JP4765278B2 - 液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法および液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法 - Google Patents
液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法および液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法 Download PDFInfo
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Description
なお、ワークとは、例えば、カラーフィルタ等の基板であり、この場合、画素領域の形成されていない基板の周縁部等に検査領域を構成してもよく、画素領域が形成された領域を検査領域とし、画素領域に対して検査用描画処理を行ってもよい。また、カラーフィルタ等の基板に代えて、検査領域が構成されたアライメントマスクをワークとして用いることも可能である。
なお、各組のY軸エアースライダに支持されたブリッジプレート41上には、対応する各キャリッジ11に搭載された12個の機能液滴吐出ヘッド52を駆動するヘッド用電装ユニット(図示省略)が配設されている。
なお、本実施形態では、両方のノズル列74のノズル75を吐出ノズルとするが、一方のノズル列74のノズル75を吐出ノズルとし、他方のノズル列74のノズル75を不吐出ノズルとする構成であってもよい。
なお、本実施形態では、往動時および復動時のいずれにも機能液滴の吐出(往復描画動作)が行われるが、往動時のみ機能液滴の吐出が行われる構成としてもよい。
なお、ドット認識カメラ113は、上述したように、ドット抜け検査台36上に吐出されたドットを撮像するドット抜け検査にも用いられる。
sinΔθn=(ΔYan−ΔYbn)/Lp
ΔYn=(ΔYan+ΔYbn)/2
ΔXn=(ΔXan+ΔXbn)/2
の式によりそれぞれ算出され、この補正データΔθn、ΔYnおよびΔXnに基づいて、X軸補正、Y軸補正およびθ軸補正を行う(S15)。
なお、当然のことながら、このX軸補正処理、Y軸補正処理およびθ軸補正処理は、いずれの順序で行ってもよく、また、これらを同時並行的に行ってもよい。さらに、着弾誤差の補正が確実に行われたか否かを確認すべく、上記のキャリッジアライメント動作の後、補正データΔXn分データ補正されたアライメント用吐出パターンデータに基づいて、ドットラインDLを描画し、ドット認識カメラ113によりこれを画像認識することが好ましい。着弾誤差が確認された場合には、再度、同じ補正動作を行うようにする。
さらに、本実施形態では、検査領域PaをワークWの周縁部(X軸方向上側の長辺部分)に設けたが、画素領域507aが形成された領域を検査領域Paとし、画素領域507aに対して検査用描画処理を行ってもよい。この場合、設定基準からの着弾誤差を認識するほか、画素領域507aの一辺(画素領域507aと区画壁部507bとの境界線)からの着弾誤差を認識するようにしてもよい。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S11)では、図16(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
さらに、図16(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド52により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
この表示装置600は、図21に示すように、バンク部形成工程(S21)、表面処理工程(S22)、正孔注入/輸送層形成工程(S23)、発光層形成工程(S24)、および対向電極形成工程(S25)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
無機物バンク層618aを形成したならば、図23に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド52を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル31に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド52により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド52から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Claims (7)
- 副走査方向となるY軸方向に個々に移動可能な複数のキャリッジに複数の機能液滴吐出ヘッドから成るヘッド群をそれぞれ搭載して、全ての前記機能液滴吐出ヘッドによりY軸方向に連続するドットラインを構成すると共に、
ワークに対し、前記多数の機能液滴吐出ヘッドを主走査方向となるX軸方向に相対的に移動させながら、描画用吐出パターンデータにより機能液滴を吐出して描画処理を行う液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法であって、
アライメント用吐出パターンデータにより、前記ワーク上の検査領域に対し、全ての前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液滴を吐出させて、前記Y軸方向に連続するドットラインを描画する検査用描画工程と、
前記複数のヘッド群に対応する前記ドットラインの複数の部分ドットラインをそれぞれ撮像して、設計基準からの着弾誤差を認識するドット列認識工程と、
前記各部分ドットラインの着弾誤差の認識結果に基づいて、前記各キャリッジをθ軸方向に回転して、前記θ軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ補正するθ軸補正工程と、
前記着弾誤差の認識結果に基づいて、前記各キャリッジを前記Y軸方向に移動して、前記Y軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ補正するY軸補正工程と、
前記着弾誤差の認識結果に基づいて、前記X軸方向における前記複数のヘッド群の前記描画用吐出パターンデータをデータ補正するX軸補正工程と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法。 - 前記検査用描画工程に先立って、前記各キャリッジに設けられたキャリッジアライメントマークを画像認識するキャリッジ認識工程と、
前記キャリッジアライメントマークの認識結果に基づいて、前記各キャリッジを前記θ軸方向に回転して、前記θ軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ仮補正する仮θ軸補正工程と、
をさら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液滴着弾位置補正方法。 - 前記X軸補正工程は、前記描画用吐出パターンデータをデータ補正することに代えて、前記各キャリッジに備えるX軸微小移動手段により、前記各キャリッジを前記X軸方向に移動することで行われ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液滴着弾位置補正方法。
- ワークに対し、多数の機能液滴吐出ヘッドを主走査方向となるX軸方向に相対的に移動させながら、描画用吐出パターンデータにより機能液滴を吐出して描画処理を行う液滴吐出装置であって、
全ての前記機能液滴吐出ヘッドによりY軸方向に連続するドットラインが構成されるように、前記複数の機能液滴吐出ヘッドから成るヘッド群をそれぞれ搭載した複数のキャリッジと、
前記ワークに対し、前記多数の機能液滴吐出ヘッドを前記X軸方向に相対的に移動させるX軸テーブルと、
前記複数のキャリッジを副走査方向となるY軸方向に個々に移動させるY軸テーブルと、
前記複数のキャリッジをθ軸方向にそれぞれ回転させる複数のθ軸テーブルと、
前記ワークに着弾した前記機能液滴を画像認識するドット画像認識手段と、
前記各機能液滴吐出ヘッド、前記X軸テーブル、前記Y軸テーブル、前記各θ軸テーブルおよび前記ドット画像認識手段を制御すると共に、前記描画用吐出パターンデータを記憶する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記各機能液滴吐出ヘッドおよび前記X軸テーブルを制御して、当該制御手段に記憶したアライメント用吐出パターンデータにより、前記ワーク上の検査領域に対し、全ての前記機能液滴吐出ヘッドから前記機能液滴を吐出させて、前記Y軸方向に連続するドットラインを描画させ、
前記ドット画像認識手段を制御して、前記複数のヘッド群に対応する前記ドットラインの複数の部分ドットラインをそれぞれ撮像して設計基準からの着弾誤差を認識させ、
前記各θ軸テーブルを制御して、前記各部分ドットラインの着弾誤差の認識結果に基づいて、前記各キャリッジをθ軸方向に回転させ、前記θ軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ補正し、
前記Y軸テーブルを制御して、前記着弾誤差の認識結果に基づいて、前記各キャリッジをY軸方向に移動させ、前記Y軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ補正し、
前記着弾誤差の認識結果に基づいて、前記X軸方向における前記複数のヘッド群の前記描画用吐出パターンデータをデータ補正することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記各キャリッジには、キャリッジアライメントマークが設けられ、
前記各キャリッジアライメントマークを画像認識するキャリッジ画像認識手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記各ヘッド群から前記各部分ドットラインを着弾させる前に、前記キャリッジ画像認識手段を制御して、前記各キャリッジアライメントマークを画像認識させると共に、前記キャリッジアライメントマークの認識結果に基づいて、前記各θ軸テーブルにより前記各キャリッジを前記θ軸方向に回転させ、前記θ軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ仮補正することを特徴とする請求項4に記載の液滴吐出装置。 - 前記複数のヘッド群を前記X軸方向にそれぞれ移動させる複数のX軸微小移動手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記描画用吐出パターンデータをデータ補正することに代え、前記各X軸微小移動手段を制御して、前記各ヘッド群を前記X軸方向に移動させて、前記X軸方向における前記複数のヘッド群の相対位置をそれぞれ補正することを特徴とする請求項4または5に記載の液滴吐出装置。 - 請求項4ないし6のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による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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