JP2007296482A - 液滴塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を向上させることができる液滴塗布装置を提供する。
【解決手段】液滴塗布装置１は、基板を載置するメインステージ２ａと、基板上に点在する欠陥に液滴を吐出する液滴吐出ユニット４と、メインステージ２ａに基板を搬出入するためのサブステージ２ｂと、メインステージ２ａ、サブステージ２ｂの上を、基板の搬出入方向に沿って移動可能に設けられた基板載置台３とを備え、基板載置台３は、液滴吐出ユニット４による液滴の吐出が終了した後、基板の吸着を解除し、サブステージ２ｂ側に移動して基板を搬出し、次の基板を搬入して吸着し、メインステージ２ａ側に移動し、液滴吐出ユニット４により次の基板上の欠陥に液滴が吐出される液滴塗布装置であって、液滴吐出ユニット４の不吐出検査を、基板載置台３が基板の吸着を解除してから、次の基板を吸着するまでの間に行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、メインステージに載置された基板上に点在する欠陥に液滴を吐出する液滴吐出ユニットの不吐出検査を行う液滴塗布装置に関するものである。

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、製造装置としての用途が期待されている。インクジェット方式による液滴の吐出においては、インクジェットヘッドの乾燥や吐出口の目詰まりなどによる不吐出が発生する。

インクジェット方式によるカラーフィルターの製造方法において、前記の不吐出を検知するために、基板を液滴塗布装置にロードした後、最初の画素の着色前に、同一基板上の有効画素部以外の領域にインクのダミー吐出を行い、不吐出検査を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３０５９６７８号明細書（平成９年４月１５日（１９９７．４．１５）公開）

しかしながら、上記従来の構成では、液滴塗布装置に基板を搬入し、載置台に基板が搭載されるまで、不吐検査に入ることができない。このため、液滴を基板に塗布する処理時間を短縮する上で好ましくないという問題を生じる。

また、上記従来の構成では、基板上でダミー吐出を行い、不吐出検査をするので、基板及び基板載置台を汚染させる恐れがあるという問題を生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板処理のタクトタイムを短縮することができる液滴塗布装置を実現することにある。

本発明に係る液滴塗布装置は、上記課題を解決するために、複数の基板を順次搬出入可能な液滴塗布装置であって、基板の所定箇所に液滴を吐出する液滴吐出ユニットと、前記液滴吐出ユニットが前記基板へ液滴を吐出する第１の位置と、前記基板を搬出入する第２の位置とに移動可能に設けられて、前記基板を固定可能な基板載置台とを備え、前記基板載置台は、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するとともに、前記基板の固定状態を解除する第１の動作と、前記第２の位置から前記第１の位置に移動するとともに、次順の基板を固定状態とする第２の動作とを有し、前記液滴吐出ユニットの不吐出検査を、前記第１の動作から前記第２の動作の間に行うことを特徴とする。

この特徴により、液滴吐出ユニットの不吐出検査が、基板載置台が基板の固定状態を解除してから、次の基板を固定状態とするまでの間に行われる。このため、液滴吐出ユニットの不吐出検査を、基板の搬出入の間に行うことができるので、基板を搬入して最初の画素の着色前に基板の有効画素部以外の領域にインクのダミー吐出を行い、不吐出検査を行う従来の構成に比較して、基板処理のタクトタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記基板の所定箇所に液滴を吐出するために設けられたメインステージと、前記基板を搬出入するために設けられた搬出入サブステージとをさらに備え、前記基板載置台は、前記メインステージ及び前記搬出入サブステージの上を、基板を搭載して、その基板の搬出入方向に沿って移動可能であり、前記基板載置台は、前記液滴吐出ユニットによる液滴の吐出が終了した後、前記搬出入サブステージ側に移動し、基板の吸着を解除して搬出し、次の基板を搬入して吸着し、前記メインステージ側に移動し、前記液滴吐出ユニットにより前記次の基板上の欠陥に液滴が吐出され、前記液滴吐出ユニットの不吐出検査を、前記基板載置台が基板の吸着を解除してから、次の基板を吸着するまでの間に行うことが好ましい。

上記構成によれば、液滴吐出ユニットの不吐出検査が、基板載置台が基板の吸着を解除してから、次の基板を吸着するまでの間に行われる。このため、液滴吐出ユニットの不吐出検査を、基板の搬出入の間に行うことができるので、基板を搬入して最初の画素の着色前に基板の有効画素部以外の領域にインクのダミー吐出を行い、不吐出検査を行う従来の構成に比較して、基板処理のタクトタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージ以外の領域に設けることが好ましい。

上記構成によれば、不吐出検査をメインステージ以外の領域で実施するので、液滴を塗布するメインステージの領域の汚染を防止することができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージの下側に設けることが好ましい。

上記構成によれば、不吐出検査手段を、前記メインステージの下側に設けるので、メインステージ以外の領域に設ける構成に比較して、液滴塗布装置の設置スペースを低減することができ、省スペースを実現することができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記液滴吐出ユニットを搭載したガントリーと、前記ガントリーを前記基板の搬出入方向に沿って相対移動させる移動手段とをさらに備え、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージに対して前記搬出入サブステージの反対側に設けることが好ましい。

上記構成によれば、簡単な構成によって、不吐出検査手段をメインステージ以外の領域に設けることができ、液滴を塗布するメインステージの領域の汚染を防止することができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記液滴吐出ユニット毎に設けることが好ましい。

上記構成によれば、不吐出検査手段を、液滴吐出ユニット毎に設けるので、各液滴吐出ユニットの不吐出検査を並行して行える。このため、各液滴吐出ユニットの不吐出検査にかけられる時間が増えるために、十分な検査を行うことができる。

本発明に係る液滴塗布装置では、前記液滴吐出ユニットを搭載したガントリーと、前記ガントリーを前記基板の搬出入方向に沿って相対移動させる移動手段とをさらに備え、前記基板載置台が、次の基板を搬入してメインステージ側に移動したときには、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段から前記液滴吐出ユニットが、前記基板載置台の上方に移動していることが好ましい。

上記構成によれば、基板載置台がメインステージ側に移動した後、直ちに液滴吐出動作を開始することができる。このため、タクトタイムをさらに短縮することができる。

本発明に係る液滴塗布装置は、以上のように、液滴吐出ユニットの不吐出検査を、基板載置台が基板の吸着を解除してから、次の基板を吸着するまでの間に行うので、基板処理のタクトタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図２６に基づいて説明すると以下の通りである。

（実施の形態１）
＜装置全体の構成説明＞
図１は、実施の形態１に係る欠陥修復装置（液滴塗布装置）１の外観を示す斜視図である。図２は、欠陥修復装置１の模式的断面図である。

欠陥修復装置１は、基体２を備えている。欠陥修復装置１には、基体２上に搭載されて基板搬入及び搬出時に移動する基板載置台３と、基板載置台３の上方を該基板載置台に接触することなく横断しているヘッドガントリーユニット６とが設けられている。ヘッドガントリーユニット６は、基体２に連結しているガントリースライド機構７により、一方向（図１のＹ方向に平行な方向）に沿って往復移動できる構成となっている。

ヘッドガントリーユニット６の側面には、複数個の液滴吐出ユニット４が設けられている。各液滴吐出ユニット４は、ヘッドガントリーユニット６の移動方向（図１のＹ方向に平行な方向）とは異なる方向（図１のＸ方向に平行な方向）に液滴吐出ユニット４を移動させることのできる吐出ユニットスライド機構１５の上に搭載されている。吐出ユニットスライド機構１５上に搭載された液滴吐出ユニット４は、吐出ユニットスライド機構１５上の移動可能領域の範囲内で、ヘッドガントリーユニット６の移動方向と異なる方向（図１のＸ方向に平行な方向）にスライド可能となっている。

液滴吐出ユニット４は、ヘッドガントリーユニット６の側面に、複数個（図１では９個）搭載され、それぞれに個別の吐出ユニットスライド機構１５を有している。そして、複数の液滴吐出ユニット４は、それぞれの吐出ユニットスライド機構１５上を、欠陥修復装置からの制御指令に基づいて、個別に独立して図１のＸ方向に平行な方向にスライドする。

また、液滴吐出ユニット４は、その下側にヘッド吐出面を有している。ヘッド吐出面は、基板載置台３に略平行であって、かつ、ヘッド吐出面には液滴を吐出するためのノズル孔が形成されている。液滴吐出ユニット４は、欠陥修復装置からの制御指令に基づいて、基板載置台３上に載置した対象基板にヘッド吐出面から液滴を滴下する。

装置基体２上には、基板載置台３の他に、液滴吐出ユニット４に対して、非使用時に吐出面をキャップする機構、不良吐出口を検出する機構、不良吐出口を回復する機構、などを有するメンテナンス機構９が設けられている。メンテナンス時は、ガントリースライド機構７により、ヘッドガントリーユニット６が、メンテナンス機構９の直上に移動し、液滴吐出ユニット４に対して各種メンテナンス動作を行う。

＜装置基体２の説明＞
装置基体２の構成について図２を用いて説明する。

装置基体２は、中央に位置するメインステージ２ａを有しており、メンテナンス機構９を有するサブステージ２ｃと、サブステージ２ｂとをメインステージ２ａの両脇に機械的に連結している。

メインステージ２ａは、御影石製の高精度のステージであり、液滴吐出ユニット４から基板載置台３上の対象基板に向けて液滴が吐出される間は、基板載置台３を正確に固定するものである。

サブステージ２ｃは、メンテナンス機構９を搭載するもので、メインステージ２ａに比べ精度良く製造する必要はない。

サブステージ２ｂは、基板載置台３上に基板を搬入、または基板載置台３上から基板を搬出する際に、基板載置台３を装置端部に移動させる際に使用するステージである。

それぞれのステージには、メインステージ用ガントリーガイド１１ａ、及びサブステージ用ガントリーガイド１１ｂ・１１ｃがそれぞれ搭載されており、ガントリーガイド１１ａ・１１ｂ・１１ｃは、ヘッドガントリーユニット６が異なるガントリーガイド１１ａ・１１ｂ・１１ｃ間を跨いで自由にスライドできるように、それぞれの間に繋ぎ目を有しつつ連結されている。

図１では、ヘッドガントリーユニット６は、浮上スライド機構１３とガントリースライド機構７との間で常時エアー浮上しており、ガントリースライド機構７上の磁石式リニアスケール１２と浮上スライド機構１３との間のリニアモータ制御により、ヘッドガントリーユニット６の移動を可能としている。

そして、ガントリースライド機構７及びリニアスケール１２は、ヘッドガントリーユニット６がそれぞれのステージ２ａ・２ｂ・２ｃを跨って自由に移動できるよう連続的に構成されている。また、装置基体２の地面側には図示しない従来技術の除振機構が設けられている。

＜基板載置台３の説明＞
基板載置台３の上面には、図示しない微小な孔が複数形成されており、その孔の全てが図示しない吸引／送風機構に連結され、吸引／送風制御を行うことにより、基板載置台３上に載置された対象基板の吸着固定、もしくは基板載置台３からの対象基板の解放を行うことが可能となっている。

図３は、欠陥修復装置１に設けられたヘッドガントリーユニット６及び基板載置台３の動作を説明するための模式的断面図である。基板載置台３は、装置基体２上に設けられた図示しないスライドレール上をリニアモータ制御により移動することが可能であり、基板搬入若しくは基板搬出時には、図３に示すように基板載置台３は、矢印ｒ１の方向に沿ってメンテナンス機構９と反対方向の装置端部に移動する。

さらに、基板載置台３には、図示しないθ回転機構が内在しており、スライドレール上をリニアモータ制御により一方向に移動することが可能となっており、また、載置した基板を面内方向に自在に回転させることが可能となっている。

さらに、基板載置台３は、スライドレールと直交する方向にも微調移動できる機構を有している。また、基板載置台３の上面は、平坦性が良い石定盤によって形成されており、液滴吐出ユニット４の吐出面と平行である。

＜ヘッドガントリーユニット６の説明＞
図４（ａ）は、ヘッドガントリーユニット６の構成を説明するためのＺ方向から見た要部平面図であり、図４（ｂ）は、Ｘ方向から見た要部正面図である。ヘッドガントリーユニット６の構成について、図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

ヘッドガントリーユニット６は、一対のガントリー１４を浮上スライド機構１３により連結した構成となっている。ガントリー１４の一方の装置外側に向いた側面には、液滴吐出ユニット４及び吐出ユニットスライド機構１５が複数個設けられている（図１に示す例では４ユニット）。

その反対面で、かつ２本のガントリー１４の間に位置する部分には、基板の面内回転制御用のアライメントカメラ１６が２台固定設置されている。図４では１台のみ図示されているが、同等のカメラ１６が図４（ａ）の上方にさらに一台設置されている。

ガントリー１４の他方は、装置外側に向いた側面に、ガントリー１４の一方と同様に液滴吐出ユニット４及び吐出ユニットスライド機構１５とを複数有する（図１に示す例では５ユニット）。その反対面で、かつ２本のガントリー１４に挟まれた部分に、観察用カメラユニット１８が、観察用カメラユニット１８をガントリー１４の長手方向に移動可能にするカメラスライド機構１７を介して移動可能に取り付けられている。

＜ガントリースライド機構７の説明＞
ガントリースライド機構７は、浮上スライド機構１３との間でヘッドガントリーユニット６をエアー浮上させるとともに、浮上スライド機構１３との間のリニア駆動制御により、欠陥修復装置１本体からの制御信号に従って、ヘッドガントリーユニット６を図１のＹ方向に平行な方向に沿って任意の位置に移動させることが可能である。

＜液滴吐出ユニット４の説明＞
図５は、液滴吐出ユニット４の構成を説明するための図１のＹ方向から見た要部側面図である。液滴吐出ユニット４は、ヘッドガントリーユニット６上に設置された吐出ユニットスライド機構１５に搭載されており、矢印ｒ３方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能である。

液滴吐出ユニット４は、吐出素子２０と、駆動制御回路２１と、電気接続ケーブル２２と、インクタンク２３と、インク配管２４と、それらを収納する筺体１９とを有している。筺体１９が、吐出ユニットスライド機構１５上をスライドする。

吐出素子２０の基板載置台３の上面との平行面には、ノズルプレート２５が接着されており、ノズルプレート２５には複数のノズル孔２６が形成されている。このノズル孔２６の直径は、１０〜２０μｍである。

吐出素子２０は、圧電体基板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て、隔壁の両側面の間に電界を印加して隔壁自体をせん断変形させて吐出エネルギーを発生させる公知の構成を使用した。駆動制御回路２１は、図示しないケーブルにより、図示しない駆動制御システムに接続されて吐出制御が行われる。基板載置台３上に対象基板を載置した場合、ノズルプレート２５の最下面である液滴吐出面と対象基板の上面との間の隙間は、０．５〜１ｍｍになるように予め調整されている。

＜吐出ユニットスライド機構１５の説明＞
図６は、吐出ユニットスライド機構１５の構成を説明するための図１のＸ方向から見た要部正面図である。図６を参照して吐出ユニットスライド機構１５の構成を説明する。

吐出ユニットスライド機構１５は、２列のＬＭガイド２８（株式会社ＴＨＫ製）と、２列のＬＭガイド２８の間に設置したガントリーリニアスケール２９からなり、液滴吐出ユニット４に取り付けられているリニア駆動機構２７を駆動制御することで、図１のＸ方向に平行な方向（図６において紙面に垂直な方向）の所定の位置に液滴吐出ユニット４を摺動させることが可能である。リニアスケール２９は、小型のＮ極及びＳ極の永久磁石を交互に規則配列させたものである。

リニア駆動機構２７は、交流制御でＮ極及びＳ極を自在に発生できるものであり、リニアスケール２９とリニア駆動機構２７との間の磁石力により吐出ユニットスライド機構１５上の液滴吐出ユニット４の位置制御を可能としている。なお、ＬＭガイド２８の有効移動ストロークは２５０ｍｍであり、この有効ストローク以上の範囲でリニアスケール２９は設置されている。吐出ユニットスライド機構１５による液滴吐出ユニット４の摺動は、基板載置台３の上面と、液滴吐出ユニット４の液滴吐出面であるノズルプレート２２との間のギャップが常に一定となるように予め調整されている。なお、他のガントリー１４の側面に設けられている吐出ユニットスライド機構１５も同様の構成であるため説明を除く。

＜カメラスライド機構３１の説明＞
カメラスライド機構３１の構成を、図６を用いて説明する。観察カメラユニット１８は、ガントリースライド機構７に設けられたＹ方向に平行な方向の情報取得機能と、カメラスライド機構３１に設けられたＸ方向に平行な方向の情報取得機能とにより、アライメントマークに対する対象基板のアドレス情報を出力することが可能である。観察カメラユニット１８は、主に液滴吐出ユニット４から基板上に着弾した液滴の着弾画像を観察し、それぞれの液滴吐出ユニット４の吐出状態、若しくはアライメントマーク基準の着弾位置のアドレスを出力することができる。

観察カメラユニット１８で得た着弾位置座標を用いて、それぞれの液滴吐出ユニット４について、Ｙ方向に対しては吐出タイミングの補正により、Ｘ方向に対しては吐出ユニットスライド機構１５の移動量の補正により、対象基板上の所望の位置に液滴を着弾させることができる。

カメラスライド機構３１は、前述の吐出ユニットスライド機構１５と同様に、２列のＬＭガイド３２（株式会社ＴＨＫ製）と、２列のＬＭガイド３２の列間に設置したカメラ用リニアスケール３３からなり、観察カメラユニット１８に取り付けられているリニア駆動機構３０を駆動制御することで、図１のＸ方向（図６における紙面に垂直な方向）の所定の位置に観察カメラユニット１８を移動させることが可能である。なお、ＬＭガイド３２の有効移動ストロークは２５００ｍｍであり、この有効ストローク以上の範囲でリニアスケール３３は設置されている。

＜ノズル列の配列＞
図７（ａ）は、液滴吐出ユニット４の構成を説明するための要部下面図であり、図７（ｂ）は、他の構成の液滴吐出ユニット４ａを説明するための要部下面図である。液滴吐出ユニット内のノズル孔の配列を図７（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は、１種類の液体を吐出する液滴吐出ユニット４を複数搭載した装置を示す。ヘッドガントリーユニット６には、吐出ユニットスライド機構１５を介して、液滴吐出ユニット４が矢印Ｘ方向（図１）に移動可能に取り付けられている。液滴吐出面であるノズルプレート２５に形成されたノズル孔２６は一列に配列し、矢印Ｂに対して直角な方向から数度傾いている。配列しているノズル孔２６からは全て同一の液滴材料が吐出する。

図７（ｂ）は、３種類の液体を吐出するノズルプレートを複数搭載した液滴吐出ユニット４ａを有する装置を示す。液滴吐出ユニット４ａには、第一の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ｒの列、第二の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ｇの列、第三の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ｂの列、を有し、それぞれのノズル孔列が方向Ｂに対して直角な方向から数度傾いており、それぞれの列のＢ方向への投影領域はほぼ一致するように構成されている。また、それぞれのノズル孔列は、液滴吐出ユニット４ａ内でＢ方向に微小に移動可能となっていてもよい。

＜基板搬入動作の説明＞
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、ヘッドガントリーユニット６及び基板載置台３の動作を説明するための図１のＸ方向から見た模式的断面図である。

従来技術では、同一基板上の有効画素部以外の領域に、インクのダミー吐出を行うことにより、不吐出検査を行っているのに対し、本実施の形態の欠陥修復装置は、不吐出検出器を含むメンテナンス機構９を、基板に塗布処理を行う領域以外の領域であるサブステージ２ｃに設けた構成を有している。

図８（ａ）は対象基板８を処理した後の状態を示す。基板処理後は図８（ｂ）に示すように、欠陥修復装置の基板載置台３は矢印ｒ１の方向に沿って紙面左側（サブステージ２ｂ側）にスライドすると共に、ヘッドガントリーユニット６は、矢印ｒ２の方向に沿ってメンテナンス機構９の直上に移動する。そして、基板載置台３は、処理済の対象基板８の吸着を解放した後に、図示しない搬送ロボットに受け渡す。その後、搬送ロボットは次の対象基板８ａを基板載置台３に載せる。そして、載せられた対象基板８ａは、即座に基板載置台３にエアー吸着され、基板載置台３は図８（ｃ）の矢印ｒ４に示す方向に沿って元の位置（図８（ａ）に示す位置）に戻る。

基板載置台３から対象基板８が搬出され、次の対象基板８ａが搬入されて、基板載置台３が元の位置に戻る間に、並行して液滴吐出ユニット４に対して、通常のメンテナンス動作が行われる。メンテナンス動作では、ヘッドガントリーユニット６は、メンテナンス機構９上に移動し、移動を完了した後はメンテナンス作業を行う。具体的には、液滴吐出ユニット４のノズルプレート面は、図８（ｂ）に示すように、ゴム製のキャップ部材１０によりキャップされる。また、キャップされた後、キャップ部材１０の底部にある通気口より負圧吸引されて、ノズルプレートのノズル孔から液を強制排出することによりノズル孔のダスト等を除去する。その後、ノズルプレート面を図示しないワイプブレードでワイプする。そして、後述する不吐出検出器により、ノズル孔からの吐出状態をチェックする。これら一連のメンテナンス動作の順序は、前述した順序と異なっていても良い。

新たな対象基板８ａが載置された基板載置台３と、液滴吐出ユニット４のメンテナンス動作が完了したヘッドガントリーユニット６とは、ほぼ同時に図８（ｃ）に示す矢印ｒ４・ｒ５の方向にそれぞれ移動し、図８（ａ）に示す位置に到達する。

＜メンテナンス動作の説明＞
基板の搬出及び搬入を実行する間、または基板への液滴吐出動作を長期間実施しないときは、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。このメンテナンス動作は、不吐出検出動作と、キャップ動作と、キャップ内吸引パージ動作と、ワイピング動作とを含む。先の対象基板を処理した後に、次の対象基板の処理を直ちに行う場合、先の対象基板の搬出動作の命令が与えられるのと同時に、液滴吐出ユニット４を搭載したヘッドガントリーユニット６は、メンテナンス機構９の直上への移動命令が与えられる。

図９（ａ）は、不吐出検出器５の構成を説明するための図１のＸ方向から見た正面図であり、図９（ｂ）は、図１のＺ方向から見たその下面図である。メンテナンス機構９は、レーザー発光素子３４とレーザー受光素子３５とを有する不吐出検出器５を有している。この不吐出検出器５は、液滴吐出ユニット４毎に設置されている。

図示しないレーザー発光回路に接続されたレーザー発光素子３４は、不吐出検出の指令を受けると、レーザー受光素子３５に向けてレーザー光を連続的に照射する。レーザー受光素子３５に接続された受光量計測回路は、通常の受光量を記憶している。レーザー照射方向は、図９（ａ）（ｂ）に示すように基板面及びノズルプレート２５（・２５Ｒ・２５Ｇ・２５Ｂ）の表面に略平行で、かつノズル孔２６Ｒ・２６Ｇ・２６Ｂの列に略平行である。レーザー光は直径１ｍｍであり、一つの液滴吐出ユニット４ａの全てのノズル孔２６Ｒ・２６Ｇ・２６Ｂから吐出される液滴は、このレーザー光軸内を通過するように配置されている。

レーザー発光素子３４及びレーザー受光素子３５は、微動機構を有しており、万一レーザー光軸内を液滴が通過しない場合は、位置を調整する。まず初めに第一番目のノズル孔２６Ｒから液滴を一定時間吐出させて受光量計測回路からの光量を読み取り、通常の受光量と比較して、遮光量を計測し、そ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。

次に２番目、３番目と順次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４ａの全てのノズル孔２６Ｒ・２６Ｇ・２６Ｂについて、吐出不良の有無を確認する。吐出不良が無ければ、液滴吐出ユニット４ａをキャップ位置に移動させて、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を実行する。例えば、液滴吐出ユニット４ａをキャップ位置に移動させ、そして、キャッピングし、次に、キャップを負圧に引いてノズル孔から強制排出させ、その後、キャップ解除して、ワイピングを行い、再度、不吐出検出を行う。

この不吐出検出と回復動作とを、吐出不良が無くなるまで数回を限度に繰り返して実行する。そして、吐出不良が回復しない場合は、その旨を欠陥修復装置に出力する。なお、先の対象基板を処理する直前の不吐出検出結果と、先の対象基板を搬出中に行う不吐検出結果とを比較して、吐出状態に変化が認められる場合には、先の対象基板の処理が不適として廃棄するか、修復工程に回すことができる。

図１０は、従来の欠陥修復装置の不吐出検査と基板の搬出入とのタイミングを説明するための図である。図１１は、本実施の形態に係る欠陥修復装置の不吐出検査と基板の搬出入とのタイミングを説明するための図である。

本実施の形態に係る欠陥修復装置のように、不吐出検出器を含むメンテナンス機構９を、基板に塗布処理を行う領域以外の領域であるサブステージ２ｃに設けて構成することにより、基板のロードと不吐出検査とをほぼ同時に行うことが可能となり、基板処理のタクトタイムが短縮できることを、図１０・１１に示すタイムチャートに従って、以下に説明する。

まず、従来技術では、図１０に示すように、基板搬出指令（Ｐ１）が出た後に、同図のように、基板載置台３が移動を開始する（Ｐ２）。この時、メンテナンス機構は、次の基板が新たに搬入されるまで、動作に入れないために、待機状態となっている。

そして、基板載置台３の移動が完了した後、基板吸着が解除されて（Ｐ３）、基板が搬出される（Ｐ４）。この間、メンテナンス機構は、依然として待機状態である。

基板が搬出された後、次の基板が基板載置台３の上に新たに搬入されて（Ｐ５）、さらに同図のように、次の基板が基板載置台３の上に吸着される（Ｐ６）。この間、メンテナンス機構は、依然として待機状態である。

次の基板が吸着された後、基板載置台３が移動を開始する（Ｐ７）。この間、メンテナンス機構は、依然として待機状態である。

基板載置台３が移動した後、最初の画素を着色する前に、液滴吐出ユニットは同一基板上の有効画素部以外の領域にインクのダミー吐出を行い、不吐出検査を行う（Ｐ８）。このように従来の構成では、基板上でなければ、不吐出検査ができないために、メインステージ２ａ上の基板載置台３に基板が存在しない搬出・搬入中はメンテナンス機構が動作に入れず待機状態となっている。

そして、次の基板を載置した基板載置台３が移動した後、次の基板処理の前に、メンテナンス動作を行うために、図１０に示すメンテナンス時間Ｔｍ１は、基板処理のタクトタイムとして加算される。

次に、本実施の形態に係る基板処理のタイムチャートを図１１に従って説明する。基板処理後に、基板搬出指令（Ｐ１）と不吐検出指令（メンテナンス指令）（Ｐ１１）とを同時に発令する。そして、基板載置台３の移動（Ｐ２）とヘッドガントリーユニット６の不吐出検出位置への移動（Ｐ１２）とが同時に開始する。

図８（ｂ）に示すように、欠陥修復装置の基板載置台３は矢印ｒ１の方向に沿って紙面左側にスライドすると共に、ヘッドガントリーユニット６は、矢印ｒ２の方向に沿ってメンテナンス機構９の直上に移動する。本実施の形態の欠陥修復装置の構成のように、不吐出検出器を含むメンテナンス機構９を、基板に液滴吐出処理を行う領域以外の領域に設け、さらにガントリーを基板の搬出入方向に沿って相対移動させる移動手段を備えていることにより、このような並行動作が可能となる。

そして、液滴吐出処理済の対象基板の吸着を解放する（Ｐ３）。その後、図示しない搬送ロボットに対象基板を受け渡して搬出する（Ｐ４）。

次に、搬送ロボットは、次の対象基板を基板載置台３に載せる（Ｐ５）。そして、基板載置台３に載せられた次の対象基板は、即座に基板載置台３にエアー吸着される（Ｐ６）。その後、次の対象基板を載せた基板載置台３は元の位置（図８（ａ）の位置）に戻る。

図１１に示す（Ｐ３）・（Ｐ４）・（Ｐ５）・（Ｐ６）・（Ｐ８）のように、基板載置台３から対象基板が吸着解除・搬出され、新たな対象基板が搬入されて、基板載置台３によって吸着されるまでの間に、並行して液滴吐出ユニット４は、通常の不吐出検出を含むメンテナンス動作が行われる。したがって、従来のメンテナンス時間（図１０のＴｍ１）に比べて、メンテナンス時間（図１１のＴｍ２）を長く取ることができ、十分な検査を行うことができる。

ヘッドガントリーユニット６は、メンテナンス機構９の上に移動し（Ｐ１２）、移動を完了後に、不吐出検出を含むメンテナンス作業を行う（Ｐ８）。図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、メンテナンス機構９は、基板処理を行う領域が設けられたメインステージ２ａを挟んで、搬送ロボットにより基板を搬出入するサブステージ２ｂと反対側の領域に存在する。不吐出検査では、ダミー吐出により液滴が周囲へ飛散する恐れがあるため、基板と離れたサブステージ２ｃ上の位置でダミー吐出を行うことで、基板汚染を防止する効果がある。

メンテナンス機構９は、レーザー発光機能とレーザー受光機能とを有する不吐出検出器を有している。この不吐出検出器は、各液滴吐出ユニット毎に設置されている。各液滴吐出ユニットの不吐出検出は、液滴吐出ユニット毎に設置された不吐出検出器により並行して行う。これにより、各液滴吐出ユニットの不吐出検査にかけられる時間が増えるために、十分な不吐出検査を行うことができる。

新たに搬入された次の基板が基板載置台３によって吸着される（Ｐ６）までの間に、液滴吐出ユニット４のメンテナンス動作（Ｐ８）が完了する。したがって、従来技術と比べ、メンテナンス時間（図１０のＴｍ１）だけ、タクトタイムを短縮することができる。

図１１に示す（Ｐ７）（Ｐ１３）のように、次の対象基板が搭載された基板載置台３と、液滴吐出ユニット４のメンテナンス動作が完了したヘッドガントリーユニット６とは、ほぼ同時に図８（ｃ）に示す矢印ｒ４・ｒ５方向に移動し、図８（ａ）に示す位置に到達する。基板載置台３とヘッドガントリーユニット６とが図８（ａ）に示す位置に戻るタイミングが同時になるようにメンテナンス時間を調整することで、最も効果的にタクトアップを図り、かつメンテナンス時間を長くとることができる。

図１２は、本実施の形態に係る欠陥修復装置１のシステム構成を示すブロック図である。欠陥修復装置１は、基板処理指令制御ユニット４８と、ガントリースライド機構制御ユニット４４と、メンテナンス機構制御ユニット４５と、基板搬送機構制御ユニット４６と、基板搬出入機構制御ユニット４７と、アライメント動作指令制御ユニット４９とを備えている。

基板処理指令制御ユニット４８は、基板への液滴吐出処理が完了すると、ガントリースライド機構制御ユニット４４に設けられた移動指令部４４ａと、基板搬送機構制御ユニット４６に設けられた移動開始部４６ａとに、基板処理指令を与える。

そして、移動指令部４４ａは、ガントリースライド機構７をメンテナンス機構９の上に移動させる。次に、メンテナンス位置移動確定部４４ｂは、ガントリースライド機構７がメンテナンス機構９の上に到達したことを確認して、メンテナンス機構制御ユニット４５に設けられた不吐出検出開始部４５ａに通知する。

その後、不吐出検出開始部４５ａは、不吐出検出器５により各液滴吐出ユニット４の不吐出検出を開始する。そして、不吐出データ処理部４５ｂは、不吐出検出器５による各液滴吐出ユニット４の不吐出検出データを処理する。次に、回復動作指令部４５ｃは、不吐出検出器５により不吐出が検出された液滴吐出ユニット４の回復動作の実行を指令する。その後、キャップ指令部４５ｄは、液滴吐出ユニット４のノズル孔をキャッピングするキャップ指令を発行する。そして、キャップ時間管理部４５ｅは、液滴吐出ユニット４のノズル孔をキャッピングしているキャップ時間を管理する。次に、キャップ解除指令部４５ｆは、キャップ時間が経過した後、キャッピングを解除するための指令を、ガントリースライド機構制御ユニット４４に設けられた移動指令部４４ｃに与える。

その後、移動指令部４４ｃは、ヘッドガントリーユニット６をアライメント位置に移動させる。そして、アライメント位置移動確定部４４ｄは、ヘッドガントリーユニット６がアライメント位置に到達したことを確認してアライメント動作指令制御ユニット４９に通知する。

基板処理指令制御ユニット４８から基板処理指令を与えられた基板搬送機構制御ユニット４６の移動開始部４６ａは、対象基板を載置した基板載置台３をサブステージ２ｂ側に移動させる。そして、停止位置検出部４６ｂは、基板載置台３がサブステージ２ｂ側の搬出位置に到達して停止したことを検出する。次に、吸着解除部４６ｃは、基板載置台３による対象基板の吸着を解除して、基板搬出入機構制御ユニット４７に設けられた搬出指令部４７ａに通知する。

搬出指令部４７ａは、基板載置台３上の対象基板のロボットによる搬出を指令する。そして、搬出確定部４７ｂは、対象基板が搬出されたことを確認する。次に、搬入指令部４７ｃは、次の対象基板のロボットによる基板載置台３上への搬入を指令する。その後、搬入確定部４７ｄは、次の対象基板が基板載置台３上に搬入されたことを確認して、基板搬送機構制御ユニット４６に設けられた吸着指令部４６ｄに通知する。

吸着指令部４６ｄは、次の対象基板の基板載置台３への吸着指令を発行する。そして、移動開始部４６ｅは、対象基板を吸着した基板載置台３をメインステージ２ａ側に移動させる。次に、停止位置検出部４６ｆは、基板載置台３のメインステージ２ａ上の所定の停止位置を検出して基板載置台３を停止させる。その後、所定位置停止確定部４６ｇは、基板載置台３が所定の停止位置に到達して停止したことを確認してアライメント動作指令制御ユニット４９に通知する。

アライメント動作指令制御ユニット４９は、アライメント位置移動確定部４４ｄからの通知と所定位置停止確定部４６ｇからの通知とを受け取ると、アライメント動作を指令するアライメント動作指令を発行する。

＜液滴吐出ユニット４の配列＞
図１３（ａ）（ｂ）は、欠陥修復装置１のアライメント動作を説明するための平面図である。図１３（ａ）（ｂ）は欠陥修復装置１を上方から見た図であり、ヘッドガントリーユニット６上に計９個の液滴吐出ユニット４が搭載されている。

液滴吐出ユニット４毎に設けられている吐出ユニットスライド機構１５は、ヘッドガントリーユニット６の両外側に向いた両側面にそれぞれ設けられている。ヘッドガントリーユニット６の紙面左側面には４対の液滴吐出ユニット４と吐出ユニットスライド機構１５とが一定間隔を空けて取り付けられている。ヘッドガントリーユニット６の紙面右側面は、５対の液滴吐出ユニット４と吐出ユニットスライド機構１５とが一定間隔を空けて取り付けられている。そして、基板載置台３の上面に対して、それぞれの吐出ユニットスライド機構１５は千鳥状に配列されている。すなわち、ガントリー移動方向である矢印ｒ３に直交する方向に互いに隣接する２つの吐出ユニットスライド機構１５は、吐出ユニットスライド機構１５のスライド可能方向である矢印ｒ３の方向に沿って、それぞれのスライド可能領域の端部が一部重複するように構成されている。なお、重複する移動可能領域はその領域が大きいほど好ましく、吐出ユニットスライド機構１５の長手方向の長さの三分の一以上重複していることが望ましい。

＜基板アライメント動作の説明＞
対象基板のアライメント動作を図１３（ａ）（ｂ）及び図１４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図１４（ａ）（ｂ）は、ヘッドガントリーユニット６に設けられたアライメントカメラ１６の構成を説明するための要部平面図である。基板載置台３上で吸着固定された対象基板８の基板端近傍には、対象基板８の面内回転方向を補正するためのアライメントマーク３７が２箇所設けられている。

ヘッドガントリーユニット６に固定されている２個のアライメントカメラ１６は、図１３（ａ）に示す位置からヘッドガントリーユニット６と一体的に図１３（ｂ）に示す位置に移動する。そして、アライメントカメラ１６の画像情報を元に、対象基板８の面内回転方向のずれを算出し、前述の基板載置台３のθ回転機構と矢印ｒ３の方向の微動機構により、図１３（ｂ）に示す回転矢印ｒ６の方向に基板の姿勢を補正する。

対象基板８には、予め高精度の２つのアライメントマーク３７が設けられており、対象基板８の液滴塗布位置は、このアライメントマーク３７を基準として、予め決定されている。このアライメントマーク３７は、同心円状のマークであり、対象基板８上の２つのアライメントマーク３７のピッチずれは２μｍ以内である。２つのアライメントマーク３７のピッチと同ピッチで２つのアライメントカメラ１６はヘッドガントリーユニット６上に設置されている。また、アライメントカメラ１６は、複数の広視野モード部１６ａと狭視野モード部１６ｂとを有し、広視野モード部１６ａでθ回転機構及び微動機構によりアライメントしたのち、狭視野モード部１６ｂで再度同様なアライメント動作を行う。

図１５（ａ）（ｂ）は、欠陥修復装置１のアライメント動作を説明するための要部平面図である。図１６（ａ）（ｂ）は、欠陥修復装置１のアライメント動作を説明するための要部拡大平面図である。図１５（ａ）（ｂ）は、広視野モードでのアライメントカメラ１６による撮像画像を示す模式図であり、図１５（ａ）は一対のアライメントカメラ１６の一方による画像、図１５（ｂ）は一対のアライメントカメラ１６の他方による画像である。

アライメントカメラ１６の広視野モードは、搬送ロボットの基板載置台３への基板の配置精度以上の視野を有するように設計されている。この広視野モードでは、まず、同心円のアライメントマーク３７の外側円環部３７ａを用いて、アライメントマーク３７と基準位置とのずれを計測し、アライメントマーク３７と基準位置とが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により基板載置台３を調整し、対象基板８の姿勢を制御する。外側円環部３７ａの外径は、例えば２ｍｍであり、内側円部３７ｂの外径は、例えば０．２ｍｍである。

次に図１６（ａ）（ｂ）に示すように、アライメントカメラ１６を狭視野モードに切り替え、アライメントマーク３７の同心円の内側円部３７ｂを用いてアライメントマーク３７と基準位置とのずれを計測し、アライメントマーク３７と基準位置とが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により基板載置台３を調整し、対象基板８の姿勢を制御する。また、一対のアライメントカメラ１６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を取り付けた後の調整工程で予め計測されている。

図１７は、欠陥修復装置１のアライメント動作を示すフローチャートである。まず、欠陥修復装置１に設けられた図示しない制御ユニットからアライメント開始指令が発行されると（ステップＳ１），サブステージ２ｂ側に移動した基板載置台３上に対象基板８が搬入される（ステップＳ２）。そして、対象基板８を載置した基板載置台３は、メインステージ上の定位置に移動する（ステップＳ３）。

これと同時に、図１３（ａ）に示すようにメンテナンス機構９上に位置していたヘッドガントリーユニット６は、図１３（ｂ）に示すアライメント位置に移動する（ステップＳ４）。そして、アライメントカメラ１６の広視野モード部１６ａをアライメントマーク３７上の標準位置に移動させる（ステップＳ５）。

次に、アライメントカメラ１６の広視野モード部１６ａは、アライメントマーク３７の外側円環部３７ａを撮像し（ステップＳ６）、アライメント量を算出する（ステップＳ７）。その後、算出したアライメント量に基づいて、基板載置台３の位置を粗く調整する粗アライメント動作を実行する（ステップＳ９）。

そして、アライメントカメラ１６の狭視野モード部１６ｂをアライメントマーク３７上の標準位置に移動させる（ステップＳ８）。その後、アライメントカメラ１６の狭視野モード部１６ｂは、アライメントマーク３７の内側円部３７ｂを撮像し（ステップＳ１０）、アライメント量を算出する（ステップＳ１１）。その後、算出したアライメント量に基づいて、基板載置台３の位置を精密に調整する本アライメント動作を実行する（ステップＳ１２）。

その後、再び、アライメントカメラ１６の狭視野モード部１６ｂは、アライメントマーク３７の内側円部３７ｂを撮像し（ステップＳ１３）、基板載置台３の位置精度を確認する（ステップＳ１４）。そして、アライメント動作を確認する（ステップＳ１５）。

＜観察カメラユニット１８による液滴着弾位置の計測＞
図１８（ａ）（ｂ）は、欠陥修復装置１に設けられた観察カメラユニット１８による液滴着弾位置の計測動作を説明するための平面図である。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２０（図５）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際に用いる。観察カメラユニット１８は、ガントリースライド機構７とカメラスライド機構３１とにより、欠陥修復装置１上面の任意の位置を撮像することができ、また、欠陥修復装置１上面の任意の位置を割り出すことが可能である。観察カメラユニット１８の撮像位置は、ガントリースライド機構７とカメラスライド機構３１とに内在しているスケールにより、その位置情報を出力することが可能である。

液滴着弾位置を観察する場合、基板として、通常の対象基板８と同様の所定のアライメントマーク３７が付与されたダミー基板３９を欠陥修復装置１に搬入し、通常通りの基板姿勢制御を行う。次に、観察カメラユニット１８は、ダミー基板３９上の２つのアライメントマーク３７をそれぞれ撮像し、その位置情報を取得する。

図１８（ａ）に示すように、ヘッドガントリーユニット６は、ダミー基板３９上の任意の位置まで移動する。そして、それぞれの液滴吐出ユニット４のノズル孔からダミー基板３９に向けて液滴を吐出する。このとき、全てのノズル孔から液滴を吐出しても良い。また、それぞれの液滴吐出ユニット４は、ガントリースライド機構７とそれぞれの吐出ユニットスライド機構１５に内在しているスケールに基づいて、仮想の着弾位置（理想的な着弾位置）をそれぞれ認識する。

次に、図１８（ｂ）に示すように、観察カメラユニット１８は、ガントリースライド機構７とカメラスライド機構３１とにより移動しながら、液滴着弾位置４０を順次撮像して、アライメントマーク３７に対する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との間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保管する。ずれ（差分）は、Ｘ方向、及びＹ方向に分解される。Ｙ方向のずれは、ヘッドガントリーユニット６がＹ方向に移動しながら液滴吐出を行うため、吐出タイミングを調整することによって補正することができる。Ｘ方向のずれに関しては、吐出ユニットスライド機構１５の移動量をオフセット補正する。この観察カメラユニット１８の動作により、ノズル毎の不吐出を検出し、ノズル毎の着弾よれを検出することも可能である。

＜ヘッドガントリーユニット６の往復動作／液滴吐出ユニット４の移動動作＞
図１９（ａ）（ｂ）は、ヘッドガントリーユニット６の往復動作を説明するための平面図である。姿勢制御が完了した対象基板８に対して、アライメントマーク３７基準の所望位置に液滴を滴下する方法を以下に示す。

図１９（ａ）は、対象基板８に液滴を滴下する作業において、ヘッドガントリーユニット６が図１９（ａ）において最も右に移動した状態を示している。一方、図１９（ｂ）は、最も左に移動した状態を示している。ヘッドガントリーユニット６は、矢印ｒ７によって示される範囲を１回〜複数回往復する。ヘッドガントリーユニット６に搭載されている複数の液滴吐出ユニット４は、図１９（ａ）の矢印ｒ３に示す方向にそれぞれ独立して移動可能である。ヘッドガントリーユニット６自体は、対象基板８上を、紙面左右方向（矢印ｒ７の方向）に往復動作する。それぞれの液滴吐出ユニット４は、液滴吐出動作を実行する前に、矢印ｒ３に示す方向に沿って所望のアドレスに移動し停止する。そして、ヘッドガントリーユニット６が矢印ｒ７の方向に往復動作する過程で、矢印ｒ７方向及び矢印ｒ３方向の所望位置のアドレスが一致した時点で、液滴を吐出する。複数の液滴吐出ユニット４は、その動作を、それぞれ独立して制御される。

図１９（ｂ）において、矢印ｒ７によって示されるヘッドガントリーユニット６の移動範囲は、液滴吐出ユニット４が移動する方向の直交方向の基板幅よりも大きく、基板幅の中心線をヘッドガントリーユニット６の移動範囲の略中心としている。

このように基板幅よりも大きい範囲を液滴吐出ユニット４が移動できることにより、着目した液滴吐出ユニット４は、その液滴吐出ユニット４のヘッドガントリーユニット６の移動ストロークの範囲内の基板の所望の位置（帯状の領域）に対して、液滴を滴下することが可能となる。

＜吐出動作の具体例＞
図２０（ａ）（ｂ）は、ヘッドガントリーユニット６の対象基板８に対する動作を説明するための平面図である。ヘッドガントリーユニット６には、Ｘ方向に独立して移動可能な９個の液滴吐出ユニット４ａ・４ｂ・４ｃ・４ｄ・４ｅ・４ｆ・４ｇ・４ｈ・４ｉが搭載されており、それぞれの液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉには、対象基板８２上の受け持ち領域４２ａ・４２ｂ・４２ｃ・４２ｄ・４２ｅ・４２ｆ・４２ｇ・４２ｈ・４２ｉが設定されている。

約２．２ｍ×２．８ｍの対象基板８には、約３０〜３００個の吐出箇所（欠陥）４１が点在している。それぞれの液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉには紙面横方向に帯状に伸びた受け持ち領域４２ａ〜４２ｉが割り当てられている。液滴吐出ユニット４ａは、領域４２ａを受け持つ。液滴吐出ユニット４ｂは、領域４２ｂを受け持つ。それぞれの液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉは、受け持ち領域４２ａ〜４２ｉに点在する吐出箇所（欠陥）４１に対して液滴吐出動作を行う。

ヘッドガントリーユニット６を紙面左右方向に繰り返し往復移動させる過程で、それぞれの液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉはそれぞれ受け持つ吐出箇所４１の直上に移動すべく、Ｘ方向に個別に移動しＸ方向のアドレスが一致した場所で停止し、ヘッドガントリーユニット６の移動に伴って、Ｙ方向のアドレスが一致するまで待機する。そして、処理基板８上の所望位置が直下に来るタイミングで、液滴吐出ユニットを駆動し吐出口から液滴を処理基板８上の所望位置に吐出させる。

図２０（ａ）（ｂ）に示すように、９個の液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉを２列の千鳥状に配列すると、図の点線によって示すように対象基板８を９個の領域４２ａ〜４２ｉに分割して、それぞれの液滴吐出ユニット４ａ〜４ｉ毎にその受け持ち領域を決定することができる。

図２１（ａ）〜図２１（ｄ）は、液滴吐出ユニット４の欠損部に対する吐出動作を説明するための模式的平面図である。液滴吐出ユニット４が、ヘッドガントリーユニット６の往復移動の過程で、複数の長方形状凹部に液滴を吐出させる工程を説明する。このような工程は、例として、一部に欠損を有するカラーフィルター基板をこの欠陥修復装置を用いて欠損部分を修復する場合が相当する。一例として、カラーフィルター基板の画素の１色が欠損した場合の修復装置としての説明を行う。

ここでの欠損部分とは、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、レーザー等により不良部分を一定形状に凹み修正した部分である。液滴吐出ユニット４は、全て同一種類の液滴材料を吐出するものとして、１種類の画素（レッド、ブルー及びイエローのいずれか）の欠損について、その修復方法を示している。よって、全ての色の欠損部を修復するには、本欠陥修復装置を色材毎に３台設けて逐次処理するか、実施の形態２において例示するように、液滴吐出ユニットを、複数色の液滴を吐出可能とするように構成することで可能となる。

図２１（ａ）〜図２１（ｄ）は、ヘッドガントリーユニット６上に搭載されている複数の液滴吐出ユニット４のうちの１つに着目して、１つの液滴吐出ユニット４に含まれる液滴吐出面から複数の吐出箇所に吐出を行う動作を時系列に沿って示している。

図２１（ａ）を参照すると、処理基板上の欠損部（欠陥）４１ａ・４１ｂ・４１ｃは、深さ２μｍ程度の凹部であり、開口部はヘッドガントリーユニット６の移動方向を長辺とした２００μｍ×７０μｍ程度の長方形状をしている。図２１（ａ）〜図２１（ｄ）では、欠損部（欠陥）４１ａ・４１ｂ・４１ｃの長辺は、ヘッドガントリーユニット６の移動方向Ａに対して平行であるように描いているが、実際には図７（ａ）（ｂ）に示すように数度傾いている。液滴吐出ユニット４のノズル吐出面は、対向する搬送ステージ面と平行にしており、ノズルプレート２５には複数のノズル孔２６が形成されている。この複数のノズル孔２６は、ヘッドガントリーユニット６の移動方向である紙面左右方向に配列しており、個々のノズル孔２６はそれぞれ、その背面側に液滴吐出制御可能な図示しない個別のインク加圧室と加圧制御手段とを有している。また、１列に配列しているノズル孔２６は、同一の液滴材料を吐出することが可能となっている。

ヘッドガントリーユニット６は、液滴吐出ユニット４の移動や吐出動作によらず、常に紙面左右方向に略等速度（３００ｍｍ／秒〜５００ｍｍ／秒）で往復移動している。欠損部４１ａに液滴を吐出して修復するために、液滴吐出ユニット４は吐出ユニットスライド機構１５を用いて高速移動させてノズル孔２６を欠損部４１ａの中心線上に合わせて停止する。なお、液滴吐出ユニット４の移動時間は、実際に移動する時間に加えて、停止した後に吐出ユニットスライド機構１５による残留振動が液滴吐出に悪影響を与えないレベルまで低減するまでの静定時間を含んだ時間をも考慮する必要がある。

搬送ステージの進行方向側において、欠損部４１ａの中心線上まで予め移動させた液滴吐出ユニット４は、搬送ステージの等速移動により相対的に矢印Ｄ方向に移動し、欠損部４１ａ上にあるノズル孔２６から液滴が吐出される。このとき、使用するノズル孔２６は、欠損部４１ａの直上にある複数のノズル孔２６を使用することができるため、１つのノズル孔を使用する場合に比べて搬送ステージの等速移動速度を上げることができ、基板全体の処理速度を向上させることが可能となる。

次に欠損部４１ａ上に液滴を吐出した液滴吐出ユニット４は、図２１（ｂ）に示すように、欠損部４１ｃを修復するために、吐出ユニットスライド機構１５を駆動して矢印Ｅ方向に移動して、欠損部４１ｃの中心線がノズル孔２６に一致する位置で停止する。このとき、ヘッドガントリーユニット６も一定速度で紙面左方向に移動しているため、液滴吐出ユニット４は、図２１（ｃ）の矢印Ｆ方向に相対的に移動し停止する。そして、ヘッドガントリーユニット６の移動により液滴吐出ユニット４は、相対的に矢印Ｇ方向に移動しながら、欠損部４１ｃの直上にあるノズル孔２６から液滴を吐出し、欠損部４１ｃの修復を行う。

そして、ヘッドガントリーユニット６は、一方向の移動を完了した後に反対方向に移動を始める。図２１（ｄ）に示すように液滴吐出ユニット４は、欠損部４１ｂを修復するために、吐出ユニットスライド機構１５を用いて矢印Ｋ方向に移動し、欠損部４１ｂの中心線上にノズル孔２６を合わせて停止する。そして、ヘッドガントリーユニット６の移動により、液滴吐出ユニット４は相対的に矢印Ｌ方向に移動して、欠損部４１ｂの直上にあるノズル孔２６で液滴を吐出する。

このように、ヘッドガントリーユニット６の往復動作を利用して、３つの欠損部４１ａ・４１ｂ・４１ｃの修復を、欠損部４１ａ、欠損部４１ｂ、欠損部４１ｃの順で行っており、本欠陥修復装置の構成上の利点を最大限活用するものである。即ち、図２１（ｃ）に示すように、欠損部４１ａに複数のノズル孔２６で吐出する際に、実際に吐出を行う紙面右端のノズル孔２６が欠損部４１ａ直上から離れるまでは、移動させることはできず、少なくとも使用するノズル孔２６の両端間距離に相当する領域では、液滴吐出ユニット４を紙面上下方向に移動させて、次の欠損部の修復に向かうことはできない。

この不能範囲Ｈは、処理直後の欠損部端から使用するノズル孔２６の両端間距離に相当する帯状の範囲に加えて、搬送ステージの移動速度と、矢印Ｅ方向（図２１（ｂ））の移動に要する時間及び移動後の残留振動の静定に要する時間の和、を掛け合わせた領域も含まれる。

図２１（ｃ）に示すように、欠損部４１ｂは欠損部４１ａに対する不能範囲Ｈに入る場所に位置しているため、欠損部４１ａの修復の直後に欠損部４１ｂの処理を行なわず、不能範囲Ｈに属さない欠損部４１ｃの修復を行っている。そして、ヘッドガントリーユニット６の復路移動に伴って、欠損部４１ｃの修復後に、その不能範囲Ｈに属さない欠損部４１ｂの修復を行っている。

以上は、１つの液滴吐出ユニット４の移動動作について説明を行ったが、欠陥修復装置は複数の液滴吐出ユニット４を有し、それぞれが独立して動作している。なお、本実施の形態に係る欠陥修復装置は、カラーフィルター基板の欠陥修復装置に限るものではなく、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。

図２２（ａ）〜図２２（ｃ）は、３種類の液滴材料を滴下する液滴吐出ユニット４ａの移動方向が、画素４３Ｒ・４３Ｇ・４３Ｂの長手方向と直交する場合の液滴吐出ユニットの吐出動作を示す模式平面図である。図２３（ａ）〜図２３（ｃ）は、３種類の液滴材料を滴下する液滴吐出ユニット４ａの移動方向が、画素４３Ｒ・４３Ｇ・４３Ｂの長手方向と平行な場合の液滴吐出ユニットの吐出動作を示す模式平面図である。ダスト等の原因によって製造途中にＲ及びＧの画素間において混色が発生してしまい、所望の色を示さない画素ができた際に、その部分を矩形状にレーザーで除去し、本欠陥修復装置を用いて矩形部に液滴を滴下する。

図２２（ａ）〜図２２（ｃ）及び図２３（ａ）〜図２３（ｃ）では、液滴吐出ユニット４ａとその液滴吐出ユニット４ａが修復すべき画素４３Ｒ・４３Ｇ・４３Ｂを示しており、画素４３Ｒ及び画素４３Ｇが混色リークしたために、あらかじめレーザーにより、混色箇所を除去して凹みを形成している。

図２２（ａ）は、修復前の状態を示しており、液滴吐出ユニット４ａは図の矢印方向に沿って画素４３Ｒ・４３Ｇ・４３Ｂに向かって移動している。図２２（ｂ）は画素４３Ｒに液滴を滴下した直後の図であり、次に、図２２（ｃ）に示すように画素４３Ｇに液滴を滴下する。

画素４３Ｒ・４３Ｇ・４３Ｂの長手方向がヘッドガントリーユニット（液滴吐出ユニット４ａ）の移動方向の場合についても同様に、図２３（ａ）は修復前の状態を示しており、図２３（ｂ）、図２３（ｃ）の順にしたがって、画素４３Ｒ、画素４３Ｇを修復する。

（実施の形態２）
図２４（ａ）は、実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットの構成を示す平面図であり、図２４（ｂ）は、その動作を説明するための平面図である。

実施の形態２に係る欠陥修復装置は、所定の間隔を空けて設けられた２個のヘッドガントリーユニット６を有している。各ヘッドガントリーユニット６には、４個の液滴吐出ユニット４が設けられている。従って、液滴塗布装置には計８個の液滴吐出ユニット４が搭載されている。

１本目のヘッドガントリーユニット６に搭載された４個の液滴吐出ユニット４をスライドさせる吐出ユニットスライド機構１５の移動可能領域は、互いに重複している。このため、４個の液滴吐出ユニット４は、そのいずれかが基板の任意の位置に移動可能である。２本目のヘッドガントリーユニット６にも、同様に４個の液滴吐出ユニット４が搭載されている。

１つの液滴吐出ユニット４は吐出ユニットスライド機構１５の移動範囲Ｐだけ移動可能であり、千鳥状に隣接する吐出ユニットスライド機構１５の移動範囲は、液滴吐出ユニット４が移動する方向に沿って、一部を重複させている。このため、１つのガントリー上にある４つの液滴吐出ユニット４のいずれかが、ヘッドガントリーユニット６の長手方向に沿った位置に必ず移動することが可能である。互いに補完しながら搬送ステージ移動方向の直交方向に沿った全ての位置への移動を網羅できる液滴吐出ユニット４の集合をユニット列とすると、本実施の形態では、２本のユニット列が存在することとなる。そして、１ユニット列は４つの液滴吐出ユニットから構成されている。

対象基板８には、図中黒点で示す複数の欠損部４１がある。対象基板８の領域は、ユニット列数を列数、ユニット列毎の液滴吐出ユニット数を行数として均等分割されて、具体的には、４行×２列の領域に分割して、それぞれの液滴吐出ユニット４の受け持ち領域となる。例えば、左側のヘッドガントリーユニット６に設けられた左上の液滴吐出ユニット４は、図中のハッチングで示されている受け持ち領域４２に点在する欠損部４１のみを修復する。なお、図１７で前述したユニット配列では、ユニット列数は１となるために、図１７に示すように９行×１列に分割されている。

図２４（ｂ）は、ヘッドガントリーユニット６の移動による対象基板８の往復動作の往路の半分の状態を示す図であり、図中の白矢印方向までヘッドガントリーユニット６は移動して往路を終える。その後、ヘッドガントリーユニット６は復路に転換し、図２４（ａ）に示す状態まで戻る。この往復動作を１往復として、欠損部４１の多少に応じて１〜数往復を繰り返すことにより、対象基板８全体の欠損部４１を修復する。ここで、合計８領域ある液滴吐出ユニット４毎の受け持ち領域で欠損部４１の多少の差のために、液滴吐出ユニット４毎に完了・未完了の差が生じるが、全ての液滴吐出ユニット４が欠損部４１を修復するまでヘッドガントリーユニット６は往復を繰り返す。

ここで図２４（ｂ）に示すように、前述のユニット列は１本のヘッドガントリーユニット６上に搭載された４個の液滴吐出ユニット４であり、このユニット列の中心線は、Ｙ２−Ｙ２、及びＹ３−Ｙ３となる。本実施形態では、この２本のユニット列（ヘッドガントリーユニット６）の中心線Ｙ２−Ｙ２及び中心線Ｙ３−Ｙ３間の距離が、対象基板８の搬送方向に沿った長さの略２分の１になっている。そして、図２４（ｂ）に示すように、２本のヘッドガントリーユニット６の中心線Ｙ２−Ｙ２、及び中心線Ｙ３−Ｙ３との間の間隔が、対象基板８の幅の略半分となるように配置し、その配置位置を中心に両振幅を基板の幅の略半分の移動量で移動する。

このように、ユニット列（ヘッドガントリーユニット６）数毎に基板幅を分割し、それぞれのユニット列がその分割領域内で走査することにより、効率よく修復作業を行うことが可能となる。なお、図１７のようユニット列数が１本の場合、基板中間線をユニット列中心として、両振幅を基板幅とする。

図２５は、実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットの他の構成を示す平面図である。図２５には、３列のユニット列（ヘッドガントリーユニット６）を有する構成の例が示されている。この場合、１ユニット当り４個の液滴吐出ユニット４が搭載され、計３列のユニット列を形成している。よって、対象基板８は４行×３列に分割されている。

ｎ本のユニット列を有する欠陥修復装置においては、対象基板をｎ分割し、そのｎ分割領域の中間線を中心として、それぞれのユニット列を基板幅のｎ分の１の両振幅で複数回走査すると良い。このようにすることにより、往復動作によるヘッドガントリーユニット６の移動総距離を最小にすることが可能となり、基板の処理時間を最も短縮することができる。この比率は厳密に適用することなくとも、±２０％程度の誤差以内であれば、時間短縮の効果は大きい。

ここで、対象基板８の幅をＤ、ユニット列の走査幅をｄ、ユニット列数をｎとしたとき、
０．８ｄ≦Ｄ／ｎ≦１．２ｄ、
の範囲にあると、基板の処理時間を短縮することができる。

修復が終えられた処理基板は図示しない搬送ロボットにより取り出される。カラーフィルター基板の場合は、基板は焼成炉に入れられて液滴材料は固化、完成する。実施形態２では２個のユニット列、及び、３個のユニット列を有する欠陥修復装置について説明したことから、ｎ個のユニット列を有する場合、基板導入方向の基板サイズＤに対して、基板をｎ分割し、ユニット列を分割したそれぞれの領域の中間線を中心に、基板のＤ／２ｎの振幅で往復走査することが良いことがわかる。また、ｄをＤ／ｎと略一致させることで、装置サイズの最小化を図ることが可能となるが、±１０％程度の差異であれば、装置サイズが大幅に増加することは無く装置の占有面積を小さくすることができる。また、ｄとＤ／ｎは一致することが望ましいが、±２０％までの差異であれば、基板一枚当たりに要する処理時間が大幅に増加することはなく、タクトタイムの短縮を実現することができる。

図２６（ａ）（ｂ）は、は、実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットのさらに他の構成を示す平面図である。ガントリー１４の一方の側面には、液滴吐出ユニット４を搭載した吐出ユニットスライド機構１５が設けられており、ガントリー１４の他方の側面にも、液滴吐出ユニット４を搭載した吐出ユニットスライド機構１５が設けられている。ガントリー１４の一方の側面は、基板載置台６に垂直であり、ガントリー１４の他方の側面は、基板載置台６に対して傾斜している。

前述した実施の形態１及び２では、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。マトリクス状またはストライプ状に並んだ複数の被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造に対しても本発明を適用することができる。また、プラズマ表示装置の背面基板の製造に対しても本発明を適用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造、および配線の製造に対しても本発明を適用することができる。

また、不吐出検査器を、メインステージ以外の領域に設けた例を示したが、本発明はこれに限定されない。メインステージの下側に不吐出検査器を設け、基板の搬出入時に不吐出検査器が液滴塗布ユニットまで上昇、もしくは液滴塗布ユニットが不吐出検査器まで下降して不吐出検査を行うように構成してもよい。

また、不吐出検査器を、メインステージ以外の領域に設けた場合であっても、不吐出検査器を基板の搬出入方向に沿って、相対移動させる移動手段を備えている構成にしてもよい。

また、前述した実施の形態１及び２では、基板載置台が吸着することにより基板を固定状態とし、吸着を解除することにより固定状態を解除する例を示したが、本発明は、これに限定されない。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、メインステージに載置された基板上に点在する欠陥に液滴を吐出する液滴吐出ユニットの不吐出検査を行う液滴塗布装置に適用することができる。

実施の形態１に係る欠陥修復装置の外観を示す斜視図である。 上記欠陥修復装置の模式的断面図である。 上記欠陥修復装置に設けられたヘッドガントリーユニット及び基板載置台の動作を説明するための模式的断面図である。 （ａ）は、上記欠陥修復装置に設けられたヘッドガントリーユニットの構成を説明するための要部平面図であり、（ｂ）は、要部正面図である。 上記ヘッドガントリーユニットに設けられた液滴吐出ユニットの構成を説明するための要部側面図である。 上記ヘッドガントリーユニットに設けられた吐出ユニットスライド機構の構成を説明するための要部正面図である。 （ａ）は、上記液滴吐出ユニットの構成を説明するための要部下面図であり、（ｂ）は、上記液滴吐出ユニットの他の構成を説明するための要部下面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記ヘッドガントリーユニット及び上記基板載置台の動作を説明するための模式的断面図である。 （ａ）は、上記欠陥修復装置に設けられたメンテナンス機構の不吐出検出器の構成を説明するための正面図であり、（ｂ）は、その下面図である。 従来の欠陥修復装置の不吐出検査と基板の搬出入とのタイミングを説明するための図である。 上記欠陥修復装置の不吐出検査と基板の搬出入とのタイミングを説明するための図である。 上記欠陥修復装置のシステム構成を示すブロック図である。 （ａ）（ｂ）は、上記欠陥修復装置のアライメント動作を説明するための平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記ヘッドガントリーユニットに設けられたアライメントカメラの構成を説明するための要部平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記欠陥修復装置のアライメント動作を説明するための要部平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記欠陥修復装置のアライメント動作を説明するための要部拡大平面図である。 上記欠陥修復装置のアライメント動作を示すフローチャートである。 （ａ）（ｂ）は、上記欠陥修復装置に設けられた観察カメラユニットによる液滴着弾位置の計測動作を説明するための平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記欠陥修復装置に設けられたヘッドガントリーユニットの往復動作を説明するための平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記ヘッドガントリーユニットの対象基板に対する動作を説明するための平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、上記液滴吐出ユニットの欠損部に対する吐出動作を説明するための模式的平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、３種類の液滴材料を滴下する液滴吐出ユニットの移動方向が、画素長手方向と直交する場合の液滴吐出ユニットの吐出動作を示す模式平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、３種類の液滴材料を滴下する液滴吐出ユニットの移動方向が、画素長手方向と平行な場合の液滴吐出ユニットの吐出動作を示す模式平面図である。 （ａ）は、実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットの構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その動作を説明するための平面図である。 実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットの他の構成を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）は、実施の形態２に係る欠陥修復装置のヘッドガントリーユニットのさらに他の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 欠陥修復装置（液滴塗布装置）
２ 基体
２ａ メインステージ
２ｂ、２ｃ サブステージ（搬出入サブステージ、サブステージ）
３ 基板載置台
４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ 液滴吐出ユニット
４ａ〜４ｉ 液滴吐出ユニット
５ 不吐出検出器（不吐出検出手段）
６ ヘッドガントリーユニット（ガントリー）
７ ガントリースライド機構（移動手段）
８ 対象基板
９ メンテナンス機構
１０ キャップ部材
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ ガントリーガイド
１２ リニアスケール
１３ 浮上スライド機構
１４ ガントリー
１５ 吐出ユニットスライド機構
１６ アライメントカメラ
１７ カメラスライド機構
１８ 観察カメラユニット
１９ 筐体
２０ 吐出素子
２１ 駆動制御回路
２２ ケーブル
２３ インクタンク
２４ インク配管
２５ ノズルプレート
２６ ノズル孔
２７ リニア駆動機構
２８ ＬＭガイド
２９ ガントリーリニアスケール
３０ リニア駆動機構
３１ カメラスライド機構
３２ ＬＭガイド
３３ カメラ用リニアスケール
３４ レーザ発光素子
３５ レーザ受光素子
３７ アライメントマーク
３８ａ 外側円環部
３８ｂ 内側円部
３９ ダミー基板
４０ 液滴着弾位置
４１ 欠損部（欠陥）
４２ 領域（修復領域）
４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂ 画素

Claims (7)

1. 複数の基板を順次搬出入可能な液滴塗布装置であって、
   基板の所定箇所に液滴を吐出する液滴吐出ユニットと、
   前記液滴吐出ユニットが前記基板へ液滴を吐出する第１の位置と、前記基板を搬出入する第２の位置とに移動可能に設けられて、前記基板を固定可能な基板載置台とを備え、
   前記基板載置台は、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するとともに、前記基板の固定状態を解除する第１の動作と、
   前記第２の位置から前記第１の位置に移動するとともに、次順の基板を固定状態とする第２の動作とを有し、
   前記液滴吐出ユニットの不吐出検査を、前記第１の動作から前記第２の動作の間に行うことを特徴とする液滴塗布装置。
2. 前記基板の所定箇所に液滴を吐出するために設けられたメインステージと、
   前記基板を搬出入するために設けられた搬出入サブステージとをさらに備え、
   前記基板載置台は、前記メインステージ及び前記搬出入サブステージの上を、基板を搭載して、その基板の搬出入方向に沿って移動可能であり、
   前記基板載置台は、前記液滴吐出ユニットによる液滴の吐出が終了した後、前記搬出入サブステージ側に移動し、基板の吸着を解除して搬出し、次の基板を搬入して吸着し、前記メインステージ側に移動し、
   前記液滴吐出ユニットにより前記次の基板上の欠陥に液滴が吐出され、
   前記液滴吐出ユニットの不吐出検査を、前記基板載置台が基板の吸着を解除してから、次の基板を吸着するまでの間に行う請求項１記載の液滴塗布装置。
3. 前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージ以外の領域に設けた請求項２記載の液滴塗布装置。
4. 前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージの下側に設けた請求項２記載の液滴塗布装置。
5. 前記液滴吐出ユニットを搭載したガントリーと、
   前記ガントリーを前記基板の搬出入方向に沿って相対移動させる移動手段とをさらに備え、
   前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記メインステージに対して前記搬出入サブステージの反対側に設けた請求項２記載の液滴塗布装置。
6. 前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段を、前記液滴吐出ユニット毎に設けた請求項１記載の液滴塗布装置。
7. 前記液滴吐出ユニットを搭載したガントリーと、
   前記ガントリーを前記基板の搬出入方向に沿って相対移動させる移動手段とをさらに備え、
   前記基板載置台が、次の基板を搬入してメインステージ側に移動したときには、前記液滴吐出ユニットが不吐出状態であるか否かを検査する不吐出検査手段から前記液滴吐出ユニットが、前記基板載置台の上方に移動している請求項２記載の液滴塗布装置。

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