JP2004337721A - Liquid drop discharge control method, liquid drop discharge apparatus, liquid drop discharge system and liquid drop discharge control program - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid drop discharge control method by which a plasma display panel (PDP), a liquid crystal panel or the like is mass-produced, and to provide a liquid drop discharge apparatus and a liquid drop discharge system. <P>SOLUTION: An ink drop discharge data making-up means (16, 18 and 20) makes up ink drop discharge data by resolving bit map data obtained from CAD data into a plurality of bit map data to carry out the ink drop discharge action several times based on the resolution which means precision in separately discharging the required ink drop and the diameter of the ink drop in the deposition so as to prevent the over-lapping and the uniting of the ink drops to each other in the deposition of the ink drop on the substrate and using the resolved bit map data when the ink drop discharge data of final data to deposit the ink drop on the substrate is made up from CAD data showing the pattern formed on the substrate and an ink drop discharge timing control part 34 controls the discharge of the ink drop based on the made-up ink drop discharge data. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰパネル、液晶パネル等を、インクジェット技術を使用して量産する液滴吐出制御方法、液滴吐出装置、液滴吐出システム及び液滴吐出制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット技術を使用して液晶パネルのカラーフィルタ等を製膜する技術が知られている（例えば、特許文献１、２、３参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４８９２５号公報
【特許文献２】
特開平１１−２４８９２６号公報
【特許文献３】
特開平１１−２４８９２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでにインクジェット技術を使用してＰＤＰパネル、液晶パネル等を量産する技術はこれまでに知られていない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＰＤＰパネル、液晶パネル等を量産することができる液滴吐出制御方法、液滴吐出装置及び液滴吐出システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出制御方法であって、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する場合において、インク滴を前記基板上に着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、要求されるインク滴を打ち分ける際の精度である分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいて複数回に分けてインク滴吐出動作を行うように前記ＣＡＤデータから得られるビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、該分解したビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成し、該作成したインク滴吐出データに基づいてインク滴の吐出を制御することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出制御方法であって、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１のステップと、要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２のステップと、要求される分解能と前記第１のステップで求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３のステップと、前記第３のステップで決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２のステップで求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４のステップと、前記第４のステップにより得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５のステップとを有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出装置であって、インクが充填されたインクタンクに連通する複数のノズルを有し、各ノズルに対応して設けられた各駆動部の動作により、前記インクタンクと各ノズルとの間を接続する通路に設けられた各圧力室の体積を変化させることができるようになっており、所定の駆動部を駆動することにより所定のノズルよりインク滴を吐出するインク滴吐出手段と、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データである、前記各ノズルに対応して設けられた各駆動部の数に対応するドット数の記録データを含むインク滴吐出データを作成するインク滴吐出データ作成手段と、前記インク吐出データ作成手段より出力されるインク滴吐出データを前記インク滴吐出手段に転送するデータ転送手段と、前記データ転送手段と前記インク滴吐出手段との間に設けられ前記インク滴吐出手段に含まれる複数の各駆動部に１対１に対応して接続され、前記記録データによりオン、オフ状態が設定される複数のスイッチからなるスイッチ群と、前記基板上における前記インク滴吐出手段の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出出力に基づくタイミングで前記複数の駆動部の各々に駆動信号を供給するインク滴吐出タイミング制御手段とを有し、前記インク滴吐出データ作成手段は、前記ＣＡＤデータから前記インク滴吐出データを作成する際に、インク滴を前記基板上に着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、要求されるインク滴を打ち分ける際の精度である分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいて複数回に分けてインク滴吐出動作を行うように前記ＣＡＤデータから得られるビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、該分解したビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の液滴吐出装置において、前記インク滴吐出データ作成手段は、インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１の機能と、要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２の機能と、要求される分解能と前記第１の機能により求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３の機能と、前記第３の機能により決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２の機能により求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４の機能と、前記第４の機能により得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５の機能とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するための液滴吐出システムであって、パターンを形成する対象となる基板を供給する基板供給手段と、前記基板が前記インク滴吐出手段の吐出部に対面する位置を通過するように前記基板を搬送する基板搬送手段と、請求項３または４のいずれかに記載の液滴吐出装置とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するための液滴吐出制御プログラムであって、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１のステップと、要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２のステップと、要求される分解能と前記第１のステップで求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３のステップと、前記第３のステップで決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２のステップで求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４のステップと、前記第４のステップにより得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５のステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
以上に説明したように、本発明によれば、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する場合に、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、該インク滴吐出データを、インク滴が前記基板上に着弾時に所望のパターンサイズとなるように前記インク滴の着弾径を考慮して作成し、該作成されたインク滴吐出データに基づいてインク滴の吐出を制御するようにしたので、ＰＤＰパネル、液晶パネル等を量産することができる液滴吐出制御方法、液滴吐出装置及び液滴吐出システムを実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１に本発明の実施形態に係る液滴吐出システムの構成を示す。この液滴吐出システムは、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するためのシステムである。
【００１４】
図１において、本実施形態に係る液滴吐出システム１は、パターンを形成する対象となる基板を供給する基板供給手段２と、前記基板がインク滴を吐出するインク滴吐出手段の吐出部（ノズル開口部）に対面する位置を通過するように前記基板を搬送する基板搬送手段３と、インク滴を吐出させ、該インク滴を前記基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出装置４とを有している。
【００１５】
次に、図１に示した液滴吐出装置４の具体的構成を図２に示す。本実施形態に係る液滴吐出装置４は、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出制御方法であって、
前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する場合において、インク滴を前記基板上に着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、要求されるインク滴を打ち分ける際の精度である分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいて複数回に分けてインク滴吐出動作を行うように前記ＣＡＤデータから得られるビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、該分解したビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成し、該作成したインク滴吐出データに基づいてインク滴の吐出を制御することを特徴とする液滴吐出制御方法を実施するための装置である。
【００１６】
図２において、本実施形態に係る液滴吐出装置４は、インク滴吐出データ設定入力部１０と、インクジェットヘッド設定値入力部１２と、ＣＡＤデータ操作部１４と、ビットマップデータ作成部１６と、ビットマップ処理部１８と、インク滴吐出データ作成部２０とを有している。
インク滴吐出データ設定入力部１０は、画素の配列、画素サイズ（画素の縦、横のサイズ）、画素の個数を設定する機能を有している。
【００１７】
また、インクジェットヘッド設定値入力部１２は、使用する液滴吐出手段としてのインクジェットヘッドの個数、配置を設定する機能を有している。
ＣＡＤデータ操作部１４は、回路設計した基板に形成すべきパターンのＣＡＤデータを生成する機能を有し、図形情報（ベクトルデータ、図形の属性等のデータ）を入力するための入力手段と、図形処理機能を有するワークステーション等から構成されている。
【００１８】
ビットマップデータ作成部１６は、ＣＡＤデータから要求される分解能のビットマップデータに変換する機能を有している。
ビットマップ処理部１８は、ビットマップデータ作成部１６により作成されたビットマップデータをインクジェットヘッドの個数、配置、あるいはインク滴の基板への着弾径を考慮した回路パターンの細線化の要求に応じて変更する処理を行う。
インク滴吐出データ作成部２０は、基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データ（バイナリの時系列データ）を作成する。
【００１９】
また、液滴吐出装置４は、インク滴吐出データ転送部２２と、スイッチ群２４と、インクジェットヘッド２６と、ヘッド駆動部２８と、ヘッド駆動制御部３０と、ヘッド位置検出部３２と、インク滴吐出タイミング制御部３４とを有している。
インク滴吐出データ転送部２２は、インク滴吐出データ作成部２０から出力されるインク滴吐出データをインクジェットヘッド２６に転送する機能を有する。
【００２０】
インクジェットヘッド２６は、インクが充填されたインクタンクに連通する複数のノズル（例えば、１８０ノズルが一列に配置されている。）を有している。このインクジェットヘッド２６は、各ノズルに対応して設けられた各駆動部の動作により、前記インクタンクと各ノズルとの間を接続するインク通路に設けられた各圧力室の体積を変化させることができるようになっており、所定の駆動部を駆動することにより所定のノズルよりインク滴を吐出する機能を有している。
【００２１】
上記駆動部は、例えば、上記圧力室の壁面に固定されたピエゾ素子等の圧電素子であり、該素子に正負方向にパルス状に変化する駆動信号を印加し、上記圧力室の壁面に機械的変位を加えることにより、圧力室の体積を変化させ、その結果、インク液を圧力室に吸引し、吸引したインク液をノズルの開口部より吐出させることができるようになっている。インクジェットヘッド２６は本発明のインク滴吐出手段に相当する。
【００２２】
インク滴吐出データ作成部２０により作成されるインク滴吐出データは、インクジェットヘッド２６の各ノズルに対応して設けられた各駆動部の数に対応して設けられた各駆動部の数に対応するドット数の記録データを含んでいる。
インク滴吐出データ作成部２０は、ＣＡＤデータからインク滴吐出データを作成する際に、該インク滴吐出データを、インク滴が基板上に着弾する時に所望のパターンサイズとなるようにインク滴の着弾径を考慮して作成する。ビットマップデータ作成部１６、ビットマップ処理部１８およびインク滴吐出データ作成部２０は、本発明のインク滴吐出データ作成手段に相当する。
【００２３】
スイッチ群２４は、インク滴吐出データ転送部２２とインクジェットヘッド２６との間に設けられ、インクジェットヘッド２６に含まれる複数の各駆動部に１対１に対応して接続され、インク滴吐出データ転送部２２から転送される記録データによりオン、オフ状態に設定される複数のスイッチから構成されている。インク滴吐出データ転送部２２は本発明のデータ転送手段に相当する。
【００２４】
ヘッド駆動部２８は、インクジェットヘッド２６と一体化しており、例えば、リニアモータであり、インクジェットヘッド２６を基板の搬送方向と直交する方向に移動させる。
ヘッド駆動制御部３０は、ヘッド駆動部２８を図示してないシステムの上位コントローラの指示に基づいてヘッド駆動部２８を駆動制御する。
【００２５】
ヘッド位置検出部３２は、基板搬送手段３により基板が搬送される際に固定されるステージの位置の変位量、すなわち、基板上におけるインクジェットヘッド２６の相対位置を検出する機能を有し、例えば、リニアスケールを用いて構成される。ヘッド位置検出部３２は本発明の位置検出手段に相当する。
インク滴吐出タイミング制御部３４は、ヘッド位置検出部３２の検出出力に基づくタイミングで複数の駆動部の各々に駆動信号を供給する。インク滴吐出タイミング制御部３４は本発明のインク滴吐出タイミング制御手段に相当する。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の動作の一例を図３及び図４に示す。図３及び図４は、ガラス基板に画素を印字する場合の動作を示している。本実施形態では、例えば、画素として液晶パネルのカラーフィルタを想定している。これらの図において、記録対象としてのガラス基板のサイズ、ガラス基板から切り出すチップのチップサイズ、チップピッチを決定し印字データ設定値入力部１０により入力する（ステップ１００）。
【００２７】
次いで、チップ上の画素配列（例えば、カラーフィルタの配列がストライプ型、デルタ型、モザイク型のいずれの配列であるか）、画素サイズ（画素の縦、横のサイズ）及び画素ピッチを決定し、印字データ設定値入力部１０により入力する（ステップ１０１）。
次に、画素へのインク吐出量／１回、画素へのインク滴吐出回数（パス回数）、使用するインクジェットヘッドの個数、ヘッドの配置を決定し、インクジェット設定値入力部１２により入力する（ステップ１０２）。
【００２８】
次いで、インク滴吐出データ作成部２０では、インク滴吐出データ設定値入力部１０及びインクジェットヘッド設定値入力部１２より入力されたデータに基づいてインク滴吐出データを作成する（ステップ１０３）。
さらに、インク滴を吐出する対象であるガラス基板を基板搬送手段により搬送し、ヘッド駆動制御部３０により位置決めする（ステップ１０４）。
【００２９】
次いで、すべてのインク滴吐出データをインク滴吐出データ転送部２２に転送する（ステップ１０５）。
インク滴吐出データ転送部２２では、まず、最初のパスのインク滴吐出データを、スイッチ群２４を介してイクジェットヘッド２６に転送する（ステップ１０６）。次いで、イクジェットヘッド２６のノズル開口部に対向する位置まで搬送されたガラス基板に対してインクジェットヘッド２６よりインク滴が吐出される（ステップ１１０）。
【００３０】
次いで、すべてのパスについてインク滴吐出が終了したか否かが判定される（ステップ１１１）。ステップ１１１の判定が否定された場合にはステップ１０９に戻り、既述した処理を繰り返す。また、ステップ１１１の判定が肯定された場合には、ガラス基板は、基板搬送手段３により他の工程に移送するように搬出される（ステップ１１２）。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の動作の他の例を図５に示す。図５は、ガラス基板に回路パターンを形成する場合の動作を示している。回路パターンを形成するために、例えば、配線パターンを形成する場合には金属を含むインクを使用するものとする。
図５において、まず、回路パターンを形成する対象であるガラス基板のサイズ、インク滴吐出分解能を決定し、ＣＡＤデータ操作部１４で入力する（ステップ２００）。
【００３２】
次いで、ＣＡＤデータ操作部１４により、回路パターンのＣＡＤデータからインク滴吐出に必要な部分を抜き出し、ビットマップデータ作成部１６に出力する（ステップ２０１）。
さらに、ビットマップデータ作成部１６は、ＣＡＤデータを仕様上、要求される分解能のビットマップデータに変換し、インク滴吐出データ作成部２０に出力する（ステップ２０２）。
【００３３】
次いで、ビットマップデータ処理部１８は、インク滴吐出の仕方に応じてビットマップデータを処理する（ステップ２０３）。
すなわち、インクジェットヘッド２６のノズルピッチと画素ピッチが合わない場合、要求されるインク量が１度に打てない場合、あるいは１度に打つとインク滴が固まってしまい目的とするパターンが得られない場合等を考慮してビットマップデータを変更する処理を行う。
【００３４】
次いで、使用するインクジェットヘッド２６のヘッド個数、配置を決定し、インクジェットヘッド設定値入力部１２によりインク滴吐出データ作成部に入力する（ステップ２０４）。
次いで、インク滴吐出データ作成部２０では、ビットマップデータ処理部１８及びインクジェットヘッド設定値入力部１２より入力されたデータに基づいてインク滴吐出データを作成する（ステップ２０５）。この後の動作は、図３及び図４におけるステップ１０４〜１１２と同一であるので、重複する説明は省略する。
【００３５】
次に、インク滴吐出データ作成部２０において、インク滴吐出データを作成する場合に、インクジェットヘッド２６からガラス基板にインク滴を着弾させた際にインク滴が相互に重なりあうことにより融合しないように、複数回に分けてインク滴吐出を行うためのデータ作成手順について説明する。
【００３６】
ビットマップデータにおいて、ビット“１”を、インク滴を着弾すべきビットに、ビット“０”を、インク滴を着弾させないビットにそれぞれ割り当てた場合に、図７（Ａ）に示すように、斜線部分がすべてビット“１”であるビットマップデータによりパターンを形成する場合について考える。
【００３７】
図７（Ａ）に示すようなビットマップデータによるパターンを基板上に形成する場合に隣接する画素にインク滴をｘ軸方向またはｙ軸方向に順次、打って行くと、インク滴が重なり、重なったインク滴が融合して目的とするパターンが得られなくなる。
そこで、例えば、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、図７（Ａ）に示すビットマップデータを画素を間引いて２つのパターンに分解し、２回に分けてインク滴を基板に打ち込むことにより、図７（Ｄ）に示すように隣接する画素にインク滴をｘ軸方向またはｙ軸方向に順次、打った場合と同様のパターンを形成することができる。
【００３８】
図６のフローチャートを参照してガラス基板にインク滴を着弾させた際にインク滴が相互に重なりあうことにより融合しないように、複数回に分けてインク滴吐出を行うためのデータ作成手順について説明する。同図において、まず、ビットマップデータ作成部１６によりＣＡＤデータを要求される分解能でビットマップデータに変換する（ステップ３００）。次いで、ビットマップ処理部１８では、インク滴のガラス基板への着弾時直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する（ステップ３０１）。
【００３９】
ここで、「インク吐出量」とは、インク滴吐出を１回行う際に消費されるインク量であり、「基板の表面状態」とは、ガラス基板の親和性、撥水性、接触角を含む表面状態をいい、かつ「インクの物性」とは、インクの粘性、表面張力をいうものとする。
【００４０】
次いで、ビットマップ処理部１８は、要求される分解能とインク滴の着弾径からインク滴の打ち分け方を決定する（ステップ３０２）。ここで、「分解能」とは、回路パターンを形成する上で、インク滴を打ち分ける必要がある寸法の最大公約数をいうものとする。例えば、図９に示すように、配線幅がＷ１（＝５０μｍ）の回路パターン５０（図９（Ａ））、配線幅がＷ２（＝６０μｍ）の回路パターン５１（図９（Ｂ））、配線幅がＷ３（＝７０μｍ）の回路パターン５２（図９（Ｃ））が同一基板上に形成されるものとする。
【００４１】
ここで、インク滴の着弾時直径を５０μｍとする。この場合に回路パターン５１についてはインク滴が連続的に重ならないような順序でパターンの厚さが所望の厚さになるように決定されたインク滴の発数だけ打ち込むことにより得られる。
さらに、回路パターン５１については、基板へ着弾させるインク滴の一部を、着弾時にインク滴をΔＷ２（＝１０μｍ）だけ幅方向にシフトするようにインク滴を打ち分けるようにする。
【００４２】
また、回路パターン５２については、基板へ着弾させるインク滴の一部を、着弾時にインク滴をΔＷ３（＝２０μｍ）だけ幅方向にシフトするようにインク滴を打ち分けるようにする。回路パターン５１、５２についても、インク滴が連続的に重ならないような順序でパターンの厚さが所望の厚さになるように決定されたインク滴の発数だけ打ち込む点は、回路パターン５０の場合と同様である。
【００４３】
次いで、決定されたインク滴の打ち分け方に基づいてビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する（ステップ３０３）。この状態を図８を参照して説明する。図８（Ａ）に示すビットマップデータ（斜線部はビット“１”を示す。）により回路パターンを基板上に形成するものとする。
また、図８において、ビットマップデータの横方向にｘ座標を、縦方向にｙ座標をとり、各ビット位置を座標（ｘ，ｙ）で表すものとする。
【００４４】
このとき、インクジェットヘッド２６を基板の搬送方向と直交する方向に例えば、６回、パスさせることにより図８（Ａ）のビットマップデータＢＭで形成される回路パターンを形成する場合に、パス▲１▼〜▲３▼で（１，１），（３，１），（５，１），（７，１）（以上、パス▲１▼），（２，２），（４，２），（６，２）（以上、パス▲２▼）、（１、３），（３，３），（５，３），（７，３）（以上パス▲３▼）の順序でインク滴を基板に打ち込むためのビットマップデータＢＭ１（図８（Ｂ））と、パス▲４▼〜▲６▼で（２，１），（４，１），（６，１）（以上、パス▲４▼），（１，２），（３，２），（５，２），（７，２）（以上、パス▲５▼）、（２、３），（４，３），（６，３）（以上パス▲６▼）の順序でインク滴を基板に打ち込むためのビットマップデータＢＭ２（図８（Ｃ））とに分解される。
【００４５】
ビットマップデータＢＭ１、ＢＭ２は、それぞれ、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）と同一のパターンのマスクデータを作成し、ビットマップデータＢＭ０と、これらのマスクデータによりマスク処理を行うことにより作成することができる。
次いで、インク滴吐出データ作成部２０は、ステップ３０３で得られた、分解された複数のビットマップデータを用いてバイナリの時系列データであるインク滴吐出データを作成する（ステップ３０４）。
【００４６】
また、ＣＡＤデータからインク滴吐出データを作成する場合に、形成したい回路パターンの面積と、厚みと、インクジェットヘッド２６における１本のノズルのノズル開口から吐出されるインク吐出量／１回とからインクジェットヘッド２６からインク滴が吐出される数である、印字発数を求め、基板上で連続的にインク滴が重ならないようにインク滴の打ち込み順序を決めて上記印字発数だけインク滴が打ち込めるように回路パターンをそのまま示す元のビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、このビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成するようにしてもよい。
【００４７】
また、図２に示した液滴吐出装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより図３乃至図６に示した液滴吐出制御処理を行ってもよい。
【００４８】
例えば、インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するための液滴吐出制御プログラムであって、前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１のステップと、要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２のステップと、要求される分解能と前記第１のステップで求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３のステップと、前記第３のステップで決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２のステップで求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４のステップと、前記第４のステップにより得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより図２に示す液滴吐出装置の機能を実現するようにしてもよい。
【００４９】
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００５０】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５１】
また上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００５２】
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００５３】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出システムの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した液滴吐出システムを構成する液滴吐出装置の具体的構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の動作の一例である、ガラス基板に画素を印字する場合の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の動作の一例である、ガラス基板に画素を印字する場合の動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の動作の他の例である、ガラス基板に回路パターンを形成する場合の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置のガラス基板にインク滴を着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように考慮した場合のデータ作成手順を示すフローチャート。
【図７】回路パターンのＣＡＤデータから変換した元のビットマップデータと、該ビットマップデータを複数回にわけて間引いてインク滴を打ち込むことにより元のビットマップデータに対応するパターンを形成する状態を示す説明図。
【図８】回路パターンのＣＡＤデータから変換した元のビットマップデータと、該ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解した状態を示す説明図。
【図９】本実施形態に係る液滴吐出装置において、回路パターンの形成上、要求される分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいてインク滴吐出動作を行う状態を示す説明図。
【符号の説明】
１…液滴吐出システム
２…基板供給手段
３…基板搬送手段
４…液滴吐出装置
１０…インク滴吐出データ設定値入力部
１２…インクジェットヘッド設定値入力部
１４…ＣＡＤデータ操作部
１６…ビットマップデータ作成部
１８…ビットマップ処理部
２０…インク滴吐出データ作成部
２２…インク滴吐出データ転送部
２４…スイッチ群
２６…インクジェットヘッド
２８…ヘッド駆動部
３０…ヘッド駆動制御部
３２…ヘッド位置検出部
３４…インク滴吐出タイミング制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge control method, a droplet discharge device, a droplet discharge system, and a droplet discharge control program for mass-producing PDP panels, liquid crystal panels, and the like using an inkjet technique.
[0002]
[Prior art]
A technique for forming a color filter or the like of a liquid crystal panel using an inkjet technique is known (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-248925 [Patent Document 2]
JP-A-11-248926 [Patent Document 3]
JP-A-11-248927
[Problems to be solved by the invention]
However, a technique for mass-producing a PDP panel, a liquid crystal panel, or the like using an inkjet technique has not been known so far.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a droplet discharge control method, a droplet discharge device, and a droplet discharge system capable of mass-producing PDP panels, liquid crystal panels, and the like. I do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a droplet discharge control method for forming a pattern on the substrate by discharging an ink droplet and landing the ink droplet on the substrate. When creating ink droplet ejection data as final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern formed on the substrate, when ink droplets land on the substrate, the ink droplets The CAD data so that the ink droplet ejection operation is performed a plurality of times based on the resolution at which the required ink droplets are separated and the diameter at the time of impact of the ink droplets so that the ink droplets are not fused by overlapping. Is decomposed into a plurality of bitmap data, ink droplet ejection data is created using the decomposed bitmap data, And controlling the ejection of ink droplets based on the form of ink droplet ejection data.
[0007]
The invention according to claim 2 is a droplet discharge control method for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate, wherein the droplets are formed on the substrate. When creating ink droplet ejection data as final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern to be formed, the diameter at the time of landing of the ink droplet on the substrate is determined by the ink ejection amount, the surface state of the substrate, and A first step of calculating based on the physical properties of the ink, a second step of converting the CAD data into bitmap data at a required resolution, and the required resolution and the substrate determined in the first step The landing order of the ink droplets on the substrate when the pattern is formed on the substrate so that the ink droplets do not fuse due to overlapping each other, A third step of determining a method of separating ink droplets on the substrate defined by the number of passes; and a method of determining the method of separating ink droplets determined in the third step. A fourth step of decomposing the bitmap data into a plurality of bitmap data; and a fifth step of generating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained in the fourth step. And the following steps.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a droplet discharging apparatus for forming a pattern on the substrate by discharging the ink droplet and landing the ink droplet on the substrate, wherein the ink filled with the ink is provided. It has a plurality of nozzles communicating with the tank, and by the operation of each drive unit provided corresponding to each nozzle, the volume of each pressure chamber provided in the passage connecting between the ink tank and each nozzle is reduced. The ink droplet ejection means ejects ink droplets from a predetermined nozzle by driving a predetermined driving unit, and CAD data indicating a pattern formed on the substrate is applied to the substrate. Ink droplet ejection which creates ink droplet ejection data including dot number recording data corresponding to the number of driving units provided corresponding to the respective nozzles, which is final data for landing. Data creating means, data transfer means for transferring the ink droplet ejection data output from the ink ejection data creating means to the ink droplet ejecting means, and provided between the data transferring means and the ink droplet ejecting means. A switch group consisting of a plurality of switches that are connected to each of the plurality of driving units included in the ink droplet ejection unit in a one-to-one correspondence, and that are set to an on / off state by the print data; Position detecting means for detecting a position of the ink droplet discharging means, and an ink droplet discharging timing control means for supplying a driving signal to each of the plurality of drive units at a timing based on a detection output of the position detecting means, The ink droplet ejection data creating means is configured to generate an ink droplet ejection data from the CAD data, and to generate an ink droplet upon landing on the substrate. In order to prevent the ink droplets from being fused by overlapping each other, it is necessary to perform the ink droplet ejection operation in a plurality of times based on the required resolution when ejecting the ink droplets and the diameter at the time of impact of the ink droplets. The bitmap data obtained from the CAD data is decomposed into a plurality of bitmap data, and the decomposed bitmap data is used to create ink droplet ejection data.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the droplet discharge device according to the third aspect, the ink droplet ejection data creating means determines a diameter of the ink droplet when the ink droplet lands on the substrate, an ink ejection amount, A first function for calculating based on the surface state and physical properties of the ink, a second function for converting the CAD data into bitmap data at a required resolution, and a required resolution and the first function. From the determined diameters of the ink droplets landing on the substrate, the ink droplets are defined by the landing order and the number of passes of the ink droplets on the substrate when forming a pattern on the substrate so that the ink droplets do not fuse due to overlapping each other. A third function of determining how to separate ink droplets on the substrate, and the bitmap calculated by the second function based on the method of separating ink droplets determined by the third function. A fourth function of decomposing data into a plurality of bitmap data, and a fifth function of creating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained by the fourth function. It is characterized by having.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a droplet discharging system for forming a pattern on the substrate by discharging the ink droplet and landing the ink droplet on the substrate, wherein the pattern is formed. 5. A substrate supply unit for supplying a target substrate, a substrate transport unit for transporting the substrate such that the substrate passes through a position facing a discharge unit of the ink droplet discharge unit, and any one of claims 3 and 4. And a droplet discharge device according to (1).
[0011]
The invention according to claim 6 is a droplet discharge control program for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate, wherein When creating ink droplet ejection data as final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate, the diameter of ink droplets landing on the substrate is determined by the ink ejection amount, the surface of the substrate, A first step of calculating based on the state and physical properties of the ink, a second step of converting the CAD data into bitmap data at a required resolution, and a required resolution and the first step. From the diameter at the time of ink droplet landing on the substrate, the ink droplets on the substrate when forming a pattern on the substrate so that the ink droplets do not fuse due to overlapping each other A third step of determining a method of ejecting ink drops on the substrate defined by a landing order and the number of passes, and the second step based on the method of ejecting ink drops determined in the third step. A fourth step of decomposing the bitmap data obtained in the above into a plurality of bitmap data, and creating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained in the fourth step And causing the computer to execute the fifth step.
[0012]
As described above, according to the present invention, when a pattern is formed on the substrate by ejecting ink droplets and landing the ink droplets on the substrate, the pattern formed on the substrate is shown. When creating ink droplet ejection data, which is final data for landing on the substrate, from the CAD data, the ink droplet ejection data is converted so that the ink droplets have a desired pattern size when they land on the substrate. The droplet ejection control is made in consideration of the landing diameter of the droplet, and the ejection of the ink droplet is controlled based on the created ink droplet ejection data, so that the droplet ejection control can mass-produce the PDP panel, the liquid crystal panel, and the like. A method, a droplet discharge device, and a droplet discharge system can be realized.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a droplet discharge system according to an embodiment of the present invention. This droplet discharge system is a system for forming a pattern on a substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate.
[0014]
In FIG. 1, a droplet discharge system 1 according to the present embodiment includes a substrate supply unit 2 that supplies a substrate on which a pattern is formed, and a discharge unit (nozzle) of the ink droplet discharge unit that discharges ink droplets from the substrate. Substrate transport means 3 for transporting the substrate so as to pass through a position facing the opening), and a liquid for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate. And a droplet discharge device 4.
[0015]
Next, FIG. 2 shows a specific configuration of the droplet discharge device 4 shown in FIG. The droplet discharge device 4 according to the present embodiment is a droplet discharge control method for discharging ink droplets and landing the ink droplets on a substrate to form a pattern on the substrate,
When creating ink droplet ejection data as final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate, when the ink droplets land on the substrate, From the CAD data, the ink droplet ejection operation is performed a plurality of times based on the resolution at which the required ink droplets are separated and the diameter at the time of impact of the ink droplets so that the ink droplets are not fused by overlapping. The obtained bitmap data is decomposed into a plurality of bitmap data, ink droplet ejection data is created using the decomposed bitmap data, and ejection of ink droplets is controlled based on the created ink droplet ejection data. An apparatus for implementing a droplet discharge control method according to the present invention.
[0016]
2, the droplet discharge device 4 according to the present embodiment includes an ink droplet discharge data setting input unit 10, an inkjet head setting value input unit 12, a CAD data operation unit 14, a bitmap data creation unit 16, It has a bitmap processing unit 18 and an ink droplet ejection data creation unit 20.
The ink droplet ejection data setting input unit 10 has a function of setting a pixel array, a pixel size (vertical and horizontal sizes of pixels), and the number of pixels.
[0017]
Further, the ink jet head set value input unit 12 has a function of setting the number and arrangement of ink jet heads as droplet discharge means to be used.
The CAD data operation unit 14 has a function of generating CAD data of a pattern to be formed on a circuit-designed substrate, and includes input means for inputting graphic information (data such as vector data and graphic attributes); It is composed of a workstation or the like having a processing function.
[0018]
The bitmap data creation unit 16 has a function of converting CAD data into bitmap data having a required resolution.
The bitmap processing unit 18 converts the bitmap data created by the bitmap data creation unit 16 into a thin line of a circuit pattern in consideration of the number and arrangement of inkjet heads or the diameter of impact of ink droplets on a substrate. Perform the change process.
The ink droplet ejection data creating unit 20 creates ink droplet ejection data (binary time-series data) as final data for landing on a substrate.
[0019]
The droplet discharge device 4 includes an ink droplet discharge data transfer unit 22, a switch group 24, an inkjet head 26, a head drive unit 28, a head drive control unit 30, a head position detection unit 32, an ink droplet And a discharge timing control unit 34.
The ink droplet ejection data transfer unit 22 has a function of transferring the ink droplet ejection data output from the ink droplet ejection data creation unit 20 to the inkjet head 26.
[0020]
The inkjet head 26 has a plurality of nozzles (for example, 180 nozzles are arranged in a line) communicating with an ink tank filled with ink. In the inkjet head 26, the volume of each pressure chamber provided in an ink passage connecting between the ink tank and each nozzle can be changed by the operation of each drive unit provided corresponding to each nozzle. It has a function of ejecting ink droplets from predetermined nozzles by driving a predetermined drive unit.
[0021]
The driving unit is, for example, a piezoelectric element such as a piezo element fixed to the wall surface of the pressure chamber, applies a driving signal that changes in a pulsed manner in the positive and negative directions to the element, and mechanically applies a driving signal to the wall surface of the pressure chamber. By applying the displacement, the volume of the pressure chamber is changed, and as a result, the ink liquid can be sucked into the pressure chamber, and the sucked ink liquid can be discharged from the opening of the nozzle. The ink jet head 26 corresponds to an ink droplet ejection unit of the present invention.
[0022]
The ink droplet ejection data created by the ink droplet ejection data creating unit 20 corresponds to the number of each drive unit provided corresponding to each nozzle of the inkjet head 26. Includes dot number recording data.
When creating the ink droplet ejection data from the CAD data, the ink droplet ejection data creation unit 20 converts the ink droplet ejection data into a desired pattern size when the ink droplet lands on the substrate. Create in consideration of the diameter. The bitmap data creation unit 16, the bitmap processing unit 18, and the ink droplet ejection data creation unit 20 correspond to the ink droplet ejection data creation unit of the present invention.
[0023]
The switch group 24 is provided between the ink droplet ejection data transfer unit 22 and the inkjet head 26 and is connected to each of a plurality of driving units included in the inkjet head 26 in a one-to-one correspondence. It is composed of a plurality of switches that are set to an on / off state by recording data transferred from the unit 22. The ink droplet ejection data transfer unit 22 corresponds to a data transfer unit of the present invention.
[0024]
The head drive unit 28 is integrated with the inkjet head 26, and is, for example, a linear motor, and moves the inkjet head 26 in a direction orthogonal to the substrate transport direction.
The head drive control unit 30 controls the drive of the head drive unit 28 based on an instruction from a higher-level controller of the system (not shown).
[0025]
The head position detection unit 32 has a function of detecting the amount of displacement of the position of the stage fixed when the substrate is transported by the substrate transporting means 3, that is, the relative position of the inkjet head 26 on the substrate. It is configured using a linear scale. The head position detector 32 corresponds to the position detector of the present invention.
The ink droplet ejection timing control section 34 supplies a drive signal to each of the plurality of drive sections at a timing based on the detection output of the head position detection section 32. The ink droplet ejection timing control unit 34 corresponds to an ink droplet ejection timing control unit of the present invention.
[0026]
Next, an example of the operation of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3 and 4 show the operation when printing pixels on a glass substrate. In the present embodiment, for example, a color filter of a liquid crystal panel is assumed as a pixel. In these figures, the size of a glass substrate to be recorded, the chip size of a chip cut out of the glass substrate, and the chip pitch are determined and input by the print data set value input unit 10 (step 100).
[0027]
Next, a pixel arrangement on the chip (for example, whether the color filter arrangement is a stripe type, a delta type, or a mosaic type), a pixel size (vertical or horizontal size of the pixel), and a pixel pitch are determined. The data is input by the print data set value input unit 10 (step 101).
Next, the amount of ink ejected to the pixel / one time, the number of ink droplet ejections to the pixel (the number of passes), the number of inkjet heads to be used, and the arrangement of the heads are determined and input by the inkjet setting value input unit 12 (step). 102).
[0028]
Next, the ink droplet ejection data creating unit 20 creates ink droplet ejection data based on the data input from the ink droplet ejection data set value input unit 10 and the ink jet head set value input unit 12 (Step 103).
Further, the glass substrate from which the ink droplets are to be ejected is transported by the substrate transport means, and positioned by the head drive control unit 30 (step 104).
[0029]
Next, all the ink droplet ejection data is transferred to the ink droplet ejection data transfer unit 22 (Step 105).
The ink droplet ejection data transfer unit 22 first transfers the ink droplet ejection data of the first pass to the eject head 26 via the switch group 24 (Step 106). Next, ink droplets are ejected from the inkjet head 26 to the glass substrate transported to a position facing the nozzle opening of the eject head 26 (Step 110).
[0030]
Next, it is determined whether or not the ink droplet ejection has been completed for all the passes (step 111). If the determination in step 111 is negative, the process returns to step 109, and the processing described above is repeated. If the determination in step 111 is affirmative, the glass substrate is carried out by the substrate carrying means 3 so as to be transferred to another process (step 112).
[0031]
Next, another example of the operation of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 5 shows an operation when a circuit pattern is formed on a glass substrate. In order to form a circuit pattern, for example, when forming a wiring pattern, an ink containing metal is used.
In FIG. 5, first, the size of a glass substrate on which a circuit pattern is to be formed and the ink droplet ejection resolution are determined and input by the CAD data operation unit 14 (step 200).
[0032]
Next, a part necessary for ink droplet ejection is extracted from the CAD data of the circuit pattern by the CAD data operating unit 14 and output to the bitmap data creating unit 16 (step 201).
Further, the bitmap data creation unit 16 converts the CAD data into bitmap data having a required resolution in specifications, and outputs the bitmap data to the ink droplet ejection data creation unit 20 (step 202).
[0033]
Next, the bitmap data processing unit 18 processes the bitmap data according to the manner of ejecting ink droplets (step 203).
That is, when the nozzle pitch of the inkjet head 26 does not match the pixel pitch, when the required amount of ink cannot be ejected at one time, or when it is ejected at one time, the ink droplets are solidified and the desired pattern cannot be obtained. A process of changing the bitmap data is performed in consideration of the case.
[0034]
Next, the number and arrangement of the inkjet heads 26 to be used are determined, and are input to the ink droplet ejection data creating unit by the inkjet head setting value input unit 12 (Step 204).
Next, the ink droplet ejection data creating unit 20 creates ink droplet ejection data based on the data input from the bitmap data processing unit 18 and the ink jet head setting value input unit 12 (Step 205). Subsequent operations are the same as steps 104 to 112 in FIGS. 3 and 4, and a duplicate description will be omitted.
[0035]
Next, when the ink droplet ejection data creating unit 20 creates the ink droplet ejection data, when the ink droplets land on the glass substrate from the inkjet head 26, the ink droplets overlap each other so that they do not fuse. Next, a data creation procedure for performing ink droplet ejection in a plurality of times will be described.
[0036]
In the bitmap data, when bit “1” is assigned to a bit where an ink droplet should land, and bit “0” is assigned to a bit where an ink droplet does not land, as shown in FIG. Consider a case where a pattern is formed by bitmap data in which all the bits are “1”.
[0037]
When a pattern based on bitmap data as shown in FIG. 7A is formed on a substrate, ink droplets are sequentially applied to adjacent pixels in the x-axis direction or the y-axis direction. Ink droplets are fused to make it impossible to obtain a desired pattern.
Therefore, for example, as shown in FIGS. 7B and 7C, the bitmap data shown in FIG. 7A is decomposed into two patterns by thinning out the pixels, and the ink droplets are divided into two times on the substrate. By applying the ink, the same pattern as when ink droplets are sequentially applied to adjacent pixels in the x-axis direction or the y-axis direction can be formed as shown in FIG.
[0038]
With reference to the flowchart of FIG. 6, a description will be given of a data creation procedure for performing ink droplet ejection in a plurality of times so that when ink droplets land on a glass substrate, the ink droplets do not merge due to overlapping with each other. I do. In the figure, first, the CAD data is converted into bitmap data at a required resolution by the bitmap data creation unit 16 (step 300). Next, the bitmap processing unit 18 calculates the diameter at which the ink droplet lands on the glass substrate based on the ink ejection amount, the surface state of the substrate, and the physical properties of the ink (step 301).
[0039]
Here, the “ink discharge amount” is the amount of ink consumed when performing one ink droplet discharge, and the “substrate surface state” includes the affinity, water repellency, and contact angle of the glass substrate. The surface state and the “physical properties of the ink” refer to the viscosity and surface tension of the ink.
[0040]
Next, the bitmap processing unit 18 determines a method of ejecting ink droplets from the required resolution and the impact diameter of the ink droplets (step 302). Here, “resolution” refers to the greatest common divisor of the size required to separate ink droplets in forming a circuit pattern. For example, as shown in FIG. 9, a circuit pattern 50 having a wiring width W1 (= 50 μm) (FIG. 9A), a circuit pattern 51 having a wiring width W2 (= 60 μm) (FIG. 9B), and a wiring It is assumed that a circuit pattern 52 (FIG. 9C) having a width of W3 (= 70 μm) is formed on the same substrate.
[0041]
Here, the diameter of the landing of the ink droplet is 50 μm. In this case, the circuit pattern 51 is obtained by ejecting the number of ink droplets determined so that the thickness of the pattern becomes a desired thickness in such an order that the ink droplets do not continuously overlap.
Further, with respect to the circuit pattern 51, some of the ink droplets to be landed on the substrate are ejected so that the ink droplets are shifted in the width direction by ΔW2 (= 10 μm) at the time of landing.
[0042]
In addition, as for the circuit pattern 52, some of the ink droplets that land on the substrate are ejected so that the ink droplets are shifted in the width direction by ΔW3 (= 20 μm) at the time of landing. Regarding the circuit patterns 51 and 52 as well, the point where the number of ink droplets determined so that the thickness of the pattern becomes the desired thickness in the order that the ink droplets do not continuously overlap is the same as that of the circuit pattern 50. Same as in the case.
[0043]
Next, the bitmap data is decomposed into a plurality of bitmap data based on the determined ink droplet ejection method (step 303). This state will be described with reference to FIG. It is assumed that a circuit pattern is formed on a substrate by the bit map data shown in FIG. 8A (the hatched portion indicates bit "1").
In FIG. 8, the x-coordinate is taken in the horizontal direction and the y-coordinate is taken in the vertical direction of the bitmap data, and each bit position is represented by coordinates (x, y).
[0044]
At this time, when the circuit pattern formed by the bitmap data BM shown in FIG. 8A is formed by passing the inkjet head 26 six times, for example, in a direction orthogonal to the substrate transport direction, (1), (3,1), (5,1), (7,1) (or more, pass (1)), (2,2), (4,2), (6, 2) (above, pass (2)), (1, 3), (3, 3), (5, 3), (7, 3) (overpass (3)) Bitmap data BM1 (FIG. 8 (B)) for driving into the substrate and (2, 1), (4, 1), (6, 1) in paths (4) to (6) (above, path (4) ▼), (1, 2), (3, 2), (5, 2), (7, 2) (or above, pass (5)), (2, 3), (4, 3), (6, 3) (Pass (6)) order Bitmap data BM2 for driving the ink droplets to the substrate is decomposed in a (FIG. 8 (C)).
[0045]
The bitmap data BM1 and BM2 are created by creating mask data of the same pattern as in FIGS. 8B and 8C, respectively, and performing a masking process with the bitmap data BM0 and these mask data. can do.
Next, the ink droplet ejection data creating unit 20 creates ink droplet ejection data, which is binary time-series data, using the plurality of decomposed bitmap data obtained in step 303 (step 304).
[0046]
Further, when creating ink droplet ejection data from CAD data, an ink jet is calculated based on the area and thickness of a circuit pattern to be formed and the amount of ink ejected from a nozzle opening of one nozzle in the inkjet head / one time. The number of prints, which is the number of ink droplets ejected from the head 26, is determined, and the order of the ink droplets is determined so that the ink droplets do not continuously overlap on the substrate. Alternatively, the original bitmap data showing the circuit pattern as it is may be decomposed into a plurality of bitmap data, and the bitmap data may be used to create ink droplet ejection data.
[0047]
A program for realizing the functions of the droplet discharge device shown in FIG. 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by a computer system and executed. The droplet discharge control processing shown in FIGS. 3 to 6 may be performed.
[0048]
For example, a droplet ejection control program for forming a pattern on the substrate by ejecting ink droplets and landing the ink droplets on the substrate, wherein CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate is used. When creating ink droplet ejection data, which is final data for landing on the substrate, calculate the diameter of an ink droplet landing on the substrate based on the ink ejection amount, the surface state of the substrate, and the physical properties of the ink. A first step of converting the CAD data into bitmap data at a required resolution; a required resolution and a diameter of the ink droplet landing on the substrate obtained in the first step In order to prevent the ink droplets from being fused by overlapping each other, the landing order and the number of passes of the ink droplets on the substrate when forming a pattern on the substrate A third step of determining how to separate the ink droplets on the substrate, defined by the method, and the bit obtained in the second step based on the method of separating the ink drops determined in the third step. A fourth step of decomposing the map data into a plurality of bitmap data, and a fifth step of creating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained in the fourth step 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read and executed by a computer system, thereby executing the functions of the droplet discharge device shown in FIG. May be realized.
[0049]
Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
The “computer system” includes a homepage providing environment (or a display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system.
[0050]
Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) inside a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those that hold programs for a certain period of time are also included.
[0051]
Further, the above program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
[0052]
Further, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be a program for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in a computer system, that is, a so-called difference file (difference file). Program).
[0053]
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a droplet discharge system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of a droplet discharge device included in the droplet discharge system shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention, the operation when printing pixels on a glass substrate.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of printing a pixel on a glass substrate, which is an example of an operation of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing another example of the operation of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention, the operation being performed when a circuit pattern is formed on a glass substrate.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a data creation procedure in a case where ink droplets land on a glass substrate of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention so as not to be fused by overlapping of the ink droplets.
FIG. 7 shows a state in which original bitmap data converted from CAD data of a circuit pattern and a pattern corresponding to the original bitmap data are formed by dropping the bitmap data a plurality of times and ejecting ink droplets. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing original bitmap data converted from CAD data of a circuit pattern and a state where the bitmap data is decomposed into a plurality of bitmap data.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which an ink droplet discharging operation is performed based on a required resolution and a diameter at the time of landing of an ink droplet in forming a circuit pattern in the droplet discharging device according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge system 2 ... Substrate supply means 3 ... Substrate transport means 4 ... Droplet discharger 10 ... Ink drop discharge data set value input unit 12 ... Inkjet head set value input unit 14 ... CAD data operation unit 16 ... Bit map Data creation unit 18 Bitmap processing unit 20 Ink droplet ejection data creation unit 22 Ink droplet ejection data transfer unit 24 Switch group 26 Inkjet head 28 Head drive unit 30 Head drive control unit 32 Head position detection unit 34: Ink droplet ejection timing control unit

Claims (6)

インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出制御方法であって、
前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する場合において、インク滴を前記基板上に着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、要求されるインク滴を打ち分ける際の精度である分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいて複数回に分けてインク滴吐出動作を行うように前記ＣＡＤデータから得られるビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、該分解したビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成し、該作成したインク滴吐出データに基づいてインク滴の吐出を制御することを特徴とする液滴吐出制御方法。A droplet discharge control method for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on a substrate,
When creating ink droplet ejection data as final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate, when the ink droplets land on the substrate, From the CAD data, the ink droplet ejection operation is performed a plurality of times based on the resolution at which the required ink droplets are separated and the diameter at the time of impact of the ink droplets so that the ink droplets are not fused by overlapping. The obtained bitmap data is decomposed into a plurality of bitmap data, ink droplet ejection data is created using the decomposed bitmap data, and ejection of ink droplets is controlled based on the created ink droplet ejection data. A droplet discharge control method characterized in that: インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出制御方法であって、
前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、
インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１のステップと、
要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２のステップと、
要求される分解能と前記第１のステップで求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３のステップと、
前記第３のステップで決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２のステップで求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４のステップと、
前記第４のステップにより得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５のステップと、
を有することを特徴とする液滴吐出制御方法。A droplet discharge control method for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on a substrate,
When creating ink droplet ejection data, which is final data for landing on the substrate, from CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate,
A first step of calculating a diameter of an ink droplet landing on the substrate based on an ink ejection amount, a surface state of the substrate, and physical properties of the ink;
A second step of converting said CAD data into bitmap data at a required resolution;
Based on the required resolution and the diameter at the time of ink droplet landing on the substrate obtained in the first step, the ink on the substrate when forming a pattern on the substrate so that the ink droplets do not fuse due to overlapping each other. A third step of determining a method of ejecting ink droplets on the substrate defined by a droplet landing order and the number of passes;
A fourth step of decomposing the bitmap data obtained in the second step into a plurality of bitmap data based on the ink droplet separation method determined in the third step;
A fifth step of creating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained in the fourth step;
And a droplet discharge control method. インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成する液滴吐出装置であって、
インクが充填されたインクタンクに連通する複数のノズルを有し、各ノズルに対応して設けられた各駆動部の動作により、前記インクタンクと各ノズルとの間を接続する通路に設けられた各圧力室の体積を変化させることができるようになっており、所定の駆動部を駆動することにより所定のノズルよりインク滴を吐出するインク滴吐出手段と、
前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データである、前記各ノズルに対応して設けられた各駆動部の数に対応するドット数の記録データを含むインク滴吐出データを作成するインク滴吐出データ作成手段と、
前記インク吐出データ作成手段より出力されるインク滴吐出データを前記インク滴吐出手段に転送するデータ転送手段と、
前記データ転送手段と前記インク滴吐出手段との間に設けられ前記インク滴吐出手段に含まれる複数の各駆動部に１対１に対応して接続され、前記記録データによりオン、オフ状態が設定される複数のスイッチからなるスイッチ群と、
前記基板上における前記インク滴吐出手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出出力に基づくタイミングで前記複数の駆動部の各々に駆動信号を供給するインク滴吐出タイミング制御手段とを有し、
前記インク滴吐出データ作成手段は、前記ＣＡＤデータから前記インク滴吐出データを作成する際に、インク滴を前記基板上に着弾させた際にインク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、要求されるインク滴を打ち分ける際の精度である分解能と、インク滴の着弾時直径に基づいて複数回に分けてインク滴吐出動作を行うように前記ＣＡＤデータから得られるビットマップデータを複数のビットマップデータに分解し、該分解したビットマップデータを使用してインク滴吐出データを作成することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet ejection apparatus that ejects an ink droplet and lands the ink droplet on a substrate to form a pattern on the substrate,
It has a plurality of nozzles communicating with an ink tank filled with ink, and is provided in a passage connecting between the ink tank and each nozzle by an operation of each driving unit provided corresponding to each nozzle. An ink droplet discharging unit that can change the volume of each pressure chamber, discharges ink droplets from a predetermined nozzle by driving a predetermined driving unit,
Ink containing recording data of the number of dots corresponding to the number of driving units provided corresponding to the respective nozzles, which is final data for landing on the substrate from CAD data indicating a pattern formed on the substrate. Ink droplet ejection data creating means for creating droplet ejection data,
Data transfer means for transferring the ink droplet ejection data output from the ink ejection data creating means to the ink droplet ejection means,
A plurality of driving units provided between the data transfer unit and the ink droplet discharging unit are connected in a one-to-one correspondence with a plurality of driving units included in the ink droplet discharging unit, and an on / off state is set by the recording data. A switch group consisting of a plurality of switches,
Position detection means for detecting the position of the ink droplet ejection means on the substrate,
An ink droplet ejection timing control unit that supplies a drive signal to each of the plurality of drive units at a timing based on a detection output of the position detection unit,
The ink droplet ejection data creating means requests that when the ink droplet ejection data is created from the CAD data, when the ink droplets land on the substrate, the ink droplets do not merge due to overlapping with each other. The bitmap data obtained from the CAD data is divided into a plurality of bits so as to perform the ink droplet ejection operation in a plurality of times based on the resolution at which the ink droplets to be ejected are separated and the landing diameter of the ink droplets. A droplet discharge device that decomposes the data into map data and creates ink droplet discharge data using the decomposed bitmap data. 前記インク滴吐出データ作成手段は、
インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１の機能と、
要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２の機能と、
要求される分解能と前記第１の機能により求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３の機能と、
前記第３の機能により決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２の機能により求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４の機能と、
前記第４の機能により得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５の機能と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。The ink droplet ejection data creating means,
A first function of calculating a diameter of an ink droplet landing on the substrate based on an ink ejection amount, a surface state of the substrate, and physical properties of the ink;
A second function of converting the CAD data into bitmap data at a required resolution;
From the required resolution and the diameter at the time of landing of the ink droplet on the substrate obtained by the first function, the ink on the substrate when forming a pattern on the substrate so that the ink droplets do not fuse by overlapping each other. A third function of determining a method of ejecting ink droplets on the substrate defined by a droplet landing order and the number of passes;
A fourth function of decomposing the bitmap data obtained by the second function into a plurality of bitmap data based on the ink droplet ejection method determined by the third function;
A fifth function of creating the ink droplet ejection data by using a plurality of bitmap data decomposed by the fourth function,
The droplet discharging device according to claim 3, comprising: インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するための液滴吐出システムであって、
パターンを形成する対象となる基板を供給する基板供給手段と、
前記基板が前記インク滴吐出手段の吐出部に対面する位置を通過するように前記基板を搬送する基板搬送手段と、
請求項３または４のいずれかに記載の液滴吐出装置と、
を有することを特徴とする液滴吐出システム。A droplet discharge system for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate,
Substrate supply means for supplying a substrate on which a pattern is to be formed,
A substrate transporting unit that transports the substrate so that the substrate passes through a position facing an ejection unit of the ink droplet ejection unit,
A droplet discharge device according to claim 3 or 4,
A droplet discharge system comprising: インク滴を吐出させ、該インク滴を基板上に着弾させることにより前記基板上にパターンを形成するための液滴吐出制御プログラムであって、
前記基板上に形成するパターンを示すＣＡＤデータから前記基板に着弾させるための最終データであるインク滴吐出データを作成する際に、
インク滴の前記基板への着弾時の直径を、インク吐出量、基板の表面状態及びインクの物性に基づいて算出する第１のステップと、
要求される分解能で前記ＣＡＤデータをビットマップデータに変換する第２のステップと、
要求される分解能と前記第１のステップで求めた前記基板へのインク滴着弾時直径から、インク滴が相互に重なり合うことにより融合しないように、前記基板にパターンを形成する際の基板へのインク滴の着弾順序及びパス回数により規定される前記基板のインク滴の打ち分け方を決定する第３のステップと、
前記第３のステップで決定されたインク滴の打ち分け方に基づき、前記第２のステップで求めた前記ビットマップデータを複数のビットマップデータに分解する第４のステップと、
前記第４のステップにより得られた分解された複数のビットマップデータを使用して前記インク滴吐出データを作成する第５のステップと、
をコンピュータに実行させるための液滴吐出制御プログラム。A droplet discharge control program for forming a pattern on the substrate by discharging ink droplets and landing the ink droplets on the substrate,
When creating ink droplet ejection data, which is final data for landing on the substrate, from CAD data indicating a pattern to be formed on the substrate,
A first step of calculating a diameter of an ink droplet landing on the substrate based on an ink ejection amount, a surface state of the substrate, and physical properties of the ink;
A second step of converting said CAD data into bitmap data at a required resolution;
Based on the required resolution and the diameter at the time of ink droplet landing on the substrate obtained in the first step, the ink on the substrate when forming a pattern on the substrate so that the ink droplets do not fuse due to overlapping each other. A third step of determining a method of ejecting ink droplets on the substrate defined by a droplet landing order and the number of passes;
A fourth step of decomposing the bitmap data obtained in the second step into a plurality of bitmap data based on the ink droplet separation method determined in the third step;
A fifth step of creating the ink droplet ejection data using the plurality of decomposed bitmap data obtained in the fourth step;
Droplet discharge control program for causing a computer to execute the process.

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