JP2006015175A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
インクジェットヘッドを塗布装置に装着して吐出作業を実施する前に、予め吐出口列の湾曲の傾向を把握し、それら得られたデータを基に吐出口列の矯正を実施する。
【解決手段】
インクジェットヘッドの吐出口列の湾曲を認識する湾曲認識手段と、湾曲認識手段によって得た湾曲変位情報に応じて塗布位置情報を作成する塗布情報作成手段と、湾曲認識手段によって得た湾曲変位情報に応じてインクジェットヘッドの吐出口列を矯正する湾曲矯正手段からなる塗布装置を提供する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、インクジェットヘッドを用いた塗布装置に係り、特に、インクジェットヘッドの射出特性、特にインクジェットヘッド吐出口列の湾曲に起因する着弾ばらつきを制御する機構を備えた塗布装置に関する。

複数の開口（吐出口)を備えたインクジェットにおいては、基板上の決められた位置に、決められた量のインク滴を供給して、カラーフィルタや有機ＥＬの発光層を形成することが進められている。しかしながら、基板上への塗布に際して、インクジェットヘッドの反りが問題となっている。そのため、特許文献１記載の、長手方向に複数のインク吐出ノズルが並んで配置されたインクジェットヘッドの反り矯正部を備えたインクジェット記録装置がある。

この特許文献1に記載の反り矯正手段は、プレートにインクジェットヘッドを取り付けるためにインクジェットヘッド側に複数の貫通穴とネジを切った穴を設けて、それぞれの穴及びネジに挿入するボルトの締め付け力を調整することで反りを矯正するものである。

特許第３１１５５４９号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術を使用するインクジェットヘッドにおいても以下の課題が生じる場合がある。

まず、複数のネジを用いて反りを矯正するために、矯正に高度の技術を要する上、矯正のために時間がかかるという課題がある。

また、上記方法で反り矯正を施したインクジェットヘッドにおいては、塗布ヘッドを取り付けた基板によっては、塗布作業中に再び元の反り形状に復元する可能性があり、その復元量の予測は不可能である。そのため、適当な時間毎にインクジェットヘッドの状態を監視する課題が生じる。

また、吐出口列をまっすぐにしたとはいえ、インクジェットヘッド固有の誤差、例えば液滴の飛行角度に起因する着弾ばらつきは補正されない。つまり、インクジェットヘッドを矯正させるためには、総合的な誤差を鑑みた上で矯正させなければならない課題が残るのである。

本発明はインクジェットヘッドの反りを、定期的にヘッドの各吐出口を観測して求め、機械的に反りを矯正し塗布を行う構成とすることで、矯正のための時間の短縮を図り、かつ、反り戻りによる塗布不良の発生を極力低減した塗布装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、インクジェットヘッドの各吐出口の中心位置情報を取得する情報収集部と、前記中心位置情報に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口諸元を取得し補正制御を実施する補正制御部と、前記吐出口ばらつき情報に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正させるヘッド搭載部とを備え、前記ヘッド搭載部は、前記インクジェットヘッドを支持固定するヘッド支持部と、インクジェットヘッドを押圧する複数のヘッド押圧部とからなり、前記ヘッド支持部によって、前記インクジェットヘッドの任意の端部側面二箇所をそれぞれ両側面から支持しつつ、前記ヘッド押圧部によって、前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正するための押圧力を、前記インクジェットヘッドの側面の任意の位置に加える構成とした。

本発明によれば、インクジェットヘッド本体の構造的性質に起因する吐出口列の湾曲の度合いを把握し、その情報に応じてインクジェットヘッド吐出口列の矯正を実施することにより、湾曲による吐出口位置ずれを解消可能であり、さらに少なくとも湾曲変位方向の着弾ばらつきをも補正可能であるため、結果、装置の信頼性が向上する。

インクジェット方式は、単に文書の印字やカラー写真の印刷だけに止まらず、単一基板上に複数の薄膜パターンをそれぞれ異なる塗布材料で形成し、機能性デバイスを得る技術として応用され、その研究開発が盛んに行われている。その応用先として、フルカラー液晶ディスプレイに用いるＲＧＢ各色カラーフィルタや、次世代ＦＰＤとして注目されている有機ＥＬを用いた画像表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置と称す）の形成技術等が挙げられる。

上記応用先でのインクジェット方式は、極微少量液滴を射出可能なインクジェットヘッドと、画像表示デバイスの母体となる多数の液滴着弾部を有する基板を搭載固定したＸＹステージとを相対的に駆動させ、所定の液滴着弾部に所定の塗布材料を吐出する方式となるが、近年、画像表示デバイスの高解像度化に伴い、インクジェット塗布装置の信頼性（液滴着弾精度や基板位置決め精度など）も高精度のものが要求されている。

ここで、上記信頼性を確保するためには、インクジェットヘッド本体そのものの製作精度向上が課題となる。言い換えれば，インクジェットヘッド本体下部に直線状に配置されて成る微細な吐出口の製作精度がインクジェット塗布装置の信頼性を大きく占めることとなる。しかしながら、インクジェットヘッドの製作工程によっては、インクジェットヘッド吐出口列が湾曲し、そのために吐出口位置のばらつきが発生し、画像表示デバイスの形成が容易ではない場合がある。以下その理由について説明する。

図２は湾曲したインクジェットヘッドの吐出口面を示す。多数の溝部を有し、前記溝部の隔壁部に電極が設けられている圧電性セラミック基板と、前記圧電性セラミック基板の多数の溝部をその上面から蓋をするように接合し、前記圧電性セラミック基板の一端面に同一平面となる面を有するカバープレートと、前記圧電性セラミック基板の一端面に対して接合する際、前記溝部と対応するように直線状に配置された多数の吐出口を有する吐出口プレートとからなり、前記電極に電圧を印可し、前記隔壁をせん断変形させることにより所望の液体を微細孔から吐出するインクジェットヘッドにおいて、上記接合における各面は例えばエポキシ系強力接着剤によって瞬時に接合されるが、接合し固着した後の接着剤の体積変化に起因する各部材に発生する残留応力や接着剤の膨張収縮等により、固着した後の吐出口列は直線３０とならず、程度の差は有るが、近似曲線３１の如く湾曲してしまうのである。

この状態で、吐出口から吐出される液滴が塗布対象物に着弾できるように、インクジェットヘッドを位置合わせして、各吐出口から同じタイミングで吐出動作を実施すると、各吐出口の着弾位置が、図２のＹ座標方向へずれてしまい、精度良く着弾できない。

また、インクジェットヘッドを傾けて使用することは、単一のインクジェットヘッドで複数種類の塗布基板を塗布可能である等汎用的な運用が行え、望ましい方式である。しかし、この状態で吐出口から吐出される液滴が塗布対象物に着弾できるように、インクジェットヘッドを位置合わせして、各吐出口から同じタイミングで吐出動作を実施すると、各吐出口の着弾位置が、図２のＹ座標方向とＸ座標方向の双方へずれてしまい、精度良く着弾できない。

上記述べたように、インクジェットヘッド吐出口列が湾曲していると、液滴が精度良くバンクに着弾させることが出来ない。

また、数１０個のインクジェットヘッドの吐出口位置を検査したところ、ほとんどのインクジェットヘッドの吐出口列が湾曲していることを確認した。

以上により、インクジェットヘッドを塗布装置に装着して吐出作業を実施する前に予め吐出口列の湾曲状態を確認し把握する必要がある。そして、インクジェットヘッドの吐出口列の湾曲度合いに応じて補正を行うことで、略正確な位置にインクを吐出できること確認した。

以下、本発明のインクジェットヘッド装置として、有機ＥＬ表示装置の製造装置を例にし、添付図面を参照し、その実施例について説明する。

図１に本発明の一実施形態になる、塗布装置の概略図を示す。本塗布装置は、ベースとなる架台１上に門型フレーム２が搭載されている。この門型フレーム２にはＺ軸ステージ３が取付けてある。Ｚ軸ステージ３にはＺ軸駆動モータ４によってＺ軸方向に移動可能にインクジェットヘッド本体５を交換可能に取付けたヘッドブラケット６が設けてある。また門型フレーム２には、塗布データを格納するインクジェットヘッド駆動機構部３８が設けてある。

門型フレーム２の脚部の中央、架台１の上面には、Ｘステージ９と、Ｘ軸駆動モータ１０とが固定されており、このＸステージ９の上面には、Ｙステージ１１と、Ｙ軸駆動モータ１２が、それらの行程が直交するよう取付けてある。そして、Ｙステージ１１の上面にはθ回転ユニット１３が、さらにθ回転ユニット１３上には吸着テーブル１４が、それぞれ取付けられ、最終的に、吸着テーブル１４上面と架台１上面とが平行となるよう位置決めされ、取付けられている。

吸着テーブル１４の上面には微細な吸引穴が複数設けてある。この吸着テーブル１４上面に設けた吸引穴は図示しない真空発生装置と連通されているため、基板３２をテーブル上面に吸着保持することが可能である。また、吸着テーブル１４前側の端面にはインクジェットヘッド本体５の目詰り防止ならびに目詰り要因排除を目的としたクリーニング装置１５が取付けられている。

上記構成により、吸着ステージ１４上に設置された基板３２の表面とインクジェットヘッド本体５の吐出口面とが互いに平行を保ちつつ、Ｘ方向、Ｙ方向へのステージの駆動、Ｚ方向へのインクジェットヘッド本体５の駆動、そして吸着プレート１４上面中心を回転軸としての回転駆動が可能である。

なお、インクジェットヘッド本体５を駆動するＺ軸駆動モータ４の下降ストロークは、少なくともクリーニング装置１５がインクジェットヘッド本体５に対して各種クリーニング可能となる距離よりも大きく移動できるように設定してある。

門型フレーム２の図中右脚部には塗布材料ボトル１６が、上下に垂直移動可能なボトルホルダ１７に取付けられており、また、塗布材料ボトル１６近傍には、インクジェットヘッド５内部流路を洗浄するための洗浄用溶剤が入っている洗浄液ボトル１８が設けられている。これらは、図示しない供給手段によりインクジェットヘッド本体５へ供給、適宜、供給切替えを行う。

塗布装置近傍にはＰＣ１８が設けてある。ＰＣ１８では、インクジェットヘッド本体５の液滴吐出制御や、本塗布装置に付帯する構成機器の駆動制御、状態監視等を行う。

図３に本発明の一実施例の塗布装置に適用される基板について示す。基板３２は、矢示３３に方向（操作方向）に移動されながらインクジェットヘッドより塗布材料が吐出される。３５ａは図中Ｘ座標と平行で傾き角θＸの基準となる基準線、３５ｂは傾き角θＸを有する理想直線を示す。３６ａ、３６ｄ、３６ｇはそれぞれ吐出口２２ａ、２２ｄ、２２ｇから基板３２に吐出される液滴の軌跡をそれぞれ示す。なお、説明を明確にするため、本図では湾曲の度合いを誇張し、吐出口の数を限定して（本来は１２８乃至５１２ノズル存在する）記載している。

基板３２には、規定の深さを有する楕円状の液滴着弾領域すなわちバンクが設けられており、赤色（Ｒ）発光層用バンク列３４ＡＲ、緑色（Ｇ）発光層用バンク列３４ＡＧ、青色（Ｂ）発光層用バンク列３４ＡＢの順に、共通のバンク幅３８とバンク奥行３９を有し一定間隔で配置されている。本実施例では、赤色（Ｒ）発光層用バンク列３４ＡＲに対して吐出動作を実施することを前提とし、それ以外のバンクを全て点線で示してある。

本実施例における基板３２は、前記ＲＧＢ各色発光層用バンク列３４ＡＲ、３４ＡＧ、３４ＡＢはまとめて１画素とし、１画素当りの画素幅（Ｘ方向バンクピッチ）と画素奥行（Ｙ方向バンクピッチ）の長さが等しいものとし、これにより、バンク幅３８とバンク奥行３９には少なくとも３倍の長さ差があることになる。また、基板３２の使用用途によっては、その表面に複数種類のバンク幅とバンク奥行を有するバンクが、複数の集合体として形成されているものもあるが、本実施例では全て同形状のバンクが存在しているものとする。

図４は、本発明の一実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッド吐出口列の情報収集手段を示す。５０は支持プレート、５３はＣＣＤカメラ、５１はＣＣＤカメラ５３を走査させるためのレール、５２はレール５１に従いＣＣＤカメラ５３を駆動させるカメラ駆動機構、５４は透明保護プレート、５５は信号線及び電力線をそれぞれ示す。

インクジェットヘッド本体５の各吐出口の情報収集は下記要領で実施される。まず、ＣＣＤカメラ５３をカメラ駆動機構５２によりレール５１に従い所定の基準位置へ駆動させた後、インクジェットヘッド本体５の吐出口のうち、最初に認識する吐出口（図中吐出口２２ａ）がＣＣＤカメラ５３の視野内に入るよう、またＣＣＤカメラ５３のフォーカスを合わせるため、カメラ駆動機構５２を駆動させる。

なお、吐出口の撮像は、インクジェットヘッド本体５の吐出口からの意図しない液滴の滴下や、装置構成部品やその周辺からもたらされる細かい粉塵等からＣＣＤカメラ５３を保護するために、透明保護プレート５４越しに実施する。

次に、ＣＣＤカメラ５３の視野内にある最初に認識する吐出口を撮像し、その撮像情報をＰＣ１８（図１参照）に送信する。ＰＣ１８では、その撮像情報から撮像した吐出口の中心を割出し、その座標情報を記録する。記録後、ＣＣＤカメラ５３によって次に認識すべき吐出口が認識可能となるまでカメラ駆動機構５２を駆動させる。以下、認識すべき吐出口が無くなるまで上記作業を繰り返す。すべての吐出口の認識が終了すると、ＰＣ１８によって、吐出動作に必要な諸元を求める。

なお、本図では、吐出口列方向の移動にレール５１とカメラ駆動機構５２を使用しているが、ＣＣＤカメラ５３を固定とし、本塗布装置に備えられているＸステージ９、Ｙステージ１１（図１参照）を駆動させることで撮像可能とすれば、レール５１とカメラ駆動機構５２は省略して良い。その際、Ｘステージ９、Ｙステージ１１は、ＣＣＤカメラ５３の撮像範囲内に達するストロークを有することになる。

また、情報収集手段は本塗布装置の吐出動作に妨げにならない場所に設置し、情報収集手段としての機能を果たせる場所であればどこに設置しても良い。さらに情報収集装置として別途、塗布装置近傍に設置しても良い。

図５（ａ）は、本発明の一実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッドの湾曲矯正方法を示す。

３１は湾曲の近似曲線、３３は走査方向、３５ａは図中Ｘ座標と平行で傾き角θＸの基準となる基準線、Ｆａは押圧力、ΔＨは湾曲の最大変位をそれぞれ示す。なお、説明を明確にするため、図３と同様に本図では湾曲の度合いを誇張し、吐出口の数を限定して記載している。

まず、本塗布装置に搭載されるインクジェットヘッド本体５の基準線３５ａを求める。本実施例では、吐出口の一方の端点と他方の端点とを結んだ直線とし、Ｘステージ９（図１参照）の行程が描く直線の傾きと同等の角度とする。ここで、取得した全ての吐出口の中心位置情報を、基準線３５ａを基準に軸補正を実施し、ＰＣ１８の記録内容を更新する。

続いて、押圧力Ｆａと押圧位置ＤＰを取得する。全吐出口の中心位置情報から吐出口列の近似曲線３１の最大変位ΔＨを取得し、最大変位ΔＨを押し込むことが可能な押圧力Ｆａと、押し込む位置となる押圧位置ＤＰをＰＣ１８に記録する。ここで、最大変位ΔＨが規定誤差の範囲内であれば、このまま吐出動作可能とし、矯正を実施しない。具体的な矯正方法に関しては後述するように、図６で詳細に説明する。

なお、最大変位ΔＨを求める要素はこの限りではなく、ＰＣ１８に格納された各吐出口の中心位置情報であっても良いが、近似曲線３１とした場合、前述図４の情報収集手段において、全吐出口の中心位置情報を取得する必要はないので作業の簡略化が可能である。この場合、両端に位置する吐出口２２ａ、２２ｇと、湾曲の最大変位部に位置する吐出口２２ｄの三点だけの中心位置情報を取得すれば良く、また、曲線の傾向に合わせて中心位置情報の取得数を可変しても良い。

図５（ｂ）は、本発明の一実施形態になる、本塗布装置に適用されるインクジェットヘッド本体のさらなる湾曲矯正方法を示す。押圧力Ｆａをインクジェットヘッド本体５に加えても、図５（ｂ）の如く、完全に矯正することができない。これは、吐出口２２ｄ付近の押圧によって、わずかではあるが他の吐出口位置にも影響を与えるためである。

ここで、前述図４の情報収集手段により求めた押圧力Ｆａを加えた状態で再度各吐出口の中心位置情報を取得し、湾曲の近似曲線３１ｘを形成し、最大変位ΔＨｘを取得する。最大変位ΔＨｘが規定誤差の範囲内であれば、押圧力Ｆａの矯正で基板に吐出動作可能とし、範囲外であれば、最大変位ΔＨｘを押し込むことが可能な押圧力Ｆｘを追加し、矯正を実施し、以降、規定誤差範囲内となるまで繰り返す。また、限界の押圧力を加えて吐出口列を湾曲させても規定誤差の範囲外であれば、このインクジェットヘッドでは吐出動作を実施できないとし、ＰＣ１８は作業者に交換を促す。

続いて、インクジェットヘッド本体の傾き角θＸを求める。傾き角θＸは、吐出動作を実施する基板の同色バンク間ピッチによって決まる。なお、傾き角θＸによっては一回の走査でインクジェットヘッド本体の全ての吐出口を使用するとは限らず、規定の吐出口ピッチ毎に吐出動作を実施することになる。また、その傾き角θＸはＸ方向の吐出口の位置ずれを可能な限り低減させるために鋭角であるのが望ましい。なお、傾き角θＸの原点は、端部に位置する吐出口中心点でも良いし、吐出口列の中心でも良いし、他にヘッドブラケット６やθ回転ユニット１３の回転中心等、装置構成上で形成された点でも良い。

続いて、傾き角θＸにおける各吐出口毎の吐出待ち距離Ｄｎを取得する。吐出待ち距離Ｄｎとは、傾き角θＸ＞０とした場合、各吐出口からの液滴を走査方向に対して垂直に配列させるために必要な遅延距離のことである。なお、遅延時間であっても良い。

上記の如く、可能な限り湾曲を矯正することによって、高精度な吐出口列を形成することが可能となる。なお、最初の押圧力Ｆａの取得に至っては全吐出口の中心位置情報による近似曲線とし、次の押圧力Ｆｘの取得に至っては全吐出口のうち任意の数点の中心位置情報による近似曲線として、作業を短縮しても良い。

図６（ａ）は、本発明の一実施形態になる、塗布装置の湾曲矯正機構の構成図を示したものである。６はヘッドブラケット、１０１はインクジェットヘッド本体５正面からの押圧力付与手段、１０２はインクジェットヘッド本体５背面からの押圧力付与手段、１０３と１０４は押圧方向変換手段、Ｆａは押圧力付与手段１０１からの押圧力、Ｆｂは押圧力Ｆａから押圧力変換手段１０３を経由しインクジェットヘッド本体５に作用する押圧力をそれぞれ示す。

図６（ｂ）は、本発明の一実施形態になる、塗布装置の湾曲矯正機構を吐出口面側から見た図を示す。３１は湾曲の近似曲線、１０６ａと１０６ｂと１０７ａと１０７ｂはインクジェットヘッドの支持部、１０８は正面側加圧位置調整手段、１０９は背面側加圧位置調整手段をそれぞれ示す。なお、吐出口２２ａと吐出口２２ｇは、それぞれインクジェットヘッド５本体の吐出口列の一方の端部と他方の端部、ＤＰは押圧力の加圧位置、ΔＨは湾曲の近似曲線３１の最大変位、吐出口２２ｄは湾曲の近似曲線３１の最大変位部に位置する吐出口を示す。

まず吐出動作を開始する前に、インクジェットヘッド本体５をヘッドブラケット６に装着する。ヘッドブラケット６の所定の位置からインクジェットヘッド本体５を挿入し、ヘッドブラケット６とインクジェットヘッド本体５底面とが平行かつギャップｈとなる高さで、吐出口２２ａを支持部１０６ａと支持部１０６ｂでそれぞれ正面と背面とで押え込み、そして吐出口２２ｇを支持部１０７ａと支持部１０７ｂで同様に押え込み固定する。なお、この押え込む力は、吐出口２２ａまたは吐出口２２ｇが変形しない程度の力とする。

次に、湾曲矯正を実施する前に加圧位置ＤＰを決定する。加圧位置ＤＰは前述図５で認識した各吐出口の中心座標データからその最大値に該当する位置とする。押圧力変換手段１０３を加圧位置調整手段１０８により図中横方向に移動させ、位置決めを実施する。この動作は、湾曲の近似曲線３１が正面側へ膨らむよう湾曲している状態のものであり、逆方向へ膨らんでいる場合は、押圧力変換手段１０４を加圧位置調整手段１０９により図中横方向に移動させ、位置決めを実施する。

そして、湾曲を矯正する。押圧力付与手段１０１から押圧力Ｆａを発生させ、押圧力変換手段１０３を経由させ、インクジェットヘッド本体５正面を押圧する向きに変化した押圧力Ｆｂとさせ、インクジェットヘッド本体５正面の所定の部位すなわち加圧位置ＤＰに作用させる。押圧力Ｆｂは押圧力Ｆａとほぼ同等の力とする。上記の如き矯正は、湾曲の近似曲線３１が正面側へ膨らむよう湾曲している状態のものであり、逆方向へ膨らんでいる場合は、押圧力付与手段１０２から押圧力Ｆａを発生させ、押圧力変換手段１０４を経由させ、インクジェットヘッド本体５背面を押圧する向きに変化した押圧力Ｆｂとさせ、インクジェットヘッド本体５正面の所定の部位すなわち加圧位置ＤＰに作用させる。

この湾曲矯正手段により、直線として扱ってよい吐出口列にすることが可能となる。なお、インクジェットヘッド本体５の高さ方向での押圧位置は、吐出動作実施時に基板や他の装置構造部に悪影響を及ぼさない範囲内であれば可能な限り吐出口面に近づけるのが望ましい。

図７は、本発明の一実施形態になる、塗布装置の動作フローチャートを示す。なお、塗布装置の各部動作は、図１に基づいて説明を行う。

まず、インクジェットヘッド本体５に取付けられている図示しないヘッド保護装置を取り外す。なお、このヘッド保護装置は、インクジェットヘッド本体５吐出口およびその周縁部の乾燥による目詰りを防止するために用いている。そして、ＰＣ１８を起動し、適宜塗布材料１６や洗浄用溶剤１８の残量を確認し、各構成機器の自己診断等を実施し、塗布準備を終了させる（ステップ４０１）。そして、クリーニング装置１５によってインクジェットヘッド本体５吐出口とその周縁部の清掃を実施し、目詰り要因を排除する（ステップ４０２）。

続いて、インクジェットヘッド本体５の吐出口の情報収集作業、すなわち吐出口の中心位置情報の取得を実施して（ステップ４０３）、吐出口列の湾曲矯正を実施する（ステップ４０４）。湾曲矯正終了後、最大変位ΔＨが規定誤差の範囲外であれば、限界の押圧力範囲内で吐出口列が規定誤差の範囲内となるまで再度ステップ４０４を実施する。

吐出動作に必要な諸元を算出し、得られた諸元によって、インクジェットヘッド本体をヘッドブラケット６またはθステージ１３によって傾き角θＸに設定する（ステップ４０５）。

そして、図示しない基板前処理部から搬送されてきた基板３２を吸着プレート上の所定の位置に搭載し、図示しない真空発生手段を駆動させ基板３２を吸着固定し（ステップ４０６）、Ｚステージ３を駆動させ、インクジェットヘッド本体５吐出口面と基板３２表面とを規定の基板間距離に設定する。なお、基板３２は、前述図７による望ましいバンク配置および走査方向となるよう搬送され固定される。

続いて、吐出作業を開始する（ステップ４０７）。塗布作業が終了すれば、図示しない真空発生手段を駆動させ基板３２の吸着を解除し、基板後処理部へ搬送する（ステップ４０８）。

ここで、規定の基板処理枚数に達し（ステップ４０９）、さらにその枚数がインクジェットヘッド５のクリーニングの必要な枚数に達した（ステップ４０８）ならば、前記ステップ４０２を実行し、各種クリーニングを実施する。クリーニングが終了次第、前記ステップ４０３、ステップ４０４を順に実行し、吐出作業（前記ステップ４０５、ステップ４０６、ステップ４０７）を実行する。

規定の基板処理枚数に達すると、本塗布装置での塗布作業は終了となる。終了前に、クリーニング装置１５を駆動させ、各種クリーニングを実施する（ステップ４１１）。最後に、図示しないヘッド保護装置をインクジェットヘッド５に装着し、作業は終了する。

有機ＥＬ表示装置を、インクジェットヘッドを用いた塗布装置で形成するためには、使用するインクジェットヘッドの様々な吐出特性の把握が重要である。本実施例では、それら吐出特性のうち、液滴の飛翔角度に起因する着弾ばらつきの、少なくとも湾曲変位方向に関して、吐出口列の湾曲矯正と同時に補正し得る塗布装置を提供する。

図８は、本発明の他実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッド吐出口列の情報収集手段を示す。５はインクジェットヘッド本体、６はヘッドブラケット、６０は支持プレート、６３はＣＣＤカメラ、６１はＣＣＤカメラ６３を走査させるためのレール、６２はレール６１に従いＣＣＤカメラ６３を駆動させるカメラ駆動機構、６４は透明保護プレート、６５は信号線及び電力線、３２は基板をそれぞれ示す。

前実施例（図４参照）と本実施例での情報収集手段の差異は、必要なだけの吐出口を吐出口面から直接ＣＣＤカメラで読み取ることと、基板上に試射を実施して得られた必要なだけの液滴を一滴ずつ基板上からＣＣＤカメラで読み取ること、とにある。

本実施例でのインクジェットヘッド本体５の各吐出口の情報収集は下記要領で実施される。まず、基板３２に液滴を試射する。基板３２は実際の基板でも良いし試射用に新たに設けたものでも良い。液滴は各吐出口からそれぞれ一回ずつ吐出する。吐出動作は、実際の基板への吐出動作と同様な条件、例えば規定の塗布材料、規定のインクジェットヘッド駆動電圧、規定の基板間距離で行う。この動作により、基板上には一列の液滴の集合が形成される。

続いて、基板３２をＣＣＤカメラ６３で撮像可能な領域へ搬送し、ＣＣＤカメラ６３をカメラ駆動機構６２によりレール６１に従い所定の基準位置へ駆動させた後、基板３２上の液滴のうち、最初に認識する液滴（図中液滴７２ａ）がＣＣＤカメラ６３の視野内に入るよう、またＣＣＤカメラ６３のフォーカスを合わせるため、カメラ駆動機構６２を駆動させる。

なお、液滴の撮像は、装置構成部品やその周辺からもたらされる意図しない細かい粉塵等からＣＣＤカメラ６３や基板３２を保護するために、透明保護プレート６４越しに実施するのが望ましい。

続いて、ＣＣＤカメラ６３の視野内にある最初に認識する液滴７２ａを撮像し、その撮像情報をＰＣ１８（図１参照）に送信する。ＰＣ１８では、その撮像情報から撮像した液滴７２ａの中心を割出し、その座標情報を記録する。記録後、ＣＣＤカメラ６３によって次に認識すべき液滴が認識可能となるまでカメラ駆動機構６２を駆動させる。以下、認識すべき液滴が無くなるまで上記作業を繰り返す。すべての液滴の認識が終了すると、ＰＣ１８によって、吐出動作に必要な諸元を求める。

なお、本図では、ＣＣＤカメラ６３の液滴列方向の移動にレール６１とカメラ駆動機構６２を使用しているが、ＣＣＤカメラ６３を固定とし、本塗布装置に備えられているＸステージ９、Ｙステージ１１（図１参照）を駆動させることで撮像可能とすれば、レール６１とカメラ駆動機構６２は省略して良い。その際、Ｘステージ９、Ｙステージ１１は、ＣＣＤカメラ６３の撮像範囲内に達するストロークを有することになる。

また、情報収集手段は本塗布装置の吐出動作に妨げにならない場所に設置し、情報収集手段としての機能を果たせる場所であればどこに設置しても良い。さらに情報収集装置として別途、塗布装置近傍に設置しても良い。

得られた液滴の中心位置情報は、前実施例における吐出口の中心位置情報に着弾ばらつきを与えられた情報となることから、液滴の中心位置情報に基づいて前実施例を利用すると、少なくとも湾曲変位方向の着弾ばらつきが、湾曲矯正と同時に補正可能となる。

本発明の一実施形態になる、塗布装置の概略図を示している。 背景技術として、湾曲したインクジェットヘッドの吐出口面を示す。 本発明の一実施形態になる、本塗布装置に適用される基板について示している。 本発明の一実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッド吐出口列の情報収集部を示している。 本発明の一実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッドの吐出動作に必要な駆動諸元の導出方法を示している。 （ａ）は、本発明の一実施形態になる、塗布装置の湾曲矯正機構の構成図を、（ｂ）は本発明の一実施形態になる、塗布装置の湾曲矯正機構の構成図を吐出口面側から見た図をそれぞれ示している。 本発明の一実施形態になる、塗布装置の動作フローチャートを示している。 本発明の他実施形態になる、塗布装置に適用されるインクジェットヘッド吐出口列の情報収集部を示している。

符号の説明

１…袈台、２…門型フレーム、３…Ｚ軸ステージ、４…Ｚ軸駆動モータ、５…インクジェットヘッド本体、６…ヘッドブラケット、９…Ｘステージ、１０…Ｘ軸駆動モータ、１１…Ｙステージ、１２…Ｙ軸駆動モータ、１３…θ回転ユニット、１４…吸着テーブル、３２…基板、５３…ＣＣＤカメラ、１０１、１０２…押圧力付与手段。

Claims (6)

1. インクジェットヘッドを用いた塗布装置において、
   前記インクジェットヘッドの各吐出口の中心位置情報を取得する情報収集部と、前記中心位置情報に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口諸元を取得し補正制御を実施する補正制御部と、前記吐出口諸元に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正させるヘッド搭載部とを備え、
   前記ヘッド搭載部は、前記インクジェットヘッドを支持固定するヘッド支持部と、インクジェットヘッドを押圧する複数のヘッド押圧部とからなり、前記ヘッド支持部によって、前記インクジェットヘッドの任意の端部側面の二箇所を支持し、前記ヘッド押圧部によって、前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正する押圧力を与える構成としたことを特徴とする塗布装置。
2. インクジェットヘッドを用いた塗布装置において、
   前記インクジェットヘッドによって被塗布部材の所定位置に塗布した液滴集合体の中心位置情報を取得する情報収集部と、前記液滴集合体の中心位置情報に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口諸元を取得し補正制御を実施する補正制御部と、前記吐出口諸元に基づき前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正させるヘッド搭載部とを備え、
   前記ヘッド搭載部は、前記インクジェットヘッドを支持固定するヘッド支持部と、インクジェットヘッドを押圧する複数のヘッド押圧部とからなり、前記ヘッド支持部によって、前記インクジェットヘッドの任意の端部側面の二箇所をそれぞれ両側面から支持しつつ、前記ヘッド押圧部によって、前記インクジェットヘッドの吐出口列を矯正可能な押圧力を与える構成としたことを特徴とする塗布装置。
3. 請求項２記載の塗布装置において、
   前記液滴集合体は、前記インクジェットヘッドの各吐出口から一滴ずつ吐出を実施した時の形状であることを特徴とする塗布装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の塗布装置において、
   前記補正制御部が取得する前記吐出口諸元は、前記各吐出口の前記中心位置情報から求めた近似曲線の最大変位分を押圧可能な押圧力情報を含むことを特徴とする塗布装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の塗布装置において、
   前記補正制御部が取得する前記吐出口諸元は、前記各吐出口の前記中心位置情報から前記吐出口列に略直交する座標での、前記中心位置情報の最大値と最小値を抽出し、その差を押圧可能な押圧力情報を含むことを特徴とする塗布装置。
6. 請求項１又は２に記載の塗布装置において、
   前記押圧部は、インクジェット側面の両側にそれぞれ押圧力を付与する押圧力付与手段と、押圧力付与手段が押圧力を与える位置を調整する加圧位置調整手段を備えていることを特徴とする塗布装置。

Images