JP2004216318A - Liquid drop ejection apparatus, method for producing electro-optical device, electro-optical device, and electronic instrument - Google Patents

Liquid drop ejection apparatus, method for producing electro-optical device, electro-optical device, and electronic instrument Download PDF

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JP2004216318A JP2003008753A JP2003008753A JP2004216318A JP 2004216318 A JP2004216318 A JP 2004216318A JP 2003008753 A JP2003008753 A JP 2003008753A JP 2003008753 A JP2003008753 A JP 2003008753A JP 2004216318 A JP2004216318 A JP 2004216318A
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裕二 岩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid drop ejection apparatus wherein the difference between the level of the nozzle surface of a functional liquid drop ejection head and the level of the liquid surface of a functional liquid held in a functional liquid tank is predetermined, and the functional liquid tank can be arranged near the functional liquid drop ejection head, to provide a method for producing an electro-optical device, to provide an electro-optical device, and to provide an electronic instrument. <P>SOLUTION: The apparatus is provided with movement mechanisms (3 and 4) that relatively move a mount table 41 on which a workpiece W is mounted and a carriage 6 equipped with the functional liquid drop ejection head 21 and the functional liquid tank 7 that is mounted on the carriage 6 and feeds the functional liquid and is characterized in that the mount table 41 is slanted in relation to the horizontal plane, the functional liquid tank 7 is disposed on the slanted mount table 41 in a position lower than that of the head 21 so as to realize the difference between the nozzle surface 28 and the level of the liquid surface of the functional liquid held in the tank 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドのノズル面と機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差、すなわち両者間の水頭差、が予め規定された液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液滴吐出装置の一種として、従来から知られるインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッド(機能液滴吐出ヘッド)にインク(機能液)を供給するインクパック(機能液タンク)は、インク垂れを防止すべく、インクジェットヘッドよりも低い位置に配設されている。そして、インクジェットヘッドと水平に載置された印刷対象物とが、主走査方向および副走査方向に相対的に移動することで、印刷対象物(ワーク)に印刷が行われる。(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このようなインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドに対するインクパックからのインクの供給は、大気圧下で行われることを前提としている。したがって、インクジェットヘッドに形成された各ノズルから吐出されるインク滴の量的安定性を確保するために、インクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドとインクパックとの水頭差を精度良く保持するようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−248784号公報(第7頁−第8頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、工業応用の液滴吐出装置では、機能液滴吐出ヘッドのノズル面とワークとの間隔(ギャップ)を狭くすることにより、機能液滴吐出ヘッドから吐出される機能液滴の飛行曲がり等の影響を補償し、高い吐出性能を確保している。しかしながら、機能液滴吐出ヘッドとワークとのギャップを狭くした上で、機能液滴吐出ヘッド(のノズル面)よりも機能液タンクを低く配設しようとすると、機能液滴吐出ヘッドに対して相対的に走査するワークの走査領域を避けて機能液タンクを配設しなければならないため、設置スペースの自由度がなく、装置全体が大型化するという問題が生じる。
【0006】
また、ワークの走査領域を避けて機能液タンクを配設しなければならないため、機能液タンクを機能液滴吐出ヘッド近傍に設けることができない。したがって、機能液滴吐出ヘッドから機能液タンクに至る機能液流路が長くなり、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに供給する機能液の供給圧に損失が生じる等の問題も生じる。
【0007】
そこで、本発明は、機能液滴吐出ヘッドのノズル面と機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差が予め定められた液滴吐出装置において、機能液滴吐出ヘッドの近傍に機能液タンクを配設可能とする液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、載置テーブルに搭載したワークとキャリッジに搭載した機能液吐出ヘッドとを、主走査方向および副走査方向に相対的に移動させながら、ノズル列を有する機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させて、ワーク上に描画を行う液滴吐出装置において、載置テーブルおよびキャリッジを介して、機能液滴吐出ヘッドおよびワークを相対的に移動させる移動機構と、キャリッジに搭載され、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクと、を備え、載置テーブルは、水平面に対して傾斜しており、機能液タンクは、予め規定された、機能液滴吐出ヘッドのノズル面と当該機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差を満たすように、機能液滴吐出ヘッドより、傾斜した載置テーブルの低い位置に配設されていることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、ワークを載置する載置テーブルを水平面に対して傾斜させることにより生じた載置テーブルの高低差を利用して、予め定められた機能液滴吐出ヘッドのノズル面と機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差を満たすように、機能液タンクを機能液滴吐出ヘッドよりも低い位置に配設することができる。したがって、(相対的に移動する)載置テーブルに干渉することなく、機能液タンクを載置テーブルの上方に配設することが可能となる。また、載置テーブルの移動範囲内に機能液タンクを配設できるため、機能液タンクを機能液滴吐出ヘッドの近傍に配置することができ、機能液タンクと機能液滴吐出ヘッドとを接続する給液チューブを短くすることが可能である。これにより、機能液供給時における機能液の管路抵抗を減少させ、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに安定して機能液を供給することができると共に、給液チューブ内に留まる機能液量を減少させ、機能液を効率的に利用することができる。また、載置テーブルを傾斜させているので、載置テーブルを水平に配置する場合に比して、ワークの載置スペースを省スペース化することができる。
【0010】
この場合、移動機構は、載置テーブルを主走査方向に移動させ、かつ前記キャリッジを副走査方向に移動させ、載置テーブルは、主走査方向に傾斜していることが好ましい。
【0011】
この構成によれば、載置テーブルが主走査方向に傾斜しているので、機能液滴吐出ヘッドに形成された各ノズルの高さを一様とすることができる。したがって、機能液滴吐出ヘッドの各ノズルと機能液タンクとの水頭差を同様に保つことができ、機能液滴吐出ヘッドと機能液タンクとの水頭差を精度良く確保することが可能である。また、移動テーブルを介して、載置テーブルが主走査方向に移動するので、機能液滴を吐出させる主走査時に機能液滴吐出ヘッドと共に機能液タンクを移動させることがなく、機能液滴吐出ヘッドから安定して機能液滴を吐出させることができる。すなわち、主走査時に機能液タンクを移動させると、特に移動の開始時および終了時に機能液タンクに貯留する機能液面が揺動するために、機能液滴吐出ヘッドからの機能液の吐出が不安定になりやすいが、載置テーブルを主走査方向に移動させる構成としているので、かかる問題は生じない。
【0012】
この場合、機能液タンクは、当該機能液タンクの底面が傾斜した前記載置テーブルと略平行となるように支持されていることが好ましい。
【0013】
この構成によれば、機能液タンクは、当該機能液タンクの底面が傾斜した載置テーブルと略平行になるように支持されるので、傾斜した載置テーブルと機能液タンクの底面(すなわち下面)を近接させて配置することができる。そして、機能液タンクの底面を水平となるように機能液タンクを支持した場合に比べ、所定の水頭差を維持した状態で、より一層、機能液滴吐出ヘッドの近傍に機能液タンクを配設することができると共に機能液タンクに貯留させる機能液量を増量させることができる。
【0014】
これら場合、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する供給管路の上流端は、傾斜した機能液タンクの最深部に浸漬されていることが好ましい。
【0015】
この構成によれば、供給管路の上流端が、傾斜した機能液タンクの最深部に浸漬されているので、機能液タンクが空になるまで当該機能液タンクに貯留する機能液を利用することができ、高価な機能液を無駄にすることがない。
【0016】
これら場合、移動機構を介して、キャリッジおよび載置テーブルを支持する支持台をさらに備え、支持台は、キャリッジおよび載置テーブルの水平面に対する傾斜角度を調整可能な角度調整手段を有していることが好ましい。
【0017】
この構成によれば、角度調整手段を用いてキャリッジおよび載置テーブルの傾斜角度を調整することにより、機能液滴吐出ヘッドに導入する機能液に応じた水頭差を管理することが可能である。また、水頭差を変化させることにより、機能液滴吐出ヘッドから吐出させる機能液量を変化させることも可能である。また、載置テーブルの傾斜角度を調整できるため、ワーク交換時には操作性および作業性の良い角度に載置テーブルを調節可能である。したがって、ワーク交換時には、例えば、載置テーブルを水平に調節するなどして、ワーク交換時における作業性および操作性を向上させることができる。さらに、大気圧の変化に応じて、水頭差を変化させることが可能である。
【0018】
この場合、機能液滴吐出ヘッドの駆動に伴い減少する、機能液タンクに貯留される機能液の液位を連続的に検出する液位検出手段と、角度調整手段を制御する制御手段と、をさらに備え、制御手段は、液位検出手段の検出結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッドのノズル面と機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差が一定になるように角度調整手段を制御することが好ましい。
【0019】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの駆動に伴い、機能液タンクに貯留する機能液が減少しても、液位検出手段の検出結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッドのノズル面と機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差が一定になるように角度調整手段が制御されるので、機能液の減少によって、両者間の水頭差に変動を生じることがない。したがって、機能液タンクの機能液量が減少しても、安定して機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させることができる。
【0020】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【0021】
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【0022】
これらの構成によれば、大気圧下での機能液の供給を前提として、機能液タンクを機能液滴吐出ヘッドの近傍に設けることが可能な液滴吐出装置を用いて製造されるため、電気光学装置を効率よく製造することが可能となる。なお、電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro−Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【0023】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする
【0024】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、この液滴吐出装置1は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド21を搭載したヘッドユニット2と、ワークWを載置する載置テーブル41を有し、載置テーブル41を介してワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル3と、X軸テーブル3と直交し、ヘッドユニット2をY軸方向(副走査方向)に移動させるY軸テーブル4と、を有している。
【0026】
図2に示すように、この液滴吐出装置1は、直方体状の機台11を備え、機台11には、傾斜角度θで、水平面に対して(主走査方向に)傾斜した傾斜テーブル5が設けられている。すなわち、機台11と傾斜テーブル5により、請求項にいう支持台が構成されている。傾斜テーブル5には、X軸テーブル3が直接支持されており、ワークWが傾斜した状態でセットされるようになっている。また、傾斜テーブル5には、傾斜テーブル5に対して垂直に立設したY軸スタンド12がX軸テーブル3を跨ぐように配設されている。また、傾斜テーブル5には、傾斜テーブル5の傾斜角度を調整するための角度調整機構53が組み込まれている。
【0027】
同図に示すように、Y軸スタンド12には、Y軸テーブル4の両端が支持されており、Y軸テーブル4には、キャリッジ6を介してヘッドユニット2が支持されている。また、キャリッジ6には、機能液滴吐出ヘッド21に機能液を供給する機能液タンク7をタンクキャリッジ75が設けられている。本実施形態の液滴吐出装置1では、大気圧下での機能液の供給を前提として、機能液滴吐出ヘッド21の吐出ノズル29と機能液タンク7に貯留する機能液の液面との水頭差(高低差)が予め規定されており、この高低差を満たすように、機能液タンク7は、タンクキャリッジ75により支持されている。
【0028】
また、この液滴吐出装置1には、装置全体をコントロールするコントローラ8が設けられており、コントローラ8により各部が制御されている。そして、コントローラ8が、X軸テーブル3およびY軸テーブル4を駆動して、ヘッドユニット2とワークWとを相対的に移動させながら、機能液滴吐出ヘッド21を駆動して機能液を選択的に吐出させることにより、ワークWに対して描画が行われるようになっている(図1参照)。
【0029】
以下、液滴吐出装置1の各部について説明する。ヘッドユニット2は、機能液滴吐出ヘッド21と、後述するキャリッジ6のキャリッジプレート74と、で構成されている。図1に示すように、機能液滴吐出ヘッド21は、多数(180個の)吐出ノズル29(後述する)を有しており、多数の吐出ノズル29が副走査方向に連続するように配設されている。なお、全吐出ノズル29が副走査方向に連続していれば、機能液滴吐出ヘッド21の個数や配列は、上記したものに限られるものではなく任意である。
【0030】
図示省略したが、機能液滴吐出ヘッド21は、機能液タンク7から連続的に機能液の供給を受ける機能液導入部と、機能液導入部に連なるヘッド基板と、機能液導入部の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体と、を備えている。ヘッド本体は、図示省略のポンプ部(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル29を形成したノズルプレート26と、を有しており、この機能液滴吐出ヘッド21は、ポンプ部の作用により吐出ノズル29から機能液滴を吐出するようになっている。ノズルプレート26の下面は、ノズル面27となっており、ノズル面27には、1列のノズル列28が形成されている。ノズル列28は、等間隔に並べられた180個の吐出ノズル29で構成されている。
【0031】
X軸テーブル3は、載置テーブル41と、傾斜テーブル5に支持され、載置テーブル41をX軸方向にスライド自在に支持するX軸エアースライダ(図示省略)と、X軸エアースライダに併設したX軸リニアモータ(図示省略)と、を有している。Y軸テーブル4は、傾斜テーブル5に立設されたY軸スタンド12に固定されており、図示省略したが、キャリッジ6を介してヘッドユニット2および機能液タンク7をスライド自在に支持するY軸スライダと、Y軸スライダをY軸方向に移動させるY軸ボールねじと、サーボモータで構成され、Y軸ボールねじを正逆回転させるY軸モータと、を有している。
【0032】
図2および図3に示すように、傾斜テーブル5は、機台11に固定された支持ベース51と、一端を支持ベース51に回動自在に固定され、X軸テーブル3を直接支持すると共にY軸スタンド12を立設した支持テーブル52と、支持テーブル52を回動させることにより、支持テーブル52を介して載置テーブル41の傾斜角度を調整する角度調整機構53と、支持テーブル52の回動を案内する移動ガイド54と、を有している。
【0033】
図2に示すように、支持テーブル52は、略方形の厚板で構成されおり、支持テーブル52のY軸方向と一致する一端(基部)は、支持ベース51に回動自在に固定されている。そして、支持テーブル52は、予め傾斜角度θで(X軸方向に)傾斜しており、載置テーブル41を傾斜角度θで支持している。図示省略したが、支持テーブル52の支持ベース51に固定されていない他端の側部には、移動ガイド54のガイド溝を摺動する摺動片(図示省略)が設けられている。また、移動ガイド54は、支持テーブル52を安定して上下方向に回動させるためのもので、支持ベース51に固定された、左右一対のガイド部材55で構成されている。図示省略したが、ガイド部材55には、支持テーブル52を回動させたときの軌跡に合わせて形成され、支持テーブル52の摺動片を案内する円弧状のガイド溝を有している(図3参照)。
【0034】
図3に示すように、角度調整機構53は、一端を支持テーブル52に回動自在に取り付けられ、他端を支持ベース51に取り付けられた、菱形のねじ機構からなるジャッキアップ機構61と、ジャッキアップ機構61のリードねじ62に連結したギヤードモータ65と、で構成されている。ジャッキアップ機構61は、逆「V」字状の上リンク63と、「V」字状の下リンク64と、を2つの雌ねじで連結したものであり、ギヤードモータ65を正逆回転させ、リードねじ62を介してその菱形形状を変形させることにより、支持ベース51に対して支持テーブル52を上下方向に回動させる。これにより、支持テーブル52は、固定された基部側のヒンジを介して傾動し、角度調節される。
【0035】
図2に示すように、キャリッジ6は、背面に、上記したY軸テーブル4のY軸スライダに取り付けられたキャリッジ本体71と、キャリッジ本体6に支持され、ヘッドユニット2を支持するヘッドキャリッジ72と、キャリッジ本体71に支持され、機能液タンク7を支持するタンクキャリッジ75と、を有している。
【0036】
ヘッドキャリッジ72は、(キャリッジプレート74を介してヘッドユニット2の)θ方向に対する位置補正を行うためのθテーブル73と、θテーブル73の下方に設けられ、ヘッドユニット2を構成するキャリッジプレート74と、で構成されている。キャリッジプレート74には、機能液滴吐出ヘッド21を遊嵌するための方形の開口を有しており、機能液滴吐出ヘッド21を位置決め固定するようになっている。なお、θテーブル73およびキャリッジプレート74は、支持テーブル52(載置テーブル41)と略平行に配設されており、搭載した機能液滴吐出ヘッド21のノズル面27をワークWに平行かつ近接させて保持することができるようになっている。一方、タンクキャリッジ75は、一端をキャリッジ本体71に固定した固定部(図示省略)と、固定部からX軸方向に延在したアーム部76と、アーム部76の他端に形成され、機能液タンク7を支持するタンク支持部77と、を有している。なお、タンクキャリッジ75には、機能液タンク7と機能液滴吐出ヘッド21とを接続し、機能液タンク7から機能液滴吐出ヘッド21に機能液を供給するための給液チューブ(供給管路)81が固定されている。
【0037】
図2に示すように、機能液タンク7は、傾斜テーブル5の傾斜を利用して、ヘッドユニット2(機能液滴吐出ヘッド21)に比し、傾斜テーブル5の低い位置に配設されており、機能液タンク7に貯留する機能液の液面と機能液滴吐出ヘッド21のノズル面27との水頭差が規定された値に保たれている。機能液タンク7は、機能液滴吐出ヘッド21に供給する機能液を貯留するタンク本体91と、タンク本体91に貯留されている機能液の液位を連続的に検出する液位検出器92と、を備えている。
【0038】
同図に示すように、タンク本体91は、傾斜テーブル5(支持テーブル52)の傾斜角度θに対応させて底面が形成されており、タンク本体91の底面を傾斜テーブル5(載置テーブル41)に近接し、かつタンク本体91の底面と支持テーブル52とが略平行になるようにタンク本体91は配設されている。これにより、載置テーブル41上の空間を有効に利用して、効率的に機能液を貯留可能となっている。また、タンク本体91の上面には、上記した給液チューブ81が繋ぎ込まれており、機能液に浸漬される給液チューブ81の一端部がタンク本体91の最も低い位置(最深部)に位置している。したがって、タンク本体91の機能液を残さず機能液滴吐出ヘッド21に供給することができ、タンク本体91に貯留する機能液を効率的に利用可能となっている。
【0039】
このように、本実施形態の液滴吐出装置1では、載置テーブル41を傾斜させることによって生じた載置テーブル41の高低差を利用して、機能液滴吐出ヘッド21と機能液タンク7を配設することにより、規定された水頭差を満たした上で、X軸方向に移動する載置テーブル41に干渉せずに、機能液タンク7がヘッドユニット2(機能液滴吐出ヘッド21)と共に移動可能となっている。また、これにより、載置テーブル41の移動範囲内に機能液タンク7を配設することができるので、機能液タンク7をヘッドユニット2の近傍に配設することができる。そして、機能液タンク7とヘッドユニット2とを接続する給液チューブ81を短くすることが可能である。さらに、機能液タンク7がヘッドユニット2と共に移動するので、給液チューブ81を固定した状態で支持することができ、機能液タンク7から機能液滴吐出ヘッド21に、安定して機能液を供給することが可能となっている。
【0040】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置1では、機能液滴吐出ヘッド21の駆動に伴って機能液タンク7に貯留する機能液が減少しても、水頭差を一定に保つよう、コントローラ8によって制御されている。図2および図3を参照して具体的に説明する。コントローラ8には、上記した液位検出器92が接続されており、コントローラ8は、液位検出器92による検出結果に基づいて、傾斜テーブル5の傾斜角度を調節することにより、水頭差を一定に保っている。
【0041】
すなわち、機能液タンク7の液量が減少して機能液の液位が低下すると、水頭差が大きくなるので、角度調整機構53のギヤードモータ65を駆動させ、支持テーブル52の傾斜角度を連続的にθからθにする(ただしθ>θ)。これにより、ヘッドユニット2の高さ位置を下降させると共に、機能液タンクの高さ位置を上昇させることができるので、吐出ノズル29(ノズル列28)と機能液タンク7の液面との相対的な高低差を維持し、両者の水頭差を一定に保つことができるようになっている。
【0042】
本実施形態の液滴吐出装置1では、機能液タンク7は、カートリッジ形式のものを採用しており、機能液タンク7内に貯留する機能液が空になって機能液タンク7が交換されると、再びギヤードモータ65が駆動して支持テーブル52の傾斜角度をθとなり、水頭値が適切に保持されるようになっている。なお、カートリッジ形式ではなく、機能液を大量に貯留したメインタンクから連続的に機能液の供給を受けるサブタンク形式のものを採用しても良い。この場合、機能液滴吐出ヘッド21から機能液を吐出しているときには、吐出を安定させるためにメインタンクから機能液タンク7に機能液の補給が為されないので、液位検出器92の検出結果に基づいて、支持テーブル52の傾斜角度をθからθに減少させるようにし、機能液タンク7に機能液の補給を受け、機能液タンクに貯留する機能液量が増したときには、液位検出器92の検出結果に基づいて、支持テーブル52の傾斜角度をθからθに調節する。
【0043】
なお、本実施形態の液滴吐出装置1では、水頭差を一定に保つために、液位検出器92による検出結果に基づいて傾斜テーブル5の傾斜角度を調節する構成としているが、機能液タンク7自身を機能液滴吐出ヘッド21(のノズル面27)に対して相対的に上下させる機構としても良い。この場合、液位検出器92の検出結果に基づいて、機能液タンク7自身をワークWに干渉しない範囲で上下させることにより、機能液滴吐出ヘッド21と機能液タンク7との水頭差を一定に保つことができる。
【0044】
次に、上記の液滴吐出装置1を液晶表示装置の製造に適用した場合について説明する。図4は、液晶表示装置301の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置301は、ガラス基板321を主体として対向面に透明導電膜(ITO膜)322および配向膜323を形成した上基板311および下基板312と、この上下両基板311,312間に介設した多数のスペーサ331と、上下両基板311,312間を封止するシール材332と、上下両基板311、312間に充填した液晶333とで構成されると共に、上基板311の背面に位相基板341および偏光板342aを積層し、且つ下基板312の背面に偏光板342bおよびバックライト343を積層して、構成されている。
【0045】
通常の製造工程では、それぞれ透明導電膜322のパターニングおよび配向膜323の塗布を行って上基板311および下基板312を別々に作製した後、下基板312にスペーサ331およびシール材332を作り込み、この状態で上基板311を貼り合わせる。次いで、シール材332の注入口から液晶333を注入し、注入口を閉止する。その後、位相基板341、両偏光板342a,342bおよびバックライト343を積層する。
【0046】
上記した液滴吐出装置1は、例えば、スペーサ331の形成や、液晶333の注入に利用することができる。具体的には、機能液としてセルギャップを構成するスペーサ材料(例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂)や液晶を導入し、これらを所定の位置に均一に吐出(塗布)させていく。先ずシール材332を環状に印刷した下基板312を吸着テーブルにセットし、この下基板312上にスペーサ材料を粗い間隔で吐出し、紫外線照射してスペーサ材料を凝固させる。次に、下基板312のシール材332の内側に、液晶333を所定量だけ均一に吐出して注入する。その後、別途準備した上基板311と、液晶を所定量塗布した下基板312を真空中に導入して貼り合わせる。
【0047】
このように、上基板311と下基板312とを貼り合わせる前に、液晶333をセルの中に均一に塗布(充填)するようにしているため、液晶333がセルの隅など細部に行き渡らない等の不具合を解消することができる。
【0048】
なお、機能液(シール材用材料)として紫外線硬化樹脂或いは熱硬化樹脂を用いることで、上記のシール材332の印刷をこの液滴吐出装置1で行うことも可能である。同様に、機能液(配向膜材料)としてポリイミド樹脂を導入することで、配向膜323を液滴吐出装置1で作成することも可能である。
【0049】
上記した液滴吐出装置1は、ヘッドユニット2と共に機能液タンクを移動させ、ワークWに精度良く描画を行うことができるため、効率よく液晶表示装置301を製造することができる。また、ワークWを載置する載置テーブル41を傾斜させることで、ワークWの設置面積を減少させることができ、装置の省スペース化を図り、効率よく液晶表示装置301を製造することができる。
【0050】
ところで、上記した液滴吐出装置1は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置301の他、各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることが可能である。すなわち、有機EL装置、FED装置、PDP装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができ、これらを効率よく製造することが可能である。
【0051】
有機EL装置の製造に、上記した液滴吐出装置1を応用した例を簡単に説明する。有機EL装置は、図5に示すように、有機EL装置401は、基板421、回路素子部422、画素電極423、バンク部424、発光素子425、陰極426(対向電極)、および封止用基板427から構成された有機EL素子411に、フレキシブル基板(図示省略)の配線および駆動IC(図示省略)を接続したものである。回路素子部422は基板421上に形成され、複数の画素電極423が回路素子部422上に整列している。そして、各画素電極423間にはバンク部424が格子状に形成されており、バンク部424により生じた凹部開口431に、発光素子425が形成されている。陰極426は、バンク部424および発光素子425の上部全面に形成され、陰極426の上には、封止用基板427が積層されている。
【0052】
有機EL装置401の製造工程では、予め回路素子部422上および画素電極423が形成されている基板421(ワークW)上の所定の位置にバンク部424が形成された後、発光素子425を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子425および陰極426(対向電極)を形成される。そして、封止用基板427を陰極426上に積層して封止して、有機EL素子411を得た後、この有機EL素子411の陰極426をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ICに回路素子部422の配線を接続することにより、有機EL装置401が製造される。
【0053】
液滴吐出装置1は、発光素子425の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド31に発光素子材料(機能液)を導入し、バンク部424が形成された基板421の画素電極423の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子425を形成する。なお、上記した画素電極423や陰極426の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、液滴吐出装置1を利用して作成することも可能である。
【0054】
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の他、上記したプレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の液滴吐出装置によれば、ワークを載置する載置テーブルを傾斜させることにより、傾斜した載置テーブルの高低差を利用して、機能液滴吐出ヘッドよりも機能液タンクを低く配置することができ、機能液滴吐出ヘッドと機能液タンクの液面との水頭差を規定された所定の水頭差に維持した状態で、ヘッドユニット(機能液滴吐出ヘッド)と共に機能液タンクを移動する構成とすることができる。また、載置テーブルに機能液タンクが干渉することがなく、載置テーブルの移動領域内に機能液タンクを配設することが可能となるため、機能液タンクをヘッドユニットの近傍に配設することができ、機能液タンクとヘッドユニット(機能液滴吐出ヘッド)とを接続する給液チューブを短くすることができる。したがって、給液チューブ内に貯留される機能液量を削減して、機能液を効率よく利用可能であると共に、機能液を送液する際の摩擦抵抗による影響を低減させることができ、安定的に機能液を供給することが可能となる。さらに、ヘッドユニットと共に機能液タンクが移動するため、ヘッドユニットの移動により給液チューブの曲率が変化することがなく、給液チューブを一定の状態で保持することができる。これにより、より安定した状態で、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給することが可能となり、機能液滴吐出ヘッドから機能液を安定して吐出させることができる。
【0056】
また、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器によれば、上記した液滴吐出装置を用いて製造されるので、効率よくこれらを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における機能液滴吐出装置の模式図である。
【図2】本実施形態における機能液滴吐出装置を側面視したときの模式図である。
【図3】角度調整機構回りの模式図である。
【図4】本発明の製造方法を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図5】本発明の製造方法を用いて製造した有機EL装置の断面図である。
【符号の説明】
1 液滴吐出装置 2 ヘッドユニット
3 X軸テーブル 4 Y軸テーブル
5 傾斜テーブル 6 キャリッジ
7 機能液タンク 8 コントローラ
21 機能液滴吐出ヘッド 29 吐出ノズル
41 載置テーブル 52 支持テーブル
53 角度調整機構 81 給液チューブ
92 液位検出器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to a droplet discharge device and an electro-optical device in which the height difference between the nozzle surface of the functional droplet discharge head and the liquid surface of the functional liquid stored in the functional liquid tank, that is, the head difference between the two, is predetermined. The present invention relates to a manufacturing method, an electro-optical device, and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
In a conventionally known ink jet printer as a kind of a droplet discharge device, an ink pack (functional liquid tank) for supplying ink (functional liquid) to an ink jet head (functional droplet discharge head) is provided to prevent ink dripping. It is arranged at a position lower than the inkjet head. Then, printing is performed on the print target (work) by relatively moving the inkjet head and the print target mounted horizontally in the main scanning direction and the sub-scanning direction. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
In such an ink jet printer, it is assumed that the supply of ink from the ink pack to the ink jet head is performed under atmospheric pressure. Therefore, in order to ensure the quantitative stability of the ink droplets ejected from each nozzle formed in the ink jet head, the ink jet printer is designed to accurately maintain the head difference between the ink jet head and the ink pack.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-248784 (pages 7 to 8, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the droplet discharge device for industrial application, by narrowing the gap (gap) between the nozzle surface of the functional droplet discharge head and the work, the flying of the functional droplet discharged from the functional droplet discharge head can be prevented. The effect is compensated and high ejection performance is secured. However, if the gap between the functional droplet discharge head and the work is narrowed, and the functional liquid tank is arranged lower than (the nozzle surface of) the functional droplet discharge head, relative to the functional droplet discharge head, Since the functional liquid tank must be arranged so as to avoid the scanning area of the work to be scanned, there is a problem that the installation space is not flexible and the whole apparatus is enlarged.
[0006]
Further, since the functional liquid tank must be provided so as to avoid the scanning area of the work, the functional liquid tank cannot be provided near the functional liquid droplet ejection head. Accordingly, the function liquid flow path from the function liquid droplet ejection head to the function liquid tank becomes longer, and there arises a problem that a supply pressure of the function liquid supplied from the function liquid tank to the function liquid droplet ejection head is lost.
[0007]
Therefore, the present invention provides a droplet discharge device in which a height difference between a nozzle surface of a functional droplet discharge head and a liquid surface of a functional liquid stored in a functional liquid tank is predetermined, wherein a function near a functional droplet discharge head is provided. It is an object of the present invention to provide a droplet discharge device, a method of manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic device in which a liquid tank can be provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a functional liquid ejecting head having a nozzle row is moved from a functional liquid ejecting head having a nozzle row while relatively moving a work mounted on a mounting table and a functional liquid ejecting head mounted on a carriage in a main scanning direction and a sub-scanning direction. In a droplet discharge apparatus that discharges liquid and draws on a work, a moving mechanism that relatively moves the functional droplet discharge head and the work via a mounting table and a carriage, and a functional liquid mounted on the carriage A functional liquid tank for supplying a functional liquid to the droplet discharge head, the mounting table is inclined with respect to a horizontal plane, and the functional liquid tank is provided with a predetermined nozzle surface of the functional droplet discharge head. It is arranged at a lower position on the inclined mounting table than the functional liquid droplet ejection head so as to satisfy a height difference from the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank. To.
[0009]
According to this configuration, by utilizing the height difference of the mounting table caused by inclining the mounting table on which the work is mounted with respect to the horizontal plane, the nozzle surface of the predetermined function droplet ejection head and the function are determined. The functional liquid tank can be arranged at a position lower than the functional liquid droplet ejection head so as to satisfy a height difference from the liquid level of the functional liquid stored in the liquid tank. Therefore, it is possible to dispose the functional liquid tank above the mounting table without interfering with the (relatively moving) mounting table. In addition, since the functional liquid tank can be arranged within the moving range of the mounting table, the functional liquid tank can be arranged near the functional liquid droplet discharge head, and the functional liquid tank and the functional liquid droplet discharge head are connected. The supply tube can be shortened. This reduces the pipeline resistance of the functional liquid at the time of supplying the functional liquid, enables the functional liquid to be stably supplied from the functional liquid tank to the functional liquid droplet ejection head, and the amount of the functional liquid remaining in the supply tube. And the functional fluid can be used efficiently. Further, since the mounting table is inclined, the work mounting space can be reduced as compared with the case where the mounting table is horizontally arranged.
[0010]
In this case, it is preferable that the moving mechanism moves the mounting table in the main scanning direction and moves the carriage in the sub-scanning direction, and the mounting table is inclined in the main scanning direction.
[0011]
According to this configuration, since the mounting table is inclined in the main scanning direction, the height of each nozzle formed on the functional liquid droplet ejection head can be made uniform. Therefore, the head difference between each nozzle of the functional droplet discharge head and the functional liquid tank can be maintained in the same manner, and the head difference between the functional liquid droplet discharge head and the functional liquid tank can be secured with high accuracy. In addition, since the mounting table moves in the main scanning direction via the moving table, the function liquid discharge tank does not move together with the function liquid discharge head during the main scanning for discharging the function liquid droplets. , It is possible to stably discharge the functional droplets. That is, when the functional liquid tank is moved during the main scan, the functional liquid surface stored in the functional liquid tank fluctuates particularly at the start and end of the movement, so that the functional liquid discharge head does not discharge the functional liquid. Such a problem does not occur because the mounting table is configured to be moved in the main scanning direction, though it is likely to be stable.
[0012]
In this case, the functional liquid tank is preferably supported such that the bottom surface of the functional liquid tank is substantially parallel to the inclined table.
[0013]
According to this configuration, since the functional liquid tank is supported such that the bottom surface of the functional liquid tank is substantially parallel to the inclined mounting table, the inclined mounting table and the bottom surface of the functional liquid tank (ie, the lower surface) Can be arranged close to each other. And, compared to the case where the functional liquid tank is supported so that the bottom surface of the functional liquid tank is horizontal, the functional liquid tank is further disposed near the functional liquid droplet ejection head while maintaining a predetermined head difference. And the amount of functional liquid stored in the functional liquid tank can be increased.
[0014]
In these cases, the upstream end of the supply pipe for supplying the functional liquid to the functional droplet discharge head is preferably immersed in the deepest part of the inclined functional liquid tank.
[0015]
According to this configuration, since the upstream end of the supply pipe is immersed in the deepest portion of the inclined functional liquid tank, it is possible to use the functional liquid stored in the functional liquid tank until the functional liquid tank becomes empty. So that expensive functional fluids are not wasted.
[0016]
In these cases, the apparatus further includes a support for supporting the carriage and the mounting table via a moving mechanism, and the support has an angle adjusting unit capable of adjusting an inclination angle of the carriage and the mounting table with respect to a horizontal plane. Is preferred.
[0017]
According to this configuration, the head difference according to the functional liquid introduced into the functional droplet discharge head can be managed by adjusting the inclination angles of the carriage and the mounting table using the angle adjusting unit. Also, by changing the head difference, it is possible to change the amount of the functional liquid ejected from the functional droplet ejection head. Further, since the inclination angle of the mounting table can be adjusted, the mounting table can be adjusted to an angle with good operability and workability when replacing the work. Therefore, at the time of work replacement, the workability and operability at the time of work replacement can be improved, for example, by adjusting the mounting table horizontally. Furthermore, it is possible to change the head difference according to the change in the atmospheric pressure.
[0018]
In this case, a liquid level detecting means for continuously detecting the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank, which decreases with the driving of the functional liquid droplet ejection head, and a control means for controlling the angle adjusting means, Further, the control means adjusts the angle based on the detection result of the liquid level detection means so that the height difference between the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head and the liquid surface of the functional liquid stored in the functional liquid tank is constant. It is preferred to control the means.
[0019]
According to this configuration, even if the functional liquid stored in the functional liquid tank decreases with the driving of the functional liquid droplet ejection head, the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head is adjusted based on the detection result of the liquid level detecting unit. Since the angle adjusting means is controlled so that the level difference between the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank and the liquid level is constant, the head difference between the two does not change due to the decrease in the functional liquid. Therefore, even if the amount of the functional liquid in the functional liquid tank decreases, the functional liquid can be stably ejected from the functional droplet ejection head.
[0020]
According to a second aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an electro-optical device, wherein a film forming unit using functional liquid droplets is formed on a work using the above-described liquid droplet discharging apparatus.
[0021]
Further, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming unit using functional droplets is formed on a work using the above-described droplet discharging device.
[0022]
According to these configurations, on the assumption that the functional liquid is supplied at atmospheric pressure, the functional liquid tank is manufactured using a droplet discharge device that can be provided in the vicinity of the functional droplet discharge head. An optical device can be manufactured efficiently. In addition, as the electro-optical device (device), a liquid crystal display device, an organic EL (Electro-Luminescence) device, an electron-emitting device, a PDP (Plasma Display Panel) device, an electrophoretic display device, and the like can be considered. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device. Further, as the electro-optical device, a device including formation of a metal wiring, formation of a lens, formation of a resist, formation of a light diffuser, and the like can be considered.
[0023]
An electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the electro-optical device described above.
[0024]
In this case, as the electronic device, various electric products other than a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display correspond thereto.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 includes a head unit 2 on which a functional droplet discharge head 21 for discharging a functional liquid is mounted, and a mounting table 41 on which a work W is mounted. An X-axis table 3 for moving the workpiece W in the X-axis direction (main scanning direction) via the table 41, and a Y-axis for moving the head unit 2 in the Y-axis direction (sub-scanning direction) orthogonal to the X-axis table 3. And a table 4.
[0026]
As shown in FIG. 2, the droplet discharge device 1 includes a rectangular parallelepiped machine base 11, and the machine base 11 has an inclination angle θ. 0 A tilt table 5 is provided which is tilted (in the main scanning direction) with respect to the horizontal plane. That is, the machine stand 11 and the tilt table 5 constitute a support stand referred to in the claims. The X-axis table 3 is directly supported on the tilt table 5, and the work W is set in a tilted state. Further, the tilt table 5 is provided with a Y-axis stand 12 erected perpendicularly to the tilt table 5 so as to straddle the X-axis table 3. Further, the tilt table 5 incorporates an angle adjusting mechanism 53 for adjusting the tilt angle of the tilt table 5.
[0027]
As shown in the figure, both ends of a Y-axis table 4 are supported on a Y-axis stand 12, and the head unit 2 is supported on the Y-axis table 4 via a carriage 6. The carriage 6 is provided with a function liquid tank 7 for supplying a function liquid to the function liquid droplet ejection head 21 and a tank carriage 75. In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, on the assumption that the functional liquid is supplied under the atmospheric pressure, the head of the discharge nozzle 29 of the functional droplet discharge head 21 and the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank 7 The difference (height difference) is defined in advance, and the functional liquid tank 7 is supported by a tank carriage 75 so as to satisfy the height difference.
[0028]
The droplet discharge device 1 is provided with a controller 8 for controlling the entire device, and the controller 8 controls each unit. The controller 8 drives the X-axis table 3 and the Y-axis table 4 to move the head unit 2 and the work W relatively, while driving the functional droplet discharge head 21 to selectively use the functional liquid. , The drawing is performed on the workpiece W (see FIG. 1).
[0029]
Hereinafter, each part of the droplet discharge device 1 will be described. The head unit 2 includes a functional droplet discharge head 21 and a carriage plate 74 of the carriage 6 described below. As shown in FIG. 1, the functional droplet ejection head 21 has a large number (180) of ejection nozzles 29 (described later), and the large number of ejection nozzles 29 are arranged so as to be continuous in the sub-scanning direction. Have been. If all the ejection nozzles 29 are continuous in the sub-scanning direction, the number and arrangement of the functional droplet ejection heads 21 are not limited to those described above, but are arbitrary.
[0030]
Although not shown, the functional liquid droplet ejection head 21 includes a functional liquid introduction unit that continuously receives the supply of the functional liquid from the functional liquid tank 7, a head substrate connected to the functional liquid introduction unit, and a functional liquid introduction unit below the functional liquid introduction unit. And a head main body in which an in-head channel filled with a functional liquid is formed. The head body has a pump unit (piezoelectric element), not shown, and a nozzle plate 26 on which a number of discharge nozzles 29 are formed. The functional droplet discharge head 21 discharges by the action of the pump unit. The functional droplets are ejected from the nozzle 29. The lower surface of the nozzle plate 26 is a nozzle surface 27, and a single nozzle row 28 is formed on the nozzle surface 27. The nozzle row 28 includes 180 discharge nozzles 29 arranged at equal intervals.
[0031]
The X-axis table 3 is provided along with an X-axis air slider (not shown) that is supported by the mounting table 41 and the tilt table 5 and that slidably supports the mounting table 41 in the X-axis direction. An X-axis linear motor (not shown). The Y-axis table 4 is fixed to a Y-axis stand 12 erected on the tilt table 5. Although not shown, the Y-axis table 4 slidably supports the head unit 2 and the functional liquid tank 7 via a carriage 6. It has a slider, a Y-axis ball screw that moves the Y-axis slider in the Y-axis direction, and a Y-axis motor that is composed of a servomotor and that rotates the Y-axis ball screw forward and reverse.
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3, the tilt table 5 has a support base 51 fixed to the machine base 11 and one end rotatably fixed to the support base 51, directly supporting the X-axis table 3 and Y axis. A support table 52 on which the shaft stand 12 is erected, an angle adjusting mechanism 53 for adjusting the inclination angle of the mounting table 41 via the support table 52 by rotating the support table 52, and a rotation of the support table 52 And a movement guide 54 for guiding the
[0033]
As shown in FIG. 2, the support table 52 is formed of a substantially rectangular thick plate, and one end (base) of the support table 52 that coincides with the Y-axis direction is rotatably fixed to the support base 51. . Then, the support table 52 has a tilt angle θ in advance. 0 (In the X-axis direction), and the mounting table 41 is tilted at an inclination angle θ. 0 We support in. Although not shown, a sliding piece (not shown) that slides in the guide groove of the moving guide 54 is provided on the other side of the support table 52 that is not fixed to the support base 51. The movement guide 54 is for stably rotating the support table 52 in the vertical direction, and includes a pair of left and right guide members 55 fixed to the support base 51. Although not shown, the guide member 55 has an arc-shaped guide groove formed along the trajectory when the support table 52 is rotated and guiding the sliding piece of the support table 52 (FIG. 3).
[0034]
As shown in FIG. 3, the angle adjustment mechanism 53 has a jack-up mechanism 61 composed of a diamond-shaped screw mechanism, one end of which is rotatably attached to the support table 52 and the other end of which is attached to the support base 51, and a jack. And a geared motor 65 connected to a lead screw 62 of the up mechanism 61. The jack-up mechanism 61 is formed by connecting an inverted “V” -shaped upper link 63 and a “V” -shaped lower link 64 with two female screws. By deforming the rhombic shape via the screw 62, the support table 52 is vertically rotated with respect to the support base 51. Thus, the support table 52 is tilted via the fixed base-side hinge and adjusted in angle.
[0035]
As shown in FIG. 2, the carriage 6 includes a carriage main body 71 attached to the Y-axis slider of the Y-axis table 4 on the back surface, a head carriage 72 supported by the carriage main body 6 and supporting the head unit 2, And a tank carriage 75 supported by the carriage main body 71 and supporting the functional liquid tank 7.
[0036]
The head carriage 72 includes a θ table 73 for performing position correction in the θ direction (of the head unit 2 via the carriage plate 74), and a carriage plate 74 provided below the θ table 73 and constituting the head unit 2. , Is composed. The carriage plate 74 has a rectangular opening for loosely fitting the functional droplet discharge head 21, and positions and fixes the functional droplet discharge head 21. The θ table 73 and the carriage plate 74 are disposed substantially parallel to the support table 52 (the mounting table 41), and the nozzle surface 27 of the mounted functional liquid droplet ejection head 21 is made parallel and close to the work W. Can be held. On the other hand, the tank carriage 75 has a fixed portion (not shown) having one end fixed to the carriage body 71, an arm portion 76 extending in the X-axis direction from the fixed portion, and the other end of the arm portion 76. And a tank support portion 77 for supporting the tank 7. The tank carriage 75 is connected to the functional liquid tank 7 and the functional droplet discharge head 21, and a liquid supply tube (supply pipe) for supplying a functional liquid from the functional liquid tank 7 to the functional droplet discharge head 21. ) 81 is fixed.
[0037]
As shown in FIG. 2, the functional liquid tank 7 is disposed at a lower position of the tilt table 5 than the head unit 2 (functional droplet discharge head 21) by utilizing the tilt of the tilt table 5. The head difference between the liquid surface of the functional liquid stored in the functional liquid tank 7 and the nozzle surface 27 of the functional liquid droplet ejection head 21 is maintained at a specified value. The functional liquid tank 7 includes a tank main body 91 that stores a functional liquid to be supplied to the functional liquid droplet ejection head 21, a liquid level detector 92 that continuously detects the liquid level of the functional liquid stored in the tank main body 91, and , Is provided.
[0038]
As shown in the figure, the tank body 91 is provided with a tilt angle θ of the tilt table 5 (support table 52). 0 The tank body is formed so that the bottom surface of the tank body 91 is close to the inclined table 5 (mounting table 41) and the bottom surface of the tank body 91 is substantially parallel to the support table 52. Reference numeral 91 is provided. Thereby, the functional liquid can be efficiently stored by effectively utilizing the space on the mounting table 41. The above-described liquid supply tube 81 is connected to the upper surface of the tank main body 91, and one end of the liquid supply tube 81 immersed in the functional liquid is located at the lowest position (the deepest part) of the tank main body 91. are doing. Therefore, the functional liquid in the tank main body 91 can be supplied to the functional liquid droplet ejection head 21 without remaining, and the functional liquid stored in the tank main body 91 can be efficiently used.
[0039]
As described above, in the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the functional liquid droplet discharge head 21 and the functional liquid tank 7 are used by utilizing the height difference of the mounting table 41 caused by tilting the mounting table 41. By disposing the functional liquid tank 7 with the head unit 2 (functional droplet discharge head 21) without satisfying the prescribed head difference and without interfering with the mounting table 41 moving in the X-axis direction. It is movable. In addition, this allows the functional liquid tank 7 to be disposed within the movement range of the mounting table 41, so that the functional liquid tank 7 can be disposed near the head unit 2. Then, the supply tube 81 connecting the functional liquid tank 7 and the head unit 2 can be shortened. Further, since the functional liquid tank 7 moves together with the head unit 2, the liquid supply tube 81 can be supported in a fixed state, and the functional liquid is stably supplied from the functional liquid tank 7 to the functional droplet discharge head 21. It is possible to do.
[0040]
By the way, in the droplet discharge device 1 of the present embodiment, even if the functional liquid stored in the functional liquid tank 7 decreases with the driving of the functional droplet discharge head 21, the controller 8 controls the head difference to be constant. Is controlled. This will be specifically described with reference to FIGS. The above-mentioned liquid level detector 92 is connected to the controller 8, and the controller 8 adjusts the inclination angle of the inclination table 5 based on the detection result of the liquid level detector 92 to keep the head difference constant. I keep it.
[0041]
That is, when the liquid level of the functional liquid tank 7 decreases and the liquid level of the functional liquid decreases, the head difference increases. Therefore, the geared motor 65 of the angle adjusting mechanism 53 is driven to continuously adjust the inclination angle of the support table 52. To θ 0 From θ 1 (However, θ 0 > Θ 1 ). Thereby, the height position of the head unit 2 can be lowered and the height position of the functional liquid tank can be raised. Therefore, the relative position between the discharge nozzle 29 (nozzle row 28) and the liquid surface of the functional liquid tank 7 can be increased. The height difference between the two can be maintained and the head difference between the two can be kept constant.
[0042]
In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the functional liquid tank 7 employs a cartridge type, and the functional liquid stored in the functional liquid tank 7 becomes empty, and the functional liquid tank 7 is replaced. Then, the geared motor 65 is driven again to change the inclination angle of the support table 52 to θ. 0 And the head value is appropriately maintained. Instead of a cartridge type, a sub-tank type in which the functional liquid is continuously supplied from a main tank storing a large amount of the functional liquid may be adopted. In this case, when the functional liquid is ejected from the functional liquid droplet ejection head 21, the functional liquid is not replenished from the main tank to the functional liquid tank 7 in order to stabilize the ejection. , The inclination angle of the support table 52 is set to θ 0 From θ 1 When the functional fluid is supplied to the functional fluid tank 7 and the amount of the functional fluid stored in the functional fluid tank increases, the inclination angle of the support table 52 is determined based on the detection result of the fluid level detector 92. To θ 1 From θ 0 Adjust to.
[0043]
In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the tilt angle of the tilt table 5 is adjusted based on the detection result by the liquid level detector 92 in order to keep the head difference constant. A mechanism for raising and lowering the nozzle 7 relative to (the nozzle surface 27 of) the functional droplet discharge head 21 may be used. In this case, based on the detection result of the liquid level detector 92, the functional liquid tank 7 itself is moved up and down within a range that does not interfere with the work W, so that the head difference between the functional liquid droplet ejection head 21 and the functional liquid tank 7 is kept constant. Can be kept.
[0044]
Next, a case where the above-described droplet discharge device 1 is applied to the manufacture of a liquid crystal display device will be described. FIG. 4 illustrates a cross-sectional structure of the liquid crystal display device 301. As shown in the figure, the liquid crystal display device 301 is composed of an upper substrate 311 and a lower substrate 312 having a transparent conductive film (ITO film) 322 and an alignment film 323 formed on the opposing surface mainly of a glass substrate 321; A large number of spacers 331 interposed between the upper and lower substrates 311 and 312, a sealing material 332 for sealing between the upper and lower substrates 311 and 312, and a liquid crystal 333 filled between the upper and lower substrates 311 and 312 are provided. A phase substrate 341 and a polarizing plate 342 a are stacked on the back surface of the substrate 311, and a polarizing plate 342 b and a backlight 343 are stacked on the back surface of the lower substrate 312.
[0045]
In a normal manufacturing process, the upper substrate 311 and the lower substrate 312 are separately manufactured by patterning the transparent conductive film 322 and applying the alignment film 323, respectively, and then the spacer 331 and the sealing material 332 are formed on the lower substrate 312. In this state, the upper substrate 311 is attached. Next, the liquid crystal 333 is injected from the inlet of the sealant 332, and the inlet is closed. After that, the phase substrate 341, the polarizing plates 342a and 342b, and the backlight 343 are stacked.
[0046]
The above-described droplet discharge device 1 can be used, for example, for forming the spacer 331 and for injecting the liquid crystal 333. Specifically, a spacer material (for example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin) or a liquid crystal that forms a cell gap is introduced as a functional liquid, and these are uniformly discharged (applied) to predetermined positions. First, the lower substrate 312 on which the sealing material 332 is printed in a ring shape is set on a suction table, and the spacer material is discharged onto the lower substrate 312 at coarse intervals, and the spacer material is solidified by irradiating ultraviolet rays. Next, a predetermined amount of liquid crystal 333 is uniformly discharged and injected into the inside of the sealing material 332 of the lower substrate 312. Thereafter, the separately prepared upper substrate 311 and the lower substrate 312 coated with a predetermined amount of liquid crystal are introduced into a vacuum and bonded together.
[0047]
As described above, since the liquid crystal 333 is uniformly applied (filled) in the cell before the upper substrate 311 and the lower substrate 312 are bonded to each other, the liquid crystal 333 does not spread to details such as corners of the cell. Can be solved.
[0048]
By using an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin as the functional liquid (material for the sealant), the above-described sealant 332 can be printed by the droplet discharge device 1. Similarly, by introducing a polyimide resin as the functional liquid (alignment film material), the alignment film 323 can be formed by the droplet discharge device 1.
[0049]
The above-described droplet discharge device 1 can move the functional liquid tank together with the head unit 2 and perform drawing with high accuracy on the work W, so that the liquid crystal display device 301 can be manufactured efficiently. In addition, by inclining the mounting table 41 on which the work W is mounted, the installation area of the work W can be reduced, the space of the apparatus can be reduced, and the liquid crystal display device 301 can be manufactured efficiently. .
[0050]
By the way, the above-described droplet discharge device 1 can be used for manufacturing various electro-optical devices (devices) in addition to the above-described liquid crystal display device 301 mounted on an electronic device such as a mobile phone or a personal computer. . That is, the present invention can be applied to the manufacture of an organic EL device, an FED device, a PDP device, an electrophoretic display device, and the like, and these can be efficiently manufactured.
[0051]
An example in which the above-described droplet discharge device 1 is applied to the manufacture of an organic EL device will be briefly described. As shown in FIG. 5, the organic EL device 401 includes a substrate 421, a circuit element portion 422, a pixel electrode 423, a bank portion 424, a light emitting element 425, a cathode 426 (a counter electrode), and a sealing substrate. An organic EL element 411 composed of a wiring 427 and a wiring of a flexible substrate (not shown) and a driving IC (not shown) are connected. The circuit element portion 422 is formed on the substrate 421, and the plurality of pixel electrodes 423 are arranged on the circuit element portion 422. A bank 424 is formed between the pixel electrodes 423 in a lattice pattern, and a light emitting element 425 is formed in a concave opening 431 formed by the bank 424. The cathode 426 is formed over the entire upper surface of the bank portion 424 and the light emitting element 425, and a sealing substrate 427 is stacked on the cathode 426.
[0052]
In the manufacturing process of the organic EL device 401, after the bank portion 424 is formed at a predetermined position on the circuit element portion 422 and the substrate 421 (work W) on which the pixel electrode 423 is formed, the light emitting element 425 is appropriately Is performed, and then a light emitting element 425 and a cathode 426 (a counter electrode) are formed. Then, the sealing substrate 427 is laminated on the cathode 426 and sealed to obtain the organic EL element 411. Then, the cathode 426 of the organic EL element 411 is connected to the wiring of the flexible substrate and connected to the driving IC. The organic EL device 401 is manufactured by connecting the wiring of the circuit element portion 422.
[0053]
The droplet discharge device 1 is used for forming the light emitting element 425. Specifically, a light emitting element material (functional liquid) is introduced into the functional droplet discharge head 31, and the light emitting element material is discharged corresponding to the position of the pixel electrode 423 on the substrate 421 on which the bank portion 424 is formed. By drying this, the light emitting element 425 is formed. In the formation of the pixel electrode 423 and the cathode 426 described above, the liquid crystal material can be formed by using the liquid material corresponding to each of them.
[0054]
As other electro-optical devices, devices including the above-described preparations in addition to metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable. By using the above-described droplet discharge device 1 for manufacturing various electro-optical devices (devices), it is possible to efficiently manufacture various electro-optical devices.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the droplet discharge device of the present invention, by tilting the mounting table on which the work is mounted, the functional liquid droplet discharging head is utilized by utilizing the height difference of the tilted mounting table. The function liquid tank can be arranged lower than the head unit (function droplet discharge head) while maintaining the head difference between the function liquid droplet discharge head and the liquid surface of the function liquid tank at a specified predetermined water head difference. The function liquid tank can be moved together with the head). In addition, since the functional liquid tank does not interfere with the mounting table and the functional liquid tank can be disposed in the moving area of the mounting table, the functional liquid tank is disposed near the head unit. The liquid supply tube connecting the functional liquid tank and the head unit (functional droplet discharge head) can be shortened. Therefore, the amount of the functional liquid stored in the liquid supply tube can be reduced, the functional liquid can be used efficiently, and the effect of frictional resistance when the functional liquid is sent can be reduced. It is possible to supply the functional liquid to the Furthermore, since the functional liquid tank moves together with the head unit, the curvature of the liquid supply tube does not change due to the movement of the head unit, and the liquid supply tube can be held in a constant state. This makes it possible to supply the functional liquid to the functional droplet discharge head in a more stable state, and to stably discharge the functional liquid from the functional droplet discharge head.
[0056]
Further, according to the method for manufacturing an electro-optical device, the electro-optical device, and the electronic apparatus of the present invention, since the electro-optical device is manufactured using the above-described droplet discharge device, they can be manufactured efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a functional droplet discharge device according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of the functional droplet discharge device according to the present embodiment when viewed from the side.
FIG. 3 is a schematic diagram around an angle adjusting mechanism.
FIG. 4 is a sectional view of a liquid crystal display device manufactured by using the manufacturing method of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an organic EL device manufactured using the manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 droplet discharge device 2 head unit
3 X axis table 4 Y axis table
5 Tilt table 6 Carriage
7 Functional liquid tank 8 Controller
21 Functional Droplet Discharge Head 29 Discharge Nozzle
41 mounting table 52 support table
53 Angle adjustment mechanism 81 Liquid supply tube
92 Liquid level detector

Claims (9)

載置テーブルに搭載したワークとキャリッジに搭載した機能液吐出ヘッドとを、主走査方向および副走査方向に相対的に移動させながら、ノズル列を有する前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させて、前記ワーク上に描画を行う液滴吐出装置において、
前記載置テーブルおよび前記キャリッジを介して、前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記ワークを相対的に移動させる移動機構と、
前記キャリッジに搭載され、前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクと、を備え、
前記載置テーブルは、水平面に対して傾斜しており、
前記機能液タンクは、予め規定された、前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面と当該機能液タンクに貯留する機能液の液面との高低差を満たすように、前記機能液滴吐出ヘッドより、傾斜した前記載置テーブルの低い位置に配設されていることを特徴とする液滴吐出装置。
While relatively moving the work mounted on the mounting table and the functional liquid discharge head mounted on the carriage in the main scanning direction and the sub-scanning direction, the functional liquid is discharged from the functional liquid droplet discharging head having the nozzle row. In a droplet discharge apparatus that performs drawing on the work,
A moving mechanism that relatively moves the functional droplet discharge head and the work via the placement table and the carriage;
A functional liquid tank mounted on the carriage and supplying a functional liquid to the functional liquid droplet ejection head,
The placing table described above is inclined with respect to the horizontal plane,
The functional liquid tank is defined in advance so as to satisfy a height difference between a nozzle surface of the functional liquid droplet discharge head and a liquid surface of the functional liquid stored in the functional liquid tank, A droplet discharge device, which is disposed at a low position on an inclined placement table.
前記移動機構は、前記載置テーブルを主走査方向に移動させ、かつ前記キャリッジを副走査方向に移動させ、
前記載置テーブルは、前記主走査方向に傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
The moving mechanism moves the placing table in the main scanning direction, and moves the carriage in the sub-scanning direction,
2. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the placement table is inclined in the main scanning direction.
前記機能液タンクは、当該機能液タンクの底面が傾斜した前記載置テーブルと略平行となるように支持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出装置。3. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the functional liquid tank is supported such that a bottom surface of the functional liquid tank is substantially parallel to the inclined table. 4. 前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する供給管路の上流端は、傾斜した前記機能液タンクの最深部に浸漬されていることを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。4. The droplet discharge device according to claim 3, wherein an upstream end of a supply pipe that supplies the functional liquid to the functional droplet discharge head is immersed in a deepest portion of the inclined functional liquid tank. 5. 前記移動機構を介して、前記キャリッジおよび前記載置テーブルを支持する支持台をさらに備え、
前記支持台は、前記キャリッジおよび前記載置テーブルの水平面に対する傾斜角度を調整可能な角度調整手段を有していることを特徴とする請求項2または3に記載の液滴吐出装置。
Further comprising a support table for supporting the carriage and the placing table via the moving mechanism,
4. The droplet discharge device according to claim 2, wherein the support table has an angle adjustment unit that can adjust an inclination angle of the carriage and the mounting table with respect to a horizontal plane. 5.
前記機能液滴吐出ヘッドの駆動に伴い減少する、前記機能液タンクに貯留される前記機能液の液位を連続的に検出する液位検出手段と、
前記角度調整手段を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記液位検出手段の検出結果に基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドの前記ノズル面と前記機能液タンクに貯留する前記機能液の液面との高低差が一定になるように前記角度調整手段を制御することを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。
A liquid level detecting unit that continuously detects the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank, which decreases with the driving of the functional liquid droplet ejection head,
Control means for controlling the angle adjusting means, further comprising:
The control unit controls the height difference between the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head and the liquid surface of the functional liquid stored in the functional liquid tank based on the detection result of the liquid level detecting unit. 6. The droplet discharging apparatus according to claim 5, wherein said angle adjusting means is controlled.
請求項1ないし6のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。7. A method for manufacturing an electro-optical device, comprising: forming a film-forming portion using functional droplets on the work using the droplet discharge device according to claim 1. 請求項1ないし6のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。An electro-optical device, comprising: a film-forming portion formed of functional liquid droplets on the work using the liquid droplet discharge device according to claim 1. 請求項8に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103140352A (en) * 2010-09-29 2013-06-05 京瓷株式会社 Liquid ejection head, and liquid ejection head device, liquid ejection device and printing method using the liquid ejection head

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