(57)【要約】【課題】基板上でインクジェットの予備吐出を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置、液滴塗布方法及び表示装置を提供する。【解決手段】インクジェットヘッドを基板１６に対して互いに相対的に移動させながら、基板１６上における表示領域５１に一定間隔に１滴ずつ予備吐出を行わせる。ノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出着弾位置７１の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う修正吐出着弾位置７２の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、インクジェットヘッドの相対移動を行わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数又は一つのノズルから形成されるインクジェットヘッドにおける該ノズルから基板に対して液滴を吐出して塗布する液滴塗布装置であって、
上記インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させる移動手段と、
上記移動手段にてインクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を順に行わせた後、塗布目的位置に移動させて本吐出を行わせる予備吐出制御手段とが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】
前記予備吐出制御手段は、
前記基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に１滴ずつ予備吐出を行わせると共に、
前記ノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う本吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、
上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、前記移動手段にインクジェットヘッドの相対移動を行わせ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】
前記距離間隔Ｌ２の値は、前記距離間隔Ｌ１の０倍よりも大きく、かつ２倍よりも小さい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】
前記インクジェットヘッドのノズルから吐出される１滴目から任意の液滴数目までの液滴の１滴当たりの体積又は含有成分濃度を測定し、該測定結果に基づいて前記基板に予備吐出すべき液滴数ｎを決定する液滴計測手段を備えていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の液滴塗布装置。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドにおける、前記予備吐出のみでは改善不能となった吐出の不安定を解消するためのメンテナンスを行うメンテナンス手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴塗布装置。
【請求項６】
前記基板にはインクが既に塗布されており、かつその一部に塗布不良箇所が存在していることにより、その塗布不良箇所の修正のために前記本吐出が行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液滴塗布装置。
【請求項７】
前記基板は、液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板からなっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴塗布装置。
【請求項８】
前記カラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板に一定間隔で形成された台座上に、複数のビーズを含む液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出することにより、上記カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板との間に設けられる液晶層の間隔を規定するスペーサが形成されることを特徴とする請求項７に記載の液滴塗布装置。
【請求項９】
複数又は一つのノズルから形成されるインクジェットヘッドにおける該ノズルから基板に対して液滴を吐出して塗布する液滴塗布方法であって、
インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動しながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を行った後、塗布目的位置に移動して本吐出を行うことを特徴とする液滴塗布方法。
【請求項１０】
前記基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に１滴ずつ予備吐出を行うと共に、
前記ノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う本吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、
上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、インクジェットヘッドの相対移動を行うことを特徴とする請求項９に記載の液滴塗布方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液滴塗布装置を用いて塗布された基板を部材として備えていることを特徴とする表示装置。
【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ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板やカラーフィルタ等の表示装置用のパネルを製造する液滴塗布装置、液滴塗布方法及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液滴、例えばインクを吐出する技術は、民生用のプリンタに転用されるのみならず、液晶用のＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板生産装置、カラーフィルタ基板生産装置、その他の生産装置にも幅広く転用されるようになってきており、その用途が多様化している。例えば、その一例として、インクを吐出する技術を利用して、基板上にパターンを形成するインクジェットパターニング技術が挙げられる。インクジェットパターニング技術は、インク吐出装置から微量のインクを噴射し、基板上に直接微細なパターンを印字する技術である。このインクジェットパターニング技術は、従来のフォトリソグラフィーによる真空プロセスを用いたパターン生成方法に代わり、脱真空プロセスに使用可能な技術として注目が高まっている。
【０００３】
また、インクジェットパターニング技術は、基板における情報を表示するための表示領域での全面印刷技術としてのみならず、インクジェットヘッドのノズルが乾燥することにより、インクの不吐出現象が生じることによってパターニング不良や、異物の介在による不良箇所に対してインクジェットパターニング技術によって再度インクを吐出して修復する方法が用いられている。
【０００４】
しかし、インクジェット方式を用いて修復する場合、一定時間インク吐出を休止すると、インク中の揮発成分である水や溶剤が蒸発することによってノズルの周りが乾燥し、インクの吐出状態が安定し難い。特に、インク吐出を休止してからインク吐出を再開するまでの時間が長くなるほど、インク吐出量が多くなり過ぎたり、インク吐出量が少なくなり過ぎたり、また含有成分濃度が濃くなりすぎたり、含有成分濃度が薄くなりすぎたりすること等の現象が起こり、インク吐出動作がより不安定になり易い傾向になる。これらの現象は、樹脂や粒子を含有するインクを吐出してパターニングを行う場合において特に起こり易い。また、インク吐出を再開したとき、特に再開後の１滴目から数滴目までのインク吐出は安定しない。
【０００５】
一般に、高精細にパターンニングを要する基板、例えばＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板にインクを着弾させる場合に、１滴目から数滴目までのインクの吐出量や含有成分濃度がばらつくことがあれば、高精細なパターニングができず表示装置としての表示品質を損なうことになる。
【０００６】
このような問題を回避するために、インクジェット方式では、通常、基板における情報を表示するための表示領域として機能することになる領域に対してインクを吐出する前に、基板外の所定位置で予備吐出動作を行っている。
【０００７】
ところが、近年、高精細なパターニングを実施する手法としてフォトリソ方式に代わり、インクジェット方式を用いる工程が増加しており、それに伴い、用いる材料の種類も増加し、材料特性も様々になっている。その中には、インク中の揮発成分である水や溶剤の乾燥が非常に速い材料もあり、インク吐出の休止時間が数秒でも、インク吐出再開後の１滴目から数滴目までのインク吐出は安定しない場合がある。
【０００８】
したがって、基板外の所定位置で予備吐出動作を行ったとしても、目的の吐出位置に移動する間に、インクの溶剤等が乾燥し、インク吐出再開後の１滴目から数滴目までのインク吐出が安定しない場合がある。
【０００９】
そこで、この課題を解決する方法として、特許文献１では、基板上の表示領域以外に存在する情報を表示しない周辺の非表示領域（いわゆる表示領域の周りに枠状に存在する遮蔽部であるブラックマトリクス（ＢＭ：Black Matrices））に対して予備吐出動作を行うことが提案されている。基板上における表示領域の周辺の非表示領域に対して予備吐出動作を行うことにより、基板上の表示領域においてパターニング不良や、異物の介在等で生じた被吐出箇所（不良箇所）に対してインクを吐出するときには、基板外よりは移動距離が短いので、吐出状態は安定しており、所望の量のインクを吐出することができる。
【特許文献１】特開２００２−２２９２４号公報（平成１４年１月２３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の特許文献１に記載の液滴塗布装置では、基板上における表示領域の周辺の非表示領域であるブラックマトリクスで複数回の予備吐出を行うのに際して、ブラックマトリクスの撥インク性によるインクの表示領域への漏インクに対応するために、ブラックマトリクスにおける予備吐出を行う部分を凹部に形成している。このため、ブラックマトリクス箇所を凹部に形成する工程が必要となるので、工程の増加を招きコスト高となる。また、修正目的の基板においては、ブラックマトリクス箇所が凹部に形成されていない場合も考えられ、その場合には、特許文献１に記載の予備吐出を行うことができない。
【００１１】
また、基板上の表示領域においてパターニング不良や異物の介在等で生じた不良箇所の修正を行う場合、不良箇所が予備吐出した非表示領域から離れていると、その非表示領域にて予備吐出動作を行ってから不良箇所に吐出するまでの吐出休止時間が長くなる。したがって、その間に吐出が不安定になる場合が発生してしまうことがある。最近では、表示装置が大型化しているため、特に、このような問題が生じ易い。
【００１２】
この結果、高精細にパターンニングを要する基板にインクを着弾させる場合、１滴目から数滴目までのインクの吐出量や含有成分濃度がばらつくことになるため、高精細なパターニングができず表示装置としての表示品質が低下するという問題点を有している。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、基板上でインクジェットの予備吐出を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置、液滴塗布方法及び表示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】
本発明の液滴塗布装置は、上記課題を解決するために、複数又は一つのノズルから形成されるインクジェットヘッドにおける該ノズルから基板に対して液滴を吐出して塗布する液滴塗布装置であって、上記インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させる移動手段と、上記移動手段にてインクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を順に行わせた後、塗布目的位置に移動させて本吐出を行わせる予備吐出制御手段とが設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の液滴塗布方法は、上記課題を解決するために、複数又は一つのノズルから形成されるインクジェットヘッドにおける該ノズルから基板に対して液滴を吐出して塗布する液滴塗布方法であって、インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動しながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を行った後、塗布目的位置に移動して本吐出を行うことを特徴としている。
【００１６】
尚、塗布非影響領域とは、液滴を塗付しても表示又は目的の機能に影響しない領域をいうものであって、例えば、基板に形成される非表示領域となるブラックマトリクス等の遮蔽部の他、台座上に複数のビーズを吐出してスペーサを形成する場合には、台座以外の領域をいう。逆に、上記の場合、表示領域や台座は塗布影響領域となる。
【００１７】
上記発明によれば、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出は、本吐出を行うための塗布目的位置への移動中に、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域を利用して、該塗布非影響領域毎に行われる。
【００１８】
このため、基板上の塗布目的位置である例えば表示領域で本吐出を行う場合に、インクジェットヘッドの移動中において塗布目的位置の直前の複数の例えばブラックマトリクスからなる遮蔽部等の塗布非影響領域を利用して予備吐出を行うので、塗布目的位置が基板上のいずれの場所であっても、予備吐出から本吐出までに時間をおくことなく本吐出を行うことができる。このため、修正目的の基板に対しても対応することができる。
【００１９】
また、通常、予備吐出は複数滴が必要であるが、本発明では、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域を利用して、該塗布非影響領域毎に分散して行うので、各塗布非影響領域には、少量の液滴を滴下するだけで足りる。
【００２０】
この結果、特許文献１のように、塗布目的位置の１つ手前の塗布非影響領域である撥インク性のブラックマトリクス等の遮蔽領域に集中して複数回の予備吐出を行うときの既存カラーフィルタへの漏インクによる混色を防止するために、ブラックマトリクスを凹部に形成しておく必要もない。
【００２１】
したがって、基板上でインクジェットの予備吐出を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置、及び液滴塗布方法を提供することができる。
【００２２】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記予備吐出制御手段は、前記基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に１滴ずつ予備吐出を行わせると共に、前記ノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う本吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、前記移動手段にインクジェットヘッドの相対移動を行わせる。
【００２３】
また、本発明の液滴塗布方法では、前記基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に１滴ずつ予備吐出を行うと共に、前記ノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う本吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、インクジェットヘッドの相対移動を行う。
【００２４】
これにより、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に１滴ずつ予備吐出を行わせる。
【００２５】
そして、予備吐出は、一定間隔である距離間隔Ｌ１毎に設けられた複数の塗布非影響領域に対して１滴ずつ行われる。そして、予備吐出の最終であるｎ滴目が終了すると、距離間隔Ｌ２をおいた後、ｎ＋１滴目から距離間隔Ｌ１毎に本吐出が行われる。
【００２６】
このとき、本発明では、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならない。この結果、基板は、通常、マトリクス状に塗布非影響領域と塗布影響領域とが一定間隔で交互に配設されているので、本吐出が例えば基板の表示領域上になる場合でも、予備吐出を表示領域と重ならないように着弾させることができる。
【００２７】
したがって、基板上において、１滴目からｎ滴目までの予備吐出の液滴を、塗付してもなんら問題にならない塗布非影響領域に着弾させることによって、本吐出を安定して行うことができる。
【００２８】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記距離間隔Ｌ２の値は、前記距離間隔Ｌ１の０倍よりも大きく、かつ２倍よりも小さいことが好ましい。
【００２９】
これにより、予備吐出が終了してから塗布目的位置に移動して本吐出を行うまでのノズルの吐出休止時間を短くすることができる。したがって、本吐出のさらなる安定性を得ることができる。
【００３０】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記インクジェットヘッドのノズルから吐出される１滴目から任意の液滴数目までの液滴の１滴当たりの体積又は含有成分濃度を測定し、該測定結果に基づいて前記基板に予備吐出すべき液滴数ｎを決定する液滴計測手段を備えていることが好ましい。
【００３１】
これにより、最適な予備吐出の液滴数ｎを知ることができ、余分な予備吐出を行わなくてよい。
【００３２】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記インクジェットヘッドにおける、前記予備吐出のみでは改善不能となった吐出の不安定を解消するためのメンテナンスを行うメンテナンス手段を備えていることが好ましい。
【００３３】
これにより、メンテナンスを行うことによって、予備吐出のみでは改善不能になった吐出の不安定性を改善することができる。さらに、インクジェットヘッドと基板との互いに相対的な移動を開始する直前にメンテナンスを行うことにより、吐出休止時間を減少させることができるため、余分な予備吐出を行わなくてもよい。
【００３４】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記基板にはインクが既に塗布されており、かつその一部に塗布不良箇所が存在していることにより、その塗布不良箇所の修正のために前記本吐出が行われることが可能である。
【００３５】
これにより、本発明の液滴塗布装置を修正用の液滴塗布装置に適用することができる。
【００３６】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記基板は、液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板からなっていることとすることができる。
【００３７】
これにより、液晶表示装置のカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板におけるインクジェットによる製造において、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置を提供することができる。
【００３８】
また、本発明の液滴塗布装置では、前記カラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板に一定間隔で形成された台座上に、複数のビーズを含む液滴をインクジェットヘッドのノズルから吐出することにより、上記カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板との間に設けられる液晶層の間隔を規定するスペーサが形成されることとすることができる。
【００３９】
これにより、インクジェットでスペーサを形成する場合、及びその修正を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置を提供することができる。
【００４０】
また、本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記記載の液滴塗布装置を用いて塗布された基板を部材として備えていることを特徴としている。
【００４１】
上記発明によれば、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行った基板を部材として備えているので、表示品質が向上した表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の液滴塗布装置は、以上のように、インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させる移動手段と、上記移動手段にてインクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動させながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を順に行わせた後、塗布目的位置に移動させて本吐出を行わせる予備吐出制御手段とが設けられているものである。
【００４３】
また、本発明の液滴塗布方法は、以上のように、インクジェットヘッドを基板に対して互いに相対的に移動しながら、基板上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域に対して、該塗布非影響領域毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を行った後、塗布目的位置に移動して本吐出を行う方法である。
【００４４】
また、本発明の表示装置は、以上のように、上記記載の液滴塗布装置を用いて塗布された基板を部材として備えているものである。
【００４５】
それゆえ、基板上でインクジェットの予備吐出を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置、液滴塗布方法及び表示装置を提供す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】
【００４６】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４７】
本実施の形態では、インクジェット方式によりＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板やカラーフィルタ等の表示装置用のパネルを製造する場合に、スペーサ形成工程における欠陥を修正するための液滴塗布装置としてのスペーサ修正装置について説明する。ただし、本発明は、必ずしもこれに限らず、修正目的でない場合にも適用できると共に、後述する実施の形態３に示すように、スペーサの形成用又はその修正用には限らない。
【００４８】
最初に、本実施の形態の液滴塗布装置としてのスペーサ修正装置が必要となるスペーサ形成工程における欠陥発生原因について説明する。尚、本実施の形態のスペーサ修正装置は、液晶表示装置の部材であるカラーフィルタ基板又はＴＦＴ基板に対してスペーサを含んだ材料を塗布することができる液滴塗布装置である。
【００４９】
液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板とを張り合わせる工程においては、液晶層の厚み（セルギャップ）を基板全面で一定に保つために、予め、カラーフィルタ基板又はＴＦＴ基板に数μｍのスペーサを設けるスペーサ形成工程を行う。このスペーサ形成工程では、例えば、散布方式、フォントリソ方式又はインクジェット方式等の方式によりスペーサを形成する。
【００５０】
上記散布方式のスペーサ形成工程では、シリカ又はプラスチック製の真球状の粒子（ビーズ）を基板上に均一に散布する方法を用いてスペーサを形成する。
【００５１】
また、フォトリソ方式のスペーサ形成工程では、最近では高い表示性能やさらなるセルギャップの均一化を図るために、球状のスペーサを散布するプロセスではなく、カラーフィルタ基板又はＴＦＴ基板上にフォトリソにより柱上のパターンを形成するプロセスを用いてスペーサを形成する。
【００５２】
さらに、インクジェット方式のスペーサ形成工程では、予めビーズを塗布するための領域（台座）を設け、インクジェットによりビーズを含んだ材料を塗布することによりスペーサのパターンを形成するプロセスを用いてスペーサを形成する。
【００５３】
上記スペーサ形成工程において、例えばフォトリソ方式又はインクジェット方式を用いた場合には、スペーサが形成されるべき本来の箇所にスペーサが形成されず、その箇所が不良となる場合がある。
【００５４】
前者のフォトリソ方式の場合においてスペーサが形成されないのは、例えば、マスクパターンに付着した異物が原因で基板に対して正常に露光できない、或いは基板上に付着した異物が原因で基板に対して正常に露光できない等が原因として挙げられる。また、後者のインクジェット方式の場合においてスペーサが形成されないのは、基板に対して液滴材料を塗布している最中にインクジェットヘッドのノズルに異物が混入されたり、ノズルが乾燥したりする等により液滴の吐出ができなくなる不吐出状態に陥ることにより、パターン形成が不十分になることが原因として挙げられる。
【００５５】
以下においては、上記フォトリソ方式又はインクジェット方式を用いてスペーサが形成されないという不良箇所が生じた場合に、その不良箇所を修正する液滴塗布装置としてのインクジェット方式のスペーサ修正装置１０の構成について、図２に基づいて説明する。図２は、スペーサ修正装置１０の構成を示す斜視図である。
【００５６】
尚、フォトリソ方式の欠陥については、例えば、台座の代わりになるものを形成してから本実施の形態の修正方法を用いることにより修正可能である。台座の代わりとしては、例えば、欠陥箇所に、スペーサ材料を塗布したい領域よりも大きいエリアに撥水材料を台座状に塗布し、乾燥してからレーザによりスペーサ材料を塗布したい領域だけ除去する。これにより、除去したエリアがちょうど台座の代わりになり、その領域にスペーサ材料を塗布することにより、スペーサを形成することができる。
【００５７】
スペーサ修正装置１０は、図２に示すように、主として、インクジェットヘッド１１、メンテナンス手段としてのメンテナンス機構１２、ステージ１３、液滴計測手段としての液滴計測機構１４、及び予備吐出制御手段としての制御部１５を備えている。
【００５８】
上記ステージ１３には、基板１６が積載されている。この基板は、例えば、液晶表示装置のカラーフィルタ基板又はＴＦＴ基板からなっている。ただし、本発明においては、基板１６は、液晶表示装置のカラーフィルタ基板又はＴＦＴ基板には限らない。
【００５９】
上記インクジェットヘッド１１は、図示しない複数又は１つのノズルから形成されており、基板１６上の表示領域に対してインクを液滴として吐出する。
【００６０】
メンテナンス機構１２は、インクジェットヘッド１１のノズル周りに付着したインクの乾燥を防ぐため、或いは乾燥して高粘度化したインクを取り除くために、ノズルの保守をするための機構を備えている。
【００６１】
ステージ１３は、基板１６を積載し、インクジェットヘッド１１に対して相対的に自由に移動できる移動手段としての機構を備えている。尚、本実施の形態では、例えば、ステージ１３及びインクジェットヘッド１１の両方が、いずれも自在に移動できるようになっている。本発明では、ステージ１３又はインクジェットヘッド１１のいずれか一方が移動できるようになっていれば、両者は互いに相対的に移動できるといえる。
【００６２】
液滴計測機構１４は、インクジェットヘッド１１が吐出した、１滴目から任意の個数滴目までの液滴の１滴当たりの体積と含有成分濃度とを順番に測定する機構を備えており、さらに予備吐出液滴数ｎを決定するための決定手段を備えている。尚、液滴の測定方法については後述する。
【００６３】
制御部１５は、インクジェットヘッド１１の駆動制御、ステージ１３の移動指令、及び液滴計測機構１４の制御等を行うものであり、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）にて構成することが可能である。
【００６４】
ここで、スペーサ修正装置１０におけるインクジェットヘッド１１にて塗布するインクの液滴性状について説明する。
【００６５】
本実施の形態では、インクの液滴材料としては、溶媒としてグリコール系溶剤と水の混合液、及びビーズとして透明真球状のプラスチック微粒子を用いている。各材料の組成比は、例えば、表１に示すようになっている。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
本実施の形態では、ビーズの直径は４μｍである。一般に、ビーズは、１つの台座に例えば２０個から４０個程度を載せるとスペーサとして機能できる。ただし、ビーズは、１つの台座に３０個以上載せることが好ましい。好適なビーズの個数は、ビーズの直径や、液晶表示装置の種類や仕様によって様々であるが、代表的なビーズ及び代表的な液晶表示装置を対象として上記数値について説明すると以下の通りである。
【００６８】
例えば、１つの台座に載せるビーズの個数が２０個よりも少ないか又は４０個よりも多い場合、該台座におけるギャップが周辺に比べて大きく異なる。このため、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板とを張り合わせた後に該箇所がムラとなったり、干渉縞が発生したりして液晶表示装置として不良となることがある。したがって、インクジェット方式によりビーズを含んだインクを吐出してスペーサを形成する場合、吐出される１滴の液滴に含まれるビーズの個数を常に一定にすることが、良好な液晶表示装置を形成する場合に重要である。
【００６９】
しかしながら、前述したように、インクジェット方式の場合、一定時間インク吐出を休止すると、インク中の揮発成分である水や溶剤が蒸発してしまい、ノズル周りが乾燥し、インクの吐出状態が安定し難いという問題がある。特に、インク吐出を休止してからインク吐出を再開するまでの時間が長くなると、インク吐出量が多くなり過ぎたり、インク吐出量が少なくなり過ぎたり、含有成分濃度が濃くなりすぎたり、含有成分濃度が薄くなりすぎたりすること等の現象が起こり、インク吐出動作がより不安定になり易い傾向がある。この現象は、ビーズを構成する樹脂や粒子を含有するインクを吐出してパターニングを行う場合において特に起こり易い。また、インク吐出を再開したとき、特に再開後の１滴目から数滴目までのインク吐出は安定しない。そのため、１滴目から数滴目までは１つの台座に所望の個数のビーズを載せることは非常に困難である。
【００７０】
その結果、インクジェット方式のスペーサ形成工程において、スペーサが形成されるべき本来の箇所にスペーサが形成されず、その箇所が不良となることがある。
【００７１】
上述のようにして発生したスペーサの不良箇所を、本実施の形態のインクジェット方式によるスペーサ修正装置１０を用いて修正する場合の修正方法について、以下に説明する。
【００７２】
本実施の形態では、インクジェット方式でスペーサの不良箇所を修正するので、スペーサ修正装置１０の装置構成上、まず、メンテナンス機構１２を用いてインクジェットヘッド１１のメンテナンスを行う。その後、インクジェットヘッド１１と基板１６とを相対的に移動させることによりインクジェットヘッド１１が不良箇所に到達してスペーサの不良箇所の修正を行う。
【００７３】
ここで、インクジェットヘッド１１のメンテナンスを行った後、インクジェットヘッド１１が基板１６と相対的に移動することから、インクジェットヘッド１１が不良箇所に到達してインクの吐出を開始するまでの時間は必然的に吐出休止時間となる。したがって、不良箇所を修正するためのインク吐出においては１滴目から数滴目までは、インクの吐出不良により、１つの台座に所望の個数のビーズを載せることができない場合がある。
【００７４】
そこで、本実施の形態では、インクジェットヘッド１１が修正箇所に到達するまでの基板１６上での移動時間（第１吐出休止時間Ｔ１）中にｎ滴の予備吐出を基板１６上で行い、吐出を安定させる。この場合、予備吐出着弾位置が表示領域上になる場合でも、予備吐出着弾位置を正常箇所（スペーサ配置位置）と重ならないように着弾させる。このとき、予備吐出が表示領域上のスペーサ配置位置以外に着弾した場合には、台座がなくスペーサ配置位置よりも低い領域となっている。したがって、このスペーサ配置位置よりも低い領域に透明のビーズが滴下されても液晶表示装置の表示には影響しない。
【００７５】
これにより、スペーサ修正装置１０におけるインクジェットの安定した吐出を行い、１つの台座に所望の個数のビーズを載せることができるようになる。また、正常箇所（スペーサ配置位置）には予備吐出を着弾させないので、スペーサとして既に形成された正常箇所が不良箇所になることがない。その結果、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板とを張り合わせた後に該箇所がムラとなったり、干渉縞が発生したりして、液晶表示装置として不良となることを避けることができる。
【００７６】
このように、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、表示領域に対してインクを吐出させる際の吐出状態を安定させ、被吐出箇所に着弾したインクの溶媒成分が蒸発し残留した固形分の量をすべての被吐出箇所で一定にさせることが可能な液滴塗布方法を提供することができる。
【００７７】
本実施の形態のスペーサ修正装置１０におけるスペーサ修正方法の詳細について、図１、図３〜図１０に基づいて説明する。図３は、液滴計測機構１４を用いた液滴計測を示す図である。また、図１、図４〜図１０は、具体的なスペーサ修正方法を説明する図である。
【００７８】
本実施の形態では、最初に、図２に示すメンテナンス機構１２の側方に設けられた液滴計測機構１４を用いて、予備吐出液滴数ｎを決定する。この予備吐出液滴数ｎの決定は以下のようにして行う。
【００７９】
まず、上記液滴計測機構１４の表面には、基材２１が設けられている。この基材２１は、例えばガラス基板又はシリコン基板等の平面度が高い基板に撥水材料を例えばスピンコート又はディップコートにてコートしたものからなっている。
【００８０】
予備吐出液滴数ｎを決定するためには、上記液滴計測機構１４の表面の基材２１に向けて、図３に示すように、吐出するインクの特性によって様々な任意の吐出休止時間（例えば１秒〜１０秒）を設けた後、実際に被吐出領域に吐出する際の周波数でインクジェットヘッド１１にて１滴目から任意の個数（例えば１００滴）の液滴２２を基材２１に吐出する。その際、液滴２２同士が重ならないように基材２１又はインクジェットヘッド１１をずらしながら吐出を行う。尚、吐出されたインクは、溶媒成分、ビーズ、及び樹脂成分を含んでいる。
【００８１】
次に、基材２１をホットプレート又はオーブン等の加熱手段にて加熱することにより、基材２１に着弾した液滴２２に含まれる溶媒成分を蒸発させる。尚、本実施の形態では、基材２１をホットプレートやオーブン等により加熱している。しかし、本発明においては、溶媒成分を蒸発させる方法は、必ずしもこれに限らず、例えば、基材２１を常温で放置して蒸発させる方法でも構わない。
【００８２】
上記液滴２２に含まれる溶媒成分を蒸発させた後には、液滴２２に含まれるビーズ２３、又はビーズ２３及び樹脂成分だけが、液滴エリア２４内に残され、基材２１上に固着されている。液滴計測機構１４は、画像処理により液滴エリア２４毎のビーズ２３の個数を１滴目から順番にカウントし、一つの液滴エリア２４においてビーズ２３の個数が２０個〜４０個になった際の液滴数カウントを予備吐出液滴数ｎとして決定する。
【００８３】
上述のようにして、液滴計測機構１４によって得られた予備吐出液滴数ｎのデータの例を表２に示す。この表２では、例えば、第１吐出休止時間Ｔ１が３秒である場合、予備吐出液滴数ｎは３滴であることが分かる。
【００８４】
【表２】
2009112884.tif 000004
【００８５】
次いで、上記液滴計測機構１４にて予備吐出液滴数ｎを求めた後、具体的に、スペーサ修正を行う。
【００８６】
スペーサ修正においては、最初に、メンテナンス機構１２にて、インクジェットヘッド１１のメンテナンスを行う。具体的には、インクジェットヘッド移動開始前にインク中の揮発成分である水や溶剤が蒸発してノズル周りが乾燥し、インクの吐出状態が悪くなったインクジェットヘッド１１において、予備吐出のみでは改善不能となった吐出の不安定を解消するためのメンテナンスを行う。
【００８７】
上記メンテナンス機構１２でのメンテナンスが終了すると、直ぐに、インクジェットヘッド１１の基板１６への移動を開始し、液滴計測機構１４で計算された前記第１吐出休止時間Ｔ１から予備吐出に必要な時間を引いた時間だけ吐出を休止した後、予備吐出を開始する。つまり、メンテナンス位置からの移動開始から最初の予備吐出開始までは、必然的に吐出を休止することになる。
【００８８】
次に、本実施の形態における、基板１６の予備吐出液滴３６と修正吐出液滴３７との各位置関係を、図４に示す。
【００８９】
すなわち、本実施の形態では、図４に示すように、予備吐出液滴３６は、液滴計測機構１４で決定された予備吐出液滴数ｎが１滴であっても必ず複数回行うものとし、隣り合う予備吐出液滴同士の着弾位置の距離間隔がＬ１となるようにする。尚、ここでは、予備吐出液滴数ｎが３滴である場合を例として説明している。また、この距離間隔Ｌ１は、修正する不良箇所の間の距離と同じである。さらに、距離間隔Ｌ１は、修正対象である基板１６の種類やスペーサ形成プロセスによって異なる。
【００９０】
また、本実施の形態では、図４に示すように、予備吐出液滴３６の吐出が終了した後、次の修正吐出液滴３７の吐出を行うまでに、距離間隔Ｌ２を設ける。この距離間隔Ｌ２においては液滴の吐出を休止させる。そして、距離間隔Ｌ２を設けた後、修正吐出液滴３７の吐出を開始する。修正吐出液滴３７は、予備吐出液滴３６と同様、隣り合う修正吐出液滴３７・３７同士の着弾位置の距離間隔Ｌ１は、上記予備吐出液滴３６・３６同士の着弾位置間の距離間隔Ｌ１と同様とする。尚、本発明においては、修正吐出を必ずしも複数回行う必要はなく、１回でもよい。
【００９１】
ここで、本実施の形態では、制御部１５は、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出それぞれの距離間隔Ｌ１の自然数倍とならないようにインクジェットヘッド１１の駆動制御を行う。
【００９２】
上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数倍とならないことが必要である理由について図１、及び図５〜図７を用いて説明する。図１は、スペーサ修正方法で不良箇所６２を修正した結果を説明する図であり、図５は、基板１６上のスペーサが配置されるべき箇所を示した図であり、図６は、フォトリソ方式及びインクジェット方式によってスペーサを形成した状態を示す平面図であり、図７は、図１に点線内の部分の拡大図であって、本実施の形態の必須要件を満たした場合の予備吐出着弾位置７１と修正吐出着弾位置７２との詳細を示す図である。
【００９３】
図５に示すように、スペーサ配置位置５３は、表示領域５１及び非表示領域５２の内の表示領域５１に設けられる。
【００９４】
スペーサは、前述したように、散布方式、フォトリソ方式、又はインクジェット方式のいずれかの方法で形成することができる。その内、フォトリソ方式又はインクジェット方式を用いる場合には、図５に示すように、スペーサ配置位置５３は、表示領域５１において一定の間隔で並んでいる。
【００９５】
今、例えば、この図５に示すスペーサ配置位置５３に、フォトリソ方式又はインクジェット方式によってスペーサを形成した場合に、図６になったとする。すなわち、図６においては、スペーサが正常に配置された正常箇所６１とスペーサが正常に配置されなかった塗布目的位置としての不良箇所６２とがそれぞれ存在していることが分かる。この場合、図６に示すように、特に、インクジェット方式によるスペーサ形成を行ったときには、不良箇所６２は複数個が連続していることが多い。
【００９６】
ここで、インクジェットヘッド１１がメンテナンス機構１２の配設位置でメンテナンスを終了してから、不良箇所６２に向かって移動を開始し、不良箇所６２に到達して修正吐出を開始するまでの吐出休止時間Ｔは、メンテナンス機構１２の位置から不良箇所の位置までの移動距離Ｌ３をインクジェットヘッド１１の移動速度Ｖで除算して得られた数値とする。ここでは、移動距離Ｌ３を９００ｍｍ、移動速度Ｖを３００ｍｍ／ｓｅｃとする。
【００９７】
予備吐出液滴数ｎの決定において、第１吐出休止時間Ｔ１は〔数１〕の通り３ｓｅｃとなり、表２により予備吐出液滴数ｎは３滴と決定される。尚、第１吐出休止時間Ｔ１が整数とならない場合は、小数点第１位を繰り上げる。
【００９８】
【数１】
2009112884.tif 000005
【００９９】
上記図６に示す不良箇所６２を、本実施の形態のスペーサ修正方法で修正すると、図１に示す予備吐出着弾位置７１及び修正吐出着弾位置７２になる。尚、ここでは、予備吐出液滴数ｎは３滴、修正吐出は４滴としている。
【０１００】
ここで、本実施の形態では、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出それぞれの距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍となっていない。
【０１０１】
このように、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍にならないようにインクジェットヘッド１１の駆動制御を行うことによって、図７に示すように、予備吐出着弾位置７１が表示領域５１上に着弾した場合でも、予備吐出着弾位置７１を正常箇所６１（スペーサ配置位置５３）と重ならないように着弾させることができ、正常箇所６１が不良箇所になることを避けることができる。また、スペーサ配置位置５３以外の箇所にインクを吐出しても液晶表装置としての品質は問題とならない。距離間隔Ｌ１と距離間隔Ｌ２との関係は〔数２〕に表される。
【０１０２】
【数２】
2009112884.tif 000006
【０１０３】
尚、倍数ｄは、〔数３〕で表される。
【０１０４】
【数３】
2009112884.tif 000007
【０１０５】
このように、本実施の形態では、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないようにインクジェットヘッドの駆動制御を行うことにより、予備吐出着弾位置７１が基板１６の表示領域５１上になる場合でも、１滴目からｎ滴目までの予備吐出液滴を、表示領域に対して吐出してもなんら問題にならない箇所に着弾させることができる。したがって、予備吐出終了から修正吐出開始までの第２吐出休止時間を短くさせ、本来吐出したいからの不良箇所に対して修正吐出する液滴の特性が安定させられることができるので、基板への塗布が良好に行うことができる。
【０１０６】
一方、これに対して、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出それぞれの距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍となる場合について、比較例として、図８及び図９に基づいて説明すると以下のようになる。ここで、図８は、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出における液滴同士の距離間隔Ｌ１の２倍となる場合を一例として、予備吐出着弾位置７１と修正吐出着弾位置７２との各着弾位置を詳細に示す図である。また、図９は、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出の液滴同士の距離間隔Ｌ１の２倍となる場合に、修正箇所が非表示領域５２に近接するときにおける、予備吐出着弾位置７１と修正吐出着弾位置７２との着弾位置を詳細に示す図である。
【０１０７】
図８に示すように、各予備吐出着弾位置７１の距離間隔及び各修正吐出着弾位置７２の距離間隔はいずれもＬ１であり、予備吐出着弾位置７１の最終着弾位置と修正吐出着弾位置７２の初滴着弾位置との距離間隔はＬ２である。スペーサ配置位置５３は一定間隔で並んでいる。
【０１０８】
また、図９に示すように、修正箇所が非表示領域５２に近接し、非常表示領域の端から修正吐出着弾位置７２の初滴着弾位置までの距離Ｌ４が距離間隔Ｌ２よりも小さいとき、予備吐出着弾位置７１が非表示領域５２上になる場合には、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数倍（例えば２倍）であっても液晶表示装置としての品質は問題とならない。
【０１０９】
しかし、非常表示領域の端から修正吐出着弾位置７２の初滴着弾位置までの距離Ｌ４が距離間隔Ｌ２以上となるとき、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数倍（例えば２倍）になると、予備吐出着弾位置７１が表示領域５１に着弾し、予備吐出着弾位置７１がスペーサ配置位置５３と重なり正常箇所６１に対してさらにスペーサを配置することになる。その結果、正常箇所６１が所望のスペーサの高さよりも高くなり、液晶表示装置としての品質が問題となる。
【０１１０】
この点、本実施の形態のスペーサ修正方法では、この問題点が解決される。
【０１１１】
次に、本実施の形態のスペーサ修正装置１０を用いた修正フローを、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【０１１２】
まず、液滴計測において、液滴計測機構１４が後に説明する方法で任意の吐出休止時間Ｔにおける予備吐出液滴数のデータの構築を行う（Ｓ３１）。
【０１１３】
そして、不良箇所座標情報読み込みにおいて、制御部１５が基板１６上の不良箇所の座標情報を読み込む（Ｓ３２）。
【０１１４】
予備吐出液滴数ｎの決定において、Ｓ３２で読み込んだ不良箇所の座標位置とインクジェットヘッド１１の移動速度とにより、インクジェットヘッド１１がメンテナンス機構１２から不良箇所に到達するまでの第１吐出休止時間Ｔ１を計算し、Ｓ３１で得られたデータにより第１吐出休止時間Ｔ１における予備吐出液滴数ｎを決定する（Ｓ３３）。決定した予備吐出液滴数ｎにより、予備吐出を開始する時間を決定する。
【０１１５】
その後、メンテナンス機構１２にて、インクジェットヘッド１１の移動開始前にインク中の揮発成分である水や溶剤が蒸発してノズル周りが乾燥し、インクの吐出状態が悪くなったインクジェットヘッド１１のメンテナンスを行う（Ｓ３４）。
【０１１６】
そして、インクジェットヘッド１１のメンテナンスが終了した直後にインクジェットヘッド１１の移動を開始し（Ｓ３５）、Ｓ３３で計算された第１吐出休止時間Ｔ１から、予備吐出に必要な時間と、予備吐出終了から修正吐出開始までの第２吐出休止時間Ｔ２とを引いた時間だけ吐出を休止した後、基板１６上に予備吐出Ｓ３６を開始する（Ｓ３６）。
【０１１７】
その後、インクジェットヘッド１１が不良箇所に到達し、不良箇所を修正するためのインクの修正液滴吐出を行う（Ｓ３７）。これによって、修正箇所に吐出するまで吐出が安定するため、一つの台座に所望の個数のビーズを載せることができる。
【０１１８】
修正箇所の吐出が終了すると、インクジェットヘッド１１が、メンテナンス機構１２の配設位置に戻り、インクジェットヘッド１１の移動を終了する（Ｓ３８）。
【０１１９】
スペーサの修正を終了する（Ｓ３９）。
【０１２０】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、インクジェットにより、液滴塗布装置としてのスペーサ修正装置１０によりスペーサを修正するものとして説明したが、本発明は、特にこれに限定するものではなく、実施の形態３に示すように、スペーサを修正する用途以外にも適用が可能である。また、本発明は、修正する用途ではなく、例えば、最初からスペーサをインクジェットにより形成するための液滴塗布装置として使用が可能であると共に、最初からスペーサを形成する用途以外にも適用が可能である。
【０１２１】
このように、本実施の形態のスペーサ修正装置１０及び修正方法は、複数又は一つのノズルから形成されるインクジェットヘッド１１における該ノズルから基板１６に対して液滴を吐出して塗布する液滴塗布装置である。そして、インクジェットヘッド１１を基板１６に対して互いに相対的に移動させるステージ１３と、このステージ１３にてインクジェットヘッド１１を基板１６に対して互いに相対的に移動させながら、基板１６上における一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域である表示領域５１に対して、該表示領域５１毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を順に行わせた後、塗布目的位置であるスペーサ配置位置５３の不良箇所６２に移動させて本吐出を行わせる制御部１５とが設けられている。尚、上記表示領域５１は、インクジェットヘッド１１が相対的に平行移動する限りにおいて、塗布影響領域である各スペーサ配置位置５３の間に設けられているので、その意味で、表示領域５１は複数存在するといえる。詳細には、スペーサ修正装置１０及び修正方法では、ステージ１３にてインクジェットヘッド１１を基板１６に対して互いに相対的に移動させながら、基板１６上におけるインクジェットヘッド１１の移動方向上の塗布影響領域をそれぞれ跨いで一定間隔に設けられた複数の塗布非影響領域である表示領域５１に対して、該表示領域５１毎に、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出を順に行わせる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、一箇所には予備吐出を一滴ずつ行っているが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、一箇所に複数滴の予備吐出を行うことも可能である。
【０１２３】
このため、吐出を安定させるための所定数の液滴による予備吐出は、本吐出を行うためのスペーサ配置位置５３への移動中に、基板１６上における一定間隔に設けられた複数の表示領域５１を利用して、該表示領域５１毎に行われる。
【０１２４】
このため、基板１６上の塗布目的位置であるスペーサ配置位置５３で本吐出を行う場合に、インクジェットヘッド１１の移動中においてスペーサ配置位置５３の直前の塗布非影響領域である表示領域５１を利用して予備吐出を行うので、スペーサ配置位置５３が基板１６上のいずれの場所であっても、予備吐出から本吐出までに時間をおくことなく本吐出を行うことができる。このため、修正目的の基板１６に対しても対応することができる。
【０１２５】
また、通常、予備吐出は複数滴が必要であるが、本実施の形態では、基板１６上における一定間隔に設けられた複数の表示領域５１を利用して、該表示領域５１毎に分散して行うので、各表示領域５１には、少量の液滴を滴下するだけで足りる。
【０１２６】
この結果、特許文献１のように、塗布目的位置の１つ手前の塗布非影響領域である撥インク性のブラックマトリクス等の遮蔽領域に集中して複数回の予備吐出を行うときの既存カラーフィルタへの漏インクによる混色を防止するために、ブラックマトリクスを凹部に形成しておく必要もない。
【０１２７】
したがって、基板１６上でインクジェットの予備吐出を行う場合に、基板１６に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板１６に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得るスペーサ修正装置１０、及びスペーサ修正方法を提供することができる。
【０１２８】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０及びスペーサ修正方法では、制御部１５は、基板１６上における一定間隔に設けられた複数の表示領域５１に対して、該表示領域５１毎に１滴ずつ予備吐出を行わせると共に、インクジェットヘッド１１のノズルから吐出される１滴目からｎ滴目（ｎは２以上の整数）までの隣り合う予備吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔、及びｎ＋１滴目以降の隣り合う本吐出の液滴同士の着弾位置の距離間隔をＬ１とし、かつｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔をＬ２としたときに、上記距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならないように、ステージ１３にインクジェットヘッド１１の相対移動を行わせる。
【０１２９】
これにより、基板１６上における一定間隔に設けられた複数の表示領域５１に対して、該表示領域５１域毎に１滴ずつ予備吐出を行わせる。
【０１３０】
上記予備吐出は、一定間隔である距離間隔Ｌ１毎に設けられた複数の表示領域５１に対して１滴ずつ行われる。そして、予備吐出の最終であるｎ滴目が終了すると、距離間隔Ｌ２をおいた後、ｎ＋１滴目から距離間隔Ｌ１毎に本吐出が行われる。
【０１３１】
このとき、本実施の形態では、距離間隔Ｌ２が距離間隔Ｌ１の自然数（０を除く）倍とならない。この結果、基板１６は、通常、マトリクス状に表示領域５１とスペーサ配置位置５３とが一定間隔で交互に配設されているので、本吐出が例えば基板１６の表示領域上になる場合でも、予備吐出をスペーサ配置位置５３と重ならないように着弾させることができる。
【０１３２】
したがって、基板１６上において、１滴目からｎ滴目までの予備吐出の液滴を、塗付してもなんら問題にならない表示領域５１に着弾させることによって、本吐出を安定して行うことができる。
【０１３３】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、インクジェットヘッド１１のノズルから吐出される１滴目から任意の液滴数目までの液滴の１滴当たりの体積又は含有成分濃度を測定し、該測定結果に基づいて基板１６に予備吐出すべき予備吐出液滴数ｎを決定する液滴計測機構１４を備えている。
【０１３４】
これにより、最適な予備吐出の予備吐出液滴数ｎを知ることができ、余分な予備吐出を行わなくてよい。
【０１３５】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、インクジェットヘッド１１における、予備吐出のみでは改善不能となった吐出の不安定を解消するためのメンテナンスを行うメンテナンス機構１２を備えている。
【０１３６】
これにより、メンテナンスを行うことによって、予備吐出のみでは改善不能になった吐出の不安定性を改善することができる。さらに、インクジェットヘッド１１と基板１６との互いに相対的な移動を開始する直前にメンテナンスを行うことにより、吐出休止時間を減少させることができるため、余分な予備吐出を行わなくてもよい。
【０１３７】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、基板１６にはインクが既に塗布されており、かつその一部に塗布不良箇所が存在していることにより、その塗布不良箇所の修正のために本吐出が行われる。
【０１３８】
これにより、本発明の液滴塗布装置を修正用のスペーサ修正装置１０に適用することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、基板１６は、液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板からなっている。
【０１４０】
これにより、液晶表示装置のカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板におけるインクジェットによる製造において、基板１６に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板１６に対して、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得るスペーサ修正装置１０を提供することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、カラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板に一定間隔で形成された台座上に、複数のビーズを含む液滴をインクジェットヘッド１１のノズルから吐出することにより、カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板との間に設けられる液晶層の間隔を規定するスペーサが形成される。
【０１４２】
これにより、インクジェットでスペーサを形成する場合、及びその修正を行う場合に、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板１６に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置を提供することができる。
【０１４３】
また、本実施の形態の表示装置としての例えば液晶表示装置は、本実施の形態のスペーサ修正装置１０を用いて塗布された基板１６を部材として備えている。
【０１４４】
したがって、液晶表示装置は、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行った基板１６を部材として備えているので、表示品質が向上した表示装置を提供することができる。
【０１４５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１１及び図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４６】
本実施の形態のスペーサ修正装置１０は、図１１及び図１２に示すように、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２を短縮させることによって、距離間隔Ｌ２を移動する第２吐出休止時間Ｔ２を短縮させている。
【０１４７】
すなわち、本実施の形態では、上記予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２は、下記の〔数４〕を満たしている。
【０１４８】
【数４】
2009112884.tif 000008
【０１４９】
上記のように、距離間隔Ｌ２を短縮することにより、予備吐出終了から修正吐出開始までの第２吐出休止時間Ｔ２をなるべく短くすることができる。この結果、インク中の揮発成分である水や溶剤が蒸発することによってノズルの周りが乾燥することを避けることができ、インクの修正吐出がより安定することができる。
【０１５０】
尚、本実施の形態における修正フローについては、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１５１】
このように、本実施の形態のスペーサ修正装置１０では、距離間隔Ｌ２の値は、距離間隔Ｌ１の０倍よりも大きく、かつ２倍よりも小さいことが好ましい。
【０１５２】
これにより、予備吐出が終了してからスペーサ配置位置５３の不良箇所６２に移動して本吐出を行うまでのノズルの吐出休止時間を短くすることができる。したがって、本吐出のさらなる安定性を得ることができる。
【０１５３】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１５４】
前記実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明の液滴塗布装置及び液滴塗布方法を基板１６のスペーサを修正するスペーサ修正装置１０及びスペーサ修正方法に適用することを説明したが、本発明は、必ずしもこれに限らず、例えば、カラーフィルタ基板の修正及びＴＦＴ基板の絶縁膜修正に用いることもできる。
【０１５５】
例えば、カラーフィルタ基板の修正に液滴塗布装置を用いる場合において、例えば赤（Ｒ）のカラーフィルタを修正することを考える。この場合、予備吐出はカラーフィルタ基板上におけるカラーフィルタの周辺に隣接するブラックマトリクス（ＢＭ：Black Matrices）に吐出する。このブラックマトリクス（ＢＭ：Black Matrices）は、液晶表示装置において、視認されない遮光部であり、かつ一定間隔で設けられているので、適切な距離間隔Ｌ１を設定することができる。また、一箇所のブラックマトリクスに集中して、予備吐出するのではなく、一定間隔に設けられた複数のブラックマトリクスに対して１滴ずつ塗布するので、撥インク性を有するブラックマトリクスの周辺のカラーフィルタに漏れて混色を起こすということもない。
【０１５６】
また、例えば、ＴＦＴ基板の例えば、画素電極の下の層間絶縁膜等の絶縁膜の修正においても、マトリクス配置されたソース配線やゲート配線等の視認されない遮蔽部に予備吐出を行うことができる。
【０１５７】
一方、カラーフィルタ基板の修正及びＴＦＴ基板の絶縁膜修正を行う場合、前記実施の形態１及び実施の形態２のスペーサ修正装置１０及びスペーサ修正方法とは異なり、スペーサの材料であるビーズが存在しない。したがって、前記実施の形態１及び実施の形態２においては、液滴計測機構１４の予備吐出液滴数ｎの算出において、１滴当たりのビーズの個数が２０〜４０個になるまでの吐出液滴数を予備吐出液滴数ｎとしたが、本実施の形態ではビーズを用いないので、この算出方法を適用することができない。
【０１５８】
そこで、本実施の形態においては、液滴計測機構１４では１滴毎の液滴の体積を測定し、任意の吐出休止時間に対する最適な体積となる液滴数カウントを予備吐出液滴数ｎとする。
【０１５９】
上記１滴毎の液滴の体積を測定する体積測定方法について詳細に説明する。
【０１６０】
インク１滴毎の液滴の体積を測定するには、まず、例えばガラス基板やシリコン基板等の平面度の高い基材２１に撥水材料を、例えばスピンコートやディップコートにてコートしたものを液滴計測機構１４に設置し、吐出するインクの特性によって様々な任意の吐出休止時間（例えば、１秒〜１０秒）を設けた後、実際に被吐出領域に吐出する際の周波数で１滴目から任意の個数（例えば１００滴）の液滴を上記基材２１に対してインクジェットヘッド１１から吐出する。その際、液滴同士が重ならないように前記基材２１又はインクジェットヘッド１１をずらしながら吐出を行う。
【０１６１】
そして、着弾した液滴を真横から顕微鏡で撮像し、画像処理により液滴の断面形状を取得し、その回転体の体積を算出して該液滴の体積とする。これを任意の休止時間に対して測定を行い、液滴体積のデータを構築する。
【０１６２】
それ以降の修正フロー、すなわち図１０に示すＳ３２からＳ３９までの修正フローは、実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので、その説明を省略する。
【０１６３】
上述したように、任意の吐出休止時間に対する最適な体積となる液滴数カウントを予備吐出液滴数ｎとすることにより、正確に、かつ安定に修正箇所への液滴吐出を行うことができる。この結果、修正したカラーフィルタ基板及びＴＦＴ基板の絶縁膜は品質が良好になる。
【０１６４】
このように、本実施の形態の液滴塗布装置では、基板１６は、液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板からなっている。
【０１６５】
これにより、液晶表示装置のカラーフィルタ基板又は薄膜トランジスタ基板におけるインクジェットによる製造において、基板に特別な加工を施すことなく、かつ修正目的の基板に対しても、吐出を不安定にさせることなく本吐出を行い得る液滴塗布装置を提供することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態の液滴塗布装置では、インクジェットヘッド１１のノズルから吐出される１滴目から任意の液滴数目までの液滴の１滴当たりの体積を測定し、該測定結果に基づいて前記基板に予備吐出すべき液滴数ｎを決定する液滴計測手段としての液滴計測機構１４を備えている。
【０１６７】
これにより、液滴について、最適な予備吐出の液滴数ｎを知ることができ、余分な予備吐出を行わなくてよい。
【０１６８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本発明は、インクジェット方式の液滴塗布装置、液滴塗布方法及び表示装置に適用できる。また、表示装置は、液晶表示装置の他、他の発光素子を用いた表示装置に適用できる。さらに、表示装置の基板の製造用及び修正用に適用でき、インクジェットの液滴の種類としては、カラーフィルタの製造用及び修正用、ＴＦＴ基板の絶縁膜製造用及び絶縁膜修正用、並びにビーズを吐出するスペーサ形成用及びスペーサ修正用に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明におけるスペーサ修正装置の実施の一形態を示すものであり、本実施の形態のスペーサ修正方法にて不良箇所を修正した結果を説明する平面図である。
【図２】上記スペーサ修正装置の構成を示す斜視図である。
【図３】上記スペーサ修正装置の液滴計測機構を用いた液滴計測を示す平面図である。
【図４】上記スペーサ修正装置のスペーサ修正方法を説明するものであって、予備吐出液滴と修正吐出液滴との各位置関係を示す基板の平面図である。
【図５】上記スペーサ修正装置における、スペーサが配置されるべき基板上の箇所を示す平面図である。
【図６】上記スペーサ修正装置にて、フォトリソ方式又はインクジェット方式によってスペーサが形成された状態を示す平面図である。
【図７】図１の点線内部を示す拡大図であり、距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出の液滴同士の距離間隔Ｌの２倍とならない場合の予備吐出着弾位置と修正吐出着弾位置との関係の詳細を示す平面図である。
【図８】上記スペーサ修正装置における比較例を示すものであり、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出の各液滴同士の距離間隔Ｌ１の２倍となる場合の、予備吐出着弾位置と修正吐出着弾位置とを示す要部平面図である。
【図９】上記スペーサ修正装置における比較例を示すものであり、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２が、予備吐出及び修正吐出の液滴同士の距離間隔Ｌの２倍となる場合、及び修正箇所が非表示領域に近接するとき、予備吐出着弾位置と修正吐出着弾位置の着弾位置を詳細に示す平面図である。
【図１０】上記スペーサ修正装置を用いた修正フローを説明するフローチャートである。
【図１１】本発明におけるスペーサ修正装置の他の実施の形態を示すものであり、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２を短縮させることによって、距離間隔Ｌ２を移動する第２吐出休止時間Ｔ２を短縮させるスペーサの修正方法を示す平面図である。
【図１２】本発明におけるスペーサ修正装置のさらに他の実施の形態を示すものであり、予備吐出の最終着弾位置から修正吐出の初滴着弾位置までの距離間隔Ｌ２を短縮させることで、距離間隔Ｌ２を移動する第２吐出休止時間Ｔ２を短縮させるスペーサの修正方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０    スペーサ修正装置（液滴塗布装置）
１１    インクジェットヘッド
１２    メンテナンス機構（メンテナンス手段）
１３    ステージ（移動手段）
１４    液滴計測機構
１５    制御部（予備吐出制御手段）
１６    基板
２１    基材
２２    液滴
２３    ビーズ
２４    液滴エリア
５１    表示領域
５２    非表示領域
５３    スペーサ配置位置
６１    正常箇所
６２    不良箇所（塗布目的位置）
７１    予備吐出着弾位置
７２    修正吐出着弾位置
ｎ    予備吐出液滴数
Ｌ１  着弾位置の距離間隔
Ｌ２  ｎ滴目とｎ＋１滴目との着弾位置の距離間隔（予備吐出終了の液滴から修正吐出        開始の液滴までの距離間隔）
Ｌ３  インクジェットヘッドの移動距離
Ｔ１  第１吐出休止時間
Ｔ２  第２吐出休止時間
Ｖ    インクジェットヘッドの移動速度
ｄ    倍数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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