インクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法
【課題】 スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能なインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法を提供する。
【解決手段】 多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得する画像データ取得工程と、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する面積測定工程と、吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影する吐出状態撮影工程と、スペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程と、ピエゾ素子への印加電圧を決定する吐出条件調整工程と、スペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを調整する吐出タイミング調整工程とを実行する。
【解決手段】 多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得する画像データ取得工程と、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する面積測定工程と、吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影する吐出状態撮影工程と、スペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程と、ピエゾ素子への印加電圧を決定する吐出条件調整工程と、スペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを調整する吐出タイミング調整工程とを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の製造に使用されるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の基板の間に、透明電極、カラーフィルターおよびブラックマトリックスが配置され、さらに透明電極間の空間に液晶が封入された構成を有する。このときに、２枚の基板の間隔を規制し、液晶層の厚みを適正にするために、スペーサが形成される。
【０００３】
従来、このスペーサは、フォトリソ法を利用して形成されていたが、マスクを使用した工程が必要となり作業工程が煩雑となるばかりではなく、材料の使用効率が悪いという問題がある。このため、基板にインクジェット方式でスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することにより、スペーサ粒子でスペーサを形成する液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液晶表示装置の製造方法においては、インクジェット塗布装置が使用される。すなわち、多数の吐出口を備えたインクジェットヘッドを複数個列設したインクジェットヘッドユニットを、液晶表示装置用の透明基板に対して相対移動させ、それらのインクジェットヘッドから透明基板にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出させることにより、透明基板の表面にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成している。
【０００６】
ところで、このようなインクジェット塗布装置においては、各インクジェットヘッドの吐出口から吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴量には微妙なバラツキが生ずる。このため、最終的に製造された液晶表示装置に、スペーサ粒子によるムラが生じるという問題がある。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能なインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴の面積に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得し、当該画像データを画像処理することにより、前記吐出工程でスペーサ粒子分散液が吐出された基板におけるスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する吐出速度測定工程と、前記吐出速度測定工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程とをさらに備える。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記速度測定工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングと同期して点灯するＬＥＤ光源により照明されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影結果を画像処理することにより前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の発明において、前記吐出状態検出工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程をさらに備える。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、前記吐出工程においては、前記各ピエゾ素子に印加する駆動電圧を変更することにより吐出条件を変更する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、前記調整工程においては、前記吐出状態検出工程において検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、前記ピエゾ素子に印加する駆動電圧を調整する。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法を実行した後に、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布方法において、前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とからなるキャリブレーション工程を実行した後、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出状態を容易に検出することが可能となる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、基板に対するスペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることが可能となる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出速度を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００２７】
請求項７および請求項８に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出速度を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、基板に対するスペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることが可能となる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出条件を容易に変更することが可能となる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出量を容易に調整して、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００３１】
請求項１２および請求項１３に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを防止した上で、一つの領域に対して複数回に分散してスペーサ粒子分散液の塗布が実行されることから、ムラの影響をさらに弱めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】インクジェット塗布装置の斜視図である。
【図２】ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。
【図４】インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【図５】吐出ユニットの概要図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【図７】ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを示す模式図である。
【図８】ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧との関係を示すグラフである。
【図９】インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影するための吐出状態撮影ユニットの概要図である。
【図１０】吐出状態撮影ユニットにより取り込まれたスペーサ粒子分散液の液滴の画像データを示す模式図である。
【図１１】キャリブレーション動作を実行した前後のスペーサ粒子分散液の吐出状態を示すグラフである。
【図１２】この発明の第２実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【図１３】インターレース方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
まず、スペーサ粒子分散液を塗布するために使用されるインクジェット塗布装置の構成について説明する。図１は、インクジェット塗布装置の斜視図である。
【００３４】
このインクジェット塗布装置は、透明基板１を支持するテーブル１１と、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を支持するガントリー１３とを備える。テーブル１１は、基台１４上に配設されたリニアモータ１５の駆動を受け、一対のガイド部材１６により案内された状態で、ガントリー１３におけるインクジェットヘッドユニット１２の列設方向と直交する主走査方向に往復移動する。
【００３５】
ガントリー１３の両端部には、一対のリニアモータ２１が配設されており、ガントリー１３はこれらのリニアモータ２１を介して基台１４に支持されている。このため、ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。また、各インクジェットヘッドユニット１２は、図示しないリニアモータの駆動により、そのピッチを変更しうる構成となっている。
【００３６】
基台１４の一端には、インクジェットヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２が配設されている。この洗浄部２２は、テーブル１１による透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動可能となっている。また、この洗浄部２２の移動経路に沿って、インクジェットヘッドユニット１２の乾燥を防止するための、１２個の乾燥防止部２３が配設されている。後述する各インクジェットヘッド１８は、待機時においては、これらの乾燥防止部２３と対向配置される。
【００３７】
図２は、ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。また、図３は、インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。さらに、図４は、インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【００３８】
これらの図に示すように、ガントリー１３に支持された１２個のインクジェットヘッドユニット１２には、ヘッド支持板１７が配設されており、このヘッド支持板１７には、５個のインクジェットヘッド１８が配設されている。このインクジェットヘッド１８には、図４に示すように、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が一方向に列設されている。
【００３９】
図５は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するための吐出ユニットの概要図である。
【００４０】
この吐出ユニットは、スペーサ粒子分散液の供給口５２と、上述したスペーサ粒子分散液の吐出口１９とを備え、その内部にスペーサ粒子分散液を貯留する貯留部５１を有する。この貯留部５１は、駆動電圧を受けて駆動するピエゾ素子５３により押圧されることで、スペーサ粒子分散液の液滴を吐出する。
【００４１】
以上のような構成を有するインクジェット塗布装置を使用して透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布するときには、最初に、透明基板１をテーブル１１上に位置決めして固定する。また、透明基板１におけるブラックマトリックスのピッチに対応させて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度と、インクジェットヘッドユニット１２のピッチとを変更する。
【００４２】
この状態において、テーブル１１を透明基板１とともに主走査方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるブラックマトリックス上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。
【００４３】
ところで、このようなインクジェット塗布装置においては、各インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴量には微妙なバラツキが生ずる。このため、最終的に製造された液晶表示装置に、スペーサ粒子によるムラが生じるという問題がある。また、スペーサ粒子分散液の吐出口１９からのスペーサ粒子分散液の吐出タイミングにもバラツキが生ずることがある。このため、この発明に係るキャリブレーション動作が実行される。
【００４４】
図６は、この発明の第１実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【００４５】
キャリブレーションを行う場合には、最初に、スペーサ粒子分散液を吐出する（ステップＳ１）。この場合には、インクジェット塗布装置におけるテーブル１１上にダミーの基板等を載置し、インクジェットヘッド１８より吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する。より具体的には、吐出ユニットにおけるピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変化させた状態で、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９よりスペーサ粒子分散液の液滴を吐出させる。
【００４６】
次に、吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するため、吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得する（ステップＳ２）。この画像データの取得は、例えば、スペーサ粒子分散液を吐出したダミーの基板をスキャナで走査することにより行われる。そして、この画像データより、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する（ステップＳ３）。
【００４７】
図７は、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを示す模式図である。
【００４８】
この画像データは、３個の異なるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、連続して３回スペーサ粒子分散液の液滴を吐出した場合のものである。そして、図７（ａ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ１とし、図７（ｂ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ１より高いＶ２とし、図７（ｃ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ２よりさらに高いＶ３とした場合を示している。この図に示すように、ピエゾ素子５３への印加する駆動電圧を高くした場合には、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積は大きくなる。
【００４９】
図８は、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧との関係を示すグラフである。
【００５０】
上述したように、吐出ユニットにおけるピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変化させた状態で、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９よりスペーサ粒子分散液の液滴を複数回吐出し、そのときのスペーサ粒子分散液の面積を測定することにより、図８に示すように、スペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３への駆動電圧との関係を示すグラフを求めることができる。このグラフを利用した場合には、スペーサ粒子分散液の液滴の面積で表現される必要なスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔを得るために必要なピエゾ素子５３への駆動電圧Ｖｔを求めることができる。
【００５１】
このスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔとピエゾ素子５３への駆動電圧Ｖｔとを求める工程（ステップＳ２、ステップＳ３）と並行して、スペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。この吐出速度の測定は、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影する吐出状態撮影工程（ステップＳ４）と、そのときの撮影画像に基づいて吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程（ステップＳ５）とにより実行される。
【００５２】
図９は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影するための吐出状態撮影ユニットの概要図である。
【００５３】
インクジェットヘッド１８の吐出口から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴１００は、ＬＥＤ６３により照明され、ＣＣＤカメラ６２により撮像される。このＬＥＤ６３は、パルス信号６１と同期して点灯し、ＣＣＤカメラ６２はパルス信号６１と同期して画像を取り込む。また、図５に示す吐出ユニットは、パルス信号６１と同期して吐出動作を実行する。すなわち、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からは、パルス信号６１と同期してスペーサ粒子分散液が吐出される。このため、この吐出状態撮影ユニットを使用した場合においては、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液を、静止画として取り込むことができる。
【００５４】
図１０は、この吐出状態撮影ユニットにより取り込まれたスペーサ粒子分散液の液滴の画像データを示す模式図である。
【００５５】
この図において、左側はスペーサ粒子分散液がインクジェットヘッド１８の下面より離隔した直後の状態を示しており、右側はスペーサ粒子分散液がインクジェットヘッド１８の吐出口１９より吐出された直後の状態を示している。このため、図１０に示す距離Ｈと、スペーサ粒子分散液がこの距離Ｈを移動するのに要する時間とを測定することにより、スペーサ粒子分散液の吐出速度を計測することが可能となる。
【００５６】
再度図６を参照して、以上の工程が完了すれば、吐出条件調整工程を実行する（ステップＳ６）。この吐出条件調整工程においては、予め求めたスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔとピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔとの関係に基づいて、図８に示すように、必要なスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔを得るためのピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に決定する。
【００５７】
また、吐出条件調整工程に引き続き、吐出タイミング調整工程を実行する（ステップＳ７）。この吐出タイミング調整工程においては、予め求めたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に調整する。より具体的には、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の速度が速い場合には、その吐出ユニットにおけるスペーサ粒子分散液吐出タイミングが遅くなるように調整する。また、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の速度が遅い場合には、その吐出ユニットにおけるスペーサ粒子分散液吐出タイミングが早くなるように調整する。
【００５８】
以上のキャリブレーション動作を実行することにより、スペーサ粒子分散液の液滴量を均一にして、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することができると同時に、スペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることができる。
【００５９】
図１１は、上述したキャリブレーション動作を実行した前後のスペーサ粒子分散液の吐出状態を示すグラフである。この図においては、横軸はインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の位置を示し、縦軸は吐出されたスペーサ粒子分散液量を示している。また、この図においては、丸印はキャリブレーション動作を実行する前を、また、三角印はキャリブレーション動作を実行した後を、各々示している。さらに、図１１（ａ）と図１１（ｂ）とは、異なるインクジェットヘッド１８のデータを示している。
【００６０】
図１１から明らかなように、上述したキャリブレーション動作を実行することにより、一つのインクジェットヘッド１８における各スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液適量が均一となる。そして、各スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液適量は、複数のインクジェットヘッド１８間においても均一となる。
【００６１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図１２は、この発明の第２実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【００６２】
上述した第１実施形態にかかるキャリブレーション方法においては、画像処理を行ってスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定することによりスペーサ粒子分散液の液適量を測定して、スペーサ粒子分散液の吐出状態を認定している。これに対して、この第２実施形態に係るキャリブレーション方法においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出状態を認定している。
【００６３】
すなわち、一般的に、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の速度と液適量とは比例関係にある。すなわち、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の速度が早いほど、その液適量も多くなる。このため、この第２実施形態においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度のみに基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出するスペーサ粒子分散液の液適量と、その吐出タイミングの両方を調整するようにしている。
【００６４】
この第２実施形態においても、最初に、スペーサ粒子分散液を吐出する（ステップＳ１１）。この場合には、上述した第１実施形態と同様、インクジェット塗布装置におけるテーブル１１上にダミーの基板等を載置し、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、吐出条件、すなわち、各ピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００６５】
次に、スペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。この吐出速度の測定は、上述した第１実施形態と同様、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を図９に示す吐出状態撮影ユニットにより撮影する吐出状態撮影工程（ステップＳ１２）と、そのときの撮影画像に基づいて吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程（ステップＳ１３）とにより実行される。
【００６６】
次に、吐出条件調整工程を実行する（ステップＳ１４）。この吐出条件調整工程においては、吐出速度計測工程において計測したスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、各吐出ユニット毎に、ピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔを調整する。より具体的には、スペーサ粒子分散液の吐出速度が速い場合にはＶｔが小さくなる方向に調整し、スペーサ粒子分散液の吐出速度が遅い場合にはＶｔが大きくなる方向に調整する。
【００６７】
そして、吐出条件調整工程に引き続き、吐出タイミング調整工程を実行する（ステップＳ１５）。この吐出タイミング調整工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に調整する。
【００６８】
この第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様、スペーサ粒子分散液の液滴量を均一にして、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することができると同時に、スペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることができる。
【００６９】
以上のようなキャリブレーション動作により、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となるが、このようなムラの発生をより確実に解消するためには、スペーサ粒子分散液の塗布方式として、インターレース方式を採用することが好ましい。
【００７０】
図１３は、インターレース走査方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布する状態を示す説明図である。
【００７１】
上述したインクジェット塗布装置においてスペーサ粒子分散液を塗布するときには、図１３（ａ）において矢印１で示すように、テーブル１１を透明基板１とともに主走査プラス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるストライプ状の領域Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ・・・にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７２】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、副走査方向に移動させる。
【００７３】
そして、図１３（ｂ）において矢印２で示すように、さらにテーブル１１を透明基板１とともに主走査マイナス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布された領域と半ピッチ分だけずれたストライプ状の領域にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７４】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、さらに副走査方向に移動させる。
【００７５】
次に、図１３（ａ）において矢印３示すように、テーブル１１を透明基板１とともに主走査プラス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布されたストライプ状の領域Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ・・・にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７６】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、さらに副走査方向に移動させる。
【００７７】
そして、図１３（ｂ）において矢印４で示すように、さらにテーブル１１を透明基板１とともに主走査マイナス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布された領域と半ピッチ分だけずれたストライプ状の領域にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７８】
このようなインターレース走査方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布することにより、一つの領域に対して複数回に分散してスペーサ粒子分散液の塗布が実行されることから、一走査毎のムラの影響を弱めることが可能となる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 透明基板
１１ テーブル
１２ インクジェットヘッドユニット
１３ ガントリー
１４ 基台
１５ リニアモータ
１６ ガイド部材
１７ ヘッド支持板
１８ インクジェットヘッド
１９ 吐出口
５１ 貯留部
５２ 供給口
５３ ピエゾ素子
６１ パルス信号
６２ ＣＣＤカメラ
６３ ＬＥＤ
１００ スペーサ粒子分散液の液滴
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の製造に使用されるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の基板の間に、透明電極、カラーフィルターおよびブラックマトリックスが配置され、さらに透明電極間の空間に液晶が封入された構成を有する。このときに、２枚の基板の間隔を規制し、液晶層の厚みを適正にするために、スペーサが形成される。
【０００３】
従来、このスペーサは、フォトリソ法を利用して形成されていたが、マスクを使用した工程が必要となり作業工程が煩雑となるばかりではなく、材料の使用効率が悪いという問題がある。このため、基板にインクジェット方式でスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することにより、スペーサ粒子でスペーサを形成する液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液晶表示装置の製造方法においては、インクジェット塗布装置が使用される。すなわち、多数の吐出口を備えたインクジェットヘッドを複数個列設したインクジェットヘッドユニットを、液晶表示装置用の透明基板に対して相対移動させ、それらのインクジェットヘッドから透明基板にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出させることにより、透明基板の表面にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成している。
【０００６】
ところで、このようなインクジェット塗布装置においては、各インクジェットヘッドの吐出口から吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴量には微妙なバラツキが生ずる。このため、最終的に製造された液晶表示装置に、スペーサ粒子によるムラが生じるという問題がある。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能なインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法およびインクジェット塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴の面積に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得し、当該画像データを画像処理することにより、前記吐出工程でスペーサ粒子分散液が吐出された基板におけるスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する吐出速度測定工程と、前記吐出速度測定工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程とをさらに備える。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記速度測定工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記吐出状態検出工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングと同期して点灯するＬＥＤ光源により照明されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影結果を画像処理することにより前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の発明において、前記吐出状態検出工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程をさらに備える。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、前記吐出工程においては、前記各ピエゾ素子に印加する駆動電圧を変更することにより吐出条件を変更する。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、前記調整工程においては、前記吐出状態検出工程において検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、前記ピエゾ素子に印加する駆動電圧を調整する。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法を実行した後に、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布方法において、前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とからなるキャリブレーション工程を実行した後、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出状態を容易に検出することが可能となる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、基板に対するスペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることが可能となる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出速度を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００２７】
請求項７および請求項８に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出速度を正確かつ容易に測定することが可能となる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、基板に対するスペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることが可能となる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出条件を容易に変更することが可能となる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出量を容易に調整して、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となる。
【００３１】
請求項１２および請求項１３に記載の発明によれば、スペーサ粒子によるムラを防止した上で、一つの領域に対して複数回に分散してスペーサ粒子分散液の塗布が実行されることから、ムラの影響をさらに弱めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】インクジェット塗布装置の斜視図である。
【図２】ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。
【図４】インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【図５】吐出ユニットの概要図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【図７】ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを示す模式図である。
【図８】ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧との関係を示すグラフである。
【図９】インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影するための吐出状態撮影ユニットの概要図である。
【図１０】吐出状態撮影ユニットにより取り込まれたスペーサ粒子分散液の液滴の画像データを示す模式図である。
【図１１】キャリブレーション動作を実行した前後のスペーサ粒子分散液の吐出状態を示すグラフである。
【図１２】この発明の第２実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【図１３】インターレース方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
まず、スペーサ粒子分散液を塗布するために使用されるインクジェット塗布装置の構成について説明する。図１は、インクジェット塗布装置の斜視図である。
【００３４】
このインクジェット塗布装置は、透明基板１を支持するテーブル１１と、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を支持するガントリー１３とを備える。テーブル１１は、基台１４上に配設されたリニアモータ１５の駆動を受け、一対のガイド部材１６により案内された状態で、ガントリー１３におけるインクジェットヘッドユニット１２の列設方向と直交する主走査方向に往復移動する。
【００３５】
ガントリー１３の両端部には、一対のリニアモータ２１が配設されており、ガントリー１３はこれらのリニアモータ２１を介して基台１４に支持されている。このため、ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。また、各インクジェットヘッドユニット１２は、図示しないリニアモータの駆動により、そのピッチを変更しうる構成となっている。
【００３６】
基台１４の一端には、インクジェットヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２が配設されている。この洗浄部２２は、テーブル１１による透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動可能となっている。また、この洗浄部２２の移動経路に沿って、インクジェットヘッドユニット１２の乾燥を防止するための、１２個の乾燥防止部２３が配設されている。後述する各インクジェットヘッド１８は、待機時においては、これらの乾燥防止部２３と対向配置される。
【００３７】
図２は、ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。また、図３は、インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。さらに、図４は、インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。
【００３８】
これらの図に示すように、ガントリー１３に支持された１２個のインクジェットヘッドユニット１２には、ヘッド支持板１７が配設されており、このヘッド支持板１７には、５個のインクジェットヘッド１８が配設されている。このインクジェットヘッド１８には、図４に示すように、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が一方向に列設されている。
【００３９】
図５は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するための吐出ユニットの概要図である。
【００４０】
この吐出ユニットは、スペーサ粒子分散液の供給口５２と、上述したスペーサ粒子分散液の吐出口１９とを備え、その内部にスペーサ粒子分散液を貯留する貯留部５１を有する。この貯留部５１は、駆動電圧を受けて駆動するピエゾ素子５３により押圧されることで、スペーサ粒子分散液の液滴を吐出する。
【００４１】
以上のような構成を有するインクジェット塗布装置を使用して透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布するときには、最初に、透明基板１をテーブル１１上に位置決めして固定する。また、透明基板１におけるブラックマトリックスのピッチに対応させて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度と、インクジェットヘッドユニット１２のピッチとを変更する。
【００４２】
この状態において、テーブル１１を透明基板１とともに主走査方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるブラックマトリックス上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。
【００４３】
ところで、このようなインクジェット塗布装置においては、各インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴量には微妙なバラツキが生ずる。このため、最終的に製造された液晶表示装置に、スペーサ粒子によるムラが生じるという問題がある。また、スペーサ粒子分散液の吐出口１９からのスペーサ粒子分散液の吐出タイミングにもバラツキが生ずることがある。このため、この発明に係るキャリブレーション動作が実行される。
【００４４】
図６は、この発明の第１実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【００４５】
キャリブレーションを行う場合には、最初に、スペーサ粒子分散液を吐出する（ステップＳ１）。この場合には、インクジェット塗布装置におけるテーブル１１上にダミーの基板等を載置し、インクジェットヘッド１８より吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する。より具体的には、吐出ユニットにおけるピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変化させた状態で、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９よりスペーサ粒子分散液の液滴を吐出させる。
【００４６】
次に、吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するため、吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得する（ステップＳ２）。この画像データの取得は、例えば、スペーサ粒子分散液を吐出したダミーの基板をスキャナで走査することにより行われる。そして、この画像データより、スペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定する（ステップＳ３）。
【００４７】
図７は、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを示す模式図である。
【００４８】
この画像データは、３個の異なるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、連続して３回スペーサ粒子分散液の液滴を吐出した場合のものである。そして、図７（ａ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ１とし、図７（ｂ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ１より高いＶ２とし、図７（ｃ）はピエゾ素子５３への印加する駆動電圧をＶ２よりさらに高いＶ３とした場合を示している。この図に示すように、ピエゾ素子５３への印加する駆動電圧を高くした場合には、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積は大きくなる。
【００４９】
図８は、ダミー基板上に吐出されたスペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧との関係を示すグラフである。
【００５０】
上述したように、吐出ユニットにおけるピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変化させた状態で、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９よりスペーサ粒子分散液の液滴を複数回吐出し、そのときのスペーサ粒子分散液の面積を測定することにより、図８に示すように、スペーサ粒子分散液の面積とピエゾ素子５３への駆動電圧との関係を示すグラフを求めることができる。このグラフを利用した場合には、スペーサ粒子分散液の液滴の面積で表現される必要なスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔを得るために必要なピエゾ素子５３への駆動電圧Ｖｔを求めることができる。
【００５１】
このスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔとピエゾ素子５３への駆動電圧Ｖｔとを求める工程（ステップＳ２、ステップＳ３）と並行して、スペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。この吐出速度の測定は、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影する吐出状態撮影工程（ステップＳ４）と、そのときの撮影画像に基づいて吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程（ステップＳ５）とにより実行される。
【００５２】
図９は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を撮影するための吐出状態撮影ユニットの概要図である。
【００５３】
インクジェットヘッド１８の吐出口から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴１００は、ＬＥＤ６３により照明され、ＣＣＤカメラ６２により撮像される。このＬＥＤ６３は、パルス信号６１と同期して点灯し、ＣＣＤカメラ６２はパルス信号６１と同期して画像を取り込む。また、図５に示す吐出ユニットは、パルス信号６１と同期して吐出動作を実行する。すなわち、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からは、パルス信号６１と同期してスペーサ粒子分散液が吐出される。このため、この吐出状態撮影ユニットを使用した場合においては、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液を、静止画として取り込むことができる。
【００５４】
図１０は、この吐出状態撮影ユニットにより取り込まれたスペーサ粒子分散液の液滴の画像データを示す模式図である。
【００５５】
この図において、左側はスペーサ粒子分散液がインクジェットヘッド１８の下面より離隔した直後の状態を示しており、右側はスペーサ粒子分散液がインクジェットヘッド１８の吐出口１９より吐出された直後の状態を示している。このため、図１０に示す距離Ｈと、スペーサ粒子分散液がこの距離Ｈを移動するのに要する時間とを測定することにより、スペーサ粒子分散液の吐出速度を計測することが可能となる。
【００５６】
再度図６を参照して、以上の工程が完了すれば、吐出条件調整工程を実行する（ステップＳ６）。この吐出条件調整工程においては、予め求めたスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔとピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔとの関係に基づいて、図８に示すように、必要なスペーサ粒子分散液の液適量Ｄｔを得るためのピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に決定する。
【００５７】
また、吐出条件調整工程に引き続き、吐出タイミング調整工程を実行する（ステップＳ７）。この吐出タイミング調整工程においては、予め求めたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に調整する。より具体的には、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の速度が速い場合には、その吐出ユニットにおけるスペーサ粒子分散液吐出タイミングが遅くなるように調整する。また、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の速度が遅い場合には、その吐出ユニットにおけるスペーサ粒子分散液吐出タイミングが早くなるように調整する。
【００５８】
以上のキャリブレーション動作を実行することにより、スペーサ粒子分散液の液滴量を均一にして、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することができると同時に、スペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることができる。
【００５９】
図１１は、上述したキャリブレーション動作を実行した前後のスペーサ粒子分散液の吐出状態を示すグラフである。この図においては、横軸はインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の位置を示し、縦軸は吐出されたスペーサ粒子分散液量を示している。また、この図においては、丸印はキャリブレーション動作を実行する前を、また、三角印はキャリブレーション動作を実行した後を、各々示している。さらに、図１１（ａ）と図１１（ｂ）とは、異なるインクジェットヘッド１８のデータを示している。
【００６０】
図１１から明らかなように、上述したキャリブレーション動作を実行することにより、一つのインクジェットヘッド１８における各スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液適量が均一となる。そして、各スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液適量は、複数のインクジェットヘッド１８間においても均一となる。
【００６１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図１２は、この発明の第２実施形態に係るキャリブレーション方法のフローチャートである。
【００６２】
上述した第１実施形態にかかるキャリブレーション方法においては、画像処理を行ってスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定することによりスペーサ粒子分散液の液適量を測定して、スペーサ粒子分散液の吐出状態を認定している。これに対して、この第２実施形態に係るキャリブレーション方法においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出状態を認定している。
【００６３】
すなわち、一般的に、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の速度と液適量とは比例関係にある。すなわち、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されるスペーサ粒子分散液の速度が早いほど、その液適量も多くなる。このため、この第２実施形態においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度のみに基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出するスペーサ粒子分散液の液適量と、その吐出タイミングの両方を調整するようにしている。
【００６４】
この第２実施形態においても、最初に、スペーサ粒子分散液を吐出する（ステップＳ１１）。この場合には、上述した第１実施形態と同様、インクジェット塗布装置におけるテーブル１１上にダミーの基板等を載置し、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、吐出条件、すなわち、各ピエゾ素子５３に印加する駆動電圧を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００６５】
次に、スペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する。この吐出速度の測定は、上述した第１実施形態と同様、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴を図９に示す吐出状態撮影ユニットにより撮影する吐出状態撮影工程（ステップＳ１２）と、そのときの撮影画像に基づいて吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測する吐出速度計測工程（ステップＳ１３）とにより実行される。
【００６６】
次に、吐出条件調整工程を実行する（ステップＳ１４）。この吐出条件調整工程においては、吐出速度計測工程において計測したスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、各吐出ユニット毎に、ピエゾ素子５３へ印加する駆動電圧Ｖｔを調整する。より具体的には、スペーサ粒子分散液の吐出速度が速い場合にはＶｔが小さくなる方向に調整し、スペーサ粒子分散液の吐出速度が遅い場合にはＶｔが大きくなる方向に調整する。
【００６７】
そして、吐出条件調整工程に引き続き、吐出タイミング調整工程を実行する（ステップＳ１５）。この吐出タイミング調整工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液を吐出するタイミングを、インクジェットヘッド１８の各吐出ユニット毎に調整する。
【００６８】
この第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様、スペーサ粒子分散液の液滴量を均一にして、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することができると同時に、スペーサ粒子分散液の吐出位置を均一とすることができる。
【００６９】
以上のようなキャリブレーション動作により、スペーサ粒子によるムラを効果的に防止することが可能となるが、このようなムラの発生をより確実に解消するためには、スペーサ粒子分散液の塗布方式として、インターレース方式を採用することが好ましい。
【００７０】
図１３は、インターレース走査方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布する状態を示す説明図である。
【００７１】
上述したインクジェット塗布装置においてスペーサ粒子分散液を塗布するときには、図１３（ａ）において矢印１で示すように、テーブル１１を透明基板１とともに主走査プラス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるストライプ状の領域Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ・・・にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７２】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、副走査方向に移動させる。
【００７３】
そして、図１３（ｂ）において矢印２で示すように、さらにテーブル１１を透明基板１とともに主走査マイナス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布された領域と半ピッチ分だけずれたストライプ状の領域にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７４】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、さらに副走査方向に移動させる。
【００７５】
次に、図１３（ａ）において矢印３示すように、テーブル１１を透明基板１とともに主走査プラス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布されたストライプ状の領域Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ・・・にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７６】
次に、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を、その列設方向（副走査方向）にストライプ状の領域の半分の距離（各インクジェットヘッドユニット１２によるスペーサ粒子分散液の副走査方向の塗布領域の２分の一の距離）だけ、さらに副走査方向に移動させる。
【００７７】
そして、図１３（ｂ）において矢印４で示すように、さらにテーブル１１を透明基板１とともに主走査マイナス方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１における既にスペーサ粒子分散液が塗布された領域と半ピッチ分だけずれたストライプ状の領域にスペーサ粒子分散液を吐出する。
【００７８】
このようなインターレース走査方式で透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布することにより、一つの領域に対して複数回に分散してスペーサ粒子分散液の塗布が実行されることから、一走査毎のムラの影響を弱めることが可能となる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 透明基板
１１ テーブル
１２ インクジェットヘッドユニット
１３ ガントリー
１４ 基台
１５ リニアモータ
１６ ガイド部材
１７ ヘッド支持板
１８ インクジェットヘッド
１９ 吐出口
５１ 貯留部
５２ 供給口
５３ ピエゾ素子
６１ パルス信号
６２ ＣＣＤカメラ
６３ ＬＥＤ
１００ スペーサ粒子分散液の液滴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、
前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、
前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴の面積に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得し、当該画像データを画像処理することにより、前記吐出工程でスペーサ粒子分散液が吐出された基板におけるスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する吐出速度測定工程と、
前記吐出速度測定工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程と、
をさらに備えるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記速度測定工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項６】
請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項８】
請求項７に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングと同期して点灯するＬＥＤ光源により照明されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影結果を画像処理することにより前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程をさらに備えるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、
前記吐出工程においては、前記各ピエゾ素子に印加する駆動電圧を変更することにより吐出条件を変更するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、
前記調整工程においては、前記吐出状態検出工程において検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、前記ピエゾ素子に印加する駆動電圧を調整するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法を実行した後に、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とするインクジェット塗布方法。
【請求項１３】
液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布方法において、
前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とからなるキャリブレーション工程を実行した後、
インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とするインクジェット塗布方法。
【請求項１】
液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、
前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、
前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴の面積に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の画像データを取得し、当該画像データを画像処理することにより、前記吐出工程でスペーサ粒子分散液が吐出された基板におけるスペーサ粒子分散液の液滴の面積を測定するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定する吐出速度測定工程と、
前記吐出速度測定工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程と、
をさらに備えるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項５】
請求項４に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記速度測定工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項６】
請求項１に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液をＣＣＤカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を計測するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項８】
請求項７に記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程においては、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングと同期して点灯するＬＥＤ光源により照明されたスペーサ粒子分散液の液滴をＣＣＤカメラにより撮影し、その撮影結果を画像処理することにより前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出速度を測定するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記吐出状態検出工程で測定した吐出速度に基づいて、スペーサ粒子分散液の吐出タイミングを調整する吐出タイミング調整工程をさらに備えるインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、
前記吐出工程においては、前記各ピエゾ素子に印加する駆動電圧を変更することにより吐出条件を変更するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法において、
前記インクジェットヘッドは、ピエゾ素子の駆動によりスペーサ粒子分散液を吐出するものであり、
前記調整工程においては、前記吐出状態検出工程において検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、前記ピエゾ素子に印加する駆動電圧を調整するインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のインクジェットヘッドユニットのキャリブレーション方法を実行した後に、インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とするインクジェット塗布方法。
【請求項１３】
液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板の表面に複数のインクジェットヘッドを有するインクジェットヘッドユニットからインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布方法において、
前記インクジェットヘッドの多数のスペーサ粒子分散液の吐出口から、吐出条件を変えてスペーサ粒子分散液を吐出する吐出工程と、前記吐出工程で吐出されたスペーサ粒子分散液の吐出状態を検出する吐出状態検出工程と、前記吐出状態検出工程で検出したスペーサ粒子分散液の吐出状態から、各インクジェットヘッドの吐出条件を調整する調整工程とからなるキャリブレーション工程を実行した後、
インターレース走査方式で基板に対してペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布する塗布工程を実行することを特徴とするインクジェット塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２１７６７０（Ｐ２０１０−２１７６７０Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５９３９（Ｐ２００９−６５９３９）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【出願人】（３９２００７５６６）ナトコ株式会社 (42)
【出願人】（０００２１４２７２）長瀬産業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【出願人】（３９２００７５６６）ナトコ株式会社 (42)
【出願人】（０００２１４２７２）長瀬産業株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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