JP2023024273A - インクジェット装置を用いた塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布対象物へのインク塗布における位置安定性を確保する。【解決手段】塗布対象物上において配列方向に所定のセルピッチＣＰで配置された複数のセル８１に所定数の液滴を塗布する塗布方法に関する。本塗布方法は、各ノズルＮにあらかじめ設定された目標着弾位置に対して各ノズルＮから吐出された液滴の着弾位置ズレを観測する観測工程と、それぞれのノズルＮの設計位置のデータとそれぞれのノズルについての着弾位置ズレのデータとに基づいて、複数のノズルＮの中から駆動ノズルを選定し、置換配列データを生成する生成工程と、置換配列データを用いて、ヘッドユニット２を制御して複数のセル８１のそれぞれに所定数の液滴を吐出させる塗布工程とを含む。【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット装置を用いた塗布方法に関する。

近年、インクジェット装置を用いてデバイスを製造する方法が注目されている。

特許文献１には、インクジェットヘッドを基板に対して相対的に走査させながらインクを吐出することで、基板上に複数のフィルタエレメントが形成されたカラーフィルタを製造する方法が示されている。このものでは、Ｒ、Ｇ、Ｂのインクを吐出する複数の着色ヘッドを相対移動方向に移動させつつ、所定のタイミングでそれぞれの着色ヘッドの吐出口からインクを吐出させている。

特開２００１－１０８８２０号公報

一般的に、印刷の走査方向と直交する方向にインクジェットヘッドを長くする場合、複数のインクジェットヘッドを組み合わせてインクジェットヘッドユニットを構成することが行われる。しかしながら、インクジェットヘッドユニットが長くなると、それに伴って伸縮や歪が生じやすくなるので、理想的なノズル位置からの物理的な位置ズレが生じる場合がある。

さらに、インクジェットヘッドのノズルは、理想的には、ノズル直下に向けて液滴を吐出する。しかしながら、ノズルの癖によりノズルから吐出された液滴の飛翔角度にズレが生じる場合がある。

ノズルの位置ズレおよび液滴の飛翔角度ズレは、液滴の着弾位置ズレ（実際の着弾位置の目標着弾位置からのズレ）を生じさせる。そのため、従来技術では、ディスプレイパネルのセルに対してインクを塗布する場合に、それぞれのセルに規定数の液滴を着弾させるのが困難であった。近年、ディスプレイの高画質化に伴いセルの狭ピッチ化が進んでおり、この問題がより顕著に表れている。

本開示の一態様は、塗布目標物に規定数の液滴を着弾させることが可能な塗布方法を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、印刷の走査方向と直交する配列方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたヘッドユニットを用いて、塗布対象物上において前記配列方向に所定のセルピッチで配置された複数のセルのそれぞれに所定数の液滴を塗布する塗布方法に関し、前記各ノズルにあらかじめ設定された目標着弾位置に対して前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレを観測する観測工程と、それぞれのノズルの設計位置のデータとそれぞれのノズルについての前記着弾位置ズレのデータとに基づいて、前記複数のノズルの中から駆動対象となる駆動ノズルを選定し、駆動ノズルの配列データである置換配列データを生成する生成工程と、前記置換配列データを用いて、前記ヘッドユニットを制御して前記複数のセルのそれぞれに前記所定数の液滴を吐出させる塗布工程とを含む。

本開示の一態様の塗布方法によれば、塗布目標物に規定数の液滴を着弾させることができる。

インクジェット装置の構成例を示す模式図 ヘッドユニットの設計状態におけるノズル位置の一例を示す図 製造後におけるヘッドユニットのノズル位置の一例を示す図 ノズルの吐出角度癖に起因する位置ズレを説明するための図 本実施形態の塗布方法の処理フローを示すフローチャート 第１位置補正処理の処理フローを示すフローチャート 本実施形態に係る塗布方法のデータ処理の流れを示す図 各テーブルのデータ処理方法の一例を示す図 比較例に係るヘッドユニットのノズル位置の一例を示す図 設計値に従いワークに印刷した際にセルに割り付けられるノズルを示した図 図１０において位置ズレ及び使用不可ノズルがある場合の例を示す図 変形例についての図２相当図 変形例についての図３相当図 ヘッドユニットの設計状態におけるノズル位置の他の例を示す図 ヘッドユニットの設計状態におけるノズル位置の他の例を示す図 変形例に係る塗布方法の処理フローを示すフローチャート

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

＜インクジェット装置＞
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態のインクジェット装置の構成について説明する。

インクジェット装置１は、複数のインクジェットヘッド３（図２参照）を備えるヘッドユニット２と、パネル８を載置するためのステージ７とを備える。

インクジェット装置１は、ステージ７上のパネル８とヘッドユニット２とを走査方向に相対移動させることができるように構成されている。インクジェット装置１は、この相対移動中に、インクジェットヘッド３に形成されたノズルＮからパネル８上のセル８１にインクを塗布する。例えば、インクジェット装置１は、有機機能材料を含むインクの液滴をセルに塗布して有機機能層を形成するのに用いられる。

本実施形態では、複数のセル８１が配列方向に配列されて第１セル列８２を形成し、別の複数のセル８１が配列方向に配列されて第２セル列８３を形成し、さらに別の複数のセル８１が配列方向に配列されて第３セル列８４を形成している。第２セル列８３は、走査方向に第１セル列８２に隣接している。第３セル列８４は、走査方向に第２セル列８３に隣接している。この例では、第２セル列８３および第３セル列８４は、配列方向に第１セル列８２に対してオフセットを有しない。ただし、第２セル列８３および第３セル列８４は、配列方向に第１セル列８２に対してオフセットを有してもよい。

本実施形態では、各セル８１は、長円の形状を有している。ただし、各セル８１は、円形、四角形、六角形、その他の形状を有してもよい。

インクジェット装置１は、第１セル列８２、第２セル列８３および第３セル列８４にＲＧＢストライプ配列でインクを塗布してもよく、第１セル列８２、第２セル列８３および第３セル列８４にペンタイル配列でインクを塗布してもよい。

なお、本実施形態では、ＲＧＢ用の３つの種類のセル（異なるインクが吐出される３種類のセル）が含まれており、第１セル列８２、第２セル列８３および第３セル列８４がそれぞれＲＧＢに対応する。ただし、これに限るものではなく、パネル８が、１種類のセルだけを含んでいてもよいし、複数種類のセルを含んでいてもよい。また、以下では、ＲＧＢのそれぞれに対応するセルを、赤色セル、緑色セル、青色セルと称する。

パネル８上には、配列方向に、所定のピッチ（図２のＣＰ参照）でセル（発色領域）が形成されている。本開示では、配列方向のセルのピッチを「セルピッチＣＰ」と称する。

－ステージ－
ステージ７は、インクの塗布対象であるパネル８を載置可能に構成される。ステージ７は、載置されたパネル８を走査方向及び走査方向に直交する配列方向に移動させる移動機構（図示省略）を有する。ステージ７の移動機構は、例えば、後述する駆動制御部から出力された制御信号に基づいて動作する。ステージ７の移動機構については、従来から一般的に知られている構成が採用できる。

－インクジェットユニット－
図２の上段には、理想状態、すなわち、設計時におけるヘッドユニット２の構成の一例を示している。ヘッドユニット２は、互いに平行に配置された複数のインクジェットヘッド３を備える。

インクジェットヘッド３は、長尺状であり、走査方向に対してそれぞれ所定の角度に傾けた状態で配置されている。それぞれのインクジェットヘッド３には、複数のノズルＮが長手方向に沿って等ピッチで形成されている。また、複数のインクジェットヘッド３は、配列方向に対してノズルＮ同士の間隔が等ピッチとなるように配置されている。配列方向におけるノズル間ピッチＮＰは、例えば、２０μｍ程度である。このように、インクジェットヘッド３を傾けて配置することで、狭ピッチのヘッドユニット２を実現することができる。

本開示では、図２に示すように、ノズル間ピッチＮＰが等ピッチとなるように理想状態で配置されたノズルＮの位置を「ノズルＮの設計位置」と称する。理想的には、ノズルＮから吐出された液滴が真下に着弾される。すなわち、理想状態では、配列方向および走査方向において、ノズルＮの設計位置と、液滴の着弾位置は等しい。

なお、以下の説明では、説明の便宜上、それぞれのノズルＮを区別して説明する場合に、図面左側から順にＮ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・の符号を付けて説明する場合がある。そのときに、ノズルと同じ符号を使用して各ノズルの位置についての説明をする場合がある。さらに、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，・・・からＮを除いた数字部分を各ノズルＮの論理ノズル番号という。図２以外の図面においても同様とする。

図３の上段は、製造後におけるヘッドユニット２の構成（実際の状態）の一例を示している。

前述のとおり、ノズルＮは、理想状態では、配列方向において等ピッチになるように配置されている。しかし、実際には、図３上段に示すように、ヘッドユニット２の伸縮や歪などによって「ノズルＮの設計位置」と実際のノズル位置との間に、位置ズレが生じる場合がある。この位置ズレは、例えば、（１）個々のインクジェットヘッド３の伸縮、（２）複数台のインクジェットヘッド３を固定するプレート（ヘッドユニット２）に取り付ける際の取付け誤差、（３）複数台のインクジェットヘッド３を固定するプレートの熱による材料伸縮に伴うインクジェットヘッド３の固定位置の伸縮や歪、により生じる。これにより、実際に組み立てられたノズル位置の精度は、インクジェットヘッドを取り付けるプレート及びヘッドの絶対精度誤差、及び、組み合わせた際の組み立て精度誤差等の誤差を含んでいる。

さらに、ノズルＮから吐出された液滴の飛翔角度にズレが生じてノズル直下に対して着弾位置がズレる場合がある。実際に、インクジェットヘッド３は、ノズルＮからのインクを吐出する際に、ノズル毎の吐出角度癖をもっている。そのため、インクジェットヘッド３と、塗布対象のパネル８とのギャップＧにより、吐出位置が決定する。

図４の（ａ）は、インクジェットヘッド３のノズル位置に基づき吐出角度癖によって位置ズレしたパネル８上での着弾位置を上から見た図であり、図４の（ｂ）は図４の（ａ）と同じ着弾位置を横から見た図である。なお、図４の（ａ）において、Ｎ１～Ｎ５は、各ノズルの設計位置を示している。すなわち、図４では各ノズルＮ１～Ｎ５は、設計位置に配置されているものとする。図４の（ａ），（ｂ）に示すように、吐出角度癖により、それぞれのノズルの設計位置Ｎ１～Ｎ５に対して対応する液滴の着弾位置Ｐ１～Ｐ５が位置ズレしている。本開示の技術は、このようなノズルＮの物理的な位置ズレおよびノズルＮの吐出角度ズレに起因して液滴の着弾位置ズレが生じた場合においても、塗布目標物に規定数の液滴を着弾させることができる点に特徴がある。詳細は、後術する「インクジェット装置を用いた塗布方法」において説明する。

－演算処理部－
演算処理部４は、インクジェット装置１を制御するための処理を実行する。演算処理部４は、着弾位置演算部４１と、後述する第１位置補正処理及び第２位置補正処理を実行する補正処理部４２とを含む。演算処理部４は、例えば、１または複数のチップ構成のマイコンまたはＣＰＵ（プロセッサ）で実現される。

（着弾位置演算部）
着弾位置演算部４１は、各ノズルＮから吐出された液滴の着弾位置Ｐを撮像した撮像結果に基づいて、それぞれの着弾位置Ｐの目標着弾位置からの位置ズレを算出する。目標着弾位置は、各ノズルＮの設計位置から真下に液滴が吐出された場合における各液滴の着弾位置である。

－記憶部－
記憶部５は、ＣＰＵ(マイコン）を動作させるためのプログラムやＣＰＵ(マイコン）での処理結果などの情報を記憶する機能を有する。また、記憶部５は、第１領域５１と、第２領域５２と、第３領域５３を有する。

図７に示すように、第１領域５１には、後述する着弾位置ズレデータＴ２が保存される。第２領域５２には、ノズル配列データＴ１と、後述するノズル補正テーブルＴ３とが保存される。第３領域５３には、印刷データＴ４及び目標座標データＴ５が保存される。

ノズル配列データＴ１は、論理ノズル情報と物理ノズル情報とが紐づけされて保存されたデータである。

論理ノズル情報は、ノズルの設計位置についてのデータであり、論理ノズル番号と、それぞれの論理ノズル番号に対応するノズルの位置情報とが紐づけされたデータである。図８左上には、ノズル配列データＴ１の一例を示す。図８の例では、論理ノズル番号が「１」であるノズルＮ１の位置を原点（ゼロ点）としている。図８は、ノズルＮが配列方向に１００μｍピッチで配置された例を示している。

物理ノズル情報は、ヘッドユニット２におけるインクジェットヘッド３の位置を示すヘッド番号と、各インクジェットヘッド３におけるノズルＮの位置を示す物理ノズル番号からなる。例えば、図８では、図２のヘッド番号として、図面左側のインクジェットヘッド３から順に１，２，３，…の番号が付されている。また、それぞれのインクジェットヘッド３において、図面左側のノズルＮから順に１，２，３，４のノズル番号が付されている。例えば、図２左端のインクジェットヘッド３の一番左のノズルには、図８ではヘッド番号１の物理ノズル番号１が付され、それが、論理ノズル番号１（ノズルＮ１）と紐づけされる。

物理ノズル情報に基づくノズルの配列を物理ノズル配列３５とし、論理ノズル情報に基づくノズル配列を論理ノズル配列３６とする。

印刷データＴ４は、ヘッドユニット２の走査中の複数のタイミングのそれぞれで、複数のノズルのそれぞれの駆動態様を示すデータである。例えば、複数のタイミングは、ノズルが赤色のセルの上に位置する第１タイミング、ノズルが緑色のセルの上に位置する第２タイミング、青色のセルの上に位置する第３タイミングを含む。駆動態様は、インクを吐出する第１駆動と、インクの吐出を阻止する第２駆動とを含む。例えば、複数のノズルは、ヘッドユニット２の走査中に赤色、緑色および青色のセルの上を順番に通過する、赤色インクを吐出可能な赤色ノズルを含む。印刷データＴ４は、このような赤色ノズルに関して、第１タイミングでは第１駆動、第２タイミングでは第２駆動、第３タイミングでは第２駆動を示す。

また、複数のノズルは、ヘッドユニット２の走査中に配列方向においてセルとセルの間を通過し、いずれのセルの上も通過しないノズルを含む。印刷データＴ４は、このようなノズルに関して、第１タイミング、第２タイミングおよび第３タイミングのいずれでも第２駆動を示す。

なお、インクの吐出を阻止する第２駆動とは、ノズルからインクが吐出されない程度に、圧電素子に電圧を印加することを意味する。

目標座標データＴ５は、セル配置の開始座標、セルサイズ、セル間ピッチを定義している。なお、複数セットの目標座標データＴ５を用意してもよい。そうすることで、複数の目標セル位置に対して、全セルに対する割当ノズル数のチェックが可能になる。

なお、記憶部５（メモリ）は、演算処理部４と同じチップ内に設けられてもよいし、演算処理部４とは別チップとして設けられてもよい。また、記憶部５をＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）のような記憶媒体で実現してもよい。

－駆動制御部－
駆動制御部６は、インクジェットヘッド３をパネル８に対して相対的に走査させながらインクを吐出する一連の動作において、パネル８が載置されたステージを移動させたり、ノズルＮの駆動を制御する機能を有する。駆動制御部６は、例えば、１または複数のチップ構成のマイコンまたはＣＰＵ（プロセッサ）で実現される。

具体的に、駆動制御部６は、記憶部５から印刷データＴ４を読み出し、印刷データＴ４に基づいて、駆動波形信号発生器（図示省略）から受け取った駆動波形をインクジェットヘッド３の各ノズルＮへ出力する。例えば、印刷データＴ４があるノズルに関してあるタイミングで第１駆動を示す場合、駆動制御部６は、インクを吐出するための駆動波形をそのタイミングでそのノズルに供給する。印刷データＴ４がそのノズルに関して別のタイミングで第２駆動を示す場合、駆動制御部６は、インクの吐出を阻止するための駆動波形をそのタイミングでそのノズルに供給する。

また、駆動制御部６は、後述する第１ヘッド移動量や第２ヘッド移動量に基づいて、パネル８またはヘッドユニット２を配列方向に移動させる機能を有する。

なお、駆動制御部６について、軸（ステージなど）系の駆動制御を行うモジュールと、ヘッドの吐出駆動制御を行うモジュールとに分けて構成してもよい。

＜インクジェット装置を用いた塗布方法＞
以下において、図３、図５、図６及び図７を参照しつつ、インクジェット装置１を用いた塗布方法について具体的に説明する。ここで説明するのは、ノズルＮを用いて、パネル８上に設けられた前述のセル８１のそれぞれに所定数の液滴を塗布する塗布方法である。ノズルＮは、ノズル間ピッチＮＰで配置されるように設計されているが、実際には位置ズレを有する。本塗布方法は、観測工程と、生成工程と、印刷データ生成工程と、塗布工程とを含む。本塗布方法は、全体的または部分的に、プロセッサと、このプロセッサに実行されるプログラムを保存するメモリとを備えたコンピュータにより実施されてもよい。プロセッサは、例えば、上述の通り、演算処理部４および駆動制御部６に含まれていてもよい。メモリは、例えば、記憶部５であってもよい。

－観測工程－
観測工程では、各ノズルから吐出された液滴の着弾位置ズレを観測する。

具体的には、図５のステップＦ１において、印刷データを生成し（図７のＦ１０）、着弾位置検出用パターン（以下、着弾パターンという）を印刷する（図７のＦ１１）。着弾パターンを印刷するときは、各ノズルＮから１滴以上の液滴が吐出されるようにする。

次のステップＦ２では、ステップＦ１で印刷された着弾パターンを、着弾観測用のカメラ（図示省略）を用いて観測する（図７のＦ２１）。着弾位置演算部４１は、カメラの撮像結果に基づいて、着弾パターンの目標着弾位置からの位置ズレを算出する（図７のＦ２２）。

このとき、図４の（ａ）に示すように、走査方向と配列方向の位置ズレが観測される。本実施形態では、少なくとも配列方向の着弾位置ズレの情報（以下、単に「着弾位置ズレデータＴ２」という）を算出し、その着弾位置ズレデータＴ２を使用する。すなわち、以下において、単に「着弾位置ズレデータＴ２」といった場合、配列方向の着弾位置ズレの情報を指すものとする。図８左下には、着弾位置ズレデータＴ２の一例を示す。

なお、走査方向の着弾位置ズレは、例えば、各ノズルＮからのインクの吐出タイミングを調整することで解消することができる。取得された着弾位置ズレデータＴ２は、記憶部５の第１領域５１に格納される。

－生成工程－
生成工程では、ノズル配列データＴ１と、着弾位置ズレデータＴ２とに基づいて、駆動対象とする駆動ノズルを選定し、その駆動ノズルの配列データである置換配列データ（更新配列データ）を生成する。

以下、具体的な生成工程の処理フローについて図５、図６を参照しつつ説明する。

まず、図５のステップＦ３において、前述のノズル配列データＴ１と、ステップＦ２で算出された着弾位置ズレデータＴ２に基づいて、ノズル配列データを最適化する位置補正処理（以下、第１位置補正処理という）が実行される。

（第１位置補正処理）
図６は、第１位置補正処理（第１探索工程に相当）の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップＦ３１において、ノズル配列データＴ１と着弾位置ズレデータＴ２とに基づいて、各ノズルＮの配列方向における精度保証距離に従ったノズルＮの並び替え処理を実行する。この並び替えには、印刷対象に対する必要精度に従い、精度保証距離を設定する必要がある。図８のノズル補正テーブルＴ３では、精度保証距離を０．０４５ｍｍとして、上記の並べ替えを実施した結果を示している。

具体的な処理としては、各ノズルＮの設計位置に対して、着弾位置が精度保証距離範囲にあるノズルＮを選択して紐づけしなおすことでノズル補正テーブルＴ３を生成する。さらに具体的には、ノズルＮの設計位置に対応する目標着弾位置から精度保証距離の範囲内に着弾した液滴を吐出したノズルが探索される。このようなノズルが探索できた場合、探索されたノズルがノズルＮの設計位置に対応する駆動ノズルとして選定される。ノズルが探索できない場合、ノズルＮの設計位置に対応する駆動ノズルとしていずれのノズルも選定されない。１つのノズルＮの設計位置について、その精度保証距離範囲に２つ以上の物理ノズルが存在する場合、ノズルＮの設計位置に最も近い物理ノズルを選択して紐づけする。また、選択されなかった物理ノズルは、液滴を吐出しないノズルである「不吐出ノズル」に設定する。

例えば、図８の着弾位置ズレデータＴ２の例では、ノズルＮ４及びノズルＮ７がノズルの設計位置に対する着弾位置ズレが精度保証距離である０．０４５ｍｍを超えている。したがって、ノズルＮ４及びノズルＮ７をそれぞれの設計位置における駆動ノズルとして割り当てることができない。次に、ノズルＮ５の設計位置に関し、ノズルＮ４の着弾位置Ｐ４とノズルＮ５の着弾位置Ｐ５とを比較した場合に、ノズルＮ４の着弾位置Ｐ４の方がノズルＮ５の設計位置に近い。そこで、ノズル補正テーブルＴ３では、論理ノズル番号「４」のノズルＮを、ノズルＮ５の設計位置における駆動ノズルとして設定している。そして、駆動ノズルとしての割当先がない論理ノズル番号「５」及び「７」のノズルＮが不吐出ノズルに設定される。

次のステップＦ３２では、更新ノズル情報Ｚ６を生成する。更新ノズル情報Ｚ６は、ノズル配列データＴ１をベースとする更新配列データＴ６と、着弾位置ズレデータＴ２をベースとする更新位置ずれデータＴ７とを含む。

具体的には、更新配列データＴ６は、上記のノズル補正テーブルＴ３に示す更新後の新たなノズル位置に対応するように、ノズル配列データＴ１の論理ノズルと物理ノズルの紐づけを更新したものである。更新位置ずれデータＴ７は、ノズル補正テーブルＴ３に示す更新後の新たなノズル位置に対応させて着弾位置ズレデータＴ２を更新したものである。

次のステップＦ３３では、第１ヘッド移動量を算出する。第１ヘッド移動量は、ヘッドユニット２全体としての配列方向のオフセット移動量である。このオフセット移動量は、前述のステップＦ３１のノズルＮの並び替え処理において、紐づけされないノズル数、すなわち、不吐出ノズルが最も少なくなるように設定される。具体的には、任意の指定範囲、指定ピッチにおいて、最適なオフセット移動量を探索する処理を実行する。

例えば、図８の例で説明すると、第１ヘッド移動量として－０．０２ｍｍが設定されるのが好ましい。そうすると、ノズルＮ１の着弾位置ズレは、＋０．０３ｍｍから＋０．０１ｍｍに更新される。同様に、ノズルＮ２～Ｎ７の着弾位置ズレは、それぞれ、－０．０４ｍｍ、－０．０１ｍｍ、＋０．０４５ｍｍ、＋０．０２ｍｍ、＋０．０７ｍｍに更新される。これにより、ノズルＮ４の着弾位置ズレが、＋０．０６５ｍｍから＋０．０４５ｍｍになる。そうすると、前述の精度保証距離を満たすので、ノズルＮ４を論理ノズル番号「４」の設計位置に割り当てることができるようになる。さらに、ノズルＮ５は、論理ノズル番号「５」の設計位置に割り当てることができる。一方、論理ノズル番号「７」には、引き続き、どのノズルも駆動ノズルとして割り当てられない。このように、図８の例において第１ヘッド移動量として－０．０２ｍｍを設定することで、第１ヘッド移動量の設定前と比較して、駆動ノズルを１つ増やすことができる。このようにして、不吐出ノズルが最も少なくなるような第１ヘッド移動量を算出する。

ここまでの処理が終わると、図５に戻り、フローは次のステップＦ４に進む。

ステップＦ４では、ノズル補正テーブルＴ３について、ステップＦ３３で算出された第１ヘッド移動量を加味したデータに更新する。そして、ノズル補正テーブルＴ３の更新にあわせて、更新配列データＴ６及び更新位置ずれデータＴ７を再更新する。

次のステップＦ５では、最適化処理の有効／無効が判定される。最適化処理が必要かどうか（有効にするかどうか）の判断は、例えば、各セルに所定数の液滴を吐出させることができるか否かに基づいて判断してもよい。

ステップＦ５のノズル最適化処理が無効である場合、インクジェット装置１に対して、ヘッド移動量として前述の第１ヘッド移動量が設定される（ステップＦ６）。そして、ステップＦ６の処理が終わると、フローは、次のステップＦ９（印刷データ生成工程）に進む。印刷データ生成工程については後ほど説明する。

一方で、ステップＦ５のノズル最適化処理が有効である場合、各セル８１に対してより多くの液滴数を確保する観点から、ヘッドユニット２全体に配列方向のオフセット移動量を加えて最適化する位置補正処理（以下、第２位置補正処理という）を実行する。第２位置補正処理では、任意の指定範囲、指定ピッチにおいて、各セル８１に対してより多くの液滴数を確保できるような最適なオフセット移動量を探索する処理を実行する。

（第２位置補正処理）
第２位置補正処理（第２探索工程に相当）の具体例について、図１０及び図１１を用いて説明する。

図１０は、設計値に従いパネル８に印刷した際にセルに割り付けられるノズルＮを示した図であり、理想状態で配置された設計上のノズルの位置を示している。図１０において、ハッチングで示すように、理想状態では、各セル８１に対して最大で３滴の液滴を着弾させることができるようになっている。

これに対し、図１１では、ノズルＮの位置ズレ及び不吐出ノズルがある場合の例を示している。不吐出ノズルは、ノズルの位置ズレ、その他の理由により、或る印刷データ上で、使用されないノズル（Ｒ、Ｇ、Ｂの何れのインクも一度も吐出しないノズル）をいう。図１１では、不吐出ノズルを破線で示しており、ノズルＮ５，Ｎ１３，Ｎ２０，Ｎ２５，Ｎ３１，Ｎ３８が不吐出ノズルとなっている。なお、図１１では、ノズルＮの吐出角度癖による着弾位置ズレはないものとする。

図１１の上段では、第２位置補正処理を行っていない例を示している。この例では、図面左から６つ目のセル８１において、不吐出ノズルと位置ズレの影響により、セル８１内に着弾される液滴が２滴となっている。ここで、セル内におけるＲ，Ｇ，Ｂの均一化した膜厚を形成することを実現する観点から、液滴は均一に塗布するのが好ましい。そこで、すべてのセルの中で液滴数が最小のセルにあわせて液滴数が設定される。そうすると、図１１では、すべてのセルに対して１回の動作で吐出できる液滴数が２滴となり、十分な液滴数を確保できなくなる。

そこで、第２位置補正処理として、所定の探索範囲、及び所定の探索ピッチにおいて、各セル８１に対してより多くの液滴数を確保できるような最適なオフセット移動量を探索する処理を実行する。ここでは、算出されたオフセット量を「第２ヘッド移動量」と称する。本実施形態では、第２ヘッド移動量による各セル８１への液滴数の確保が第１ヘッド移動量による不吐出ノズルの最小化よりも優先される。

具体的に、例えば、「探索範囲」が－１５μｍ～１５μｍに設定され、「探索ピッチ」が５μｍに設定されたとする。

そうすると、ステップＦ３３で算出された第１ヘッド移動量に加えて、ヘッドユニット２全体を－１５μｍ、－１０μｍ、－５μｍ、０μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍだけシフトさせ、それぞれの位置での各セル８１に対する液滴数の割り付け状態を算出する。例えば、第２ヘッド移動量を－１０μｍに設定した場合に、図１１の下段に示す状態になったとする。そうすると、算出された第２ヘッド移動量（－１０μｍ）を適用することで、１回の塗布動作で各セル内に均一に吐出できる液滴数を最大３滴とすることが可能となる。そして、他にすべてのセル８１において３滴以上の着弾数を実現できるオフセット移動量がない場合、第２ヘッド移動量として－１０μｍが設定される。

なお、ここでは、各セル内に吐出できる液滴数の最大値を増やす目的で第２位置補正処理を行う例について示したが、これに限定されない。例えば、第２位置補正処理として、各ノズルからの液滴がよりセルの中心に近い位置となるように、オフセット移動量を求めてもよい。この場合においても、上記と同様の動作を行うことで対応することができる。位置合わせの精度をより高めたい場合には、探索ピッチを狭くすればよい。これにより、セル８１から液滴が飛び出すことに起因した不良品が生じることをより確実に防ぐことができる。

なお、上記の説明において、不吐出ノズル率を考慮して、最大吐出可能数を３滴から２滴に減らしてもよい。また、すべての探索範囲を探索したにもかかわらずセルに割り付けられた液滴数が所定数未満の場合に、印刷不可と判定し、外部装置（図示省略）に対してエラー通知をするようにしてもよい。

第２ヘッド移動量の算出が終わると、次のステップＦ８において、インクジェット装置１に対して、ヘッド移動量として「第１ヘッド移動量＋第２ヘッド移動量」が設定される。そして、ステップＦ８の処理が終わると、フローは、次のステップＦ９（印刷データ生成工程）に進む。

－印刷データ生成工程－
ステップＦ９の印刷データ生成工程では、駆動ノズルの配列データである置換配列データを用いて印刷データを生成する。具体的な印刷データの生成方法については、従前から知られている一般的な方法が適用できるので、ここではその詳細説明を省略する。印刷データ生成工程が終わると、次のステップＦ１０（塗布工程）に進む。印刷データは、算出されたヘッド移動量だけヘッドユニット２が配列方向に移動している状態で生成される。例えば、ヘッド移動量が第１ヘッド移動量のみの場合は、印刷データは、ヘッドユニット２が配列方向に第１ヘッド移動量だけ移動している状態で生成される。ヘッド移動量が第１ヘッド移動量と第２ヘッド移動量の合計の場合は、印刷データは、ヘッドユニット２が配列方向に第１ヘッド移動量と第２ヘッド移動量の合計だけ移動している状態で生成される。

－塗布工程－
ステップＦ１０の塗布工程では、印刷データ生成工程で生成された印刷データを用いて、ヘッドユニット２を制御して各セル８１に所定数の液滴を吐出させる。具体的には、例えば、駆動制御部６が、記憶部５から置換配列データに基づいた印刷データを読み出し、印刷データに基づいて、駆動波形信号発生器（図示省略）から受け取った駆動波形をインクジェットヘッド３の各ノズルＮに出力する。

以上のように、本実施形態に係る塗布方法を用いることで、塗布対象となるセル８１に対して最適なノズル割り付け状態を作り出すことができる。具体的には、図９に示すように、ノズルの割り付け状態を修正しなかった場合（比較例）では、図面中央のセルにおいて１滴しか液滴数が確保できていない。これに対し、本実施形態の塗布方法を用いることで、図３に示すようにセルの中央付近に２滴ずつの液滴を塗布することができるようになっている。

さらに、本実施形態によると、第１ヘッド移動量を用いてヘッドユニットを移動させることで、印刷対象となるセルに対して最適なノズル割り付け状態を作り出すことができる。さらに、第１ヘッド移動量に加えて、第２ヘッド移動量を用いてヘッドユニットを移動させることで、セル内に塗布できる液滴数を増加させたり、インクの着弾位置の位置合わせをすることができる。なお、第１ヘッド移動量による移動を行わずに、ヘッド移動量として第２ヘッド移動量のみに基づいてヘッドユニットを移動させてもよい。

＜その他の実施形態＞
なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、インクジェットヘッド３は、走査方向に対してそれぞれ所定の角度傾けた状態で配置されているものとしたが、これに限定されない。例えば、図１２に示すように、配列方向に延びるインクジェットヘッド３を走査方向に並べて配置してもよい。この場合に、各インクジェットヘッド３の配列方向の位置をノズル間ピッチＮＰずつずらしながら配置する。これにより、ノズル間ピッチＮＰをより狭ピッチにすることができる。

なお、図１３には、図３相当図を示しており、この場合においても、前述の「インクジェット装置を用いた塗布方法」と同様の処理を実行することで、同様の効果を得ることができる。

また、図１４に示すように、図１２の構成から、インクジェットヘッド３を走査方向に対してそれぞれ所定の角度傾けた状態で配置してもよい。また、図１５に示すように、図１４の構成を１ユニットとして、それを走査方向及び配列方向に段違いに並べるようにしてもよい。図１４及び図１５においても、前述の「インクジェット装置を用いた塗布方法」と同様の処理を実行することで、同様の効果を得ることができる。

上記の実施形態では、各ノズルＮの配列方向における精度保証距離に従ったノズルＮの並び替え処理を実行する（図６のＦ３１）。しかし、本開示はこれに限られず、ノズルＮの並び替え処理を実行しなくてもよい。

そのような塗布方法は、例えば、図１６に示すように、着弾位置検出用パターンを印刷する工程（ステップＦ５１）と、設計位置からの着弾位置ズレを検出する工程（ステップＦ５２）を含む。ステップＦ５１およびＦ５２は、それぞれステップＦ１およびＦ２（図５参照）と同じなので詳細な説明を省略する。

本変形例に係る塗布方法は、さらに、各ノズルの設計位置からの着弾位置ズレに基づいて、ヘッドユニット２の配列方向のヘッド移動量を算出する工程（ステップＦ５３）を含む。ヘッド移動量は、例えば、不吐出ノズルが最少になるように算出されてもよく、各セルに所望の液滴数が吐出されるように算出されてもよい。

本変形例に係る塗布方法は、さらに、ヘッドユニット２が算出されたヘッド移動量だけ移動した状態で印刷データを生成する工程（ステップＦ５４）を含む。ステップＦ５４は、ステップＦ９（図５参照）と同じなので詳細な説明を省略する。

本変形例に係る塗布方法は、さらに、ヘッドユニット２の配列方向の位置を調整する工程（ステップＦ５５）を含む。具体的には、ヘッドユニット２がステージ７に対して相対的に配列方向にヘッド移動量だけ移動される。ステップＦ５５は、ステップＦ５４の前に実施されてもよく、ステップＦ５４の後で実施されてもよい。

本変形例に係る塗布方法は、さらに、塗布工程（ステップＦ５６）を含む。ステップＦ５６は、ステップＦ１０と同じなので詳細な説明を省略する。

以上の通り、上記変形例に係る塗布方法は、印刷の走査方向と直交する配列方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたヘッドユニットを用いて、塗布対象物上において前記配列方向に所定のセルピッチで配置された複数のセルのそれぞれに所定数の液滴を塗布する塗布方法であって、（ａ）前記各ノズルにあらかじめ設定された目標着弾位置に対して前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレを観測することと、（ｂ）前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレに基づいて、前記各セルに塗布される液滴数が所定の液滴数となる前記ヘッドユニットの前記配列方向へのオフセット移動量である第２ヘッド移動量を探索することと、（ｃ）前記ヘッドユニットを前記配置方向に前記第２ヘッド移動量だけシフトすることと、（ｄ）前記ヘッドユニットを制御して前記複数のセルのそれぞれに前記所定数の液滴を吐出させることとを含む。

あるいは、上記変形例に係る塗布方法は、印刷の走査方向と直交する配列方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたヘッドユニットを用いて、塗布対象物上において前記配列方向に所定のセルピッチで配置された複数のセルのそれぞれに所定数の液滴を塗布する塗布方法であって、（ａ）前記各ノズルにあらかじめ設定された目標着弾位置に対して前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレを観測することと、（ｂ）前記複数のノズルを前記複数のセルの上を通過する使用ノズルと、前記複数のセルの上を通過しない不使用ノズルに分類することと、（ｃ）前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレに基づいて、前記不吐出ノズルの数が最少となる前記ヘッドユニットの前記配列方向へのオフセット移動量である第１ヘッド移動量を探索することと、（ｄ）前記ヘッドユニットを前記配置方向に前記第１ヘッド移動量だけシフトすることと、（ｅ）前記ヘッドユニットを制御して前記複数のセルのそれぞれに前記所定数の液滴を吐出させることとを含む。

以上説明したように、本開示の塗布方法によると、インクジェットヘッド内でのノズル位置を変更できない中で、高精細で一定ピッチの印刷対象物にインク等を塗布するのに有効である。特に、有機ＥＬの発光体、ホール輸送層、電子輸送層の印刷、カラーフィルタの印刷、あるいは、均一な膜の形成のための印刷等におけるインクジェット印刷装置に適用することができ、産業上の利用可能性は高い。

２ ヘッドユニット
７ ステージ
８ パネル（塗布対象物）
８１ セル
Ｎ ノズル

Claims (8)

1. 印刷の走査方向と直交する配列方向に沿って配列された複数のノズルが形成されたヘッドユニットを用いて、塗布対象物上において前記配列方向に所定のセルピッチで配置された複数のセルのそれぞれに所定数の液滴を塗布する塗布方法であって、
   前記各ノズルにあらかじめ設定された目標着弾位置に対して前記各ノズルから吐出された液滴の前記配列方向の着弾位置ズレを観測する観測工程と、
   それぞれのノズルの設計位置のデータとそれぞれのノズルについての前記着弾位置ズレのデータとに基づいて、前記複数のノズルの中から駆動対象となる駆動ノズルを選定し、駆動ノズルの配列データである置換配列データを生成する生成工程と、
   前記置換配列データを用いて、前記ヘッドユニットを制御して前記複数のセルのそれぞれに前記所定数の液滴を吐出させる塗布工程とを含む、
   塗布方法。
2. 前記置換配列データを用いて印刷データを生成する印刷データ生成工程をさらに含み、
   前記塗布工程は、前記印刷データを用いて前記ヘッドユニットを制御して前記複数のセルのそれぞれに前記所定数の液滴を吐出させる、
   請求項１に記載の塗布方法。
3. 前記置換配列データを用いて、前記各セルに塗布される液滴数が最大となる前記ヘッドユニットの前記配列方向へのオフセット移動量である第２ヘッド移動量を探索する第２探索工程をさらに備え、
   前記印刷データ生成工程では、前記ヘッドユニットを前記配列方向に前記第２ヘッド移動量シフトさせた状態で前記印刷データを生成する、請求項２に記載の塗布方法。
4. 前記置換配列データを用いて、前記複数のノズルの中で駆動ノズルとして選定されない不吐出ノズルの数が最も少なくなる前記ヘッドユニットの前記配列方向へのオフセット移動量である第１ヘッド移動量を探索する第１探索工程をさらに備え、
   前記印刷データ生成工程では、前記ヘッドユニットを前記配列方向に前記第１ヘッド移動量と前記第２ヘッド移動量の合計をシフトさせた状態で前記印刷データを生成する、請求項３に記載の塗布方法。
5. 前記第２ヘッド移動量は、前記塗布対象物が載置されたステージを移動させることで実現する、請求項４に記載の塗布方法。
6. 前記観測工程で前記着弾位置ズレを観測した結果、一の前記ノズルの設計位置に対して、精度保証距離に適合する前記ノズルが複数ある場合、前記生成工程では、前記ノズルの設計位置に最も近いノズルを前記駆動ノズルとして選定する、請求項１に記載の塗布方法。
7. 前記置換配列データを用いて、前記複数のノズルの中で駆動ノズルとして選定されない不吐出ノズルの数が最も少なくなる前記ヘッドユニットの前記配列方向へのオフセット移動量である第１ヘッド移動量を探索する第１探索工程をさらに備え、
   前記印刷データ生成工程では、前記ヘッドユニットを前記配列方向に前記第１ヘッド移動量シフトさせた状態で前記印刷データを生成する、請求項２に記載の塗布方法。
8. 前記生成工程は、
   前記ノズルの設計位置に対応する目標着弾位置から精度保証距離の範囲内に着弾した液滴を吐出したノズルを探索することと、
   前記ノズルを探索できた場合に、前記探索されたノズルを前記ノズルの設計位置に対応する駆動ノズルとして選定することと、
   前記ノズルを探索できない場合に、前記ノズルの設計位置に対応する駆動ノズルとしていずれのノズルも選定しないことと、
   を含む請求項１に記載の塗布方法。
   
   
   

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