WO2007125901A1

WO2007125901A1 - 液滴吐出装置及び液滴吐出方法

Info

Publication number: WO2007125901A1
Application number: PCT/JP2007/058815
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Nakajima; Toshihiro Tamura
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2007-11-08
Also published as: JP2007289884A

Abstract

被吐出体１０を支持する被吐出体支持手段２と、被吐出体１０の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段４と、各液滴吐出手段４を、個別に被吐出体１０の被吐出平面の第１の方向Bに向かって往復移動可能に支持する第１支持手段５、第１支持手段５を、第１の方向Bとは直交する第２の方向Aに向かって往復移動可能に支持する第２支持手段３と、被吐出体支持手段２に対して液滴吐出手段４を相対的に移動させ、被吐出体１０に対して所定位置に位置決めし、液滴を吐出させる駆動制御手段６とを備える。駆動制御手段６は、いずれかの液滴吐出手段４によって被吐出体１０に液滴を吐出させる場合、液滴吐出手段４による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段４の移動範囲を安定移動領域に制限する。

Description

明細書

液滴吐出装置及び液滴吐出方法

技術分野

[0001] 本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法、特に、液晶ディスプレイ等の表面に液滴を塗布するための液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関するものである。

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、電気泳動表示装置等の製造装置としての用途が期待されている。

[0003] インクジェット技術を製造装置に採用する場合、従来の紙面への印刷とは異なり、液滴の着弾精度を向上させることが必要とされる。プリンター装置では、着弾精度は 10-20 μ mでよかった力製造装置では、 10 μ m以下、場合によっては数 μ m以下の着弾精度が要求される。し力も、従来の紙面よりもはるかに大面積の基板に対して液滴を吐出させる必要があるため、装置全体を高剛性ィ匕し、振動による吐出位置のばらつきを抑え、かつ、液滴がノズル孔力基板に飛翔する距離をできるだけ小さくする必要がある。

[0004] 例えば、特許文献 1には、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とを、それぞれ石定盤上に直結して設けた構成が開示されている。

[0005] また、特許文献 2には、基板のほぼ全域に液滴を塗布する装置として、複数のへッドを一方向に配列してラインヘッドを構成し、基板に対してヘッド配列の略直交方向に相対的に移動させることで、例えば液晶パネルに用いるカラーフィルタ基板を製造するものが開示されている。

[0006] さらに、特許文献 3には、基板の全面に塗布するためのラインヘッドと、ラインヘッドで塗布不良が生じた部分を修復する修復ヘッドとを備えた装置が開示されている。

[0007] 特許文献 1 :特開 2003— 191462号公報

特許文献 2 :特開 2002— 82216号公報特許文献 3：特開 2004— 337707号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、特許文献 1では、製造装置として高!、着弾精度を達成するために、装置基体を石定盤とする点に言及されてヽるだけであり、これだけでは不十分であると推察される。このため、装置全体を高剛性ィ匕し、かつ精度良く構成することが必須となり、装置が大型化し、重量が大きくなる上、高価なものとなることは避けられない。

[0009] また、特許文献 2では、ヘッド毎にヘッド位置を調整する機構を設け、それぞれの位置関係を調整した後、各ヘッドの位置関係を固定して基板に対し一括して相対的に往復移動させなければならない。つまり、構成の複雑ィ匕は避けられず、高価なものとなる。

[0010] さらに、特許文献 3では、液晶パネル用のカラーフィルタのように規則的にパターンが配列する基板をインクジェット方式で製造する際に生じる恐れのある、不吐出ノズル起因のライン状の色抜けを無くすことができるに過ぎな、、。

[0011] このように、前記いずれの装置であっても、大面積の基板にランダムに点在する着色箇所 (例えば、カラーフィルタや有機 ELパネル等の製造工程中の基板面のダストに起因する欠陥）を有する基板に対して効率的に液滴を吐出するには不適切である

[0012] そこで、本発明は、着弾精度を向上させつつ、構成を簡略ィ匕して安価に制作できる上、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出装置を提供することを課題とする

[0013] また、着弾精度を向上させつつ、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明は、前記課題を解決するための手段として、液滴吐出装置を、被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備えた構成とし、前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限したものである。

[0015] ここに、被吐出体とは、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ィ、電子放出素子、電気泳動表示装置等を得るための各種基板、素子等を含む概念である。液滴には、被吐出体の種類に応じて種々のものが使用できる。許容範囲とは、被吐出体に液滴吐出を施した結果、得られた製品が予め決められた所定の品質を有するのに適正であると考えられる範囲を意味する。

[0016] 前記構成により、液滴吐出手段から基板に液滴吐出させる場合、他の液滴吐出手段を往復移動させたとしても、その範囲は安定移動領域に制限されているので、液滴吐出に悪影響を与えることがない。これにより、構成を複雑化させて高額なものとすることなぐ着弾精度を高めることが可能となる。また、ある液滴吐出手段による液滴吐出中に、他の液滴吐出手段の移動を開始できるので、非常に効率良く液滴吐出を行うことが可能となる。特に、液滴吐出手段が重量化すれば、移動による振動等が発生しやすくなるため、前記構成を採用することによる効果は絶大である。

[0017] 前記複数の液滴吐出手段と被吐出体の相対移動は、前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第 1の方向に向力つて前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第 1支持手段と、前記第 1支持手段を、前記第 1の方向とは直交する第 2の方向に向力つて前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第 2支持手段とにより行うようにすればょ、。

[0018] 前記第 1支持手段は、前記全ての液滴吐出手段の往復移動範囲で、前記第 1の方向に於ける被吐出体の全領域をカバーできるように、前記各液滴吐出手段を支持する構成とすればよい。

[0019] そして、前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法 Sは、前記第 1の方向の被吐出体の寸法を Lとしたとき、 0. 1≤S/L≤0. 4を満足するものとすればよい。

[0020] 前記第 1支持手段を等速移動させながら、前記第 2支持手段による液滴吐出手段の移動を行わせれば、より一層効率良く液滴吐出を行わせることが可能となる点で好ましい。

[0021] 前記第 1支持手段は、前記液滴吐出手段のうち、前記被吐出体の隣接する領域に液滴を吐出可能なもの同士を、物理的に干渉不能な位置で往復移動可能に支持するようにするのが好ましい。

[0022] この構成により、万一誤動作したとしても、各液滴吐出手段が互いに干渉することを確実に防止できるので、信頼性の高いものとすることが可能となる。特に、液滴吐出ユニットが重量ィ匕した場合、衝突した際の影響は甚大なものであるが、前記構成により確実に回避することができるので有効である。

[0023] 前記第 1支持手段は、前記液滴吐出手段を、異なる直線上で往復移動可能に支持することにより、前記第 1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能とするのが好ま、。

[0024] この構成により、液滴吐出手段同士の干渉を確実に回避しつつ、被吐出体への液滴吐出を漏れなく確実に行うことが可能となる。

[0025] 前記第 1支持手段は、被吐出体支持手段の上面に沿って平行移動する梁部を備え、前記液滴吐出手段は、前記梁部の両側にそれぞれ往復移動可能に支持される少なくとも 2部材で構成するのが好ま、。

[0026] この構成により、単一の第 1支持手段によって複数の液滴吐出手段を互いに干渉することなく吐出領域を重複させることができるので、簡単な構成であるにも拘わらず

、被吐出体への液滴吐出を漏れなく行うことが可能となる。

[0027] この場合、梁部の両側にそれぞれ設けられる液滴吐出手段の重量の合計値がほぼ等しくなるようにするのが好ましい。例えば、梁部の片側に 1つ、残る片側に 2つの液滴吐出手段がそれぞれ設けられる場合、 2つの液滴吐出手段の各重量を小さく設定し、合計値が 1つの液滴吐出手段とほぼ等しくなるようにすればよい。これにより、第 1支持手段を等速移動させながら液滴吐出手段による液滴吐出を行ったとしても、安定した移動状態を維持し、所望の着弾精度を得ることができる。

[0028] 前記第 2支持手段を複数設けることにより、前記第 1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能とするようにしてもょ、。

[0029] 前記液滴吐出手段の重量を m、前記第 1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量を Mとしたとき、 50≤ M/m≤ 200を満足するように構成するのが好まし!/、。

[0030] この構成により、移動部品全体に対する液滴吐出手段の重量を抑え、液滴吐出手段の移動に伴う重心の変化や、移動方向を変換する際の振動の発生等を確実に防止することが可能となる。

[0031] また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、被吐出体の表面に対して複数の液滴吐出手段を個別に移動させて所定位置に位置決めし、被吐出体に向かつて液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、前記、ずれかの液滴吐出手段によつて被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限するようにしたものである。

[0032] 前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段は等速移動させるようにしてもょヽ。

発明の効果

[0033] 本発明によれば、液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限するだけであるので、構成が複雑ィ匕することなぐ着弾精度を高めつつ、安価に制作することができる。また、ある液滴吐出手段による液滴吐出中に、他の液滴吐出手段の移動を開始できるので、効率的な液滴の塗布が実現できる。

図面の簡単な説明

[0034] [図 1]本実施形態に係る液滴吐出装置の概略を示す斜視図である。

[図 2]図 1に示す液滴吐出装置の概略平面図である。

[図 3]図 1のスライド機構を示す概略側面図である。

[図 4]図 1に示す液滴吐出ユニットの概略断面図である。

[図 5]図 1に示す液滴吐出装置に搭載される制御機器関連のブロック図である。

[図 6]実験で使用した液滴吐出装置の模式平面図である。

[図 7A]図 6の液滴吐出装置による着弾分布図であり、着弾精度の高い例を示す。

[図 7B]図 6の液滴吐出装置による着弾分布図であり、着弾精度の低い例を示す。

[図 8]図 6に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が 2000kgの場合の実験結果を示す図表である。 [図 9]図 6に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が 1000kgの場合の実験結果を示す図表である。

圆 10]ガントリの両端部で移動量にズレが生じた状態を示す模式図である。

[図 11A]載置台側力も上方に向力つて液滴吐出ユニットとガントリの一部を見た模式図で、 1色用を示す。

[図 11B]載置台側力も上方に向力つて液滴吐出ユニットとガントリの一部を見た模式図で、 3色用を示す。

圆 12]基板に形成される欠陥部の分布例を示す平面図である。

[図 13A]液滴吐出ユニット毎の経過時間と移動速度との関係を示すグラフで、補正前を示す。

[図 13B]液滴吐出ユニット毎の経過時間と移動速度との関係を示すグラフで、補正後を示す。

圆 14A]メンテナンス部に於けるレーザーの照射状態を示す模式正面図を示す。

[図 14B]メンテナンス部に於けるレーザーの照射状態を示す模式底面図を示す。

[図 15]他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略平面図である。

圆 16]他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略斜視図である。

[図 17A]図 16の液滴吐出装置の初期位置での概略平面図である。

[図 17B]図 16の液滴吐出装置の移動途中での概略平面図である。

圆 18A]広視野モードによりァライメントマークの検出方法を説明する模式図である。圆 18B]広視野モードによりァライメントマークの検出方法を説明する模式図である。圆 19A]狭視野モードにァライメントマークの検出方法を説明する模式図である。圆 19B]狭視野モードにァライメントマークの検出方法を説明する模式図である。

[図 20]図 6に示す液滴吐出ユニットによる液滴吐出で、経過時間と、各液滴吐出ュ- ットの移動時間及び液滴吐出のタイミングとの関係を示すグラフである。

[図 21]図 6に示す液滴吐出ユニットによる着弾分布を示す図である。

[図 22A]経過時間と液滴吐出ユニットの移動速度の関係を示すグラフである。

[図 22B]経過時間と液滴吐出ユニットの加速度の関係を示すグラフである。

符号の説明 [0035] 1…液滴吐出装置

2…載置台

3…ガントリ

4…液滴吐出ユニット

5···スライド機構

6…制御装置

7···メインステージ

8···サブステージ

9…ガントリレーノレ

10···基板

11···レーザー発光素子

12···レーザー受光素子

13…中央梁部

14…両端支持部

15 .LMガイド

16···リニアガイド

17···リニア駆動機構

18···観察力メラユニット

19···吐出素子

20···駆動制御回路

21…電気接続ケーブル

22···インクタンク

23···インク配管

24…筐体

25…ノス'/レプレート

26…ノズル孑し

発明を実施するための最良の形態

[0036] 以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。 [0037] く全体構成〉

図 1及び図 2は本実施形態に係る液滴吐出装置 1を示す。この装置 1は、大略、被吐出体支持手段である載置台 2上に、第 2支持手段であるガントリ 3、液滴吐出手段である液滴吐出ユニット 4、第 1支持手段であるスライド機構 5等をそれぞれ設け、駆動制御手段である制御装置 6 (図 5参照）を備えた構成である。なお、装置 1の横幅（図 1の左右方向の寸法）は 3. 5m、縦幅（図 1の上下方向の寸法）は 5mである。

[0038] <載置台>

載置台 2には、中央部に位置し、被吐出体である基板 10を支持するメインステージ

7と、その片側に設けられ、液滴吐出ユニット 4をメンテナンスするためのサブステージ 8とが設けられている。

[0039] 載置台 2の上面両側部にはガントリ 3を矢印 A方向に移動可能に支持するためのガントリレール 9が設けられて、る。

[0040] メインステージ 7は御影石製で、上面は 0. 5mm以下の平面度で、同一水平面内に位置する（水平度が高くなる）ように高精度に形成されている。また、メインステージ 7 の上面には吸引孔（図示せず)が複数形成されている。吸引孔は全て吸引 Z送風機構（図示せず）に接続されている。吸引 Z送風機構の吸引駆動により吸引孔を介して載置台 2上に載置した基板 10を吸引固定し、液滴吐出時の位置ずれを防止する。また吸引 Z送風機構の送風駆動により吸引孔力空気を吹き出させ、載置台 2から基板 10を取り外し容易とする。なお、載置台 2には、横幅 2. 2m、縦幅 2. 8mの基板 10 を載置可能となっている。

[0041] サブステージ 8には、液滴吐出ユニット 4のメンテナンスを行うためのメンテナンス部 13が搭載されている。メンテナンス部 13は、液滴吐出ユニット 4に対し、非使用時に吐出面をキャップしたり、不良吐出口を検出して回復させたりする等の諸機能を備える。液滴吐出ユニット 4は、その吐出口面をメンテナンス部 13に相対近接させた対向位置でメンテナンス処理される。

[0042] 液滴吐出ユニット 4の不良吐出口の検出は、レーザー発光素子 11とレーザー受光素子 12を備えた不吐出検出機構によって行われる。不吐出検出機構は液滴吐出ュニット 4毎に設けられている。不吐出検出機構の模式図を図 14に示す。図 14Aは液滴吐出素子 19と不吐出検出機構を横力も見た図で、図 14Bは装置下側から見た図である。ここで使用されるレーザー光の直径は lmmであり、一つの液滴吐出ユニット 4の全てのノズル孔 26から吐出される液滴はこのレーザー光軸 L内を通過するように配置されている。レーザー発光素子 11及びレーザー受光素子 12の位置は図示しない微動機構によって調整される。万一、レーザー光軸 L内を液滴が通過しない場合、微動機構により調整可能である。なお、レーザー受光素子 12での受光量は、そこに接続された受光量計測手段（図示せず）に記憶されるようになって!/、る。

[0043] <ガントリ>

ガントリ 3は、門型形状で、中央梁部 13と両端支持部 14とで構成されている。ガントリ 3の全長 Lは 3. 5mであり、基板 10上に位置する中央梁部 13の長さ Tは 2. 5mである。

[0044] 両端支持部 14は、それぞれ断面略 L字形のブロックで構成され、前記載置台 2〖こ設けた各ガントリレール 9に摺動可能に支持される。これにより、ガントリ 3は載置台 2 を第 2の方向すなわち図 2中矢印 A方向に往復移動可能となる。なお、ガントリレール 9によるガントリ 3の支持構造は、エアー浮上させてリニア駆動制御により往復移動させるものが採用可能である。

[0045] 中央梁部 13には、後述する液滴吐出ユニット 4を往復移動可能に支持する第 1スライド機構 5と、後述する観察力メラユニット 18を往復移動可能に支持する第 2スライド機構 (図示せず)とがそれぞれ設けられている。

[0046] 第 1スライド機構 5及び第 2スライド機構は共に、図 3に示すように、 2列の LMガイド 15 (株式会社 THK製）と、これらの列間に設置したリニアガイド 16とで構成されている。スライド機構 5は、液滴吐出ユニット 4に取り付けたリニア駆動機構 17を駆動制御し、図 1中、矢印 B方向に液滴吐出ユニット 4を移動させる。リニアガイド 16は、小型の永久磁石を N極及び S極の磁極面が交互に位置するように一列に配列したものである。リニア駆動機構 17は、交流制御で N及び S極を自在に発生できるものである。リユアガイド 16とリニア駆動機構 17の磁石力によりスライド機構 5に設けた液滴吐出ュニット 4又は後述する観察力メラユニット 18の位置制御が可能となっている。但し、前記液滴吐出ユニット 4の移動範囲は、隣接するもの同士で互いに干渉しな、ように物理的に離れた位置に形成されている。これにより、たとえ第 1スライド機構 5が誤動作して液滴吐出ユニット 4が予期しな、位置に移動したとしても、他の液滴吐出ユニット 4と干渉することがなぐ損傷等の不具合の発生を確実に防止することが可能となる。

[0047] なお、 LMガイド 15の有効移動ストロークは、液滴吐出ユニット 4Bでは 0. 5m、液滴吐出ユニット 4A、 4Cでは 0. 9m、観察力メラでは 2. 5mであり、それぞれこの範囲内で自由に移動可能となっている。また、前記液滴吐出手段の移動範囲は 0. 2m以上とされている。これにより、液滴吐出手段の交換作業を容易に行うことが可能となっている。特に、この値は、前述のサイズの装置 1であれば、複数のスライド機構 5を隣接させて基板 10全面の塗布を可能とする場合には必須となる。

[0048] <液滴吐出ユニット >

液滴吐出ユニット 4は、図 4の模式断面図に示すように、吐出素子 19、駆動制御回路 20、電気接続ケーブル 21、インクタンク 22、及び、インク配管 23を筐体 24内に収納した構成である。また筐体 24には、吐出素子 19の位置調整のための図示しない微調整機構 (例えば、 X、 Υ、 Ζ、 Θステージ)も収納されている。液滴吐出ユニット 4は、ガントリ 3上に設置された第 1スライド機構 5に計 3個搭載されている (4A、 4B、 4C) 。液滴吐出ユニット 4A、 4B、 4Cは、独立して第 1の方向である矢印 B方向に往復移動可能となっている。なお、液滴吐出ユニット 4の総重量は 5kg〜30kgである。

[0049] 前記液滴吐出ユニット 4は、製造装置用として信頼性の高いものとする必要があり、高剛性に形成されている。また、使用するインク材料で腐食されない材質で形成する必要もある。このため、筐体 24は、肉厚のステンレス材料で形成されている。吐出素子 19は、圧電体基板 10に複数のインク室となる溝を形成した後、隔壁側面の一部に電極を形成した公知のものである。吐出素子 19では、隔壁の両側面の間に電界を印加すると、隔壁自身がせん断変形し、インク室内のインクが吐出される。吐出素子 19の吐出面はメインステージ 7の上面と平行に形成され、そこにはノズルプレート 25 が接着されている。ノズルプレート 25〖こは直径 10〜30 μ mの複数のノズル孔 26が形成されている。メインステージ 7に基板 10を搭載した状態で、ノズルプレート 25の最下面である液滴吐出面と基板 10の上面との間は、 0. 2〜0. 5mmになるように予め調整されている。前記吐出素子 19には、サーマル方式、積層圧電体方式、静電方式などの公知のインクジェット方式によるものに加え、液滴を選択的に吐出できる機構を有するものであれば任意に使用可能である。駆動制御回路 20は、ケーブルを介して駆動制御システム (いずれも図示せず）に接続され、前記吐出素子 19を駆動制御する。インクタンク 22には、インク補充回数を減らすために大容量 (例えば、総重量 2kg)のものが使用されている。

[0050] 各液滴吐出ユニット 4の移動範囲 Sは、矢印 B方向の基板 10の寸法 (幅）をしとしたとき、 0. 1≤S/L≤0. 4を満足する安定移動領域となるように設計されている。また、各液滴吐出ユニット 4の重量 mは、ガントリ 3及び液滴吐出ユニット 4の総重量を Mとしたとき、 50≤MZm≤ 200を満足するように設計されている。これらの値は次のような実験の結果に基づ、て決定されて、る。

[0051] 図 6は、実験データを取得するための実験装置の模式図である。この実験装置は、図 1及び 2に示す装置とほぼ同様な構成である力次の点で相違する。ガントリ 3上に搭載する液滴吐出ユニット 4は 2つとしてヽる。一方の液滴吐出ユニット 4Dはスライド機構 5に固定され、他方の液滴吐出ユニット 4Eは基板幅の全域に渡って移動し、液滴吐出しない。

[0052] 液滴吐出ユニット 4Eを等速移動させながら液滴吐出ユニット 4D力も液滴を吐出させ、着弾精度を計測する。ここでは、一方が吐出中のときの他方のユニットのスライド幅 Sと、他方のユニットの重量とをパラメータとして実験を行った。第 1パラメータは液滴吐出ユニット 4Eのスライド幅 Sとし、基板全幅 L ( = 2. 5m)に対して SZL = 0. 1〜 0. 9の間で変化させた。第 2パラメータは、液滴吐出ユニット 4Eの重量を m ( = 5〜l OOkg)とし、ガン卜リ総重量 M ( = 2000kg及び 1000kg)に対して、 M/m= 20〜50 0の間で変化させた。ガントリ総重量には、搭載した液滴吐出ユニット 4D、 4E及びそのスライド機構 5の重量を含めた値を使用した。液滴吐出ユニット 4Eは液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を用い、重量 4〜： LOOkg の間で変化させた。なお、着弾精度は、液滴吐出面と基板面の距離 (飛翔距離)に比例する。例えば、 0. 5mmの飛翔距離で着弾位置が 5 mずれている場合、飛翔距離が 0. 3mmでは着弾位置のずれは 3 m程度になる。但し、飛翔距離 0. 5mm 以上となると基板面方向に生じる空気流れの影響を受けるため、ずれが大きくなる。また飛翔距離を 0. 2mm以下とすると、着弾後の液滴の跳ね返り微粒子がノズル面に付着し、結果として着弾精度を悪化させる。よって、現実的には 0. 2〜0. 5mmの飛翔距離を採用する場合が殆どである。

[0053] 液滴吐出ユニット 4Eの加減速度を 4 (m/s²)、等速速度を 0. 3 (m/s)とし、液滴吐出ユニット 4Eの加速動作後に 0. 3sの安定ィ匕時間（静定時間）を経て、液滴吐出ユニット 4Dカゝら 0. 3mmの飛翔距離で基板 10に液滴を滴下し、その着弾精度を確認した。着弾精度は、 30滴を基板 10に滴下し、その理想着弾位置力ものずれをプロットすることにより検出した（図 7参照)。

[0054] 図 8はガントリ総重量 M = 2000kgのときの実験結果、図 9はガントリ総重量 M= 10 OOkgのときの実験結果である。図 8及び図 9では、着弾位置のずれ量が 3 m以下を ©、5 以下を〇、 10 以下を△、それ以上を Xとして評価している。図 8では、 M Zmが 20以下の場合、スライド比 0. 2以上となると Xになる。 MZmが 50以上の場合、 0. 4以下のスライド比ですベて ©と良好な結果を示した。さらに MZmが 250以上の場合、 0. 6以下のスライド比で◎となった。なお、必ずしもずれ量を◎として判定するとは限らず、液滴吐出ユニット 4Dの着弾ずれ量力液滴吐出ユニット 4E が停止した状態で液滴吐出ユニット 4を吐出させた場合の着弾位置のずれ量と同程度であれば◎として判定しても問題ない。すなわち、液滴吐出ユニットを必ずしも基板の全幅にわたって移動させるのではなぐ液滴吐出ユニットの移動領域を、着弾位置ずれの許容値に関連付けられた安定移動領域以内とすることで、個別に移動可能であり、かつ重量物化した液滴吐出ユニットを有する製造装置において、液滴の着弹位置精度を向上させることが可能となる。図 8では、 MZmが 20以下の場合、液滴吐出ユニット 4Eの重量は 100kgであり、スライド機構 5の剛性が不十分で、良好な結果が得られな力つた。図 9では、 MZmが 50以上の場合、 0. 4以下のスライド比で全て◎と良好な結果を示した。

[0055] このようにスライド比が大きくなると着弾精度が悪ィ匕する原因は、ガントリ 3上を液滴吐出ユニット 4が移動する幅が大きくなると重心移動が大きくなり、図 10に示すように、ガントリ 3の左側の移動性 aと右側の移動性 bの間にずれが生じ、ガントリ 3を安定して移動できなくなるためと考えられる。 [0056] 以上の結果から、スライド比が 0. 1〜0. 6、望ましくは 0. 1〜0. 4の安定移動領域に限定することで、仮に他のユニットが等速移動中であっても、吐出した着弾精度を高精度に確保することが可能となることが明ら力となった。また、 0. 1以下では、スライド領域は 20cm程度しかなぐその殆どが加速、減速移動になるために、液滴吐出ュニット 4Eの等速移動時に液滴吐出ユニット 4D力も液滴吐出させることは不可能である。さらに、液滴吐出ユニット 4の重量が 5kg以上の場合、本効果が大いに発揮される。しかも、ユニット重量 5kg以下では、他の検証で剛性の高い液滴吐出ユニット 4を製造することは不可能であることがわ力つた。つまり、ガントリ 3総重量とユニット重量の比である MZmが、 50〜200の場合〖こおいて、上記効果が明確であった。

[0057] <ノズル列の配列 >

液滴吐出ユニット 4内のノズル孔 26の配列について、図 11を参照して説明する。図 11は、載置台 2側から上方に向かって液滴吐出ユニット 4とガントリ 3の一部を見た模式図である。

[0058] 図 11Aに示す装置では、 1種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット 4が搭載されている。ガントリ 3には、第 1スライド機構 5を介して液滴吐出ユニット 46が矢印 B方向に移動可能に取り付けられている。液滴吐出面のノズル孔 26は一列に配列され、方向 Bに直交する方向から数度傾斜している。

[0059] 図 11Bに示す装置では、 3種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット 4が搭載されている。液滴吐出ユニット 46には、第 1の液滴材料を吐出するノズル孔 26Aの列、第 2の液滴材料を吐出するノズル孔 26Bの列、第 3の液滴材料を吐出するノズル孔 2 6Cの列がそれぞれ設けられている。各ノズル孔 26列は方向 Bに直交する方向から数度傾斜し、矢印 B方向への投影領域がほぼ一致している。なお、各ノズル孔 26列は、液滴吐出ユニット 4内で矢印 B方向に僅かに移動可能となって、てもよ、。

[0060] <観察力メラユニット >

観察力メラユニット 18 (図 5)は、 CCD (Charge Coupled Devices)、 CMOS (Comple mentary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、そこで得られた画像情報を処理する画像処理部とを備える。観察力メラユニット 18は、基板 10上の欠陥ゃァライメントマーク、あるいは、液滴吐出ユニット 4によって基板 10上に着弾した着弾画像を観察し、ァライメントマークを基準とする欠陥位置ある、は着弾位置のアドレス (欠陥位置座標あるいは着弾位置座標）を出力する。このように、観察力メラユニット 18は、液滴吐出ユニット 4の液滴吐出素子 19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場合等に用いられる。なお、観察カメラユニット 18は、ガントリ 3の中央梁部 13の底面、側面、あるいは、別途設けた他のガントリ 3に矢印 B方向に往復移動可能に設ければょ、。

[0061] <制御装置 >

制御装置 6は、図 5に示すように、観察力メラユニット 18で得た液滴吐出箇所情報（欠陥位置座標）、又は、本装置 1に基板 10を搭載する前に別の欠陥箇所の識別装置により得た液滴吐出箇所情報 (欠陥位置座標）に基づ!/、て液滴吐出ユニット 4毎の動作状態を決定する動作状態決定部 27と、この動作状態決定部 27からの出力に基づいて各液滴吐出ユニットの吐出時期を決定する駆動制御部 28とを備える。

[0062] 動作状態決定部 27は、各液滴吐出ユニット 4の巡回すべき液滴吐出箇所情報に基づいて、加減速及び液滴吐出の時期を演算する動作時期演算部 29と、動作時期演算部 29から出力される動作時期情報に基づいて、ある液滴吐出ユニット 4から液滴を吐出する時期に、他の液滴吐出ユニット 4が加減速時期にある力否かを判断し、動作時期の調整を行う動作時期調整部 30とを備える。

[0063] 動作時期調整部 30では、各液滴吐出ユニット 4の加減速時期を調整するほか、加減速時期の調整だけでは対処しきれなヽ場合に、液滴吐出ユニット 4毎に巡回すベき液滴吐出箇所を調整し、あるいは、前記動作時期演算部 29に再計算命令を出力する。

[0064] なお、制御装置 6では、事前にダミー基板によって得られた理想とする着弾位置と実際の着弾位置とのズレ量に基づいて次の補正を行う。すなわち、矢印 A方向に対しては吐出タイミングの補正、矢印 B方向に対してはスライド機構 5の移動量の補正を行う。これにより、基板 10上の所望位置 (欠陥位置）に液滴を着弾させることができる

[0065] なお、ダミー基板を使用した補正量の決定方法は次の通りである。すなわち、通常の基板 10と同様に 2箇所の所定位置にァライメントマークを形成したダミー基板を載置台 2にセットする。そして、観察力メラユニット 18により、前記両ァライメントマークをそれぞれ撮像し、その位置情報を取得する。続いて、ガントリ 3を予め設定した着弾位置まで移動させ、液滴吐出ユニット 4のノズル孔 26からダミー基板に向けて液滴を吐出する。このとき、全てのノズル孔 26から液滴を吐出しても良い。次に、観察力メラユニット 18を移動させ、液滴着弾位置を順次撮像し、ァライメントマーク力ゝらの実際の着弾位置を割り出す。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ユニット 4の補正データとして、矢印 A方向及び矢印 B方向に分解して保存する。矢印 A方向のズレ量は、液滴吐出ユニット 4からの吐出のタイミングを調整することにより補正する。矢印 B方向のズレ量は、スライド機構 5による液滴吐出ユニット 4の移動量をオフセットすることにより補正する。なお、これら一連の作業は、ノズル毎の不吐出を検出するためにも行う。

[0066] <動作 >

次に、前記構成力もなる液滴吐出装置 1の動作について説明する。

[0067] まず、図示しない搬送ロボットにより修復対象となる基板 10を搬送し、載置台 2に載置する。このとき、基板 10の位置を従来周知の方法により調整する。修復対象となる基板 10は、被吐出平面である上面に、製造工程でダストが混入した部分、空白の窪みが形成された部分等について、レーザー加工等により不良部分を含む所定領域を除去して所定形状の凹部を形成したものが該当する。凹部は、例えば、深さ 2 m程度に形成され、開口部は 200 X 70 m程度の長方形状となっている。凹部の位置は、レーザー加工等により形成した際の位置データが修復箇所データとして登録したものを使用する。但し、凹部の位置は載置台 2に載置後、観察力メラユニット 18により特定するようにすることも可能である。載置台 2では、吸引 Z送風機構を駆動し、吸引孔を介して基板 10を吸着して位置決めする。

[0068] 続いて、サブステージ 8に位置するガントリ 3をメインステージ 7へと移動させる。メインステージ 7では、ガントリ 3を基板 10の一端（図 1の STの位置）から他端（図 1の EN の位置)へと等速で移動させる。なお、ガントリ 3を等速で移動させているのは、加減速移動により液滴吐出ユニットのインクタンク内のインクが' 性力を受けることを防止し、液滴吐出を安定させるためである。 [0069] さらに、ガントリ 3の等速移動中に、前記修復箇所データに基づいて液滴吐出ュ- ット 4A、 4B、 4Cを該当箇所へと移動させる。この場合、液滴吐出ユニット 4Aは領域 10A、液滴吐出ユニット 4Bは領域 10B、液滴吐出ユニット 4Cは領域 IOCの範囲でそれぞれ個別に往復移動させる。

[0070] このとき、複数の液滴吐出ユニット 4を個別に移動、停止、液滴吐出することで次のような場合が生じる。すなわち、いずれかの液滴吐出ユニット 4力も液滴を吐出する時期を、

(1)他の液滴吐出ユニットの等速移動中に行う場合 (Aモード）

(2)他の液滴吐出ユニットの加減速完了直後に行う場合 (Bモード）

(3)他の液滴吐出ユニットの加減速移動中に行う場合 (Cモード）

(4)他の液滴吐出ユニットの停止中に行う場合 (Dモード）

[0071] 前記いずれかの液滴吐出ユニットからの液滴吐出は、次の実験結果に基づいて、他の液滴吐出ユニット 4が等速移動 (Aモード)又は停止状態 (Dモード）にあるときにのみ行うように時期を設定した。

[0072] 実験装置としては、前記図 6の模式図に示すものと同様の構成のものを使用した。

そして、液滴吐出ユニット 4Eを、矢印 B方向に、加速移動、等速移動、減速移動、停止を繰り返す間、液滴吐出ユニット 4Dを、矢印 A方向に等速移動させながら液滴吐出させ、その着弾精度を計測した。ここで、停止とは、減速動作から停止し、安定ィ匕時間が経過した後の状態を意味する。等速移動とは、加速動作から等速移動へと移行し、安定化時間が経過した後の状態を意味する。なお、実験では、液滴吐出ュ- ット 4E力も液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を使用し、 5〜50kgの間で変化させた。

[0073] 図 20は、時間を横軸にして、上段が液滴吐出ユニット 4Eのスライド機構 5での移動速度、下段が液滴吐出ユニット 4Dの吐出タイミングを示す模式図である。

[0074] 液滴吐出ユニット 4Eについて、停止時間（停止ステップ S300)の経過後、 1回の移動停止動作毎に、加速時間 (加速移動ステップ S301)、加速後に等速移動しつつ安定化する安定化時間 (第 1の安定化ステップ S302)、等速動作時間 (等速移動ステツプ： S303)、減速動作時間（減速移動ステップ S304)、減速後に停止しつつ安定ィ匕する安定化時間（第 2の安定化ステップ S305)、停止時間（停止ステップ S306)の順で進行させた。そして、前記液滴吐出ユニット 4Eの移動動作中、液滴吐出ユニット 4 Dから基板 10に液滴を滴下させ、その着弾精度を確認した。着弾精度は、發液処理した基板に液滴を着弾させて加熱硬化することで得られる着弾液滴の円形残渣の形状を、非接触 3次元計測器で計測し、理想位置力ものずれ量力も算出した。

[0075] 図 20の下段を見ると、液滴吐出ユニット 4Dの吐出動作 S400は Dモード、吐出動作 S401は Cモード、吐出動作 S402は Bモード、吐出動作 S403は Aモード、吐出動作 S404は Cモード、吐出動作 S405は Bモード、吐出動作 S406は Dモードである。

[0076] Dモード（図 20の吐出動作 S400、 S406力相当する。）では、着弾精度は全て ± 2

/z m以内に入ることがわかった（例えば、図 7A参照）。つまり、 Dモードは他の液滴吐出ユニット 4Eの影響を受けることがなぐ液滴吐出ユニット 4D自体が持つ本来の性能となる。

[0077] Aモード（図 20の吐出動作 S403が相当する。）では、着弾精度は全て ± 2 /z m以内に入り、 Dモードと同様の結果が得られた (例えば、図 7A参照）。よって、他の液滴吐出ユニット 4Eが等速移動時に液滴を吐出しても、着弾精度に影響の無いことがわかった。

[0078] Bモードでは、着弾位置精度は、 A又は Dモードに比べてやや悪化し、 ± 3〜士 5 m以内となった (例えば、図 21参照)。なお、着弾精度の違いは、加減速動作が完了してからの経過時間によって生じ、完了から吐出までの経過時間の長いほうが着弾位置精度は良くなることがわ力つた。 Bモードで着弾位置制度がやや悪ィ匕するのは、加減速動作時に発生した振動が収束するまでに一定時間を要するためである考えられる。

[0079] Cモードでは、着弾精度は ± 5 m以上となる場合が生じた (例えば、図 7B参照)。

この状態で基板 10に液滴を滴下すると、塗布すべき領域外に液材が流れ込み、不良品となった。 Aモード及び Dモードに比べて Cモードで着弾位置精度が悪ィ匕した原因としては、液滴吐出ユニット 4Dの吐出中に、重量物である他の液滴吐出ユニット 4 E力加減速動作を行ったためにガントリ 3に慣性反力がかかり、その振動が吐出中の液滴吐出ユニット 4Dに悪影響を与えたものと考えられる。 [0080] 以上の結果から、複数の液滴吐出ユニット 4が個別に移動可能に構成した装置において、いずれかの液滴吐出ユニット 4Dからの液滴吐出中に、他の液滴吐出ュ-ット 4Eを加減速動作させると、着弾精度が悪化することがわかった。また、加減速動作直後の残留振動が存在する際に吐出動作を行っても、やはり着弾精度がやや悪ィ匕することがわ力つた。前記実験では、 2個の液滴吐出ユニット 4D、 4Eを用いたが、 2 個以上の液滴吐出ユニット 4を備えた構成であっても、 V、ずれかの液滴吐出ユニット 4から液滴吐出させる場合、全ての他の液滴吐出ユニット 4が等速移動又は停止状態にあること力着弾精度の向上に必須であることは明白である。

[0081] なお、液滴吐出ユニット 4の重量を 10kgとしたとき、残留振動が収まるまでの時間を、加速度ピックアップ装置を用いて計測したところ 0. Isであり、この時間を過ぎると着弾精度は悪ィ匕することは無力つた。この残留振動が収まる時間は、装置の剛性、液滴吐出ユニットの重量、液滴吐出ユニット 4の加減速度により異なるが、加速度ピックアップ装置等の振動検出手段を用いて振動を計測することで、必要な安定ィ匕時間を決定することができる。但し、加減速度 0. 5mZs²以下の場合には、加減速中でも着弹位置精度の悪ィ匕は見られな力た。よって、本発明では、加減速度 0. 5mZs²以下に例示されるような、着弾位置精度を悪化させない程度の緩やかな加減速も、請求項記載の等速移動とみなすことも可能である。また、等速動作中の速度変動による加減速動作も請求項記載の等速移動と見なすことができる。

[0082] 次いで、基板 10が図 12に示すような欠陥部 100を有する場合の各液滴吐出ュ-ット 4A、 4B、 4Cの動作について説明する。図 12の例では、基板 10の表面には、合計 8箇所に欠陥部 100が存在する。

[0083] 液滴吐出ユニット 4Aは、図 12の矢印のように基板 10上を移動、停止し、「欠陥部 1 ΟΟΑ1→欠陥部 100A2→欠陥部 100A3」の順に液滴を吐出する。液滴吐出ュ-ット 4Aを移動させる場合、 B方向のアドレスが一致した位置で停止させ、ガントリ 3が A 方向に移動して A方向のアドレスが一致するまで待機する。その後、 A方向のァドレスが一致すれば、液滴吐出ユニット 4を駆動し、吐出口から液滴を処理基板 10上の所望位置に吐出させる。同様に液滴吐出ユニット 4Bは「欠陥部 100B1→欠陥部 10 0B2→欠陥部 100B3」の順に、液滴吐出ユニット 4Cは「欠陥部 100C1→欠陥部 10 0C2」の順に、それぞれが個別に移動、停止、吐出を繰り返す。

[0084] この場合、各液滴吐出ユニット 4の駆動制御を、ある液滴吐出ユニット 4の吐出動作のタイミングと、他の液滴吐出ユニット 4の移動動作のタイミングとの関係を考慮することなく行えば、例えば、欠損部が図 12に示すパターンで存在する場合、各液滴吐出ユニット 4の駆動状態は図 13Aに示すようになる。各液滴吐出ユニット 4は個別のタイミングで移動されるので、図中の Aでは、液滴吐出ユニット 4Bが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット 4Cは加速移動することになる。また、図中の Bでは、液滴吐出ュ- ット 4Aが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット 4Bが加速移動することになる。

[0085] このように、ある液滴吐出ユニット 4の吐出動作を、他の液滴吐出ユニット 4の加減速時に行えば、前述の実験結果が示す通り、液滴吐出に振動等の悪影響を及ぼし、着弾精度が低下することになる。但し、ガントリ 3上に複数の液滴吐出ユニット 4が搭載され、ガントリ 3と修復すべき基板 10を相対的に等速移動する過程で、液滴を吐出する構成では、吐出動作のタイミングを調整することは難しい。そこで、図 13Bに示すように、液滴吐出ユニット 4の移動のタイミングを調整する。具体的には、図 13A中の破線の矢印の方向に修正し、ある液滴吐出ユニット 4が液滴吐出動作にあれば、残りの液滴吐出ユニット 4を、加速状態、減速状態、加減速直後のいずれの状態にもならないようにする。

[0086] なお、液滴吐出ユニット 4の移動時期を個別に調整ができない場合、欠陥箇所の巡回順序を見直すようにすればよい。これにより、効率的な欠陥の修復を行うことが可能となる。

[0087] また、前記液滴吐出ユニット 4の加速度が急激に変化しな、ように、例えば、速度曲線をなだらかに変化させるのが好ましい。速度曲線を図 22Aに示すように変化させる場合、加速度曲線は図 22Bに示すようになり、加減速動作後の安定ィ匕時間を短縮ィ匕することが可能となった。

[0088] <メンテナンス >

基板 10の搬出及び搬入を実行する間や、基板 10への液滴吐出動作を長期間実施しないときには、液滴吐出ユニット 4に対してメンテナンス動作を実行する。メンテナンス動作では、不吐出検出、キャップ、キャップ内吸引パージ、ワイビングを行う。 [0089] 先の基板 10の処理後、直ちに次の基板 10の処理を行う場合、先の基板 10の搬出動作命令が出力されるのと同時に、液滴吐出ユニット 4を搭載したガントリ 3に対してメンテナンス部 13への移動命令が出力される。

[0090] 図示しないレーザー発光回路は不吐出検出の指令を受けると、レーザー発光素子 11からレーザー受光素子 12に向力つてレーザーを連続的に照射する。レーザー照射方向は、図 14に示すように、基板面に略平行で、かつノズル孔列に略平行である。万一、レーザー光軸内を液滴が通過しない場合には図示しない微動機構により位置を調整する。

[0091] レーザー 82の照射が開始されれば、 1番目のノズル孔 26から液滴を一定時間吐出させる。そして、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することにより遮光量を計測する。続いて、遮光量の値が予め設定した設定値の範囲内にある力判断し、設定値の範囲内の場合は正常吐出とみなし、それ以外は吐出不良とみなす。順次、 2番目、 3番目と同様の吐出制御及び遮光量計測を行い、液滴吐出ユニット 4の全てのノズル孔 26について吐出不良の有無を確認する。

[0092] 吐出不良が無!、場合、液滴吐出ユニット 4をキャップ位置に移動させ、基板搬入動作が完了する直前までキヤッビングを行う。吐出不良がある場合、従来技術で行われている回復動作、例えば、「液滴吐出ユニット 4をキャップ位置に移動→キヤッビング →キャップを負圧に引いてノズル孔 26から強制排出→キヤップ解除→ワイビング」を行い、再度、不吐出検出を行う。不吐出検出と回復動作を、吐出不良が無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。

[0093] なお、先の対象基板 10を処理する直前の最後の不吐出検出結果と、先の対象基板 10を搬出中に行う最初の不吐検出結果を比較し、吐出状態に変化が認められる場合、先の対象基板 10の処理が不適として廃棄するか、修復工程に回すようにすればよい。

[0094] <他の実施形態 >

前記実施形態では、 1つのガントリ 3に 3つの液滴吐出ユニット 4を設けるようにした力 4つ以上設けることもできる。前記実施形態に係る寸法のガントリ 3であれば、 3〜 12個の液滴吐出ユニット 4を設けることが可能である。図 15は、 1つのガントリ 3に 9個の液滴吐出ユニット 4を設けた例を示す。

[0095] ガントリ 3の両側面にはスライド機構 5が千鳥配列で、一方の側面には 4つ、他方の側面には 5つ設けられ、それらは機能的に独立している。そして、各スライド機構 5には液滴吐出ユニット 4が往復移動可能に取り付けられている。したがって、ある液滴吐出ユニット 4のスライド機構 5上を他の液滴吐出ユニット 4が移動することはない。

[0096] 各液滴吐出ユニット 4の往復移動範囲は、ガントリ 3の一方の側面に配設されたものと他方の側面に配設されたものとの間で、移動方向で重複するように設定されている。この重複範囲は大きければ大きい程よぐ 1Z3以上重複していることが望ましい。但し、 1Z2以上重複すると、ガントリ 3の各側面で隣接する液滴吐出ユニット 4の移動範囲が干渉することになるので、 1Z2未満とされている。したがって、基板の全範囲に亘つて確実に液滴を吐出させることができる。また装置の故障や誤動作の場合でも、液滴吐出ユニット 4同士が互いに衝突する恐れがなぐ信頼性の高い装置とすることができる。

[0097] このように、 1つのガントリ 3に 4つ以上の液滴吐出ユニット 4を千鳥配列で設けるようにしたので、高密度で液滴吐出ユニット 4を配置することができ、液滴吐出効率を高めることが可能となる。また、各液滴吐出ユニット 4の移動量を抑えることができるので、液滴吐出ユニット 4の移動に伴う振動の発生等を防止しやすくなり、他の液滴吐出ユニット 4による着弾精度をさらに高めることが可能となる。

[0098] <他の実施形態 >

前記実施形態では、載置台 2を固定式としたが、例えば、図 16に示すように、可動式とするのが好ましい。

[0099] すなわち、前記載置台 2を、基板 10の搬入時及び搬送時に移動することができるように、装置基体 27上に搭載すればよい。装置基体 27の上面は、載置台 2と同様に、平面度及び水平度が高精度に形成されている。装置基体 27の上面両側部にはスライドレール 28が設けられ、載置台 2が往復移動可能に支持されている。載置台 2には、図示しない 0回転機構が設けられている。 Θ回転機構のリニアモータ制御により、載置台 2はスライドレール 28上を往復移動し、載置した基板 10を同一面内で回転させる。また、載置台 2は、スライドレール 28と直交する方向に微調整可能となっている。前記スライドレール 28には、さらにスライド部材 29を介して一対のガントリ 3が往復移動可能に支持されて、る。ガントリ 3同士は互ヽに連結されており一体的に往復移動する。スライド部材 29は、スライドレール 28上をエアーにより常時浮上した状態に維持され、リニアモータ制御によりスライドレール 28に沿って往復移動する。

[0100] 前記載置台 2に基板 10を載置する場合、載置台 2を装置基体 27に対して移動させ、搬送ロボットにより対象となる基板 10を載置する。基板 10には、面内回転方向を補正するためのァライメントマーク 10aが 2箇所に形成されている。ァライメントマーク 10 aは同心円状のマークであり、基板 10上の 2つのァライメントマーク 10aのピッチずれ (正規の位置力ものずれ量）は 2 μ m以内である。基板 10の液滴吐出位置は、ァライメントマーク 10aを基準として決定されている。

[0101] 一方のガントリ 3Aの両端部には、図 17に示すように、 2つのァライメントカメラ 30がそれぞれ固定されている。ァライメントカメラ 30は、複数の広視野モードと狭視野モードを有し、広視野モードで Θ回転機構及び微動機構によりァライメントした後、狭視野モードで再度同様なァライメント動作を行う。ァライメントカメラ 30は、図 17Aの位置からガントリ 3と一体的に図 17Bの位置に移動し、ァライメントカメラ 30の画像情報を元に、基板 10の基準位置 Rからのずれを算出し、前述の載置台 2の Θ回転機構と矢印 B方向の微動機構により図 17Bの点線回転矢印方向に基板 10の姿勢を補正する。また、他方のガントリ 3Bには、前記実施形態と同様に、スライド機構 5を介して観察力メラユニット 18が往復移動可能に取り付けられている。

[0102] 図 18は、広視野モードでのァライメントカメラ 30による撮像画像の模式図であり、図 18Aはァライメントカメラによる画像、図 18Bはァライメントカメラ 90Bによる画像である。

[0103] 広視野モードは、搬送ロボットの載置台 2への基板 10の配置精度以上の視野を有するように設計されている。広視野モードでは、まず、同心円のァライメントマーク 10a の外円側を用いて、ァライメントマーク 10aと基準位置 Rとのずれを計測し、ァライメントマーク 10aと基準位置 Rがー致するように、 Θ回転機構及び微調整機構により載置台 2を調整し、基板 10の姿勢を制御する。

[0104] 次に、図 19に示すように、ァライメントカメラ 30を狭視野モードに切り替え、同心円の内側円を用いてァライメントマーク 10aと基準位置 Rとのずれを計測し、ァライメントマーク 10aと基準位置 Rがー致するように、 Θ回転機構及び微調整機構により載置台 2を調整し、基板 10の姿勢を制御する。

[0105] また、ァライメントカメラ 30による観察位置と液滴吐出ユニット 4の液滴吐出位置は、液滴吐出ユニット 4の取付後の調整工程で予め計測されている。

[0106] 前記構成によれば、図示しない搬送ロボットにより基板 10を搬入する場合、搬入する基板 10を載置しやすい位置まで載置台 2を移動させることができる。また、基板 10 を載置された載置台 2は、元の位置すなわち液滴を吐出するための液滴吐出位置へと移動させ、ァライメントカメラ 30により基板 10の位置調整を行うことができる。

[0107] なお、前記実施形態では、ガントリ 3を 1又は 2つとした力 3以上とすることも可能である。

[0108] また、前記実施形態では、基板 10の表面全体に液滴を塗布した後、欠陥部 100が発見された場合の修復のために使用可能な液滴塗布装置 1につヽて説明したが、この液滴塗布装置 1は他の用途にも使用可能である。すなわち、基板上に点在する所望箇所に液滴を吐出させることが可能である。また、カラーフィルタ基板の修復にも使用可能である。

[0109] 前記実施形態は、液晶表示装置等で用いられるカラーフィルタ基板において、製造工程で発生する欠損部分の修復を行う装置としているが、基板に点在する所望箇所に高速に吐出を行うことのできる装置を説明するために例示したに過ぎない。

[0110] 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

•基板上に有機 EL (Electronic Luminescence)を形成する材料を吐出し、有機 EL表示部を製造する装置

•有機 EL表示部の欠損部を修復する装置

•大型看板等に画像を印刷する装置、または画像を修復する装置

'その他のインクジェット技術を応用した製造装置

にも適用できることは明らカゝである。

[0111] 特にカラーフィルタ基板の画素のような厚み均一性が性能に大きく影響を及ぼすような基板の場合、全てのノズル孔カゝらの吐出量を予め装置外で計測しておき、吐出量補正を行いながら吐出を行う必要がある。例えば前述の 200 X 70 X深さ 2 mの凹部に固形分 10%の液滴を吐出する場合には、 300pL程度の滴下が必要となる。ここで、吐出量補正を液滴数の増減により行う場合、 1滴の液滴量が小さいほど高精度に補正を行うことができるが、その分、液滴数を増やす必要が生じる。そこで、本実施形態のように、基板の搬送方向に対して略平行にノズル列を配列し、複数のノズルを使用して液滴を吐出させると、 1ノズルが受け持つ滴下量は概ね 300 ÷ (ノズル数）に分割できるために、体積の小さい液滴を吐出させて高精度な吐出量補正を加えながら、処理速度 (基板搬送速度)を落とさなくても良くなる。また、吐出量補正と関係なぐより高速に処理を行いたい場合も効果を発揮する。

[0112] また、前記各実施形態では、基板 10に対して液滴吐出ユニット 4側を移動させるようにしたが、基板 10側すなわち載置台 2を移動させたり、両者を移動させたりする等、相対的に移動可能な構成であればょ、。

[0113] さらに、前記各実施形態では、ガントリ 3を載置台 2上で移動させる構成としたが、大型であれば、地面に直接設置する構成としても構わな、。

Claims

請求の範囲

[1] 被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、

被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、

前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、

前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、前記駆動制御手段は、前記!/、ずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限したことを特徴とする液滴吐出装置。

[2] 前記複数の液滴吐出手段と被吐出体の相対移動は、

前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第 1の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第 1支持手段と前記第 1支持手段を、前記第 1の方向とは直交する第 2の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第 2支持手段とにより行うようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の液滴吐出装置。

[3] 前記第 1支持手段は、前記全ての液滴吐出手段の往復移動範囲で、前記第 1の方向に於ける被吐出体の全領域をカバーできるように、前記各液滴吐出手段を支持する構成としたことを特徴とする請求項 2に記載の液滴吐出装置。

[4] 前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法 Sは、前記第 1の方向の被吐出体の寸法を Lとしたとき、 0. 1≤S/L≤0. 4を満足することを特徴とする請求項 2又は 3に記載の液滴吐出装置。

[5] 前記第 1支持手段は、前記液滴吐出手段のうち、前記被吐出体の隣接する領域に液滴を吐出可能なもの同士を、物理的に干渉不能な位置で往復移動可能に支持することを特徴とする請求項 2乃至 4のいずれか 1項に記載の液滴吐出装置。

[6] 前記第 1支持手段は、前記液滴吐出手段を、異なる直線上で往復移動可能に支持することにより、前記第 1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能としたことを特徴とする請求項 2乃至 5のいずれ力 1項に記載の液滴吐出装置。

[7] 前記第 1支持手段は、被吐出体支持手段の上面に沿って平行移動する梁部を備え、

前記液滴吐出手段は、前記梁部の両側にそれぞれ往復移動可能に支持される少なくとも 2部材で構成したことを特徴とする請求項 5に記載の液滴吐出装置。

[8] 前記第 2支持手段を複数設けることにより、前記第 1の方向に於ける吐出領域が一部重複する場合であっても物理的な干渉を回避可能としたことを特徴とする請求項 2 乃至 5の、ずれか 1項に記載の液滴吐出装置。

[9] 前記液滴吐出手段の重量を m、前記第 1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量を Mとしたとき、 50≤MZm≤ 200を満足することを特徴とする請求項 2乃至 6のいずれか 1項に記載の液滴吐出装置。

[10] 被吐出体の表面に対して複数の液滴吐出手段を個別に移動させて所定位置に位置決めし、被吐出体に向力つて液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、

前記、ずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段による液滴位置が許容範囲内となるように、他の液滴吐出手段の移動範囲を安定移動領域に制限することを特徴とする液滴吐出方法。

[11] 前記いずれかの液滴吐出手段によって被吐出体に液滴を吐出させる場合、該液滴吐出手段は等速移動させることを特徴とする請求項 10に記載の液滴吐出方法。

[12] 前記液滴吐出手段の安定移動領域の寸法 Sは、前記第 1の方向の被吐出体の寸法を Lとしたとき、 0. 1≤S/L≤0. 4を満足することを特徴とする請求項 10又は 11 に記載の液滴吐出方法。

[13] 前記液滴吐出手段の重量を m、前記第 1支持手段及び前記液滴吐出手段の総重量を Mとしたとき、 50≤MZm≤ 200を満足することを特徴とする請求項 10乃至 12 の!、ずれか 1項に記載の液滴吐出方法。