JP2010119991A - 液滴吐出装置の吐出量評価方法 - Google Patents

液滴吐出装置の吐出量評価方法 Download PDF

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Abstract

【課題】吐出量を高精度かつ効率よく評価することが可能な方法を提供する。
【解決手段】本発明の液滴吐出装置の吐出量評価方法は、溶質を溶媒に溶解させた溶液と分散質を分散媒に分散させた分散液との少なくとも一方を含んだ液状体を吐出する液滴吐出装置において、吐出される液状体の吐出量を評価する方法である。液状体Ｑ１に含まれる成分のうちの溶媒と分散媒との少なくとも一方を吸収する受理層２１と、受理層２１に当接して設けられ液状体Ｑ１に含まれる成分のうちの受理層２１に吸収される吸収成分を吸収しないベース層２２とを有する試験片２の受理層２１に、液状体Ｑ１を液滴吐出装置により吐出する吐出工程と、吸収成分が受理層２１に広がった吸収部Ｑ２１の面積を評価し、この評価結果に基づいて液状体の吐出量を評価する評価工程と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴吐出装置の吐出量評価方法に関する。
近年、液滴吐出法を用いた成膜技術が注目されている。液滴吐出法によれば、膜の形成材料を含んだ微小な液状体を所望の位置に配置することが可能である。これにより、微細な膜パターンを形成することができ、フォトリソグラフィ法を用いる場合よりもパターニングが容易化される。また、膜の形成材料のムダを少なくできるので、製造コストを低くすることができる。
液滴吐出法に用いられる液滴吐出ヘッドは、例えばＸ方向に並んだ多数の吐出ユニットを備えている。複数の吐出ユニットの各々は、液状体の貯留部、ノズル、液状体を加圧しノズルから押し出すピエゾ素子等を備えている。このような液滴吐出ヘッドで成膜面上をＹ方向に走査しつつ、吐出ユニットから液状体を吐出させて液状体を配置している。
液滴吐出ヘッドにあっては、複数の吐出ユニットにおける液状体の吐出量を均一にすることが重要である。吐出量にばらつきを生じているとＹ方向に膜厚のばらつきを生じてしまうからである。例えば、液滴吐出法により画像表示装置等のカラーフィルタを製造する場合に、カラーフィルタに膜厚ばらつきを生じると、これが走査方向に沿うスジ（スジムラ）として視認され、表示品質が損なわれてしまう。
吐出量のバラつきを小さくする方法としては、各吐出ユニットの吐出量を制御する方法が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、液滴の吐出量が設定値と大きく異なる吐出ユニットの吐出動作を規制して、吐出量のばらつきを小さくしている。このような技術を適用する上で、各吐出ユニットの吐出量を正確に知ることは極めて重要である。吐出量が設定値に対してどの程度異なっているかを知ることで、吐出量の制御を良好に行うことが可能となるためである。
吐出量の評価方法の１つとして、吐出された液状体の形状から体積を算出する方法が知られている。この方法では、まず、検査用基板上に液滴吐出ヘッドにより液状体を配置（吐出）する。そして、配置された液状体に含まれる溶媒や分散媒等の液体成分を蒸発させて、液状体に含まれる固体成分を固形体にする。そして、検査用基板に平行な計測面における固形体の輪郭を光干渉法等により計測する。この計測は、検査用基板と計測面との距離を変化させて複数の計測面において行う。
複数の計測面の各々において、固形体の輪郭に囲まれる面積を算出することにより、この計測面での固形体の断面積が求まる。これにより、固形体の底面からの距離（高さ）に対する固形体の断面積が求まり、断面積を高さで積分することにより固形体の体積が求まる。吐出した液状体の組成は既知であるので、固形体の体積から液状体の体積を逆算することができ、吐出量を評価することができる。
特開２００３−１５９７８７号公報
しかしながら、この評価方法により吐出量を高精度かつ効率よく評価することは、以下の理由により困難である。
この評価方法では液状体を乾燥させた後に計測を行うので、例えば８時間程度の乾燥時間が必要になり、効率よく計測を行うことができない。乾燥時間を短縮するために加熱処理等を行うことも考えられるが、これにより工数が増えることや熱による液状体の変質等により評価精度が低下すること等の不都合を生じるおそれがある。
また、この評価方法において評価精度を向上させる方法としては、固形体の３次元形状の測定精度を向上させる方法が考えられる。例えば、検査用基板と計測面との距離を多様に変化させて、多点計測を行えばよいと思われる。しかしながら、計測ごとに計測面に対して光干渉計の調整を行った上で固形体の画像を撮像するので、多点計測に莫大な労力が必要になり、効率よく計測を行うことができない。
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、吐出量を高精度かつ効率よく評価することが可能な液滴吐出装置の吐出量評価方法を提供することを目的の１つとする。
本発明の液滴吐出装置の吐出量評価方法は、溶質を溶媒に溶解させた溶液と分散質を分散媒に分散させた分散液との少なくとも一方を含んだ液状体を吐出する液滴吐出装置において、吐出される液状体の吐出量を評価する方法であって、前記液状体に含まれる成分のうちの前記溶媒と前記分散媒との少なくとも一方を吸収する受理層と、この受理層に当接して設けられ前記液状体に含まれる成分のうちの前記受理層に吸収される吸収成分を吸収しないベース層とを有する試験片の前記受理層に、前記液状体を前記液滴吐出装置により吐出する吐出工程と、前記吸収成分が前記受理層に広がった吸収部の面積を評価し、この評価結果に基づいて前記液状体の吐出量を評価する評価工程と、を備えていることを特徴とする。
試験片の受理層に液状体を液滴吐出装置により吐出すると、液状体の吸収成分が受理層に吸収される。この吸収成分は、受理層と当接して設けられたベース層には吸収されないので、受理層の面方向に広がる。したがって、吸収成分の体積は、受理層において吸収成分が広がった吸収部の面積と受理層の厚みとの積になり、吸収部の面積に比例する量となる。また、吸収成分の体積は、吐出された液状体の組成と液状体の体積により定まり、液状体の体積に比例する量であるので、吸収部の面積は吐出された液状体の体積に比例する量となる。よって、吐出された液状体の体積を吸収部の面積から算出することや液状体の相対的な体積を吸収部の面積により比較することができ、液状体の吐出量を評価することができる。
このような液滴吐出装置の吐出量評価方法によれば、吐出された液状体を乾燥させる必要がないので乾燥時間を省くことができ、効率よく吐出量を評価することができる。２次元計測により評価可能な量である面積を用いて吐出量を評価するので、３次元計測により形状を測定する場合に比べて計測の手間を格段に省くことができ、効率よく吐出量を評価することができる。
また、液状体を乾燥させた固形体の体積が乾燥程度により変化することにより評価精度が低下してしまうことが防止される。乾燥過程において液状体が変質することや液状体の部分的な乾燥程度が不均一であること等に起因して、固形体の形状が歪んで評価精度が低下してしまうことも防止される。
以上のように、本発明によれば、液滴吐出装置の吐出量を高精度かつ効率よく評価することができる。
また、前記評価工程では、前記吸収部の画像を撮像する撮像処理と、前記画像を解析する解析処理とを行うことにより、前記面積を評価することが好ましい。
このようにすれば、撮像された画像により吸収部の面積を評価するので、目視により面積を評価する場合に比べて、微小な吸収部についてもその面積を高精度かつ効率よく評価することができる。
また、前記解析処理では、前記画像における前記吸収部の階調と、前記画像における前記吸収部の周辺部の階調とを用いて閾値を設定し、この閾値により前記吸収部の輪郭を検出して前記面積を評価することが好ましい。
このようにすれば、吸収部の輪郭を閾値により客観的に検出することができ、吸収部の面積を正確に評価することができる。また、吸収部ごとに閾値が設定されるので、撮像に用いる照明の照度が時間的あるいは空間的に変化することによる評価精度の低下が防止される。
また、前記解析処理では、前記吸収部の階調として前記画像における前記吸収部の周縁部を除いた部分の階調を用いるとともに、前記周辺部の階調として前記画像における前記吸収部の近接部を除いた部分の階調を用いることが好ましい。
一般に、撮像された画像において撮像対象物の輪郭付近は、撮像に用いるレンズ等の光学系によりぼけてしまう。前記のように吸収部の周縁部と吸収部の近接部、すなわち撮像対象物の輪郭付近を除いて閾値を設定すれば、閾値が吸収部の輪郭のぼけに影響されなくなり、閾値を高精度な値に設定することができる。したがって、吸収部の輪郭を正確に検出することができ、吐出量を高精度に評価することができる。
また、前記解析処理では、前記画像において階調が変化する部分を除去して、前記吸収部の階調と前記周辺部の階調とを求めることが好ましい。
このようにすれば、吸収部の輪郭のぼけを客観的に除去して閾値を設定することができ、閾値を的確な値に設定することができる。したがって、吸収部の輪郭を正確に検出することができ、吐出量を高精度に評価することができる。
また、前記評価工程では、焦点距離を異ならせて複数回数の前記撮像処理を行うとともに、前記解析処理では、前記複数回数の撮像処理により得られた複数の画像を用いて前記閾値を設定することが好ましい。
焦点距離を異ならせて複数回数の撮像処理を行うと、複数回数の撮像処理により得られた複数の画像において吸収部の輪郭がぼけた部分の大きさは、焦点距離に応じて変化する。輪郭がぼけた部分のうちの実際の輪郭の内側に位置する部分と、輪郭がぼけた部分のうちの実際の輪郭の外側に位置する部分との大きさの比率は、輪郭がぼけた部分の大きさによらずほぼ一定であるので、複数の画像から実際の輪郭を正確に求めることができる。
また、前記解析処理では、前記吸収部の階調と前記周辺部の階調との平均値を前記閾値に設定することが好ましい。
吸収部の実際の輪郭は、輪郭がぼけた部分の外周と、輪郭がぼけた部分の内周とのほぼ中央に位置している。撮像処理においてピントがずれるほど輪郭がぼけた部分が大きくなるが、前記のようにすれば撮像処理におけるピントのずれ量に影響されずに、実際の輪郭を正確に求めることができる。
また、前記解析処理では、前記閾値の小数点以下を切り上げた整数を第１閾値として前記面積を第１仮評価するとともに、前記閾値の小数点以下を切り捨てた整数を第２閾値として前記面積を第２仮評価し、前記第１仮評価により前記面積を評価した値を前記閾値と前記第１閾値との差に反比例して重み付けするとともに、前記第２仮評価により前記面積を評価した値を前記閾値と前記第２閾値との差に反比例して重み付けすることにより前記面積を評価することが好ましい。
このようにすれば、閾値の小数点以下の値を加味して吸収部の面積を評価することができ、吐出量の評価精度を高めることができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造はその寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせて示す場合がある。液滴吐出装置の吐出量評価方法の実施形態の説明に先立ち、液滴吐出装置の構成例を説明する。
図１は、液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置）を備えた成膜装置の一例を示す概略斜視図である。この成膜装置は、液滴吐出法により液状体をワーク（被処理基板）に配置するものである。配置される液状体は、膜材料等の固体成分を含有しており、乾燥させると固体成分が残留するものである。液状体は、固体成分を分散媒（溶媒）に分散（溶解）させた分散液（溶液）等である。液状体の具体例としては、顔料や染料等を含んだカラーフィルタ材料や、ＵＶインク、金属配線等の導電膜パターンの形成材料である金属粒子を含んだコロイド溶液等が挙げられる。
図１に示すように、成膜装置１は、支持台１０上に設けられたワークステージ１１と、ワークステージ１１よりも高い位置に設けられた液滴吐出ヘッド１２とを備えている。ワークステージ１１の上面には、ワークＷを載置することが可能になっている。ワークステージ１１及び液滴吐出ヘッド１２は、図示略の制御装置により位置制御される。また、前記の制御装置は、液滴吐出ヘッド１２の吐出動作を制御するようになっている。以上のような構成により、ワークＷを走査しつつ液滴吐出ヘッド１２からワークＷの所定の領域に液状体を配置することが可能になっている。
以下、図１に示したＸＹＺ直交座標系に基づいて説明する。このＸＹＺ直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向がワークステージ１１の面方向と平行となっており、Ｚ方向がワークステージ１１の面方向と直交している。実際には、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定されており、Ｚ方向が鉛直上方向に設定されている。成膜時には、例えば主走査方向に沿って液状体を配置した後に副走査方向の位置を調整し、再度、主走査方向に沿って液状体を配置する。ここでは、ワークステージ１１の移動方向であるＹ方向が主走査方向、液滴吐出ヘッド１２の移動方向であるＸ方向が副走査方向に設定されている。
ワークステージ１１は、真空吸着装置（図示略）等を備えており、載置されたワークＷを着脱可能に固定することができる。ワークステージ１１には、ステージ移動装置１１１が設けられている。ステージ移動装置１１１は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、前記の制御装置から入力される制御信号に基づいて、ワークステージ１１をＹ方向に移動させる。これにより、載置されたワークＷをＹ方向の所定の位置に移動させることができる。
成膜装置１は、３種類（赤・緑・青）のカラーフィルタ材料の各々に対応して、３つの液滴吐出ヘッド１２を備えている。３つの液滴吐出ヘッド１２は、いずれもキャリッジ１３に取付けられており、キャリッジ１３には、キャリッジ移動装置１３１が設けられている。キャリッジ移動装置１３１は、前記の制御装置から入力される制御信号に基づいて、キャリッジ１３をＸ方向に移動させることや、Ｚ軸周りに回転させることが可能になっている。これにより、液滴吐出ヘッド１２の所定の位置に移動させることができる。
３つの液滴吐出ヘッド１２の各々は、多数の吐出ユニット（後述する）を備えている。吐出ユニットの各々は、前記の制御装置からの描画データや制御信号に基づいて、液状体を吐出する。３種類のカラーフィルタ材料である３種類の液状体は、それぞれタンク１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに貯留されている。貯留された液状体は、その種類ごとにチューブ群１４１を通って、対応する液滴吐出ヘッド１２に供給される。
図２（ａ）、（ｂ）は液滴吐出ヘッド１２の概略構成を示す図である。図２（ａ）は液滴吐出ヘッド１２においてワークＷとの対向面を示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
図２（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１２は、主走査方向（Ｙ方向）と略直交して配列された複数の吐出ユニットＵを備えている。ここでは、Ｙ方向において互いに離れて２群の吐出ユニット群が配置されている。２群の吐出ユニット群の各々は、Ｘ方向に沿って配列された複数（例えば１８０個）の吐出ユニットＵから構成されている。一方の吐出ユニット群を構成する吐出ユニットＵは、他方の吐出ユニット群を構成する吐出ユニットＵの間に配置されている。複数の吐出ユニットＵで共通のノズルプレート１２１が設けられている。ノズルプレート１２１には、吐出ユニットＵごとにノズル１２５が設けられている。ノズル１２５は、吐出ユニットＵの配列方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。
ノズル１２５は、液状体の貯留室１２２と連通している。貯留室１２２は、液状体の供給路１２３を経て複数の吐出ユニットＵで共通のリザーバ１２４と連通している。供給路１２３の詳細な形状を図示しないが、貯留室１２２からリザーバ１２４に液状体が逆流しないようになっている。リザーバ１２４は、図１に示したチューブ群１４１のいずれかと接続されている。吐出ユニットＵから吐出される液状体は、タンク１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃからチューブ群１４１、リザーバ１２４、供給路１２３を経て貯留室１２２内に充填される。
図２（ｂ）に示すように吐出ユニットＵは、ノズルプレート１２１、振動板１２８、及びノズルプレート１２１と振動板１２８とに挟持された流路形成基板１２７を有している。流路形成基板１２７には、貫通孔や凹部が設けられている。この貫通孔や凹部が、ノズルプレート１２１と振動板１２８とに挟まれることにより、液状体の貯留室１２２や供給路１２３が構成されている。すなわち、振動板１２８の一部は、貯留室１２２の壁面になっている。
振動板１２８の貯留室１２２と反対側には、吐出ユニットＵごとに圧電駆動素子１２９が設けられている。圧電駆動素子１２９は、下部電極１２９ａ、上部電極１２９ｃ、及びこれら電極間に挟持された圧電体１２９ｂからなっている。前記した制御装置は、複数の吐出ユニットＵの各々における圧電駆動素子１２９に、所定のタイミングで駆動電圧波形を供給する。
圧電駆動素子１２９に駆動電圧波形が供給されると、圧電体１２９ｂは面方向に伸縮する。これにより、貯留室１２２と平面的に重なる部分の振動板１２８が面方向と直交する厚み方向に変位し、貯留室１２２の容積が変化する。貯留室１２２の容積が最小になると、容積減少分の液状体がノズル１２５からワークＷ側に押し出されて吐出される。液状体の吐出量は、貯留室１２２の容積変化量に基づいており、圧電体１２９ｂの変位量、すなわち下部電極１２９ａと上部電極１２９ｃとの間に印加される電圧値により調整可能である。
吐出量を調整する方法としては、吐出ユニットＵごとについて個別に調整する方法や、複数の吐出ユニットＵを複数のグループに分割して、グループごとに調整する方法が挙げられる。グループごとに調整すれば、駆動信号を生成する回路等の駆動回路を吐出ユニットＵごとに設ける必要がなくなり、装置コストを低減することや装置を小型にすることが可能になる。
また、ワークＷの所定の領域に対して複数回数の吐出動作を行う場合には、吐出回数を調整する方法により、所定の領域に配置される液状体の総量を調整することもできる。所定領域に対して吐出動作を行う吐出ユニットＵとして、吐出量が相対的に多いものと相対的に少ないものとを組み合わせて用いることにより、所定の領域に配置される液状体の総量を調整することもできる。
図３は、制御系の回路構成を示す模式図である。ここでは、制御系が駆動回路基板１５と、ドライバ１６とにより構成されている。ドライバ１６は液滴吐出ヘッド１２に設けられており、駆動回路基板１５は、ドライバ１６と電気的に接続されているとともに、成膜装置１の制御装置と電気的に接続されている。
図３に示すように、駆動回路基板１５は、インターフェース１５１、描画データメモリ１５２、波形選択回路１５３、及び第１〜４のＤ／Ａコンバータ１５４Ａ〜１５４Ｄを備えている。また、ドライバ１６は、ＣＯＭ選択回路１６１、スイッチング回路１６２、及び圧電体群１６３を備えている。ここでは、圧電体群１６３が、圧電体ＰＺ１〜ＰＺ１８０により構成されている。圧電体ＰＺ１〜ＰＺ１８０は、それぞれが図２（ｂ）に示した圧電体１２９ｂに対応するものである。吐出ユニットＵ１〜Ｕ１８０のうちの使用する吐出ユニットは、４つのグループに分割されており、グループごとに共通の駆動信号を供給するようになっている。
インターフェース１５１は、制御装置にＰＣＩバス等（図示略）で接続されている。制御装置は、吐出データＳＩＡ及びＣＯＭ選択データＳＩＢが含まれる描画データＳＩや、回路を駆動・制御するクロック信号やラッチ信号等の各種の制御信号等を出力する。描画データＳＩ及び各種の制御信号は、描画データメモリ１５２に書き込まれる。描画データメモリ１５２は、例えば３２ビットのＳＲＡＭである。
吐出データＳＩＡは、ワークＷと液滴吐出ヘッド１２との相対位置に応じて、吐出ユニットＵ１〜Ｕ１８０の各々に駆動信号を供給するか否かを規定するデータである。例えば、形成する薄膜パターンをマトリクス状に区分し、区分された各ビットにおける吐出動作のオンオフを２値データでマッピングしたビットマップデータとなっている。
ＣＯＭ選択データＳＩＢは、吐出ユニットのグループ分けを規定するとともに各グループに供給する駆動信号を規定するデータである。ここでは、各吐出ユニット用の駆動信号として、４種類の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４から１つを選択するようになっている。ＣＯＭ選択データＳＩＢには、駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形を規定する駆動波形番号データＷＮと、各吐出ユニット用に駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４のいずれを選択するかを規定するデータが含まれている。これにより、各駆動信号で駆動される吐出ユニットの集合が１つのグループとして規定されている。
描画データメモリ１５２は、各種の制御信号によるデータ読出しの要求に応じて、吐出データＳＩＡをシリアルデータとしてドライバ１６のスイッチング回路１６２に出力し、ＣＯＭ選択データＳＩＢをシリアルデータとしてドライバのＣＯＭ選択回路１６１に出力する。駆動波形番号データＷＮは、波形選択回路１５３に出力される。
波形選択回路１５３は、予め記憶されている波形データ（例えば６４種類）から駆動波形番号データＷＮが指定する波形データを読出し、これを吐出データＳＩＡに対応するアドレスに記憶する。また、各種の制御信号によるデータ読出しの要求に応じて、指定されるアドレスに記憶されている駆動波形データを各Ｄ／Ａコンバータに出力する。
第１のＤ／Ａコンバータ１５４Ａは、各種の制御信号に同期して波形選択回路１５３から入力される駆動波形データを保持する。また、この駆動波形データをアナログ変換して駆動信号ＣＯＭ１を生成し、ドライバ１６のＣＯＭ選択回路１６１に出力する。以下同様に、第２のＤ／Ａコンバータ１５４Ｂは駆動信号ＣＯＭ２を、第３のＤ／Ａコンバータ１５４Ｃは駆動信号ＣＯＭ３を、第４のＤ／Ａコンバータ１５４Ｄは駆動信号ＣＯＭ４を生成して、それぞれＣＯＭ選択回路１６１に出力する。
ＣＯＭ選択回路１６１は、各種の制御信号により制御されＣＯＭ選択データＳＩＢに基づいて、各吐出ユニットにおける圧電素子用の駆動信号Ｖ１〜Ｖ１８０の各々をスイッチング回路１６２に出力する。また、スイッチング回路１６２は、各種の制御信号により制御され吐出データＳＩＡに基づいて、駆動信号Ｖ１〜Ｖ１８０を吐出ユニットごとにオンオフする。これにより、各吐出ユニットに対応して設けられた圧電体ＰＺ１〜ＰＺ１８０のうち、所定の圧電素子に所定の駆動信号が供給される。駆動信号が供給された圧電体は、下部電極１２９ａと上部電極１２９ｃとの間に印加された電圧値に応じた変位量で収縮し、この変位量に応じた吐出量の液状体が吐出される。
次に、前記のような構成の成膜装置１に基づいて液滴吐出装置の吐出量評価方法の実施形態を説明する。
図４（ａ）は、本実施形態において吐出量の評価に用いる、評価装置１７及び試験片２の構成を示す模式図であり、図４（ｂ）は試験片２の拡大図である
図４（ａ）に示すように、本実施形態では試験片２及び評価装置１７を用いて吐出量を評価する。評価装置１７は、成膜装置１のキャリッジ１３に取り付けられている。試験片２は、ワークＷに固定されており、ワークＷはワークステージ１１に着脱可能に固定されている。
評価装置１７は、撮像部（ＣＣＤカメラ）１７１、光学系１７２、照明部１７３、制御部１７４、及び記憶部１７５を備えている。照明部１７３から射出された照明光の一部は、試験片２に配置された撮像対象物（後述する）の表面で反射して、光学系１７２を経てＣＣＤカメラ１７１に入射するようになっている。
ＣＣＤカメラ１７１は、受光した光を電荷に変換する受光素子や、この電荷を読出す電荷結合素子等を有している。光学系１７２は、単数又は複数のレンズ群により構成されている。ＣＣＤカメラ１７１により撮像される画像は、光学系１７２により撮像対象物に対して例えば６〜１０倍程度に拡大される。照明部１７３は、撮像対象物とＣＣＤカメラ１７１との間の光軸を環状に囲んだリング照明により構成されている。
制御部１７４は、ＣＣＤカメラ１７１のオンオフを制御するとともに、光学系１７２の焦点距離や絞りを制御するものである。また、制御部１７４は、ＣＣＤカメラ１７１の撮像結果を解析する機能も有している。詳しくは、制御部１７４は、ＣＣＤカメラ１７１の電荷結合素子により読出された電荷を電気信号として受け取り、この電気信号を記憶部１７５に画像データとして記憶させる。また、制御部１７４は、記憶部１７５に記憶された画像データを読出して解析し、解析結果を記憶部１７５に記憶させる。
図４（ｂ）に示すように、試験片２は、受理層２１とベース層２２とからなっている。受理層２１は、ベース層２２に当接して設けられており、ベース層２２はワークＷに固定される部分である。
受理層２１は、液滴吐出ヘッド１２から吐出される液状体に含まれる液体成分の少なくとも一部の成分を吸収する材質のものである。液状体に含まれる液体成分は、固体成分を溶解する溶媒や分散させる分散媒等である。例えば、液状体として、固体成分を分散媒に分散させた分散液を用いる場合には、受理層２１は分散媒を吸収する材質のものが選択される。また、液状体として、固体成分を分散媒に分散させた分散液と、この固体成分と同一あるいは別の固体成分を溶媒に溶解させた溶液との混合液を用いる場合には、受理層２１は分散液と溶媒との少なくとも一方を吸収する材質のものから選択される。受理層２１は、略均一な厚みになっており、受理層２１の厚みは、吐出量に応じて適宜設定される。例えば、吐出量が微量であるほど、受理層２１の厚みを薄くすることにより評価精度を高くすることができる。ここでは、吐出量が数ピコリットル程度であり、受理層２１の厚みが１０μｍ程度である。
ベース層２２は、吐出される液状体のうちの受理層２１に吸収される吸収成分を吸収しない材質のものである。ここでは、ベース層２２が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなっている。ベース層２２の厚みは、受理層２１に対する吸収成分をベース層２２が通さない厚みに設定されていることが好ましく、またワークＷに安定して固定可能な厚みに設定されていることが好ましい。このような観点から、本実施形態のベース層２２の厚みが、数百μｍ〜数ｍｍ（ここでは１２０μｍ）程度に設定されている。以上のように、成膜装置１に評価装置１７と試験片２とを取り付けた後に、以下のような手順で評価を行う。
図５（ａ）〜（ｃ）は吐出量評価方法を示す工程図である。
まず、図５（ａ）に示すように液滴吐出ヘッド１２の吐出ユニットＵから試験片２に向けて液滴状の液状体Ｑ１を吐出する。液状体Ｑ１は、リザーバ１２４や貯留室１２２に貯留された液状体Ｑの一部である。本実施形態の液状体Ｑは、固体成分を分散媒（受理層２１に対する吸収成分）に分散させたものである。試験片２の所定領域に向けて吐出する液状体Ｑ１の液滴の数としては、単数であってもよいし、複数であってもよい。ここでは、試験片２の１箇所に１滴の液状体を吐出するとともに、試験片２の複数箇所に液滴を吐出する。
図５（ｂ）に示すように、試験片２に着弾した液状体Ｑ２は、試験片２の面方向に広がる。本実施形態では受理層２１は、液状体Ｑ２に含まれる分散媒を吸収し、液状体Ｑ２に含まれる固体成分を通さないようになっている。また、ベース層２２は、この分散媒を通さないようになっている。これにより、受理層２１上に固体成分が残留して固形体Ｑ２２が形成される。また、受理層２１に吸収された分散媒は、ベース層２２に吸収されないことにより、受理層２１中において受理層２１の厚み方向と直交する面方向に広がる。これにより、受理層２１中において分散媒が吸収された部分である吸収部Ｑ２１が形成される。吸収部Ｑ２１の厚みは、受理層２１の厚みとほぼ同じである。
次いで、図５（ｃ）に示すように、試験片２をワークステージ１１上に保持しておき、キャリッジ１３を移動させて試験片２に配置された液状体Ｑ２を撮像しうる位置に評価装置１７を移動させる。液滴吐出ヘッド１２から液状体Ｑ１を吐出した際のヘッドの位置情報等は、成膜装置１に記憶されており、この位置情報に基づいて配置された液状体Ｑ２と評価装置１７とを位置合わせするとよい。成膜装置１から試験片２を取り外していないので、配置された液状体Ｑ２と評価装置１７とを容易にかつ高精度に位置合わせすることができる。
そして、評価装置１７の制御部１７４により、光学系１７２によりピント等を調整するとともに、ＣＣＤカメラ１７１により配置された液状体Ｑ２（撮像対象物）を撮像する。液状体Ｑ２と評価装置１７とが高精度に位置合わせされているので、高精度かつ容易にピント等を調整することができ、良好な画像を得ることができる。撮像範囲としては、１つの液状体Ｑ２のみが含まれる範囲であってもよいし、複数の液状体Ｑ２が含まれる範囲であってもよい。ここでは、複数の液状体Ｑ２が含まれる範囲を撮像する。以上のようにして得られた画像を以下の解析処理により解析して、吐出量を評価する。
図６（ａ）は、得られた画像の一例を示す平面模式図であり、（ｂ）は解析処理における解析方法の説明図である。図６（ｂ）には、試験片２に配置された液状体Ｑ２の側面図と、この液状体Ｑ２に対応する画像Ｐの評価領域Ａ１の拡大図と、評価領域Ａ１の中心を通るＢ−Ｂ’線に沿った階調分布図とを対応づけて図示している。
図６（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ１７１により得られた画像Ｐには、吸収部Ｑ２１に対応する評価領域Ａ１と、吸収部Ｑ２１周辺の受理層２１に対応する周辺領域Ａ２とが含まれている。評価領域Ａ１は略円形の領域であり、複数の液状体Ｑ２に対応して複数の評価領域Ａ１が画像Ｐに含まれている。
図６（ｂ）の評価領域Ａ１の拡大図、階調分布のグラフに示すように、評価領域Ａ１の中央領域Ａ１１では階調がほぼ一定になっており、周辺領域Ａ２では階調がほぼ一定になっている。本実施形態では評価領域Ａ１の階調が周辺領域Ａ２の階調よりも低くなっている。中央領域Ａ１１と周辺領域Ａ２との間の領域では、中央領域Ａ１１から離れるにつれて階調が連続的に高くなっている。なお、実施形態の説明に用いる図面では、中央領域Ａ１１と周辺領域Ａ２との間の領域を誇張して示している。
吸収部Ｑ２１の実際の輪郭は、中央領域Ａ１１と周辺領域Ａ２との間の階調が連続的に変化する領域に含まれている。この領域は、ピントのずれや、光学系１７２を構成するレンズにおける収差やケラレ、吸収部Ｑ２１の輪郭付近における光の散乱等により吸収部Ｑ２１の光学像がぼけた部分である。ピントを合せることによりこの領域を狭くすることは可能である。一方で、収差やケラレを完全になくすことは難しく、光学系１７２が複雑な構成になり装置コストが高騰してしまうおそれもある。また、撮像対象の表面で反射した光により画像を得る撮像方法において、散乱光の影響をなくすことは極めて困難である。したがって、階調が変化する領域を完全に無くすことは極めて困難であり、通常は、吸収部Ｑ２１の実際の輪郭を直接的にかつ正確に求めることは極めて困難である。複数の吸収部Ｑ２１を一括して撮像すれば効率よく吐出量の評価を行うことができるが、多点にピントを合せること等が難しくなるので、通常ならば評価精度が低下するおそれがある。
本実施形態の方法によれば、次に説明するような方法を用いるので、評価精度を確保しつつ効率よく評価を行うことができる。
以下、中央領域Ａ１１と周辺領域Ａ２との間において、吸収部Ｑ２１の実際の輪郭に囲まれる領域を周縁領域Ａ１３とする。周縁領域Ａ１３と周辺領域Ａ２との間の領域を近接領域Ａ１２とする。周縁領域Ａ１３は吸収部Ｑ２１の周縁部に対応しており、近接領域Ａ１２は、実際の吸収部Ｑ２１の外側に位置する吸収部Ｑ２１の近接部に対応している。
本実施形態では、吸収部Ｑ２１の階調と周辺部の階調とを用いて閾値を設定し、閾値により周縁領域Ａ１３を特定して吸収部Ｑ２１の実際の輪郭を求める。ここでは、吸収部Ｑ２１に対応する評価領域Ａ１のうち、階調が変化する領域である周縁領域Ａ１３と近接領域Ａ１２を除去した領域、すなわち中央領域Ａ１１の階調を吸収部Ｑ２１の階調とする。また、周辺領域Ａ２の階調を周辺部の階調とする。中央領域Ａ１１、周辺領域Ａ２を特定するには、各種統計的方法を用いればよい。
例えば、評価領域Ａ１の中心周りの領域を切り取り、この領域における階調の変化率が所定値（例えば、測定誤差程度）以下になる領域を中央領域Ａ１１とする方法が挙げられる。階調の変化率は、隣り合う画素の階調の差分や、階調分布の近似式を求めて各画素における近似式の微分定数等により評価することができる。周辺領域Ａ２についても、中央領域Ａ１１と同様の方法により特定することができる。
この他にも、評価領域Ａ１の中心周りの領域を切り取り、この領域における階調のばらつきを標準偏差やＲＭＳ（二乗平均平方根）等により評価し、階調ばらつきが所定値（例えば、測定誤差程度）以下になる領域を中央領域Ａ１１とする方法が挙げられる。
測定誤差の原因としては、照明光の照度ばらつき等が考えられる。例えば吸収部Ｑ２１を配置する前の画像を撮像しておき、この画像における階調のばらつきを照明光の照度ばらつきによるものと仮定することにより測定誤差を見積もることができる。
本実施形態では、図６（ｂ）のグラフに示すように、中央領域Ａ１１の階調１と周辺領域Ａ２の階調２との平均値を閾値にする。例えば、階調１は中央領域Ａ１１における階調の平均値であり、階調２は周辺領域Ａ２における階調の平均値である。一般に、物体の輪郭のぼけは、輪郭の内側と外側とで対称的に生じるので、階調１と階調２との平均値（閾値）と階調が一致する部分を特定することにより、吸収部Ｑ２１の輪郭を特定することができる。
例えば、階調が閾値以下である画素数を求めることにより、輪郭に囲まれる領域の面積に対応する量が求まる。輪郭に囲まれる領域の画素であるか否かの判定方法としては、階調が閾値未満である画素数を求める方法、階調が閾値以下である画素数と階調が閾値未満である画素数との平均値を求める方法等を用いてもよい。ここでいう画素数は、面積を示す指標であり、整数である場合の他に、分数である場合や小数である場合もありえる。
また、以下のような補間を用いた方法により評価精度を高めることもできる。数値例として、例えば階調１が３０であり、階調２が１００．６であるとする。階調１と階調２との平均値である６５．３を閾値に設定する。閾値の小数点以下を切り上げた整数である６６を第１閾値として、階調が第１閾値以下である画素数を求める（第１仮評価）。この画素数をＳ６６とする。次いで、閾値の小数点以下を切り捨てた整数である６５を第２閾値として、階調が第２閾値以下である画素数を求める（第２仮評価）。この画素数をＳ６５とする。
次いで、第１閾値と閾値との差である０．７に反比例してＳ６６に重み付けを行うとともに、第２閾値と閾値との差である０．３に反比例してＳ６５に重み付けを行う。具体的には、内挿法により閾値に対応する画素数Ｓを、式（Ｓ＝０．３×Ｓ６６＋０．７×Ｓ６５）により補間して求める。このような方法により、閾値において小数点以下の値を加味することができ、輪郭に囲まれる領域の面積に対応する量を高精度に求めることができる。この方法においても、前記した輪郭に囲まれる領域の画素の判定方法を用いることができる。
また、以下のような数値解析的な方法により、輪郭の内側の面積を評価することもできる。この方法では、まず、適宜選択される線に沿った階調分布の曲線の近似式を求める。閾値と対応する近似式の解を求めることにより、輪郭上の点の画像Ｐにおける座標が求まる。前記の線をこの線に直交する方向に移動させつつ、輪郭上の点の座標の順次求める。そして、求まった点群を通る閉曲線を輪郭として、この輪郭の内側の面積あるいは画素数を積分等により求める。
また、撮像処理において１つの吸収部Ｑ２１に対してピントを異ならせて複数の画像を撮像し、解析処理において吸収部Ｑ２１の面積を評価してもよい。以下、複数の画像を用いた解析処理について説明する。
図７は、図６と異なる解析処理を示す説明図であり、ピントを異ならせて撮像した画像Ｐ１、Ｐ２の拡大図と、画像Ｐ１、Ｐ２における階調分布の比較を示すグラフと、を対応させて示している。画像Ｐ１は、画像Ｐ２よりもピントが合っている画像である。
複数の画像を用いる解析処理の１つとしては、複数の画像に基づいて閾値を設定し、この閾値を用いて吸収部Ｑ２１の面積を評価する方法がある。また、複数の画像に基づいて数値解析的に吸収部Ｑ２１の輪郭を求めて面積を評価する方法もある。以下、これらの方法を説明する。
図７の画像Ｐ１の拡大図に示すように、画像Ｐ１には、評価領域Ａ３と、周辺領域Ａ４とが含まれている。評価領域Ａ３には、中央領域Ａ３１、周縁領域Ａ３３、近接領域Ａ３２が含まれている。図７の画像Ｐ２の拡大図に示すように、画像Ｐ２には、評価領域Ａ５と、周辺領域Ａ６とが含まれている。評価領域Ａ５には、中央領域Ａ５１、周縁領域Ａ５３、近接領域Ａ５２が含まれている。これらの各種領域の定義については、図６に示した画像Ｐと同様である。
画像Ｐ１、Ｐ２を比較すると、ピントが合っている画像Ｐ１では、中央領域Ａ３１が画像Ｐ２の中央領域Ａ５１よりも広くなり、近接領域Ａ３２が画像Ｐ２の近接領域Ａ５２よりも狭くなる。画像Ｐ１、Ｐ２における階調分布を比較すると、図７のグラフに示すように、画像Ｐ１における階調分布の曲線は、画像Ｐ２における階調分布の曲線と交差している。吸収部Ｑ２１の実際の輪郭付近に対して、その内側と外側とで対称的に光学像がぼけると考えられるため、２つの曲線の交点は、吸収部Ｑ２１の実際の輪郭の位置に対応していると考えられる。したがって、２つの曲線の交点における階調を閾値とすることにより、吸収部Ｑ２１の実際の輪郭を高精度に求めることができる。
２つの曲線の交点における階調は、階調１と階調２とのほぼ平均値になることが多い。したがって、図６に示した解析処理のように階調１と階調２との平均値を閾値にすれば、簡易に閾値を設定することができるとともにピントのずれ等に影響されることなく的確な閾値を設定することができるのである。
また、２つの曲線の交点における階調を閾値とする方法の他に、階調分布の曲線の近似式を求め、２つの曲線の交点を求めることにより、吸収部Ｑ２１の輪郭上に位置する点の画像上での座標を求めることができる。このような点を多数求めて、得られた点群を通る曲線を求めることにより、吸収部Ｑ２１の輪郭を示す曲線が求まる。これにより、輪郭に囲まれる領域の面積を求めることができ、面積を評価することができる。
以上のような各種方法により、吸収部Ｑ２１の面積に比例する量（画素数）を求めることができ、吸収部Ｑ２１の面積を評価することができる。また、例えば寸法が既知である物体を撮像して、画素サイズと実際の寸法との対応関係を調べることにより、吸収部Ｑ２１の面積を求めることも可能である。さらに、吸収部Ｑ２１の面積に、吸収部Ｑ２１の厚みすなわち受理層２１の厚みをかけることにより吸収部Ｑ２１の体積を求めることもできる。吸収部Ｑ２１の組成は既知であるので、吸収部Ｑ２１の体積から液状体Ｑ１の体積を求めることができ、液滴吐出装置の吐出量を求めることもできる。
吸収部Ｑ２１に対応する画素数、吸収部Ｑ２１の面積、吸収部Ｑ２１の体積は、いずれも吐出量と比例関係にある。したがって、これらの量のうちのいずれを用いても吐出量の相対評価を行うことが可能である。例えば、複数の吐出ユニットＵの各々について吸収部Ｑ２１に対応する画素数を求め、複数の吐出ユニットＵで画素数の平均値を求める。この平均値で吐出ユニットＵに対応する画素数を規格化することにより、複数の吐出ユニットＵの相対的な吐出量を評価することができる。相対的な吐出量を用いて、吐出量が平均値と異なる吐出ユニットにおいて、駆動電圧波形や吐出回数等の条件を調整することにより、複数の吐出ユニットＵで吐出量を均一にすることができる。以下、吐出量を均一にする方法の一例を説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）は、吐出量を均一にする方法の一例を示す説明図であり、図８（ａ）は、１つの液滴吐出ヘッドにおいて複数の吐出ユニットの吐出量の分布の一例を示すグラフ、図８（ｂ）は、駆動電圧波形の一例を示すグラフ、図８（ｃ）は、吐出量の補正前後で吐出量分布の比較を示すグラフである。
図８（ａ）、（ｃ）において、横軸は吐出ユニット番号を示しており、縦軸は吐出量を示している。ここで説明する液滴吐出ヘッドは、１８０個の吐出ユニットＵ１〜Ｕ１８０を備えたものであり、一列に並んで配置されている。吐出ユニット番号は、吐出ユニットに列の端に配置されたものから順に番号を付したものである。各吐出ユニットの吐出量は、前記の評価方法により得られたデータである。ここでは、吸収部Ｑ２１に対応する画像において吸収部Ｑ２１の輪郭内に配置された画素数について、複数の吐出ユニットで平均値を求め、この平均値で各吐出ユニットに対応する画素数を規格化したものである。吐出ユニットの吐出量は、離散的なデータであるが、図８（ａ）、（ｃ）には離散的なデータを平滑線でつないで示している。
図８（ａ）に示すように、列の端に配置された吐出ユニットであるほど吐出量が大きくなっており、吐出量の分布はＵ字型になっている。液滴吐出ヘッドによっては、吐出量の分布はＷ字型になる場合もある。図８（ａ）に図示しないものの列状に配置された吐出ユニットＵ１〜Ｕ１８０のうち両端側に配置されたものは、中央側に配置したものよりも吐出量が非常に大きくなっている。ここでは、吐出量の均一化を図る観点から、両端側に配置された吐出ユニットＵ１〜Ｕ１０、Ｕ１７１〜Ｕ１８０を使用しないことにする。
吐出ユニットＵ１１〜Ｕ１７０の吐出量を均一にするには、まず、吐出量の最小値から最大値までの範囲を４分割する。分割の手法としては、各々の範囲における吐出量の幅が均等になるように分割する手法や、各々の範囲に含まれる吐出ユニットの数が均等になるように分割する手法等が挙げられる。ここでは、吐出量の幅が均等になるように範囲を分割し、その値が小さい順にレンジ１、レンジ２、レンジ３、レンジ４とする。
次に、レンジ１に含まれる吐出量の吐出ユニットをグループＧ１、レンジ２に含まれる吐出量の吐出ユニットをグループＧ２とし、以下同様にして吐出ユニットＵ１１〜Ｕ１７０をグループＧ１〜Ｇ４に分割する。そして、グループＧ１〜Ｇ４ごとに駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を設定する（図３参照）。駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、例えば図８（ｂ）に示すような電圧波形である。
ここでは、吐出ユニットの圧電素子に印加する電圧に対する吐出量の関係式に基づいて、所定の吐出量となる電圧（補正駆動電圧）を算出する。補正駆動電圧を求める式は、例えば下記の式（１）で表される。式（１）においてＶ０は、補正前の印加電圧であり、Ｋは予め実験等で求めた係数である。また、式（１）において、「グループの中心重量」という統計値を、「各グループ内における吐出ユニットの平均重量」という統計値に替えても良い。吐出量が多いグループ用（例えばグループＧ４）には電圧が低い駆動信号（例えばＣＯＭ４）が設定され、吐出量が少ないグループ用（例えばグループＧ１）に、電圧が高い駆動信号（例えばＣＯＭ１）が設定される。これにより吐出量の均一化が図られる。
補正駆動電圧＝Ｖ０−Ｋ・（レンジの中心重量−適正重量） ・・・・（１）
図８（ｃ）は、所定の駆動信号による吐出量（補正前）の分布、及び駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４による吐出量（補正後）の分布の比較を示すグラフである。図８（ｃ）に示すように、補正前に比べて補正後は、液滴吐出ヘッド全体としての吐出量のばらつきが格段に低減される。このように吐出量を補正した液滴吐出ヘッドをカラーフィルタの形成に用いれば、均一な膜厚のカラーフィルタを形成することができ、膜厚ばらつきによりスジムラ等を生じることが防止される。
以上のような、液滴吐出装置の吐出量評価方法にあっては、受理層に広がった吸収部の面積により吐出量を評価するので、二次元的な計測により評価を行うことができる。したがって、３次元計測により形状を測定する場合に比べて計測の手間を格段に省くことができ、効率よく吐出量を評価することができる。
また、吸収部を撮像した画像を用いて吸収部の面積を評価しており、ピントの影響や光学系の影響等を排除して吸収部の面積を評価しているので、吐出量を高精度に評価することができる。また、吸収部ごとに閾値を設定して、この閾値により面積を評価することにより、照明光の照度ばらつきの影響を除去することができ、吐出量を高精度に評価することができる。
また、吐出された液状体を乾燥させる必要がないので乾燥時間を省くことができるとともに、液状体を乾燥させることによる評価精度の低下を回避することができ、吐出量を高精度にかつ高効率で評価することができる。
このように本発明によれば、液滴吐出装置において吐出ユニットから吐出される液状体の量を高精度に評価することができ、複数の吐出ユニットで吐出量を揃えることが可能になる。液滴吐出装置を製造時に、複数の吐出ユニットの特性が均一になるように吐出ユニットを形成しようとすれば、極めて高度な加工技術が必要となり製造コストが高くなることや液滴吐出装置の歩留りが低下してしまう。一方で、ある程度の製造誤差を容認しつつ、製造された液滴吐出装置に対して前記のような吐出量の補正を行えば、低コストでありながら吐出量が格段に均一な液滴吐出装置が得られる。
また、複数の吐出ユニットでの吐出量のばらつきは、吐出ユニットの配置位置やデューティ（稼働率）等にも起因しているので、均一な特性の吐出ユニットであっても吐出量のばらつきを生じることがある。このような吐出量のばらつきを低減する観点でも、制御方法等のソフト面で吐出量を補正することは極めて有効である。
なお、前記実施形態では、液状体として固体成分を分散媒に分散させた分散液を用いた例を説明したが、液状体として、固体成分を溶媒に溶解させた溶液を用いてもよいし、液状体として、固体成分を分散媒に分散させた分散液と、この固体成分と同一あるいは別の固体成分を溶媒に溶解させた溶液との混合液を用いてもよい。このような液状体を用いる場合でも、本発明により高精度にかつ高効率で吐出量を評価することが可能である。
また、受理層は、液状体に含まれる成分のうちの溶媒と分散媒との少なくとも一方を吸収するものであればよい。例えば、液状体として溶液と分散液との混合液を用いるとともに、受理層として溶媒を吸収し、かつ分散媒を吸収しないものも用いることもできる。この場合には、受理層のうちの溶媒を吸収した吸収部の面積が評価できればよい。例えば、受理層上に広がった分散媒を通った光により吸収部を撮像可能であれば、その画像を用いて評価することができる。
また、分散媒を通して吸収部を撮像した画像により面積を評価することが難しい場合には、受理層上に広がる分散媒を平面視した分散媒の外側に、吸収部の輪郭全体が配置されるように、吸収部の面積を大きくすればよい。具体的には、受理層を薄くするほど吸収部の面積が大きくなるので、吸収部の面積を評価可能な程度まで受理層の厚みを調整すればよい。この場合には、分散媒から吸収部が余裕をもって張り出すように受理層の厚みを設定し、張り出した部分の階調を用いて閾値を定めることや、ピントを異ならせた複数の画像を用いること等により面積を評価することができる。
また、試験片の所定領域に、複数回数の吐出動作により複数滴の液状体を配置し、配置された液状体の総量を液滴数で割ることにより、吐出量の平均値を求めることもできる。
液滴吐出ヘッドを備えた成膜装置の構成例を示す概略斜視図である。 （ａ）は液滴吐出ヘッドの平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。 制御系の回路構成を示す模式図である。 （ａ）は評価装置及び試験片の構成図、（ｂ）は試験片の拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は吐出量評価方法を示す工程図である。 （ａ）は画像例の模式図、（ｂ）は解析方法の説明図である。 図６（ｂ）と異なる解析方法の説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、吐出量を均一にする方法の一例を示す説明図である。
符号の説明
１・・・成膜装置、２・・・試験片、１２・・・液滴吐出ヘッド（液滴吐出装置）、１７・・・評価装置、１７１・・・ＣＣＤカメラ（撮像部）、１７２・・・光学系、１７３・・・照明部、１７４・・・制御部、１７５・・・記憶部、２１・・・受理層、２２・・・ベース層、１２１・・・ノズルプレート、１２２・・・貯留室、１２３・・・供給路、１２４・・・リザーバ、１２５・・・ノズル、１２７・・・流路形成基板、１２８・・・振動板、１２９・・・圧電駆動素子、Ｕ・・・吐出ユニット、Ｑ１・・・吐出された液状体、Ｑ２・・・配置された液状体、Ｑ１２・・・吸収部

Claims (8)

  1. 溶質を溶媒に溶解させた溶液と分散質を分散媒に分散させた分散液との少なくとも一方を含んだ液状体を吐出する液滴吐出装置において、吐出される液状体の吐出量を評価する方法であって、
    前記液状体に含まれる成分のうちの前記溶媒と前記分散媒との少なくとも一方を吸収する受理層と、この受理層に当接して設けられ前記液状体に含まれる成分のうちの前記受理層に吸収される吸収成分を吸収しないベース層とを有する試験片の前記受理層に、前記液状体を前記液滴吐出装置により吐出する吐出工程と、
    前記吸収成分が前記受理層に広がった吸収部の面積を評価し、この評価結果に基づいて前記液状体の吐出量を評価する評価工程と、を備えていることを特徴とする液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  2. 前記評価工程では、前記吸収部の画像を撮像する撮像処理と、前記画像を解析する解析処理とを行うことにより、前記面積を評価することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  3. 前記解析処理では、前記画像における前記吸収部の階調と、前記画像における前記吸収部の周辺部の階調とを用いて閾値を設定し、この閾値により前記吸収部の輪郭を検出して前記面積を評価することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  4. 前記解析処理では、前記吸収部の階調として前記画像における前記吸収部の周縁部を除いた部分の階調を用いるとともに、前記周辺部の階調として前記画像における前記吸収部の近接部を除いた部分の階調を用いることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  5. 前記解析処理では、前記画像において階調が変化する部分を除去して、前記吸収部の階調と前記周辺部の階調とを求めることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  6. 前記評価工程では、焦点距離を異ならせて複数回数の前記撮像処理を行うとともに、前記解析処理では、前記複数回数の撮像処理により得られた複数の画像を用いて前記閾値を設定することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  7. 前記解析処理では、前記吸収部の階調と前記周辺部の階調との平均値を前記閾値に設定することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
  8. 前記解析処理では、前記閾値の小数点以下を切り上げた整数を第１閾値として前記面積を第１仮評価するとともに、前記閾値の小数点以下を切り捨てた整数を第２閾値として前記面積を第２仮評価し、
    前記第１仮評価により前記面積を評価した値を前記閾値と前記第１閾値との差に反比例して重み付けするとともに、前記第２仮評価により前記面積を評価した値を前記閾値と前記第２閾値との差に反比例して重み付けすることにより前記面積を評価することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置の吐出量評価方法。
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