液滴排出装置和液滴排出条件修正方法与流程

本发明涉及向工件排出功能液的液滴进行描绘的液滴排出装置和该液滴排出装置的液滴排出条件修正方法。

背景技术：

以往，作为使用功能液在工件上描绘的装置，已知使该功能液以液滴形式排出的注射方式的液滴排出装置。液滴排出装置广泛用于制造例如有机el装置、滤色器、液晶显示装置、等离子体显示器(pdp装置)、电子发射装置(fed装置、sed装置)等电光学装置(平板显示器；fpd)时等情况。

在液滴排出装置中，要求功能液的液滴的排出位置的正确性、因此，出于检查并修正液滴的排出的目的，在进行描绘前，检查排出液滴，用拍摄装置拍摄该检查排出的液滴，基于拍摄结果修正排出条件来调整功能液的排出量和排出时刻等(参照专利文献1和2)。

另外，专利文献1的液滴排出装置中，对检查用的介质进行功能液的检查排出，在专利文献2的液滴排出装置中，对工件上的检查区域进行功能液的检查排出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-204411号公报

专利文献2：日本特开2006-44059号公报

技术实现要素：

发明想要解决的技术问题

但是，作为检查排出的功能液滴用的拍摄装置，相比于区域传感器更广泛使用适于连续处理的线传感器。

使用线传感器时，必须由工件台按期望的速度恒定地在指定方向即主扫描方向上移动工件。这是因为，如果不按期望的恒定速度移动工件，实际的液滴和基于线传感器的拍摄结果的图像(以下称作拍摄图像)中的液滴的形状不同。例如，当检查排出的液滴实际上为正圆时，如果工件的移动速度小于期望的速度，则在线传感器的拍摄图像中，液滴的形状成为在移动方向即主扫描方向具有长轴的椭圆形状，如果移动速度大于期望的速度，则在线传感器的拍摄图像中，液滴的形状为在与主扫描方向正交的方向上具有长轴的椭圆形状。

然而，由工件台移动的工件的移动速度具有偏差。因此，由线传感器拍摄检查排出的液滴时，有时会根据线传感器的拍摄图像无法判断检查排出的液滴的实际形状。若无法判断实际形状也无法准确把握检查排出的液滴的排出位置。结果是，无法适当修正来自排出喷嘴的液滴的排出条件。

专利文献1和2对这一点也没有公开或启示任何内容。

本发明是鉴于这一点作出的，其目的在于能够在相对于液滴排出喷嘴在主扫描方向上移动的工件上从液滴排出喷嘴排出功能液的液滴进行描绘的液滴排出装置中，基于线传感器对检查排出的功能液的液滴的拍摄结果适当修正功能液的液滴的排出条件。

用于解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明为一种液滴排出装置，用于使搭载有工件的工件台相对于液滴排出喷嘴在主扫描方向上移动，从所述液滴排出喷嘴将功能液的液滴排出到所述工件上进行描绘，所述液滴排出装置的特征在于，包括：在与所述主扫描方向垂直的方向排列有拍摄元件的线传感器；和对所述液滴排出喷嘴、所述工件台和所述线传感器进行控制的控制部，在所述工件台或所述工件预先形成有规定大小的标记，所述控制部使得从所述液滴排出喷嘴向所述工件台上的所述工件进行所述液滴的检查排出，使所述线传感器进行所述工件上的被检查排出的液滴和所述标记的拍摄，基于所拍摄的所述标记在所述主扫描方向上的长度，修正所述液滴的拍摄结果，基于该修正后的液滴的拍摄结果修正来自所述液滴排出喷嘴的排出条件。

优选从所述主扫描方向的负侧起依次配置所述液滴排出喷嘴、所述线传感器，所述控制部在所述标记从所述液滴排出喷嘴向所述主扫描方向的正侧移动期间和所述标记从所述主扫描方向的正侧向所述主扫描方向的负侧移动期间，至少各进行一次利用线传感器的所述拍摄。

优选对所述线传感器的所述拍摄元件设置有远心透镜。

优选所述控制部进行多次所述液滴从所述液滴排出喷嘴的检查排出。

优选所述工件的被排出所述液滴的排出面为四边形，在所述排出面中，沿着所述主扫描方向的正侧的边设置有进行所述液滴的检查排出的检查排出区域，在比该检查排出区域靠所述主扫描方向的负侧的位置设置有描绘区域。

本发明另一方面为一种液滴排出装置的液滴排出方法，上述液滴排出装用于使搭载有工件的工件台相对于液滴排出喷嘴在主扫描方向上移动，从所述液滴排出喷嘴将功能液的液滴排出到所述工件上进行描绘，所述液滴排出方法的特征在于，包括：从所述液滴排出喷嘴向所述工件台上的所述工件进行液滴的检查排出的检查排出步骤，由在与所述主扫描方向垂直的方向上排列有拍摄元件的线传感器进行所述工件上的被检查排出的液滴和预先设置在所述工件台或所述工件上的规定大小的标记的拍摄的拍摄步骤，基于所拍摄的所述标记在所述主扫描方向上的长度，修正所述液滴的拍摄结果的拍摄结果修正步骤；和基于经修正的所述液滴的拍摄结果修正来自所述液滴排出喷嘴的排出条件的排出条件修正步骤。

优选从所述主扫描方向的负侧起依次配置所述液滴排出喷嘴、所述线传感器，在所述拍摄步骤中，在所述标记从所述液滴排出喷嘴向所述主扫描方向的正侧移动期间和所述标记从所述主扫描方向的正侧向所述主扫描方向的负侧移动期间，至少各进行一次利用线传感器的所述拍摄。

优选对所述线传感器的所述拍摄元件设置有远心透镜。

优选在所述检查排出步骤中，进行多次所述液滴从所述液滴排出喷嘴的检查排出。

优选所述工件的被排出所述液滴的排出面为四边形，在所述排出面中，沿着所述主扫描方向的正侧的边设置有进行所述液滴的检查排出的检查排出区域，在比该检查排出区域靠所述主扫描方向的负侧的位置设置有描绘区域，在所述检查排出步骤中，向所述检查排出区域进行所述液滴的检查排出。

发明效果

根据本发明，能够在相对于液滴排出喷嘴在主扫描方向上移动的工件上从液滴排出喷嘴排出功能液的液滴进行描绘的液滴排出装置中，基于线传感器对检查排出的功能液的液滴的拍摄结果适当修正功能液的液滴的排出条件。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的液滴排出装置的一例的结构的概略的示意侧视图。

图2是图1的液滴排出装置的示意平面图。

图3是图1的液滴排出装置所具有的工件台上载置有工件的状态的工件台的示意平面图。

图4是图3的工件的局部放大图。

图5是第一实施方式的液滴排出装置的处理动作的说明图。

图6是第一实施方式的液滴排出装置的处理动作的说明图。

图7是工件的被检查排出有功能液的液滴的部分的放大图。

图8是示出线传感器的拍摄结果的一例的图。

图9是线传感器的拍摄结果的修正方法的一例的说明图。

附图标记说明

1······液滴排出装置

23······搬运器

24······喷嘴头

31······线传感器

40······工件台

41······台转动机构

150······控制部

w······工件

w41······标记。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。其中，本发明不限于下面示出的实施方式。

<1.第一实施方式>

首先，参照图1～图4，对本发明的第一实施方式的液滴排出装置的结构进行说明。图1是示出本发明的第一实施方式的液滴排出装置的一例的结构的概略的示意侧视图。图2是图1的液滴排出装置的示意平面图。图3是图1的液滴排出装置所具有的工件台上载置有工件的状态的工件台的示意平面图。图4是图3的工件的部分a的局部放大图。

另外，以下，令工件的主扫描方向为x轴方向，与主扫描方向正交的副扫描方向为y轴方向，与x轴方向和y轴方向正交的竖直方向为z轴方向，绕z轴方向的转动方向为θ方向。

液滴排出装置1如图1和图2所示具有在主扫描方向(x轴方向)上延伸的用于使工件w在主扫描方向上移动的x轴工作台10、跨x轴工作台10架设且在副扫描方向(y轴方向)上延伸的一对y轴工作台11、11。在x轴工作台10的上表面设置有在x轴方向延伸的一对x轴导轨12、12，各x轴导轨12设置有x轴直线电动机(未图示)。在各y轴工作台11的上表面设置有在y轴方向延伸的y轴导轨13，该y轴导轨13设置有y轴直线电动机(未图示)。

一对y轴工作台11、11设置有搬运器单元20和拍摄单元30。x轴工作台10上设置有工件台40。x轴工作台10的外侧(y轴负方向侧)的一对y轴工作台11、11之间设置有维护单元50。

搬运器单元20在y轴工作台11上设置有多个，例如10个。各搬运器单元20具有搬运器板21、搬运器转动机构22、搬运器23和喷嘴头24。

搬运器板21安装在y轴导轨13上，由该y轴导轨13上设置的y轴直线电动机在y轴方向上自由移动该搬运器板21。其中，也能够将多个搬运器板21作为一体在y轴方向上移动。

在搬运器板21的下表面中央设置有搬运器转动机构22，该搬运器转动机构22的下端部安装有能够自由拆卸的搬运器23。由搬运器转动机构22能够在θ方向自由转动搬运器23。

搬运器23的下表面设置有多个喷嘴头24。喷嘴头24的数量例如为12个。

喷嘴头24在各自的下表面即喷嘴面形成有多个液滴排出喷嘴(未图示)，从该液滴排出喷嘴(以下称作排出喷嘴)排出功能液的液滴。

拍摄单元30具有线传感器31。线传感器31相对于搬运器23配置在x轴正向侧。

线传感器31拍摄工件w，具体来说，拍摄检查排出到工件w上的功能液的液滴。线传感器31例如被支承于一对y轴工作台11、11中x轴正向侧的y轴工作台11的侧面设置的基座32。

线传感器31具有未图示的多个拍摄元件，各拍摄元件上设置有未图示的光源和半透明反射镜(halfmirror)。多个拍摄元件沿副扫描方向排列，上述拍摄元件设置至通过一次拍摄就能够拍摄大致整个工件w的副扫描方向的位置。另外，光源也可以在多个拍摄元件间共用，但优选为蓝色led(lightemittingdiode)。线传感器31中，从光源出射的光被半透明反射镜反射，进而被拍摄对象物反射，透过半透明反射镜，被各拍摄元件接收。

当工件台40被引导到这样的线传感器31的刚好下方时，线传感器31能够拍摄被检查排出到工件台40上的工件w的液滴。

其中，有时线传感器31的各拍摄元件与工件w不平行，即各拍摄元件至工件w中的该拍摄元件的刚好下方的区域的距离在副扫描方向上不恒定。为了在这种情况下，也能够用各拍摄元件检测来自拍摄对象的反射光，优选对线传感器31的各拍摄元件设置有远心透镜。远心透镜既可以与线传感器31成一体，也可以分开。

工件台40例如为真空吸附台，吸附载置工件w。工件台40由设置在该工件台40的下表面侧的台转动机构41以在θ方向上自由转动的方式支承。其中，y轴工作台11的x轴负向侧的工件台40的上方，设置有对工件台40上的工件w的对位标记进行拍摄的工件对位摄像机(未图示)。而且，由台转动机构41基于由工件对位摄像机拍摄的图像修正载置台工件台40上的工件w在θ方向的位置。

工件台40和台转动机构41支承于设置在台转动机构41的下表面侧的x轴滑动件42。x轴滑动件42安装在x轴导轨12上，通过设置在该x轴导轨12上的x轴直线电动机能够在x轴方向上自由移动。而且，工件台40(工件w)也由x轴滑动件42沿着x轴导轨12能够在x轴方向自由移动。

载置在工件台40上的工件w例如为g8.5玻璃基板。工件w如图3所示，排出描绘用的功能液的排出面为四边形，并且在中央部分指定有六个作为描绘区域的有效区域w1，并且沿着各边设置有虚设区域w2。虚设区域w2是指至少在描绘时没有功能液排出的区域。另外，如图4所示，沿x轴方向正侧的边设置的虚设区域w2为被检查排出功能液的液滴d的检查排出区域，在比作为检查排出区域的虚设区域w2靠x轴方向负侧的位置设置有有效区域w1。另外，在虚设区域w2的表面形成有拨液层。进而，在工件w上设置有用于调整该工件w的θ方向的位置的对位标记w3。其中，拨液层既可以平坦地形成，也可以与有效区域w1一样，形成为具有堤坝即规定的凹凸。

另外，在工件w的虚设区域w2的y方向上的两端区域设置有标度w4。标度w4是规定大小和形状的标记w41沿主扫描方向等间隔设置而成的。标度w4设置在虚设区域w2中进行检查排出的区域的附近即可，既可以仅形成在该检查排出方向的附近，也可以在工件w的大致整个主扫描方向上形成。在后面描述标度w4的利用方法。

回到图1和图2的说明。

维护单元进行喷嘴头24的维护，消除该喷嘴头24的排出不良。

在以上的液滴排出装置1设置有控制部150。控制部150例如为计算机，具有数据保存部(未图示)。数据保存部中保存有例如用于控制排出到工件w的液滴在该工件w上描绘规定的图案的描绘数据(位图数据)等。另外，控制部150具有程序保存部(未图示)。程序保存部中保存有控制液滴排出装置1的各种处理的程序和控制驱动系的驱动的程序等。

另外，上述数据和上述程序可以记录在例如计算机可读取的硬盘(hd)、软盘(fd)、光盘(cd)、磁光盘(mo)、存储卡等计算机可读取的存储介质中，并且从该存储介质中安装到控制部150。

接着，对利用如上所述那样构成的液滴排出装置1进行的工件处理进行说明。在以下的说明中，在x轴工作台10上，比y轴工作台11靠x轴负向侧的区域称作搬入出区域a1，一对y轴工作台11、11间的区域称作处理区域a2，比y轴工作台11靠x轴正向侧的区域称作待机区域a3。

首先，如图1所示，在搬入出区域a1配置工件台40，由搬送机构(未图示)搬入液滴排出装置1的工件w载置在该工件台40上。接下来，由工件对位摄像机拍摄工件台40上的工件w的对位标记w3。然后，由台转动机构41基于该拍摄的图像修正载置台工件台40上的工件w的θ方向的位置，进行工件w的对位(步骤s1)。

然后，由x轴滑动件42，如图5所示，将工件台40从搬入出区域a1移动到处理区域a2。在处理区域a2中，首先，将工件w的虚设区域w2配置在喷嘴头24的下方，对该虚设区域w2描绘用于修正排出喷嘴的排出条件的图案(条件修正图案)，即从所有排出喷嘴检查排出功能液的液滴(步骤s2)。

然后，如图6所示，将工件台40移动到待机区域a3，使被检查排出有功能液的液滴的工件w的虚设区域w2通过线传感器31的下方。然后，在通过时，至少如图7所示，使线传感器31拍摄工件w的虚设区域w2的被检查排出有功能液的液滴d的部分、形成有标记w41的部分以及在主扫描方向上与该虚设区域w2相邻的有效区域w1的一部分。由此，使线传感器31拍摄被检查排出的功能液的液滴d和标记w41(步骤s3)。拍摄结果输出到控制部150。

在拍摄结束后，在控制部150中基于来自线传感器31的一维的图像制作取得包括被检查排出的液滴和标记的二维图像即拍摄图像(步骤s4)。

然后，控制部150从所取得的拍摄图像利用图案匹配等取得标记w41，计算所拍摄的标记w41在主扫描方向上的长度，基于该长度，修正拍摄图像(步骤s5)。例如，如图8所示，当标记w41在主扫描方向上的长度l比实际的标记w41的长度lo大时(l大于lo)，即工件w在主扫描方向上的移动速比规定值小时，以拍摄图像在主扫描方向上缩小的方式修正拍摄图像。另一方面，虽然省略了图示，当标记w41在主扫描方向上的长度小于实际的标记w41的长度时(lo＞l)，即，计算出的工件w在主扫描方向上的移动速度大于规定值时，以拍摄图像在主扫描方向上放大的方式修正拍摄图像。

另外，当提取多个标记w41时，可以基于多个标记w41的平均长度，计算拍摄图像，也可以从多个标记w41中选择一个标记w41，基于该选择的标记w41的长度修正拍摄图像。

另外，控制部150也可以基于标记在主扫描方向上的长度计算工件在主扫描方向上的速度，基于该速度的计算结果修正拍摄图像。

修正拍摄图像后，控制部150基于该修正后的拍摄图像，修正来自排出喷嘴的功能液的液滴的排出条件(步骤s6)。

具体而言，例如，控制部150从修正的拍摄图像，利用图案匹配等提取被检查排出的液滴d，计算从该提取的液滴至有效区域w1的主扫描方向上的距离和该提取的液滴的面积。上述主扫描方向上的距离是指例如从拍摄图像内的被检查排出的液滴d的中心至离该中心最近的有效区域w1的距离。然后，控制部150基于计算出的上述主扫描方向上的距离，修正作为排出条件的排出定时数据。例如，当上述距离大于规定值时，修正排出定时数据，使得工件在与检查排出时相同的方向移动时的排出定时提前，而当上述距离小于规定值时，修正排出定时数据使得上述排出定时延后。替代排出定时数据，也可以修正描绘数据本身。另外，控制部150基于拍摄图像中的被检查排出的液滴的面积的计算结果，修正作为排出条件的排出量。

在修正上述的排出条件后，由x轴滑动件42使工件台40从待机区域a3侧移动到处理区域a2。在处理区域a2中，向移动至喷嘴头24的下方的工件w的有效区域从修正了排出条件的排出喷嘴排出液滴。进而，使工件台40移动至搬入出区域a1侧，使得工件w的有效区域的整个面通过喷嘴头24的下方。然后，使工件w在x轴方向往复移动，并且使搬运器单元20在y轴方向上适当移动，在工件w上描绘规定的图案(步骤s7)。其中，工件w的移动速度即扫描速度在检查排出时和线传感器31的拍摄时与在描绘时是不同的。

描绘完成后，使工件台40从待机区域a3移动到搬入出区域a1。工件台40移动到搬入出区域a1时，结束描绘出来的工件w从液滴排出装置1被搬出(步骤s8)。

接着，下一个工件w被搬入液滴排出装置1，反复进行上述的步骤s1～s8。

如上所述，在液滴排出装置1中，在工件w上预先形成规定大小的标记w41，用线传感器31拍摄从排出喷嘴检查排出的功能液的液滴以及标记w41。然后，基于标记w41的拍摄结果，修正包含液滴的拍摄图像，基于修正的拍摄图像，修正排出喷嘴的排出条件。因此，即使工件w的移动速度不是期望的速度，也能够基于由线传感器拍摄的被检查排出的功能液的液滴的拍摄结果，适当修正上述排出条件。

而且，当对检查片等检查用的介质进行功能液的液滴的检查排出时，维护周期短，但在液滴排出装置1中，因为对工件w的虚设区域w2进行检查排出，能够增长维护周期。

另外，利用检查片时，根据墨即功能液和检查片的相容性不同，有时发生渗墨等，无法使着落的液滴的位置和大小正确。但是，在液滴排出装置1中，作为检查排出目的地的工件w的虚设区域w2形成有拨液层，所以不发生渗墨等，所以能够搭载的墨的种类多。

另外，有效区域w1位于比作为检查排出区域的虚设区域w2靠x轴方向即主扫描方向的负侧的位置，所以能够有效进行检查和描绘。

在以上的例子中，当用线传感器31拍摄多个标记时，基于标记在主扫描方向上的长度的平均值等，修正拍摄图像整体。但是，拍摄图像的修正方式不限于此，例如如图9所示，也可以将拍摄图像在主扫描方向上分为多个区域r1～r6，在各区域包含一个标记w41。然后，基于各标记w41在主扫描方向上的长度，修正包含该标记w41的区域r1～r6的拍摄图像。此时，基于将按每个区域r1～r6修正的拍摄图像合成得到的图像修正来自排出喷嘴的排出条件。

<2.第二实施方式>

接下来，对本发明的第二实施方式的液滴排出装置的结构进行说明。

第一实施方式的液滴排出装置在工件w上设置有由规定大小的标记w41构成的标度w41。与此不同，第二实施方式的液滴排出装置，在工件台40上设置有由规定大小的标记构成的标度。

此时，也用线传感器31拍摄被检查排出的功能液的液滴和工件台40上的标记，基于该拍摄的标记在主扫描方向上的长度，修正包括液滴的拍摄图像，基于修正后的拍摄结果，修正来自排出喷嘴的排出条件。由此，能够不依赖于工件w的移动速度适当修正排出条件。

其中，优选与被检查排出的液滴一起被拍摄的标记不依赖于基板尺寸等，采用统一的设计。这是因为即使基板尺寸、像素分辨率等发生变化，也能得到相同的分析结果。

<3.第三实施方式>

在第一实施方式的液滴排出装置中，修正排出条件后，从工件w的有效区域w1的主扫描方向(x轴方向)负侧的端部开始描绘。

与此不同，在第三实施方式的液滴排出装置中，修正排出条件后，从工件w的有效区域w1的主扫描方向(x轴方向)正侧的端部开始描绘。

因此，在第三实施方式的液滴排出装置中，修正排出条件后，在开始描绘前，使工件w从待机区域a3移动到处理区域a2。

在该第三实施方式的液滴排出装置中，与第一实施方式的液滴排出装置一样，在使检查排出后的工件w从处理区域a2移动到待机区域a3的过程中，由线传感器31进行被检查排出的功能液的液滴和上述标记w41的拍摄。而且，在第三实施方式的液滴排出装置中，与第一实施方式的液滴排出装置不同，在开始描绘前使工件w从待机区域a3移动到处理区域a2的过程中也进行同样的拍摄。换言之，在第三实施方式的液滴排出装置中，在工件w从排出喷嘴去往线传感器31的正方向上移动期间和工件w在与正方向相反的反方向(以下简记为反方向)移动期间，各进行一次线传感器31的拍摄。

然后，在第三实施方式的液滴排出装置中，基于使工件w在正方向移动时的标记w41的拍摄结果和在反方向移动时的标记w41的拍摄结果，修正使工件w在正方向移动时的包含液滴的拍摄图像和在反方向移动时的相同拍摄图像。

例如，基于在正方向移动时的标记w41在主扫描方向上的长度和在反方向移动时的标记w41在主扫描方向上的长度的平均值，修正在正方向移动时的拍摄图像和在反方向移动时的拍摄图像两者。替代性地，也可以基于在正方向移动时的标记w41在主扫描方向上的长度修正在正方向移动时的拍摄图像，并且基于在反方向移动时的标记w41在主扫描方向上的长度修正在反方向移动时的拍摄图像。

在第三实施方式的液滴排出装置中，基于修正后的在正方向移动时的拍摄图像和在反方向移动时的拍摄图像，修正来自排出喷嘴的排出条件。

由此，能够更准确地修正排出条件。

另外，当液滴的位置偏移的趋势在正方向移动时的排出图像和在反方向移动时的拍摄图像中不同时，也可以中止描绘，由维护单元50进行排出喷嘴的维护。

<4.第一和第三实施方式的变形例>

在以上的说明中，在第一实施方式中，仅在使工件w在正方向移动期间进行线传感器31的上述拍摄，其拍摄次数为一次。另外，在第三实施方式中，在使工件w在正方向移动期间和在反方向移动期间各进行一次线传感器31的上述拍摄。在第一实施方式中上述拍摄的次数也可以是多次，而在第三实施方式中，也可以在正方向移动时和反方向移动时分别进行多次的上述拍摄。

<5.第四实施方式>

在第一实施方式的液滴排出装置中，功能液的液滴的检查排出的次数为一次，但在第四实施方式的液滴排出装置中，第一次检查排出后，在于第一次检查排出位置不同的位置进行第二次检查排出。第二次检查排出既可以是由线传感器31拍摄第一次检查排出的液滴之前，也可以是之后。

另外，在第四实施方式的液滴排出装置中，与工件w上的标记w41一起，由线传感器31拍摄第二次检查排出的液滴。其中，可以由线传感器31同时拍摄第一次检查排出的液滴和第二次检查排出的液滴。

然后，在第四实施方式的液滴排出装置中，基于标记w41的拍摄结果，修正线传感器31的拍摄图像，基于修正的拍摄图像修正来自排出喷嘴的排出条件。

由此，能够更准确地修正排出条件。

其中，检查排出的次数可以为3次以上。

如上所述构成的液滴排出装置能够应用于如日本特开2016-77966号公报中记载的形成有机发光二极管的有机el层的基板处理系统。具体来说，能够将上述任意的实施方式的液滴排出装置应用于该基板处理系统的涂敷装置。

本发明对在基板上涂敷功能液的技术是有用的。