JP4337348B2 - 液滴吐出装置の描画精度検査装置、液滴吐出装置およびワーク、並びに電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板等のワークに対し、インクジェットヘッドに代表される機能液滴吐出ヘッドにより機能液の吐出を行う液滴吐出装置において、吐出した機能液滴の着弾精度等を検査する液滴吐出装置の描画精度検査装置、液滴吐出装置およびワーク、並びに電気光学装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の検査装置として、インクジェットプリンタに適用した従来のものは、記録ヘッドにより記録媒体上に特定のパターン画像を印刷し、このパターン画像をスキャナーで読み取り、その読取りデータを処理して、記録ヘッドを往復動させる移動機構（移動系）の「速度むら」を補正するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−８４２３０号公報（第５−６頁、図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）において、記録媒体（用紙）にプリントしたパターン画像には、移動機構の「速度むら」の他に、移動ガイド系の歪み（「うねり」）やインクの「飛行曲がり」等に基づく複数の成分が含まれているため、「速度むら」のみを精度良く検査することができなかった。すなわち、パターン画像には、移動機構の機械的精度に基づく不良成分と、機能液滴吐出ヘッドの吐出精度に基づく不良成分とが含まれており、これらを区別して検出することができず、的確な対応策をとり難い問題があった。
【０００５】
本発明は、移動機構の機械的精度に基づく精度不良と処理機構の処理精度に基づく精度不良とを判別することができる液滴吐出装置の描画精度検査装置、液滴吐出装置およびワーク、並びに電気光学装置の製造方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液滴吐出装置の描画精度検査装置は、ワークおよび機能液滴吐出ヘッドを搭載した移動機構により、ワークに対し機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を選択的に吐出して描画を行う液滴吐出装置の描画精度検査装置であって、機能液滴吐出ヘッドに併設して移動機構に搭載され、ワークおよび機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に伴って、コヒーレント光をワークに照射してワーク上に視認可能な点描を行う点描手段と、 所定の周波数タイミングで点描手段を点描駆動する点描制御手段と、を備え、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動による描画ドットと、点描手段の点描駆動による点描ドットと、をワーク上で比較できるように、機能液滴吐出ヘッドは、描画検査のための吐出駆動を行い、点描制御手段は、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動に同期して点描手段を点描駆動することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、点描手段は、点描制御手段により制御され、ワークおよび機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に伴って、所定の周波数タイミングで照射されるコヒーレント光をワーク上に照射して、これに視認可能な点描を行う。これにより、ワーク上には点描による点描ドットが打ち込まれ、例えば移動機構による送り速度の「速度むら」が、点描ドット間のピッチが一定しない形態で視認される。また、移動機構による移動の「うねり」は、複数の点描ドットに直線性が無いことで視認される。一方、これと同時に機能液滴吐出ヘッドによる描画を行えば、機能液滴吐出ヘッドによる描画ドットと、移動方向における各点描ドットと位置ずれにより、機能液滴吐出ヘッドの「飛行曲がり」や機能液滴吐出ヘッドの傾き（ワークに対する傾きおよび移動方向に対する傾き等）、さらには機能液の増粘に基づく飛行速度の低下等の不良を確認することができる。
【００１０】
この場合、点描手段による点描結果を画像認識する画像認識手段を、更に備えることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、点描ドットおよび描画ドットを画像認識することにより、移動機構の「速度むら」や「うねり」、或いは機能液滴吐出ヘッドの「飛行曲がり」等を、数値的にかつ精度良く解析することができ、これに基づく移動機構の補正や機能液滴吐出ヘッドのメンテナンス等の対応策を的確に行うことができる。
【００１２】
これらの場合、点描手段は、レーザ光を発振または合焦して照射するレーザ照射機構で構成されていることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、検査基準となる点描ドットを、少なくとも描画ドットより小さいドットで且つ鮮明に点描することができる。なお、レーザ照射機構として、半導体レーザや炭酸レーザを用いることが、好ましい。
【００１４】
これらの場合、点描制御手段は、機能液滴吐出ヘッドのヘッドドライバから取得した吐出タイミング信号に基づいて、点描手段を点描駆動することが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、点描手段のための専用の点描タイミング（データ）を生成する必要がなく、且つ視認により点描ドットと描画ドットとを容易に比較することができる。
【００１７】
この場合、点描制御手段は、機能液滴吐出ヘッドによる機能液吐出からこれがワーク上に着弾するまでの時間分、点描手段の点描駆動を遅延させる遅延手段を有していることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドおよび点描手段の移動方向において、描画ドットと点描ドットとが、理論上同一ライン上に描かれる。したがって、描画ドットと点描ドットとを補正することなく、これを容易に比較することができ、精度不良を瞬時に把握することができる。
【００１９】
これらの場合、少なくともワークの点描部位に代えて、ワークに併設されたターゲットプレートを更に備えることが、好ましい。
【００２０】
同様に、ワークに代えて、検査用のダミーワークを更に備えることが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、点描手段による点描を、専用のターゲットプレート或いはダミーワークに行うようにしているため、ワーク自体に点描結果が残ることがなく、且つワークに点描のための表面加工等を施す必要がない。なお、ターゲットプレートは、ワークが載置されるワークテーブルに載置されることが好ましい。また、ターゲットプレートやダミーワークの表面には、点描手段の照射光により発色または変色する色素を塗布する等、点描手段によるマーキングを鮮明に行い得る表面加工が施されていることが、好ましい。さらに、表面加工の仕方によっては、描画ドットの上に点描ドットを視認可能に打つことできるため、視覚的に精度不良をより明確化することが可能となる。なお、ターゲットプレートには、点描領域の他、検査用の描画領域を設けることが、好ましい。
【００２２】
本発明の液滴吐出装置は、上記した液滴吐出装置の描画精度検査装置を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、描画精度検査装置による検査結果から的確な対応策をとることができる。すなわち、精度不良が移動機構に基づくものであれば、例えば「速度むら」にあっては、モータ（アクチュエータ）の刻々の速度をパルス幅の補正等により制御し、「うねり」にあっては、移動機構の設置補正や交換等の対応策を行う。また、機能液滴吐出ヘッドに基づくものであれば、例えば「飛行曲がり」にあっては、クリーニングやヘッド交換を行い、「傾き」にあっては、キャリッジへの取付け補正を行うようにする。さらに、飛行速度の変化に対しては、吐出タイミングを補正することで対応させることができる。
【００２４】
本発明のワークは、上記した液滴吐出装置により描画されるワークであって、 機能液吐出領域から外れた領域に、点描手段による点描領域および機能液滴吐出ヘッドによる検査用の描画領域を有し、点描領域には、点描手段の照射光により発色または変色する色素が塗布されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、液滴吐出装置によりワークに対し本来の描画を行う前に、精度検査を簡単に行うなうことができる。例えば、不活性ガスの雰囲気中で描画を行う液滴吐出装置では、雰囲気を破壊することなく検査を行うことができる。なお、点描領域および検査用の描画領域は、ワークの周縁部や最終的に切り離される切断部等のワークの不要部分（非描画領域）に設定することが、好ましい。
【００２８】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成することを特徴とする。
【００２９】
これらの構成によれば、描画精度（機能液の着弾精度）の良好な液滴吐出装置を用いて製造されるため、高品質な電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。また、これらに用いるカラーフィルタ等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明のワーク処理装置の処理精度検査装置および液滴吐出装置の描画精度検査装置を、液滴吐出装置に適用した場合について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、能液滴吐出ヘッドを用い、ワークである基板に機能液滴を吐出し、基板上に所望の成膜部を形成する（ワーク処理）ものである（詳細は後述する）。
【００３３】
図１の平面模式図および図２の正面模式図に示すように、実施形態の液滴吐出装置１は、機台２と、機台２上の全域に広く載置された描画装置３と、機台２上の端部に載置されたヘッド機能回復装置４とを有し、描画装置３によりワークＷ上に機能液による描画を行うと共に、ヘッド機能回復装置４により適宜、描画装置３に備える機能液滴吐出ヘッド５の機能回復処理（メンテナンス）を行うようにしている。
【００３４】
描画装置３は、Ｘ軸テーブル１２およびＸ軸テーブル１２に直交するＹ軸テーブル１３からなる移動機構１１と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に取り付けたメインキャリッジ１４と、メインキャリッジ１４に垂設したヘッドユニット１５とを備えている。そして、ヘッドユニット１５には、サブキャリッジ１６を介して、機能液滴吐出ヘッド５および検査用のレーザ照射装置６が搭載されている。この場合、基板であるワークＷは、Ｘ軸テーブル１２の端部に臨む一対のワーク認識カメラ１８，１８により、Ｘ軸テーブル１２に位置決めされた状態で搭載されている。なお、図示のサブキャリッジ１６には、１つの機能液滴吐出ヘッド５が搭載されているが、これが複数であってもよい。
【００３５】
ヘッド機能回復装置４は、機台２上に載置した移動テーブル２１と、移動テーブル２１上に載置した保管ユニット２２、吸引ユニット２３およびワイピングユニット２４とを備えている。保管ユニット２２は、装置の稼動停止時に、機能液滴吐出ヘッド５のノズル５ａの乾燥を防止すべくこれを封止する。吸引ユニット２３は、機能液滴吐出ヘッド５から機能液を強制的に吸引すると共に、機能液滴吐出ヘッド５の全ノズル５ａからの機能液の吐出を受けるフラッシングボックスの機能を有している。ワイピングユニット２４は、主に、機能液吸引を行った後の機能液滴吐出ヘッド５のノズル面５ｂをワイピング（拭き取り）する。
【００３６】
保管ユニット２２には、例えば機能液滴吐出ヘッド５に対応する封止キャップ２６が昇降自在に設けられており、装置の稼動停止時にヘッドユニット（の機能液滴吐出ヘッド５）１５に臨んで上昇し、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面５ｂに封止キャップ２６を密接させて、これを封止する。これにより、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面５ｂにおける機能液の気化が抑制され、いわゆるノズル詰まりが防止される。
【００３７】
同様に、吸引ユニット２３には、例えば機能液滴吐出ヘッド５に対応する吸引キャップ２７が、昇降自在に設けられており、ヘッドユニット（の機能液滴吐出ヘッド５）１５に機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド５内で増粘した機能液を除去する場合に、吸引キャップ２７を機能液滴吐出ヘッド５に密着させて、ポンプ吸引を行う。また、機能液の吐出（描画）を休止するときには、吸引キャップ２７を機能液滴吐出ヘッド５から僅かに離間させておいて、フラッシング（捨て吐出）を行う。これにより、ノズル詰まりが防止され或いはノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド５の機能回復が図られる。
【００３８】
ワイピングユニット２４には、例えば、ワイピングシート２８が繰出し且つ巻取り自在に設けられており、繰り出したワイピングシート２８を送りながら、且つ移動テーブル２１によりワイピングユニット２４をＸ軸方向に移動させながら、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面５ｂを拭き取るようになっている。これにより、機能液滴吐出ヘッド５のノズル面５ｂに付着した機能液が取り除かれ、機能液吐出時の飛行曲がり等が防止される。
【００３９】
さらに、図示では省略したが、この液滴吐出装置１には、各機能液滴吐出ヘッド５に機能液が供給する機能液供給機構や、上記の描画装置３や機能液滴吐出ヘッド５等の構成装置を統括制御する制御手段（後述する）７などが組み込まれている。
【００４０】
Ｘ軸テーブル１２は、Ｘ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＸ軸スライダ３１を有し、これに吸着テーブル３３およびθテーブル３４等から成るセットテーブル３２を移動自在に搭載して、構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル１３は、Ｙ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＹ軸スライダ３６を有し、これにθテーブル３７を介して上記のメインキャリッジ１４を移動自在に搭載して、構成されている。
【００４１】
この場合、Ｘ軸テーブル１２は、機台２上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル１３は、機台２上に立設した左右の支柱３８，３８に支持されている。Ｘ軸テーブル１２とヘッド機能回復装置４とは、Ｘ軸方向に相互に平行に配設されており、Ｙ軸テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２とヘッド機能回復装置４の移動テーブル２１とを跨ぐように延在している。
【００４２】
そして、Ｙ軸テーブル１３は、これに搭載したヘッドユニット（機能液吐出ヘッド５）１５を、ヘッド機能回復装置４の直上部に位置する機能回復エリア４１と、Ｘ軸テーブル１２の直上部に位置する描画エリア４２との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Ｙ軸テーブル１３は、機能液滴吐出ヘッド５の機能回復を行う場合には、ヘッドユニット１５を機能回復エリア４１に臨ませ、またＸ軸テーブル１２に導入したワークＷに描画を行う場合には、ヘッドユニット１５を描画エリア４２に臨ませる。
【００４３】
一方、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部は、ワークＷをＸ軸テーブル１２にセット（載せ代える）するための移載エリア４３となっており、移載エリア４３には、上記一対のワーク認識カメラ１８，１８が配設されている。そして、この一対のワーク認識カメラ１８，１８により、吸着テーブル３３上に供給されたワークＷの２箇所の基準マークが同時に認識され、この認識結果に基づいて、ワークＷのアライメントが為される。
【００４４】
実施形態の液滴吐出装置１では、Ｘ軸方向へのワークＷの移動を主走査とし、Ｙ軸方向への機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット１５）５の移動を副走査として、上記の制御手段７に記憶する吐出パターンデータに基づいて描画が行われる。
【００４５】
描画エリア４２に導入したワークＷに描画を行う場合には、機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット１５）５を描画エリア４２に臨ませておいて、Ｘ軸テーブル１２による主走査（ワークＷの往復移動）に同期して、機能液滴吐出ヘッド５を吐出駆動（機能液滴の選択的吐出）させる。また、Ｙ軸テーブル１３により適宜、副走査（ヘッドユニット１５の移動）が行われる。この一連の動作により、ワークＷの描画領域Ｗａに所望の機能液滴の選択的吐出、すなわち描画が行われる。
【００４６】
また、機能液滴吐出ヘッド５の機能回復を行う場合には、移動テーブル２１により吸引ユニット２３を機能回復エリア４１に移動させると共に、Ｙ軸テーブル１３によりヘッドユニット１５を機能回復エリア４１に移動させ、機能液滴吐出ヘッド５のフラッシング或いはポンプ吸引を行う。また、ポンプ吸引を行った場合には、続いて移動テーブル２１によりワイピングユニット２４を機能回復エリア４１に移動させ、機能液滴吐出ヘッド５のワイピングを行う。同様に、作業が終了して装置の稼動を停止する時には、保管ユニット２２により、機能液滴吐出ヘッド５にキャッピングが行われる。
【００４７】
一方、機能液滴吐出ヘッド５と共にヘッドユニット１５のサブキャリッジ１６に搭載されたレーザ照射装置６は、コヒーレント光を所定の周波数タイミングでワーク上に照射するものであり、下向きに設けた半導体レーザ５１と、半導体レーザ５１を発振させる発振ユニット５２とで構成されている。この場合、レーザ照射装置６は、機能液滴吐出ヘッド５の検査用の吐出動作に合わせてワークＷ上にレーザ照射による点描を行う（図３参照）。すなわち、レーザ照射装置６は、機能液滴吐出ヘッド５の駆動タイミングに同期してレーザ照射し、ワークＷ上に点描を行う（詳細は後述する）。なお、レーザ照射装置６は、レーザ発振の他、合焦により点描を行うようにしてもよい。また、半導体レーザ５１に代えて炭酸レーザを用いることも可能である。
【００４８】
制御手段７は、図３に示すように、液滴吐出装置１の各種動作を制御する制御部８１を備えている。制御部８１は、各種の制御を行うＣＰＵ８２、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８４およびインターフェース８５を備え、これらは互いにバス８６を介して接続されている。ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８２で処理する制御プログラムや制御データを記憶する領域を有している。ＲＡＭ８４は、制御処理のための各種作業領域として使用される。インターフェース８５には、ＣＰＵ８２の機能を補うと共に周辺回路とのインターフェース信号を取り扱うための論理回路が組み込まれている。
【００４９】
インターフェース８５には、上記のＸ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１３、機能液滴吐出ヘッド５、レーザ照射装置６、ヘッド機能回復装置４が、それぞれドライバ（図示省略）を介して接続されている。さらに、インターフェース８５には、検出部８７として、上記のワーク認識カメラ１８，１８が接続されている。そして、ＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８３内の制御プログラムに従って、インターフェース８５を介して各種検出信号、各種指令、各種データを入力し、ＲＡＭ８４内の各種データ（吐出パターンデータ）等を制御し、インターフェース８５を介して各種の制御信号を出力する。
【００５０】
すなわち、ＣＰＵ８２は、機能液滴吐出ヘッド５の吐出駆動を制御すると共に、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３の移動動作を制御して、ワークＷ上に描画（液滴吐出）を行わせる一方、レーザ照射装置６を制御し、ワークＷ上にレーザ照射による点描を行わせる。また、ＣＰＵ８２は、ワークＷがセットされると、ワーク認識カメラ１８の認識結果に基づいて、Ｘ軸テーブル１２における角度補正および吐出パターンデータ（吐出タイミング）の補正を行う。さらに、ＣＰＵ８２は、機能液滴吐出ヘッド５の定期的なメンテナンスに際し、ヘッド機能回復装置４の保管ユニット２２、吸引ユニット２３およびワイピングユニット２４等を制御する。
【００５１】
図５は、この制御手段７のレーザ照射装置６廻りのブロック図である。レーザ照射装置（点描手段）６には、これを発振駆動するレーザ発振ドライバ（点描制御手段）９１が接続され、レーザ発振ドライバ９１は制御部８１に接続されている。また、機能液滴吐出ヘッド５は、ヘッドドライバ９２を介して制御部８１に接続されている。制御部８１のＣＰＵ８２は、ヘッドドライバ９２の吐出タイミング信号をレーザ発振ドライバ９１に出力し、レーザ発振ドライバ９１は、この吐出タイミング信号をディレイ回路（遅延手段）９３により遅延させて発振タイミングを生成し、この発振タイミングによりレーザ照射装置６を点描駆動する。
【００５２】
この場合、ディレイ回路９３は、機能液滴吐出ヘッド５による液滴吐出からこれがワークＷ上に着弾するまでの時間分、レーザ照射装置６の点描駆動を遅延させる。すなわち、ワークＷへの機能液の着弾とレーザ光の照射（到達）とが同時に行われるようにしている。これにより、図３に示すように、レーザ照射によりワークＷ上に描かれた点描ドット６１と、液滴吐出によりワークＷ上に描かれた描画ドット７１とが、主走査方向であるＸ軸方向において理論的に揃うことになり、揃わない場合には描画精度に何らかの不具合があることが視認されることになる（詳細は後述する）。
【００５３】
なお、図５に示すように、制御部８１に画像認識カメラ（画像認識手段）９５を接続し、点描結果である点描ドット６１および描画結果である描画ドット７１を画像認識するようにしてもよい。すなわち、ワークＷ上の点描ドット６１および描画ドット７１は肉眼で視認可能であるが、画像認識することで、両者の客観的な比較や結果の数値化等が容易となり、各部の補正データを生成することも可能になる。
【００５４】
図３は、機能液滴吐出ヘッド５の全ノズル（一部でもよい）５ａから機能液を吐出する検査用の吐出動作と、これに同期させてレーザ照射装置６を点描動作させた状態を表しており、同図に示すように、ワークＷ上には、機能液の描画ドット７１とレーザ光の点描ドット６１とがＸ軸方向（移動方向）に所定の間隔を存して描かれる。
【００５５】
この場合、先ず点描ドット６１に着目すると、例えば同図のように点描ドット６１のドットピッチＰ１、Ｐ２およびＰ３が、本来等間隔になるものが等間隔にならない（一定しない）状態が考えられる。この点描結果では、原因がＸ軸テーブル１２における「速度むら」であることが考えられる。また、同図では、ラインＬａに対し各点描ドット６１が揃っているが、これが位置ズレしている場合には、Ｘ軸テーブル１２に「うねり」があると考えられる。
【００５６】
一方、描画ドット７１に着目すると、例えば同図のように点描ドット６１のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３およびＬ４に対し、本来であれば各描画ドット７１がこのライン上に描画されるが、位置ズレ（図示紙面の前後左右へのズレ）して描画されている。この描画結果では、原因が機能液滴吐出ヘッド（の特定のノズル５ａ）５の「飛行曲がり」であることが考えられる。また、各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に対し横並び（５個）の描画ドット７１が全体として傾斜していれば、機能液滴吐出ヘッド５が平面内において、傾いている（θ方向）ことが考えられる。
【００５７】
また、図６に示すように、同図（ａ）の描画結果となるはずが、同図（ｂ）のように、各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に対し横並び（３個）の描画ドットが全体として位置ズレしていれば、機能液の増粘等により、機能液滴吐出ヘッド（の各ノズル５ａ）５の吐出速度が全体として遅く（速く）なっていることが考えられる。或いは、機能液滴吐出ヘッド５が鉛直に対し傾いて設けられていることが考えられる。
【００５８】
このように、機能液滴吐出ヘッド５による描画ドット７１と、これに同期して点描されるレーザ照射装置６による点描ドット６１とを比較することにより、点描ドット６１自体の点描不良については、移動機構（Ｘ軸テーブル１２）１１の機械的精度やアライメント精度に起因することが判明し、また点描ドット６１を基準とする描画ドット７１の描画不良については、機能液滴吐出ヘッド（の各ノズル５ａ）５の吐出精度やアライメント精度に起因することが判明する。このため、この検査結果に基づく補正等の対応策を的確に行うことが可能となる。
【００５９】
また、図示では省略したが、副走査方向（Ｙ軸方向）においても、レーザ照射装置による点描を行えば、Ｙ軸テーブルの機械的精度やアライメント精度を検査することが可能になる。さらに、Ｘ軸方向（主走査方向）およびＹ軸方向（副走査方向）に点描のみを行うことにより、移動機構（Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３）１１の機械的精度等を独自に検査することができる。またこの場合には、独自の周波数タイミングで点描を行うようにしてもよい。
【００６０】
なお、この検査では、検査用の描画および点描を、ワークＷにおける不要部分、例えば周縁部や後に切断部分等の非描画領域Ｗｂに行うようにする（図１参照）。もっとも、ワークＷに代えてこれと同一の形態を有するダミーワークを装置に導入するようにしてもよい。さらに、図７に示すように、吸着テーブル３３にワークと近接するように、検査専用のターゲットプレートＴを設けるようにしてもよい。ターゲットプレートＴは、上記の点描および上記の検査用の描画を行うものであり、例えばワークＷの２つの辺に添う「Ｌ」字状のものが好ましい。
【００６１】
また、ワークＷの点描領域、ダミーワークの表面およびターゲットプレートＴの表面には、レーザ光により発色または変色する有機色素等を塗布し、点描結果が鮮明に視認できるようにすることが、好ましい。このようにすると、例えば図８に示すように、描画ドット７１と点描ドット６１を同位置に打ち、これを比較することが容易になる。これにより、点描ドットと描画ドットとの位置ズレの状態を、より明確に判別することができる。
【００６２】
ここで、上記の液滴吐出装置１を液晶表示装置の製造に適用した場合について、説明する。図９は、液晶表示装置３０１の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置３０１は、ガラス基板３２１を主体として対向面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）３２２および配向膜３２３を形成した上基板３１１および下基板３１２と、この上下両基板３１１，３１２間に介設した多数のスペーサ３３１と、上下両基板３１１，３１２間を封止するシール材３３２と、上下両基板３１１，３１２間に充填した液晶３３３とで構成されると共に、上基板３１１の背面に位相基板３４１および偏光板３４２ａを積層し、且つ下基板３１２の背面に偏光板３４２ｂおよびバックライト３４３を積層して、構成されている。
【００６３】
通常の製造工程では、それぞれ透明導電膜３２２のパターニングおよび配向膜３２３の塗布を行って上基板３１１および下基板３１２を別々に作製した後、下基板３１２にスペーサ３３１およびシール材３３２を作り込み、この状態で上基板３１１を貼り合わせる。次いで、シール材３３２の注入口から液晶３３３を注入し、注入口を閉止する。その後、位相基板３４１、両偏光板３４２ａ，３４２ｂおよびバックライト３４３を積層する。
【００６４】
実施形態の液滴吐出装置１は、例えば、スペーサ３３１の形成や、液晶３３３の注入に利用することができる。具体的には、機能液としてセルギャップを構成するスペーサ材料（例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂）や液晶を導入し、これらを所定の位置に均一に吐出（塗布）させていく。先ずシール材３３２を環状に印刷した下基板３１２を吸着テーブル３３にセットし、この下基板３１２上にスペーサ材料を粗い間隔で吐出し、紫外線照射してスペーサ材料を凝固させる。次に、下基板３１２のシール材３３２の内側に、液晶３３３を所定量だけ均一に吐出して注入する。その後、別途準備した上基板３１１と、液晶を所定量塗布した下基板３１２を真空中に導入して貼り合わせる。
【００６５】
このように、上基板３１１と下基板３１２とを貼り合わせる前に、液晶３３３をセルの中に均一に塗布（充填）するようにしているため、液晶３３３がセルの隅など細部に行き渡らない等の不具合を解消することができる。
【００６６】
なお、機能液（シール材用材料）として紫外線硬化樹脂或いは熱硬化樹脂を用いることで、上記のシール材３３２の印刷をこの液滴吐出装置１で行うことも可能である。同様に、機能液（配向膜材料）としてポリイミド樹脂を導入することで、配向膜３２３を液滴吐出装置１で作成することも可能である。
【００６７】
このように、液晶表示装置３０１の製造においては多種の機能液を導入することが想定されるが、上記した液滴吐出装置１では、機能液滴吐出ヘッド５により機能液を精度良く吐出する（着弾させる）ことができるため、液晶表示装置３０１を精度良く且つ安定に製造することができる。
【００６８】
ところで、上記した液滴吐出装置１は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置３０１の他、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることが可能である。すなわち、本実施形態の液滴吐出装置１は、有機ＥＬ装置、ＦＥＤ装置（電子放出装置）、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができる。また、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等のカラーフィルタの製造に適用することができる。
【００６９】
次に、有機ＥＬ装置の製造に、上記した液滴吐出装置１を応用した例を簡単に説明する。有機ＥＬ装置は、図１０に示すように、有機ＥＬ装置４０１は、基板４２１、回路素子部４２２、画素電極４２３、バンク部４２４、発光素子４２５、陰極４２６（対向電極）、および封止用基板４２７から構成された有機ＥＬ素子４１１に、フレキシブル基板（図示省略）の配線および駆動ＩＣ（図示省略）を接続したものである。回路素子部４２２は基板４２１上に形成され、複数の画素電極４２３が回路素子部４２２上に整列している。そして、各画素電極４２３間にはバンク部４２４が格子状に形成されており、バンク部４２４により生じた凹部開口４３１に、発光素子４２５が形成されている。陰極４２６は、バンク部４２４および発光素子４２５の上部全面に形成され、陰極４２６の上には、封止用基板４２７が積層されている。
【００７０】
有機ＥＬ装置４０１の製造工程では、予め回路素子部４２２上および画素電極４２３が形成されている基板４２１（ワークＷ）上の所定の位置にバンク部４２４が形成された後、発光素子４２５を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子４２５および陰極４２６（対向電極）を形成される。そして、封止用基板４２７を陰極４２６上に積層して封止して、有機ＥＬ素子４１１を得た後、この有機ＥＬ素子４１１の陰極４２６をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ＩＣに回路素子部４２２の配線を接続することにより、有機ＥＬ装置４０１が製造される。
【００７１】
液滴吐出装置１は、発光素子４２５の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド５に発光素子材料（機能液）を導入し、バンク部４２４が形成された基板４２１の画素電極４２３の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子４２５を形成する。なお、上記した画素電極４２３や陰極４２６の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、液滴吐出装置１を利用して作成することも可能である。
【００７２】
また例えば、電子放出装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、電極上に多数の蛍光体を形成する。
【００７３】
ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【００７４】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５に各色の泳動体材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【００７５】
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられ、本実施形態の液滴吐出装置１は、これらの各種製造方法にも、適用可能である。
【００７６】
例えば、金属配線形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５に液状金属材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【００７７】
レンズの形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５にレンズ材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【００７８】
レンズの製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５に透光性のコーティング材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【００７９】
レジスト形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５にレジスト材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【００８０】
光拡散体形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド５に光拡散材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド５を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【００８１】
このように、液滴吐出装置１には、多種の機能液が導入される可能性があるが、上記した液滴吐出装置１を各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることにより、電気光学装置を精度良く且つ安定に製造することができる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の液滴吐出装置の描画精度検査装置および液滴吐出装置によれば、移動機構の機械的精度に基づく精度不良と機能液滴吐出ヘッドの吐出精度に基づく精度不良とを判別することができると共に、描画精度検査装置による検査結果から的確な対応策をとることができる。また、本発明のワークによれば、必要に応じて精度検査を簡単に行うなうことができる。
【００８４】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、描画精度（機能液の着弾精度）の良好な液滴吐出装置を用いて製造されるため、高品質且つ信頼性の高い電気光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置を模式的に表した平面図である。
【図２】実施形態に係る液滴吐出装置を模式的に表した正面図である。
【図３】液滴吐出装置の検査結果である描画ドットおよび点描ドットの状態を表した平面図である。
【図４】液滴吐出装置の制御手段を表したブロック図である。
【図５】レーザ照射装置廻りの制御系を表したブロック図である。
【図６】他の検査結果である描画ドットおよび点描ドットの状態を表した平面図である。
【図７】吸着テーブルに設けたターゲットプレート廻りの平面図である。
【図８】検査結果である描画ドットおよび点描ドットの状態を表した平面図である。
【図９】本発明の液滴吐出装置により製造した液晶表示装置の断面図である。
【図１０】本発明の液滴吐出装置により製造した有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 液滴吐出装置 ３ 描画装置
４ ヘッド機能回復装置 ５ 機能液滴吐出ヘッド
５ａ ノズル ５ｂ ノズル面
６ レーザ照射装置 ７ 制御手段
１１ 移動機構 １２ Ｘ軸テーブル
１３ Ｙ軸テーブル １５ ヘッドユニット
３２ セットテーブル ３４ 吸着テーブル
５１ 半導体レーザ ５２ 発振ユニット
６１ 点描ドット ７１ 描画ドット
８１ 制御部 ８２ ＣＰＵ
９１ レーザ発振ドライバ ９２ ヘッドドライバ
９３ ディレイ回路 ９５ 画像認識カメラ
３０１ 液晶表示装置 ４０１ 有機ＥＬ装置
Ｗ ワーク Ｗａ 描画領域
Ｗｂ 非描画領域 Ｔ ターゲットプレート

Claims (10)

1. ワークおよび機能液滴吐出ヘッドを搭載した移動機構により、前記ワークに対し前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を選択的に吐出して描画を行う液滴吐出装置の描画精度検査装置であって、
   前記機能液滴吐出ヘッドに併設して前記移動機構に搭載され、前記ワークおよび前記機能液滴吐出ヘッドの相対的な移動に伴って、コヒーレント光を前記ワークに照射して前記ワーク上に視認可能な点描を行う点描手段と、
   所定の周波数タイミングで前記点描手段を点描駆動する点描制御手段と、を備え、
   前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動による描画ドットと、前記点描手段の点描駆動による点描ドットと、を前記ワーク上で比較できるように、
   前記機能液滴吐出ヘッドは、描画検査のための吐出駆動を行い、前記点描制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動に同期して前記点描手段を点描駆動することを特徴とする液滴吐出装置の描画精度検査装置。
2. 前記点描手段による点描結果を画像認識する画像認識手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
3. 前記点描手段は、レーザ光を発振または合焦して照射するレーザ照射機構で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
4. 前記点描制御手段は、前記機能液吐出ヘッドのヘッドドライバから取得した吐出タイミング信号に基づいて、前記点描手段を点描駆動することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
5. 前記点描制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドによる機能液吐出からこれが前記ワーク上に着弾するまでの時間分、前記点描手段の点描駆動を遅延させる遅延手段を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
6. 少なくとも前記ワークの点描部位に代えて、前記ワークに併設されたターゲットプレートを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
7. 前記ワークに代えて、検査用のダミーワークを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置の描画精度検査装置を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
9. 請求項８に記載の液滴吐出装置により描画されるワークであって、
   機能液吐出領域から外れた領域に、前記点描手段による点描領域および前記機能液滴吐出ヘッドによる検査用の描画領域を有し、
   前記点描領域には、前記点描手段の照射光により発色または変色する色素が塗布されていることを特徴とするワーク。
10. 請求項８に記載の液滴吐出装置を用い、前記機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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