JP4403808B2 - インクジェット塗布装置 - Google Patents

Description

この発明は、インクジェットヘッドを用いた塗布装置に係り、特に、インクジェットヘッドの吐出特性を読み取るための装置に関する。

近年、同一基板に特性の異なる薄膜を塗布により所定のパターンを形成して、機能素子を得ようとする技術が開発されている。その有力な方法として、インクジェット方式により、同一基板上に異なる薄膜パターンの形成がなされている。

しかしながら、インクジェット方式を用いる場合では、基板上で異なる薄膜材料が混合するといったプロセス面での問題が生じる。具体的には、インクジェット方式を利用して有機ＥＬ（Eictro-Luminescence）デバイスなどの表示装置におけるポリマ発光材料や、カラーフィルタにおける着色樹脂などの薄膜材料を塗設する技術が用いられているが、インクジェット方式を利用して液体材料を充填して薄膜のパターンを形成する場合、吐出された液体材料が隣接する画素に流出するなどの問題が生じている。

インクジェット法は、ピエゾ素子などの伸縮素子を用いてインク室を膨張，収縮させることにより、インクジェットヘッドからパターン形成のためのインクの小滴（主滴）を噴射させるものであるが、この主滴の後にサテライトと呼ばれる、主滴よりも小さくて速度の遅い複数の微小滴が発生する。サテライトの発生原因は、主滴の噴射後のインクジェットヘッド内の気泡の収縮やピエゾ素子の変形のために生じるインクジェットヘッドでのメニスカスの後退により、インクジェットヘッド内へ液体（インク）が移動するが、その移動後の反動として、液体がインクジェットヘッド外の方向へ移動し始め、これによって液体の噴射が再度生じるためであることが知られている。サテライトは、主滴に対して時間的に遅れ、また、微小滴であるために、飛散し、パターン形成のために決められた仕切領域以外の所に着弾する可能性が高く、そのため、有機ＥＬデバイスの表示機能などを低下させる原因となる。

この様な問題を解決するために、サテライト滴の発生を防止する技術が多く提案されている。

その一例として、主滴を発生させるための第１の圧力変動に続いて、第２の圧力変動を加えることにより、残留振動を抑える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の例として、電気機械変換体（例えば、圧電素子）の変形後に、リバウンド変位を伴いつつメニスカスの大きな残留振動による吐出口外への液体の突出によって発生するサテライト滴を主滴と等量にして吐出（噴射）させ、パターンを形成する媒体上で主滴と一部重なるように合体させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭５９−１３３０６７号公報 特開平７−２８５２２２号公報

ところで、上記の特許文献１，２に記載の技術では、サテライトそのものの着弾精度はそのコントロールが極めて難しく、主滴とサテライトとを同等に扱う着想は、主滴そのもの、ひいてはインクジェットヘッドの仕様上の着弾精度を確保できないという問題が残る。

インクジェットヘッドは、その寿命や固体差により、その推奨とされる使用範囲内（例えば、規定の印加電圧など）においても、サテライトが発生することがあり、この問題も、上記特許文献１，２に記載の技術では、解決し得ない。また、インクジェットヘッドの寿命や固体差は、定期的にインクジェットヘッドを監視しなければ、判断することが難しい。

本発明の目的は、かかる問題を解決し、確実にサテライト滴の発生を防止して、塗布材料の液滴を所定の領域に確実に着弾させることができ、かつインクジェットヘッドの吐出特性を容易に知ることができるようにしたインクジェット塗布装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、インクジェットヘッドの吐出口から塗布材料を吐出して基板などに塗布する塗布機構部とこの塗布機構部に使用するインクジェットヘッドを検査する検査機構部とを備え、検査機構部は、インクジェットヘッドの吐出口から吐出される塗布材料の液滴の状態を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて、インクジェットヘッドの吐出口に対する最適印加電圧を決定する電圧決定手段とを備え、電圧決定手段は、検出手段の検出結果に基づいて、液滴として吐出可能な最小印加電圧とサテライトが発生しない最大印加電圧とを求め、最小印加電圧と最大印加電圧との間で該最適印加電圧を決定する構成をなすものである。

本発明によると、サテライトを発生させずに最適な液滴量で塗布材料の液滴を吐出させることができるし、吐出した液滴を塗布基板の所定の領域に確実に着弾させることができ、また、インクジェットヘッドの吐出特性を容易に知ることができて、該インクジェットヘッドを常に良好な状態で使用することができ、塗布基板で常に塗布材料の良好な塗布状態を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面により説明する。なお、以下の実施形態は有機ＥＬデバイスの製造装置への適用を例とするものであるが、本発明はこれに限るものではない。

図１は本発明によるインクジェット塗布装置の第１の実施形態を示す斜視図であって、Ａはこの実施形態での塗布材料の塗布を行なう塗布機構部、１は架台、２はフレーム、２ａはフレーム２の横梁、２ｂはフレーム２の右脚部、２ｃはフレーム２の左脚部、３はＺ軸ステージ、４はＺ軸駆動モータ、５はインクジェットヘッド、６はヘッドブラケット、７はヘッド駆動基板、８は塗布基板、９はＸ軸ステージ、１０はＸ軸駆動モータ、１１はＹ軸ステージ、１２はＹ軸駆動モータ、１３はθ方向回転ユニット、１４は吸着テーブル、１５はクリーニング装置、１６は塗布材料ボトル、１７はボトルホルダ、１８は洗浄液ボトル、１９はモニタ、２０はＰＣ（パーソナル・コンピュータ）である。

同図において、この第１の実施形態は、塗布機構部ＡにＰＣ２０及びモニタ１９を備え、さらに、図３に示す検査機構部を備えたものである。

塗布機構部Ａでは、架台１上に門型のフレーム２が、Ｘ軸方向に平行となるように、固定して取り付けられている。このフレーム２の横梁２ａの前面中心部には、Ｚ軸ステージ３が、その面が架台１の上面と直角になるように、固定して取り付けられている。このＺ軸ステージ３にヘッドブラケット６とＺ軸駆動モータ４とが設けられ、このＺ軸駆動モータ４によってヘッドブラケット６がＺ軸方向（上下方向）に移動可能となっている。また、このヘッドブラケット６には、インクジェットヘッド５が着脱可能に取り付けられている。

また、フレーム２の手前側から見て右側の脚部、即ち、右脚部２ｂには、Ｚ軸方向に移動可能にボトルホルダ１７が取り付けられており、このボトルホルダ１７に塗布材料ボトル１６が搭載されている。また、塗布材料ボトル１６の近傍には、インクジェットヘッド５内の塗布材料の流路を洗浄するための洗浄用溶剤が仕込まれている洗浄液ボトル１８が設けられている。なお、これら塗布材料ボトル１６や洗浄液ボトル１８からは、図示しない供給手段により、インクジェットヘッド５への塗布材料の供給やクリーニング装置１５への洗浄液の供給が可能である。また、これら塗布材料ボトル１６や洗浄液ボトル１８を適宜取り替え可能となっている。さらに、フレーム２の左脚部２ｃには、ヘッド駆動基板７が取り付けられている。

また、架台１の上面には、フレーム２の右脚部２ｂ，左脚部２ｃとの間まで延長してＹ軸ステージ１１が取り付けられており、このＹ軸ステージ１１にＹ軸駆動モータ１２と、Ｙ軸ステージ１１に対してＹ軸方向に移動可能に、Ｘ軸ステージ９とが設けられている。また、このＸ軸ステージ９には、Ｘ軸駆動モータ１０と、Ｘ軸ステージ９に対してＸ軸方向に移動可能に、θ方向回転ユニット１３が設けられている。このθ方向回転ユニット１３は、また、図示しない駆動モータの駆動により、θ方向に回転する。θ方向回転ユニット１３の上面には、吸着テーブル１４が、その上面を架台１の上面と平行になるようにして、固定されている。従って、この吸着テーブル１４は、Ｙ軸駆動モータ９，Ｘ軸駆動モータ１２の駆動により、Ｙ軸，Ｘ軸方向に移動し、また、θ方向回転ユニット１３の駆動モータの駆動により、θ方向に回転する。

吸着テーブル１４の上面はインクジェットヘッド５によって塗布材料が塗布される塗布基板８の載置面をなしており、この載置面に図示しない真空発生装置と連通する微細な吸引穴が複数設けられている。吸着テーブル１４上に載置された塗布基板８は、この真空発生装置の負圧供給手段から吸引穴に供給される負圧により、吸着テーブル１４上に吸着保持される。このように吸着ステージ１４上に吸着保持された塗布基板８の表面とインクジェットヘッド５の底面とは、互いに平行に対向する。また、この吸着テーブル１４の前側（図面上、手前側）端面には、インクジェットヘッド５の目詰り防止並びに目詰り要因排除を目的としたクリーニング装置１５が取り付けられている。

なお、Ｚ軸駆動モータ４の駆動によるインクジェットヘッド５の降下ストロークは、少なくともインクジェットヘッド５がクリーニング装置１５の位置よりもさらに降下するように設定されている。

この第１の実施形態では、以上の構成の塗布機構部Ａに加え、ＰＣ２０とモニタ１９とが設けられている。ＰＣ２０では、インクジェットヘッド５の液滴吐出制御やインクジェット塗布装置全体に対する構成機器の駆動制御，状態監視などが行なわれる。

図２は図１におけるインクジェットヘッド５の底面（吐出面）の一具体例を概略的に示す平面図であって、５ａは塗布材料吐出面、２１はオリフィスプレート、２２は塗布材料吐出口、２３は吐出口ライン、２４は基準面である。

同図において、インクジェットヘッド５内に複数の塗布材料収納室（図示せず）が設けられ、夫々が塗布材料吐出室２２を有している。インクジェットヘッド５の塗布材料吐出面５ａにオリフィスプレート２１が貼り付けられており、このオリフィスプレート２１の幅方向（図面上縦方向：図１でのＹ軸方向となる）中心を通る直線状の吐出口ライン２３に沿って塗布材料収納室の塗布材料吐出口２２が配列されている。かかるインクジェットヘッド５を備えた図１に示す塗布機構部Ａでは、この吐出口ライン２３、従って、塗布材料吐出口２２の配列方向がＸ軸方向と平行となるように調整される。

各塗布材料収納室には、圧電素子などで構成される吐出機構部（図示せず）が設けられており、この吐出機構部に電圧を印加して動作させることにより、塗布材料収納室内の塗布材料が塗布材料吐出口２２から微細な液滴として吐出される。なお、吐出機構部としては、圧電素子方式に限らず、空圧を加える機構などでもよい。

この第１の実施形態では、かかる塗布機構部Ａに加え、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２を検査するためのインクジェットヘッド検査機構部を備えており、インクジェットヘッド５が塗布機構部Ａで使用されるに際し、その塗布材料吐出口２２が夫々インクジェットヘッド検査機構部で検査される。以下では、このインクジェットヘッド検査機構部が塗布機構部と別体のものとして、このインクジェットヘッド検査機構部について説明する。

図３はかかるインクジェットヘッド検査機構部の一具体例を示すものであって、同図（ａ）はその要部構成を示す斜視図、同図（ｂ）は回路構成図であり、Ｂはインクジェットヘッド検査機構部（以下、単に検査機構部という）、２５はＹ軸ステージ、２６はＹ軸駆動モータ、２７はＸ軸ステージ、２８はＸ軸駆動モータ、２９はθ方向回転ユニット、３０はカメラ、３１は光源、３２はトレイ、３３はクリーニング装置、３４は光軸、３５はＺ軸ステージ、３６はＺ軸駆動モータ、３７はインクジェットヘッド５が取り付けられるヘッドブラケット、３８はヘッド駆動基板、３９は光源制御装置、４０は液滴である。なお、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

検査機構部の具体例は、基本的には、図１に示す塗布機構部Ａと同様の構成をなすものである。

図３（ａ）において、図示しない架台に固定して取り付けられるＹ軸ステージ２５上に、Ｙ軸駆動モータ２６によってＹ軸ステージ２５に対しＹ軸方向に移動可能に、Ｘ軸ステージ２７が搭載されており、このＸ軸ステージ２７上に、Ｘ軸駆動モータ２８によってＸ軸ステージ２７に対しＸ軸方向に移動可能に、θ方向回転ユニット２９が搭載されている。また、このθ方向回転ユニット２９は、図示しない駆動モータにより、θ方向に回転する。検査機構部Ｂのかかる構成は、図１に示す塗布機構部の場合と同様である。

θ方向回転ユニット２９上に、周辺に枠が設けられたトレイ３２が固定して取り付けられている。そして、このトレイ３２の対向する２つの辺のうちの一方の辺の端面にカメラ３０が、他方の辺の端面に光源３１が夫々互いに対向するようにして設けられており、カメラ３０の光軸（撮像面に垂直で、かつこの撮像面に垂直な軸）と光源３１の光軸とが一致して同じ光軸３４となるように、これらカメラ３０と光源３１とが配置されている。また、トレイ３２のさらに他の１つの辺の端面にインクジェットヘッド５のクリーニング装置３３が設けられている。

また、図示しない上記の架台には、図１に示すフレーム２と同様の門型のフレームが設けられており、これに、図１に示す塗布機構部Ａと同様、ヘッド駆動基板３８（図３（ｂ））とＺ軸駆動モータ３６を備えたＺ軸ステージ３５が設けられ、このＺ軸ステージ３５にＺ軸方向に移動可能なヘッドブラケット３７が取り付けられ、このヘッドブラケット３７に検査しようとするインクジェットヘッド５が着脱可能に取り付けられる。

この具体例の検査機構部Ｂでは、さらに、ＰＣとモニタとが用いられるものであるが、ここでは、これらを図１に示す塗布機構部Ａに用いられるＰＣ２０，モニタ１９で兼用するものとする。

検査機構部Ｂでインクジェットヘッド５の性能を検査する場合には、θ方向回転ユニット２９を回転駆動してトレイ３２を回転させることにより、カメラ３０から光源３１への光軸３４がＹ軸方向に平行となるように、従って、かかる光軸３４がインクジェットヘッド５での吐出口ライン２３（図２）に垂直となるように、カメラ３０と光源３１との姿勢を調整する。そして、Ｙ軸駆動モータ２６とＸ軸駆動モータ２８とを適宜駆動することにより、インクジェットヘッド５の吐出面（底面）５ａ（図２）から吐出される液滴の噴射経路がカメラ３０と光源３１との間になるように、トレイ３２のＸ軸方向，Ｙ軸方向の位置が調整される。

ここで、図４に示すように、カメラ３０の視野３０ａの高さｈは、図１に示す塗布機構部Ａで塗布基板８に塗布材料を塗布するときのこの塗布基板８の塗布面からのインクジェットヘッド５の吐出面５ａ（図２）の高さ（後述のヘッド高さＨ１）よりも高いものとする。

インクジェットヘッド５を検査する場合には、図４に示すように、Ｚ軸駆動モータ３６を駆動することにより、インクジェットヘッド５の吐出面５ａ（図２）が視野３０ａのほぼ上辺側に位置するように、インクジェットヘッド５の高さを調整する。このように調整することにより、視野３０ａでのその下辺部より若干高い位置が塗布材料を塗布するときのインクジェットヘッド５の吐出面５ａに対する塗布基板８の塗布面８ａに相当する位置となる。

かかる調整が終了すると、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２からその配列順に１つずつ塗布材料を吐出させ、これによって噴射される塗布材料の液滴を光源３１で照明してカメラ３０で撮像する。撮像された液滴の画像信号はＰＣ２０に送られて検査のための各種の画像処理がなされる。このようにして、塗布材料の液滴の大きさ，形状，位置などを観測することができる。このように噴射された液滴は、トレイ３２で受け止められる。また、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２の目詰り要因は、Ｙ軸駆動モータ２６とＸ軸駆動モータ２８とを適宜駆動してインクジェットヘッド５をヘッドクリーニング装置３３の所まで移動させることにより、取り除くことができる。

なお、インクジェットヘッド５の全ての塗布材料吐出口２２から吐出される液滴がカメラ３０の視野３０ａの横幅内に入りきれない場合には、塗布材料を吐出する塗布材料吐出口２２が塗布材料吐出口２２の列の一方から他方へと移るにつれて、Ｘ軸駆動モータ２８の駆動により、トレイ３２、従って、カメラ３０と光源３１を、カメラ３０がいずれの塗布材料吐出口２２からの液滴も撮像できるようにする。また、インクジェットヘッド５の全ての塗布材料吐出口２２から吐出される液滴がカメラ３０の視野内に入る場合には、光軸３４が塗布材料吐出口２２の列の中央部を横切るように、カメラ３０と光源３１との位置調整をすることにより、液滴の撮像期間中カメラ３０と光源３１との位置を固定して置くことができる。ここで、カメラ３０，光源３１とインクジェットヘッド５との位置関係を設定するにしても、また、上記のように、カメラ３０で液滴を撮像するにしても、カメラ３０，光源３１の方を移動させたが、インクジェットヘッド５をＸ軸方向に移動可能とすることにより、インクジェットヘッド５の方を移動させるようにしてもよい。

次に、図３（ｂ）により、インクジェットヘッド５からの塗布材料の吐出制御や光源３１の発光制御について説明する。

インクジェットヘッド５から液滴４０を吐出させるときには、その吐出命令がＰＣ２０から出力される。ヘッド駆動基板３８は、この吐出命令を受信すると、インクジェットヘッド５の吐出面５ａの塗布材料吐出口２２（図２）毎の吐出命令に変換し、これら吐出命令を所定時間間隔で順にインクジェットヘッド５へ送出する。これにより、インクジェットヘッド５では、夫々の塗布材料収納室に順にかかる吐出命令が伝えられ、夫々の吐出機構が動作することにより、これら塗布材料収納室の塗布材料吐出口２２からは、所定の時間間隔で吐出命令が供給される順に、液滴４０が吐出される。

また、これら塗布材料吐出口２２毎の吐出命令は、光源制御装置３９にも送出される。光源制御装置３９は、この吐出命令を受信する毎に、この吐出命令の受信タイミングから規定の遅延時間遅れて光源３１を充分短い時間発光させる。これにより、塗布材料吐出口２２のいずれかから吐出された１つの液滴４０が照明され、これによって照明された瞬間のこの液滴４０の状態がカメラ３０で撮像される。かかる撮像が塗布材料吐出口２２毎に順番に行なわれる。

なお、光源制御装置３９で規定される上記の遅延時間は、塗布材料吐出口２２から液滴４０が吐出開始されてからこの液滴４０がカメラ３０の視野範囲を通過してしまうまでの時間長まで取り得る可変の時間であり、これにより、塗布材料吐出口２２から液滴４０が吐出開始される瞬間（遅延時間＝０）から液滴４０がカメラ３０の視野範囲を通過してしまう直前の瞬間までの任意のタイミングで光源３１を瞬間発光させることができ、液滴４０がカメラ３０の視野内を落下中であるときには、その任意の瞬間で光源３１によって照明され、カメラ３０で撮像することができる。

先述のようにカメラ３０による撮像が行なわれることにより、液滴４０を空中で静止しているような状態で撮像することが可能になり、さらに言えば、同じ塗布材料吐出口２２から複数回の吐出を行ない、その吐出毎に上記の遅延時間を順次変化させて光源３１の発光タイミングを順次異ならせることにより、吐出後の液滴４０の順次のタイミングでの撮像画像を得ることができ、これにより、液滴４０の状態や落下距離，飛翔角度などを観察することが可能となる。

図５（ａ），（ｂ）は図１に示す第１の実施形態で用いられる塗布基板８の一具体例と塗布材料の塗布状態を示す図であって、４１はバンク（くぼみ部）であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付けている。

図５（ａ），（ｂ）において、ＥＬデバイスなどに用いられる塗布基板８には、例えば、規定の幅Ｗ，奥行Ｌ，深さＨ２（図６）の楕円状をなすバンク４１が一定間隔で正方行列状に設けられている。なお、図５（ａ）に示す塗布基板８と図５（ｂ）に示す塗布基板８とは、バンク４１の向きが、例えば、９０度異なるものであり、それ以外の点については同様である。ここでは、いずれの塗布基板８であってもよい。

通常、かかる塗布基板８には、形状の異なる複数のバンク４１が形成されており、同形状のバンク４１毎に集合体を形成しているが、ここでは、１つの集合体のみを示し、他の集合体については省略している。ここで、インクジェットヘッド５の吐出口ライン２３（図２）はＸ軸方向のバンク４１の配列に平行であって、この吐出口ライン２３上の塗布材料吐出口２２（図２）の１つ１つがＸ軸方向に配列されるバンク４１の１つ１つに対向した状態で、インクジェットヘッド５のこれら塗布材料吐出口２２から１つずつ規定の順序で液滴４０が吐出され、対向するバンク４１に着弾するようにコントロールされる。

Ｘ軸方向１列分のバンク４１での塗布材料の塗布が終了すると、塗布基板８がＹ軸方向に、バンク４１のＹ軸方向のピッチ分移動し、次のＸ軸方向１列分のバンク４１での塗布材料の塗布が行なわれる。このようにして、順次Ｘ軸方向１列分ずつバンク４１への塗布材料の塗布が行なわれることになる。また、Ｙ軸方向に移動しながら、リニアスケールなどの距離検出手段を用いてピッチ分の位置をリアルタイムに検出し、塗布材料を塗布することで連続的に塗布するようにしてもよい。

図６はインクジェットヘッド５からの液滴４０の飛翔角度と着弾位置のバラツキとの関係について示す図であって、Ｙ軸方向に沿う断面を示すものであり、前出図面に対応する部分には同一符号を付けている。

同図において、１つのバンク４１内に吐出される液滴４０の量は予め決められており、これを理想液滴量とする。この理想液滴量の液滴４０がバンク４１内に着弾して均一に塗れ広がったときのこのバンク４１内での塗布材料４２の液面のバンク４１底面からの高さをＨ３とする。また、インクジェットヘッド５から吐出される液滴４０の理想的な軌跡を軌跡４３と、実際の軌跡を軌跡４４とすると、これら軌跡４３，４４とが一致せず、飛翔角度θＹが生ずる。このときの塗布材料吐出口２２と塗布基板８の表面との間の距離をヘッド高さＨ１とすると、理想的な軌跡４３によるバンク４１での液滴４０の着弾点４５から実際の軌跡４４による着弾点４６がずれることによる液滴４０のＹ方向の着弾誤差ΔＹが生じる。ここで、Ｙ方向着弾誤差ΔＹがＹ方向許容着弾誤差ΔＹＴよりも大きければ、このバンク４１に液滴４０が着弾しないばかりか、最悪の場合、隣接しているバンク４１（図示せず）に着弾することになる。このような場合には、該当するインクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２は使用しないか、もしくはヘッド高さＨ１を低くしてＹ方向着弾誤差ΔＹを小さくする。

なお、ここでは、バンク４１の幅Ｗ方向（Ｙ方向）について述べたが、バンク４１の奥行Ｌ方向（Ｘ方向）についても、同様である。

また、許容着弾誤差ΔＹＴはバンク４１の形状（幅Ｗ）に影響されるが、さらに、液滴４０の粘度や比重量、そして、バンク４１の親水性をも加味して決定してもよい。

さらに、液滴４０が着弾してバンク４１内に塗れ広がる際、液滴４０の落下速度が速すぎたり、後述するように液滴４０が充分に安定していなかったりすると、着弾後の液滴４０の挙動が安定しないばかりか、着弾時に四方に展開する慣性力で液滴４０の全量の一部がバンク４１を乗り越え、塗布基板８内の意図しない領域に付着してしまうことが分かっており、許容着弾誤差ΔＹＴに関してこれらも考慮することも好ましい。

図７はこの第１の実施形態でのサテライトの概要と上記のギャップ長Ｈ０についての説明図である。

同図において、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２から吐出される塗布材料は、吐出直後（Ｐ１）からわずかな時間を経過して、その先端が球状となり（Ｐ２→Ｐ３）、やがて自重と粘性などによって液滴４０として塗布材料吐出口２２から完全に分離し（Ｐ４）、球状となり（Ｐ５）、次第にその内部応力が発散し安定化する（Ｐ６）。そのときのインクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２から安定化したときの液滴４０の中心までの距離を上記のギャップ長Ｈ０とする。このギャップ長Ｈ０の位置に達した液滴４０は安定化しており、塗布基板８の塗布面からのヘッド高さＨ１（図６）をこのギャップ長Ｈ０以上に設定することにより、液滴４０を安定した状態でバンク４１に着弾させることができる。即ち、液滴４０がこのように安定した状態でバンク４１に着彈するように、上記のヘッド高さＨ１をギャップ長Ｈ０以上に設定することが好ましい。

ここで、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２毎に電圧を印加することにより、このインクジェットヘッド５内の塗布材料吐出口２２（図３）毎の塗布材料収納室で圧縮素子などの吐出機構部が動作し、塗布材料吐出口２２から塗布材料が吐出されて液滴４０が生ずるのであるが、この印加電圧が規定電圧値以上にして液滴４０の吐出を行なうと、液滴４０の周辺に液滴４０より速度の遅い複数の微小滴群（サテライト）４７が発生する（図７のＰ５’→Ｐ６’）。かかるサテライト４７の発生は有機ＥＬデバイスなどの品質を著しく低下させる原因となるため、後述するように、かかるサテライト４７を発生させる印加電圧もしくはそれ以上の印加電圧では、塗布材料吐出口２２から塗布材料を吐出させないようにする。

図８はこの第１の実施形態におけるインクジェットヘッド５での液滴量Ｑと印加電圧Ｅとの関係について示す図である。なお、電圧印加時間は各塗布材料吐出口２２で同一である。

図８（ａ）において、インクジェットヘッド５での印加電圧Ｅの可能な上限値，下限値は予め決まっている。この上限値と下限値との範囲内で、特に、液滴４０を吐出可能な最小印加電圧をＥ１とし、そのときの液滴４０の量（液滴量Ｑ）をＱ１とする。また、液滴４０を吐出可能な最大印加電圧をＥ２とし、そのときの液滴量ＱをＱ２とする。印加電圧Ｅ１−Ｅ２間では、印加電圧Ｅと吐出液滴量Ｑとは比例関係（なお、サテライトは液滴量Ｑに含まない）にあることが知られており、その比例関係を表わす直線を吐出特性直線４８とする。インクジェットヘッド５に高い電圧Ｅを印加すると、吐出された液滴周辺にサテライト４７（図７）が発生することは前述の通りであり、サテライト４７が初めて発生する印加電圧Ｅを許容最大印加電圧ＥＳとすると、電圧ＥＳ−Ｅ２間の電圧帯は使用しないようにする。最適印加電圧ＥＴは、最適液滴量ＱＴ（図６で説明したバンク４１に吐出される予め決められた理想液滴量に相当）の液滴４０を吐出可能な印加電圧Ｅである。図１に示す塗布機構部Ａで用いるインクジェットヘッド５では、その最適な印加電圧Ｅとしては、電圧Ｅ１−ＥＳ間から予め規定した最適液滴量ＱＴを吐出可能な最適印加電圧ＥＴを選択することになる。

一方、インクジェットヘッド５を使用し続けていると、次第に吐出特性直線４８が降下して行き、図８（ｂ）に示すように、吐出特性直線４９となって最適液滴量ＱＴの液滴４０を吐出できなくなる。また、インクジェットヘッド５の固体差が原因となって、最初から吐出特性直性４９となっている場合もある。このような場合には、同じバンク４１に対して２回以上の塗布を行ない、そのバンク４１で最適液滴量ＱＴの液滴４０を確保することができるようにする。

図８（ｂ）において、例えば，最適液滴量ＱＴの半分の液滴量Ｑを分割最適液滴量ＱＴｈとすると、印加電圧Ｅと吐出される液滴量Ｑは比例関係にあるから、分割最適液滴量ＱＴｈに対する印加電圧ＥＴｈで同じバンク４１に２回印加し、２回塗布するようにする。これにより、このバンク４１で最適液滴量ＱＴ（＝２×ＱＴｈ）の液滴量Ｑでの塗布を確保することができる。

なお、印加電圧Ｅ１より小さい印加電圧Ｅでは、実際には、インクジェットヘッド５で塗布材料の吐出のための動作が行なわれているが、塗布材料を吐出させるための力が足りないために、塗布材料が外部へ吐出されない。しかし、このような印加電圧Ｅでも、最小印加電圧Ｅ１に比較的近い場合、インクジェットヘッド５の塗布材料収納室では、吐出機構部の動作により、塗布材料が撹拌されて揺動しており、このときの印加電圧Ｅを揺動電圧Ｅ０とする。インクジェットヘッド５は、塗布材料の吐出動作を行わない状態が長時間続くと、次第にその塗布材料吐出口２２が乾燥していって目詰りが生ずる。これに対し、充分な吐出特性が発揮できないが、揺動印加電圧Ｅ０をインクジェットヘッド５に印加し続けて（揺動して）いれば、塗布材料がインクジェットヘッドの塗布材料吐出口２２の付近の流路内で程良く攪拌され、塗布材料吐出口２２の目詰りが生じないことが発明者らの実験でわかっている。また、この塗布材料の揺動時では、インクジェットヘッド５からは塗布材料が吐出されないため、事実上、吐出動作が行なわれない状態と言える。従って、インクジェットヘッド５で吐出動作を行なわせない場合には、常に印加電圧を揺動電圧Ｅ０にしておくようにする。さらに、その揺動電圧Ｅ０は、最小印加電圧Ｅ１に近いほうがより好ましい。

次に、図３（ａ），（ｂ）に示した検査機構部Ｂを用いて実際にインクジェットヘッド５で最適液滴量ＱＴの液滴４０を吐出させるための各種パラメータの決定について説明する。

図９はこのための検査機構部Ｂの全体的な動作の一具体例を示すフローチャート、図１０は図９におけるステップ１０３の一具体例を示すフローチャート、図１１は図９におけるステップ１０９の一具体例を示すフローチャートである。以下、図３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。

図９において、まず、測定の準備のために、ＰＣ２０に、図１に示す塗布機構部Ａで用いる塗布基板８でのバンク４１（図５）の諸元として、図５及び図６におけるバンク幅Ｗ，バンク奥行Ｌ，Ｙ方向許容着弾誤差ΔＹＴ、Ｘ方向許容着弾誤差ΔＸＴ（図示せず）、要求液滴量、許容分割塗布回数を入力する。また、インクジェットヘッド５の諸元として、ギャップ長Ｈ０（図７）、ヘッド高さＨ１（図６）、許容不良吐出口数を入力する。なお、Ｘ方向許容着弾誤差ΔＸＴやＹ方向許容着弾誤差ΔＹＴは、ＰＣ２０でバンク幅Ｗとヘッド高さＨ１などから独自の計算式を用いて決定してもよいし、予め計算してその結果の数値を入力するようにしてもよい（ステップ１０１）。

また、図３に示す検査機構部Ｂにおいて、図１に示す塗布機構部Ａで使用するインクジェットヘッド５をヘッドブラケット３７に取り付け、Ｚ軸ステージ３５を駆動して検査可能な所定の位置に位置設定する。そして、θ方向回転ユニット２９を回転駆動して、カメラ３０，光源３１の光軸３４が吐出口ライン２３（図２）と直交するように、光軸３４の向きの調整を行なった後、ＰＣ２０からインクジェットヘッド５に検査準備用の印加電圧及び駆動信号を送信し、その塗布材料吐出口２２（図２）から塗布材料を吐出させる。この吐出は塗布材料吐出口２２１つずつ順番に行なう。この塗布材料の吐出による液滴４０をカメラ３０で撮像し、これとともに、Ｘ軸駆動モータ２８の駆動により、インクジェットヘッド５から吐出される液滴４０がカメラ３０の視野に収まるように、カメラ３０のＸ軸方向の位置調整を行なう。インクジェットヘッド５の全ての塗布材料吐出口２２からの液滴４０がカメラ３０の視野内に納まりきれない場合には、少なくとも最初に吐出される液滴４０（例えば、最も左側の塗布材料吐出口２２から吐出される液滴４０）が視野内に入るように、カメラ３０の位置調整を行なう。また、必要に応じて、Ｙ軸駆動モータ２６の駆動により、カメラ３０のＹ軸方向の位置調整を行ない、カメラ３０のフォーカス調整も行なうようにしてもよい（図９のステップ１０２）。

以上により、測定のための準備作業が終了する。なお、この第１の実施形態では、インクジェットヘッド５の全ての塗布材料吐出口２２から吐出される液滴４０を検査対象とし、最も左側の塗布材料吐出口２２から順に最も右側の塗布材料吐出口２２まで、吐出される液滴４０の測定を行なうものとするが、検査の対象としたい吐出口数は任意に決めることができるし、測定の順番も任意に決めることができる。

図９において、以上の準備作業が終了すると、次に、インクジェットヘッド５の吐出特性を得るのに必要な、液滴４０の挙動に関するデータの取得を行なう（ステップ１０３）。これを、図１０により、説明する。

同図において、まず、インクジェットヘッド５に設けられた塗布材料吐出口２２のうちの１つ（この場合、上記のように、最も左側の塗布材料吐出口２２）を選択して検査対象吐出口２２とし、これにインクジェットヘッド５の検査用の初期駆動電圧として小さい印加電圧（図８（ａ）に示す最小印加電圧Ｅ１よりも小さい電圧値の電圧）Ｅを設定し（ステップ２０１）、光源制御装置３９（図３（ｂ））で設定される吐出命令に対する光源３１の発光タイミングの遅延時間ＴｄをＴｄ＝０に設定する（ステップ２０２）。そして、この設定された印加電圧Ｅをインクジェットヘッド５の検査対象吐出口２２に印加してカメラ３０で撮像を行ない、液滴の吐出状態を監視するが（ステップ２０３）、液滴４０がこの検査対象吐出口２２から吐出される前に光源３１が瞬間発光した場合には、あるいはこの印加電圧Ｅが上記の最低印加電圧Ｅ１（図８（ａ））未満である場合、カメラ３０が液滴４０を撮像できないので（ステップ２０４）、ステップ２０６，２０８と進み、光源制御装置３９で現在設定されている遅延時間Ｔｄ（このときには、Ｔｄ＝０）に所定時間ΔＴｄを追加し、ステップ２１１からステップ２０３に戻って新たな遅延時間Ｔｄ＋ΔＴｄで光源３１を発光させてカメラ３０で像を行なう。このようにして、カメラ３０が光源３１の照明によって液滴４０を撮像するまで（ステップ２０４）、ステップ２０３，２０４，２０６，２０８，２１０，２１１の動作を繰り返し、この繰り返し毎に光源制御装置３９で遅延時間Ｔｄが所定時間ΔＴｄずつ増加していく。

しかし、光源制御装置３９に設定されている遅延時間Ｔｄが予め設定されている吐出待機時間（液滴４０が検査対象吐出口２２から吐出開始してからカメラ３０の視野を通過するまでの時間）を越えても、この検査対象吐出口２２から液滴４０が吐出されないときには（ステップ２１１）、このときの印加電圧Ｅが最小印加電圧Ｅ１未満で液滴４０が吐出されなかったことになり、この検査対象吐出口２２に対する印加電圧Ｅを所定電圧ΔＥだけ高める（ステップ２１２）。そして、ステップ２１３からステップ２０２に戻り、光源制御装置３９での遅延時間Ｔｄを０に戻して、印加電圧Ｅ＋ΔＥで上記の動作を繰り返す。

このようにして、カメラ３０が光源３１の照明によって液滴４０を撮像できるまで（ステップ２０４）、上記の動作が繰り返され、その繰り返し毎に検査対象吐出口２２の印加電圧Ｅが所定電圧ΔＥずつ高められていき、また、そのとき設定されている印加電圧Ｅが検査対象吐出口２２に印加されている期間、光源制御装置３９で遅延時間Ｔｄが所定時間ΔＴｄずつ増加していく。

かかる動作の繰り返しが行なわれて、その後、検査対象吐出口２２からの液滴４０の吐出が確認された場合には（ステップ２０４）、このときの印加電圧Ｅをこの検査対象吐出口２２の最小印加電圧Ｅ１としてＰＣ２０に記録する（ステップ２０５）。

図７で説明したように、液滴４０は、塗布材料吐出口２２から吐出されてから時間が経過するとともに、安定していくが、ＰＣ２０がカメラ３０からの画像信号からカメラ３０で撮像された液滴４０が安定しているか否かの判定を行なっている（ステップ２０６）。

液滴４０が安定していない場合には、ステップ２０３〜２０６，２０８，２１０，２１１の動作が繰り返され、その繰り返し毎に光源制御装置３９で遅延時間Ｔｄが所定時間ΔＴｄずつ増加される。なお、ステップ２０５では、既に最小印加電圧Ｅ１が記録されているので、もはや最小印加電圧Ｅ１の記録は行なわれず、そのまま通過するだけである。

このように、遅延時間Ｔｄが順次所定時間ΔＴｄずつ増加するとともに、光源３１の発光タイミングが遅れていき、吐出された液滴４０が安定化したときに光源３１がこの液滴４０を照明し、これをカメラ３０が撮像してＰＣ２０が液滴４０が安定していると判定するようになる（ステップ２０６）。これにより、ＰＣ２０は、そのときに光源制御装置３９で設定されている遅延時間Ｔｄと撮像された液滴４０の輪郭とを基に液滴４０のカメラ３０の視野内での中心座標を算出し、また、液滴４０の輪郭を基にこの液滴４０（この場合には、安定しているから、球状をなしている）の体積、即ち、液滴量などを算出し、これら液滴４０の中心座標と液滴量とを、このときの検査対象吐出口２２への印加電圧Ｅや光源制御装置３９での遅延時間Ｔｄとともに、この検査対象吐出口２２を特定する情報（番号など）に関連付けて記録する（ステップ２０７）。

その後、ステップ２０３〜２０８，２１０，２１１の動作が繰り返され、その繰り返し毎に光源制御装置３９で遅延時間Ｔｄが所定時間ΔＴｄずつ増加していく。この間、ステップ２０７では、上記のデータの記録が行なわれる。また、遅延時間Ｔｄが上記の吐出待機時間を越えると（ステップ２１１）、検査対象吐出口２２の印加電圧Ｅを所定電圧ΔＥだけ高める。以上の動作が繰り返されるが、その間ステップ２０７で上記のデータの記録が行なわれる。

ところで、図７，図８で説明したように、液滴吐出開始が確認された後、印加電圧Ｅがある電圧値を越えると、液滴４０の周辺にサテライト４７が発生する。そこで、上記の動作の繰り返しにより、発生したサテライト４７が光源３１によって照明され、これがカメラ３０によって撮像されると、ＰＣ２０は液滴４０の周辺にサテライト４７が発生したと判定し（ステップ２０８）、そのときの印加電圧Ｅよりも１つ前の印加電圧Ｅをこの検査対象吐出口２２に対するサテライト４７が発生しない最大の印加電圧、即ち、図８（ａ）に示す許容最大印加電圧ＥＳとしてＰＣ２０に記録し（ステップ２０９）、図９のステップ１０４に進む。

少なくともサテライト４７が観測される前に（ステップ２０８）、検査対象吐出口２２の印加電圧Ｅが図８（ａ）に示す最大印加電圧Ｅ２を越えた場合も、図９のステップ１０４に進む。この場合には、この最大印加電圧Ｅ２がこの検査対象吐出口２２の許容最大印加電圧ＥＳとなる。

なお、ステップ２０４，２０６，２０８において、この第１の実施形態では、１回の撮像で得られた液滴４０の画像情報から上記の各種パラメータを抽出し、順次ＰＣ２０に記録するが、同じ遅延時間Ｔｄで液滴４０の撮像を２回以上行ない、夫々の撮像で得られた各種パラメータの平均をＰＣ２０に記録するようにしてもよい。

また、以上の図１０で説明した動作では、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２から順番に液滴４０を吐出させ、カメラ３０では、塗布材料吐出口２２からの液滴４０を１つずつ撮像するようにしたが、カメラ３０の視野内での複数の塗布材料吐出口２２が同時に液滴４０を吐出され、これらを同時に撮像して夫々のデータを取得するようにしてもよい。

図９において、ステップ１０３で検査対象吐出口２２に対して以上のパラメータが得られると、次に、θ方向回転ユニット２９を９０度回転させて、カメラ３０，光源３１の光軸３４がインクジェットヘッド５の吐出口ライン２３（図２）と平行となるように調整し（ステップ１０４）、同じこの検査対象吐出口２２に対し、ステップ１０３と同様のパラメータ、即ち、液滴４０の挙動に関するデータの測定を行なう（ステップ１０５）。

以上により、１つの塗布材料吐出口２２に対し、Ｙ軸方向からみた場合の液滴４０の挙動に関するデータとＸ軸方向からみた場合の液滴４０の挙動に関するデータとが得られる。

しかる後、必要に応じて、この検査対象吐出口２２やその周縁部をクリーニング装置２８で清掃する（ステップ１０７）。これにより、この検査対象吐出口２２に対する作業が終了する。そして、検査対象となっていない他の塗布材料吐出口２２のうちから１つを選んで次の検査対象吐出口２２とし（ステップ１０７）、この検査対象吐出口２２について、ステップ１０２からの上記の一連の動作を行ない、この検査対象吐出口２から吐出された液滴４０のＸ軸，Ｙ軸方向から見た挙動に関するデータを取得する。

このようにして、順次各塗布材料吐出口２２から吐出された液滴４０の挙動に関するデータを取得して、全ての塗布材料吐出口２２に対する液滴の挙動に関するデータの取得が終了すると（ステップ１０６）、次に、得られた各塗布材料吐出口２２のデータを評価し、このインクジェットへッド５を塗布機構部Ａで使用する際に必要な各種パラメータを決定する（ステップ１０９）。これを図１１により説明する。

同図において、まず、塗布機構部Ａ（図１）で使用するときのインクジェットヘッド５の各塗布材料吐出口２２から同じ量の液滴４０を吐出するための印加電圧Ｅを決定するものであるが（ステップ３０１）、これは次のようにして行なわれる。なお、各塗布材料吐出口２２では、同じ印加電圧Ｅに対して、吐出される液滴量にバラツキがあるが、このステップ３０１では、全ての塗布材料吐出口２２での液滴量が等しくなるように、夫々の印加電圧Ｅを決定するものである。

即ち、ＰＣ２０に記録された上記パラメータの中から、各塗布材料吐出口２２毎に、図１０のステップ２０７で求めた各印加電圧Ｅとそのときの液滴量（以下、実測液滴量という）との比例関係式を求め、これら比例関係式毎に、図９のステップ１０１で既にＰＣ２０に入力されている要求液滴量（図８（ａ）での最適液滴量ＱＴに相当する）を代入して、この要求液滴量に対応する印加電圧Ｅを求め、これを図８（ａ）に示す最適印加電圧ＥＴ（ｎ）（但し、ｎは塗布材料吐出口２２の番号）としてＰＣ２０に順次記録する。以上により、図１に示す塗布機構部Ａで使用するインクジェットヘッド５の各塗布材料吐出口２２毎の最適印加電圧ＥＴ（ｎ）が決定し、これをＰＣ２０に記録する。

なお、比例関係式を用いずに、液滴量許容誤差（例えば、±５％以内）を設け、各塗布材料吐出口２２毎に、要求液滴量の液滴量許容誤差で決まる許容液滴量範囲（即ち、要求液滴量±５％以内）内に入る上記実測液滴量に対する印加電圧Ｅを最適印加電圧ＥＴ（ｎ）としてＰＣ２０に順次記録してもよい。

要求液滴量に対応した実測液滴量が見出せない場合には、具体的には、液滴４０の１回の吐出では、バンク４１（図５）での液滴量が足りない場合、同じバンク４１に２回に分けて液滴４０を吐出するものとし、２つの実測液滴量の合算が要求液滴量となるように、夫々の印加電圧Ｅを選択し、夫々の印加電圧Ｅを最適印加電圧ＥＴａ（ｎ），ＥＴｂ（ｎ）としてＰＣ２０に記録する。

また、このように同じバンク４１に対して、液滴４０の吐出を３回以上に分けてもよいが、この回数は図９のステップ１０１で入力した許容分割塗布回数を越えないようにする。同じバンク４１に許容分割塗布回数だけ液滴４０を吐出しても、液滴量が要求液滴量に満たない場合には、この塗布材料吐出口２２は塗布機構部Ａ（図１）で使用しないものとし、これを、不良吐出口として、ＰＣ２０に記録するとともに、その個数を不良吐出口数としてカウントする。この不良吐出口数は、図９のステップ１０１で入力するときには、０となっている。

図１１のステップ３０１において、以上のようにして、液滴量のバラツキが補正されるように、各塗布材料吐出口２２の最適印加電圧ＥＴ（ｎ）が求まると、次に、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２毎に、求めた最適印加電圧ＥＴ（ｎ）を印加電圧Ｅとしてときの塗布基板８のバンク４１での液滴４０の着弾精度の判定を行なう（ステップ３０２）。この着弾精度は塗布材料吐出口２２毎にバラツキがある。以下、これについて説明する。なお、ステップ３０１で不良吐出口と判定された塗布材料吐出口２２については、その判定は省略してもよい。

各塗布材料吐出口２２毎に、図１１のステップ３０１で求めてＰＣ２０に記録されている最適印加電圧ＥＴ（ｎ）での液滴４０の遅延時間Ｔｄ毎の中心座標のデータから、この中心座標の落下の軌跡を直線近似して求め（図６での実際の軌跡４４に相当する）、液滴４０が垂直に落下した場合の直線状の軌跡（図６での理想的な軌跡４３に相当）とのなす図６に示すような飛翔角度θＹ（ｎ）（但し、ｎは塗布材料吐出口２２の番号）を求め、その飛翔角度θＹ（ｎ）と、既に図９のステップ１０１でＰＣ２０に入力されている塗布基板８の表面からインクジェットヘッド５の吐出面５ａ（図２）までの高さ、即ち、ヘッド高さＨ１とから、三角関数により、図６に示すような塗布材料吐出口２２固有のＹ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）（但し、ｎは塗布材料吐出口２２の番号）を求める。

このようにして求めたＹ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）が図９のステップ１０１でＰＣ２０に入力されたＹ方向許容着弾誤差ΔＹＴを上回った場合には、上記のヘッド高さＨ１を低く設定し、再度Ｙ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）を計算する。そして、Ｙ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）がＹ方向許容着弾誤差ΔＹＴと等しいか下回わるまでこの処理を行ない、かかる状態になったときには、そのときのヘッド高さＨ１（ｎ）（但し、ｎは塗布材料吐出口２２の番号）とＹ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）とをＰＣ２０に記録する。Ｘ方向着弾誤差ΔＸについても同様であって、このヘッド高さＨ１（ｎ）でのＸ方向着弾誤差ΔＸ（ｎ）が求められてＰＣ２０に記録される。

この第１の実施形態において、ヘッド高さＨ１（ｎ）はギャップ長Ｈ０（図７）を下回わらないようにする。そのため、Ｙ方向着彈誤差ΔＹ（ｎ）がＹ方向許容着弾誤差ΔＹＴに等しいか、下回わるためには、どうしてもヘッド高さＨ１（ｎ）がギャップ長Ｈ０を下回わらなければならない塗布材料吐出口２２は、塗布機構部Ａ（図１）で使用しないものとし、その旨をＰＣ２０に記録するとともに、その個数を不良吐出口数としてカウントする。

このようにして、各塗布材料吐出口２２について、Ｙ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）の評価や液滴４０の着彈位置のバラツキを補正するヘッド高さＨ１（ｎ）が決まると、図１１において、次に、塗布機構部Ａで塗布基板８への塗布材料の塗布動作を行なうときの上記の揺動電圧Ｅ０の決定を行なう（ステップ３０３）。これを次に説明する。

まず、図１０のステップ２０５で測定した全ての塗布材料吐出口２２での最小印加電圧Ｅ１を参照し、それらの中で最も低い最小印加電圧Ｅ１を選択する。そして、図１０のステップ２１２で用いた印加電圧Ｅを増加させるための規定の所定電圧ΔＥを減じた電圧を揺動電圧Ｅ０とし、これをＰＣ２０に記録する。

図１１において、次に、かかる検査に用いたインクジェットヘッド５が塗布機構部Ａで使用可能かどうかの判定を行なう（ステップ３０４）。これは、図１１のステップ３０１，３０２でカウントされた不良吐出口数の合計が図９のステップ１０１で入力された許容不良吐出口数以上であるか否か判定され（ステップ３０５）、許容不良吐出口数未満であれば、そのまま使用可能として図９のステップ１１０に進むが、許容不良吐出口数以上であれば、このインクジェットヘッド５は塗布作業に使用できないものとして、作業者に警告を発し（ステップ３０６）、図９のステップ１１０に進む。

以上で、インクジェットヘッド５の検査は終了し、検査されたインクジェットヘッド５は検査機構部Ｂ（図３）のヘッドブラケット３７から取り外される（ステップ１１０）。そして、使用可能なインクジェットヘッド５は塗布機構部Ａ（図１）のヘッドブラケット６に取り付けられて、塗布基板８への塗布作業に用いられる。

塗布機構部Ａで塗布作業に利用されるパラメータは、上記のようにＰＣ２０に記録されてパラメータのうち、塗布材料吐出口２２毎の最適印加電圧ＥＴ（ｎ）（塗布基板８の同じバンク４１（図５）に複数回塗布を実施するように指定された塗布材料吐出口２２については、夫々毎の最適印加電圧ＥＴａ（ｎ），ＥＴｂ（ｎ），……）やヘッド高さＨ１（ｎ）の集合のうち最も小さい値と、不良吐出口を示すデータである。ＰＣ２０は、かかるパラメータでもって、インクジェットヘッド５での印加電圧などの制御を行なう。

なお、この第１の実施形態では、塗布機構部Ａ（図１）と検査機構部Ｂ（図３）とで同じＰＣ２０を使用するものとしたが、別々のＰＣを用いるようにしてもよい。但し、この場合には、検査機構部ＢのＰＣで取得したパラメータなどのデータを塗布機構部Ａへ転送できるように、これらＰＣ間にＬＡＮやパラレル接続などのデータリンク機構を設けるか、また、夫々の機構部のＰＣに外部記録装置を搭載し、検査機構部ＢのＰＣに記録したデータをその外部記録装置で記録媒体に記録し、この記録媒体を塗布機構部Ａでの外部記録装置に装着してそのデータを塗布機構部Ａ側のＰＣで使用するようにする。

次に、図１に示す塗布機構部Ａで塗布基板８に塗布材料を塗布する際、インクジェットヘッド５で最適な液滴を吐出させる場合の動作について説明する。

図１２は図１に示す塗布機構Ａの塗布動作の一具体例を示すフローチャートである。

同図において、まず、塗布のための準備として、使用するインクジェットヘッド５に取り付けられているヘッド保護装置（図示せず）を取り外し、図３に示す検査機構部Ｂに取り付ける。このヘッド保護装置は、インクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２の乾燥による目詰りを防止するためのものである。そして、塗布機構部Ａでは、ＰＣ２０を起動し、適宜塗布材料ボトル１６での塗布材料や洗浄液ボトル１８での洗浄用溶剤の残量を確認し、各構成機器の自己診断などを実施する（ステップ４０１）。

一方、検査機構部Ｂでは、クリーニング装置１３３でインクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２（図２）とその周縁部の清掃を実施し、目詰り要因を排除し（ステップ４０２）。しかる後、上記のように、このインクジェットヘッド５の検査を行なって塗布作業に必要なパラメータをＰＣ２０に取得する（ステップ４０３）。

続いて、ＰＣ２０は、かかるパラメータをこれからの塗布作業に反映させる。即ち、検査済みのインクジェットヘッド５を塗布機構部Ａのヘッドブラケット６に取り付け、Ｚ軸ステージ３を駆動し、インクジェットヘッド５の吐出口面５ａ（図２）と塗布基板８の塗布面との距離、即ち、ヘッド高さを上記の検査で得られた各塗布材料吐出口２２（図２）のヘッド高さＨ１（ｎ）の集合のうち最も小さい値に設定する。これにより、全ての塗布材料吐出口２２で、Ｘ方向着弾誤差ΔＸ（ｎ），Ｙ方向着弾誤差ΔＹ（ｎ）が夫々Ｘ方向許容着弾誤差ΔＸＴ，Ｙ方向許容着弾誤差ΔＹＴの範囲内に収まることになり、上記の検査で不良と判定されないいずれの塗布材料吐出口２２も使用できることになる。

これとともに、成膜前処理工程などから搬送されてきた塗布基板８を吸着テーブル１４の所定の位置に載置し、図示しない真空発生手段を駆動して塗布基板８を吸着固定する（ステップ４０４）。そして、インクジェットヘッド５の夫々の塗布材料吐出口２２を塗布基板８でのバンク４７（図５）に対向させ、インクジェットヘッド５の各塗布材料吐出口２２毎にその最適印加電圧ＥＴ（ｎ）を印加する。これにより、各塗布材料吐出口２２から塗布材料の液滴４０が吐出され、夫々のバンク４７に塗布材料が塗布される。なお、使用するインクジェットヘッド５に不良吐出口があれば、この吐出口による塗布作業を行なわず、他の塗布材料吐出口２２で代用するなど、運転方法を変更する（ステップ４０５）。このようにして、この塗布基板８での塗布が終了すると、図示しない真空発生手段を駆動させて塗布基板８を吸着テーブル１４から解除し、次の塗布後処理工程へ搬送する（ステップ４０６）。

このようにして、１枚の塗布基板８での塗布作業が終了すると、次の塗布基板８について、ステップ４０４からの動作を繰り返して塗布作業を行なうようにして、塗布処理を必要とする規定枚数の塗布基板８に対する塗布作業が終了するまで（ステップ４０７）、かかる塗布作業（ステップ４０４〜ステップ４０８）が繰り返されるが、その途中で、インクジェットヘッド５のクリーニングを必要とする予め決められた決められた枚数の塗布基板８の塗布作業を終了すると（ステップ４０８）、このインクジェットヘッド５の塗布材料吐出口２２とその周縁部をクリーニング装置１５でクリーニングし（ステップ４０２）、ヘッドブラケット６から取り外して図３に示す検査機構部Ｂでのヘッドブラケット３７に取り付け、このインクジェットヘッド５の各塗布材料吐出口２２の再度の検査を行なう。この検査は、主として、これら塗布材料吐出口２２が不良か否かを判定するためのものであって、その検査結果がＰＣ２０に取り込まれる（ステップ４０３）。ここで、不良と判定された塗布材料吐出口２２が上記の許容不良吐出口数以上の場合には、このインクジェットヘッド５は、使用不能として、他のインクジェットヘッド５と交換され、ステップ４０１から上記の塗布動作が再開されることになる。

上記の検査の結果、これまで使用されたインクジェットヘッド５が使用可能である場合には、このインクジェットヘッド５が再度塗布機構部Ａに取り付けられ、ステップ４０４から動作が再開される。

そして、塗布処理を必要とする規定枚数の塗布基板８の塗布作業が終了すると（ステップ４０７）、このインクジェットヘッド５をヘッドブラケット６から取り外して図３に示す検査機構部Ｂでのヘッドブラケット３７に取り付け、クリーニング装置３３で塗布材料吐出口２２とその周縁部とをクリーニングし（ステップ４０９）、各塗布材料吐出口２２の上記の検査を行なう（ステップ４１０）。この検査も、主として、塗布材料吐出口２２の不良数を検出してこのインクジェットヘッド５が不良か否かを判定するためのものである。不良と判定されたインクジェットヘッド５はそのまま破棄されるが、使用可能なインクジェットヘッド５は、図示しない上記のヘッド保護装置が装着させ、これによって作業は終了する。

図１３は本発明によるインクジェット塗布装置の第２の実施形態を示す概略図であって、図１及び図３に対応する部分には同位置符号を付けて重複する説明を省略する。

この第２の実施形態は、図１に示す塗布機構部Ａと同様の塗布機構部を備えたものであるが、この塗布機構部の吸着テーブル１４にトレイ３３も搭載できるようにしたものである。

図１３は吸着テーブル１４上にトレイ３３が搭載され、吸着固定された状態を示すものである。ここで、この第２の実施形態では、吸着テーブル１４の１つの辺の端面にカメラ３０が、これに対向する他の辺の端面に光源３１が夫々、互いに対向するようにして、設けられている。これらカメラ３０の光軸と光源３１の光源とは、同一直線上にあまた、吸着テーブル１４のさらに他の辺の端面には、クリーニング装置３３が取り付けられている。従って、吸着テーブル１４にトレイ３３が搭載されると、図３（ａ）に示す検査機構部Ｂと同様の構成の検査機構部が形成されることになる。また、トレイ３３を取り除くと、吸着テーブル１４に塗布基板を搭載可能となり、図１に示す塗布機構部Ａと同様の塗布機構部が形成されて塗布基板経の塗布動作が可能となる。

なお、このように、カメラ３０と光源３１とクリーニング装置３３とを吸着テーブル１４に設ける代わりに、トレイ３３に設け、これらが設けられたトレイ３３を吸着テーブル１４に着脱可能としてもよい。

この第２の実施形態の検査機構部の検査動作も、図３に示す検査機構部の図９〜図１１に示す動作と同様である。また、この第２の実施形態の塗布機構部の塗布動作も、図１２に示す動作と同様である。但し、この図１２に示す検査動作において、ステップ４０２，４０９のインクジェットヘッド５のクリーニングやステップ４０３，４１０のインクジェットヘッド５の検査では、このインクジェットヘッド５をヘッドブラケット６から取り外す必要はなく、ヘッドブラケット６に取り付けたまま塗布基板への塗布動作やかかるクリーニング，検査を行なうことができる。

なお、本発明のインクジェット塗布装置を用いて有機ＥＬデバイスを作成し、これに最適電圧を印加したところ、不良画素及び色ムラのない高品質な特性を得ることが確認できた。

また、上記実施形態を有機ＥＬデバイスの製造装置とする例を説明したが、本発明は、これのみに限られるものではなく、複数のノズルを備えた塗布ヘッドを用いて所定の領域内に所定量の塗布材料を塗布し、高品質の画素を得るための装置であれば、本発明を適用できることはいうまでもない。

本発明によるインクジェット塗布装置の第１の実施形態を示す斜視図である。 図１におけるインクジェットヘッドの底面（吐出面）の一具体例を概略的に示す平面図である。 図１に示す実施形態に用いるインクジェットヘッド検査機構部の一具体例を示す図である。 図３に示すカメラの視野の説明図である。 図１に示す実施形態で用いられる塗布基板の一具体例と塗布材料の塗布状態を示す図である。 図１におけるインクジェットヘッドからの液滴の飛翔角度と着弾位置のバラツキとの関係について示す図である。 図１に示す実施形態でのサテライトの概要と塗布基板とインクジェットヘッドとの間のギャップ長Ｈ１についての説明図である。 図１におけるインクジェットヘッドでの液滴量と印加電圧との関係について示す図である。 図３に示すインクジェットヘッド検査機構部の全体的な動作の一具体例を示すフローチャートである。 図９におけるステップ１０３の一具体例を示すフローチャートである。 図９におけるステップ１０９の一具体例を示すフローチャートである。 図１に示す実施形態の塗布動作の一具体例を示すフローチャートである。 本発明によるインクジェット塗布装置の第２の実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ 塗布機構部
１ 架台
２ フレーム
３ Ｚ軸ステージ
４ Ｚ軸駆動モータ
５ インクジェットヘッド
５ａ 塗布材料吐出面
６ ヘッドブラケット
７ ヘッド駆動基板
８ 塗布基板
９ Ｘ軸ステージ
１０ Ｘ軸駆動モータ
１１ Ｙ軸ステージ
１２ Ｙ軸駆動モータ
１３ θ方向回転ユニット
１４ 吸着ステージ
１５ クリーニング装置
１９ モニタ
２０ ＰＣ
２２ 塗布材料吐出口
２３ 吐出口ライン
Ｂ インクジェットヘッド検査機構部
２５ Ｙ軸ステージ
２６ Ｙ軸駆動モータ
２７ Ｘ軸ステージ
２８ Ｘ軸駆動モータ
２９ θ方向回転ユニット
３０ カメラ
３０ａ 視野
３１ 光源
３２ トレイ
３３ クリーニング装置
３４ 光軸
３５ Ｚ軸ステージ
３６ Ｚ軸駆動モータ
３７ ヘッドブラケット
３８ ヘッド駆動基板
３９ 光源制御装置
４０ 液滴
４１ バンク
４２ 塗布材料
４３ 理想軌跡
４４ 実際の軌跡
４５，４６ 液滴の着彈点
４７ サテライト
４８，４９ 吐出特性直線

Claims (1)

1. インクジェットヘッドの吐出口から塗布材料を吐出して基板などに塗布する塗布機構部と該塗布機構に使用する該インクジェットヘッドを検査する検査機構部とを備え、
   該検査機構部は、
   該インクジェットヘッドの該吐出口から吐出される該塗布材料の液滴の状態を検出する検出手段と、
   該検出手段の検出結果に基づいて、該インクジェットヘッドの該吐出口に対する最適印加電圧を決定する電圧決定手段と
   を備え、
   該電圧決定手段は、該検出手段の検出結果に基づいて、液滴として吐出可能な最小印加電圧とサテライトが発生しない最大印加電圧とを求め、該最小印加電圧と該最大印加電圧との間で該最適印加電圧を決定することを特徴とするインクジェット塗布装置。

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