CN1217794C - 液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置及电子仪器 - Google Patents

液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置及电子仪器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液滴喷出装置。其包括:将喷嘴面设置成与工件(W)平行对峙的功能液滴喷出头(10);测定所述工件(W)的表面与所述喷嘴面之间的工件间隙的间隙测定装置(15、16);根据所述间隙测定装置(15、16)的测定结果,使所述功能液滴喷出头(10)及所述工件(W)在上下方向上进行相对的移动,由此来调整工件间隙的间隙调整装置(32)。由此,可对工件(W)与功能液滴喷出头(10)之间的工件间隙自动地进行微调。

Description

液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置及电子仪器
技术领域
本发明涉及通过以喷墨头为代表的功能液滴喷出头向基板等的工件喷射功能液的液滴喷出装置,特别是关于能够调整工件与功能液滴喷出头之间的工件间隙的液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置及电子仪器。
背景技术
以往的喷墨打印机(彩色打印机)等的液滴喷出装置,通过使功能液滴喷出头(喷墨头)在打印纸等的喷出对象物(工件)上一边进行相对地扫描,一边进行液滴的喷出驱动,将功能液选择性地喷射在喷射对象物上,这样地进行工件处理。此时,为了对功能液滴的飞行弯曲和附着直径进行高精度的管理,对工件的表面与功能液滴喷出头的喷嘴面之间的间隙,即,工件间隙(纸张间隙)实施高精度的管理(参照例如特开2001-162889号公报)。
然而,在将液滴喷出装置用于制造彩色滤色片和有机EL装置的应用技术中,作为工件,有时会将其尺寸不同于预设厚度的工件导入在基板上。在这种情况下,如果每次都要停止装置的运转来调整工件的间隙,则不仅操作烦琐,而且还延长了工件处理的时间。
发明内容
本发明的目的是,提供一种能够自动地对工件与功能液滴喷出头之间的工件间隙进行微调整的液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置及电子仪器。
本发明的液滴喷出装置,其特征在于:包括将喷嘴面设置成与工件平行对峙的功能液滴喷出头;测定所述工件的表面与所述喷嘴面之间的工件间隙的间隙测定装置;根据所述间隙测定装置的测定结果,使所述功能液滴喷出头及所述工件在上下方向上进行相对的移动,由此来调整工件间隙的间隙调整装置。
根据这样的构成,例如在新导入工件时,通过驱动间隙测定装置,测定工件间隙,根据其测定结果驱动间隙调整装置,通过使功能液滴喷出头及工件在上下方向上进行相对的移动,对工件进行微调整。这样,由于可自动地调整工件间隙,所以可以把工件间隙的调整工序包含在一系列的工件处理工序中。此外,可通过使功能液滴喷出头上下移动、使工件上下移动及使两者上下移动来进行间隙调整。
在这种情况下,理想的是,所述功能液滴喷出头被设置在滑架上,所述间隙调整装置具有:支撑所述滑架,使其在上下方向上滑动自如的基台、固定在所述基台上的驱动装置、通过所述驱动装置的驱动进行正反向旋转的丝杠、被设置在所述滑架上的与所述丝杠螺合的螺母部。
根据这样的构成,当通过驱动装置使丝杠进行正反向旋转时,通过螺母部使滑架在上下方向上进行微小移动。即,通过由驱动装置通过滑架使功能液滴喷出头上下移动,能够进行工件间隙的微调整。
在这种情况下,理想的是,所述间隙调整装置用于使所述功能液滴喷出头在上下方向上相对所述工件进行移动,并且还包括向该功能液滴喷出头供给功能液的功能液箱、根据所述间隙测定装置的测定结果,通过升降所述功能液箱来调整相对所述功能液箱的所述功能液滴喷出头的水位的水位调整装置。
而且,在间隙调整的过程中,当使功能液滴喷出头上下移动时,其与被固定设置的功能液箱之间的功能液的水位发生变化,造成功能液滴的喷出量的不稳定。依照本构成,由于通过由水位调整装置升降功能液箱,将功能液滴喷出头的水位相对功能液箱维持在适当的位置,因此,即使使功能液滴喷出头上下移动地进行间隙调整,也可以避免功能液滴的喷出量不稳定的现象。
在这种情况下,理想的是,所述功能液箱被保持在箱保持装置中,所述水位调整装置具有:支撑所述箱保持装置,使其在上下方向上滑动自如的箱基台、固定在所述箱基台上的驱动装置、通过所述驱动装置的驱动进行正反向旋转的丝杠、被设置在所述箱保持装置上的与所述丝杠螺合的螺母部。
根据这样的构成,当由驱动装置驱动丝杠进行正反向旋转时,通过螺母部使箱保持装置在上下方向上微小移动。即,通过由驱动装置通过箱保持装置使功能液箱上下(升降)移动,将功能液滴喷出头的水位相对功能液箱维持在适当的位置。
在这种情况下,理想的是,还包括向所述功能液箱内补充功能液的功能液补充装置、检测所述功能液箱内的液面位置的液面位置传感器,所述功能液补充装置根据所述液面位置传感器的检测结果,向所述功能液箱内补充功能液,使液面位置保持一定。
根据这样的构成,通过功能液补充装置与液面位置传感器的配合动作,能够将功能液箱的液面位置总是保持在一定的位置。而且,可以将功能液箱固定设置,并且即使功能液箱不够大,也能够稳定地供给功能液。特别是由于由于功能液箱的设置高度受到限制,所以通过使其小型化,有利于节省空间。
在这种情况下,理想的是,所述功能液滴喷出头被设置在滑架上,所述间隙测定装置具有:被设置在所述滑架上,用于测量所述工件在上下方向上的位置的测量装置、根据所述测量装置的测量结果,计算出所述工件间隙的计算装置。
根据这样的构成,由于测量装置被设置在滑架上,所以通过由测量装置测量出工件的位置(工件表面的位置),根据滑架与工件台的位置关系等,可简单地计算出工件间隙。此外,也可以运用工件识别摄像机作为测量装置来求出工件间隙。
同样,理想的是,所述工件被放置在工件台上,所述间隙测定装置具有:用于测量所述工件及所述工件台在上下方向上的位置的测量装置、根据所述测量装置的测量结果,计算出所述工件间隙的计算装置。
根据这样的构成,通过例如被设置在机台上的测量装置,根据工件的位置及工件台的位置计算出工件的厚度,由此可简单地求出工件间隙。此外,作为测量装置,可考虑使用图像识别(焦点距离)装置及激光装置等。
在这种情况下,理想的是,还包括多种相互填充的功能液和/或规格不同的所述功能液滴喷出头、可更换地设置所述多种功能液滴喷出头的滑架、可更换地储备所述多种功能液滴喷出头的储备箱、将所述功能液滴喷出头在所述滑架及所述储备箱之间进行置换的头置换机构。
根据这样的构成,通过头置换机构,可以根据需要在储备箱上的功能液滴喷出头与滑架上的功能液滴喷出头之间进行更换,可以在短时间内向工件喷出不同的功能液。而且,即使由于被更换的功能液滴喷出头使喷嘴面的位置发生变化,也能够将所述的工件间隙及所述的水位调整到适当的位置,确保功能液滴喷出头能够进行功能液的喷出。
在这种情况下,理想的是,还包括分别向各个所述多种功能液滴喷出头供给所述功能液的功能液供给装置,所述功能液供给装置对应所述多种功能液滴喷出头,具有多个功能液箱,所述多个功能液箱与所述多种功能液滴喷出头分别通过管路构成连接。
根据这样的构成,由于各个功能液箱与各个功能液滴喷出头预先通过管路构成连接,所以在储备箱及滑架之间的功能液滴喷出头的更换时,不需要拆装管路,可迅速地进行功能液滴喷出头的更换,并且,可有效防止在更换时的功能液的泄漏。
本发明的电光装置的制造方法,其特征在于:使用权上述的液滴喷出装置,在所述工件上由所述功能液滴形成成膜部。
另外,本发明的电光装置,其特征在于:使用上述的液滴喷出装置,在所述工件上由所述功能液滴形成了成膜部。
根据这样的构成,由于使用能够将功能液适当地喷出到工件上的液滴喷出装置进行制造,所以能够高效地制造出电光装置。另外,作为电光装置(器件),包括液晶显示装置、有机EL(Electro-Luminescence)装置、电子放射装置、PDP(Plasma Display Panel)装置及电泳显示装置等。另外,电子放射装置在概念上包括所谓的FED(Field Emission Display)装置和SED(Surface-Conductive Electron-Emitter Display)装置。并且,作为电光装置,包括金属布线、透镜、抗蚀膜及光扩散体等的装置。
本发明的电子仪器,其特征在于:配置有上述的电光装置。
在这种情况下,作为电子仪器,相当于配置有所谓的平板显示器的移动电话、个人计算机以及其它各种电子制品。
附图说明
图1是本发明的一实施例的液滴喷出装置的全体立体图。
图2是液滴喷出装置的头部件周围的放大立体图。
图3是第1喷出头(功能液滴喷出头)周围的放大立体图。
图4是第2喷出头(功能液滴喷出头)的放大立体图。
图5是第3喷出头(功能液滴喷出头)的放大立体图。
图6是液滴喷出装置的头储备器周围的立体图。
图7是头储备器的储备台和帽部件周围的放大立体图。
图8是液滴喷出装置的功能液供给结构的主视图。
图9是表示液滴喷出装置的控制装置的方框图。
图10A、图10B是表示施加在功能液滴喷出头上的喷出波形(10A)和微振动波形(10B)的波形图。
图11是表示用于驱动功能液滴喷出头的驱动脉冲的例子的图。
图12是说明滤色片制造步骤的程序流程图。
图13A~13E是按照制造步骤顺序表示的滤色片的模式剖视图。
图14是表示使用了本发明的滤色片的液晶装置概略结构的主要部分剖视图。
图15是表示使用了本发明的滤色片的第2例的液晶装置概略结构的主要部分剖视图。
图16是表示使用了本发明的滤色片的第3例的液晶装置概略结构的主要部分剖视图。
图17是实施例2的显示装置的主要部分剖视图。
图18是说明实施例2的显示装置的制造步骤的程序流程图。
图19是说明无机物围堰层的形成的步骤图。
图20是说明有机物围堰层的形成的步骤图。
图21是说明形成空穴注入/输送层的过程的步骤图。
图22是说明形成了空穴注入/输送层的状态的步骤图。
图23是说明形成蓝色发光层的过程的步骤图。
图24是说明形成了蓝色发光层的状态的步骤图。
图25是说明形成了各色发光层的状态的步骤图。
图26是说明阴极的形成的步骤图。
图27是实施例3的显示装置的主要部分分解立体图。
图28是实施例4的显示装置的主要部分剖视图。
图中:1-液滴喷出装置;3-移动机构;4-X轴台;5-Y轴台;7-头部件;9-子滑架;10-功能液滴喷出头;12-头储备器;13-搬运机械手;14-功能液供给机构;15-距离计测装置;16-控制装置;26-吸附台;32-Z轴移动机构;42-头保持部件;44-头安装部;47-定位孔;48-检测器;51-头主体;51a-喷嘴面;54-平面柔性电缆;55-硅管;62-把持突起;63-被检测部;64-定位销;71-储备台;73-头维护机构;74-水平移动机构;75-帽部件;76-擦拭部件;101-头帽;104-上下移动机构;105-吸引泵;121-擦拭薄板;141-容器部件;142-子容器;144-升降机构;150-液位传感器;151-主容器;152-压力送液装置;181-控制部;182-CPU;183-ROM;184-RAM;188-头驱动器;500-滤色片;520-液晶装置;530-液晶装置;550-液晶装置;600-显示装置;700-显示装置;800-显示装置;W-基板。
具体实施方式
下面,参照附图,说明本发明液滴喷出装置、电光装置的制造方法、电光装置和电子仪器。喷墨打印机的喷墨头(功能液滴喷出头)能以高精度把微小的墨滴(功能液滴)喷出为点状,所以例如通过对功能液(喷出对象液体)使用特殊的墨水、发光性或感光性数值等的液体,期待着向各种元件的制造领域的应用。
本实施例的液滴喷出装置通过适当在装置内更换并使用规格不同的多种功能液滴喷出头或导入的功能液不同的多种功能液滴喷出头,在基板上形成所需的成膜部(细节在后面描述)。
如图1所示,实施例的液滴喷出装置1具有:机台2、设置在机台2上的为移动机构3的X轴台4和与它正交的Y轴台5、可自由移动地安装在X轴台4上的主滑架6、配置在主滑架6上的头部件7。而且,在头部件7上通过子滑架(滑架)9,可自由装卸并且能更换地配置了规格不同的3种功能液滴喷出头10。另外,工件的基板W可自由装卸地配置在Y轴台5上。
在X轴台4的左部附近配置了储备功能液滴喷出头10的头储备器12(储备器),实施例的头储备器12的结构为能储备3种功能液滴喷出头10。在机台2的左部直立设置了搬运机械手13,通过该搬运机械手13,能更换(替换)头储备器12上的功能液滴喷出头10和子滑架9上的功能液滴喷出头10。
在搬运机械手13附近,在机台2上配置了功能液供给机构(功能液供给装置)14,从该功能液供给机构14向各功能液滴喷出头10供给功能液。同样,在搬运机械手13的附近的机台2上向下设置了使用激光的距离计测装置(计测部件)15。另外,在该液滴喷出装置1中组入同一控制所述移动机构3和功能液滴喷出头10等构成装置的控制装置16(参照图9)。
虽然省略了图示,但是在该液滴喷出装置1中,除了配置在头部件7上的接受来自功能液滴喷出头10的定期冲洗(来自全部的功能液的喷出)的冲洗部件、擦拭功能液滴喷出头10的喷嘴面的擦拭部件,还组入了进行功能液滴喷出头10的功能液吸引和保管的吸引装置等。
X轴台4具有构成X轴方向驱动系统的电机22驱动的X轴滑道21,在其上可自由移动地配置所述主滑架6。同样,Y轴台5具有构成Y轴方向驱动系统的电机24驱动的Y轴滑道23,在其上可自由移动地配置由吸附台(工件台)26和θ台27等构成的设置台25。这时,X轴台4支撑在直立设置在机台2上的左右支柱29、29上,Y轴台5直接支撑在机台2上。而且,以定位状态把基板W设置在设置台25的吸附台26上。
在本实施例的液滴喷出装置1中,是与基于X轴台4的各功能液滴喷出头10的移动同步,各功能液滴喷出头10驱动(功能液滴的有选择地喷出)的结构,功能液滴喷出头10的所谓主扫描由X轴台4的向X轴方向的往返动作进行。另外,与此对应,所谓的副扫描由基于Y轴台5的基板W向Y轴方向的往返动作进行。而且,所述扫描的各功能液滴喷出头10的驱动根据存储在所述控制装置16中的喷出模式数据进行。
如图2所示,主滑架6具有:以垂直姿态、可自由移动地安装在所述X轴滑道21上的滑动基31、组入滑动基31中的Z轴移动机构(间隔调整部件)32。在滑动基31的正面设置了一对导轨33,在这一对导轨33上安装着在上下方向可自由滑动的头部件7。Z轴移动机构32由例如设置在头部件7一侧的阴螺纹35、与它配合的丝杠36、使丝杠36正反旋转的步进电机(致动器)37构成,通过步进电机37的正反旋转,使头部件7上下移动,能微调整头部件7上的功能液滴喷出头10和基板W间的工作间距(后面将详细描述)。
头部件7具有:可自由滑动地安装在所述滑动基31上的垂直姿态的支架41、安装在该支架41上的水平姿态的子滑架9,在该子滑架9上分别通过头保持部件42、42、42,所述3种功能液滴喷出头10、10、10可自由装卸地安装在该子滑架9上。另外,虽未图示,但是在支架41和子滑架9之间组入微调子滑架9的X轴中心和Y轴中心的角度平行度微调机构。
子滑架9由不锈钢的厚板构成,在其表面并排形成了三个头安装部44、44、44。各头安装部44由所述头保持部件42以定位状态配合的浅沟部45、形成在浅沟部45的中央的贯通功能液滴喷出头10的下部(头主体51)的贯通开口46构成。在浅沟部45的沟底,隔着贯通开口46,形成用于把头保持部件(功能液滴喷出头10)42定位的一对定位孔(定位接受部)47。另外,在各浅沟部45的沟缘部嵌入检测功能液滴喷出头10的种类的检测器48,检测器48连接在所述控制装置16上。
3种功能液滴喷出头10、10、10由配置在子滑架9的右部的第1喷出头(参照图3)10a、配置在左右的中间部的第2喷出头(参照图4)10b、配置在左部的第3喷出头(参照图5)10c构成,在都保持在头保持部件42上的状态下,安装在子滑架9的头安装部44上。另外,虽然未图示,但是以定位状态安装在子滑架9上的3种功能液滴喷出头10、10、10定位为支架41一侧的最外端的喷出喷嘴(基准喷嘴)排列在Y轴的相同位置。
第1喷出头10a是从各喷出喷嘴微量喷出粘性比较低的功能液的规格。即,是喷嘴数多,并且单位喷嘴的功能液滴喷出量少的规格。如图3所示,第1喷出头10a包含:在喷嘴面51a上具有2个喷嘴列(省略图示)的头主体51、固定在头主体51的上方的头基板52。在头基板52上通过一对连接器53、53连接了一对连接在控制装置16上的平面柔性电缆54、54,在头主体51上连接着贯通头基板52与功能液供给机构14相连的一对硅管55、55。
在头主体51的两侧面分别突出设置着安装凸起部56、56,第1喷出头10a在把头主体51插入头保持部件42的安装开口61中的定位状态下,通过一对安装凸起部56、56,用螺钉固定在头保持部件42上。
头保持部件42在由中央部形成了所述安装开口61的方形不锈钢板等构成,形成与子滑架9的浅沟部(头安装部44)45的深度大致同一厚度。在头保持部件42的上表面上,在跟前一侧的角部直立设置圆柱状的把持突起(把持部)62,在侧面安装了与所述检测器48对应的被检测器63。另外,在头保持部件42的下表面上,隔着安装开口61,设置了与所述一对定位孔47、47对应的一对定位销(定位部)64、64。
配置了功能液滴喷出头(第1喷出头10a)10的头保持部件42由把持突起的部分把持在搬运机械手13上,从上方安装到子滑架9的头安装部44上。这时,头保持部件42的一对定位销64、64对位在头安装部44的一对定位孔47、47上,并且被引导,头保持部件42安装在子滑架9上。此外,与上述的相反,可以在头安装部44上设置定位销64,在头保持部件42上设置定位孔47。
在头保持部件42安装在子滑架9上的状态下,头保持部件42的表面(上表面)和子滑架9的表面(上表面)变为同一面,并且功能液滴喷出头10的头主体51从子滑架9的安装开口61向下方稍微突出。另外,头保持部件42的被检测器63接触子滑架9的检测器48,检测了功能液滴喷出头10的种类。
虽然省略了图示,但是在头保持部件42的周围侧面,在成点对称的两处,可自由出没地设置了配合突起,如果搬运机械手13解除对把持突起62的把持,则该配合突起搭在浅沟部45的周边部上,头保持部件42固定在头安装部44上。即通过设置在把持突起62上的操作部、设置在头保持部件42上的配合突起和形成在头安装部44上的配合沟构成头保持部件(功能液滴喷出头)42对于子滑架9的锁紧和解锁机构。此外,在后面描述的储备台71中,也成为同样的结构。
第2喷出头10b是从各喷出喷嘴大量喷出粘性比较高的功能液的规格。即,喷嘴数极少,并且单位喷嘴的功能液滴喷出量多的规格。如图4所示,第2喷出头10b包含:在喷嘴面51a上具有1个喷嘴列(省略图示)的头主体51、固定在头主体51的上方的头基板52。在头基板52上通过连接器连接了平面柔性电缆54,在头主体51上连接着硅管55。
这时,与所述同样,第2喷出头10b配置在具有一对定位销64、64、把持突起62和被检测器63的头保持部件42上,在该状态下,可自由装卸地安装在子滑架9的头安装部44上。
第3喷出头10c是从各喷出喷嘴大量喷出粘性比较高的功能液的规格。即,喷嘴数比较多,并且单位喷嘴的功能液滴喷出量中等的规格。如图5所示,第3喷出头10c包含:在喷嘴面51a上具有1个喷嘴列(省略图示)的头主体51、固定在头主体51的上方的头基板52。在头基板52上通过连接器连接了平面柔性电缆54,在头主体51上连接着硅管55。
这时,与所述同样,第3喷出头10c配置在具有一对定位销64、64、把持突起62和被检测器63的头保持部件42上,在该状态下,可自由装卸地安装在子滑架9的头安装部44上。即3个头保持部件42、42、42只是与各功能液滴喷出头10(10a、10b、10c)的形状对应的安装开口61周围不同,其他部分具有同一形态。
距离计测装置15测定基板W的位置、吸附台26的表面位置,利用激光的反射,以高精度计测所述各位置。该测定结果输出到所述控制装置16,通过控制装置16计算基板W的厚度。而且,从该基板W的厚度和子滑架9-吸附台26的位置数据计算出工作间隔,根据该计算结果,进行工作间隔的微调和后面描述的子容器142的高度微调(后面将详细描述)。即,通过距离计测装置(计测部件)15和控制装置(计算部件)16,构成了间隔测定部件。
如图6和图7所示,头储备器12对着所述左侧支柱29配置,具有:形成了设置功能液滴喷出头10的头安装部72的储备台71;配置在储备台71的下方的头维护机构73、使储备台71以水平姿态移动的水平移动机构74。此外,在图1和图6中,为了便于说明,只表示了一个水平移动机构74,但是为了确保水平移动的精度和稳定性,当然也可以在储备台71的左右两侧设置水平移动机构74,进行水平移动。另外,头维护机构74具有:同时具有冲洗部件的功能和吸引装置的功能的帽部件75、擦拭喷嘴面51a的擦拭部件76。
储备台71具有与所述子滑架9大致相同的形态,作为不同的部分,在侧面(左方)延伸的成为储备部的3个头安装部72,各头安装部72由浅沟部81和贯通开口82构成,并且具有一对定位孔83、83和检测器84。在板支撑部78上形成后面描述的水平移动机构74的一对导杆插通的一对导孔86、86、与水平移动机构74的丝杠(球状螺栓)93配合的螺栓孔87。
另外,储备台71配置为与所述子滑架9大致相同高度,安装在储备台71上的功能液滴喷出头10的喷嘴面51a、安装在子滑架9上的功能液滴喷出头10的喷嘴面51a为同一高度水平。而且,储备台71在支柱29一侧后退端的原位置,位于头维护机构73的帽部件75的正上部,通过水平移动机构74,在面临该帽部件75的位置和面临擦拭部件76的位置之间,在前后方向(Y轴方向)往返运动。
水平移动机构74具有:在装置框91的前后两端部水平支撑的一对导杆92、92、配置在两导杆92、92间的丝杠93、连接在丝杠93一方的端部上的储备部电机94。如上所述,在一对导杆92、92上,储备台71的板支撑部78可自由滑动地插通,并且在丝杠93上配合着板支撑部78的螺纹孔87。如果储备部电机94正转,则通过由丝杠93和螺纹孔87构成的螺纹机构,在一对导杆92、92上引导,使储备台71水平移动,在帽部件75和擦拭部件76之间往返运动。而且,在该储备台71的前往运动时,进行配置(储备)在储备台71上的功能液滴喷出头10的擦拭。即通过擦拭部件76和水平移动机构74,构成了擦拭机构。
如图7所示,帽部件75具有:与3种功能液滴喷出头10(10a、10b、10c)对应的第1头帽101a、第2头帽101b和第3头帽101c、支撑这些头帽101的帽座102、把帽座102支撑为在上下方向自由滑动的支撑框103、通过帽座102使3种头帽101上下移动的上下移动机构104。另外,帽部件75具有通过吸引管106连接在各头帽101上的吸引泵(吸引装置)105。此外,有时在头维护机构中同时安放了3个功能液滴喷出头,有时1个或2个,所以帽、帽的进退移动机构和吸引泵(吸引装置)、擦拭部件分别设置为一对一。当然,进退移动机构和吸引泵(吸引装置)、擦拭部件也能用一个兼用。
头帽101把功能液吸收材料112填充在凹状的功能液存储部111中,并且在功能液存储部111的周边部具有密封包装113,通过使密封包装113紧贴功能液滴喷出头10的喷嘴面51a,密封全部喷出喷嘴。而且,在该功能液存储部111上连接着中间设置了开关阀(电磁阀)114的吸引管106。通过吸引泵105,当通过头帽101进行功能液滴喷出头10的功能液吸引时,只开放必要的开关阀114。
帽座102向下形成“U”字,两侧板部102a、102a可自由滑动地支撑在向上形成了“U”字的支撑框103的两侧框103a、103a上。而上下移动机构104由固定在支撑框103的中央上的上下移动电机116、连接在上下移动电机116上的丝杠117、与丝杠117配合并且固定在帽座102的下表面上的带阴螺纹的支架118构成。通过上下移动电机116的正反旋转,通过丝杠117和阴螺纹支架118,帽座102上下移动。
这时,对于储备中的功能液滴喷出头10,通过由上下移动机构104使头帽101紧贴,密封了功能液滴喷出头10的喷嘴面51a,防止了功能液的干燥(封口)。另外,对于更换之前的功能液滴喷出头,通过用吸引泵105吸引功能液,全部喷出喷嘴的吸引成为可能。另外,在吸引后,通过擦拭部件进行喷嘴面的清扫(擦拭)。另外,使头帽101从喷嘴面51a稍微离开,通过进行来自全部喷嘴的空喷出,所谓的冲洗(空喷出或预备喷出)成为可能。即实施例的各头帽101兼任接受功能液滴喷出头10的空喷出的空喷出接受部。此外,在冲洗时,为了防止功能液的飞散,使头帽101从喷嘴面51a稍微下降,但是当使储备台71移动时等的帽部件75的待机时,使头帽101充分下降(具有2阶段的下降位置)。
而擦拭部件76通过所述功能液的吸引,用包含溶剂免织布等擦拭薄板擦拭附着在功能液滴喷出头10的喷嘴面51a上的功能液。如图6所示,擦拭部件76具有卷绕擦拭薄板121的供应盘122、卷取擦拭薄板的卷取盘123、用于把擦拭薄板按在功能液滴喷出头10上的擦拭辊124、配置在供应盘122和擦拭辊124件的第1中间辊125、配置在擦拭辊124和卷取盘123间的第2中间辊126。此外,在同一图中,省略了成为驱动源的电机和支撑框等。
通过卷取盘123的驱动旋转和供应盘122的制动旋转,如果在拉伸的状态下,擦拭薄板121开始移动,则与此同步,水平移动机构74使配置了功能液滴喷出头10的储备台71前往运动。据此,对于移动的擦拭薄板121,功能液滴喷出头10的喷嘴面51a从前往方向的顶端一侧向后端一侧接触,进行了功能液的擦拭。此外,虽然省略了图示,但是,射和使擦拭部件76全体或擦拭辊124稍微升降的机构,在功能液滴喷出头10的返回运动时,擦拭薄板121不接触功能液滴喷出头10。
这样,头维护机构73在使用前,把储备中的功能液滴喷出头10全部喷嘴维护为能恰当起作用。此外,头维护机构73中,可以省略擦拭部件76和帽部件75的清理机构(省略吸引泵105)。也可以在帽55之外另外设置专用的空喷出接受部。
搬运机械手13由直立设置在机台2上的机械手主体131、设置在机械手主体131上部的机械臂132、安装在机械臂132的顶端的机械手133构成。在机械手133的顶端部安装了夹住、把持头保持部件42的把持突起62的夹紧机构134(参照图7),通过所述控制装置16控制基于该机械手133的把持动作和基于机械臂132的移动动作。
基于搬运机械手13的标准的头更换动作是,首先握住成为更换对象的子滑架9上的功能液滴喷出头10,把它移放到储备台71的控制的头安装部72。接着,握住成为更换对象的储备台71上的功能液滴喷出头10,把它移放到子滑架9的空着的头装置部44上。此外,在本实施例中,把2个(3种)功能液滴喷出头10在子滑架9上配置2个,在储备台71上配置1个,但是功能液滴喷出头10的全部个数、向子滑架9以及储备台71的配置个数并不局限于实施例,按照必要能适当变更。
如图8所示,功能液供给机构14包含分别具有是功能液容器的子容器142的3组容器部件141、141、141,并且具有连接在各子容器142上的3种主容器151、分别从各主容器151向对应的子容器142输送功能液的压力输送装置152。即通过主容器151和压力输送装置152,构成了为子容器142补给功能液的功能液补给部件。通过压力输送装置152从各主容器压送的功能液贮存在子容器142中。
各容器部件141由子容器142、把子容器142支撑为可自由升降的容器支架143、使子容器142升降的升降机构(水位调整机构)144构成。由以下部分构成:在下板部143a可自由升降地支撑“コ”形状截面的容器支架143的一对升降导轨146、146;安装了一对升降导轨146、146的支撑导轨部件147;固定在支撑导轨部件147的下表面上的升降电机(致动器)148;连接在升降电机148上,与容器支架143的下板部143a配合的丝杠149。
通过升降电机148的正反转,通过容器支架143,子容器142升降。即通过升降机构144,子容器142升降,能调整子容器142和功能液滴喷出头10间的水位H(后面将详细描述)。此外,所述压力输送装置152也由所述控制装置16控制。即在各子容器142上设置了液位(水位)传感器150,控制压力输送装置152的液体输送,使子容器142的液位变为一定。
当功能液的消耗量最小时,也能省略所述主容器151。这时,升降机构144根据液位传感器150的检测结果,把子容器142的液位控制为一定,并且根据所述距离计测装置15的计测结果,把所述水位H控制为给定值。
而各子容器142和各头部件(各功能液滴喷出头10)7由上述的硅管55连接,通过所述移动机构3和搬运机械手13,能跟踪移动的头部件7,从上方吊起它的中间部(省略图示)。同样,后面描述的各头驱动器188和各头部件7平时也由上述的平面柔性电缆54连接。即在本实施例的功能液滴喷出头10中,在它的更换(搬运)时,不进行硅管和平面柔性电缆54的断续。能采用使用单触管接头或连接器,进行断续的结构。
控制装置16如图9所示,具有控制液滴喷出装置1的各种动作的控制部181。控制部181具有进行各种控制的CPU182、ROM183、RAM184和接口185,它们彼此通过总线186连接。ROM183具有存储用CPU182处理的控制程序和控制数据的区域。RAM184作为用于控制处理的各种工作区域而使用。在接口185中设置了补充CPU182的功能,并且用于处理与外围电路的接口信号的逻辑电路。
在接口185上连接了所述移动机构3、功能液滴喷出头10(头驱动器188)、Z轴移动机构32、搬运机械手13、头储备器12、功能液供给机构14。在接口185上,作为检测部187,连接了距离计测装置15、子滑架9的各检测器48和储备台71的各检测器84。而且,根据ROM183内的控制程序,通过接口185输入各种检测信号、各种指令、各种数据,控制RAM内的各种数据(喷出没时数据)等,通过接口185输出各种控制信号。
即CPU182通过头驱动器188分别控制多种功能液滴喷出头10的喷出驱动,并且通过各种驱动器,控制移动机构3的X轴台4以及Y轴台5的移动动作。另外,CPU182伴随着功能液滴喷出头10的更换,控制搬运机械手13,并且控制头维护机构73的帽部件75和擦拭部件76等。CPU182根据距离计测装置15的计测结果,通过Z轴移动机构32微调工作间隔,或微调功能液供给机构14的子容器142-功能液滴喷出头10间的水位H。
在基于喷出模式数据的液滴喷出装置1的基本动作中,一边通过X轴台4使功能液滴喷出头10向X轴方向往返运动(主扫描),一边驱动功能液滴喷出头10,有选择地使功能液滴喷出,并且通过Y轴台5使基板W向Y轴方向进行前往动作,进行副扫描。另外,当更换功能液滴喷出头10时,预先使头部件7移动到原位置,通过搬运机械手13首先把子滑架9上的功能液滴喷出头10搬运到储备台71,接着把储备台71上的功能液滴喷出头10搬运到子滑架9上。
而配置在子滑架9上的功能液滴喷出头10通过设置在头安装部44上的检测器48识别了它的安装和头种类,并且识别了喷嘴位置,把该识别结果加到喷出模式数据中。同样,在储备台71中,通过设置在该头安装部72上的检测器84,识别了储备的功能液滴喷出头10的安装和头种类等,据此,控制了冲洗和功能液的吸引等。此外,由被检测器63和检测器48、84构成的检测部件可以使用机械方式的开关或传感器,在检测器63一侧可以设置IC芯片。
另外,关于头储备器12中储备的功能液滴喷出头10,除了所述封口的维护动作,为了抑制喷出喷嘴的功能液的粘度增加,施加不伴随着液滴喷出的驱动波形。如图10A和10B所示,在本实施例中,作为驱动脉冲,准备了伴随着液滴喷出的喷出波形(图10A)和不伴随着液滴喷出的微振动波形(图10B),在头储备器12上的功能液滴喷出头10中适当施加微振动波形。这时,在喷出波形下,对于功能液滴喷出头10的压电元件,施加由比中间电压Vm高h1的最大电位和低h2的最低点为构成的波形,在微振动波形下,对压电元件,施加只由比中间电压Vm高h1的最大电位构成的波形。
此外,对于配置在子滑架9上的功能液滴喷出头10的不进行本次喷出的喷出喷嘴,可以在本次喷出的喷出时刻施加微振动波形P2。例如,如图11所示,在喷出时刻(驱动脉冲)中,当不进行本次喷出时,施加微振动波形P2,在驱动脉冲P中,使喷出波形P1和微振动波形P2混合存在。
另外,因为包含防止粘度增加,有必要维护储备中的功能液滴喷出头10的喷出喷嘴,所以如上所述,在配置在头储备器12上的功能液滴喷出头10中,使用头维护机构73和水平移动机构74,除了进行封口,还适当进行吸引、冲洗和擦拭。
而在基板W的更换时,通过距离计测装置15计测基板W的表面位置和吸附台26的表面位置,根据该计测数据,通过控制部181计算基板W的厚度,并且驱动Z轴移动机构,使工作将各变为适当的尺寸。即在基板W的更换时,为了维持给定的工作间隔,Z轴移动机构32驱动,通过头部件7使功能液滴喷出头10在上下方向微动。此外,这时,可以采用使吸附台26一侧微动的结构。
可是,通过工作间隔的调整,如果功能液滴喷出头10移动,则从子容器142到功能液滴喷出头10的水位H变化。因此,通过容器部件141的升降机构144,使子容器142在上下方向微动,适当维持通过所述间隔调整,功能液滴喷出头10上下移动的部分即子容器142-功能液滴喷出头10间的水位H(25mm±0.5mm)。
这样,因为适当维持了工作间隔,所以能有效防止功能液滴的落下位置的偏差和落点直径的偏移。另外,同时,以为适当维持了子容器142-功能液滴喷出头10间的水位H,所以在各喷出喷嘴的功能液滴量上不发生偏移(对于设计值的偏移)。因此,能以极高精度进行功能液滴向基板W的有选择的喷出。
可是,在本实施例的液滴喷出装置1中,存在以下情形:可自由装卸地配置规格不同的3种(多种)功能液滴喷出头10(10a、10b、10c);可自由装卸地配置功能液不同的3个(多个)功能液滴喷出头10。另外,也存在所述两者中间的情形。多个功能液滴喷出头10的分别使用是根据接受功能液的喷出的喷出对象物和其中使用的功能液。
因此,下面,以滤色片、液晶显示装置、有机EL装置、PDP装置、电子发射装置(FED装置、SED装置)等为例,说明它们的构造和使用了本实施例的液滴喷出装置(功能液滴喷出头10)1的它们的制造方法。
首先,说明设置在液晶显示装置或有机EL装置中的滤色片的制造方法。图12是表示滤色片的制造步骤的程序流程图,图13A~123E是按制造步骤表示的本实施例的滤色片500(滤色片基体500A)的模式剖视图。
首先,在黑底的形成步骤(S1)中,如图13A所示,在基板(W)501上形成黑底502。黑底502由金属铬、金属铬和氧化铬的层叠体或树脂黑等形成。在形成由金属薄膜构成的黑底502时,能使用溅射法或蒸镀法等。另外,在形成由树脂薄膜构成的黑底502时,能使用凹版印刷法、光致抗蚀剂法、热复制法等。
接着,在围堰的形成步骤(S2)中,在重叠在黑底502上的状态下,形成围堰503。即首先如图13B所示,覆盖基板501和黑底502,形成由负片型透明感光性树脂构成的抗蚀剂层504。然后,在用形成了矩阵图案形状的掩模505覆盖其上表面的状态下,进行曝光处理。
如图13C所示,通过对抗蚀剂层504的未曝光部分进行蚀刻处理,对抗蚀剂层504构图,形成围堰503。此外,当通过树脂黑形成黑底时,能兼用黑底和围堰。
该围堰503和其下的黑底502成为划分各像素区域507a的划分壁部507b,在以后的着色层的形成步骤中,通过功能液滴喷出头10形成着色层(成膜部)508R、508G、508B时,规定功能液滴的落下区域。
通过经历以上的黑底形成步骤和围堰的形成步骤,取得所述滤色片基体500A。
此外,在本实施例中,作为围堰503的材料,使用涂膜表面为斥液(防水)性的树脂材料。而且,因为基板(玻璃基板)501的表面为亲液(亲水)性,所以在后面描述的着色层形成步骤中,液滴向围堰503(划分壁部507b)中包围的各像素区域507a内的落下位置精度提高。
接着,在着色层的形成步骤(S3)中,如图13D所示,通过功能液滴喷出头10喷出功能液滴,落在由划分壁部507b包围的各像素区域507a内。在该着色层的形成步骤中,在所述液滴喷出装置1中配置同一规格的3个功能液滴喷出头10,在这3个功能液滴喷出头10中分别导入R、G、B三色的功能液(滤色材料),进行功能液滴的喷出。这时,功能液滴喷出头10希望使用具有与各像素区域507a即像素间隔一致的喷嘴间隔的。另外,可以对基板501的整个区域,以R、G、B的顺序进行描绘(液滴喷出),也可以在各主扫描中,以R、G、B的顺序进行描绘(液滴喷出)。此外,作为R、G、B三色的排列模式,有带排列、混合排列、三角排列。
然后,经过干燥处理(加热等处理),使功能液固定,形成三色着色层508R、508G、508B。如果形成了着色层508R、508G、508B,则转移到保护膜的形成步骤(S4),如图13E所示,覆盖基板501、划分壁部507b、着色层508R、508G、508B的上表面,形成保护膜509。
即在基板501的形成508R、508G、508B的面全体上喷出了保护膜用涂敷液后,经过干燥处理,形成保护膜509。
然后,在形成了保护膜509后,通过把基板501按各有效像素区域切断,取得滤色片500。
图14是表示作为使用所述滤色片500的液晶显示装置的一例的无源矩阵型液晶装置(液晶装置)的概略结构的主要部分剖视图。通过在该液晶装置520中安装液晶驱动用IC、背光、支撑体等附带要素,取得作为最终制品的透射型液晶显示装置。此外,滤色片500与图13所示的相同,所以在对应的部位采用了相同符号,省略了说明。
该液晶装置520由以下部分构成:滤色片500、由玻璃基板等构成的对置基板521、夹在它们之间的又STN(Super Twisted Nematic)液晶组成物构成的液晶层522。在图中上方(观察着一侧)配置了滤色片500。
此外,虽然未图示,但是在对置基板521和滤色片500的外面(与液晶层522一侧相反一侧的面)上分别配置了偏振片,另外在位于对置基板521的偏振片的外侧配置了背光。
在滤色片500的保护膜509上(液晶层一侧),在图14中,在左右方向,以给定间隔形成多个长的长方形的第1电极523,覆盖该第1电极523的与滤色片500相反一侧的面,形成第1定向膜524。
而在对置基板521的与滤色片500相对的面上,在与滤色片500的第1电极523正交的方向上,以给定间隔形成长的长方形的第2电极526,覆盖该第2电极526的液晶层522一侧的面,形成第2定向膜527。这些第1电极523和第2电极526由ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电材料形成。
设置在液晶层522内的隔离块528是用于使液晶层522的厚度(单元间隔)保持一定的部件。另外,密封材料529是用于防止液晶层522内的液晶组成物向外部漏出的部件。此外,第1电极523的一端部作为包围布线523a延伸到密封材料529的外侧。
而且,第1电极523和第2电极526交叉的部分是像素,滤色片500的着色层508R、508G、508B位于成为像素的部分。
在通常的制造步骤中,在滤色片500上进行第1电极523的构图和第1定向膜524的涂敷,生成滤色片500一侧的部分,并且另外在对置基板521上进行第2电极526的构图和第2定向膜527的涂敷,生成对置基板521一侧的部分。然后,在对置基板521一侧的部分生成隔离块528和密封材料529,在该状态下,贴上滤色片500一侧的部分。接着,从密封材料529的注入口注入构成液晶层522的液晶,密封注入口。然后,层叠偏振片和背光。
实施例的液滴喷出装置例如涂敷构成所述单元间隔的隔离材料(功能液),并且在对置基板521一侧的部分上粘贴滤色片500一侧的部分前,在用密封材料529包围的区域中均匀涂敷(功能液)。具体而言,隔离材料的涂敷例如使用喷嘴数少并且喷出单位喷嘴的功能液喷出量多的规格的第2喷出头10b,并且在其中导入紫外线硬化树脂作为功能液(隔离材料)。另外,液晶的涂敷也根据液晶的种类,但是如果是低粘度,则使用第1喷出头10a(如果是高粘度,则第3喷出头10c)。
这时,在子滑架9上预先安装第2喷出头10b,在头储备器上安装第1第1喷出头10a。首先,把密封材料529印刷为环状,把对置基板521一侧的部分设置在吸附台上,在该对置基板521一侧的部分上,通过第1功能液滴喷出头10a,以粗间隔喷出隔离材料,进行紫外线照射,使隔离材料凝固。另外,在紫外线照射时,把第2喷出头10b更换到头储备器12中,把第1喷出头10a更换到子滑架9上。接着,通过第1喷出头10a,在对置基板521一侧的部分的密封材料529的内侧,以给定量均匀喷出液晶。然后,把另外准备的滤色片500一侧的部分和涂敷了给定量液晶的对置基板521一侧的部分导入真空中,粘贴在一起。
这样,在粘贴滤色片500一侧的部分和对置基板521一侧的部分之前,在单元中均匀涂敷(填充)液晶,所以能解决液晶(液晶层522)不能到达单元的角落等微细部分的问题。
另外,能用功能液滴喷出头10进行所述密封材料529的印刷。这时,使用进行密封材料529的印刷(涂敷)的粘度比较高的规格的第3喷出头10c,并且作为功能液(密封材料),导入紫外线硬化树脂或热硬化树脂。这时,所述第2喷出头10b与第3喷出头10c一起预先配置在子滑架9上。而且,如果可能,并行驱动第2喷出头10b与第3喷出头10c,并行进行密封材料529的喷出和隔离材料的喷出。
能用功能液滴喷出头10进行第1、第2定向膜524、527的涂敷。这时,涂敷定向膜524、527的第4功能液滴喷出头10d为多喷嘴并且低粘度规格的(例如第1喷出头10a),并且导入聚酰亚胺作为功能液。而且,最初把第4功能液滴喷出头10d导入子滑架9中,随着步骤,依次与其它功能液滴喷出头10a、10b、10c更换。
这样,在实施例的液滴喷出装置1中,能在子滑架9和头储备器12彼此间更换配置喷出多种功能液的多种功能液滴喷出头10,所以能按照基板处理的形态,自由喷出多种功能液。因此,在液晶装置520的制造中,能以高效进行基板处理。
图15是表示使用了本实施例中制造的滤色片500的液晶装置的第2例的概略结构的主要部分剖视图。
该液晶装置530与所述液晶装置520的大的不同点在于:在图中下方(与观察者一侧相反一侧)配置滤色片500。
该液晶装置的结构为:在由滤色片500和由玻璃基板构成的对置基板531之间夹着由STN构成的液晶层。此外,虽然未图示,但是在对置基板531和滤色片500的外表面上分别配置了偏振片。
在滤色片500的保护膜509上(液晶层532一侧),在图中向里的方向,以给定间隔,形成多个长的长方形的第1电极533,覆盖该第1电极533的与液晶层532一侧的面,形成第1定向膜534。
而在对置基板531的与滤色片500相对的面上,以给定间隔,形成在与滤色片500一侧的第1电极533正交的方向上延伸的长方形的第2电极536,覆盖该第2电极536的液晶层532一侧的面,形成第2定向膜537。
在液晶层532上,设置了用于使该液晶层532的厚度保持一定的隔离块538和用于防止液晶层532内的液晶组成物向外部泄漏的密封材料539。
而且,与所述液晶装置同样,第1电极533和第2电极536交叉的部分是像素,滤色片500的着色层508R、508G、508B位于成为像素的部位。
图16表示使用应用了本发明的滤色片500,构成液晶装置的第3例,是表示透射型TFT(Thin Film Transistor)型液晶装置的概略结构的分解立体图。
该液晶装置550在图中上方(观察者一侧)配置了滤色片500。
该液晶装置550由以下部分构成:滤色片500、与它相对配置的对置基板551、夹在它们之间的未图示的液晶层、配置在滤色片500的上表面一侧(观察者一侧)的偏振片555、配置在对置基板551的下表面一侧的偏振片(未图示)。
在滤色片500的保护膜509的表面(对置基板551一侧的面)形成液晶驱动用电极556。该电极556由ITO等透明导电材料构成,覆盖形成后面描述的像素电极560的区域全体。另外,以覆盖了该电极556的与像素电极560相反一侧的状态下,设置了定向膜557。
在对置基板551的与滤色片500相对的面上形成绝缘层558,在该绝缘层558上以彼此正交的状态形成扫描线561和信号线562。而且,在由这些扫描线561和信号线562包围的区域内形成像素电极560。此外,在实际的液晶装置中,在像素电极560上设置定向膜,但是省略了图示。
另外,在由像素电极560的缺口部、扫描线561和信号线562包围的部分中设置了具有源电极、漏电极、半导体和栅电极的薄膜晶体管563。而且,通过对于扫描线561和信号线562施加信号,使薄膜晶体管563通断,能进行对像素电极560的通电控制。
此外,所述各例的液晶装置520、530、550为透射型的结构,但是设置反射层或半透射反射层,能成为反射型的液晶装置或半透射反射型液晶装置。
下面,说明本发明的实施例2。图17是本发明的显示器的一种的有机EL装置的显示区域(以下称作显示装置600)的主要部分剖视图。
该显示装置600是在基板(W)601上层叠了电路元件部602、发光元件部603以及阴极604的状态下构成的。
在该显示装置600中,从发光元件部603向基板601一侧发出的光透射电路元件部602和基板601,出射到观察者一侧,并且从发光元件部603向基板601的相反一侧发出的光由阴极604反射后,透射电路元件部602和基板601,出射到观察者一侧。
在电路元件部602和基板601之间形成由氧化硅膜构成的底层保护膜606,在该底层保护膜606上(发光元件部603一侧)形成由多晶硅构成的岛状半导体膜607。在该半导体膜607的左右区域中,通过高浓度阳离子注入,分别形成源区607a和漏区607b。而且,未注入阳离子的中央部成为沟道区607c。
另外,在电路元件部602形成覆盖底层保护膜606和半导体膜607的透明栅绝缘膜608,在该栅绝缘膜608上的与半导体膜607的沟道区607c对应的位置形成由Al、Mo、Ta、Ti、W等构成的栅电极609。在该栅电极609和栅绝缘膜608上形成透明的第1层间绝缘膜611a和第2层间绝缘膜611b。另外,贯穿第1、第2层间绝缘膜611a、611b,形成分别与半导体膜607的源区607a和漏区607b相连的接触孔612a、612b。
而且,在第2层间绝缘膜611b上,构图为给定的形状,形成由ITO等构成的透明像素电极613,该像素电极613通过接触孔612a连接在源区607a上。
另外,在第1层间绝缘膜611a上配置电源线614,该电源线614通过接触孔612b连接在漏区607b上。
这样,在电路元件部602上分别形成了连接在各像素电极613上的驱动用薄膜晶体管615。
所述发光元件部603由以下部分构成:分别层叠在多个像素电极613上的功能层617;设置在各像素电极613和功能层617之间,划分各功能层617的围堰部618。
通过像素电极613、功能层617和配置在功能层617上的阴极604,构成了发光元件。此外,像素电极613在平面视图中构图为近矩形,各像素电极613之间形成了围堰部618。
围堰部618由以下部分构成:例如由SiO、SiO2、TiO2等无机材料形成的无机物围堰层618a(第1围堰层);层叠在该无机物围堰层618a上,由丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等耐热性、耐溶剂性好的抗蚀剂形成的截面为梯形的有机物围堰层618b(第2围堰层)。该围堰部618的一部分以放置在像素电极613的周边部上的状态形成。
而且,在各围堰部618之间,对于像素电极613,形成向上方扩开的开口部619。
所述功能层617由以下部分构成:在开口部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;形成在该空穴注入/输送层617a上的发光层617b。此外,还可以形成与该发光层617b相邻,具有其他功能的其他功能层。例如也能形成电子输送层。
空穴注入/输送层617a具有从像素电极613一侧输送空穴,注入发光层617b中的功能。通过喷出包含空穴注入/输送层的形成材料的第1组成物(功能液),形成该空穴注入/输送层617a。作为空穴注入/输送层的形成材料,例如使用聚乙烯二氧噻吩等聚噻吩衍生物和聚苯乙烯磺酸等的混合物。
发光层617b发出红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)中的任意一种,所以通过喷出包含发光层的形成材料的第2组成物(功能液)而形成。
另外,作为第2组成物的溶剂(非极性溶剂),希望是不溶于空穴注入/输送层120a的材料,例如能使用环己基苯、二氢苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯。通过对发光层617b的第2组成物使用这样的非极性溶剂,不会使空穴注入/输送层617a再溶解,能形成发光层617b。
而且,在发光层617b中,从空穴注入/输送层617a注入的空穴和从阴极604注入的电子在发光层中再结合,发光。
以覆盖发光元件部603的状态形成了阴极604,与像素电极613成对,实现使电流流过功能层617的任务。此外,在该阴极604的上部配置有未图示的密封部件。
下面,参照图18~26说明所述显示装置600的制造步骤。
如图18所示,经过围堰部的形成步骤(S21)、表面处理步骤(S22)、空穴注入/输送层的形成步骤(S23)、发光层的形成步骤(S24)和对置电极的形成步骤(S25),制造了该显示装置600。此外,制造步骤并不局限于例示的步骤,根据需要,可追加或去掉其他步骤。
首先,在围堰部的形成步骤(S21)中,如图19所示,在第1层间绝缘膜611b上形成无机物围堰层618a。在形成位置形成了无机物膜后,通过光刻技术对该无机物膜构图,形成了无机物围堰层618a。这时,无机物围堰层618a的一部分与像素电极613的周边部重叠形成。
如果形成了无机物围堰层618a,则如图20所示,在无机物围堰层618a上形成有机物围堰层618b。该有机物围堰层618b也与无机物围堰层618a同样,通过光刻技术构图形成。
这样就形成了围堰部618。另外,伴随着此,在各围堰部618间,对于像素电极613,形成了在上方开口的开口部619。该开口部619规定像素区域。
在表面处理步骤(S22)中,进行亲液处理和斥液处理。进行亲液处理的区域是无机物围堰层618a的一层叠部618aa和像素电极613的电极面613a,这些区域例如通过以氧为处理气体的等离子体处理,表面处理为亲液性。该等离子体处理也兼任像素电极613的ITO的洗净。
另外,对有机物围堰层618b的壁面618s和有机物围堰层618b的上表面618t进行斥液处理,例如,通过以4氟甲烷为处理气体的等离子提出例,把表面氟化处理(斥液处理)。
通过进行该表面处理步骤,当使用功能液滴喷出头10形成功能层617时,能更可靠地使功能液滴落在像素区域中,另外,能防止落在像素区域中的功能液滴从开口部619溢出。
而且,通过进行以上的步骤,取得显示装置基体600A。把该显示装置基体600A放置在图1所示的液滴喷出装置1的设置台25上,进行以下的空穴注入/输送层的形成步骤(S23)和发光层的形成步骤(S24)。
如图21所示,在空穴注入/输送层的形成步骤(S23)中,从功能液滴喷出头10向像素区域的各开口部619内喷出包含空穴注入/输送层的形成材料的第1组成物。然后,如图22所示,进行干燥处理和热处理,使第1组成物中包含的极性溶剂蒸发,在像素电极613上形成空穴注入/输送层617a。
下面,说明发光层的形成步骤(S24)。在该发光层的形成步骤中,如上所述,为了防止空穴注入/输送层617a的再溶解,作为发光层的形成时使用的第2组成物的溶剂,使用对于空穴注入/输送层617a不溶的非极性溶剂。
可是,空穴注入/输送层617a对于非极性溶剂的亲和性极低,所以即使向空穴注入/输送层617a上喷出包含非极性溶剂的第2组成物,有可能无法使空穴注入/输送层617a和发光层617b紧贴,或均匀涂敷发光层617b。
因此,为了提高空穴注入/输送层617a的表面对于非极性溶剂以及发光层的形成材料的亲和性,在发光层的形成前最好进行表面处理(表面改质处理)。通过把与发光层的形成时使用的第2组成物的非极性溶剂同一溶剂或与它类似的溶剂的表面改质材料涂敷在空穴注入/输送层617a上,使其干燥,进行该表面处理。
通过进行这样的处理,空穴注入/输送层617a的表面变得容易与非极性溶剂亲和,在此后的步骤中,能均匀地把包含发光层的形成材料的第2组成物均匀涂敷在空穴注入/输送层617a上。
然后,如图23所示,在像素区域(开口部619)内,注入给定量的包含与各色中的任意色(在图23的例子中,蓝色(B))对应的发光层的形成材料的第2组成物。注入像素区域内的第2组成物在空穴注入/输送层617a上扩散,充满开口部619内。此外,万一第2组成物从像素区域偏离,落在围堰部618的上表面618t上时,该上表面618t如上所述进行了斥液处理,所以第2组成物容易落入开口部619内。
在该发光层的形成步骤中,在所述液滴喷出装置1上配置同一规格的3个功能液滴喷出头10,分别把R、G、B三色的功能液(第2组成物)导入这3个功能液滴喷出头10中,进行功能液滴的喷出。这时,功能液滴喷出头10希望使用具有与开口部619的间隔即像素间隔一致的喷嘴间隔的。另外,可以对基板601的整个区域,以R、G、B的顺序进行描绘(液滴喷出),也可以在各主扫描中,以R、G、B的顺序进行描绘(液滴喷出)。此外,作为R、G、B三色的排列模式,有带排列、混合排列、三角排列。
如图24和图25所示,形成了与蓝色(B)、红色(R)、绿色(G)对应的发光层617b后,接着进行干燥步骤。据此,对喷出后的第2组成物进行干燥处理,使第2组成物种包含的非极性溶剂蒸发,在空穴注入/输送层617a上形成发光层617b。此外,发光层617b的形成步骤并不局限于例示的顺序,可以用任意的顺序。例如,能按照发光层的形成材料,决定形成的顺序。
如上所述,在像素电极613上形成了功能层即空穴注入/输送层617a和发光层617b。然后,转移到对置电极的形成步骤(S25)。
在对置电极的形成步骤(S25)中,如图26所示,在发光层617b和有机物围堰层618b的整个面上通过蒸镀法、溅射法、CVD法形成阴极604(对置电极)。该阴极604在本实施例中,例如层叠钙层和铝层构成。
在该阴极604的上部,适当设置了作为电极的Al膜、Ag膜、和在该膜上面的用于防止氧化的SiO2、SiN等保护层。
这样,在形成了阴极604后,通过用密封材料密封该阴极604的上部的密封处理和布线处理等其他处理,取得显示装置600。
下面,说明本发明的实施例3。图27是本发明的显示器的一种的等离子体型显示装置(PDP装置,以下称作显示装置700)的主要部分的分解立体图。此外,在同一图中,以切去其一部分的状态表示了显示装置700。
该显示装置700包含:彼此相对配置第1基板701、第2基板702、形成在它们之间的放电显示部703。放电显示部703由多个放电室705构成。多个放电室705中,红色放电室705R、绿色放电室705G、蓝色放电室705B的3个放电室705成组,构成一个像素。
在第1基板701的上表面上以给定间隔,把地址电极706形成条状,覆盖该地址电极706和第1基板701的上表面形成介质层707。在介质层707上,位于各地址电极706之间,并且沿着各地址电极706,直立设置了隔离壁708。该隔离壁708如图所示,包含在地址电极706的宽度方向延伸的和在与地址电极706正交方向延伸的未图示的形态。
而且,由该隔离壁708划分的区域成为放电室705。
在放电室705内配置了荧光体709。荧光体709发出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任意颜色的光,在红色放电室705R的底部配置了红色荧光体709R,在绿色放电室705G的底部配置了绿色荧光体709R,在蓝色放电室705B的底部配置了蓝色荧光体709B。
在第2基板702的图中下方的面上,在与所述地址电极706正交的方向,以给定间隔形成了多个显示电极711。而且,覆盖它们,形成了介质层712和由MgO构成的保护膜713。
使第1基板701和第2基板702在地址电极706与显示电极711彼此正交的状态下相对粘贴在一起。此外,所述地址电极706与显示电极711连接在未图示的交流电源上。
而且,通过对各电极706、711通电,在放电显示部703中,荧光体709激励发光,能显示彩色。
在本实施例中,能使用图1所示的液滴喷出装置1,形成所述地址电极706、荧光体709。下面,表示第1基板701中的地址电极706的形成步骤。
这时,在把第1基板701放置在液滴喷出装置1的设置台25上的状态下,进行以下的步骤。
首先,通过功能液滴喷出头10,使含有导电膜布线的形成用材料的液体材料(功能液)作为功能液滴,落在地址电极形成区域中。该液体材料作为导电膜布线的形成用材料,是把金属等导电性微粒分散到分散剂中。作为该导电性微粒,使用包含金、银、铜、钯或镍等的金属微粒、导电性聚合物。
关于成为补充对象的全体的地址电极形成区域,如果液体材料的补充结束,则对喷出后的液体材料进行干燥处理,通过使液体材料中包含的分散剂蒸发,形成地址电极706。
可是,在所述中,例示了地址电极706的形成,但是关于所述显示电极711和荧光体709,通过进行所述各步骤,也能形成。
当形成显示电极711时,与地址电极706时同样,把含有导电膜布线的形成用材料的液体材料(功能液)作为功能液滴,使其落在显示电极的形成区域上。
另外,在荧光体709的形成时,从3个功能液滴喷出头10作为液滴喷出包含与各色(R、G、B)对应的荧光材料的液体材料(本发明的液体材料的一种),使其落在对应色的放电室705内。
下面,说明本发明的实施例4。图28是本发明的显示器的一种的电子发射装置(FED装置:以下称作显示装置800)的主要部分的剖面图。此外,在同一图中,把其一部分作为截面表示了显示装置800。
该显示装置800包含:彼此相对配置的第1基板801、第2基板802、形成在它们之间的电场发射显示部803。电场发射显示部803由配置为矩阵状的多个电子发射部805构成。
在第1基板801的上表面彼此正交的构成阴极806的第1元件电极806a和第2元件电极806b。另外,在用第1元件电极806a和第2元件电极806b划分的部分中形成设置了间隔808的元件膜807。即由第1元件电极806a、第2元件电极806b和元件膜807构成多个电子发射部805。元件膜807例如由氧化钯(PdO)构成,另外,在形成了元件膜807后,通过成形加工形成间隔808。
在第2基板802的下表面形成与阴极806对置的阳极809。在阳极809的下表面形成格子状的围堰部811,在用该围堰部811包围的向下的各开口部812中,与电子发射部805对应配置了荧光体813。荧光体813发出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任意颜色的光,在各开口部812中,把红色荧光体813R、绿色荧光体813G、蓝色荧光体813B配置为给定图案。
而且,这样构成的第1基板801和第2基板802以微小的间隙贴在一起。在该显示装置800中,通过元件膜(间隔808)807,从电极的第1元件电极806a或第2元件电极806b飞出的电子击中阳极809上形成的荧光体813,激励发光,能进行彩色显示。
这时,与其它实施例同样,使用液滴喷出装置1能形成第1元件电极806a、第2元件电极806b和阳极809,并且使用液滴喷出装置1,能形成各色荧光体813R、813G、813B。
可是,这样构成的液滴喷出装置1能应用于移动电话或个人电脑上配置的所述滤色片、各种液晶显示装置、有机EL装置、FED装置、PDP装置、电泳显示装置的制造。另外,作为其他电光装置,考虑到包含所述金属布线的形成、抗蚀剂的形成、抗蚀剂的形成和光扩散体的形成、所述显微镜用标本的形成的装置。
根据本发明的液滴喷出装置,由于可自动地进行工件间隙的调整,所以可将工件调整工序包含在一系列的工件处理工序中,可维持功能液滴喷出头的正常的功能液滴的喷出,并且可高效地进行工件处理。
根据本发明的电光装置及其制造方法及电子仪器,由于是通过能够高精度且高效率地进行工件处理的液滴喷出装置进行制造,所以可提供高品质低成本的电光装置。

Claims (12)

1.一种液滴喷出装置,其特征在于:包括将喷嘴面设置成与工件平行对峙的功能液滴喷出头;测定所述工件的表面与所述喷嘴面之间的工件间隙的间隙测定装置;根据所述间隙测定装置的测定结果,使所述功能液滴喷出头及所述工件在上下方向上进行相对的移动,由此来调整工件间隙的间隙调整装置。
2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:所述功能液滴喷出头被设置在滑架上,所述间隙调整装置具有:支撑所述滑架,使其在上下方向上滑动自如的基台、固定在所述基台上的驱动装置、通过所述驱动装置的驱动进行正反向旋转的丝杠、被设置在所述滑架上的与所述丝杠螺合的螺母部。
3.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:所述间隙调整装置用于使所述功能液滴喷出头在上下方向上相对所述工件进行移动,并且还包括向该功能液滴喷出头供给功能液的功能液箱、根据所述间隙测定装置的测定结果,通过升降所述功能液箱来调整相对所述功能液箱的所述功能液滴喷出头的水位的水位调整装置。
4.根据权利要求3所述的液滴喷出装置,其特征在于:所述功能液箱被保持在箱保持装置中,所述水位调整装置具有:支撑所述箱保持装置,使其在上下方向上滑动自如的箱基台、固定在所述箱基台上的驱动装置、通过所述驱动装置的驱动进行正反向旋转的丝杠、被设置在所述箱保持装置上的与所述丝杠螺合的螺母部。
5.根据权利要求3所述的液滴喷出装置,其特征在于:还包括向所述功能液箱内补充功能液的功能液补充装置、检测所述功能液箱内的液面位置的液面位置传感器,所述功能液补充装置根据所述液面位置传感器的检测结果,向所述功能液箱内补充功能液,使液面位置保持一定。
6.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:所述功能液滴喷出头被设置在滑架上,所述间隙测定装置具有:被设置在所述滑架上,用于测量所述工件在上下方向上的位置的测量装置、根据所述测量装置的测量结果,计算出所述工件间隙的计算装置。
7.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:所述工件被放置在工件台上,所述间隙测定装置具有:用于测量所述工件及所述工件台在上下方向上的位置的测量装置、根据所述测量装置的测量结果,计算出所述工件间隙的计算装置。
8.根据权利要求1所述的液滴喷出装置,其特征在于:还包括多种相互填充的功能液和/或规格不同的所述功能液滴喷出头、可更换地设置所述多种功能液滴喷出头的滑架、可更换地储备所述多种功能液滴喷出头的储备箱、将所述功能液滴喷出头在所述滑架及所述储备箱之间进行置换的头置换机构。
9.根据权利要求8所述的液滴喷出装置,其特征在于:还包括分别向各个所述多种功能液滴喷出头供给所述功能液的功能液供给装置,所述功能液供给装置对应所述多种功能液滴喷出头,具有多个功能液箱,所述多个功能液箱与所述多种功能液滴喷出头分别通过管路构成连接。
10.一种电光装置的制造方法,其特征在于:使用权利要求1所述的液滴喷出装置,在所述工件上由所述功能液滴形成成膜部。
11.一种电光装置,其特征在于:使用权利要求1所述的液滴喷出装置,在所述工件上由所述功能液滴形成了成膜部。
12.一种电子仪器,其特征在于:配置有权利要求11所述的电光装置。
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