JP2006061806A - Method of drying droplet-discharging head, droplet-discharging apparatus, method of manufacturing device and the device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置、当該駆動方法又は装置を用いたデバイスの製造方法、並びに当該製造方法を用いて製造されるデバイスに関する。 The present invention relates to a driving method and a droplet discharge apparatus for a droplet discharge head for discharging a predetermined liquid as droplets, a device manufacturing method using the driving method or apparatus, and a device manufactured using the manufacturing method About.
液滴吐出装置に設けられる液滴吐出ヘッドは、所定の液体を収容する圧力発生室と、圧力発生室を加圧するピエゾ(PZT)素子等の圧力発生素子と、圧力発生室に連通するノズル開口とを含んで構成されている。かかる構成の液滴吐出ヘッドにおいては、圧力発生素子に駆動信号を印加して圧力発生室の液体を加圧することで、微少量の液体がノズル開口から液滴として吐出される。 A droplet discharge head provided in the droplet discharge apparatus includes a pressure generation chamber that stores a predetermined liquid, a pressure generation element such as a piezo (PZT) element that pressurizes the pressure generation chamber, and a nozzle opening that communicates with the pressure generation chamber. It is comprised including. In the droplet discharge head having such a configuration, a minute amount of liquid is discharged as a droplet from the nozzle opening by applying a driving signal to the pressure generating element to pressurize the liquid in the pressure generating chamber.
圧力発生素子に印加する駆動信号は、例えば圧力発生室の容積を増大させて圧力発生室内に負圧を発生させる引込部と、増大した圧力発生室の容積を一定時間保持する保持部と、圧力発生室の容積を急激に減少させて圧力発生室内を加圧する押出部と、ノズル開口における液体の液面(メニスカス)の振動を抑制する制振部とを有している。かかる駆動信号を圧力発生素子に連続して印加することにより、ノズル開口から所定量の液滴が連続して吐出される。尚、従来の液滴吐出ヘッドの駆動方法については、例えば以下の特許文献1,2を参照されたい。
ところで、近年において、上述した液滴吐出装置はプリンタ等の画像形成装置以外に、液晶表示装置等の表示装置で用いられるカラーフィルタ、マイクロレンズアレイ、その他の微細なパターンを有する各種デバイスの製造に用いられてきている。例えば、カラーフィルタの製造工程においては、赤(R)、緑(G)、青(B)からなる各色のインクを所定の位置に所定量だけ吐出させるために液滴吐出装置が用いられている。かかる用途に用いられる液滴吐出装置は、生産性を向上させるためにスループット(単位時間に製造することができるデバイスの数)の向上が望まれている。 By the way, in recent years, the above-described droplet discharge device is used for manufacturing various devices having fine patterns such as color filters, microlens arrays, and the like used in display devices such as liquid crystal display devices in addition to image forming devices such as printers. It has been used. For example, in a color filter manufacturing process, a droplet discharge device is used to discharge a predetermined amount of each color ink of red (R), green (G), and blue (B) to a predetermined position. . In order to improve productivity, a droplet discharge device used for such applications is desired to improve throughput (the number of devices that can be manufactured per unit time).
上述した通り、従来の液滴吐出装置は、引込部、保持部、押出部、及び制振部を有する駆動信号を連続的に圧力発生素子に印加して圧力発生素子を駆動している。ここで、駆動信号に設けられる制振部は、1つの液滴の吐出を終えた後で次の液滴を吐出する迄の間にノズル開口のメニスカスの振動を抑制するために設けられており、ノズル開口から液滴を安定して連続的に吐出させる上で極めて重要になる。 As described above, the conventional droplet discharge device drives the pressure generating element by continuously applying the driving signal having the drawing part, the holding part, the pushing part, and the vibration damping part to the pressure generating element. Here, the vibration control unit provided in the drive signal is provided to suppress the meniscus vibration of the nozzle opening after the discharge of one droplet and before the discharge of the next droplet. This is extremely important for stably and continuously discharging droplets from the nozzle openings.
しかしながら、この抑制部を有する駆動信号で圧力発生素子を駆動すると、液滴を吐出する度にノズル開口のメニスカスの振動が抑制されるまで液滴の吐出を行うことができない。このため、従来は、例えば液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する場合に用いられるインク(粘度10mPa・s程度)の吐出周波数は、20kHz程度が限界であった。単位時間における液滴の吐出回数(液滴の吐出周波数)はデバイスの生産性を大きく左右するため、液滴の吐出周波数を向上することが望まれている。 However, when the pressure generating element is driven by the drive signal having the suppression unit, it is impossible to discharge the liquid droplet until the meniscus vibration of the nozzle opening is suppressed each time the liquid droplet is discharged. For this reason, conventionally, for example, the discharge frequency of ink (viscosity of about 10 mPa · s) used when manufacturing a color filter for a liquid crystal display device has a limit of about 20 kHz. Since the number of droplet discharges per unit time (droplet discharge frequency) greatly affects device productivity, it is desirable to improve the droplet discharge frequency.
また、液滴吐出装置には様々な粘度を有する液体を安定して吐出することが要求される。特に、デバイスを製造する場合には、粘度の高い液体が用いられることが多い。更に、近年のデバイスには高性能が要求されている。カラーフィルタを例に挙げると色むらのないものが要求されている。以上の要求に応えるためには、粘度が高い液体であっても精確に且つ安定して吐出する必要がある。 Further, the droplet discharge device is required to stably discharge liquids having various viscosities. In particular, when manufacturing a device, a highly viscous liquid is often used. Furthermore, recent devices are required to have high performance. Taking a color filter as an example, a filter with no color unevenness is required. In order to meet the above requirements, it is necessary to accurately and stably discharge even a liquid having a high viscosity.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴の吐出周波数を高めることができるとともに、粘度が高い液体であっても精確に且つ安定して吐出することができる液滴吐出ヘッドの駆動方法及び液滴吐出装置、当該駆動方法又は装置を用いたデバイスの製造方法、並びに当該製造方法を用いて製造されるデバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of increasing the discharge frequency of liquid droplets, and capable of accurately and stably discharging even a liquid having a high viscosity. It is an object to provide a driving method and a droplet discharge apparatus, a device manufacturing method using the driving method or apparatus, and a device manufactured using the manufacturing method.
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、所定の液体を収容するキャビティと、印加される駆動信号に応じた圧力を前記キャビティ内に発生させる圧力発生素子と、前記圧力発生素子により加圧された前記液体が液滴として吐出されるノズル開口とを有する液滴吐出ヘッドの駆動方法であって、前記キャビティ内に収容される前記液体の前記ノズル開口における振動周期にほぼ同期させて前記駆動信号を前記圧力発生素子に印加することを特徴としている。
この発明によれば、キャビティに収容される液体のノズル開口における振動周期にほぼ同期して圧力発生素子に駆動信号が印加されるため、液滴を吐出する度にノズル開口における液体の液面(メニスカス)の振動が抑制されるのを待つことなく、メニスカスの振動に同期して液滴が吐出される。これにより液滴の吐出周波数を高めることができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記駆動信号が、連続した少なくとも2つの波形からなる波形群を含み、前記液体の振動周期にほぼ同期させて、前記波形群を前記圧力発生素子に印加することを特徴としている。
この発明によれば、連続した少なくとも2つの波形からなる波形群が液体の振動周期に同期して圧力発生素子に印加されるため、波形群に含まれる波形に応じた加圧及び減圧がキャビティ内においてなされて液滴が吐出される。このため、例えば液体の粘度に応じて波形を変えれば、種々の粘度を有する液体を液滴として容易に吐出することができる。特に、粘度が高い液体であっても精確に且つ安定して吐出することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形の基準レベルが、前記波形群に含まれる第1の前記波形を前記圧力発生素子に印加したときに前記ノズル開口から吐出される前記液滴と、前記波形群に含まれる第2の前記波形を前記圧力発生素子に印加したときに前記ノズル開口から吐出される前記液滴との距離がほぼ最小となるように設定されていることを特徴としている。
この発明によれば、波形群に含まれる第1の波形を圧力発生素子に印加したときにノズル開口から吐出される前滴と、波形群に含まれる第2の波形を圧力発生素子に印加したときにノズル開口から吐出される液滴との距離がほぼ最小となるように波形に対する基準レバルが設定されているため、例えば第1の波形を圧力発生素子に印加したときに多量の液滴が高速で吐出され、第2の波形を圧力発生素子に印加したときに少量の液滴が低速で吐出されるといった事態を防止することができる。この結果として、最初に吐出された液滴と次に吐出された液滴とが離れてしまい、これらの間に極微小液滴(ミスト)が形成されるのを防止することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形が、前記キャビティの容積を増大させて前記キャビティ内に負圧を発生させる第1波形部、前記圧力発生素子の駆動を一定時間停止する第2波形部、前記キャビティの容積を急激に減少させて前記キャビティ内を加圧する第3波形部、及び前記圧力発生素子の駆動を一定時間停止する第4波形部からなることが望ましい
この発明によれば、波形群に含まれる波形が第1波形部〜第4波形部の計4つの波形部から構成されているため、例えば液体の粘度等に応じてその波形形状を自在に変化させることができる。例えば、粘度の高い液体に対しては、第1波形部をキャビティ内に負圧を急激に発生させる形状にすることで、キャビティ内に十分粘度の高い液体を充填させることができる。また、第3波形部をキャビティ内を急激に加圧する形状にすることで多くの液体を一度に吐出させることもできる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記駆動信号が、前記ノズル開口における前記液体の振動を抑制する抑制波形を含むことを特徴としている。
この発明によれば、駆動信号がノズル開口における液体の振動を抑制する抑制波形を含んでいるため、上述した波形群を圧力発生素子に印加して連続的に液滴を吐出させた後であってもノズル開口における液体の振動を抑えることができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記第1波形部及び前記第3波形部の時間は、前記圧力発生素子の固有振動周期とほぼ等しい時間に設定されていることを特徴としている。
この発明によれば、キャビティ内に負圧を発生させる第1波形部及びキャビティ内を加圧する第3波形部の時間が圧力発生素子の固有振動周期とほぼ等しい時間に設定されているため、圧力発生素子が共振して駆動信号を印加せずとも振動が継続されるといった事態を防止することができる。尚、かかる共振状態は、例えば第1波形部又は第3波形部の時間を圧力発生素子の固有振動周期の半分の時間に設定した場合に最大となる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記第2波形部及び前記第4波形部の時間が、前記波形群を前記圧力発生素子に印加したときに、前記ノズル開口から吐出される前記液滴の各々の重量ばらつきが最小となるように設定されていることを特徴としている。
この発明によれば、第2波形部及び第4波形部の時間が、波形群を圧力発生素子に印加したときに、ノズル開口から吐出される液滴の各々の重量ばらつきが最小となるように設定されているため、ここのノズル開口から吐出される液滴の重量が均一化される。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形群を前記圧力発生素子に印加した後で、前記圧力発生素子の固有振動周期とほぼ等しい時間に亘って前記キャビティの容積を増大させて前記キャビティ内に負圧を発生させる終端波形を前記圧力発生素子に印加することを特徴としている。
この発明によれば、波形群を圧力発生素子に印加して液滴を連続的に吐出した後で、圧力発生素子の固有振動周期とほぼ等しい時間に亘ってキャビティの容積を増大させてキャビティ内に負圧を発生させる終端波形を圧力発生素子に印加しているため、最後に吐出された液滴がノズル開口からキャビティ内に短時間で引き込まれる状態になる。これにより、液滴の尾の部分及び最後に吐出された液滴から分離した微小液滴(サテライト)の発生を防止することができ、その結果として液滴の吐出不良を防止して液滴を安定して吐出することができるとともに、液滴が出されるべき位置以外の位置への液滴の付着を防止することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形群を前記圧力発生素子に印加した後で、少なくとも前記ノズル開口における前記液体の振動周期とほぼ等しい時間に亘って前記キャビティの容積を増大させて前記キャビティ内に負圧を発生させる終端波形を前記圧力発生素子に印加することを特徴としている。
この発明によれば、波形群を圧力発生素子に印加して液滴を連続的に吐出した後で、少なくともノズル開口における液体の振動周期とほぼ等しい時間に亘ってキャビティの容積を増大させてキャビティ内に負圧を発生させる終端波形を圧力発生素子に印加しているため、最後に吐出された液滴がノズル開口からキャビティ内に長時間に亘って引き込まれる状態になる。これにより、高弾性を有する液体又は高粘度を有する液体をノズル開口から吐出したときに長い尾を引いたとしても自然と尾が切れるため、切れた尾によってノズル開口が汚染されて吐出不良が起こるといった事態が生ずることはなく安定して液滴を吐出することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形群に含まれる少なくとも1つの波形は、形状が他の波形の形状と異なることを特徴としている。
この発明によれば、波形群に含まれる少なくとも1つの波形の形状を他の波形の形状と異ならせているため、例えばノズル開口から吐出される全液滴の総重量の微調整を行うことができる。
ここで、前記波形群に含まれる少なくとも1つの波形は、前記第1波形部から前記第4波形部のうちの少なくとも1つの時間及び波高値の少なくとも1つが前記他の波形と異なることが望ましい。
また、前記形状が異なる波形は、前記波形群に含まれる最初の波形又は最後の波形であることが好適である。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記形状が異なる波形及び前記他の波形と形状が等しい波形が択一的に選択可能であることを特徴としている。
この発明によれば、形状が異なる波形と他の波形と形状が等しい波形とを択一的に選択することができるため、ノズル開口から吐出される全液滴の総重量の微調整を容易に行うことができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法は、前記波形群に含まれる波形の各々は、形状が互いに異なることを特徴としている。
ここで、前記波形群に含まれる波形の各々は、波高値が徐々に小さくなる波形であることが望ましい。
この発明によれば、波形群に含まれる波形は、波高値が徐々に小さくなる波形であるため、液滴が吐出される度にその吐出速度及び液滴の大きさが減少する。これによって、液滴が着弾するときの衝撃を弱めることができ、液滴が出されるべき位置以外の位置への液滴の付着を防止することができる。
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、所定の液体を収容するキャビティと、印加される駆動信号に応じた圧力を前記キャビティ内に発生させる圧力発生素子と、前記圧力発生素子により加圧された前記液体が液滴として吐出されるノズル開口とを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、前記キャビティ内に収容される前記液体の前記ノズル開口における振動周期にほぼ同期させて前記駆動信号を前記圧力発生素子に印加する駆動部を備えることを特徴としている。
この発明によれば、キャビティに収容される液体のノズル開口における振動周期にほぼ同期して圧力発生素子に駆動信号が印加されるため、液滴を吐出する度にノズル開口における液体の液面(メニスカス)の振動が抑制されるのを待つことなく、メニスカスの振動に同期して液滴が吐出される。これにより液滴の吐出周波数を高めることができる。
また、本発明のデバイスの製造方法は、所定箇所に機能性を有するパターンが形成されたワークを備えたデバイスの製造方法であって、上記の何れかに記載の液滴吐出装置の駆動方法、又は、上記の液滴吐出装置を用いて前記液滴吐出ヘッドが備える前記ノズル開口から前記所定の液体を吐出する吐出工程を含むことを特徴としている。
この発明によれば、上記の何れかに記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法又は液滴吐出装置を用いて液滴吐出ヘッドが備えるノズル開口から所定の液体を高い液滴の吐出周波数で吐出させているため、デバイスを効率よく製造することができ、スループットの向上を図ることができる。
本発明のデバイスは、上記のデバイスの製造方法を用いて製造される。
In order to solve the above problems, a method of driving a droplet discharge head according to the present invention includes a cavity that stores a predetermined liquid, a pressure generating element that generates a pressure in the cavity according to an applied drive signal, A method of driving a droplet discharge head having a nozzle opening from which the liquid pressurized by the pressure generating element is discharged as a droplet, wherein the vibration period of the liquid contained in the cavity in the nozzle opening The drive signal is applied to the pressure generating element almost in synchronization with the pressure generating element.
According to the present invention, since the drive signal is applied to the pressure generating element substantially in synchronization with the vibration period of the liquid nozzle opening accommodated in the cavity, the liquid level of the liquid in the nozzle opening ( Without waiting for the vibration of the meniscus to be suppressed, droplets are ejected in synchronization with the vibration of the meniscus. Thereby, the discharge frequency of droplets can be increased.
Further, in the driving method of the droplet discharge head according to the present invention, the driving signal includes a waveform group including at least two continuous waveforms, and the waveform group is generated in the pressure generation substantially in synchronization with the vibration cycle of the liquid. It is characterized by being applied to the element.
According to the present invention, since a waveform group consisting of at least two continuous waveforms is applied to the pressure generating element in synchronization with the vibration cycle of the liquid, pressurization and depressurization according to the waveform included in the waveform group are applied in the cavity. A droplet is discharged at For this reason, for example, if the waveform is changed according to the viscosity of the liquid, liquids having various viscosities can be easily discharged as droplets. In particular, even a liquid having a high viscosity can be accurately and stably discharged.
Further, in the driving method of the droplet discharge head of the present invention, the reference level of the waveform is discharged from the nozzle opening when the first waveform included in the waveform group is applied to the pressure generating element. The distance between the droplet and the droplet discharged from the nozzle opening when the second waveform included in the waveform group is applied to the pressure generating element is set to be substantially the minimum. It is characterized by.
According to this invention, when the first waveform included in the waveform group is applied to the pressure generating element, the previous droplet ejected from the nozzle opening and the second waveform included in the waveform group are applied to the pressure generating element. The reference level for the waveform is set so that the distance from the nozzle opening to the droplet ejected from the nozzle opening is almost minimized. For example, when the first waveform is applied to the pressure generating element, a large amount of droplets are generated. It is possible to prevent a situation in which a small amount of liquid droplets are ejected at a low speed when ejected at a high speed and the second waveform is applied to the pressure generating element. As a result, the first ejected droplet and the next ejected droplet are separated from each other, and an extremely fine droplet (mist) can be prevented from being formed therebetween.
Further, in the driving method of the droplet discharge head of the present invention, the waveform is a first waveform part that increases the volume of the cavity and generates a negative pressure in the cavity, and the driving of the pressure generating element is stopped for a certain time. The present invention preferably comprises a second corrugated portion, a third corrugated portion that pressurizes the cavity by rapidly decreasing the volume of the cavity, and a fourth corrugated portion that stops driving the pressure generating element for a predetermined time. According to the above, since the waveform included in the waveform group is composed of a total of four waveform portions, the first waveform portion to the fourth waveform portion, the waveform shape can be freely changed according to, for example, the viscosity of the liquid Can do. For example, for a high-viscosity liquid, the cavity can be filled with a sufficiently high-viscosity liquid by forming the first corrugated portion into a shape that rapidly generates a negative pressure in the cavity. In addition, by forming the third corrugated portion into a shape that rapidly pressurizes the inside of the cavity, a large amount of liquid can be discharged at a time.
In the droplet discharge head driving method of the present invention, the drive signal includes a suppression waveform that suppresses the vibration of the liquid in the nozzle opening.
According to the present invention, since the drive signal includes the suppression waveform that suppresses the vibration of the liquid at the nozzle opening, the above-described waveform group is applied to the pressure generating element and continuously discharged. However, the vibration of the liquid at the nozzle opening can be suppressed.
In the method for driving a droplet discharge head according to the present invention, the time of the first waveform portion and the third waveform portion is set to a time substantially equal to the natural vibration period of the pressure generating element. Yes.
According to the present invention, the time of the first corrugated portion that generates negative pressure in the cavity and the third corrugated portion that pressurizes the cavity is set to a time substantially equal to the natural vibration period of the pressure generating element. It is possible to prevent a situation in which the generation element resonates and vibration is continued without applying a drive signal. Such a resonance state is maximized when, for example, the time of the first waveform portion or the third waveform portion is set to half the natural vibration period of the pressure generating element.
Further, in the driving method of the droplet discharge head of the present invention, the time of the second waveform portion and the fourth waveform portion is discharged from the nozzle opening when the waveform group is applied to the pressure generating element. It is characterized in that it is set so that the weight variation of each droplet is minimized.
According to the present invention, when the time of the second waveform portion and the fourth waveform portion is applied to the pressure generating element, the weight variation of each droplet discharged from the nozzle opening is minimized. Since it is set, the weight of the liquid droplets discharged from the nozzle openings is made uniform.
In the method of driving a droplet discharge head according to the present invention, after the waveform group is applied to the pressure generating element, the volume of the cavity is increased over a time substantially equal to the natural vibration period of the pressure generating element. The terminal waveform for generating a negative pressure in the cavity is applied to the pressure generating element.
According to the present invention, after the waveform group is applied to the pressure generating element and droplets are continuously ejected, the volume of the cavity is increased over a time substantially equal to the natural vibration period of the pressure generating element to Since a terminal waveform for generating a negative pressure is applied to the pressure generating element, the last ejected liquid droplet is drawn into the cavity from the nozzle opening in a short time. As a result, it is possible to prevent the generation of minute droplets (satellite) separated from the tail portion of the droplet and the last discharged droplet, and as a result, it is possible to prevent droplet discharge failure and While being able to discharge stably, adhesion of the droplet to positions other than the position where a droplet should be taken out can be prevented.
Also, in the driving method of the droplet discharge head of the present invention, after applying the waveform group to the pressure generating element, the volume of the cavity is set at least for a time substantially equal to the vibration period of the liquid in the nozzle opening. A terminal waveform that increases and generates a negative pressure in the cavity is applied to the pressure generating element.
According to the present invention, after the waveform group is applied to the pressure generating element and droplets are continuously ejected, the cavity volume is increased at least for a time substantially equal to the liquid oscillation period in the nozzle opening to Since the terminal waveform for generating a negative pressure is applied to the pressure generating element, the finally ejected liquid droplet is drawn into the cavity from the nozzle opening for a long time. Accordingly, even when a liquid having high elasticity or a liquid having high viscosity is ejected from the nozzle opening, the tail is cut naturally even if a long tail is pulled. Therefore, the nozzle opening is contaminated by the cut tail, resulting in ejection failure. Such a situation does not occur and droplets can be discharged stably.
In the method of driving a droplet discharge head according to the present invention, at least one waveform included in the waveform group is different in shape from other waveforms.
According to the present invention, since the shape of at least one waveform included in the waveform group is different from the shape of other waveforms, for example, the total weight of all droplets ejected from the nozzle openings can be finely adjusted. it can.
Here, it is desirable that at least one waveform included in the waveform group is different from the other waveforms in at least one of time and peak value of at least one of the first waveform portion to the fourth waveform portion.
The waveforms having different shapes are preferably the first waveform or the last waveform included in the waveform group.
The droplet ejection head driving method of the present invention is characterized in that a waveform having a different shape and a waveform having the same shape as the other waveform can be selected alternatively.
According to the present invention, since a waveform having a different shape and a waveform having the same shape as another waveform can be selected, fine adjustment of the total weight of all droplets ejected from the nozzle opening is facilitated. It can be carried out.
In addition, the driving method of the droplet discharge head according to the present invention is characterized in that the waveforms included in the waveform group have different shapes.
Here, each of the waveforms included in the waveform group is preferably a waveform in which the peak value gradually decreases.
According to the present invention, since the waveform included in the waveform group is a waveform in which the crest value gradually decreases, the ejection speed and the size of the droplet decrease each time a droplet is ejected. This can weaken the impact when the liquid droplets land and can prevent the liquid droplets from adhering to a position other than the position where the liquid droplets should be ejected.
In order to solve the above problems, a droplet discharge device according to the present invention includes a cavity for storing a predetermined liquid, a pressure generating element for generating a pressure in the cavity according to an applied drive signal, and the pressure generation A liquid droplet ejection apparatus comprising a liquid droplet ejection head having a nozzle opening through which the liquid pressurized by an element is ejected as a liquid droplet, wherein a vibration period of the liquid contained in the cavity in the nozzle opening And a drive section for applying the drive signal to the pressure generating element in synchronization with the pressure generating element.
According to the present invention, since the drive signal is applied to the pressure generating element substantially in synchronization with the vibration cycle of the liquid nozzle opening accommodated in the cavity, the liquid level of the liquid at the nozzle opening ( Without waiting for the vibration of the meniscus to be suppressed, droplets are ejected in synchronization with the vibration of the meniscus. Thereby, the discharge frequency of droplets can be increased.
Further, the device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method including a workpiece having a pattern having functionality at a predetermined location, and the method for driving the droplet discharge device according to any one of the above, Alternatively, the method includes a discharge step of discharging the predetermined liquid from the nozzle opening provided in the droplet discharge head using the droplet discharge apparatus.
According to the present invention, a predetermined liquid is discharged at a high droplet discharge frequency from a nozzle opening provided in the droplet discharge head using the droplet discharge head driving method or the droplet discharge device described above. Therefore, the device can be manufactured efficiently and the throughput can be improved.
The device of the present invention is manufactured using the above-described device manufacturing method.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出装置、デバイスの製造方法、及びデバイスについて詳細に説明する。 Hereinafter, a droplet ejection head driving method, a droplet ejection apparatus, a device manufacturing method, and a device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔液滴吐出装置〕
図1は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。尚、以下の説明においては、必要であれば図中にXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、XY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態では吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)20の移動方向がX方向に設定され、ステージSTの移動方向がY方向に設定されている。
[Droplet discharge device]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention. In the following description, if necessary, an XYZ orthogonal coordinate system is set in the drawing, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. In the XYZ orthogonal coordinate system, the XY plane is set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertically upward direction. In this embodiment, the movement direction of the discharge head (droplet discharge head) 20 is set to the X direction, and the movement direction of the stage ST is set to the Y direction.
図1に示す通り、本実施形態の液滴吐出装置IJは、ベース10と、ベース10上でガラス基板等の基板Pを支持するステージSTと、ステージSTの上方(+Z方向)において支持され、基板Pに対して所定の液滴を吐出可能な吐出ヘッド20とを含んで構成されている。ベース10とステージSTとの間には、ステージSTをY方向に移動可能に支持する第1移動装置12が設けられている。また、ステージSTの上方には、吐出ヘッド20をX方向に移動可能に支持する第2移動装置14が設けられている。
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device IJ of the present embodiment is supported on a
吐出ヘッド20には、流路18を介して吐出ヘッド20から吐出される液滴の溶媒(液体)を貯蔵するタンク16が接続されている。また、ベース10上には、キャッピングユニット22とクリーニングユニット24とが配置されている。制御装置26は、液滴吐出装置IJの各部(例えば、第1移動装置12及び第2移動装置14等)を制御して液滴吐出装置IJの全体の動作を制御する。
A
上記の第1移動装置12はベース10の上に設置されており、Y軸方向に沿って位置決めされている。この第1移動装置12は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール12a,12aと、このガイドレール12aに沿って移動可能に設けられているスライダー12bとを備えている。このリニアモータ形式の第1移動装置12のスライダー12bは、ガイドレール12aに沿ってY軸方向に移動して位置決め可能である。
The first moving
また、スライダー12bはZ軸回り(θZ)用のモータ12cを備えている。このモータ12cは、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ12cのロータはステージSTに固定されている。これにより、モータ12cに通電することでロータとステージSTとは、θZ方向に沿って回転してステージSTをインデックス(回転割り出し)することができる。すなわち、第1移動装置12は、ステージSTをY軸方向及びθZ方向に移動可能である。ステージSTは基板Pを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステージSTは不図示の吸着保持装置を有しており、この吸着保持装置が作動することによってステージSTに設けられた不図示の吸着穴を通して基板PをステージSTの上に吸着して保持する。
The
上記の第2移動装置14は、支柱28a,28aを用いてベース10に対して立てて取り付けられており、ベース10の後部10aにおいて取り付けられている。この第2移動装置14はリニアモータによって構成され、支柱28a,28aに固定されたコラム28bに支持されている。第2移動装置14は、コラム28bに支持されているガイドレール14aと、ガイドレール14aに沿ってX軸方向に移動可能に支持されているスライダー14bとを備えている。スライダー14bはガイドレール14aに沿ってX軸方向に移動して位置決め可能である。上記の吐出ヘッド20はスライダー14bに取り付けられている。
The second moving
吐出ヘッド20は、揺動位置決め装置としてのモータ30,32,34,36を有している。モータ30を駆動すれば吐出ヘッド20をZ方向に沿って上下動させることができ、任意のZ方向の位置で吐出ヘッド20を位置決めすることができる。モータ32を駆動すれば、吐出ヘッド20をY軸回りのβ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド20の角度を調整することができる。モータ34を駆動すれば、吐出ヘッド20をX軸回りのγ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド20の角度を調整することができる。モータ36を駆動すれば、吐出ヘッド20をZ軸回りのα方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド20の角度を調整することができる。
The
このように、図1に示す吐出ヘッド20は、Z方向に直線移動可能であって、α方向、β方向、及びγ方向に沿って揺動して角度を調整することができるようにスライダ14bに支持されている。吐出ヘッド20の位置及び姿勢は、ステージST側の基板Pに対する液滴吐出面20aの位置又は姿勢が所定の位置又は所定の姿勢となるように、制御装置26によって精確に制御される。尚、吐出ヘッド20の液滴吐出面20aには液滴を吐出する複数のノズル開口が設けられている。
As described above, the
上述の吐出ヘッド20から吐出される液滴としては、着色材料を含有するインク、金属微粒子等の材料を含有する分散液、PEDOT:PSS等の正孔注入材料や発光材料等の有機EL物質を含有する溶液、液晶材料等の高粘度の機能性液体、マイクロレンズの材料を含有する機能性液体、たんぱく質や核酸等を含有する生体高分子溶液等の種々の材料を含有する液滴が採用される。
As the droplets ejected from the
ここで、吐出ヘッド20の構成について説明する。図2は吐出ヘッド20の分解斜視図であり、図3は吐出ヘッド20の主要部の一部を示す透視図である。図2に示す吐出ヘッド20は、ノズル板110、圧力室基板120、振動板130、及び筐体140を含んで構成されている。図2に示す通り、圧力室基板120は、キャビティ121、側壁122、リザーバ123、及び供給口124を備えている。キャビティ121は、圧力室であってシリコン等の基板をエッチングすることにより形成されるものである。側壁122は、キャビティ121間を仕切るよう構成され、リザーバ123は、各キャビティ121に液体を充填する時に液体を供給可能な共通の流路として構成されている。供給口124は、各キャビティ121に液体を導入可能に構成されている。
Here, the configuration of the
また、図3に示す通り、振動板130は、圧力室基板120の一方の面に貼り合わせ可能に構成されている。振動板130には発力発生素子としての圧電体素子150が設けられている。圧電体素子150は、ペロブスカイト構造を持つ強誘電体の結晶であり、振動板130上に所定の形状で形成されて構成されている。この圧電体素子150は、制御装置26から供給される駆動信号に対応して体積変化を生ずることが可能に構成されている。ノズル板110は、圧力室基板120に複数設けられたキャビティ(圧力室)121の各々に対応する位置にそのノズル開口111が配置されるよう、圧力室基板120に貼り合わせられている。ノズル板110を貼り合わせた圧力室基板120は、更に、図2に示す通り、筐体140に填められて液滴吐出ヘッド20を構成している。
Further, as shown in FIG. 3, the
吐出ヘッド20から液滴を吐出するには、まず、制御装置26が液滴を吐出させるための駆動信号を吐出ヘッド20に供給する。液体は吐出ヘッド20のキャビティ121に流入しており、駆動信号が吐出ヘッド20に供給されると吐出ヘッド20に設けられた圧電体素子150がその駆動信号に応じた体積変化を生ずる。この体積変化は振動板130を変形させ、キャビティ121の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ121のノズル開口111から液滴が吐出される。液滴が吐出されたキャビティ121には吐出によって減った液体が新たにタンクから供給される。
In order to eject droplets from the
図1に戻り、第2移動装置14は、吐出ヘッド20をX軸方向に移動させることで、吐出ヘッド20をクリーニングユニット24又はキャッピングユニット22の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、例えば吐出ヘッド20をクリーニングユニット24上に移動すれば、吐出ヘッド20のクリーニングを行うことができる。また、吐出ヘッド20をキャッピングユニット22の上に移動すれば、吐出ヘッド20の液滴吐出面20aにキャッピングを施したり、液滴をキャビティ121に充填したり、ノズル開口111の目詰まり等による吐出不良を回復させたりすることが可能となる。
Returning to FIG. 1, the second moving
つまり、クリーニングユニット24及びキャッピングユニット22は、ベース10上の後部10a側で、吐出ヘッド20の移動経路直下に、ステージSTと離間して配置されている。ステージSTに対する基板Pの搬入作業及び搬出作業はベース10の前部10b側で行われるため、これらクリーニングユニット24又はキャッピングユニット22により作業に支障を来すことはない。
That is, the
クリーニングユニット24は、吐出ヘッド20のノズル開口111等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的に又は随時に行うことができる。キャッピングユニット22は、吐出ヘッド20の液滴吐出面20aが乾燥しないように、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面20aにキャッピングを施したり、液滴をキャビティ121に充填する際に用いたり、また、吐出不良が生じた吐出ヘッド20を回復させるものである。尚、図2及び図3においては、説明の簡単のために整列された複数のノズル開口111を一列のみ図示しているが、ノズル開口111が複数列に亘って整列された構成であっても良い。
The
次に、本実施形態の液滴吐出装置IJの電気的な機能構成について説明する。図4は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の電気的な機能構成を示すブロック図である。尚、図4においては、図1〜図3に示した部材に相当するブロックには同一の符号を付してある。図4に示す通り、液滴吐出装置IJを制御する電気的な構成は、制御コンピュータ50、制御装置26、及び駆動回路60を含んで構成される。
Next, the electrical functional configuration of the droplet discharge device IJ of this embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an electrical functional configuration of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, blocks corresponding to the members shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 4, the electrical configuration for controlling the droplet discharge device IJ includes a
制御コンピュータ50は、例えばCPU(中央処理装置)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等の内部記憶装置、ハードディスク、CD−ROM等の外部記憶装置、並びに液晶表示装置又はCRT(Cathode Ray Tube)等の表示装置を含んで構成され、ROM又はハードディスクに記憶されたプログラムに従って、液滴吐出装置IJの動作を制御する制御信号を出力する。この制御コンピュータ50は、例えばケーブル等を用いて図1に示す液滴吐出装置IJに設けられる制御装置26と接続されている。
The
制御装置26は、制御コンピュータ50から吐出位置情報及び吐出条件等を受信するインターフェイス51と、DRAM(Dynamic RAM)及びSRAM(Static RAM)からなり、各種データの記録を行うRAM52と、各種データ処理を行うためのルーチン等を記録したROM53と、CPU等からなる制御部54と、発振回路55と、駆動回路60に供給する駆動信号COMを生成する駆動信号生成部56と、インターフェイス57とを含んで構成されている。
The
次に、上記構成における制御装置26が液滴を吐出する時の基本的な動作について説明する。制御コンピュータ50から吐出位置情報及び吐出条件等が送出されてくると、これらの情報はインターフェイス51を介してRAM52の一部として設けられた受信バッファ52aに記憶される。受信バッファ52aに記憶された吐出位置情報は、コマンド解析が行われてからRAM52の一部として設けられた中間バッファ52bへ送られる。中間バッファ52b内では制御部54によって中間コードに変換された中間データが保持され、ステージST上における実際の液滴の吐出位置等の情報を付加する処理が制御部54によって実行される。
Next, a basic operation when the
次に、制御部54は、中間バッファ52bに記憶された中間データの各々を解析してデコード化した後、中間データ毎のドットパターンデータを出力バッファ52cに展開して記憶させる。以上の処理が終了すると、N個のうちの1つのドットパターンデータから吐出ヘッド20の1スキャン分に相当するドットパターンデータがインターフェイス57を介して吐出データSIとして駆動回路60に順次シリアル転送される。吐出データSIの転送は、発振回路55からのクロック信号CLKに同期して行われる。N個のうちの1つのドットパターンデータの転送が完了すると、次のドットパターンデータの転送が同様に行われる。このように、N個のドットパターンデータが出力バッファ52cからインターフェイス57を介して駆動回路60に順次転送される。これと同時に、第1移動装置12及び第2移動装置14に対する駆動信号がインターフェイス57を介して出力される。
Next, the
また、駆動回路60に設けられた圧電体素子150を駆動するための駆動信号COMが駆動信号生成部56で生成され、インターフェイス57を介して駆動回路60に転送される。このとき、制御部54は駆動回路60に転送されるN個のドットパターンデータ毎に駆動信号COMを駆動信号生成部56に生成させる。駆動信号COMの転送も発振回路55からのクロック信号CLKに同期して行われる。以上の吐出データSI、駆動信号COM、及びクロック信号CLK以外に、後述するラッチ信号LATがインターフェース27から駆動回路60に出力される。
A drive signal COM for driving the
駆動回路60は、シフトレジスタ61、ラッチ回路62、レベルシフタ63、及びスイッチ回路64を含んで構成されている。尚、図4においては図示を簡略化しているが、圧電体素子150は吐出ヘッド20に形成されたノズルの数だけ(例えば、360個(180個×2列))設けられており、スイッチ回路64内には各々の圧電体素子150に対応させてスイッチ素子(図示省略)が複数設けられている。
The
上記シフトレジスタ61は、制御装置26から転送されてきた吐出データSIをシリアル/パラレル変換するものである。ラッチ回路62は、制御装置26からラッチ信号LATが出力された時に、シフトレジスタ61によってパラレル変換された吐出データSIをラッチする。レベルシフタ63は、ラッチ回路62から出力される吐出データSIをスイッチ回路64を駆動することができる電圧、例えば数十ボルト程度の所定の電圧まで昇圧する。
The
スイッチ回路64は、レベルシフタ63から出力される吐出データSIに応じて、駆動信号COMを圧電体素子150に供給するか否かを制御する。つまり、スイッチ回路64内に設けられる各スイッチ素子に加わる吐出データSIの電圧レベルが「1」である期間中は、対応する圧電体素子150に駆動信号COMを印加し、吐出データSIの電圧レベルが「0」である期間中は、対応する圧電体素子150への駆動信号COMの印加を遮断する。また、スイッチ回路64には制御部54からの選択信号SELが供給されており、この選択信号によって圧電体素子150に印加する駆動信号COMの波形を選択可能に構成されている。
The
〔駆動信号の基本波形〕
次に、駆動信号COMの基本波形について説明する。図5は、駆動信号COMの基本波形の一例を示す図である。駆動信号COMは連続した複数の波形(波形要素)からなる波形群を含んでいる。尚、以下では、図5(a)に示す通り、1つの波形群に波形w1〜w6の計6個の波形が含まれる場合を例に挙げて説明する。波形群に含まれる波形の各々は、ノズル開口111から液滴を一滴吐出させるための波形である。
[Basic waveform of drive signal]
Next, the basic waveform of the drive signal COM will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a basic waveform of the drive signal COM. The drive signal COM includes a waveform group composed of a plurality of continuous waveforms (waveform elements). In the following, as shown in FIG. 5A, a case where a total of six waveforms w1 to w6 are included in one waveform group will be described as an example. Each of the waveforms included in the waveform group is a waveform for discharging one droplet from the
波形群に含まれる波形の各々は、図5(c)に示す通り、図2及び図3に示すキャビティ121の容積を増大させてキャビティ121内に負圧を発生させる引込部c1,c2,…(第1波形部)と、増大したキャビティ121の容積を一定時間保持する保持部h1,h2,…(第2波形部)と、キャビティ121の容積を急激に減少させてキャビティ121内を加圧する押出部d1,d2,…(第3波形部)と、減少したキャビティ121の容積を一定時間保持する保持部i1,i2,…(第4波形部)とを有している。尚、以下の説明では、波形の各部の時間を示す場合には、記号「T」にその部分を示す符号を沿えて表す。例えば、押出部d1の時間は「Td1」と表す。
As shown in FIG. 5C, each of the waveforms included in the waveform group increases the volume of the
上記の引込部c1,c2,…は駆動信号COMの電圧を中間電位Vc又は最低電位Vbから最大電位Vhまでほぼ直線的に上昇させる部分であり、保持部h1,h2,…は最大電位を所定時間保持する部分である。また、押出部d1,d2,…は駆動信号COMの電圧を最大電位Vhから最低電位Vbまでほぼ直線的に下降させる部分であり、保持部i1,i2,…は最低電位を所定時間保持する部分である。 The pull-in portions c1, c2,... Are portions that increase the voltage of the drive signal COM almost linearly from the intermediate potential Vc or the minimum potential Vb to the maximum potential Vh, and the holding portions h1, h2,. It is the part that keeps time. In addition, the pushing portions d1, d2,... Are portions that decrease the voltage of the drive signal COM almost linearly from the maximum potential Vh to the minimum potential Vb, and the holding portions i1, i2,. It is.
以上説明した波形の1つが圧電体素子150に印加されると、圧電体素子150は図6に示す動作を行って液滴を一滴吐出する。図6は、圧電体素子150の液滴吐出時における動作を示す図である。まず、例えば図5(c)に示す駆動信号COMの電圧値が上昇する引込部c2が圧電体素子150に印加されると、図6(a)に示す通り、圧電体素子150がキャビティ121の容積を膨張させる方に撓んでキャビティ121に負圧が発生する。これによって、液体がリザーバ123からキャビティ121に供給される。また、図示の通りノズル開口111における液体も僅かにキャビティ121内部方向へ引き込まれることで、メニスカスがノズル開口111内に引き込まれる。
When one of the waveforms described above is applied to the
次に、引込部c2に続く保持部h2が圧電体素子150に印加されると、保持部h2が供給されている間はキャビティ121の容積が膨張した状態に保持される。次いで、押出部d2が圧電体素子150に印加されると、圧電体素子150が急速にキャビティ121の容積を収縮させる方向に撓み、キャビティ121に正圧が発生する。これにより、図6(b)に示す通り、ノズル開口111から液滴Dが吐出される。押出部d2に続く保持部i2が圧電体素子150に印加されると、保持部h2が供給されている間はキャビティ121の容積が収縮した状態に保持され、図6(c)に示す通り、ノズル開口111におけるメニスカスが僅かに凸状になる。この状態で次の波形の引込部c3が印加されて以下同様の吐出動作が行われ、複数の波形を連続して圧電体素子150に印加することで連続した液滴の吐出動作が行われる。
Next, when the holding part h2 following the drawing-in part c2 is applied to the
以上の通り、本実施形態の駆動信号COMに含まれる波形群をなす波形の各々は、従来の駆動波形に含まれる波形に設けられていたメニスカスの振動を抑制する制振部が省略されている。従って、圧電体素子150に駆動信号COMが印加されると、ノズル開口111からはその波形群に含まれる6個の波形分の液滴が、メニスカスの振動が抑制されるのを待つことなく連続して吐出されることになる。
As described above, each of the waveforms forming the waveform group included in the drive signal COM of the present embodiment omits the vibration suppression unit that suppresses the meniscus vibration provided in the waveform included in the conventional drive waveform. . Therefore, when the drive signal COM is applied to the
本実施形態の駆動信号COMは、波形群に続いてノズル開口111における液体の液面の振動(メニスカス)を抑制するための抑制波形が設けられている。図5(b)に示す例では、波形群G1,G2のそれぞれに続けて抑制波形w0が設けられている。この抑制波形w0は、(1)液滴の連続吐出によるタンク16からの液体供給不足の予防、(2)圧電体素子150及び駆動回路60に設けられているスイッチ回路64の過熱防止、(3)次の液滴吐出のためのメニスカスの制振を行う目的で設けられる。ここでは、主として上記(3)の目的のために設けられる。
The drive signal COM of the present embodiment is provided with a suppression waveform for suppressing vibration (meniscus) of the liquid level in the
上述した駆動信号COMに含まれる波形群は、液滴の連続吐出を可能とするために、ノズル開口111におけるメニスカスの周期にほぼ同期させて圧電体素子150に印加される。つまり、メニスカスがノズル開口111内に向かう振動の周期でキャビティ121の容積を膨張させてキャビティ121内に液体を引き込み、メニスカスがノズル開口111の外に向かう振動の周期でキャビティ121を収縮させてノズル開口111から液滴を吐出する。かかる制御を行うことで、吐出不良が生ずることなく、連続して液滴を吐出することができる。
The waveform group included in the drive signal COM described above is applied to the
キャビティ121の容積を増大させてキャビティ121内に負圧を発生させる引込部c1,c2,…の時間Tc1,Tc2,…、及び、キャビティ121の容積を急激に減少させてキャビティ121内を加圧する押出部d1,d2,…の時間Td1,Td2,…は、圧電体素子150の固有振動周期Taとほぼ同じ時間に設定される。これは、圧電体素子150の残留振動を防止して、複数のノズル開口111から吐出される液滴の重量ばらつきを防止するためである。
The time Tc1, Tc2,... Of the lead-in portions c1, c2,... For generating a negative pressure in the
また、液体をキャビティ121内に引き込むタイミング、及び液滴をノズル開口111から吐出するタイミングを調整するために、キャビティ121の容積を一定時間保持する保持部h1,h2,…及び保持部i1,i2,…の時間が調整される。キャビティ121の固有周期(メニスカスの振動周期)をTcとすると、波形群をなす波形w1〜w6各々の保持部h1〜h6の保持時間Th1〜Th6は以下の(1)式で表され、保持部i1〜i6の保持時間Ti1〜Ti6は以下の(2)式で表される。但し、以下の(1)式及び(2)式中の変数nは、1≦n≦6を満たす整数である。
(3/4)×Tc−Tcn≦Thn≦(5/4)×Tc−Tcn ……(1)
(3/4)×Tc−Tdn≦Tin≦(5/4)×Tc−Tdn ……(2)
Further, in order to adjust the timing of drawing the liquid into the
(3/4) × Tc−Tcn ≦ Thn ≦ (5/4) × Tc−Tcn (1)
(3/4) × Tc−Tdn ≦ Tin ≦ (5/4) × Tc−Tdn (2)
保持部h1〜h6の保持時間Th1〜Th6が上記(1)式の左辺又は右辺の値に近い値に設定される場合には吐出効率が良く、値(Tc−Tcn)に近い値に設定される場合には、複数設けられたキャビティ121の固有周期Tcのばらつきの影響を受けにくくなる。同様に、保持部i1〜i6の保持時間Ti1〜Ti6が上記(2)式の左辺又は右辺の値に近い値に設定される場合には吐出効率が良く、値(Tc−Tdn)に近い値に設定される場合には、複数設けられたキャビティ121の固有周期Tcのばらつきの影響を受けにくくなる。保持部h1〜h6の保持時間Th1〜Th6及び保持部i1〜i6の保持時間Ti1〜Ti6を何れの時間に設定するかは、各キャビティ121の固有周期Tcのばらつき具合等を考慮して適宜設定すればよい。
When the holding times Th1 to Th6 of the holding units h1 to h6 are set to a value close to the value on the left side or the right side of the above formula (1), the discharge efficiency is good and the value is set to a value close to the value (Tc−Tcn). In this case, it becomes difficult to be influenced by variations in the natural period Tc of the plurality of
また、ノズル開口111から吐出される液滴の吐出量のばらつきを調整するには、まず引込部c1,c2,…の時間Tc1,Tc2,…と押出部d1,d2,…の時間Td1,Td2,…とを連動させて変化させつつ、各ノズル開口111から吐出される液滴の重量を測定する。そして、吐出重量(吐出量)の変化量が最小なるときの値を引込部c1,c2,…の時間Tc1,Tc2,…及び押出部d1,d2,…の時間Td1,Td2,…に設定する。これにより、ノズル開口111間の吐出重量のばらつきを最小にすることができる。
In order to adjust the variation in the discharge amount of the liquid droplets discharged from the
また、吐出ヘッド20が複数設けられている場合には、保持部h1,h2,…の保持時間Th1,Th2,…と保持部i1,i2,…の保持時間Ti1,Ti2,…を連動させて変化させつつ、各ノズル開口111から吐出される液滴の重量を測定し、吐出重量(吐出量)の変化量が最小なるときの値を保持部h1,h2,…の保持時間Th1,Th2,…及び保持部i1,i2,…の保持時間Ti1,Ti2,…に設定する。これにより吐出ヘッド20間の吐出重量のばらつきを最小にすることができる。
If a plurality of ejection heads 20 are provided, the holding times Th1, Th2,... Of the holding units h1, h2,... And the holding times Ti1, Ti2,. While changing, the weight of the droplet discharged from each
また、上述した波形群を圧電体素子150に印加した場合に、液体の種類によって最初に吐出される液体の液滴の吐出重量が異なることがある。粘度が低い液体(例えば、粘度が5mPa・s程度の液体)の場合には、最初に吐出される液滴は、吐出速度が速く且つ量が多くなる傾向にある。このため、ノズル開口111におけるメニスカスが十分戻りきる前に2滴目を吐出する波形が圧電体素子150に印加されてしまい、2滴目に吐出される液滴は、速度が遅く且つ量が少なくなる傾向がある。
Further, when the above-described waveform group is applied to the
図7は、本実施形態の駆動信号を用いてノズル開口111から吐出される液滴の吐出状況を示す図であって、(a)は吐出液滴間に速度等の差がある場合の吐出状況を示す図であり、(b)は吐出液滴間に速度等の差がない場合の吐出状況を示す図である。図7において、D1〜D6は、前述した波形群を圧電体素子150に印加したときにノズル開口111から吐出される6滴の液滴を示している。また、図7に示す例においては、6滴目の液滴D6を吐出した後に、サテライトSが発生している。
FIG. 7 is a diagram showing a discharge state of droplets discharged from the
最初に吐出された1滴目の液滴D1と2滴目の液滴D2との間に速度等の差がある場合には、図7(a)に示す通り、液滴D1と液滴D2とが離れてしまい、しかもこれらの間に液滴D1に続く霧状のミストmが発生する。この状況を解消するためには、図5(c)に示す駆動信号COMの中間電位Vc(基準レベル)を高く設定して、波形群をなす最初の引込部c1による液体のキャビティ121への引き込み量を少なくすることにより、液滴D1と液滴D2との速度及び吐出量の差を小さくすることができる。
When there is a difference in speed between the first droplet D1 and the second droplet D2 ejected first, as shown in FIG. 7A, the droplet D1 and the droplet D2 And a mist-like mist m following the droplet D1 is generated between them. In order to eliminate this situation, the intermediate potential Vc (reference level) of the drive signal COM shown in FIG. 5C is set high, and the liquid is drawn into the
かかる調整を行うことで、図7(b)に示す通り、液滴D1と液滴D2との距離をほぼ最小にすることができ、液滴D1〜液滴D6をほぼ等間隔で吐出することができる。尚、中間電位Vcの設定値は任意で良いが、例えば最大電位Vhを100%とし、最低電位Vbを0%と表した場合には、25〜60%程度の範囲に設定することが望ましい。また、前述した波形群を圧電体素子150に印加して粘度が低い液体を吐出した場合には、最後の液滴D6を吐出した後の残留振動も大きくなってしまう。中間電位Vcを高くすると、液滴D6を吐出した後のメニスカスの制振の効果を大きくすることができるため、周波数特性を向上させることもできる。
By performing such adjustment, as shown in FIG. 7B, the distance between the droplet D1 and the droplet D2 can be substantially minimized, and the droplets D1 to D6 are ejected at substantially equal intervals. Can do. Although the set value of the intermediate potential Vc may be arbitrary, for example, when the maximum potential Vh is set to 100% and the minimum potential Vb is expressed as 0%, it is desirable to set the range within a range of about 25 to 60%. Further, when the waveform group described above is applied to the
粘度が高い液体(例えば、粘度が10mPa・s程度の液体)の場合には、逆に中間電位Vcを低く(例えば、25%以下)設定するのが望ましい。中間電位Vcを低く設定すると、ノズル開口111におけるメニスカスの振動が大きくなり、最初の液滴D1から安定して吐出することができる。尚、液体の粘度が高いと残留振動の減衰も速いため、中間電位Vcを低くしても問題はない。
In the case of a liquid having a high viscosity (for example, a liquid having a viscosity of about 10 mPa · s), it is desirable to set the intermediate potential Vc to be low (for example, 25% or less). When the intermediate potential Vc is set low, the meniscus vibration at the
以上説明した駆動波形COMを圧電体素子150に印加することで、液滴を吐出する度にノズル開口111におけるメニスカスの振動が抑制されるのを待つことなく、連続して液滴を吐出することができる。これにより液滴の吐出周波数を高めることができる。例えば、従来の液滴の吐出周波数は20kHz程度であったが、本発明を適用することにより70kHz程度まで高めることができる。また、粘度が高い液体であっても粘度が低い液体であっても、液滴として精確に且つ安定して吐出することができる。
By applying the drive waveform COM described above to the
更に、駆動波形COMの中間電位Vcを設定することにより、駆動波形に含まれる波形群をなす各波形によって吐出される液滴の速度及び吐出量を調整することができるため、液滴のサテライト、ミスト等の発生を低減することができる。例えば、従来の駆動波形を用いて液滴を吐出したときに、1mmの尾を引くポリマー系の液体であっても、本実施形態の駆動波形COMを用いれば、殆ど尾を無くすことができる。これにより、従来の駆動波形を用いたときには使用不可であった液体も使用可能になる。 Furthermore, by setting the intermediate potential Vc of the drive waveform COM, the speed and the discharge amount of the droplets discharged by each waveform forming the waveform group included in the drive waveform can be adjusted. Generation | occurrence | production of mist etc. can be reduced. For example, when a droplet is ejected using a conventional driving waveform, even if it is a polymer-based liquid that has a tail of 1 mm, the tail can be almost eliminated by using the driving waveform COM of this embodiment. This makes it possible to use liquids that could not be used when the conventional driving waveform was used.
〔駆動信号の変形例〕
図8は、駆動信号の第1変形例を示す図である。前述した通り、駆動信号COMの基本波形は、複数の波形からなる波形群と、これに続く抑制波形w0とを含んでいるが、図8に示す第1変形例では、波形群に続いて液滴の尾の発生、及び液滴の吐出後に生ずるサテライト又はミストを防止するための終端波形w11,w12が設けられている点が相違する。
[Modification of drive signal]
FIG. 8 is a diagram illustrating a first modification of the drive signal. As described above, the basic waveform of the drive signal COM includes a waveform group consisting of a plurality of waveforms and a suppression waveform w0 following the waveform group. In the first modification shown in FIG. The difference is that terminal waveforms w11 and w12 are provided to prevent the occurrence of a drop tail and the satellite or mist generated after the discharge of the drop.
図8(a)に示す終端波形w11は、引込部c11、保持部h11、及び押出部d11からなる。終端波形w11の引込部c11の時間Tc11はキャビティ121の固有周期Tcとほぼ一致するよう設定されている。また、保持部h11の保持時間Th11は(Tc/2)程度に設定され、押出部d11の時間Td11は(2×Tc)程度に設定されている。
The terminal waveform w11 shown in FIG. 8A is composed of a lead-in part c11, a holding part h11, and an extrusion part d11. The time Tc11 of the lead-in part c11 of the terminal waveform w11 is set to substantially coincide with the natural period Tc of the
図8(a)に示す駆動信号COMを圧電体素子150に印加すると、波形群が印加されている間は図5を参照して説明した動作が行われて液滴が吐出される。波形群をなす波形w6の印加が終了すると、終端波形w11をなす引込部c11が印加される。上述した通り、引込部c11の時間Tc11はキャビティ121の固有周期Tcとほぼ一致するよう設定されているため、引き込み後のノズル開口111におけるメニスカスの残留振動が抑えられる。次に、保持部h11が圧電体素子150に印加された後で押出部d11が印加され、キャビティ121の固有周期Tcの2倍の時間をかけて駆動信号COMの電圧が緩やかに中間電位(抑制波形w0)に戻る。
When the drive signal COM shown in FIG. 8A is applied to the
以上の終端波形w11を圧電体素子150に印加することで、ノズル開口111におけるメニスカスを振動させることなく初期位置に戻すことができるため、速やかに次の液滴の吐出に備えることができる。また、図8(a)に示す駆動信号COMにおいては、波形群の印加による液滴の吐出が終了した後で、終端波形w11をなす引込部c11でノズル開口111近傍の液体を大きく引き込んでいるため、液滴の尾の発生、及びサテライトの発生を抑えることができる。
By applying the terminal waveform w11 described above to the
図8(b)に示す終端波形w12は、引込部c12のみからなる。この終端波形w12の引込部c12の時間Tc12はキャビティ121の固有周期Tcの2倍(2×Tc)程度に設定されている。尚、引込部c12の時間Tc12はキャビティ121の固有周期Tc程度であっても良く、固有周期Tcの3倍程度又はそれ以上であっても良い。この図8(b)に示す終端波形w12は、図8(a)に示す終端波形w11とは異なり制振を行わない波形である。
The terminal waveform w12 shown in FIG. 8B is composed only of the lead-in part c12. The time Tc12 of the lead-in part c12 of the terminal waveform w12 is set to about twice (2 × Tc) the natural period Tc of the
図8(b)に示す駆動信号COMを圧電体素子150に印加すると、波形群が印加されている間は図5を参照して説明した動作が行われて液滴が吐出される。波形群をなす波形w6の印加が終了すると、終端波形w12をなす引込部c12が印加されて駆動信号COMの電圧が緩やかに中間電位(抑制波形w0)に戻る。液体が例えば高分子を含むものである場合には、ノズル開口111から液体を吐出しても高分子の切れが悪く長く尾を引くものがある。
When the drive signal COM shown in FIG. 8B is applied to the
かかる場合には、図8(a)に示す終端波形w11を用いて無理に制振を行って尾の部分を切るようにすると、ミストが発生してノズル開口111の近傍に付着してしまい吐出不良が生ずることがある。図8(b)に示す駆動信号COMは、無理な制振を行わずに吐出した液体が自然に切れるようにしたものである。この駆動信号COMを用いる事で、長時間の吐出でも安定した吐出が可能になり、吐出周波数を上げることもできる。
In such a case, if the tail waveform w11 shown in FIG. 8A is forcibly controlled to cut the tail portion, mist is generated and attached in the vicinity of the
図9は、駆動信号の第2変形例を示す図である。図9に示す駆動信号COMは、波形群に含まれる6つの波形のうち、最後の波形として他の波形w1〜w5とは異なる形状を有する波形w7を含んでいる点が異なる。この波形7は、他の波形w1〜w5よりも最大電位が低く設定されているとともに、液滴の吐出速度低下を補うために押出部が他の波形w1〜w5よりも短く設定されている。このように、形状が異なる波形w7を波形群に含めるのは、液滴の吐出量を調整するためである。つまり、複数のノズル開口111から吐出される液滴の量にはばらつきが生ずるため、調整用の波形w7を含めることで各ノズル開口111から吐出される液滴の吐出量のばらつきを減らしている。尚、図9においては、波形群に図8(b)に示した終端波形w12が続く場合を例に挙げて図示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating a second modification of the drive signal. The drive signal COM shown in FIG. 9 is different in that, among the six waveforms included in the waveform group, the last waveform includes a waveform w7 having a shape different from that of the other waveforms w1 to w5. In this waveform 7, the maximum potential is set lower than the
この駆動信号COMを実現するために、駆動信号COMに含まれる波形群をなす波形を選択する選択信号SELを用いている。図9(a)に示す通り、選択信号SELが波形群の最初から終端波形w12の終わりまでH(ハイ)レベルである場合には、波形w1〜w5,w7及び終端波形w12が圧電体素子150に印加されて、波形w1〜w5,w7に基づく計6滴の液滴がノズル開口111から吐出される。これに対し、波形w7がスイッチ回路64に供給されるタイミングで選択信号SELがL(ロー)レベルである場合には、その期間の間は波形w5の保持部の電位(最低電位)が保持されるため、波形w1〜w5及び終端波形w12が圧電体素子150に印加されて、波形w1〜w5に基づく計5滴の液滴がノズル開口111から吐出される。
In order to realize the drive signal COM, a selection signal SEL for selecting a waveform forming a waveform group included in the drive signal COM is used. As shown in FIG. 9A, when the selection signal SEL is at the H (high) level from the beginning of the waveform group to the end of the termination waveform w12, the waveforms w1 to w5, w7 and the termination waveform w12 are the
図9(b)は、選択信号SELを用いた他の吐出例を示す図である。図9(a)の場合と同様に、選択信号SELを波形群の最初から終端波形w12の終わりまでHレベルにすると、波形w1〜w5,w7及び終端波形w12が圧電体素子150に印加されて、波形w1〜w5,w7に基づく計6滴の液滴がノズル開口111から吐出される。これに対し、波形群の最初から波形w7の引込部の電位が中間電位(抑制波形w0の電位)になるまでの間だけHレベルにすると、波形w1〜w5が圧電体素子150に印加されて、波形w1〜w5に基づく計5滴の液滴がノズル開口111から吐出される。
FIG. 9B is a diagram illustrating another example of ejection using the selection signal SEL. Similarly to the case of FIG. 9A, when the selection signal SEL is set to the H level from the beginning of the waveform group to the end of the termination waveform w12, the waveforms w1 to w5, w7 and the termination waveform w12 are applied to the
但し、波形w7の引込部の電位が中間電位になってから後は圧電体素子150に印加される電位は中間電位に固定されるため、波形7のみならず、終端波形w12の圧電体素子150への印加の有無を制御することができる。逆に、波形群の最初から波形w7の引込部の電位が中間電位になるまでの間をLレベルとし、波形w7の引込部の電位が中間電位になってから終端波形w12の終わりまでの期間をHレベルにすると、波形w7に基づく微小な(少量の)液滴のみの吐出が可能になる。
However, since the potential applied to the
図10は、駆動信号の第3変形例を示す図である。図9に示す駆動信号COMは波形群をなす6つの波形のうち、最後の波形として他の波形w1〜w5とは異なる形状を有する波形w7を含んでいた。図10に示す駆動信号COMは、波形群をなす6つの波形のうち、最初の波形として他の波形w2〜w6とは異なる形状を有する波形w8を含む点が異なる。この波形8は、図9に示した波形w7と同様に、他の波形w2〜w6よりも最大電位が低く設定されているとともに、液滴の吐出速度低下を補うために押出部が他の波形w2〜w6よりも短く設定されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating a third modification of the drive signal. The drive signal COM shown in FIG. 9 includes a waveform w7 having a shape different from the other waveforms w1 to w5 as the last waveform among the six waveforms forming the waveform group. The drive signal COM shown in FIG. 10 is different in that it includes a waveform w8 having a shape different from the other waveforms w2 to w6 as the first waveform among the six waveforms forming the waveform group. In the
選択信号SELを波形群の最初から終端波形w12の終わりまでHレベルにすると、波形w8,w2〜w6及び終端波形w12が圧電体素子150に印加されて、波形w8,w2〜w6に基づく計6滴の液滴がノズル開口111から吐出される。これに対し、波形群の最初から波形w2の引込部の電位が中間電位になるまでの間をLレベルとし、波形w2の引込部の電位が中間電位になってから終端波形w12の終わりまでの期間をHレベルにすると、波形w2〜w6及び終端波形w12が圧電体素子150に印加されて、波形w2〜w6に基づく計5滴の液滴がノズル開口111から吐出される。
When the selection signal SEL is set to the H level from the beginning of the waveform group to the end of the termination waveform w12, the waveforms w8, w2 to w6 and the termination waveform w12 are applied to the
以上の図9又は図10に示す駆動信号COMを用いて圧電体素子150を駆動することにより、各ノズル開口111から吐出される液滴の吐出量のばらつきを低減することができる。尚、図9においては波形群をなす最後の波形の形状を他の波形とは異なる形状とし、図10においては波形群をなす最初の波形の形状を他の波形とは異なる形状としていたが、波形群をなす波形の任意の一又は複数の波形を他の波形とは異なる形状にすることができる。これにより、液滴の吐出量の調整を行うことができ、又は液滴の着弾位置を変更することができる。また、波形の形状を異ならせる場合には、1つの波形をなす引込部、保持部、押出部の少なくとも1つの時間及び最大電位(波高値)の少なくとも1つが他の波形と異なるように設定することができる。
By driving the
図11は、駆動信号の第4変形例を示す図である。図11に示す駆動信号COMは、波形群をなす6つの波形w21〜w26の形状が互いに異なっている。図11に示す例では、波形w21〜w26の各々は波形群の後になるにつれて最大電位(波高値)が徐々に低くなるように設定されている。図11に示す駆動信号COMを圧電体素子150に印加すると、波形w21〜w26が圧電体素子150に印加される毎に、ノズル開口111から吐出される液滴の吐出速度が低下する。また、速度低下に併せて吐出量も少なくなって液滴が微小化するため、液滴の着弾時における衝撃を弱められる。
FIG. 11 is a diagram illustrating a fourth modification of the drive signal. In the drive signal COM shown in FIG. 11, the shapes of the six waveforms w21 to w26 forming the waveform group are different from each other. In the example shown in FIG. 11, each of the waveforms w <b> 21 to w <b> 26 is set such that the maximum potential (crest value) gradually decreases as the waveform group comes later. When the drive signal COM shown in FIG. 11 is applied to the
複数の一定量の液滴を一定速度で所定の着弾領域に着弾させて充填する場合を考えると、最初の液滴を充填するときには着弾領域は空であるため液滴が着弾領域から溢れる虞はないが、吐出する液滴数が増加するにつれて着弾領域から溢れてしまう虞が考えられる。図11に示す駆動信号COMを用いて吐出される液滴の吐出速度を徐々に低下させるとともに、吐出量を徐々に少なくすることにより、後に吐出した液滴が着弾領域から溢れるのを防止することができる。 Considering the case where a certain amount of droplets are landed and filled in a predetermined landing area at a constant speed, when the first droplet is filled, the landing area is empty, so there is a risk that the droplets will overflow from the landing area However, there is a possibility that the landing area overflows as the number of ejected droplets increases. The discharge speed of the liquid droplets discharged using the drive signal COM shown in FIG. 11 is gradually reduced and the discharge amount is gradually reduced to prevent the liquid droplets discharged later from overflowing the landing area. Can do.
また、図11に示す駆動信号COMに対して図9及び図10に示した選択信号SELを用いて波形群をなす波形を選択することにより、液滴の吐出量を微調整することも可能になる。尚、図11においては、波形群をなす波形w21〜w26の全ての形状が互いに異なる形状である場合を図示しているが、全ての波形の形状を異ならせる必要は必ずしも必要ない。例えば、波形群をなす前半の3つの波形の形状を同一として後半の3つの波形の形状を異ならせるようにしても良い。 Further, by selecting the waveform forming the waveform group using the selection signal SEL shown in FIGS. 9 and 10 with respect to the drive signal COM shown in FIG. 11, it is possible to finely adjust the droplet discharge amount. Become. Although FIG. 11 illustrates a case where all the shapes of the waveforms w21 to w26 forming the waveform group are different from each other, it is not always necessary to make the shapes of all the waveforms different. For example, the shape of the first three waveforms forming the waveform group may be the same, and the shape of the latter three waveforms may be different.
〔デバイスの製造方法〕
次に、本発明の一実施形態によるデバイスの製造方法について説明する。尚、以下の説明では、前述した液滴吐出装置IJを用いてカラーフィルタ基板を製造する製造方法を例に挙げて説明する。図12は、液滴吐出装置IJを用いてRGBパターンを形成する工程を含めたカラーフィルタ基板の一連の製造工程を示す図である。尚、図1においては、説明を簡略化したが、液滴吐出装置IJは、R(赤)、G(緑)、及びB(青)の液滴をそれぞれ吐出可能に構成されているとする。
[Device manufacturing method]
Next, a device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, a manufacturing method for manufacturing a color filter substrate using the above-described droplet discharge device IJ will be described as an example. FIG. 12 is a diagram showing a series of manufacturing steps of a color filter substrate including a step of forming an RGB pattern using the droplet discharge device IJ. Although the description is simplified in FIG. 1, it is assumed that the droplet discharge device IJ is configured to discharge R (red), G (green), and B (blue) droplets. .
カラーフィルタ基板の製造に用いられる基板Pは、例えば長方形型薄板形状の透明基板であり、適度の機械的強度と共に光透過性の高い性質を兼ね備えている。この基板Pとしては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が好ましく用いられる。尚、この基板Pには、RGBパターン形成工程の前工程において、生産性を上げる観点から、複数のカラーフィルタ領域が予めマトリックス状に形成されており、これらカラーフィルタ領域をRGBパターン形成工程の後工程で切断することにより、液晶表示装置に適合するカラーフィルタ基板として用いられるようになっている。 The substrate P used for manufacturing the color filter substrate is, for example, a rectangular thin plate-shaped transparent substrate, and has a high mechanical property and a high light transmission property. As this board | substrate P, a transparent glass substrate, acrylic glass, a plastic substrate, a plastic film, these surface treatment goods, etc. are used preferably, for example. Note that a plurality of color filter areas are formed in advance in a matrix on the substrate P from the viewpoint of increasing productivity in the pre-process of the RGB pattern forming process, and these color filter areas are formed after the RGB pattern forming process. By being cut in the process, it is used as a color filter substrate suitable for a liquid crystal display device.
ここで、図13は、液滴吐出装置IJが備える各液滴吐出装置により形成されるRGBパターン例を示す図であり、(a)はストライプ型のパターンを示す斜視図であり、(b)はモザイク型のパターンを示す部分拡大図であり、(c)はデルタ型のパターンを示す部分拡大図である。図13に示す通り、各カラーフィルタ領域には、R(赤色)の粘性体、G(緑色)の粘性体、及びB(青色)の粘性体が、後述の液滴吐出ヘッド18より所定のパターンで形成されるようになっている。この形成パターンとしては、図13(a)に示すストライプ型のパターンの他に、図13(b)に示すモザイク型のパターン、又は、図13(c)に示すデルタ型のパターンなどがあるが、本発明ではその形成パターンに関し、特に限定はされない。尚、図13(a)においては、簡単のために吐出ヘッド20から液滴を1つのB(青色)領域に吐出する例を図示しているが、生産効率を向上するために、吐出ヘッド20からは一度に複数の領域に対して液滴が吐出される。
Here, FIG. 13 is a diagram showing an RGB pattern example formed by each droplet discharge device provided in the droplet discharge device IJ, (a) is a perspective view showing a stripe pattern, and (b). Is a partially enlarged view showing a mosaic type pattern, and (c) is a partially enlarged view showing a delta type pattern. As shown in FIG. 13, in each color filter region, an R (red) viscous body, a G (green) viscous body, and a B (blue) viscous body have a predetermined pattern from a
図12に戻り、前工程であるブラックマトリックス形成工程では、図12(a)に示す通り、透明の基板Pの一方の面(カラーフィルタ基板の基礎となる面)に対して、光透過性のない樹脂(好ましくは黒色)を、スピンコート等の方法により、所定の厚さ(例えば、2μm程度)に塗布し、その後、フォトリソグラフィー法等の方法によりマトリックス状にブラックマトリックスBM,…を形成していく。これらブラックマトリックスBM,…の格子で囲まれる最小の表示要素は、所謂フィルターエレメントFE,…といわれ、基板P面内の一方向(例えばX軸方向)の巾寸法が30μmであり、この方向に直交する方向(例えば、Y軸方向)の長さ寸法が100μm程度の大きさの窓である。基板P上にブラックマトリックスBM,…を形成した後は、図示しないヒータにより熱を加えることで、基板P上の樹脂を焼成することがなされる。 Returning to FIG. 12, in the black matrix forming step, which is the previous step, as shown in FIG. A non-resin (preferably black) is applied to a predetermined thickness (for example, about 2 μm) by a method such as spin coating, and then a black matrix BM,... Is formed in a matrix by a method such as photolithography. To go. The smallest display element surrounded by the lattice of these black matrixes BM is called a so-called filter element FE, and has a width dimension of 30 μm in one direction (for example, the X-axis direction) in the substrate P plane. The window has a length dimension of about 100 μm in a direction perpendicular to the direction (for example, the Y-axis direction). After forming the black matrix BM,... On the substrate P, the resin on the substrate P is baked by applying heat with a heater (not shown).
このようにしてブラックマトリックスBMが形成された基板PはステージST上に吸着保持され、図1に示す液滴吐出装置IJを用いたRGBパターンの形成工程が行われる。RGBパターン形成工程では、まず図12(b)に示す通り、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントFE,…内に、赤色の液滴RDを着弾させる。この時の各液滴RDの量は、加熱工程における液滴RDの体積減少量を考慮した充分な量となっている。 The substrate P on which the black matrix BM is formed in this way is sucked and held on the stage ST, and an RGB pattern forming process using the droplet discharge device IJ shown in FIG. 1 is performed. In the RGB pattern forming step, first, as shown in FIG. 12B, red droplets RD are landed in filter elements FE,... At predetermined positions for forming a predetermined pattern. The amount of each droplet RD at this time is a sufficient amount considering the volume reduction amount of the droplet RD in the heating process.
このようにして所定の全てのフィルターエレメントFE,…に赤色の液滴RDが充填された後の基板Pは、所定の温度(例えば70度程度)で乾燥処理される。この時、液滴RDの溶媒が蒸発すると、図12(c)に示す通り液滴RDの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴RDの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴RDの溶媒が蒸発して、最終的に液滴RDの固形分のみが残留して膜化する。 In this way, the substrate P after all the predetermined filter elements FE,... Are filled with the red droplets RD is dried at a predetermined temperature (for example, about 70 degrees). At this time, when the solvent of the droplet RD evaporates, the volume of the droplet RD decreases as shown in FIG. 12C. Therefore, when the volume is drastically reduced, a sufficient viscous film thickness as a color filter substrate is obtained. The landing operation and the drying operation of the droplet RD are repeated until the droplet RD is discharged. By this treatment, the solvent of the droplet RD evaporates, and finally only the solid content of the droplet RD remains to form a film.
乾燥処理された基板Pは冷却された後で再び液滴吐出装置IJのステージST上に保持される。そして、図12(b)に示す通り、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントFE,…内に、緑色の液滴GDを着弾させる。この時の各液滴GDの量は、加熱工程における液滴GDの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントFE,…に緑色の液滴GDが充填された後の基板Pは、所定の温度(例えば、70度程度)で乾燥処理される。この時、液滴GDの溶媒が蒸発すると、図12(c)に示す通り液滴GDの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタ基板として充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴GDの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴GDの溶媒が蒸発して、最終的に液滴GDの固形分のみが残留して膜化する。 The dried substrate P is cooled and then held on the stage ST of the droplet discharge device IJ again. Then, as shown in FIG. 12B, green droplets GD are landed in the filter elements FE,... At predetermined positions for forming a predetermined pattern. The amount of each droplet GD at this time is a sufficient amount considering the volume reduction amount of the droplet GD in the heating process. In this way, the substrate P after the green droplets GD are filled in all the predetermined filter elements FE,... Is dried at a predetermined temperature (for example, about 70 degrees). At this time, when the solvent of the droplet GD evaporates, the volume of the droplet GD decreases as shown in FIG. 12C. Therefore, when the volume is drastically reduced, a sufficient thickness of the viscous material film as the color filter substrate is obtained. The landing operation and the drying operation of the droplet GD are repeated until the droplet GD is discharged. By this process, the solvent of the droplet GD evaporates, and finally only the solid content of the droplet GD remains to form a film.
乾燥処理された基板Pは冷却された後で再び液滴吐出装置IJのステージST上に保持される。そして、図12(b)に示す通り、所定のパターンを形成するための所定位置のフィルターエレメントFE,…内に、青色の液滴BDを着弾させる。この時の各液滴BDの量は、加熱工程における液滴BDの体積減少量を考慮した充分な量となっている。このようにして所定の全てのフィルターエレメントFE,…に青色の液滴BDが充填された後の基板Pは、図12(c)に示す通り所定の温度(例えば、70度程度)で乾燥処理される。この時、液滴BDの溶媒が蒸発すると、液滴BDの体積が減少するので、体積減少が激しい場合には、カラーフィルタとして充分な粘性体膜厚が得られるまで、液滴BDの着弾作業と乾燥作業とが繰り返される。この処理により、液滴BDの溶媒が蒸発して、最終的に液滴BDの固形分のみが残留して膜化する。 The dried substrate P is cooled and then held on the stage ST of the droplet discharge device IJ again. Then, as shown in FIG. 12B, blue droplets BD are landed in the filter elements FE,... At predetermined positions for forming a predetermined pattern. The amount of each droplet BD at this time is a sufficient amount considering the volume reduction amount of the droplet BD in the heating process. In this way, the substrate P after all the predetermined filter elements FE,... Are filled with the blue droplets BD is dried at a predetermined temperature (for example, about 70 degrees) as shown in FIG. Is done. At this time, when the solvent of the droplet BD evaporates, the volume of the droplet BD decreases. When the volume is drastically reduced, the landing operation of the droplet BD is performed until a sufficient viscous film thickness is obtained as a color filter. And the drying operation are repeated. By this treatment, the solvent of the droplet BD evaporates, and finally only the solid content of the droplet BD remains to form a film.
以上により、RGBパターン形成工程が完了する。その後は引き続き、図12(d)以降に示す後工程が行われる。後工程の1つである図12(d)に示す保護膜形成工程では、液滴RD,GD,BDを完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると、粘性体膜が形成された基板Pの表面保護及び表面平坦化を目的として保護膜CRが形成される。この保護膜CRは、例えばスピンコート法、ロールコート法、又はリッピング法等の方法を用いて形成される。保護膜形成工程に続く図12(e)に示した透明電極形成工程では、スパッタ法又は真空吸着法等の方法を用いて、保護膜CRの全面を覆うように透明電極TLが形成される。透明電極形成工程に続く図12(f)に示すパターニング工程では、透明電極TLが、画素電極PLとしてパターニングされる。尚、液晶表示パネルの駆動にTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を用いる場合にはこのパターニング工程は不要となる。以上説明した各工程を経て、図12(f)に示すカラーフィルタ基板CFが製造される。 Thus, the RGB pattern forming process is completed. Thereafter, the post-process shown in FIG. In the protective film forming step shown in FIG. 12D, which is one of the subsequent steps, heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time in order to completely dry the droplets RD, GD, and BD. When the drying is completed, the protective film CR is formed for the purpose of surface protection and surface planarization of the substrate P on which the viscous film is formed. The protective film CR is formed using a method such as a spin coating method, a roll coating method, or a ripping method. In the transparent electrode forming step shown in FIG. 12E following the protective film forming step, the transparent electrode TL is formed so as to cover the entire surface of the protective film CR by using a method such as sputtering or vacuum adsorption. In the patterning step shown in FIG. 12F following the transparent electrode formation step, the transparent electrode TL is patterned as the pixel electrode PL. Note that this patterning step is not necessary when a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is used to drive the liquid crystal display panel. Through the steps described above, the color filter substrate CF shown in FIG.
上述した液滴吐出装置IJを用いて赤色の液滴RD、緑色の液滴GD、及び青色の液滴BDを吐出してフィルターエレメントFEに着弾させるときには、図1に示す第1移動装置12と第2移動装置14とを駆動して吐出ヘッド20と基板Pとを相対的に移動させている。各液滴の着弾精度を確保するために、液滴の吐出中には吐出ヘッド20と基板Pとの相対移動速度を一定にしている。このため、吐出ヘッド20からの液滴の吐出周波数が低いと、一度に1つのフィルターエレメントFEに着弾する液滴数が少なくなる。
When discharging the red droplet RD, the green droplet GD, and the blue droplet BD using the droplet discharge device IJ described above and landing on the filter element FE, the first moving
図14は、カラーフィルタ基板製造時の液滴の着弾状況の一例を示す図である。尚、図14中における矢印は、吐出ヘッド20と基板Pとの相対移動方向を示している。カラーフィルタ基板上に設定されるフィルターエレメントFEに液滴を着弾させる場合には、開口ノズル111から吐出された液滴がフィルターエレメントFEを取り囲むブラックマトリックスBM(バンク)に着弾すると、液滴がフィルターエレメントFEから溢れる可能性があるため、液滴の吐出誤差を考慮して相対移動方向における両端から所定の距離Gaだけ離れた位置に液滴を着弾させている。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a landing state of droplets when the color filter substrate is manufactured. 14 indicates the relative movement direction of the
液滴の吐出周波数が低いと、図14(a)に示す通り、1つのフィルターエレメントFEに対して一度に3滴程度しか着弾させることができない。このため、十分な量の液滴をフィルターエレメントFEに充填させるには、吐出ヘッド20の開口ノズル111の数を増やす、吐出ヘッド20と基板Pとの相対移動速度を低下させる、基板Pの表面全体を複数回に亘って走査する等の対策が必要になる。しかしながら、吐出ヘッド20の開口ノズル111の数を増やすと、液滴吐出装置IJのコストが上昇し、メンテナンスが困難になる。また、吐出ヘッド20と基板Pとの相対移動速度を低下させ、又は、基板Pの表面全体の走査回数を増加すると生産性が著しく低下するとともに、液滴RD,GD,BDの乾燥むらによる色むらが発生する虞がある。
When the droplet discharge frequency is low, as shown in FIG. 14A, only about three droplets can be landed on one filter element FE at a time. For this reason, in order to fill the filter element FE with a sufficient amount of droplets, the number of the opening
これに対し、本発明の液滴吐出ヘッドの駆動方法を用いて圧電体素子150を駆動すれば液滴吐出周波数を高めることができるため、例えば図14(b)に示す通り、1つのフィルターエレメントFEに対して一度に9滴程度着弾させることが可能になる。これにより、吐出ヘッド20と基板Pとの相対移動速度を低下させる必要がないため、生産性を大幅に向上させることができる。また、基板Pの表面全体の走査回数に亘って走査する必要がないため、液滴RD,GD,BDの乾燥むらを防ぐことができ、更にフィルターエレメントFE内における液滴の濡れ広がりを向上させることができるとともに、膜厚の均一性を高めることができる。尚、図11を用いて説明した駆動波形COMを用いて液滴を吐出することで、更に着弾した液滴がフィルターエレメントFEから溢れるのを効果的に防止することもできる。
On the other hand, since the droplet discharge frequency can be increased by driving the
以上の製造工程を経て製造されたカラーフィルタ基板CFと対向基板(図示省略)とを対向配置させ、その間に液晶を挟持させる工程を経て液晶表示装置が製造される。このようにして製造された液晶表示装置、CPU(中央処理装置)等を備えたマザーボード、キーボード、ハードディスク等の電子部品を筐体内に組み込むことで、例えばノート型のパーソナルコンピュータ(デバイス)が製造される。 The liquid crystal display device is manufactured through a process in which the color filter substrate CF manufactured through the above manufacturing process and a counter substrate (not shown) are arranged to face each other and a liquid crystal is sandwiched therebetween. A laptop personal computer (device), for example, is manufactured by incorporating electronic components such as a liquid crystal display device, a motherboard including a CPU (central processing unit), a keyboard, and a hard disk manufactured in this manner into the housing. The
尚、上記のデバイスの製造方法では、液滴RDの着弾作業と乾燥作業とを繰り返し、液滴GDの着弾作業と乾燥作業とを繰り返し、液滴BDの着弾作業と乾燥作業とを繰り返す場合について説明したが、液滴を全て着弾させるまで乾燥作業を行わないようにしても良い。これにより膜厚の均一性を更に高めることができる。また、上記の例では液滴RD,GD,BDを完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行っていたが、減圧乾燥を行った後で焼成するようにしても良い。これにより膜厚の均一性を更に高めることができる。 In the above device manufacturing method, the landing operation and drying operation of the droplet RD are repeated, the landing operation and drying operation of the droplet GD are repeated, and the landing operation and drying operation of the droplet BD are repeated. As described above, the drying operation may not be performed until all the droplets have landed. Thereby, the uniformity of the film thickness can be further improved. In the above example, in order to completely dry the droplets RD, GD, and BD, heating is performed for a predetermined time at a predetermined temperature. However, baking may be performed after drying under reduced pressure. Thereby, the uniformity of the film thickness can be further improved.
また、上記の例では、液滴RD,GD,DBの着弾を別々に行っていたが、吐出ヘッド20と基板Pとが相対移動している間に液滴RD,GD,DBを同時に着弾させるようにしても良い。これにより、液滴の着弾に要する時間を短縮することができる。尚、上記のデバイスを製造する場合には28個の波形からなる波形群が用いられる。これにより、単位時間の液滴吐出数を飛躍的に増加させることができる。
In the above example, the droplets RD, GD, and DB are landed separately, but the droplets RD, GD, and DB are landed simultaneously while the
〔その他のデバイスの製造方法〕
また、本実施形態の液滴吐出装置IJは、膜を形成する成膜装置又はマイクロレンズアレイ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマ型表示装置、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)等を製造するためにも用いることができる。図15及び図16は、それぞれ、本発明の実施形態による液滴吐出装置を用いて製造した光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイの説明図である。吐出装置において、図15及び図16に示す透明基板からなる対象物W1の所定の位置に液滴吐出ヘッドから感光性の透明樹脂(液状粘性物)を吐出した後、紫外線硬化させて、透明基板上の所定位置に所定の大きさのマイクロレンズLを形成すれば、光インタコネクション装置用のマイクロレンズアレイ70a,70bを製造することができる。
[Other device manufacturing methods]
Further, the droplet discharge device IJ of this embodiment includes a film forming device or a microlens array for forming a film, a liquid crystal display device, an organic EL device, a plasma display device, a field emission display (FED), and the like. It can also be used for manufacturing. FIG. 15 and FIG. 16 are explanatory diagrams of a microlens array for an optical interconnection device manufactured using a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention. In the discharge device, after a photosensitive transparent resin (liquid viscous material) is discharged from a droplet discharge head to a predetermined position of the object W1 made of the transparent substrate shown in FIGS. If microlenses L having a predetermined size are formed at predetermined positions above,
ここで、図15に示すマイクロレンズアレイ70aでは、マイクロレンズLがX方向及びY方向にマトリクス状に配列されている。また、図16に示すマイクロレンズアレイ70bでは、マイクロレンズLがX方向及びY方向に不規則に分散して形成されている。尚、マクロレンズアレイは、光インタコネクション装置の他、液晶パネルにも用いられているが、この液晶表示装置用のマイクロレンズを製造するにあたっても、本発明を適用したインクジェット式装置を用いれば、フォトリソグラフィ技術を用いる必要がないので、マイクロレンズアレイの生産効率を向上することができる。
Here, in the microlens array 70a shown in FIG. 15, the microlenses L are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction. Further, in the
図17は、有機EL装置の構成の一例を示す断面図である。図17に示す通り、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(対向基板)、及び封止用基板371から構成された有機EL素子302に、フレキシブル基板(図示省略)の配線及び駆動IC(図示省略)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及び発光素子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。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the organic EL device. As shown in FIG. 17, the
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。
The manufacturing process of the
発光素子形成工程は、凹部開口344、即ち画素電極331上に正孔注入/輸送層352及び発光層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/輸送層形成工程と発光層形成工程とを有している。そして、正孔注入/輸送層形成工程は、正孔注入/輸送層352を形成するための第1組成物(機能液)を各画素電極331上に吐出する第1液滴吐出工程と、吐出された第1組成物を乾燥させて正孔注入/輸送層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(機能液)を正孔注入/輸送層352の上に吐出する第2液滴吐出工程と、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。この発光素子形成工程では、吐出装置を用いて上記発光素子を形成する。
In the light emitting element forming step, the
図18は、プラズマ型表示装置の構成の一部を示す分解斜視図である。図18に示す通り、プラズマ型表示装置400は、互いに対向して配置された基板401,402及びこれらの基板401,402の間に形成される放電表示部410を含んで構成される。放電表示部410は、複数の放電室416が集合されたものである。複数の放電室416のうち、赤色放電室416(R)、緑色放電室416(G)、青色放電室416(B)の3つの放電室416が対になって1画素を構成するように配置されている。
FIG. 18 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of the plasma display device. As shown in FIG. 18, the
基板401の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極411が形成され、アドレス電極411と基板401の上面とを覆うように誘電体層419が形成されている。誘電体層419上には、アドレス電極411,411間に位置し、且つ各アドレス電極411に沿うように隔壁415が形成されている。隔壁415は、アドレス電極411の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極411と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁415によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室416が形成されている。また、隔壁415によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体417が配置されている。蛍光体417は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するものであり、赤色放電室416(R)の底部には赤色蛍光体417(R)が、緑色放電室416(G)の底部には緑色蛍光体417(G)が、青色放電室416(B)の底部には青色蛍光体417(B)がそれぞれ配置されている。
一方、基板402には、先のアドレス電極411と直交する方向に複数の表示電極412がストライプ状に所定の間隔で形成されている。更に、これらを覆うように誘電体層413、及びMgO等からなる保護膜414が形成されている。基板401と基板402とは、アドレス電極411と表示電極412とを互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。アドレス電極411及び表示電極412は、図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部410において蛍光体417が励起発光してカラー表示が可能となる。本発明の実施形態による吐出装置は、隔壁415によって区画される長方形状の領域の内側に蛍光体417を配置するために用いられる。
On the other hand, on the
図19は、電界放出素子を備えた電界放出ディスプレイ(FED)の構成を示す図であって、(a)はFEDを構成するカソード基板とアノード基板の配置関係を概略的に示す分解斜視図であり、(b)はFEDのカソード基板に設けられる駆動回路の概略構成を示す回路図であり、(c)はカソード基板の要部を示す斜視図である。図19(a)に示す通り、FED500は、カソード基板500aとアノード基板500bとを対向配置した構成である。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a field emission display (FED) including a field emission device, and FIG. 19A is an exploded perspective view schematically showing a positional relationship between a cathode substrate and an anode substrate constituting the FED. FIG. 4B is a circuit diagram showing a schematic configuration of a drive circuit provided on the cathode substrate of the FED, and FIG. As shown in FIG. 19A, the
カソード基板500aは、図19(a),(b)に示す通り、ゲート線501と、エミッタ線502と、ゲート線501及びエミッタ線502に接続された電界放出素子503とからなる所謂単純マトリクス駆動回路を備えている。ゲート線501にはゲート信号V1,V2,…,Vmが供給され、エミッタ線502には、エミッタ信号W1,W2,…,Wnが供給される。また、アノード基板500bは、電子が当ることにより発光する性質を有する蛍光体を備えており、この蛍光体として赤、緑、青の何れかの蛍光を発光する蛍光体が設けられている。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the
図19(c)に示す通り、電界放出素子503はエミッタ線502に接続されたエミッタ電極503aと、ゲート線501に接続されたゲート電極503bとを備えた構成である。また、エミッタ電極503aは、エミッタ電極503a側からゲート電極503bに向かって小径化するエミッタティップ505と呼ばれる突起部を備えており、このエミッタティップ505に対応した位置にはゲート電極503bに孔部504が形成されており、この孔部504内にエミッタティップ505の先端が配置されている。
As shown in FIG. 19C, the
電界放出素子503に設けられたエミッタ電極503aとゲート電極503bとの間に電圧を供給すると、電界の作用によってエミッタティップ505から孔部504に向かって電子510が移動し、エミッタティップ505の先端から電子510が放出される。能出された電子510が、カソード基板500aに対向配置されたアノード基板500bの蛍光体に当たることで蛍光体が発光する。このため、ゲート線501のゲート信号V1,V2,…,Vm、及びエミッタ線502のエミッタ信号W1,W2,…,Wnを制御してFED500を駆動すれば所望の色を表示させることが可能になる。本発明の実施形態による吐出装置は、アノード基板500bに蛍光体を配置するために用いられる。
When a voltage is supplied between the
上記の液晶表示装置、有機EL装置、プラズマ型表示装置、FED等のデバイスは、ノート型コンピュータ及び携帯電話等の電子機器に設けられる。だだし、本発明にいう電子機器は、上記のノート型コンピュータ及び携帯電話に限られる訳ではなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。 Devices such as the above-described liquid crystal display device, organic EL device, plasma display device, and FED are provided in electronic devices such as notebook computers and mobile phones. However, the electronic device according to the present invention is not limited to the above-described notebook computer and mobile phone, and can be applied to various electronic devices. For example, LCD projectors, multimedia-compatible personal computers (PCs) and engineering workstations (EWS), pagers, word processors, TVs, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorders, electronic notebooks, electronic desk calculators, car navigation systems The present invention can be applied to electronic devices such as a device, a POS terminal, and a device provided with a touch panel.
20……吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)
26……制御装置(駆動部)
60……駆動回路(駆動部)
111……ノズル開口
121……キャビティ
150……圧電体素子(圧力発生素子)
c1,c2,………引込部(第1波形部)
d1,d2,………押出部(第3波形部)
h1,h2,………保持部(第2波形部)
i1,i2,………引込部(第4波形部)
COM……駆動信号
w0……抑制波形
w11,w12……終端波形
20 …… Discharge head (droplet discharge head)
26 …… Control device (drive unit)
60 …… Drive circuit (drive unit)
111 ……
c1, c2, ..... pull-in part (first waveform part)
d1, d2, ......... extruded part (third corrugated part)
h1, h2, ..... holding part (second waveform part)
i1, i2, ..... pull-in part (fourth waveform part)
COM …… Drive signal w0 …… Suppression waveform w11, w12 …… Termination waveform
Claims (18)
前記キャビティ内に収容される前記液体の前記ノズル開口における振動周期にほぼ同期させて前記駆動信号を前記圧力発生素子に印加することを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。 A cavity for storing a predetermined liquid; a pressure generating element for generating a pressure in the cavity according to an applied drive signal; and a nozzle opening for discharging the liquid pressurized by the pressure generating element as a droplet A method of driving a droplet discharge head comprising:
A method for driving a droplet discharge head, wherein the drive signal is applied to the pressure generating element in substantially synchronism with a vibration cycle of the liquid contained in the cavity at the nozzle opening.
前記液体の振動周期にほぼ同期させて、前記波形群を前記圧力発生素子に印加することを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッドの駆動方法。 The drive signal includes a waveform group composed of at least two continuous waveforms;
2. The method of driving a droplet discharge head according to claim 1, wherein the waveform group is applied to the pressure generating element substantially in synchronization with a vibration cycle of the liquid.
前記キャビティ内に収容される前記液体の前記ノズル開口における振動周期にほぼ同期させて前記駆動信号を前記圧力発生素子に印加する駆動部を備えることを特徴とする液滴吐出装置。 A cavity for storing a predetermined liquid; a pressure generating element for generating a pressure in the cavity according to an applied drive signal; and a nozzle opening for discharging the liquid pressurized by the pressure generating element as a droplet A droplet discharge device comprising a droplet discharge head having
A liquid droplet ejection apparatus comprising: a drive unit that applies the drive signal to the pressure generating element substantially in synchronization with a vibration cycle of the liquid contained in the cavity at the nozzle opening.
請求項1から請求項15の何れか一項に記載の液滴吐出装置の駆動方法、又は、請求項16記載の液滴吐出装置を用いて前記液滴吐出ヘッドが備える前記ノズル開口から前記所定の液体を吐出する吐出工程を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。 A method for manufacturing a device including a workpiece having a pattern having functionality at a predetermined location,
The method for driving the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 15, or the predetermined opening from the nozzle opening provided in the droplet discharge head using the droplet discharge device according to claim 16. A device manufacturing method comprising a discharging step of discharging a liquid.
A device manufactured using the device manufacturing method according to claim 17.
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