JP2006239570A - パターン形成装置、位置決め装置、位置決め方法、及び吐出部 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドのノズル孔製造精度のばらつきに起因する形成パターンの精度低下を緩和し、高精度なパターン形成を実現するパターン形成装置を提供する。
【解決手段】パターン形成装置101は、ガントリ109に設けられるインクジェットヘッドユニット103のヘッド151からインクを基板113に塗布しパターン形成を行う装置である。パターン形成装置101の制御部201は、ヘッド151に設けたノズル穴位置判別用マークを基に、ノズル孔を特定してノズル孔位置情報(ノズル孔配列方向と直交する方向へのノズル孔の位置ズレ量)を得る。制御部201は、当該ノズル孔位置情報を用いて算出した位置ズレ補正値を基に、インクジェットヘッドユニット103を移動させ、パターン形成時の精度の低下を軽減する。
【選択図】図1
【解決手段】パターン形成装置101は、ガントリ109に設けられるインクジェットヘッドユニット103のヘッド151からインクを基板113に塗布しパターン形成を行う装置である。パターン形成装置101の制御部201は、ヘッド151に設けたノズル穴位置判別用マークを基に、ノズル孔を特定してノズル孔位置情報(ノズル孔配列方向と直交する方向へのノズル孔の位置ズレ量)を得る。制御部201は、当該ノズル孔位置情報を用いて算出した位置ズレ補正値を基に、インクジェットヘッドユニット103を移動させ、パターン形成時の精度の低下を軽減する。
【選択図】図1
Description
本発明は、カラーフィルタ等のパターンを形成するインクジェットヘッドの位置決めに関する。より詳細には、インクジェットヘッドのノズル孔の位置ズレの補正等に関する。
近年、コンピュータのディスプレイとして、省スペース・低消費電力を特徴とする液晶カラーディスプレイの需要が高まっている。また、液晶カラーディスプレイは、液晶テレビ用途等としても需要が高まっており、画面の大型化が加速されてきている。
液晶パネルを構成するカラーフィルタの基材としては、従来、ガラス板を用いている。ガラス基材上に、ブラックマトリクスや、カラーフィルタを構成する赤色、緑色及び青色の3色のカラーフィルタ層を生成する。こうして生成されるカラーフィルタ基板と、別工程で生成されるTFT基板とを貼り合わせ、基板間に液晶を注入し偏向フィルムを貼り付けることで液晶パネルが完成する。
基板上に液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置がある([特許文献1]参照。)。
図17及び図18は、従来のインクジェット方式のパターン形成装置におけるインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法を示す図である。
図17に示すように、塗布幅(Y方向)を拡大するためにインクジェットヘッドを複数配列する場合、千鳥足状に配列する方法が一般的である。この場合、例えば、複数のインクジェットヘッド501は、平行する2つの直線状に交互に配列される。ノズル孔502は、インクジェットヘッド501の左右端部には設けられないので、塗布方向(X方向)から見てノズル孔の全配列において空白部分が生じないようにするために交互に配列される。この従来のパターン形成装置は、各インクジェットヘッドユニットについて、Y方向の調整機構504及びθ方向の調整機構505を備える。
図18に示すように、従来のインクジェット方式のパターン形成装置は、パターン間ピッチが変更された場合、各インクジェットヘッド501をY方向(y1、y2、y3、…)及びθ方向(φ)について調整し、ノズル孔502の位置を塗布対象である基板上の所定のパターン503の位置に調整する。
即ち、パターン形成装置では、基板を正確な位置に移動させつつ、インクジェットヘッド(図17、図18参照)からインクを吐出させて、基板上にパターンを形成する。
インクジェットヘッド501(図17参照)には、実際にはノズル孔502がY軸方向に所定の間隔で数10個から数100個、配置される。パターン503を一定間隔で正確に形成させるため、通常インクジェットヘッド501のノズル孔502のノズル孔間隔と位置は高精度に形成されているが、ノズル孔配列と直交する方向(X軸方向)、ノズル孔配列方向(Y軸方向)の製作時における位置のばらつきがある。
後述するが、図5、図6、図8等に示すように、インクジェットヘッドの製造過程において、ノズル孔は両端のノズル孔を結んだ線に対してずれている場合がある。図17のようにインクジェットヘッド501を回転させずに使用する場合には、パターン503形成時にノズル孔502のX軸方向へのズレは問題にならないが、図18のようにインクジェットヘッド501を回転させてパターン503を形成する場合には、ノズル孔502のX軸方向へのズレは、パターン503のX方向吐出位置精度を低下させ、パターン形成精度を低下させる。特に高精細なパターン503を形成する場合には、回転角度φが大きくなり、ノズル孔502のX方向の位置ズレによるパターン503形成精度の低下が顕著となる。これに対し、回転角度φが大きくなると、ノズル孔のY方向の位置ズレによるパターン503のX方向吐出位置への影響は、極小化し、無視できるようになる。このときのパターン503のY方向吐出位置への影響は、吐出のタイミング調整により緩和することが出来る。
従って、インクジェットヘッドのノズル孔の製造ばらつきが、パターン形成精度を低下させるという問題がある。
後述するが、図5、図6、図8等に示すように、インクジェットヘッドの製造過程において、ノズル孔は両端のノズル孔を結んだ線に対してずれている場合がある。図17のようにインクジェットヘッド501を回転させずに使用する場合には、パターン503形成時にノズル孔502のX軸方向へのズレは問題にならないが、図18のようにインクジェットヘッド501を回転させてパターン503を形成する場合には、ノズル孔502のX軸方向へのズレは、パターン503のX方向吐出位置精度を低下させ、パターン形成精度を低下させる。特に高精細なパターン503を形成する場合には、回転角度φが大きくなり、ノズル孔502のX方向の位置ズレによるパターン503形成精度の低下が顕著となる。これに対し、回転角度φが大きくなると、ノズル孔のY方向の位置ズレによるパターン503のX方向吐出位置への影響は、極小化し、無視できるようになる。このときのパターン503のY方向吐出位置への影響は、吐出のタイミング調整により緩和することが出来る。
従って、インクジェットヘッドのノズル孔の製造ばらつきが、パターン形成精度を低下させるという問題がある。
また、インクジェットヘッド501は、パターン形成装置に取り付ける際、通常ネジ締結による固定や、接着剤による接着固定を行う。インクジェットヘッド501を2個以上取り付ける場合、個々のインクジェットヘッドの取り付け誤差によりノズル孔の相対位置誤差が生じてしまい、ヘッド間で吐出位置が変化する問題がある。
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、ヘッドのノズル孔製造精度のばらつきや、パターン形成装置へのヘッド取り付け誤差に起因する形成パターンの精度低下を緩和し、高精度なパターン形成を実現するパターン形成装置を提供することを目的とする。
前述した目的を達成するための第1の発明は、複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部と、前記吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、を有するパターン形成装置であって、前記演算処理装置は、前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別手段と、前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出手段と、前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出手段と、前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出手段と、前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正手段とを、具備することを特徴とするパターン形成装置である。
パターン形成装置は、インクジェット方式等によりカラーフィルタ等を製造する装置である。カラーフィルタは、LCD(液晶ディスプレイパネル)、有機EL(Electroluminescence Display)等の表示装置に用いられる。
吐出部は、例えばインクジェットヘッドであり、基板等にパターン形成を行う加工処理装置である。
吐出孔は、インクジェットヘッド等に配置されるノズル孔である。
撮像装置は、吐出孔や位置判別マーク位置等を撮像するカメラ等の装置である。
演算処理装置は、CPU等、或いはコンピュータ等の装置である。
吐出部は、例えばインクジェットヘッドであり、基板等にパターン形成を行う加工処理装置である。
吐出孔は、インクジェットヘッド等に配置されるノズル孔である。
撮像装置は、吐出孔や位置判別マーク位置等を撮像するカメラ等の装置である。
演算処理装置は、CPU等、或いはコンピュータ等の装置である。
第1の発明のパターン形成装置は、演算処理装置が、撮像装置に吐出孔の位置判別マークを撮像させて吐出孔位置を判別し、所定の吐出孔の位置ズレを検出する。また、複数の吐出孔の位置ズレを検出して、吐出部の補正最適値を算出し、移動装置で吐出部を移動させて位置ズレを補正する。
移動装置としては、スライド機構(スライドレール、スライダ等)、回転機構、駆動装置としてはリニアモータやサーボモータ等を用いることができる。
移動装置としては、スライド機構(スライドレール、スライダ等)、回転機構、駆動装置としてはリニアモータやサーボモータ等を用いることができる。
補正値算出手段は、補正後における所定の吐出孔の位置ズレ量の総和を最小とする補正値を補正最適値として算出するようにしても良い。
移動装置は、少なくとも1つの吐出部を一体として移動させるようにしても良い。移動装置は、例えば、少なくとも1つの吐出部が色毎に配置されて構成されるユニットを吐出孔列方向に移動させたり、少なくとも1つのユニットが配置されるベース(インクジェットヘッドユニット等)をY方向に移動させたりする。
移動装置は、吐出部を所定の方向に直線移動させるようにしても良い。
また、移動装置は、吐出部を水平面内において回転移動させるようにしても良い。
位置ズレ情報は、吐出孔配列と直交する方向の位置ズレ量を含む。
移動装置は、少なくとも1つの吐出部を一体として移動させるようにしても良い。移動装置は、例えば、少なくとも1つの吐出部が色毎に配置されて構成されるユニットを吐出孔列方向に移動させたり、少なくとも1つのユニットが配置されるベース(インクジェットヘッドユニット等)をY方向に移動させたりする。
移動装置は、吐出部を所定の方向に直線移動させるようにしても良い。
また、移動装置は、吐出部を水平面内において回転移動させるようにしても良い。
位置ズレ情報は、吐出孔配列と直交する方向の位置ズレ量を含む。
第1の発明によるパターン形成装置は、吐出孔の位置ズレがパターン形成精度に及ぼす影響を最小限に抑える効果がある。
第2の発明は、複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、からなる位置決め装置であって、前記演算処理装置は、前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別手段と、前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出手段と、前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出手段と、前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出手段と、前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正手段とを、具備することを特徴とする位置決め装置である。
第2の発明の位置決め装置は、第1の発明のパターン形成装置における吐出部の位置決め装置に関する発明である。
第3の発明は、複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、からなる位置決め装置における位置決め方法であって、前記演算処理装置は、前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別ステップと、前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出ステップと、前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出ステップと、前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出ステップと、前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正ステップとを、具備することを特徴とする位置決め方法である。
第3の発明は、第2の発明の位置決め装置におけるインクジェットヘッドの位置決め方法に関する発明である。
第4の発明は、複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部であって、前記吐出孔の所定の位置を判別する位置判別マークを有することを特徴とする吐出部である。
第4の発明の吐出部は複数の吐出孔が所定の間隔で配置され、吐出孔の所定の位置を判別する位置判別マークを有する。
位置判別マークは、複数の吐出孔配列の中心位置に付されてもよい。
位置判別マークは、ダミー吐出孔を含んでもよい。
位置判別マークは、文字、数字、符号、図形、線図、中心線、吐出孔番号の少なくともいずれかを含んでもよい。
位置判別マークは、複数の吐出孔配列の中心位置に付されてもよい。
位置判別マークは、ダミー吐出孔を含んでもよい。
位置判別マークは、文字、数字、符号、図形、線図、中心線、吐出孔番号の少なくともいずれかを含んでもよい。
本発明によれば、ヘッドのノズル孔製造精度のばらつきに起因する形成パターンの精度低下を緩和し、高精度なパターン形成を実現するパターン形成装置を提供することができる。
以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係るパターン形成装置101の構成を示す図である。
(1.パターン形成装置101)
図1は、パターン形成装置101の概略斜視図である。尚、θ軸は鉛直方向の回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Y軸は、インクジェットの塗布幅方向を示し、X軸は塗布方向を示す。θ軸、Y軸、X軸は互いに直角を成す。
図1は、パターン形成装置101の概略斜視図である。尚、θ軸は鉛直方向の回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Y軸は、インクジェットの塗布幅方向を示し、X軸は塗布方向を示す。θ軸、Y軸、X軸は互いに直角を成す。
パターン形成装置101は、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する装置である。パターン形成装置101は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを硬化させて着色画素部を形成し、当該基板上にカラーフィルタパターンを形成する。
パターン形成装置101は、インクジェットヘッドユニット103、スライド部105、回転部107、ガントリ109、スライドレール111、基板保持部115、スライドレール117、定盤119、カメラ121等から構成される。
基板保持部115は、カラーフィルタパターンが形成される基板113を吸着して固定する吸着部(図示しない)を備える。基板113の吸着は、例えば吸着部(図示しない)と基板113との間の空気を減圧、真空にすることにより実現される。この場合、吸着部(図示しない)には空気を吸引するための小孔(図示しない)が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ(図示しない)等により空気の吸引が行われる。
また、基板保持部115は、定盤119に設けるスライドレール117に沿って、基板113をX軸方向(塗布方向)に直線移動させる。基板保持部115は、例えばステップモータ、サーボモータ、リニアモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持され、制御部201(後述する)が出力する制御量に基づいて移動する。尚、基板113のX軸方向直線移動は、スライドレール117の際にリニアスケール等の精密測長手段を配置し、モータにフィードバックして制御する。
尚、本実施の形態では説明していないが、基板113をY軸方向に移動させる機構を設けても良いし、θ軸を中心に回転移動させる機構を設けても良い。
定盤119は、石製やセラミック製の高平坦精度を要する盤である。尚、図示していないが、基板保持部115等は、定盤119上をエア浮上させて移動させることが望ましい。
インクジェットヘッドユニット103には、位置調整の行われた複数のインクジェットヘッド151が配列されており、基板113に対してインクを吐出してパターン形成を行う。尚、インクジェットヘッドユニット103の構成については、図3、図4を用いて説明する。
インクジェットヘッドユニット103は、スライド部105、スライドレール111を介してガントリ109に連結され、塗布幅方向(Y軸方向)に直線移動する。スライド部105とスライドレール111は、インクジェットヘッドユニット103のY軸方向位置調整を行う機構である。移動機構としては、例えばリニアモータ、スライド機構等を用いることができる。
また、回転部107は、インクジェットヘッドユニット103をθ軸方向に回転させる機構である。回転部107は、例えばステップモータ、サーボモータ、ダイレクトドライブモータ等の制御可能なモータを備え、制御部201が出力する制御量に基づいてインクジェットヘッドユニット103をθ方向に回転させる。尚、図4で説明するが、インクジェットヘッドユニット103を回転移動させることにより、作成するパターンピッチ135(図4)を変更することが可能である。
尚、スライドレール111は、エア浮上機構を用いてスライド部105を移動させることが望ましい。また、θ軸鉛直軸方向に上下移動機構を設けてもよい。また、スライドレール際にリニアスケール等の精密測長手段を配置し、スライド部105を駆動するモータをフィードバック制御する。
尚、ガントリ109は、定盤119に固定される門型フレームである。尚、ガントリ109を複数設けるようにしてもよいし、ガントリ109上部にスライドレール、駆動等を設けて、インクジェットヘッドユニット103を塗布方向(X軸方向)に直線移動させるようにしても良い。
カメラ121は、パターン形成装置101のフレーム(図示しない)に固定支持される。又は、カメラ121は基板保持部115に装着するようにしても良い。カメラ121は、インクジェットヘッド103に装着されるヘッド151−1〜151−10(図3等参照)の位置調整を行うため、所定の基準となるマーク(後述する)やノズル孔153(図3参照)の位置等を撮像するカメラである。カメラ121の撮像画像は、パターン形成装置101の制御部201(図2で説明する)に入力される。
制御部201(後述の図2参照)は、カメラ121の撮像画像の画像処理を行い、ヘッド151のノズル孔153の位置ズレ量を算出して、インクジェットヘッド103に装着されるヘッド151−1〜151−10(図3等参照)の位置調整を行う。
また制御部201は図示しない他のアライメントカメラ、リニアスケール、レーザ干渉計等の検出値に基づいて、モータ等をフィードバック制御し、基板保持部115やインクジェットヘッドユニット103等の位置決め及び移動を行う。更に、制御部201は、基板保持部115やインクジェットヘッドユニット103等の位置制御を行いつつ、インク吐出制御を行って、基板113のパターン形成を行う。
即ち、パターン形成装置101は、基板113の位置決め後、基板保持部115を移動させ基板113をインクジェットヘッドユニット103の下の所定の位置に搬送する。パターン形成装置101は、基板保持部115をX軸方向に所定の距離だけ移動させつつ所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット103のノズル孔からインクを吐出させて基板113のX方向全長にパターン形成を行う。
更に、パターン形成装置101は、基板保持部115を初期位置に戻し、インクジェットヘッドユニット103を、Y軸方向(塗布幅方向)の所定の位置に移動させ、基板保持部115を移動させつつ所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット103のノズル孔からインクを吐出させて基板113のX軸方向全長へのパターン形成を行う。
尚、パターン形成を行いつつ基板113をX軸方向に所定の距離だけ移動後、Y軸方向にヘッドユニット103を移動して、基板113をX軸方向の初期位置に向かって戻しつつ次のパターン形成を行うようにしても良い。
パターン形成装置101は、以上の処理工程を繰り返して基板113全体にパターン形成を行う。
パターン形成装置101は、以上の処理工程を繰り返して基板113全体にパターン形成を行う。
尚、図1には示していないが、パターン形成装置101の動作時、及び搬送時には定盤119の下部には除振台を設けて、定盤119の振動を防止し、パターン形成の精度を維持する。
(2.パターン形成装置101の制御)
図2は、パターン形成装置101の構成を制御の観点から示す図である。パターン形成装置101は、制御部201、カメラ121、ヘッド位置決め部123、測定部125、基板位置決め部127、インク吐出部129等から構成される。
図2は、パターン形成装置101の構成を制御の観点から示す図である。パターン形成装置101は、制御部201、カメラ121、ヘッド位置決め部123、測定部125、基板位置決め部127、インク吐出部129等から構成される。
制御部201は、パターン形成装置101を構成する各装置の動作制御、演算処理等を行う装置であり、例えばコンピュータ等を用いることができる。制御部201は、CPU(Central Processing Unit)203、メモリ205、記憶装置207等を備える。
CPU203は、記憶装置207、ROM(Read Only Memory:図示しない)、記憶媒体(図示しない)等に格納されるプログラムをメモリ205に呼び出して実行し、演算処理、動作制御処理を行う。
メモリ205は、ROM(図示しない)、RAM(Random Access Memory:図示しない)等であり、恒久的或いは一時的に各種情報を保持する。
ハードディスクなどの記憶装置207を使用し、各種設定値やパターン形成履歴等の各種データを保持してもよい。
ハードディスクなどの記憶装置207を使用し、各種設定値やパターン形成履歴等の各種データを保持してもよい。
カメラ121は、インクジェットヘッドユニット103に装着されるヘッド151−1〜151−10(図3等参照)の位置を撮像し、ヘッド位置決め部123は、ヘッド151−1〜151−10を所定の位置に移動させる装置である。即ち、カメラ121は、インクジェットヘッド103の所定の判別マーク(後述する)やノズル孔153(図3参照)の位置等を撮像し位置情報を制御部201に送る。制御部201は、当該位置情報を基に調整最適値を算出し、ヘッド位置決め部123に制御量を出力する。
尚、ヘッド位置決め部123とは、例えば図3で説明するが、ユニット131をスライドレール152に沿って移動させる駆動部や、スライドレール152等である。また、インクジェットヘッドユニット103を移動させるスライド部105、スライドレール111、回転部107等、及びそれぞれの駆動部もヘッド位置決め部123とする。
測定部125は、基板113の位置情報を測定する装置である。図示しないが、基板113の所定箇所(基板上に形成されるアライメントマーク)を撮像するアライメントカメラ、各軸方向の位置補正を行うレーザ測定器、モータ等のフィードバック制御を行うためのリニアスケール、リニアスケールヘッド等を測定部125とする。
基板位置決め部127は、基板113を、所定の位置に配置する装置である。即ち、図1において、基板113を移動させる基板保持部115、スライドレール117、及びそれぞれの駆動部を基板位置決め部127とする。
インク吐出部129は、インクを吐出、及び吐出制御を行う装置である。即ち、制御部201はインク吐出量を制御し、インクジェットヘッドユニット103のノズル孔153(図3参照)から所定のインクを基板113に吐出してパターン形成を行う。
(3.インクジェットヘッドユニット103の構成)
次に、本実施の形態に係るインクジェットヘッドユニット103の構成を図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4に示すインクジェットヘッド103は、図1によれば、基板113側から上方向に見た図である。
次に、本実施の形態に係るインクジェットヘッドユニット103の構成を図3及び図4を用いて説明する。図3及び図4に示すインクジェットヘッド103は、図1によれば、基板113側から上方向に見た図である。
インクジェットヘッドユニット103は、1つ又は複数のインクジェットヘッド151(以降、ヘッド151と記載する)が配列された1つ又は複数のユニット131を備える。また、ユニット131には、1つ又は複数のヘッド151が配列され、ユニット131ごとに設置されているスライドレール152に沿って直線移動して位置調整を行うことが可能である。
また、図3には示していないが、例えばユニット131毎に回転する回転機構を設け、回転移動による位置調整を行えるようにしても良い。尚、複数のユニット131をまとめて直線移動、或いは回転移動させるようにしても良い。
尚、ヘッド151−1はインク吐出部であり、所定のピッチでノズル孔153−1、153−2・・が配置される。当該ノズル孔153からR(赤)、G(緑)、B(青)のうちの所定のインクをインクジェット方式で基板113に吐出し、パターンを形成させる。
尚、ヘッド151−1はインク吐出部であり、所定のピッチでノズル孔153−1、153−2・・が配置される。当該ノズル孔153からR(赤)、G(緑)、B(青)のうちの所定のインクをインクジェット方式で基板113に吐出し、パターンを形成させる。
図3は、作成するパターンのパターンピッチ(P1)133と、ノズル孔153−1と153−2の中心位置の幅が一致している場合を示す。この場合、インクジェットヘッドユニット103は、Y軸方向に平行に設置し、X軸方向に直線移動させることで基板113のX軸方向にパターン形成を行う。
図4は、作成するパターンのパターンピッチ(P2)135が、ノズル孔153−1と153−2の中心位置の幅よりも狭い場合を示す。この場合、インクジェットヘッドユニット103を角度φ、回転移動させて、作成されるパターンピッチを調整する。
(4.ノズル孔153の位置ズレ補正)
ところで、ヘッド151には、所定の間隔で複数のノズル孔153が1方向に配置されているが、通常このノズル孔153の間隔は高精度に形成され検査がなされている。ところが、ノズル孔153のノズル孔配列と直交する方向(X軸方向:図3による)の位置ズレは吐出開始タイミングの調整により緩和できるため、通常あまり重要視されていなかった。
ところで、ヘッド151には、所定の間隔で複数のノズル孔153が1方向に配置されているが、通常このノズル孔153の間隔は高精度に形成され検査がなされている。ところが、ノズル孔153のノズル孔配列と直交する方向(X軸方向:図3による)の位置ズレは吐出開始タイミングの調整により緩和できるため、通常あまり重要視されていなかった。
図5は、例えばヘッド151のn個のノズル孔153−1〜153−nの配置を示す図である。ヘッド151の両端のノズル孔153−1と、ノズル153−nの中心を結んだ線を基準線とした際の、基準線からのノズル孔中心位置の位置ズレ量155をdとする。孔番号157と位置ズレ量(d)155をグラフにすると例えばヘッド151の中心付近にあるノズル孔153−mが最大位置ズレ量dmとなる位置ズレ量分布(分布図159−1参照)を示す場合がある。また、複数点に位置ズレ量(d)155のピークを示す位置ズレ量分布(分布図159−2参照)を示す場合もある。
ヘッド151の製造過程において、ノズル孔は両端のノズル孔を結んだ線に対して両側にばらついているのではなく、ほとんど全てが同じ側にずれている場合が多い。
図3のようにヘッド151を水平面(XY平面)に対して回転させずに使用する場合のパターン形成時には、ノズル孔153のX軸方向へのズレは問題にならないが、図4のようにヘッド151を水平面に対して回転させた状態でパターン形成する場合には、ノズル孔153のX軸方向へのばらつきは、パターン形成時のパターンのズレとして顕著に表れる。
図6、図7は、ヘッド151に配列されているノズル孔161のノズル孔配列と直交する方向への位置ズレが、パターン形成精度の低下を引き起こす例を説明する図である。図8、図9は位置ズレ補正を行い、ノズル孔製造精度のばらつきに起因するパターン形成精度低下を、本実施の形態による方法で緩和する方法を説明する図である。
図6乃至図9は、説明のためヘッド151に5つのノズル孔161−1〜161−5が配置されているとする。尚、ノズル孔161−1〜161−5は、ノズル孔161−1とノズル孔161−5の中心とを結んだ線を基準線163−1とすると、基準線163−1に対して同じ側にずれているものとする。
図6において、ノズル孔161−1と161−5の中心とを結んだ線を基準線163−1として、ノズル孔161の基準線163−1からの位置ズレ量155をdとすると、ノズル孔161−1〜161−5nの位置ズレ量155はそれぞれ、d1、d2、d3、d4、d5(但し仮定によりd1=d5=0)である。
このヘッド151で基板113にパターン形成を行う際、パターンピッチ160とノズル孔161の位置を調整するため、図7に示すようにヘッド151を水平面(XY平面)に対し回転移動(角度θ)させる。尚、図7では、ブラックマトリクス等の隔壁部164−1〜164−6等が形成された基板113の、隔壁部164の中心がパターン形成(R、G、Bのうちの1色)の中心(パターン165−1〜165−5)、もしくは任意の位置(図示せず)となるように合わせてノズル孔161を配置することが望まれる。
例えばノズル孔161−1とノズル孔161−5の中心を結んだ線を基準線163−1とし、ノズル孔161−1とノズル孔161−5の中心をそれぞれ形成されるパターン165−1及びパターン165−5の位置に合わせるとする。この場合、ノズル孔161−2の中心は、位置ズレ量d2であるので、パターン165−2からΔd2ずれてしまう。尚、Δd2は次式(1)で示される。
Δd2=d2sinθ ・・・・・・(1)
即ち、式(1)により、ヘッド151の回転角度θが大きくなる程、ノズル孔161−2のパターン165−2からのズレΔd2が大きくなることが判る。
Δd2=d2sinθ ・・・・・・(1)
即ち、式(1)により、ヘッド151の回転角度θが大きくなる程、ノズル孔161−2のパターン165−2からのズレΔd2が大きくなることが判る。
尚、同様に、ノズル孔161−3の中心は位置ズレ量d3によりパターン165−3からΔd3ずれ、ノズル孔161−4の中心は位置ズレ量d4によりパターン165−4からΔd4ずれる。特にノズル孔161−3が最大位置ズレ量d3を示し、パターン形成上の精度低下への影響が大きい。
パターン165は、パターンの中心位置であり、インクの望ましい着弾位置を示す。ノズル孔161とパターン165との位置ズレ量が大きくなると、混色、色むら、色抜け等の弊害が生じて品質が劣化する。
パターン165は、パターンの中心位置であり、インクの望ましい着弾位置を示す。ノズル孔161とパターン165との位置ズレ量が大きくなると、混色、色むら、色抜け等の弊害が生じて品質が劣化する。
そこで、図8及び図9に示すように、ノズル孔161の位置ズレ量(d)155を測定し、位置ズレ補正値(dx)162を算出してヘッド151の位置決めの際に基準となる基準線163の位置を補正することで、パターン形成時のノズル孔161の位置が最適となるように調整する。
例えば図8で、ヘッド151の両端のノズル孔161−1と161−5の位置、及びヘッド151のほぼ中央部のノズル孔161−3の位置の3点を検出する。例えばノズル孔161−3の位置ズレd3量の1/2を位置ズレ補正値(dx)162として、基準線163−1の位置を、dxずらして基準線163−2とする。
基準線163−2を基にヘッド151の位置調整を行った場合を図9に示す。この場合、ノズル孔161−1〜161−5のパターン165中心からのズレは、それぞれ、|d1―dx|、|d2―dx|、|d3―dx|、|d4―dx|、|d5―dx|となり、補正前の図7に比べてパターン作成時の基板全体としてのパターン作成精度を改善する効果がある。
次に、図10及び図11により、ヘッド151の位置ズレ補正について説明する。図10及び図11では、補正前のヘッド151とノズル孔161は点線で示し、補正後のヘッド151とノズル孔161は実線で示す。
図10は、ヘッド151(補正前)をノズル孔161の配列方向と同方向(図に示すW方向)に直線移動させて、ノズル孔161の位置ズレ補正を行う場合を示す。即ち、図3又は図4のインクジェットヘッドユニット103で説明すると、ヘッド151を構成するユニット131ごとにスライドレール152に沿って直線移動させることにより、ノズル孔161の位置ズレ補正を行う。尚、複数のユニット131を同時にW方向に直線移動させるようにしても良い。
尚、図10によるヘッド151の直線移動を行う場合には、ノズル孔161のX軸方向の位置がずれるので、ノズル孔161からのインク吐出のタイミングを調整する必要がある。
次に、図11は、ヘッド151(補正前)をY軸方向に直線移動させて、ノズル孔161の位置ズレ補正を行う場合を示す。即ち図1で説明すると、インクジェットヘッドユニット103をスライドレール111に沿ってY軸方向に直線移動させることで、ノズル孔161の位置ズレ補正を行う。尚、図1には示していないが、基板113側をY軸方向に直線移動できるようにして、ノズル孔161の位置ズレ補正を行うようにしても良い。
また、ここではヘッド151を直線移動させる方法で、ノズル孔161の位置ズレ補正を行ったが、更にインクジェットヘッドユニット103を回転部107(図1参照)で回転移動させたり、ユニット131ごとに回転移動させることで、ノズル孔161の位置ズレ補正の最適化をはかるようにしても良い。
(5.ノズル孔153の位置ズレ補正)
例えばヘッド151の中央に配置されるノズル孔153を特定し、当該ノズル孔153の位置ズレ量(d)155を、位置ズレ補正値(dx)162の算出に使用するものとする。ヘッド151の中央に配置されるノズル孔153を特定する方法として、判別マーク(図12及び図13参照)をヘッド151の所定の位置に設けるものとする。
例えばヘッド151の中央に配置されるノズル孔153を特定し、当該ノズル孔153の位置ズレ量(d)155を、位置ズレ補正値(dx)162の算出に使用するものとする。ヘッド151の中央に配置されるノズル孔153を特定する方法として、判別マーク(図12及び図13参照)をヘッド151の所定の位置に設けるものとする。
図12は、ヘッド151に配置されるノズル孔153−1〜153−nを示す。ノズル孔153の数nが偶数であるとすると、ヘッド151の中央、即ちヘッド中央部166のノズル孔153−mとノズル孔153−kの中央に判別マークを設けるものとする。
ヘッド151の中央に設ける各種判別マークの例を図13に示す。図13(a)は、ノズル孔153−mとノズル孔153−kの中央に、ダミーノズル167を配置する例を示す。ダミーノズル167からはインクは吐出されない。
図13(b)は、ノズル孔153−mとノズル孔153−kの中央に、センターマーク169を配置する例を示す。センターマーク169は、ヘッド151上に印刷するようにしても良い。
図13(c)は、ノズル孔153−mとノズル孔153−kの中央に、ライン171を配置する例を示す。ライン171は、ヘッド151上に印刷するようにしても良い。尚、図13(a)、(b)、(c)に示す位置判別マークのほか、文字、数字、符号、図形、線図、中心線、ノズル孔番号等を位置判別マークとして設けても良い。
また、ヘッド151の中央部に限らず、位置ズレ量(d)155を測定する任意のノズル孔153に上記の位置判別マークを設ける。位置判別マークは、1つのヘッド151に複数、設けても良い。
尚、カメラ121(図1参照)は、インクジェットヘッドユニット103のヘッド151を撮像し、位置判別マークの画像を制御部201に送る。制御部201は、画像処理を行って上記位置判別マークを識別する。更にカメラ121は位置判別マークに近接するノズル孔153の画像を制御部201に送り、制御部201は画像情報から位置を算出してノズル孔153の位置ズレ量(d)155を算出する。
尚、ヘッド151の両端のノズル孔153−1、153−nは、カメラ121の撮像画像を制御部201が画像処理することで端部のノズル孔であることを判別することが可能である。勿論、両端のノズル孔153−1、153−nの近傍に、位置判別マークを設けておいても良い。
(6.位置ズレ補正のフローチャート)
図14及び図15は、ノズル孔153の位置ズレ補正を行うフローチャートである。図1乃至図13を適宜用いてフローチャートを説明する。尚、図14は、インクジェットヘッドユニット103全体を移動させてノズル孔153位置ズレ補正を行うフローチャートである(図11の方法に相当する)。また、図15は、インクジェットヘッドユニット103を構成するユニット131ごとにノズル孔153位置ズレ補正を行うフローチャートである(図10の方法に相当する)。
図14及び図15は、ノズル孔153の位置ズレ補正を行うフローチャートである。図1乃至図13を適宜用いてフローチャートを説明する。尚、図14は、インクジェットヘッドユニット103全体を移動させてノズル孔153位置ズレ補正を行うフローチャートである(図11の方法に相当する)。また、図15は、インクジェットヘッドユニット103を構成するユニット131ごとにノズル孔153位置ズレ補正を行うフローチャートである(図10の方法に相当する)。
(6−1.位置ズレ補正:図14)
パターン形成装置101の制御部201は、カメラ121でインクジェットヘッドユニット103を基板113側から撮像する。即ちインクジェットヘッドユニット103を基板113側から見ると、インクジェットヘッドユニット103を構成するユニット131ごとに少なくとも1つのヘッド151が配置されている(図3参照)。
パターン形成装置101の制御部201は、カメラ121でインクジェットヘッドユニット103を基板113側から撮像する。即ちインクジェットヘッドユニット103を基板113側から見ると、インクジェットヘッドユニット103を構成するユニット131ごとに少なくとも1つのヘッド151が配置されている(図3参照)。
ヘッド151のノズル孔153の位置ズレ分布に関しては図5を参照、位置ズレ補正値(dx)162算出については図6乃至図9を参照、ノズル孔153の特定の為の判別マークは図12、図13を参照する。尚、ヘッド151のノズル孔153の数nは偶数であるとし、ヘッド151の中央にセンターマーク169が設けられているものとする(図13(b)参照)。また、1つのヘッド151の両端のノズル孔153−1、153−nを結んだ直線に対し、ヘッド151の中央のノズル穴153−mの位置ズレ量(dm)155を検出し、位置ズレ補正値(dx)162を算出するものとする。
ヘッド151(図5参照)のノズル孔153の位置ズレ補正値(dx)162を算出する手順として、まず制御部201は、カメラ121でヘッド151の両端のノズル孔153−1、153−nの中心位置を撮像して位置情報をメモリ205等に格納する。また、制御部201はノズル孔153−1、153−nの中心位置を結ぶ線を、基準線163−1の位置情報としてメモリ205等に登録する(ステップ1001)。即ち、ノズル孔153−1、153−nの間に位置する他のノズル孔153の中心位置と、当該基準線163−1との直線距離を、そのノズル孔153の位置ズレ量(d)155とする。
次に制御部201は、カメラ121でヘッド151のセンターマーク169の撮像画像を得て、画像処理を行い位置情報を得る(ステップ1002)。即ちヘッド151は、ノズル孔153の中央位置に図13(b)に示すセンターマーク169を有するものとする。尚、ヘッド151のノズル孔153の数が奇数個であった場合には、中央に位置するノズル孔153の上部、或いはノズル孔153の近傍や周囲等にセンターであることを示す記号等を設けるようにしても良い。
センターマーク169に最も近いノズル孔153−mをこのヘッド151の中央のノズル孔であるとして、制御部201はカメラ121でノズル孔153−mの画像情報を得て、画像処理により中心位置情報を得る。また、制御部201は、ノズル孔153−mの中心位置の位置ズレ量(d)155を、前述の基準線163−1からの直線距離として算出し(ステップ1003)、メモリ205等に登録する。
次に、制御部201は、ノズル孔位置の位置ズレ補正値(dx)162を算出し(ステップ1004)、メモリ205等に登録する。位置ズレ補正を説明する図6乃至図9によると、ヘッド151の中央のノズル穴をノズル孔161−3とすると、位置ズレ量155は「d3」と算出される。また、図8において、例えば位置ズレ補正値(dx)162は、
dx=d3/2・・・・・・・(2)
のように、設定する。
dx=d3/2・・・・・・・(2)
のように、設定する。
尚、位置ズレ補正値(dx)162の算出方法は、これに限定されない。例えば、図6に示すように、ヘッド151に配置されるノズル孔153のうち、複数点(ノズル孔161−1、161−2、161−3、161−4、161−5等)の位置ズレ量155を測定し、位置ズレ量155の平均値を、位置ズレ補正値(dx)162としても良い(式(3)参照)
dx=(d1+d2+d3+d4+d5)/5・・・・(3)
尚、式(3)によれば、各々のノズル孔161の位置ズレ量(d)155と位置ズレ補正値(dx)162との差の総和が最小となる。
dx=(d1+d2+d3+d4+d5)/5・・・・(3)
尚、式(3)によれば、各々のノズル孔161の位置ズレ量(d)155と位置ズレ補正値(dx)162との差の総和が最小となる。
また、各々のノズル孔161の位置ズレ量(d)155と位置ズレ補正値(dx)162との差の標準偏差が最も小さくなるように、位置ズレ補正値(dx)162を設定するようにしても良い。
また、制御部201は、位置ズレ量(d)155が所定の値を超えるノズル孔161を判別した場合は、当該ノズル孔161を、パターン作成に使用しない(インクを吐出しない)ように設定しても良い。又は、制御部201が、当該ノズル孔161を備えるヘッド151のみを交換するよう警告指示を行うようにしても良い。
全てのヘッド151について、位置ズレ補正値(dx)162の算出が終了していないならば(ステップ1005のNO)、制御部201はヘッド位置決め部123、又は基板位置決め部127を駆動させ、次のヘッドをカメラ121の位置に移動させて(ステップ1006)、ステップ1001に戻り次のヘッドの位置ズレ補正値(dx)162を算出する。
このように、制御部201がインクジェットヘッドユニット103を構成する全てのヘッドについて位置ズレ補正値(dx)162を算出しメモリ205等に登録が終了すると(ステップ1005のYES)、制御部201は登録されたヘッドの位置ズレ補正値(dx)162を用いて、当該インクジェットヘッドユニット103のノズル孔位置ズレを補正する最適補正値を算出する(ステップ1007)。
最適補正値の算出方法は、例えば、全てのヘッドの位置ズレ補正値(dx)162の平均値を用いて求めるようにしても良い。この時、インクジェットヘッドユニット103のY軸方向への最適補正値は、次式(4)で算出される。
(インクジェットヘッドユニット103のY軸方向への最適補正値)=(位置ズレ補正値162の平均値)×sinθ ・・・・・(4)
(インクジェットヘッドユニット103のY軸方向への最適補正値)=(位置ズレ補正値162の平均値)×sinθ ・・・・・(4)
また、特定のヘッドの位置ズレ補正値(dx)162に重み付けをして総合的な位置ズレ補正値(dx)162を算出し、これを基にインクジェットヘッドユニット103の最適補正値を算出するようにしても良い。
次に、制御部201は、算出した最適補正値に基づいて、スライド部105(図1参照)をY軸方向に平行移動させて、インクジェットヘッドユニット103のY軸方向位置調整を行う(ステップ1008:図11参照)。本実施の形態の方法により、補正後のヘッド151のノズル孔位置は、補正前よりも総合的にズレ量が縮小される。従って、パターン作成の精度低下を軽減する効果がある。
ステップ1008によるインクジェットヘッドユニット103の位置調整が終了すると、制御部201は、パターン形成の工程に移る。パターン形成に関する説明は省略する。
(6−2.位置ズレ補正:図15)
次に、別の位置ズレ補正方法について、図15のフローチャートにより説明する。図15のステップ2001乃至ステップ2004は、前述の図14におけるステップ1001乃至ステップ1004と同じなので説明を省略する。
次に、別の位置ズレ補正方法について、図15のフローチャートにより説明する。図15のステップ2001乃至ステップ2004は、前述の図14におけるステップ1001乃至ステップ1004と同じなので説明を省略する。
ステップ1001乃至ステップ1004では、例えば図3において、ユニット131−1のヘッド151−1〜151−3についてそれぞれのヘッド151の位置ズレ補正値(dx)162を算出する。即ち、ユニット131−1の全てのヘッド151−1乃至151−3の補正値164の算出が終了するまで、カメラ121の位置に次のヘッド151を移動させつつ(ステップ2005のNO、及びステップ2006)、ステップ2001からステップ2004の処理を繰り返す。
ユニット131−1の全てのヘッド151−1乃至151−3の補正値164の算出が終了すると(ステップ2005のYES)、制御部201は、当該ユニット131−1の最適補正値を算出する(ステップ2007)。即ち、ヘッド151−1乃至151−3の補正値164の平均値を最適補正値算出に用いても良い。この時、ユニット131−1のW方向への最適補正値は、次式(5)で算出される。
(ユニット131−1のW方向への最適補正値)=(位置ズレ補正値162の平均値)×tanθ ・・・・・・(5)
また、特定のヘッド151の補正値164に重み付けをして総合的は位置ズレ補正値(dx)162を算出し、これを基にユニット131−1のW方向への最適補正値を算出するようにしても良い。
(ユニット131−1のW方向への最適補正値)=(位置ズレ補正値162の平均値)×tanθ ・・・・・・(5)
また、特定のヘッド151の補正値164に重み付けをして総合的は位置ズレ補正値(dx)162を算出し、これを基にユニット131−1のW方向への最適補正値を算出するようにしても良い。
次に、制御部201は、ヘッド位置決め部123(図2参照)に最適補正値に基づく制御量を出力し、ユニット131−1をスライドレール152−1(図3参照)に沿ってW方向(図10参照)に直線移動させ位置調整を行う(ステップ2008)。本実施の形態の方法により、補正後のヘッド151のノズル孔位置は、補正前よりも総合的にズレ量が縮小される。従って、パターン作成精度低下を軽減する効果がある。
全てのユニット131−1〜131−4(図3参照)についてユニット131の位置補正が終了していないならば(ステップ2009のNO)、次のユニット131をカメラ121の位置に移動させ(ステップ2010)、ステップ2001からの処理を繰り返す。
全てのユニット131−1〜131−4(図3参照)についてユニット131の位置補正が終了すると(ステップ2009のYES)、制御部201はパターン形成の工程に移る。
尚、ここでは、1つのヘッド151について、3点(ヘッド151の両端と中央)のノズル孔153の位置情報を得て、位置ズレ補正値(dx)162(図8参照)を算出するとしたが、ノズル孔153の参照点の数は任意に設定することが可能である。
また、重要度の高いヘッド151に着目し、ヘッド151ごとに重み付けをして位置ズレ補正値(dx)162を算出するようにしても良い。
また、図14ではインクジェットヘッドユニット103の調整により位置ズレ補正を行う方法、図15ではユニット131ごとの位置ズレ補正を行う方法について説明したが、例えばヘッド151ごとに調整手段を設けて位置ズレ補正を行うようにしても良い。また、ユニット131を幾つかまとめて同時に位置ズレ補正を行うようにしても良い。また、前述した直線移動手段に加えて、回転手段(回転部107やユニット131ごとの回転手段)を位置ズレ補正に用いても良い。
本実施の形態では、ヘッド151の中央位置のノズル孔153の位置を判別するマークとして、ヘッド151にセンターマーク169を設ける例を示したが、センターマーク169に限らず、インク吐出機能を有しないダミーノズル167(図13(a)参照)、ライン171(図13(c)参照)、等を設けるようにしても良い。また、図示しないが、文字、数字、符号、図形、千図等を用いても良い。また、複数のノズル孔153の位置判別を行う場合には、ノズル孔番号等を、それぞれのノズル孔153近傍に設けるようにしても良い。
尚、先述の図7、図9、図10、図11等では、理解の容易のため、隣接する各ラインの位置に1つのヘッドの各ノズル孔が位置するものとして説明した。
実際には、カラーフィルタ等のパターンを形成する場合、隣接するラインは色が異なり、ヘッドも各色毎に設けられる。例えば、各色間(Red、Green、Blue)のピッチを3ラインずつずらし、1つのヘッドの各ノズル孔の位置が3ラインずつずれるように各色毎のヘッドを配置する。
実際には、カラーフィルタ等のパターンを形成する場合、隣接するラインは色が異なり、ヘッドも各色毎に設けられる。例えば、各色間(Red、Green、Blue)のピッチを3ラインずつずらし、1つのヘッドの各ノズル孔の位置が3ラインずつずれるように各色毎のヘッドを配置する。
図16にカラーフィルタのパターン形成を行う場合の、各色のヘッド151−1〜151−3の配置、及びノズル孔161−1〜161−15とパターン165−1〜165−15との位置関係を示す。ヘッド151−1はノズル161−1〜161−5からR(赤)インクを吐出し、パターン165−1、165−4、165−7、165−10、165−13を形成する。ヘッド151−2はノズル161−6〜161−10からG(緑)インクを吐出し、パターン165−2、165−5、165−8、165−11、165−14を形成する。ヘッド151−3はノズル161−11〜161−15からB(青)インクを吐出し、パターン165−3、165−6、165−9、165−12、165−15を形成する。
(7.効果等)
以上説明したように、本実施の形態のパターン形成装置101では、インクジェットヘッドユニット103に装着するヘッド151のノズル孔153の位置ズレを補正することにより、パターン形成精度の低下を抑制する効果がある。
以上説明したように、本実施の形態のパターン形成装置101では、インクジェットヘッドユニット103に装着するヘッド151のノズル孔153の位置ズレを補正することにより、パターン形成精度の低下を抑制する効果がある。
また、ヘッド151に、参照するノズル孔153の位置を判別するマークを設けているので、効率的にノズル孔153を判別し、位置ズレ補正を行う工程を簡素化する効果がある。
また、本実施のパターン形成装置101では、ノズル孔配列方向に直交する方向のノズル孔の位置ズレが小さいヘッド151を選別する必要がなくなり、コスト的負担、及び労力的負担を軽減する効果がある。
尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
101………パターン形成装置
103………インクジェットヘッドユニット
105………スライド部
107………回転部
109………ガントリ
111、117………スライドレール
113………基板
115………基板保持部
119………定盤
121………カメラ
123………ヘッド位置決め部
125………測定部
127………基板位置決め部
129………インク吐出部
131−1〜131−4………ユニット
133、135、160………パターンピッチ
151−1〜151−10………ヘッド
152−1〜152−4………スライドレール
153−1、153−2・・153−m、153−k、153−n、161−1〜161−15………ノズル孔
155………位置ズレ量
157………孔番号
159−1、159−2………分布図
162………位置ズレ補正値
163−1、163−2………基準線
164−1〜164−16………隔壁部
165−1〜165−15………パターン
166………ヘッド中央部
167………ダミーノズル
169………センターマーク
171………ライン
201………制御部
203………CPU
205………メモリ
207………記憶装置
501………インクジェットヘッド
502………ノズル孔
503………パターン
504………調整機構(Y方向)
505………調整機構(θ方向)
103………インクジェットヘッドユニット
105………スライド部
107………回転部
109………ガントリ
111、117………スライドレール
113………基板
115………基板保持部
119………定盤
121………カメラ
123………ヘッド位置決め部
125………測定部
127………基板位置決め部
129………インク吐出部
131−1〜131−4………ユニット
133、135、160………パターンピッチ
151−1〜151−10………ヘッド
152−1〜152−4………スライドレール
153−1、153−2・・153−m、153−k、153−n、161−1〜161−15………ノズル孔
155………位置ズレ量
157………孔番号
159−1、159−2………分布図
162………位置ズレ補正値
163−1、163−2………基準線
164−1〜164−16………隔壁部
165−1〜165−15………パターン
166………ヘッド中央部
167………ダミーノズル
169………センターマーク
171………ライン
201………制御部
203………CPU
205………メモリ
207………記憶装置
501………インクジェットヘッド
502………ノズル孔
503………パターン
504………調整機構(Y方向)
505………調整機構(θ方向)
Claims (17)
- 複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部と、前記吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、を有するパターン形成装置であって、
前記演算処理装置は、
前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別手段と、
前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出手段と、
前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出手段と、
前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出手段と、
前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正手段と、
を、具備することを特徴とするパターン形成装置。 - 前記補正値算出手段は、補正後における前記所定の吐出孔の位置ズレ量の総和を最小とする補正値を前記補正最適値として算出することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 前記移動装置は、少なくとも1つの吐出部を一体として移動させることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 前記移動装置は、前記吐出部を所定の方向に直線移動させることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 前記移動装置は、前記吐出部を水平面内において回転移動させることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 前記位置ズレ情報は、吐出孔配列と直交する方向の位置ズレ量を含むことを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、からなる位置決め装置であって、
前記演算処理装置は、
前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別手段と、
前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出手段と、
前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出手段と、
前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出手段と、
前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正手段と、
を、具備することを特徴とする位置決め装置。 - 前記補正値算出手段は、補正後における前記所定の吐出孔の位置ズレ量の総和を最小とする補正値を前記補正最適値として算出することを特徴とする請求項7に記載の位置決め装置。
- 前記移動装置は、少なくとも1つの吐出部を一体として移動させることを特徴とする請求項7に記載の位置決め装置。
- 前記移動装置は、前記吐出部を所定の方向に直線移動させることを特徴とする請求項7に記載の位置決め装置。
- 前記移動装置は、前記吐出部を水平面内において回転移動させることを特徴とする請求項7に記載の位置決め装置。
- 前記位置ズレ情報は、吐出孔配列と直交する方向の位置ズレ量を含むことを特徴とする請求項7に記載の位置決め装置。
- 複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部の吐出孔配置面を撮像する撮像装置と、前記吐出部を移動させる移動装置と、演算処理装置と、からなる位置決め装置における位置決め方法であって、
前記演算処理装置は、
前記撮像装置に、前記吐出部が有する前記吐出孔の位置判別マークを撮像させ、所定の吐出孔を判別する判別ステップと、
前記所定の吐出孔の位置情報を算出する位置算出ステップと、
前記位置情報を基に位置ズレを検出し、前記所定の吐出孔の位置ズレ情報を算出する位置ズレ算出ステップと、
前記位置ズレ情報を基に、前記吐出部の補正最適値を算出する補正値算出ステップと、
前記補正最適値に基づいて、前記移動装置で前記吐出部を移動させて前記位置ズレを補正する補正ステップと、
を、具備することを特徴とする位置決め方法。 - 複数の吐出孔が所定の間隔で配置される吐出部であって、
前記吐出孔の所定の位置を判別する位置判別マークを有することを特徴とする吐出部。 - 前記位置判別マークは、複数の前記吐出孔配列の中心位置に付されることを特徴とする請求項14記載の吐出部。
- 前記位置判別マークは、ダミー吐出孔を含むことを特徴とする請求項14記載の吐出部。
- 前記位置判別マークは、文字、数字、符号、図形、線図、中心線、吐出孔番号の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項14記載の吐出部。
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JP2005058735A JP2006239570A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | パターン形成装置、位置決め装置、位置決め方法、及び吐出部 |
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JP2005058735A Withdrawn JP2006239570A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | パターン形成装置、位置決め装置、位置決め方法、及び吐出部 |
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