JP4852989B2 - Droplet landing position correction method for droplet discharge device, droplet discharge device, and electro-optical device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ワークに対し、複数の機能液滴吐出ヘッドにより機能液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、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法に関するものである。 The present invention is the production of work to a plurality of functional liquid droplet droplet landing position correction method of the liquid droplet ejection apparatus which performs drawing processing by ejecting a functional liquid by the discharge head, a droplet discharge equipment and electrical-optical device it relates to mETHODS.
従来、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを搭載し、ワークに対して吐出パターンデータに基づいて描画処理を行う液滴吐出装置において、機能液滴吐出ヘッドのθ軸方向における角度ずれ(組立て誤差等)に起因する液滴着弾位置のずれを補正すべく、アライメント用吐出パターンデータに基づいて、機能液滴吐出ヘッドのノズル列の2つのノズルを用いて、基準マークを有するアライメントマスク上の検査エリアに2つの検査用ドット(検査用機能液滴)を着弾させ、基準マークに対する各検査用ドットの着弾誤差の画像認識結果に基づいて、角度補正データを生成して、機能液滴吐出ヘッドをθ軸方向に回転補正する液滴着弾位置補正方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の液滴着弾位置補正方法では、単一の機能液滴吐出ヘッドのノズル列のうちの2つのノズルからそれぞれ着弾した2つの検査用ドットを着弾位置認識に用いるため、2つの検査用ドットが十分に離間していない。このため、ノズルの吐出特性等に起因して着弾位置がずれた場合には、2つの着弾位置を結ぶ線が所定の方向に対して為す角度が、大きく変わることとなり、角度補正データを高精度に生成ことができなかった。したがって、得られた角度補正データによって回転補正を行ったとしても、θ軸方向における液滴着弾位置を適切に補正することができなかった。 However, in the conventional droplet landing position correction method, since two inspection dots landed from two nozzles of the nozzle row of a single functional droplet discharge head are used for landing position recognition, The dots are not well separated. For this reason, when the landing position is shifted due to the ejection characteristics of the nozzle, the angle formed by the line connecting the two landing positions with respect to the predetermined direction changes greatly, and the angle correction data is highly accurate. Could not be generated. Therefore, even if the rotation correction is performed using the obtained angle correction data, the droplet landing position in the θ-axis direction cannot be corrected appropriately.
本発明は、複数の機能液滴吐出ヘッドから成るヘッドユニットを回転補正するための角度補正データを高精度に得ることができる液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention, droplet landing position correction method of a plurality of functional liquid droplet angle of the head unit comprising a discharge head for rotation correction correction data droplet ejection apparatus capable of obtaining a high precision, a droplet discharge equipment and and to provide a manufacturing how the electric optical apparatus.
本発明の液滴吐出装置の液滴着弾位置補正方法は、複数の機能液滴吐出ヘッドを位置決め状態で搭載して成るヘッドユニットをθ軸方向に回転可能に搭載し、ワークに対し、描画吐出パターンデータにより複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液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、アライメントマスク上に形成した基準マークを画像認識して、アライメント用吐出パターンデータを生成するデータ生成工程と、アライメント用吐出パターンデータにより、検査用ワークの検査領域に対し、少なくとも離間した2個の機能液滴吐出ヘッドから複数の第1検査用機能液滴をそれぞれ着弾させる第1検査用着弾工程と、各第1検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する第1着弾位置認識工程と、第1着弾位置認識工程において画像認識した機能液滴吐出ヘッド毎の複数の着弾位置の画像認識データを平均化して、平均着弾位置データをそれぞれ生成する平均着弾位置生成工程と、アライメント用吐出パターンデータと、平均着弾位置データとを比較して、各第1検査用機能液滴の着弾誤差を取得する第1着弾誤差取得工程と、第1着弾誤差取得工程において取得した着弾誤差に基づいて、ヘッドユニットをθ軸方向に回転補正する角度補正データを生成する角度補正データ生成工程と、を備えたことを特徴とする。 The droplet landing position correction method of the droplet discharge apparatus of the present invention includes a head unit comprising a plurality of functional droplet discharge heads mounted in a positioned state so as to be rotatable in the θ-axis direction, and draws and discharges a workpiece. A droplet landing position correction method for a droplet discharge apparatus that performs drawing processing by discharging functional liquid from a plurality of functional droplet discharge heads according to pattern data, and recognizes a reference mark formed on an alignment mask, A plurality of first functional droplets for inspection from at least two functional droplet ejection heads separated from the inspection area of the inspection workpiece by the data generation step for generating the alignment ejection pattern data and the alignment ejection pattern data. First landing stage for landing, first landing position recognition step for recognizing the landing position of each functional droplet for first inspection, and first landing position recognition An average landing position generating step for averaging the image recognition data of a plurality of landing positions for each functional liquid droplet discharge head recognized in the process and generating average landing position data, discharge pattern data for alignment, and average landing position The head unit is moved in the θ-axis direction based on the first landing error acquisition step of comparing the data and acquiring the landing error of each functional droplet for first inspection, and the landing error acquired in the first landing error acquisition step. And an angle correction data generation step for generating angle correction data for rotational correction.
また、本発明の液滴吐出装置は、複数の機能液滴吐出ヘッドを位置決め状態で搭載して成るヘッドユニットと、ワークをセットするセットテーブルと、ヘッドユニットをθ軸方向に回転させるθ軸回転手段と、所定の吐出パターンデータに基づいて、複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させるヘッド駆動手段と、ヘッド駆動手段を制御して、描画吐出パターンデータにより、セットテーブルにセットしたワークに対し、複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画処理を行わせると共に、アライメントマスク上に形成した基準マークを画像認識して生成するアライメント用吐出パターンデータにより、セットテーブルにセットした検査用ワークの検査領域に対し、少なくとも離間した2個の機能液滴吐出ヘッドから検査用機能液滴をそれぞれ着弾させる制御手段と、検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する画像認識手段と、画像認識手段により画像認識した機能液滴吐出ヘッド毎の複数の着弾位置の画像認識データを平均化して、平均着弾位置データをそれぞれ生成する平均着弾位置生成手段と、アライメント用吐出パターンデータと、平均着弾位置データとを比較して、各検査用機能液滴の着弾誤差を取得する着弾誤差取得手段と、取得された着弾誤差に基づいて、θ軸回転手段によりヘッドユニットをθ軸方向に回転補正するための角度補正データを生成する角度補正データ生成手段と、を備えたことを特徴とする。 In addition, the droplet discharge device of the present invention includes a head unit in which a plurality of functional droplet discharge heads are mounted in a positioned state, a set table for setting a work, and a θ-axis rotation that rotates the head unit in the θ-axis direction. And a head driving means for ejecting functional liquid from a plurality of functional liquid droplet ejection heads based on predetermined ejection pattern data, and a work set on the set table by drawing ejection pattern data by controlling the head driving means. On the other hand, the functional liquid is ejected from a plurality of functional liquid droplet ejection heads to perform drawing processing, and the reference marks formed on the alignment mask are set on the set table by the alignment ejection pattern data generated by image recognition. Inspection function from at least two functional droplet discharge heads separated from the inspection area of the inspection workpiece Control means for landing each droplet, image recognition means for recognizing the landing position of the functional droplet for inspection, and image recognition data for a plurality of landing positions for each functional droplet discharge head recognized by the image recognition means. Average landing position generation means that averages and generates average landing position data, alignment discharge pattern data, and average landing position data are compared, and landing errors for obtaining the landing error of each test function droplet And an angle correction data generating means for generating angle correction data for correcting the rotation of the head unit in the θ-axis direction by the θ-axis rotating means based on the acquired landing error. To do.
これらの構成によれば、ヘッドユニットの複数の機能液滴吐出ヘッドのうち、少なくとも2個の機能液滴吐出ヘッドから第1検査用機能液滴を着弾させることで、単一の機能液滴吐出ヘッドのノズル列のうちの2つのノズルから検査用機能液滴を着弾させる場合に比べて、第1検査用機能液滴を相互に十分に離間させることができる。このため、仮に、ノズルの吐出特性等に起因して着弾位置がずれたとしても、2つの着弾位置を結ぶ線が所定の方向に対して為す角度は、ほとんど変わらないものとなり、角度補正データを高精度に得ることができる。したがって、ヘッドユニットのθ軸方向における角度ずれを適切に補正することができる。
なお、第1検査用機能液滴を着弾させる機能液滴吐出ヘッド同士は、極力相互に離間していることが好ましい。
また、ノズルの吐出特性等による着弾位置ずれの影響をさらに少なくすることができ、角度補正データの精度をより向上させることができる。
さらに、アライメントマスクを用いることで、アライメント用吐出パターンデータを正確且つ容易に生成することができる。
According to these configurations, by ejecting the first functional droplet from at least two functional droplet ejection heads among the plurality of functional droplet ejection heads of the head unit, a single functional droplet ejection is performed. Compared to the case where the inspection functional liquid droplets are landed from two nozzles in the nozzle array of the head, the first inspection functional liquid droplets can be sufficiently separated from each other. For this reason, even if the landing position is shifted due to the ejection characteristics of the nozzle, the angle formed by the line connecting the two landing positions with respect to the predetermined direction is almost the same, and the angle correction data is It can be obtained with high accuracy. Therefore, the angular deviation of the head unit in the θ-axis direction can be corrected appropriately.
It should be noted that the functional liquid droplet ejection heads for landing the first test functional liquid droplets are preferably separated from each other as much as possible.
In addition, it is possible to further reduce the influence of the landing position deviation due to the ejection characteristics of the nozzles, and to improve the accuracy of the angle correction data.
Furthermore, by using an alignment mask, alignment discharge pattern data can be generated accurately and easily.
またこれらの場合、第1検査用着弾工程において、検査領域を有するアライメントマスクを検査用ワークとして、第1検査用機能液滴を吐出し、第1着弾位置認識工程における各第1検査用機能液滴の画像認識と並行して、アライメントマスク上に形成した基準マークを画像認識して、アライメント用吐出パターンデータを生成するデータ生成工程を、さらに備えたことが好ましい。 Further, in these cases, in the first inspection landing process, each of the first inspection functional liquids in the first landing position recognition process is ejected using the alignment mask having the inspection region as the inspection work and discharging the first inspection functional liquid droplets. In parallel with the image recognition of the droplets, it is preferable to further include a data generation step of generating an alignment discharge pattern data by recognizing the reference mark formed on the alignment mask.
この構成によれば、アライメントマスクを用いることで、アライメント用吐出パターンデータを正確且つ容易に生成することができる。しかも、アライメントマスク上の基準マークと第1検査用機能液滴とを並行して画像認識することで、アライメント用吐出パターンデータの生成を、第1検査用機能液滴の着弾位置の画像認識とを同時並行的に行うことができる。このため、着弾位置補正処理に要する時間を短縮することができる。 According to this configuration, the alignment discharge pattern data can be accurately and easily generated by using the alignment mask. In addition, the image of the reference mark on the alignment mask and the first functional droplet for inspection are recognized in parallel, thereby generating the ejection pattern data for alignment and the image recognition of the landing position of the first functional droplet. Can be performed concurrently. For this reason, the time required for the landing position correction process can be shortened.
これらの場合、描画処理は、複数の機能液滴吐出ヘッドをX軸方向に相対的に移動させながら行われ、ヘッドユニットは、Y軸方向に移動可能に構成されており、取得した着弾誤差に角度補正データを加味して、ヘッドユニットをY軸方向に移動補正するY軸移動補正データを生成し、且つ、X軸方向におけるヘッドユニットの相対位置を補正するように描画用吐出パターンデータをデータ補正するXY補正工程を、さらに備えたことが好ましい。 In these cases, the drawing process is performed while relatively moving the plurality of functional liquid droplet ejection heads in the X-axis direction, and the head unit is configured to be movable in the Y-axis direction. In consideration of the angle correction data, Y axis movement correction data for correcting the movement of the head unit in the Y axis direction is generated, and the drawing discharge pattern data is corrected so as to correct the relative position of the head unit in the X axis direction. It is preferable to further include an XY correction process for correcting.
この構成によれば、高精度に得られた角度補正データを加味して、Y軸移動補正データの生成および描画用吐出パターンデータのデータ補正が行われる。このため、ヘッドユニットの角度ずれに加えて、X軸方向およびY軸方向におけるヘッドユニットの位置ずれ(機械的精度誤差や組立て精度誤差)を適切に補正することができ、位置ずれに起因するX軸方向およびY軸方向の着弾位置ずれを適切に補正することができる。 According to this configuration, taking into account angle correction data obtained with high accuracy, generation of Y-axis movement correction data and data correction of drawing ejection pattern data are performed. For this reason, in addition to the angular deviation of the head unit, the positional deviation (mechanical accuracy error or assembly accuracy error) of the head unit in the X-axis direction and the Y-axis direction can be corrected appropriately. Landing position deviations in the axial direction and the Y-axis direction can be appropriately corrected.
またこれらの場合、描画処理は、複数の機能液滴吐出ヘッドをX軸方向に相対的に移動させながら行われ、ヘッドユニットは、Y軸方向に移動可能に構成されており、角度補正データに基づいて、ヘッドユニットを回転補正する回転補正工程と、回転補正工程の後、アライメント用吐出パターンデータにより、検査領域に対し、機能液滴吐出ヘッドから第2検査用機能液滴を着弾させる第2検査用着弾工程と、第2検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する第2着弾位置認識工程と、アライメント用吐出パターンデータと、第2着弾位置認識工程において画像認識した着弾位置の画像認識データとを比較して、第2検査用機能液滴の着弾誤差を取得する第2着弾誤差取得工程と、第2着弾誤差取得工程において取得した着弾誤差に基づいて、ヘッドユニットをY軸方向に移動補正するY軸移動補正データを生成し、且つ、X軸方向におけるヘッドユニットの相対位置を補正するように描画用吐出パターンデータをデータ補正するXY補正工程と、をさらに備えたことが好ましい。 In these cases, the drawing process is performed while relatively moving the plurality of functional liquid droplet ejection heads in the X-axis direction, and the head unit is configured to be movable in the Y-axis direction. Based on the rotation correction step for correcting the rotation of the head unit, and after the rotation correction step, the second droplet for landing the second functional droplet for inspection from the functional droplet discharge head to the inspection region by the alignment discharge pattern data. Inspection landing process, second landing position recognition process for recognizing the landing position of the second functional droplet for inspection, alignment discharge pattern data, and image recognition of the landing position recognized in the second landing position recognition process Based on the landing error acquired in the second landing error acquisition step and the second landing error acquisition step of comparing the data and acquiring the landing error of the second functional droplet for inspection, An XY correction step of generating Y-axis movement correction data for correcting the movement of the head unit in the Y-axis direction, and correcting the drawing discharge pattern data so as to correct the relative position of the head unit in the X-axis direction. It is preferable to provide.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドからの第2検査用機能液滴の着弾位置は、高精度に得られた角度補正データを加味したものとなり、その第2検査用機能液滴の着弾誤差に基づいて、Y軸移動補正データの生成および描画用吐出パターンデータのデータ補正が行われる。このため、この場合も、ヘッドユニットの角度ずれに加えて、X軸方向およびY軸方向におけるヘッドユニットの位置ずれを適切に補正することができる。 According to this configuration, the landing position of the second inspection functional liquid droplet from the functional liquid droplet ejection head takes into account the angle correction data obtained with high accuracy, and the landing of the second inspection functional liquid droplet Based on the error, generation of Y-axis movement correction data and data correction of the drawing ejection pattern data are performed. For this reason, in this case, in addition to the angular deviation of the head unit, the positional deviation of the head unit in the X-axis direction and the Y-axis direction can be corrected appropriately.
これらの場合、複数のヘッドユニットをθ軸方向に個別に回転可能に搭載し、第1検査用着弾工程における第1検査用機能液滴の着弾、第1着弾位置認識工程における着弾位置の画像認識、平均着弾位置生成工程における平均着弾位置データの生成、第1着弾誤差取得工程における着弾誤差の取得、および角度補正データ生成工程における角度補正データの生成を、ヘッドユニット単位で行うことが好ましい。 In these cases, a plurality of head units are mounted so as to be individually rotatable in the θ-axis direction, and landing of the first inspection functional liquid droplet in the first inspection landing process and image recognition of the landing position in the first landing position recognition process The generation of the average landing position data in the average landing position generation step, the acquisition of the landing error in the first landing error acquisition step, and the generation of angle correction data in the angle correction data generation step are preferably performed in units of head units.
この構成によれば、複数のヘッドユニットを備えた液滴吐出装置において、ヘッドユニット単位で、角度補正データを高精度に得ることができる。このため、複数のヘッドユニットをそれぞれ適切に回転補正することができる。 According to this configuration, angle correction data can be obtained with high accuracy in units of head units in a droplet discharge device including a plurality of head units. For this reason, each of the plurality of head units can be appropriately rotationally corrected.
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の液滴着弾位置補正方法を実施する液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液による成膜部を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming unit is formed on a workpiece using a liquid droplet discharge apparatus that performs the liquid droplet landing position correction method of the liquid droplet discharge apparatus described above. To do.
この構成によれば、複数の機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを回転補正するための角度補正データを高精度に得ることができる液滴着弾位置補正方法を実施することで、液滴着弾位置補正を適切に行うことができ、信頼性の高い電気光学装置を製造することができる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ:FPD)としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、PDP装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)やSED(Surface-conduction
Electron-Emitter 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を包含する装置が考えられる。
According to this configuration, by performing the droplet landing position correcting method that can obtain angle correction data for rotationally correcting a head unit equipped with a plurality of functional droplet discharge heads, Position correction can be performed appropriately, and a highly reliable electro-optical device can be manufactured. As an electro-optical device (flat panel display: FPD), a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electron emission device, and the like are conceivable. Electron emission devices include so-called FED (Field Emission Display) and SED (Surface-conduction).
It is a concept that includes an Electron-Emitter Display device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る液滴吐出装置およびその液滴着弾位置補正方法について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドを用いた印刷技術(インクジェット法)により、液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。そこで、まず、描画対象となる基板、および液滴着弾位置補正処理に用いられるアライメントマスクについて簡単に説明する。 Hereinafter, a liquid droplet ejection apparatus and a liquid droplet landing position correction method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This droplet discharge device is incorporated in a flat panel display production line, and by a printing technique (inkjet method) using a functional droplet discharge head which is an inkjet head, a color filter or an organic EL device of a liquid crystal display device A light emitting element or the like to be each pixel is formed. Therefore, first, a substrate to be drawn and an alignment mask used for droplet landing position correction processing will be briefly described.
図1に示す基板Wは、ガラス基板やシート状のポリイミド基材等で構成されており、平面視長方形状を有している。基板Wの外縁部は、描画処理の行われない非描画しろWn(非描画領域)であり、非描画しろWnに囲まれた箇所が、描画処理の行われる実描画領域Wdとなっている。 The substrate W shown in FIG. 1 is composed of a glass substrate, a sheet-like polyimide base material, or the like, and has a rectangular shape in plan view. The outer edge portion of the substrate W is a non-drawing margin Wn (non-drawing region) where drawing processing is not performed, and a portion surrounded by the non-drawing margin Wn is an actual drawing region Wd where drawing processing is performed.
非描画しろWn(基板Wの一方の長辺部分)には、後述する検査用機能液滴の着弾を受ける検査領域Wcが設けられている。検査領域Wcの表面は、着弾した機能液滴が濡れ拡がることを抑制すべく、撥水処理が施されている。また、基板Wの両長辺部分には、後述する基板アライメント動作において画像認識される一対の基板アライメントマークWmが形成されている。 A non-drawing margin Wn (one long side portion of the substrate W) is provided with an inspection region Wc that receives landing of a functional droplet for inspection described later. The surface of the inspection area Wc is subjected to a water repellent treatment in order to prevent the landing functional droplets from spreading and getting wet. In addition, a pair of substrate alignment marks Wm that are image-recognized in a substrate alignment operation to be described later are formed on both long side portions of the substrate W.
一方、図示省略したが、アライメントマスクは、例えばガラス等により長方形に且つ厚手に形成されている。詳細は後述するが、アライメントマスクは、液滴吐出装置1の液滴着弾位置補正処理において、検査用機能液滴を吐出させるアライメント用吐出パターンデータを生成するために用いられるものであり、基板Wへの描画動作に先立って、液滴吐出装置1のセットテーブル21(後述する)にセットされる。 On the other hand, although not shown in the drawings, the alignment mask is formed thick and rectangular, for example, with glass or the like. Although details will be described later, the alignment mask is used to generate alignment ejection pattern data for ejecting functional droplets for inspection in the droplet landing position correction processing of the droplet ejection apparatus 1. Prior to the drawing operation, the setting table 21 (described later) of the droplet discharge device 1 is set.
アライメントマスクには、理想的な(設計上の)機能液滴の着弾位置を指標する複数の基準マークが列設され、また、両長辺部分には、一対のマスクアライメントマークが形成されている。 In the alignment mask, a plurality of reference marks for indicating the ideal (designed) landing positions of functional droplets are arranged, and a pair of mask alignment marks are formed on both long side portions. .
続いて、実施形態に係る液滴吐出装置1について説明する。図2に示すように、液滴吐出装置1は、機能液滴吐出ヘッド17を搭載した描画装置2と、図示省略したメンテナンス装置とを備え、メンテナンス装置により機能液滴吐出ヘッド17のメンテナンス処理(機能維持・回復)を行うと共に、描画装置2により基板W(ワーク)上に機能液を吐出させる描画動作を行うようにしている。また、この液滴吐出装置1には、各部を統括制御するコントローラ3(制御手段、図5参照)等が組み込まれている。
Next, the droplet discharge device 1 according to the embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the droplet discharge device 1 includes a
描画装置2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から成るXY移動機構11と、Y軸テーブル13に個々に移動自在に取り付けられた2個のキャリッジ14と、各キャリッジ14に垂設され、複数(4個)の機能液滴吐出ヘッド17を装着したヘッドユニット15(図3参照)と、基板W、ヘッドユニット15や描画結果等を画像認識する画像認識手段16とを備えている。
The
そして、X軸テーブル12による基板Wの移動軌跡と、Y軸テーブル13によるキャリッジ14の移動軌跡とが交わる領域が、描画処理を行う描画エリアとなり、また、Y軸テーブル13によるヘッドユニット15の移動軌跡上のX軸テーブル12から外側(図示右側)に外れた領域が、メンテナンスエリアとなっており、このメンテナンスエリアにメンテナンス装置の一部が設置されている。一方、X軸テーブル12の手前側の領域は、液滴吐出装置1に対する基板Wの搬出入を行う基板搬出入エリアとなっている。
A region where the movement locus of the substrate W by the X-axis table 12 and the movement locus of the
X軸テーブル12は、床上に直接載置されており、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(図示省略)を有し、これに基板Wやアライメントマスクを吸着セットする吸着テーブル(図示省略)および基板θ軸テーブル(図示省略)等から成るセットテーブル21を移動自在に搭載して、構成されている。そして、X軸スライダをX軸方向に移動すると、セットテーブル21上にセットされた基板WがX軸方向に移動する。なお、X軸テーブル12には、吸着テーブルの移動位置を検出するためのX軸リニアスケール22(図5参照)が設けられている。 The X-axis table 12 is mounted directly on the floor, has a motor-driven X-axis slider (not shown) that constitutes a drive system in the X-axis direction, and sucks and sets a substrate W and an alignment mask thereon. A set table 21 including a table (not shown) and a substrate θ-axis table (not shown) is movably mounted and configured. When the X-axis slider is moved in the X-axis direction, the substrate W set on the set table 21 moves in the X-axis direction. The X-axis table 12 is provided with an X-axis linear scale 22 (see FIG. 5) for detecting the moving position of the suction table.
Y軸テーブル13は、X軸テーブル12を跨ぐようにして、床上に立設した左右の支柱(図示省略)に支持されており、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(図示省略)を2組有し、各組のY軸スライダに上記のキャリッジ14を介してヘッドユニット15を移動自在に搭載して、構成されている。2個のキャリッジ14は、個別にY軸方向へ移動させることができると共に、当然ではあるが、これらを一括してY軸方向に移動させることもできる。なお、Y軸テーブル13には、各キャリッジ14(ヘッドユニット15)の移動位置を検出するY軸リニアスケール24(図5参照)が設けられている。
The Y-axis table 13 is supported by left and right columns (not shown) erected on the floor so as to straddle the X-axis table 12, and is a motor-driven Y-axis slider (which constitutes a drive system in the Y-axis direction). There are two sets (not shown), and the
各キャリッジ14は、ヘッドユニット15を保持すると共に、モータ駆動でヘッドユニット15のθ位置を微調整(回転補正)するヘッドθ軸テーブル26を有している。なお、本実施形態では、2個のキャリッジ14(ヘッドユニット15)を備えているが、その個数は任意である。
Each
2個のヘッドユニット15には、共通の機能液が導入されており、基板Wのサイズに応じて、稼動させるヘッドユニット15の個数を増減させるようになっている。もっとも、相異なる機能液を導入し、各ヘッドユニット15を、別々の描画処理に用いるようにしてもよい。
A common functional liquid is introduced into the two
図3に示すように、各ヘッドユニット15は、4個の機能液滴吐出ヘッド17と、これを位置決めして装着するヘッドプレート31と、ヘッドプレート31に突設した2個の基準ピン32とから構成されており、ヘッドプレート31を介してキャリッジ14に搭載される。2個の基準ピン32は、画像認識を前提として、各ヘッドユニット15を位置決めするためのものである。なお、同図の符号33は、ヘッドθ軸テーブル26によるヘッドユニット15の回転中心である。
As shown in FIG. 3, each
4個の機能液滴吐出ヘッド17は、後述するノズル列42の列方向が相互に平行になるように装着されており、キャリッジ14に搭載された状態では、各ノズル列42がY軸方向と平行になるようになっている。なお、以下では、図示左側から数えてn番目の機能液滴吐出ヘッド17を、「第nヘッド」とよぶ。
The four functional liquid droplet ejection heads 17 are mounted such that the row directions of
第1ヘッド17aおよび第2ヘッド17bは、複数のノズル43がY軸方向に連続するように、X軸方向にずらしながら階段状に配設され、第3ヘッド17cおよび第4ヘッド17dは、機能液滴吐出ヘッド17間の物理的干渉を避けるべく、第1ヘッド17aおよび第2ヘッドに対しY軸方向に列替えすると共に間隙(略5ヘッド分)を存して、上記と同様の階段状に配設されている。すなわち、第1ヘッド17aと第3ヘッド17cとがY軸方向に並んでおり、同様に、第2ヘッド17bと第4ヘッド17dとがY軸方向に並んでいる。
The
図4に示すように、機能液滴吐出ヘッド17は、図示しない機能液パック等から機能液が供給され、インクジェット方式(例えば圧電素子駆動)で機能液を吐出するものであって、ノズル面41に相互に平行に形成した2本のノズル列42(A列42AおよびB列42B)を有している。各ノズル列42は複数(例えば180個)のノズル43が等ピッチ(例えば141μm)で並べられて構成されている。そして、両ノズル列42は、互いにノズル列42の列方向に半ピッチ(70μm)分ずれている。すなわち、2本のノズル列42によるノズルピッチが、70μmとなっている。そして、後述するヘッドドライバ111から駆動波形を印加することにより、各ノズル43から機能液が吐出される。
As shown in FIG. 4, the functional liquid
メンテナンス装置は、図示しないが、メンテナンスエリアに、機能液滴吐出ヘッド17のノズル43から機能液を吸引する吸引ユニット、機能液滴吐出ヘッド17のノズル面41を払拭するワイピングユニットと、機能液滴の飛行状態を観測する飛行観測ユニット等を備えている。また、吸着テーブルの前後両側には、フラッシング(捨て吐出)を行うための一対の描画前フラッシングボックスが配設されている。
Although not shown, the maintenance device includes a suction unit that sucks the functional liquid from the
画像認識手段16は、基板搬出入エリアの前後両側に臨むように配設され、基板Wの2つの基板アライメントマークWmや、アライメントマスクの2つのマスクアライメントマークをそれぞれ画像認識する2台の基板認識カメラ51(図5参照)と、X軸テーブル12のX軸スライダに連結され、各ヘッドユニット15の2つの基準ピン32を画像認識するヘッド認識カメラ52と、基板W等に吐出された機能液滴やアライメントマスクの基準マークを画像認識する描画認識カメラ53と、Y軸テーブル13と平行に配設され、モータ駆動でヘッド認識カメラ52をY軸方向に移動させるカメラ移動機構54とを有している。
The image recognition means 16 is disposed so as to face both the front and rear sides of the substrate carry-in / out area, and recognizes two substrate alignment marks Wm on the substrate W and two mask alignment marks on the alignment mask. A functional liquid discharged to a
X軸テーブル12によりセットテーブル21を基板搬出入エリアに移動させることで、各基板認識カメラ51が基板アライメントマークWmやマスクアライメントマークに臨み、これを撮像する。また、X軸テーブル12によりヘッド認識カメラ52を描画エリア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Y軸方向に移動させることで、ヘッド認識カメラ52が2個のヘッドユニット15に順次臨み、これらを撮像する。さらに、X軸テーブル12により基板Wやアライメントマスクをヘッド認識カメラ52の移動軌跡上に移動させると共に、カメラ移動機構54によりヘッド認識カメラ52をY軸方向に移動させることで、ヘッド認識カメラ52が後述する検査用機能液滴D(図7参照)や基準マークに臨み、これらを撮像する。
By moving the set table 21 to the substrate carry-in / out area by the X-axis table 12, each
次に、図5を参照して、液滴吐出装置1全体の制御系について説明する。液滴吐出装置1の制御系は、基本的に、各種データを入力する操作パネル4を有する入力部101と、画像認識手段16の各種カメラを有して基板Wや各ヘッドユニット15の位置認識を行う位置検出部102と、X軸リニアスケール22およびY軸リニアスケール24を有して吸着テーブルおよび各ヘッドユニット15の刻々の位置を検出する移動検出部103と、機能液滴吐出ヘッド17、XY移動機構11等を駆動する各種ドライバを有する駆動部104と、これら各部を含め液滴吐出装置1を統括制御する制御部105(コントローラ3)とを備えている。
Next, the control system of the entire droplet discharge device 1 will be described with reference to FIG. The control system of the droplet discharge apparatus 1 basically includes an
駆動部104は、機能液滴吐出ヘッド17を吐出駆動制御するヘッドドライバ111と、XY移動機構11の各モータをそれぞれ駆動制御するモータドライバ112とを有している。ヘッドドライバ111は、制御部105の指示に従って所定の駆動波形を生成・印加して、機能液滴吐出ヘッド17を吐出駆動制御する。また、モータドライバ112は、X軸モータドライバ113、Y軸モータドライバ114、基板θ軸モータドライバ115およびヘッドθ軸モータドライバ116を有し、これらは制御部105の指示に従って、X軸テーブル12、Y軸テーブル13、基板θ軸テーブルおよびヘッドθ軸テーブル26の各駆動モータを駆動制御する。
The
制御部105は、CPU121と、ROM122と、RAM123と、P−CON124とを備え、これらは互いにバス125を介して接続されている。ROM122は、CPU121で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画処理や画像認識を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
The
RAM123は、各種レジスタ群のほか、後述する描画用吐出パターンデータやアライメント用吐出パターンデータを記憶する吐出パターンデータ領域、画像データを一時的に記憶する画像データ領域、基板Wや各ヘッドユニット15を位置補正するための補正データを記憶する補正データ領域等を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。
The
P−CON124には、CPU121の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、P−CON124は、画像データや入力部101からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス125に取り込むと共に、CPU121と連動して、CPU121等からバス125に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部104に出力する。
The P-
そして、CPU121は、ROM122内の制御プログラムに従って、P−CON124を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、RAM123内の各種データ等を処理した後、P−CON124を介して駆動部104等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置1全体を制御している。例えば、CPU121は、機能液滴吐出ヘッド17、X軸テーブル12およびY軸テーブル13を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件で基板Wに描画を行う。
The
ここで、液滴吐出装置1による基板Wへの一連の描画動作について簡単に説明する。まず、基板搬出入エリアに移動させたセットテーブル21に基板Wをセットすると共に、機能液滴を吐出する前の準備として、基板アライメント動作を行う。すなわち、2台の基板認識カメラ51により基板W上の2つの基板アライメントマークWmが画像認識され、その画像認識結果に基づいて、基板θ軸テーブルによるθ軸方向の位置補正と、基板WのX軸方向およびY軸方向の位置データ補正とが行われ、基板Wの位置補正が為される。
Here, a series of drawing operations on the substrate W by the droplet discharge device 1 will be briefly described. First, the substrate W is set on the set table 21 moved to the substrate carry-in / out area, and the substrate alignment operation is performed as preparation before discharging the functional liquid droplets. That is, two substrate alignment marks Wm on the substrate W are image-recognized by the two
この基板アライメント動作と相前後して、詳細は後述するが、各ヘッドユニット15の相対位置を補正するヘッドアライメント動作(液滴着弾位置補正処理)を行う。もっとも、このヘッドアライメント動作は、基板Wの描画毎(基板Wの交換毎)に行う必要はなく、タクトタイムを短縮すべく、ツーリング時やヘッド交換時のみに行ってもよい。
Before and after the substrate alignment operation, a head alignment operation (droplet landing position correction process) for correcting the relative position of each
このようにして、基板Wおよびヘッドユニット15のアライメントを行った上で、基板Wに対する機能液の吐出を行う。すなわち、X軸テーブル12により基板WをX軸方向に移動させながら、描画用吐出パターンデータに基づいて、基板Wに対して複数の機能液滴吐出ヘッド17から機能液滴をそれぞれ吐出・着弾させる主走査と、Y軸テーブル13により2個のヘッドユニット15をY軸方向に移動させる副走査とを繰り返し行って、基板Wの実描画領域Wd全域に描画処理を行う。
Thus, after the alignment of the substrate W and the
図6および図7を参照して、本実施形態に係る液滴吐出装置1のヘッドアライメント動作(着弾位置補正処理)について詳細に説明する。なお、このヘッドアライメント動作は、ヘッドユニット15単位で行われ、以下では、一方のヘッドユニット15のみについて説明するが、他方のヘッドユニット15についても、同様の動作が行われる。
With reference to FIGS. 6 and 7, the head alignment operation (landing position correction processing) of the droplet discharge device 1 according to the present embodiment will be described in detail. This head alignment operation is performed in units of
まず、アライメントマスクを用いて、アライメント用吐出パターンデータを生成する(図6のS11)。すなわち、アライメントマスクをセットテーブル21にセットし、上記の基板アライメント動作と同様にして、一対のマスクアライメントマークを基板認識カメラ51により画像認識し、アライメントマスクのアライメントを行う。次に、描画認識カメラ53により、アライメントマスクの複数の基準マークを画像認識し、機能液滴の理想的な着弾位置(座標データ)を取得・記憶する。取得した着弾位置に基づいて、アライメント用吐出パターンデータを生成・記憶する。
First, the ejection pattern data for alignment is produced | generated using an alignment mask (S11 of FIG. 6). That is, an alignment mask is set on the set table 21, and a pair of mask alignment marks are image-recognized by the
その後、アライメントマスクに代えて描画対象となる基板Wをセットテーブル21にセットする。なお、アライメント用吐出パターンデータは、同種のヘッドユニット15を用いるのであれば、ヘッドアライメント動作毎に行う必要はない。
Thereafter, the substrate W to be drawn is set on the set table 21 instead of the alignment mask. The alignment discharge pattern data need not be performed for each head alignment operation if the same type of
続いて、ヘッドユニット15のθ軸方向における相対位置を仮補正する(S12)。すなわち、2個のヘッドユニット15を順次ヘッド認識カメラ52に臨ませながら、ヘッド認識カメラ52により、ヘッドユニット15の2つの基準ピン32を画像認識する。この画像認識結果に基づいて、ヘッドθ軸テーブル26によりヘッドユニット15をθ軸方向に回転させる。
Subsequently, the relative position of the
なお、ヘッドユニット15が極端に角度ずれしていない場合には、この仮補正処理を省略してもよい。もっとも、仮補正処理を行うことで、後述する検査用機能液滴Dの画像認識処理において、基板Wに着弾した検査用機能液滴Dを、描画認識カメラ53の視野内に確実に収めることができる。
In addition, when the
次に、基板W(検査用ワーク)に形成した検査領域Wcに対し、ヘッドユニット15を臨ませ、上記のアライメント用吐出パターンデータにより、ヘッドユニット15の2個の機能液滴吐出ヘッド17から検査用機能液滴を吐出・着弾させる(S13)。すなわち、第1ヘッド17aおよび第3ヘッド17cの各ノズル列42の3個のノズル43(例えば、端から90番目、91番目および92番目)から、それぞれ1の検査用機能液滴Dを着弾させる。
Next, the
続いて、描画認識カメラ53により各検査用機能液滴Dを撮像して、各検査用機能液滴Dの重心(着弾位置)を画像認識する(S14)。そして、制御部105により、ノズル列42毎に、3個の検査用機能液滴Dの着弾位置の画像認識データを平均し、その平均値を各ノズル列42の平均着弾位置Pmとする。着弾位置の計測対象となるノズル43は、各ノズル列42につき1個のノズル43でもよいが、複数ノズル43の平均値を用いることで、飛行曲がり等の影響を軽減することができる。
Next, each inspection functional droplet D is imaged by the drawing
次に、制御部105により、各ノズル列42の平均着弾位置Pmの画像認識データと、アライメント用吐出パターンデータ(理想的な着弾位置)とを比較して、ノズル列42毎に、検査用機能液滴の着弾誤差を取得する(S15)。図7の符号Piは、アライメント用吐出パターンデータに基づく理想的な着弾位置を示すものである。
Next, the
そして、制御部105により、第1ヘッド17aのA列42Aの着弾誤差、および第3ヘッド17cのA列42Aの着弾誤差から、第1ヘッド17aのA列42Aの平均着弾位置Pmと第3ヘッド17cのA列42Aの平均着弾位置Pmとを結ぶ線がY軸方向に対して為す角度θaを算出する。同様に、第1ヘッド17aのB列42Bの着弾誤差、および第3ヘッド17cのB列の着弾誤差から、第1ヘッド17aのB列42Bの平均着弾位置Pmと第3ヘッド17cのB列42Bの平均着弾位置Pmとを結ぶ線がY軸方向に対して為す角度θbを算出する。このθaとθbとの平均値を基に、ヘッドユニット15の回転中心33を考慮して、ヘッドユニット15を角度補正するための角度補正データを生成する(S16)。
Then, the
これによれば、ヘッドユニット15の4個の機能液滴吐出ヘッド17のうち、第1ヘッド17aおよび第3ヘッド17cから検査用機能液滴Dを着弾させることで、単一の機能液滴吐出ヘッド17のノズル列42のうちの2つのノズル43から検査用機能液滴Dを着弾させる場合に比べて、検査用機能液滴Dを相互に十分に離間させることができる。このため、仮に、ノズル43の吐出特性等に起因して着弾位置がずれたとしても、2つの平均着弾位置Pmを結ぶ線がY軸方向に対して為す角度θa,θbは、ほとんど影響を受けず、角度補正データを高精度に得ることができる。
According to this, by ejecting the functional droplet for inspection D from the
なお、一方のノズル列42のみについて着弾誤差を求め、角度補正データを生成してもよい。もっとも、本実施形態のように、A列42AおよびB列42B双方の着弾誤差を求めることで、角度補正データを高精度に得ることができる。さらに、第2ヘッド17bおよび第4ヘッド17dについて、第1ヘッド17aおよび第3ヘッド17cと同様にして、着弾誤差を求めれば、角度補正データをより高精度に得ることができる。
Note that the angle correction data may be generated by obtaining the landing error for only one
さらに、制御部105により、取得した着弾誤差に角度補正データを加味して、ヘッドユニット15をY軸方向に移動補正するY軸移動補正データを生成すると共に、X軸方向における相対位置を補正するように、描画用吐出パターンデータをデータ補正(X軸補正)する(S17)。
Further, the
最後に、得られた角度補正データに基づいて、ヘッドθ軸テーブル26によりヘッドユニット15を回転補正(θ軸補正)し、また、移動補正データに基づいて、Y軸テーブル13によりヘッドユニット15をY軸方向にY軸移動補正(Y軸補正)して(S18)、一連の液滴着弾位置補正処理を終了する。なお、当然のことながら、このX軸補正、Y軸補正およびθ軸補正は、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。
Finally, the
このように、高精度に得られた角度補正データに基づいて回転補正を行うことで、ヘッドユニット15のθ軸方向における角度ずれを高精度に回転補正することができ、角度ずれに起因するθ軸方向の着弾位置ずれを適切に補正することができる。また、高精度に得られた角度補正データを加味して、X軸補正およびY軸補正を行うことで、ヘッドユニット15の角度ずれに加えて、X軸方向およびY軸方向におけるヘッドユニット15の位置ずれを適切に補正することができ、位置ずれに起因するX軸方向およびY軸方向の着弾位置ずれを適切に補正することができる。
As described above, by performing rotation correction based on the angle correction data obtained with high accuracy, the angle deviation in the θ-axis direction of the
なお、図8に示すように、上記と同様にして角度補正データを生成(S16)した後、ヘッドユニット15を回転補正し(S21)、その上で、上記と同様にして、2回目の検査用機能液滴Dの着弾(S22)、検査用機能液滴Dの着弾位置の画像認識(S23)、検査用機能液滴の着弾誤差の取得(S24)を行い、その着弾誤差に基づいて、描画用吐出パターンデータのデータ補正およびY軸移動補正データを生成(S25)し、最後にヘッドユニット15をY軸方向にY軸移動補正(S26)してもよい。この場合、2回目の検査用機能液滴Dの着弾(S22)以降の処理は、4個の機能液滴吐出ヘッド17のうち1個の機能液滴吐出ヘッド17の1のノズル43から着弾させた1の検査用機能液滴Dについて行えば足りる。もっとも、複数のノズル43から着弾させた複数の検査用機能液滴Dについて行うことにより、精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 8, after angle correction data is generated in the same manner as described above (S16), the
また、本実施形態では、アライメント用吐出パターンデータの生成と、検査用機能液滴の画像認識とを、別々に行ったが、処理時間を短縮すべく、これらを同時並行的に行ってもよい。すなわち、アライメントマスク上に、検査用機能液滴を受ける検査領域を形成し、アライメントマスクを検査用ワークとして、検査用機能液滴Dを吐出し、検査用機能液滴Dの画像認識と並行して、基準マークを画像認識して、アライメント吐出パターンデータを生成する。 Further, in this embodiment, the generation of the alignment ejection pattern data and the image recognition of the functional droplet for inspection are performed separately, but these may be performed in parallel to shorten the processing time. . That is, an inspection area for receiving the inspection functional droplet is formed on the alignment mask, the inspection functional droplet D is ejected using the alignment mask as the inspection work, and in parallel with the image recognition of the inspection functional droplet D. Then, the reference mark is image-recognized to generate alignment discharge pattern data.
もっとも、本実施形態のように、アライメントマスク上に検査用機能液滴を吐出しないようにすれば、アライメントマスクを洗浄する必要がない。このため、洗浄作業の手間を省くことができると共に、洗浄作業によるアライメントマスクの損傷を回避することができ、アライメントマスクを常に良好な状態に保つことができる。 However, if the functional droplet for inspection is not ejected onto the alignment mask as in this embodiment, it is not necessary to clean the alignment mask. For this reason, the labor of the cleaning operation can be saved, the alignment mask can be prevented from being damaged by the cleaning operation, and the alignment mask can always be kept in a good state.
次に、本実施形態の液滴吐出装置1を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、さらにこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板をいう。 Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the droplet discharge device 1 of this embodiment, a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a plasma display (PDP device), an electron emission device ( FED devices, SED devices), and active matrix substrates formed in these display devices will be described as an example for their structures and manufacturing methods. Note that an active matrix substrate refers to a substrate on which a thin film transistor, a source line electrically connected to the thin film transistor, and a data line are formed.
まず、液晶表示装置や有機EL装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図9は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図10は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ500(フィルタ基体500A)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図10(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。
First, a method for manufacturing a color filter incorporated in a liquid crystal display device, an organic EL device or the like will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the manufacturing process of the color filter, and FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter
First, in the black matrix forming step (S101), a
続いて、バンク形成工程(S102)において、ブラックマトリクス502上に重畳する状態でバンク503を形成する。即ち、まず図10(b)に示すように、基板501およびブラックマトリクス502を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層504を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム505で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図10(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17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。
Subsequently, in the bank formation step (S102), a
Further, as shown in FIG. 10C, the resist
The
以上のブラックマトリクス形成工程およびバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体500Aが得られる。
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。
The
In the present embodiment, as the material for the
次に、着色層形成工程(S103)では、図10(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド17によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド17を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Next, in the colored layer forming step (S103), as shown in FIG. 10 (d), functional droplets are ejected by the functional
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S104)に移り、図10(e)に示すように、基板501、区画壁部507b、および着色層508R、508G、508Bの上面を覆うように保護膜509を形成する。
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。
Thereafter, the functional liquid is fixed through a drying process (a process such as heating), and three
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the
Then, after forming the
図11は、上記のカラーフィルタ500を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置520に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ500は図10に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic configuration of a passive matrix liquid crystal device (liquid crystal device) as an example of a liquid crystal display device using the
この液晶装置520は、カラーフィルタ500、ガラス基板等からなる対向基板521、および、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層522により概略構成されており、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置している。
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。
The
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図11において左右方向に長尺な短冊状の第1電極523が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極523のカラーフィルタ500側とは反対側の面を覆うように第1配向膜524が形成されている。
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。
On the protective film 509 (liquid crystal layer side) of the
On the other hand, a plurality of strip-shaped
液晶層522内に設けられたスペーサ528は、液晶層522の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材529は液晶層522内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極523の一端部は引き回し配線523aとしてシール材529の外側まで延在している。
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。
The
A portion where the
通常の製造工程では、カラーフィルタ500に、第1電極523のパターニングおよび第1配向膜524の塗布を行ってカラーフィルタ500側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板521に、第2電極526のパターニングおよび第2配向膜527の塗布を行って対向基板521側の部分を作成する。その後、対向基板521側の部分にスペーサ528およびシール材529を作り込み、この状態でカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材529の注入口から液晶層522を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
In a normal manufacturing process, patterning of the
実施形態の液滴吐出装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材529の印刷を、機能液滴吐出ヘッド17で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を機能液滴吐出ヘッド17で行うことも可能である。
The droplet discharge device 1 according to the embodiment applies, for example, a spacer material (functional liquid) that constitutes the cell gap, and before the portion on the
図12は、本実施形態において製造したカラーフィルタ500を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
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。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the
The
The
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層532側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極533が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極533の液晶層532側の面を覆うように第1配向膜534が形成されている。
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。
On the
A plurality of strip-shaped
液晶層532には、この液晶層532の厚さを一定に保持するためのスペーサ538と、液晶層532内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材539が設けられている。
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。
The
Similarly to the
図13は、本発明を適用したカラーフィルタ500を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
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。
FIG. 13 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a
In the
この液晶装置550は、カラーフィルタ500と、これに対向するように配置された対向基板551と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ500の上面側(観測者側)に配置された偏光板555と、対向基板551の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
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。
The
A liquid
対向基板551のカラーフィルタ500と対向する面には絶縁層558が形成されており、この絶縁層558上には、走査線561および信号線562が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線561と信号線562とに囲まれた領域内には画素電極560が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極560上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
An insulating
また、画素電極560の切欠部と走査線561と信号線562とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ563が組み込まれて構成されている。そして、走査線561と信号線562に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ563をオン・オフして画素電極560への通電制御を行うことができるように構成されている。
In addition, a
なお、上記の各例の液晶装置520,530,550は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
Note that the
次に、図14は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。 Next, FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of a display region (hereinafter simply referred to as a display device 600) of the organic EL device.
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603および陰極604が積層された状態で概略構成されている。
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。
The
In the
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607aおよびドレイン領域607bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域607cとなっている。
A base
また、回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極609が形成されている。このゲート電極609およびゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。
In the
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
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。
A
A
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。
Thus, the driving
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613および機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
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。
The light emitting
The
バンク部618は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層618a(第1バンク層)と、この無機物バンク層618a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層618b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部618の一部は、画素電極613の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
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。
The
An
上記機能層617は、開口部619内において画素電極613上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層617aと、この正孔注入/輸送層617a上に形成された発光層617bとにより構成されている。なお、この発光層617bに隣接してその他の機能を有する他の機能層をさらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
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。
The
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)のいずれかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(機能液)を吐出することで形成される。第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層617bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく発光層617bを形成することができる。
The
そして、発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
The
陰極604は、発光素子部603の全面を覆う状態で形成されており、画素電極613と対になって機能層617に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極604の上部には図示しない封止部材が配置される。
The
次に、上記の表示装置600の製造工程を図15〜図23を参照して説明する。
この表示装置600は、図15に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)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。
Next, a manufacturing process of the
As shown in FIG. 15, the
まず、バンク部形成工程(S111)では、図16に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。この無機物バンク層618aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層618aの一部は画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層618aを形成したならば、図17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。
First, in the bank part forming step (S111), as shown in FIG. 16, an
When the
In this way, the
表面処理工程(S112)では、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aaおよび画素電極613の電極面613aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄等も兼ねている。
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17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。
In the surface treatment step (S112), a lyophilic process and a lyophobic process are performed. The region to be subjected to the lyophilic treatment is the first laminated portion 618aa of the
In addition, the lyophobic treatment is performed on the
By performing this surface treatment process, when forming the
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体600Aが得られる。この表示装置基体600Aは、図2に示した液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)および発光層形成工程(S114)が行われる。 Then, the display device base 600A is obtained through the above steps. The display device base 600A is placed on the set table 21 of the droplet discharge device 1 shown in FIG. 2, and the following hole injection / transport layer forming step (S113) and light emitting layer forming step (S114) are performed. .
図18に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S113)では、機能液滴吐出ヘッド17から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である各開口部619内に吐出する。その後、図19に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。
As shown in FIG. 18, in the hole injection / transport layer forming step (S113), the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is transferred from the functional liquid
次に発光層形成工程(S114)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層617aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
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。
Next, the light emitting layer forming step (S114) will be described. In this light emitting layer forming step, as described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection /
However, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection /
By performing such treatment, the surface of the hole injection /
そして次に、図20に示すように、各色のうちのいずれか(図20の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を機能液滴として画素領域(開口部619)内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層617a上に広がって開口部619内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部618の上面618t上に着弾した場合でも、この上面618tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部619内に転がり込み易くなっている。
Then, as shown in FIG. 20, the pixel composition (second liquid composition containing a light emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 20)) is used as a functional droplet. A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection /
その後、乾燥工程等を行うことにより、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図21に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
Thereafter, by performing a drying process or the like, the discharged second composition is dried, the nonpolar solvent contained in the second composition is evaporated, and as shown in FIG. 21, the hole injection /
同様に、機能液滴吐出ヘッド17を用い、図22に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617bの場合と同様の工程を順次行い、他の色(赤色(R)および緑色(G))に対応する発光層617bを形成する。なお、発光層617bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決めることも可能である。また、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Similarly, using the functional liquid
以上のようにして、画素電極613上に機能層617、即ち、正孔注入/輸送層617aおよび発光層617bが形成される。そして、対向電極形成工程(S115)に移行する。
As described above, the
対向電極形成工程(S115)では、図23に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層618bの全面に陰極604(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
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。
In the counter electrode forming step (S115), as shown in FIG. 23, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
On top of the
このようにして陰極604を形成した後、この陰極604の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置600が得られる。
After forming the
次に、図24は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置700と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置700を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
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。
Next, FIG. 24 is an exploded perspective view of an essential part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the
The
第1基板701の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極706が形成され、このアドレス電極706と第1基板701の上面とを覆うように誘電体層707が形成されている。誘電体層707上には、各アドレス電極706の間に位置し、且つ各アドレス電極706に沿うように隔壁708が立設されている。この隔壁708は、図示するようにアドレス電極706の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極706と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
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。
A region partitioned by the
放電室705内には蛍光体709が配置されている。蛍光体709は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室705Rの底部には赤色蛍光体709Rが、緑色放電室705Gの底部には緑色蛍光体709Gが、青色放電室705Bの底部には青色蛍光体709Bが各々配置されている。
A
第2基板702の図中下側の面には、上記アドレス電極706と直交する方向に複数の表示電極711が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層712、およびMgOなどからなる保護膜713が形成されている。
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。
On the lower surface of the
The
When the
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、および蛍光体709を、図2に示した液滴吐出装置1を用いて形成することができる。以下、第1基板701におけるアドレス電極706の形成工程を例示する。
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21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17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。
In the present embodiment, the
In this case, the following steps are performed with the
First, a liquid material (functional liquid) containing a conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid
補充対象となるすべてのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極706が形成される。
When the replenishment of the liquid material is completed for all the address electrode formation regions to be replenished, the
ところで、上記においてはアドレス電極706の形成を例示したが、上記表示電極711および蛍光体709についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
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17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。
By the way, although the formation of the
In the case of forming the
Further, in the case of forming the
次に、図25は、電子放出装置(FED装置あるいはSED装置ともいう:以下、単に表示装置800と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を断面として示してある。
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。
Next, FIG. 25 is a cross-sectional view of an essential part of an electron emission device (also referred to as an FED device or an SED device: hereinafter simply referred to as a display device 800). In the drawing, a part of the
The
第1基板801の上面には、カソード電極806を構成する第1素子電極806aおよび第2素子電極806bが相互に直交するように形成されている。また、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bで仕切られた部分には、ギャップ808を形成した導電性膜807が形成されている。すなわち、第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807により複数の電子放出部805が構成されている。導電性膜807は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ808は、導電性膜807を成膜した後、フォーミング等で形成される。
On the upper surface of the
第2基板802の下面には、カソード電極806に対峙するアノード電極809が形成されている。アノード電極809の下面には、格子状のバンク部811が形成され、このバンク部811で囲まれた下向きの各開口部812に、電子放出部805に対応するように蛍光体813が配置されている。蛍光体813は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、各開口部812には、赤色蛍光体813R、緑色蛍光体813Gおよび青色蛍光体813Bが、上記した所定のパターンで配置されている。
An
そして、このように構成した第1基板801と第2基板802とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置800では、導電性膜(ギャップ808)807を介して、陰極である第1素子電極806aまたは第2素子電極806bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極809に形成した蛍光体813に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
The
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極806a、第2素子電極806b、導電性膜807およびアノード電極809を、液滴吐出装置1を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体813R,813G,813Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。
Also in this case, as in the other embodiments, the
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図26(a)に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図26(b)に示すように、予め第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807を作り込む部分を残して、バンク部BBを形成(フォトリソグラフィ法)する。次に、バンク部BBにより構成された溝部分に、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bを形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜807を形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)する。そして、導電性膜807を成膜後、バンク部BBを取り除き(アッシング剥離処理)、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機EL装置の場合と同様に、第1基板801および第2基板802に対する親液化処理や、バンク部811,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
The
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る。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、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。 As other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the droplet discharge device 1 described above for manufacturing various electro-optical devices (devices), various electro-optical devices can be efficiently manufactured.
1…液滴吐出装置 3…コントローラ 15…ヘッドユニット 17…機能液滴吐出ヘッド 21…セットテーブル 26…ヘッドθ軸テーブル 53…描画認識カメラ 111…ヘッドドライバ W…基板 Wc…検査領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge device 3 ...
Claims (7)
アライメントマスク上に形成した基準マークを画像認識して、アライメント用吐出パターンデータを生成するデータ生成工程と、
前記アライメント用吐出パターンデータにより、検査用ワークの検査領域に対し、少なくとも離間した2個の前記機能液滴吐出ヘッドから複数の第1検査用機能液滴をそれぞれ着弾させる第1検査用着弾工程と、
前記各第1検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する第1着弾位置認識工程と、
前記第1着弾位置認識工程において画像認識した前記機能液滴吐出ヘッド毎の複数の前記着弾位置の画像認識データを平均化して、平均着弾位置データをそれぞれ生成する平均着弾位置生成工程と、
前記アライメント用吐出パターンデータと、前記平均着弾位置データとを比較して、前記各第1検査用機能液滴の着弾誤差を取得する第1着弾誤差取得工程と、
前記第1着弾誤差取得工程において取得した前記着弾誤差に基づいて、前記ヘッドユニットをθ軸方向に回転補正する角度補正データを生成する角度補正データ生成工程と、
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。 A head unit composed of a plurality of functional liquid droplet ejection heads mounted in a positioning state is mounted so as to be rotatable in the θ-axis direction, and functional liquid is ejected from the plurality of functional liquid droplet ejection heads to the workpiece by drawing ejection pattern data. A droplet landing position correction method for a droplet discharge apparatus that performs a drawing process,
A data generation step of recognizing the reference mark formed on the alignment mask and generating the discharge pattern data for alignment;
A first inspection landing step for landing a plurality of first inspection functional droplets from at least two functional droplet discharge heads separated from each other with respect to the inspection region of the inspection work by the alignment discharge pattern data; ,
A first landing position recognition step for recognizing an image of a landing position of each functional droplet for first inspection;
An average landing position generation step of averaging the image recognition data of the plurality of landing positions for each of the functional liquid droplet ejection heads that have been image-recognized in the first landing position recognition step, and generating average landing position data, respectively.
A first landing error acquisition step of comparing the discharge pattern data for alignment and the average landing position data to acquire a landing error of each functional droplet for first inspection;
An angle correction data generating step for generating angle correction data for correcting the rotation of the head unit in the θ-axis direction based on the landing error acquired in the first landing error acquiring step;
A droplet landing position correction method for a droplet discharge device, comprising:
前記第1着弾位置認識工程における前記各第1検査用機能液滴の画像認識と並行して、前記アライメントマスク上に形成した前記基準マークを画像認識して、前記アライメント用吐出パターンデータを生成するデータ生成工程を、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。 In the first inspection landing step, the first inspection functional droplet is ejected using the alignment mask having the inspection region as the inspection work,
In parallel with the image recognition of the first test functional droplets in the first landing position recognition step, the reference marks formed on the alignment mask are image-recognized to generate the alignment discharge pattern data. The droplet landing position correction method for a droplet discharge device according to claim 1, further comprising a data generation step.
前記ヘッドユニットは、Y軸方向に移動可能に構成されており、
取得した前記着弾誤差に前記角度補正データを加味して、前記ヘッドユニットをY軸方向に移動補正するY軸移動補正データを生成し、且つ、X軸方向における前記ヘッドユニットの相対位置を補正するように前記描画用吐出パターンデータをデータ補正するXY補正工程を、さらに備えた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。 The drawing process is performed while relatively moving the plurality of functional liquid droplet ejection heads in the X-axis direction,
The head unit is configured to be movable in the Y-axis direction,
The angle correction data is added to the obtained landing error to generate Y-axis movement correction data for correcting the movement of the head unit in the Y-axis direction, and the relative position of the head unit in the X-axis direction is corrected. said XY correction process for data correcting drawing ejection pattern data, further droplet landing position correction method of a liquid ejecting device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises as.
前記ヘッドユニットは、Y軸方向に移動可能に構成されており、
前記角度補正データに基づいて、前記ヘッドユニットを回転補正する回転補正工程と、
前記回転補正工程の後、前記アライメント用吐出パターンデータにより、前記検査領域に対し、前記機能液滴吐出ヘッドから第2検査用機能液滴を着弾させる第2検査用着弾工程と、
前記第2検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する第2着弾位置認識工程と、
前記アライメント用吐出パターンデータと、前記第2着弾位置認識工程において画像認識した前記着弾位置の画像認識データとを比較して、前記第2検査用機能液滴の着弾誤差を取得する第2着弾誤差取得工程と、
前記第2着弾誤差取得工程において取得した前記着弾誤差に基づいて、前記ヘッドユニットをY軸方向に移動補正するY軸移動補正データを生成し、且つ、X軸方向における前記ヘッドユニットの相対位置を補正するように前記描画用吐出パターンデータをデータ補正するXY補正工程と、
をさらに備えた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。 The drawing process is performed while relatively moving the plurality of functional liquid droplet ejection heads in the X-axis direction,
The head unit is configured to be movable in the Y-axis direction,
A rotation correction step of correcting the rotation of the head unit based on the angle correction data;
After the rotation correction step, a second inspection landing step for landing a second inspection functional droplet from the functional droplet discharge head on the inspection region based on the alignment discharge pattern data;
A second landing position recognition step for recognizing an image of the landing position of the second functional droplet for inspection;
A second landing error for obtaining the landing error of the functional droplet for the second inspection by comparing the ejection pattern data for alignment with the image recognition data of the landing position image-recognized in the second landing position recognition step. Acquisition process;
Based on the landing error acquired in the second landing error acquisition step, Y-axis movement correction data for correcting the movement of the head unit in the Y-axis direction is generated, and the relative position of the head unit in the X-axis direction is generated. An XY correction step of correcting the drawing discharge pattern data so as to correct;
Furthermore droplet landing position correction method of a liquid ejecting device according to claim 1 or 2, further comprising a.
前記第1検査用着弾工程における前記第1検査用機能液滴の着弾、前記第1着弾位置認識工程における前記着弾位置の画像認識、前記平均着弾位置生成工程における前記平均着弾位置データの生成、前記第1着弾誤差取得工程における前記着弾誤差の取得、および前記角度補正データ生成工程における前記角度補正データの生成を、前記ヘッドユニット単位で行う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。 A plurality of the head units are mounted so as to be individually rotatable in the θ-axis direction,
Landing of the first test functional droplet in the first test landing process, image recognition of the landing position in the first landing position recognition process, generation of the average landing position data in the average landing position generation process, The droplet according to claim 1 or 2 , wherein the acquisition of the landing error in the first landing error acquisition step and the generation of the angle correction data in the angle correction data generation step are performed in units of the head unit. Method for correcting droplet landing position of discharge device.
ワークをセットするセットテーブルと、
前記ヘッドユニットをθ軸方向に回転させるθ軸回転手段と、
所定の吐出パターンデータに基づいて、前記複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させるヘッド駆動手段と、
前記ヘッド駆動手段を制御して、描画吐出パターンデータにより、前記セットテーブルにセットした前記ワークに対し、前記複数の機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して描画処理を行わせると共に、アライメントマスク上に形成した基準マークを画像認識して生成するアライメント用吐出パターンデータにより、前記セットテーブルにセットした検査用ワークの検査領域に対し、少なくとも離間した2個の前記機能液滴吐出ヘッドから検査用機能液滴をそれぞれ着弾させる制御手段と、
前記検査用機能液滴の着弾位置を画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段により画像認識した前記機能液滴吐出ヘッド毎の複数の前記着弾位置の画像認識データを平均化して、平均着弾位置データをそれぞれ生成する平均着弾位置生成手段と、
前記アライメント用吐出パターンデータと、前記平均着弾位置データとを比較して、前記各検査用機能液滴の着弾誤差を取得する着弾誤差取得手段と、
取得された前記着弾誤差に基づいて、前記θ軸回転手段により前記ヘッドユニットをθ軸方向に回転補正するための角度補正データを生成する角度補正データ生成手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A head unit comprising a plurality of functional liquid droplet ejection heads mounted in a positioning state;
A set table for setting workpieces;
Θ axis rotating means for rotating the head unit in the θ axis direction;
Head driving means for discharging functional liquid from the plurality of functional liquid droplet discharge heads based on predetermined discharge pattern data;
The head driving means is controlled to perform drawing processing by discharging functional liquid from the plurality of functional liquid droplet discharge heads to the work set on the set table based on drawing discharge pattern data, and an alignment mask. For inspection from at least two functional liquid droplet ejection heads separated from the inspection area of the inspection work set on the set table by the alignment discharge pattern data generated by recognizing the reference mark formed on the image . Control means for landing each functional droplet;
Image recognition means for recognizing the landing position of the functional droplet for inspection;
Average landing position generation means for averaging the image recognition data of the plurality of landing positions for each of the functional liquid droplet ejection heads recognized by the image recognition means, and generating average landing position data, respectively;
A landing error acquisition unit that compares the discharge pattern data for alignment with the average landing position data to acquire a landing error of each functional droplet for inspection,
Angle correction data generating means for generating angle correction data for correcting the rotation of the head unit in the θ-axis direction by the θ-axis rotating means based on the obtained landing error;
A droplet discharge apparatus comprising:
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