JP2009181093A - Liquid body ejecting apparatus and liquid body ejecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液状体を吐出する液状体吐出装置および液状体吐出方法に関する。 The present invention relates to a liquid material discharge apparatus and a liquid material discharge method for discharging a liquid material.
従来から、例えば機能液やインクなどといった液状体を、ガラス、セラミック、樹脂またはシリコンなどの基板を対象物として吐出し、所定の図柄(「描画パターン」とも称す)を対象物に形成(「描画」とも称す)する液状体吐出装置が存在する。このような装置は、液状体が流れる流路の途中に設けられた圧力室の液状体に、圧電素子の電歪性や熱エネルギーを利用して圧力を加えることによって液状体を吐出する吐出機構や、この吐出機構を制御するための回路基板などが組み込まれたキャリッジを有している。そして、圧力が加えられた液状体は、このキャリッジに設けられ流路の最後端に位置するノズルから吐出する。ノズルは、通常略直線となる配列方向と所定のノズル間隔(ピッチ)を有する複数のノズルが一つのノズル群として形成されている。 Conventionally, a liquid material such as functional liquid or ink is ejected from a glass, ceramic, resin, or silicon substrate as an object, and a predetermined pattern (also referred to as a “drawing pattern”) is formed on the object (“drawing” There is a liquid material ejecting apparatus that is also referred to as "." Such an apparatus is a discharge mechanism that discharges a liquid material by applying pressure to the liquid material in a pressure chamber provided in the middle of a flow path through which the liquid material flows using the electrostrictive property or thermal energy of the piezoelectric element. And a carriage in which a circuit board for controlling the discharge mechanism is incorporated. The liquid material to which pressure is applied is discharged from a nozzle provided in the carriage and positioned at the end of the flow path. In the nozzle, a plurality of nozzles having an arrangement direction that is generally a substantially straight line and a predetermined nozzle interval (pitch) are formed as one nozzle group.
ところで、このような液状体吐出装置を用いてカラーフィルタを描画する場合、一つの基板において、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色液状体が吐出される被吐出領域つまり各色画素の描画領域の描画パターンが異なる場合が存在する。例えば、異なる画面サイズ用のカラーフィルタを1枚の基板に複数描画する場合、R、G、Bの各色画素の形状が長手方向を有する矩形形状である場合は、長手方向が互いに直交するなどカラーフィルタ間で描画パターンが異なることが生ずる。すると、隣り合う色画素間の画素ピッチについて、長手方向に対して長手方向と直交する方向の色画素間の画素ピッチは短いことになる。このとき、キャリッジに予め所定の配列方向を呈するように形成されたノズルから、複数のカラーフィルタに対して各色液状体を吐出して各色画素を描画する場合、ノズルの配列方向が各色画素の長手方向と略平行であれば各色画素を描画できるが、ノズルの配列方向が長手方向と略直交する方向であると、画素ピッチが短くなることに起因して、各色画素のうち描画できない色画素が発生する場合がある。 By the way, when drawing a color filter using such a liquid material discharge device, a discharge target region where each color liquid material of R (red), G (green), and B (blue) is discharged on one substrate, that is, There are cases where the drawing pattern of the drawing area of each color pixel is different. For example, when drawing a plurality of color filters for different screen sizes on one substrate, when the shape of each color pixel of R, G, B is a rectangular shape having a longitudinal direction, the longitudinal directions are orthogonal to each other. Different drawing patterns occur between filters. Then, the pixel pitch between the color pixels in the direction orthogonal to the longitudinal direction with respect to the longitudinal direction is short with respect to the pixel pitch between the adjacent color pixels. At this time, when each color liquid material is drawn by ejecting each color liquid material to a plurality of color filters from nozzles formed in advance so as to exhibit a predetermined arrangement direction on the carriage, the arrangement direction of the nozzles is the longitudinal direction of each color pixel. Each color pixel can be drawn if it is substantially parallel to the direction. However, if the nozzle arrangement direction is substantially perpendicular to the longitudinal direction, the color pixel that cannot be drawn out of each color pixel is caused by the pixel pitch being shortened. May occur.
このような場合、ノズルの配列方向を、それぞれの描画パターンに応じて最適化した方向にする必要があり、例えば、特許文献1には、各色画素の画素ピッチに適した角度にノズルの配列方向(ノズル群)を回転させて描画する技術が開示されている。 In such a case, the nozzle arrangement direction needs to be optimized according to each drawing pattern. For example, Patent Document 1 discloses a nozzle arrangement direction at an angle suitable for the pixel pitch of each color pixel. A technique for drawing by rotating (nozzle group) is disclosed.
特許文献1に開示された技術を用いれば、ノズル群の配列方向を回転して各画素ピッチに合わせ、各画素を描画することが可能である。しかしながら、例えば、上述したように異なる画面サイズ用のカラーフィルタを1枚の基板に複数描画するカラーフィルタにおいて、R、G、Bの各色画素の描画パターンが互いに長手方向が直交する矩形形状であった場合は、異なる画面サイズ間で画素ピッチが大きく変化することになる。このため、ノズル群の回転による配列方向の変更では、互いに矩形形状の長手方向が直交する双方の描画パターンに適用できないことが生じる。このような場合、例えば基板を装置から取り出し、90度回転して再び装置にセットするといった作業が必要となるため、生産性が低下してしまう。 If the technique disclosed in Patent Document 1 is used, each pixel can be drawn by rotating the arrangement direction of the nozzle group to match each pixel pitch. However, for example, in the color filter that draws a plurality of color filters for different screen sizes on a single substrate as described above, the drawing patterns of the R, G, and B color pixels have rectangular shapes whose longitudinal directions are orthogonal to each other. In this case, the pixel pitch changes greatly between different screen sizes. For this reason, a change in the arrangement direction due to the rotation of the nozzle group may not be applicable to both drawing patterns whose longitudinal directions are orthogonal to each other. In such a case, for example, it is necessary to take out the substrate from the apparatus, rotate it 90 degrees, and set it again in the apparatus, so that productivity is lowered.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために行われたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]基板に対して複数のノズルから液状体を吐出して、第1の描画パターンと第2の描画パターンとを前記基板上に形成する液状体吐出装置であって、第1の移動軸方向と第2の移動軸方向とへ、前記基板を前記複数のノズルに対して相対移動する移動手段を備え、前記移動手段は、前記基板を前記第1の移動軸方向に相対移動して前記第1の描画パターンを形成し、前記基板を前記第2の移動軸方向に相対移動して前記第2の描画パターンを形成することを特徴とする。 Application Example 1 A liquid material discharge apparatus that discharges a liquid material to a substrate from a plurality of nozzles to form a first drawing pattern and a second drawing pattern on the substrate. Moving means for moving the substrate relative to the plurality of nozzles in a moving axis direction and a second moving axis direction, the moving means relatively moving the substrate in the first moving axis direction; Forming the first drawing pattern, and moving the substrate relative to the second movement axis to form the second drawing pattern.
この構成によれば、第1の描画パターンについては、第1の移動軸方向に基板をノズルに対して相対移動させて形成し、第2の描画パターンについては、第2の移動軸方向に基板をノズルに対して相対移動させて形成する。従って、描画パターンに応じて基板のノズルに対する相対移動方向を変えて基板に対して液状体を吐出することができる。この結果、基板を回転することなく、描画パターン(例えばカラーフィルタの各画素の形状)に応じた好ましい方向に基板をノズルに対して相対移動させながら液状体を吐出するので、互いに異なる描画パターンを描画することができる。 According to this configuration, the first drawing pattern is formed by moving the substrate relative to the nozzle in the first movement axis direction, and the second drawing pattern is formed in the second movement axis direction. Is moved relative to the nozzle. Therefore, the liquid material can be discharged onto the substrate while changing the relative movement direction of the substrate with respect to the nozzles according to the drawing pattern. As a result, the liquid material is discharged while moving the substrate relative to the nozzle in a preferred direction according to the drawing pattern (for example, the shape of each pixel of the color filter) without rotating the substrate. Can be drawn.
[適用例2]上記液状体吐出装置であって、前記複数のノズルが1つの配列方向を呈するノズル群として形成されたノズルヘッドと、前記ノズルヘッドを回転させることによって、前記ノズル群の配列方向を、第1の配列方向もしくは第2の配列方向に切り替える切替手段と、を備え、前記切替手段は、前記第1の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第1の配列方向に切り替え、前記第2の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第2の配列方向に切り替えることを特徴とする。 Application Example 2 In the liquid discharge apparatus, a nozzle head formed as a nozzle group in which the plurality of nozzles exhibit one arrangement direction, and an arrangement direction of the nozzle group by rotating the nozzle head Switching means for switching to the first arrangement direction or the second arrangement direction, and the switching means moves the nozzle group in the first arrangement direction when forming the first drawing pattern. When switching and forming the second drawing pattern, the nozzle group is switched in the second arrangement direction.
この構成によれば、ノズル群の配列方向をノズルヘッドの回転によって切り替えて、2つの配列方向を有するノズル群を形成するので、1つのノズル群によって異なる2つの配列方向を有するノズル群を形成することが出来る。そして、第1の描画パターンを形成するときは第1の配列方向に切り替えられたノズル群から液状体を吐出し、第2の描画パターンを形成するときは第2の配列方向に切り替えられたノズル群から液状体を吐出する。従って、第1の描画パターンと第2の描画パターンとでそれぞれ配列方向が異なるノズル群から基板に対して液状体を吐出することができる。この結果、基板を回転させることなく、描画パターン(例えばカラーフィルタの各画素の形状)に応じて、好ましい配列方向を有するノズル群から液状体を基板に対して吐出することができる。 According to this configuration, the nozzle group having two arrangement directions is formed by switching the arrangement direction of the nozzle groups by the rotation of the nozzle head, so that the nozzle group having two different arrangement directions is formed by one nozzle group. I can do it. Then, when forming the first drawing pattern, the liquid material is ejected from the nozzle group switched in the first arrangement direction, and when forming the second drawing pattern, the nozzle changed in the second arrangement direction. The liquid material is discharged from the group. Accordingly, the liquid material can be discharged to the substrate from the nozzle groups having different arrangement directions for the first drawing pattern and the second drawing pattern. As a result, it is possible to discharge the liquid material from the nozzle group having a preferable arrangement direction according to the drawing pattern (for example, the shape of each pixel of the color filter) without rotating the substrate.
[適用例3]上記液状体吐出装置であって、前記ノズル群の配列方向が同じである第1のノズルヘッドと第2のノズルへッドとを有し、前記切替手段によって前記ノズル群の配列方向を切り替えるとき、前記第1のノズルヘッドを回転させる回転中心の位置と、前記第2のノズルヘッドの回転中心の位置とが、各々異なることを特徴とする。 Application Example 3 In the liquid material discharge apparatus, the liquid material discharge device includes a first nozzle head and a second nozzle head in which the arrangement direction of the nozzle groups is the same. When the arrangement direction is switched, the position of the rotation center for rotating the first nozzle head and the position of the rotation center of the second nozzle head are different from each other.
この構成によれば、回転後のそれぞれのノズル群の位置は、各ノズルヘッド間で異なることになる。従って、回転後のノズルの配列方向と直交する方向からノズル群を見たとき、ノズルが存在する領域幅が広くなったり、各ノズル間ピッチが小さくなったりする。この結果、回転後のノズル群の配列方向と直交する方向に基板を相対移動して、ノズルから液状体を基板に吐出すれば、1回の移動で描画できる描画領域の面積を大きくしたり、より高精細な描画パターンを形成したりすることができる。 According to this configuration, the position of each nozzle group after rotation differs between the nozzle heads. Therefore, when the nozzle group is viewed from the direction orthogonal to the direction of arrangement of the nozzles after rotation, the width of the region where the nozzles are present is increased, and the pitch between the nozzles is reduced. As a result, if the substrate is relatively moved in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the nozzle group after rotation and the liquid material is discharged from the nozzle to the substrate, the area of the drawing region that can be drawn by one movement is increased, A higher definition drawing pattern can be formed.
[適用例4]上記液状体吐出装置であって、前記ノズル群の前記第1の配列方向と前記第2の配列方向とは、略直交することを特徴とする。 Application Example 4 In the liquid material discharge apparatus, the first arrangement direction and the second arrangement direction of the nozzle group are substantially orthogonal to each other.
この構成によれば、ノズル群の配列方向が略直交関係となるので、描画パターンに応じた好ましい配列方向を有するノズル群が存在する確率が高くなる。 According to this configuration, since the arrangement direction of the nozzle groups is substantially orthogonal, the probability that there is a nozzle group having a preferred arrangement direction corresponding to the drawing pattern is increased.
[適用例5]上記液状体吐出装置であって、前記第1の移動軸方向と前記第2の移動軸方向とは、略直交することを特徴とする。 Application Example 5 In the liquid material discharge apparatus, the first movement axis direction and the second movement axis direction are substantially orthogonal to each other.
この構成によれば、互いに同じ方向のベクトル成分を有しない全く異なる方向に基板をノズルに対して相対移動させるので、各描画パターンに対して、好ましい配列方向を有するノズル群から液状体を吐出させることができる確率が高くなる。 According to this configuration, since the substrate is moved relative to the nozzles in completely different directions that do not have vector components in the same direction, the liquid material is ejected from the nozzle group having a preferred arrangement direction for each drawing pattern. The probability that it can be increased.
[適用例6]基板に対して複数のノズルから液状体を吐出して、第1の描画パターンと第2の描画パターンとを形成する液状体吐出方法であって、第1の移動軸方向と第2の移動軸方向とへ、前記基板を前記複数のノズルに対して相対移動する移動工程を備え、前記移動工程は、前記基板を前記第1の移動軸方向に相対移動して前記第1の描画パターンを形成し、前記基板を前記第2の移動軸方向に相対移動して前記第2の描画パターンを形成することを特徴とする。 Application Example 6 A liquid material discharge method for discharging a liquid material from a plurality of nozzles to a substrate to form a first drawing pattern and a second drawing pattern, the first moving axis direction being A moving step of moving the substrate relative to the plurality of nozzles in a second moving axis direction, wherein the moving step moves the substrate relative to the first moving axis direction to move the first And the second drawing pattern is formed by relatively moving the substrate in the direction of the second movement axis.
この方法によれば、第1の描画パターンについては、第1の移動軸方向に基板をノズルに対して相対移動させて形成し、第2の描画パターンについては、第2の移動軸方向に基板をノズルに対して相対移動させて形成する。従って、ノズルから基板に対して液状体を吐出するとき、描画パターンに応じて基板の相対移動方向を変えて液状体を吐出することができる。この結果、基板を回転することなく、描画パターン(例えばカラーフィルタの各画素の形状)に応じた好ましい方向にノズルを相対移動しながら液状体を基板に対して吐出することができる。 According to this method, the first drawing pattern is formed by moving the substrate relative to the nozzle in the first movement axis direction, and the second drawing pattern is formed in the second movement axis direction. Is moved relative to the nozzle. Therefore, when the liquid material is discharged from the nozzle to the substrate, the liquid material can be discharged by changing the relative movement direction of the substrate according to the drawing pattern. As a result, the liquid material can be discharged onto the substrate while the nozzle is relatively moved in a preferred direction according to the drawing pattern (for example, the shape of each pixel of the color filter) without rotating the substrate.
[適用例7]上記液状体吐出方法であって、前記複数のノズルが1つの配列方向を呈するノズル群として形成されたノズルヘッドを有するとき、前記ノズルヘッドを回転させることによって、前記ノズル群の配列方向を、第1の配列方向もしくは第2の配列方向に切り替える切替工程を備え、前記切替工程は、前記第1の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第1の配列方向に切り替え、前記第2の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第2の配列方向に切り替えることを特徴とする。 Application Example 7 In the liquid material discharge method, when the plurality of nozzles have a nozzle head formed as a nozzle group exhibiting one arrangement direction, the nozzle group is rotated to rotate the nozzle group. A switching step of switching the arrangement direction to the first arrangement direction or the second arrangement direction, and the switching step moves the nozzle group to the first arrangement direction when forming the first drawing pattern. When switching and forming the second drawing pattern, the nozzle group is switched in the second arrangement direction.
この方法によれば、ノズル群の配列方向をノズルヘッドの回転によって切り替えて、2つの配列方向を有するノズル群を形成するので、1つのノズル群によって異なる2つの配列方向を有するノズル群を形成することが出来る。そして、第1の描画パターンを形成するときは第1の配列方向に切り替えられたノズル群から液状体を吐出し、第2の描画パターンを形成するときは第2の配列方向に切り替えられたノズル群から液状体を吐出する。従って、第1の描画パターンと第2の描画パターンとでそれぞれ配列方向が異なるノズル群から基板に対して液状体を吐出することができる。この結果、基板を回転することなく、描画パターン(例えばカラーフィルタの各画素の形状)に応じて、好ましい配列方向を有するノズル群から液状体を基板に対して吐出することができる。 According to this method, since the nozzle group having two arrangement directions is formed by switching the arrangement direction of the nozzle groups by the rotation of the nozzle head, the nozzle group having two different arrangement directions is formed by one nozzle group. I can do it. Then, when forming the first drawing pattern, the liquid material is ejected from the nozzle group switched in the first arrangement direction, and when forming the second drawing pattern, the nozzle changed in the second arrangement direction. The liquid material is discharged from the group. Accordingly, the liquid material can be discharged to the substrate from the nozzle groups having different arrangement directions for the first drawing pattern and the second drawing pattern. As a result, it is possible to discharge the liquid material from the nozzle group having a preferable arrangement direction according to the drawing pattern (for example, the shape of each pixel of the color filter) without rotating the substrate.
以下、本発明を具体化した一実施形態について説明する。図1は、本実施形態の液状体吐出装置100の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の液状体吐出装置100は、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色液状体を、吐出対象物としての基板Pに設けられた被吐出領域としての各色画素に吐出して、カラーフィルタを描画する装置である。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a liquid
図1に示すように、液状体吐出装置100は、直線的に設けられた一対のガイドレール101と、ガイドレール101の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ(図示せず)により1つの直線軸方向(これを本実施形態ではY軸方向とする)に移動する移動台103を備えている。移動台103上には、基板Pを載置するためのステージ105が設けられている。ステージ105は基板Pを吸着固定できる構成となっている。
As shown in FIG. 1, the liquid
さらに、ステージ105は、移動台103に直線的に設けられた一対のガイドレール110と、ガイドレール110の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ(図示せず)により、ガイドレール101と異なる1つの直線軸方向(これを本実施形態ではX軸方向とする)に移動可能に構成されている。
Further, the
ステージ105に対して移動台103と反対側(これを本実施形態では上方向、その逆を下方向とも呼ぶ)には、所定の距離をおいて一対のガイドレール102が設けられている。ガイドレール102は、本実施形態ではガイドレール110と同じ1つの直線軸方向つまりX軸方向を呈するように設けられている。
A pair of
さて、液状体吐出装置100は、この一対のガイドレール102に沿って移動するキャリッジ200が備えられている。すなわち、キャリッジ200は、その両側にキャリッジ200と一体若しくは別体でキャリッジ移動台112が設けられ、ガイドレール102の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ(いずれも図示せず)により、X軸方向に沿って移動可能に構成されている。
Now, the liquid
キャリッジ200には、その下方向側に所定の配列方向を呈するように穿設され各色液状体を吐出する複数のノズルと、ノズル毎に液状体を吐出する吐出機構とが形成されたノズルヘッド20が備えられている。そして、図示しない液状体供給機構からキャリッジ200に供給された各色液状体は、図示しない流路を経由して各ノズルヘッド20に供給され、ノズル毎に形成された吐出機構によって各ノズルから液滴として吐出する。
The
また、キャリッジ200には、ノズルヘッド20に形成されたノズルの配列方向を切り替えるためのヘッド回転機構220が備えられ、図示しない回転モータの動作により、ノズルヘッド20を回転軸を中心に回転することで、ノズルの配列方向を変更することができるように構成されている。なお、本実施形態では、回転軸はノズルヘッド20の中心と一致しているものとする。
Further, the
ここで、本実施形態におけるノズルヘッド20に形成されたノズルについて、図2を用いて説明する。図2は、各ノズルヘッド20に穿設されたノズルの配列具合を示す模式図であり、図1において白抜き矢印で示したようにキャリッジ200の下方向から見た状態を示したものである。なお、ここでは図面上下方向をX軸方向として図示している。
Here, the nozzle formed in the
本実施形態では、図示するように、ノズルヘッド20はR、G、Bに対応した色液状体を吐出するノズル群20R,20G,20Bを備えている。そして、各ノズル群20R,20G,20Bは、それぞれ9個のノズル21〜29が略一直線に並んだノズル列を有し、その配列方向はX軸方向と一致している。
In the present embodiment, as shown in the figure, the
穿設された各ノズルには、ノズルヘッド20内において、前述したようにノズル毎に吐出機構がそれぞれ形成され、ノズルヘッド20内の各色液状体に圧力を発生させて、所定量の各色液状体をノズルから吐出するように構成されている。もとより、吐出機構は、総てのノズルについて同様な構造を有している。
Each nozzle formed is provided with a discharge mechanism for each nozzle in the
吐出機構は、本実施形態では図2の吹出し部に示した構造を有し、圧電素子2を駆動体(アクチュエータ)とするものである。すなわち、圧電素子2は、その両端の電極COMとGNDとの間に所定の電圧波形が印加されると、電歪性によって収縮あるいは伸長変形し、振動板3を矢印方向に変形させて、液状体流路途中に形成された加圧室4に存在する各色液状体を加圧する。この結果、加圧された各色液状体は、ノズルヘッド20の底面部材8に穿設されたノズル29(21〜28)から、液滴9として吐出されるのである。なお、吐出機構は、例えば、駆動体として加熱素子を用いた所謂サーマル方式などを採用することもできる。
In the present embodiment, the discharge mechanism has the structure shown in the blow-out portion in FIG. 2, and uses the
ところで、本実施形態では、説明を簡略化するため各ノズル群には9個のノズルが形成されているものとしているが、実際はそれぞれ所定のピッチで数十個〜数百個のノズルが形成されている。また、各ノズル群も2列など複数のノズル列数を有する場合もあり、例えば2列の場合は、ノズルの穿設位置が、ノズル列間で互いに半ピッチずれた千鳥配列をなす関係となる場合もある。また、各色液状体について複数のノズル群が形成されている場合もある。なお、本実施形態では、各ノズル群におけるノズルのピッチは総て同じピッチであるものとする。もとより、必ずしも総て同じピッチでなくても差し支えない。 By the way, in this embodiment, in order to simplify the explanation, it is assumed that each nozzle group has nine nozzles, but in reality, several tens to several hundreds of nozzles are formed at a predetermined pitch. ing. In addition, each nozzle group may have a plurality of nozzle rows such as two rows. For example, in the case of two rows, the nozzle drilling positions are in a staggered arrangement with a half-pitch shift between the nozzle rows. In some cases. In addition, a plurality of nozzle groups may be formed for each color liquid. In the present embodiment, the nozzle pitch in each nozzle group is assumed to be the same pitch. Of course, it is not always necessary to use the same pitch.
さて、図1に戻り、液状体吐出装置100はコントロール装置10を備え、移動台103のY軸方向の移動およびステージ105のX軸方向の移動、つまり基板PのY軸方向の移動およびX軸方向の移動制御と、キャリッジ200に設けられたキャリッジ移動台112のX軸方向の移動つまりキャリッジ200のX軸方向の移動制御と、ノズルヘッド20に形成された吐出機構の駆動制御つまり液状体の吐出制御と、ノズルヘッド20の回転制御つまりノズルの配列方向の切替制御とを、基板P上に描画する描画パターンデータを用いて行う。なお、本実施形態では、描画パターンデータは、カラーフィルタの各色画素を基板Pにおける座標位置として定めた座標データであるものとする。
Now, returning to FIG. 1, the liquid
次に、コントロール装置10について、図3に示したブロック図を参照して説明する。コントロール装置10は、図3に示したように、バスラインで相互に接続されたCPU11とメモリ12、および基板移動信号生成回路13、キャリッジ移動信号生成回路14、ヘッド回転信号生成回路15、圧電素子駆動信号生成回路16とを有している。基板移動信号生成回路13、キャリッジ移動信号生成回路14、ヘッド回転信号生成回路15、圧電素子駆動信号生成回路16の各出力信号は、必要に応じて図示しないインターフェースを介し、移動台103の駆動用リニアモータ、ステージ105の駆動用リニアモータ、キャリッジ移動台112の駆動用リニアモータ、ヘッド回転機構220の回転モータ、各ノズルの圧電素子に、それぞれ所定の電圧信号として出力されるようになっている。
Next, the
CPU11は、コントロール装置10に入力され図示しないインターフェース等を介してメモリ12に記憶された描画パターンデータを用い、各色液状体を吐出して所定の描画パターンを基板P上に形成するための、描画開始位置演算、主走査制御演算、副走査制御演算、ヘッド回転制御演算、およびノズル吐出制御演算を行う。
The
ここで、主走査とは、基板Pとノズルとが相対移動する間であって、ノズルから各色液状体が吐出される間の移動を意味し、描画パターンに応じて、基板PのY軸方向への移動が主走査方向であったり、基板PのX軸方向への移動が主走査方向であったりする。また、副走査とは、基板Pとノズルとが相対移動する間であって、ノズルから各色液状体を吐出しない状態で1つの主走査の終了から次の主走査を行うまでの間の移動を意味し、描画パターンに応じて、基板PのY軸方向への移動が副走査方向であったり、基板PのX軸方向への移動が副走査方向であったりする。 Here, the main scanning means a movement during the relative movement of the substrate P and the nozzle, and the discharge of each color liquid material from the nozzle, and the Y-axis direction of the substrate P according to the drawing pattern. Movement in the main scanning direction, or movement of the substrate P in the X-axis direction in the main scanning direction. Further, the sub-scan is a movement between the end of one main scan and the next main scan in a state where the substrate P and the nozzle move relative to each other without discharging each color liquid material from the nozzle. That is, depending on the drawing pattern, the movement of the substrate P in the Y-axis direction is the sub-scanning direction, or the movement of the substrate P in the X-axis direction is the sub-scanning direction.
CPU11は、このように演算した主走査と副走査の制御データに基づいて、基板移動信号生成回路13およびキャリッジ移動信号生成回路14を制御して、各リニアモータの駆動信号を生成して出力する。また、演算したヘッド回転の制御データに基づいて、ヘッド回転信号生成回路15を制御して、ヘッド回転機構220の回転モータの駆動信号を生成して出力する。また、主走査の間にノズルから各色液状体を吐出させる演算した制御データに基づいて、圧電素子駆動信号生成回路16を制御して圧電素子の駆動信号を出力する。
The
こうして、本実施形態の液状体吐出装置100は、移動台103の移動とステージ105の移動、およびキャリッジ移動台112の移動とにより、ノズル群20R,20G,20Bを基板Pに対して相対移動させると共に、ヘッド回転機構220の制御によってノズルの配列方向を切り替える。また、ノズル毎に形成された吐出機構の制御によって、各色液状体の吐出のオン(吐出有り)・オフ(吐出無し)制御を行う。この結果、ノズル21〜29の主走査軌跡に沿った位置に各色液状体を吐出することによって、基板P上に所望のパターンを描画するものである。なお、各ノズル群において、端部の数個分のノズルは、その特性の特異性に鑑みて使用しない場合もある。
Thus, the liquid
次に、基板P上に異なる描画パターンを形成する場合において、本実施形態の液状体吐出装置100が行う描画処理を説明するが、その前に、この処理の概要を前もって図4と図5とを用いて説明する。図4および図5は、基板Pを上方向から見た状態を示したものであって、基板Pに設けられた各色液状体の被吐出領域とノズルヘッド20との関係を説明するための説明図である。なお、ノズルヘッド20は透視状態で示している。また、各色液状体の被吐出領域やノズルヘッド20の大きさも説明のため誇張して図示している。
Next, in the case where different drawing patterns are formed on the substrate P, the drawing process performed by the liquid
図4は、基板Pに、大きい画面サイズ用のカラーフィルタ70を1つ、小さい画面サイズ用のカラーフィルタ50を2つ描画する状態を示している。カラーフィルタ70は、X軸方向に長手方向を有する矩形形状の被吐出領域(色画素)がマトリックス状に形成された描画パターンを有している。この被吐出領域は、Y軸方向に沿って順に、R、G、Bの各色液状体が繰返し吐出される領域、すなわち領域70R、領域70G、領域70Bに、樹脂製のバンク等によって区画され、ストライプ配列を形成するものである。一方、カラーフィルタ50は、Y軸方向に長手方向を有する矩形形状の被吐出領域が、マトリックス状に形成された描画パターンを有している。この被吐出領域は、X軸方向に沿って順に、R、G、Bの各色液状体が繰返し吐出される領域、すなわち領域50R、領域50G、領域50Bに、樹脂製のバンク等によって区画され、ストライプ配列を形成するものである。
FIG. 4 shows a state in which one large screen
本実施形態では、Y軸方向とX軸方向とは直交しているものとする。従って、カラーフィルタ50とカラーフィルタ70とは、長手方向が直交するようにそれぞれ矩形形状に区画された被吐出領域からなる描画パターン、つまり長手方向の異なる描画パターンを有することになる。このように、基板Pに形成する描画パターンにおいて、大きい画面サイズ用のカラーフィルタと小さい画面サイズ用のカラーフィルタとを同時に描画する場合は、基板Pの領域を無駄なく使用するために、このように長手方向が直交するなど異なる方向になる場合が多く発生するのである。
In the present embodiment, it is assumed that the Y-axis direction and the X-axis direction are orthogonal to each other. Therefore, the
このような基板Pに対して、例えばキャリッジ200を用い、図中白抜き矢印で示したように、Y軸方向を主走査方向としてカラーフィルタ50とカラーフィルタ70とを描画する場合を考える。そして、R液状体が吐出されるべき領域50Rおよび領域70Rに、ノズルヘッド20に設けられたノズル群20Rのノズル21〜29からR液状体を吐出する場合を想定する。なお、図示および説明は省略するが、以降の説明は、ノズル群20Gおよびノズル群20Bについても、同様である。
Consider the case where the
この場合、図示するように、カラーフィルタ70では、一回の主走査において、ノズル21〜29のうち、ノズル23以外のノズルは、ノズルの走査軌跡において重なる総て領域70Rに対してR液状体の吐出が可能である。これに対して、カラーフィルタ50では、領域50R、領域50G、領域50Bのノズルの配列方向における領域間隔(つまり色画素ピッチ)が短くなることに起因して、領域50Rの領域幅が狭くなっているため、ノズル21〜29のうち、ノズル21とノズル28は領域50RにR液状体を吐出可能であるが、ノズル23とノズル26は領域50Rに対してR液状体の吐出が困難である。従って、カラーフィルタ50については、ノズルヘッド20をX軸方向に移動、つまり副走査を行ってノズルの位置を領域50Rと平面的に重なる位置に移動し、都度主走査を繰り返す必要が生じる。このため、主走査回数が増え、描画完了までの時間が長くなってしまうという不具合が生じる。
In this case, as shown in the figure, in the
また、カラーフィルタ50について、ノズルヘッド20を回転してノズルの配列方向を変更した場合、ノズルピッチが狭くなることによって、ノズル26が領域50Rに対してR液状体を吐出可能とすることができるものの、逆にノズル28が領域50Rに対してR液状体の吐出不可となってしまう。このような場合は、例えば基板Pを装置から取り出し、90度回転して再び装置にセットするといった作業が必要となり、生産性が低下することになる。
In the
そこで、このような場合、カラーフィルタ50については、ノズルヘッド20を90度回転してノズルの配列方向を切り替え、さらに主走査方向をX軸方向として描画するのである。この様子を図5に示した。図示するように、ノズルヘッド20を時計方向に90度回転してノズルヘッド20kの状態とすることによって、各ノズル群のノズル配列方向をY軸方向とする。そして、図中白抜き矢印で示したように、X軸方向を主走査方向としてノズルヘッド20kを基板Pに対して相対移動させれば、例えば一回の主走査において、ノズル群20Rのノズル21〜29によって、ノズルの主走査軌跡において重なる領域50Rのほぼ総てにR液状体を吐出させることが可能となる。従って、カラーフィルタ50について、一回の主走査によって描画できる領域が多くなるので、主走査回数の増加が抑制され、描画完了までの時間が長くならずに済む効果もある。
Therefore, in such a case, for the
それでは、本実施形態の液状体吐出装置100が行う描画処理について、図6に示した処理フローチャートに従って説明する。この処理は、メモリ12に格納されたプログラムソフト(図3参照)にその手順が規定され、CPU11は、このプログラムソフトを読み出して実行する。
Now, the drawing process performed by the liquid
まずステップS101にて、描画パターンデータの読み込み処理を行う。描画パターンデータは、図1に示したステージ105に吸着固定された基板P毎にコントロール装置のメモリ12に入力され、CPU11はこの入力された描画パターンデータを読み込む。本実施形態では、描画パターンデータは、図4に示した2つのカラーフィルタ50と、1つのカラーフィルタ70とが描画される場合の描画パターンデータであるものとする。
First, in step S101, drawing pattern data is read. Drawing pattern data is input to the
次に、ステップS102にて、各色液状体が吐出される対象となる描画パターンAの取得処理を行う。本実施例では、カラーフィルタ70の各色画素が形成する描画パターンを描画パターンAとし、カラーフィルタ50の各色画素が形成する描画パターンを描画パターンBとする。なお、本実施形態では、予めカラーフィルタ70の描画パターンの長手方向がX軸方向となるように、基板Pはステージ105に吸着されているものとする。従って、CPU11は、各色画素の座標データを読み取り、読み取った座標データを用いて演算して長手方向がX軸方向である描画パターンAを取得する。
Next, in step S102, an acquisition process of a drawing pattern A that is a target to which each color liquid material is discharged is performed. In the present embodiment, a drawing pattern formed by each color pixel of the
次に、ステップS103にて、第1のノズル配列方向の設定とキャリッジの配置処理を行う。CPU11は、カラーフィルタ70にR、G、Bのカラーパターンを描画するべく、ヘッド回転機構220の回転モータを駆動してノズルヘッド20を回転し、X軸方向にノズルの配列方向を設定する。そして、リニアモータを駆動して、キャリッジ200のキャリッジ移動台112をガイドレール102に沿って動かし、キャリッジ200を演算した描画開始位置に配置する。
Next, in step S103, setting of the first nozzle arrangement direction and carriage arrangement processing are performed. The
次に、ステップS104にて、基板を主走査(Y軸方向)、および副走査(X軸方向)して、描画パターンAを描画する処理を行う。ここでの処理の様子を、図7を用いて説明する。図7は、キャリッジ200に備えられたノズルヘッド20によってカラーフィルタ70を描画する状態を基板Pの上方向から見た模式図である。なお一対のガイドレール102のうち片方(図面右側)は、図面が煩雑にならないように省略している。
Next, in step S104, the substrate is subjected to main scanning (Y-axis direction) and sub-scanning (X-axis direction) to draw the drawing pattern A. The state of the processing here will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic view of the state in which the
図示するように、基板Pは、図示しない一対のガイドレール101に沿ってY軸方向に主走査され、この主走査時に、キャリッジ200に備えられたノズルヘッド20の各ノズルに形成された吐出機構における圧電素子が駆動されて、各ノズルから領域70R,70G,70B(図では一部のみ表示)に各色液状体が吐出される。さらに、基板Pは、図示しない一対のガイドレール110に沿ってX軸方向に副走査され、この基板Pの副走査の都度、基板Pの主走査が繰返し行われて、総ての領域70R,70G,70Bに各色液状体が吐出されるのである。こうして、カラーフィルタ70の描画パターンである描画パターンAが描画される。
As shown in the drawing, the substrate P is main-scanned in the Y-axis direction along a pair of guide rails 101 (not shown), and a discharge mechanism formed at each nozzle of the
図6に戻り、次に、ステップS105にて、描画パターンBの取得処理を行う。CPU11は、各色画素の座標データを読み取り、読み取った座標データを用いて演算して長手方向がY軸方向である描画パターンBを取得する。
Returning to FIG. 6, next, a drawing pattern B acquisition process is performed in step S105. The
次に、ステップS106にて、第2のノズル配列方向の設定とキャリッジの配置処理を行う。CPU11は、カラーフィルタ50にR、G、Bのカラーパターンを描画するべく、ヘッド回転機構220の回転モータを駆動してノズルヘッド20を回転し、Y軸方向にノズルの配列方向を設定する。そして、リニアモータを駆動して、キャリッジ200のキャリッジ移動台112をガイドレール102に沿って動かし、キャリッジ200を演算した描画開始位置に配置する。
Next, in step S106, setting of the second nozzle arrangement direction and carriage arrangement processing are performed. The
次に、ステップS107にて、基板を主走査(X軸方向)、および副走査(Y軸方向)して、描画パターンBを描画する処理を行う。ここでの処理の様子を、図8を用いて説明する。図8は、キャリッジ200に備えられ、90度時計方向(若しくは反時計方向)に回転したノズルヘッド20kによってカラーフィルタ50を描画する状態を基板Pの上方向から見た模式図である。なお一対のガイドレール102のうち片方(図面右側)は、図面が煩雑にならないように省略している。
Next, in step S107, the substrate is subjected to main scanning (X-axis direction) and sub-scanning (Y-axis direction) to draw a drawing pattern B. The state of the processing here will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic view of the state in which the
図示するように、基板Pは、図示しない一対のガイドレール110に沿ってX軸方向に主走査され、この主走査時に、ノズルヘッド20kの各ノズルに形成された吐出機構における圧電素子が駆動されて、各ノズルから領域50R,50G,50B(図では一部のみ表示)に各色液状体が吐出される。さらに、基板Pは、図示しない一対のガイドレール101に沿ってY軸方向に副走査され、この基板Pの副走査の都度、基板Pの主走査が繰返し行われて、総ての領域50R,50G,50Bに各色液状体が吐出されるのである。こうして、2つのカラーフィルタ50について、カラーフィルタ50の描画パターンである描画パターンBが描画される。
As shown in the figure, the substrate P is main-scanned in the X-axis direction along a pair of guide rails 110 (not shown), and during this main scan, the piezoelectric elements in the ejection mechanism formed on each nozzle of the
以上、本実施形態の液状体吐出装置100によれば、ステップS101からステップS107の処理を行うことによって、ノズルヘッド20を回転してノズルの配列方向を切り替えたキャリッジ200を用い、これをガイドレールに沿って移動させて所定の位置に配置し、基板Pをガイドレールに沿って主走査および副走査する。この結果、長手方向が異なる描画パターンを有するカラーフィルタ70とカラーフィルタ50とを描画することができる。従って、基板Pを装置から取り出し、90度回転して再び装置にセットするといった作業が不要となり、生産性の低下を抑制することができる。
As described above, according to the liquid
以上、本発明について、一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using one embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, and can be implemented with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. Of course. Hereinafter, a modification will be described.
(第1変形例)
上記実施形態では、キャリッジ200に1つのノズルヘッド20を備え、このノズルヘッド20を回転してノズルの配列方向を切り替えることとしたが、これに限らず、ノズルヘッドを複数備えるものとしてもよい。本変形例の一例を図9を用いて説明する。
(First modification)
In the above embodiment, the
図9は、ともにX軸方向にノズルの配列方向を有する2つのノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとを、X軸方向に並置した状態で備えたキャリッジ200Aを、上方向から見た模式図である。なお、図9(a)はノズルヘッド20m,20nの回転前の状態を示し、図9(b)はノズルヘッド20m,20nの回転後の状態を示している。
FIG. 9 is a schematic view of the
図9(a)に示すように、キャリッジ200Aは、Y軸方向から見たとき、ノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとは、ノズルが互いに重ならないようにX軸方向にずれて配置されている。従って、上記実施形態における図4についての説明から明らかなように、基板PがY軸方向に移動することによって並置した2つのノズルヘッド20m,20nがY軸方向に相対移動したとき、ノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとに設けられたノズルから被吐出領域に対して液状体が吐出するので、Y軸方向におけるカラーフィルタの描画領域幅が広くなる。この結果、一回あたりのY軸方向への主走査によってノズルからの液状体が吐出される被吐出領域の面積が大きくなるので、カラーフィルタ70に対して、総ての被吐出領域に対して液状体を吐出するまでの走査回数を少なくすることができる。
As shown in FIG. 9A, when viewed from the Y-axis direction, the
ここで、本変形例において、仮にどちらもノズルヘッドの中心を回転軸、つまりノズル群に対して同じ位置を回転軸としてノズルヘッドを回転すると、ノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとはX軸方向から見たとき重なった状態を維持することとなる。すると、ノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとを用いて、X軸方向へ主走査してカラーフィルタ50を描画する場合、Y軸方向において各色液状体を吐出するノズル群が存在する領域範囲がほぼ重なってしまう状態を呈する。このため、一回あたりのX軸方向への主走査によってノズルからの各色液状体が吐出される被吐出領域の面積は、ノズルヘッドを2つ備えているにも関わらず、1つのノズルヘッドによって描画する面積と同じ面積になってしまう。この結果、カラーフィルタ50に対して、総ての被吐出領域に対して各色液状体を吐出するまでの走査回数を少なくすることができないことになる。
Here, in this modification, if the nozzle head is rotated with the center of the nozzle head as the rotation axis, that is, the same position with respect to the nozzle group as the rotation axis, the
そこで、本変形例では、各ノズルヘッドの回転軸を、ノズル群に対して異なる位置にする。つまり、図9(a)に示したように、ノズルヘッド20mを回転させるヘッド回転機構220mの回転軸の位置と、ノズルヘッド20nを回転させるヘッド回転機構220nの回転軸の位置とを、それぞれノズル群に対して異なる位置とする。ちなみに、ヘッド回転機構220mの回転軸はノズル群20Rを形成するノズル28の中心位置であり、ヘッド回転機構220nの回転軸はノズル群20Bを形成するノズル22の中心位置である。
Therefore, in this modification, the rotation axis of each nozzle head is set to a different position with respect to the nozzle group. That is, as shown in FIG. 9A, the position of the rotation axis of the
そして、ヘッド回転機構220m,220nを動作させて、ノズルヘッド20m,20nそれぞれを時計方向に90度回転させる。回転後の状態を、図9(b)に示した。図示するように、キャリッジ200Aは、X軸方向から見たとき、回転後のノズルヘッド20mkとノズルヘッド20nkとは、ノズルが互いに重ならないようにY軸方向にずれて配置される。従って、上記実施形態における図5についての説明から明らかなように、基板PがX軸方向に移動することによって並置した2つのノズルヘッド20mk,20nkがX軸方向に相対移動したとき、ノズルヘッド20mkとノズルヘッド20nkとに設けられたノズルから被吐出領域に対して各色液状体が吐出するので、X軸方向におけるカラーフィルタの描画領域幅が広くなる。この結果、一回あたりのX軸方向への主走査によってノズルからの各色液状体が吐出される被吐出領域の面積が大きくなるので、カラーフィルタ50に対して、総ての被吐出領域に対して各色液状体を吐出するまでの走査回数を少なくすることができる。
Then, the
なお、本変形例では、2つのノズルヘッド20m,20nを、同じ方向(時計方向)に回転したが、もとより、互いに異なる方向に回転することとしても差し支えない。この場合は、図9(b)に示したように、回転後において各ノズル群がY軸方向にずれた状態になるように、各ヘッド回転機構220m,220nの回転軸の位置を変更すればよい。
In this modification, the two nozzle heads 20m and 20n are rotated in the same direction (clockwise). However, the nozzle heads 20m and 20n may be rotated in different directions. In this case, as shown in FIG. 9B, the position of the rotation axis of each
あるいは、本変形例の他の一例として、各ノズルヘッドの回転軸を、一方はノズルの中心位置とし、他方は隣接する2つのノズルの中間位置にする。こうすれば、各ノズルヘッド間においてノズルピッチが互いにずれるため、キャリッジに形成されたノズルピッチがX軸方向から見たとき等価的に小さくなる。この結果、回転後のノズル群の配列方向と直交する方向に基板を相対移動して、ノズルから液状体を被吐出領域に吐出すれば、より高精細な描画パターンを形成することができる。 Alternatively, as another example of the present modification, one of the rotation axes of the nozzle heads is set to the center position of the nozzle, and the other is set to an intermediate position between two adjacent nozzles. By doing so, the nozzle pitches are shifted from each other between the nozzle heads, so that the nozzle pitch formed on the carriage is equivalently reduced when viewed from the X-axis direction. As a result, a higher-definition drawing pattern can be formed by relatively moving the substrate in a direction orthogonal to the direction of arrangement of the rotated nozzle group and discharging the liquid material from the nozzles to the discharge target region.
これを、図10を用いて説明する。図10は、ともにX軸方向にノズルの配列方向を有する2つのノズルヘッド20mとノズルヘッド20nとを、X軸方向に並置した状態で備えたキャリッジ200Aを、上方向から見た模式図である。なお、図10(a)は、図9(a)と同じ状態を示したもので、ノズルヘッドの回転前の状態を示し、図10(b)はノズルヘッドの回転後の状態を示している。
This will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic view of a
図10(a)に示したように、ノズルヘッド20mを回転させるヘッド回転機構220mの回転軸は、ほぼノズルヘッド20mの中央に位置するノズルの中心位置とし、ノズルヘッド20nを回転させるヘッド回転機構220nの回転軸は、ノズルヘッド20nのほぼ中央位置にて隣接する2つのノズルの中間位置とする。ちなみに、ヘッド回転機構220mの回転軸の位置はノズル群20Gを形成するノズル25の中心であり、ヘッド回転機構220nの回転軸の位置はノズル群20Gを形成するノズル24とノズル25の中間位置である。
As shown in FIG. 10A, the rotation axis of the
そして、ヘッド回転機構220m,220nを動作させて、ノズルヘッド20m,20nそれぞれを時計方向(若しくは反時計方向)に90度回転させる。回転後の状態を、図10(b)に示した。図示するように、キャリッジ200Aは、X軸方向から見たとき、回転後のノズルヘッド20mkとノズルヘッド20nkとは、ノズルが互いにY軸方向に半ピッチずれて配置される。従って、上記実施形態における図5についての説明から明らかなように、基板PがX軸方向に移動することによって並置した2つのノズルヘッド20mk,20nkがX軸方向に相対移動したとき、ノズルヘッド20mkとノズルヘッド20nkとに設けられたノズルから被吐出領域に対して液状体が吐出するので、X軸方向におけるカラーフィルタの描画時に等価的にノズルピッチが狭くなる。この結果、カラーフィルタ50について、より高精細な描画パターンであっても描画することが可能となる。
Then, the
(第2変形例)
上記実施形態では、キャリッジ200に備えられたノズルヘッド20を回転してノズルの配列方向を切り替え、描画パターンの異なるカラーフィルタを描画することとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ノズルの配列方向を切り替えることなく、描画パターンに応じて基板の主走査方向をそれぞれX軸方向およびY軸方向にして描画することとしてもよい。こうすれば、キャリッジにヘッド回転機構を設ける必要がなく、キャリッジが簡素化されるととも軽量化が可能である。
(Second modification)
In the above embodiment, the
本変形例について図11を用いて説明する。図11は、ノズルヘッド20Cを備えたキャリッジ200Cを上方向から見た状態を示した模式図である。なお、キャリッジ移動台112が移動する一対のガイドレール102のうち片方(図面右側)は、図面が煩雑にならないように省略している。
This modification will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic view showing a state in which the carriage 200C including the
本変形例では、図示するように、キャリッジ200Cに備えられたノズルヘッド20Cに形成されたノズル群の配列方向を、Y軸方向に対して反時計方向にθ度傾けている。こうすることによって、各ノズル群のX軸方向への投影領域と、Y軸方向への投影領域の双方が形成される。また、本変形例においても、X軸方向とY軸方向とは直交する方向であることとする。こうすることによって、ノズルと基板とは互いに同じ方向のベクトル成分を有しない全く異なる方向に相対移動するので、各描画パターンに対して、X軸方向への投影領域とY軸方向への投影領域のどちらかの領域が好ましいノズルの配列方向となる確率が高くなる。
In this modification, as shown in the drawing, the arrangement direction of the nozzle groups formed on the
そして、カラーフィルタ70については、白抜き矢印で示したように、Y軸方向を主走査方向として基板Pを走査することによって、1回の主走査で、各ノズル群のY軸方向への投影領域分に応じた描画領域幅を描画することができる。従って、基板PをX軸方向に副走査しながらY軸方向に主走査を繰り返すことによって、カラーフィルタ70の総ての色画素を描画することが可能である。
For the
一方、カラーフィルタ50については、白抜き矢印で示したように、X軸方向を主走査方向として基板Pを走査することによって、1回の主走査で、各ノズル群のX軸方向への投影領域分に応じた描画領域幅を描画することができる。従って、基板PをY軸方向に副走査しながらX軸方向に主走査を繰り返すことによって、カラーフィルタ50の総ての色画素を描画することが可能である。
On the other hand, for the
なお、本変形例では、ノズルヘッド20Cに形成されたノズル群の配列方向をY軸方向に対して角度θ度反時計方向に傾けることとした。もとより、角度θの大きさによって、ノズル群のX軸方向への投影領域とY軸方向への投影領域との比率が変わるため、角度θの値は、基板Pに描画するカラーフィルタ50,70の描画パターンの形状や大きさに応じて設定することが好ましい。
In this modification, the arrangement direction of the nozzle groups formed on the
(第3変形例)
上記実施形態では、X軸方向とY軸方向とが互いに直交する方向、つまり、主走査方向と副走査方向とが直交することしたが、これに限らず、X軸方向とY軸方向とは直交しないこととしてもよい。通常、被吐出領域の形状は各辺が互いに直角となる矩形形状である場合が多いことから、上記実施形態ではX軸方向とY軸方向とが直交するようにした。しかしながら、被吐出領域が矩形形状でない場合は、被吐出領域の形状に合わせて、X軸方向もしくはY軸方向を変更した方が、一回の主走査によって描画できる被吐出領域を増やすことができる可能性があるからである。
(Third Modification)
In the above embodiment, the X-axis direction and the Y-axis direction are orthogonal to each other, that is, the main scanning direction and the sub-scanning direction are orthogonal to each other. It may not be orthogonal. Usually, since the shape of the discharged region is often a rectangular shape in which each side is perpendicular to each other, the X-axis direction and the Y-axis direction are orthogonal to each other in the above embodiment. However, if the discharge area is not rectangular, changing the X-axis direction or the Y-axis direction according to the shape of the discharge area can increase the discharge area that can be drawn by one main scan. Because there is a possibility.
本変形例について、その一例を図12を用いて説明する。図12は、キャリッジ200を上方向から見た状態を示した模式図である。図示するように、カラーフィルタ50およびカラーフィルタ70は、それぞれ平行四辺形の形状を有し、各色液状体が吐出されるそれぞれの領域50R,50G,50Bの形状、および領域70R,70G,70Bの形状も平行四辺形である場合を示したものである。そして、領域50R,50G,50Bは平行四辺形の斜辺に沿って配列され、領域70R,70G,70Bは、平行四辺形の底辺に沿ってY軸方向に配列されているものとしている。
An example of this modification will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic diagram showing the
本変形例では、このような場合、ガイドレール110の方向すなわちX軸方向を、Y軸方向に対して時計方向にS度傾けた方向とする。つまり、ステージ105(図1参照)が移動する軸方向(X軸方向)を、カラーフィルタ50の形状である平行四辺形の斜辺と平行方向にするのである。同時に、本変形例では、ガイドレール102についても、ガイドレール110と同方向に傾けている。なお、ガイドレール110およびガイドレール102について、一対の片方については図示を省略している。
In this modification, in such a case, the direction of the
このように構成することによって、カラーフィルタ50については、ガイドレール110に沿って基板Pが移動することによって、キャリッジ200に備えられた回転後のノズルヘッド20kは、領域50R,50G,50Bの並び方向に主走査することができる。また、カラーフィルタ70については、基板PのY軸方向の移動によって、キャリッジ200に備えられたノズルヘッド20によって、領域70R,70G,70Bの並び方向に主走査することができる。従って、一回の主走査によってノズルから各色液状体を吐出できる被吐出領域が多くなることが期待できる。この結果、総ての描画パターンの描画を完了するまでの時間が長くならずに済むのである。
With this configuration, with respect to the
なお、本変形例において、ガイドレール102の方向を、ガイドレール110の方向と同じ方向としたが、必ずしもこうする必要はない。例えば、ガイドレール102の方向を、Y軸方向と直交する方向にすることとしてもよい。こうすれば、キャリッジ200の移動距離が最も少なくなり、ガイドレール102の長さを最も短くすることができる可能性がある。
In this modification, the direction of the
(その他の変形例)
上記実施形態では、被吐出領域の長手方向が、大きい画面用のカラーフィルタ70についてX軸方向となるように、基板Pを予めステージ105に吸着させることとした。従って、図6に示した処理フローチャートにおいて、各主走査方向において用いるノズルの配列方向を、被吐出領域の長手方向によって選択し、ノズルの配列方向を、X軸方向と、X軸方向と直交する方向つまりY軸方向とに回転して切り替えることとして説明したが、必ずしもこれに限るものでないことは勿論である。例えば、基板Pに形成される各カラーフィルタ50,70が有する被吐出領域の形状を描画パターンデータから演算し、その形状に合わせて例えばノズルピッチが好ましい値になるように、それぞれの傾きを設定することとしてもよい。そして、ヘッド回転機構220を動作して、それらのノズルの配列方向間で切り替えることとすればよい。こうすれば、基板Pのステージ105への吸着方向に関係なく、各カラーフィルタ50,70の被吐出領域の形状に応じた好ましい配列方向を有するノズルから液状体を吐出することが可能である。
(Other variations)
In the above-described embodiment, the substrate P is adsorbed on the
また、上記実施形態では、X軸方向に基板Pを主走査することとしたが、特にこれに限らず、X軸方向にキャリッジ200を主走査することとしても勿論よい。要は、主走査移動において、ノズルと基板とが相対的に移動できる構成であればよい。
In the above embodiment, the substrate P is main-scanned in the X-axis direction. However, the present invention is not limited to this, and the
また、上記実施形態では、移動台103の移動、ステージ105の移動、およびキャリッジ移動台112の移動を、ガイドレール101,102,110の内部に設けられたエアスライダとリニアモータにより構成された移動手段で行うこととしたが、特にこれに限らず、モータと搬送ベルトで構成された移動手段や、ボールネジとモータで構成された移動手段としても勿論よい。要するに、移動台103、ステージ105、およびキャリッジ移動台112が移動できる構成であれば何でもよい。
Further, in the above-described embodiment, the movement of the moving table 103, the movement of the
また、上記実施形態では、カラーフィルタ50またはカラーフィルタ70に設けられた各色画素の形状を、長手方向に同色が連続するストライプ配列として説明したが、これに限らず、デルタ配列や、モザイク配列であってもよい。また、カラーフィルタの色数を、R、G、Bの3色として説明したが、これに限らず、例えば4色や2色など、増減した色数であっても差し支えない。
In the above embodiment, the shape of each color pixel provided in the
また、上記実施形態では、カラーフィルタ50の各色画素とカラーフィルタ70の各色画素の大きさについては、特に言及しなかったが、カラーフィルタ50とカラーフィルタ70とで同じ形状であってもよいし、それぞれ大きさや形状が異なっているものとしてもよい。要は、それぞれが長手方向を有した色画素であって、前述した図4および図5の説明に合致する形状であれば何でもよい。
In the above embodiment, the size of each color pixel of the
また、上記実施形態では、液状体吐出装置として、各色液状体を基板に吐出してカラーフィルタを形成する液状体吐出装置100として説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ガラス基板の他、シリコン基板やセラミック基板あるいは樹脂基板に対して、金属材料を含む機能液を吐出して金属配線パターンの形成を行う製造装置や、有機材料から成る発光材料を溶質として含む機能液を基板に設けられた被吐出領域に吐出して発光素子を形成する有機EL素子の製造装置としても実施可能である。要は、液状体を吐出できる方式を用いて機能液を吐出することによって、画像や図形といったパターンや、文字などを基板などの被吐出対象物に記録する装置であれば、同様に実施できるものである。
In the above-described embodiment, the liquid material ejecting apparatus has been described as the liquid
10…コントロール装置、11…CPU、12…メモリ、13…基板移動信号生成回路、14…キャリッジ移動信号生成回路、15…ヘッド回転信号生成回路、16…圧電素子駆動信号生成回路、20,20k,20m,20mk…ノズルヘッド、20n,20nk…ノズルヘッド、20C…ノズルヘッド、20R,20G,20B…ノズル群、21〜29…ノズル、50…カラーフィルタ、50R,50G,50B…領域、70…カラーフィルタ、70R,70G,70B…領域、100…液状体吐出装置、101,102…ガイドレール、103…移動台、105…ステージ、110…ガイドレール、112…キャリッジ移動台、200,200A,200C…キャリッジ、220,220m,220n…ヘッド回転機構。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第1の移動軸方向と第2の移動軸方向とへ、前記基板を前記複数のノズルに対して相対移動する移動手段を備え、
前記移動手段は、前記基板を前記第1の移動軸方向に相対移動して前記第1の描画パターンを形成し、前記基板を前記第2の移動軸方向に相対移動して前記第2の描画パターンを形成することを特徴とする液状体吐出装置。 A liquid discharge apparatus for discharging a liquid from a plurality of nozzles to a substrate to form a first drawing pattern and a second drawing pattern on the substrate,
Moving means for moving the substrate relative to the plurality of nozzles in a first movement axis direction and a second movement axis direction;
The moving means relatively moves the substrate in the first movement axis direction to form the first drawing pattern, and moves the substrate in the second movement axis direction to move the second drawing. A liquid discharging apparatus, characterized in that a pattern is formed.
前記複数のノズルが1つの配列方向を呈するノズル群として形成されたノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドを回転させることによって、前記ノズル群の配列方向を、第1の配列方向もしくは第2の配列方向に切り替える切替手段と、
を備え、
前記切替手段は、前記第1の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第1の配列方向に切り替え、前記第2の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第2の配列方向に切り替えることを特徴とする液状体吐出装置。 The liquid material ejection device according to claim 1,
A nozzle head formed as a nozzle group in which the plurality of nozzles exhibit one arrangement direction;
Switching means for switching the arrangement direction of the nozzle group to the first arrangement direction or the second arrangement direction by rotating the nozzle head;
With
The switching means switches the nozzle group in the first arrangement direction when forming the first drawing pattern, and moves the nozzle group to the second arrangement pattern when forming the second drawing pattern. A liquid material ejecting apparatus, wherein the liquid material is switched in the arrangement direction.
前記ノズル群の配列方向が同じである第1のノズルヘッドと第2のノズルヘッドとを有し、
前記切替手段によって前記ノズル群の配列方向を切り替えるとき、前記第1のノズルヘッドを回転させる回転中心の位置と、前記第2のノズルヘッドを回転させる回転中心の位置とが、各々異なることを特徴とする液状体吐出装置。 The liquid material discharge device according to claim 2,
A first nozzle head and a second nozzle head having the same arrangement direction of the nozzle groups;
When the switching direction of the nozzle group is switched by the switching unit, the position of the rotation center for rotating the first nozzle head and the position of the rotation center for rotating the second nozzle head are different from each other. A liquid material discharge device.
前記ノズル群の前記第1の配列方向と前記第2の配列方向とは、略直交することを特徴とする液状体吐出装置。 The liquid material discharge device according to claim 2 or 3,
The liquid material discharge apparatus, wherein the first arrangement direction and the second arrangement direction of the nozzle group are substantially orthogonal to each other.
前記第1の移動軸方向と前記第2の移動軸方向とは、略直交することを特徴とする液状体吐出装置。 The liquid material discharge device according to any one of claims 1 to 4,
The liquid material ejection device, wherein the first movement axis direction and the second movement axis direction are substantially orthogonal to each other.
第1の移動軸方向と第2の移動軸方向とへ、前記基板を前記複数のノズルに対して相対移動する移動工程を備え、
前記移動工程は、前記基板を前記第1の移動軸方向に相対移動して前記第1の描画パターンを形成し、前記基板を前記第2の移動軸方向に相対移動して前記第2の描画パターンを形成することを特徴とする液状体吐出方法。 A liquid discharge method for discharging a liquid from a plurality of nozzles to a substrate to form a first drawing pattern and a second drawing pattern,
A moving step of moving the substrate relative to the plurality of nozzles in a first moving axis direction and a second moving axis direction;
In the moving step, the first drawing pattern is formed by relatively moving the substrate in the first moving axis direction, and the second drawing is performed by relatively moving the substrate in the second moving axis direction. A liquid discharge method comprising forming a pattern.
前記複数のノズルが1つの配列方向を呈するノズル群として形成されたノズルヘッドを有するとき、前記ノズルヘッドを回転させることによって、前記ノズル群の配列方向を、第1の配列方向もしくは第2の配列方向に切り替える切替工程を備え、
前記切替工程は、前記第1の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第1の配列方向に切り替え、前記第2の描画パターンを形成するときは、前記ノズル群を前記第2の配列方向に切り替えることを特徴とする液状体吐出方法。 The liquid discharge method according to claim 6,
When the plurality of nozzles have a nozzle head formed as a nozzle group exhibiting one arrangement direction, the arrangement direction of the nozzle group is changed to the first arrangement direction or the second arrangement by rotating the nozzle head. With a switching process to switch to the direction,
In the switching step, when forming the first drawing pattern, the nozzle group is switched in the first arrangement direction, and when forming the second drawing pattern, the nozzle group is changed to the second drawing pattern. A liquid discharge method characterized by switching in the arrangement direction.
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