JP2014144409A - インクジェット塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】図面データから塗布に必要な情報を受け取り、短時間でインクジェット塗布をすることが可能なインクジェット塗布装置を提供する。
【解決手段】基板上に形成される線分および曲線の座標情報を含めた描画情報を有する図面データを制御部が取り込んで、描画情報より得られる線分および曲線で形成される基板上の閉領域内に塗布液を塗布するインクジェット塗布装置であって、図面データの描画情報から与えられる線分および曲線の中から、交点を有する線分および曲線が連結して閉領域を形成する組合せを検出することによって、基板上の閉領域を検出する閉領域検出手段と、閉領域検出手段が検出した結果をもとに、各閉領域の位置情報および各閉領域の輪郭情報を座標情報で有する配置データの作成を行う配置データ作成手段と、を有し、配置データをもとに基板上の閉領域の内部にあたる位置に塗布液を吐出するよう塗布ヘッドの塗布動作を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板上にインクジェット法により塗布膜パターンを形成するインクジェット塗布装置に関するものである。

液晶ディスプレイに用いられるパネルの製造工程には、パネルを構成するガラス基板などの基板の一部に導電性材料などの配線パターンを形成する工程がある。この配線パターンを形成する手段として、配線パターンの材料を塗布液としてインクジェット法により基板に塗布するインクジェット塗布装置を用いられることがある。

このインクジェット塗布装置では、塗布液を塗布する基板上の領域である塗布領域の位置情報があらかじめプログラムとして塗布装置に与えられ、塗布ヘッドがこの塗布領域の上方に差し掛かった際に、この塗布領域内へ塗布ヘッドから塗布液が吐出される。

基板上の塗布領域の情報はｄｘｆファイルやガーバデータなどＣＡＤデータ（図面データ）で与えられる場合がある。具体的には、この図面データは、図８で示すような基板Ｗ中の閉領域である塗布領域９１を形成する線分や曲線の描画情報を有している。塗布装置は、この情報を読み込んで、塗布制御データを作成し、この塗布制御データをもとに塗布動作を制御する。

この塗布制御データは、特許文献１に示す記録紙に印刷を行うインクジェットプリンタで用いられているような、たとえばビットマップ形式の画像データであることが一般的である。この場合、基板Ｗ全体の画像が所定幅の複数の格子（ビット）に細分化され、各ビットごとに塗布液の吐出のオンもしくはオフの情報が与えられる。そして、塗布領域９１の内部を含むビットの少なくとも一部では吐出がオンとなっており、塗布装置は、吐出がオンとなっているビットに相当する基板上の箇所に塗布液を吐出するように塗布動作を制御する。

図９は、基板Ｗ全体の画像が細分化された例である。図９では、基板Ｗのイメージが幅ｂの複数のビットに細分化されており、これらのビットの中でハッチングで示したビットは、塗布領域の内部を含むビットである。このハッチングで示したビットが吐出オンとなり、また、その他のビットは吐出オフとなる。そして、塗布装置は吐出オンとなったビットへ塗布液を吐出するように塗布動作を制御する。

特開平６−４０１２４号公報

しかし、上記特許文献１に記載されたような塗布制御データを作成するインクジェット塗布装置では、塗布制御データの作成に時間がかかり、また、塗布動作も時間がかかるという問題があった。具体的には、基板Ｗが大面積化するにしたがい、塗布制御データのデータ量が膨大になるおそれがあった。たとえば、インクジェットプリンタで扱う記録紙の寸法が約３００ｍｍ×約２００ｍｍであるのに対し、ディスプレイ用の基板の大きさが約１２００ｍｍ×１０００ｍｍであった場合、ビットの寸法が同じならばデータ量は約２０倍にもなり、塗布制御データの作成に時間がかかっていた。

また、塗布ヘッド９３は一方向（図９ではＸ軸方向）に移動しながらノズル９４から吐出オンのビットにあたる箇所に塗布液を吐出するが、各ビットごとに吐出オンか否かの確認を行いながら動作するため、塗布ヘッド９３の一回の移動はビットの幅相当の距離に限られ、そして塗布液の吐出が完了した信号を得てからでなければその次のビットへ移動できないことから、塗布動作も時間がかかっていた。

また、図９においてハッチングで示しているように、塗布領域９１の存在範囲は２×３ビットであって、塗布領域９１と同じ大きさの塗布領域９２の存在範囲は２×２ビットであるといったように、ビットマップにすると塗布領域の大きさの把握に誤差が生じるおそれもあった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、図面データから塗布に必要な情報を受け取り、短時間でインクジェット塗布をすることが可能なインクジェット塗布装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明のインクジェット塗布装置は、インクジェット法により塗布液を吐出する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドの塗布動作を制御する制御部と、を備え、基板上に形成される線分および曲線の座標情報を含めた描画情報を有する図面データを前記制御部が取り込んで、前記描画情報より得られる線分および曲線で形成される基板上の閉領域内に塗布液を塗布するインクジェット塗布装置であって、前記図面データの前記描画情報から与えられる線分および曲線の中から、交点を有する線分および曲線が連結して前記閉領域を形成する組合せを検出することによって、基板上の前記閉領域を検出する閉領域検出手段と、前記閉領域検出手段が検出した結果をもとに、各前記閉領域の位置情報および各前記閉領域の輪郭情報を座標情報で有する配置データの作成を行う配置データ作成手段と、を有し、前記配置データをもとに基板上の前記閉領域の内部にあたる位置に塗布液を吐出するよう前記塗布ヘッドの塗布動作を制御することを特徴としている。

上記インクジェット塗布装置によれば、制御部が、各閉領域の位置情報および各閉領域の輪郭情報を座標データで有する配置データを作成する、配置データ作成手段を有し、配置データをもとに基板上の閉領域内にあたる位置に塗布液を吐出するよう塗布ヘッドの塗布動作を制御することにより、データ作成および塗布に要する時間を短くすることができる。具体的には、配置データが各閉領域の位置情報および各閉領域の輪郭情報が座標で表されることにより、画像データを作成する場合と比較してデータ量が非常に小さくなり、データの作成時間を短縮することができる。また、配置データをもとに閉領域の内部にあたる位置に塗布液を吐出するよう塗布ヘッドの塗布動作を制御することにより、閉領域内に所定の滴数だけ塗布を行えば良いという制御が可能となるため、画像データを作成する場合では各ビット毎に塗布を行うか否かの判断をすることと比較して、塗布にかかる時間を短縮することができる。

また、前記制御部は、前記配置データの中から、同一の輪郭を有する前記閉領域の群である同一輪郭群を検出し、前記同一輪郭群に対して塗布液を吐出するよう塗布動作を制御すると良い。

こうすることにより、塗布を行う閉領域が同一輪郭である場合において、塗布を行う閉領域を閉領域全体から効率的に検出することが可能である。

また、前記制御部は、前記配置データの中から、同一ピッチで配列されている前記閉領域の群である同一ピッチ群を検出し、前記同一ピッチ群に対して塗布液を吐出するよう塗布動作を制御すると良い。

こうすることにより、塗布を行う閉領域が同一ピッチで配列されている場合において、塗布を行う閉領域を閉領域全体から効率的に検出することが可能である。

本発明のインクジェット塗布装置によれば、図面データから塗布に必要な情報を受け取り、短時間でインクジェット塗布をすることが可能である。

本発明の一実施形態におけるインクジェット塗布装置の概略図である。 本実施形態で用いる図面データの一例である。 本実施形態における交点の探索例および最小構成化の実施例である。 本実施形態における閉領域の検出例である。 本実施形態における基板上の閉領域の検出結果例である。 同一形状の閉領域の検出結果例である。 同一間隔で配列された閉領域の検出結果例である。 塗布領域を有する基板の模式図である。 従来の塗布制御データの作成例である。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるインクジェット塗布装置の概略図である。
塗布装置１は、塗布部２、塗布ステージ３、アライメント部４、および制御部５を備えており、塗布部２が塗布ステージ３上の基板Ｗの上方を移動しながら塗布部２内のノズルから塗布液の液滴を吐出することにより、基板Ｗへの塗布動作が行われる。また、塗布部２が基板Ｗへ液滴を吐出する前に、アライメント部４が基板Ｗのアライメントマークを撮像し、その結果にもとづいて制御部５が塗布ステージ３の位置および角度を調節して基板Ｗの位置ずれを補正する。また、制御部５はあらかじめ基板Ｗ上の塗布領域の情報を図面データから取得し、この取得結果にもとづいて塗布部２による塗布動作を制御する。

なお、以下の説明では、基板Ｗへの液滴吐出時に塗布部２が移動する（走査する）方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

塗布部２は、塗布ヘッド１０、および塗布ヘッド移動装置１２を有している。塗布ヘッド１０は塗布ヘッド移動装置１２によって塗布ステージ３上の基板Ｗの任意の位置まで移動することが可能であり、吐出位置まで移動した後、塗布ヘッド１０はノズル１１から各吐出対象に対して液滴の吐出を行う。

塗布ヘッド１０は、Ｙ軸方向を長手方向とする略直方体の形状を有し、複数の吐出ユニット１３が組み込まれている。

吐出ユニット１３には、複数のノズル１１が設けられており、吐出ユニット１３が塗布ヘッド１０に組み込まれることにより、ノズル１１が塗布ヘッド１０の下面に配列される形態をとる。

また、塗布ヘッド１０は配管を通じてサブタンク１５と連通している。サブタンク１５は、塗布ヘッド１０の近傍に設けられており、サブタンク１５と離間して設けられたメインタンク１６から配管を経由して供給された塗布液を一旦貯蔵し、その塗布液を塗布ヘッド１０へ高精度で供給する役割を有する。サブタンク１５から塗布ヘッド１０へ供給された塗布液は、塗布ヘッド１０内で分岐され、各吐出ユニット１３の全てのノズル１１へ供給される。

各ノズル１１はそれぞれ駆動隔壁１４を有し、制御部５からそれぞれのノズル１１に対する吐出のオン、オフの制御を行うことにより、任意のノズル１１の駆動隔壁１４が伸縮動作し、液滴を吐出する。なお、本実施形態では、駆動隔壁１４としてピエゾアクチュエータを用いている。

また、各ノズル１１からの液滴の吐出を安定させるために、塗布待機時には塗布液が各ノズル１１内で所定の形状の界面（メニスカス）を維持してとどまる必要があり、そのため、サブタンク１５内には真空源１７によって所定の大きさの負圧が付与されている。なお、この負圧は、サブタンク１５と真空源１７との間に設けられた真空調圧弁１８によって調圧されている。

塗布ヘッド移動装置１２は走査方向移動装置２１、シフト方向移動装置２２、および枢動装置２３を有しており、塗布ヘッド１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、また、Ｚ軸方向を回転軸として枢動させる。

走査方向移動装置２１は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０をＸ軸方向に移動させる。

走査方向移動装置２１が駆動し、基板Ｗの上方で塗布ヘッド１０が走査しながらノズル１１から液滴を吐出することにより、Ｘ軸方向に並んだ塗布領域に対して連続的に塗布液の塗布を行う。

シフト方向移動装置２２は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０をＹ軸方向に移動させる。

これにより、塗布ヘッド１０内で吐出ユニット１３同士が間隔を設けて設置されている場合に、一度塗布ヘッド１０をＸ軸方向に走査させながら塗布を行った後、塗布ヘッド１０をＹ軸方向にずらし、その間隔を補完するように塗布することで、基板Ｗの全面へ塗布を行う。

また、基板ＷのＹ軸方向の幅が塗布ヘッド１０の長さよりも長い場合であっても、１回の塗布動作が完了するごとに塗布ヘッド１０をＹ軸方向にずらし、複数回に分けて塗布を行うことにより、基板Ｗの全面へ塗布を行うことが可能である。

枢動装置２３は、Ｚ軸方向を回転軸とする回転ステージであり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０を枢動させる。

この枢動装置２３によって塗布ヘッド１０の角度を調節することにより、塗布ヘッド１０の走査方向と直交する方向（Ｙ軸方向）のノズル１１の間隔を調節し、塗布領域およびの寸法および液滴の大きさに適した間隔とする。

塗布ステージ３は、基板Ｗを固定する機構を有し、基板Ｗへの塗布動作はこの塗布ステージ３の上に基板Ｗを載置し、固定した状態で行われる。本実施形態では、塗布ステージ３は吸着機構を有しており、図示しない真空ポンプなどを動作させることにより、基板Ｗと当接する面に吸引力を発生させ、基板Ｗを吸着固定している。

また、塗布ステージ３は図示しない駆動装置によりＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し、また、Ｚ軸方向を回転軸として枢動することが可能であり、塗布ステージ３の上に載置された基板Ｗが有するアライメントマークをアライメント部４が確認した後、この確認結果に基づいて基板Ｗの載置のずれを修正する際、塗布ステージ３が移動し、また、枢動する。なお、塗布ステージ３の移動および枢動は、基板Ｗの載置状態の微調整が目的であるため、塗布ステージ３が移動可能な距離、枢動可能な角度は微少であっても構わない。

アライメント部４は、画像認識カメラ２４、走査方向移動装置２５およびシフト方向移動装置２６を有している。画像認識カメラ２４は、走査方向移動装置２５およびシフト方向移動装置２６に組み付けられており、これらの移動装置を駆動させることにより、画像認識カメラ２４はＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することが可能である。

画像認識カメラ２４は、本実施形態ではモノクロのＣＣＤカメラであり、画像取得のタイミングについて外部からの制御が可能である。制御部５により指示を与えることで、この画像認識カメラ２４は画像データを取得し、この取得した画像データはケーブルを介して制御部５へ転送される。

走査方向移動装置２５は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて画像認識カメラ２４およびシフト方向移動装置２６を塗布ヘッド１０のＸ軸方向に移動させる。

シフト方向移動装置２６は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて画像認識カメラ２４をＹ軸方向に移動させる。

ここで、制御部５により走査方向移動装置２５およびシフト方向移動装置２６の駆動を制御することにより、画像認識カメラ２４は塗布ステージ３に載置された基板Ｗに対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動し、複数の位置で基板Ｗのアライメントマークを撮像する。

そして、撮像された各アライメントマークの位置情報をもとに制御部５が基板Ｗの載置ずれを計算し、この載置ずれを補正するように制御部５が塗布ステージ３を動作させる。

制御部５は、コンピュータ、シーケンサなどを有し、塗布ヘッド１０への送液、ノズル１１からの液滴の吐出および吐出量の調節、画像認識カメラ２４による画像取得、各移動機構の駆動などの動作の制御を行う。

また、制御部５は、解析装置３１を有し、基板Ｗへの塗布動作の前に取得した図面データを解析して基板Ｗ上の塗布領域の位置、形状などの情報を検出する。

解析装置３１は、ＣＰＵおよびＲＡＭやＲＯＭを有するコンピュータであり、取り込んだ図面データが有する線分や曲線の描画情報をもとに、これら線分や曲線によって形成される基板Ｗの閉領域を検出する閉領域検出手段を有する。

また、解析装置３１は、各閉領域の位置情報および輪郭情報から形成される各閉領域の配置の情報である配置データを、上記閉領域検出手段が検出した結果をもとに作成する配置データ作成手段も有している。

また、解析装置３１は、ハードディスクやＲＡＭまたはＲＯＭなどのメモリからなる、各種情報を記憶する記憶装置を有しており、上記配置データ作成手段によって形成した配置データはこの記憶装置に保存される。また、塗布に必要なその他のデータも、この記憶装置に保存される。

次に、本実施形態の塗布装置１が塗布領域の情報を図面データから取得する過程について説明する。

まず、塗布対象となる基板Ｗに形成されている線分および曲線の情報を含む図面データが塗布に先立って制御部５に与えられ、制御部５は、それを取り込む。これら線分および曲線は、実際に基板Ｗに形成されている配線などの輪郭を形成するものである場合のほかに、塗布領域を指定するための仮想の閉領域の輪郭を形成するものである場合がある。

次に、図面データの描画情報をもとに、図面データ上の全ての線分および曲線を解析装置３１が把握する。

図２に、本実施形態で用いる図面データの一例を示す。

図２（ａ）は、図面データに含まれる１本の線分の描画情報である。ここでは、線分の始点の座標および終点の座標が示されており、制御部５の解析装置３１はこれら始点および終点の座標をそれぞれ読み込むことによって、基板Ｗに線分が設けられていることを把握する。

具体的には、図２（ａ）内の１０と入力されている行の下の行に始点のＸ座標が入力されており、２０と入力されている行の下の行に始点のＹ座標が入力されており、３０と入力されている行の下の行に始点のＺ座標が入力されている。また、１１と入力されている行の下の行に終点のＸ座標が入力されており、２１と入力されている行の下の行に終点のＹ座標が入力されており、３１と入力されている行の下の行に終点のＺ座標が入力されている。すなわち、図２（ａ）は図面上に図２（ｂ）で示す線分が描画されていることを表しており、解析装置３１は図２（ｂ）で示す線分が基板Ｗ上に存在することを図２（ａ）の情報から把握する。

なお、図２（ａ）の情報には始点および終点のＺ座標の情報も含まれているが、本実施形態のように基板面上の線分および曲線の集合を表すような二次元の描画の図面データの場合は、たとえば全て座標ゼロで入力されている。そこで、本実施形態では、解析装置３１はＸ座標およびＹ座標の情報のみを読み取って、線分を把握するようにしている。

また、図面データでは、図２（ａ）のように線分の描画情報を線分ごとに表す形式のほかに、図示しないが、片方の線分の終点の座標ともう片方の線分の始点の座標が同一であり連結された線分（いわゆるポリライン）の描画情報がまとめて表される形式も存在する。この場合、解析装置３１は、このポリラインの描画情報を解析し、線分単位で把握する。

また、図面データ内の描画情報は、図２（ａ）のような線分の描画情報のほかに、曲線の描画情報もある。

線分の描画情報では、始点の座標および終点の座標が示されるが、曲線の描画情報のうち、たとえば円弧の描画情報では、一般的に円の中心座標、半径、描画開始角度および描画終了角度で示され、円弧の始点および終点の座標は示されていない。この場合、本実施形態では、後の過程で閉領域を検出するにあたって他の線分および曲線との連結の有無を認識するために、解析装置３１は円弧の始点および終点の座標を算出した上で、基板Ｗに円弧が設けられていることを把握する。

また、円弧以外の曲線についても、解析装置３１は描画情報からこの曲線の始点および終点の座標を算出した上で、基板Ｗにこの曲線が設けられていることを把握する。

次に、線分および曲線の交点を探索し、線分、曲線の最小構成化を行う。

図３に、本実施形態における交点の探索例および最小構成化の実施例を示す。

図３（ａ）は、基板Ｗ上の線分、曲線を把握した結果、座標（Ｘ１、Ｙ１）および座標（Ｘ２、Ｙ２）を端点とする線分４１と、座標（Ｘ１、Ｙ１）および座標（Ｘ３、Ｙ３）を端点とする線分４２が存在していた場合の例である。

これら線分４１および線分４２は共通の端点（Ｘ１、Ｙ１）を有しているため、この点を交点として連結していることが分かり、線分４１および線分４２が閉領域の輪郭を形成しうる。

図３（ｂ）は、線分４２が座標（Ｘ３、Ｙ３）および座標（Ｘ４、Ｙ４）を端点とするものであり、線分４１および線分４２が座標（Ｘ５、Ｙ５）で交差していた場合の例である。

この場合、共通の端点を有するわけではないため、端点のみの情報では線分４１と線分４２とが連結していることは判断できないが、交点を探索し、検出することによって、これら線分が連結していることを認識することができる。なお、交点の検出方法は、たとえばそれぞれの線分（曲線）を表す方程式から交点の座標を算出するなど、一般的な方法を用いると良い。

このように線分の途中で交点を有する場合、図３（ｃ）のように線分４１を座標（Ｘ１、Ｙ１）および座標（Ｘ５、Ｙ５）を端点とする線分４３と、座標（Ｘ２、Ｙ２）および座標（Ｘ５、Ｙ５）を端点とする線分４３とに分けて再認識し、また、線分４２を座標（Ｘ３、Ｙ３）および座標（Ｘ５、Ｙ５）を端点とする線分４５と、座標（Ｘ４、Ｙ４）および座標（Ｘ５、Ｙ５）を端点とする線分４６とに分けて解析装置３１は再認識する。すなわち、交点において線分を細分化して再認識する。これは曲線であっても同様である。これを本発明では、線分（曲線）の最小構成化と呼ぶ。

このように交点を探索し、最小構成化を行うことにより、線分４３と線分４５とが座標（Ｘ５、Ｙ５）において連結し、閉領域の輪郭を形成しうるものと認識することが可能である。さらに線分４３と線分４６の組み合わせ、線分４４と線分４５の組み合わせ、および線分４４と線分４６の組み合わせも閉領域の輪郭を形成しうるものと認識することが可能であり、精度良く閉領域を検出することが可能になる。なお、最小構成化前の線分４１となるように、線分４３と線分４４とを組み合わせることも当然可能であり、同様に線分４５と線分４６を組み合わせることも可能である。

次に、最小構成化した線分および曲線のデータをもとに、解析装置３１の閉領域検出手段が基板Ｗ上の閉領域を検出する。

図４に、本実施形態における閉領域の検出例を示す。

図４の例では、交点探索、最小構成化の結果、座標（Ｘ６、Ｙ６）および座標（Ｘ７、Ｙ７）を端点とする線分４７と、座標（Ｘ７、Ｙ７）および座標（Ｘ８、Ｙ８）を端点とする線分４８と、座標（Ｘ８、Ｙ８）および座標（Ｘ９、Ｙ９）を端点とする線分４９と、座標（Ｘ９、Ｙ９）および座標（Ｘ６、Ｙ６）を端点とする線分５０とが認識されていたものとする。

この場合、線分４７と線分４８とが座標（Ｘ７、Ｙ７）で連結し、線分４８と線分４９とが（Ｘ８、Ｙ８）で連結し、線分４９と線分５０とが座標（Ｘ９、Ｙ９）で連結し、そして、線分５０と線分４７とが座標（Ｘ６、Ｙ６）で連結しているため、たとえば線分４７の端点である座標（Ｘ６、Ｙ６）を起点とした場合に線分４７、線分４８、線分４９、および線分５０を経て再び座標（Ｘ６、Ｙ６）に戻ることが可能である。すなわち、これら４本の線分で閉領域を形成していることが分かる。

閉領域検出手段は、このように複数の線分もしくは曲線を経て起点に戻ることができるような線分もしくは曲線の組み合わせを、最小構成化された線分および曲線のデータから検出することにより、基板Ｗ上に存在する閉領域を検出する。

そして、解析装置３１の配置データ作成手段は、閉領域検出手段が検出した結果をもとに、基板Ｗ上の各閉領域についての輪郭情報および位置情報が座標情報で記録された配置データを作成する。

ここで、閉領域の輪郭情報とは、閉領域の外形を特定する情報であり、本実施形態では閉領域の各頂点の座標を配置データに記録することにより、解析装置３１はこれを閉領域の輪郭情報として把握する。

また、閉領域の位置情報とは、後述する閉領域と閉領域のピッチを求める際に必要となる情報であり、閉領域の代表点の位置を表す座標情報である。本実施形態では、この代表点を閉領域の左上端の頂点としているが、他の実施形態として、他の位置の頂点であったり、閉領域の重心であっても良い。

このような配置データ程度の座標情報さえ把握していれば、基板Ｗ上の閉領域の配置および形状を充分認識することができる。そして、従来のように画像データを作成する場合と比較してデータ量が非常に小さくなり、データの作成時間を短縮することができる。

図５に、本実施形態における基板上の閉領域の検出結果例を示す。

先述の通り、閉領域検出手段が基板Ｗ上の全ての閉領域５１を検出し、配置データ作成手段が閉領域５１の位置情報、輪郭情報を有する配置データを作成する。この配置データをもとに、塗布ヘッド１０のノズル１１からの液滴の吐出のタイミングが制御され、塗布領域として設定された閉領域５１の内部へ液滴が吐出される。

このとき、液滴が吐出される際のノズル１１のＹ軸方向（走査方向と垂直な方向）の位置および間隔に関し、従来のように画像データを作成して塗布する場合では、細分化された各ビットに対して液滴を吐出することができるようにすることが必要なため、図９に幅ｂで示すようにビットの間隔にノズル９４のＹ軸方向の間隔をあわせる必要があり、そのため塗布ヘッド９３の傾斜角を急峻にしてノズル９４のＹ軸方向の間隔を縮めなければならなかった。これに伴い、１回の走査で塗布が可能なＹ軸方向の幅は狭くなるため、全ての塗布領域に液滴を吐出するために多くの回数の走査を必要としていた。

これに対し、本実施形態では、図５に示すように少なくとも塗布領域内にノズル１１が一つ存在していれば良いため、ノズル１１の位置精度は画像データを作成して塗布する場合ほど厳密ではなく、それに伴って塗布ヘッド１０の角度をなだらかにしてノズル１１のＹ軸方向の幅を広くして塗布を行うことが可能であるため、全ての塗布領域に液滴を吐出するために必要とする走査回数を少なくすることができ、短時間で塗布を行うことが可能である。

また、画像データを作成して塗布する場合では、各ビットごとに吐出オンか否かの確認を行いながら動作するため、塗布ヘッド９３の一回の移動はビットの幅相当の距離に限られ、そして塗布液の吐出が完了した信号を得てからでなければその次のビットへ移動できない。これに対して本実施形態では塗布領域内に所定の滴数だけ塗布を行えば良いという制御が可能であるため、塗布領域内に液滴が着弾するようノズル１１からの吐出のタイミングを調節することにより、走査速度を速くしつつ、塗布を行うことができる。この点からも、塗布に必要な時間を短くすることができる。

次に、配置データが作成されている閉領域の群の中から、塗布を行うべき閉領域である塗布領域を検出する手法について、説明する。

本発明を用いる液晶ディスプレイパネルやＯＬＥＤ照明基板への配線パターンの形成といった用途では、塗布領域は所定の形状で基板上に所定のピッチで設けられている場合がある。この場合、全閉領域の中から同一形状の閉領域の群を検出し、さらに同一ピッチで設けられている閉領域の群を検出することにより、塗布領域を効率的に検出することが可能である。

図６に、同一形状の閉領域の検出例を示す。

本実施形態では、制御部が配置データの中から一つの閉領域のデータを抜き出し、その閉領域と同一の輪郭を有する閉領域の有無を探索することによって、同一形状の閉領域の群の検出を行う。

具体的には、配置データ中の輪郭情報をもとに、抜き出した閉領域のうち一つの頂点とその頂点と隣接する頂点とのＸ軸方向およびＹ軸方向の座標差を全ての頂点間について計算し、全ての座標差の値が一致する他の閉領域の有無を確認することにより、同一の輪郭を有する閉領域の検出を行う。

そして、先の検出で同一形状の閉領域の群に該当しなかった閉領域に対しても同様の検出を続けていき、全ての閉領域に対して同一形状の閉領域の有無を確認したところで、検出作業が完了する。

その結果、図６に示すように、配置データに含まれる閉領域の中から同一形状の閉領域の群が抽出され、それを塗布領域として設定し、塗布動作に反映することができる。

なお、本実施形態では上記の通り閉領域の形状を各頂点の座標値をもとに把握するため、正確に形状を把握することが可能である。これに対し、従来の画像データを作成して塗布する場合では、図９に示した通り同一形状の閉領域であってもビット数が異なる場合が生じ、正確に閉領域の形状を把握できないため、同一形状の閉領域の群の検出を行うことは困難である。

図７は、図６の例で検出された同一形状の閉領域群に対して、さらに同一ピッチの閉領域群の検出を行った例である。

本実施形態では、制御部が配置データ中の位置情報をもとに各閉領域の代表点（本実施形態では、左上に位置する頂点）の座標を確認し、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に等しい間隔で配列された閉領域が所定数以上存在するか否かを確認することにより、同一ピッチの閉領域の検出を行う。

そして、先の検出で同一ピッチの閉領域の群に該当しなかった閉領域に対しても同様の検出を続けていき、全ての閉領域に対して同一ピッチの閉領域の有無を確認したところで、検出作業が完了する。

その結果、図７に示すように、塗布領域となる閉領域と形状は同一であるが、塗布領域とは配置が異なっている閉領域を塗布領域の候補となる閉領域群から排除することが可能であり、より正確に塗布領域を抽出し、塗布動作に反映することが可能である。

なお、本実施形態では上記の通り閉領域のピッチも各頂点の座標値をもとに把握するため、正確にピッチを把握することが可能である。これに対し、従来の画像データを作成して塗布する場合では、閉領域が同一ピッチで配列されていたとしても場所によってそのピッチに相当するビット数が異なる場合が生じ、正確に閉領域のピッチを把握できないため、同一ピッチの閉領域の群の検出を行うことは困難である。

また、本実施形態では、上記の通り、同一形状の閉領域の群の検出を行った後、検出されたそれぞれの閉領域同士のピッチを計算し、同一ピッチの閉領域の検出を行っているが、同一形状の閉領域が検出される度に同時にピッチの計算も行うことにより、同一形状の閉領域の群の検出の完了と同時に同一ピッチの閉領域の群の検出も完了するようにしても良い。

以上説明したインクジェット塗布装置によれば、図面データから塗布に必要な情報を受け取り、短時間でインクジェット塗布をすることが可能である。

１ 塗布装置
２ 塗布部
３ 塗布ステージ
４ アライメント部
５ 制御部
１０ 塗布ヘッド
１１ ノズル
１２ 塗布ヘッド移動装置
１３ 吐出ユニット
１４ 駆動隔壁
１５ サブタンク
１６ メインタンク
１７ 真空源
１８ 真空調圧弁
２１ 走査方向移動装置
２２ シフト方向移動装置
２３ 枢動装置
２４ 画像認識カメラ
２５ 走査方向移動装置
２６ シフト方向移動装置
３１ 解析装置
４１ 線分
４２ 線分
４３ 線分
４４ 線分
４５ 線分
４６ 線分
４７ 線分
４８ 線分
４９ 線分
５０ 線分
５１ 閉領域
９１ 塗布領域
９２ 塗布領域
９３ 塗布ヘッド
９４ ノズル
Ｗ 基板

Claims (3)

1. インクジェット法により塗布液を吐出する塗布ヘッドと、
   前記塗布ヘッドの塗布動作を制御する制御部と、
   を備え、基板上に形成される線分および曲線の座標情報を含めた描画情報を有する図面データを前記制御部が取り込んで、前記描画情報より得られる線分および曲線で形成される基板上の閉領域内に塗布液を塗布するインクジェット塗布装置であって、
   前記制御部は、
   前記図面データの前記描画情報から与えられる線分および曲線の中から、交点を有する線分および曲線が連結して前記閉領域を形成する組合せを検出することによって、基板上の前記閉領域を検出する閉領域検出手段と、
   前記閉領域検出手段が検出した結果をもとに、各前記閉領域の位置情報および各前記閉領域の輪郭情報を座標情報で有する配置データの作成を行う配置データ作成手段と、
   を有し、前記配置データをもとに基板上の前記閉領域の内部にあたる位置に塗布液を吐出するよう前記塗布ヘッドの塗布動作を制御することを特徴とする、インクジェット塗布装置。
2. 前記制御部は、前記配置データの中から、同一の輪郭を有する前記閉領域の群である同一輪郭群を検出し、前記同一輪郭群に対して塗布液を吐出するよう塗布動作を制御することを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット塗布装置。
3. 前記制御部は、前記配置データの中から、同一ピッチで配列されている前記閉領域の群である同一ピッチ群を検出し、前記同一ピッチ群に対して塗布液を吐出するよう塗布動作を制御することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のインクジェット塗布装置。

Images