JP2008298975A - Droplet ejection apparatus and its controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は溶媒と微小粒体を混合した液体を吐出する液滴吐出装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device that discharges a liquid in which a solvent and fine particles are mixed, and a control method thereof.
液晶表示装置の製造を目的とした液滴吐出装置として、例えば特許文献1に示される“描画パターンデータ生成装置並びにこれを備えた機能液滴吐出装置”がある。描画パターンデータ生成装置は画像データに基づいて、描画パターンデータの配列領域を確保し、描画イメージ情報を配列領域に書き込むことでパターンデータを生成し、パターンデータをバイナリ出力する。この描画パターンデータに基づいて液滴吐出ヘッドからワークに機能液滴を選択的に吐出して液晶表示装置の表示パネルを生成する。
As a droplet discharge device for the purpose of manufacturing a liquid crystal display device, for example, there is a “drawing pattern data generation device and a functional droplet discharge device including the same” disclosed in
液晶パネル表示装置はさらなる大型化や画素の高密度化が求められている。これに加え、製造に際しては一基板からの多面・多種塗布、多数ヘッドによる多ライン同時走査などによってスループットの向上を図ろうとしている。これらのことより、塗布に必要な走査ステップ数、ひいてはパターンデータ容量が増大することは明らかである。容量の増大は演算装置におけるデータ生成の演算時間、データ保持のための必要メモリ量、データ生成手段とヘッド制御手段の間の通信時間に影響し、性能実現のためにより高速・大容量のリソースが必要となり、装置コストの上昇につながる。 Liquid crystal panel display devices are required to have larger size and higher pixel density. In addition to this, in manufacturing, multiple throughputs and multiple coatings from one substrate, multiple line simultaneous scanning with multiple heads, etc. are being attempted to improve throughput. From these facts, it is clear that the number of scanning steps required for coating and, consequently, the pattern data capacity increases. The increase in capacity affects the calculation time of data generation in the arithmetic unit, the amount of memory required for data retention, and the communication time between the data generation means and the head control means. This is necessary and leads to an increase in equipment cost.
本発明の目的は上記従来技術の問題点に鑑み、高速の液滴吐出が実現でき装置コストの低減が可能になる液滴吐出装置及びその制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a droplet discharge device that can realize high-speed droplet discharge and can reduce the cost of the device, and a control method therefor, in view of the above-mentioned problems of the prior art.
上記目的を達成するための本発明は、複数の画素小片を互いに直交する行方向および列方向に配列した対象領域をその面内に1つ以上有する基板に対して機能液滴を吐出する液滴吐出装置であって、基板表面に対して平行配置され複数の吐出穴を有する液滴吐出手段と、前記液滴吐出手段の各穴の吐出制御を吐出指令情報に基づいて行う吐出制御手段と、前記液滴吐出手段が基板表面の経由する平面内相対位置姿勢の情報を示す位置姿勢指令情報および、これに対応した前記吐出指令情報を生成する吐出指令情報生成手段と、前記液滴吐出手段に溶媒と微小粉体の混合物を供給する供給手段と、前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を、吐出指令情報生成手段が生成した位置姿勢指令情報に基づいて制御する吐出位置制御手段と、前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を検出もしくは推定する相対位置計測手段と、前記吐出指令情報生成手段、吐出位置制御手段、吐出制御手段および供給手段の間で情報の授受を調停し各手段への動作指令を行う全体制御手段を有し、前記吐出指令情報は、吐出動作開始時に最初に前記対象領域に達する基準吐出穴の吐出開始相対位置と、吐出回数と、吐出距離間隔または吐出時間間隔と、吐出時の移動方向に関する他の吐出穴と基準吐出穴との吐出位置の差または、他の吐出穴と基準吐出穴が通過する時刻の差を一組とした単位吐出指令情報と、吐出動作時に前記吐出穴のうち実際に吐出を行う穴を示す吐出マスク情報の組み合わせよりなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a droplet for ejecting functional droplets onto a substrate having one or more target regions in a plane in which a plurality of pixel pieces are arranged in a row direction and a column direction orthogonal to each other. A droplet discharge means having a plurality of discharge holes arranged in parallel to the substrate surface, and a discharge control means for performing discharge control of each hole of the droplet discharge means based on discharge command information; Position / orientation command information indicating information on the relative position and orientation in a plane through which the droplet discharge means passes through the substrate surface, discharge command information generating means for generating the discharge command information corresponding to the information, and the droplet discharge means Supply means for supplying a mixture of solvent and fine powder, and discharge position control for controlling the relative position and orientation in the plane between the droplet discharge means and the substrate surface based on the position and orientation command information generated by the discharge command information generating means Means and Information is exchanged between the relative position measurement means for detecting or estimating the relative position and orientation of the droplet discharge means and the substrate surface in the plane, and the discharge command information generation means, the discharge position control means, the discharge control means, and the supply means. It has overall control means for arbitrating and giving an operation command to each means, and the discharge command information includes the discharge start relative position of the reference discharge hole that first reaches the target area at the start of the discharge operation, the number of discharges, and the discharge distance Unit discharge with a set of interval or discharge time interval and the difference in discharge position between other discharge holes and reference discharge holes with respect to the movement direction at the time of discharge, or the time difference between other discharge holes and reference discharge holes It is characterized by comprising a combination of command information and discharge mask information indicating holes that actually discharge among the discharge holes during the discharge operation.
前記吐出制御手段は、パラメータ設定及びタイミング発生部と、ヘッド毎の吐出タイミング発生部と、各ノズルの吐出タイミング制御部と、ビットマスク設定部を有し、これらの各部はハードウェアまたはソフトウェアで構成されることを特徴とする。 The discharge control means includes a parameter setting and timing generation unit, a discharge timing generation unit for each head, a discharge timing control unit for each nozzle, and a bit mask setting unit, each of which is configured by hardware or software It is characterized by being.
本発明の液滴吐出装置の制御方法は、液滴吐出手段が基板表面に対して平行配置され複数の吐出穴を有し、各穴からの吐出制御を吐出指令情報に基づいて行う場合に、前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を検出もしくは推定し、基板表面の経由する平面内相対位置姿勢の情報を示す位置姿勢指令情報および、これに対応した吐出指令情報を生成し、前記吐出指令情報は、吐出動作開始時に最初に前記対象領域に達する基準吐出穴の吐出開始相対位置と、吐出回数と、吐出距離間隔または吐出時間間隔と、吐出時の移動方向に関する他の吐出穴と基準吐出穴との吐出位置の差または他の吐出穴と基準吐出穴が通過する時刻の差を一組とした単位吐出指令情報と、吐出動作時に前記吐出穴のうち実際に吐出を行う穴を示す吐出マスク情報の組み合わせによりなり、前記複数孔穴の吐出制御を行うことを特徴とする。 The method for controlling a droplet discharge device according to the present invention includes a plurality of discharge holes arranged in parallel with the substrate surface, and the discharge control from each hole is performed based on discharge command information. In-plane relative position and orientation between the droplet discharge means and the substrate surface are detected or estimated, and position and orientation command information indicating information on the relative position and orientation in the plane passing through the substrate surface, and ejection command information corresponding to this are generated. The discharge command information includes the discharge start relative position of the reference discharge hole that first reaches the target region at the start of the discharge operation, the number of discharges, the discharge distance interval or the discharge time interval, and other discharges related to the movement direction during discharge. Unit discharge command information, which is a set of the difference in discharge position between the hole and the reference discharge hole, or the difference in time at which the other discharge hole and the reference discharge hole pass, and actual discharge from among the discharge holes during the discharge operation Discharge mass indicating a hole It becomes a combination of information, and performs ejection control of the plurality Anaana.
本発明は液晶基板ガラスにスペーサを形成する液晶基板形成装置であって、前記スペーサの形成は、前記液滴吐出装置を用いて行うことを特徴とする。 The present invention is a liquid crystal substrate forming apparatus for forming a spacer on a liquid crystal substrate glass, wherein the formation of the spacer is performed using the droplet discharge device.
本発明によれば、格子点状の塗布パターンを極めて少ないパラメータで表現できるので、パターンデータ全体を小さくすることができる。これにより、データ生成の演算時間、データ保持のための必要メモリ量、データ生成手段−ヘッド制御手段間の通信時間の増大を抑えることができるため、性能実現のために高速・大容量のリソースを必要せず、スループット向上や装置コスト低減が図られる。 According to the present invention, since the lattice-point application pattern can be expressed with very few parameters, the entire pattern data can be reduced. As a result, the calculation time for data generation, the amount of memory required for data retention, and the increase in communication time between the data generation means and the head control means can be suppressed. It is not necessary, and throughput can be improved and apparatus cost can be reduced.
本発明によれば、塗布対象である液晶パネル基板に対し、吐出ヘッドとその相対位置を制御し、主に液晶パネル基板のスペーサを形成することができる液滴吐出装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the droplet discharge apparatus which can control the discharge head and its relative position with respect to the liquid crystal panel substrate which is application object, and can mainly form the spacer of a liquid crystal panel substrate can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお以下で、塗布とは1回以上の吐出によって面上に複数の液滴を分布的配置せしめること、塗布モードとはデータに従った吐出パターンで各ノズルが吐出ON/OFFができる状態をいう。また走査と塗布の違いは、走査領域は塗布領域を含み、走査領域内の各位置で塗布するかどうかはパターンデータに依存することにある。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, coating refers to a state in which a plurality of droplets are distributed on the surface by one or more ejections, and coating mode refers to a state in which each nozzle can be turned on / off with a discharge pattern according to data. . Further, the difference between scanning and coating is that the scanning region includes the coating region, and whether or not coating is performed at each position in the scanning region depends on the pattern data.
図1は本発明に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。全体制御手段101は装置全体を統括制御するものである。他の各手段に指令することで液滴の吐出制御に必要な情報の生成、吐出シーケンスの制御、液滴吐出手段104と基板の相対位置のシーケンス制御、ノズルから吐出する液の量と質の制御を行う。吐出指令情報生成手段103は吐出パターンを決定するデータ、および吐出時に基板がヘッドに対して相対移動する際のシーケンスデータの生成を行う。吐出位置制御手段102はヘッドが基板表面を過不足なく走査(ノズルを有するヘッドが塗布モードで対象面上を移動すること)できるように基板とヘッドの相対位置を制御する。吐出制御手段106は決められた位置に液滴が着弾(吐出液滴が対象面に当たって止まること)するように吐出位置制御手段102と協調してヘッドからの液滴吐出を制御する。供給手段105は液滴となって吐出される液(インク)の流量や濃度の均一性、液圧(水頭差)を制御する。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a droplet discharge apparatus according to the present invention. The overall control means 101 performs overall control of the entire apparatus. By instructing other means, generation of information necessary for droplet discharge control, control of the discharge sequence, sequence control of the relative positions of the droplet discharge means 104 and the substrate, and the amount and quality of the liquid discharged from the nozzle Take control. The ejection command information generation means 103 generates data for determining an ejection pattern and sequence data when the substrate moves relative to the head during ejection. The discharge position control means 102 controls the relative position of the substrate and the head so that the head can scan the substrate surface without excess or deficiency (the head having nozzles moves on the target surface in the coating mode). The ejection control means 106 controls the ejection of liquid droplets from the head in cooperation with the ejection position control means 102 so that the liquid droplets land at a predetermined position (the ejected liquid droplets hit the target surface and stop). The supply means 105 controls the flow rate, density uniformity, and liquid pressure (water head difference) of the liquid (ink) discharged as droplets.
全体制御手段101は吐出指令情報生成手段103に吐出指令情報生成命令115を発し、吐出指令情報生成手段103は命令115に含まれるパラメータに基づいて演算を行う。吐出指令情報生成手段103は、液滴吐出手段104と基板との相対位置姿勢指令情報110と、これに対応した吐出パターンである吐出指令情報111を生成する。吐出指令情報111は吐出位置制御手段102の動作指令(動作状態)情報107の元になる。相対位置姿勢指令情報110は全体制御手段101に送られ、吐出位置制御手段102の動作指令情報107に変換される。吐出指令情報111は吐出制御手段106に送られ、その中で保持される。
The
次に、全体制御手段101は吐出制御手段106に吐出開始までの吐出位置制御手段106の助走距離を知らせる。距離情報およびその伝達に必要な手順を実現するための各種信号は吐出制御・吐出状態情報109に含まれている。同時に、全体制御手段101は供給手段105に供給動作指令113を送る。供給手段105は適切な配合比に調整された溶媒・粒体混合液114を液滴吐出手段104に供給する。
Next, the overall control means 101 informs the discharge control means 106 of the run-up distance of the discharge position control means 106 until the start of discharge. Various signals for realizing the distance information and a procedure necessary for transmitting the distance information are included in the discharge control /
以上のように吐出に必要なデータと液の供給状態が整ったら、全体制御手段101は吐出位置制御手段102に動作指令情報107を送る。これを受けた吐出位置制御手段102は、液滴吐出手段104と基板との時間変化する相対位置姿勢関係を保つべく、相対位置(および姿勢)を相対位置計測手段116で検出(若しくは推定)し、得られた実際の位置姿勢情報117を動作指令情報107に含まれた目標値と一致せしめるように制御動作を行う。位置検出手段116にはエンコーダパルスを用いるが、ポテンショメータの電圧値や、タコジェネレータの電圧値を時間積分したものを用いることもできる。
As described above, when the data necessary for discharge and the supply state of the liquid are prepared, the
動作の際には吐出位置制御手段102から時間変化する目標位置姿勢情報108が発せられる。目標位置姿勢情報108は吐出位置の制御のために用いる情報であり、位置姿勢情報117を元にして作られるが、その分解能や発生タイミングなどは必ずしも位置姿勢情報117と一致するものではない。吐出制御手段106は前述の助走距離と目標位置姿勢情報108を比較し、所定の距離だけ助走を終えるのを待つ。助走終了と判断した後は、事前に設定された量だけ移動するごとに、吐出指令情報111に従い、液滴吐出手段104の駆動信号112を出力し、各吐出穴からの吐出を制御する。
In operation, target position /
図2は、図1の液滴吐出装置を実現する具体的な装置構成例である。全体制御用計算機201にはPCなどを利用し、塗布パターンデータやシーケンスデータを生成するプログラムが動作する一方で、各コントローラ等に指令を与え、前記データを転送する。ステージ等動作制御盤202はPLCなどを用い、転送されたシーケンスデータに従ってヘッド204の相対位置や角度を制御する。ステージ208には前工程によって表面上にカラーセルを作成された液晶基板212が載せられ、真空ポンプ203によってステージ表面に吸着固定される。ヘッド204はあらかじめ計画されたシーケンスに従い、x、y各々の方向の位置決め機構209、210によって基板上の任意位置へ時々刻々移動する。ヘッド204はヘッド角度決め機構211により、ステージ垂直方向を軸として回転し、その角度を制御できるようになっている。
FIG. 2 is a specific apparatus configuration example for realizing the droplet discharge apparatus of FIG. The
ヘッド204のノズル配置間隔(ノズルピッチ)は固定であるが、ヘッド204の傾きを変えることによって様々な幅の副走査方向塗布ピッチ(液滴の吐出間隔)を実現することができる。ヘッドから液滴として吐出される混合液は制御用ポンプ206で圧力を制御され、ヘッド204において液垂れや空気の吸い込みが起こらないように適切に調整される。ヘッド吐出動作コントローラ207は209〜211の移動変位量をエンコーダ等の検出手段から取り込む。205は混合液供給用壜である。
The nozzle arrangement interval (nozzle pitch) of the
全体制御用計算機201の中では全体制御を行うプログラム群に加えて、吐出指令情報生成手段103に相当する吐出データの生成を行うプログラムが実行されている。生成データのうち、ステージ等の制御に関するものはステージ等動作制御盤202に、吐出データに関するものはヘッド吐出動作コントローラ207に、それぞれ送られる。全体制御用計算機201から塗布命令が発せられると、ステージ等動作制御盤202とヘッド吐出動作コントローラ207は助走距離などのデータや各種ステータス信号を交換することによって、基板上の所定位置で所定のタイミングに従いながら液滴を吐出する。基板吸着用真空ポンプ203、供給液圧制御用ポンプ206、x方向移動機構209、y方向移動機構210、ヘッド角度決め機構211は全体制御用計算機201からの命令を受けたステージ等動作制御盤202が制御する。
In the
x方向移動機構209は基板212を表面に吸着したままのテーブルを紙面と平行かつ水平の方向に移動させる。y方向移動機構210は該テーブルの移動方向と直交かつ水平な方向、すなわち紙面と垂直な方向にヘッド204、混合液供給用壜205、ヘッド吐出動作コントローラ207、ヘッド角度決め機構211を乗せたステージ208を移動させる。y方向移動機構210はステージ208に対して固定されておりx方向移動機構209とは独立に動く。ヘッド自身の並進運動はy方向のみであり、基板を乗せたテーブルがx方向に移動することで、ヘッドとステージのx方向相対位置を制御している。
The
ヘッド204にはテーブルおよび基板の対向面に等間隔で吐出穴(ノズル)が設けられている。この間隔を吐出パターンのy方向ピッチに合わせるために、ヘッド角度決め機構211は紙面と平行、かつ基板212と垂直な軸周りにヘッドを回転させ、x方向と任意の角度を取る。なお、図2はあくまで装置構成の一例であり、例えばヘッドと基板のx方向相対位置を変えるためにステージではなくヘッドが動く、あるいはx、y方向にステージを動かすことで相対位置を変えるといった構成なども考えられる。
The
本液滴吐出装置によって行われる工程は概ね次のようなものである。図19はヘッドの底面から見た状態(a)と、ヘッドの側面から見た状態(b)を示している。(a)に示すように、ヘッド204の底面1901には等間隔に整列したノズルが複数設けてある。また(b)に示すように、ヘッド204にはこれらのノズルから吐出される混合液(以下、インク)が供給され、流路1903、1904を通じて循環している。インクの中にはスペーサを形成する微小粒体が均質に分布している。図示しないが各ノズルは液室を有し、ドライブ信号線1902を通じて独立に吐出タイミングを制御することができる。ノズルから吐出されたインク1905は液滴となって飛翔し、対向する液晶基板に着弾する。図では全ノズルから液滴の飛翔があるように描かれているが、実際は各ノズルが目標位置に対して最近傍に達した時点でタイミングよく吐出される。
The steps performed by the present droplet discharge apparatus are generally as follows. FIG. 19 shows a state (a) viewed from the bottom surface of the head and a state (b) viewed from the side surface of the head. As shown in (a), a plurality of nozzles arranged at equal intervals are provided on the
図20に液晶基板を示す。1枚の液晶基板2005には図の左側に示すように、複数の単位領域(以下、単位塗布面)がある。各単位塗布面は後工程で基板から切り離され、液晶表示装置のパネル部分となる。単位塗布面領域には図の右側に示すように赤色用(R)2001、緑色用(G)2002、青色用(B)2003の3個一組のカラーセルが画素数だけ縦横に配置されている。これは前工程によって作成されたものである。HDTV対応液晶テレビジョンであればその数は例えば1920×1080だけ並んでいる。これらのカラーセルの間隙、各セルの四隅にインク2004を着弾させるのが本実施例における工程である。
FIG. 20 shows a liquid crystal substrate. As shown on the left side of the figure, one
図21は基板着弾直後のインクの状態を示す。図の左側に示すように、微小粒体2101が液滴中に分布している。適当な時間が経過するに従い溶媒部分が蒸発し、微小粒体は寄り集まって、最後には図の右側に示すように何層かの山を作る。溶媒中には基板への固着を促す成分も入っているため、この山はこの状態で固定される。後工程でもう一枚のガラスを重ね合わせたとき、この微小粒体の山がスペーサの役割を果たす。これによって生じる間隙に液晶を注入する。
FIG. 21 shows the state of ink immediately after landing on the substrate. As shown on the left side of the figure, the
次に、本液滴吐出装置が基板内に整列した複数の領域に格子点状のパターンを塗布する場合に、図1における各制御手段の詳細を説明する。まず、本発明の対応範囲となる、基板内の塗布領域における配置等の前提条件を示す。 Next, details of each control unit in FIG. 1 will be described when the droplet discharge device applies a lattice-like pattern to a plurality of regions arranged in the substrate. First, preconditions such as arrangement in a coating region in a substrate, which is a corresponding range of the present invention, are shown.
図3は、1枚のガラスで出来ている基板上に、複数の塗布領域(単位塗布面)を配置した状態を示している。前述のように、ガラス基板は後工程において単位塗布面毎に切り離される。矩形301は単位塗布面、点線で示された平行四辺形302はヘッドの一走査領域である。この一走査領域を図14のように重畳なく配置し、縦横に配列された全ての単位塗布面を覆うように行う一連の走査を、まとめて一工程と呼ぶ。
FIG. 3 shows a state in which a plurality of application regions (unit application surfaces) are arranged on a substrate made of a single glass. As described above, the glass substrate is separated for each unit coating surface in a subsequent process. A
前提条件として、単位塗布面(斜線部分)は矩形であり、x方向長さはx方向塗布ピッチ(吐出位置間隔、以下xd)、y方向長さはy方向塗布ピッチ(以下yd)の整数倍とする。xd、ydは工程中において共通である。同じ列内にある単位塗布面のy方向長さ、同じ行内にある単位塗布面のx方向長さはそれぞれ同一である。また吐出は単位塗布面の縁まで行う。 As preconditions, the unit application surface (shaded portion) is rectangular, the x-direction length is an x-direction application pitch (discharge position interval, hereinafter referred to as xd), and the y-direction length is an integral multiple of the y-direction application pitch (hereinafter referred to as yd). And xd and yd are common in the process. The length in the y direction of the unit coating surfaces in the same column and the length in the x direction of the unit coating surfaces in the same row are the same. Further, the ejection is performed up to the edge of the unit coating surface.
図4に示すように、x方向に関してm行目、y方向に関してn列目(m=1...M、n=1...N)をもつ単位塗布面は、辺の上まで格子点(吐出目標位置)401が存在し、x方向ドット数をnx個、y方向ドット数をny個とすると、x方向長さh[m]は(1)式、y方向長さw[n]は(2)式になる。
h=xd*(nx[m]−1) …(1)
w=yd*(ny[n]−1) …(2)
ちなみに、この格子点に囲まれた領域が1つのカラーセルであり、その中にRGB3つの小セルがある。前提として、1行目の各単位塗布面の上辺は同一直線上にありy方向座標と平行、1列目の単位塗布面の左辺は同一直線上にありx方向座標と平行、y方向の間隙(ギャップ)はydの整数倍、x方向の間隙は位置計測の最小分解能(例えばエンコーダの1パルス分)の整数倍とする。以上の前提に基づいて、基板内に配置された各単位塗布面に対して走査を行い、吐出した液を目標位置近傍に着弾させる。
As shown in FIG. 4, the unit coating surface having the m-th row in the x direction and the n-th column (m = 1... M, n = 1... N) in the y direction When (discharge target position) 401 exists, the number of dots in the x direction is nx, and the number of dots in the y direction is ny, the x direction length h [m] is the expression (1), and the y direction length w [n]. Becomes equation (2).
h = xd * (nx [m] -1) (1)
w = yd * (ny [n] −1) (2)
Incidentally, the area surrounded by the lattice points is one color cell, and there are three small cells of RGB in it. As a premise, the upper side of each unit coating surface in the first row is on the same straight line and parallel to the y-direction coordinate, and the left side of the unit coating surface in the first row is on the same straight line and parallel to the x-direction coordinate. (Gap) is an integral multiple of yd, and the gap in the x direction is an integral multiple of the minimum position measurement resolution (for example, one pulse of the encoder). Based on the above premise, each unit coating surface arranged in the substrate is scanned to land the discharged liquid near the target position.
図5は吐出時のヘッド位置姿勢とノズル間オフセットの関係を示す説明図である。ヘッド501はノズルピッチ(ヘッド内のノズル502同士の間隔)Npのy方向射影が前記ydに一致するように傾けられる。yd<Npの場合、傾き角θは(3)式のように求められる。
θ=arccos(yd/Np) …(3)
(n−1)*Np≦yd<n*Np(n>1)の場合は、Npをn*Npとし、(n−1)個おきにノズルを使用すればよい。なお、櫛状走査等を考慮すると、ydとNpの長さの関係に応じて何通りかの角度が考えられるが、本発明の主旨から外れるためそれについての言及はしない。簡単のため、以下の説明では専ら、yd<Npの場合におけるものとするが、上記と同様の読み替えは可能である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the head position and posture during ejection and the offset between nozzles. The
θ = arccos (yd / Np) (3)
In the case of (n−1) * Np ≦ yd <n * Np (n> 1), Np is set to n * Np, and nozzles may be used every (n−1). In consideration of comb scanning or the like, several angles are conceivable depending on the relationship between the lengths of yd and Np, but these are not mentioned because they are out of the gist of the present invention. For the sake of simplicity, the following description will be given only for the case of yd <Np, but the same replacement as described above is possible.
図5のように、ヘッドと単位塗布面を相対的に近づけていくと、先頭ノズル(塗布領域にもっとも先に到達するノズル)であるノズル1と、ノズル2、3、・・・kのx方向に関するオフセットはΔxd、2*Δxd、・・・、(k−1)*Δxdとなる。ここで、Δxdは先ほどのθを用いれば、(4)式、または(5)式で求められる。ただし、sqrt(x)はxの正の平方根を返す関数である。
Δxd=yd*tanθ …(4)
Δxd=sqrt(Np*Np−yd*yd) …(5)
図5において、ヘッドの各ノズルが単位塗布面301の上辺に横一列に並ぶ各吐出目標位置で吐出するためには、先頭ノズルであるノズル1の吐出タイミングは管理するものとし、これが吐出位置を通過してからヘッドがΔxd、2*Δxd、・・・、(k−1)*Δxdだけ進んだ瞬間に、ノズル2、3、・・・、kがそれぞれ吐出を行うように制御すればよい。その場合、ヘッドの傾きが図13(a)のように、先頭と最後尾のノズルの相対位置がx方向塗布ピッチより短い。すなわち、Nnをヘッドのノズル数としたとき、(6)式の関係であれば、先頭ノズルの吐出パルスをノズル2以降に分岐させ、前記のように各ノズルの位置オフセット分だけ移動したタイミングで送り出してやればよい。
xd>(Nn−1)*Δxd …(6)
しかし、図13(b)のような寸法関係、すなわち(7)式の関係であれば、最後尾ノズルがある行の吐出位置に達しないうちに、先頭ノズルが次、あるいはそれ以降の行に達することになり、途中のノズルにおいて発生すべきパルスが溜まる(キューに入る)状態となる。
xd≦(Nn−1)*Δxd …(7)
よって、先頭以外のノズルに関しては吐出パルスをキューあるいはカウンタで管理し、その数の増減に応じた制御を行う必要がある。この制御方法の詳細は図6〜図12を用いて説明する。
As shown in FIG. 5, when the head and the unit application surface are relatively close to each other, the first nozzle (the nozzle that reaches the application area first) and the x of
Δxd = yd * tan θ (4)
Δxd = sqrt (Np * Np−yd * yd) (5)
In FIG. 5, in order for each nozzle of the head to discharge at each discharge target position arranged in a row on the upper side of the
xd> (Nn−1) * Δxd (6)
However, in the case of the dimensional relationship as shown in FIG. 13B, that is, the relationship of the expression (7), the first nozzle is moved to the next or subsequent row before the last nozzle reaches the discharge position of the certain row. As a result, a pulse to be generated in the nozzle on the way is accumulated (enters the queue).
xd ≦ (Nn−1) * Δxd (7)
Therefore, for the nozzles other than the head, it is necessary to manage the ejection pulses with a cue or counter and perform control according to increase or decrease of the number. Details of this control method will be described with reference to FIGS.
図6は吐出制御手段の構成と制御のパラメータおよび情報の流れを示すブロック図である。601はパラメータ設定および上位タイミング発生部、602はヘッド毎吐出タイミング発生部、603は各ノズル吐出タイミング制御部、604はビットマスク設定部である。605はエンコーダパルス、606はビットマスク情報の流れ、607はx方向塗布ピッチ相当エンコーダカウント数情報PdTの流れである。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the discharge control means, control parameters, and information flow.
なお本実施例ではx方向塗布ピッチは全ノズルにおいて同一のためこのカウント数情報を1つの値であるPdTとしたが、より自由度の高いパターニングを考えた場合は各ノズルに対して異なる塗布ピッチカウント数情報を設定できるものとして、PdT(k)と表してもよい。 In this embodiment, since the application pitch in the x direction is the same for all nozzles, this count number information is set to one value, PdT. However, when patterning with a higher degree of freedom is considered, different application pitches are used for each nozzle. The count number information may be set as PdT (k).
608はノズルk(k=1...Nn、Nnは1ヘッド中のノズル数)の先頭ノズルに対する位置オフセットに相当するエンコーダカウント数情報Pdt(k)の流れである。609は上位リセット信号の流れ、610はこれから通過しようとするi行目単位塗布面のx方向塗布ドット数情報nx[i]の流れ、611はヘッド毎吐出パルスの流れ、612はビットマスク前の各ノズル吐出パルスの流れである。613は走査位置(y方向)に応じたビットマスク通過後の各ノズル吐出パルスの流れである。
すなわち本吐出制御手段は、各ノズルに対して吐出指令とそのタイミングを制御する制御部を有する。各ノズルの制御部は複数回の吐出指令を蓄えるキューを持ち、各ノズルの制御部は主走査方向に関して先頭ノズルとの位置オフセット情報を持ち、各ノズルの制御部は先頭ノズルとの位置オフセット(吐出タイミングのずれ)を独立任意に設定できる。また、各ノズルの制御部は待ちキューに溜まった複数の吐出命令が発効する間隔(位置または時間)を独立任意に設定でき、各ノズルの吐出タイミングは代表(先頭)ノズルの吐出タイミングに対して位置オフセットで調整する。またはステージ速度と位置オフセットから時間オフセットに換算し,ノズル間共通の時計でタイミングを見て調整することを特徴とする。 That is, this discharge control means has a control part which controls discharge command and its timing with respect to each nozzle. The control unit for each nozzle has a queue for storing a discharge command multiple times, the control unit for each nozzle has position offset information with respect to the head nozzle in the main scanning direction, and the control unit for each nozzle has a position offset with respect to the head nozzle ( (Displacement of discharge timing) can be set arbitrarily and independently. In addition, the control unit of each nozzle can independently set the interval (position or time) at which multiple discharge commands accumulated in the waiting queue take effect, and the discharge timing of each nozzle is relative to the discharge timing of the representative (first) nozzle. Adjust with position offset. Alternatively, the stage speed and the position offset are converted into a time offset, and the timing is adjusted by a common clock between the nozzles.
パラメータ設定および上位タイミング発生部601の各項目を説明する。x方向塗布ピッチはエンコーダパルス605の最小位置分解能xe(1パルスに相当する距離)を単位として正確に制御される必要がある。よってxdはxeで割り切れ、(8)式の関係となる。
PdT=xd/xe …(8)
一方、ノズルkの先頭ノズル(ここではノズル1)に対する位置オフセットは(k−1)*Δxdであったから、これをxeで割ればよいが、一般にΔxdはxeの整数倍にならず、Pdt(k)は(9)式のように表される。
Each item of the parameter setting and upper
PdT = xd / xe (8)
On the other hand, since the position offset of the nozzle k with respect to the first nozzle (here, nozzle 1) is (k−1) * Δxd, it may be divided by xe. However, in general, Δxd is not an integral multiple of xe, and Pdt ( k) is expressed as in equation (9).
Pdt(k)=LEQ((k−1)*Δxd、xe) …(9)
ただし、LEQ(a、b)はaにもっとも近いbの倍数x*b(xは整数)を求め、xを返す関数であるとする。x_gap[j](j=1...M−1)はj行目単位塗布面とj+1行目単位塗布面間のギャップ幅である。
Pdt (k) = LEQ ((k−1) * Δxd, xe) (9)
However, LEQ (a, b) is a function that obtains a multiple x * b (x is an integer) of b closest to a and returns x. x_gap [j] (j = 1... M-1) is a gap width between the unit application surface on the j-th row and the unit application surface on the j + 1-th row.
ビットマスクは各ノズル吐出の有無をビット列で表現したものである。前提条件に示したように、一工程中のy方向塗布ピッチは同一、かつy方向ギャップは塗布ピッチの整数倍である。たとえば、図14に示すような一工程において、y方向に関して一走査領域の一部または全部が単位塗布面から外れる場合は、外れた部分を走査するノズルに対応する当該ビット列を0とし、吐出パルスとの論理積を取ることで、所望の領域においてのみ吐出を行うことができる。これがビットマスクの役割である。 The bit mask represents whether or not each nozzle is ejected by a bit string. As shown in the preconditions, the y-direction coating pitch in one process is the same, and the y-direction gap is an integral multiple of the coating pitch. For example, in a process as shown in FIG. 14, when a part or all of one scanning region deviates from the unit coating surface in the y direction, the bit string corresponding to the nozzle that scans the deviating part is set to 0, and the ejection pulse By taking the logical product with, discharge can be performed only in a desired region. This is the role of the bit mask.
吐出の有無をマスクパターンの各ビットとの積論理で表すとすると、ビットマスクのパターンは図16の(a)〜(e)に示す5通りが考えられる。以下に、一工程を一走査領域に分割し、各領域に対するビットマスクを求める手順(0)〜(4)を説明する。
(0)1走査幅のドット数ws=Nn(ノズル数)とする。
(1)副走査方向のドット数は基板上の単位塗布面がN列並んでいたとすると、塗布面上に(ny[1]+ny[2]+・・・+ny[N])個、塗布面間には(y_gap[1]−1)+(y_gap[1]−1)+・・・・+(y_gap[N−1]−1)だけ存在する。ただし、y_gap[i]はi列目とi+1列目の単位塗布面間ギャップであり、塗布ピッチ数表現である。したがってそこに存在するドット数はそれより1少ない。これらの合計をNdとすると、Ndは(10)式により求まる。
Nd=(ny[1]+ny[2]+・・・+ny[N])+(y_gap[1]−1)+(y_gap[1]−1)+・・・+(y_gap[N−1]−1) …(10)
走査面数Jは(11)式により求まる。ただし関数ceil(x)はx以上の最小の整数を返す。
J=ceil(Nd/ws) …(11)
これより一走査領域に左から順に番号を与えインデックスjで表すと、その範囲はj=1...Jとなる。
(2)j番目の一走査領域をp[j]で表す。
(3)図17に示すように、各走査領域の左端と右端のy座標をそれぞれyl[j]、yr[j]とする(ただし1列目の単位塗布面の単位塗布面原点(左上角)を1としたドット数で表す)。このとき、y_offset[i]はi列目の単位塗布面原点のy座標を表し、(12)〜(15)式の関係となる。
yl[l]=y_offset[1]=1 …(12)
yl[j]=yl[1]+ws*(j−1) …(13)
yr[j]=yl[j]+ws−1 …(14)
y_offset[n]=(ny[1]+ny[2]+・・・+ny[n-1])+
(y_gap[1]−1)+(y_gap[1]−1)+ ・・・+(y_gap[n−1]−1)+1 …(15)
ただし、(15)式においてn>1とする。
(4)j=1として、j=Jに達するまで以下を実行する。
p[j](j=1...J)に関して
(4−1)自分はn列目単位塗布面を通過中である(1≦n≦N)。
(4−2)塗布面の存在するyの範囲で場合分けする。
If the presence or absence of ejection is expressed by the product logic with each bit of the mask pattern, there are five possible bit mask patterns shown in FIGS. Hereinafter, procedures (0) to (4) for dividing one process into one scanning area and obtaining a bit mask for each area will be described.
(0) The number of dots of one scanning width is set to ws = Nn (number of nozzles).
(1) The number of dots in the sub-scanning direction is (ny [1] + ny [2] +... + Ny [N]) on the coating surface when the unit coating surface on the substrate is arranged in N rows. There are (y_gap [1] -1) + (y_gap [1] -1) +... + (Y_gap [N-1] -1) between the planes. However, y_gap [i] is the gap between the unit application surfaces of the i-th column and the (i + 1) -th column and is expressed by the number of coating pitches. Therefore, the number of dots present there is one less than that. Assuming that the total of these is Nd, Nd is obtained by the equation (10).
Nd = (ny [1] + ny [2] +... + Ny [N]) + (y_gap [1] -1) + (y_gap [1] -1) + ... + (y_gap [N- 1] -1) (10)
The number J of scanning planes can be obtained from equation (11). However, the function ceil (x) returns the smallest integer greater than or equal to x.
J = ceil (Nd / ws) (11)
As a result, when one scanning area is numbered sequentially from the left and represented by an index j, the range is j = 1. . . J.
(2) The j-th one scanning area is represented by p [j].
(3) As shown in FIG. 17, the y-coordinates of the left end and the right end of each scanning area are yl [j] and yr [j] (however, the unit application surface origin of the unit application surface in the first row (the upper left corner) ) Is represented by the number of dots with 1). At this time, y_offset [i] represents the y coordinate of the origin of the unit application surface in the i-th column, and is in the relationship of equations (12) to (15).
yl [l] = y_offset [1] = 1 (12)
yl [j] = yl [1] + ws * (j−1) (13)
yr [j] = yl [j] + ws-1 (14)
y_offset [n] = (ny [1] + ny [2] +... + ny [n-1]) +
(y_gap [1] −1) + (y_gap [1] −1) +... + (y_gap [n−1] −1) +1 (15)
However, in the formula (15), n> 1.
(4) Assuming j = 1, the following is executed until j = J is reached.
With regard to p [j] (j = 1... J) (4-1), he is passing through the n-th column unit coated surface (1 ≦ n ≦ N).
(4-2) The case is classified in the range of y where the coated surface exists.
(a)図18(a)のように、((y_offset[n]≦yl[j]≦y_offset[n]+ny[n]−1)かつ(y_offset[n] ≦ yr[j] ≦ y_offset[n]+ny[n]−1))とする。すなわち、yl[j]、yr[j]がともに上記範囲にあればビットマスクは全ビット1とし、j=j+1として一つ右の一走査領域へ移り、この(a)を繰り返す。そうでなければ以下(b)を検討する。 (A) As shown in FIG. 18A, ((y_offset [n] ≦ yl [j] ≦ y_offset [n] + ny [n] −1) and (y_offset [n] ≦ yr [j] ≦ y_offset [n ] + Ny [n] −1)). That is, if both yl [j] and yr [j] are within the above range, the bit mask is set to all 1 bits, and j = j + 1 is moved to the right one scanning region, and this (a) is repeated. Otherwise consider (b) below.
(b)図18の(b−1)、(b−2)のように、(y_offset[n]+ny[n]−1<yr[j])かつ(yr[j]<y_offset[n+1])の場合、すなわち今考えている一走査領域の右端はギャップの中である場合は以下(b−1)、(b−2)を検討する。 (B) As shown in (b-1) and (b-2) of FIG. 18, (y_offset [n] + ny [n] −1 <yr [j]) and (yr [j] <y_offset [n + 1] ]), That is, when the right end of one scanning region currently considered is in the gap, the following (b-1) and (b-2) are examined.
(b−1)もし(yl[j] ≦ y_offset[n]+ny[n]−1)、すなわち左端がn列目にかかっているならば、bh=(y_offset[n]+ny[n]−1− yl[j])+1として、ビットマスクはビット1〜ビットbhを1、残りを0とする。そののち、j=j+1とすることで、一つ右の一走査領域に注目を移し上記(b)の処理へ戻る。そうでなければ(c)を検討する。 (B-1) If (yl [j] ≦ y_offset [n] + ny [n] −1), that is, if the left end is in the nth column, bh = (y_offset [n] + ny [n] −1 -As yl [j]) + 1, the bit mask sets bit 1 to bit bh to 1 and the rest to 0. After that, by setting j = j + 1, attention is shifted to one scanning area rightward and the process returns to the process (b). Otherwise consider (c).
(b−2)もし(y_offset[n]+ny[n]−1<yl[j])、すなわち左端もギャップの中であればビットマスクは全ビット0とする。j=j+1とすることで、一つ右の一走査領域に注目を移し上記(b)の処理へ戻る。そうでなければ(c)を検討する。 (B-2) If (y_offset [n] + ny [n] -1 <yl [j]), that is, if the left end is also in the gap, the bit mask is set to all 0 bits. By setting j = j + 1, attention is shifted to one scanning area rightward and the process returns to the process (b). Otherwise consider (c).
(c)図18の(c−1)、(c−2)のように、もし(y_offset[n+1] ≦yr[j])、すなわち右端はn+1列目の中であったとしたら、以下(c−1)、(c−2)を検討する。 (C) As in (c-1) and (c-2) of FIG. 18, if (y_offset [n + 1] ≦ yr [j]), that is, the right end is in the n + 1th column, Consider (c-1) and (c-2).
(c−1)もし(y_offset[n]+ny[n]−1<yl[j])、すなわち右端のみn+1列目にかかる場合は、bt=(yr[j]−y_offset[n+1])+1として、ビットマスクはビット(Nn−bt+1)〜ビットNnを1、残りを0とする。そののち、j=j+1とすることで、一つ右の一走査領域に注目を移し、さらにn=n+1とすることで、注目する単位塗布面列を一つ右に移す。そうして前記(4−1)へ戻る。 (C-1) If (y_offset [n] + ny [n] -1 <yl [j]), that is, only the right end applies to the (n + 1) th column, bt = (yr [j] -y_offset [n + 1]) As the bit mask, bit (Nn−bt + 1) to bit Nn are 1 and the rest are 0. After that, by setting j = j + 1, attention is shifted to one scanning area rightward, and by further setting n = n + 1, the target unit coating surface row is shifted rightward by one. Then, the process returns to (4-1).
(c−2)もし(yl[j]≦y_offset[n]+ny[n]−1)、すなわち左端がn列目、右端がn+1列目にかかる場合はbh=(y_offset[n]+ny[n]−1−yl[j])+1、bt=(yr[j]−y_offset[n+1]) +1)として、ビットマスクはビット1〜ビットbhおよびビット(Nn−bt+1)〜ビットNnを1、残りを0とする。j=j+1とすることで一つ右の一走査領域に注目を移し、さらにn=n+1とすることで注目する単位塗布面列を一つ右に移す。そうしたのち前記(4−1)へ戻る。
(C-2) If (yl [j] ≦ y_offset [n] + ny [n] −1), that is, the left end is in the nth column and the right end is in the (n + 1) th column, bh = (y_offset [n] + ny [n] -1−yl [j]) + 1, bt = (yr [j] −y_offset [n + 1]) + 1), the bit mask is
以上の説明においては一走査領域の幅より狭いy方向長さを有する単位塗布面は想定していない。しかし、以上に説明したのと同様の手順でビットマスクを設定すればよいことは言うまでもない。ビットマスク設定部604の構成は、例えば図12に示すような単純な論理回路で実装できる。
In the above description, a unit coating surface having a length in the y direction narrower than the width of one scanning region is not assumed. However, it goes without saying that the bit mask may be set in the same procedure as described above. The configuration of the bit
次に、図6の各部の動作を詳述する。ヘッド毎吐出タイミング発生部602、ノズル吐出タイミング制御部603の矩形で囲まれた記号はレジスタ等の記憶領域であり、パラメータ設定および上位タイミング発生部601からの矢印は当該記憶領域の値が設定できる構造になっていることを示す。本実施例では、601はパターンを生成するパラメータのみを入力し、生成ルールは吐出時に実時間で動作している回路で実現している。
Next, the operation of each part in FIG. 6 will be described in detail. Symbols surrounded by rectangles in the discharge
図7はパラメータ設定および上位タイミング設定部601の動作手順を示す。各パラメータは吐出指令情報生成手段103によって設定されている。工程開始後、パラメータPdT、Pdt(k)を該当モジュールであるヘッド毎吐出タイミング発生部602、ノズル吐出タイミング制御部603のレジスタにセットする。同時に、ビットマスクのパターンを601のビットマスクにセットして、単位塗布面配列の行数iを1に初期設定する(ステップ701)。次に、i行目単位塗布面のx方向ドット数nx[i]を602中の該当レジスタにセットする(ステップ702)。図7はモジュール601の動作を示したものであるが、生成ルールを図示のようなソフトウェアで実現することも可能である。
FIG. 7 shows an operation procedure of the parameter setting and upper
基板209を載せたステージが動き出したのち、単位塗布面の上辺に対して先頭ノズルがxdだけ手前に来たところで603等の下位系をリセットする(ステップ703)。そこから、先頭ノズルがnx[i]回吐出するまで待つ(ステップ704)。i=M、すなわち最終行の単位塗布面まで達していなければ、次の単位塗布面の上辺からxd手前まで送り、行数を1増やして702へ戻る(ステップ705、ステップ707)。最終行の単位塗布面まで走査し終えたら1走査終了とする(ステップ706)。全走査領域に対して走査を終了した場合は工程終了となる。そうでなければ701へ戻り、次の一走査を行う(ステップ708)。
After the stage on which the
図8はヘッド毎吐出タイミング発生部602の構成および動作をブロック図で示している。図中801は吐出回数nxを計数し比較処理を行うブロック、802は移動距離に相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロックである。エンコーダパルスはAND論理等で通過状態を制御される。ここにおいては、ラッチ出力がLのときON、すなわちエンコーダパルスを通すものとする。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration and operation of the
図9はヘッド毎吐出タイミング発生部602の動作を示すフロー図である。図8の各ブロック801、802は基本的には並行に動作するが、一方の出力が他方の動作状態の遷移に関わっているため通常の流れ図で動作を記述することは難しい。ここでは図中において通常の流れ図にはない記号を用いて表現を拡張している。すなわち頭が黒三角の矢印は通常の流れ図にも見られる状態遷移経路、太い横棒はトリガ入力まで状態遷移を抑止するゲート、頭がV字の矢印はゲートを開かせるトリガである。図8においては、シングルパルス1つ(立ち上がり−有限の時間経過−立下り)で、1回のトリガがかかるものとする。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the discharge
最初、吐出タイミング発生部602は前記のパラメータ設定および上位タイミング設定部601からのリセット待ち状態である(ステップ901)。そこに上位リセットが入力されるとカウンタT、カウンタnxをゼロクリアし、同時にラッチ出力をLにする(ステップ902)。これによりエンコーダゲートが開きエンコーダパルスが通過するようになる。この状態でエンコーダパルスを待つと(ステップ903)、ステージの移動に伴いエンコーダパルスがトリガとして入力されパルス数がカウンタTによって計数される(ステップ904)。カウンタTのカウントアップのタイミングでカウンタTの値とレジスタ値PdTを比較し(ステップ905)、これが一致した(ステップ906)ときは各ノズルの603へ伝播されるカウントアップパルスを出力し(ステップ907)、PdT>Tの間は903へ戻ってエンコーダパルスを待つ。
Initially, the discharge
ステップ907で出力したパルスはカウンタnxにも伝達される(ステップ908)。このパルスをトリガとして状態が遷移しカウンタnxの値が1増える(ステップ910)。カウンタnxがカウントアップしたタイミングでその値とレジスタ値nxを比較し(ステップ911)、これが一致(ステップ912)したときはラッチセット(出力H)してエンコーダパルスの通過を抑止し(ステップ913)、上位リセット待ち状態901に戻る。一致しなければ907で発生するカウントアップパルスを待つ状態に移る(ステップ909)。
The pulse output at step 907 is also transmitted to the counter nx (step 908). With this pulse as a trigger, the state transitions and the value of the counter nx is incremented by 1 (step 910). The value is compared with the register value nx at the timing when the counter nx counts up (step 911), and when they match (step 912), latch set (output H) is performed to prevent the encoder pulse from passing (step 913). Return to the upper
図8は吐出タイミング発生部602の構成をハードウェアイメージで表現しているが、図9に示したように動作を行うものであればどのような実装形態でもよく、ソフトウェアでの実現も考えられることは言うまでもない。
Although FIG. 8 represents the configuration of the ejection
図10はノズル吐出タイミング制御部603の構成および動作をブロック図で表現したものである。図中1001は吐出パルスを計数し比較処理を行うブロック、1002は先頭ノズルとの距離オフセットに相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロック、1003はx方向塗布ピッチに相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロックである。
FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration and operation of the nozzle discharge
図8の各ブロック801、802と同様、1001〜1003も基本的には並行に動作するが、出力と動作状態の遷移が相互に干渉しているためこれも通常の流れ図で動作を記述することは難しい。ノズルkに対する当該制御部に602からの吐出パルスが伝達され、1001においてカウンタPがカウントアップした結果の値が1、すなわちPの値が0→1に遷移した場合はPdt(k)だけ位置オフセットをつけて(カウントアップの瞬間の位置からPdt(k)だけ移動したあと)吐出パルスを1回発生する(1002)。本制御部の出力であるノズルk吐出パルスが戻されることでカウンタPがカウントダウンし、その結果の値が1以上の場合はPdTだけ位置オフセットをつけて吐出パルスを1回発生する。0の場合は何もしない(1003)。
As in the
図11はノズル吐出タイミング制御部の動作の詳細を示すフロー図である。この図においても図9の場合と同様の記号を用いて流れ図の表現を拡張している。図中において破線1130で囲った部分がブロック1001の動作、1131で囲った部分がブロック1002の動作、1132で囲った部分がブロック1003の動作を表している。
FIG. 11 is a flowchart showing details of the operation of the nozzle discharge timing control unit. Also in this figure, the expression of the flowchart is extended using the same symbols as in FIG. In the figure, the portion surrounded by a
最初、上位リセットによりカウンタPがゼロクリアされたのち、本制御部603は状態遷移を起こさせるトリガパルス待ち状態にある(ステップ1101)。ここに上位602からxd移動毎に出力されるヘッド毎吐出パルスが来ることで状態が遷移し、カウンタPの値が1増す(ステップ1102)。Pの値が増えた直後に、この値と1を比較する(ステップ1103)。カウント値が1より大きければ1101に戻ってパルス待ち状態になる(ステップ1104)。Pのカウント値が1と一致したときはPdt(k)との比較に用いるカウンタtをリセット(ゼロクリア)し、図9と同様の論理でラッチリセット(L)し、エンコーダパルスが通過できるようにする(ステップ1105)。ステップ1105には状態遷移の矢印が左右から出ている。左上へ上がる矢印はカウンタPがパルス待ち状態に戻ることを示す。
First, after the counter P is cleared to zero by the upper reset, the
右の矢印はカウンタtに関する処理が1106から始まることを示しており、カウンタtの値とレジスタ値Pdt(k)を比較する(ステップ1106)。一致していなければ(ステップ1107)、ゲートトリガとなるエンコーダパルス待ち状態になり(ステップ1110)、以降エンコーダパルスが来るごとにカウンタtの値を1増やし(ステップ1111)、1106における比較が一致するまでこれを繰り返す。その後1107で値の一致を見たときにノズルkの吐出パルスを発生し(ステップ1108)、同時にこのパルスを以ってラッチセット(H)してエンコーダパルスの入力を抑止する(ステップ1109)。 The right arrow indicates that the processing related to the counter t starts from 1106, and the value of the counter t is compared with the register value Pdt (k) (step 1106). If they do not match (step 1107), the encoder pulse waiting state for the gate trigger is entered (step 1110), and the value of the counter t is incremented by 1 each time an encoder pulse comes (step 1111), and the comparison in 1106 matches. Repeat this until. Thereafter, when the value coincides with 1107, a discharge pulse of nozzle k is generated (step 1108), and at the same time, latch setting (H) is performed with this pulse to suppress the input of the encoder pulse (step 1109).
この吐出パルスは、ステップ1101においてパルス待ち状態になっているカウンタPに対してカウントダウンパルスとして働く。すなわちステップ1109からのパルスをトリガとして図中右上のゲートが開かれると、カウンタPの値が1減じられる(ステップ1112)。その結果を0と比較し(ステップ1113)、これが一致した場合は吐出待ちのパルス数が0となったカウンタPがパルス待ちの状態に戻る。右上側のゲートはこのとき閉じているので、もしこの状態で上位からヘッド毎吐出パルスが来れば左上側ゲートが開き左の方へ状態が遷移する。ステップ1114において不一致と判定された場合は、PdTとの比較に用いるカウンタTをリセット(ゼロクリア)し、図9と同様の論理でラッチリセット(L)し、エンコーダパルスが通過できるようにする(ステップ1115)。ステップ1105と同様、左上へ上がる矢印はカウンタPがパルス待ち状態に戻ることを示す。
This ejection pulse acts as a countdown pulse for the counter P that is in a pulse waiting state in
一方、カウンタTに関してはパルス待ちの状態から始める(ステップ1116)。まずエンコーダパルスをトリガとしてゲートが開くことで状態遷移しカウンタTの値を1増やす(ステップ1117)。その結果を以ってレジスタ値PdTと比較し(ステップ1118)、ステップ1119において一致したと判定されるまでパルス待ち状態(ステップ1116)に戻り、ステップ1116〜1118を繰り返す。ステップ1119において一致と判定された場合は、ノズルkの吐出パルスを発生し(ステップ1120)、そのパルスをトリガとしてステップ1115でリセットしたラッチをセット(H)することで、エンコーダパルスの入力を抑止する(ステップ1121)。ステップ1107から遷移した場合と同様に、この吐出パルスはさらにステップ1101においてパルス待ち状態になっているカウンタPに対してカウントダウンパルスとして働く。
On the other hand, the counter T starts from a pulse waiting state (step 1116). First, the state is changed by opening the gate using the encoder pulse as a trigger, and the value of the counter T is incremented by 1 (step 1117). The result is compared with the register value PdT (step 1118), the process returns to the pulse waiting state (step 1116) until it is determined that the values match in
図8、図9と同様に、図10はその構成を回路によるハードウェアイメージで表現しているが、図11に示したように動作を行うものであればどのような実装形態でもよく、ソフトウェアでの実現も考えられることは言うまでもない。 Like FIG. 8 and FIG. 9, FIG. 10 represents the configuration as a hardware image by a circuit. However, any implementation may be used as long as the operation is performed as shown in FIG. It goes without saying that realization in Japan is also conceivable.
以上の説明は工程中の各一走査領域を往路のみの一方向で走査していく場合であった。しかし製造装置としてのスループットを上げるには往復走査が必須である。図15に往復走査の例を示す。往路の場合(a)はノズル1が先頭ノズルとなっていたが、復路の場合(b)はノズルNn(Nnはヘッド内のノズル数)が先頭となる。その際にはPdt(k)を(16)式のように設定すればよい。
Pdt(k)=(Nn−k)*Δxd …(16)
また、図22のように、いわゆる千鳥格子状に塗布するには、(8)式においてxdを2*xdに置き換えPdtを(17)式のように設定すればよい。
PdT=2*xd/xe …(17)
すなわち、(9)式において偶数ノズルのみxdの位置オフセットを加えることで、(18)式のように実現できる。
The above description is a case where each scanning area in the process is scanned in only one direction of the forward path. However, reciprocal scanning is essential to increase the throughput of the manufacturing apparatus. FIG. 15 shows an example of reciprocal scanning. In the forward path (a), the
Pdt (k) = (Nn−k) * Δxd (16)
Further, as shown in FIG. 22, in order to apply in a so-called staggered pattern, xd is replaced with 2 * xd in equation (8) and Pdt may be set as in equation (17).
PdT = 2 * xd / xe (17)
That is, by adding the position offset of xd only to the even nozzles in the equation (9), it can be realized as the equation (18).
Pdt(k)=LEQ((k−1)*Δxd+xd*((k−1)mod2)、xe) …(18)
ただし、modは剰余演算子でありa mod b(a、bは整数)はaをbで割った余りを返す。この他にも、PdTおよびPdt(k)の設定を変えることによってさまざまなパターンを塗布することができるのは言うまでもない。
Pdt (k) = LEQ ((k−1) * Δxd + xd * ((k−1) mod2), xe) (18)
However, mod is a remainder operator, and a mod b (a and b are integers) returns a remainder obtained by dividing a by b. In addition to this, it goes without saying that various patterns can be applied by changing the settings of PdT and Pdt (k).
本実施例では、図6〜図12に示したように、エンコーダパルスの計数によって位置検出を行っているが、これをポテンショメータの電圧値,タコジェネレータ電圧の積分値、あるいは加速度センサの2階積分値で行ってもよい。その際に、本実施例では回路動作のタイミング生成にエンコーダパルスの立ち上がりを利用していたが、これをポテンショメータの電圧値やタコジェネレータ電圧の積分値、あるいは加速度センサの2階積分値と定間隔に設定された閾値との大小比較を行い、その結果が大なるときにタイミング生成を行うようにしてもよい。 In this embodiment, as shown in FIGS. 6 to 12, the position detection is performed by counting the encoder pulses. This is performed by using the potentiometer voltage value, the integrated value of the tachometer voltage, or the second-order integration of the acceleration sensor. You may do by value. At this time, in the present embodiment, the rising edge of the encoder pulse is used to generate the timing of the circuit operation. This is calculated by using the potentiometer voltage value, the integrated value of the tachometer generator, or the second-order integrated value of the acceleration sensor and the fixed interval. A timing comparison may be made when the result is larger than the threshold value set in (2).
以上に説明したような論理およびタイミングで動作するブロック601〜604を構成するには、回路論理を言語で記述することで設計でき、当該言語を処理することで回路データを生成し、これを以って実装が可能なFPGAを用いることが好適である。しかしながら、条件によっては同様の動作を、実時間多重タスク処理が可能なオペレーティングシステムを搭載したプロセッサボードとそれに結合されたI/Oで実現することも可能である。処理周期や処理時間、必要な演算の複雑さなどに応じて上記2者の複合で構成するのが適当と考えられる。
In order to configure the
ここまで説明したように、本発明によれば、ノズルの吐出パターンをヘッド傾きに対応したノズル間位置オフセットと塗布ピッチ等で表現することで、データを大幅に削減することができる。さらにこれを基本として、座標計算自体は再度行うことなく、様々な応用例に対して必要なパターンデータ・開始位置座標データを得ることができる。これにより、演算装置におけるデータ生成の演算時間、データ保持のための必要メモリ量、データ生成手段〜ヘッド制御手段間の通信時間増大を抑えることができる。このため、性能実現のために高速・大容量のリソースを必要せず、スループット向上や装置コスト低減が図られる。 As described so far, according to the present invention, it is possible to significantly reduce data by expressing the nozzle discharge pattern by the inter-nozzle position offset corresponding to the head tilt and the application pitch. Furthermore, based on this, pattern data and start position coordinate data necessary for various application examples can be obtained without performing coordinate calculation itself again. Thereby, it is possible to suppress an increase in the calculation time of data generation in the calculation device, the amount of memory required for data retention, and the increase in communication time between the data generation means and the head control means. For this reason, high-speed and large-capacity resources are not required for realizing the performance, and throughput can be improved and apparatus cost can be reduced.
なお本発明の実施例における説明は主にスペーサ形成を目的とした装置に係るものであるが、機能液滴の内容を換えることにより、カラーフィルタ製造、有機EL製造、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等に利用することも可能である。 The description in the embodiment of the present invention mainly relates to an apparatus for the purpose of spacer formation, but by changing the contents of functional droplets, color filter production, organic EL production, metal wiring formation, lens formation, It can also be used for resist formation and light diffuser formation.
101…全体制御手段、102…吐出位置制御手段、103…吐出指令情報生成手段、104…液滴吐出手段、105…供給手段、106…吐出制御手段、107…動作指令(動作状態情報)、108…目標位置姿勢情報、109…吐出制御情報および吐出状態情報、110…位置姿勢指令情報、111…吐出指令情報、112…駆動信号、113…供給動作指令・動作状態情報、114…溶媒・粒体混合液、115…吐出指令情報生成命令、116…相対位置姿勢計測手段、117…相対位置姿勢情報、201…全体制御用計算機、202…ステージ等動作制御盤、203…基板吸着用真空ポンプ、204…機能液滴吐出ヘッド、205…混合液供給用壜、206…供給液圧制御用ポンプ、207…ヘッド吐出動作コントローラ、208…ステージ(土台)、209…x方向移動機構、210…y方向移動機構、211…ヘッド角度決め機構、212…基板、301…単位塗布面、302…ヘッドの一走査領域、401…塗布目標位置である格子点、501…ヘッド、502…ノズル、601…パラメータ設定および上位タイミング発生部、602…吐出タイミング発生部、603…ノズル吐出タイミング制御部、604…ビットマスク設定部、605…エンコーダパルス、606…ビットマスク情報の流れ、607…エンコーダカウント数情報PdTの流れ、608…エンコーダカウント数情報Pdt(k)の流れ、801…吐出回数nxを計数し比較処理を行うブロック、802…移動距離に相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロック、1001…吐出パルスを計数し比較処理を行うブロック、1002…先頭ノズルとの距離オフセットに相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロック、1003…x方向塗布ピッチに相当するエンコーダパルス数を計数し比較処理を行うブロック。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
基板表面に対して平行配置され複数の吐出穴を有する液滴吐出手段と、前記液滴吐出手段の各穴の吐出制御を吐出指令情報に基づいて行う吐出制御手段と、前記液滴吐出手段が基板表面の経由する平面内相対位置姿勢の情報を示す位置姿勢指令情報および、これに対応した前記吐出指令情報を生成する吐出指令情報生成手段と、
前記液滴吐出手段に溶媒と微小粉体の混合物を供給する供給手段と、
前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を、吐出指令情報生成手段が生成した位置姿勢指令情報に基づいて制御する吐出位置制御手段と、
前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を検出もしくは推定する相対位置計測手段と、
前記吐出指令情報生成手段、吐出位置制御手段、吐出制御手段および供給手段の間で情報の授受を調停し各手段への動作指令を行う全体制御手段を有し、
前記吐出指令情報は、吐出動作開始時に最初に前記対象領域に達する基準吐出穴の吐出開始相対位置と、吐出回数と、吐出距離間隔または吐出時間間隔と、吐出時の移動方向に関する他の吐出穴と基準吐出穴との吐出位置の差、または他の吐出穴と基準吐出穴が通過する時刻の差を一組とした単位吐出指令情報と、吐出動作時に前記吐出穴のうち実際に吐出を行う穴を示す吐出マスク情報の組み合わせよりなり、前記複数孔穴の吐出制御を行うことを特徴とする液滴吐出装置。 A liquid droplet ejection apparatus that ejects functional liquid droplets onto a substrate having one or more target regions in a plane in which a plurality of pixel pieces are arranged in a row direction and a column direction orthogonal to each other,
A droplet discharge means having a plurality of discharge holes arranged in parallel to the substrate surface; a discharge control means for performing discharge control of each hole of the droplet discharge means based on discharge command information; and the droplet discharge means Position / orientation command information indicating information on the relative position / orientation in a plane passing through the substrate surface, and discharge command information generating means for generating the discharge command information corresponding thereto,
Supply means for supplying a mixture of a solvent and fine powder to the droplet discharge means;
A discharge position control means for controlling the in-plane relative position and orientation of the droplet discharge means and the substrate surface based on the position and orientation command information generated by the discharge command information generation means;
A relative position measuring means for detecting or estimating an in-plane relative position and orientation of the droplet discharge means and the substrate surface;
A general control unit that arbitrates information exchange between the discharge command information generation unit, the discharge position control unit, the discharge control unit, and the supply unit and issues an operation command to each unit;
The discharge command information includes the discharge start relative position of the reference discharge hole that first reaches the target area at the start of the discharge operation, the number of discharges, the discharge distance interval or the discharge time interval, and other discharge holes related to the movement direction during discharge. Unit discharge command information, which is a set of the difference in discharge position between the reference discharge hole and the reference discharge hole, or the difference in time at which the other discharge hole and the reference discharge hole pass, and actual discharge of the discharge holes during the discharge operation A droplet discharge apparatus comprising a combination of discharge mask information indicating holes and performing discharge control of the plurality of hole holes.
液滴吐出手段が基板表面に対して平行配置され複数の吐出穴を有し、各穴からの吐出制御を吐出指令情報に基づいて行う場合に、前記液滴吐出手段と基板表面の平面内相対位置姿勢を検出もしくは推定し、基板表面の経由する平面内相対位置姿勢の情報を示す位置姿勢指令情報および、これに対応した吐出指令情報を生成し、
前記吐出指令情報は、吐出動作開始時に最初に前記対象領域に達する基準吐出穴の吐出開始相対位置と、吐出回数と、吐出距離間隔または吐出時間間隔と、吐出時の移動方向に関する他の吐出穴と基準吐出穴との吐出位置の差、または他の吐出穴と基準吐出穴が通過する時刻の差を一組とした単位吐出指令情報と、吐出動作時に前記吐出穴のうち実際に吐出を行う穴を示す吐出マスク情報の組み合わせよりなり、前記複数孔穴の吐出制御を行うことを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。 A method for controlling a droplet discharge apparatus, which discharges functional droplets to a substrate having one or more target regions in a plane in which a plurality of pixel pieces are arranged in a row direction and a column direction orthogonal to each other,
When the droplet discharge means is arranged in parallel with the substrate surface and has a plurality of discharge holes, and the discharge control from each hole is performed based on discharge command information, the droplet discharge means and the substrate surface are in-plane relative Detect or estimate the position and orientation, and generate position and orientation command information indicating information on the relative position and orientation in the plane through the substrate surface, and discharge command information corresponding thereto,
The discharge command information includes the discharge start relative position of the reference discharge hole that first reaches the target area at the start of the discharge operation, the number of discharges, the discharge distance interval or the discharge time interval, and other discharge holes related to the movement direction during discharge. Unit discharge command information, which is a set of the difference in discharge position between the reference discharge hole and the reference discharge hole, or the difference in time at which the other discharge hole and the reference discharge hole pass, and actual discharge of the discharge holes during the discharge operation A method for controlling a droplet discharge apparatus, comprising: a combination of discharge mask information indicating holes, wherein discharge control of the plurality of hole holes is performed.
前記スペーサの形成は、請求項1乃至8に記載の液滴吐出装置を用いて行うことを特徴とする液晶基板形成装置。 A liquid crystal substrate forming apparatus for forming a spacer on a liquid crystal substrate glass,
The liquid crystal substrate forming apparatus according to claim 1, wherein the spacer is formed by using the droplet discharge device according to claim 1.
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JP2007143602A JP2008298975A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Droplet ejection apparatus and its controlling method |
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CN103264007A (en) * | 2013-05-27 | 2013-08-28 | 武汉华卓奔腾科技有限公司 | Control method and system of dispenser |
US20220009249A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Semes Co., Ltd | Apparatus for Supplying Chemical Liquid |
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2007
- 2007-05-30 JP JP2007143602A patent/JP2008298975A/en active Pending
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US20220009249A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Semes Co., Ltd | Apparatus for Supplying Chemical Liquid |
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