JP3903817B2 - Film forming apparatus, device manufacturing apparatus, device manufacturing method, and device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製膜装置、デバイス製造装置、およびデバイス製造方法並びにデバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、例えばコンピュータや携帯用の情報機器端末の発達に伴い、液晶デバイス、特にカラー液晶デバイスの需要が増加している。この種の液晶デバイスは、表示画像をカラー化するためにカラーフィルターを用いている。カラーフィルター基板の製造において、この基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）の各フィルタエレメントを所定のパターンに形成する方式としては、インクジェット方式が採用されている。
【０００３】
インクジェット方式を採用した場合、インクジェットのヘッドから所定量のインクを基板に対して吐出して供給するが、この基板は、例えば特開平８−２７１７２４号公報で開示されているように、ＸＹステージ（ＸＹ平面に沿った２次元方向に移動自在なステージ）に搭載されている。このＸＹステージにより基板をＸ方向とＹ方向に移動させることで、複数のインクジェットヘッドからのインクが基板の所定位置に供給できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のインクジェット方式の製膜装置には、以下のような問題が存在する。
このようなカラーフィルターを高品質で製造する場合には、基板に対してＲ，Ｇ，Ｂのインクを正確にかつ所定の面積できれいに吐出して製膜する必要がある。そのため、複数のインクジェットヘッドを用いる場合には、各インクジェットヘッドから吐出されるインクの量（特にインク重量）を正確にコントロールすることが肝要である。
【０００５】
このようにインク吐出量を管理する際には、装置内に電子天秤等の重量測定装置を設置し、インクジェットヘッドに所定量のインクを吐出させて得たサンプル（重量測定用試料）を測定することで各インクジェットヘッドのインク吐出量（例えば一滴のインク滴重量）を求め、求めた測定量に基づいて、インクジェットヘッドから吐出されるインク重量を最適にコントロールしている。
【０００６】
ところが、従来では、複数のインクジェットヘッドに対して個々にサンプルを取得し重量測定を実施していたため、サンプル取得に要する作業が繁雑で作業効率が低下するとともに、各インクジェットヘッドを駆動する際に必要な駆動力を全て導き出すまでに時間がかかり生産性も低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、複数のヘッドに対しても容易、且つ迅速に重量測定用試料を得ることができる液滴吐出方法、製膜装置、デバイス製造装置およびデバイス製造方法並びにこのデバイス製造装置で製造されたデバイスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
液滴を吐出する複数ノズルが形成された複数ヘッドから液滴を吐出する液滴吐出方法であって、吐出検査装置によって各ノズル毎のドット抜け検出を行うドット抜け検出工程と、ドット抜け検出工程後、複数ヘッドから吐出される液適の吐出量を測定するための液滴を取得する液滴取得工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の液滴吐出方法は、ドット抜け検出工程と液滴取得工程の間に、キャップユニットによってヘッドから液滴を吸引する吸引工程を有することを特徴とする。
また、本発明の液滴吐出方法は、吸引工程と液滴取得工程の間に、キャップユニットに対しヘッドから液滴を吐出するフラッシング工程を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の製膜装置は、試料取得装置が複数のヘッドに対応して配置され吐出された液滴を吸収する複数の吸収部材と、複数の吸収部材を一括して着脱自在に支持する支持板と、吸収部材がヘッドに対向する試料取得位置、および試料取得位置から離間した待機位置の間で支持板を移動させる駆動装置とを備える構成が採用可能である。
【００１１】
これにより、本発明では、支持板を試料取得位置に移動させた状態で各ヘッドから液滴を吐出させれば、各ヘッドに対応する吸収部材が吐出された液滴を吸収するため、この吸収部材を重量測定用試料として一括して取得することができる。
【００１２】
さらに本発明の製膜装置は、吸収部材がヘッドに対応する向きで支持板に配置されることが好ましい。
【００１３】
これにより本発明では、例えばヘッドが傾いて配置された場合でも、ヘッドから吐出された液滴を確実に吸収することができるため、正確な液滴の重量測定を実施できる。
【００１４】
また、本発明の製膜装置では、支持板が駆動装置に対して蝶ネジで締結固定される構成を採用できる。
【００１５】
これにより本発明では、例えばオペレータが支持板を介して吸収部材を搬送する際に、レンチやドライバー等の工具を用いることなく、蝶ネジを把持して操作（例えば回転）すれば駆動装置から支持板を離脱させることができるため、支持板の離脱・装着に係る作業性が向上する。
【００１６】
そして、本発明の製膜装置は、支持板が載置される載置台を有し、載置台上の支持板から吸収部材を搬送して吸収部材が吸収した液滴の重量を測定する重量測定装置が付設される構成を採用できる。
【００１７】
これにより本発明では、支持板を載置台に載せるという簡単な作業で、複数の重量測定用試料により各ヘッドが吐出した液滴の重量を測定することができる。また、重量測定用試料を一括して搬送できるので、個別搬送時に生じやすい測定対象の選択ミス等を防ぐこともできる。
【００１８】
また、本発明では、支持板が吸収部材の搬送方向と支持板に対する吸収部材の配置方向とに基づく方向で載置台に載置される構成も採用可能である。
【００１９】
これにより本発明では、支持板に対して吸収部材が例えば斜めに（傾いて）配置された場合でも、重量測定装置において吸収部材に対する保持具を斜めに形成することなく安定した搬送が可能になるとともに、搬送時の吸収部材に対する空圧抵抗が減り、より安定した搬送が可能になる。
【００２０】
そして、本発明のデバイス製造装置は、複数のヘッドから吐出された液滴を基板に供給し基板に製膜処理を施す製膜装置を有するデバイス製造装置であって、製膜装置として、上記の製膜装置が用いられることを特徴としている。
【００２１】
これにより、本発明では、製膜処理を実施する際の液滴の重量測定時に、個々に試料を取得する場合に比較して試料取得に要する作業が容易になるとともに作業時間が短くなる。そのため、本発明では、製膜処理時におけるヘッドの駆動力を全て導き出すまでに要する時間が短縮され生産性の低下も防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明のデバイスは、上記のデバイス製造装置により製造されたことを特徴としている。
【００２３】
これにより、本発明では製膜装置における作業性向上および生産性低下の防止により、デバイス製造に係るコストを抑えることができる。
【００２４】
また、本発明のデバイス製造方法は複数のヘッドから吐出された液滴を基板に供給し基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、上記の製膜装置を用いて製膜処理工程を行うことを特徴としている。
【００２５】
これにより、本発明では、製膜処理を実施する際の液滴の重量測定時に、個々に試料を取得する場合に比較して試料取得に要する作業が容易になるとともに作業時間が短くなる。そのため、本発明では、製膜処理時におけるヘッドの駆動力を全て導き出すまでに要する時間が短縮され生産性の低下も防ぐことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の製膜装置、デバイス製造装置およびデバイス製造方法並びにデバイスの実施の形態を、図１ないし図１５を参照して説明する。
ここでは、本発明のインクジェット装置を例えば液晶デバイスに対して用いられるカラーフィルター等を製造するためのフィルター製造装置に適用するものとして説明する。
【００２７】
図１は、フィルター製造装置１の概略平面図である。フィルター製造装置１は、ほぼ同様の構造を有する３台の製膜装置としてのインクジェット装置２ｂ、２ｄ、２ｆと、これらインクジェット装置２ｂ、２ｄ、２ｆとの間でガラス基板等の基板を搬送する搬送システム３とを備えている。
【００２８】
搬送システム３は、マガジンローダ４とインクジェット装置２ｂとの間、インクジェット装置２ｂ、２ｄ、２ｆ間、およびインクジェット装置２ｆとマガジンアンローダ５との間でそれぞれ基板を搬送するものであって、基板移載・回転エリア３ａ、３ｇと、製膜装置エリア３ｂ、３ｄ、３ｆと、中間搬送エリア３ｃ、３ｅとがＸ方向（図１中、左右方向）に沿って設置されている。なお、以下においては、インクを吐出する時に基板が移動するスキャン方向をＹ方向（図１中、上下方向）とし、図１中、紙面と直交する方向をＺ方向として説明する。
【００２９】
マガジンローダ４は、基板を複数枚（例えばＺ方向に沿って２０枚）収納可能になっており、Ｙ方向に間隔をあけて２基列設されている。同様に、マガジンアンローダ５は、基板を複数枚（例えばＺ方向に沿って２０枚）収納可能になっており、Ｙ方向に間隔をあけて２基列設されている。
【００３０】
基板移載・回転エリア３ａには、各マガジンローダ４と対向する位置に載置台６がそれぞれ設置されている。各載置台６は、図示しない回転駆動装置により９０°それぞれ回転するとともに、載置された基板を仮位置決めする構成になっている。同様に、基板移載・回転エリア３ｇには、各マガジンアンローダ５と対向する位置に載置台７がそれぞれ設置されている。各載置台７は、図示しない回転駆動装置により９０°回転する構成になっている。
【００３１】
インクジェット装置エリア３ｂには、基板を加熱する加熱装置（ベーク炉）８ｂと、ダブルアーム構造をなす搬送ロボット９ｂ、１０ｂとが設置されている。加熱装置８ｂは、インクジェット装置２ｂで製膜された基板を（例えば１２０℃×５分間で）加熱（ベーク）するものである。搬送ロボット９ｂは、マガジンローダ４と載置台６との間、載置台６とインクジェット装置２ｂとの間、およびインクジェット装置２ｂと加熱装置８ｂとの間で吸着保持により基板を搬送するものであり、搬送ロボット１０ｂは、インクジェット装置２ｂと加熱装置８ｂとの間、加熱装置８ｂと後述する冷却部１１ｃとの間、および冷却部１１ｃと後述するバッファ部１３ｃとの間で吸着保持により基板を搬送するものである。
【００３２】
中間搬送エリア３ｃには、基板を冷却する冷却部１１ｃと、載置された基板を図示しない回転駆動装置により９０°または１８０°それぞれ回転させる回転部１２ｃと、インクジェット装置２ｂ、２ｄ間の処理時間の差（例えば各色のインクの乾燥に要する時間差や、ヘッドクリーニングに要する時間差）等で冷却部１１ｃから回転部１２ｃに搬送できない基板をストックするバッファ部１３ｃとが設置されている。バッファ部１３ｃは、Ｚ方向に沿って基板ストック用のスロットを複数有し、且つＺ方向に移動自在になっている。
【００３３】
インクジェット装置エリア３ｄには、基板を加熱する加熱装置８ｄと、ダブルアーム構造をなす搬送ロボット９ｄ、１０ｄとが設置されている。加熱装置８ｄは、インクジェット装置２ｄで製膜された基板を（例えば１２０℃×５分間で）加熱するものである。搬送ロボット９ｄは、バッファ部１３ｃと回転部１２ｃとの間、回転部１２ｃとインクジェット装置２ｄとの間、およびインクジェット装置２ｄと加熱装置８ｄとの間で吸着保持により基板を搬送するものであり、搬送ロボット１０ｄは、インクジェット装置２ｄと加熱装置８ｄとの間、加熱装置８ｄと後述する冷却部１１ｅとの間、および冷却部１１ｅと後述するバッファ部１３ｅとの間で吸着保持により基板を搬送するものである。
【００３４】
中間搬送エリア３ｅには、基板を冷却する冷却部１１ｅと、載置された基板を図示しない回転駆動装置により９０°または１８０°それぞれ回転させる回転部１２ｅと、インクジェット装置２ｄ、２ｆ間の処理時間の差（例えば各色のインクの乾燥に要する時間差や、ヘッドクリーニングに要する時間差）等で冷却部１１ｅから回転部１２ｅに搬送できない基板をストックするバッファ部１３ｅとが設置されている。バッファ部１３ｅは、Ｚ方向に沿って基板ストック用のスロットを複数有し、且つＺ方向に移動自在になっている。
【００３５】
インクジェット装置エリア３ｆには、基板を加熱する加熱装置８ｆと、ダブルアーム構造をなす搬送ロボット９ｆ、１０ｆとが設置されている。加熱装置８ｆは、インクジェット装置２ｆで製膜された基板を（例えば１２０℃×５分間で）加熱するものである。搬送ロボット９ｆは、バッファ部１３ｅと回転部１２ｅとの間、回転部１２ｅとインクジェット装置２ｆとの間、およびインクジェット装置２ｆと加熱装置８ｆとの間で吸着保持により基板を搬送するものであり、搬送ロボット１０ｆは、インクジェット装置２ｆと加熱装置８ｆとの間、加熱装置８ｆと基板移載・反転エリアの載置台７との間、および載置台７とマガジンアンローダ５との間で吸着保持により基板を搬送するものである。
【００３６】
インクジェット装置２ｂ、２ｄ、２ｆは、搬送された基板に対して赤色、青色、緑色の各着色インクにより製膜処理を行うものであり、それぞれ概略的にほぼ同様の構造を有し、図示しないサーマルクリーンチャンバー内に収容されたインクジェットヘッド（ヘッド）１４、リニアモータ等の駆動装置によりインクジェットヘッド１４を支持して一対のＸガイド１７に沿ってＸ方向に移動するＸテーブル１５、Ｘテーブル１５の下方（−Ｚ側）に配置され、基板を吸着保持して一対のＹガイド１８に沿ってＹ方向に移動するＹテーブル１６、インクシステム１９等を備えている。
【００３７】
Ｘテーブル１５は、リニアモータ等の駆動装置によりインクジェットヘッド１４をＸ方向に駆動・位置決めするとともに、ダイレクトドライブモータ等の回転駆動装置により、θＺ方向（Ｚ軸回りの回転方向）、θＸ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θＹ方向（Ｙ軸回りの回転方向）に駆動・位置決めする。さらにＸテーブル１５には、インクジェットヘッド１４をＺ方向に駆動・位置決めするモータ（図示せず）が設けられている。
【００３８】
Ｙテーブル１６は、リニアモータ等の駆動装置によりＹ方向に駆動・位置決めされるとともに、ダイレクトドライブモータ等の回転駆動装置によりθ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に駆動・位置決めされる構成になっている。なお、Ｙテーブル１６の移動経路近傍には、図示しない基板アライメントカメラが設置されており、搬送された基板に形成されたアライメントマークを検出することで、基板の載置方向や位置を検出可能になっている。
【００３９】
図２に示すように、インクジェットヘッド１４は平面視矩形状を呈しており、インク吐出面（基板との対向面）には、ヘッドの長さ方向に沿って列状に、且つヘッドの幅方向に間隔をあけて２列でノズルが複数（例えば、１列１８０ノズル、合計３６０ノズル）設けられている。また、このインクジェットヘッド１４は、ノズルを基板側に向けるとともに、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で略Ｘ軸方向に沿って列状に、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列された状態で平面視略矩形状の支持板２０に複数（図２では１列６個、合計１２個）位置決めされて支持されている。そして、インクジェットヘッド１４は、この支持板２０を介してＸテーブル１５に支持される。なお、インクジェットヘッド１４がＸ軸（またはＹ軸）に対して傾く角度は、基板上に形成されるフィルターエレメントの配列ピッチに基づいて設定される。
【００４０】
図３は、図２における右側面図である。この図に示すように、各インクジェットヘッド１４には、インクシステム１９から供給されるインクを導入するための導入ユニット２１がそれぞれ設けられている（なお、これら導入ユニット２１は、図２では図示を省略している）。各導入ユニット２１には、ノズルの列毎に２系統でインクが供給される構成になっている。
【００４１】
支持板２０のインクジェットヘッド１４が取り付けられる側には、先端面に位置検出用の孔部（図示せず）が形成された軸２２が複数突設されている。そして、この孔部を図示しないヘッドアライメントカメラで撮像し、その位置を検出するとともに、モータ等の回転駆動装置によりＸテーブル１５に対する支持板２０のθ方向の位置を補正することで、インクジェットヘッド１４の位置（ひいてはノズルの位置）をアライメント（位置決め）することができる。
【００４２】
図４および図５に示すように、インクシステム１９は、ベース２３に設置されたインクタンク２４およびサブタンク２５に貯留されたインクをインクジェットヘッド１４に供給するとともに、インクを回収・排出するためのインクユニット（後述）、キャップユニット２６、ワイピングユニット２７、重量測定ユニット２８、吐出確認ユニット２９等を備えており、これらの中、キャップユニット２６、ワイピングユニット２７、重量測定ユニット２８（の試料取得装置５７；後述）、吐出確認ユニット２９は、インクジェットヘッド１４の下方に配置されるとともに、ベース２３上を一対のＹガイド３０に沿ってＹ方向に移動する移動盤３１に設置され、移動盤３１とともにＹ方向に一体的に移動可能な構成となっている。
【００４３】
ワイピングユニット２７は、帯状の不織布等の布材によりインクジェットヘッド１４のインク吐出面（すなわち、略ノズル面）をワイピングする（拭う）ものであって、布材を巻出す巻出しリール２７ａ、ベース２３に設置された洗浄液タンク３２から供給される洗浄液を布材に吐出する洗浄液吐出部２７ｂ、インクジェットヘッド１４をワイピングした布材を巻取る巻取りリール２７ｃ等を備えており、巻出しリール２７ａ、洗浄液吐出部２７ｂ、巻取りリール２７ｃおよび移動盤３１を同期駆動することにより、例えば基板に対する製膜処理後に洗浄液を含む布材でインク吐出面をワイピング可能である。
【００４４】
吐出確認ユニット２９は、インクジェットヘッド１４のＸ方向への移動経路の下方に、インクジェットヘッド１４が配置されて列毎に２カ所設けられている。各ユニット２９には、レーザ光の遮光・透過によりノズルからのインクの吐出状態を各インクジェットヘッド１４毎および各ノズル毎に検出する吐出検出装置（検出装置；図示せず）が設けられており、検出結果は制御部５２（後述）に出力される。
【００４５】
図６は、キャップユニット２６の概略構成図（正面図）である。キャップユニット２６は、複数のキャップ３３を支持する支持板３４、支持板３４に連結された支持板３５、３６を介して支持板３４をＺ方向に駆動するエアシリンダ等の駆動装置（移動装置）３７、３８、キャップ３３に接続された吸引装置３９（図６では図示せず、図１０参照）から概略構成されている。
【００４６】
キャップ３３は、インクジェットヘッド１４のインク吐出面１４ａ（図３参照）支持板３４の上面側（＋Ｚ側）にインクジェットヘッド１４に対応する位置および傾きで、より詳細には図７に示すように、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で略Ｘ軸方向に沿って列状に、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列されて固定されている。なお、これらキャップ３３および支持板３４は、インクジェットヘッド１４のＸ方向への移動経路の下方に配置されている。
【００４７】
図８および図９に示すように、各キャップ３３は、キャップ本体４０、キャップ本体４０の先端（＋Ｚ）側に交換可能に設けられたゴム部材（密封部材）４１、ゴム部材４１をキャップ本体４０との間で挟持する蓋体４２、キャップ本体４０を上下方向（Ｚ方向）に移動自在に保持する保持体４３、保持体４３に設けられた軸体４４に保持され、保持体４３に対してキャップ本体４０を上方（＋Ｚ側）に付勢するコイルバネ（付勢部材）４５、大気圧開放弁（切替手段）４６、吸引装置３９に接続される継手４７等から構成されている。
【００４８】
ゴム部材４１は、ゴム等の弾性材で形成されており、キャップ本体４０の上端に形成された凹形状を成す吸引空間（密封空間）４８の周囲を取り囲むように突設され、インクジェットヘッド１４に当接したときに吸引空間４８を密封する凸部４１ａ、キャップ本体４０と蓋体４２との間で挟持される座部（挟持部）４１ｂを有している。そして、図９に示す４カ所の締結部５１において蓋体４２が皿ネジ等によりキャップ本体４０に解除自在に締結されることにより、座部４１ｂで挟持されたゴム部材４１がキャップ本体４０に固定される。
【００４９】
コイルバネ４５は、キャップ本体４０を介してゴム部材４１を上方へ、すなわちインクジェットヘッド１４に対して付勢するものであり、この付勢力はゴム部材４１がインクジェットヘッド１４のインク吐出面１４ａに当接したときに、例えば４００ｇ程度の押圧力が発現されるようにバネ定数、竦み量が設定されている。
【００５０】
キャップ本体４０に形成された吸引空間４８の底部にはインクを吸収するためのシート状の吸収材４９が梯子状の押さえ部材５０により吸引空間４８に臨ませて固定されている。また、吸引空間４８の底部には継手４７に連通する孔部５３が開口している。この吸引空間４８の圧力は、大気圧開放弁４６を閉じたときの吸引装置３９による吸引圧力と、大気圧開放弁４６を開けたときの大気圧との間で切替可能になっている。
【００５１】
駆動装置３７、３８は、図示しないストッパーでＺ方向の移動を規定されることで、キャップ３３の突部４１ａがインクジェットヘッド１４のインク吐出面１４ａに当接して吸引する当接位置、キャップ３３がインクジェットヘッド１４から離間した退避位置、およびキャップ３３がインクジェットヘッド１４との間に隙間（例えば２ｍｍ程度）が形成される、当接位置と退避位置との間でインクジェットヘッド１４から吐出されたインクを受ける受け位置との間で支持板３４を移動させる。
【００５２】
ここで、図１０を用いてインクシステム１９における全体系統について説明する。
【００５３】
このインク系統は、インクジェットヘッド１４にインクを供給するためのインク供給系５４と、キャップ３３に吐出されたインクを吸引するインク吸引系５５とを主体として構成されている。インク供給系５４は、インク圧送用の不活性ガス供給系５４ａ、インクをインクタンク２４へ送液する送液系５４ｂ、インクタンク２４からサブタンク２５へインクを圧送する圧送系５４ｃ、サブタンク２５からインクジェットヘッド１４へインクを導く導入系５４ｄとから概略構成されている。
【００５４】
不活性ガス供給系５４ａにおいて窒素ガス等の不活性ガスは、エアフィルター６１でエア内の塵埃を除去され、ミストセパレータ６２でエア内のミストが除去される。清浄化された不活性ガスは、インク圧送圧力調整弁６３およびインク側残圧排気弁６４を有するインク側の系統と、洗浄液圧送圧力調整弁６５および洗浄液側残圧排気弁６６を有する洗浄液側の系統とに供給され、インク／洗浄液圧送圧力切替弁６７で供給先が切り替えられる。この中、インクタンク２４へ供給される不活性ガスは、再度エアフィルター６８で塵埃を除去された後、インクタンク２４へ導入される。なお、インクタンク２４とエアフィルター６８との間には、安全用のガス圧力センサー６９が設けられている。
【００５５】
送液系５４ｂでは、エアフィルター７０が設けられた脱気インクボトル７１から、インク送液用ポンプ７２の駆動によりインクがインクタンク２４へと送液される。なお、インクタンク２４の底部にはインク有無検出荷重センサー７４が設けられており、インクの有無（または規定量の有無）を検出可能になっている。
【００５６】
圧送系５４ｃにおいては、液圧送ON/OFF切替弁７３の開閉に応じて不活性ガスの圧力でインクがインクタンク２４からサブタンク２５に圧送される。この圧送系５４ｃでは、インクタンク２４と液圧送ON/OFF切替弁７３との間に設けられた液圧送圧力検出センサー７５により流路外れを検出でき、液圧送ON/OFF切替弁７３とサブタンク２５との間に設けられた流路部アース継手７６により流路内の帯電を防止することができる。
【００５７】
サブタンク２５にはエアフィルター７７が設けられてタンク内のエアが清浄化されるとともに、赤外センサー等のサブタンク上限検出センサー７８、インク液面検出センサー７９が設けられている。サブタンク上限検出センサー７８は、安全用に流路外れ検出を行うものであり、インク液面検出センサー７９は、インクジェットヘッド１４のノズルから吐出されるインク重量のばらつきを抑えるために、サブタンク２５内のインク液面とインク吐出面１４ａとの間の水頭値を一定に管理・制御する際に用いられるものである。
【００５８】
導入系５４ｄでは、ヘッド部気泡排除弁８０の開閉に応じてインクがサブタンク２５からインクジェットヘッド１４に導入される。この導入系５４ｄでは、ヘッド部気泡排除弁８０とインクジェットヘッド１４との間に設けられた流路部アース継手８１により流路内の帯電を防止することができる。ヘッド部気泡排除弁８０は、インクジェットヘッド１４の吸引時に流路を閉じることで、インク流速を上げて気泡をノズルから排気するものである。
【００５９】
一方、インク吸引系５５には、キャップ３３から回収タンク８３へインクを吸引するチューブポンプ等のインク吸引ポンプ（吸引駆動源）８４、キャップ３３とインク吸引ポンプ８４との間の流路（吸引路）に設けられたインク吸引バルブ（開閉手段）８５、インク吸引バルブ８５とインク吸引ポンプ８４との間に設けられ吸引異常を検出するインク吸引圧検出センサー８６、回収タンク８３に回収されたインクをインクボトル８７へ送出するインク廃液ポンプ８８、回収タンク８３内のインクの上限を検出するタンク上限検出センサー８９等が設置されており、これらインク吸引ポンプ８４、インク吸引バルブ８５、インク吸引圧検出センサー８６、インク廃液ポンプ８８、タンク上限検出センサー８９、およびインク吸引バルブ８５の開閉を制御する前述した制御部５２により吸引装置３９が構成される。
【００６０】
インク吸引バルブ８５は、複数のキャップ３３のそれぞれに対して（すなわち、複数のインクジェットヘッド１４のそれぞれに対応して）設けられており、制御部５２の制御により流路の開閉が行われる。インク吸引ポンプ８４は、複数のキャップ３３との間の流路すべてに接続されており、インク吸引ポンプ８４の駆動は全てのキャップ３３に対して作用する構成になっている。
【００６１】
図１１は、重量測定ユニット２８の外観斜視図である。重量測定ユニット２８は、インクジェットヘッド１４毎に設けられ、スポンジ等のインクを吸収する吸収部材５５をインクジェットヘッド１４が吐出するインクの重量測定用試料として各インクジェットヘッド１４毎に一括して取得する試料取得装置５７と、試料取得装置５７に付設され試料取得装置５７が取得した試料により、吐出されたインク重量を測定する図１２に示す重量測定装置５８とから概略構成されている。
【００６２】
試料取得装置５７は、複数の吸収部材５５を一括して着脱自在に保持（支持）する平面視矩形の支持板５６と、吸収部材５５がインクジェットヘッド１４の移動経路の下方で当該インクジェットヘッド１４と対向する試料取得位置と、試料取得位置から離間した待機位置との間で支持板５６をＹ方向に移動させる駆動装置５９とから概略構成されている。
【００６３】
駆動装置５９は、移動盤３１に固定された支持コラム６１にＹ方向に沿って延設された一対のＹガイド９０、Ｙガイド９０に沿って移動する固定盤９１、固定盤９１をＹ方向に駆動するエアシリンダ等の駆動源９２、固定盤９１の移動停止に伴う衝撃を緩和するショックアブソーバ９３等から概略構成されている。
【００６４】
支持板５６の上面側（＋Ｚ側）には、吸収部材５５をそれぞれ嵌入させて位置決め保持する平面視矩形の凹部９３が形成されており、この凹部９３に保持されることで吸収部材５５は、インクジェットヘッド１４に対応する位置および傾きで、より詳細には、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で略Ｘ軸方向に沿って列状に、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列される。なお、凹部９３の大きさは、吸収部材５５に対して比較的大きなクリアランスを持つ値に設定されている。また、支持板５６には幅方向略中央に位置して平面視円形の位置決め孔９４ａと、平面視長穴の位置決め孔９４ｂとが形成されている。なお、この支持板５６は、蝶ネジ（蝶ナット）９５により固定盤９１に着脱自在に締結固定される。
【００６５】
図１２は、重量測定装置５８の外観斜視図である。
重量測定装置５８は、支持板５６が載置される載置台９６、載置台９６上の支持板５６から吸収部材５５を保持して搬送するｘｙＺ方向の３軸で移動自在な搬送ロボット９７、搬送された吸収部材５５（すなわち、吸収されたインク）の重量を測定する電子天秤９８等を備えている。なお、搬送ロボット９７が移動するｘ方向、ｙ方向は、前述したＸ方向、Ｙ方向と必ずしも同じである必要はない。
【００６６】
図１３は、載置台９６の拡大平面図である。
載置台９６には、支持板５６の位置決め孔９４ａに嵌合する位置決めピン９９ａと、位置決め孔９４ｂに嵌合する位置決めピン９９ｂとが突設されている。これら位置決めピン９９ａ、９９ｂは、位置決め孔９４ａ、９４ｂに嵌合したときに、吸収部材５５の配置方向（長さ方向）がｘ方向に沿うように、すなわち搬送ロボット９７による搬送方向と平行になるように設定されている。
【００６７】
上記の構成のフィルター製造装置１の中、まず搬送システム３における基板の搬送工程について説明する。
カラーインクによる製膜処理を施す基板は、搬送ロボット９ｂによりマガジンローダ４から取り出されて載置台６に移載され、製膜処理に対応した向き（方向に）回転され、同時に仮位置決め（予位置決め）される。載置台６上の基板は、再度搬送ロボット９ｂによりインクジェット装置２ｂのＹテーブル１６に搬送されて、例えば赤色インクによる製膜処理が施される。
【００６８】
インクジェット装置２ｂにおける製膜処理が終了した基板は、搬送ロボット１０ｂによりＹテーブル１６から加熱装置８ｂへ搬送されて加熱乾燥された後に、中間搬送エリア３ｃの冷却部１１ｃへ移載される。なお、基板の搬送先に、先に処理を行った別の基板が存在する場合には、予め他の搬送ロボットにより基板を搬送しておく。具体的には、搬送ロボット９ｂが基板をＹテーブル１６に搬送する際にＹテーブル１６上に別の基板が保持されている場合、搬送ロボット１０ｂにより予めこの基板を加熱装置８ｂへ移載しておく。このように、ダブルアーム構造を採ることで、基板搬送に係る無駄な待ち時間を排除できるため、生産効率が向上する。
【００６９】
冷却部１１ｃでインクジェット装置２ｄにおける製膜処理の適正温度に冷却された基板は、インクジェット装置２ｂ、２ｄ間の処理時間の差を吸収すべくバッファ部１３ｃに移載されてストックされる。なお、処理時間の差が発生していない場合には、必ずしもバッファ部１３でストックする必要はない。
【００７０】
インクジェット装置２ｄにおける処理準備が整うと、インクジェット装置エリア３ｄの搬送ロボット９ｄが基板を搬送してバッファ部１３ｃから回転部１２ｃへ移載する。回転部１２ｃでインクジェット装置２ｄにおける製膜処理に応じた方向に回転・位置決めされた基板は、搬送ロボット９ｄによりインクジェット装置２ｄのＹテーブル１６に搬送されて、例えば青色インクによる製膜処理が施される。
【００７１】
この後の動作は、上記と同様であるので簡単に説明すると、インクジェット装置２ｄにおける製膜処理が終了した基板は、搬送ロボット１０ｄによりＹテーブル１６から加熱装置８ｄへ搬送されて加熱乾燥された後に、中間搬送エリア３ｅの冷却部１１ｅへ移載される。冷却された基板は、搬送ロボット１０ｄによりバッファ部１３ｅへ移載された後、搬送ロボット９ｆにより回転部１２ｅに搬送されてインクジェット装置２ｆにおける処理に応じて回転・位置決めされる。そして、この基板は、搬送ロボット９ｆによりインクジェット装置２ｆのＹテーブル１６に搬送されて、例えば緑色インクによる製膜処理が施される。
【００７２】
インクジェット装置２ｆにおける製膜処理が終了した基板は、搬送ロボット１０ｆにより加熱部８ｆへ搬送されて加熱された後に、基板移載・回転エリア３ｇの載置台７に移載されて、マガジンアンローダ５に収容する際の向き（方向）に回転され、再度搬送ロボット１０ｆにより、マガジンアンローダ５に収容される。
【００７３】
次に、インクジェット装置２ｂ、２ｄ、２ｆにおける基板の製膜処理工程について説明するが、フィルター製造装置１においては色に応じて、また製造するカラーフィルターの特性・仕様等に応じて成分の異なるインクを用いている。そのため、成分に応じてキャップ３３のゴム部材４１を交換する必要が生じる場合があり、この場合は、製膜処理工程前にインク成分（インク特性）に適した素材のゴム部材４１に交換する。
【００７４】
具体的には、まず図９に示す締結部５１における締結を解除して、蓋体４２をキャップ本体４０から取り外し、その後にゴム部材４１’をキャップ本体４０から取り外す。そして、使用するインク特性に適した素材のゴム部材４１をキャップ本体４０に装着した後に、キャップ本体４０との間でゴム部材４１の座部４１ｂを挟持した状態で蓋体４２をキャップ本体４０に取り付け、締結部５１において締結固定する。これにより、キャップ３３は、インク特性に応じたゴム部材４１に交換される。
【００７５】
続いて、製膜処理工程について説明する。
Ｙテーブル１６に基板が移載されると、基板アライメントカメラにより基板のアライメントマークを撮像することで、当該基板の載置方向や位置を検出する。そして、検出された位置に基づいて駆動装置および回転駆動装置を駆動することにより、基板を所定位置に位置決め（アライメント）する。一方、インクジェットヘッド１４に対しても、ヘッドアライメントカメラで軸２２の孔部を撮像することで、支持板２０の位置、すなわちインクジェットヘッド１４の位置（ひいてはノズルの位置）を検出し、リニアモータやダイレクトドライブモータ等の駆動装置を駆動することで所定の位置・姿勢に位置決めする。
【００７６】
ここで、製膜処理工程の当初においてはインクジェットヘッド１４にインクが導入されていない。従って、製膜前には吸引装置３９によりインクジェットヘッド１４を吸引してインクを導入する吸引工程を実施する。この吸引工程は、インクジェットヘッド１４との間の吸引空間４８にインクを吸引する工程、インクジェットヘッド１４に対する吸引を解除した状態で吸引空間４８の圧力を大気圧に切り替える工程、大気圧下にある吸引空間４８を再吸引する工程とに大別される。以下、各工程について詳述する。
【００７７】
吸引空間４８にインクを吸引する工程では、まずＸテーブル１５がＸ方向に移動してインクジェットヘッド１４がキャップ３３に対向する位置に位置決めされると、駆動装置３７、３８の駆動により支持板３４が退避位置から当接位置へ＋Ｚ方向に移動する。これにより、全てのキャップ３３の突部４１ａが対応するインクジェットヘッド１４のインク吐出面１４ａにそれぞれ当接し、吸引空間４８が密封される。
【００７８】
ここで、キャップ本体４０は、コイルバネ４５により付勢された状態でインクジェットヘッド１４に当接するため、ゴム部材４１は例えば４００ｇ程度の押圧力で吸引空間４８を密封することになる。従って、吸引空間４８が大気圧よりも負圧になった場合でも、吸引空間の負圧状態を維持することができる。特に、ゴム部材４１が弾性材で形成されているため、インク吐出面１４ａの面粗度が低い場合でも、上記押圧力でゴム部材４１が弾性変形してインク吐出面１４ａに倣うことになり、吸引空間４８に隙間が形成されてしまうことを防ぐことができる。さらに、キャップ３３のＺ方向の位置決めに誤差が含まれて、キャップ３３が設定値以上の押圧力でインクジェットヘッド１４に当接した場合でも、ゴム部材４１の弾性変形、および付勢部材の変形によりインクジェットヘッド１４の損傷を回避することができる。
【００７９】
そして、キャップ３３が当接位置に位置決めされると、吸引装置３９を作動させる。具体的には、大気圧開放弁４６を閉じるとともに、図１０に示す全てのインク吸引バルブ８５を開けた状態でインク吸引ポンプ８４を作動させる。これにより、キャップ３３とインクジェットヘッド１４との間の吸引空間４８が負圧になり、全てのインクジェットヘッド１４において、サブタンク２５に貯留されたインクが導入系５４ｄを介してノズル（および吸引空間４８）まで一括して導入される。
【００８０】
続く吸引空間４８の圧力を大気圧に切り替える工程では、全てのインク吸引バルブ８５を閉じて吸引空間４８に対する負圧吸引を解除した状態で、大気圧開放弁４６を開ける。これにより、吸引空間４８が大気圧に開放され、ノズルからの必要以上のインク吸引が阻止される。
【００８１】
そして、吸引空間４８を再吸引する工程では、大気圧開放弁４６を開けた状態でインク吸引バルブ８５を開ける。これにより、吸引空間４８は大気圧下で吸引されることになり、ノズルからのインク漏出なしに吸引空間４８のインクが吸引される。このとき、インクは、吸収材４９に吸収された後、孔部５３から継手４７を介して吸引されるため、吸引空間４８内で孔部５３から離間した位置に溜まった場合でも支障なく吸引される。
【００８２】
このように、キャップ３３によりインクジェットヘッド１４を一括して吸引した後に、支持板３４を介してキャップ３３は、退避位置へ−Ｚ方向に下降するが、吸引空間４８は大気圧下にあるため、ゴム部材４１とインクジェットヘッド１４とが離間する際の吸引空間４８の急激な圧力変化でインクが飛散することを抑止できる。
【００８３】
インクジェットヘッド１４（ノズル）にインクが導入されると、Ｘテーブルを介してインクジェットヘッド１４を吐出確認ユニット２９の上方に移動させる。そして、インクジェットヘッド１４から吐出確認ユニット２９に対してインクを予備吐出する。これを詳述すると、支持板２０を吐出確認ユニット２９の上方で往復移動させ、往路、復路のそれぞれで一列ずつインクジェットヘッド１４からインクを吐出する。インク吐出時には、吐出検出装置がレーザ光等の検知光を照射して、インクの吐出状態を各インクジェットヘッド１４毎、および各ノズル毎に検出する、いわゆるドット抜け検出を行う。
【００８４】
ここでドット抜けが検出されると、上述した手順と同様に、キャップユニット２６によりインクジェットヘッド１４を吸引する。このとき、ドット抜けが生じているインクジェットヘッド１４は制御部５２に認識されており、制御部５２は対象となるインクジェットヘッド１４に対応するインク吸引バルブ８５のみを開き、他のインクジェットヘッド１４に対応するインク吸引バルブ８５を閉じる。これにより、インク吐出が行われないノズルを有するインクジェットヘッド１４のみが吸引され、正常にインクを吐出するインクジェットヘッド１４からはインクを無駄に吸引せずにすむ。
【００８５】
このドット抜け検出後のヘッド吸引が終了すると、駆動装置３７、３８の駆動によりキャップ３３がインクジェットヘッド１４との間に隙間を形成する受け位置に移動させ、キャップ３３の吸引空間４８に向けてインクを吐出させる、いわゆるキャップ内フラッシングを行う。このフラッシングは隙間を設けて行われるので、安定してインクを吐出することができる。
【００８６】
一方、ドット抜けが検出されない場合や、ドット抜け検出後のヘッド吸引が終了すると、適正なインク吐出量を規定するために重量測定ユニット２８を用いて各インクジェットヘッド１４が吐出するインク重量を測定する。なお、このインク重量測定は、イニシアル動作時やロット処理の初めに行うことが望ましい。
【００８７】
まず、重量測定ユニット２８の試料取得装置５７と干渉しないように、キャップユニット２６のキャップ３３を退避位置に移動（下降）させた状態で、駆動装置５９を作動させて（図１１参照）、支持板５６（すなわち吸収部材５５）を試料取得位置に移動させるとともに、Ｘテーブル１５をＸ方向に移動してインクジェットヘッド１４が吸収部材５５に対向する位置に位置決めする。そして、ピエゾ素子に対する第１のヘッド駆動電圧で吸収部材５５にインクジェットヘッド１４からインクを吐出させる。また、支持板５６および吸収部材５５を別のものに交換した後に、第２のヘッド駆動電圧で吸収部材５５にインクジェットヘッド１４からインクを吐出させる。
【００８８】
この支持板５６および吸収部材５５の交換は、支持板５６を待機位置に移動させ、オペレータが蝶ネジ９５を操作して固定盤９１から支持板５６を取り外すことで行われる。このとき、蝶ネジ９５の操作には工具を用いる必要がないので、交換作業の効率が向上する。
【００８９】
取り外した支持板５６は、オペレータが搬送して重量測定装置５８の載置台９６に載置する。このとき、支持板５６の位置決め孔９４ａ、９４ｂを載置台９６の位置決めピン９９ａ、９９ｂに嵌合させることで、オペレータは支持板５６を容易に載置台９６に位置決め状態でセットできる。支持板５６が載置台９６に載置されると、搬送ロボット９７が吸収部材５５を保持して支持板５６から取り出し電子天秤９８に搬送し、この電子天秤９８において吸収部材５５の重量、換言すると、インク吸収前の吸収部材５５の重量は既知であるので、吸収部材５５が吸収したインクの重量が測定される。そして、この動作を順次繰り返すことで、全ての吸収部材５５についてインクの重量を測定できる。
【００９０】
この吸収部材５５の重量測定装置５８への搬送は、支持板５６を介して一括で行われるため、個別搬送時に生じやすい測定対象の選択ミス等を防ぐことができる。また、搬送ロボット９７は、吸収部材５５をその配置方向と平行に搬送するので、吸収部材５５に対する保持具を斜めに形成することなく安定した搬送が可能になるとともに、搬送時の吸収部材５５に対する空圧抵抗が減り、より安定した搬送が可能になる。
【００９１】
このように、各インクジェットヘッド１４毎に第１のヘッド駆動電圧および第２のヘッド駆動電圧で吐出されたインク重量が測定されると、規定のインク吐出量を得るためのヘッド駆動電圧を、直線近似等の手法により逆算し、この駆動電圧を製膜処理時の電圧として設定する。
【００９２】
そして、製膜処理に係るインクの準備が整うと、製膜処理を実施する。なお、製膜処理前に再度、吐出確認ユニット２９で吐出確認を実施してもよい。以下、図１４および図１５を参照して、製膜処理によりカラーフィルターを製造する例について説明する。
【００９３】
図１４の基板１００は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板１００としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００９４】
たとえば、図１５に示すように長方形形状の基板１００上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルター領域１０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルター領域１０５は、後でガラス１００を切断することで、液晶装置に適合するカラーフィルターとして用いることができる。
【００９５】
カラーフィルター領域１０５には、たとえば図１５に示すように、ＲのインクとＧのインクおよびＢのインクを所定のパターンで形成して配置している。この形成パターンとしては、図に示すように従来公知のストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等がある。
【００９６】
図１４は、基板１００に対してカラーフィルター領域１０５を形成する工程の一例を示している。
【００９７】
図１４（ａ）では、透明の基板１００の一方の面に対して、ブラックマトリックス１１０を形成したものである。カラーフィルターの基礎となる基板１００の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（たとえば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス１１０を設ける。ブラックマトリックス１１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルターエレメントとなり、たとえばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。
【００９８】
ブラックマトリックス１１０を形成した後は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板１００の上の樹脂を焼成する。
【００９９】
図１４（ｂ）に示すように、インク滴９９は、フィルターエレメント１１２に供給される。インク滴９９の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した充分な量である。
【０１００】
図１４（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルター上のすべてのフィルターエレメント１１２に対してインク滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板１００は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。インクの溶媒が蒸発すると、インクの体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルターとして充分なインク膜の厚みが得られるまで、インク吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、インクの溶媒が蒸発して、最終的にインクの固形分のみが残留して膜化する。
【０１０１】
図１４（ｄ）の保護膜形成工程では、インク滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成されたカラーフィルターの基板１００の保護及びフィルター表面の平坦化のために、保護膜１２０を形成する。この保護膜１２０の形成には、たとえば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することができる。
【０１０２】
図１４（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空蒸着法等の処方を用いて、透明電極１３０を保護膜１２０の全面にわたって形成する。
【０１０３】
図１４（ｆ）のパターニング工程では、透明電極１３０は、さらにフィルターエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。
【０１０４】
なお、液晶の駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子等を用いる場合ではこのパターニングは不要である。
【０１０５】
なお、上記製膜処理の間には、定期的あるいは随時ワイピングユニット２７を用いてインクジェットヘッド１４のインク吐出面１４ａをワイピングすることが望ましい。このワイピングは、巻出しリール２７ａから巻出され洗浄液が吐出された湿式の布材を移動盤３１の移動に伴ってインク吐出面１４ａに摺接させることで実施できる。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態では、吸引装置３９により複数のインクジェットヘッド１４を一括して吸引するので、従来のように各インクジェットヘッド１４毎にインク吸引ポンプ８４等の吸引駆動源を設ける必要がなくなり、装置構成を簡素化することができ、装置の小型化およびコストダウンに寄与することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、吸引装置３９におけるインク吸引バルブ８５により各インクジェットヘッド１４毎に吸引流路の開閉を行うので、ノズル詰まり等が発生した場合には特定のインクジェットヘッド１４のみに対して吸引動作を行うことができ、正常にインクを吐出する他のインクジェットヘッド１４からはインクを無駄に吸引せずにすみ、コストダウンに一層寄与できる。特に、本実施の形態では、吐出検出装置の検出結果に応じてインク吸引バルブ８５の開閉を自動制御するので、対象となるインクジェットヘッド１４に対するインク吸引を確実、且つ迅速に実施することができる。
【０１０８】
さらに、本実施の形態では、キャップ３３によりインクジェットヘッド１４を負圧吸引した後に、吸引空間４８を一旦、大気圧に開放しているのでキャップ３３がインクジェットヘッド１４から離間する際にも吸引空間４８に急激な圧力変化が生じることを防止できる。そのため、吸引空間４８内に溜まっているインクが飛散することを防止できる。また、キャップ３３の移動に関しても、本実施の形態では、インクジェットヘッド１４との間に隙間を形成した状態で吐出されたインクをキャップ３３で受ける工程を設けているので、インク吸引直後に安定した状態でフラッシングを実施することができる。
【０１０９】
一方、本実施の形態では、ゴム部材４１がキャップ本体４０に交換可能に設けられているので、インク特性に応じたゴム部材４１のみを交換することで種々のインク特性に対応できるため、キャップ本体４０の交換に伴うコストアップを防止できるとともに、キャップ本体４０の交換に伴う配管作業等が不要になり、生産効率の低下を回避することができる。しかも、本実施の形態では、キャップ本体４０に対して蓋体４２を締結および締結解除するという簡単な操作でゴム部材４１を交換でき、交換作業の簡便化も実現している。
【０１１０】
加えて、本実施の形態では、キャップ３３（すなわちゴム部材４１）をインクジェットヘッド１４に対して付勢しているので、付勢力に応じた押圧力で密封空間を密封して負圧状態を容易に維持できるとともに、キャップ３３が設定値以上の押圧力でインクジェットヘッドに当接した場合でも、コイルバネ４５の変形によりインクジェットヘッド１４の損傷を回避することも可能になっている。特に、本実施の形態では、ゴム部材４１を弾性材で形成しているので、ゴム部材４１が弾性変形してインク吐出面１４ａに倣うことになり、密封空間に隙間が形成されて負圧状態（密封状態）が破れることを防ぐことができるとともに、キャップ３３が設定値以上の押圧力でインクジェットヘッド１４に当接した場合でも、ゴム部材４１の弾性変形によりインクジェットヘッド１４の損傷回避を一層実現可能になる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態では、キャップ本体４０に吸収材４９を装着したので、吸収材４９を介して吸引空間４８内のインクを吸引することになり、吸引用の孔部５３から離間した位置に溜まったインクも支障なく吸引・回収することが可能である。
【０１１２】
そして、本実施の形態では、インクジェットヘッド１４が吐出するインク重量を測定する際に、複数のインクジェットヘッド１４に対して重量測定用サンプルを一括して取得するので、個別搬送時に生じやすい測定対象の選択ミス等を防ぐことができるとともに、個々にサンプルを取得する場合に比較してサンプル取得に要する作業が容易になりその作業時間も短くなる。そのため、本実施の形態では、インクジェットヘッド（ピエゾ素子）の駆動力を全て導き出すまでに要する時間が短縮され生産性の低下も防ぐことができる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、支持板５６を蝶ネジ９５で固定しているので、オペレータは工具を用いることなく操作できる。従って、支持板５６の装着・離脱に係る作業性が向上する。しかも、本実施の形態では、吸収部材５５をその配置方向と平行に搬送するので、吸収部材５５に対する保持具を斜めに形成することなく安定した搬送が可能になるとともに、搬送時の吸収部材５５に対する空圧抵抗が減り、より安定した搬送が可能になる。
【０１１４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
【０１１５】
図示したフィルター製造装置のインクジェットヘッド１４は、Ｒ（赤）．Ｇ（緑）．Ｂ（青）の内の１つの種類のインクを吐出することができるようになっているが、この内の２種類あるいは３種類のインクを同時に吐出することももちろんできる。
【０１１６】
また、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができ、例えば、上記実施形態においては、最初にＲ（赤色）のパターン形成を行い、続いてＧ（緑色）のパターン形成、そして最後にＢ（青色）のパターン形成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてその他の順番でパターン形成するものとしても良い。
【０１１７】
また、本発明のデバイス製造装置は、たとえば液晶表示デバイス用のカラーフィルターの製造に限定されるものではなく、たとえば、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々を本発明のデバイス製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上にパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬデバイスをも含むものである。
【０１１８】
この場合、例えば、上記のカラーフィルタのブラックマトリクスと同様に樹脂レジストを用いて１ピクセル毎に区画する隔壁を形成した後、下層となる層の表面に吐出された液滴が付着しやすいように、且つ、隔壁が吐出された液滴をはじき隣接する区画の液滴と混じり合うことを防止するため、液滴の吐出の前工程として、基板に対し、プラズマ、ＵＶ処理、カップリング等の表面処理を行う。しかる後に、正孔注入／電子輸送層を形成する材料を液滴として供給し製膜する第１の製膜工程と、同様に発光層を形成する第２の製膜工程とを経て製造される。
【０１１９】
こうして製造されるＥＬデバイスは、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能である。
【０１２０】
また、本発明の製膜装置に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
【０１２１】
なお、上記の実施形態では、便宜的に「インクジェット装置」ならびに「インクジェットヘッド」と呼称し、吐出される吐出物を「インク」として説明したが、このインクジェットヘッドから吐出される吐出物は所謂インクには限定されず、ヘッドから液滴として吐出可能に調整されたものであればよく、例えば、前述のＥＬデバイスの材料、金属材料、絶縁材料、又は半導体材料等様々な材料が含まれることはいうまでもない。
【０１２２】
また、上記の実施形態において、圧電素子を用いたインクジェットヘッドについて説明したがこれに限るものではなく、発熱素子により液体内に気泡を発生させこの圧力により液滴を吐出するインクジェットヘッドを用いることも可能である。
【０１２３】
さらに、これらのインクジェットヘッドに限らず、液滴を定量吐出する手段として、ディスペンサーを用いることも可能である。
【０１２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、個々に試料を取得する場合に比較して試料取得に要する作業が容易になり、その作業時間も短くなることで生産性の低下も防ぐことができるという効果が得られる。また、個別搬送時に生じやすい測定対象の選択ミス等も防ぐことができる。さらに、本発明では、支持板の着脱に関してオペレータは工具を用いることなく操作できるため作業性が向上する。しかも、吸収部材に対する安定した搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、フィルター製造装置の概略平面図である。
【図２】 インクジェットヘッドを支持する支持板の平面図である。
【図３】 図２における右側面図である。
【図４】 インクジェット装置を構成するインクシステムの概略平面図である。
【図５】 図４における正面図である。
【図６】 インクシステムを構成するキャップユニットの概略正面図である。
【図７】 キャップを支持する支持板の平面図である。
【図８】 キャップの断面正面図である。
【図９】 キャップの外観斜視図である。
【図１０】 インクシステムの全体系統図である。
【図１１】 重量測定ユニットを構成する試料取得装置の外観斜視図である。
【図１２】 重量測定ユニットを構成する重量測定装置の外観斜視図である。
【図１３】 重量測定装置を構成する載置台の拡大平面図である。
【図１４】 基板を用いてカラーフィルターを製造する一例を示す図である。
【図１５】 基板と基板上のカラーフィルター領域の一部を示す図である。
【符号の説明】
２ｂ、２ｄ、２ｆ 製膜装置（インクジェット装置）
１４ インクジェットヘッド（ヘッド）
１４ａ インク吐出面（液滴吐出面）
３３ キャップ
３９ 吸引装置
４０ キャップ本体
４１ ゴム部材（密封部材）
４１ｂ 座部（挟持部）
４２ 蓋体
４５ コイルバネ（付勢部材）
４６ 大気圧開放弁（切替手段）
４８ 吸引空間（密封空間）
４９ 吸収材
５２ 制御部
５５ 吸収部材（重量測定用試料）
５７ 試料取得装置
５８ 重量測定装置
５９ 駆動装置
８４ インク吸引ポンプ（吸引駆動源）
８５ インク吸引バルブ（開閉手段）
９５ 蝶ネジ（蝶ナット）
９６ 載置台
１００ 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming apparatus, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device.
[0002]
[Prior art]
With the development of electronic devices such as computers and portable information device terminals, the demand for liquid crystal devices, particularly color liquid crystal devices, is increasing. This type of liquid crystal device uses a color filter to colorize a display image. In manufacturing a color filter substrate, an inkjet method is employed as a method for forming R (red), G (green), and B (red) filter elements in a predetermined pattern on the substrate.
[0003]
When the ink jet system is adopted, a predetermined amount of ink is ejected from the ink jet head and supplied to the substrate. This substrate is, for example, an XY stage (as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-271724). The stage is movable in a two-dimensional direction along the XY plane. By moving the substrate in the X and Y directions by this XY stage, ink from a plurality of ink jet heads can be supplied to predetermined positions on the substrate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional ink jet type film forming apparatus as described above has the following problems.
When such a color filter is manufactured with high quality, it is necessary to form a film by accurately ejecting R, G, and B inks on a substrate accurately and in a predetermined area. Therefore, when using a plurality of inkjet heads, it is important to accurately control the amount of ink (particularly the ink weight) ejected from each inkjet head.
[0005]
When managing the ink discharge amount in this way, a weight measurement device such as an electronic balance is installed in the device, and a sample (weight measurement sample) obtained by discharging a predetermined amount of ink to the inkjet head is measured. Thus, the ink discharge amount (for example, the weight of one ink droplet) of each ink jet head is obtained, and the ink weight discharged from the ink jet head is optimally controlled based on the obtained measurement amount.
[0006]
However, in the past, samples were individually acquired for multiple inkjet heads, and weight measurement was performed. Therefore, the work required for sample acquisition was complicated and the work efficiency was reduced, and it was necessary to drive each inkjet head. There is a problem that it takes a long time to derive all the necessary driving forces and the productivity is lowered.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above points, and a droplet discharge method, a film forming apparatus, and a device manufacture capable of easily and quickly obtaining a sample for weight measurement with respect to a plurality of heads. It is an object to provide an apparatus, a device manufacturing method, and a device manufactured by the device manufacturing apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
A droplet ejection method for ejecting droplets from a plurality of heads in which a plurality of nozzles for ejecting droplets are formed, and a dot missing detection step for detecting dot missing for each nozzle by a discharge inspection device, and a dot missing detection step And a droplet acquisition step of acquiring droplets for measuring an appropriate discharge amount of liquid discharged from a plurality of heads.
[0009]
In addition, the droplet discharge method of the present invention is characterized by having a suction step of sucking a droplet from the head by the cap unit between the dot missing detection step and the droplet acquisition step.
In addition, the droplet discharge method of the present invention is characterized by having a flushing step of discharging droplets from the head to the cap unit between the suction step and the droplet acquisition step.
[0010]
In addition, the film forming apparatus of the present invention supports a plurality of absorbing members that absorb the discharged liquid droplets that are arranged corresponding to the plurality of heads of the sample acquisition device, and the plurality of absorbing members collectively and detachably. A configuration including a support plate and a driving device that moves the support plate between a sample acquisition position where the absorbing member faces the head and a standby position separated from the sample acquisition position can be employed.
[0011]
As a result, in the present invention, if the droplet is ejected from each head while the support plate is moved to the sample acquisition position, the absorbing member corresponding to each head absorbs the ejected droplet. The member can be obtained collectively as a sample for weight measurement.
[0012]
Furthermore, in the film forming apparatus of the present invention, it is preferable that the absorbing member is disposed on the support plate in a direction corresponding to the head.
[0013]
Accordingly, in the present invention, even when the head is inclined, for example, the liquid droplets ejected from the head can be reliably absorbed, so that accurate weight measurement of the liquid droplets can be performed.
[0014]
Moreover, in the film forming apparatus of this invention, the structure by which a support plate is fastened and fixed with a thumbscrew with respect to a drive device is employable.
[0015]
Accordingly, in the present invention, for example, when the operator conveys the absorbing member via the support plate, the operator can support the drive device by operating (for example, rotating) the thumbscrew without using a tool such as a wrench or a screwdriver. Since the plate can be detached, the workability related to the detachment / mounting of the support plate is improved.
[0016]
The film forming apparatus of the present invention includes a mounting table on which the support plate is mounted, and measures the weight of the droplets absorbed by the absorbing member by transporting the absorbing member from the support plate on the mounting table. A configuration in which a device is attached can be employed.
[0017]
Accordingly, in the present invention, the weight of the droplets ejected by each head can be measured by a plurality of weight measurement samples by a simple operation of placing the support plate on the mounting table. In addition, since the samples for weight measurement can be transported in a lump, it is possible to prevent an error in selecting a measurement target that easily occurs during individual transport.
[0018]
Moreover, in this invention, the structure by which a support plate is mounted in a mounting base in the direction based on the conveyance direction of an absorption member and the arrangement direction of the absorption member with respect to a support plate is also employable.
[0019]
As a result, in the present invention, even when the absorbing member is disposed, for example, obliquely (tilted) with respect to the support plate, it is possible to stably convey the weight measuring device without forming the holder with respect to the absorbing member obliquely. At the same time, the pneumatic resistance against the absorbing member during transportation is reduced, and more stable transportation is possible.
[0020]
The device manufacturing apparatus of the present invention is a device manufacturing apparatus having a film forming apparatus that supplies droplets ejected from a plurality of heads to a substrate and performs film forming on the substrate. A film forming apparatus is used.
[0021]
As a result, in the present invention, the work required for sample acquisition is facilitated and the work time is shortened as compared with the case of individually acquiring the sample at the time of measuring the weight of the droplet during the film forming process. Therefore, in the present invention, the time required for deriving all the driving force of the head during the film forming process is shortened, and the productivity can be prevented from being lowered.
[0022]
A device of the present invention is manufactured by the above-described device manufacturing apparatus.
[0023]
Thereby, in this invention, the cost which concerns on device manufacture can be held down by the workability | operativity improvement in a film forming apparatus, and prevention of productivity fall.
[0024]
Further, the device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method including a film forming process for supplying droplets ejected from a plurality of heads to a substrate and forming a film on the substrate, using the film forming apparatus described above. The film forming process is performed.
[0025]
As a result, in the present invention, the work required for sample acquisition is facilitated and the work time is shortened as compared with the case of individually acquiring the sample at the time of measuring the weight of the droplet during the film forming process. Therefore, in the present invention, the time required for deriving all the driving force of the head during the film forming process is shortened, and the productivity can be prevented from being lowered.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a film forming apparatus, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
Here, the inkjet apparatus of the present invention will be described as being applied to a filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter or the like used for a liquid crystal device, for example.
[0027]
FIG. 1 is a schematic plan view of the filter manufacturing apparatus 1. The filter manufacturing apparatus 1 includes three inkjet film forming apparatuses 2b, 2d, and 2f that have substantially the same structure, and conveyance that conveys a substrate such as a glass substrate between the inkjet apparatuses 2b, 2d, and 2f. System 3.
[0028]
The transport system 3 transports substrates between the magazine loader 4 and the inkjet device 2b, between the inkjet devices 2b, 2d, and 2f, and between the inkjet device 2f and the magazine unloader 5, respectively. The rotation areas 3a and 3g, the film forming apparatus areas 3b, 3d and 3f, and the intermediate transfer areas 3c and 3e are installed along the X direction (left and right direction in FIG. 1). In the following description, the scanning direction in which the substrate moves when ink is ejected is referred to as the Y direction (the vertical direction in FIG. 1), and the direction orthogonal to the paper surface in FIG.
[0029]
The magazine loader 4 can store a plurality of substrates (for example, 20 in the Z direction), and is arranged in two rows at intervals in the Y direction. Similarly, the magazine unloader 5 can store a plurality of substrates (for example, 20 in the Z direction), and is arranged in two rows at intervals in the Y direction.
[0030]
In the substrate transfer / rotation area 3 a, a mounting table 6 is installed at a position facing each magazine loader 4. Each mounting table 6 is configured to rotate 90 ° by a rotation driving device (not shown) and to temporarily position the mounted substrate. Similarly, in the substrate transfer / rotation area 3g, a mounting table 7 is installed at a position facing each magazine unloader 5. Each mounting table 7 is configured to rotate 90 ° by a rotation driving device (not shown).
[0031]
In the ink jet device area 3b, a heating device (bake furnace) 8b for heating the substrate and transfer robots 9b and 10b having a double arm structure are installed. The heating device 8b heats (bakes) the substrate formed by the inkjet device 2b (for example, at 120 ° C. for 5 minutes). The transport robot 9b transports the substrate by suction and holding between the magazine loader 4 and the mounting table 6, between the mounting table 6 and the inkjet device 2b, and between the inkjet device 2b and the heating device 8b. The transport robot 10b transports the substrate by suction holding between the inkjet device 2b and the heating device 8b, between the heating device 8b and a cooling unit 11c described later, and between the cooling unit 11c and a buffer unit 13c described later. Is.
[0032]
The intermediate transport area 3c includes a cooling unit 11c for cooling the substrate, a rotating unit 12c for rotating the placed substrate by 90 ° or 180 ° by a rotation driving device (not shown), and a processing time between the inkjet devices 2b and 2d. And a buffer unit 13c for stocking a substrate that cannot be transported from the cooling unit 11c to the rotating unit 12c due to a difference in time (for example, a time difference required for drying each color ink or a time difference required for head cleaning). The buffer unit 13c has a plurality of substrate stock slots along the Z direction and is movable in the Z direction.
[0033]
A heating device 8d for heating the substrate and transfer robots 9d and 10d having a double arm structure are installed in the inkjet device area 3d. The heating device 8d heats the substrate formed by the inkjet device 2d (for example, at 120 ° C. for 5 minutes). The transport robot 9d transports the substrate by suction holding between the buffer unit 13c and the rotation unit 12c, between the rotation unit 12c and the inkjet device 2d, and between the inkjet device 2d and the heating device 8d. The transport robot 10d transports the substrate by suction holding between the inkjet device 2d and the heating device 8d, between the heating device 8d and a cooling unit 11e described later, and between the cooling unit 11e and a buffer unit 13e described later. Is.
[0034]
The intermediate transport area 3e includes a cooling unit 11e for cooling the substrate, a rotating unit 12e for rotating the placed substrate by 90 ° or 180 ° by a rotation driving device (not shown), and a processing time between the inkjet devices 2d and 2f. And a buffer unit 13e for stocking a substrate that cannot be transported from the cooling unit 11e to the rotating unit 12e due to the difference (for example, the time difference required for drying each color ink or the time difference required for head cleaning). The buffer portion 13e has a plurality of substrate stock slots along the Z direction and is movable in the Z direction.
[0035]
In the inkjet device area 3f, a heating device 8f for heating the substrate and transfer robots 9f and 10f having a double arm structure are installed. The heating device 8f heats the substrate formed by the inkjet device 2f (for example, at 120 ° C. for 5 minutes). The transport robot 9f transports the substrate by suction and holding between the buffer unit 13e and the rotating unit 12e, between the rotating unit 12e and the inkjet device 2f, and between the inkjet device 2f and the heating device 8f. The transfer robot 10f is configured to suck and hold the substrate between the inkjet device 2f and the heating device 8f, between the heating device 8f and the mounting table 7 in the substrate transfer / reversal area, and between the mounting table 7 and the magazine unloader 5. Are to be transported.
[0036]
The ink jet devices 2b, 2d, and 2f perform film forming processing on the conveyed substrate with red, blue, and green colored inks, respectively, and each have a substantially similar structure, and a thermal (not shown) Below the X table 15, an X table 15 that moves in the X direction along a pair of X guides 17 while supporting the inkjet head 14 by a drive device such as an inkjet head (head) 14, a linear motor or the like housed in a clean chamber A Y table 16 that is disposed on the (−Z side) side and sucks and holds the substrate and moves in the Y direction along a pair of Y guides 18, an ink system 19, and the like are provided.
[0037]
The X table 15 drives and positions the inkjet head 14 in the X direction by a driving device such as a linear motor, and at the same time the θZ direction (rotation direction around the Z axis), θX direction (X Rotation direction around the axis) and θY direction (rotation direction around the Y axis). Further, the X table 15 is provided with a motor (not shown) for driving and positioning the inkjet head 14 in the Z direction.
[0038]
The Y table 16 is driven and positioned in the Y direction by a drive device such as a linear motor, and is driven and positioned in the θ direction (rotation direction around the Z axis) by a rotary drive device such as a direct drive motor. ing. A substrate alignment camera (not shown) is installed in the vicinity of the movement path of the Y table 16 so that the placement direction and position of the substrate can be detected by detecting an alignment mark formed on the transported substrate. It has become.
[0039]
As shown in FIG. 2, the inkjet head 14 has a rectangular shape in plan view, and is arranged in a line along the length direction of the head on the ink ejection surface (surface facing the substrate) and in the width direction of the head. A plurality of nozzles (for example, 180 nozzles in one row, a total of 360 nozzles) are provided in two rows at intervals. In addition, the inkjet head 14 has nozzles directed toward the substrate and is arranged in a row along the X-axis direction and at a predetermined interval in the Y direction with a predetermined angle with respect to the X-axis (or Y-axis). A plurality (6 in a row, 12 in total in FIG. 2) are positioned and supported on a support plate 20 having a substantially rectangular shape in plan view in a state of being arranged in two rows. The inkjet head 14 is supported by the X table 15 via the support plate 20. The angle at which the inkjet head 14 is inclined with respect to the X axis (or Y axis) is set based on the arrangement pitch of the filter elements formed on the substrate.
[0040]
FIG. 3 is a right side view of FIG. As shown in this figure, each inkjet head 14 is provided with an introduction unit 21 for introducing ink supplied from the ink system 19 (note that these introduction units 21 are not shown in FIG. 2). Omitted). Each introduction unit 21 is configured to be supplied with ink in two systems for each row of nozzles.
[0041]
On the side of the support plate 20 to which the inkjet head 14 is attached, a plurality of shafts 22 each having a hole (not shown) for position detection formed on the front end surface are provided. The hole is imaged with a head alignment camera (not shown), the position is detected, and the position of the support plate 20 in the θ direction with respect to the X table 15 is corrected by a rotary driving device such as a motor, thereby the inkjet head 14. Can be aligned (positioned).
[0042]
As shown in FIGS. 4 and 5, the ink system 19 supplies the ink stored in the ink tank 24 and the sub tank 25 installed in the base 23 to the ink jet head 14 and collects and discharges the ink. A unit (described later), a cap unit 26, a wiping unit 27, a weight measurement unit 28, a discharge confirmation unit 29, and the like are provided. Among these, the cap unit 26, the wiping unit 27, and the weight measurement unit 28 (sample acquisition device 57) The discharge confirmation unit 29 is disposed below the inkjet head 14 and is installed on a moving plate 31 that moves on the base 23 along the pair of Y guides 30 in the Y direction. It is configured to be able to move integrally in the direction.
[0043]
The wiping unit 27 is for wiping (wiping) the ink discharge surface (that is, the substantially nozzle surface) of the inkjet head 14 with a cloth material such as a strip-shaped non-woven fabric. A cleaning liquid discharge section 27b for discharging the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid tank 32 installed on the cloth material, a take-up reel 27c for winding the cloth material wiping the inkjet head 14, and the like. By synchronously driving the discharge unit 27b, the take-up reel 27c, and the moving plate 31, for example, the ink discharge surface can be wiped with a cloth material containing a cleaning liquid after film formation processing on the substrate.
[0044]
The discharge confirmation unit 29 is provided at two positions for each row with the inkjet head 14 disposed below the movement path of the inkjet head 14 in the X direction. Each unit 29 is provided with an ejection detection device (detection device; not shown) that detects the ejection state of ink from the nozzles for each inkjet head 14 and each nozzle by shielding and transmitting laser light. The detection result is output to the control unit 52 (described later).
[0045]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram (front view) of the cap unit 26. The cap unit 26 is a drive device (moving device) such as an air cylinder that drives the support plate 34 in the Z direction via a support plate 34 that supports a plurality of caps 33, and support plates 35 and 36 connected to the support plate 34. 37, 38 and a suction device 39 (not shown in FIG. 6, see FIG. 10) connected to the cap 33.
[0046]
The cap 33 has a position and an inclination corresponding to the ink jet head 14 on the upper surface side (+ Z side) of the ink ejection surface 14a (see FIG. 3) support plate 34 of the ink jet head 14, and more specifically, as shown in FIG. In a state inclined at a predetermined angle with respect to the X-axis (or Y-axis), they are arranged in rows along the substantially X-axis direction and arranged in two rows with a predetermined interval in the Y-direction. The cap 33 and the support plate 34 are disposed below the movement path of the inkjet head 14 in the X direction.
[0047]
As shown in FIGS. 8 and 9, each cap 33 includes a cap body 40, a rubber member (sealing member) 41 that is replaceably provided on the tip (+ Z) side of the cap body 40, and a rubber member 41. A holding body 43 that holds the cap body 40 movably in the vertical direction (Z direction), and a shaft body 44 that is provided on the holding body 43. A coil spring (biasing member) 45 for urging the cap body 40 upward (+ Z side), an atmospheric pressure release valve (switching means) 46, a joint 47 connected to the suction device 39, and the like.
[0048]
The rubber member 41 is formed of an elastic material such as rubber, and protrudes so as to surround a suction space (sealed space) 48 formed in a concave shape formed at the upper end of the cap body 40. It has a convex part 41a that seals the suction space 48 when abutting, and a seat part (clamping part) 41b that is clamped between the cap body 40 and the lid body 42. Then, at the four fastening portions 51 shown in FIG. 9, the lid body 42 is fastened to the cap body 40 by a flat head screw or the like so that the rubber member 41 sandwiched by the seat portion 41 b is fixed to the cap body 40. Is done.
[0049]
The coil spring 45 urges the rubber member 41 upward, that is, against the inkjet head 14 via the cap body 40, and this urging force causes the rubber member 41 to contact the ink discharge surface 14 a of the inkjet head 14. For example, the spring constant and the amount of stagnation are set so that a pressing force of, for example, about 400 g is expressed.
[0050]
A sheet-like absorbing material 49 for absorbing ink is fixed to the bottom of the suction space 48 formed in the cap body 40 so as to face the suction space 48 by a ladder-like pressing member 50. A hole 53 communicating with the joint 47 is opened at the bottom of the suction space 48. The pressure in the suction space 48 can be switched between the suction pressure by the suction device 39 when the atmospheric pressure release valve 46 is closed and the atmospheric pressure when the atmospheric pressure release valve 46 is opened.
[0051]
The drive devices 37 and 38 are regulated by a stopper (not shown) to move in the Z direction, so that the protruding portion 41a of the cap 33 abuts against the ink ejection surface 14a of the inkjet head 14 and sucks the cap 33. Ink ejected from the inkjet head 14 between the contact position and the retracted position where a clearance (for example, about 2 mm) is formed between the retracted position separated from the inkjet head 14 and the cap 33 between the cap 33 and the inkjet head 14. The support plate 34 is moved between the receiving position and the receiving position.
[0052]
Here, the entire system in the ink system 19 will be described with reference to FIG.
[0053]
This ink system is mainly composed of an ink supply system 54 for supplying ink to the inkjet head 14 and an ink suction system 55 for sucking the ink discharged to the cap 33. The ink supply system 54 includes an inert gas supply system 54a for ink pressure feeding, a liquid feeding system 54b for feeding ink to the ink tank 24, a pressure feeding system 54c for pressure feeding ink from the ink tank 24 to the sub tank 25, and an ink jet from the sub tank 25. An introduction system 54d that guides ink to the head 14 is schematically configured.
[0054]
In the inert gas supply system 54 a, the inert gas such as nitrogen gas removes dust in the air by the air filter 61, and mist in the air is removed by the mist separator 62. The purified inert gas is supplied to the ink side system having the ink pressure feed pressure adjusting valve 63 and the ink side residual pressure exhaust valve 64, and to the cleaning liquid side having the cleaning liquid pressure feed pressure adjusting valve 65 and the cleaning liquid side residual pressure exhaust valve 66. The supply destination is switched by the ink / cleaning liquid pressure feed pressure switching valve 67. Among these, the inert gas supplied to the ink tank 24 is introduced into the ink tank 24 after dust is removed again by the air filter 68. A safety gas pressure sensor 69 is provided between the ink tank 24 and the air filter 68.
[0055]
In the liquid feeding system 54 b, ink is fed from the deaerated ink bottle 71 provided with the air filter 70 to the ink tank 24 by driving the ink feeding pump 72. An ink presence / absence detection load sensor 74 is provided at the bottom of the ink tank 24 so that the presence / absence of ink (or the presence / absence of a specified amount) can be detected.
[0056]
In the pressure feeding system 54c, ink is pressure-fed from the ink tank 24 to the sub tank 25 with the pressure of the inert gas in response to opening / closing of the liquid pressure feeding ON / OFF switching valve 73. In this pressure feeding system 54c, the fluid pressure feeding pressure detection sensor 75 provided between the ink tank 24 and the fluid pressure feeding ON / OFF switching valve 73 can detect the out-of-flow path, and the fluid pressure feeding ON / OFF switching valve 73 and the sub tank 25 can be detected. The flow path portion ground joint 76 provided between the two can prevent charging in the flow path.
[0057]
The sub tank 25 is provided with an air filter 77 to clean the air in the tank, and a sub tank upper limit detection sensor 78 such as an infrared sensor and an ink liquid level detection sensor 79 are provided. The sub-tank upper limit detection sensor 78 detects the out-of-flow path for safety, and the ink liquid level detection sensor 79 is provided in the sub-tank 25 in order to suppress variation in the weight of ink ejected from the nozzles of the inkjet head 14. This is used when the head value between the ink liquid surface and the ink discharge surface 14a is managed and controlled to be constant.
[0058]
In the introduction system 54 d, ink is introduced from the sub tank 25 to the inkjet head 14 in accordance with opening / closing of the head part bubble elimination valve 80. In this introduction system 54 d, charging in the flow path can be prevented by the flow path part ground joint 81 provided between the head part bubble elimination valve 80 and the inkjet head 14. The head bubble elimination valve 80 closes the flow path when the inkjet head 14 is sucked to increase the ink flow rate and exhaust the bubbles from the nozzles.
[0059]
On the other hand, the ink suction system 55 includes an ink suction pump (suction drive source) 84 such as a tube pump that sucks ink from the cap 33 to the collection tank 83, and a flow path (suction path) between the cap 33 and the ink suction pump 84. ), An ink suction valve (opening / closing means) 85 provided between the ink suction valve 85 and the ink suction pump 84, and an ink suction pressure detection sensor 86 for detecting a suction abnormality, and the ink collected in the collection tank 83. An ink waste liquid pump 88 to be sent to the ink bottle 87, a tank upper limit detection sensor 89 for detecting the upper limit of the ink in the collection tank 83, and the like are installed. These ink suction pump 84, ink suction valve 85, ink suction pressure detection sensor. 86, the ink waste liquid pump 88, the tank upper limit detection sensor 89, and the ink suction valve 85 are opened. Suction device 39 by the control unit 52 described above for controlling is configured.
[0060]
The ink suction valve 85 is provided for each of the plurality of caps 33 (that is, corresponding to each of the plurality of inkjet heads 14), and the flow path is opened and closed under the control of the control unit 52. The ink suction pump 84 is connected to all the channels between the plurality of caps 33, and the drive of the ink suction pump 84 acts on all the caps 33.
[0061]
FIG. 11 is an external perspective view of the weight measuring unit 28. The weight measurement unit 28 is provided for each inkjet head 14, and a sample that collects the absorption member 55 that absorbs ink such as a sponge as a weight measurement sample for the ink ejected by the inkjet head 14 in a batch for each inkjet head 14. 12 schematically includes an acquisition device 57 and a weight measurement device 58 shown in FIG. 12 that measures the weight of ejected ink using a sample attached to the sample acquisition device 57 and acquired by the sample acquisition device 57.
[0062]
The sample acquisition device 57 includes a rectangular support plate 56 that detachably holds (supports) a plurality of absorbing members 55 collectively, and the inkjet member 14 below the movement path of the inkjet head 14. A driving device 59 that moves the support plate 56 in the Y direction between an opposing sample acquisition position and a standby position separated from the sample acquisition position is schematically configured.
[0063]
The driving device 59 includes a pair of Y guides 90 extending along the Y direction on a support column 61 fixed to the movable platen 31, a fixed platen 91 that moves along the Y guide 90, and the fixed platen 91 in the Y direction. A driving source 92 such as an air cylinder to be driven, a shock absorber 93 for mitigating an impact caused when the stationary platen 91 stops moving, and the like are roughly configured.
[0064]
On the upper surface side (+ Z side) of the support plate 56, a concave portion 93 having a rectangular shape in a plan view is formed to fit and hold the absorbing member 55. The absorbing member 55 is held by the concave portion 93 to More specifically, at a position and an inclination corresponding to the inkjet head 14, more specifically, in a row along the X-axis direction at a predetermined angle with respect to the X-axis (or Y-axis) and a predetermined interval in the Y-direction. They are arranged in two rows. Note that the size of the recess 93 is set to a value having a relatively large clearance with respect to the absorbing member 55. Further, the support plate 56 is formed with a positioning hole 94a having a circular shape in plan view and a positioning hole 94b having a long hole in plan view, which are located at the approximate center in the width direction. The support plate 56 is detachably fastened and fixed to the fixed plate 91 by a wing screw (wing nut) 95.
[0065]
FIG. 12 is an external perspective view of the weight measuring device 58.
The weight measuring device 58 includes a mounting table 96 on which the support plate 56 is mounted, a transfer robot 97 that is movable on three axes in the xyZ directions for holding and transporting the absorbing member 55 from the support plate 56 on the mounting table 96, An electronic balance 98 for measuring the weight of the absorbed member 55 (that is, absorbed ink) is provided. Note that the x direction and the y direction in which the transfer robot 97 moves are not necessarily the same as the X direction and the Y direction described above.
[0066]
FIG. 13 is an enlarged plan view of the mounting table 96.
On the mounting table 96, a positioning pin 99a that fits in the positioning hole 94a of the support plate 56 and a positioning pin 99b that fits in the positioning hole 94b are projected. When these positioning pins 99a and 99b are fitted into the positioning holes 94a and 94b, the arrangement direction (length direction) of the absorbing member 55 is along the x direction, that is, parallel to the conveyance direction by the conveyance robot 97. Is set to
[0067]
In the filter manufacturing apparatus 1 having the above-described configuration, a substrate transport process in the transport system 3 will be described first.
A substrate on which film formation processing with color ink is performed is taken out of the magazine loader 4 by the transfer robot 9b, transferred to the mounting table 6, rotated in a direction (direction) corresponding to the film formation processing, and at the same time, temporarily positioned (pre-positioning). ) The substrate on the mounting table 6 is again transported to the Y table 16 of the ink jet apparatus 2b by the transport robot 9b, and a film forming process using, for example, red ink is performed.
[0068]
The substrate on which the film forming process in the inkjet device 2b has been completed is transported from the Y table 16 to the heating device 8b by the transport robot 10b, dried by heating, and then transferred to the cooling unit 11c in the intermediate transport area 3c. If another substrate that has been processed first exists at the substrate transfer destination, the substrate is transferred in advance by another transfer robot. Specifically, when another substrate is held on the Y table 16 when the transfer robot 9b transfers the substrate to the Y table 16, the transfer robot 10b transfers the substrate to the heating device 8b in advance. deep. As described above, by adopting the double arm structure, it is possible to eliminate a wasteful waiting time related to the substrate transport, so that the production efficiency is improved.
[0069]
The substrate cooled to an appropriate temperature for the film forming process in the inkjet device 2d by the cooling unit 11c is transferred to the buffer unit 13c and stocked so as to absorb the difference in processing time between the inkjet devices 2b and 2d. If there is no difference in processing time, it is not always necessary to stock in the buffer unit 13.
[0070]
When processing preparation in the inkjet apparatus 2d is completed, the transfer robot 9d in the inkjet apparatus area 3d transfers the substrate and transfers it from the buffer unit 13c to the rotation unit 12c. The substrate rotated and positioned in the direction corresponding to the film forming process in the ink jet apparatus 2d by the rotating unit 12c is transferred to the Y table 16 of the ink jet apparatus 2d by the transfer robot 9d, and subjected to the film forming process using, for example, blue ink. The
[0071]
Since the subsequent operation is the same as described above, the substrate will be briefly described. After the film forming process in the inkjet device 2d is completed, the substrate is transferred from the Y table 16 to the heating device 8d by the transfer robot 10d and is heated and dried. Then, it is transferred to the cooling unit 11e in the intermediate transfer area 3e. The cooled substrate is transferred to the buffer unit 13e by the transfer robot 10d, and then transferred to the rotating unit 12e by the transfer robot 9f, and rotated and positioned according to the processing in the ink jet apparatus 2f. Then, the substrate is transported to the Y table 16 of the ink jet apparatus 2f by the transport robot 9f, and a film forming process using, for example, green ink is performed.
[0072]
The substrate on which the film forming process in the inkjet device 2f has been completed is transferred to the heating unit 8f by the transfer robot 10f and heated, and then transferred to the mounting table 7 in the substrate transfer / rotation area 3g, and then to the magazine unloader 5. It is rotated in the direction (direction) at the time of storage, and is again stored in the magazine unloader 5 by the transfer robot 10f.
[0073]
Next, the substrate film forming process in the inkjet devices 2b, 2d, and 2f will be described. In the filter manufacturing device 1, inks having different components depending on the color and the characteristics and specifications of the color filter to be manufactured. Is used. Therefore, it may be necessary to replace the rubber member 41 of the cap 33 according to the component. In this case, the rubber member 41 is replaced with a material suitable for the ink component (ink characteristics) before the film forming process.
[0074]
Specifically, first, the fastening in the fastening portion 51 shown in FIG. 9 is released, the lid 42 is removed from the cap body 40, and then the rubber member 41 ′ is removed from the cap body 40. After the rubber member 41 made of a material suitable for the ink characteristics to be used is attached to the cap main body 40, the lid body 42 is attached to the cap main body 40 with the seat portion 41 b of the rubber member 41 sandwiched between the cap main body 40 and the cap main body 40. Fastening is performed at the attachment and fastening portion 51. As a result, the cap 33 is replaced with a rubber member 41 corresponding to the ink characteristics.
[0075]
Next, the film forming process will be described.
When the substrate is transferred to the Y table 16, the substrate alignment mark is imaged by the substrate alignment camera to detect the mounting direction and position of the substrate. Then, by driving the drive device and the rotational drive device based on the detected position, the substrate is positioned (aligned) at a predetermined position. On the other hand, the position of the support plate 20, that is, the position of the inkjet head 14 (and thus the position of the nozzle) is detected by imaging the hole of the shaft 22 with the head alignment camera. By driving a driving device such as a direct drive motor, positioning is performed at a predetermined position and posture.
[0076]
Here, ink is not introduced into the inkjet head 14 at the beginning of the film forming process. Therefore, before the film formation, a suction process is performed in which the ink jet head 14 is sucked by the suction device 39 to introduce ink. This suction step includes a step of sucking ink into the suction space 48 between the inkjet head 14, a step of switching the pressure of the suction space 48 to atmospheric pressure with the suction to the inkjet head 14 released, and a suction under atmospheric pressure It is roughly divided into a process of re-sucking the space 48. Hereinafter, each process is explained in full detail.
[0077]
In the step of sucking ink into the suction space 48, first, when the X table 15 is moved in the X direction and the inkjet head 14 is positioned at a position facing the cap 33, the support plate 34 is driven by the driving devices 37 and 38. Move in the + Z direction from the retracted position to the contact position. As a result, the protrusions 41a of all the caps 33 come into contact with the corresponding ink discharge surfaces 14a of the inkjet heads 14, and the suction space 48 is sealed.
[0078]
Here, since the cap body 40 abuts on the inkjet head 14 while being urged by the coil spring 45, the rubber member 41 seals the suction space 48 with a pressing force of about 400 g, for example. Therefore, even when the suction space 48 has a negative pressure higher than the atmospheric pressure, the negative pressure state of the suction space can be maintained. In particular, since the rubber member 41 is formed of an elastic material, even when the surface roughness of the ink discharge surface 14a is low, the rubber member 41 is elastically deformed by the pressing force and follows the ink discharge surface 14a. It is possible to prevent a gap from being formed in the suction space 48. Further, even when the positioning of the cap 33 in the Z direction includes an error and the cap 33 contacts the inkjet head 14 with a pressing force equal to or greater than the set value, the elastic deformation of the rubber member 41 and the deformation of the biasing member Damage to the inkjet head 14 can be avoided.
[0079]
When the cap 33 is positioned at the contact position, the suction device 39 is activated. Specifically, the ink suction pump 84 is operated with the atmospheric pressure release valve 46 closed and all the ink suction valves 85 shown in FIG. 10 opened. As a result, the suction space 48 between the cap 33 and the inkjet head 14 becomes negative pressure, and in all the inkjet heads 14, the ink stored in the sub tank 25 is nozzles (and the suction space 48) via the introduction system 54 d. It is introduced in a lump.
[0080]
In the subsequent step of switching the pressure of the suction space 48 to atmospheric pressure, the atmospheric pressure release valve 46 is opened with all the ink suction valves 85 closed and the negative pressure suction to the suction space 48 released. As a result, the suction space 48 is opened to atmospheric pressure, and ink suction from the nozzle more than necessary is prevented.
[0081]
In the step of re-suctioning the suction space 48, the ink suction valve 85 is opened with the atmospheric pressure release valve 46 opened. As a result, the suction space 48 is sucked under atmospheric pressure, and the ink in the suction space 48 is sucked without ink leakage from the nozzles. At this time, since the ink is absorbed by the absorbing material 49 and then sucked from the hole 53 through the joint 47, the ink is sucked without any trouble even when the ink is collected in a position separated from the hole 53 in the suction space 48. The
[0082]
Thus, after the inkjet heads 14 are collectively sucked by the cap 33, the cap 33 is lowered to the retracted position in the −Z direction via the support plate 34, but the suction space 48 is under atmospheric pressure. It is possible to prevent ink from scattering due to a rapid pressure change in the suction space 48 when the rubber member 41 and the inkjet head 14 are separated.
[0083]
When ink is introduced into the inkjet head 14 (nozzles), the inkjet head 14 is moved above the ejection confirmation unit 29 via the X table. Then, the ink is preliminarily ejected from the inkjet head 14 to the ejection confirmation unit 29. More specifically, the support plate 20 is reciprocated above the ejection confirmation unit 29, and ink is ejected from the inkjet head 14 in one line in each of the forward path and the backward path. At the time of ink ejection, the ejection detection device irradiates detection light such as laser light and performs so-called dot omission detection in which the ink ejection state is detected for each inkjet head 14 and each nozzle.
[0084]
Here, when dot missing is detected, the inkjet head 14 is sucked by the cap unit 26 in the same manner as described above. At this time, the inkjet head 14 in which the missing dot is generated is recognized by the control unit 52, and the control unit 52 opens only the ink suction valve 85 corresponding to the target inkjet head 14 and corresponds to the other inkjet heads 14. The ink suction valve 85 to be closed is closed. As a result, only the inkjet head 14 having nozzles that do not eject ink is sucked, and it is not necessary to suck ink wastefully from the inkjet head 14 that normally ejects ink.
[0085]
When the head suction after the detection of missing dots is completed, the caps 33 are moved to receiving positions where a gap is formed between the caps 33 and the ink jet head 14 by driving the driving devices 37 and 38, and the ink is directed toward the suction space 48 of the cap 33. So-called in-cap flushing is performed. Since this flushing is performed with a gap, ink can be ejected stably.
[0086]
On the other hand, when dot missing is not detected, or when head suction after dot missing is detected, the weight of ink ejected by each inkjet head 14 is measured using the weight measuring unit 28 in order to define an appropriate ink ejection amount. . The ink weight measurement is desirably performed at the initial operation or at the beginning of lot processing.
[0087]
First, the drive device 59 is operated (see FIG. 11) with the cap 33 of the cap unit 26 moved (lowered) to the retracted position so as not to interfere with the sample acquisition device 57 of the weight measurement unit 28 (see FIG. 11). The plate 56 (that is, the absorbing member 55) is moved to the sample acquisition position, and the X table 15 is moved in the X direction so that the inkjet head 14 is positioned at a position facing the absorbing member 55. Then, the ink is ejected from the inkjet head 14 to the absorbing member 55 by the first head driving voltage for the piezo element. In addition, after the support plate 56 and the absorbing member 55 are replaced with different ones, the ink is ejected from the inkjet head 14 to the absorbing member 55 with the second head driving voltage.
[0088]
The replacement of the support plate 56 and the absorbing member 55 is performed by moving the support plate 56 to a standby position and operating the thumbscrew 95 to remove the support plate 56 from the fixed platen 91. At this time, since it is not necessary to use a tool for operating the thumbscrew 95, the efficiency of the replacement work is improved.
[0089]
The removed support plate 56 is transported by the operator and placed on the placing table 96 of the weight measuring device 58. At this time, by fitting the positioning holes 94a and 94b of the support plate 56 to the positioning pins 99a and 99b of the mounting table 96, the operator can easily set the support plate 56 on the mounting table 96 in a positioned state. When the support plate 56 is placed on the mounting table 96, the transfer robot 97 holds the absorbing member 55, removes it from the support plate 56, and transfers it to the electronic balance 98. In other words, the weight of the absorbing member 55 in the electronic balance 98, in other words, Since the weight of the absorbing member 55 before ink absorption is known, the weight of ink absorbed by the absorbing member 55 is measured. Then, by repeating this operation sequentially, the weight of ink can be measured for all the absorbing members 55.
[0090]
Since the conveyance of the absorbing member 55 to the weight measuring device 58 is performed in a lump through the support plate 56, it is possible to prevent a measurement target selection error that easily occurs during individual conveyance. Further, since the transport robot 97 transports the absorbing member 55 in parallel with the arrangement direction thereof, it is possible to perform stable transport without forming the holder for the absorbing member 55 obliquely and to the absorbing member 55 during transport. Pneumatic resistance is reduced, enabling more stable conveyance.
[0091]
As described above, when the weight of the ink ejected with the first head driving voltage and the second head driving voltage is measured for each inkjet head 14, the head driving voltage for obtaining a prescribed ink ejection amount is expressed by a straight line. The back voltage is calculated by a method such as approximation, and this drive voltage is set as a voltage during the film forming process.
[0092]
Then, when the ink for the film forming process is ready, the film forming process is performed. Note that the discharge confirmation unit 29 may perform the discharge confirmation again before the film forming process. Hereinafter, an example of manufacturing a color filter by a film forming process will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
[0093]
The substrate 100 in FIG. 14 is a transparent substrate and has a high light transmittance as well as an appropriate mechanical strength. As the substrate 100, for example, a transparent glass substrate, an acrylic glass, a plastic substrate, a plastic film, and a surface-treated product thereof can be applied.
[0094]
For example, as shown in FIG. 15, a plurality of color filter regions 105 are formed in a matrix on a rectangular substrate 100 from the viewpoint of increasing productivity. These color filter regions 105 can be used as color filters suitable for a liquid crystal device by cutting the glass 100 later.
[0095]
In the color filter region 105, for example, as shown in FIG. 15, R ink, G ink, and B ink are formed and arranged in a predetermined pattern. As the formation pattern, there are a mosaic type, a delta type, a square type and the like in addition to a conventionally known stripe type as shown in the figure.
[0096]
FIG. 14 shows an example of a process for forming the color filter region 105 on the substrate 100.
[0097]
In FIG. 14A, the black matrix 110 is formed on one surface of the transparent substrate 100. A non-light-transmitting resin (preferably black) is applied to a predetermined thickness (for example, about 2 μm) by a method such as spin coating on the substrate 100 which is the basis of the color filter, and a photolithography method The black matrix 110 is provided in a matrix by a method such as that described above. The smallest display element surrounded by the grid of the black matrix 110 is a filter element, for example, a window having a width of about 30 μm in the X-axis direction and a length of about 100 μm in the Y-axis direction.
[0098]
After the black matrix 110 is formed, the resin on the substrate 100 is baked by applying heat with a heater, for example.
[0099]
As shown in FIG. 14B, the ink droplet 99 is supplied to the filter element 112. The amount of the ink droplet 99 is a sufficient amount considering the decrease in the volume of the ink in the heating process.
[0100]
In the heating process of FIG. 14C, when all the filter elements 112 on the color filter are filled with ink droplets 99, a heating process is performed using a heater. The substrate 100 is heated to a predetermined temperature (for example, about 70 ° C.). As the ink solvent evaporates, the ink volume decreases. If the volume is drastically reduced, the ink ejection process and the heating process are repeated until a sufficient ink film thickness is obtained for the color filter. By this treatment, the ink solvent evaporates and finally only the solid content of the ink remains to form a film.
[0101]
In the protective film forming step in FIG. 14D, heating is performed for a predetermined time at a predetermined temperature in order to completely dry the ink droplets 99. When drying is completed, a protective film 120 is formed for protecting the substrate 100 of the color filter on which the ink film is formed and for flattening the filter surface. For forming the protective film 120, for example, a spin coating method, a roll coating method, a ripping method, or the like can be employed.
[0102]
In the transparent electrode forming step of FIG. 14E, the transparent electrode 130 is formed over the entire surface of the protective film 120 using a prescription such as sputtering or vacuum deposition.
[0103]
In the patterning step of FIG. 14F, the transparent electrode 130 is further patterned into a pixel electrode corresponding to the opening of the filter element 112.
[0104]
Note that this patterning is not necessary when a TFT (Thin Film Transistor) element or the like is used for driving the liquid crystal.
[0105]
During the film forming process, it is desirable to wipe the ink discharge surface 14a of the inkjet head 14 using the wiping unit 27 periodically or as needed. This wiping can be performed by bringing the wet cloth material, which has been unwound from the unwinding reel 27 a and discharged with the cleaning liquid, into sliding contact with the ink discharge surface 14 a as the moving plate 31 moves.
[0106]
As described above, in the present embodiment, since the plurality of inkjet heads 14 are collectively sucked by the suction device 39, it is necessary to provide a suction drive source such as the ink suction pump 84 for each inkjet head 14 as in the past. Therefore, the apparatus configuration can be simplified, and the apparatus can be reduced in size and cost.
[0107]
In this embodiment, since the suction flow path is opened / closed for each inkjet head 14 by the ink suction valve 85 in the suction device 39, when nozzle clogging or the like occurs, only for the specific inkjet head 14 is performed. The suction operation can be performed, and it is not necessary to suck ink from other inkjet heads 14 that normally eject ink. This can further contribute to cost reduction. In particular, in the present embodiment, since the opening and closing of the ink suction valve 85 is automatically controlled according to the detection result of the ejection detection device, ink suction to the target inkjet head 14 can be performed reliably and quickly.
[0108]
Further, in the present embodiment, the suction space 48 is once opened to the atmospheric pressure after the inkjet head 14 is sucked by the cap 33 with negative pressure, so that the suction space 48 is also removed when the cap 33 is separated from the inkjet head 14. A sudden change in pressure can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the ink accumulated in the suction space 48 from being scattered. In addition, regarding the movement of the cap 33, in the present embodiment, since the step of receiving the ink ejected with the cap 33 in a state where a gap is formed with the inkjet head 14 is provided, the cap 33 is stabilized immediately after the ink is sucked. Flushing can be performed in the state.
[0109]
On the other hand, in the present embodiment, since the rubber member 41 is provided in the cap body 40 so as to be replaceable, it is possible to cope with various ink characteristics by replacing only the rubber member 41 according to the ink characteristics. The cost increase associated with the replacement of the cap 40 can be prevented, and the piping work associated with the replacement of the cap main body 40 becomes unnecessary, so that a reduction in production efficiency can be avoided. In addition, in the present embodiment, the rubber member 41 can be replaced by a simple operation of fastening and unfastening the lid body 42 with respect to the cap main body 40, thereby simplifying the replacement work.
[0110]
In addition, in the present embodiment, since the cap 33 (that is, the rubber member 41) is urged against the inkjet head 14, the sealed space is sealed with a pressing force according to the urging force, thereby easily making a negative pressure state. In addition, even when the cap 33 is in contact with the ink jet head with a pressing force equal to or greater than the set value, the damage of the ink jet head 14 can be avoided by the deformation of the coil spring 45. In particular, in the present embodiment, since the rubber member 41 is formed of an elastic material, the rubber member 41 is elastically deformed to follow the ink discharge surface 14a, and a gap is formed in the sealed space, resulting in a negative pressure state. (Sealing state) can be prevented from being broken, and even when the cap 33 is in contact with the inkjet head 14 with a pressing force equal to or greater than a set value, the damage to the inkjet head 14 is further avoided by elastic deformation of the rubber member 41. It becomes possible.
[0111]
Further, in the present embodiment, since the absorbent material 49 is attached to the cap body 40, the ink in the suction space 48 is sucked through the absorbent material 49, and is separated from the suction hole 53. The accumulated ink can be sucked and collected without any problem.
[0112]
In the present embodiment, when measuring the weight of ink ejected by the inkjet head 14, weight measurement samples are collectively obtained for the plurality of inkjet heads 14. In addition to preventing selection mistakes, the work required for sample acquisition is facilitated and the work time is shortened as compared with the case of individually acquiring samples. Therefore, in this embodiment, the time required to derive all the driving force of the ink jet head (piezo element) is shortened, and the productivity can be prevented from being lowered.
[0113]
In the present embodiment, since the support plate 56 is fixed by the thumbscrew 95, the operator can operate without using a tool. Therefore, the workability related to the attachment / detachment of the support plate 56 is improved. In addition, in the present embodiment, since the absorbing member 55 is transported in parallel with the arrangement direction thereof, it is possible to stably transport without forming the holder with respect to the absorbing member 55 obliquely, and the absorbing member 55 at the time of transportation. Pneumatic resistance against is reduced and more stable conveyance becomes possible.
[0114]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be performed in the range which does not deviate from a claim.
[0115]
The inkjet head 14 of the illustrated filter manufacturing apparatus has R (red). G (green). One type of ink of B (blue) can be ejected. Of course, two or three of these inks can be ejected simultaneously.
[0116]
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, R (red) pattern formation is first performed. Then, the G (green) pattern is formed, and finally the B (blue) pattern is formed. However, the present invention is not limited to this, and the patterns may be formed in other orders as necessary.
[0117]
Moreover, the device manufacturing apparatus of this invention is not limited to manufacture of the color filter for liquid crystal display devices, for example, For example, it can apply to an EL (electroluminescence) display device. The EL display device has a structure in which a thin film containing a fluorescent inorganic and organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons are injected by recombining the thin film by injecting electrons and holes. It is an element that generates (exciton) and emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. Of the fluorescent materials used in such EL display elements, materials exhibiting red, green and blue emission colors, that is, a light emitting layer forming material and a material forming a hole injection / electron transport layer are used as inks, and each of the present invention is used in the present invention. A self-luminous full color EL device can be manufactured by patterning on an element substrate such as a TFT using the device manufacturing apparatus. The range of the device in the present invention includes such an EL device.
[0118]
In this case, for example, after forming a partition partitioning for each pixel using a resin resist in the same manner as the black matrix of the above color filter, droplets discharged on the surface of the lower layer are easily attached. In order to prevent the droplets ejected from the partition wall from being mixed with the droplets in the adjacent section, the surface of the substrate, such as plasma, UV treatment, coupling, etc. Process. Thereafter, it is manufactured through a first film forming process in which a material for forming the hole injection / electron transport layer is supplied as droplets to form a film, and a second film forming process in which a light emitting layer is similarly formed. .
[0119]
The EL device manufactured in this way can be used as a segment display or still image display with simultaneous light emission, for example, a low information field such as a picture, text, label, etc., or as a light source with a dot, line, or surface shape. Can do. Further, by using an active element such as a TFT as well as a passively driven display element for driving, it is possible to obtain a full color display device with high brightness and excellent responsiveness.
[0120]
Further, if a metal material or an insulating material is provided for the film forming apparatus of the present invention, direct fine patterning of a metal wiring, an insulating film or the like becomes possible, and it can be applied to manufacture of a new high-performance device.
[0121]
In the above embodiment, for convenience, they are referred to as “inkjet device” and “inkjet head”, and the ejected ejected matter has been described as “ink”. However, the ejected matter ejected from the inkjet head is a so-called ink. It is not limited to this, and any material may be used as long as it is adjusted so that it can be ejected as droplets from the head. For example, various materials such as the above-mentioned EL device material, metal material, insulating material, or semiconductor material are included. Needless to say.
[0122]
In the above embodiment, the ink jet head using the piezoelectric element has been described. However, the present invention is not limited to this, and an ink jet head that generates bubbles in the liquid by the heat generating element and discharges the liquid droplet by this pressure may be used. Is possible.
[0123]
Furthermore, not only these ink jet heads, but also a dispenser can be used as means for quantitatively discharging droplets.
[0124]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the work required for sample acquisition is facilitated compared to the case of individually acquiring samples, and the reduction in productivity can be prevented by shortening the work time. Is obtained. In addition, it is possible to prevent a measurement target selection error that easily occurs during individual conveyance. Further, according to the present invention, the operator can operate without using a tool for attaching and detaching the support plate, so that workability is improved. In addition, stable conveyance to the absorbing member is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a filter manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a support plate that supports the inkjet head.
FIG. 3 is a right side view in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic plan view of an ink system constituting the ink jet apparatus.
FIG. 5 is a front view in FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic front view of a cap unit constituting the ink system.
FIG. 7 is a plan view of a support plate that supports a cap.
FIG. 8 is a cross-sectional front view of a cap.
FIG. 9 is an external perspective view of a cap.
FIG. 10 is an overall system diagram of the ink system.
FIG. 11 is an external perspective view of a sample acquisition device constituting a weight measurement unit.
FIG. 12 is an external perspective view of a weight measuring device constituting the weight measuring unit.
FIG. 13 is an enlarged plan view of a mounting table constituting the weight measuring device.
FIG. 14 is a diagram showing an example of manufacturing a color filter using a substrate.
FIG. 15 is a diagram illustrating a substrate and a part of a color filter region on the substrate.
[Explanation of symbols]
2b, 2d, 2f Film-forming device (inkjet device)
14 Inkjet head (head)
14a Ink ejection surface (droplet ejection surface)
33 cap
39 Suction device
40 Cap body
41 Rubber member (sealing member)
41b Seat (clamping part)
42 Lid
45 Coil spring (biasing member)
46 Atmospheric pressure release valve (switching means)
48 Suction space (sealed space)
49 Absorbent
52 Control unit
55 Absorbing member (weight measurement sample)
57 Sample acquisition device
58 Weight measuring device
59 Drive unit
84 Ink suction pump (suction drive source)
85 Ink suction valve (opening / closing means)
95 Wing Screw (Wing Nut)
96 mounting table
100 substrates

Claims (11)

液滴を吐出する複数ノズルが形成された複数ヘッドから液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
吐出検査装置によって各ノズル毎のドット抜け検出を行うドット抜け検出工程と、
前記ドット抜け検出工程後、ドット抜けが無い前記複数ヘッドから吐出される液適の吐出量を測定するための液滴を取得する液滴取得工程と、を有することを特徴とする液滴吐出方法。A droplet discharge method for discharging droplets from a plurality of heads formed with a plurality of nozzles for discharging droplets,
A missing dot detection step for detecting missing dots for each nozzle by the discharge inspection device;
A droplet acquisition step of acquiring a droplet for measuring an appropriate discharge amount of liquid discharged from the plurality of heads having no dot drop after the dot drop detection step; . 請求項１に記載の液滴吐出方法において、
前記ドット抜け検出工程と前記液滴取得工程の間に、キャップユニットによって前記ヘッドから液滴を吸引する吸引工程を有することを特徴とする液滴吐出方法。The droplet discharge method according to claim 1,
A droplet discharge method comprising a suction step of sucking a droplet from the head by a cap unit between the dot dropout detection step and the droplet acquisition step. 請求項２に記載の液滴吐出方法において、
前記吸引工程と前記液滴取得工程の間に、前記キャップユニットに対し前記ヘッドから液滴を吐出するフラッシング工程を有することを特徴とする液滴吐出方法。The droplet discharge method according to claim 2,
A droplet discharge method comprising: a flushing step of discharging droplets from the head to the cap unit between the suction step and the droplet acquisition step. 請求項１から３のいずれか１項に記載の液滴吐出方法によって液滴を吐出する製膜装置。    A film forming apparatus for discharging droplets by the droplet discharge method according to claim 1. 請求項４に記載の製膜装置において、
前記液滴取得工程は、支持板と、前記支持板を駆動する駆動装置と、前記支持板上に前記複数ヘッドに対応して設けられた複数の吸収部材とからなる試料取得装置によって行われることを特徴とする製膜装置。The film forming apparatus according to claim 4,
The droplet acquisition step is performed by a sample acquisition device including a support plate, a driving device that drives the support plate, and a plurality of absorbing members provided on the support plate corresponding to the plurality of heads. The film forming apparatus characterized by this. 請求項５に記載の液滴吐出方法において、
前記吸収部材は、前記ヘッドに対応する向きで前記支持板に配置されることを特徴とする製膜装置。The droplet discharge method according to claim 5,
The film forming apparatus, wherein the absorbing member is disposed on the support plate in a direction corresponding to the head. 請求項５または６に記載の製膜装置において、
前記支持板は、前記駆動装置に対して蝶ネジで締結固定されることを特徴とする製膜装置。In the film forming apparatus according to claim 5 or 6,
The film forming apparatus, wherein the support plate is fastened and fixed to the driving device with a thumbscrew. 請求項５から７のいずれか１項に記載の製膜装置において、
前記支持板が載置される載置台を有し、該載置台上の前記支持板から前記吸収部材を搬送して該吸収部材が吸収した液滴の重量を測定する重量測定装置が付設されることを特徴とする製膜装置。In the film forming apparatus according to any one of claims 5 to 7,
A weight measuring device is provided that has a mounting table on which the support plate is mounted, and that measures the weight of droplets absorbed by the absorbing member by transporting the absorbing member from the support plate on the mounting table. A film forming apparatus. 複数のヘッドから吐出された液滴を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す製膜装置を有するデバイス製造装置であって、
前記製膜装置として、請求項４から９のいずれか１項に記載された製膜装置が用いられることを特徴とするデバイス製造装置。A device manufacturing apparatus having a film forming apparatus for supplying droplets discharged from a plurality of heads to a substrate and performing film forming processing on the substrate,
10. A device manufacturing apparatus, wherein the film forming apparatus according to claim 4 is used as the film forming apparatus. 請求項９に記載のデバイス製造装置により製造されたことを特徴とするデバイス。    A device manufactured by the device manufacturing apparatus according to claim 9. 複数のヘッドから吐出された液滴を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方法であって、
請求項４から請求項１０のいずれか１項に記載された製膜装置を用いて前記製膜処理工程を行うことを特徴とするデバイス製造方法。A device manufacturing method including a film forming process of supplying droplets discharged from a plurality of heads to a substrate and performing a film forming process on the substrate,
A device manufacturing method, wherein the film forming process is performed using the film forming apparatus according to any one of claims 4 to 10.

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