JP2010227789A - 着弾位置検証方法及びインクジェット装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクジェット装置のノズル6aからは、実基板W0に形成されているBM格子11により区画された多数の画素部12に、インク9を着弾させることができる。インク9に対して撥液性を有している検証用基板W1に対して、ノズル6aからインク9を着弾させる。検証用基板W1上に着弾させたインク9の画像を基準座標と対応つけて取得すると共に、取得した当該画像に、前記BM格子11と同じ形状を有するように作成され前記基準座標と対応付けられている格子形状情報を、前記基準座標を一致させてモニタ27にオーバーレイ表示する。
【選択図】 図5
Description
近年、このカラーフィルタを効率よく製造する装置として、ガラス基板上に形成された多数の微細な画素部に、R、G、Bの各インクをインクジェットヘッドから供給して、R、G、Bの色画素を形成するインクジェット装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。前記画素部は、画素形成用格子(ブラックマトリックス格子)により区画されることでガラス基板上に多数形成されていて、一つの画素部には例えば6〜8滴のインクが供給され、各画素部は色付けられる。
このために、製品とするためのガラス基板の各画素部に対してインクを着弾させ、これをカメラで撮像して検証する方法が考えられる。しかし、この場合、製品とするためのガラス基板の画素部の表面はインクに対して親液性を有しているので、当該画素部にインクを着弾させると当該インクは表面で広がった状態となる。このため、カメラで撮像しても、画素部の領域の内のどの位置にインクが着弾したかを正確に検証することができない。
そこで、本発明は、インクの着弾位置の検証が容易となる着弾位置検証方法、及び、インクの着弾位置の検証が可能となるインクジェット装置を提供することを目的とする。
この場合、インクの着弾を、前記複数の代表部分のみ又は当該代表部分を含む広い部分(例えば全面や一列すべて)に対して行ってもよいが、インクの画像の取得は、検証用基板の全面ではなく代表部分でよいので、検証作業時間が短くて済む。
この場合、着弾させたインクの位置と比較する格子形状情報を、制御部によって切り替えることができる。例えば、撮像装置が取得した画像に、第一情報をオーバーレイ表示させれば、設計上の画素形成用格子に対するインクの着弾位置を確認することができ、第二情報をオーバーレイ表示させれば、製造後の実基板の画素形成用格子に対するインクの着弾位置を確認することができ、また、第三情報をオーバーレイ表示させれば、装置本体上に載置した実基板の画素形成用格子に対するインクの着弾位置を確認することができる。
図1はインクジェット装置の実施の一形態を示す斜視図である。このインクジェット装置は、装置本体8と、この装置本体8における各種動作を制御する制御装置20とを備えている。装置本体8は、機台1、当該機台1上に設けられた吸着テーブル2、塗布ガントリ3及びカメラガントリ4を備えている。装置本体8には、XYZの直交座標である基準座標が規定されている。なお、以下では、前記基準座標をXYZ座標と呼ぶ。Z方向は鉛直方向であり、X方向及びY方向は水平面上の方向であり、X方向、Y方向及びZ方向は相互に直交する。
塗布ガントリ3は、複数個のインクジェットヘッド6(以下、ヘッド6という)を一組として有しているヘッド体(ヘッド群)7を、複数整列させて搭載したヘッド搭載部(ヘッド搭載フレーム)5を備えている。塗布ガントリ3は吸着テーブル2上の実基板W0又は検証用基板W1を跨ぐ形状であり、複数のヘッド体7は実基板W0又は検証用基板W1の上方に位置する。
このようにしてカラーフィルタを作製するが、インク9を実基板W0に塗布する塗布作業の準備として、後にも説明するが、実基板W0の各画素部12の設計上の位置(例えば各画素部12の中央)に正しくインク9の着弾位置が存在するか否かの検証を行う必要がある。そこで、本発明では、この検証のために、図2(b)に示しているように、実基板W0での代わりとして、検証用基板W1に対してヘッド6からインク9を滴下させる。検証用基板W1については後に説明する。
前記検証用基板W1は、着弾位置を検証するための専用基板であり、表面(上面)の全面において、インク9に対して撥液性を有している。この撥液性は、例えばインク9の接触角θが40°以上となる性質である(例えば、インクの表面張力が25mN/mであれば、接触角θは40°以上となる物理性質を有するものである)。また、検証用基板W1は、実基板W0のようにBM格子11が形成されておらず表面が平坦である板であり、その表面全体において撥液性を有している。図1の検証用基板W1は、1枚であり、吸着テーブル2に載せられた状態にある実基板W0の外周輪郭形状と同等以上の大きさを有している。なお、吸着テーブル2上に載せられる実基板W1の大きさが複数種類である場合は、これに合わせて検証用基板W1を複数枚で一組のものとしてもよい。
図1に示しているように、検証用基板W1を装置本体8の吸着テーブル2に設置し(図4のステップS1)、塗布ガントリ3を待機位置(図1の状態)よりX方向に移動させながら、図2(b)に示しているように、検証用基板W1に対して所定のノズル6aからインク9を着弾させる(ステップS2)。この着弾は、検証用基板W1を実基板W0としたならば一つの画素部12に対して、1滴のインク9を着弾させるようにして行う。
図5はインク9を着弾させた検証用基板W1の説明図であり、図5(a)は全体平面図である。図5(a)の着弾させた複数のインクのうちの、インク9−1をX方向の第一の基準とし、インク9−2をX方向の第二の基準とする。これら第一の基準及び第二の基準の座標を、制御装置20は知ることができる。なお、基準とする着弾インクは、インク9−1、インク9−2以外であってもよく、インク9−1、インク9−3をY方向の基準としてもよい。
図5(b)は、図5(a)の検証用基板W1の一部分A1をモニタ27に表示(オーバレイ表示)させた様子を示し、図5(c)は図5(a)の検証用基板W1の他部分A2をモニタ27に表示(オーバーレイ表示)させた様子を示している。
図5(b)に示しているように、オーバーレイ表示をする際、前記第一の基準(インク9−1)と、格子形状情報が有する基準となる格子の中心とを、一致させる。
以上より、検証作業者は、モニタ27を見ることで、格子形状情報に基づく格子形状Vに対してインク9がはみ出していないことを視覚的に確認することができる。つまり、実基板W0にインクを塗布した場合のシミュレーションを行うことができる。
しかし、図5(c)に示している部分A2では、仮想上の画素部G内にインク9が存在しているが、中央よりもY方向に少しずれていることが視覚的に確認される。この場合、実基板W0であるならば、実際の画素部12の中央からY方向に少しずれた位置にインク9が着弾することとなる。
この場合、インク9の着弾及びカメラ10aによる画像の取得は、検証用基板W1の全面ではなく代表部分のみでよいため、検証作業時間が短くて済む。なお、離れた二つの代表部分間におけるインク9の着弾位置は、当該代表部分の双方をモニタ27によって検証作業者が確認することで、推定することができる。つまり図5(b)(c)に示しているように、代表部分A1と代表部分A2との間では、インク9の着弾位置がY方向へ徐々に位置ずれしていると推定することができる。この場合には、代表部分A1及び代表部分A2の両隅部の検証を行う本実施形態では、検証用基板W1の全範囲で検証を行ったことと等価とすることが可能となる。すなわち、両隅部は、塗布範囲の内の最大距離が隔てられた部分であるため、座標誤差も最大となることが予想されるので、検証用基板W1の全範囲で検証を行ったことと等価とすることが可能となる。
つまり、一つ目の格子形状情報として、実基板W0を作製するためのBM格子11の設計値に基づいて作成された第一情報がある。これは、設計上のBM格子11の形状についての情報を、制御装置20によって、前記XY座標に座標変換し、記憶装置25に記憶させたものである。
二つ目の格子形状情報として、実基板W0を製造した後のBM格子11を、装置本体8外で計測した計測値に基づいて作成された第二情報がある。これは、実基板W0の製造メーカにおいて、完成した実基板W0のBM格子11の形状を計測した計測値を利用するものであり、この計測値についての情報を、制御装置20によって、前記XY座標に座標変換し、記憶装置25に記憶させたものである。
また、三つ目の格子形状情報として、装置本体8上に載置した実基板W0のBM格子11を、当該装置本体8で座標管理されている前記カメラ10aで撮像して計測した計測値に基づいて得られた第三情報がある。これは、BM格子11が形成されている実基板W0を装置本体8の吸着テーブル2上に設置した状態で、制御装置20によって、当該実基板W0のBM格子11を前記カメラ10aを用いて実測し、この際に得られた計測値についての情報を、前記XY座標に座標変換し、記憶装置25に記憶させたものである。
この場合、検証作業者が、着弾させたインク9の位置と比較する格子を切り替えることができ、例えば、実際に使用する実基板W0の画素部12におけるインク9の着弾位置のずれや(第三情報の場合)、インク9の着弾位置と設計上の画素部との位置とのずれ(第一情報の場合)等を、検証することが可能となる。
この結果、従来のように、画素部とこの画素部内に着弾しているインクを撮像し画像処理することで数値化して比較演算する必要がなく、検証時間の短縮化が可能となり、迅速に塗布作業に進むことができ、カラーフィルタの製造効率を向上させることができる。
また、塗布作業のために、実基板W0を吸着テーブル2上に載置するとき、前記着弾位置検証でオーバーレイ表示する際に前記基準とした着弾インク9−1(図5参照)の位置(座標)に、実基板W0の基準となるBM格子11の中心位置を一致させればよいが、実基板W0をオフセットして載置させてもよい。この場合、当該塗布作業前に行う前記着弾位置検証(着弾位置検証方法)において、格子形状情報を同じ量だけオフセットさせてオーバーレイ表示させれば、実基板W0をオフセットさせて載置する場合における着弾位置の検証(シミュレーション)が可能となる。
また、インクの画像を撮像して検証する代表部分は五カ所以外であってもよく、少なくとも二カ所であればよく、例えば、部分A1と部分A2との二カ所のみであってもよい。
また、前記実施形態では、カラーフィルタの製造に用いられる塗布装置について説明したが、有機ELを含むフラットパネルディスプレイや太陽電池等の製造に用いられる塗布装置にも適用できる。
Claims (4)
- 実基板に形成されている画素形成用格子により区画された多数の画素部にインクを着弾させるノズルを有するインクジェット装置の、当該ノズルからのインクの着弾位置を検証する着弾位置検証方法であって、
前記インクに対して撥液性を有している検証用基板に対して、前記ノズルから前記インクを着弾させ、
前記検証用基板上に着弾させた前記インクの画像を基準座標と対応つけて取得すると共に、取得した当該画像に、前記画素形成用格子と同じ形状を有するように作成され前記基準座標と対応付けられている格子形状情報を、前記基準座標を一致させてオーバーレイ表示することを特徴とする着弾位置検証方法。 - 前記検証用基板の全面の内の、少なくとも相互が離れた複数の代表部分に対して、前記ノズルから前記インクを着弾させ、
前記代表部分における前記インクの画像を取得する請求項1に記載の着弾位置検証方法。 - 画素形成用格子により区画された多数の画素部が形成されている実基板に、インクを塗布して着色基板を装置本体上で作製するインクジェット装置であって、
前記インクを滴下させるノズルを有していると共に前記装置本体に規定されている基準座標で座標管理されて移動可能であるインクジェットヘッドと、
前記ノズルから滴下させた前記インクの画像を取得する撮像装置と、
前記画素形成用格子と同じ形状を有している格子形状情報を前記基準座標と対応付けて記憶している記憶部と、
前記撮像装置が取得した前記画像を前記基準座標と対応つけて取得すると共に、当該画像に前記格子形状情報を前記基準座標を一致させて表示部にオーバーレイ表示させる制御部と、
を備えていることを特徴とするインクジェット装置。 - 前記記憶部は、前記格子形状情報として、前記画素形成用格子の設計値に基づいて作成された第一情報、製造後の実基板の前記画素形成用格子を前記装置本体外で計測した計測値に基づいて作成された第二情報、及び、前記装置本体上に載置した実基板の前記画素形成用格子を計測した計測値に基づいて作成された第三情報の内の、少なくとも二つを記憶し、
前記制御部は、前記第一情報、前記第二情報及び前記第三情報の内の、前記少なくとも二つを切り替えて、前記撮像装置が取得した前記画像にオーバーレイ表示させる機能を有している請求項3に記載のインクジェット装置。
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