無法改變各第1著色層R(第2著色層G、第3著色層B)在x軸方向的影像解析度。因此,x軸方向的補正係以下述方式進行:補正後的位置偏移量係在x軸方向的中心部成為最小,隨著朝向邊A1’A4’、邊A2’A3’,最大產生影像解析度份量的偏移量
具體而言,本實施形態中,補正移動資料生成部114,係將例如第1著色層Ri,j的印刷位置、即第1著色層中心Cri,j的位置座標(xri,j,yri,j)如下式(22)~(28)般地算出。
xr i,j =Cx+(i-ic).ΔX...(22)
Figure TW201802501AD00015
Figure TW201802501AD00016
Figure TW201802501AD00017
Ybr=L Y -(J-1).ΔY...(26)
Figure TW201802501AD00018
Figure TW201802501AD00019
此處,上述式(22)中的ic係將Cx的位置換算 成與列數相當之實數的常數,該Cx的位置為旋轉中心的x座標。
上述式(23)~(28)係在上述第1實施形態的式(12)~(17)中將y1,y2,y3,y4分別置換成y1’,y2’,y3,y4’的式子。上述式(23)~(28)係相當於以點An’(xn’,yn’)為代表點,將顯示裝置本體6的變形量的y軸方向成分作比例分配。此處,y1’,y2’,y3,y4’由於無法補正旋轉偏移量,所以y軸方向成分係與顯示裝置本體6的Y軸方向成分大致相等(包含相等的情況)。
上述式(22)中的常數ic係可依據顯示裝置本體6的變形量之預想的X軸方向成分的大小,適當地推斷。
本實施形態中,係以即便在顯示裝置本體6的變形量大的情況下也能高精度地補正印刷位置之方式,以下述方式求得常數ic。
首先,補正移動資料生成部114係在上述第1實施形態中的式(6)~(11)中,進行將x1、x2、x3、x4分別置換成x1’、x2’、x3’、x4’之下述式(29)~(35)的計算。
Figure TW201802501AD00020
Figure TW201802501AD00021
Figure TW201802501AD00022
Xbr=L X -(I-1).ΔX...(33)
Figure TW201802501AD00023
Figure TW201802501AD00024
藉此,對照上述式(23)~(28)的計算結果,算出在旋轉移動後進行了x軸方向及y軸方向的補正之第1著色層中心Cri,j的印刷位置的位置座標(xri,j’,yri,j)。
然後,補正移動資料生成部114係求得與C(Cx,Cy)相距的距離為最小的點(xrim,jm’,yrim,jm),由此點的x座標及列數jm,藉由下述式(36),算出常數ic。
Figure TW201802501AD00025
補正移動資料生成部114係同樣算出第2著色層中心Cgi,j的位置座標(xgi,j,ygi,j)及第3著色層中心Cbi,j的位置座標(xbi,j,ybi,j)。此計算係藉由將上述式(30)、(24)中的設計值Xsr、Ysr分別變更為第2著色層G、第3著色層B中的設計值Xsg、Ysg、Xsb、Ysb,且將變數的附加符 號r替換成g、b的計算式來進行。
補正移動資料生成部114係將如此算出的位置座標(xri,j,yri,j)、(xgi,j,ygi,j)、(xbi,j,ybi,j)傳送到移動控制部112。
以上,結束彩色濾光片5之印刷位置的補正。
然後,裝置控制部111係將控制訊號傳送到移動控制部112,使保持台旋轉部36旋轉以補正旋轉偏移量。藉此,保持台21係以旋轉中心軸C為中心旋轉-θm
然後,裝置控制部111係開始進行彩色濾光片5的印刷之控制。
當裝置控制部111將用於開始印刷的控制訊號傳送到印刷頭33及移動控制部112時,移動控制部112便控制保持台移動部32及印刷頭移動部34的移動量,以各色的印刷位置為中心,使印刷頭33移動到既定的印刷區域內。
裝置控制部111係在各印墨噴嘴NR、NG、NB到達印刷區域上的時間點,使印墨從印墨噴嘴開始吐出。
此時,印刷頭移動部34係進行印刷時移動,例如朝x軸方向往復於3k行份印刷區域內。在此同時,保持台移動部22係以在y軸方向,橫越彩色濾光片形成區域f的整個區域之方式移動。
以此方式,最大3k行的第1著色層R、第2著色層G、第3著色層B係同時並行地印刷。此印刷結束後,裝置控制部111係以將控制訊號傳送到移動控制部112以進行印刷位置開始位置移動,俾可進行第3k+1行至3k行份的印刷之方式,將印刷開始位置朝x軸方向移動。
藉由反覆進行此種動作,可在彩色濾光片形成區域f 內印刷彩色濾光片5。
例如,以此方式形成的第1著色層R,係以第1著色層中心Cr與顯示裝置本體6上的第1子像素PR的中心在y軸方向上大約一致的方式被補正。x軸方向的第1著色層中心Cr和第1子像素PR的中心之位置偏移量,係在彩色濾光片形成區域f中之x軸方向的中心部成為最小,隨著遠離中心軸線O而逐漸增大。
因此,在各第1子像素PR上,第1著色層R係分別在至少y軸方向大致正確地被印刷。
本實施形態中,由於適用於顯示裝置本體6的變形量在X軸方向止於容許範圍的情況,故即便第1著色層R自第1子像素PR偏移,因位置偏移所致之色斑、色偏亦可限縮於容許範圍內。
如此,即使在顯示裝置本體6已變形的狀態下,亦可如圖1所示,在已補正顯示裝置本體6的變形量的位置,形成彩色濾光片5。
根據彩色濾光片印刷裝置30,藉由測定對準部a1、a2、a3、a4的對準部代表點A1、A2、A3、A4的位置,算出旋轉偏移量,從已變換成補正了旋轉偏移量的旋轉補正座標位置之代表點的位置座標,推斷顯示裝置本體6的變形量。此變形量係在y軸方向與上述第1實施形態同樣,被進行比例分配,印刷位置被補正。
旋轉偏移的補正係藉由保持台旋轉部36機械式地進行。因此,由於印刷位置的補正量比包含旋轉偏移的情況小即可,故能進行更高精度之印刷位置的補正。
由於旋轉偏移的補正係依據所測定之代表點的位置座標自動地進行,所以操作者不需要為了抑制顯示裝置本體6對於保持台21的配置誤差而調整配置位置。因此,可容易且迅速地進行顯示裝置本體6的配置。
另一方面,x軸方向的變形所致之位置偏移,係以中心軸線O為中心,位置偏移量大致對稱地被分散。因此,例如,與x軸方向的印刷位置偏在邊A1A4側的情形相比較,可將各子像素與各著色層之位置偏移的最大值抑制為一半的程度。結果,在彩色濾光片印刷裝置30中,可降低因x軸方向的位置偏移所致之色偏、色斑等的發生。
如以上說明,根據彩色濾光片印刷裝置30及使用了彩色濾光片印刷裝置30之本實施形態的彩色濾光片印刷方法,即便形成有規定彩色濾光片的配置位置之二維圖案的基板變形,也可容易且迅速地降低彩色濾光片相對於二維圖案的位置偏移誤差。
此外,上述各實施形態的說明中,作為代表點,係以使用了十字形對準部的交叉中心的例子來說明。然而,代表點只要是能夠與對準部的形狀建立關連來測定的點即可,什麼樣點都可以。例如,代表點亦可位於對準部上、對準部的外縁、及對準部的外側。
對準部只要可測定代表點的位置即可,形狀沒有制限,不限於十字形。
上述各實施形態的說明中,係以代表點形成於彩色濾光片形成區域f的外側之情況為例作說明,惟只 要可構成包含複數個像素P的凸多角形,則亦可使用彩色濾光片形成區域f內側的點,當作代表點。
上述各實施形態的說明中,係以藉由對準部的形狀測定來測定代表點之情況為例作說明。然而,代表點亦可由與像素P的圖案建立關連之對準部以外的形狀來測定。例如,代表點亦可與子像素等之像素P的圖案的一部分的形狀建立關連。或者,代表點亦可由以與像素P同樣方式形成之像素P以外的電極或配線的圖案來測定。
上述各實施形態的說明中,係以光學地測定代表點之情況的例子作說明。然而,代表點的測定手段並不限於光學測定。例如,亦可以利用位置測定器所致之接觸測定、電磁測定等來進行測定。
上述各實施形態的說明中,係以對準部設有4處之情況的例子作說明。然而,對準部只要可測定像素P的圖案的二維變形即可,並不限定於4處。例如,亦可為3處、5處以上。
在對準部為5處以上的情況下,亦可透過對各對準部的位置進行平均處理等,而利用於以更佳的精度測定四個代表點。此外,在對準部為5處以上的情況,亦可從各對準部分別測定代表點,從5處以上的代表點的位置推斷包含變形的不均等之二維的變形量。
上述各實施形態的說明中,係以相對移動部使保持台移動於第1方向d1,使印刷部移動於第2方向d2的情況為例作說明,惟只要能使保持台和印刷部二維地 相對移動即可,不侷限於此種組合。例如,相對移動部亦可使保持台及印刷部的一者作二維移動,而保持台及印刷部的另一者的位置則固定。或者,相對移動部亦可為保持台及印刷部兩者會進行二維移動之構成。
上述第2實施形態的說明中,由於印刷頭33的印墨噴嘴數少於第2方向d2的子像素的數量,故使印刷頭33相對於顯示裝置本體6在第2方向d2相對移動。然而,印刷部只要是可將第2方向d2的所有子像素同時印刷之構成即可,印刷部亦可為不在第2方向d2相對移動之構成。
上述第2實施形態的說明中,為了求得旋轉偏移量,係以由四個代表點求得2邊的傾斜,並算出該等的平均傾斜為例來說明。然而,旋轉偏移量的推斷方法並不限定於此。
例如,亦可藉由增加代表點的數量,事先在3處以上的位置,算出3條以上之線段的傾斜,藉由該等3條以上之線段的傾斜的平均值或加權平均值等,算出平均傾斜。
上述第2實施形態的說明中,係以推斷最接近旋轉中心位置之著色層的位置,並以此為基準,依據上述式(22)求得xri,j等的情況為例來作說明。
然而,xri,j等的求得方法並不限於此。以下,關於xri,j等的求得方法的變形例,係與上述第2實施形態同樣,以xri,j的情況為例作說明。
例如,當凸四角形A1A2A3A4被旋轉-θm時,凸四角形A1’A2’A3’A4’係成為相對於y軸呈大致線對稱(含線對稱的情況)。藉此,顯示裝置本體6的X軸方向係和x軸方 向大約一致(包含一致的情況)。
因此,在顯示裝置本體6中之X軸方向的變形比容許變形量小的情況下,藉由下述式(37),可以良好精度推斷凸四角形A1’A2’A3’A4’之x軸方向的中心的位置座標xm。
Figure TW201802501AD00026
xri,j係可使用此xm,並使用下述式(38)、(39)算出。
xr i,j =xm+(i-i mid ).ΔX...(38)
Figure TW201802501AD00027
在此,imid相當於設計上賦予LX之中點的X座標的列數之實數值。若假設X軸方向之變形的對稱性,imid僅由設計值所表示。
在以此方式算出xri,j的情況,如上述第2實施形態所示,不需要依據上述式(29)進行xri,j’的計算,所以可進行更迅速之印刷位置的補正。
根據上述式(38),即便彩色濾光片形成區域f的中心從保持台旋轉部36的中心位置偏離而配置,也能以凸四角形A1’A2’A3’A4’的x軸方向的中心之子像素和著色層的偏移量成為最小的方式,形成著色層。因此,由於子 像素和著色層的位置偏移相對於行方向的中心分布成大致對稱,所以即使產生微小的色偏,由於偏倚變少,所以色偏變不顯著。
上述各實施形態的說明中,係以彩色濾光片具有由第1著色層R、第2著色層G及第3著色層B等三色所構成的三種著色層的情況為例來作說明。然而,彩色濾光片的著色層的種類並不限於此等。
例如,著色層的種類可為一種或二種,也可為四種以上。著色層亦可包含黑色、透明。
再者,各像素濾光片中之各著色層的配置位置不限定於上述的配置。
上述第2實施形態的說明中,由於係使用印刷頭33,故以x軸方向的印刷位置的補正為不改變印刷間距的補正來作說明。然而,上述第2實施形態中,亦可使用印刷頭23,來取代印刷頭33。於此情況,亦可與上述第2實施形態同樣,在補正了保持台21的旋轉偏移量後,以與第1實施形態同樣的方式,補正印刷位置。
上述第2實施形態的說明中,在印刷頭33中,由於係將第1著色層R、第2著色層G、第3著色層B同時進行地印刷,故以印墨噴嘴NR、NG、NB並行配置於y軸方向的情況為例來作說明。
然而,印刷頭的印墨噴嘴的配置並不限定於此。例如,在印刷頭33中,亦可在x軸方向上,例如,像第1色用印刷頭33aR、第2色用印刷頭33aG、第3色用印刷頭33aB那樣配列不同顏色的頭,在y軸方向上,例如,像第 1色用印刷頭33aR、33bR、33cR那樣相同顏色的頭配列成相鄰。
於此情況,在y軸方向上,由於例如三個印墨噴嘴NR等的同色印墨噴嘴係並列,故亦可使各個頭在x軸方向的配置位置偏移例如僅ΔN/3。若設成此種噴嘴配置,則透過印刷頭移動部34,不進行在x軸方向的印刷時移動,而是在第1色用印刷頭33aR等的寬度範圍內,進行將印刷影像的影像解析度設為3倍的印刷。因此,可對具有高精細的影像解析度之彩色濾光片5迅速地進行印刷。
目前的壓電方式的噴墨頭的解像度為300npi左右,但根據此種噴嘴配列,可達900npi的解像度。再者,若將第1色用印刷頭33aR等在y軸方向上配列4列以上,則可達1200npi以上的解像度。
上述第1實施形態中,係以形成各色著色層的印墨噴嘴各設有一個的情況為例來作說明。然而,也可採用具備依各色在獨立的時間點,可吐出印墨的複數個印墨噴嘴之構成。於此情況,藉由在各印墨噴嘴已達到應印刷的位置之時間點分別獨立地進行印墨吐出,能更有效率地進行印刷。
[實施例]
以下,針對包含上述第1實施形態的構成的實施例,連同比較例一起作說明。
〔實施例〕
為了形成顯示裝置10,而製作去除受像層4的顯示裝置本體6,該受像層4係印墨定影層。
顯示層3中之電極電路的各像素P的配列間距的設計值,係設為ΔX=200(μm)、ΔY=200(μm)。顯示層3的像素數設為I=400、J=600。因此,彩色濾光片形成區域f的大小為約80mm×120mm。在比彩色濾光片形成區域f還靠外周部,形成有於x軸方向為約5mm且y軸方向約5mm的非顯示部之空白區域,在此空白區域形成有對準部a1、a2、a3、a4。
對準部a1、a2、a3、a4,係以LX=85(mm)、LY=125(mm)、Xsr=2.45(mm)、Ysr=2.55(mm),且對準部代表點A1、A2、A3、A4的設計位置滿足上述式(1)~(4)之方式形成。
此外,設為Xsg=2.55(mm)、Ysg=2.55(mm)、Xsb=2.45(mm)、Ysg=2.45(mm)。
為了使顯示裝置10的動作安定化,調整顯示裝置本體6所含的水分的量,顯示裝置本體6係在70℃、40%RH的環境下靜置15小時。
然後,在顯示層3上形成有受像層4。以受像層4的材料而言,係使用胺甲酸乙酯系樹脂、甲苯、水、IPA的混合材料。此混合材料係以藉由模具塗布機(die coater)成為乾燥厚度6μm~8μm的方式塗布在顯示層3上。
為了使受像層4乾燥,受像層4塗布後的顯示裝置本體6係以熱板(hot plate)在70℃下加熱10分。
然後,使用彩色濾光片印刷裝置20,藉由上述第1實施形態的彩色濾光片印刷方法,形成有彩色濾光片5。
首先,由對準部a1、a2、a3、a4的影像,測定了對準部代表點A1、A2、A3、A4的位置座標。
當設A1(x1,y1)為原點(0,0),以xy座標系表示時,係如下述般地進行測定。長度的單位為mm。
(x1,y1)=(0,0)
(x2,y2)=(84.851、0.021)
(x3,y3)=(84.868、124.799)
(x4,y4)=(-0.013、124.824)
由此等測定值得知,顯示裝置本體6整體上縮小200μm左右。
然後,藉由彩色濾光片印刷裝置20,在顯示裝置本體6的受像層4上,印刷各第1著色層R、各第2著色層G、各第3著色層B。各第1著色層R係印刷在以由上述式(6)~(17)所算出的第1著色層中心Cr(xri,j,yri,j)為中心的印刷區域。同樣地,各第2著色層G、各第3著色層B係分別印刷在以第2著色層中心Cg(xgi,j,ygi,j)、第3著色層中心Cb(xbi,j,ybi,j)為中心的印刷區域。
待彩色濾光片5的印刷結束後,顯示裝置10係在氣壓30Pa環境下進行真空乾燥。
藉由以此方式獲得的顯示裝置10,進行影像顯示時,發色性佳,且面內平均的NTSC比為8%以上。
〔比較例〕
對於包含以與上述實施例同樣方式所製得的受像層4之顯示裝置本體6,以對準部代表點A1為原點,對準部代表點A2位於y軸上的方式,將顯示裝置本體6配置在保 持台21上。接著,使用彩色濾光片印刷裝置20,不進行印刷位置的補正,而在上述式(5)的設計上的印刷位置印刷彩色濾光片,藉此獲得比較例的顯示裝置。
藉由比較例的顯示裝置進行影像顯示時,發色性比上述實施例的顯示裝置10差,面內平均的NTSC比為2%左右。
以上,本發明的較佳各實施形態連同實施例一起說明,惟本發明並不限於此等實施形態及實施例。在不脫離本發明的旨趣的範圍內,可進行構成的附加、省略、置換及其他變更。
又,本發明並不受前述說明所限定,僅由添附的申請專利範圍所限定。

Claims (10)

  1. 一種彩色濾光片印刷裝置,其具備:保持台,具有保持面且將基板保持於前述保持面上,該基板形成有規定彩色濾光片的配置位置的二維圖案、及與前述圖案建立關連的複數個代表點;印刷部,構成為將前述彩色濾光片無版印刷在前述基板上;相對移動部,以將前述印刷部對於前述保持台,至少在和前述保持面平行的第1方向上可相對移動的方式保持;代表點位置測定部,構成為測定前述複數個代表點的位置座標;及位置補正控制部,構成為以藉由從前述複數個代表點的前述位置座標推斷前述圖案的變形量,補正利用前述印刷部所致之前述彩色濾光片的印刷位置,並依據所補正的前述印刷位置印刷前述彩色濾光片的方式控制前述相對移動部的移動量。
  2. 如請求項1之彩色濾光片印刷裝置,其中前述複數個代表點係表示凸多角形的各頂點位置之至少4處的對準部的代表點,該凸多角形係於內部包含前述圖案的至少一部分;前述位置補正控制部係構成為藉由將依據前述對準部的代表點的前述位置座標所算出之在前述對準部的位置的變形量作比例分配,而推斷前述圖案的變形量。
  3. 如請求項1或2之彩色濾光片印刷裝置,其中前述相對移動部具備:第1移動部,使前述印刷部及前述保持台相對移動於前述第1方向;及旋轉移動部,將前述保持台繞著前述保持面的法線旋轉;前述位置補正控制部係構成為,從前述代表點的位置座標推斷前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之旋轉偏移量,算出依據前述旋轉偏移量補正了前述代表點的前述位置座標之旋轉補正位置座標,藉由依據前述旋轉偏移量控制前述旋轉移動部,來進行在前述保持台的位置之前述旋轉偏移量的補正,藉由從前述旋轉補正位置座標推斷前述圖案的變形量,來補正至少在前述第1方向上之前述彩色濾光片的印刷位置。
  4. 如請求項3之彩色濾光片印刷裝置,其中前述複數個代表點係在前述第1方向及與前述第1方向正交的第2方向上分別彼此分離的至少4個代表點,前述位置補正控制部係構成為由所測得之前述複數個代表點的位置座標,算出前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之平均傾斜,並將所算出之前述圖案的平均傾斜換算成前述旋轉偏移量。
  5. 如請求項1至4中任一項之彩色濾光片印刷裝置,其中前述印刷部具備噴墨頭,該噴墨頭係以將形成前述彩色濾光片的印墨吐出之方式構成。
  6. 一種彩色濾光片印刷方法,包含: 在保持台的保持面上,配置形成有規定彩色濾光片的配置位置的二維圖案、及與前述圖案建立關連的複數個代表點之基板;測定前述基板中之前述複數個代表點的位置座標;藉由從前述代表點的前述位置座標推斷前述圖案的變形量,來進行前述彩色濾光片的印刷位置之補正;為了在所補正的前述印刷位置形成前述彩色濾光片,將對前述彩色濾光片進行無版印刷之印刷部,相對於前述保持台至少在和前述保持面平行的第1方向上相對移動;及使用前述印刷部,在前述之經補正的前述印刷位置印刷前述彩色濾光片。
  7. 如請求項6之彩色濾光片印刷方法,其中測定前述代表點的前述位置座標係包含:測定表示凸多角形的各頂點位置之至少4處的對準部的代表點的位置座標,該凸多角形係於內部包含前述圖案的至少一部分;進行前述印刷位置的補正係包含:藉由將依據前述對準部的代表點的前述位置座標所算出之在前述對準部的位置之變形量作比例分配,而推斷前述圖案的變形量。
  8. 如請求項6或7之彩色濾光片印刷方法,其中使前述印刷部相對於前述保持台移動係包含:使前述印刷部及前述保持台相對於前述第1方向移動之第1移動;及使前述保持台繞著前述保持面的法 線旋轉之旋轉移動;進行前述印刷位置的補正係包含:由前述代表點的前述位置座標,推斷前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之旋轉偏移量,並算出依據前述旋轉偏移量補正了前述代表點的前述位置座標之旋轉補正位置座標,藉由依據前述旋轉偏移量使前述保持台繞著前述保持面的法線旋轉,而進行前述保持台之前述旋轉偏移量的補正;及藉由從前述旋轉補正位置座標推斷前述圖案的變形量,來補正至少前述第1方向之前述彩色濾光片的印刷位置。
  9. 如請求項8之彩色濾光片印刷方法,其中測定前述代表點的前述位置座標係包含:在前述第1方向及和前述第1方向正交的第2方向,測定分別彼此分離的至少4個代表點的位置座標;算出前述圖案的位置偏移量係包含:由所測出的前述代表點的位置,算出前述圖案相對於在前述第1方向延伸的軸線之平均傾斜;及將所算出之前述圖案的平均傾斜換算成前述旋轉偏移量。
  10. 如請求項6至9中任一項之彩色濾光片印刷方法,其中印刷前述彩色濾光片係包含:將形成前述彩色濾光片的印墨由噴墨頭吐出。
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