CN1297405C - 喷嘴堵塞检测装置、液滴喷出装置、电光装置及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷嘴堵塞检测装置。喷出头(20)根据控制装置(10)的控制从喷嘴组(21)的各喷嘴喷出液滴(22)。计测单元(33)电测定晶体振子(31)的谐振频率并输出到控制装置(10)。控制装置(10)根据在液滴(22)喷出前后的晶体振子谐振频率的计测结果，判断喷嘴是否堵塞。

Description

喷嘴堵塞检测装置、液滴喷出装置、电光装置及制造方法
技术领域
本发明涉及检测喷出液滴的喷嘴堵塞的喷嘴堵塞检测装置、具有该装置的液滴喷出装置、使用该液滴喷出装置的电光学装置的制造方法、用该方法制造的电光学装置以及装载了该电光学装置的电子设备。
背景技术
在例如期待成为有机EL(Electro Luminescence)发光层材料的高分子材料成膜等工业上的各个领域中，使用液滴喷出装置。
滴喷出装置有称为喷出头的液滴喷出机构，通常是具有通过规则排列在该喷出头上的多个喷嘴，呈液滴状喷出对应不同用途的材料的结构。
一般喷出液滴的喷嘴直径非常小。因而由例如喷出材料的粘性等引起的喷嘴堵塞虽然在某些程度上是不可避免的问题，但如果放置喷嘴堵塞不理，则在最恶劣的情况下，从该喷嘴将喷不出任何液滴，引起所谓“点漏”现象。由于点漏直接造成产品质量变坏，所以在现有的液滴喷出装置中利用激光，检测由喷嘴喷出的液滴横切激光时的光量变化，判断是否产生喷嘴堵塞。
然而，在该方法中，必须把激光设置成使液滴在落下过程中描出的轨迹与激光的光路形成适当的交差。而且，因检测精度问题，每个喷嘴必须进行多个液滴的喷出，另外，由于是在移动喷出头或检测装置的同时检测喷嘴堵塞，所以使处理负载提高，在喷出的材料非常昂贵时，经济问题不能忽视。
发明内容
本发明的目的是鉴于所述情况，提供一种设置上制约少、精度高而且能减轻处理负载的喷嘴堵塞检测装置；具有该装置的液滴喷出装置；使用该液滴喷出装置的电光学装置的制造方法；使用该方法制造的电光学装置以及装载了该电光学装置的电子设备。
为了解决所述问题，本发明提供一种检测喷出液滴的喷嘴堵塞的装置，提供具有如下单元的喷嘴堵塞检测装置：被两个电极挟持，通过向该电极施加电压产生谐振的压电元件；计测所述压电元件的谐振频率的计测单元；由所述计测单元取得在从喷嘴应向所述压电元件喷出液滴的时刻的前后的所述压电元件的谐振频率，在该谐振频率的差分低于预定值时，判断为在喷出该液滴的喷嘴产生喷嘴堵塞的判断单元。
如使用这样的喷嘴堵塞检测装置，由于如液滴附着到电极上能检测出压电元件谐振频率的变化，所以，在设置该装置后的制约减少，能大幅度减轻设置随带的负荷。
而且如使用这样的喷嘴堵塞检测装置，由于压电元件谐振频率的变化能通过1滴液滴附着在电极上检测出，不必从喷嘴滴出多滴液滴，能大幅度减轻经济负担。
本发明提供带有所述喷嘴堵塞检测装置的液滴喷出装置。
本发明的液滴喷出装置的特征在于，将配线、滤色器、光刻膠、微透镜阵列、电致发光材料及生物中的任意一种形成图形作为用途。
本发明提供使用所述液滴喷出装置制造电光学装置的方法。
本发明提供使用所述液滴喷吐装置制造的电光学装置。
本发明提供装有所述电光学装置的电子设备。
附图说明
图1是本发明的实施例的液滴喷出装置的构成图。
图2是表示该实施例的喷出头与电极的位置关系的图。
图3是该实施例喷嘴堵塞检测处理的流程图。
图4是该实施例的晶体振子的谐振频率变化的例示图。
图5是本发明的第二实施例的液晶显示装置的例示图。
图6是本发明第三实施例的移动电话的例示图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的一实施例的，具有喷嘴堵塞检测装置的液滴喷出装置的构成的图。在该图中，控制装置10控制该液滴喷出装置的动作。而且控制装置10有内部存储器10a，能存储下述的计测单元的测定值等。
喷出头20有喷嘴组21，按照控制装置10的控制，从构成喷嘴组21的各喷嘴，喷出液滴22。液滴22是例如具有纳克单位重量的微小液滴。滑架23保持喷出头20。第1导轨24沿图中X轴方向伸直，以沿该方向可移动状态保持滑架23。因而喷出头20也能沿X轴方向移动。
喷出对象物40，如以有机EL板的制造过程为例，相当于形成发光层的基板，是使液滴22喷出的对象物。操作台41装载喷出对象物40。第二导轨42沿与图中X轴和Z轴垂直的Y轴(图1中未示出)方向伸直，并以沿Y轴移动状态保持操作台41。因而喷出对象物10也能沿Y轴方向移动。
晶体振子31是具有在施加交流电压后，借助逆压电效果以固有频率谐振的性质的压电元件。电极31a、31b具有平板形状，并被设置成挟着晶体振子31。而且电极31a与喷嘴组21相对，使从各喷嘴喷出的液滴附着。电源32通过电极31a、31b对晶体振子31施加交流电压。计测单元33电测定晶体振子31的谐振频率并输出到控制装置10。
这里，由晶体振子31、电极31a、31b、电源32、计测单元33及控制装置10构成检测形成喷嘴组21的各喷嘴堵塞的QCM(Quartz Crystal Microbalancer)30。QCM30用计测单元33，通过检测晶体振子31谐振频率变化，能检测出液滴22附着在电极31a上的状态。QCM30能够以1Hz的频率变化来检测出大概几纳克重量的变化，在本实施例中，作为喷嘴堵塞检测装置工作。
图2是在图1中从A-A’线上向Z轴下方看喷出头20时的大体构成图。为了方便，记载喷嘴组21。喷嘴组21由分别配置在喷出头20下面的沿X轴与Y轴方向上的多个共N个喷嘴N(k＝1，2，3……N)构成。电极31a有比喷出头20的喷嘴Nk的排列区域大的区域。
图3是说明本实施例喷嘴堵塞检测处理的流程图。使用该流程图说明该检测处理。
喷嘴堵塞检测处理开始后，控制装置10移动喷出头20使喷出头20与电极31a成为图2所示的位置关系(步骤S101)。随后控制装置10向晶体振子31供给电压(步骤S102)。晶体振子10通过供给电压以一定频率谐振。
然后，控制装置10使变量K成为1(步骤S103)。这里变量K表示喷嘴编号，例如K＝1，就表示喷嘴N1。随后控制装置10对喷嘴Nk发出喷出1滴液滴的指示(步骤S104)，同时将在该时刻用计测单元33测定的频率值Ff存储到内部储器10a(步骤S105)。接着，控制装置10发出喷出液滴的指示后，在预定的时间经过时刻由计测单元33将所侧定的频率Fb存储到内部存储器10a(步骤S106)。当Ff与Fb被存储到内部存储器10a后，控制装置10将Ff与Fb的差分的绝对值设置给变量Z(步骤S107)。而且，控制装置10判断变量Z是否在预定的值h以上(步骤S108)。
图4是例示晶体振子31的谐振频率的变化的图。在该图中，在T1时刻，执行步骤S104，当在T2时刻液滴22附着到电极31a上时，该频率瞬时从Ff向F’变化。然而，该频率在F’不能稳定，在从T1时刻经过了ΔT时间后的时刻T4成为频率Fb，在时间上大体稳定。在图4中，ΔT是所述的预定经过时间，时刻T4是步骤S105的执行时刻。
作为h的值，设定比晶体振子31的谐振频率对1滴液滴的变化量z足够小的值。
如步骤S108的判断结果是肯定的，则从喷嘴Nk正常地喷出液滴，控制装置10进行步骤S109的处理。如该判断结果是否定的，则控制装置10判断未从喷嘴Nk喷出液滴，将变量k的值，即，未喷出液滴的喷嘴的编号存储到内部存储器10a(步骤S110)。
在步骤S109判断是否对全部喷嘴执行喷嘴堵塞检测处理。当存在未执行喷嘴堵塞检测处理的喷嘴时，即，变量K的值与喷嘴数N不等时，步骤S109的判断结果成为否定的，控制装置10使变量K增加“1”，更新喷嘴编号(步骤S111)，返回到S104的处理，对全部N个喷嘴重复从步骤S104到步骤S109的处理。对N个喷嘴结束喷嘴堵塞的检查处理后，步骤S109的判断结果成为肯定的，喷嘴堵塞检测处理结束。
在本实施例的液滴喷出装置中，QCM30如上所述，具有有比喷嘴排列区域还大的区域的电极31a，当喷嘴堵塞检测处理开始时，喷出头20移动到图2所示的这种检测位置后，使从喷嘴组21喷出的液滴全部附着到电极31a上。因而在该检测处理中不必移动喷出头20，与像使用激光的现有技术那样必须移动喷出头或者检测装置的情况比较，能大幅度减轻该处理所用的控制装置10的负荷。
而且，在本实施例中，发挥喷嘴堵塞检测装置功能的QCM30，由于只要有液滴附着在电极31a上，便能通过晶体振子31的谐振频率的变化识别出，因此，与利用激光的现有技术相比，设置上的制约减少，通过喷1滴液滴就能检测喷嘴堵塞。
此外，在本实施例中，电极31a虽然有比喷嘴排列区域还大的区域，但电极31a也可以有比喷排列区域小的区域。在此情况下，在喷嘴堵塞的检测处理中，虽然随着喷出头20或电极31a的移动，控制装置10的处理负荷增加，但仍能保持用1滴喷出液滴能检测喷嘴堵塞这样的效果。而且与利用激光的现有技术比较，不损坏设置上制约少这样的效果。
而且，本实施例的液滴喷出装置由于利用晶体振子31具有的物理性质，能用1滴喷出液滴检测喷嘴堵塞，不必像以往那样要喷出多滴，从而实现经济负担的减轻和资源的有效利用。
此外，在本实施例中，虽然例如每隔一定时间控制装置10自动地执行喷嘴堵塞检测处理，但在用户想执行该处理的任意时刻也可以向控制装置10指示执行该处理。
在本实施例中，控制装置10虽然存储图4所示的T4时刻的随时间稳定的频率Fb，作为液滴喷出后的晶体振子谐振频率，但也可以存储随时间不稳定的从T1时刻经过了时间ΔT(<ΔT>｀的T3时刻的频率Fb′。
控制装置10也可以在时刻T3的晶体振子谐振频率随时间不稳定的时间区域指示喷出液滴。通过这样处理能缩短喷嘴堵塞检测处理所需的时间。
本实施例中的液滴喷出装置通过选择液滴22和喷出对象物40，除了喷出所述的EL材料外，还能应用于各种用途。例如能应用配线、滤色器、光刻膜、微透镜阵列和生物材料接头等用途。
图5作为本发明的第二实施例，是例示装载了使用本发明的液滴喷出装置制造的滤色器的液晶显示装置构成的投影图。本实施例的液晶显示装置400装有液晶用EC(未图示)、配线类(未图示)、光源470和支持体(未图示)等附带要素。
简单说明液晶显示装置400的构成。液晶显示装置400以相对配置的滤色器460及玻璃基板414、挟持在它们之间的未图示的液晶层、附设在滤色器460上面侧(观察者例)的偏光板416和附设在玻璃基板414下面侧未图示的偏光板为主体构成的。滤色器460具备由透明的玻璃构成的基板461，是设置在观察者侧基板，玻璃衬414是设置在其相反侧的透明基板。
在基板461的下侧依次形成由黑色感光性树脂膜构成的隔壁462、着色部463及外敷层464，进而在外敷层464的下侧形成驱动用电极418。在实际的液晶装置中，虽然覆盖电极418并在液晶层侧和玻璃基板414侧的下述电极432上设置取向膜，但省略图示和说明。
在滤波器460液晶层侧形成的液晶驱动用电极418在外敷层464的整个面上形成ITO(Indium Tin Qxide)等透明导电材料。
在玻璃基板414上形成绝缘层425，在该绝缘层425上形成作为开关元件的TFT(Thin Film Transistor)和像素电极432。
在形成于玻璃基板414上绝缘层425上，形成矩阵的扫描451和信号线452，在每个被扫描线451和信号线452围成的区域上设置像素电极432。在各像素电极432拐角部分与扫描线451及信号线452之间的部分上装入TFT，通过对扫描线451和信号线452施加信号，TFT成为接通或断开的状态，控制对象素电极432的通电。
第三实施例
图6作为本发明的第三实施例，是例示作为使用所述第2实施例的液晶显示装置的一例的移动电话的立体图。在该图中，移动电话92除了多个操作按钮921外，还备有受话口922，送话口923以及所述液晶显示装置400。

Claims (11)

1.一种喷嘴堵塞检测装置，检测喷出液滴的喷嘴堵塞，其特征在于：
备有：
被两个电极挟持，通过向该电极施加电压产生谐振的压电元件；
计测所述压电元件的谐振频率的计测单元；
由所述计测单元取得在从喷嘴应向所述压电元件喷出液滴的时刻的前后的所述压电元件的谐振频率，在该谐振频率的差分低于预定值时，判断为在喷出该液滴的喷嘴产生喷嘴堵塞的判断单元。
2.根据权利要求1所述的喷嘴堵塞检测装置，其特征在于：具有将所述喷嘴移动到能对所述压电元件喷出液滴的位置的移动机构。
3.根据权利要求1所述的喷嘴堵塞检测装置，其特征在于：所述判断单元为了得到在应从所述喷嘴喷出液滴时刻的前后的谐振频率，用所述计测单元计测在从喷嘴喷出一滴液滴的指示产生时刻的谐振频率和从该时刻经过规定时间后的谐振频率。
4.根据权利要求1所述的喷嘴堵塞检测装置，其特征在于：所述喷嘴堵塞检测装置是检测多个喷嘴的堵塞的装置，
所述判断单元在依次从所述多个喷嘴喷出液滴，由所述计测单元取得应从各喷嘴喷出液滴时刻前后的谐振频率，该谐振频率的差分在预定值以下时，判断为在喷出该液滴的喷嘴产生喷嘴堵塞。
5.根据权利要求4所述的喷嘴堵塞检测装置，其特征在于：所述判断单元在向所述两个电极施加电压的状态下，依次执行所述多个唢嘴的喷嘴堵塞判断。
6.根据权利要求1所述的唢嘴堵塞检测装置，其特征在于所述压电元件是晶体振子。
7.一种液滴喷出装置，其特征在于：备有权利要求1所述喷嘴堵塞检测装置。
8.根据权利要求7所述的液滴喷出装置，其特征在于：形成配线、滤色器、光刻膜、微透镜阵列、电致发光材料及生物物质中任意一种的图形。
9.一种电光学装置的制造方法，其特征在于：使用权利要求7所述的液滴喷出装置。
10.一种电光学装置，其特征在于：使用权利要求9所述的制造方法制造。
11.一种电子设备，其特征在于：装有权利要求10所述的电光学装置。
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