JP5444849B2 - Droplet discharge method and droplet discharge apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、液滴吐出方法及び液滴吐出装置に関する。   The present invention relates to a droplet discharge method and a droplet discharge device.

近年、液滴吐出ヘッドによってインクを吐出するインクジェット方式を用いてカラーフィルタを製造することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法では、基板に対して相対的に移動する液滴吐出ヘッドに設けられた複数のノズルから色材を含む液状体（液滴）を吐出させて液状体を配置（描画）し、さらに配置された液状体を乾燥などによって固化させて画素に対応した着色膜を形成している。   In recent years, it has been proposed to manufacture a color filter using an ink jet method in which ink is discharged by a droplet discharge head (see, for example, Patent Document 1). In this manufacturing method, a liquid material (droplet) containing a coloring material is discharged from a plurality of nozzles provided in a droplet discharge head that moves relative to the substrate, and the liquid material is disposed (drawn). The arranged liquid material is solidified by drying or the like to form a colored film corresponding to the pixel.

ところで、インクジェット法を用いた製造方法では、例えば図９（ａ）に示すように、複数のノズルから吐出される液状体の吐出量にわずかながらのバラツキが生じる。そして、液状体の吐出量のバラツキを有する状態で描画すると、カラーフィルタに筋状の濃淡ムラが生ずる場合がある。このような筋ムラは視認されやすいため、カラーフィルタを介して表示される画像の画質が低下する。
そこで、液滴吐出ヘッドに供給する駆動信号を調節することによって各ノズルから吐出される液状体の吐出量を平坦化して各ノズル間の吐出量のバラツキを低減する補正が行われている。 By the way, in the manufacturing method using the inkjet method, for example, as shown in FIG. 9A, slight variations occur in the discharge amount of the liquid material discharged from a plurality of nozzles. If the drawing is performed in a state where the discharge amount of the liquid material varies, streaky shading unevenness may occur in the color filter. Since such streak unevenness is easily visible, the image quality of the image displayed through the color filter is degraded.
Therefore, correction is performed to adjust the drive signal supplied to the droplet discharge head to flatten the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle and reduce the variation in the discharge amount between the nozzles.

特開２００２−２２１６１７号公報JP 2002-221617 A

しかしながら、上記従来の液滴吐出方法においても、以下の課題が残されている。すなわち、あるノズルに対する駆動信号を調節してこのノズルから吐出される液状体の吐出量を変更すると、このノズルに隣接するノズルから吐出される液状体の吐出量も変更されてしまうため、駆動信号を調節しても、図９（ｂ）に示すように、平坦化することが困難であり、周期性が残存することがある。そのため、複数のノズルの配列方向で液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させる移動量がノズルから吐出される液状体の吐出量の周期と一致してしまうと、残存するわずかな吐出量のバラツキが強調されてしまうので、液状体の吐出量を均等にできないという問題がある。このような筋状の濃淡ムラは、複数の液滴吐出ヘッドを同時に移動させる場合において、各液滴吐出ヘッドでバラツキの周期が異なるときに発生しやすい。これは、複数の液滴吐出ヘッドのうちのいずれか１つにおいて吐出量のバラツキの周期と移動量とが一致する可能性が高くなるからである。
また、ノズル列を構成する複数のノズル全体で吐出量のバラツキに一定の周期性を有するとは限らないため、ノズルの配列方向における液滴吐出ヘッドの基板に対する相対的な移動量をバラツキの周期の半分としても、液状体の吐出量を均等にできないという問題がある。 However, the following problems remain in the conventional droplet discharge method. That is, if the amount of liquid discharged from this nozzle is changed by adjusting the drive signal for a certain nozzle, the amount of liquid discharged from the nozzle adjacent to this nozzle will also change. Even if is adjusted, as shown in FIG. 9B, it is difficult to flatten and periodicity may remain. For this reason, if the amount of movement for moving the droplet discharge head relative to the substrate in the arrangement direction of the plurality of nozzles coincides with the period of the discharge amount of the liquid material discharged from the nozzles, the remaining slight discharge Since the variation in the amount is emphasized, there is a problem that the discharge amount of the liquid cannot be made uniform. Such streak-like shading unevenness is likely to occur when a plurality of droplet discharge heads are moved at the same time and the period of variation differs between the droplet discharge heads. This is because there is a high possibility that the discharge amount variation period and the movement amount coincide with each other in any one of the plurality of droplet discharge heads.
In addition, since the discharge amount variation does not always have a certain periodicity across the plurality of nozzles constituting the nozzle row, the relative movement amount of the droplet discharge head with respect to the substrate in the nozzle arrangement direction is determined as the variation period. However, there is a problem that the discharge amount of the liquid material cannot be made uniform.

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされてもので、液状体の吐出量をより均等にした液滴吐出方法及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge method and a droplet discharge device in which the discharge amount of a liquid material is made more uniform.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液滴吐出方法は、複数のノズルを有するノズル列が設けられた液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させながら前記ノズルから液状体を吐出する液滴吐出方法であって、前記ノズルから吐出される前記液状体の吐出量を補正する補正工程と、前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して副走査方向である第１走査方向に沿って所定距離移動させる工程と、前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して主走査方向である第２走査方向に沿って移動させながら前記液状体を吐出する工程と、を所定回数繰り返す走査工程と、を備え、前記補正工程では、前記ノズル列において少なくとも隣り合う前記ノズルとの間における吐出量の移動平均の前記第１走査方向における周期が、前記所定距離の偶数倍となるように吐出量を補正することを特徴とする。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, a droplet discharge method according to the present invention is a droplet discharge method for discharging a liquid material from a nozzle while moving a droplet discharge head provided with a nozzle row having a plurality of nozzles relative to a substrate. A correction step of correcting the discharge amount of the liquid material discharged from the nozzle, and moving the droplet discharge head by a predetermined distance along a first scanning direction which is a sub-scanning direction with respect to the substrate. And a step of discharging the liquid material while moving the droplet discharge head along the second scanning direction, which is the main scanning direction, with respect to the substrate, and a scanning step of repeating a predetermined number of times, In the correcting step, the discharge amount is adjusted so that the period in the first scanning direction of the moving average of the discharge amount between at least adjacent nozzles in the nozzle row is an even multiple of the predetermined distance. Characterized in that it positive.

また、本発明にかかる液滴吐出装置は、複数ノズルを有するノズル列が設けられた液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させながら前記ノズルから液状体を吐出する液滴吐出装置であって、前記ノズルから吐出される前記液状体の吐出量を補正する補正手段と、前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して副走査方向である第１走査方向及び主走査方向である第２走査方向に移動させる移動機構と、前記液滴吐出ヘッドの前記基板に対する前記第１走査方向に沿った所定距離の移動と前記第２走査方向に沿った移動との繰返し動作を制御する制御手段と、を備え、前記補正手段は、前記ノズル列において少なくとも隣り合う前記ノズルとの間における吐出量の移動平均の前記第１走査方向における周期が、前記所定距離の偶数倍となるように吐出量を補正することを特徴とする。 The droplet discharge device according to the present invention is a droplet discharge device that discharges a liquid material from the nozzle while moving a droplet discharge head provided with a nozzle row having a plurality of nozzles relative to a substrate. And a correction means for correcting the discharge amount of the liquid material discharged from the nozzle, and a second scanning direction and a second scanning direction in which the droplet discharge head is in the sub-scanning direction with respect to the substrate. A moving mechanism that moves in the scanning direction; and a control unit that controls a repetitive operation of a movement of the droplet discharge head with respect to the substrate by a predetermined distance along the first scanning direction and a movement along the second scanning direction. The correction means is configured such that a period in the first scanning direction of the moving average of the discharge amount between at least the adjacent nozzles in the nozzle row is an even multiple of the predetermined distance. And correcting the ejection amount.

この発明では、ノズル列において少なくとも隣接するノズルとの間における吐出量の移動平均を第１走査方向で所定距離の偶数倍の周期にすることで、筋状の濃淡ムラの発生をより確実に低減できる。
すなわち、各ノズルから吐出される液状体の吐出量に意図的にバラツキを持たせることは、上述のように各ノズルから吐出される液状体の吐出量を均一にしてバラツキを低減することと比較して容易である。そこで、各ノズルから吐出される液状体の吐出量の移動平均の周期を所定距離の偶数倍にすることにより、第１走査方向における所定距離の移動前において周期の山に当たるノズルから吐出される領域は、第１走査方向で所定距離移動させた後に周期の谷に当たるノズルから吐出される。そのため、第１走査方向における移動を繰り返すことにより、周期性を持ったバラツキが相殺され、液状体の吐出量が均一化される。したがって、筋状の濃淡ムラの発生をより確実に抑制できる。 In this invention, the moving average of the discharge amount between at least adjacent nozzles in the nozzle row is set to a cycle that is an even multiple of the predetermined distance in the first scanning direction, thereby more reliably reducing the occurrence of streak density unevenness. it can.
That is, intentionally varying the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle is compared with reducing the variation by making the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle uniform as described above. It is easy. Therefore, by setting the moving average period of the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle to an even multiple of the predetermined distance, the area discharged from the nozzle hitting the peak of the period before moving the predetermined distance in the first scanning direction Is ejected from a nozzle that hits a valley of the cycle after moving a predetermined distance in the first scanning direction. Therefore, by repeating the movement in the first scanning direction, the variation with periodicity is offset and the discharge amount of the liquid material is made uniform. Therefore, it is possible to more reliably suppress the occurrence of streak density unevenness.

本発明の一実施形態における液滴吐出装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the droplet discharge apparatus in one Embodiment of this invention. 液滴吐出ヘッドの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a droplet discharge head. 補正前後のノズル間の液状体の吐出量のバラツキを示す図である。It is a figure which shows the variation in the discharge amount of the liquid body between the nozzles before and behind correction | amendment. 駆動信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of a drive signal. 駆動信号の波形と液状体の吐出量との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the waveform of a drive signal, and the discharge amount of a liquid. カラーフィルタ及びカラーフィルタ基板を示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing a color filter and a color filter substrate. カラーフィルタ層の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of a color filter layer. 液滴吐出方法を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining a droplet discharge method. ノズル間の液状体の吐出量のバラツキを示す図である。It is a figure which shows the variation in the discharge amount of the liquid body between nozzles.

以下、本発明における液滴吐出方法及び液滴吐出装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of a droplet discharge method and a droplet discharge apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size.

［液滴吐出装置］ まず、本実施形態における液滴吐出装置について説明する。
液滴吐出装置１は、図１に示すように、例えばインクジェット方式により後述するマザー基板（基板）５１の所定領域に液状体を吐出して後述するカラーフィルタ層５５を形成する装置である。そして、液滴吐出装置１は、装置架台１１と、ワークステージ１２と、ステージ移動装置（移動機構）１３と、キャリッジ１４と、液滴吐出ヘッド１５と、キャリッジ移動装置（移動機構）１６と、チューブ１７と、第１から第３タンク１８〜２０と、制御装置２１と、を備えている。 [Droplet Discharge Device] First, the droplet discharge device in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 is a device that forms a color filter layer 55 (to be described later) by discharging a liquid material to a predetermined region of a mother substrate (substrate) 51 to be described later by, for example, an ink jet method. The droplet discharge device 1 includes an apparatus base 11, a work stage 12, a stage moving device (moving mechanism) 13, a carriage 14, a droplet discharging head 15, a carriage moving device (moving mechanism) 16, A tube 17, first to third tanks 18 to 20, and a control device 21 are provided.

装置架台１１は、ワークステージ１２及びステージ移動装置１３の支持台である。ワークステージ１２は、装置架台１１上においてステージ移動装置１３によって主走査方向であるＸ方向（第２走査方向）に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示略）から搬送されるマザー基板５１を真空吸着機構によってＸＹ平面上に保持する。
ステージ移動装置１３は、リニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備えており、制御装置から入力されるワークステージ１２の移動先のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ１２をＸ方向に移動させる。
キャリッジ１４は、液滴吐出ヘッド１５を保持しており、キャリッジ移動装置１６によって副走査方向であるＹ方向（第１走査方向）及びＺ方向に移動可能に設けられている。 The device mount 11 is a support for the work stage 12 and the stage moving device 13. The work stage 12 is installed on the apparatus base 11 so as to be movable in the X direction (second scanning direction), which is the main scanning direction, by the stage moving device 13, and is transported from an upstream transport device (not shown). The mother substrate 51 is held on the XY plane by a vacuum suction mechanism.
The stage moving device 13 includes a linear motion mechanism such as a linear guide and a ball screw. The stage moving device 13 moves the work stage 12 to X based on a stage position control signal indicating the X coordinate of the movement destination of the work stage 12 input from the control device. Move in the direction.
The carriage 14 holds a droplet discharge head 15 and is provided so as to be movable in the Y direction (first scanning direction) and the Z direction, which are sub-scanning directions, by a carriage moving device 16.

液滴吐出ヘッド１５は、液状体のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）に対応して設けられており、それぞれキャリッジ１４を介してチューブ１７と連結されている。
そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド１５には、チューブ１７を介して第１タンク１８からＲ（赤）用の液状体が供給され、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド１５には、チューブ１７を介して第２タンク１９からＧ（緑）用の液状体が供給され、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド１５には、チューブ１７を介して第３タンク２０からＢ（青）用の液状体が供給される。 The droplet discharge heads 15 are provided corresponding to R (red), G (green), and B (blue) of the liquid material, and are connected to the tube 17 via the carriage 14.
The droplet discharge head 15 corresponding to R (red) is supplied with the liquid material for R (red) from the first tank 18 via the tube 17, and the droplet discharge head corresponding to G (green). 15, a G (green) liquid material is supplied from the second tank 19 through the tube 17, and the third tank 20 is supplied to the droplet discharge head 15 corresponding to B (blue) through the tube 17. To B (blue) is supplied.

液滴吐出ヘッド１５は、図２（ａ）に示すように、Ｙ方向で等間隔に配列された複数（例えば１８０）のノズルＮ１〜Ｎ１８０（以下、総称してノズルＮと称することもある）を備えている。これらノズルＮ１〜Ｎ１８０によってノズル列ＮＡが形成される。
なお、液滴吐出ヘッド１５は、ノズル列ＮＡを１列のみ備えているが、複数列備えていてもよく、ノズル列ＮＡを構成するノズルＮの数は、１８０に限られない。また、キャリッジ１４内に配置される液滴吐出ヘッド１５の数は、任意に変更可能である。さらに、キャリッジ１４は、サブキャリッジ単位で複数設けられてもよい。
ここで、複数のノズルＮ１〜Ｎ１８０のうち両端のノズル（例えばノズルＮ１〜Ｎ９、ノズルＮ１７１〜Ｎ１８０）については、液状体の吐出量のバラツキが大きいことから、液状体の吐出に使用しない場合があってもよい。 As shown in FIG. 2A, the droplet discharge head 15 includes a plurality of (for example, 180) nozzles N 1 to N 180 (hereinafter collectively referred to as nozzles N) arranged at equal intervals in the Y direction. There is). A nozzle array NA is formed by these nozzles N 1 to N 180 .
The droplet discharge head 15 includes only one nozzle array NA, but may include a plurality of arrays, and the number of nozzles N constituting the nozzle array NA is not limited to 180. Further, the number of droplet discharge heads 15 arranged in the carriage 14 can be arbitrarily changed. Furthermore, a plurality of carriages 14 may be provided for each sub-carriage.
Here, for the nozzles at both ends (for example, nozzles N 1 to N 9 and nozzles N 171 to N 180 ) among the plurality of nozzles N 1 to N 180 , the variation in the discharge amount of the liquid material is large. You may not use for discharge.

液滴吐出ヘッド１５は、図２（ｂ）に示すように、チューブ１７に連結される材料供給孔３１ａが設けられた振動板３１と、ノズルＮ１〜Ｎ１８０が設けられたノズルプレート３２と、振動板３１及びノズルプレート３２の間に設けられたリザーバ３３と、複数の隔壁３４と、複数の液溜部３５と、を備えている。
振動板３１上には、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に対応して駆動素子ＰＺ１〜ＰＺＮ（以下、総称して駆動素子ＰＺと称することもある）が配置されている。駆動素子ＰＺは、例えばピエゾ素子である。 The droplet discharge head 15, as shown in FIG. 2 (b), and the vibration plate 31 material supply hole 31a connected to the tube 17 is provided, a nozzle plate 32 in which the nozzles N 1 to N 180 is provided A reservoir 33 provided between the vibration plate 31 and the nozzle plate 32, a plurality of partition walls 34, and a plurality of liquid reservoirs 35 are provided.
On the diaphragm 31, drive elements PZ 1 to PZ N (hereinafter sometimes collectively referred to as drive elements PZ) are arranged corresponding to the nozzles N 1 to N 180 . The drive element PZ is, for example, a piezo element.

リザーバ３３には、材料供給孔３１ａを介して供給される液状体が充填されるようになっている。
液溜部３５は、振動板３１と、ノズルプレート３２と、一対の隔壁３４とによって囲まれることによって形成されている。また、液溜部３５は、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に１対１で対応して形成されている。さらに、各液溜部３５には、一対の隔壁３４間に設けられた供給口３５ａを介して、リザーバ３３から液状体が導入されるようになっている。 The reservoir 33 is filled with a liquid material supplied through the material supply hole 31a.
The liquid reservoir 35 is formed by being surrounded by a diaphragm 31, a nozzle plate 32, and a pair of partition walls 34. The liquid reservoir 35 is formed in a one-to-one correspondence with each of the nozzles N 1 to N 180 . Further, a liquid material is introduced into each liquid reservoir 35 from the reservoir 33 through a supply port 35 a provided between the pair of partition walls 34.

駆動素子ＰＺは、図２（ｃ）に示すように、圧電材料３６と圧電材料を挟持する一対の電極３７とを備えている。そして、駆動素子ＰＺは、一対の電極３７間に駆動信号を印加することで圧電材料３６を収縮させ、圧電材料３６の収縮によって振動板３１を駆動素子ＰＺと共に同時に外側（液溜部３５の反対側）へ撓曲させて液溜部３５の容積を増大させる構成となっている。
したがって、液溜部３５内に増大した容積分に相当する液状体がリザーバ３３から供給口３５ａを介して流入する。また、このような状態から駆動素子ＰＺへの駆動信号の印加を停止すると、駆動素子ＰＺ及び振動板３１は、元の形状に戻り、液溜部３５も元の容積に戻る。これにより、液溜部３５内の液状体の圧力が上昇し、ノズルＮ１からマザー基板５１に向けて液状体の液滴Ｌが吐出される。 As shown in FIG. 2C, the drive element PZ includes a piezoelectric material 36 and a pair of electrodes 37 that sandwich the piezoelectric material. The drive element PZ contracts the piezoelectric material 36 by applying a drive signal between the pair of electrodes 37, and the piezoelectric material 36 contracts the diaphragm 31 together with the drive element PZ at the same time (opposite of the liquid reservoir 35). And the volume of the liquid reservoir 35 is increased.
Therefore, the liquid corresponding to the increased volume flows into the liquid reservoir 35 from the reservoir 33 through the supply port 35a. Further, when the application of the drive signal to the drive element PZ is stopped from such a state, the drive element PZ and the diaphragm 31 return to the original shape, and the liquid reservoir 35 also returns to the original volume. As a result, the pressure of the liquid in the liquid reservoir 35 rises, and a liquid droplet L is ejected from the nozzle N 1 toward the mother substrate 51.

キャリッジ移動装置１６は、図１に示すように、装置架台１１を跨ぐ橋梁構造をなしており、Ｙ方向及びＺ方向に沿ってリニアガイド及びボールネジなどの直動機構を備え、制御装置２１から入力されるキャリッジ１４の移動先のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいてキャリッジ１４をＹ方向及びＺ方向に移動させる。   As shown in FIG. 1, the carriage moving device 16 has a bridge structure straddling the device mount 11, and includes linear motion mechanisms such as linear guides and ball screws along the Y direction and the Z direction, and is input from the control device 21. The carriage 14 is moved in the Y direction and the Z direction based on the carriage position control signal indicating the Y coordinate and the Z coordinate of the movement destination of the carriage 14 to be moved.

チューブ１７は、第１から第３タンク１８〜２０とキャリッジ１４とを連結する液状体の供給用チューブである。
第１タンク１８は、Ｒ（赤）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ１７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド１５に液状体を供給する。第２タンク１９は、Ｇ（緑）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ１７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド１５に液状体を供給する。第３タンク２０は、Ｂ（青）用の液状体を貯蔵すると共にチューブ１７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド１５に液状体を供給する。 The tube 17 is a liquid supply tube that connects the first to third tanks 18 to 20 and the carriage 14.
The first tank 18 stores the liquid material for R (red) and supplies the liquid material to the droplet discharge head 15 corresponding to R (red) via the tube 17. The second tank 19 stores the liquid material for G (green) and supplies the liquid material to the droplet discharge head 15 corresponding to G (green) via the tube 17. The third tank 20 stores the liquid material for B (blue) and supplies the liquid material to the droplet discharge head 15 corresponding to B (blue) via the tube 17.

制御装置２１は、液滴吐出ヘッド１５の走査を制御する走査制御部４１と、各ノズルＮからの液状体の吐出を制御する吐出制御部（補正手段）４２と、を備えている。
走査制御部４１は、ワークステージ１２の移動によるマザー基板５１の位置決め動作と、キャリッジ１４の移動による液滴吐出ヘッド１５の位置決め動作とを制御する走査制御部４１と、を制御する。走査制御部４１は、ステージ移動装置１３にステージ位置制御信号を出力してマザー基板５１の位置決め動作を行い、キャリッジ移動装置１６にキャリッジ位置制御信号を出力して液滴吐出ヘッド１５の位置決め動作を行う。 The control device 21 includes a scan control unit 41 that controls the scanning of the droplet discharge head 15 and a discharge control unit (correction unit) 42 that controls the discharge of the liquid material from each nozzle N.
The scanning control unit 41 controls the scanning control unit 41 that controls the positioning operation of the mother substrate 51 by the movement of the work stage 12 and the positioning operation of the droplet discharge head 15 by the movement of the carriage 14. The scanning control unit 41 outputs a stage position control signal to the stage moving device 13 to perform the positioning operation of the mother substrate 51, and outputs a carriage position control signal to the carriage moving device 16 to perform the positioning operation of the droplet discharge head 15. Do.

吐出制御部４２は、液滴吐出ヘッド１５に描画データ及び駆動信号を出力し、各ノズルＮから液状体を吐出させる。ここで、各ノズルＮに対応する駆動素子ＰＺに対して同一の駆動信号を供給すると、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量には、例えば図３に示すようなバラツキが発生する。そこで、吐出制御部４２は、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量のバラツキの移動平均が周期Ｔの正弦曲線を描くように各駆動素子ＰＺに供給する駆動信号を調節し、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量を補正する。この周期Ｔは、液滴吐出ヘッド１５の副走査方向における移動量である距離Ｙ１の２倍になっている。なお、図３は、補正前後それぞれにおける各ノズルＮから吐出される吐出量のバラツキを示す隣接するノズルＮとの間の移動平均である。   The discharge controller 42 outputs drawing data and drive signals to the droplet discharge head 15 and discharges the liquid material from each nozzle N. Here, if the same drive signal is supplied to the drive element PZ corresponding to each nozzle N, the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle N will vary as shown in FIG. Therefore, the discharge control unit 42 adjusts the drive signal supplied to each drive element PZ so that the moving average of the variation in the discharge amount of the liquid discharged from each nozzle N draws a sine curve of the period T, The discharge amount of the liquid material discharged from N is corrected. This period T is twice the distance Y1, which is the amount of movement of the droplet discharge head 15 in the sub-scanning direction. FIG. 3 shows a moving average between adjacent nozzles N indicating variations in the discharge amount discharged from each nozzle N before and after correction.

具体的には、吐出制御部４２は、図４に示すような波形を有する駆動信号における電圧成分によって各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量を補正している。
図４における立上り期間ｔ１では、ノズルＮに隣接する液溜部３５の容積が増大し、液状体が液溜部３５内に供給される。ここで、立上り期間ｔ１では、液溜部３５の容積の増大によってメニスカスの位置も液溜部３５側に移動する。この移動量は、立上り期間ｔ１が短いほど大きい。これは、立上り期間ｔ１が短いほど勢いよくメニスカスが液溜部３５内に引き込まれるからである。そのため、図５（ａ）に示すように、メニスカスを液溜部３５側に大きく移動させ、そのまま素早く吐出動作に移れば、液状体の吐出量はメニスカスが引き込まれた分だけ少なくなる。逆に、立上り期間ｔ１を長くして液溜部３５側へのメニスカスの移動量を小さくすると、メニスカスの引き込み量が少ない分だけ液状体の吐出量が多くなる。 Specifically, the ejection control unit 42 corrects the ejection amount of the liquid material ejected from each nozzle N by the voltage component in the drive signal having a waveform as shown in FIG.
In the rising period t 1 in FIG. 4, the volume of the liquid reservoir 35 adjacent to the nozzle N increases, and the liquid material is supplied into the liquid reservoir 35. Here, the rise time t 1, is moved to the position also liquid reservoir 35 side of the meniscus by increasing the volume of the liquid reservoir 35. The amount of movement is greater as the rise time t 1 is short. This is because the meniscus is drawn into the liquid reservoir 35 more vigorously as the rising period t 1 is shorter. For this reason, as shown in FIG. 5A, if the meniscus is moved largely to the liquid reservoir 35 side and then immediately moved to the discharge operation as it is, the discharge amount of the liquid is reduced by the amount of the meniscus being drawn. Conversely, if the rising period t 1 long to reduce the amount of movement of the meniscus of the liquid pooling portion 35 side, it becomes large ejection amount of only the liquid body minute amount retraction of the meniscus is small.

立ち上がる前の電位ＶＭ（中間電位）は、メニスカスの移動量に影響する。図５（ｂ）に示すように、中間電位ＶＭを充電状態の電位ＶＨに近づけて電位差ＶＨＭを小さくすると、立上り期間ｔ１を短くしてもメニスカスの移動がほとんど生じない。そのため、素早く吐出動作に移っても、液状体の吐出量がほとんど変化しない。一方、電位差ＶＨＭを大きくすると、メニスカスの移動量が大きくなるため、素早く吐出動作に移ると、メニスカスが引き込まれた分だけ吐出量が少なくなる。 The potential V M (intermediate potential) before rising affects the movement amount of the meniscus. FIG 5 (b) as shown in, when to reduce the potential difference V HM close the intermediate voltage V M to the potential V H of the charge state, hardly occurs movement of the meniscus even shorter rise time t 1. For this reason, even if the operation is quickly changed, the discharge amount of the liquid material hardly changes. On the other hand, when the potential difference V HM is increased, the amount of movement of the meniscus increases. Therefore, when the discharge operation is quickly started, the amount of discharge decreases by the amount that the meniscus is drawn.

液溜部３５側に引き込まれたメニスカスは、液溜部３５の容積変動が終了すると、元の位置に戻ろうとし、メニスカスは元の位置を基準として振動する。そのため、メニスカスが液溜部３５側に振動したタイミングで吐出動作に移ると、メニスカスが引き込まれている分だけ吐出量が少なくなる。一方、メニスカスが液溜部３５とは反対側に振動しているタイミングで吐出動作に移ると、メニスカスが外部に大きく張り出している分だけ吐出量が多くなる。したがって、図５（ｃ）に示すように、吐出量は、保持期間ｔ２の増大に伴って増減を繰り返す周期的な変動を示す。 When the volume fluctuation of the liquid reservoir 35 is finished, the meniscus drawn to the liquid reservoir 35 side tries to return to the original position, and the meniscus vibrates with reference to the original position. Therefore, when the meniscus moves to the discharge operation at the timing when the meniscus vibrates toward the liquid reservoir 35, the discharge amount is reduced by the amount that the meniscus is drawn. On the other hand, when the operation moves to the discharge operation at the timing when the meniscus vibrates on the side opposite to the liquid reservoir 35, the discharge amount increases by the amount that the meniscus projects to the outside. Accordingly, as shown in FIG. 5 (c), the discharge amount indicates a periodic variation that repeats increase and decrease with increasing holding time t 2.

図４における立下り期間ｔ３は、液状体をノズルＮから外部に押出すときの加圧力に影響する。立下り期間ｔ３が短い場合には、加圧力が大きくなり、立下り期間ｔ３が長い場合には、加圧力が小さくなる。図５（ｄ）に示すように、加圧力が大きい場合には、液状体は勢いよくノズルＮから飛び出すため、その分吐出量が多くなる。逆に加圧力が小さい場合には、液状体がゆっくり押出されるため、その分吐出量が少なくなる。
以上のように、メニスカスの挙動による吐出量の変動を積極的に利用し、駆動信号を制御することによって液状体の吐出量を補正できる。 4 falling period t 3 in affects the liquid material pressure when extruding to the outside from the nozzle N. When the falling period t 3 is short, the pressure increases, when the falling period t 3 is long, the pressure decreases. As shown in FIG. 5D, when the applied pressure is large, the liquid material vigorously jumps out of the nozzle N, so that the discharge amount increases accordingly. Conversely, when the applied pressure is small, the liquid material is extruded slowly, and the discharge amount is reduced accordingly.
As described above, the discharge amount of the liquid material can be corrected by actively using the change in the discharge amount due to the behavior of the meniscus and controlling the drive signal.

［カラーフィルタ］ 次に、以上のような構成の液滴吐出装置１を用いて製造されるカラーフィルタについて説明する。
カラーフィルタ５０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ガラス、プラスチックなどで形成された大面積のマザー基板５１に複数のパネル領域ＣＡが設けられたカラーフィルタ基板５２をパネル領域ＣＡごとに分割することによって製造される。
パネル領域ＣＡは、マトリクス状に配置されており、バンク５３によって区画された複数の描画領域５４を有する。描画領域５４は、マトリクス状に配置されており、内部にカラーフィルタ層５５が形成されている。 [Color Filter] Next, a color filter manufactured using the droplet discharge device 1 configured as described above will be described.
As shown in FIGS. 6A and 6B, the color filter 50 includes a color filter substrate 52 in which a plurality of panel areas CA are provided on a large-area mother substrate 51 made of glass, plastic, or the like. It is manufactured by dividing each panel area CA.
The panel area CA is arranged in a matrix and has a plurality of drawing areas 54 partitioned by banks 53. The drawing areas 54 are arranged in a matrix, and a color filter layer 55 is formed inside.

カラーフィルタ層５５の配列は、一方向で同色となっており、これと直交する方向でＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順で繰り返されている。すなわち、カラーフィルタ層５５の配列は、一方向で直線状に設けられた同色のカラーフィルタ層５５がこれと直交する方向で交互に配列された、ストライプ型となっている。
なお、カラーフィルタ層５５の配置は、図７（ａ）に示すようなストライプ型に限らず、図７（ｂ）に示すようなモザイク型や図７（ｃ）に示すようなデルタ型など、他の配置であってもよい。 The arrangement of the color filter layer 55 has the same color in one direction, and is repeated in the order of R (red), G (green), and B (blue) in a direction orthogonal to the color filter layer 55. That is, the arrangement of the color filter layers 55 is a stripe type in which the color filter layers 55 of the same color provided linearly in one direction are alternately arranged in a direction orthogonal thereto.
The arrangement of the color filter layer 55 is not limited to the stripe type as shown in FIG. 7A, but a mosaic type as shown in FIG. 7B, a delta type as shown in FIG. Other arrangements may be used.

［液滴吐出方法］ 次に、以上のような構成の液滴吐出装置１を用いた液滴吐出方法について説明する。本実施形態では、液滴吐出方法を用いてカラーフィルタを製造する。
まず、図１に示すように、バンク５３が形成されたマザー基板５１をワークステージ１２上に載置し、マザー基板５１の上面と液滴吐出ヘッド１５とを対向させる。 [Droplet Discharge Method] Next, a droplet discharge method using the droplet discharge apparatus 1 configured as described above will be described. In this embodiment, a color filter is manufactured using a droplet discharge method.
First, as shown in FIG. 1, the mother substrate 51 on which the bank 53 is formed is placed on the work stage 12, and the upper surface of the mother substrate 51 and the droplet discharge head 15 are made to face each other.

そして、吐出制御部４２は、ノズル列ＮＡを構成する各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量の移動平均が後述する走査工程における副走査方向に沿って所定距離Ｙ１の２倍である周期Ｔを有するように、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量を補正する（補正工程）。   Then, the ejection control unit 42 has a period in which the moving average of the ejection amount of the liquid material ejected from each nozzle N constituting the nozzle array NA is twice the predetermined distance Y1 along the sub-scanning direction in the scanning process described later. The ejection amount of the liquid material ejected from each nozzle N is corrected so as to have T (correction process).

続いて、ステージ移動装置１３及びキャリッジ移動装置１６をマザー基板５１に対して相対的に移動（走査）させながら液滴吐出ヘッド１５の複数のノズルＮから描画領域５４に向けて液状体を吐出させる（走査工程）。ここでは、液滴吐出ヘッド１５は、マザー基板５１に対して図８に示す主走査方向である矢印Ａ１に沿って相対的に移動された後に副走査方向であるＹ方向で相対的に所定距離Ｙ１だけ移動され、再び主走査方向である矢印Ａ２に沿って相対的に移動される。   Subsequently, the liquid material is discharged from the plurality of nozzles N of the droplet discharge head 15 toward the drawing region 54 while moving (scanning) the stage moving device 13 and the carriage moving device 16 relative to the mother substrate 51. (Scanning process). Here, the droplet discharge head 15 is moved relative to the mother substrate 51 along the arrow A1 that is the main scanning direction shown in FIG. It is moved by Y1 and relatively moved again along the arrow A2 that is the main scanning direction.

上述した補正工程において、吐出制御部４２は、ノズル列ＮＡを構成する各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量の移動平均が副走査方向に沿って所定距離Ｙ１の２倍である周期Ｔを有するように、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量を補正している。そのため、所定距離Ｙ１だけ移動されると、移動前において吐出量の移動平均の周期の山に当たるノズルＮから吐出される描画領域５４は、移動後において周期の谷に当たるノズルＮから吐出されることになる。同様に、移動前において吐出量の移動平均の周期の谷に当たるノズルＮから吐出される描画領域５４は、移動後において周期の山に当たるノズルＮから吐出されることになる。
したがって、移動前において吐出量の多いノズルＮから液状体が吐出された領域は、移動後において吐出量の少ないノズルＮから液状体が吐出される。そのため、各描画領域５４では、各ノズルＮの吐出量のバラツキが相殺され、液状体の吐出量が均等になる。 In the correction process described above, the ejection control unit 42 has a period T in which the moving average of the ejection amount of the liquid material ejected from each nozzle N constituting the nozzle array NA is twice the predetermined distance Y1 along the sub-scanning direction. The discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle N is corrected so as to have Therefore, when moved by the predetermined distance Y1, the drawing area 54 discharged from the nozzle N corresponding to the peak of the moving average period of the discharge amount before the movement is discharged from the nozzle N corresponding to the valley of the period after the movement. Become. Similarly, the drawing region 54 discharged from the nozzle N corresponding to the valley of the moving average period of the discharge amount before the movement is discharged from the nozzle N corresponding to the peak of the period after the movement.
Therefore, in a region where the liquid material is discharged from the nozzle N having a large discharge amount before the movement, the liquid material is discharged from the nozzle N having a small discharge amount after the movement. Therefore, in each drawing region 54, the variation in the discharge amount of each nozzle N is offset, and the discharge amount of the liquid material becomes uniform.

このように、主走査方向に沿った相対的な移動と副走査方向に沿った相対的な所定距離Ｙ１の移動とを繰り返すことにより、液滴吐出ヘッド１５は、１つのパネル領域ＣＡの左端から右端まで移動（副走査）したら、再びパネル領域ＣＡの左端に戻ってすでに吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向であるＹ方向に沿って走査を行う。そして、このような走査を複数回行った後に吐出した液状体を乾燥させることにより、パネル領域ＣＡ内すべての描画領域５４に所望の膜厚のカラーフィルタ層５５を形成する。ここで、各描画領域５４における液状体の吐出量が均等になるため、筋状の濃淡ムラの発生が抑制されたカラーフィルタ層５５が形成される。   In this manner, by repeating the relative movement along the main scanning direction and the relative movement of the predetermined distance Y1 along the sub-scanning direction, the droplet discharge head 15 is moved from the left end of one panel area CA. After moving to the right end (sub-scan), the scan returns to the left end of the panel area CA again, and scanning is performed along the Y direction, which is the main scanning direction, at a position slightly different from the position where the discharge has already been performed. Then, after the liquid material discharged after performing such scanning a plurality of times is dried, the color filter layer 55 having a desired film thickness is formed in all the drawing areas 54 in the panel area CA. Here, since the discharge amount of the liquid material in each drawing region 54 becomes uniform, the color filter layer 55 in which the occurrence of streaky shading unevenness is suppressed is formed.

なお、液滴吐出ヘッド１５は、副走査方向であるＹ方向に沿って配置されているが、ノズルＮのピッチと描画領域５４のピッチとを所定の対応関係とするためにＹ方向に対して斜めに傾けられてもよい。このような場合においても、各ノズルＮ間の吐出量の移動平均の副走査方向であるＹ方向における周期は、液滴吐出ヘッド１５のＹ方向での移動量である距離Ｙ１の２倍となるように吐出制御部４２によって補正される。
以上のようにして、カラーフィルタ基板５２を製造する。その後、パネル領域ＣＡごとにマザー基板５１を分割して個別のカラーフィルタ５０を製造する。 The droplet discharge head 15 is arranged along the Y direction which is the sub-scanning direction. However, in order to have a predetermined correspondence between the pitch of the nozzles N and the pitch of the drawing region 54, the droplet discharge head 15 is arranged with respect to the Y direction. It may be tilted at an angle. Even in such a case, the period in the Y direction that is the sub-scanning direction of the moving average of the discharge amount between the nozzles N is twice the distance Y1 that is the amount of movement of the droplet discharge head 15 in the Y direction. As described above, the correction is made by the discharge control unit 42.
The color filter substrate 52 is manufactured as described above. Thereafter, the mother substrate 51 is divided for each panel area CA to manufacture individual color filters 50.

以上のように、本実施形態における液滴吐出方法及び液滴吐出装置１では、各ノズルＮから吐出される液状体の吐出量を均一にしてバラツキを低減するのではなく、ノズル列ＮＡにおいて少なくとも隣接するノズルＮとの間における吐出量の移動平均を距離Ｙ１の２倍の周期にすることで、副走査方向における移動を繰り返すことで周期性を持ったバラツキが相殺されるので、液状体の吐出量が均一化される。したがって、筋状の濃淡ムラの発生をより確実に抑制できる。   As described above, in the droplet discharge method and the droplet discharge device 1 according to the present embodiment, the discharge amount of the liquid material discharged from each nozzle N is not made uniform to reduce variation, but at least in the nozzle row NA. Since the moving average of the discharge amount between the adjacent nozzles N is set to a period twice as long as the distance Y1, the periodic variation is canceled by repeating the movement in the sub-scanning direction. The discharge amount is made uniform. Therefore, it is possible to more reliably suppress the occurrence of streak density unevenness.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、吐出量の移動平均の周期は、副走査方向における移動量の偶数倍であれば、移動量の２倍に限られない。
吐出制御部は、移動平均が正弦曲線を描くように各ノズルの吐出量を補正しているが、移動平均の周期が副走査方向における移動量の偶数倍となっており、副走査方向における移動前後で吐出量バラツキを相殺できれば、正弦曲線に限られない。
液滴吐出装置及び液滴吐出方法は、カラーフィルタにおけるカラーフィルタ層の形成に用いられているが、例えば有機ＥＬ装置における発光層を構成する各層の形成など、液状体を基板上の所定領域に吐出することによって薄膜を形成するものであれば、他の用途に用いられてもよい。
移動機構は、ステージ移動装置及びキャリッジ移動装置によって構成されているが、液滴吐出ヘッドがマザー基板に対して相対的に移動できればよく、キャリッジ移動装置がＸＹ面内で移動可能である構成など、他の構成であってもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, the period of the moving average of the ejection amount is not limited to twice the moving amount as long as it is an even multiple of the moving amount in the sub-scanning direction.
The ejection control unit corrects the ejection amount of each nozzle so that the moving average draws a sine curve, but the period of the moving average is an even multiple of the movement amount in the sub-scanning direction. If the discharge amount variation can be offset before and after, it is not limited to a sine curve.
The droplet discharge device and the droplet discharge method are used for forming a color filter layer in a color filter. For example, a liquid material is applied to a predetermined region on a substrate such as formation of each layer constituting a light emitting layer in an organic EL device. As long as a thin film is formed by discharging, it may be used for other purposes.
The moving mechanism is constituted by a stage moving device and a carriage moving device, but it is sufficient that the droplet discharge head can move relative to the mother substrate, and the carriage moving device can move in the XY plane. Other configurations may be used.

１ 液滴吐出装置、１３ ステージ移動装置（移動機構）、１５ 液滴吐出ヘッド、１６ キャリッジ移動装置（移動機構）、４１ 走査制御部（制御手段）、４２ 吐出制御部（補正手段）、５１ マザー基板（基板）、Ｎ，Ｎ１〜Ｎ１８０ ノズル、Ｙ１ 距離Ｙ１ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet discharge device, 13 Stage moving device (moving mechanism), 15 Droplet discharging head, 16 Carriage moving device (moving mechanism), 41 Scan control part (control means), 42 Discharge control part (correction means), 51 Mother Substrate (substrate), N, N 1 to N 180 nozzles, Y1 distance Y1

Claims (2)

複数のノズルを有するノズル列が設けられた液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させながら前記ノズルから液状体を吐出する液滴吐出方法であって、
前記ノズルから吐出される前記液状体の吐出量を補正する補正工程と、
前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して副走査方向である第１走査方向に沿って所定距離移動させる工程と、前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して主走査方向である第２走査方向に沿って移動させながら前記液状体を吐出する工程と、を所定回数繰り返す走査工程と、を備え、
前記補正工程では、前記ノズル列において少なくとも隣り合う前記ノズルとの間における吐出量の移動平均の前記第１走査方向における周期が、前記所定距離の偶数倍となるように吐出量を補正することを特徴とする液滴吐出方法。 A droplet discharge method for discharging a liquid material from the nozzle while moving a droplet discharge head provided with a nozzle row having a plurality of nozzles relative to a substrate,
A correction step of correcting the discharge amount of the liquid material discharged from the nozzle;
A step of moving the droplet discharge head by a predetermined distance along a first scanning direction which is a sub-scanning direction with respect to the substrate ; and a second scanning direction which is a main scanning direction with respect to the substrate. And a step of discharging the liquid material while moving along a scanning step that repeats a predetermined number of times,
In the correction step, the discharge amount is corrected so that a period in the first scanning direction of a moving average of the discharge amount between at least adjacent nozzles in the nozzle row is an even multiple of the predetermined distance. A method for ejecting liquid droplets. 複数ノズルを有するノズル列が設けられた液滴吐出ヘッドを基板に対して相対的に移動させながら前記ノズルから液状体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記ノズルから吐出される前記液状体の吐出量を補正する補正手段と、
前記液滴吐出ヘッドを前記基板に対して副走査方向である第１走査方向及び主走査方向である第２走査方向に移動させる移動機構と、
前記液滴吐出ヘッドの前記基板に対する前記第１走査方向に沿った所定距離の移動と前記第２走査方向に沿った移動との繰返し動作を制御する制御手段と、を備え、
前記補正手段は、前記ノズル列において少なくとも隣り合う前記ノズルとの間における吐出量の移動平均の前記第１走査方向における周期が、前記所定距離の偶数倍となるように吐出量を補正することを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge device that discharges a liquid material from the nozzle while moving a droplet discharge head provided with a nozzle row having a plurality of nozzles relative to a substrate,
Correction means for correcting the discharge amount of the liquid material discharged from the nozzle;
A moving mechanism for moving the droplet discharge head with respect to the substrate in a first scanning direction which is a sub- scanning direction and a second scanning direction which is a main scanning direction ;
Control means for controlling a repetitive operation of a movement of the droplet discharge head with respect to the substrate by a predetermined distance along the first scanning direction and a movement along the second scanning direction;
The correction unit corrects the discharge amount so that a period in the first scanning direction of a moving average of the discharge amount between at least adjacent nozzles in the nozzle row is an even multiple of the predetermined distance. A droplet discharge apparatus characterized by the above.
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