(57)【要約】【課題】染み不良を改善することができるインクジェット印刷装置を提供する。【解決手段】基板に赤色、緑色及び青色カラーフィルターを各々形成する第１乃至第３ヘッド部と、第１乃至第３ヘッド部に各々設置された多数のノズルと、基板上に配置されて赤色、緑色及び青色カラーフィルターが形成されたサブ画素の各々の透過度を撮影するカメラと、カメラと対応されるように基板の下部に配置されてサブ画素に光を提供する光発光ユニットと、カメラから測定されたサブ画素の各々の透過度と予め設定された透過度を比較して噴射量を補正する噴射量の調節部とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に赤色、緑色及び青色のカラーフィルターを各々形成する第１乃至第３ヘッド部；
前記第１乃至第３ヘッド部に各々設置された多数のノズル；
前記基板上に配置されて前記赤色、緑色及び青色のカラーフィルターが形成されたサブ画素の各々の透過度を撮影するカメラ；
前記カメラと対応されるように前記基板の下に配置されて前記サブ画素に光を提供する光発光ユニット；及び
前記カメラから測定された前記サブ画素の各々の透過度と予め設定された基準透過度を比較してノズルの噴射量を補正する噴射量調節部
を含むことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
前記噴射量調節部は、
前記カメラから撮影されたサブ画素の各々の透過度に基づいて不良サブ画素を判別するコントローラ；及び
前記コントローラが不良サブ画素の透過度に基づいて算出した補正セッティング数値に従ってノズルの噴射量を調節するノズル噴射補正部
を含むことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【請求項３】
前記カメラは、前記基板の上に水平方向に配置されたカメラ支持バーに設置され、前記カメラ支持バーの長軸方向へ移動する
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【請求項４】
前記光発光ユニットは、前記基板の下に水平方向へ配置された光発光ユニット支持バーに設置され、前記光発光ユニット支持バーの長軸方向へ移動する
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【請求項５】
前記カメラは、前記基板の１水平区間毎前記サブ画素の各々の透過度を順次撮影する
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【請求項６】
赤色、緑色及び青色カラーフィルター材料を噴射する多数のノズルが具備された第１乃至第３ヘッド部方向へ基板を移動させながら、前記基板のサブ画素の各々に赤色、緑色及び青色カラーフィルターを形成する段階；
前記赤色、緑色及び青色カラーフィルターが形成される基板の１水平区間毎サブ画素の各々の透過度を順次測定する段階；
予め設定されたサブ画素の基準透過度と前記測定されたサブ画素の透過度を比較して不良サブ画素を判別する段階；及び
前記不良サブ画素に該当するノズルの噴射量を前記比較結果から派生された補正セッティング数値だけ調節する段階
を含むことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項７】
前記サブ画素の各々の透過度を測定する段階は、前記基板上に配置されたカメラと前記基板下に配置された光発光ユニットが水平方向へ移動しながら測定する
ことを特徴とする請求項６記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は染み不良を改善することができるインクジェット印刷装置及び印刷方法に関することである。
【背景技術】
【０００２】
最近、陰極線管(Cathode Ray Tube)の短所である重さと嵩を減らすことができる平板表示装置等が台頭している。このような平板表示装置としては、大きく液晶表示装置(Liquid Crystal Display)、電界放出表示装置(Field Emission Display)、プラズマ表示装置(Plasma Display Panel)及び有機電界発光表示装置(Organic electro luminescence Display device)等がある。
【０００３】
このような平板表示装置はTV,コンピュータモニター等の映像表示機器に具備されて動映像を始めとして各種の映像及び文字をディスプレーする役割をする。
【０００４】
平板表示装置等の中、液晶表示装置は、電子製品の軽薄短小の趨勢に満足することができ、量産性が向上し多くの応用分野で使用されている。
【０００５】
特に、薄膜トランジスタ(TFT: thin film transistor)を利用して液晶セルを駆動するアクティブマトリックスタイプの液晶表示装置は、画質が優れ消費電力が低い長所があり、最近の量産技術確保と研究開発の成果で急速に大型化及び高解像度化している。
【０００６】
液晶表示装置は、画素電極とスイッチング素子である薄膜トランジスタが各画素別に形成される薄膜トランジスタ基板を製造する工程と；前記薄膜トランジスタ基板と対向して、共通電極、ブラックマトリックス、そして赤色、緑色、及び青色のカラーフィルターが各画素に対応して形成されたカラーフィルター基板を製造する工程と；前記二工程を通じて製作された薄膜トランジスタ基板及びカラーフィルター基板の間に液晶を注入した後、合着するシーリング(Sealing)工程を遂行して液晶表示パネルを完成し、前記液晶表示パネルに偏光板と駆動回路基板及びバックライトユニットを付着することで、完成される。
【０００７】
図１は、一般的な液晶表示装置の画素を図示した平面図であり、図２は、図１のＩ-Ｉ'ラインに沿って切断した液晶表示装置の画素を図示した断面図である。
【０００８】
図１に図示されたように、液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板１０とカラーフィルター基板２０及びその間に注入される液晶（図示せず）とを含む。
【０００９】
薄膜トランジスタ基板１０には、複数のゲートライン１１とデータライン１２が横と縦に交差して形成されるが、各交差の領域は画素領域が該当し薄膜トランジスタ１３と画素電極１４とを具備する。
【００１０】
カラーフィルター基板２０には、画素電極１４と対応する共通電極２４が具備される。また、図示しなかったが、カラーフィルター基板２０には、カラーを具現するためのカラーフィルターが形成されている。
【００１１】
前記のように構成された液晶表示装置の概略的な動作は次のとおりである。まず、ゲートライン１１にゲートオン信号が印加されて薄膜トランジスタ１３がターンオンされると、データライン１２上のデータ電圧が薄膜トランジスタ１３を通して画素電極１４に印加される。この際、共通電極２４にはリファレンス電圧が印加され、画素電極１４と共通電極２４に印加された電圧差に該当する電界により液晶分子の配列が変更される。
【００１２】
図２を参照すると、薄膜トランジスタ基板上に二層の絶縁膜１５，１６が形成されている。二層の絶縁膜１５，１６は、薄膜トランジスタのゲート電極を覆うゲート絶縁膜１５と、薄膜トランジスタと図示しない半導体層及びソース/ドレーン電極を保護するための保護膜１６とでなり、これらは通常シリコン窒化膜で形成する。ゲート絶縁膜１５上の所定の領域にはデータライン１２が形成され、保護膜１６には画素電極１４が形成されている。
【００１３】
一方、カラーフィルター基板２０上には、カラー具現のためのカラーフィルター層２２と共通電極２４が具備される。カラーフィルター層２２は通常光の三原色に該当する三つの相違したカラーを表す層が交代に配列されてなり、図面には赤色と緑色のカラー層（R,G）が図示されている。また、相違したカラー層（R,G）が隣接する境界部分にはブラックマトリックス２１が形成される。ブラックマトリックス２１は画素電極２４で制御されない部分の液晶を通過して出る光を遮断する役割をする。ブラックマトリックス２１及びカラーフィルター層２２上に平坦化膜（overcoat）２３と共通電極２４が形成されている。平坦化膜２３は、ブラックマトリックス２１及びカラーフィルター層２２によりカラーフィルター基板２０に形成された屈曲にもかかわらず、共通電極２４のの蒸着時に優れたステップカバリッジを示すことができるようにするために選択的に使用され、必須的なものではない。共通電極２４は薄膜トランジスタ基板１０上の画素電極１４に対応する。薄膜トランジスタ基板１０とカラーフィルター基板２０の間には液晶３０が注入されて、液晶３０は共通電極２４と画素電極１４に印加された電圧に従って形成される電界により配列方向が変更される。
【００１４】
このような構造の一般的な液晶表示装置は、カラーフィルター層２２と関連した問題点がある。具体的に、カラーフィルター層２２を形成するインクジェット印刷工程において、カラーフィルター層２２は各々のサブ画素毎にカラーフィルター物質が噴射されて形成されるが、その際、基板の表面状態に従ってサブ画素各々に噴射されたカラーフィルターのサイズの差により画面ディスプレーの際に染み不良が発生する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は染み不良を改善することができるインクジェット印刷装置及び印刷方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によるインクジェット印刷装置は、基板に赤色、緑色及び青色のカラーフィルターを各々形成する第１乃至第３ヘッド部；前記第１乃至第３ヘッド部に各々設置された多数のノズル；前記基板上に配置されて前記赤色、緑色及び青色のカラーフィルターが形成されたサブ画素の各々の透過度を撮影するカメラ；前記カメラと対応されるように前記基板の下に配置されて前記サブ画素に光を提供する光発光ユニット；及び前記カメラから測定された前記サブ画素の各々の透過度と予め設定された基準透過度を比較してノズルの噴射量を補正する噴射量調節部を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるインクジェット印刷方法は、赤色、緑色及び青色カラーフィルター材料を噴射する多数のノズルが具備された第１乃至第３ヘッド部方向へ基板を移動させながら、前記基板のサブ画素の各々に赤色、緑色及び青色カラーフィルターを形成する段階；前記赤色、緑色及び青色カラーフィルターが形成される基板の１水平区間ずつ順次にサブ画素の各々の透過度を測定する段階；予め設定されたサブ画素の基準透過度と前記測定されたサブ画素の透過度を比較して不良サブ画素を判別する段階；及び前記不良サブ画素に該当するノズルの噴射量を電気比較結果から派生された補正セッティング数値だけ調節する段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、カラーフィルターを形成するインクジェット印刷において、サブ画素の各々の透過度を測定して予め設定された基準透過度と相違した透過度を有する不良サブ画素を判別して前記不良サブ画素にカラーフィルター物質を噴射するノズルの噴射量を調節することで、カラーフィルター基板の信頼度を向上させることができる効果がある。
【００１９】
従って、本発明のインクジェット印刷は、各々のサブ画素毎に望む透過度のカラーフィルターを形成することで、映像ディスプレーの際に発生する染み不良を事前に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一般的な液晶表示装置の画素を示した平面図である。
【図２】図１のＩ-Ｉ'ラインにつれて切断した液晶表示装置の画素を示した断面図である。
【図３】本発明の一の実施例によるインクジェット印刷装置を概略的に示した図面である。
【図４】インクジェット印刷装置の噴射量調節システムの構成を示した図面である。
【図５】本発明の一の実施例によるインクジェット印刷方法を示した順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施例１
添付した図面を参照して本発明による実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図３は、本発明の実施例１によるインクジェット印刷装置を概略的に図示した図面であり、図４は、インクジェット印刷装置の噴射量調節ユニットの構成を図示した図面である。
【００２３】
図３及び図４に図示されたように、本発明の実施例１によるインクジェット印刷装置１１０は、基板１００に赤色カラーフィルターを形成するための第１ヘッド部１１１と、基板１００に緑色カラーフィルターを形成するための第２ヘッド部１１３と、基板１００に青色カラーフィルターを形成するための第３ヘッド部１１５とを含む。
【００２４】
図面には詳細に図示しなかったが、第１乃至第３ヘッド部１１１，１１３,１１５各々には、基板１００の一定の領域を担当して赤色、緑色及び青色カラーフィルター物質を各々噴射する多数のノズル（Nozzle,図示せず）が含まれ、また、赤色、緑色及び青色カラーフィルターの物質が各々盛られている供給装置（図示せず）と連結される。
【００２５】
ここで、インクジェット印刷装置１１０は、液晶表示装置のカラーフィルター基板に赤色、緑色及び青色カラーフィルターを形成する装置である。第１乃至乃至第３ヘッド部１１１，１１３,１１５は、基板１００の水平方向に赤色、緑色及び青色カラーフィルター物質を噴射して基板１００のサブ画素１０１に赤色、緑色及び青色カラーフィルターを形成させる。
【００２６】
インクジェット印刷装置１１０は、基板１００のサブ画素１０１に形成された赤色、緑色及び青色カラーフィルターの透過度を測定するための透過度測定ユニットをさらに含む。
【００２７】
透過度測定ユニットは、基板１００上に配置されてサブ画素の各々を撮影するカメラ１３１と、カメラ１３１を支持するカメラ支持バー１３０と、基板１００の下にカメラ１３１と対応する領域に配置される光発光ユニット１４１と、光発光ユニット１４１を支持する光発光ユニット支持バー１４０とを含む。
【００２８】
カメラ１３１は、赤色、緑色及び青色カラーフィルターの透過度を一度に撮影することができるように複数個のCCD(Charge Coupled Device)を具備する。
【００２９】
図面には詳細に図示されていないが、カメラ１３１は、カメラ支持バー１３０の長軸方向に従って移動することができるようにする第１移動ユニット（図示せず）をさらに含む。
【００３０】
光発光ユニット１４１は、光発光ユニット支持バー１４０上で移動することができるようにする第２動ユニット（図示せず）をさらに含む。
【００３１】
カメラ１３１は、カメラ支持バー１３０の長軸方向に沿って移動しながら基板１００の水平方向へサブ画素１０１各々の透過度を測定する。
【００３２】
光発光ユニット１４１は、光発光ユニット支持バー１４０の長軸方向に沿って移動しながら、基板１００のサブ画素１０１の各々に光を提供する。ここで、光発光ユニット１４１は、カメラ１３１と対向するようにカメラ１３１の移動の際にカメラ１３１と同期して移動することがわかる。
【００３３】
以上のように、カメラ１３１及び光発光ユニット１４１を含む透過度測定ユニットを具備したインクジェット印刷装置１１０は、基板１００のサブ画素１０１の各々の透過度を１水平区間毎順次測定する。
【００３４】
インクジェット印刷装置１１０は、カメラ１３１及び光発光ユニット１４１を利用して基板１００上のサブ画素１０１の透過度を測定して不良判別されたサブ画素に該当するノズルの噴射量を補正する図４に示したような噴射量調節ユニットを更に含む。
【００３５】
インクジェット印刷装置１１０の噴射量調節ユニットは、カメラ１３１から撮影されたサブ画素１０１の各々の透過度測定データを受信するコントローラ１５０と、コントローラ１５０がサブ画素１０１の各々の透過度測定データを基づいて判別した不良サブ画素に対応するノズルの噴射量を調節するノズル噴射補正部１５３と、ノズル噴射補正部１５３からセティング数値だけ噴射量が調節される赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター及び青色カラーフィルター物質噴射ノズル１５５,１５７,１５９とを含む。
【００３６】
コントローラ１５０は、カメラ１３１から入力された各々のサブ画素透過度データを予め設定された基準透過度データと比較して、基準透過度データと相違したサブ画素を判別する。
【００３７】
コントローラ１５０は、判別された不良サブ画素（基準透過度データと相違したサブ画素）の補正数値を計算する。
【００３８】
ノズル噴射補正部１５３は、コントローラ１５０から判別された不良サブ画素（基準透過量データと相違したサブ画素）を補正する。より具体的には、ノズル噴射補正部１５３は、不良サブ画素に噴射されるカラーフィルター物質の量を調節するための該当ノズルに貯蔵された噴射量セティング数値を補正する。
【００３９】
赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター及び青色カラーフィルター物質噴射ノズル１５５,１５７,１５９は、ノズル噴射補正部１５３によって更新された補正セティング数値に該当する量のカラーフィルター該当のサブ画素に噴射する。
【００４０】
このように、インクジェット印刷装置１１０の噴射量調節ユニットは、始めに、基板１００のカラーフィルター形成工程が進行される以前またはインクジェット印刷装置の構成交換（ノズル交換、ヘッド部交換、部品交換等）以後に駆動される。
【００４１】
以上では、基板１００上にカラーフィルターを形成するインクジェット印刷装置１１０において、サブ画素１０１の各々の透過度を測定して予め設定された基準透過度と相違した透過度を有する不良サブ画素を判別し不良サブ画素のカラーフィルター物質を噴射するノズルの噴射量を調節することで、カラーフィルター基板の信頼度を向上させることができる。即ち、本発明のインクジェット印刷装置１１０は、各々のサブ画素毎に望む透過度のカラーフィルターを形成することで、染み不良を事前に防ぐことができる。
【００４２】
図５は、本発明の一実施例によるインクジェット印刷方法を図示した順序図である。
【００４３】
図５に図示されたように、本発明の一実施例によるインクジェット印刷方法は、まず始めに、基板にカラーフィルターを形成する前か、インクジェット印刷装置の部品交換（ノズル交換、ヘッド部交換、部品交換等）した以後に噴射量調節ユニットが駆動されるようにする（Ｓ１００）。
【００４４】
赤色、緑色及び青色カラーフィルター物質を噴射する多数のノズルが具備された第１乃至第３ヘッド部の整列方向に従って基板が移動されながら、基板のサブ画素の各々には赤色、緑色及び青色カラーフィルターが形成される（Ｓ１１０）。
【００４５】
カラーフィルターが形成された基板は、１水平区間毎、サブ画素の各々の透過度が順次測定される。ここで、サブ画素の各々の透過度は、カメラと光発光ユニットにより測定され、測定されたデータはコントローラに入力される（Ｓ１２０）。
【００４６】
コントローラは、予め設定されたサブ画素の基準透過度と測定されたサブ画素の透過度を比較して基準透過度と相違した透過度を有する不良サブ画素を判別する（Ｓ１３０）。
【００４７】
不良サブ画素に該当ノズルのセッティング数値を算出してカラーフィルター物質の噴射量を補正セティング数値だけ調節して不良サブ画素の透過度を調節することができる（Ｓ１４０）。
【００４８】
以上説明した本発明の一実施例によるインクジェット印刷装置は、基板に形成されたサブ画素の各々の透過度を測定し、予め設定された基準透過度と相違した透過度を有するサブ画素に噴射されるカラーフィルター物質の噴射量を調節することで、カラーフィルター基板の信頼度を向上させることができ、これによって染み不良を事前に防ぐすることができる。
【００４９】
以上説明した内容を通じて当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であることが分かれるだろう。従って、本発明の技術範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定めなければならない。
【符号の説明】
【００５０】
１０  薄膜トランジスタ          ２０  カラーフィルター基板
１１  ゲートライン              １２  データライン
１３  薄膜トランジスタ          １４  画素電極
１５  ゲート絶縁膜              １６  保護膜
２１  ブラックマトリックス      ２２  カラーフィルター層
２３  平坦膜                    ２４  共通電極
３０  液晶                    １００  基板
１０１  サブ画素              １１０  インクジェット印刷装置
１１１  第１ヘッド部          １１３  第２ヘッド部
１１５  第３ヘッド部          １３０  カメラ支持バー
１３１  カメラ                １４１  光発光ユニット
１５０  コンロローラ          １５３  ノズル噴射補正部
１５５，１５７，１５９  赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター及び青色カラーフィルター材料噴射ノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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