(57)【要約】【課題】簡易な構成によって塗布タクトタイムを短縮すると共に、液滴吐出ユニットの交換が容易な液滴塗布装置を提供する。【解決手段】液滴塗布装置２０は、基板６上に液滴を塗布する。基板６上に液滴を吐出する液滴吐出ユニット５と、液滴吐出ユニット５を第１の方向に移動可能に各々搭載し、かつ互いに平行に複数個設けられるビーム３と、第１の方向に直交する第２の方向に基板６を搬送する搬送ステージ２とを備える。ビーム３は、第２の方向に移動自在に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液滴を塗布する液滴塗布装置において、
上記基板上に液滴を吐出する液滴吐出ユニットと、
上記液滴吐出ユニットを第１の方向に移動自在に各々搭載し、かつ互いに平行に複数個設けられる液滴吐出ユニット搭載手段と、
上記第１の方向に直交する第２の方向に上記基板を搬送する搬送ステージとを備えると共に、
上記液滴吐出ユニット搭載手段は、上記第２の方向に移動自在に設けられていることを特徴とする液滴塗布装置。
【請求項２】
上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段は、上記第２の方向に沿って互いに等ピッチで配設されると共に、
上記基板の塗布時には、上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段は、該等ピッチを保持して上記第２の方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の液滴塗布装置。
【請求項３】
上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段が互いに等ピッチを保持して上記第２の方向に移動するときの該等ピッチは、上記基板における上記第２の方向側の一辺の長さをＬ、上記液滴吐出ユニット搭載手段の数量をｎとすると、Ｌ／ｎであることを特徴とする請求項２に記載の液滴塗布装置。
【請求項４】
上記液滴吐出ユニットをメンテナンス処理するメンテナンス手段が、上記各々の液滴吐出ユニットに対応して個別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液滴塗布装置。
【請求項５】
上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段は、上記液滴吐出ユニット搭載手段同士の間の距離が５００ｍｍ以上となるように上記第２の方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の液滴塗布装置。
【請求項６】
上記液滴吐出ユニット搭載手段は、上記液滴吐出ユニットの交換時に上記液滴吐出ユニット搭載手段における上記第１の方向の一端部から上記液滴吐出ユニット搭載手段における上記第１の方向の他端部方向へ上記液滴吐出ユニットを搬送するための搬送手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液滴塗布装置。
【請求項７】
上記搬送手段は、搬送レールと上記液滴吐出ユニットを搬送する搬送部材とを備え、
上記搬送部材は上記搬送レールに摺動可能に設けられ、その摺動面がボール支持されていることを特徴とする請求項６に記載の液滴塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式により基板上に液滴を吐出するための液滴塗布装置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く、表示パネルに用いられるフィルタ等の製造装置として使用されている。そして、特に液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の製造においては、大面積基板を使用して採れ数を増やすことによって低コストの実現やタクトタイムの短縮を図る傾向にある。そのため、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製造装置が必要とされてきた。
【０００３】
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フィルタ製造装置としては、例えば、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ヘッド方式がある。このラインヘッド方式は、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、例えば、基板サイズが数ｍに及ぶ場合、１００個以上のインクジェットヘッドを配列させるものである。したがって、例えば、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カラーフィルタの製造に上記ラインヘッド方式を採用すれば、非常に効率が良い。
【０００４】
しかしながら、このラインヘッド方式を用いたフィルタ製造装置では、フィルタ基板に発生する不良箇所を修復する場合に以下のような問題が生じる。なお、カラーフィルタ基板の修復方法の一例が特許文献１に開示されている。上記特許文献１は、カラーフィルタ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材料を吐出させるものである。
【０００５】
上記ラインヘッド方式を上記特許文献１に採用した場合、基板全面に液滴を吐出させる場合と同一の処理時間を要する上に、殆どのノズルが液滴を吐出しない非動作ノズルとなる。そのため、ノズルが乾き、ノズル詰まりが発生しやすくなる。また、全てのノズルに対してメンテナンス作業を行うことが必要となり、不要な廃液が増加してしまう。さらに、吐出量を均一化させたい場合に、点在する所望箇所に対して液滴を吐出させるだけにもかかわらず、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効率が悪い。
【０００６】
そこで、大型基板に対応でき、吐出量補正を効率的に行うことができるフィルタ製造装置の一例が特許文献２に開示されている。図６は上記特許文献２に開示されているフィルタ製造装置の概略構成を示す平面図である。上記特許文献２のフィルタ製造装置では、同図に示すように、ベース１０２に固定されたビーム１０１上に、図中の矢印Ｂ方向にスライダ１０６を介して単一の液滴吐出ユニット１０３を設置し、それと直交する図中の矢印Ａ方向に基板１０４が搭載された搬送ステージ１０５を移動することによって基板全面及び所定箇所を塗布する。また、液滴吐出ユニット１０３をメンテナンスや交換する場合に、単一の液滴吐出ユニット１０３をビーム１０１の端部まで移動させて、フィルタ製造装置１００の側面からアクセスする。上記構成によれば、大型基板の製造に対応することができ、また、吐出量補正やメンテナンス作業においても、ラインヘッド方式に比較して短時間でかつ効率的に行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−６６２１８（２００３年３月５日公開）
【特許文献２】特開平１１−２４８９２５（１９９９年９月１７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年の表示パネルの大型化に伴い基板の製造時間が長くなる傾向にあり、そのため製造コストが高騰するという問題がある。そこで、基板を効率よく製造するために、塗布タクトタイムを短縮するとともに、液滴吐出ユニットを定期的に交換し液滴吐出量の安定化を図る必要がある。
【０００８】
図７は、塗布タクトタイムを短縮するために、上記特許文献２のフィルタ製造装置を発展させた構成を示す平面図である。同図に示すフィルタ製造装置２００は、ビーム２０１上で移動する液滴吐出ユニット２０３を複数個設けた構成である。しかしながら、上記構成では、液滴吐出ユニット２０３の交換時に、液滴吐出ユニット２０３をスライダ２０６によってビーム２０１の端部まで移動させてフィルタ製造装置２００の側面から液滴吐出ユニットにアクセスしようとした場合、ビーム２０１端部には複数個の液滴吐出ユニット２０３が存在する。そのため、フィルタ製造装置２００の内側に存在する液滴吐出ユニット２０３の交換作業が非常に困難となる。また、液滴吐出ユニット２０３の下部付近には高精度に製作された搬送ステージ２０５などが存在するため、非常に慎重な作業を要することになる。
【０００９】
次に、塗布タクトタイムをさらに短縮するための構成を図８に示す。図８は、上記特許文献２のフィルタ製造装置をさらに発展させた構成を示す平面図である。同図に示すフィルタ製造装置３００は、ビーム３０１を複数個配置して、フィルタ製造装置３００上に搭載している液滴吐出ユニット３０３の総数を増加させた構成である。この場合、塗布タクトタイムを考慮するとビーム３０１間距離は短い方が望ましい。しかしながら、上記構成では、ビーム３０１の間に作業者が進入することができないため、液滴吐出ユニット３０３の交換作業が困難を極める。したがって、液滴吐出ユニット３０３を交換するためには、塗布タクトタイムを多少落とし、ビーム３０１間距離を広げる必要がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成によって塗布タクトタイムを短縮すると共に、液滴吐出ユニットの交換が容易な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】
【００１１】
本発明の液滴塗布装置は、上記の課題を解決するために、基板上に液滴を塗布する液滴塗布装置において、上記基板上に液滴を吐出する液滴吐出ユニットと、上記液滴吐出ユニットを第１の方向に移動自在に各々搭載し、かつ互いに平行に複数個設けられる液滴吐出ユニット搭載手段と、上記第１の方向に直交する第２の方向に上記基板を搬送する搬送ステージとを備えると共に、上記液滴吐出ユニット搭載手段は、上記第２の方向に移動自在に設けられていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、第１の方向に移動自在な液滴吐出ユニットを各々搭載した液滴吐出ユニット搭載手段が互いに平行に複数個設けられており、第１の方向に直交する第２の方向に上記基板を搬送する搬送ステージを備え、該液滴吐出ユニット搭載手段は上記第２の方向に移動自在に設けられている。
【００１３】
これにより、基板に対して複数の液滴吐出ユニットが設けられるため、基板に対して各々の液滴吐出ユニットが受け持つ塗布領域を分割することができる。すなわち、１個の液滴吐出ユニットが基板上方を移動する距離を短縮することができる。また、液滴吐出ユニットは複数の液滴吐出ユニット搭載手段に搭載されて移動するため、基板の塗布処理動作を同時に行うことができる。さらに、液滴吐出ユニットを搭載した液滴吐出ユニット搭載手段が移動可能なため、基板上における塗布処理を必要とする箇所への移動時間を短縮することができる。したがって、単一の液滴吐出ユニットによる塗布処理と比較して、基板全面への塗布タクトタイムを短縮することができる。
【００１４】
ここで、液滴塗布装置に搭載される液滴吐出ユニットは、基板を効率良く製造するためにその吐出量を安定させる必要がある。そのため、液滴吐出ユニットを定期的に交換しなければならない。
【００１５】
上記の構成によれば、複数の液滴吐出ユニット搭載手段を移動させることができるため、液滴吐出ユニット搭載手段同士の間を広げて、液滴吐出ユニットを交換するための作業空間を確保することができる。これにより、作業者は液滴吐出ユニット搭載手段同士の間に進入して、他の液滴吐出ユニット搭載手段に設けられた液滴吐出ユニット等に邪魔されることなく液滴吐出ユニットの交換作業を行うことができる。したがって、液滴吐出ユニットを交換する作業効率を向上させることができる。
【００１６】
このように、液滴吐出ユニットが搭載された複数の液滴吐出ユニット搭載手段を移動させるという簡易な構成によって、塗布タクトタイムを短縮することができると共に、液滴吐出ユニットの交換を容易に行うことができる。
【００１７】
なお、各液滴吐出ユニット搭載手段に設けられる第１の方向に移動可能な液滴吐出ユニットは、１個でもよく又は複数であってもよい。
【００１８】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、上記基板の塗布時には、上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段は、互いに等ピッチを保持して上記第２の方向に移動することが好ましい。
【００１９】
ここで、液滴吐出ユニット搭載手段に搭載される液滴吐出ユニットは基板上の所望の位置に正確に液滴を吐出することが要求されるため、移動時の振動等を防ぐ必要がある。
【００２０】
上記の構成によれば、複数の液滴吐出ユニット搭載手段は、液滴吐出ユニット搭載手段同士の間の距離を一定に保ったまま同一方向に移動しながら塗布処理することができる。したがって、複数の液滴吐出ユニット搭載手段が互いに異なる方向へ移動する場合と比較して、液滴吐出ユニットに生じる振動を低減することができるため、正確で安定した塗布処理を行うことができる。
【００２１】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段が互いに等ピッチを保持して上記第２の方向に移動するときの該等ピッチは、上記基板における上記第２の方向側の一辺の長さをＬ、上記液滴吐出ユニット搭載手段の数量をｎとすると、Ｌ／ｎであることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、複数の液滴吐出ユニット搭載手段におけるピッチは、基板における第２の方向側の一辺の長さをＬ、液滴吐出ユニット搭載手段の数量をｎとすると、Ｌ／ｎとなる。上記ピッチは、１個の液滴吐出ユニット搭載手段が基板上方で第２の方向に移動すべき範囲を表している。ここで、例えば、基板における第２の方向側の一辺の長さＬを２ｍ、液滴吐出ユニット搭載手段の数量ｎを２個と仮定すると、それぞれの液滴吐出ユニット搭載手段のピッチは、１ｍとなる。さらに、液滴吐出ユニット搭載手段の数量を３個に増やすと、上記ピッチは０．６７ｍと小さくなる。このように、液滴吐出ユニット搭載手段が基板上方で移動すべき範囲を１ｍから０．６７ｍに縮めることができる。したがって、液滴吐出ユニット搭載手段の数量を増やすことによって基板上方を液滴吐出ユニット搭載手段が移動する必要のある領域を無駄なく分割することができるため、塗布タクトタイムをさらに短縮することができる。
【００２３】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、上記液滴吐出ユニットをメンテナンス処理するためのメンテナンス手段が、各々の上記液滴吐出ユニットに対応して個別に設けられていることが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、液滴吐出ユニットをメンテナンス処理するためのメンテナンス手段が、各々の液滴吐出ユニットに対応して個別に設けられている。これにより、基板への塗布処理が終了すると、複数の液滴吐出ユニットが同時にメンテナンス手段によりメンテナンス処理されることになるため、メンテナンス処理時間を短縮することができる。また、基板の塗布処理が再開されるまでの時間を短縮することができるため基板の製造時間の短縮を図ることができる。
【００２５】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、上記複数個の液滴吐出ユニット搭載手段は、上記液滴吐出ユニット搭載手段同士の間の距離が５００ｍｍ以上となるように上記第２の方向に移動することが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、液滴吐出ユニット搭載手段が第２の方向へ移動することにより、複数の液滴吐出ユニット搭載手段同士の間の距離を５００ｍｍ以上確保することができる。これにより、液滴吐出ユニットを交換する際には、作業者が液滴吐出ユニット搭載手段同士の間に進入することができる程度の十分な作業空間を確保することができる。したがって、液滴吐出ユニットを交換する際の作業効率を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、上記液滴吐出ユニット搭載手段は、上記液滴吐出ユニットの交換時に上記液滴吐出ユニット搭載手段における上記第１の方向の一端部から上記液滴吐出ユニット搭載手段における上記第１の方向の他端部方向へ上記液滴吐出ユニットを搬送するための搬送手段を備えていることが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、液滴吐出ユニット搭載手段は、液滴吐出ユニットの交換時に液滴吐出ユニット搭載手段の一端部からその他端部方向へ液滴吐出ユニットを搬送するための搬送手段を備えている。
【００２９】
これにより、液滴吐出ユニットの交換作業の際に、搬送手段を用いることによって容易に新たな液滴吐出ユニットを所望の位置まで搬送することができる。また、液滴塗布装置が大型化した場合にも、液滴吐出ユニット搭載手段の中央部付近まで容易に短時間で搬送することができる。さらに、液滴吐出ユニットの落下を防止することができるため、交換作業の安全性および作業効率を向上させることができる。
【００３０】
また、本発明の液滴塗布装置は、上記記載の液滴塗布装置において、搬送手段は、搬送レールと液滴吐出ユニットを搬送する搬送部材とを備え、搬送部材は搬送レールに摺動可能に設けられ、その摺動面がボール支持されていることが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、搬送手段は、搬送レールと該搬送レールに設けられ液滴吐出ユニットを搬送する搬送部材とを備えており、搬送レールと搬送部材との摺動面が、ボール支持されている。これにより、軽い力で液滴吐出ユニットを搬送レールに沿って搬送することができる。また、機械的な振動に繊細な液滴吐出ユニットに負荷を与えることなく液滴吐出ユニットを搬送することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液滴塗布装置は、以上のように、基板上に液滴を吐出する液滴吐出ユニットと、上記液滴吐出ユニットを第１の方向に移動自在に各々搭載し、かつ互いに平行に複数個設けられる液滴吐出ユニット搭載手段と、上記第１の方向に直交する第２の方向に上記基板を搬送する搬送ステージとを備えると共に、上記液滴吐出ユニット搭載手段は、上記第２の方向に移動自在に設けられている構成である。
【００３３】
これにより、液滴吐出ユニットを搭載した液滴吐出ユニット搭載手段を移動させることができるため、それぞれの液滴吐出ユニット搭載手段に搭載された液滴吐出ユニットが受け持つ基板上の塗布領域を分割することができ、また、液滴吐出ユニットを交換するための作業空間を確保することができる。
【００３４】
したがって、複数の液滴吐出ユニット搭載手段を移動させるという簡易な構成によって、塗布タクトタイムを短縮することができると共に、液滴吐出ユニットの交換を容易に行うことができる液滴塗布装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３６】
図１（ａ）は本実施の形態における液滴塗布装置２０の概略構成を示す平面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。また、図２は、液滴塗布装置２０の概略構成を示す斜視図である。
【００３７】
まず、本実施の形態における液滴塗布装置２０の構成について図１および図２を用いて説明する。
【００３８】
液滴塗布装置２０は、ベース１と、搬送ステージ２と、ビーム（液滴吐出ユニット搭載手段）３と、メンテナンス機構部（メンテナンス手段）７とを備えている。なお、液滴塗布装置２０は、２〜４ｍ×５〜７ｍ程度の外形寸法を有するものである。
【００３９】
ベース１は、石定盤からなり、搬送ステージ２とビーム３とメンテナンス機構部７とを搭載するための土台となるものである。ベース１の上面には、搬送ステージ２を移動させるための凹状の凹レール９が設けられており、また、ベース１の側面には、ビーム３を移動させるための凸状の凸レール１０が設けられている。なお、ベース１の上面は、平坦性が良く０．５ｍｍ以下の平面度が確保されている。また、ベース１には、その上面が水平となるように床面との当接部分に図示しない水平調整機構が設けられている。
【００４０】
搬送ステージ２は、その上面に載置される基板６を搬送するためのものであり、その下部が凹レール９と嵌合した状態で、ベース１の上面を凹レール９の長手方向（図中のＸ軸方向、第２の方向）に往復移動することができる。また、搬送ステージ２の上面もベース１上面と同様に平坦性が良い石定盤からなり、略水平となっている。なお、搬送ステージ２の詳細については後述する。
【００４１】
ビーム３は、門型の形状であり、それぞれの脚部には上記凸レール１０と嵌合する凹部が設けられ、該脚部から垂直方向に伸びる支柱同士を連結する水平部材が設けられている。ビーム３は、その水平部材がベース１を横断するように、ベース１の両側面の凸レール１０に移動可能に嵌合されている。これにより、ビーム３はＸ軸方向に往復移動することができる。また、ビーム３の上記水平部材には、スライダ機構４を介して液滴吐出ユニット５が移動可能に複数設けられている。なお、ビーム３の詳細については後述する。
【００４２】
液滴吐出ユニット５は、基板６に液滴を吐出するための装置である。ビーム３に設けられる複数の液滴吐出ユニット５は、スライダ機構４によってＸ軸方向に直交するＹ軸方向（第１の方向）にそれぞれ独立して移動可能である。また、液滴吐出ユニット５は、その吐出口１４が搬送ステージ２の方向に向けられており、搬送ステージ２上に載置される基板６から吐出口１４までの距離が０．５ｍｍ程度に設定されている。
【００４３】
メンテナンス機構部７は、ベース１上に設けられるメンテナンスエリア８内に備えられており、液滴吐出ユニット５に対してメンテナンス処理を行うものである。なお、メンテナンス機構部７は、ビーム３に取り付けられた複数の液滴吐出ユニット５に対応するように個別に設けられている。このメンテナンス機構部７の詳細については後述する。
【００４４】
次に、搬送ステージ２の構成について図１（ａ）を用いてさらに詳細に説明する。
【００４５】
搬送ステージ２は、上述のようにベース１上を凹レール９に沿ってＸ軸方向に往復移動できるものである。この移動方式としては、例えばリニアモータ駆動等が挙げられる。
【００４６】
搬送ステージ２の上面には、図示しない微小な孔が複数形成されており、その孔の全てが吸引・送風機構（図示せず）に接続されている。そして、吸引または送風制御を行うことによって、搬送ステージ２上に載置された基板６を吸着固定、または開放することができる。
【００４７】
また、液滴塗布装置２０には基板の位置情報を把握するためのアライメントカメラ（図示せず）が設けられており、この位置情報に基づいてアライメント調整をするためのθ回転機構（図示せず）が搬送ステージ２と凹レール９との間に設けられている。これにより、搬送ステージ２をＸ−Ｙ平面内で回転移動させることができるため、基板６と搬送ステージ２の移動方向との間の位置ズレを補正することができる。
【００４８】
以上の構成によって、搬送ステージ２は、その上面に固定される基板６の位置調整をすると共に、ベース１上で基板６を水平に保持した状態で往復移動することができる。
【００４９】
次に、ビーム３および液滴吐出ユニット５の構成について図１（ａ）および図１（ｂ）を用いてさらに詳細に説明する。
【００５０】
図１（ｂ）は、液滴塗布装置２０の概略構成を示す断面図である。
【００５１】
液滴塗布装置２０はビーム３を２個備えており、ビーム３同士は略平行に、かつ、それぞれのビーム３のピッチが、基板６におけるＸ軸方向の一辺の長さの略半分となるように設けられている。例えば、基板６におけるＸ軸方向の一辺の長さが２ｍと仮定すると、２個のビーム３は１ｍのピッチで平行に設けられている。
【００５２】
ビーム３は、セラミックス焼成後に研削処理を行って製造されており、ビーム３を構成する水平部材の長手方向（Ｙ軸方向）の４側面のうち少なくとも液滴吐出ユニット５を移動可能とするスライダ機構４が搭載される面の平面度が０．５ｍｍ以下となるように製造されている。
【００５３】
そして、ビーム３は、上述のように、液滴塗布装置２０に移動可能に設けられ、上記水平部材の長手方向に伸びるスライダ機構４とそのスライダ機構４上に搭載される液滴吐出ユニット５とを備えている。
【００５４】
本実施の形態における液滴塗布装置２０には、１個のビーム３にそれぞれ独立して移動可能な液滴吐出ユニット５が計５個設けられている。なお、この５個の液滴吐出ユニット５は上記水平部材の両側面に千鳥状に設けられており、それぞれがビーム３上で移動できる領域を分割して補完し合っている。これにより、５個の液滴吐出ユニット５で基板６上の塗布領域を分割することができるため、１個の液滴吐出ユニット５によって基板６全面を塗布処理する場合と比較して、短時間で基板６の全ての領域を塗布処理することができる。
【００５５】
ここで、移動可能領域を補完し合うことのできる液滴吐出ユニット５の集合体をユニット列と定義する。本液滴塗布装置２０は、２個のビーム３上にそれぞれ１個のユニット列を有するため、計２個のユニット列を有していることになる。そして、このユニット列が多い程、１つの基板６を塗布処理する時間を短縮することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、ビーム３の数量を２個としているが、これに限定されるものではなく、３個以上のビーム３を備えた構成としても良い。これにより、１個の液滴吐出ユニット５が受け持つ基板６上の塗布領域をさらに小さくすることができるため、塗布タクトタイムをさらに短縮することができる。
【００５７】
また、本実施の形態では、１個のビーム３上に５個の液滴吐出ユニット５を設けた構成としているが、少なくとも１個以上設けた構成であれば良い。より好ましくは、２個以上である構成が良い。
【００５８】
次に、本実施の形態における液滴塗布装置２０の塗布処理の動作について説明する。
【００５９】
まず、搬送ステージ２が搬送ロボット（図示せず）の存する図１の紙面左方向に移動する。そして、塗布処理される基板６が、搬送ロボットにより搬送ステージ２上に載置される。搬送ロボットにより搬送ステージ２に載置された基板６は、真空吸着等により搬送ステージ２上に固定される。そして、基板６を固定した搬送ステージ２はベース１の中央付近まで移動する。
【００６０】
次に、基板６のエッジまたは特徴パターン部分をアライメントカメラ（図示せず）によって観察し、基板６と液滴塗布装置２０本体との相対位置情報を取得する。そして、基板６と搬送ステージ２の移動方向との間の位置ズレを補正するように、搬送ステージ２のθ回転機構を駆動する。θ回転機構により上記位置ズレが補正された後、搬送ステージ２は停止する。
【００６１】
搬送ステージ２が停止した後、２個のビーム３が基板６方向へ移動する。そして、２個のビーム３におけるＹ軸に平行な中間線と基板６におけるＹ軸に平行な中心線とが一致するようにビーム３が位置調整される。そして、それぞれのビーム３は上記位置で一旦停止した後、この位置を基準としてＸ軸方向に往復移動する。また、ビーム３の往復移動中に、ビーム３に設けられた液滴吐出ユニット５が、基板６上に複数点在する所望の位置に吐出すべくＹ軸方向に移動した後任意の位置で停止する。そして、液滴吐出ユニット５は、ビーム３の移動により上記所望位置が液滴吐出ユニット５の吐出口１４の直下に到達するまで待機する。上記所望位置が上記吐出口１４の直下に到達するタイミングで液滴吐出ユニット５が駆動し、液滴を上記所望位置に吐出する。
【００６２】
このように、本実施の形態における液滴塗布装置２０は、ビーム３と液滴吐出ユニットとをそれぞれ独立して移動させることによって基板６への塗布処理を行うものである。
【００６３】
これにより、それぞれの液滴吐出ユニット５が受け持つ塗布領域を分割することができ、それぞれの液滴吐出ユニット５を同時に動作させることができるため塗布タクトタイムを短縮した効率の良い塗布処理が可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、塗布時に搬送ステージ２を固定し、ビーム３をＸ軸方向に往復移動させ、液滴吐出ユニット５をＹ軸方向に移動させる構成としているが、これに限定されるものではなく、基板６と液滴吐出ユニット５とが相対的に移動できる構成であれば良い。そこで、例えば、塗布時にビーム３を固定し、搬送ステージ２をＸ軸方向に往復移動させる構成としても良い。また、ビーム３と搬送ステージ２との両方を相対移動させる構成としても良い。
【００６５】
また、塗布処理する際、２本のビーム３は、そのビーム３同士の間の距離を一定に保った状態で往復移動する構成としても良い。ここで、ビーム３に搭載される液滴吐出ユニット５は基板６上の所望の位置に正確に液滴を吐出することが要求されるため、移動時の振動等を防ぐ必要がある。
【００６６】
これにより、複数のビーム３は、その間の距離を一定に保ったまま同一方向に移動しながら塗布処理することができる。したがって、複数のビーム３が互いに異なる方向へ移動する場合と比較して、液滴吐出ユニット５に生じる振動を低減することができるため、正確で安定した塗布処理を行うことができる。
【００６７】
ここで、塗布タクトタイムを短縮するためにビーム３の数量を増やす構成が考えられる。この場合、複数のビーム３のピッチは、基板６におけるＸ軸方向の一辺の長さをＬ、ビーム３の数量をｎとすると、Ｌ／ｎとすることができる。上記ピッチは、１個のビーム３が基板６上方でＸ軸方向に移動すべき範囲を表している。例えば、基板６におけるＸ軸方向の一辺の長さＬを２ｍ、ビーム３の数量ｎを２個と仮定すると、それぞれのビーム３のピッチは、１ｍとなる。さらに、ビーム３の数量を３個に増やすと、上記ピッチは０．６７ｍと小さくなる。このように、ビーム３が基板６上方で移動すべき範囲を１ｍから０．６７ｍに縮めることができる。したがって、ビーム３の数量を増やすことにより基板６上方をビーム３が移動する必要のある領域を無駄なく分割することができるため、塗布タクトタイムをさらに短縮することができる。
【００６８】
次に、メンテナンス機構部７の構成について図３を用いてさらに詳細を説明する。図３は、メンテナンス機構部７の概略構成を示す断面図である。
【００６９】
メンテナンス機構部７は、液滴吐出ユニット５の不良吐出口１４を検出する検出部（図示せず）と、液滴吐出ユニット５の吐出口１４に付着する液滴およびダストを取り除くためのワイプブレード１１と、該ワイプブレード１１を保持するワイプ機構１２と、液滴吐出ユニット５の非使用時に吐出口１４を保護するための凹部を有するキャップ部材１３とを備えている。このメンテナンス機構部７はＸ軸とＹ軸とに垂直なＺ軸方向に昇降移動可能であり、またワイプ機構１２はＹ軸方向に移動可能である。
【００７０】
上記部材を備えたメンテナンス機構部７は、メンテナンスエリア８内に、複数の液滴吐出ユニット５に対応して個別に設けられている。これにより、複数の液滴吐出ユニット５が同時にメンテナンス手段によりメンテナンス処理されることになるため、メンテナンス処理時間を短縮することができる。また、新たな基板６の塗布処理が開始されるまでの時間を短縮することができるため基板６の製造時間の短縮を図ることができる。
【００７１】
次に、メンテナンス処理の動作について説明する。
【００７２】
まず、基板６上への塗布処理が終了すると、それぞれのビーム３はメンテナンス機構部７が設けられているメンテナンスエリア８まで移動する。より詳細には、ビーム３に設けられた液滴吐出ユニット５の吐出口１４が、該液滴吐出ユニット５に対応するメンテナンス機構部７の真上に到達するまでビーム３が移動する。そして、以下の手順でメンテナンス機構部７が対応する液滴吐出ユニット５のメンテナンス処理を行う。
【００７３】
液滴吐出ユニット５の吐出口１４がメンテナンス機構部７の直上に到達すると上記検出部によって吐出口１４の不良箇所の検出が行われる。そして、吐出口１４に不良箇所が検出された場合、メンテナンス機構部７の昇降動作によって、ワイプブレード１１の上面と吐出口１４とが同じ高さになるように位置調整される。そして、ワイプ機構１２がＹ軸方向に移動し吐出口１４の端部にワイプブレード１１が接触する。その後、引き続きワイプ機構１２がＹ軸方向に移動することによって吐出口１４に付着した液滴およびダストが取り除かれる。
【００７４】
そして、上記のように吐出口１４のクリーニングが終了した後、メンテナンス機構部７を上昇させることによって吐出口１４がキャップ部材１３の凹部に収容され密閉される。これにより、吐出口１４の乾燥を防ぐことができる。なお、上記検出部によって吐出口１４の不良箇所が検出されなかった場合には、吐出口１４のクリーニングが行われることなくキャップ部材１３により密閉される。
【００７５】
以上のように、本実施の形態における液滴塗布装置２０では、１つの基板６への塗布処理が完了する毎に、液滴吐出ユニット５の吐出口１４がクリーニングされ、乾き防止のためにキャップ部材１３で密閉される。なお、塗布処理が完了する前、つまり、塗布処理作業中においても吐出口１４に不具合等が発生した場合には、上記メンテンス処理が実行されても良い。
【００７６】
また、上記メンテナンス処理が終了した後は、新たな基板６を塗布処理すべく搬送ステージ２によって基板６が搬送され、ビーム３がメンテナンスエリア８から所望の位置に移動する。そして、上述した塗布処理動作が開始される。
【００７７】
次に、液滴吐出ユニット５の交換方法について説明する。
【００７８】
定期メンテナンスなどで液滴吐出ユニット５を交換する必要がある場合、まず液滴吐出ユニット５は、図４（ａ）に示すように、液滴によるステージ面の汚染防止のためにメンテナンスエリア８に移動され上述のメンテナンス処理が行われる。しかしながら、この位置にて液滴吐出ユニット５の交換作業を行う場合、液滴吐出ユニット５の周辺部には、メンテナンス機構部７を構成する部品や他のビーム３に設けられた液滴吐出ユニット５が多数存在するため作業性が悪い。特に、ビーム３間で液滴吐出ユニット５が向かい合わせになる領域においては、その交換作業が非常に困難となる。
【００７９】
そこで、メンテナンスエリア８に停止しているビーム３を図４（ｂ）に示すように基板６が搬出入される側に移動させ、ビーム３間距離を広げることができる。このようにビーム３間距離を広げることによって、ビーム３間に位置する液滴吐出ユニット５に容易にアクセスすることができる。なお、このとき、搬送ステージ２を基板６が搬出入される側に待避させる構成としても良い。これにより、さらに作業空間が広がり作業性が向上する。
【００８０】
次に、ビーム３がメンテナンスエリア８から移動した直後の液滴吐出ユニット５の吐出口１４は外部に露出した状態となるため、作業者はまずベース１部分に乗り吐出口１４に簡易キャップを嵌めて吐出口１４の乾き対策を行う。その後、液滴吐出ユニット５の交換作業を行う。このとき、搬送ステージ２の凹レール９上を液滴で汚さないようにするために、シートなどを凹レール９上に敷くと良い。
【００８１】
ここで、メンテナンスエリア８からのビーム３の移動距離は５００ｍｍ以上とすることができる。これは、液滴塗布装置２０上に作業者が上って作業をする際に、ビーム３に設けられた複数の液滴吐出ユニット５に接触することなく所定の位置にアクセスし、作業空間を確保するためである。これにより、作業者は液滴吐出ユニット５の交換作業を効率良く行うことができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、液滴吐出ユニット５の交換作業は、液滴吐出ユニット５がメンテナンス処理された後に行われる構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、塗布処理中に液滴吐出ユニット５に不具合等が生じ交換を要する場合には、メンテナンス処理を行うことなく、交換作業を行っても良い。この場合にも、ビーム３間距離を５００ｍｍ以上確保することによって交換作業を効率良く行うことができる。
【００８３】
また、ビーム３の移動方式としては、例えば、リニアモータを使用することができる。また、それぞれのビーム３はガラス製のリニアスケールにより分解能０．１μｍの位置決めを可能としており、かつ絶対的な位置情報を把握することができる構成としている。そのため、ビーム３は広範囲に渡って移動するが、高精度な位置決めが可能となる。なお、液滴吐出ユニット５を交換すべくビーム３を移動させる場合には、作業者が作業できる空間を確保できれば良いため、塗布時に比較して位置決め精度を下げても良い。
【００８４】
また、液滴吐出ユニット５を交換した際には、交換前の液滴吐出ユニット５と交換後の液滴吐出ユニット５とには、数μｍオーダの組み付け誤差が発生する。そのため、新たな液滴吐出ユニット５を取り付けた後は、実際にモニタ基板に液滴を吐出させ、吐出位置を確認し、較正を行う。これにより、液滴吐出ユニット５は問題なく所定の位置への塗布が可能となる。
【００８５】
ここで、特にビーム３の中央部付近に設けられた液滴吐出ユニット５を交換する場合には、新たな液滴吐出ユニット５をビーム３の中央部付近にまで搬送しなければならない。しかも、液滴吐出ユニット５の総重量は、ユニットとして着脱される構成部品によっても異なるが、ユニットを構成する取り付け板も含めると最大２０ｋｇになる場合がある。そのため、この液滴吐出ユニット５を搬送する際には非常に注意を要し、搬送作業に時間がかかってしまう。そして、この交換作業に多くの時間を要することにより、基板６の製造時間にまで影響を与えてしまう。
【００８６】
そこで、液滴吐出ユニット５の搬送を容易にするために、図５に示すように、搬送機構部（搬送手段）１７をビーム３上に設ける構成とすることができる。図５（ａ）はビーム３に設けた搬送機構部１７の概略構成を示す平面図であり、図５（ｂ）はその断面図である。
【００８７】
搬送機構部１７は、支柱１５と液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６とを備えている。図５（ａ）に示すように、ビーム３の上面両端部にアーム状の支柱１５を設け、それぞれの支柱１５を繋ぐようにして液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６を横架する。この液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６は、ビーム３の長手方向にほぼ全域に渡って設けられている。そして、液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６上のステージ（図示せず）に新たな液滴吐出ユニット５を取り付け、交換対象となる液滴吐出ユニット５が存する位置まで搬送する。なお、液滴吐出ユニット５を液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６に容易に取り付けられるように、液滴吐出ユニット５の側面に突起を設けておき、その突起に引っ掛かる構造のフックを液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６のステージ面に設ける構成としても良い。
【００８８】
これにより、液滴吐出ユニット５の交換作業の際に、液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６を用いることによって容易に液滴吐出ユニット５を搬送することができる。特に、液滴塗布装置２０が大型化した際には、ビーム３の中央部付近まで容易に短時間で搬送することができる。また、液滴吐出ユニット５の落下を防止することができるため、交換作業の安全性および作業効率を向上させることができる。
【００８９】
ここで、搬送機構部１７は、搬送レール（図示せず）と該搬送レールに設けられ上記液滴吐出ユニット５を搬送する搬送部材（図示せず）とを備えており、上記搬送レールと上記搬送部材との摺動面が、ボール支持されている構成とすることができる。これにより、軽い力で液滴吐出ユニット５を搬送レールに沿って搬送することができる。また、機械的な振動に繊細な液滴吐出ユニット５に負荷を与えることなく液滴吐出ユニット５を搬送させることができる。
【００９０】
また、搬送機構部１７は、例えば、軽荷重用のクレーンを用いた構成としても良い。
【００９１】
本実施の形態における液滴塗布装置２０は、基板６上に液滴を塗布する液滴塗布装置２０において、第１の方向に独立して移動可能な複数の液滴吐出ユニット５と、前記液滴吐出ユニット５が搭載され、かつ略平行に複数個設けられているビーム３と、塗布時には前記第１の方向と直交する第２の方向にビームとの間で互いに相対運動する基板搬送用の搬送ステージ２と、前記液滴吐出ユニット５の不塗布時に前記液滴吐出ユニット５をメンテナンスするためのメンテナンス機構部７が配置されたメンテナンスエリア８を有する液滴塗布装置２０において、前記液滴吐出ユニット５の交換時には、前記ビーム３が前記メンテナンスエリア８から第２の方向に移動する構成であっても良い。
【００９２】
また、液滴塗布装置２０は、前記液滴吐出ユニット５の交換時に、前記複数個のビーム３の少なくとも１つのビーム３は前記液滴吐出ユニット５に対応する所定のメンテナンス機構部７より５００ｍｍ以上第２の方向に移動する構成であっても良い。
【００９３】
また、液滴塗布装置２０は、前記液滴吐出ユニット５の塗布時に、前記複数個のビーム３の中心間距離は互いに一定距離を維持している構成であっても良い。
【００９４】
また、液滴塗布装置２０は、前記一定距離が、基板６が走査される側の基板サイズをＬ、ビーム数をｎとすると、Ｌ／ｎである構成であっても良い。
【００９５】
また、液滴塗布装置２０は、前記ビーム３には液滴吐出ユニット５の交換時にビーム３の端部からビーム３の中央部へ液滴吐出ユニット５を搬送するための搬送機構部１７が設けられている構成であっても良い。
【００９６】
また、液滴塗布装置２０は、前記搬送機構部１７が液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ１６である構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
大型基板の塗布処理が可能であるため、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等のカラーフィルタ製造装置としての用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施形態を示すものであり液滴塗布装置の概略構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は上記液滴塗布装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】上記液滴塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】上記液滴塗布装置におけるメンテナンス機構部の概略構成を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は上記液滴塗布装置におけるビームがメンテナンスエリアに位置する状態を示す平面図であり、図４（ｂ）は該ビームがメンテナンスエリアから基板方向へ移動した状態を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）は上記液滴塗布装置における搬送機構部の概略構成を示す平面図であり、図５（ｂ）は該搬送機構部の概略構成を示す断面図である。
【図６】従来のフィルタ製造装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】上記従来のフィルタ製造装置を発展させた概略構成を示す平面図である。
【図８】上記従来のフィルタ製造装置をさらに発展させた概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１    ベース
２    搬送ステージ
３    ビーム（液滴吐出ユニット搭載手段）
４    スライダ機構
５    液滴吐出ユニット
６    基板
７    メンテナンス機構部（メンテナンス手段）
８    メンテナンスエリア
９    凹レール
１０    凸レール
１３    キャップ部材
１４    吐出口
１６    液滴吐出ユニット交換用搬送スライダ
１７    搬送機構部（搬送手段）
２０    液滴塗布装置
【図１】
2007090173.tif 000003
【図２】
2007090173.tif 000004
【図３】
2007090173.tif 000005
【図４】
2007090173.tif 000006
【図５】
2007090173.tif 000007
【図６】
2007090173.tif 000008
【図７】
2007090173.tif 000009
【図８】
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