JP2007144344A - Method for inspection of discharge for functional liquid drop discharge head, device for the same, liquid drop discharge device, manufacturing method of electro-optical device, electro-optical device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット方式で機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置、液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a discharge inspection method for a functional droplet discharge head that discharges functional droplets by an inkjet method, a discharge inspection device for a functional droplet discharge head, a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and It relates to electronic equipment.
従来、被検査物(検査用ワーク)に対し、液滴吐出ヘッドから検査用の液滴を吐出してドット列を描画し、その画像認識結果に基づいてドットの位置ズレを検出する機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法が知られている。(特許文献1参照)。
ところで、検査用ワークの表面には、微小なゴミやキズが存在する場合がある。特に、検査用ワークとして、基材層の表面に、機能液が浸透する受理層をコーティングした検査紙が用いられるが、このような検査紙は、製造工程において、微小なゴミが混入したり、混入した微小なゴミにより受理層の表面に微小(0.2mm〜1.0mm程度)なキズがついたりする場合が多いため、表面上に微小なゴミやキズがかなりの割合で存在する。このようなゴミやキズに重ねて検査描画が行われると、描画結果の画像認識を適切に行うことができなくなる。これに対し、微小なゴミの混入を防ぐ設備を導入し、あるいは出荷前(使用前)に検査を行って表面にゴミやキズが有るものを不適品とすることが考えられる。しかしながら、そのようにするとコストアップを招くため、現実的ではない。 By the way, there is a case where minute dust and scratches exist on the surface of the inspection work. In particular, as a work for inspection, a test paper coated with a receiving layer into which the functional liquid penetrates is used on the surface of the base material layer. Such a test paper is mixed with minute dust in the manufacturing process, Since the surface of the receiving layer is often finely scratched (about 0.2 mm to 1.0 mm) due to the mixed fine dust, there is a considerable proportion of fine dust and scratches on the surface. If inspection drawing is performed over such dust and scratches, image recognition of the drawing result cannot be performed properly. On the other hand, it is conceivable to introduce equipment for preventing the entry of minute dust, or to conduct inspection before shipping (before use) to make the product having dust or scratches on the surface inappropriate. However, doing so increases the cost and is not realistic.
本発明は、検査用ワーク表面に瑕疵が有ったとしても、瑕疵に重ねて検査描画を行うことを回避でき、描画結果の画像認識を適切に行うことができる機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置、液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。 The present invention can avoid performing inspection drawing on the surface of the inspection work even if there are wrinkles on the surface of the inspection work, and can properly perform image recognition of the drawing results. It is an object to provide a method, a discharge inspection apparatus for a functional droplet discharge head, a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法は、検査用ワーク上に、X軸方向に並ぶように設定した複数の検査領域に対し順に、機能液滴吐出ヘッドによる検査描画と、当該描画結果の画像認識とを交互に行う機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、描画結果の画像認識に同期して、複数の検査領域のうち、次回の検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の検査領域の画像認識を行う画像認識工程と、画像認識工程における未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、未描画の検査領域の表面上に、次回以降の検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る未描画の検査領域のX軸方向における位置設定を変更する設定変更工程と、を備えたことを特徴とする。 According to the discharge inspection method for a functional liquid droplet ejection head of the present invention, an inspection drawing by a functional liquid droplet ejection head is sequentially performed on a plurality of inspection areas set to be aligned in the X-axis direction on an inspection work, and the drawing result. This is a discharge inspection method for a functional liquid droplet ejection head that alternately performs image recognition, and includes an inspection region to be subjected to the next inspection drawing among a plurality of inspection regions in synchronization with image recognition of a drawing result. Based on the image recognition process for recognizing the image of the undrawn inspection area and the image recognition result of the undrawn inspection area in the image recognition process, the drawing result by the next and subsequent inspection drawing on the surface of the undrawn inspection area A setting change step for changing the position setting in the X-axis direction of the undrawn inspection area with the wrinkles so as to avoid the wrinkles when a wrinkle that can be an obstacle to image recognition is recognized. Features and That.
また、本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、検査用ワーク上に、X軸方向に並ぶように設定した複数の検査領域に対し順に、機能液滴吐出ヘッドによる検査描画と、当該描画結果の画像認識とを交互に行う機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、複数の検査領域を設定する領域設定手段と、検査用ワークに対して機能液滴吐出ヘッドをX軸方向に相対的に移動させる検査描画用移動手段と、機能液滴吐出ヘッドおよび検査描画用移動手段を制御して、各検査領域に対して検査描画を行わせる描画制御手段と、描画結果の画像認識に同期して、複数の検査領域のうち、次回の検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の検査領域の画像認識を行う画像認識手段と、画像認識手段による未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、未描画の検査領域の表面上に、次回以降の検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る未描画の検査領域のX軸方向における位置設定を変更する設定変更手段と、を備えたことを特徴とする。 In addition, the functional droplet discharge head discharge inspection apparatus of the present invention sequentially performs inspection drawing by the functional droplet discharge head on a plurality of inspection regions set to be aligned in the X-axis direction on the inspection work, An apparatus for inspecting a functional liquid droplet ejection head that alternately performs image recognition of a drawing result, an area setting means for setting a plurality of inspection areas, and the functional liquid droplet ejection head with respect to a work for inspection in the X-axis direction Inspection drawing moving means that moves relative to the image, drawing control means that controls the functional liquid droplet ejection head and the inspection drawing moving means to perform inspection drawing on each inspection area, and image recognition of the drawing result The image recognition means for performing image recognition of the undrawn inspection area including the inspection area to be subjected to the next inspection drawing among the plurality of inspection areas, and the image of the undrawn inspection area by the image recognition means Based on recognition result Then, when a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area, the undrawn inspection area with the wrinkle is avoided so as to avoid the wrinkle. And setting change means for changing the position setting in the X-axis direction.
これらの構成によれば、次回以降の検査描画対象となる未描画の検査領域に瑕疵が有る場合には、その瑕疵を避けるように、瑕疵の有る未描画の検査領域の位置設定を変更することで、次回以降の検査描画において、瑕疵の有る箇所に検査描画を行うことがない。このため、検査用ワーク表面に瑕疵が有ったとしても、瑕疵に重ねて検査描画を行うことがなく、描画結果の画像認識を適切に行うことができる。しかも、検査領域の画像認識を、検査結果の画像認識に同期して行うため、検査領域の画像認識のために余分に処理時間を要することもない。
なお、第1回目の検査描画に先立って、第1回目の検査描画対象となる検査領域を画像認識し、瑕疵の有無を確認することが好ましい。
また、描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵とは、例えば、検査用ワーク上のゴミや、検査用ワーク表面に付いたキズである。
According to these configurations, when there is a wrinkle in an undrawn inspection area to be subjected to inspection drawing after the next time, the position setting of the undrawn inspection area with a wrinkle is changed so as to avoid the wrinkle. Thus, in the next and subsequent inspection drawing, the inspection drawing is not performed on the portion having the wrinkles. For this reason, even if there is a wrinkle on the surface of the inspection work, it is possible to appropriately perform image recognition of the drawing result without performing inspection drawing on the wrinkle. In addition, since the image recognition of the inspection area is performed in synchronization with the image recognition of the inspection result, no extra processing time is required for the image recognition of the inspection area.
Prior to the first inspection drawing, it is preferable to recognize the presence of wrinkles by performing image recognition of the inspection region to be the first inspection drawing target.
Moreover, the wrinkles that can hinder the image recognition of the drawing result are, for example, dust on the inspection work or scratches on the surface of the inspection work.
上記の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置において、設定変更手段は、予め取得した瑕疵の最大サイズに基づいて、未描画の検査領域の位置設定を変更することが好ましい。 In the functional droplet ejection head ejection inspection apparatus, it is preferable that the setting changing unit changes the position setting of the undrawn inspection area based on the maximum size of the wrinkles acquired in advance.
この構成によれば、検査領域の表面上に瑕疵の有ることは認識できたが、瑕疵全体を認識できず、瑕疵の実際のサイズがわからない場合にも、瑕疵の最大サイズに基づいて、X軸方向に設定変更させる距離を把握することができ、瑕疵を確実に避けることができる。なお、瑕疵の最大サイズとは、例えば、予め複数の瑕疵(サンプル)のサイズを求めておき、それを統計処理して算出したものである。 According to this configuration, it was possible to recognize the presence of wrinkles on the surface of the inspection area, but even when the entire wrinkle could not be recognized and the actual size of the wrinkles was not known, the X axis It is possible to grasp the distance to change the setting in the direction, and reliably avoid wrinkles. Note that the maximum size of the wrinkles is obtained by, for example, obtaining the sizes of a plurality of wrinkles (samples) in advance and statistically processing them.
本発明の他の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法は、検査用ワーク上に、X軸方向に並ぶように設定した複数の検査領域に対し順に、機能液滴吐出ヘッドによる検査描画と、当該描画結果の画像認識とを交互に行う機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法であって、描画結果の画像認識に同期して、複数の検査領域のうち、次回の検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の検査領域の画像認識を行う画像認識工程と、画像認識工程における未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、未描画の検査領域の表面上に、次回以降の検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る未描画の検査領域をスキップする領域スキップ工程と、を備えたことを特徴とする。 According to another discharge inspection method for a functional droplet discharge head of the present invention, an inspection drawing by a functional droplet discharge head is sequentially performed on a plurality of inspection regions set to be aligned in the X-axis direction on an inspection work, An ejection inspection method for a functional liquid droplet ejection head that alternately performs image recognition of a drawing result, and is an inspection region that is a target of the next inspection drawing among a plurality of inspection regions in synchronization with image recognition of a drawing result An image recognition process for recognizing an undrawn inspection area including the image, and on the surface of the undrawn inspection area based on the image recognition result of the undrawn inspection area in the image recognition process. An area skip step is provided for skipping an undrawn inspection area having a wrinkle so as to avoid the wrinkle when a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of a drawing result is recognized.
また、本発明の他の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置は、検査用ワーク上に、X軸方向に並ぶように設定した複数の検査領域に対し順に、機能液滴吐出ヘッドによる検査描画と、当該描画結果の画像認識とを交互に行う機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置であって、複数の検査領域を設定する領域設定手段と、検査用ワークに対して機能液滴吐出ヘッドをX軸方向に相対的に移動させる検査描画用移動手段と、機能液滴吐出ヘッドおよび検査描画用移動手段を制御して、各検査領域に対して検査描画を行わせる描画制御手段と、描画結果の画像認識に同期して、複数の検査領域のうち、次回の検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の検査領域の画像認識を行う画像認識手段と、画像認識手段による未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、未描画の検査領域の表面上に、次回以降の検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る未描画の検査領域をスキップする領域スキップ手段と、を備えたことを特徴とする。 In addition, another functional liquid droplet ejection head ejection inspection apparatus of the present invention sequentially performs inspection drawing by a functional liquid droplet ejection head on a plurality of inspection areas set to be aligned in the X-axis direction on an inspection work. , An ejection inspection apparatus for a functional liquid droplet ejection head that alternately performs image recognition of the drawing result, and an area setting means for setting a plurality of inspection areas, and a functional liquid droplet ejection head for an inspection work. Inspection drawing moving means for relatively moving in the axial direction, drawing control means for controlling the functional liquid droplet ejection head and inspection drawing moving means to perform inspection drawing for each inspection region, and drawing result Image recognition means for performing image recognition of an undrawn inspection area including an inspection area to be subjected to the next inspection drawing among a plurality of inspection areas in synchronization with image recognition, and an undrawn inspection area by the image recognition means Image recognition results Therefore, when a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area, the undrawn inspection with the wrinkle is avoided so as to avoid the wrinkle. And an area skip means for skipping the area.
これらの構成によれば、次回以降の検査描画対象となる未描画の検査領域に瑕疵が有る場合には、瑕疵の有る未描画の検査領域をスキップする。例えば、次回の検査領域に瑕疵の有る場合には、次回の検査領域をスキップして次々回の検査領域を次回の検査領域とする。このため、次回以降の検査描画において、瑕疵の有る箇所に検査描画を行うことがない。したがって、この場合も、検査用ワーク表面に瑕疵が有ったとしても、瑕疵に重ねて検査描画を行うことがなく、描画結果の画像認識を適切に行うことができる。また、同様に、検査領域の画像認識のために余分に処理時間を要することもない。 According to these configurations, when there is a wrinkle in an undrawn inspection area that is a target for inspection drawing after the next time, an undrawn inspection area with a wrinkle is skipped. For example, if there is a flaw in the next inspection area, the next inspection area is skipped and the next inspection area is set as the next inspection area. For this reason, in the next and subsequent inspection drawing, the inspection drawing is not performed on the portion having the wrinkles. Therefore, also in this case, even if there is a wrinkle on the surface of the inspection work, the inspection drawing is not performed on the wrinkle, and the image recognition of the drawing result can be performed appropriately. Similarly, no extra processing time is required for image recognition of the inspection area.
上記の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置において、領域スキップ手段は、予め取得した瑕疵の最大サイズに基づいて、未描画の検査領域をスキップすることが好ましい。 In the ejection inspection apparatus for the functional liquid droplet ejection head, it is preferable that the area skip means skips an undrawn inspection area based on the maximum size of the wrinkles acquired in advance.
この構成によれば、検査領域の表面上に瑕疵の有ることは認識できたが、瑕疵全体を認識できず、瑕疵の実際のサイズがわからない場合にも、瑕疵の最大サイズに基づいて、何検査領域分スキップしたらよいか把握することができ、瑕疵の有る検査領域を確実にスキップすることができる。 According to this configuration, it was possible to recognize the presence of wrinkles on the surface of the inspection area, but even if the whole wrinkle could not be recognized and the actual size of the wrinkles was not known, what number of inspections would be based on the maximum size of the wrinkles. It is possible to grasp whether or not to skip the area, and it is possible to surely skip the inspection area having a wrinkle.
これらの場合、画像認識手段は、描画結果および未描画の検査領域を撮像する撮像カメラと、検査用ワークに対し、撮像カメラをX軸方向に相対的に移動させる撮像用移動手段と、を有することが好ましい。 In these cases, the image recognition means includes an imaging camera that images the drawing result and an undrawn inspection area, and an imaging moving means that moves the imaging camera relative to the inspection work in the X-axis direction. It is preferable.
この構成によれば、撮像用移動手段により、各検査領域を撮像カメラに臨ませることができる。このため、高倍率(狭視野角)の撮像カメラを用いることが可能となり、各検査領域を的確に撮像することができる。 According to this configuration, each inspection region can face the imaging camera by the imaging moving means. For this reason, it becomes possible to use a high-magnification (narrow viewing angle) imaging camera, and each inspection region can be imaged accurately.
この場合、撮像カメラは、描画結果を撮像する描画観測カメラと、未描画の検査領域を撮像する領域用カメラとから構成され、領域用カメラは、描画観測カメラに比べて、広視野角を有することが好ましい。 In this case, the imaging camera is composed of a drawing observation camera that images a drawing result and a region camera that images an undrawn inspection region, and the region camera has a wider viewing angle than the drawing observation camera. It is preferable.
この構成によれば、描画観測カメラにより、検査パターンを適切に撮像することができると共に、広視野角を有する領域用カメラにより、瑕疵全体を確実に捉えることができる。このため、瑕疵の実際のサイズを把握することができ、瑕疵を過不足なく確実に避けることができる。
なお、領域用カメラは、予め求めた瑕疵の最大サイズに基づいた視野角を有するものを選択することが好ましい。
According to this configuration, the inspection pattern can be appropriately captured by the drawing observation camera, and the entire eyelid can be reliably captured by the area camera having a wide viewing angle. For this reason, the actual size of the cocoon can be grasped and the cocoon can be surely avoided without excess or deficiency.
The area camera is preferably selected to have a viewing angle based on the maximum wrinkle size obtained in advance.
これらの場合、検査用ワークは、基材層と、当該基材層の表面に積層され、機能液滴が浸透する受理層と、から成る検査紙により構成されていることが好ましい。 In these cases, it is preferable that the inspection work is composed of an inspection paper including a base material layer and a receiving layer that is laminated on the surface of the base material layer and into which the functional droplets penetrate.
この構成によれば、高価なガラス基板等を使用する場合に比べ、経済的である。この場合、検査紙の製造工程において、ゴミが発生しやすく、そのゴミが受理層にキズを付けるおそれがあるため、検査紙表面に瑕疵が有る危険性が高いが、本発明によれば、上述したように、瑕疵に重ねて検査描画を行うことを回避できるため、描画結果の画像認識を適切に行うことができる。 According to this configuration, it is more economical than using an expensive glass substrate or the like. In this case, in the inspection paper manufacturing process, dust is likely to be generated, and the dust may scratch the receiving layer, so there is a high risk of flaws on the surface of the inspection paper. As described above, since it is possible to avoid performing inspection drawing on the ridge, image recognition of the drawing result can be performed appropriately.
本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置と、実描画対象となる描画用ワークを搭載すると共に、描画用ワークに対し、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる実描画用移動手段と、を備え、吐出検査装置の描画制御手段は、実描画用移動手段をさらに制御して、描画用ワークに対し、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液吐出ヘッドにより機能液滴を吐出して実描画処理を行わせることを特徴とする。 The droplet discharge device of the present invention is equipped with the above-described discharge inspection device for the functional droplet discharge head and the drawing work to be actually drawn, and the functional droplet discharge head is relatively positioned with respect to the drawing work. The drawing control means of the ejection inspection apparatus further controls the actual drawing moving means while moving the functional liquid droplet ejection head relative to the drawing work. The functional liquid discharge head discharges functional droplets to perform actual drawing processing.
この構成によれば、検査用ワーク表面に瑕疵が有ったとしても、瑕疵に重ねて検査描画を行うことを回避できるため、描画結果の画像認識を適切に行うことができる吐出検査装置を備えたことで、実描画処理の合間に、機能液滴吐出ヘッドを搭載したまま、これを適切に且つ効率良く検査することができる。 According to this configuration, even if there is a wrinkle on the surface of the work for inspection, it is possible to avoid performing inspection drawing on the surface of the wrinkle. Therefore, the discharge inspection apparatus that can appropriately perform image recognition of the drawing result is provided. As a result, the functional liquid droplet ejection head can be appropriately and efficiently inspected while the functional liquid droplet ejection head is mounted between the actual drawing processes.
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、描画用ワーク上に機能液による成膜部を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming portion is formed of a functional liquid on a drawing work using the above-described droplet discharge device.
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、描画用ワーク上に機能液による成膜部を形成したことを特徴とする。 In addition, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming portion made of a functional liquid is formed on a drawing work using the above-described droplet discharge device.
これらの構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を適切に且つ効率良く行うことができる液滴吐出装置により製造することで、信頼性の高いワークを効率良く生産することができる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ:FPD)としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、PDP装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)やSED(Surface-conduction Electron-Emitter Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。 According to these configurations, it is possible to efficiently produce a highly reliable work by manufacturing the droplet discharge apparatus that can appropriately and efficiently perform the discharge inspection of the functional droplet discharge head. As an electro-optical device (flat panel display: FPD), a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electron emission device, and the like are conceivable. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) or SED (Surface-conduction Electron-Emitter Display) device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。 An electronic apparatus according to an aspect of the invention includes the electro-optical device manufactured by the above-described method for manufacturing the electro-optical device or the above-described electro-optical device.
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータのほか、各種の電気製品がこれに該当する。 In this case, examples of the electronic device include a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display, and various electric products.
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置およびこれを備えた液滴吐出装置の一実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、液晶表示装置等のFPDの製造ラインに組み込まれた描画システムに設置されており、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッドに導入して、カラーフィルタ等の基板上に機能液による成膜部を形成するものである。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an ejection inspection apparatus for a functional liquid droplet ejection head and a liquid droplet ejection apparatus having the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment is installed in a drawing system incorporated in an FPD production line such as a liquid crystal display device, and a functional liquid ejection head that uses special liquid such as special ink or light-emitting resin liquid. In this case, a film forming portion is formed by a functional liquid on a substrate such as a color filter.
図1に示すように、液滴吐出装置1は、複数(4個)の機能液滴吐出ヘッド17を搭載した描画装置2と、描画装置2に添設されたメンテナンス装置3と、機能液滴吐出ヘッド17の吐出検査を行うための吐出検査ユニット4とを備え、メンテナンス装置3により機能液滴吐出ヘッド17のメンテナンス処理(機能維持・回復)を行うと共に、描画装置2により基板W(実描画用ワーク)上に機能液滴を吐出・着弾させる実描画処理を行うようにしている。また、この液滴吐出装置1には、各種データを入力する操作パネル5や、各部を統括制御するコントローラ6(図4参照)等が設置されている。なお、同図では、簡便のため、機能液滴吐出ヘッド17を単一のものとして示している。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 includes a
描画装置2は、X軸テーブル12およびX軸テーブル12に直交するY軸テーブル13から成るXY移動機構11と、Y軸テーブル13に移動自在に取り付けられたキャリッジ14と、キャリッジ14に垂設され、4個の機能液滴吐出ヘッド17を装着したヘッドユニット15(図2参照)と、アライメント処理のために画像認識を行うアライメント装置16とを備えている。
The
そして、X軸テーブル12による基板Wの移動軌跡と、Y軸テーブル13によるキャリッジ14の移動軌跡とが交わる領域が、実描画処理を行う描画エリアとなり、また、Y軸テーブル13によるヘッドユニット15の移動軌跡上のX軸テーブル12から外側(図示右側)に外れた領域が、メンテナンスエリアとなっており、このメンテナンスエリアにメンテナンス装置3の一部が設置されている。一方、X軸テーブル12の手前側の領域は、液滴吐出装置1に対する基板Wの搬出入を行う基板搬出入エリアとなっている。
An area where the movement trajectory of the substrate W by the X-axis table 12 and the movement trajectory of the
X軸テーブル12は、床上に直接載置されており、X軸方向の駆動系を構成するモータ駆動の描画用X軸スライダ(図示省略)を有し、これに基板Wを吸着セットする吸着テーブル(図示省略)、および基板Wのθ位置を微調整する基板θ軸テーブル(図示省略)等から成るセットテーブル21を移動自在に搭載して、構成されている。 The X-axis table 12 is directly placed on the floor, has a motor-driven drawing X-axis slider (not shown) constituting a drive system in the X-axis direction, and a suction table on which the substrate W is suction-set. A set table 21 including a substrate θ axis table (not shown) for finely adjusting the θ position of the substrate W (not shown) and the like is movably mounted.
なお、X軸テーブル12は、描画用X軸スライダとは独立して、X軸方向の駆動系を構成するモータ駆動の検査用X軸スライダを有しており、これに後述する被描画ユニット61を移動自在に搭載している。すなわち、X軸テーブル12は、機能液滴吐出ヘッド17に対し、セットテーブル21に搭載した基板WをX軸方向に移動させると共に、機能液滴吐出ヘッド17に対し、被描画ユニット61に搭載した検査用ロール紙SをX軸方向に移動させ、さらに、後述する検査用カメラ66に対し、検査用ロール紙SをX軸方向に移動させるものである。
The X-axis table 12 has a motor-driven inspection X-axis slider that constitutes a drive system in the X-axis direction independently of the drawing X-axis slider. Is mounted freely. That is, the X-axis table 12 moves the substrate W mounted on the set table 21 in the X-axis direction with respect to the functional liquid
Y軸テーブル13は、X軸テーブル12を跨ぐようにして、床上に立設した左右の支柱(図示省略)に支持されており、Y軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のY軸スライダ(図示省略)を有し、Y軸スライダにキャリッジ14を介してヘッドユニット15を移動自在に搭載して、構成されている。
The Y-axis table 13 is supported by left and right columns (not shown) erected on the floor so as to straddle the X-axis table 12, and is a motor-driven Y-axis slider (which constitutes a drive system in the Y-axis direction). The
キャリッジ14は、ヘッドユニット15を保持すると共に、これをθ補正するヘッドθ軸テーブル26を有している。なお、本実施形態では、単一のキャリッジ14(ヘッドユニット15)を備えているが、その個数は任意である。
The
図2に示すように、ヘッドユニット15は、4個の機能液滴吐出ヘッド17と、これを位置決めして装着するヘッドプレート31と、ヘッドプレート31に突設した2個の基準ピン32とから構成されており、ヘッドプレート31を介してキャリッジ14に搭載される。2個の基準ピン32は、後述するヘッド認識カメラ52により画像認識されるものであり、これにより、ヘッドユニット15がキャリッジ14に位置決め状態で搭載される。なお、同図の符号33は、ヘッドθ軸テーブル26によるヘッドユニット15の回転中心である。
As shown in FIG. 2, the
4個の機能液滴吐出ヘッド17は、後述するノズル列42の列方向が相互に平行になるように装着されており、キャリッジ14に搭載された状態では、各ノズル列42がY軸方向と平行になるように配設されている。なお、以下では、図示左側から数えてn番目の機能液滴吐出ヘッド17を、「第nヘッド」とよぶ。
The four functional liquid droplet ejection heads 17 are mounted such that the row directions of
第1ヘッド17aおよび第2ヘッド17bは、複数のノズル43がY軸方向に連続するように、X軸方向に位置ずれして配設され、第3ヘッド17cおよび第4ヘッド17dは、機能液滴吐出ヘッド17間の物理的干渉を避けるべく、第1ヘッド17aおよび第2ヘッドに対しY軸方向に列替えすると共に間隙(数ヘッド分)を存して、第1ヘッド17aおよび第2ヘッドと同様に配設されている。すなわち、第1ヘッド17aと第3ヘッド17cとがY軸方向に並んでおり、同様に、第2ヘッド17bと第4ヘッド17dとがY軸方向に並んでいる。もっとも、機能液滴吐出ヘッド17の個数や配置をこれに限られず、任意である。
The
図3に示すように、各機能液滴吐出ヘッド17は、図示しない機能液パック等から機能液が供給され、インクジェット方式(例えば圧電素子駆動)で機能液滴を吐出するものであって、ノズル面41に相互に平行に形成した2列のノズル列42(A列42AおよびB列42B)を有している。
As shown in FIG. 3, each functional liquid
各ノズル列42は、複数(例えば180個)のノズル43が等ピッチ(例えば141・m)で並べられて構成されている。両ノズル列42は、互いにノズル列42の列方向に半ピッチ(70・m)分ずれている。すなわち、2列のノズル列42によるノズルピッチが、70・mとなっている。また、2列のノズル列42間距離は、例えば2.2mmである。そして、後述するヘッドドライバ111(図4参照)から駆動波形を印加することにより、各ノズル43から機能液滴が吐出される。
Each
図1に示すように、アライメント装置16は、基板搬出入エリアの前後両側に臨むように配設され、基板Wの2つの基板アライメントマーク(図示省略)をそれぞれ画像認識する2台の基板認識カメラ51(図4参照)と、X軸テーブル12の描画用X軸スライダに連結され、ヘッドユニット15の2つの基準ピン32を画像認識するヘッド認識カメラ52とを有している。
As shown in FIG. 1, the
メンテナンス装置3は、メンテナンスエリアに、機能液滴吐出ヘッド17のノズル43から機能液を吸引する吸引ユニット56、機能液滴吐出ヘッド17のノズル面41を払拭するワイピングユニット(図示省略)、機能液滴の飛行状態を観測する飛行観測ユニット(図示省略)等を備えている。
The
吐出検査ユニット4は、詳細は後述するが、機能液滴吐出ヘッド17により所定の検査パターンP(図7参照)が描画される検査用ロール紙S(検査紙)をY軸方向に張設した被描画ユニット61と、検査パターンPを撮像する検査用撮像ユニット62とを備えている。
As will be described in detail later, the
次に、図4を参照して、液滴吐出装置1全体の制御系について説明する。液滴吐出装置1の制御系は、基本的に、各種データを入力する操作パネル5を有する入力部101と、アライメント装置16や吐出検査ユニット4の各種カメラを有する画像認識部102と、機能液滴吐出ヘッド17、XY移動機構11等を駆動する各種ドライバを有する駆動部104と、これら各部を含め液滴吐出装置1を統括制御する制御部105(コントローラ6)とを備えている。
Next, with reference to FIG. 4, the control system of the droplet ejection apparatus 1 as a whole will be described. The control system of the droplet discharge device 1 basically includes an
駆動部104は、機能液滴吐出ヘッド17を吐出駆動制御するヘッドドライバ111と、XY移動機構11の各モータをそれぞれ駆動制御するモータドライバ112とを有している。ヘッドドライバ111は、制御部105の指示に従って所定の駆動波形を生成・印加して、機能液滴吐出ヘッド17を吐出駆動制御する。また、モータドライバ112は、X軸モータドライバ113、Y軸モータドライバ114、基板θ軸モータドライバ115およびヘッドθ軸モータドライバ116を有し、これらは制御部105の指示に従って、X軸テーブル12、Y軸テーブル13、基板θ軸テーブルおよびヘッドθ軸テーブル26の各駆動モータを駆動制御する。
The
制御部105は、CPU121と、ROM122と、RAM123と、P−CON124とを備え、これらは互いにバス125を介して接続されている。ROM122は、CPU121で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、実描画処理や画像認識を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
The
RAM123は、各種レジスタ群のほか、実描画処理を行うための描画データ領域、後述する吐出検査処理を行うための吐出検査データ領域、画像データを一時的に記憶する画像データ領域等を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。
In addition to various register groups, the
P−CON124には、CPU121の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、P−CON124は、画像データや入力部101からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス125に取り込むと共に、CPU121と連動して、CPU121等からバス125に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部104に出力する。
The P-
そして、CPU121は、ROM122内の制御プログラムに従って、P−CON124を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、RAM123内の各種データ等を処理した後、P−CON124を介して駆動部104等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置1全体を制御している。例えば、CPU121は、機能液滴吐出ヘッド17、X軸テーブル12およびY軸テーブル13を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件で基板Wに描画を行う。
The
ここで、液滴吐出装置1による基板Wへの一連の実描画処理について簡単に説明する。まず、基板搬出入エリアに移動させたセットテーブル21に基板Wをセットすると共に、機能液滴を吐出する前の準備として、2台の基板認識カメラ51による基板アライメントマークの画像認識結果に基づいて、基板アライメント動作を行う。
Here, a series of actual drawing processes on the substrate W by the droplet discharge device 1 will be briefly described. First, the substrate W is set on the set table 21 moved to the substrate carry-in / out area, and in preparation for discharging the functional liquid droplets, based on the image recognition results of the substrate alignment marks by the two
続いて、基板Wに対し、機能液滴吐出ヘッド17を相対的に移動させながら機能液滴を吐出させる。すなわち、X軸テーブル12により基板WをX軸方向に移動させながら、基板Wに対して複数の機能液滴吐出ヘッド17から機能液滴をそれぞれ吐出・着弾させる主走査と、Y軸テーブル13によりヘッドユニット15をY軸方向に移動させる副走査とを繰り返し行って、基板Wの全域に機能液滴の吐出(描画)を行う。
Subsequently, the functional liquid droplets are ejected while moving the functional liquid
図1と、図5ないし図9とを参照して、吐出検査ユニット4およびこれを用いた機能液滴吐出ヘッド17の吐出検査処理について詳細に説明する。この吐出検査処理は、上述した実描画処理の前後に行われるものであり、機能液滴吐出ヘッド17の各ノズル43の吐出状態を検査するものである。この吐出検査処理により、各ノズル43に異常が確認されなかった場合には、引き続き次の実描画処理が行われ、異常が確認された場合には、次の実描画処理を行う前に、機能液滴吐出ヘッド17のメンテナンス処理を行うようになっている。
With reference to FIG. 1 and FIGS. 5 to 9, the discharge inspection process of the
吐出検査ユニット4は、上述したように、機能液滴吐出ヘッド17により検査パターンPが描画される検査用ロール紙SをY軸方向に張設した被描画ユニット61と、検査パターンPを撮像する検査用撮像ユニット62とを備えており、各機能液滴吐出ヘッド17から検査パターンPを吐出し、その描画結果を画像認識して、各ノズル43から機能液滴が正常に吐出されているか否かを検査するものである。
As described above, the
検査パターンPは、例えば、機能液滴吐出ヘッド17の各ノズル列42の全ノズル43から同一のタイミングで1ショットの機能液滴をそれぞれ吐出・着弾させたものであり、各ノズル列42の複数のノズル43からの複数の機能液滴(ドット)により1の検査ラインLを構成するものである(図7参照)。
For example, the test pattern P is obtained by ejecting and landing one shot of functional liquid droplets from all the
また、上記のX軸テーブルにより被描画ユニット61をX軸方向に移動させながら、2列のノズル列42間で吐出タイミングをずらして、それぞれ検査ラインLを描画するようにしている。もちろん、被描画ユニット61を静止させた状態で、検査ラインL(検査パターンP)を描画してもよいが、このようにすることで、検査ラインL間距離を、実際のノズル列42間距離よりも短く(例えば0.15mm)することができる。このため、後述する検査用カメラ66の視野内に複数の検査ラインLを一括して捉えることができ、撮像時間を短縮することができる。
In addition, while the
さらに、4個の機能液滴吐出ヘッドのうち、第1ヘッド17aと第2ヘッド17bとは(第3ヘッド17cと第4ヘッド17dも同様)、X軸方向に隔てて配設されているが、それぞれの検査ラインLがX軸方向において同位置に描画するタイミングで、吐出している。これにより、検査用ロール紙Sの幅方向に無駄なく検査パターンPを描画でき、検査用ロール紙Sを節約することができる。
Further, among the four functional liquid droplet ejection heads, the
検査用ロール紙Sは、図示しないが、基材層と、当該基材層の表面に積層(コーティング)され、機能液滴が浸透する受理層とから成る検査紙を、ロール状に巻回したものであり、被描画ユニット61の巻取り機構(後述する)により繰り出された部分に、検査パターンPが描画されるようになっている。
Although not shown, the inspection roll paper S is a roll of inspection paper comprising a base material layer and a receiving layer that is laminated (coated) on the surface of the base material layer and into which functional droplets penetrate. Thus, the inspection pattern P is drawn on a portion fed out by a winding mechanism (described later) of the
検査用ロール紙Sの幅は、複数回の検査描画に対応したもの(例えば100mm)となっている。すなわち、検査用ロール紙Sに対して、複数回の検査描画による複数の検査パターンPが、幅方向(X軸方向)に順に位置ずれして描画される(詳細は後述する)。そして、検査用ロール紙Sの幅いっぱいに複数回分の検査パターンPが描画されると、その描画済み部分がY軸方向に送られ、新しい未描画部分に対して、同様に複数回の検査描画が行われるようになっている。また、検査用ロール紙Sの長さは、交換頻度を少なくすべく、ある程度長いほう(例えば50m)が好ましい。 The width of the inspection roll paper S corresponds to a plurality of inspection drawings (for example, 100 mm). That is, on the inspection roll paper S, a plurality of inspection patterns P obtained by a plurality of inspection drawing operations are drawn while being shifted in order in the width direction (X-axis direction) (details will be described later). Then, when the inspection pattern P for a plurality of times is drawn to the full width of the inspection roll paper S, the drawn portion is sent in the Y-axis direction, and a plurality of inspection drawings are similarly performed on the new undrawn portion. Is to be done. The length of the inspection roll paper S is preferably longer to some extent (for example, 50 m) in order to reduce the replacement frequency.
検査用ロール紙Sは、次のようにして作製される。まず、幅広の検査紙を、ロール状に巻回する。続いて、これを所定幅(例えば100mm)にスライスする。次に、後述する巻取り機構に装填可能なサイズとすべく、コアに所定の長さ(例えば50m)を巻き付け、その後端をカットして、1巻の検査用ロール紙Sとする。 The inspection roll paper S is produced as follows. First, a wide inspection paper is wound into a roll. Subsequently, this is sliced into a predetermined width (for example, 100 mm). Next, a predetermined length (for example, 50 m) is wound around the core so as to have a size that can be loaded into a winding mechanism, which will be described later, and the trailing end is cut to form one roll of inspection roll paper S.
このように、検査用ロール紙Sの製造工程では、検査紙を切断する工程を含むため、検査紙の切り屑等がゴミとなって発生し、そのゴミが検査用ロール紙Sに混入するおそれがあるため、製造工程中に、ゴミを吸い取り除去するような装置を備えている。ただ、そのようにしても、比較的大きなゴミは除去できるが、微小なゴミは混入してしまう。したがって、検査用ロール紙Sの表面には、微小なゴミや、混入したゴミにより形成されたキズが存在している。 Thus, since the manufacturing process of the inspection roll paper S includes a step of cutting the inspection paper, the inspection paper chips and the like may be generated as dust, and the dust may be mixed into the inspection roll paper S. Therefore, a device that sucks and removes dust during the manufacturing process is provided. However, even in such a case, relatively large dust can be removed, but minute dust is mixed. Therefore, the surface of the inspection roll paper S has minute dust and scratches formed by the mixed dust.
検査用ロール紙Sの表面に存在するキズのサイズは、予め複数の瑕疵(サンプル)のサイズを求めておき、それを統計処理して算出されており、例えば、m±3σ(m:平均値、σ:標準偏差)の範囲が、0.2mm〜1.0mmとなっている。また、ゴミが受理層上を動く(擦る)ことでキズが形成されるのであるから、ゴミのサイズは、これよりも小さくなる。したがって、検査用ロール紙Sの表面に存在するゴミやキズの最大サイズは、1.0mmといえる。 The size of the scratch present on the surface of the inspection roll paper S is calculated by calculating the size of a plurality of wrinkles (samples) in advance and statistically processing it, for example, m ± 3σ (m: average value) , Σ: standard deviation) is 0.2 mm to 1.0 mm. In addition, since the scratches are formed when the dust moves (rubs) on the receiving layer, the size of the dust becomes smaller than this. Therefore, the maximum size of dust and scratches existing on the surface of the inspection roll paper S can be said to be 1.0 mm.
なお、検査パターンPの吐出を受けるものとしては、検査用ロール紙Sに限らず、例えば短冊状の検査紙であってもよい。もっとも、ロール状の検査紙を用いることで、交換頻度を少なくすることができる。さらに、洗浄処理が必要となるが、ガラス基板を用いることも可能である。 In addition, what receives the discharge | emission of the test | inspection pattern P is not restricted to the test | inspection roll paper S, For example, a strip-shaped test paper may be sufficient. However, the replacement frequency can be reduced by using roll-shaped inspection paper. Further, although a cleaning process is required, a glass substrate can be used.
被描画ユニット61は、検査用ロール紙SをY軸方向に張設すると共に、上記したように、検査用ロール紙Sに対して複数回の検査描画による複数の検査パターンPが幅いっぱいに描画された後、その描画済み部分をY軸方向に送る(巻き取る)ものである。
The
被描画ユニット61は、上記の検査用X軸スライダに搭載されており、図示省略したが、装填した検査用ロール紙Sを繰り出しながら巻き取っていく巻取り機構と、検査用X軸スライダ上で巻取り機構を支持する検査スタンドとを有している。
Although the
被描画ユニット61は、検査用X軸スライダをX軸方向に移動させることで、描画エリアと、後述する検査用カメラ66の直下との間で、X軸方向に移動可能となっている。このため、検査用ロール紙S上に設定される各検査領域R(後述する)に機能液滴吐出ヘッド17を臨ませることができると共に、上述したように、被描画ユニット61をX軸方向へ移動させながら、各機能液滴吐出ヘッド17から検査パターンPを描画することができる。
The
なお、本実施形態では、被描画ユニット61およびセットテーブル21を、各別に検査用X軸スライダおよび描画用X軸スライダに載置しているが、両者を共通のX軸スライダに載置してもよい。また、移動テーブルを個別に設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
巻取り機構は、図示省略したが、検査用ロール紙Sが装填され、検査用ロール紙Sを繰り出す繰出しリールと、繰出しリールに対してY軸方向に位置して、繰り出された検査用ロール紙Sを巻き取る巻取りリールと、巻取りリールを回転させるための巻取りモータとを有している。 The winding mechanism is not shown, but the inspection roll paper S is loaded, the supply reel that feeds out the inspection roll paper S, and the inspection roll paper that is fed in the Y-axis direction with respect to the supply reel. A take-up reel for winding S and a take-up motor for rotating the take-up reel are provided.
繰出しリールから繰出された検査用ロール紙Sは、Y軸方向に水平に走行し、巻取りリールで巻き取られるようになっており、この水平走行路おいて、検査パターンPを受けるようになっている。Y軸方向における水平走行路の長さ(繰出しリールと巻取りリールとの離間距離)は、ヘッドユニット15の全機能液滴吐出ヘッド17からの検査描画を一括して受けることができるように設定されている。
The inspection roll paper S fed out from the feeding reel travels horizontally in the Y-axis direction and is taken up by the take-up reel, and receives the inspection pattern P in this horizontal traveling path. ing. The length of the horizontal traveling path in the Y-axis direction (separation distance between the supply reel and the take-up reel) is set so that inspection drawing from all the functional liquid droplet ejection heads 17 of the
検査用撮像ユニット62は、検査用ロール紙Sに描画された検査パターンP(描画結果)を撮像する検査用カメラ66(撮像カメラ)と、Y軸テーブル13と平行に配設され、モータ駆動で検査用カメラ66をY軸方向に移動させるカメラ移動機構67とを有している。そして、X軸テーブル12により、被描画ユニット61(検査用ロール紙S)を検査用カメラ66に臨ませると共に、検査用カメラ66をY軸方向に移動させながら、複数の機能液滴(ドット)単位で、検査パターンPを撮像するようになっている。なお、詳細は後述するが、検査用カメラ66は、検査領域に描画された検査パターンPの撮像に同期して、次回の検査描画対象となる検査領域Rの撮像を行うようになっている。
The
ここで、吐出検査処理の一連の動作について説明する。まず、制御部105により、検査用ロール紙S上に、X軸方向に並ぶように複数の検査領域Rを設定する(図5のS11、図6参照)。
Here, a series of operations of the ejection inspection process will be described. First, the
すなわち、上述したように、検査描画毎に、被描画ユニット61(検査用ロール紙S)をX軸方向にずらすことで、検査用ロール紙Sに対して、複数回の検査描画による複数の検査パターンPが、幅方向(X軸方向)に順に位置ずれして描画されるように、複数の検査領域Rを、X軸方向に検査描画順に並ぶように且つ相互に隣接させて設定する。なお、図6に示すように、ここでは、第1回目の検査描画対象となる検査領域Raの表面上にゴミやキズは無いが、第2回目以降の検査領域(Rb,Rc,Rd,・・・)に、微小なゴミやキズ(ゴミキズD)が存在している。 That is, as described above, for each inspection drawing, by shifting the drawing unit 61 (inspection roll paper S) in the X-axis direction, the inspection roll paper S is subjected to a plurality of inspections by a plurality of inspection drawings. A plurality of inspection regions R are set so as to be aligned in the X-axis direction in the inspection drawing order and adjacent to each other so that the pattern P is drawn while being sequentially shifted in the width direction (X-axis direction). As shown in FIG. 6, here, there is no dust or scratches on the surface of the inspection area Ra to be subjected to the first inspection drawing, but the inspection areas (Rb, Rc, Rd,.・ ・), There are minute dust and scratches (dust scratch D).
続いて、X軸テーブル12により被描画ユニット61を移動させながら、第1回目の検査領域Raに対して、各機能液滴吐出ヘッド17のノズル43から検査パターンPを吐出して、検査描画を行う(S12)。
Subsequently, while moving the
次に、検査用撮像ユニット62により、第1回目の検査領域Raに描画された検査パターンPを画像認識すると共に、検査パターンPの画像認識に同期して、その検査領域Rに隣接した、第2回目の検査描画対象となる未描画の検査領域Rbを画像認識する(S13)。すなわち、X軸テーブル12により、第1回目の検査領域Raおよび第2回目の検査領域Rbを検査用カメラ66に臨ませ、検査用カメラ66をY軸方向に移動させながら、描画結果および第2回目の検査領域Rを画像認識する。このように、X軸テーブル12により、各検査領域Rを検査用カメラ66に臨ませることができるため、高倍率(狭視野角)の検査用カメラ66を用いることが可能となり、各検査領域Rを的確に撮像することができる。
Next, the
図7に示すように、検査用カメラ66は、その視野F内に、第1回目の検査領域Raに描画された検査パターンPと、第2回目の検査領域Rbとを捉えており、そこにゴミキズDの一部が映っている。もちろん、第3回目以降の未描画の検査領域(Rc,Rd,・・・)をも視野F内に捉えるようにしてもよい。
As shown in FIG. 7, the
そして、制御部105により、検査パターンPの画像認識結果に基づいて、機能液滴の着弾位置ズレ(飛行曲がり)や、不吐出(目詰まり)の有無を判定し、異常が認められた場合には、次の実描画処理を行う前に、メンテナンス処理を行う。
Then, the
さらに、制御部105により、第2回目の検査領域Rbの画像認識結果に基づいてして、第2回目の検査領域Rbの表面上に、第2回目の検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえるゴミやキズ(瑕疵)が有るか否かを判別する(S14)。なお、例えば、所定の大きさ以上のゴミやキズを、検査パターンPの画像認識の障害となりえるものとする。
Further, the
ここで、ゴミやキズが有ると判定された場合には(S14;Yes)、制御部105により、そのゴミやキズ(ゴミキズD)を避けるように、ゴミキズDの有る第2回目の検査領域RbのX軸方向における位置設定を変更すると共に、それに伴って、第3回目以降の検査領域(Rc,Rd,Re,・・・)のX軸方向の位置設定を変更する(S15、図8参照)。このとき、検査領域Rの位置設定の変更は、上述したゴミやキズの最大サイズ(1.0mm)に基づいて行われる。すなわち、第2回目の検査領域Rbにその一部が確認されたゴミキズDが、最大サイズのゴミやキズであっても、第2回目の検査領域Rbがこれを完全に避けるように、X軸方向における検査領域Rbの位置を、例えば1.5mmずらすようにする。これにより、視野F内にゴミキズD全体が捉えられておらず、ゴミキズDの実際のサイズがわからない場合にも、ゴミキズDを確実に避けることができる。
If it is determined that there is dust or a scratch (S14; Yes), the
また、X軸方向への位置設定の変更に代えて、ゴミキズDの有る検査領域Rbをスキップするようにしてもよい。例えば、第2回目の検査領域Rにその一部が確認されたゴミキズDが、その最大サイズより、第2回目の検査領域Rbから第5回目の検査領域Reに亘って存在すると把握される場合、第2回目の検査領域Rbから第5回目の検査領域Reをスキップして、第6回目の検査領域Rfを第2回目の検査描画の対象とする。 Further, instead of changing the position setting in the X-axis direction, the inspection region Rb having the dust scratch D may be skipped. For example, when it is recognized that the dust scratch D partially confirmed in the second inspection area R exists from the second inspection area Rb to the fifth inspection area Re from the maximum size. The fifth inspection area Re is skipped from the second inspection area Rb, and the sixth inspection area Rf is set as the object of the second inspection drawing.
このような検査領域Rの位置設定変更あるいは領域スキップを行った上で、次の実描画処理終了後等に、第2回目の検査描画を行う。これによれば、第2回目の検査描画において、ゴミキズDの有る箇所に検査描画を行うことがない。このため、検査用ロール紙S表面にゴミキズDが有ったとしても、ゴミキズDに重ねて検査パターンPを描画することがなく、描画結果の画像認識を適切に行うことができる。しかも、検査領域Rの撮像を、検査パターンPの撮像に同期して行うため、検査領域Rの撮像のために余分に処理時間を要することもない。なお、第1回目の検査領域Raについても、第1回目の検査描画に先立ってこれを画像認識し、ゴミやキズの有無を確認することが好ましい。 After changing the position setting of the inspection region R or skipping the region, the second inspection drawing is performed after completion of the next actual drawing process. According to this, in the second inspection drawing, the inspection drawing is not performed at the place where the dust scratch D is present. For this reason, even if there are dust scratches D on the surface of the inspection roll paper S, the inspection pattern P is not drawn over the dust scratches D, and the image recognition of the drawing result can be performed appropriately. In addition, since the imaging of the inspection region R is performed in synchronization with the imaging of the inspection pattern P, no extra processing time is required for the imaging of the inspection region R. Note that it is preferable that the first inspection area Ra is image-recognized prior to the first inspection drawing to check for dust and scratches.
他方、仮に第2回目の検査領域Rにゴミやキズが無い場合には、検査領域Rの画像認識結果に基づいて、ゴミやキズが無いと判定され(S14;No)、検査領域Rの位置設定変更あるいは領域スキップを行うことなく、次の実描画処理終了後等に、第2回目の検査描画(S12)を行う。 On the other hand, if there is no dust or a flaw in the second inspection area R, it is determined that there is no dust or a flaw based on the image recognition result of the inspection area R (S14; No), and the position of the inspection area R The second inspection drawing (S12) is performed after the next actual drawing process or the like without changing the setting or skipping the area.
以上のような検査描画および画像認識を複数回繰り返し行う。そして、検査用ロール紙Sの幅いっぱいに(ゴミキズDを避けた部分を除く)に複数回分の検査パターンPが描画され、全検査領域Rの描画が終了すると(S16;Yes)、一連の吐出検査処理を終了する。その後、さらに吐出検査処理を行う場合には、検査用ロール紙Sの描画済み部分をY軸方向に送って、新たな未描画部分に対して上記と同様の処理を行う。 The above inspection drawing and image recognition are repeated a plurality of times. Then, a plurality of inspection patterns P are drawn over the entire width of the inspection roll paper S (excluding a portion where dust scratches D are avoided), and when drawing of all inspection regions R is completed (S16; Yes), a series of ejections is performed. The inspection process is terminated. Thereafter, when the ejection inspection process is further performed, the drawn part of the inspection roll paper S is sent in the Y-axis direction, and the same process as described above is performed on the new undrawn part.
なお、上記の実施形態では、検査パターンPと次回の検査領域Rとを、共通の検査用カメラ66により撮像するようにしたが、検査用撮像ユニット62に、高倍率・狭視野角の描画観測カメラと、低倍率・広視野角の領域用カメラとを備え、描画観測カメラにより検査パターンPを撮像し、領域用カメラにより、未描画の検査領域Rを撮像するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the inspection pattern P and the next inspection region R are imaged by the
図9に示すように、描画観測カメラは、その視野Fp内に、第1回目の検査領域Raに描画された検査パターンPを捉えており、他方、領域用カメラは、その視野Fr内に、第2回目の検査描画の対象となる検査領域Rbを含む複数の未描画の検査領域R(Rb,Rc,Rd,・・・)を捉えており、ゴミキズDの全体が映っている。これによれば、高倍率の描画観測カメラにより、検査パターンPを高精度に撮像することができると共に、広視野角を有する領域用カメラにより、ゴミキズD全体を確実に捉え、ゴミキズDの実際のサイズを把握することができる。 As shown in FIG. 9, the drawing observation camera captures the inspection pattern P drawn in the first inspection region Ra in the field of view Fp, while the region camera captures in the field of view Fr. A plurality of undrawn inspection areas R (Rb, Rc, Rd,...) Including the inspection area Rb to be subjected to the second inspection drawing are captured, and the entire dust scratch D is reflected. According to this, the inspection pattern P can be picked up with high precision by the high magnification drawing observation camera, and the entire dust scratch D can be reliably captured by the area camera having a wide viewing angle, and the actual dust scratch D can be actually detected. The size can be grasped.
この場合、X軸方向における検査領域Rの位置設定変更あるいは領域スキップを行う際に、上述したように予め求めたゴミやキズの最大サイズに代えて、領域用カメラにより捉えたゴミキズDの実際のサイズに基づいて、行うようにする。これにより、ゴミキズDを過不足なく確実に避けることができる。 In this case, when changing the position setting of the inspection region R in the X-axis direction or performing region skipping, the actual size of the dust scratch D captured by the region camera is used instead of the maximum size of dust and scratches obtained in advance as described above. Do it based on size. Thereby, it is possible to reliably avoid the dust scratch D without excess or deficiency.
以上のように、本実施形態の吐出検査処理によれば、検査用ロール紙S表面にゴミやキズが有ったとしても、ゴミやキズ(ゴミキズD)に重ねて検査パターンPを描画することがなく、検査パターンPの画像認識を適切に行うことができる。そして、本実施形態の液滴吐出装置1によれば、このような吐出検査処理を行うための吐出検査ユニット4を備えたことで、実描画処理の合間に、機能液滴吐出ヘッド17を搭載したまま、これを適切に且つ効率良く検査することができる。
As described above, according to the ejection inspection process of the present embodiment, even if there is dust or scratches on the surface of the inspection roll paper S, the inspection pattern P is drawn over the dust or scratches (dust scratch D). Therefore, the image recognition of the inspection pattern P can be performed appropriately. In addition, according to the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the functional
次に、本実施形態の液滴吐出装置1を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、さらにこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板をいう。 Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the droplet discharge device 1 of this embodiment, a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a plasma display (PDP device), an electron emission device ( FED devices, SED devices), and active matrix substrates formed in these display devices will be described as an example for their structures and manufacturing methods. Note that an active matrix substrate refers to a substrate on which a thin film transistor, a source line electrically connected to the thin film transistor, and a data line are formed.
まず、液晶表示装置や有機EL装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図10は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図11は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ500(フィルタ基体500A)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図11(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
First, a method for manufacturing a color filter incorporated in a liquid crystal display device, an organic EL device or the like will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the manufacturing process of the color filter, and FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter
First, in the black matrix forming step (S101), a
続いて、バンク形成工程(S102)において、ブラックマトリクス502上に重畳する状態でバンク503を形成する。即ち、まず図11(b)に示すように、基板501およびブラックマトリクス502を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層504を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム505で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図11(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド17により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
Subsequently, in the bank formation step (S102), a
Further, as shown in FIG. 11C, the resist
The
以上のブラックマトリクス形成工程およびバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体500Aが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
The
In the present embodiment, as the material for the
次に、着色層形成工程(S103)では、図11(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド17によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド17を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Next, in the colored layer forming step (S103), as shown in FIG. 11 (d), functional droplets are ejected by the functional
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S104)に移り、図11(e)に示すように、基板501、区画壁部507b、および着色層508R、508G、508Bの上面を覆うように保護膜509を形成する。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
Thereafter, the functional liquid is fixed through a drying process (a process such as heating), and three
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the
Then, after forming the
図12は、上記のカラーフィルタ500を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置520に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ500は図11に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing a schematic configuration of a passive matrix liquid crystal device (liquid crystal device) as an example of a liquid crystal display device using the
この液晶装置520は、カラーフィルタ500、ガラス基板等からなる対向基板521、および、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層522により概略構成されており、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置している。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
The
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図12において左右方向に長尺な短冊状の第1電極523が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極523のカラーフィルタ500側とは反対側の面を覆うように第1配向膜524が形成されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
On the
On the other hand, a plurality of strip-shaped
液晶層522内に設けられたスペーサ528は、液晶層522の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材529は液晶層522内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極523の一端部は引き回し配線523aとしてシール材529の外側まで延在している。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
A portion where the
通常の製造工程では、カラーフィルタ500に、第1電極523のパターニングおよび第1配向膜524の塗布を行ってカラーフィルタ500側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板521に、第2電極526のパターニングおよび第2配向膜527の塗布を行って対向基板521側の部分を作成する。その後、対向基板521側の部分にスペーサ528およびシール材529を作り込み、この状態でカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材529の注入口から液晶層522を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
In a normal manufacturing process, patterning of the
実施形態の液滴吐出装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材529の印刷を、機能液滴吐出ヘッド17で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を機能液滴吐出ヘッド17で行うことも可能である。
The droplet discharge device 1 according to the embodiment applies, for example, a spacer material (functional liquid) that constitutes the cell gap, and before the portion on the
図13は、本実施形態において製造したカラーフィルタ500を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
FIG. 13 is a cross-sectional view of an essential part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the
The
The
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層532側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極533が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極533の液晶層532側の面を覆うように第1配向膜534が形成されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
On the
A plurality of strip-shaped
液晶層532には、この液晶層532の厚さを一定に保持するためのスペーサ538と、液晶層532内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材539が設けられている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
Similarly to the
図14は、本発明を適用したカラーフィルタ500を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
FIG. 14 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a
In the
この液晶装置550は、カラーフィルタ500と、これに対向するように配置された対向基板551と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ500の上面側(観測者側)に配置された偏光板555と、対向基板551の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
The
A liquid
対向基板551のカラーフィルタ500と対向する面には絶縁層558が形成されており、この絶縁層558上には、走査線561および信号線562が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線561と信号線562とに囲まれた領域内には画素電極560が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極560上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
An insulating
また、画素電極560の切欠部と走査線561と信号線562とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ563が組み込まれて構成されている。そして、走査線561と信号線562に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ563をオン・オフして画素電極560への通電制御を行うことができるように構成されている。
In addition, a
なお、上記の各例の液晶装置520,530,550は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
Note that the
次に、図15は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。 Next, FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a display region of the organic EL device (hereinafter simply referred to as a display device 600).
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603および陰極604が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
The
In the
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607aおよびドレイン領域607bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域607cとなっている。
A base
また、回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極609が形成されている。このゲート電極609およびゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。
In the
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
A
A
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。
Thus, the driving
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613および機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
The light emitting
The
バンク部618は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層618a(第1バンク層)と、この無機物バンク層618a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層618b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部618の一部は、画素電極613の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
The
An
上記機能層617は、開口部619内において画素電極613上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層617aと、この正孔注入/輸送層617a上に形成された発光層617bとにより構成されている。なお、この発光層617bに隣接してその他の機能を有する他の機能層をさらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
The
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)のいずれかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(機能液)を吐出することで形成される。第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層617bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく発光層617bを形成することができる。
The
そして、発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
The
陰極604は、発光素子部603の全面を覆う状態で形成されており、画素電極613と対になって機能層617に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極604の上部には図示しない封止部材が配置される。
The
次に、上記の表示装置600の製造工程を図16〜図24を参照して説明する。
この表示装置600は、図16に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
Next, a manufacturing process of the
As shown in FIG. 16, the
まず、バンク部形成工程(S111)では、図17に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。この無機物バンク層618aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層618aの一部は画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層618aを形成したならば、図18に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
First, in the bank part forming step (S111), as shown in FIG. 17, an
When the
In this way, the
表面処理工程(S112)では、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aaおよび画素電極613の電極面613aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド17を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
In the surface treatment step (S112), a lyophilic process and a lyophobic process are performed. The regions to be subjected to the lyophilic treatment are the first stacked portion 618aa of the
In addition, the lyophobic treatment is performed on the
By performing this surface treatment process, when forming the
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体600Aが得られる。この表示装置基体600Aは、図2に示した液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)および発光層形成工程(S114)が行われる。 Then, the display device base 600A is obtained through the above steps. The display device base 600A is placed on the set table 21 of the droplet discharge device 1 shown in FIG. 2, and the following hole injection / transport layer forming step (S113) and light emitting layer forming step (S114) are performed. .
図19に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S113)では、機能液滴吐出ヘッド17から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である各開口部619内に吐出する。その後、図20に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。
As shown in FIG. 19, in the hole injection / transport layer forming step (S113), the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is transferred from the functional liquid
次に発光層形成工程(S114)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層617aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
Next, the light emitting layer forming step (S114) will be described. In this light emitting layer forming step, as described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection /
However, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection /
By performing such treatment, the surface of the hole injection /
そして次に、図21に示すように、各色のうちのいずれか(図21の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を機能液滴として画素領域(開口部619)内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層617a上に広がって開口部619内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部618の上面618t上に着弾した場合でも、この上面618tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部619内に転がり込み易くなっている。
Then, as shown in FIG. 21, the second composition containing the light emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 21) is used as a functional droplet as a pixel region ( A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection /
その後、乾燥工程等を行うことにより、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図22に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
Thereafter, by performing a drying process or the like, the discharged second composition is dried, the nonpolar solvent contained in the second composition is evaporated, and as shown in FIG. 22, the hole injection /
同様に、機能液滴吐出ヘッド17を用い、図23に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617bの場合と同様の工程を順次行い、他の色(赤色(R)および緑色(G))に対応する発光層617bを形成する。なお、発光層617bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決めることも可能である。また、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Similarly, using the functional liquid
以上のようにして、画素電極613上に機能層617、即ち、正孔注入/輸送層617aおよび発光層617bが形成される。そして、対向電極形成工程(S115)に移行する。
As described above, the
対向電極形成工程(S115)では、図24に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層618bの全面に陰極604(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
In the counter electrode forming step (S115), as shown in FIG. 24, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
On top of the
このようにして陰極604を形成した後、この陰極604の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置600が得られる。
After forming the
次に、図25は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置700と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置700を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
Next, FIG. 25 is an exploded perspective view of an essential part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the
The
第1基板701の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極706が形成され、このアドレス電極706と第1基板701の上面とを覆うように誘電体層707が形成されている。誘電体層707上には、各アドレス電極706の間に位置し、且つ各アドレス電極706に沿うように隔壁708が立設されている。この隔壁708は、図示するようにアドレス電極706の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極706と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
A region partitioned by the
放電室705内には蛍光体709が配置されている。蛍光体709は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室705Rの底部には赤色蛍光体709Rが、緑色放電室705Gの底部には緑色蛍光体709Gが、青色放電室705Bの底部には青色蛍光体709Bが各々配置されている。
A
第2基板702の図中下側の面には、上記アドレス電極706と直交する方向に複数の表示電極711が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層712、およびMgOなどからなる保護膜713が形成されている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
On the lower surface of the
The
When the
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、および蛍光体709を、図2に示した液滴吐出装置1を用いて形成することができる。以下、第1基板701におけるアドレス電極706の形成工程を例示する。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド17により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
In the present embodiment, the
In this case, the following process is performed with the
First, a liquid material (functional liquid) containing a conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid
補充対象となるすべてのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極706が形成される。
When the replenishment of the liquid material is completed for all the address electrode forming regions to be replenished, the
ところで、上記においてはアドレス電極706の形成を例示したが、上記表示電極711および蛍光体709についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド17から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
By the way, although the formation of the
In the case of forming the
Further, in the case of forming the
次に、図26は、電子放出装置(FED装置あるいはSED装置ともいう:以下、単に表示装置800と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を断面として示してある。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Next, FIG. 26 is a cross-sectional view of an essential part of an electron emission device (also referred to as an FED device or an SED device: hereinafter simply referred to as a display device 800). In the drawing, a part of the
The
第1基板801の上面には、カソード電極806を構成する第1素子電極806aおよび第2素子電極806bが相互に直交するように形成されている。また、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bで仕切られた部分には、ギャップ808を形成した導電性膜807が形成されている。すなわち、第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807により複数の電子放出部805が構成されている。導電性膜807は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ808は、導電性膜807を成膜した後、フォーミング等で形成される。
On the upper surface of the
第2基板802の下面には、カソード電極806に対峙するアノード電極809が形成されている。アノード電極809の下面には、格子状のバンク部811が形成され、このバンク部811で囲まれた下向きの各開口部812に、電子放出部805に対応するように蛍光体813が配置されている。蛍光体813は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、各開口部812には、赤色蛍光体813R、緑色蛍光体813Gおよび青色蛍光体813Bが、上記した所定のパターンで配置されている。
An
そして、このように構成した第1基板801と第2基板802とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置800では、導電性膜(ギャップ808)807を介して、陰極である第1素子電極806aまたは第2素子電極806bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極809に形成した蛍光体813に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
The
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極806a、第2素子電極806b、導電性膜807およびアノード電極809を、液滴吐出装置1を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体813R,813G,813Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。
Also in this case, as in the other embodiments, the
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図27(a)に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図27(b)に示すように、予め第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807を作り込む部分を残して、バンク部BBを形成(フォトリソグラフィ法)する。次に、バンク部BBにより構成された溝部分に、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bを形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜807を形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)する。そして、導電性膜807を成膜後、バンク部BBを取り除き(アッシング剥離処理)、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機EL装置の場合と同様に、第1基板801および第2基板802に対する親液化処理や、バンク部811,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
The
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。 As other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the above-described droplet discharge device 1 for manufacturing various electro-optical devices (devices), various electro-optical devices can be efficiently manufactured.
1…液滴吐出装置 4…吐出検査ユニット 6…コントローラ 12…X軸テーブル 17…機能液滴吐出ヘッド 62…検査用撮像ユニット 66…検査用カメラ 67…カメラ移動機構 R…検査領域 105…制御部 R…検査領域 S…検査用ロール紙 W…基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (13)
前記描画結果の画像認識に同期して、前記複数の検査領域のうち、次回の前記検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の前記検査領域の画像認識を行う画像認識工程と、
前記画像認識工程における前記未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、前記未描画の検査領域の表面上に、次回以降の前記検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る前記未描画の検査領域の前記X軸方向における位置設定を変更する設定変更工程と、
を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。 A functional liquid droplet ejection head that alternately performs inspection drawing by the functional liquid droplet ejection head and image recognition of the drawing result in order for a plurality of inspection areas set to be arranged in the X-axis direction on the inspection work. A discharge inspection method,
An image recognition step of performing image recognition of the undrawn inspection area including the inspection area to be subjected to the next inspection drawing among the plurality of inspection areas in synchronization with the image recognition of the drawing result;
Based on the image recognition result of the undrawn inspection area in the image recognition step, a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area. A setting change step for changing the position setting in the X-axis direction of the undrawn inspection region with the wrinkles, so as to avoid the wrinkles,
An ejection inspection method for a functional liquid droplet ejection head, comprising:
前記描画結果の画像認識に同期して、前記複数の検査領域のうち、次回の前記検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の前記検査領域の画像認識を行う画像認識工程と、
前記画像認識工程における前記未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、前記未描画の検査領域の表面上に、次回以降の前記検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る前記未描画の検査領域をスキップする領域スキップ工程と、
を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査方法。 A functional liquid droplet ejection head that alternately performs inspection drawing by the functional liquid droplet ejection head and image recognition of the drawing result in order for a plurality of inspection areas set to be arranged in the X-axis direction on the inspection work. A discharge inspection method,
An image recognition step of performing image recognition of the undrawn inspection area including the inspection area to be subjected to the next inspection drawing among the plurality of inspection areas in synchronization with the image recognition of the drawing result;
Based on the image recognition result of the undrawn inspection area in the image recognition step, a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area. In order to avoid the wrinkle, an area skip step for skipping the undrawn inspection area with the wrinkle,
An ejection inspection method for a functional liquid droplet ejection head, comprising:
前記複数の検査領域を設定する領域設定手段と、
前記検査用ワークに対して前記機能液滴吐出ヘッドを前記X軸方向に相対的に移動させる検査描画用移動手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記検査描画用移動手段を制御して、前記各検査領域に対して前記検査描画を行わせる描画制御手段と、
前記描画結果の画像認識に同期して、前記複数の検査領域のうち、次回の前記検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の前記検査領域の画像認識を行う画像認識手段と、
前記画像認識手段による前記未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、前記未描画の検査領域の表面上に、次回以降の前記検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る前記未描画の検査領域の前記X軸方向における位置設定を変更する設定変更手段と、
を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。 A functional liquid droplet ejection head that alternately performs inspection drawing by the functional liquid droplet ejection head and image recognition of the drawing result in order for a plurality of inspection areas set to be arranged in the X-axis direction on the inspection work. A discharge inspection device,
Area setting means for setting the plurality of inspection areas;
Inspection drawing moving means for moving the functional liquid droplet ejection head relative to the inspection work in the X-axis direction;
Drawing control means for controlling the functional liquid droplet ejection head and the inspection drawing moving means to perform the inspection drawing on each of the inspection areas;
Image recognition means for performing image recognition of the undrawn inspection area including the inspection area to be subjected to the next inspection drawing among the plurality of inspection areas in synchronization with the image recognition of the drawing result;
Based on the image recognition result of the undrawn inspection area by the image recognition means, a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next and subsequent inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area. The setting change means for changing the position setting in the X-axis direction of the undrawn inspection area with the wrinkles so as to avoid the wrinkles,
A functional liquid droplet ejection head ejection inspection apparatus comprising:
前記複数の検査領域を設定する領域設定手段と、
前記検査用ワークに対して前記機能液滴吐出ヘッドを前記X軸方向に相対的に移動させる検査描画用移動手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記検査描画用移動手段を制御して、前記各検査領域に対して前記検査描画を行わせる描画制御手段と、
前記描画結果の画像認識に同期して、前記複数の検査領域のうち、次回の前記検査描画の対象となる検査領域を含む未描画の前記検査領域の画像認識を行う画像認識手段と、
前記画像認識手段による前記未描画の検査領域の画像認識結果に基づいて、前記未描画の検査領域の表面上に、次回以降の前記検査描画による描画結果の画像認識の障害となりえる瑕疵が認識された場合、当該瑕疵を避けるように、当該瑕疵の有る前記未描画の検査領域をスキップする領域スキップ手段と、
を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。 A functional liquid droplet ejection head that alternately performs inspection drawing by the functional liquid droplet ejection head and image recognition of the drawing result in order for a plurality of inspection areas set to be arranged in the X-axis direction on the inspection work. A discharge inspection device,
Area setting means for setting the plurality of inspection areas;
Inspection drawing moving means for moving the functional liquid droplet ejection head relative to the inspection work in the X-axis direction;
Drawing control means for controlling the functional liquid droplet ejection head and the inspection drawing moving means to perform the inspection drawing on each of the inspection areas;
Image recognition means for performing image recognition of the undrawn inspection area including the inspection area to be subjected to the next inspection drawing among the plurality of inspection areas in synchronization with the image recognition of the drawing result;
Based on the image recognition result of the undrawn inspection area by the image recognition means, a wrinkle that can be an obstacle to image recognition of the drawing result by the next and subsequent inspection drawing is recognized on the surface of the undrawn inspection area. If so, area skip means for skipping the undrawn inspection area with the wrinkles, so as to avoid the wrinkles,
A discharge inspection apparatus for a functional droplet discharge head, comprising:
前記描画結果および前記未描画の検査領域を撮像する撮像カメラと、
前記検査用ワークに対し、前記撮像カメラを前記X軸方向に相対的に移動させる撮像用移動手段と、
を有することを特徴とする請求項3ないし6のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。 The image recognition means includes
An imaging camera for imaging the drawing result and the undrawn inspection area;
An imaging moving means for relatively moving the imaging camera in the X-axis direction with respect to the inspection work;
The ejection inspection apparatus for a functional liquid droplet ejection head according to claim 3, comprising:
前記領域用カメラは、前記描画観測カメラに比べて、広視野角を有することを特徴とする請求項7に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出検査装置。 The imaging camera is composed of a drawing observation camera that images the drawing result and an area camera that images the undrawn inspection area,
8. The functional droplet ejection head ejection inspection apparatus according to claim 7, wherein the area camera has a wider viewing angle than the drawing observation camera.
実描画対象となる描画用ワークを搭載すると共に、前記描画用ワークに対し、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる実描画用移動手段と、を備え、
前記吐出検査装置の描画制御手段は、前記実描画用移動手段をさらに制御して、前記描画用ワークに対し、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液吐出ヘッドにより機能液滴を吐出して実描画処理を行わせることを特徴とする液滴吐出装置。 A discharge inspection apparatus for a functional liquid droplet discharge head according to any one of claims 3 to 9,
The actual drawing target is mounted, and the actual drawing moving means for moving the functional liquid droplet ejection head relative to the drawing work is provided,
The drawing control means of the discharge inspection apparatus further controls the actual drawing moving means to function by the functional liquid discharge head while moving the functional liquid droplet discharge head relative to the drawing work. A droplet discharge apparatus characterized by discharging a droplet to perform an actual drawing process.
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-
2005
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