CN108731590A - 液滴测定方法、液滴测定装置及器件制造方法、制造装置 - Google Patents

液滴测定方法、液滴测定装置及器件制造方法、制造装置 Download PDF

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Abstract

提供一种液滴测定方法、液滴测定装置及器件制造方法、制造装置，在仅通过来自测定对象的液滴表面的光反射量得不到充分的亮度对比度的情况下，不使透镜的数值孔径(NA)等变化而提高亮度对比度。液滴测定装置包括：测定台，其在表面具有凹部，并且保持透光性的样品基板；摄像部，其向表面形成了液滴的上述样品基板上照射光，测定来自上述样品基板以及上述液滴的反射光的光量；以及测定控制部，其基于上述摄像部测定的上述反射光的光量的亮度信息，求出上述液滴的体积或者表面形状，上述样品基板的厚度大于上述光的波长并且为上述液滴的焦距以下。

Description

液滴测定方法、液滴测定装置及器件制造方法、制造装置
技术领域
本发明涉及液滴测定方法、液滴测定装置以及器件制造方法、器件制造装置。
背景技术
作为制造液晶显示器的滤色器、有机EL显示器等器件的方法，例如，已知有如下的面板制造方法，即，通过喷墨法从多个喷嘴作为液滴喷吐包含功能性材料的液状体，在印刷对象物形成功能性材料的膜。
在该情况下，获取控制液滴的喷吐量的控制装置的设定与液滴的实际喷吐量的对应关系，从而将液滴的喷吐量控制为固定的值成为重要的工序。这是因为，若液滴的喷吐量不均匀，则功能性材料的膜厚产生差异，从而导致器件的不良。例如，如果是滤色器、有机EL显示器，则膜厚之差作为颜色不均匀、亮度不均匀而被观察到。
存在检查来自喷嘴的实际喷吐量的以下方法。已知有如下方法，即，在基板喷吐/涂敷墨水，以光学方式根据墨水液滴的表面的各部位的亮度变化计算该部位处的斜率，求出液滴的体积或表面形状(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-125125号公报
发明内容
在像这样根据液滴的亮度信息来计算体积或表面形状的方法中，来自测定对象的液滴表面的光反射量是决定测定精度的重要要素。
然而，测定对象的液滴形状越平坦，液滴中心部与液滴外周部的斜率之差越小，存在不能充分地得到在液滴表面反射的光量的对比度的情况。为了得到对比度，可考虑减小摄像透镜的数值孔径NA的方法，但是若减小NA，则在液滴外周部的倾斜大的范围得不到与形状相应的亮度。即，在测定对象的液滴形状平坦的情况下，得不到与倾斜相应的表面反射的充分的亮度对比度。
因此，要通过本发明解决的课题在于提供一种液滴测定方法、液滴测定装置以及器件制造方法、器件制造装置，在仅通过来自测定对象的液滴表面的光反射量得不到充分的亮度对比度的情况下不使透镜的数值孔径NA等变化而提高亮度对比度。
为了解决上述课题，使用如下的液滴测定装置，即，包括：测定台，其在表面具有凹部，且保持透光性的样品基板；摄像部，其向表面形成了液滴的所述样品基板上照射光，测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光的光量；以及测定控制部，其基于所述摄像部测定的所述反射光的光量的亮度信息，求出所述液滴的体积或表面形状，所述样品基板的厚度大于所述光的波长，并且为所述液滴的焦距以下。
此外，使用如下的器件制造装置，其具有：上述液滴测定装置；保持印刷对象物的生产台；以及在所述印刷对象物涂敷液滴的行式头。
此外，使用如下的液滴测定方法，其中，将表面形成了测定对象的液滴的透光性的样品基板设置在表面形成了凹部的测定台，使得所述液滴的背面侧的位置与所述凹部一致，对形成在设置于所述测定台上的所述样品基板的所述液滴照射光并用摄像部进行摄像，在所述样品基板的厚度大于所述光的波长并且为所述液滴的焦距以下的状态下测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光量，基于所述摄像部测定的反射光量求出所述液滴的体积或表面形状。
此外，使用如下的器件制造方法，即，在上述液滴测定方法之前或者之后，在上述测定台设置印刷对象物，从具有评价对象的喷嘴的喷吐头对上述印刷对象物喷吐上述功能性材料，制造上述印刷对象物。
发明效果
根据该结构，除了越是测定对象的液滴的中心部就变得越亮的来自液滴表面的反射光以外，根据所述液滴作为透镜表现出来的现象，透射所述液滴并在样品基板的背面反射的光也聚光在所述液滴的附近，得到越是所述液滴的中心部就越亮的亮度分布。
即，在所述液滴的表面反射的光和透射所述液滴并在样品基板的背面反射的光均得到越是所述液滴的中心部就变得越亮的亮度分布，因此，与仅对来自所述液滴的表面的反射光进行摄像的情况相比较，可得到高的亮度对比度。
因此，在对所述液滴进行摄像时，容易建立亮度信息与倾斜信息的关联，能够根据所述液滴的亮度信息高速且高精度地求出体积或表面形状。由此，能够缩短所述液滴的体积、形状的测定时间，并且能够提高测定精度。
附图说明
图1是具备液滴喷吐装置和液滴测定装置的面板制造装置的结构图，液滴喷吐装置向印刷对象物喷吐功能性材料的墨水而进行涂敷，液滴测定装置预先对液滴进行测定，使得该墨水的喷吐量接近目标值。
图2是本实施方式的液滴测定装置的整体流程图。
图3是样品基板的放大剖视图。
图4是形成了测定对象的液滴的样品基板的放大俯视图。
图5是摄像部的结构图。
图6是示出对液滴进行摄像时的光的路径的说明图。
图7是示出表示将液滴假定为理想透镜的光的行为的仿真结果的图。
图8是示出将液滴形状模型化时的、通过的光的行为的仿真结果的图。
图9是设置样品基板的测定台的剖视图。
图10是液滴评价工序的流程图。
图11是将液滴测定装置和液滴喷吐装置合体的液滴喷吐装置的立体图。
附图标记说明
1：液滴喷吐装置
2：液滴测定装置
3：减压腔
4：液滴形状测定装置
5：喷吐头单元
6：行式头
7：印刷对象物
8：生产台
9：载置台
10：脚部
11：支承部
12：台架
13：支承台
14：分配罐
15：液滴喷吐模块头
16：印刷控制部
17：对应表作成部
18：体积算出部
19：样品基板
20：摄像部
21：测定台
22：载置台
23：台架
24：架台
25：测定控制部
26：对应表作成部
27：体积算出部
28：支承基板
29：高分子膜
30：液滴
31：虚设液滴
32：光源
33：照相机
34：透镜
35：夹具
36：扫描轴
37：驱动机构
38：Z方向驱动机构
39、40、41、42、43：光
44：凹部
45：吸引通路
46：焦距
47：厚度
48：背面
49：表面
50：光
S10：基板作成工序
S20：涂敷工序
S30：干燥工序
S40：摄像工序
S50：形状测定工序
S60：对应表作成工序
S70：液滴评价工序。
具体实施方式
以下，基于实施方式对本发明的液滴测定方法进行说明。
(实施方式1)
图1示出具备实施本发明的液滴测定方法的液滴测定装置的面板制造装置。面板制造装置包括液滴喷吐装置1、液滴测定装置2、减压腔3、以及液滴形状测定装置4。
减压腔3在使涂敷的液滴干燥时使用。液滴测定装置2基于对用液滴喷吐装置1喷吐到样品基板19的液滴30进行摄像而得到的亮度信息，在短时间求出液滴30的体积或表面形状。将该结果反馈给液滴喷吐装置1，使此后的液滴喷吐的动作接近作为目标的状态。
与液滴测定装置2独立地设置的液滴形状测定装置4是用于作成液滴形状与用液滴测定装置2求出的亮度信息的对应表的装置。在该实施方式中，作为液滴形状测定装置4，使用利用了光干涉的测定机。
另外，液滴形状测定装置4可以搭载在液滴喷吐装置1上，也可以搭载在液滴测定装置2上，或者，还可以不搭载在液滴喷吐装置1、液滴测定装置2上，而是作为单体设置在装置外。
<液滴喷吐装置1>
制造液晶显示器的滤色器、有机EL显示器等器件的液滴喷吐装置1通过喷墨法从喷吐头单元5的行式头6作为液滴而朝向印刷对象物7喷吐包含功能性材料的液状体来制造面板。
印刷对象物7设置在喷吐头单元5的铅直下方向的位置的生产台8上。生产台8装配在具有驱动系统的载置台9，向X方向被搬运。在载置台9上具有一对脚部10和装配在脚部10的上方的支承部11。将一对脚部10和支承部11合起来成为门型的台架(gantry)12。
在台架12的前面连结具有铅直方向(参照图1中的Z轴方向)的升降轴的支承台13，能够在铅直方向上移动。在该支承台13配设有喷吐头单元5。
喷吐头单元5具备多个分配罐14、行式头6。通过向铅直方向Z的升降移动，调整印刷对象物7与行式头6间的间隙。
行式头6具备多个液滴喷吐模块头15，该液滴喷吐模块头15具备喷吐墨水的多个喷嘴(省略图示)和与各喷嘴对应的压电致动器(省略图示)。
印刷控制部16对各个液滴喷吐模块头15供给电力和每个喷吐头的控制信号。此外，印刷控制部16还对X方向、Z方向的驱动轴供给控制信号。另外，印刷控制部16也可以具备后述的对应表作成部17、以及体积算出部18。
像这样，行式头6具备跨越印刷对象物7的整个宽度排列的液滴喷吐模块头15，在该印刷动作时，通过一边在X方向上搬运印刷对象物7一边根据来自印刷控制部16的控制信号以给定的定时从行式头6喷吐液滴，从而能够跨越印刷对象物7的整个宽度形成所希望的图像。
<样品基板19>
样品基板19是被液滴测定装置2测定的基板。样品基板19设置在液滴喷吐装置1，并被行式头6涂敷功能性材料。样品基板19具有透光性，在此，使用透明的玻璃等材质的样品基板。
另外，样品基板19在直接使用涂敷了所希望的功能性材料的印刷对象物7的情况下和使用将印刷对象物7进行了割断的印刷对象物的情况下均能够实施。在该实施方式中，举例说明使用将印刷对象物7进行了割断的印刷对象物的情况。另外，印刷对象物7是显示器面板等产品。
样品基板19设置在摄像部20的铅直下方向的位置的测定台21上。
<液滴测定装置2>
另外，关于液滴测定装置2中的样品基板19的搬运方法，优选为利用机器人的自动搬运，但是也可以是手动搬运。在该实施方式中，直到将用液滴喷吐装置1作成的印刷对象物7进行割断而作成样品基板19的工序为止，用自动机器人进行，将尺寸变小的样品基板19设置在液滴测定装置2的搬运用手动进行。
设置样品基板19的测定台21装配在具有驱动系统的载置台22，并向X方向被搬运。在载置台22上固定有门型的台架23。另外，台架23优选设为具有驱动系统且能够使摄像部20在Y方向以及Z方向上移动的机构。
另外，也可以是，载置台22不设为可在X方向上搬运的机构，载置台22被固定，摄像部20设为可在X方向上搬运的机构。根据该结构，能够减小液滴测定装置2的动作范围。
液滴测定装置2具有搭载具有驱动系统的载置台22的架台(cradle)24。架台24优选为了除去来自外部的振动而搭载减振台。减振台可以使用对振动主动地工作的主动减振台，也可以使用对振动被动地工作的被动减振台。
液滴测定装置2具备测定控制部25。通过该测定控制部25还向上述X、Y、Z方向的驱动轴提供控制信号，且还对在测定液滴时使用的摄像部20供给控制信号。另外，测定控制部25也可以具备对应表作成部26、以及体积算出部27。
测定控制部25优选通过网络等与搭载在液滴喷吐装置1的印刷控制部16连接，优选设为可进行由摄像部20进行摄像的图像、使用该图像算出的液滴的体积或表面形状等的数据的转发的机构。
根据该结构，基于由液滴测定装置2的测定控制部25导出的液滴体积，能够对各个液滴喷吐模块头15供给在液滴喷吐装置1中喷吐墨水时的驱动电压等以及每个喷吐头的控制信号。
另外，关于摄像部20，后面参照图5进行进一步叙述。
<液滴测定系统>
接着，基于图2对实施本发明的液滴测定方法的液滴测定系统进行说明。
该液滴测定方法包括：作为事先准备而使用旋涂、模涂装置等进行的基板作成工序S10；由液滴喷吐装置1进行的喷吐、涂敷工序S20；由液滴喷吐装置1以及减压腔3进行的干燥工序S30；由液滴测定装置2进行的摄像工序S40；由液滴形状测定装置4进行的形状测定工序S50；由印刷控制部16或测定控制部25进行的对应表作成工序S60；以及由印刷控制部16或测定控制部25进行的液滴评价工序S70。
<基板作成工序S10>
首先，参照图3对作为事先准备而使用旋涂、模涂装置等进行的基板作成工序S10进行说明。
样品基板19包括支承基板28和高分子膜29。
支承基板28例如能够使用玻璃。高分子膜29是例如使在形成有机EL显示器的发光层时使用的抗蚀剂材料溶解于有机溶剂并通过旋涂、模涂等涂敷到支承基板28并使其干燥的高分子膜。成为高分子膜29的材料是包括聚酰亚胺或丙烯酸树脂的感光性材料。而且，其中也可以包含氟。包含氟的树脂材料一般来说透明性高，只要在其高分子重复单位中的至少一部分的重复单位具有氟原子即可，没有特别限定。在包含氟化合物的树脂的例子中，包含氟化聚烯烃类树脂、氟化聚酰亚胺树脂、氟化聚丙烯酸树脂等。其膜厚通常为0.1～3μm，特别优选为0.8～1.2μm。以下，作为高分子膜29的例子，针对使用了包括聚酰亚胺或丙烯酸树脂的感光性材料的情况继续进行说明。
通过对高分子膜29的材料使用含氟的高分子材料，从而高分子膜29变得具有憎水的功能。
在此，在表面形成了氟膜的状态下，存在憎水性过高的情况。在这样的情况下，在将墨水进行涂敷/干燥后，得不到所希望的接触角，因此通过对样品基板19的高分子膜29照射UV光(紫外线光)，从而将氟的结合部分地断开，由此能够控制样品基板19的憎水性。
<喷吐、涂敷工序S20>
接着，对由液滴喷吐装置1进行的喷吐、涂敷工序S20中的、从具有成为评价对象的多个喷嘴的行式头6喷吐包含功能性材料的液状体而在样品基板19形成液滴的喷吐、涂敷工序进行说明。
图4表示样品基板19和形成在其上的液滴涂敷图案。
在样品基板19上，有液滴30和用于使体积测定用液滴样品的干燥时的环境保持恒定的虚设液滴31。
虚设液滴31具有如下作用，即，在干燥时使液滴30的溶剂环境保持恒定，将液滴30的接触角α保持在固定的范围内。
另外，虚设液滴31的个数根据所使用的墨水的溶剂而改变，例如在墨水的溶剂为苯甲醚的情况下，优选以1～10周程度的虚设液滴包围液滴30的外周，在本实施方式中，在液滴30的周围配置了两圈的虚设液滴31。
<干燥工序S30>
在干燥工序S30中，取决于所使用的墨水的溶剂的物性，例如在溶剂为苯甲醚的情况下，墨水的干燥在23℃以上且60℃以下的温度范围且在减压环境中进行。
另外，根据所使用的墨水的溶剂的物性，例如在将其设置在生产台8上给定的时间而在大气环境中使其自然干燥之后在适当的定时在减压环境的减压腔3中进行为宜。根据该结构，能够将液滴30操控为所希望的形状。
<摄像工序S40>
在摄像工序S40中，通过摄像部20对经过干燥工序S30而作成的液滴30进行摄像。
在图5示出摄像部20的整体结构。摄像部20具有光源32、照相机33、透镜34、保持照相机33以及透镜34的夹具35、使它们沿着扫描轴36向X方向驱动的驱动机构37、以及焦距调整用的Z方向驱动机构38。
照相机33以及透镜34一边沿着扫描轴36方向移动一边对涂敷在样品基板19的液滴30的图像进行摄像。液滴样品的图像数据发送到设置在测定控制部25的对应表作成部26以及体积算出部27。
照相机33可以是搭载了区域传感器(area sensor)的照相机，也可以是搭载了线传感器(line sensor)的照相机，在本实施方式中，使用搭载了线传感器的照相机。像素数以及像素尺寸只要根据摄像对象物来选定即可，在本实施方式中，宽度方向的像素数设为4096，像素尺寸设为2μm。透镜34的倍率以及NA根据摄像对象液滴的形状来选定。在本实施方式中，使用了倍率为5倍且NA为大约0.1的透镜。
另外，优选对透镜34使用远心透镜(telecentric lens)，使聚焦的影响相对小。另外，为了避免光轴斜率的影响，关于照明，优选使用同轴落射透镜(coaxial episcopiclens)。
<关于摄像工序S40中的光的路径>
图6示出对从行式头6喷吐到样品基板19上的液滴30进行摄像时的光的路径。另外，图6中的箭头概念性地示出光的路径，并非示出实际的光行进路径。
从光源32发出的平行光的光39分为在液滴30的表面反射的光40和折射而侵入到液滴内部的光41。另外，通过减小液滴30与高分子膜29以及支承基板28的折射率之差，从而从液滴30与高分子膜29的界面反射的光42以及在高分子膜29与支承基板28的界面反射的光50与光40、41相比较，光量只有一点点，因此在本实施方式中进行忽略考虑。
在液滴30的表面反射的光40与液滴30的斜率有关联，因此能够基于该光量算出液滴30的形状。即，在液滴30的表面反射的光40具有如下倾向，即，越是液滴30的中心部，斜率变得越小，因此变得越亮，越是液滴30的外周部，斜率越大，因此变得越暗。
然而，液滴30的形状变得越平，液滴中心部与液滴外周部的倾斜角之差越小，存在不能充分地得到在液滴表面反射的光量的对比度的情况。为了得到所述对比度，可考虑减小摄像透镜的数值孔径NA的方法，但是若减小NA，则在液滴外周部的倾斜大的范围得不到与形状相应的亮度。即，在测定对象的液滴形状平坦的情况下，得不到与倾斜相应的表面反射的充分的亮度对比度。
以下，使用图7、图8对在如前所述地仅通过在液滴30的表面反射的光40得不到充分的对比度的情况下得到更高的亮度对比度的结构进行说明。
图7示出将液滴30设想为理想透镜的情况下的进行仿真的结果。光43是从光源32发出的光39透射液滴30并在样品基板19的背面48反射的光的前进路线。
另外，设光43在样品基板19的背面48进行正反射，为使图容易观察，在下侧展开示出正反射后的光43的前进路线。在本仿真中，液滴直径设为50μm，曲率半径设为450μm。在该情况下，焦距46为大约1000μm。
像图7那样，若样品基板19的厚度47为焦距46的一半，则在样品基板19的背面48反射的光43将聚光到样品基板19的表面49的点P1。摄像部20的透镜34的焦点对准在样品基板19的表面49附近，因此除了通过液滴30的表面反射得到的亮度分布以外，还叠加中心附近局部变量的亮度分布，与仅为在液滴30的表面反射的光40的亮度分布的情况相比较，能够得到高的亮度对比度。
若样品基板19的厚度47逐渐变得大于焦距46的一半，则在样品基板19的背面48反射的光43进行聚光的点与样品基板19的表面49的距离增大，因此在样品基板19的背面48反射的光43的对比度渐渐地下降，在样品基板19的厚度47与焦距46为相同的值的情况下，在样品基板19的背面48反射的光43在面内得到均匀的图像。
同样地，即使样品基板19的厚度47变得大于焦距46，因为在样品基板19的背面48反射的光43会扩散，因此在面内仍得到均匀的图像。
同样地，在样品基板19的厚度47逐渐变得小于焦距46的一半的情况下，在样品基板19的背面48反射的光43进行聚光的点与样品基板19的表面49的距离也增大，因此在样品基板19的背面48反射的光43的对比度渐渐地下降。若样品基板19的厚度47接近0，则在样品基板19的背面48反射的光43在面内得到均匀的图像。
另外，在样品基板19的厚度47比光39的波长短的情况下，光39不在样品基板19的背面48反射而透射，因此样品基板19的厚度47设为大于光39的波长为宜。
因此，通过使样品基板19的厚度47大于光39的波长且为液滴30的焦距46以下，从而在样品基板19的背面48反射的光43得到越是液滴30的中心部与液滴外周部相比亮度越亮的分布。
因此，用光40与光43之和表现的亮度分布与仅为在液滴30的表面反射的光40的亮度分布的情况相比较，能够得到高的亮度对比度。特别是，在厚度47为焦距46的一半附近，能够得到亮度对比度。通过上述条件，能够得到高的亮度对比度，因此在后述的液滴评价工序S70中能够更准确地评价液滴形状。
<实际的条件下>
实际上，因为液滴30不是理想透镜，所以光43不会聚光到一点，但是像图8那样示出与理想透镜类似的倾向。该图8是使用4次函数将液滴30的实际的形状进行了模型化的图，示出对透射了液滴30的光的前进路线进行了仿真的结果。另外，与图7的情况同样地，设光43在样品基板19的背面48正反射，为使图容易观察，在下侧展开示出正反射后的光43的前进路线。
该情况下的焦距46设为，在从液滴30的凸侧入射了平行光时，聚光到将液滴30的顶点P2作为中心的微小范围内的光最多的距离。前述的微小范围设为根据摄像部20中的照相机的传感器尺寸以及透镜34的倍率导出的摄像部的像素尺寸。
在该条件下，通过使样品基板19的厚度47大于光39的波长且为液滴30的焦距46以下，从而在样品基板19的背面48反射的光43得到越是液滴30的中心部与液滴外周部相比亮度越亮的分布。
因此，在用光40与光43之和表现的亮度分布中，与在液滴30的表面反射的光40的亮度分布相比较，能够得到高的亮度对比度。
另外，在液滴形状的焦距不明的情况下，期望使用摄像部20在实验上导出焦距。
<样品基板19的厚度以外>
另外，为了使样品基板19的厚度可变，可以设为在样品基板19与测定台21之间设置透光性的虚设基板并隔着折射液等进行重叠的构造。根据该结构，能够根据液滴30的形状任意地调整样品基板19的厚度。另外，关于所述虚设基板，虽然为了简化结构可以是一片，但是在多片虚设基板的情况下，彼此的厚度不同。
另外，也可以设为如下结构，即，不改变样品基板19的厚度，通过对样品基板19上的高分子膜29照射紫外线光，从而操控样品基板19的憎水性，使液滴形状可变。根据该结构，能够根据样品基板19的厚度任意地调整液滴30的形状。
另外，还可以设为如下结构，即，不改变样品基板19的厚度，对喷吐液滴30后的自然干燥以及减压干燥时的条件进行操控，使液滴形状可变。通过该结构，也能够根据样品基板19的厚度任意地调整液滴30的形状。
<样品基板19的材质>
另外，优选在液滴30的表面反射的光40与在样品基板19的背面48反射的光43为相同的光量。通过这样，从而在液滴30的表面反射的光40和在样品基板19的背面48反射的光43均得到了越靠近液滴中心部与液滴外周部相比亮度越高的分布的情况下，用光40与光43之和表现的亮度分布得到最高的亮度对比度。
为了使在液滴30的表面反射的光40和在样品基板19的背面48反射的光43成为相同的光量，需要液滴30与样品基板19的折射率相同，且与液滴30的表面相接的介质和与样品基板19的背面48相接的介质的折射率相同。
液滴30的折射率由喷吐材料决定，因此不能操控。一般来说，用喷墨方式喷吐的树脂材料的折射率为1.4～1.6程度。因此，样品基板19的折射率N也同样地优选设为1.4≤N≤1.6程度。
因此，对于样品基板19，优选使用玻璃等。在本实施方式中，样品基板19使用了折射率为1.5的透明玻璃。另外，如果是同样的折射率，则例如也可以使用树脂膜等。通过这样，从而能够将样品基板19呈例如卷筒状进行保管，能够节约保持空间。
另外，如果液滴30与样品基板19的折射率相等，则从液滴30与样品基板19的边界面反射的光42与在液滴30的表面反射的光40相比较充分小，因此能够忽略。在本实施方式中，将液滴30的折射率设为1.6，将样品基板19的折射率设为1.5。
另外，如前所述，需要使与液滴30的表面相接的介质和与样品基板19的背面相接的介质的折射率相同，即，需要使用相同的介质。在本实施方式中，介质均设为空气。
<凹部44>
另外，在本实施方式中，为了将与样品基板19的背面相接的介质设为均匀的空气，如图9所示，将测定台21设为了在上表面具有凹部44的结构。更详细地，如图9所示，在测定台21形成有凹部44，使得形成在样品基板19的液滴30的位置的样品基板19的背面不与测定台21的上表面接触。
另外，在测定台21的内部，与凹部44独立地形成有在测定台21的上表面开口的吸引通路45，像上述那样设置在测定台21的样品基板19通过来自吸引通路45的吸引而吸附于测定台21的上表面并被保持。
根据该结构，能够将与液滴30的表面相接的介质以及与样品基板19的背面相接的介质均设为空气，能够设为相同的折射率。
<形状测定工序S50、对应表作成工序S60、液滴评价工序S70>
接着，参照图10对使用在摄像工序S40(参照图2)中得到的液滴的图像数据算出各液滴的体积或表面形状的液滴评价工序S70、形状测定工序S50、以及对应表作成工序S60进行说明。
在对图10所示的液滴评价工序S70进行说明之前，对预先作成液滴评价工序S70的执行所需的对应表的形状测定工序S50、对应表作成工序S60进行说明。
<形状测定工序S50>
形状测定工序S50是用液滴形状测定装置4对从在摄像工序S40中成为摄像对象(评价对象)的多个液滴之中提取的给定的位置的液滴的形状进行测定的工序。通过所述的液滴形状测定装置4测定液滴的表面的三维坐标系(X-Y-Z坐标系)上的位置坐标数据(X、Y、Z)。
<对应表作成工序S60>
在对应表作成工序S60中，根据基于在形状测定工序S50中测定的各轮廓的位置坐标数据(X、Y、Z)求出液滴的表面的三维坐标系上的位置处的斜率，并作成表示求出的该斜率与对应于该位置的二维坐标系上的位置处的亮度比(该亮度比根据在摄像工序S40中得到的液滴的亮度数据求出)的对应关系的对应表。另外，在本实施方式中，在测定控制部25的对应表作成部26中作成该对应表。另外，也可以为了计算时间的并行化而在印刷控制部16的对应表作成部17中作成。
<液滴评价工序S70>
接着，对图10的液滴评价工序S70进行说明。
另外，液滴评价工序S70由测定控制部25的体积算出部27进行为佳，但是为了计算时间的并行化，也可以由印刷控制部16的体积算出部18进行。
首先，在液滴评价工序S70的步骤S71中，从在摄像工序S40中进行了摄像的、关于从成为评价对象的全部的喷嘴喷吐的全部的液滴的图像，确定各液滴的位置，作成按各个液滴的每一个切取的“每个液滴图像”。
在液滴评价工序S70的步骤S72中，使用在步骤S71中得到的“每个液滴图像”对各液滴依次根据图像的亮度信息求出亮度比，并使用前述的对应表将与一个液滴的图像对应的多个像素包含的各像素的像素位置处的斜率全部算出。
在液滴评价工序S70的步骤S73中，对一个液滴的图像，使用在步骤S72中得到的各像素位置的全部的斜率信息算出各像素的位置的Z方向高度(临时值)。
接着，在液滴评价工序S70的步骤S74中，使用图像的亮度信息算出液滴外周部。
接着，使用在步骤S74中求出的液滴外周部和在步骤S73中求出的各像素位置处的高度(临时值)，算出外周部处的高度(临时值)。外周部处的高度用距液滴中心的距离为从液滴外周部起朝向液滴中心的固定的距离的范围以内的像素位置处的高度的平均求出为宜。
在液滴评价工序S70的步骤S75中，从在步骤S73中求出的各像素位置处的高度(临时值)减去外周部处的高度(临时值)，使得像上述那样求出的外周部处的高度(临时值)成为0，由此，对全部像素位置处的高度提供偏移，从而算出各像素位置处的高度(实际值)。
在液滴评价工序S70的步骤S76中，对一个样品液滴，将针对在步骤S74中求出的液滴外周部的内侧的像素位置在步骤S75中求出的各像素位置处的高度(实际值)与对应于各像素位置的像素的面积之积全部相加，求出该一个液滴的体积。
在液滴评价工序S70的步骤S77中，对全部的液滴判定液滴的体积V的算出是否已完成，如果判定为未完成，则返回到步骤S71之前，从上述的步骤S72起重复步骤S76，若判定为已完成，则转到步骤S78。
在步骤S78中，对在步骤S76中求出的成为评价对象的喷嘴的全部的液滴，求出所求出的液滴的体积与预先确定的喷嘴的液滴的目标体积的变化量，并在液滴评价工序S70的处理结果中指示给液滴喷吐装置1的印刷控制部16，调整对与各喷嘴对应的压电致动器的施加电压，使得喷吐目标值的体积。
像这样，能够通过液滴测定装置2高速且高精度地对由液滴喷吐装置1的行式头6喷吐的液滴的体积或形状进行测定，并且能够确保测定精度，例如，能够高速地进行用于管理印刷对象物的颜色不均匀等的测定以及喷墨装置的校准。
因此，例如对于有机EL显示器面板的制造中的用于涂敷形成有机发光材料的液滴喷吐式印刷装置的利用是有用的。
(实施方式2)
虽然在实施方式1中，与液滴喷吐装置1独立地设置了液滴测定装置2，但是也可以像图11那样进行合体。图11是将液滴测定装置2和液滴喷吐装置1合体的液滴喷吐装置的立体图。
在液滴喷吐装置1，在支承部11设置摄像部20。在生产台8上，在液滴测定装置2的测定台21形成凹部44。而且，能够如图2所示地对摄像部20拍摄的样品基板19的亮度信息进行处理。
在本实施方式中，液滴喷吐模块头15在载置台9的副扫描方向上配置在长边方向，因此凹部44也优选设置为在载置台9的副扫描方向上成为长条。
在该情况下，能够对准形成在生产台8的凹部44的位置从行式头6进行喷吐而形成液滴。不需要像实施方式1的情况那样，将形成了液滴的样品基板19搬运到液滴测定装置2，进行位置对齐并设置在测定台21。
能够在印刷对象物7的生产的同时在短时间容易地进行行式头6的评价。
(实施方式3)
在实施方式1中，对如下情况进行了说明，即，将用液滴喷吐装置1作成的印刷对象物7直接作为样品基板19的情况，或者将印刷对象物7割断而作为样品基板19的情况，即，将已印刷了液滴的样品基板19设置在液滴测定装置2的测定台21，并作成对应表的情况。
但是，能够将预定在液滴喷吐装置1中使用的行式头6设置在液滴测定装置2侧。
即，将未形成液滴30和虚设液滴31的样品基板19设置在液滴测定装置2的测定台21。此后，在液滴测定装置2中，使用预定在液滴喷吐装置1中使用的行式头6，与测定台21的凹部44的位置对应地在样品基板19印刷液滴30和虚设液滴31。此后，通过摄像部20对形成的液滴30进行摄像。
由此，此后通过与实施方式1同样地作成对应表，并将其传递到液滴喷吐装置1的印刷控制部16，从而能够使行式头6的各喷吐头的喷吐量准确地接近目标值。
(作为整体)
实施方式1～3能够进行组合。
产业上的可利用性
本发明有助于制造液晶显示器的滤色器、有机EL显示器等器件等的液滴喷吐式的印刷装置的高性能化。

Claims (11)

1.一种液滴测定装置，包括：
测定台，其在表面具有凹部，保持透光性的样品基板；
摄像部，其向表面形成了液滴的所述样品基板上照射光，测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光的光量；以及
测定控制部，其基于所述摄像部测定的所述反射光的光量的亮度信息，求出所述液滴的体积或表面形状，
所述样品基板的厚度大于所述光的波长，并且为所述液滴的焦距以下。
2.根据权利要求1所述的液滴测定装置，所述液滴的焦距是从所述液滴的凸侧入射所述光而使聚光在以顶点为中心的微小范围内的光变多的距离。
3.根据权利要求2所述的液滴测定装置，所述微小范围是根据所述摄像部中的照相机的传感器的宽度以及所述摄像部中的透镜的倍率导出的像素尺寸。
4.根据权利要求1所述的液滴测定装置，所述样品基板的折射率N为1.4≤N≤1.6。
5.根据权利要求1所述的液滴测定装置，在所述样品基板与所述测定台之间配置了一片或厚度相互不同的多片透明性的虚设基板。
6.根据权利要求5所述的液滴测定装置，在所述样品基板的表面形成有具有憎水性的高分子膜。
7.一种器件制造装置，具有：
权利要求1所述的液滴测定装置；
保持印刷对象物的生产台；以及
对所述印刷对象物涂敷液滴的行式头。
8.根据权利要求7所述的器件制造装置，利用所述生产台作为所述液滴测定装置的台。
9.一种液滴测定方法，将表面形成了测定对象的液滴的透光性的样品基板设置在表面形成了凹部的测定台，使得所述液滴的背面侧的位置与所述凹部一致，
对形成在设置于所述测定台上的所述样品基板的所述液滴照射光并用摄像部进行摄像，在所述样品基板的厚度大于所述光的波长并且为所述液滴的焦距以下的状态下测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光量，
基于所述摄像部测定的反射光量求出所述液滴的体积或表面形状。
10.一种液滴测定方法，在表面形成了凹部的测定台设置透光性的样品基板，
从具有评价对象的喷嘴的喷吐头朝向所述测定台的所述凹部的位置喷吐功能性材料，从而在所述样品基板的表面形成液滴，
用摄像部对所述样品基板的所述液滴进行摄像，测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光量，
对形成在设置于所述测定台上的所述样品基板的所述液滴照射光并用摄像部进行摄像，在所述样品基板的厚度大于所述光的波长并且为所述液滴的焦距以下的状态下测定来自所述样品基板以及所述液滴的反射光量，
基于所述摄像部测定的反射光量，求出所述液滴的体积或表面形状，对所述喷吐头的喷嘴进行评价。
11.一种器件制造方法，在权利要求10所述的液滴测定方法之前或之后，在所述测定台设置印刷对象物，从具有所述评价对象的喷嘴的喷吐头对所述印刷对象物喷吐所述功能性材料，制造所述印刷对象物。
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