(57)【要約】【課題】少ないノズル数で、境界部にムラを生じない塗布装置および塗布方法を提供すること。【解決手段】複数のインクジェットヘッド（５１）で、原色数（Ｎ）のインクを塗布してカラーフィルタを製造する塗布装置において、同じ色のインクを供給する１つ以上のインクジェットヘッド（５１）でヘッドモジュール（５２）を構成し、該ヘッドモジュール（５２）を少なくともヘッドモジュール（５２）のインク吐出幅の両端が隣接あるいは重なり合うようにピッチＰでスキャン方向に配列し、これらのヘッドモジュール（５２）をスキャン方向と直交方向に連続して長さＬだけ配列したヘッドブロック（５０）を構成し、該ヘッドブロック（５０）のヘッドモジュール（５２）毎に順次色を変えてインクを供給し、かつカラーフィルタの必要塗布幅Ｗに対して、Ｌが次式であることを特徴とする塗布装置。〔式１〕  Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ    （Ｎ＝１，２，３・・）【選択図】図４
2009211058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一色のインクを吐出するヘッドモジュールを複数設けてＮ色（Ｎ＝１，２，３・・）のインクを塗布できるヘッドブロックを備えており、このヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ、前記ヘッドブロックからＮ色のインクを吐出させることによりカラーフィルタを製造する塗布装置であって、
前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュールが、Ｎ色それぞれ順次色を変えて所定周期でスキャン方向と直交する方向に、所定のピッチＰで長さＬだけ配列されており、
この長さＬと、カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成領域におけるスキャン方向と直交する方向の必要塗布幅Ｗとの関係が
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ    （Ｎ＝１，２，３・・）
を満たすことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
複数の前記ヘッドモジュールは、スキャン方向と直交する方向に配列されるヘッドモジュール同士がピッチＰで配列され、かつ、これらのヘッドモジュール同士がスキャン方向に隣接して配置されることにより、階段状に並べて配置されたヘッドモジュール群を形成し、前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュール群がスキャン方向と直交する方向に繰り返し配列されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ヘッドモジュールには、インクを吐出するインクジェットノズルが複数設けられており、スキャン方向と直交する方向に配列されるヘッドモジュール同士は、前記インクジェットノズルのインクの吐出領域がスキャン方向から見て重複する状態で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布装置。
【請求項４】
単一色のインクを吐出するヘッドモジュールを複数設けてＮ色（Ｎ＝１，２，３・・）のインクを塗布できるヘッドブロックを備えており、このヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ、前記ヘッドブロックからＮ色のインクを吐出させることによりカラーフィルタを製造する塗布方法であって、
前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュールが、Ｎ色それぞれ順次色を変えて所定周期でスキャン方向と直交する方向に、所定のピッチＰで長さＬだけ配列されており、
この長さＬと、カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成領域におけるスキャン方向と直交する方向の必要塗布幅Ｗとの関係が
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ    （Ｎ＝１，２，３・・）
を満たすように形成されており、
ヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ前記ヘッドモジュールからインクを吐出させることにより、異色のインクで塗布された画素同士が、スキャン方向と直交する方向、かつ、スキャン方向に隣り合う位置に、必要塗布幅Ｗに亘って、Ｎ色順次色を変えて配置されるように塗布されるスキャン工程を有することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
前記スキャン工程と、前記ヘッドブロックをスキャン方向と直交する方向に移動させるシフト工程と、再度前記スキャン工程とを順次繰り返すことにより、先のスキャン工程で特定色のインクが塗布された画素に隣接する画素が、次のスキャン工程で同色のインクが塗布されることにより、同色のインクが塗布された画素がスキャン方向と直交する方向に延びて形成されることを特徴とする請求項４に記載の塗布方法。
【請求項６】
複数のインクジェットヘッド（５１）で、原色数（Ｎ）のインクを塗布してカラーフィルタを製造する塗布装置において、
同じ色のインクを供給する１つ以上のインクジェットヘッド（５１）でヘッドモジュール（５２）を構成し、該ヘッドモジュール（５２）を少なくともヘッドモジュール（５２）のインク吐出幅の両端が隣接あるいは重なり合うようにピッチＰでスキャン方向に配列し、これらのヘッドモジュール（５２）をスキャン方向と直交方向に連続して長さＬだけ配列したヘッドブロック（５０）を構成し、該ヘッドブロック（５０）のヘッドモジュール（５２）毎に順次色を変えてインクを供給し、かつ
カラーフィルタの必要塗布幅Ｗに対して、Ｌが次式であることを特徴とする塗布装置。
〔式１〕
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ  （Ｎ＝１，２，３・・）
【請求項７】
ヘッドモジュール（５２）の配列ピッチＰが次式であることを特徴とする請求項６に記載の塗布装置。
〔式２〕
Ｐ≦（１／Ｎ）×Ｗ  （Ｎ＝１，２，３・・）
【請求項８】
複数のインクジェットヘッド（５１）で、原色数（Ｎ）のインクを塗布してカラーフィルタを製造する塗布装置において、
同じ色のインクを供給する１つ以上のインクジェットヘッド（５１）でヘッドモジュール（５２）を構成し、該ヘッドモジュール（５２）を少なくともヘッドモジュール（５２）のインク吐出幅の両端が隣接あるいは重なり合うようにピッチＰでスキャン方向に配列し、これらのヘッドモジュール（５２）をスキャン方向と直交方向に連続して長さＬだけ配列したヘッドブロック（５０）を構成し、該ヘッドブロック（５０）のヘッドモジュール（５２）毎に順次色を変えてインクを供給し、かつ
カラーフィルタの必要塗布幅Ｗに対して、Ｌが次式とし
〔式１〕
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ  （Ｎ＝１，２，３・・）
スキャン毎にピッチＰだけスキャン方向と直交方向にシフトし、Ｎ回スキャンすることを特徴とする塗布方法。
【請求項９】
ヘッドモジュール（５２）の配列ピッチＰが次式であることを特徴とする請求項８に記載の塗布方法。
〔式２〕
Ｐ≦（１／Ｎ）×Ｗ  （Ｎ＝１，２，３・・）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗布装置及び塗布方法に関する。詳しくは、複数のインクジェットノズルと塗布対象となる基板とを対向近接させた状態で相対的に移動（スキャン）させながら、所定位置で所定量のインクを複数のインクジェットノズルから吐出する塗布装置及び塗布方法に関し、特にカラーフィルタ製造装置への適用に好適である。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶用ディスプレイは、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板などにより構成されている。この中でカラーフィルタは、ガラス基板上に格子状のブラックマトリックスで縁取られる各画素を、一般的にはＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色に分けて規則正しく形成したもので、カラー液晶用ディスプレイの色形成の中枢をなす部材である。
【０００３】
このカラーフィルタは通常は、１）ガラス基板上に黒色のフォトレジスト材の塗布膜を形成してから、フォトリソ法により黒色塗布膜を格子状に加工し（格子状ブラックマトリックスの形成）、２）一旦Ｒの塗布膜を全面に形成してから、フォトリソ法により格子間のＲ画素にのみＲ塗布膜を残し（Ｒ画素形成）、３）Ｇ、ＢについてもＲと同様の手法により、一旦Ｂ、Ｇ各々の塗布膜を全面に形成後、Ｂ、Ｇ画素にのみＢ、Ｇ塗布膜を残す（Ｂ、Ｇ画素形成）、ことで製造される。上記のフォトリソ法によるＲ、Ｇ、Ｂ画素形成では、Ｒ、Ｇ、Ｂの全面塗布膜形成、露光、現像、といった多くの工程が必要となる。
【０００４】
近年、これを簡素化するために、ブラックマトリックスの格子で形成される画素部にのみ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インクを直接インクジェットヘッドにより塗布してＲ、Ｇ、Ｂの色画素を形成する手法が、工業的に行われるようになってきている（例えば特許文献１参照）。このインクジェットヘッドによるＲ、Ｇ、Ｂ画素形成方法は、露光、現像といった工程が不要で、色画素形成に必要な量のインクのみを使用するので、カラーフィルタ製造の大幅なコストダウンを可能とする（特許文献１、２、３、４参照）。
【０００５】
この特許文献１では、インクジェットによるＲ，Ｇ，Ｂの各インクの液そのものの性質についての最適とされる仕様を開示し、特許文献２、及び特許文献３では、インクジェットヘッドを用いたカラーフィルタの製造装置や製造方法について開示している。
インクジェットヘッドを用いたカラーフィルタ製造装置の主要な構成要素の一例として、複数のインクジェットノズルを有するインクジェットヘッドと、基板を保持する保持ステージと、インクジェットヘッドと保持ステージとを相対的に移動させる移動手段とを有するものがある。この装置は、複数のインクジェットノズルと基板とを対向近接させた状態で水平方向Ｘに相対的に移動（スキャン）させながら所定タイミングで所定量のインクを複数のインクジェットノズルから吐出することで、基板にカラーフイルタを形成している。
【０００６】
カラーフフィルタは、一般に画素の寸法が１００ミクロン程度と小さいため、上記カラーフィルタ製造装置では、インクジェットヘッドの解像度（配列密度）を高くする必要がある。また、生産効率を向上させるため、塗布に要する時間はできるだけ短いことが好ましい。
【０００７】
そこで特許文献４では、図１０に示すように、インクジェットヘッド５１０をスキャン方向Ｘに直列に複数（図では２個）配置することでヘッド５２０を構成することにより、解像度（配列密度）を高めている。また、スキャン方向Ｘに直交する方向Ｙに複数のヘッド５２０を並列に配置することで、インクジェットヘッド５１０のスキャン回数を少なくしている。これにより、基板Ｋの被塗布箇所全てに塗布するのに要する塗布時間の短縮化を図っている。
【０００８】
このカラーフィルタ製造装置のヘッド配列では、図１０のように、ヘッド５２０を千鳥状に配置していた。これは次の理由による。即ち、ヘッド５２０は、インクジェットノズル５４０の配列幅Ｗ０よりも筐体５２Ａの幅が大きいため、筐体５２Ａの端部５１２とノズル群の端部５１１との間に間隔Ｔが存在する。このため、複数のヘッドモジュール５２０をＹ方向に一列状に配置した状態でＸ方向にスキャンすると、間隔Ｔの存在によりインクジェットノズル５４０が全く通過しないノズル非通過領域ができる。ノズル非通過領域の幅は間隔Ｔの２倍の幅となる。そこで、ヘッド５２０を千鳥状に配置し、ノズル非通過領域をキャンセルさせている。
【０００９】
液晶ディスプレイなどの映像機器においては常に、映像の高精細化、高品位化の要求がある一方で、映像機器の大型化も進んでおり、大きなサイズの映像機器用のカラーフィルタを製造するための、カラーフィルタの有効画素全域に対してインクを微細な画素に精度良く塗布することができる信頼性の高い、かつ低価格な装置に対する要求が高まっている。
【００１０】
そこで、特許文献２では、ノズル列を形成した液滴吐出ヘッドを直線的に並べてヘッド列を構成し、複数のヘッド列を前記液滴吐出ヘッドの端部を繋ぎ部分が互いに重ならないように並列に配置する、或いは１つのノズル列の構成を直線的ではなく、液滴吐出ヘッドの端部を互いに重なるように配置して前記液滴吐出ヘッドが複数組み合わされたヘッドユニットを構成してインクを塗布することで、色ムラ、筋ムラを回避しているとしている。
一方、特許文献３のカラーフィルタ製造方法・装置では、ノズルのピッチと複数のヘッド間の配置及び移動量について規定することによって、フィルタエレメントとしての表示ドットにインクを正確に吐出することによる位置精度の問題を解消している。また、複数のノズルで形成した１つヘッドによってフィルタ材料（インク）を吐出した場合におけるノズルごとのインク吐出量にある特徴的なバラツキ（吐出分布特性）の発生を、個々のノズルからのインク吐出量の適正化によって補正して解消し、フィルタエレメントの主走査方向に光透過性のバラツキによる縦のスジが出る問題、という２つの問題を克服したとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２０９１４０号公報
【特許文献２】特許第３９２５５２５号公報
【特許文献３】特開２００３−８４１２５号公報
【特許文献４】特願２００６−１３４５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし特許文献３のように、
ヘッドの主走査方向の移動によるカラーフィルタ基材へのインクの塗布を、副走査方向にヘッドを数回シフトさせ、繰り返しヘッドを主走査方向に移動してカラーフィルタ基材へインクを塗布する方法で前述のような大型の映像機器向けのカラーフィルタ等を生産する場合では、ヘッドが１回走査してインクが塗布されたカラーフィルタ基材の領域と、次回以降にヘッドが走査しインクを塗布したカラーフィルタ基材の隣接する領域との間で、こうした隣接する塗布領域にインクを塗布する時間に差が生じる（特許文献３  図２５参照）。
【００１３】
本発明者等は、この時間差によって画素に塗布されたインクの乾燥後の表面形状に差が発現するということが、インクジェット方式による画素へのインク塗布方法においてカラーフィルタが光学部品として使用される、特に高精細な映像機器向けに使用されることにおいては視認可能な「スジむら」となり品質を低下させていることを見出した。
それは、走査方向に直交する方向に複数回で分割したヘッドの移動（スキャン）によりカラーフィルタの有効画素全域にインクを塗布し、その乾燥した後の画素の塗布されたインク表面を断面で観察すると、その分割して塗布された周辺の画素において、その画素のインク表面の断面形状が、他のその画素の周辺が同時にインクが塗布された画素のインク表面の断面形状と異なっており、外光反射光で観察すると塗布時のインクジェットヘッドの移動方向に連続した縦に生じるスジが確認できる。
【００１４】
この縦スジは、前記したように塗布した領域と塗布していない領域の境界部に生じる塗布した領域の端部のインクが、塗布していない領域側において乾燥が速くなり、そのため、前記塗布していない領域側のインクの濃度が高くなるため、乾燥後の断面形状が塗布していない領域側が厚くなることで発生するものである。
【００１５】
さらに、図１４を用いて詳細に説明する。ここで、図１４は、カラーフィルタ基材１００（基板ともいう）の必要塗布幅Ｗに対し、ヘッド１０１を２回走査させて塗布する場合を示す図である。すなわち、ヘッド１０１からインクが吐出されることによりＹ方向に配列された複数の画素にインクが塗布され、このヘッド１０１がＸ方向に走査することによりＸ方向に配列された複数の画素に順次インクが塗布される。このようにして、ヘッド１０１が１回目の走査を行うことにより必要塗布幅Ｗの左側（領域Ａという）が塗布され（図１４（ｂ））、その後、２回目の走査を行うことにより必要塗布幅Ｗの右側（領域Ｂという）が塗布される（図１４（ｃ））。なお、カラーフィルタ基材１００とは、最終的に切断されることにより製品のカラーフィルタが取得される母材のことであり、１枚のカラーフィルタ基材１００から複数枚の必要塗布幅Ｗのカラーフィルタを取得することができる。
【００１６】
この図１４に示すように、塗布前のカラーフィルタ基材１００（図１４（ａ））から１回目のヘッド１０１の走査により領域Ａに塗布を行った状態（図１４（ｂ））では、領域Ａの中央部分の画素と、領域Ａの端部の画素とでは、乾燥状態が異なる。すなわち、領域Ａの中央部分の画素は、その周囲にインクが塗布された画素が存在しているため、インクの蒸発量（乾燥速度）がその周囲一帯で一定となっている。したがって、中央部分の画素自体は、全体的に一定の乾燥速度で乾燥し、一画素に注目したときの乾燥後のインクの厚みは均一な状態で乾燥される。
【００１７】
ところが、領域Ａの端部の画素、すなわち、領域Ａと領域Ｂとの境界αに隣接する画素は、領域Ａ側にはインクが塗布された画素が存在しているものの、領域Ｂ側の画素には未だインクが塗布されていない。そのため、領域Ａの端部の画素の領域Ａ側では他の画素によるインクの蒸発量が多く、領域Ｂ側ではインクの蒸発量がないという状態となり、領域Ａの端部の画素は、領域Ａに近い部分で乾燥速度が遅く、領域Ｂに近い部分で乾燥速度が速くなるという現象が生じる。したがって、乾燥後の領域Ａの端部の画素は、領域Ａ側でインクが厚く、領域Ｂ側でインクが薄くなった状態で乾燥してしまうことになる。そして、このような画素が境界α付近に沿って一列に形成される。同様に領域Ｂについても、領域Ａ側でインクが薄く領域Ｂ側でインクが厚いという画素が境界α付近に沿って形成される。
したがって、このような状態で製品のカラーフィルタとして使用すると、インクの厚みの違いから、境界α付近の光の透過する割合が他の部分と比べて大きくなり、これが「スジむら」として視認されてしまうという問題が生じる。
【００１８】
一方、特許文献２の装置の構成では、こうした透過光量の差、或いは外光反射の差による縦スジがでないようにするには、前述の境界部が生じないように、インクジェットヘッド１０１の移動方向と直交する方向にカラーフィルタの幅以上の幅に、その幅全域で必要な配列密度のノズルを用意する必要がある。すなわち、ヘッド１０１の吐出幅をカラーフィルタ基材１００の必要塗布幅Ｗまで延伸して設け（特許文献２  図２参照）、必要塗布幅Ｗに対して１回のヘッド１０１の走査で塗布を完了させる。これにより、境界αが「スジむら」となる原因を解消することができる。しかし、このような構成では、ヘッド１０１の長尺化に伴って、高価な吐出ノズルが大量に必要となるため、装置全体が高価になるという問題がある。さらに、少なくとも赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）３色の各色でカラーフィルタは構成されているのでノズルの総数が３倍となり、その数が莫大なものになるという問題がある。
【００１９】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであって、少ないノズル数で、境界部にムラを生じない塗布装置および塗布方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明に係る塗布装置は、単一色のインクを吐出するヘッドモジュールを複数設けてＮ色（Ｎ＝１，２，３・・）のインクを塗布できるヘッドブロックを備えており、このヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ、前記ヘッドブロックからＮ色のインクを吐出させることによりカラーフィルタを製造する塗布装置であって、前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュールが、Ｎ色それぞれ順次色を変えて所定周期でスキャン方向と直交する方向に、所定のピッチＰで長さＬだけ配列されており、この長さＬと、カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成領域におけるスキャン方向と直交する方向の必要塗布幅Ｗとの関係が
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ    （Ｎ＝１，２，３・・）
を満たすことを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、ヘッドモジュールが、Ｎ色それぞれ順次色を変えて所定周期でスキャン方向と直交する方向に、所定のピッチＰで設けられているため、基板上の画素に対して、１回のスキャンで、スキャン方向と直交する方向に連続的に同色又は異色のインクを塗布することができる。したがって、塗布された１画素について見た場合、１回のスキャンで、スキャン方向と直交する方向に隣り合う位置に塗布された画素が存在する状態になるため、塗布された画素の乾燥状態をほぼ均一にすることができる。すなわち、従来のように、塗布された画素がスキャン方向に連続して形成されるものの、スキャン方向と直交する方向に隣り合う画素には、次のスキャンまで塗布されない状態では、乾燥速度の差が生じて乾燥状態を均一にするのが困難であったが、本発明では、１回のスキャンで、塗布された画素の周囲に同色、又は、異色の画素がほぼ同じパターンで存在していることにより、その周囲の画素からのインクの蒸発量がほぼ同じになり、塗布された１画素の乾燥速度がほぼ一定となる。これにより、塗布された画素の乾燥状態をほぼ均一にすることができる。そして、ヘッドモジュールが必要塗布幅Ｗよりも（Ｎ−１）ピッチ以上、長く設けられているため、必要塗布幅Ｗに亘って乾燥状態をほぼ均一にすることができる。したがって、乾燥状態が起因する「スジむら」が形成されるのを抑えることできる。
【００２２】
また、ヘッドモジュールがＮ色順次色を変えて設けられているため、従来のように単色のヘッドモジュールを必要塗布幅Ｗに亘って設ける必要がなく、ヘッドモジュールの全体数を減らすことができる。
【００２３】
また、複数の前記ヘッドモジュールは、スキャン方向と直交する方向に配列されるヘッドモジュール同士がピッチＰで配列され、かつ、これらのヘッドモジュール同士がスキャン方向に隣接して配置されることにより、階段状に並べて配置されたヘッドモジュール群を形成し、前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュール群がスキャン方向と直交する方向に繰り返し配列されている構成としてもよい。
【００２４】
この構成によれば、ヘッドモジュールをスキャン方向と直交する方向に一列に連続的に配列される場合に比べて、ヘッドモジュールの数を減らすことができるため、装置を低コスト化することができる。
【００２５】
さらに、前記ヘッドモジュールには、インクを吐出するインクジェットノズルが複数設けられており、スキャン方向と直交する方向に配列されるヘッドモジュール同士は、前記インクジェットノズルのインクの吐出領域がスキャン方向から見て重複する状態で配置されている構成としてもよい。
【００２６】
この構成によれば、長さＬに亘って切れ目なく、インクの吐出領域を連続させることできるため、必要塗布幅Ｗに亘って塗布ムラなく画素にインクを塗布することができる。
【００２７】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る塗布方法は、単一色のインクを吐出するヘッドモジュールを複数設けてＮ色（Ｎ＝１，２，３・・）のインクを塗布できるヘッドブロックを備えており、このヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ、前記ヘッドブロックからＮ色のインクを吐出させることによりカラーフィルタを製造する塗布方法であって、前記ヘッドブロックには、前記ヘッドモジュールが、Ｎ色それぞれ順次色を変えて所定周期でスキャン方向と直交する方向に、所定のピッチＰで長さＬだけ配列されており、この長さＬと、カラーフィルタを形成するカラーフィルタ形成領域におけるスキャン方向と直交する方向の必要塗布幅Ｗとの関係が
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ    （Ｎ＝１，２，３・・）
を満たすように形成されており、ヘッドブロックと基板とをスキャン方向に相対的に移動させつつ前記ヘッドモジュールからインクを吐出させることにより、異色のインクで塗布された画素同士が、スキャン方向と直交する方向、かつ、スキャン方向に隣り合う位置に、必要塗布幅Ｗに亘って、Ｎ色順次色を変えて配置されるように塗布されるスキャン工程を有することを特徴としている。
【００２８】
この構成によれば、上記スキャン工程を有していることにより、画素の乾燥状態をほぼ均一にすることができる。すなわち、上記関係を有するヘッドブロックのヘッドモジュールからインクが吐出されると、１回のスキャンで、スキャン方向と直交する方向、かつ、スキャン方向に隣り合う位置に塗布された画素が存在する状態に塗布される。これにより、１回のスキャンで、塗布された画素の周囲に同色、又は、異色の画素がほぼ同じパターンで存在していることにより、その周囲の画素からのインクの蒸発量がほぼ同じになり、塗布された画素の乾燥状態をほぼ均一にすることができる。したがって、塗布された画素と隣り合う画素に、次のスキャンまで塗布されない状態となる従来の塗布方法に比べて、カラーフィルタ領域に亘って乾燥状態を均一にすることができ、乾燥状態が起因する「スジむら」が形成されるのを抑えることできる。
【００２９】
また、前記スキャン工程と、前記ヘッドブロックをスキャン方向と直交する方向に移動させるシフト工程と、再度前記スキャン工程とを順次繰り返すことにより、先のスキャン工程で特定色のインクが塗布された画素に隣接する画素が、次のスキャン工程で同色のインクが塗布されることにより、同色のインクが塗布された画素がスキャン方向と直交する方向に延びて形成される構成としてもよい。
【００３０】
この構成によれば、乾燥状態をほぼ均一にした状態で、同色のインクで塗布された画素がスキャン方向と直交する方向に延びて形成されたカラーフィルタを形成することができる。
【００３１】
また、上記目的を達成するために、本発明は
複数のインクジェットヘッド（５１）で、原色数（Ｎ）のインクを塗布してカラーフィルタを製造する塗布装置において、
同じ色のインクを供給する１つ以上のインクジェットヘッド（５１）でヘッドモジュール（５２）を構成し、該ヘッドモジュール（５２）を少なくともヘッドモジュール（５２）のインク吐出幅の両端が隣接あるいは重なり合うようにピッチＰでスキャン方向に配列し、これらのヘッドモジュール（５２）をスキャン方向と直交方向に連続して長さＬだけ配列したヘッドブロック（５０）を構成し、該ヘッドブロック（５０）のヘッドモジュール（５２）毎に順次色を変えてインクを供給し、かつ
カラーフィルタの必要塗布幅Ｗに対して、Ｌが次式であることを特徴とする塗布装置。
〔式１〕  Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ
また、スキャン毎にピッチＰだけスキャン方向と直交方向にシフトし、Ｎ回スキャンする。
【００３２】
さらに、モジュール（５２）の配列ピッチＰを次式である構成とする。
〔式２〕  Ｐ≦（１／Ｎ）×Ｗ
なお「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の各欄において各構成要素に付した括弧書きの符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、塗布対象物であるカラーフィルタにおいてその有効画素全域にわたり、主要な光学特性である透過光量の平均化、及びインクの乾燥後の表面形状も平坦で平均化が達成されて、カラーフィルタ表面の外光反射が全面で均一化され明暗の部分的な偏在の無い、高品位なカラーフィルタを、小型の装置で製造できる塗布装置及び塗布方法が提供される。
【００３４】
また、塗布する色の数のインクを吐出するインクジェットノズル５４の数が必要塗布幅「Ｗ」に対して、各色を吐出するノズルの必要ノズル数が、（１／Ｎ）或いは（１／Ｎ＋１）の値となる幅を塗布する数で足りるので、塗布装置としての設備コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るカラーフィルタ製造装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るカラーフィルタ製造装置の要部を示す平面図である。
【図３】インク吐出部の一部を示す平面概略図である。
【図４】ヘッドブロックの平面概略図である。
【図５】カラーフィルタの形成対象となるガラス基板の平面図である。
【図６】本発明に係るカラーフィルタ製造装置の動作概要を示すフローチャートである。
【図７】図６における塗布動作を詳しく示すフローチャートである。
【図８】塗布時におけるスキャン動作を説明するための図である。
【図９】１回のスキャンによる画素へのインク塗布状態を説明するための図。
【図１０】従来のヘッドブロックの平面概略図である。
【図１１】画素に塗布されたインク表面の触針式高さ計の計測データを示す図
【図１２】４色のインクによる製造装置のヘッドモジュール配置を示す図
【図１３】図９と別の方向での画素へのインク塗布状態を説明するための図。
【図１４】従来の塗布方法を示す概略図である。
【図１５】１回目のスキャン工程が終了したときの塗布状態を示す図である。
【図１６】２回目のスキャン工程が終了したときの塗布状態を示す図である。
【図１７】３回目のスキャン工程が終了したときの塗布状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）３色のインクを用いたカラーフィルタを生産する装置及び、方法を説明する。
図１は本発明に係るカラーフィルタ製造装置を示す斜視図、図２は本発明に係るカラーフィルタ製造装置の要部を示す平面図、図３はインク吐出部の一部を示す平面概略図、図４はヘッドブロック５０の平面概略図である。これら各図において、直交座標系の３軸をＸ，Ｙ，Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ軸方向を鉛直方向、鉛直軸周りの回転方向をθ方向とする。また、図１の上流から下流に向かう動作を往動、下流から上流に向かう動作を復動とする。
【００３７】
なお、本実施形態では、直交座標系のＸ方向を後述の塗布ガントリー４が走行する方向（スキャン方向）とし、これと直交するＹ方向をインク吐出部５が走行する方向（シフト方向）とする。
【００３８】
図１に示すように、本発明に係るカラーフィルタ製造装置１（本発明の塗布装置）は、機台２、吸着ステージ３、塗布ガントリー４、インク吐出部５、カメラガントリー６、アラインメントカメラ７、スキャンカメラ８、基板搬送ロボット９及び制御装置１０を備える。
【００３９】
機台２は、カラーフィルタ製造装置１の主構成部（吸着ステージ３、塗布ガントリー４、カメラガントリー６）を可動に支持する台座として機能する。
【００４０】
吸着ステージ３は、図２に示すように、カラーインクの塗布対象となるガラス基板Ｋ（単に基板Ｋともいう）を、十分な平面度を確保して載置可能な載置面３１を有する。その載置面３１には、複数の真空吸着孔３２と複数のリフトピン孔３３とが穿設される。真空吸着孔３２は、配管及び三方バルブを介して吸引ポンプに接続される。リフトピン孔３３からは、ガラス基板Ｋを支承するためのリフトピン３４が出没可能とされる。吸着ステージ３は、図示しないステージ回転駆動手段によりθ方向に回動駆動可能とされる。
【００４１】
なお、カラーフィルタは、基板Ｋの一部に形成されるものであり、本実施形態では基板Ｋ１枚に対して１個のカラーフィルタが形成される場合を示している。その際、カラーフィルタが形成される基板Ｋの所定領域、すなわち、カラーフィルタ形成領域Ｒにインクを塗布するが、本実施形態では、このカラーフィルタ形成領域ＲのＹ方向寸法を必要塗布幅Ｗとしている（図２、図１５〜図１７参照）。
【００４２】
塗布ガントリー４は、吸着ステージ３を跨ぐことのできるサイズの門型形状とされ、少なくとも吸着ステージ３の幅間隔を隔てて立設した２本の支柱部４１と、２本の支柱部４１間に架設した水平枠部４２とを備える。そして、吸着ステージ３を跨いだ状態で、一対の第１リニアモータ４３によりＸ軸方向に走行可能となるように、機台２上に支持される。一対の第１リニアモータ４３は、機台２におけるＹ軸方向両サイドにＸ軸に沿って互いに平行となるように取り付けられる。
【００４３】
上記水平枠部４２は、２本の支柱部４１にそれぞれ設けられたサーボモータ機構４４によりＺ方向に昇降可能とされる。サーボモータ機構４４は、例えば、Ｚ軸方向に沿って設けられたリニアモータで構成することができる。或いは、Ｚ軸方向に沿って配設されたボールネジ軸、ボールネジ軸をその軸線回りに正逆回転駆動する回転サーボモータ、及びボールネジ軸に螺合しボールネジ軸の回転によりＺ軸方向に進退移動するボールナットなどで構成してもよい。水平枠部４２には、インク吐出部５が第２リニアモータ４５によりＹ軸方向に走行可能となるように設けられる。第２リニアモータ４５は、水平枠部４２にその長手方向（Ｙ方向）に沿って取り付けられる。
【００４４】
インク吐出部５に搭載されたヘッドモジュール５２は、図３及び図４に示すように、Ｙ方向に配置される。各ヘッドモジュール５２は、図３のようにそれぞれＸ方向にＤ段配置（本図ではＤ＝５）したインクジェットヘッド５１を備える。なお、図３は、インク吐出部５の一部、すなわち、赤色のヘッドモジュール５２のみを示している。
【００４５】
各インクジェットヘッド５１は、それぞれＹ方向に等間隔で配列されたＪ個（本図ではＪ＝１０）のインクジェットノズル５４からなり、そのインク吐出幅はＨである。Ｊ個のインクジェットノズル５４は、同一色を吐出可能とされる。例えば、赤色インクのヘッドモジュール５２に対応するインクジェットノズル５４からは、全て赤色インクが吐出される。
【００４６】
そのヘッドモジュール（５２）を少なくともヘッドモジュール（５２）のインク吐出幅の両端が隣接あるいは重なり合うようにピッチＰでスキャン方向に配列してある。これらのヘッドモジュール（５２）をスキャン方向と直交方向に連続して長さＬだけ配列したヘッドブロック（５０）を構成し、該ヘッドブロック（５０）のヘッドモジュール（５２）毎に順次色を変えてインクを供給する。
【００４７】
さらに詳細に説明すると、ヘッドブロック５０には、複数のヘッドモジュール５２が設けられており、本実施形態では、図４に示すように、すべてのヘッドモジュール５２がＹ方向にピッチＰで並んで配列されている。具体的には、Ｘ方向に沿って、３つのヘッドモジュール５２が階段状に配列されており、この階段状に配列された一構成単位をヘッドモジュール群として、繰り返しＹ方向に複数配列されている。
【００４８】
このヘッドモジュール群は、Ｘ方向に沿って、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のインクを吐出するヘッドモジュール５２を一つとして構成されており、これらのヘッドモジュール５２が、それぞれＸ方向に隣接し、かつ、Ｙ方向にピッチＰで配列されている。換言すれば、隣り合うヘッドモジュール５２同士が、Ｘ方向、かつ、Ｙ方向に離れて配置されることにより、階段状に並んで配列されている。このヘッドモジュール群がＹ方向に繰り返し配列されることにより、Ｙ方向について見ると、ヘッドモジュール５２が３色それぞれ順次色を変えて所定周期（本実施形態では３色周期）で配列されている。なお、図４における５２（Ｒ）、５２（Ｇ）、５２（Ｂ）は、それぞれ赤色、緑色、青色のインクを吐出するヘッドモジュール５２を示している。
【００４９】
ヘッドモジュール５２は、単一色のインクを吐出するインクジェットヘッド５１を複数備えており、ヘッドモジュール５２単体では、単一色のインクを塗布することができる。すなわち、インクジェットヘッド５１は、複数のインクジェットノズル５４を有しており、このインクジェットノズル５４から単一色のインクが吐出されるようになっている。このインクジェットノズル５４はＹ方向に配列されており、このインクジェットノズル５４によりインクを吐出できるＹ方向の領域がインクの吐出領域である。本実施形態では、ピッチＰは、このインクの吐出領域がＸ方向から見て重複するように設定されている。これにより、Ｙ方向に隣り合うすべてのヘッドモジュール５２（例えば、赤色インクを吐出するヘッドモジュール５２と緑色インクを吐出するヘッドモジュール５２）は、吐出領域がＸ方向から見て重複する状態で配置されている。なお、Ｙ方向に隣り合うヘッドモジュール５２とは、Ｙ方向に１つずれたヘッドモジュール５２同士をいう。すなわち、例えば、図４において、赤色のヘッドモジュール５２（図中左上）と隣り合うヘッドモジュール５２は、緑色のヘッドモジュール５２である。
【００５０】
ここで、複数のヘッドモジュール５２は、図４に示すように、本実施形態ではピッチＰで長さＬだけ配列されている。
そして、カラーフィルタの必要塗布幅Ｗに対して、Ｌは次式である。
〔式１〕
Ｌ≧Ｗ＋（Ｎ−１）×Ｐ  （Ｎ＝１，２，３・・）
また、ヘッドモジュール（５２）の配列ピッチＰは次式である。
〔式２〕
Ｐ≦（１／Ｎ）×Ｗ  （Ｎ＝１，２，３・・）
即ち、ある縦・横の大きさであるカラーフィルタに対し、塗布装置にそのカラーフィルタを載せた時の塗布する為のヘッドブロック５０のスキャン方向と直交する方向の必要塗布幅が図５のように「Ｗ」である場合、
塗布するインクの数「Ｎ」が３であり、各色のインク吐出幅が隣接或いは重なり合う様にそれぞれにピッチ「Ｐ」でずらしてスキャン方向に直交する方向に連続して（Ｗ＋２Ｐ）以上の長さ「Ｌ」だけ配列したヘッドブロック５０とする。
【００５１】
すなわち、ヘッドブロック５０に設けられた複数のヘッドモジュール５２全体のＹ方向寸法は、必要塗布幅Ｗよりも２Ｐだけ長く設定され、ヘッドブロック５０と基板Ｋとが対面した状態では、２つのヘッドモジュール５２が必要塗布幅ＷのＹ方向外側に位置する状態となる。
【００５２】
また、ヘッドブロック５０に備えるインクジェットノズル５４の数が少なくなるように各色のヘッドモジュール５２の配列ピッチ「Ｐ」を必要塗布幅「Ｗ」の１／Ｎ、つまり１／３以下とし、さらに好ましくはインクジェットヘッドの幅以下とする。ピッチＰをインクジェットヘッドの幅と同じとした場合ヘッドモジュールの幅はインクジェットヘッド１つの幅となり、ヘッドブロックに搭載されるインクジェットヘッドは最小の数となる。
【００５３】
機台２に搭載されたカメラガントリー６は、塗布ガントリー４と同様に、吸着ステージ３を跨ぐことのできるサイズの門型形状とされ、少なくとも吸着ステージ３の幅間隔を隔てて立設した２本の支柱部６１と、２本の支柱部６１間に架設した水平枠部６２とを備える。そして、吸着ステージ３を跨いだ状態で、一対の第１リニアモータ４３によりＸ軸方向に走行可能となるように、機台２上に支持される。
【００５４】
上記水平枠部６２には、２台のアラインメントカメラ７が第３リニアモータ６３によりＹ軸方向に走行可能となるように設けられる。  機台２にガラス基材Ｋを装填・取り出しする基板搬送ロボット９は、モータ９１、アーム９２及び可動支持台９３を備える。可動支持台９３は、ガラス基板Ｋを載置可能なフォーク形状とされ、モータ９１の駆動によりアーム９２を介してＸＹＺθ各方向に移動自在に構成される。
【００５５】
この装置の制御装置１０は、カラーフィルタ製造装置１に一連の動作を行わせるように構成される。具体的には、基板Ｋの所定画素ｇｓ上にヘッドモジュール５２のインクジェットノズル５４が位置した場合に、そのインクジェットノズル５４からインクを吐出するように適切に制御できるようになっている。
【００５６】
次に、図５から図９も参照して、上記のように構成されたカラーフィルタ製造装置１の動作を説明する。図５はカラーフィルタの形成対象となるガラス基板の平面図、図６は本発明に係るカラーフィルタ製造装置の動作概要を示すフローチャート、図７は図６における塗布動作を詳しく示すフローチャート、図８は塗布時におけるスキャン動作を説明するための図、図９は１回のスキャン動作による画素ｇｓへのインク塗布状態を説明するための図である。
【００５７】
カラーフィルタの形成対象となるガラス基板Ｋの表面には、図５に示すように、カラーインクの塗布区画であるブラックマトリクスＢＭ、及びアラインメントマークＭ１が予め形成されている。図中の「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」は赤、緑、青色のそれぞれの目的色に対応する画素ｇｓであることを示す。また、カラーフィルタ製造装置１は次の初期状態であるとする。即ち、吸着ステージ３は非吸着状態、塗布ガントリー４は最上流位置、インク吐出部５は非吐出状態、カメラガントリー６は最下流位置である。基板搬送ロボット９における可動支持台９３上には、ガラス基板Ｋが載置されている。
【００５８】
〔ガラス基板搬入（ステップＳ１）〕
まず基板搬送ロボット９は、ガラス基板Ｋが吸着ステージ３の真上に来るように、可動支持台９３を駆動制御する。続いて、リフトピン孔３３からリフトピン３４を突出させて、ガラス受取位置である最上位置まで上昇させる。続いて、基板搬送ロボット９は、可動支持台９３を徐々に降下させ、ガラス基板Ｋをリフトピン３４の先端部に載せる。ガラス基板Ｋをリフトピン３４に載せた後、基板搬送ロボット９は、可動支持台９３を待避させる。続いて、吸着ステージ３は、ガラス基板Ｋを支承したリフトピン３４を降下させる。ガラス基板Ｋが降下して載置面３１に到達したときに、吸着ステージ３は、真空吸着孔３２に真空圧を発生させ、ガラス基板Ｋを載置面３１上に真空吸着保持する。
【００５９】
〔ガラス基板位置決め（ステップＳ２）〕
まず第１リニアモータ４３は、アラインメントカメラ７がアラインメントマークＭ１の上方に来るように、カメラガントリー６を駆動制御する。続いて、アラインメントカメラ７はアラインメントマークＭ１を撮像し、得られた画像データを制御装置１０に送る。制御装置１０では、送られた画像データに適当な画像処理を施すことにより、所定位置からのガラス基板Ｋのズレ量を算出する。このズレ量に基づきステージ回転駆動手段を駆動制御することにより、ガラス基板Ｋの位置決めを行う。
【００６０】
〔塗布前準備（ステップＳ３）〕
まず第１リニアモータ４３は、ガラス基板Ｋにおける上流側の塗布開始位置にインク吐出部５が来るように、塗布ガントリー４を駆動制御する。続いて、サーボモータ機構４４は、インクジェットノズル５４の吐出口とガラス基板Ｋの表面との隙間が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の微少距離となるように、インク吐出部５を降下させる。
【００６１】
次に、こうした塗布動作を含め装置の動作を詳細に説明する。
【００６２】
〔インク塗布（ステップＳ４）〕
本発明に係るカラーフィルタ製造装置１のガラス基板Ｋにおける全画素ｇｓに対して、目的色のインクを塗布する一連の動作は、図８のようにＸ矢印に示す塗布ガントリー４の移動（スキャン）よる３回の塗布と、Ｙ矢印に示すインク塗布部５の所定ピッチの２回の横移動によりインクジェットヘッド５１からインクをガラス基板Ｋに吐出して塗布動作を終了する。以下にさらに詳しく説明する。
〔１回目の往動による塗布〕
まず、スキャン工程が開始される。具体的には、第１リニアモータ４３は、塗布ガントリー４を往動させる。これによりインク塗布部５は、図８の矢印Ｘ１に示すように、インクジェットノズル５４の吐出口とガラス基板Ｋの表面とが微少距離を隔てて対向近接した状態で往動する。制御装置１０は、塗布目的とする画素ｇｓに、目的とする色のインクを吐出するように、インク吐出部５に指令を送る。これにより、往動中のインク吐出部５は、所定タイミングで所定量のインクを吐出する。そして、ガラス基板ＫのブラックマトリクスＢＭにおける各画素ｇｓに、目的とする色のインク液を塗布していく（図７のステップＳ４２，Ｓ４３参照）。なお、図９、図１５には、便宜上、１つのヘッドモジュール５２により、３画素ｇｓ分に塗布される場合を表している。そして、塗布を開始する状態、すなわち、ヘッドブロック５０と基板Ｋとが対向した状態では、カラーフィルタ形成領域Ｒよりもヘッドモジュール５２が２ピッチＰだけＹ方向にはみ出た状態で配置される。すなわち、本実施形態における複数のヘッドモジュール５２全体の長さＬは、必要塗布幅Ｗよりもヘッドモジュール５２の２ピッチ分長く設定されている。
【００６３】
この１回目の往動中の塗布では、制御装置１０の指令によってインクジェットヘッド５１のインクジェットノズル５４からのインクの吐出によりインクが塗布された画素ｇｓの配置は、図９のように各色のインク塗布幅がＹ方向の距離で隣接、或いは重なり合うものとなっている。言い換えると、３色順次着色された画素ｇｓは、Ｙ方向（スキャン方向と直交する方向）、かつ、Ｘ方向（スキャン方向）に隣り合う位置に配列された状態で塗布されている。図９、図１５に示す例では、同色の画素ｇｓはＹ方向に３つ塗布されており、異色の画素ｇｓはＸ方向及びＹ方向に離れた位置（Ｙ方向に３画素離れ、かつ、Ｘ方向に１画素ずれた位置）に塗布されている。すなわち、異色の画素ｇｓは、Ｘ方向に１段ずつずれた状態で、Ｙ方向に延びるように塗布されており、ほぼ階段形状に塗布されている。そして、このような塗布状態が必要塗布幅Ｗに亘って形成されている。
したがって、ガラス基板Ｋのカラーフィルターのインクが塗布された画素ｇｓの周囲の画素ｇｓについて見ると、
同じ色の画素ｇｓはスキャン方向、或いはスキャン方向に直交する方向に隣接する画素ｇｓにおいて、少なくとも片側にはインクが同じように充填されており、
また、塗布された領域の端にある画素ｇｓについては、斜め横の画素ｇｓに他の色のインクが充填されている。
【００６４】
つまり、カラーフィルタとしての有効画素ｇｓの端部を除き、ヘッドブロック５０の制御装置１０からの指令による１回のスキャンによってインクジェットヘッド５１のインクジェットノズル５４からのインクの吐出によりインクが塗布された画素ｇｓについて、隣接するインクが充填された他の画素ｇｓまでの距離を最大でも斜め横の画素ｇｓまでの距離として１回のインクの塗布が行なわれる。
これによって、インクが塗布された画素ｇｓにおけるインク表面の乾燥の進行が、ガラス基材Ｋのカラーフィルタ形成部分の有効画素ｇｓ領域のインクを塗布された画素ｇｓ全てにおいてほぼ同等になる。
【００６５】
これは、以下の理由による。
図４のヘッドモジュールの配置で判るように、１回目のスキャンで塗布されたカラーフィルタは塗布する際の画素ｇｓの方向により図９、または図１３に示すようにＲＧＢ各色間の１回の塗布領域が近接しているために、塗布したある色（例えば赤Ｒ）のインクが塗布された画素ｇｓの周辺に、他の色（例えば緑Ｇや、青Ｂ）のインクが塗布された画素ｇｓがあることで、１回のある色の塗布領域の端の周囲に他の色の塗布領域が存在することになる。
それによって、その塗布したある色（例えば赤Ｒ）のインクが塗布された画素ｇｓのそのインクの乾燥の進行が抑制され、これは、ある色のインクが連続する画素ｇｓの隣接画素ｇｓにインクが存在して乾燥が同じ雰囲気で進行することと同様である。
【００６６】
すなわち、１回のスキャン工程により、塗布された画素ｇｓどれをとっても、その周囲に同色、又は、異色の画素ｇｓがほぼ同じパターンで必ず存在していることにより、その周囲の画素ｇｓからのインクの蒸発量がほぼ同じになる。これにより、塗布後におけるいずれの画素ｇｓも乾燥が均一に進行する。そして、ヘッドブロック５０に、ヘッドモジュール５２が等ピッチＰで長さＬだけ配列されているため、必要塗布幅Ｗに亘って塗布状態が一定となっている。したがって、カラーフィルタ形成領域Ｒにおける必要塗布幅Ｗに亘って、塗布されたいずれの画素ｇｓも乾燥が均一に進行することになる。なお、Ｙ方向に隣り合う異色の画素ｇｓ同士については、Ｘ方向に１段ずれているが、１画素ｇｓの大きさが１００μｍ程度であるため、隣り合う画素ｇｓが１スキャン遅れて塗布される場合に比べて、このＸ方向のずれの影響は小さいため、無視することができ、乾燥は均一に進行するとみなすことができる。なお、本発明において、スキャン方向と直交する方向、かつ、スキャン方向に隣り合う位置とは、Ｙ方向に隣り合う位置であってＸ方向に１段ずれている位置のことである。
【００６７】
インク吐出部５がガラス基板Ｋにおける下流側の塗布終了位置に到達したら（ステップＳ４４でイエス）、第１リニアモータ４３は、塗布ガントリー４の往動を停止させる。これによりインク塗布部５は停止する（図８の一点鎖線参照）。そして、シフト工程が開始される。すなわち、第２リニアモータ４５は、図８の矢印Ｙ１に示すように、インクを吐出する幅５をＹ方向に所定ピッチＰだけシフトさせる（図８の二点鎖線参照）。この所定のピッチ量は、１つのヘッドモジュール５２の有効塗布幅（吐出領域）と同じ、或いはそれより数ノズル分少ない値であれば良い（ステップＳ４５参照）。
【００６８】
〔１回目の復動による塗布〕
次に、再度のスキャン工程により、第１リニアモータ４３は、塗布ガントリー４を復動させる（ステップＳ４１）。これによりインク吐出部５は、図８の矢印Ｘ２に示すように復動する。制御装置１０は、塗布目的とする画素ｇｓに、目的とする色のインクを吐出するように、インク吐出部５に指令を送る。これにより、復動中のインク吐出部５は、所定のタイミングで所定の量のインクを吐出することで、ガラス基板ＫのブラックマトリクスＢＭにおける各画素ｇｓに、目的とする色のインク液を塗布していく（図７のステップＳ４２，Ｓ４３参照）。
【００６９】
このスキャン工程においても、図１６に示すように、先のスキャン工程と同様、３色順次着色された画素ｇｓが、Ｙ方向（スキャン方向と直交する方向）、かつ、Ｘ方向（スキャン方向）に配列された状態に塗布されている（このスキャン工程で塗布された画素ｇｓは濃い色で示している。）。そして、同色の画素ｇｓはＹ方向に３つ塗布されており、異色の画素ｇｓはＸ方向及びＹ方向に離れた位置（Ｘ方向とＹ方向の合成方向に離れた位置）に塗布されている。すなわち、異色の画素ｇｓは、Ｘ方向に１段ずつずれた状態で、Ｙ方向に延びるように塗布されており、ほぼ階段形状に塗布されている。そして、このような塗布状態が必要塗布幅Ｗに亘って形成されている。したがって、このスキャン工程で塗布された画素ｇｓどれをとっても、その周囲に同色、又は、異色の画素ｇｓがほぼ同じパターンで必ず存在していることにより、その周囲の画素ｇｓからのインクの蒸発量がほぼ同じになる。これにより、塗布後におけるいずれの画素ｇｓも乾燥が均一に進行する。
【００７０】
インク吐出部５がガラス基板Ｋにおける上流側の塗布終了位置に到達したら（ステップＳ４４でイエス）、第１リニアモータ４３は、復動方向への塗布ガントリー４の走行を停止させる。これによりインク塗布部５は停止する。第２リニアモータ４５は、図８の矢印Ｙ２に示すように、インク吐出部５をＹ方向に所定ピッチＰだけシフトさせる（シフト工程）。このピッチ量は、上記の往動終了時と同じ所定のピッチＰである。（ステップＳ４５参照）。
【００７１】
〔２回目の往動による塗布〕
１回目の往動による塗布動作と同様に、再びスキャン工程が開始され、図８の矢印Ｘ３に示すようにインク塗布部５を往動させながら塗布する。塗布後の状態を図１７に示す。図１７に示すように、このスキャン工程により、カラーフィルタ形成領域Ｒの画素ｇｓすべてにインクが塗布される。すなわち、ヘッドモジュール５２が必要塗布幅Ｗよりも２ピッチ分長く設けられているため、２回のシフト工程によりインク吐出部５がＹ方向に２ピッチ移動しても、カラーフィルタ形成領域Ｒの全ての画素ｇｓに対して過不足なくインクが塗布される。なお、カラーフィルタ形成領域Ｒ以外の領域の画素（図１５〜図１７の左側）については、ヘッドモジュール５２に対しインクの吐出を停止させることで塗布しないようにすることもできる。
以上のように、１回目の往動（図８の矢印Ｘ１参照）、１回目の復動（図８の矢印Ｘ２参照）、２回目の往動（図８の矢印Ｘ３参照）というように合計３回のスキャンを行うことで、目的とする色のインクを塗布工程が完了する。
【００７２】
こうして、数回の塗布ガントリーの移動によるヘッドブロック５０のガラス基材Ｋに形成されるカラーフィルタ上をスキャンすることにより有効画素ｇｓの全域にインクを塗布したカラーフィルタにおいて、全ての画素ｇｓに充填されたインクの乾燥後の表面の断面形状を同等とすることができる。
【００７３】
つまり、カラーフィルタ全面で外光反射を見ても塗布されたインク表面の乾燥後の形状が同等に形成されて表面の断面形状が相似形となり、こうして生産されたカラーフィルタでは有効画素ｇｓの全域にわたり、主要な光学特性である透過光量の平均化され、そしてカラーフィルタ表面での外光反射が全面で均一化されて、外光反射光に明暗の部分的な偏在の無い、高品位なカラーフィルタとなる。
【００７４】
なお、上記各塗布動作中は、インクの塗布動作に伴い、カメラガントリー６及び第３リニアモータの駆動によりスキャンカメラ８がＸＹ方向に移動しながら、テストパターンとして塗布した液滴を撮像し、画像データを制御装置１０に送る。制御装置１０は、送られた画像データに基づき、適当な画像処理により、インクの着弾状態を評価する。不良箇所が著しい場合は、このガラス基板Ｋは後段工程において不良品として排除される。
【００７５】
〔塗布後処置（ステップＳ５）〕
まずサーボモータ機構４４は、水平枠部４２を上昇駆動することにより、インク吐出部５を上昇させる。これにより、インクジェットノズル５４の吐出口とガラス基板Ｋの表面とを離隔させる。続いて第１リニアモータ４３は、塗布ガントリー４を復動制御し、インク吐出部５を吸着ステージ３の上流端（原点）へ退避させる。
【００７６】
〔基板搬出（ステップＳ６）〕
吸着ステージ３は真空吸着孔３２に生じていた真空圧を破壊する。リフトピン３４がリフトピン孔３３から突出し、ガラス基板Ｋを支承した状態で最上位置まで上昇する。基板搬送ロボット９はインク塗布済みのガラス基板Ｋを可動支持台９３により受取り、次工程である例えば減圧乾燥工程へと引き渡す。
【００７７】
本発明のカラーフィルタ製造装置１によると、
塗布材料としてのインクの塗布対象物であるカラーフィルタに適用することによって、その有効領域の全域にわたり、主要な光学特性である透過光量の平均化、及びインクの乾燥後の表面形状も平坦で平均化が達成されて、カラーフィルタ表面の外光反射が全面で均一化され明暗の部分的な偏在の無い、高品位なカラーフィルタを実現できる。
【００７８】
カラーフィルタとしてインクを塗布した画素ｇｓ断面形状の安定性を示すものとして、この装置による、インクの塗布をしたカラーフィルタの画素ｇｓ表面の凹凸を触針式の表面粗さ計で測定した測定結果を図１１Ａに、他の方法で塗布した場合の計測結果を図１１Ｂに示した。本発明によるカラーフィルタの断面の計測結果のグラフ図１１Ａは形状が平均化されていて、他の方式の断面形状の計測結果のグラフ図１１Ｂと明らかな優位差がある。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【実施例１】
【００８０】
本発明の実施例として、３７インチサイズの液晶カラーＴＶ用カラーフィルタを一例として説明する。
この３７インチサイズの映像機器の画面サイズは縦横比１６：９のものでは、横８２０ｍｍで縦４６０ｍｍとなり、この場合カラーフィルタの必要塗布幅「Ｗ」として、この縦の長さ４６０ｍｍとする。
【００８１】
ヘッドブロック５０には、赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の「Ｎ」が３である３色のインクジェットヘッド５１の有効塗布幅を「Ｐ」として、その長さを３６ｍｍとするとカラーフィルタの必要塗布幅「Ｗ」に対して１５個のインクジェットモジュールを配列する。ヘッドブロック５０の１回目の往動（Ｘ１矢方向移動）に続く２回目以降の塗布動作前にはヘッドブロック５０のＹ方向にピッチ３６ｍｍ移動させる。
【実施例２】
【００８２】
カラーフィルタの原色については最近の色再現性等の多様な要求からレッド、グリーン、ブルーの３色に加え、シアン、マゼンタ、イエローの３色計６色を使用したフィルターも現れているが、ここでは、他の実施例の一つとして「Ｎ」を４とする４色によるカラーフィルタを製造するヘッドブロック５０について説明する。
図１２により、この場合の、画素ｇｓの全幅と各色（この例では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ））のヘッドブロック５０の配置を示す。カラーフィルタへの各色の塗布は、図１２のように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の塗布に加え、１色増えた黄（Ｙ）のピッチＰ分スキャン方向にヘッドブロックの長さＬが増え、またその増えた１つの色の補完の為にスキャン方向と直交方向へのシフトの工程が１回増やす塗布装置の動作で、カラーフィルタの有効画素ｇｓ全域への塗布が完了できる。
【００８３】
この４ヘッド構成においては、図１２から判るように増えた黄（Ｙ）の配置を他の色の中間に配置することができ、スキャン方向への装置の大きさを変えることなく、ヘッドモジュール１個分の幅が大きくするだけで済む長所がある。
【符号の説明】
【００８４】
１  カラーフィルタ製造装置（塗布装置）
４５  第２リニアモータ（ヘッドブロックシフト手段）
５０  ヘッドブロック
５１  インクジェットヘッド
５２  ヘッドモジュール
５４  インクジェットノズル
ｇｓ  画素（被塗布箇所）
Ｋ  ガラス基板（基板）
Ｘ  方向（スキャン方向）
Ｙ  方向（スキャン直交方向）
Ｗ  必要塗布幅
Ａ  カラーフィルタ形成領域
【図１】
2009211058.tif 000003
【図２】
2009211058.tif 000004
【図３】
2009211058.tif 000005
【図４】
2009211058.tif 000006
【図５】
2009211058.tif 000007
【図６】
2009211058.tif 000008
【図７】
2009211058.tif 000009
【図８】
2009211058.tif 000010
【図９】
2009211058.tif 000011
【図１０】
2009211058.tif 000012
【図１１】
2009211058.tif 000013
【図１２】
2009211058.tif 000014
【図１３】
2009211058.tif 000015
【図１４】
2009211058.tif 000016
【図１５】
2009211058.tif 000017
【図１６】
2009211058.tif 000018
【図１７】
2009211058.tif 000019