JP2004351260A - Droplet discharging device, and droplet discharging method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置、及び液滴吐出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、配線パターン等のパターン形成方法として、インクジェット方式(液滴吐出方法)が知られている。インクジェット方式とは、いわゆるインクジェットプリンタでよく知られている印刷技術であり、インクジェット装置(液滴吐出装置)の吐出ヘッドに充填された材料インクの液滴を、吐出ヘッドから基板上に吐出し、定着させるものである。このようなインクジェット方式によれば、微細な領域に材料インクの液滴を正確に吐出できるので、フォトリソグラフィを行うことなく、所望の領域に直接材料インクを定着させることができる。従って、材料の無駄も発生せず、製造コストの低減も図れ、非常に合理的な方法となる。
【0003】
最近では、潤滑油や樹脂等の高粘度液体(液状体)を吐出するインクジェット装置が提案されている。このようなインクジェット装置においては、高粘度液体が流動する部位、例えば、吐出ヘッド等に加熱手段を設けて、当該高粘度液体を加熱することにより低粘度化を図っている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2003−019790号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の特許文献1に提案されたインクジェット装置においては、加熱手段の発熱を次第に吐出ヘッド全体に伝熱させており、そのために吐出ヘッドの加熱に長時間を要すると共に多大なエネルギを消費するという問題があった。また、描画作業の休止時においても、吐出ヘッドの加熱のために多大なエネルギを消費するという問題があった。
更に、吐出ヘッドにインクを充填(吸引式)する際には、吐出ヘッドだけでなく、吐出ヘッド内に充填するインク、及び吸引に伴って捨ててしまうインクを加熱する為のエネルギが必要であった。この場合、長時間を要して当該インクを加熱しなければ、低温かつ高粘度のインクが吐出ヘッドに流れ込み、充填不良が発生し、更に吐出不良を誘発するという問題がある。
【0006】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、潤滑油や樹脂等の高粘度の液状体を吐出するインクジェット装置において、低エネルギで吐出ヘッドの加熱を行うことができる液滴吐出装置、及び液滴吐出方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明の液滴吐出装置は、液状体を貯留するキャビティと当該キャビティに連通するノズルとキャビティ内に貯留された液状体をノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドに液状体を供給するための液状体を貯留する液状体タンクと、を具備する液滴吐出装置であって、吐出ヘッドに設けられた加熱手段と、吐出ヘッドの移動可能な位置に設けられたチャンバと、当該チャンバ内を所定の温度に制御する温度制御手段と、を具備することを特徴とする。
ここで、液状体とは、潤滑油、樹脂、液晶等の高粘度液体を意味するものである。
また、加熱手段とは、吐出ヘッドを加熱するものであり、例えば電気ヒータ等を意味するものである。
また、チャンバとは、吐出ヘッドを収納するためのものであり、また、吐出ヘッドを搬送する搬送装置の一部分を有した構成となっている。また、当該チャンバは、断熱構造を有している。
また、温度制御手段とは、チャンバに設けられた温度センサ等の測温手段の測定結果に基づいてチャンバ内を所定の温度に制御するものである。また、当該測定結果に基づいて加熱手段への供給電力量を制御するものである。
本発明によれば、温度制御手段によってチャンバ内が所定の温度に制御される。更に、搬送装置が吐出ヘッドをチャンバ内に搬入することにより、当該吐出ヘッドが所定の温度に制御されたチャンバ内に収納される。ここで、加熱手段が吐出ヘッドを加熱することにより、吐出ヘッド内の液状体の低粘度化が施される。更に、搬送装置が吐出ヘッドをチャンバ内からその外部に搬出し、基板上で吐出ヘッドの吐出手段を駆動させることにより、上記のように低粘度化された液状体がノズルから吐出される。
このように、所定の温度に制御されたチャンバに吐出ヘッドを収納した状態で、加熱手段が吐出ヘッドを加熱することで、短時間で加熱することができる。
また、吐出ヘッドの加熱を施した後に、当該加熱を休止した場合であっても、チャンバ内の温度が所定に制御されるので、吐出ヘッドの保温を施すことができる。
従って、少ないエネルギで吐出ヘッドを所定の温度に加熱又は保温することが可能となる。また、吐出ヘッド内の液状体が低粘度化された状態で吐出されるので、吐出精度を高度に維持することが可能になる。
【0008】
また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、チャンバは当該チャンバ内を加熱する加熱手段を更に具備することを特徴とする。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、更にチャンバが加熱手段を備えるので、当該チャンバ内に収納された吐出ヘッドを良好に加熱することが可能となる。
【0009】
また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、チャンバは吐出ヘッドにおけるノズルを気密に覆うキャッピング手段を更に具備することを特徴とする。
ここで、キャッピング手段とは、ゴム等を材料とした密閉部材からなるものであり、吐出ヘッドのノズルを気密に覆うものである。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、キャッピング手段によって吐出ヘッドのノズルを密閉することが可能となる。また、上記の温度制御されたチャンバ内にキャッピング手段が配置されているので、チャンバの内部と同じ雰囲気において上記ノズルを密閉することが可能となる。
【0010】
また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、キャッピング手段は吐出ヘッド内を減圧する減圧手段を更に具備することを特徴とする。
ここで、減圧手段とは、吐出ヘッド内を減圧させることにより、液状体タンクに貯留している液状体を吐出ヘッド側に流動させて吐出ヘッド内に液状体を充填するものである。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、液滴吐出に先立って吐出ヘッド内に液状体を充填することが可能となる。また、上記の温度制御されたチャンバ内に減圧手段が配置されているので、チャンバの内部と同じ雰囲気において円滑に液状体を充填することが可能となる。
【0011】
また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、チャンバはノズルの回復動作を行う回復手段を更に具備することを特徴とする。
ここで、回復手段とは、吐出手段を駆動させて吐出ヘッド内の液状体を捨て打ちした後にワイパ等によってノズルを洗浄するものである。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、液滴吐出不良が生じた場合や、液状体の試し打ちをする場合等において、ノズルの回復動作を行うことが可能となる。また、上記の温度制御されたチャンバ内に回復手段が配置されているので、チャンバの内部と同じ雰囲気においてノズルの回復動作を行うことが可能となる。
【0012】
また、本発明は先に記載の液滴吐出装置であり、チャンバは当該チャンバの内部と外部とを連通状態又は非連通状態にするための扉部と、当該扉部を開閉する扉開閉手段とを更に具備することを特徴とする。
ここで、扉開閉手段は、上記の搬送装置による吐出ヘッドの搬送に応じて動作するようになっている。例えば、液滴の吐出状態にある吐出ヘッドをチャンバ内に搬入する場合には、第1に扉開閉手段が扉を開け、第2に搬送装置が吐出ヘッドをチャンバ内に搬送し、第3に扉開閉手段が扉を閉める。これによって、吐出ヘッドを密閉してチャンバ内に収納される。また、例えば、吐出ヘッドをチャンバの外部に搬出する場合には、第1に扉開閉手段が扉を開け、第2に搬送装置が吐出ヘッドをチャンバの外部に搬出し、第3に扉開閉手段が扉を閉める。これによって、吐出ヘッドを搬出すると共に、チャンバ内が密閉状態にされる。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、チャンバを密閉することが可能となると共に、吐出ヘッドの搬入及び搬出に応じて扉を開閉することが可能となる。
【0013】
また、本発明の液滴吐出方法は、液状体を貯留するキャビティと当該キャビティに連通するノズルとキャビティ内に貯留された液状体をノズルより吐出させるための吐出手段とを有した吐出ヘッドと、当該吐出ヘッドに液状体を供給するための液状体を貯留する液状体タンクと、吐出ヘッドに設けられた加熱手段と、吐出ヘッドの移動可能な位置に設けられたチャンバと、当該チャンバ内を所定の温度に制御する温度制御手段と、を具備する液滴吐出装置により液状体を吐出する方法であって、液状体の非吐出状態で吐出ヘッドがチャンバ内で待機することを特徴とする。
ここで、非吐出状態とは、吐出手段が駆動していない状態、例えば、液滴吐出動作が休止又は待機している状態や、吐出ヘッド内に液状体を充填している状態等を意味している。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出装置と同様の効果を奏すると共に、液状体の非吐出状態で吐出ヘッドを密閉することが可能となる。
【0014】
また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、チャンバは当該チャンバの内部と外部とを連通状態又は非連通状態にするための扉部と、当該扉部を開閉する扉開閉手段とを更に具備し、吐出ヘッドのチャンバ内での待機に先立って、扉開閉手段が扉部を開き、チャンバが吐出ヘッドを収納することを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出方法と同様の効果を奏すると共に、吐出ヘッドをチャンバ内に待機させる前に、予めチャンバ内を密閉状態に保つことが可能となる。また、吐出ヘッドのチャンバへの搬入の際に、扉開閉手段が扉部を開くことにより、吐出ヘッドをチャンバ内に収納することが可能となる。
【0015】
また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、チャンバは吐出ヘッドにおけるノズルを気密に覆うキャッピング手段と、吐出ヘッド内を減圧する減圧手段とを更に具備し、チャンバ内で吐出ヘッドが待機している状態で、吐出ヘッド内を減圧して液状体を充填することを特徴とする。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出方法と同様の効果を奏すると共に、液滴の吐出に先立って吐出ヘッド内に液状体を充填することが可能となる。
【0016】
また、本発明は先に記載の液滴吐出方法であり、チャンバはノズルの回復動作を行う回復手段を更に具備し、チャンバ内で吐出ヘッドが待機している状態で、ノズルの回復動作を行うことを特徴とする。
本発明によれば、先に記載した液滴吐出方法と同様の効果を奏すると共に、液滴吐出不良が生じた場合や、液状体の試し打ちをする場合等において、ノズルの回復動作を行うことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の液滴吐出装置の実施形態を示す図である。
図1において符号30は液滴吐出装置である。この液滴吐出装置30は、ベース31、基板移動手段32、ヘッド移動手段33、吐出ヘッド34、液状体タンク35、収納チャンバ(収納チャンバ)38、制御装置CONT(温度制御手段)等を有して構成されたものである。
【0018】
ベース31は、その上に前記基板移動手段32、ヘッド移動手段33を設置したものである。
基板移動手段32は、ベース31上に設けられたもので、Y軸方向に沿って配置されたガイドレール36を有したものである。この基板移動手段32は、例えばリニアモータにより、スライダ37をガイドレール36に沿って移動させるよう構成されたものである。スライダ37には、θ軸用のモータ(図示せず)が備えられている。このモータは、例えばダイレクトドライブモータからなるものであり、これのロータ(図示せず)はテーブル39に固定されている。このような構成のもとに、モータに通電するとロータおよびテーブル39は、θ方向に沿って回転し、テーブル39をインデックス(回転割り出し)するようになっている。
【0019】
テーブル39は、基板Sを位置決めし、保持するものである。すなわち、このテーブル39は、公知の吸着保持手段(図示せず)を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Sをテーブル39の上に吸着保持するようになっている。基板Sは、テーブル39の位置決めピン(図示せず)により、テーブル39上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。テーブル39には、吐出ヘッド34がインク(液状体)を捨打ちあるいは試し打ちするための捨打ちエリア41が設けられている。この捨打ちエリア41は、X軸方向に延びて形成されたもので、テーブル39の後端部側に設けられたものである。
【0020】
ヘッド移動手段33は、ベース31の後部側に立てられた一対の架台33a、33aと、これら架台33a、33a上に設けられた走行路33bとを備えてなるもので、該走行路33bをX軸方向、すなわち前記の基板移動手段32のY軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路33bは、架台33a、33a間に渡された保持板33cと、この保持板33c上に設けられた一対のガイドレール33d、33dとを有して形成されたもので、ガイドレール33d、33dの長さ方向に吐出ヘッド34を保持させるスライダ42を移動可能に保持したものである。スライダ42は、リニアモータ(図示せず)等の作動によってガイドレール33d、33d上を走行し、これにより吐出ヘッド34をX軸方向に移動させるよう構成されたものである。
また、一対のガイドレール33d、33dは、後述する収納チャンバ38内に延在して設けられており、スライダ42が当該ガイドレール33d、33dに沿って走行することによって収納チャンバ38内に吐出ヘッド34が移動するようになっている。即ち、ヘッド移動手段33は吐出ヘッド34を収納チャンバ38内に搬送するための搬送装置としての機能を有している。
【0021】
吐出ヘッド34には、揺動位置決め手段としてのモータ43、44、45、46が接続されている。そして、モータ43を作動させると、吐出ヘッド34はZ軸に沿って上下動し、Z軸上での位置決めが可能になっている。なお、このZ軸は、前記のX軸、Y軸に対しそれぞれに直交する方向(上下方向)である。また、モータ44を作動させると、吐出ヘッド34は図1中のβ方向に沿って揺動し、位置決め可能になり、モータ45を作動させると、吐出ヘッド34はγ方向に揺動し、位置決め可能になり、モータ46を作動させると、吐出ヘッド34はα方向に揺動し、位置決め可能になる。
【0022】
このように吐出ヘッド34は、スライダ42上において、Z軸方向に直線移動して位置決め可能となり、かつ、α、β、γに沿って揺動し、位置決め可能となっている。したがって、吐出ヘッド34のインク吐出面を、テーブル39側の基板Sに対する位置あるいは姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
【0023】
図2(a)、(b)は吐出ヘッド34を説明するための概略構成図である。
図2(a)に示すように、吐出ヘッド34は、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によって複数のキャビティ15…とリザーバ16とが形成されており、これらキャビティ15…とリザーバ16とは流路17を介して連通している。
また、吐出ヘッド34には、ヒータ(加熱手段)3が設けられており、当該ヒータ3に供給される電力量が制御装置CONTによって制御されている。
【0024】
各キャビティ15とリザーバ16の内部とは、液状体で満たされるようになっており、これらの間の流路17はリザーバ16からキャビティ15に液状体を供給する供給口として機能するようになっている。また、ノズルプレート12には、キャビティ15から液状体を噴射するための孔状のノズル18が縦横に整列した状態で複数形成されている。一方、振動板13には、リザーバ16内に開口する孔19が形成されており、この孔19には液状体タンク35がチューブ24(図1参照)を介して接続されている。
【0025】
また、振動板13のキャビティ15に向く面と反対の側の面上には、図2(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、21間に挟持され、通電により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、本発明における吐出手段として機能するものである。
【0026】
このような構成のもとに圧電素子20が接合された振動板13は、圧電素子20と一体になって同時に外側へ撓曲し、これによりキャビティ15の容積を増大させる。すると、キャビティ15内とリザーバ16内とが連通しており、リザーバ16内に液状体が充填されている場合には、キャビティ15内に増大した容積分に相当する液状体が、リザーバ16から流路17を介して流入する。
そして、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。よって、キャビティ15も元の容積に戻ることから、キャビティ15内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル18から液状体の液滴22が吐出される。
【0027】
なお、吐出ヘッドの吐出手段としては、前記の圧電素子(ピエゾ素子)20を用いた電気機械変換体以外でもよく、例えば、エネルギ発生素子として電気熱変換体を用いた方式や、帯電制御型、加圧振動型といった連続方式、静電吸引方式、さらにはレーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液状体を吐出させる方式を採用することもできる。
【0028】
次に、図1に戻り、液滴吐出装置30の他の構成について説明する。
制御装置CONTは、上記吐出ヘッド34の液滴吐出動作、基板移動手段32とヘッド移動手段33の駆動動作、ヒータ3への電力供給等、を制御すると共に、後述する収納チャンバ38内の雰囲気を所定の温度となるように制御するものである。また、収納チャンバ38が備える温度センサの測定結果に基づいてヒータ3への供給電力量を制御するようになっている。
【0029】
液状体タンク35は、前記架台33a、33aの一方の上に配置されたもので、その内部が配管(図示せず)を介して吐出ヘッド34に接続されたものである。また、この液状体タンク35には、その内部、あるいはその外側にヒータ(図示せず)が設けられている。このヒータは、貯留している液状体を加熱するためのもので、特に液状体が高粘性のものの場合などに、加熱することで粘度を低くし、液状体タンク35から吐出ヘッド34への液状体の流入を容易にできるようにしたものである。
【0030】
なお、架台33aは走行路33bを支持するものとなっていることから、この走行路33b上を走行する吐出ヘッド34に十分近い位置となっている。したがって、液状体タンク35から吐出ヘッド34に液状体を送るためのチューブ24は、従来のものに比べ十分に短いもの、すなわち走行路33bの長さにほぼ等しい長さとなっている。
【0031】
また、前記架台33a、33aの他方の上には、前記収納チャンバ38が配置されている。
収納チャンバ38は、断熱性材料で形成された壁によってその内部を包囲した構成となっている。
図3に示すように、収納チャンバ38の内部には、ヘッド移動手段33の一部分と、吐出ヘッド34のノズル18を気密に覆う吸引密閉パッド(キャッピング手段)50と、収納チャンバ38内の温度を測定する温度センサ40と、吸引密閉パッド50に接続した吸引ポンプ(減圧手段)51と、吸引ポンプ51に接続された廃液タンク52と、液状体を検知する液状体センサ53と、吐出ヘッド34のノズル18が形成されたノズル形成面18を洗浄するワイパ(回復手段)55と、液状体の試し打ちを行うための液受け部(回復手段)56とが設けられている。
更に、収納チャンバ38の壁部には、収納チャンバ38の内部と外部とを連通状態又は非連通状態にする開閉ドア(扉部)58と、当該開閉ドア58の開閉動作を行う開閉機構部(扉開閉手段)57と、収納チャンバ38を加熱する外部ヒータ(加熱手段)59とが設けられている。
【0032】
吸引密閉パッド50は、吐出ヘッド34のノズル18が形成されたノズル形成面18aに当接してこれを覆うパッドと、このパッドに形成された孔部(図示せず)に連通するフレキシブル配管(図示せず)と、吐出ヘッド34に対しパッドを移動させてこれに当接させ、さらにこれから離間させるための移動機構とを備えて構成されたものである。なお、パッドは、ゴムや軟質の合成樹脂等からなる断熱性材料によって形成されている。
【0033】
吸引ポンプ51は、吸引密閉パッド50のパッドが吐出ヘッド34のノズル形成面18aに当接した後に減圧動作を行うことで、吸引密閉パッド50を介して吐出ヘッド34内を減圧するものである。
【0034】
液状体センサ53は、液状体を検知するものである。この液状体センサ53としては、液状体の種類に応じて従来公知のセンサが適宜選択されて用いられる。例えば、液状体が非透光性である場合、発光素子と受光素子とを備えて構成されるセンサを用いることができる。
【0035】
即ち、吸引ポンプ51と前記吸引密閉パッド50との間を接続する配管中に透明部分を設けておき、この透明部分の両側に前記発光素子と受光素子とを配置しておく。このようにすれば、透明部分を液状体が通らない場合には発光素子からの光が受光素子で受光されることにより、液状体が検知されず、透明部分を液状体が通った際には、発光素子からの光が液状体に遮られ、受光素子で受光ができないことにより液状体が検知される。
【0036】
廃液タンク52は、前記吸引ポンプ51によって吸引密閉パッド50を介して吐出ヘッド34内を減圧した際、吐出ヘッド34から余剰の液状体が流れ出たのを貯留するためのものである。ここで、本実施形態では前述したように吸引密閉パッド50と吸引ポンプ51との間に液状体センサ53を設けたが、液状体の種類によっては、この廃液タンク52内に液状体センサを設けるようにしてもよい。その場合、例えば廃液タンク52に貯留された液状体の液面をレベルセンサで検出することにより、吐出ヘッド34から余剰の液状体として一定量が流れ出たのを検知するようにしてもよい。
【0037】
ワイパ55は、吐出ヘッド34に対して移動することにより吐出ヘッド34に当接、摩擦することにより、ノズル形成面18aを洗浄するものである。更に、ワイパ55には、ワイパ55と吐出ヘッド34とを離間させるための移動機構が設けられている。なお、ワイパ55はゴムや軟質の合成樹脂などによって形成されている。
【0038】
液受け部56は、液状体の試し打ちを行うための部位である。更に、液受け部56には、液受け部56と吐出ヘッド34とを離間させるための移動機構が設けられている。なお、液受け部56はスポンジ等によって形成されている。
【0039】
開閉ドア58は、収納チャンバ38に吐出ヘッド34を搬入する場合、又は収納チャンバ38から吐出ヘッド34を搬出する場合に応じて、開閉機構部(扉開閉手段)57によって開閉されるものである。このような開閉ドア58が閉状態となった場合には、収納チャンバ38は完全に密閉された状態となる。
【0040】
外部ヒータ59は、収納チャンバ38の壁部に設けられたものであって、制御装置CONTの電力供給に応じて収納チャンバ38を加熱し、その内部の温度を上昇させるものである。
【0041】
また、吸引密閉パッド50、吸引ポンプ51、液状体検知センサ53、ワイパ55、液受け部56、温度センサ40、開閉機構部57、外部ヒータ59はそれぞれ制御装置CONTに接続されており、この制御装置CONTによってそれぞれの動作が制御されるようになっている。
【0042】
なお、上記の構成においては、吸引密閉パッド50に付設してヒータを設けてもよい。この場合、当該ヒータへの供給電力は制御装置CONTによって制御され、吸引密閉パッド50に吐出ヘッド34が当接した際に吐出ヘッド34を加熱することが可能となる。
また、吸引密閉パッド50に付設して温度センサ等の測温手段を設けてもよい。この場合、当該温度センサの測定結果に基づいて制御装置CONTがヒータ3や外部ヒータ59を制御することにより、吐出ヘッド34を所定の温度に維持することが可能となる。
【0043】
次に、このような構成の液滴吐出装置30の動作を基に、本発明の液滴吐出方法の一例を説明する。なお、この説明においては、液状体の種類として特に限定することなく、任意のものを用いるものとする。
【0044】
まず、制御装置CONTが温度センサ40の測定結果に基づいて外部ヒータ59に電力を供給し、収納チャンバ38内が所定の温度に制御、設定する。
なお、制御装置CONTによる収納チャンバ38内の温度制御は、以下に説明する動作において常時に行われる。
【0045】
次に、基板Sへの液状体の吐出に先立ち、吐出ヘッド34に液状体を充填すると共に内部に残留する気泡等を除去するべく、吐出ヘッド34を収納チャンバ38に収納する。
具体的には、開閉機構部57が開閉ドア58を駆動して、収納チャンバ38の内部と外部とが連通した状態、即ち、開状態にする。この状態で、ヘッド移動手段33が吐出ヘッド34を搬送して収納チャンバ38内に収容する。更に、開閉機構部57が開閉ドア58を駆動して、収納チャンバ38の内部と外部とが非連通状態、即ち、閉状態にする。
【0046】
次に、制御装置CONTを制御することによって、吸引密閉パッド50を移動させ、そのパッドを吐出ヘッド34のノズル形成面18aに当接させ、これを気密に覆う。続いて、吸引ポンプ51を作動させ、前記吸引密閉パッド50を介して吐出ヘッド34内を減圧する。すると、液状体タンク35内と吸引密閉パッド50に接続した吐出ヘッド34内とでは圧力差が生じ、これにより液状体タンク35内の液状体が吐出ヘッド34内に流入し、吐出ヘッド34に液状体が充填される。
更に、制御装置CONTは、温度センサ40によって測定した収納チャンバ38内の温度に基づいて、ヒータ3への電力供給を制御し、吐出ヘッド34を加熱又は保温する。これによって吐出ヘッド34内の液状体が低粘度化される。
【0047】
そして、吸引ポンプ51による吐出ヘッド34内への液状体の充填を続けると、吐出ヘッド34内が十分液状体で満たされた後に、余剰の液状体が吐出ヘッド34のノズル18より流出する。すると、この流出した液状体が液状体検知センサ53で検知されることにより、吐出ヘッド34内に液状体が十分充填されたことが検知される。そして、この検知信号が制御装置CONTに送られると、この信号を受けた制御装置CONTは吸引ポンプ51の作動を停止させ、液状体タンク35側から吐出ヘッド34側への液状体の流入を停止させる。
【0048】
このようにして吐出ヘッド34内に液状体を充填し、さらに吐出ヘッド34から液状体が流出したことを確認したら、ノズル形成面18aをワイパ55が洗浄する。従って、吐出ヘッド34内には、液状体のみが充填され、液状体を吐出するための準備が終了する。
なお、ここで、液受け部56において液状体の試し打ちを行ってもよい。
【0049】
このようにして吐出ヘッド34内に液状体を充填したら、吐出ヘッド34を収納チャンバ38内から出し、吐出のための正規の位置に戻し、基板S上に液状体の吐出を行う。
具体的には、開閉機構部57が開閉ドア58を駆動して、収納チャンバ38の内部と外部とが連通した状態、即ち、開状態にする。この状態で、ヘッド移動手段33が吐出ヘッド34を搬送して吐出のための正規の位置に配置する。更に、開閉機構部57が開閉ドア58を駆動して、収納チャンバ38の内部と外部とが非連通状態、即ち、閉状態にする。
【0050】
このような液滴吐出装置30による液滴吐出方法においては、所定の温度に制御された収納チャンバ38内において、吐出ヘッド34を加熱することで、吐出ヘッド34を短時間で加熱することができる。従って、少ないエネルギで吐出ヘッド34を所定の温度に加熱又は保温することが可能となる。また、吐出ヘッド34内の液状体が低粘度化された状態で吐出されるので、吐出精度を高度に維持することが可能になる。
【0051】
なお、上記の収納チャンバ38内における動作は、吐出ヘッド34に液状体を充填する場合のみにおいて行うものではなく、液状体が吐出していない状態(非吐出状態)であれば、当該動作を適宜行ってもよい。
例えば、基板Sに対して液状体を吐出している際に、ノズル18の吐出不良が生じた場合や、基板Sの搬送工程を含む液滴吐出を待機する場合には、吸引密閉パッド50によるノズル形成面18aの密閉動作と、ワイパ55や液受け部56による回復動作と、吸引ポンプ51による減圧動作とを選択的かつ連続的に行うことで、液状体の吐出準備を行うことができる。ここで、密閉動作、回復動作、減圧動作は、所定の温度に制御された収納チャンバ38内で行われるので、円滑に液状体を充填することができる。
【0052】
また、当該液状体の吐出準備状態においても、ヒータ3による吐出ヘッド34の加熱と、温度センサ40による収納チャンバ38内の温度測定とが行われるので、吐出ヘッド34の温度は所定の温度に保つことができる。
【0053】
また、前記液滴吐出装置では、液状体を選択することにより任意の構成要素を形成することができる。例えば、各種デバイスの金属配線の材料となる金属コロイドや、各種製造工程で用いられるレジスト液、更には有機EL素子の形成材料、マイクロレンズ材料、カラーフィルタ材料、液晶装置(液晶表示装置)の形成材料となる液晶材料、配向膜材料、オーバーコート材料等、各種の材料を液状体として用いることにより、デバイスを構成する種々の要素を形成することができる。
【0054】
次に、このような構成要素の形成例として、液晶表示装置の製造例について説明する。
図4は液滴吐出装置30を用いて製造される液晶表示装置(以下「本液晶パネル」という)の層構成の概略を示す断面図、図5は表示面側から見た本液晶パネルの概略を示す平面図である。ただし、例えば偏光板や位相差板など本発明の説明に不要な要素は省略している。実際の液晶表示装置には偏光板や位相差板が備えられる。また、各構成要素の寸法や数は実体を反映するものではない。
なお、以下の説明において、液晶の駆動方式は便宜上パッシブマトリクス方式としたが、他の方式、例えばアクティブマトリクス方式その他であっても差し支えない。
【0055】
図4および図5に示すように、本液晶パネルは、基本的には、離間して対向配置された一対のガラス基板、すなわち第1基板210および第2基板220とがシール材230を介して貼合され、これら一対の基板210、220に挟持されて表示領域となる部分の周囲を囲んで形成されたシール材230に囲まれたセル240内に液晶材料241が設けられている。この液晶材料241は、上述の液滴吐出装置30が吐出することにより設けられている。
【0056】
第1基板210の内側面には、基板側から順に、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、 以下、ITOと略記する)等の透明導電膜からなる多数のストライプ状の第1電極212…、およびポリイミド樹脂からなる配向膜211が形成されている。第1電極212…は、一方の端末がシール材230より外側の基板上に延出し接続端末を形成している。第1電極212…の上には、ポリイミド樹脂からなる配向膜211が形成されている。配向膜211は、所定の方向に配向処理されている。
第2基板220の内側面には、基板側から順に、画素領域に対応してR(赤)、G(緑)、B(青)の順に配列されたカラーフィルタ223…と、セルギャップを隔てて第1電極212…と交差する位置に形成されたITOなどの透明導電材からなる多数のストライプ状の第2電極222…と、ポリイミド樹脂からなる配向膜221とが形成されている。第2電極222…は、一方の端末がシール材230より外側の基板上に延出し、接続端末を形成している。配向膜221は、所定の方向に配向処理されている。
また、セル240内には外圧に抗してセルギャップを一定に保つスペーサ242…が散布されている。
【0057】
本液晶パネルにおいて、第1基板の外側面には、全面に位相差板および偏光板が設けられているが、図示および説明を省略する。
本液晶パネルは、概略、図6(a)から図6(e)に示す工程を経て製造される。
先ず、配向膜形成工程として、図6(a)に示すように、第1基板210の一方の面にフォトリソグラフィによりストライプ状の第1電極212、212…を形成し、更に、その上の表示領域となる部分に配向膜211を形成し、所定の方向に配向させる。この第1電極212…は、一方の端末が接続端末となるように、後に形成されるシール材より外側の基板上に延出させる。
【0058】
次に、図6(b)に示すように、シール材形成工程と、スペーサ散布工程と、液晶材料吐出工程とを施す。
シール材形成工程においては、光硬化性樹脂インクを用いて配向膜211を囲むように未硬化のシール材230を形成する。
スペーサ散布工程においては、配向膜221上にスペーサ242を散布する。
液晶材料吐出工程においては、上述の液滴吐出装置30を用いて、液晶材料240を吐出する。ここで、液晶材料240は吐出ヘッド34が加熱されることによって低粘度化されており、ノズルの目詰まりが生じることなく吐出される。更に、液晶材料240を吐出する際の温度条件下で、吐出ヘッド34が上記のアライメント装置100によって取付け板51の開口部51aに固定されているので、吐出ヘッド34の熱膨張に起因する誤差が生じることなく、高度の吐出精度で液晶材料240が吐出される。従って、未硬化のシール材230の近傍に液晶材料240を吐出しても、当該シール材230に接触することがない。
【0059】
これとは別に、図6(c)に示すように、第2基板220の一方の面には、詳細を省略するがカラーフィルタ223、223…を形成し、その上に第2電極222…を形成し、さらにその上に配向膜形成工程として、その上に配向膜221を形成し、所定の方向に配向させる。第2電極222…は一方の端末が接続端末となるように、第1基板上に形成されるシール材より外側の基板上に延出させる。
【0060】
次に、図6(d)に示すように、貼り合わせ工程を行う。当該工程においては、第1基板210を反転させた状態で第1基板210と第2基板220とを、それぞれ配向膜211、221が内側を向くように重ね合わせて圧着する。
なお、第2基板220を反転させて圧着してもよい。
【0061】
次いで、図6(e)に示すように、シール材硬化工程を行う。当該工程においては、表示面となる第1基板210の外側からフィルタF1を通して高圧水銀灯の光を照射し、紫外線により未硬化のシール材230を硬化させる。この際、光照射と加熱とを併用すると、硬化が更に促進され、短時間に完全硬化が達成される。
このような図6(a)から図6(e)までの一連の工程を行うことにより、本液晶パネルが完成する。
【0062】
上述したように、液晶材料240が上述の液滴吐出装置を用いて吐出されているので、先に記載した液滴吐出装置の効果と同様の効果を奏する。
【0063】
次に、このような構成要素の形成例として、有機EL装置の製造例について説明する。
図7は、前記液滴吐出装置により一部の構成要素が製造された有機EL装置の側断面図であり、まずこの有機EL装置の概略構成を説明する。
図7に示すようにこの有機EL装置301は、基板311、回路素子部321、画素電極331、バンク部341、発光素子351、陰極361(対向電極)、および封止基板371から構成された有機EL素子302に、フレキシブル基板(図示略)の配線および駆動IC(図示略)を接続したものである。回路素子部321は基板311上に形成され、複数の画素電極331が回路素子部321上に整列している。そして、各画素電極331間にはバンク部341が格子状に形成されており、バンク部341により生じた凹部開口344に、発光素子351が形成されている。陰極361は、バンク部341および発光素子351の上部全面に形成され、陰極361の上には封止用基板371が積層されている。
【0064】
有機EL素子を含む有機EL装置301の製造プロセスは、バンク部341を形成するバンク部形成工程と、発光素子351を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子351を形成する発光素子形成工程と、陰極361を形成する対向電極形成工程と、封止用基板371を陰極361上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【0065】
発光素子形成工程は、凹部開口344、すなわち画素電極331上に正孔注入層352および発光層353を形成することにより発光素子351を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層352を形成するための第1組成物(液状体)を各画素電極331上に吐出する第1吐出工程と、吐出された第1組成物を乾燥させて正孔注入層352を形成する第1乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層353を形成するための第2組成物(液状体)を正孔注入層352の上に吐出する第2吐出工程と、吐出された第2組成物を乾燥させて発光層353を形成する第2乾燥工程とを有している。
【0066】
この発光素子形成工程において、正孔注入層形成工程における第1吐出工程と、発光層形成工程における第2吐出工程とで前記の液滴吐出装置を用いている。
この有機EL装置301の製造においても、各構成要素形成のための吐出に先立ち、予め吐出ヘッド34内から気泡等を除去しておくことにより、吐出ヘッド34から正孔注入層の形成材料、発光層の形成材料をそれぞれ良好に吐出することができる。したがって、正孔注入層、発光層をそれぞれ良好に形成することができる。
【0067】
次に、前記液滴吐出装置によって一部の構成要素を形成した電子機器の一例を説明する。
図8は、このような電子機器の一例としての携帯電話を示す斜視図である。図8において符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は前記の有機EL素子(有機EL装置301)を用いた表示部を示している。
図8に示した電子機器(携帯電話)は、前記の有機EL素子からなる表示部1001を備えているので、コストダウンが図られたものとなり、また、表示部1001の構成要素が良好に形成されたものとなる。なお、有機EL素子301に代わって図4及び図5に示す液晶表示装置を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液滴吐出装置の概略構成図。
【図2】(a)、(b)は吐出ヘッドの概略構成図。
【図3】図1に示した液滴吐出装置の要部を説明するための図。
【図4】液滴吐出装置を用いて製造される液晶表示装置を示す断面図。
【図5】液滴吐出装置を用いて製造される液晶表示装置を示す平面図。
【図6】液晶表示装置の製造工程を模式的に示す図。
【図7】有機EL装置の側断面図。
【図8】電子機器の一例を示す斜視図。
【符号の説明0】
3…ヒータ(加熱手段)、15…キャビティ、18…ノズル、20…圧電素子(吐出手段)、30…液滴吐出装置、34…吐出ヘッド、35…液状体タンク、38…収納チャンバ(チャンバ)、50…吸引密閉パッド(キャッピング手段)、51…吸引ポンプ(減圧手段)、55…ワイパ(回復手段)、56…液受け部(回復手段)、57…開閉機構部(扉開閉手段)、58…開閉ドア(扉部)、59…外部ヒータ(加熱手段)、CONT…制御装置(温度制御手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device and a droplet discharge method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, an ink jet method (droplet discharging method) has been known as a method for forming a wiring pattern or the like. The ink-jet method is a printing technique well-known in a so-called ink-jet printer, in which droplets of material ink filled in a discharge head of an ink-jet device (droplet discharge device) are discharged from a discharge head onto a substrate, It is to fix. According to such an ink jet method, since the droplets of the material ink can be accurately ejected to a fine region, the material ink can be directly fixed to a desired region without performing photolithography. Therefore, no waste of material occurs, the manufacturing cost can be reduced, and this is a very rational method.
[0003]
Recently, an ink jet apparatus for discharging a high-viscosity liquid (liquid) such as lubricating oil or resin has been proposed. In such an ink-jet apparatus, a heating means is provided in a portion where the high-viscosity liquid flows, for example, a discharge head or the like, and the high-viscosity liquid is heated to reduce the viscosity (for example, Patent Document 1). reference).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2003-01790 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the ink jet apparatus proposed in the above-mentioned Patent Document 1, the heat generated by the heating means is gradually transferred to the entire ejection head, and therefore, the heating of the ejection head requires a long time and consumes a large amount of energy. There was a problem. Further, there is a problem that a large amount of energy is consumed for heating the ejection head even when the drawing operation is stopped.
Furthermore, when filling the ink into the ejection head (suction type), energy for heating not only the ejection head but also the ink to be filled in the ejection head and the ink discarded due to the suction is required. Was. In this case, if the ink is not heated for a long time, a low-temperature and high-viscosity ink flows into the ejection head, causing a defective filling, and further causing a defective ejection.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and in an ink jet apparatus that discharges a high-viscosity liquid material such as a lubricating oil or a resin, a droplet discharge that can heat a discharge head with low energy. It is an object to provide an apparatus and a droplet discharging method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
That is, the droplet discharge device of the present invention, a discharge head having a cavity for storing the liquid material, a nozzle communicating with the cavity, and a discharge means for discharging the liquid material stored in the cavity from the nozzle, A liquid tank for storing a liquid material for supplying the liquid material to the discharge head, comprising: a heating unit provided on the discharge head; It is characterized by comprising a chamber provided, and temperature control means for controlling the inside of the chamber to a predetermined temperature.
Here, the liquid material means a high-viscosity liquid such as a lubricating oil, a resin, and a liquid crystal.
Further, the heating means heats the ejection head, and means, for example, an electric heater or the like.
Further, the chamber is for accommodating the ejection head, and has a configuration having a part of a transfer device for transferring the ejection head. Further, the chamber has a heat insulating structure.
Further, the temperature control means controls the inside of the chamber to a predetermined temperature based on a measurement result of a temperature measuring means such as a temperature sensor provided in the chamber. Further, the amount of electric power supplied to the heating means is controlled based on the measurement result.
According to the present invention, the inside of the chamber is controlled to a predetermined temperature by the temperature control means. Further, the transfer device carries the discharge head into the chamber, so that the discharge head is stored in the chamber controlled to a predetermined temperature. Here, the heating means heats the ejection head, thereby reducing the viscosity of the liquid material in the ejection head. Further, the transport device carries the discharge head out of the chamber and drives the discharge means of the discharge head on the substrate, so that the liquid material having reduced viscosity as described above is discharged from the nozzle.
As described above, the heating unit heats the ejection head in a state where the ejection head is housed in the chamber controlled to the predetermined temperature, so that the heating can be performed in a short time.
Further, even when the heating of the ejection head is stopped after the heating of the ejection head, the temperature in the chamber is controlled to a predetermined value, so that the temperature of the ejection head can be maintained.
Therefore, it is possible to heat or keep the ejection head at a predetermined temperature with a small amount of energy. Further, since the liquid material in the discharge head is discharged in a state of reduced viscosity, it is possible to maintain a high discharge accuracy.
[0008]
Further, the present invention is the above-described droplet discharging apparatus, wherein the chamber further includes a heating unit for heating the inside of the chamber.
According to the present invention, the same effects as those of the above-described droplet discharge device can be obtained, and further, since the chamber is provided with a heating unit, it is possible to satisfactorily heat the discharge head housed in the chamber. .
[0009]
According to the present invention, there is provided the droplet discharge device described above, wherein the chamber further includes capping means for hermetically covering a nozzle of the discharge head.
Here, the capping means is made of a sealing member made of rubber or the like, and covers the nozzles of the ejection head in an airtight manner.
According to the present invention, the same effects as those of the above-described droplet discharge device can be obtained, and the nozzle of the discharge head can be sealed by the capping unit. Further, since the capping means is disposed in the temperature-controlled chamber, the nozzle can be sealed in the same atmosphere as the inside of the chamber.
[0010]
Further, the present invention is the above-described droplet discharge apparatus, wherein the capping means further includes a pressure reducing means for reducing the pressure inside the discharge head.
Here, the decompression means is to reduce the pressure in the discharge head, thereby causing the liquid stored in the liquid tank to flow toward the discharge head, thereby filling the discharge head with the liquid.
According to the present invention, it is possible to achieve the same effects as those of the above-described droplet discharge device, and to fill the discharge head with a liquid material prior to droplet discharge. In addition, since the decompression means is disposed in the temperature-controlled chamber, the liquid material can be smoothly filled in the same atmosphere as the inside of the chamber.
[0011]
According to the present invention, there is provided the droplet discharge device described above, wherein the chamber further includes a recovery unit that performs a nozzle recovery operation.
Here, the recovery means is a means for driving the discharge means to discard the liquid material in the discharge head and then washing the nozzle with a wiper or the like.
According to the present invention, the same effects as those of the droplet discharge device described above can be obtained, and a nozzle recovery operation can be performed when a droplet discharge failure occurs or when a liquid material is hit by trial. Becomes possible. Further, since the recovery means is disposed in the temperature-controlled chamber, the recovery operation of the nozzle can be performed in the same atmosphere as the inside of the chamber.
[0012]
Further, the present invention is the droplet discharge device described above, wherein the chamber has a door portion for making the inside and the outside of the chamber communicated or disconnected, and a door opening and closing means for opening and closing the door portion. Is further provided.
Here, the door opening / closing means operates according to the transport of the ejection head by the transport device. For example, when a discharge head in a state of discharging droplets is carried into the chamber, first, the door opening and closing means opens the door, second, the transfer device transfers the discharge head into the chamber, and third, The door opening / closing means closes the door. As a result, the ejection head is sealed and housed in the chamber. Further, for example, when the ejection head is carried out of the chamber, first, the door opening / closing means opens the door, second, the transport device carries out the ejection head outside the chamber, and third, the door opening / closing means. Closes the door. Thereby, the ejection head is carried out, and the inside of the chamber is closed.
According to the present invention, the same effects as those of the droplet discharge device described above can be obtained, the chamber can be sealed, and the door can be opened and closed according to the loading and unloading of the discharge head. Become.
[0013]
Further, the droplet discharge method of the present invention, a discharge head having a cavity for storing the liquid material, a nozzle communicating with the cavity, and a discharge means for discharging the liquid material stored in the cavity from the nozzle, A liquid material tank for storing the liquid material for supplying the liquid material to the discharge head, a heating means provided on the discharge head, a chamber provided at a position where the discharge head is movable, and a predetermined interior of the chamber. And a temperature control unit for controlling the temperature of the liquid to discharge the liquid, wherein the discharge head waits in the chamber in a state where the liquid is not discharged.
Here, the non-ejection state means a state in which the ejection unit is not driven, for example, a state in which the droplet ejection operation is paused or in a standby state, a state in which the ejection head is filled with a liquid material, and the like. ing.
According to the present invention, it is possible to achieve the same effects as those of the above-described droplet discharge device, and to seal the discharge head in a state where the liquid material is not discharged.
[0014]
Further, the present invention is the droplet discharging method described above, wherein the chamber has a door portion for making the inside and the outside of the chamber into a communication state or a non-communication state, and a door opening and closing means for opening and closing the door portion. The door opening / closing means opens the door portion before the discharge head waits in the chamber, and the chamber houses the discharge head.
According to the present invention, the same effects as those of the above-described droplet discharge method can be obtained, and the inside of the chamber can be kept in a sealed state in advance before the discharge head is made to wait in the chamber. Further, when the ejection head is carried into the chamber, the door opening / closing means opens the door portion, so that the ejection head can be housed in the chamber.
[0015]
Further, the present invention is the droplet discharging method described above, wherein the chamber further comprises capping means for hermetically covering the nozzles of the discharge head, and pressure reducing means for reducing the pressure in the discharge head, wherein the discharge head is provided in the chamber. In the waiting state, the inside of the ejection head is depressurized and filled with the liquid material.
According to the present invention, the same effects as those of the droplet discharging method described above can be obtained, and the liquid can be filled in the discharging head prior to discharging the droplet.
[0016]
Further, the present invention is the droplet discharging method described above, wherein the chamber further includes a recovery unit for performing a nozzle recovery operation, and performs the nozzle recovery operation in a state where the discharge head is on standby in the chamber. It is characterized by the following.
According to the present invention, the same effects as those of the droplet discharge method described above can be obtained, and a nozzle recovery operation can be performed when a droplet discharge failure occurs or when a liquid material is hit by trial. Becomes possible.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a droplet discharge device of the present invention.
In FIG. 1,
[0018]
The
The substrate moving means 32 is provided on the
[0019]
The table 39 positions and holds the substrate S. That is, the table 39 has a known suction holding means (not shown), and the substrate S is suction-held on the table 39 by operating the suction holding means. The substrate S is accurately positioned and held at a predetermined position on the table 39 by positioning pins (not shown) of the table 39. The table 39 is provided with a discard
[0020]
The head moving means 33 includes a pair of
The pair of
[0021]
[0022]
As described above, the
[0023]
FIGS. 2A and 2B are schematic configuration diagrams for explaining the
As shown in FIG. 2A, the
The
[0024]
Each
[0025]
Further, a piezoelectric element (piezo element) 20 is joined to the surface of the
[0026]
The
When the power supply to the
[0027]
The ejection means of the ejection head may be other than the electromechanical transducer using the piezoelectric element (piezo element) 20. For example, a method using an electrothermal transducer as an energy generating element, a charge control type, A continuous system such as a pressurized vibration type, an electrostatic suction system, or a system in which an electromagnetic wave such as a laser is irradiated to generate heat and a liquid material is discharged by the action of the generated heat can also be adopted.
[0028]
Next, returning to FIG. 1, another configuration of the
The control unit CONT controls the droplet discharge operation of the
[0029]
The
[0030]
Since the
[0031]
The
The
As shown in FIG. 3, inside the
Further, on the wall of the
[0032]
The suction /
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
That is, a transparent portion is provided in a pipe connecting between the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The opening / closing
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
In the above configuration, a heater may be provided in addition to the
Further, a temperature measuring means such as a temperature sensor may be provided in addition to the
[0043]
Next, an example of the droplet discharge method of the present invention will be described based on the operation of the
[0044]
First, the controller CONT supplies power to the
The temperature control in the
[0045]
Next, prior to discharging the liquid material onto the substrate S, the
Specifically, the opening /
[0046]
Next, by controlling the controller CONT, the
Further, the control device CONT controls the power supply to the
[0047]
When the filling of the liquid material into the
[0048]
The liquid material is filled in the
Note that, here, the liquid material may be subjected to trial hitting in the
[0049]
When the liquid material is filled in the
Specifically, the opening /
[0050]
In the droplet discharging method using such a
[0051]
The operation in the
For example, when a discharge failure of the
[0052]
In addition, even in the liquid ejection preparation state, the heating of the
[0053]
Further, in the droplet discharge device, any constituent element can be formed by selecting a liquid material. For example, a metal colloid used as a material for metal wiring of various devices, a resist solution used in various manufacturing processes, a material for forming an organic EL element, a microlens material, a color filter material, and a liquid crystal device (liquid crystal display device) By using various materials such as a liquid crystal material, an alignment film material, and an overcoat material as a liquid material, various elements constituting a device can be formed.
[0054]
Next, as an example of forming such components, an example of manufacturing a liquid crystal display device will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a layer configuration of a liquid crystal display device (hereinafter, referred to as “the present liquid crystal panel”) manufactured using the
In the following description, the driving method of the liquid crystal is a passive matrix method for convenience, but another method such as an active matrix method may be used.
[0055]
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present liquid crystal panel, a pair of glass substrates, that is, a
[0056]
On the inner surface of the
On the inner surface of the
Further,
[0057]
In the present liquid crystal panel, a retardation plate and a polarizing plate are provided on the entire outer surface of the first substrate, but illustration and description thereof are omitted.
The present liquid crystal panel is generally manufactured through the steps shown in FIGS. 6A to 6E.
First, as an alignment film forming step, as shown in FIG. 6A, stripe-shaped
[0058]
Next, as shown in FIG. 6B, a sealing material forming step, a spacer dispersing step, and a liquid crystal material discharging step are performed.
In the sealing material forming step, an
In the spacer spraying step,
In the liquid crystal material discharging step, the
[0059]
Separately, as shown in FIG. 6C,
[0060]
Next, as shown in FIG. 6D, a bonding step is performed. In this step, the
Note that the
[0061]
Next, as shown in FIG. 6E, a sealing material curing step is performed. In this step, light from a high-pressure mercury lamp is irradiated from the outside of the
By performing such a series of steps from FIG. 6A to FIG. 6E, the present liquid crystal panel is completed.
[0062]
As described above, since the
[0063]
Next, as an example of forming such components, an example of manufacturing an organic EL device will be described.
FIG. 7 is a side sectional view of an organic EL device in which some components are manufactured by the droplet discharge device. First, a schematic configuration of the organic EL device will be described.
As shown in FIG. 7, the
[0064]
The manufacturing process of the
[0065]
The light emitting element forming step is to form the
[0066]
In the light emitting element forming step, the above-described droplet discharging apparatus is used in a first discharging step in the hole injection layer forming step and a second discharging step in the light emitting layer forming step.
In the manufacture of the
[0067]
Next, an example of an electronic device in which some components are formed by the droplet discharge device will be described.
FIG. 8 is a perspective view showing a mobile phone as an example of such an electronic device. In FIG. 8,
Since the electronic device (mobile phone) shown in FIG. 8 includes the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a droplet discharge device of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic configuration diagrams of an ejection head.
FIG. 3 is a diagram for explaining a main part of the droplet discharge device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device manufactured using a droplet discharge device.
FIG. 5 is a plan view showing a liquid crystal display device manufactured using the droplet discharge device.
FIG. 6 is a view schematically showing a manufacturing process of the liquid crystal display device.
FIG. 7 is a side sectional view of the organic EL device.
FIG. 8 is a perspective view illustrating an example of an electronic device.
[Explanation of Symbols 0]
3 ... heater (heating means), 15 ... cavity, 18 ... nozzle, 20 ... piezoelectric element (discharge means), 30 ... droplet discharge device, 34 ... discharge head, 35 ... liquid tank, 38 ... storage chamber (chamber) .., 50... Suction suction pad (capping means), 51. Suction pump (decompression means), 55. ... Opening / closing door (door part), 59 ... External heater (heating means), CONT ... Control device (temperature control means)
Claims (10)
前記吐出ヘッドに設けられた加熱手段と、
前記吐出ヘッドの移動可能な位置に設けられたチャンバと、
当該チャンバ内を所定の温度に制御する温度制御手段と、
を具備することを特徴とする液滴吐出装置。A discharge head having a cavity for storing the liquid material, a nozzle communicating with the cavity, and discharge means for discharging the liquid material stored in the cavity from the nozzle, and supplying the liquid material to the discharge head And a liquid material tank for storing a liquid material, for a droplet discharge device comprising:
Heating means provided on the ejection head,
A chamber provided at a position where the ejection head can move,
Temperature control means for controlling the inside of the chamber to a predetermined temperature,
A droplet discharge device comprising:
前記液状体の非吐出状態で、前記吐出ヘッドが前記チャンバ内で待機することを特徴とする液滴吐出方法。A discharge head having a cavity for storing the liquid material, a nozzle communicating with the cavity, and discharge means for discharging the liquid material stored in the cavity from the nozzle, and supplying the liquid material to the discharge head Tank for storing a liquid material for heating, a heating means provided in the discharge head, a chamber provided in a position where the discharge head is movable, and a temperature control for controlling the inside of the chamber to a predetermined temperature. Means, and a method for discharging the liquid material by a droplet discharge device comprising:
A droplet discharge method, wherein the discharge head waits in the chamber when the liquid is not discharged.
前記吐出ヘッドの前記チャンバ内での待機に先立って、前記扉開閉手段が前記扉部を開き、前記チャンバが前記吐出ヘッドを収納することを特徴とする請求項7に記載の液滴吐出方法。The chamber further includes a door unit for bringing the inside and the outside of the chamber into a communicating state or a non-communicating state, and a door opening / closing unit that opens and closes the door unit,
8. The droplet discharging method according to claim 7, wherein the door opening / closing means opens the door portion before the discharge head waits in the chamber, and the chamber houses the discharge head.
前記チャンバ内で前記吐出ヘッドが待機している状態で、前記吐出ヘッド内を減圧して前記液状体を充填することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の液滴吐出方法。The chamber further includes a capping unit that hermetically covers the nozzle in the discharge head, and a pressure reducing unit that reduces the pressure in the discharge head,
9. The droplet discharging method according to claim 7, wherein the liquid is filled by depressurizing the inside of the ejection head while the ejection head is on standby in the chamber. 10.
前記チャンバ内で前記吐出ヘッドが待機している状態で、前記ノズルの回復動作を行うことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれかに記載の液滴吐出方法。The chamber further includes a recovery unit that performs a recovery operation of the nozzle,
10. The droplet discharge method according to claim 7, wherein the recovery operation of the nozzle is performed in a state where the discharge head is on standby in the chamber.
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- 2003-05-27 JP JP2003149228A patent/JP2004351260A/en not_active Withdrawn
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