JP2007289884A - Liquid droplet discharge device and liquid droplet discharge method - Google Patents

Liquid droplet discharge device and liquid droplet discharge method Download PDF

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吉紀 中島
Hisahiro Tamura
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve impact accuracy, realize an inexpensive manufacture by simplifying constitution and efficiently discharge liquid droplets. <P>SOLUTION: The liquid droplet discharge device is provided with a discharge target body support means 2 for supporting a discharge target body 10, a plurality of liquid droplet discharge means 4 for discharging the liquid droplets to the discharge target plane of the discharge target body 10, a first support means 5 for reciprocably supporting each liquid droplet discharge means 4 individually toward a first direction B of the discharge target plane of the discharge target body 10, a second support means 3 for reciprocably supporting the first support means 5 in a second direction A orthogonal to the first direction B, and a drive control means 6 which relatively moves the liquid droplet discharge means 4 relative to the support means 2 and locates them at predetermined positions relative to the discharge target body 10 and allows them to discharge the liquid droplets. When the liquid droplets are discharged to the discharge target body 10 by one of the liquid droplet discharge means 4, the drive control means 6 limits a movement range of the other liquid droplet discharge means 4 to a stable movement area to make the liquid droplet position by the liquid droplet discharge means 4 to fall within an allowable range. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法、特に、液晶ディスプレイ等の表面に液滴を塗布するための液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge device and a droplet discharge method, and more particularly to a droplet discharge device and a droplet discharge method for applying droplets to the surface of a liquid crystal display or the like.

近年、インクジェット技術は紙媒体上に画像を形成するプリンター装置としてだけでなく、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子放出素子、電気泳動表示装置等の製造装置としての用途が期待されている。   In recent years, inkjet technology is expected to be used not only as a printer device for forming an image on a paper medium but also as a manufacturing device for a liquid crystal display, an organic EL display, a plasma display, an electron-emitting device, an electrophoretic display device, and the like. .

インクジェット技術を製造装置に採用する場合、従来の紙面への印刷とは異なり、液滴の着弾精度を向上させることが必要とされる。プリンター装置では、着弾精度は10〜20μmでよかったが、製造装置では、10μm以下、場合によっては数μm以下の着弾精度が要求される。しかも、従来の紙面よりもはるかに大面積の基板に対して液滴を吐出させる必要があるため、装置全体を高剛性化し、振動による吐出位置のばらつきを抑え、かつ、液滴がノズル孔から基板に飛翔する距離をできるだけ小さくする必要がある。   When the inkjet technology is employed in a manufacturing apparatus, it is necessary to improve the landing accuracy of droplets, unlike conventional printing on paper. In the printer device, the landing accuracy was 10 to 20 μm, but in the manufacturing device, the landing accuracy is required to be 10 μm or less, and in some cases, several μm or less. Moreover, since it is necessary to eject droplets to a substrate with a much larger area than the conventional paper, the entire device is made highly rigid, variation in ejection position due to vibration is suppressed, and droplets are ejected from the nozzle holes. It is necessary to make the flight distance to the substrate as small as possible.

例えば、特許文献1には、基板を同一方向に搬送するステージと、ステージ進行方向と直交する方向にインクジェットヘッドを移動させるキャリッジ機構とを、それぞれ石定盤上に直結して設けた構成が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a stage for transporting a substrate in the same direction and a carriage mechanism for moving an inkjet head in a direction orthogonal to the stage traveling direction are directly connected to a stone surface plate. Has been.

また、特許文献2には、基板のほぼ全域に液滴を塗布する装置として、複数のヘッドを一方向に配列してラインヘッドを構成し、基板に対してヘッド配列の略直交方向に相対的に移動させることで、例えば液晶パネルに用いるカラーフィルタ基板を製造するものが開示されている。   In Patent Document 2, as a device for applying droplets to almost the entire area of a substrate, a line head is configured by arranging a plurality of heads in one direction, and relative to the substrate in a direction substantially orthogonal to the head arrangement. For example, a substrate for manufacturing a color filter substrate used for a liquid crystal panel is disclosed.

さらに、特許文献3には、基板の全面に塗布するためのラインヘッドと、ラインヘッドで塗布不良が生じた部分を修復する修復ヘッドとを備えた装置が開示されている。   Furthermore, Patent Document 3 discloses an apparatus including a line head for applying to the entire surface of a substrate and a repair head for repairing a portion where the application failure has occurred in the line head.

特開2003−191462号公報JP 2003-191462 A 特開2002−82216号公報JP 2002-82216 A 特開2004−337707号公報JP 2004-337707 A

しかしながら、特許文献1では、製造装置として高い着弾精度を達成するために、装置基体を石定盤とする点に言及されているだけであり、これだけでは不十分であると推察される。このため、装置全体を高剛性化し、かつ精度良く構成することが必須となり、装置が大型化し、重量が大きくなる上、高価なものとなることは避けられない。   However, Patent Document 1 only mentions that the apparatus base is a stone surface plate in order to achieve high landing accuracy as a manufacturing apparatus, and it is assumed that this alone is insufficient. For this reason, it is indispensable to make the whole apparatus highly rigid and to be configured with high accuracy, and it is inevitable that the apparatus becomes large, increases in weight, and becomes expensive.

また、特許文献2では、ヘッド毎にヘッド位置を調整する機構を設け、それぞれの位置関係を調整した後、各ヘッドの位置関係を固定して基板に対し一括して相対的に往復移動させなければならない。つまり、構成の複雑化は避けられず、高価なものとなる。   In Patent Document 2, a mechanism for adjusting the head position is provided for each head, and after adjusting the positional relationship between each head, the positional relationship between the heads must be fixed and moved relative to the substrate in a reciprocal manner. I must. In other words, the configuration is inevitable and expensive.

さらに、特許文献3では、液晶パネル用のカラーフィルタのように規則的にパターンが配列する基板をインクジェット方式で製造する際に生じる恐れのある、不吐出ノズル起因のライン状の色抜けを無くすことができるに過ぎない。   Furthermore, Patent Document 3 eliminates line-like color loss caused by non-ejection nozzles that may occur when a substrate having a pattern arranged regularly, such as a color filter for a liquid crystal panel, is manufactured by an inkjet method. Can only do.

このように、前記いずれの装置であっても、大面積の基板にランダムに点在する着色箇所(例えば、カラーフィルタや有機ELパネル等の製造工程中の基板面のダストに起因する欠陥)を有する基板に対して効率的に塗布するには不適切である。   As described above, in any of the above-described devices, colored spots (for example, defects caused by dust on the substrate surface during the manufacturing process of a color filter, an organic EL panel, etc.) scattered randomly on a large-area substrate. It is unsuitable for applying efficiently to a substrate having it.

そこで、本発明は、着弾精度を向上させつつ、構成を簡略化して安価に制作できる上、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a droplet discharge device that can be manufactured at low cost by improving the landing accuracy, and that can efficiently perform droplet discharge.

また、着弾精度を向上させつつ、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出方法を提供することを課題とする。   It is another object of the present invention to provide a droplet discharge method capable of efficiently discharging droplets while improving landing accuracy.

本発明は、前記課題を解決するための手段として、液滴吐出装置を、被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備えた構成とし、前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限したものである。   According to the present invention, as means for solving the above-described problems, a droplet discharge device includes a discharge target support unit that supports a discharge target having a discharge target plane, and discharges a droplet onto the discharge target plane of the discharge target. A plurality of droplet discharge means, and a drive control means for individually controlling and moving the plurality of droplet discharge means. The plurality of droplet discharge means and the discharge target are relatively The drive control unit is configured to be movable, and when the droplet discharge unit discharges a droplet to the discharge target, the droplet control unit causes the droplet position to be within an allowable range. The movement range of the other droplet discharge means is limited to the stable movement region.

ここに、被吐出体とは、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子放出素子、電気泳動表示装置等を得るための各種基板、素子等を含む概念である。液滴には、被吐出体の種類に応じて種々のものが使用できる。許容範囲とは、被吐出体に液滴吐出を施した結果、得られた製品が予め決められた所定の品質を有するのに適正であると考えられる範囲を意味する。   Here, the discharge target is a concept including various substrates and elements for obtaining a liquid crystal display, an organic EL display, a plasma display, an electron-emitting device, an electrophoretic display device, and the like. Various droplets can be used depending on the type of the discharge target. The permissible range means a range that is considered to be appropriate for the product obtained as a result of performing droplet discharge on the discharge target body to have a predetermined quality.

前記構成により、液滴吐出手段から基板に液滴吐出させる場合、他の液滴吐出手段を往復移動させたとしても、その範囲は安定移動領域に制限されているので、液滴吐出に悪影響を与えることがない。これにより、構成を複雑化させて高額なものとすることなく、着弾精度を高めることが可能となる。また、ある液滴吐出手段による液滴吐出中に、他の液滴吐出手段の移動を開始できるので、非常に効率良く液滴吐出を行うことが可能となる。特に、液滴吐出手段が重量化すれば、移動による振動等が発生しやすくなるため、前記構成を採用することによる効果は絶大である。   With the above configuration, when droplets are ejected from the droplet ejecting means to the substrate, even if other droplet ejecting means are reciprocated, the range is limited to the stable movement region. Never give. This makes it possible to increase the landing accuracy without complicating the configuration and making it expensive. Further, since the movement of the other droplet discharge means can be started during the droplet discharge by a certain droplet discharge means, the droplet discharge can be performed very efficiently. In particular, if the droplet discharge means is increased in weight, vibrations and the like due to movement are likely to occur, and thus the effect of adopting the above configuration is enormous.

前記複数の液滴吐出手段と被吐出体の相対移動は、前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第1の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第1支持手段と、前記第1支持手段を、前記第1の方向とは直交する第2の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第2支持手段とにより行うようにすればよい。   The relative movement of the plurality of droplet discharge means and the discharge target is determined by moving each droplet discharge means individually with respect to the discharge target support means toward the first direction of the discharge plane of the discharge target. A first support means for reciprocally supporting the first support means, and the first support means relative to the discharged object support means in a second direction perpendicular to the first direction; What is necessary is just to carry out by the 2nd support means supported so that reciprocation is possible.

前記第1支持手段は、前記全ての液滴吐出手段の往復移動範囲で、前記第1の方向に於ける被吐出体の全領域をカバーできるように、前記各液滴吐出手段を支持する構成とすればよい。   The first support means is configured to support each droplet discharge means so as to cover the entire area of the discharge target body in the first direction within a reciprocating range of all the droplet discharge means. And it is sufficient.

そして、前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法Sは、前記第1の方向の被吐出体の寸法をLとしたとき、0.1≦S/L≦0.4を満足するものとすればよい。   The dimension S of the stable movement region of the droplet discharge means is assumed to satisfy 0.1 ≦ S / L ≦ 0.4, where L is the dimension of the discharge target in the first direction. That's fine.

前記第1支持手段を等速移動させながら、前記第2支持手段による液滴吐出手段の移動を行わせれば、より一層効率良く液滴吐出を行わせることが可能となる点で好ましい。   It is preferable that the droplet discharge means can be moved by the second support means while moving the first support means at a constant speed, so that the droplet discharge can be performed more efficiently.

前記第1支持手段は、前記液滴吐出手段のうち、前記被吐出体の隣接する領域に液滴を吐出可能なもの同士を、物理的に干渉不能な位置で往復移動可能に支持するようにするのが好ましい。   The first support means supports the liquid droplet ejection means capable of ejecting liquid droplets to adjacent areas of the ejection target body so as to be capable of reciprocating at positions where physical interference is not possible. It is preferable to do this.

この構成により、万一誤動作したとしても、各液滴吐出手段が互いに干渉することを確実に防止できるので、信頼性の高いものとすることが可能となる。特に、液滴吐出ユニットが重量化した場合、衝突した際の影響は甚大なものであるが、前記構成により確実に回避することができるので有効である。   With this configuration, even if a malfunction occurs, it is possible to reliably prevent the droplet discharge means from interfering with each other, and thus it is possible to achieve high reliability. In particular, when the droplet discharge unit is increased in weight, the impact at the time of collision is enormous, but it is effective because it can be surely avoided by the above configuration.

前記第1支持手段は、前記液滴吐出手段を、異なる直線上で往復移動可能に支持することにより、前記第1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能とするのが好ましい。   The first support means supports the droplet discharge means so as to be able to reciprocate on different straight lines, so that even if the discharge areas in the first direction partially overlap, It is preferable to be able to avoid interference.

この構成により、液滴吐出手段同士の干渉を確実に回避しつつ、被吐出体への液滴吐出を漏れなく確実に行うことが可能となる。   With this configuration, it is possible to reliably perform the liquid droplet ejection onto the ejection target body without leaking while reliably avoiding the interference between the liquid droplet ejection means.

前記第1支持手段は、被吐出体支持手段の上面に沿って平行移動する梁部を備え、前記液滴吐出手段は、前記梁部の両側にそれぞれ往復移動可能に支持される少なくとも2部材で構成するのが好ましい。   The first support means includes a beam portion that translates along the upper surface of the discharge target support means, and the droplet discharge means is at least two members that are supported so as to be reciprocally movable on both sides of the beam portion. It is preferable to configure.

この構成により、単一の第1支持手段によって複数の液滴吐出手段を互いに干渉することなく吐出領域を重複させることができるので、簡単な構成であるにも拘わらず、被吐出体への液滴吐出を漏れなく行うことが可能となる。   With this configuration, the plurality of droplet discharge means can be overlapped by the single first support means without interfering with each other, so that the liquid to the discharge target body is simple despite the simple structure. It becomes possible to perform droplet discharge without leakage.

この場合、梁部の両側にそれぞれ設けられる液滴吐出手段の重量の合計値がほぼ等しくなるようにするのが好ましい。例えば、梁部の片側に1つ、残る片側に2つの液滴吐出手段がそれぞれ設けられる場合、2つの液滴吐出手段の各重量を小さく設定し、合計値が1つの液滴吐出手段とほぼ等しくなるようにすればよい。これにより、第1支持手段を等速移動させながら液滴吐出手段による液滴吐出を行ったとしても、安定した移動状態を維持し、所望の着弾精度を得ることができる。   In this case, it is preferable that the total values of the weights of the droplet discharge means provided on both sides of the beam portion are substantially equal. For example, in the case where one droplet is provided on one side of the beam and two droplet discharge means are provided on the remaining one side, the weight of each of the two droplet discharge means is set small, and the total value is almost equal to that of one droplet discharge means. What is necessary is just to make it equal. As a result, even when the droplet discharge unit performs droplet discharge while moving the first support unit at a constant speed, a stable movement state can be maintained and desired landing accuracy can be obtained.

前記第2支持手段を複数設けることにより、前記第1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能とするようにしてもよい。   By providing a plurality of the second support means, it may be possible to avoid physical interference even when the ejection regions in the first direction partially overlap.

前記液滴吐出手段の重量をm、前記第1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量をMとしたとき、50≦M/m≦200を満足するように構成するのが好ましい。   It is preferable that 50 ≦ M / m ≦ 200 is satisfied, where m is the weight of the droplet discharge means and M is the total weight of the first support means and the droplet discharge means.

この構成により、移動部品全体に対する液滴吐出手段の重量を抑え、液滴吐出手段の移動に伴う重心の変化や、移動方向を変換する際の振動の発生等を確実に防止することが可能となる。   With this configuration, it is possible to suppress the weight of the droplet discharge means with respect to the entire moving part, and to reliably prevent the change in the center of gravity accompanying the movement of the droplet discharge means and the occurrence of vibrations when changing the movement direction Become.

また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、被吐出体の表面に対して複数の液滴吐出手段を個別に移動させて所定位置に位置決めし、被吐出体に向かって液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限するようにしたものである。   Further, according to the present invention, as means for solving the above-mentioned problems, a plurality of droplet discharge means are individually moved with respect to the surface of the discharge target body and positioned at a predetermined position, and the droplets are directed toward the discharge target body. In the case of discharging a droplet onto an object to be discharged by any one of the above-described droplet discharge means, the other method is used so that the position of the droplet by the droplet discharge means is within an allowable range. The movement range of the droplet discharge means is limited to a stable movement region.

前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段は等速移動させるようにしてもよい。   In the case where droplets are discharged onto the discharge target body by any one of the droplet discharge means, the droplet discharge means may be moved at a constant speed.

本発明によれば、液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限するだけであるので、構成が複雑化することなく、着弾精度を高めつつ、安価に制作することができる。また、ある液滴吐出手段による液滴吐出中に、他の液滴吐出手段の移動を開始できるので、効率的な液滴の塗布が実現できる。   According to the present invention, since the movement range of the droplet discharge means is only limited to the stable movement area, it is possible to produce at low cost while improving the landing accuracy without complicating the configuration. In addition, since the movement of the other droplet discharge means can be started during the droplet discharge by a certain droplet discharge means, it is possible to realize efficient droplet application.

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

<全体構成>
図1及び図2は本実施形態に係る液滴吐出装置1を示す。この装置1は、大略、被吐出体支持手段である載置台2上に、第2支持手段であるガントリ3、液滴吐出手段である液滴吐出ユニット4、第1支持手段であるスライド機構5等をそれぞれ設け、駆動制御手段である制御装置6(図5参照)を備えた構成である。なお、装置1の横幅(図1の左右方向の寸法)は3.5m、縦幅(図1の上下方向の寸法)は5mである。
<Overall configuration>
1 and 2 show a droplet discharge device 1 according to the present embodiment. The apparatus 1 is generally configured such that a gantry 3 as a second support means, a droplet discharge unit 4 as a droplet discharge means, and a slide mechanism 5 as a first support means are placed on a mounting table 2 as a discharge target support means. Etc., and a control device 6 (see FIG. 5) as drive control means. The horizontal width (the horizontal dimension in FIG. 1) of the device 1 is 3.5 m, and the vertical width (the vertical dimension in FIG. 1) is 5 m.

<載置台>
載置台2には、中央部に位置し、被吐出体である基板10を支持するメインステージ7と、その片側に設けられ、液滴吐出ユニット4をメンテナンスするためのサブステージ8とが設けられている。
<Mounting table>
The mounting table 2 is provided with a main stage 7 that is located in the center and supports the substrate 10 that is a discharge target, and a substage 8 that is provided on one side of the mounting table 2 and that maintains the droplet discharge unit 4. ing.

載置台2の上面両側部にはガントリ3を矢印A方向に移動可能に支持するためのガントリレール9が設けられている。   Gantry rails 9 for supporting the gantry 3 so as to be movable in the direction of arrow A are provided on both sides of the upper surface of the mounting table 2.

メインステージ7は御影石製で、上面は0.5mm以下の平面度で、同一水平面内に位置する(水平度が高くなる)ように高精度に形成されている。また、メインステージ7の上面には吸引孔(図示せず)が複数形成されている。吸引孔は全て吸引/送風機構(図示せず)に接続されている。吸引/送風機構の吸引駆動により吸引孔を介して載置台2上に載置した基板10を吸引固定し、液滴吐出時の位置ずれを防止する。また吸引/送風機構の送風駆動により吸引孔から空気を吹き出させ、載置台2から基板10を取り外し容易とする。なお、載置台2には、横幅2.2m、縦幅2.8mの基板10を載置可能となっている。   The main stage 7 is made of granite, and the upper surface has a flatness of 0.5 mm or less and is formed with high accuracy so as to be located in the same horizontal plane (higher horizontality). A plurality of suction holes (not shown) are formed on the upper surface of the main stage 7. All the suction holes are connected to a suction / air blowing mechanism (not shown). The substrate 10 mounted on the mounting table 2 is sucked and fixed through the suction holes by the suction / blow mechanism, and the positional deviation at the time of droplet discharge is prevented. Further, air is blown out from the suction holes by the air blowing drive of the suction / air blowing mechanism, and the substrate 10 is easily removed from the mounting table 2. Note that a substrate 10 having a lateral width of 2.2 m and a vertical width of 2.8 m can be placed on the mounting table 2.

サブステージ8には、液滴吐出ユニット4のメンテナンスを行うためのメンテナンス部13が搭載されている。メンテナンス部13は、液滴吐出ユニット4に対し、非使用時に吐出面をキャップしたり、不良吐出口を検出して回復させたりする等の諸機能を備える。液滴吐出ユニット4は、その吐出口面をメンテナンス部13に相対近接させた対向位置でメンテナンス処理される。   A maintenance unit 13 for performing maintenance of the droplet discharge unit 4 is mounted on the substage 8. The maintenance unit 13 has various functions such as capping the ejection surface when not in use and detecting and recovering a defective ejection port when the droplet ejection unit 4 is not used. The droplet discharge unit 4 is subjected to maintenance processing at a facing position in which the discharge port surface is relatively close to the maintenance unit 13.

液滴吐出ユニット4の不良吐出口の検出は、レーザー発光素子11とレーザー受光素子12を備えた不吐出検出機構によって行われる。不吐出検出機構は液滴吐出ユニット4毎に設けられている。不吐出検出機構の模式図を図14に示す。図14(a)は液滴吐出素子19と不吐出検出機構を横から見た図で、図14(b)は装置下側から見た図である。ここで使用されるレーザー光の直径は1mmであり、一つの液滴吐出ユニット4の全てのノズル孔26から吐出される液滴はこのレーザー光軸L内を通過するように配置されている。レーザー発光素子11及びレーザー受光素子12の位置は図示しない微動機構によって調整される。万一、レーザー光軸L内を液滴が通過しない場合、微動機構により調整可能である。なお、レーザー受光素子12での受光量は、そこに接続された受光量計測手段(図示せず)に記憶されるようになっている。   Detection of a defective discharge port of the droplet discharge unit 4 is performed by a non-discharge detection mechanism including a laser light emitting element 11 and a laser light receiving element 12. A non-ejection detection mechanism is provided for each droplet ejection unit 4. A schematic diagram of the non-ejection detection mechanism is shown in FIG. 14A is a view of the droplet discharge element 19 and the non-discharge detection mechanism as viewed from the side, and FIG. 14B is a view as viewed from the lower side of the apparatus. The diameter of the laser beam used here is 1 mm, and the droplets ejected from all the nozzle holes 26 of one droplet ejection unit 4 are arranged so as to pass through the laser optical axis L. The positions of the laser light emitting element 11 and the laser light receiving element 12 are adjusted by a fine movement mechanism (not shown). If a droplet does not pass through the laser optical axis L, it can be adjusted by a fine movement mechanism. The amount of light received by the laser light receiving element 12 is stored in a received light amount measuring means (not shown) connected thereto.

<ガントリ>
ガントリ3は、門型形状で、中央梁部13と両端支持部14とで構成されている。ガントリ3の全長Lは3.5mであり、基板10上に位置する中央梁部13の長さTは2.5mである。
<Gantry>
The gantry 3 has a portal shape, and includes a central beam portion 13 and both end support portions 14. The total length L of the gantry 3 is 3.5 m, and the length T of the central beam portion 13 located on the substrate 10 is 2.5 m.

両端支持部14は、それぞれ断面略L字形のブロックで構成され、前記載置台2に設けた各ガントリレール9に摺動可能に支持される。これにより、ガントリ3は載置台2を第2の方向すなわち図2中矢印A方向に往復移動可能となる。なお、ガントリレール9によるガントリ3の支持構造は、エアー浮上させてリニア駆動制御により往復移動させるものが採用可能である。   Both end support portions 14 are each configured by a block having a substantially L-shaped cross section, and are slidably supported by each gantry rail 9 provided on the mounting table 2. Thereby, the gantry 3 can reciprocate the mounting table 2 in the second direction, that is, in the direction of arrow A in FIG. As the support structure of the gantry 3 by the gantry rail 9, it is possible to adopt a structure in which air is levitated and reciprocated by linear drive control.

中央梁部13には、後述する液滴吐出ユニット4を往復移動可能に支持する第1スライド機構5と、後述する観察カメラユニット18を往復移動可能に支持する第2スライド機構(図示せず)とがそれぞれ設けられている。   The central beam portion 13 includes a first slide mechanism 5 that supports a later-described droplet discharge unit 4 so as to be reciprocally movable, and a second slide mechanism (not shown) that supports an observation camera unit 18 that is described later so as to be reciprocally movable. And are provided respectively.

第1スライド機構5及び第2スライド機構は共に、図3に示すように、2列のLMガイド15(株式会社THK製)と、これらの列間に設置したリニアガイド16とで構成されている。スライド機構5は、液滴吐出ユニット4に取り付けたリニア駆動機構17を駆動制御し、図1中、矢印B方向に液滴吐出ユニット4を移動させる。リニアガイド16は、小型の永久磁石をN極及びS極の磁極面が交互に位置するように一列に配列したものである。リニア駆動機構17は、交流制御でN及びS極を自在に発生できるものである。リニアガイド16とリニア駆動機構17の磁石力によりスライド機構5に設けた液滴吐出ユニット4又は後述する観察カメラユニット18の位置制御が可能となっている。但し、前記液滴吐出ユニット4の移動範囲は、隣接するもの同士で互いに干渉しないように物理的に離れた位置に形成されている。これにより、たとえ第1スライド機構5が誤動作して液滴吐出ユニット4が予期しない位置に移動したとしても、他の液滴吐出ユニット4と干渉することがなく、損傷等の不具合の発生を確実に防止することが可能となる。   As shown in FIG. 3, each of the first slide mechanism 5 and the second slide mechanism is composed of two rows of LM guides 15 (manufactured by THK) and a linear guide 16 installed between these rows. . The slide mechanism 5 drives and controls the linear drive mechanism 17 attached to the droplet discharge unit 4, and moves the droplet discharge unit 4 in the direction of arrow B in FIG. The linear guide 16 is a series of small permanent magnets arranged in a row so that the N-pole and S-pole pole faces are alternately positioned. The linear drive mechanism 17 can freely generate N and S poles by AC control. The position of the droplet discharge unit 4 provided on the slide mechanism 5 or the observation camera unit 18 described later can be controlled by the magnetic force of the linear guide 16 and the linear drive mechanism 17. However, the movement range of the droplet discharge unit 4 is formed at a physically separated position so that adjacent ones do not interfere with each other. As a result, even if the first slide mechanism 5 malfunctions and the droplet discharge unit 4 moves to an unexpected position, it does not interfere with other droplet discharge units 4 and the occurrence of defects such as damage is ensured. Can be prevented.

なお、LMガイド15の有効移動ストロークは、液滴吐出ユニット4Bでは0.5m、液滴吐出ユニット4A、4Cでは0.9m、観察カメラでは2.5mであり、それぞれこの範囲内で自由に移動可能となっている。また、前記液滴吐出手段の移動範囲は0.2m以上とされている。これにより、液滴吐出手段の交換作業を容易に行うことが可能となっている。特に、この値は、前述のサイズの装置1であれば、複数のスライド機構5を隣接させて基板10全面の塗布を可能とする場合には必須となる。   The effective movement stroke of the LM guide 15 is 0.5 m for the droplet discharge unit 4B, 0.9 m for the droplet discharge units 4A and 4C, and 2.5 m for the observation camera. It is possible. Further, the moving range of the droplet discharge means is 0.2 m or more. This makes it possible to easily replace the droplet discharge means. In particular, this value is indispensable in the case of the apparatus 1 having the above-described size when the entire surface of the substrate 10 can be applied by adjoining the plurality of slide mechanisms 5.

<液滴吐出ユニット>
液滴吐出ユニット4は、図4の模式断面図に示すように、吐出素子19、駆動制御回路20、電気接続ケーブル21、インクタンク22、及び、インク配管23を筺体24内に収納した構成である。また筺体24には、吐出素子19の位置調整のための図示しない微調整機構(例えば、X、Y、Z、Θステージ)も収納されている。液滴吐出ユニット4は、ガントリ3上に設置された第1スライド機構5に計3個搭載されている(4A、4B、4C)。液滴吐出ユニット4A、4B、4Cは、独立して第1の方向である矢印B方向に往復移動可能となっている。なお、液滴吐出ユニット4の総重量は5kg〜30kgである。
<Droplet discharge unit>
As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 4, the droplet discharge unit 4 has a configuration in which a discharge element 19, a drive control circuit 20, an electrical connection cable 21, an ink tank 22, and an ink pipe 23 are accommodated in a housing 24. is there. The housing 24 also stores a fine adjustment mechanism (for example, an X, Y, Z, and Θ stage) (not shown) for adjusting the position of the ejection element 19. A total of three droplet discharge units 4 are mounted on a first slide mechanism 5 installed on the gantry 3 (4A, 4B, 4C). The droplet discharge units 4A, 4B, and 4C can independently reciprocate in the direction of arrow B, which is the first direction. The total weight of the droplet discharge unit 4 is 5 kg to 30 kg.

前記液滴吐出ユニット4は、製造装置用として信頼性の高いものとする必要があり、高剛性に形成されている。また、使用するインク材料で腐食されない材質で形成する必要もある。このため、筐体24は、肉厚のステンレス材料で形成されている。吐出素子19は、圧電体基板10に複数のインク室となる溝を形成した後、隔壁側面の一部に電極を形成した公知のものである。吐出素子19では、隔壁の両側面の間に電界を印加すると、隔壁自身がせん断変形し、インク室内のインクが吐出される。吐出素子19の吐出面はメインステージ7の上面と平行に形成され、そこにはノズルプレート25が接着されている。ノズルプレート25には直径10〜30μmの複数のノズル孔26が形成されている。メインステージ7に基板10を搭載した状態で、ノズルプレート25の最下面である液滴吐出面と基板10の上面との間は、0.2〜0.5mmになるように予め調整されている。前記吐出素子19には、サーマル方式、積層圧電体方式、静電方式などの公知のインクジェット方式によるものに加え、液滴を選択的に吐出できる機構を有するものであれば任意に使用可能である。駆動制御回路20は、ケーブルを介して駆動制御システム(いずれも図示せず)に接続され、前記吐出素子19を駆動制御する。インクタンク22には、インク補充回数を減らすために大容量(例えば、総重量2kg)のものが使用されている。   The droplet discharge unit 4 needs to be highly reliable for a manufacturing apparatus and is formed with high rigidity. In addition, it is necessary to form a material that is not corroded by the ink material used. For this reason, the housing | casing 24 is formed with the thick stainless steel material. The ejection element 19 is a known element in which a plurality of ink chambers are formed in the piezoelectric substrate 10 and then an electrode is formed on a part of the side wall of the partition wall. In the ejection element 19, when an electric field is applied between both side surfaces of the partition wall, the partition wall itself undergoes shear deformation, and ink in the ink chamber is ejected. The ejection surface of the ejection element 19 is formed in parallel with the upper surface of the main stage 7, and a nozzle plate 25 is bonded thereto. A plurality of nozzle holes 26 having a diameter of 10 to 30 μm are formed in the nozzle plate 25. In a state where the substrate 10 is mounted on the main stage 7, the distance between the droplet discharge surface which is the lowermost surface of the nozzle plate 25 and the upper surface of the substrate 10 is adjusted in advance to be 0.2 to 0.5 mm. . The discharge element 19 can be arbitrarily used as long as it has a mechanism capable of selectively discharging droplets, in addition to a known inkjet method such as a thermal method, a laminated piezoelectric method, and an electrostatic method. . The drive control circuit 20 is connected to a drive control system (both not shown) via a cable, and drives and controls the ejection element 19. A large capacity (for example, a total weight of 2 kg) is used for the ink tank 22 in order to reduce the number of ink replenishments.

各液滴吐出ユニット4の移動範囲Sは、矢印B方向の基板10の寸法(幅)をLとしたとき、0.1≦S/L≦0.4を満足する安定移動領域となるように設計されている。また、各液滴吐出ユニット4の重量mは、ガントリ3及び液滴吐出ユニット4の総重量をMとしたとき、50≦M/m≦200を満足するように設計されている。これらの値は次のような実験の結果に基づいて決定されている。   The movement range S of each droplet discharge unit 4 is a stable movement region satisfying 0.1 ≦ S / L ≦ 0.4, where L is the dimension (width) of the substrate 10 in the direction of arrow B. Designed. The weight m of each droplet discharge unit 4 is designed to satisfy 50 ≦ M / m ≦ 200, where M is the total weight of the gantry 3 and the droplet discharge unit 4. These values are determined based on the results of the following experiment.

図6は、実験データを取得するための実験装置の模式図である。この実験装置は、図1及び2に示す装置とほぼ同様な構成であるが、次の点で相違する。ガントリ3上に搭載する液滴吐出ユニット4は2つとしている。一方の液滴吐出ユニット4Dはスライド機構5に固定され、他方の液滴吐出ユニット4Eは基板幅の全域に渡って移動し、液滴吐出しない。   FIG. 6 is a schematic diagram of an experimental apparatus for acquiring experimental data. This experimental apparatus has substantially the same configuration as the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, but differs in the following points. Two droplet discharge units 4 are mounted on the gantry 3. One droplet discharge unit 4D is fixed to the slide mechanism 5, and the other droplet discharge unit 4E moves over the entire width of the substrate and does not discharge droplets.

液滴吐出ユニット4Eを等速移動させながら液滴吐出ユニット4Dから液滴を吐出させ、着弾精度を計測する。ここでは、一方が吐出中のときの他方のユニットのスライド幅Sと、他方のユニットの重量とをパラメータとして実験を行った。第1パラメータは液滴吐出ユニット4Eのスライド幅Sとし、基板全幅L(=2.5m)に対してS/L=0.1〜0.9の間で変化させた。第2パラメータは、液滴吐出ユニット4Eの重量をm(=5〜100kg)とし、ガントリ総重量M(=2000kg及び1000kg)に対して、M/m=20〜500の間で変化させた。ガントリ総重量には、搭載した液滴吐出ユニット4D、4E及びそのスライド機構5の重量を含めた値を使用した。液滴吐出ユニット4Eは液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を用い、重量4〜100kgの間で変化させた。なお、着弾精度は、液滴吐出面と基板面の距離(飛翔距離)に比例する。例えば、0.5mmの飛翔距離で着弾位置が5μmずれている場合、飛翔距離が0.3mmでは着弾位置のずれは3μm程度になる。但し、飛翔距離0.5mm以上となると基板面方向に生じる空気流れの影響を受けるため、ずれが大きくなる。また飛翔距離を0.2mm以下とすると、着弾後の液滴の跳ね返り微粒子がノズル面に付着し、結果として着弾精度を悪化させる。よって、現実的には0.2〜0.5mmの飛翔距離を採用する場合が殆どである。   While moving the droplet discharge unit 4E at a constant speed, droplets are discharged from the droplet discharge unit 4D and the landing accuracy is measured. Here, an experiment was performed using the slide width S of the other unit when one of the units is discharging and the weight of the other unit as parameters. The first parameter was the slide width S of the droplet discharge unit 4E, and was varied between S / L = 0.1 and 0.9 with respect to the entire substrate width L (= 2.5 m). The second parameter was set such that the weight of the droplet discharge unit 4E was m (= 5 to 100 kg), and varied between M / m = 20 to 500 with respect to the total gantry weight M (= 2000 kg and 1000 kg). As the total weight of the gantry, a value including the weight of the mounted droplet discharge units 4D and 4E and the slide mechanism 5 was used. Since the droplet discharge unit 4E does not need to discharge droplets, a dummy heavy object with only the weight adjusted was used, and the weight was changed between 4 and 100 kg. The landing accuracy is proportional to the distance (flying distance) between the droplet discharge surface and the substrate surface. For example, when the landing position is shifted by 5 μm at a flight distance of 0.5 mm, the deviation of the landing position is about 3 μm at a flight distance of 0.3 mm. However, when the flight distance is 0.5 mm or more, the displacement increases because of the influence of the air flow generated in the substrate surface direction. On the other hand, if the flight distance is 0.2 mm or less, the droplets that bounce off after landing will adhere to the nozzle surface, resulting in a decrease in landing accuracy. Therefore, practically, the flying distance of 0.2 to 0.5 mm is almost always adopted.

液滴吐出ユニット4Eの加減速度を4(m/s)、等速速度を0.3(m/s)とし、液滴吐出ユニット4Eの加速動作後に0.3sの安定化時間(静定時間)を経て、液滴吐出ユニット4Dから0.3mmの飛翔距離で基板10に液滴を滴下し、その着弾精度を確認した。着弾精度は、30滴を基板10に滴下し、その理想着弾位置からのずれをプロットすることにより検出した(図7参照)。 The acceleration / deceleration speed of the droplet discharge unit 4E is 4 (m / s 2 ), the constant speed is 0.3 (m / s), and the stabilization time (static) is set after the acceleration operation of the droplet discharge unit 4E. After a long time, droplets were dropped from the droplet discharge unit 4D onto the substrate 10 with a flight distance of 0.3 mm, and the landing accuracy was confirmed. The landing accuracy was detected by dropping 30 drops on the substrate 10 and plotting the deviation from the ideal landing position (see FIG. 7).

図8はガントリ総重量M=2000kgのときの実験結果、図9はガントリ総重量M=1000kgのときの実験結果である。図8及び図9では、着弾位置のずれ量が3μm以下を◎、5μ以下を○、10μ以下を△、それ以上を×として評価している。図8では、M/mが20以下の場合、スライド比0.2以上となると×になる。M/mが50以上の場合、0.4以下のスライド比ですべて◎と良好な結果を示した。さらにM/mが250以上の場合、0.6以下のスライド比で◎となった。なお、必ずしもずれ量3μmを◎として判定するとは限らず、液滴吐出ユニット4Dの着弾ずれ量が、液滴吐出ユニット4Eが停止した状態で液滴吐出ユニット4を吐出させた場合の着弾位置のずれ量と同程度であれば◎として判定しても問題ない。すなわち、液滴吐出ユニットを必ずしも基板の全幅にわたって移動させるのではなく、液滴吐出ユニットの移動領域を、着弾位置ずれの許容値に関連付けられた安定移動領域以内とすることで、個別に移動可能であり、かつ重量物化した液滴吐出ユニットを有する製造装置において、液滴の着弾位置精度を向上させることが可能となる。図8では、M/mが20以下の場合、液滴吐出ユニット4Eの重量は100kgであり、スライド機構5の剛性が不十分で、良好な結果が得られなかった。図9では、M/mが50以上の場合、0.4以下のスライド比で全て◎と良好な結果を示した。   FIG. 8 shows the experimental results when the total gantry weight M = 2000 kg, and FIG. 9 shows the experimental results when the total gantry weight M = 1000 kg. In FIGS. 8 and 9, evaluation is made by assuming that the deviation amount of the landing position is 3 μm or less, ◎, 5 μ or less is ◯, 10 μ or less is Δ, and more is X In FIG. 8, when M / m is 20 or less, it becomes x when the slide ratio is 0.2 or more. When M / m was 50 or more, all showed good results with ◎ at a slide ratio of 0.4 or less. Furthermore, when M / m was 250 or more, it became ◎ with a slide ratio of 0.6 or less. The deviation amount of 3 μm is not always determined as ◎, and the landing deviation amount of the droplet discharge unit 4D is the landing position when the droplet discharge unit 4 is discharged in a state where the droplet discharge unit 4E is stopped. There is no problem even if it is determined as ◎ if it is approximately equal to the amount of deviation. That is, the droplet discharge unit is not necessarily moved over the entire width of the substrate, but can be moved individually by making the movement region of the droplet discharge unit within the stable movement region associated with the allowable landing position deviation. In addition, it is possible to improve the landing position accuracy of the liquid droplets in the manufacturing apparatus having the heavy liquid droplet discharge unit. In FIG. 8, when M / m is 20 or less, the weight of the droplet discharge unit 4E is 100 kg, the rigidity of the slide mechanism 5 is insufficient, and good results cannot be obtained. In FIG. 9, when M / m is 50 or more, all the results are excellent and excellent with a slide ratio of 0.4 or less.

このようにスライド比が大きくなると着弾精度が悪化する原因は、ガントリ3上を液滴吐出ユニット4が移動する幅が大きくなると重心移動が大きくなり、図10に示すように、ガントリ3の左側の移動性aと右側の移動性bの間にずれが生じ、ガントリ3を安定して移動できなくなるためと考えられる。   The reason why the landing accuracy deteriorates when the slide ratio increases as described above is that the movement of the center of gravity increases as the width of movement of the droplet discharge unit 4 on the gantry 3 increases, and as shown in FIG. It is considered that a deviation occurs between the mobility a and the right mobility b, and the gantry 3 cannot be stably moved.

以上の結果から、スライド比が0.1〜0.6、望ましくは0.1〜0.4の安定移動領域に限定することで、仮に他のユニットが等速移動中であっても、吐出した着弾精度を高精度に確保することが可能となることが明らかとなった。また、0.1以下では、スライド領域は20cm程度しかなく、その殆どが加速、減速移動になるために、液滴吐出ユニット4Eの等速移動時に液滴吐出ユニット4Dから液滴吐出させることは不可能である。さらに、液滴吐出ユニット4の重量が5kg以上の場合、本効果が大いに発揮される。しかも、ユニット重量5kg以下では、他の検証で剛性の高い液滴吐出ユニット4を製造することは不可能であることがわかった。つまり、ガントリ3総重量とユニット重量の比であるM/mが、50〜200の場合において、上記効果が明確であった。   From the above results, by limiting to a stable movement region with a slide ratio of 0.1 to 0.6, preferably 0.1 to 0.4, even if other units are moving at a constant speed, It became clear that it was possible to ensure the landing accuracy with high accuracy. Also, at 0.1 or less, the slide area is only about 20 cm, and most of the slide area is accelerated and decelerated. Therefore, when the droplet discharge unit 4E moves at a constant speed, it is not possible to discharge the droplet from the droplet discharge unit 4D. Impossible. Furthermore, when the weight of the droplet discharge unit 4 is 5 kg or more, this effect is greatly exhibited. Moreover, it has been found that it is impossible to manufacture the liquid droplet ejection unit 4 having high rigidity by other verification when the unit weight is 5 kg or less. That is, when the M / m, which is the ratio between the total weight of the gantry 3 and the unit weight, is 50 to 200, the above effect was clear.

<ノズル列の配列>
液滴吐出ユニット4内のノズル孔26の配列について、図11を参照して説明する。図11は、載置台2側から上方に向かって液滴吐出ユニット4とガントリ3の一部を見た模式図である。
<Array of nozzle rows>
The arrangement of the nozzle holes 26 in the droplet discharge unit 4 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic view of the droplet discharge unit 4 and a part of the gantry 3 as viewed upward from the mounting table 2 side.

図11(a)に示す装置では、1種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット4が搭載されている。ガントリ3には、第1スライド機構5を介して液滴吐出ユニット46が矢印B方向に移動可能に取り付けられている。液滴吐出面のノズル孔26は一列に配列され、方向Bに直交する方向から数度傾斜している。   In the apparatus shown in FIG. 11A, a droplet discharge unit 4 that discharges one type of droplet material is mounted. A droplet discharge unit 46 is attached to the gantry 3 so as to be movable in the direction of arrow B via the first slide mechanism 5. The nozzle holes 26 on the droplet discharge surface are arranged in a line and are inclined several degrees from the direction orthogonal to the direction B.

図11(b)に示す装置では、3種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット4が搭載されている。液滴吐出ユニット46には、第1の液滴材料を吐出するノズル孔26Aの列、第2の液滴材料を吐出するノズル孔26Bの列、第3の液滴材料を吐出するノズル孔26Cの列がそれぞれ設けられている。各ノズル孔26列は方向Bに直交する方向から数度傾斜し、矢印B方向への投影領域がほぼ一致している。なお、各ノズル孔26列は、液滴吐出ユニット4内で矢印B方向に僅かに移動可能となっていてもよい。   In the apparatus shown in FIG. 11B, a droplet discharge unit 4 for discharging three types of droplet materials is mounted. The droplet discharge unit 46 includes a row of nozzle holes 26A that discharge the first droplet material, a row of nozzle holes 26B that discharge the second droplet material, and a nozzle hole 26C that discharges the third droplet material. Each column is provided. Each nozzle hole 26 row is inclined several degrees from the direction orthogonal to the direction B, and the projection areas in the direction of the arrow B substantially coincide. Each row of nozzle holes 26 may be slightly movable in the direction of arrow B within the droplet discharge unit 4.

<観察カメラユニット>
観察カメラユニット18(図5)は、CCD(Charge Coupled Devices)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、そこで得られた画像情報を処理する画像処理部とを備える。観察カメラユニット18は、基板10上の欠陥やアライメントマーク、あるいは、液滴吐出ユニット4によって基板10上に着弾した着弾画像を観察し、アライメントマークを基準とする欠陥位置あるいは着弾位置のアドレス(欠陥位置座標あるいは着弾位置座標)を出力する。このように、観察カメラユニット18は、液滴吐出ユニット4の液滴吐出素子19を交換して着弾位置補正を行うための情報を取得する場合や、使用中の着弾位置を再確認する場合等に用いられる。なお、観察カメラユニット18は、ガントリ3の中央梁部13の底面、側面、あるいは、別途設けた他のガントリ3に矢印B方向に往復移動可能に設ければよい。
<Observation camera unit>
The observation camera unit 18 (FIG. 5) includes an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Devices), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and an image processing unit that processes image information obtained there. The observation camera unit 18 observes a defect or alignment mark on the substrate 10 or a landing image landed on the substrate 10 by the droplet discharge unit 4, and a defect position or a landing position address (defect) with reference to the alignment mark. Position coordinates or landing position coordinates). As described above, the observation camera unit 18 acquires information for correcting the landing position by exchanging the droplet discharge elements 19 of the droplet discharge unit 4, or rechecking the landing position in use. Used for. The observation camera unit 18 may be provided so as to be able to reciprocate in the direction of arrow B on the bottom surface, side surface of the central beam portion 13 of the gantry 3 or another gantry 3 provided separately.

<制御装置>
制御装置6は、図5に示すように、観察カメラユニット18で得た液滴吐出箇所情報(欠陥位置座標)、又は、本装置1に基板10を搭載する前に別の欠陥箇所の識別装置により得た液滴吐出箇所情報(欠陥位置座標)に基づいて液滴吐出ユニット4毎の動作状態を決定する動作状態決定部27と、この動作状態決定部27からの出力に基づいて各液滴吐出ユニットの吐出時期を決定する駆動制御部28とを備える。
<Control device>
As shown in FIG. 5, the control device 6 is configured to identify the droplet discharge location information (defect position coordinates) obtained by the observation camera unit 18 or another defect location identification device before the substrate 10 is mounted on the device 1. The operation state determination unit 27 that determines the operation state of each droplet discharge unit 4 based on the droplet discharge location information (defect position coordinates) obtained by the above, and each droplet based on the output from the operation state determination unit 27 And a drive control unit 28 for determining the discharge timing of the discharge unit.

動作状態決定部27は、各液滴吐出ユニット4の巡回すべき液滴吐出箇所情報に基づいて、加減速及び液滴吐出の時期を演算する動作時期演算部29と、動作時期演算部29から出力される動作時期情報に基づいて、ある液滴吐出ユニット4から液滴を吐出する時期に、他の液滴吐出ユニット4が加減速時期にあるか否かを判断し、動作時期の調整を行う動作時期調整部30とを備える。   The operation state determination unit 27 includes an operation timing calculation unit 29 that calculates acceleration / deceleration and droplet discharge timing based on the droplet discharge location information to be circulated by each droplet discharge unit 4, and the operation timing calculation unit 29. Based on the output operation timing information, it is determined whether or not another droplet discharge unit 4 is in the acceleration / deceleration timing at the time when droplets are discharged from a certain droplet discharge unit 4, and the operation timing is adjusted. And an operation timing adjustment unit 30 to be performed.

動作時期調整部30では、各液滴吐出ユニット4の加減速時期を調整するほか、加減速時期の調整だけでは対処しきれない場合に、液滴吐出ユニット4毎に巡回すべき液滴吐出箇所を調整し、あるいは、前記動作時期演算部29に再計算命令を出力する。   The operation timing adjustment unit 30 adjusts the acceleration / deceleration timing of each droplet discharge unit 4 and, if the adjustment cannot be dealt with only by adjusting the acceleration / deceleration timing, the droplet discharge portion to be circulated for each droplet discharge unit 4 Or a recalculation command is output to the operation time calculation unit 29.

なお、制御装置6では、事前にダミー基板によって得られた理想とする着弾位置と実際の着弾位置とのズレ量に基づいて次の補正を行う。すなわち、矢印A方向に対しては吐出タイミングの補正、矢印B方向に対してはスライド機構5の移動量の補正を行う。これにより、基板10上の所望位置(欠陥位置)に液滴を着弾させることができる。   Note that the control device 6 performs the following correction based on the amount of deviation between the ideal landing position and the actual landing position obtained in advance by the dummy substrate. That is, the ejection timing is corrected for the arrow A direction, and the movement amount of the slide mechanism 5 is corrected for the arrow B direction. Thereby, a droplet can be landed on a desired position (defect position) on the substrate 10.

なお、ダミー基板を使用した補正量の決定方法は次の通りである。すなわち、通常の基板10と同様に2箇所の所定位置にアライメントマークを形成したダミー基板を載置台2にセットする。そして、観察カメラユニット18により、前記両アライメントマークをそれぞれ撮像し、その位置情報を取得する。続いて、ガントリ3を予め設定した着弾位置まで移動させ、液滴吐出ユニット4のノズル孔26からダミー基板に向けて液滴を吐出する。このとき、全てのノズル孔26から液滴を吐出しても良い。次に、観察カメラユニット18を移動させ、液滴着弾位置を順次撮像し、アライメントマークからの実際の着弾位置を割り出す。そして、仮想の着弾位置と実際の着弾位置の差分をそれぞれの液滴吐出ユニット4の補正データとして、矢印A方向及び矢印B方向に分解して保存する。矢印A方向のズレ量は、液滴吐出ユニット4からの吐出のタイミングを調整することにより補正する。矢印B方向のズレ量は、スライド機構5による液滴吐出ユニット4の移動量をオフセットすることにより補正する。なお、これら一連の作業は、ノズル毎の不吐出を検出するためにも行う。   The correction amount determination method using a dummy substrate is as follows. That is, a dummy substrate having alignment marks formed at two predetermined positions is set on the mounting table 2 in the same manner as the normal substrate 10. Then, the observation camera unit 18 images both the alignment marks, and acquires position information thereof. Subsequently, the gantry 3 is moved to a preset landing position, and droplets are discharged from the nozzle holes 26 of the droplet discharge unit 4 toward the dummy substrate. At this time, droplets may be discharged from all the nozzle holes 26. Next, the observation camera unit 18 is moved, the droplet landing positions are sequentially imaged, and the actual landing position from the alignment mark is determined. Then, the difference between the virtual landing position and the actual landing position is decomposed and stored in the arrow A direction and the arrow B direction as correction data of each droplet discharge unit 4. The amount of deviation in the direction of arrow A is corrected by adjusting the timing of ejection from the droplet ejection unit 4. The amount of deviation in the direction of arrow B is corrected by offsetting the amount of movement of the droplet discharge unit 4 by the slide mechanism 5. These series of operations are also performed to detect non-ejection for each nozzle.

<動作>
次に、前記構成からなる液滴吐出装置1の動作について説明する。
<Operation>
Next, the operation of the droplet discharge device 1 having the above configuration will be described.

まず、図示しない搬送ロボットにより修復対象となる基板10を搬送し、載置台2に載置する。このとき、基板10の位置を従来周知の方法により調整する。修復対象となる基板10は、被吐出平面である上面に、製造工程でダストが混入した部分、空白の窪みが形成された部分等について、レーザー加工等により不良部分を含む所定領域を除去して所定形状の凹部を形成したものが該当する。凹部は、例えば、深さ2μm程度に形成され、開口部は200×70μm程度の長方形状となっている。凹部の位置は、レーザー加工等により形成した際の位置データが修復箇所データとして登録したものを使用する。但し、凹部の位置は載置台2に載置後、観察カメラユニット18により特定するようにすることも可能である。載置台2では、吸引/送風機構を駆動し、吸引孔を介して基板10を吸着して位置決めする。   First, the substrate 10 to be repaired is transported by a transport robot (not shown) and placed on the mounting table 2. At this time, the position of the substrate 10 is adjusted by a conventionally known method. The substrate 10 to be repaired removes a predetermined region including a defective portion by laser processing or the like on a portion where dust is mixed in a manufacturing process or a portion where a blank recess is formed on an upper surface which is a discharge target plane. This corresponds to a case where a concave portion having a predetermined shape is formed. The recess is formed, for example, to a depth of about 2 μm, and the opening has a rectangular shape of about 200 × 70 μm. For the position of the concave portion, the position data registered by the laser processing or the like registered as the repaired portion data is used. However, the position of the recess may be specified by the observation camera unit 18 after being placed on the placing table 2. In the mounting table 2, the suction / air blowing mechanism is driven to adsorb and position the substrate 10 through the suction holes.

続いて、サブステージ8に位置するガントリ3をメインステージ7へと移動させる。メインステージ7では、ガントリ3を基板10の一端(図1のSTの位置)から他端(図1のENの位置)へと等速で移動させる。なお、ガントリ3を等速で移動させているのは、加減速移動により液滴吐出ユニットのインクタンク内のインクが慣性力を受けることを防止し、液滴吐出を安定させるためである。   Subsequently, the gantry 3 located on the substage 8 is moved to the main stage 7. In the main stage 7, the gantry 3 is moved at a constant speed from one end (position ST in FIG. 1) to the other end (position EN in FIG. 1) of the substrate 10. The reason why the gantry 3 is moved at a constant speed is to prevent the ink in the ink tank of the droplet discharge unit from receiving an inertial force due to the acceleration / deceleration movement and to stabilize the droplet discharge.

さらに、ガントリ3の等速移動中に、前記修復箇所データに基づいて液滴吐出ユニット4A、4B、4Cを該当箇所へと移動させる。この場合、液滴吐出ユニット4Aは領域10A、液滴吐出ユニット4Bは領域10B、液滴吐出ユニット4Cは領域10Cの範囲でそれぞれ個別に往復移動させる。   Further, while the gantry 3 is moving at a constant speed, the droplet discharge units 4A, 4B, and 4C are moved to the corresponding locations based on the repair location data. In this case, the droplet discharge unit 4A is individually reciprocated within the range of the region 10A, the droplet discharge unit 4B is the region 10B, and the droplet discharge unit 4C is individually moved within the range of the region 10C.

このとき、複数の液滴吐出ユニット4を個別に移動、停止、液滴吐出することで次のような場合が生じる。すなわち、いずれかの液滴吐出ユニット4から液滴を吐出する時期を、
(1)他の液滴吐出ユニットの等速移動中に行う場合(Aモード)
(2)他の液滴吐出ユニットの加減速完了直後に行う場合(Bモード)
(3)他の液滴吐出ユニットの加減速移動中に行う場合(Cモード)
(4)他の液滴吐出ユニットの停止中に行う場合(Dモード)
At this time, the following cases occur by individually moving, stopping, and discharging the droplets of the plurality of droplet discharge units 4. That is, the timing for ejecting droplets from any of the droplet ejection units 4,
(1) When performed while the other droplet discharge unit is moving at a constant speed (A mode)
(2) When performed immediately after completion of acceleration / deceleration of another droplet discharge unit (B mode)
(3) When performed during acceleration / deceleration movement of another droplet discharge unit (C mode)
(4) When performed while other droplet discharge units are stopped (D mode)

前記いずれかの液滴吐出ユニットからの液滴吐出は、次の実験結果に基づいて、他の液滴吐出ユニット4が等速移動(Aモード)又は停止状態(Dモード)にあるときにのみ行うように時期を設定した。   Droplet discharge from any one of the droplet discharge units is performed only when the other droplet discharge unit 4 is in constant speed movement (A mode) or stopped state (D mode) based on the following experimental results. Set the time to do.

実験装置としては、前記図6の模式図に示すものと同様の構成のものを使用した。そして、液滴吐出ユニット4Eを、矢印B方向に、加速移動、等速移動、減速移動、停止を繰り返す間、液滴吐出ユニット4Dを、矢印A方向に等速移動させながら液滴吐出させ、その着弾精度を計測した。ここで、停止とは、減速動作から停止し、安定化時間が経過した後の状態を意味する。等速移動とは、加速動作から等速移動へと移行し、安定化時間が経過した後の状態を意味する。なお、実験では、液滴吐出ユニット4Eから液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を使用し、5〜50kgの間で変化させた。   As the experimental apparatus, an apparatus having the same configuration as that shown in the schematic diagram of FIG. 6 was used. Then, the droplet discharge unit 4E is discharged in the direction of arrow B while moving the droplet discharge unit 4D at a constant speed in the direction of arrow A while repeating acceleration movement, constant speed movement, deceleration movement, and stop. The landing accuracy was measured. Here, the stop means a state after stopping from the deceleration operation and after the stabilization time has elapsed. The constant speed movement means a state after the transition from the acceleration operation to the constant speed movement and the stabilization time has elapsed. In the experiment, since it is not necessary to discharge droplets from the droplet discharge unit 4E, a dummy heavy object in which only the weight is adjusted was used, and was varied between 5 and 50 kg.

図20は、時間を横軸にして、上段が液滴吐出ユニット4Eのスライド機構5での移動速度、下段が液滴吐出ユニット4Dの吐出タイミングを示す模式図である。   FIG. 20 is a schematic diagram illustrating the moving speed of the droplet discharge unit 4E on the slide mechanism 5 on the horizontal axis and the discharge timing of the droplet discharge unit 4D on the lower stage, with time as the horizontal axis.

液滴吐出ユニット4Eについて、停止時間(停止ステップS300)の経過後、1回の移動停止動作毎に、加速時間(加速移動ステップS301)、加速後に等速移動しつつ安定化する安定化時間(第1の安定化ステップS302)、等速動作時間(等速移動ステップ:S303)、減速動作時間(減速移動ステップS304)、減速後に停止しつつ安定化する安定化時間(第2の安定化ステップS305)、停止時間(停止ステップS306)の順で進行させた。そして、前記液滴吐出ユニット4Eの移動動作中、液滴吐出ユニット4Dから基板10に液滴を滴下させ、その着弾精度を確認した。着弾精度は、發液処理した基板に液滴を着弾させて加熱硬化することで得られる着弾液滴の円形残渣の形状を、非接触3次元計測器で計測し、理想位置からのずれ量から算出した。   For the droplet discharge unit 4E, after the stop time (stop step S300) has elapsed, for each movement stop operation, the acceleration time (acceleration move step S301), and the stabilization time (stabilized while moving at a constant speed after acceleration ( First stabilization step S302), constant speed operation time (constant speed movement step: S303), deceleration operation time (deceleration movement step S304), stabilization time for stopping while decelerating (second stabilization step) S305) and the stop time (stop step S306). During the movement operation of the droplet discharge unit 4E, droplets were dropped from the droplet discharge unit 4D onto the substrate 10, and the landing accuracy was confirmed. The landing accuracy is determined from the amount of deviation from the ideal position by measuring the shape of the round residue of the landing droplet obtained by landing the droplet on the liquid-treated substrate and heating and curing it with a non-contact three-dimensional measuring instrument. Calculated.

図20の下段を見ると、液滴吐出ユニット4Dの吐出動作S400はDモード、吐出動作S401はCモード、吐出動作S402はBモード、吐出動作S403はAモード、吐出動作S404はCモード、吐出動作S405はBモード、吐出動作S406はDモードである。   20, the discharge operation S400 of the droplet discharge unit 4D is D mode, the discharge operation S401 is C mode, the discharge operation S402 is B mode, the discharge operation S403 is A mode, the discharge operation S404 is C mode, The operation S405 is the B mode, and the discharge operation S406 is the D mode.

Dモード(図20の吐出動作S400、S406が相当する。)では、着弾精度は全て±2μm以内に入ることがわかった(例えば、図7(a)参照)。つまり、Dモードは他の液滴吐出ユニット4Eの影響を受けることがなく、液滴吐出ユニット4D自体が持つ本来の性能となる。   In the D mode (corresponding to the discharge operations S400 and S406 in FIG. 20), it was found that the landing accuracy was all within ± 2 μm (for example, see FIG. 7A). That is, the D mode is not affected by the other droplet discharge unit 4E, and becomes the original performance of the droplet discharge unit 4D itself.

Aモード(図20の吐出動作S403が相当する。)では、着弾精度は全て±2μm以内に入り、Dモードと同様の結果が得られた(例えば、図7(a)参照)。よって、他の液滴吐出ユニット4Eが等速移動時に液滴を吐出しても、着弾精度に影響の無いことがわかった。   In the A mode (corresponding to the discharge operation S403 in FIG. 20), the landing accuracy was all within ± 2 μm, and the same result as in the D mode was obtained (for example, see FIG. 7A). Therefore, it has been found that even if another droplet discharge unit 4E discharges a droplet while moving at a constant speed, the landing accuracy is not affected.

Bモードでは、着弾位置精度は、A又はDモードに比べてやや悪化し、±3〜±5μm以内となった(例えば、図21参照)。なお、着弾精度の違いは、加減速動作が完了してからの経過時間によって生じ、完了から吐出までの経過時間の長いほうが着弾位置精度は良くなることがわかった。Bモードで着弾位置制度がやや悪化するのは、加減速動作時に発生した振動が収束するまでに一定時間を要するためである考えられる。   In the B mode, the landing position accuracy is slightly worse than in the A or D mode, and is within ± 3 ± 5 μm (for example, see FIG. 21). The difference in landing accuracy is caused by the elapsed time after completion of the acceleration / deceleration operation, and it has been found that the landing position accuracy is improved as the elapsed time from completion to ejection is longer. The reason why the landing position system slightly deteriorates in the B mode is considered to be because it takes a certain time for the vibration generated during the acceleration / deceleration operation to converge.

Cモードでは、着弾精度は±5μm以上となる場合が生じた(例えば、図7(b)参照)。この状態で基板10に液滴を滴下すると、塗布すべき領域外に液材が流れ込み、不良品となった。Aモード及びDモードに比べてCモードで着弾位置精度が悪化した原因としては、液滴吐出ユニット4Dの吐出中に、重量物である他の液滴吐出ユニット4Eが、加減速動作を行ったためにガントリ3に慣性反力がかかり、その振動が吐出中の液滴吐出ユニット4Dに悪影響を与えたものと考えられる。   In the C mode, the landing accuracy may be ± 5 μm or more (for example, see FIG. 7B). When droplets were dropped on the substrate 10 in this state, the liquid material flowed out of the region to be coated, resulting in a defective product. The reason why the landing position accuracy is deteriorated in the C mode compared to the A mode and the D mode is that the other droplet discharge unit 4E which is a heavy object performs the acceleration / deceleration operation during the discharge of the droplet discharge unit 4D. It is considered that the inertial reaction force is applied to the gantry 3 and the vibration adversely affects the droplet discharge unit 4D during discharge.

以上の結果から、複数の液滴吐出ユニット4が個別に移動可能に構成した装置において、いずれかの液滴吐出ユニット4Dからの液滴吐出中に、他の液滴吐出ユニット4Eを加減速動作させると、着弾精度が悪化することがわかった。また、加減速動作直後の残留振動が存在する際に吐出動作を行っても、やはり着弾精度がやや悪化することがわかった。前記実験では、2個の液滴吐出ユニット4D、4Eを用いたが、2個以上の液滴吐出ユニット4を備えた構成であっても、いずれかの液滴吐出ユニット4から液滴吐出させる場合、全ての他の液滴吐出ユニット4が等速移動又は停止状態にあることが、着弾精度の向上に必須であることは明白である。   Based on the above results, in the apparatus configured such that the plurality of droplet discharge units 4 are individually movable, the other droplet discharge units 4E are accelerated / decelerated during the droplet discharge from any one of the droplet discharge units 4D. It was found that the landing accuracy deteriorates. It was also found that the landing accuracy is slightly deteriorated even if the ejection operation is performed when there is residual vibration immediately after the acceleration / deceleration operation. In the experiment, two droplet discharge units 4D and 4E were used. However, even if the configuration includes two or more droplet discharge units 4, droplets are discharged from any one of the droplet discharge units 4. In this case, it is obvious that it is essential to improve the landing accuracy that all the other droplet discharge units 4 are in a constant speed movement or stopped state.

なお、液滴吐出ユニット4の重量を10kgとしたとき、残留振動が収まるまでの時間を、加速度ピックアップ装置を用いて計測したところ0.1sであり、この時間を過ぎると着弾精度は悪化することは無かった。この残留振動が収まる時間は、装置の剛性、液滴吐出ユニットの重量、液滴吐出ユニット4の加減速度により異なるが、加速度ピックアップ装置等の振動検出手段を用いて振動を計測することで、必要な安定化時間を決定することができる。但し、加減速度0.5m/s以下の場合には、加減速中でも着弾位置精度の悪化は見られなかった。よって、本発明では、加減速度0.5m/s以下に例示されるような、着弾位置精度を悪化させない程度の緩やかな加減速も、請求項記載の等速移動とみなすことも可能である。また、等速動作中の速度変動による加減速動作も請求項記載の等速移動と見なすことができる。 In addition, when the weight of the droplet discharge unit 4 is 10 kg, the time until the residual vibration is settled is measured by using an acceleration pickup device and is 0.1 s. After this time, the landing accuracy deteriorates. There was no. The time for this residual vibration to settle depends on the rigidity of the device, the weight of the droplet discharge unit, and the acceleration / deceleration of the droplet discharge unit 4, but it is necessary by measuring the vibration using a vibration detection means such as an acceleration pickup device. The stabilization time can be determined. However, when the acceleration / deceleration speed was 0.5 m / s 2 or less, the landing position accuracy was not deteriorated even during acceleration / deceleration. Therefore, in the present invention, gentle acceleration / deceleration that does not deteriorate the landing position accuracy, as exemplified by acceleration / deceleration of 0.5 m / s 2 or less, can be regarded as constant-velocity movement according to the claims. . Further, the acceleration / deceleration operation due to the speed fluctuation during the constant speed operation can be regarded as the constant speed movement described in the claims.

次いで、基板10が図12に示すような欠陥部100を有する場合の各液滴吐出ユニット4A、4B、4Cの動作について説明する。図12の例では、基板10の表面には、合計8箇所に欠陥部100が存在する。   Next, the operation of each of the droplet discharge units 4A, 4B, and 4C when the substrate 10 has the defective portion 100 as shown in FIG. 12 will be described. In the example of FIG. 12, there are a total of eight defective portions 100 on the surface of the substrate 10.

液滴吐出ユニット4Aは、図12の矢印のように基板10上を移動、停止し、「欠陥部100A1→欠陥部100A2→欠陥部100A3」の順に液滴を吐出する。液滴吐出ユニット4Aを移動させる場合、B方向のアドレスが一致した位置で停止させ、ガントリ3がA方向に移動してA方向のアドレスが一致するまで待機する。その後、A方向のアドレスが一致すれば、液滴吐出ユニット4を駆動し、吐出口から液滴を処理基板10上の所望位置に吐出させる。同様に液滴吐出ユニット4Bは「欠陥部100B1→欠陥部100B2→欠陥部100B3」の順に、液滴吐出ユニット4Cは「欠陥部100C1→欠陥部100C2」の順に、それぞれが個別に移動、停止、吐出を繰り返す。   The droplet discharge unit 4A moves and stops on the substrate 10 as indicated by arrows in FIG. 12, and discharges droplets in the order of “defective portion 100A1 → defective portion 100A2 → defective portion 100A3”. When moving the droplet discharge unit 4A, the droplet discharge unit 4A is stopped at a position where the addresses in the B direction match, and waits until the gantry 3 moves in the A direction and the addresses in the A direction match. Thereafter, if the addresses in the A direction match, the droplet discharge unit 4 is driven to discharge the droplets from the discharge port to a desired position on the processing substrate 10. Similarly, the droplet discharge unit 4B moves and stops individually in the order of “defective portion 100B1 → defective portion 100B2 → defective portion 100B3”, and the droplet discharge unit 4C moves in the order of “defective portion 100C1 → defective portion 100C2”. Repeat discharge.

この場合、各液滴吐出ユニット4の駆動制御を、ある液滴吐出ユニット4の吐出動作のタイミングと、他の液滴吐出ユニット4の移動動作のタイミングとの関係を考慮することなく行えば、例えば、欠損部が図12に示すパターンで存在する場合、各液滴吐出ユニット4の駆動状態は図13(a)に示すようになる。各液滴吐出ユニット4は個別のタイミングで移動されるので、図中のAでは、液滴吐出ユニット4Bが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット4Cは加速移動することになる。また、図中のBでは、液滴吐出ユニット4Aが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット4Bが加速移動することになる。   In this case, if the drive control of each droplet discharge unit 4 is performed without considering the relationship between the timing of the discharge operation of a certain droplet discharge unit 4 and the timing of the movement operation of another droplet discharge unit 4, For example, when the defect portion exists in the pattern shown in FIG. 12, the driving state of each droplet discharge unit 4 is as shown in FIG. Since each droplet discharge unit 4 is moved at an individual timing, in A in the figure, when the droplet discharge unit 4B is in the discharge state, the droplet discharge unit 4C is accelerated. In B in the figure, when the droplet discharge unit 4A is in the discharge state, the droplet discharge unit 4B is accelerated.

このように、ある液滴吐出ユニット4の吐出動作を、他の液滴吐出ユニット4の加減速時に行えば、前述の実験結果が示す通り、液滴吐出に振動等の悪影響を及ぼし、着弾精度が低下することになる。但し、ガントリ3上に複数の液滴吐出ユニット4が搭載され、ガントリ3と修復すべき基板10を相対的に等速移動する過程で、液滴を吐出する構成では、吐出動作のタイミングを調整することは難しい。そこで、図13(b)に示すように、液滴吐出ユニット4の移動のタイミングを調整する。具体的には、図13(a)中の破線の矢印の方向に修正し、ある液滴吐出ユニット4が液滴吐出動作にあれば、残りの液滴吐出ユニット4を、加速状態、減速状態、加減速直後のいずれの状態にもならないようにする。   As described above, if the discharge operation of a certain droplet discharge unit 4 is performed at the time of acceleration / deceleration of other droplet discharge units 4, as shown in the above experimental results, the droplet discharge has an adverse effect such as vibration, and the landing accuracy is reduced. Will drop. However, in the configuration in which a plurality of droplet discharge units 4 are mounted on the gantry 3 and the droplets are discharged while the gantry 3 and the substrate 10 to be repaired are moved relatively at a constant speed, the timing of the discharge operation is adjusted. Difficult to do. Therefore, as shown in FIG. 13B, the timing of movement of the droplet discharge unit 4 is adjusted. Specifically, if the correction is made in the direction of the broken arrow in FIG. 13A and a certain droplet discharge unit 4 is in the droplet discharge operation, the remaining droplet discharge units 4 are put into the accelerated state and the decelerated state. Avoid any state immediately after acceleration / deceleration.

なお、液滴吐出ユニット4の移動時期を個別に調整ができない場合、欠陥箇所の巡回順序を見直すようにすればよい。これにより、効率的な欠陥の修復を行うことが可能となる。   In addition, when the movement timing of the droplet discharge unit 4 cannot be individually adjusted, it is sufficient to review the circulation order of defective portions. This makes it possible to repair defects efficiently.

また、前記液滴吐出ユニット4の加速度が急激に変化しないように、例えば、速度曲線をなだらかに変化させるのが好ましい。速度曲線を図22(a)に示すように変化させる場合、加速度曲線は図22(b)に示すようになり、加減速動作後の安定化時間を短縮化することが可能となった。   For example, it is preferable to gently change the velocity curve so that the acceleration of the droplet discharge unit 4 does not change abruptly. When the speed curve is changed as shown in FIG. 22A, the acceleration curve becomes as shown in FIG. 22B, and the stabilization time after the acceleration / deceleration operation can be shortened.

<メンテナンス>
基板10の搬出及び搬入を実行する間や、基板10への液滴吐出動作を長期間実施しないときには、液滴吐出ユニット4に対してメンテナンス動作を実行する。メンテナンス動作では、不吐出検出、キャップ、キャップ内吸引パージ、ワイピングを行う。
<Maintenance>
A maintenance operation is performed on the droplet discharge unit 4 while the substrate 10 is being carried out and loaded, or when the droplet discharge operation to the substrate 10 is not performed for a long period of time. In the maintenance operation, non-discharge detection, cap, suction purge in the cap, and wiping are performed.

先の基板10の処理後、直ちに次の基板10の処理を行う場合、先の基板10の搬出動作命令が出力されるのと同時に、液滴吐出ユニット4を搭載したガントリ3に対してメンテナンス部13への移動命令が出力される。   When the next substrate 10 is processed immediately after the previous substrate 10 is processed, a maintenance operation is performed on the gantry 3 on which the droplet discharge unit 4 is mounted at the same time when a command for carrying out the previous substrate 10 is output. The move command to 13 is output.

図示しないレーザー発光回路は不吐出検出の指令を受けると、レーザー発光素子11からレーザー受光素子12に向かってレーザーを連続的に照射する。レーザー照射方向は、図14に示すように、基板面に略平行で、かつノズル孔列に略平行である。万一、レーザー光軸内を液滴が通過しない場合には図示しない微動機構により位置を調整する。   A laser emission circuit (not shown) continuously irradiates a laser from the laser light emitting element 11 toward the laser light receiving element 12 when receiving a non-ejection detection command. As shown in FIG. 14, the laser irradiation direction is substantially parallel to the substrate surface and substantially parallel to the nozzle hole array. If the droplet does not pass through the laser optical axis, the position is adjusted by a fine movement mechanism (not shown).

レーザー82の照射が開始されれば、1番目のノズル孔26から液滴を一定時間吐出させる。そして、受光量計測手段からの光量を読み取り、通常の受光量と比較することにより遮光量を計測する。続いて、遮光量の値が予め設定した設定値の範囲内にあるか判断し、設定値の範囲内の場合は正常吐出とみなし、それ以外は吐出不良とみなす。順次、2番目、3番目と同様の吐出制御及び遮光量計測を行い、液滴吐出ユニット4の全てのノズル孔26について吐出不良の有無を確認する。   When the irradiation of the laser 82 is started, a droplet is ejected from the first nozzle hole 26 for a predetermined time. Then, the amount of light shielded is measured by reading the amount of light from the received light amount measuring means and comparing it with the normal received light amount. Subsequently, it is determined whether or not the value of the light shielding amount is within a preset set value range. If it is within the set value range, it is regarded as normal ejection, and otherwise it is regarded as ejection failure. Sequentially, ejection control and light shielding amount measurement similar to those of the second and third are performed, and the presence or absence of ejection failure is confirmed for all the nozzle holes 26 of the droplet ejection unit 4.

吐出不良が無い場合、液滴吐出ユニット4をキャップ位置に移動させ、基板搬入動作が完了する直前までキャッピングを行う。吐出不良がある場合、従来技術で行われている回復動作、例えば、「液滴吐出ユニット4をキャップ位置に移動→キャッピング→キャップを負圧に引いてノズル孔26から強制排出→キャップ解除→ワイピング」を行い、再度、不吐出検出を行う。不吐出検出と回復動作を、吐出不良が無くなるまで数回を限度に実行する。吐出不良が回復しない場合は、その旨を装置に出力する。   If there is no ejection failure, the droplet ejection unit 4 is moved to the cap position and capping is performed until just before the substrate carrying-in operation is completed. When there is a discharge failure, the recovery operation performed in the prior art, for example, “moving the droplet discharge unit 4 to the cap position → capping → pulling the cap to negative pressure and forcibly discharging from the nozzle hole 26 → cap release → wiping And non-ejection detection is performed again. Non-ejection detection and recovery operations are executed up to several times until ejection failure is eliminated. If the ejection failure does not recover, a message to that effect is output.

なお、先の対象基板10を処理する直前の最後の不吐出検出結果と、先の対象基板10を搬出中に行う最初の不吐検出結果を比較し、吐出状態に変化が認められる場合、先の対象基板10の処理が不適として廃棄するか、修復工程に回すようにすればよい。   In addition, when the last non-discharge detection result immediately before processing the previous target substrate 10 is compared with the first non-discharge detection result performed while the previous target substrate 10 is being unloaded, a change is recognized in the discharge state. The processing of the target substrate 10 may be discarded as inappropriate, or may be sent to a repair process.

<他の実施形態>
前記実施形態では、1つのガントリ3に3つの液滴吐出ユニット4を設けるようにしたが、4つ以上設けることもできる。前記実施形態に係る寸法のガントリ3であれば、3〜12個の液滴吐出ユニット4を設けることが可能である。図15は、1つのガントリ3に9個の液滴吐出ユニット4を設けた例を示す。
<Other embodiments>
In the embodiment, three droplet discharge units 4 are provided in one gantry 3, but four or more droplet discharge units 4 may be provided. If the gantry 3 has the dimensions according to the embodiment, 3 to 12 droplet discharge units 4 can be provided. FIG. 15 shows an example in which nine droplet discharge units 4 are provided in one gantry 3.

ガントリ3の両側面にはスライド機構5が千鳥配列で、一方の側面には4つ、他方の側面には5つ設けられ、それらは機能的に独立している。そして、各スライド機構5には液滴吐出ユニット4が往復移動可能に取り付けられている。したがって、ある液滴吐出ユニット4のスライド機構5上を他の液滴吐出ユニット4が移動することはない。   The slide mechanism 5 is arranged in a staggered manner on both sides of the gantry 3, and four on one side and five on the other side are functionally independent. A droplet discharge unit 4 is attached to each slide mechanism 5 so as to be able to reciprocate. Therefore, the other droplet discharge unit 4 does not move on the slide mechanism 5 of a certain droplet discharge unit 4.

各液滴吐出ユニット4の往復移動範囲は、ガントリ3の一方の側面に配設されたものと他方の側面に配設されたものとの間で、移動方向で重複するように設定されている。この重複範囲は大きければ大きい程よく、1/3以上重複していることが望ましい。但し、1/2以上重複すると、ガントリ3の各側面で隣接する液滴吐出ユニット4の移動範囲が干渉することになるので、1/2未満とされている。したがって、基板の全範囲に亘って確実に液滴を吐出させることができる。また装置の故障や誤動作の場合でも、液滴吐出ユニット4同士が互いに衝突する恐れがなく、信頼性の高い装置とすることができる。   The reciprocating range of each droplet discharge unit 4 is set so as to overlap in the moving direction between the one disposed on one side surface of the gantry 3 and the one disposed on the other side surface. . The larger the overlapping range is, the better, and it is desirable that the overlapping range is 1/3 or more. However, if it overlaps 1/2 or more, the movement range of the adjacent droplet discharge unit 4 on each side surface of the gantry 3 interferes, so it is set to less than 1/2. Therefore, it is possible to reliably discharge droplets over the entire range of the substrate. Further, even in the case of a failure or malfunction of the apparatus, the droplet discharge units 4 do not collide with each other, and the apparatus can be made highly reliable.

このように、1つのガントリ3に4つ以上の液滴吐出ユニット4を千鳥配列で設けるようにしたので、高密度で液滴吐出ユニット4を配置することができ、液滴吐出効率を高めることが可能となる。また、各液滴吐出ユニット4の移動量を抑えることができるので、液滴吐出ユニット4の移動に伴う振動の発生等を防止しやすくなり、他の液滴吐出ユニット4による着弾精度をさらに高めることが可能となる。   As described above, since four or more droplet discharge units 4 are provided in a staggered arrangement in one gantry 3, the droplet discharge units 4 can be arranged with high density, and the droplet discharge efficiency is improved. Is possible. In addition, since the amount of movement of each droplet discharge unit 4 can be suppressed, it is easy to prevent the occurrence of vibration associated with the movement of the droplet discharge unit 4, and the landing accuracy by other droplet discharge units 4 is further increased. It becomes possible.

<他の実施形態>
前記実施形態では、載置台2を固定式としたが、例えば、図16に示すように、可動式とするのが好ましい。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the mounting table 2 is fixed. However, for example, as shown in FIG.

すなわち、前記載置台2を、基板10の搬入時及び搬送時に移動することができるように、装置基体27上に搭載すればよい。装置基体27の上面は、載置台2と同様に、平面度及び水平度が高精度に形成されている。装置基体27の上面両側部にはスライドレール28が設けられ、載置台2が往復移動可能に支持されている。載置台2には、図示しないθ回転機構が設けられている。θ回転機構のリニアモータ制御により、載置台2はスライドレール28上を往復移動し、載置した基板10を同一面内で回転させる。また、載置台2は、スライドレール28と直交する方向に微調整可能となっている。前記スライドレール28には、さらにスライド部材29を介して一対のガントリ3が往復移動可能に支持されている。ガントリ3同士は互いに連結されており一体的に往復移動する。スライド部材29は、スライドレール28上をエアーにより常時浮上した状態に維持され、リニアモータ制御によりスライドレール28に沿って往復移動する。   That is, the mounting table 2 may be mounted on the apparatus base 27 so that it can be moved when the substrate 10 is carried in and when it is carried. The upper surface of the apparatus base 27 is formed with high accuracy in flatness and horizontality, like the mounting table 2. Slide rails 28 are provided on both sides of the upper surface of the apparatus base 27, and the mounting table 2 is supported so as to be able to reciprocate. The mounting table 2 is provided with a θ rotation mechanism (not shown). By the linear motor control of the θ rotation mechanism, the mounting table 2 reciprocates on the slide rail 28 to rotate the mounted substrate 10 in the same plane. The mounting table 2 can be finely adjusted in a direction orthogonal to the slide rail 28. A pair of gantry 3 is supported on the slide rail 28 via a slide member 29 so as to be reciprocally movable. The gantry 3 is mutually connected and reciprocates integrally. The slide member 29 is maintained in a state of constantly floating on the slide rail 28 by air, and reciprocates along the slide rail 28 by linear motor control.

前記載置台2に基板10を載置する場合、載置台2を装置基体27に対して移動させ、搬送ロボットにより対象となる基板10を載置する。基板10には、面内回転方向を補正するためのアライメントマーク10aが2箇所に形成されている。アライメントマーク10aは同心円状のマークであり、基板10上の2つのアライメントマーク10aのピッチずれ(正規の位置からのずれ量)は2μm以内である。基板10の液滴吐出位置は、アライメントマーク10aを基準として決定されている。   When the substrate 10 is mounted on the mounting table 2, the mounting table 2 is moved with respect to the apparatus base 27, and the target substrate 10 is mounted by the transfer robot. The substrate 10 is formed with two alignment marks 10a for correcting the in-plane rotation direction. The alignment mark 10a is a concentric mark, and the pitch shift (shift amount from the normal position) of the two alignment marks 10a on the substrate 10 is within 2 μm. The droplet discharge position on the substrate 10 is determined based on the alignment mark 10a.

一方のガントリ3Aの両端部には、図17に示すように、2つのアライメントカメラ30がそれぞれ固定されている。アライメントカメラ30は、複数の広視野モードと狭視野モードを有し、広視野モードでθ回転機構及び微動機構によりアライメントした後、狭視野モードで再度同様なアライメント動作を行う。アライメントカメラ30は、図17(a)の位置からガントリ3と一体的に図17(b)の位置に移動し、アライメントカメラ30の画像情報を元に、基板10の基準位置Rからのずれを算出し、前述の載置台2のθ回転機構と矢印B方向の微動機構により図17(b)の点線回転矢印方向に基板10の姿勢を補正する。また、他方のガントリ3Bには、前記実施形態と同様に、スライド機構5を介して観察カメラユニット18が往復移動可能に取り付けられている。   As shown in FIG. 17, two alignment cameras 30 are fixed to both ends of one gantry 3A. The alignment camera 30 has a plurality of wide-field modes and narrow-field modes. After alignment by the θ rotation mechanism and fine movement mechanism in the wide-field mode, the alignment operation is performed again in the narrow-field mode. The alignment camera 30 is moved integrally with the gantry 3 from the position shown in FIG. 17A to the position shown in FIG. 17B, and the deviation from the reference position R of the substrate 10 is determined based on the image information of the alignment camera 30. Then, the posture of the substrate 10 is corrected in the direction of the dotted rotation arrow in FIG. 17B by the θ rotation mechanism of the mounting table 2 and the fine movement mechanism in the arrow B direction. Moreover, the observation camera unit 18 is attached to the other gantry 3B through the slide mechanism 5 so as to be able to reciprocate similarly to the above-described embodiment.

図18は、広視野モードでのアライメントカメラ30による撮像画像の模式図であり、図18(a)はアライメントカメラによる画像、図18(b)はアライメントカメラ90Bによる画像である。   FIG. 18 is a schematic diagram of an image captured by the alignment camera 30 in the wide-field mode. FIG. 18A is an image by the alignment camera, and FIG. 18B is an image by the alignment camera 90B.

広視野モードは、搬送ロボットの載置台2への基板10の配置精度以上の視野を有するように設計されている。広視野モードでは、まず、同心円のアライメントマーク10aの外円側を用いて、アライメントマーク10aと基準位置Rとのずれを計測し、アライメントマーク10aと基準位置Rが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により載置台2を調整し、基板10の姿勢を制御する。   The wide-field mode is designed to have a field of view that is greater than the placement accuracy of the substrate 10 on the mounting table 2 of the transfer robot. In the wide-field mode, first, the outer circle side of the concentric alignment mark 10a is used to measure the deviation between the alignment mark 10a and the reference position R, and the θ rotation mechanism so that the alignment mark 10a and the reference position R coincide with each other. And the mounting table 2 is adjusted by the fine adjustment mechanism, and the posture of the substrate 10 is controlled.

次に、図19に示すように、アライメントカメラ30を狭視野モードに切り替え、同心円の内側円を用いてアライメントマーク10aと基準位置Rとのずれを計測し、アライメントマーク10aと基準位置Rが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により載置台2を調整し、基板10の姿勢を制御する。   Next, as shown in FIG. 19, the alignment camera 30 is switched to the narrow-field mode, the deviation between the alignment mark 10 a and the reference position R is measured using an inner circle of concentric circles, and the alignment mark 10 a and the reference position R match. As described above, the mounting table 2 is adjusted by the θ rotation mechanism and the fine adjustment mechanism, and the posture of the substrate 10 is controlled.

また、アライメントカメラ30による観察位置と液滴吐出ユニット4の液滴吐出位置は、液滴吐出ユニット4の取付後の調整工程で予め計測されている。   Further, the observation position by the alignment camera 30 and the droplet discharge position of the droplet discharge unit 4 are measured in advance in an adjustment process after the droplet discharge unit 4 is attached.

前記構成によれば、図示しない搬送ロボットにより基板10を搬入する場合、搬入する基板10を載置しやすい位置まで載置台2を移動させることができる。また、基板10を載置された載置台2は、元の位置すなわち液滴を吐出するための液滴吐出位置へと移動させ、アライメントカメラ30により基板10の位置調整を行うことができる。   According to the said structure, when carrying in the board | substrate 10 with the conveyance robot which is not shown in figure, the mounting base 2 can be moved to the position where the board | substrate 10 to carry in is easy to mount. Further, the mounting table 2 on which the substrate 10 is mounted can be moved to the original position, that is, a droplet discharge position for discharging droplets, and the position of the substrate 10 can be adjusted by the alignment camera 30.

なお、前記実施形態では、ガントリ3を1又は2つとしたが、3以上とすることも可能である。   In the above embodiment, one or two gantry 3 are used, but three or more can be used.

また、前記実施形態では、基板10の表面全体に液滴を塗布した後、欠陥部100が発見された場合の修復のために使用可能な液滴塗布装置1について説明したが、この液滴塗布装置1は他の用途にも使用可能である。すなわち、基板上に点在する所望箇所に液滴を吐出させることが可能である。また、カラーフィルタ基板の修復にも使用可能である。   Further, in the above-described embodiment, the liquid droplet application apparatus 1 that can be used for repair when the defective portion 100 is found after applying liquid droplets to the entire surface of the substrate 10 has been described. The device 1 can also be used for other purposes. That is, it is possible to discharge droplets to desired locations scattered on the substrate. It can also be used to repair color filter substrates.

前記実施形態は、液晶表示装置等で用いられるカラーフィルタ基板において、製造工程で発生する欠損部分の修復を行う装置としているが、基板に点在する所望箇所に高速に吐出を行うことのできる装置を説明するために例示したに過ぎない。   In the above embodiment, a color filter substrate used in a liquid crystal display device or the like is used as a device for repairing a defective portion generated in a manufacturing process. However, the device can perform high-speed ejection at desired locations scattered on the substrate. This is merely an example for explaining the above.

例えば、
・基板上に導電性インクを吐出して配線パターンを描画する装置
・基板上に有機EL(Electronic Luminescence)を形成する材料を吐出し、有機EL表示部を製造する装置
・有機EL表示部の欠損部を修復する装置
・大型看板等に画像を印刷する装置、または画像を修復する装置
・その他のインクジェット技術を応用した製造装置
にも適用できることは明らかである。
For example,
-A device that draws a wiring pattern by discharging conductive ink on the substrate-A device that manufactures an organic EL display unit by discharging a material that forms organic EL (Electro Luminescence) on the substrate-Defects in the organic EL display unit It is obvious that the present invention can also be applied to an apparatus for repairing a part, an apparatus for printing an image on a large signboard, etc., an apparatus for repairing an image, or a manufacturing apparatus to which other inkjet technology is applied.

特にカラーフィルタ基板の画素のような厚み均一性が性能に大きく影響を及ぼすような基板の場合、全てのノズル孔からの吐出量を予め装置外で計測しておき、吐出量補正を行いながら吐出を行う必要がある。例えば前述の200×70×深さ2μmの凹部に固形分10%の液滴を吐出する場合には、300pL程度の滴下が必要となる。ここで、吐出量補正を液滴数の増減により行う場合、1滴の液滴量が小さいほど高精度に補正を行うことができるが、その分、液滴数を増やす必要が生じる。そこで、本実施形態のように、基板の搬送方向に対して略平行にノズル列を配列し、複数のノズルを使用して液滴を吐出させると、1ノズルが受け持つ滴下量は概ね300÷(ノズル数)に分割できるために、体積の小さい液滴を吐出させて高精度な吐出量補正を加えながら、処理速度(基板搬送速度)を落とさなくても良くなる。また、吐出量補正と関係なく、より高速に処理を行いたい場合も効果を発揮する。   In particular, in the case of a substrate where thickness uniformity, such as pixels on a color filter substrate, has a large effect on performance, the discharge amount from all nozzle holes is measured outside the device in advance and discharged while correcting the discharge amount. Need to do. For example, in the case where a droplet having a solid content of 10% is discharged into the above-described recess of 200 × 70 × 2 μm in depth, approximately 300 pL is required. Here, when the ejection amount correction is performed by increasing / decreasing the number of droplets, the smaller the droplet amount, the more accurate the correction can be. However, it is necessary to increase the number of droplets accordingly. Therefore, as in the present embodiment, when the nozzle rows are arranged substantially parallel to the substrate transport direction and droplets are ejected using a plurality of nozzles, the amount of droplets that one nozzle is responsible for is approximately 300 / ( The number of nozzles) can be divided, so that it is not necessary to decrease the processing speed (substrate transport speed) while discharging a small volume droplet and performing highly accurate discharge amount correction. In addition, it is also effective when processing is to be performed at a higher speed regardless of the ejection amount correction.

また、前記各実施形態では、基板10に対して液滴吐出ユニット4側を移動させるようにしたが、基板10側すなわち載置台2を移動させたり、両者を移動させたりする等、相対的に移動可能な構成であればよい。   Further, in each of the embodiments, the droplet discharge unit 4 side is moved with respect to the substrate 10, but the substrate 10 side, that is, the mounting table 2 is moved, or both are moved relatively. Any movable configuration may be used.

さらに、前記各実施形態では、ガントリ3を載置台2上で移動させる構成としたが、大型であれば、地面に直接設置する構成としても構わない。   Furthermore, in each said embodiment, although it was set as the structure which moves the gantry 3 on the mounting base 2, if it is large sized, it is good also as a structure directly installed on the ground.

本実施形態に係る液滴吐出装置の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the droplet discharge apparatus which concerns on this embodiment. 図1に示す液滴吐出装置の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the droplet discharge device shown in FIG. 1. 図1のスライド機構を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the slide mechanism of FIG. 図1に示す液滴吐出ユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the droplet discharge unit shown in FIG. 図1に示す液滴吐出装置に搭載される制御機器関連のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram related to a control device mounted on the droplet discharge device shown in FIG. 1. 実験で使用した液滴吐出装置の模式平面図である。It is a schematic plan view of the droplet discharge device used in the experiment. 図6の液滴吐出装置による着弾分布図であり、(a)は着弾精度の高い例、(b)は着弾精度の低い例を示す。FIG. 7 is a distribution diagram of landing by the droplet discharge device of FIG. 6, (a) shows an example with high landing accuracy and (b) shows an example with low landing accuracy. 図6に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が2000kgの場合の実験結果を示す図表である。FIG. 7 is a chart showing experimental results when the total weight of the gantry is 2000 kg in the droplet discharge device shown in FIG. 6. 図6に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が1000kgの場合の実験結果を示す図表である。7 is a chart showing experimental results when the total weight of the gantry is 1000 kg in the droplet discharge device shown in FIG. ガントリの両端部で移動量にズレが生じた状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which the shift | offset | difference produced in the movement amount in the both ends of the gantry. 載置台側から上方に向かって液滴吐出ユニットとガントリの一部を見た模式図で、(a)は1色用、(b)は3色用を示す。Schematic views of the droplet discharge unit and a part of the gantry as viewed from the mounting table upward, (a) for one color and (b) for three colors. 基板に形成される欠陥部の分布例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of distribution of the defect part formed in a board | substrate. 液滴吐出ユニット毎の経過時間と移動速度との関係を示すグラフで、(a)は補正前、(b)は補正後を示す。It is a graph which shows the relationship between the elapsed time for every droplet discharge unit, and a moving speed, (a) shows before correction | amendment, (b) shows after correction | amendment. メンテナンス部に於けるレーザーの照射状態を示す模式図で、(a)は正面図、(b)は底面図を示す。It is a schematic diagram which shows the irradiation state of the laser in a maintenance part, (a) is a front view, (b) shows a bottom view. 他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of a droplet discharge device according to another embodiment. 他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the droplet discharge apparatus which concerns on other embodiment. 図16の液滴吐出装置の概略平面図で、(a)は初期位置、(b)は移動途中を示す。FIG. 17A is a schematic plan view of the droplet discharge device of FIG. 16, and FIG. 広視野モードによりアライメントマークの検出方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the detection method of an alignment mark by a wide visual field mode. 狭視野モードにアライメントマークの検出方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the detection method of an alignment mark in a narrow visual field mode. 図6に示す液滴吐出ユニットによる液滴吐出で、経過時間と、各液滴吐出ユニットの移動時間及び液滴吐出のタイミングとの関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the elapsed time, the movement time of each droplet discharge unit, and the timing of droplet discharge in the droplet discharge by the droplet discharge unit shown in FIG. 6. 図6に示す液滴吐出ユニットによる着弾分布を示す図である。It is a figure which shows the impact distribution by the droplet discharge unit shown in FIG. (a)は経過時間と液滴吐出ユニットの移動速度の関係を示すグラフであり、(b)は経過時間と液滴吐出ユニットの加速度の関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between elapsed time and the moving speed of a droplet discharge unit, (b) is a graph which shows the relationship between elapsed time and the acceleration of a droplet discharge unit.

符号の説明Explanation of symbols

1…液滴吐出装置
2…載置台
3…ガントリ
4…液滴吐出ユニット
5…スライド機構
6…制御装置
7…メインステージ
8…サブステージ
9…ガントリレール
10…基板
11…レーザー発光素子
12…レーザー受光素子
13…中央梁部
14…両端支持部
15…LMガイド
16…リニアガイド
17…リニア駆動機構
18…観察カメラユニット
19…吐出素子
20…駆動制御回路
21…電気接続ケーブル
22…インクタンク
23…インク配管
24…筺体
25…ノズルプレート
26…ノズル孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge apparatus 2 ... Mounting stage 3 ... Gantry 4 ... Droplet discharge unit 5 ... Slide mechanism 6 ... Control apparatus 7 ... Main stage 8 ... Substage 9 ... Gantry rail 10 ... Substrate 11 ... Laser light emitting element 12 ... Laser Light receiving element 13 ... Central beam part 14 ... Both ends support part 15 ... LM guide 16 ... Linear guide 17 ... Linear drive mechanism 18 ... Observation camera unit 19 ... Discharge element 20 ... Drive control circuit 21 ... Electric connection cable 22 ... Ink tank 23 ... Ink pipe 24 ... Housing 25 ... Nozzle plate 26 ... Nozzle hole

Claims (13)

被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限したことを特徴とする液滴吐出装置。
A discharged body support means for supporting a discharged body having a discharged plane;
A plurality of droplet ejection means for ejecting droplets onto the ejection plane of the ejection target;
Drive control means for individually controlling discharge and movement of the plurality of droplet discharge means,
The plurality of droplet discharge means and the discharge target are configured to be relatively movable,
In the case where any one of the droplet discharge means discharges droplets onto the discharge target, the drive control means is configured to use another droplet discharge means so that the droplet position by the droplet discharge means falls within an allowable range. A droplet discharge device characterized in that the movement range of the liquid crystal is limited to a stable movement region.
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体の相対移動は、
前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第1の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第1支持手段と、
前記第1支持手段を、前記第1の方向とは直交する第2の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第2支持手段とにより行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
The relative movement of the plurality of droplet discharge means and the discharge target is:
First support means for individually supporting the droplet discharge means so as to be reciprocally movable relative to the discharge target support means toward a first direction of a discharge target plane of the discharge target;
The first support means is configured to be performed by second support means that is supported so as to be capable of reciprocating relative to the discharged object support means in a second direction orthogonal to the first direction. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein
前記第1支持手段は、前記全ての液滴吐出手段の往復移動範囲で、前記第1の方向に於ける被吐出体の全領域をカバーできるように、前記各液滴吐出手段を支持する構成としたことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出装置。   The first support means is configured to support each droplet discharge means so as to cover the entire area of the discharge target body in the first direction within the reciprocal movement range of all the droplet discharge means. The droplet discharge device according to claim 2, wherein 前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法Sは、前記第1の方向の被吐出体の寸法をLとしたとき、0.1≦S/L≦0.4を満足することを特徴とする請求項2又は3に記載の液滴吐出装置。   The dimension S of the stable movement region of the droplet discharge means satisfies 0.1 ≦ S / L ≦ 0.4, where L is the dimension of the discharge target in the first direction. The droplet discharge device according to claim 2. 前記第1支持手段は、前記液滴吐出手段のうち、前記被吐出体の隣接する領域に液滴を吐出可能なもの同士を、物理的に干渉不能な位置で往復移動可能に支持することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。   The first support means supports, among the droplet discharge means, those capable of discharging droplets to adjacent areas of the discharge target body so as to be capable of reciprocating at positions where physical interference is not possible. The droplet discharge device according to any one of claims 2 to 4, wherein the droplet discharge device is characterized in that: 前記第1支持手段は、前記液滴吐出手段を、異なる直線上で往復移動可能に支持することにより、前記第1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能としたことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。   The first support means supports the droplet discharge means so as to be capable of reciprocating on different straight lines, so that even if the discharge areas in the first direction partially overlap, The droplet discharge device according to claim 2, wherein interference can be avoided. 前記第1支持手段は、被吐出体支持手段の上面に沿って平行移動する梁部を備え、
前記液滴吐出手段は、前記梁部の両側にそれぞれ往復移動可能に支持される少なくとも2部材で構成したことを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。
The first support means includes a beam portion that translates along the upper surface of the discharge target support means,
6. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 5, wherein the liquid droplet ejection means is composed of at least two members supported so as to be reciprocally movable on both sides of the beam portion.
前記第2支持手段を複数設けることにより、前記第1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能としたことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。   6. A plurality of the second support means are provided, so that physical interference can be avoided even when the ejection regions in the first direction partially overlap. The droplet discharge device according to any one of the above. 前記液滴吐出手段の重量をm、前記第1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量をMとしたとき、50≦M/m≦200を満足することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。   7. The relationship of 50 ≦ M / m ≦ 200 is satisfied, where m is the weight of the droplet discharge means and M is the total weight of the first support means and the droplet discharge means. The droplet discharge device according to any one of the above. 被吐出体の表面に対して複数の液滴吐出手段を個別に移動させて所定位置に位置決めし、被吐出体に向かって液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、
前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限することを特徴とする液滴吐出方法。
A droplet discharge method in which a plurality of droplet discharge means are individually moved with respect to the surface of an object to be discharged, positioned at a predetermined position, and a droplet is discharged toward the object to be discharged,
When one of the droplet discharge means discharges a droplet onto the discharge target, the movement range of the other droplet discharge means is stably moved so that the position of the droplet by the droplet discharge means is within the allowable range. A droplet discharge method characterized by being limited to a region.
前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段は等速移動させることを特徴とする請求項10に記載の液滴吐出方法。   11. The droplet discharge method according to claim 10, wherein when the droplet is discharged onto the discharge target by any one of the droplet discharge units, the droplet discharge unit moves at a constant speed. 前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法Sは、前記第1の方向の被吐出体の寸法をLとしたとき、0.1≦S/L≦0.4を満足することを特徴とする請求項10又は11に記載の液滴吐出方法。   The dimension S of the stable movement region of the droplet discharge means satisfies 0.1 ≦ S / L ≦ 0.4, where L is the dimension of the discharge target in the first direction. The droplet discharge method according to claim 10 or 11. 前記液滴吐出手段の重量をm、前記第1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量をMとしたとき、50≦M/m≦200を満足することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の液滴吐出方法。   13. The relationship of 50 ≦ M / m ≦ 200 is satisfied, where m is the weight of the droplet discharge means and M is the total weight of the first support means and the droplet discharge means. The droplet discharge method according to any one of the above.
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