JP2004305978A

JP2004305978A - Method for uncapping suction cap, device for discharging liquid droplet, method for producing electrooptical device, electrooptical device, and electronic apparatus

Info

Publication number: JP2004305978A
Application number: JP2003106252A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Nakamura; 友則中村; Hiroyuki Kusumoto; 浩之楠本; Nagatane Yasu; 永植安
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for uncapping a suction cap whereby the suction cap can be appropriately detached from a droplet discharge head without using an atmospheric open nozzle and scattering of a functional fluid; a device for discharging liquid droplet; a method for producing an electrooptical device; an electrooptical device; and an electronic apparatus. <P>SOLUTION: The method for uncapping a suction cap involves detaching a suction cap 101 that has sucked in a functional fluid from a nozzle hole 55 while a seal part 132a is being adhered to a nozzle face 51 of a liquid droplet discharge head 8 relatively from the liquid droplet discharge head 8 by a detachment mechanism 107. The method is characterized by controlling a relative rate of detachment implemented by the detachment mechanism 107 at a low rate to achieve partial and gradual detachment of the adhered seal part 132a from the nozzle face 51. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドに密着して機能液を吸引した吸引キャップを、吸引処理後に離間させる吸引キャップのキャップ解除方法、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】
インクジェットプリンタなどの従来の液滴吐出装置では、ノズル孔の目詰まりを防止・解消するべく、液滴吐出ヘッドのノズル面に吸引キャップを密着させ、ノズル孔から機能液（インク）を強制的に吸引排出する吸引処理を行う。吸引キャップを液滴吐出ヘッドから離間させる吸引処理の最終段階では、機能液の外部への飛散等を防止するべく、先ず、吸引キャップに連通した大気通路を大気開放弁により開放して、吸引キャップと液滴吐出ヘッドとの間の密閉空間内を大気圧と略同程度にするようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
この場合、大気開放弁の開閉動作や吸引キャップの離間動作は、カム機構を用いて行うことも可能であるが、一般的にはソレノイド等により行われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６６０４号公報（第１１図など）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構造では、吸引処理後に吸引キャップを適切に離間させるためには大気開放弁は必要不可欠であったため、吸引キャップ自体の構造等が煩雑化していた。また、大気開放弁の開閉動作がソレノイド等により行われると、吸引処理後の密閉空間が瞬間的に大気に開放されることもあり、実際には大気開放弁等から機能液が漏れるなどの問題があった。そしてかかる問題は、特に、クリーンルーム環境下で行われる有機ＥＬデバイスなどの成膜処理では、製品の歩留まりに影響をおよぼすおそれがあった。
このような問題に鑑みて、大気開放弁を省略した構造とすることも考えられる。しかし、従来の構造で大気開放弁を省略すると、ソレノイド等により吸引キャップのシール部位がノズル面から勢いよく離間すると同時に、密閉空間の大気開放が行われるため、シール部位やノズル面に付着した機能液は外部に勢いよく飛散してしまう。
【０００５】
本発明は、大気開放弁を用いずに、機能液を飛散させることなく吸引キャップを液滴吐出ヘッドから適切に離間させることができる吸引キャップのキャップ解除方法、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その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸引キャップのキャップ解除方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面にシール部位を密着させてノズル孔から機能液を吸引した吸引キャップを、離接機構により当該液滴吐出ヘッドから相対的に離間させる吸引キャップのキャップ解除方法において、ノズル面に対する密着状態のシール部位の離間が、その一部から徐々に進行するように、離接機構による相対的な離間速度を低速に制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドのノズル面にシール部位を密着させる吸引キャップを介して、当該液滴吐出ヘッドのノズル孔から機能液を吸引する吸引処理を行う液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッドに対し吸引キャップを相対的に離接させる離接機構と、離接機構を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、吸引処理後に離接機構を制御し、ノズル面に対する密着状態のシール部位の離間がその一部から徐々に進行するように、液滴吐出ヘッドに対し吸引キャップを相対的に低速で離間移動させることを特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、液滴吐出ヘッドに対し吸引キャップが相対的に低速で離間移動して、ノズル面に全面的に密着するシール部位の一部がノズル面から徐々に離間してゆく。このため、吸引キャップの相対的な離間動作に伴い、両者の密閉空間の僅かな隙間からエアーが流入しても、密閉空間内の圧力が急激に変動することを好適に抑制できるばかりか、ノズル面やシール部位に付着して残る機能液は、これらの表面張力により密閉空間側へと引き込まれる。
これにより、大気開放弁を用いずとも、吸引キャップ内等の機能液が外部に飛散することを適切に防止した状態で、吸引キャップの相対的な離間（キャップ解除）が可能となる。なお、吸引キャップの相対的な離間速度は、機能液の性状により異なるものである。すなわち、機能液の性状に対応した離間速度を設定することで、両者をより適切に離間させることができる。
【０００９】
この場合、離接機構は、駆動モータを動力源としており、離間速度の制御は、駆動モータの速度制御により行われることが、好ましい。
同様に、離接機構は、動力源となる駆動モータを有しており、制御手段は、吸引処理後に駆動モータを速度制御し、吸引キャップを相対的に低速で離間移動させることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、駆動モータの例えば回転数を制御することで、簡単且つ精密に吸引キャップの相対的な離間速度を制御することができる。なお、駆動モータはステッピングモータであることが好ましい。
【００１１】
この場合、離間速度は、低速状態で徐々に加速することが、好ましい。
同様に、制御手段は、吸引処理後に駆動モータを速度制御し、吸引キャップの相対的な離間速度を低速状態で徐々に加速させることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、機能液の外部への飛散を好適に防止しながら吸引キャップを迅速に離間させることができる。
【００１３】
これらの場合、吸引キャップの相対的な離間動作は、吸引処理の最終段階で吸引を継続しつつ行われることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、吸引処理により吸引キャップに液滴吐出ヘッドから機能液と共に気泡が排出されたとしても、負圧の付与を継続しながら吸引キャップの密着を解くことで、一旦排出した気泡を液滴吐出ヘッドに逆流することを防止できる。
【００１５】
これらの場合、吸引キャップは、シール部位を有するキャップ本体と、ノズル面に対しキャップ本体を離接方向に僅かに移動自在に保持するキャップホルダと、キャップ本体とキャップホルダとの間に介設され、当該キャップ本体をノズル面側に付勢する付勢手段と、を有し、キャップホルダは、付勢手段と協働して自由状態のキャップ本体がノズル面に対し僅かに傾くように、キャップ本体を位置規制する位置規制部を有することが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、吸引キャップの相対的な密着動作に伴い、液滴吐出ヘッドのノズル面にシール部位が付勢部材に抗して全面的に密着する一方、相対的な離間動作に伴い、キャップ本体が自由状態に戻ろうとすると、シール部位がノズル面に対し傾きながら離間してゆく。これにより、密着状態のノズル面に対しシール部位をその一部から徐々に離間させる動作を適切に行うことができる。
【００１７】
これらの場合、液滴吐出ヘッドは複数個が単一のヘッド側ベースプレートに設けられていると共に、これに対応して吸引キャップは複数個が単一のキャップ側ベースプレートに設けられており、離接機構は、ヘッド側ベースプレートおよびキャップ側ベースプレートを介して、複数の液滴吐出ヘッドに対し複数の吸引キャップを一括して相対的に離接させることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、各液滴吐出ヘッドから全ての吸引キャップを簡単且つ迅速に相対的に離間させることができる。また、各液滴吐出ヘッド専用の吸引キャップを設けているため、例えば吸引処理に伴う混色などの問題も生じ得ない。さらに、液滴吐出装置としては、複数の液滴吐出ヘッドにより、各種ワーク（用紙などの一般的な記録媒体の他、後述する電気光学装置の基板が含まれる。）に迅速に描画することができる。
【００１９】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して、基板上に成膜部を形成することを特徴とする。
本発明の電気光学装置は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、液滴吐出ヘッドから吐出した機能液により形成した成膜部を基板上に有することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、電気光学装置のスループットを向上することができる。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（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。また、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）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含まれる。
【００２１】
本発明の電子機器は、上記した本発明の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、高性能な電気光学装置を搭載した電子機器を提供することができる。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機、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。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置ついて説明する。この液滴吐出装置は、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、インクジェット方式により、基板（ワーク）に対し液滴吐出ヘッドから発光材料等の機能液滴を選択的に吐出することで描画を行い、基板上に所望の成膜部を形成するものである。そして本発明の特徴部分は、液滴吐出ヘッドから吸引処理後の吸引キャップを適切に離間させることにある。
【００２４】
図１は、液滴吐出装置の基本的構成を模式的に示す平面図である。同図に示すように、液滴吐出装置１は、機台２上に設置されたＸ軸テーブル４およびＹ軸テーブル５から成るＸ・Ｙ移動機構３と、Ｘ軸テーブル４に移動自在に取り付けたワークテーブル６と、Ｙ軸テーブル５に移動自在に取り付けたメインキャリッジ７と、を備えている。ワークテーブル６には、ガラスやプラスチック等から成る基板Ｗ（ワーク）が載置されている。メインキャリッジ７には、基板Ｗに対し機能液滴を吐出する液滴吐出ヘッド８を１２個搭載したヘッドユニット９が保持されている。
【００２５】
また、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド８の保全処理を行うメンテナンス手段１１や、液滴吐出ヘッド８に機能液を供給する機能液供給系１３の他、これら各種構成装置を統括制御する制御装置１２を備えている。機能液としては、一般的なインクのほか、カラーフィルタのフィルタ材料や、描画後に金属配線として機能する液状金属材料など、各種基板Ｗの目的に対応した材料を含有する液体が用いられる。
【００２６】
Ｘ軸テーブル４は、制御装置１２に連なるモータドライバ２３を介してリニアモータ２１が駆動することにより、Ｘ軸方向に移動するＸ軸スライダ２２に固定したワークテーブル６を介して、基板ＷをＸ軸方向に移動させる。同様に、Ｙ軸テーブル５は、制御装置１２に連なるモータドライバ２７を介してリニアモータ２５が駆動することにより、Ｙ軸方向に移動するＹ軸スライダ２６に固定したメインキャリッジ７を介して、ヘッドユニット９をＹ軸方向に移動させる。
【００２７】
この場合、Ｘ軸テーブル４は機台２上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル５は、Ｘ軸テーブル４およびメンテナンス手段１１を跨ぐようにしてＹ軸方向に延在し、その両端部を一対の支柱２８，２８に支持されている。したがって、Ｙ軸テーブル５は、液滴吐出ヘッド８の保全処理を行う場合には、ヘッドユニット９をメンテナンス手段１１の直上部に位置するメンテナンス位置に移動させ、また基板Ｗに描画を行う場合には、ヘッドユニット９をＸ軸テーブル４の直上部に位置する描画エリアに移動させる。
【００２８】
同図に示すように、Ｘ軸方向はインクジェット方式のいわゆる主走査方向に対応し、Ｙ軸方向はいわゆる副走査方向に対応している。したがって、基板Ｗへの描画処理は、Ｘ・Ｙ移動機構３により、基板Ｗに対し上方のヘッドユニット９（液滴吐出ヘッド８）が相対的に主走査および副走査する際に行われる。
【００２９】
図２に示すように、ヘッドユニット９は、６個ずつ２列に分けて主走査方向に離間して配置した１２個（複数）の液滴吐出ヘッド８と、複数の液滴吐出ヘッド８を搭載したサブキャリッジ３１（ヘッド側ベースプレート）と、サブキャリッジ３１に各液滴吐出ヘッド８を個々に取り付けるための１２個（複数）のヘッド保持部材３２（図３（ｂ）参照）と、を有している。各液滴吐出ヘッド８は、基板Ｗに対して機能液滴の十分な塗布密度を確保するために所定角度傾けて配設され、更に、一方の列と他方の列の各液滴吐出ヘッド８は、副走査方向に対して相互に位置ずれして配設されている。
【００３０】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド８は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４１を有する液体導入部４２と、液体導入部４２の側方に連なり２連のコネクタ４３を有するヘッド基板４４と、液体導入部４２の下方（同図（ａ）では上方）に連なるヘッド本体４５と、で構成されている。各接続針４１は配管アダプタ４７を介して機能液供給系１３に接続されており、液体導入部４２は各接続針４１から機能液の供給を受ける。ヘッド基板４４は、各コネクタ４３に接続したＦＦＣ４８（ＦｌａｔＦｌｅｘｉｂｌｅＣａｂｌｅ）を介して、制御装置１２に連なるヘッドドライバ４９に接続されている（図１参照）。
【００３１】
ヘッド本体４５は、平坦なノズル面５１を有するノズルプレート５２と、ノズルプレート５２に連なる直方体形状の２連のポンプ部５３とで構成されている。液滴吐出ヘッド８は、ヘッド本体４５がサブキャリッジ３１の下面から突出しており、ヘッド本体４５の下面、すなわち基板Ｗに平行に対峙するノズル面５１には、２本のノズル列５４が相互に平行に形成されている。各ノズル列５４は、例えば１８０個のノズル５５が等ピッチで並べられて構成されている。そして、ノズル５５の数に対応してポンプ部５３には圧電素子が設けられている。
【００３２】
このような構成により、ヘッドドライバ４９が各圧電素子に液滴吐出のための駆動信号を印加すると、液滴吐出ヘッド８は、各圧電素子のポンプ動作により、ノズル面５１に開口した各ノズル５５のノズル孔から機能液滴をドット状に吐出する。なお、液滴吐出ヘッド８をいわゆるバブルジェット（登録商標）方式のもので構成してもよい。また、基板Ｗに対しあえて傾けてセットしなくてもよいし、さらには、そのノズル数やノズル列数も任意である。
【００３３】
メンテナンス手段１１は、図１に示すように、機台２上に設置した移動テーブル６１と、移動テーブル６１に載置した吸引ユニット６２と、吸引ユニット６２に隣接して配設したワイピングユニット６３と、を備えている。移動テーブル６１は、Ｘ軸テーブル４と相互にＸ軸方向に平行に配設されていると共に、その上方をＹ軸テーブル５に跨がれている。
【００３４】
移動テーブル６１は、例えば移動系の主体をボールねじにより構成され、モータドライバ７１を介して駆動するサーボモータ７２が正逆回転することで、吸引ユニット６２およびワイピングユニット６３を一対のガイドレール７３，７３に沿ってＸ軸方向にスライド移動させる。これにより、吸引ユニット６２および吸引ユニット６２は個々に、メンテナンス位置に移動したヘッドユニット９に臨むようになっている。
【００３５】
吸引ユニット６２は、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１に密着する吸引キャップ１０１（図７参照）を有し、液滴吐出装置１の稼働時やマニュアル操作により、吸引キャップ１０１を介して液滴吐出ヘッド８のノズル孔（ノズル５５）から機能液を強制的に吸引する吸引処理を行う（詳細は後述する）。この吸引処理により、液滴吐出ヘッド８のいわゆるドット抜けが防止・解消される。また、吸引ユニット６２は、非稼働時などには、吸引キャップ１０１によりノズル孔を気密に封止し、ノズル孔からの機能液乾燥を防止する保管処理を行う。
【００３６】
ワイピングユニット６３は、例えば、一連の動作において、洗浄剤を含浸させた布製のシート７５を繰出しリール７６から繰り出して各液滴吐出ヘッド８のノズル面５１に押し付け、その拭取済み部分を巻取りリール７７に随時巻き取る。このワイピング処理は、基本的に吸引ユニット６２による吸引処理の後で行われ、液滴ミストが付着した各液滴吐出ヘッド８のノズル面５１を清掃し、ノズル孔からの機能液滴の吐出を飛行曲がりなく良好に行わしめる。
【００３７】
制御装置１２は、ＣＰＵ８１を有して各種構成装置の動作を制御するためのものであり、液滴吐出装置１の制動動作を実行するための制御プログラムや制御データを記憶すると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。
【００３８】
例えば、制御装置１２は、描画処理を行う場合には、各モータドライバ２３，２７を介してＸ・Ｙ移動機構３による基板Ｗの往動作（主走査）および液滴吐出ヘッド８のピッチ送り動作（副走査）を制御すると共に、これに同期して、ヘッドドライバ４９を介して各液滴吐出ヘッド８の吐出駆動を制御する。また、本実施形態の制御装置１２は、特に、吸引ユニット６２による吸引処理後において、その駆動モータ１６１の速度制御を行う（図４参照で後述する）。
【００３９】
なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッド８に対し、基板Ｗを主走査方向に移動させるようにしているが、液滴吐出ヘッド８を主走査方向に移動させる構成であってもよい。さらに、基板Ｗを固定とし、液滴吐出ヘッド８を主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００４０】
ここで、図４および図５を参照して、吸引ユニット６２について詳細に説明する。
【００４１】
吸引ユニット６２は、主に図５（ｂ）に示すように、１２個の吸引キャップ１０１（図７参照）をベースプレート１０２に組み込んだキャップユニット１０３と、吸引キャップ１０１を介して機能液の吸引を行う吸引ポンプ１０４と、吸引キャップ１０１と吸引ポンプ１０４とを接続する配管ユニット１０５と、キャップユニット１０３を下側から支持する板状の支持プレート１０６と、支持プレート１０６を介してキャップユニット１０３を昇降させる昇降機構１０７と、昇降機構１０７を支持すると共に移動テーブル６１に固定された台座１０８と、で構成されている。
【００４２】
ベースプレート１０２（キャップ側ベースプレート）は、ヘッドユニット９の１２個の液滴吐出ヘッド８の配置に対応して形成した１２個の取付け開口１１１と、各取付け開口１１１を含むようにして形成した１２個の浅溝１１２と、を有している。そして、ベースプレート１０２に対し各吸引キャップ１０１は、下部を取付け開口１１１に挿入し、周縁部を浅溝１１２に位置決めされた状態で、両端部を浅溝１１２の部分にねじ固定されている。
【００４３】
各吸引キャップ１０１は、図７に示すように、キャップ本体１２１と、一対のばね１２３，１２３を介してキャップ本体１２１の両端部を保持するキャップホルダ１２２と、を有している。各吸引キャップ１０１は、キャップホルダ１２２を介してベースプレート１０２の各浅溝１１２にねじ固定されている。
【００４４】
キャップ本体１２１は、その上面に形成した凹部１３１と、凹部１３１の周縁部に取り付けたシールパッキン１３２と、凹部１３１の底部に敷設した吸収材１３３と、吸収材１３３を上側から押える押え枠１３４と、凹部１３１の底部に形成した小孔１３５と、を有している。吸収材１３３は、機能液を含浸保持可能に構成されている。
【００４５】
凹部１３１は、液滴吐出ヘッド８の２本のノズル列５４を包含可能に構成されている。シールパッキン１３２は、吸引キャップ１０１のキャップ表面に位置している。そして、シールパッキン１３２は、上方に向かって外側に広がる部位（シール部位１３２ａ）を、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１の周縁部に密着可能に構成されている。
【００４６】
すなわち、吸引キャップ１０１は、２列のノズル列５４を包含するように、シール部位１３２ａを介して液滴吐出ヘッド８のノズル面５１に密着する（図８（ａ）参照で、以下、この状態を「キャップ密着状態」という。）。これにより、吸引キャップ１０１とノズル面５１との間に密閉空間が構成され、ノズル孔５５が気密に封止される。なお、以下の説明では、吸引キャップ１０１が液滴吐出ヘッド８から完全に離間した状態（非接触状態）を、「キャップ解除状態」という（図８（ｄ）参照）。
【００４７】
小孔１３５は、キャップホルダ１２２に下側から取り付けた配管ユニット１０５のＬ字継手１４１に連通している。キャップ密着状態で吸引ポンプ１０４を吸引駆動させると、配管ユニット１０５や小孔１３５を介して液滴吐出ヘッド８（密閉空間）には負圧がかかり、ノズル孔５５から機能液が吸引される。吸引した機能液は、吸収材１３３から小孔１３５や配管ユニット１０５を介して回収タンク１４６に導かれるようになっている（図５（ｂ）参照）。
【００４８】
キャップホルダ１２２は、ベースプレート１０２にねじ固定された固定ホルダ１５１と、固定ホルダ１５１の両端部の上面にねじ固定されると共にキャップ本体１２１をセット位置に位置規制する一対の規制ホルダ１５２，１５２と、で構成されている。各規制ホルダ１５２には、キャップ本体１２１の両端部をそれぞれ上側から押える位置規制部１５３が、内向きに突設されている。
【００４９】
そして、固定ホルダ１５１とキャップ本体１２１との間には、キャップ本体１２１を上方（ノズル面５１側）に付勢し且つこれを位置規制部１５３に押し付ける上記一対のばね１２３，１２３が介設されている。このような構成により、キャップ本体１２１は、キャップホルダ１２２に僅かに上下方向（離接方向）に僅かに移動自在に保持されると共に、各規制ホルダ１５２の位置規制部１５３によりセット位置に位置規制されている。
【００５０】
一対のばね１２３，１２３（付勢手段）は、キャップ本体１２１の長手方向に沿って相互に離間して設けられており、キャップ本体１２１をバランス良く上方に付勢している。したがって、図８（ａ）に示すキャップ密着状態では、キャップ本体１２１は、各ばね１２３に抗してノズル面５１により相対的に下方に押し込まれ、且つこれにシール部位１３２ａが略均等の力で押し付けられる。
【００５１】
本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、固定ホルダ１５１の長手方向の両端上面は、異なる高さレベルで構成されており、キャップ本体１２１は、一対の規制ホルダ１５２を介してキャップ表面が水平面に対し約１°の勾配で傾斜するように位置規制されている。すなわち、位置規制部１５３は、一対のばね１２３と協働してキャップ解除状態（自由状態）のシール部位１３２ａがノズル面５１に対し平行に対峙した状態から僅かに傾くように、キャップ本体１２１をノズル面５１側から位置規制している（図８（ｄ）参照）。
【００５２】
配管ユニット１０５は、図５（ｂ）に模式的に示すように、１２個から成る上記のＬ字継手１４１のほか、各Ｌ字継手１４１と吸引ポンプ１０４とを接続する１２本の第１チューブ１４２と、各第１チューブ１４２に介設され、これを開閉する１２個の電磁弁１４３と、吸引ポンプ１０４と回収タンク１４６とを接続する第２チューブ１４４と、を有している。なお、第１チューブや第２チューブ等の数は任意であり、例えばマニホールドを用いることで減らすことができる。
【００５３】
Ｌ字継手１４１は、キャップユニット１０３のベースプレート１０２と支持プレート１０６との間の所定の間隙に位置している。また、これらＬ字継手１４１、キャップユニット１０３および支持プレート１０６の下側には、防液パン１４５が設けられている。電磁弁１４３は、制御装置１２に接続され、吸引ポンプ１０４の駆動に対応して開閉制御される。吸引ポンプ１０４は、例えばピストンポンプで構成され、制御装置１２に接続されている。なお、吸引ポンプ１０４に代えて吸引手段として、エゼクタおよびこれに圧縮エアーを供給するエアー供給手段で構成してもよい。
【００５４】
昇降機構１０７（離接機構）は、キャップユニット１０３を単位として、上記のキャップ密着状態とキャップ解除状態との間で、すなわち吸引キャップ１０１を液滴吐出ヘッド８に密着させる密着位置と、吸引キャップ１０１を液滴吐出ヘッド８から離間させる退避位置との間で、吸引キャップ１０１を液滴吐出ヘッド８に対し昇降（離接）するものである。
【００５５】
昇降機構１０７は、図４ないし図６に示すように、主軸を下側に向けて配設された駆動モータ１６１と、上部に支持プレート１０６を連結した昇降スライダ１６２と、昇降スライダ１６２を上下方向にスライド自在に支持するスライドベース１６３と、スライドベース１６３と昇降スライダ１６２との間に介設され昇降スライダ１６２の移動を案内する一対のスライドガイド１６４，１６４と、駆動モータ１６１およびスライドベース１６３を下側から支持すると共に台座１０８に固定された支持ベース１６５と、駆動モータ１６１の動力を昇降スライダ１６２に伝達する動力伝達部１６６と、を備えている。駆動モータ１６１は、ステッピングモータからなり、制御装置１２に連なるモータドライバ１６９を介して駆動される。
【００５６】
動力伝達部１６６は、図６に示すように、駆動モータ１６１の主軸に固着した駆動プーリ１７１と、昇降スライダ１６２側に配設されシャフト１７２に軸支された従動プーリ１７３と、駆動プーリ１７１および従動プーリ１７３に掛け渡したタイミングベルト１７４と、シャフト１７２にカップリング１７５を介して連結したボールねじ１７６と、ボールねじ１７６に螺合すると共に昇降スライダ１６２に固定された雌ねじブロック１７７と、を有している。これら駆動モータ１６１の主軸、駆動プーリ１７１、従動プーリ１７３およびタイミングベルト１７４は、支持ベース１６５と台座１０８との間の間隙に内包されている。
【００５７】
駆動モータ１６１の正逆回転により、駆動プーリ１７１を介してタイミングベルト１７４が正逆走行すると、ボールねじ１７６および雌ねじブロック１７７を介して昇降スライダ１６２が一対のスライドガイド１６４に案内されて昇降する。昇降スライダ１６２の昇降により、支持プレート１０６を介してキャップユニット１０３が昇降する。すなわち、駆動モータ１６１の駆動により、全ての吸引キャップ１０１が全ての液滴吐出ヘッド８に対し一括して離接移動する。
【００５８】
雌ねじブロック１７７は、昇降スライダ１６２の略左右中間位置に固定され、これに対応して一対のスライドガイド１６４は、雌ねじブロック１７７を挟んでボールねじ１７６等の軸線に対し、左右対称に配置されている。このように、雌ねじブロック１７７やスライドガイド１６４等を有効に配置しているため、昇降スライダ１６２をバランス良く昇降させることができる。
【００５９】
各スライドガイド１６４は、スライドベース１６３に固定され上下方向に延在する単一のトラックレール１８１と、トラックレール１８１にスライド自在に案内されると共に上下方向に並べた一対のスライダユニット１８２，１８２とからなり、各スライダユニット１８２が昇降スライダ１６２に固定されている。スライドガイド１６４は、リニアボールガイドなどの転がり案内で構成してもよいし、スライダユニットをエアースライダとする空気静圧案内で構成してもよい。
【００６０】
吸引ユニット６２による一連の吸引処理では、先ず、移動テーブル６１およびＸ・Ｙ移動機構３により吸引ユニット６２およびヘッドユニット９を、メンテナンス位置に移動させる。ここで昇降機構１０７を駆動して、キャップユニット１０３（吸引キャップ１０１）を密着位置に上昇させ、吸引キャップ１０１のシール部位１３２ａをノズル面５１に密着させて液滴吐出ヘッド８を封止する（図８（ａ）参照）。
【００６１】
このキャップ密着状態で、電磁弁１４３を開弁すると共に吸引ポンプ１０４を駆動することにより、１２個の液滴吐出ヘッド８から機能液の吸引が一括して行われる。そして、制御装置１２によるタイマー管理により、電磁弁１４３が閉弁されると共に吸引ポンプ１０４の駆動が停止されることで、吸引処理が完了する。
【００６２】
本実施形態では、吸引処理後に吸引キャップ１０１を退避位置に下降させる際に、吸引キャップ１０１内等の機能液の外部への飛散を防止するべく、昇降機構１０７を制御している。すなわち、駆動モータ１６１を速度制御し、ノズル面５１に対する密着状態のシール部位１３２ａの離間がその一部から徐々に進行するように、ノズル面５１に対し吸引キャップ１０１を低速で徐々に離間移動させるようにしている。
【００６３】
具体的には、図８（ｂ）に示すように、吸引キャップ１０１を低速で下降させると、上記したように吸引キャップ１０１はシール部位１３２ａが勾配をもって構成されていることもあり、キャップ本体１２１がばね１２３により自由状態に戻ろうとして、シール部位１３２ａの長手方向の片側の一部がノズル面５１に対し傾くようにして僅かに離間する。このとき、この隙間から吸引キャップ１０１とノズル面５１との間の密閉空間にエアーが流入するが、隙間が小さいために、密閉空間内の急激な圧力変動を好適に抑制できると共に、ノズル面５１やシール部位１３２ａに付着して残る機能液を、これらの表面張力により密閉空間側へと引き込むことができる。
【００６４】
したがって、同図（ｃ）に示すように、吸引キャップ１０１がさらに下降し、キャップ表面（シール部位１３２ａ）とノズル面５１とがなす角（鋭角となる交角）が進行した段階では、すなわち吸引キャップ１０１がその勾配分ノズル面５１から離間した段階では、両者の間の密閉空間内は大気圧と同程度になっている。このため、吸引キャップ１０１を液滴吐出ヘッド８から更に離間させ、退避位置に移動させても（同図（ｄ））、機能液が外部に飛散することがない。
【００６５】
図９は、このような吸引キャップ１０１の一連の離間動作における、駆動モータ１６１の速度制御について一例を示す説明図である。同図に示すように、吸引キャップ１０１の離間速度は、図８（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態を経て同図（ｃ）の状態をすぎるまで、低速状態で徐々に加速される。また、その速度曲線は、様々な態様を選択することができる。換言すれば、液滴吐出ヘッド８に導入した機能液の性状に対応した離間速度を設定することで、吸引キャップ１０１をより適切に離間させることが可能となる。なお、低速の速度は、例えば０．２ｍｍ／ｓ〜０．３ｍｍ／ｓである。
【００６６】
最終的に、キャップ解除状態になると、液滴吐出ヘッド８（ヘッドユニット９）はワイピングユニット６３に臨む一方、吸引ユニット６２では、吸引ポンプ１０４が再駆動等されて、吸引キャップ１０１の吸収材１３３に含浸されている機能液が回収タンク１４６に回収される。そして、ワイピング処理された液滴吐出ヘッド８は基板Ｗへの描画処理に移行することとなる。
【００６７】
次に、吸引処理に係る他の実施形態について、特に図示せず第１実施形態との相違点を中心に説明する。第２実施形態に係る吸引キャップ１０１は、キャップ表面が勾配を有しない構成であり、キャップ解除状態（自由状態）で、シール部位１３２ａがノズル面５１に平行に対峙するものである。すなわち、固定ホルダ１５１の長手方向の両端上面は、同一の高さレベルで構成されている（図７参照）。
【００６８】
このような構成であっても、吸引処理後に、キャップ密着状態において、シール部位１３２ａの一部がノズル面５１から徐々に離間するほど低速に、吸引キャップ１０１の離間速度を制御することで、第１実施形態と同様に、機能液を外部に飛散することなく、キャップ解除状態へと移行させることが可能となる。
【００６９】
次に、第３実施形態について説明する。第１実施形態では吸引ポンプ１０４の駆動等を停止してから吸引キャップ１０１の離間動作を開始していたが、この構成に代えて第３実施形態は、吸引処理の最終段階で吸引ポンプ１０４による吸引を継続しつつ、吸引キャップ１０１を離間移動させるものである。したがって、吸引ポンプ１０４の駆動停止や電磁弁１４３の閉弁は、キャップ解除状態になったところで行われる。
【００７０】
これにより、密閉空間への負圧の付与を継続しながら吸引キャップ１０１の密着が解かれるため、機能液の飛散を好適に阻止することができる。また、仮に、吸引処理において液滴吐出ヘッド８から機能液と共に気泡が吸引キャップ１０１に排出されていたとしても、この気泡が液滴吐出ヘッド８に逆流することを好適に防止することができる。さらに、キャップ解除状態への移行に伴い、吸引キャップ１０１内の機能液の回収を行うことができる。
【００７１】
次に、第４実施形態について説明する。第１実施形態では吸引ユニット６２に昇降機構１０７を具備させ、液滴吐出ヘッド８に対し吸引キャップ１０１を昇降する構成であるが、この構成に代わる第４実施形態は、吸引キャップ１０１側を固定とし、液滴吐出ヘッド８を昇降させるものである。すなわち、第４実施形態に係るメインキャリッジ７には、ヘッドユニット９を単位として複数の液滴吐出ヘッド８を、一括して上下方向に微小移動させるヘッド側昇降機構が組み込まれている。
【００７２】
ヘッド側昇降機構は、上記の昇降機構１０７と同様に、移動系の主体をボールねじで構成すればよい。例えば、ヘッド側昇降機構は、ヘッドユニット９を下部に連結したスライダと、スライダを上下方向にスライド自在に支持するスライドベースと、スライドベースに固定したヘッド側駆動モータと、ヘッド側駆動モータにより正逆回転するボールねじと、ボールねじに螺合すると共にスライダに固定した雌ねじブロックと、を具備して構成すればよい。かかる構成により、ヘッド側駆動モータを正逆回転させることで、ボールねじおよび雌ねじブロックを介してスライダが昇降し、複数の液滴吐出ヘッド８が昇降する。
【００７３】
したがって、一連の吸引処理では、先ず、吸引ユニット６２の直上部に移動させた液滴吐出ヘッド８（ヘッドユニット９）を下降させて、キャップ密着状態とする。そして吸引処理後には、ヘッド側駆動モータを上記の駆動モータ１６１と同様に速度制御して、液滴吐出ヘッド８を上昇させ、キャップ解除状態へと移行させる。これにより、第１実施形態と同様に、機能液の飛散を適切に防止することができる。
【００７４】
また第４実施形態によれば、ヘッド側昇降機構を活用することで、ノズル面５１と基板Ｗの表面との間のワークギャップを微調整することができる。これにより、液滴吐出装置１に導入する厚みの異なる各種基板Ｗに適切に対応させることができるため、基板Ｗの厚みに関らず、描画処理を良好に行うことができる。
【００７５】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１は、各種の材料からなる機能液を用いることで、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることができる。すなわち、液晶表示装置、有機ＥＬ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る。もちろん、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造にも適用することができる。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を包含する装置が考えられる。そして、これらの電気光学装置を備えた電子機器、例えばフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話機を提供することができる。
【００７６】
そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に説明し、他のデバイスについても簡単に説明する。
【００７７】
図１０は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００および対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【００７８】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素の境目は、バンク４１３により区切られている。画素の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのフィルタ材料（機能液）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１（ワークＷ）と、遮光性のバンク４１３とを備えている。バンク４１３が形成されていない（除去された）部分は上記画素を構成し、この画素に導入された各色のフィルタ材料は着色層４２１を構成する。バンク４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【００７９】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、バンク４１３で区切られて形成された画素内に、液滴吐出ヘッド８により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を着色層形成領域毎に選択的に吐出している。そして、塗布した機能液を乾燥させることにより、成膜部となる着色層４２１を得るようにしている。また、液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド８により、オーバーコート層４２２など各種の成膜部を形成している。もちろん、吸引ユニット６２により、液滴吐出ヘッド８は吸引処理や保管処理がなされている。
【００８０】
同様に、図１１を参照して、有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板５０１（ワークＷ）上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２上に主体を為す有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板５０５が形成されている。
【００８１】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａおよびこれに重ねた有機物バンク層５１２ｂによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂいずれかの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【００８２】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの成膜部を形成するようにしている。また、液滴吐出装置１では、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、液滴吐出ヘッド８に導入する機能液としてＣａやＡｌ等の液体金属材料を用いて、対向電極５０３を形成する等している。もちろん、吸引ユニット６２により、液滴吐出ヘッド８は吸引処理等がなされている。
【００８３】
そして、以下に示すデバイスの製造方法において、液滴吐出ヘッド８の吸引処理に、吸引ユニット６２が活用されている。
【００８４】
すなわち、ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【００８５】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に各色の泳動体材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【００８６】
金属配線形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に液状金属材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【００８７】
レンズの形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にレンズ材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板（ワークＷ）上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【００８８】
レンズの製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に透光性のコーティング材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【００８９】
レジスト形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にレジスト材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【００９０】
光拡散体形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に光拡散材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【００９１】
【発明の効果】
本発明の吸引キャップのキャップ解除方法および液滴吐出装置によれば、吸引処理後において、液滴吐出ヘッドのノズル面と吸引キャップのシール部位との間で一部から徐々に離間が進行するように、液滴吐出ヘッドに対する吸引キャップの相対的な離間速度を低速に制御しているため、大気開放弁を用いなくとも、機能液を飛散させることなく、吸引キャップを液滴吐出ヘッドから適切に離間させることができる。
【００９２】
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、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、高品質で信頼性の高い各種の電気光学装置、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の基本的構成を模式的に示した平面図である。
【図２】実施形態に係るヘッドユニットの主要部を示す平面図である。
【図３】（ａ）実施形態に係る液滴吐出ヘッドの斜視図、（ｂ）液滴吐出ヘッドの要部の断面図である。
【図４】実施形態に係る吸引ユニットを示す外観斜視図である。
【図５】実施形態に係る吸引ユニットを示した図であり、（ａ）側面図、（ｂ）正面図である。
【図６】実施形態に係る吸引ユニットのＡ−Ａ線断面図である。
【図７】実施形態に係る吸引キャップを示した図であり、（ａ）斜視図、（ｂ）断面図である。
【図８】実施形態に係る吸引キャップを液滴吐出ヘッドから離間させる一連の動作を示す図であり、（ａ）キャップ密着状態、（ｂ）初期離間状態、（ｃ）終期離間状態、（ｄ）キャップ解除状態を示している。
【図９】実施形態に係る吸引キャップの離間速度を示す図である。
【図１０】実施形態の液滴吐出装置で製造する液晶表示装置の断面図である。
【図１１】実施形態の液滴吐出装置で製造する有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１液滴吐出装置
８液滴吐出ヘッド
１２制御装置
３１サブキャリッジ（ヘッド側ベースプレート）
５１ノズル面
５５ノズル孔
６２吸引ユニット
１０１吸引キャップ
１０２ベースプレート（キャップ側ベースプレート）
１０７昇降機構（離接機構）
１２１キャップ本体
１２２キャップホルダ
１２３ばね（付勢手段）
１３２シールパッキン
１３２ａシール部位
１６１駆動モータ
Ｗ基板
４５０液晶表示装置
５００有機ＥＬ装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of releasing a suction cap for separating a suction cap that sucks a functional liquid into close contact with an ink-jet type droplet discharge head after a suction process, a droplet discharge device, a method of manufacturing an electro-optical device, and an electro-optical device. The present invention relates to an apparatus and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
In conventional droplet discharge devices such as ink jet printers, to prevent and eliminate clogging of nozzle holes, a suction cap is attached to the nozzle surface of the droplet discharge head, and the functional liquid (ink) is forcibly forced from the nozzle holes. A suction process for sucking and discharging is performed. In the final stage of the suction process in which the suction cap is separated from the droplet discharge head, the air passage communicating with the suction cap is first opened by an air release valve to prevent the functional liquid from scattering to the outside. The inside of a closed space between the liquid and the droplet discharge head is set to be substantially equal to the atmospheric pressure (for example, see Patent Document 1).
In this case, the opening / closing operation of the air release valve and the separating operation of the suction cap can be performed using a cam mechanism, but is generally performed by a solenoid or the like.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-36604 (FIG. 11 and the like)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional structure, since the air release valve is indispensable to appropriately separate the suction cap after the suction process, the structure of the suction cap itself is complicated. Also, if the opening and closing operation of the air release valve is performed by a solenoid or the like, the closed space after the suction process may be instantaneously opened to the atmosphere, and in fact, there is a problem that the functional liquid leaks from the air release valve or the like. was there. Such a problem may affect the product yield, particularly in a film forming process for an organic EL device or the like performed in a clean room environment.
In view of such a problem, a structure in which the air release valve is omitted may be considered. However, if the air release valve is omitted in the conventional structure, the sealing portion of the suction cap is vigorously separated from the nozzle surface by the solenoid or the like, and at the same time, the closed space is opened to the atmosphere. The liquid scatters vigorously to the outside.
[0005]
The present invention provides a method for releasing a cap of a suction cap that can appropriately separate a suction cap from a droplet discharge head without scattering a functional liquid without using an atmosphere release valve, a droplet discharge device, and an electro-optical device. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method, an electro-optical device, and an electronic device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The cap release method of the suction cap according to the present invention is such that the suction cap that sucks the functional liquid from the nozzle hole by bringing the seal portion into close contact with the nozzle surface of the droplet discharge head is relatively moved from the droplet discharge head by the separation mechanism. In the cap release method of the suction cap to be separated, the relative separation speed by the separation mechanism is controlled to be low so that the separation of the sealing portion in a close contact state with the nozzle surface gradually progresses from a part thereof. And
[0007]
The droplet discharge device of the present invention performs a suction process of suctioning a functional liquid from a nozzle hole of the droplet discharge head via a suction cap for bringing a seal portion into close contact with a nozzle surface of the droplet discharge head. A separation mechanism for relatively separating the suction cap from the droplet discharge head, and control means for controlling the separation mechanism, the control means controlling the separation mechanism after the suction processing, the nozzle The suction cap is moved relative to the droplet discharge head at a relatively low speed so that the separation of the sealing portion in a close contact state with the surface gradually progresses from a part thereof.
[0008]
According to these configurations, the suction cap moves away from the droplet discharge head at a relatively low speed, and a part of the seal portion that comes into full contact with the nozzle surface gradually separates from the nozzle surface. For this reason, even if air flows in through a small gap between the two sealed spaces due to the relative separating operation of the suction caps, not only can the pressure in the sealed space be prevented from rapidly changing, but also the nozzle can be suitably suppressed. The functional liquid remaining on the surface or the seal portion is drawn into the closed space side by these surface tensions.
Accordingly, the suction cap can be relatively separated (cap released) without appropriately scattering the functional liquid in the suction cap or the like to the outside without using the atmosphere release valve. The relative separation speed of the suction cap differs depending on the properties of the functional liquid. That is, by setting the separation speed in accordance with the properties of the functional liquid, the two can be more appropriately separated.
[0009]
In this case, it is preferable that the separation / contact mechanism uses a drive motor as a power source, and the separation speed is controlled by controlling the speed of the drive motor.
Similarly, it is preferable that the separation / contact mechanism has a drive motor serving as a power source, and that the control unit controls the speed of the drive motor after the suction process to move the suction cap away from the suction cap at a relatively low speed.
[0010]
According to this configuration, the relative separation speed of the suction cap can be easily and precisely controlled by controlling, for example, the number of rotations of the drive motor. Preferably, the drive motor is a stepping motor.
[0011]
In this case, it is preferable that the separation speed is gradually increased in a low speed state.
Similarly, it is preferable that the control means controls the speed of the drive motor after the suction process, and gradually accelerates the relative separation speed of the suction cap at a low speed.
[0012]
According to this configuration, the suction cap can be quickly separated while appropriately preventing the functional liquid from scattering to the outside.
[0013]
In these cases, it is preferable that the relative separation operation of the suction cap is performed while continuing suction at the final stage of the suction process.
[0014]
According to this configuration, even if bubbles are discharged from the droplet discharge head to the suction cap by the suction process together with the functional liquid, the bubbles once discharged are released by releasing the close contact of the suction cap while continuously applying the negative pressure. Backflow to the droplet discharge head can be prevented.
[0015]
In these cases, the suction cap is provided between the cap body and the cap holder, the cap body having a seal portion, the cap holder for holding the cap body slightly movably in the separating direction from the nozzle surface, and the cap body. Urging means for urging the cap body toward the nozzle surface, wherein the cap holder cooperates with the urging means so that the free cap body is slightly inclined with respect to the nozzle surface. It is preferable to have a position regulating portion for regulating the position of the main body.
[0016]
According to this configuration, with the relative contact operation of the suction cap, the seal portion is completely adhered to the nozzle surface of the droplet discharge head against the urging member, while with the relative separation operation, When the cap body tries to return to the free state, the sealing portion is separated from the nozzle surface while being inclined with respect to the nozzle surface. This makes it possible to appropriately perform an operation of gradually separating the seal portion from a part of the nozzle surface in a close contact state.
[0017]
In these cases, a plurality of droplet discharge heads are provided on a single head-side base plate, and correspondingly, a plurality of suction caps are provided on a single cap-side base plate. It is preferable that the mechanism causes the plurality of suction caps to be relatively separated from and brought into contact with the plurality of droplet discharge heads collectively via the head-side base plate and the cap-side base plate.
[0018]
According to this configuration, all the suction caps can be relatively easily and quickly separated from each droplet discharge head. In addition, since a suction cap dedicated to each liquid droplet ejection head is provided, for example, a problem such as color mixing associated with the suction process cannot occur. Further, as the droplet discharge device, a plurality of droplet discharge heads can rapidly draw on various works (including a general recording medium such as paper and a substrate of an electro-optical device described later). it can.
[0019]
A method of manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a functional liquid is discharged from a droplet discharge head by using the above-described droplet discharge device of the present invention to form a film formation unit on a substrate.
An electro-optical device according to the present invention is characterized in that the above-described droplet discharge apparatus according to the present invention is used, and a film formation unit formed by a functional liquid discharged from a droplet discharge head is provided on a substrate.
[0020]
According to this configuration, since the film forming process is performed using the above-described droplet discharge device, the throughput of the electro-optical device can be improved. 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, examples of the electro-optical device include devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like.
[0021]
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention.
[0022]
According to this configuration, it is possible to provide an electronic apparatus equipped with a high-performance electro-optical device. In this case, as the electronic device, various electronic products other than a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display correspond thereto.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a droplet discharging device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This droplet discharge device is incorporated in a production line of a flat panel display such as a liquid crystal display device, and selectively discharges functional droplets such as a luminescent material from a droplet discharge head to a substrate (work) by an inkjet method. In this case, a desired film is formed on the substrate by drawing. A characteristic feature of the present invention is that the suction cap after the suction process is appropriately separated from the droplet discharge head.
[0024]
FIG. 1 is a plan view schematically showing the basic configuration of the droplet discharge device. As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 is movably attached to an X / Y moving mechanism 3 including an X-axis table 4 and a Y-axis table 5 installed on a machine base 2, and to the X-axis table 4. And a main carriage 7 movably attached to the Y-axis table 5. On the work table 6, a substrate W (work) made of glass, plastic, or the like is placed. The main carriage 7 holds a head unit 9 on which 12 droplet discharge heads 8 for discharging functional droplets to the substrate W are mounted.
[0025]
In addition, the droplet discharge device 1 performs overall control of a maintenance unit 11 for performing a maintenance process of the droplet discharge head 8, a functional liquid supply system 13 for supplying a functional liquid to the droplet discharge head 8, and various other components. The control device 12 is provided. As the functional liquid, in addition to a general ink, a liquid containing a material corresponding to the purpose of various substrates W, such as a filter material of a color filter or a liquid metal material functioning as a metal wiring after drawing, is used.
[0026]
The X-axis table 4 is driven by a linear motor 21 via a motor driver 23 connected to the control device 12, so that the substrate W can be moved through the work table 6 fixed to an X-axis slider 22 that moves in the X-axis direction. Move in the axial direction. Similarly, the Y-axis table 5 is driven by a linear motor 25 via a motor driver 27 connected to the control device 12, so that the head is moved via a main carriage 7 fixed to a Y-axis slider 26 which moves in the Y-axis direction. The unit 9 is moved in the Y-axis direction.
[0027]
In this case, the X-axis table 4 is directly supported on the machine base 2, while the Y-axis table 5 extends in the Y-axis direction so as to straddle the X-axis table 4 and the maintenance means 11. It is supported by a pair of columns 28, 28. Therefore, the Y-axis table 5 moves the head unit 9 to the maintenance position located immediately above the maintenance unit 11 when performing the maintenance processing of the droplet discharge head 8 and also performs the drawing on the substrate W. Moves the head unit 9 to a drawing area located immediately above the X-axis table 4.
[0028]
As shown in the figure, the X-axis direction corresponds to the so-called main scanning direction of the ink jet system, and the Y-axis direction corresponds to the so-called sub-scanning direction. Therefore, the drawing processing on the substrate W is performed when the head unit 9 (droplet discharge head 8) above performs main scanning and sub-scanning relative to the substrate W by the XY moving mechanism 3.
[0029]
As shown in FIG. 2, the head unit 9 includes 12 (plural) droplet discharge heads 8 which are divided into two rows each of which is six pieces, and are arranged in the main scanning direction, and a plurality of droplet discharge heads 8. It has a sub-carriage 31 (head-side base plate) mounted thereon, and twelve (plural) head holding members 32 (see FIG. 3B) for individually attaching the droplet discharge heads 8 to the sub-carriage 31. are doing. Each of the droplet discharge heads 8 is disposed at a predetermined angle in order to secure a sufficient application density of the functional droplets with respect to the substrate W. Further, each of the droplet discharge heads 8 in one row and the other row is provided. Are displaced from each other in the sub-scanning direction.
[0030]
As shown in FIG. 3, the droplet discharge head 8 is of a so-called two-unit type, and includes a liquid introduction unit 42 having two connection needles 41 and a two-unit connector 43 connected to the side of the liquid introduction unit 42. And a head main body 45 connected below the liquid introducing section 42 (upward in FIG. 3A). Each connection needle 41 is connected to the functional liquid supply system 13 via a pipe adapter 47, and the liquid introduction unit 42 receives supply of the functional liquid from each connection needle 41. The head substrate 44 is connected to a head driver 49 connected to the control device 12 via an FFC (Flat Flexible Cable) connected to each connector 43 (see FIG. 1).
[0031]
The head main body 45 includes a nozzle plate 52 having a flat nozzle surface 51 and two rectangular parallelepiped pump units 53 connected to the nozzle plate 52. In the droplet discharge head 8, the head body 45 protrudes from the lower surface of the sub-carriage 31, and two nozzle rows 54 are mutually formed on the lower surface of the head body 45, that is, the nozzle surface 51 facing in parallel with the substrate W. They are formed in parallel. Each nozzle row 54 includes, for example, 180 nozzles 55 arranged at an equal pitch. The pump unit 53 is provided with a piezoelectric element corresponding to the number of the nozzles 55.
[0032]
With such a configuration, when the head driver 49 applies a drive signal for discharging droplets to each piezoelectric element, the droplet discharge head 8 causes each of the nozzles 55 opened on the nozzle surface 51 to be opened by the pump operation of each piezoelectric element. The functional liquid droplets are ejected from the nozzle holes in the form of dots. Note that the droplet discharge head 8 may be of a so-called bubble jet (registered trademark) type. In addition, it is not necessary to set the substrate to be inclined with respect to the substrate W, and the number of nozzles and the number of nozzle rows are also arbitrary.
[0033]
As shown in FIG. 1, the maintenance means 11 includes a moving table 61 installed on the machine base 2, a suction unit 62 mounted on the moving table 61, and a wiping unit 63 arranged adjacent to the suction unit 62. , Is provided. The moving table 61 is arranged in parallel with the X-axis table 4 in the X-axis direction, and extends above the Y-axis table 5.
[0034]
The moving table 61 is constituted by, for example, a ball screw as a main body of a moving system, and a suction motor 62 and a wiping unit 63 are rotated by a servo motor 72 driven through a motor driver 71 in a forward / reverse direction. It is slid in the X-axis direction along 73. Thus, the suction unit 62 and the suction unit 62 individually face the head unit 9 moved to the maintenance position.
[0035]
The suction unit 62 has a suction cap 101 (see FIG. 7) that is in close contact with the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8. A suction process of forcibly sucking the functional liquid from the nozzle holes (nozzles 55) of the ejection head 8 is performed (details will be described later). This suction process prevents or eliminates so-called dot omission of the droplet discharge head 8. In addition, when the suction unit 62 is not in operation, for example, the nozzle hole is hermetically sealed by the suction cap 101, and a storage process for preventing the functional liquid from drying from the nozzle hole is performed.
[0036]
For example, in a series of operations, the wiping unit 63 draws out the cloth sheet 75 impregnated with the cleaning agent from the payout reel 76, presses the cloth sheet 75 against the nozzle surface 51 of each droplet discharge head 8, and winds the wiped portion. It is wound on a reel 77 as needed. This wiping process is basically performed after the suction process by the suction unit 62, cleans the nozzle surface 51 of each of the droplet discharge heads 8 to which the droplet mist has adhered, and discharges the functional droplets from the nozzle holes. The flight can be performed well without bending.
[0037]
The control device 12 has a CPU 81 for controlling the operation of various constituent devices. The control device 12 stores a control program and control data for executing a braking operation of the droplet discharge device 1 and performs various control processes. Has a working area for performing.
[0038]
For example, when performing the drawing process, the control device 12 performs the forward operation (main scanning) of the substrate W by the XY moving mechanism 3 and the pitch feed operation of the droplet discharge head 8 via the motor drivers 23 and 27. In addition to controlling (sub-scanning), the ejection drive of each droplet ejection head 8 is controlled via the head driver 49 in synchronization with this. In addition, the control device 12 of the present embodiment controls the speed of the drive motor 161 particularly after the suction process by the suction unit 62 (described later with reference to FIG. 4).
[0039]
In the present embodiment, the substrate W is moved in the main scanning direction with respect to the droplet discharge head 8, but the configuration may be such that the droplet discharge head 8 is moved in the main scanning direction. Further, the substrate W may be fixed, and the droplet discharge head 8 may be moved in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0040]
Here, the suction unit 62 will be described in detail with reference to FIGS.
[0041]
As shown in FIG. 5B, the suction unit 62 mainly sucks the functional liquid through the cap unit 103 in which twelve suction caps 101 (see FIG. 7) are incorporated in the base plate 102 and the suction cap 101. Suction pump 104, a piping unit 105 for connecting the suction cap 101 and the suction pump 104, a plate-like support plate 106 for supporting the cap unit 103 from below, and raising and lowering the cap unit 103 via the support plate 106. It comprises an elevating mechanism 107 to be moved, and a pedestal 108 supporting the elevating mechanism 107 and fixed to the moving table 61.
[0042]
The base plate 102 (cap-side base plate) has twelve mounting openings 111 formed corresponding to the arrangement of the twelve droplet discharge heads 8 of the head unit 9 and twelve shallow holes formed to include each mounting opening 111. And a groove 112. Each suction cap 101 is fixed to the base plate 102 with its lower end inserted into the mounting opening 111 and both ends are screwed to the shallow groove 112 with its peripheral edge positioned in the shallow groove 112.
[0043]
As shown in FIG. 7, each suction cap 101 has a cap main body 121 and a cap holder 122 that holds both ends of the cap main body 121 via a pair of springs 123. Each suction cap 101 is screw-fixed to each shallow groove 112 of the base plate 102 via a cap holder 122.
[0044]
The cap main body 121 includes a concave portion 131 formed on the upper surface thereof, a seal packing 132 attached to a peripheral portion of the concave portion 131, an absorbent 133 laid on the bottom of the concave portion 131, and a holding frame 134 for pressing the absorbent 133 from above. , A small hole 135 formed at the bottom of the recess 131. The absorbing material 133 is configured to be capable of impregnating and holding the functional liquid.
[0045]
The concave portion 131 is configured to include the two nozzle rows 54 of the droplet discharge head 8. The seal packing 132 is located on the cap surface of the suction cap 101. The seal packing 132 is configured so that a portion (seal portion 132 a) that spreads outward upward can be in close contact with the peripheral portion of the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8.
[0046]
That is, the suction cap 101 is in close contact with the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8 via the seal portion 132a so as to cover the two nozzle rows 54 (see FIG. 8A, hereinafter, this state). Is referred to as “cap contact state”). Thus, a closed space is formed between the suction cap 101 and the nozzle surface 51, and the nozzle hole 55 is hermetically sealed. In the following description, a state in which the suction cap 101 is completely separated from the droplet discharge head 8 (non-contact state) is referred to as a “cap released state” (see FIG. 8D).
[0047]
The small hole 135 communicates with the L-shaped joint 141 of the piping unit 105 attached to the cap holder 122 from below. When the suction pump 104 is driven to be sucked while the cap is in close contact, a negative pressure is applied to the droplet discharge head 8 (closed space) via the piping unit 105 and the small holes 135, and the functional liquid is sucked from the nozzle holes 55. The sucked functional liquid is guided from the absorbing material 133 to the collection tank 146 via the small holes 135 and the piping unit 105 (see FIG. 5B).
[0048]
The cap holder 122 includes a fixed holder 151 fixed to the base plate 102 with screws, a pair of restriction holders 152 and 152 fixed to the upper surfaces of both ends of the fixed holder 151 with screws and for restricting the position of the cap main body 121 at the set position. It is composed of In each of the restriction holders 152, a position restriction section 153 that presses both ends of the cap main body 121 from above is protruded inward.
[0049]
The pair of springs 123, which urge the cap body 121 upward (toward the nozzle surface 51) and press the cap body 121 against the position regulating portion 153, are interposed between the fixed holder 151 and the cap body 121. ing. With such a configuration, the cap main body 121 is slightly movably held in the up-down direction (separation direction) by the cap holder 122, and the position is regulated to the set position by the position regulating portion 153 of each regulating holder 152. Have been.
[0050]
The pair of springs 123, 123 (biasing means) are provided apart from each other along the longitudinal direction of the cap main body 121, and urge the cap main body 121 upward with good balance. 8A, the cap main body 121 is pressed relatively downward by the nozzle surface 51 against the springs 123, and the seal portion 132a is pressed by the seal portion 132a with substantially equal force. Pressed.
[0051]
In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the upper surfaces of both ends in the longitudinal direction of the fixed holder 151 are formed at different height levels, and the cap body 121 is connected to the cap via a pair of regulating holders 152. The position is regulated so that the surface is inclined at an inclination of about 1 ° with respect to the horizontal plane. That is, the position restricting portion 153 cooperates with the pair of springs 123 so as to tilt the cap body 121 so that the seal portion 132a in the cap released state (free state) is slightly inclined from a state in which the seal portion 132a faces parallel to the nozzle surface 51. The position is regulated from the nozzle surface 51 side (see FIG. 8D).
[0052]
As shown schematically in FIG. 5B, the piping unit 105 includes, in addition to the above-described 12 L-shaped joints 141, twelve first tubes for connecting each L-shaped joint 141 and the suction pump 104. 142, 12 solenoid valves 143 provided in each first tube 142 to open and close the first tube 142, and a second tube 144 connecting the suction pump 104 and the collection tank 146. The number of the first tubes and the second tubes is arbitrary, and can be reduced by using, for example, a manifold.
[0053]
The L-shaped joint 141 is located at a predetermined gap between the base plate 102 and the support plate 106 of the cap unit 103. A liquidproof pan 145 is provided below the L-shaped joint 141, the cap unit 103, and the support plate 106. The electromagnetic valve 143 is connected to the control device 12 and is controlled to open and close in response to driving of the suction pump 104. The suction pump 104 is constituted by, for example, a piston pump, and is connected to the control device 12. In addition, instead of the suction pump 104, an ejector and an air supply unit for supplying compressed air to the ejector may be used as a suction unit.
[0054]
The elevating mechanism 107 (separation mechanism) is a unit of the cap unit 103 between the above-mentioned cap contact state and the cap release state, that is, a contact position for bringing the suction cap 101 into close contact with the droplet discharge head 8, and a suction cap. The suction cap 101 is moved up and down (separately) with respect to the droplet discharge head 8 between a retracted position where the 101 is separated from the droplet discharge head 8.
[0055]
As shown in FIGS. 4 to 6, the lifting mechanism 107 includes a driving motor 161 having a main shaft directed downward, a lifting slider 162 having a support plate 106 connected to an upper portion thereof, and a lifting slider 162 in a vertical direction. 163, a pair of slide guides 164 and 164 interposed between the slide base 163 and the elevating slider 162 to guide the movement of the elevating slider 162, a drive motor 161 and the slide base 163. It includes a support base 165 supported from below and fixed to the pedestal 108, and a power transmission unit 166 for transmitting the power of the drive motor 161 to the lifting slider 162. The drive motor 161 is composed of a stepping motor, and is driven via a motor driver 169 connected to the control device 12.
[0056]
As shown in FIG. 6, the power transmission unit 166 includes a driving pulley 171 fixed to the main shaft of the driving motor 161, a driven pulley 173 disposed on the lifting slider 162 and supported by the shaft 172, and a driving pulley 171. It has a timing belt 174 wound around the driven pulley 173, a ball screw 176 connected to the shaft 172 via a coupling 175, and a female screw block 177 screwed to the ball screw 176 and fixed to the lifting slider 162. are doing. The main shaft of the drive motor 161, the drive pulley 171, the driven pulley 173, and the timing belt 174 are included in a gap between the support base 165 and the pedestal 108.
[0057]
When the timing belt 174 travels in the forward and reverse directions via the drive pulley 171 by the forward and reverse rotation of the drive motor 161, the lifting slider 162 is guided by the pair of slide guides 164 and moves up and down via the ball screw 176 and the female screw block 177. As the lifting slider 162 moves up and down, the cap unit 103 moves up and down via the support plate 106. That is, all the suction caps 101 collectively move toward and away from all the droplet discharge heads 8 by driving the drive motor 161.
[0058]
The female screw block 177 is fixed at a substantially right and left intermediate position of the lifting slider 162. Correspondingly, a pair of slide guides 164 are arranged symmetrically with respect to the axis of the ball screw 176 or the like with the female screw block 177 interposed therebetween. I have. Thus, since the female screw block 177, the slide guide 164, and the like are effectively disposed, the lifting slider 162 can be raised and lowered with good balance.
[0059]
Each slide guide 164 includes a single track rail 181 fixed to the slide base 163 and extending in the vertical direction, and a pair of slider units 182 and 182 slidably guided by the track rail 181 and arranged in the vertical direction. Each slider unit 182 is fixed to the lifting slider 162. The slide guide 164 may be configured by a rolling guide such as a linear ball guide, or may be configured by a static air pressure guide using a slider unit as an air slider.
[0060]
In a series of suction processing by the suction unit 62, first, the moving table 61 and the XY moving mechanism 3 move the suction unit 62 and the head unit 9 to the maintenance position. Here, the elevating mechanism 107 is driven to raise the cap unit 103 (suction cap 101) to the contact position, and the sealing portion 132a of the suction cap 101 is brought into close contact with the nozzle surface 51 to seal the droplet discharge head 8 ( FIG. 8A).
[0061]
By opening the electromagnetic valve 143 and driving the suction pump 104 in this cap-closed state, the suction of the functional liquid from the twelve droplet discharge heads 8 is performed at once. Then, by the timer management by the control device 12, the electromagnetic valve 143 is closed and the drive of the suction pump 104 is stopped, whereby the suction process is completed.
[0062]
In the present embodiment, when the suction cap 101 is lowered to the retracted position after the suction process, the lifting mechanism 107 is controlled so as to prevent the functional liquid in the suction cap 101 or the like from scattering outside. That is, the speed of the drive motor 161 is controlled, and the suction cap 101 is gradually moved away from the nozzle surface 51 at a low speed so that the separation of the seal portion 132a in a close contact state with the nozzle surface 51 gradually progresses from a part thereof. Like that.
[0063]
Specifically, as shown in FIG. 8B, when the suction cap 101 is lowered at a low speed, the seal portion 132a of the suction cap 101 may be formed with a gradient as described above, and the cap body 121 may be formed. In order to return to the free state by the spring 123, a part of one side in the longitudinal direction of the seal portion 132a is slightly separated so as to be inclined with respect to the nozzle surface 51. At this time, air flows into the sealed space between the suction cap 101 and the nozzle surface 51 from this gap. However, since the gap is small, it is possible to appropriately suppress a sudden pressure change in the sealed space and to reduce the nozzle surface 51. The functional liquid remaining on the seal portion 132a can be drawn into the closed space side by these surface tensions.
[0064]
Therefore, as shown in FIG. 4C, when the suction cap 101 further descends and the angle (the acute angle) between the cap surface (seal portion 132a) and the nozzle surface 51 advances, At the stage where the nozzle 101 is separated from the nozzle surface 51 by the amount of the gradient, the inside of the closed space between the two is almost equal to the atmospheric pressure. For this reason, even if the suction cap 101 is further separated from the droplet discharge head 8 and moved to the retracted position ((d) in the figure), the functional liquid does not scatter outside.
[0065]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of speed control of the drive motor 161 in such a series of separating operations of the suction cap 101. As shown in the drawing, the separation speed of the suction cap 101 is gradually accelerated at a low speed from the state of FIG. 8A to the state of FIG. 8B through the state of FIG. You. In addition, various modes can be selected for the speed curve. In other words, by setting the separation speed corresponding to the property of the functional liquid introduced into the droplet discharge head 8, the suction cap 101 can be more appropriately separated. The low speed is, for example, 0.2 mm / s to 0.3 mm / s.
[0066]
Finally, when the cap is released, the droplet discharge head 8 (head unit 9) faces the wiping unit 63, while the suction pump 104 is driven again in the suction unit 62, and the absorbing material 133 of the suction cap 101 is moved. Is collected in the collection tank 146. Then, the wiping-processed droplet discharge head 8 shifts to a drawing process on the substrate W.
[0067]
Next, another embodiment relating to the suction process will be described focusing on differences from the first embodiment, not particularly shown. The suction cap 101 according to the second embodiment has a configuration in which the surface of the cap has no slope, and the sealing portion 132a faces the nozzle surface 51 in parallel when the cap is released (free state). That is, the upper surfaces of both ends in the longitudinal direction of the fixed holder 151 are configured at the same height level (see FIG. 7).
[0068]
Even with such a configuration, after the suction process, in the cap contact state, the separation speed of the suction cap 101 is controlled to be low enough so that a part of the seal portion 132a is gradually separated from the nozzle surface 51, and As in the case of the first embodiment, the function liquid can be shifted to the cap released state without scattering to the outside.
[0069]
Next, a third embodiment will be described. In the first embodiment, the operation of separating the suction cap 101 is started after the driving of the suction pump 104 is stopped, but in the third embodiment, instead of this configuration, the suction pump 104 is used in the final stage of the suction process. The suction cap 101 is moved away while the suction is continued. Accordingly, the drive stop of the suction pump 104 and the closing of the solenoid valve 143 are performed when the cap is released.
[0070]
Accordingly, the suction cap 101 is released while the application of the negative pressure to the closed space is continued, so that the scattering of the functional liquid can be suitably prevented. Even if bubbles are discharged to the suction cap 101 together with the functional liquid from the droplet discharge head 8 in the suction process, it is possible to preferably prevent the bubbles from flowing back to the droplet discharge head 8. Further, with the transition to the cap release state, the functional liquid in the suction cap 101 can be collected.
[0071]
Next, a fourth embodiment will be described. In the first embodiment, the suction unit 62 is provided with the lifting mechanism 107, and the suction cap 101 is moved up and down with respect to the droplet discharge head 8. In the fourth embodiment instead of this structure, the suction cap 101 side is fixed. The liquid droplet ejection head 8 is moved up and down. In other words, the main carriage 7 according to the fourth embodiment incorporates a head-side elevating mechanism that moves the plurality of droplet discharge heads 8 minutely in the vertical direction collectively by using the head unit 9 as a unit.
[0072]
In the head-side elevating mechanism, similarly to the elevating mechanism 107 described above, the main body of the moving system may be constituted by a ball screw. For example, the head-side elevating mechanism includes a slider that connects the head unit 9 to a lower portion, a slide base that supports the slider slidably in the vertical direction, a head-side drive motor fixed to the slide base, and a head-side drive motor. What is necessary is just to comprise the ball screw which reversely rotates, and the female screw block screwed with the ball screw and fixed to the slider. With this configuration, by rotating the head-side drive motor in the forward and reverse directions, the slider moves up and down via the ball screw and the female screw block, and the plurality of droplet discharge heads 8 move up and down.
[0073]
Therefore, in a series of suction processes, first, the droplet discharge head 8 (head unit 9) moved directly above the suction unit 62 is lowered to bring the cap into close contact. After the suction process, the head-side drive motor is speed-controlled in the same manner as the above-described drive motor 161, so that the droplet discharge head 8 is raised and the cap is released. Thereby, similarly to the first embodiment, scattering of the functional liquid can be appropriately prevented.
[0074]
According to the fourth embodiment, the work gap between the nozzle surface 51 and the surface of the substrate W can be finely adjusted by utilizing the head-side elevating mechanism. This makes it possible to appropriately cope with various substrates W having different thicknesses to be introduced into the droplet discharge device 1, so that the drawing process can be performed satisfactorily regardless of the thickness of the substrate W.
[0075]
By the way, the droplet discharge device 1 of the present embodiment can be used for manufacturing various electro-optical devices (devices) by using functional liquids made of various materials. That is, the present invention can be applied to the manufacture of a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electrophoretic display device, and the like. Of course, the present invention can be applied to the manufacture of a color filter used for a liquid crystal display device or the like. Further, as other electro-optical devices, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like can be considered. In addition, it is possible to provide an electronic device equipped with these electro-optical devices, for example, a mobile phone equipped with a flat panel display.
[0076]
Therefore, a manufacturing method using the droplet discharge device 1 will be described using a method of manufacturing a liquid crystal display device and a method of manufacturing an organic EL device as an example, and other devices will be briefly described.
[0077]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device. As shown in the figure, a liquid crystal display device 450 is configured by combining a color filter 400 and a counter substrate 466 between upper and lower polarizing plates 462 and 467, and sealing a liquid crystal composition 465 between the two. I have. Further, alignment films 461 and 464 are formed between the color filter 400 and the counter substrate 466, and a TFT (thin film transistor) element (not shown) and a pixel electrode 463 are formed in a matrix on the inner surface of the counter substrate 466. Is formed.
[0078]
The color filter 400 includes pixels (filter elements) arranged in a matrix. A boundary between pixels is separated by a bank 413. Any one of red (R), green (G), and blue (B) filter materials (functional liquid) is introduced into each of the pixels. That is, the color filter 400 includes a light-transmitting substrate 411 (work W) and a light-shielding bank 413. The portion where the bank 413 is not formed (removed) constitutes the pixel, and the filter material of each color introduced into this pixel constitutes the colored layer 421. Overcoat layers 422 and electrode layers 423 are formed on the upper surfaces of the banks 413 and the coloring layers 421.
[0079]
In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the R, G, and B functional liquids are selected by the droplet discharge head 8 for each of the colored layer formation regions in the pixels formed by the banks 413. Is ejected. Then, by drying the applied functional liquid, a colored layer 421 to be a film forming unit is obtained. In the droplet discharge device 1, various film formation units such as the overcoat layer 422 are formed by the droplet discharge head 8. Of course, the suction unit 62 performs a suction process and a storage process on the droplet discharge head 8.
[0080]
Similarly, an organic EL device and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the organic EL device 500, a circuit element portion 502 is laminated on a glass substrate 501 (work W), and an organic EL element 504, which is a main component, is laminated on the circuit element portion 502. A sealing substrate 505 is formed above the organic EL element 504 with a space for an inert gas.
[0081]
In the organic EL element 504, a bank 512 is formed by an inorganic bank layer 512a and an organic bank layer 512b superposed on the inorganic bank layer 512a, and the banks 512 define pixels in a matrix. In each pixel, a pixel electrode 511, a light-emitting layer 510b of any one of R, G, and B and a hole injection / transport layer 510a are stacked from below, and a plurality of thin films of Ca, Al, or the like are entirely formed. Are covered with a counter electrode 503 that is laminated over the entire surface.
[0082]
Then, in the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the film forming portions of the R, G, and B light emitting layers 510b and the hole injection / transport layers 510a are formed. In the droplet discharge device 1, after forming the hole injection / transport layer 510a, the counter electrode 503 is formed using a liquid metal material such as Ca or Al as a functional liquid to be introduced into the droplet discharge head 8. Are equal. Needless to say, the suction unit 62 performs a suction process on the droplet discharge head 8.
[0083]
In the device manufacturing method described below, the suction unit 62 is used for the suction process of the droplet discharge head 8.
[0084]
That is, in the method of manufacturing a PDP device, fluorescent materials of R, G, and B colors are introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, and the plurality of droplet discharge heads 8 are subjected to main scanning and sub-scanning to selectively use the fluorescent material. To form phosphors in a large number of concave portions on the back substrate (work W).
[0085]
In the method of manufacturing the electrophoretic display device, the electrophoretic material of each color is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, and the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned to selectively discharge the electrophoretic material. Then, a phosphor is formed in each of the many concave portions on the electrode (work W). The electrophoretic body composed of the charged particles and the dye is preferably encapsulated in a microcapsule.
[0086]
In the metal wiring forming method, a liquid metal material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 perform main scanning and sub-scanning, and selectively discharges the liquid metal material. W) Form a metal wiring thereon. For example, these devices can be manufactured by applying the present invention to a metal wiring connecting the driver and each electrode in the above-described liquid crystal display device and a metal wiring connecting the TFT and the like to each electrode in the organic EL device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to general semiconductor manufacturing techniques in addition to this type of flat panel display.
[0087]
In the method of forming a lens, a lens material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned, and the lens material is selectively discharged to form a transparent substrate (work W). ) On which a number of microlenses are formed. For example, the present invention can be applied to the case where a device for beam convergence in the FED apparatus is manufactured. Further, the present invention is also applicable to various optical device manufacturing techniques.
[0088]
In the method of manufacturing a lens, a light-transmissive coating material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, main scanning and sub-scanning of the plurality of droplet discharge heads 8 are performed, and the coating material is selectively discharged. A coating film is formed on the surface of.
[0089]
In the resist forming method, a resist material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are subjected to main scanning and sub-scanning, and the resist material is selectively discharged, thereby forming a resist material on the substrate (work W). Then, a photoresist of an arbitrary shape is formed. For example, the present invention can be widely applied not only to the formation of banks in the above-described various display devices but also to the application of a photoresist in a photolithography method which is a main body of semiconductor manufacturing technology.
[0090]
In the light diffuser forming method, a light diffusing material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned, and the light diffusion material is selectively discharged to the substrate ( A number of light diffusers are formed on the work W). Also in this case, it is needless to say that the present invention can be applied to various optical devices.
[0091]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the cap removal method of the suction cap of this invention, and a droplet discharge device, after a suction process, the separation gradually advances from a part between the nozzle surface of the droplet discharge head and the sealing part of the suction cap. In addition, since the relative separation speed of the suction cap with respect to the droplet discharge head is controlled at a low speed, the suction cap can be properly separated from the droplet discharge head without scattering the functional liquid without using an air release valve. Can be separated.
[0092]
According to the method for manufacturing the electro-optical device, the electro-optical device, and the electronic apparatus of the present invention, since the film forming process is performed using the above-described droplet discharge device, various high-quality and highly reliable electro-optical devices, An electronic device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a basic configuration of a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a main part of the head unit according to the embodiment.
3A is a perspective view of a droplet discharge head according to an embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a main part of the droplet discharge head.
FIG. 4 is an external perspective view showing a suction unit according to the embodiment.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a suction unit according to the embodiment, wherein FIG. 5A is a side view and FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of the suction unit according to the embodiment.
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a suction cap according to the embodiment, wherein FIG. 7A is a perspective view and FIG.
FIG. 8 is a view showing a series of operations for separating the suction cap from the droplet discharge head according to the embodiment, wherein (a) the cap is in close contact, (b) is the initial separation, (c) is the final separation, and (d) ) Shows the cap released state.
FIG. 9 is a diagram showing a separation speed of the suction cap according to the embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of a liquid crystal display device manufactured by the droplet discharge device of the embodiment.
FIG. 11 is a sectional view of an organic EL device manufactured by the droplet discharge device of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Droplet ejection device
8 Droplet ejection head
12 Control device
31 Sub carriage (head side base plate)
51 Nozzle surface
55 Nozzle hole
62 Suction unit
101 Suction cap
102 Base plate (Cap side base plate)
107 Elevating mechanism (separation mechanism)
121 cap body
122 Cap holder
123 spring (biasing means)
132 Seal packing
132a Seal part
161 drive motor
W substrate
450 liquid crystal display
500 Organic EL device

Claims

In a cap releasing method for a suction cap, in which a suction cap that suctions a functional liquid from a nozzle hole by bringing a seal portion into close contact with a nozzle surface of a droplet discharge head is relatively separated from the droplet discharge head by a separation mechanism,
A cap release of a suction cap, wherein a relative separation speed by the separation / contact mechanism is controlled to be low so that the separation of the seal portion in a close contact state with the nozzle surface gradually progresses from a part thereof. Method.

The separating mechanism uses a drive motor as a power source,
The method according to claim 1, wherein the control of the separation speed is performed by controlling the speed of the drive motor.

3. The method according to claim 2, wherein the separation speed is gradually increased in a low-speed state.

The method according to claim 1, wherein the relative separating operation of the suction cap is performed while continuing suction at a final stage of the suction process.

In a droplet discharge apparatus that performs a suction process of suctioning a functional liquid from a nozzle hole of the droplet discharge head via a suction cap that makes a seal portion adhere to a nozzle surface of the droplet discharge head,
A separating mechanism for relatively separating the suction cap from the droplet discharge head,
Control means for controlling the detachment mechanism,
The control unit controls the separation / contact mechanism after the suction processing, and performs the suction with respect to the droplet discharge head so that the separation of the seal portion in close contact with the nozzle surface gradually progresses from a part thereof. A droplet discharge device characterized in that a cap is moved apart at a relatively low speed.

The separation mechanism has a drive motor serving as a power source,
6. The droplet discharging apparatus according to claim 5, wherein the control means controls the speed of the drive motor after the suction process, and moves the suction cap away from the suction cap at a relatively low speed.

7. The droplet discharge apparatus according to claim 6, wherein the control unit controls the speed of the drive motor after the suction process, and gradually accelerates the relative separation speed of the suction cap at a low speed.

The suction cap,
A cap body having the sealing portion,
A cap holder for holding the cap body slightly movably in the separating direction with respect to the nozzle surface,
Biasing means interposed between the cap body and the cap holder, and biasing the cap body toward the nozzle surface;
The cap holder has a position restricting portion for restricting the position of the cap body so that the cap body in a free state is slightly inclined with respect to the nozzle surface in cooperation with the urging means. Item 8. The droplet discharge device according to Item 5, 6, or 7.

A plurality of the droplet discharge heads are provided on a single head-side base plate, and a plurality of the suction caps are correspondingly provided on a single cap-side base plate,
The apparatus according to claim 1, wherein the detachment mechanism detaches the plurality of suction caps relative to the plurality of droplet discharge heads in a lump through the head-side base plate and the cap-side base plate. 9. The droplet discharge device according to any one of 5 to 8.

Using the droplet discharge device according to any one of claims 5 to 9,
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising: forming a film formation portion on a substrate by discharging a functional liquid from the droplet discharge head.

Using the droplet discharge device according to any one of claims 5 to 9,
An electro-optical device, comprising: a film formation unit formed on the substrate by using the functional liquid discharged from the droplet discharge head.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 11.