(57)【要約】【課題】複数の液滴を同一の塗布領域内に位置をずらして塗布する際に、吐出性が低下すると、塗布領域の大きさや位置だけでは液滴の吐出性の低下による塗布異常を検出することが困難であり、吐出性の低下の種類に応じた適切な保全処理を行なうことが難しい。【解決手段】  被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定装置であって、塗布後の塗布領域を計測する塗布領域計測手段と、所望の塗布領域と前記塗布領域計測手段により計測した塗布領域との差異を認識する塗布領域認識手段と、前記塗布領域計測手段及び塗布領域認識手段により、各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定手段とインクジェットヘッドのメンテナンスを行なう保全部を有し、塗布状態判定手段の判定結果を元に、インクジェットヘッドのメンテナンスの種類を選択して保全動作を行なう。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定装置であって、
塗布後の塗布領域を計測する塗布領域計測手段と、所望の塗布領域と前記塗布領域計測手段により計測した塗布領域との差異を認識する塗布領域認識手段と、前記塗布領域計測手段及び塗布領域認識手段により、各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定手段を有することを特徴とする液滴塗布状態判定装置。
【請求項２】
塗布状態判定手段は塗布領域内の基準位置からの塗布領域の方向と塗布領域の大きさの相関関係により判断されることを特徴とする請求項１記載の液滴塗布状態判定装置。
【請求項３】
上記塗布状態判定手段は、塗布領域内の複数の液滴のうち、初滴を用いて判断されることを特徴とする請求項２記載の液滴塗布状態判定装置。
【請求項４】
請求項１記載の液滴塗布状態判定装置と、インクジェットヘッドのメンテナンスを行なう保全部を有し、塗布状態判定手段の判定結果を元に、インクジェットヘッドのメンテナンスの種類を選択して保全動作を行なうことを特徴とする液滴塗布装置。
【請求項５】
被塗布面が凸形状の配線パターン上に液滴を塗布する塗布処理であることを特徴とする請求項４記載の液滴塗布装置。
【請求項６】
被塗布面がＴＦＴ基板のゲート絶縁膜の欠損部に絶縁性を有する液滴を塗布する塗布処理であることを特徴とする請求項４記載の液滴塗布装置。
【請求項７】
被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定方法であって、
塗布後の塗布領域を計測する塗布領域計測工程と、所望の塗布領域と前記塗布領域計測工程により計測した塗布領域との差異を認識する塗布領域認識工程と、前記塗布領域計測工程及び塗布領域認識工程により得られた結果によって、各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定工程を有することを特徴とする液滴塗布状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液滴の塗布手段により基板やシートの表面に加工処理などを行う、液滴塗布装置および加工処理後の塗布状態判定装置、塗布状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット方式に代表される微少液滴の印刷装置により、インク液滴を紙やOHP等の記録媒体へ塗布するプリンターや、フラットディスプレイパネル基板への機能性インクの塗布を行う装置が広く利用されてきている。
【０００３】
インクジェット方式では、インク液滴をヘッドノズルより吐出し、被塗布面へ着弾させることにより塗布印刷を行うが、吐出されるインク液滴の着弾状態は、吐出のコンディションにより左右され、着弾状態の予期しない変化は印刷品質の劣化に影響し、塗布媒体の価値を低下させる。吐出のコンディションの低下としては、吐出するインク液滴の体積変動や、インク液滴の吐出駆動を行なったがインク液滴がノズルより離脱できず吐出そのものがされない状態（以下不吐出と記す）や、ノズルから吐出するインク飛翔方向のばらつきや変動等がある。
【０００４】
これらの印刷品質の低下原因を判断する手段として、インクを塗布した状態を観察して本来塗布されるべきインクによる被塗布面の濃淡変化と、実際の塗布面の濃淡変化の差を検出する方法がある(例えば、特開2001-162784号(特許文献１)参照)
特許文献１における記録装置では、本来塗布されるべきインクによる被塗布面の濃淡変化と、実際の塗布面の濃淡変化の差を検出することにより、吐出のコンディションの低下を判断し、複数の保全方法を用いて印刷品質の低下を防止する方法である。
【０００５】
また、塗布処理を行う領域とは別の場所に塗布を行い、本来塗布されるべきインクによる被塗布面の濃淡変化から、塗布面のサイズと円径形状との差異を検出する方法がある(例えば、特開2003-1282247号(特許文献２)参照)。
特許文献２におけるデバイス製造装置では、別の場所での試し吐出による本来塗布されるべき円径形状の塗布面の濃淡変化から、塗布面のサイズと形状の相違を検出して、吐出のコンディションの低下を判断して、使用ノズルの選択や、保全方法を用いて印刷品質の低下を防止する方法である。
【０００６】
また、塗布位置の粗調整と微調整を塗布面の位置を計測して行った後、個別のノズル毎の塗布面の濃淡の低下・有無を検出する方法がある（例えば、特開2006-181842（特許文献３）参照）。
特許文献３における記録装置では、ノズル毎の塗布面の濃淡の低下や有無を検出することにより、吐出コンディションの低下を判断して、使用ノズルの選択や、他ノズルによる補完塗布を行う方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１-１６２７８４号公報
【特許文献２】特開２００３−２８２２４７号公報
【特許文献３】特開２００６−１８１８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
被塗布面に対する液滴の塗布は複数の液滴を同一の塗布領域に塗布することが多く、この場合同一の塗布領域には、塗布される時間や位置が微少に異なる複数の液滴が着弾し混合されることによって塗布処理が行われる。このような塗布処理では、同一の領域内に早く着弾した液滴の塗布面に対し、次の着弾液滴が塗布されることとなり、塗布される塗布領域は、各々の液滴の吐出状態の組み合わせに依存した塗布領域となる。
【０００９】
塗布処理において発生する可能性のある吐出コンディションの低下は、どの吐出液滴にも共通して発生するものや、待機状態から液滴を吐出する際の第１滴目の液滴（以下初滴と記す）や、初滴からしばらくの間連続して吐出する液滴に発生するものの等があり、いずれも吐出される液滴の体積や不吐出や吐出位置の変動等が起こりえる。
【００１０】
この結果、塗布時の初滴の吐出コンディションや、初滴に続く着弾液滴の吐出コンディションの組み合わせによる相互作用によって、塗布形状が異なる結果となる。
【００１１】
上記に示す従来の技術では、本来塗布されるべきインクによる被塗布面の濃淡変化と、実際の塗布面の濃淡変化の差を検出することにより、吐出コンディションの低下の有無の判定できるものであるが、塗布時の各々の液滴の着弾時間の前後関係と吐出位置と吐出コンディションの関係によって、様々な形態となる塗布領域の変化に対して、適切な吐出コンディション低下の状態の種類が判断できず、吐出コンディションの種類に合わせた最適な保全等の選択ができないという問題がある。
また、初滴が不吐出になる程度の吐出性の低下であれば、多数の液滴を排出口に捨て吐出する捨て吐出において捨て吐出液滴数を増加するメンテナンス動作を実施すれば回復する可能性が高い。しかし、インク粘度の変動が生じる場合には、インクジェットヘッドのノズル近辺だけでなくヘッド内のインクを全てフレッシュなインクに置換するような、インクジェットヘッドのノズルからインクを吸引するメンテナンスにより吐出性を回復する。このようなケースでは、インク粘度が低下したと誤判定されると、いたずらにインクを消費するメンテナンスを誤選択して、インク消費コストとメンテナンス時間を増大させるという課題がある。また、インク粘度の変化が連続すると、インク自体が劣化したと判断され、新しいインクに交換する等、同様にインクの消費が増えるという問題もある。
このように、本来塗布されるべきインクによる被塗布面の濃淡変化と、実際の塗布面の濃淡変化の差の検出だけでは、複数の液滴を塗布状態で混合する条件で塗布する際に発生した吐出性の低下の種類を判断し、適切な保全処理を施すことが困難であった。
特に、フラットディスプレイパネル基板への機能性インクの塗布を行う装置が広く利用されてきているが、このような製造装置への適用では、印刷の目的が目視される画像の記録ではなく、基板面上にインクを配置構成することにより機能性を持たせることが必要となる。
【００１２】
例えば液晶ディスプレイパネルのＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）基板のゲート絶縁膜を形成する工程においてゲート絶縁膜の欠損を修正する生産装置の場合について、詳細に説明する。
【００１３】
ゲート線を形成後、ソース線を形成する前にゲート線の絶縁膜を成膜してから、ソース線を形成する。ここでゲート線上にソース線が形成される部分のゲート絶縁膜に欠損があると、ゲート線とソース線が短絡もしくは絶縁性の低い状態となり、液晶ディスプレイ基板となった際の信号駆動時に信号電流がリークし、液晶ディスプレイの表示不良の原因となる。このゲート絶縁膜の修正方法としては、ゲート線とソース線が交差する領域、若しくは保持容量が形成される領域における成膜不良箇所に対し、絶縁材料を含む液滴をインクジェット方式で吐出し、ゲート線、もしくは保持容量線を覆う絶縁膜を形成させて修正する方法がある。この場合、液滴を塗布する修正箇所はゲート線の厚みにより、面から厚み方向に突出した部分（凸部）を覆うように局所的にインクを塗布することになる。このような場合、凸部の被覆性が重要となる。例えば絶縁膜修正の場合、形成される絶縁膜の絶縁特性が確保されることが重要であるが、絶縁特性は膜厚や形状に依存する。仮に、塗布膜に偏りが発生すると、凸部の被覆性が悪くなり、十分に凸部が被覆できない、あるいは凸部端部の膜厚が薄くなり、十分な絶縁特性が確保できず、絶縁膜としての機能を果さないなどの問題が発生する。これには凸部の両側で均一かつ凸部の被覆性良く液体を塗布することが重要である。これに対応する方法として、凸部中心よりもずらして液滴を塗布する第一の塗布工程によりあらかじめ凸部端部のどちらか片側をインクで濡れるように塗布し、次に凸部中心よりも第１の塗布工程の反対側にずらして液滴を塗布する第２の塗布工程により、反対側端部もインクで濡れるように塗布し、さらに凸部中心に液滴を塗布する第三の塗布工程で所望の膜厚を確保できる充分な量のインクを塗布して液体を結合させ、一つの液体として機能させることにより、凸部の被覆性がよく、両側を均一に濡らすことができる修正方法等が考えられる。このような組み合わせ塗布において初滴で不吐出や、吐出体積が少なくなる等が発生すると、第一の塗布工程での濡れ量が少なくなり、第三の塗布工程で液滴を結合させる際に第一の塗布工程で濡らした凸部端部での結合性が低下して第三の塗布工程で塗布したインクが凸部端部の濡らした領域を超えて、広く広がった状態となる。
そこで、本発明の課題は、複数の液滴を塗布し混合させる液滴の印刷塗布装置において、吐出性の低下の種類を正確に判断し、吐出状態を保つ適切な保全制御を行う装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、この発明の液滴塗布状態判定装置は、被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定装置であって、塗布後の塗布領域を計測する塗布領域計測手段と、所望の塗布領域と前記塗布領域計測手段により計測した塗布領域との差異を認識する塗布領域認識手段と、前記塗布領域計測手段及び塗布領域認識手段により、各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定手段を有している。上記構成の塗布状態判定装置によれば、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下を判断できるため、適切な保全動作を選択して実施することで、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことが可能となる。
【００１５】
また上記塗布状態判定装置は、塗布領域内の基準位置からの塗布領域の方向と塗布領域の大きさの相関関係により判断され、特に塗布領域内の複数の液滴のうち、初滴を用いて判断される塗布状態判定手段を有している。上記構成の塗布状態判定装置によれば、さらに、吐出時に発生しやすい初滴やこれに続く液滴の不吐出や吐出体積低下が発生した場合を判断できる為、適切な保全動作を選択して実施することで、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことが可能となる。
【００１６】
上記課題を解決するため、この発明の液滴塗布装置は上記の液滴塗布状態判定装置と、インクジェットヘッドのメンテナンスを行なう保全部を有し、塗布状態判定手段の判定結果を元に、インクジェットヘッドのメンテナンスの種類を選択して保全動作を行なうことを特徴としている。上記構成の液滴塗布装置によれば、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下に応じた適切な保全動作を実施する為、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことが可能となる。
【００１７】
また、上記液滴塗布装置は、塗布対象が凸形状の配線パターン上に液滴を塗布することを特徴としている。上記構成の液滴塗布装置によれば、下配線を有する被塗布面に、下地塗布と膜厚確保の塗布を精度良く液滴の塗布を行う処理において、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下に応じた適切な保全動作を実施する為、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことが可能となる。
【００１８】
さらに、上記液滴塗布装置は、塗布処理がＴＦＴ基板のゲート絶縁膜の欠損部に絶縁性を有する液滴を塗布することを特徴としている。上記構成の液滴塗布装置によれば、ゲート配線パターンに適した下地塗布処理において、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下に応じた適切な保全動作を実施する為、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことが可能となる。
【００１９】
上記課題を解決するため、この液滴塗布状態判定方法は、被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定方法であって、塗布後の塗布領域を計測する塗布領域計測工程と、所望の塗布領域と前記塗布領域計測手段により計測した塗布領域との差異を認識する塗布領域認識工程と、前記塗布領域計測工程及び塗布領域認識工程により得られた結果によって、各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定工程を有することを特徴としている。上記構成の液滴塗布状態判定方法によれば、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下を判断する方法を提供できる為、液滴塗布状態判定装置を製作することができる。また、この方法を用いて、液滴塗布装置の保全動作を実施した場合には、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被塗布面の同一の塗布領域内の位置の異なる場所に時間差を設けて複数の液滴を吐出する塗布装置における液滴の塗布状態の判定装置であって、塗布領域計測手段及び塗布領域認識手段を有しており、これらにより各々の液滴の吐出状態を判断する塗布状態判定手段を有している。したがって、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下を判断できる。また、塗布領域内の基準位置からの塗布領域の方向と塗布領域の大きさによって判断するので、より正確で短時間の測定が可能となる。さらに本発明のメンテナンスを行なう保全部を有する液滴塗布装置に適用することにより、適切な保全動作を選択して実施することで、インク消費量の抑制とメンテナンス時間の増加を無くすことができる。また、本発明の液滴塗布判定方法を用いることにより、塗布領域への吐出開始からの時間に応じた不吐出や吐出量の低下を判断できるようになる。
以上のことから、複数の液滴を同一の塗布領域内に位置をずらして塗布する際に、吐出性が低下した場合でも、液滴の吐出性の低下による塗布異常を簡単に検出することができるようになり、吐出性の低下の種類に応じた適切な保全処理を行なうこと可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による塗布領域の計測方向の計測方法を示した図である。
【図２】本発明による塗布状態の判定方法を示した図である。
【図３】本発明の実施形態の液滴塗布装置の一例としての、液滴吐出による基板面修正装置の概略構成を表す模式図である。
【図４】本発明による液滴吐出処理部が組み込まれたインクジェットユニットの構成図である。
【図５】本発明による液滴塗布装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による基板とインクジェットヘッドと顕微鏡カメラの関係を示した図である。
【図７】本発明による図６の基板とインクジェットヘッドと顕微鏡カメラの関係を上面より示した図である。
【図８】本発明による装置としての修正動作フローを示した図である。
【図９】本発明によるゲート配線パターン形成後に、ゲート絶縁膜等を成膜した基板の表面外観図である。
【図１０】本発明によるゲート配線パターンとゲート絶縁膜等を形成した基板の断面図である。
【図１１】本発明によるパターン交差部上の膜欠損部に、絶縁機能を有する絶縁インク液滴を塗布して修正する修正塗布動作の説明図である。
【図１２】本発明による修正塗布後の塗布領域の計測方向の説明図である。
【図１３】本発明による第一の工程における液滴の吐出できなかった事例での修正塗布動作の説明図である。
【図１４】本発明による第一の工程の方向に塗布領域が上限管理値を超えて変形した場合の説明図である。
【図１５】本発明による修正塗布後の塗布領域の計測方向説明図である。
【図１６】本発明による膜欠損部２０２の近隣である斜め上方向に異物が付着状態の説明図である。
【図１７】本発明による塗布したインク塗布領域がドレインパターン配線２１０の影響を受けるケースについての説明図である。
【図１８】本発明による塗布位置ズレの発生の状態の説明図である。
【図１９】本発明による塗布位置ズレの発生の事例での修正塗布動作の説明図である。
【図２０】本発明によるインクの粘度が低下した異常時に、塗布領域が大きくなったケースを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、発明の具体的な実施の形態について説明を行なうが、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
（塗布状態の判定方法の原理説明）
以下、本発明の液滴塗布状態判定装置における、塗布領域計測手段と塗布領域認識手段による液滴の塗布状態の原理的な判定方法について、詳細に説明する。
まず塗布領域を方向別に計測する方法について図１（ａ）に基づいて説明する。方向別計測は図１（ａ）に示すように、基板を上面よりみて右方向への軸方向をＬ０（０［度］）とし、４５[度]単位で、Ｌ３１５まで全方位を測定する。測定は、液滴を塗布処理した被塗布面の表面状態を撮像カメラで撮像し、撮像された画像データより塗布領域を計測する方法で行っている。
通常の塗布領域は、各方向Ｄａｖの領域が平均的な領域となる。また、塗布領域にはばらつきがあり、塗布領域の良好な下限領域をＤｍｉｎ、上限領域をＤｍａＸとし、上下限を超えた場合、塗布領域に異常を生じたと判断する。この平均的領域と判断基準の領域は、各方向別に設定が可能であり、後述する画像処理部５３に格納されている。また塗布の大きさを示す領域として、図１（ｂ）に示すように、塗布領域に外接する矩形の領域を計測する。外接する矩形の領域は修正塗布の中央位置と関係なく、塗布領域全体に対する領域である。Ｆ０はＬ０に直交するＬ９０とＬ２７０の２方向に外接する矩形の領域を示している。同様にＦ４５はＬ４５に直交する方向、Ｆ９０はＬ９０に直交する方向、Ｆ１３５はＬ１３５に直交するＬ４５とＬ２２５の２方向に外接する矩形の領域を示している。各方向Ｆａｖの領域が平均的な領域となる。また、塗布領域にはばらつきがあり、矩形塗布領域の良好な下限領域をＦｍｉｎ、上限領域をＦｍａＸとし、上下限を超えた場合、塗布領域に異常を生じたと判断する。この平均的領域と判断基準の領域は、各矩形の傾き別に設定が可能であり、画像処理部５３に格納されるようになっている。
このような判定手法により画像処理部５３、修正塗布工程後毎に、これら各方向別塗布領域、外接矩形塗布領域を計測し、判断基準の上下限の管理値内であるか、管理値外に大きいか、小さいかを判断することができる。
したがって、塗布領域が所望の領域になければ、吐出不良と判断し、後述するインクジェットヘッドのメンテナンスを実施することにより、正確な塗布状態を保つことが可能となる。
次に塗布状態の判定方法を図２により説明する。
【００２３】
まず、修正塗布中心より放射状の多数方向の各方向別に塗布領域を計測（Ｓ３０）し、
外接矩形の塗布領域を計測する（Ｓ３１）。個々では外接矩形の塗布領域の計測を行なったが、初滴を計測しても良い。
【００２４】
次に、計測した外接矩形領域を確認し（Ｓ３２）、外接矩形の塗布領域Ｆ０〜Ｆ１３５のいずれかひとつでも、上限・下限の管理値を超えているかチェックする。管理値を超えていない場合、塗布形状・領域に異常は無いとして、位置ズレのチェックのためＳＴＥＰ４０へ移行する。管理値を超えている場合、塗布形状または領域に異常が発生した可能性が高いとして、Ｓ３３へ移行する。
【００２５】
Ｓ３３では、Ｓ３０で計測したＬ０からＬ３１５の各方向別の塗布領域を確認し、塗布領域の変化が等方性であり一様であるかをチェックする。塗布領域に異方性がなく一様な変化である場合、塗布形状に変化は無いとして、塗布領域のチェックの為Ｓ４１へ移行する。塗布領域の変化が部分的であり異方性がある場合には、Ｓ３４へ移行する。
【００２６】
Ｓ３４では、方向別塗布領域が上限管理値を超えている方向が、第一の工程方向に超えている場合には、初滴または初滴に続く液滴の吐出性が低下していると判断し、吐出滴数の多い捨て吐出メンテナンスを行なう。第一の工程方向以外の方向に越えている場合には、異物等により塗布領域異常が生じたと判断し、インクジェットに対するメンテナンスは行なわない。このとき複数の方向に上限管理値を超えている場合には、第１の工程方向に該当するか否かは、塗布領域の変化量の最長の方向が、第一の工程方向またはその隣接の方向が該当するか否かで判断を行なう。
【００２７】
Ｓ４０では、塗布領域の重心位置により位置ズレを確認する。
【００２８】
塗布領域の重心位置を計測し、修正位置に対し、上限管理値を超えて位置ズレが発生した場合には、塗布位置ズレと判断し、着弾位置の再設定によりヘッド間距離１８を再設定する。上限管理値を超えていない場合、正常な塗布である良品と判断する。
【００２９】
次に、外接矩形の領域の増減を確認（Ｓ４１）し、外接矩形の塗布領域が上限管理値を超えている場合には、インク粘度低下と判断する。また塗布量増大、基板面の撥液性低下の可能性もある。下限管理値を超えている場合には、インク粘度増大と判断する。また塗布量減少、基板面の撥液性増大の可能性もある。インク粘度低下・インク粘度増大時には、インクの吸引メンテナンス等のインクジェットヘッド内のインクを置換する作用のある保全動作を行う。
【００３０】
上限管理値・下限管理値の何れも超えている計測値がある場合には、どちらの影響量が強いかを判断する為、上限・下限の各々について超えている塗布領域量の総和を求め、総和量の大きい方に超えていると判断する。
【００３１】
本実施形態の内容により、所望の領域に複数の液滴を混合して塗布できる印刷塗布装置において、吐出性の低下を正確に判断し、吐出状態を保つ適切な保全制御を行う装置を実現できる。
（発明の実施の形態）
以下、上記手法を実際の液晶ディスプレイパネルに用いられるＴＦＴ(Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ)基板の製造工程において、ゲート絶縁膜を形成した表面の欠陥に対し、電気的な絶縁機能を有する液滴を吐出し、ゲート絶縁膜の修正を行う、ＴＦＴ基板の修正装置の事例について適用した場合の説明を行う。
【００３２】
図３はこの発明の実施形態の液滴塗布装置の一例としての、液滴吐出による基板面修正装置の概略構成を表す模式図である。ここで液滴とは電気的な絶縁機能を有する絶縁インクの吐出液を意味する。
【００３３】
この液滴塗布装置は、図３に示すように、処理部の一例としてのインクジェットユニット４と被処理物の一例としての処理対象の基板１との、相対的な位置を直交するＸ・Ｙの２軸の自動移動ステージにより移動させ、移動中にインクジェットユニット４内のインクジェットヘッドより基板１の処理面へ部材インクを吐出することにより、基板面上に部材パターンを形成するものである。この第１実施形態の部材としては、絶縁性のある膜部材を塗布する。上記液滴塗布装置では、インクジェットユニット４と基板１は個別の軸に搭載されている。
【００３４】
基板１は、吸着位置決め部２に吸着されて固定される。この吸着位置決め部２は、図示しない基板搬送装置から吸着位置決め部２に載置された基板１を吸着固定する。また、吸着位置決め部２は、図示しない基板位置計測カメラにより、装置の直交方向の位置と基板１の位置ズレ量と傾き量を計測し、基板１の位置と姿勢を微調整するためのＸＹθステージ軸を備えている。
【００３５】
Ｘ軸３は、基板１を図３の左右方向へ自動移動し、吸着位置決め部２を搭載するステージ軸であり装置定盤部８に搭載されている。Ｘ軸３の移動方向をＸ方向と称する。上記Ｘ軸３によって、インクジェット塗布を行うインクジェットユニット４と基板１とを、基板１の表面に平行な平面に沿ったＸ方向に任意の場所へ相対的に移動させる。本実施形態では、推進軸にリニアモータを用いており、リニアスケールによるエンコーダ機能を搭載し、動作指令はパルス指令による位置指令制御で行い、サーボドライバによりモーター駆動制御を行っている。サーボドライバは、リニアスケールによるエンコーダ信号によりステージの移動方向への位置を計測し、クローズドループでフィードバック処理を行っている。
【００３６】
インクジェットユニット４は、図４に示すような構成となっており、基板１にインクジェット方式により液滴を塗布するインクジェットヘッド１０と、インクジェットヘッド１０に液滴インクを安定して供給するインク供給部１１と、基板表面の状態を観察し画像データとして計測する顕微鏡カメラ９がユニットベースプレート１２に取り付けられたユニットである。
【００３７】
Ｙ軸５はインクジェットユニット４を図３の前後方向へ自動移動するステージ軸である。Ｙ軸５の移動方向をＹ方向と称する。Ｙ軸５によって、インクジェット塗布を行うインクジェットユニット４と基板１とを、基板１の表面に平行な平面に沿ったＹ軸方向に任意の場所へ相対的に移動させる。本実施形態では、Ｘ軸３と同様に推進軸にリニアモータを用いており、リニアスケールによるエンコーダ機能を搭載し、動作指令はパルス指令による位置指令制御で行い、サーボドライバによりモーター駆動制御を行っている。サーボドライバは、リニアスケールによるエンコーダ信号によりステージの移動方向への位置を計測し、クローズドループでフィードバック処理を行っている。
【００３８】
Ｙ軸５はガントリーフレーム６に固定されており、ガントリーフレーム６は装置定盤部８に搭載される。
【００３９】
これらの構成により、基板１の表面に対し、任意の位置にインクジェットヘッド１０または顕微鏡カメラ９を配置させ、塗布または観察処理を行うことができる。
【００４０】
インクジェットユニット４のインクジェットヘッド１０の被処理基板側には、複数のノズル孔を有するノズルプレートが形成されている。上記ノズルプレートのノズル孔は、直径１０〜２０μｍに設定されている。ノズル孔内の隔壁側面の一部にピエゾアクチュエータとその電極を形成している。上記ピエゾアクチュエータとその電極に電圧を印加して隔壁の両側面の間に電界を発生させて隔壁自体をせん断変形させることにより、吐出エネルギーを発生させて、インクを液滴としてノズル孔より吐出する。このノズル孔は、直線状に複数配置されてノズル列を構成している。上記ノズル孔毎に駆動信号が与えられ、ノズル孔毎への駆動信号の出力により吐出を行い、各種の塗布液滴のドットパターンを基板面に形成することができる。また、インクジェットヘッド１０にはこのインク供給部１１が接続され、インクを１０に安定供給している。インク供給部はインクの安定供給の他、後述するインクジェット保全部７のインク吸引保全動作に伴うインクの供給を行なう。
【００４１】
顕微鏡カメラ９は、基板面を観察し画像データを得るオートフォーカス機能を有する顕微鏡撮像が可能なカメラであり、明視野の光学系を有し、倍率は１０倍、カメラは画素数１６００×１２００画素、画素領域０．４４正方[μｍ]のＣＣＤエリアセンサであり、被処理基板面を観察可能である。
【００４２】
図５は上記液滴塗布装置の構成を示すブロック図である。
【００４３】
インクジェットヘッド１０は、インク供給部１１よりインクを供給され、インク供給部１１は、インクジェット制御装置５２により安定的にインクが供給されるように制御される。インクジェット制御装置５２はインクジェットヘッド１０を制御し、インクの吐出に必要な駆動信号を吐出対象のノズルに関するピエゾアクチュエータに対して出力する機能を備えている。上記駆動信号によりインクジェットヘッド１０はノズルより液滴を吐出する。顕微鏡カメラ９で撮像した画像データは画像処理部５３へ転送される。画像処理部５３は、顕微鏡カメラ９で撮像した画像データを取り込み、数値処理して基板面１の表面状態の位置・明るさ等の計測結果を演算するとともに、塗布領域を複数の方向・位置等の方法により計測し管理基準値に判定・出力・記憶する機能を持つ。本例での表面状態とは、ＴＦＴ基板の表面状態である。塗布領域の計測では、修正位置を指定した際、塗布前の基板面１の観察画像を記憶し、修正塗布後に基板面１の観察画像を取得、塗布前の画像との差分を抽出することで、塗布されたことによる画像明度変調成分を取り出し、塗布領域を得る。この塗布領域に対し、基準となる位置たとえば、修正塗布中心位置から塗布された塗布領域の境界部分までの位置を塗布領域として測定できるようになっている。
【００４４】
直交軸制御部５４は、Ｘ軸３とＹ軸５を制御する制御部である。主制御装置５０の指令に基づいて、直交軸制御部５４は、Ｘ軸３とＹ軸５に対し位置制御のためのパルス指令制御を行い、Ｘ軸３とＹ軸５は、サーボドライバとリニアモータより構成されている。
【００４５】
吸着位置決め制御部５５は、吸着位置決め部２に基板１が載置されたときに、基板１を吸着して固定し、基板１の位置と姿勢を制御する。
【００４６】
インクジェット保全部７は、インクジェット保全制御部５６の制御により、インクジェットヘッド１０の吐出コンディションを一定に保つ保全動作を行う。ヘッド内のインクを吸引してノズル付近の高粘度インクとともにヘッド内のインク状態をリフレッシュ後にノズル面をワイピングするワイプ動作や、インクジェット制御装置５２によりインクを捨て吐出して同様にインク状態をリフレッシュする為、インクを受けるインク吸引部や、インクジェットヘッド面の乾燥を防止するキャップ動作が可能である。
【００４７】
インクの吸引による保全動作については、保全に必要なレベルに応じて、インクの吸引量を複数設定でき、保全時に選択して実施できる。また、捨て吐出保全についても同様に、吐出滴数を複数設定でき、保全時に選択して実施できる。
【００４８】
主制御装置５０は、図５の説明で述べた装置を構成する様々な制御部を組み合わせて装置のシステム制御を行うものであり、その制御条件とプログラムは、主記憶装置５１に記憶されている。
【００４９】
図６は、基板１の一例としてのＴＦＴ基板１５とインクジェットヘッド１０と顕微鏡カメラ９の関係を示した図であり、基板１の処理表面には、ゲートバスラインのパターン１６とソースバスラインのパターン１７が形成されている。この基板表面を顕微鏡カメラ９が撮像視野１３の範囲内で観察する。インクジェットヘッド１０は撮像視野１３の中心位置よりヘッド間距離１８だけ離れた場所にノズルより吐出した液滴１４が基板１に着弾するよう配置されている。このため、撮像視野１３の中心に絶縁機能を有する液滴を塗布したいゲート絶縁膜の欠損位置を位置決めした後、ヘッド間距離１８だけヘッドを移動して吐出を行うと、所望の位置に液滴を塗布することが出来る。
【００５０】
図の矢印は移動方向を示し、装置ではＹ軸５が移動に用いられる。
【００５１】
また塗布したいゲート絶縁膜の欠損箇所が撮像視野１３内に観察できれば、画像上の塗布位置の座標を画像処理部５３により計測し視野中心位置からの塗布位置へのオフセット量として算出し、ヘッド間距離１８の距離に補正を加えて移動することで、撮像視野１３の中心に位置あわせしなくても所望の位置に塗布することができる。
【００５２】
図７は、図６の基板１とインクジェットヘッド１０と顕微鏡カメラ９の関係を上面より示した図である。インクジェットヘッド１０には複数のノズル孔があるが、塗布に用いるのは本説明例では１個である。図ではノズル２０を用いて塗布する際の関係を図示している。吐出するノズル孔の位置は変更してもよく、使用するノズルの位置に応じてヘッド間距離１８は変更される。
【００５３】
次に上記背説明を行なった液滴塗布装置について基板を修正する動作フローを図８により説明する。
図示しない基板搬送装置から基板１を吸着位置決め部２に受け取り、吸着固定する（Ｓ１）。次に基板位置計測カメラにより、装置の直交方向の位置と基板１の位置ズレ量と傾き量を計測し、ＸＹθ軸により装置に対する基板１の位置と姿勢を微調整する（Ｓ２）。その後、搬送された基板の欠陥の情報を、装置外のデータベース装置より通信により受信する（Ｓ３）。欠陥情報には、基板１に存在し修正対象となる欠陥の座標が含まれており、別工程での検査工程にて抽出された情報を用いる。
それから、欠陥座標位置を顕微鏡カメラ９の撮像視野１３の中央に位置決めできるようにＸ軸３とＹ軸５を移動する（Ｓ４）。このとき欠陥は撮像視野１３の中央よりずれた位置に観察されることが多い。このずれ量には、受信した欠陥座標に含まれる誤差と、Ｘ軸３とＹ軸５の位置決め誤差が含まれる。次に、撮像視野１３内で欠陥に対する修正塗布位置をオペレータが指定する（Ｓ５）。パターン交差欠陥部２０５にインクが塗布し絶縁性を確保できるように、塗布位置を撮像視野１３の中心位置に移動する。次にＳ６、Ｓ７を繰り返し第一の工程から第三の工程の塗布動作を繰り返す。ここで、修正用の液滴を塗布するノズルを、指定された修正塗布位置に移動する様、Ｙ軸５はヘッド間距離１８移動に撮像視野１３の中央から指定した修正塗布位置までのオフセット量を加えて移動する。このときオフセット量にはヘッド間距離１８に加え、各工程の配線パターンの幅方向にずらした位置に塗布する場合には、そのずらし量を加えて移動する（Ｓ６）。また、第一の工程から第三の工程のいずれかの塗布動作を行う（Ｓ７）。このとき、塗布時の吐出条件（液滴数やその吐出間隔）は任意に設定できる。
Ｓ８では、第一の工程から第三の工程の塗布動作を行った後、欠陥修正位置を顕微鏡カメラ９の撮像視野１３の中央に位置決めできるようにＸ軸３とＹ軸５を移動し、塗布領域の外接矩形の塗布領域、各方向別の塗布領域、塗布領域の重心位置等を画像処理部５３により演算し、塗布異常の有無の検出と種類を判断する。
次に、塗布異常の判断結果に従い、インクの吐出性が低下している場合や、吐出性の低下が疑わしい場合には、原因に応じたメンテナンス動作を行う（Ｓ９）。さらに、欠陥情報の全てを修正したか判断する。修正済みであればＳ１１へ移行し、未修正欠陥が残っていればＳ４へ移行する（Ｓ１０）。
次に、Ｘ軸３とＹ軸５を基板１上より移動して基板搬送可能な位置へ退避移動し、吸着位置決め部２により基板１を吸着解除する（Ｓ１１）。最後に、図示しない基板搬送装置が基板１を装置外へ搬出する（Ｓ１２）。
【００５４】
以上のフローにより基板が修正できる。
（実施例１）
次に、実際にＴＦＴ基板にパターンを形成した例を説明する。
図９はＴＦＴ基板において、ゲート配線パターン形成後に、ゲート絶縁膜等を成膜した基板の表面外観図である。
ゲート配線パターンは、真空装置による導電性材料の成膜および、フォトリソグラフィー技術によるパターニングによって形成されるものであり、正確にはゲート線と補助容量線の２種類の配線パターンがあるが、ここではゲートレイヤーのパターン形成で同時に形成されるので、ゲート配線パターンと称している。この工程より後には、ソース配線パターンのパターン形成が行なわれる。ゲート絶縁膜は、ＣＶＤ（Chemical・Vapor・Deposition）装置等により全面に形成されるもので、ゲート配線パターンとソース配線パターンを絶縁して、各々の配線信号駆動を個別に可能にしている。また、ゲート絶縁膜上には、半導体層も同じ工程で成膜される。
ゲート配線パターン２０１上に補助容量線２０６上にゲート絶縁膜の膜部欠損部２０２が発生している。これは成膜前あるいは成膜中に基板面に異物等が付着することが主原因で発生する。次工程でソース配線パターンが形成される位置は、ソース配線パターン位置２０３の一点鎖線で表現される位置に形成される。ゲート絶縁膜に膜欠損があると、補助容量線２０６上にゲート配線パターン２０１とソース配線パターン位置２０３のパターン交差欠陥部２０５とソース配線パターンの各々の信号のリークが発生し、正常なＴＦＴのスイッチング駆動ができなくなり、製造したＴＦＴ基板は不良となる。このため膜欠損部２０２のケースは不良となる欠損であり、撮像視野１３内に、このようなパターンが交差するパターン交差箇所２０４上に膜欠損２０２がある場合を欠陥のあるパターン交差欠陥部２０５とし、撮像視野１３の中心にパターン交差欠陥部２０５を位置決めしてインク液滴を塗布する。
また、図９では補助容量線２０６上にゲート絶縁膜の膜部欠損部２０２が発生しているが、ゲート配線パターン２０１上にゲート絶縁膜の膜欠損部が発生しているケースでも同様にソース配線との間で信号のリークが発生し、正常なＴＦＴのスイッチング駆動ができなくなる。このように膜部欠損部２０２の影響は、補助容量線２０６・ゲート配線パターン２０１に共通したものとなる。以降の説明ではゲート配線パターン２０１及び補助容量線２０６を共に、ゲート配線パターンと称して説明する
図１０はゲート配線パターンとゲート絶縁膜等を形成した基板の断面図である、ガラス基板３０１上にゲート配線パターである下配線３０２が凸形状で形成され、その上を含む全面にゲート絶縁膜３０３が成膜される。ゲート絶縁膜３０３上には、ＴＦＴを形成する際に必要な半導体層３０４も同工程にて成膜される。ゲート配線パターンである下配線３０２は図９のゲート配線パターン２０１と同じものである。
図１１は、図９で説明したパターン交差欠陥部２０５上の膜欠損部２０２に、絶縁機能を有する絶縁インク液滴を塗布して修正する修正塗布動作を説明する図であり、断面図で示している。図１１（ａ）は修正前の欠損状態を示したもので、図１０で説明した形状に対しゲート絶縁膜３０３と半導体層３０４が一部欠損しており、ゲート配線パターンである下配線３０２の一部が剥き出しの状態を示している。本修正塗布動作では、ゲート配線パターンによる凸形状となった基板面に対し、絶縁性を確保できる液滴の膜厚が得られる領域を安定的に塗布する方法で、絶縁インクを塗布する、修正塗布工程からなる。
図１１（ｂ）から図１１（ｅ）ではこの修正塗布工程について説明する。
修正塗布工程は、第一の工程として、ゲート配線パターンである下配線３０２の幅方向の中心位置である法線３０５より、幅方向のある一方向にずれた上方にインクジェットヘッド１０を配置し、絶縁液滴を含むインク滴１４を塗布する。次に、図１１（ｃ）に示すように、第二の工程として、（ｂ）でずらした方向とは反対方向にずらした上方にインクジェットヘッド１０を配置し、絶縁材料を含むインク滴１４を塗布する。次に、図１１（ｄ）に示すように、第三の工程として、下配線３０２の幅方向の中心位置からの法線３０５の略上にインクジェットヘッド１０が配置され、絶縁材料を含むインク滴１４が塗布される。第三の工程におけるインクジェットヘッド１０の配置位置は第一の塗布工程における吐出位置と第二の塗布工程における吐出位置との間に配置されるのが好ましく、さらに好ましくは第一の塗布工程における吐出位置と第二の塗布工程における吐出位置との中間が好ましい。さらには、第一の塗布工程における吐出位置と第二の塗布工程における吐出位置の中間であり、かつ下配線３０２の幅方向の中心位置からの法線３０５の真上に配置するのが最も好ましい。
さらに、第一・第二の工程では、絶縁性を得るのに必要な液滴量より少ない量のインク滴を塗布することで塗布領域を抑えた領域の下地的塗布を行い、第三の工程で絶縁性を得るのに必要な液滴量を塗布するのが好ましい。その際に、既に塗布された下地的インクとの親液性を利用して、通常の基板面に塗布するよりも塗布領域を抑えることができ、塗布領域の均一化を図れるからである。このような第一〜第三の修正塗布工程を経ることで、図１１（ｅ）に示すように下配線３０２の被覆性がよく、両側を均一に濡らすように欠陥部へ塗布した塗布液滴３１０を配置することができ、これを加熱乾燥することで絶縁特性を有する塗布膜を形成することができる。
次にこのような修正塗布工程における吐出状態の計測方法を説明する。
図１２は修正塗布後の塗布領域の計測方向を示した図である。図１２（ａ）は図１１（ａ）と同様の修正前の欠損状態を示している。図１２（ｂ）は、良好な吐出性と修正に適した欠損箇所における修正塗布工程において正常に修正塗布ができであり、これを方向別の塗布領域を計測した様を示している。塗布液滴は図１１で説明した修正塗布工程により、円形に一定の領域で広がり、膜欠損部２０２を覆っている。この塗布状態を、図１１で説明した法線３０５の位置と同等である修正塗布の中央位置より、８方向に放射状に計測する。
図１２（ｂ）では、各方向別領域、外接矩形領域共、均一な領域の塗布ができており、計測値は平均的な領域となっている様を示しており、画像処理部５３は正常管理値内の計測結果と判断し良好な塗布ができている状態といえる。
上記、ＴＦＴゲート絶縁膜の修正液滴の塗布装置の事例で説明をしたが、このうち、塗布処理を行う装置と、塗布後に塗布領域から塗布領域を計測して塗布異常等の塗布状態判定と、塗布異状の原因を判断する塗布状態判定装置を独立した検査装置として構成してもよい。
また電気的な絶縁性を有する液滴を塗布する事例について説明したが、他の機能性を有する液滴であってもよい。
（実施例２）初滴が不吐出であった場合の例
図１３では吐出性が低下し、修正塗布時に正常なピエゾアクチュエータの駆動を行なったにも関わらず、第一の工程における液滴の吐出できなかった事例での修正塗布動作を説明する。図１３（ａ）の第一の工程では、インクジェットヘッド１０を所定位置に移動しピエゾアクチュエータを駆動するが、インク滴１４は吐出されない。図１３（ｂ）の第二の工程では、インク滴１４は正常に吐出される。図１３（ｃ）の第３の工程でも、インク滴１４は正常に吐出される。このような吐出性の低下は、主にインクジェットヘッド１０のノズルプレート面がインクジェット保全部７から離れる時間が長くなるにつれ、ノズルの吐出孔付近に増粘したインク固形分が残ったり、ノズルの吐出孔内のインクが増粘することにより、
ピエゾアクチュエータ駆動時のせん断力では、インクがノズルプレートから離脱しない為不吐出が発生すると考えられる。しかし、ピエゾアクチュエータ駆動を駆動し続けると、ノズルの吐出孔付近のインクが攪拌され、インクの吐出性が若干回復するため、初滴や、初滴に続く数滴が吐出されず第一の工程は不吐出になるが、第二・第三の工程では正常に塗布するケースが発生する。あるいは、第一の工程で充分な量のインク液が塗布されない。
【００５５】
このようなケースでは、第一の工程でのインク付着が無い又は少ないため、下地的塗布の効果が無い又は不足し、第三の工程での塗布時に第一の工程で塗布する領域方向にインク液が広がり、図１４に示すような第一の工程の方向に塗布領域が上限管理値を超え大きくなった形状に塗布領域が変形し、また第一の工程の反対側の塗布領域がこの影響を受け少なくなる。このような事例では、塗布領域の領域は、不吐出となった下地塗布方向の軸方向に大きくなるとともに、修正塗布の中央位置より計測した領域は不吐出となった下地塗布方向に大きく領域が変化する。これにより、下配線３０２上の液滴量は絶縁性を得るに必要な液滴量より少なくなり、修正に失敗し絶縁性を確保できなくなる。
図１で説明した計測方法により、各方向別塗布領域は、Ｌ９０が通常より上限管理値を超える大きな値を示し、Ｌ１８０、Ｌ２２５，Ｌ２７０，Ｌ３１５，Ｌ０が微減する。外接矩形塗布領域は、Ｆ０が最も上限管理値より大きな値を示し、Ｆ４５、Ｆ１３５も増加、Ｆ９０は微減する。
図２で説明した判定方法により、このように第一の工程で塗布不足がある場合には、第一の工程方向の外接矩形塗布領域であるＦ０が上下限管理値を超えて増加し許容範囲外となる（Ｓ３２）。次に、方向別塗布領域が第一の工程方向であるＬ９０の上限値を超えて大きくなり、第一の工程方向とは１８０度反対側のＬ２７０の方向別塗布領域計測値が微減少となり、対向する方向に対し塗布領域の異方性の有る変化が得られる（Ｓ３３）。
このような外接矩形塗布領域の変化と、第一の工程の方向に塗布領域が変化する異方性のある方向別塗布領域変化の計測結果が得られる場合には、初滴や、初滴に続く数滴が不吐出になっている可能性が最も高いと判断し、吐出滴数の多い捨て吐出メンテナンスにより、インクジェットヘッド内のノズル付近のインクを攪拌・置換する作用のある保全動作を行う（Ｓ３４）。この組み合わせ以外の方法で保全を行なってもよく、これらは、インクの乾燥度合いや、装置内の気流の環境や、インク供給の負荷等、様々な要因により必要とされる保全動作の種類は異なる為、装置に適した保全動作の手段を相関付けて実施することができる。
また、外接矩形のサイズが変化した後、方向別のサイズを計測する説明としたが、想定される塗布位置の位置ズレ量が、サイズ判定の上限・下限管理値間の幅よりも小さい場合には、外接矩形のサイズ判断を経ずに、方向別のサイズの変化のある方向のみで吐出性不良を判断しても良い。
（実施例３）隣接する箇所に異物が付着した例
図１５では、膜欠損部２０２の近隣である斜め上方向に異物が付着していたケースを示している。このようなケースでは、異物に塗布インクが付着する為、次のような事象が発生する。図１６（ａ）の第一の工程では、塗布したインクが異物に付着し、異物の周囲・表面を覆うように吸い寄せされる為、塗布インクの大半が異物側に偏って塗布される。図１６（ｂ）の第二の工程では、異物とは反対側にオフセットして塗布するため、異物による影響は少ない。図１６（ｃ）の第三の工程では、図１５（ｂ）に示すように第一の工程での下地が異物よりの位置にあるため、これに引き寄せられ、下配線３０２上の液滴量は絶縁性を得るに必要な液滴量より少なくなり、修正に失敗し絶縁性を確保できなくなる。
図１で説明した計測方法により、異物方向に外接矩形塗布領域Ｆ４５が上下限管理値を超えて増加し、かつ異物方向の方向別塗布領域Ｌ１３５が上限管理値より大きくなる計測値が得られる。図２で説明した判定方法により、異物が付着している場合には、異物が付着した方向の外接矩形塗布領域Ｆ４５が上下限管理値を超えて増加し許容範囲外となる（Ｓ３２）。次に、方向別塗布領域が第一の工程方向とは違う異物の方向であるＬ１３５の上限値を超えて大きくなり、異物方向とは１８０度反対側のＬ３１５の方向別塗布領域計測値が微減少となり、対向する方向に対し塗布領域の異方性の有る変化が得られる（Ｓ３３）。
このような外接矩形塗布領域の変化と、第一の工程の方向とは別の方向に塗布領域が変化する異方性のある方向別塗布領域変化の計測結果が得られる場合には、異物付着等の異常が見られる可能性が最も高いと判断できる。
ここで異物とはパーティクルやダストとよばれるものの他、パターン形成異常等の塗布インクの濡れ広がりに対し、インクを引き寄せるまたは疎外する正常時には存在しない凹凸形状を占めており、配線パターンの形成形状異常等も含む。
（実施例４）隣接する他のパターンの影響を受ける例
図１７では、ＴＦＴ回路を構成する際のドレインパターン配線２１０がパターン交差欠陥部２０５の近傍に配置された基板において、塗布したインク塗布領域がドレインパターン配線２１０の影響を受けるケースについて説明する。この場合の膜欠損部２０２に関する説明図を図１２（ａ）と同様に図１７（ａ）に示す。以下、図１７（ｂ）（ｃ）（ｄ）については、膜欠損部のみ図示することにする。
【００５６】
図１７（ｂ）は図１２（ｂ）と同様、膜欠損部２０２に対し、吐出性が良好な状態で正常な塗布を行った場合の説明図である。ここではドレインパターン配線２１０の影響で、塗布領域は、正常な塗布であっても方向別に長さが異なる。この場合ＤａｖはＬ２２５の方向では他方向に比べ短くなる。これに伴いＬ２２５の方向では上限下限の管理値であるＤｍｉｎ、ＤｍａＸも同様に短くなり、これが正常な基準の領域になる。
【００５７】
図１７（ｃ）は図１４と同様、第一の工程の塗布で吐出性不良により塗布が無い又は不足している場合の説明である。ここでは、第一の工程の方向に領域が大きくなっているとともに、Ｌ２２５の方向の領域は他方向にくらべドレインパターン配線２１０の影響で短くなっているものの、正常な上限下限の管理値に対しては正常であり変化無しと判断し、塗布領域の変化としては第一の工程の方向の変化のみとしている。
【００５８】
図１７（ｄ）は図１５（ｂ）と同様、近傍の異物により塗布領域が異物側に偏った場合の説明である。ここでは、計測領域に対する影響は無い。
【００５９】
このように、塗布領域は正常な状態での領域とその管理値を基準として、そこからの領域変化量をもって、変化の有無と量を判断する。これにより、吐出性不良や異物等による塗布領域の変化の種別を捉えることが可能となる。
【００６０】
この例では、塗布異常ではない為塗布領域に変化は無く、塗布領域認識手段では異常として認識されない。
【００６１】
以上今までの実施例では、不吐出・異物がある場合の、塗布領域の異変に伴う計測・原因判別方法について説明したが、次に他のケースについて説明する。
【００６２】
塗布不良の他のケースとしては、塗布位置ズレ・インクの粘性変化による塗布領域の変化が考えられる。
（実施例５）塗布位置ズレが発生した場合の例
図１８は、塗布位置ズレが発生したケースを説明するものである。塗布位置ズレの発生は主に、吐出したインクの基板面への着弾位置と顕微鏡カメラ９の撮像位置の機械的な相対関係のズレや、インクジェットヘッド１０のノズルプレート吐出孔付近の汚れにより吐出方向が変化することにより発生する。このような場合、図１９（ａ）、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）に示すように、第一の工程・第二の工程・第三の工程のいずれも着弾位置がずれることにより、図１８（ｂ）に示す様に、塗布領域が全体にずれた状態となる。
【００６３】
この塗布領域を計測すると、各方向別の塗布領域には変化が見慣れるが、外接矩形の塗布領域で計測する塗布領域自体の領域は変化が無いことが分かる。
【００６４】
図２で説明した判定方法により、すなわち、外接矩形の塗布領域に変化がなければ、各方向別の塗布領域は関係ないと判断でき（Ｓ３２）、塗布領域の中心位置を、塗布により濃淡が変化した領域の画像重心位置として画像処理部５３により計測することで、修正塗布の中心位置に対する塗布領域の中心位置とのズレ量を測定し、位置ズレ量が上限値を超えた場合（Ｓ４０）は、位置ズレ発生と判断する。位置ズレ量の上限値は画像処理部５３に予め設定されている。
（実施例６）インクの粘度が低下した場合の例
図２０は、インクの粘度が低下した異常時に、塗布領域が大きくなったケースを説明するものである。インクジェットヘッド１０を保全する最の様々な要因で、インクの粘度が変化することがある、
図２０（ａ）は図１２（ａ）と同様、膜欠損部２０２がある場合の説明図である。
【００６５】
図２０（ｂ）は膜欠損部２０２に対しインク粘度が低下した状態で塗布を行った場合の説明図である。粘度が低いので塗布領域が全般に拡大している様を示している。
【００６６】
通常インクジェットヘッド１０からインクを吸引するメンテナンスを行なった直後は粘度が低く、塗布を繰り返すと粘度が高くなる。ここではメンテナンス直後に供給されるインクの影響で粘度が低くなったケースを説明している。塗布領域が拡大すると膜厚が低下するので、絶縁性もこれに伴い低下する。
【００６７】
図２で説明した判定方法により、外接矩形の塗布領域Ｆ０〜Ｆ１３５が共に上限管理値より大きくなり（Ｓ３２）  方向別の塗布領域Ｌ０〜Ｌ３１５は一様な変化でかつサイズが大きくなり、（Ｓ３３，Ｓ４１）これによりインク粘度の低下が原因と判断する。またこれ以外の要因として、インク塗布量の増大、基板面の撥液性の低下も原因として考えられる。
【００６８】
またインク粘度が増大すると、反対に塗布領域が縮小する。ただしこの場合膜厚が絶縁性の強化につながるので、それ自体がただちに問題になるわけではないが、膜厚があまりに厚くなると、ＴＦＴ基板に対向して張り合わせるカラーフィルタ基板との基板間ギャップ空間が狭くなる。
【００６９】
図２で説明した判定方法により、外接矩形の塗布領域Ｆ０〜Ｆ１３５が共に上限管理値より小さくなり（Ｓ３２）、方向別の塗布領域Ｌ０〜Ｌ３１５が一様な変化でかつサイズが小さくなり（Ｓ３３，Ｓ４１）、これによりインク粘度が増大したと判断する。またこれ以外の要因として、インク塗布量の減少、基板面の撥液性の増大も原因としては考えられる。いずれにしてもまず、インクの吸引メンテナンス等のインクジェットヘッド内のインクの置換作用のある保全動作を行い、塗布装置要因の原因を取り除く。
上記説明を行なった実施例2、実施例３について、別の方法によれば、想定される塗布位置の位置ズレ量が、領域判定の上限・下限管理値間の幅よりも小さい場合には、外接矩形の領域判断を経ずに、方向別の領域の変化のある方向のみで吐出性不良または異物付着を判断しても良い。
さらに、本実施の形態での方向別の領域計測値を用いた判定例として、初滴または初滴に続く液滴の吐出性が低下している場合について説明したが、多数の基板の塗布処理を続けると、吐出性の低下で、初滴とは逆に塗布途中で液滴が不吐出になるケースがある。この場合、第２の工程や第３の工程の位置の塗布が不十分となり、特に第２の工程への塗布不良が発生した場合には、第２の工程の塗布位置の方向に方向別塗布領域が大きくなる。
【００７０】
塗布途中で不吐出になるケースでは、インクの吸引メンテナンス等のインクジェットヘッド内のノズル付近のインクを置換する作用のある保全動作を行う。
このように吐出の時間経過とその吐出時の位置の方向の塗布領域の変化には相関がありこれまで説明したケース以外でも様々な事例が発生する。
従って本実施例に示すような外接矩形の塗布領域や方向別の塗布領域の変化を計測して、吐出開始からの時間との相関を確認し判断することで、吐出性の低下の種類または、基板面の異常を判断することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  基板
２  吸着位置決め部
３  Ｘ軸
４  インクジェットユニット
５  Ｙ軸
６  ガントリーフレーム
７  インクジェット保全部
８  装置定盤部
９  顕微鏡カメラ
１０  インクジェットヘッド
１１  インク供給部
１２  ユニットベースプレート
１３  撮像視野
１４  液滴
１５  ＴＦＴ基板
１６  ゲートバスラインのパターン
１７  ソースバスラインのパターン
１８  ヘッド間距離
２０  ノズル
５０  主制御装置
５１  主記憶装置
５２  インクジェット制御装置
５３  画像処理部
５４  直交軸制御部
５５  吸着位置決め制御部
５６  インクジェット保全制御部
２０１  ゲート配線パターン
２０２  ゲート絶縁膜の膜部欠損部
２０３  ソース配線パターン位置
２０４  パターン交差箇所
２０５  パターン交差欠陥部
２０６  補助容量線
２１０  ドレインパターン配線
３０１  ガラス基板
３０２  ゲート配線パターンである下配線
３０３  ゲート絶縁膜
３０４  半導体層
３０５  下配線３０２の幅方向の中心位置からの法線
３１０  欠陥部へ塗布した塗布液滴
【図１】
2011000545.tif 000003
【図２】
2011000545.tif 000004
【図３】
2011000545.tif 000005
【図４】
2011000545.tif 000006
【図５】
2011000545.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011000545.tif 000009
【図８】
2011000545.tif 000010
【図９】
2011000545.tif 000011
【図１０】
2011000545.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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