JP2004025505A

JP2004025505A - Ejector, ejecting method, ejection control program, medium recording that program, device having basic material, electrooptic device, system and method for fabricating device having substrate

Info

Publication number: JP2004025505A
Application number: JP2002182151A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Takano; 高野　豊
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ejector capable of enhancing the production efficiency. <P>SOLUTION: A timing for ejecting a liquid material to a specified position at a set acceleration is measured previously by experiment, or the like, and that information is stored at a storage section 27. When a Y-axis driver 30 moves an ejection nozzle 21R, a timer 28 measures relative moving time of the ejection nozzle 21R and a mounting stage 12. A control section 26 monitors the moving time and controls the operation, based on the information at the storage section 27, to eject the liquid material toward a mother board on the mounting stage 12 when the moving time reaches the ejection timing. Since the liquid material can be ejected to a specified position even when the ejection nozzle 21R and the mounting stage 12 are moving relatively while being accelerated, production efficiency can be enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動性を有した液状体を吐出する吐出装置およびその方法に関する。また、本発明は、吐出装置を制御する吐出制御プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。さらに、本発明は、液晶装置、ＥＬ装置などの電気光学装置や、電気光学部材、半導体装置、光学部材、試薬検査部材などの基材を有するデバイス、この基材を有したデバイスを製造する製造方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、例えばインクジェット方式などの液滴吐出方法でドット状配列のカラーフィルタやＥＬ発光層などを形成する方法が提案されている。これは、フィルタ材料やＥＬ発光材料などの液状体を複数の吐出ノズルから基板上に吐出することにより形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の液滴吐出方法では、吐出ヘッドの基板に対する移動速度が０の時、あるいは移動速度が一定である時のみに液状体を吐出する。そして、吐出ヘッドが移動速度の目標値に達するまでの加速時や停止の際の減速時では液状体を吐出しない。このため、この吐出ヘッドの加減速時における時間が生産ロスにつながり、生産効率の向上が図れない。
【０００４】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、生産効率を向上することができる吐出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、吐出ヘッドの加減速時にも液状体を吐出させることによって前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、被吐出物上に流動性を有する液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドと、吐出ヘッドおよび被吐出物を相対的に移動させる移動手段と、この移動手段により吐出ヘッドおよび被吐出物を相対的に移動させる際の速度の変動に対応して液状体を吐出させる制御をする制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００６】
この構成の吐出装置では、吐出ノズルが被吐出物に対して相対的に移動している場合においても、その速度の変動に応じて制御手段が吐出ノズルから液状体を吐出するように制御するので、例えば目標速度に達するまでの加速時や停止の際の減速時の時間を無駄にすることがなく、生産効率が向上する。
【０００７】
この際、制御手段は　吐出ヘッドおよび被吐出物を相対的に移動させる際の加速度の大きさに基づいて液状体の吐出を制御することが望ましい。
この構成の吐出装置では、制御手段が加速度の大きさに基づいて液状体の吐出を制御する。したがって、加速度が変化した場合でも、適切な吐出が行われ、吐出位置が正確かつ確実に制御される。
【０００８】
また、制御手段は、被吐出物の液状体が吐出される位置に基づいて相対的な移動の際の速度の変動に対応して液状体の吐出を制御することが望ましい。
この構成の吐出装置では、制御手段が液状体の吐出位置に基づいて吐出を制御する。よって、吐出ヘッドおよび被吐出物の相対的な移動時に速度の変動があった場合でも、所望の吐出位置に液状体が吐出され、吐出性能が良好となる。
【０００９】
この際、相対的な移動の際の速度の変動は、移動手段により所定速度で相対的に移動させる移動初期時の加速および所定速度から移動を停止させる停止初期時の減速であることが望ましい。
移動手段により吐出ヘッドおよび被吐出物の相対的な移動時には、移動速度が所定速度に達するまで加速を行う必要がある。また、移動手段が所定速度から移動を停止させる場合には、減速を行う必要がある。この構成の吐出装置では、移動初期時あるいは停止初期時にも移動の速度の変動に応じて制御手段が液状体の吐出を制御するので、良好な吐出性能が得られる。これは、加減速を繰り返す移動を行う場合などに特に有用である。
【００１０】
また、本発明の吐出装置は、相対的な移動の際の速度の変動に対応して液状体を吐出させるタイミングに関するタイミング情報を記憶する記憶手段を具備し、制御手段は、記憶手段に記憶されたタイミング情報に基づいて液状体の吐出を制御することが望ましい。
この構成の吐出装置では、記憶手段が液状体の吐出のタイミング情報を記憶しているので、制御手段において吐出タイミングを演算するなどの処理をする必要がなく、制御が簡略化する。
【００１１】
この際、記憶手段は、被吐出物の液状体が吐出される位置に基づいて相対的な移動の際の一定速度での液状体の吐出タイミングをタイミング情報として記憶し、制御手段は、相対的な移動時の速度変動の大きさに対応してタイミング情報に記述されたタイミングを可変設定し、この可変設定したタイミングに基づいて液状体の吐出を制御することが望ましい。
この構成の吐出装置では、記憶手段に記憶された一定速度での液状体の吐出タイミングの情報を元に、制御手段がこのタイミング情報を可変設定して液状体の吐出を制御するので、記憶手段に記憶しておく情報が最小限に抑えられ、かつ様々な速度変動にも対応可能である。
【００１２】
この際、記憶手段は、相対的な移動の際の速度の変動時に被吐出物へ液状体を吐出させて液状体が着弾した着弾位置の実測データに基づいて得られた液状体を吐出させるタイミングをタイミング情報として記憶することが望ましい。
この構成の吐出装置では、実験などによって速度の変動時における液状体の着弾位置を計測し、この実測データに基づいたタイミング情報を記憶部に記憶させておくので、制御手段はこのタイミング情報に基づいて吐出タイミングを制御すればよい。したがって、例えば液状体の物性の違いや吐出装置の性能の違いなどを考慮に入れて液状体の吐出タイミングを決定することができるので、制御が簡単で、かつ吐出位置が正確である。
【００１３】
本発明の吐出方法は、被吐出物上に流動性を有する液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドを被吐出物と相対的に移動させ、この相対的な移動時の速度の変動に基づいて吐出ヘッドの吐出ノズルから液状体を吐出させることを特徴とする。
この方法の本発明によれば、吐出ヘッドおよび被吐出物の相対的な移動時の速度の変動に基づいて液状体の吐出タイミングを制御できるので、加減速時にも被吐出物への吐出作業をすることができ、生産効率が向上する。
【００１４】
本発明の吐出制御プログラムは、被吐出物上に流動性を有する液状体を吐出する吐出ノズルを有する吐出ヘッドを被吐出物と相対的に移動させ、この相対的な移動時の速度の変動に基づいて液状体を吐出させる制御をコンピュータに実行させることを特徴とする。
このような吐出制御プログラムの構成によれば、請求項１から請求項７に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００１５】
また、この発明においては、プログラムによってコンピュータを作動させるので、設定値、判定値の変更等を簡便に行うことができる。すなわち、本発明をプログラムで提供すれば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、インターネット等の通信手段を介して電子機器にインストールして組み込むことができるので、加減速時の速度の変動に基づいた液状体の吐出タイミングの設定等を各電子機器の特性や液状体の物性などに応じて最適にかつ簡単に設定することができ、より精度の高い制御を行うことができる。
【００１６】
本発明では、吐出する液状体としてカラーフィルタ材料を含有する液状体を用い、被吐出物として液状体を挟持する一対の基板の一方に吐出させてカラーフィルタを形成して電気光学装置を製造することに好都合である。
【００１７】
あるいは、本発明では、吐出する液状体としてＥＬ発光材料を含有する液状体を用い、被吐出物である基板上に吐出させてＥＬ発光層を形成して電気光学装置を製造することに好都合である。
【００１８】
さらに、本発明では、流動性を有する液状体を被吐出物である基材上に吐出して基材を有するデバイスを製造することに好都合である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の吐出装置をカラーフィルタ製造用の液滴吐出装置１０に適用した場合の全体を示す斜視図である。
この図１において、液滴吐出装置１０は、吐出ヘッド１３と、吐出ヘッド１３および被吐出物としてのマザー基板３を相対的に移動させる移動手段としての駆動装置１５と、制御手段としての吐出コントローラ１４とを有する。なお、本発明にかかる吐出装置は、吐出ヘッド１３と、駆動装置１５と、吐出コントローラ１４とを備えて構成されている。
【００２０】
マザー基板３は、図２に示されるように、ガラス、プラスチックなどによって形成された方形状の基板（本発明においては、「基材」ともいう。）であり、内部には複数のカラーフィルタ形成領域８が設定されている。このカラーフィルタ形成領域８の表面には、複数のフィルタエレメント６がドットパターン状、本実施形態ではドットマトリックス状に形成されている。フィルタエレメント６は、透光性のない樹脂材料によって格子状のパターンに形成された隔壁７によって区画されている。
ここで、フィルタエレメント６のピッチは、カラーフィルタ２の用途や、大きさ等によって適宜決定される。また、本発明における「隔壁」は「バンク」の意味も含む言葉として使われ、基板からほぼ垂直な角度の側面や、９０度以上や９０度未満の角度を持った側面を有する基板から見て凸になる部分を指す。
【００２１】
図１に戻って、吐出ヘッド１３は、カラーフィルタ用のインクなどの流動性を有する液状体としてのフィルタエレメント材料４を収納する三個の液状体タンク２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを備えている。この液状体タンク２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、液滴吐出装置１０の基台１１上に固定されており、内部にはそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のフィルタエレメント材料４が収納されている。また、液状体タンク２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれの吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにチューブ状の供給管路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂで接続されている。供給管路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの途中には、所定の圧力でフィルタエレメント材料４を汲み上げ、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂへ送液するポンプ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂが設けられている。これらのポンプ２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂと吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとの間の供給管路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂには、フィルタエレメント材料４の圧力変動を吸収するためのダンパ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが備えられている。これらのダンパ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは、圧力変動を効果的に吸収するために、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの近傍に設けられている。
【００２２】
吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、図示しないが、フィルタエレメント材料４が吐出される複数個の吐出孔を有し、これらの吐出孔は、それぞれＸ軸方向に平行かつ列状に複数個配置されている。吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ内の吐出孔までの液状体流路には、液状体流路の体積を変化させる振動板が設けられ、この振動板には圧電素子などからなる制御素子（加圧体）が取り付けられている。加圧体に電圧が印加されると加圧体が変形し、振動板が液状体流路を圧縮して、吐出孔からフィルタエレメント材料４が吐出されるようになっている。
また、複数個の吐出孔のピッチは、フィルタエレメント６のＸ軸方向のピッチの整数倍に設定されている。また、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、互いに平行に配置されており、これら三色の吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを、マザー基板３のＹ軸方向に沿って移動させると、三色の吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂが同時に移動することになる。
【００２３】
駆動装置１５は、マザー基板３が載置される載置台１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動装置２９と、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢをＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動装置３０とを有する。
Ｘ軸駆動装置２９は、ステッピングモータ等のＸ軸モータ３１と、このＸ軸モータ３１の回転に伴って回転するボールねじ軸３３と、ボールねじ軸３３に螺合されるとともに、載置台１２を支持するスライダ３２とを有する。
また、Ｙ軸駆動装置３０は、ステッピングモータ等のＹ軸モータ３４と、このＹ軸モータ３４の回転に伴って回転するボールねじ軸３６と、ボールねじ軸３６に螺合されるとともに、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂが載置された台３７を支持するスライダ３５とを有する。
なお、台３７に載置された吐出ノズル２１および載置台１２の位置制御は、ステッピングモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
このような駆動装置１５により、Ｘ軸モータ３１およびＹ軸モータ３４を回転させることで吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂおよび載置台１２が相対的に二次元に移動できるようになっている。
【００２４】
吐出コントローラ１４は、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るものである。この吐出コントローラ１４は、図３に示されるように、駆動装置１５への移動指令や吐出ノズル２１への吐出指令を出力する制御部２６と、移動時の速度の変動としての加速度に対応した吐出タイミングを記憶する記憶手段としての記憶部２７と、移動時間を計測するタイマ２８とを備えている。
制御部２６は、記憶部２７に記憶されたタイミング情報に基づいて、マザー基板３の所定のフィルタエレメント６にフィルタエレメント材料４を吐出するための制御を行うものである。制御部２６は、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂにそれぞれ設けられた加圧体と電気的に接続されており、フィルタエレメント材料４の吐出の指令が送信されるようになっている。ここで、図３においては、吐出ヘッド１３のうち、Ｒ色のフィルタエレメント材料４が吐出される吐出ノズル２１Ｒについてのみ記載してある。
また、制御部２６は、Ｘ軸モータ３１およびＹ軸モータ３４に電気的に接続されており、載置台１２あるいは吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの移動の指令が送信されるようになっている。
【００２５】
記憶部２７は、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢがＹ軸方向へ移動する際にフィルタエレメント材料４を吐出するタイミングが記憶されている。本実施形態においては、Ｙ軸駆動装置３０の移動の目標速度およびこの目標速度へ達するまでの加速度は予め設定されている。よって、移動速度は図４に示されるように、Ｙ軸の移動範囲に対して移動初期には一定の加速度で加速し、目標速度に達した後は一定速度で移動し、その後停止初期時には一定の負の加速度で減速するものとする。
フィルタエレメント材料４を吐出するタイミングは、予め実験により計測された実測データに基づいて作成される。つまり、設定された加速度（加速時および減速時における加速度）におけるフィルタエレメント材料４の着弾位置を、例えば顕微鏡などで計測し、所定の等間隔になるように吐出タイミングを調整する。調整された吐出タイミングは吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの移動開始からの時間で表わされ、これらの情報がテーブルなどとして記憶部２７に記憶されている。ここで、吐出タイミングと着弾位置との関係は、フィルタエレメント材料４の物性によって異なるので、実験はそれぞれの色のフィルタエレメント材料４について行われ、各色の吐出タイミングが記憶部２７に記憶されている。
【００２６】
次に、液滴吐出装置１０の動作について説明する。
電源投入によって液滴吐出装置１０が作動すると、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂおよび載置台１２が所定の初期位置にセットされる。また、吐出コントローラ１４の制御部２６は記憶部２７に記憶されたそれぞれの色に対応した吐出タイミングの情報を読み込み、タイマ２８を０に設定する。
その後、Ｙ軸方向への吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの走査が開始され、同時にフィルタエレメント材料４の吐出が開始される。この時、吐出タイミングは以下のように制御される。
【００２７】
まず、制御部２６は、Ｙ軸駆動装置３０に移動の指令を出力する。この指令によりＹ軸モータ３４が所定の加速度となるような回転速度でボールねじ軸３６を回転させ、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢをＹ軸方向に移動させる。タイマ２８は、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの移動と同時に移動時間の計測を開始する。
そして制御部２６は、この移動時間をそれぞれの色について監視する。例えば、Ｒ色のフィルタエレメント材料４について説明すれば、移動時間が記憶部２７に記憶された吐出タイミングに達すると、制御部２６は吐出ノズル２１Ｒの加圧体に吐出指令の信号を送信する。これにより加圧体には電圧が印加され、加圧体が変形することにより振動板が液状体流路を狭め、吐出孔よりフィルタエレメント材料４が吐出される。
【００２８】
吐出ノズル２１Ｒの移動速度が目標速度に達すると、Ｙ軸駆動装置３０は、その速度を保持して定速で吐出ノズル２１Ｒを移動させる。この時制御部２６は、引き続き移動時間の監視を行い、一定の間隔で吐出信号を送信することとなる。その後、減速時においても同様に記憶部２７からのタイミング情報に基づいて、吐出ノズル２１Ｒの移動時間が吐出タイミングに達すると制御部２６が吐出ノズル２１Ｒに吐出指令の信号を送信することにより所定のタイミングでフィルタエレメント材料４を吐出させる。
このような吐出制御をＧ色のフィルタエレメント材料４を吐出する吐出ノズル２１ＧおよびＢ色のフィルタエレメント材料４を吐出する吐出ノズル２１Ｂにおいても同様に行い、Ｙ軸方向の一ライン分のフィルタエレメント材料４の吐出を行う。
【００２９】
マザー基板３に対する一ライン分の吐出作業が終了すると、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは反転移動して初期位置へ復帰する。そして載置台１２は、Ｘ軸駆動装置２９によって駆動されてＸ軸方向へあらかじめ決められた移動量だけ移動する。この移動と同時に、タイマ２８は再び０に設定される。
載置台１２がＸ軸方向に所定量移動したことにより相対的に移動した吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、前述のＹ軸方向の移動および移動時のフィルタエレメント材料４の吐出を繰り返し実行する。
【００３０】
ここで、Ｘ軸方向の移動量およびフィルタエレメント材料４の吐出量は、駆動装置１５の走査方法によって適宜決定される。例えば、一回の移動および吐出でフィルタエレメント６の容積を全部埋める場合には、フィルタエレメント材料４の吐出量は、フィルタエレメント６の容積に対応する量となり、また、Ｘ軸方向の移動量は、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの吐出範囲分となる。あるいは、フィルタエレメント材料４の吐出を数回に渡って行う場合には、フィルタエレメント材料４の吐出量を回数分に分割し、Ｘ軸方向の移動量も吐出範囲分を回数分に分割した量として、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを所定回数同じフィルタエレメント６上を通過させて、フィルタエレメント材料４を吐出すればよい。
【００３１】
こうしてカラーフィルタ形成領域８の一列分の吐出作業が完了すると、載置台１２はＸ軸駆動装置２９によって駆動されて、次列のカラーフィルタ形成領域８の初期位置へ搬送される。そして、当該列のカラーフィルタ形成領域８に対して同様にＹ軸方向の移動およびフィルタエレメント材料４の吐出を繰り返してフィルタエレメント６を形成する。
【００３２】
以上のような装置によって形成されたフィルタエレメント６は、例えば図５（ａ）に示すいわゆるストライプ配列、図５（ｂ）に示すいわゆるモザイク配列、図５（ｃ）に示すいわゆるデルタ配列などの配列を有する。ストライプ配列は、マトリクスの縦列が全て同色になる配列である。また、モザイク配列は、縦横の直線上に並んだ任意の三つのフィルタエレメント６がＲ、Ｇ、Ｂの三色となる配色である。さらに、デルタ配列は、フィルタエレメント６の配置を段違いにし、任意の隣接する三つのフィルタエレメント６がＲ、Ｇ、Ｂの三色となる配色である。
【００３３】
各フィルタエレメント形成領域８に所定量のフィルタエレメント材料４が充填されると、ヒータによってマザー基板３を例えば７０℃程度に加熱して、フィルタエレメント材料４の溶媒を蒸発させる。この蒸発により、フィルタエレメント材料４の体積が減少し、平坦化する。体積の減少が激しい場合には、カラーフィルタ２として十分な膜厚が得られるまで、フィルタエレメント材料４の供給と加熱とを繰り返して実行する。以上の処理により、最終的にフィルタエレメント材料４の固形分のみが残留して膜化し、これにより、希望する各色のフィルタエレメント６が形成される。
【００３４】
以上により、フィルタエレメント６が形成された後、それらのフィルタエレメント６を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間の加熱処理を実行する。その後、例えば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法、またはインクジェット法などといった適宜の手法を用いて保護膜を形成する。この保護膜は、フィルタエレメント６などの保護およびカラーフィルタ２の表面の平坦化のために形成される。
その後、マザー基板３上のカラーフィルタ形成領域８の周りに切断用の溝を形成し、それらの溝に沿ってマザー基板３を切断することにより、個々のカラーフィルタ２が形成される。
このようなカラーフィルタ２を例えば液晶装置などのカラー表示のために用いる場合には、カラーフィルタ２の表面にさらに電極や配向膜などを積層すればよい。
【００３５】
以上のような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、Ｙ軸駆動装置３０が加速しながら移動する間にも吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからフィルタエレメント材料４が吐出されるので、加速時間を無駄にすることなく生産効率が向上できる。
また、これにより、加速時にもフィルタエレメント材料４を吐出するので、吐出ヘッド１３のＹ軸方向移動範囲のほぼ全部を利用してフィルタエレメント材料４を吐出でき、加速のためのスペースが無駄にならず、十分な有効吐出範囲が確保される。また反対に、これにより液滴吐出装置１０を小さく構成することが可能となる。
さらに、加速時間を吐出作業に利用することで生産効率が向上するので、これにより生産コストを低減できる。
【００３６】
タイマ２８がＹ軸方向の移動時間を計測し、これが吐出タイミングに達した時に制御部２６がフィルタエレメント材料４を吐出させるので、正確かつ確実な吐出性能が得られる。
また、記憶部２７が速度の変動に対応した各色の吐出タイミング情報を記憶しているので、制御部２６は記憶部２７に記憶されたタイミング情報に基づいてフィルタエレメント材料４を吐出させればよく、応答性のよい制御が実現できる。
さらに、記憶部２７に記憶された情報は、実験などにより求めた実測データにより作成されたものなので、フィルタエレメント材料４の物性や液滴吐出装置１０の性能を考慮に入れて情報を構築でき、より正確な吐出が実現できる。
【００３７】
目標速度までの加減速時の加速度が一定に設定されているので、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１ＢがＹ軸方向に移動する時に各色のフィルタエレメント材料４の吐出タイミングを特定でき、吐出制御を簡略化することができる。また、加速度が予め設定されているので、実験により吐出タイミングを求める際にも所定の加速度についてのみ実験を行えばよく、情報の構築を簡略化できる。
【００３８】
吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ近傍にダンパ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが設けられているので、ダンパ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによって圧力変動が吸収され、安定した大きさの液滴を吐出できる。従来では、加速時間を短くするために加速度を上げると、供給経路２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ内でのフィルタエレメント材料４の圧力変動により吐出する液滴の大きさが変動してしまい、良好な吐出性能が得られない場合があるため、加速度を上げることにも限界があった。しかしながら、本発明によれば、ダンパ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによって圧力変動を吸収できるので、加減速時にフィルタエレメント材料４を吐出しても安定した吐出性能が得られる。
また、これにより、処理速度を上げることが可能となり、より一層生産効率が向上する。さらに、吐出コントローラ１４において圧力変動による液滴への影響を考慮した制御を行う必要がなく、制御を簡略化できる。
【００３９】
プログラムによって制御部２６を作動させるので、設定値や判定値の変更等を簡単に行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では予め記憶部２７が設定され、プログラムソフトが内蔵されていたが、これに限らず、記憶媒体にプログラムソフトを記憶させて、これをコンピュータで読み込むことによって制御部２６に吐出制御をさせてもよい。
記憶媒体は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎ　ｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などといった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ読取り装置、ディスク型記憶媒体などといった外部記憶装置などが採用できる。これらの記憶媒体は、機能的には液滴吐出装置１０の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、図５に示す各種のＲ、Ｇ、Ｂ配列を実現するためのＲ、Ｇ、Ｂの内の一色のマザー基板１２内における吐出位置を座標データとして記憶するための記憶領域や、その他各種の記憶領域が設定される。
このような記録媒体によれば、液滴吐出装置１０の性能やフィルタエレメント材料４の物性などによって吐出条件の設定を簡単に調整することができ、より柔軟な制御ができる。また、記録媒体をコンピュータで読み込むことでプログラムを実行できるので、既存の液滴吐出装置１０にも簡単に組み込むことができる。
【００４１】
吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、圧電素子などの加圧体のたわみ変形を利用してフィルタエレメント材料４を吐出する構造であったが、これに限らない。例えば、加熱により発生するバブルによってフィルタエレメント材料４を吐出する方式でもよい。
また、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色のフィルタエレメント材料４を一台の液滴吐出装置１０に収納してマザー基盤３に吐出していたが、これに限らず、例えば一台の液滴吐出装置１０で一色のフィルタエレメント材料４を吐出してもよい。この場合には、他の二色のフィルタエレメント材料４をそれぞれの液滴吐出装置１０で吐出して製造するように構成すればよい。これによれば、一台の液滴吐出装置１０で一色のフィルタエレメント材料４の吐出を制御すればよいので、制御を簡単にできる。
さらに、駆動装置１５は、Ｘ軸駆動装置２９およびＹ軸駆動装置３０が交互に駆動されていたが、これに限らず　両方を一度に駆動して走査してもよい。また、フィルタエレメント材料４の吐出は、Ｙ軸方向の一方方向の移動時のみに吐出を行っていたが、これに限らない。つまり、本実施形態では、一ライン分の吐出作業が終了すると吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは反転移動して初期位置へ復帰したが、この時に反転移動しながら吐出を行ってもよい。あるいは、フィルタエレメント材料４の吐出は、Ｙ軸方向に移動しながら行っていたが、載置台１２をＸ軸方向に移動させて吐出を行ってもよい。
このように、液滴吐出装置１０は、フィルタエレメント材料４が加速時にも所定のフィルタエレメント６に適切に吐出されるような構造であれば任意に構成されてよい。
【００４２】
吐出装置は、カラーフィルタ２を製造するための液滴吐出装置１０に適用されたが、これに限らず、例えば吐出装置によってＥＬ装置などの電気光学装置を製造してもよい。
まず、代表的なＥＬ装置の構造について説明する。図６は、ＥＬ装置１００の配線構造を示す模式図である。
図６に示すＥＬ装置１００（電気光学装置）は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下では、ＴＦＴと略記する）を用いたアクティブマトリクス方式のＥＬ装置である。
【００４３】
このＥＬ装置１００は、図６に示すように、複数の走査線１０１と、各走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１と信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ａが設けられている。
【００４４】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路８５が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
さらに、画素領域Ａ各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量１１３と、この保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極２３０（電極）と、この画素電極２３０と陰極５０（一方の電極）との間に挟み込まれた機能層１１０とが設けられている。画素電極２３０と陰極５０と機能層１１０により、発光素子が構成されている。
【００４５】
このＥＬ装置１００によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオン状態になると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１１３に保持され、該保持容量１１３の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極２３０に電流が流れ、さらに機能層１１０を介して陰極５０に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００４６】
次に、ＥＬ装置１００の具体的な態様を図７〜１０を参照して説明する。図７はＥＬ装置１００の構成を模式的に示す平面図である。図８は図７のＡ−Ｂ線に沿う断面図、図９は図７のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。図１０は図８の要部拡大断面図である。
【００４７】
図７に示すＥＬ表示装置１００は、光透過性と電気絶縁性を備える基板２００と、図示略のスイッチング用ＴＦＴに接続された画素電極が基板２００上にマトリックス状に配置されてなる図示略の画素電極域と、画素電極域の周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線１０３と、少なくとも画素電極域上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部３００（図中一点鎖線枠内）とを具備して構成されている。また画素部３００は、中央部分の実表示領域４００（図中二点鎖線枠内）と、実表示領域４００の周囲に配置されたダミー領域５００（一点鎖線および二点鎖線の間の領域）とに区画されている。
【００４８】
実表示領域４００には、それぞれ画素電極を有する表示領域Ｒ、Ｇ、ＢがＡ−Ｂ方向およびＣ−Ｄ方向に離間して配置されている。
また、実表示領域４００の図中両側には、走査線駆動回路８０が配置されている。この走査線駆動回路８０はダミー領域５００の下側に位置して設けられている。
さらに実表示領域４００の図中上側には、検査回路９０が配置されている。この検査回路９０はダミー領域５００の下側に位置して設けられている。この検査回路９０は、ＥＬ表示装置１００の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する不図示の検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
【００４９】
走査線駆動回路８０および検査回路９０の駆動電圧は、所定の電源部から駆動電圧導通部３１０（図８参照）および駆動電圧導通部３４０（図９参照）を介して印加されている。また、これら走査線駆動回路８０および検査回路９０への駆動制御信号および駆動電圧は、このＥＬ表示装置１００の作動制御を司る所定のメインドライバなどから駆動制御信号導通部３２０（図８参照）および駆動制御信号導通部３５０（図９参照）を介して送信および印加されるようになっている。なお、この場合の駆動制御信号とは、走査線駆動回路８０および検査回路９０が信号を出力する際の制御に関連するメインドライバなどからの指令信号である。
【００５０】
ＥＬ表示装置１００は、図８および図９に示すように、基板２００と封止基板３０１とが封止樹脂４０１を介して貼り合わされている。基板２００、封止基板３０１および封止樹脂４０１とで囲まれた領域には、乾燥剤４５０が挿入されるとともに、窒素ガスが充填された窒素ガス充填層４６０が形成されている。
また、基板２００上には、画素電極２３０を駆動するための駆動用ＴＦＴ１２３などを含む回路部１１１が形成され、その上に機能層１１０（図１０参照）が設けられている。機能層１１０は、図１０に示すように、画素電極２３０と、この画素電極２３０から正孔を注入／輸送可能な正孔注入／輸送層７０と、電気光学物質の一つである有機ＥＬ物質を備える有機ＥＬ層６０（発光層）とがこの順に形成されている。さらに有機ＥＬ層６０の上層には、有機ＥＬ層６０に対して電子を注入し易くする緩衝層であるバッファ層２２２を介して陰極５０が形成されている。
【００５１】
このような正孔注入／輸送層７０を画素電極２３０と有機ＥＬ層６０の間に設けることにより、有機ＥＬ層６０の発光効率、寿命などの素子特性が向上する。そして、有機ＥＬ層６０では、正孔注入／輸送層７０から注入された正孔と、陰極５０からの電子とが結合して蛍光を発生させる構成が形成されている。
【００５２】
陰極５０は、図８〜１０に示すように、実表示領域４００およびダミー領域５００の総面積より広い面積を備え、それぞれを覆うように形成され、バッファ層２２２の上層をなし、ほぼ矩形状の第１陰極層５０ａ（電極層）と、第１陰極層５０ａより広い面積とされて第１陰極層５０ａを覆うように形成されたほぼ矩形状の第２陰極層５０ｂ（電極層）とからなる２層構造とされている。
【００５３】
次に、実表示領域４００に設けられた駆動用ＴＦＴ１２３の近傍の構成について、図１０を参照して説明する。図１０は画素領域Ａを図７のＡ−Ｂ方向に沿った断面を示している。
図１０に示すように、基板２００の表面には、ＳｉＯ_２を主体とする下地保護層２８１を下地として、その上層にはシリコン層２４１が形成されている。このシリコン層２４１の表面は、ＳｉＯ_２および／またはＳｉＮを主体とするゲート絶縁層２８２によって覆われている。なお、本明細書において、「主体」とする成分とは、構成成分のうち最も含有率の高い成分を指すこととする。
【００５４】
そして、このシリコン層２４１のうち、ゲート絶縁層２８２を挟んでゲート電極２４２と重なる領域がチャネル領域２４１ａとされている。なお、このゲート電極２４２は図示略の走査線１０１の一部である。一方、シリコン層２４１を覆い、ゲート電極２４２が形成されたゲート絶縁層２８２の表面は、ＳｉＯ_２を主体とする第１層間絶縁層２８３によって覆われている。
【００５５】
また、シリコン層２４１のうち、チャネル領域２４１ａのソース側には低濃度ソース領域２４１ｂおよび高濃度ソース領域２４１Ｓが設けられる一方、チャネル領域２４１ａのドレイン側には低濃度ドレイン領域２４１ｃおよび高濃度ドレイン領域２４１Ｄが設けられて、いわゆるＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造となっている。これらのうち、高濃度ソース領域２４１Ｓは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ａを介して、ソース電極２４３に接続されている。このソース電極２４３は、上述した電源線１０３（図６参照、図１０においてはソース電極２４３の位置に紙面垂直方向に延在する）の一部として構成される。一方、高濃度ドレイン領域２４１Ｄは、ゲート絶縁層２８２と第１層間絶縁層２８３とにわたって開孔するコンタクトホール２４３ｂを介して、ソース電極２４３と同一層からなるドレイン電極２４４に接続されている。
【００５６】
ソース電極２４３およびドレイン電極２４４が形成された第１層間絶縁層２８３の上層は、例えばアクリル系の樹脂成分を主体とする第２層間絶縁層２８４によって覆われている。この第２層間絶縁層２８４は、アクリル系の絶縁膜以外の材料、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２などを用いることもできる。そして、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）からなる画素電極２３０が、この第２層間絶縁層２８４の面上に形成されるとともに、当該第２層間絶縁層２８４に設けられたコンタクトホール２３０ａを介してドレイン電極２４４に接続されている。すなわち、画素電極２３は、ドレイン電極２４４を介して、シリコン層２４１の高濃度ドレイン領域２４１Ｄに接続されている。
【００５７】
なお、走査線駆動回路８０および検査回路９０に含まれるＴＦＴ（駆動回路用ＴＦＴ）、すなわち、例えばこれらの駆動回路のうち、シフトレジスタに含まれるインバータを構成するＮチャネル型又はＰチャネル型のＴＦＴは、画素電極２３と接続されていない点を除いて上記駆動用ＴＦＴ１２３と同様の構造とされている。
【００５８】
画素電極２３０が形成された第２層間絶縁層２８４の表面は、画素電極２３０と、例えばＳｉＯ_２などの親液性材料を主体とする親液性制御層２５０と、アクリルやポリイミドなどからなる有機バンク層２２１とによって覆われている。そして、画素電極２３０には親液性制御層２５０に設けられた開口部２５０ａ、および有機バンク２２１に設けられた開口部２２１ａの開口内部に、正孔注入／輸送層７０と、有機ＥＬ層６０とが画素電極２３０側からこの順で積層されている。なお、親液性制御層２５０の「親液性」とは、少なくとも有機バンク層２２１を構成するアクリル、ポリイミドなどの材料と比べて親液性が高いことを意味するものとする。
以上に説明した基板２００から第２層間絶縁層２８４までの層は回路部１１１を構成している。
【００５９】
また、このようなＥＬ表示装置１００は、カラー表示を行うべく、各有機ＥＬ層６０が、その発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応して形成されている。例えば、有機ＥＬ層６０として、発光波長帯域が赤色に対応した赤色用有機ＥＬ層、緑色に対応した緑色用有機ＥＬ層、青色に対応した青色用有機ＥＬ層６０とをそれぞれに対応する表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂに設け、これら表示領域Ｒ、Ｇ、Ｂをもってカラー表示を行う１画素が構成されている。また、各色表示領域の境界には、金属クロムをスパッタリングなどにて成膜した図示略のＢＭ（ブラックマトリクス）が、有機バンク層２２１と親液性化制御層２５０との間に位置して形成されている。
【００６０】
このようなＥＬ装置１００を製造する方法について、以下、簡略化した構造のＥＬ装置４１に基づいて説明する。
図１１に示されるように、透明基板４５上には、画素電極４２が形成され、これらの間を隔壁すなわちバンク４３が設けられている。このような透明基板４５上に、本発明の吐出装置１を用いて正孔注入層４７を形成する。その上から、別の吐出装置１を用いてＲ色発光層４４Ｒ、Ｇ色発光層４４Ｇ、及びＢ色発光層４４Ｂを所定のフィルタエレメント内に形成する。そして、全体を対向電極４６で被うことによってＥＬ装置４１を形成する。なお、図示しないが、画素電極には複数の薄膜トランジスタが形成されていてもよい。また、対向電極を反射型とする場合は、発光方向が基板側となる。逆に、画素電極を反射型、もしくは画素電極の下方に反射性の材料を配置する場合には対向電極が透明性を有し、対向電極側に光が発光する。
なお、対向電極の上方には封止材が形成されている。これは、発光素子を酸素，水分から保護するためのものである。例えば、缶封止といった形態を用いることができる。また、封止材と対向電極との間に保護膜を形成しても良い。
【００６１】
この表示装置４１の製造においても、上述した実施形態の液滴吐出装置１０を用いることにより、同様の作用効果を享受できる。
また、図７〜１０に示した構造のＥＬ装置１００においても、同様に吐出装置１を用いて製造することができる。なお、この場合、有機ＥＬ層６０だけでなく、走査線１０１，信号線１０２，スイッチング用ＴＦＴ１１２，駆動用ＴＦＴ１２３などを本発明の吐出装置を用いて形成してもよい。
【００６２】
ここでは、カラー表示を念頭においたＥＬ発光層を備えたアクティブマトリックス型の表示装置４１について説明したが、例えば単色表示の表示装置に適用してもできる。また、アクティブマトリックス型の表示装置としては、この図６〜１１の構成に限られない。さらに、ＥＬ発光層を備えた表示装置としては、アクティブマトリックス型に限らず、例えばパッシブマトリックス型の表示装置としてもできる。
【００６３】
あるいは本発明の吐出装置は、カラーフィルタ２の保護膜を製造するために適用する、二次元にインクを吐出して描画する描画装置に適用するなど、液状体を被吐出物に吐出して形成されるデバイスを製造する用途に任意に適用できる。
【００６４】
加速度および目標速度は、本実施形態ではそれぞれあらかじめ設定されていたが、これに限らず、例えば、加速度または目標速度が変化するものであってもよい。図１２に示されるように、目標速度が変化しそれに伴って加速度が変化する場合には、目標速度および時間から加速度を算出する加速度算出手段を吐出コントローラ１４に設けて、その加速度に応じて吐出タイミングを制御してもよい。この場合には、記憶部２７には、各加速度および目標速度におけるフィルタエレメント材料４の吐出タイミングをあらかじめ計測して記憶させておけばよい。
また、図１３に示されるように、目標速度に達する加速時に加速度が変化する場合でも、例えば駆動装置１５に吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂおよび載置台１２の移動の加速度を検出する加速度検出手段を設け、吐出コントローラ１４が検出された加速度に応じて随時吐出タイミングを制御すればよい。
あるいは、一定速度で移動する領域を有さず、加速および減速を繰り返して移動する場合にも制御部２６が良好に吐出タイミングを制御する。
【００６５】
また、吐出タイミングは本実施形態ではタイマ２８によって時間で制御していたが、これに限らず、例えば、位置を検出して吐出タイミングを制御してもよい。つまり、吐出ノズル２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに、載置台１２に対しての相対的な位置を検出する位置検出手段を設けて、この相対的な位置によって吐出タイミングを制御しても本発明の目的を達成できる。
また、記憶部２７に記憶された吐出タイミングは、本実施形態では実験によって計測されていたが、これに限らず、例えば計算によって算出された吐出タイミングを記憶部２７に記憶させてもよい。これは、加速度があらかじめ設定されておらず、各加速度における吐出タイミングを計測しなければならない場合などでは、計測する必要がないので、特に有用である。あるいは、記憶部２７を設けずに、制御部２６において演算によって吐出タイミングを算出して制御してもよい。
【００６６】
そして、上記各実施の形態の電気光学装置が組み込まれる電子機器としては、例えば図１４（ａ）に示されるようなパーソナルコンピュータ６００、図１４（ｂ）に示されるような携帯電話６０１やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）などの携帯型電話機、電子手帳、ページャ、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ　Ｏｆ　Ｓａｌｅｓ）端末、ＩＣカード、ミニディスクプレーヤ、液晶プロジェクタ、エンジニアリング・ワークステーション（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｗｏｒｋ　Ｓｔａｔｉｏｎ：ＥＷＳ）、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、タッチパネルを備えた装置、図１４（ｃ）に示されるような時計６０２、ゲーム機器などの様々な電子機器に適用できる。
【００６７】
【発明の効果】
このような本発明によれば、吐出ヘッドの移動の加速時にも制御手段が相対的な移動時の加速度に応じて所定のタイミングで液状体を被吐出物上に吐出させるので、加速時間が無駄にならず、生産効率を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる液滴吐出装置の全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるカラーフィルタおよびマザー基板を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる吐出コントローラのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる吐出ノズルのＹ軸方向の移動速度を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるカラーフィルタのフィルタエレメントの配列を示す図である。
【図６】本発明にかかるＥＬ装置の配線構造を示す模式図である。
【図７】本発明にかかるＥＬ装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＣ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１０】図８の要部拡大断面図である。
【図１１】本発明にかかるＥＬ装置の一部を示す断面図である。
【図１２】本発明にかかる吐出ノズルの移動速度の変形例を示す図である。
【図１３】本発明にかかる吐出ノズルの移動速度の別の変形例を示す図である。
【図１４】本発明にかかる電気光学装置が組み込まれた電子機器を示す図である。
【符号の説明】
２…カラーフィルタ
３…被吐出物としてのマザー基板
４…液状体としてのフィルタエレメント材料
１０…液滴吐出装置
１３…吐出ヘッド
１４…制御手段としての吐出コントローラ
１５…移動手段としての駆動装置
２１…吐出ノズル
２７…記憶手段としての記憶部
４１，１００…ＥＬ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge device and a method for discharging a liquid having fluidity. The present invention also relates to an ejection control program for controlling the ejection device and a recording medium on which the program is recorded. Further, the present invention provides a device having a substrate such as an electro-optical device such as a liquid crystal device and an EL device, an electro-optical member, a semiconductor device, an optical member, a reagent testing member, and a device for manufacturing a device having the substrate The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing the same.
[0002]
[Background Art]
Conventionally, there has been proposed a method of forming a dot-shaped array of color filters, EL light-emitting layers, and the like by a droplet discharging method such as an inkjet method. This is formed by discharging a liquid material such as a filter material or an EL light emitting material onto a substrate from a plurality of discharge nozzles.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional droplet discharge method, the liquid is discharged only when the moving speed of the discharge head with respect to the substrate is 0 or when the moving speed is constant. The liquid material is not discharged during acceleration until the discharge head reaches the target value of the moving speed or during deceleration when stopped. Therefore, the time when the discharge head is accelerated or decelerated leads to a production loss, and it is not possible to improve production efficiency.
[0004]
An object of the present invention is to provide a discharge device capable of improving production efficiency in view of the above points.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention aims to achieve the above object by discharging the liquid material even when the discharge head is accelerated or decelerated.
Specifically, an ejection head having an ejection nozzle for ejecting a liquid material having fluidity onto an object to be ejected, a moving means for relatively moving the ejection head and the object to be ejected, And a control unit for controlling the discharge of the liquid material in response to a change in speed when the object to be discharged is relatively moved.
[0006]
In the discharge device having this configuration, even when the discharge nozzle is relatively moving with respect to the object to be discharged, the control means controls the discharge nozzle to discharge the liquid from the discharge nozzle in accordance with a change in the speed. For example, the production efficiency is improved without wasting time during deceleration when accelerating or stopping when reaching the target speed.
[0007]
At this time, it is desirable that the control means controls the ejection of the liquid based on the magnitude of the acceleration when the ejection head and the object to be ejected are relatively moved.
In the discharge device having this configuration, the control unit controls the discharge of the liquid based on the magnitude of the acceleration. Therefore, even when the acceleration changes, appropriate ejection is performed, and the ejection position is accurately and reliably controlled.
[0008]
Further, it is preferable that the control means controls the discharge of the liquid material in accordance with a change in the speed at the time of the relative movement based on the position where the liquid material of the discharge target is discharged.
In the discharge device having this configuration, the control unit controls discharge based on the discharge position of the liquid material. Therefore, even if the speed fluctuates when the ejection head and the object to be ejected move relative to each other, the liquid material is ejected to a desired ejection position, and the ejection performance is improved.
[0009]
At this time, it is desirable that the speed fluctuation during the relative movement is acceleration at the initial stage of the movement in which the moving means relatively moves at a predetermined speed and deceleration at the initial stage of the stop to stop the movement from the predetermined speed.
During relative movement of the ejection head and the object to be ejected by the moving means, it is necessary to accelerate until the moving speed reaches a predetermined speed. When the moving means stops moving from a predetermined speed, it is necessary to decelerate. In the discharge device having this configuration, the control unit controls the discharge of the liquid material according to the fluctuation of the moving speed even at the initial stage of the movement or at the initial stage of the stop, so that good discharge performance can be obtained. This is particularly useful when performing a movement that repeats acceleration and deceleration.
[0010]
In addition, the ejection device of the present invention includes a storage unit that stores timing information on a timing at which the liquid material is ejected in response to a speed change during relative movement, and the control unit is stored in the storage unit. It is desirable to control the discharge of the liquid based on the timing information obtained.
In the discharge device having this configuration, since the storage unit stores the discharge timing information of the liquid material, there is no need to perform processing such as calculating the discharge timing in the control unit, and the control is simplified.
[0011]
At this time, the storage means stores, as timing information, the discharge timing of the liquid at a constant speed during relative movement based on the position at which the liquid of the discharge target is discharged, and the control means It is desirable to variably set the timing described in the timing information in accordance with the magnitude of the speed fluctuation during the movement, and to control the ejection of the liquid based on the variably set timing.
In the discharge device having this configuration, the control unit variably sets the timing information to control the discharge of the liquid based on the information on the discharge timing of the liquid at a constant speed stored in the storage. The information to be stored is minimized, and various speed fluctuations can be handled.
[0012]
At this time, the storage means discharges the liquid material to the object to be discharged when the speed of the relative movement fluctuates, and discharges the liquid material obtained based on the actual measurement data of the landing position where the liquid material lands. Is desirably stored as timing information.
In the discharge device having this configuration, the landing position of the liquid material when the speed fluctuates is measured by an experiment or the like, and timing information based on the actual measurement data is stored in the storage unit. In this case, the discharge timing may be controlled. Therefore, for example, the discharge timing of the liquid material can be determined in consideration of the difference in the physical properties of the liquid material, the difference in the performance of the discharge device, and the like, so that the control is simple and the discharge position is accurate.
[0013]
The discharge method of the present invention moves a discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material having fluidity onto an object to be ejected, relative to the object to be ejected, and based on a change in speed during the relative movement. And discharging the liquid material from the discharge nozzles of the discharge head.
According to the method of the present invention, the discharge timing of the liquid material can be controlled based on the fluctuation of the speed at the time of relative movement of the discharge head and the discharge target. Can improve production efficiency.
[0014]
The ejection control program of the present invention moves an ejection head having an ejection nozzle for ejecting a liquid material having fluidity onto an object to be ejected, relative to the object to be ejected, and adjusts the speed during the relative movement. The computer is configured to execute control for discharging the liquid material based on the control.
According to such a configuration of the ejection control program, the same functions and effects as the inventions according to the first to seventh aspects can be obtained.
[0015]
Further, in the present invention, since the computer is operated by the program, it is possible to easily change the set value and the determination value. That is, if the present invention is provided in the form of a program, it can be installed and incorporated in a recording medium such as a CD-ROM or an electronic device via a communication means such as the Internet. The setting of the ejection timing of the liquid material and the like can be optimally and easily set in accordance with the characteristics of each electronic device and the physical properties of the liquid material, and more precise control can be performed.
[0016]
In the present invention, a liquid material containing a color filter material is used as a liquid material to be discharged, and the liquid material is discharged to one of a pair of substrates sandwiching the liquid material as an object to be discharged to form a color filter, thereby manufacturing an electro-optical device. This is particularly convenient.
[0017]
Alternatively, in the present invention, it is convenient to manufacture an electro-optical device by using a liquid material containing an EL light emitting material as a liquid material to be discharged and discharging the liquid material onto a substrate as an object to be discharged to form an EL light emitting layer. is there.
[0018]
Further, in the present invention, it is advantageous to manufacture a device having a base material by discharging a liquid having fluidity onto a base material which is an object to be discharged.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the whole of a case where the discharge device of the present invention is applied to a droplet discharge device 10 for manufacturing a color filter.
In FIG. 1, the droplet discharge device 10 includes a discharge head 13, a driving device 15 as a moving unit for relatively moving the discharge head 13 and the mother substrate 3 as an object to be discharged, and a discharge controller as a control unit. 14. The ejection device according to the present invention includes an ejection head 13, a driving device 15, and an ejection controller 14.
[0020]
As shown in FIG. 2, the mother substrate 3 is a rectangular substrate (also referred to as a “base” in the present invention) formed of glass, plastic, or the like, and has a plurality of color filters formed therein. An area 8 is set. A plurality of filter elements 6 are formed on the surface of the color filter forming region 8 in a dot pattern, in this embodiment, in a dot matrix. The filter element 6 is partitioned by partition walls 7 formed of a grid-like pattern with a resin material having no light transmissivity.
Here, the pitch of the filter element 6 is appropriately determined depending on the use, size, and the like of the color filter 2. In the present invention, the term “partition wall” is used as a word including the meaning of “bank”, and is viewed from a side surface having an angle substantially perpendicular to the substrate or a side surface having an angle of 90 degrees or more and less than 90 degrees. Refers to the convex part.
[0021]
Returning to FIG. 1, the discharge head 13 includes three liquid material tanks 22R, 22G, and 22B that store the filter element material 4 as a liquid material having fluidity such as ink for a color filter. The liquid tanks 22R, 22G, and 22B are fixed on the base 11 of the droplet discharge device 10, and have filter elements of R (red), G (green), and B (blue) inside, respectively. Material 4 is stored. The liquid material tanks 22R, 22G, and 22B are connected to the respective discharge nozzles 21R, 21G, and 21B via tubular supply pipes 25R, 25G, and 25B. In the middle of the supply pipes 25R, 25G, and 25B, there are provided pumps 23R, 23G, and 23B that pump up the filter element material 4 at a predetermined pressure and feed the liquid to the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B. In supply pipes 25R, 25G, and 25B between these pumps 23R, 23G, and 23B and discharge nozzles 21R, 21G, and 21B, dampers 24R, 24G, and 24B for absorbing pressure fluctuation of the filter element material 4 are provided. Provided. These dampers 24R, 24G, 24B are provided near the discharge nozzles 21R, 21G, 21B in order to effectively absorb pressure fluctuations.
[0022]
Although not shown, the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B have a plurality of discharge holes through which the filter element material 4 is discharged, and a plurality of these discharge holes are arranged in a row in parallel with the X-axis direction. ing. A vibrating plate for changing the volume of the liquid material flow path is provided in the liquid material flow path to the discharge holes in the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B, and a control element such as a piezoelectric element is provided on the vibration plate. Body) is attached. When a voltage is applied to the pressure member, the pressure member is deformed, the diaphragm compresses the liquid material flow path, and the filter element material 4 is discharged from the discharge hole.
The pitch of the plurality of discharge holes is set to an integral multiple of the pitch of the filter element 6 in the X-axis direction. The discharge nozzles 21R, 21G, and 21B are arranged in parallel with each other. When these three color discharge nozzles 21R, 21G, and 21B are moved along the Y-axis direction of the mother substrate 3, the three color discharge nozzles 21R, 21G, and 21B are discharged. The nozzles 21R, 21G, and 21B move simultaneously.
[0023]
The driving device 15 includes an X-axis driving device 29 that moves the mounting table 12 on which the mother substrate 3 is mounted in the X-axis direction, a Y-axis driving device 30 that moves the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B in the Y-axis direction. Having.
The X-axis driving device 29 includes an X-axis motor 31 such as a stepping motor, a ball screw shaft 33 that rotates with the rotation of the X-axis motor 31, and is screwed to the ball screw shaft 33. And a supporting slider 32.
The Y-axis driving device 30 includes a Y-axis motor 34 such as a stepping motor, a ball screw shaft 36 that rotates with the rotation of the Y-axis motor 34, and a discharge nozzle And a slider 35 that supports a table 37 on which 21R, 21G, and 21B are mounted.
The position control of the discharge nozzle 21 and the mounting table 12 mounted on the table 37 is not limited to position control using a stepping motor, but may be realized by feedback control using a servomotor or any other control method. You can also.
By rotating the X-axis motor 31 and the Y-axis motor 34 by such a driving device 15, the discharge nozzles 21R, 21G, 21B and the mounting table 12 can relatively move two-dimensionally.
[0024]
The ejection controller 14 controls the overall control of the droplet ejection device 10. As shown in FIG. 3, the ejection controller 14 includes a control unit 26 that outputs a movement command to the driving device 15 and a ejection command to the ejection nozzle 21, and a ejection unit that responds to acceleration as a speed change during movement. A storage unit 27 is provided as a storage unit for storing timing, and a timer 28 for measuring a moving time is provided.
The control unit 26 performs control for discharging the filter element material 4 to a predetermined filter element 6 of the mother substrate 3 based on the timing information stored in the storage unit 27. The control unit 26 is electrically connected to the pressurizing members provided in the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B, respectively, so that a command for discharging the filter element material 4 is transmitted. Here, in FIG. 3, only the discharge nozzle 21R of the discharge head 13 from which the filter element material 4 of R color is discharged is illustrated.
The control unit 26 is electrically connected to the X-axis motor 31 and the Y-axis motor 34, and is configured to transmit a command to move the mounting table 12 or the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B.
[0025]
The storage unit 27 stores the timing of discharging the filter element material 4 when the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B move in the Y-axis direction. In the present embodiment, the target speed of the movement of the Y-axis driving device 30 and the acceleration until reaching the target speed are set in advance. Therefore, as shown in FIG. 4, the moving speed accelerates at a constant acceleration in the initial movement with respect to the moving range of the Y-axis, moves at a constant speed after reaching the target speed, and then moves at a constant speed at the initial stop. Decelerate at the negative acceleration of.
The timing for discharging the filter element material 4 is created based on actual measurement data measured in advance by experiments. That is, the landing position of the filter element material 4 at the set acceleration (acceleration during acceleration and deceleration) is measured by, for example, a microscope or the like, and the ejection timing is adjusted so as to have a predetermined equal interval. The adjusted ejection timing is represented by the time from the start of the movement of the ejection nozzles 21R, 21G, and 21B, and the information is stored in the storage unit 27 as a table or the like. Here, since the relationship between the ejection timing and the landing position differs depending on the physical properties of the filter element material 4, the experiment is performed on the filter element material 4 of each color, and the ejection timing of each color is stored in the storage unit 27. .
[0026]
Next, the operation of the droplet discharge device 10 will be described.
When the droplet discharge device 10 is activated by turning on the power, the discharge nozzles 21R, 21G, 21B and the mounting table 12 are set at predetermined initial positions. Further, the control unit 26 of the ejection controller 14 reads the information of the ejection timing corresponding to each color stored in the storage unit 27 and sets the timer 28 to 0.
Thereafter, the scanning of the discharge nozzles 21R, 21G, 21B in the Y-axis direction is started, and at the same time, the discharge of the filter element material 4 is started. At this time, the ejection timing is controlled as follows.
[0027]
First, the control unit 26 outputs a movement command to the Y-axis driving device 30. With this command, the ball screw shaft 36 is rotated at a rotational speed such that the Y-axis motor 34 has a predetermined acceleration, and the discharge nozzles 21R, 21G, 21B are moved in the Y-axis direction. The timer 28 starts measuring the moving time simultaneously with the movement of the discharge nozzles 21R, 21G, 21B.
Then, the control unit 26 monitors the moving time for each color. For example, as for the filter element material 4 of R color, when the moving time reaches the ejection timing stored in the storage unit 27, the control unit 26 transmits a signal of the ejection command to the pressurized body of the ejection nozzle 21R. As a result, a voltage is applied to the pressurizing body, and the pressurizing body is deformed, so that the diaphragm narrows the liquid material flow path, and the filter element material 4 is discharged from the discharge holes.
[0028]
When the moving speed of the discharge nozzle 21R reaches the target speed, the Y-axis driving device 30 moves the discharge nozzle 21R at a constant speed while maintaining the speed. At this time, the control unit 26 continuously monitors the movement time, and transmits the ejection signal at regular intervals. Thereafter, at the time of deceleration, similarly, based on the timing information from the storage unit 27, when the moving time of the discharge nozzle 21R reaches the discharge timing, the control unit 26 transmits a signal of the discharge command to the discharge nozzle 21R, thereby performing a predetermined operation. The filter element material 4 is discharged at a timing.
Such discharge control is similarly performed in the discharge nozzle 21G that discharges the G filter element material 4 and the discharge nozzle 21B that discharges the B filter element material 4, and the filter element material for one line in the Y-axis direction is formed. 4 is performed.
[0029]
When the discharge operation for one line on the mother substrate 3 is completed, the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B reversely move and return to the initial position. Then, the mounting table 12 is driven by the X-axis driving device 29 and moves by a predetermined moving amount in the X-axis direction. Simultaneously with this movement, the timer 28 is set to 0 again.
The discharge nozzles 21R, 21G, and 21B relatively moved by the mounting table 12 moving by the predetermined amount in the X-axis direction repeatedly execute the above-described movement in the Y-axis direction and the discharge of the filter element material 4 during the movement.
[0030]
Here, the moving amount in the X-axis direction and the discharging amount of the filter element material 4 are appropriately determined by the scanning method of the driving device 15. For example, in a case where the entire volume of the filter element 6 is filled by one movement and one discharge, the discharge amount of the filter element material 4 is an amount corresponding to the volume of the filter element 6, and the movement amount in the X-axis direction is , The discharge range of the discharge nozzles 21R, 21G, 21B. Alternatively, when the discharge of the filter element material 4 is performed several times, the discharge amount of the filter element material 4 is divided into the number of times, and the moving amount in the X-axis direction is the amount obtained by dividing the discharge range into the number of times. The filter element material 4 may be discharged by passing the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B over the same filter element 6 a predetermined number of times.
[0031]
When the discharge operation for one line of the color filter forming region 8 is completed in this way, the mounting table 12 is driven by the X-axis driving device 29 and is transported to the initial position of the color filter forming region 8 of the next line. Then, the filter element 6 is formed by repeating the movement in the Y-axis direction and the discharge of the filter element material 4 to the color filter forming region 8 of the row in the same manner.
[0032]
The filter elements 6 formed by the above-described devices are arranged in, for example, a so-called stripe arrangement shown in FIG. 5A, a so-called mosaic arrangement shown in FIG. 5B, or a so-called delta arrangement shown in FIG. Having. The stripe arrangement is an arrangement in which all columns of the matrix have the same color. The mosaic arrangement is a color arrangement in which any three filter elements 6 arranged on a vertical and horizontal straight line have three colors of R, G, and B. Further, the delta arrangement is a color arrangement in which the arrangement of the filter elements 6 is stepped, and any three adjacent filter elements 6 have three colors of R, G, and B.
[0033]
When a predetermined amount of the filter element material 4 is filled in each filter element forming area 8, the mother substrate 3 is heated to, for example, about 70 ° C. by a heater to evaporate the solvent of the filter element material 4. Due to this evaporation, the volume of the filter element material 4 is reduced, and the filter element material 4 is flattened. When the volume is drastically reduced, the supply and the heating of the filter element material 4 are repeatedly performed until a sufficient film thickness is obtained as the color filter 2. By the above processing, finally, only the solid content of the filter element material 4 remains to form a film, whereby the filter element 6 of each desired color is formed.
[0034]
As described above, after the filter elements 6 are formed, a heating process is performed at a predetermined temperature for a predetermined time in order to completely dry the filter elements 6. Thereafter, a protective film is formed by using an appropriate method such as a spin coating method, a roll coating method, a ripping method, or an inkjet method. This protective film is formed for protecting the filter element 6 and the like and flattening the surface of the color filter 2.
After that, grooves for cutting are formed around the color filter forming region 8 on the mother substrate 3, and the mother substrate 3 is cut along the grooves to form individual color filters 2.
When such a color filter 2 is used for color display of a liquid crystal device, for example, an electrode, an alignment film and the like may be further laminated on the surface of the color filter 2.
[0035]
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
That is, since the filter element material 4 is discharged from the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B while the Y-axis driving device 30 moves while accelerating, the production efficiency can be improved without wasting the acceleration time.
In addition, since the filter element material 4 is discharged even during acceleration, the filter element material 4 can be discharged using substantially the entire movement range of the discharge head 13 in the Y-axis direction, and if space for acceleration is wasted. Therefore, a sufficient effective discharge range is secured. Conversely, this makes it possible to make the droplet discharge device 10 small.
Furthermore, since the production efficiency is improved by using the acceleration time for the discharging operation, the production cost can be reduced.
[0036]
The timer 28 measures the movement time in the Y-axis direction, and when the time reaches the discharge timing, the control unit 26 discharges the filter element material 4, so that accurate and reliable discharge performance can be obtained.
Further, since the storage unit 27 stores the ejection timing information of each color corresponding to the fluctuation of the speed, the control unit 26 may discharge the filter element material 4 based on the timing information stored in the storage unit 27. Thus, control with good responsiveness can be realized.
Further, since the information stored in the storage unit 27 is created based on actual measurement data obtained through experiments or the like, the information can be constructed in consideration of the physical properties of the filter element material 4 and the performance of the droplet discharge device 10, and More accurate ejection can be realized.
[0037]
Since the acceleration at the time of acceleration / deceleration to the target speed is set to be constant, the ejection timing of the filter element material 4 of each color can be specified when the ejection nozzles 21R, 21G, 21B move in the Y-axis direction, and the ejection control is simplified. Can be In addition, since the acceleration is set in advance, when the ejection timing is obtained by an experiment, the experiment only needs to be performed for a predetermined acceleration, and the construction of information can be simplified.
[0038]
Since the dampers 24R, 24G, and 24B are provided near the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B, pressure fluctuations are absorbed by the dampers 24R, 24G, and 24B, and droplets of a stable size can be discharged. Conventionally, when the acceleration is increased to shorten the acceleration time, the size of the droplet to be discharged fluctuates due to the fluctuation of the pressure of the filter element material 4 in the supply paths 25R, 25G, and 25B, resulting in good discharge performance. In some cases, there is a limit in increasing the acceleration, because it may not be possible to obtain the acceleration. However, according to the present invention, pressure fluctuations can be absorbed by the dampers 24R, 24G, 24B, so that stable discharge performance can be obtained even when the filter element material 4 is discharged during acceleration / deceleration.
In addition, this makes it possible to increase the processing speed, thereby further improving the production efficiency. Further, there is no need for the ejection controller 14 to perform control in consideration of the influence of the pressure fluctuation on the liquid droplets, and the control can be simplified.
[0039]
Since the control unit 26 is operated by the program, it is possible to easily change the set value and the determination value.
[0040]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in the present embodiment, the storage unit 27 is set in advance and the program software is built in. However, the present invention is not limited to this. Control may be performed.
As the storage medium, for example, a semiconductor memory such as a random access memory (RAM) or a read only memory (ROM), or an external storage device such as a hard disk, a CD-ROM reader, or a disk-type storage medium can be adopted. These storage media functionally store a program area in which a control procedure of the operation of the droplet discharge device 10 is described, and various R, G, and B arrangements shown in FIG. A storage area for storing the ejection position in the mother substrate 12 of one of R, G, and B as coordinate data, and other various storage areas are set.
According to such a recording medium, the setting of the discharge condition can be easily adjusted according to the performance of the droplet discharge device 10, the physical properties of the filter element material 4, and the like, and more flexible control can be performed. Further, since the program can be executed by reading the recording medium by a computer, it can be easily incorporated into the existing droplet discharge device 10.
[0041]
The ejection nozzles 21R, 21G, and 21B have a structure in which the filter element material 4 is ejected by using the bending deformation of a pressurizing body such as a piezoelectric element, but is not limited thereto. For example, a method in which the filter element material 4 is discharged by bubbles generated by heating may be used.
Further, the filter element materials 4 of the three colors R, G, and B are housed in one droplet discharge device 10 and discharged to the mother substrate 3, but the invention is not limited to this. The device 10 may discharge the filter element material 4 of one color. In this case, the filter element materials 4 of the other two colors may be discharged and manufactured by the respective droplet discharge devices 10. According to this, since the discharge of the filter element material 4 of one color may be controlled by one droplet discharge device 10, the control can be simplified.
Further, in the driving device 15, the X-axis driving device 29 and the Y-axis driving device 30 are alternately driven, but the present invention is not limited to this, and scanning may be performed by driving both at once. Further, the discharge of the filter element material 4 is performed only when the filter element material 4 is moved in one direction in the Y-axis direction, but is not limited to this. That is, in this embodiment, when the discharge operation for one line is completed, the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B are reversed and returned to the initial position, but the discharge may be performed while being reversed at this time. Alternatively, although the discharge of the filter element material 4 has been performed while moving in the Y-axis direction, the discharge may be performed by moving the mounting table 12 in the X-axis direction.
As described above, the droplet discharge device 10 may be arbitrarily configured as long as the filter element material 4 is appropriately discharged to the predetermined filter element 6 even during acceleration.
[0042]
The discharge device is applied to the droplet discharge device 10 for manufacturing the color filter 2, but is not limited to this, and an electro-optical device such as an EL device may be manufactured by the discharge device.
First, the structure of a typical EL device will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing a wiring structure of the EL device 100.
An EL device 100 (electro-optical device) illustrated in FIG. 6 is an active matrix EL device using a thin film transistor (hereinafter, abbreviated as TFT) as a switching element.
[0043]
As shown in FIG. 6, the EL device 100 includes a plurality of scanning lines 101, a plurality of signal lines 102 extending in a direction intersecting at right angles to each scanning line 101, and a plurality of signal lines 102 extending in parallel with each signal line 102. , And a pixel region A is provided near each intersection of the scanning line 101 and the signal line 102.
[0044]
A data line driving circuit 85 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch is connected to the signal line 102. The scanning line 101 is connected to a scanning line driving circuit 80 including a shift register and a level shifter.
Further, in each of the pixel regions A, a switching TFT 112 for supplying a scanning signal to the gate electrode via the scanning line 101 and a storage capacitor for holding a pixel signal shared from the signal line 102 via the switching TFT 112 113, a driving TFT 123 in which the pixel signal held by the holding capacitor 113 is supplied to the gate electrode, and a driving current from the power line 103 when electrically connected to the power line 103 via the driving TFT 123. And a functional layer 110 interposed between the pixel electrode 230 and the cathode 50 (one electrode). A light emitting element is constituted by the pixel electrode 230, the cathode 50, and the functional layer 110.
[0045]
According to the EL device 100, when the scanning line 101 is driven and the switching TFT 112 is turned on, the potential of the signal line 102 at that time is stored in the storage capacitor 113, and according to the state of the storage capacitor 113, The ON / OFF state of the driving TFT 123 is determined. Then, a current flows from the power supply line 103 to the pixel electrode 230 via the channel of the driving TFT 123, and further, a current flows to the cathode 50 via the functional layer 110. The functional layer 110 emits light according to the amount of current flowing therethrough.
[0046]
Next, a specific mode of the EL device 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view schematically showing the configuration of the EL device 100. FIG. 8 is a cross-sectional view along the line AB in FIG. 7, and FIG. 9 is a cross-sectional view along the line CD in FIG. FIG. 10 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
[0047]
The EL display device 100 shown in FIG. 7 includes a substrate 200 having optical transparency and electrical insulation, and pixel electrodes connected to switching TFTs (not shown) arranged in a matrix on the substrate 200 (not shown). A pixel electrode area, a power supply line 103 arranged around the pixel electrode area and connected to each pixel electrode, and a substantially rectangular pixel portion 300 (in the dashed line frame in FIG. ). The pixel unit 300 includes a real display area 400 in the center (in a two-dot chain line frame in the figure) and a dummy area 500 (a region between the one-dot chain line and the two-dot chain line) arranged around the real display area 400. Is divided into
[0048]
In the actual display area 400, display areas R, G, and B each having a pixel electrode are arranged apart from each other in the AB direction and the CD direction.
Further, scanning line driving circuits 80 are arranged on both sides of the actual display area 400 in the drawing. The scanning line driving circuit 80 is provided below the dummy area 500.
Further, an inspection circuit 90 is arranged above the actual display area 400 in the figure. The inspection circuit 90 is provided below the dummy area 500. The inspection circuit 90 is a circuit for inspecting the operation status of the EL display device 100. The inspection circuit 90 includes, for example, an inspection information output unit (not shown) for outputting an inspection result to the outside. It is configured so that quality and defect inspection can be performed.
[0049]
The driving voltages of the scanning line driving circuit 80 and the inspection circuit 90 are applied from a predetermined power supply unit via the driving voltage conducting unit 310 (see FIG. 8) and the driving voltage conducting unit 340 (see FIG. 9). The drive control signal and the drive voltage to the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 are supplied from a predetermined main driver or the like that controls the operation of the EL display device 100 to the drive control signal conducting section 320 (see FIG. 8). The signal is transmitted and applied via the drive control signal conducting section 350 (see FIG. 9). The drive control signal in this case is a command signal from a main driver or the like related to control when the scanning line drive circuit 80 and the inspection circuit 90 output signals.
[0050]
In the EL display device 100, as shown in FIGS. 8 and 9, a substrate 200 and a sealing substrate 301 are bonded via a sealing resin 401. In a region surrounded by the substrate 200, the sealing substrate 301, and the sealing resin 401, a desiccant 450 is inserted, and a nitrogen gas filling layer 460 filled with nitrogen gas is formed.
In addition, a circuit portion 111 including a driving TFT 123 for driving the pixel electrode 230 and the like is formed over the substrate 200, and a functional layer 110 (see FIG. 10) is provided thereon. As shown in FIG. 10, the functional layer 110 includes a pixel electrode 230, a hole injection / transport layer 70 capable of injecting / transporting holes from the pixel electrode 230, and an organic EL material which is one of electro-optical materials. Are formed in this order. Further, a cathode 50 is formed on the organic EL layer 60 via a buffer layer 222 which is a buffer layer for facilitating injection of electrons into the organic EL layer 60.
[0051]
By providing such a hole injection / transport layer 70 between the pixel electrode 230 and the organic EL layer 60, the device characteristics such as the luminous efficiency and the lifetime of the organic EL layer 60 are improved. In the organic EL layer 60, a configuration is formed in which holes injected from the hole injection / transport layer 70 are combined with electrons from the cathode 50 to generate fluorescence.
[0052]
As shown in FIGS. 8 to 10, the cathode 50 has an area larger than the total area of the real display area 400 and the dummy area 500, is formed so as to cover each of them, forms an upper layer of the buffer layer 222, and has a substantially rectangular shape. It comprises a first cathode layer 50a (electrode layer) and a substantially rectangular second cathode layer 50b (electrode layer) having an area larger than that of the first cathode layer 50a and formed so as to cover the first cathode layer 50a. It has a two-layer structure.
[0053]
Next, a configuration near the driving TFT 123 provided in the actual display area 400 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows a cross section of the pixel region A along the AB direction in FIG.
As shown in FIG. ₂ A silicon layer 241 is formed as an upper layer with an underlying protective layer 281 mainly composed of. The surface of this silicon layer 241 is made of SiO ₂ And / or covered with a gate insulating layer 282 mainly composed of SiN. In the present specification, the term “main component” refers to a component having the highest content ratio among constituent components.
[0054]
A region of the silicon layer 241 that overlaps with the gate electrode 242 with the gate insulating layer 282 interposed therebetween is a channel region 241a. The gate electrode 242 is a part of the scanning line 101 (not shown). On the other hand, the surface of the gate insulating layer 282 which covers the silicon layer 241 and has the gate electrode 242 formed thereon is made of SiO 2 ₂ The first interlayer insulating layer 283 mainly composed of
[0055]
In the silicon layer 241, a low-concentration source region 241b and a high-concentration source region 241S are provided on the source side of the channel region 241a, while a low-concentration drain region 241c and a high-concentration drain region are provided on the drain side of the channel region 241a. 241D are provided to form a so-called LDD (Light Doped Drain) structure. Of these, the high-concentration source region 241S is connected to the source electrode 243 via a contact hole 243a opened over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283. The source electrode 243 is configured as a part of the above-described power supply line 103 (see FIG. 6, in FIG. 10, extends in the direction perpendicular to the paper at the position of the source electrode 243). On the other hand, the high-concentration drain region 241D is connected to a drain electrode 244 formed of the same layer as the source electrode 243 via a contact hole 243b that opens over the gate insulating layer 282 and the first interlayer insulating layer 283.
[0056]
The upper layer of the first interlayer insulating layer 283 on which the source electrode 243 and the drain electrode 244 are formed is covered with a second interlayer insulating layer 284 mainly composed of, for example, an acrylic resin component. The second interlayer insulating layer 284 is made of a material other than an acrylic insulating film, for example, SiN, SiO ₂ Etc. can also be used. Then, a pixel electrode 230 made of ITO (Indium Tin Oxide) is formed on the surface of the second interlayer insulating layer 284, and a drain electrode is formed through a contact hole 230a provided in the second interlayer insulating layer 284. 244. That is, the pixel electrode 23 is connected to the high-concentration drain region 241D of the silicon layer 241 via the drain electrode 244.
[0057]
Note that TFTs (TFTs for driving circuits) included in the scanning line driving circuit 80 and the inspection circuit 90, that is, N-channel or P-channel TFTs forming an inverter included in a shift register among these driving circuits, for example. Has the same structure as the driving TFT 123 except that it is not connected to the pixel electrode 23.
[0058]
The surface of the second interlayer insulating layer 284 on which the pixel electrode 230 is formed is in contact with the pixel electrode 230, for example, SiO 2. ₂ And the like, and an organic bank layer 221 made of acrylic, polyimide, or the like. The hole injection / transport layer 70 and the organic EL layer 60 are formed in the pixel electrode 230 inside the openings 250 a provided in the lyophilic control layer 250 and the openings 221 a provided in the organic bank 221. Are stacked in this order from the pixel electrode 230 side. The “lyophilic property” of the lyophilic control layer 250 means that the lyophilic property is higher than at least the material of the organic bank layer 221 such as acrylic or polyimide.
The layers from the substrate 200 to the second interlayer insulating layer 284 described above constitute the circuit unit 111.
[0059]
Further, in such an EL display device 100, in order to perform color display, each organic EL layer 60 is formed so that its emission wavelength band corresponds to each of the three primary colors of light. For example, as the organic EL layer 60, a display region corresponding to a red organic EL layer corresponding to an emission wavelength band of red, a green organic EL layer corresponding to green, and a blue organic EL layer 60 corresponding to blue, respectively. R, G and B are provided, and one pixel for performing color display is constituted by these display areas R, G and B. A BM (black matrix) (not shown) formed by depositing metallic chromium by sputtering or the like is formed between the organic bank layer 221 and the lyophilic control layer 250 at the boundary between the color display regions. Have been.
[0060]
Hereinafter, a method for manufacturing such an EL device 100 will be described based on an EL device 41 having a simplified structure.
As shown in FIG. 11, a pixel electrode 42 is formed on a transparent substrate 45, and a partition, that is, a bank 43 is provided therebetween. The hole injection layer 47 is formed on such a transparent substrate 45 by using the discharge device 1 of the present invention. From above, the R color light emitting layer 44R, the G color light emitting layer 44G, and the B color light emitting layer 44B are formed in a predetermined filter element by using another discharge device 1. Then, the EL device 41 is formed by covering the whole with the counter electrode 46. Although not shown, a plurality of thin film transistors may be formed on the pixel electrode. When the counter electrode is of a reflection type, the light emission direction is on the substrate side. Conversely, when the pixel electrode is of a reflective type or a reflective material is disposed below the pixel electrode, the opposing electrode has transparency and emits light toward the opposing electrode.
Note that a sealing material is formed above the counter electrode. This is for protecting the light emitting element from oxygen and moisture. For example, a form such as can sealing can be used. Further, a protective film may be formed between the sealing material and the counter electrode.
[0061]
Also in the manufacture of the display device 41, similar effects can be obtained by using the droplet discharge device 10 of the above-described embodiment.
Also, the EL device 100 having the structure shown in FIGS. 7 to 10 can be manufactured using the ejection device 1 in the same manner. In this case, in addition to the organic EL layer 60, the scanning line 101, the signal line 102, the switching TFT 112, the driving TFT 123, and the like may be formed using the ejection device of the present invention.
[0062]
Here, the active matrix type display device 41 provided with an EL light emitting layer in consideration of color display has been described. However, the present invention can be applied to, for example, a monochrome display device. The active matrix type display device is not limited to the configurations shown in FIGS. Further, the display device provided with the EL light emitting layer is not limited to the active matrix type, and may be, for example, a passive matrix type display device.
[0063]
Alternatively, the ejection apparatus of the present invention is applied to manufacture a protective film of the color filter 2 or applied to a drawing apparatus that ejects and draws ink two-dimensionally to form a liquid by ejecting a liquid material to an object to be ejected. It can be arbitrarily applied to the use of manufacturing a device to be manufactured.
[0064]
In the present embodiment, the acceleration and the target speed are set in advance. However, the present invention is not limited thereto. For example, the acceleration and the target speed may be changed. As shown in FIG. 12, when the target speed changes and the acceleration changes accordingly, the discharge controller 14 is provided with an acceleration calculating means for calculating the acceleration from the target speed and the time, and the discharge controller 14 discharges according to the acceleration. The timing may be controlled. In this case, the storage unit 27 may measure and store the ejection timing of the filter element material 4 at each acceleration and target speed in advance.
Further, as shown in FIG. 13, even when the acceleration changes at the time of acceleration reaching the target speed, for example, the driving device 15 is provided with an acceleration detecting means for detecting the acceleration of the movement of the discharge nozzles 21R, 21G, 21B and the mounting table 12. The ejection timing may be controlled as needed by the ejection controller 14 in accordance with the detected acceleration.
Alternatively, the control unit 26 satisfactorily controls the ejection timing even when there is no region moving at a constant speed and the vehicle moves repeatedly with acceleration and deceleration.
[0065]
In the present embodiment, the discharge timing is controlled by the timer 28, but the present invention is not limited to this. For example, the discharge timing may be controlled by detecting a position. That is, even if the discharge nozzles 21R, 21G, and 21B are provided with position detecting means for detecting a relative position with respect to the mounting table 12, and the discharge timing is controlled by the relative position, the object of the present invention is achieved. Can be achieved.
Although the ejection timing stored in the storage unit 27 is measured by an experiment in the present embodiment, the invention is not limited to this. For example, the ejection timing calculated by calculation may be stored in the storage unit 27. This is particularly useful when the acceleration is not set in advance and it is necessary to measure the ejection timing at each acceleration, because there is no need to measure it. Alternatively, the control unit 26 may calculate and control the ejection timing without performing the storage unit 27.
[0066]
As the electronic apparatus in which the electro-optical device according to each of the above embodiments is incorporated, for example, a personal computer 600 as shown in FIG. 14A, a mobile phone 601 as shown in FIG. Mobile phones such as Personal Handyphone System, electronic organizer, pager, POS (Point Of Sales) terminal, IC card, mini disk player, liquid crystal projector, engineering workstation (EWS), word processor, television, view Viewfinder or monitor direct-view video tape recorder, electronic desk calculator, car navigation device, device with touch panel, clock 602 as shown in FIG. 14 (c), game machine It can be applied to a variety of electronic devices, such as.
[0067]
【The invention's effect】
According to this aspect of the invention, even when the movement of the ejection head is accelerated, the control unit ejects the liquid material onto the object to be ejected at a predetermined timing in accordance with the acceleration during the relative movement. And the production efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an entire droplet discharge device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a color filter and a mother substrate according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a discharge controller according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a moving speed of a discharge nozzle in a Y-axis direction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of filter elements of a color filter according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a wiring structure of an EL device according to the present invention.
FIG. 7 is a plan view schematically showing a configuration of an EL device according to the present invention.
FIG. 8 is a sectional view taken along the line AB in FIG. 7;
FIG. 9 is a sectional view taken along the line CD of FIG. 7;
10 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.
FIG. 11 is a sectional view showing a part of an EL device according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a modification of the moving speed of the discharge nozzle according to the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing another modification of the moving speed of the discharge nozzle according to the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating an electronic apparatus in which the electro-optical device according to the invention is incorporated.
[Explanation of symbols]
2 ... Color filter
3: Mother substrate as an object to be ejected
4: Filter element material as liquid
10. Droplet discharge device
13 ... Discharge head
14. Discharge controller as control means
15 ... Driving device as moving means
21 ... Discharge nozzle
27: storage unit as storage means
41,100 ... EL device

Claims

An ejection head having an ejection nozzle for ejecting a liquid material having fluidity on an object to be ejected,
Moving means for relatively moving the discharge head and the discharge target,
Control means for controlling the ejection of the liquid material in response to a change in speed when the ejection head and the object to be ejected are relatively moved by the movement means;
A discharge device comprising:

The discharge device according to claim 1,
The discharge device, wherein the control unit controls discharge of the liquid material based on a magnitude of an acceleration when the discharge head and the object to be discharged are relatively moved.

The discharge device according to claim 1 or 2,
An ejecting apparatus, wherein the control means controls ejection of the liquid in response to a change in speed during relative movement of the object to be ejected based on a position at which the liquid is ejected. .

The discharge device according to any one of claims 1 to 3,
The speed fluctuation at the time of the relative movement is characterized by acceleration at the initial stage of the movement to relatively move at the predetermined speed by the moving means and deceleration at the initial stage of the stop to stop the movement from the predetermined speed. Discharge device.

The ejection device according to any one of claims 1 to 4,
A storage unit that stores timing information on timing of discharging the liquid material in response to a change in speed during relative movement,
The discharge device, wherein the control means controls discharge of the liquid based on timing information stored in the storage means.

The discharge device according to claim 5,
The storage means stores, as timing information, a discharge timing of the liquid at a constant speed during relative movement based on a position at which the liquid of the object to be discharged is discharged,
The control means variably sets the timing described in the timing information in accordance with the magnitude of the speed fluctuation during the relative movement, and controls the discharge of the liquid based on the variably set timing. The discharge device characterized by the above.

The discharge device according to claim 5 or 6,
The storage means discharges the liquid material obtained based on actual measurement data of a landing position where the liquid material lands by discharging the liquid material to the object to be discharged at a speed change during relative movement. An ejection device characterized by storing timing to be performed as timing information.

Moving a discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material having fluidity on the discharge target relative to the discharge target,
An ejection method, wherein the liquid material is ejected from the ejection nozzles of the ejection head based on a change in speed during the relative movement.

A discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material having fluidity on an object to be ejected is moved relatively to the object to be ejected, and the liquid material is ejected based on a change in speed during the relative movement. An ejection control program characterized by causing a computer to execute control to cause the computer to execute the control.

A recording medium recording an ejection control program, wherein the ejection control program according to claim 9 is readable by a computer.

A device having a substrate and a liquid material having fluidity discharged onto the substrate,
An ejection head having an ejection nozzle for ejecting the liquid material is relatively moved with respect to the base material, and the liquid material is ejected onto the base material based on a change in speed during the relative movement. A device having a base material formed.

A substrate, an electro-optical device having a color filter formed on the substrate and presenting different colors,
In the color filter, a discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material containing a filter material of a predetermined color is relatively moved with respect to the substrate, and based on a change in speed during the relative movement. An electro-optical device, wherein the liquid material is formed by being discharged onto the substrate.

An electro-optical device comprising: a substrate provided with a plurality of electrodes; and an electroluminescence (ElectroLuminescence, EL) light-emitting layer provided on the substrate corresponding to the electrodes.
The EL light-emitting layer includes a discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material containing an EL light-emitting material, which is relatively moved with respect to the substrate, and based on a change in speed during the relative movement. An electro-optical device, wherein a liquid material is formed by being discharged onto the substrate.

A discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material having fluidity on a substrate,
Moving means for relatively moving the discharge nozzle and the base material, wherein the liquid material is discharged from the discharge nozzle of the discharge head based on a change in the speed at which the discharge nozzle or the base material relatively moves. A device manufacturing apparatus having a substrate, characterized by discharging liquid.

A discharge head having a discharge nozzle for discharging a liquid material having fluidity on a base material is moved relatively to the base material, and the discharge head is set at a preset timing in accordance with an acceleration during the relative movement. Discharging the liquid material from the discharge nozzle to form a predetermined layer on the base material.