JP2008149315A - インク吐出装置、その方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】微細かつ複雑な形状を有する、媒体上に存在する複数の領域に対して、迅速かつ正確にインクを塗布することができるインク吐出装置およびその方法を提供すること。
【解決手段】本発明のインク吐出装置１０は、インクジェットヘッド３１を用いたインク吐出によって基板２０上にパターンを形成するために、該基板２０上に形成することを所望するパターンに基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定する吐出対象領域決定手段１１と、該インクジェットヘッド３が有する複数のノズル３１を駆動するノズル駆動部１３と、該吐出対象領域の形状に基づいて、インクの吐出を行うノズル３１を決定し、かつインクの吐出を行う該ノズル３１のそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動部１３に供給する制御手段１２とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、媒体上に存在する複数の対象へインクを吐出するインク吐出装置、その方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

インク吐出技術は、一般に民生用のプリンタなどに適用されている。近年、上記技術の産業的な用途への応用が進められており、その用途は多様化している。

産業的な応用が進められているインク吐出技術としては、吐出対象の所望の位置へインクを塗布することによって微細パターンを形成するインクジェットパターニング技術などが挙げられる。インクジェットパターニング技術とは、インク吐出装置から微量の液体（インク）を噴射し、基板上に微細パターンを形成する技術である。このインクジェットパターニング技術は、従来のフォトリソグラフィーによる真空プロセスを用いたパターン形成方法に代わる、脱真空プロセスを用いたパターン形成方法に適用可能な技術として注目を集めている。

インクジェットパターニング技術を用いた製造装置としては、例えば、液晶ディスプレイなどに用いられるＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）パネルやＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）パネル、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、および基板上への微細な金属配線の形成に用いる製造装置などを挙げることができる。この内、ＣＦパネル製造装置は、微量のインクを吐出するインクジェット機構を用いて透明基板（ガラス基板）上に画素を形成するための装置である。画素は、ガラス基板上に形成された複数のＲＧＢ用画素領域のそれぞれに対して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色のインクを着弾させることによって複数の該画素領域を埋める（着色する）ことによって形成される。また、上記インクジェットパターニング技術は、年々、大面積化が進んでいる液晶用のＣＦパネルの製造にも用いられている。

また、上記インクジェットパターニング技術は、ＣＦパネルの製造工程の内、上述した画素の全面印刷（着色）工程に他に、画素の着色部が有する欠陥の修復工程において用いられており、欠陥を有する画素（欠陥画素）の修復装置の開発が進んでいる。画素が有する欠陥とは、例えば、着色部における混色や夾雑物の混入または付着等である。上述のような欠陥画素の修復装置において用いられている修復方法としては、例えば、隣接する画素からインクがリークした場合、画素の欠陥部分（着色部が有する混色部分）をＹＡＧレーザ（イットリウム（Ｙ）、アルミニウム（Ａｌ）およびガーネット（ｇａｒｎｅｔ）の結晶を用いたレーザ）などを用いて除去し、除去した部分に対して所望の色（ＲＧＢのいずれか１色）のインクを、インクジェットパターニング技術用いて吐出することによって修復する方法を挙げることができる。

従来、上述の方法において欠陥部分を含む着色部を矩形に除去する方法が採用されていた。欠陥部分を含む着色部を矩形に除去した場合、修復領域と、非修復領域との間にインクの濃度差が生じ易く、この濃度差による画質の低下が問題となっていた。上記問題を解決するための方法として、特許文献１には、画素の着色部の内、欠陥を含む着色部の一部を除去するのではなく、欠陥画素の着色部全体を除去する画素欠陥の修復方法が開示されている。

また、欠陥部分を含む着色部を矩形に除去した場合、修復領域と、非修復領域との間に膜厚のばらつきが生じ易く、この膜厚にばらつきによって画質を著しく低下させてしまう。高画像品質を実現するＣＦパネルを製造するためには、着色部を矩形に除去した領域へ吐出するインク量を厳密に制御する必要がある。修復領域および非修復領域の膜厚をほぼ同程度に形成するための方法として、特許文献２には、着色部を矩形に除去した領域の面積に基づいて算出した量のインクを正確に該領域へ吐出する方法が開示されている。

ここで、ＣＦパネルは、一般に透明基板上に形成されたＢＭ（ブラックマトリクス）膜、および該ＢＭ膜によってマトリクス状に囲まれた、上記ＲＧＢ用画素領域から構成されている。上記ＢＭ膜は、隣接する画素の着色時に生じる混色の防止、画素のコントラストの向上、およびＴＦＴ駆動部への光の入射の防止という機能を有している。

ＴＦＴ駆動部へ光が入射することによって生じるダメージ、およびリーク電流の発生を効率的に防止するためには、ＢＭ膜の面積を大きくすればよい。しかし、ＢＭ膜の面積を大きくすると、画素の開口率が低下することによって画質が低下する。よって、高画質の液晶表示装置を実現するためには、ＴＦＴ駆動部の遮光、および画素の高い開口率を同時に達成し得るような面積および形状を有するＢＭ膜を形成する必要がある。このため、ＢＭ膜は、単に画素周囲を一様に幅広の線形状に囲むように形成するのではなく、場所によっては異なる幅を有するように形成される必要がある。特に、ＴＦＴ駆動部を遮光する部分（例えば、画素のコーナー部）において、ＴＦＴ駆動部を効率的に遮光するために複雑な形状を有するように形成されていることが好ましい。結果として、上述のようなＢＭ膜に囲まれている画素は、当然複雑な形状を有するものになる。
特開２００３−６６２１８号公報（平成１５年３月５日公開） 特開２００４−２５１９８８号公報（平成１６年９月９日公開）

しかし、特許文献１には、ＲＧＢ用画素領域（ＢＭ膜に囲まれた領域）の形状について何ら考慮されていない。このため、ＲＧＢ用画素領域を形成する基板のぬれ性状態が、ＲＧＢ用画素領域が単純な形状を有する場合には問題にならない程度に悪化しただけでも、複雑な形状を有するＢＭ膜とＲＧＢ用画素領域とが隣接する部分、特に該画素領域のコーナー部にインクが濡れ広がらない可能性が高くなる。インクが濡れ広がらなかった領域が、画素の輝点（白い領域）を形成するため画像が劣化する。また、欠陥部を含む着色部をレーザによって除去する工程において、レーザパワーの揺らぎまたはレーザ照射エリアにおけるの強度むらなどによって着色部が除去される度合いにばらつきが生じるおそれがある。このとき、ＲＧＢ用画素領域（修復対象領域）を形成する基板のぬれ性状態が非常に悪いとき、ＲＧＢ用画素領域が単純な形状を有していても、着色部を除去した領域の端部にインクが濡れ広がらないおそれがある。基板のぬれ性状態とはインクに対する基板の親液性および撥液性の程度のことであり、親液性が高いほどぬれ性状態は良好であり、撥液性が高いほどぬれ性状態は不良である。異物（ごみなど）の付着、有機物による汚染などによってぬれ性状態が悪化（基板の親液性が低下または撥液性が上昇）する。

また、特許文献２には、修復対象領域の体積に基づいてインク吐出量を決定することが記載されているが、ＲＧＢ用画素領域の形状、およびインクの着弾位置について何ら考慮されていない。このため、欠陥部がＢＭ膜の近傍に存在する場合、以下のような問題が生じる可能性がある。

上述のような複雑な形状を有する画素の欠陥部を含む着色部をレーザによって除去する場合、除去領域の体積がインクの最小吐出量の体積以上になるように除去する必要がある。このとき、除去の対象領域にＢＭ膜が含まれてしまうおそれがある。つまり、レーザ照射によってＢＭ膜が損傷を受けることによって開口率が変化してしまうおそれがある。また、レーザ照射領域にＢＭ膜の角などが存在した場合、除去領域の体積はレーザを照射した設定面積から算出した体積とは異なることがあるため、正確に修復した着色部を所望の膜厚に形成することができない。

また、レーザ光学系が経時的に劣化することによって、レーザを照射する位置が設定した場所からずれること、あるいはレーザを備える装置の走査精度の誤差によって、着色部を除去した領域の面積または位置が設定からずれてしまうことがある。このような理由から、例えば、２００×６００μｍの画素において、レーザの照射位置は、最大±１５μｍ程度の位置ずれを起こす。このとき、着色部を除去した領域が有する面積のばらつきは約１８％を上回る。ここで、ＣＦパネルが所望の特性を示すには、±１％程度の膜厚ばらつき（光学特性ばらつき）に抑える必要がある。よって、上述のように、着色部を除去した領域の面積または位置が設定からずれると、ＣＦパネルが有する特性が、許容の範囲から外れて、大きく劣化してしまう。

また、特許文献１および２に共通して、欠陥部をカメラによって撮像した後に欠陥部を含む着色部を除去することは記載されているが、着色部を除去した後に、着色部を除去した領域（修復対象領域）をカメラによって撮像することは記載されていない。つまり、実際の修復対象領域の位置および面積を正確に確認することについて、なんら考慮されていない。よって、特許文献１および２において、実際の修復対象領域の情報に基づいて、修復が必要な位置およびインクの体積を決定していない。このため、修復対象領域に着色部が除去されずに残っている場合などには、インクを吐出する位置および量を正確に決定することができないおそれがある。

さらに、パネルサイズの多様化、およびパネルの開口率の向上に伴い、ＣＦパネルは、従来のように同じ大きさおよび形状の画素を、同じ方向を向けた状態で配列したものばかりではなくなってきている。例えば、ＴＦＴ駆動部を４つの画素の中心に集積することによって、より小さい面積のＢＭ膜を用いて遮光性を確保する工夫がなされている。

このため、様々な大きさ、形状および向きを有する複数の画素を配列させることによって形成されているＣＦパネルの欠陥画素を修復する方法として、あらかじめ吐出パターンを設定して修復する方法を採用することができない。

また、特許文献１および２には、ＣＦパネルの着色部を色材インク用いて修復することしか記載されていない。つまり、例えば、ＴＦＴパネルにおいてガラス基板上にゲート電極が形成された後のゲート絶縁膜の欠陥部への絶縁材料インクによる絶縁膜修復、画素電極であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜欠陥部に対するＩＴＯ微粒子を含有するインクによる電極膜の修復、ポリイミド配向膜欠陥部に対するポリイミド前駆体インクによる配向膜修復、またはＴＦＴの各フォトリソグラフィー工程におけるレジスト塗布欠陥部に対するレジストインクによるレジスト塗膜修復などの欠陥修復について記載されていない。上述のような欠陥部の修復において、レーザ除去によって修復領域を形成すると、積層膜の下層（下地膜）に対するレーザの作用（下地膜の除去など）を無視できない場合がある。

もし、欠陥部を含む修復領域をレーザ除去して所望の修復領域を形成したとすると、以下のような問題がある。例えば、レーザの作用を受けやすい（レーザによって除去されやすい）下地膜が露出した欠陥部を含む修復領域を形成すると、下地膜が過度に除去される。一方、例えば、レーザの作用を受けやすい（レーザによって除去されやすい）下地膜が露出した欠陥部を含む修復領域を形成する場合であっても、レーザパワーばらつきなどによって下地膜の一部が過度に除去されてしまう。これらの場合には、正常な下層膜の膜厚が変化してＴＦＴが正常に動作しないという問題を生じる。よって、この問題を回避するために、所望の形状を有する修復部を形成せずに、不定形の欠陥部をそのまま修復しなければならない場合がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、微細かつ複雑な形状を有する、媒体上に存在する複数の領域に対して、迅速かつ正確にインクを塗布することができるインク吐出装置、その方法、プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明のインク吐出装置は、
基板上に形成することを所望するパターンに基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定する吐出対象領域決定手段と、該インクジェットヘッドが有する複数のノズルを駆動するノズル駆動手段と、該吐出対象領域の形状に基づいて、インクの吐出を行うノズルを決定し、かつインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給する制御手段とを備えている。

形成することを所望する上記パターンが有する形状に応じて、吐出対象領域決定手段は吐出対象領域を設定する。このとき、吐出されたインクが確実に該パターン内に着弾し得るよう、吐出対象領域決定手段は、該パターンの内側に吐出対象領域を設定することが好ましい。上記パターンが有する形状としては、例えば、３つ、４つ、５つあるいはそれ以上の角および辺を有する形状や円弧および曲線などを含む形状などを挙げることができ、上記吐出対象領域決定手段は、該パターンが有する形状に対応するように吐出対象領域の形状を決定する。

制御手段は、上記パターンへ均一、かつ所望の厚さにインクが塗布されるように上記吐出対象領域の形状に応じてインクの吐出回数および着弾位置を算出し、該吐出回数および着弾位置から該吐出対象領域へインクの吐出を行うノズルの決定（割り当て）を行う。

ここで、上記吐出対象領域における単位面積当たりのインクの着弾数は、該吐出対象領域の全ての箇所において均一であっても、不均一であってもよい。例えば、上記パターンが特に複雑な形状を有している場合、吐出対象領域の内、該パターンのインクが濡れ広がり難い箇所（凹凸などを有している箇所）と対応した箇所には、他の箇所よりもインクの着弾数が多くなるようにインクの吐出回数および着弾位置を設定してもよい。一方、上記パターンが比較的単純な形状を有している場合、単位面積当たりのインクの着弾数が均等になるようにインクの吐出回数および着弾位置を設定してもよい。

上記制御手段によって生成された制御信号の供給を受けたノズル駆動手段は、該制御信号に従ってノズルを駆動させる。すなわち、所望のノズルから所望の回数だけインクの吐出が行われ、かつ吐出されたインクは、駆動させたノズルに対応した吐出対象領域の所望の位置に着弾する。すなわち、所望の着弾位置は、所望の着弾位置に対向したノズルを駆動させることによって得られる。

このため、例えば、上記構成を有するインク吐出装置を用いて液晶表示装置用のカラーフィルターを製造した場合、インクによって着色された単位領域である画素内の濡れ広がりのばらつきに起因する輝点の形成を抑制することができ、かつ均一なインク膜厚を有する画素領域を形成することができる。また、液晶表示装置用のカラーフィルターの欠陥画素を修復するために上記インク吐出装置を用いた場合も同様である。よって、高品質のＣＦパネルを提供することができる。

以上のことから、微細かつ複雑な形状を有する少なくとも１つの吐出対象領域に対して、所望の厚さおよび形状を有するようにインクの塗布を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記制御手段が、上記吐出対象領域の幅に応じてインクの吐出を行うノズルを決定し、かつ該吐出対象領域の長さに応じてインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給してもよい。

例えば、制御手段は、吐出対象領域の幅（横方向の距離）に応じて吐出を行うノズルを５つと決定（割り当て）した場合、該吐出対象領域を、同じ幅になるよう、縦に５つに分割する。また、上記制御手段は、ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を、ノズルが割り当てられた分割された領域の長さ（縦方向の距離）に応じて決定する。ここで、５つの分割された領域の長さが全て同じではない場合、吐出対象領域全体における単位面積当たりのインクの着弾数が均一になるよう、割り当てられたノズルのそれぞれにおける上記吐出回数および着弾位置を独立して決定する。

これによって、微細かつ複雑な形状を有する媒体上の複数の領域に対して、所望の厚さおよび形状を有するようにインクの塗布を行うことができる。

また、本発明のインク吐出装置は、
上記吐出対象領域の幅方向と、インクジェットヘッドの上記ノズルの配列方向とがなす角度を、上記制御手段がインクの吐出を行うノズルとして決定し得るノズルの数を増加させるように調節する角度調整手段をさらに備えていることが好ましい。

例えば、吐出対象領域の幅よりもインクジェットヘッドに配列された複数のノズルが有する幅の方が大きい場合、該吐出対象領域の幅方向と、複数の該ノズルの配列方向との角度が直角に近いほど吐出対象領域にインク吐出を行うノズルの数を増やすことができる。インク吐出を行うノズルの数が多いほど、１つの吐出対象領域に対するインク吐出時間を短縮することができる。

よって、角度調整手段を用いて複数のノズルが有する幅が吐出対象領域の幅よりも小さくならないように、かつ上記角度がより直角に近い角度になるように調節すれば、インク吐出処理のタクトタイムを短縮することができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記吐出対象領域決定手段は、上記パターンに基づいて、複数の上記吐出対象領域の形状に対して基板上における複数の該吐出対象領域の位置をさらに対応付ける手段であり、複数の吐出対象領域の形状と、その対応する位置とに基づいて、インク吐出を行う複数の該吐出対象領域の順序を決定する吐出順序決定手段をさらに備えていることが好ましい。

上記構成を有することによって、複数の吐出対象領域の形状のそれぞれに対して基板上の位置がさらに対応付けられる。複数の吐出対象領域の形状、および基板上における位置に基づいて、基板上に存在する全ての吐出対象領域に対してインクを吐出するために必要な、インクジェットヘッドと、基板との相対的な移動距離を算出することができる。ここで、吐出順序決定手段は、上記相対的な移動距離が最短になる、複数の吐出対象領域へのインク吐出順序を決定する。

このため、基板上の複数の吐出対象領域のすべてに対して、最短時間でインクの吐出を行うための順序を決定することができる。すなわち、インク吐出処理のタクトタイムを短縮することができる。

また、本発明のインク吐出装置は、
インク吐出を行う複数の吐出対象領域の上記順序に基づいて上記インクジェットヘッドと上記基板との相対的な走査方向を決定する走査方向決定手段と、該相対的な走査方向と、吐出対象領域の決定時に想定された走査方向とが有する角度の差異の分だけ上記吐出対象領域の形状を回転させる信号を上記制御手段へ供給する補正信号供給手段とをさらに備えていることが好ましい。

１つの基板に対するインク吐出処理において最短時間でインク吐出を行うために、上記吐出順序はインク吐出処理において無駄な時間が生じないように決定されている。無駄な時間としては、例えば、インクジェットヘッドが、吐出対象領域における走査方向の終端に到達した後、インクの吐出をしない状態で走査方向の始端に戻ることなどを挙げることができる。

上記吐出順序に従ってインク吐出処理を行う場合、インクジェットヘッドと、基板との相対的な走査方向が逆方向に変わること、または吐出対象領域決定手段において形状を決定した時の走査方向とは異なることが起こり得る。

ここで、走査方向決定手段によって決定された走査方向が１つの基板に対するインク吐出処理において変化する場合、補正信号供給手段は走査方向が変化する角度だけ、吐出対象領域の形状を回転させる信号を送信する。また、走査方向決定手段によって決定された走査方向が、吐出対象領域決定手段において形状を決定した時の走査方向と異なる場合、補正信号供給手段は上記２つの走査方向が有する角度の差異の分だけ、吐出対象領域の形状を回転させる信号を送信する。

インクジェットヘッドと基板との相対的な走査方向が変化しても、実際にインク吐出を行うときの吐出対象領域の形状および向きを正確に認識することができる。すなわち、インク吐出処理の全体を通して、インクジェットヘッドと基板との相対的な走査方向に対する吐出対象領域の形状を一定に保つことができる。

よって、複数の吐出対象領域のそれぞれに対してインクの吐出を行う度に、吐出対象領域の形状を認識する必要がないので、タクトタイムを短縮することができる。

また、本発明のインク吐出装置は、
基板上に形成することを所望する上記パターンの形状および位置を認識するためのパターン認識手段をさらに備え、上記吐出対象領域決定手段が、該パターン認識手段によって認識された形状および位置に基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定してもよい。

例えば、上記パターン認識手段は、基板上に形成された欠陥画素を撮像する固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される電気信号を、上記パターンの形状および位置を特定するためのデータに変換するプログラムとによって構成され得る。

上記構成を有することによって、パターンの認識からインク吐出の全ての処理を１つの装置にて行うことができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記基板の内、上記パターンの内側がインクに対する親液性を有し、かつ上記パターンの外側がインクに対する撥液性を有するとき、
上記吐出対象領域決定手段は、パターン認識手段によって認識された上記形状の内側にある、複数のインク着弾候補位置を結ぶ多角形として、上記吐出対象領域を決定する
ことが好ましい。

上記構成を有することによって、特に、ぬれ性の高い欠陥部に対して、欠陥部からはみ出さずに、所望の量のインクを吐出することができる。また、不定形の欠陥部をそのまま修復することができるので、レーザ加工などの工程を省くことができる。よって、レーザ加工によって正常な部分に悪影響を与えるような場合であっても、欠陥部の修復を行うことができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記基板の内、上記パターンの内側と外側とがインクに対して同程度の親液性を有するとき、
上記吐出対象領域決定手段は、パターン認識手段によって認識された上記形状の外側にある、複数のインク着弾候補位置を結ぶ多角形として、上記吐出対象領域を決定する
ことが好ましい。

上記構成を有することによって、欠陥部とその周囲との間にぬれ性の差が小さいときであっても、確実に欠陥部の全体にインクを吐出することができる。また、不定形の欠陥部をそのまま修復することができるので、レーザ加工などの工程を省くことができる。よって、レーザ加工によって正常な部分に悪影響を与えるような場合であっても、欠陥部の修復を行うことができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記吐出対象領域決定手段は、上記多角形が有する面積を最小化する、複数のインク着弾候補位置を選択することが好ましい。

上記構成を有することによって、正常な部分には、最小限の量のインクが吐出される。よって、不定形の欠陥部を確実に修復し、かつ余分なインクの付着による正常な部分の劣化を抑制することができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記基板は、上記インクによって着色された単位領域である画素が複数形成された透明基板であり、上記パターンが該透明基板上に形成された画素の内、１つの画素、または欠陥部を有する複数の画素で集まりであり得る。

上記構成を有することによって、修復後の画素における濡れ広がりのばらつきに起因する輝点の形成を抑制することができる。さらに、均一な膜厚を有するように欠陥画素を修復することができる。また、さらに、短時間でＣＦパネルが有する欠陥画素を修復することができる。すなわち、欠陥画素を有するＣＦパネルの修復を短時間で容易かつ正確に行うことができる。

また、本発明のインク吐出装置において、
上記基板が遮光部を用いて区画化された透明基板であり、上記パターンが該遮光部に囲まれた画素領域であり得る。

上記構成を有することによって、画素における濡れ広がりのばらつきに起因する輝点の形成を抑制することができる。さらに、均一な膜厚を有する画素を形成することができる。また、さらに、短時間でＣＦパネル上に画素を形成することができる。すなわち、ＣＦパネルの形成を短時間で容易かつ正確に行うことができる。

上記課題を解決するために本発明のインク吐出方法は、
インクジェットヘッドを用いて基板上にパターンを形成するために、該基板上に形成することを所望するパターンに基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定する吐出対象領域決定ステップと、該吐出対象領域の形状に基づいて、該インクジェットヘッドが有する複数のノズルの内からインクの吐出を行うノズルを決定し、かつインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給する制御ステップと、インクの吐出に用いる該ノズルを駆動するノズル駆動ステップとを包含する。

上記構成を有することによって、基板上に所望の形状および厚さを有する微細なパターンを形成することができる。つまり、上述のインク吐出装置と同様の効果を奏する。

上記課題を解決するために本発明のインク吐出制御プログラムは、
上記インク吐出装置が備えた各手段として、コンピュータを機能させることを特徴としている。

これにより、コンピュータを上記インク吐出装置として動作させることができ、インク吐出装置が奏する上述の効果を得ることができる。

また、上記インク吐出制御プログラムを記録した記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。

以上のように、本発明のインク吐出装置およびインク吐出方法は、インクの吐出対象領域の形状を決定し、該吐出対象領域の形状に基づいてインクジェットヘッドが有する複数のノズルの内から、インクの吐出を行うノズルを決定し、かつインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御するので、微細かつ複雑な形状を有する吐出対象領域に対して、所望の厚さおよび形状を有するようにインクの塗布を行うことができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の一例について、図１〜図１７を参照して説明する。以下の説明では、同一の部材および構成要素には、それぞれ、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

〔インク吐出装置１０〕
本発明に係るインク吐出装置１０の構成について、図１を参照して以下に説明する。図１はインク吐出装置１０の構成を示すブロック図である。

インク吐出装置１０は、情報処理部１、インクジェットヘッド３、パターン認識部５（パターン認識手段）、可動部７および開始指示出力部９を備えている。インクジェットヘッド３にはノズル３１が形成されている。また、基板上におけるパターンの位置情報を取得し、情報処理部１に該位置情報を供給する外部入力装置１９が開始指示出力部９に接続されている。

インク吐出装置１０の上記構成は、以下のよう動作する。開始指示出力部９からの動作開始指示に基づいて、パターン認識部５が基板２０上に形成することを所望するパターンの形状情報を、外部入力装置１９が該パターンの位置情報を取得し、情報処理部１へ取得したパターンの該形状情報および位置情報を送信する。パターン認識部５および外部入力装置１９から送信された２つの上記情報に基づいて、情報処理部１は、吐出に用いるノズル３１の決定、ノズル３１から吐出されるインクの制御、インクの吐出対象領域への吐出順序の決定、および可動部７を用いたインクジェットヘッド３と、基板２０との相対的な走査方向の制御を行う制御信号を生成する。情報処理部１によって生成される上記４つの制御信号に基づいて、基板２０上に所望のパターンを形成し得るようにインクを吐出する。

上記パターン認識部５は、被写体を撮像する固体撮像素子を備えたカメラと、該固体撮像素子から出力される電気信号を、被写体の形状を特定するためのデータに変換するプログラムの処理部とを含んだ構成である。

ここで、インク吐出装置１０の主要な動作の設定を行う情報処理部１は、吐出対象領域決定部１１（吐出対象領域決定手段）、制御部１２（制御手段）、ノズル駆動部１３（ノズル駆動手段）、角度調整部１４（角度調整手段）、吐出順序決定部１５（吐出順序決定手段）、走査方向決定部１６（走査方向決定手段）および補正信号供給部１７（補正信号供給手段）から構成されている。

吐出対象領域決定部１１は、パターン認識部５および外部入力装置１９からのパターンの形状情報および位置情報に基づいて、基板２０上におけるインクの吐出対象領域の形状情報を決定し、該形状情報に対して基板２０上の位置情報を対応付ける。さらに、吐出対象領域決定部１１は、２つの上記情報の両方または一方を、制御部１２、角度調整部１４および吐出順序決定部１５に送信する。

吐出順序決定部１５は、決定された吐出対象領域の上記形状情報および位置情報に基づいて、複数の吐出対象領域に対して最短時間でインク吐出処理を行い得るようにインクを吐出する吐出対象領域の順序を決定する。決定した吐出対象領域の順序を、制御部１２および走査方向決定部１６に送信する。

走査方向決定部１６は、上記順序に基づいて、インクジェットヘッド３と、基板２０との相対的な走査方向を決定し、可動部７がインクジェットヘッド３および基板２０を保持した基板保持台２４ａを移動させる方向を決定する。

補正信号供給部１７は、必要に応じて吐出対象領域決定部１１において決定された吐出対象領域の形状を補正する。例えば、可動部７の上記駆動方向と、パターン認識部によるパターン認識時の走査方向とが異なる場合、該２つの方向が有する角度の差異の分だけ吐出対象領域を回転させることによって補正を行う。吐出対象領域を補正した（回転させた）角度を制御部１２および角度調整部１４に送信する。

角度調整部１４は、決定された吐出対象領域の上記形状、および吐出対象領域を補正した（回転させた）角度に基づいて、インクジェットヘッド３を回転させる角度を設定する。インクジェットヘッド３の回転によってノズル３１の配列方向が可変する。ノズル３１の配列方向が可変することによって、吐出対象領域に対して吐出を行うことができるノズル３１の数を増加させる、または吐出対象領域に対して吐出を行うノズル３１を吐出対象領域へ均一に分散させる。インクジェットヘッド３を回転させるために設定した角度を制御部１２に送信する。

制御部１２は、基板２０上の位置が対応付けられた吐出対象領域の上記形状、ノズル３１の配列方向を回転させた角度、決定された吐出対象領域の順序、および吐出対象領域を補正した（回転させた）角度に基づいて、吐出対象領域のそれぞれに対して吐出を行うノズル３１を決定し、かつノズル３１から吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を決定する。さらに、制御部１２は、ノズル３１から吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号を生成する。上記制御信号を供給することによってノズル駆動部１３が生成するインク吐出信号に基づいて、ノズル３１にインクの吐出を行わせる。

〔欠陥画素修復装置としてのインク吐出装置１０〕
本発明に係るインク吐出装置１０をＣＦパネルの欠陥画素修復装置として用いた場合の一構成例について、図２を参照して以下に説明する。図２はインク吐出装置１０の外観構成を説明する斜視図である。

図２に示すように、本実施の形態にかかるインク吐出装置１０は、情報処理部１を内蔵しているコンピュータ２１、インクジェットヘッド３を内蔵しているインク吐出ユニット２２、パターン認識部５、ヘッドステージ２３、基板ステージ２４およびブリッジ２５を備えている。コンピュータ２１は、インク吐出ユニット２２、パターン認識部５および基板ステージ２４と接続されている。基板ステージ２４は、基板保持台２４ａおよびステージ２４ｂから構成されている。基板支持台２４ａの基板配置部分には開始指示出力部９が形成されている。また、基板保持台２４ａと、ステージ２４ｂとの間には、可動部７（図示せず）が形成されている。本実施の形態においては、パターン認識部５としてカメラを、開始指示出力部９としてセンサーを用いている。

インク吐出ユニット２２およびパターン認識部５は、それぞれの高さ方向の軸が図２のＺ軸と平行になるようにヘッドステージ２３に固定されている。ヘッドステージ２３は、可動部７（図示せず）を介してブリッジ２５に連結されており、ブリッジ２５上をＹ軸方向に可動する。

基板ステージ２４は図２のＸＹ平面と平行に配置されており、基板２０も同様にＸＹ平面と平行になるように基板保持台２４ａに保持される。上述のように、基板保持台２４ａと、ステージ２４ｂとの間に可動部７が形成されているので、基板保持台２４ａはＸ軸方向に可動する。なお、基板保持台２４ａには、保持した基板２０との間にギャップ調整部（図示せず）が形成されており、該ギャップ調整部は、インク吐出ユニット２２と、基板２０および基板保持台２４ａとの距離を調整するために形成されている。

以上のことから、インク吐出ユニット２２のインク吐出面（インク吐出ユニット２２の下面）およびパターン認識部５の撮像面（パターン認識部５の下面）は、基板２０の上面に対して常に平行に対向している。この状態は、ヘッドステージ２３のインク吐出ユニット２２およびパターン認識部５の形成面が基板ステージ２４の基板配置面と直交していると言い換えることもできる。さらに、ヘッドステージ２３がＹ軸方向に可動し、基板保持台２４ａがＸ軸方向に可動するので、インク吐出ユニット２２の下面およびパターン認識部５の下面を、基板２０上面の全域に対向させることができる。つまり、基板２０上の所望の位置へインクを吐出すること、基板２０上の全面を撮像することができる。

開始指示出力部９として用いたセンサーは、基板保持部２４ａ上に基板２０が搬入されたことを感知した場合、パターン認識部５に対して欠陥画素の撮像を、外部入力装置１９に対して欠陥画素の修復処理開始を指示する。また、上記センサーは、基板２０の搬入後に行われる基板２０とインク吐出装置１０とのアラインメントの終了を感知し、修復処理の開始を指示してもよい。

パターン認識手段５として用いたカメラの近傍にはファイバーランプ等の照明部（図示せず）が取り付けられている。上記カメラは、上記照明部から基板２０へ光を照射することによって得られる基板２０の反射像を撮像する。撮像された基板２０の反射像はデータに変換されて情報処理部１に送られる。基板２０の反射像の上記データは、情報処理部１の吐出対象領域決定手段において欠陥部を有する画素（以下、欠陥画素と称する）インク層の形状、および基板２０上の欠陥画素の位置を特定するために用いられる。

上記画像データに基づいて情報処理部１は、吐出に用いるノズルの決定、ノズル３１から吐出されるインクの制御、インクの吐出対象領域への吐出順序の決定、およびインクジェットヘッド３と、基板２０との相対的な走査方向の制御を行う制御信号を生成する。上記４つの制御信号に基づいて、情報処理部１は、所望のパターンを基板上に形成し得るように制御信号をインク吐出装置１０の他の構成に送信する。情報処理部１の内部の処理については図１および〔インク吐出装置１０〕を参照のこと。

本実施の形態において、インク吐出装置１０は、１つのインク吐出ユニット２２を備えた構成としているが、複数のインク吐出ユニット２２を備えていてもよい。このとき、１つのヘッドステージ２３に複数のインク吐出ユニット２２を連結してもよく、複数のヘッドステージ２３に１つ以上のインク吐出ユニット２２を連結してもよい。また、必要に応じて、インク吐出ユニット２２と、パターン認識部５とを別個のヘッドステージ２３に連結してもよい。

また、本実施の形態において、インク吐出装置１０はパターン認識部５を備えていない構成であってもよい。例えば、基板２０上に形成するパターンの形状情報および位置情報の取得を、基板２０の搬入前に外部装置を用いて行い、取得した形状情報および位置情報を自動または手動で情報処理部１の吐出対象領域決定部に送信する構成であってもよい。

また、本実施の形態において、インク吐出装置１０は、２つの可動部７を用いて基板２０およびインク吐出ユニット２２の両方を移動させることによって、インク吐出処理を行う構成であるが、基板２０またはインク吐出ユニット２２のいずれか一方のみを移動させる構成であってもよい。例えばブリッジ２５が可動部２５を介して基板ステージ２４に連結された構成などを挙げることができる。

インク吐出装置１０への基板２０の搬入出は、例えば、ロボットなどの自動搬送装置（図せず）を用いて行えばよい。

〔インク吐出ユニット２２〕
図２のインク吐出装置１０に備えられているインク吐出ユニット２２の内部構成について、図３を参照して以下に説明する。図３はインク吐出ユニット２１の内部構成を説明する斜視図である。

インク吐出ユニット２２は、インクジェットヘッド３、ヘッド保持部３７、回転部３５および固定部３９から構成されている。インクジェットヘッド３は、画素の着色に用いるインクの色の種類だけヘッド保持部３７に配置すればよい。本実施の形態のインク吐出装置１０では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色を画素の着色に使用するので、ヘッド保持部３７には３つのインクジェットヘッド３が配置されている。

インクジェットヘッド３を保持しているヘッド保持部３７は、回転部３５を介して固定部３９と連結している。回転部３５は、インクジェットヘッド３を回転させるための構造である。ここでは、回転部３５としてθステージを用いているが、インクジェットヘッド３を回転させるための構造であれば従来公知のさまざまな構造を採用することができる。インクジェットヘッド３、ヘッド保持部３７および回転部３５は、固定部３９によってインク吐出ユニット２２に固定されている。

ここで、インクジェットヘッド３のそれぞれがコンピュータ２１を介して情報処理部１と接続されており、情報処理部１を用いて独立した吐出制御が可能である。インクジェットヘッド３の下面には、複数のノズル３１がＹ軸と平行な直線状に並ぶように形成されている。さらに、複数のノズル３１のそれぞれが情報処理部１に接続されている。このため、複数のノズル３１を用いた一度のインク滴の吐出によって直線状のパターンを形成すること、および複数のノズル３１からのインク吐出を独立して制御することが可能である。

なお、複数のノズル３１からのインク吐出を独立して制御することとは、複数のノズル３１のそれぞれが行うインク吐出のタイミングを、独立して制御することを意味する。さらに、情報処理部１は、複数のノズル３１のそれぞれにインクを吐出させるための電圧を、独立して制御することが好ましい。

上述のように、インクジェットヘッド３がヘッド保持部３７を介して回転部３５と接続されているので、基板２０上の吐出対象領域に対してノズル３１の配列方向が有する角度を任意に調整することができる。回転部３５を用いてインクジョットヘッド３を回転させることについては、下記の〔インク吐出装置１０の欠陥画素の修復処理〕において詳述する。

また、インクジェットヘッド３には、さらにインク供給口（図示せず）が設けられている。上記インク供給口は、ヘッドステージ２３上に設けられたインク供給部（図示せず）からインクの供給を受ける。上記インク供給部には、Ｒ、ＧおよびＢ用のインクが充填されている。

本実施の形態において、上述のように、インクジェットヘッド３には複数のノズル３１がＹ軸と平行な直線状に並ぶように形成されている。特に記載していなかったが、１つのインクジェットヘッド３に、複数のノズル３１からなる直線状の配列が複数形成されていてもよい。

〔インク吐出装置１０の欠陥画素の修復処理〕
本発明に係るインク吐出装置１０による欠陥画素の修復処理の詳細について、図４〜１０を参照して以下に説明する。図４はインク吐出装置１０の手順の一例を示すフローチャートである。

図４に示すように、インク吐出装置１０に対する基板２０上の欠陥画素の修復開始を、開始指示出力部９を用いて指示する（ステップＳ１）。開始指示出力部９を用いた修復開始指示の出力は、ロボットによって基板保持部２４ａに基板２０が搬入されたことを基板保持部２４ａ上に形成されたセンサーが感知した時、該センサーが修復開始を指示する信号をパターン認識部５および外部入力装置１９に送信することによって行われる。

搬入された基板２０は、ＹＡＧレーザなどを用いて全ての欠陥画素の着色部が除去されており、かつ欠陥画素の該着色部全体が除去されている。基板２０上に存在する欠陥画素の位置情報は、上記レーザを用いた着色部の除去時に取得され、外部入力装置１９に記憶されている。

本実施の形態において、開始指示の出力は、センサーを用いて基板２０が搬入されたことを感知することによって行っているが、他の方法を用いてもよい。開始指示を出力するための他の方法としては、例えば、パターン認識部５が基板２０の搬入を認識する方法などを挙げることができる。また、開始指示の出力は、手動で行われてもよい。手動で出力が行われる方法としては、例えば、基板２０が有する欠陥画素の修復を所望する操作者がコンピュータ２１へ開始指示を入力する方法が挙げられる。

開始指示出力部９からの上記修復開始指示をパターン認識部５および外部入力装置１９が取得すると、パターン認識部５は基板２０上の欠陥画素を全て撮像することによって欠陥画素の形状情報を取得し、該形状情報を吐出対象領域決定手段に送信し、外部入力装置１９は欠陥画素の位置情報を該吐出対象領域決定手段に送信する（ステップＳ２）。

また、本実施の形態においては、欠陥画素をパターン認識部５であるカメラを用いて撮像することによってパターンの形状情報を取得しているが、外部入力装置１９に記憶させてもよい。例えば、欠陥画素の着色部を除去するときに、基板２０上の欠陥画素の位置情報および形状情報を対応付けて取得する方法などを挙げることができる。外部入力装置１９から欠陥画素の形状情報および位置情報を入力する構成を採用する場合、インク吐出装置１０はパターン認識部５を備えていなくてもよい。

パターン認識部５および外部入力装置１９から送信された欠陥画素の形状情報および位置情報に基づいて複数の吐出対象領域の形状を、基板２０上の位置情報に対応付けした状態で決定する（ステップＳ３）。

ここで、吐出対象領域決定部１１において、欠陥画素の上記形状情報に基づいた吐出対象領域の決定方法、および該吐出対象領域の形状情報と、基板２０上の位置情報との対応付けについて、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、カメラによって撮像された欠陥画素の反射像に基づいて生成された画像データを示しており、（ｂ）は（ａ）の画像データに基づいて吐出対象領域が決定された状態を示している。

図５（ａ）に示すように、上記カメラによって撮像された、欠陥部を含むインク層が除去された１つの欠陥画素は、ブラックマトリクス（ＢＭ）と呼ばれる遮光部６１に囲まれた被着色部６２として吐出対象領域決定部１１において認識される。

遮光部６１は、ＴＦＴ駆動部を遮光、隣接する２つの画素におけるコントラストを向上、およびインクのリークの防止するために、通常、光を通さない黒色の材料であって、インクに対する撥液性を有する材料から形成される。一方、被着色部６２は、バックライトなどの白色光を透過させる、およびインクを容易に形成するために、可視域に吸収を有していない透明な、かつインクに対し親液性を有する材料（例えば、ガラスなど）から形成される。

このため、照射した光の欠陥画素からの反射像を撮像するカメラ（パターン認識部５）は、遮光部６１を反射光強度が弱いため暗い領域、被着色部６２を反射光強度が強いため明るい領域として認識する。上記カメラによって撮像されたデータは、コンピュータ２１内の吐出対象領域決定部１１に送信される。

吐出対象領域決定部１１は、遮光部６１が有する反射光強度と、被着色部６２が有する反射光強度との間に閾値を設けることによって、カメラから送信された上記データを２値化した画像データとして認識する。そして、認識された画像データにおける被着色部６２のピクセルサイズと、カメラの倍率とに基づいて実際の被着色部６２の面積を求める。さらに、求めた被着色部６２の面積、インク層の所望の膜厚、インク一滴あたりの吐出体積、およびインク層の残膜率に基づいて、被着色部６２に所望の形状および膜厚を有するＣＦ膜（インク層）を形成するために必要なインクの総吐出回数を算出する。算出されたインクの総吐出回数は制御部１２に送信される。

次に、図５（ｂ）を参照して、被着色部６２の上記面積に基づいた吐出対象領域６３の決定方法について説明する。実際にインクの吐出処理を行う際、ノズル３１から吐出されるインクの着弾精度、ノズル３１の吐出速度のばらつき、およびインク吐出装置１０の機械精度などから着弾位置の最大ばらつき量を考慮する必要がある。このため、確実に被着色部６２内にインクを着弾させるためには、図５（ｂ）に示すように吐出対象領域６３は、最大ばらつき量、およびインクの着弾径の半径を加算した距離Ｗ１だけ被着色部６２の内側に設定する必要がある。

距離Ｗ１を決定するために、最大ばらつき量、およびインクの着弾径の半径をあらかじめ吐出対象領域決定部１１に入力する。例えば、インクの着弾径の半径は、インクの着弾後すぐに厚さ方向に吸収する、光沢紙などの材料を用いて測定すればよい。例えば、最大ばらつき量を１５μｍ、着弾径の半径を１５μｍであるとき、Ｗ１が３０μｍとなる。よって、吐出対象領域６２は、被着色部６２の遮光部６１との境界から３０μｍ内側に、被着色部６２の相似形として形成される。

なお、上述のように、被着色部６２の親液性（ぬれ性）が高く、かつ遮光部６１の撥液性が高い（ぬれ性が低い）場合には、被着色部６２の内側に吐出対象領域６３を設定すればよい。しかし、被着色部６２の内、遮光部６１の近傍には、レーザによる着色部の除去工程において、インク（色材）が完全に除去されずにわずかに残渣として残ることなどによって、被着色部６２の一部の親液性が低下することがある。このとき、被着色部６２と遮光部６１との間にぬれ性の差がある程度大きくなければ、被着色部６２の全体にインクがぬれ広がらないことがある。例えば、被着色部６２が有するインクとの接触角が４０°より大きく、かつ遮光部６１が有するインクとの接触角が７０°より小さいときには、上述のような理由から、被着色部６２に対して十分にインクがぬれ広がらないことがある。

このような場合には、吐出対象領域６３を、被着色部６２だけでなく、遮光部６１の一部が重なるように決定してもよい。例えば、図１３に示すように、着色部６２の外周からＷ９だけ外側にまでを吐出対象領域６３として決定してもよい。このときのＷ９は、３０μｍである。ここで、多少のインクが遮光部６１に乗り上げてしまうので、被着色部６２に形成されるインクの膜厚が若干薄くなるため、ＣＦとしての特性がわずかに低下する。しかし、被着色部６２の全体に確実にインクをぬれ広がらせることができるため、輝点の形成による白色光漏れを確実に防止することができる。白色光漏れが生じているＣＦは製品として使用することができないが、インクの膜厚が若干薄くなる程度であれば、製品として問題はない。よって、ＣＦを確実に修復するという観点から、被着色部６２よりも大きく吐出対象領域６３を設定することが好ましい。また、遮光部６１に乗り上げるインクの量を実験によって求めておけば、輝点の形成を確実に防止すると同時に、被着色部６２に所望の膜厚を有するインクの層を形成することができる。

上述の処理が全ての欠陥画素を撮像したデータに対して行われる。また、カメラが欠陥画素を撮像した基板２０上の位置情報と、外部出力装置１９から取得した基板２０上の欠陥画素の位置情報とを照合することによって、複数の吐出対象領域６３の形状のそれぞれは、基板２０上の位置と対応付けが行われる。

吐出対象領域決定部１１は、基板２０上の位置が対応付けられた吐出対象領域６３の形状を吐出順序決定部１５、角度調整部１４および制御部１２に送信する。

ステップＳ３に続いて、吐出順序決定部１５において、基板２０上の位置が対応付けられた吐出対象領域６３の形状に基づいて、複数の吐出対象領域６３に対してインクを吐出する順序を決定する（ステップＳ４）。吐出順序決定部１５は吐出対象領域６３のすべてに対してインクを吐出するために必要な時間が最短となるように順序の決定を行う。

最短時間でインク吐出処理を行う順序を決める方法としては、以下のような方法を挙げることができる。例えば、（１）基板２０に対するインク吐出処理における走査距離が最短になるよう順序を決定する方法、（２）走査方向が反転する回数が最小になるように順序を決定する方法、および（３）着目した吐出対象領域６３の形状および位置から最も走査距離の短い吐出対象領域６３を次に吐出が行われる領域として選択する方法などを挙げることができる。これにより、インク吐出装置１０を用いた欠陥画素の修復処理のタクトタイムを短縮することができる。

吐出順序決定部１５において決定された吐出順序の情報は、走査方向決定部１６および制御部１２に送信される。

取得した吐出順序の情報に基づいて、走査方向決定部１６は複数の吐出対象領域６３のそれぞれに対してインク吐出を行う際の基板２０と、ノズル３１との相対的な走査方向を決定する（ステップＳ５）。走査方向決定部１６は、上記吐出順序の通りにインク吐出を行えるように、基板ステージ２４が備える可動部７およびヘッドステージが備える可動部７の可動方向を決定する。決定した可動方向に基づいて、複数の吐出対象領域６３のそれぞれに対してインクの吐出を行うときの基板２０と、インクジェットヘッド３との相対的な走査方向をそれぞれ決定する。

走査方向決定部１６は、決定した上記可動方向に基づいて、インク吐出処理中における可動部７の駆動を制御する。また、複数の吐出対象領域６３のそれぞれに吐出を行うときの相対的な走査方向のそれぞれが補正信号供給部１７へ送信される。

補正信号供給部１７は、以下の２つの走査方向：
（１）ステップＳ２における欠陥画素の撮像時の走査方向；および
（２）上記走査方向決定部から取得した走査方向であって、該欠陥画素の形状に基づいて決定された吐出対象領域６３へインク吐出する時の相対的な走査方向、
が有する角度の差異を、決定された吐出順序に従って、複数の吐出対象領域６３のそれぞれについて判定する（ステップＳ６）。

ステップＳ６において、補正信号供給部１７は、ある吐出対象領域６３に対して（１）の方向と、（２）の方向が同一（ＮＯ）であると判定したとき、吐出対象領域６３の形状補正を行わない。そして、形状補正を行わないという信号を、制御部１２および角度調節部１４へ送信する。

ステップＳ６において、補正信号供給部１７は、ある吐出対象領域６３に対して（１）の方向と、（２）の方向とが異なる（ＹＥＳ）と判定したとき、（１）の方向と、（２）の方向とが有する角度の差異の分だけ、ある吐出対象領域６３の形状を回転させる信号を制御部１２および角度調整部１４に送信する（ステップＳ６１）。

補正信号供給部１７が、吐出対象領域６３の形状補正を行うか否かを判定する方法、および吐出対象領域６３の形状補正を行う方法について、図６を参照して以下に説明する。

図６（ａ）に示すように、基板２０が配置された基板保持台２４ａ（図２参照）がＤ１方向に可動する場合、欠陥画素の被着色部６２ａの修復を行うためには、被着色部６２ａの右上隅が窪んでいるため、インクジェットヘッド３の中央付近から左（Ｌ）側に位置するノズル３１を用いてインクの吐出を開始する必要がある。また、図６（ｂ）に示すように、基板２０が配置された基板保持台２４ａがＤ２方向に可動する場合、欠陥画素の被着色部６２ａの修復を行うためには、インクジェットヘッド３の内、着色部６２ａの吐出対象領域６３を通過する全てのノズル３１から一斉に吐出が開始される必要がある。すなわち、走査方向が変わると、吐出対象領域６３の形状に応じて、複数のノズル３１からの吐出のタイミングを変えなければならない場合が生じる。

また、基板２０上の複数の欠陥画素が被着色部６２ａ、６２ｂ、６２ｃおよび６３ｄのような形状を有する場合、走査方向が同じであっても、複数の吐出対象領域６３に対するノズル３１のインク吐出開始のタイミングを変更する必要がある。このような場合の補正信号供給部１７の処理について、図６（ｃ）を参照して説明する。

例えば、基板２０をＤ１方向に走査した時にパターン認識部５によって認識される画素の形状パターンのそれぞれ（例えば、形状ア、イおよびウなど）を、あらかじめ補正信号供給部１７に記憶させておく。走査方向決定部１６に決定された相対的な走査方向（ここでは、基板２０の走査方向）は、インクジェットヘッド３が被着色部６２ａおよび６２ｂ上を通過する時にＤ２であり、インクジェットヘッド３が被着色部６２ｃおよび６２ｄ上を通過する時にＤ１であったとする。

複数の欠陥画素の吐出対象領域６３のそれぞれが有する形状情報を取得する（ステップ１）。被着色部６２ａの吐出対象領域６３と、記憶させた複数の上記形状パターンのそれぞれとを比較する。被着色部６２ａの吐出対象領域６３の形状と、吐出対象領域６３の形状と相似の形状を有する形状パターン（形状ア）とを対応付ける（ステップ２）。形状アを対応付けた被着色部６２ａの吐出対象領域６３の形状に相対的な走査方向（Ｄ２）を、さらに対応付ける（ステップ３）。被着色部６２ａの吐出対象領域６３が形状アを有し、かつＤ２方向に走査しながら吐出を行う領域であることを補正信号供給部１７が認識する（ステップ４）。被着色部６２ａの吐出対象領域６３の補正信号として、Ｄ１（形状ア認識時の走査方向）と、Ｄ２（吐出時の走査方向）との角度の差異（１８０度）だけ吐出対象領域６３の形状を回転させる信号が生成される。

上記の処理が、欠陥画素の被着色部６２のすべて（ここでは、被着色部６２ａ、６２ｂ、６２ｃおよび６２ｄ）に対して行われる。生成された補正信号は、制御部１２および角度調節部１４に供給され、吐出対象領域６３の形状補正に用いられる。

上記の処理を行うことによって、修復処理における走査方向が変わるおよび／または欠陥画素の形状が異なる場合であっても、制御部１２は、実際のインク吐出処理に即した吐出対象領域６３の形状を取得することができる。すなわち、インク吐出装置１０を用いたインク吐出処理の全体を通して、インクジェットヘッドと基板との相対的な走査方向に対する吐出対象領域の形状を一定に保つことができる。

次に、角度調整部１４は、ノズル配列方向の幅と、吐出対象領域６３の幅とを比較することによって、ノズル配列方向と、吐出対象領域６３の幅方向との角度を設定する。設定した角度に基づいて回転部３５がノズル配列の角度調整をおこなう（ステップＳ７）。

角度調節部１４によって行われるノズル配列の角度調整処理について図７を参照して以下に説明する。図７（ａ）は、ノズル配列方向と、欠陥画素の被着色部６２の長辺方向とが略平行の状態を示しており、（ｂ）は、ノズル配列方向と、欠陥画素の被着色部６２の長辺方向とが角度αをなしている状態を示している。図中の矢印は、基板２０上の欠陥画素の被着色部６２が移動する方向を示している。

図７（ａ）に示すように、吐出対象領域６３の幅Ｗ２よりもノズル配列の幅Ｗ４の方が長い。このような場合、インクジェットヘッド３ｂの両端にある２つのノズル３１が幅Ｗ２より内側に位置するように角度調整部１４は、ノズルの配列方向を調整する角度αを設定し、設定した角度αを制御部１２および回転部３５に送信する。

図７（ａ）に示すように、α＝０度、または１８０×Ｘ度（Ｘは整数）の時、吐出対象領域６３へインクを吐出し得るノズル３１の数は、各ノズル３１のピッチによって決まる。例えば、吐出対象領域６３のサイズが幅３９９μｍ（Ｗ２）、長さ１３３μｍ、ノズル３１のピッチが１６９μｍ（Ｗ３）であったとすると、吐出対象領域６３へインクを吐出し得るノズル３１の数は最大３つになる。

ここで、上記サイズの吐出対象領域６３が決定された被着色部６２を修復するために必要なインクの総吐出回数が３００であったとする。このとき、吐出対象領域６３へインクを吐出し得るノズル３１の数は３つなので、１つのノズル３１から１００滴のインクを吐出する必要がある。

一方、図７（ｂ）に示すように、吐出対象領域６３の幅方向に対してノズルの配列方向が角度αの傾きを有している場合、吐出対象領域６３にインクを吐出し得るノズル３１の数を増加させ得る。例えば、Ｗ２＝３９９μｍ、Ｗ３＝１６９μｍ、α＝６０度のとき、図中の矢印の向きにインクジェットヘッド３を見た、吐出対象領域６３の幅方向のノズル３１の間隔は、８４．５μｍになる。Ｗ２は３９９μｍなので、吐出対象領域６３にインクを吐出し得るノズル３１の数は５つである。すなわち、１つのノズル３１からは６０滴のインクを吐出すれば被着色部６２の修復を行うことができるので、図７（ａ）の状態と比較して、走査速度を向上し得る。走査速度の向上はタクトタイムの短縮に繋がる。

ここで、α＝９０度のとき、ノズルの間隔は０μｍであり、複数のノズル３１のそれぞれから吐出されるインク数が最小になるように設定できるので、走査速度は最速である。しかし、インクを塗布することができる範囲が狭いため、１つの被着色部６２を修復するために吐出対象領域６３上を何度も往復する必要がある。この場合、被着色部６２の修復処理は余計に時間がかかってしまう。また、αを大きく設定し過ぎると、インクジェットヘッド３の両端のノズル３１がＷ２より大きく内側に配置されてしまうことによって、一度の走査だけでは被着色部６２にインクが十分濡れ広がらない。これらの理由から、角度調整部１４は、一度の走査で吐出対象領域６３にインク吐出を終了し、かつ走査速度がより速くなるように角度αを設定する。

一度の走査によって吐出対象領域６３にインク吐出を終了し得る最小の角度αをα_１とすると、α_１は以下のようにして決定される。

ノズル３１の駆動周波数をｆ、基板保持台２４ａの駆動速度をｓとすると、１つのノズル３１から連続して吐出される２つのインクの着弾間隔をｓ／ｆと表すことができる。基板保持台２４ａの駆動方向に対する吐出対象領域６３の長さを、２つのインクの着弾間隔ｓ／ｆで割った数（小数点以下切捨て）が、１つのノズル３１から吐出し得る最大のインク数である。

修復に必要なインク数（被着色部６２の堆積をインク１滴の堆積で割った数）を１つのノズル３１から吐出し得る最大のインク数によって割った数ｎ（小数点以下切り上げ）が、一度の走査で吐出対象領域６３を修復するために必要なノズル３１の最小数である。

ここで、吐出対象領域６３に対してインクジェットヘッド３が略平行である場合（図７（ａ）の状態）、インクジェットヘッド３の幅Ｗ３の範囲には少なくとも１つのノズル３１が配置されているので、吐出対象領域６３を通過するノズル３１の数はＷ２／Ｗ３（小数点以下切捨て）と表すことができる。よって、インクジェットヘッド３を角度αで走査する場合（図７（ｂ）の状態）、吐出対象領域６３を通過するノズル３１の数をＷ２／Ｗ３×ＣＯＳα（小数点以下切捨て）と表すことができる。すなわち、α_１はｎ＝Ｗ２／Ｗ３×ＣＯＳα_１を満たす角度である。

一度の走査で吐出対象領域６３にインク吐出を終了し、かつ吐出対象領域６３を通過するノズル３１が最大になるαを決定するためには、被着色部６２の修復に必要なインク数、基板保持台２４ａの駆動速度、インク吐出信号の周波数、インクジェットヘッド３の駆動様式、着弾したインク間の距離など、さまざまなパラメータを考慮する必要がある。

中でも、着弾したインク間の距離はインクの濡れ広がりに与える影響が大きいため、一度の走査で吐出対象領域６３にインク吐出を行うために十分考慮する必要がある。αが小さい（吐出に用いるノズル３１の数が少ない）ほど、１つのノズル３１から連続して吐出されたインク間の距離は短くなり、隣接するノズル３１から吐出されたインク間の距離は長くなる。一方、αが大きい（吐出に用いるノズル３１の数が多い）ほど、１つのノズル３１から連続して吐出されたインク間の距離は長くなり、隣接するノズル３１から吐出されたインク間の距離は短くなる。着弾したインク間の上記距離を考慮して、被着色部６２に対して均等にインクが濡れ広がるようにαの値を決定することが必要になる。

以上の理由から、αはα_１＜α＜９０度を満たす角度であればよく、さまざまな上記パラメータを考慮して、α＝（９０度＋α_１）／２を満たす角度としてαを決定することが好ましい。

なお、基板保持台２４ａの駆動速度、インク吐出信号の周波数、およびインクジェットヘッド３の駆動様式と角度αとの関係（複数のノズル３１のそれぞれが吐出し得るインク数）について、後述の「インク吐出信号の生成（ステップＳ９）」の説明において、具体例を示した説明を行っている。

制御部１２は、１つの吐出対象領域６３への吐出に用いるノズル３１の数の割り当てと、割り当てられたノズル３１のそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置の制御をする（ステップＳ８）。

制御部１２が行う制御について、図８〜１０を参照して以下に説明する。図８は、制御部１２が行う制御処理の一例を説明するフローチャートである。

図８に示すように、吐出対象領域６３の形状情報を取得する（ステップＳ８１）。取得する形状情報とは、ステップＳ３およびＳ７から供給を受けた情報（吐出対象領域６３の形状情報、および吐出対象領域６３の補正角度）である。吐出対象領域６３の形状情報に基づいて、実際にインクを吐出する吐出対象領域６３の形状および向きを認識する。

ステップＳ７からのノズル配列の調整角度設定に基づいて、角度調整後におけるノズル配列全体の吐出対象領域６３の幅方向に対する幅、および吐出対象領域６３の幅方向に対するノズル３１の間隔を確認する（ステップＳ８２）。

ステップＳ８１で取得した吐出対象領域６３の幅と、ステップＳ８２で取得したノズル配列全体の幅とを比較し、ステップＳ８２で取得したノズル３１の間隔を基づいてインクを吐出させるノズル３１を決定する（ステップＳ８３）。例えば、ステップＳ８１において取得した吐出対象領域６３の幅と比較して、ステップＳ８２で取得したノズル配列全体の幅が大きい場合、ノズル３１の上記間隔を用いてノズル３１の位置を特定することによって、ステップＳ８１において取得した吐出対象領域６３の幅の内側を通過するノズル３１を吐出に用いるノズル３１として決定する。一方、ステップＳ８１において取得した吐出対象領域６３の幅と比較して、ステップＳ８２で取得したノズル配列全体の幅が僅かに小さい場合、ノズル３１の全てを吐出に用いる。

すなわち、吐出を行うノズル３１の決定方法は、吐出対象領域６３の基板走査方向と直交する方向の最大長さ、ノズル３１のピッチ、およびノズル配列方向の角度αから、吐出対象領域６２を通過する最大ノズル数を算出すると言い換えることができる。

吐出対象領域６３を、ステップＳ８３で決定されたノズル３１の数で、縦方向に均等に分割する（ステップＳ８４）。

ノズル３１のそれぞれが通過する、分割した吐出対象領域６３（以下、分割領域と称する）への割り当てを行う（ステップＳ８５）。

割り当てられた分割領域の縦方向の距離に応じて、ノズル３１のそれぞれから吐出するインクの吐出回数を決定する（ステップＳ８６）。

ステップＳ８４〜Ｓ８６の処理の詳細について、図９を参照して以下に説明する。図９は、吐出対象領域６３を、吐出に用いるノズルの数で均等な幅を有する分割領域に分割した状態を説明する平面図である。

図９に示すように、実際に吐出が行われる方向に補正された（回転させた）吐出対象領域６３は、吐出に用いるノズル３１の数で、均等な幅を有するように縦方向に分割されている。吐出対象領域６３は、２種類の長さ（Ｗ７およびＷ８）を有する２種類の領域６３ａおよび６３ｂから構成されている。領域６３ａは５個の分割領域６３ａ’から構成され、かつ領域６３ｂは１６個の分割領域６３ｂ’から構成されている。

すなわち、本実施形態においては、ステップＳ８４で吐出に用いるノズル３１の数が２１として決定されている。ノズル３１の数は、ステップＳ８３において決定された数であり、吐出対象領域６３の幅（Ｗ５＋Ｗ６）の内側を通過するノズル３１の数である。

ステップＳ８５において、合計で２１個ある分割領域６３ａ’および６３ｂ’のそれぞれには、その上方を通過するノズル３１が１つずつ割り当てられる。

分割領域６３ａ’および６３ｂ’のそれぞれが有する基板走査方向の長さ（Ｗ７またはＷ８）と、吐出するインク滴数との比率が一定になるように２１個のノズル３１のそれぞれから吐出されるインク滴数を決定する。

例えば、Ｗ５＝１００μｍ、Ｗ６＝３２０μｍ、Ｗ７＝１１２μｍ、Ｗ８＝１４０μｍとする。吐出対象領域６３の上記４つの辺の長さと、形成を所望するインク層の膜厚とから、吐出対象領域６３への吐出を要するインク滴の総数（インクの総吐出回数）が１００と求められたとする。

領域６３ａは長さＷ７および幅Ｗ５を有し、領域６３ｂは長さＷ８および幅Ｗ６を有する。従って、領域６３ａの面積：領域６３ｂの面積＝１００×１１２：３２０×１４０＝１：４となる。ここから、領域６３ａには２０滴のインクが、領域６３ｂには８０滴のインクを吐出される必要がある。上述のように、領域６３ａには５個のノズル３１、領域６３ｂには１６個のノズル３１が割り当てられている。よって、制御部１２は、領域６３ａ’を通過するノズル３１が４滴、領域６３ｂ’を通過するノズル３１が５滴のインクを吐出するよう制御信号を生成する。

次に、ステップＳ８６において決定されたノズル３１のそれぞれのインク吐出回数（分割領域６３ａ’および６３ｂ’のそれぞれに対するインクの吐出回数）に基づいて、分割領域６３ａ’および６３ｂ’のそれぞれに対するインクの着弾位置を決定する（ステップＳ８７）。

ステップＳ８７における処理の詳細について、図１０を参照して以下に説明する。図１０は図９の分割領域６３ａ’に対するインクの着弾位置を示している。

図１０に示すように、分割領域６３ａ’には、１つのノズル３１から吐出されるインクが着弾し得る１３の着弾可能位置１０１が存在する。ステップＳ８６において、この欠陥画素の被着色部６２を修復するための分割領域６３ａ’に割り当てられた、ノズル３１からのインク滴の吐出数は４滴である。よって、本実施の形態においては、分割領域６３ａ’に均一にインクを塗布することができるように、１３の着弾可能位置１０１から４つの着弾位置１０２が選択されている。図中のｐは、ノズル３１から吐出されるインクの最小着弾間隔を表している。

分割領域６３ａ’の着弾可能位置１０１の数は、ｐの長さ、分割領域６３ａ’の長さＷ７、インクの着弾径の半径から算出されている。ここで、本実施の形態のインク吐出装置１０におけるノズル３１の最小着弾間隔ｐは、インク吐出信号の周波数と、基板ステージ２４の基板保持台２４ａの可動速度に依存する。インク吐出信号の周波数をｆ、基板保持台２４ａの可動速度をｓとしたとき、最小着弾間隔ｐは、以下の式：
ｐ＝ｓ／ｆ
で表される。

インク吐出装置１０は、インク吐出信号の周波数ｆを３３．３ｋＨｚ、基板保持台２４ａの駆動速度ｓを３００ｍｍ／ｓと設定しているので、最小着弾間隔ｐは９μｍである。また、Ｗ７は１１２μｍであるので、分割領域６３ａ’上に最大１３の着弾可能位置１０１を設定することができる。

なお、図１０には、インク滴が分割領域６３ａ’内に着弾しているように描写されているが、図１０は着弾可能位置１０１、着弾位置１０２および分割領域６３ａ’を模式的に示した図である。実際には、略円形を有するインクの着弾痕の中心が分割領域６３ａ’内に納まるように着弾可能位置１０１を設定すればよく、インク滴の一部が分割領域６３ａ’の境界線を跨いで着弾してもよい。さらに、複数のインクの着弾痕が互いに重なり合ってもよい。本発明に係るインク吐出装置１０において、インクの着弾位置の最大ばらつき量、およびインク滴の着弾半径を考慮して、吐出対象領域６３は距離Ｗ１だけ被着色部６２の内側に設定されている（図５（ｂ）を参照のこと）。よって、インク滴を遮光部６１に着弾させることなく、被着色部６２内へ確実に着弾させることができる。

上述のように、分割領域６３ａ’に対して均一にインクを塗布し得るように、１３の着弾可能位置１０１から、４つの着弾位置１０２が選択されているが、以下のような選択方法であってもよい。例えば、領域６３ａの全体に対して均一にインクの塗布することができるように、隣接する分割領域６３ａ’の間で、着弾位置１０２の調整を行ってもよい。さらに、例えば、吐出対象領域６３の全体に対して均一にインクの塗布することができるように、領域６３ａおよび６３ｂの間で、着弾位置１０２の調整を行ってもよい。さらに、例えば、吐出対象領域６３が特に複雑な形状を有すること、または形成されている材料によって、インクが濡れ広がりにくいような箇所に対して着弾頻度が高くなるように着弾位置１０２の調整を行ってもよい。

ステップＳ８（ステップＳ８１〜８７）における以上の決定に基づいて、制御部１２は、ノズル駆動部１３へ供給するための制御信号を生成する（ステップＳ９）。

ここで、ノズル駆動部１３からのインク吐出信号の出力のタイミングについて、隣接する２つのノズル３１において、どちらのノズル３１がどれだけ早く（または遅く）吐出対象領域６３上に到達するのかを考慮する必要がある。隣接する２つのノズル３１から吐出されるインクが吐出対象領域６３上に到達する時間のずれは、吐出対象領域６３の形状、ノズル３１のピッチ、ノズル配列の調整角度αおよび基板保持台２４ａの動作速度ｓから算出することができる。算出した時間（タイミングのずれ）に従って、制御部１２において生成される制御信号の出力を調整することによって、隣接するノズル３１を駆動させるためのノズル駆動部１３からのインク吐出信号の出力のタイミングを調整（早めるまたは遅らせる）すればよい。

また、隣接するノズル３１を同時駆動させることが困難な構造を有するインクジェットヘッド３を用いる場合、インク吐出信号の周波数ｆに依存して、インクの吐出開始を同期し得ない場合が生じる。例えば、ノズル３１にインクを供給するチャネルが１つの圧電素子の壁によって分離されているインクジェットヘッド３を用いた場合、３つ並んだノズル３１からはインクを同時に吐出させることができない（４つ並んだノズル３１の両端に位置する２つのノズル３１は同時にインクを吐出することができる）。

ここで、隣接する２つのノズル３１からインクを吐出させるインク吐出信号の周波数ｆを１００ｋＨｚ、ノズル配列の角度αを０度、および基板保持台２４ａの駆動速度ｓを３００ｍｍ／ｓとする。

このとき、インクジェットヘッド３が１回インクを吐出する間に基板保持台２４ａはｓ／ｆ（３×１０^５（μｍ／ｓ）／１０^５（回／ｓ）＝３（μｍ／回））だけ移動する。隣接するノズル３１を同時に駆動させることができないので、隣接するノズル３１から吐出されるインクの着弾位置は、基板保持台２４ａの可動方向に３μｍのずれを生じる。このずれが原因で、分割領域６３ａ’または６３ｂ’に対する着弾可能位置１０１が減少する可能性がある。上述のように、３つ離れたノズル３１でなければ同時にインクを吐出することができないので、インク吐出信号の周波数ｆを１００ｋＨｚに設定しても、各ノズル３１からはｆ／３の頻度でインクが吐出される。

ノズル配列の傾きαが０度ではないとき、上記ずれが大きくなり得るため、隣接する２つのノズル３１を用いて吐出し得るインク数のばらつき（着弾可能位置１０１の数の差）が大きくなる可能性はさらに高まる。

上述したような点を考慮して、制御部１２によってノズル３１のそれぞれに対するノズル駆動部１３のインク吐出信号生成の制御が行われる。この処理は、１つの吐出対象領域６３にインクの吐出を行うノズル３１の全てに対して行われる。

制御部１２から供給された制御信号に基づいてノズル駆動部１３がインク吐出信号を生成する。生成されたインク吐出信号に基づいて、ノズル３１のそれぞれが駆動することによって基板２０上にパターンを形成する（ステップＳ１０）。

ノズル駆動部１３において生成される上記インク吐出信号の詳細について、図１１を参照して以下に説明する。図１１（ａ）は制御部１２が決定した図１０の着弾位置１０２の制御信号に基づいてノズル駆動部１３が生成するインク吐出信号の一例を示しており、（ｂ）は（ａ）の信号を生成するための信号波形を示すグラフである。

例えば、吐出を指示する信号を１、吐出を行わない信号を０とする。このとき、図１０の着弾位置１０２に着弾し得るように制御部１２からの制御信号に基づいて、ノズル駆動部１３は、図１１（ａ）に示すようなデジタル信号を生成する。矢印は、ノズル３１が分割領域６３ａ’上を相対的に通過する方向を示している。

また、図１１（ａ）のデジタル信号を出力した時の信号波形は、（ｂ）のような波形として表すことができる。図１１（ｂ）において、横軸が時間（ｔ）を、縦軸が電圧の大きさ（Ｖ）を示している。

上述のように、制御部１２からの制御信号によって、ノズル駆動部１３からノズル３１のそれぞれを駆動させるために出力されるインク吐出信号の出力が制御されている。インク吐出信号をインクジェットヘッド３に送信する、および走査方向決定部１６からの駆動信号を可動部７に送信することによって、ノズル３１からのインクの吐出と可動部７の駆動とを連動させる。これにより、所望の位置に所望の形状のパターンを形成することができる。

基板２０上に存在する全ての吐出対象領域６３のそれぞれに対して、ステップＳ６〜Ｓ１０までの処理を行ったか否かを確認する（ステップＳ１１）。

全ての吐出対象領域６３のそれぞれに対してパターン形成が完了していれば、インク吐出装置１０は処理を終了する。修復が行われていない吐出対象領域６３が存在する場合、再度ステップＳ６から処理を行う。

本実施の形態において、吐出対象領域６３のそれぞれにインク吐出を行うとき、制御部１２による制御処理を行うよう説明した。実際には、以下の制御：
（１）吐出対象領域６３の形状補正；
（２）ノズル配列角度の調整；
（３）分割領域のそれぞれに対するノズルの割り当て；
（４）分割領域のそれぞれに対するインクの吐出回数の決定；および
（５）分割領域のそれぞれに対するインクの着弾位置の決定、
をすべての吐出対象領域６３に対して行い、インク吐出する吐出対象領域６３に合わせて、制御部１２、角度調整部１４および走査方向決定部１７からの信号を用いて、ノズル駆動部１３、可動部７および回転部３５の動作を制御してもよい。

以上に説明したように、本実施形態のインク吐出装置１０を採用することによって、画素形状に応じたノズル３１の割り当てを行い、かつインクの吐出回数、および着弾位置の制御を行うことができるので、複雑な形状を有する欠陥画素の修復を、正確に膜厚を制御した状態で、短時間で実施することができる。

ここで、図１２を参照して、本発明に係るインク吐出装置１０を用いて所望の形状および膜厚にインク層を形成し得る画素の形状を例示する。図１２（ａ）は遮光部６１に取り囲まれた１つの画素の形状を示しており、（ｂ）は異なる形状を有する複数の画素が同一基板２０上に配列されたＣＦパネルを示しており、（ｃ）は大きさの異なる複数の画素から構成されているＣＦパネルを示している。

図１２（ａ）に示すような、角を無くした遮光部６１に取り囲まれた画素の着色部６２などは、今後の開発が想定される形状である。（ｂ）に示すような、（ａ）の形状の左右を反転させた形状、および上下を反転させた複数の形状の画素（非同一形状の複数の画素）を組み合わせたＣＦパネルなども想定される。（ｂ）に示した、４つの画素の中心付近において幅が大きくなるように形成した遮光部６１の形状は、ＴＦＴ駆動部の遮光効率を高めることができるため、ＣＦパネルの構成として有効である。さらに、パネルのサイズの多様化に伴い、（ｃ）に示すような、面積が異なる画素が形成されることなども十分に考え得る。

図１２を用いて例示したような、画素のそれぞれが５つ以上の角および辺を有する多角形形状から構成されている場合、１つのパネル上に異なる形状を有する複数の画素の形成を所望する場合、および面積が異なる複数の画素を形成する場合など、これらいずれの場合においても、本実施の形態のインク吐出装置１０を用いることによって、所望の形状および膜厚を有する画素の形成を、正確かつ短時間で行うことができる。よって、鮮明な画素を形成したＣＦパネルを容易に製造することができる。

また、本実施の形態では、ＣＦパネル上の欠陥画素を修復するためのインク吐出装置１０を例に挙げて説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、ＴＦＴパネル上に存在する積層膜の欠陥部の修復に適用することができる。本発明は、例えば、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）表示装置の製造に適用することができる。本発明は、例えば、プラズマ表示装置の背面基板の製造に適用することができる。本発明は、例えば、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造に適用することができる。本発明は、例えば、半導体回路素子または電子回路基板に対する配線や絶縁膜の形成に適用することができる。

以上において、パターン認識部５が認識したパターンの形状に基づいて、吐出対象領域を決定し、欠陥部を含む画素をレーザによって除去した被着色部６２にインクを吐出するインク吐出装置１０について説明した。インク吐出装置１０によって、ＣＦの欠陥画素の形状に合わせて、適切な箇所に適切な量の修正用ＣＦインクを塗布するシーケンスを実行することができる。以下において、不定形な欠陥部を、レーザによって除去せずにそのまま修復する方法について説明する。

〔不定形な欠陥部の修復〕
ＣＦにおける欠陥部を修復する場合には、レーザトリミングによって矩形または多角形の被着色部６２を形成して、被着色部６２にインクを吐出すればよい。しかし、ＴＦＴパネルにおいては、絶縁膜欠陥部、透明電極欠陥部、配線欠陥部、配向膜欠陥部、またはフォトリソグラフィープロセス過程のレジスト欠陥部などの様々な形状（多角形ではない不定形）を有する欠陥が生じる。これらの欠陥は、積層膜の一部の欠陥であって、欠陥部を含む領域をレーザ照射によって所望の形状に除去することが難しい。さらに、膜欠陥部と正常膜形成部との境界に、ぬれ性の差またはバンク（段差）などが形成されていない場合が多い。これらの理由から、ＴＦＴパネルにおける不定形な欠陥部の所望の位置に所望の量のインクを塗布することが困難である。このような場合であっても、本発明のインク吐出装置１０は、図４に示したの処理フローの一例にしたがって、ＴＦＴパネルなどにおける不定形な膜欠陥部を適切に修復することができる。本発明のインク吐出装置１０によって、不定形な欠陥部を修復する処理の詳細について、図１４〜１６を参照して、以下に説明する。

不定形の欠陥部を修復する場合には、〔インク吐出装置１０の欠陥画素の修復処理〕の項において説明した処理の内、ステップ３における処理を変更すればよい。詳細には、ステップ３における、吐出対象領域決定部１１によるパターン認識部５が撮像した欠陥部の画像の処理が異なる。

まず、インク吐出装置１０が備えるパターン認識部５によって、ＴＦＴパネル上の膜欠陥部を撮像する。膜欠陥部は、パターン認識部５と、撮像対象である膜欠陥部を有するＴＦＴパネルとを静止させた状態において撮像することが好ましい。これは、膜欠陥部の位置情報および形状(寸法)情報をより正確に取得するためである。レーザ除去されたＣＦ画素の被着色部６２の位置、形状および面積などの情報を取得する場合であってもパターン認識部５および撮像対象を静止させた状態において被着色部６２を撮像することが好ましい。正確な情報を取得することによって、より正確にインクの吐出位置および吐出量を決定することができるため、より正確に欠陥を修復することができる。ここでは、パターン認識部５は、ＴＦＴパネルの全面を走査して膜欠陥部を撮像しているが、別の欠陥検査装置を用いて予め膜欠陥部の情報を取得してもよい。また、ＣＦ画素の欠陥部を含む修復領域などの情報は、比較的に単純な光学系であるパターン認識部５によって取得することができるが、サブミクロンの厚さを有する膜欠陥部などの情報を取得するためには、パターン認識部５は、微分干渉光学系などを備えていることが好ましい。

図１４（ａ）は、ＴＦＴパネルのＴＦＴにおける正常なソース／ゲートクロス部の断面図であり、図（ｂ）は、ＴＦＴの形成中に異物が付着したパネルの一例を示す断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のパネルから異物を取り除いたときの状態を示す断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）の上にソース膜を形成した状態を示す断面図である。

図１４（ａ）に示すように、ＴＦＴは、ガラス基板７０上に形成されたゲート膜７１、基板７０およびゲート膜７１上に形成されたゲート絶縁膜７２、ならびにゲート絶縁膜７２上に形成されたソース膜７３から構成されている。このように、ＴＦＴを構成する膜は、ゲート膜７１を除いて平坦な面に形成されている訳ではない。さらに、ＴＦＴは、性質の異なる膜を積層することによって形成されている。このため、欠陥部が生じた場合、欠陥部として露出する膜（基板）の性質によってレーザ処理が困難になる場合がある。また、欠陥部が平坦な面に形成されないこと、または欠陥部として露出する膜（基板）の性質が異なることがあるため、修復によって欠陥部に対して均一な膜を形成することが困難な場合がある。

図１４（ｂ）に示すように、ＴＦＴの形成中（ゲート膜７１の形成後）にゲート膜７１とガラス基板７０とにまたがって異物７４が付着したため、ゲート膜７１およびガラス基板７０の一部に適切にゲート絶縁膜７２が形成されていない。そして、図１４（ｃ）に示すように、異物７４を除去すると、ゲート膜７１およびガラス基板７０の一部が欠陥部７５（パターン）として露出する。欠陥部７５を放置したままソース膜７３を形成すると、図１４（ｄ）に示すように、ゲート膜７１とソース膜７３とが短絡する。このままの状態において、液晶ディスプレイとして組み上げると、直線上に連なった画素のすべてが駆動しない線欠陥と呼ばれる致命的な不良を発生する。このように、ＴＦＴパネルの形成においても、修復を要する欠陥部７５が形成されることがある。しかし、ＣＦパネルの画素の欠陥とは異なり、ＴＦＴパネルにおいては、欠陥部として露出する部分が、平坦ではないこと、または異なる性質を有する材料から構成される場合があるため、異なる処理を要する。

図１４（ｃ）をインク吐出装置１０のパターン認識部５として微分干渉光学系を備えるカメラによって撮像したときの絶縁膜の欠陥部７５は、図示しないカラー画像として取得することができる。このとき、光学系を調整することによって見え方（欠陥部の色目）を変化させることができる。つまり、絶縁膜の有無および膜厚の分布によって、絶縁膜の欠陥部７５を青色またはオレンジ色などに変色させて、画像上において浮き彫りして表示することができる。パターン認識部５によって撮像した絶縁膜の欠陥部７５は、大きさおよび形状が不規則（不定形）である。また、絶縁膜の欠陥部７５は、ゲート膜７１またはガラス基板７０など様々な下地膜が露出した箇所であるため、修正用の絶縁材料からなるインクに対するぬれ性が異なる。さらに、欠陥部と正常部との境界においてぬれ性の差（親撥液コントラスト）が存在しておらず、同時に、欠陥部７５の周囲には、インクのダムとなるような（インクの流出を食い止める）バンク（段差）も存在しない。このような膜の欠陥部７５を適切に修復するためには、欠陥部７５の表面（インク塗布表面）の改質、および膜の欠陥部７５に対する適切なインクの吐出制御が必要である。

インク塗布表面の改質によって、様々なぬれ性を有する下地膜が露出した欠陥部７５（インク吐出領域）のぬれ性をできるだけ均一にすることが好ましい。例えば、インク吐出装置１０は、大気圧プラズマ源または紫外線洗浄光源などのインク付着表面改質ユニットを備えていればよい。欠陥部７５を構成するあらゆる下地膜を、ある程度以上（インクに対する接触角が約３０°以下）にぬれ性を有する状態に改質することによって、吐出したインクのぬれ広がりをほぼ均一にすることができる。例えば、インクに対する接触角が１０°〜３０°の範囲である欠陥部７５に対して、６ｐｌのインク滴を吐出すると、インクは、Φ４８μｍ〜Φ７０μｍにまでぬれ広がる。よって、インク吐出による欠陥部７５の修復（修復インク塗布プロセス）を再現性よく実現することができる。これと同時に、吐出されたインクが弾かれることを抑制するので、ピンホールなどの発生を防止することができる。以上のように、欠陥部７５の表面を改質することによって、確実に膜の欠陥部７５を修復することができる。

膜の欠陥部７５に対する適切なインク吐出制御は、本発明のインク吐出装置１０によって実現することができる。より確実に膜の欠陥部７５の修復を行うために、図１５（膜の欠陥部７５および吐出対象領域６３を表示した時）に示すように、パターン認識部５によって膜の欠陥部７５を撮像することによって形状を認識する。撮像した膜の欠陥部７５の形状に基づいて、吐出対象領域決定部１１が、欠陥部７５を含む吐出対象領域（多角形）６３を画像処理によって仮想的に生成する。吐出対象領域決定部１１は、撮像画像に１つの欠陥部のすべてが収められているため、撮像された画像における最大の面積を有する多角形（例えば、画像のサイズに最も近い矩形など）として吐出対象領域６３を決定する。仮想的に生成した吐出対象領域６３を塗りつぶすようにＴＦＴパネル上に吐出インクを吐出すればよい。吐出対象領域６３を決定する処理以外は、〔インク吐出装置１０の欠陥画素の修復処理〕の項を参照すればよい。以上のようにして、膜の欠陥部７５を含む大きな面積に修復用の絶縁材料からなるインクを所定量だけ塗布することによって、不定形な欠陥膜７５を好適に修復することができる。

膜の欠陥部７５よりも大きな面積に修復用のインクを塗布すれば、確実に膜の欠陥部７５を修復することができる。しかし、欠陥部７５に比べて必要以上に大きな面積に修復用のインクを吐出すると、当然、修復用のインクを塗布する必要がない部分（正常部または正常面）にインクが塗布される。つまり、ＴＦＴパネルにおける膜の欠陥部７５周囲の正常面の層厚が若干厚くなる。これによって、正常部の液晶層の厚さを変化させるので、正常部における液晶ディスプレイ特性を劣化させてしまう。このため、膜の欠陥部７５とできるだけ小さな面積の正常部とに修復用のインクを塗布することが好ましい。

欠陥部７５を確実に修復し、かつ最小限の面積に対してインクを塗布する方法の一例について、図１６および図１７を用いて、以下に説明する。図１６は、図１４（ｃ）の欠陥部７５に対して最小の吐出対象領域６３を設定した画像を示す平面図である。図１７（ａ）は、欠陥部７５の形状に基づいて、吐出対象領域６３を設定する処理を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の後に行われる処理を示す平面図である。

図１６に示すように、吐出対象領域決定部１１は、パターン認識部５が取得した膜の欠陥部７５の画像から吐出対象領域６３を決定する。図１６の吐出対象領域６３は、欠陥部７５を内部に含み、かつインクの着弾可能位置（インク吐出候補位置）を結ぶ、最も小さな面積を有する多角形として設定される。インクの着弾可能位置は、基板保持台２４ａの移動速度、吐出信号の周波数、およびインクジェットヘッド３の走査方向と角度αとの関係から求めることができる。上記多角形として吐出対象領域６３を設定することによって、欠陥部７５をインクによって確実に埋め、かつ正常部に対するインクの吐出量を最小限に抑えることができる。つまり、上記多角形として吐出対象領域６３によって、欠陥部７５を確実に修復し、かつ正常部に対する不要な２重の膜形成を極力回避することができる。また、修復に使用するインクを節約することができる。

ここで、ゲート絶縁膜７２に形成された欠陥部７５の修復などにおいては、ＣＦ修復とは異なり、成膜後の膜厚を比較的に薄く（例えば、０．３〜１μｍ程度に）する必要がある。このため、ＣＦ修復において問題にならなかったような着弾インク同士が極端に重なることを避ける必要がある。これは、ＣＦ修復においては、ぬれ性の差（親撥液コントラスト）を有するバンク（ＢＭまたはレーザ除去していない着色部）に囲まれた領域内に大量のインクを着弾させるため、インクが多少重なっても成膜後の膜厚に大きな影響を与えないからである。

図１７（ａ）に示すように、吐出対象領域決定部１１は、パターン認識部５によって取得した欠陥部７５および正常部の画像を２値化処理した後に、（１）欠陥部７５の重心７８の決定、（２）重心７８から伸びる複数の放射線７９の配置（２値化画像の区画化）、（３）区画内における代表点８０の決定、（４）みなし欠陥形状８１の決定、および（５）みなし欠陥形状８１の拡大を行う。

（１）において、重心７８は、２値化した欠陥部７５の形状から、コンピュータなどによる公知の演算処理によって決定される。（２）において、配置する放射線７９の本数は、任意に増減させてもよい。ここでは、３６本の放射線７９を用いて２値化した欠陥部７５を略扇型に区画化している。放射線７９の数を増やせば、みなし欠陥形状８１を欠陥部７５の形状に近づけることができる。当然、略扇型の区画が増えると、演算処理に時間を要するので、欠陥部７５の修復に要する精度に合わせて、適宜、放射線７９の本数を調節すればよい。（３）において、代表点８０は、欠陥部７５の略扇型区画の内、重心７８から最も遠い点が選択される。（４）において、みなし欠陥形状８１は、隣接する２つの区画にある代表点８０のすべてを結ぶことによって囲まれる領域として、決定される。（５）において、代表点８０を、代表点８０と重心７８とを結ぶ直線に沿って、１０μｍだけ遠ざけて、みなし欠陥形状８１を拡大する。これによって、拡大領域７７が決定される。みなし欠陥形状８１を拡大して拡大領域７７を設定することによって、欠陥部７５を吐出対象領域６３に確実に含めることができる。つまり、欠陥部７５の近くにある正常部の一部も吐出対象領域６３に含まれる。なお、吐出対象領域６３として拡大領域７７を使用して、不定形な欠陥部７５を修復してもよい。

次に、図１７（ｂ）に示すように、拡大領域７７は、複数のインクの着弾可能位置８２を結ぶ直線によって囲まれる多角形として、決定される。これによって、拡大領域７７を簡素な形状として決定することができる。つまり、拡大領域７７を表すデータの情報量が小さくなる。よって、インク吐出装置１０は、演算処理の速度が向上して、効率的に稼動（欠陥を修復）することができる。インクの着弾可能位置８２は、副走査方向のノズルピッチと主走査方向のインクの着弾ピッチとから、決定される。上記ノズルピッチは、インクジェットヘッドの回転角度、走査方向およびノズルの配置位置から決定される。上記着弾ピッチは、基板保持台２４ａの移動速度（インクジェットヘッドの走査速度）、および吐出信号の周波数から決定される。

ここで、インク吐出装置１０は、通常、着弾可能位置８２の中心にインクが着弾するようにインクを吐出する。着弾可能位置８２は、上述のように、インク吐出装置１０の稼動条件によって決まる仮想的な位置である。また、着弾可能位置８２は、画像の平面上のＸ（紙面の左右）および（紙面の上下）Ｙ方向に並ぶ、２次元的なマトリックス状の分布を有している。また、着弾可能位置８２のそれぞれが有する中心には、例えば、基板支持台２４ａ上などにおける座標が割り当てられている。吐出対象領域決定部１１は、着弾可能位置８２の分布を表すデータと拡大領域７７を表すデータとを重ね合わせて、拡大領域７７の内側にある着弾可能位置８２を表す座標を特定する。これによって、拡大領域７７の外側にある着弾可能位置８２を表す座標も特定される。そして、吐出対象領域決定部１１は、拡大領域７７の外側にある複数の着弾可能位置８２の内、隣接する２つの着弾可能位置８２のそれぞれを結んだ多角形として、吐出対象領域６３を決定する。また、吐出対象領域６３の面積を最小化するために、上記多角形を構成する点として、拡大領域７７とが接することなく、拡大領域７７に最も近い着弾可能位置８２が選択される。

ここで、吐出対象領域６３としての多角形を最小化する方法の一例を以下に説明する。まず、拡大領域７７よりも十分に大きな任意の多角形（例えば、矩形など）を仮の吐出対象領域として設定する。次に、仮の吐出対象領域を縮小する。具体的には、仮の吐出対象領域の外周として設定する着弾可能位置８２を重心７８方向に隣接する着弾可能位置８２に変更していく。重心７８方向に変更した着弾可能位置８２が拡大領域７７に含まれていないと判断されたとき、さらに重心７８方向に隣接する着弾可能位置８２に設定を変更する。変更後の着弾可能位置８２が拡大領域７７に含まれる判断されたとき、変更前の着弾可能位置８２を、真の吐出対象領域６３を構成する着弾可能位置８２として決定する。この処理を、仮の吐出対象領域を構成する着弾可能位置８２のすべてについて行うことによって、拡大領域７７を含む、最小の面積を有する吐出対象領域６３を決定することができる。つまり、吐出対象領域決定手段１１は、仮の吐出対象領域の外周（として設定する複数の着弾可能位置８２）を欠陥部７５の重心７８方向に移動させることによって、真の吐出対象領域６３に含まれる着弾可能位置８２を減少させる。このときの吐出対象領域６３の最小化は、仮の吐出対象領域を変形することによって行われている。

上述のように、ＴＦＴパネルの欠陥部７５を修復する場合には、修復後の膜厚を小さくする必要がある。膜厚を小さくするためには、吐出対象領域６３に着弾したインク同士が極端に重なり合わないようにインクを吐出する必要がある。修復後の膜厚を小さくし得るインクの吐出位置を決定する方法の一例について、以下に説明する。なお、図１７（ｂ）において、黒く塗りつぶされた着弾可能位置８２は、インクの吐出位置として選択された
吐出予定位置を表している。図１７（ｂ）に示すように、吐出対象領域６３内の吐出予定位置において、ノズルピッチ（紙面の左右）の方向に２ピッチ、走査（紙面の上下）方向に３ピッチの間隔があっても、隣接するインク滴の一部が互いに重なる。つまり、吐出対象領域６３内に吐出する適切なインクの量と、着弾したインク滴の一部が互いに重なるような吐出予定位置の決定を、吐出対象領域決定部１１が決定する。

なお、ここでは、３９個の吐出予定位置を吐出対象領域６３内に分散して設定しているが、膜厚を大きくしたい場合には、より多くの吐出予定位置を設定してインクの吐出量を増やしてもよい。一方において、膜厚を小さくしたい場合には、より少ない吐出予定位置を設定してインクの吐出量を減らしてもよい。なお、吐出予定位置として設定する数を減らす場合には、着弾したインク滴の一部が互いに重なり、かつ最も外側にある吐出予定位置を結んだ多角形が拡大領域７７を含むように、吐出予定位置を設定すればよい。

走査方向とノズルピッチ方向とにおいて、隣接するインク滴が重なるためには、１つのノズル吐出された隣接するインクの一部が互いに重なること、および隣接するノズルから吐出された隣接するインクが重なることが必要である。つまり、上記着弾ピッチおよび上記ノズルピッチを適切に調節する必要がある。

例えば、１滴が６ｐｌのインクを吐出するインクジェットヘッド３を使用し、かつ欠陥部７５が有する接触角が小さい（例えば、１０°）とき、１滴のインクは、約７０μｍの直径の円状にぬれ広がる。このとき、上記着弾ピッチが７０μｍ以下になるように、インクジェットヘッド３を、回転させればよい。インクの吐出量、またはインクが吐出される対象の接触角（インクのぬれ広がりの程度）の大きさに合わせて、適宜、インクジェットヘッド３を回転させる角度を変えればよい。また、１つの欠陥部７５において、インクに対する接触角が変化している（１０°〜３０°の範囲において振れがある）場合には、インクに対するぬれ性が最も悪い条件に合わせてインクジェットヘッド３を回転させる角度を変えてもよい。

また、例えば、上述の条件（１滴のインクが７０μｍにぬれ広がる）と同様であり、かつ欠陥部７５に設定された吐出対象領域６３が約３０μｍの直径を有するとき、基板２０とノズル３１とを静止させて必要量のインクを１箇所に吐出することが好ましい。これによって、インクの吐出によって形成される膜を最小の面積にすることができる。よって、インクの使用量を減らし、かつ欠陥部７５周囲の正常部における二重成膜を最小限に抑えることできる。

以上において、不定形の欠陥部７５よりも大きな吐出対象領域６３を設定する方法について説明した。これは、上述のように、不定形の欠陥部７５と正常部との間に、ぬれ性の差、およびインクの流出を防ぐ段差（バンク）がないため、欠陥部７５に特異的にインクを吐出することが困難であるためである。よって、不定形の欠陥部７５と正常部との間に、ぬれ性の差、またはインクの流出を防ぐ段差（バンク）があるときには、逆に不定形の欠陥部７５よりも大きな吐出対象領域６３を設定することが好ましい。例えば、ＴＦＴの製造工程の内、ガラス基板上の全面にゲート膜を形成し、さらにレジストを全面に塗布したときの、フォトリソグラフィー技術によるゲートをパターニングする工程において、不定形の欠陥部７５よりも大きな吐出対象領域６３を設定してもよい。このとき、不定形の欠陥部７５は、レジストが正常に塗布されずに、ゲート膜が露出している箇所である。ゲート膜に対するレジスト用インクの接触角は約１０〜２０°である。また、ベイクされたレジスト膜に対するレジスト用インクの接触角は約５０〜６０°である。つまり、正常部と欠陥部７５との間には、十分な（３０°以上の）接触角の差（ぬれ性の差）がある。このとき、例えば、図１７（ａ）のみなし欠陥形状８１の内側にある複数の着弾可能位置８２を結んだ多角形を、吐出対象領域６３として設定すればよい。欠陥部７５のぬれ性が十分に高く、かつ正常部のぬれ性が十分に低いため、インクが欠陥部７５と正常部との境界にまで十分ぬれ広がる。

本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。

（その他の構成）
なお、本発明は、以下の構成によっても実現することができる。

（第１の構成）
透明基板上に、光を通さない遮光部により区画化されて着色材料が形成されたカラーフィルター基板に点在する欠陥画素を、インクジェットヘッドにより着色材料を吐出して修復する欠陥修復装置において、
前記欠陥画素の着色材料形成領域の少なくとも一部が除去されることにより、多角形形状からなる吐出可能領域が形成されるとともに、
媒体上に点在した欠陥画素に対して、インク着弾可能な多角形形状からなる吐出可能領域を認識する形状認識手段と、
前記形状認識手段により認識された前記吐出可能領域の形状に応じて、吐出ノズルを割り当てるノズル割り当て手段と、
各割り当てられたノズルに対して前記吐出可能領域の形状に応じて吐出着弾位置を算出する吐出位置算出手段と、
吐出着弾位置に応じて吐出パターンを生成し、その結果を電気信号としてインク吐出部に伝達する吐出パターン生成手段とを備えているインク吐出装置。

（第２の構成）
前記形状認識手段は、
前記欠陥画素の着色材料形成領域の少なくとも一部を除去するための不要膜除去パターンを、前記ノズル割り当て手段に転送する情報転送手段と、
前記不要膜除去パターンの位置情報に基づき、前記欠陥画素を修復する順序を決める修復順序決定手段と、
前記修復順序決定手段により、前記欠陥画素を修復するための基板−インクジェットヘッド間の相対走査方向を決定する走査方向決定手段と、
前記走査方向決定手段の情報に基づき、前記不要膜除去パターンの形状を回転させて認識する前記不要膜除去パターン形状補正手段と、
を備えている第１の構成に係るインク吐出装置。

（第３の構成）
前記吐出位置算出手段は、
前記不要膜除去パターンの形状に応じて割り当てられた各ノズルからの吐出着弾位置をノズルごとに調整する第１の構成に係るインク吐出装置。

（第４の構成）
透明基板上に、光を通さない遮光部により区画化されて着色材料が形成されたカラーフィルター基板に点在する欠陥画素を、インクジェットヘッドにより着色材料を吐出して修復する欠陥修復装置において、
前記欠陥画素の着色材料形成領域の少なくとも一部が除去されることにより、多角形形状からなる吐出可能領域が形成されるとともに、
媒体上に点在した欠陥画素に対して、インク着弾可能な多角形形状からなる吐出可能領域を認識し、
認識された前記吐出可能領域の形状に応じて、吐出ノズルを割り当て、
各割り当てられたノズルに対して前記吐出可能領域の形状に応じて吐出着弾位置を算出し、
さらに、吐出着弾位置に応じて吐出パターンを生成し、その結果を電気信号としてインク吐出部に伝達することでインク滴を吐出するインク吐出制御方法。

（第５の構成）
前記吐出可能領域の認識方法として、
前記欠陥画素の着色材料形成領域の少なくとも一部を除去するための不要膜除去パターンを、前記ノズル割り当て手段に転送するとともに、
前記不要膜除去パターンの位置情報に基づき、前記欠陥画素を修復する順序を決定し、
その順序から、前記欠陥画素を修復するための基板−インクジェットヘッド間の相対走査方向を決定し、
さらに、各欠陥画素に対する走査方向の情報に基づき、前記不要膜除去パターンの形状を回転して認識することで前記不要膜除去パターン形状を補正する第４の構成に係るインク吐出制御方法。

（第６の構成）
インクを付着させる領域の基板表面が相対的に親液性を有し、かつインクを付着させない領域の基板表面が相対的に撥液性を有する基板上への上記吐出対象領域決定手段は、上記パターン認識手段において、静止した撮像手段によって基板上のパターンを一つの視野内に納めて撮像し、上記インク吐出領域を基板上のインク吐出候補位置の最外周位置を結ぶ多角形が所望するパターン内に納まり、かつ前記多角形内に存在するインク吐出候補位置にインクの吐出を行うように、決定するインク吐出装置。

（第７の構成）
インクを付着させる領域の基板表面とインクを付着させない領域の基板表面が相対的に親撥液性を有さない基板上への上記吐出対象領域決定手段は、上記パターン認識手段において上記パターン認識手段は、静止した撮像手段によって基板上のパターンを一つの視野内に納めて撮像し、上記インク吐出領域を基板上のインク吐出候補位置の最外周位置を結ぶ多角形が所望するパターンよりも大きく、かつ前記多角形の面積が最小となり、かつ前記多角形内に存在するインク吐出候補位置にインクの吐出を行うように、決定するインク吐出装置。

（プログラムおよび記録媒体）
最後に、インク吐出装置に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、次のように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、インク吐出装置は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、該制御プログラムを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、該制御プログラムを実行可能な形式に展開するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、および該制御プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）を備えている。

この構成によって、本発明の目的は、所定の記録媒体を用いることによっても達成し得る。所定の上記記録媒体は、上述した機能を実現するソフトウェアであるインク吐出装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）を、コンピュータを用いて読み取り可能に記録していればよい。インク吐出装置に上記記録媒体を供給する。これにより、コンピュータを備えているインク吐出装置（またはＣＰＵやＭＰＵ）が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すればよい。

プログラムコードを供給する記録媒体は、特定の構造または種類のものに限定されない。すなわち、上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを挙げることができる。

また、インク吐出装置を通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介してインク吐出装置に供給する。上記通信ネットワークは、インク吐出装置にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。上記通信ネットワークとしては、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網などを挙げることができる。

この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線を挙げることができる。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態としても実現され得る。

本発明を用いることによって、微細かつ複雑な形状を有する、媒体上に存在する複数の領域に対して、迅速かつ正確にインクを塗布することができる。このため、本発明をＣＦパネル上に存在する欠陥画素の修復に適用することができる。また、本発明をＴＦＴパネル上に存在する積層膜の欠陥部の修復に適用することができる。また、本発明を半導体回路素子や電子回路基板の積層膜の欠陥部の修復に適用することができる。また、本発明を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の形成に用いることができるので、本発明をエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造に適用することができる。また、本発明をプラズマ表示装置の背面基板の製造に適用することができる。さらに、本発明を、電子放出素子を備える画像表示装置の製造に適用することができる。

本発明に係るインク吐出装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係るインク吐出装置の外部構成の一例を示す斜視図である。 図２のインク吐出装置におけるインク吐出ユニットの内部構成を示す斜視図である。 図２のインク吐出装置が動作する手順の一例を示すフローチャートである。 欠陥画素の形状に基づいて吐出対象領域の形状を決定する様式の一例を示す平面図である。 （ａ）はインクジェットヘッドと、基板との相対的な走査方向を説明する平面図であり、（ｂ）は（ａ）とは逆の走査方向を説明する平面図であり、（ｃ）は欠陥画素の形状が異なる場合の処理手順を説明する図である。 （ａ）はノズルの配列方向と、画素の幅方向とが平行な状態を説明する平面図であり、（ｂ）はノズルの配列方向と、画素の幅方向とがある角度αを有している状態を説明する平面図である。 図２のフローチャートのＳ８における詳細な処理の一例を示すフローチャートである。 吐出対象領域をノズル数で分割した様子を説明する平面図である。 １つのノズルが１つの分割領域に対して吐出するインクの吐出回数および着弾位置を説明する平面図である。 （ａ）は図１０に示すインクの吐出回数および着弾位置を実現するためにノズル駆動手段において生成されるデジタル信号を示しており、（ｂ）は（ａ）の信号波形を示すグラフである。 （ａ）は図６に示す画素における着色部の形状の一変形例を示す平面図であり、（ｂ）は図６に示す画素における着色部の形状の他の変形例を示す平面図であり、（ｃ）は図６に示す画素における着色部の形状の他の変形例を、さらに示す平面図である。 欠陥画素の形状に基づいて吐出対象領域の形状を決定する様式の他の例を示す平面図である。 （ａ）は、ＴＦＴパネルのゲート/ソースクロス部の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、ＴＦＴパネルのゲート配線膜の形成時に異物が付着した場合を示す断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）から異物を除去した後の状態を示す断面図であり、（ｄ）は、（ｃ）の上にソース膜を形成した状態を示す断面図である。 図１４（ｃ）の欠陥部の修復における画像処理の一例を示す平面図である。 図１４（ｃ）の欠陥部の修復における画像処理の他の例を示す平面図である。 （ａ）は、図１６の画像処理の前半の詳細を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）につづく処理の詳細を示す平面図である。

符号の説明

３ インクジェットヘッド
５ パターン認識部（パターン認識手段）
１０ インク吐出装置
１１ 吐出対象領域決定部（吐出対象領域決定手段）
１２ 制御部（制御手段）
１３ ノズル駆動部（ノズル駆動手段）
１４ 角度調整部（角度調整手段）
１５ 吐出順序決定部（吐出順序決定手段）
１６ 走査方向決定部（走査方向決定手段）
１７ 補正信号供給部（補正信号供給手段）
２０ 基板
３１ ノズル
６１ 遮光部
６２ 被着色部（画素領域）
６２ａ 被着色部（画素領域）
６２ｂ 被着色部（画素領域）
６２ｃ 被着色部（画素領域）
６２ｄ 被着色部（画素領域）
６３ 吐出対象領域
７０ ガラス基板（基板）
７５ 欠陥部（パターン）
８２ 着弾可能位置（インク吐出候補位置）
１０１ 着弾位置

Claims (14)

1. インクジェットヘッドを用いたインク吐出によって基板上にパターンを形成するインク吐出装置であって、
   該基板上に形成することを所望するパターンに基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定する吐出対象領域決定手段と、
   該インクジェットヘッドが有する複数のノズルを駆動するノズル駆動手段と、
   該吐出対象領域の形状に基づいて、インクの吐出を行うノズルを決定し、かつインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給する制御手段と、
   を備えていることを特徴とするインク吐出装置。
2. 上記制御手段が、上記吐出対象領域の幅に応じてインクの吐出を行うノズルを決定し、かつ該吐出対象領域の長さに応じてインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給することを特徴とする請求項１に記載のインク吐出装置。
3. 上記吐出対象領域の幅方向と上記ノズルの配列方向とがなす角度を、上記制御手段がインクの吐出を行うノズルとして決定し得るノズルの数を増加させるように調節する角度調整手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のインク吐出装置。
4. 上記吐出対象領域決定手段が、上記パターンに基づいて、上記吐出対象領域の形状に対して基板上における複数の該吐出対象領域の位置をさらに対応付ける手段であり、
   複数の吐出対象領域の形状とその対応する位置とに基づいて、インク吐出を行う複数の該吐出対象領域の順序を決定する吐出順序決定手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
5. インク吐出を行う複数の吐出対象領域の上記順序に基づいて、上記インクジェットヘッドと上記基板との相対的な走査方向を決定する走査方向決定手段と、
   該相対的な走査方向と該吐出対象領域の決定時に想定された走査方向とが有する角度の差異の分だけ、上記吐出対象領域の形状を回転させる信号を上記制御手段へ供給する補正信号供給手段と、
   をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のインク吐出装置。
6. 基板上に形成することを所望する上記パターンの形状を認識するためのパターン認識手段をさらに備え、
   上記吐出対象領域決定手段が、該パターン認識手段によって認識された形状に基づいて上記吐出対象領域の形状を決定する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載インク吐出装置。
7. 上記基板の内、上記パターンの内側がインクに対する親液性を有し、かつ上記パターンの外側がインクに対する撥液性を有するとき、
   上記吐出対象領域決定手段は、パターン認識手段によって認識された上記形状の内側にある、複数のインク吐出候補位置を結ぶ多角形として、上記吐出対象領域を決定する
   ことを特徴とする請求項６に記載のインク吐出装置。
8. 上記基板の内、上記パターンの内側と外側とがインクに対して同程度の親液性を有するとき、
   上記吐出対象領域決定手段は、パターン認識手段によって認識された上記形状の外側にある、複数のインク吐出候補位置を結ぶ多角形として、上記吐出対象領域を決定する
   ことを特徴とする請求項６に記載のインク吐出装置。
9. 上記吐出対象領域決定手段は、上記多角形が有する面積を最小化する、複数のインク着弾候補位置を選択することを特徴とする請求項８に記載のインク吐出装置。
10. 上記基板は、上記インクによって着色された単位領域である画素が複数形成された透明基板であり、上記パターンが該透明基板上に形成された画素の内、欠陥部を有する１つの画素、または欠陥部を有する複数の画素の集まりであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
11. 上記基板が遮光部を用いて区画化された透明基板であり、上記パターンが該遮光部に囲まれた画素領域であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
12. インクジェットヘッドを用いて基板上にパターンを形成するためのインク吐出方法であって、
    該基板上に形成することを所望するパターンに基づいてインクの吐出対象領域の形状を決定する吐出対象領域決定ステップと、
    該吐出対象領域の形状に基づいて、該インクジェットヘッドが有する複数のノズルの内からインクの吐出を行うノズルを決定し、かつインクの吐出を行う該ノズルのそれぞれから吐出されるインクの吐出回数および着弾位置を制御する制御信号をノズル駆動手段に供給する制御ステップと、
    インクの吐出に用いる該ノズルを駆動するノズル駆動ステップと、
    を包含することを特徴とするインク吐出方法。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載されたインク吐出装置を動作させるインク吐出制御プログラムであって、
    上記インク吐出装置が備えた各手段として、コンピュータを機能させるためのインク吐出制御プログラム。
14. 請求項１２に記載のインク吐出制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images