CN101219596A - 液滴喷出装置、以及电光学装置及其制造方法、电子仪器 - Google Patents
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Abstract
提供一种液滴喷出装置,所述装置,使不同颜色的多个功能液滴喷头(71R)、(71G)、(71B)配置成:由各自多个喷头(95)所构成的不同颜色的多个部分绘图线Lp(LpR)、(LPG)、(LpB),在Y轴方向连续而构成一个绘图线L,控制机构(27),重复进行和基板(W)的X轴方向的移动同步,驱动各功能液滴喷头(71)的主扫描;和通过车架部件(23)把各功能液滴喷头(71)向Y轴方向移动部分绘图线(Lp)份量的副扫描,以进行绘图处理。
Description
技术领域
本发明涉及相对于基板,一边相对移动分别引入多颜色功能液的不同颜色的多个功能液滴喷头,一边喷出功能液滴而进行绘图的液滴喷出装置、以及电光学装置的制造方法、电光学装置和电子仪器。
背景技术
以往,作为利用以彩色滤光器制造的液滴喷出装置,已知道:对已形成黑色矩阵(多个像素区域)的玻璃基板,一边相对移动分别引入R(红)、G(绿)、B(蓝)三色墨水(功能液)的不同颜色的墨水喷头(功能液滴喷头),根据三色配色模式,对黑色矩阵喷出并附着墨滴而进行绘图的液滴喷出装置。并且,在这样的液滴喷出装置中,对黑色矩阵应该高精度喷出墨水的、对墨水喷头相对移动基板的XY台子(X轴工作台和Y轴工作台)的位置偏差量进行测定,并矫正其位置偏差(特开平11-258416号公报)。
然而,用液滴喷出装置的绘图动作中,即使进行如上所述的XY台子的位置偏差矫正,由于XY台子的移动速度不均匀、墨滴的飞行弯曲等,对黑色矩阵正确喷出墨水是困难的。特别是R·G·B三色的墨水同时(在同一主扫描中)喷出的情况下,存在在邻接的像素区域间,由于墨水不能正确喷出,相互不同的颜色的墨水在基板上互相混合,而变为混合颜色的问题。因此,所制造的彩色滤光器的质量受到损伤。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种对基板同时喷出并附着多颜色的功能液滴的情况下,即使功能液滴在各像素区域没有正确喷着,也可以防止不同颜色功能液滴互相混色的液滴喷出装置以及电光学装置的制造方法、电光学装置和电子仪器。
本发明的一个方面提供一种液滴喷出装置,对将多个像素区域构成为矩阵状的基板,一边相对移动分别引入多种颜色功能液的不同颜色的多个功能液滴喷头,一边根据多颜色的配色模式对所述多个像素区域喷出并附着功能液滴来进行绘图处理,其特征在于,包括:将所述不同颜色的多个功能液滴喷头装载在车架上的多个车架部件;装载所述基板上并使所述基板沿成为主扫描方向的X轴方向移动的X轴工作台;以及,使所述多个车架部件沿Y轴方向分别移动的Y轴工作台,所述各车架部件的所述不同颜色的多个功能液滴喷头配置成,由各个颜色的多个喷嘴所构成的各种颜色的部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向上连续构成分割绘图线,Y轴方向上,对准所述多个分割绘图线的绘图线,比基板上的将所述多个像素区域构成为矩阵状的区域的长度更长。
本发明的另一方面提供一种电光学装置的制造方法,其特征在于:利用如上所述的液滴喷出装置,在所述基板上形成由功能液滴形成的成膜部。
本发明的再另一方面提供一种电光学装置,其特征在于:利用如上所述的液滴喷出装置,在所述基板上形成有由功能液滴形成的成膜部。
此外,本发明的其他方面中,液滴喷出装置是一种对构成多个像素区域的基板,一边相对移动分别引入多种颜色功能液的不同颜色的多个功能液滴喷头,一边根据多颜色的配色模式,对多个像素区域喷出并附着功能液滴而进行绘图处理的液滴喷出装置,其特征在于,具备:把不同颜色的多功能液喷头装载在架的多个车架部件(carrige unit);装载基板上、且把基板向成为主扫描方向X轴方向移动的X轴工作台;把多个的车架部件向Y轴方向上各个移动的Y轴工作台;控制各功能液滴喷头、X轴工作台和Y轴工作台的控制机构;其中,各车架部件的不同颜色的多个功能液滴喷头配置成,使分别由多个喷嘴所构成的不同颜色的多个的部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向成行而构成一个分割绘图线;控制机构是重复,同步于基板的X轴方向移动而驱动各功能液滴喷头的主扫描,和通过车架部件把各功能液滴喷头向Y轴方向大致移动部分绘图线份量的副扫描,以进行所述绘图处理。
并且,此种情况下,配色模式优选带状排列、镶嵌排列和三角形排列的任一种排列。
根据这种构成,不同颜色的多个的部分绘图线是按照规定的顺序(例如,R·G·B三色的顺序),在Y轴方向连续的,并在X轴方向没有重复,所以在邻接的X轴方向的像素区域间,在同一个主扫描中不能喷出并附着相互不同颜色的功能液滴。因此,在邻接X轴方向的像素区域间的围堰(bank)部上,即使分别喷着不同颜色的功能液滴,因为两种功能液滴是相互不同的主扫描来分别喷出并附着的,所以在第二主扫描来喷着功能液滴时,由第一主扫描已喷着的功能液滴变为某种程度干燥的状态,两种功能液滴不会互相混合。从而,可以可靠地防止在邻接X轴方向的像素区域间,不同颜色的功能液滴混色的现象。并且,因为同时喷出并附着多个颜色的功能液滴,由单一的液滴喷出装置可以有效进行绘图。进而,如果在这样构成的多个液滴喷头引入相同颜色的功能液,则在副扫描中,不是移动部分绘图线份量而移动绘图线份量,可以有效地进行绘图。
另外,在制造彩色滤光器的情况下,多颜色功能液常用R·G·B三色功能液,但也可以用应该提高颜色再现性的、在R·G·B三色功能液中加C(蓝绿)或E(翠绿)色的四色的功能液,当然,也可以用其他组合·其他颜色的功能液。另外,所谓像素区域是多颜色(例如是R·G·B三色)的功能液滴喷着的区域,此种情况下,由喷着功能液滴的三个像素区域即喷着R功能液滴的像素区域、喷着G功能液滴的像素区域、喷着B功能液滴的像素区域构成所谓的像素。
此种情况下,各车架部件把各颜色的功能液滴喷头分别装载在车架上,各车架部件的不同颜色的多个功能液滴喷头优选配置成,使由各自多个的喷嘴所构成的不同颜色的多个部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向重复成行而构成一个分割绘图线。
根据这样的构成,各颜色的多个部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向重复成行而构成分割绘图线(例如,R·G·B·R·G·B·R·G·B)。因此,和各颜色的一个部分绘图线按照规定的顺序在Y轴方向重复成行而构成分割绘图线(例如,R·G·B)的情况相比,各部分绘图线的长度变短。从而,在副扫描的各功能液滴喷头的移动距离变短,用短时间可以进行副扫描。
此种情况下,控制机构是在邻接Y轴方向的两个像素区域被喷出的功能液滴是不同颜色的情况下,优选用相互不同的主扫描来进行两个像素区域的功能液滴的喷出。
根据这样的构成,在邻接Y轴方向的两个像素区域中,在同一的主扫描中不会喷出并附着相互不同的颜色的功能液滴。因此,不仅在邻接X轴方向的像素区域间,而且在邻接Y轴方向的像素区域间也可以可靠防止不同颜色的功能液滴混色的现象。
这些情况下,Y轴工作台的驱动源优选由线形电动机所构成。
根据这样的构成,可以由简单的构成且高精度进行,对多个车架部件的各自的移动。
这些情况下,在各车架部件优选装载着向不同颜色的多个功能液滴喷头分别供给多颜色功能液的不同颜色的多个功能液箱子。
根据这样的构成,不仅可以缩短功能液箱子与功能液滴喷头之间的距离,可以简化功能液箱子和功能液滴喷头间的功能液供给管的处理。因此,可以稳定从功能液滴喷头的功能液滴的喷出。
另外,在功能液箱子与功能液滴喷头之间,优选安装压力调整阀。利用这样的方法,功能液箱子与功能液滴喷头之间的水压头不会过度变动,所以,可以更能稳定从功能液滴喷头的功能液滴的喷出。
这些情况下,还具备:配设在X轴工作台,且在主扫描时,接受从功能液滴喷头的各喷嘴冲洗的冲洗部件。冲洗部件优选对应形成在在Y轴方向,由副扫描,多个车架部件的全体功能液滴喷头所覆盖的喷头喷出覆盖范围。
根据这样的构成,冲洗部件即使是在车架部件进行副扫描而在喷头喷出覆盖范围内向Y轴方向移动的情况下,也可以接受安装在多个车架部件的全体功能液滴喷头所冲洗的功能液滴。从而,功能液滴不仅不会向周围飞溅而且可以良好地保持全体功能液滴喷头的喷出功能。在此,在绘图处理中进行n次副扫描的情况下,喷头喷出覆盖范围是在Y轴方向把绘图线变为部分绘图线的n倍的尺寸量变长的范围。另外,冲洗部件优选在X轴方向也对应多个车架部件的X轴方向的长度而形成。
此种情况下,如上所述,如果把各车架部件的不同颜色的多个功能液滴喷头配置成,不同颜色的多个的部分绘图线按规定顺序在Y轴方向重复成行而构成一个分割绘图线,则各部分绘图线变为短,所以喷头喷出覆盖范围变短。从而,可以缩短冲洗部件的Y轴方向的长度。即,对节省空间起作用。
此种情况下,在由Y轴工作台的车架部件移动轨迹上的、偏离X轴工作台一方的外侧的位置上构成保养区域;
在保养区域,还具备,对各功能液滴喷头的多个喷嘴进行功能恢复处理的保养机构;
控制机构优选是把任意的一个主扫描中不驱动的功能液滴喷头,在下一次主扫描为止的期间,靠近保养机构而进行功能恢复处理。
根据这样的构成,不驱动的功能液滴喷头的喷嘴的功能液即使在主扫描期间被干燥,通过对其功能液滴喷头进行功能恢复处理,可以防止喷嘴的堵塞。
另外,所谓任意的一个主扫描是指:例如,对位于基板的Y轴方向的端部位置的像素区域,不是从装载在Y轴方向最外端的功能液滴喷头而是从装载在其内侧的其他颜色的功能液滴喷头,进行喷出并附着的主扫描。此种情况下,对位于基板的Y轴方向端部的像素区域喷出驱动的其他颜色的功能液滴喷头还要偏离Y轴方向外侧的功能液滴喷头,是对基板更靠近偏离Y轴方向的外侧,所以其主扫描中是不喷出驱动。从而,如本构成,下一次的主扫描为止期间,对该功能液滴喷头进行功能恢复处理也可以。
另外,此种情况下,在由Y轴工作台的车架部件的移动轨迹上的、偏离X轴工作台两个外侧的位置,构成一对的保养区域,在各保养区域,优选还具备,对各功能液滴喷头的多个喷嘴进行功能恢复处理的保养机构。
根据这样的构成,把多个车架部件分为两组可以进行保养,可以迅速进行功能液滴喷头的功能恢复处理。另外,进行功能液滴喷头的更换的情况下,把装载有需要更换功能液滴喷头的车架部件靠近一方的保养机构,进行头更换的同时,把其他的车架部件靠近另一方的保养机构,可以进行功能恢复处理,没有必要停止装置的运行而完成。
另外,在此种情况下,优选控制机构是把任意的一个主扫描中不驱动的功能液滴喷头,在下一次主扫描为止的期间,靠近保养机构而进行功能恢复处理。
本发明的电光学装置的制造方法,其特征在于:利用上述的液滴喷出装置,在基板上形成由功能液滴的成膜部。
另外,本发明的电光学装置,其特征在于:利用上述的液滴喷出装置,在基板上形成由功能液滴的成膜部。
根据这些构成,利用不同颜色功能液滴不会混色而可以进行绘图的液滴喷出装置来制造,所以可以制造可靠性高的电光学装置。另外,作为电光学装置(平面板显示器:FPD),可以考虑彩色滤光器、液晶显示装置、有机EL装置、PDP装置、电子放出装置等。另外,电子放出装置是包含所谓FED(Field Emission Display场发射显示器)或SED(Surface-conduction Electron-Emitter Display表面导电电子发射显示器)装置的概念。
本发明的电子仪器是装载了上述的电光学装置为特征。
此种情况下,作为电子仪器包括,装载了所谓平面板显示器的移动电话机、个人计算机和各种其他电气产品。
附图说明
图1是模式性地表示工件(基板)的平面图。
图2A、图2B和图2C是表示彩色滤光器的R·G·B三色的配色模式例的图。
图3是绘图系统的平面模式图。
图4是液滴喷出装置的外观立体图。
图5是液滴喷出装置的平面图。
图6是液滴喷出装置的正面图。
图7是液滴喷出装置的侧面图。
图8是多个车架部件的说明图,表示车架部件的喷头板周围的图。
图9A和图9B是车架部件的说明图,图9A是表示车架部件的外观立体图,图9B是从下面看车架部件的图(仰视图)。
图10是说明在绘图处理中,相对于工件,七个车架部件向Y轴方向移动的副扫描的图。
图11是功能液滴喷头的外观立体图。
图12A和图12B是功能液供给机构的说明图,图12A是压力调整阀周围的说明图,图12B是压力调整阀的剖面图。
图13是保养机构的外观立体图。
图14是说明液滴喷出装置的控制系统的框图。
图15A和图15B是依据液滴喷出装置的绘图处理中,说明第一次主扫描的图。
图16A和图16B是说明接续图14的第二次主扫描的图。
图17A和图17B是说明接续图15A和图15B的第三次主扫描的图。
图18A和图18B是说明在彩色滤光器的R·G·B三色的配色模式为镶嵌式排列的情况下,依据液滴喷出装置的绘图处理的图。
图19是第二实施方式的车架部件的底面图。
图20A、图20B和图20C是说明依据第二实施方式液滴喷出装置的绘图处理的图。
图21是说明彩色滤光器制造工序的流程图。
图22A、图22B、图22C、22D和22E是表示按照制造工序顺序表示的彩色滤光器的模式剖面图。
图23是表示利用适用了本发明的彩色滤光器的液晶装置的概略构成的主要部位剖面图。
图24是表示利用适用了本发明的彩色滤光器的液晶装置第二例的概略构成的主要部位剖面图。
图25是表示利用适用了本发明的彩色滤光器的液晶装置第三例的概略构成的主要部位剖面图。
图26是作为有机EL装置的显示装置的主要部位剖面图。
图27是说明作为有机EL装置的显示装置的制造工序的流程图。
图28是说明形成无机物围堰层的工序图。
图29是说明形成有机物围堰层的工序图。
图30是说明空穴注入/输送层形成过程的工序图。
图31是说明已形成空穴注入/输送层状态的工序图。
图32是说明蓝色发光层形成过程的工序图。
图33是说明已形成蓝色发光层状态的工序图。
图34是说明已形成各颜色发光层状态的工序图。
图35是说明阴极形成的工序图。
图36是作为等离子型显示装置(PDP装置)的显示装置的主要部位的分解立体图。
图37是作为电子放出装置(FED装置)的显示装置的主要部位剖面图。
图38A和图38B是显示装置的电子放出部周围的平面图和表示其形成方法的平面图。
图中:
1-液滴喷出装置,21-工件移动机构,22-喷头移动机构,23-车架部件,25-保养机构,26-冲洗部件,27-控制器,32-保养处理区域,62-Y轴线形电动机,71-功能液滴喷头,95-喷嘴,103-功能液箱,500-彩色滤光器,507a-像素区域,507b-划区壁部,L-绘图线,Lp-部分绘图线,Rh-喷头喷出覆盖范围,W-工件。
具体实施方式
下面,参照附图说明,适用了本发明的液滴喷出装置。本实施方式的液滴喷出装置是设在液晶显示装置等的FPD制造线上组装的绘图系统,把特殊的墨水或发光性树脂等的功能液引入在功能液滴喷头,在彩色滤光器等的基板上形成R·G·B三色功能液滴的成膜部。在此,首先简单说明,成为液滴喷出装置的功能液滴喷出对象(绘图对象)的基板(工件)。
如图1所示,工件W是纵向1500mm×横向1800mm的透明基板(玻璃基板),在其边缘部的左右两处,分别形成有由液滴喷出装置1(参照图4)来识别位置的一对工件定位标记Wm,Wm,除了其边缘部的、在纵向1360mm×横向1630mm的范围,由划区壁部507b(围堰部)所划区的多个像素区域507a,以矩阵状排列着。各像素区域507a是成为,由划区壁部507b所包围的俯视图上为正方形的凹部,由后面要叙述的功能液滴喷头71在形成R(红)·G(绿)·B(蓝)三色的成膜部(着色层508R、508G、508B)时,成为功能液滴的喷着区域(参照图22A、图22B、图22C、图22D和图22E)。另外,如图2A所示,本实施方式的多个像素区域507a的配色模式是在矩阵横列都是相同颜色的带状排列,但也可以是矩阵的纵列·横列排列的三个像素区域507a为R·G·B三色的镶嵌式排列(参照图2B)。另外,也可以是像素区域507a成为锯齿形的三角型排列(参照图2C)。
接着,简单说明,具备本液滴喷出装置的绘图系统。图3是绘图系统的平面模式图。如图3所示,绘图系统S是三组绘图部件Su所构成,在被引入的工件W(参照图4)上,形成R·G·B三色的着色层508R、508G、508B而制造彩色滤光器的部件。各绘图部件Su是设计成:原来就分别对应R·G·B各颜色,在按顺序被引入的工件W(基板)上,各颜色份来形成着色层的。不过,如后面要叙述,被设置的各液滴喷出装置1是能够喷出(绘图)R·G·B三色的功能液(滤光材料),所以各绘图部件Su是在工件W可以形成三色的着色层。即,在各绘图部件Su之间,没有必要移动工件W也可以有效地制造彩色滤光器。
各绘图部件Su是备有:用以形成着色层508R、508G、508B的液滴喷出装置1;并列设在液滴喷出装置1、搬入搬出工件W的工件输送装置2;连接在各装置、并控制绘图部件Su全体的宿主机3。另外,液滴喷出装置1是收容在容器装置4内。容器装置4是所谓热敏容器,把全体液滴喷出装置1收容在温度管理之下,以便在一定的温度条件下进行对工件W的液滴喷出。容器装置4是备有:直接收容全体液滴喷出装置1的盒状的容器主体11;为了使容器主体11内的温度恒定,进行温度管理的空气调节器械12;控制这些的控制盘(省略图示)。虽然省略图示,但在容器主体11的右侧面前方,形成有成为工件搬入·搬出开口的开闭门扇,向液滴喷出装置1引入工件W等的情况下,通过开闭门扇,可以存取收容在容器主体11的液滴喷出装置1上。
工件输送装置2备有搬运工件W的机械臂13,由这种机械臂13,通过上述的开闭门扇,把绘图前的工件W搬入到绘图部件Su内,而将其向液滴喷出装置1引入,并且,从液滴喷出装置1回收绘图后的工件W,将其搬出绘图部件Su的外部。另外,宿主机3是由小型电脑所构成,除了装置主机16以外还备有键盘17、显示器18(参照图14)。
另外,图14所示的符号5是为了设置干燥装置的设置空间,根据情况,在绘图部件Su内能够设置,用以汽化喷在工件W的功能液的功能液溶剂的干燥装置。
接着,说明有关本发明的液滴喷出装置1。如图4至图7所示,液滴喷出装置1是具有,底座上设置的大型的公用架台28和设在公用架台28上、安装工件W(参照图4)的安装工作台41;并备有:通过安装工作台41把工件W向X轴方向往复运动(主扫描)的工件移动机构21(X轴工作台);配置成横跨工件移动机构21的喷头移动机构22(Y轴工作台);装载多个(12个)功能液滴喷头71(参照图8)且相对于喷头移动机构22各自移动自由地安装的多个(7个)的车架部件23;向装载在七个车架部件23的功能液滴喷头71分别供给功能液的七个功能液供给部件101所构成的功能液供给机构24;由喷头移动机构22的车架部件23的移动轨迹上的、从工件移动机构21偏离外侧(图5中是右侧)位置配置的、维修保养功能液滴喷头71的保养机构25;设在安装工作台41、和保养机构一起恢复功能液滴喷头71的功能的冲洗部件26。
另外,虽然省略图示,液滴喷出装置1还备有:向各机构供给液体(功能液和洗涤液)、并且回收不必要液体的液体供给回收机构,或供给驱动·控制各机构用压缩空气的空气供给机构;用以把工件W吸附在安装工作台41的空气吸引机构;用以进行工件W位置识别的工件识别相机36;用以进行车架部件23位置识别的喷头识别相机37;连接在上述的宿主机3、总括控制液滴喷出装置1全体的控制器27(控制部162、参照图14)。
在这种液滴喷出装置1中,通过和工件移动机构21的驱动同步,驱动功能液滴喷头71,在工件W的像素区域507a上喷出并附着R·G·B三色的功能液滴,对工件W进行绘图处理,并且,在工件更换等的非绘图处理时,驱动喷头移动机构22,使车架部件23靠近保养机构25,由保养机构25进行功能液滴喷头71的保养处理。另外,如上所述,液滴喷出装置1是收容在容器装置4内,包括这些绘图处理和保养处理在内的几乎所有处理,都在容器装置4内进行。
并且,由工件移动机构21的工件W的移动轨迹和由于喷头移动机构22的车架部件23的移动轨迹相交的区域就成为,进行绘图处理的绘图区域31,另外,由于喷头移动机构22的车架部件23的移动轨迹上的偏离工件移动机构21的外侧的区域就成为由保养机构25进行保养处理的保养处理区域32。另外,保养处理区域32兼有,用以更换功能液滴喷头71的区域。另一方面,工件移动机构21的一方的端部(在图5中是下面)是成为,对液滴喷出装置1进行搬入搬出工件W的搬入搬出区域33,靠近该搬入搬出区域33,设置上述的工件输送装置2。
工件移动机构21是设在公用架台28上放置的在X轴方向延伸的平台30上,并备有:吸附安装工件W的吸附工作台42和通过吸附工作台42微调(θ矫正)工件W的θ位置的、具有工件θ工作台43的安装工作台41;把安装工作台41在X轴方向自由滑动支承的X轴气动滑块44;在X轴方向延伸、通过安装工作台41把工件W向X轴方向移动的左右一对的X轴线形电动机45、45;并设在X轴线形电动机45,导向X轴气动滑块44移动的一对X轴导轨46、46;用以把握安装工作台41位置的X轴线形标尺(省略图示)。于是,如果驱动一对的X轴线形电动机45、45,则以一对的X轴导轨46、46为导向,把X轴气动滑块44向X轴方向移动,安装在安装工作台41的工件W向X轴方向移动。
另外,在吸附工作台42上装有,把搬入在工件搬入搬出区域33的未处理的工件W安装在安装工作台41、且从安装工作台41回收已处理完的工件W的撤供给机构51。工件撤供给机构51是具有:对安装工作台41放置·离间工件W用的提升机构56;由提升机构把放置在吸附工作台42的未处理工件W,夹住其前后端和左右端的方法,对吸附工作台42进行定位(前定位)用的前定位机构57;由电离器所构成、用以去除工件W的背面剥离而带电的静电的除电机构(省略图示)。
另外,在X轴气动滑块44,支承着冲洗部件26。
另一方面,喷头移动机构22是由Y轴方向延伸的前后一对的支撑架29、29来支撑,架设在绘图区域31和保养处理区域32之间,且使七个车架部件23各自移动在绘图区域31和保养处理区域32之间的机构。喷头移动机构22备有:以使七个车架部件的桥式板75(后面要叙述)在Y轴方向排列,在两端支承这些的七组Y轴气动滑块61;在Y轴方向延伸,并通过每一组Y轴气动滑块61向Y轴方向移动各桥式板75的一对的Y轴线形电动机62、62;在Y轴方向延伸,导向七个车架部件的桥式板75移动的一对的Y轴导轨63、63;检测各车架部件的移动位置的Y轴线形标尺(省略图示)。
于是,如果驱动一对的Y轴线形电动机62、62,则七组Y轴气动滑块61分别独立移动,可以把七组车架部件23个别向Y轴方向移动。根据这些,以简单的结构、且良好精度来可以进行对七组车架部件23的各自移动。当然,通过使七组Y轴气动滑块61同时在Y轴方向移动,也可以把七组车架部件23作为一体向Y轴方向移动。
另外,支撑在每一组的Y轴气动滑块61的桥式板75上,配设有:驱动装载在对应的各车架部件23的十二个功能液滴喷头71的喷头用电装部件66;上述的功能液供给部件101。七个的喷头用电装部件66是锯齿状配置以便互相不干涉(防止干扰),七个功能液供给部件101配置成锯齿状以便对峙各喷头用电装部件66。另外,对应独立移动可能的七个车架部件23,把连接各车架部件23的软管或电缆类,追从各车架部件23移动可能地收容的七个Y轴电缆载持体(电缆支架:注册商标)以对应七个喷头用电装部件66的锯齿状配置,分为两个而被设置(省略图示)。不过,如果把各喷头用电装部件66小型化则不用锯齿状配置,可以把七个的喷头用电装部件66靠近工件搬入搬出区域33以一列排列。此种情况下,对七个功能液供给部件101也可以靠近工件搬入搬出区域33的另一侧,以一列排列,使墨水更换等操作变为容易。
如图6所示,七个车架部件23分别由喷头移动机构22的七组Y轴气动滑块61支撑而在Y轴方向排列的。于是,由七个车架部件23的全体(12×7个)功能液滴喷头71的全体喷嘴95(喷嘴,参照图9B)构成了一个绘图线L(参照图10)。根据此,通过把车架部件23各自向保养处理区域32移动,由保养机构25可以进行各车架部件23的保养处理,并且,可以进行各车架部件23的功能液滴喷头71的更换。从而,不会损失功能液滴喷头71的保养性和更换操作性,可以构成,形成宽幅的绘图线(长线)的大型喷头部件。
另外,如果能够形成一个绘图线L,七个车架部件23的配置可以任意设定。当然,车架部件23的个数或装载在各车架部件23的功能液滴喷头71的个数也可以任意设定。
如图7、图8、图9A和图9B所示,各车架部件23备有:十二个功能液滴喷头;支持十二个功能液滴喷头71的喷头板72;从背面侧用以固定十二个功能液滴喷头71个个的十二个头保持部件73;支持喷头板72的架74;垂直设置架74且由上述的每一组Y轴气动滑块61两端支承的桥式板75。另外,架74具有:通过喷头板72微调(θ矫正)功能液滴喷头71的θ位置的头θ工作台76。
喷头板72是由不锈钢等构成的俯视图上为大致平行四边形的厚板所构成,定位十二个功能液滴喷头71,且形成着由头保持部件73用以固定各功能液滴喷头71的十二个安装开口(省略图示)。另外,在喷头板72,也固定着功能液供给部件101的阀门部件105(后面要叙述)。
各功能液滴喷头71是在装载在架74的状态,以后面要叙述的两个喷嘴列94、94平行于Y轴方向的形态,定位固定在喷头板72上。于是,十二个功能液滴喷头71是在宽度方向紧密重叠、同时在长度方向每偏离喷嘴列长度,阶梯状配置在X轴方向和Y轴方向,多个喷嘴95在Y轴方向连续而形成分割绘图线LD(参照图10)。即,上述的绘图线L是七个分割绘图线LD在Y轴方向连续而构成的。
另外,各功能液滴喷头71,在后面要叙述的内部流路(省略图示)结构方面,位于两端的喷嘴95的喷出量多于位于中央部位的喷嘴95的喷出量,所以,优选从两端部的喷嘴95并不喷出功能液滴,而从其他的喷嘴95作为喷出喷嘴。此种情况下,把十二个功能液滴喷头71配置成各自两端部的喷嘴95在Y轴方向重叠。
另外,如果装载在喷头板72的十二个功能液滴喷头71各自多个的喷嘴95在Y轴方向连续,而能够形成分割绘图线LD,则喷头板72的功能液滴喷头71的配置方法可以任意设定。例如,作为第二实施方式后面要叙述,把十二个功能液滴喷头71在Y轴方向每组六个来分为二组的同时,每一组六个功能液滴喷头71可以配置成阶梯状(参照图19)。这样,如果把多个功能液滴喷头71在多个组分割配置,则在X轴方向的喷头板72的宽度可以变窄。当然,装载在各车架部件23的功能液滴喷头71的个数也可以任意设定。
图10是说明在绘图处理中,相对于工件W,七个车架部件23在Y轴方向移动的副扫描的图。如图10所示,各车架部件23的十二个功能液滴喷头71,从图10的右侧以四个单位顺序,构成为分别引入R·G·B三色功能液的R系功能液滴喷头71R、G系功能液滴喷头71G、B系功能液滴喷头71B。即,各车架部件23的十二个功能液滴喷头71是配置成由各颜色的全体(四个)功能液滴喷头71的多个喷嘴95构成各颜色的部分绘图线Lp,三色的部分绘图线LpR·LpG·LpB从图示的右侧,按照R·G·B顺序在Y轴方向连接而构成一个部分绘图线Lp。于是,在七个车架部件23全体中,各颜色的七个部分绘图线Lp从图示的右侧,按照R·G·B的顺序在Y轴方向连接而构成一个部分绘图线Lp。
绘图线L的长度设定成,和工件W上形成像素区域507a范围的长边的长度(约1630mm)相比,长于部分绘图线Lp的长度(90mm)的两倍尺寸,约为1900mm。因此,通过一次的主扫描,对全体工件W可以喷出并附着功能液滴。
不过,如上所述,多个像素区域507a的配色模式是在X轴方向排列的任意的三个像素成为R·G·B三色,与此相反,在本实施方式中,不同颜色的多个功能液滴喷头71是偏离Y轴方向配置的,所以在一次的主扫描中不能喷着全部像素区域507a,需要至少分为三次主扫描来进行。于是,成为分别在其三次的主扫描的期间,进行通过车架部件23,把各功能液滴喷头71向Y轴方向移动部分绘图线Lp份量的、两次副扫描(详细是后面要叙述的)。从而,七个车架部件23,在经过三次的主扫描(和其间的两次副扫描)期间,在Y轴方向移动部分绘图线Lp份量。即,成为:在绘图处理时,七个车架部件23的全体功能液滴喷头71,在Y轴方向,覆盖绘图线L加长部分绘图线Lp两倍(副扫描的次数倍)的尺寸量范围(喷头喷出覆盖范围Rh)。
另外,在图10中,绘图上,在Y轴方向,在三个功能液滴喷头71上对应于一个像素区域507a,但实际上,在一个功能液滴喷头71对应于多个像素区域507a。
如图11所示,功能液滴喷头71是所谓双联的喷头,备有:具有双联连接针82的功能液引入部81;连接功能液引入部81的双联的喷头基板83;连接在功能液引入部81的下方(在图11中是上方)、内部由功能液充满的形成头内部流路的喷头主体84。连接针82,与后述的功能液箱103连接,向功能液滴喷头71的喷头流路内供给功能液。而喷头主体84,具有:压电元件等所构成的空腔91;具有相互平行地形成两条喷嘴列94、94的喷嘴面93的喷嘴板92。各喷嘴列94是多个(180个)喷嘴95以等间距排列而构成的。另外,在喷头基板83上设有通过软带状电缆连接在上述的喷头用电装部件66的双联接头96、96。于是,如果向空腔91施加驱动波形而驱动功能液滴喷头71,则由空腔91的泵作用,从喷嘴95喷出功能液滴。
如图4和图5所示,功能液供给机构24是由对应于七个车架部件23的七个功能液供给部件101所构成。如图8、图12A和图12B所示,各功能液供给部件101具备:贮藏功能液的具有多个(12个)的功能液箱103的箱部件102;分别连接12个功能液箱103和12个功能液滴喷头71的12根功能液供给管104;设在12根功能液供给管104上的具有12条压力调整阀106的阀门部件105。各箱部件102的12个功能液箱103是以四个单位每贮藏R·G·B三色的功能液的一种。于是,各功能液箱103的功能液,通过功能液供给管104,引入到所对应的功能液滴喷头71。例如,上述的R系的功能液滴喷头71R是连接在贮藏R的功能液的功能液箱103,而引入R的功能液。
另外,各功能液箱103,优选把真空包装了功能液的功能液袋,收容在树脂制的盒式(cartridge)外壳的盒形式,功能液优选预先进行脱气处理。
如图8所示,阀部件105配置在喷头板72上,具有:十二个压力调整阀106;把十二个压力调整阀106分别固定在上述的喷头板72上的阀门固定部件107。十二个压力调整阀106是模仿阶梯状配置的十二个功能液滴喷头71,以阶梯状配置在喷头板72上。这样,通过模仿十二个功能液滴喷头71的配置来配置十二个压力调整阀106,可以使功能液滴喷头71和压力调整阀106之间的功能液供给管104的长度相同,可以使供给在十二个功能液滴喷头的压力均匀。
另外,在本实施方式中,各功能液箱103装载在桥式板75上,但也可以构成为装载在喷头板72上。据此,可以构成为从功能液箱103到功能液滴喷头71的功能液供给管104的长度变为更短,可以有效利用功能液。
如图12A和图12B所示,各压力调整阀106,在阀外罩110内形成了与功能液箱103成行的第一室111、与功能液滴喷头71成行的第二室112、连通第一室111和第二室112的连通流路113。在第二室112的一个面设有面向外部的隔膜114;在连通流路113上设有通过隔膜114来进行开闭动作的阀体115。
从功能液箱103引入到第一室111的功能液是通过第二室112供给在功能液滴喷头71,但此时,容器装置4内的气压(通常为大气压)来使隔膜114变位。由此,设在连通流路113的阀体115进行开闭动作,进行第二室112内的压力调整以便第二室112内的功能液压力变为微小的负压。这样,通过把压力调整阀106安装在功能液箱103与功能液滴喷头71之间,使功能液箱103与功能液滴喷头71之间的水头压不会过度变化,所以,可以从功能液滴喷头71稳定喷出功能液。另外,阀部件105的设置位置并不限于喷头板72上,也可以设在桥式板75上。
如图5和图7所示,冲洗部件26是接收冲洗动作即功能液滴喷头71的预备喷出(扔的喷出)中所喷出的功能液滴,特别是为了接收,在更换工件W时所进行的定期冲洗的部件。冲洗部件26是位于,对安装工作台41进给移动工件W(从图5的下侧到上侧的移动)时,成为前头的一侧的位置,其由沿着安装工作台41的长边(Y轴方向)配置、直接接收功能液滴的定期冲洗盒121;固定在上述的X轴气动滑块44、支持定期冲洗盒121的盒子支持部件122而构成。
定期冲洗盒121形成为在俯视图上为长方形的盒子状;在其底面敷设有吸收功能液的吸收材(省略图示)。定期冲洗盒121的长边(Y轴方向)是对应上述的喷头喷出覆盖范围Rh而形成的。因此,定期冲洗盒121,即使是在车架部件23进行副扫描而在喷头喷出覆盖范围Rh内,向Y轴方向移动的情况下,也可以接收装载在七个车架部件23的全体功能液滴喷头71所冲洗的功能液滴。另外,定期冲洗盒121的短边(X轴方向)也优选形成为对应于七个车架部件23的X轴方向的长度。
另外,虽然省略图示,但在吸附工作台42的绘图区域31内,设有喷出前冲洗盒子。于是,如果把工件W向X轴方向进给移动,则车架部件23靠近喷出前冲洗盒子后,靠近工件W。因此,就要靠近工件W之前,可以进行喷出前冲洗,可以有效防止喷嘴的堵塞。另外,喷出前冲洗盒子的长边(Y轴方向)是和定期冲洗盒121同样,对应于喷头喷出覆盖范围Rh而形成的。
另外,在本实施方式中,只是在工件W进给移动时喷出并附着功能液滴的构成,但也可以是在复动(从图5的上侧到下侧的移动)时,使功能液滴喷头71喷出的构成,此种情况下,优选设一对的喷出前冲洗盒子,配置成使安装工作台41在X轴方向夹住的形态。由此,随着工件W往复运动的喷出驱动之前,可以进行冲洗。
这样,在冲洗动作中,有向工件W喷出(绘图)之前进行的喷出前冲洗和更换工件W时一样、对工件W暂时停止绘图时所进行的定期冲洗。
接着,参照图13说明保养机构25。保养机构25具有吸引部件131、摩擦部件132、部件升降机构133,这些配置在保养处理区域32中(参照图5和图6)。
吸引部件131是吸引功能液滴喷头71,从功能液滴喷头71强制排出功能液的部件。吸引部件131是对应于七个车架部件23,具有七个分割吸引部件141。并且,七个分割吸引部件141是模仿七个车架部件23的配置,排列在Y轴方向、且由部件升降机构133各自升降可能地被支持的。
各分割吸引部件141备有:从下侧靠近车架部件23、分别封闭十二个功能液滴喷头71的喷嘴面93的、具有十二个帽的帽部件142;升降自由地支持帽部件142的帽支持部件145;通过被封闭的帽143使功能液滴喷头71具有吸引力作用的推顶器(ejector)(省略图示)。
帽部件142是对应于装载在车架部件23的十二个功能液滴喷头71相的排列,在帽底座144配置十二个帽143的部件。因此,在吸引部件131全体中,模仿安装在七个车架部件23的全体功能液滴喷头71的配置模式,配置12×7个的帽143,能够一度封闭,分别对应于全体功能液滴喷头71的帽143。于是,通过使帽143封闭喷嘴面93的状态下,驱动推顶器的,从喷嘴95吸引功能液。由此,可以去除功能液滴喷头71内的增加了粘度的功能液。另外,如后面要叙述,由吸引部件131进行吸引的功能液滴喷头71,有可能其功能液粘附在喷嘴面93的情况,所以,使靠近摩擦部件132之后进行摩擦。
另外,吸引部件131可以是,不仅提供于功能液滴喷头71的吸引,也可以接收如上所述的定期冲洗的功能液。即吸引部件131的各帽143是兼有冲洗盒子的作用。并且,吸引部件131是在液滴喷出装置1非绘图处理等时,通过使帽143封闭功能液滴喷头71的喷嘴面93,也可以利用以喷嘴95的干燥防止成为可能。
摩擦部件132是配置在绘图区域31与吸引部件131之间即保养处理区域32的绘图区域31一侧,是用摩擦板151来擦拭由于功能液滴喷头71的吸引,粘附功能液而弄脏的喷嘴面的部件。由于这样配置,摩擦部件132是结束吸引部件131的吸引后,可以按顺序靠近,向绘图区域31各自移动的车架部件23,对其功能液滴喷头71可以进行摩擦处理。
摩擦部件132备有:陆续放出(在其延伸方向)摩擦板151的图示上侧的放出滚筒152;卷取已放出的摩擦板281的图示下侧的卷取滚筒153;向已放出的摩擦板151散布洗涤液的洗涤液供给部件(省略图示);从功能液滴喷头71下侧靠近、并用摩擦板151来擦拭喷嘴面93的擦拭部件154;支持这些的摩擦架155。另外,供给在摩擦板151的洗涤液是挥发性比较高的功能液的溶剂,以便有效去除附着在功能液滴喷头71的喷嘴面93的功能液。
于是,驱动喷头移动机构22,把各车架部件23按顺序靠近摩擦部件132,变为把浸含洗涤液的摩擦板151接触在十二个功能液滴喷头的喷嘴面93的状态,进而,由喷头移动机构22把车架部件23向Y轴方向(绘图区域31一侧)移动的方法,由摩擦板151擦拭喷嘴面93。这样,一连串地摩擦装载在各车架部件23的十二个功能液滴喷头71。另外,因为从喷嘴列94的列方向(Y轴方向)一致的方向开始进行摩擦动作,不会在摩擦板151的相同地方擦拭相互不同的功能液,所以,在喷嘴面93上功能液不会互相混合。
部件升降机构133具有分别各自升降可能地支持吸引部件131的七个分割吸引部件141和摩擦部件132的八个分割部件升降机构156。各分割部件升降机构156是由汽缸等所构成,在保养功能液滴喷头71的规定的保养位置(存取位置)与规定的退避位置之间,分别升降七个分割吸引部件和摩擦部件132的部件。于是,在更换功能液滴喷头71时,驱动各分割部件升降机构156,下降吸引部件131和摩擦部件132的方法,可以确保吸引部件131和摩擦部件132的作业区域。
这样,通过对功能液滴喷头71进行由吸引部件131的吸引处理和由摩擦部件132的擦拭处理,可以维持各车架部件23的功能液滴喷头71的喷出功能的良好状态。并且,通过对应于七个车架部件23的七个分割吸引部件141来构成吸引部件131,使各分割吸引部件141的组装变为容易。
另外,在本实施方式中,如图5和图6所示,在单一的保养处理区域32,设保养机构,但也可以是,由于喷头移动机构22的车架部件23的移动轨迹上的、偏离工件移动机构21(绘图区域31)两边外侧的位置,构成一对的保养区域32,也可以在各保养区域32具备保养机构25。据此,把七个车架部件23可以分为两组(例如,三个和四个)进行保养,可以迅速进行功能液滴喷头71的功能恢复处理。另外,进行功能液滴喷头71的更换的情况下,把所对应的车架部件23靠近一方的保养机构25,进行喷头的更换、且其他的车架部件23靠近另一方的保养机构25而可以进行功能恢复处理,并不停止液滴喷出装置1的运行而可以完成。并且,这样构成一对的保养处理区域32的情况下,构成各保养机构的吸引部件131的分割吸引部件141的个数可以是三个或四个。
接着,参照图14,说明液滴喷出装置1全体的控制系统。液滴喷出装置1的控制系统基本上备有:上述的宿主机3;驱动功能液滴喷头71、工件移动机构21、喷头移动机构22、驱动保养机构25等的具有各种驱动器的驱动部161;总括控制驱动部161包括在内的液滴喷出装置1全体的控制部162(控制器27)。
驱动部161备有:分别驱动控制工件移动机构21和喷头移动机构22的各电动机的移动用驱动器171;驱动控制功能液滴喷头71的喷出的喷头驱动器172;驱动控制保养机构25的吸引部件131、摩擦部件132和部件升降机构133的保养用驱动器173。
控制部162具备CPU181、ROM182、RAM183和P-CON184;通过总线185互相连接着这些。ROM182具有:存储CPU181中所处理控制程序的控制程序区域;用以进行绘图动作或功能恢复处理等的、存储控制数据的控制数据区域。
RAM183具有:除了各种寄存器组之外,还存储对工件W进行绘图用绘图数据的绘图数据存储部;存储工件W和功能液滴喷头71的位置数据的位置数据存储部,作为控制处理用的各种作业区域来使用。在P-CON184,除了驱动部161的各种驱动器之外,还连接有工件识别相机36或喷头识别相机37,还装有:补偿CPU181功能、且用以处理周围电路之间的接口信号的逻辑电路。因此,P-CON184是把从宿主机3的各种指令等,按其原来状态或加工之后,装在总线185的同时,和CPU181联动,把从CPU181向总线185输出的数据或信号,按其原来状态或加工之后,向驱动部161输出。
并且,CPU181是按照ROM182内的控制程序,通过P-CON184输入各种检测信号、各种指令、各种数据,处理完RAM183内的各种数据之后,通过P-CON184向驱动部161等输出各种控制信号,以控制液滴喷出装置1全体。例如,CPU181,控制功能液滴喷头71、工件移动机构21和喷头移动机构22,进行规定的绘图条件和规定的移动条件下,对工件W进行绘图。
在此,说明利用液滴喷出装置1的一系列的绘图处理。首先,利用工件输送装置2,在位于工件搬入搬出区域33的安装工作台41引入未处理的工件W,在这前后,驱动喷头移动机构22把七个车架部件23向绘图区域31(绘图原位置)移动。接着,作为喷出功能液滴前的准备,由工件移动机构21的X轴方向的位置矫正和由工件θ工作台43的θ轴方向的位置矫正所进行,安装在吸附工作台42的工件W的位置矫正,并且,由喷头移动机构22的Y轴方向的位置矫正和由喷头θ工作台76的θ轴方向的位置矫正来进行各车架部件23的位置矫正。如果已进行位置矫正,则形成在工件W的多个像素区域507a就变为,在X轴方向和Y轴方向矩阵状排列的状态。
如图15A1和图15B所示,本实施方式中,像素的配色模式为带状排列,沿着Y轴方向形成各颜色的像素列。即,在X轴方向,邻接的三个像素以R·G·B三色的形态来排列。于是,如上所述,七个车架部件23位于绘图原位置时,图示右端的车架部件23的右端的B系功能液喷头71B就靠近图示右端的像素区域507a,位于其Y轴方向外侧(右侧)位置的R系功能液喷头71R和G系功能液喷头71G是位于从像素区域507a偏离Y轴方向外侧。另外,此时,图示左端的车架部件23的左端的B系功能液喷头71B就靠近图示左端的像素区域507a(参照图15A)。
在这种状态下,液滴喷出装置1一边受控制器27(控制部162)的控制,一边和由工件移动机构21的向X轴方向的工件W的X轴方向的进给移动同步,进行对多个像素区域507a,基于带状排列的配色模式,同时喷出并附着R·G·B三色功能液的主扫描。在X轴方向,相对于R·G·B三色的像素区域507a交替排列而言,在此,不同颜色的多个部分绘图线Lp是在Y轴方向连续的,所以,在邻接X轴方向的像素区域507a之间,在同一的主扫描中不会喷出并附着相互不同颜色的功能液滴。即,变为各功能液滴喷头71,在X轴方向排列的三个像素区域507a中的只是对一个像素区域507a喷出功能液滴(参照图15B)。
如果结束第一次主扫描(工件W的进给移动),由工件移动机构21复动工件W的同时,驱动喷头移动机构22,进行七个车架部件23作为一体向Y轴方向(图示左侧)移动部分绘图线Lp份量(相当于功能液滴喷头的四个份量)的副扫描。如图16A和16B所示,通过这种副扫描,使G系功能液滴喷头71G靠近第一次主扫描中喷着B功能液滴的像素区域507a,使B系功能液滴喷头71B靠近已喷着了R功能液滴的像素区域507a,使R系功能液滴喷头71R靠近已喷着了G功能液滴的像素区域507a。于是,原来位于第一次主扫描时从像素区域507a向Y轴方向外侧(右侧)偏离的G系功能液滴喷头71G是靠近图示右侧的像素区域507a,但是,R系功能液滴喷头71R仍然是从像素区域507a向Y轴方向外侧偏离的状态。另外,在第一次主扫描时原来靠近图示左端的像素区域507a的车架部件23左端的B系功能液滴喷头71B,从像素区域507a向Y轴方向外侧(左侧)偏离的位置,其右邻的G系功能液滴喷头71G靠近图示左端的像素区域507a(参照图16A)。
在这种状态下,和第一次主扫描同样,进行第二次主扫描(参照图16B)。在此,在第一次主扫描中,原来位于从像素区域507a向Y轴方向外侧(保养区域32侧)偏离位置的G系功能液滴喷头71G,在其间,对像素区域507a不进行功能液滴的喷出,但是,在第一次主扫描和第二次的主扫描中,就要靠近工件W之前,对喷出前冲洗盒子进行喷出前冲洗,所以喷嘴95不会被干燥,在第二次主扫描中,对像素区域507a可以恰当喷出功能液滴。
另外,第一次和第二次主扫描期间,只是把图示右端的车架部件23向保养处理区域32移动,由吸引部件131和摩擦部件132进行保养处理也可以。根据这种,即使第一次主扫描中没有喷出驱动的R系功能液滴喷头71R和G系功能液滴喷头71G在第二次主扫描之前,喷嘴95已干燥为只进行喷出前冲洗就不能完全恢复功能程度,也可以恰当地谋求喷出功能的恢复。于是,右端的车架部件23的功能液滴喷头71接受保养处理期间,其他车架部件23的功能液滴喷头71,优选适宜地对定期冲洗盒121一边进行冲洗动作一边待机。另外,除了右端的车架部件23之外,由喷出模式的关系,存在没有喷出驱动的功能液滴喷头71的情况下,也可以把装有其功能液滴喷头71的车架部件23(和由此到保养区域32侧的车架部件23)向保养区域32移动,由吸引部件131和摩擦部件132进行保养处理。
如果第二次主扫描结束,则由工件移动机构21向X轴方向复动工件W的同时,驱动喷头移动机构22,进行把七个车架部件23作为一体向Y轴方向(图示左侧)移动部分绘图线Lp份量(相当于功能液滴喷头的四个份量)的副扫描。如图17A和17B所示,通过这种副扫描,使R系功能液滴喷头71R靠近在第二次主扫描中喷着了G功能液滴的像素区域507a,使G系功能液滴喷头71G靠近已喷着B功能液滴的像素区域507a,使B系功能液滴喷头71B靠近已喷着R功能液滴的像素区域507a。于是,原来位于第二次主扫描时从像素区域507a向Y轴方向外侧(右侧)偏离的R系功能液滴喷头71R靠近图示右端的像素区域507a。另外。第二次主扫描时原来靠近图示左端的像素区域507a的图示左端的车架部件23左端的G系功能液滴喷头71G,位于从像素区域507a向Y轴方向外侧(左侧)偏离的位置,其右邻的R系功能液滴喷头71R靠近图示左端的像素区域507a(参照图17A)。
在这种状态下,和第二次主扫描同样,进行第三次主扫描(参照图17B)。在此,在第二次主扫描中,原来位于从像素区域507a向Y轴方向外侧(保养区域32侧)偏离位置的R系功能液滴喷头71R,在其间,对像素区域507a不进行功能液滴的喷出,但是,在第一次主扫描至第三次的主扫描中,就要靠近工件W之前,对喷出前冲洗盒子进行喷出前冲洗,所以喷嘴95不会被干燥,在第三次主扫描中,对像素区域507a可以恰当喷出功能液滴。
另外,此种情况下,也在第二次和第三次主扫描期间,只是把图示右端的车架部件23向保养处理区域32移动,也可以由吸引部件131和摩擦部件132进行保养处理。进而,如上所述,从绘图区域31向两个外侧偏离的位置,构成保养区域32的情况下,也可以只把图示左端的车架部件23(和由此到保养区域32侧的车架部件23)向图示左侧的保养区域32移动,进行保养处理。
这样,邻接X轴方向的像素区域507a间,在同一的主扫描中不会喷出并附着相互不同颜色的功能液滴来完成对工件W全体像素区域507a的功能液滴的喷出并附着。因此,邻接X轴方向的像素区域507a间的划区壁部507b上,例如,即使由第一次主扫描喷着R的功能液滴、由第二次主扫描喷着G的功能液滴,在第二次主扫描喷着G功能液滴时,第一次主扫描中喷着的R功能液滴已被干燥某种程度的状态,所以,两个功能液滴不会互相混合。从而,在邻接X轴方向的像素区域507a间,可以可靠地防止不同颜色的功能液滴互相混色。
另外,在第一次主扫描中,也可以多次往复工件W而对各像素区域507a多次喷出并附着功能液滴,此种情况下,每一各往复运动中,优选微小距离向Y轴方向移动各车架部件23。根据这些,在各像素区域507a的全域上没有窝儿地可以喷出并附着功能液滴。另外,在图15A和图15B、图16A和图16B、图17A和图17B中,作图上,在Y轴方向中三个功能液滴喷头71对应一个像素区域507a,但是,如上所述,实际上,在一个功能液滴喷头71对应着多个像素区域507a。
在本实施方式中,如上所述,像素的配色模式为带状排列,各颜色的像素列是沿着Y轴方向形成的,所以对邻接Y轴方向的像素区域507a不会喷着不同颜色的功能液滴。可是,像素的配色模式为镶嵌模式或三角形排列的情况下,不同颜色的像素在Y轴方向排列而形成的,所以,对应于邻接Y轴方向的不同颜色功能液滴喷头71的、对邻接Y轴方向的两个像素区域507a,如果用同一的主扫描中喷出不同颜色的功能液滴,则邻接的像素区域间的划区壁部507b上,分别喷着不同颜色的功能液滴,产生混色的危险。在这样的情况下,优选用不同的主扫描来进行向两个像素区域507a的喷出(特别是,在像素区域507a喷出的功能液量多的情况下有效)。
如图18A和图18B所示,例如,像素的配色模式为镶嵌式排列的情况下,对应于邻接Y轴方向的R系功能液滴喷头71R和对应于G系功能液滴喷头71G的、对邻接Y轴方向的两个像素区域507a,在第一次主扫描中是把其G系功能液滴喷头71G(的一部分喷嘴95)作为非驱动而R系功能液滴喷头71R作为驱动,喷出R功能液滴(参照图18A),在第二次主扫描中,把其R系功能液滴喷头71R作为非驱动而其G系功能液滴喷头71G作为驱动,喷出G功能液滴(参照图18A)。根据这些,在同一的主扫描中向邻接Y轴方向的像素区域507a间不会喷出并附着相互不同颜色的功能液滴。因此,不仅在邻接X轴方向的像素区域507a间、而且在邻接Y轴方向的像素区域507a间也可以可靠防止不同颜色的功能液滴混色的情形。
另外,在图18A和图18B中,作图上,在Y轴方向的一个功能液滴喷头71上对应一个像素区域507a,但如上所述,实际上是在一个功能液滴喷头71上对应多个像素区域507a。
接着,参照图19、图20A、图20B和图20C,说明液滴喷出装置的第二实施方式。第二实施方式的液滴喷出装置1和上述的第一实施方式的液滴喷出装置1是大致相同的构成,在第一实施方式中是各车架部件23的十二个功能液滴喷头71配置成一列的阶梯状,以四个单位分别引入R·G·B三色功能液的R系功能液滴喷头71R、G系功能液滴喷头71G、B系功能液滴喷头71B的构成(参照图9A、图9B和图10),与此不同,在第二实施方式中,其不同之处在于,把十二个功能液滴喷头71在Y轴方向分为每六个的两组,把每一组六个功能液滴喷头71配置成阶梯状,从图19的右侧,以一个单位的顺序,分别引入R·G·B三色功能液滴的R系功能液滴喷头71R、G系功能液滴喷头71G、B系功能液滴喷头71B。
即,在第二实施方式中,各车架部件23的十二个功能液滴喷头71配置成:由各颜色的四个功能液滴喷头71的多个喷嘴95来构成四条各颜色的部分绘图线Lp,三色的部分绘图线LpR·LpG·LpB从图示右侧按这种顺序在Y轴方向四次重复成行而构成一个分割绘图线LD。因此,和第一实施方式相比,各部分绘图线Lp的长度变短。
在此,参照图20A、图20B和图20C,说明第二实施方式的液滴喷出装置1的一系列的绘图处理。首先,和上述同样,把工件W安装在吸附工作台42,进行工件W和车架部件23的位置矫正。
此时,图示右端的车架部件23的右端的B系功能液滴喷头71B靠近图示右端的像素区域507a,位于其Y轴方向外侧(右侧)的R系功能液滴喷头71R和G系功能液滴喷头71G,位于从像素区域507a向Y轴方向外侧偏离的位置,另外,图示左端的车架部件23的左端的B系功能液滴喷头71B靠近图示左端的像素区域507a。于是,在这种状态下进行第一次主扫描,从各功能液滴喷头71对排列在X轴方向的三个像素区域507a中的只对一个像素区域507a喷出功能液滴(参照图20A)。
如果结束第一次主扫描,则进行:应使G系功能液滴喷头71G靠近第一次主扫描中已喷着B功能液的像素区域507a,应使B系功能液滴喷头71B靠近已喷着R功能液的像素区域507a,应R系功能液滴喷头71R靠近已喷着G功能液的像素区域507a的七个车架部件23作为一体,向Y轴方向(图示左侧)移动部分绘图线Lp份量(相当于一个功能液滴喷头份量)的副扫描。即,在第二实施方式的液滴喷出装置1中,和第一实施方式相比,通过使各部分绘图线Lp的长度变短,可以缩短副扫描中的各功能液滴喷头71(车架部件23)的移动距离。从而,以短时间可以进行副扫描。
于是,和第一实施方式同样,在进行喷出前冲洗的基础上,进行第二次主扫描,对第一次主扫描中已喷着B功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着G的功能液;对已喷着R功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着B的功能液;对已喷着G功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着R的功能液(参照图20B)。
如果结束第二次主扫描,则进行:应使G系功能液滴喷头71G靠近第二次主扫描中已喷着B功能液的像素区域507a,应使B系功能液滴喷头71B靠近已喷着R功能液的像素区域507a,应使R系功能液滴喷头71R靠近已喷着G功能液的像素区域507a的七个车架部件23作为一体,向Y轴方向(图示左侧)移动部分绘图线Lp份量(相当于一个功能液滴喷头份量)的副扫描。在此,也可以缩短副扫描中的各功能液滴喷头71(车架部件23)的移动距离,以短时间可以进行副扫描。
于是,和上述同样,在进行喷出前冲洗的基础上,进行第三次主扫描,对第二次主扫描中已喷着B功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着G的功能液;对已喷着R功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着B的功能液;对已喷着G功能液的像素区域507a相邻接的像素区域507a,喷着R的功能液(参照图20C)。
如上,在第二实施方式的绘图处理中,也可以消除,副扫描中的移动距离不同的点,和第一实施方式同样进行绘图处理,在邻接X轴方向的像素区域507a间,不会喷出并附着相互不同颜色的功能液滴,完成对工件W上全体像素区域507a的功能液滴的喷出并附着。从而,在邻接X轴方向的像素区域507a间,可以可靠防止不同颜色的功能液滴混色的现象。
另外,在第二实施方式中和第一实施方式相比,各部分绘图线Lp的长度变短,所以上述的喷头喷出覆盖范围Rh(在Y轴方向把绘图线L变长为部分绘图线Lp的2倍(副扫描的次数倍)尺寸份量的范围)变短。从而,可以缩短喷出前冲洗盒子的Y轴方向的长度,对节省空间做贡献。
另外,在第二实施方式也在第一次主扫描与第二次主扫描之间、和第二次主扫描与第三次主扫描之间,也可以只把图示右端的车架部件23,向保养区域32移动,进行保养处理。另外,第二实施方式也从喷嘴列94的列方向(Y轴方向)一致的方向进行摩擦动作,但是,在各车架部件23中,在X轴方向配置成相同位置的功能液滴喷头71,引入相同颜色的功能液(参照图19、图20A、图20B和图20C),所以在摩擦板151的相同地方不会擦拭相互不同的功能液,在喷嘴面93中功能液不会混合。
如上,根据本实施方式的液滴喷出装置1,对工件W同时喷出并附着R·G·B三色的功能液滴的情况下,即使功能液滴没有正确喷着各像素区域507a,也可以可靠地防止不同颜色的功能液滴混色的现象。
接着,利用本实施方式的液滴喷出装置1所制造的、作为电光学装置(平面板显示器),彩色滤光器、液晶显示装置、有机EL装置、等离子显示器(PDP装置)、电子放出装置(FED装置、SED装置)以及形成在这些显示装置而构成的有源矩阵基板等为例,说明这些的结构及其制造方法。另外,所谓有源矩阵基板是指已形成薄膜晶体管、和在薄膜晶体管电连接的电源线、数据线的基板。
首先,说明组装在液晶显示装置、有机EL装置等的彩色滤波板的制造方法。图21是表示彩色滤光器的制造工序的流程图,图22A、图22B、图22C、图22D和图22E是按制造工序顺序表示的本实施方式彩色滤光器500(滤波基板500A)的模式剖面图。
首先,黑色矩阵形成工序(S101)中,如图22A所示,基板(W)501上形成黑色矩阵502。黑色矩阵502是由金属铬、金属铬和氧化铬的层叠体或树脂黑色等所形成。为了形成金属薄膜所构成的黑色矩阵502,可以利用喷溅法或喷镀法。另外,在形成树脂薄膜所构成的黑色矩阵502的情况下,可以利用照相凹版印刷法、光致抗蚀剂法、热复制法等。
接着,在围堰形成工序(S102)中,以黑色矩阵502上重叠的状态形成围堰503。即,首先如图22B所示,覆盖基板501和黑色矩阵502的形态,形成负型的透明感光性树脂所构成的保护层504。然后,用矩阵模式限制形成的掩膜薄片505覆盖其上表面的状态,进行暴光处理。
进而,如图22C所示,通过光刻处理保护层504未暴光部分,以保护层504图案模式而形成围堰503。另外,由树脂黑块形成黑色矩阵的情况下,可以兼用黑色矩阵和围堰。
这种围堰503和其下的黑色矩阵502成为划分各像素区域507a的划区壁部507b,在以后的着色层形成工序中,利用功能液滴喷头16形成着色层(成膜部)508R、508G、508B时,规定功能液滴的喷着区域。
通过经上述的黑色矩阵形成工序和围堰形成工序,可以获得上述的滤光基体500A。
另外,在本实施方式中,作为围堰503的材料,利用涂敷膜表面变为疏液(疏水)性的树脂材料。并且,基板(玻璃基板)501的表面为亲液(亲水)性,所以在后面叙述的着色层形成工序中,自动矫正向被围堰503(划区壁部507b)所包围的各像素区域507a内的液滴的喷着位置的不均匀。
接着,在着色层形成工序(S103)中,如图22D所示,由功能液滴喷头16喷出功能液滴,喷着在划区壁部507b所包围的各像素区域507a内。此种情况下,利用功能液滴喷头16,引入R·G·B三色的功能液(滤光材料),进行功能液滴的喷出。另外,作为R·G·B三色的配色模式,有带状排列、镶嵌排列和三角形排列。
然后,经过干燥处理(加热等的处理)而固定功能液,形成三色的着色层508R、508G、508B。如果已形成着色层508R、508G、508B,转移到保护膜形成工序(S104),如图22E所示,以覆盖基板501、划区壁部507b、和着色层508R、508G、508B上表面的形态,形成保护膜509。
即,向已形成基板501的着色层508R、508G、508B的面全体上,喷出保护膜用涂敷液后,经过干燥处理而形成保护膜509。
然后,形成保护膜509后,彩色滤光器500转移到成为下一个工序的透明电极的ITO(Indium Tin Oxide铟锡氧)等的附膜工序。
图23是表示利用上述的彩色滤光器500的液晶显示装置一例的无源阵列型液晶装置(液晶装置)的概略构成的主要部位剖面图。通过在这种液晶装置520上安装液晶驱动用IC、背光、支持体等的附带要素,可以获得作为最终产品的透过型液晶显示装置。另外,彩色滤光器500是和图22A、图22B、图22C、图22D和图22E所示相同的部件,在对应的部位,附以相同的符号,省略其说明。
这种液晶装置520大体构成为由彩色滤光器500、由玻璃基板所构成的对置基板521、和夹持在这些之间的STN(Super Twisted Nematic超级扭曲液晶)液晶组合物所构成的液晶层522,在图中上侧(观察者侧),配置了彩色滤光器500。
另外,虽然省略图示,在对置基板521和彩色滤光器500的外面(液晶层522的相反一侧面),分别配置偏光板,另外在位于对置基板521侧的偏光板的外侧,配置有背光。
在彩色滤光器500的保护膜509上(液晶层侧),按规定间隔形成多个在图23中的左右方向长的长方形状的第一电极523,以覆盖这种第一电极523的和彩色滤光器500侧相反一侧的面的形态,形成第一取向膜524。
另一方面,对置基板521的和彩色滤光器500面向的面,按规定间隔形成多个在垂直于彩色滤光器500的第一电极523的方向为长度方向的长方形状的第二电极526,以便覆盖这种第二电极526的液晶层522侧的面的形态,形成第二取向膜527。这些第一电极523和第二电极526是由ITO等的透明导电材料所形成。
设在液晶层522内的隔片528是用以保持液晶层522的一定厚度的内部部件。另外,密封材料529是用以防止液晶层522内的液晶组合物向外泄漏的部件。另外,第一电极523的一个端部是作为拉回配线,延伸到密封材料529的外侧。
于是,第一电极523与第二电极526交叉的部分为像素,在这种成为像素的部分,位于彩色滤光器500的着色层508R、508G、508B的形态而构成。
在通常的制造工序中,在彩色滤光器500,进行第一电极523的图案形成和第一取向膜524的涂敷而制作彩色滤光器500侧的部分,并且,与此别的途径,在另一个对置基板521上,进行第二电极526的图案形成和第二取向膜527的涂敷而制作对置基板521侧的部分。然后,在对置基板521侧的部分,制作隔片528和密封材料529而装入,在这种状态下,粘合彩色滤光器500侧的部分。接着,从密封材料529的注入口,注入构成液晶层522的液晶之后,封闭注入口。然后,层叠两个偏光板和背光。
实施方式的液滴喷出装置1,例如是涂敷上述的构成单元间隙的隔片材料(功能液),且在对置基板521侧的部分粘合彩色滤光器500侧的部分之前,向密封材料529所包围的区域,可以均匀涂敷液晶(功能液)。另外,用功能液滴喷头16也可以进行上述的密封材料529的印刷。进一步地,用功能液滴喷头16也可以进行第一·第二取向膜524、527的涂敷。
图24是表示利用本实施方式中所制造的彩色滤光器500的、液晶装置第二例的概略构成的主要部位剖面图。
这种液晶装置530,大不相同于上述的液晶装置520的点是把彩色滤光器500配置在图中下侧(和观察者是相反的一侧)的点。
这种液晶装置530的大体构成为在由彩色滤光器500与玻璃基板所构成的对置基板531之间,夹持STN液晶所构成的液晶层532。另外,虽然省略图示,在对置基板531和彩色滤光器500的外面,分别配置有偏光板。
在彩色滤光器500的保护膜509上(液晶层532侧),按规定间隔形成多个图中往里方向为长度方向的长方形状的第一电极533,以覆盖这种第一电极533的液晶层532侧的面的形态,形成第一取向膜534。
在面对对置基板531的彩色滤光器500的面上,按规定间隔形成多个在垂直于彩色滤光器500侧的第一电极533方向延伸的多个长方形状的第二电极536,以覆盖这种第二电极536的液晶层532侧的面的形态,形成有第二取向膜537。
在液晶层532上设有用以保持这种液晶层532的一定厚度的隔片538和为了防止液晶层532内的液晶组合物向外部泄漏的密封部件539。
于是,和上述的液晶装置520同样,第一电极523与第二电极526交叉的部分为像素,在这种成为像素的部位,使彩色滤光器500的着色层508R、508G、508B位于的形态,而构成的。
图25是利用适用了本发明的彩色滤光器500而构成液晶装置的第三例子,表示透过型的TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管)型液晶装置的概略构成的分解立体图。
这种液晶装置550是把彩色滤光器500配置在图中上侧(观察者侧)的液晶装置。
这种液晶装置550,大体上由彩色滤光器500、面对这种配置的对置基板551、在这些之间被夹持的省略图示的液晶层、配置在彩色滤光器500的上表面侧(观察者侧)的偏光板555、配设在对置基板551下表面侧的偏光板(省略图示)所构成。
在液晶装置550的保护膜509的表面(对置基板551侧的面),形成有液晶驱动用的电极556。这种电极556是由ITO透明导电材料所构成、成为覆盖后面要叙述的、形成像素电极560区域全体的全面电极。另外,以覆盖这种电极556的像素电极560的相反侧的面的状态,设有取向膜557。
在对置基板551的彩色滤光器500的面对的面,形成有绝缘层558,在这种绝缘层558,互相垂直的状态,形成有扫描线561和信号线562。并且,在这些扫描线561和信号线562所包围的区域内,形成有像素电极560。另外,在实际的液晶装置中,在像素电极560上设有取向膜,但省略图示。
另外,在扫描线561和信号线562所包围的部分,具备源极、漏极、半导体、和栅极的薄膜晶体管563组装在在像素电极560的缺口部而构成。并且,其构成为:通过对扫描线561和信号线562施加信号,使薄膜晶体管563接通·断开而可以进行像素电极560的通电控制。
另外,上述的各例子的液晶装置520、530、550是作为透过型的构成,但也可以是设反射层或半透过反射层的、反射层的液晶装置或半透过反射型的液晶装置。
接着,图26是有机EL装置的显示区域(下面,简单称为显示装置600)的主要部位剖面图。
这种显示装置600大体构成为在基板(W)601上,层叠电路元件部602、发光元件部603和阴极604的状态。
在这种显示装置600中,从发光元件部603向基板601侧发出的光,透过电路元件部602和基板601向观察者侧射出的同时,从发光元件部603向基板601的相反侧发出的光,由阴极604反射后,透过电路元件部602和基板601向观察者侧射出。
在电路元件部602与基板601之间,形成由硅氧化膜所构成的基底保护膜606,在这种基底保护膜606上(发光元件部603侧),形成由多晶硅所构成的岛状的半导体膜607。在这种半导体膜607的左右区域,以高浓度阳离子打入方法,分别形成有源极区域607a和漏极区域607b。并且,没有打入阳离子的中央部成为通道区域607c。
另外,在电路元件部602上形成覆盖基底保护膜606和半导体膜607的透明的栅极绝缘膜608,在这种栅极绝缘膜608上的对应半导体膜607的通道区域607c的位置,例如,形成有由Al、Mo、Ta、Ti、W等所构成的栅极609。在这种栅极电极609和栅极绝缘膜608上,形成有透明的第一层间绝缘膜611a和第二层间绝缘膜611b。另外,贯通第一、第二层间绝缘膜611a、611b,形成有分别连通半导体膜607的源极区域607a、漏极区域607b的接头孔612a、612b。
并且,在第二层间绝缘膜611b上,由ITO等所构成的透明的像素电极613以规定形状图案化而形成,此像素电极613是通过接头孔612a连接在源极区域607a。
另外,在第一层间绝缘膜611a,配设有电源线614,在此电源线614通过接头孔612b连接在漏极区域607b。
这样,在电路元件部602,分别形成连接在各像素电极613的驱动用薄膜晶体管615。
上述的发光元件部603大体上由在多个像素电极613的各自层叠的功能层617、设在各像素电极613和功能层617之间而区划各功能层617的围堰部618所构成。
由这些像素电极613、功能层617、和安装在功能层617上的阴极604构成了发光元件。另外,像素电极613是俯视图上为形成大致矩形的图案,在各像素电极613之间形成围堰部618。
围堰部618,例如由SiO、SiO2、TiO2等的无机材料所形成的无机物围堰层618a(第一围堰层),和层叠在这种无机物围堰层618a的、由丙烯树脂、聚酰亚胺树脂等的耐热性、耐溶剂性优越的抗蚀剂所形成的断面为台形状的有机物围堰层618b(第二围堰层)所构成。此围堰层618的一部分,是以在像素电极613的周缘部上搁浅的状态形成的。
并且,在各围堰部618之间,形成有对像素电极613向上逐渐扩展的开口部619。
上述的功能层617,是由开口部619内以层叠状态形成在像素电极613上的空穴注入/输送层617a和形成在这种空穴注入/输送层617a上的发光层617b所构成。另外,邻接这种发光层617b也可以形成,具有其他功能的其他功能层。例如,也可以形成电子输送层。
空穴注入/输送层617a是具有从像素电极613侧,输送空穴而向发光层617b注入的功能。这种空穴注入/输送层617a是可以通过喷出其包含空穴注入/输送层材料的第一组合物(功能液)来形成。作为空穴注入/输送层材料可以利用众所周知的材料。
发光层617b是通过喷出发出红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)任一光的,包含发光层形成材料(发光材料)的第二组合物(功能液)来形成。作为第二组合物的溶剂(非极性溶剂),优选利用不溶空穴注入/输送层617a的众所周知的材料,这样的非极性溶剂通过利用以发光层617b的第二组合物,不会再溶解空穴注入/输送层617a而可以形成发光层617b。
并且,以在发光层617b中从空穴注入/输送层617a所注入的空穴和从阴极604所注入的电子在发光层617b再结合而发光那样构成的。
阴极604是覆盖发光元件部603的全面的状态来形成的,和像素电极部613成对,起着向功能层617流过电流的作用。另外,在这种阴极604的上部,配置省略图示的密封材料。
接着,参照图27~图35说明上述的显示装置600的制造工序。
如图27所示,这种显示装置600是经过围堰形成工序(S111)、表面处理工序(S112)、空穴注入/输送层形成工序(S113)、发光层形成工序(S114)、和对置电极形成工序(S115)等而制造的。另外,制造工序不限于例示的工序,也有可以按照需要去掉或增加其他的工序的情况。
首先,如图28所示,在围堰形成工序(S111)中,在第二层间绝缘膜611b上形成无机物围堰层618a。这种无机物围堰层618a是在形成位置,形成无机物膜后,将其无机物膜利用光刻技术等图案形成的方法来形成。此时,无机物围堰层618a一部分和像素电极613的边缘部重叠的形态来形成。
如果已形成了无机物围堰层618a,则如图29所示,在无机物围堰层618a上,形成有机物围堰层618b。这种有机物围堰层618b也和无机物围堰层618a同样,利用光刻技术等图案形成的方法来形成。
这样,形成围堰部618。并且和伴随此,在各围堰部618间形成对像素电极613向上方开口的开口部619。此开口部619规定像素区域。
在表面处理工序(S112)中,进行亲水性处理和疏水性处理。实施亲水性处理的区域是无机物围堰层618a的第一层叠部618aa和像素电极613的电极面613a,这些区域是,例如,氧气作为处理气体的等离子体处理来把表面处理成为亲水性。这种等离子体处理也兼有作为像素电极613的ITO的清洗等功能。
另外,疏液化处理是实施在有机物围堰层618b的壁面618s和有机物围堰层618b的上表面618t,例如,四氟化甲烷作为处理气体的等离子体处理来表面被氟化处理(处理为疏液性)。
通过进行这种表面处理,利用功能液滴喷头16形成功能层617时,在显示区域更可靠地喷着功能液滴,并且,可以防止喷着在显示区域的功能液滴从开口部619溢出。
于是,通过经以上的工序,获得显示装置基体600A。这种显示装置基体600A是载置在图4所示的液滴喷出装置1的安装工作台41,进行如下的空穴注入/输送层形成工序(S113)和发光层形成工序(S114)。
如图30所示,在空穴注入/输送层形成工序(S113)中,从功能液滴喷头16向作为显示区域的各开口部619内喷出包含空穴注入/输送层形成材料的第一组合物。然后,如图31所示,进行干燥处理和热处理,使包含在第一组合物的极性溶剂蒸发,而在像素电极(电极面613a)613上形成空穴注入/输送层617a。
接着,说明发光层形成工序(S114)。在这种发光层形成工序中,如上所述,为了防止空穴注入/输送层617a的再溶解,作为发光层形成时所利用的第二组合物,可以利用对空穴注入/输送层617a不溶的非极性溶剂。
可是,另一方面,空穴注入/输送层617a对非极性溶剂的亲合性低,所以即使把包含非极性溶剂的第二组合物喷在空穴注入/输送层617a上,存在空穴注入/输送层617a与发光层617b不能密接或不能均匀涂敷发光层617b的危险。
因此,为了提高空穴注入/输送层617a的表面对非极性溶剂和发光层形成材料的亲和性,在形成发光层之前,优选进行表面处理(表面改质处理)。这种表面处理,是通过把发光层形成时所利用的第二组合物相同的溶剂或类似这些的溶剂的表面改质材料,涂敷在空穴注入/输送层617a上,并干燥而进行。
通过实施这样的处理,空穴注入/输送层617a的表面变为容易溶合在非极性溶剂,在此后的工序中,可以把包含发光层形成材料的第二组合物均匀涂敷在空穴注入/输送层617a上。
接着,如图32所示,把含有对应各颜色中的任一(图32的例子中是蓝色(B))的发光层形成材料的第二组合物作为功能液滴,向像素区域(开口部619)内打入规定量。在像素区域内被打入的第二组合物,在空穴注入/输送层617a上扩散,充满开口部619内。另外,万一,即使第二组合物偏离像素区域而喷在围堰部618的上表面618t上的情况下,因为其上表面618t是如上所述实施了疏液处理,所以第二组合物容易滚进开口部619内。
其后,通过进行干燥工序等,干燥处理喷出后的第二组合物,使包含在第二组合物的非极性溶剂蒸发,如图33所示,在空穴注入/输送层617a上形成发光层617b。
同样,利用功能液滴喷头16,如图34所示,依次进行和对应上述的蓝色(B)发光层617b的情况同样的工序,形成其他颜色(红色(R)和绿色(G))相对应的发光层617b。另外,发光层617b的形成顺序不限于例示的顺序,也可以是任意的顺序形成。例如,可以按照发光层形成材料决定形成的顺序。另外,作为R·G·B三色的排列模式,有带状排列、镶嵌排列和三角形排列等。
如上所述,在像素电极613上,形成功能层617即空穴注入/输送层617a和发光层617b。然后,转移到对置电极形成工序(S115)。
在对置电极形成工序(S115)中,如图35所示,利用喷镀法、溅射法、CVD法,在发光层617b和有机物围堰层618b的全面,形成阴极604(对置电极)。这种阴极604,在本实施方式中是例如层叠钙层和铝层而构成的。
在这种阴极604的上表面,作为电极适当设Al膜、Ag膜和防止其氧化的SiO2、SiN等的保护层。
这样,形成阴极604之后,通过实施将该阴极604的上部用密封部件来封闭的封闭处理或配线处理等的其他处理,获得显示装置600。
接着,图36是等离子型显示装置(PDP装置:下面简单称为显示装置700)的主要部位的分解立体图。另外,在图36中把显示装置700去掉一部分的状态来表示。
这种显示装置700大体构成包括:互相面对配置的第一基板701、第二基板702和形成在这些之间的放电显示部703。放电显示部703是由多个放电室705所构成。配置成:这些多个放电室705中的红色放电室705R、绿色放电室705G、蓝色放电室705B的三个放电室705成为组,构成一个像素。
在第一基板701的上表面,以规定间隔的条纹状形成地址电极706,以覆盖此地址电极706和第一基板701的上表面的形态,形成有电介体层707。在电介体层707上,位于各地址电极706之间位置、且沿着各地址电极706的形态,立设有隔壁708。这种隔壁708包括:如图所示的延伸在地址电极706宽度方向两侧的和延伸设在垂直于地址电极706的省略图示的隔壁。
于是,由这种隔壁708被区划的区域成为放电室705。
在放电室705内,配置有荧光体709。荧光体709是发出红(R)、绿(G)、蓝(B)的任一颜色的荧光的,在红色放电室705R的底部,配置有红色荧光体709R、在绿色放电室705G底部,配置有绿色荧光体709G、在蓝色放电室705B底部,配置有蓝色荧光体709B。
在第二基板702的图中下侧的面,在垂直于上述地址电极706的方向,以规定间隔的条纹状形成有多个显示电极711。并且,覆盖这些的形态,形成有由电介体层712、和MgO等构成的保护膜713。
第一基板701和第二基板702是地址电极706与显示电极711互相垂直的状态,面对粘合着的。另外,上述地址电极706和显示电极711是连接在省略图示的交流电源。
于是,通过向各电极706、711通电,在放电显示部703中,荧光体709被激励而发光,彩色显示成为可能。
在本实施方式中,利用图4所示的液滴喷出装置1可以形成上述的地址电极706、显示电极711和荧光体709。下面,例示第一基板701的地址电极706的形成工序。
这种情况下,把第一基板701放置在液滴喷出装置1的安装工作台41的状态,进行如下工序。
首先,通过功能液滴喷头16把含有导电膜配线形成用材料的液体材料(功能液)作为功能液滴,向地址电极形成区域喷着。这种液体材料是作为导电膜配线形成用材料,是把金属等的导电性微粒子分散在分散介质的材料。作为这种导电性微粒子可以利用含有金、银、铜、钯、或镍等的金属微粒子或导电性聚合物。
如果结束对成为补充对象的所有地址电极形成区域的液体材料的补充,则通过干燥处理喷出后的液体材料,蒸发包含在液体材料的分散介质,可以形成地址电极706。
但是,在上述中例示了地址电极706的形成,上述的显示电极711和荧光体709也可以经过上述的各工序而形成。
形成显示电极711的情况下,和形成地址电极706的情况同样,把含有导电膜配线形成用材料的液体材料(功能液)作为功能液滴,喷着在显示电极形成区域。
另外,形成荧光体709的情况下,从功能液滴喷头16作为液滴喷出包含各颜色(R、G、B)所对应的荧光材料的的液体材料(功能液),喷着在所对应颜色的放电室705。
接着,图37是电子放出装置(也称为FED装置或SED装置,下面简单称为显示装置800)的主要部位剖面图。另外,在图37中是把其一部分作为剖面表示显示装置800。
这种显示装置800大体包括:互相面对配置的第一基板801、第二基板802和形成在这些之间的电场放出显示部803而构成。电场放出显示部803是由矩阵状配置的多个电场放出部805所构成。
在第一基板801上表面,构成阴极电极806的第一元件电极806a和第二元件电极806b以互相垂直的形态来形成。另外,在第一元件电极806a和第二元件电极806b所划区的部分,形成有形成了间隙808的导电性膜807。即,由第一元件电极806a、第二元件电极806b和导电性膜807构成多个电场放出部805。导电性膜807,例如,由氧化钯(PdO)等所构成,另外,间隙808是形成导电性膜807之后,用成形法来形成。
在第二基板802的下面,形成有和阴极电极806对峙的阳极电极809。在阳极电极809的下表面,形成格子状的围堰部811,在此围堰部811所包围的向下的各开口部812,以对应电场放出部805的形态来配置有荧光体813。荧光体813是发出红(R)、绿(G)、蓝(B)的任一颜色的荧光的部件,在各开口部812,按照上述的规定模式配置有红色荧光体813R、绿色荧光体813G和蓝色荧光体813B。
并且,这样构成的第一基板801和第二基板802是隔微小的间隙粘合的。在这种显示装置800中,通过导电性膜(间隙808)807,从作为阴极的第一元件电极806a或第二元件电极806b飞出的电子,碰撞在作为阳极的阳极电极809上形成的荧光体813而激励发光,彩色显示成为可能。
此种情况下,也和其他的实施方式同样,利用液滴喷出装置1可以形成第一元件电极806a、第二元件电极806b、导电性膜807和阳极电极809,同时,利用液滴喷出装置1可以形成各颜色的荧光体813R、813G、813B。
第一元件电极806a、第二元件电极806b和导电性膜807是具有图38A所示的俯视图形状,把这些成膜的情况下,如图38B所示,预先留下制作第一元件电极806a、第二元件电极806b和导电性膜807的部分之后,形成围堰部BB(光刻法)。接着,在由围堰部BB所构成的沟部分中,形成第一元件电极806a和第二元件电极806b(利用液滴喷出装置1的喷墨法),并干燥其溶剂而进行成膜之后,形成导电性膜807(利用液滴喷出装置1的喷墨法)。形成导电性膜807后,去除(磨光剥离处理)围堰部BB,转移到上述的成形法处理。另外,和上述的有机EL装置的情况同样,优选进行对第一基板801和第二基板802的亲液化处理、或对围堰部811、BB的疏液化处理。
在各种电光学装置(显示器)的制造上利用上述的液滴喷出装置1的方法,可以有效制造各种电光学装置成为可能。
Claims (8)
1.一种液滴喷出装置,对将多个像素区域构成为矩阵状的基板,一边相对移动分别引入多种颜色功能液的不同颜色的多个功能液滴喷头,一边根据多颜色的配色模式对所述多个像素区域喷出并附着功能液滴来进行绘图处理,其特征在于,
包括:将所述不同颜色的多个功能液滴喷头装载在车架上的多个车架部件;
装载所述基板上并使所述基板沿成为主扫描方向的X轴方向移动的X轴工作台;以及,
使所述多个车架部件沿Y轴方向分别移动的Y轴工作台,
所述各车架部件的所述不同颜色的多个功能液滴喷头配置成,由各个颜色的多个喷嘴所构成的各种颜色的部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向上连续构成分割绘图线,
Y轴方向上,对准所述多个分割绘图线的绘图线,比基板上的将所述多个像素区域构成为矩阵状的区域的长度更长。
2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:
所述各车架部件,在所述车架上分别安装各颜色的所述功能液滴喷头,
所述各车架部件的所述不同颜色的多个功能液滴喷头,配置成使由所述各个颜色的多个喷嘴所构成的不同颜色的部分绘图线,按照规定的顺序在Y轴方向上重复成行而构成一个分割绘图线。
3.根据权利要求1或2所述的液滴喷出装置,其特征在于:
所述各功能液滴喷头中的喷嘴列的多个喷嘴之中、位于两端部的所述喷嘴,为不喷出功能液滴的结构,
所述各部分绘图线,由除位于所述两端部的所述喷嘴之外的其他多个所述喷嘴构成。
4.根据权利要求1~3的任何一项所述的液滴喷出装置,其特征在于:
所述各功能液滴喷头中,分别引入多个颜色的所述功能液之中的1种所述功能液,
所述各车架部件中的所述多个功能液滴喷头,对所述车架安装于同一位置。
5.根据权利要求1~4的任何一项所述的液滴喷出装置,其特征在于:
多个颜色的功能液,由R、G、B这3色的功能液构成,
所述各车架部件中的不同颜色的3个所述部分绘图线,分别在Y轴方向上保有2个所述部分绘图线份量的间隙来配设,
所述绘图线,比将所述多个像素区域构成为矩阵状的区域的长度长2个所述部分绘图线份量。
6.根据权利要求1~5的任何一项所述的液滴喷出装置,其特征在于:
所述各功能液滴喷头,还具有控制所述X轴表和所述Y轴表的控制机构,
所述控制机构重复主扫描和副扫描来实施所述绘图处理,主扫描与往所述基板的X轴方向的移动同步地驱动所述各功能液滴喷头,副扫描借助所述车架部件,使所述各功能液滴喷头在Y轴方向上大致移动所述部分绘图线份量。
7.一种电光学装置的制造方法,其特征在于:利用权利要求1至6的任何一项所述的液滴喷出装置,在所述基板上形成由功能液滴形成的成膜部。
8.一种电光学装置,其特征在于:利用权利要求1至6的任何一项所述的液滴喷出装置,在所述基板上形成有由功能液滴形成的成膜部。
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EXPY | Termination of patent right or utility model |