JP2003255123A - Apparatus and method for film manufacture, apparatus and method for device manufacture, and device - Google Patents

Apparatus and method for film manufacture, apparatus and method for device manufacture, and device

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JP2003255123A
JP2003255123A JP2002060719A JP2002060719A JP2003255123A JP 2003255123 A JP2003255123 A JP 2003255123A JP 2002060719 A JP2002060719 A JP 2002060719A JP 2002060719 A JP2002060719 A JP 2002060719A JP 2003255123 A JP2003255123 A JP 2003255123A
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waveform
film forming
ink
nozzle
functional liquid
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease a peak current value with a simple circuit constitution. <P>SOLUTION: Piezoelectric elements PZ are arranged corresponding to a plurality of nozzles 11, which spout functional liquid according to a driving waveform supplied to the piezoelectric elements PZ. Also provided are: a waveform generation part 15 which generates a group of waveforms consisting of a plurality of driving waveforms which are set with time differences; and a wavelength selection part 13 which selects the specified driving waveform from the group of generated waveform and supplies the selected waveform to the piezoelectric elements PZ. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、製膜装置と製膜方
法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びに
デバイスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器、例えばコンピュータや携帯用
の情報機器端末の発達に伴い、液晶表示デバイス、特に
カラー液晶表示デバイスの使用が増加している。この種
の液晶表示デバイスは、表示画像をカラー化するために
カラーフィルタを用いている。カラーフィルタには、基
板を有し、この基板に対してR(赤)、G(緑)、B
(赤)のインクを所定パターンで供給することで形成さ
れるものがある。このような基板に対してインクを供給
する方式としては、例えばインクジェット方式の製膜装
置が採用されている。
2. Description of the Related Art With the development of electronic equipment such as computers and portable information equipment terminals, the use of liquid crystal display devices, especially color liquid crystal display devices, has been increasing. This type of liquid crystal display device uses a color filter for colorizing a display image. The color filter has a substrate on which R (red), G (green), and B are provided.
Some are formed by supplying (red) ink in a predetermined pattern. As a method of supplying ink to such a substrate, for example, an inkjet type film forming apparatus is adopted.

【0003】インクジェット方式を採用した場合、製膜
装置においてはインクジェットヘッドから所定量のイン
クを基板に対して吐出して供給するが、この場合、例え
ば基板はYステージ(Y方向に移動自在なステージ)に
搭載され、インクジェットヘッドはXステージ(X方向
に移動自在なステージ)に搭載される。そして、Xステ
ージの駆動によりインクジェットヘッドを所定位置に位
置決めした後に、Yステージの駆動により基板をインク
ジェットヘッドに対して相対移動させながらインクを吐
出することで、インクジェットヘッドからのインクが基
板の所定位置に供給できるようになっている。
When the ink jet system is adopted, in the film forming apparatus, a predetermined amount of ink is ejected and supplied from the ink jet head to the substrate. In this case, for example, the substrate is a Y stage (a stage movable in the Y direction). ), And the inkjet head is mounted on an X stage (a stage that is movable in the X direction). Then, after the inkjet head is positioned at a predetermined position by driving the X stage, ink is ejected while the substrate is moved relative to the inkjet head by driving the Y stage, so that the ink from the inkjet head is moved to a predetermined position on the substrate. Can be supplied to.

【0004】上記のインクジェットヘッドでは、インク
を吐出する手段として、インクタンクを構成する壁面に
複数のノズル開口を形成するとともに、各ノズル開口と
対向するように伸縮方向を一致させて圧電素子を配設し
たものが多く用いられている。この種の圧電素子として
は、例えば特開昭63−295269号公報に開示され
ているように、電極と圧電材料とを交互にサンドイッチ
状に積層したものが提供されている。
In the above ink jet head, as a means for ejecting ink, a plurality of nozzle openings are formed on the wall surface of the ink tank, and piezoelectric elements are arranged so that the expansion and contraction directions are aligned so as to face each nozzle opening. Many of the things that have been set up are used. As this type of piezoelectric element, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-295269, there is provided one in which electrodes and piezoelectric materials are alternately laminated in a sandwich shape.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
複数の圧電素子を同時に駆動した場合、大きなピーク電
流を必要とし発熱量も多大になってしまう。特に圧電素
子の伸縮時の大きなピーク電流は、配線抵抗等による著
しい電圧降下を引き起こすため、選択した圧電素子の数
により駆動信号が異なる、いわゆるクロストークが発生
することになる。このクロストークは、インク滴の飛翔
特性に影響し、製膜品質を劣化させてしまう。
However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.
When a plurality of piezoelectric elements are driven at the same time, a large peak current is required and the amount of heat generated becomes large. In particular, a large peak current when the piezoelectric element expands or contracts causes a significant voltage drop due to wiring resistance or the like, so that so-called crosstalk occurs in which a drive signal varies depending on the number of selected piezoelectric elements. This crosstalk affects the flight characteristics of ink droplets and deteriorates film forming quality.

【0006】このような問題の対策として、例えば特開
平5−84902号公報や特開2000−238261
号公報が提供されている。特開平5−84902号公報
に開示された技術は、圧電素子を複数のブロックに分割
して時分割駆動することにより、全圧電素子駆動時に必
要とする最大ピーク電流値を低減するものである。ま
た、特開2000−238261号公報に開示された技
術は、圧電素子の駆動電圧発生回路を複数具備し、各駆
動電圧発生回路の出力をそれぞれアナログスイッチを介
して圧電素子に接続することにより、多くのノズルを有
するインクジェットヘッドの駆動電圧発生回路を複数に
分割して構成できるものである。
As a measure against such a problem, for example, JP-A-5-84902 and JP-A-2000-238261.
No. publication is provided. The technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-84902 reduces the maximum peak current value required for driving all piezoelectric elements by dividing the piezoelectric element into a plurality of blocks and driving them in a time division manner. Further, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-238261 includes a plurality of drive voltage generation circuits for piezoelectric elements, and outputs of the drive voltage generation circuits are connected to the piezoelectric elements via analog switches, respectively. The drive voltage generating circuit of an inkjet head having many nozzles can be divided into a plurality of parts.

【0007】ところが、これらの技術では、制御が複雑
になり機械的な設計負荷が大きくなるという問題に加え
て、回路部品等が増えてコストアップを招くという問題
も生じてしまう。
However, in these techniques, in addition to the problem that the control becomes complicated and the mechanical design load increases, there also arises the problem that the number of circuit parts increases and the cost increases.

【0008】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、簡素な回路構成でピーク電流値を低減でき
る製膜装置と製膜方法、およびデバイス製造装置とデバ
イス製造方法並びにデバイスを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in consideration of the above points, and a film forming apparatus and a film forming method capable of reducing a peak current value with a simple circuit structure, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。本発明の製
膜装置は、複数のノズルに対応させて圧電素子が配設さ
れ、圧電素子に供給される駆動波形に応じてノズルから
機能性液体を吐出する製膜装置であって、時間差をもっ
て設定された複数の駆動波形からなる波形群を生成する
波形生成部と、生成された波形群から所定の駆動波形を
選択して圧電素子に供給する波形選択部とを有すること
を特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitutions. A film forming apparatus of the present invention is a film forming apparatus in which a piezoelectric element is arranged corresponding to a plurality of nozzles, and a functional liquid is ejected from the nozzle according to a drive waveform supplied to the piezoelectric element. It has a waveform generation unit that generates a waveform group including a plurality of set drive waveforms, and a waveform selection unit that selects a predetermined drive waveform from the generated waveform group and supplies it to the piezoelectric element. Is.

【0010】従って、本発明では、圧電素子が時間差を
もって駆動するように駆動波形を選択することで圧電素
子駆動時の駆動電流を分散させ、ピーク電流値を低減す
ることができる。この際、駆動波形は一つの波形生成部
から生成されるので、圧電素子毎に波形生成用の回路や
素子を設ける必要がなく回路構成を簡素化できる。な
お、本明細書における機能性液体とは、印字(製膜)を
行う比較的粘度の低いインクや潤滑油や樹脂等の高粘度
のものも含んでいる。
Therefore, in the present invention, by selecting the drive waveform so that the piezoelectric element is driven with a time difference, the drive current when the piezoelectric element is driven can be dispersed and the peak current value can be reduced. At this time, since the drive waveform is generated by one waveform generation unit, it is not necessary to provide a waveform generation circuit or element for each piezoelectric element, and the circuit configuration can be simplified. The functional liquid in the present specification includes ink having a relatively low viscosity for printing (film formation), high viscosity liquid such as lubricating oil and resin.

【0011】波形群としては、機能性液体がノズルから
吐出される吐出用波形と、機能性液体がノズルから吐出
されずにメニスカスを振動させる振動用波形とを含むこ
とが好ましい。
It is preferable that the group of waveforms includes a discharge waveform for discharging the functional liquid from the nozzle and a vibration waveform for vibrating the meniscus without discharging the functional liquid from the nozzle.

【0012】これにより、本発明では、波形群から吐出
用波形が選択された圧電素子に対応したノズルからは機
能性液体を吐出することができ、振動用波形が選択され
た圧電素子に対応したノズルの機能性液体は強制的に撹
拌されることにより増粘や物性劣化を防止することがで
きる。
As a result, according to the present invention, the functional liquid can be ejected from the nozzle corresponding to the piezoelectric element whose ejection waveform is selected from the waveform group, and the piezoelectric element whose oscillation waveform is selected can be ejected. The functional liquid of the nozzle can be forcibly stirred to prevent thickening and deterioration of physical properties.

【0013】また、波形群には略同一の吐出用波形が複
数含まれることが好ましい。
Further, it is preferable that the waveform group includes a plurality of substantially identical ejection waveforms.

【0014】これにより、本発明では、吐出用波形で圧
電素子を駆動した場合、吐出タイミングをずらせても各
ノズルから略同一量の機能性液体を吐出することが可能
になる。
Thus, according to the present invention, when the piezoelectric element is driven with the ejection waveform, it is possible to eject substantially the same amount of the functional liquid from each nozzle even if the ejection timing is shifted.

【0015】また、波形選択部が隣り合うノズルに対し
て、選択する駆動波形を異ならせる構成も採用可能であ
る。
Further, it is also possible to adopt a configuration in which the drive waveforms selected by the waveform selection section are different for the adjacent nozzles.

【0016】これにより、本発明では、隣り合うノズル
から同時に機能性液体を吐出した場合に生じるクロスト
ークの影響を低減することができる。
As a result, in the present invention, it is possible to reduce the influence of crosstalk that occurs when the functional liquid is simultaneously ejected from the adjacent nozzles.

【0017】そして、本発明のデバイス製造装置は、複
数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し基
板に製膜処理を施す製膜装置を有するデバイス製造装置
であって、製膜装置として上記の製膜装置が用いられる
ことを特徴としている。
The device manufacturing apparatus of the present invention is a device manufacturing apparatus having a film forming apparatus for supplying a functional liquid ejected from a plurality of nozzles to a substrate and performing a film forming process on the substrate. Is characterized in that the above film forming apparatus is used.

【0018】これにより、本発明では、製膜装置におい
て簡素化された回路構成でピーク電流値を低減できるの
で、デバイス製造に係るコストアップ及び製膜品質の劣
化を防止することができる。
As a result, according to the present invention, the peak current value can be reduced with a simplified circuit structure in the film forming apparatus, so that it is possible to prevent an increase in cost associated with device manufacturing and deterioration of film forming quality.

【0019】また、本発明のデバイスは、上記のデバイ
ス製造装置により製造されたことを特徴としている。
The device of the present invention is characterized by being manufactured by the above device manufacturing apparatus.

【0020】これにより、本発明では、デバイス製造に
係るコストアップ及び製膜品質の劣化を防止することが
できる。
As a result, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in device manufacturing cost and deterioration of film forming quality.

【0021】一方、本発明の製膜方法は、複数のノズル
に対応させて圧電素子が配設され、圧電素子に供給され
る駆動波形に応じてノズルから機能性液体を吐出する製
膜方法であって、時間差をもって設定された複数の駆動
波形からなる波形群を生成する波形生成工程と、生成さ
れた波形群から所定の駆動波形を選択して圧電素子に供
給する波形選択工程とを有することを特徴としている。
On the other hand, the film forming method of the present invention is a film forming method in which a piezoelectric element is arranged corresponding to a plurality of nozzles, and a functional liquid is ejected from the nozzle in accordance with a drive waveform supplied to the piezoelectric element. And a waveform generation step of generating a waveform group including a plurality of drive waveforms set with a time difference, and a waveform selection step of selecting a predetermined drive waveform from the generated waveform group and supplying the selected drive waveform to the piezoelectric element. Is characterized by.

【0022】これにより、本発明では、圧電素子が時間
差をもって駆動するように駆動波形を選択することで圧
電素子駆動時の駆動電流を分散させ、ピーク電流値を低
減することができる。この際、駆動波形は一つの波形生
成部から生成されるので、圧電素子毎に波形生成用の回
路や素子を設ける必要がなく回路構成を簡素化できる。
Thus, in the present invention, by selecting the drive waveform so that the piezoelectric element is driven with a time difference, the drive current when the piezoelectric element is driven can be dispersed and the peak current value can be reduced. At this time, since the drive waveform is generated by one waveform generation unit, it is not necessary to provide a waveform generation circuit or element for each piezoelectric element, and the circuit configuration can be simplified.

【0023】波形群としては、機能性液体がノズルから
吐出される吐出用波形と、機能性液体がノズルから吐出
されずにメニスカスを振動させる振動用波形とを含むこ
とが好ましい。
It is preferable that the group of waveforms includes a discharge waveform for discharging the functional liquid from the nozzle and a vibration waveform for vibrating the meniscus without discharging the functional liquid from the nozzle.

【0024】これにより、本発明では、波形群から吐出
用波形が選択された圧電素子に対応したノズルからは機
能性液体を吐出することができ、振動用波形が選択され
た圧電素子に対応したノズルの機能性液体は吐出されず
に強制的に撹拌されることにより増粘や物性劣化を防止
することができる。
Thus, in the present invention, the functional liquid can be ejected from the nozzle corresponding to the piezoelectric element whose ejection waveform is selected from the waveform group, and the vibration element corresponds to the selected piezoelectric element. The functional liquid in the nozzle is forcibly agitated without being ejected, whereby thickening and deterioration of physical properties can be prevented.

【0025】また、波形群には略同一の吐出用波形が複
数含まれることが好ましい。
Further, it is preferable that the waveform group includes a plurality of substantially identical ejection waveforms.

【0026】これにより、本発明では、吐出用波形で圧
電素子を駆動した場合、吐出タイミングをずらせても各
ノズルから略同一量の機能性液体を吐出することが可能
になる。
Thus, in the present invention, when the piezoelectric element is driven with the ejection waveform, it is possible to eject substantially the same amount of the functional liquid from each nozzle even if the ejection timing is shifted.

【0027】また、波形選択部が隣り合うノズルに対し
て、選択する駆動波形を異ならせる構成も採用可能であ
る。
Further, it is also possible to adopt a structure in which the drive waveforms selected by the waveform selection section are different for the adjacent nozzles.

【0028】これにより、本発明では、隣り合うノズル
から同時に機能性液体を吐出した場合に生じるクロスト
ークの影響を低減することができる。
As a result, in the present invention, it is possible to reduce the influence of crosstalk that occurs when the functional liquid is ejected simultaneously from the adjacent nozzles.

【0029】そして、本発明のデバイス製造方法は、複
数のノズルから吐出された機能性液体を基板に供給し基
板に製膜処理を施す製膜処理工程を含むデバイス製造方
法であって、上記の製膜方法を用いて製膜処理工程を行
うことを特徴としている。
The device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method including a film forming process for supplying a functional liquid ejected from a plurality of nozzles to a substrate and forming a film on the substrate. The method is characterized in that the film forming process is performed using the film forming method.

【0030】これにより、本発明では、製膜処理におい
て簡素化された回路構成でピーク電流値を低減できるの
で、デバイス製造に係るコストアップ及び製膜品質の劣
化を防止することができる。
As a result, according to the present invention, the peak current value can be reduced with a simplified circuit structure in the film forming process, so that it is possible to prevent an increase in the cost for manufacturing the device and a deterioration in the film forming quality.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の製膜装置と製膜方
法、およびデバイス製造装置とデバイス製造方法並びに
デバイスの実施の形態を、図1ないし図7を参照して説
明する。ここでは、本発明の製膜装置を例えば機能性液
体としてのインクを用いて、液晶表示デバイスに対して
用いられるカラーフィルタ等を製造するためのフィルタ
製造装置に適用するものとして説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a film forming apparatus and a film forming method, a device manufacturing apparatus, a device manufacturing method, and a device of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. Here, the film forming apparatus of the present invention will be described as being applied to a filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter or the like used for a liquid crystal display device using ink as a functional liquid, for example.

【0032】図1は、フィルタ製造装置(デバイス製造
装置)を構成する製膜装置(インクジェット装置)10
の概略的な外観斜視図である。このフィルタ製造装置
は、ほぼ同様の構造を有する3基の製膜装置10を備え
ており、各製膜装置10は、それぞれR(赤)、G
(緑)、B(青)の各色のインクをフィルタ基板に吐出
する構成になっている。
FIG. 1 shows a film forming apparatus (inkjet apparatus) 10 which constitutes a filter manufacturing apparatus (device manufacturing apparatus).
2 is a schematic external perspective view of FIG. This filter manufacturing apparatus includes three film forming apparatuses 10 having substantially the same structure, and each of the film forming apparatuses 10 has R (red) and G, respectively.
The ink of each color (green) and B (blue) is ejected onto the filter substrate.

【0033】製膜装置10は、ベース12、第1移動手
段14、第2移動手段16、図示しない電子天秤(重量
測定手段)、吐出手段としてのインクジェットヘッド2
0、キャッピングユニット22、クリーニングユニット
24等を有している。ベース12の上には、第1移動手
段14、電子天秤、キャッピングユニット22、クリー
ニングユニット24および第2移動手段16が設置され
ている。
The film forming apparatus 10 includes a base 12, a first moving means 14, a second moving means 16, an electronic balance (weight measuring means) not shown, and an ink jet head 2 as a discharging means.
0, a capping unit 22, a cleaning unit 24 and the like. On the base 12, a first moving means 14, an electronic balance, a capping unit 22, a cleaning unit 24 and a second moving means 16 are installed.

【0034】第1移動手段14は、好ましくはベース1
2の上に直接設置されており、しかもこの第1移動手段
14は、Y軸方向に沿って位置決めされている。これに
対して第2移動手段16は、支柱16A、16Aを用い
て、ベース12に対して立てて取り付けられており、し
かも第2移動手段16は、ベース12の後部12Aにお
いて取り付けられている。第2移動手段16のX軸方向
は、第1移動手段14のY軸方向とは直交する方向であ
る。Y軸はベース12の前部12Bと後部12A方向に
沿った軸である。これに対してX軸はベース12の左右
方向に沿った軸であり、各々水平である。
The first moving means 14 is preferably the base 1.
The first moving means 14 is directly installed on the upper surface of the second position 2, and is positioned along the Y-axis direction. On the other hand, the second moving means 16 is vertically attached to the base 12 by using the columns 16A and 16A, and the second moving means 16 is attached to the rear portion 12A of the base 12. The X-axis direction of the second moving means 16 is a direction orthogonal to the Y-axis direction of the first moving means 14. The Y-axis is an axis along the front portion 12B and the rear portion 12A of the base 12. On the other hand, the X axis is an axis along the left-right direction of the base 12 and is horizontal.

【0035】第1移動手段14は、ガイドレール40、
40を有しており、第1移動手段14は、例えば、リニ
アモータを採用することができる。このリニアモータ形
式の第1移動手段14のスライダー42は、ガイドレー
ル40に沿って、Y軸方向に移動して位置決め可能であ
る。
The first moving means 14 includes a guide rail 40,
40, and the first moving means 14 can adopt, for example, a linear motor. The slider 42 of the linear motor type first moving means 14 can be moved along the guide rail 40 in the Y-axis direction for positioning.

【0036】スライダー42は、θ軸用のモータ44を
備えている。このモータ44は、例えばダイレクトドラ
イブモータであり、モータ44のロータはテーブル46
に固定されている。これにより、モータ44に通電する
ことでロータとテーブル46は、θ方向に沿って回転し
てテーブル46をインデックス(回転割り出し)するこ
とができる。
The slider 42 has a θ-axis motor 44. The motor 44 is, for example, a direct drive motor, and the rotor of the motor 44 is a table 46.
It is fixed to. As a result, by energizing the motor 44, the rotor and the table 46 can rotate in the θ direction to index the table 46 (rotational index).

【0037】テーブル46は、基板48を位置決めし
て、しかも保持するものである。また、テーブル46
は、吸着保持手段50を有しており、吸着保持手段50
が作動することにより、テーブル46の穴46Aを通し
て、基板48をテーブル46の上に吸着して保持するこ
とができる。テーブル46には、インクジェットヘッド
20がインクを捨打ち或いは試し打ち(予備吐出)する
ための予備吐出エリア52が設けられている。
The table 46 positions and holds the substrate 48. Also, the table 46
Has a suction holding means 50, and the suction holding means 50
Is operated, the substrate 48 can be sucked and held on the table 46 through the hole 46A of the table 46. The table 46 is provided with a preliminary ejection area 52 for the ink-jet head 20 to discard ink or perform trial ejection (preliminary ejection).

【0038】第2移動手段16は、支柱16A,16A
に固定されたコラム16Bを有しており、このコラム1
6Bは、リニアモータ形式の第2移動手段16を有して
いる。スライダー60は、ガイドレール62Aに沿って
X軸方向に移動して位置決め可能であり、スライダー6
0は、インク吐出手段としてのインクジェットヘッド2
0を備えている。
The second moving means 16 includes columns 16A and 16A.
It has a column 16B fixed to
6B has a linear motor type second moving means 16. The slider 60 is movable along the guide rail 62A in the X-axis direction and can be positioned.
0 is an inkjet head 2 as an ink ejecting means
It has 0.

【0039】インクジェットヘッド20は、揺動位置決
め手段としてのモータ62,64,66,68を有して
いる。モータ62を作動すれば、インクジェットヘッド
20は、Z軸に沿って上下動して位置決め可能である。
このZ軸はX軸とY軸に対して各々直交する方向(上下
方向)である。モータ64を作動すると、インクジェッ
トヘッド20は、Y軸回りのβ方向に沿って揺動して位
置決め可能である。モータ66を作動すると、インクジ
ェットヘッド20は、X軸回りのγ方向に揺動して位置
決め可能である。モータ68を作動すると、インクジェ
ットヘッド20は、Z軸回りのα方向に揺動して位置決
め可能である。
The ink jet head 20 has motors 62, 64, 66 and 68 as swing positioning means. When the motor 62 is operated, the inkjet head 20 can move up and down along the Z axis and be positioned.
The Z axis is a direction (vertical direction) orthogonal to the X axis and the Y axis. When the motor 64 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging along the β direction around the Y axis. When the motor 66 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging in the γ direction around the X axis. When the motor 68 is operated, the inkjet head 20 can be positioned by swinging in the α direction around the Z axis.

【0040】このように、図1のインクジェットヘッド
20は、スライダー60において、Z軸方向に直線移動
して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置
決め可能であり、インクジェットヘッド20のインク吐
出面20Pは、テーブル46側の基板48に対して正確
に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。
なお、インクジェットヘッド20のインク吐出面20P
には、それぞれがインクを吐出する複数(ここでは、例
えば120個)のノズル(吐出口)が設けられている。
As described above, the inkjet head 20 of FIG. 1 can be positioned by linearly moving in the Z-axis direction on the slider 60 and can be positioned by swinging along α, β and γ. The ink ejection surface 20P of 20 can accurately control the position or orientation with respect to the substrate 48 on the table 46 side.
The ink ejection surface 20P of the inkjet head 20
Is provided with a plurality of (here, for example, 120) nozzles (ejection ports) each ejecting ink.

【0041】インクジェットヘッド20は、圧電素子と
してピエゾ素子を用いたヘッドであり、複数のノズルに
対してそれぞれこのピエゾ素子が設けられている。そし
て、各ピエゾ素子に駆動信号が印加されて各ノズル毎に
インク室を拡大または縮小することで、ノズルからのイ
ンク吐出を制御できる構成になっている。
The ink jet head 20 is a head using a piezo element as a piezoelectric element, and the piezo element is provided for each of a plurality of nozzles. Then, a drive signal is applied to each piezo element to expand or contract the ink chamber for each nozzle, so that ink ejection from the nozzle can be controlled.

【0042】図2に、インクジェットヘッド20のイン
ク吐出に関する制御系を示す。このインクジェットヘッ
ド20では、各ノズル11(ノズル番号を#1、#2、
…で示す)に対応させてピエゾ素子PZ(PZ1、PZ
2、…で示す)が設けられている。そして、各ピエゾ素
子PZには波形選択部13がそれぞれ接続されており、
これら波形選択部13は波形生成部15に接続されてい
る。
FIG. 2 shows a control system relating to ink ejection of the ink jet head 20. In this inkjet head 20, each nozzle 11 (nozzle numbers # 1, # 2,
...) corresponding to the piezo element PZ (PZ1, PZ
2, ...) are provided. A waveform selection unit 13 is connected to each piezo element PZ,
These waveform selection units 13 are connected to the waveform generation unit 15.

【0043】波形生成部15は、ピエゾ素子PZを駆動
するために印加する電圧の駆動波形(以下、単に波形と
称する)を生成するものであり、本実施形態では、図3
(a)に示すように、時間差をもって設定(定義)され
る複数(ここでは4つ)の波形0〜3からなる波形群P
が生成される構成になっている。ここで、波形0は、イ
ンクがノズル11から吐出されない大きさに設定され
る。すなわち、この波形0は、駆動電圧をピエゾ素子P
Zに印加したときに、ノズル面に対してメニスカスが離
間・接近を繰り返すように微振動する大きさに設定され
た振動用波形とされている。また、波形1〜3は、駆動
電圧をピエゾ素子PZに印加したときに、インク室が縮
小・加圧されて所定量のインクを吐出する大きさに設定
された吐出用波形とされている。なお、波形1〜3は略
同一の吐出用波形であり、この波形が印加されたピエゾ
素子PZに対応するノズル11からは、ほぼ同一量のイ
ンクが吐出される構成になっている。
The waveform generator 15 generates a drive waveform (hereinafter simply referred to as a waveform) of a voltage applied to drive the piezo element PZ.
As shown in (a), a waveform group P composed of a plurality (here, four) of waveforms 0 to 3 set (defined) with a time difference.
Is generated. Here, the waveform 0 is set to a size such that ink is not ejected from the nozzle 11. That is, this waveform 0 indicates that the drive voltage is the piezo element P.
When applied to Z, the meniscus has a vibration waveform set to a magnitude that slightly vibrates so that the meniscus repeatedly moves away from and approaches the nozzle surface. Further, the waveforms 1 to 3 are ejection waveforms that are set to a size in which the ink chamber is contracted / pressurized to eject a predetermined amount of ink when the drive voltage is applied to the piezo element PZ. The waveforms 1 to 3 are substantially the same ejection waveform, and the nozzles 11 corresponding to the piezo elements PZ to which the waveforms are applied eject almost the same amount of ink.

【0044】波形選択部13は、波形生成部15で生成
された波形群Pの中から、製膜処理状態に応じて、且つ
ノズルの位置(ノズル番号)に応じた波形を選択してピ
エゾ素子PZに供給するものである。具体的には、図3
(b)に示すように、4つの波形に対して、2ビットの
データで制御し、セレクタ値“00”で波形0、“0
1”で波形1、“10”で波形2、“11”で波形3が
選択される。
The waveform selecting unit 13 selects a waveform from the waveform group P generated by the waveform generating unit 15 according to the film forming processing state and the nozzle position (nozzle number) to select the piezo element. It is supplied to the PZ. Specifically, FIG.
As shown in (b), four waveforms are controlled by 2-bit data, and waveforms 0, “0” are set by the selector value “00”.
The waveform 1 is selected by 1 ”, the waveform 2 is selected by“ 10 ”, and the waveform 3 is selected by“ 11 ”.

【0045】図1に戻り、電子天秤は、インクジェット
ヘッド20のノズルから吐出されたインク滴の1滴の重
量を測定して管理するために、例えば、インクジェット
ヘッド20のノズルから、5000滴分のインク滴を受
ける。電子天秤は、この5000滴のインク滴の重量を
5000で割ることにより、インク滴1滴の重量をほぼ
正確に測定することができる。このインク滴の測定量に
基づいて、インクジェットヘッド20から吐出するイン
ク滴の量を最適にコントロールすることができる。
Returning to FIG. 1, the electronic balance measures, for example, the weight of one ink droplet ejected from the nozzle of the ink jet head 20, and, for example, the amount of 5000 droplets from the nozzle of the ink jet head 20. Receive ink drops. The electronic balance can almost accurately measure the weight of one ink drop by dividing the weight of the 5000 ink drops by 5000. The amount of ink droplets ejected from the inkjet head 20 can be optimally controlled based on the measured amount of ink droplets.

【0046】クリーニングユニット24は、インクジェ
ットヘッド20のノズル等のクリーニングをフィルタ製
造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことが
できる。キャッピングユニット22は、インクジェット
ヘッド20のノズル内のインクが乾燥しないようにする
ために、フィルタを製造しない待機時にこのインク吐出
面20Pを外気に触れさせないようにするものである。
The cleaning unit 24 can perform cleaning of the nozzles of the ink jet head 20 periodically or at any time during the filter manufacturing process or during standby. The capping unit 22 prevents the ink in the nozzles of the inkjet head 20 from drying, so that the ink ejection surface 20P is not exposed to the outside air during standby when the filter is not manufactured.

【0047】上記の構成の製膜装置10の中、インクジ
ェットヘッド20の駆動に関して説明する。上述したよ
うに、波形生成部15は予め設定された波形0〜3から
なる波形群Pを生成するが(波形生成工程)、メンテナ
ンスや待機時等、インクを吐出しない工程では波形選択
部13は振動用波形0を選択して(波形選択工程)、ピ
エゾ素子PZに供給する。そして、ピエゾ素子PZはイ
ンクが吐出しない大きさで駆動(伸縮)し、インクはイ
ンクジェットヘッド20内で微振動する。これにより、
インクは撹拌され、非吐出時においてもインクの増粘や
物性劣化が抑制される。
The driving of the ink jet head 20 in the film forming apparatus 10 having the above structure will be described. As described above, the waveform generation unit 15 generates the waveform group P consisting of the preset waveforms 0 to 3 (waveform generation process), but the waveform selection unit 13 does not perform the process in which ink is ejected, such as during maintenance or standby. The vibration waveform 0 is selected (waveform selection step) and supplied to the piezo element PZ. Then, the piezo element PZ is driven (expands and contracts) with a size that does not eject ink, and the ink vibrates slightly in the inkjet head 20. This allows
The ink is agitated, and it is possible to suppress thickening and deterioration of physical properties of the ink even when it is not ejected.

【0048】一方、インクを吐出する際には、波形選択
部13はノズル番号に応じて波形1〜3の一つを選択し
(波形選択工程)ピエゾ素子PZに供給する。具体的に
は、図4に示すように、一列に並ぶ複数のノズル11
は、波形1を選択するノズル番号#1、#4、#7…の
グループ、波形2を選択するノズル番号#2、#5、#
8…のグループ、及び波形3を選択するノズル番号#
3、#6、#9…のグループに分けられ、各グループ毎
にほぼ同時に、且つほぼ同一量のインクを吐出する。な
お、このグループ分けは、隣り合うノズル(例えば#1
と#2や#2と#3)に対して異なる波形が選択される
ように設定される。これにより、隣り合うノズルからは
時間差をもってインクが吐出されることになり、同時に
インクを吐出した場合に生じるクロストークの影響を低
減することが可能になる。
On the other hand, when ejecting ink, the waveform selecting section 13 selects one of the waveforms 1 to 3 according to the nozzle number (waveform selecting step) and supplies it to the piezo element PZ. Specifically, as shown in FIG. 4, a plurality of nozzles 11 arranged in a line.
Are groups of nozzle numbers # 1, # 4, # 7 ... Which select waveform 1, nozzle numbers # 2, # 5, # which select waveform 2
Nozzle number # for selecting group 8 and waveform 3 #
Are divided into groups of 3, # 6, # 9. It should be noted that this grouping is performed by adjoining nozzles (for example, # 1
And # 2 or # 2 and # 3) are set so that different waveforms are selected. As a result, ink is ejected from adjacent nozzles with a time difference, and it is possible to reduce the influence of crosstalk that occurs when ink is ejected at the same time.

【0049】続いて、製膜処理工程について説明する。
作業者がテーブル46の前端側から基板48を第1移動
手段14のテーブル46の上に給材すると、この基板4
8はテーブル46に対して吸着保持されて位置決めされ
る。そして、モータ44が作動して、基板48の端面が
Y軸方向に並行になるように設定される。
Next, the film forming process will be described.
When an operator supplies the substrate 48 onto the table 46 of the first moving means 14 from the front end side of the table 46, the substrate 4
8 is suction-held and positioned with respect to the table 46. Then, the motor 44 operates to set the end surface of the substrate 48 so as to be parallel to the Y-axis direction.

【0050】次に、インクジェットヘッド20がX軸方
向に沿って移動して、電子天秤の上部に位置決めされ
る。そして、指定滴数(指定のインク滴の数)の吐出を
行う。これにより、電子天秤は、たとえば5000滴の
インクの重量を計測して、インク滴1滴当たりの重量を
計算する。そして、インク滴の1滴当たりの重量が予め
定められている適正範囲に入っているかどうかを判断
し、適正範囲外であればピエゾ素子に対する印加電圧の
調整等を行って、インク滴の1滴当たりの重量を適正に
収める。
Next, the ink jet head 20 moves along the X-axis direction and is positioned above the electronic balance. Then, the specified number of drops (the specified number of ink drops) is ejected. Thereby, the electronic balance measures the weight of, for example, 5000 drops of ink, and calculates the weight per ink drop. Then, it is determined whether or not the weight per ink drop is within a predetermined appropriate range, and if it is out of the appropriate range, the applied voltage to the piezo element is adjusted, and the like. Properly store the weight per hit.

【0051】インク滴の1滴当たりの重量が適正な場合
には、基板48が第1移動手段14よりY軸方向に適宜
に移動して位置決めされるとともに、インクジェットヘ
ッド20が第2移動手段16によりX軸方向に適宜移動
して位置決めされる。そして、インクジェットヘッド2
0は、予備吐出エリア52(吸収材54)に対して全ノ
ズルからインクを予備吐出した後に、基板48に対して
Y軸方向に相対移動して(実際には、基板48がインク
ジェットヘッド20に対してY方向に移動する)、基板
48上の所定領域に対して所定のノズルから所定幅でイ
ンクを吐出する。インクジェットヘッド20と基板48
との一回の相対移動が終了すると、インクジェットヘッ
ド20が基板48に対してX軸方向に所定量ステップ移
動し、その後、基板48がインクジェットヘッド20に
対して移動する間にインクを吐出する。そして、この動
作を複数回繰り返すことにより、製膜領域全体にインク
を吐出して製膜することができる。
When the weight of each ink drop is appropriate, the substrate 48 is appropriately moved and positioned in the Y-axis direction by the first moving means 14, and the ink jet head 20 is moved by the second moving means 16. With this, it is appropriately moved and positioned in the X-axis direction. And the inkjet head 2
0 preliminarily ejects ink from all the nozzles to the preliminary ejection area 52 (absorbent material 54), and then moves relative to the substrate 48 in the Y-axis direction (actually, the substrate 48 is moved to the inkjet head 20 In contrast, it moves in the Y direction), and ink is ejected with a predetermined width from a predetermined nozzle onto a predetermined region on the substrate 48. Inkjet head 20 and substrate 48
When the one relative movement is completed, the inkjet head 20 moves in a predetermined amount in the X-axis direction with respect to the substrate 48, and then ejects ink while the substrate 48 moves with respect to the inkjet head 20. Then, by repeating this operation a plurality of times, it is possible to eject the ink to the entire film formation region to form a film.

【0052】続いて、図5および図6を参照して、製膜
処理によりカラーフィルタを製造する例について説明す
る。
Next, an example of manufacturing a color filter by a film forming process will be described with reference to FIGS.

【0053】図5の基板48は、透明基板であり適度の
機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板4
8としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラ
ス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれ
らの表面処理品等が適用できる。
The substrate 48 shown in FIG. 5 is a transparent substrate having a suitable mechanical strength and a high light transmittance. Board 4
As 8, a transparent glass substrate, an acrylic glass, a plastic substrate, a plastic film, a surface-treated product thereof, or the like can be applied.

【0054】たとえば、図6に示すように長方形形状の
基板48上に、生産性をあげる観点から複数個のカラー
フィルタ領域105をマトリックス状に形成する。これ
らのカラーフィルタ領域105は、後でガラス48を切
断することで、液晶表示装置に適合するカラーフィルタ
として用いることができる。
For example, as shown in FIG. 6, a plurality of color filter regions 105 are formed in a matrix on a rectangular substrate 48 from the viewpoint of improving productivity. These color filter regions 105 can be used as color filters suitable for a liquid crystal display device by cutting the glass 48 later.

【0055】カラーフィルタ領域105には、たとえば
図6に示すように、RのインクとGのインクおよびBの
インクを所定のパターンで形成して配置している。この
形成パターンとしては、図に示すように従来公知のスト
ライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスク
ウェアー型等がある。特に、ヘッド20を傾けることで
画素部の配列ピッチにノズル間隔を対応させる場合、ス
トライプ型では一度に吐出できるノズルの数が多いため
効果的である。
In the color filter area 105, for example, as shown in FIG. 6, R ink, G ink and B ink are formed and arranged in a predetermined pattern. As the formation pattern, as shown in the figure, in addition to the conventionally known stripe type, there are a mosaic type, a delta type, a square type, and the like. In particular, when the nozzle pitch is made to correspond to the arrangement pitch of the pixel portions by inclining the head 20, the stripe type is effective because the number of nozzles that can be ejected at once is large.

【0056】図5は、基板48に対してカラーフィルタ
領域105を形成する工程の一例を示している。
FIG. 5 shows an example of a process of forming the color filter region 105 on the substrate 48.

【0057】図5(a)では、透明の基板48の一方の
面に対して、ブラックマトリックス110を形成したも
のである。カラーフィルタの基礎となる基板48の上に
は、光透過性のない樹脂(好ましくは黒色)を、スピン
コート等の方法で、所定の厚さ(たとえば2μm程度)
に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリ
ックス状にブラックマトリックス110を設ける。ブラ
ックマトリックス110の格子で囲まれる最小の表示要
素がフィルタエレメントとなり、たとえばX軸方向の巾
30μm、Y軸方向の長さ100μm程度の大きさの窓
である。
In FIG. 5A, the black matrix 110 is formed on one surface of the transparent substrate 48. A resin (preferably black) having a non-light-transmitting property is formed on the substrate 48 serving as the base of the color filter to have a predetermined thickness (for example, about 2 μm) by a method such as spin coating.
Then, the black matrix 110 is provided in a matrix by a method such as a photolithography method. The minimum display element surrounded by the lattice of the black matrix 110 is a filter element, and is, for example, a window having a width of 30 μm in the X-axis direction and a length of 100 μm in the Y-axis direction.

【0058】ブラックマトリックス110を形成した後
は、たとえば、ヒータにより熱を与えることで、基板4
8の上の樹脂を焼成する。
After the black matrix 110 is formed, for example, heat is applied by a heater so that the substrate 4
Bake the resin above 8.

【0059】図5(b)に示すように、インク滴99
は、フィルタエレメント112に供給される。インク滴
99の量は、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮
した充分な量である。
As shown in FIG. 5B, the ink droplet 99
Are supplied to the filter element 112. The amount of the ink droplet 99 is a sufficient amount in consideration of the volume reduction of the ink in the heating process.

【0060】図5(c)の加熱工程では、カラーフィル
タ上のすべてのフィルタエレメント112に対してイン
ク滴99が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行
う。基板48は、所定の温度(例えば70℃程度)に加
熱する。インクの溶媒が蒸発すると、インクの体積が減
少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルタと
して充分なインク膜の厚みが得られるまで、インク吐出
工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、イン
クの溶媒が蒸発して、最終的にインクの固形分のみが残
留して膜化する。
In the heating step of FIG. 5C, when all the filter elements 112 on the color filter are filled with the ink droplets 99, a heating process is performed using a heater. The substrate 48 is heated to a predetermined temperature (for example, about 70 ° C.). The evaporation of the ink solvent reduces the volume of the ink. When the volume is drastically reduced, the ink discharging step and the heating step are repeated until a sufficient thickness of the ink film for the color filter is obtained. By this treatment, the solvent of the ink evaporates, and finally only the solid content of the ink remains to form a film.

【0061】図5(d)の保護膜形成工程では、インク
滴99を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時
間加熱を行う。乾燥が終了するとインク膜が形成された
カラーフィルタの基板48の保護及びフィルタ表面の平
坦化のために、保護膜120を形成する。この保護膜1
20の形成には、たとえば、スピンコート法、ロールコ
ート法、リッピング法等の方法を採用することができ
る。
In the protective film forming step of FIG. 5D, in order to completely dry the ink droplet 99, heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time. When the drying is completed, the protective film 120 is formed to protect the color filter substrate 48 having the ink film formed thereon and to flatten the filter surface. This protective film 1
A method such as a spin coating method, a roll coating method, or a ripping method can be adopted for forming 20.

【0062】図5(e)の透明電極形成工程では、スパ
ッタ法や真空蒸着法等の処方を用いて、透明電極130
を保護膜120の全面にわたって形成する。
In the transparent electrode forming step of FIG. 5E, the transparent electrode 130 is formed by using a recipe such as a sputtering method or a vacuum evaporation method.
Are formed over the entire surface of the protective film 120.

【0063】図5(f)のパターニング工程では、透明
電極130は、さらにフィルタエレメント112の開口
部に対応させた画素電極にパターニングされる。
In the patterning step of FIG. 5F, the transparent electrode 130 is further patterned into pixel electrodes corresponding to the openings of the filter element 112.

【0064】なお、液晶の駆動にTFT(Thin F
ilm Transistor)等を用いる場合ではこ
のパターニングは不用である。また、上記製膜処理の間
には、定期的あるいは随時クリーニングユニット24を
用いてインクジェットヘッド20のインク吐出面20P
をワイピングすることが望ましい。
A TFT (Thin F) is used to drive the liquid crystal.
This patterning is unnecessary when using an ilm Transistor or the like. In addition, during the film forming process, the ink ejection surface 20P of the inkjet head 20 is regularly or occasionally used by using the cleaning unit 24.
It is desirable to wipe.

【0065】以上のように、本実施の形態では、ピエゾ
素子PZを3つのグループに分けて異なるタイミングで
駆動しているので、駆動時に必要とする最大ピーク電流
値をほぼ1/3に低減できることに加えて、一つの波形
生成部15により全てのピエゾ素子PZに供給される駆
動波形を生成することで、個別に波形生成用の回路を設
けることなく、回路構成の簡素化を実現している。結果
として、装置の軽量化やトランジスタ等のアナログ回路
部品等が減りコストダウンを実現することができる。
As described above, in the present embodiment, since the piezo elements PZ are divided into three groups and driven at different timings, the maximum peak current value required during driving can be reduced to about 1/3. In addition, the drive waveforms supplied to all the piezo elements PZ are generated by the single waveform generation unit 15, so that simplification of the circuit configuration is realized without providing an individual waveform generation circuit. . As a result, the weight of the device can be reduced, the number of analog circuit components such as transistors can be reduced, and the cost can be reduced.

【0066】また、本実施の形態では、振動用波形0で
ピエゾ素子PZを駆動することで、インク吐出動作の停
止中であっても微振動によりインクジェットヘッド20
内のインクを撹拌できるため、インクの増粘やインク物
性の劣化を抑制することができる。そのため、インク吐
出動作再開後でもインク吐出不良や吐出重量の変動等を
防止することができ、スループット低下や無駄なインク
消費を防ぐことが可能になる。
Further, in this embodiment, by driving the piezo element PZ with the vibration waveform 0, the ink jet head 20 is slightly vibrated even when the ink ejection operation is stopped.
Since the ink inside can be agitated, the viscosity of the ink and the deterioration of the physical properties of the ink can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent ink ejection failure, variation in ejection weight, and the like even after the ink ejection operation is restarted, and it is possible to prevent reduction in throughput and wasteful ink consumption.

【0067】さらに、本実施の形態では、駆動波形1〜
3を略同一波形とすることで、上記グループ間でインク
吐出量をほぼ同一にすることができ、ノズル間のインク
吐出量のバラツキによる製膜品質の低下を防止すること
が可能になる。また、本実施の形態では、隣り合うノズ
ル間でインク吐出に時間差を設けているので、同時にイ
ンクを吐出した場合に生じるクロストークの影響を低減
することもできる。
Further, in this embodiment, the drive waveforms 1 to
By setting 3 to have substantially the same waveform, it is possible to make the ink ejection amounts substantially the same between the groups, and it is possible to prevent deterioration of film forming quality due to variations in the ink ejection amount between the nozzles. Further, in the present embodiment, since a time difference is provided for ink ejection between adjacent nozzles, it is possible to reduce the influence of crosstalk that occurs when ink is ejected at the same time.

【0068】なお、上記実施の形態において、波形選択
部がピエゾ素子毎に設けられる構成としたが、これに限
定されるものではなく、例えば上記グループ毎に波形選
択部を設ける構成としてもよい。また、上記実施の形態
では、吐出用波形を3つ設定するものとして説明した
が、隣り合うノズルでインク吐出に時間差が設けられれ
ば、図7に示すように、吐出用波形を2つ設定して2つ
のグループに分ける構成としてもよい。
In the above embodiment, the waveform selection section is provided for each piezo element, but the present invention is not limited to this. For example, the waveform selection section may be provided for each group. Further, in the above embodiment, the description has been made assuming that three ejection waveforms are set, but if there is a time difference in ink ejection between adjacent nozzles, two ejection waveforms are set as shown in FIG. Alternatively, the configuration may be divided into two groups.

【0069】また、上記実施の形態では、製膜装置をフ
ィルタ製造装置に適用する構成としたが、これに限定さ
れるものではなく、例えば用紙等に印字・製膜するプリ
ンタ(プロッタ)にも適用可能である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the film forming apparatus is applied to the filter manufacturing apparatus, but the invention is not limited to this. For example, a printer (plotter) for printing / filming on paper or the like may be used. Applicable.

【0070】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
ず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行
うことができ、例えば、上記実施形態においては、最初
にR(赤色)のパターン形成を行い、続いてG(緑色)
のパターン形成、そして最後にB(青色)のパターン形
成を行うものとしたが、これに限らず、必要に応じてそ
の他の順番でパターン形成するものとしても良い。ま
た、本発明のデバイス製造装置は、たとえば液晶表示デ
バイス用のカラーフィルタの製造に限定されるものでは
なく、たとえば、EL(エレクトロルミネッセンス)表
示デバイスに応用が可能である。EL表示デバイスは、
蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽
極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔
(ホール)を注入して再結合させることにより励起子
(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する
際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光させる素子
である。こうしたEL表示素子に用いられる蛍光性材料
のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すな
わち発光層形成材料及び正孔注入/電子輸送層を形成す
る材料をインクとし、各々を本発明のデバイス製造装置
を用いて、TFT等の素子基板上にパターニングするこ
とで、自発光フルカラーELデバイスを製造することが
できる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのような
ELデバイスをも含むものである。この場合、例えば、
上記のカラーフィルタのブラックマトリクスと同様に樹
脂レジストを用いて1ピクセル毎に区画する隔壁を形成
するとともに、下層となる層の表面に吐出された液滴が
付着しやすいように、且つ、隔壁が吐出された液滴をは
じき隣接する区画の液滴と混じり合うことを防止するた
め、液滴の吐出の前工程として、基板に対し、プラズ
マ、UV処理、カップリング等の表面処理を行う。しか
る後に、正孔注入/電子輸送層を形成する材料を液滴と
して供給し製膜する第1の製膜工程と、同様に発光層を
形成する第2の製膜工程とを経て製造される。こうして
製造されるELデバイスは、セグメント表示や全面同時
発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といった
ローインフォメーション分野への応用、または点・線・
面形状をもった光源としても利用することができる。さ
らに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、TFT等のア
クティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の
優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能であ
る。また、本発明の製膜装置に金属材料や絶縁材料を供
すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パター
ニングが可能となり、新規な高機能デバイスの作製にも
応用できる。なお、上記の実施形態では、便宜的に「イ
ンクジェット装置」ならびに「インクジェットヘッド」
と呼称し、吐出される吐出物を「インク」として説明し
たが、このインクジェットヘッドから吐出される吐出物
は所謂インクには限定されず、ヘッドから液滴として吐
出可能に調整されたものであればよく、例えば、前述の
ELデバイスの材料、金属材料、絶縁材料、又は半導体
材料等様々な材料が含まれることはいうまでもない。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, in the above embodiment, first, R (red) Perform pattern formation, then G (green)
However, the pattern formation of B (blue) is performed at the end, and the pattern formation of B (blue) is not limited to this, and the pattern formation may be performed in another order as necessary. Further, the device manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the manufacture of color filters for liquid crystal display devices, but can be applied to EL (electroluminescence) display devices, for example. The EL display device is
A thin film containing a fluorescent inorganic and organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and electrons and holes are injected into the thin film to recombine to generate excitons. The element emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. Among the fluorescent materials used for such EL display devices, the materials exhibiting the respective red, green and blue emission colors, that is, the material for forming the light emitting layer and the material for forming the hole injecting / electron transporting layer are used as inks, and each of the present invention By patterning on an element substrate such as a TFT using the device manufacturing apparatus described in (1), a self-luminous full-color EL device can be manufactured. Such a EL device is included in the scope of the device in the present invention. In this case, for example,
Similar to the black matrix of the above color filter, a partition wall for partitioning each pixel is formed by using a resin resist, and the partition wall is formed so that the discharged droplets are easily attached to the surface of the lower layer. In order to prevent the ejected droplets from being repelled and mixed with the droplets in the adjacent compartments, a surface treatment such as plasma treatment, UV treatment, or coupling is performed on the substrate as a pre-process of ejecting the droplets. Thereafter, it is manufactured through a first film forming step of supplying a material for forming a hole injecting / electron transporting layer as droplets to form a film, and a second film forming step of similarly forming a light emitting layer. . The EL device manufactured in this way can be applied to segment information, still image display with full-surface simultaneous emission, application in the field of low information such as pictures, characters, labels, or dots / lines / lines.
It can also be used as a light source having a surface shape. Furthermore, by using a passive drive display element and an active element such as a TFT for driving, it is possible to obtain a full-color display device having high brightness and excellent responsiveness. Further, when a metal material or an insulating material is provided to the film forming apparatus of the present invention, direct fine patterning of metal wiring, an insulating film or the like becomes possible, and it can be applied to the production of a novel high-performance device. It should be noted that, in the above embodiment, for convenience, "inkjet device" and "inkjet head" are used.
However, the ejected substance ejected from the inkjet head is not limited to so-called ink, and may be ejected as a droplet from the head. It goes without saying that various materials such as the above-mentioned EL device material, metal material, insulating material, or semiconductor material are included.

【0071】また、本発明における製膜装置は、対象物
上に特定のパターンを形成する用途に限らず、例えば半
導体装置の製造工程におけるレジスト膜の形成など、対
象物全体を覆う用途にも適用可能である。また、図示し
た製膜装置のインクジェットヘッド20は、R(赤).
G(緑).B(青)の内の1つの種類のインクを吐出す
ることができるようになっているが、この内の2種類あ
るいは3種類のインクを同時に吐出することももちろん
できる。また、製膜装置10の第1移動手段14と第2
移動手段16はリニアモータを用いているがこれに限ら
ず他の種類のモータやアクチュエータを用いることもで
きる。なお、実施の形態においては、非吐出のノズルに
振動用波形0を印加する構成としたが、必ずしもこの必
要はなく、振動により機能性液体が物性の変化を起こす
場合には、非吐出時に電圧変動のない駆動電圧を印加す
ることとしてもよい。
Further, the film forming apparatus of the present invention is not limited to the use for forming a specific pattern on an object, but also for the purpose of covering the entire object, such as forming a resist film in a semiconductor device manufacturing process. It is possible. In addition, the inkjet head 20 of the illustrated film forming apparatus is R (red).
G (green). Although one type of ink of B (blue) can be ejected, it is of course possible to eject two or three types of ink among them. In addition, the first moving means 14 and the second moving means 14 of the film forming apparatus 10
Although the moving means 16 uses a linear motor, it is not limited to this and other types of motors and actuators can be used. In the embodiment, the vibration waveform 0 is applied to the non-ejection nozzle. However, this is not always necessary, and when the functional liquid causes a change in physical properties due to vibration, the voltage is not applied during non-ejection. A drive voltage that does not fluctuate may be applied.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、駆動
時に必要とする最大ピーク電流値を低減できることに加
えて、回路構成の簡素化を実現し、装置の軽量化やコス
トダウンに寄与するという効果が得られる。また、本発
明では、スループット低下や無駄な消費を防ぐととも
に、製膜品質の低下防止やクロストークの影響低減とい
う効果も得られる。さらに、発熱量が抑制され、ヘッド
の温度特性が向上するので吐出安定性が増すという効果
も得られる。
As described above, according to the present invention, the maximum peak current value required at the time of driving can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the weight and cost of the device can be reduced. The effect is obtained. Further, according to the present invention, it is possible to obtain the effect of preventing the deterioration of the throughput and the unnecessary consumption, the deterioration of the film forming quality, and the effect of the crosstalk. Furthermore, the amount of heat generation is suppressed, and the temperature characteristics of the head are improved, so that the effect of increasing ejection stability is also obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のフィルタ製造装置を構成する製膜
装置の概略的な外観斜視図である。
FIG. 1 is a schematic external perspective view of a film forming apparatus that constitutes a filter manufacturing apparatus of the present invention.

【図2】 インクジェットヘッドのインク吐出に関す
る制御系を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a control system relating to ink ejection of an inkjet head.

【図3】 (a)は波形生成部で生成された波形群の
図であり、(b)はセレクタ値と波形の関係を示す図で
ある。
FIG. 3A is a diagram of a waveform group generated by a waveform generation unit, and FIG. 3B is a diagram showing a relationship between a selector value and a waveform.

【図4】 ノズル番号と波形との関係を示す図表であ
る。
FIG. 4 is a chart showing the relationship between nozzle numbers and waveforms.

【図5】 (a)〜(f)は、基板を用いてカラーフ
ィルタを製造する手順の一例を示す図である。
5A to 5F are diagrams showing an example of a procedure for manufacturing a color filter using a substrate.

【図6】 基板と基板上のカラーフィルタ領域の一部
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a substrate and a part of a color filter region on the substrate.

【図7】 別の形態のノズル番号と波形との関係を示
す図表である。
FIG. 7 is a chart showing the relationship between nozzle numbers and waveforms in another form.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P 波形群 PZ ピエゾ素子(圧電素子) 0 駆動波形(振動用波形) 1〜3 駆動波形(吐出用波形) 10 製膜装置(インクジェット装置) 11 ノズル 13 波形選択部 15 波形生成部 48 基板 P waveform group PZ piezo element (piezoelectric element) 0 drive waveform (waveform for vibration) 1-3 drive waveform (waveform for ejection) 10 Film forming device (inkjet device) 11 nozzles 13 Waveform selection section 15 Waveform generator 48 substrates

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のノズルに対応させて圧電素子が
配設され、該圧電素子に供給される駆動波形に応じて前
記ノズルから機能性液体を吐出する製膜装置であって、 時間差をもって設定された複数の前記駆動波形からなる
波形群を生成する波形生成部と、 前記生成された波形群から所定の前記駆動波形を選択し
て前記圧電素子に供給する波形選択部とを有することを
特徴とする製膜装置。
1. A film forming apparatus in which a piezoelectric element is arranged corresponding to a plurality of nozzles, and a functional liquid is ejected from the nozzle according to a drive waveform supplied to the piezoelectric element, the setting being performed with a time difference. A waveform generation unit that generates a waveform group including the plurality of generated drive waveforms, and a waveform selection unit that selects the predetermined drive waveform from the generated waveform group and supplies the selected drive waveform to the piezoelectric element. Film forming equipment.
【請求項2】 請求項1記載の製膜装置において、 前記波形群は、前記機能性液体が前記ノズルから吐出さ
れる吐出用波形と、 前記機能性液体が前記ノズルから吐出されずに振動する
振動用波形とを含むことを特徴とする製膜装置。
2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the waveform group vibrates without ejecting the functional liquid from the nozzle, and the functional liquid ejects from the nozzle. A film forming apparatus including a vibration waveform.
【請求項3】 請求項2記載の製膜装置において、 前記波形群には、略同一の前記吐出用波形が複数含まれ
ることを特徴とする製膜装置。
3. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the waveform group includes a plurality of substantially identical ejection waveforms.
【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載の製
膜装置において、 前記波形選択部は、隣り合う前記ノズルに対して選択す
る前記駆動波形を異ならせることを特徴とする製膜装
置。
4. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the waveform selecting unit changes the drive waveform selected for the adjacent nozzles. .
【請求項5】 複数のノズルから吐出された機能性液
体を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す装置を有す
るデバイス製造装置であって、 前記製膜装置として、請求項1から請求項4のいずれか
1項に記載された製膜装置が用いられることを特徴とす
るデバイス製造装置。
5. A device manufacturing apparatus having a device for supplying a functional liquid ejected from a plurality of nozzles to a substrate and performing a film-forming process on the substrate, wherein the film-forming device is a device according to claim 1. 4. A device manufacturing apparatus, characterized in that the film forming apparatus described in any one of 4) is used.
【請求項6】 請求項5記載のデバイス製造装置によ
り製造されたことを特徴とするデバイス。
6. A device manufactured by the device manufacturing apparatus according to claim 5.
【請求項7】 複数のノズルに対応させて圧電素子が
配設され、該圧電素子に供給される駆動波形に応じて前
記ノズルから機能性液体を吐出する製膜方法であって、 時間差をもって設定された複数の前記駆動波形からなる
波形群を生成する波形生成工程と、 前記生成された波形群から所定の前記駆動波形を選択し
て前記圧電素子に供給する波形選択工程とを有すること
を特徴とする製膜方法。
7. A film forming method in which a piezoelectric element is arranged corresponding to a plurality of nozzles, and a functional liquid is ejected from the nozzle according to a drive waveform supplied to the piezoelectric element, the method being set with a time difference. A waveform generation step of generating a waveform group including the plurality of generated drive waveforms, and a waveform selection step of selecting the predetermined drive waveform from the generated waveform group and supplying the selected drive waveform to the piezoelectric element. And a film forming method.
【請求項8】 請求項7記載の製膜方法において、 前記波形群は、前記機能性液体が前記ノズルから吐出さ
れる吐出用波形と、 前記機能性液体が前記ノズルから吐出されずに振動する
振動用波形とを含むことを特徴とする製膜方法。
8. The film forming method according to claim 7, wherein the waveform group vibrates without ejecting the functional liquid from the nozzle, and the functional liquid is ejected from the nozzle. A film forming method comprising a vibration waveform.
【請求項9】 請求項8記載の製膜方法において、 前記波形群は、略同一の前記吐出用波形を複数含むこと
を特徴とする製膜方法。
9. The film forming method according to claim 8, wherein the waveform group includes a plurality of substantially identical ejection waveforms.
【請求項10】 請求項7から9のいずれかに記載の
製膜方法において、 隣り合う前記ノズルに対して、選択する前記駆動波形を
異ならせることを特徴とする製膜方法。
10. The film forming method according to claim 7, wherein the selected drive waveform is different for the adjacent nozzles.
【請求項11】 複数のノズルから吐出された機能性
液体を基板に供給し前記基板に製膜処理を施す製膜処理
工程を含むデバイス製造方法であって、 請求項7から請求項10のいずれか1項に記載された製
膜方法を用いて前記製膜処理工程を行うことを特徴とす
るデバイス製造方法。
11. A device manufacturing method including a film forming process for supplying a functional liquid ejected from a plurality of nozzles to a substrate and performing a film forming process on the substrate, wherein: 2. A device manufacturing method, wherein the film forming process is performed using the film forming method described in 1 above.
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