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公開番号2025107137
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024184366
出願日2024-10-18
発明の名称液体吐出装置、液体吐出方法、および、物品の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類B05C 11/10 20060101AFI20250710BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】吐出された液滴の量(あるいは液滴径)を、高い正確性で評価することが可能な液体吐出装置が求められていた。
【解決手段】液滴を吐出可能なノズルと、前記ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する屈折率取得部と、前記ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射する光源と、前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記計測部の計測結果と前記屈折率取得部の取得結果とを用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して、前記ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する、ことを特徴とする液体吐出装置である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
液滴を吐出可能なノズルと、
前記ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する屈折率取得部と、
前記ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射する光源と、
前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記計測部の計測結果と前記屈折率取得部の取得結果とを用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して、前記ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記ノズルから吐出された液滴に前記レーザ光を照射する照射位置は、０．１ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下の距離だけ前記ノズルの吐出口から離間した位置である、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記屈折率取得部は、
前記ノズルに供給される液体の温度を測定する温度測定部を備え、
前記温度測定部の測定結果と、予め取得した前記液体の屈折率と温度の関係を示す情報と、に基づいて前記ノズルに供給される前記液体の屈折率を取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記屈折率取得部は、
前記液体吐出装置に貯留されている液体の一部の温度を調整する温度調整部と、前記温度調整部により温度調整された前記液体の一部の屈折率を測定する屈折率測定部と、を備え、
前記温度調整部と前記屈折率測定部を用いて、前記液体の屈折率と温度の関係を示す情報を予め取得する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記屈折率取得部は、
前記ノズルに供給される液体の屈折率を測定する屈折率計を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記レーザ光を照射された前記液滴を吸引する吸引口を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記制御部は、算出された前記液滴の量に基づいて、前記ノズルの駆動条件を調整する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記ノズルから液滴を吐出させて対象物に塗布する塗布ステージを備え、
前記光源と前記計測部は前記塗布ステージとは異なる位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
液滴を吐出可能な第１ノズルと、
前記第１ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第１屈折率取得部と、
液滴を吐出可能な第２ノズルと、
前記第２ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第２屈折率取得部と、
前記第１ノズルまたは前記第２ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射する光源と、
前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１ノズルから吐出された液滴についての前記計測部の計測結果と、前記第１屈折率取得部の取得結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第１ノズルから吐出された前記液滴の量を算出し、
前記第２ノズルから吐出された液滴についての前記計測部の計測結果と、前記第２屈折率取得部の取得結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第２ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
前記第１ノズルから吐出された液滴に前記レーザ光が照射される照射位置と、前記第１ノズルの吐出口と、の距離を第１距離とし、
前記第２ノズルから吐出された液滴に前記レーザ光が照射される照射位置と、前記第２ノズルの吐出口と、の距離を第２距離とした時、
前記第１距離および前記第２距離は、０．１ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法、および、物品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、種々の機能素子を製造する際に、液体吐出装置を用いて機能素子の材料を含む液体を付与してパターンを形成することが試みられている。液体吐出装置を用いたパターニング法は、オンデマンド塗布が可能であるため材料の使用効率が高いこと、非真空プロセスであり製造装置が比較的小型になること、大面積を高速に塗布できること、などのメリットを有している。液体吐出装置を用いて、例えば有機ＥＬ装置をはじめとする表示装置の製造をする場合がある。
製造する機能素子の性能を担保するためには、液体吐出装置から吐出する液滴の液量を高精度に制御する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、吐出された印刷インクの液滴に光を照射し、液滴の曲率から生じる干渉パターンを光学検出器で測定し、測定結果に対して位相ドップラ分析（ＰｈａｓｅＤｏｐｐｌｅｒＡｎａｌｙｓｉｓ）を行って液滴量を計算する手法が記載されている。位相ドップラ分析では、液滴をボールレンズに見立て、屈折光の拡がり具合と液滴材料の屈折率に基づいて液滴径を評価する。位相ドップラ分析法は、ストロボ照明を用いて液滴の画像を撮像して液滴サイズを画像データから計測する方法と比べて、光学的計測のサンプリング速度を高くできるため、高い周波数で吐出される液滴の計測や、大量の液滴の計測に適している。
【０００４】
特許文献２には、噴霧状の液体粒子（燃料）に光を照射し、散乱光を計測して液体粒子の物理量を測定する方法が記載されている。まず、散乱光の位相のずれが液体粒子の粒径のみに依存する第一散乱角Φ１を測定して、液体粒子の粒径を求める。同時に、散乱光の位相のずれが液体粒子の粒径と屈折率に依存する第二散乱角Φ２を測定し、粒子の屈折率を求める。そして、求めた粒径と屈折率から、粒子の密度と温度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－２４９４３号公報
特開平６－７４８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
吐出された液滴の量（あるいは液滴径）を、高い正確性で評価することが可能な液体吐出装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、液滴を吐出可能なノズルと、前記ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する屈折率取得部と、前記ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射する光源と、前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記計測部の計測結果と前記屈折率取得部の取得結果とを用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して、前記ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する、ことを特徴とする液体吐出装置である。
【０００８】
また、本発明の第２の態様は、液滴を吐出可能な第１ノズルと、前記第１ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第１屈折率取得部と、液滴を吐出可能な第２ノズルと、前記第２ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第２屈折率取得部と、前記第１ノズルまたは前記第２ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射する光源と、前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ノズルから吐出された液滴についての前記計測部の計測結果と、前記第１屈折率取得部の取得結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第１ノズルから吐出された前記液滴の量を算出し、前記第２ノズルから吐出された液滴についての前記計測部の計測結果と、前記第２屈折率取得部の取得結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第２ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する、ことを特徴とする液体吐出装置である。
【０００９】
また、本発明の第３の態様は、液滴を吐出可能な第１ノズルと、液滴を吐出可能な第２ノズルと、制御部と、を備える液体吐出装置を用いる液体吐出方法であって、前記制御部は、前記第１ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第１屈折率取得処理と、前記第２ノズルに供給される液体の物理量を測定して前記液体の屈折率を取得する第２屈折率取得処理と、前記第１ノズルから吐出された液滴または前記第２ノズルから吐出された液滴にレーザ光を照射し、前記液滴により生ずる前記レーザ光の干渉パターンを計測する計測処理と、前記第１ノズルから吐出された液滴についての前記計測処理の結果と、前記第１屈折率取得処理の結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第１ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する処理と、前記第２ノズルから吐出された液滴についての前記計測処理の結果と、前記第２屈折率取得処理の結果と、を用いて、位相ドップラ分析処理または干渉画像解析処理を実行して前記第２ノズルから吐出された前記液滴の量を算出する処理と、を実行する、ことを特徴とする液体吐出方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吐出された液滴の量（あるいは液滴径）を、高い正確性で評価することが可能な液体吐出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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