JP6868844B2 - 液滴測定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の液滴測定方法を実施する液滴測定装置を備えたパネル製造装置を示す。パネル製造装置は、液滴吐出装置1と、液滴測定装置2と、減圧チャンバー3と、液滴形状測定装置4とから構成されている。
液晶ディスプレイのカラーフィルタや、有機ELディスプレイ等のデバイスを製造する液滴吐出装置1は、ヘッドユニット5のラインヘッド6から機能性材料を含む液状体をインクジェット法により印刷対象物7に向けて液滴として吐出してパネルを製造する。
この液滴測定装置2によって測定するサンプル基板19は、液滴吐出装置1にセットしてラインヘッド6によって機能性材料が塗布されたものである。サンプル基板19は透光性で、ここでは透明のガラス等の材質のものを使用している。
次に、本発明の液滴測定方法を実施する液滴測定システムについて、図2に基づいて説明する。
まず、図3を参照しながら、事前準備としてスピンコートやダイコート装置等を用いて行う基板作成工程S10を説明する。
次に、液滴吐出装置1で行う吐出・塗布工程S20における、評価対象となる複数のノズルを有するラインヘッド6から機能性材料を含む液状体を吐出してサンプル基板19に液滴を形成する吐出・塗布工程について説明する。
乾燥工程S30では、使用するインクの溶媒の物性によるが、例えば溶媒がアニソールの場合には、インクの乾燥は、23℃以上60℃以下の温度範囲で、減圧雰囲気で行う。なお、使用するインクの溶媒の物性にあわせて、例えば生産テーブル8の上に所定の時間だけ放置して大気雰囲気で自然乾燥させた後に、しかるべきタイミングで減圧雰囲気の減圧チャンバー3で行うのが良い。この構成によれば、液滴30を所望の形状にコントロールすることが可能となる。
撮像工程S40では、乾燥工程S30を経て作成された液滴30を撮像部20によって撮像する。
図6は、サンプル基板19上にラインヘッド6から吐出された液滴30を撮像した際の、光の経路を示している。なお、図6中の矢印は光の経路を概念的に示しているが、実際の光進行経路を示しているわけではない。
次に、撮像工程S40(図2参照)で得られた液滴の画像データを用いて各液滴の体積あるいは表面形状を算出する液滴評価工程S70と、形状測定工程S50と、対応テーブル作成工程S60について、図10を参照しながら説明する。
形状測定工程S50は、撮像工程S40で撮像対象(評価対象)となった複数の液滴の中から抽出された所定の位置の液滴の形状を、液滴形状測定装置4で測定する工程である。液滴の表面の三次元座標系(X−Y−Z座標系)上の位置座標データ(x,y,z)を、前記の液滴形状測定装置4により測定する。
対応テーブル作成工程S60は、形状測定工程S50で測定された各プロファイルに基づいた位置座標データ(x,y,z)から、液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きを求め、その求めた傾きと、その位置に対応する二次元座標系上の位置における輝度比(この輝度比は、撮像工程S40で得られた液滴の輝度データから求める)との対応関係を表す対応テーブルを作成する。なお、本実施の形態では、この対応テーブルを、測定制御部25の対応テーブル作成部26において作成する。なお、計算時間の並列化のために印刷制御部16の対応テーブル作成部17において作成しても良い。
次に、図10の液滴評価工程S70について説明する。
実施の形態1では液滴測定装置2が液滴吐出装置1とは別に設けられていたが、液滴吐出装置1に撮像部20を設け、生産テーブル8の上に液滴測定装置2の測定テーブル21の場合と同様の位置に凹部44を形成し、撮像部20が撮影したサンプル基板19の輝度情報を図2のように処理することによっても実施できる。
上記の実施の形態1では、液滴吐出装置1で作成した印刷対象物7をそのままサンプル基板19とする場合、または印刷対象物7を割断してサンプル基板19とする場合、つまり液滴を印刷済みのサンプル基板19を液滴測定装置2の測定テーブル21にセットして対応テーブルを作成する場合を説明したが、液滴吐出装置1で使用する予定のラインヘッド6を液滴測定装置2の側にセットし、液滴30とダミー液滴31が形成されていないサンプル基板19を、液滴測定装置2の測定テーブル21にセットし、液滴測定装置2において液滴吐出装置1で使用する予定のラインヘッド6を使用して、測定テーブル21の凹部44の位置に対応してサンプル基板19に液滴30とダミー液滴31を印刷し、形成された液滴30を撮像部20によって撮像することによって、それ以降は実施の形態1と同様に対応テーブルを作成して、これを液滴吐出装置1の印刷制御部16に伝達することによって、ラインヘッド6の各ヘッドの吐出量を正確に目標値に近付けることができる。
2 液滴測定装置
3 減圧チャンバー
4 液滴形状測定装置
5 ヘッドユニット
6 ラインヘッド
7 印刷対象物
8 生産テーブル
9 ステージ
10 脚部
11 支持部
12 ガントリー
13 支持台
14 分配タンク
15 液滴吐出モジュールヘッド
16 印刷制御部
17 対応テーブル作成部
18 体積算出部
19 サンプル基板
20 撮像部
21 測定テーブル
22 ステージ
23 ガントリー
24 架台
25 測定制御部
26 対応テーブル作成部
27 体積算出部
28 支持基板
29 高分子膜
30 液滴
31 ダミー液滴
32 光源
33 カメラ
34 レンズ
35 治具
36 走査軸
37 駆動機構
38 Z方向駆動機構
39,40,41,42,43 光
44 凹部
45 吸引路
46 液滴の焦点距離
47 サンプル基板の厚み
48 サンプル基板の裏面
49 サンプル基板の表面
Claims (6)
- 測定対象の液滴が表面に形成された透光性のサンプル基板を、凹部が表面に形成された測定テーブルに、前記液滴の裏面側の位置が前記凹部に一致するようにセットし、
前記測定テーブルの上にセットされた前記サンプル基板に形成された前記液滴に光を照射し撮像部で撮像して前記サンプル基板および前記液滴からの反射光量を、前記サンプル基板の厚みが前記液滴の焦点距離よりも大きい状態で測定し、
前記撮像部が測定した反射光量に基づいて前記液滴の体積あるいは表面形状を求める、液滴測定方法。 - 凹部が表面に形成された測定テーブルに、透光性のサンプル基板をセットし、
評価対象のノズルを有するヘッドから前記測定テーブルの前記凹部の位置に向かって機能性材料を吐出して液滴を前記サンプル基板の表面に形成し、
前記サンプル基板の前記液滴を撮像部で撮像して前記サンプル基板および前記液滴からの反射光量を測定し、
前記測定テーブルの上にセットされた前記サンプル基板に形成された前記液滴に、光を照射し撮像部で撮像して前記サンプル基板および前記液滴からの反射光量を、前記サンプル基板の厚みが前記液滴の焦点距離よりも大きい状態で測定し、
前記撮像部が測定した反射光量に基づいて前記液滴の体積あるいは表面形状を求めて、前記ヘッドのノズルを評価する、
液滴測定方法。 - 前記液滴の焦点距離は、前記液滴の凸側から前記光を入射して、頂点を中心とした微小範囲内に集光する光が最も多くなる距離である、
請求項1または2記載の液滴測定方法。 - 前記微小範囲は、前記撮像部におけるカメラのセンサーの幅および前記撮像部におけるレンズの倍率から導出される画素サイズである、
請求項3記載の液滴測定方法。 - 前記サンプル基板と前記測定テーブルの間に透光性のダミー基板を配置した、
請求項1から4のいずれか1項に記載の液滴測定方法。 - 前記サンプル基板の表面には撥水性を有する高分子膜が形成されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の液滴測定方法。
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