JP2004337705A

JP2004337705A - Imaging system and its maintenance method, electro-optical apparatus and electronic device

Info

Publication number: JP2004337705A
Application number: JP2003135876A
Authority: JP
Inventors: Seigo Mizutani; 誠吾水谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging system which can control an equipment cost is easy of droplet discharging head replacement. <P>SOLUTION: The imaging system has a head unit 71 having droplet discharging heads arranged in the direction crossing the conveyance direction of a substrate S and a maintenance unit 80a maintaining each droplet discharging head constituting the head unit 71. The maintenance unit 80a is located approximately on the extension direction in the arrangement direction of each droplet discharging head and arranged on the side in the conveyance direction of the substrate S. The head unit 71 is formed to be able to move to the position of the maintenance unit 80a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、描画装置およびその整備方法、電気光学装置ならびに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータディスプレイや大型テレビジョン等の電子機器の発達に伴い、液晶表示装置、特にカラー液晶表示装置の使用が増加している。この種の液晶表示装置には、通常、表示画像をカラー化するためにカラーフィルターが用いられている。カラーフィルターには、例えばガラス基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）のインクを所定のパターンで吐出させ、このインクを基板上で乾燥させることで着色層を形成するものがある。このような基板に対してインクを吐出する方式として、例えばインクジェット方式の描画装置が採用されている。
【０００３】
インクジェット方式の描画装置を採用した場合、インクジェットヘッドからガラス基板に対して所定量のインクを吐出して着弾させる。この場合、直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）のうち、例えばＸ方向にインクジェットヘッドを移動可能とし、Ｙ方向に移動可能とされたステージにガラス基板を搭載するタイプの装置を用いることができる。このタイプの装置は、インクジェットヘッドおよび／またはステージの移動により両者を相対的に位置決めした後、インクジェットヘッドおよび／またはステージを走査しながらガラス基板に対してインクを吐出することで、ガラス基板全体の所定の位置にインクを着弾させる構成となっている。
【０００４】
上述したインクジェットヘッドは、所定量の液滴を所定位置に正確に吐出するものであり、定期的にまたは随時に整備を行う必要がある。具体的には、インクジェットヘッドのキャッピングやノズルの吸引、インク吐出面のワイピングなどを行う必要がある。そこで、描画装置に、キャッピング手段や吸引手段などを備えた整備ユニットを形成している。そして、インクジェットヘッドを整備ユニットの位置まで移動させ、各種整備を行う構成としている（例えば、特許文献１参照。）。なお、インクジェットヘッドの位置を固定した状態で、整備ユニットをインクジェットヘッドの位置まで移動させ、各種整備を行う構成とする場合もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２４８９２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、３０〜６０インチといった大型の液晶テレビジョンが市場に提供されつつある。これに適応するような大型のカラーフィルターを製造するため、ガラス基板の搬送方向と直交する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備える描画装置が検討されている。このような描画装置を用いれば、大型のガラス基板の搬送中に、ガラス基板の全面に対して一気にインクの吐出を行うことができる。これにより、１枚のガラス基板を処理するのに必要なタクトタイムを短縮することができる。
【０００７】
しかしながら、このような大型のヘッドユニットに対して、上述した整備を行うには困難を伴う。すなわち、ヘッドユニットとガラス基板との間隔は、インクを正確な位置に吐出させるため非常に小さく設定されている。したがって、ヘッドユニットの位置を固定した状態で、整備ユニットをヘッドユニットの位置まで移動させるには、ガラス基板の搬送手段を下方に移動させておく必要がある。しかし、上述した搬送手段は大型のガラス基板を搬送する大規模な装置であり、その移動には新たに大規模な設備が必要となる。したがって、多くの設備コストが必要になるという問題がある。
【０００８】
仮に、ヘッドユニットの位置を固定した状態で、整備ユニットをヘッドユニットの位置まで移動可能に構成したとしても、インクジェットヘッドの交換は整備ユニットによって行うことはできない。この場合には、作業者が手作業によりインクジェットヘッドを交換することになる。しかしながら、上述した搬送手段の幅は、例えば２〜３ｍに及ぶこともある。そのため、作業者がヘッドユニットの中央部に装着されたインクジェットヘッドを交換しようとしても、手が届かずに交換することができないという問題がある。
【０００９】
一方、ヘッドユニットを整備ユニットの位置まで移動させる構成では、搬送手段によるガラス基板の搬送ラインの外側に整備ユニットを配置することになる。ここで、大型のヘッドユニットに対するキャッピング手段等を備えた整備ユニットは、ヘッドユニットと同様に大型の装置となる。そのため、ガラス基板の搬送ラインのスペース以外にも、整備ユニットを配置する大きなスペースの確保が必要になるという問題がある。なお、描画装置の全体をクリーンな環境下に保持してカラーフィルターを形成する場合には、クリーンな環境の構築範囲の拡大が必要になる。
【００１０】
近年、カラーフィルターのみならず、インクジェット方式の描画装置を用いた有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子等のデバイス形成技術、あるいは配線形成技術が検討されている。上ではカラーフィルター製造装置を例に挙げ、従来の技術とその問題点を説明したが、上記の問題点はこれらデバイス形成技術、配線形成技術にも共通の問題点であり、より信頼性の高い製品、ひいては当該製品を製造する描画装置の実現が望まれている。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設備コストの抑制が可能であり、液滴吐出ヘッドの交換が容易であり、また省スペース化が可能な、描画装置およびその整備方法の提供を目的とする。
また、低コストで信頼性の高い電気光学装置および電子機器の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る描画装置は、基板上に液状体を吐出することにより所望形状のパターンを形成する描画装置であって、前記基板の搬送方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットと、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットとを有し、前記ヘッドユニットは、前記整備ユニットの位置まで移動可能であるを特徴とする。この構成によれば、ヘッドユニットの整備のため基板の搬送手段を下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。
【００１３】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドの配列方向の概略延長線上に設置されており、前記基板の搬送方向の側方に配置されていることが望ましい。この構成によれば、ヘッドユニットの中央部に固定された液滴吐出ヘッドであっても、搬送手段の側方においてこれを容易に交換することができる。
【００１４】
なお、前記整備ユニットは、前記複数の液滴吐出ヘッドを複数回に分けて整備可能である。この構成によれば、整備ユニットを小型に形成することができるので、整備ユニットの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００１５】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルのキャッピング手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、描画装置の運転停止中に液滴吐出ヘッドのノズルをキャッピングすることにより、ノズルに滞留しているインクの乾燥を防止することができる。
【００１６】
また、前記整備ユニットは、前記各液滴吐出ヘッドに形成された液滴吐出ノズルの吸引手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、描画装置の運転開始時にノズルを吸引することにより、ノズルにインクを導入することができる。また、描画装置の運転中にノズルを吸引することにより、ノズル詰まりを解消することができる。
【００１７】
また、前記整備ユニットは、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に付着した前記液状体を除去するワイピング手段を備えていることが望ましい。この構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズルを吸引した後に、液滴吐出面をワイピングすることにより、液滴吐出面に付着した液滴が除去されるので、その後に吐出する液滴の飛行曲がりを防止することができる。また、描画装置の運転中に、液滴吐出面をワイピングすることにより、液滴吐出面に付着した液滴が除去されるので、液滴の飛行曲がりを解消することができる。
【００１８】
一方、本発明に係る描画装置の整備方法は、基板の移動方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えるヘッドユニットを有し、前記ヘッドユニットにより液状体を吐出して、前記基板の表面に所望形状のパターンを形成する描画装置の整備方法であって、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行う整備ユニットの位置まで前記ヘッドユニットを移動させることにより、前記各液滴吐出ヘッドの整備を行うことを特徴とする。この構成によれば、ヘッドユニットの整備のため基板の搬送手段を下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。
【００１９】
なお、前記液滴吐出ヘッドは、前記整備ユニットの位置まで順次移動し、複数回に分けて前記各液滴吐出ヘッドの整備を行ってもよい。この構成によれば、整備ユニットを小型に形成することができるので、整備ユニットの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００２０】
一方、本発明に係る電気光学装置は、上述した描画装置により、形成したことを特徴とする。この構成によれば、基板の所定位置に液滴が吐出された信頼性の高い電気光学装置を低コストで提供することができる。
一方、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、信頼性の高い電子機器を低コストで提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液状体の塗布方法およびその装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
［第１実施形態］
最初に、本発明の第１実施形態につき、図１ないし図１１を用いて説明する。
【００２２】
［カラーフィルター製造装置］
図１は本実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図であり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色層を備えたカラーフィルターを製造するための装置である。
本実施形態のカラーフィルター製造装置１は、図１に示すように、上流側からインク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５、本焼成装置６（加熱装置）が配置され、これらの装置が任意の搬送装置（図示略）を介して連結されたものである。このカラーフィルター製造装置１には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層のパターンを区画する隔壁（バンクとも言う）が形成されたガラス、プラスチック等からなる透明基板（基板）が供給される。インク受容層形成装置２は、隔壁で区画された領域内に樹脂組成物からなるインク受容層を下地層として形成するための装置である。Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５は、それぞれ後で着色層となるＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を塗布するための装置である。本焼成装置６は、塗布後のＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を一括して加熱、焼成するための装置である。これらの装置のうち、インク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５の４台には、本発明の描画装置（インクジェット装置）が用いられている。
【００２３】
［描画装置］
図２は、本実施形態のカラーフィルター製造装置１の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。描画装置が用いられるインク受容層形成装置２、Ｒ着色層形成装置３、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５の基本構成は全て同様であるため、ここではＲ着色層形成装置３を一例として説明する。
【００２４】
Ｒ着色層形成装置３は、図２に示すように、上流側から下流側（図２における右側から左側）に向けて給材部６１、表面改質部６２、描画部６３、検査部６４、仮焼成部６５、除材部６６が備えられている。大まかな処理の流れとしては、給材部６１から供給された描画前の基板に対し、表面改質部６２において親液処理、撥液処理が施され、描画部６３において隔壁で区画された所定の領域にＲのインクが吐出、描画される。次いで、検査部６４において描画状態が検査され、仮焼成部６５でインクの仮焼成が施された後、描画後の基板が除材部６６により排出される。本装置において、これら各部は基板の流れ方向に沿って直線状に配置されている。なお、本装置は大型の基板を処理可能な大規模な装置であるため、作業者が後述するヘッドユニットのメンテナンスを行うための通路６７が設けられている。給材部６１および除材部６６は任意の基板搬送手段で構成することができ、例えばローラコンベア、ベルトコンベア等が用いられる。表面改質部６２は、プラズマ処理室を備えており、親液処理としては大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラズマ処理）が行われ、基板の表面及び隔壁の側面が親液化される。撥液処理としては大気雰囲気中でテトラフルオロメタン（四フッ化炭素）を反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ４プラズマ処理）が行われ、隔壁の上面が撥液化される。
【００２５】
図３は、描画部６３の近傍のみを示す概略構成斜視図である。描画部６３は、図３に示すように、一方向に移動可能なステージ７０上に基板Ｓを吸着保持し、その状態で基板Ｓを一方向（図３における右側から左側）に搬送する構成となっており、基板Ｓの搬送方向と直交して延びるヘッドユニット７１が装置本体に架設されている。ヘッドユニット７１は複数個の液滴吐出ヘッドを備え、各液滴吐出ヘッドのノズルから下方の基板Ｓに対してインク滴を吐出可能となっている。すなわち、本実施形態の描画装置７２は、液滴吐出ヘッド側が移動せず、基板側のみが移動する構成である。
【００２６】
［ヘッドユニット］
図４（ａ）は、ヘッドユニット７１を液滴吐出ヘッド３４のノズル側から見た斜視図、図４（ｂ）は１個の液滴吐出ヘッド３４の拡大図（図４（ａ）の符号Ｈの円内の拡大図）である。ヘッドユニット７１は、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に配列された複数個の液滴吐出ヘッド３４が固定された大型基準プレート７４を備えている。これらの図に示すように、１枚の小型基準プレート７３に対して１個の液滴吐出ヘッド３４が固定され、１枚の大型基準プレート７４に対してヘッドの個数分の小型基準プレート７３が固定されている。本実施形態の場合、複数個の液滴吐出ヘッド３４は複数個ずつ３列に配列されており、各列間で大型基準プレート７４の長手方向にずれた位置に配置されている。また、各液滴吐出ヘッド３４は、複数のノズル（吐出口、図４では図示せず）を有している。この構成により、このヘッドユニット７１は、大型基準プレート７４の長手方向、すなわち基板Ｓの搬送方向と直交する方向で例えば数ｍという長い寸法にわたって所定のピッチでインク滴を吐出可能となっている。そして、液滴吐出ヘッド３４の配列方向と直交する方向に基板Ｓを搬送しつつインク滴を吐出することで、基板Ｓの全面にわたって所望のパターン形状でＲのインクを描画することができる。また、図３における符号７６はインクタンクである。インクタンク７６はインクを貯留するものであり、配管（図示せず）を介してインクを液滴吐出ヘッド３４に供給するものとなっている。
【００２７】
［液滴吐出ヘッド］
図５（ａ）は、液滴吐出ヘッドの構造説明図、図５（ｂ）は正面断面図である。液滴吐出ヘッド３４は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で液体を吐出させるもので、上述したように、一列または複数列に配列された複数のノズル１８を有している。この液滴吐出ヘッド３４の構造の一例を説明すると、液滴吐出ヘッド３４は、図５（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル１８が形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。
【００２８】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図５（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、圧電材料を一対の電極２１で挟持したものであり、一対の電極２１に通電すると圧電材料が収縮するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル１８から基板に向けてインクの液滴Ｌが吐出される。
【００２９】
なお、液滴吐出ヘッド２のインクジェット方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。
【００３０】
図３に示すように、ヘッドユニット７１の長手方向の側方には、整備部８０が設けられている。整備部８０には、後に詳述する整備ユニット８０ａが配置されている。また、ヘッドユニット７１の下流側には、描画後の基板Ｓの描画状態、すなわち所定の位置にインク滴が確実に吐出されているか否かを検査する検査部６４が設けられている。検査部６４は、例えばＣＣＤ等を用いたラインセンサにより構成されている。さらに本実施形態の場合、検査部６４により所定の位置にインクが吐出されていない不良箇所が発見された時にその箇所にのみ再度インクを吐出して不良箇所を補修するための補修用ヘッド６８がヘッドユニット７１の上流側に設置されている。補修用ヘッド６８がヘッドユニット７１の上流側に位置しているため、補修時のみはステージ７０が逆方向（図３における左側から右側）に移動するようになっている。補修用ヘッド６８は１個の液滴吐出ヘッド３４のみを有しており、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に移動可能となっている。もしくは、補修用ヘッド６８はヘッドユニット７１の下流側に位置していてもよく、その場合にはステージ７０が逆方向に移動する必要はない。また、検査部６４の下流側には、例えばレーザー乾燥方式による仮焼成部６５が設けられている。仮焼成部の焼成条件は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色によってそれぞれ最適化される。
【００３１】
以上には描画装置の構成をＲ着色層形成装置３の例を挙げて説明したが、カラーフィルター製造装置１の初段にあるインク受容層形成装置２のみは表面改質部６２の上流側に洗浄部を備えている。インク受容層形成装置２には隔壁が形成された基板Ｓが供給されるが、基板Ｓの表面改質を行う前にウェット洗浄、オゾン洗浄等の方法により基板Ｓを洗浄し、清浄になった基板Ｓを表面改質部６２に供給する構成となっている。この構成により、基板Ｓに付着した異物等に起因する描画不良の発生が抑えられ、歩留りを向上することができる。
【００３２】
［整備ユニット］
一方、上述したヘッドユニット７１は、基板Ｓの搬送方向と直交する方向に移動可能に形成されている。そして、ヘッドユニット７１の移動先であるステージ７０の側方には、ヘッドユニット７１の整備部８０が設けられている。その整備部８０には、ヘッドユニット７１の整備を行う整備ユニット８０ａが配置されている。この整備ユニット８０ａは上下方向に移動可能に形成され、整備部８０に移動したヘッドユニット７１の液滴吐出ヘッド３４に対して当接可能となっている。
図６に、整備ユニットの斜視図を示す。この整備ユニット８０ａの上面には、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を覆うキャップユニット（キャッピング手段）８１と、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を拭うワイパユニット（ワイピング手段）９０とが、隣接して形成されている。
【００３３】
キャップユニット８１には、各液滴吐出ヘッドのインク吐出面を覆うキャップ８２が形成されている。なおキャップユニット８１には、液滴吐出ヘッドと同数以上のキャップ８２が形成されている。また各キャップ８２は、各液滴吐出ヘッドと対応する位置に配置されている。すなわち、基板の搬送方向と直交する方向に３列に並んで配列され、各列間で整備ユニット８０ａの長手方向にずれた位置に配置されている。
【００３４】
図７は、キャップユニットの説明図であって、図６のＡ−Ａ線における正面断面図である。キャップユニット８１に形成されたキャップ８２は、その上面を液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに当接させて使用する。そのため、キャップ８２の上面には凹部８４が形成されている。この凹部８４は、液滴吐出ヘッド３４に形成されたすべてのノズル１８を内包しうる大きさに形成されている。これにより、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８とキャップ８２の上面との接触が回避され、各ノズル１８の開口部に形成されるインクのメニスカスが維持される。また、凹部８４を取り囲むキャップ８２の上面は面精度よく形成されている。これにより、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに形成された各ノズル１８を密閉封止することができるようになっている。
【００３５】
一方、キャップユニット８１には、液滴吐出ヘッド３４に形成された各ノズル１８を吸引する吸引手段８５が接続されている。具体的には、各キャップ８２の凹部８４から外部のポンプ８６にかけて配管８８が形成されている。そして、このポンプ８６を運転することにより、凹部８４内の空気が吸引されて、各ノズル１８を吸引しうるようになっている。
【００３６】
図８は、ワイパユニットの説明図であって、図６のＢ−Ｂ線における側面断面図である。ワイパユニット９０には、例えばポリエステルの織布等からなるワイピングシート９２が配置されている。このワイピングシート９２は、ヘッドユニット７１における１列分の液滴吐出ヘッド３４がワイピング可能となるように、ヘッドユニット７１と同等以上の幅に形成されている。一方、整備ユニット８０ａの内部には、ワイピングシート９２の繰り出しローラ９３および巻き取りローラ９６が配置されている。なお巻き取りローラ９６は、図示しないモータ等により回転駆動可能とされている。また整備ユニット８０ａの上面には、第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５が配置されている。この第１ガイドローラ９４と第２ガイドローラ９５との間隔は、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａの幅より広くなっている。なお、各ローラは平行に配置され、ワイピングシート９２は繰り出しローラ９３から第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５を介して巻き取りローラ９６に巻き回されている。この第１ガイドローラ９４および第２ガイドローラ９５の間において、ワイピングシート９２は整備ユニット８０ａの上面に配置され、また液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａと平行に配置される。
【００３７】
また、繰り出しローラ９３と第１ガイドローラ９４との間には、ワイピングシート９２に対する洗浄液塗布手段９８が設けられている。この洗浄液塗布手段９８として、上述したインクジェットヘッド等を採用することができる。また洗浄液塗布手段９８は、ワイピングシート９２の全幅にわたって洗浄液を塗布しうるように形成されている。なお、ワイパユニット９０は、洗浄液の塗布されたワイピングシート９２で、液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａを拭うことにより、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するものである。そこで洗浄液として、インクとの親和性がよく、なおかつインク吐出面１２ａから揮発し易い物質を使用するのが望ましい。具体的には、液滴吐出ヘッド３４により吐出されるインクの溶媒を洗浄液として使用することができる。
【００３８】
なお、上記のようにワイピングシート９２を使用したワイパユニット９０に代えて、またはそのワイパユニット９０とともに、ゴムべらを使用したワイパユニットを設けてもよい。このワイパユニットは、整備ユニット８０ａの上面に可撓性を有するゴムべらを立設して構成する。このゴムべらは、ヘッドユニット７１と同等の長さに形成されている。そして、このゴムべらを液滴吐出ヘッドのインク吐出面に押し当てて、インク吐出面と平行に移動させることにより、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去することができる。ゴムべらを使用したワイパユニットは、ワイピングシート９２を使用したワイパユニット９０より、低コストで構築することができる。なお整備ユニット８０ａには、上記以外の整備手段を設けてもよい。
【００３９】
［描画装置の整備方法］
次に、上述した整備ユニット８０ａを使用して描画装置を整備する方法につき、図７および図８を用いて説明する。
第１に、描画装置の運転停止中に、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８に滞留しているインクの乾燥を防止するため、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングする方法について説明する。描画装置の運転終了後、図７に示すように、まずヘッドユニット７１をステージの側方に移動させる。次に、整備ユニット８０ａを上昇させ、ヘッドユニット７１における各液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに、整備ユニット８０ａの各キャップ８２の上面を当接させる。その際、各液滴吐出ヘッド３４のすべてのノズル１８が、各キャップ８２の凹部８４に内包されるように、あらかじめ両者を位置決めしておく。これにより、各液滴吐出ヘッド３４のすべてのノズル１８が各キャップ８２により密閉封止され、各ノズル１８に滞留しているインクの乾燥が防止される。
【００４０】
第２に、描画装置の運転開始時に、液滴吐出ヘッド３４の各ノズル１８にインクを導入するため、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引する方法について説明する。上述したように、描画装置の運転停止中には、液滴吐出ヘッド３４がキャッピングされている。そこで、描画装置の運転開始時には、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングした状態のまま、ポンプ８６を運転する。このポンプ８６により、各キャップ８２における凹部８４内の空気が吸引されて、各液滴吐出ヘッド３４のノズル１８が吸引される。これにより、液滴吐出ヘッド３４内のインクが各ノズル１８に導入され、液滴吐出ヘッド３４からのインク吐出が可能な状態となって、描画装置の運転を開始することができるようになる。なお、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、ノズル１８から若干のインクが凹部８４内に漏れ出すことになる。この漏れ出したインクは、ポンプ８６により図示しない廃液タンクに回収して再利用する。
【００４１】
また、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、図８に示すように、ノズル１８から漏れ出したインクが液滴吐出ヘッド３４のインク吐出面１２ａに付着することがある。そして、インク吐出面１２ａにおけるノズル１８の開口部周辺にインク５４ａが付着した状態で、液滴吐出ヘッド３４からインクを吐出すると、吐出されたインクの飛行曲がりが発生するおそれがある。そこで、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引した後に、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う方法について説明する。
【００４２】
まず、液滴吐出ヘッド３４の下方にワイパユニット９０を配置する。次に、図示しないモータ等により巻き取りローラ９６を回転させ、各ローラに沿ってワイピングシート９２を移動させる。次に、洗浄液塗布手段９８からワイピングシート９２に対して洗浄液を塗布する。そして、ワイパユニット９０を上昇させ、ワイピングシート９２をインク吐出面１２ａに押し当てる。すると、インク吐出面１２ａに付着したインクが、ワイピングシート９２に塗布された洗浄液に溶解されつつ、ワイピングシート９２に吸収される。また、ワイピングシート９２はインク吐出面１２ａに沿って移動しているので、常にフレッシュなワイピングシート９２によりインク吐出面１２ａが払拭される。以上により、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａが除去される。
【００４３】
第３に、描画装置の運転中に、液滴吐出ヘッド３４のノズル詰まりを解消するため、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を吸引する方法について説明する。液滴吐出ヘッド３４のノズル１８は微小径に形成されているため、乾燥したインクやゴミなどによるノズル詰まりが発生することがある。そこで、ノズル詰まりの原因物質をノズル１８から除去して、インクの再吐出を可能とするため、描画装置の運転中にノズル１８の吸引を行う。まず描画装置の運転を一時停止して、図７に示すように、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。次に、液滴吐出ヘッド３４をキャッピングして、ノズル１８の吸引を行う。さらに、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。なお、各工程の具体的な方法は上記と同様である。その後、ヘッドユニット７１をステージの上方に移動させて、描画装置の運転を再開すればよい。
【００４４】
第４に、描画装置の運転中に、吐出したインクの飛行曲がりを解消するため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う方法について説明する。描画装置の運転中にも、吐出されたインクがインク吐出面１２ａに付着して、その後に吐出されるインクの飛行曲がりを発生させる場合がある。なお、図３に示す描画装置の検査部６４により、基板Ｓ上におけるインク吐出位置を確認すれば、インクの飛行曲がりの発生を検知することができる。そこで、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去して、所定位置へのインク吐出を可能とするため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。まず、描画装置の運転を一時停止して、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。次に、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。なお、各工程の具体的な方法は上記と同様である。その後、ヘッドユニット７１をステージの上方に移動させて、描画装置の運転を再開すればよい。
【００４５】
第５に、描画装置の運転中または運転停止中に、使用不可能となった液滴吐出ヘッド３４を交換する方法について説明する。まず、描画装置の運転を一時停止して、ヘッドユニット７１をステージの側方に移動する。そのステージの側方において、作業者が手作業で液滴吐出ヘッド３４を交換する。なお、ヘッドユニット７１と整備ユニット８０ａとは当初離間しているので、液滴吐出ヘッド３４の交換作業を行うことができる。また、ロボット等を制御して、自動的に液滴吐出ヘッド３４の交換を行ってもよい。この場合、描画装置の周辺に対する作業者の侵入がないので、クリーンな環境を再構築する必要がなくなる。
【００４６】
以上に詳述したように、本実施形態に係る描画装置では、ヘッドユニット７１を整備ユニット８０ａの位置まで移動可能に形成した。この構成によれば、ヘッドユニット７１の整備のためステージを下方に移動させる必要がないので、設備コストの抑制が可能になる。また、本実施形態に係る描画装置では、整備ユニット８０ａを搬送ラインの側方に配置して、ヘッドユニット７１を搬送ラインの側方まで移動可能に形成した。この構成によれば、ヘッドユニット７１の中央部に固定された液滴吐出ヘッド３４であっても、搬送ラインの側方において作業者がこれを容易に交換することができる。逆に、整備ユニット８０ａに形成されたキャップユニット８１およびワイパユニット９０の整備も簡単に行うことができる。
【００４７】
なお本実施形態では、ヘッドユニット７１に固定された液滴吐出ヘッド３４と同数以上のキャップ８２を整備ユニット８０ａに形成した。しかし、液滴吐出ヘッド３４より少数のキャップ８２を整備ユニット８０ａに形成した場合でも、上述した第２ないし第５の方法を実施することができる。この場合、複数の液滴吐出ヘッド３４を複数のグループに分けて、各グループごとに第２ないし第５の方法を順次実施する。具体的には、図７に示すように、まずヘッドユニット７１先端部の第１グループに属する液滴吐出ヘッド３４をステージの側方に移動させる。そして、第１グループの液滴吐出ヘッド３４についてキャッピングおよびノズルの吸引を行い、さらにインク吐出面１２ａのワイピングを行う。次に、ヘッドユニット７１から整備ユニット８０ａを離間させ、ヘッドユニット７１の第２グループに属する液滴吐出ヘッド３４をステージの側方に移動させる。そして、第２グループの液滴吐出ヘッド３４についてキャッピングおよびノズルの吸引を行い、さらにインク吐出面１２ａのワイピングを行う。このように、各グループごとに第２ないし第５の方法を順次実施することにより、すべての液滴吐出ヘッド３４について第２ないし第５の方法を実施することができる。この場合、整備ユニット８０ａを小型に形成することができるので、整備ユニット８０ａの製造コストを削減することが可能になり、また省スペース化が可能になる。
【００４８】
また、ヘッドユニット７１を長手方向に２つに分割し、それぞれのヘッドユニット７１をステージの両側方に移動可能に形成してもよい。この場合、各ヘッドユニット７１に対応して、ステージの両側方に整備ユニット８０ａを配置する。各整備ユニット８０ａは、分割前のヘッドユニット７１の半分程度の長さとなるため、上述した実施形態に比べて省スペース化が可能となる。またこの構成によれば、同時にすべての液滴吐出ヘッド３４をキャッピングすることができるので、上述した第１の方法を実施することも可能になる。
【００４９】
［カラーフィルターの製造方法］
次に、本実施形態のカラーフィルター製造装置１を用いたカラーフィルターの製造方法の一例を説明する。図９は、基板Ｓにおけるカラーフィルター領域５１の説明図である。上記カラーフィルター製造装置１を用いたカラーフィルターの製造方法は、生産性を高める観点から長方形状の基板Ｓ上に、複数個のカラーフィルター領域５１をマトリクス状に形成する際に適用することができる。これらのカラーフィルター領域５１は、後で基板Ｓを切断することにより、液晶表示装置に適合する個々のカラーフィルターとして用いることができる。なお、各カラーフィルター領域５１においては、図９に示したように、Ｒのインク、Ｇのインク、およびＢのインクをそれぞれ所定のパターン、本例では従来公知のストライプ型で形成して配置する。なお、この形成パターンとしては、ストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等としてもよい。
【００５０】
図１０は、カラーフィルターの製造方法の説明図である。このようなカラーフィルター領域５１を形成するには、まず、図１０（ａ）に示すように、透明の基板Ｓの一方の面に対し、ブラックマトリクス５２を形成する。このブラックマトリクス５２を形成する際には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色樹脂）を、スピンコート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布し、フォトリソグラフィー技術を用いてパターニングする。このブラックマトリクス５２の格子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルターエレメント５３については、例えばＸ軸方向の幅を３０μｍ、Ｙ軸方向の長さを１００μｍ程度とする。このブラックマトリクスは充分な高さを有しており、インク吐出時の隔壁として機能する。
【００５１】
次に、図１０（ｂ）に示すように、本実施形態のカラーフィルター製造装置１におけるインク受容層形成装置２の液滴吐出ヘッド３４からインク受容層となる樹脂組成物を含有するインク滴５４（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、インク受容層形成装置２の焼成部においてインク滴の焼成を行い、図１０（ｃ）に示すようなインク受容層６０とする。
【００５２】
次に、図１０（ｄ）に示すように、Ｒ着色層形成装置３の液滴吐出ヘッド３４からＲのインク滴５４Ｒ（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、Ｒ着色層形成装置３の仮焼成部６５においてインクの仮焼成を行い、図１０（ｅ）に示すようなＲ着色層３４Ｒとする。以上の工程を、Ｇ着色層形成装置４、Ｂ着色層形成装置５においても繰り返し、図１０（ｆ）に示すように、Ｇ着色層３４Ｇ、Ｂ着色層３４Ｂを順次形成する。Ｒ着色層３４Ｒ、Ｇ着色層３４Ｇ、Ｂ着色層３４Ｂを全て形成した後、本焼成装置６においてこれら着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを一括して焼成する。
【００５３】
次いで、基板Ｓを平坦化し、かつ着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを保護するため、図１０（ｇ）に示すように各着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂやブラックマトリクス５２を覆うオーバーコート膜（保護膜）５６を形成する。このオーバーコート膜５６の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、着色層３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの場合と同様に描画装置を用いることもできる。
【００５４】
上述したように、本実施形態のカラーフィルター製造装置１を構成する描画装置７２は、給材部６１と除材部６６とを結ぶ直線状の基板搬送ラインの途中に描画部６３を備え、複数の液滴吐出ヘッド３４の配列方向と交差する方向に、基板Ｓを移動させつつ液滴吐出ヘッド３４からインクを吐出することで所望形状のパターンを形成するものである。つまり、描画前の基板Ｓを描画部６３の一端から供給し、描画後の基板Ｓを描画部６３の他端から排出する構成であるから、基板Ｓを描画部６３内に連続的に流すことができ、一方向のみの搬送中に複数の液滴吐出ヘッド３４を用いて一気に描画を行うことができる。そのため、１枚の基板を処理するのに必要なタクトタイムを短縮でき、生産性に優れた装置を実現することができる。また、給材部６１、描画部６３、および除材部６６が直線状に配列されているため、装置の占有スペースを縮小することができる。さらに、基板の搬送方向を変える機能を持つ搬送装置が不要となるので、装置構成を簡略化することができる。
【００５５】
［液晶装置］
次に、上記カラーフィルターを備えた液晶装置（電気光学装置）の一実施形態を示す。図１１はパッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図であり、図１１中の符号３０は液晶装置である。この液晶装置３０は透過型のもので、一対のガラス基板３１、３２の間にＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）液晶等からなる液晶層３３が挟持されてなるものである。
【００５６】
一方のガラス基板３１には、その内面に上記カラーフィルター５５が形成されている。カラーフィルター５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色からなる着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの色素層３４Ｒ（３４Ｇ、３４Ｂ）間には、ブラックマトリクス５２が形成されている。そして、これらカラーフィルター５５およびブラックマトリクス５２の上には、カラーフィルター５５やブラックマトリクス５２によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するため、オーバーコート膜（保護膜）５６が形成されている。オーバーコート膜５６の上には複数の電極３７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜３８が形成されている。
【００５７】
他方のガラス基板３２には、その内面に、カラーフィルター５５側の電極３７と直交するようにして、複数の電極３９がストライプ状に形成されており、これら電極３９上には、配向膜４０が形成されている。なお、前記カラーフィルター５５の各着色層３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂは、それぞれ各ガラス基板３２上の電極３９、３７の交差する位置に配置されている。また、電極３７、３９は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）などの透明導電材料によって形成されている。さらに、ガラス基板３２とカラーフィルター５５の外面側にはそれぞれ偏光板（図示せず）が設けられ、ガラス基板３１、３２間にはこれら基板３１、３２間の間隔（セルギャップ）を一定に保持するためスペーサ４１が設けられている。さらに、これらガラス基板３１、３２間には液晶３３を封入するためのシール材４２が設けられている。
【００５８】
本実施形態の液晶装置３０では、上記カラーフィルター製造装置１を用いて製造されるカラーフィルター５５を適用しているため、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を実現することができる。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態につき、図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成図である。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施形態のカラーフィルター製造装置における描画装置１０３は、基板の搬送ラインの側方に描画部１６３を有しており、前工程側から後工程側に搬送される基板Ｓをメイン搬送ライン１６０から引き込んで描画を行い、描画後に再度メイン搬送ライン１６０に戻す構成である。そのため、メイン搬送ライン１６０から描画部１６３への分岐点に、基板の搬送方向を９０°切り替えるピボット装置１６９が設けられている。なお、この搬送装置１６９と描画部１６３との間に、表面改質部１６２が設けられている。本実施形態の構成とすることにより、基板Ｓをメイン搬送ライン１６０から引き込む過程でカラーフィルターの描画を行い、基板Ｓを再度メイン搬送ライン１６０に戻す過程で描画不良の補修を行うことができる。
【００６１】
図１２の描画装置１０３では、描画部１６３から見てメイン搬送ライン１６０の反対側に、整備部１８０が設けられている。そしてヘッドユニット１７１が、描画部１６３から整備部１８０へと移動可能に形成されている。この整備部には、第１実施形態と同様の整備ユニット１８０ａが設けられている。すなわちこの整備ユニット１８０ａは、キャップユニット１８１や吸引手段（不図示）、ワイパユニット１９０等を備えている。また、整備ユニット１８０ａは上下方向に移動可能に形成され、整備部１８０に移動したヘッドユニット１７１に当接して、液滴吐出ヘッドのキャッピング、ノズルの吸引、インク吐出面のワイピングなどを行うことができるようになっている。このように、第２実施形態でもヘッドユニット１７１が整備ユニット１８０の位置まで移動可能に形成されているので、ヘッドユニット１７１の整備のためステージを下方に移動させる必要がなく、設備コストの抑制が可能になっている。
【００６２】
［電子機器］
次に、上記液晶装置からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１３は、液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。図１３において、符号５００は液晶テレビジョン本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。このように、図１３に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるから、安価で表示品位に優れたカラー液晶表示を有する電子機器を実現することができる。
【００６３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態のカラーフィルター製造装置の細部の具体的な構成等に関しては適宜変更が可能である。また、上記実施形態では本発明の描画装置をカラーフィルターの製造に応用する例を挙げたが、カラーフィルターのみならず、有機ＥＬ素子等のデバイス形成技術、あるいは各種配線形成技術に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。
【図３】描画部の近傍のみを示す概略構成斜視図である。
【図４】ヘッドユニットの説明図である。
【図５】液滴吐出ヘッドの説明図である。
【図６】整備ユニットの斜視図である。
【図７】キャップユニットの正面断面図である。
【図８】ワイパユニットの側面断面図である。
【図９】基板におけるカラーフィルター領域の説明図である。
【図１０】カラーフィルターの製造方法の説明図である。
【図１１】パッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図である。
【図１２】第２実施形態のカラーフィルター製造装置の要部である描画装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。
【図１３】液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ基板６３描画部７１ヘッドユニット８０整備部８０ａ整備ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing apparatus and a maintenance method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of electronic devices such as computer displays and large-sized televisions, the use of liquid crystal display devices, especially color liquid crystal display devices, has been increasing. In this type of liquid crystal display device, a color filter is usually used to color a display image. In the color filter, for example, R (red), G (green), and B (red) inks are ejected on a glass substrate in a predetermined pattern, and the ink is dried on the substrate to form a colored layer. There is something. As a method of ejecting ink to such a substrate, for example, an inkjet type drawing apparatus is employed.
[0003]
When an ink jet drawing apparatus is employed, a predetermined amount of ink is ejected from an ink jet head onto a glass substrate to land thereon. In this case, of the two orthogonal directions (X direction and Y direction), for example, it is possible to use an apparatus of a type in which the inkjet head is movable in the X direction and a glass substrate is mounted on a stage movable in the Y direction. it can. In this type of apparatus, the ink jet head and / or the stage is relatively positioned by moving the stage, and then the ink is ejected onto the glass substrate while scanning the ink jet head and / or the stage. The ink is landed at a predetermined position.
[0004]
The above-described inkjet head accurately discharges a predetermined amount of liquid droplets to a predetermined position, and needs to be serviced periodically or as needed. Specifically, it is necessary to perform capping of the inkjet head, suction of the nozzle, wiping of the ink ejection surface, and the like. Therefore, a maintenance unit including a capping unit and a suction unit is formed in the drawing apparatus. Then, the inkjet head is moved to the position of the maintenance unit to perform various maintenances (for example, see Patent Document 1). In some cases, the maintenance unit is moved to the position of the inkjet head while the position of the inkjet head is fixed, and various types of maintenance are performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-248926
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, large liquid crystal televisions having a size of 30 to 60 inches have been provided to the market. In order to manufacture a large-sized color filter adapted to this, a drawing apparatus including a plurality of droplet discharge heads arranged in a direction orthogonal to the direction of transport of the glass substrate is being studied. When such a drawing apparatus is used, ink can be ejected at a stretch to the entire surface of the glass substrate while the large glass substrate is being conveyed. As a result, the tact time required to process one glass substrate can be reduced.
[0007]
However, it is difficult to perform the above-described maintenance on such a large-sized head unit. That is, the interval between the head unit and the glass substrate is set to be very small in order to eject ink to an accurate position. Therefore, in order to move the maintenance unit to the position of the head unit while the position of the head unit is fixed, it is necessary to move the glass substrate transfer means downward. However, the above-described transfer means is a large-scale apparatus for transferring a large-sized glass substrate, and its movement requires new large-scale equipment. Therefore, there is a problem that much equipment cost is required.
[0008]
Even if the maintenance unit is configured to be movable to the position of the head unit while the position of the head unit is fixed, the replacement of the ink jet head cannot be performed by the maintenance unit. In this case, the operator manually replaces the inkjet head. However, the width of the transport means described above may range, for example, from 2 to 3 m. For this reason, there is a problem that even if an operator attempts to replace the inkjet head mounted in the center of the head unit, it cannot be reached without being reachable.
[0009]
On the other hand, in a configuration in which the head unit is moved to the position of the maintenance unit, the maintenance unit is disposed outside the glass substrate transport line by the transport unit. Here, a maintenance unit provided with a capping means or the like for a large head unit is a large device like the head unit. Therefore, there is a problem that it is necessary to secure a large space for disposing the maintenance unit in addition to the space for the glass substrate transfer line. In addition, when forming the color filter while maintaining the entire drawing apparatus in a clean environment, it is necessary to expand the construction range of the clean environment.
[0010]
In recent years, not only a color filter but also a device forming technique such as an organic EL (Electro-Luminescence) element using an ink jet type drawing apparatus or a wiring forming technique has been studied. Although the conventional technology and its problems have been described above by taking a color filter manufacturing apparatus as an example, the above problems are common to these device forming technologies and wiring forming technologies, and are more reliable. It is desired to realize a product, and eventually a drawing apparatus for manufacturing the product.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to reduce equipment costs, easily replace a droplet discharge head, and save space, a drawing apparatus and The purpose is to provide the maintenance method.
Another object is to provide a low-cost and highly reliable electro-optical device and electronic apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a drawing apparatus according to the present invention is a drawing apparatus that forms a pattern of a desired shape by discharging a liquid material on a substrate, and is arranged in a direction that intersects a transport direction of the substrate. A head unit having a plurality of droplet discharge heads, and a maintenance unit for maintaining each of the droplet discharge heads, wherein the head unit is movable to a position of the maintenance unit. According to this configuration, since it is not necessary to move the substrate transport means downward for maintenance of the head unit, it is possible to reduce equipment costs.
[0013]
Further, it is preferable that the maintenance unit is disposed on a substantially extended line in the arrangement direction of the droplet discharge heads, and is disposed laterally in the transport direction of the substrate. According to this configuration, even if the droplet discharge head is fixed at the center of the head unit, it can be easily replaced on the side of the transport unit.
[0014]
The maintenance unit can maintain the plurality of droplet discharge heads in a plurality of times. According to this configuration, since the maintenance unit can be formed in a small size, the manufacturing cost of the maintenance unit can be reduced, and the space can be saved.
[0015]
Further, it is preferable that the maintenance unit includes capping means for a droplet discharge nozzle formed in each of the droplet discharge heads. According to this configuration, the nozzles of the droplet discharge head are capped while the operation of the drawing apparatus is stopped, so that the ink remaining in the nozzles can be prevented from drying.
[0016]
Further, it is preferable that the maintenance unit includes suction means for a droplet discharge nozzle formed on each of the droplet discharge heads. According to this configuration, ink can be introduced into the nozzle by sucking the nozzle at the start of the operation of the drawing apparatus. In addition, nozzle clogging can be eliminated by sucking the nozzles during the operation of the drawing apparatus.
[0017]
Further, it is preferable that the maintenance unit includes wiping means for removing the liquid material attached to the droplet discharge surface of the droplet discharge head. According to this configuration, after the nozzle of the droplet discharge head is suctioned, the droplet that adheres to the droplet discharge surface is removed by wiping the droplet discharge surface. Bending can be prevented. In addition, by wiping the droplet discharge surface during the operation of the drawing apparatus, the droplet attached to the droplet discharge surface is removed, so that the flight deflection of the droplet can be eliminated.
[0018]
On the other hand, the maintenance method of the drawing apparatus according to the present invention has a head unit including a plurality of droplet discharge heads arranged in a direction intersecting with the moving direction of the substrate, and discharges a liquid by the head unit. A method of maintaining a drawing apparatus for forming a pattern of a desired shape on the surface of the substrate, wherein the head unit is moved to a position of a maintenance unit for performing maintenance of each of the droplet discharge heads. It is characterized by the maintenance of the head. According to this configuration, since it is not necessary to move the substrate transport means downward for maintenance of the head unit, it is possible to reduce equipment costs.
[0019]
The droplet discharge heads may be sequentially moved to the position of the maintenance unit, and the maintenance of each of the droplet discharge heads may be performed a plurality of times. According to this configuration, since the maintenance unit can be formed in a small size, the manufacturing cost of the maintenance unit can be reduced, and the space can be saved.
[0020]
On the other hand, an electro-optical device according to the present invention is characterized by being formed by the above-described drawing apparatus. According to this configuration, a highly reliable electro-optical device in which droplets are discharged to predetermined positions on the substrate can be provided at low cost.
On the other hand, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device. According to this configuration, a highly reliable electronic device can be provided at low cost.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method for applying a liquid material and an apparatus therefor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used in the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
[Color filter manufacturing equipment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color filter manufacturing apparatus according to the present embodiment, which is an apparatus for manufacturing a color filter having three colored layers of R, G, and B.
As shown in FIG. 1, a color filter manufacturing apparatus 1 of the present embodiment includes an ink receiving layer forming apparatus 2, an R colored layer forming apparatus 3, a G colored layer forming apparatus 4, a B colored layer forming apparatus 5, A baking device 6 (heating device) is provided, and these devices are connected via an arbitrary transfer device (not shown). The color filter manufacturing apparatus 1 is supplied with a transparent substrate (substrate) made of glass, plastic, or the like, on which partitions (also referred to as banks) for partitioning the patterns of the R, G, and B colored layers are formed. The ink receiving layer forming device 2 is a device for forming an ink receiving layer made of a resin composition as a base layer in a region partitioned by a partition. The R-colored layer forming device 3, the G-colored layer forming device 4, and the B-colored layer forming device 5 are devices for applying a liquid material composed of R, G, and B inks to be a colored layer later. The main baking device 6 is a device for collectively heating and baking a liquid material composed of R, G, and B inks after application. Of these apparatuses, the drawing apparatus (inkjet apparatus) of the present invention is used for four of the ink receiving layer forming apparatus 2, the R colored layer forming apparatus 3, the G colored layer forming apparatus 4, and the B colored layer forming apparatus 5. Have been.
[0023]
[Drawing device]
FIG. 2 is a schematic perspective view showing only a part of a drawing apparatus which is a main part of the color filter manufacturing apparatus 1 of the present embodiment. Since the basic configurations of the ink receiving layer forming device 2, the R colored layer forming device 3, the G colored layer forming device 4, and the B colored layer forming device 5 using the drawing device are all the same, the R colored layer forming device 3 is used here. Will be described as an example.
[0024]
As shown in FIG. 2, the R colored layer forming device 3 includes a supply unit 61, a surface modification unit 62, a drawing unit 63, an inspection unit 64, from upstream to downstream (from right to left in FIG. 2). A calcination section 65 and a removal section 66 are provided. The rough processing flow is as follows. A substrate before drawing, which is supplied from the supply unit 61, is subjected to lyophilic treatment and lyophobic treatment in the surface modification unit 62, and is subjected to predetermined processing in the drawing unit 63 partitioned by partition walls. The R ink is ejected and drawn on the area. Next, the inspection state is inspected by the inspection unit 64, the ink is temporarily fired by the temporary firing unit 65, and the substrate after the drawing is discharged by the material removal unit 66. In the present apparatus, these components are linearly arranged along the flow direction of the substrate. Since the present apparatus is a large-scale apparatus capable of processing a large-sized substrate, a passage 67 is provided for an operator to perform maintenance of a head unit described later. The material supply unit 61 and the material removal unit 66 can be configured by any substrate transport means, and for example, a roller conveyor, a belt conveyor, or the like is used. The surface reforming section 62 includes a plasma processing chamber. As the lyophilic processing, a plasma processing (O2 plasma processing) using oxygen as a reaction gas in an air atmosphere is performed, and the surface of the substrate and the side surfaces of the partition walls are processed. Liquefied. As the lyophobic treatment, a plasma treatment (CF4 plasma treatment) using tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride) as a reaction gas in an air atmosphere is performed, and the upper surface of the partition is made lyophobic.
[0025]
FIG. 3 is a schematic configuration perspective view showing only the vicinity of the drawing unit 63. As shown in FIG. 3, the drawing unit 63 sucks and holds the substrate S on a stage 70 movable in one direction, and transports the substrate S in one direction (from right to left in FIG. 3) in that state. A head unit 71 extending perpendicular to the direction of transport of the substrate S is provided on the apparatus main body. The head unit 71 includes a plurality of droplet discharge heads, and can discharge ink droplets from the nozzles of each droplet discharge head to the substrate S below. That is, the drawing apparatus 72 of the present embodiment has a configuration in which the droplet discharge head side does not move and only the substrate side moves.
[0026]
[Head unit]
FIG. 4A is a perspective view of the head unit 71 viewed from the nozzle side of the droplet discharge head 34, and FIG. 4B is an enlarged view of one droplet discharge head 34 (reference numeral in FIG. 4A). (Enlarged view inside the circle of H). The head unit 71 includes a large reference plate 74 to which a plurality of droplet discharge heads 34 arranged in a direction perpendicular to the direction of transport of the substrate S are fixed. As shown in these figures, one droplet discharge head 34 is fixed to one small reference plate 73, and the small reference plates 73 for the number of heads are fixed to one large reference plate 74. Fixed. In the case of the present embodiment, the plurality of droplet discharge heads 34 are arranged in a plurality of three rows, and are arranged at positions shifted in the longitudinal direction of the large reference plate 74 between the respective rows. Further, each droplet discharge head 34 has a plurality of nozzles (discharge ports, not shown in FIG. 4). With this configuration, the head unit 71 is capable of ejecting ink droplets at a predetermined pitch over a long dimension of, for example, several meters in the longitudinal direction of the large reference plate 74, that is, the direction orthogonal to the transport direction of the substrate S. By discharging the ink droplets while transporting the substrate S in a direction orthogonal to the arrangement direction of the droplet discharge heads 34, R ink can be drawn in a desired pattern over the entire surface of the substrate S. Reference numeral 76 in FIG. 3 denotes an ink tank. The ink tank 76 stores the ink, and supplies the ink to the droplet discharge head 34 via a pipe (not shown).
[0027]
[Droplet ejection head]
FIG. 5A is a structural explanatory view of the droplet discharge head, and FIG. 5B is a front sectional view. The droplet discharging head 34 is for compressing the liquid chamber by, for example, a piezo element and discharging the liquid by the pressure wave, and has a plurality of nozzles 18 arranged in one row or a plurality of rows as described above. . An example of the structure of the droplet discharge head 34 will be described. As shown in FIG. 5A, the droplet discharge head 34 includes, for example, a stainless steel nozzle plate 12 and a vibrating plate 13, and both of them are partition members. (Reservoir plate) 14. A plurality of spaces 15 and a pool 16 are formed between the nozzle plate 12 and the vibration plate 13 by the partition member 14. The interior of each space 15 and the liquid pool 16 is filled with ink, and each space 15 and the liquid pool 16 communicate with each other via a supply port 17. The nozzle plate 12 has nozzles 18 for ejecting ink from the space 15. On the other hand, a hole 19 for supplying ink to the liquid pool 16 is formed in the vibration plate 13.
[0028]
As shown in FIG. 5B, a piezoelectric element (piezo element) 20 is joined to the surface of the diaphragm 13 opposite to the surface facing the space 15. The piezoelectric element 20 has a structure in which a piezoelectric material is sandwiched between a pair of electrodes 21, and the piezoelectric material contracts when a current is applied to the pair of electrodes 21. The vibration plate 13 to which the piezoelectric element 20 is bonded under such a configuration is configured to bend outward simultaneously with the piezoelectric element 20, thereby reducing the volume of the space 15. It is increasing. Therefore, the ink corresponding to the increased volume in the space 15 flows from the liquid pool 16 through the supply port 17. When the current supply to the piezoelectric element 20 is released from such a state, both the piezoelectric element 20 and the diaphragm 13 return to their original shapes. Therefore, since the space 15 also returns to the original volume, the pressure of the ink inside the space 15 increases, and the ink droplet L is ejected from the nozzle 18 toward the substrate.
[0029]
The ink jet method of the droplet discharge head 2 may be a method other than the piezo jet type using the piezoelectric element 20, and for example, a method using an electrothermal converter as an energy generating element may be adopted. .
[0030]
As shown in FIG. 3, a maintenance unit 80 is provided on the side of the head unit 71 in the longitudinal direction. The maintenance unit 80 includes a maintenance unit 80a described in detail later. On the downstream side of the head unit 71, there is provided an inspection unit 64 for inspecting the drawing state of the substrate S after drawing, that is, whether or not ink droplets are reliably ejected to predetermined positions. The inspection section 64 is configured by a line sensor using, for example, a CCD or the like. Further, in the case of the present embodiment, when a defective portion where ink is not ejected to a predetermined position is found by the inspection section 64, a repair head 68 for repairing the defective portion by ejecting ink again only to that portion is provided. It is installed on the upstream side of the head unit 71. Since the repair head 68 is located upstream of the head unit 71, the stage 70 moves in the opposite direction (from left to right in FIG. 3) only during repair. The repair head 68 has only one droplet discharge head 34 and can be moved in a direction orthogonal to the transport direction of the substrate S. Alternatively, the repair head 68 may be located downstream of the head unit 71, in which case the stage 70 does not need to move in the opposite direction. Further, on the downstream side of the inspection unit 64, a temporary baking unit 65 by, for example, a laser drying method is provided. The firing conditions of the temporary firing section are optimized for each of the R, G, and B colors.
[0031]
Although the configuration of the drawing apparatus has been described above with reference to the example of the R colored layer forming apparatus 3, only the ink receiving layer forming apparatus 2 at the first stage of the color filter manufacturing apparatus 1 is washed upstream of the surface reforming section 62. It has a part. The substrate S on which the partition walls are formed is supplied to the ink receiving layer forming apparatus 2. The substrate S is cleaned and cleaned by a method such as wet cleaning or ozone cleaning before the surface modification of the substrate S is performed. The configuration is such that the substrate S is supplied to the surface modification unit 62. With this configuration, it is possible to suppress the occurrence of a drawing failure due to a foreign substance or the like attached to the substrate S, and to improve the yield.
[0032]
[Maintenance unit]
On the other hand, the above-described head unit 71 is formed so as to be movable in a direction orthogonal to the direction in which the substrate S is transported. A maintenance unit 80 for the head unit 71 is provided on the side of the stage 70 to which the head unit 71 moves. In the maintenance section 80, a maintenance unit 80a for performing maintenance of the head unit 71 is arranged. The maintenance unit 80a is formed so as to be movable in the vertical direction, and can contact the droplet discharge head 34 of the head unit 71 moved to the maintenance unit 80.
FIG. 6 shows a perspective view of the maintenance unit. On the upper surface of the maintenance unit 80a, a cap unit (capping unit) 81 for covering the ink ejection surface of each droplet ejection head, and a wiper unit (wiping unit) 90 for wiping the ink ejection surface of each droplet ejection head are provided. They are formed adjacent to each other.
[0033]
The cap unit 81 is provided with a cap 82 that covers the ink ejection surface of each droplet ejection head. Note that the cap unit 81 has the same number or more caps 82 as the droplet discharge heads. Each cap 82 is disposed at a position corresponding to each droplet discharge head. That is, they are arranged in three rows in a direction perpendicular to the direction in which the substrates are transported, and are arranged at positions shifted in the longitudinal direction of the maintenance unit 80a between the rows.
[0034]
FIG. 7 is an explanatory diagram of the cap unit, and is a front sectional view taken along line AA of FIG. The cap 82 formed on the cap unit 81 is used with its upper surface in contact with the ink discharge surface 12a of the droplet discharge head 34. Therefore, a concave portion 84 is formed on the upper surface of the cap 82. The recess 84 is formed to have a size that can include all the nozzles 18 formed in the droplet discharge head 34. Thereby, contact between each nozzle 18 of the droplet discharge head 34 and the upper surface of the cap 82 is avoided, and the meniscus of the ink formed at the opening of each nozzle 18 is maintained. The upper surface of the cap 82 surrounding the recess 84 is formed with high surface accuracy. Thereby, each nozzle 18 formed on the ink ejection surface 12a of the droplet ejection head 34 can be hermetically sealed.
[0035]
On the other hand, to the cap unit 81, a suction unit 85 for suctioning each nozzle 18 formed in the droplet discharge head 34 is connected. Specifically, a pipe 88 is formed from a concave portion 84 of each cap 82 to an external pump 86. By operating the pump 86, the air in the concave portion 84 is sucked, and the nozzles 18 can be sucked.
[0036]
FIG. 8 is an explanatory view of the wiper unit, and is a side sectional view taken along line BB of FIG. In the wiper unit 90, a wiping sheet 92 made of, for example, a polyester woven fabric is arranged. The wiping sheet 92 is formed to have a width equal to or larger than that of the head unit 71 so that the droplet discharge heads 34 for one row in the head unit 71 can be wiped. On the other hand, inside the maintenance unit 80a, a feeding roller 93 of the wiping sheet 92 and a winding roller 96 are arranged. The winding roller 96 can be driven to rotate by a motor (not shown) or the like. A first guide roller 94 and a second guide roller 95 are arranged on the upper surface of the maintenance unit 80a. The distance between the first guide roller 94 and the second guide roller 95 is wider than the width of the ink discharge surface 12a of the droplet discharge head 34. The rollers are arranged in parallel, and the wiping sheet 92 is wound around a take-up roller 96 from a feed-out roller 93 via a first guide roller 94 and a second guide roller 95. Between the first guide roller 94 and the second guide roller 95, the wiping sheet 92 is arranged on the upper surface of the maintenance unit 80a, and is arranged in parallel with the ink ejection surface 12a of the droplet ejection head 34.
[0037]
Further, between the feeding roller 93 and the first guide roller 94, a cleaning liquid application unit 98 for the wiping sheet 92 is provided. As the cleaning liquid application unit 98, the above-described inkjet head or the like can be employed. The cleaning liquid application means 98 is formed so as to be able to apply the cleaning liquid over the entire width of the wiping sheet 92. The wiper unit 90 removes the ink 54a attached to the ink ejection surface 12a by wiping the ink ejection surface 12a of the droplet ejection head 34 with a wiping sheet 92 coated with a cleaning liquid. Therefore, it is desirable to use, as the cleaning liquid, a substance that has a good affinity for the ink and is easily volatilized from the ink ejection surface 12a. Specifically, the solvent of the ink ejected by the droplet ejection head 34 can be used as the cleaning liquid.
[0038]
In addition, instead of the wiper unit 90 using the wiping sheet 92 as described above, or together with the wiper unit 90, a wiper unit using a rubber stick may be provided. This wiper unit is configured by erecting a flexible rubber stick on the upper surface of the maintenance unit 80a. The rubber horn is formed to have the same length as the head unit 71. Then, the rubber stick is pressed against the ink ejection surface of the droplet ejection head and moved in parallel with the ink ejection surface, whereby the ink 54a attached to the ink ejection surface 12a can be removed. The wiper unit using the rubber spatula can be constructed at a lower cost than the wiper unit 90 using the wiping sheet 92. The maintenance unit 80a may be provided with maintenance means other than the above.
[0039]
[How to maintain the drawing device]
Next, a method of maintaining the drawing apparatus using the above-described maintenance unit 80a will be described with reference to FIGS.
First, a method of capping the droplet discharge head 34 in order to prevent the ink staying in each nozzle 18 of the droplet discharge head 34 from being dried while the operation of the drawing apparatus is stopped will be described. After the operation of the drawing apparatus is completed, first, as shown in FIG. 7, the head unit 71 is moved to the side of the stage. Next, the maintenance unit 80a is raised, and the upper surface of each cap 82 of the maintenance unit 80a is brought into contact with the ink ejection surface 12a of each droplet ejection head 34 of the head unit 71. At this time, both of the nozzles 18 of each of the droplet discharge heads 34 are positioned in advance so as to be included in the concave portion 84 of each of the caps 82. Thereby, all the nozzles 18 of each of the droplet discharge heads 34 are hermetically sealed by the respective caps 82, and the drying of the ink staying in the respective nozzles 18 is prevented.
[0040]
Second, a method of sucking the nozzles 18 of the droplet discharge head 34 in order to introduce ink to each nozzle 18 of the droplet discharge head 34 at the time of starting the operation of the drawing apparatus will be described. As described above, while the operation of the drawing apparatus is stopped, the droplet discharge head 34 is capped. Therefore, at the start of the operation of the drawing apparatus, the pump 86 is operated while the droplet discharge head 34 is capped. With this pump 86, the air in the concave portion 84 in each cap 82 is sucked, and the nozzle 18 of each droplet discharge head 34 is sucked. Thus, the ink in the droplet discharge head 34 is introduced into each nozzle 18, and the state is such that the ink can be discharged from the droplet discharge head 34, and the operation of the drawing apparatus can be started. When the nozzle 18 of the droplet discharge head 34 is sucked, a small amount of ink leaks from the nozzle 18 into the recess 84. The leaked ink is collected in a waste liquid tank (not shown) by the pump 86 and reused.
[0041]
When the nozzle 18 of the droplet discharge head 34 is sucked, the ink leaked from the nozzle 18 may adhere to the ink discharge surface 12a of the droplet discharge head 34 as shown in FIG. If ink is ejected from the droplet ejection head 34 in a state where the ink 54a is attached around the opening of the nozzle 18 on the ink ejection surface 12a, the ejected ink may be bent. Therefore, a method of wiping the ink ejection surface 12a in order to remove the ink 54a attached to the ink ejection surface 12a after sucking the nozzle 18 of the droplet ejection head 34 will be described.
[0042]
First, the wiper unit 90 is disposed below the droplet discharge head 34. Next, the take-up roller 96 is rotated by a motor (not shown) or the like, and the wiping sheet 92 is moved along each roller. Next, the cleaning liquid is applied to the wiping sheet 92 from the cleaning liquid application unit 98. Then, the wiper unit 90 is raised, and the wiping sheet 92 is pressed against the ink ejection surface 12a. Then, the ink attached to the ink ejection surface 12 a is absorbed by the wiping sheet 92 while being dissolved in the cleaning liquid applied to the wiping sheet 92. Further, since the wiping sheet 92 is moving along the ink ejection surface 12a, the ink ejection surface 12a is always wiped by the fresh wiping sheet 92. As described above, the ink 54a attached to the ink ejection surface 12a is removed.
[0043]
Third, a method of sucking the nozzles 18 of the droplet discharge head 34 to eliminate nozzle clogging of the droplet discharge head 34 during operation of the drawing apparatus will be described. Since the nozzle 18 of the droplet discharge head 34 is formed to have a very small diameter, nozzle clogging may occur due to dried ink or dust. Therefore, in order to remove the substance causing the nozzle clogging from the nozzle 18 and enable the ink to be ejected again, the nozzle 18 is sucked during the operation of the drawing apparatus. First, the operation of the drawing apparatus is temporarily stopped, and the head unit 71 is moved to the side of the stage as shown in FIG. Next, the droplet discharge head 34 is capped, and the nozzle 18 is sucked. Further, wiping of the ink ejection surface 12a is performed. The specific method of each step is the same as described above. Thereafter, the head unit 71 may be moved above the stage to restart the operation of the drawing apparatus.
[0044]
Fourth, a method for wiping the ink ejection surface 12a in order to eliminate the flight deflection of the ejected ink during the operation of the drawing apparatus will be described. Even during the operation of the drawing apparatus, the ejected ink may adhere to the ink ejection surface 12a, causing the ink ejected thereafter to bend in flight. In addition, if the ink ejection position on the substrate S is confirmed by the inspection unit 64 of the drawing apparatus shown in FIG. 3, it is possible to detect the occurrence of the ink bending. Therefore, wiping of the ink ejection surface 12a is performed in order to remove the ink 54a attached to the ink ejection surface 12a and enable ink ejection to a predetermined position. First, the operation of the drawing apparatus is temporarily stopped, and the head unit 71 is moved to the side of the stage. Next, wiping of the ink ejection surface 12a is performed. The specific method of each step is the same as described above. Thereafter, the head unit 71 may be moved above the stage to restart the operation of the drawing apparatus.
[0045]
Fifth, a method for replacing the unusable droplet discharge head 34 during the operation or stoppage of the drawing apparatus will be described. First, the operation of the drawing apparatus is temporarily stopped, and the head unit 71 is moved to the side of the stage. At the side of the stage, the operator manually changes the droplet discharge head 34. Since the head unit 71 and the maintenance unit 80a are initially separated from each other, the replacement operation of the droplet discharge head 34 can be performed. Further, the droplet discharge head 34 may be automatically replaced by controlling a robot or the like. In this case, there is no need for an operator to enter the periphery of the drawing apparatus, so that it is not necessary to reconstruct a clean environment.
[0046]
As described in detail above, in the drawing apparatus according to the present embodiment, the head unit 71 is formed so as to be movable to the position of the maintenance unit 80a. According to this configuration, it is not necessary to move the stage downward for maintenance of the head unit 71, so that equipment costs can be reduced. In the drawing apparatus according to the present embodiment, the maintenance unit 80a is arranged on the side of the transport line, and the head unit 71 is formed so as to be movable to the side of the transport line. According to this configuration, even if the droplet discharge head 34 is fixed to the center of the head unit 71, the operator can easily replace the droplet discharge head 34 on the side of the transport line. Conversely, maintenance of the cap unit 81 and the wiper unit 90 formed in the maintenance unit 80a can be easily performed.
[0047]
In this embodiment, as many caps 82 as the number of droplet discharge heads 34 fixed to the head unit 71 are formed in the maintenance unit 80a. However, even when a smaller number of caps 82 than the droplet discharge head 34 are formed in the maintenance unit 80a, the above-described second to fifth methods can be performed. In this case, the plurality of droplet discharge heads 34 are divided into a plurality of groups, and the second to fifth methods are sequentially performed for each group. Specifically, as shown in FIG. 7, first, the droplet discharge heads 34 belonging to the first group at the tip of the head unit 71 are moved to the side of the stage. Then, capping and nozzle suction of the first group of droplet discharge heads 34 are performed, and further, wiping of the ink discharge surface 12a is performed. Next, the maintenance unit 80a is separated from the head unit 71, and the droplet discharge head 34 belonging to the second group of the head unit 71 is moved to the side of the stage. Then, capping and suction of the nozzles are performed on the droplet discharge heads 34 of the second group, and further, wiping of the ink discharge surface 12a is performed. As described above, by sequentially performing the second to fifth methods for each group, the second to fifth methods can be performed for all the droplet discharge heads 34. In this case, since the maintenance unit 80a can be formed in a small size, the manufacturing cost of the maintenance unit 80a can be reduced, and the space can be saved.
[0048]
Further, the head unit 71 may be divided into two in the longitudinal direction, and each head unit 71 may be formed so as to be movable to both sides of the stage. In this case, corresponding to each head unit 71, maintenance units 80a are arranged on both sides of the stage. Since each maintenance unit 80a is about half as long as the head unit 71 before the division, the space can be saved as compared with the above-described embodiment. Further, according to this configuration, since all the droplet discharge heads 34 can be capped at the same time, the above-described first method can be performed.
[0049]
[Method of manufacturing color filter]
Next, an example of a method for manufacturing a color filter using the color filter manufacturing apparatus 1 of the present embodiment will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram of the color filter region 51 on the substrate S. The method for manufacturing a color filter using the above-described color filter manufacturing apparatus 1 can be applied when a plurality of color filter regions 51 are formed in a matrix on a rectangular substrate S from the viewpoint of increasing productivity. . These color filter regions 51 can be used as individual color filters suitable for a liquid crystal display device by cutting the substrate S later. In each color filter region 51, as shown in FIG. 9, R ink, G ink, and B ink are respectively formed and arranged in a predetermined pattern, in this example, a conventionally known stripe type. . The pattern may be a mosaic type, a delta type, a square type, or the like, in addition to the stripe type.
[0050]
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a color filter. To form such a color filter region 51, first, a black matrix 52 is formed on one surface of a transparent substrate S as shown in FIG. When the black matrix 52 is formed, a resin having no light transmission property (preferably, a black resin) is applied to a predetermined thickness (for example, about 2 μm) by a method such as spin coating and the like, and photolithography is used. Perform patterning. For the smallest display element surrounded by the lattice of the black matrix 52, that is, the filter element 53, for example, the width in the X-axis direction is about 30 μm, and the length in the Y-axis direction is about 100 μm. This black matrix has a sufficient height and functions as a partition wall at the time of ink ejection.
[0051]
Next, as shown in FIG. 10B, an ink droplet 54 containing a resin composition to be an ink receiving layer is supplied from the droplet discharge head 34 of the ink receiving layer forming apparatus 2 in the color filter manufacturing apparatus 1 of the present embodiment. (Liquid material) is discharged and landed on the substrate S. The amount of the ink droplet 54 to be ejected is set to a sufficient amount in consideration of the volume reduction of the ink in the heating step. Next, baking of the ink droplets is performed in the baking section of the ink receiving layer forming apparatus 2 to form an ink receiving layer 60 as shown in FIG.
[0052]
Next, as shown in FIG. 10D, the R ink droplet 54R (liquid material) is discharged from the droplet discharge head 34 of the R colored layer forming apparatus 3 and landed on the substrate S. The amount of the ink droplet 54 to be ejected is set to a sufficient amount in consideration of the volume reduction of the ink in the heating step. Next, the ink is pre-baked in the pre-baking section 65 of the R colored layer forming device 3 to form the R colored layer 34R as shown in FIG. The above steps are repeated in the G-colored layer forming device 4 and the B-colored layer forming device 5, and a G-colored layer 34G and a B-colored layer 34B are sequentially formed as shown in FIG. After all of the R colored layer 34R, the G colored layer 34G, and the B colored layer 34B are formed, the colored layers 34R, 34G, and 34B are fired at a time in the main firing apparatus 6.
[0053]
Next, in order to flatten the substrate S and protect the colored layers 34R, 34G, 34B, as shown in FIG. 10 (g), an overcoat film (protective film) covering the colored layers 34R, 34G, 34B and the black matrix 52. ) 56 is formed. In forming the overcoat film 56, a method such as a spin coating method, a roll coating method, and a ripping method can be adopted, but a drawing apparatus can be used similarly to the case of the coloring layers 34R, 34G, and 34B. .
[0054]
As described above, the drawing device 72 that constitutes the color filter manufacturing device 1 of the present embodiment includes the drawing unit 63 in the middle of the linear substrate transport line that connects the supply unit 61 and the removal unit 66, and includes a plurality of drawing units. By discharging ink from the droplet discharge head 34 while moving the substrate S in a direction intersecting the arrangement direction of the droplet discharge heads 34, a pattern having a desired shape is formed. That is, since the substrate S before drawing is supplied from one end of the drawing unit 63 and the substrate S after drawing is discharged from the other end of the drawing unit 63, the substrate S is continuously flowed into the drawing unit 63. Thus, drawing can be performed at once using a plurality of droplet discharge heads 34 during conveyance in only one direction. Therefore, the takt time required for processing one substrate can be reduced, and an apparatus having excellent productivity can be realized. Moreover, since the material supply unit 61, the drawing unit 63, and the material removal unit 66 are linearly arranged, the space occupied by the apparatus can be reduced. Further, since a transfer device having a function of changing the transfer direction of the substrate is not required, the configuration of the device can be simplified.
[0055]
[Liquid crystal device]
Next, an embodiment of a liquid crystal device (electro-optical device) including the above color filter will be described. FIG. 11 is a side sectional view of a passive matrix type liquid crystal device, and reference numeral 30 in FIG. 11 denotes a liquid crystal device. The liquid crystal device 30 is a transmissive type, in which a liquid crystal layer 33 made of STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal is sandwiched between a pair of glass substrates 31 and 32.
[0056]
The color filter 55 is formed on the inner surface of one glass substrate 31. The color filter 55 has a structure in which colored layers 34R, 34G, and 34B of R, G, and B colors are regularly arranged. Note that a black matrix 52 is formed between the dye layers 34R (34G, 34B). An overcoat film (protective film) 56 is formed on the color filter 55 and the black matrix 52 in order to eliminate the steps formed by the color filter 55 and the black matrix 52 and to flatten them. . A plurality of electrodes 37 are formed in stripes on the overcoat film 56, and an alignment film 38 is formed thereon.
[0057]
On the other glass substrate 32, a plurality of electrodes 39 are formed in a stripe shape on the inner surface thereof so as to be orthogonal to the electrodes 37 on the color filter 55 side, and an alignment film 40 is formed on these electrodes 39. Is formed. The color layers 34R, 34G, 34B of the color filter 55 are arranged at the positions where the electrodes 39, 37 on the respective glass substrates 32 intersect. The electrodes 37 and 39 are formed of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). Further, polarizing plates (not shown) are provided on the outer surface sides of the glass substrate 32 and the color filter 55, respectively, and the gap (cell gap) between the substrates 31, 32 is kept constant between the glass substrates 31, 32. For this purpose, a spacer 41 is provided. Further, a seal member 42 for enclosing the liquid crystal 33 is provided between the glass substrates 31 and 32.
[0058]
In the liquid crystal device 30 of the present embodiment, since the color filter 55 manufactured using the color filter manufacturing apparatus 1 is applied, an inexpensive and high-quality color liquid crystal display device can be realized.
[0059]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing only a drawing device, which is a main part of the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment. Note that detailed descriptions of portions having the same configuration as in the first embodiment are omitted.
[0060]
The drawing apparatus 103 in the color filter manufacturing apparatus of the present embodiment has a drawing unit 163 on the side of the substrate transfer line, and transfers the substrate S transferred from the pre-process side to the post-process side from the main transfer line 160. In this configuration, drawing is performed, drawing is performed, and the drawing is returned to the main transport line 160 again. Therefore, at a branch point from the main transfer line 160 to the drawing unit 163, a pivot device 169 that switches the transfer direction of the substrate by 90 ° is provided. Note that a surface modification unit 162 is provided between the transport device 169 and the drawing unit 163. With the configuration of the present embodiment, it is possible to perform drawing of the color filter in the process of drawing the substrate S from the main transport line 160, and to repair drawing defects in the process of returning the substrate S to the main transport line 160 again.
[0061]
In the drawing apparatus 103 of FIG. 12, a maintenance unit 180 is provided on the opposite side of the main transport line 160 when viewed from the drawing unit 163. The head unit 171 is formed so as to be movable from the drawing unit 163 to the maintenance unit 180. The maintenance unit is provided with the same maintenance unit 180a as in the first embodiment. That is, the maintenance unit 180a includes a cap unit 181, a suction unit (not shown), a wiper unit 190, and the like. Further, the maintenance unit 180a is formed so as to be movable in the vertical direction, and can perform capping of the droplet discharge head, suction of the nozzle, wiping of the ink discharge surface, and the like by contacting the head unit 171 moved to the maintenance unit 180. I can do it. As described above, also in the second embodiment, since the head unit 171 is formed so as to be movable to the position of the maintenance unit 180, it is not necessary to move the stage downward for maintenance of the head unit 171 and the equipment cost can be reduced. It is possible.
[0062]
[Electronics]
Next, a specific example of an electronic apparatus including a display unit including the liquid crystal device will be described.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a liquid crystal television. In FIG. 13, reference numeral 500 denotes a liquid crystal television main body, and reference numeral 501 denotes a liquid crystal display unit provided with the liquid crystal device of the above embodiment. As described above, since the electronic device illustrated in FIG. 13 includes the liquid crystal device of the above-described embodiment, an electronic device having a color liquid crystal display that is inexpensive and has excellent display quality can be realized.
[0063]
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the specific configuration and the like of the details of the color filter manufacturing apparatus of the above embodiment can be appropriately changed. Further, in the above-described embodiment, an example in which the drawing apparatus of the present invention is applied to the manufacture of a color filter has been described. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color filter manufacturing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration perspective view showing only a part of a drawing apparatus which is a main part of the color filter manufacturing apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration perspective view showing only the vicinity of a drawing unit.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a head unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a droplet discharge head.
FIG. 6 is a perspective view of a maintenance unit.
FIG. 7 is a front sectional view of the cap unit.
FIG. 8 is a side sectional view of the wiper unit.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a color filter region on a substrate.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a color filter.
FIG. 11 is a side sectional view of a passive matrix type liquid crystal device.
FIG. 12 is a schematic configuration perspective view showing only a part of a drawing apparatus which is a main part of a color filter manufacturing apparatus according to a second embodiment.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a liquid crystal television.
[Explanation of symbols]
S board 63 drawing unit 71 head unit 80 maintenance unit 80a maintenance unit

Claims

A drawing apparatus for forming a pattern of a desired shape by discharging a liquid material on a substrate,
A head unit including a plurality of droplet discharge heads arranged in a direction intersecting with the transport direction of the substrate,
And a maintenance unit for performing maintenance on each of the droplet discharge heads,
The drawing device, wherein the head unit is movable to a position of the maintenance unit.

2. The drawing apparatus according to claim 1, wherein the maintenance unit is installed on a substantially extended line in the arrangement direction of the droplet discharge heads, and is arranged on a side in the transport direction of the substrate. 3. .

The drawing apparatus according to claim 1, wherein the maintenance unit is capable of maintaining the plurality of droplet discharge heads in a plurality of times.

4. The apparatus according to claim 1, wherein the maintenance unit includes capping means for a droplet discharge nozzle formed in each of the droplet discharge heads. 5.

The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the maintenance unit includes suction means for a droplet discharge nozzle formed on each of the droplet discharge heads.

The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the maintenance unit includes a wiping unit that removes the liquid material attached to a droplet discharge surface of the droplet discharge head.

A head unit including a plurality of droplet discharge heads arranged in a direction intersecting with the direction in which the substrate is moved, wherein the head unit discharges a liquid material to form a pattern of a desired shape on the surface of the substrate A method of maintaining the device,
The maintenance method of the drawing apparatus, wherein the maintenance of the droplet discharge heads is performed by moving the head unit to a position of a maintenance unit that performs maintenance of the droplet discharge heads.

The method according to claim 7, wherein the droplet discharge head sequentially moves to the position of the maintenance unit, and performs the maintenance of the droplet discharge head in a plurality of times.

An electro-optical device formed by the drawing apparatus according to claim 1.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 9.