WO2007123076A1 - 液滴塗布装置 - Google Patents

Abstract

　基板１０が載置される載置面１１ａを有する基台１１と、上記基台１１に対して矢印Ａ方向に移動可能に上記基台１１に取り付けられたアーム部４と、上記基台１１に対して矢印Ｂ方向に移動可能に上記アーム部４に取り付けられると共に上記載置面１１ａに載置された上記基板１０に液滴を吐出する複数の液滴吐出部６と、上記載置面１１ａに載置された上記基板１０のアライメントマーク１１０を検出する撮像部９０と、上記撮像部９０の検出結果に基づいて上記載置面１１ａに載置された上記基板１０の姿勢を調整する姿勢調整部１２とを有する。

Description

明 細 書

液滴塗布装置

技術分野

[0001] この発明は、インクジェット方式等により基板上に液滴を塗布する液滴塗布装置に 関する。

背景技術

[0002] 近年、インクジェット技術は紙媒体上に画像を形成するプリンター装置としてだけで なぐ製造装置としての用途が期待されている。例えば、特開 2003— 191462号公 報では、液晶ディスプレイ、有機 ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子放出素 子、電気泳動表示装置などの製造装置として、インクジェット方式による液滴吐出素 子を搭載した装置の構成が示されている。特開 2003— 191462号公報では、基板 上への着弾位置精度を向上させるために、装置基体を石定盤として、基板を同一方 向に搬送するステージと、ステージ進行方向と直交する方向にインクジェットヘッドを 移動させるキャリッジ機構を、それぞれ石定盤上に直結して設けている。

[0003] インクジェット方式による汎用プリンターには、通常は液滴を吐出させる素子として 1 50〜300ノズル Zインチの間隔でノズル孔が規則配列した幅 1Z2〜2インチのイン クジェットヘッド素子を各色毎に数個ずつ搭載した 1個のインクジェットヘッドユニット を用いて画像を形成する。方法としては、記録紙を紙送りローラーで送りつつ、記録 紙の搬送方向に対して直交する方向に複数回走査することで、記録紙に画像を形 成していた。

[0004] インクジェット方式を製造装置として用いる場合でも、インクジェットヘッド素子は汎 用プリンター用と同等であり、ノズル列方向のサイズは高々 1〜2インチ程度しかない のが現状である。

[0005] 一方、液晶ディスプレイ、有機 ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子放出素 子、電気泳動表示装置の製造プロセスは、大面積基板を使用して採れ数を増やすこ とで低コスト及ぶタクトの短縮を図る傾向にあり、インクジェット方式によりこれらを製造 するためには、一辺数 mにも及ぶ大面積基板に対応できる装置が必要とされてきた。 [0006] 大面積基板に対して高速で処理できるインクジェット方式を用いた製造装置として は、複数のインクジェットヘッド素子を並べて基板サイズ以上の長さにしたラインへッ ド方式がある。この方式は、高々 1〜2インチの幅のインクジェット素子を、基板サイズ に至る長さまで千鳥配列させるものであり、基板サイズが数 mとすると少なくとも 100 〜200個のヘッドを配列させる必要がある。この方式による装置は、例えばカラーフィ ルター基板のような基板全面に吐出を必要とし、さらに吐出箇所が規則的である場 合には、非常に効果的であるといえる。

[0007] しかしながら、このラインヘッド方式は、例えば、特開 2003— 66218号公報に示さ れているカラーフィルター基板の修復方法には、不適なものとなる。特開 2003— 66 218号公報は、カラーフィルター基板の製造方法の一部として、カラーフィルタ一基 板に着色不良部分があった場合に不良箇所のみにカラーフィルター材料を吐出させ るものである。このようなカラーフィルター基板に点在する不良箇所を修正する手段と してラインヘッド方式を用いると、基板全面に液滴を吐出させるのと同一の処理時間 を要する上に、殆どが吐出されない非動作ノズルとなり、ノズル詰まりを発生しやすい 。さらに全てのノズルに対してメンテナンス動作を行うことが必要で、不要な廃液が増 加する。また、吐出量を均一化させたい場合において、ラインヘッド方式では、点在 する所望箇所に対して液滴を吐出させるだけにも関わらず、合計数千個にも及ぶノ ズルに対して逐一吐出量補正を行うことが必要となり極めて非効率的であった。

[0008] また、汎用プリンターで多用されてきたインクジェットヘッドユニットを同一上で複数 往復させる方式では、インクジェットヘッドユニットの走査距離は増加する上に、安定 動作の面で走査速度にも限界があり、処理時間が短縮できない。

[0009] さらに、大面積基板上の全面に限らず、所望の箇所に液滴を効率よく吐出させたい という要望は、カラーフィルターの修復に限らず様々な製造分野で今後求められるも のである。

[0010] また、インクジェット方式を製造装置として用いる場合、基板への液滴塗布に係るタ タトタイムだけでなぐそれ以外のタクトタイムの短縮が必要である。つまり、基板の導 入や搬出の時間、導入した基板の姿勢制御時間、および、姿勢制御完了から液滴 塗布動作に入るまでの時間、のトータルの時間を短縮することが望まれる。 [0011] 一方で、姿勢制御の高精度化 (たとえば、 1 m以下の誤差以内）が望まれ、姿勢 制御時間の短縮と姿勢制御の高精度化は、トレードオフの関係があった。

[0012] 例えば、特開 2000— 329516号公報には、 2枚の基板の貼り合わせに係るァライ メントマークが開示されている。具体的に述べると、ネガとポジの 2つのァライメントマ ークの形状パターンを工夫することにより、低倍率視野で粗ァライメントを行い、高倍 率視野で精密ァライメントの手順を経ることなく、低倍率視野のみで高精度の位置合 わせを行うとしている。

[0013] また、ァライメント性能は、撮像手段である CCDカメラの分解能によって決まり、一 般に、分解能は、 CCDカメラの画素数と視野面積によって決まる。よって、所望のァ ライメント精度を満たすためには、特開 2000— 329516号公報では、視野設定を高 倍率としておく必要がある。この場合、ァライメント初期にマークが視野に入らず、マ ークを繰り返しサーチする必要が生じ、結果としてァライメント時間を要する場合があ つた o

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] そこで、この発明の課題は、上記基板の (着色不良部分等の）所定部分に効率よく 液滴を塗布できると共に、上記基板のァライメントを短時間でかつ精度よく行うことが できる液滴塗布装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0015] 上記課題を解決するため、この発明の液滴塗布装置は、

基板が載置される載置面を有する基台と、

上記載置面に対向し上記載置面を上記載置面の一方向に渡って配設されると共 に、上記載置面の他方向に上記基台に対して相対的に移動可能に上記基台に取り 付けられたアーム部と、

上記基台に対して上記一方向に移動可能に上記アーム部に取り付けられると共に 、上記基板に液滴を吐出して塗布する複数の液滴吐出部と、

低倍率モードおよび高倍率モードを有すると共に、上記載置面に載置された上記 基板のァライメントマークを検出する撮像部と、 上記撮像部の検出結果に基づ 、て、上記載置面に載置された上記基板の姿勢を 調整する姿勢調整部と

を備えることを特徴として 、る。

[0016] この発明の液滴塗布装置によれば、上記基台に対して相対的に移動可能なアーム 部と、上記基台に対して移動可能に上記アーム部に取り付けられた複数の液滴吐出 部とを有するので、上記基板の (着色不良部分等の）所定部分に上記液滴吐出部に よって液滴を塗布するときに、上記アーム部や上記液滴吐出部を移動して液滴を塗 布できて、効率よぐ上記基板の所定部分に液滴を塗布できる。

[0017] また、上記液滴吐出部の数量を必要最小限にできて、非動作の上記液滴吐出部 の数量を減らすことができる。したがって、液滴による上記液滴吐出部の目詰まりを 防止し、上記液滴吐出部のメンテナンス動作に伴う廃液の液量を減少でき、さらに、 全ての上記液滴吐出部の吐出量を均一にできる。

[0018] また、低倍率モードおよび高倍率モードを有すると共に上記載置面に載置された 上記基板のァライメントマークを検出する撮像部と、上記撮像部の検出結果に基づ いて上記載置面に載置された上記基板の姿勢を調整する姿勢調整部とを有するの で、上記基板を上記載置面に載置したとき、上記撮像部によって上記基板のァラィメ ントマークを検出しつつ、上記姿勢調整部によって上記基板の姿勢を調整する。した がって、上記基板のァライメントに掛かる時間を短縮することができる。

[0019] また、上記撮像部は低倍率モードおよび高倍率モードを有するので、上記低倍率 モードによって上記基板の姿勢を粗調したあと、低倍率モードから高倍率モードに切 り換えて、上記基板の姿勢を精度よく調整できる。したがって、上記基板のァライメン トを、効率よくかつ精度よぐ行うことができる。

[0020] また、一実施形態の液滴塗布装置では、上記撮像部は、低倍率モードの状態で、 上記姿勢調整部によって姿勢が調整される前の上記基板における上記ァライメント マークを検出する視野を有する。

[0021] この実施形態の液滴塗布装置によれば、上記撮像部は、低倍率モードの状態で、 上記姿勢調整部によって姿勢が調整される前の上記基板における上記ァライメント マークを検出する視野を有するので、上記基板の姿勢を調整する前に、上記ァラィメ ントマークを検出して、上記ァライメントマークを上記撮像部の視野内に納めるように する必要がなくて、ァライメント検出機構を別途設ける必要なぐし力も、上記基板の 姿勢を調整するまでの時間を省略できる。

[0022] また、一実施形態の液滴塗布装置では、上記撮像部は、高倍率モードのカメラュ ニットと低倍率モードのカメラユニットとを有し、上記高倍率モードのカメラユニットと上 記低倍率モードのカメラユニットとは、上記アーム部に上記他方向に並んで取り付け られている。

[0023] この実施形態の液滴塗布装置によれば、上記撮像部は、高倍率モードのカメラュ ニットと低倍率モードのカメラユニットとを有するので、上記高倍率モードのカメラュ- ットと上記低倍率モードのカメラユニットとを別体にできて、低倍率モードおよび高倍 率モードが一体型のカメラユニットに比べて、上記撮像部を安価にできる。

[0024] また、上記高倍率モードのカメラユニットと上記低倍率モードのカメラユニットとは、 上記アーム部に上記他方向に並んで取り付けられているので、上記アーム部と上記 基台とを上記他方向に相対的に移動させることで、上記低倍率のカメラユニットから 上記高倍率モードのカメラユニットに切り換えることができて、上記カメラユニットを別 途移動する機構が不要になる。

[0025] また、一実施形態の液滴塗布装置では、上記アーム部は、上記載置面に対向し上 記一方向に延在するビーム部を有し、上記複数の液滴吐出部および上記撮像部は 、上記ビーム部に取り付けられている。

[0026] この実施形態の液滴塗布装置によれば、上記複数の液滴吐出部および上記撮像 部は、上記ビーム部に取り付けられているので、上記複数の液滴吐出部と上記撮像 部との相対的な位置ずれを低減できて、上記液滴吐出部からの液滴の着弾位置の 精度が向上する。

[0027] また、一実施形態の液滴塗布装置では、上記基板が上記載置面に載置されたとき に、上記撮像部を上記載置面に対する所定位置に移動して待機させる制御部を有 する。

[0028] ここで、上記所定位置とは、例えば、上記基板のァライメントマークを検出する位置 である。 [0029] この実施形態の液滴塗布装置によれば、上記基板が上記載置面に載置されたとき に上記撮像部を上記載置面に対する所定位置に移動して待機させる制御部を有す るので、上記基板を上記載置面に載置するとすぐに、上記撮像部によって上記基板 のァライメントマークを検出できて、上記基板のァライメントに掛かる時間を短縮できる

[0030] また、一実施形態の液滴塗布装置では、上記姿勢調整部は、上記基板の一端面 の異なる 2点、および、上記基板の一端面に直交する他端面の 1点を押圧して、上記 基板の姿勢を調整する。

[0031] この実施形態の液滴塗布装置によれば、上記姿勢調整部は、上記基板の一端面 の異なる 2点、および、上記基板の一端面に直交する他端面の 1点を押圧して、上記 基板の姿勢を調整するので、上記基板を上記載置面上で直線移動および回転移動 できて、上記基板の姿勢を簡単に調整できる。また、ノ ックラッシュが発生せず、高精 度な上記基板の姿勢制御が可能となる。

発明の効果

[0032] この発明の液滴塗布装置によれば、基台に対して相対的に移動可能なアーム部と 、上記基台に対して移動可能に上記アーム部に取り付けられた複数の液滴吐出部と 、低倍率モードおよび高倍率モードを有する撮像部と、基板の姿勢を調整する姿勢 調整部とを有するので、上記基板の (着色不良部分等の)所定部分に効率よく液滴 を塗布できると共に、上記基板のァライメントを短時間でかつ精度よく行うことができる 図面の簡単な説明

[0033] [図 1A]本発明の液滴塗布装置の一実施形態を示す斜視図である。

[図 1B]液滴塗布装置の平面図である。

[図 2]図 1 Aの C C断面図である。

[図 3]基板の搬入または搬出時における液滴塗布装置の作用説明図である。

[図 4]図 1Bの E— E断面図である。

[図 5]図 1Aの Y方向からみた部分断面図である。

[図 6]図 1Aの X方向力もみた部分断面図である。 [図 7A]液滴吐出部の底面図である。

[図 7B]他の液滴吐出部の底面図である。

圆 8A]基板の処理が完了したときを示す作用説明図である。

圆 8B]基板を搬出するときを示す作用説明図である。

圆 8C]基板を搬入するときを示す作用説明図である。

圆 9A]不吐出検出機構の側面図である。

圆 9B]不吐出検出機構の底面図である。

圆 10A]基板のァライメント動作を示す作用説明図である。

圆 10B]基板のァライメント動作を示す作用説明図である。

[図 11]撮像部の拡大底面図である。

[図 12]ァライメント動作を示すフローチャートである。

圆 13A]—方の撮像部の低倍率モードのカメラユニットの視野を示す説明図である。 圆 13B]他方の撮像部の低倍率モードのカメラユニットの視野を示す説明図である。 圆 14A]—方の撮像部の高倍率モードのカメラユニットの視野を示す説明図である。 圆 14B]他方の撮像部の高倍率モードのカメラユニットの視野を示す説明図である。 圆 15A]観察力メラにより液滴着弾位置の計測を示す作用説明図である。

圆 15B]観察力メラにより液滴着弾位置の計測を示す作用説明図である。

[図 16A]基板に液滴を滴下する作業において、アーム部が最も紙面右に移動した状 態を示す作用説明図である。

[図 16B]基板に液滴を滴下する作業において、アーム部が最も紙面左に移動した状 態を示す作用説明図である。

[図 17]液滴吐出部によって基板に液滴を吐出する動作を示す作用説明図である。

[図 18A]液滴吐出部から欠損部に吐出する動作を示す作用説明図である。

圆 18B]液滴吐出部力も欠損部に吐出する動作を示す作用説明図である。

[図 18C]液滴吐出部から欠損部に吐出する動作を示す作用説明図である。

[図 18D]液滴吐出部から欠損部に吐出する動作を示す作用説明図である。

[図 19A]欠損部の画素長手方向力 アーム部の移動方向に直交する方向であるとき の、欠損部の修復を示す作用説明図である。 [図 19B]欠損部の画素長手方向力 アーム部の移動方向に直交する方向であるとき の、欠損部の修復を示す作用説明図である。

[図 19C]欠損部の画素長手方向力 アーム部の移動方向に直交する方向であるとき の、欠損部の修復を示す作用説明図である。

[図 20A]欠損部の画素長手方向が、アーム部の移動方向であるときの、欠損部の修 復を示す作用説明図である。

[図 20B]欠損部の画素長手方向力 アーム部の移動方向であるときの、欠損部の修 復を示す作用説明図である。

[図 20C]欠損部の画素長手方向が、アーム部の移動方向であるときの、欠損部の修 復を示す作用説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

[0035] 図 1Aと図 1Bは、本発明の液滴塗布装置の一実施形態である構成図を示している 。本発明の液滴吐出装置 1は、基板 10が載置される載置面 11aを有する基台 11と、 上記基台 11に対して相対的に移動可能に上記基台 11に取り付けられたアーム部 4 と、上記基台 11に対して移動可能に上記アーム部 4に取り付けられると共に上記載 置面 11aに載置された上記基板 10に液滴を吐出する複数の液滴吐出部 6と、上記 載置面 1 laに載置された上記基板 10のァライメントマーク 110を検出する撮像部 90 と、上記撮像部 90の検出結果に基づいて上記載置面 11aに載置された上記基板 1 0の姿勢を調整する姿勢調整部 12とを有する。

[0036] 上記基板 10は、例えば、液晶ディスプレイ等に用いられるカラーフィルター基板で ある。上記基板 10には、着色不良等の欠損部 113がある。上記基板 10の端面近傍 には、二つの上記ァライメントマーク 110が形成されている。なお、上記ァライメントマ ーク 110は、少なくとも二つあればよい。

[0037] 上記基台 11は、基体 2と、この基体 2上に搭載されて上記基板 10の搬入及び搬送 時に移動する載置台 3とを有する。つまり、上記載置台 3の上面は、上記載置面 11a を含む。

[0038] 上記アーム部 4は、上記載置面 11aに対向し上記載置面 11aを上記載置面 11aの 一方向に渡って配設され、上記載置面 11aの他方向に往復移動可能である。上記 一方向と上記他方向とは、互いに直交する。上記一方向とは、矢印 B方向をいい、上 記他方向とは、矢印 A方向をいう。

[0039] つまり、上記アーム部 4は、いわゆる、ガントリーであり、門型に形成され、上記載置 台 3を横断している。上記アーム部 4は、上記基体 2に設けられたアーム部移動機構 5によって、矢印 A方向に往復移動できる。

[0040] 具体的に述べると、上記基体 2には、上記載置台 3の矢印 B方向の両側のそれぞ れに、矢印 A方向に延びているアーム部移動機構 5が設けられている。上記アーム 部 4は、各上記アーム部移動機構 5に取り付けられた浮上移動機構 43と、二つの上 記浮上移動機構 43, 43に掛け渡された第 1のビーム部 41および第 2のビーム部 42 とを有する。上記第 1のビーム部 41および上記第 2のビーム部 42は、上記載置面 11 aに対向し矢印 B方向に延在し、互いに間隔をあけて配置されている。

[0041] 上記液滴吐出部 6は、矢印 B方向に往復移動可能であり、上記基板 10の上記欠損 部 113等の所定部分に液滴を吐出して塗布する。

[0042] つまり、上記第 1のビーム部 41における上記第 2のビーム部 42に対向する面とは反 対側の一面 (外面）、および、上記第 2のビーム部 42における上記第 1のビーム部 41 に対向する面とは反対側の一面 (外面）には、上記液滴吐出部 6を上記アーム部 4の 移動方向（矢印 A方向）とは異なる方向（矢印 B方向）に移動させるスライド機構 7が 搭載されており、このスライド機構 7上に搭載された上記液滴吐出部 6は、上記スライ ド機構 7上の移動可能領域の範囲内で、矢印 B方向に移動できる。

[0043] 上記第 1のビーム部 41の上記一面には、四個の上記液滴吐出部 6が搭載され、上 記第 2のビーム部 42の上記一面には、五個の上記液滴吐出部 6が搭載され、九個の 上記液滴吐出部 6は、それぞれ個別に、上記スライド機構 7に取り付けられている。そ して、上記全ての液滴吐出部 6は、それぞれの上記スライド機構 7上を、装置からの 制御指令に基づ 、て、個別に独立して矢印 B方向に移動する。

[0044] また、上記液滴吐出部 6には、上記載置面 11aに対して略平行でかつ最も近接し た面に、液滴を吐出するための孔が形成されたヘッド吐出面を有し、装置からの制 御指令に基づいて、上記ヘッド吐出面より液滴を上記載置面 11a上の上記基板 10 に滴下する。

[0045] 上記撮像部 90は、低倍率モードおよび高倍率モードを有する。上記撮像部 90は、 上記第 1のビーム部 41における上記第 2のビーム部 42に対向する面に、上記第 1の ビーム部 41の矢印 B方向の両端部のそれぞれに、取り付けられている。つまり、上記 撮像部 90は、上記第 1のビーム部 41と上記第 2のビーム部 42との間のデッドスぺー スに位置している。

[0046] 上記姿勢調整部 12は、上記基板 10の一端面の異なる 2点、および、上記基板 10 の一端面に直交する他端面の 1点を押圧して、上記基板の姿勢を調整する。つまり、 上記姿勢調整部 12は、上記基板 10の一端面を押圧するピン 12aと、上記基板 10の 他端面を押圧する（図示しない)ピンとを有する。

[0047] また、上記アーム部 4には、上記アーム部 4の移動を制御する制御部 13が接続され ている。上記制御部 13は、上記基板 10が上記載置面 11aに載置されたときに、上記 アーム部 4を移動することで、上記撮像部 90を上記載置面 11aに対する所定位置に 移動して待機させる。ここで、上記所定位置とは、例えば、上記基板 10のァライメント マーク 110を検出する位置である。

[0048] 上記基体 2上には、上記載置台 3に隣接して、メンテナンス機構 8が設けられている 。上記メンテナンス機構 8は、上記液滴吐出部 6に対して、非使用時に吐出面をキヤ ップする機構、不良吐出口を検出する機構、および、不良吐出口を回復する機構な どを有する。そして、メンテナンス時は、上記アーム部移動機構 5により上記アーム部 4を上記メンテナンス機構 8直上に移動して、上記メンテナンス機構 8により上記液滴 吐出部 6に対して各種メンテナンス動作を行う。

[0049] 図 2に示すように、上記基体 2は、中央に位置するメインステージ 20と、このメインス テージ 20の矢印 A方向の両側に位置する第 1のサブステージ 21および第 2のサブス テージ 22とを有する。なお、図 2では、上記基板 10を省略して描いている。

[0050] 上記第 1のサブステージ 21は、上記メンテナンス機構 8を有する。上記メインステー ジ 20、上記第 1のサブステージ 21および上記第 2のサブステージ 22は、機械的に連 結している。

[0051] 上記メインステージ 20は、御影石製の高精度のステージであり、上記液滴吐出部 6 力も上記載置台 3上の上記基板 10に向けて液滴が吐出される間は、上記載置台 3を 正確に固定する。

[0052] 上記第 1のサブステージ 21は、上記メンテナンス機構 8を搭載し、上記メインステー ジ 20に比べ精度良く製造する必要はない。

[0053] 上記第 2のサブステージ 22は、上記載置台 3上に上記基板 10を搬入するとき、ま たは、上記載置台 3上から上記基板 10を搬出するときに、上記載置台 3を上記装置 1端部に移動させる際に使用するステージである。

[0054] 上記各ステージ 20, 21, 22には、メイン移動機構 50、第 1のサブ移動機構 51およ び第 2のサブ移動機構 52が搭載されており、上記移動機構 50, 51, 52の間を跨い で上記アーム部 4が自由に移動できるように、上記移動機構 50, 51, 52の間に繋ぎ 目を有しつつ連結している。

[0055] 図 1Aと図 1Bに示すように、上記アーム部 4は、上記アーム部移動機構 5との間で 常時エアー浮上している。つまり、上記アーム部移動機構 5上に設けられた磁石式リ ユアスケール 53と上記アーム部 4の上記浮上移動機構 43との間のリニアモータ制御 により、上記アーム部 4の移動を可能としている。なお、上記アーム部 4は、上記制御 部 13によって、矢印 A方向の任意の位置に移動される。

[0056] そして、上記アーム部移動機構 5および上記磁石式リニアスケール 53は、上記 3つ のステージ 20, 21, 22を跨って自由に移動できるよう連続的に構成されている。な お、上記基体 2の下部には、図示しない一般的な除振機構が設けられている。

[0057] 上記載置台 3の上面には、図示しない微小な孔が複数形成されている。この孔の 全てが、図示しない吸引機構に連結し、この吸引機構による吸引制御によって、上記 載置台 3上に上記基板 10を吸着固定する一方、上記吸引機構の解除制御によって 、上記載置台 3上力も上記基板 10を開放する。また、上記載置台 3の上面は、平坦 性が良い石定盤カもなり、液滴吐出部 6の吐出面と平行である。

[0058] 上記載置台 3は、上記基体 2上に設けられた図示しないスライドレール上をリニアモ ータ制御により矢印 A方向に移動できて、上記基板 10の搬入または搬出時に、図 3 に示すように、上記メンテナンス機構 8と反対方向の端部に移動する。なお、上記ァ ーム部 4は、上記基板 10の搬入または搬出時に、上記メンテナンス機構 8直上に移 動する。

[0059] 図 IBと図 4に示すように、上記第 1のビーム部 41の上記第 2のビーム部 42と反対 側の上記一面 (外面）には、四組の上記液滴吐出部 6および上記スライド機構 7が取 り付けられている。上記第 1のビーム部 41の上記第 2のビーム部 42に対向する面（内 面）には、二つの上記撮像部 90が取り付けられている。

[0060] 上記第 2のビーム部 42の上記第 1のビーム部 41と反対側の上記一面 (外面）には、 五組の上記液滴吐出部 6および上記スライド機構 7が取り付けられて 、る。上記第 2 のビーム部 42の上記第 1のビーム部 41に対向する面（内面）には、上記載置台 3の B方向の幅と略等しいスライド機構 92が取り付けられている。このスライド機構 92に、 観察力メラ 91が移動可能に取り付けられ、この観察力メラ 91は、矢印 B方向に移動 可能である。

[0061] 上記全てのスライド機構 7は、上記載置台 3の上面からみて、矢印 B方向に千鳥状 に配列している。また、矢印 A方向に互いに隣接する上記 2つのスライド機構 7, 7に おいて、上記 2つのスライド機構 7, 7のそれぞれのスライド可能領域は、矢印 B方向 に対して、一部重複している。なお、重複する移動可能領域は、その領域が大きいほ どよぐ三分の一以上重複していることが望ましい。

[0062] 図 5に示すように、上記液滴吐出部 6は、上記アーム部 4上に設置された上記スライ ド機構 7に搭載され、矢印 B方向にそれぞれ独立して移動可能である。

[0063] 上記液滴吐出部 6は、箱体 66と、この箱体 66に収納された吐出素子 61、駆動制 御回路 62、電気接続ケーブル 63、インクタンク 64およびインク配管 65とを有し、上 記箱体 66は、上記スライド機構 7上を移動する。

[0064] 上記吐出素子 61の上記載置台 3の上面との平行面には、ノズルプレート 69が接着 され、このノズルプレート 69には、複数のノズル孔 67が形成されている。なお、このノ ズル孔 67の直径は、 10 μ m〜30 μ mである。

[0065] 上記吐出素子 61は、一般的なものであり、例えば、圧電体基板に複数のインク室と しての溝を形成した後、隔壁側面の一部に電極を形成して、この隔壁の両側面の間 に電界を印加することで、この隔壁自体をせん断変形させて、吐出エネルギーを発 生させる。 [0066] 上記駆動制御回路 62は、図示しないケーブルにより、図示しない駆動制御システ ムに接続されて、吐出制御が行われる。

[0067] 上記載置台 3上に上記基板 10を搭載した場合、上記ノズルプレート 69の最下面で ある液滴吐出面と基板 10の上面との間は、 0. 5mm〜： Lmmになるように予め調整さ れている。

[0068] 図 6に示すように、上記第 2のビーム部 42に取り付けられている上記液滴吐出部 6 用の上記スライド機構 7は、上下に配置された二列の LMガイド 70, 70 (株式会社 T HK製）と、この二列の LMガイド 70, 70の間に配置されたリニアガイド 71とを有する

[0069] 上記 LMガイド 70の一部は、上記液滴吐出部 6に取り付けられ、上記 LMガイド 70 の他部は、上記第 2のビーム部 42に取り付けられ、上記 LMガイド 70の一部と上記 L Mガイド 70の他部とは、互いに、スライド自在である。

[0070] 上記リニアガイド 71は、上記第 2のビーム部 42に取り付けられ、上記リニアガイド 71 に対向するように上記液滴吐出部 6に取り付けられているリニア駆動機構 68を駆動 制御することで、図 6の紙面手前または奥方向（図 1Aの矢印 B方向）の所定の位置 に、上記液滴吐出部 6を移動させることができる。

[0071] 上記リニアガイド 71は、小型の N極および S極の永久磁石を、交互に、規則的に配 列させたものである。上記リニア駆動機構 68は、交流制御で N極および S極を自在 に発生できるものであり、上記リニアガイド 71と上記リニア駆動機構 68との磁石力に より、上記スライド機構 7上の上記液滴吐出部 6の位置制御を可能として 、る。

[0072] 上記 LMガイド 70の有効移動ストロークは 250mmであり、この有効ストローク以上 の範囲で、上記リニアガイド 71は、設置されている。なお、上記第 1のビーム部 41に 取り付けられている上記スライド機構 7も同様の構成であるため説明を省略する。

[0073] 図 6に示すように、上記第 2のビーム部 42に取り付けられている上記観察力メラ 91 用の上記スライド機構 92は、上記スライド機構 7と同様の構成であり、上下に配置さ れた二列の LMガイド 93, 93 (株式会社 THK製）と、この二列の LMガイド 93, 93の 間に設置されたリニアガイド 94とを有する。

[0074] 上記 LMガイド 93の一部は、上記観察力メラ 91に取り付けられ、上記 LMガイド 93 の他部は、上記第 2のビーム部 42に取り付けられ、上記 LMガイド 93の一部と上記 L Mガイド 93の他部とは、互いに、スライド自在である。

[0075] 上記リニアガイド 94は、上記第 2のビーム部 42に取り付けられ、上記リニアガイド 71 に対向するように上記観察力メラ 91に取り付けられて 、るリニア駆動機構 95を駆動 制御することで、図 6の紙面手前または奥方向（図 1Aの矢印 B方向）の所定の位置 に、上記観察力メラ 91を移動させることができる。なお、上記リニアガイド 94および上 記リニア駆動機構 95は、上記リニアガイド 71および上記リニア駆動機構 68と同じ構 成であるので、説明を省略する。なお、上記 LMガイド 93の有効移動ストロークは 25 OOmmであり、この有効ストローク以上の範囲で、上記リニアガイド 94は、設置されて いる。

[0076] 上記観察力メラ 91は、上記アーム部移動機構 5に設けられた矢印 A方向の情報取 得機能と、上記スライド機構 92に設けられた矢印 B方向の情報取得機能とにより、上 記ァライメントマーク 110に対する上記基板 10のアドレス情報を出力することができる

[0077] 上記観察力メラ 91は、主に、上記液滴吐出部 6が上記基板 10上に着弾した着弾画 像を観察し、それぞれの上記液滴吐出部 6の吐出状態、または、ァライメントマーク基 準の着弾位置のアドレスを出力することができる。

[0078] 上記観察力メラ 91で得た着弾位置座標を用いて、それぞれの上記液滴吐出部 6に ついて、矢印 A方向に対して吐出タイミングの補正を行う一方、矢印 B方向に対して 上記スライド機構 7の移動量の補正を行うことによって、上記基板 10上の所望の位置 に液滴を着弾させることができる。

[0079] 図 7Aの底面図に示すように、上記液滴吐出部 6は、 1種類の液体を吐出する上記 吐出素子 61を有する。上記液滴吐出部 6の底面の上記ノズル孔 67は、一列に配列 し、矢印 B方向に対して直角力も数度傾いている。上記ノズル孔 67は、全て同一の 液滴材料を吐出する。

[0080] なお、上記液滴吐出部としては、図 7Bに示すように、 3種類の液体を吐出する吐出 素子 61A, 61B, 61Cを有する液滴吐出部 6Aを用いてもよい。つまり、この液滴吐 出部 6Aは、第一の液滴材料を吐出する上記吐出素子 61 Aと、第二の液滴材料を吐 出する上記吐出素子 6 IBと、第三の液滴材料を吐出する上記吐出素子 61Cとを有 する。

[0081] 上記吐出素子 61 A, 61B, 61Cのそれぞれのノズル孔 67A, 67B, 67Cは、矢印 B方向に対して直角力 数度傾いており、上記ノズル孔 67A, 67B, 67Cのそれぞれ の矢印 B方向への投影領域は、ほぼ一致するように構成されて 、る。

[0082] なお、上記ノズル孔 67A, 67B, 67Cのそれぞれは、上記液滴吐出部 6内で矢印 B 方向に微小に移動可能であってもよ 、。

[0083] 次に、上記構成の液滴塗布装置の動作を説明する。

[0084] 図 8A、図 8Bおよび図 8Cを用いて、上記基板 10の搬出および搬入の動作を説明 する。図 8Aに示すように、上記基板 10の処理が完了し、上記基板 10の処理後は、 図 8Bに示すように、上記載置台 3を、紙面左側にスライドすると共に、上記アーム部 4 を、上記メンテナンス機構 8の直上に移動する。そして、処理済の上記基板 10の吸 着を開放した後に、図示しない搬送ロボットに上記基板 10を受け渡たす。その後、上 記搬送ロボットは、次の上記基板 10を上記載置台 3に載せる。

[0085] そして、上記載置台 3に載せられた上記基板 10は、図 8Cに示すように、即座に上 記載置台 3にエアー吸着され、上記載置台 3および上記アーム部 4は、図 8Aに示す ように、元の位置に戻る。

[0086] 上記載置台 3から上記基板 10が搬出され、次の基板 10が搬入されて、上記載置 台 3が元の位置に戻る間に、並行して、上記液滴吐出部 6に対する通常のメンテナン ス動作が行われる。

[0087] 上記メンテナンス動作では、上記アーム部 4を上記メンテナンス機構 8上に移動し、 その後、メンテナンス作業を行う。

[0088] 具体的に述べると、上記液滴吐出部 6の上記ノズルプレート 69の下面は、図 8Bに 示すように、ゴム製のキャップ部材 81によりキャップされる。そして、上記キャップ部材 81の底部にある通気口より負圧吸引して、上記ノズルプレート 69の上記ノズル孔 67 力も液を強制排出することにより、上記ノズル孔 67のダスト等を除去する。

[0089] その後、上記ノズルプレート 69の下面を図示しないワイプブレードでワイプする。そ して、図示しない不吐出検出機構により、上記ノズル孔 67からの吐出状態をチェック する。なお、これら一連のメンテナンス動作の順序は、異なっていてもよい。

[0090] 新たな上記基板 10が搭載された上記載置台 3と、上記液滴吐出部 6のメンテナンス 動作が完了した上記アーム部 4は、ほぼ同時に図 8Cの矢印方向に移動し、図 8Aの 位置に戻る。

[0091] 次に、上記液滴塗布装置 1のメンテナンス動作を説明する。上記基板 10の搬出お よび搬入を実行する間、または、上記基板 10への液滴吐出動作を長期間実施しな いときは、上記液滴吐出部 6に対してメンテナンス動作を実行する。このメンテナンス 動作は、不吐出検出、キャップ、キャップ内吸引パージおよびワイビングを行う。

[0092] 先の上記基板 10の処理後に、直ちに、次の上記基板 10の処理を行う場合、先の 上記基板 10の搬出動作の命令が与えられるのと同時に、上記液滴吐出部 6を搭載 した上記アーム部 4に、上記メンテナンス機構 8直上への移動命令が与えられる。

[0093] 上記メンテナンス機構 8は、上記液滴吐出部 6の吐出不良を検出する不吐出検出 機構を有する。この不吐出検出機構は、上記液滴吐出部 6毎に設置されている。

[0094] 上記不吐出検出機構 85は、図 9Aと図 9Bに示すように、レーザー発光素子 84およ びレーザー受光素子 83を有する。なお、上記液滴吐出部として、図 7Bに示す液滴 吐出部 6Aを用いる。

[0095] 上記レーザー発光素子 84と、図示しないレーザー発光回路とは、不吐出検出の指 令を受けると、レーザー光 82を上記レーザー受光素子 83に向けて連続的に照射す る。上記レーザー受光素子 83に接続された受光量計測手段は、通常の受光量を記 憶する。

[0096] 上記レーザー光 82の照射方向は、上記基板 10の上面に略平行で、かつ、上記液 滴吐出部 6Aの吐出面（上記ノズルプレート 69の下面）に略平行である。

[0097] 上記レーザー光 82の直径は、 1mmであり、一つの上記液滴吐出部 6Aの全てのノ ズル孔 67A, 67B, 67Cから吐出される液滴は、上記レーザー光 82の光軸内を通過 する。

[0098] 上記レーザー発光素子 84および上記レーザー受光素子 83は、微動機構を有して おり、この微動機構は、万一上記レーザー光 82の光軸内を液滴が通過しない場合、 上記レーザー発光素子 84および上記レーザー受光素子 83の位置を調整する。 [0099] 上記不吐出検出機構 85の動作を説明する。

[0100] 初めに、第一番目の上記吐出素子 61Aから、液滴を、一定時間吐出させて、受光 量計測手段からの光量を読み取り、通常の受光量と比較して、遮光量を計測して、こ の値が予め設定した設定値の範囲内にある力否かを判断する。そして、この値が設 定値の範囲内にある場合は、正常吐出とみなし、この値が設定値の範囲内にない場 合は、吐出不良とみなす。

[0101] 次に、 2番目の上記吐出素子 61Bおよび 3番目の上記吐出素子 61Cに関して、順 次、同様の吐出制御および遮光量計測を行って、上記液滴吐出部 6Aの全てのノズ ル孔 67A, 67B, 67Cについて、吐出不良の有無を確認する。

[0102] 吐出不良がない場合、上記液滴吐出部 6Aをキャップ位置に移動させて、上記基 板 10の搬入動作が完了する直前まで、キヤッビングを行う。

[0103] 吐出不良がある場合、一般的に知られている回復動作、例えば、上記液滴吐出部 6Aをキャップ位置に移動し、キヤッビングし、キャップを負圧に引いてノズル孔から強 制排出し、キャップを解除し、ワイビングを行い、再度、不吐出検出を行う。そして、不 吐出検出と回復動作を、吐出不良がなくなるまで、数回を限度に実行する。吐出不 良が回復しない場合は、その旨を装置に出力する。

[0104] なお、先の上記基板 10を処理する直前の最後の不吐出検出結果と、先の上記基 板 10を搬出中に行う最初の不吐検出結果とを比較して、吐出状態に変化が認めら れる場合、先の上記基板 10の処理が不適として廃棄するか、修復工程に回すことが できる。

[0105] 次に、上記基板 10のァライメント動作を説明する。

[0106] 上記アーム部 4に固定されている二つの上記撮像部 90, 90を、図 10Aの位置から 上記アーム部 4と一体的に、図 10Bの位置に移動して、上記撮像部 90の画像情報を 元に、図 1Bに示す上記姿勢調整部 12によって、図 10Bの矢印方向に上記基板 10 の姿勢を補正する。

[0107] 上記基板 10には、予め高精度の上記二つのァライメントマーク 110, 110が設けら れており、上記基板 10の液滴塗布位置は、上記ァライメントマーク 110を基準として 、予め決定されている。 [0108] 上記ァライメントマーク 110は、同心円状のマークであり、上記二つのァライメントマ ーク 110, 110のピッチずれは、 2 /z m以内である。上記二つのァライメントマーク 11 0, 110のピッチと同ピッチで、上記二つの撮像部 90, 90は、上記アーム部 4上に設 置されている。

[0109] また、上記撮像部 90の基準位置と上記液滴吐出部 6の着弾位置とは、上記観察力 メラ 91による補正動作により予め補正されて 、る。

[0110] よって、上記撮像部 90の基準位置に、上記基板 10の上記ァライメントマーク 110を 一致させることにより、液滴の着弾位置と液滴を塗布すべき位置とを、一致させること ができる。

[0111] 図 11に示すように、上記撮像部 90は、高倍率モードのカメラユニット 98と低倍率モ ードのカメラユニット 97とを有する。上記高倍率モードのカメラユニット 98と上記低倍 率モードのカメラユニット 97とは、上記アーム部 4に矢印 A方向に並んで取り付けられ ている。つまり、上記第 1のビーム部 41に、順に、上記低倍率モードのカメラユニット 9 7および上記高倍率モードのカメラユニット 98が並んで取り付けられる。

[0112] 上記低倍率モードのカメラユニット 97のァライメント基準位置と、上記高倍率モード のカメラユニット 98のァライメント基準位置とは、上記アーム部 4を適切に移動させる ことで一致するように、予め位置補正されている。

[0113] 上記低倍率モードのカメラユニット 97は、フォーカス倍率 0. 5倍のカメラ機構を有し 、 200万画素（1400 * 1400ピクセル）の CCDカメラにより上記基板 10上を撮像する ことができ、撮像視野域は概ね 10mm四方、画像分解能は約 13 mである。

[0114] 上記高倍率モードのカメラユニット 98は、フォーカス倍率 10倍のカメラ機構を有し、 140万画素（1400 * 1000ピクセル）の CCDカメラにより上記基板 10上を撮像するこ とができ、撮像視野域は概ね 0. 5mm四方、画像分解能は、約 0. 7 mである。

[0115] 上記低倍率モードのカメラユニット 97および上記高倍率モードのカメラユニット 98 は、それぞれ図示しな！ヽ画像処理手段に接続されて！ヽる。

[0116] この画像処理手段では、上記カメラユニット 97, 98で撮像したァライメントマーク画 像から二値ィ匕処理を経て、マークの重心位置を割り出し、現在のァライメントマーク中 心位置とする。 [0117] 上記基板 10上の二つのァライメントマーク 110, 110を二つのカメラユニット 97, 98 で撮像し、ァライメントマーク中心位置を割り出すことにより、上記基板 10の回転移動 および直線移動のァライメント量を決定することができる。

[0118] 図 12は、ァライメント動作について、上記載置台 3、上記撮像部 90および上記ァー ム部 4の動きを併記したフローチャートである。

[0119] ァライメント開始の指令がだされると (Sl)、図示しない搬送ロボットが上記基板 10 を上記載置台 3上に載せ (S11)、上記載置台 3はァライメント定位置まで移動する（S

12)。

[0120] このとき、上記アーム部 4は、ァライメント位置に移動し (S31)、上記低倍率モード のカメラユニット 97を、上記基板 10のァライメントマーク 110を検出する位置であるァ ライメント標準位置に移動する（S32)。

[0121] ここで、上記載置台 3および上記アーム部 4の移動が完了したときの、上記低倍率 モードのカメラユニット 97の視野を、図 13Aと図 13Bに示す。図 13Aでは、一方の上 記撮像部 90の上記低倍率モードのカメラユニット 97の視野を示し、図 13Bでは、他 方の上記撮像部 90の上記低倍率モードのカメラユニット 97の視野を示す。

[0122] 上記ァライメントマーク 110は、同心円状であり、外側のリングは、粗ァライメント用で あり、この外側のリングの外径は、 1mmである一方、内側の黒丸は、精ァライメント用 であり、この黒丸の直径は、 0. 2mmである。

[0123] 搬送ロボットが上記載置台 3上に上記基板 10を搭載する精度は、理想位置に対し て ± 3mmであり、視野域 10mm角の上記低倍率モードのカメラユニット 97をァライメ ント標準位置にもってきたときには、上記ァライメントマーク 110は、図 13Aと図 13B に示すように、必ず視野内に収まる。

[0124] つまり、上記低倍率モードのカメラユニット 97は、搬送ロボットの基板搭載精度以上 の視野を有しており、基板搭載後にァライメント動作を行うことなぐ即座にァライメント 動作を行うことができる。また、周囲をサーチするシーケンスや機構を、別途、設けな くてちょい。

[0125] 要するに、上記撮像部 90は、低倍率モードの状態で、上記姿勢調整部 12によって 姿勢が調整される前の上記基板 10における上記ァライメントマーク 110を検出する 視野を有するので、上記基板 10の姿勢を調整する前に、上記ァライメントマーク 110 を検出して、上記ァライメントマーク 110を上記撮像部 90の視野内に納めるようにす る必要がなくて、ァライメント検出機構を別途設ける必要なぐし力も、上記基板 10の 姿勢を調整するまでの時間を省略できる。

[0126] その後、図 12に示すように、上記二つの低倍率モードのカメラユニット 97, 97でそ れぞれ上記ァライメントマーク 110, 110を撮像し (S21)、外側のリングの重心位置を 読み取って、 2つのマークの基準位置からのずれ方向およびずれ量から、上記基板 10を移動させるべき数値であるライメント量を算出する（S22)。

[0127] また、上記ァライメントマーク 110の撮像が完了した時点（S21)で、上記アーム部 4 が移動して、上記高倍率モードのカメラユニット 98を、上記基板 10のァライメントマ一 ク 110を検出する位置であるァライメント標準位置に移動する（S33)。

[0128] また、ァライメント量が決定すると（S22)、この情報を元に上記姿勢調整部 12によ つて上記基板 10の粗ァライメントを実行する（S 13)。

[0129] ここで、粗ァライメントとは、図 13Aと図 13Bに示すように、上記ァライメントマーク 11 0を、点線の十字線で示されて!/ヽるァライメント基準位置に移動させることを！、う。

[0130] その後、粗ァライメント、および、上記高倍率モードのカメラユニット 98の移動が完 了すると、上記高倍率モードのカメラユニット 98の視野では、図 14Aと図 14Bに示す ように、上記ァライメントマーク 110の微小なずれがある。図 14Aでは、一方の上記撮 像部 90の上記高倍率モードのカメラユニット 98の視野を示し、図 14Bでは、他方の 上記撮像部 90の上記高倍率モードのカメラユニット 98の視野を示す。

[0131] これは、上記低倍率モードのカメラユニット 97の視野では、画像分解能は 13 mで あり画像検出のずれも含めると数十 mの誤差を生じる恐れがあるために、粗ァライ メントを実行しても厳密なずれは解消できないためである。

[0132] その後、図 12に示すように、上記高倍率モードのカメラユニット 98で、上記ァラィメ ントマーク 110の内側の黒丸を撮像し (S23)、内側の黒丸の重心位置を読み取って 、 2つのマークの基準位置からのずれ方向およびずれ量から、上記基板 10を移動さ せるべき数値であるライメント量を算出し (S24)、このァライメント量を元に上記姿勢 調整部 12によって上記基板 10の精ァライメントを実行する（S 14)。 [0133] ここで、精ァライメントとは、図 14Aと図 14Bに示すように、上記ァライメントマーク 11

0を、点線の十字線で示されて!/ヽるァライメント基準位置に移動させることを！、う。

[0134] この精ァライメントでは、画像分解能 0. 6 mであるために、少なくとも 2 m以下の ァライメント精度を実現することができる。

[0135] その後、必須ではないが、再度、上記高倍率モードのカメラユニット 98で、上記ァラ ィメントマーク 110の内側の黒丸を撮像し (S25)、ずれがな 、かの精度を確認して（

S26)、ァライメントを完了する（S2)。

[0136] 次に、図 15Aと図 15Bを用いて、上記観察力メラ 91による液滴着弾位置の計測を 説明する。

[0137] 上記観察力メラ 91は、上記液滴吐出部 6の上記吐出素子 61を交換して着弾位置 補正を行うための情報を取得する場合や、使用中の着弾位置を再確認する際に用 いる。上記観察力メラ 91は、上記アーム部移動機構 5および上記スライド機構 92によ つて、装置上面の任意の位置を撮像すると共にその位置の割り出しを行う。

[0138] 上記観察力メラ 91の撮像位置は、上記アーム部移動機構 5および上記スライド機 構 92に内在されたスケールによって、出力される。

[0139] 液滴着弾位置を観察する場合、図 15Aに示すように、上記基板として、通常の基 板 10と同様の所定のァライメントマーク 110Aが付与されたダミー基板 10Aを装置に 搬入し、通常通りの基板姿勢制御を行う。上記観察力メラ 91は、上記ダミー基板 10A 上の二つのァライメントマーク 110A, 110Aをそれぞれ撮像し、その位置情報を取 得する。

[0140] そして、上記アーム部 4は、上記ダミー基板 10Aの任意の位置まで移動する。それ ぞれの上記液滴吐出部 6のノズル孔から上記ダミー基板 10Aに向けて液滴を吐出す る。なお、このとき、全てのノズル孔力 液滴を吐出しても良い。

[0141] また、それぞれの上記液滴吐出部 6において、上記アーム部移動機構 5および上 記スライド機構 92に内在されたスケールによって、仮想の着弾位置 (理想的な着弾 位置)をそれぞれ認識する。

[0142] その後、図 15Bに示すように、上記観察力メラ 91は、上記アーム部移動機構 5およ び上記スライド機構 92により移動しながら、液滴着弾位置 111を順次撮像して、上記 ァライメントマーク 110Aからの実際の着弾位置を割り出す。

[0143] そして、仮想の着弾位置と実際の着弾位置の差分をそれぞれの液滴吐出部 6の補 正データとして保管する。このずれは、矢印 A方向および矢印 B方向に分解される。

[0144] 矢印 A方向のずれに対しては、上記アーム部 4が矢印 A方向に移動しながら、上記 液滴吐出部 6の液滴吐出を行うため、上記液滴吐出部 6の吐出タイミングを調整する ことで補正することができる。矢印 B方向のずれに対しては、上記スライド機構 7の移 動量をオフセット補正する。この作業は、ノズル毎の不吐出の検出や着弾よれの検出 をすることも可會である。

[0145] 次に、図 16Aと図 16Bを用いて、姿勢制御が完了した上記基板 10に対して、ァライ メントマーク基準の所望位置に液滴を滴下する方法を説明する。図 16Aは、上記基 板 10に液滴を滴下する作業において、上記アーム部 4が最も紙面右に移動した状 態を示す一方、図 16Bは、上記基板 10に液滴を滴下する作業において、上記ァー ム部 4が最も紙面左に移動した状態を示し、上記アーム部 4は、矢印 A方向の長さ L の範囲を 1〜複数回往復する。

[0146] 上記アーム部 4に搭載されている上記複数の液滴吐出部 6は、矢印 B方向にそれ ぞれ独立して移動可能である。上記アーム部 4は、上記基板 10上を、矢印 A方向に 往復移動する。

[0147] それぞれの上記液滴吐出部 6は、液滴吐出動作を実行する前に、所望位置である 矢印 B方向のアドレスに移動して停止する。そして、上記アーム部 4が矢印 A方向に 往復移動する過程で、所望位置である矢印 A方向および矢印 B方向のアドレスがー 致した時点で、液滴を吐出する。この動作は、複数の液滴吐出部 6について、それぞ れ独立して制御される。

[0148] 次に、図 17を用いて、上記液滴吐出部 6によって上記基板 10に液滴を吐出する動 作を説明する。

[0149] 上記アーム部 4には、矢印 B方向に独立して移動可能な上記液滴吐出部 6が 9個 搭載されており、それぞれの液滴吐出部 6には、上記基板 10上の受け持ち領域が設 定されている。

[0150] 上記基板 10には、複数の欠損部 113が点在しており、それぞれの液滴吐出部 6に は、矢印 B方向に帯状の受け持ち領域がある。第 1の液滴吐出部 6Aは、図のハッチ ング領域 114を受け持つ。第 2の液滴吐出部 6Bは、領域 115を受け持つ。それぞれ の液滴吐出部 6は、受け持ち領域にある上記欠損部 113に対して液滴吐出動作を 行う。

[0151] 上記アーム部 4を、矢印 A方向に繰り返し往復移動させる過程で、それぞれの液滴 吐出部 6は、それぞれ受け持つ上記欠損部 113の直上に移動すベぐ矢印 B方向に 個別に移動し、矢印 B方向のアドレスが一致した場所で停止して、上記アーム部 4の 移動に伴って、矢印 A方向のアドレスが一致するまで待機する。そして、上記基板 10 上の所望位置が直下に来るタイミングで、上記液滴吐出部 6を駆動して液滴を吐出 口から上記基板 10上の所望位置に吐出させる。

[0152] 次に、図 18A〜図 18Dを用いて、上記液滴吐出部 6が、上記アーム部 4の往復移 動の過程で、複数の長方形状凹部の上記欠損部 113に液滴を吐出させる工程を説 明する。ここで、上記欠損部 113とは、製造工程でダストが混入した部分や、空白の 窪みが形成された部分等について、レーザー等により不良部分を一定形状に凹み 修正した部分である。

[0153] 上記液滴吐出部 6は、全て同一の液滴材料を吐出するものとして、 1種類の画素（ レッド、ブルー、イェローのいずれか）の欠損について、その修復方法を説明する。な お、全ての色の欠損部を修復するには、本装置を色材毎に 3台設けて逐次処理する 力 図 7Bに示すような液滴吐出部 6Aを複数色吐出可能とすることで、可能となる。

[0154] 図 18A〜図 18Dは、上記アーム部 4に搭載されている複数の液滴吐出部 6のうち の 1つに着目して、 1つの液滴吐出部 6から複数の欠損部 113に吐出動作を行う時 系列の説明図である。

[0155] 図 18Aに示すように、基板上の欠損部 113A, 113B, 113Cは、深さ 2 /z m程度の 凹部であり、開口部は，上記アーム部 4の移動方向（矢印 A方向）を長辺とした 200 m X 70 m程度の長方形状をしている。なお、上記液滴吐出部 6の上記ノズル孔 67の配列方向は、矢印 A方向に対して平行である力 実際には図 7Aに示すように 数度傾いている。

[0156] まず、欠損部 113Aに液滴を吐出し修復するために、上記液滴吐出部 6を、上記ス ライド機構 7を用いて高速移動させて、上記ノズル孔 67を欠損部 113Aの中心線上 に合わせて停止する。

[0157] なお、上記液滴吐出部 6の移動時間は、実際に移動する時間に加えて、上記液滴 吐出部 6が停止した後に、上記液滴吐出部 6の移動による残留振動が、上記液滴吐 出部 6の液滴吐出に悪影響を与えな 、レベルまで低減するまでの静定時間を、含む 必要がある。

[0158] 上記欠損部 113Aの中心線上まで予め移動させた上記液滴吐出部 6は、上記ァー ム部 4の等速移動により矢印 D方向に移動し、上記欠損部 113A上にある上記ノズル 孔 67から液滴を吐出する。

[0159] このとき、使用するノズル孔 67は、上記欠損部 113Aの直上にある複数のノズル孔 67を使用することができるため、 1つのノズル孔 67を使用する場合に比べて、上記ァ ーム部 4の等速移動速度を上げることになり、基板全体の処理速度を向上させること が可能となる。

[0160] その後、上記欠損部 113A上に液滴を吐出した上記液滴吐出部 6は、図 18Bに示 すように、他の欠損部 113Cを修復するために、上記スライド機構 7によって上記矢印 E方向に移動して、上記欠損部 113Cの中心線と上記ノズル孔 67の配列方向とがー 致する位置で停止する。このとき、上記アーム部 4も一定速度で紙面左方向に移動し ているため、上記液滴吐出部 6は、図 18Cに示すように、上記基板 10に対して矢印 F 方向に移動する。

[0161] そして、上記アーム部 4の移動により、上記液滴吐出部 6は、矢印 G方向に移動し ながら、上記欠損部 113C直上にある上記ノズル孔 67から液滴を吐出し、上記欠損 部 113Cの修復を行う。

[0162] その後、上記アーム部 4は、一方向の移動を完了した後に反対方向に移動を始め る。図 18Dに示すように、上記液滴吐出部 6は、さらに他の欠損部 113Bを修復する ために、上記スライド機構 7を用いて矢印 K方向に移動し、上記欠損部 113Bの中心 線上に上記ノズル孔 67の配列方向を合わせて停止する。そして、上記アーム部 4の 移動により、上記液滴吐出部 6は、矢印 L方向に移動して、上記欠損部 113Bの直上 にある上記ノズル孔 67から液滴を吐出する。 [0163] したがって、上記アーム部 4の往復動作を利用して、 3つの欠損部 113A, 113B, 113Cの修復を、欠損部 113A、欠損部 113Cおよび欠損部 113Bの順で行っており 、本装置の構成上の利点を最大限活用するものである。

[0164] 即ち、図 18A〜図 18Dに示すように、上記欠損部 113Aに複数のノズル孔 67で吐 出する際に、実際に吐出を行う紙面右端のノズル孔 67が欠損部 113A直上力も離れ るまでは移動させることはできず、少なくとも使用するノズル孔 67の両端間距離に相 当する領域では、液滴吐出部 6を紙面上下方向に移動させて、次の欠損部の修復に 向かうことはできない。

[0165] つまり、不能領域 Hは、処理直後の欠損部端力も使用するノズル孔 67の両端間距 離に相当する帯状の領域に加えて、上記アーム部 4の移動速度と、矢印 E方向の移 動に要する時間および移動後の残留振動の静定に要する時間の和、を掛け合わせ た領域も含まれる。

[0166] 図 18Cに示すように、上記欠損部 113Bは、上記欠損部 113Aに対する不能領域 Hに入るため、上記欠損部 113Aの修復の直後に、上記欠損部 113Bの処理を行な わず、不能領域 Hに属さな!/、上記欠損部 113Cの修復を行って 、る。

[0167] そして、上記アーム部 4の復路移動に伴って、上記欠損部 113Cの修復後に、この 不能領域 Hに属さな 、上記欠損部 113Bの修復を行って 、る。

[0168] 以上、 1つの液滴吐出部 6の移動動作について説明を行った力 この装置は複数 の液滴吐出部 6を有し、それぞれが独立して動作して 、る。

[0169] 次に、図 7Bに示す複数の液滴材料を滴下する液滴吐出部 6Aによって、上記欠損 部 113の画素を修復する手順を、図 19A〜図 19C、および、図 20A〜図 20Cを用 いて、説明する。

[0170] まず、図 19A〜図 19Cに示すように、上記欠損部 113の画素長手方向が、上記ァ ーム部 4の移動方向に直交する方向であるときの、上記欠損部 113の修復を説明す る。

[0171] 図 19Aに示すように、ダスト等が原因で、製造途中に、 Rおよび Gの画素間が混色 してしまって、所望の色を示さない画素ができた際に、その部分を矩形状にレーザー で除去して、上記欠損部 113である凹部を形成する。そして、上記液滴吐出部 6Aを 、矢印 A方向の一方向に移動する。

[0172] その後、図 19Bに示すように、上記液滴吐出部 6Aによって、 R画素の上記欠損部

113に液滴を滴下し、さらに、図 19Cに示すように、上記液滴吐出部 6Aによって、 G 画素の上記欠損部 113に液滴を滴下する。

[0173] 次に、図 20 A〜図 20Cに示すように、上記欠損部 113の画素長手方向が、上記ァ ーム部 4の移動方向であるときの、上記欠損部 113の修復を説明する。

[0174] 図 20Aに示すように、ダスト等が原因で、製造途中に、 Rおよび Gの画素間が混色 してしまって、所望の色を示さない画素ができた際に、その部分を矩形状にレーザー で除去して、上記欠損部 113である凹部を形成する。そして、上記液滴吐出部 6Aを

、矢印 A方向の一方向に移動する。

[0175] その後、図 20Bに示すように、上記液滴吐出部 6Aによって、 R画素の上記欠損部

113に液滴を滴下し、さらに、図 20Cに示すように、上記液滴吐出部 6Aによって、 G 画素の上記欠損部 113に液滴を滴下する。

[0176] 上記構成の液滴塗布装置によれば、上記基台 11に対して相対的に移動可能なァ ーム部 4と、上記基台 11に対して移動可能に上記アーム部 4に取り付けられた複数 の液滴吐出部 6とを有するので、上記基板 10の（着色不良部分等の）所定部分に上 記液滴吐出部 6によって液滴を塗布するときに、上記アーム部 4や上記液滴吐出部 6 を移動して液滴を塗布できて、効率よぐ上記基板 10の所定部分に液滴を塗布でき る。

[0177] また、上記液滴吐出部 6の数量を必要最小限にできて、非動作の上記液滴吐出部 6の数量を減らすことができる。したがって、液滴による上記液滴吐出部 6の目詰まり を防止し、上記液滴吐出部 6のメンテナンス動作に伴う廃液の液量を減少でき、さら に、全ての上記液滴吐出部 6の吐出量を均一にできる。

[0178] また、低倍率モードおよび高倍率モードを有すると共に上記載置面 11aに載置され た上記基板 10のァライメントマーク 110を検出する撮像部 90と、上記撮像部 90の検 出結果に基づいて上記載置面 11aに載置された上記基板 10の姿勢を調整する姿 勢調整部 12とを有するので、上記基板 10を上記載置面 11aに載置したとき、上記撮 像部 90によって上記基板 10のァライメントマーク 110を検出しつつ、上記姿勢調整 部 12によって上記基板 10の姿勢を調整する。したがって、上記基板 10のァライメン トに掛かる時間を短縮することができる。

[0179] また、上記撮像部 90は低倍率モードおよび高倍率モードを有するので、上記低倍 率モードによって上記基板 10の姿勢を粗調したあと、低倍率モードから高倍率モー ドに切り換えて、上記基板 10の姿勢を精度よく調整できる。したがって、上記基板 10 のァライメントを、効率よくかつ精度よぐ行うことができる。

[0180] また、上記撮像部 90は、低倍率モードの状態で、上記姿勢調整部 12によって姿勢 が調整される前の上記基板 10における上記ァライメントマーク 110を検出する視野を 有するので、上記基板 10の姿勢を調整する前に、上記ァライメントマーク 110を検出 して、上記ァライメントマーク 110を上記撮像部 90の視野内に納めるようにする必要 がなくて、ァライメント検出機構を別途設ける必要なぐしカゝも、上記基板 10の姿勢を 調整するまでの時間を省略できる。

[0181] また、上記撮像部 90は、高倍率モードのカメラユニット 98と低倍率モードのカメラュ ニット 97とを有するので、上記高倍率モードのカメラユニット 98と上記低倍率モード のカメラユニット 97とを別体にできて、低倍率モードおよび高倍率モードが一体型の カメラユニットに比べて、上記撮像部 90を安価にできる。また、上記撮像部 90の撮像 性能が向上し、駆動部がなくなることで撮像精度も向上する。

[0182] また、上記高倍率モードのカメラユニット 98と上記低倍率モードのカメラユニット 97 とは、上記アーム部 4に上記他方向に並んで取り付けられているので、上記アーム部 4と上記基台 11とを上記他方向に相対的に移動させることで、上記低倍率のカメラュ ニット 97から上記高倍率モードのカメラユニット 98に切り換えることができて、上記力 メラユニット 97, 98を別途移動する機構が不要になる。

[0183] また、上記複数の液滴吐出部 6および上記撮像部 90は、上記ビーム部 4に取り付 けられて!/ヽるので、上記複数の液滴吐出部 6と上記撮像部 90との相対的な位置ずれ を低減できて、上記液滴吐出部 6からの液滴の着弾位置の精度が向上する。

[0184] また、上記複数の液滴吐出部 6および上記撮像部 90は、上記ビーム部 4に取り付 けられているので、液滴の吐出動作を完了したあとで、直ぐに上記撮像部 90で上記 ァライメントマーク 110を再度認識することが可能である。 [0185] 特に、大面積の上記基板 10を処理するような装置では、一連の液滴の滴下動作の 前後で上記基板 10がずれる可能性があるために、滴下動作後に再度上記ァライメン トマーク 110を認識して、上記基板 10自体のずれの有無を確認することが望ましい。 よって、必要に応じて基板処理前後の上記基板 10のずれを確認することを迅速に行 うことのできる装置を得ることができる。

[0186] さらに、重量物である上記液滴吐出部 6が上記アーム部 4に個別に移動可能な状 態で搭載されている装置では、複数の上記液滴吐出部 6の繰り返し移動による振動 で、上記基板 10自体がずれる恐れが高まるために、この構成の効果は一段と高まる

[0187] また、滴下動作後に直ちに上記ァライメントマーク 110を再度観察し、滴下動作前 後の計測値を比較して、上記基板 10処理の良否自体を判断することも可能となり、こ の構成を用いることで、タクトタイムの増加を抑えつつ、必要に応じて処理前後の上 記基板 10のずれを検知することのできる処理信頼性の高い装置を得ることが可能と なる。

[0188] また、上記高倍率モードのカメラユニット 98と上記低倍率モードのカメラユニット 97 とは、上記アーム部 4に上記他方向に並んで取り付けられていることで、上記基板 10 処理後のずれの検知は上記高倍率モードのカメラユニット 98のみで実施することが でき、タクトタイムの増加を抑えつつ、処理信頼性の高い装置を得ることが可能となる

[0189] また、上記高倍率モードのカメラユニット 98と上記低倍率モードのカメラユニット 97 とを別体として 、るために、上記基板 10処理前後で上記ァライメントマーク 110の観 察を実行した場合であっても、カメラの倍率切り替えのような新たな機械的動作を必 要としないために、上記撮像部 90の故障の恐れが増加することがなぐ前述のような 処理信頼性の高い装置であって、さらに上記撮像部 90の故障が少なく長期信頼性 の高 、装置を得ることができる。

[0190] また、上記基板 10が上記載置面 11aに載置されたときに上記撮像部 90を上記載 置面 11aに対する所定位置に移動して待機させる制御部 13を有するので、上記基 板 10を上記載置面 11aに載置するとすぐに、上記撮像部 90によって上記基板 10の ァライメントマーク 110を検出できて、上記基板 10のァライメント 110に掛かる時間を 短縮できる。

[0191] また、上記姿勢調整部 12は、上記基板 10の一端面の異なる 2点、および、上記基 板 10の一端面に直交する他端面の 1点を押圧して、上記基板 10の姿勢を調整する ので、上記基板 10を上記載置面 11a上で直線移動および回転移動できて、上記基 板 10の姿勢を簡単に調整できる。また、ノ ックラッシュが発生せず、高精度な上記基 板 10の姿勢制御が可能となる。

[0192] なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記撮像部 90は、高 倍率モードと低倍率モードとをズームによって切り換える一つのカメラユニットであつ てもよい。

[0193] また、上記撮像部 90は、光路分割で高倍率および低倍率を同時に観察できるよう にしてもよい。具体的に述べると、上記基板 10からの光を分割して、画素数の異なる 二つの CCDのそれぞれに導くようにしてもよ!、。

[0194] また、上記液滴吐出部 6の移動方向と、上記アーム部 4の移動方向とは、平面から みて、互いに直交しなくてもよい。また、上記アーム部 4を静止する一方、上記載置台

3を可動するようにしてもょ 、。

[0195] また、上記液滴吐出部 6は、上記基板 10の全面に液滴を吐出して塗布するようにし てもよい。また、上記液滴吐出部 6の数量の増減は、自由である。

[0196] また、上記アーム部 4のビーム部を一本として、このビーム部の両側面に、上記液 滴吐出部 6を取り付けてもよい。また、上記アーム部 4のビーム部の数量の増減は、 自由である。また、上記アーム部 4を、矢印 B方向に延在する略一直線状に形成して ちょい。

[0197] また、上記撮像部 90を、上記アーム部 4の上記浮上移動機構 43や上記基台 11に 取り付けてもよい。

[0198] また、上記姿勢調整部 12としては、上記載置台 3に回転機構を設けて、上記基板 1 0を平面上で自在に回転するようにし、かつ、上記載置台 3に矢印 B方向に微調移動 できる機構を設けるようにしてもょ 、。

[0199] また、本発明の液滴塗布装置を、カラーフィルター基板の欠損部の修復を行う装置 に適用しているが、基板に点在する所望箇所に吐出を行う他の装置に適用してもよ い。例えば、基板上に導電性インクを吐出して配線パターンを描画する装置や、基 板上に有機 EL (Electronic Luminescence)を形成する材料を吐出して有機 EL表示 部を製造する装置や、有機 EL表示部の欠損部を修復する装置や、大型看板等に画 像を印刷する装置や、画像を修復する装置や、その他のインクジェット技術を応用し た製造装置に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 基板が載置される載置面を有する基台と、

上記載置面に対向し上記載置面を上記載置面の一方向に渡って配設されると共 に、上記載置面の他方向に上記基台に対して相対的に移動可能に上記基台に取り 付けられたアーム部と、

上記基台に対して上記一方向に移動可能に上記アーム部に取り付けられると共に 、上記基板に液滴を吐出して塗布する複数の液滴吐出部と、

低倍率モードおよび高倍率モードを有すると共に、上記載置面に載置された上記 基板のァライメントマークを検出する撮像部と、

上記撮像部の検出結果に基づ 、て、上記載置面に載置された上記基板の姿勢を 調整する姿勢調整部と

を備えることを特徴とする液滴塗布装置。

[2] 請求項 1に記載の液滴塗布装置にお!、て、

上記撮像部は、低倍率モードの状態で、上記姿勢調整部によって姿勢が調整され る前の上記基板における上記ァライメントマークを検出する視野を有することを特徴と する液滴塗布装置。

[3] 請求項 1に記載の液滴塗布装置にお!、て、

上記撮像部は、高倍率モードのカメラユニットと低倍率モードのカメラユニットとを有 し、

上記高倍率モードのカメラユニットと上記低倍率モードのカメラユニットとは、上記ァ ーム部に上記他方向に並んで取り付けられて ヽることを特徴とする液滴塗布装置。

[4] 請求項 1に記載の液滴塗布装置にお!、て、

上記アーム部は、上記載置面に対向し上記一方向に延在するビーム部を有し、 上記複数の液滴吐出部および上記撮像部は、上記ビーム部に取り付けられて 、る ことを特徴とする液滴塗布装置。

[5] 請求項 1に記載の液滴塗布装置にお!、て、

上記基板が上記載置面に載置されたときに、上記撮像部を上記載置面に対する所 定位置に移動して待機させる制御部を有することを特徴とする液滴塗布装置。 請求項 1に記載の液滴塗布装置にお！ヽて、

上記姿勢調整部は、上記基板の一端面の異なる 2点、および、上記基板の一端面 に直交する他端面の 1点を押圧して、上記基板の姿勢を調整することを特徴とする液 滴塗布装置。