JP4710278B2 - Droplet ejection apparatus and electro-optic device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を調整可能な圧力調整弁を備えた液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to the production how the functional liquid droplet droplet discharge apparatus head pressure of the functional liquid to be supplied with an adjustable pressure regulating valve to the discharge head and the electro-optical device.
従来、インク(機能液)を導入した記録ヘッド(機能液滴吐出ヘッド)とインクを貯留するインク室(機能液タンク)との間に所定の水頭差を設けることなく記録ヘッドに供給されるインクの水頭圧を適切に(大気圧よりもわずかに負圧に)管理すべく、記録ヘッドとインク室との間に、記録ヘッドに供給されるインクの水頭圧を調整可能なバルブユニット(圧力調整弁)を介設し、記録用紙(ワーク)に対し、キャリッジを介して記録ヘッドを往復動させながら、インク滴を吐出する液滴吐出装置が知られている。 Conventionally, ink supplied to a recording head without providing a predetermined water head difference between a recording head (functional liquid droplet ejection head) into which ink (functional liquid) has been introduced and an ink chamber (functional liquid tank) for storing ink A valve unit (pressure adjustment) that can adjust the water head pressure of the ink supplied to the print head between the print head and the ink chamber in order to properly manage the head pressure of the print head (slightly less than atmospheric pressure). There is known a liquid droplet ejection apparatus that ejects ink droplets while reciprocating a recording head via a carriage with respect to a recording paper (work).
この液滴吐出装置に備えられたバルブユニットは、インク室からインク供給室(1次室)に導入したインクを、圧力室(2次室)を介して記録ヘッドに供給すると共に、圧力室の1つの面を構成するフィルム部材(ダイヤフラム)が受ける圧力を基準調整圧力として、インク供給室と圧力室とを連通するインク供給孔(連通流路)に設けた可動バルブ(弁体)を進退させてインク供給孔を開閉し、圧力室を圧力調整するものである。また、バルブユニットは、給液チューブ(機能液流路)を短くすべく、記録ヘッドと共にキャリッジに搭載されている。(特許文献1参照)。
このようなバルブユニットを備えた液滴吐出装置では、記録ヘッドを往復動(主走査方向に移動)させながらインク滴を吐出するとき、記録ヘッドと共にキャリッジに搭載されたバルブユニットも往復動する。そのため、往復動の開始時や終了時に、バルブユニット内のインクや可動バルブに慣性が働き、バルブユニット内で可動バルブがバルブユニット(記録ヘッド)の往復動方向に基準調整圧力と無関係に脈動してしまうことから、インク供給孔が開閉されてしまい、圧力室の圧力が変動してしまう場合があった。したがって、インク室と記録ヘッドとの間に圧力調整弁を介設したとしても、特に記録ヘッドの移動開始時および終了時において、記録ヘッドに供給されるインクの水頭圧を適切に調整することができないという問題があった。 In a droplet discharge device provided with such a valve unit, when an ink droplet is discharged while reciprocating the recording head (moving in the main scanning direction), the valve unit mounted on the carriage also reciprocates together with the recording head. Therefore, at the start and end of the reciprocating motion, inertia acts on the ink and the movable valve in the valve unit, and the movable valve pulsates in the reciprocating direction of the valve unit (recording head) regardless of the reference adjustment pressure. As a result, the ink supply hole is opened and closed, and the pressure in the pressure chamber may fluctuate. Therefore, even if a pressure adjusting valve is interposed between the ink chamber and the recording head, the water head pressure of the ink supplied to the recording head can be appropriately adjusted, particularly at the start and end of movement of the recording head. There was a problem that I could not.
本発明は、機能液滴吐出ヘッドの移動開始時および終了時においても、機能液滴吐出ヘッドに供給する機能液の水頭圧を適切に調整することができる圧力調整弁を備えた液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention relates to a droplet discharge device provided with a pressure adjustment valve capable of appropriately adjusting the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the functional droplet discharge head even when the movement of the functional droplet discharge head starts and ends. Another object of the invention is to provide a manufacturing how the electro-optical device.
本発明の液滴吐出装置は、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドと、機能液を貯留すると共に、機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体をダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて連通流路を開閉し、2次室を圧力調整する圧力調整弁と、機能液滴吐出ヘッドおよび圧力調整弁を搭載するキャリッジと、機能液滴吐出ヘッドに対しワークを主走査方向に移動させるX軸テーブルと、ワークに対しキャリッジを介して機能液滴吐出ヘッドを主走査方向と直交する副走査方向に移動させるY軸テーブルと、を備え、ワークの主走査方向への移動に同期して機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査と、機能液滴吐出ヘッドを副走査方向に移動する副走査とを行って、ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、圧力調整弁は、弁体の進退方向が副走査方向と略直交するように、キャリッジに搭載されていることを特徴とする。 The droplet discharge device of the present invention includes a functional droplet discharge head into which a functional liquid is introduced , a functional liquid tank that stores the functional liquid and supplies the functional liquid to the functional droplet discharge head under natural flow, and a functional liquid tank. The functional liquid introduced into the primary chamber from the first chamber is supplied to the functional liquid droplet ejection head via the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is used as a reference adjustment pressure. A pressure adjusting valve that adjusts the pressure in the secondary chamber by opening and closing the communication channel by moving the valve body provided in the communication channel communicating with the secondary chamber in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm, and a functional liquid A carriage having a droplet discharge head and a pressure adjustment valve mounted thereon, an X-axis table for moving the workpiece in the main scanning direction with respect to the functional droplet discharge head, and the functional droplet discharge head in the main scanning direction via the carriage with respect to the workpiece Orthogonal sub-scanning method A Y-axis table that moves the main liquid in a main scanning direction, and a main liquid ejecting functional liquid droplets from the functional liquid droplet ejection head in synchronization with the movement of the work in the main scanning direction, and the functional liquid droplet ejection head is moved in the sub-scanning direction. The droplet discharge device performs the drawing process on the workpiece by performing the sub-scanning, and the pressure adjustment valve is mounted on the carriage so that the advance / retreat direction of the valve body is substantially orthogonal to the sub-scanning direction. It is characterized by.
この構成によれば、圧力調整弁の弁体は、副走査方向と略直交する方向に進退して連通流路を開閉する。このため、機能液滴吐出ヘッドの副走査方向への移動(副走査)の開始時や終了時に、圧力調整弁内の機能液や弁体に副走査方向の慣性が働いたとしても、圧力調整弁内で弁体が基準調整圧力とは無関係に脈動してしまうことがない。したがって、副走査方向への移動により機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧が変動してしまうことがないため、次の主走査において機能液滴の吐出を的確に行うことができる。 According to this configuration, the valve body of the pressure regulating valve advances and retreats in a direction substantially orthogonal to the sub-scanning direction to open and close the communication channel. For this reason, even if inertia in the sub-scanning direction acts on the functional liquid or valve body in the pressure adjustment valve at the start or end of movement (sub-scanning) of the functional liquid droplet ejection head in the sub-scanning direction, pressure adjustment The valve body does not pulsate in the valve regardless of the reference adjustment pressure. Accordingly, since the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the functional liquid droplet ejection head does not fluctuate due to movement in the sub-scanning direction, functional liquid droplets can be accurately ejected in the next main scanning. .
本発明の他の液滴吐出装置は、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドと、機能液を貯留すると共に、機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体をダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて連通流路を開閉し、2次室を圧力調整する圧力調整弁と、機能液滴吐出ヘッドおよび圧力調整弁を搭載するキャリッジと、ワークに対しキャリッジを介して機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動させる移動手段と、を備え、機能液滴吐出ヘッドの主走査方向への移動に同期して機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査を行って、ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、圧力調整弁は、弁体の進退方向が主走査方向と略直交するように、キャリッジに搭載されていることを特徴とする。 Another liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes a functional liquid droplet ejection head into which a functional liquid is introduced , a functional liquid tank that stores the functional liquid and supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head under natural flow, and a function The functional liquid introduced from the liquid tank into the primary chamber is supplied to the functional liquid droplet ejection head through the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is used as a reference adjustment pressure. A pressure regulating valve for adjusting the pressure in the secondary chamber by opening and closing the communication channel by moving the valve body provided in the communication channel communicating the secondary chamber and the secondary chamber in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm; A carriage having the functional liquid droplet ejection head and the pressure adjustment valve mounted thereon, and a moving means for moving the functional liquid droplet ejection head in the main scanning direction with respect to the workpiece via the carriage; Synchronize with move to A liquid droplet ejection apparatus that performs main scanning for ejecting functional liquid droplets from a liquid droplet ejection head and performs a drawing process on a workpiece. It is mounted on a carriage.
この構成によれば、圧力調整弁の弁体は、主走査方向と略直交する方向に進退して連通流路を開閉する。このため、主走査において機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動する場合や、主走査の前に機能液滴を吐出せずに機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動する場合に、機能液滴吐出ヘッドの主走査方向への移動の開始時や終了時に圧力調整弁内の機能液や弁体に主走査方向の慣性が働いたとしても、圧力調整弁内で弁体が基準調整圧力とは無関係に脈動してしまうことがない。したがって、主走査方向への移動により機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧が変動してしまうことがないため、常に機能液の水頭圧が適切に管理された状態で機能液滴の吐出を行うことができる。
なお、この場合、ワークに対して機能液吐出ヘッドを主走査方向に移動させると共に、機能液滴吐出ヘッドに対してワークを副走査方向に移動させる構成であってもよく、複数の機能液滴吐出ヘッドを配列して広幅の描画ラインを構成したいわゆるライン形のヘッドユニットを備え、主走査のみで機能液滴の吐出を行う構成であってもよい。
According to this configuration, the valve body of the pressure adjusting valve advances and retreats in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction to open and close the communication flow path. For this reason, when the functional liquid droplet ejection head is moved in the main scanning direction in the main scanning, or when the functional liquid droplet ejection head is moved in the main scanning direction without ejecting the functional liquid droplets before the main scanning, Even if inertia in the main scanning direction is applied to the functional fluid or valve body in the pressure adjustment valve at the start or end of movement of the droplet discharge head in the main scanning direction, the valve body is in the reference adjustment pressure. There is no pulsation regardless of. Accordingly, since the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the functional liquid droplet ejection head does not fluctuate due to the movement in the main scanning direction, the functional liquid droplet is always maintained in a state where the hydraulic head pressure of the functional liquid is appropriately controlled. Can be discharged.
In this case, the functional liquid ejection head may be moved in the main scanning direction with respect to the work, and the work may be moved in the sub-scanning direction with respect to the functional liquid droplet ejection head. A so-called line-type head unit in which ejection heads are arranged to form a wide drawing line may be provided, and functional droplets may be ejected only by main scanning.
本発明の他の液滴吐出装置は、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドと、機能液を貯留すると共に、機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体をダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて連通流路を開閉し、2次室を圧力調整する圧力調整弁と、機能液滴吐出ヘッドおよび圧力調整弁を搭載するキャリッジと、ワークに対しキャリッジを介して機能液滴吐出ヘッドを主走査方向および主走査方向と直交する副走査方向に移動させるXYテーブルと、を備え、機能液滴吐出ヘッドの主走査方向への移動に同期して機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査と、機能液滴吐出ヘッドを機能液滴の吐出を伴わずに副走査方向に移動する副走査とを行って、ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、圧力調整弁は、弁体の進退方向が主走査方向と略直交するように、キャリッジに搭載されていることを特徴とする。 Another liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes a functional liquid droplet ejection head into which a functional liquid is introduced , a functional liquid tank that stores the functional liquid and supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head under natural flow, and a function The functional liquid introduced from the liquid tank into the primary chamber is supplied to the functional liquid droplet ejection head through the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is used as a reference adjustment pressure. A pressure regulating valve for adjusting the pressure in the secondary chamber by opening and closing the communication channel by moving the valve body provided in the communication channel communicating the secondary chamber and the secondary chamber in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm; A carriage equipped with a functional liquid droplet ejection head and a pressure adjustment valve; and an XY table for moving the functional liquid droplet ejection head with respect to the workpiece in the main scanning direction and the sub scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Functional droplet ejection A main scanning for ejecting function liquid droplets from the functional liquid droplet ejection heads in synchronism with the movement in the main scanning direction of the head, is moved in the sub-scanning direction the functional liquid droplet ejection head without the ejection of functional liquid droplets A droplet discharge device that performs sub-scanning and performs drawing processing on a workpiece, and that the pressure adjustment valve is mounted on the carriage so that the advancing / retreating direction of the valve body is substantially orthogonal to the main scanning direction. Features.
この構成によっても、圧力調整弁の弁体は、主走査方向と略直交する方向に進退して連通流路を開閉する。このため、上記の構成と同様に、主走査において機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動する場合や、主走査の前に機能液滴を吐出せずに機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動する場合に、圧力調整弁内の機能液や弁体に主走査方向の慣性が働いたとしても、圧力調整弁内で弁体が基準調整圧力とは無関係に脈動してしまうことがない。
なお、この場合には、機能液滴吐出ヘッドが副走査方向に移動したときに、圧力調整弁内で弁体が副走査方向に脈動してしまうおそれがあるため、機能液滴吐出ヘッドが副走査方向に移動した後、所定時間待機させる等して、機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を安定させた上で、機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動させて機能液滴の吐出を行うことが好ましい。
また、これらの場合、圧力調整弁は、水平面に対し、ダイヤフラムの表面が略垂直となるように配設されることが好ましい。これによれば、機能液の重量に影響を受けることなくダイヤフラムを変位させることができると共に、圧力調整弁をコンパクトに設置することができる。
Also with this configuration, the valve body of the pressure regulating valve advances and retreats in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction to open and close the communication flow path. For this reason, as in the above configuration, when the functional liquid droplet ejection head is moved in the main scanning direction in the main scanning, or the functional liquid droplet ejection head is not ejected before the main scanning in the main scanning direction. Even if the inertia in the main scanning direction is applied to the functional fluid or valve body in the pressure adjustment valve, the valve body will not pulsate regardless of the reference adjustment pressure. .
In this case, when the functional liquid droplet ejection head moves in the sub-scanning direction, the valve body may pulsate in the sub-scanning direction in the pressure adjustment valve. After moving in the scanning direction, the function liquid ejection head is moved in the main scanning direction after stabilizing the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the functional liquid droplet ejection head by waiting for a predetermined time. It is preferable to discharge droplets.
In these cases, the pressure regulating valve is preferably arranged so that the surface of the diaphragm is substantially perpendicular to the horizontal plane. According to this, the diaphragm can be displaced without being affected by the weight of the functional liquid, and the pressure regulating valve can be installed in a compact manner.
これらの場合、圧力調整弁は、大気に面したダイヤフラムが受ける大気圧を基準調整圧力としていることが好ましい。 In these cases, it is preferable that the pressure adjustment valve uses the atmospheric pressure received by the diaphragm facing the atmosphere as the reference adjustment pressure.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドに対する機能液タンクの高さに関係なく、機能液を適切な水頭圧で機能液滴吐出ヘッドに供給することができる。より好ましくは、ダイヤフラムを外部に向かって付勢するばねを介設する等することで、2次室内の圧力を大気圧よりもわずかに負圧にすることができ、機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を大気圧よりもわずかに負圧にすることができる。 According to this configuration, the functional liquid can be supplied to the functional liquid droplet ejection head with an appropriate head pressure regardless of the height of the functional liquid tank with respect to the functional liquid droplet ejection head. More preferably, the pressure in the secondary chamber can be made slightly negative from the atmospheric pressure by providing a spring for urging the diaphragm toward the outside, and supplied to the functional liquid droplet ejection head. The hydraulic head pressure of the functional fluid can be made slightly negative from the atmospheric pressure.
これらの場合、機能液タンクは、機能液滴吐出ヘッドおよび圧力調整弁と共にキャリッジに搭載されていることが好ましい。 In these cases, the functional liquid tank is preferably mounted on the carriage together with the functional liquid droplet ejection head and the pressure adjustment valve.
この構成によれば、機能液タンクと、機能液タンクおよび圧力調整弁を接続する給液チューブとは、機能液滴吐出ヘッドと共に移動する。そのため、給液チューブを、ケーブルベア(登録商標)様に機能させ、機能液滴吐出ヘッドの移動に追従させる必要がない。したがって、機能液滴吐出ヘッドの移動に伴って給液チューブの折り曲げ部分が連続的に移行することがなく、給液チューブ内に脈動を生じて水頭圧の変動により吐出が不安定となるようなことがない。また、この構成によれば、チューブ長を短くすることができ、圧力損失を抑制することができると共に、透過によるエアーの混入も抑制できる。 According to this configuration, the functional liquid tank and the liquid supply tube connecting the functional liquid tank and the pressure regulating valve move together with the functional liquid droplet ejection head. Therefore, it is not necessary for the liquid supply tube to function like a cable bear (registered trademark) and to follow the movement of the functional liquid droplet ejection head. Therefore, the bent portion of the liquid supply tube does not continuously move with the movement of the functional liquid droplet discharge head, and pulsation occurs in the liquid supply tube, and the discharge becomes unstable due to fluctuations in the water head pressure. There is nothing. Moreover, according to this structure, the tube length can be shortened, pressure loss can be suppressed, and mixing of air due to permeation can also be suppressed.
これらの場合、機能液滴吐出ヘッドは、複数設けられ、圧力調整弁および機能液タンクは、複数の機能液滴吐出ヘッドに対応してそれぞれ複数設けられており、複数の機能液タンクと複数の圧力調整弁とをそれぞれ接続する複数のタンク側給液チューブと、複数の機能液滴吐出ヘッドと複数の圧力調整弁とをそれぞれ接続する複数のヘッド側給液チューブと、をさらに備え、複数の機能液滴吐出ヘッドと複数の圧力調整弁とは、複数のヘッド側給液チューブのチューブ長さが同一になるように、それぞれ対応配置されていることが好ましい。 In these cases, a plurality of functional liquid droplet ejection heads are provided, and a plurality of pressure regulating valves and functional liquid tanks are provided corresponding to the plurality of functional liquid droplet ejection heads. A plurality of tank-side liquid supply tubes that respectively connect the pressure adjustment valves; and a plurality of head-side liquid supply tubes that respectively connect the plurality of functional liquid droplet ejection heads and the plurality of pressure adjustment valves. It is preferable that the functional liquid droplet ejection heads and the plurality of pressure adjusting valves are arranged in correspondence with each other so that the tube lengths of the plurality of head-side liquid supply tubes are the same.
この構成によれば、複数のヘッド側給液チューブのチューブ長さおよび曲がりを同一に構成可能となるため、複数のヘッド側給液チューブの圧力損失を均一にすることができる。したがって、複数の機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を均一にすることができる。 According to this configuration, the tube lengths and bends of the plurality of head-side liquid supply tubes can be configured to be the same, so that the pressure loss of the plurality of head-side liquid supply tubes can be made uniform. Accordingly, the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the plurality of functional liquid droplet ejection heads can be made uniform.
この場合、複数の機能液タンクと複数の圧力調整弁とは、複数のタンク側給液チューブのチューブ長さが同一になるように、それぞれ対応配置されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the plurality of functional liquid tanks and the plurality of pressure adjusting valves are respectively arranged in correspondence with each other so that the tube lengths of the plurality of tank-side liquid supply tubes are the same.
複数の圧力調整弁に供給される機能液の水頭圧が相互に極端に異なる場合には、各圧力調整弁を介したとしても各機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を均一にできないおそれがある。この構成によれば、複数のタンク側給液チューブのチューブ長さおよび曲がりを同一に構成可能となるため、複数のタンク側給液チューブの圧力損失を均一にすることができる。そのため、複数の圧力調整弁に供給される機能液の水頭圧が相互に極端に異なることなく、各機能液滴吐出ヘッドに供給される機能液の水頭圧を均一にできる。 When the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to multiple pressure control valves is extremely different from each other, the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to each functional liquid droplet ejection head is uniform even through each pressure control valve It may not be possible. According to this configuration, the tube lengths and the bends of the plurality of tank-side liquid supply tubes can be configured to be the same, so that the pressure loss of the plurality of tank-side liquid supply tubes can be made uniform. Therefore, the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to each functional liquid droplet ejection head can be made uniform without the hydraulic head pressure of the functional liquid supplied to the plurality of pressure regulating valves being extremely different from each other.
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film-forming unit made of functional droplets is formed on a workpiece using the above-described droplet discharge device.
この構成によれば、機能液滴の吐出を適切に行うことができる液滴吐出装置を用いて製造されるため、信頼性の高い電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ:FPD)としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、PDP装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)やSED(Surface-conduction Electron-Emitter
Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
According to this configuration, since it is manufactured using a droplet discharge device that can appropriately discharge functional droplets, a highly reliable electro-optical device can be manufactured. As an electro-optical device (flat panel display: FPD), a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electron emission device, and the like are conceivable. Electron emission devices include so-called FED (Field Emission Display) and SED (Surface-conduction Electron-Emitter).
It is a concept including a display device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
以下、添付の図面を参照して、本発明を適用した液滴吐出装置について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、液晶表示装置等のFPDの製造ラインに組み込まれた描画システムに設置されており、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッドに導入して、カラーフィルタ等の基板上に機能液滴による成膜部を形成するものである。 Hereinafter, a droplet discharge device to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. The liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment is installed in a drawing system incorporated in an FPD production line such as a liquid crystal display device, and a functional liquid ejection head that uses special liquid such as special ink or light-emitting resin liquid. In other words, a film forming portion made of functional droplets is formed on a substrate such as a color filter.
図1に示すように、液滴吐出装置1は、機台2と、機能液滴吐出ヘッド41を有し、機台2上の全域に広く載置された描画装置3と、機能液滴吐出ヘッド41に接続した機能液供給装置4と、描画装置3に添設するように機台2上に載置したヘッド保守装置5とを備え、ヘッド保守装置5により機能液滴吐出ヘッド41の保守動作(メンテナンス)を行うと共に描画装置3によりワークW上に機能液滴を吐出する描画動作を行うようにしている。さらに、同図では図示省略したが、液滴吐出装置1には、ワークWの位置認識を行うためのワーク認識カメラ7、機能液滴吐出ヘッド41の位置認識を行うヘッド認識カメラ8、描画装置3やヘッド保守装置5等の各構成装置を統括制御するコントローラ6(制御部200)等が組み込まれており、コントローラ6は、上記の描画システム全体を統括制御する上位コンピュータ180に接続されている(図10参照)。なお、液滴吐出装置1は、図外のチャンバ装置に収容されており、チャンバ装置による温度管理下で描画動作が行われるようになっている。
As shown in FIG. 1, the liquid
描画装置3は、機能液滴吐出ヘッド41に対しワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル12、およびX軸テーブル12に直交し、ワークWに対し機能液滴吐出ヘッド41をY軸方向(副走査方向)に移動させるY軸テーブル13から成るXY移動機構11と、Y軸テーブル13に移動自在に取り付けられ、ヘッドθ軸テーブル15を有するキャリッジ14と、キャリッジ14に垂設され、機能液滴吐出ヘッド41を搭載したヘッドユニット16とを有している。
The
X軸テーブル12は、主走査方向の駆動系を構成するX軸モータ(図示省略)駆動のX軸スライダ21を有し、これに吸着テーブル23およびワークθ軸テーブル24等から成るセットテーブル22を移動自在に搭載して構成されている。同様に、Y軸テーブル13は、副走査方向の駆動形を構成するY軸モータ(図示省略)駆動のY軸スライダ31を有し、これにヘッドユニット16を支持する上記のキャリッジ14を副走査方向に移動自在に搭載して構成されている。なお、X軸テーブル12は、主走査方向に平行に配設されており、機台2上に直接支持されている。一方、Y軸テーブル13は、機台2上に立設した左右の支柱32,32に支持されており、X軸テーブル12およびヘッド保守装置5を跨ぐように副走査方向に延在している。
The X-axis table 12 has an
そして、Y軸テーブル13は、これに搭載したヘッドユニット16を、X軸テーブル12の直上部に位置する描画エリア36と、ヘッド保守装置5の直上部に位置する保守エリア37との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Y軸テーブル13は、X軸テーブル12に導入したワークWに描画動作を行う場合には、ヘッドユニット16を描画エリア36に臨ませ、後述する機能液滴吐出ヘッド41の保守動作を行う場合には、ヘッドユニット16を保守エリア37に臨ませる。一方、X軸テーブル12の一方の端部は、ワークWをX軸テーブル12にセットするためのワーク導入エリア38となっている。
The Y-axis table 13 includes the
図2に示すように、ヘッドユニット16は、複数(12個)の機能液滴吐出ヘッド41と、ヘッド保持部材(図示省略)を介して機能液滴吐出ヘッド41を搭載するヘッドプレート42とを有している。ヘッドプレート42は、後述する支持フレーム46に着脱自在に支持されており、ヘッドユニット16は、支持フレーム46を介してキャリッジ14に位置決めして搭載される。なお、詳細は後述するが、支持フレーム46には、ヘッドユニット16に並んで、機能液供給装置4のバルブユニット72およびタンクユニット71が支持されている(図4参照)。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド41は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針52を有する機能液導入部51と、機能液導入部51に連なる2連のヘッド基板53と、機能液導入部51の下方(同図では上方)に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体54とを備えている。接続針52は、後述する機能液タンク81に連なり、機能液滴吐出ヘッド41のヘッド内流路に機能液を供給する。また、ヘッド本体54は、ピエゾ素子等で構成されたキャビティ61と、2本のノズル列64,64を相互に平行に形成したノズル面63を有するノズルプレート62とを有している。各ノズル列64は、複数(180個)のノズル65が等ピッチで並べられて構成されている。また、ヘッド基板53には、フレキシブルフラットケーブルを介して後述するヘッドドライバ191(図10参照)に接続された2連のコネクタ66,66が設けられている。そして、ヘッドドライバ191からキャビティ61に駆動波形を印加して機能液滴吐出ヘッド41を吐出駆動すると、キャビティ61のポンプ作用により、ノズル65から機能液滴が吐出される。
As shown in FIG. 3, the functional liquid
なお、各機能液滴吐出ヘッド41は、ヘッド内流路の構造上両端部に位置するノズル65からの吐出量が、中央部に位置するノズル65からの吐出量に比べて多くなることから、例えば、11番目から170番目までの160個のノズル65のみから機能液滴を吐出し、1番目から10番目および171番目から180番目までの20個のノズル65からは機能液滴を吐出しないようにすることが好ましい。
In addition, each functional liquid
図2に示すように、ヘッドプレート42は、ステンレス等から成る方形の厚板で構成され、12個の機能液滴吐出ヘッド41を位置決めすると共に、ヘッド保持部材により各機能液滴吐出ヘッド41を固定するための装着開口(図示省略)が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
各機能液滴吐出ヘッド41は、キャリッジ14に搭載された状態では、2本のノズル列64,64が副走査方向と平行になるようにヘッドプレート42に固定されている。そして、12個の機能液滴吐出ヘッド41は、2個ずつ6組に分けられており、その幅方向(主走査方向)に密に重ね合わせると共に、各組毎に長手方向(副走査方向)にノズル列64の長さ分ずつずらすことで階段状に主走査方向および副走査方向に配設されており、全ノズル65(全吐出ノズル)が副走査方向において連続して、描画ラインを形成している。
なお、機能液滴吐出ヘッド41の個数や配列は任意であるが、後述するように、機能液タンク81および圧力調整弁91は、機能液滴吐出ヘッド41の配列に倣って、配列することが好ましい。
Each functional liquid
The number and arrangement of the functional liquid droplet ejection heads 41 are arbitrary. However, as will be described later, the
図4に示すように、機能液供給装置4は、支持フレーム46にヘッドユニット16と共に搭載されており、機能液を貯留する複数(12個)の機能液タンク81から成るタンクユニット71と、機能液滴吐出ヘッド41の2連の接続針52にそれぞれ接続され、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を調整する複数(12個)の圧力調整弁91から成るバルブユニット72と、12個の機能液タンク81および12個の圧力調整弁91をそれぞれ接続する複数(12本)のタンク側給液チューブ73と、12個の圧力調整弁91および12個の機能液滴吐出ヘッド41(の各2連の接続針52)をそれぞれ接続する複数(24本)のヘッド側給液チューブ74とを有している。なお、各圧力調整弁91の流出コネクタ125(後述する)には、分岐継手75を介して、2本のヘッド側給液チューブ74が接続している。
As shown in FIG. 4, the functional
そして、ヘッドユニット16、バルブユニット72およびタンクユニット71は、支持フレーム46に搭載されており、支持フレーム46の長手方向において、この順で配設されている。そのため、12個の機能液タンク81は、12個の機能液滴吐出ヘッド41および12個の圧力調整弁91と共にキャリッジ14に搭載される(図1参照)。これによれば、機能液タンク81と、機能液タンク81および圧力調整弁91を接続するタンク側給液チューブ73とは、機能液滴吐出ヘッド41と共に移動する。そのため、タンク側給液チューブ73を、ケーブルベア(登録商標)様に機能させ、機能液滴吐出ヘッド41の移動に追従させる必要がない。したがって、機能液滴吐出ヘッド41の移動に伴ってタンク側給液チューブ73の折り曲げ部分が連続的に移行することがなく、タンク側給液チューブ73内に脈動を生じて水頭圧の変動により吐出が不安定となるようなことがない。また、この構成によれば、タンク側給液チューブ73のチューブ長を短くすることができ、圧力損失を抑制することができると共に、透過によるエアーの混入も抑制できる。
The
支持フレーム46は、略方形の枠状に形成されており、キャリッジ14に搭載された状態では、その長手方向が副走査方向と平行になるように構成されている。図示しないが、支持フレーム46には、ヘッドユニット16を位置決めするためのヘッド位置決め機構が設けられている。ヘッド位置決め機構は、支持フレーム46の裏面に突出する3本の位置決めピンを有し、3本の位置決めピンをヘッドプレート42の端面に当接させることにより、ヘッドユニット16を、ヘッドプレート42の長辺方向と、支持フレーム46の短辺方向(主走査方向)とを一致させた状態で精度よく位置決めして搭載可能となっている。
また、バルブユニット72およびタンクユニット71は、支持プレート48を介して支持フレーム46に支持されている。支持プレート48は、その短辺方向が支持フレーム46の長辺方向と一致するように、支持フレーム46に固定される。そして、支持プレート48には、バルブユニット72を位置決めするための複数のバルブ位置決め孔49と、タンクユニット71を位置決めするための複数のタンク位置決め孔50とが設けられている。そのため、バルブユニット72を、後述するバルブプレート92の短辺方向と、支持プレート48の短辺方向(支持フレーム46の長辺方向)とが一致するようにして搭載可能であると共に、タンクユニット71を、後述するタンクプレート82の短辺方向と、支持プレート48の短辺方向(支持フレーム46の長辺方向)とが一致するようにして搭載可能である。
なお、支持フレーム46の一方の短辺の両端部には、一対のハンドル47,47がそれぞれ取り付けられており、この一対のハンドル47,47を手持ち部位として、支持フレーム46をキャリッジ14に投入できるようになっている。
The
Further, the
A pair of
図4および図5に示すように、タンクユニット71は、12個の機能液滴吐出ヘッド41にそれぞれ対応する12個の機能液タンク81と、12個の機能液タンク81を位置決め固定するタンクプレート82と、各機能液タンク81をタンクプレート82にセットするためのタンクセット治具(図示省略)とで構成されている。各機能液タンク81は、機能液を真空パックした機能液パック83を、樹脂製で薄型のカートリッジケース86に収容したカートリッジ形式となっている。機能液パック83は、機能液に対する耐食性や気体非透過性を有する複数の素材を積層したフィルムシートで構成されており、貯留する機能液の減少に伴い、偏平に変形し、機能液を最後まで使い切ることが可能となっている。なお、機能液は、予め脱気しておくことが好ましい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
タンクプレート82は、ステンレス等から成り、一部が切り欠かれた略方形の厚板で構成されており、上記のタンク位置決め孔50により位置決めされて支持プレート48に固定されている。また、タンクプレート82には、12個の機能液タンク81をそれぞれ位置決めする12個のセット部材(図示省略)が取り付けられている。そして、各機能液タンク81は、その長手方向がタンクプレート82の長辺と直交するようにしてセット部材にセットされるため、タンクユニット71が支持フレーム46を介してキャリッジ14に搭載されると、各タンクプレート82は、その長手方向が副走査方向と平行になる。
The
また、12個のセット部材は、2個ずつ6組に分けられ、階段状に配設された2個ずつ6組の機能液滴吐出ヘッド41に倣って、階段状にタンクプレート82に固定されている。そのため、12個の機能液タンク81は、2個ずつ6組に分けられ、階段状に配設された2個ずつ6組の機能液滴吐出ヘッド41に倣って、階段状にタンクプレート82上に配設されることとなる。
なお、各機能液タンク81は、縦置き状態、すなわちタンクプレート82に対しカートリッジケース86の広い面を略垂直とする置き方で支持されており、横置きに比べ、機能液タンク81の設置スペースをコンパクトに抑えることができる。
The twelve set members are divided into two sets of six, and are fixed to the
Each
タンクセット治具は、機能液タンク81をカートリッジケース86の背面から機能液滴吐出ヘッド41側へ押し込むことにより、機能液タンク81をスライドさせてセット部材にセットするものである。なお、タンクプレート82には、機能液タンク81の背面側の長辺に沿ってガイド孔(図示省略)が形成されており、タンクセット治具は、ガイド孔に案内されて各セット部材に対峙するようになっている。また、各タンク側給液チューブ73の上流端には、中空針77を有する接続具76が取り付けられている。そして、各接続具76は、タンクプレート82上に立設された固定部材88に位置決めされた状態で固定されており、セット部材に機能液タンク81を完全にセットすると、中空針77がブチルゴムに差し込まれ、機能液タンク81とタンク側給液チューブ73とが接続される。
The tank setting jig is configured to slide the
図4および図6に示すように、バルブユニット72は、12個の機能液滴吐出ヘッド41にそれぞれ対応する12個の圧力調整弁91と、12個の圧力調整弁91を位置決め支持するバルブプレート92とで構成されている。各圧力調整弁91は、機能液タンク81に連なる1次室101と、機能液滴吐出ヘッド41に連なる2次室102と、1次室101および2次室102を連通する連通流路103とをバルブハウジング104内に形成したものであって、2次室102の1の面には外部に面してダイヤフラム105が設けられ、連通流路103には弁体106が設けられている(図8および図9参照)。そして、機能液タンク81から1次室101に導入された機能液は、2次室102を介して機能液滴吐出ヘッド41に供給されるが、その際、チャンバ装置内の気圧(通常は大気圧)でもってダイヤフラム105が変位すると、弁体106がダイヤフラム105の表面に対し直交する方向に進退して連通流路を開閉し、2次室102を圧力調整するようになっている(詳細は後述する)。
なお、圧力調整弁91は、12個の機能液滴吐出ヘッド41の各2個(全24個)の接続針52に対応させて24個設けてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
Note that 24
バルブプレート92は、ステンレス等から成り、一部が切り欠かれた略方形の厚板で構成されており、上記のバルブ位置決め孔49により位置決めされて支持プレート48に固定されている。また、12個の圧力調整弁91をそれぞれ位置決め固定する12個のバルブ支持部材93が取り付けられている。そして、各圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が副走査方向と略直交するようにすべく、ダイヤフラム105の表面がバルブプレート92の長辺と直交するようにしてバルブ支持部材93に支持されるため、バルブユニット72が支持フレーム46を介してキャリッジ14に搭載されると、各ダイヤフラム105は、その表面が副走査方向と平行になる。
The
また、12個のバルブ支持部材93は、階段状に配設された2個ずつ6組の機能液滴吐出ヘッド41に倣って、階段状にバルブプレート92に固定されている。そのため、12個の圧力調整弁91は、2個ずつ6組に分けられ、階段状に配設された2個ずつ6組の機能液滴吐出ヘッド41に倣って、階段状にバルブプレート92上に配設されることとなる。
なお、各圧力調整弁91は、縦置き状態、すなわちバルブプレート92に対しダイヤフラム105の表面を略垂直とする置き方で支持されており、これにより、後述するようにダイヤフラム105と同心に形成された1次室101および2次室102に気泡が溜まることを防止できる。
The twelve
Each
また、タンク側給液チューブ73およびヘッド側給液チューブ74は、上記の機能液パック83と同様に、機能液に対する耐食性や気体非透過性を有する複数の素材を積層した積層構造のもので構成されている。なお、当然ではあるが、12本のタンク側給液チューブ73は、同一のチューブ径に構成されており、同様に、24本のヘッド側給液チューブ74は、同一のチューブ径に構成されている。
The tank-side
このように、12個の機能液滴吐出ヘッド41の配置に倣って12個の圧力調整弁91を配置することにより、12個の圧力調整弁91と12個の機能液滴吐出ヘッド41の24個の接続針52とをそれぞれ接続する24本のヘッド側給液チューブ74の長さおよび曲がりを同一にすることができ、24本のヘッド側給液チューブ74の圧力損失を均一にすることができる。したがって、12個の機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を均一にすることができる。
In this way, by arranging the twelve
さらに、これに加えて、上述したように12個の機能液滴吐出ヘッド41の配置に倣って12個の機能液タンク81を配置することにより、12個の圧力調整弁91に倣って12個の機能液タンク81が配置されるため、12個の機能液タンク81と12の圧力調整弁91とをそれぞれ接続する12本のタンク側給液チューブ73の長さおよび曲がりを同一にすることができ、12本のタンク側給液チューブ73の圧力損失を均一にすることができる。そのため、12個の圧力調整弁91に供給される機能液の水頭圧が相互に極端に異なることがなく、各機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を均一にすることができる。
In addition to this, as described above, 12
図7に示すように、機能液滴吐出ヘッド41および圧力調整弁91の水頭差は、予め設定されており、この設定値に基づいて機能液滴吐出ヘッド41および圧力調整弁91の高低差が定められている。具体的には、設定された水頭差に基づいて、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63の高さ位置よりも、圧力調整弁91の流出ポート124(後述する)の中心位置の高さが所定の高さ(本実施形態では90mm)だけ高くなるように、圧力調整弁91の高さ位置が決定される。
As shown in FIG. 7, the water head difference between the functional liquid
また、本実施形態では、圧力調整弁91の高さ位置に基づいて、機能液タンク81の高さ位置が設定されており、圧力調整弁91の1次室101と、機能液タンク81との水頭差(自然流下)により、機能液タンク81から圧力調整弁91に機能液が流れるように構成されている。具体的には、支持フレーム46にタンクユニット71およびバルブユニット72を搭載したときに、機能液タンク81の供給口87が、圧力調整弁91の流入ポート118(後述する)よりも高い位置となるように、機能液タンク81は位置設定される。すなわち、機能液タンク81は、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63の高さ位置に基づいて設定された圧力調整弁91の高さ位置を基準として、その高さ位置が設定されるようになっている。なお、機能液タンク81の高さ位置は、さほど厳密なものではなく、圧力調整弁91の流出ポート124に対する高さを、例えば50mm〜1000mmの範囲で設定可能であるが、全機能液タンク81の高さが揃うようにする。
In the present embodiment, the height position of the
図8および図9に示すように、各圧力調整弁91のバルブハウジング104は、1次室101を内部に形成した1次室ハウジング111と、2次室102および連通流路103を内部に形成し、1次室ハウジング111より一回り大きい2次室ハウジング112と、2次室ハウジング112にダイヤフラム105を固定するリングプレート113との3部材で構成され、いずれもステンレス等の耐食性材料で形成されている。これらの3部材は、いずれも円形のダイヤフラム105の中心を通る軸線と同心円となる外観を有しており、2次室ハウジング112に対し、前後からリングプレート113および1次室ハウジング111をそれぞれ重ね、相互に気密に突合せ接合されている。また、2次室ハウジング112の側部背面には、ステンレス板で構成された取付けプレート114が固定されており、この取付けプレート114により、圧力調整弁91が上記のバルブ支持部材93に取り付けられる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
1次室ハウジング111の背面上部に形成した上部ボス部116には、その頂部に開口した1次室エアー抜きポート117と、1次室エアー抜きポートに対し周方向に位置ずれして開口した流入ポート118とが形成されている。流入ポート118には、これに螺合する流入コネクタ119を介して上記のタンク側給液チューブ73が接続している。そして、機能液タンク81の機能液が、流入ポート118から斜めに流下して1次室101に供給される。
The
一方、2次室ハウジング112の背面上部に位置する鉛直ボス部121には、その頂部に開口した2次室エアー抜きポート122が形成されており、2次室ハウジング112の背面下部に位置する傾斜ボス部123には、その側面に開口した流出ポート124が形成されている。流出ポート124には、これに螺合する流出コネクタ125を介して上記のヘッド側給液チューブ74が接続している。そして、2次室102の機能液が、流出ポート124から斜めに流下して機能液滴吐出ヘッド41へ流出する。
On the other hand, the
図9に示すように、1次室101は、ダイヤフラム105と同心且つダイヤフラム105よりも径の小さい円錐台形状であって、2次室側に向かってわずかに縮径するテーパ形状となっている。そして、この内周壁101a(テーパ面)において、1次室101が上記の1次室エアー抜きポート117および流入ポート118に連通している。
As shown in FIG. 9, the
2次室102は、ダイヤフラム105を取り付けるため前面を開放した円錐台形状の主室131と、主室131側に拡開して主室に連なると共に、後述する受圧板付勢ばね152を収容するばね室132とから構成されている。主室131は、ダイヤフラム105と同心且つその前面がダイヤフラム105と同径の円錐台形状であって、ばね室132は、ダイヤフラム105と同心且つダイヤフラム105よりも径の小さい(1次室101と略同径)円錐台形状に形成されている。
The
主室131の内周壁131aは、ダイヤフラム105のマイナス変形に倣うように前方に向かって大きく拡開するテーパ面となっており、このテーパ面において、主室131が上記の2次室エアー抜きポート122および流出ポート124に連通している。
The inner
連通流路103は、ダイヤフラム105の表面に対して直交する方向に形成されていると共にダイヤフラム105と同心且つダイヤフラム105よりも十分に径の小さい円形断面を有しており、図示しないが、弁体106の軸部147(後述する)がスライド自在に収容される円形断面の軸遊挿部と、軸遊挿部から径方向四方に延びる十字状断面の流路部とで構成されている。
The
ダイヤフラム105は、これが受ける圧力を基準調整圧力として2次室102の圧力調整が行われるためのものであって、これに外側から添設したパッキン143と共にリングプレート113により2次室ハウジング112の前面に気密に固定されている。ダイヤフラム105は、2次室ハウジング112の前面と同径の円形に形成され、樹脂フィルムで構成したダイヤフラム本体141と、ダイヤフラム本体141よりも小さい径で且つ同心の円板状に形成され、弁体106の軸部147の先端部147aが当接する樹脂製の受圧板142とで構成されている。なお、受圧板142は、弁体106の軸部147の離接による損傷を防止すべく、ダイヤフラム本体141の内側に設けられている。
The
弁体106は、断面横向き姿勢の「T」字状であって、円板状の弁体本体146と、弁体本体146の中心から垂直に一方方向に伸びる軸部147と、弁体本体146の裏面(軸部側)に接着した環状のバルブシール148とで構成されている。弁体本体146および軸部147は、ステンレス等の耐食材料で一体に形成されている。弁体本体146の裏面には、バルブシール148が係合接着する部位となる環状小突起146aが形成されている。バルブシール148は、軟質のシリコンゴムで構成され、その裏面には、弁体本体146の環状小突起146aに対応して環状シール突起148aが突設されている。そして、弁体106の閉弁時には、弁座となる2次室ハウジング112の背面、すなわち連通流路103の開口縁103aに対し、環状シール突起148aが当接して、連通流路103が1次室側から閉塞される。なお、弁体本体146は、2次室102のわずかな圧力変動に応じて弁体106を進退可能とするため、その円形断面積がダイヤフラム105の円形断面積よりも十分に小さくなるよう形成されている。
The
また、1次室101には、弁体106と1次室101の後面壁との間に位置して、弁体を2次室側に付勢する弁体付勢ばね151が配設されている。同様に、ばね室132には、受圧板142とばね室132の後面壁との間に位置して、受圧板142を介してダイヤフラム本体141を外部に向かって付勢する受圧板付勢ばね152が配設されている。弁体付勢ばね151は、弁体106の背面(1次室101側)に加わる機能液タンク81の水頭圧を補完するものである。一方、受圧板付勢ばね152は、ダイヤフラム105のプラス変形を補完し、大気圧に対し2次室102がわずかに負圧になるように作用するものである。
The
そして、弁体106は、1次室101側から弁体106に作用する力(以下「F1」という)が、2次室102側から弁体106に作用する力(以下「F2」という)よりも小さくなると、1次室101側に連通流路をスライドして、すなわち、ダイヤフラム105の表面に対し直交する方向に移動して(1次室101側に進んで)、開弁(開弁量を大きく)する。反対に、F1がF2よりも大きくなると、2次室102側に連通流路をスライドして、すなわち、ダイヤフラム105の表面に対し直交する方向に移動して(2次室102側に戻って)、閉弁(開弁量を小さく)する。ここで、F1は、1次室101の機能液が弁体106に作用する力(機能液タンク81と圧力調整弁91との水頭圧)と、弁体付勢ばね151のばね力との合成力(和分)である。また、F2は、ダイヤフラム105が弁体を押し進める力、すなわち、大気圧と、2次室102の機能液の圧力および受圧板付勢ばね152のばね力との合成力(差分)である。
The
ここで、圧力調整弁91の動作原理について簡単に説明する。弁体106は、描画動作時には常に開弁状態にあって、1次室101から2次室102に機能液を流入させているが、開弁動作(1次室101側への移動)と閉弁動作(2次室102側への移動)とを繰り返して開弁量を調整することで、1次室101から2次室102に流入する機能液量を調整している。
Here, the operating principle of the
すなわち、機能液滴吐出ヘッド41により機能液が消費(吐出)されると、2次室102の機能液の圧力が下がり、F2が大きくなる。そのため、F2>F1となり、ダイヤフラム105がマイナス変形を行うと共に、弁体106がダイヤフラム105のマイナス変形に伴ってわずかに1次室101側へ押し進められる。そして、弁体106の開弁量が大きくなり、1次室101から2次室102への機能液の流入量が増大し、2次室102の機能液の圧力が正常値に戻る。一方、2次室102へ機能液が流入して2次室102の機能液の圧力が上がると、F2が小さくなる。そのため、F1>F2となり、ダイヤフラム105がプラス変形に移行すると共に、弁体106がダイヤフラム105のプラス変形に伴って2次室102側に戻る。そして、弁体106の開弁量が小さくなり、1次室101から2次室102への機能液の流入量が減少し、2次室102の機能液の圧力が正常値に戻る。このように、大気圧を基準調整圧力として、弁体106の開弁動作と閉弁動作とを繰り返すことにより、2次室102をほぼ一定の圧力に維持したまま、機能液が供給される。
That is, when the functional liquid is consumed (discharged) by the functional liquid
次に、図1を参照して、ヘッド保守装置5について簡単に説明する。ヘッド保守装置5は、機台2上に載置され、主走査方向に延在する移動テーブル161と、移動テーブル161上に載置した吸引ユニット162と、吸引ユニット162に並んで移動テーブル161上に配設されたワイピングユニット163とを備えている。移動テーブル161は、主走査方向に移動可能に構成されており、機能液滴吐出ヘッド41の保守時には、吸引ユニット162およびワイピングユニット163を適宜保守エリア37に移動させる構成となっている。なお、上記の各ユニットに加え、機能液滴吐出ヘッド41から吐出された機能液滴の飛行状態を検査する吐出検査ユニットや、機能液滴吐出ヘッド41から吐出された機能液滴の重量を測定する重量測定ユニット等を、ヘッド保守装置5に搭載することが好ましい。
Next, the
吸引ユニット162は、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63を封止するよう、機能液滴吐出ヘッド41の配置に対応した12個のキャップ171(図1では、単一の長方形で示す)と、昇降機構を有し、12個のキャップ171を昇降可能に支持するキャップスタンド172と、各キャップ171を介して12個の機能液滴吐出ヘッド41を吸引可能な単一の吸引ポンプ(図示省略)と、各キャップ171と吸引ポンプとを接続する吸引チューブ(図示省略)と、を有している。
The
そして、機能液滴吐出ヘッド41の吸引を行う場合には、キャップスタンド172によりキャップ171を上昇させ、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63を封止すると共に、吸引ポンプを駆動する。これにより、キャップ171を介して機能液滴吐出ヘッド41に吸引力を作用させることができ、機能液滴吐出ヘッド41から機能液が強制的に排出される。この機能液の吸引は、機能液滴吐出ヘッド41の目詰まりを解消/防止するために行われる他、液滴吐出装置1を新設した場合や、機能液滴吐出ヘッド41のヘッド交換を行う場合等に、機能液タンク81から機能液滴吐出ヘッド41に至る機能液流路に機能液を充填するために行われる。
When suctioning the functional liquid
なお、キャップ171は、機能液滴吐出ヘッド41の捨て吐出(予備吐出)により吐出された機能液を受けるフラッシングボックスの機能を有しており、ワークWの交換時のように、ワークWに対する描画を一時的に停止するときに行う定期フラッシングの機能液を受けるようになっている。この捨て吐出(フラッシング動作)では、キャップスタンド172は、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63からキャップ171の上面をわずかに離間する位置に移動させる。
The cap 171 has a function of a flushing box that receives the functional liquid ejected by the discarding (preliminary ejection) of the functional liquid
また、吸引ユニット162は、液滴吐出装置1の非稼動時に、機能液滴吐出ヘッド41を保管するためにも用いられる。この場合、保守エリア37にヘッドユニット16を臨ませ、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63にキャップ171を封止させる。これにより、機能液滴吐出ヘッド41のノズル65の乾燥を防いで、ノズル詰まりを防止できるようになっている。
The
ワイピングユニット163は、モータ駆動によりロール状に巻回したワイピングシート176を繰り出しながら巻き取ってゆく巻取りユニット177と、洗浄液ノズル(噴霧ノズル:図示省略)を有し、繰り出したワイピングシート176に洗浄液を散布する洗浄液供給ユニット178と、洗浄液が散布されたワイピングシート176でノズル面57を拭取る拭取りユニット179と、を備えている。そして、保守エリア37に位置するヘッドユニット16に対してワイピングユニット163を臨ませ、繰り出したワイピングシート176を送りながら、且つ移動テーブル161によりワイピングユニット163を主走査方向に移動させながら、機能液滴吐出ヘッド41のノズル面63を、洗浄液を含浸したワイピングシート176でワイピング動作(拭き取り)することにより、ノズル面63に付着する(機能液)汚れを除去する。
The
次に、図10を参照して、液滴吐出装置1全体の制御系について説明する。液滴吐出装置1の制御系は、基本的に、上記の描画システム全体を統括制御する上位コンピュータ180と、機能液滴吐出ヘッ41、X軸テーブル12、Y軸テーブル13、ヘッド保守装置5等を駆動する各種ドライバを有する駆動部190と、駆動部190を含め液滴吐出装置1全体を統括制御する制御部200(コントローラ6)とを備えている。
Next, with reference to FIG. 10, a control system of the entire
上位コンピュータ180は、コントローラ7に接続されたコンピュータ本体181に、キーボード182や、キーボード182による入力結果等を画像表示するディスプレイ183等が接続されて構成されている。
The
駆動部190は、機能液滴吐出ヘッド41を吐出駆動制御するヘッドドライバ191と、XY移動機構11の各モータをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバ192と、ヘッド保守装置5の吸引ユニット162、ワイピングユニット163および移動テーブル161を駆動制御するメンテナンス用ドライバ193とを備えている。
The driving
制御部200は、CPU201と、ROM202と、RAM203と、P−CON204とを備え、これらは互いにバス205を介して接続されている。ROM202は、CPU201で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画動作や機能回復処理等を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域を有している。
The
RAM203は、各種レジスタ群のほか、ワークWに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークWおよび機能液滴吐出ヘッド41の位置データを記憶する位置データ記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。P−CON204には、駆動部190の各種ドライバのほか、上記のワーク認識カメラ7、ヘッド認識カメラ8、各種センサ等が接続されており、CPU201の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、P−CON204は、上位コンピュータ180からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス205に取り込むと共に、CPU201と連動して、CPU201等からバス205に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部190に出力する。
The
そして、CPU201は、ROM202内の制御プログラムに従って、P−CON204を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、RAM203内の各種データ等を処理した後、P−CON204を介して駆動部190等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置1全体を制御している。例えば、CPU201は、機能液滴吐出ヘッド41、X軸テーブル12およびY軸テーブル13を制御して、所定の描画条件および所定の移動条件でワークWに描画を行う。
The
ここで、図11を参照して、本実施形態における描画装置3によるワークWへの一連の吐出動作について説明する。まず、機能液滴を吐出する前の準備として、吸着テーブル23にセットされたワークWの位置補正が、ワークθ軸テーブル24によるθ軸方向の位置補正と、ワークWの主走査方向および副走査方向の位置データ補正とにより行われると共に、キャリッジ14にセットされたヘッドユニット16の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル15によるθ軸方向の位置補正と、機能液滴吐出ヘッド41の主走査方向および副走査方向の位置データ補正とにより行われる。
Here, with reference to FIG. 11, a series of discharge operations to the workpiece W by the
そして、描画装置3は、制御部200による制御を受けながら、ワークWをX軸テーブル12により主走査方向(X軸方向)に往動させると共に、これに同期して各機能液滴吐出ヘッド41を選択的に駆動させて、ワークWに対する機能液滴の吐出(主走査)が行われる。そして、ワークWを復動させると共に、ヘッドユニット16をY軸テーブル13により副走査方向(Y軸方向)に描画ライン分移動(副走査)させた後、再度ワークWの主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド41の駆動とが行われる。このように、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴った主走査と、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴わない副走査とを複数回繰り返すことで、ワークWの端から端まで描画が行われる。なお、本実施形態では、往動時のみ機能液滴の吐出が行われるが、往動時および復動時のいずれにも機能液滴の吐出(往復描画動作)が行われる構成としてもよい。
Then, the
ここで、上述したように、圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が副走査方向と略直交するようになっており、圧力調整弁91の弁体106が主走査方向に進退して連通流路103を開閉することで、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を調整している。また、圧力調整弁91は、機能液滴吐出ヘッド41と共にキャリッジ14に搭載されているため、副走査の際に、副走査方向に移動することとなる。このため、副走査の開始時や終了時に、圧力調整弁91内の機能液や弁体106に副走査方向の慣性が作用したとしても、圧力調整弁91内で弁体106が基準調整圧力とは無関係に主走査方向に脈動してしまうことがない。すなわち、上記のF1およびF2が、圧力調整弁91の副走査方向への移動による慣性の影響で変動することがない。したがって、副走査方向への移動により機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧が変動してしまうことがないため、次の主走査において機能液滴の吐出を的確に行うことができる。
Here, as described above, the
次に、図12を参照して、第2実施形態の液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置1は、基本的な構造は第1実施形態の液滴吐出装置1と略同一に構成されているが、上記のX軸テーブル12およびY軸テーブル13から成るXY移動機構11に変えて、機能液滴吐出ヘッド41からワークWに対する機能液滴の吐出を伴った主走査を行う際に、ワークWに対しキャリッジ14を介して機能液滴吐出ヘッド41を移動させるヘッド移動機構211を備えた点で異なっている。そこで、第1実施形態の液滴吐出装置1と異なる部分を説明する。
Next, with reference to FIG. 12, a droplet discharge device according to a second embodiment will be described. The
ヘッド移動機構211は、これに搭載したヘッドユニット16を、X軸方向(主走査方向)に移動させるものであって、第1実施形態のY軸テーブル13と略同一に構成されている。さらに、第1実施形態のX軸テーブル12と略同一に構成され、ワークWを副走査方向に移動させるワーク移動機構212を備えている。また、ヘッドユニット16と共にキャリッジ14に搭載されたバルブユニット72は、第1実施形態のバルブユニット72と略同一に構成されているが、各圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が主走査方向と略直交するようにすべく、ダイヤフラム105の表面がバルブプレート92の長辺と平行になるようにしてバルブ支持部材93に支持されるため、バルブユニット72が支持フレーム46を介してキャリッジ14に搭載されると、各ダイヤフラム105は、その表面が主走査方向と平行になる。
The
第2実施形態における描画装置3によるワークWへの一連の吐出動作について説明する。まず、第1実施形態と同様にして、機能液滴を吐出する前の準備(機能液滴吐出ヘッド41とワークWとの位置合わせ)が行われる。そして、描画装置3は、ヘッドユニット16をヘッド移動機構211により主走査方向(X軸方向)に往動させると共に、これに同期して各機能液滴吐出ヘッド41を選択的に駆動させて、ワークWに対する機能液滴の吐出(主走査)が行われる。そして、ヘッドユニット16を復動させると共に、ワークWをワーク移動機構212により副走査方向(Y軸方向)に描画ライン分移動(副走査)させた後、再度ヘッドユニット16の主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド41の駆動とが行われる。このように、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴った主走査と、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴わない副走査とを複数回繰り返すことで、ワークWの端から端まで描画が行われる。
なお、この場合、複数の機能液滴吐出ヘッド41を配列して広幅の描画ラインを構成したいわゆるライン形のヘッドユニット16を備え、主走査のみで機能液滴の吐出を行う構成であってもよい。
A series of discharge operations to the workpiece W by the
In this case, even if the configuration includes a so-called line-
ここで、上述したように、圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が主走査方向と略直交するようになっており、圧力調整弁91の弁体106が副走査方向に進退して連通流路103を開閉することで、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を調整している。このため、機能液滴吐出ヘッド41の往動時や、機能液滴吐出ヘッド41に復動時に、その移動の開始時や終了時に圧力調整弁91内の機能液や弁体106に主走査方向の慣性が働いたとしても、圧力調整弁91内で弁体106が基準調整圧力とは無関係に脈動してしまうことがない。したがって、主走査方向への移動により機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧が変動してしまうことがないため、常に水頭圧が適切に管理された状態で機能液滴の吐出を行うことができる。
Here, as described above, the
さらに、図13を参照して、第3実施形態の液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置1は、基本的な構造は第1実施形態の液滴吐出装置1と略同一に構成されているが、上記のX軸テーブル12およびY軸テーブル13から成るXY移動機構11に変えて、機能液滴吐出ヘッド41からワークWに対する機能液滴の吐出を伴った主走査を行う際に、ワークWに対しキャリッジ14を介して機能液滴吐出ヘッド41を移動させると共に、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴わない副走査を行う際に、ワークWに対しキャリッジ14を介して機能液滴吐出ヘッド41を副走査方向に移動させるXYテーブル221を備えた点で異なっている。そこで、第1実施形態の液滴吐出装置1と異なる部分を説明する。
Furthermore, with reference to FIG. 13, a droplet discharge device according to a third embodiment will be described. The
XYテーブル221は、いわゆるXYロボットであり、ヘッドユニット16をX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル222と、X軸テーブル222をY軸方向(副走査方向)に移動させるモータ駆動のY軸テーブル223と、Y軸テーブル223に平行に配設されX軸テーブル222の移動をガイドするY軸ガイド224とで構成されている。X軸テーブル222は、第1実施形態のY軸テーブル13と略同一に構成されている。また、ヘッドユニット16と共にキャリッジ14に搭載されたバルブユニット72は、第1実施形態のバルブユニット72と略同一に構成されているが、各圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が主走査方向と略直交するようにすべく、ダイヤフラム105の表面がバルブプレート92の長辺と平行になるようにしてバルブ支持部材93に支持されるため、バルブユニット72が支持フレーム46を介してキャリッジ14に搭載されると、各ダイヤフラム105は、その表面が主走査方向と平行になる。
The XY table 221 is a so-called XY robot, and an X-axis table 222 that moves the
第3実施形態における描画装置3によるワークWへの一連の吐出動作について説明する。まず、第1実施形態と同様にして、機能液滴を吐出する前の準備(機能液滴吐出ヘッド41とワークWとの位置合わせ)が行われる。そして、描画装置3は、ヘッドユニット16をX軸テーブルにより主走査方向(X軸方向)に往動させると共に、これに同期して各機能液滴吐出ヘッド41を選択的に駆動させて、ワークWに対する機能液滴の吐出(主走査)が行われる。Y軸テーブル223によりX軸テーブル222を副走査方向(Y軸方向)に描画ライン分移動することでヘッドユニット16を副走査方向に描画ライン分移動(副走査)させた後、再度ヘッドユニット16の主走査方向への移動(復動)と機能液滴吐出ヘッド41の駆動とが行われる。このように、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴った主走査と、機能液滴吐出ヘッド41からのワークWに対する機能液滴の吐出を伴わない副走査とを複数回繰り返すことで、ワークWの端から端まで描画が行われる。なお、本実施形態では、往復描画動作が行われる構成であるが、往動時のみ機能液滴の吐出が行われる構成としてもよい。
A series of discharge operations to the workpiece W by the
ここで、上述したように、圧力調整弁91は、弁体106の進退方向が主走査方向と略直交するようになっており、圧力調整弁91の弁体106が副走査方向に進退して連通流路103を開閉することで、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を調整している。このため、機能液滴吐出ヘッド41の往動時や、機能液滴吐出ヘッド41に復動時に、その移動の開始時や終了時に圧力調整弁91内の機能液や弁体106に主走査方向の慣性が働いたとしても、圧力調整弁91内で弁体106が基準調整圧力とは無関係に脈動してしまうことがない。したがって、主走査方向への移動により機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧が変動してしまうことがないため、常に水頭圧が適切に管理された状態で機能液滴の吐出を行うことができる。
なお、この場合には、機能液滴吐出ヘッド41が副走査方向に移動したときに、圧力調整弁91内で弁体106が副走査方向に脈動してしまうおそれがあるため、機能液滴吐出ヘッド41が副走査方向に移動した後、所定時間待機させる等して、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧を安定させた上で、機能液滴吐出ヘッド41を主走査方向に移動させて機能液滴の吐出を行うことが好ましい。
Here, as described above, the
In this case, when the functional liquid
以上のように、第1実施形態ないし第3実施形態の液滴吐出装置1によれば、機能液滴吐出ヘッド41の移動開始時および終了時においても、機能液滴吐出ヘッド41に供給される機能液の水頭圧が適切に調整された状態で、機能液滴の吐出を行うことができる。
As described above, according to the liquid
次に、本実施形態の液滴吐出装置1を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、さらにこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板をいう。
Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the
まず、液晶表示装置や有機EL装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図14は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図15は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ500(フィルタ基体500A)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S11)では、図15(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
First, a method for manufacturing a color filter incorporated in a liquid crystal display device, an organic EL device or the like will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the manufacturing process of the color filter, and FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter
First, in the black matrix forming step (S11), a
続いて、バンク形成工程(S12)において、ブラックマトリクス502上に重畳する状態でバンク503を形成する。即ち、まず図15(b)に示すように、基板501およびブラックマトリクス502を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層504を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム505で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図15(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド41により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
Subsequently, in the bank formation step (S12), the
Further, as shown in FIG. 15C, the resist
The
以上のブラックマトリクス形成工程およびバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体500Aが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
The
In the present embodiment, as the material for the
次に、着色層形成工程(S13)では、図15(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド41によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド41を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Next, in the colored layer forming step (S13), as shown in FIG. 15 (d), functional droplets are ejected by the functional
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S14)に移り、図15(e)に示すように、基板501、区画壁部507b、および着色層508R、508G、508Bの上面を覆うように保護膜509を形成する。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
Thereafter, the functional liquid is fixed through a drying process (a process such as heating), and three
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the
Then, after forming the
図16は、上記のカラーフィルタ500を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置520に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ500は図15に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic configuration of a passive matrix liquid crystal device (liquid crystal device) as an example of a liquid crystal display device using the
この液晶装置520は、カラーフィルタ500、ガラス基板等からなる対向基板521、および、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層522により概略構成されており、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置している。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
The
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図16において左右方向に長尺な短冊状の第1電極523が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極523のカラーフィルタ500側とは反対側の面を覆うように第1配向膜524が形成されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
On the protective film 509 (liquid crystal layer side) of the
On the other hand, a plurality of strip-shaped
液晶層522内に設けられたスペーサ528は、液晶層522の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材529は液晶層522内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極523の一端部は引き回し配線523aとしてシール材529の外側まで延在している。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
A portion where the
通常の製造工程では、カラーフィルタ500に、第1電極523のパターニングおよび第1配向膜524の塗布を行ってカラーフィルタ500側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板521に、第2電極526のパターニングおよび第2配向膜527の塗布を行って対向基板521側の部分を作成する。その後、対向基板521側の部分にスペーサ528およびシール材529を作り込み、この状態でカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材529の注入口から液晶層522を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
In a normal manufacturing process, patterning of the
実施形態の液滴吐出装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材529の印刷を、機能液滴吐出ヘッド41で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を機能液滴吐出ヘッド41で行うことも可能である。
The
図17は、本実施形態において製造したカラーフィルタ500を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
FIG. 17 is a cross-sectional view of an essential part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the
The
The
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層532側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極533が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極533の液晶層532側の面を覆うように第1配向膜534が形成されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
On the
A plurality of strip-shaped
液晶層532には、この液晶層532の厚さを一定に保持するためのスペーサ538と、液晶層532内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材539が設けられている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
Similarly to the
図18は、本発明を適用したカラーフィルタ500を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
FIG. 18 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a
In the
この液晶装置550は、カラーフィルタ500と、これに対向するように配置された対向基板551と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ500の上面側(観測者側)に配置された偏光板555と、対向基板551の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
The
A liquid
対向基板551のカラーフィルタ500と対向する面には絶縁層558が形成されており、この絶縁層558上には、走査線561および信号線562が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線561と信号線562とに囲まれた領域内には画素電極560が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極560上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
An insulating
また、画素電極560の切欠部と走査線561と信号線562とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ563が組み込まれて構成されている。そして、走査線561と信号線562に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ563をオン・オフして画素電極560への通電制御を行うことができるように構成されている。
In addition, a
なお、上記の各例の液晶装置520,530,550は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
Note that the
次に、図19は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。 Next, FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of a display region (hereinafter simply referred to as a display device 600) of the organic EL device.
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603および陰極604が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
The
In the
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607aおよびドレイン領域607bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域607cとなっている。
A base
また、回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極609が形成されている。このゲート電極609およびゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。
In the
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
A
A
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。
Thus, the driving
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613および機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
The light emitting
The
バンク部618は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層618a(第1バンク層)と、この無機物バンク層618a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層618b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部618の一部は、画素電極613の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
The
An
上記機能層617は、開口部619内において画素電極613上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層617aと、この正孔注入/輸送層617a上に形成された発光層617bとにより構成されている。なお、この発光層617bに隣接してその他の機能を有する他の機能層をさらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
The
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)のいずれかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(機能液)を吐出することで形成される。第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層617bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく発光層617bを形成することができる。
The
そして、発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
The
陰極604は、発光素子部603の全面を覆う状態で形成されており、画素電極613と対になって機能層617に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極604の上部には図示しない封止部材が配置される。
The
次に、上記の表示装置600の製造工程を図20〜図28を参照して説明する。
この表示装置600は、図20に示すように、バンク部形成工程(S21)、表面処理工程(S22)、正孔注入/輸送層形成工程(S23)、発光層形成工程(S24)、および対向電極形成工程(S25)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
Next, a manufacturing process of the
As shown in FIG. 20, the
まず、バンク部形成工程(S21)では、図21に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。この無機物バンク層618aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層618aの一部は画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層618aを形成したならば、図22に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
First, in the bank part forming step (S21), as shown in FIG. 21, an
When the
In this way, the
表面処理工程(S22)では、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aaおよび画素電極613の電極面613aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド41を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
In the surface treatment step (S22), a lyophilic process and a lyophobic process are performed. The region to be subjected to the lyophilic treatment is the first laminated portion 618aa of the
In addition, the lyophobic treatment is performed on the
By performing this surface treatment process, when the
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体600Aが得られる。この表示装置基体600Aは、図1に示した液滴吐出装置1のワークテーブル22に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S23)および発光層形成工程(S24)が行われる。
Then, the display device base 600A is obtained through the above steps. The display device base 600A is placed on the work table 22 of the
図23に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S23)では、機能液滴吐出ヘッド41から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である各開口部619内に吐出する。その後、図24に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。
As shown in FIG. 23, in the hole injection / transport layer forming step (S23), the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is transferred from the functional liquid
次に発光層形成工程(S24)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層617aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
Next, the light emitting layer forming step (S24) will be described. In this light emitting layer forming step, as described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection /
However, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection /
By performing such treatment, the surface of the hole injection /
そして次に、図25に示すように、各色のうちのいずれか(図25の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を機能液滴として画素領域(開口部619)内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層617a上に広がって開口部619内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部618の上面618t上に着弾した場合でも、この上面618tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部619内に転がり込み易くなっている。
Then, as shown in FIG. 25, the pixel region (with the second composition containing the light-emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 25)) as a functional droplet. A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection /
その後、乾燥工程等を行うことにより、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図26に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
Thereafter, by performing a drying process or the like, the discharged second composition is dried, the nonpolar solvent contained in the second composition is evaporated, and as shown in FIG. 26, a hole injection /
同様に、機能液滴吐出ヘッド41を用い、図27に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617bの場合と同様の工程を順次行い、他の色(赤色(R)および緑色(G))に対応する発光層617bを形成する。なお、発光層617bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決めることも可能である。また、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Similarly, using the functional liquid
以上のようにして、画素電極613上に機能層617、即ち、正孔注入/輸送層617aおよび発光層617bが形成される。そして、対向電極形成工程(S25)に移行する。
As described above, the
対向電極形成工程(S25)では、図28に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層618bの全面に陰極604(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
In the counter electrode formation step (S25), as shown in FIG. 28, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
On top of the
このようにして陰極604を形成した後、この陰極604の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置600が得られる。
After forming the
次に、図29は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置700と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置700を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
Next, FIG. 29 is an exploded perspective view of an essential part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the
The
第1基板701の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極706が形成され、このアドレス電極706と第1基板701の上面とを覆うように誘電体層707が形成されている。誘電体層707上には、各アドレス電極706の間に位置し、且つ各アドレス電極706に沿うように隔壁708が立設されている。この隔壁708は、図示するようにアドレス電極706の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極706と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
A region partitioned by the
放電室705内には蛍光体709が配置されている。蛍光体709は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室705Rの底部には赤色蛍光体709Rが、緑色放電室705Gの底部には緑色蛍光体709Gが、青色放電室705Bの底部には青色蛍光体709Bが各々配置されている。
A
第2基板702の図中下側の面には、上記アドレス電極706と直交する方向に複数の表示電極711が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層712、およびMgOなどからなる保護膜713が形成されている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
On the lower surface of the
The
When the
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、および蛍光体709を、図1に示した液滴吐出装置1を用いて形成することができる。以下、第1基板701におけるアドレス電極706の形成工程を例示する。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のワークテーブル22に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド41により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
In the present embodiment, the
In this case, the following steps are performed with the
First, the liquid material (functional liquid) containing the conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid
補充対象となるすべてのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極706が形成される。
When the replenishment of the liquid material is completed for all the address electrode formation regions to be replenished, the
ところで、上記においてはアドレス電極706の形成を例示したが、上記表示電極711および蛍光体709についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド41から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
By the way, although the formation of the
In the case of forming the
Further, in the case of forming the
次に、図30は、電子放出装置(FED装置あるいはSED装置ともいう:以下、単に表示装置800と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を断面として示してある。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Next, FIG. 30 is a cross-sectional view of an essential part of an electron emission device (also referred to as an FED device or an SED device: hereinafter simply referred to as a display device 800). In the drawing, a part of the
The
第1基板801の上面には、カソード電極806を構成する第1素子電極806aおよび第2素子電極806bが相互に直交するように形成されている。また、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bで仕切られた部分には、ギャップ808を形成した導電性膜807が形成されている。すなわち、第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807により複数の電子放出部805が構成されている。導電性膜807は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ808は、導電性膜807を成膜した後、フォーミング等で形成される。
On the upper surface of the
第2基板802の下面には、カソード電極806に対峙するアノード電極809が形成されている。アノード電極809の下面には、格子状のバンク部811が形成され、このバンク部811で囲まれた下向きの各開口部812に、電子放出部805に対応するように蛍光体813が配置されている。蛍光体813は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、各開口部812には、赤色蛍光体813R、緑色蛍光体813Gおよび青色蛍光体813Bが、上記した所定のパターンで配置されている。
An
そして、このように構成した第1基板801と第2基板802とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置800では、導電性膜(ギャップ808)807を介して、陰極である第1素子電極806aまたは第2素子電極806bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極809に形成した蛍光体813に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
The
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極806a、第2素子電極806b、導電性膜807およびアノード電極809を、液滴吐出装置1を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体813R,813G,813Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。
Also in this case, as in the other embodiments, the
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図31(a)に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図31(b)に示すように、予め第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807を作り込む部分を残して、バンク部BBを形成(フォトリソグラフィ法)する。次に、バンク部BBにより構成された溝部分に、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bを形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜807を形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)する。そして、導電性膜807を成膜後、バンク部BBを取り除き(アッシング剥離処理)、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機EL装置の場合と同様に、第1基板801および第2基板802に対する親液化処理や、バンク部811,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
The
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
As other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the
1…液滴吐出装置 11…XY移動機構 12…X軸テーブル 13…Y軸テーブル 14…キャリッジ 41…機能液滴吐出ヘッド 73…タンク側給液チューブ 74…ヘッド側給液チューブ 81…機能液タンク 91…圧力調整弁 101…1次室 102…2次室 103…連通流路 105…ダイヤフラム 106…弁体 211…ヘッド移動機構 221…XYテーブル 500…カラーフィルタ W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (8)
機能液を貯留すると共に、前記機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、
前記機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して前記機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、前記2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、前記1次室と前記2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を前記ダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて前記連通流路を開閉し、前記2次室を圧力調整する圧力調整弁と、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記圧力調整弁を搭載するキャリッジと、
前記機能液滴吐出ヘッドに対しワークを主走査方向に移動させるX軸テーブルと、
前記ワークに対し前記キャリッジを介して前記機能液滴吐出ヘッドを前記主走査方向と直交する副走査方向に移動させるY軸テーブルと、を備え、
前記ワークの前記主走査方向への移動に同期して前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査と、前記機能液滴吐出ヘッドを前記副走査方向に移動する副走査とを行って、前記ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、
前記圧力調整弁は、前記弁体の進退方向が前記副走査方向と略直交するように、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid droplet ejection head introduced with a functional liquid;
A functional liquid tank for storing the functional liquid and supplying the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head under natural flow ;
The functional liquid introduced from the functional liquid tank into the primary chamber is supplied to the functional droplet discharge head through the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is adjusted as a reference. As the pressure, a valve body provided in a communication channel that communicates the primary chamber and the secondary chamber is opened and closed in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm to open and close the communication channel, and the secondary chamber A pressure regulating valve to regulate the pressure,
A carriage carrying the functional liquid droplet ejection head and the pressure regulating valve;
An X-axis table for moving the workpiece in the main scanning direction with respect to the functional droplet discharge head;
A Y-axis table that moves the functional liquid droplet ejection head with respect to the work in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction via the carriage;
In synchronization with the movement of the workpiece in the main scanning direction, main scanning for discharging functional liquid droplets from the functional liquid droplet discharging head and sub scanning for moving the functional liquid droplet discharging head in the sub scanning direction are performed. A droplet discharge device for performing a drawing process on the workpiece,
The droplet discharge device, wherein the pressure adjusting valve is mounted on the carriage so that the advance / retreat direction of the valve body is substantially orthogonal to the sub-scanning direction.
機能液を貯留すると共に、前記機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、
前記機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して前記機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、前記2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、前記1次室と前記2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を前記ダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて前記連通流路を開閉し、前記2次室を圧力調整する圧力調整弁と、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記圧力調整弁を搭載するキャリッジと、
ワークに対し前記キャリッジを介して前記機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記機能液滴吐出ヘッドの前記主走査方向への移動に同期して前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査を行って、前記ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、
前記圧力調整弁は、前記弁体の進退方向が前記主走査方向と略直交するように、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid droplet ejection head introduced with a functional liquid;
A functional liquid tank for storing the functional liquid and supplying the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head under natural flow ;
The functional liquid introduced from the functional liquid tank into the primary chamber is supplied to the functional droplet discharge head through the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is adjusted as a reference. As the pressure, a valve body provided in a communication channel that communicates the primary chamber and the secondary chamber is opened and closed in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm to open and close the communication channel, and the secondary chamber A pressure regulating valve to regulate the pressure,
A carriage carrying the functional liquid droplet ejection head and the pressure regulating valve;
Moving means for moving the functional liquid droplet ejection head in the main scanning direction with respect to the workpiece via the carriage,
A liquid droplet ejection apparatus that performs a main scanning for ejecting a functional liquid droplet from the functional liquid droplet ejection head in synchronization with the movement of the functional liquid droplet ejection head in the main scanning direction and performs a drawing process on the workpiece. And
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the pressure adjusting valve is mounted on the carriage such that the advancing / retreating direction of the valve body is substantially orthogonal to the main scanning direction.
機能液を貯留すると共に、前記機能液滴吐出ヘッドに自然流下で機能液を供給する機能液タンクと、
前記機能液タンクから1次室に導入した機能液を、2次室を介して前記機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、前記2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが受ける圧力を基準調整圧力として、前記1次室と前記2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を前記ダイヤフラムの表面に対し直交する方向に進退させて前記連通流路を開閉し、前記2次室を圧力調整する圧力調整弁と、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記圧力調整弁を搭載するキャリッジと、
ワークに対し前記キャリッジを介して前記機能液滴吐出ヘッドを主走査方向および前記主走査方向と直交する副走査方向に移動させるXYテーブルと、を備え、
前記機能液滴吐出ヘッドの前記主走査方向への移動に同期して前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する主走査と、前記機能液滴吐出ヘッドを機能液滴の吐出を伴わずに前記副走査方向に移動する副走査とを行って、前記ワークに対する描画処理を行う液滴吐出装置であって、
前記圧力調整弁は、前記弁体の進退方向が前記主走査方向と略直交するように、前記キャリッジに搭載されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid droplet ejection head introduced with a functional liquid;
A functional liquid tank for storing the functional liquid and supplying the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head under natural flow ;
The functional liquid introduced from the functional liquid tank into the primary chamber is supplied to the functional droplet discharge head through the secondary chamber, and the pressure received by the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber is adjusted as a reference. As the pressure, a valve body provided in a communication channel that communicates the primary chamber and the secondary chamber is opened and closed in a direction perpendicular to the surface of the diaphragm to open and close the communication channel, and the secondary chamber A pressure regulating valve to regulate the pressure,
A carriage carrying the functional liquid droplet ejection head and the pressure regulating valve;
An XY table that moves the functional liquid droplet ejection head with respect to a workpiece via the carriage in a main scanning direction and a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction;
Main scanning for discharging functional liquid droplets from the functional liquid droplet discharging head in synchronization with the movement of the functional liquid droplet discharging head in the main scanning direction, and the functional liquid droplet discharging head without discharging functional liquid droplets And a sub-scan that moves in the sub-scanning direction to perform a drawing process on the workpiece,
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the pressure adjusting valve is mounted on the carriage such that the advancing / retreating direction of the valve body is substantially orthogonal to the main scanning direction.
前記圧力調整弁および前記機能液タンクは、前記複数の機能液滴吐出ヘッドに対応してそれぞれ複数設けられており、
前記複数の機能液タンクと前記複数の圧力調整弁とをそれぞれ接続する複数のタンク側給液チューブと、
前記複数の機能液滴吐出ヘッドと前記複数の圧力調整弁とをそれぞれ接続する複数のヘッド側給液チューブと、をさらに備え、
前記複数の機能液滴吐出ヘッドと前記複数の圧力調整弁とは、前記複数のヘッド側給液チューブのチューブ長さが同一になるように、それぞれ対応配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液滴吐出装置。 A plurality of the functional liquid droplet ejection heads are provided,
The pressure regulating valve and the functional liquid tank are provided in a plurality corresponding to the plurality of functional liquid droplet ejection heads,
A plurality of tank side liquid supply tubes respectively connecting the plurality of functional liquid tanks and the plurality of pressure regulating valves;
A plurality of head side liquid supply tubes respectively connecting the plurality of functional liquid droplet ejection heads and the plurality of pressure regulating valves;
The plurality of functional liquid droplet ejection heads and the plurality of pressure adjustment valves are respectively arranged to correspond to each other so that the tube lengths of the plurality of head side liquid supply tubes are the same. The droplet discharge device according to any one of 1 to 5.
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