JP5855407B2 - Droplet discharge apparatus and droplet discharge method - Google Patents
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Description
この発明は、対象物に向けて液滴を吐出して所定のパターンの形成する技術に関し、特に、吐出部と対象物との間の離間距離の変動に応じて処理液を吐出するタイミングを補正して、対象物上の理想的な位置に液滴を着弾させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for forming a predetermined pattern by ejecting liquid droplets toward an object, and in particular, corrects the timing at which a processing liquid is ejected according to a variation in the separation distance between the ejection unit and the object. In addition, the present invention relates to a technique for landing a droplet at an ideal position on an object.
インクジェット方式で液滴を吐出し、対象物に所望のパターンを形成する液滴吐出装置が知られている。例えば、液晶表示装置の製造過程においては、液晶を封入する２枚の基板の間隔を規制するために、基板間にスペーサが形成される。このスペーサは、スペーサ粒子を含む処理液を基板の各地点に塗布するインクジェット方式の塗布装置によって形成される場合がある。このような塗布装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
2. Related Art There is known a droplet discharge device that discharges droplets by an inkjet method and forms a desired pattern on an object. For example, in the manufacturing process of a liquid crystal display device, a spacer is formed between substrates in order to regulate the interval between two substrates enclosing liquid crystals. In some cases, the spacer is formed by an ink jet type coating apparatus that applies a treatment liquid containing spacer particles to each point of the substrate. Such a coating apparatus is disclosed in
ところで、液滴を吐出する吐出部に対して対象物を相対的に移動させた際に、吐出部と対象物との間の離間距離が意図せずに変動する場合がある。離間距離に意図しない変動が生じた場合、液滴の着弾位置にズレが生じてしまう。そこで、液滴を理想的な位置に着弾させるための技術が、これまでにもいくつか提案されている。 By the way, when the target is moved relative to the discharge unit that discharges the droplets, the separation distance between the discharge unit and the target may change unintentionally. When an unintentional change occurs in the separation distance, the landing position of the droplet is displaced. Thus, several techniques for landing droplets at ideal positions have been proposed so far.
例えば、特許文献２では、記録ヘッドをキャリッジによって往復走査させながら記録媒体にインクを吐出して記憶を行うインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置においては、記録ヘッドと記録媒体との間の距離を検出し、該距離の変動量に基づいて、インクの目標吐出位置からのズレを補正するようにインク吐出タイミングが制御されている。 For example, Patent Document 2 discloses an ink jet recording apparatus that performs storage by ejecting ink onto a recording medium while reciprocating a recording head with a carriage. In this ink jet recording apparatus, the ink discharge timing is controlled so as to detect the distance between the recording head and the recording medium and correct the deviation of the ink from the target discharge position based on the variation amount of the distance. Yes.
ところが、特許文献２に記載のインクジェット記録装置において、記録精度を向上するためには、上記距離を測定する記録媒体上の地点の数を増やす必要がある。このような場合、測定回数が増大することで、補正のための演算処理量が増大し、補正処理に時間がかかってしまう。このようなことは、上述のスペーサ粒子を塗布する塗布装置においても、同様に起こり得る。 However, in the ink jet recording apparatus described in Patent Document 2, in order to improve the recording accuracy, it is necessary to increase the number of points on the recording medium for measuring the distance. In such a case, as the number of measurements increases, the amount of calculation processing for correction increases, and the correction process takes time. Such a situation can also occur in the coating apparatus that applies the spacer particles.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、吐出部と対象物の間の離間距離の変動を検査する対象物上の地点が少ない場合でも、吐出タイミングの補正を良好に行うことができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can correct the discharge timing satisfactorily even when there are few points on the object to be inspected for variations in the separation distance between the discharge unit and the object. The purpose is to provide technology.
上記の課題を解決するため、第１の態様は、液滴を吐出する複数の吐出口が形成された吐出部に対して対象物を移動機構によって相対的に移動させ、前記吐出部から吐出した前記液滴を前記対象物に着弾させる液滴吐出装置において、前記吐出部に対して吐出信号を出力することにより、前記吐出口からの液滴の吐出を制御する吐出制御部と、前記対象物の相対的な移動に応じた、前記吐出部と前記対象物との間の離間距離の変動を、前記対象物上の複数の地点について検査する検査部と、前記対象物上の領域のうち、前記複数の地点とは異なる地点における前記変動に関する情報を、前記検査部の検査結果に基づいた演算により補間する補間部と、前記補間部によって取得された前記変動に関する情報に基づいて、前記吐出口からの前記液滴の吐出タイミングを補正する補正部とを備え、前記移動機構は、前記吐出部に対して前記対象物を第一方向に沿って移動させ、複数の前記吐出口は、前記第一方向に直交する第二方向の成分を持つ方向に沿って配列された状態で前記液滴を吐出し、前記補間部は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれに関して、前記変動に関する情報を補間し、前記吐出制御部は、前記対象物に補正用のパターンを形成するように前記吐出部を制御し、前記検査部は、前記対象物に形成されたパターンと前記補正用のパターンとの比較に基づいて、前記液滴の着弾位置のズレ量を取得し、該ズレ量から前記変動を検査する。 In order to solve the above-mentioned problem, the first aspect is that the object is moved relatively by a moving mechanism with respect to the discharge part in which a plurality of discharge ports for discharging droplets are formed, and discharged from the discharge part. In the droplet discharge device for landing the droplet on the object, a discharge control unit that controls discharge of the droplet from the discharge port by outputting a discharge signal to the discharge unit; and the target Inspecting a plurality of points on the object for fluctuations in the separation distance between the discharge unit and the object according to the relative movement of the object, and among the regions on the object, An interpolation unit that interpolates information on the variation at a point different from the plurality of points by calculation based on an inspection result of the inspection unit, and the discharge port based on the information on the variation acquired by the interpolation unit Said liquid from And a correction unit that corrects the ejection timing, the moving mechanism, said object with respect to the discharge portion is moved along the first direction, a plurality of said discharge ports is orthogonal to the first direction The droplets are ejected in a state of being arranged along a direction having a component in the second direction, and the interpolation unit interpolates information on the variation for each of the first direction and the second direction, and The ejection control unit controls the ejection unit to form a correction pattern on the object, and the inspection unit is based on a comparison between the pattern formed on the object and the correction pattern. obtains the displacement amount of the landing position of the droplet, you inspecting the change from the shift amount.
また、第２の態様は、第１の態様に係る液滴吐出装置において、前記補間部は、前記変動が検査された前記複数の地点の位置と、前記複数の地点における変動との相関を示す関数に基づいて、前記変動に関する情報を補間する。 Further, according to a second aspect, in the liquid droplet ejection apparatus according to the first aspect, the interpolation unit shows a correlation between the positions of the plurality of points where the variation is inspected and the variations at the plurality of points. Based on the function, information on the variation is interpolated.
また、第３の態様は、第２の態様に係る液滴吐出装置において、前記関数が、スプライン曲線を表す関数である。 Further, according to a third aspect, in the droplet discharge device according to the second aspect, the function is a function representing a spline curve.
また、第４の態様は、第１から第３の態様までのいずれか１態様に係る液滴吐出装置において、前記検査部は、前記離間距離を測定する測定器の測定結果に基づいて、前記変動を検査する。 Further, a fourth aspect is the liquid droplet ejection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the inspection unit is based on a measurement result of a measuring instrument that measures the separation distance. Check for variations.
また、第５の態様は、第１から第４の態様までのいずれか１態様に係る液滴吐出装置において、前記補正用のパターンが、前記対象物の表面の縦方向および横方向に沿って等間隔で液滴が着弾することにより形成されるパターンである。 According to a fifth aspect, in the droplet discharge device according to any one of the first to fourth aspects, the correction pattern is arranged along a vertical direction and a horizontal direction of the surface of the object. It is a pattern formed by droplets landing at equal intervals.
また、第６の態様は、第１から第５の態様までのいずれか１態様に係る液滴吐出装置において、前記対象物の表面には、ブラックマトリックスが形成されており、前記液滴は、スペーサ粒子を含み、前記吐出ノズルが前記ブラックマトリックスに向けて前記液滴を吐出することによって、前記補正用のパターンが形成される。 Further, a sixth aspect is the droplet discharge device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a black matrix is formed on a surface of the object, and the droplets are The correction pattern is formed by discharging the droplets toward the black matrix by the discharge nozzle including spacer particles.
また、第７の態様は、液滴を吐出する複数の吐出口が形成された吐出部に対して対象物を移動機構によって相対的に移動させ、前記吐出部から吐出した前記液滴を前記対象物に着弾させる液滴吐出方法において、(a)前記吐出部に対して吐出信号を出力することにより、前記吐出部からの液滴の吐出を制御する工程と、(b)前記対象物の相対的な移動に応じた、前記吐出部と前記対象物との間の離間距離の変動を、前記対象物上の複数の地点について検査する工程と、(c)前記対象物上の領域のうち、前記複数の地点とは異なる地点における前記変動に関する情報を、前記(b)工程の検査結果に基づき演算により補間する工程と、(d)前記(b)工程および前記(c)工程において取得された前記変動に関する情報に基づいて、前記(a)工程における前記吐出部からの前記液滴の吐出タイミングを補正する工程とを含み、前記移動機構は、前記吐出部に対して前記対象物を第一方向に沿って移動させ、複数の前記吐出口は、前記第一方向に直交する第二方向の成分を持つ方向に沿って配列された状態で前記液滴を吐出し、前記(a)工程は、前記対象物に補正用のパターンを形成するように前記吐出部を制御する工程であり、前記(b)工程は、前記対象物に形成されたパターンと前記補正用のパターンとの比較に基づいて、前記液滴の着弾位置のズレ量を取得し、該ズレ量から前記変動を検査する工程であり、前記(c)工程は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれに関して、前記変動に関する情報を補間する工程である。 According to a seventh aspect, an object is moved relatively by a moving mechanism with respect to an ejection part having a plurality of ejection ports for ejecting liquid droplets, and the liquid droplets ejected from the ejection part are moved to the object. In a droplet discharge method for landing on an object, (a) controlling discharge of droplets from the discharge unit by outputting a discharge signal to the discharge unit; and (b) relative to the target object. A step of inspecting a plurality of points on the object for a variation in a separation distance between the discharge unit and the object according to a specific movement, and (c) among regions on the object, Information relating to the variation at a point different from the plurality of points, the step of interpolating by calculation based on the inspection result of the step (b), (d) acquired in the step (b) and the step (c) Based on the information on the variation, the discharge unit in the step (a) The solution seen including a step of correcting the ejection timing of droplets, the moving mechanism, the object to be moved along the first direction with respect to the discharge portion, a plurality of said discharge ports, said first The droplets are ejected in a state of being arranged along a direction having a component in the second direction orthogonal to the direction, and the step (a) includes the ejection unit so as to form a correction pattern on the object. The step (b) acquires a deviation amount of the landing position of the droplet based on a comparison between the pattern formed on the object and the correction pattern, and the deviation is performed. Inspecting the variation from the quantity, the step (c) is a step of interpolating information regarding the variation with respect to each of the first direction and the second direction .
第１から第６の態様に係る液滴吐出装置によると、複数の地点における吐出部と対象物との間の離間距離の変動の検査結果に基づいて、未検査部分における離間距離の変動を演算により取得することができる。したがって、離間距離の変動の測定に必要な時間または演算量を軽減しつつ、対象物のあらゆる地点に対する液滴の吐出タイミングの補正を適切に行うことができる。
また、対象物の相対的な移動方向と直交する方向に関して、離間距離の変動を補間することができる。したがって、複数の吐出口のそれぞれの位置に対応する、対象物上の地点における離間距離の変動を補間することができる。
さらに、対象物の相対的な移動方向に関して、離間距離の変動を補間することができる。
また、実際の着弾位置と理想的な着弾位置とのズレ量から、離間距離の変動検査することができる。
According to the liquid droplet ejection device according to the first to sixth aspects, the variation in the separation distance in the uninspected part is calculated based on the inspection result of the variation in the separation distance between the ejection unit and the object at a plurality of points. It can be obtained by. Therefore, it is possible to appropriately correct the ejection timing of the liquid droplets at all points on the target object while reducing the time or the amount of calculation necessary for measuring the fluctuation of the separation distance.
Moreover, the fluctuation | variation of a separation distance can be interpolated regarding the direction orthogonal to the relative moving direction of a target object. Therefore, it is possible to interpolate fluctuations in the separation distance at points on the object corresponding to the positions of the plurality of ejection openings.
Furthermore, the variation of the separation distance can be interpolated with respect to the relative movement direction of the object.
Further, it is possible to inspect the variation in the separation distance from the amount of deviation between the actual landing position and the ideal landing position.
第２の態様にかかる検査装置によると、離間距離の変動を検査した複数の地点の位置と、各地点での離間距離の変動との相関を示す関数に基づいて、未検査の地点における離間距離の変動が補間される。このため、未検査部分における離間距離の変動を、検査された周辺部分の変動から合理的に取得することができる。 According to the inspection apparatus according to the second aspect, the separation distance at the unexamined point based on the function indicating the correlation between the positions of the plurality of points at which the variation in the separation distance is inspected and the variation in the separation distance at each point. Fluctuations are interpolated. For this reason, the fluctuation | variation of the separation distance in an uninspected part can be reasonably acquired from the fluctuation | variation of the inspected peripheral part.
第３の態様にかかる検査装置によると、スプライン曲線の関数に基づいて、未検査部分における離間距離の変動を合理的に補間することができる。 According to the inspection apparatus according to the third aspect, it is possible to rationally interpolate the variation in the separation distance in the uninspected portion based on the function of the spline curve.
第４の態様に係る液滴吐出装置によると、離間距離の変動量を直接的に取得することができる。 According to the droplet discharge device according to the fourth aspect, it is possible to directly acquire the fluctuation amount of the separation distance.
第５の態様に係る液滴吐出装置によると、補正用のパターンを縦方向および横方向に等間隔で着弾させて形成されるようにすることで、補正処理の演算のアルゴリズムを容易化できる。 According to the liquid droplet ejection apparatus according to the fifth aspect, the correction processing calculation algorithm can be facilitated by forming the correction patterns to be landed at equal intervals in the vertical and horizontal directions.
第６の態様に係る液滴吐出装置によると、ブラックマトリックス上にスペーサ領域を形成する場合と同条件で補正用パターンを形成することができる。したがって、補正精度を向上することができる。
According to the liquid droplet ejection apparatus according to the sixth aspect, the correction pattern can be formed under the same conditions as when the spacer region is formed on the black matrix. Therefore, the correction accuracy can be improved.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.
＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る液滴吐出装置１００の斜視図である。また、図２は、表面にスペーサ粒子分散液が吐出された基板１の表面の一部を示す部分平面図である。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a
図１においては、吐出ヘッドユニット１２の配列方向をｘ軸、テーブル１１の移動方向をｙ軸および鉛直方向をｚ軸とする左手系のｘｙｚ座標系を付している。ただし、これらの軸方向は、液滴吐出装置１００の各要素の配置方向を説明するために便宜上定義したものであり、本願発明の構成を限定する趣旨のものではない。
In FIG. 1, a left-handed xyz coordinate system in which the arrangement direction of the
液滴吐出装置１００は、インクジェット方式により、基板１上にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する。これにより、基板１上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域が形成され、液晶層封入用のギャップが形成される。ここで、図２を参照しつつ、液晶表示装置の製造工程について説明する。この液晶表示装置の製造工程は、液晶の封入工程などの前工程として実行されるものであり、２枚の基板の間に、スペーサ粒子を介在させることによって、液晶層封入用のギャップを形成するものである。
The
液晶表示装置が製造する工程の１つに、スペーサ領域生成工程がある。このスペーサ領域生成工程においては、透明の基板１上にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液が吐出される。これにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域３１が形成される。具体的には、液滴吐出装置１００において、多数の吐出ヘッド１８が列設された吐出ヘッドユニット１２が基板１に対して相対的に移動する（走査する）ことにより、基板１の表面にスペーサ粒子分散液を吐出する。
One of the processes manufactured by the liquid crystal display device is a spacer region generation process. In this spacer region generation step, a spacer particle dispersion liquid in which spacer particles are dispersed on a
このスペーサ領域３１が形成される透明の基板１の表面には、図２に示したように、それぞれ画素領域であるレッドのカラーフィルターの領域Ｒと、グリーンのカラーフィルターの領域Ｇと、ブルーのカラーフィルターの領域Ｂと、これらの画素領域を区画するブラックマトリックス３３とが設けられている。スペーサ粒子分散液は、ブラックマトリックス３３に向けて吐出され、そこにスペーサ領域３１が形成される。図２に示した例では、縦方向および横方向に延在するブラックマトリックス３３の交差点上にスペーサ領域３１が形成されている。したがって、基板１上において、多数のスペーサ領域３１が縦方向および横方向に沿って等間隔で点在している。
As shown in FIG. 2, on the surface of the
液晶表示装置の製造過程においては、スペーサ領域生成工程に引き続き、乾燥工程が実施される。この乾燥工程では、透明の基板１がホットプレートに搬送され、基板１がホットプレート上で加熱される。これにより、スペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発するとともに、スペーサ領域３１のスペーサ粒子が基板１に固着することとなる。
In the manufacturing process of the liquid crystal display device, a drying step is performed following the spacer region generation step. In this drying process, the
この乾燥工程においては、最初にスペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発することにより、表面張力によりスペーサ領域３１のスペーサ粒子同士が互いに集まって接触する。そして、それらを焼成して互いに固着させ、スペーサ領域３１のスペーサ粒子を基板１に固着させる。このようにして製造された基板１ともう1枚の透明基板とを相互に貼り合わせた場合、スペーサ領域３１のスペーサ粒子によって、基板間に隙間が形成される。この隙間に液晶が封入されることによって、液晶表示装置用のパネルが製造される。
In this drying step, first, the volatile components are evaporated from the spacer particle dispersion, whereby the spacer particles in the
図１に戻って、本実施形態に係る液滴吐出装置１００の構成について説明する。
Returning to FIG. 1, the configuration of the
液滴吐出装置１００は、基板１を支持するテーブル１１と、複数（ここでは、１２個）の吐出ヘッドユニット１２と、複数の吐出ヘッドユニット１２を支持するガントリー１３とを備えている。ｘ軸に沿って延びるガントリー１３の内側には、ｘ軸に沿って延びる開口部が形成されている。複数の吐出ヘッドユニット１２は、このガントリー１３の内側に形成されたｚ軸方向に開口する開口部に配列されている。
The
テーブル１１は、基台１４上に配設されたリニアモータ１５の駆動を受けて、一対のガイド部材１６，１６により案内された状態で、複数の吐出ヘッドユニット１２の列設方向と直交するｙ軸方向を主走査方向として往復移動する。液滴吐出装置１００においては、基板１を載置したテーブル１１を主走査方向に移動させながら、１２個の吐出ヘッドユニット１２よりスペーサ粒子分散液を吐出することにより、基板１にスペーサ粒子を含むスペーサ領域３１を形成する。
The table 11 is driven by a
ガントリー１３の両端部には、一対のリニアモータ２１，２１が配列されている。ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１，２１を介して基台１４に支持されている。このため、ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１，２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による基板１の搬送方向と交差角度を変更することができる構成となっている。
A pair of
基台１４の一端には、吐出ヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２が配設されている。この洗浄部２２は、テーブル１１による基板１のｙ軸に沿う搬送方向と直交するｘ軸に沿う方向（ｘ軸方向）に往復移動可能となっている。また、この洗浄部２２の移動方向に沿って、吐出ヘッドユニット１２の乾燥を防止するための乾燥防止部２３が複数（ここでは、１２個）配設されている。後述する各吐出ヘッド１８は、待機時においては、これらの乾燥防止部２３と対向配置される。
A
図３は、吐出ヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。なお図３においては、吐出ヘッド１８の一部を拡大して示している。
FIG. 3 is a perspective view of the
ガントリー１３に支持された１２個の吐出ヘッドユニット１２には、ヘッド支持板１７が配設されている。このヘッド支持板１７には、一方向に沿って、複数（ここでは５個）の吐出ヘッド１８が配設されている。そしてこれらの吐出ヘッド１８には、一方向に沿って多数のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が配列されている。
図４は、吐出ヘッドユニット１２の移動機構を示す斜視図である。図４においては、図１に示した１２個の吐出ヘッドユニット１２のうちの１つのみを図示している。
FIG. 4 is a perspective view showing a moving mechanism of the
複数の吐出ヘッドユニット１２が装着されるガントリー１３の内周面のうちｙ軸方向において対向する両側内側面のそれぞれには、リニアガイド２４とリニアスケール２５と、リニアモータ２６とが設けられている。リニアガイド２４、リニアスケール２５およびリニアモータ２６は、長手方向がｘ軸に沿うようして設けられている。また、複数の吐出ヘッドユニット１２は、それぞれ支持板２７によって支持されている。各支持板２７の下面には、リニアモータ２６の固定子に沿って移動する図示しない可動子が設けられている。
A
支持板２７は、リニアモータ２６の駆動により、そのｙ軸方向おける両端部がリニアガイド２４により案内された状態で、基板１の搬送方向（ｙ軸方向）と交差するｘ軸に沿って移動する。そして、その移動量は、リニアスケール２５により測定される。このような吐出ヘッドユニット１２の移動機構によって、各吐出ヘッドユニット１２を設定された移動量だけ基板１の搬送方向と交差する方向に移動させることができる。これにより、吐出ヘッドユニット１２のピッチを変更することが可能となる。
The
上述したように、ガントリー１３は、一対のリニアモータ２１，２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による基板１の搬送方向との交差角度を変更する。この交差角度が変更されることにより、ガントリー１３に支持された吐出ヘッドユニット１２の角度も変更され、これに伴って、吐出ヘッドユニット１２に配設された吐出ヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と基板１の搬送方向との交差角度が変更されることとなる。
As described above, the
上述したように、吐出ヘッドユニット１２のピッチと、吐出ヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用しているのは、以下の理由によるものである。
As described above, a configuration is adopted in which the pitch of the
図５は、基板１におけるブラックマトリックス３３のピッチと、吐出ヘッド１８の吐出口１９の配置との関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the pitch of the
ブラックマトリックス３３のピッチは、液晶表示装置の種類や製造業者などによって異なっている。このようなブラックマトリックス３３のピッチに対応するため、図５に示したように、吐出ヘッド１８間において、スペーサ粒子分散液の吐出口１９のピッチを調整する必要がある。そこで、液滴吐出装置１００においては、ここでは、隣り合う吐出ヘッドユニット１２間において、吐出ヘッドユニット１２同士の距離を変更すればよい。このような理由から、この液滴吐出装置１００においては、吐出ヘッドユニット１２のピッチと、ガントリー１３と基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用している。
The pitch of the
以上のような構成を有する液滴吐出装置１００を使用して基板１にスペーサ粒子分散液を塗布するときには、最初に、基板１をテーブル１１上に位置決めして固定する。また、基板１におけるブラックマトリックス３３のピッチに対応させて、吐出ヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と基板１の搬送方向との交差角度と、吐出ヘッドユニット１２のピッチとを変更する。
When the spacer particle dispersion is applied to the
この状態において、テーブル１１を基板１とともに主走査方向に移動させながら１２個の吐出ヘッドユニット１２における各吐出ヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、基板１におけるブラックマトリックス３３上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域３１を形成することができる。なお、スペーサ領域３１をできるだけ基板１上の正確な位置に形成するため、テーブル１１が等速で移動している期間中に、スペーサ粒子分散液の吐出が行われることが望ましい。ただし、テーブル１１が加速中または減速中の間にであっても、スペーサ粒子分散液の吐出が行われてもよい。
In this state, the spacer particle dispersion is discharged from the discharge heads 18 of the 12
図６は、液滴吐出装置１００の概略構成図である。また、図７は、制御部８の機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図６に示したように、液滴吐出装置１００は、レーザー測長器４と、撮影部５とを備えている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the
レーザー測長器４は、テーブル１１の側面に取り付けられた図示しないコーナーキューブにレーザー光を照射して、該コーナーキューブにて反射されたレーザー光を検出することにより、テーブル１１のｙ軸方向における位置を高精度に検出する。レーザー測長器４は、制御部８に向けてテーブル１１の位置情報を送信する。
The laser length measuring device 4 irradiates a corner cube (not shown) attached to the side surface of the table 11 with a laser beam, and detects the laser beam reflected by the corner cube. The position is detected with high accuracy. The laser length measuring device 4 transmits the position information of the table 11 to the
撮影部５は、基板１の表面を撮影した表面画像を取得する。なお、撮影部５は、図示しない移動機構によって、ｘ軸方向に沿って移動することができる。テーブル１１をｙ軸方向に移動させるとともに、撮影部５をｘ軸方向に移動させることで、撮影部５により、テーブル１１に固定された基板１の略全面の画像を撮影することができる。撮影部５は画像信号を制御部８に送信する。取得された画像データ９３は画像処理部８３において処理され、後述する吐出タイミングの補正のために利用される。なお、基板１の位置を特定して所要位置に配置させる際、または、スペーサ領域３１の形成状況などの解析を行う際に、撮影部５で撮影した画像を利用するようにしてもよい。
The
制御部８は、ＣＰＵ、ＲＡＭなどのメモリを備えた一般的なコンピュータとして構成されている。本実施形態では、制御部８は、図７に示したように、吐出制御部８１、画像処理部８３、検査部８５、補間部８７および補正部８９として機能する。これらの機能ブロックは、メモリ上に展開されるプログラム（図示せず）にしたがってＣＰＵが動作することにより実現される。なお、制御部８は複数台のコンピュータで構成されていてもよい。また、図７に示した機能ブロックの一部または全部が、専用の回路によってハードウェア的に実現されてもよい。
The
吐出制御部８１は、吐出タイミングが記述されたデータに基づいて、吐出ヘッドユニット１２に向けて吐出信号を出力することによって、吐出ヘッドユニット１２からのスペーサ粒子分散液の吐出を制御する。本実施形態においては、吐出タイミングが記述されたデータとして、第一吐出タイミングデータ９１および第二吐出タイミングデータ９２とが記憶部９に格納されている。
The
第一吐出タイミングデータ９１は、図２に示したブラックマトリックス３３上にスペーサ領域３１を基板１に形成するために、複数の吐出ヘッドユニット１２がスペーサ粒子分散液（液滴１９１）を各吐出口１９から吐出すべきタイミングを規定するデータである。また第二吐出タイミングデータ９２は、基板１に補正用パターンを形成するために、複数の吐出ヘッドユニット１２がスペーサ粒子分散液を各吐出口１９から吐出すべきタイミングを規定するデータである。補正用パターンの詳細については後述する。
In order to form the
第一吐出タイミングデータ９１および第二吐出タイミングデータ９２は、吐出タイミングが具体的な時間として規定されていてもよいし、吐出タイミングが基板１と吐出ヘッドユニット１２との相対的な位置関係を基準にして規定されていてもよい。前者の場合は、液滴吐出が時間経過に基づいて行われるのに対し、後者の場合は、例えば、基板１が、吐出ヘッドユニット１２から液滴を吐出すべき位置に到達したか否かで液滴吐出の制御が行われることとなる。
The first ejection timing data 91 and the second
画像処理部８３は、撮影部５から送られる画像信号に基づいて、ノイズ除去やコントラスト調整などの画像処理を適宜行い、基板１の表面画像に関する画像データ９３を生成する。検査部８５は、画像処理部８３によって取得された画像データ９３に基づいて、スペーサ粒子分散液が着弾した着弾位置を取得する。また、検査部８５は、補正用パターンの理想的な着弾位置と、実際の着弾位置とを比較することによって、着弾位置のズレ量を取得する。さらに検査部８５は、該ズレ量を測定することによって、基板１の移動に応じた、吐出ヘッド１８と基板１との間の離間距離の変動を検査する。検査部８５は、離間距離の変動の検査結果を検査結果データ９５として記憶部９に格納する。ここで、離間距離の変動に伴う、吐出タイミングの補正について具体的に説明する。
The
＜吐出タイミングの補正＞
図８は、吐出ヘッドユニット１２から処理液であるスペーサ粒子分散液を吐出する様子を示す概略側面図である。
<Discharge timing correction>
FIG. 8 is a schematic side view showing a state in which the spacer particle dispersion liquid as the processing liquid is discharged from the
図８に示したように、吐出ヘッドユニット１２（詳細には吐出口１９）から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴１９１は、鉛直方向に落下する。このとき、テーブル１１はｙ軸に沿って移動しているため、ｙ軸方向における、液滴１９１の着弾位置は、吐出時の位置から移動することとなる。具体的にこの着弾位置の移動量をＤｖとして、液滴１９１の落下速度をＶｄ、テーブル１１の移動速度をＶｓ、吐出ヘッドユニット１２（具体的には、吐出口１９）と基板１表面との間の間隔（離間距離）をＧａｐとすると、以下の等式が成立する。
As shown in FIG. 8, the
Ｄｖ＝Ｖｓ＊（Ｇａｐ／Ｖｄ） ・・・ 式（１）
ここで、離間距離に意図しない変動が生じなければ、基板１上の理想位置にスペーサ粒子分散液を着弾させることができる。しかしながら、テーブル１１を移動させると、その移動精度に応じて、離間距離に意図しない変動が生じる場合がある。このように離間距離が変動すると、液滴１９１の実際の着弾位置が理想的な着弾位置からずれてしまうこととなる。
Dv = Vs * (Gap / Vd) (1)
Here, the spacer particle dispersion liquid can be landed on the ideal position on the
具体的に、離間距離が想定よりも小さくなった場合、液滴１９１が基板１に着弾するタイミングが想定よりも早くなってしまう。したがって、理想位置よりも基板１の移動方向と同方向にずれて着弾することとなる。これに対して、離間距離が想定よりも大きくなった場合は、着弾するタイミングが遅延されるため、液滴１９１は理想位置よりも基板１の移動方向とは逆方向にずれて着弾することとなる。
Specifically, when the separation distance becomes smaller than expected, the timing at which the
図２に示したスペーサ領域３１の形成を理想的に行うためには、基板１の移動に伴う離間距離の変動を検出して、該離間距離の変動に応じて吐出タイミングを補正することが望ましい。そこで本実施形態では、液滴吐出装置１００によって基板１に補正用パターンを描画し、形成されたパターンと理想的な補正用パターンとを比較する。このとき、離間距離の意図しない変動は、スペーサ粒子分散液が着弾する理想的な位置と実際に着弾した位置の相違として検出される。液滴吐出装置１００は、この着弾位置の相違から、吐出タイミングの補正を行う。具体的には、補正部８９が、この吐出タイミングを補正するための補正量を所要の演算により算出する。次に、補正量を算出する方法について説明する。
In order to ideally form the
図９は、理想的な補正用パターンが描画された基板１の表面を示す概略平面図である。また図１０は、補正用パターンが形成された基板１の表面の一例を示す概略平面図である。なお、図９および図１０においては、基板１の表面の一部分のみが図示されている。また図９では、基板１に補正用パターンを描画するときの複数の吐出口１９（吐出口１９ａ〜１９ｊ）の相対的な位置が概念的に図示されている。
FIG. 9 is a schematic plan view showing the surface of the
図９，１０においては、左手系のＸＹ座標系を付している。このＸＹ座標系は、基板１上において定義される座標系であり、基板１の移動（テーブル１１の移動）により、ｘｙｚ座標系に対して相対的に移動する座標系となっている。ただし、Ｘ軸方向はｘ軸方向と平行であり、Ｙ軸方向はｙ軸方向と平行としている。以下の説明において、基板１上の地点の位置は、このＸＹ座標系における位置をいうものとする。
9 and 10, a left-handed XY coordinate system is attached. This XY coordinate system is a coordinate system defined on the
本実施形態では、補正用パターンとして、格子点状パターンを基板１の表面に描画するように第二吐出タイミングデータ９２が設定されている。ここで、格子点状パターンとは、図９に示したように、縦方向（Ｙ軸方向）または横方向（Ｘ軸方向）に関して、所要間隔で周期的にスペーサ粒子分散液を塗布することにより形成されるパターンをいう。図９では、ドットＤ01〜Ｄ16からなる格子点状パターンを図示している。ドットＤ01〜Ｄ16のそれぞれは、単一の吐出口１９（吐出口１９ａ，１９ｄ，１９ｇまたは１９ｊ）から吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴１９１が基板１に着弾したものに相当する。
In the present embodiment, the second
また、本実施形態では、Ｙ軸に沿って一直線上に並ぶドットは、同一の吐出口１９から所要時間間隔でスペーサ粒子分散液の液滴１９１が吐出されることにより形成される。例えば、ドットＤ01，Ｄ05，Ｄ09，Ｄ13は、吐出口１９ａから順次吐出された液滴１９１によって形成される。また、本実施形態では、基板１がＹ軸方向に沿って一方向（図９中、矢頭で示す「移動方向」であり＋Ｙ方向）に１回移動することによって、補正用パターンが形成されるようにしている。したがって、図９に示した例では、最初にドットＤ01〜Ｄ04が形成され、その次にドットＤ05〜Ｄ08，その次にドットＤ09〜Ｄ12、そして最後にドットＤ13〜ドットＤ16が形成されることとなる。なお、テーブル１１をｙ軸方向に沿って往復移動させることで、ドットＤ01〜Ｄ16を形成するようにすることも可能である、しかしながら、ここでは、理解を容易にするため、基板１を一方向にのみ移動させて補正用パターンを形成させるものとする。
In the present embodiment, the dots arranged in a straight line along the Y axis are formed by discharging the
本実施形態では、吐出ヘッド１８に設けられている多数の吐出口１９のうちの一部のみからスペーサ粒子分散液が吐出されることにより補正用パターンが形成される。図９に示した例では、吐出口１９ａ〜１９ｊのうち、一部の吐出口１９ａ，１９ｄ，１９ｇ，１９ｊからのみ液滴１９１を吐出するようにしている。換言すると、ドットＤ01〜Ｄ16のうち、Ｘ軸方向に関して隣り合う２つのドット（例えばドットＤ01，Ｄ02）は、１つ以上の吐出口１９（吐出口１９ｂ，１９ｃ）を飛ばして選択される２つの吐出口１９（吐出口１９ａ，１９ｄ）からスペーサ粒子分散液が吐出されることにより形成される。
In the present embodiment, the correction pattern is formed by discharging the spacer particle dispersion from only some of the
なお、補正用パターンを形成するときのテーブル１１の移動速度は、基板１にスペーサ領域３１を形成するとき同じになるように設定されている。これにより、スペーサ領域３１形成時に生じ得る離間距離の変動を同じように再現することができる。また、本実施形態では、テーブル１１の移動開始位置、移動終了位置、およびテーブル１１の加速条件なども一致させることで、スペーサ領域３１形成時に生じる離間距離の変動を、補正用パターン形成時において略完全に再現するようにしている。
The moving speed of the table 11 when forming the correction pattern is set to be the same when forming the
また、テーブル１１上における基板１の配置位置は、補正用パターン形成時とスペーサ領域３１形成時とで略一致させている。これにより、基板１上における補正用パターンを構成するドット（例えば、ドットＤ01〜Ｄ16）の位置情報を、そのままスペーサ領域３１を形成するときの基板１上の位置情報として扱うことができる。ただし、補正パターン形成時とスペーサ領域３１形成時とで、テーブル１１上における基板１の配置位置が異なっていたとしても、基板１に描画された補正用パターンのドットの位置情報を、配置位置の相違分だけシフトさせる演算処理を行えばよい。
Further, the position of the
また、図９に示した補正用パターンの構成するドットを形成する基板１上の位置は、スペーサ領域３１を形成する地点の一部に一致していてもよい。この場合、ドットの形成位置のズレ量から算出される吐出タイミングの補正量を、該形成位置に対応するスペーサ領域３１の形成時に適用することができる。
Further, the position on the
ここで、補正用パターンの形成中に、離間距離に意図しない変動が生じることで、ドットＤ01〜Ｄ16の位置が、図９に示した理想的な位置からずれるケースを想定する。図１０に示した例では、補正用パターンとしてドットＤａ01〜Ｄａ16が形成されているが、一部のドットＤａ03，Ｄａ07，Ｄａ10，Ｄａ11が理想的な位置（つまり、ドットＤ01〜Ｄ16が形成される位置）に形成されずに、基板１の移動方向に平行なｙ軸方向に沿ってその着弾位置がずれている。
Here, it is assumed that the positions of the dots D 01 to D 16 deviate from the ideal positions shown in FIG. 9 due to unintentional fluctuations in the separation distance during the formation of the correction pattern. In the example shown in FIG. 10, dots Da 01 to Da 16 are formed as correction patterns, but some of the dots Da 03 , Da 07 , Da 10 , Da 11 are ideal positions (that is, dots D The landing positions are shifted along the y-axis direction parallel to the movement direction of the
具体的に、ドットＤａ03，Ｄａ11は、基板１の移動方向と同方向に距離ｄＤｖ03，ｄＤｖ11だけ位置ズレしている。このことから、ドットＤａ03，Ｄａ11が形成されるべき位置（つまり、ドットＤ03，Ｄ11が形成される位置）では、基板１と吐出ヘッド１８（具体的には吐出口１９ｇ）との間の離間距離が、想定よりも短くなっていることが予想される。また、ドットＤａ07，Ｄａ10は、基板１の移動方向とは逆方向にｄＤｖ07，ｄＤｖ10分の距離だけ位置ズレしている。このことから、ドットＤａ07，Ｄａ10が形成されるべき位置（つまり、ドットＤ07，Ｄ10が形成されるべき位置）における基板１と吐出ヘッド１８（より具体的には吐出口１９ｄまたは吐出口１９ｇ）との間の離間距離が、想定よりも長くなっていることが予想される。
Specifically, the dots Da 03 and Da 11 are displaced by distances dDv 03 and dDv 11 in the same direction as the movement direction of the
ここで、離間距離（Ｇａｐ）の想定値からの変動量をｄＧａｐとし、着弾位置のズレ量をｄＤｖとすると、離間距離の変動量は、以下の数式で表すことができる。 Here, when the fluctuation amount from the assumed value of the separation distance (Gap) is dGap and the deviation amount of the landing position is dDv, the fluctuation amount of the separation distance can be expressed by the following formula.
ｄＧａｐ＝Ｖｓ＊（ｄＤｖ／Ｖｄ） ・・・ 式（２）
上記式（２）に示されるように、離間距離の変動量ｄＧａｐは、着弾位置のズレ量ｄＤｖを変数とする関数として定義される。したがって、着弾位置のズレ量ｄＤｖを取得することと、離間距離の変動を検出することとは等価となっている。したがって、着弾位置のズレ量は、離間距離の変動に関する情報と言うこともできる。
dGap = Vs * (dDv / Vd) (2)
As shown in the above equation (2), the fluctuation amount dGap of the separation distance is defined as a function having the landing position deviation amount dDv as a variable. Therefore, obtaining the landing position deviation amount dDv is equivalent to detecting the variation in the separation distance. Therefore, it can be said that the deviation amount of the landing position is information relating to the variation in the separation distance.
なお、吐出口１９から吐出される液滴１９１の大きさが想定している大きさと異なると、落下速度などに違いが生じてしまい、着弾位置がずれてしまう虞がある。そこで、吐出タイミングの補正を高精度に行うためには、吐出口１９からの液滴１９１の吐出量は、予め調整されていることが望ましい。
If the size of the
検査部８５は、図１０に示したような基板１に形成されているドットの位置情報と、各ドットの着弾位置のズレ量とを検査結果データ９５として記憶部９に格納する。つまり検査結果データ９５は、基板１上の位置（Ｘ軸方向の位置およびＹ軸方向の位置）と、その位置での着弾位置のズレ量（離間距離の変動量（ｄＧａｐ）に相関する。）とで構成される３次元データの集合とされる。なお、着弾位置のズレ量の代わりに、上記式（２）などから算出される離間距離の変動量（ｄＧａｐ）を、検査結果データ９５の一部としてもよい。
The
ところで、図１０に示したような補正用パターンのドットの位置については、画像処理部８３によって取得された画像データから取得することができる。具体的には、検査部８５が画像データ９３から各ドットを画像認識により抽出して、各ドットの中心または重心などの位置情報を、各ドットの位置情報として取得するようにすればよい。このドットの画像認識については、従来の画像認識技術またはこれに類似する各種画像処理技術を適用することで容易に実現できる。
Incidentally, the positions of the dots of the correction pattern as shown in FIG. 10 can be acquired from the image data acquired by the
図７に戻って、検査部８５によって検査結果データ９５が生成されると、補間部８７により、検査結果データ９５について、補間処理が行われる。この補間処理について、図１１および図１２を参照しつつ説明する。
Returning to FIG. 7, when the
＜補間処理＞
図１１および図１２は、図１０に示した補正用パターンの一部を示す概略平面図である。上述したように、本実施形態では、補正用パターンを格子点状パターンとしている。このため、検査部８５によって着弾位置のズレ量（ｄＤｖ）を測定した地点（つまり、離間距離の変動（ｄＧａｐ）を検査した地点）は、図１０に示したように、基板１上において、所要間隔をあけて離散的に分散している。したがって、基板１上において、離間距離の変動が検査されていない地点は、多数存在していることとなる。
<Interpolation process>
11 and 12 are schematic plan views showing a part of the correction pattern shown in FIG. As described above, in the present embodiment, the correction pattern is a lattice point pattern. For this reason, the point at which the deviation amount (dDv) of the landing position is measured by the inspection unit 85 (that is, the point at which the variation (dGap) in the separation distance is inspected) is required on the
補間部８７は、この基板１上で離間距離の変動が検出されていない地点における離間距離の変動を所定の演算処理に基づいて補間する。この補間処理は、検査部８５による検査結果に基づいて実施される。本実施形態においては、補間部８７は、Ｘ軸方向に沿った補間処理と、Ｙ軸方向に沿った補間処理とを独立して行う。それぞれの補間処理について、図１１または図１２を参照しつつ具体的に説明する。
The
図１１は、Ｘ軸方向に沿った補間処理を説明するための図である。ここでは、補間処理によって、ドットＤ10，Ｄ11の間における離間距離の変動を推定する場合について具体的に説明する。この場合、ドットＤ10，Ｄ11形成時の着弾位置のズレ量ｄＤｖ10，ｄＤｖ１１と、各ドットＤ10，Ｄ11のＸ軸方向における位置との相関を示すスプライン曲線ＳＣ１の関数が取得される。このスプライン曲線ＳＣ１の関数は、ｎ次の多項式（ｎは０以上の任意の整数）で定義される。なお、各ドットＤ10，Ｄ11のＸ軸方向に関する位置は、ドットＤ10，Ｄ11を通る直線ＳＬ１上に任意に設定される図示しない原点を基準として定義される。 FIG. 11 is a diagram for explaining the interpolation processing along the X-axis direction. Here, by interpolation will be described in detail the case of estimating the variation of the distance between the dots D 10, D 11. In this case, the shift amount dDv 10, dDv11 landing positions when dot D 10, D 11 form, function spline curve SC1 showing the correlation between the position in the X-axis direction of each dot D 10, D 11 is obtained . The function of the spline curve SC1 is defined by an nth order polynomial (n is an arbitrary integer greater than or equal to 0). The positions of the dots D 10 and D 11 in the X-axis direction are defined with reference to an unillustrated origin that is arbitrarily set on the straight line SL1 passing through the dots D 10 and D 11 .
スプライン曲線ＳＣ１は、図１１に示したように、実際に形成されたドットＤａ10，Ｄａ11を通る（ここでは、中心点を通る）曲線と捉えることも可能である。このようなスプライン曲線ＳＣ１の関数を求めることによって、ドットを形成していない部分（つまり、離間距離の変動を検査していない部分）における着弾位置のズレ量を仮想的に取得できる。この仮想的に取得された着弾位置のズレ量から、離間距離の変動を演算により取得することができる。つまり、離間距離の変動が検査されていない部分についても、離間距離の変動を推定することが可能となる。 As shown in FIG. 11, the spline curve SC1 can also be regarded as a curve passing through the actually formed dots Da 10 and Da 11 (here, passing through the center point). By obtaining such a function of the spline curve SC1, it is possible to virtually acquire the deviation amount of the landing position in the portion where dots are not formed (that is, the portion where the variation in the separation distance is not inspected). The fluctuation of the separation distance can be obtained by calculation from the amount of deviation of the landing position virtually obtained. That is, it is possible to estimate the variation in the separation distance even for the portion where the variation in the separation distance is not inspected.
例えば、格子点状の補正用パターンを形成した場合、図１１に示したように、吐出口１９ｄ，１９ｇから液滴１９１が吐出されており、それらに挟まれる吐出口１９ｅ，１９ｆからは液滴１９１が吐出されない。したがって、吐出口１９ｅ，１９ｆに対応する位置における離間距離の変動は、検査部８５によって検査されないこととなる。しかしながら、補間部８７によって、これらの吐出口１９ｅ，１９ｆから吐出したと想定した場合における、離間距離の変動を補間することができる。
For example, when a grid-point correction pattern is formed, as shown in FIG. 11,
具体的に、第二吐出タイミングデータ９２において、吐出口１９ｅ，１９ｆから直線ＳＬ１上に液滴１９１を吐出するように設定されていたと仮定する。すると、ドットＤ10，Ｄ11間における離間距離の変動を想定した場合、吐出口１９ｅ，１９ｆから吐出された液滴１９１の着弾位置は、スプライン曲線ＳＣ１上の地点Ｌ１，Ｌ２となることが推定される。この地点Ｌ１，Ｌ２は、吐出口１９ｅ，１９ｆが基板１に対して相対的に移動するときの移動軌跡線と、スプライン曲線ＳＣ１との交差部分である。そこで地点Ｌ１，Ｌ２の直線ＳＬ１からのＹ軸方向のズレ量ｄＤｖ21，ｄＤｖ22を算出することで、吐出口１９ｅ，１９ｆに対応する位置での離間距離の変動を算出することができる。
Specifically, it is assumed that the second
以上のような補間処理を、他のＸ軸方向において隣り合う２つのドット間に適用することによって、各ドット間における、Ｘ軸方向に沿った離間距離の変動を容易に推定することができる。次にＹ軸方向に関する補間処理について説明する。 By applying the interpolation processing as described above between two adjacent dots in the other X-axis direction, it is possible to easily estimate the variation in the separation distance along the X-axis direction between the dots. Next, the interpolation process regarding the Y-axis direction will be described.
図１２は、Ｙ軸方向に関する補間処理を説明するための図である。ここでは、ドットＤ07，Ｄ11の間に関して補間処理を行う場合について具体的に説明する。この場合、実際に形成されたドットＤａ07，Ｄａ11の着弾位置のズレ量ｄＤｖ07，ｄＤｖ11と、ドットＤ07，Ｄ11のＹ軸方向における位置との相関を示すスプライン曲線ＳＣ２の関数が取得される。なお、ドットＤ07，Ｄ11のＹ軸方向における位置は、ドットＤ07，Ｄ11を通る直線ＳＬ２上に任意に設定される図示しない原点を基準にしてそれぞれ定義される。このスプライン曲線ＳＣ２の関数から、ドットＤ07とドットＤ11の間の各地点に対して、仮想的に液滴１９１を吐出した場合の、着弾位置のズレ量を算出することができる。そしてこの算出されたズレ量から、ドットＤ07，Ｄ11間における離間距離の変動を推定することができる。
FIG. 12 is a diagram for explaining the interpolation processing in the Y-axis direction. Here, the case where the interpolation process is performed between the dots D 07 and D 11 will be specifically described. In this case, the shift amount DDV 07, DDV 11 of the landing position of the actually formed dot Da 07, Da 11, the function of the spline curve SC2 showing the correlation between the position in the Y-axis direction of the dot D 07, D 11 To be acquired. The position in the Y-axis direction of the dot D 07, D 11 are defined, respectively, relative to the origin (not shown) which is arbitrarily set on a straight line SL2 which passes through the dot D 07, D 11. The function of the spline curve SC2, for each point between the dots D 07 and the dot D 11, can be calculated, the shift amount of the landing position when ejected virtually
補間部８７は、以上のような補間処理を、他のＹ軸方向に関して隣り合うドット間に関して行う。これにより、基板１上の各ドット間におけるＹ軸方向に沿った離間距離の変動を容易に推定することができる。
The
なお、図１１，１２に示した例では、スプライン曲線ＳＣ１，ＳＣ２を補間方法として利用しているが、その他の一般的なデータ補間方法（例えばラグランジュ補間、ニュートン補間など）を適用してもよい。いずれのデータ補間方法が採用されたとしても、基板１に実際に形成された複数のドットの着弾位置のズレ量と、各ドットの位置情報との相関関係に基づいてデータ補間が行われる。
In the examples shown in FIGS. 11 and 12, the spline curves SC1 and SC2 are used as the interpolation method, but other general data interpolation methods (for example, Lagrange interpolation, Newton interpolation, etc.) may be applied. . Regardless of which data interpolation method is employed, data interpolation is performed based on the correlation between the deviation amounts of the landing positions of a plurality of dots actually formed on the
また、本実施形態では、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿ってデータ補間するようにしているが、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に成分を持つ斜め方向に沿ってデータ補間することも可能である。この場合は、この斜め方向に沿って並ぶ２つのドット（例えばドットＤ01，Ｄ06など）を抽出し、それぞれのドットの位置情報と実際に描画されたそれぞれのドットの着弾位置のズレ量との相関関係から、スプライン曲線などのデータ補間用の関数を算出すればよい。 In this embodiment, data interpolation is performed along the X-axis direction or the Y-axis direction. However, data interpolation is also possible along an oblique direction having components in both the X-axis direction and the Y-axis direction. It is. In this case, two dots arranged in the oblique direction (for example, dots D 01 , D 06, etc.) are extracted, and the positional information of each dot and the amount of deviation of the landing position of each actually drawn dot From this correlation, a data interpolation function such as a spline curve may be calculated.
また、本実施形態では、ある地点のＸ軸方向またはＹ軸方向の位置情報（つまり一次元の位置情報）と、その地点での着弾位置のズレ量との相関から、スプライン曲線の関数を求めるようにしている。しかしながら、各地点のＸ軸方向およびＹ軸方向における位置情報（つまり２次元の位置情報）と、各地点での着弾位置のズレ量の相関関係を示す、スプライン曲面の関数を取得するようにしてもよい。このような関数を用いることで、基板１上のあらゆる地点における離間距離の変動を、容易に推定することが可能となる。
Further, in the present embodiment, a function of a spline curve is obtained from the correlation between the position information (that is, one-dimensional position information) in the X-axis direction or Y-axis direction at a certain point and the amount of deviation of the landing position at that point. I am doing so. However, a function of the spline curved surface indicating the correlation between the positional information of each point in the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, two-dimensional positional information) and the deviation amount of the landing position at each point is acquired. Also good. By using such a function, it is possible to easily estimate the variation in the separation distance at any point on the
なお、補間部８７は、基板１上のスペーサ領域３１が形成される全地点のうち、検査部８５によって着弾位置のズレ量が検査されていない地点について、仮想的なズレ量を補間処理により取得する。これにより、スペーサ領域３１が形成される地点における離間距離の変動量を取得することができる。補間部８７は、その補間処理結果を補間後データ９６として記憶部９に格納する（図７参照）。以上が補間処理についての説明である。
The
補正部８９は、補間後データ９６を参照して、第一吐出タイミングデータ９１を補正する。詳細には、補正部９７は、スペーサ領域３１を形成させる各地点のうち、離間距離が想定よりも短くなっているとされる地点については、その距離分に相当する時間量だけ、吐出タイミングを遅延させるように第一吐出タイミングデータ９１を補正する。一方、離間距離が想定よりも長くなっているとされる地点については、補間部８７は、その距離分に相当する時間量だけ、吐出タイミングを早めるように第一吐出タイミングデータ９１を補正する。吐出制御部８１は、このようにして補正された第一吐出タイミングデータ９１に基づいて液滴１９１の吐出を行う。これにより、基板１上において、基板１上の理想的な位置に、スペーサ領域３１を形成することができる。
The
なお、図９に示した補正用パターンの構成するドットを形成する基板１上の位置を、スペーサ領域３１を形成する地点の一部に一致させた場合、補正用パターンドットの形成位置のズレ量から算出される吐出タイミングの補正量を、該位置に対応するスペーサ領域３１の形成時に適用できる。したがって、補正用パターンのドットの形成位置に対応するスペーサ領域３１の基板１上の地点に関して、改めて離間距離の変動に関する情報を取得する必要がないため、補正処理に必要な演算処理または時間を軽減することができる。ただし、基板１上における、補正用パターンのドットの形成位置と、スペーサ領域３１の形成位置とは、必ずしも一致していなくてもよい。このような場合であっても、上述した補間処理によって、スペーサ領域３１が形成される地点の、離間距離の変動に関する情報は取得可能である。
In addition, when the position on the
また、本実施形態では、補正用パターンを格子点状に形成している。しかしながら、補正用パターンは、このようなものに限定されるものではない。つまり、液滴１９１が着弾する位置を測定することができるのであれば、どのような補正用パターンが採用されてもよい。例えば図９，図１０に示した例では、同じ吐出口１９ａ，１９ｄ，１９ｇ，１９ｊからのみ液滴１９１を吐出することで、Ｙ軸方向に沿ってドットが形成されている。しかしながら、基板１の移動中の位置に応じて、液滴１９１を吐出する吐出口１９の組み合せを切り替えるようにしてもよい。この場合、例えばジグザグ状に分散する複数のドットを補正用パターンとして基板１に形成することができる。
In this embodiment, the correction pattern is formed in a lattice point shape. However, the correction pattern is not limited to such a pattern. That is, any correction pattern may be adopted as long as the position where the
＜２． 第２実施形態＞
上記実施形態にかかる液滴吐出装置１００は、補正用パターンを基板１に形成して、基板１上の各地点における着弾位置のズレ量から、各地点における吐出ヘッドユニット１２と基板１との間の離間距離の変動を検査するように構成されている。しかしながら、離間距離の変動を直接的に測定するようにしてもよい。
<2. Second Embodiment>
The
図１３は、第２実施形態に係る液滴吐出装置１００Ａの概略構成図である。なお、以下の説明において、第１実施形態の場合と同様の機能を有する要素については同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a
液滴吐出装置１００Ａは、撮影部５の代わりに、ギャップ計測器６を備えている。ギャップ計測器６は、テーブル１１の上方の所要位置に固定されており、基板１の表面までの距離を測定する。したがって、ギャップ計測器６によって、テーブル１１を駆動したとき（つまり基板１を移動させたとき）の吐出ヘッドユニット１２と基板１との間の離間距離の変動を計測することができる。なお、ギャップ計測器６をｘ軸に沿って移動させる図示しない移動機構を設けられている。この移動機構を駆動してギャップ計測器６をｘ軸方向に移動させるとともに、基板１をｙ軸方向に沿って移動させることで、基板１上のあらゆる地点における離間距離の変動を計測することができる。
The
ギャップ計測器６の構成は、特に限定されるものではないが、例えば光学式変位計を利用することができる。光学式変位計では、レーザー光が投光レンズを通して集光され、該集光されたレーザー光が測定対象物（基板１）に照射される。そして測定対象物から反射された光線の一部について、受光レンズを通して受光素子（光センサ）上にスポットを結ばせる。このとき、測定対象物の変位に応じてスポットの位置が変動する。光学式変位計は、スポットの位置の変動から、測定対象物の変位量を測定するものである。光学式変位計の場合、離間距離をより精密に測定することができる。
The configuration of the
図１４は、第２実施形態に係る制御部８Ａの機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図１４に示したように、制御部８Ａは、検査部８５Ａとして機能する。検査部８５Ａは、基板１上の各地点における吐出ヘッドユニット１２と基板１との間の離間距離の測定結果に基づき、離間距離の変動を検査することによって、検査結果データ９５を生成し、記憶部９に格納する。
FIG. 14 is a diagram illustrating a functional block of the control unit 8A according to the second embodiment together with a data flow. As shown in FIG. 14, the control unit 8A functions as the
なお、ギャップ計測器６によって離間距離を測定する基板１上の各地点は、スペーサ領域３１を形成する地点に一致していてもよい。ただし、スペーサ領域３１が形成される地点の数は膨大であるため、全地点での離間距離を測定に時間がかかり、また、補正のための演算量も膨大となる。そこで、第１実施形態と同様に、スペーサ領域３１が形成される全地点のうちの一部のみの地点のみについて、離間距離を測定すればよい。その結果に基づいて生成される検査結果データ９５に対して、補間部８７が補間処理を行うことによって、離間距離が測定されなかった地点においても離間距離の変動を取得することができる。
It should be noted that each point on the
なお、液滴吐出装置１００Ａの場合、ギャップ測定器６による離間距離の測定を、スペーサ領域３１を形成する前に予め行ってもよいし、スペーサ領域３１を形成する最中にリアルタイムで行ってもよい。後者の場合、基板１上のスペーサ領域３１の形成地点が対応する吐出口１９の位置に到達する前に、該形成地点における離間距離を測定するようにすればよい。このとき、ｘ軸方向に沿ってギャップ測定器６を複数台並べておけば、基板１上のＸ軸方向に沿う複数の地点での離間距離を測定することができる。また、この測定結果に基づいて、補間部８７により、スプライン曲線などの関数を利用した補間処理を行うことで、複数のギャップ測定器６によって測定されなかった基板１上の地点における離間距離を取得することができる。
In the case of the
＜３． 変形例＞
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<3. Modification>
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications are possible.
例えば、第１実施形態では、説明を容易化するために、基板１を一方向にのみ移動させて補正用パターンを形成して、基板１上の各地点における離間距離の変動を検査するようにしているが、往復移動をさせて補正用パターンを形成することも可能である。この場合、液滴１９１の着弾位置のズレる方向が、往路移動と復路移動との間で逆転することを考慮する必要がある。
For example, in the first embodiment, for ease of explanation, the correction pattern is formed by moving the
また、上記実施形態では、液滴吐出装置１００，１００Ａは、液晶表示装置を製造するとして説明している。しかしながら、本発明は、その他の表示装置（プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど）用の基板や、半導体ウェハ、太陽電池用の基板に、液滴を吐出する装置にも適用可能である。もちろん、本発明は、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置にも適用可能である。
In the above-described embodiment, the liquid
また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。 In addition, the configurations described in the above embodiments and modifications can be appropriately combined as long as they do not contradict each other.
１００，１００Ａ 液滴吐出装置
１ 基板（対象物）
１１ テーブル
１２ 吐出ヘッドユニット
１５ リニアモータ
１６ ガイド部材
１８ 吐出ヘッド
１９ 吐出口
１９１ 液滴
３１ スペーサ領域
３３ ブラックマトリックス
４ レーザー測長器
５ 撮影部
６ ギャップ計測器
８，８Ａ 制御部
８１ 吐出制御部
８３ 画像処理部
８５，８５Ａ 検査部
８７ 補間部
８９ 補正部
９ 記憶部
９１ 第一吐出タイミングデータ
９２ 第二吐出タイミングデータ
９３ 画像データ
９５ 検査結果データ
９６ 補間後データ
９７ 補正部
ＣＰＵ
Ｄ01〜Ｄ16，Ｄａ01〜Ｄａ16 ドット
ＳＣ１，ＳＣ２ スプライン曲線
100,100A
DESCRIPTION OF
D 01 ~D 16, Da 01 ~Da 16 dots SC1, SC2 spline curve
Claims (7)
前記吐出部に対して吐出信号を出力することにより、前記吐出口からの液滴の吐出を制御する吐出制御部と、
前記対象物の相対的な移動に応じた、前記吐出部と前記対象物との間の離間距離の変動を、前記対象物上の複数の地点について検査する検査部と、
前記対象物上の領域のうち、前記複数の地点とは異なる地点における前記変動に関する情報を、前記検査部の検査結果に基づいた演算により補間する補間部と、
前記補間部によって取得された前記変動に関する情報に基づいて、前記吐出口からの前記液滴の吐出タイミングを補正する補正部と、
を備え、
前記移動機構は、前記吐出部に対して前記対象物を第一方向に沿って移動させ、
複数の前記吐出口は、前記第一方向に直交する第二方向の成分を持つ方向に沿って配列された状態で前記液滴を吐出し、
前記補間部は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれに関して、前記変動に関する情報を補間し、
前記吐出制御部は、前記対象物に補正用のパターンを形成するように前記吐出部を制御し、
前記検査部は、前記対象物に形成されたパターンと前記補正用のパターンとの比較に基づいて、前記液滴の着弾位置のズレ量を取得し、該ズレ量から前記変動を検査する液滴吐出装置。 A droplet discharge device that moves a target object relative to a discharge unit in which a plurality of discharge ports for discharging droplets are formed by a moving mechanism, and lands the droplet discharged from the discharge unit on the target object In
A discharge control unit that controls discharge of droplets from the discharge port by outputting a discharge signal to the discharge unit;
An inspection unit that inspects a change in a separation distance between the discharge unit and the object according to a relative movement of the object for a plurality of points on the object;
An interpolation unit that interpolates information on the variation at a point different from the plurality of points in the region on the object by calculation based on the inspection result of the inspection unit;
A correction unit that corrects the discharge timing of the droplets from the discharge port based on the information on the variation acquired by the interpolation unit;
Equipped with a,
The moving mechanism moves the object along the first direction with respect to the discharge unit,
The plurality of discharge ports discharge the droplets in a state arranged along a direction having a component in a second direction orthogonal to the first direction,
The interpolation unit interpolates the information on the variation for each of the first direction and the second direction,
The ejection control unit controls the ejection unit to form a correction pattern on the object;
The measurement part based on the comparison of the pattern for the said formed object pattern correction, acquires the shift amount of the landing position of the droplet, the liquid you inspecting the change from the shift amount Drop ejection device.
前記補間部は、前記変動が検査された前記複数の地点の位置と、前記複数の地点における変動との相関を示す関数に基づいて、前記変動に関する情報を補間する液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1,
The interpolating unit is a droplet ejection device that interpolates information on the variation based on a function indicating a correlation between the positions of the plurality of points where the variation is inspected and variations at the plurality of points.
前記関数が、スプライン曲線を表す関数である液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 2,
The droplet discharge device, wherein the function is a function representing a spline curve.
前記検査部は、前記離間距離を測定する測定器の測定結果に基づいて、前記変動を検査する液滴吐出装置。 The inspection unit is a droplet discharge device that inspects the variation based on a measurement result of a measuring instrument that measures the separation distance.
前記補正用のパターンが、前記対象物の表面の縦方向および横方向に沿って等間隔で液滴が着弾することにより形成されるパターンである液滴吐出装置。 The droplet discharge device, wherein the correction pattern is a pattern formed by droplets landing at equal intervals along the vertical and horizontal directions of the surface of the object.
前記対象物の表面には、ブラックマトリックスが形成されており、 A black matrix is formed on the surface of the object,
前記液滴は、スペーサ粒子を含み、 The droplet includes spacer particles;
前記吐出ノズルが前記ブラックマトリックスに向けて前記液滴を吐出することによって、前記補正用のパターンが形成される液滴吐出装置。 A droplet discharge device in which the correction pattern is formed by the discharge nozzle discharging the droplet toward the black matrix.
(a) 前記吐出部に対して吐出信号を出力することにより、前記吐出部からの液滴の吐出を制御する工程と、(a) controlling discharge of droplets from the discharge unit by outputting a discharge signal to the discharge unit;
(b) 前記対象物の相対的な移動に応じた、前記吐出部と前記対象物との間の離間距離の変動を、前記対象物上の複数の地点について検査する工程と、(b) inspecting a variation in the separation distance between the ejection unit and the object according to the relative movement of the object at a plurality of points on the object;
(c) 前記対象物上の領域のうち、前記複数の地点とは異なる地点における前記変動に関する情報を、前記(b)工程の検査結果に基づき演算により補間する工程と、(c) the step of interpolating by calculation based on the inspection result of the step (b) the information on the variation at a point different from the plurality of points in the region on the object;
(d) 前記(b)工程および前記(c)工程において取得された前記変動に関する情報に基づいて、前記(a)工程における前記吐出部からの前記液滴の吐出タイミングを補正する工程と、(d) correcting the droplet discharge timing from the discharge unit in the step (a) based on the information on the fluctuation obtained in the step (b) and the step (c);
を含み、Including
前記移動機構は、前記吐出部に対して前記対象物を第一方向に沿って移動させ、 The moving mechanism moves the object along the first direction with respect to the discharge unit,
複数の前記吐出口は、前記第一方向に直交する第二方向の成分を持つ方向に沿って配列された状態で前記液滴を吐出し、 The plurality of discharge ports discharge the droplets in a state arranged along a direction having a component in a second direction orthogonal to the first direction,
前記(a)工程は、前記対象物に補正用のパターンを形成するように前記吐出部を制御する工程であり、 The step (a) is a step of controlling the ejection unit so as to form a correction pattern on the object.
前記(b)工程は、前記対象物に形成されたパターンと前記補正用のパターンとの比較に基づいて、前記液滴の着弾位置のズレ量を取得し、該ズレ量から前記変動を検査する工程であり、 The step (b) obtains a deviation amount of the landing position of the droplet based on a comparison between the pattern formed on the object and the correction pattern, and inspects the variation from the deviation amount. Process,
前記(c)工程は、前記第一方向及び前記第二方向のそれぞれに関して、前記変動に関する情報を補間する工程である、液滴吐出方法。 The step (c) is a droplet discharge method, which is a step of interpolating information regarding the variation with respect to each of the first direction and the second direction.
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