JP2004314524A - Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method - Google Patents

Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method Download PDF

Info

Publication number
JP2004314524A
JP2004314524A JP2003113945A JP2003113945A JP2004314524A JP 2004314524 A JP2004314524 A JP 2004314524A JP 2003113945 A JP2003113945 A JP 2003113945A JP 2003113945 A JP2003113945 A JP 2003113945A JP 2004314524 A JP2004314524 A JP 2004314524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
droplet
nozzle
film forming
discharge device
droplet discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003113945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Ikegawa
正人 池川
Morinori Togashi
盛典 富樫
Kenji Ashiba
賢治 足羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2003113945A priority Critical patent/JP2004314524A/en
Publication of JP2004314524A publication Critical patent/JP2004314524A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejecting device capable of improving the accuracy in the direction of ejecting liquid droplets, a film forming device using the same, a display manufactured by the film forming device, an ink jet printer using the liquid droplet ejecting device, a liquid droplet ejecting method, and a film forming method. <P>SOLUTION: In the liquid droplet ejecting device in which liquid droplets 9a are ejected from a nozzle 10 provided at a nozzle plate 8 of a head 6 supported movably to a substrate, a projection member 20 is provided at one portion in the circumferential direction of an outlet part 10a of the nozzle 10. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板や紙等に向かってポリマーやインク等の液滴を噴射し、その基板上や紙上に液滴を付着させる液滴吐出装置、これを用いた成膜装置、この成膜装置により製造したディスプレイ、及び液滴吐出装置を用いたインクジェットプリンタ、並びに液滴吐出方法、成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
昨今、次世代のディスプレイとして有機EL(エレクトロ・ルミネッセンス)素子が有望視されており、高分子系の有機EL素子ではインクジェット方式による画素形成技術が着目されている。このインクジェット方式は、移動可能に支持されたインクジェットヘッドのノズルより基板上に形成された画素領域内に液滴を吐出してパターニング成膜するものであり、微細な画素領域内に液滴を吐出する必要があるために高い吐出方向精度が要求される。
【0003】
このような背景から、従来より、ノズルプレートの表面を被覆する撥水処理膜(撥インク性被膜)をノズルの内面に入り込ませた液滴吐出装置がある(例えば、特許文献1参照)。これにより、液滴の飛行曲がりや吐出不良を防止でき、液滴の吐出方向精度を向上できるようになっている。さらに、この撥水処理膜を内面まで設けたノズルと組成を最適化した液(インク)とを組み合わせた液滴吐出装置がある(特許文献2参照)。ここでは、少なくとも燐酸エステル系界面活性剤を含む顔料系の液を撥水処理膜を内面まで設けたノズルを用いて吐出することで、液滴の吐出方向精度をさらに向上できるようになっている。
【0004】
しかしながら、このように液組成を最適化して上記ノズルを用いて吐出しても、非特許文献1に示すように液滴の直進誤差は±25μm(基板とインクジェットヘッド間距離を650μmとした場合)発生する。すなわち、例えば360ppi(ピクセル・パー・インチ)のディスプレイでは画素径が30μmであることからもわかるように、上記直進誤差が生じることにより液滴は画素領域を外れて着弾する恐れがあり、高精細ディスプレイを製作するには液滴の吐出方向精度が充分とは言えなかった。このため、従来より、液滴が着弾する画素領域の周囲を囲むバンク(隔壁)に撥水処理を施すことが行われている(非特許文献1参照)。これにより、液滴が画素領域を外れてバンク上に着弾しても、撥水により自発的に液滴を画素領域に誘導することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−125220号公報
【特許文献2】
特開2000−86948号公報
【非特許文献1】
関俊一・宮下悟著「基礎講座 有機EL薄膜作成技術I−ウェットプロセス−」応用物理、第70巻第1号、2001年、P70−73
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では以下のような課題が存在する。
すなわち、上記従来技術ではバンクに撥水処理を施すことにより液滴を画素領域に導くので、バンクの形状精度又はバンクの撥水処理が充分でない場合には液滴が正確に画素領域に誘導されず、その結果、成膜のパターニング精度の低下を招く恐れがあった。したがって、インクジェットヘッドのノズルからの液滴の吐出方向精度を向上することにより、成膜のパターニング精度を向上することが強く要望されていた。
【0007】
本発明の目的は、液滴の吐出方向精度を向上することができる液滴吐出装置、これを用いた成膜装置、この成膜装置により製造したディスプレイ、及び液滴吐出装置を用いたインクジェットプリンタ、並びに液滴吐出方法、成膜方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を達成するために、本発明は、ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、前記ノズルの出口形状を非軸対称とするものとする。
【0009】
例えば、高分子系の有機EL素子の画素の製造においては、液滴吐出装置のノズルプレートに設けたノズルより基板上に形成された画素領域内に液滴を吐出することでパターニング成膜を行う。このとき、微細な画素領域内に液滴を吐出する必要があるため、液滴の吐出方向には高い精度が要求される。
【0010】
そこで本発明においては、例えばノズルの出口の周方向1箇所に突起部材等の指向手段を設けることによりノズルの出口形状を非軸対称とする。これにより、ノズルから吐出される液滴には上記指向手段によって指向性が付与されるため、液滴は所定の方向に向かって吐出される。したがって、液滴の吐出方向精度を向上することができ、その結果、画素領域内への着弾率を向上して成膜のパターニング精度を向上することができる。
【0011】
(2)上記目的を達成するために、本発明は、ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、前記液滴に指向性を付与する指向手段を前記ノズルに設けるものとする。
【0012】
(3)上記(2)において、好ましくは、前記指向手段は前記ノズルの出口に設けた突起部材であるものとする。
本発明においては、液滴は突起部材に沿ってくっつきながらノズル内の液から膨らみ、その根元において突起部材と反対側の周方向位置から切れ始めてノズル内の液から分離し、最後にメニスカスが突起部材から離れてノズルから吐出される。このように、液滴がノズル内の液から分離を開始する周方向位置を常に一定(すなわち、突起部材の周方向反対側)とすることができる。これにより、液滴は突起部材方向に引っ張り力を受ける形で吐出されることとなり、液滴はノズル軸心線方向に対して突起部材方向に所定の角度傾斜して吐出される。この液滴の吐出方向は、突起部材の形状を液の組成やピエゾ素子の変形による圧力パルスに応じて最適な形状に設計することで、所望の方向に設定することが可能となる。したがって、液滴の吐出方向精度を向上することができる。
【0013】
(4)上記(2)において、また好ましくは、前記指向手段は前記ノズルの出口に設けた第1の凹部であるものとする。
本発明においては、液滴はノズル出口に設けた凹部内面に沿ってくっつくように吐出され、その根元における凹部と反対側の周方向位置から切れ始めてノズル内の液から分離する。このように、液滴がノズル内の液から分離を開始する周方向位置を常に一定(すなわち、凹部の周方向反対側)とすることができる。これにより、液滴は凹部方向に引っ張り力を受ける形で吐出されることとなり、液滴はノズル軸心線方向に対して凹部方向に所定の角度傾斜して吐出される。この液滴の吐出方向は、凹部の形状を液の組成やピエゾ素子の変形による圧力パルスに応じて最適な形状に設計することで、所望の方向に設定することが可能となる。したがって、液滴の吐出方向精度を向上することができる。
【0014】
(5)上記(3)または(4)において、さらに好ましくは、前記指向性を付与された液滴が前記ノズルプレートを備えたヘッドのヘッド面からほぼ垂直に吐出されるように、前記ノズルプレートを前記ヘッド面に対して傾斜をつけて設けるものとする。
【0015】
通常、ヘッドはそのヘッド面が基板と平行になるように設置される。そして本発明においては、液滴がヘッド面からほぼ垂直に吐出されるようにノズルプレートをヘッド面に対して傾斜をつけて設ける。これにより、液滴を基板に対しほぼ垂直に吐出することができるので、液滴の飛行距離を最短とすることができる。したがって、液滴の吐出方向精度をさらに向上することができる上に、基板に対するヘッドの位置調整を容易にすることができる。
【0016】
(6)上記目的を達成するために、また本発明は、ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、前記液滴に回転を与える回転付与手段を前記ノズルに設けるものとする。
【0017】
これにより、液滴はノズルから吐出される際に回転付与手段によりノズルの軸心線周りの回転トルクを与えられるので、液滴はその回転によって飛行方向が安定する効果を得る。したがって、液滴の吐出方向精度を向上することができる。さらに、液滴は回転トルクによりねじれながらノズルから吐出されるので、液滴のノズル内の液からの分離部がノズル軸心線周りに細く絞られ、液滴の分離を容易且つ確実とすることができる。
【0018】
(7)上記(6)において、好ましくは、前記回転付与手段は、前記ノズルの出口の周方向複数箇所に設けられ同一の周方向に向かって形状が変化する第2の凹部であるものとする。
【0019】
本発明においては、例えばノズル出口の対向する周方向2箇所に液滴に与える回転方向に対応した周方向に向かって凹み容積が減少する形状の一対の凹部を設ける。これにより、液滴はノズルから吐出される際にその1対の凹部によりノズルの軸心線周りの回転トルクを与えられるので、その回転によって液滴の飛行方向を安定させ吐出方向精度を向上することができる。さらに、上記(6)と同様に液滴の分離を容易且つ確実とすることができる。
【0020】
(8)上記(6)において、また好ましくは、前記回転付与手段は、前記ノズルの内周面に前記ノズルの軸心線方向に沿って螺旋状に設けた溝部であるものとする。
これにより、液滴はノズルから吐出される際にノズルの軸心線周りの回転トルクを与えられるので、その回転によって液滴の飛行方向を安定させ液滴の吐出方向精度を向上することができる。さらに、上記(6)と同様に液滴の分離を容易且つ確実とすることができる。
【0021】
(9)上記目的を達成するために、本発明の成膜装置は、上記(1)乃至(8)のいずれか1つの液滴吐出装置を備えるものとする。
【0022】
(10)上記目的を達成するために、本発明のディスプレイは、上記(9)の成膜装置により製造されるものとする。
【0023】
(11)上記目的を達成するために、本発明のインクジェットプリンタは、上記(1)乃至(8)のいずれか1つの液滴吐出装置を備えるものとする。
【0024】
(12)上記目的を達成するために、本発明の液滴吐出方法は、上記(1)乃至(8)のいずれか1つの液滴吐出装置を用いて液滴を吐出する方法とする。
【0025】
(13)上記目的を達成するために、本発明の成膜方法は、上記(9)の成膜装置を用いて成膜を行う方法とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液滴吐出装置及びこれを用いた成膜装置、並びに液滴吐出方法及び成膜方法の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、本発明の液滴吐出装置を有機EL素子成膜装置に適用したものである。
まず、本発明の第1の実施の形態を図1乃至図8を参照しつつ以下に説明する。
図1は、本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を備えた成膜装置の全体構造を概略的に示す断面図である。
【0027】
この図1において、成膜装置1は、容器2と、この容器2の天板2aの内側に固定された固定ステージ3と、この固定ステージ3に支持部材4,4を介して図1中Y軸方向に移動可能に支持された可動ステージ5と、この可動ステージ5に対して図1中X軸方向に移動可能に設けたヘッド6と、このヘッド6に内包された液室7と、この液室7に蓋をするようにヘッド6の下部に設けたノズルプレート8と、上記液室7内を満たし、例えば高分子材料及び溶剤等を含有する液9と、この液室7内の液9を液滴9aとして図1中下方に向かって吐出するノズル10と、容器2の底板2bの内側に固定された試料台11とを備えており、この試料台11上にパターニング成膜が行われる基板12が載置されるようになっている。なお、特に図示しないが、上記ヘッド6はこの基板12に対して図1中Z軸方向にも移動可能となっており、成膜時における基板12とヘッド6の基板12と対向したヘッド面6aとの距離は例えば600μm程度である。
【0028】
基板12上にはSiO2、ポリイミドを積層して構成される隔壁部材15が格子状に配列され、複数の画素領域16を形成している。この画素領域16の径は例えば30μm程度であり、その底部にはITO透明電極17が設けられている。 このような構成により、成膜装置1は、パルス電圧で図示しないピエゾ素子に変位を与えて液室7内の液9に圧力パルスを加えることで、ノズルプレート8に設けたノズル10より液滴9aを吐出し、基板12上に形成された画素領域16内に着弾させて、ITO透明電極17上にホール注入層及び発光層を積層成膜するようになっている。このようにして成膜された基板12は、有機EL素子ディスプレイの製造に用いられる。
【0029】
上記構成の成膜装置1において、本実施の形態の最大の特徴は、ノズル10の出口に液滴9aの吐出方向に指向性を与える指向手段を設けたことである。以下、この詳細について説明する。図2は図1中A部を拡大して示す部分拡大図であり、図3は図2中B方向から見たノズル10の矢視底面図である。
【0030】
これら図2及び図3において、ノズル10は出口部10aに向かって縮径した形状をしており、その出口部10aの直径は一般に20μm〜1mm程度の大きさである(但し、用途によってはノズル径は上記範囲以外の場合もある)。この出口部10aの周方向1箇所に突起部材20が設けられおり、この突起部材20の大きさは上記ノズル出口部10aの直径の半分以下となっている。また、突起部材20の内周面は、図3に示すようにノズル出口部10aの形状(略円形形状)に沿うように円弧形状となっている。なお、突起部材20はノズル10の加工の際に発生するバリの一部を残すことで形成するようにしてもよい。
【0031】
以上において、ノズルプレート8、ノズル10、及び突起部材20は特許請求の範囲各項記載の液滴吐出装置を構成し、そのうち突起部材20は請求項2記載の液滴に指向性を付与する指向手段を構成する。
【0032】
次に、上記構成の本発明の液滴吐出装置及びこれを用いた成膜装置、並びに液滴吐出方法及び成膜方法の第1の実施の形態の動作及び作用を以下に説明する。
成膜装置1において、パルス電圧で図示しないピエゾ素子に変位を与えて液室7内の液9に圧力パルスを加えると、その圧力パルスによって液9がノズル出口部10aから押し出される。このとき、図4に示すように、押し出された液滴9aは突起部材20に沿ってくっつきながら図4中下方に向かって膨張し、その根元が突起部材20と反対側の周方向位置(図4中矢印Cで示す)から分離を開始して(すなわち液滴9aが切れ始めて)液室7内の液から分離し、最後にメニスカスが突起部材20から離れて液滴9aがノズル10から吐出される(図2参照)。
【0033】
ここで、例えばノズル10の出口部10aが軸対称形状である場合、上述した液滴9aの根元における分離開始の周方向位置がランダムとなるため、液滴9aの吐出方向もその分離位置に左右されてばらつくこととなる。
【0034】
これに対し、本実施の形態によれば、上述したように液滴9aが液室7内の液9から分離を開始する周方向位置を常に一定(すなわち突起部材20の周方向反対側)とすることができる。これにより、液滴9aは突起部材20方向に引っ張り力を受ける形でノズル10から吐出されることとなり、これにより液滴9aはノズル軸心線(図2中1点鎖線Dで示す)方向に対して突起部材20方向に所定の角度傾斜した方向(図2中矢印Eで示す)に吐出される。この液滴9aの吐出方向は、突起部材20の形状を液9の組成やピエゾ素子の変形による圧力パルスに応じて最適な形状に設計することで、所望の方向に設定することが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、液滴9aの吐出方向精度を向上することができる。
【0035】
このようにして、ノズル10から吐出された液滴9aは基板12上に形成された画素領域16内に着弾するが、上述したように液滴9aの吐出方向精度を向上することができる結果、画素領域16内への液滴9aの着弾率を向上させて成膜装置1による成膜のパターニング精度を向上することができる。さらに本実施の形態によれば、液滴9aが突起部材20に沿ってくっつきながら膨らむことから、突起部材20がない場合に比べて液滴9aが膨らんだ際の根元の断面積が小さくなり、液室7内の液9からの分離が容易となる。したがって、液滴9aがノズル10から離れるキレが良くなる効果も得られる。
【0036】
なお、上記本発明の第1の実施の形態では、液滴9aに指向性を付与する指向手段として突起部材20を設けたが、これに限るものではない。すなわち、ノズル10に突起部材とは反対に凹部を設けるようにしてもよい。図5は本第1の変形例におけるノズル10の構造を表す断面図であり、図6は図5中F方向から見たノズル10の矢視底面図である。
【0037】
これら図5及び図6に示すように、本第1の変形例ではノズル出口部10aの内周面の周方向1箇所に凹部21を設ける。この凹部21の形状としては、加工の容易性を考慮して図6に示すように略部分円筒形状となっている(又は楔形状等でもよい)。なお、この凹部21は図5に示すようにノズル出口部10a部分にのみ設けてもよいし、ノズル軸心線方向に延長してインク室7まで貫通するように設けてもよい。
【0038】
このような構成により、液滴9aは凹部21の内面に沿ってくっつくようにして膨らみ、その根元における凹部21と反対側の周方向位置から切れ始めて液室7内の液9から分離する。このように、本第1の変形例によれば、液滴9aが液室7内の液9から分離を開始する周方向位置を常に一定(すなわち、凹部21の周方向反対側)とすることができる。これにより、上述した第1の実施の形態と同様に液滴9aは凹部21方向に引っ張り力を受ける形でノズル10より吐出されることとなり、これにより液滴9aはノズル軸心線D方向に対して凹部21方向に所定の角度傾斜して図5中G方向に吐出される。この液滴9aの吐出方向は、凹部21の形状を液9の組成やピエゾ素子の変形による圧力パルスに応じて最適な形状に設計することで、所望の方向に設定することが可能となる。したがって、液滴9aの吐出方向精度を向上することができる。さらに本第1の変形例によれば、上述の第1の実施の形態のようにノズルプレート8のノズルプレート面8aから出っ張るものがないため、このノズルプレート面8a(図5参照)のクリーニングを容易にする効果をも得ることができる。
【0039】
なお、上記第1の変形例では凹部21を略部分円筒形状としたが、これに限らず、例えば図7に示すように出口に向かって拡開するようにテーパを設けた形状としてもよい。このようにテーパを設けた凹部21′とすることにより、凹部21′内に液滴9aの残りが付着しにくい構造とすることができる。
【0040】
また、上述した第1の実施の形態及び第1の変形例においては、図1に示すようにノズルプレート8をヘッド6のヘッド面6aに対して略平行に設けるようにしたが、これに限らずヘッド面6aに対して傾斜をつけて設けるようにしてもよい。図8は本第2の変形例におけるノズル10の構造を表す断面図である。なお、この図8ではノズルプレート8とヘッド6との設置角度の相違をわかりやすく図示するため、ヘッド6を破線で概念的に示している。
【0041】
この図8に示すように、本第2の変形例ではノズルプレート8をヘッド6のヘッド面6aに対して傾斜をつけて設け、液滴9aがヘッド面6aからほぼ垂直に吐出されるようにする。これにより、ヘッド6は図1に示すようにヘッド面6aが基板12と略平行になるように設置されることから、液滴9aを基板12に対してほぼ垂直に吐出させることができる。したがって、本第2の変形例によれば液滴9aの飛行距離を最短にすることができるので、液滴9aの吐出方向精度をさらに向上することができる上に、基板12に対するヘッド6の位置調整を容易にする効果をも得られる。なお、本第2の変形例において、ヘッド面6aに対するノズルプレート8の傾斜角度を可変とし、機械的に調整できるようにしてもよい。
【0042】
次に、本発明の液滴吐出装置及びこれを用いた成膜装置、並びに液滴吐出方法及び成膜方法の第2の実施の形態を図9乃至図11を参照しつつ以下に説明する。本実施の形態は、ノズルより吐出される液滴に回転を与えるようにしたものである。
【0043】
図9は本実施の形態のノズル10の構造を表す断面図であり、図10は図9中H方向から見たノズル10の矢視底面図である。
これら図9及び図10において、ノズル10の出口部10aには周方向対向する2箇所(すなわち周方向略180度おきに配置された2箇所)に一対の凹部25,25が設けられており、これら凹部25,25はそれぞれノズル出口部10aの同一周方向(図10中矢印ア方向)に向かって凹み容積が減少するように形状が変化する形状(図9中H方向から見て略三角形形状)をしている。これにより、液滴9aがノズル出口部10aから膨らんだ際に、その根元における凹部25の鋭角部25a(図10参照)に対応する周方向位置においては液滴9aの表面張力が増大し、液滴9aはその鋭角部25a,25aに対応する周方向位置から切れ始める。その結果、ノズル10の軸心線D周り(図9中矢印イ方向)の回転トルクを与えられるようになっている。その他の構成は、前述した本発明の第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。なお、本実施の形態において、ノズルプレート8、ノズル10、及び凹部25は特許請求の範囲各項記載の液滴吐出装置を構成し、そのうち凹部25は請求項6記載の液滴に回転を与える回転付与手段を構成する。
【0044】
上記構成の本発明の第2の実施の形態によれば、液滴9aはノズル10から吐出される際に1対の凹部25,25によりノズル10の軸心線D周り(図9中矢印イ方向)の回転トルクを与えられるので、液滴9aはその回転によって飛行方向が安定する効果を得る。したがって、前述の第1の実施の形態と同様に液滴9aの吐出方向精度を向上することができる。さらに、液滴9aは回転トルクによりねじれながらノズル10から吐出されるので、液滴9aの液室7内の液9からの分離部がノズル軸心線D周りに細く絞られ、その結果、液滴9aの液9からの分離を容易且つ確実とすることができる。またさらに、軸心線方向ほぼ同位置で液滴9aを分離することができるので、液滴9aの直径のばらつきを小さくする効果をも得ることができる。
【0045】
なお、上記本発明の第2の実施の形態においては液滴9aに回転を与える回転付与手段として凹部25を設けるようにしたが、これに限らず、ノズル出口部10aに凹部と反対に同一周方向に向かって形状が変化する突起部材を設けるようにしてもよい。また、以上の凹部25及び突起部材は1対(すなわち2箇所)に限らず2箇所以上設けてもよい。
【0046】
また、上記本発明の第2の実施の形態においては液滴9aに回転を与える回転付与手段としてノズル10に凹部25を設けるようにしたが、これに限るものではない。すなわち、例えば図11に示すように、ノズル10の内周面に軸心線Dに沿って螺旋状に設けた溝部26を設けるようにしてもよい。これによっても、液滴9aはノズル10から吐出される際にノズル軸心線D周り(図11中ウ方向)の回転トルクを与えられるので、上記第2の実施の形態と同様に、液滴9aの飛行方向を安定させ吐出方向精度を向上することができ、また液滴9aの分離を容易且つ確実、さらには液滴9aの直径のばらつきを小さくする効果をも得ることができる。なお、本変形例において、溝部26は請求項6記載の液滴に回転を与える回転付与手段を構成する。
【0047】
またさらに、以上説明してきた本発明の第1及び第2の実施の形態においては、本発明の液滴吐出装置を有機EL素子成膜装置に適用した例を説明したが、これに限らず、例えば紙にインクの液滴を噴射して紙上に記録像を書き込むインクジェットプリンタや、プリント基板上にハンダバンプを形成するハンダバンプ製造用液滴吐出装置にも適用可能である。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルの出口部分の周方向少なくとも1箇所に突起部材等の指向手段を設けることにより、ノズルの出口形状を非軸対称とする。これにより、ノズルから吐出される液滴には指向性が付与されるため、液滴は所定の方向に向かって吐出される。したがって、液滴の吐出方向精度を向上することができるので、信頼性の高い液滴吐出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を備えた成膜装置の全体構造を概略的に示す断面図である。
【図2】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの構造を表す断面図である。
【図3】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの構造を表す、図2中B方向から見た矢視底面図である。
【図4】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルから液滴が吐出される様子を表す図である。
【図5】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの変形例の構造を表す断面図である。
【図6】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの変形例の構造を表す図5中F方向から見た矢視底面図である。
【図7】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの変形例の構造を表す断面図である。
【図8】本発明の液滴吐出装置の第1の実施の形態を構成するノズルの変形例の構造を表す断面図である。
【図9】本発明の液滴吐出装置の第2の実施の形態を構成するノズルの構造を表す断面図である。
【図10】本発明の液滴吐出装置の第2の実施の形態を構成するノズルの構造を表す、図9中H方向から見た矢視底面図である。
【図11】本発明の液滴吐出装置の第2の実施の形態を構成するノズルの変形例の構造を表す断面図である。
【符号の説明】
1 成膜装置
6 ヘッド
6a ヘッド面
8 ノズルプレート(液滴吐出装置)
9a 液滴
10 ノズル(液滴吐出装置)
20 突起部材(滴滴吐出装置;指向手段)
21 凹部(滴滴吐出装置;第1の凹部)
21′ 凹部(滴滴吐出装置;第1の凹部)
25 凹部(滴滴吐出装置;回転付与手段;第2の凹部)
26 溝部(滴滴吐出装置;回転付与手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device that ejects droplets of a polymer, ink, or the like toward a substrate, paper, or the like, and deposits the droplets on the substrate or paper, a film forming apparatus using the same, and a film forming device. The present invention relates to a display manufactured by the method, an ink jet printer using a droplet discharge device, a droplet discharge method, and a film forming method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an organic EL (electroluminescence) element is regarded as promising as a next-generation display, and a pixel formation technique by an ink jet method has attracted attention in a polymer organic EL element. In the inkjet method, a droplet is ejected from a nozzle of a movably supported inkjet head into a pixel region formed on a substrate to form a patterned film, and a droplet is ejected into a fine pixel region. Therefore, high ejection direction accuracy is required.
[0003]
From such a background, conventionally, there is a droplet discharge device in which a water-repellent treatment film (ink-repellent film) covering the surface of the nozzle plate is inserted into the inner surface of the nozzle (for example, see Patent Document 1). This makes it possible to prevent the flight deflection and ejection failure of the droplet and improve the accuracy of the droplet ejection direction. Further, there is a droplet discharge device in which a nozzle provided with the water-repellent treatment film up to the inner surface and a liquid (ink) whose composition is optimized are combined (see Patent Document 2). Here, by discharging a pigment-based liquid containing at least a phosphoric acid ester-based surfactant using a nozzle provided with a water-repellent treatment film up to the inner surface, the discharge direction accuracy of the droplet can be further improved. .
[0004]
However, even if the liquid composition is optimized in this way and the liquid is ejected using the above-described nozzle, the rectilinear error of the droplet is ± 25 μm (when the distance between the substrate and the inkjet head is 650 μm) as shown in Non-Patent Document 1. appear. That is, for example, in the case of a display of 360 ppi (pixel per inch), as can be seen from the fact that the pixel diameter is 30 μm, there is a risk that the above-mentioned rectilinear error will cause the liquid droplet to land outside the pixel area and to be high-definition. The accuracy of the ejection direction of the droplets was not sufficient to manufacture a display. For this reason, conventionally, a bank (partition) surrounding the periphery of a pixel region where a droplet lands is subjected to a water-repellent treatment (see Non-Patent Document 1). Accordingly, even if the droplet lands outside the pixel region and lands on the bank, the droplet can be spontaneously guided to the pixel region by water repellency.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-125220
[Patent Document 2]
JP 2000-86948 A
[Non-patent document 1]
Shunichi Seki and Satoru Miyashita, "Basic Course Organic EL Thin Film Preparation Technology I-Wet Process-" Applied Physics, Vol. 70, No. 1, 2001, P70-73
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique has the following problems.
That is, in the above-described prior art, the droplet is guided to the pixel region by performing the water-repellent treatment on the bank. Therefore, when the shape accuracy of the bank or the water-repellent treatment of the bank is not sufficient, the droplet is accurately guided to the pixel region. As a result, there is a possibility that the patterning accuracy of the film formation may be reduced. Therefore, there has been a strong demand for improving the patterning accuracy of film formation by improving the accuracy of the ejection direction of droplets from the nozzles of the inkjet head.
[0007]
An object of the present invention is to provide a droplet discharge device capable of improving the accuracy of droplet discharge direction, a film forming device using the same, a display manufactured by the film forming device, and an ink jet printer using the droplet discharge device. And a droplet discharge method and a film forming method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, according to the present invention, in a droplet discharge device for discharging droplets from a nozzle provided on a nozzle plate, the outlet shape of the nozzle is made to be non-axially symmetric.
[0009]
For example, in manufacturing a pixel of a polymer-based organic EL element, patterning film formation is performed by discharging droplets from a nozzle provided on a nozzle plate of a droplet discharge device into a pixel region formed on a substrate. . At this time, since it is necessary to discharge droplets into a fine pixel region, high precision is required in the direction of discharging droplets.
[0010]
Therefore, in the present invention, the outlet shape of the nozzle is made non-axisymmetric by providing a directing means such as a protrusion member at one location in the circumferential direction of the outlet of the nozzle. Thus, the directivity is given to the droplet discharged from the nozzle by the directing means, and the droplet is discharged in a predetermined direction. Therefore, the accuracy of the droplet discharge direction can be improved, and as a result, the landing rate in the pixel region can be improved and the patterning accuracy of film formation can be improved.
[0011]
(2) In order to achieve the above object, the present invention is directed to a droplet discharging apparatus for discharging droplets from a nozzle provided on a nozzle plate, wherein a directing means for imparting directivity to the droplet is provided in the nozzle. And
[0012]
(3) In the above (2), preferably, the directing means is a projecting member provided at an outlet of the nozzle.
In the present invention, the droplet swells from the liquid in the nozzle while sticking along the protrusion member, starts to be cut from a circumferential position opposite to the protrusion member at the base thereof, separates from the liquid in the nozzle, and finally the meniscus has a protrusion. Discharged from the nozzle away from the member. In this manner, the circumferential position where the droplet starts to separate from the liquid in the nozzle can be kept constant (that is, on the opposite side of the protrusion member in the circumferential direction). As a result, the droplet is discharged in a form receiving a pulling force in the direction of the protrusion member, and the droplet is discharged at a predetermined angle in the direction of the protrusion member with respect to the direction of the axis of the nozzle. The discharge direction of the droplet can be set in a desired direction by designing the shape of the projection member to an optimal shape according to the composition of the liquid or the pressure pulse due to the deformation of the piezo element. Therefore, the accuracy of the ejection direction of the droplet can be improved.
[0013]
(4) In (2) above, preferably, the directing means is a first recess provided at an outlet of the nozzle.
In the present invention, the droplets are discharged so as to stick together along the inner surface of the concave portion provided at the nozzle outlet, and start to be cut from a circumferential position opposite to the concave portion at the base thereof, and are separated from the liquid in the nozzle. In this way, the circumferential position where the droplet starts to separate from the liquid in the nozzle can be kept constant (that is, on the opposite side of the concave portion in the circumferential direction). As a result, the droplet is discharged in a form receiving a tensile force in the direction of the concave portion, and the droplet is discharged at a predetermined angle in the direction of the concave portion with respect to the axial direction of the nozzle. The discharge direction of the droplet can be set to a desired direction by designing the shape of the concave portion to be an optimal shape according to the composition of the liquid or the pressure pulse due to the deformation of the piezo element. Therefore, the accuracy of the ejection direction of the droplet can be improved.
[0014]
(5) In the above (3) or (4), more preferably, the nozzle plate is provided so that the droplets with the directivity are ejected substantially perpendicularly from the head surface of the head having the nozzle plate. Are provided at an angle to the head surface.
[0015]
Usually, the head is installed such that its head surface is parallel to the substrate. In the present invention, the nozzle plate is provided so as to be inclined with respect to the head surface so that the droplet is ejected almost perpendicularly from the head surface. Thus, the droplet can be ejected substantially perpendicularly to the substrate, so that the flight distance of the droplet can be minimized. Therefore, it is possible to further improve the accuracy of the ejection direction of the droplets and to easily adjust the position of the head with respect to the substrate.
[0016]
(6) In order to achieve the above object, the present invention is directed to a droplet discharging apparatus for discharging droplets from a nozzle provided on a nozzle plate, wherein a rotation imparting means for rotating the droplet is provided in the nozzle. And
[0017]
Thus, when the droplet is ejected from the nozzle, a rotation torque is applied around the axis of the nozzle by the rotation applying means, so that the rotation of the droplet has an effect of stabilizing the flight direction. Therefore, the accuracy of the ejection direction of the droplet can be improved. Furthermore, since the droplet is ejected from the nozzle while being twisted by the rotational torque, the separation part of the droplet from the liquid in the nozzle is narrowed down around the axis of the nozzle, and the separation of the droplet is easy and reliable. Can be.
[0018]
(7) In the above (6), preferably, the rotation applying means is a second concave portion which is provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the outlet of the nozzle and changes in shape toward the same circumferential direction. .
[0019]
In the present invention, for example, a pair of concave portions having a shape in which the concave volume decreases in the circumferential direction corresponding to the rotation direction given to the droplet is provided at two locations in the circumferential direction opposed to the nozzle outlet. As a result, when the droplet is ejected from the nozzle, a rotational torque around the axis of the nozzle is given by the pair of recesses, and the rotation stabilizes the flight direction of the droplet and improves the accuracy of the ejection direction. be able to. Further, similarly to the above (6), it is possible to easily and reliably separate the droplets.
[0020]
(8) In the above (6), preferably, the rotation imparting means is a groove portion spirally provided on the inner peripheral surface of the nozzle along the axial direction of the nozzle.
Thus, when the droplet is ejected from the nozzle, a rotational torque around the axis of the nozzle is given, so that the rotation can stabilize the flight direction of the droplet and improve the ejection direction accuracy of the droplet. . Further, similarly to the above (6), it is possible to easily and reliably separate the droplets.
[0021]
(9) In order to achieve the above object, a film forming apparatus of the present invention includes any one of the above-described (1) to (8).
[0022]
(10) In order to achieve the above object, the display of the present invention is manufactured by the film forming apparatus of the above (9).
[0023]
(11) In order to achieve the above object, an ink jet printer according to the present invention is provided with any one of the above-described (1) to (8).
[0024]
(12) In order to achieve the above object, a droplet discharging method of the present invention is a method of discharging droplets using any one of the above-described (1) to (8) droplet discharging devices.
[0025]
(13) In order to achieve the above object, a film forming method of the present invention is a method of forming a film using the film forming apparatus of the above (9).
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a droplet discharge apparatus, a film forming apparatus using the same, a droplet discharge method, and a film forming method of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the droplet discharge apparatus of the present invention is applied to an organic EL element film forming apparatus.
First, a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view schematically showing the overall structure of a film forming apparatus provided with a first embodiment of a droplet discharge device according to the present invention.
[0027]
In FIG. 1, a film forming apparatus 1 includes a container 2, a fixed stage 3 fixed inside a top plate 2a of the container 2, and a Y member in FIG. A movable stage 5 supported movably in the axial direction, a head 6 provided movably in the X-axis direction in FIG. 1 with respect to the movable stage 5, a liquid chamber 7 contained in the head 6, A nozzle plate 8 provided below the head 6 so as to cover the liquid chamber 7; a liquid 9 which fills the liquid chamber 7 and contains, for example, a polymer material and a solvent; 1 and a sample stage 11 fixed inside the bottom plate 2b of the container 2, and a patterning film is formed on the sample stage 11. The substrate 12 to be mounted is placed. Although not particularly shown, the head 6 is also movable in the Z-axis direction in FIG. 1 with respect to the substrate 12, and the head surface 6a of the head 6 facing the substrate 12 during film formation. Is about 600 μm, for example.
[0028]
On the substrate 12, partition members 15 formed by laminating SiO 2 and polyimide are arranged in a grid pattern to form a plurality of pixel regions 16. The diameter of the pixel region 16 is, for example, about 30 μm, and an ITO transparent electrode 17 is provided at the bottom. With such a configuration, the film forming apparatus 1 applies a pressure pulse to the liquid 9 in the liquid chamber 7 by displacing a piezo element (not shown) with a pulse voltage, so that a droplet is supplied from the nozzle 10 provided in the nozzle plate 8. The hole injection layer and the light emitting layer are formed on the ITO transparent electrode 17 by discharging 9a and landing in the pixel region 16 formed on the substrate 12. The substrate 12 thus formed is used for manufacturing an organic EL element display.
[0029]
In the film forming apparatus 1 having the above-described configuration, the greatest feature of the present embodiment is that a directing unit that provides directivity in the discharge direction of the droplet 9a is provided at the outlet of the nozzle 10. Hereinafter, the details will be described. FIG. 2 is a partially enlarged view showing the portion A in FIG. 1 in an enlarged manner, and FIG. 3 is a bottom view of the nozzle 10 viewed from the direction B in FIG.
[0030]
2 and 3, the nozzle 10 has a shape whose diameter is reduced toward the outlet portion 10a, and the diameter of the outlet portion 10a is generally about 20 μm to 1 mm (however, depending on the application, The diameter may be outside the above range). A projecting member 20 is provided at one location in the circumferential direction of the outlet 10a, and the size of the projecting member 20 is less than half the diameter of the nozzle outlet 10a. The inner peripheral surface of the projection member 20 has an arc shape so as to follow the shape (substantially circular shape) of the nozzle outlet 10a as shown in FIG. The projection member 20 may be formed by leaving a part of a burr generated at the time of processing the nozzle 10.
[0031]
In the above, the nozzle plate 8, the nozzle 10, and the projecting member 20 constitute a droplet discharge device described in the claims, and the projecting member 20 is a directional member that imparts directivity to the droplet described in claim 2. Configure means.
[0032]
Next, the operation and operation of the first embodiment of the droplet discharge apparatus of the present invention having the above-described configuration, a film forming apparatus using the same, and a droplet discharge method and a film formation method will be described below.
In the film forming apparatus 1, when a piezo element (not shown) is displaced by a pulse voltage to apply a pressure pulse to the liquid 9 in the liquid chamber 7, the pressure pulse causes the liquid 9 to be pushed out from the nozzle outlet 10a. At this time, as shown in FIG. 4, the extruded droplet 9 a expands downward in FIG. 4 while sticking along the protrusion member 20, and its root is located in a circumferential position opposite to the protrusion member 20 (see FIG. 4). 4 (indicated by the arrow C in FIG. 4), the separation starts (that is, the droplet 9a starts to break), and the liquid is separated from the liquid in the liquid chamber 7, and finally the meniscus separates from the projection member 20 and the droplet 9a is discharged from the nozzle 10. (See FIG. 2).
[0033]
Here, for example, when the outlet portion 10a of the nozzle 10 has an axially symmetric shape, the circumferential position of the separation start at the root of the above-described droplet 9a is random, so that the discharge direction of the droplet 9a also depends on the separation position. It will vary.
[0034]
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the circumferential position at which the droplet 9a starts to separate from the liquid 9 in the liquid chamber 7 is always constant (that is, the circumferential position opposite to the circumferential direction of the projection member 20). can do. As a result, the droplet 9a is ejected from the nozzle 10 in a form receiving a pulling force in the direction of the protrusion member 20, whereby the droplet 9a moves in the direction of the nozzle axis (indicated by the dashed line D in FIG. 2). On the other hand, the ink is discharged in a direction inclined by a predetermined angle toward the projection member 20 (indicated by an arrow E in FIG. 2). The discharge direction of the droplet 9a can be set to a desired direction by designing the shape of the projecting member 20 to an optimal shape according to the composition of the liquid 9 and the pressure pulse due to the deformation of the piezo element. . Therefore, according to the present embodiment, the accuracy of the ejection direction of the droplet 9a can be improved.
[0035]
In this manner, the droplet 9a discharged from the nozzle 10 lands in the pixel region 16 formed on the substrate 12, but as described above, the accuracy of the discharge direction of the droplet 9a can be improved. By improving the landing rate of the droplet 9a in the pixel region 16, the patterning accuracy of film formation by the film forming apparatus 1 can be improved. Furthermore, according to the present embodiment, since the droplet 9a expands while sticking along the projection member 20, the cross-sectional area of the root when the droplet 9a expands becomes smaller than when the projection member 20 is not provided, Separation from the liquid 9 in the liquid chamber 7 is facilitated. Therefore, an effect of improving the sharpness of the droplet 9a separating from the nozzle 10 is also obtained.
[0036]
In the first embodiment of the present invention, the projection member 20 is provided as a directing unit for giving directivity to the droplet 9a. However, the present invention is not limited to this. That is, a recess may be provided in the nozzle 10 opposite to the projection member. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the structure of the nozzle 10 in the first modified example, and FIG. 6 is a bottom view of the nozzle 10 viewed from the direction F in FIG.
[0037]
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first modification, a concave portion 21 is provided at one location in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the nozzle outlet 10a. The shape of the concave portion 21 has a substantially partial cylindrical shape as shown in FIG. 6 (or may be a wedge shape or the like) in consideration of ease of processing. The concave portion 21 may be provided only at the nozzle outlet 10a as shown in FIG. 5, or may be provided so as to extend in the nozzle axis direction and penetrate to the ink chamber 7.
[0038]
With such a configuration, the droplet 9a swells so as to stick along the inner surface of the concave portion 21, starts to be cut from a circumferential position opposite to the concave portion 21 at the base thereof, and separates from the liquid 9 in the liquid chamber 7. As described above, according to the first modified example, the circumferential position where the droplet 9a starts separating from the liquid 9 in the liquid chamber 7 is always constant (that is, the opposite side of the concave portion 21 in the circumferential direction). Can be. As a result, similarly to the first embodiment, the droplet 9a is ejected from the nozzle 10 in a form receiving a pulling force in the direction of the concave portion 21, whereby the droplet 9a is moved in the direction of the nozzle axis D. On the other hand, the ink is discharged in the direction G in FIG. The discharge direction of the droplet 9a can be set to a desired direction by designing the shape of the concave portion 21 to an optimal shape according to the composition of the liquid 9 and the pressure pulse due to the deformation of the piezo element. Therefore, the accuracy of the ejection direction of the droplet 9a can be improved. Further, according to the first modification, since there is nothing protruding from the nozzle plate surface 8a of the nozzle plate 8 as in the above-described first embodiment, cleaning of the nozzle plate surface 8a (see FIG. 5) is performed. The effect of facilitation can also be obtained.
[0039]
In the first modified example, the concave portion 21 has a substantially partial cylindrical shape. However, the present invention is not limited to this. For example, a tapered shape may be provided so as to expand toward the outlet as shown in FIG. By forming the tapered concave portion 21 'in this way, a structure can be obtained in which the remainder of the droplet 9a is unlikely to adhere to the concave portion 21'.
[0040]
Further, in the above-described first embodiment and the first modification, the nozzle plate 8 is provided substantially parallel to the head surface 6a of the head 6 as shown in FIG. Instead, it may be provided to be inclined with respect to the head surface 6a. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the structure of the nozzle 10 according to the second modification. In FIG. 8, the head 6 is conceptually shown by a broken line in order to clearly show the difference in the installation angle between the nozzle plate 8 and the head 6.
[0041]
As shown in FIG. 8, in the second modified example, the nozzle plate 8 is provided to be inclined with respect to the head surface 6a of the head 6, so that the droplet 9a is ejected almost perpendicularly from the head surface 6a. I do. As a result, the head 6 is set so that the head surface 6a is substantially parallel to the substrate 12 as shown in FIG. 1, so that the droplet 9a can be ejected substantially perpendicularly to the substrate 12. Therefore, according to the second modification, the flight distance of the droplet 9a can be minimized, so that the accuracy of the ejection direction of the droplet 9a can be further improved, and the position of the head 6 with respect to the substrate 12 can be improved. The effect of facilitating the adjustment can also be obtained. In the second modification, the inclination angle of the nozzle plate 8 with respect to the head surface 6a may be made variable so that it can be mechanically adjusted.
[0042]
Next, a second embodiment of a droplet discharge apparatus, a film forming apparatus using the same, and a droplet discharge method and a film formation method of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, droplets ejected from a nozzle are rotated.
[0043]
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the structure of the nozzle 10 of the present embodiment, and FIG. 10 is a bottom view of the nozzle 10 as viewed from the direction H in FIG.
9 and 10, the outlet 10a of the nozzle 10 is provided with a pair of recesses 25, 25 at two locations facing each other in the circumferential direction (that is, two places arranged at approximately 180 degrees in the circumferential direction). Each of the recesses 25 has a shape (a substantially triangular shape as viewed from the direction H in FIG. 9) in which the shape changes so that the volume of the recess decreases in the same circumferential direction (the direction of arrow A in FIG. 10) of the nozzle outlet 10a. ). Thus, when the droplet 9a swells from the nozzle outlet 10a, the surface tension of the droplet 9a increases at the circumferential position corresponding to the acute angle portion 25a (see FIG. 10) of the concave portion 25 at the root thereof, The drop 9a starts to break from the circumferential position corresponding to the acute angles 25a, 25a. As a result, a rotational torque around the axis D of the nozzle 10 (in the direction of arrow A in FIG. 9) can be given. Other configurations are the same as those of the first embodiment of the present invention described above, and the description is omitted. In the present embodiment, the nozzle plate 8, the nozzle 10, and the recess 25 constitute a droplet discharge device described in the claims, and the recess 25 imparts rotation to the droplet described in the claims. It constitutes rotation applying means.
[0044]
According to the second embodiment of the present invention having the above configuration, when the droplet 9a is ejected from the nozzle 10, the droplet 9a is formed around the axis D of the nozzle 10 by the pair of recesses 25, 25 (arrow A in FIG. 9). Direction), the droplet 9a has an effect of stabilizing the flight direction by its rotation. Therefore, the ejection direction accuracy of the droplet 9a can be improved as in the first embodiment. Further, since the droplet 9a is ejected from the nozzle 10 while being twisted by the rotational torque, a separation portion of the droplet 9a from the liquid 9 in the liquid chamber 7 is narrowed down around the nozzle axis D, and as a result, Separation of the droplet 9a from the liquid 9 can be easily and reliably performed. Furthermore, since the droplets 9a can be separated at substantially the same position in the axial direction, an effect of reducing the variation in the diameter of the droplets 9a can be obtained.
[0045]
In the above-described second embodiment of the present invention, the recess 25 is provided as a rotation applying means for applying rotation to the droplet 9a. However, the present invention is not limited to this. A projection member whose shape changes in the direction may be provided. Further, the number of the recesses 25 and the protrusion members is not limited to one pair (that is, two places), and two or more places may be provided.
[0046]
Further, in the second embodiment of the present invention, the concave portion 25 is provided in the nozzle 10 as the rotation applying means for applying rotation to the droplet 9a, but the present invention is not limited to this. That is, for example, as shown in FIG. 11, a groove 26 spirally provided along the axis D may be provided on the inner peripheral surface of the nozzle 10. Also in this case, when the droplet 9a is ejected from the nozzle 10, a rotation torque around the nozzle axis D (direction c in FIG. 11) is given, so that the droplet 9a is discharged in the same manner as in the second embodiment. It is possible to stabilize the flight direction of the droplet 9a, improve the accuracy of the ejection direction, easily and reliably separate the droplet 9a, and also obtain the effect of reducing the variation in the diameter of the droplet 9a. In this modification, the groove 26 constitutes a rotation imparting means for imparting rotation to the droplet described in claim 6.
[0047]
Furthermore, in the first and second embodiments of the present invention described above, an example in which the droplet discharge apparatus of the present invention is applied to an organic EL element film forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applicable to an ink jet printer that writes a recording image on paper by ejecting ink droplets on paper, or a droplet discharge device for manufacturing solder bumps that forms solder bumps on a printed circuit board.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention, the outlet shape of the nozzle is made non-axisymmetric by providing a directing means such as a protrusion member at at least one circumferential position of the outlet portion of the nozzle. Thus, since the directivity is given to the droplet discharged from the nozzle, the droplet is discharged in a predetermined direction. Therefore, the accuracy of the droplet discharge direction can be improved, and a highly reliable droplet discharge device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an overall structure of a film forming apparatus provided with a first embodiment of a droplet discharge device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a nozzle constituting the droplet discharge device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a bottom view as seen from the direction B in FIG. 2, showing the structure of a nozzle constituting the first embodiment of the droplet discharge device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which droplets are discharged from nozzles constituting the droplet discharge device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a modified example of the nozzle constituting the droplet discharge device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a bottom view seen from the direction F in FIG. 5 showing the structure of a modified example of the nozzle constituting the first embodiment of the droplet discharge device of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a structure of a modified example of the nozzle constituting the droplet discharge device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a modified example of the nozzle constituting the droplet discharge device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a nozzle constituting a second embodiment of the droplet discharge device of the present invention.
FIG. 10 is a bottom view as seen from the direction of arrow H in FIG. 9, showing the structure of a nozzle constituting a second embodiment of the droplet discharge device of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a structure of a modified example of the nozzle constituting the droplet discharge device according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Film forming equipment
6 heads
6a Head surface
8 Nozzle plate (droplet discharge device)
9a Droplet
10 nozzles (droplet ejection device)
20 Projection member (droplet ejection device; directional means)
21 recess (droplet ejection device; first recess)
21 'recess (droplet ejection device; first recess)
25 recess (droplet ejection device; rotation applying means; second recess)
26 Groove (droplet ejection device; rotation applying means)

Claims (13)

ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、
前記ノズルの出口形状を非軸対称としたことを特徴とする液滴吐出装置。
In a droplet discharge device that discharges droplets from nozzles provided on a nozzle plate,
A droplet discharge device wherein the outlet shape of the nozzle is non-axially symmetric.
ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、
前記液滴に指向性を付与する指向手段を前記ノズルに設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
In a droplet discharge device that discharges droplets from nozzles provided on a nozzle plate,
A droplet discharging apparatus, wherein a directing means for giving directivity to the droplet is provided in the nozzle.
請求項2記載の液滴吐出装置において、前記指向手段は前記ノズルの出口に設けた突起部材であることを特徴とする液滴吐出装置。3. The droplet discharging apparatus according to claim 2, wherein the directing means is a projection provided at an outlet of the nozzle. 請求項2記載の液滴吐出装置において、前記指向手段は前記ノズルの出口に設けた第1の凹部であることを特徴とする液滴吐出装置。3. The droplet discharge device according to claim 2, wherein the directing means is a first concave portion provided at an outlet of the nozzle. 請求項3又は4記載の液滴吐出装置において、前記指向性を付与された液滴が前記ノズルプレートを備えたヘッドのヘッド面からほぼ垂直に吐出されるように、前記ノズルプレートを前記ヘッド面に対して傾斜をつけて設けたことを特徴とする液滴吐出装置。5. The droplet discharging device according to claim 3, wherein the nozzle plate is provided with the head surface such that the droplets having the directivity are discharged substantially perpendicularly from a head surface of a head including the nozzle plate. A droplet discharge device characterized in that the droplet discharge device is provided with an inclination with respect to the droplet discharge device. ノズルプレートに設けたノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置において、
前記液滴に回転を与える回転付与手段を前記ノズルに設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
In a droplet discharge device that discharges droplets from nozzles provided on a nozzle plate,
A droplet discharge device, wherein a rotation imparting means for rotating the droplet is provided in the nozzle.
請求項6記載の液滴吐出装置において、前記回転付与手段は、前記ノズルの出口の周方向複数箇所に設けられ同一の周方向に向かって形状が変化する第2の凹部であることを特徴とする液滴吐出装置。7. The droplet discharge device according to claim 6, wherein the rotation imparting means is a second concave portion provided at a plurality of circumferential positions of the outlet of the nozzle and changing its shape in the same circumferential direction. Droplet discharge device. 請求項6記載の液滴吐出装置において、前記回転付与手段は、前記ノズルの内周面に前記ノズルの軸心線方向に沿って螺旋状に設けた溝部であることを特徴とする液滴吐出装置。7. The droplet discharge device according to claim 6, wherein the rotation imparting means is a groove provided spirally along an axial direction of the nozzle on an inner peripheral surface of the nozzle. apparatus. 請求項1乃至8のいずれか1項記載の液滴吐出装置を備えた成膜装置。A film forming apparatus comprising the droplet discharge device according to claim 1. 請求項9記載の成膜装置により製造したディスプレイ。A display manufactured by the film forming apparatus according to claim 9. 請求項1乃至8のいずれか1項記載の液滴吐出装置を備えたインクジェットプリンタ。An inkjet printer comprising the droplet discharge device according to claim 1. 請求項1乃至8のいずれか1項記載の液滴吐出装置を用いて液滴を吐出する方法。A method for discharging a droplet using the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 8. 請求項9記載の成膜装置を用いて成膜を行う方法。A method for forming a film using the film forming apparatus according to claim 9.
JP2003113945A 2003-04-18 2003-04-18 Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method Pending JP2004314524A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003113945A JP2004314524A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003113945A JP2004314524A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004314524A true JP2004314524A (en) 2004-11-11

Family

ID=33473689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003113945A Pending JP2004314524A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004314524A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006345958A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Pentax Corp Distal end part of endoscope
JP2006345887A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Pentax Corp Distal end part of endoscope
JP2007510536A (en) * 2003-11-04 2007-04-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Increased droplet placement accuracy in inkjet printing
US7669966B2 (en) 2006-03-14 2010-03-02 Seiko Epson Corporation Liquid droplet discharging apparatus and head with liquid droplet guides
WO2011052503A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 住友化学株式会社 Method for producing organic el element
US8016753B2 (en) 2005-06-09 2011-09-13 Hoya Corporation Endoscope
JP2011230122A (en) * 2004-12-20 2011-11-17 Next I&D株式会社 Droplet injection device
JP2012514299A (en) * 2008-12-27 2012-06-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Electroforming nozzle device and solution coating method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510536A (en) * 2003-11-04 2007-04-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Increased droplet placement accuracy in inkjet printing
JP2011230122A (en) * 2004-12-20 2011-11-17 Next I&D株式会社 Droplet injection device
US8016753B2 (en) 2005-06-09 2011-09-13 Hoya Corporation Endoscope
JP2006345887A (en) * 2005-06-13 2006-12-28 Pentax Corp Distal end part of endoscope
JP4745725B2 (en) * 2005-06-13 2011-08-10 Hoya株式会社 End of the endoscope
JP2006345958A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Pentax Corp Distal end part of endoscope
JP4708873B2 (en) * 2005-06-14 2011-06-22 Hoya株式会社 End of the endoscope
US7669966B2 (en) 2006-03-14 2010-03-02 Seiko Epson Corporation Liquid droplet discharging apparatus and head with liquid droplet guides
JP2012514299A (en) * 2008-12-27 2012-06-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Electroforming nozzle device and solution coating method
WO2011052503A1 (en) * 2009-10-28 2011-05-05 住友化学株式会社 Method for producing organic el element
CN102598862A (en) * 2009-10-28 2012-07-18 住友化学株式会社 Method for producing organic EL element
US9118013B2 (en) 2009-10-28 2015-08-25 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing organic EL element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3675272B2 (en) Liquid discharge head and method for manufacturing the same
US8551692B1 (en) Forming a funnel-shaped nozzle
JP2005238842A (en) Method for forming hydrophobic coating film on nozzle plate surface of ink-jet printhead
JP2007144989A (en) Formation method of hydrophobic coating film
JP6389035B2 (en) Ink jet printing apparatus and nozzle forming method
JP2009061666A (en) Manufacturing method of substrate for ink-jet recording head
JP2004284363A (en) Piezoelectric actuator for ink-jet print head and its forming method
JP2004314524A (en) Liquid droplet ejecting device, film forming device using the same, display manufactured by the film forming device, ink jet printer using liquid droplet ejecting device, liquid droplet ejecting method, and film forming method
CN1721187A (en) The manufacture method of ink gun
JP7071159B2 (en) Substrate for liquid discharge head
US11020968B2 (en) Head chip, liquid jet head, liquid jet recording device, and method of manufacturing head chip
JP2006256316A (en) Liquid droplet jetting apparatus
US7575303B2 (en) Liquid-ejection head and method for producing the same
JP2009012220A (en) Method of manufacturing liquid jet recording head
JP4813369B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing ink jet head
US9278532B2 (en) Process for producing liquid ejection head
US7484829B2 (en) Liquid droplet jetting apparatus having liquid-repellent jetting surface, nozzle plate having liquid-repellent jetting surface, and method for producing the nozzle plate
WO2008075715A1 (en) Method of producing nozzle plate for liquid discharge head, nozzle plate for liquid discharge head, and liquid discharge head
JP2006027110A (en) Liquid discharge element and its manufacturing method
JP2006062348A (en) Droplet ejection apparatus
JP4513661B2 (en) Liquid jet head
JP7475513B2 (en) Reducing dimensional variation of funnel nozzles
KR101257837B1 (en) Method for forming hydrophobic coating layer on surface of nozzle plate of inkjet printhead
JP5067130B2 (en) Nozzle plate, manufacturing method thereof, and liquid jet head
JP3989248B2 (en) Inkjet head manufacturing method