JP2010194465A

JP2010194465A - 液滴塗布方法及び装置

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Publication number: JP2010194465A
Application number: JP2009042731A
Authority: JP
Inventors: Azusa Hirano; 梓平野; Yasuji Tsuruoka; 保次鶴岡
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】塗布ヘッドのノズルから基板の所定の塗布範囲に吐出される液滴の着弾位置ずれを正しく把握し、その着弾位置精度を向上すること。
【解決手段】液滴塗布方法において、ノズル１１から第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴Ｅ１の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズル１１から第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴Ｅ２の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを求め、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズル１１による液滴の塗布範囲に対する着弾位置ずれを求めるもの。
【選択図】図２

Description

本発明は液滴塗布方法及び装置に関する。

従来、インクジェット塗布方法を用いてカラーフィルタ用基板を製作する技術としては、特許文献１に記載の如く、塗布ヘッドのノズルから吐出される複数の液滴（インク）を、基板の表面に格子状に区画した凹部（画素）に塗布するものがある。凹部に塗布された液滴は乾燥して凹部内に着色層を形成する。

特開平9-73013号公報

カラーフィルタ用基板の品質の確保には、基板の各凹部に必要量の液滴を該凹部の全域に均等厚になるように装填する必要があり、各ノズルから吐出される全ての液滴が対応する凹部からはみ出すことのないように、それら液滴の当該凹部に対する着弾位置精度を向上することが望まれる。

特許文献１では、この着弾位置ずれを抑えるために、ノズルから吐出される液滴が凹部の中央に着弾するように塗布ヘッドを位置調整することを提案しているが、この着弾位置ずれを正しく把握する具体的手段についての記載がない。

本発明の課題は、塗布ヘッドのノズルから基板の所定の塗布範囲に吐出される液滴の着弾位置ずれを正しく把握し、その着弾位置精度を向上することにある。

請求項１の発明は、塗布ヘッドに設けたノズルから吐出される液滴を基板上の所定の塗布範囲に着弾させて塗布する液滴塗布方法において、前記塗布範囲の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とされてなる基板に対し、基板上の塗布範囲の内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置、又はそれらの境界位置から等距離だけ外側に設けた２つの仮想位置を、第１と第２の狙い位置として定め、ノズルから第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズルから第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを求め、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求めるようにしたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌの差の1／2を着弾位置ずれとするようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記基板が検査用基板であり、この検査用基板を用いて求めた着弾位置ずれに基づき、製品用基板の塗布範囲に対する当該ノズルによる液滴の狙い位置を補正するようにしたものである。

請求項４の発明は、ノズルを備えた塗布ヘッドと基板とを該基板の表面に沿う方向で相対移動させる移動手段と、ノズルから吐出されて基板上に着弾した液滴を撮像する撮像部と、撮像部で撮像した液滴の画像に基づいて、当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求める制御部とを有してなる液滴塗布装置であって、基板が塗布範囲の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とされ、制御部が、第１と第２の狙い位置として定めた、基板上の塗布範囲の内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置、又はそれらの境界位置から等距離だけ外側に設けた２つの仮想位置を狙ってノズルから液滴を吐出させるように塗布ヘッドと移動手段の駆動を制御するとともに、ノズルから第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズルから第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを撮像部で撮像した画像に基づいて求め、これら第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求めるようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記制御部が、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌの差の1／2を着弾位置ずれとして求めるようにしたものである。

請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において更に、前記基板上の塗布範囲が格子状をなす多数の凹部のそれぞれからなるようにしたものである。

請求項７の発明は、請求項４〜６のいずれかの発明において更に、前記基板が検査用基板であり、前記制御部が、この検査用基板を用いて求めたノズルの着弾位置ずれに基づき、製品用基板の塗布範囲に対する当該ノズルによる液滴の狙い位置を補正するようにしたものである。

本発明によれば、塗布ヘッドのノズルから基板の所定の塗布範囲に吐出される液滴の着弾位置ずれを正しく把握し、その着弾位置精度を向上し、ひいては必要量の液滴を塗布範囲の全域に均等厚となるように装填することが可能となり、液滴が塗布された基板の品質を確保できる。

図１は液滴塗布装置を示す模式図である。図２は基板を示す模式図である。図３は検査部による検査状態を示す模式図である。図４は基板上に着弾した第１と第２の液滴を示す模式図である。

液滴塗布装置１は、図１に示す如く、ガラス基板Ｇの主たる範囲に区画されている、塗布対象物である製品用基板Ｋが水平状態（図１中、基板Ｋの表面がＸ軸方向とそれに直交するＹ軸方向に沿う状態）で載置される移動テーブル２と、その移動テーブル２を保持してＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構３と、そのＹ軸移動機構３を介して移動テーブル２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構４と、移動テーブル２上の基板Ｋに向けてインク等の塗布液を液滴Ｅとして吐出する複数の塗布ヘッド５と、基板Ｋ上の液滴Ｅを撮像する撮像部６と、撮像部６により撮像された液滴Ｅの画像を表示する表示部７と、それらのＹ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４、各塗布ヘッド５、撮像部６等を制御する制御部８を備えている。

移動テーブル２は、Ｙ軸移動機構３上に積層され、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。この移動テーブル２はＹ軸移動機構３によりＹ軸方向に移動する。尚、移動テーブル２には、基板Ｋが自重により載置されるが、これに限るものではなく、例えば、その基板Ｋを保持するため、静電チャックや吸着チャック等の機構を設けるようにしても良い。このような移動テーブル２の端部には、各塗布ヘッド５の吐出を安定させるための吐出安定部２ａが設けられている。この吐出安定部２ａは、各塗布ヘッド５のダミー吐出用の受皿、及び各塗布ヘッド５の吐出面をワイプするワイプブレード等を有している。

Ｙ軸移動機構３は、移動テーブル２をＹ軸方向に案内して移動させる機構である。このＹ軸移動機構３は制御部８に電気的に接続されており、その駆動が制御部８により制御される。尚、Ｙ軸移動機構３としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構等を用いる。

Ｘ軸移動機構４は、Ｙ軸移動機構３をＸ軸方向に案内して移動させる機構である。このＸ軸移動機構４は制御部８に電気的に接続されており、その駆動が制御部８により制御される。尚、Ｘ軸移動機構４としては、例えば、リニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構やモータを駆動源とする送りネジ移動機構等を用いる。

塗布ヘッド５は、インク等の塗布液を収容する液体タンク（図示せず）から供給される塗布液を複数のノズル１１からそれぞれ液滴Ｅとして吐出するインクジェットヘッドである。この塗布ヘッド５は、液滴Ｅを吐出する複数のノズル１１にそれぞれ対応する複数の圧電素子（図示せず）を内蔵している。各ノズル１１は、所定のピッチ（間隔）で直線一列状に並べて吐出面に形成されている。例えば、ノズル１１の数は数十個から数百個程度であり、ノズル１１の直径は数μmから数十μm程度であり、更に、ノズル１１のピッチは数十μmから数百μm程度である。

この塗布ヘッド５は制御部８に電気的に接続されており、その駆動が制御部８により制御される。塗布ヘッド５は、各圧電素子に対する駆動電圧の印加に応じて各ノズル１１から液滴（インク滴）Ｅを吐出する。ここで、塗布液は揮発性を有している。この塗布液は、基板Ｋ上に残留物として残留する溶質と、その溶質を溶解（分散）させる溶媒とにより構成されている。例えば、塗布液であるインクは、顔料、溶剤（インク溶剤）、分散剤及び添加剤等の各種の成分により構成されている。

ここで、本実施例の液滴塗布装置１は、液晶表示パネルのカラーフィルタ用基板を塗布対象としての製品用基板Ｋとする。実際の製品となる製品用基板Ｋは、図２に示す如く、基板Ｋの表面にブラックマトリックスＢＭとしての格子状のパターンをなす凸部を設けている。そして、液滴塗布装置１の塗布ヘッド５のノズル１１から吐出される着色用の複数の液滴（Ｒ：赤色、Ｇ：緑色、Ｂ：青色のいずれかのインク）を、凸部により区画されて塗布範囲Ａを構成する凹部Ｋ１に所定量塗布する。凹部Ｋ１に塗布された液滴は乾燥して凹部Ｋ１内に着色層を形成する。実際の基板Ｋの格子ＢＭは横に1000列以上、縦に1000行以上の凹部Ｋ１を設けている。

液滴塗布装置１が備える各塗布ヘッド５の各ノズル１１から吐出される液滴を基板Ｋの凹部Ｋ１に塗布するに際しては、塗布ヘッド５を回転機構によりＹ軸方向に対して傾け、塗布ヘッド５の相隣るノズル１１のＹ軸方向ピッチを、移動テーブル２上に載置した基板Ｋの凹部Ｋ１のうち、同一色を着色すべき凹部Ｋ１のＹ軸方向ピッチに合せる。そして、移動テーブル２のＸ軸移動機構４を制御部８により駆動し、移動テーブル２上の基板Ｋを塗布ヘッド５の下方で塗布ヘッド５に対してＸ方向へ相対移動させながら、塗布ヘッド５の各ノズル１１のそれぞれから吐出される複数の液滴、例えば５滴を予め設定された滴下タイミングｔ（滴下時間間隔）で順に基板Ｋの同一色を着色すべき凹部Ｋ１内に塗布する。例えば、塗布ヘッド５の各ノズル１１から赤色Ｒのインクを吐出する場合、赤色を着色する凹部Ｋ１のそれぞれに対してインクを塗布する。尚、塗布ヘッド５の各ノズル１１からの液滴Ｅの吐出周波数（滴下タイミングｔ）を変更することにより、基板Ｋの凹部Ｋ１内におけるＸ軸方向の塗布ピッチｐを調整することができる。

しかるに、液滴塗布装置１は、塗布ヘッド５のノズル１１から製品用基板Ｋの凹部Ｋ１に吐出される液滴Ｅの着弾位置を撮像部６及び制御部８並びに検査用基板Ｊを用いて検査調整するため、以下の構成を備える。

尚、撮像部６は、図３に示すように、ノズル１１から吐出されて検査用基板J（ガラス基板Ｇ上の製品用基板Ｋが区画されている範囲以外の従たる範囲に区画されている。）上に定められた塗布範囲Ａに着弾した液滴Ｅを撮像する撮像カメラであり、各液滴Ｅを検出する検出部として機能する。この撮像部６は制御部８に電気的に接続されており、その駆動は制御部８により制御され、撮像した液滴Ｅの画像を制御部８に送信する。尚、撮像部６としては、例えばＣＣＤ（Charge
Coupled Device）カメラ等を用いる。ここで、撮像部６は、検査用基板Ｊ上の着弾した液滴Ｅを塗布範囲Ａ毎に撮像しても、塗布範囲Ａ複数個単位で撮像しても良いが、本実施例では、塗布範囲Ａ毎に撮像するものとして説明する。

表示部７は、撮像した液滴Ｅの画像等の各種画像を表示する表示装置である。この表示部７は電気的に撮像部６に接続されている。尚、表示部７としては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等を用いる。

制御部８は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。塗布情報は、ドットパターン等の所定の塗布パターン、塗布ヘッド５の傾斜角度、塗布ヘッド５の吐出周波数及び基板Ｋの移動速度に関する情報等を含んでいる。この塗布情報としては、製造塗布用の塗布情報及び検査塗布用の塗布情報（検査用のパターン及び溶媒雰囲気形成用のパターンを含む）が記憶部に格納されている。

液滴塗布装置１の制御部８は、塗布ヘッド５の各ノズル１１から製品用基板Ｋの凹部Ｋ１に吐出される液滴Ｅの着弾位置精度を向上し、ひいては必要量の液滴Ｅを凹部Ｋ１の全域に均等厚となるように装填し、カラーフィルタ用基板の品質を確保すため、以下の如くに動作する。

(A)検査用基板Ｊ
ガラス基板Ｇの製品用基板Ｋに隣接する、従たる範囲に区画される検査用基板Ｊを用いる。検査用基板Ｊは、製品用基板Ｋの格子状をなす多数の凹部Ｋ１と同寸法の格子状の複数の凹部Ｊ１のそれぞれからなる塗布範囲Ａを備える。

検査用基板Ｊは、塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とする。ここで、凹部Ｊ１の底部は、塗布液との接触角が10°以下の親液性が好ましく、凹部Ｊ１の外側域、即ち、格子ＢＭの表面は、接触角が30°、好ましくは40°以上の疎液性が好ましい。尚、本実施例では、凹部Ｊ１の側壁面は、接触角30°程度の疎液性の表面とするが、親液性の表面としても良い。

(B)検査調整手順
(1)吐出工程
移動テーブル２のＹ軸移動機構３、Ｘ軸移動機構４を制御し、移動テーブル２に載置してある検査用基板Ｊを塗布ヘッド５に対するＸＹ方向に移動させ、塗布ヘッド５の直下に検査用基板Ｊの塗布範囲Ａを位置付ける。

このとき、塗布ヘッド５の各ノズル１１について、検査用基板Ｊ上で当該ノズル１１に対応する塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の内側域（親液性の表面）において相対する両側で、その外側域（疎液性の表面）に接する２つの境界位置（本実施例では凹部Ｊ１の相対する側壁の縁）を、当該ノズル１１から吐出させて着弾させる第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２のための第１と第２の狙い位置として定める。例えば、塗布範囲Ａの２つの境界位置、即ち、図４において、塗布範囲Ａの長手方向で対向する両側の縁位置は、検査用基板Ｊの凹部Ｊ１の設計データから知ることができる。

移動テーブル２のＸ軸移動機構４を制御部８により駆動し、移動テーブル２上の検査用基板Ｊを塗布ヘッド５の下方で塗布ヘッド５に対してＸ方向へ相対移動させながら、塗布ヘッド５の各ノズル１１から、当該ノズル１１に対応する塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の上述の第１と第２の狙い位置に向けて第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２を吐出させる。

(2)撮像工程
撮像部６の直下に検査用基板Ｊの塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）を位置付け、塗布ヘッド５の各ノズル１１から上述(1)により当該ノズル１１に対応する塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）に対して着弾させた第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２を撮像する。撮像部６により撮像した第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２の画像を制御部８に送信する。即ち、撮像部６は、図４に示す如く、１つの塗布範囲Ａに対して着弾された第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２を同一視野内に入れて撮像する。

(3)検査工程
制御部８は、撮像部６が撮像した第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２の図４に示す如くの画像に基づいて、塗布ヘッド５の各ノズル１１について、当該ノズル１１から第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴Ｅ１の第１の狙い位置に対する反内側域（外側域）の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズル１１から第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴Ｅ２の第２の狙い位置に対する反内側域（外側域）の側への第２のはみ出し量Ｌを求める。

制御部８は、塗布ヘッド５の各ノズル１１から吐出させた第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２の第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて、当該ノズル１１から吐出された液滴Ｅの塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）に対する着弾位置ずれδを、以下の如くに求める。

まず、検査用基板Ｊは、基板Ｊ上の塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面としたから、塗布範囲Ａの境界位置の内外に跨るように着弾した液滴Ｅ１、Ｅ２は、内側域の側では経時的に自由に広がって変形するものの（図４の鎖線）、外側域の側では一定の概ね円形状の外形を保つ（図４の実線）。即ち、凹部Ｊ１の縁に向けて吐出された液滴Ｅは、凹部Ｊ１の内外に跨って着弾する。液滴Ｅの一部が凹部Ｊ１の外側に着弾した時点では、他の部分は凹部Ｊ１の内側にあって凹部Ｊ１の底部に未だ着弾していない。そのため、液滴Ｅの他の部分は、更に落下を続け、液滴Ｅの凹部Ｊ１の外側に着弾した一部から分断されて凹部Ｊ１の底部に着弾することとなる。この結果、疎液性の表面の凹部Ｊ１の外側（格子ＢＭ）に着弾した液滴Ｅの一部は、着弾時の形状を概ね保って半円形の外形となり、親液性の凹部Ｊ１の底部に着弾した液滴Ｅの他の部分は、濡れ広がって変形する。

このことは、ノズル１１から第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴Ｅ１が第１の狙い位置に対し反内側域（外側域）の側へ第１のはみ出し量Ｕだけはみ出した第１のはみ出し部Ｅ１ａと、ノズル１１から第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴Ｅ２が第２の狙い位置に対し反内側域（外側域）の側へ第２のはみ出し量Ｌだけはみ出した第２のはみ出し部Ｅ２ａは、それらの外形を概ね円形の一部をなすように保形するものであることを意味する。

そして、塗布ヘッド５、又は塗布ヘッド５と移動テーブル２の相対移動手段（Ｙ軸移動機構３及びＸ軸移動機構４）の機械精度等に起因し、あるノズル１１が吐出した第１の液滴Ｅ１の中心ｃ１が第１の狙い位置に対し例えば第１のはみ出し部Ｅ１ａの反対側（塗布範囲Ａの内側域に入る側）にδの着弾位置ずれを生ずる（第１の液滴Ｅ１の中心ｃ１に対する第１のはみ出し部Ｅ１ａの側（保形側）の半径はＵ＋δになる）ときには、当該ノズル１１が吐出する第２の液滴Ｅ２の中心ｃ２も第２の狙い位置に対し同じ方向に同じ量だけずれ、例えば第２のはみ出し部Ｅ２ａの側にδの着弾位置ずれを生ずる（第２の液滴Ｅ２の中心ｃ２に対する第２のはみ出し部Ｅ２ａの側（保形側）の半径はＬ−δになる）ものになる。

このとき、第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２は、共に吐出量を同じくする液滴であるので、基板Ｊ上の塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の疎液面（外側域）の上では概ね同一半径の円形状をなす。従って、第１の液滴Ｅ１の中心ｃ１に対する第１のはみ出し部Ｅ１ａの側（疎液性の表面の側）の半径（Ｕ＋δ）と、第２の液滴Ｅ２の中心ｃ２に対する第２のはみ出し部Ｅ２ａの側（疎液性の表面の側）の半径（Ｌ−δ）が同一をなすものになり、これらの関係から、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌの検出値に基づき、当該ノズル１１による液滴Ｅの塗布範囲Ａに対する着弾位置ずれδを求めることができる。即ち、Ｕ＋δ＝Ｌ−δより、δ＝（Ｌ−Ｕ）／2として求めることになる。

(4)調整工程
塗布ヘッド５の各ノズル１１について、当該ノズル１１が製品用基板Ｋの塗布範囲Ａに対して液滴Ｅを塗布するに際し、上述(3)により検査用基板Ｊを用いて求めた当該ノズル１１の着弾位置ずれδに基づき、製品用基板Ｋの塗布範囲Ａに対する当該ノズル１１による液滴の狙い位置を補正する。

例えば、図４において基板Ｋに対する塗布ヘッド５の移動方向を右方向とした場合、この移動方向において、ノズル１１が吐出した液滴Ｅが塗布範囲Ａの内側域に入る側にδだけの着弾位置ずれを生じていたときには、当該ノズル１１の塗布範囲Ａに対する液滴の狙い位置を塗布ヘッド５の反移動方向へδだけずらすように、塗布ヘッド５及び当該ノズル１１を動作させる。即ち、当該ノズル１１から液滴を吐出させるタイミングを着弾位置ずれδを相殺する分だけ早めるように制御する。これにより、塗布ヘッド５の各ノズル１１から吐出される全ての液滴Ｅを対応する塗布範囲Ａにはみ出すことのないように着弾させ、必要量の液滴Ｅが塗布範囲Ａの全域に均等厚になるように装填できる。

液滴塗布装置１は、全塗布ヘッド５の全ノズル１１のそれぞれについて、上述の着弾位置ずれの検出、それに基づく狙い位置の補正を行なう。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)基板Ｋ上の塗布範囲Ａの内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とし、基板Ｋ上の塗布範囲Ａの内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置を、第１と第２の狙い位置として定め、ノズル１１から第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴Ｅ１の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズル１１から第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴Ｅ２の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを求め、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズル１１による液滴の塗布範囲Ａに対する着弾位置ずれδを求めることができる。これにより、疎液性の表面上で外径が円形上に保たれた液滴の一部と、この液滴と塗布領域Ａとの相対的な位置関係とによって、液滴の着弾位置ずれを正確に求めることができる。

(b)第１と第２の液滴Ｅ１、Ｅ２は、基板Ｊ上の塗布範囲Ａ（凹部Ｊ１）の疎液性の表面（外側域）の上では概ね同一半径の円形状をなす。従って、第１の液滴Ｅ１の中心ｃ１に対する第１のはみ出し部Ｅ１ａの側（疎液性の表面の側）の半径（Ｕ＋δ）と、第２の液滴Ｅ２の中心ｃ２に対する第２のはみ出し部Ｅ２ａの側（疎液性の表面の側）の半径（Ｌ−δ）が同一をなすものになり、Ｕ＋δ＝Ｌ−δより、δ＝（Ｌ−Ｕ）／2とすることができる。液滴の着弾位置ずれを簡単な数式により容易に求めることができる。

(c)上述(a)の基板Ｊ上の塗布範囲Ａは、カラーフィルタ用基板ではその画素となる凹部Ｊ１であり、凹部Ｊ１の相対する両側壁を、第１と第２の狙い位置の基準となる２つの境界位置とすることができる。

(d)上述(a)の基板Ｊが検査用基板であり、この検査用基板Ｊを用いて求めたノズル１１の着弾位置ずれδに基づき、製品用基板Ｋの塗布範囲Ａに対する当該ノズル１１による液滴の狙い位置を補正する。これにより、塗布ヘッド５の各ノズル１１から吐出される全ての液滴Ｅを対応する塗布範囲Ａにはみ出すことのないように着弾させ、必要量の液滴Ｅが塗布範囲Ａの全域に均等厚になるように装填できる。これにより、製品用基板Ｋであるカラーフィルタ基板の各画素に形成される塗布膜を画素間で均一な厚さに形成することができ、カラーフィルタ基板の品質を向上させることができ、ひいては、このカラーフィルタ基板を用いて製造された液晶表示パネルの表示品質を向上させることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、塗布ヘッド５の各ノズル１１から吐出される液滴の第１と第２の狙い位置は、基板上の塗布範囲の内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置そのものとすることに限らず、それらの境界位置から等距離だけ外側に設けた２つの仮想位置のそれぞれとするものでも良い。また、検査用基板Ｊを用いて液滴Ｅの着弾位置ずれδを求めたが、製品用基板の一部を用いて行っても良い。即ち、生産に供する複数の製品用基板のうちの１枚を検査用基板として用いても良い。更に、検査用基板Ｊと製品用基板Ｋとが単一のガラス基板Ｇに形成されたものとしたが、それぞれの基板Ｋ、Ｊを個別に設けても良い。

本発明は、塗布ヘッドのノズルから基板の所定の塗布範囲に吐出される液滴の着弾位置ずれを正しく把握し、その着弾位置精度を向上することができる。

１液滴塗布装置
５塗布ヘッド
６撮像部
８制御部
１１ノズル

Claims

塗布ヘッドに設けたノズルから吐出される液滴を基板上の所定の塗布範囲に着弾させて塗布する液滴塗布方法において、
前記塗布範囲の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とされてなる基板に対し、
基板上の塗布範囲の内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置、又はそれらの境界位置から等距離だけ外側に設けた２つの仮想位置を、第１と第２の狙い位置として定め、
ノズルから第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズルから第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを求め、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求めることを特徴とする液滴塗布方法。
前記第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌの差の1／2を着弾位置ずれとする請求項１に記載の液滴塗布方法。
前記基板が検査用基板であり、この検査用基板を用いて求めた着弾位置ずれに基づき、製品用基板の塗布範囲に対する当該ノズルによる液滴の狙い位置を補正する請求項１又は２に記載の液滴塗布方法。
ノズルを備えた塗布ヘッドと基板とを該基板の表面に沿う方向で相対移動させる移動手段と、
ノズルから吐出されて基板上に着弾した液滴を撮像する撮像部と、
撮像部で撮像した液滴の画像に基づいて、当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求める制御部とを有してなる液滴塗布装置であって、
基板が塗布範囲の内側域を親液性の表面、外側域を疎液性の表面とされ、
制御部が、
第１と第２の狙い位置として定めた、基板上の塗布範囲の内側域において相対する両側で外側域に接する２つの境界位置、又はそれらの境界位置から等距離だけ外側に設けた２つの仮想位置を狙ってノズルから液滴を吐出させるように塗布ヘッドと移動手段の駆動を制御するとともに、
ノズルから第１の狙い位置を狙って着弾させた第１の液滴の第１の狙い位置に対する反内側域の側への第１のはみ出し量Ｕと、当該ノズルから第２の狙い位置を狙って着弾させた第２の液滴の第２の狙い位置に対する反内側域の側への第２のはみ出し量Ｌを撮像部で撮像した画像に基づいて求め、これら第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌに基づいて当該ノズルから吐出された液滴の着弾位置ずれを求める液滴塗布装置。
前記制御部が、第１と第２のはみ出し量Ｕ、Ｌの差の1／2を着弾位置ずれとして求める請求項４に記載の液滴塗布装置。
前記基板上の塗布範囲が格子状をなす多数の凹部のそれぞれからなる請求項４又は５に記載の液滴塗布装置。
前記基板が検査用基板であり、前記制御部が、この検査用基板を用いて求めたノズルの着弾位置ずれに基づき、製品用基板の塗布範囲に対する当該ノズルによる液滴の狙い位置を補正する請求項４〜６のいずれかに記載の液滴塗布装置。