CN100498473C - 功能液滴涂敷装置、显示装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，通过在将功能液滴喷出到基板上的涂敷工序和使喷出到基板上的功能液滴干燥的干燥工序之间，以基板载置于同一载物台的状态使从涂敷到干燥的速度加快，并根据需要使所述涂敷/干燥工序重复一次以上，来防止基板上的功能液滴的“上渗”，并防止基板的破损。在步骤S8中判断图案是否完成。在图案未完成的情况下，通过作为载物台移动工序的步骤S9，使载物台(5)移动到描绘单元(3)下方的规定位置。返回到步骤S3，从功能液滴喷头(11)喷出功能液滴(10)，在基板(50)上制作图案。从而，在图案完成前至少重复进行一次以上该处理。另外，当图案完成时，从载物台(5)取下基板(50)，结束作业。

Description

功能液滴涂敷装置、显示装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及采用喷墨法的功能液滴涂敷装置和使用该涂敷装置而制造的显示装置以及使用该显示装置制造的电子设备。
背景技术
作为通过喷墨法来涂敷功能液滴的方法，公知有一种通过喷墨法形成液晶面板的取向膜的方法(例如专利文献1)。另外，公知有一种在取向膜的制造方法中具有特征，使两种以上的取向膜原料从喷出口喷出，以马赛克状形成取向膜的方法(例如专利文献2)。
专利文献1：特开平3—249623号公报
专利文献2：特开平10—197873号公报
然而，在通过喷墨法从功能液滴喷头向基板等喷出功能液滴时，喷出在基板上的功能液滴在室温下开始逐渐干燥。由于在一块基板上，开始喷出功能液之后所经过的时间不同，所以其干燥时间不同。
例如，目前从功能液滴喷头喷出的功能液滴，与功能液滴涂敷装置中所具有的并于此后将被喷出的功能液滴，表现出大致相同的液体特性。
但是，例如在功能液滴最初从功能液滴喷头喷出到基板的时间比现在早一个小时的情况下，最初喷出的功能液滴和在一小时中放置于室温下的功能液滴处于相同的状态。
处于这种状态的功能液滴，其喷出后的形状的中央部功能液滴的厚度薄，与中央部的功能液滴的厚度相比，靠功能液滴的外廓附近部分的厚度厚。下面将这种现象称为“上渗”。
当发生这种“上渗”时，喷出到基板上的功能液滴的膜丧失均匀性，在功能液滴的膜构成滤色镜的情况下，难以确保所需的颜色特性。另外，如果功能液滴的膜在EL(Electro Luminescence)的荧光体，或者，功能液滴的膜在ELD(Electro Luminescence Display)的有机EL元件的各表示要素，或者，LCD(Liquid Crystal display)的导通布线、取向膜等上发生“上渗”，则会存在有损于各要素所被要求的功能的可能。
发明内容
本发明针对上述问题而提出，其目的在于，在功能液滴喷出到基板上的涂敷工序和使喷出到基板上的功能液滴干燥的干燥工序之间，通过在基板载置于同一载物台的状态下，使从涂敷到干燥的速度加快，并根据需要使所述涂敷/干燥工序重复一次以上，从而防止了基板上的功能液滴的“上渗”并防止了基板的破损。
为了解决上述问题，要点在于本发明包括：喷出功能液滴的功能液滴喷头；涂敷有从所述功能液滴喷头喷出的所述功能液滴的基板；载置所述基板的载物台；以及干燥单元，其覆盖载置于所述载物台的所述基板的一部分或全部，对从所述功能液滴喷头喷出到所述基板上的所述功能液滴进行干燥；所述干燥单元在所述功能液滴达到上渗防止时间之后至少重复进行一次以上干燥。
由此，功能液滴从功能液滴喷头喷出，使所喷出的功能液滴涂敷到载置于载物台的基板上，并且以干燥单元覆盖载置于载物台的基板的一部分或全部，能够对从功能液滴喷头喷出到基板上的功能液滴进行干燥。通过在功能液滴喷出到基板上的涂敷工序和使喷出到基板上的功能液滴干燥的干燥工序之间，使基板以载置于载物台的状态进行移动，能够防止基板上的功能液滴的“上渗”并防止基板的破损。
本发明的功能液滴涂敷装置的所述干燥单元具有减压干燥功能。
由此，由于本发明的功能液滴涂敷装置的干燥单元具有减压干燥功能，所以，能够对以液状喷出到基板上进行涂敷的功能液滴的溶媒进行干燥。通过使干燥单元内部减压，能够以较低温度在较短时间内干燥功能液滴，从而，能够防止基板上的功能液滴的“上渗”。
本发明的功能液滴涂敷装置，其要点在于，对从所述功能液滴喷头喷出所述功能液滴并将所述功能液滴涂敷到载置于所述载物台的所述基板上的涂敷工序，以及通过干燥单元覆盖载置于所述载物台的所述基板的一部分或全部来干燥从所述功能液滴喷头喷出到所述基板的所述功能液滴的干燥工序至少重复一次以上。
由此，由于本发明的功能液滴涂敷装置，对从功能液滴喷头喷出功能液滴并将功能液滴涂敷到载置于载物台的基板上的涂敷工序，以及通过干燥单元覆盖载置于载物台的基板的一部分或全部来干燥从功能液滴喷头喷出到基板上的功能液滴的干燥工序至少重复一次以上，从而，能够防止基板上的功能液滴的“上渗”，并防止在基板载置于载物台之前由于涂敷工序和干燥工序的重复而引起的基板的破损。
本发明的功能液滴涂敷装置，其要点在于，由所述干燥单元和所述载物台形成所述干燥工序中的减压室。
由此，由于本发明的功能液滴涂敷装置由干燥单元和载物台形成干燥工序中的减压室，因此，能够维持减压室的密闭性而获得所希望的减压。因此，能够以短时间对涂敷到载置于载物台的基板上的功能液滴进行干燥，防止基板上的功能液滴的“上渗”。
本发明的功能液滴涂敷装置，其要点在于，由所述干燥单元和所述基板形成所述干燥工序中的减压室。
由此，由于本发明的功能液滴涂敷装置由干燥单元和基板形成干燥工序中的减压室，因此，在大型的功能液滴的情况下，可以通过干燥单元覆盖基板上的功能液滴所需要干燥的位置来形成干燥工序中的减压室以进行干燥。从而，能够防止基板上的功能液滴的“上渗”。
本发明的显示装置，其要点在于，使用本发明的功能液滴涂敷装置进行制造。
由此，由于本发明的显示装置使用本发明的功能液滴涂敷装置进行制造，所以，能够防止基板上的功能液滴的“上渗”，并防止基板的破损，从而，能够高品质地提供高成品率的显示装置。
本发明的电子设备，其要点在于，具有本发明的显示装置。
由此，由于本发明的电子设备具有本发明的显示装置，所以，能够高品质地提供廉价的电子设备。
附图说明
图1是表示将本发明具体化的功能液滴涂敷装置，将功能液滴喷出到基板上来涂敷功能液滴的涂敷工序，和对载置有基板的载物台进行移动的载物台移动工序，以及干燥功能液滴的干燥工序的关系的流程图。
图2是表示在本发明的功能液滴涂敷装置中，功能液滴被喷出到基板上的状态的示意图。
图3是表示在本发明的功能液滴涂敷装置中，基板移动到干燥单元下方状态的示意图，所述干燥单元对喷出到基板上的功能液滴进行干燥。
图4是表示基板的一部分或全部被干燥单元覆盖，并且喷出到基板上的功能液滴被干燥状态的示意图。
图中：1—框体；2—载物台单元；3—描绘单元；4—干燥单元；5—载物台；5a—载物台端面；6—载物台轨道；10—功能液滴；11—功能液滴喷头；11a—喷嘴；12a、12b—功能液滴喷头驱动部；20—作为减压室的干燥室；20a—凹部；20b—干燥室端面；20c—作为弹性部件的干燥室衬垫；21—减压管；22—干燥室保持部；23—干燥室驱动部；25—室；50—基板；P1—涂敷位置；P2—干燥位置。
具体实施方式
下面参照附图说明将本发明具体化的实施例。
【实施例1】
图1是表示将本发明具体化的功能液滴涂敷装置，将功能液滴喷出到基板上来涂敷功能液滴的涂敷工序，和对载置有基板的载物台进行移动的载物台移动工序，以及干燥功能液滴的干燥工序的关系的流程图。其中，图1所记载的部件编号与图2～图4中所记载的部件编号对应。
在步骤S1中，将基板50载置于载物台5。在作为载物台移动工序的步骤S2中，将载物台5移动到描绘单元3下方的规定位置。在作为涂敷工序的步骤S3中，从功能液滴喷头11喷出功能液滴10来制造所希望的图案。对功能液滴10的材质等将在后面叙述。功能液滴喷头11可以利用喷墨法、分配方式，或者滴下方法等。
在步骤S4中，判断是否进行功能液滴10的干燥。在功能液滴10喷出到基板50上，比发生前述“上渗”现象的时间(以下称作上渗发生时间)具有一定余裕，即达到比上渗发生时间短的时间(以下称作上渗防止时间)时，判断为需要进行功能液滴10的干燥，中止功能液滴10从功能液滴喷头11的喷出，进入步骤S5。另外，在从功能液滴10开始喷出到基板50上的喷出经过时间在上渗防止时间内的情况下，由于没发生“上渗”现象而不需要干燥。继续步骤S3中的向基板50喷出功能液滴10。
在作为载物台移动工序的步骤S5中，当基板50载置于载物台5的状态下，将载物台5移动到干燥单元4下方的规定位置。在作为干燥工序的步骤S6中，基板50的一部分或全部被具有干燥单元4的作为减压室的干燥室20覆盖。在作为干燥工序的步骤S7中，在具有干燥单元4的干燥室20内进行减压，对功能液滴10进行干燥。
在步骤S8中，判断图案是否完成。在图案未完成的情况下，通过作为载物台移动工序的步骤S9，将载物台5移动到描绘单元3下方的规定位置。返回到步骤S3，从功能液滴喷头11喷出功能液滴10，在基板50上制造图案。因此，在图案完成之前至少重复执行一次以上该处理。另外，在图案完成了的情况下，从载物台5取下基板50，结束作业。
图2～图4是将本发明具体化的功能液滴涂敷装置的示意图。
图2是表示在本发明的功能液滴涂敷装置中，功能液滴被喷出到基板上的状态的示意图。
功能液滴涂敷装置具有：框体1、载物台单元2、描绘单元3以及干燥单元4。载物台单元2具有：载置基板50的载物台5，以及能够使载物台5移动或定位的载物台轨道6，通过载物台控制部(未图示)和使载物台5移动或定位的载物台驱动部(未图示)，将载物台5移动到所希望的位置(以下称为涂敷位置)P1来进行定位。另外，载物台端面5a是在与干燥单元4之间所使用的面。将在后面详细叙述。
描绘单元3具有：将功能液滴10喷出到基板50的功能液滴喷头11；保持功能液滴喷头11，相对于基板50能够在图中所示X轴方向、Z轴方向上相对改变位置的功能液滴喷头驱动部12a；保持功能液滴喷头驱动部12a，相对于基板50能够在图中所示的Y轴方向相对改变位置的功能液滴喷头驱动部12b；向功能液滴喷头11供给功能液滴10的功能液滴供给管(未图示)；贮存功能液滴10的容器(未图示)；以及用于从功能液滴喷头11向基板50在所希望的位置和以所希望的量喷出功能液滴10而进行控制的功能液滴喷出控制部(未图示)。
干燥单元4包括：具有凹部20a的作为减压室的干燥室20、与干燥室20连通的减压管21、连接减压管21的减压泵(未图示)、保持干燥室20和减压管21的干燥室保持部22、使干燥室保持部22在图中所示的Y轴方向移动或定位的干燥室驱动部23、以及对干燥室驱动部23的移动或定位进行控制的干燥室控制部(未图示)。另外，在干燥室20的干燥室端面20b上，具有作为弹性部件的干燥室衬垫20c。
下面，对框体1、载物台单元2、描绘单元3和干燥单元4的相互关系进行说明。在框体1上设置载物台单元2、描绘单元3和干燥单元4。载物台单元2所具备的载物台5通过载物台控制部(未图示)和载物台驱动部(未图示)的控制在载物台轨道6上移动，相对描绘单元3被定位在规定位置(以下称为涂敷位置)P1。
根据功能液滴10的粘性、表面张力和功能液滴喷头11所具有的喷出功能液滴10的喷嘴11a的孔的大小等喷出条件，功能液滴喷头驱动部12b在图中Y轴方向移动来决定功能液滴喷头11和基板50的距离。
功能液滴喷头驱动部12a能够在图中X轴方向和Z轴方向移动，从而，能够决定载置于载物台5的基板50与功能液滴喷头11的相对位置。另外，功能液滴喷出控制部(未图示)与功能液滴喷头驱动部12a的X轴方向和Z轴方向的移动同步，从功能液滴喷头11喷出功能液滴10。功能液滴喷出控制部(未图示)中存储有与所希望图案相关的喷出数据，基于该喷出数据，对功能液滴喷头驱动部12a的X轴方向和Z轴方向的移动以及从功能液滴喷头11喷出功能液滴10进行控制。另外，在喷出多种功能液滴10的情况下，也通过功能液滴喷头驱动部12b来改变功能液滴喷头11和基板50的距离。
这里，对基板50的材质进行说明。基板50可以由无机物质或有机物质构成。具体而言，可以是玻璃、石英、半导体基板、聚酰亚胺膜、布、环氧树脂、偏光板、滤色镜基板、荧光发光基板、EL基板、有机EL基板、液晶面板基板等，本发明对此没有限定。
另外，对基板50的尺寸进行说明。用于电视等的显示装置的尺寸，较大的情况下，厚约0.5～1厘米、横向约2米、纵向约1米左右。
下面，对功能液滴10的材质进行说明。功能液滴10由扩散于溶媒的无机物质或有机物质所形成的微粒构成。具体的微粒有：以银为代表的几纳米大小的金属和通过干燥而呈导电性的有机物、通过干燥而呈绝缘性的物质、通过干燥而呈光学功能的物质等。另外，作为利用领域，可以是液晶面板等的取向膜物质、滤色镜物质、防止反射物质、涂装物质、绘画物质、作为显示装置的荧光物质、具有电气导电性的图案物质、具有电绝缘性的图案物质、与食品的制造相关的显示物质等。
下面，对将基板50载置于载物台5的方法进行说明。存在：通过在载物台5和基板50之间减压来进行载置的方法，或者在载物台5和基板50之间经由弹性部件来进行机械载置的方法等。
在功能液滴10从功能液滴喷头11开始喷出后所经过的喷出时间达到所述上渗防止时间的情况下，停止从功能液滴喷头11喷出功能液滴10。此时，在维持基板50和载物台5的相对位置的状态下停止。
图3是表示在本发明的功能液滴涂敷装置中，基板移动到干燥单元下方的状态的示意图，其中，所述干燥单元对喷出到基板上的功能液滴进行干燥。
在图2中，当处于停止从功能液滴喷头11喷出功能液滴10的状态下，载物台5和载置于载物台5的基板50，通过载物台控制部(未图示)和载物台驱动部(未图示)，从涂敷位置P1开始沿着载物台轨道6移动(载物台移动工序)。
当载物台5到达干燥位置P2，载物台控制部(未图示)和载物台驱动部(未图示)使载物台5停止。
图4是表示基板的一部分或全部被干燥单元覆盖，并且喷出到基板上的功能液滴被干燥状态的示意图。
当载物台5到达干燥位置P2(参照图3)并停止，通过干燥单元4所具备的干燥室控制部(未图示)使干燥室驱动部23开始向纸面的下方移动。通过该移动，使保持于干燥室驱动部23的干燥室保持部22、干燥室20和减压管21也移动。
在干燥室20的干燥室端面20b和载物台5的载物台端面5a紧密接触之前，干燥室驱动部23持续移动。在干燥室端面20b上配设有由硅橡胶等构成的作为弹性部件的干燥室衬垫20c，以提高干燥室端面20b和载物台端面5a的密接性。这样，在干燥室20的凹部20a和载物台5或基板50之间形成了密闭的空间(以下称为室)25，基板50的一部分或全部收容于室25内，处于被覆盖密闭的状态。在载物台5和基板50之间存在相当于基板50的厚度的阶梯差，但是能够通过干燥室衬垫20c的弹性被吸收而构成室25。
接下来，使连接于减压管21的减压泵(未图示)工作，降低室25内的压力。由此，由于从功能液滴喷头11喷出到基板50而进行涂敷的功能液滴10，其包含的溶媒的沸点或蒸发点降低，所以室25具有能够干燥功能液滴10的减压干燥功能。另外，也可以为了获得涂敷于基板50的功能液滴10所希望的功能而加热至烧结温度。
当以规定条件进行干燥的情况下，使减压泵(未图示)停止，在恢复大气压后，通过干燥室控制部(未图示)使干燥室驱动部23向纸面上方移动，载物台5与干燥室20分离而取消室25。
这里，在涂敷于基板50的功能液滴10的图案未完成的情况下，再次通过载物台控制部(未图示)和载物台驱动部(未图示)，使载物台5移动到涂敷位置P1，通过描绘单元3使功能液滴10在基板50上的喷出继续进行。当再次开始的喷出经过时间达到上渗防止时间时，至少重复进行一次以上该作业。当基板50上的功能液滴10的涂敷和干燥结束时，将基板50从载物台5取下。
作为使用本发明的功能液滴涂敷装置而制造的显示装置，例如有液晶面板、EL显示装置、有机EL显示装置等，本发明的显示装置不限于此，可以广泛应用于各种显示装置。
作为具有本发明的显示装置的电子设备，有便携电话、钟表、打印机、放映机，彩色电视机等，本发明的电子设备不限于此，能够广泛适用于各种电子设备。
下面说明实施例1的效果。
(1)在功能液滴喷出到基板50上的涂敷工序，和使喷出到基板50上的功能液滴干燥的干燥工序之间，通过使基板50以载置于载物台5的状态至少往复一次以上，能够防止基板50上的功能液滴10的“上渗”。
(2)由于能够以更短时间实现涂敷工序和干燥工序的转换，因此能够防止基板50上的功能液滴10的“上渗”而不会降低生产率。
(3)由于能够不将基板50从载物台取下而进行涂敷工序和干燥工序的转换，因此能够防止基板50的破损。
下面说明前述实施例的变形例。
(变形例1)
虽然基板50载置于载物台5，在描绘单元3和干燥单元4之间至少往复了一次以上，但是也可以使基板50载置于载物台5，而描绘单元3和干燥单元4交替地移动到载物台5上，使涂敷工序和干燥工序至少重复一次以上。

Claims (7)

1、一种功能液滴涂敷装置，包括：
功能液滴喷头，用于喷出功能液滴；
载物台，用于载置基板，在所述基板涂敷从所述功能液滴喷头喷出的所述功能液滴；和
干燥单元，对载置于所述载物台的所述基板的一部分或全部进行覆盖，来干燥从所述功能液滴喷头喷出到所述基板的所述功能液滴；
所述干燥单元在所述功能液滴达到上渗防止时间之后至少重复进行一次以上干燥。
2、如权利要求1所述的功能液滴涂敷装置，其特征在于，所述干燥单元具有减压干燥功能。
3、如权利要求1所述的功能液滴涂敷装置，其特征在于，至少重复进行一次以上涂敷工序和干燥工序，
所述涂敷工序，从所述功能液滴喷头喷出所述功能液滴并将所述功能液滴涂敷到载置于所述载物台的基板；
所述干燥工序，通过所述干燥单元对载置于所述载物台的所述基板的一部分或全部进行覆盖，来干燥从所述功能液滴喷头喷出到所述基板的所述功能液滴。
4、如权利要求3所述的功能液滴涂敷装置，其特征在于，由所述干燥单元和所述载物台形成所述干燥工序中的减压室。
5、如权利要求3所述的功能液滴涂敷装置，其特征在于，由所述干燥单元和所述基板形成所述干燥工序中的减压室。
6、一种显示装置，使用权利要求1～5中任意一项所述的所述功能液滴涂敷装置进行制造。
7、一种电子设备，具有权利要求6所述的所述显示装置。
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