JP2017013000A - Droplet measuring method and droplet measuring system - Google Patents

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智志 末益
satoshi Suemasu
智志 末益
圭二郎 増永
Keijiro Masunaga
圭二郎 増永
秀司 植田
Hideji Ueda
秀司 植田
日向 亮二
Ryoji Hiuga
亮二 日向
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet measuring method and a droplet measuring system in which a measuring time can be shortened and measuring accuracy can be secured.SOLUTION: A droplet measuring method comprises: a discharging and coating process S20 of discharging plural droplets from at least a part of nozzles of a line head 9 on a substrate; an imaging process S40 of imaging the droplets; a correspondence table preparing process S60 of preparing a correspondence table showing a correspondence relationship of an inclination at a position on the three dimensional coordinate system of the surface of the droplet and brightness information corresponding to the position, on the basis of the brightness information obtained in the imaging process, about at least a part of the droplets; and a droplet evaluating process S70 which finds the volume or the surface shape of the droplet by using the brightness information obtained in the imaging process S40 and the correspondence table.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、液滴測定方法、及び液滴測定システムに関するものである。   The present invention relates to a droplet measuring method and a droplet measuring system.

液晶ディスプレイのカラーフィルターや、有機ELディスプレイ等のデバイスを製造する方法として、例えば機能性材料を含む液状体をインクジェット法により複数のノズルから液滴として吐出し、被吐出体に機能性材料の膜を形成する方法が知られている。   As a method of manufacturing a device such as a color filter of a liquid crystal display or an organic EL display, for example, a liquid material containing a functional material is ejected as droplets from a plurality of nozzles by an ink jet method, and the functional material film is applied to the ejection target A method of forming is known.

この場合、液滴の吐出量を制御する制御装置の設定と液滴の実際の吐出量との対応関係を取得し、吐出量を一定の値に制御することが重要な工程となる。なぜなら吐出量が不均一であると機能性材料の膜厚に差が生じることでデバイスの不良へと繋がるからである。例えば、カラーフィルターや有機ELディスプレイであれば、膜厚の差が色むらや輝度むらとして観察される。   In this case, it is an important step to obtain the correspondence between the setting of the control device that controls the discharge amount of the droplet and the actual discharge amount of the droplet, and to control the discharge amount to a constant value. This is because if the discharge amount is not uniform, a difference in the film thickness of the functional material leads to a device failure. For example, in the case of a color filter or an organic EL display, the difference in film thickness is observed as uneven color or uneven brightness.

実際の吐出量を調べるためには、高分子系の溶質を備えたインクを用いた場合には、例えばガラス基板にインクを吐出/塗布し、溶媒を乾燥させた後、例えば白色干渉や共焦点などの高さ測定器を用いて溶質の体積を測定する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In order to investigate the actual ejection amount, when using an ink with a polymer solute, for example, the ink is ejected / applied to a glass substrate and the solvent is dried, and then, for example, white interference or confocal A method of measuring the volume of a solute using a height measuring device such as the above is known (for example, see Patent Document 1).

また、レーザ式距離測定器を用いて液滴の高さを測定し、液滴の体積を算出する方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Further, a method is known in which the height of a droplet is measured using a laser type distance measuring device and the volume of the droplet is calculated (see, for example, Patent Document 2).

特開2010−240503号公報JP 2010-240503 A 特許第4093167号公報Japanese Patent No. 4093167

しかしながら、白色干渉や共焦点の高さ測定器等を用いた従来の液滴測定方法では、測定原理上、測定に時間がかかるという課題があった。特に大画面ディスプレイの製造装置では、インクジェット印刷に使用するノズル数が10万を超える為、1滴あたりの測定時間が1秒であったとしても、全ての液滴を測定するためには少なくとも28時間程度を要する為、設備の稼働率に大きな影響を与えることになり、量産を考えるうえで大きな課題となっていた。   However, the conventional droplet measuring method using a white interference or a confocal height measuring device has a problem in that it takes time to measure due to the measurement principle. In particular, in a large-screen display manufacturing apparatus, the number of nozzles used for inkjet printing exceeds 100,000, so even if the measurement time per droplet is 1 second, at least 28 is required to measure all droplets. Since it takes time, it has a great influence on the operating rate of the equipment, which is a big issue in considering mass production.

また、測定時間を短縮するために液滴体積ではなく、画像認識装置によって面積を測定する液滴測定方法もあるが、液滴の乾燥条件による高さ方向のばらつきを測定出来ない為、測定精度が確保できないという課題があった。   In addition, in order to shorten the measurement time, there is a droplet measurement method in which the area is measured not by the droplet volume but by the image recognition device. However, since the variation in the height direction due to the drying condition of the droplet cannot be measured, the measurement accuracy There was a problem that could not be secured.

即ち、従来の液滴測定方法では、測定時間の短縮化と測定精度の確保はトレードオフの関係にあった。   That is, in the conventional droplet measuring method, there is a trade-off between shortening the measurement time and ensuring the measurement accuracy.

本発明は、上記従来の液滴測定方法における課題に鑑みて、測定時間を短縮化するとともに測定精度を確保することが可能な液滴測定方法、及び液滴測定システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a droplet measurement method and a droplet measurement system that can shorten measurement time and ensure measurement accuracy in view of the problems in the conventional droplet measurement method. To do.

上記課題を解決するため、ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、上記液滴を撮像する撮像工程と、上記液滴の少なくとも一部の液滴についての、上記撮像工程で得られた輝度情報に基づいて、上記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成工程と、上記撮像工程で得られた上記輝度情報と上記対応テーブルとを用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、を備えた液滴測定方法を用いる。 In order to solve the above problems, an ejection process for ejecting a plurality of droplets from at least some nozzles of the head onto the substrate, an imaging process for imaging the droplets, and at least some of the droplets of the droplets Based on the luminance information obtained in the imaging step, a correspondence table is created that represents the correspondence between the inclination of the surface of the droplet at a position on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position. A droplet measurement method comprising: a correspondence table creation step; and a droplet evaluation step for determining the volume or surface shape of the droplet using the luminance information obtained in the imaging step and the correspondence table is used. .

ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、上記吐出工程で上記基板上に吐出した上記液滴を撮像する撮像工程と、事前に作成した基板上の液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルと、上記撮像工程で得られた輝度情報と、を用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、を備えた液滴測定方法を用いる。   A discharge step of discharging a plurality of droplets from at least some of the nozzles of the head onto the substrate; an imaging step of imaging the droplets discharged onto the substrate in the discharge step; and a liquid on the substrate prepared in advance Using the correspondence table representing the correspondence between the inclination of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position, and the luminance information obtained in the imaging step, the droplet And a droplet evaluation method for determining the volume or surface shape of the droplet.

ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、上記液滴を撮像する撮像工程と、上記撮像工程で得られた液滴の輝度情報を用いて液滴形状を複数のグループに分類する分類工程と、上記分類工程で分類したグループの中から少なくとも一部の液滴について、上記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを、分類したグループ毎に作成する対応テーブル作成工程と、上記撮像工程で得られた上記輝度情報と、分類されたグループ毎に作成された上記対応テーブルとを用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、を備えた液滴測定方法を用いる。   An ejection process for ejecting a plurality of droplets from at least some nozzles of the head onto the substrate, an imaging process for imaging the droplets, and a droplet shape using the luminance information of the droplets obtained in the imaging process A classification step for classifying the liquid droplets into a plurality of groups, and at least some of the droplets classified in the classification step correspond to the inclination of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system and the position A correspondence table creation step for creating a correspondence table representing a correspondence relationship with the luminance information for each classified group, the luminance information obtained in the imaging step, and the correspondence table created for each classified group And a droplet evaluation step for determining the volume or surface shape of the droplet.

液滴を吐出するノズルを複数有するヘッドと、上記ヘッドの少なくとも一部の上記ノズルから基板上に吐出された複数の上記液滴を撮像する撮像部と、上記液滴の少なくとも一部の液滴についての、上記撮像部により得られた輝度情報に基づいて、上記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成部と、上記撮像部により得られた輝度情報と上記対応テーブル作成部により作成された上記対応テーブルとを用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、を備えた液滴測定システムを用いる。   A head having a plurality of nozzles for discharging droplets; an imaging unit for imaging the plurality of droplets discharged from at least some of the nozzles on the substrate; and at least some of the droplets Based on the luminance information obtained by the imaging unit, a correspondence table representing the correspondence between the inclination of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position is created. Using the correspondence table creation unit, the luminance information obtained by the imaging unit and the correspondence table created by the correspondence table creation unit, a droplet evaluation unit for obtaining the volume or surface shape of the droplet, Is used.

液滴を吐出するノズルを複数有するヘッドと、上記ヘッドの少なくとも一部のノズルから吐出された基板上の複数の液滴の輝度情報に基づいて、上記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成部と、上記ヘッドの少なくとも一部のノズルから基板上に吐出した複数の上記液滴を撮像する撮像部と、上記撮像部により得られた輝度情報と上記対応テーブル作成部により作成された上記対応テーブルとを用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、を備えた液滴測定システムを用いる。   Based on luminance information of a plurality of droplets on a substrate ejected from at least some nozzles of the head and a plurality of nozzles that eject droplets, on the three-dimensional coordinate system of the surface of the droplets A correspondence table creation unit that creates a correspondence table representing a correspondence relationship between the inclination at the position and the luminance information corresponding to the position, and images the plurality of droplets ejected from at least some of the nozzles onto the substrate. And a droplet evaluation unit that obtains the volume or surface shape of the droplet using the luminance information obtained by the imaging unit and the correspondence table created by the correspondence table creation unit. A drop measurement system is used.

ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させるヘッド部と、上記液滴を撮像する撮像部と、上記撮像工程で得られた液滴の輝度情報を用いて液滴形状を複数のグループに分類する分類部と、上記分類部で分類したグループの中から少なくとも一部の液滴について、上記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと上記位置に対応する上記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを、分類したグループ毎に作成する対応テーブル作成部と、上記撮像部で得られた上記輝度情報と、分類されたグループ毎に作成された上記対応テーブルとを用いて、上記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、を備えた液滴測定システムを用いる。   A head portion that discharges a plurality of droplets from at least some nozzles of the head onto a substrate, an imaging portion that images the droplets, and a droplet shape using the luminance information of the droplets obtained in the imaging step A classification unit that classifies the liquid droplets into a plurality of groups, and at least some of the droplets classified by the classification unit correspond to the inclination of the surface of the droplet in the three-dimensional coordinate system and the position A correspondence table creation unit that creates a correspondence table representing a correspondence relationship with the luminance information for each classified group, the luminance information obtained by the imaging unit, and the correspondence table created for each classified group And a droplet evaluation system for determining the volume or surface shape of the droplet.

本発明によれば、測定時間を短縮化するとともに測定精度を確保することができる。   According to the present invention, measurement time can be shortened and measurement accuracy can be ensured.

本発明の実施の形態1における液滴測定システムに含まれる液滴吐出装置の概略斜視図1 is a schematic perspective view of a droplet discharge device included in a droplet measurement system according to Embodiment 1 of the present invention. 本実施の形態1の液滴測定方法を説明する概略のフロー図Schematic flowchart explaining the droplet measurement method of the first embodiment 本実施の形態1の液滴測定方法で用いる基板の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the board | substrate used with the droplet measuring method of this Embodiment 1. 本実施の形態1の液滴測定方法における、カメラの対物レンズの開口数から計算される対物レンズに入射する最大角度と液滴の接触との関係を表した模式図The schematic diagram showing the relationship between the maximum angle which injects into the objective lens calculated from the numerical aperture of the objective lens of a camera, and the contact of a droplet in the droplet measuring method of this Embodiment 1. FIG. (a)〜(c):本実施の形態1の(式2)に示した接触角αの下限の根拠について説明する図(A)-(c): The figure explaining the basis of the minimum of the contact angle (alpha) shown to (Formula 2) of this Embodiment 1. FIG. (a)〜(c):本実施の形態1の(式2)に示した接触角αの上限の根拠について説明する図(A)-(c): The figure explaining the basis of the upper limit of the contact angle (alpha) shown to (Formula 2) of this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1の液滴測定方法の撮像工程及び形状測定工程において用いる体積測定用液滴サンプルの液滴塗布パターン(ダミー液滴が2周配置されたタイプ)を表す概略正面模式図Schematic front schematic diagram showing a droplet application pattern (a type in which two dummy droplets are arranged) of a volume measurement droplet sample used in the imaging step and the shape measurement step of the droplet measurement method of the first embodiment 本実施の形態1の液滴測定方法の撮像工程及び形状測定工程において用いる体積測定用液滴サンプルの液滴塗布パターン(ダミー液滴が1周配置されたタイプ)を表す概略正面模式図Schematic front schematic diagram showing a droplet application pattern (a type in which one dummy droplet is arranged) of a volume measurement droplet sample used in the imaging step and the shape measurement step of the droplet measurement method of the first embodiment 本実施の形態1の液滴測定方法における、液滴間を十分に離した場合の体積測定用パターンを表す概略正面模式図Schematic front schematic diagram showing a volume measurement pattern when droplets are sufficiently separated in the droplet measurement method of the first embodiment 図5のA−B断面の液滴の頂点高さと直径の関係を表したグラフA graph showing the relationship between the apex height and diameter of the droplet in the A-B section of FIG. (a):乾燥が早い液滴の形状変化を示す模式図、(b):乾燥が遅い液滴の形状変化を示す模式図(A): Schematic diagram showing the shape change of a droplet that dries quickly, (b): Schematic diagram showing the shape change of a droplet that dries slowly. 本実施の形態1における、撮像機構の全体構成を示す模式図Schematic diagram showing the overall configuration of the imaging mechanism in the first embodiment 本実施の形態1における液滴測定方法の液滴評価工程を説明するためのフロー図Flow chart for explaining a droplet evaluation step of the droplet measurement method according to the first embodiment (a)〜(e):本実施の形態1における液滴測定方法の対応テーブルの作成方法を説明する図(A)-(e): The figure explaining the preparation method of the corresponding | compatible table of the droplet measuring method in this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1において、一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きを、二次元座標系においてベクトル成分として変換する方法を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining a method of converting the inclination of a surface of one droplet at a position on a three-dimensional coordinate system as a vector component in the two-dimensional coordinate system in the first embodiment. 本実施の形態1において、一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置における高さを求める方法を説明する図The figure explaining the method of calculating | requiring the height in the position on the three-dimensional coordinate system of the surface of one droplet in this Embodiment 1. FIG. 本発明の実施の形態1における液滴の体積演算の方法を説明するための液滴の模式図Schematic diagram of droplets for explaining a method of calculating the volume of the droplets in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態の第2の液滴測定方法を示す概略のフロー図Schematic flowchart showing a second droplet measurement method according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の第3の液滴測定方法を示す概略のフロー図Schematic flowchart showing a third droplet measurement method according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の第4の液滴測定方法を示す概略のフロー図Schematic flowchart showing a fourth droplet measuring method according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の第5の液滴測定方法を示す概略のフロー図Schematic flowchart showing a fifth droplet measuring method according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
以下、本発明の液滴測定方法及び液滴測定システムの一実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施の形態により限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of a droplet measuring method and a droplet measuring system according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

本実施の形態の液滴測定システムは、液滴吐出装置50と、減圧チャンバー(図示省略)と、液滴形状測定装置(図示省略)から構成されている。   The droplet measurement system according to the present embodiment includes a droplet discharge device 50, a decompression chamber (not shown), and a droplet shape measurement device (not shown).

図1は、本実施の形態の液滴測定システムに含まれる液滴吐出装置50の概略斜視図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view of a droplet discharge device 50 included in the droplet measurement system of the present embodiment.

なお、減圧チャンバーは、基板に塗布された液滴を乾燥させる際に用いるが、これについては後述する。また、液滴形状測定装置は、評価対象となる全てのノズルから吐出される全ての液滴の中から所定の位置の液滴を抽出してその抽出した液滴の形状を測定する装置であるが、これについては後述する。   The decompression chamber is used when drying the droplets applied to the substrate, which will be described later. The droplet shape measuring device is a device that extracts a droplet at a predetermined position from all droplets discharged from all nozzles to be evaluated and measures the shape of the extracted droplet. This will be described later.

図1に示すように、印刷対象物1はヘッドユニット2の鉛直下方向の位置のテーブル3上に設置されている。テーブル3は駆動系を有するステージ11に取付けられ、X方向へ搬送される。ステージ11上には、一対の脚部4、脚部4とその上方に取り付けられた支持部5により構成された、鳥居状のガントリー6が固定されている。   As shown in FIG. 1, the print object 1 is installed on a table 3 at a position in the vertical downward direction of the head unit 2. The table 3 is attached to a stage 11 having a drive system and is conveyed in the X direction. On the stage 11, a torii-like gantry 6 constituted by a pair of leg portions 4, the leg portions 4 and a support portion 5 attached above the leg portions 4 is fixed.

さらに、ガントリー6の前面には、昇降方向(図1中のZ軸方向を参照)の昇降軸を有する支持台7が連結され、鉛直方向(図1中のZ軸方向を参照)に移動可能となっている。この支持台7にヘッドユニット2が配設されており、ヘッドユニット2は分配タンク8やラインヘッド9を具備している。昇降方向Zへの移動によって、印刷対象物1とラインヘッド9間のギャップを調整している。   Further, the front surface of the gantry 6 is connected to a support base 7 having a lifting shaft in the lifting direction (see the Z-axis direction in FIG. 1), and is movable in the vertical direction (see the Z-axis direction in FIG. 1). It has become. The head unit 2 is disposed on the support base 7, and the head unit 2 includes a distribution tank 8 and a line head 9. The gap between the printing object 1 and the line head 9 is adjusted by the movement in the up-down direction Z.

ラインヘッド9は、インクを吐出させる複数のノズル(図示省略)と各ノズルに対応した圧電アクチュエータ(図示省略)を含む液滴吐出モジュールヘッド10を複数備えている。   The line head 9 includes a plurality of droplet discharge module heads 10 including a plurality of nozzles (not shown) for discharging ink and piezoelectric actuators (not shown) corresponding to the nozzles.

また、液滴吐出装置50は、図1に示すように、印刷対象物1に塗布された全ての液滴を撮像することが出来るカメラ601等を有する撮像機構20をテーブル3の上方に備えている。なお、撮像機構20については、図12を参照しながら更に後述する。   Further, as shown in FIG. 1, the droplet discharge device 50 includes an imaging mechanism 20 having a camera 601 and the like that can image all droplets applied to the print target 1 above the table 3. Yes. The imaging mechanism 20 will be further described later with reference to FIG.

また、液滴吐出装置50は、図1に示すように、制御部12を備えており、その制御部12により、各々の液滴吐出モジュールヘッド10に電力とヘッド毎の制御信号とを供給すると共に、上記X、Zの駆動軸にも制御信号を供給し、且つ、液滴を測定する際に使用する撮像機構20にも制御信号を供給する。また、制御部12は、後述する対応テーブル作成部120、及び体積算出部130を備える。   As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 50 includes a control unit 12, and the control unit 12 supplies power and a control signal for each head to each droplet discharge module head 10. At the same time, a control signal is also supplied to the X and Z drive shafts, and a control signal is also supplied to the imaging mechanism 20 used when measuring a droplet. In addition, the control unit 12 includes a correspondence table creation unit 120 and a volume calculation unit 130 which will be described later.

なお、本実施の形態の撮像機構20は、本発明の撮像部の一例にあたり、体積算出部130は、本発明の液滴評価部の一例にあたる。   The imaging mechanism 20 of the present embodiment corresponds to an example of an imaging unit of the present invention, and the volume calculation unit 130 corresponds to an example of a droplet evaluation unit of the present invention.

このように、ラインヘッド9は印刷対象物1の全幅にわたって配列された液滴吐出モジュールヘッド10を備えている。このため、その印刷動作時には、上記印刷対象物1をX方向に搬送しながら、制御部12からの制御信号により所定のタイミングでラインヘッド9から液滴を吐出することで、印刷対象物1の全幅にわたって所望の画像を形成することが可能である。   As described above, the line head 9 includes the droplet discharge module heads 10 arranged over the entire width of the print target 1. For this reason, during the printing operation, while the printing object 1 is conveyed in the X direction, the droplets are ejected from the line head 9 at a predetermined timing by a control signal from the control unit 12. It is possible to form a desired image over the entire width.

次に、本実施の形態の液滴測定システムを用いて行う液滴測定方法の一実施の形態について、図2を参照しながら説明する。   Next, an embodiment of a droplet measurement method performed using the droplet measurement system of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図2は、本実施の形態の液滴測定方法を説明する概略のフロー図である。   FIG. 2 is a schematic flow diagram illustrating the droplet measurement method of the present embodiment.

本実施の形態の液滴測定方法は、図2に示すように、基板作成工程S10と、吐出・塗布工程S20と、乾燥工程S30と、撮像工程S40と、形状測定工程S50と、対応テーブル作成工程S60と、液滴評価工程S70とを備えている。   As shown in FIG. 2, the droplet measuring method according to the present embodiment includes a substrate creation step S10, a discharge / application step S20, a drying step S30, an imaging step S40, a shape measurement step S50, and a correspondence table creation. Step S60 and droplet evaluation step S70 are provided.

即ち、基板作成工程S10は、表面が撥水性を有する高分子膜を備えた基板に、UV光を照射して、液滴と撥水膜の角度が、所定の接触角となるように液水膜を形成する工程であり、吐出・塗布工程S20は、インクを、インクジェット方式を用いて評価対象のノズルから上記高分子膜に向けて液滴を吐出し、上記高分子膜にインクを塗布する工程である。   That is, in the substrate forming step S10, UV light is irradiated onto a substrate having a polymer film having a water repellent surface so that the angle between the droplet and the water repellent film becomes a predetermined contact angle. In the ejection / application process S20, a droplet is ejected from the nozzle to be evaluated toward the polymer film using an inkjet method, and the ink is applied to the polymer film. It is a process.

また、乾燥工程S30は、インクが塗布された基板を減圧チャンバー(図示省略)内に入れて、減圧しながら高分子膜に塗布されたインクを乾燥させる工程であり、撮像工程S40は、乾燥されたインクの液滴をカメラにより撮像する工程である。   The drying step S30 is a step in which the substrate on which the ink is applied is placed in a reduced pressure chamber (not shown), and the ink applied to the polymer film is dried while reducing the pressure. The imaging step S40 is dried. In this step, the ink droplets are imaged by a camera.

なお、減圧チャンバーは、液滴吐出装置50上に搭載されていても良いし、若しくは、液滴吐出装置50上に搭載せず、装置外に単体で設置されていても良い。   Note that the decompression chamber may be mounted on the droplet discharge device 50, or may not be mounted on the droplet discharge device 50 and may be installed alone outside the device.

また、形状測定工程S50は、撮像工程S40で用いた基板上の液滴の内から複数の液滴を抽出し、その抽出された複数の液滴についてそれぞれの形状(各液滴の表面における三次元座標系上の複数の位置の座標データ)を測定する工程である。   In the shape measuring step S50, a plurality of droplets are extracted from the droplets on the substrate used in the imaging step S40, and each shape (the tertiary on the surface of each droplet) is extracted from the extracted plurality of droplets. This is a step of measuring coordinate data at a plurality of positions on the original coordinate system.

また、対応テーブル作成工程S60は、形状測定工程S50で測定された、各液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾き情報と、その三次元座標系上の位置に対応する二次元座標系上の位置における、撮像工程S40で得られた輝度情報から、任意の2次元座標上の位置における輝度情報を入力値とし、前記任意の2次元座標上における3次元座標上の傾きを出力値とする対応テーブルを作成する工程である。   In addition, the correspondence table creation step S60 includes the tilt information at the position on the three-dimensional coordinate system of the surface of each droplet measured in the shape measurement step S50, and the two-dimensional coordinates corresponding to the position on the three-dimensional coordinate system. From the luminance information obtained in the imaging step S40 at a position on the system, the luminance information at a position on an arbitrary two-dimensional coordinate is used as an input value, and the inclination on the three-dimensional coordinate on the arbitrary two-dimensional coordinate is output. Is a step of creating a correspondence table.

また、液滴評価工程S70は、撮像工程S40で得られた上記評価対象のノズルから吐出された全ての液滴についての輝度情報と、対応テーブル作成工程S60で作成された対応テーブルとを用いて、上記評価対象のノズルから吐出された全ての液滴のそれぞれの体積あるいは表面形状を求める工程である。なお、その結果に基づいて、各ノズルの圧電アクチュエータに印加すべき電圧を調整する工程を含んでも良い。   The droplet evaluation step S70 uses the luminance information about all droplets ejected from the evaluation target nozzle obtained in the imaging step S40 and the correspondence table created in the correspondence table creation step S60. This is a step of obtaining the volume or surface shape of all droplets ejected from the nozzle to be evaluated. In addition, based on the result, you may include the process of adjusting the voltage which should be applied to the piezoelectric actuator of each nozzle.

なお、本実施の形態の吐出・塗布工程S20は、本発明の吐出工程の一例にあたり、乾燥工程S30は、本発明の減圧乾燥工程の一例にあたる。   The discharge / coating step S20 of the present embodiment corresponds to an example of the discharge step of the present invention, and the drying step S30 corresponds to an example of the reduced pressure drying step of the present invention.

次に、上述した各工程について更に説明する。   Next, each process mentioned above is further demonstrated.

ここでは、図3、図4を参照しながら、基板作成工程S10(図2参照)における基板100の構成、及び液滴の基板100に対する接触角αの設定条件を中心に説明する。   Here, the configuration of the substrate 100 in the substrate creation step S10 (see FIG. 2) and the setting condition of the contact angle α of the droplet with respect to the substrate 100 will be mainly described with reference to FIGS.

図3は、基板100の構成を示す断面図である。基板100は支持基板101と、高分子膜102を含んでいる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the substrate 100. The substrate 100 includes a support substrate 101 and a polymer film 102.

また、図4は、カメラ601(図1参照)の対物レンズ201の開口数から計算される対物レンズ201に入射する最大角度θと液滴の接触αとの関係を表した模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the maximum angle θ incident on the objective lens 201 calculated from the numerical aperture of the objective lens 201 of the camera 601 (see FIG. 1) and the contact α of the droplet.

支持基板101は、例えばガラスを用いることができる。高分子膜102は、例えば有機ELディスプレイの発光層を形成する際に使われるレジスト材料を有機溶媒に溶解させ支持基板101へスピンコートやダイコートなどにより塗布、乾燥させたものである。高分子膜102となる材料は、ポリイミドやアクリル樹脂からなる感光性材料である。そしてこの中にフッ素を含んでいてもよい。フッ素を含む樹脂材料は、一般的に透明性が高く、その高分子繰返し単位のうちの少なくとも一部の繰返し単位に、フッ素原子を有するものであればよく、特に限定されない。フッ素化合物を含む樹脂の例には、フッ素化ポリオレフィン系樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素化ポリアクリル樹脂などが含まれる。その膜厚は、通常、0.1〜3μmであり、特に0.8〜1.2μmであることが好ましい。以下、高分子膜として例としてポリイミドやアクリル樹脂からなる感光性材料を用いた場合について説明を続ける。   For the support substrate 101, for example, glass can be used. The polymer film 102 is obtained by, for example, dissolving a resist material used for forming a light emitting layer of an organic EL display in an organic solvent, and applying and drying the support substrate 101 by spin coating or die coating. The material for the polymer film 102 is a photosensitive material made of polyimide or acrylic resin. And in this, you may contain the fluorine. The resin material containing fluorine is generally not particularly limited as long as it is highly transparent and has fluorine atoms in at least some of the polymer repeating units. Examples of the resin containing a fluorine compound include a fluorinated polyolefin resin, a fluorinated polyimide resin, a fluorinated polyacrylic resin, and the like. The film thickness is usually 0.1 to 3 μm, and particularly preferably 0.8 to 1.2 μm. Hereinafter, the case where a photosensitive material made of polyimide or acrylic resin is used as a polymer film as an example will be described.

高分子膜102は、ポリイミドやアクリル樹脂からなる感光性材料を有機溶媒に溶かし、液体にしたものを、スピンコート法等を用いて支持基板101に塗布/乾燥させたものである。   The polymer film 102 is prepared by dissolving a photosensitive material made of polyimide or acrylic resin in an organic solvent and applying a liquid to the support substrate 101 using a spin coat method or the like.

高分子膜102の材料にフッ素含有の高分子材料を用いることで、高分子膜102は撥水の機能を有することになる。   By using a fluorine-containing polymer material as the material of the polymer film 102, the polymer film 102 has a water repellent function.

ここで、表面にフッ素膜が形成された状態では撥水性が高すぎる場合があり、インクを塗布/乾燥後に所望の接触角が得られない為、基板100の高分子膜102に対してUV光を照射してフッ素の結合を部分的に切ることで基板100の撥水性を制御することが出来る。   Here, in the state where the fluorine film is formed on the surface, the water repellency may be too high, and a desired contact angle cannot be obtained after applying / drying the ink. , The water repellency of the substrate 100 can be controlled.

本願発明者らは、高分子膜102の上に配置された液滴202の接触角αは、撮像工程で使用するカメラ601の対物レンズ201の開口数(NA)によって決まる対物レンズの最大角度θと、下記の関係式(式2参照)を満たすことが好ましいことを見出した。   The present inventors have determined that the contact angle α of the droplet 202 disposed on the polymer film 102 is the maximum angle θ of the objective lens determined by the numerical aperture (NA) of the objective lens 201 of the camera 601 used in the imaging process. And the following relational expression (see Expression 2) is preferably satisfied.

以下、この関係式について説明する。   Hereinafter, this relational expression will be described.

図4の201はカメラ601(図1参照)の対物レンズであり、202は乾燥後の液滴であり、100はサンプル作成用の基板である。また、θはレンズNAから計算される対物レンズ201に入射する光の最大角度であり、次式(式1)で表される。   4 is an objective lens of the camera 601 (see FIG. 1), 202 is a droplet after drying, and 100 is a substrate for sample preparation. Further, θ is the maximum angle of light incident on the objective lens 201 calculated from the lens NA, and is represented by the following expression (Expression 1).

θ=sin−1(NA/n) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(式1)
ここで、NAは液滴の輝度情報の測定に使用するカメラ601の対物レンズ201の開口数であり、nは液滴と対物レンズ201の間の媒質の屈折率である。
θ = sin −1 (NA / n) (Equation 1)
Here, NA is the numerical aperture of the objective lens 201 of the camera 601 used for measuring the luminance information of the droplet, and n is the refractive index of the medium between the droplet and the objective lens 201.

乾燥後の液滴と基板100との接触角をαと定義すると、接触角αと最大角度θが等しくなる事が好ましく、この接触角αと、対物レンズ201の最大角度θとの関係は、最大角度θに対し大きすぎても小さすぎても、輝度情報から傾きを得て、液滴の体積或いは液滴の表面形状を求める際に誤差が生じる。   When the contact angle between the droplet after drying and the substrate 100 is defined as α, it is preferable that the contact angle α and the maximum angle θ are equal. The relationship between the contact angle α and the maximum angle θ of the objective lens 201 is as follows: Whether it is too large or too small with respect to the maximum angle θ, an error occurs when the inclination is obtained from the luminance information and the volume of the droplet or the surface shape of the droplet is obtained.

しかしながら、現実には液滴の接触角αを厳密に制御する事が困難である為、接触角αを次式(式2)の範囲内に収める事で所望の測定精度を得ることが出来る事が分かった。   However, in reality, it is difficult to strictly control the contact angle α of the liquid droplets, so that the desired measurement accuracy can be obtained by keeping the contact angle α within the range of the following equation (Equation 2). I understood.

1/5×θ≦α≦3×θ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(式2)
但し、θ=sin−1(NA/n)、NAはレンズの開口数、nは液滴と対物レンズの間の媒質の屈折率である。
1/5 × θ ≦ α ≦ 3 × θ (Equation 2)
Where θ = sin −1 (NA / n), NA is the numerical aperture of the lens, and n is the refractive index of the medium between the droplet and the objective lens.

以下、上記(式2)に示した接触角αの下限、及び上限の根拠について、図5、図6を使いながら説明する。   Hereinafter, the grounds for the lower limit and the upper limit of the contact angle α shown in (Formula 2) will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

図5、図6では、説明を簡単にするために、原点を通るX−Z平面で液滴を切断したときの当該液滴の断面形状における、液滴高さ、液滴傾き、及び、画像輝度について説明するが、原点とZ軸を通る多数の平面により、一つの液滴を何度も切断することで得られる当該液滴の多数の断面形状における、液滴高さ、液滴傾き、及び、画像輝度についても同様の説明が適用できる。   In FIG. 5 and FIG. 6, for the sake of simplicity of explanation, the droplet height, the droplet inclination, and the image in the cross-sectional shape of the droplet when the droplet is cut in the XZ plane passing through the origin. The luminance will be described. The droplet height, the droplet inclination, and the number of cross-sectional shapes of the droplet obtained by cutting one droplet many times by a large number of planes passing through the origin and the Z axis. The same explanation can be applied to the image luminance.

まず、接触角αの下限について図5を用いて説明する。図5は、液滴最大角度がα=θの場合と、α=1/5×θの場合の、液滴高さ、傾き、輝度を記述したグラフであり、(a)は液滴高さ、(b)は液滴傾き、(c)は画像輝度を表している。   First, the lower limit of the contact angle α will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph describing the droplet height, inclination, and brightness when the maximum droplet angle is α = θ and when α = 1/5 × θ. (A) is the droplet height. , (B) represents the droplet inclination, and (c) represents the image luminance.

図5の(b)の液滴傾きグラフにおいて、α=θの液滴傾きのグラフ801aは、液滴最大角度が、レンズの測定可能角度θと等しい為、液滴の最大傾きまで測定可能となり、(c)の画像輝度のグラフ802aの輝度幅iは、基板平面の輝度階調kのうち例えば90%程度を使用した値となる。それに対し、α=1/5×θのグラフでは、(b)液滴傾きグラフ811において、最大角度が±1/5×θとなっている為、(c)の液滴輝度グラフ812の輝度幅jはkの例えば10%程度の輝度差となる。ここで、画像認識を使用して液滴を識別するためには、一般的に画像輝度の平均値に対して10%程度の輝度差が必要となる為、画像認識によって液滴を識別する事が困難になる。即ち、液滴のX軸上の半径位置での接触角αを1/5×θとなる様に設定することは、カメラ601が、基板100上の液滴を認識できる最小の接触角αを設定することを意味する。   In the droplet inclination graph of FIG. 5B, the droplet inclination graph 801a with α = θ can measure up to the maximum inclination of the droplet because the maximum droplet angle is equal to the measurable angle θ of the lens. The luminance width i of the image luminance graph 802a in (c) is a value using, for example, about 90% of the luminance gradation k on the substrate plane. On the other hand, in the graph of α = 1/5 × θ, the maximum angle is ± 1/5 × θ in the (b) droplet inclination graph 811. Therefore, the luminance of the droplet luminance graph 812 in (c). The width j is a luminance difference of about 10% of k, for example. Here, in order to identify a droplet using image recognition, a luminance difference of about 10% is generally required with respect to the average value of the image luminance. Becomes difficult. That is, setting the contact angle α at the radial position on the X-axis of the droplet to be 1/5 × θ sets the minimum contact angle α at which the camera 601 can recognize the droplet on the substrate 100. Means to set.

次に、接触角αの上限について図6を用いて説明する。図6は、液滴最大角度がα=θの場合と、α=3×θの場合の、液滴高さ、傾き、輝度を記述したグラフであり、(a)は液滴高さ、(b)は液滴傾き、(c)は画像輝度を表している。   Next, the upper limit of the contact angle α will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph describing the droplet height, inclination, and luminance when the maximum droplet angle is α = θ and when α = 3 × θ. (A) is the droplet height, ( b) represents the droplet inclination, and (c) represents the image luminance.

図6の(b)の液滴傾きグラフにおいて、α=θの液滴傾きグラフ901は、液滴最大角度が、レンズの測定可能角度θと等しい為、液滴の最大傾きまで測定可能であるので、(c)の液滴輝度グラフ902は液滴外周部まで形状を反映した情報となっている。   In the droplet inclination graph of FIG. 6B, the droplet inclination graph 901 with α = θ can measure up to the maximum inclination of the droplet because the maximum droplet angle is equal to the measurable angle θ of the lens. Therefore, the droplet luminance graph 902 in (c) is information reflecting the shape up to the outer periphery of the droplet.

それに対し、α=3×θのグラフでは、(b)液滴傾きグラフ911において、最大角度が±3θとなっているが、レンズの測定可能角度θまでしか測定できない為、(c)液滴輝度グラフ912の様に傾きがθを超えた部分の輝度情報は、液滴形状を反映した輝度情報ではなく、例えば一定の値を取ることになる。   On the other hand, in the graph of α = 3 × θ, the maximum angle is ± 3θ in the (b) droplet inclination graph 911, but it can only be measured up to the measurable angle θ of the lens. The luminance information of the portion where the inclination exceeds θ as in the luminance graph 912 is not luminance information reflecting the droplet shape but takes a certain value, for example.

この時、液滴の直径をD、液滴の角度がθ以内の範囲の直径をdとおくと、接触角α=3×θのときに、d=1/2×Dとなることを本願発明者らは見出した。   At this time, if the diameter of the droplet is D and the diameter of the droplet within the range of θ is d, then d = 1/2 × D when the contact angle α = 3 × θ. The inventors have found.

つまり、接触角αの上限3×θは、カメラ601が、基板100上の液滴の半径の少なくとも半分の範囲(X−Y平面上の面積では1/4の範囲)の液滴の部分を認識できれば、その少なくとも半分の範囲の液滴の部分の体積を求めることが出来るので、たとえ一つの液滴の全体の体積が求められなくても、液滴の面積を測定する従来方法に比べて、高い測定精度を維持することが出来ることを、本願発明者らが見出したものである。   In other words, the upper limit 3 × θ of the contact angle α is determined so that the camera 601 determines a portion of a droplet in a range at least half of the radius of the droplet on the substrate 100 (in the range of ¼ in the area on the XY plane). If it can be recognized, it is possible to determine the volume of the portion of the droplet in at least half of that range, so even if the total volume of one droplet is not determined, compared to the conventional method of measuring the area of the droplet The inventors of the present application have found that high measurement accuracy can be maintained.

以上説明した通り、接触角αは、上記(式2)の関係を満たすことが好ましく、接触角αを最大角度θに一致させる様に接触角αを調整すれば、より好ましい。   As described above, the contact angle α preferably satisfies the relationship of the above (formula 2), and more preferably, the contact angle α is adjusted so that the contact angle α matches the maximum angle θ.

そのため、本実施の形態1では、この対物レンズ201の開口数(NA)から計算される対物レンズ201に入射する光の最大角度θに、液滴202と基板100との接触角αを一致させるように接触角αを調整する為、接触角αは次式(式3)で与えられる。   Therefore, in the first embodiment, the contact angle α between the droplet 202 and the substrate 100 is made to coincide with the maximum angle θ of light incident on the objective lens 201 calculated from the numerical aperture (NA) of the objective lens 201. Thus, in order to adjust the contact angle α, the contact angle α is given by the following equation (Equation 3).

α=θ=sin−1(NA/n) ・・・・・・・・・・・・・・・・・(式3)
上記の(式3)によれば、例えばNA=0.1のレンズを使用する場合は、対物レンズと液滴の間の媒質を空気(0℃、1気圧)とすると屈折率nは、1.000292であるので、接触角は0.1radとなる。
α = θ = sin −1 (NA / n) (Equation 3)
According to the above (Equation 3), for example, when a lens with NA = 0.1 is used, if the medium between the objective lens and the droplet is air (0 ° C., 1 atm), the refractive index n is 1 .000292, the contact angle is 0.1 rad.

次に、図7〜図9を参照しながら、吐出・塗布工程S20(図2参照)における、評価対象となる全てのノズルから吐出された体積測定用液滴サンプル301の作成を中心に説明する。   Next, with reference to FIGS. 7 to 9, the description will focus on the creation of the volumetric droplet sample 301 ejected from all the nozzles to be evaluated in the ejection / application step S <b> 20 (see FIG. 2). .

図7は、本実施の形態1の液滴測定方法の撮像工程S40及び形状測定工程S50において用いる体積測定用液滴サンプルの液滴塗布パターンを表す概略模式図である。図7の301は体積測定用液滴サンプルであり、302は体積測定用液滴サンプルの乾燥時の雰囲気を一定に保つ為のダミー液滴であり、303は、サンプル作成用の基板である。なお、サンプル作成用の基板303は、図3で説明した基板100と基本的に同じ構成である。   FIG. 7 is a schematic diagram showing a droplet application pattern of a volume measurement droplet sample used in the imaging step S40 and the shape measurement step S50 of the droplet measurement method according to the first embodiment. In FIG. 7, 301 is a volumetric droplet sample, 302 is a dummy droplet for maintaining a constant atmosphere when the volumetric droplet sample is dried, and 303 is a substrate for sample preparation. Note that the substrate 303 for sample preparation has basically the same configuration as the substrate 100 described in FIG.

ダミー液滴302は、乾燥時に体積測定用液滴サンプル301の溶媒雰囲気を一定に保ち、体積測定用液滴サンプル301の接触角αを一定の範囲に保つ役割がある。   The dummy droplet 302 has a role of maintaining a constant solvent atmosphere of the volumetric droplet sample 301 during drying and maintaining a contact angle α of the volumetric droplet sample 301 within a certain range.

ここで、ダミー液滴302は複数個の体積測定用液滴サンプル301を取り囲むように配置しても良いし、個々の体積測定用液滴サンプル301を取り囲むように配置しても良い。なお、ダミー液滴302の個数は使用するインクの溶媒によって変わるが、例えばインクの溶媒がアニソールの場合は、1〜10周程度のダミー液滴で体積測定用液滴サンプル301の外周を取り囲むのが望ましく、本実施の形態では2周のダミー液滴を配置した(図7参照)。   Here, the dummy droplets 302 may be disposed so as to surround a plurality of volume measurement droplet samples 301, or may be disposed so as to surround individual volume measurement droplet samples 301. The number of dummy droplets 302 varies depending on the solvent of the ink used. For example, when the ink solvent is anisole, the outer periphery of the volume measurement droplet sample 301 is surrounded by dummy droplets of about 1 to 10 rounds. In this embodiment, two rounds of dummy droplets are arranged (see FIG. 7).

なお、インクの溶媒によって、体積測定用液滴サンプル301の外周を取り囲むダミー液滴を、図8に示した通り、1周分配置する構成としても良い。   In addition, it is good also as a structure which arrange | positions the dummy droplet which surrounds the outer periphery of the droplet sample 301 for volume measurement by one round as shown in FIG.

なお、溶媒雰囲気を一定に保つために、1個のダミー液滴に使用するインクの吐出回数を増減することでも溶媒雰囲気の調整を行っても良い。   In order to keep the solvent atmosphere constant, the solvent atmosphere may be adjusted by increasing or decreasing the number of ejections of ink used for one dummy droplet.

また、図9のように体積測定サンプル用の液滴の間隔を変動させることで、で、溶媒雰囲気の調整を行っても良い。この構成によれば、任意の溶媒雰囲気を狙い通りに実現することができる。   In addition, the solvent atmosphere may be adjusted by changing the interval between the droplets for volumetric samples as shown in FIG. According to this configuration, an arbitrary solvent atmosphere can be realized as intended.

なお、図9は、液滴間を十分に離した場合の体積測定用パターンを表す概略正面模式図である。図9の401は体積測定用液滴サンプルであり、402は液滴401から揮発した溶媒雰囲気であり、403はサンプル作成用の基板である。なお、サンプル作成用の基板403は、図3で説明した基板100と基本的に同じ構成である。   FIG. 9 is a schematic front schematic diagram showing a volume measurement pattern when the droplets are sufficiently separated. Reference numeral 401 in FIG. 9 denotes a volume measurement droplet sample, reference numeral 402 denotes a solvent atmosphere volatilized from the droplet 401, and reference numeral 403 denotes a sample preparation substrate. The sample preparation substrate 403 has basically the same configuration as the substrate 100 described in FIG.

以上のようにして、吐出・塗布工程S20(図2参照)で作成された、評価対象となる全てのノズルから吐出された、全ノズルと同数の全ての体積測定用液滴サンプル301が、撮像工程S40で撮像対象とされるとともに、形状測定工程S50ではその一部の体積測定用液滴サンプル301が測定対象とされる。   As described above, all the volume measurement droplet samples 301, which are generated in the discharge / application step S20 (see FIG. 2) and discharged from all the nozzles to be evaluated, are the same number as all the nozzles. In step S40, the imaging target is selected, and in the shape measuring step S50, a part of the volumetric droplet sample 301 is set as the measuring target.

次に、図10、図11を参照しながら、乾燥工程S30(図2参照)について説明する。   Next, the drying step S30 (see FIG. 2) will be described with reference to FIGS.

乾燥工程S30では、使用するインクの溶媒の物性によるが、例えば溶媒がアニソールの場合には、インクの乾燥は、23℃以上60℃以下の温度範囲で、且つ減圧雰囲気で行う。   In the drying step S30, depending on the physical properties of the solvent of the ink to be used, for example, when the solvent is anisole, the ink is dried in a temperature range of 23 ° C. or more and 60 ° C. or less and in a reduced pressure atmosphere.

上記の温度範囲で、且つ減圧雰囲気で乾燥を行うことで、例えば溶媒がアニソールの場合の様に沸点が100℃以上のインクであっても実用的な時間範囲で乾燥を行うことができる。   By drying in the above-mentioned temperature range and in a reduced-pressure atmosphere, for example, even when the ink has a boiling point of 100 ° C. or higher as in the case where the solvent is anisole, drying can be performed within a practical time range.

図10に、図7のA−B断面の液滴の頂点高さと直径の関係を表したグラフを示す。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the apex height and diameter of the droplet in the cross section AB in FIG.

図10の一端側領域501と他端側領域502は、基板303(図7参照)上に塗布された複数の体積測定用液滴サンプル301(図7参照)の外周部に塗布された主としてダミー液滴302(図7参照)の頂点高さと直径の関係を表した領域であり、中央領域503は基板303上に塗布された複数の体積測定用液滴サンプル301の中央部の頂点高さと直径の関係を表した領域である。   The one end side region 501 and the other end side region 502 in FIG. 10 are mainly dummy applied to the outer periphery of a plurality of volumetric droplet samples 301 (see FIG. 7) applied on the substrate 303 (see FIG. 7). This is a region representing the relationship between the apex height and diameter of the droplet 302 (see FIG. 7), and the central region 503 is the apex height and diameter of the central portion of the plurality of volumetric droplet samples 301 applied on the substrate 303. This area represents the relationship.

図10から分かるように、外周部の一端側領域501と他端側領域502におけるダミー液滴302では、液滴頂点高さと直径が大きく変化しているのに対して、中央領域503における体積測定用液滴サンプル301では、液滴頂点高さと直径が、外周部のダミー液滴302に比べて安定していることがわかる。   As can be seen from FIG. 10, in the dummy droplet 302 in the one end side region 501 and the other end side region 502 of the outer peripheral portion, the droplet apex height and diameter are greatly changed, whereas the volume measurement in the central region 503 is performed. It can be seen that in the liquid droplet sample 301, the height and diameter of the liquid droplet are more stable than those of the dummy liquid droplet 302 at the outer periphery.

これは、中央領域503の液滴は、図7に示すように周囲を液滴に囲まれている為、乾燥中の溶媒雰囲気が安定し、時間をかけて乾燥するのに対して、外周部の一端側領域501と他端側領域502におけるダミー液滴302は、周囲に液滴が無い為、乾燥時の溶媒雰囲気が変化しやすく急速に乾燥が進んだ為だと考えられる。   This is because the liquid droplets in the central region 503 are surrounded by the liquid droplets as shown in FIG. 7, so that the solvent atmosphere during drying is stabilized and dried over time. It is considered that the dummy droplets 302 in the one end side region 501 and the other end side region 502 have no droplets around them, so that the solvent atmosphere at the time of drying tends to change and the drying progressed rapidly.

以上のことから、体積測定用液滴サンプル301の形状を安定させるためには、ダミー液滴302が必要となる。   From the above, in order to stabilize the shape of the volume measuring droplet sample 301, the dummy droplet 302 is necessary.

次に、乾燥速度と液滴の形状について説明する。   Next, the drying speed and the droplet shape will be described.

図11(a)、図11(b)に、乾燥が早い場合と乾燥が遅い場合の液滴形状の変化の模式図を示す。   FIG. 11A and FIG. 11B are schematic diagrams showing changes in droplet shape when drying is early and when drying is slow.

図11(a)は、乾燥が早い液滴801の形状変化を示す模式図であり、図11(b)は、乾燥が遅い液滴802の形状変化を示す模式図である。
乾燥が早い液滴801は、液滴が直径方向に縮むより早く高さ方向に縮む為、直径が大きく高さが低い液滴が形成されることとなり、乾燥後の液滴は、基板との接触角が低く(小さく)なる。
FIG. 11A is a schematic diagram showing the shape change of the droplet 801 that is dried quickly, and FIG. 11B is a schematic diagram showing the shape change of the droplet 802 that is dried quickly.
Since the droplet 801 that dries quickly shrinks in the height direction faster than the droplet shrinks in the diameter direction, a droplet having a large diameter and a low height is formed. The contact angle becomes low (small).

これに対して、乾燥が遅い液滴802は乾燥速度が遅い為、液滴が高さ方向に縮むより早く高さ直径に縮む為、直径が小さく高さが高い液滴が形成されることとなり、基板との接触角が高く(大きく)なる。   On the other hand, the slow-drying droplet 802 has a low drying speed, so that the droplet shrinks to the height diameter faster than the droplet shrinks in the height direction, and thus a droplet having a small diameter and a high height is formed. The contact angle with the substrate becomes high (large).

本実施の形態では、ダミー液滴302を体積測定用液滴サンプル301の周囲に形成することでサンプル全体の乾燥を抑えた状態で、且つ減圧雰囲気で乾燥することで、基板との接触角が低い液滴を作成することを可能としている。   In this embodiment, the dummy droplet 302 is formed around the volume measurement droplet sample 301 so that the drying of the entire sample is suppressed, and the contact angle with the substrate is reduced by drying in a reduced-pressure atmosphere. This makes it possible to create low droplets.

次に、図12を参照しながら、撮像工程S40(図2)において用いる撮像機構20について説明する。   Next, the imaging mechanism 20 used in the imaging step S40 (FIG. 2) will be described with reference to FIG.

本実施の形態の液滴吐出装置50は、図1で説明した通り、撮像機構20を具備する。   The droplet discharge device 50 according to the present embodiment includes the imaging mechanism 20 as described with reference to FIG.

図12は、本発明の実施の形態における、撮像機構20の全体構成を模式的に示した図である。   FIG. 12 is a diagram schematically showing the overall configuration of the imaging mechanism 20 in the embodiment of the present invention.

撮像機構20は、光源600と、カメラ601とレンズ機構602と、カメラ601およびレンズ機構602を保持する治具603と、それらを走査軸604に沿って駆動させる駆動機構605と、ピント調整のためのZ方向駆動機構606を有する。   The imaging mechanism 20 includes a light source 600, a camera 601, a lens mechanism 602, a jig 603 that holds the camera 601 and the lens mechanism 602, a drive mechanism 605 that drives them along the scanning axis 604, and for focus adjustment. The Z-direction drive mechanism 606 is provided.

カメラお601よびレンズ機構602は、走査軸604方向に沿って移動しながら、基板100に塗布された体積測定用液滴サンプル301の画像を撮像する。液滴サンプルの画像データは、制御部12に設けられた対応テーブル作成部120、及び体積算出部130に送られる。   The camera 601 and the lens mechanism 602 capture an image of the volumetric droplet sample 301 applied to the substrate 100 while moving along the direction of the scanning axis 604. The image data of the droplet sample is sent to the correspondence table creation unit 120 and the volume calculation unit 130 provided in the control unit 12.

なお、治具603に併設された高さセンサ607と、Z方向駆動機構606を用いて、随時オートフォーカスで調整する構成としても良い。   In addition, it is good also as a structure which adjusts by an autofocus at any time using the height sensor 607 and the Z direction drive mechanism 606 which were attached to the jig | tool 603. FIG.

この構成によれば、基板100のガラス面のうねりの影響を除去することが出来る。   According to this configuration, the influence of the waviness of the glass surface of the substrate 100 can be removed.

なお、動作簡略化のために、撮像開始時にZ方向駆動機構606を用いてフォーカスを調整し、その後Z方向は固定で撮像を行っても良い。   In order to simplify the operation, the focus may be adjusted using the Z-direction drive mechanism 606 at the start of imaging, and then imaging may be performed with the Z direction fixed.

カメラ601は、エリアセンサを搭載したものでもラインセンサを搭載したものでも良いが、本実施の形態ではラインセンサを搭載したカメラを用いる。画素数および画素サイズは撮像対象物に合わせて選定すれば良いが、本実施の形態では、幅方向の画素数4096、画素サイズ2μmとした。   The camera 601 may be an area sensor or a line sensor. In this embodiment, a camera having a line sensor is used. The number of pixels and the pixel size may be selected according to the object to be imaged. In this embodiment, the number of pixels in the width direction is set to 4096 and the pixel size is set to 2 μm.

ラインセンサのスキャン分解能は、設備の要求タクトから逆算して求まるカメラの走行速度から求める。走行軸の速度は、10mm/s〜200mm/sが望ましく、本実施の形態では、100mm/sとした。   The scanning resolution of the line sensor is obtained from the traveling speed of the camera obtained by calculating back from the required tact of the equipment. The speed of the traveling shaft is preferably 10 mm / s to 200 mm / s, and in this embodiment, it is set to 100 mm / s.

レンズ機構602の倍率およびNAは、撮像対象液滴の形状に合わせて選定する。本実施の形態では倍率5倍、NAが約0.1のレンズを用いた。   The magnification and NA of the lens mechanism 602 are selected according to the shape of the imaging target droplet. In the present embodiment, a lens having a magnification of 5 times and an NA of about 0.1 is used.

なお、レンズはテレセントリックレンズを用い、フォーカスの影響を相対的に小さくするのが望ましい。   It is desirable to use a telecentric lens and relatively reduce the influence of focus.

なお、光軸傾きの影響を避けるため、照明は同軸落射のレンズを用いるのが良い。   In order to avoid the influence of the optical axis tilt, it is preferable to use a coaxial epi-illumination lens.

次に、撮像工程S40で得られた液滴の画像データを用いて各液滴の体積を算出する液滴評価工程S70と、形状測定工程S50と、対応テーブル作成工程S60について、図13〜図16を参照しながら説明する。   Next, a droplet evaluation step S70 for calculating the volume of each droplet using the droplet image data obtained in the imaging step S40, a shape measurement step S50, and a correspondence table creation step S60 will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG.

ここで、図13は、液滴評価工程S70を説明するためのフロー図であり、図14(a)〜図14(e)は、対応テーブルの作成方法を説明する図である。   Here, FIG. 13 is a flowchart for explaining the droplet evaluation step S70, and FIGS. 14A to 14E are diagrams for explaining a method of creating a correspondence table.

液滴評価工程S70を説明する前に、形状測定工程S50と対応テーブル作成工程S60について主として図14(a)〜図14(e)を参照しながら説明する。   Before describing the droplet evaluation step S70, the shape measurement step S50 and the correspondence table creation step S60 will be described mainly with reference to FIGS. 14 (a) to 14 (e).

まず、形状測定工程S50は、撮像工程S40で撮像対象(評価対象)となった全ての液滴の中から所定の位置の液滴を抽出してその抽出した液滴の形状を測定する工程である(図2参照)。即ち、本実施の形態では、液滴の表面の三次元座標系(X−Y−Z座標系)上の位置座標データ(x,y,z)を、公知の液滴形状測定装置(図示省略)により測定する。   First, the shape measuring step S50 is a step of extracting a droplet at a predetermined position from all the droplets to be imaged (evaluated) in the imaging step S40 and measuring the shape of the extracted droplet. Yes (see FIG. 2). That is, in this embodiment, the position coordinate data (x, y, z) on the three-dimensional coordinate system (XYZ coordinate system) of the surface of the droplet is used as a known droplet shape measuring device (not shown). ) To measure.

具体的には、基板303に塗布された複数の液滴のうち、一つまたは複数の液滴を抽出し、公知の液滴形状測定装置を用いて液滴のプロファイルを測定する。   Specifically, one or a plurality of droplets are extracted from a plurality of droplets applied to the substrate 303, and the droplet profile is measured using a known droplet shape measuring apparatus.

ここでは、抽出された液滴の各液滴について、基板303の表面をX−Y二次元平面とし、平面視で液滴の頂点をX−Y二次元平面の原点として、その原点を通るZ軸の方向が液滴の高さを表すことになる。   Here, for each of the extracted droplets, the surface of the substrate 303 is an XY two-dimensional plane, and the vertex of the droplet is the origin of the XY two-dimensional plane in plan view. The direction of the axis represents the height of the droplet.

図14(a)は、液滴について、原点を通るX−Z平面で切断したときの当該液滴の表面の「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」と、「Z軸方向の高さ」の関係を示す曲線であり、この曲線が、液滴の一つのプロファイルである。ここでは、説明を簡単にするために、図14(a)に示す、液滴の一つのプロファイルに基づいて説明するが、実際には、原点とZ軸を通る多数の平面により、一つの液滴を何度も切断することで得られる当該液滴の多数のプロファイルから、当該液滴の形状を求めることになる。なお、この曲線は、多項関数や三角関数により近似関数として表しても良い。   FIG. 14A shows the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” on the surface of the droplet and the “Z-axis direction” when the droplet is cut along the XZ plane passing through the origin. Is a curve showing a relationship of “height”, and this curve is one profile of a droplet. Here, in order to simplify the description, the description will be made based on one profile of a droplet shown in FIG. 14A, but in reality, one liquid is formed by many planes passing through the origin and the Z axis. The shape of the droplet is obtained from a large number of profiles of the droplet obtained by cutting the droplet many times. This curve may be expressed as an approximate function by a polynomial function or a trigonometric function.

なお、形状測定工程S50において抽出する液滴の数は、多ければ多いほど液滴の体積測定精度は向上するが、その分、測定時間が長くなるため、例えば液滴サンプル301(図7、図8参照)の5〜100000液滴ごとに1液滴を抽出するのが望ましい。抽出の方法は、印刷対象物1に吐出された液滴の配列情報を元に抽出するか、液滴吐出モジュールヘッド10の配列情報を元に抽出するのが良い。   Note that the larger the number of droplets extracted in the shape measurement step S50, the better the droplet volume measurement accuracy. However, since the measurement time becomes longer, the droplet sample 301 (FIG. 7, FIG. It is desirable to extract one droplet for every 5 to 100,000 droplets (see 8). As an extraction method, it is preferable to extract based on the arrangement information of the droplets ejected onto the printing object 1 or based on the arrangement information of the droplet ejection module head 10.

なお、画像情報から得られる直径等の液滴形状を参照しながら抽出する液滴を決定しても良い。この構成によれば、液滴形状に合わせて対応テーブルを使い分けることができるため、前記対応テーブル作成に用いた液滴と、評価対象の液滴の形状が異なることによる誤差の影響を抑制することができる。   Note that a droplet to be extracted may be determined with reference to a droplet shape such as a diameter obtained from image information. According to this configuration, since the correspondence table can be properly used according to the shape of the droplet, it is possible to suppress the influence of errors due to the difference between the droplet used for the correspondence table creation and the shape of the droplet to be evaluated. Can do.

また、上述した公知の液滴形状測定装置は、たとえ測定に時間がかかっても正確に形状を測定できるものが望ましく、例えば光干渉原理や共焦点原理の測定器を用いるのが良い。本実施の形態では、光干渉を利用した測定器を用いた。   Further, the above-described known droplet shape measuring device is desirably one that can accurately measure the shape even if it takes a long time to measure. For example, a measuring device based on the principle of optical interference or the principle of confocal may be used. In the present embodiment, a measuring instrument using optical interference is used.

また、液滴形状測定装置は、液滴吐出装置50上に搭載されていても良いし、若しくは、液滴吐出装置50上に搭載せず、装置外に単体で設置されていても良い。   Further, the droplet shape measuring device may be mounted on the droplet discharge device 50, or may not be mounted on the droplet discharge device 50 but may be installed alone outside the device.

次に、再び図14に戻り、対応テーブル作成工程S60について説明する。   Next, returning to FIG. 14 again, the correspondence table creation step S60 will be described.

対応テーブル作成工程S60は、形状測定工程S50で測定された各プロファイルに基づいた位置座標データ(x,y,z)から、液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きを求め、その求めた傾きと、その位置に対応する二次元座標系上の位置における輝度比(この輝度比は、撮像工程S40で得られた液滴の輝度データから求める)との対応関係を表す対応テーブルを作成する工程である(図2参照)。本実施の形態では、対応テーブルは、対応テーブル作成部120(図1参照)において作成する。   The correspondence table creation step S60 obtains the inclination at the position of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system from the position coordinate data (x, y, z) based on each profile measured in the shape measurement step S50. A correspondence table showing a correspondence relationship between the obtained inclination and the luminance ratio at the position on the two-dimensional coordinate system corresponding to the position (this luminance ratio is obtained from the luminance data of the droplet obtained in the imaging step S40). This is a process of creating (see FIG. 2). In the present embodiment, the correspondence table is created by the correspondence table creation unit 120 (see FIG. 1).

具体的には、形状測定工程S50で測定した、液滴の表面の「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」と、その位置における「Z軸方向の高さ」の関係を示す曲線(図14(a)参照)を微分することで、図14(b)に示すとおり、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」と、その位置における「傾き」の関係が求まる。   Specifically, the relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” on the surface of the droplet measured in the shape measurement step S50 and the “height in the Z-axis direction” at that position is shown. By differentiating the curve (see FIG. 14A), as shown in FIG. 14B, the relationship between the “distance in the X-axis direction from the center of the droplet (origin)” and the “tilt” at that position is obtained. I want.

次に、撮像工程S40で得られた、評価対象の全てのノズルから吐出された全ての液滴における各液滴の画像を構成する複数の画素(カメラ601のCCD素子の各画素に対応)の各画素の輝度情報(例えば、階調レベル0〜階調レベル255)から、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度」との対応関係を作成し(図14(c)参照)、更に、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との対応関係を作成する(図14(d)参照)。   Next, a plurality of pixels (corresponding to each pixel of the CCD element of the camera 601) constituting the image of each droplet in all droplets ejected from all the nozzles to be evaluated obtained in the imaging step S40. From the luminance information of each pixel (for example, gradation level 0 to gradation level 255), a correspondence relationship between “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and “luminance” at that position is created ( Further, a correspondence relationship between the “distance in the X-axis direction from the center of the droplet (origin)” and the “luminance ratio” at that position is created (see FIG. 14D).

なお、図14(c)、図14(d)の対応関係を作成する際、評価対象の全てのノズルから吐出された全ての液滴の画像の内、形状測定工程S50において抽出された液滴と同じ液滴の画像が抽出される。   14C and 14D, the droplets extracted in the shape measurement step S50 out of the images of all the droplets ejected from all the nozzles to be evaluated. The same droplet image is extracted.

ここで、「輝度比」とは、各画素の輝度を、液滴ごとに切り取った「液滴毎画像」の基準位置での輝度(基準輝度)で除した値である。   Here, the “luminance ratio” is a value obtained by dividing the luminance of each pixel by the luminance (reference luminance) at the reference position of the “image for each droplet” cut out for each droplet.

なお、基準輝度は液滴内輝度の最大値とするのがよく、ばらつき低減のために、平滑化処理を行ってから最大値を算出するのが望ましい。   Note that the reference luminance is preferably the maximum value of the in-drop luminance, and it is desirable to calculate the maximum value after performing smoothing processing in order to reduce variation.

なお、ばらつき低減のため、面積の広い基板303の表面の輝度を平均化した輝度を基準輝度としても良い。   In order to reduce variation, the luminance obtained by averaging the luminance of the surface of the substrate 303 having a large area may be used as the reference luminance.

本構成のように、輝度ではなく輝度比を用いることで、照明の変動や印刷対象物の反射率の違いなどによる輝度情報変化の影響を低減することができる。   By using the luminance ratio instead of the luminance as in this configuration, it is possible to reduce the influence of the luminance information change due to variations in illumination, the difference in reflectance of the print object, and the like.

次に、図14(b)に示した、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」と、その位置における「傾き」の関係と、図14(d)に示した、「液滴中心(原点)からの距離」とその位置における「輝度比」との関係から、「輝度比―傾き」対応テーブルを作成する(図14(e)参照)。   Next, the relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” shown in FIG. 14B and the “tilt” at that position, and the “liquid” shown in FIG. Based on the relationship between the “distance from the drop center (origin)” and the “brightness ratio” at that position, a “brightness ratio-slope” correspondence table is created (see FIG. 14E).

なお、抽出された全ての液滴の各液滴についても同様に「液滴中心(原点)からの距離」とその位置における「輝度比」との対応関係を作成して、それら作成された全ての対応関係を平均化して「輝度比―傾き」対応テーブルを作成しても良い。   Similarly, for each of the extracted droplets, a correspondence relationship between the “distance from the droplet center (origin)” and the “luminance ratio” at that position is created, and all of the created droplets are also created. The “brightness ratio-slope” correspondence table may be created by averaging the correspondence relationships.

なお、図14(e)に示す曲線は、多項関数や三角関数により近似関数として表しても良い。   Note that the curve shown in FIG. 14E may be represented as an approximate function by a polynomial function or a trigonometric function.

なお、これらの形態では、図14を用いて、液滴の一つのプロファイルに基づいて説明したが、原点とZ軸を通る多数の平面により、一つの液滴を何度も切断することで得られる当該液滴の多数のプロファイルを用いて「輝度比―傾き」対応テーブルを作成しても良い。   In these embodiments, description has been made based on one profile of a droplet with reference to FIG. 14, but it is obtained by cutting one droplet many times by a large number of planes passing through the origin and the Z axis. A “luminance ratio-slope” correspondence table may be created using a number of profiles of the droplets to be generated.

また、本実施の形態の「輝度比―傾き」対応テーブルが、本発明の対応テーブルの一例にあたる。   The “brightness ratio-slope” correspondence table of the present embodiment is an example of the correspondence table of the present invention.

なお、上述した対応テーブル(図14(e)参照)は、光の反射モデルから、理論的に作成しても良い
しかし、液滴の物性や形状が不安定であるために光の反射率が不明瞭になる場合は、図14(a)〜図14(e)を用いて説明した方法を用いて対応テーブル作成を行うのが良い。
Note that the correspondence table described above (see FIG. 14E) may be theoretically created from a light reflection model. However, since the physical properties and shape of the droplet are unstable, the light reflectance is low. When it becomes unclear, it is preferable to create the correspondence table using the method described with reference to FIGS. 14 (a) to 14 (e).

以上が、形状測定工程S50と対応テーブル作成工程S60についての説明であり、次に、図13の液滴評価工程S70について説明する。本実施の形態では、液滴評価工程は、体積算出部130(図1参照)において行う。   The above is the description of the shape measurement step S50 and the correspondence table creation step S60. Next, the droplet evaluation step S70 of FIG. 13 will be described. In the present embodiment, the droplet evaluation step is performed in the volume calculation unit 130 (see FIG. 1).

まず、工程S71では、撮像工程S40で撮像した、評価対象となる全てのノズルから吐出された全ての液滴についての画像から、各液滴の位置を特定し、それぞれの液滴ごとに切り取った「液滴毎画像」を作成する。   First, in step S71, the position of each droplet was identified from the images of all droplets ejected from all nozzles to be evaluated, which were imaged in imaging step S40, and each droplet was cut out. Create an image for each droplet.

なお、画像から各液滴の位置を特定する特定方法は、公知の画像処理における位置特定方法を用いた。   In addition, as a specifying method for specifying the position of each droplet from the image, a position specifying method in known image processing was used.

次に、工程S71で得られた、「液滴毎画像」を用いて、各液滴について順番に、画像の輝度情報から輝度比を求め、「輝度比―傾き」対応テーブル(図14(e)参照)を用いて、一つの液滴の画像に対応する複数の画素に含まれる各画素の画素位置での傾きを全て算出する(図13の工程S72参照)。   Next, using the “image for each droplet” obtained in step S71, the luminance ratio is obtained from the luminance information of the image in order for each droplet, and the “luminance ratio-slope” correspondence table (FIG. 14 (e)). )) Is used to calculate all the inclinations at the pixel positions of the pixels included in the plurality of pixels corresponding to the image of one droplet (see step S72 in FIG. 13).

次に、一つの液滴の画像について、工程S72で得られた各画素位置の全ての傾き情報を用いて、各画素の位置のZ方向高さ(仮値)を算出する(工程S73参照)。   Next, with respect to an image of one droplet, the height (provisional value) in the Z direction of each pixel position is calculated using all the inclination information obtained at step S72 (see step S73). .

以下に、各画素位置での傾きから各画素位置でのZ方向高さを算出する方法を、図15、図16を参照しながら説明する。   Hereinafter, a method for calculating the height in the Z direction at each pixel position from the inclination at each pixel position will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

なお、説明の便宜上第4象限のみの場合について説明するが、第1〜第3象限においても同様の考えで同定を行う。   For convenience of explanation, the case of only the fourth quadrant will be described, but the identification is performed in the same way in the first to third quadrants.

なお、図15は、一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きを、二次元座標系においてベクトル成分として変換する方法を説明する図であり、図16は、一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置における高さを求める方法を説明する図である。   FIG. 15 is a diagram for explaining a method of converting the inclination of the surface of one droplet on the three-dimensional coordinate system as a vector component in the two-dimensional coordinate system, and FIG. 16 is a diagram illustrating one droplet. It is a figure explaining the method of calculating | requiring the height in the position on the three-dimensional coordinate system of the surface.

まず、図15に示す様に、一つの液滴についての各画素位置に対応する、当該一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置Pにおける傾きkpは、液滴頂点に向かうベクトルのスカラー値と考え、X成分kxとY成分kyに分解する。次に、液滴毎画像内の、液滴頂点を含む画素位置(図15では原点位置(0,0)に対応)に一旦任意の高さ(H0)を与える。   First, as shown in FIG. 15, the slope kp at the position P on the three-dimensional coordinate system of the surface of one droplet corresponding to each pixel position of one droplet is a vector toward the vertex of the droplet. Considered as a scalar value, it is decomposed into an X component kx and a Y component ky. Next, an arbitrary height (H0) is once given to a pixel position (corresponding to the origin position (0, 0) in FIG. 15) in the image for each droplet including the droplet vertex.

なお、液滴頂点を含む画素位置は、液滴毎画像内で輝度が最大となる画素位置とするのが良い。   It should be noted that the pixel position including the droplet vertex is preferably a pixel position where the luminance is maximum in the image for each droplet.

なお、ノイズによる誤認識防止のため、平均化フィルタまたはメディアンフィルタまたはガウシアンフィルタ等を用いて平滑化した後の液滴毎画像内で輝度が最大となる画素位置としても良い。   In order to prevent erroneous recognition due to noise, the pixel position where the luminance is maximum in the image for each droplet after smoothing using an averaging filter, a median filter, a Gaussian filter, or the like may be used.

なお、液滴毎画像内で輝度重心を求め、輝度重心を液滴頂点と定義としても良い。   It should be noted that the luminance centroid may be obtained in each droplet image, and the luminance centroid may be defined as the droplet vertex.

次に、図16を参照しながら、一つの液滴の表面の三次元座標系上の位置における高さを求める方法を説明する。   Next, a method for obtaining the height of the surface of one droplet at a position on the three-dimensional coordinate system will be described with reference to FIG.

液滴頂点(図16の原点に対応)を含む画素位置A以外の、X軸上の任意の画素位置Bの高さは、画素位置Bに対してX方向負の方向に隣接する画素位置の高さから、画素位置BのX成分傾きに、又は画素位置Bに対してX方向負の方向に隣接する画素位置のX成分傾きに、若しくはそれらの平均値に、画素位置Bと画素位置Bに対してX方向負の方向に隣接する画素位置間の距離を掛けた値を加算することで算出できる。   The height of an arbitrary pixel position B on the X axis other than the pixel position A including the droplet vertex (corresponding to the origin of FIG. 16) is the pixel position adjacent to the pixel position B in the negative direction of the X direction. From the height, to the X component inclination of the pixel position B, to the X component inclination of the pixel position adjacent to the pixel position B in the negative direction of the X direction, or to the average value thereof, the pixel position B and the pixel position B Can be calculated by adding a value obtained by multiplying the distance between adjacent pixel positions in the negative X direction.

また同様にして、液滴頂点(図16の原点に対応)を含む画素位置A以外の、Y軸上の任意の画素位置Cの高さは、画素位置Cに対してY方向正の方向に隣接する画素位置の高さから、画素位置CのY成分傾きに、又は画素位置Cに対してY方向正の方向に隣接する画素位置のY成分傾きに、若しくはそれらの平均値に、画素位置Cと画素位置Cに対してY方向正の方向に隣接する画素位置の間の距離を掛けた値を加算することで算出できる。   Similarly, the height of an arbitrary pixel position C on the Y axis other than the pixel position A including the droplet vertex (corresponding to the origin of FIG. 16) is in the positive Y direction with respect to the pixel position C. From the height of the adjacent pixel position, to the Y component inclination of the pixel position C, to the Y component inclination of the pixel position adjacent to the pixel position C in the positive Y direction, or to the average value thereof, the pixel position It can be calculated by adding a value obtained by multiplying C and the pixel position C by the distance between pixel positions adjacent in the positive direction of the Y direction.

なお、液滴頂点を含む画素位置A、もしくはX軸またはY軸上の画素位置(B,C)以外の画素位置Dの高さを求める際には、画素位置Dに対してX方向負の方向に隣接する画素またはY方向正の方向に隣接する画素もしくはその双方の高さおよび傾きを用いて、上記方法と同様に算出できる。   Note that when the height of the pixel position A including the droplet vertex or the pixel position D other than the pixel position (B, C) on the X axis or the Y axis is obtained, the pixel position D is negative in the X direction. It can be calculated in the same manner as in the above method using the height and inclination of the pixels adjacent in the direction and / or the pixels adjacent in the positive Y direction.

次に、液滴直径を画像の輝度情報を用いて算出する(工程S74参照)。   Next, the droplet diameter is calculated using the luminance information of the image (see step S74).

算出方法は、輝度と液滴中心からの距離の対応関係(図14(c)、図14(d)参照)を作成し、輝度の最小値となるときの、液滴中心からの距離をもとに導出するのが良い。   The calculation method creates a correspondence between the brightness and the distance from the center of the droplet (see FIGS. 14C and 14D), and calculates the distance from the center of the droplet when the brightness is the minimum value. It is good to derive it.

また、ノイズの影響を抑えるため、輝度と液滴中心からの距離の対応関係を示す関数または散布図を一回微分し、その関数または散布図の値が極値となるときの、滴中心からの距離をもとに導出しても良い。   In addition, in order to suppress the influence of noise, the function or scatter diagram showing the correspondence between the brightness and the distance from the droplet center is differentiated once, and the value of the function or scatter diagram becomes the extreme value from the droplet center. It may be derived based on the distance.

なお、液滴直径の算出は、全画素の情報を用いても良いが、簡略化のため、X軸方向またはY軸方向もしくはその双方のみの画素情報を用いても良い。   In calculating the droplet diameter, information on all pixels may be used, but for simplification, pixel information in the X-axis direction and / or the Y-axis direction may be used.

次に、工程S74で求めた液滴直径と、工程S73で求めた各画素位置での高さ(仮値)を用いて、外周部での高さHe(仮値)を算出する。外周部での高さHeは、液滴中心からの距離が、液滴直径より求められる液滴半径から一定距離eの範囲以内の画素位置での高さの平均で求めるのが良い。   Next, the height He (temporary value) at the outer peripheral portion is calculated using the droplet diameter obtained in step S74 and the height (temporary value) at each pixel position obtained in step S73. The height He at the outer peripheral portion is preferably obtained as an average of the heights at the pixel positions within a range of a certain distance e from the droplet radius determined from the droplet diameter.

なお、外周部での高さHeの算出は、液滴半径から一定距離eの範囲以内に存在する画素の全画素位置での高さ情報を用いても良いが、簡略化のため、X軸方向またはY軸方向もしくはその双方のみの画素情報を用いても良い。   Note that the height He at the outer peripheral portion may be calculated using height information at all pixel positions of pixels existing within a certain distance e from the droplet radius. Pixel information only in the direction and / or in the Y-axis direction may be used.

ここで、上記のようにして求めた外周部での高さ(仮値)Heが0になるように、工程S73で求めた各画素位置での高さ(仮値)から外周部での高さ(仮値)Heを引くことで全画素位置での高さにオフセットを与え、各画素位置での高さ(真値)を算出する。   Here, from the height (provisional value) at each pixel position obtained in step S73, the height at the outer peripheral portion is calculated so that the height (temporary value) He at the outer peripheral portion obtained as described above becomes zero. By subtracting (temporary value) He, an offset is given to the height at all pixel positions, and the height (true value) at each pixel position is calculated.

例えば、画素位置Aでの高さ(仮値)がHA0、外周部での高さ(仮値)HeがHe0だった場合、画素位置Aでの高さ(真値)HAは以下の(式4)で求まる。   For example, when the height (provisional value) at the pixel position A is HA0 and the height (provisional value) He at the outer peripheral portion is He0, the height (true value) HA at the pixel position A is expressed as 4).

HA=HA0−He0 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(式4)
次に、工程S74で求めた直径の範囲内の画素位置について、工程S75でもとめた各画素位置での高さHA(真値)と、各画素位置に対応する画素の面積S0との積V0(図17参照)を、一つの液滴700について全て足すことで、当該一つの液滴の体積Vを求めることが出来る(工程S76参照)。ここで、図17は、工程S76での演算を説明するための液滴700の模式図である。
HA = HA0−He0 (Equation 4)
Next, for the pixel position within the range of the diameter obtained in step S74, the product V0 of the height HA (true value) at each pixel position stopped in step S75 and the area S0 of the pixel corresponding to each pixel position. By adding all (see FIG. 17) for one droplet 700, the volume V of the one droplet can be obtained (see step S76). Here, FIG. 17 is a schematic diagram of the droplet 700 for explaining the calculation in step S76.

次に、工程S77では、全ての液滴について、液滴の体積Vの算出が完了したか否かを判定し、完了していないと判定すれば、工程S71の直前に戻り、上記の工程S72から工程S76を繰り返し、完了していると判定すれば、工程S78へ進み、工程S76で求めた評価対象となったノズルの全ての液滴の体積を求める。   Next, in step S77, it is determined whether or not the calculation of the volume V of the droplet has been completed for all droplets. If it is determined that the calculation has not been completed, the process returns to immediately before step S71, and the above-described step S72. Step S76 is repeated, and if it is determined that the process is completed, the process proceeds to Step S78, and the volume of all droplets of the nozzle that has been evaluated in Step S76 is obtained.

なお、求めた液滴の体積と、予め定められたノズルの液滴の体積との変異量を求め、所定の範囲内に収まる様に、各ノズルに対応した圧電アクチュエータへの印加電圧を調整するのが良い。   The amount of variation between the determined volume of the droplet and the predetermined volume of the droplet of the nozzle is determined, and the applied voltage to the piezoelectric actuator corresponding to each nozzle is adjusted so as to be within a predetermined range. Is good.

上述した様に、液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと当該位置に対応する輝度情報との対応関係を表す対応テーブルから、ヘッドの少なくとも一部のノズルから吐出させた任意の液滴の任意箇所の輝度情報から任意の液滴の任意箇所の傾きを導出することが出来る。   As described above, from the correspondence table showing the correspondence between the inclination of the surface of the droplet on the position on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position, any of the nozzles ejected from at least some of the nozzles of the head An inclination of an arbitrary portion of an arbitrary droplet can be derived from luminance information at an arbitrary portion of the droplet.

また、上述した構成によれば、印刷対象物に塗布された液滴の形状が大きく異ならない場合において、高速に液滴吐出量を同定することができる。   Further, according to the configuration described above, it is possible to identify the droplet discharge amount at a high speed when the shape of the droplet applied to the print object is not greatly different.

またこれらの構成によれば、液滴形状が点対称でない場合にも適用することが可能であり、吐出量(液滴の体積)測定以外にも、液滴の表面形状等の測定にも用いることができる。   In addition, according to these configurations, the present invention can be applied even when the droplet shape is not point-symmetric, and is used for measuring the surface shape of the droplet in addition to the measurement of the discharge amount (volume of the droplet). be able to.

なお、本構成による吐出量測定方法では、光の反射量が測定精度を決める重要な要素であるため、例えば測定対象物を設置するステージ面の反射率にムラがあった場合に測定精度の悪化を招く。   In the ejection amount measurement method according to this configuration, the amount of light reflection is an important factor that determines the measurement accuracy. For example, if the reflectivity of the stage surface on which the measurement object is placed is uneven, the measurement accuracy deteriorates. Invite.

そこで、測定対象物を設置するステージ面の反射率のムラを排除するために、測定対象物の撮像とは別途、測定物を置かない状態でステージ面を撮像し、測定物を置いた状態で撮像した画像輝度から、測定物を置かない状態で撮像した画像輝度を引いた画像を作成してから、上記方法により体積を測定するのが望ましい。   Therefore, in order to eliminate unevenness in the reflectivity of the stage surface on which the measurement object is placed, the stage surface is imaged without placing the measurement object and the measurement object is placed separately from imaging the measurement object. It is desirable to measure the volume by the above method after creating an image obtained by subtracting the image brightness captured without placing the measurement object from the captured image brightness.

なお、本構成による吐出量測定方法では、測定対象物とレンズの位置関係が異なる場合、対象液滴は同一であっても、レンズ歪みの影響によって、測定される体積が異なる可能性がある。また、カメラの取り付け角度の微小な違いによって、測定対象物とレンズの位置関係と、測定される体積の関係も異なる。   In the ejection amount measuring method according to this configuration, when the positional relationship between the measurement object and the lens is different, the measured volume may be different due to the influence of lens distortion even if the target droplet is the same. Further, the positional relationship between the object to be measured and the lens and the relationship between the volumes to be measured are different depending on the slight difference in the camera mounting angle.

そのため、事前にマスターサンプル等を用い、測定対象物とレンズの位置関係と、測定される体積の関係を導出しておき、実際に撮像して体積測定を行った後に上記違いをキャンセルする手法を用いるのが望ましい。   Therefore, using a master sample or the like in advance, the positional relationship between the object to be measured and the lens, and the relationship between the volume to be measured are derived. It is desirable to use it.

次に、上記実施の形態で説明した液滴測定方法が従来の方法に比べて顕著な効果を発揮するノズル数Nの範囲を、次式(式5)に示す。   Next, the range of the number N of nozzles in which the droplet measuring method described in the above embodiment exhibits a remarkable effect as compared with the conventional method is shown in the following formula (Formula 5).

60≦N≦1,200,000 ・・・・・・・・・・・・・・・・・(式5)
以下に、(式5)の下限と上限の根拠を説明する。
60 ≦ N ≦ 1,200,000 (Equation 5)
Below, the grounds for the lower and upper limits of (Formula 5) will be described.

下限については、次の通りである。   The lower limit is as follows.

光干渉等による従来の液滴測定方式と、本実施の形態の液滴測定方法のそれぞれの測定時間を比較した際に、本実施の形態の液滴測定方法では、従来方式と同等の測定装置を用いて、評価対象となる全てのノズルから吐出される体積測定用液滴サンプル中から所定数の液滴を抽出して、形状を測定して「輝度比−傾き」対応テーブルを作る必要がある為、測定に準備が必要となる。   When comparing the measurement times of the conventional droplet measurement method using optical interference and the droplet measurement method of the present embodiment, the droplet measurement method of the present embodiment is equivalent to the conventional measurement device. To extract a predetermined number of droplets from a volumetric droplet sample discharged from all nozzles to be evaluated, measure the shape, and create a “brightness ratio-slope” correspondence table. Therefore, preparation is required for measurement.

その為、例えば1液滴を測定するだけであれば、従来の方法の方が早いが、本実施の形態の液滴測定方法は、1液滴当たりの測定時間が従来に比べて早い為、ある滴数以上で従来法より総合的な測定時間が短くなる。   Therefore, for example, if only one droplet is measured, the conventional method is faster, but the droplet measurement method of the present embodiment has a faster measurement time per droplet than the conventional method. Over a certain number of drops, the total measurement time is shorter than in the conventional method.

そこで、従来の方法による測定時間Fは、次式(式6)で表すことが出来る。   Therefore, the measurement time F according to the conventional method can be expressed by the following formula (Formula 6).

F=A+B×N ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(式6)
ここで、Aは従来の方法の準備時間、Bは従来の方法の1液滴当たりの測定時間、Nは測定対象(評価対象)の液滴個数、即ちノズル数を示すものとする。
F = A + B × N (6)
Here, A represents the preparation time of the conventional method, B represents the measurement time per droplet of the conventional method, and N represents the number of droplets to be measured (evaluation target), that is, the number of nozzles.

次に、本実施の形態の方法による測定時間Gは、次式(式7)で表すことが出来る。   Next, the measurement time G according to the method of the present embodiment can be expressed by the following formula (formula 7).

G=A’+D×N+B×(N/E+1) ・・・・・・・・・・・(式7)
ここで、A’は本実施の形態の方法の準備時間、Dは本実施の形態の方法の1液滴当たりの測定時間、Eは従来の方法を用いて液滴の形状を測定する際の抽出される液滴間隔を示すものとする。
G = A ′ + D × N + B × (N / E + 1) (Equation 7)
Here, A ′ is the preparation time of the method of the present embodiment, D is the measurement time per droplet of the method of the present embodiment, and E is the time when measuring the shape of the droplet using the conventional method. Let us denote the interval between droplets to be extracted.

上記変数の具体的な値としては、A=30sec、B=1sec、A’=60sec、D=0.001sec、E=100滴として、これらの値を、上記(式6)、(式7)にそれぞれ代入すると、N=60個あたりで、従来の方法による測定時間Fと、本実施の形態による測定時間Gが、ともに概ね90secとなり、それ以上大きな液滴数(ノズル数)になれば、本実施の形態による測定時間Gの方が、従来の方法による測定時間Fより短くなるため、下限は60個と設定できる。   As specific values of the above variables, A = 30 sec, B = 1 sec, A ′ = 60 sec, D = 0.001 sec, E = 100 drops, and these values are expressed by the above (formula 6) and (formula 7). Substituting for each of N = 60, the measurement time F according to the conventional method and the measurement time G according to the present embodiment are both approximately 90 seconds, and if the number of droplets (nozzle number) is larger than that, Since the measurement time G according to the present embodiment is shorter than the measurement time F according to the conventional method, the lower limit can be set to 60 pieces.

一方、上限については次の通りである。   On the other hand, the upper limit is as follows.

仮に、測定対象を60個より大幅に増やすと、測定時間が長くなり事実上、測定が困難となる。   If the number of measurement objects is significantly increased from 60, the measurement time becomes long and the measurement becomes practically difficult.

そこで、本実施の形態の方法を用いたとしても、1色当たりの測定時間が4時間程度になるノズル数では、例えば、RGBの3色で測定時間が12時間となる。液滴の体積調整は、電圧変更(図14の工程S78参照)と、体積測定(図14の工程S71からS76参照)の工程を2〜3回行って調整するものとすると、トータルの測定時間は、24時間〜36時間となり、実用上は、稼働率等を確保するためには実現困難な値の下限となる。   Therefore, even if the method of the present embodiment is used, for example, when the number of nozzles for which the measurement time per color is about 4 hours, the measurement time is 12 hours for three colors of RGB. The volume adjustment of the droplet is performed by adjusting the voltage change (see step S78 in FIG. 14) and the volume measurement (see steps S71 to S76 in FIG. 14) two to three times. Is 24 hours to 36 hours, and is practically the lower limit of a value that is difficult to achieve in order to ensure the operating rate and the like.

よって、上記1色当たりの測定時間Gが4時間程度になるノズル数を求めると概ね1,200,000個となるため、これを上限とした。   Therefore, when the number of nozzles for which the measurement time G per color is about 4 hours is obtained, it is approximately 1,200,000, so this is set as the upper limit.

以上のことから、ノズル数が60個以上で10万個以下の範囲では、本実施の形態の液滴測定方法によれば、従来の方法より、短い測定時間で、且つ、測定精度を確保できる。   From the above, when the number of nozzles is 60 or more and 100,000 or less, according to the droplet measuring method of the present embodiment, the measurement accuracy can be ensured in a shorter measuring time than the conventional method. .

なお、上記実施の形態では、本発明の液滴測定方法として、評価対象となる液滴を吐出して、その一部の液滴を、対応テーブルの作成に用いる場合について説明した(図2参照)。   In the above embodiment, as the droplet measuring method of the present invention, a case has been described in which droplets to be evaluated are ejected and some of the droplets are used to create a correspondence table (see FIG. 2). ).

しかし、これに限らず例えば、本発明の他の液滴測定方法の一例として、図18に示す工程により構成されていても良い。図18は、第2の液滴測定方法を示す概略のフロー図である。   However, the present invention is not limited to this, and, for example, as an example of another droplet measuring method of the present invention, the method shown in FIG. FIG. 18 is a schematic flowchart showing the second droplet measuring method.

図18において、第1工程SS100は、図2で示した液滴測定方法を示すフロー図であり、各工程において、図2と同じ工程には同じ符号を付した。また、図18において、別の基板作成工程S110、別の吐出・塗布工程S120、別の乾燥工程S130、別の撮像工程S140は、図2で説明した、基板作成工程S10、吐出・塗布工程S20、乾燥工程S30、撮像工程S40と基本的に同じである。また、図18の別の液滴評価工程S170は、対応テーブル作成S60で作成された対応テーブルを用いて液滴を評価する点を除いて、図2で説明した液滴評価工程S70と基本的に同じである。   18, the first step SS100 is a flowchart showing the droplet measuring method shown in FIG. 2. In each step, the same step as in FIG. In FIG. 18, another substrate creation step S110, another ejection / application step S120, another drying step S130, and another imaging step S140 are the substrate creation step S10 and ejection / application step S20 described in FIG. This is basically the same as the drying step S30 and the imaging step S40. 18 is basically the same as the droplet evaluation step S70 described in FIG. 2, except that the droplet is evaluated using the correspondence table created in the correspondence table creation S60. Is the same.

図18に示す第2の液滴測定方法は、例えば、図1のラインヘッド9について、第1工程SS100(S10〜S70を含む)を最初に実施して、その後、同じラインヘッド9について、例えば、1週間毎に簡易測定を実施する場合は、1週間前に行った最初の測定で作成された対応テーブル(S60参照)を用いて、工程S110〜S170に従って測定を行い、更に、例えば、1ヶ月毎に実施する定期測定では、再び、第1工程SS100(S10〜S70を含む)に従って測定を行う構成である。   In the second droplet measuring method shown in FIG. 18, for example, the first step SS100 (including S10 to S70) is first performed on the line head 9 in FIG. When performing a simple measurement every week, the measurement is performed according to steps S110 to S170 using the correspondence table (see S60) created in the first measurement performed one week ago. In the periodic measurement performed every month, the measurement is performed again according to the first step SS100 (including S10 to S70).

この構成によれば、測定の度に対応テーブルを作成する必要がないので、より効率良く、短時間で測定が行えて、且つ測定精度も確保出来るという効果を発揮する。   According to this configuration, since it is not necessary to create a correspondence table for each measurement, it is possible to perform measurement more efficiently, in a short time, and to ensure measurement accuracy.

また、上記実施の形態では、本発明の液滴測定方法として、評価対象となる液滴を吐出して、その一部の液滴を、対応テーブルの作成に用いる場合について説明した(図2参照)。   Further, in the above embodiment, as the droplet measuring method of the present invention, a case has been described in which droplets to be evaluated are ejected and some of the droplets are used to create a correspondence table (see FIG. 2). ).

しかし、これに限らず例えば、本発明の他の液滴測定方法の一例として、図19に示す様に、対応テーブルを作成するだけのために液滴を吐出し、評価対象の液滴を吐出する工程を別の工程として設けた構成であっても良い。図19は、第3の液滴測定方法を示す概略のフロー図である。図19において、図2と同じ工程には同じ符号を付した。   However, the present invention is not limited to this. For example, as an example of another droplet measuring method of the present invention, as shown in FIG. 19, a droplet is ejected only to create a correspondence table, and a droplet to be evaluated is ejected. The structure which provided the process to perform as another process may be sufficient. FIG. 19 is a schematic flowchart showing a third droplet measurement method. In FIG. 19, the same steps as those in FIG.

図19の対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220は、評価対象のノズルの内、対応テーブル作成用として設定された一部のノズルから液滴を吐出する点を除いて、図2の吐出・塗布工程S20と基本的に同じである。ここで、一部のノズルの設定の方法は、上記実施の形態1の形状測定工程S50における液滴の抽出について説明した「抽出の仕方」と同じである。また、図19の形状測定工程S250は、対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220において予め設定された一部のノズルから吐出された全ての液滴について形状を測定する点を除いて、図2の形状測定工程S50と基本的に同じである。また、図19の対応テーブル作成工程S260は、対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220において予め設定された一部のノズルから吐出された液滴を全て用いて対応テーブルを作成する点を除いて、図2の対応テーブル作成工程S60と基本的に同じである。また、液滴評価工程S370は、対応テーブル作成工程S260で作成された対応テーブルを用いて液滴を評価する点を除いて、図2で説明した液滴評価工程S70と基本的に同じである。ここで、対応テーブル作成工程S220で用いた液滴と、液滴評価工程S370で評価対象となった液滴とは異なる液滴であるが、それらの液滴を吐出したノズルを有するラインヘッド(図1のラインヘッド9参照)は同じものである。この構成により、上記実施の形態の液滴測定方法と同様の効果を発揮する。   The correspondence table creation ejection / application step S220 in FIG. 19 is the same as the ejection / application in FIG. 2 except that droplets are ejected from a part of the nozzles to be evaluated, which are set for correspondence table creation. This is basically the same as step S20. Here, the method of setting some of the nozzles is the same as the “how to extract” described for the extraction of droplets in the shape measurement step S50 of the first embodiment. Further, the shape measuring step S250 of FIG. 19 is the same as that of FIG. 2 except that the shape is measured for all the droplets ejected from some of the preset nozzles in the correspondence table creating ejection / application step S220. This is basically the same as the shape measurement step S50. Further, the correspondence table creation step S260 in FIG. 19 creates a correspondence table using all the droplets ejected from some of the nozzles set in advance in the correspondence table creation ejection / application step S220, This is basically the same as the correspondence table creation step S60 of FIG. Further, the droplet evaluation step S370 is basically the same as the droplet evaluation step S70 described in FIG. 2 except that the droplet is evaluated using the correspondence table created in the correspondence table creation step S260. . Here, the droplet used in the correspondence table creation step S220 and the droplet evaluated in the droplet evaluation step S370 are different droplets, but a line head having a nozzle that ejects these droplets ( The line head 9 in FIG. 1) is the same. With this configuration, the same effect as the droplet measuring method of the above embodiment is exhibited.

また、図19では、図中の左側に記載した、基板作成工程S10から対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220を経て、対応テーブル作成工程S260に至る第1の作業工程と、図19の右側に記載した、基板作成工程S10から吐出・塗布工程S20を経て、液滴評価工程S370に至る第2の作業工程が、概ね並行して進行する場合について説明したが、これに限らず例えば、対応テーブル作成工程S260を完了してから、図19の右側に記載した、基板作成工程S10から吐出・塗布工程S20を経て、液滴評価工程S370に至る第2の作業工程に進む構成でも良い。要するに、同じラインヘッドからの液滴を用いることを前提として、液滴評価工程S370に進む前に、対応テーブル作成工程S260が完了しておりさえすれば、図19中の左側に記載の各工程と右側に記載の各工程がどの様な順番で進行しても良い。   Further, in FIG. 19, the first work process from the substrate creation process S10 to the correspondence table creation process S260 through the correspondence table creation ejection / application process S220, shown on the left side of the figure, and the right side of FIG. The case where the second work process from the substrate creation process S10 through the discharge / application process S20 to the droplet evaluation process S370 proceeds in parallel has been described. However, the present invention is not limited to this. After completion of the creation step S260, the configuration may proceed to the second operation step from the substrate creation step S10 through the discharge / application step S20 to the droplet evaluation step S370 described on the right side of FIG. In short, on the assumption that droplets from the same line head are used, as long as the correspondence table creation step S260 is completed before proceeding to the droplet evaluation step S370, each step described on the left side in FIG. The steps described on the right may proceed in any order.

また、図19に示す第3の液滴測定方法では、図19中の左側に記載の第1の作業工程と、図19中の右側に記載の第2の作業工程は、概ね同じ場所であって、概ね同時期に行われる場合について説明したが、これに限らず例えば、同じラインヘッドからの液滴を用いることを前提として、液滴評価工程S370に進む前に、対応テーブル作成工程S260が完了しておりさえすれば、図19中の左側に記載した第1の作業工程と、図19中の右側に記載した第2の作業工程とは、互いに異なる場所で行われても良いし、又は、互いに異なる時期に行われても良いし、若しくは、互いに異なる作業主体によって行われても良い。   In the third droplet measuring method shown in FIG. 19, the first work process described on the left side in FIG. 19 and the second work process described on the right side in FIG. However, the present invention is not limited to this. For example, on the assumption that droplets from the same line head are used, the correspondence table creation step S260 is performed before proceeding to the droplet evaluation step S370. As long as it is completed, the first work process described on the left side in FIG. 19 and the second work process described on the right side in FIG. 19 may be performed in different places. Alternatively, it may be performed at different times, or may be performed by different working subjects.

また、図19に示す第3の液滴測定方法は、対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220において、対応テーブルを作成するだけのために、評価対象の全てのノズルの内の一部のノズルから液滴を吐出し、それとは別に、吐出・塗布工程S20において、評価対象の全てのノズルから液滴を吐出する点で、図2の液滴測定方法と相違するが、図19の対応テーブル作成用吐出・塗布工程S220は、図2の吐出・塗布工程S20と同様に、評価対象の全てのノズルから液滴を吐出させて、対応テーブル作成工程S260において、全てのノズルから吐出された液滴の一部の液滴を抽出して、対応テーブル作成に用いる構成であっても良い。   Further, in the third droplet measuring method shown in FIG. 19, in order to only create the correspondence table in the correspondence table creation ejection / application step S220, a part of all the nozzles to be evaluated is used. Different from the droplet measurement method of FIG. 2 in that the droplets are discharged and the droplets are discharged from all the nozzles to be evaluated in the discharge / application step S20. In the ejection / coating process S220, as in the ejection / coating process S20 of FIG. 2, droplets are ejected from all the nozzles to be evaluated, and the droplets ejected from all the nozzles in the correspondence table creating process S260. A configuration may be used in which some of the droplets are extracted and used to create the correspondence table.

また、上記実施の形態(図19参照)では、本発明の他の液滴測定方法の一例として、対応テーブルを作成するだけのために液滴を吐出し、評価対象の液滴を吐出する工程を別の工程として設けた構成について説明した。   In the above-described embodiment (see FIG. 19), as an example of another droplet measuring method of the present invention, a step of discharging a droplet only to create a correspondence table and discharging a droplet to be evaluated The structure provided as a separate process has been described.

しかし、これに限らず例えば、本発明の他の液滴測定方法の一例として、図20に示す工程により構成されていても良い。図20は、第4の液滴測定方法を示す概略のフロー図である。   However, the present invention is not limited to this, and, for example, as another example of the droplet measuring method of the present invention, the method shown in FIG. FIG. 20 is a schematic flowchart showing a fourth droplet measurement method.

図20において、第2工程SS200は、図19で示した第3の液滴測定方法を示すフロー図であり、各工程において、図19と同じ工程には同じ符号を付した。また、図20において、別の基板作成工程S410、別の吐出・塗布工程S420、別の乾燥工程S430、別の撮像工程S440は、図19で説明した、基板作成工程S10、吐出・塗布工程S20、乾燥工程S30、撮像工程S40と基本的に同じである。また、図20の別の液滴評価工程S470は、対応テーブル作成S260で作成された対応テーブルを用いて液滴を評価する点を除いて、図19で説明した液滴評価工程S370と基本的に同じである。   20, the second step SS200 is a flowchart showing the third droplet measurement method shown in FIG. 19. In each step, the same steps as those in FIG. In FIG. 20, another substrate creation step S410, another ejection / application step S420, another drying step S430, and another imaging step S440 are the substrate creation step S10 and ejection / application step S20 described in FIG. This is basically the same as the drying step S30 and the imaging step S40. 20 is basically the same as the droplet evaluation step S370 described with reference to FIG. 19 except that the droplet is evaluated using the correspondence table created in the correspondence table creation S260. Is the same.

図20に示す第4の液滴測定方法は、例えば、図1のラインヘッド9について、第2工程SS200を最初に実施して、その後、同じラインヘッド9について、例えば、1週間毎に簡易測定を実施する場合は、1週間前に行った最初の測定で作成された対応テーブル(S260参照)を用いて、工程S410〜S470に従って測定を行い、更に、例えば、1ヶ月毎に実施する定期測定では、再び、第2工程SS200に従って測定を行う構成である。   In the fourth droplet measuring method shown in FIG. 20, for example, the second step SS200 is first performed for the line head 9 of FIG. 1, and then, for the same line head 9, for example, simple measurement is performed every week. Is performed according to steps S410 to S470 using the correspondence table (see S260) created in the first measurement performed one week ago, and further, for example, periodic measurement performed every month Then, again, it is the structure which measures according to 2nd process SS200.

この構成によれば、測定の度に対応テーブルを作成する必要がないので、より効率良く、短時間で測定が行えて、且つ測定精度も確保出来るという効果を発揮する。   According to this configuration, since it is not necessary to create a correspondence table for each measurement, it is possible to perform measurement more efficiently, in a short time, and to ensure measurement accuracy.

また、上記実施の形態では、減圧チャンバー(図示省略)内において、減圧雰囲気中で基板上の液滴を乾燥させる乾燥工程を備えた構成について説明した。しかし、これに限らず例えば、減圧チャンバーを備えず、大気圧中において、基板上の液滴を乾燥させる乾燥工程を備えた構成であっても良いし、乾燥工程そのものが無くても良い。   In the above-described embodiment, the configuration including the drying step of drying the droplets on the substrate in the reduced pressure atmosphere in the reduced pressure chamber (not shown) has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a decompression chamber may not be provided, and a configuration including a drying process for drying droplets on the substrate at atmospheric pressure may be used, or the drying process itself may be omitted.

また、上記実施の形態では、評価対象のノズルは、ラインヘッド9の全てのノズルを対象とした場合について説明したが、これに限らず例えば、ラインヘッド9の一部のノズルを評価対象としても良い。   In the above embodiment, the case where the nozzles to be evaluated are all the nozzles of the line head 9 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a part of the nozzles of the line head 9 may be the target of evaluation. good.

また、上記実施の形態では、液滴評価工程では、吐出・塗布工程で吐出された液滴(但し、ダミー液滴は除く)は全て評価する場合について説明したが、これに限らず例えば、吐出・塗布工程で吐出された液滴(但し、ダミー液滴は除く)の一部の液滴についてのみ評価する構成であっても良い。   Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the droplet evaluation process evaluates all of the droplets (except for the dummy droplets) ejected in the ejection / coating process. A configuration may be used in which only some of the droplets discharged in the coating process (excluding dummy droplets) are evaluated.

また、上記実施の形態では、液滴と基板の接触角αを、対物レンズの最大角度θに一致させる様に接触角αを調整した場合(α=θ)について説明したが、これに限らず例えば、接触角αは、対物レンズの最大角度θに一致していなくても良い。   In the above embodiment, the case where the contact angle α is adjusted so that the contact angle α between the droplet and the substrate coincides with the maximum angle θ of the objective lens (α = θ) is described, but the present invention is not limited thereto. For example, the contact angle α may not coincide with the maximum angle θ of the objective lens.

また、本実施の形態では、対応テーブル作成工程において、液滴と基板の接触角αを、対物レンズの最大角度θに一致させる様に接触角αを調整した場合(α=θ)について説明したが、これに限らず例えば、接触角αが(式2)に示した下限に調整された場合(即ち、α=1/5×θ)であっても、上述したα=θの場合と同様、公知の液滴形状測定装置を用いて液滴のプロファイルを測定し(図5(a)のグラフ810参照)、その測定されたプロファイルから、体積算出部130により、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「傾き」との関係が求められると共に(図5(b)の液滴傾きグラフ811参照)、カメラ601を用いて撮像された液滴の輝度情報から「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度」との対応関係を作成し(図5(c)の液滴輝度グラフ812参照)、更に、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との対応関係(図示省略)を作成することが出来る。そして、図5(b)に示した、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「傾き」との関係(図5(b)の液滴傾きグラフ811参照)と、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との関係から、上記と同様に、「輝度比―傾き」対応テーブルを作成することが出来る。   In the present embodiment, the case where the contact angle α is adjusted so that the contact angle α between the droplet and the substrate coincides with the maximum angle θ of the objective lens in the correspondence table creation process (α = θ) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, even when the contact angle α is adjusted to the lower limit shown in (Expression 2) (that is, α = 1/5 × θ), it is the same as the case where α = θ described above. Then, a droplet profile is measured using a known droplet shape measuring apparatus (see graph 810 in FIG. 5A), and from the measured profile, the volume calculation unit 130 determines “droplet center (origin)”. The relationship between the “distance in the X-axis direction from” and the “tilt” at that position is obtained (see the droplet tilt graph 811 in FIG. 5B), and the luminance information of the droplet imaged using the camera 601 To “Distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and its position (Refer to the droplet luminance graph 812 in FIG. 5C), and the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “luminance” at that position. A correspondence relationship (not shown) with “ratio” can be created. The relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “tilt” at that position shown in FIG. 5B (see the droplet tilt graph 811 in FIG. 5B). From the relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “brightness ratio” at that position, a “brightness ratio-slope” correspondence table can be created as described above.

また、本実施の形態では、対応テーブル作成工程において、液滴と基板の接触角αを、対物レンズの最大角度θに一致させる様に接触角αを調整した場合(α=θ)について説明したが、これに限らず例えば、接触角αが(式2)に示した上限に調整された場合(即ち、α=3×θ)であっても、上述したα=θの場合と同様、公知の液滴形状測定装置を用いて液滴のプロファイルを測定し(図6(a)のグラフ910参照)、その測定されたプロファイルから、体積算出部130により、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「傾き」との関係が求められると共に(図6(b)の液滴傾きグラフ911参照)、カメラ601を用いて撮像された液滴の輝度情報から「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度」との対応関係を作成し(図6(c)の液滴輝度グラフ912参照)、更に、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との対応関係(図示省略)を作成することが出来る。そして、図6(b)に示した、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「傾き」との関係(図6(b)の液滴傾きグラフ911参照)と、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との関係から、上記と同様に、「輝度比―傾き」対応テーブルを作成することが出来る。なお、図6(c)に示す「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度」との対応関係を示す液滴輝度グラフ912は、上述した通り、傾きがθを超えた部分の輝度情報は、液滴形状を反映した輝度情報ではなく、例えば一定の値を取ることになる。従って、「液滴中心(原点)からのX軸方向の距離」とその位置における「輝度比」との対応関係についても、傾きがθを超えた部分の輝度比は、液滴形状を反映した輝度比ではなく、上記と同様に一定の値を取ることになるので、「輝度比―傾き」対応テーブルは、液滴中心から液滴の半径の1/2の範囲内において作成される。   In the present embodiment, the case where the contact angle α is adjusted so that the contact angle α between the droplet and the substrate coincides with the maximum angle θ of the objective lens in the correspondence table creation process (α = θ) has been described. However, not limited to this, for example, even when the contact angle α is adjusted to the upper limit shown in (Expression 2) (that is, α = 3 × θ), as in the case of α = θ described above, The droplet profile was measured using the droplet shape measuring apparatus (see graph 910 in FIG. 6A), and the volume calculation unit 130 calculated from the measured profile “from the droplet center (origin)”. The relationship between the “distance in the X-axis direction” and the “tilt” at that position is obtained (see the drop tilt graph 911 in FIG. 6B), and the brightness information of the droplet imaged using the camera 601 indicates “ The distance in the X-axis direction from the droplet center (origin) and its position A correspondence relationship with “luminance” is created (see the droplet luminance graph 912 in FIG. 6C), and “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and “luminance ratio at that position” "(Not shown) can be created. The relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “tilt” at that position shown in FIG. 6B (see the droplet tilt graph 911 in FIG. 6B). From the relationship between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “brightness ratio” at that position, a “brightness ratio-slope” correspondence table can be created as described above. Note that, as described above, the droplet luminance graph 912 showing the correspondence between the “distance in the X-axis direction from the droplet center (origin)” and the “luminance” at the position shown in FIG. The luminance information of the portion exceeding θ is not luminance information reflecting the droplet shape, but takes a constant value, for example. Therefore, regarding the correspondence relationship between the “distance in the X-axis direction from the center of the droplet (origin)” and the “luminance ratio” at that position, the luminance ratio of the portion where the inclination exceeds θ reflects the droplet shape. Since not a luminance ratio but a constant value as described above, a “luminance ratio-slope” correspondence table is created within a range of ½ of the radius of the droplet from the droplet center.

しかし、これに限らず例えば、本発明の他の液滴測定方法の一例として、図21に示す工程により構成されていても良い。図21は、第5の液滴測定方法を示す概略のフロー図である。
なお、図21において、基板作成工程S10、吐出・塗布工程S20、乾燥工程S30、撮像工程S40と基本的に上記に説明した工程と同じである。
分類工程S80は、撮像工程S40で撮像された液滴の輝度情報を用いて、全液滴を形状毎に複数のグループを分類する工程である。分類する形状の特徴は後で説明する。
However, the present invention is not limited to this, and, for example, as another example of the droplet measuring method of the present invention, the method shown in FIG. FIG. 21 is a schematic flowchart showing the fifth droplet measurement method.
In FIG. 21, the substrate creation step S10, the discharge / coating step S20, the drying step S30, and the imaging step S40 are basically the same as the steps described above.
The classification step S80 is a step of classifying all the droplets into a plurality of groups for each shape using the luminance information of the droplets imaged in the imaging step S40. The characteristics of the shapes to be classified will be described later.

また、形状測定工程S50は、分類工程S80で分類されたグループ毎に少なくとも1つ以上の液滴を抽出し、その抽出された複数の液滴についてそれぞれの形状(各液滴の表面における三次元座標系上の複数の位置の座標データ)を測定する工程である。   In the shape measurement step S50, at least one droplet is extracted for each group classified in the classification step S80, and each shape (three-dimensional on the surface of each droplet) is extracted from the extracted plurality of droplets. This is a step of measuring coordinate data at a plurality of positions on the coordinate system.

また、対応テーブル作成工程S60は、形状測定工程S50で測定された、各液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾き情報と、その三次元座標系上の位置に対応する二次元座標系上の位置における、撮像工程S40で得られた輝度情報から、任意の2次元座標上の位置における輝度情報を入力値とし、前記任意の2次元座標上における3次元座標上の傾きを出力値とする対応テーブルを作成する工程である。なお、前記対応テーブルは、分類工程S80で分類されたグループ毎に作成する。   In addition, the correspondence table creation step S60 includes the tilt information at the position on the three-dimensional coordinate system of the surface of each droplet measured in the shape measurement step S50, and the two-dimensional coordinates corresponding to the position on the three-dimensional coordinate system. From the luminance information obtained in the imaging step S40 at a position on the system, the luminance information at a position on an arbitrary two-dimensional coordinate is used as an input value, and the inclination on the three-dimensional coordinate on the arbitrary two-dimensional coordinate is output. Is a step of creating a correspondence table. The correspondence table is created for each group classified in the classification step S80.

また、液滴評価工程S70は、撮像工程S40で得られた上記評価対象のノズルから吐
出された全ての液滴についての輝度情報と、対応テーブル作成工程S60で作成された、前記液滴が分類されたグループ毎に適用される対応テーブルとを用いて、上記評価対象のノズルから吐出された全ての液滴のそれぞれの体積あるいは表面形状を求める工程である。なお、その結果に基づいて、各ノズルの圧電アクチュエータに印加すべき電圧を調整する工程を含んでも良い。
Further, in the droplet evaluation step S70, the luminance information about all the droplets ejected from the evaluation target nozzle obtained in the imaging step S40 and the droplets created in the correspondence table creation step S60 are classified. This is a step of obtaining the volume or surface shape of each of the droplets ejected from the nozzle to be evaluated using the correspondence table applied to each group. In addition, based on the result, you may include the process of adjusting the voltage which should be applied to the piezoelectric actuator of each nozzle.

これらの構成によれば、吐出・塗布工程S20作成された液滴の形状が均一でない場合にも、類似の液滴形状ごとに前記対応テーブルを作成して液滴測定を行うため、測定精度が向上するという効果を発揮する。   According to these configurations, even when the shape of the droplet created in the discharge / coating step S20 is not uniform, the correspondence table is created for each similar droplet shape and the droplet measurement is performed. The effect of improving is demonstrated.

なお、前記分類工程において、液滴形状の違いを判別するために、液滴の頂点付近の輝度と液滴周辺の基板上の輝度の比を用いるのが良い。   In the classification step, it is preferable to use a ratio between the luminance near the top of the droplet and the luminance on the substrate around the droplet in order to discriminate the difference in droplet shape.

なおこれらの構成は、液滴形状が異なると光の屈折角度が異なるために、形状が急峻な液滴は形状が平らな液滴と比較して、頂点付近の輝度が低くなるという特徴を本願発明者らが見出したものである。   Note that because these structures have different light refraction angles for different droplet shapes, the steep droplets have lower brightness near the top than the flat droplets. The inventors have found out.

これらの構成によれば、撮像工程S40から得られる輝度情報のみを用いて、液滴形状を分類することができる。   According to these configurations, it is possible to classify the droplet shapes using only the luminance information obtained from the imaging step S40.

また、液滴周辺の基板上の輝度との比を用いることで、照明強度の変動や、レンズと液滴間の距離の変動等によって照明強度が変動することによる影響を軽減することができる。   Further, by using the ratio with the luminance on the substrate in the vicinity of the droplet, it is possible to reduce the influence caused by variation in illumination intensity due to variation in illumination intensity, variation in distance between the lens and the droplet, or the like.

なお、前記分類工程S80において、液滴形状の違いを判別するために、液滴の頂点付近の輝度と液滴の淵付近輝度の比を用いても良い。   In the classification step S80, in order to determine the difference in droplet shape, a ratio between the luminance near the top of the droplet and the luminance near the mist of the droplet may be used.

これらの構成によれば、液滴周辺の基板上の輝度との比を用いる場合と比較して、より大きなコントラストが得られるので、高い精度での形状分類が可能となる。   According to these configurations, a larger contrast can be obtained as compared with the case of using the ratio with the luminance on the substrate in the vicinity of the droplets, so that shape classification with high accuracy is possible.

なお、前記分類工程S80において、液滴形状の違いを判別するために、液滴が塗出された基板と直角で液滴の頂点を通る少なくとも一つ以上の断面形状での画像輝度における、頂点輝度に対して一定の割合だけ輝度が低下するときの、頂点からの距離を用いても良い。   In the classification step S80, in order to determine the difference in the droplet shape, the vertex in the image luminance in at least one cross-sectional shape passing through the vertex of the droplet at a right angle to the substrate on which the droplet is applied. You may use the distance from a vertex when a brightness | luminance falls only a fixed ratio with respect to a brightness | luminance.

これらの構成によっても、撮像工程S40から得られる輝度情報のみを用いて、液滴形状を分類することができる。   Even with these configurations, it is possible to classify the droplet shapes using only the luminance information obtained from the imaging step S40.

なお、これらの構成は、液滴形状が異なると光の屈折角度が異なるために、形状が急峻な液滴は形状が平らな液滴と比較して、液滴が塗出された基板と直角で液滴の頂点を通る少なくとも一つ以上の断面形状での画像輝度における輝度の傾斜も急峻となるという特徴を、本願発明者らが見出したものである。   Since these structures have different light refraction angles for different droplet shapes, steep droplets are perpendicular to the substrate on which the droplets are applied, compared to flat droplets. The inventors of the present application have found that the brightness gradient in the image brightness at at least one cross-sectional shape passing through the top of the droplet becomes steep.

また、頂点輝度に対して一定の割合だけ輝度が低下するときの頂点からの距離を判別パラメータとすることで、照明強度の変動等の要因を軽減することができる。   In addition, by using the distance from the vertex when the luminance decreases by a certain ratio with respect to the vertex luminance as a determination parameter, it is possible to reduce factors such as variations in illumination intensity.

なお、液滴の大きさとの相対値とするために、頂点輝度に対して一定の割合だけ輝度が低下するときの頂点からの距離は、液滴の直径値との比を用いても良い。   In order to obtain a relative value to the size of the droplet, the distance from the vertex when the luminance decreases by a certain ratio with respect to the vertex luminance may be a ratio with the diameter value of the droplet.

本発明の液滴測定方法、及び液滴測定システムよれば、塗布した液滴の体積或いは形状を高速に測定するとともに、測定精度を確保することが可能となり、例えば、印刷対象物の色むら等を管理するための測定およびインクジェット装置の校正を高速に行うことができる。   According to the droplet measuring method and the droplet measuring system of the present invention, it is possible to measure the volume or shape of the applied droplet at a high speed and to ensure measurement accuracy, for example, color unevenness of a printing object, etc. Can be measured at high speed, and the inkjet apparatus can be calibrated at high speed.

また、そのため、例えば有機ELディスプレイパネルの製造における有機発光材料を塗布形成するための液滴吐出式印刷装置の利用に有用である。   For this reason, for example, it is useful for the use of a droplet discharge printing apparatus for coating and forming an organic light emitting material in the manufacture of an organic EL display panel.

1 印刷対象物
2 ヘッドユニット
3 テーブル
4 脚部
5 支持部
6 ガントリー
7 支持台
8 分配タンク
9 ラインヘッド
10 液滴吐出モジュールヘッド
11 ステージ
12 制御部
20 撮像機構
50 液滴吐出装置
100 基板
101 支持基板
102 高分子膜
120 対応テーブル作成部
130 体積算出部
201 対物レンズ
202 液滴
301 体積測定用液滴サンプル
302 ダミー液滴
303 基板
401 液滴
403 基板
501 一端側領域
502 他端側領域
503 中央領域
600 光源
601 カメラ
602 レンズ機構
603 治具
604 走査軸
605 駆動機構
606 方向駆動機構
607 センサ
700 液滴
801 液滴
802 液滴
801a、810 グラフ
802a、811 グラフ
812 液滴輝度グラフ
901 グラフ
902 液滴輝度グラフ
910 グラフ
911 グラフ
912 液滴輝度グラフ



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Print object 2 Head unit 3 Table 4 Leg part 5 Support part 6 Gantry 7 Support stand 8 Distribution tank 9 Line head 10 Droplet discharge module head 11 Stage 12 Control part 20 Imaging mechanism 50 Droplet discharge apparatus 100 Substrate 101 Support substrate 102 Polymer film 120 Corresponding table creation unit 130 Volume calculation unit 201 Objective lens 202 Droplet 301 Volume measurement droplet sample 302 Dummy droplet 303 Substrate 401 Droplet 403 Substrate 501 One end side region 502 Other end side region 503 Central region 600 Light source 601 Camera 602 Lens mechanism 603 Jig 604 Scan axis 605 Drive mechanism 606 Direction drive mechanism 607 Sensor 700 Droplet 801 Droplet 802 Droplet 801a, 810 Graph 802a, 811 Graph 812 Droplet luminance graph 901 Graph 902 Droplet luminance graph 910 Graph 911 Graph 912 Droplet luminance graph



Claims (13)

ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、
前記液滴を撮像する撮像工程と、
前記液滴の少なくとも一部の液滴についての、前記撮像工程で得られた輝度情報に基づ
いて、前記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に対応する前記輝
度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成工程と、
前記撮像工程で得られた前記輝度情報と前記対応テーブルとを用いて、前記液滴の体積
あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、
を備えた液滴測定方法。
An ejection step of ejecting a plurality of droplets onto a substrate from at least some of the nozzles of the head;
An imaging step of imaging the droplet;
Based on the luminance information obtained in the imaging process for at least some of the droplets, the inclination of the surface of the droplet at a position on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position A correspondence table creation process for creating a correspondence table representing a correspondence relationship with
Using the brightness information obtained in the imaging step and the correspondence table, a droplet evaluation step for obtaining a volume or a surface shape of the droplet,
A droplet measurement method comprising:
ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、
前記吐出工程で前記基板上に吐出した前記液滴を撮像する撮像工程と、
事前に作成した基板上の液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に
対応する前記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルと、前記撮像工程で得られた輝度
情報と、を用いて、前記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、
を備えた液滴測定方法。
An ejection step of ejecting a plurality of droplets onto a substrate from at least some of the nozzles of the head;
An imaging step of imaging the droplets ejected on the substrate in the ejection step;
A correspondence table representing the correspondence between the inclination of the surface of the droplet on the substrate prepared in advance on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position; and the luminance information obtained in the imaging step; And a droplet evaluation step for determining the volume or surface shape of the droplet,
A droplet measurement method comprising:
前記液滴評価工程の後、前記ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上
に新たに吐出させる別の吐出工程と、
前記新たに吐出された前記液滴を撮像する別の撮像工程と、
前記対応テーブルを用いて、前記新たに吐出された前記液滴の体積あるいは表面形状を
求める別の液滴評価工程と、
を備えた請求項1又は2に記載の液滴測定方法。
After the droplet evaluation step, another discharge step for newly discharging a plurality of droplets from at least some nozzles of the head onto the substrate;
Another imaging step of imaging the newly ejected droplet;
Using the correspondence table, another droplet evaluation step for determining the volume or surface shape of the newly ejected droplet;
The droplet measuring method according to claim 1 or 2, further comprising:
前記撮像工程での、前記液滴と前記基板との接触角αが、前記撮像工程で用いるレンズ
の入射光の最大角度θと次式の関係を満たす、請求項1又は2に記載の
液滴測定方法。
1/5×θ≦α≦3×θ
但し、θ=sin−1(NA/n)、NAは前記レンズの開口数、nは前記液滴と前記
レンズの間の媒質の屈折率である。
3. The droplet according to claim 1, wherein a contact angle α between the droplet and the substrate in the imaging step satisfies a relationship of the following equation with a maximum angle θ of incident light of a lens used in the imaging step. Measuring method.
1/5 × θ ≦ α ≦ 3 × θ
Where θ = sin−1 (NA / n), NA is the numerical aperture of the lens, and n is the refractive index of the medium between the droplet and the lens.
前記基板の表面には撥水性を有する高分子膜が形成されており、
前記吐出工程と前記撮像工程との間に、減圧雰囲気中で前記基板上の前記液滴を乾燥さ
せる減圧乾燥工程と、を有する、請求項1又は2に記載の液滴測定方法。
A polymer film having water repellency is formed on the surface of the substrate,
The droplet measurement method according to claim 1, further comprising: a reduced-pressure drying step of drying the droplets on the substrate in a reduced-pressure atmosphere between the ejection step and the imaging step.
前記液滴の表面の三次元座標系上の位置は、X−Y−Z座標で表され、
前記撮像工程で得られる前記輝度情報は、前記X−Y−Z座標系上のX−Y平面座標で
表される、請求項1又は2に記載の液滴測定方法。
The position of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system is represented by XYZ coordinates,
The droplet measurement method according to claim 1 or 2, wherein the luminance information obtained in the imaging step is represented by XY plane coordinates on the XYZ coordinate system.
ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させる吐出工程と、
前記液滴を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で得られた液滴の輝度情報を用いて液滴形状を複数のグループに分類する分類工程と、
前記分類工程で分類したグループの中から少なくとも一部の液滴について、前記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に対応する前記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを、分類したグループ毎に作成する対応テーブル作成工程と、
前記撮像工程で得られた前記輝度情報と、分類されたグループ毎に作成された前記対応テーブルとを用いて、前記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価工程と、
を備えた液滴測定方法。
An ejection step of ejecting a plurality of droplets onto a substrate from at least some of the nozzles of the head;
An imaging step of imaging the droplet;
A classification step of classifying the droplet shapes into a plurality of groups using the luminance information of the droplets obtained in the imaging step;
Correspondence table representing the correspondence between the inclination of the surface of the droplet at a position on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position for at least some droplets from the group classified in the classification step The correspondence table creation process to create for each classified group,
A droplet evaluation step for determining the volume or surface shape of the droplet using the luminance information obtained in the imaging step and the correspondence table created for each classified group;
A droplet measurement method comprising:
前記分類工程において、液滴形状の違いを判別するために、液滴の頂点付近の輝度と液滴周辺の基板上の輝度の比を用いる請求項7記載の液滴測定方法。   The droplet measuring method according to claim 7, wherein, in the classification step, a ratio of the luminance near the top of the droplet and the luminance on the substrate around the droplet is used to determine a difference in droplet shape. 前記分類工程において、液滴形状の違いを判別するために、液滴の頂点付近の輝度と液滴の淵付近輝度の比を用いる請求項7記載の液滴測定方法。   The droplet measuring method according to claim 7, wherein, in the classification step, a ratio between the luminance near the top of the droplet and the luminance near the mist of the droplet is used to determine a difference in droplet shape. 前記分類工程において、液滴形状の違いを判別するために、液滴が塗出された基板と直角で液滴の頂点を通る少なくとも一つ以上の断面形状での画像輝度における、頂点輝度に対して一定の割合だけ輝度が低下するときの、頂点からの距離を用いる請求項7記載の液滴測定方法。   In the classification step, in order to determine the difference in droplet shape, the vertex luminance in the image luminance in at least one cross-sectional shape passing through the vertex of the droplet at a right angle to the substrate on which the droplet is applied. The droplet measurement method according to claim 7, wherein the distance from the apex when the luminance is reduced by a certain rate is used. 液滴を吐出するノズルを複数有するヘッドと、
前記ヘッドの少なくとも一部の前記ノズルから基板上に吐出された複数の前記液滴を撮
像する撮像部と、
前記液滴の少なくとも一部の液滴についての、前記撮像部により得られた輝度情報に基
づいて、前記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に対応する前記
輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成部と、
前記撮像部により得られた輝度情報と前記対応テーブル作成部により作成された前記対
応テーブルとを用いて、前記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、
を備えた液滴測定システム。
A head having a plurality of nozzles for discharging droplets;
An imaging unit that images the plurality of droplets ejected from at least a part of the nozzles onto the substrate;
Based on the luminance information obtained by the imaging unit for at least some of the droplets, the inclination of the surface of the droplet at a position on a three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position A correspondence table creation unit for creating a correspondence table representing a correspondence relationship with
Using the luminance information obtained by the imaging unit and the correspondence table created by the correspondence table creation unit, a droplet evaluation unit for determining the volume or surface shape of the droplet,
Droplet measurement system equipped with.
液滴を吐出するノズルを複数有するヘッドと、
前記ヘッドの少なくとも一部のノズルから吐出された基板上の複数の液滴の輝度情報に
基づいて、前記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に対応する前
記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを作成する対応テーブル作成部と、
前記ヘッドの少なくとも一部のノズルから基板上に吐出した複数の前記液滴を撮像する
撮像部と、
前記撮像部により得られた輝度情報と前記対応テーブル作成部により作成された前記対
応テーブルとを用いて、前記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、
を備えた液滴測定システム。
A head having a plurality of nozzles for discharging droplets;
Based on the luminance information of a plurality of droplets on the substrate ejected from at least some of the nozzles of the head, the inclination of the surface of the droplet at a position on a three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position A correspondence table creation unit for creating a correspondence table representing a correspondence relationship with
An imaging unit that images the plurality of droplets ejected from at least some of the nozzles onto the substrate;
Using the luminance information obtained by the imaging unit and the correspondence table created by the correspondence table creation unit, a droplet evaluation unit for determining the volume or surface shape of the droplet,
Droplet measurement system equipped with.
ヘッドの少なくとも一部のノズルから複数の液滴を基板上に吐出させるヘッド部と、
前記液滴を撮像する撮像部と、
前記撮像工程で得られた液滴の輝度情報を用いて液滴形状を複数のグループに分類する分類部と、
前記分類部で分類したグループの中から少なくとも一部の液滴について、前記液滴の表面の三次元座標系上の位置における傾きと前記位置に対応する前記輝度情報との対応関係を表す対応テーブルを、分類したグループ毎に作成する対応テーブル作成部と、
前記撮像部で得られた前記輝度情報と、分類されたグループ毎に作成された前記対応テーブルとを用いて、前記液滴の体積あるいは表面形状を求める液滴評価部と、
を備えた液滴測定システム。
A head unit that ejects a plurality of droplets from at least some of the nozzles on the substrate;
An imaging unit for imaging the droplet;
A classification unit that classifies droplet shapes into a plurality of groups using the luminance information of the droplets obtained in the imaging step;
A correspondence table representing a correspondence relationship between the inclination of the surface of the droplet on the three-dimensional coordinate system at the position on the three-dimensional coordinate system and the luminance information corresponding to the position for at least some of the droplets classified by the classification unit. A correspondence table creation unit that creates each classified group,
A droplet evaluation unit for determining a volume or a surface shape of the droplet using the luminance information obtained in the imaging unit and the correspondence table created for each classified group;
Droplet measurement system equipped with.
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