JP2009090175A - Liquid droplet applying apparatus and liquid droplet applying method - Google Patents

Liquid droplet applying apparatus and liquid droplet applying method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet applying apparatus capable of improving coating quality on a material to be coated. <P>SOLUTION: The liquid droplet applying apparatus 1 comprises: a coating head 5 for discharging a coating solution as liquid droplets toward an object K to be coated; moving mechanisms 3, 4 for relatively moving the object K and the coating head 5; a means for controlling the coating head 5 and the moving mechanisms 3, 4 so that a plurality of droplets are applied to form a coating film of the aggregate of the plurality of the liquid drops on a coating area on the object K while relatively moving object K and the coating head 5 based on the coating information about the target coating position of the droplets; a means for determining the position of the center of gravity; and a means for correcting the target coating position on the coating area based on the determined position of the center of gravity. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、塗布対象物に液滴を吐出して塗布する液滴塗布装置及び液滴塗布方法に関する。   The present invention relates to a droplet applying apparatus and a droplet applying method for applying droplets by applying droplets to an object to be applied.

液滴塗布装置は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、電子放出表示装置及びプラズマ表示装置等の表示装置や半導体装置等を製造する場合、例えば、カラーフィルタを形成する場合（例えば、特許文献１参照）、あるいは、ガラス基板や半導体ウェハ等の基板に配向膜やレジスト等の機能性薄膜を形成する場合等に用いられている。   When manufacturing a display device such as a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display device, an electron emission display device, a plasma display device, or a semiconductor device, for example, when forming a color filter (for example, Patent Document 1), or when a functional thin film such as an alignment film or a resist is formed on a substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer.

この液滴塗布装置は、基板等の塗布対象物に向けてインク等の塗布液を複数の吐出孔（ノズル）からそれぞれ液滴として吐出（噴射）する塗布ヘッドを備えている。液滴塗布装置は、塗布ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、その塗布ヘッドにより塗布対象物の塗布面に複数の液滴を順次着弾させ、所定の塗布パターンを形成する。   This droplet coating apparatus includes a coating head that ejects (jets) a coating liquid such as ink as droplets from a plurality of ejection holes (nozzles) toward a coating target such as a substrate. The droplet coating apparatus causes a plurality of droplets to land sequentially on the coating surface of the coating object with the coating head while relatively moving the coating head and the coating object, thereby forming a predetermined coating pattern.

このような液滴塗布装置を用いてカラーフィルタを製造する場合には、カラーフィルタ製造用の基板に対して液滴が塗布される。すなわち、赤、緑及び青の着色インクが液滴として、カラーフィルタ製造用の基板表面に設けられた格子状の凸部（ブラックマトリクス）により区分された凹部内に塗布され、その凹部内に塗布膜としての着色層が形成される。なお、凹部は平面視において長方形をしており、この凹部が液晶表示パネルにおける一つの画素（サブピクセル）に対応する。   When manufacturing a color filter using such a droplet applying apparatus, droplets are applied to a substrate for manufacturing a color filter. That is, red, green, and blue colored inks are applied as droplets in the recesses separated by the grid-like protrusions (black matrix) provided on the surface of the substrate for producing the color filter, and applied in the recesses. A colored layer as a film is formed. The recess has a rectangular shape in plan view, and this recess corresponds to one pixel (sub-pixel) in the liquid crystal display panel.

ここで、凹部の容量に対して一つの吐出孔から吐出される一滴の量は少ないため、凹部内に着色層を形成する場合、一つの凹部に対して着色インクの液滴は複数滴塗布される。このとき、着色層を均一な厚さに形成する必要があるため、液滴の目標塗布位置（塗布予定位置）が凹部の長手方向に沿って等間隔に定められており、この目標塗布位置に対して液滴が順次塗布されていく。
特開平９−２３０１２９号公報 Here, since the amount of one droplet discharged from one discharge hole is small with respect to the volume of the recess, when forming a colored layer in the recess, a plurality of droplets of colored ink are applied to one recess. The At this time, since it is necessary to form the colored layer with a uniform thickness, the target application positions (scheduled application positions) of the droplets are set at equal intervals along the longitudinal direction of the concave portion. On the other hand, droplets are sequentially applied.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-230129

しかしながら、塗布液の塗布動作中、基板と塗布ヘッドとは相対移動しているため、基板上に塗布された液滴は、基板上に着弾した際に相対移動方向の逆方向に流れ、基板上で半球状とならずに相対移動方向に偏心した形状になってしまう。この影響により、各液滴の集合体である塗布膜も半球状とならずに相対移動方向に偏心した形状になってしまう。このため、塗布膜は凹部の長手方向の一方に偏り、塗布膜の厚さが不均一になったり、場合によっては、塗布液が凸部を乗り越えてはみ出したりすることがある。着色層の厚さが不均一になると、画素内で色ムラが生じ、液晶表示パネルの表示品質が低下する。また、塗布液が凸部を乗り越えた場合、隣の画素の着色層が異なる色の着色層であると、色が混ざってしまい、不良品が発生してしまう。   However, since the substrate and the coating head are relatively moved during the coating operation, the droplets coated on the substrate flow in the direction opposite to the relative movement direction when landed on the substrate. However, the shape is not hemispherical but eccentric in the relative movement direction. Due to this influence, the coating film, which is an aggregate of the droplets, is not hemispherical, but has a shape eccentric in the relative movement direction. For this reason, the coating film is biased to one side in the longitudinal direction of the concave portion, the thickness of the coating film becomes non-uniform, and in some cases, the coating liquid may get over the convex portion and protrude. When the thickness of the colored layer is not uniform, color unevenness occurs in the pixel, and the display quality of the liquid crystal display panel is deteriorated. In addition, when the coating solution passes over the convex portion, if the colored layer of the adjacent pixel is a colored layer of a different color, the colors are mixed and a defective product is generated.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、塗布対象物に対する塗布液の塗布品質を向上させることができる液滴塗布装置及び液滴塗布方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a droplet coating apparatus and a droplet coating method capable of improving the coating quality of a coating liquid on a coating object. .

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、液滴塗布装置において、塗布対象物に向けて塗布液を液滴として吐出する塗布ヘッドと、塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、塗布ヘッド及び移動機構に対し、液滴の目標塗布位置に関する塗布情報に基づいて、塗布対象物と塗布ヘッドとを相対移動させながら塗布対象物上の塗布区画に複数の液滴を塗布し、複数の液滴の集合体である塗布膜を生成する制御を行う手段と、塗布膜の重心位置を求める手段と、求めた重心位置に基づいて、塗布区画に対する目標塗布位置を補正する手段とを備えることである。   A first feature according to an embodiment of the present invention is that, in the droplet coating apparatus, a coating head that discharges the coating liquid as droplets toward the coating target, and a movement that relatively moves the coating target and the coating head. Applying a plurality of droplets to the coating section on the coating target while moving the coating target and the coating head relative to the mechanism, the coating head, and the moving mechanism based on the coating information on the target coating position of the droplet. And means for performing control to generate a coating film that is an aggregate of a plurality of droplets, means for determining the center of gravity position of the coating film, and means for correcting the target application position for the coating section based on the determined center of gravity position It is to provide.

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、液滴塗布方法において、塗布対象物と塗布対象物に向けて塗布液を液滴として吐出する塗布ヘッドとを液滴の目標塗布位置に関する塗布情報に基づいて相対移動させながら、塗布対象物上の塗布区画に複数の液滴を塗布し、複数の液滴の集合体である塗布膜を生成する工程と、塗布膜の重心位置を求める工程と、求めた重心位置に基づいて、塗布区画に対する目標塗布位置を補正する工程とを備えることである。   A second feature according to the embodiment of the present invention is that in the droplet coating method, the coating target and the coating head that discharges the coating liquid as a droplet toward the coating target are applied to the target coating position of the droplet. A step of applying a plurality of droplets to a coating section on a coating object while relatively moving based on the information to generate a coating film that is an aggregate of a plurality of droplets, and a step of obtaining a center of gravity position of the coating film And a step of correcting the target application position with respect to the application section based on the obtained center-of-gravity position.

本発明によれば、塗布対象物に対する塗布液の塗布品質を向上させることができる液滴塗布装置及び液滴塗布方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the droplet coating apparatus and the droplet coating method which can improve the coating quality of the coating liquid with respect to a coating target object can be provided.

本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る液滴塗布装置１は、塗布対象物としての基板Ｋが水平状態（図１中、Ｘ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置される移動テーブル２と、その移動テーブル２を保持してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３と、そのＹ軸移動機構３を介して移動テーブル２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構４と、移動テーブル２上の基板Ｋに向けてインク等の塗布液を液滴Ｅ１として吐出する複数の塗布ヘッド５と、移動テーブル２上の基板Ｋに向けて撮像動作を行う撮像部６と、各部を制御する制御部７とを備えている。   As shown in FIG. 1, in the droplet applying apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, a substrate K as an application target is in a horizontal state (in FIG. 1, a state along the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal thereto. ), The Y-axis moving mechanism 3 that holds the moving table 2 and moves it in the Y-axis direction, and moves the moving table 2 in the X-axis direction via the Y-axis moving mechanism 3 The X-axis moving mechanism 4 to be moved, the plurality of coating heads 5 that discharge a coating liquid such as ink as droplets E1 toward the substrate K on the moving table 2, and the imaging operation toward the substrate K on the moving table 2. An imaging unit 6 to perform and a control unit 7 to control each unit are provided.

移動テーブル２は、Ｙ軸移動機構３上に積層され、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。この移動テーブル２はＹ軸移動機構３によりＹ軸方向に移動する。なお、移動テーブル２には、基板Ｋが自重により載置されるが、これに限るものではなく、例えば、その基板Ｋを保持するため、静電チャックや吸着チャック等の機構を設けるようにしてもよい。このような移動テーブル２の端部には、各塗布ヘッド５の吐出を安定させるための吐出安定部２ａが設けられている。この吐出安定部２ａは、各塗布ヘッド５のダミー吐出用の受皿、及び各塗布ヘッド５の吐出面をワイプするワイプブレード等を有している。   The moving table 2 is stacked on the Y-axis moving mechanism 3 and is provided so as to be movable in the Y-axis direction. The moving table 2 is moved in the Y-axis direction by the Y-axis moving mechanism 3. The substrate K is placed on the movable table 2 by its own weight, but the present invention is not limited to this. For example, a mechanism such as an electrostatic chuck or an adsorption chuck is provided to hold the substrate K. Also good. At the end portion of the moving table 2, a discharge stabilizing portion 2 a for stabilizing the discharge of each coating head 5 is provided. The discharge stabilizing portion 2a includes a dummy discharge tray for each coating head 5, a wipe blade for wiping the discharge surface of each coating head 5, and the like.

Ｙ軸移動機構３は、移動テーブル２をＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＹ軸移動機構３は制御部７に電気的に接続されており、その駆動が制御部７により制御される。なお、Ｙ軸移動機構３としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構等を用いる。   The Y-axis moving mechanism 3 is a moving mechanism that guides and moves the moving table 2 in the Y-axis direction. The Y-axis moving mechanism 3 is electrically connected to the control unit 7 and its driving is controlled by the control unit 7. As the Y-axis moving mechanism 3, for example, a linear motor moving mechanism using a linear motor as a driving source, a feed screw moving mechanism using a motor as a driving source, or the like is used.

Ｘ軸移動機構４は、Ｙ軸移動機構３をＸ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このＸ軸移動機構４は制御部７に電気的に接続されており、その駆動が制御部７により制御される。なお、Ｘ軸移動機構４としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構等を用いる。   The X-axis movement mechanism 4 is a movement mechanism that guides and moves the Y-axis movement mechanism 3 in the X-axis direction. The X-axis moving mechanism 4 is electrically connected to the control unit 7 and its driving is controlled by the control unit 7. As the X-axis moving mechanism 4, for example, a linear motor moving mechanism using a linear motor as a driving source, a feed screw moving mechanism using a motor as a driving source, or the like is used.

塗布ヘッド５は、インク等の塗布液を複数の吐出孔（ノズル）Ｎからそれぞれ液滴Ｅ１として吐出するインクジェットヘッドである。この塗布ヘッド５は、液滴Ｅ１を吐出するための各吐出孔Ｎにそれぞれ対応する複数の圧電素子（図示せず）を内蔵している。各吐出孔Ｎは、所定のピッチ（間隔）で直線状に並べて塗布ヘッド５の吐出面に形成されている。例えば、吐出孔Ｎの数は数十個から数百個程度であり、吐出孔Ｎの直径は数μｍから数十μｍ程度であり、さらに、吐出孔Ｎのピッチは数十μｍから数百μｍ程度である。   The coating head 5 is an inkjet head that ejects a coating liquid such as ink from a plurality of ejection holes (nozzles) N as droplets E1. The coating head 5 incorporates a plurality of piezoelectric elements (not shown) corresponding to the respective ejection holes N for ejecting the droplets E1. The respective ejection holes N are formed on the ejection surface of the coating head 5 in a straight line at a predetermined pitch (interval). For example, the number of discharge holes N is about several tens to several hundreds, the diameter of the discharge holes N is about several μm to several tens μm, and the pitch of the discharge holes N is several tens μm to several hundreds μm. Degree.

この塗布ヘッド５は制御部７に電気的に接続されており、その駆動が制御部７により制御される。塗布ヘッド５は、各圧電素子に対する駆動電圧の印加に応じて各吐出孔Ｎから液滴Ｅ１を吐出する。例えば、塗布ヘッド５は、八滴の液滴Ｅ１により一つの塗布膜Ｅ２を生成する。ここで、塗布液は、その塗布液を収容する液体タンク（図示せず）から供給される。この塗布液は、基板Ｋ上に残留物として残留する溶質と、その溶質を溶解（分散）させる溶媒とにより構成された溶液である。溶媒は例えば揮発性を有している。本発明の実施の形態では、塗布液として、例えば、赤色、緑色及び青色の３種類のインクを用いる。この場合には、液体タンクは、色毎の３つのタンクを有しており、各色の溶液が赤色用、緑色用及び青色用の各々の塗布ヘッド５にそれぞれ供給される。   The coating head 5 is electrically connected to the control unit 7, and its driving is controlled by the control unit 7. The coating head 5 discharges the droplet E1 from each discharge hole N according to the application of the drive voltage to each piezoelectric element. For example, the coating head 5 generates one coating film E2 with eight droplets E1. Here, the coating liquid is supplied from a liquid tank (not shown) that stores the coating liquid. This coating solution is a solution composed of a solute that remains as a residue on the substrate K and a solvent that dissolves (disperses) the solute. The solvent is, for example, volatile. In the embodiment of the present invention, for example, three types of inks of red, green, and blue are used as the coating liquid. In this case, the liquid tank has three tanks for each color, and a solution of each color is supplied to each of the application heads 5 for red, green, and blue.

さらに、塗布ヘッド５は、回転機構（図示せず）によりθ方向（図１中、ＸＹ平面に沿う回転方向）に回転可能に設けられている。この塗布ヘッド５は、回転機構により、相対移動する基板Ｋの相対移動方向に対して所定の傾斜角度だけ傾けられ、その状態で塗布を行う。なお、Ｘ軸方向に相対移動する基板Ｋに対して塗布を行う場合には、塗布ヘッド５の傾斜角度を変更することによって、Ｙ軸方向の液滴Ｅ１の塗布ピッチを調整することができる。また、液滴Ｅ１の吐出周波数（吐出タイミング）を変更することによって、Ｘ軸方向の塗布ピッチＰを調整することができる。   Furthermore, the coating head 5 is provided so as to be rotatable in the θ direction (rotation direction along the XY plane in FIG. 1) by a rotation mechanism (not shown). The coating head 5 is tilted by a predetermined tilt angle with respect to the relative movement direction of the relatively moving substrate K by the rotation mechanism, and coating is performed in this state. When coating is performed on the substrate K that relatively moves in the X-axis direction, the coating pitch of the droplets E1 in the Y-axis direction can be adjusted by changing the tilt angle of the coating head 5. Further, the application pitch P in the X-axis direction can be adjusted by changing the discharge frequency (discharge timing) of the droplet E1.

撮像部６は、基板Ｋ上に着弾した各液滴Ｅ１の集合体である複数の塗布膜Ｅ２を撮像するカメラである。なお、一つの塗布膜Ｅ２は例えば八滴の液滴Ｅ１の集合体である。この撮像部６は制御部７に電気的に接続されており、その駆動は制御部７により制御される。なお、撮像部６としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等を用いる。この撮像部６は、各塗布膜Ｅ２の形状を検出する検出部として機能する。   The imaging unit 6 is a camera that images a plurality of coating films E2 that are aggregates of droplets E1 landed on the substrate K. One coating film E2 is an aggregate of eight droplets E1, for example. The imaging unit 6 is electrically connected to the control unit 7, and its driving is controlled by the control unit 7. For example, a CCD (Charge Coupled Device) camera or the like is used as the imaging unit 6. The imaging unit 6 functions as a detection unit that detects the shape of each coating film E2.

制御部７は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。塗布情報は、ドットパターン等の所定の塗布パターン（すなわち、液滴Ｅ１の目標塗布位置Ａ１に関する位置情報）、塗布ヘッド５の傾斜角度、塗布ヘッド５の吐出周波数及び基板Ｋの移動速度に関する情報等を含んでいる。   The control unit 7 includes a microcomputer that centrally controls each unit, and a storage unit that stores application information related to application, various programs, and the like (none of which are shown). The application information includes a predetermined application pattern such as a dot pattern (that is, position information related to the target application position A1 of the droplet E1), information about the inclination angle of the application head 5, the discharge frequency of the application head 5, and the moving speed of the substrate K, etc. Is included.

次に、前述の液滴塗布装置１が行う補正動作について説明する。なお、液滴塗布装置１の制御部７が各種のプログラムに基づいて補正処理を実行する。ここでは、液滴塗布装置１を用いて塗布膜Ｅ２としての着色層を製造する場合について説明する。   Next, the correction operation performed by the droplet applying apparatus 1 will be described. Note that the control unit 7 of the droplet applying apparatus 1 executes correction processing based on various programs. Here, the case where the colored layer as the coating film E2 is manufactured using the droplet coating apparatus 1 will be described.

図２に示すように、制御部７は、塗布情報に基づいて測定用の基板Ｋに対する塗布を行う（ステップＳ１）。すなわち、制御部７は、塗布情報に基づいてＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４を制御し、塗布ヘッド５を基板Ｋの塗布面Ｋａに対向する塗布開始位置に位置付け、さらに、Ｘ軸移動機構４を制御し、移動テーブル２をＸ軸方向に移動させながら、塗布ヘッド５を制御し、その塗布ヘッド５に塗布液を吐出させ、移動テーブル２上の基板Ｋの塗布面Ｋａに各液滴Ｅ１を塗布する。   As shown in FIG. 2, the control unit 7 performs application on the measurement substrate K based on the application information (step S1). That is, the control unit 7 controls the Y-axis moving mechanism 3 and the X-axis moving mechanism 4 based on the application information, positions the application head 5 at the application start position facing the application surface Ka of the substrate K, and further, the X-axis While controlling the moving mechanism 4 and moving the moving table 2 in the X-axis direction, the coating head 5 is controlled, the coating head 5 is caused to discharge the coating liquid, and each coating surface Ka of the substrate K on the moving table 2 is applied to each coating surface Ka. A droplet E1 is applied.

ここで、測定用の基板Ｋは、平滑なガラス基板、所謂、素ガラス基板であるから塗布区画Ｇは実際には形成されていないが、以下の説明では、塗布面Ｋａに塗布区画Ｇが形成されていると仮定し、この仮想の塗布区画Ｇに対して液滴Ｅ１の塗布を行うものとして説明する。図３及び図４は、測定用の基板Ｋを示すものであるが、仮想の塗布区画Ｇを一点鎖線で示している。   Here, since the measurement substrate K is a smooth glass substrate, so-called a bare glass substrate, the coating section G is not actually formed. However, in the following description, the coating section G is formed on the coating surface Ka. It is assumed that the liquid droplet E1 is applied to the virtual application section G. 3 and 4 show the measurement substrate K, but the virtual coating section G is indicated by a one-dot chain line.

このとき、塗布ヘッド５は、図３に示すように、Ｘ軸方向（図３中の矢印方向）に移動する基板Ｋの塗布面Ｋａに向けて各液滴Ｅ１を吐出して塗布し、図４に示すように、塗布面Ｋａ上に塗布区画Ｇ毎に塗布膜Ｅ２を生成する。例えば、基板Ｋに赤インクを塗布する場合には、全ての塗布区画Ｇのうち赤インクを塗布すべき塗布区画Ｇに対して液滴Ｅ１をそれぞれ塗布し、その後、同様にして緑インク及び青インクも塗布する。なお、測定用の基板Ｋの塗布面Ｋａには、塗布液をはじく加工（撥インク処理）が施されている。   At this time, as shown in FIG. 3, the coating head 5 discharges and applies each droplet E1 toward the coating surface Ka of the substrate K moving in the X-axis direction (the arrow direction in FIG. 3). As shown in FIG. 4, a coating film E2 is generated for each coating section G on the coating surface Ka. For example, when red ink is applied to the substrate K, the droplet E1 is applied to the application section G to which the red ink is to be applied among all the application sections G, and thereafter, the green ink and the blue ink are similarly applied. Ink is also applied. Note that the coating surface Ka of the measurement substrate K is subjected to a process of repelling the coating liquid (ink repellent treatment).

ここで、各塗布区画Ｇは、カラーフィルタの各画素領域にそれぞれ対応する領域である。すなわち、カラーフィルタ製造用の基板の塗布面には、格子状の凸部としてのブラックマトリクスが形成されている。このブラックマトリクスは、撥インク性を有しており、カラーフィルタの赤色、緑色及び青色の各画素を囲む格子状の黒色部分である。したがって、各塗布区画Ｇは、ブラックマトリクスで囲まれた複数の凹部の各々の底面と同じ面積を有し、同じ場所に位置する領域であり、カラーフィルタ製造用の基板においては各凹部の底面が塗布区画Ｇとなる。なお、カラーフィルタ製造用の基板上におけるブラックマトリクスＢＭ以外の領域は親インク性を有している。   Here, each coating section G is a region corresponding to each pixel region of the color filter. That is, a black matrix as a grid-like convex portion is formed on the coated surface of the substrate for manufacturing color filters. This black matrix has ink repellency and is a grid-like black portion surrounding each of the red, green and blue pixels of the color filter. Accordingly, each coating section G is an area having the same area as the bottom surface of each of the plurality of recesses surrounded by the black matrix and located at the same place. In the substrate for manufacturing color filters, the bottom surface of each recess is It becomes the coating section G. Note that regions other than the black matrix BM on the color filter manufacturing substrate have ink affinity.

一つの塗布区画Ｇ内には、例えば、八滴の液滴Ｅ１が塗布される（図３参照）。これらの液滴Ｅ１は、目標塗布位置Ａ１を基点に所定の塗布ピッチＰで基板Ｋ上の塗布区画Ｇ内にそれぞれ着弾する。その後、塗布区画Ｇ内に着弾した各液滴Ｅ１は集合して一体となり、塗布膜Ｅ２となる（図４参照）。このように全ての塗布区画Ｇに対して塗布膜Ｅ２が生成される。このとき、測定用の基板Ｋの塗布面Ｋａには撥インク処理が施されているので、液滴の広がりは抑制され、重心位置Ｇの偏心した液滴の集合体は所定の高さを有する略雫形状となる。   For example, eight droplets E1 are applied in one application section G (see FIG. 3). These droplets E1 land in the coating section G on the substrate K at a predetermined coating pitch P with the target coating position A1 as a base point. Thereafter, the droplets E1 that have landed in the coating section G gather together to form a coating film E2 (see FIG. 4). Thus, the coating film E2 is generated for all the coating sections G. At this time, since the coating surface Ka of the measurement substrate K is subjected to ink repellent treatment, the spread of the droplets is suppressed, and the aggregate of the eccentric droplets having the center of gravity G has a predetermined height. It has a substantially bowl shape.

八滴の液滴Ｅ１の各々の目標塗布位置の設定は、それらの八滴の液滴Ｅ１内で塗布区画Ｇに最初に着弾する液滴Ｅ１の目標塗布位置Ａ１が決定され、その目標塗布位置Ａ１を基点として所定の塗布ピッチＰ（例えば、２５０〜３００μｍ程度）が決定されることにより行われている。なお、目標塗布位置Ａ１は塗布区画Ｇ毎にＸＹ座標により規定される。これらの目標塗布位置Ａ１や所定の塗布ピッチＰの情報は塗布情報として記憶部に格納されている。また、八滴の液滴Ｅ１の合計量は、塗布液の乾燥後に凹部の容量と略同じになるような所定量（例えば、５０ｐｌ程度）に設定されている。   The target application position of each of the eight droplets E1 is determined by determining the target application position A1 of the droplet E1 that first lands on the application section G within the eight droplets E1. The predetermined coating pitch P (for example, about 250 to 300 μm) is determined with A1 as a base point. The target application position A1 is defined by the XY coordinates for each application section G. Information on the target application position A1 and the predetermined application pitch P is stored in the storage unit as application information. Further, the total amount of the eight droplets E1 is set to a predetermined amount (for example, about 50 pl) that is substantially the same as the volume of the recess after the coating liquid is dried.

その後、制御部７は、撮像部６を制御し、基板Ｋ上の各塗布膜Ｅ２を撮像する（ステップＳ２）。すなわち、制御部７は、塗布情報（塗布パターン）に基づいてＹ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４を制御し、基板Ｋ上に生成された各塗布膜Ｅ２を撮影可能な位置に撮像部６を移動させ、各塗布膜Ｅ２の画像を撮像する。なお、撮像部６は、その撮像エリア（撮像領域）に応じて所定量だけ移動するように制御される。   Thereafter, the control unit 7 controls the imaging unit 6 to image each coating film E2 on the substrate K (step S2). That is, the control unit 7 controls the Y-axis moving mechanism 3 and the X-axis moving mechanism 4 based on the application information (application pattern), and the imaging unit is located at a position where each application film E2 generated on the substrate K can be imaged. 6 is moved to take an image of each coating film E2. The imaging unit 6 is controlled to move by a predetermined amount according to the imaging area (imaging area).

次に、制御部７は、撮像した各画像に基づいて各塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２（図４参照）を求める（ステップＳ３）。例えば、塗布膜Ｅ２の画像に基づく塗布膜Ｅ２の形状から、塗布膜Ｅ２の二次元（平面視）における重心位置Ａ２が算出される。なお、この重心位置Ａ２の算出方法としては、様々な方法を用いることが可能である。   Next, the control part 7 calculates | requires the gravity center position A2 (refer FIG. 4) of each coating film E2 based on each imaged image (step S3). For example, the center-of-gravity position A2 in two dimensions (plan view) of the coating film E2 is calculated from the shape of the coating film E2 based on the image of the coating film E2. Note that various methods can be used as the calculation method of the center of gravity position A2.

次いで、制御部７は、求めた各塗布膜Ｅ２の各々の重心位置Ａ２に基づいて、各目標塗布位置Ａ１を補正する。すなわち、制御部７は、各塗布膜Ｅ２において、重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３（図４参照）との位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量がなくなるように（ゼロになるように）目標塗布位置Ａ１を補正する。例えば、目標塗布位置Ａ１が（ｘ１，ｙ１）であり、重心位置Ａ２が（ｘ２，ｙ２）であり、中心位置Ａ３が（ｘ３，ｙ３）である場合には、位置ずれ量は（ｘ３−ｘ２，ｙ３−ｙ２）となるので、目標塗布位置Ａ１の（ｘ１，ｙ１）は（ｘ３−ｘ２，ｙ３−ｙ２）だけずらされ、塗布区画Ｇ内に塗布膜Ｅ２が形成されたとき、その重心位置Ａ２と中心位置Ａ３とが一致するように補正される。補正された目標塗布位置Ａ１は、制御部７が備えた記憶部に記憶される。   Next, the control unit 7 corrects each target application position A1 based on the obtained center-of-gravity position A2 of each application film E2. That is, the control unit 7 calculates the amount of misalignment between the center of gravity position A2 and the center position A3 (see FIG. 4) of the coating section G in each coating film E2, and eliminates the calculated amount of misalignment (zero). The target application position A1 is corrected. For example, when the target application position A1 is (x1, y1), the center of gravity position A2 is (x2, y2), and the center position A3 is (x3, y3), the positional deviation amount is (x3-x2). , Y3-y2), (x1, y1) of the target application position A1 is shifted by (x3-x2, y3-y2), and when the coating film E2 is formed in the coating section G, the center of gravity position Correction is performed so that A2 and the center position A3 coincide. The corrected target application position A1 is stored in a storage unit provided in the control unit 7.

このように制御部７は、各部を制御する手段に加え、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２を求める手段や、求めた重心位置Ａ２に基づいて塗布区画Ｇに対する目標塗布位置Ａ１を補正する手段、すなわち重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３とが一致するように目標塗布位置Ａ１を補正する手段として機能する。その後、制御部７は、補正された塗布情報に基づいて、カラーフィルタ製造用の基板に対して塗布動作を行う。なお、塗布液は、赤色、緑色及び青色の順番で、カラーフィルタ製造用の基板の塗布面、すなわちブラックマトリクスで囲まれた複数の凹部（複数の画素領域）に塗布される。   Thus, in addition to the means for controlling each part, the control unit 7 obtains means for obtaining the center of gravity position A2 of the coating film E2, and means for correcting the target application position A1 for the application section G based on the obtained center of gravity position A2, that is, It functions as means for correcting the target application position A1 so that the center of gravity position A2 and the center position A3 of the application section G coincide. Thereafter, the control unit 7 performs a coating operation on the color filter manufacturing substrate based on the corrected coating information. The coating liquid is applied in the order of red, green, and blue to the application surface of the substrate for manufacturing color filters, that is, a plurality of recesses (a plurality of pixel regions) surrounded by a black matrix.

前述の補正動作では、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３が一致するように目標塗布位置Ａ１が補正される。その後、カラーフィルタ製造用の基板上に液滴Ｅ１の塗布が行われるときには、液滴Ｅ１は、補正された目標塗布位置Ａ１に対して塗布され、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３が一致した塗布膜Ｅ２が着色層としてカラーフィルタ製造用の基板上に生成される。これにより、塗布膜Ｅ２が凹部の長手方向の一方に偏ることがなく、塗布膜Ｅ２の厚さが不均一になったり、あるいは、塗布液が凸部を乗り越えてはみ出したりすることを抑えることが可能になるので、基板に対する塗布液の塗布品質を向上させることができる。特に、塗布膜Ｅ２の厚さの均一性を向上させることができ、その結果、着色層としての塗布膜Ｅ２の厚さが均一になるので、膜厚の不均一に起因する着色ムラ（例えば、筋ムラ）を防止することが可能になり、カラーフィルタを有する表示パネルの品質を向上させることができる。   In the correction operation described above, the target application position A1 is corrected so that the gravity center position A2 of the coating film E2 and the center position A3 of the application section G coincide with each other. Thereafter, when the droplet E1 is applied on the substrate for manufacturing the color filter, the droplet E1 is applied to the corrected target application position A1, and the gravity center position A2 of the coating film E2 and the coating section G are applied. A coating film E2 having the same center position A3 is generated as a colored layer on a substrate for manufacturing a color filter. As a result, the coating film E2 is not biased to one side in the longitudinal direction of the concave portion, and the thickness of the coating film E2 is not uniform, or the coating liquid can be prevented from getting over the convex portion. Since it becomes possible, the coating quality of the coating liquid with respect to a board | substrate can be improved. In particular, the uniformity of the thickness of the coating film E2 can be improved, and as a result, the thickness of the coating film E2 as a colored layer becomes uniform. It is possible to prevent stripe irregularities, and the quality of a display panel having a color filter can be improved.

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、液滴Ｅ１の目標塗布位置Ａ１に関する塗布情報に基づいて、相対移動する基板Ｋ上に複数の液滴Ｅ１を塗布し、複数の液滴Ｅ１の集合体である塗布膜Ｅ２を生成し、生成した塗布膜Ｅ２の形状を撮像して検出し、撮像した画像（検出した塗布膜Ｅ２の形状）に基づいて塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２を求め、さらに、求めた重心位置Ａ２に基づいて、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３とが一致するように目標塗布位置Ａ１を補正することによって、液滴Ｅ１は、補正された目標塗布位置Ａ１に塗布され、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２と塗布区画Ｇの中心位置Ａ３が一致した塗布膜Ｅ２がカラーフィルタ製造用の基板上に生成される。   As described above, according to the embodiment of the present invention, a plurality of liquid droplets E1 are applied on the relatively moving substrate K based on the application information related to the target application position A1 of the liquid droplets E1, and a plurality of liquids are applied. A coating film E2 that is an aggregate of droplets E1 is generated, the shape of the generated coating film E2 is captured and detected, and the center of gravity position A2 of the coating film E2 is based on the captured image (the detected shape of the coating film E2). And the target application position A1 is corrected so that the center position A2 of the coating film E2 and the center position A3 of the application section G coincide with each other based on the obtained center position A2. A coating film E2 that is applied to the corrected target application position A1 and in which the gravity center position A2 of the coating film E2 and the center position A3 of the coating section G coincide with each other is generated on the substrate for manufacturing the color filter.

これにより、塗布膜Ｅ２の重心位置が凹部の長手方向の一方に偏ることがなく、塗布液が塗布区画Ｇの中心から周辺に向けて広がるから、塗布膜Ｅ２の厚さが不均一になったり、あるいは、塗布液が凸部を乗り越えてはみ出したりすることを抑えることが可能になるので、基板に対する塗布液の塗布品質を向上させることができる。その結果、着色層の厚さの不均一に起因して画素内で色ムラが生じ、表示パネルの表示品質が低下することを防止することができ、加えて、隣の画素の着色層が異なる色の着色層である場合、塗布液が凸部を乗り越えて色が混ざり、不良品が発生してしまうことも防止することができる。   As a result, the center of gravity of the coating film E2 does not deviate to one side in the longitudinal direction of the concave portion, and the coating liquid spreads from the center of the coating section G toward the periphery, so that the thickness of the coating film E2 becomes non-uniform. Alternatively, it is possible to prevent the coating liquid from overcoming the protrusions and thus to improve the coating quality of the coating liquid on the substrate. As a result, it is possible to prevent color unevenness from occurring in the pixel due to the uneven thickness of the colored layer, and to reduce the display quality of the display panel. In addition, the colored layer of the adjacent pixel is different. In the case of a colored layer, it is possible to prevent the coating liquid from overcoming the convex portions and mixing the colors, resulting in defective products.

（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

前述の実施の形態においては、塗布膜Ｅ２の重心位置Ａ２が塗布区画Ｇの中心位置Ａ３に一致するように目標塗布位置Ａ１を補正するようにしたが、これに限るものではなく、カラーフィルタ製造用の基板の性情、すなわち、凹部の底面の性情に応じて目標塗布位置Ａ１を補正するようにしてもよい。例えば、図３を借りて説明すれば、凹部の底面（塗布区画Ｇに対応）が長手方向における一方向に比べ他方向へインクが広がり易い性情を有する場合、重心位置Ａ２が中心位置Ａ３に対して長手方向における一方向側にずれた位置となるように目標塗布位置Ａ１を補正するという具合である。   In the above-described embodiment, the target application position A1 is corrected so that the center of gravity A2 of the coating film E2 coincides with the center position A3 of the application section G. However, the present invention is not limited to this. The target application position A1 may be corrected according to the nature of the substrate for use, that is, the nature of the bottom surface of the recess. For example, referring to FIG. 3, when the bottom surface of the recess (corresponding to the coating section G) has a tendency to spread ink in the other direction as compared with one direction in the longitudinal direction, the center of gravity position A2 is more than the center position A3. Thus, the target application position A1 is corrected so as to be shifted to one side in the longitudinal direction.

また、前述の実施の形態においては、塗布ヘッド５に対して基板Ｋを移動させるようにしているが、これに限るものではなく、基板Ｋに対して塗布ヘッド５を移動させるようにしてもよく、要は、塗布ヘッド５と基板Ｋとを相対移動させるようにすればよい。   In the above-described embodiment, the substrate K is moved with respect to the coating head 5. However, the present invention is not limited to this, and the coating head 5 may be moved with respect to the substrate K. In short, the coating head 5 and the substrate K may be moved relative to each other.

また、本発明の実施の形態においては、撮像部６を検出部として用いているが、これに限るものではなく、例えば、レーザ変位計等の距離測定装置を検出部として用いるようにしてもよい。この場合には、距離測定装置を所定間隔毎に塗布膜Ｅ２を横切るように相対移動させながら順次塗布膜Ｅ２の厚さを計測し、その厚さから塗布膜Ｅ２の全体形状（三次元形状）を求め、三次元における重心位置を求めるようにしてもよい。   In the embodiment of the present invention, the imaging unit 6 is used as the detection unit. However, the present invention is not limited to this. For example, a distance measuring device such as a laser displacement meter may be used as the detection unit. . In this case, the thickness of the coating film E2 is sequentially measured while the distance measuring device is moved relative to the coating film E2 at predetermined intervals, and the overall shape (three-dimensional shape) of the coating film E2 is determined from the thickness. And the center-of-gravity position in three dimensions may be obtained.

さらに、前述の実施の形態においては、赤色、緑色及び青色の全色の塗布液を塗布した後に、撮像部６による撮像動作を行うようにしているが、これに限るものではなく、例えば、赤色、緑色及び青色毎に、塗布液の塗布後、撮像部６による撮像動作を行うようにしてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the imaging operation by the imaging unit 6 is performed after the application liquids of all colors of red, green, and blue are applied. However, the present invention is not limited to this. The imaging operation by the imaging unit 6 may be performed after applying the coating liquid for each of green and blue.

加えて、前述の実施の形態においては、カラーフィルタ製造用に液滴塗布装置１を用いているが、これに限るものではなく、カラーフィルタ製造用以外にも液滴塗布装置１を用いてもよい。   In addition, in the above-described embodiment, the droplet applying apparatus 1 is used for manufacturing a color filter. However, the present invention is not limited to this, and the droplet applying apparatus 1 may be used other than for manufacturing a color filter. Good.

最後に、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。   Finally, in the above-described embodiment, various numerical values are listed, but these numerical values are merely examples and are not limited.

本発明の実施の一形態に係る液滴塗布装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the droplet coating device which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示す液滴塗布装置が行う補正動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the correction | amendment operation | movement which the droplet coating device shown in FIG. 1 performs. 図２に示す補正動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating correction | amendment operation | movement shown in FIG. 図２に示す補正動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating correction | amendment operation | movement shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 液滴塗布装置
３ 移動機構（Ｙ軸移動機構）
４ 移動機構（Ｘ軸移動機構）
５ 塗布ヘッド
Ａ１ 目標塗布位置
Ａ２ 重心位置
Ａ３ 中心位置
Ｅ１ 液滴
Ｅ２ 塗布膜
Ｇ 塗布区画
Ｋ 塗布対象物（基板） 1 Droplet coating device 3 Movement mechanism (Y-axis movement mechanism)
4 Movement mechanism (X-axis movement mechanism)
5 coating head A1 target coating position A2 center of gravity position A3 center position E1 droplet E2 coating film G coating section K coating object (substrate)

Claims (5)

塗布対象物に向けて塗布液を液滴として吐出する塗布ヘッドと、
前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させる移動機構と、
前記塗布ヘッド及び前記移動機構に対し、前記液滴の目標塗布位置に関する塗布情報に基づいて、前記塗布対象物と前記塗布ヘッドとを相対移動させながら前記塗布対象物上の塗布区画に複数の前記液滴を塗布し、複数の前記液滴の集合体である塗布膜を生成する制御を行う手段と、
前記塗布膜の重心位置を求める手段と、
求めた前記重心位置に基づいて、前記塗布区画に対する前記目標塗布位置を補正する手段と、
を備えることを特徴とする液滴塗布装置。 An application head for discharging the application liquid as droplets toward the application object;
A moving mechanism for relatively moving the object to be coated and the coating head;
Based on the application information regarding the target application position of the droplet with respect to the application head and the moving mechanism, a plurality of the application sections on the application object are placed in the application section while relatively moving the application object and the application head. Means for applying droplets and controlling to generate a coating film that is an aggregate of a plurality of droplets;
Means for obtaining the position of the center of gravity of the coating film;
Means for correcting the target application position with respect to the application section based on the determined center of gravity position;
A droplet applying apparatus comprising: 前記補正する手段は、前記重心位置と前記塗布区画の中心位置とが一致するように前記目標塗布位置を補正することを特徴とする請求項１記載の液滴塗布装置。   The droplet applying apparatus according to claim 1, wherein the correcting unit corrects the target application position so that the position of the center of gravity coincides with a center position of the application section. 塗布対象物と前記塗布対象物に向けて塗布液を液滴として吐出する塗布ヘッドとを前記液滴の目標塗布位置に関する塗布情報に基づいて相対移動させながら、前記塗布対象物上の塗布区画に複数の前記液滴を塗布し、複数の前記液滴の集合体である塗布膜を生成する工程と、
前記塗布膜の重心位置を求める工程と、
求めた前記重心位置に基づいて、前記塗布区画に対する前記目標塗布位置を補正する工程と、
を備えることを特徴とする液滴塗布方法。 While relatively moving a coating target and a coating head that discharges a coating liquid as droplets toward the coating target based on coating information regarding a target coating position of the droplets, the coating head on the coating target Applying a plurality of the droplets to produce a coating film that is an aggregate of the plurality of droplets;
Obtaining a center of gravity position of the coating film;
Correcting the target application position for the application section based on the determined center of gravity position;
A droplet coating method comprising: 前記補正する工程では、前記重心位置と前記塗布区画の中心位置とが一致するように前記目標塗布位置を補正することを特徴とする請求項３記載の液滴塗布方法。   4. The droplet application method according to claim 3, wherein in the correcting step, the target application position is corrected so that the position of the center of gravity coincides with the center position of the application section. 前記重心位置と前記塗布区画の中心位置との位置ずれを求め、求めた位置ずれ分だけ前記目標塗布位置を補正することを特徴とする請求項４記載の液滴塗布方法。   5. The droplet application method according to claim 4, wherein a position deviation between the center of gravity position and the center position of the application section is obtained, and the target application position is corrected by the obtained position deviation.
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