专利名称：喷墨系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷墨系统，尤指一种可改良习有喷墨系统单一颜色层墨滴无 法填满且厚度不均的缺失，并大为改善混色效果，以确保彩色滤光片的RGB像素质量的喷 墨系统。
背景技术：
由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为非主动发光的组件，必须透过 内部的背光源提供光源，搭配驱动IC与液晶控制形成黑、白两色的灰阶显示，再透过彩色 滤光片(Color Filter)的红(R)、绿(G)、蓝B三种颜色层提供色相，形成彩色显示画面，因 此彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键零组件。目前，先前技术的彩色滤光片制备方法主要有颜料分散方法 (Pigment -dispersed Method)以及喷墨方法(Ink Jet Method)。颜料分散方法利用旋转涂布(Spin Coating)方式，将RGB三种颜色光阻分别涂 布于一透明基板上。当完成一种颜色光阻的旋转涂布后，藉由曝光显影制程于该透明基板 的特定位置上留下此种颜色光阻，此过程必须重复三次以得到三颜色光阻。然而，使用旋转 涂布方式将颜色光阻涂布于透明基板上时，由于离心力，颜色光阻可能出现旋转中心较薄 而外缘较厚的问题，而且当透明基板的面积愈来愈大时，此问题将愈严重，另，大部分颜色 光阻被旋转到基板以外，造成大量原料浪费。而且，三种颜色光阻依序分别执行三次曝光显 影步骤，颜色光阻的图案可能出现错位的情形。藉由曝光显影制程移除不需要的颜色光阻 时，因为颜色光阻分布不均勻的问题，可能发生部分颜色光阻未被移除的情形。故，颜料分 散方法具有制程复杂、原料成本高、质量较难保证的缺点。喷墨方法使用一喷墨装置将含有RGB颜色层的墨水同时喷射于一透明基板上的 黑色矩阵内，墨水滴被干燥后于该透明基板上形成着色的RGB颜色层图案。使用喷墨方法 能够一次形成RGB颜色层，使得制备过程大量简化，成本大幅降低。如图1所示为习有喷墨装置进行喷墨的结构示意图，首先先提供一透明基板10， 具有复数黑色矩阵11形成于该透明基板10之上。其中该些黑色矩阵11定义显示面板 (display panel)的画素(pixel)，且复数挡墙(Bank) 12并形成于该些黑色矩阵11之上， 该等挡墙12用以避免不同颜色的墨水产生混色的问题，而该喷墨装置20设有复数不同颜 色(R、G、B)的喷嘴21，随着喷墨装置20于透明基板10上移动时，各喷嘴21用以对该等挡 墙12所区隔的凹槽空间13进行喷墨，而形成数条红、绿、蓝颜色层(图未示)两两相邻形 成于该透明基板10上，最后形成一透明导电层(图未示)于挡墙12上方封装该三种颜色 层，以形成彩色滤光片。然而，使用喷墨装置进行喷射作业过程中，会出现下列问题及缺失1、习有喷墨装置朝黑色矩阵11延伸方向移动，仅藉由单一喷嘴将单一黑色矩阵 11填满，且喷嘴喷出的墨滴23面积大，以藉由墨滴23进行拓散来填满凹槽空间13，如图2A 所示；然而，该墨滴23进行拓散时可能于角落部份厚度较小甚至无法填满，而出现空白处14，如图2B，影响三种颜色层的混色效果而生色差。2、习有喷墨装置各喷嘴有时会在某个像素区出现不喷墨滴，或者喷嘴喷墨时间差异，亦或者喷墨消耗量不足，如图3所示，而使得各墨滴23的位置有差异，无法落于正确位 置，从而造成彩色滤光片的RGB像素质量缺陷。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种可改良习有喷墨系统单一颜色层墨 滴无法填满且厚度不均的缺失，并大为改善混色效果，以确保彩色滤光片的RGB像素质量 的喷墨系统的喷墨系统。为达上述目的，本实用新型的技术方案为一种喷墨系统，该喷墨系统于透明基板 上进行喷墨，该透明基板上设有复数黑色矩阵；该喷墨系统设有红、绿、蓝喷墨头，且红、绿、 蓝喷墨头间以X、Y轴间隔错位排列；该喷墨系统沿黑色矩阵延伸方向的轴向移动。其中，各喷墨头设有复数喷嘴，且单一颜色各喷嘴间以X、Y轴间隔错位排列。该喷墨系统进行喷墨所形成的单一墨滴小于等于40 μ m。该喷墨系统设有用以提供墨源的供墨单元以及控制单元，该控制单元与该供墨单 元连接。该控制单元为压电致动器。该喷墨系统设有扫描单元、计算比对单元以及补正单元，该扫瞄单元将喷墨系统 进一第一次喷墨结果进行扫描，并将该扫瞄结果传送至计算比对单元，由该计算比对单元 计算比对该次喷墨结果的差异，并将该差异传送至补正单元，由该补正单元对该控制单元 进行修正。该扫描单元为数字影像撷取组件。本实用新型相较于习有的喷墨系统所具有的优点在于1、本实用新型的喷墨系统沿黑色矩阵延伸方向的轴向移动，藉由复数喷嘴所喷出 的墨滴来填满单一黑色矩阵，维持单一颜色层的厚度，可改善混色效果，以确保彩色滤光片 的RGB像素质量。2、本实用新型的喷墨系统结合有扫描单元、计算比对单元以及补正单元，可实时 控制喷墨系统各喷嘴的喷墨。
图1为习有喷墨装置进行喷墨的结构示意图；图2A、B为习有喷墨装置墨滴进行拓散的示意图；图3为习有喷墨装置墨滴位置差异的结构示意图；图4为本实用新型喷墨系统的结构立体图；图5为本实用新型喷墨系统的结构示意图；图6为本实用新型喷墨系统的结构方块示意图。图号说明透明基板10 黑色矩阵11挡墙12凹槽空间13[0030]空白处14喷墨装置20喷嘴21墨滴23喷墨系统30喷墨单元31红喷墨头311喷嘴3111绿喷墨头312喷嘴3121蓝喷墨头313喷嘴3131墨滴314供墨单元32控制单元33扫描单元34计算比对单元35补正单元3具体实施方式
本实用新型喷墨系统，整体喷墨系统结构如图4所示，该喷墨系统30于一透明基 板10上进行喷墨，该透明基板10上设有复数黑色矩阵11，该些黑色矩阵11定义显示面板 (display panel)的画素(pixel)，且复数挡墙(Bank) 12并形成于该些黑色矩阵11之上， 该等挡墙12用以避免不同颜色的墨水产生混色的问题，而该喷墨系统30于透明基板10上 移动时，可对该等挡墙12所区隔的凹槽空间13进行喷墨，而形成数条红、绿、蓝颜色层(图 未示)两两相邻形成于该透明基板10上。本案的重点在于该喷墨系统30沿黑色矩阵11延伸方向X的轴向Y移动，请同 时参阅图5所示，该喷墨系统3设有一喷墨单元31具有红、绿、蓝喷墨头311、312、313，且 红、绿、蓝喷墨头311、312、313间以X、Y轴间隔错位排列，如图所示的实施例中，每两个颜色 的喷头行(X轴)列(Y轴)彼此不相邻，各喷墨头311、312、313设有复数喷嘴3111、3121、 3131，且单一颜色各喷嘴3111、3121、3131间以X、Y轴间隔错位排列，且该喷墨系统3进行 喷墨所形成的单一墨滴314小于等于40 μ m。整体喷墨系统使用时，该喷墨系统3沿黑色矩阵11延伸方向X的轴向Y移动，且单 一黑色矩阵11利用复数单一颜色的喷嘴3111、3121、3131来进行喷墨，藉由复数喷嘴3111、 3121、3131所喷出的墨滴314来填满单一黑色矩阵11，以确保彩色滤光片的RGB像素质量。如图6所示，喷墨系统进一步设有供墨单元32、控制单元33 (可以为压电致动 器)、扫描单元34、计算比对单元35以及补正单元36，该供墨单元32与喷墨单元31连接， 用以提供墨源，该控制单元33与该供墨单元32连接，控制该供墨单元32的供墨状态，例如 喷墨消耗量或喷墨时间；而该扫瞄单元34将喷墨系统进行第一次喷墨结果进行扫描该扫 描单元可以为数字影像撷取组件(CCD)，并将该扫瞄结果传送至计算比对单元35，该计算 比对单元35可计算比对该次喷墨结果的差异，例如各墨滴位置的差异，并将该差异传送至 补正单元36，该补正单元36依据上述的差异对该控制单元33进行修正，例如若各墨滴与正 确位置间为前后位置差异，可能是喷墨时间有差异，若各墨滴与正确位置间为左右位置差 异，可能是喷墨消耗量有差异，则该补正单元可利用改变电压值，藉由该控制单元(可以为 压电致动器)来使该供墨单元增加或减少喷墨消耗量。本实用新型相较于习有的喷墨系统所具有的优点在于1、本实用新型的喷墨系统沿黑色矩阵延伸方向的轴向移动，藉由复数喷嘴所喷出 的墨滴来填满单一黑色矩阵，维持单一颜色层的厚度，可改善混色效果，以确保彩色滤光片的RGB像素质量。
2、本实用新型的喷墨系统结合有扫描单元、计算比对单元以及补正单元，可实时 控制喷墨系统各喷嘴的喷墨。
权利要求一种喷墨系统，该喷墨系统于透明基板上进行喷墨，该透明基板上设有复数黑色矩阵；其特征在于该喷墨系统设有红、绿、蓝喷墨头，且红、绿、蓝喷墨头间以X、Y轴间隔错位排列；该喷墨系统沿黑色矩阵延伸方向的轴向移动。
2.如权利要求1所述的喷墨系统，其特征在于，各喷墨头设有复数喷嘴，且单一颜色各 喷嘴间以X、Y轴间隔错位排列。
3.如权利要求1或2所述的喷墨系统，其特征在于，该喷墨系统进行喷墨所形成的单一 墨滴小于等于40 μ m。
4.如权利要求1或2所述的喷墨系统，其特征在于，该喷墨系统设有用以提供墨源的供 墨单元以及控制单元，该控制单元与该供墨单元连接。
5.如权利要求4的喷墨系统，其特征在于，该控制单元为压电致动器。
6.如权利要求4的喷墨系统，其特征在于，该喷墨系统设有扫描单元、计算比对单元以 及补正单元，该扫瞄单元将喷墨系统进一第一次喷墨结果进行扫描，并将该扫瞄结果传送 至计算比对单元，由该计算比对单元计算比对该次喷墨结果的差异，并将该差异传送至补 正单元，由该补正单元对该控制单元进行修正。
7.如权利要求6的喷墨系统，其特征在于，该扫描单元为数字影像撷取组件。
专利摘要本实用新型的喷墨系统于透明基板上进行喷墨，该透明基板上设有复数黑色矩阵；其中，该喷墨系统沿黑色矩阵延伸方向的轴向移动，且该喷墨系统设有红、绿、蓝喷墨头，各喷墨头设有复数喷嘴，各喷墨头间以及单一颜色各喷嘴间以X、Y轴间隔错位排列，借由复数喷嘴所喷出的墨滴来填满单一黑色矩阵，以确保彩色滤光片的RGB像素质量。
文档编号B41J2/21GK201587179SQ20102000104
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月18日 优先权日2010年1月18日
发明者张原彰, 杨智胜 申请人:新应材股份有限公司