JP2004337708A

JP2004337708A - Droplet discharging apparatus, color filter production apparatus, color filter and its production method, liquid crystal device, and electronic device

Info

Publication number: JP2004337708A
Application number: JP2003135880A
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 a droplet discharging apparatus which can surely remove foreign substances packed in the nozzle of a droplet discharging head, a color filter production apparatus using the droplet discharging apparatus, a color filter and its production method, a liquid crystal device, and an electronic device. <P>SOLUTION: The droplet discharging apparatus forming a pattern of a desired shape on a substrate to be treated by discharging a liquid material containing a pattern forming material has a plurality of droplet discharging heads 34 and a capping unit 110 sucking the droplet discharging heads 34. A plurality of droplet discharging parts 18 are set in the droplet discharging heads 34. In the capping unit 110, a cap part 111 covering the droplet discharging parts 18 is set, and a suction means 117 sucking the droplet discharging heads 34 is provided. In the cap part 111, a foreign substance removing part 116 communicating with the suction means 117 is set. The foreign substance removing part 116 removes the foreign substances in the droplet discharging parts 18. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置、カラーフィルター製造装置、カラーフィルター及びその製造方法、液晶装置、電子機器に関する。
【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（青）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は、例えばインクジェット方式の液滴吐出装置が採用されている。
【０００３】
インクジェット方式の液滴吐出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、例えば直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動可能、および任意の回転軸を中心として回転可能とされたＸＹθステージにガラス基板を搭載し、インクジェットヘッドを固定した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、ＸＹθステージの駆動によりインクジェットヘッドに対してガラス基板を所定の位置に位置決めした後、ガラス基板をＸ方向、Ｙ方向に走査しながらインクジェットヘッドからインクを吐出することで、ガラス基板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】
上述した液滴吐出装置に限らず、ほとんどの液滴吐出装置はそのインクジェットヘッドのノズルに対して吸引などのクリーニングを実施している。例えば、下記の特許文献１に開示されているインクジェット記録装置（液滴吐出装置）は、ノズル群を有する印字ブロック（インクジェットヘッド）と、その印字ブロックのクリーニング時に１個の印字ブロックのノズル群を密閉状態とする吸引用のキャップとを備えている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−２６４８５３号公報（第２頁、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の液滴吐出装置においてノズルを吸引する際には、インクジェットヘッドを囲ってノズル群を同時に吸引していたため、異物が詰まっていない正常なノズルも詰まったノズルも吸引されていた。そのため、吸引力は、正常なノズルからインクを吸引するのに使われ、ノズルに詰まった異物の吸引にはあまり使われない。つまり、ノズルに詰まっている異物が取れ難いという問題があった。
【０００７】
また、異物の吸引を断続的に行い、ノズル内に詰まった異物に振動を与えることも行われている。しかしながら、吸引力は正常なノズルからインクを吸引するのに使われるため、ノズルに詰まった異物にはそれほど振動が与えられていなかった。つまり、吸引を断続的に行ってもノズルに詰まっている異物が取れ難いという問題があった。
【０００８】
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、液滴吐出ヘッドのノズル内に詰まった異物を確実に取り除くことのできる液滴吐出装置、これを用いたカラーフィルター製造装置、カラーフィルター及びその製造方法、液晶装置、電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液滴吐出装置は、被処理基材上にパターン形成用材料を含有する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液滴吐出装置であって、前記被処理基材の流れ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と、前記液滴吐出ヘッドを覆って吸引するキャッピングユニットとを備え、前記液滴吐出ヘッドと前記キャッピングユニットとは相対移動可能に配置され、前記液滴吐出ヘッドには、前記液状体の液滴を吐出する複数の液滴吐出部が設けられ、前記キャッピングユニットには、前記液滴吐出部を覆うキャップ部が設けられるとともに、前記液滴吐出ヘッドを吸引する吸引手段が備えられ、前記キャップ部には、前記吸引手段と連通する異物除去部が設けられ、該異物除去部が、所定個数の前記液滴吐出部を吸引して、その内部に詰まった異物を取り除くことを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明の液滴吐出装置は、キャッピングユニットのキャップ部が、液滴吐出ヘッドの液滴吐出部を覆い、吸引手段により異物除去部が所定個数の液滴吐出部を吸引してその内部に詰まった異物を取り除いている。
そのため、従来の液滴吐出装置では吸引手段の吸引力が全ての液滴吐出部に分散していたのに対して、吸引手段の吸引力は所定個数の液滴吐出部に集中させることができる。所定個数の液滴吐出部に吸引力を集中させることができるため、液滴吐出部内に詰まった異物を確実に取り除くことができる。
【００１１】
上記の構成を実現するために、より具体的には、キャップ部には、液滴吐出部を所定個数ずつ覆う凹部が設けられ、キャップ部と液滴吐出部とが接触しないように配置されていることが望ましい。
この構成によれば、凹部を設けたことにより、キャップ部と液滴吐出部とが接触しないため、液滴吐出部内の液状体とキャップ部とが接触しない。そのため、液滴吐出部内の液状体の液面の形態（メニスカス）が乱れることがなく、液滴の飛行軌跡が安定し、着弾位置が乱れることがない。
【００１２】
上記の構成を実現するために、より具体的には、キャップ部には１つの異物除去部が設けられ、異物除去部からキャップ部の端部までの寸法が、液滴吐出ヘッドに設けられた複数の液滴吐出部を全て覆う寸法で形成され、液滴吐出ヘッドとキャッピングユニットとが相対移動しながら、液滴吐出部を吸引することが望ましい。
この構成によれば、異物除去部が１つであるため、異物除去部につながる配管などの部品を減らすことができ、キャッピングユニットの構造を簡略化することができる。キャッピングユニットの構造が簡略化されると、上述した配管などの這い回しが容易となりキャッピングユニットを移動させやすくなるため、液滴吐出部に詰まった異物を取り除きやすくなる。
また、異物除去部からキャップ部の端部までの寸法が、液滴吐出ヘッドに設けられた複数の液滴吐出部を全て覆う寸法で形成されているので、キャッピングユニットが移動しても、液滴吐出部を全て覆うことができる。そのため、キャッピングユニットを移動させても、異物が詰まっていない液滴吐出部を塞ぐことができ、液滴吐出部に詰まった異物を取り除くことができる。
【００１３】
上記の構成を実現するために、より具体的には、吸引手段が、液滴吐出部の吸引を連続して行ってもよい。
この構成によれば、液滴吐出部の吸引を連続して行うため、液滴吐出部内に詰まった異物に継続して吸引力を与えることができる。連続して吸引すると、吸引手段の最大の吸引力を働かせられる時間の割合が長くなり、液滴吐出部内に詰まった異物を取り除きやすくなる。
【００１４】
上記の構成を実現するために、より具体的には、吸引手段が、液滴吐出部の吸引を断続的に行ってもよい。
この構成によれば、液滴吐出部の吸引を断続的に行うため、液滴吐出部内に詰まった異物に振動を与えることができる。連続的に吸引した時と比較して、断続的に吸引した方が異物は揺さぶられて動きやすくなる。そのため、液滴吐出部内に詰まった異物をより取り除きやすくなる。
【００１５】
上記の構成を実現するために、より具体的には、液滴吐出ヘッドには、液滴吐出部に液状体を供給する液状体供給部が設けられ、液状体供給部の液滴吐出部に対向した面には、通電されるとその形状が変化して液状体供給部の体積を変化させる圧電素子が備えられ、吸引手段の吸引とタイミングを合わせて圧電素子に通電し、液状体供給部の体積を変化させて、その内部の液状体を押圧してもよい。より望ましくは、上記圧電素子としてピエゾ素子を用いても良い。
この構成によれば、吸引手段の吸引とタイミングを合わせて圧電素子により上記液状体を押圧することができる。圧電素子が上記液状体を押圧すると、液状体供給部内の上記液状体の圧力が上昇する。すると、液滴吐出部に詰まった異物に、吸引手段の吸引力と上記液状体の圧力による液滴吐出方向の力とが加わり、異物が取り除かれやすくなる。
【００１６】
上記の構成を実現するために、より具体的には、キャッピングユニットが、異物除去部に所定の液体を流入させる流入手段を備え、所定の液体を異物除去部から液滴吐出部に流入させてもよい。
この構成によれば、上記所定の液体が異物除去部から液滴吐出部に流入するため、液滴吐出部内に詰まっていた異物は上記所定の液体に押し流される。異物は液滴吐出部内に液滴の吐出方向に向かって流入して詰まるので、上述したように異物除去部から液滴吐出部に向かう方向に押されれば、容易に押し戻すことができる。つまり、液滴吐出部内に詰まった異物をより取り除きやすくなる。
【００１７】
上記の構成を実現するために、より具体的には、所定の液体が、パターン形成用材料を含有する液状体であってもよい。
この構成によれば、異物を押し戻す上記所定の液体として、パターン形成用材料を含有する前記液状体を用いている。そのため、液滴吐出部内の異物を取り除いた後、液滴吐出ヘッド内に上記液状体を再充填させる等の作業を行う必要がなく、液滴を比較的早く吐出させることができる。
【００１８】
上記の構成を実現するために、より具体的には、所定の液体が、液滴吐出ヘッドを洗浄する際に用いられる洗浄液であってもよい。
この構成によれば、異物を押し戻す上記所定の液体として、液滴吐出ヘッドを洗浄する際に用いられる洗浄液を用いている。そのため、異物を取り除く際に液滴吐出部および液滴吐出ヘッド内部の洗浄を同時に行うことができ、異物が再び詰まりにくくすることができる。
【００１９】
上記の構成を実現するために、より具体的には、被処理基材上に形成されたパターンの形成不良を検出する検査部と、キャッピングユニットを駆動制御する制御部と、を備え、制御部は、検査部の出力に基づき、キャッピングユニットがパターンの形成不良に対応する液滴吐出部に詰まった異物を異物除去部で除去するように制御してもよい。
この構成によれば、検査部の出力に基づき、制御部により自動的にパターンの形成不良に対応する液滴吐出部に詰まった異物が異物除去部で取り除かれる。そのため、なんら操作を行うことなく液滴吐出部の詰まりの検出から、その検出した液滴吐出部に詰まった異物の取り除きまでを行うことができる。
【００２０】
本発明のカラーフィルター製造装置は、異なる色の着色層を備えたカラーフィルターを製造するカラーフィルター製造装置であって、上記本発明の液滴吐出装置が複数備えられ、各液滴吐出装置で用いる前記液状体がそれぞれ異なる色の色素を含み、各液滴吐出装置が異なる色の着色層をそれぞれ形成することを特徴とする。
すなわち、本発明のカラーフィルター製造装置は、異なる色の着色層、例えばＲ、Ｇ、Ｂの着色層をそれぞれ形成する複数の液滴吐出装置を備え、この液滴吐出装置が上記本発明の液滴吐出装置で構成されたものである。この構成によれば、メンテナンスコスト低減を図ることができるカラーフィルター製造装置を実現することができる。
【００２１】
本発明のカラーフィルターの製造方法は、異なる色の着色層を備えたカラーフィルターの製造方法であって、上記本発明のカラーフィルター製造装置を用いて前記着色層を形成することを特徴とする。
この構成によれば、メンテナンスコスト低減を図りながらカラーフィルターを製造することが可能となり、製造コスト低減を図ることができる。
【００２２】
本発明のカラーフィルターは、異なる色の着色層を備えたカラーフィルターであって、上記本発明のカラーフィルターの製造方法により製造されたことを特徴とする。
この構成によれば、安価で品質の良いカラーフィルターを提供することができる。
【００２３】
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、上記本発明のカラーフィルターを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１から図１１を参照して説明する。
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（被処理基材）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、本発明の液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられている。
【００２５】
図２は、本実施形態のカラーフィルター製造装置１の要部である液滴吐出装置の部分のみを示す概略構成斜視図である。液滴吐出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。
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（Ｏ_２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（ＣＦ_４プラズマ処理）が行われ、隔壁の上面が撥液化される。
【００２６】
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。すなわち、本実施形態の液滴吐出装置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。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。図４（ａ）は、大型基準プレート７４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。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（液状体供給部）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（液滴吐出部）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、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲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】
ノズル１８は、図６に示すように、インクの液滴Ｌの吐出方向から液滴吐出ヘッド３４を見ると、液滴吐出ヘッド３４の長手方向に２本の列をなして形成されている。一方の列には１８０個のノズル１８が配列され、１つの液滴吐出ヘッド３４では、一方の列および他方の列をあわせて３６０個のノズル１８が配列されている。
また、一方の列および他方の列のノズル１８の配置間隔（ピッチ）は、１４１．１１１ｍｍ（１／１８０インチ）であり、一方の列のノズル１８と他方の列のノズル１８とは互い違いになるように配置されている。その互い違いに配列されている間隔は、上述された１４１．１１１ｍｍの半分である７０．５５５５ｍｍ（１／３６０インチ）である。
【００３０】
また、図７に示すように、インクタンク７６から液滴吐出ヘッド３４へインクを供給する配管には、その配管から分岐して液体を排出する排出管８１が設けられている。上記配管と排出管８１との分岐点には、上記配管内の液体を排出管８１に排出するか否かを制御する第１の三方弁８２が設けられている。
【００３１】
図３に示すように、ヘッドユニット７１の基材搬送方向の上流側には、吸引・クリーニング部１００が設けられている。吸引・クリーニング部１００は、各液滴吐出ヘッド３４の詰まり等による吐出不良を防止、および修復すべく各液滴吐出ヘッド３４の吸引・クリーニング作業を行うためのものである。具体的な構成としては、吸引・クリーニング部１００には、吸引時に各液滴吐出ヘッド３４のノズルを塞ぐキャッピングユニット１１０や、ノズルを拭うためのワイピングユニット１５０が備えられている。これらキャッピングユニット１１０や、ノズル１８を拭うためのワイピングユニット１５０は基材搬送方向およびその直交方向に移動可能に設けられている。
【００３２】
キャッピングユニット１１０は、図７に示すように、ノズル１８を覆って塞ぐキャップ部１１１と、ノズル１８からインクとともに異物を吸引する吸引部１１２と、ノズル１８にインクを注入する注入部１１３と、キャップ部１１１と吸引部１１２およびキャップ部１１１と注入部１１３をつなぐ吸引・注入配管１１４とを備えている。
キャップ部１１１の液滴吐出ヘッド３４と当接する面には、図７および図８に示すように、ノズル１８を覆う大きさの凹部１１５が３本の列をなして形成されている。凹部１１５の列方向の配置間隔は、ノズル１８と同じ１４１．１１１ｍｍ（１／１８０インチ）であり、１列あたり３５９個の凹部１１５が形成されている。隣り合う列の凹部１１５は互い違いになるように配置され、凹部１１５の列と列との間隔は、ノズル１８の列と列との間隔と等しくなるように形成されている。つまり、ノズル１８と凹部１１５とは１対１に対応するように配置されている。また、複数個配列された凹部１１５の内の真中の凹部１１５には、吸引・注入配管１１４が接続され、異物除去部１１６となっている。
【００３３】
吸引部１１２には、ノズル１８からインクとともに異物を吸引する吸引ポンプ（吸引手段）１１７と、吸引されたインクなどが流入する廃液タンク１１８とが設けられている。
注入部１１３には、ノズル１８にインクを圧送するポンプ（流入手段）１１９と、インクタンク７６とポンプ１１９とをつなぐ注入配管１２０とが設けられている。
吸引・注入配管１１４には、キャッピングユニット１１０から延びた配管が吸引部１１２および注入部１１３に分岐する分岐点に第２の三方弁１２１が設けられている。
【００３４】
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、検査部６４により検出された不良箇所の情報に基づきキャッピングユニット１１０を制御する制御部１２２が設けられている。
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８８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。
【００３５】
以上、液滴吐出装置の構成を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。
【００３６】
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。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、図９に示すように、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。
【００３７】
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。
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。
【００３８】
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。
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５９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の場合と同様に液滴吐出装置を用いることもできる。
【００３９】
本発明のカラーフィルター製造装置１を構成する液滴吐出装置７２を用いて、カラーフィルターを量産していると、ノズル詰まり等により所定の位置にインク滴が吐出されない不具合が発生する。この不具合は、描画されない領域が基材搬送方向に線状に延びる線欠陥として現れ、ヘッドユニット７１の下流の検査部６４により検知される。この線欠陥を引き起こす原因としては、インク自身の凝固物や、液滴吐出ヘッドを製作した際に発生した異物がノズル１８に詰まったり、ノズル１８の縁にインクの凝固物が付着してインク滴の飛行経路を曲げたりすることが挙げられる。
【００４０】
検査部６４は、検知した線欠陥の位置情報を制御部１２２に出力する。制御部１２２は、その位置情報に基づき線欠陥に対応する位置にあるノズル１８およびそのノズル１８が設けられている液滴吐出ヘッド３４を割り出す。そして、キャッピングユニット１１０が制御部１２２により上記欠陥に対応する液滴吐出ヘッド３４へ移動され、上記欠陥に対応するノズル１８と凹部１１５とが一致するように、液滴吐出ヘッド３４およびキャッピングユニット１１０とが当接される。このとき欠陥に対応しないノズル１８は、凹部１１５に覆われている。
【００４１】
液滴吐出ヘッド３４およびキャッピングユニット１１０とが当接されると、制御部１２２は、吸引・注入配管１１４の第１の三方弁８２を制御してインクタンク７６と液滴吐出ヘッド３４とを連通させ、第２の三方弁１２１を制御してキャッピングユニット１１０と吸引部１１２とを連通させる。そして、吸引部１１２の吸引ポンプ１１７に電力を供給して、上記欠陥に対応するノズル１８を吸引する。なお、吸引ポンプ１１７に一定の電力を供給して一定の吸引力で吸引するだけでなく、電力の供給を断続的にオン、オフさせる等して吸引力を断続的にオン、オフさせても良い。このようにして吸引ポンプ１１７によって吸引されたインクや異物は、吸引・注入配管１１４を通過して廃液タンク１１８に流入する。
【００４２】
また、吸引ポンプ１１７による吸引とタイミングを合わせて、上記欠陥に対応する液滴吐出ヘッド３４に備えられたすべての圧電素子２０に通電してもよい。このとき圧電素子２０に通電する電圧は、図１１に示すように、通常インク滴を吐出する時に通電される電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２である。この電圧Ｖ２は、インク滴を吐出しない程度の電圧に設定されている。また、通電時間も、通所インク滴を吐出する時の通電時間ｔ１よりも短い時間ｔ２に設定されている。
圧電素子２０に電圧Ｖ２の電流が通電されると、図１１に示すように、圧電素子２０は電圧に応じて外側に撓曲し、インクが空間１５内に液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。そして時間ｔ２だけ通電され、通電が解除されると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻り、空間１５内部のインクの圧力が上昇する。
【００４３】
凹部１１５に覆われたノズル１８では、空間１５内部のインクの圧力が上昇すると、ノズル１８内のインクが空間１５内部のインクの圧力に押されて吐出方向に移動する。移動したインクは、凹部１１５内の空気を圧縮し、その圧力を空間１５内部のインクの圧力と略同等になるまで上昇させる。ノズル１８内のインクは、その空間１５内から加えられている圧力と凹部１１５内から加えられている圧力とが等しくなり移動、つまり吐出されない。インクが空間１５から吐出されないと、空間１５内のインクの圧力は低下せず、一定の圧力で保たれる。１つの液滴吐出ヘッド３４内に設けられた全ての空間１５は、供給口１７および液溜まり１６を介して連通しているので、空間１５内のインクの圧力は等しくなる。
凹部１１５に覆われたノズル１８、つまり異物が詰まっているノズル１８では、異物に前述した空間１５内のインクの圧力が加わり、反対側からは吸引ポンプ１１７による吸引力が加わる。このようにして圧電素子２０に通電して得られる空間１５内のインクの圧力および吸引ポンプ１１７の吸引力によって吸引された異物は、同時に吸引されたインクとともに吸引・注入配管１１４を通過して廃液タンク１１８に流入する。
【００４４】
さらに、上述した方法以外にも、注入部１１３からインクを液滴吐出ヘッド３４に流入させてノズル１８に詰まった異物を取り除いても良い。
具体的には、制御部１２２は、吸引・注入配管１１４の第１の三方弁８２を制御して排出管８１と液滴吐出ヘッド３４とを連通させ、第２の三方弁１２１を制御してキャッピングユニット１１０と注入部１１３とを連通させる。そして、注入部１１３のポンプ１１９に電力を供給して、上記欠陥に対応するノズル１８にインク滴吐出方向からインクを流入させる。ノズル１８内に詰まっていた異物は上記流入したインクに流され、空間１５、供給口１７、液溜まり１６、孔１９の順に流され、インクタンク７６と液滴吐出ヘッド３４とをつなぐ配管に流入する。前記配管に流入した異物およびインクは、第１の三方弁８２と流過して排出管８１に流入し廃棄される。
なお、注入部１１３から液滴吐出ヘッド３４に流入させてノズル１８に詰まった異物を取り除く液体として、液滴吐出ヘッド３４の洗浄液を用いても良い。洗浄液を用いると、異物を取り除く際にノズル１８および液滴吐出ヘッド３４内部の洗浄を同時に行うことができ、異物が再び詰まりにくくすることができる。
【００４５】
上記各種の方法でノズル１８内に詰まった異物が取り除かれると、液滴吐出ヘッド３４からキャッピングユニット１１０が離れる。ノズル１８内のインクのメニスカス形状は、吸引やインクの注入などにより所定の形状と異なる形状となっている。
液滴吐出ヘッド３４からキャッピングユニット１１０が移動すると、ワイピングユニット１５０によりノズル１８が拭われ、ノズル１８内のインクのメニスカス形状が所定の形状に整えられる。
【００４６】
上記の構成によれば、キャップ部１１１が、液滴吐出ヘッド３４のノズル１８を覆い、吸引部１１２により異物除去部１１６が１つのノズル１８を吸引してその内部に詰まった異物を取り除いている。そのため、吸引部１１２の吸引力は１つのノズル１８に集中させることができるため、ノズル１８内に詰まった異物を確実に取り除くことができる。
【００４７】
凹部１１５を設けたことにより、キャップ部１１１とノズル１８とが接触しないため、ノズル１８内のインクとキャップ部１１１とが接触しない。そのため、ノズル１８内のインクの液面の形態（メニスカス）が乱れることがなく、液滴の飛行軌跡が安定し、着弾位置が乱れることがない。
【００４８】
異物除去部１１６が１つであるため、異物除去部１１６につながる配管などの部品を減らすことができ、キャッピングユニット１１０の構造を簡略化することができる。キャッピングユニット１１０の構造が簡略化されると、上述した配管などの這い回しが容易となりキャッピングユニット１１０を移動させやすくなるため、ノズル１８に詰まった異物を取り除きやすくなる。
また、異物除去部１１６からキャップ部１１１の端部までの寸法が、液滴吐出ヘッド３４に設けられた複数のノズル１８を全て覆う寸法で形成されているので、キャッピングユニット１１０が移動しても、ノズル１８を全て覆うことができる。そのため、キャッピングユニット１１０を移動させても、異物が詰まっていないノズル１８を塞ぐことができ、ノズル１８に詰まった異物を取り除くことができる。
【００４９】
ノズル１８の吸引を連続して行うため、ノズル１８内に詰まった異物に継続して吸引力を与えることができる。連続して吸引すると、吸引部１１２の最大の吸引力を働かせられる時間の割合が長くなり、ノズル１８内に詰まった異物を取り除きやすくなる。
【００５０】
ノズル１８の吸引を断続的に行うため、ノズル１８内に詰まった異物に振動を与えることができる。連続的に吸引した時と比較して、断続的に吸引した方が異物は揺さぶられて動きやすくなる。そのため、ノズル１８内に詰まった異物をより取り除きやすくなる。
【００５１】
吸引部１１２の吸引とタイミングを合わせて圧電素子２０によりインクを押圧することができる。圧電素子２０がインクを押圧すると、空間１５内のインクの圧力が上昇する。すると、ノズル１８に詰まった異物に、吸引部１８の吸引力とインクの圧力によるインク滴吐出方向の力とが加わり、異物が取り除かれやすくなる。
【００５２】
インクが異物除去部１１６からノズル１８に流入するため、ノズル１８内に詰まっていた異物はインクに押し流される。異物はノズル１８内にインク滴吐出方向に向かって流入して詰まるので、上述したように異物除去部１１６からインク滴吐出部に向かう方向に押されれば、容易に押し戻すことができる。つまり、ノズル１８内に詰まった異物をより取り除きやすくなる。
また、異物を押し戻すのにインクを用いているため、ノズル１８内の異物を取り除いた後、液滴吐出ヘッド３４内にインクを再充填させる等の作業を行う必要がなく、インク滴を早く吐出させることができる。
【００５３】
検査部６４の出力に基づき、制御部１２２により自動的に線欠陥に対応するノズル１８に詰まった異物が異物除去部１１６で取り除かれる。そのため、なんら操作を行うことなくノズル１８の詰まりの検出から、その検出したノズル１８に詰まった異物の取り除きまでを行うことができる。
【００５４】
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１２はパッシブマトリクス型の液晶装置を示す図であり、図１２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。
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施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、上記実施形態では本発明の液滴吐出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。
また、上記実施の形態では本発明の液滴吐出装置を基板が一方向に流れる構成に適応して説明したが、基板が一方向に流れる構成に限られることなく、基板が液滴吐出装置を双方向に移動するものなど、各種の構成に適応することができるものである。
また、上記実施の形態では、キャッピングユニット１１０が１つのノズル１８を吸引する構成に適応して説明したが、１つのノズル１８を吸引する構成に限られることなく、全てのノズル１８を個々に吸引可能に構成したものに適応するなど、各種の構成に適応することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図。
【図２】同、カラーフィルター製造装置の液滴吐出装置を示す斜視図。
【図３】同、液滴吐出装置の描画部を示す斜視図。
【図４】液滴吐出ヘッドの配置を示す斜視図。
【図５】液滴吐出ヘッドの内部構成を示す斜視図。
【図６】液滴吐出ヘッドのノズル配列を示す底面視図。
【図７】キャッピングユニットの構成を示す概略構成図。
【図８】キャップ部の凹部配列を示す平面図。
【図９】カラーフィルター形成用基板を示す斜視図。
【図１０】カラーフィルターの製造方法を順を追って示す工程断面図。
【図１１】圧電素子に通電する電圧を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態の液晶装置の断面図。
【図１３】本発明の電子機器の一実施形態の液晶テレビジョンの斜視図。
【符号の説明】
１・・・カラーフィルター製造装置、１５・・・空間（液状体供給部）、１８・・・ノズル（液滴吐出部）、２０・・・圧電素子、３４・・・液滴吐出ヘッド、６４・・・検査部、７２・・・液滴吐出装置、１１０・・・キャッピングユニット、１１１・・・キャップ部、１１５・・・凹部、１１６・・・異物除去部、１１７・・・吸引ポンプ（吸引手段）、１１９・・・ポンプ（流入手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device, a color filter manufacturing device, a color filter and a manufacturing method thereof, a liquid crystal 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 (blue) inks are ejected onto 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 ink jet type droplet ejection device is employed.
[0003]
When an ink-jet type droplet discharge device is adopted, a predetermined amount of ink is discharged from an ink-jet head onto a glass substrate and landed. In this case, for example, an apparatus in which a glass substrate is mounted on an XYθ stage that can be moved in two orthogonal directions (X direction and Y direction) and is rotatable about an arbitrary rotation axis, and an inkjet head is fixed is used. Can be used. This type of apparatus positions a glass substrate at a predetermined position with respect to an inkjet head by driving an XYθ stage, and then discharges ink from the inkjet head while scanning the glass substrate in the X and Y directions. The ink is landed at a predetermined position on the substrate.
[0004]
Not only the above-described droplet discharge device, but also most droplet discharge devices perform cleaning such as suction on nozzles of the inkjet head. For example, an ink jet recording apparatus (droplet discharge apparatus) disclosed in Patent Document 1 below includes a print block (ink jet head) having a nozzle group and a nozzle group of one print block at the time of cleaning the print block. And a suction cap for sealing.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-1-264853 (page 2, FIG. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when suctioning the nozzles in the conventional droplet discharge device, the nozzle group is simultaneously sucked around the ink jet head, so that both normal nozzles and clogged nozzles without foreign matter are sucked. Was. Therefore, the suction force is used to suck ink from a normal nozzle, and is rarely used to suck a foreign substance clogged in the nozzle. In other words, there is a problem that it is difficult to remove the foreign matter clogged in the nozzle.
[0007]
In addition, the suction of foreign substances is performed intermittently to apply vibration to the foreign substances clogged in the nozzle. However, since the suction force is used to suck ink from a normal nozzle, a foreign substance clogged in the nozzle is not given much vibration. In other words, there is a problem that it is difficult to remove foreign matter clogging the nozzles even if suction is performed intermittently.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a droplet discharge apparatus capable of reliably removing foreign matter clogged in a nozzle of a droplet discharge head, and a color filter manufacturing apparatus using the same It is an object to provide a color filter, a method of manufacturing the same, a liquid crystal device, and an electronic apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a droplet discharge device of the present invention is a droplet discharge device that forms a pattern of a desired shape by discharging a liquid material containing a pattern forming material onto a substrate to be processed. A plurality of droplet discharge heads arranged in a direction intersecting with the flow direction of the substrate to be processed, and a capping unit that covers and sucks the droplet discharge heads. A plurality of droplet discharge units for discharging droplets of the liquid material are provided on the droplet discharge head, and the capping unit covers the droplet discharge unit. A cap unit is provided, and a suction unit for sucking the droplet discharge head is provided, and the cap unit is provided with a foreign matter removing unit communicating with the suction unit, and the foreign matter removing unit is provided with: By sucking the droplet ejecting section of constant number, and wherein the removing jammed foreign substance therein.
[0010]
That is, in the droplet discharge device of the present invention, the cap portion of the capping unit covers the droplet discharge portion of the droplet discharge head, and the foreign matter removing portion suctions a predetermined number of droplet discharge portions by the suction means, and the inside thereof is removed. The foreign matter clogged in is removed.
Therefore, in the conventional droplet discharge device, the suction force of the suction unit is dispersed in all the droplet discharge units, whereas the suction force of the suction unit can be concentrated on a predetermined number of droplet discharge units. . Since the suction force can be concentrated on a predetermined number of droplet discharge units, foreign matters clogged in the droplet discharge units can be reliably removed.
[0011]
In order to realize the above configuration, more specifically, the cap portion is provided with a concave portion that covers a predetermined number of the droplet discharge portions, and is arranged so that the cap portion and the droplet discharge portion do not contact each other. Is desirable.
According to this configuration, since the concave portion is provided, the cap portion does not come into contact with the droplet discharge portion, so that the liquid in the droplet discharge portion does not come into contact with the cap portion. Therefore, the form (meniscus) of the liquid surface of the liquid material in the droplet discharge unit is not disturbed, the flight trajectory of the droplet is stabilized, and the landing position is not disturbed.
[0012]
In order to realize the above configuration, more specifically, one foreign matter removing portion is provided in the cap portion, and the dimension from the foreign matter removing portion to the end of the cap portion is provided in the droplet discharge head. It is desirable that the droplet discharge unit is formed to have a dimension that covers all of the plurality of droplet discharge units, and that the droplet discharge unit is sucked while the droplet discharge head and the capping unit relatively move.
According to this configuration, since there is only one foreign matter removing unit, it is possible to reduce the number of components such as piping connected to the foreign matter removing unit, and to simplify the structure of the capping unit. When the structure of the capping unit is simplified, it is easy to crawl the above-described pipes and the like, and the capping unit can be easily moved.
In addition, since the dimension from the foreign matter removing section to the end of the cap section is formed so as to cover all of the plurality of droplet discharging sections provided in the droplet discharging head, even if the capping unit moves, the liquid It is possible to cover the entire droplet discharge section. Therefore, even if the capping unit is moved, it is possible to close the droplet discharge section where no foreign matter is clogged, and it is possible to remove the foreign substance clogged in the droplet discharge section.
[0013]
In order to realize the above configuration, more specifically, the suction unit may continuously suction the droplet discharge unit.
According to this configuration, since the suction of the droplet discharge unit is continuously performed, the suction force can be continuously applied to the foreign matter clogged in the droplet discharge unit. If the suction is performed continuously, the ratio of the time during which the maximum suction force of the suction unit can be applied becomes longer, and it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the droplet discharge unit.
[0014]
In order to realize the above configuration, more specifically, the suction unit may intermittently perform suction of the droplet discharge unit.
According to this configuration, since the suction of the droplet discharge unit is performed intermittently, vibration can be given to the foreign matter clogged in the droplet discharge unit. As compared with the case of continuous suction, the intermittent suction facilitates the movement of the foreign matter when it is sucked. Therefore, it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the droplet discharge unit.
[0015]
In order to realize the above configuration, more specifically, the droplet discharge head is provided with a liquid supply unit that supplies a liquid to the droplet discharge unit, and the droplet discharge unit of the liquid supply unit is provided with a liquid supply unit. The opposing surface is provided with a piezoelectric element that changes its shape when energized and changes the volume of the liquid material supply unit. May be changed to press the liquid inside. More preferably, a piezo element may be used as the piezoelectric element.
According to this configuration, the liquid material can be pressed by the piezoelectric element in synchronization with the suction of the suction unit. When the piezoelectric element presses the liquid, the pressure of the liquid in the liquid supply unit increases. Then, the suction force of the suction means and the force in the droplet discharge direction due to the pressure of the liquid material are applied to the foreign matter clogged in the droplet discharge part, and the foreign matter is easily removed.
[0016]
In order to realize the above configuration, more specifically, the capping unit is provided with an inflow unit for injecting a predetermined liquid into the foreign matter removing unit, and allowing the predetermined liquid to flow from the foreign matter removing unit into the droplet discharge unit. Is also good.
According to this configuration, since the predetermined liquid flows into the droplet discharge unit from the foreign substance removing unit, the foreign substance clogged in the droplet discharge unit is washed away by the predetermined liquid. The foreign matter flows into the droplet discharge portion in the droplet discharge direction and is clogged, and thus can be easily pushed back if pushed in the direction from the foreign matter removal portion toward the droplet discharge portion as described above. That is, it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the droplet discharge unit.
[0017]
In order to realize the above configuration, more specifically, the predetermined liquid may be a liquid containing a pattern forming material.
According to this configuration, the liquid containing the pattern forming material is used as the predetermined liquid that pushes back the foreign matter. Therefore, there is no need to perform an operation such as refilling the liquid material into the droplet discharge head after removing the foreign matter in the droplet discharge portion, and the droplet can be discharged relatively quickly.
[0018]
In order to realize the above configuration, more specifically, the predetermined liquid may be a cleaning liquid used when cleaning the droplet discharge head.
According to this configuration, the cleaning liquid used for cleaning the droplet discharge head is used as the predetermined liquid that pushes back the foreign matter. Therefore, when removing the foreign matter, cleaning of the inside of the droplet discharge section and the inside of the droplet discharge head can be performed at the same time, and the foreign matter can be hardly clogged again.
[0019]
In order to realize the above configuration, more specifically, an inspection unit that detects a formation failure of a pattern formed on the substrate to be processed, and a control unit that drives and controls the capping unit, May be controlled based on the output of the inspection unit such that the capping unit removes the foreign matter clogged in the droplet discharge unit corresponding to the pattern formation failure by the foreign matter removal unit.
According to this configuration, based on the output of the inspection unit, the control unit automatically removes the foreign matter clogged in the droplet discharge unit corresponding to the pattern formation failure by the foreign matter removal unit. Therefore, it is possible to perform from the detection of the clogging of the droplet discharge unit to the removal of the foreign matter clogged in the detected droplet discharge unit without performing any operation.
[0020]
The color filter manufacturing apparatus of the present invention is a color filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter having colored layers of different colors, and is provided with a plurality of the droplet discharge devices of the present invention, and is used in each of the droplet discharge devices. The liquid material may include a dye of a different color, and each droplet discharge device may form a colored layer of a different color.
That is, the color filter manufacturing apparatus of the present invention includes a plurality of droplet discharge devices for forming colored layers of different colors, for example, R, G, and B colored layers, respectively. It is composed of a droplet discharge device. According to this configuration, it is possible to realize a color filter manufacturing apparatus capable of reducing maintenance costs.
[0021]
The method for producing a color filter of the present invention is a method for producing a color filter having colored layers of different colors, wherein the colored layer is formed using the above-mentioned apparatus for producing a color filter of the present invention.
According to this configuration, it is possible to manufacture a color filter while reducing maintenance costs, and it is possible to reduce manufacturing costs.
[0022]
The color filter of the present invention is a color filter having colored layers of different colors, and is characterized by being manufactured by the above-described method of manufacturing a color filter of the present invention.
According to this configuration, an inexpensive and high-quality color filter can be provided.
[0023]
A liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, and includes the color filter according to the present invention.
According to this configuration, an inexpensive and high-quality color liquid crystal display device can be provided.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
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 to be processed) made of glass, plastic, or the like, on which partition walls (also referred to as banks) for partitioning the patterns of the R, G, and B colored layers are formed. You. 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. Among these devices, 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 are provided with the droplet discharging device (inkjet device) of the present invention. Is used.
[0025]
FIG. 2 is a schematic configuration perspective view showing only a part of a droplet discharge device which is a main part of the color filter manufacturing device 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 droplet discharge device are all the same, here, the R colored layer forming is performed. The device 3 will be described as an example.
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, plasma processing using oxygen as a reaction gas in an air atmosphere (O ₂ Plasma treatment) is performed, and the surface of the substrate and the side surfaces of the partition walls are made lyophilic. As the liquid repellent treatment, plasma treatment (CF) using tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride) as a reaction gas in the air atmosphere ₄ Plasma treatment) is performed to make the upper surface of the partition wall lyophobic.
[0026]
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. That is, the droplet discharge device 72 of the present embodiment has a configuration in which the droplet discharge head side does not move and only the substrate side moves. 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. 4A is a perspective view of the large reference plate 74 as viewed from the nozzle side of the droplet discharge head 34, and FIG. 4B is an enlarged view of one droplet discharge head 34 (see FIG. 4A). (Enlarged view in the circle of a symbol H). 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]
The droplet discharge head 34 compresses the liquid chamber by, for example, a piezo element, and discharges the liquid by the pressure wave, and has a plurality of nozzles 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 (liquid supply unit) 15 and a liquid reservoir 16 are formed between the nozzle plate 12 and the vibration plate 13 by a 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 is provided with nozzles (droplet discharge units) 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 is located between the pair of electrodes 21 and is configured to bend so that it projects outward when energized. 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]
As shown in FIG. 6, the nozzles 18 are formed in two rows in the longitudinal direction of the droplet discharge head 34 when the droplet discharge head 34 is viewed from the discharge direction of the ink droplet L. In one row, 180 nozzles 18 are arranged, and in one droplet discharge head 34, 360 nozzles 18 are arranged in one row and the other row.
The arrangement interval (pitch) between the nozzles 18 in one row and the other row is 141.111 mm (1/180 inch), and the nozzles 18 in one row and the nozzles 18 in the other row are alternated. Are arranged as follows. The staggered spacing is 7/555 mm (1/360 inch), half the 141.111 mm described above.
[0030]
Further, as shown in FIG. 7, a discharge pipe 81 which branches from the pipe and discharges the liquid is provided in a pipe for supplying ink from the ink tank 76 to the droplet discharge head 34. At a branch point between the pipe and the discharge pipe 81, a first three-way valve 82 for controlling whether or not to discharge the liquid in the pipe to the discharge pipe 81 is provided.
[0031]
As shown in FIG. 3, a suction / cleaning unit 100 is provided upstream of the head unit 71 in the substrate transport direction. The suction / cleaning unit 100 is for performing suction / cleaning work of each droplet discharge head 34 in order to prevent and repair a discharge failure due to clogging or the like of each droplet discharge head 34. As a specific configuration, the suction / cleaning unit 100 includes a capping unit 110 for closing the nozzle of each droplet discharge head 34 at the time of suction, and a wiping unit 150 for wiping the nozzle. The capping unit 110 and the wiping unit 150 for wiping the nozzle 18 are provided so as to be movable in the substrate transport direction and the direction perpendicular thereto.
[0032]
As shown in FIG. 7, the capping unit 110 includes a cap unit 111 that covers and covers the nozzle 18, a suction unit 112 that suctions foreign matter together with ink from the nozzle 18, an injection unit 113 that injects ink into the nozzle 18, A suction / injection pipe 114 connecting the portion 111 and the suction portion 112 and the cap portion 111 and the injection portion 113 is provided.
As shown in FIGS. 7 and 8, concave portions 115 each having a size to cover the nozzles 18 are formed in three rows on a surface of the cap portion 111 which comes into contact with the droplet discharge head 34. The arrangement interval of the recesses 115 in the row direction is 141.111 mm (1/180 inch), which is the same as that of the nozzles 18, and 359 recesses 115 are formed per row. The recesses 115 of the adjacent rows are arranged alternately, and the interval between the rows of the recesses 115 is formed so as to be equal to the interval between the rows of the nozzles 18. That is, the nozzles 18 and the recesses 115 are arranged so as to correspond one-to-one. In addition, a suction / injection pipe 114 is connected to the middle recess 115 of the plurality of recesses 115 arranged to form a foreign matter removing unit 116.
[0033]
The suction section 112 is provided with a suction pump (suction means) 117 for sucking foreign matter together with ink from the nozzle 18 and a waste liquid tank 118 into which the sucked ink or the like flows.
The injection section 113 is provided with a pump (inflow means) 119 for pumping ink to the nozzle 18 and an injection pipe 120 for connecting the ink tank 76 and the pump 119.
The suction / injection pipe 114 is provided with a second three-way valve 121 at a branch point where the pipe extending from the capping unit 110 branches to the suction section 112 and the injection section 113.
[0034]
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, there is provided a control unit 122 for controlling the capping unit 110 based on the information on the defective portion detected by the inspection unit 64.
Further, on the downstream side of the inspection unit 64, a temporary baking unit 88 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.
[0035]
As described above, the configuration of the droplet discharge device has been described with reference to the example of the R colored layer forming device 3. However, only the ink receiving layer forming device 2 at the first stage of the color filter manufacturing device 1 is located upstream of the surface reforming section 62. It has a washing unit. 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.
[0036]
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. As shown in FIG. 9, in the method of manufacturing a color filter using the color filter manufacturing apparatus 1, a plurality of color filter regions 51 are formed in a matrix on a rectangular substrate S from the viewpoint of increasing productivity. It can be applied when. 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.
[0037]
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.
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.
[0038]
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.
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 59, a method such as a spin coating method, a roll coating method, and a ripping method may be employed, but a droplet discharge device is used as in the case of the colored layers 34R, 34G, and 34B. You can also.
[0039]
When the color filters are mass-produced using the droplet discharge device 72 constituting the color filter manufacturing apparatus 1 of the present invention, there occurs a problem that ink droplets are not discharged to a predetermined position due to nozzle clogging or the like. This defect appears as a line defect in which the area where the image is not drawn extends linearly in the substrate transport direction, and is detected by the inspection unit 64 downstream of the head unit 71. This line defect may be caused by a solidified product of the ink itself or a foreign substance generated when a droplet discharge head is manufactured, clogging the nozzle 18, or by a solidified product of the ink adhering to the edge of the nozzle 18. Or bend the flight path.
[0040]
The inspection unit 64 outputs the position information of the detected line defect to the control unit 122. The control unit 122 determines the nozzle 18 located at a position corresponding to the line defect and the droplet discharge head 34 provided with the nozzle 18 based on the position information. Then, the capping unit 110 is moved by the control unit 122 to the droplet discharge head 34 corresponding to the defect, and the droplet discharge head 34 and the capping unit 110 are moved so that the nozzle 18 corresponding to the defect coincides with the recess 115. And abut. At this time, the nozzle 18 that does not correspond to the defect is covered by the concave portion 115.
[0041]
When the droplet discharge head 34 and the capping unit 110 come into contact with each other, the control unit 122 controls the first three-way valve 82 of the suction / injection pipe 114 to communicate the ink tank 76 with the droplet discharge head 34. Then, the second three-way valve 121 is controlled to make the capping unit 110 and the suction unit 112 communicate with each other. Then, power is supplied to the suction pump 117 of the suction unit 112 to suck the nozzle 18 corresponding to the defect. It is to be noted that the suction pump 117 is not only supplied with a constant power and sucked with a constant suction force, but also the suction power is turned on and off intermittently by turning on and off the power supply intermittently. good. The ink and foreign matter sucked by the suction pump 117 in this way flow into the waste liquid tank 118 through the suction / injection pipe 114.
[0042]
Further, all the piezoelectric elements 20 provided in the droplet discharge head 34 corresponding to the defect may be energized in synchronization with the suction by the suction pump 117. At this time, the voltage applied to the piezoelectric element 20 is a voltage V2 lower than the voltage V1 applied when a normal ink droplet is ejected, as shown in FIG. This voltage V2 is set to a voltage that does not eject ink droplets. Further, the energizing time is also set to a time t2 shorter than the energizing time t1 at the time of discharging the ordinary ink droplet.
When a current of voltage V2 is applied to the piezoelectric element 20, the piezoelectric element 20 bends outward in accordance with the voltage as shown in FIG. 11, and ink is accumulated in the liquid reservoir 16 in the space 15 via the supply port 17 through the supply port 17. Inflow. When the power is supplied for the time t2 and the power supply is released, both the piezoelectric element 20 and the vibration plate 13 return to their original shapes, and the pressure of the ink inside the space 15 increases.
[0043]
In the nozzle 18 covered by the concave portion 115, when the pressure of the ink inside the space 15 increases, the ink inside the nozzle 18 is pushed by the pressure of the ink inside the space 15 and moves in the ejection direction. The moved ink compresses the air in the concave portion 115 and increases the pressure until the pressure becomes substantially equal to the pressure of the ink in the space 15. The ink in the nozzle 18 does not move, that is, is not ejected, because the pressure applied from the space 15 and the pressure applied from the recess 115 become equal. If the ink is not ejected from the space 15, the pressure of the ink in the space 15 does not decrease and is maintained at a constant pressure. All the spaces 15 provided in one droplet discharge head 34 communicate with each other through the supply port 17 and the liquid pool 16, so that the pressure of the ink in the space 15 becomes equal.
At the nozzle 18 covered with the concave portion 115, that is, the nozzle 18 in which foreign matter is clogged, the foreign matter is applied with the pressure of the ink in the space 15 described above, and the suction force of the suction pump 117 is applied from the opposite side. The foreign matter sucked by the pressure of the ink in the space 15 obtained by energizing the piezoelectric element 20 and the suction force of the suction pump 117 passes through the suction / injection pipe 114 together with the simultaneously sucked ink, and becomes a waste liquid. It flows into the tank 118.
[0044]
Further, in addition to the above-described method, the ink may flow from the injection unit 113 into the droplet discharge head 34 to remove the foreign matter clogged in the nozzle 18.
Specifically, the control unit 122 controls the first three-way valve 82 of the suction / injection pipe 114 so that the discharge pipe 81 communicates with the droplet discharge head 34, and controls the second three-way valve 121. The capping unit 110 and the injection unit 113 are communicated. Then, power is supplied to the pump 119 of the injection unit 113 to cause the ink to flow into the nozzle 18 corresponding to the defect from the ink droplet ejection direction. The foreign matter clogged in the nozzle 18 flows into the ink that has flowed, flows in the order of the space 15, the supply port 17, the liquid pool 16, and the hole 19, and flows into the pipe that connects the ink tank 76 and the droplet discharge head 34. I do. Foreign matter and ink flowing into the pipe flow through the first three-way valve 82, flow into the discharge pipe 81, and are discarded.
Note that a cleaning liquid for the droplet discharge head 34 may be used as a liquid that flows from the injection unit 113 into the droplet discharge head 34 and removes foreign matter clogged in the nozzle 18. When the cleaning liquid is used, the inside of the nozzle 18 and the inside of the droplet discharge head 34 can be washed at the same time when the foreign matter is removed, and the foreign matter can be hardly clogged again.
[0045]
When the foreign matter clogged in the nozzle 18 is removed by the above various methods, the capping unit 110 moves away from the droplet discharge head 34. The meniscus shape of the ink in the nozzle 18 is different from a predetermined shape due to suction, ink injection, and the like.
When the capping unit 110 moves from the droplet discharge head 34, the nozzle 18 is wiped by the wiping unit 150, and the meniscus shape of the ink in the nozzle 18 is adjusted to a predetermined shape.
[0046]
According to the above configuration, the cap unit 111 covers the nozzle 18 of the droplet discharge head 34, and the suction unit 112 removes the foreign object clogged inside by removing the foreign object removing unit 116 from the single nozzle 18 by the suction unit 112. . Therefore, the suction force of the suction unit 112 can be concentrated on one nozzle 18, so that the foreign matter clogged in the nozzle 18 can be reliably removed.
[0047]
By providing the concave portion 115, the cap portion 111 does not contact the nozzle 18, so that the ink in the nozzle 18 does not contact the cap portion 111. Therefore, the form (meniscus) of the liquid surface of the ink in the nozzle 18 is not disturbed, the flight trajectory of the droplet is stabilized, and the landing position is not disturbed.
[0048]
Since there is only one foreign substance removing unit 116, the number of components such as piping connected to the foreign substance removing unit 116 can be reduced, and the structure of the capping unit 110 can be simplified. When the structure of the capping unit 110 is simplified, it is easy to crawl the above-described pipes and the like, and the capping unit 110 is easily moved, so that foreign matter clogged in the nozzle 18 can be easily removed.
In addition, since the dimension from the foreign substance removing unit 116 to the end of the cap unit 111 is formed so as to cover all the plurality of nozzles 18 provided in the droplet discharge head 34, even if the capping unit 110 moves. , The nozzle 18 can be entirely covered. Therefore, even if the capping unit 110 is moved, the nozzle 18 that is not clogged with foreign matter can be closed, and the foreign matter clogged with the nozzle 18 can be removed.
[0049]
Since the suction of the nozzle 18 is performed continuously, a suction force can be continuously applied to the foreign matter clogged in the nozzle 18. If the suction is performed continuously, the ratio of the time during which the maximum suction force of the suction unit 112 can be applied becomes longer, and it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the nozzle 18.
[0050]
Since the suction of the nozzle 18 is performed intermittently, vibration can be given to the foreign matter clogged in the nozzle 18. As compared with the case of continuous suction, the intermittent suction facilitates the movement of the foreign matter when it is sucked. Therefore, it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the nozzle 18.
[0051]
The ink can be pressed by the piezoelectric element 20 in synchronization with the suction of the suction unit 112. When the piezoelectric element 20 presses the ink, the pressure of the ink in the space 15 increases. Then, the suction force of the suction unit 18 and the force in the ink droplet ejection direction due to the pressure of the ink are applied to the foreign matter clogged in the nozzle 18, and the foreign matter is easily removed.
[0052]
Since the ink flows into the nozzle 18 from the foreign matter removing unit 116, the foreign matter clogged in the nozzle 18 is washed away by the ink. The foreign matter flows into the nozzle 18 in the direction of ejecting ink droplets and is clogged. Therefore, if the foreign matter is pushed in the direction from the foreign matter removing unit 116 toward the ink droplet ejecting unit, the foreign matter can be easily pushed back. That is, it becomes easier to remove the foreign matter clogged in the nozzle 18.
In addition, since ink is used to push back the foreign matter, there is no need to perform an operation such as refilling the ink in the droplet discharge head 34 after removing the foreign matter in the nozzle 18, and the ink droplet is ejected quickly. Can be done.
[0053]
Based on the output of the inspection unit 64, the foreign matter clogging the nozzle 18 corresponding to the line defect is automatically removed by the foreign matter removing unit 116 by the control unit 122. Therefore, it is possible to perform from the detection of the clogging of the nozzle 18 to the removal of the foreign matter clogged in the detected nozzle 18 without performing any operation.
[0054]
Next, an embodiment of a liquid crystal device (electro-optical device) including the above color filter will be described. FIG. 12 shows a passive matrix type liquid crystal device. In FIG. 12, reference numeral 30 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.
The color filter 55 is formed on the inner surface of one glass substrate 31. The color filter 55 has a configuration 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 step 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.
[0055]
On the other glass substrate 32, a plurality of electrodes 39 are formed in stripes on the inner surface thereof so as to be orthogonal to the electrodes on the color filter 55 side, and an alignment film 40 is formed on these electrodes 39. Have been. The colored layers 34R, 34G, 34B of the color filter 55 are arranged at 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 distance (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.
[0056]
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.
[0057]
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.
[0058]
Note that 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, in the above embodiment, an example in which the droplet discharge apparatus of the present invention is applied to the manufacture of a color filter has been described. It is also possible.
Further, in the above-described embodiment, the droplet discharge device of the present invention has been described as being applied to a configuration in which the substrate flows in one direction. It can be adapted to various configurations, such as one that moves bidirectionally.
Further, in the above-described embodiment, the description has been given by adapting the configuration in which the capping unit 110 sucks one nozzle 18. However, the present invention is not limited to the configuration in which one nozzle 18 is sucked, and all the nozzles 18 are individually suctioned It is possible to adapt to various configurations, such as adapting to a configuration that is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color filter manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a droplet discharge device of the color filter manufacturing apparatus.
FIG. 3 is a perspective view showing a drawing unit of the droplet discharge device.
FIG. 4 is a perspective view showing an arrangement of a droplet discharge head.
FIG. 5 is a perspective view showing the internal configuration of a droplet discharge head.
FIG. 6 is a bottom view showing the nozzle arrangement of the droplet discharge head.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a capping unit.
FIG. 8 is a plan view showing an arrangement of concave portions of a cap portion.
FIG. 9 is a perspective view showing a substrate for forming a color filter.
FIG. 10 is a process sectional view sequentially illustrating a method of manufacturing a color filter.
FIG. 11 is a diagram showing a voltage applied to a piezoelectric element.
FIG. 12 is a sectional view of a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of a liquid crystal television according to an embodiment of the electronic apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter manufacturing apparatus, 15 ... Space (liquid supply part), 18 ... Nozzle (droplet discharge part), 20 ... Piezoelectric element, 34 ... Droplet discharge head, 64 ··· Inspection unit, 72 ··· Droplet discharge device, 110 ··· Capping unit, 111 ··· Cap unit, 115 ··· Recess, 116 ··· Foreign matter removing unit, 117 ··· Suction pump ( Suction means), 119 ... pump (inflow means)

Claims

A droplet discharge apparatus that forms a pattern of a desired shape by discharging a liquid material containing a material for pattern formation on a substrate to be processed,
A plurality of droplet discharge heads arranged in a direction intersecting with the flow direction of the substrate to be processed, and a capping unit that covers and sucks the droplet discharge head,
The droplet discharge head and the capping unit are disposed so as to be relatively movable,
The droplet discharge head is provided with a plurality of droplet discharge units that discharge droplets of the liquid material,
The capping unit is provided with a cap unit that covers the droplet discharge unit, and is provided with a suction unit that suctions the droplet discharge head,
The cap unit is provided with a foreign matter removing unit communicating with the suction unit,
The foreign matter removing unit sucks a predetermined number of the droplet discharging units and removes foreign matter clogged therein.

The cap unit is provided with a concave portion that covers the droplet discharge unit by a predetermined number,
The droplet discharging device according to claim 1, wherein the cap unit and the droplet discharging unit are arranged so as not to contact with each other.

The cap unit is provided with one foreign matter removing unit,
A dimension from the foreign matter removing portion to an end of the cap portion is formed to have a size that covers all of the plurality of droplet discharging portions provided in the droplet discharging head,
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet discharge unit sucks the droplet discharge unit while the droplet discharge head and the capping unit relatively move.

4. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the suction unit continuously suctions the droplet discharge unit.

4. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the suction unit intermittently sucks the droplet discharge unit.

The droplet discharge head is provided with a liquid supply unit that supplies the liquid to the droplet discharge unit,
On the surface of the liquid supply unit facing the droplet discharge unit, a piezoelectric element that changes its shape when energized and changes the volume of the liquid supply unit is provided,
6. The piezoelectric element according to claim 1, wherein a current is supplied to the piezoelectric element at the same time as the suction of the suction unit, and the volume of the liquid material supply unit is changed to press the liquid material therein. A droplet discharge device according to any one of the above.

7. The droplet discharging device according to claim 6, wherein a piezo element is used as the piezoelectric element.

The capping unit includes an inflow unit that allows a predetermined liquid to flow into the foreign matter removing unit,
6. The droplet discharging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined liquid is caused to flow from the foreign matter removing unit to the droplet discharging unit.

9. The apparatus according to claim 8, wherein the predetermined liquid is a liquid containing the pattern forming material.

9. The droplet discharging apparatus according to claim 8, wherein the predetermined liquid is a cleaning liquid used for cleaning the droplet discharging head.

An inspection unit that detects a formation failure of a pattern formed on the substrate to be processed, and a control unit that controls driving of the capping unit,
The control unit, based on an output of the inspection unit, controls the capping unit to remove foreign matter clogged in the droplet discharge unit corresponding to the formation failure of the pattern by the foreign matter removal unit. The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 10.

A color filter manufacturing apparatus for manufacturing a color filter having colored layers of different colors,
A plurality of the droplet discharge devices according to any one of claims 1 to 11, wherein the liquid material used in each of the droplet discharge devices includes a dye of a different color, and each of the droplet discharge devices has a colored layer of a different color. A color filter manufacturing apparatus, wherein

A method for producing a color filter having colored layers of different colors,
A method for producing a color filter, comprising forming the colored layer using the apparatus for producing a color filter according to claim 12.

A color filter having colored layers of different colors,
A color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to claim 13.

A liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates,
A liquid crystal device comprising the color filter according to claim 14.

An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 15.