JP2015160153A - 塗布製品の量産方法 - Google Patents
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Abstract
Description
現在、このようなデバイスが大型化するのに伴って、効率良く機能層を形成する方法として、機能性材料を含む溶液(以下、「インク」と称する。)を基板上に塗布するウェット方式が用いられている。
しかし、ウェット方式で製品を量産する際に、多数のノズルの中には、ノズルの吐出口付近にインクやごみが付着して着弾不良を起こすノズルが発生する確率があり、この着弾不良は製品の不良につながる。例えば、着弾不良を起こしたノズルをそのまま使って、有機EL素子の有機発光層を形成すると、インク液滴が目標とするサブピクセルの隣りのサブピクセルに着弾することがあるため、発光層を形成するインクの混色を招く原因となる。
このノズルのメンテナンスは、例えば、ノズルヘッドの各ノズルからインクを強く吐出して詰まり取り去る、あるいは、ノズルヘッドにおける各ノズルの吐出口周囲に付着したインクを拭き取るといった作業である。
これらの技術を用いて有機EL素子の有機発光層を形成することは、インクの混色防止を防ぎ、製品不良の発生を抑える上で有効と考えられる。
そのためには、多くの基板に対してインク塗布を行う途中で、メンテナンスを行う頻度、すなわち、塗布する基板の枚数に対するメンテナンス回数の割合を、できるだけ少なくすることが望ましい。
また、上記一連の動作が繰り返し行われている途中のサイクルで、良好状態に分類されていたノズルが不良状態に変わったとしても、次のサイクルでは、着弾検査においてそのノズルの不良状態がチェックされて不良状態に分類されて不使用となるので、次のサイクルではそのノズルの着弾不良も生じない。
すなわち、上記態様の量産方法によれば、製品製造用の基板への液滴塗布に使用されるノズルの着弾精度を確保しながら、メンテナンスとメンテナンスとの間隔を長くして、製品製造用の基板に塗布する工程の生産効率を高めることができる。
ここで、慢性的な不良状態に分類されたノズルは、仮に着弾精度検査を再度行っても同じく慢性的な不良判定される可能性が高いのに対して、一時的な不良状態に分類されたノズルは、次の着弾精度検査を再度行うと良好な状態に分類される可能性がある。
この点からも、使用するノズルの着弾精度を維持しながら、使用停止となるノズルの累積数が増える速度を抑えて、メンテナンスから次のメンテナンスまでの間隔を長くすることができ、生産効率を向上できる。
上記特許文献1においては、メンテンスを行った後に液滴吐出装置が備える複数のノズルについて、液滴の着弾位置ずれを測定し、その結果から、各ノズルを不良から正常までの何段階かのレベルに分類している。そして、インクを塗布する工程では、分類したレベルにおける優先度の高いノズルから選んだ必要数のノズルを用いて、塗布を行っている。
しかし、この方法で生産しても、メンテナンスから次のメンテナンスまでの間隔が長くなると、良好状態に分類されたノズルが、製品製造に使用している間に、不良状態に変わる可能性があるので、メンテナンスから次のメンテナンスまでの間隔をあまり長くすると、使用するノズルの着弾精度を確保しにくい。
従って、メンテナンスから次のメンテナンスまでの間隔が長くても、使用するノズルの着弾精度を確保することができる。
そして検討の結果、着弾検査で着弾精度が不良と判定されたノズルの中でも、慢性的な不良状態にある場合と、一時的な不良状態にある場合とがあって、一時的な不良状態にあるノズルについては、再度着弾検査を行えば、良好な状態に復活する可能性があるという知見を得た。
このような知見に基づいて、復活する可能性のある一時的な不良状態のノズルについては、そのサイクルでは製品製造用の基板への塗布に使用するのを停止するが、次のサイクルでは再度着弾検査を行って、そこで良好状態と判定される場合には、製品製造用の基板にインクを塗布するのに復活使用することとした。
本発明の一態様に係る塗布製品の量産方法は、液滴吐出装置が備える複数のノズルから液滴を吐出して製品製造用の基板に塗布することによって、当該基板上に塗着物が付着した塗布製品を量産する方法であって、(a)製品製造用の基板とは別に検査用の基板を準備し、複数のノズルの中から選ばれたノズルの各々から検査用の基板に液滴を吐出して着弾精度を検査する着弾精度検査を行い、(b)着弾精度検査の結果に基づいて、各ノズルの状態を、良好状態、慢性的な不良状態、一時的な不良状態のいずれかに分類し、(c)慢性的な不良状態に及び一時的な不良状態に分類されたノズルは不使用とし、良好状態に分類されたノズルを使って、1枚以上の製品製造用の基板に対して液滴を塗布するという(a)〜(c)の一連の動作を1サイクルとして繰り返して行うことした。ここで、着弾精度検査において複数のノズルの中から選ばれるノズルは、前のサイクルにおいて一時的な不良状態に分類されたノズルの少なくとも一部と良好状態に分類されたノズルとを含むこととした。
また、一連の動作が繰り返し行われているときに、製品製造用の基板に対して液滴を塗布する工程の途中で良好状態に分類されたノズルが不良状態に変わったとしても、次のサイクルでは、着弾検査においてそのノズルの不良状態がチェックされて不使用となるので、不良状態のノズルが使われることによる着弾不良は生じない。
また、一時的な不良状態に分類されたノズルは、そのサイクルでは製品製造用の基板に塗布するときには使用されず、次のサイクルで着弾精度検査を再度行って良好な状態になった場合に製品製造用の基板への塗布に使用するようにしているので、この点でも、製品製造用の基板に塗布するときの着弾精度が確保されている。
上記一連の動作を繰り返す中で、各ノズルを分類した結果、慢性的な不良状態に分類されるノズルの累積数及び一時的な不良状態に分類されるノズル数の合計が許容範囲を超えた場合には、一連の動作を停止して、ノズルのメンテナンスを行う。
この場合、上記一連の動作を繰り返す間はノズルのメンテナンスは行われず、慢性的な不良状態に分類されるノズルの累積数と一時的な不良状態に分類されるノズル数の合計が許容範囲を超えた時点でメンテナンスが行われる。
各ノズルを分類するときに、着弾精度検査において複数回測定した着弾位置のずれのバラツキが第1基準以下であるノズルは、良好状態に分類し、複数回測定した着弾位置のずれのバラツキが第1基準を超えるノズルは、慢性的な不良状態及び一時的な不良状態のいずれかに分類する。
各ノズルを分類するときに、良好状態に分類されるノズルを、さらに、複数回測定した着弾位置のずれの平均が第3基準内にあるノズルと、第3基準を超えているノズルとに分類し、第3基準を超えるノズルについては、製品製造用の基板に対して液滴を塗布するときに、当該ノズルにおける着弾位置の平均的なずれを低減するよう吐出条件を補正してから使用する。
[実施の形態]
以下、実施の形態に係る塗布製品の量産方法について、図面を参照しながら説明する。
[実施の形態1]
<液滴吐出装置>
まず、液滴吐出装置について説明する。
図1は、実施の形態に係る液滴吐出装置の主要構成を示す図である。図2は、この液滴吐出装置の機能ブロック図である。
図1および図2に示すように、液滴吐出装置100は、作業テーブル110、ヘッド部120、および制御装置130を備える。
作業テーブル110は、いわゆるガントリー式の作業テーブルであって、吐出対象物が載置される基台111と、基台111の上方に配置された長尺状の移動架台112とを備える。
図1では、吐出対象物として、着弾検査用の基板200が載置されている。
各ガイドシャフト113a,113bには、リニアモーター部115a,115bが取り付けられており、移動架台112をX方向に駆動できるようになっている。
従って、ヘッド部120に取り付けられたノズルヘッド122および撮像装置123は、X方向及びY方向に駆動可能である。
リニアモーター部115a,115bおよびサーボモーター部117の駆動は、制御装置130の記憶手段132に格納された制御プログラムに基づいて、CPU131が吐出制御部127へ指示し、その指示に基づいて駆動制御部119がリニアモーター部115a,115bおよびサーボモーター部117を駆動制御することにより行われる。
ヘッド部120は、本体部121、ノズルヘッド122、および撮像装置123を備える。本体部121は、作業テーブル110の台座116に固定され、ノズルヘッド122と撮像装置123は、本体部121に取り付けられている。
ノズルヘッド122は、Y方向に伸長する長尺状の部材であって、図1には示さないが、その下面側には、複数個(例えば1万個程度)のノズル125がY方向に一列に配列されている(図3参照)。そして、各ノズル125には、圧電素子124a、振動板124b、液室124c等を構成要素とするインク吐出機構124が設けられている。
液室124c内に供給されたインクは、圧電素子124aの駆動により液室124cの体積が減少した時に、各ノズル125から液滴として吐出対象物に吐出される。
なお、ノズルヘッド122において複数のノズル125が列状に配置される形態については一列には限定されず、複数列に分かれて配置されていても良い。
撮像装置123は、例えばCCDカメラであって、通信ケーブル105を介して制御装置130と接続されている。
なお、本体部121にはサーボモーター部126が内蔵されている。このサーボモーター部126は、ノズルヘッド122をX−Y面に沿って回転させるものであて、その回転角度を調整することにより、吐出対象物に対するノズル125の相対的なピッチを調整できるようになっている。
制御装置130は、CPU131、記憶手段(HDD等の大容量記憶手段を含む)132、表示手段(ディスプレイ)133、入力手段134を備える。制御装置130は具体的にはパーソナルコンピュータ(PC)である。
記憶手段132には、制御装置130に接続された作業テーブル110およびヘッド部120を駆動するための制御プログラム等が格納されている。
このような液滴吐出装置100において、作業テーブル110上の塗布対象物に対してヘッド部120をX−Y面に沿って相対的に移動させることができる。
また、制御装置130では、ノズルヘッド122に設けられた複数のノズル125を個別に使用/不使用の設定をすることができ、ノズルヘッド122からは使用に設定されたノズル125だけからインクを吐出できるようになっている。
この液滴吐出装置100を用いて、有機EL装置の有機発光層をウェット法で量産的に形成するが、まず、有機EL装置を製造する全体的な工程について説明する。
<有機EL装置の全体的な製造工程>
図4(a)は、実施の形態に係る有機EL装置の製造方法を説明する工程図である。
図4(a)に示すように、基板1上に、陽極2、ITO層3、ホール注入層4を順に形成し、ホール注入層4上にバンク5を形成する。それに伴ってバンク5どうしの間に素子形成領域となる凹部空間5aが形成される。
ITO層3は、例えばスパッタリングによりITO薄膜を形成し、当該ITO薄膜を例えばフォトリソグラフィ法でパターニングすることにより形成する。
バンク5は、ホール注入層4上にバンク材料を塗布する等によってバンク材料層を形成し、形成したバンク材料層の一部を除去することによって形成する。バンク材料層の除去は、バンク材料層上にレジストパターンを形成し、その後、エッチングすることにより行うことができる。バンク材料層の表面に、必要に応じてフッ素系材料を用いたプラズマ処理等によって撥液処理を施してもよい。本実施形態で形成するバンク5はラインバンクであって、基板1上には、図11(a)に示すように複数のラインバンクが互いに平行に形成されている。
次に、図4(d)に示すように、電子注入層7、陰極8、封止層9を順次形成する。
電子注入層7は、例えば真空蒸着によってバリウムを薄膜成形する。
以上の工程を経て有機EL装置が製造される。
<液滴吐出装置100を用いた発光層形成用のインク塗布方法>
液滴吐出装置100を用いて、発光層6を形成する工程を量産的に行う方法について説明する。
説明を簡略にするため、ここでは、複数の基板に対してまず一色のインクを塗布し、次に、その複数の基板に別の色のインクを塗布し、次にその複数の基板に3色目のインクを塗布する方法で、3色のインクを順次塗布することとする。
図6は、発光層用のインクを基板に塗布して塗布製品(基板上に発光層の材料が付着して発光層が形成された製品)を量産する工程を示すフローチャートである。
このフローチャートは、メンテナンスが終わった直後から、次のメンテナンスが行われるまでの間に、液滴吐出装置100を用いて行う工程を示している。そして、ステップS11〜S17を1サイクルとして、繰り返し行われる。
メンテナンスの直後においては、ノズルヘッド122に設けられているノズルの中で、製品用基板に対してインクを塗布するのに使用する全てのノズル125(以下、単に「全てのノズル125」と記載する。)が、使用設定となっている。従って、メンテナンス直後の着弾検査は、全てのノズル125について行う。
着弾精度を検査するための検査用基板200を準備して、図1に示すように、液滴吐出装置100の基台111上に載置する。検査用基板200は、溌液性の基板であって、例えば有機EL装置を製造する途中の半製品基板が挙げられ、その周縁領域(額縁領域)を検査領域211として用いることもできる。
ここで使用するインクは、製品製造用の基板に発光層を形成するときのインクと同じものである。
各ノズル125に対する目標位置221は複数あって、X方向に並んで設定されている。 1つのノズル125に対する目標位置221の数は5以上が好ましく、ここでは10とする。
そして、各ノズル125から、複数の目標位置221に対して順に一定量のインクを吐出させる。
各ノズル125から10回のインク吐出が終われば、検査領域211に付着した各インク液滴222の着弾ずれ(目標位置からの位置ずれ)、並びに各インク液滴の面積を測定する。
具体的には、図6における部分拡大図に示すような、着弾したインク液滴222の二次元画像において、画像認識技術を用いて画像のコントラストから各インク液滴222の平面視における輪郭形状を特定し、その中心位置Oを求める。そして、求めた中心位置Oと目標位置221との距離を求める。本実施形態においては、中心位置Oと目標位置221とのX方向に対する距離dxを求め、このX方向の距離dxを着弾ずれとする。また、各インク液滴222の輪郭内の面積を算出してインク液滴の面積とする。ここで、着弾ずれとして、X方向のずれdxだけを用い、Y方向の着弾ずれdyについては不問にしているのは、バンク5がラインバンクであるため、Y方向の着弾ずれが生じても問題にならないからである。
図7は、着弾検査の結果、制御装置130の記憶手段132に記憶されたデータテーブルの一例である。全てのノズル125には対応するノズル番号N1,N2,N3…が付けられていて、各ノズルについて、10回着弾させたインク液滴D1〜D10についてのX方向の着弾ずれdx及び液滴面積を測定した結果が記録されている。
このノズルの分類方法については、後で詳述するが、C1は慢性的な不良状態、C2,C3は一時的な不良状態、C4,C5は良好な状態(ただし、C4は吐出タイミングの補正が必要な状態)を表す。
ステップS14では、このC1累積数と、ステップS12で一時的不良(C2,C3)に分類されたノズル数の合計が、所定の許容範囲内にあるか否かを判定し、許容範囲内であれば(ステップS14でNoの場合)、ステップS15に進み、許容範囲を超えていれば(ステップS14でYesの場合)、ステップS18に進む。
すなわち、サイクルを繰り返していく中で良好状態(C4,C5)に分類されるノズルの数が少なくなると、製品製造用の基板300に塗布するときに使用されるノズル数が減ることになるが、塗布領域全体に対するインク塗布量は維持する必要がある。これは、使用されるノズル1個あたりのインク吐出量を多く設定することによって対処できるが、良好状態のノズル数が少なくなり過ぎると、塗布領域全体に対するインク塗布量を確保するのが難しくなる。従って、上記の許容範囲として、このような対処が可能と考えられる範囲を設定すればよい。この許容範囲の上限値は、例えば、全てのノズル125の総数に対して8%程度の数である。
なお、本実施形態では、バンク5がラインバンクであって、バンク5間の領域に吐出されたインクはY方向に長く広がるので、ステップS14では、全てのノズルの中で、C1累積数とC2,C3に分類された数の合計だけに基づいて判定を行うこととしている。
C1に分類されたノズルは、不使用に設定する。
C2,C3に分類されたノズルも不使用に設定する。
C4に分類されたノズルは、吐出タイミングの補正を行った上で、使用に設定する。
ここで、不使用に設定されるノズル125の数が変動したときには、ノズルヘッド全体からの吐出量が一定となるように、使用する各ノズルから吐出させるインク吐出量の調整を行う。
図10(a),(b)は、制御装置130の記憶手段132に格納されている管理テーブルの一例である。この管理テーブルにおいて、各ノズル番号N1,N2,N3…ごとに、ノズルの状態分類(C1〜C5)が記憶され、使用/不使用の設定(丸は使用、バツは不使用)がなされていることが示されている。
このNの数値は、1サイクルにおいて塗布される製品用基板の数を表し、その値は1以上の数であって、例えば、10あるいは20である。
N枚の製品用基板に塗布するごとに1回の着弾試験が行われることになるので、このNの値を大きく設定するほど生産効率面ではよいが、Nの値が大き過ぎると、N枚の基板に塗布する途中でノズル125の状態が不良に変わって製品不良となる可能性もあるので、これらの点を考慮して適宜このNの値を設定する。
この工程では、作業テーブル110に製品製造用の基板300を載置して、発光層形成用のインクを塗布する。
基板300は、図4(a)に示すように、基板1上に、陽極2,ITO層3、ホール注入層4、バンク5が形成されたものに相当する。
なお、赤色インクを塗布する領域は、x方向に隣接して並ぶ3つの領域の中の1つである。
製品製造用の基板300に対してインクが塗布されたものを乾燥すると、製品製造用の基板300上のバンク5間の領域に発光層の材料が付着して発光層6が形成された塗布製品ができあがる。
以上のステップS11〜S17の動作を1サイクルとして、繰り返し動作が行われる。
このようにしてサイクルが繰り返し行われる途中のステップS17において、C1累積数と、一時的不良に分類されたノズルの数との合計が、上記所定の数に到達したときには(ステップS14でYes)、ノズルヘッド122のメンテナンスを行う(ステップS18)。
具体的には、使用停止に設定されているノズル125については使用設定に戻して、ノズルヘッド122における全てのノズルからインクを強く吐出して詰まりを取り去る方法、あるいは、ノズルヘッド122の表面をワイピングして、各ノズル125の吐出口周囲に付着したインクを拭き取る方法が挙げられる。
図8は、制御装置130が各ノズル125の状態を分類する処理方法を示すフローチャートである。
上記のステップS12において、着弾検査が行われた各ノズル125を、C1〜C5に分類する方法を、このフローチャートに基づいて説明する。
このステップS23で判定基準に用いる範囲(−4μm〜+4μm)は、例えば、ノズルの吐出タイミングによって着弾位置を調整できる最少距離に基づいて設定する。
ステップS21において、10回のすれ量dxの最大値と最小値との差が16μmを超える場合(ステップS21でNoの場合)は、一時的な不良状態あるいは慢性的な不良状態のいずれかであると見なし、次のステップS25,S26で、C1からC3のいずれかに分類する。
具体的には、着弾ずれdxが−8μm〜+8μmの範囲の外(すなわち着弾ずれdxの絶対値が8μmを超えるもの)が2回以上連続していなければ(ステップS25でNoの場合)、着弾ずれの大きいものが単発的に生じているとして、一時的な不良状態と見なして、ステップS26に進む。一方、着弾ずれdxが−8μm〜+8μmの範囲外にあるものが2回以上連続している場合(ステップS25でYesの場合)は、着弾ずれの大きいものが連続的に生じているものとして、慢性的な不良とみなしてC1に分類する(ステップS29)。
ステップS26においては、一時的な不良状態と判定されたノズルについて、さらに、単発的に生じた大きな着弾ずれが、液滴面積の大きな変動を伴っているか否かによって、
C3とC2に分類する。
着弾ずれdxが−8μm〜+8μmの範囲外にあるときの液滴面積が、すべて50%〜150%の範囲内にある場合(ステップS26でYesの場合)はC2に分類する(ステップS28)。
ここで、一例として、上記の分類方法に基づいて、図7に示すノズルN1について、その測定結果に基づいて分類する場合を説明する。
まず、ステップS21では、ノズルN1の測定結果における着弾ずれdxの最大値は5μm(液滴D1)であり、最小値は−5μm(液滴D6とD8)なので、最大値と最小値の差が10μmである。この値は、16μm以下なので、ステップS21ではYes(良好な状態)と判定される。
(5−2−1−3−2−5−4−5−2−3)÷10=−2.2(μm)である。この値は、−4μm〜+4μmの範囲内にあるので、ステップS22ではYesと判定される。
<着弾検査結果に基づくノズルの分類と使用設定の具体例>
上記のように各ノズル125がC1〜C5に分類された結果に基づいて、ステップS15では各ノズル125の使用設定がなされる。
図9(a)〜(e)は、ノズル125の着弾検査の結果の具体例を示す図表であって、10回の液滴D1〜D10についてx方向の着弾ずれdx(μm)及び液滴面積(μm2)を示している。
着弾検査の結果が(a)〜(e)の場合、以下のように、C1〜C5に分類されてステップS15で使用/不使用の設定がなされる。
図9(a)に示す測定結果では、10回測定した着弾ずれdxの最大値と最小値の差が16μmより大きく、8μm以上の大きさの着弾ずれdxが2回以上連続しているので、慢性的な不良と判定されてC1に分類される。
C1に分類されるノズルは、ステップS15不使用にとなり、次のサイクルでも着弾検査が行われない。従って、不使用の状態が続くことになる。
図9(b)に示す測定結果では、着弾ずれdxの大きい(−8μm〜+8μmの範囲外)にあるものが含まれているが、単発的であって、その前後の着弾ずれdxは−8μm〜+8μmの範囲内である。そして、その着弾ずれdxが大きい液滴の面積は平均面積の50%〜150%の範囲内にあるので、C2に分類される。
このC2に分類されたノズルは、ステップS15では不使用に設定されて、製品製造用の基板に塗布するのには用いられないが、ステップS17で使用設定に戻されて、次のサイクルでは、着弾検査が行われて、良好な状態に分類が変わる可能性がある。
図9(c)に示す測定結果でも、着弾ずれdxの大きい(−8μm〜+8μmの範囲外)にあるものが単発的に含まれ、その前後では大きな着弾ずれは生じていないが、その着弾ずれが大きい液的の面積は、平均面積の50%〜150%の範囲外にある点で、上記図9(b)と異なり、C3に分類される。
C3に分類されるノズルは、C2に分類されるノズルと比べて、次のサイクルで良好な状態に変わって、ステップS16の製品製造用の基板への塗布に使用される可能性がより高いと考えられる。
このようにC4に分類されたノズルは、着弾ずれdxのバラツキは小さいので、ノズルの状態は良好であるが、着弾ずれdxの平均が比較的大きいので、吐出タイミングの調整を行えば、安定して目標位置の近くに着弾できるとみなされる。従って、ステップS15では吐出タイミングの調整を行った上で使用に設定される。
このようにC5に分類されるノズルは、目標位置の近くに安定して着弾しているので、ステップS15では、吐出タイミングの補正もせず、そのまま使用に設定される。
図10(a)、(b)には、制御装置130が備える管理テーブルにおいて、ステップS15で各ノズルN1、N2,…の分類に基づく使用/不使用の設定がなされている一例を示している。
図10(b)は、(a)に示した管理テーブルが、次のサイクルのステップS15で設定が一部変わった場合の例を示している。
一方、N16のノズルは、図10(a)ではC2に分類されていたが、図10(b)ではC5に分類が変更され、使用に設定が変わっている。このように、一時的な不良状態に分類されたノズルが、次のサイクルで良好な状態に変わって製品製造に使用されることがある。
<本実施形態の塗布方法による効果>
上記の塗布方法によれば、 1サイクルの中の製品製造用の基板に対してインクを塗布する工程(ステップS16)では、着弾精度検査(S11)の結果に基づいて良好状態にC4,C5に分類されたノズルを選択的に用いて塗布が行われるので、着弾精度が確保される。
従って、メンテナンスから次のメンテナンスまでの期間を長くしても、使用されるノズルの着弾精度は維持されることになる。
また、C1累積量とC2、C3に分類されるノズルの数が許容範囲内のときはメンテナンスが行われず、許容範囲の上限に達したときにメンテナンスが行われる。すなわち、前回のメンテナンスの後に、良好状態とみられるノズルの数が少なくなってインク塗布量を確保しにくくなった時点で初めてメンテナンスが行うので、メンテナンスを定期的に行う場合と比べて、メンテナンスとメンテナンスの間隔が適切に設定されることになる。
すなわち、一旦C1に分類されたノズルは、再び着弾検査しても良好状態に変わる可能性が少ないので、次のサイクルで着弾検査が行われないが、一時的不良状態であるC2、C3に分類されたノズルは、ステップS17で使用設定に戻されて、次のサイクルにおいて着弾検査がなされるので、その結果、良好な状態に分類が変わることもある。例えば図10の例では、N16のノズルの分類が(a)ではC2であったのが、次のサイクル(b)ではC5に分類が変わっており、このケースに該当する。
従って、比較例と比べると、本実施形態の方法によれば不良ノズルに分類されたノズルが復活して使用される分だけ累積量が増加する速度は小さくなる。よって、メンテナンスから次のメンテナンスまでの間隔は長くできることになる。
〔実施の形態2〕
上記実施の形態1では、バンクがラインバンクであったが、本実施形態では、図11(b)に示すように製品製造用の基板300に形成されているバンクは、格子状のピクセルバンクであって、このピクセルバンクによって、矩形状のサブピクセルが規定される。
製品用基板にインクを塗布する工程(ステップS16)では、液滴吐出装置100の作業テーブル110上に、このピクセルバンクが形成された製品用基板300を載置して、バンクで規定されたサブピクセルとなる領域にインクを塗布する。
ただし、図11(b)に示すように、ノズルヘッド122が備える複数のノズル125の中で、サブピクセルの領域上を通過するノズルだけを使用し、サブピクセルの領域上を通らないノズル(図11(b)中に×をつけたノズル)は、常に使用しない点は、実施の形態1と異なっている。図11(b)に示す例では、1つのサブピクセル領域に対して7個の目標位置が設定され、7個のノズル125からインクが吐出される。
そして、ノズルの分類(ステップS12)においては、X方向の着弾ずれdxだけでなく、Y方向の着弾ずれdyについても、条件を満たすか否かを判定することによってノズルの分類を行う。具体的には、図8のステップS21において、x方向の着弾ずれdxの最大値と最小値との差が16μm以下であるのに加えて、Y方向の着弾ずれdyについても所定の範囲(例えば−10〜+10μm)内にある場合(S21でYesの場合)は、良好な状態と判定して、ステップ32に進み、そうでない場合(S21でNoの場合)は、不良な状態と判定してステップS25に進む。
また、実施の形態1では、ラインバンクであったため、ステップS14では、全てのノズルの中で、C1累積数とC2,C3に分類された数の合計が許容範囲であるか否かを判定したが、本実施形態では、バンクがピクセルバンクであって、各サブピクセル領域に吐出されるインクはY方向に隣接するサブピクセル領域には流れないので、ステップS14における判定の基準も異なっている。
[変形例]
(変形例1)
上記実施の形態では、ステップS12で一時的不良と判定されてC2,C3に分類されたノズルはいずれも、ステップS15において共に不使用に設定し、その後、S17で不使用を解除して使用設定にしたが、C3に分類されたノズルは、C2に分類されたノズルよりも、回復する可能性が高いと考えられるので、S17において、C3に分類されたノズルだけ不使用設定を解除して、使用設定に戻すことも変形例として考えられる。
上記実施の形態では、一時的な不良状態と判定されたノズルについて、着弾面積の変動量に基づいてC2とC3とに分類したが、過去のサイクルで行った複数回の着弾検査の結果を参照し、一時的な不良状態と判定された回数に基づいて、良好な状態に復活する可能性をランク付けして分類を行ってもよい。
上記実施の形態では、一時的な不良状態と判定されたノズルをさらに、良好な状態に復活する可能性からC2とC3との2つのランクに分類したが、一時的な不良状態と判定されたノズルを、良好な状態に復活する可能性によって3つ以上のランクに分類してもよい。
(変形例4)
上記実施の形態では、1つのノズルヘッドを有する液滴吐出装置100を用いて、3色(赤、緑、青)の中の一色のインクを複数の基板300に塗布し、次に、その一色が塗布された基板300に別の色のインクを塗布することとして説明したが、液滴吐出装置100において、赤色用、緑色用、青色用の3つのノズルヘッドを設けて、3色のインクを基板300に並行して塗布する場合においても、上述した塗布方法を適用するができる。
それによって、上記実施の形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
上記実施の形態では、上述した塗布方法を有機EL装置の発光層を形成する工程に適用する例を説明したが、上述した塗布方法は、これに限らず、基板上にインクなどの液滴を塗布することによって基板に塗着物が付いた塗布製品を量産するのに広く利用することができる。
5 バンク
6 発光層
100 液滴吐出装置
110 作業テーブル
111 基台
122 ノズルヘッド
123 撮像装置
124 インク吐出機構
124a 圧電素子
124b 振動板
124c 液室
125 ノズル
127 吐出制御部
130 制御装置
132 記憶手段
200 検査用基板
210 基板表面
211 検査領域
221 目標位置
222 インク液滴
300 製品製造用基板
Claims (7)
- 液滴吐出装置が備える複数のノズルから液滴を吐出して製品製造用の基板に塗布することによって、当該基板に塗着物が付着した塗布製品を量産する方法であって、
前記製品製造用の基板とは別に検査用の基板を準備し、前記複数のノズルの中から選ばれたノズルの各々から検査用の基板に液滴を吐出して着弾精度を検査する着弾精度検査を行い、
前記着弾精度検査の結果に基づいて、各ノズルの状態を、良好状態、慢性的な不良状態、一時的な不良状態のいずれかに分類し、
慢性的な不良状態に及び一時的な不良状態に分類されたノズルは不使用とし、良好状態に分類されたノズルを使って、1枚以上の製品製造用の基板に対して液滴を塗布する、一連の動作を1サイクルとして繰り返して行い、
前記着弾精度検査において複数のノズルの中から選ばれるノズルは、
前のサイクルにおいて一時的な不良状態に分類されたノズルの少なくとも一部と良好状態に分類されたノズルとを含む、
塗布製品の量産方法。 - 前記一連の動作を繰り返す中で、
各ノズルを分類した結果、慢性的な不良状態に分類されるノズルの累積数及び一時的な不良状態に分類されるノズル数の合計が許容範囲を超えた場合に、
前記一連の動作を停止して、ノズルのメンテナンスを行う、
請求項1記載の塗布製品の量産方法。 - 前記着弾精度検査では、
各ノズルから検査用の基板における 複数の目標位置に対して液滴を順次吐出して、各液滴の目標位置からの着弾位置のずれを測定し、
各ノズルについて複数回測定した着弾位置のずれが示す特徴に基づいて、
当該ノズルの状態を、良好状態、慢性的な不良状態、一時的な不良状態のいずれかに分類する、
請求項1または2に記載の塗布製品の量産方法。 - 各ノズルを分類するときに、
前記着弾精度検査において複数回測定した着弾位置のずれのバラツキが第1基準以下であるノズルは、良好状態に分類し、
複数回測定した着弾位置のずれのバラツキが前記第1基準を超えるノズルは、慢性的な不良状態及び一時的な不良状態のいずれかに分類する、
請求項3に記載の塗布製品の量産方法。 - 各ノズルを、慢性的な不良状態であるか一時的な不良状態であるかを分類する際に、
前記着弾精度検査で複数回測定した着弾位置のずれに関して、第2基準以上の大きさの着弾位置のずれが連続して生じている場合は慢性的な不良状態に分類し、
第2基準以上の大きさの着弾位置のずれが連続して生じていない場合は一時的な不良状態に分類する、
請求項4に記載の塗布製品の量産方法。 - 各ノズルを分類するときに、
良好状態に分類されるノズルを、さらに、
複数回測定した着弾位置のずれの平均が第3基準内にあるノズルと、第3基準を超えているノズルとに分類し、
第3基準を超えるノズルについては、
製品製造用の基板に対して液滴を吐出するときに、当該ノズルにおける着弾位置の平均的なずれを低減するよう吐出条件を補正してから使用する、
請求項1〜5のいずれかに記載の塗布製品の量産方法。 - 各ノズルを分類するときに、
一時的な不良状態に分類されるノズルを、さらに、
不良の一時性が高いランクと低いランクに分類し、
前記着弾精度検査において複数のノズルの中から選ばれるノズルは、
前のサイクルにおいて、不良の一時性が高いランクに分類されたノズルと、良好状態に分類されたノズルとを含む、
請求項1〜6のいずれかに記載の塗布製品の量産方法。
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