JP2006116435A - 液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ロール状のワークに設けられた実描画領域に対し、描画動作を行う直前にフラッシング動作を行うことができ、実描画領域に安定して描画を行うことができる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】 実描画領域aと、フラッシング開口bとから成る描画領域を、長手方向に複数有する長尺のワークWを長手方向に間欠送りし、複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段3と、描画スペースに配置され、描画スペースに導入された描画領域を描画領域単位で吸着セットする吸着テーブル31と、描画スペースに対して、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブル24と、吸着セットされた描画領域のフラッシング開口bに臨み、フラッシング開口bを通過した機能液滴吐出ヘッドからの吐出を受けるフラッシングボックス111と、を備える。
【選択図】 図2
【解決手段】 実描画領域aと、フラッシング開口bとから成る描画領域を、長手方向に複数有する長尺のワークWを長手方向に間欠送りし、複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段3と、描画スペースに配置され、描画スペースに導入された描画領域を描画領域単位で吸着セットする吸着テーブル31と、描画スペースに対して、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブル24と、吸着セットされた描画領域のフラッシング開口bに臨み、フラッシング開口bを通過した機能液滴吐出ヘッドからの吐出を受けるフラッシングボックス111と、を備える。
【選択図】 図2
Description
本発明は、機能液滴吐出ヘッドを用いて、長尺のワークに描画を行う液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関する。
液滴吐出装置は、枚葉の基板(ワーク)をセットした吸着テーブル(セットテーブル)をX軸方向に移動させるX軸テーブルと、機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットをY軸方向に移動させるY軸テーブルと、を備えており、ヘッドユニットおよび基板を相対的に移動させながら機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、セットした基板に所定の描画パターンを描画するようになっている。
また、液滴吐出装置には、機能液滴吐出ヘッド(の全吐出ノズル)からの捨て吐出を受ける一対のフラッシングボックスが設けられている。一対のフラッシングボックスは、X軸テーブルに移動自在に支持されていると共に、X軸方向において吸着テーブルを挟むように配設されている。したがって、X軸テーブルを駆動すると、フラッシングボックス、セットテーブル(ワーク)の順でヘッドユニットがこれらに臨み、フラッシング動作に続いて描画動作を連続して行う。このように、描画動作に先立ち、フラッシング動作を行うことにより、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出状態を安定させることができ、ワークに精度良い描画処理を行うことが可能となっている。
特開2003−266673号公報
ところで、ワークに対する描画効率を高めるため、描画パターンを描画させる実描画領域を長手方向に複数設けたロール状のワークを液滴吐出装置に導入し、ワークを繰出しながら実描画領域単位で描画処理を行うと共に、処理済みのワークを順次巻き取ってゆくロール・ツー・ロール方式の液滴吐出装置が考えられる。しかしながら、この場合、ワークが連続的に送られてゆくために、従来の液滴吐出装置のようにワークの送り方向であるX軸方向にフラッシングボックスを配設することができず、実描画領域に対する描画動作の前にフラッシング動作を行わせることができない。
そこで、本発明は、ロール状のワークに設けられた実描画領域に対し、描画動作を行う直前にフラッシング動作を行うことができ、実描画領域に安定して描画を行うことができるロール・ツー・ロール方式の液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを課題としている。
本発明は、実描画領域と、実描画領域に隣接するフラッシング開口とから成る描画領域を、長手方向に複数有するワークに対し、実描画領域とフラッシング開口との隣接方向に機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、機能液を吐出させて描画領域単位で描画を行う液滴吐出装置であって、ワークを長手方向に間欠送りし、複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段と、描画スペースに配置され、描画スペースに導入された描画領域を描画領域単位で吸着セットする吸着テーブルと、描画スペースに対して、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブルと、吸着セットされた描画領域のフラッシング開口に臨み、機能液滴吐出ヘッドから吐出されてフラッシング開口を通過した機能液を受けるフラッシングボックスと、を備えたことを特徴とする。
また本発明は、実描画領域と実描画領域に隣接するフラッシング領域とから成る描画領域を、長手方向に複数有するワークに対し、実描画領域とフラッシング領域との隣接方向に機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、機能液を吐出させて、描画領域単位で描画を行う液滴吐出装置であって、ワークを長手方向に間欠送りし、複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段と、描画スペースに配置され、描画スペースに導入された描画領域を描画領域単位で吸着セットする吸着テーブルと、吸着テーブルに対して、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブルと、機能液滴吐出ヘッドおよび吸着テーブルを制御して、フラッシング領域に機能液を吐出させる制御手段と、を備えたことが好ましい。
この構成によれば、実描画領域とフラッシング開口との隣接方向に機能液滴吐出ヘッドを移動させることにより、フラッシング開口、実描画領域の順で機能液滴吐出ヘッドをこれに臨ませることができる。そして、フラッシング開口には、機能液滴吐出ヘッドからの(捨て)吐出を受けるフラッシングボックスが臨んでいるため、機能液滴吐出ヘッドにフラッシング動作を行わせてから実描画領域に対する描画動作を行わせることができる。
また、実描画領域とフラッシング領域との隣接方向に機能液滴吐出ヘッドを移動させることにより、フラッシング領域、実描画領域の順で機能液滴吐出ヘッドをこれに臨ませることができる。したがって、フラッシング領域に対して、機能液滴吐出ヘッドにフラッシング動作を行わせてから実描画領域に対する描画動作を行わせることができる。
したがって、これらの構成によれば、描画動作を開始する前に機能液滴吐出ヘッドの吐出状態を安定させることができ、機能液滴吐出ヘッドから実描画領域に精度良く機能液を吐出させることができる。なお、描画領域内において、実描画領域とフラッシング開口とを、X軸方向に隣接させるようにしてもよいし、Y軸方向に隣接させるようにしてもよい。
この場合、実描画領域およびフラッシング開口は、ワークの長手方向に隣接していることが好ましい。また、この場合、実描画領域およびフラッシング領域は、長手方向に隣接していることが好ましい。
この構成によれば、ワーク幅を最大限に有効に利用して、実描画領域を確保することができる。
この場合、ワークには、各描画領域に対応して、当該描画領域を位置補正するためのアライメントマークが設けられており、アライメントマークを撮像して画像認識する画像認識手段と、画像認識手段による画像認識に基づいて、機能液滴吐出ヘッドに対する実描画領域の水平面内における位置を、吸着テーブルを介して補正するθテーブルと、を備えることが好ましい。
この構成によれば、各描画領域に対応したアライメントマークが設けられているので、その画像認識に基いて描画領域をθ補正することができ、ワークに対して精度良い描画を行うことが可能である。
この場合、フラッシング開口は、アライメントマークを兼ねていることが好ましい。また、この場合、フラッシング領域に吐出された機能液滴は、アライメントマークとして機能することが好ましい。
この構成によれば、フラッシング開口がアライメントマークを兼ねているため、ワークに別途アライメントマークを設ける必要がなく、ワークの製造コストを抑えることができる。
この場合、フラッシングボックスは、θテーブルに支持されていることが好ましい。
この構成によれば、フラッシングボックスは、吸着テーブルをθ補正したときに、吸着テーブルと一緒にフラッシングボックスもθ回転する。これにより、吸着セットされた実描画領域に隣接するフラッシング開口に、フラッシングボックスを確実に臨ませることができる。
この場合、ワーク導入手段は、ロール状に巻回したワークを繰出す繰出し手段と、繰出した描画済みのワークを巻き取る巻取り手段と、繰出し手段および巻取り手段を制御する制御手段と、を有すると共に、移動テーブルは、機能液滴吐出ヘッドに対して吸着テーブルを長手方向に往復移動させるワーク移動テーブルで構成され、制御手段は、吸着テーブルの移動と同期して巻取り手段を制御し、吸着テーブルの往復動により吸着テーブルから巻取り手段に至る巻取り側に生じる、ワークの巻取り側たるみの曲率を所定の範囲内に維持することが好ましい。
この構成によれば、吸着テーブルの移動と同期して巻取り手段が制御され、吸着テーブルから巻取り手段側の描画済みのワークが所定の曲率に保持されるため、ワークのたるみ(たわみ)に起因して、機能液の液垂れが生じることを防止できると共に描画部分が破壊されることがない。特に、金属配線を描画したときには、たわみにより断線することを有効に防止することができる。
この場合、巻取り側たるみの曲率の許容上限値および許容下限値に対応した巻取り側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出する一対の巻取り用検出センサをさらに備え、制御手段は、一対の巻取り用検出センサの検出結果に基づいて、前記巻取り手段を制御することが好ましい。
この構成によれば、巻取り側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出することにより、巻取り側たるみの曲率を所定の範囲内の収めることができる。
この場合、各実描画領域には、描画パターンを規定する描画規定要素が予め作り込まれており、制御手段は、吸着テーブルの移動と同期して繰出し手段を制御し、吸着テーブルの往復動により吸着テーブルから繰出し手段に至る繰出し側に生じる、ワークの繰出し側たるみの曲率を所定の範囲内に維持することが好ましい。
この構成によれば、吸着テーブルの移動と同期して繰出し手段が制御され、繰出し手段から吸着テーブルの間のワークのたるみが所定の曲率に保持される。したがって、ワークのたるみ(たわみ)に起因して描画規定要素が破壊されることがない。なお、描画規定要素としては、カラーフィルタのバンクや、フレキシブル基板におけるチップ部品、金属配線等が含まれる。
この場合、繰出し側たるみの曲率の許容上限値および許容下限値に対応した繰出し側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出する一対の繰出し用検出センサをさらに備え、制御手段は、一対の繰出し用検出センサの検出結果に基づいて、繰出し手段を制御することが好ましい。
この構成によれば、繰出し側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出することにより、繰出し側たるみの曲率を所定の範囲内の収めることができる。
本発明のワークは、上記のいずれかの液滴吐出装置により描画されることを特徴とする。
この構成によれば、上記のいずれかの液滴吐出装置により描画されるため、ワークには精度のよい描画が行われる。
この場合、ワークは、電子部品が実装されたフレキシブル基板であることが好ましい。
この構成によれば、ロール状のワークを液滴吐出装置に導入して描画処理を行うことにより、フレキシブル基板を効率よく製造することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記に記載の液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。また、本発明の電気光学装置は、上記に記載の液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
これらの構成によれば、上記の液滴吐出装置を用いているため、実描画領域に対して安定的に機能液を吐出させることができる。したがって、精度良く成膜部を形成して、高精度な電気光学装置を効率よく製造することができる。なお、電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置またはSED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
本発明の電子機器は、上記に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置、または上記に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
以下、添付の図面を参照して、本発明を適用した液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、小型のカメラや携帯電話等に組み込まれるフレキシブル基板を製造するためのものであり、機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法により、可撓性のベースフィルム(ワーク)上に機能材料を溶解させた機能液を吐出させて、抵抗、コイル、コンデンサ等の素子(チップ部品:面実装部品)や金属配線等を形成するためのものである。
図1および図2に示すように、液滴吐出装置1は、機能液滴吐出ヘッド42を有し、ワークW上に機能液滴による描画を行う描画装置2と、ロール状に巻回された長尺のワークWを繰出す繰出し装置3と、繰出されたワークWを所定の送り経路に沿って送るための送り装置4と、ワークWを巻き取る巻取り装置5と、を備えている。すなわち、この液滴吐出装置1は、ロール・ツー・ロール方式で処理を行うものであり、先ず、繰出し装置3により繰出されたワークWを、送り装置4が送り経路に沿って描画装置2に送ってゆく。そして、描画装置2によりワークWに描画処理を行った後、送り装置4により描画装置2からワークWの処理済みの部分を送り出すと共に、送り出された処理済みのワークWを巻取り装置5で順次巻き取るようになっている。このとき、繰出し装置3から送り装置4の間、および送り装置4から巻取り装置5の間において、ワークWは、たるみを持たせた状態で送られる。なお、図示省略したが、液滴吐出装置1には、各装置を統括制御する制御装置6が設けられており、上記一連の動作は、制御装置6による制御に基づいて行われる。
一方、図1(b)に示すように、液滴吐出装置1に導入されるワークWには、描画処理により所定の描画パターン(単位描画パターン)が描画される実描画領域aが長手方向に所定の間隙を有して複数連続的に設けられている。そして、実描画領域aと実描画領域aとの間には、略ワークWの幅一杯に開口したフラッシング開口bが形成されていると共に、各実描画領域aに対応する一対(2個)のワークアライメントマークcが設けられている。この一対のワークアライメントマークcは、後述の吸着テーブル31に吸着セットした実描画領域aをθ補正すると共に、X・Y軸方向のデータ補正を行うために用いられる。なお、ワークWは、最終的には、フラッシング開口bおよびワークアライメントマークcが形成された各実描画領域a間の領域で切除される。そして、実描画領域a毎に切り離されたワークWに対して所定の工程を行うことにより、複数のフレキシブル基板が製造される。
なお、本実施形態に用いられるワークWには、チップ部品(または金属配線)の一部が既に作り込まれている。そして、ワークWを巻回させたときに、作り込まれたチップ部品が損傷することがないように、ワークWの上には、エンボス加工が施された長尺のスペーサシートSを重ね合わされており、ワークWはスペーサシートを積層させた状態でロール状に巻回され、搬入・搬出される。
次に、液滴吐出装置1の各装置について説明する。図1および図2に示すように、描画装置2は、機台11と、機台11上の全域に広く載置され、機能液滴吐出ヘッド42を有する描画手段12と、描画手段12に添設するように機台11上に載置したヘッド保守手段13と、を備えている。
描画手段12は、送り装置4によって描画スペースに導入されたワークWをセットするセットテーブル21と、複数の機能液滴吐出ヘッド42を搭載したヘッドユニット22と、ヘッドユニット22を垂設するキャリッジ23と、キャリッジ23を介し、描画スペース内においてヘッドユニット22をX軸方向およびY軸方向に移動させるX・Y移動機構24と、を有している。なお、ここでは、ワークWの送り方向(ワークWの長手方向)をX軸方向とし、X軸方向に水平に直交する方向をY軸方向として説明を行うものとする。
セットテーブル21は、ワークWの送り経路に臨んで設けられた描画スペースに配置されており、ワークWを吸着セットする吸着テーブル31と、吸着テーブル31をθ回転可能に支持し、機台11に支持されたθテーブル32と、を有している。吸着テーブル31の表面(セット面)には、ワークWを吸着するための吸着孔(図示省略)が複数形成されている。詳細は後述するが、本実施形態では、実描画領域単位で描画処理が行われるようになっており、吸着テーブル31は、1つの実描画領域aを吸着セットできる大きさに構成されている。
図3に示すように、ヘッドユニット22は、ヘッドプレート41に複数の機能液滴吐出ヘッド42を搭載して構成されている。図4に示すように、機能液滴吐出ヘッド42は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針52を有する機能液導入部51と、機能液導入部51に連なる2連のヘッド基板53と、機能液導入部51の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体54と、を備えている。接続針52は、図外の機能液タンクに接続され、機能液導入部51に機能液を供給する。ヘッド本体54は、キャビティ55(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル58が開口したノズル面57を有するノズルプレート56と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド42を吐出駆動すると、(ピエゾ圧電素子に電圧が印加され)キャビティ55のポンプ作用により、吐出ノズル58から機能液滴が吐出される。
なお、多数の吐出ノズル58は、等ピッチ(2ドットピッチ間隔)に整列して、2列の分割ノズル列が形成されていると共に、2列の分割ノズル列同士は、相互に1ドットピッチ分位置ずれしている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド42には、2列の分割ノズル列により1ドットピッチ間隔のノズル列が形成され、1ドットピッチ(高解像度)の描画が可能となっている。
ヘッドプレート41には、複数の機能液滴吐出ヘッド42の各ノズル列がY軸方向に連続(一部が重複)するように配置され、全機能液滴吐出ヘッド42のノズル列により1描画ラインが形成されている。1描画ラインの長さは、上記したワークWの実描画領域aの幅長に対応しており、ワークWに対して効率よく描画を行うことができるようになっている。
キャリッジ23は、ヘッドユニット22を支持するキャリッジ本体61と、キャリッジ本体61を介して、ヘッドユニット22のθ方向に対する(水平面内の)位置補正を行うためのθ回転機構62と、θ回転機構62を介して、キャリッジ本体61(ヘッドユニット22)をX・Y移動機構24に支持させる略I字状の吊設部材63と、を有している。
なお、キャリッジ本体61には、ワークW(実描画領域a)を位置補正するためにこれを撮像する一対(2個)のワークアライメントカメラ71がカメラ支持アーム72を介して搭載されている。本実施形態では、吸着テーブル31に吸着セットされた実描画領域aに隣接する一方の側(本実施形態では繰出し装置3側)に位置する一対のワークアライメントマークcがアライメントの基準として用いられている。そして、ワークアライメントカメラ71による撮像結果に基づいて、基準となる一対のワークアライメントマークcが所定位置となるように、ワークWの位置補正が為される。
X・Y移動機構24は、X軸方向に延在したX軸テーブル81と、キャリッジ23を介してヘッドユニット22をY軸方向にスライド自在に支持すると共に、X軸テーブル81に支持され、X軸方向にスライド自在に構成されたY軸テーブル82と、を備えている。
X軸テーブル81は、一対のX軸移動機構91から構成されており、各X軸移動機構91は、機台11に立設された複数本の支柱92上に架け渡され、かつワークWの送り経路を挟むように配設された一対の支持ベース(図示省略)上にそれぞれ設置されている。図示省略したが、各X軸移動機構91は、X軸方向の駆動系を構成するX軸モータ駆動のX軸スライダを有しており、各X軸スライダには、Y軸テーブル82の端がスライド自在に支持されている。
Y軸テーブル82は、X軸テーブル81の一対のX軸スライダに両端を支持されたY軸支持プレート93に、Y軸方向の駆動系を構成するY軸モータ(図示省略)と、Y軸モータ駆動のY軸スライダ(図示省略)と、を搭載して構成されており、Y軸スライダには、キャリッジ23(吊設部材63)がY軸方向に移動自在に支持されている。
ここで、描画処理時における一連の動作について説明する。先ず、X軸テーブル81を駆動して、キャリッジ23(ヘッドユニット22)を所定位置に臨ませ、ワークアライメントカメラ71によりワークWを撮像する。そして、その撮像結果に基づいて、θテーブル32を駆動し実描画領域aのθ補正を行うと共に、X軸方向およびY軸方向のデータ補正を行う。
続いて、X軸テーブル81を駆動して、ヘッドユニット22をX軸方向に往動させると共に、これと同期して機能液滴吐出ヘッド42を吐出駆動させ、機能液滴の選択的な吐出を行わせる。ヘッドユニット22の往動が終了すると、Y軸テーブル82が駆動され、ヘッドユニット22を所定距離だけY軸方向に移動させる。そして、再度、X軸テーブル81の駆動と、これに同期した機能液滴吐出ヘッド42の吐出駆動とが為され、ヘッドユニット22のX軸方向の復動とワークWに対する機能液滴の選択的な吐出とが行われる。描画処理では、このようなヘッドユニット22のX軸方向への移動およびこれに同期した機能液滴吐出ヘッド42の吐出駆動(主走査)と、ヘッドユニット22のY軸方向への移動(副走査)と、を交互に繰り返すことにより、描画スペース内を機能液滴吐出ヘッド42が移動して、吸着テーブル31上にセットされたワークWの実描画領域aに単位描画パターンが描画されてゆく。なお、1個の実描画領域aに対して、描画処理が開始されてから単位描画パターンの描画が終了するまでの動作を1タクトとする。
次に、ヘッド保守手段について説明する。ヘッド保守手段13は、機能液滴吐出ヘッド42の機能維持・回復を図るためのものであり、フラッシングユニット101、吸引ユニット102、ワイピングユニット103、および吐出不良検査ユニット104を備えている。そして、これらユニットは、ヘッドユニット22の移動軌跡上に臨んで配置されており、ヘッドユニット22に搭載された機能液滴吐出ヘッド42に対して下側から臨んで、保守動作を行うようになっている。
なお、図2に示すように、吸引ユニット102、ワイピングユニット103、および吐出不良検査ユニット104は、機台11上に立設した共通支持スタンド105上に設置されている。共通支持スタンド105は、吸引ユニット102、ワイピングユニット103および吐出不良検査ユニット104を支持する共通支持プレート105aと、Y軸方向に並んで配設され、共通支持プレート105aの両端を支持する支柱部材(図示省略)と、で構成されている。機台11および共通支持プレート105aの間には間隙が生じており、ワークWは、この間隙を潜って吸着テーブル31に送られる(図2(a)参照)。
フラッシングユニット101は、機能液滴吐出ヘッド42の全吐出ノズル58からの捨て吐出(フラッシング)により吐出された機能液滴を受けるためのものであり、上記した描画スペースに配置され、機能液を受ける一対のフラッシングボックス111と、一対の各フラッシングボックス111を吸着テーブル31(またはθテーブル32)に支持させる一対のボックス支持部材(図示省略)と、で構成されている。
各フラッシングボックス111は、上記したフラッシング開口bを包含可能な平面視長方形の細長い箱状に形成されており、その底部には、機能液を吸収させる吸収材(図示省略)が敷設されている。各フラッシングボックス111は、ボックス支持部材を介して吸着テーブル31に支持されているため、吸着テーブル31をθ補正して回転させるとこれと共に回転する。なお、フラッシング開口bのワーク幅方向の長さは、ヘッドユニット22の1描画ラインの長さに対応して形成されており、全機能液滴吐出ヘッド42からフラッシングを受け得るように構成されている。
各ボックス支持部材は、各フラッシングボックス111が吸着テーブル31のY軸に延在する一対の辺(周縁)に沿うように(ワークWの外側)、吸着テーブル31から張り出すようにフラッシングボックス111を支持している(図2参照)。これにより、吸着テーブル31に吸着セットされた実描画領域aに隣接する、描画スペース内の2つのフラッシング開口bに、各フラッシングボックス111がそれぞれ臨むようになっている。そして、描画処理のためにワークWをX軸方向に往復動すると、ヘッドユニット22の機能液滴吐出ヘッド42は、ワークWに臨む直前にフラッシング開口bを介してフラッシングボックス111に順次臨んでゆき、フラッシングを行うようになっている(描画前フラッシング)。なお、各フラッシングボックス111は、その上端面が吸着テーブル31のセット面と面一になるように支持されており、描画スペースに導入されたワークWは水平に保持される。
図1および図2に示すように、吸引ユニット102は、機能液滴吐出ヘッド42(吐出ノズル58)を吸引することにより、吐出ノズル58から機能液を強制的に排出させるためのものであり、機能液滴吐出ヘッド42のノズル面57に密着させる複数のキャップ102aと、機能液滴吐出ヘッド42(ノズル面57)に対してキャップ102aを離接させるキャップ離接機構(図示省略)と、キャップ102aを介して機能液滴吐出ヘッド42を吸引可能な単一の吸引手段(エゼクタまたは吸引ポンプ)と、を有している。機能液の吸引は、機能液滴吐出ヘッド42の目詰まりを解消/防止するために行われる他、液滴吐出装置1を新設した場合や、機能液滴吐出ヘッド42のヘッド交換を行う場合などに、機能液供給機構から機能液滴吐出ヘッド42に至る機能液流路に機能液を充填するために行われる。
なお、キャップ102aは、ワークWの送り時のように、ワークWに対する描画処理を一時的に停止するときに行われる機能液滴吐出ヘッド42の捨て吐出(定期フラッシング)により吐出された機能液を受ける(定期)フラッシングボックスの機能を有している。そして、1タクトの描画処理が終了すると、ヘッドユニット22が吸引ユニット102上に移動して、定期フラッシングが行われるようになっている。これにより、ワーク送り時における機能液滴吐出ヘッド42の目詰まりを有効に防止することができる。この場合、キャップ離接機構により、キャップ102aは、その上面が機能液滴吐出ヘッド42のノズル面57から僅かに離間する位置まで移動している。
また、キャップ102aは、液滴吐出装置1の非稼動時に、機能液滴吐出ヘッド42を保管するためにも用いられる。この場合、吸引ユニット102にヘッドユニット22を臨ませ、機能液滴吐出ヘッド42のノズル面57にキャップ102aを密着させることにより、ノズル面57を封止し、機能液滴吐出ヘッド42(吐出ノズル58)の乾燥を防止する。
ワイピングユニット103は、洗浄液を噴霧したワイピングシート121で機能液滴吐出ヘッド42のノズル面57を拭き取る(ワイピングを行う)ものであり、ロール状に巻回したワイピングシート121を繰り出しながら巻き取ってゆく巻取りユニット122と、繰り出したワイピングシート121に洗浄液を散布する洗浄液供給ユニット(図示省略)と、洗浄液が散布されたワイピングシート121でノズル面57を拭取る拭取りユニット124と、を備えている。
機能液滴吐出ヘッド42に対するワイピング動作は、吸引ユニット102による機能液滴吐出ヘッド42の吸引後等に行われ、ノズル面57に付着した汚れを払拭するようになっている。そして、ワイピングユニット103は、X軸方向において吸着テーブル31と吸引ユニット102との間に設置されており、吸引ユニット102による吸引後、描画処理のために描画スペースに移動する機能液滴吐出ヘッド42に臨んで、効率よくワイピング動作を行うことができるようになっている(図1および図2参照)。
吐出不良検査ユニット104は、ヘッドユニット22に搭載された全機能液滴吐出ヘッド42(の吐出ノズル58)から機能液が適切に吐出されているか否かを検査するためのものであり、ヘッドユニット22の全機能液滴吐出ヘッド42の全吐出ノズル58から検査吐出された機能液を受け、所定の検査パターンを描画させるための被描画ユニット131と、被描画ユニット131に描画された検査パターンを撮像して検査する撮像ユニット(図示省略)と、を備えている。撮像ユニットで撮像した検査パターンの撮像結果は、制御装置6に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各機能液滴吐出ヘッド42の各吐出ノズル58が正常に機能液を吐出しているか(ノズル詰まりがないか)否かが制御装置6によって判断される。
なお、吐出不良検査ユニット104も吸着テーブル31と吸引ユニット102との間に設置されている(図1および図2参照)。このため、定期フラッシングのために、吸着テーブル31まで移動中のヘッドユニット22に吐出不良検査ユニット104が臨んで吐出不良検査を行うことでき、(敢えてヘッドユニット22を移動させることなく)効率的に機能液滴吐出ヘッド42の吐出不良を検査することができる。
次に、繰出し装置3、送り装置4、および巻取り装置5について順に説明する。図1および図2に示すように、繰出し装置3は、機台11の上流側に添設された繰出し機台141に設置されており、図外の繰出し支持フレームに回転自在に軸支され、ロール状のワークWを装着した繰出しリール142と、繰出しリール142を正逆回転させる繰出しモータ143と、図外の動力伝達機構と、を備えている。そして、繰出しモータ143を正駆動して繰出しリール142を正回転させると、繰出しリール142から送り装置4にワークWが繰出されるようになっている。
なお、繰出しリール142の上方に位置して、繰出し機台141には、ワークWと共に繰出しリール142に巻回されたスペーサシートSを巻き取るスペーサ巻取りリール151が設けられている。スペーサ巻取りリール151は、繰出しリール142からのワークWの繰出しと同期してスペーサシートSを巻取り、送り装置4には、ワークWのみが供給されるようになっている。なお、繰出しモータ143をスペーサ巻取りリール151の駆動源として兼用してもよい。
ワークWの繰出しは、上記した描画処理と並行して行われ、描画処理時に、少なくとも実描画領域aのX軸方向の長さ分、すなわち次の描画処理のために送られるワークWの送り量分(1タクト分)が繰出されるようになっている。この場合、繰り出されたワークWは、繰出しリール142と送り装置4(繰出し側送りローラ171:後述する)との間でたるむこととなる。すなわち、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間は、ワークWのバッファ領域(空間)となる。そして、本実施形態では、このバッファ領域において、繰出し側たるみの下端位置を検出することにより、ワークWの繰出し量を検出する繰出し量検出センサ161が設けられており、繰出し量検出センサ161の検出結果に基づいて繰出しモータ143の駆動が制御される。具体的には、繰出し量検出センサ161は、1タクト分のワークWを繰出したときに生じる繰出し側たるみの下端位置に対応した位置に配置されており、繰出し量検出センサ161が繰出し側たるみの下端位置を検出すると、繰出しモータ143の駆動が停止されるようになっている。このように、本実施形態では、ワークWの繰出し側たるみのたるみ量に基づいて繰出しモータ143を制御しているため、繰出しリール142のロール径に影響されることなく、(所定量の)ワークWの繰出しを行うことが可能である。
なお、ワークWをたるませた場合、ワークWに既に作りこまれたチップ部品等が破壊されることがあるため、繰出し側たるみが所定の曲率R1を超えることがないように、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との距離が設定されていると共に、繰出し側たるみの下端位置の下限位置を検出する繰出し側下限センサ162が設けられている。
図1および図2に示すように、送り装置4は、繰出し機台141上に配設され、繰出しリール142から繰出されたワークWを受け取る繰出し側送りローラ171と、機台11上に配設され、繰出し側送りローラ171から送られたワークWが上記の共通支持スタンド105(共通支持プレート105aの下)を潜るように経路変更する第1経路変更ローラ172と、第1経路変更ローラ172により経路変更されたワークWが吸着テーブル31に水平に送られるように再度これを経路変更する第2経路変更ローラ173と、巻取り装置5が設置された巻取り機台181(後述する)上に配設され、描画済みのワークWを巻取り装置5(巻取りリール182:後述する)に送る巻取り側送りローラ174と、巻取り側送りローラ174を正逆回転させる巻取り側送りモータ(図示省略)と、を備えている。巻取り側送りモータは、エンコーダ付のサーボモータまたはステッピングモータで構成されており、その回転量からワークWの送り量が制御装置6で把握される。
送り装置4によるワークWの送りは、上記した1タクトの描画処理が終了した後行われ、1タクトの描画処理が終了すると、巻取り送りモータが駆動される。これにより、駆動ローラである巻取り側送りローラ174が回転すると共に、従動ローラである繰出し側送りローラ171、第1経路変更ローラ172、および第2経路変更ローラ173が従動回転する。そして、1タクト分のワーク送りが為され、セットテーブル21から、描画済みのワークWが送り出されると共に、セットテーブル21に新たな部分(実描画領域a)が送り込まれる。上述したように、本実施形態では、ワークWの送りを開始する前に、1タクト分のワークWが予め繰り出されているため、繰出し装置3によるワークWの繰出しに影響されることがなく、迅速かつ精度よくワーク送りを行うことができるようになっている。
図1および図2に示すように、巻取り装置5は、機台11の下流側に添設された巻取り機台181に設置されており、図外の巻取り支持フレームに回転自在に軸支され、送り装置4から送られてきた描画済みのワークWを巻き取る巻取りリール182と、巻取りリール182を正逆回転させる巻取りモータ183と、を備えている。そして、巻取りモータ183を正駆動して巻取りリール182を正回転させると、巻取り側送りローラ174からのワークWが巻き取られるようになっている。
ワークWの巻取り動作は、ワークWの繰出し動作と同様、描画処理と並行して行われる。送り装置4(巻取り側送りローラ174)からの送られてきた(1タクト分の)ワークWは、一旦たるんだ状態で巻取り装置5側に送られる。そして、ワークWの送りが終了して描画処理が開始すると、巻取りモータ183が駆動され、たるんだワークWが巻取りリール182に巻き取られてゆく。この場合、巻取りモータ183の制御もたるみ(巻取り側たるみ)を検出することによって行っている。具体的には、1タクト分のワークWを巻き取ったときの巻取り側たるみの下端位置に対応して巻取り量検出センサ191を配置し、巻取り量検出センサ191が巻取り側たるみの下端位置を検出すると、巻取りモータ183の駆動が停止されるようになっている。また、送り装置4には、ワークWの巻取り過ぎを検出するために、巻取り側たるみの下端位置の上限位置を検出する巻取り側上限センサ192が設けられている。
なお、同図に示す符号201は、スペーサシートSを供給するスペーサ供給リールであり、巻き取られる描画済みのワークW上にスペーサシートSを供給する。供給されたスペーサシートSは、ワークWと共に巻取りリール182に巻き取られ、描画処理によってワークWに形成されたチップ部品や既に形成済みの素子等が破壊されることを防止する。
次に、図5を参照しながら液滴吐出装置1の主制御系について説明する。液滴吐出装置1は、描画手段12を有する描画部211と、ヘッド保守手段13を有するヘッド保守部212と、繰出し装置3を有するワーク繰出し部213と、送り装置4を有するワーク送り部214と、巻取り装置5を有するワーク巻取り部215と、各装置の各種センサ類(繰出し量検出センサ161、繰出し側下限センサ162、巻取り量検出センサ191、巻取り側上限センサ192等)を有し、各種検出を行う検出部216と、各部を駆動する各種ドライバを有する駆動部217と、各部に接続され、液滴吐出装置1全体の制御を行う制御部218(制御装置6)と、を備えている。
制御部218は、各装置を接続するためのインタフェース221と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるRAM222と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するROM223と、ワークWに描画を行うための描画データや、各装置からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク224と、ROM223やハードディスク224に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するCPU225と、これらを互いに接続するバス226と、を備えている。
そして、制御部218は、各装置から送られてきた各種データを、インタフェース221を介して入力すると共に、ハードディスク224に記憶された(または、CD−ROMドライブ等の外部入力装置から順次読み出される)プログラムに従ってCPU225に演算処理させ、その処理結果を、インタフェース221を介して各装置に出力する。これにより、各装置が統括制御され、上記したワークWに対する一連の処理が行われるようになっている。
次に、図6を参照して、本実施形態の液滴吐出装置1に適用するワークWの変形例について説明する。図6(a)に示すように、第1の変形例のワークWは、フラッシング開口の形態が異なっており、上記フラッシング開口bに代えて、ワークWの幅方向に(一部重複して)連続する複数(本実施形態では4つ)の分割フラッシング開口eが形成されている。この構成は、ワークW(ベースフィルム)の強度を維持するために、大きなフラッシング開口をワークW上に形成できない場合に有効である。なお、ヘッドユニット22の1描画ラインをワーク幅方向に包括可能であれば図示したものに限られるものではなく、分割フラッシング開口eの個数および配置は、任意に設定してもよい。
図6(b)に示すように、第2の変形例のワークWには、ワークアライメントマークが形成されておらず、各実描画領域a間には、フラッシング開口bのみが形成されている。この場合、フラッシング開口bがワークアライメントマークの機能を兼ねており、予め設定されたフラッシング開口bの2つの頂点部分を基準にθ補正と共に、X軸方向およびY軸方向のデータ補正を行うようになっている。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第2実施形態の液滴吐出装置1は、ワークWの構成および描画装置2における一部の構成が異なる点を除いては、第1実施形態の液滴吐出装置1と略同様に構成されているため、ここでは第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
第2実施形態に導入されるロール状のワークWは、第1実施形態のワークWと同様に、複数の実描画領域aと、各実描画領域aに対応する複数のワークアライメントマークcとを、有しているが、上記フラッシング開口bに代えてフラッシング領域が設けられている。フラッシング領域は、上記のフラッシングボックスと同様の役割を果たしており、描画処理時には、フラッシング領域に対して機能液滴吐出ヘッド42のフラッシングが行われるようになっている。
描画装置2の吸着テーブル31は、1タクトの描画処理で描画される1個の実描画領域aと、これに隣接する2個のフラッシング領域と、を吸着セット可能な大きさに形成されている。
上述したように、ワークWのフラッシング領域が、フラッシングボックスの機能を有しているため、ヘッド保守手段13には、フラッシングユニットが設けられていない。そして、描画処理の主走査時では、吸着テーブル31に吸着セットされたフラッシング領域上に描画前フラッシングを行ってから、実描画領域aに対する描画を行うようになっている。なお、描画前フラッシングによってフラッシング領域に描画されたフラッシングパターンをワークアライメントに用いることも可能である。この場合、ワークWを新たに導入してから始めて行う1タクト分の(最初の1個の実描画領域aに対応する)ワークアライメントマークのみを用意すればよい。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置1は、上述の液滴吐出装置と略同様にワークWに処理をおこなうものであるが、描画装置2および送り装置4の構成においてが上述のものとは異なっていると共に、描画処理時において、セットテーブル21がX軸方向に移動する点で異なっている。
図7に示すように、第3実施形態のX・Y移動機構24は、機台11上の描画スペースに配設され、描画スペース内においてワークWをX軸方向に移動させるX軸テーブル81と、機台に立設された一対の支柱231を介してX軸テーブル81を直交に跨いで配設され、キャリッジ23を介してヘッドユニット22をY軸方向に移動させるY軸テーブル82と、を有している。X軸テーブル81は、X軸方向の駆動系であるX軸モータ(図示省略)駆動のX軸スライダ232に、セットテーブル21をX軸方向に移動自在に搭載して構成されている。同様に、Y軸テーブル82は、Y軸方向の駆動系であるY軸モータ(図示省略)駆動のY軸スライダ233を有し、これにキャリッジ23をY軸方向に移動自在に搭載して構成されている。
描画処理は、第1実施形態および第2実施形態の液滴吐出装置と略同様に行われ、X軸テーブル81の駆動によるワークWのX軸方向への(往復)移動およびこれに同期した機能液滴吐出ヘッド42の吐出駆動から成る主走査と、ヘッドユニット22のY軸方向への移動である副走査と、を交互に繰り返すことにより、1タクト分の描画動作が行われる。
ヘッド保守手段13の吸引ユニット102、ワイピングユニット103、および吐出不良検査ユニット104は、描画スペースおよびワークWの送り経路からY軸方向に外れた位置に配設されたユニット移動テーブル241により、X軸方向に移動可能に支持されている。また、Y軸テーブル82は、描画スペースからY軸方向に外れた位置までヘッドユニット22を移動可能に構成されている。そして、ユニット移動テーブル241とY軸テーブル82が交差する領域が機能液滴吐出ヘッド42に保守を行う保守スペースとなっており、ヘッドユニット22に対し、吸引ユニット102、ワイピングユニット103、および吐出不良検査ユニット104を用いて保守を行う場合には、ユニット移動テーブル241を駆動して、各ユニットをヘッドユニット22に適宜臨ませるようになっている。
なお、本実施形態の液滴吐出装置1では、第1実施形態および第2実施形態のいずれに記載のワークWを適用することも可能であり、適用するワークWに対応させて、フラッシングユニット101の有無が設定されている。
送り装置4は、機台11上に配設され、繰出しリール142から繰出されたワークWを吸着テーブル31に送り込む繰出し側送りローラ171と、巻取り機台181に配設され、吸着テーブル31から処理済みのワークWを送り出す巻取り側ローラ174と、描画済みのワークWを巻取り装置5(巻取りリール182:後述する)に送る巻取り側ローラ174と、を正逆回転させる繰出し側送りモータ(図示省略)と、巻取り側送りローラ174を正逆回転させる巻取り側送りモータ(図示省略)と、を備えている(図7参照)。繰出し側送りモータおよび巻取り側送りモータは、エンコーダ付のサーボモータまたはステッピングモータで構成されており、その回転量からワークWの送り量が制御装置6で把握される。
上述した液滴吐出装置1と同様、繰出し装置3は、描画処理中にワークWを送り装置4(繰出し側送りローラ171)に繰出すようになっている。本実施形態の液滴吐出装置1では、描画処理時にセットテーブル21をX軸方向に移動させる構成となっており、繰出し装置3は、セットテーブル21の移動を許容するように、ワークWを繰出してゆく。
図8を参照して繰出し装置3の繰出し動作について具体的に説明する。図8(a)は、送り装置4によるワーク送りが終了した状態を示している。同図に示すように、描画処理開始前において、ワークWは、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間で僅か(所定量)にたるんでいる。描画処理が開始され、セットテーブル21がX軸方向に往動すると、これと同期して繰出しモータ143および繰出し側送りモータが駆動される。これにより、セットテーブル21の移動量に対応した量のワークWが繰出しリール142から繰出されると共に、吸着テーブル31側にワークWが供給され、ワークWをセットした状態でのセットテーブル21の移動が可能となる(図8(b)参照)。また、繰出しモータ143の駆動に同期して、巻取り側送りモータも駆動されるようになっており、巻取り側送りローラ174と巻取りリール182との間には、セットテーブル21の移動距離に対応した巻取り側たるみが形成される。
なお、本実施形態では、描画処理開始前に、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間にワークWのたるみ(繰出し側たるみ)が形成されているため、ワークWの慣性やモータの立ち上がり特性等に起因して、セットテーブル21の移動開始よりもワークWの繰出しが遅れても、繰出し側たるみがバッファとして機能し(ワークW繰出しの遅れを吸収し)、セットテーブル21の移動を許容する。
ワークWの往動が終了すると、繰出しモータ143の駆動が停止され、ワークWの繰出しが停止する。X軸テーブル81は、描画スペース内において移動するため、このときまでに1タクト分以上のワークWが繰出されている。次に、副走査が終了して、セットテーブル21の復動と共に巻取り側送りローラ(および繰出し側送りローラ171)を逆回転させると、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間に、1タクト分を超える繰出し側たるみが形成される。そして、描画処理後には、送り装置4により1タクト分のワークWの送りが行われるが、繰出し側たるみが1タクト分を超えているため、ワークWの送り後にも繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間に繰出し側たるみが残された状態となる(図8(a)参照)。なお、1タクトの描画処理で、複数回セットテーブル21の往復動を繰り返す場合、2回目以降のセットテーブル21の往動においてワークWの繰出しは行わない。
ところで、本実施形態の液滴吐出装置1は、セットテーブル21をX軸方向に往復動させる構成であるため、繰出しリール142と繰出し側送りローラ171との間、および巻取り側送りローラ174と巻取りリール182との間で、ワークWのたるみが生じるようになっている。しかしながら、たるみの程度(曲率)によっては、ワークWの実描画領域aに既に作り込まれたチップ部品(または金属配線)や、描画処理によって形成したチップ部品(または金属配線)が(断線等により)破壊されてしまう惧れがある。
そこで、本実施形態では、チップ部品を破壊することがない許容可能な曲率の範囲として、繰出し側たるみには、曲率F1±αが、巻取り側たるみには曲率F2±βが設定されており、各たるみがこの範囲内に維持されるように、セットテーブル21の往復動時に、繰出しリール142および巻取りリール182の回転を制御するようになっている。より具体的には、それぞれのたるみに設定された曲率の許容上限値および許容下限値に各たるみの下端位置を対応させ、その上限位置と下限位置との間にたるみの下端が位置するように繰出しリール142および巻取りリール182を回転制御する。
図8に示すように、繰出し側たるみの下端の移動軌跡上には、その上限位置(許容上限値F1+αに対応する)を検出する繰出し用上限センサ262と、その下限位置(許容上限値F1−αに対応する)を検出する繰出し用下限センサ263と、からなる繰出し用検出センサ261が配置されている。そして、セットテーブル21の復動により形成された繰出し側たるみの下端位置が、その下限位置を下回ると、繰出しモータ143を逆駆動させ、繰出し側たるみの下端位置が、上限位置に達するまで繰出し側たるみを繰出しリール142に巻き取るようになっている。
同様に、巻取り側たるみの下端の移動軌跡上には、その上限位置(許容上限値F2+αに対応する)を検出する巻取り用上限センサ272と、その下限位置(許容上限値F2−αに対応する)を検出する巻取り用下限センサ273と、からなる繰出し用検出センサ271が配置されており、セットテーブル21の往動により形成された巻取り側たるみの下端位置が、その下限位置を下回ると、巻取りモータ183を正駆動させ、巻取り側たるみの下端位置が、その上限位置に達するまで巻取り側たるみを巻取りリール182に巻き取るようになっている。
なお、本実施形態の液滴吐出装置は、抵抗、コイル、コンデンサ等の素子や金属配線等を形成するために用いることができるが、これらを形成するための工程はそれぞれ別個のものである。そして、各工程に対応する複数の液滴吐出装置に、それぞれの目的に合わせた専用の機能液を導入すると共に、所定の順番で各工程に対応する液滴吐出装置にワークを順次導入し描画処理を行わせることにより、これら素子や配線がワークW上に順に形成されてゆく。
次に、本実施形態の液滴吐出装置1を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、更にこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、及び薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板を言う。
先ず、液晶表示装置や有機EL装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図9は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図10は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ600(フィルタ基体600A)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図10(a)に示すように、基板(W)601上にブラックマトリクス602を形成する。ブラックマトリクス602は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス602を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス602を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図10(a)に示すように、基板(W)601上にブラックマトリクス602を形成する。ブラックマトリクス602は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス602を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス602を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
続いて、バンク形成工程(S102)において、ブラックマトリクス602上に重畳する状態でバンク603を形成する。即ち、まず図10(b)に示すように、基板601及びブラックマトリクス602を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層604を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム605で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図10(c)に示すように、レジスト層604の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層604をパターニングして、バンク603を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク603とその下のブラックマトリクス602は、各画素領域607aを区画する区画壁部607bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド42により着色層(成膜部)608R、608G、608Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
さらに、図10(c)に示すように、レジスト層604の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層604をパターニングして、バンク603を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク603とその下のブラックマトリクス602は、各画素領域607aを区画する区画壁部607bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド42により着色層(成膜部)608R、608G、608Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
以上のブラックマトリクス形成工程及びバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体600Aが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク603の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)601の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク603(区画壁部607b)に囲まれた各画素領域607a内への液滴の着弾位置精度が向上する。
なお、本実施形態においては、バンク603の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)601の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク603(区画壁部607b)に囲まれた各画素領域607a内への液滴の着弾位置精度が向上する。
次に、着色層形成工程(S103)では、図10(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド42によって機能液滴を吐出して区画壁部607bで囲まれた各画素領域607a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド42を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層608R、608G、608Bを形成する。着色層608R、608G、608Bを形成したならば、保護膜形成工程(S104)に移り、図10(e)に示すように、基板601、区画壁部607b、および着色層608R、608G、608Bの上面を覆うように保護膜609を形成する。
即ち、基板601の着色層608R、608G、608Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜609が形成される。
そして、保護膜609を形成した後、カラーフィルタ600は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
即ち、基板601の着色層608R、608G、608Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜609が形成される。
そして、保護膜609を形成した後、カラーフィルタ600は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
図11は、上記のカラーフィルタ600を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置620に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ600は図10に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
この液晶装置620は、カラーフィルタ600、ガラス基板等からなる対向基板621、及び、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層622により概略構成されており、カラーフィルタ600を図中上側(観測者側)に配置している。
なお、図示していないが、対向基板621およびカラーフィルタ600の外面(液晶層622側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板621側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
なお、図示していないが、対向基板621およびカラーフィルタ600の外面(液晶層622側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板621側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
カラーフィルタ600の保護膜609上(液晶層側)には、図11において左右方向に長尺な短冊状の第1電極623が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極623のカラーフィルタ600側とは反対側の面を覆うように第1配向膜624が形成されている。
一方、対向基板621におけるカラーフィルタ600と対向する面には、カラーフィルタ600の第1電極623と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極626が所定の間隔で複数形成され、この第2電極626の液晶層622側の面を覆うように第2配向膜627が形成されている。これらの第1電極623および第2電極626は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
一方、対向基板621におけるカラーフィルタ600と対向する面には、カラーフィルタ600の第1電極623と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極626が所定の間隔で複数形成され、この第2電極626の液晶層622側の面を覆うように第2配向膜627が形成されている。これらの第1電極623および第2電極626は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
液晶層622内に設けられたスペーサ628は、液晶層622の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材629は液晶層622内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極623の一端部は引き回し配線623aとしてシール材629の外側まで延在している。
そして、第1電極623と第2電極626とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
そして、第1電極623と第2電極626とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
通常の製造工程では、カラーフィルタ600に、第1電極623のパターニングおよび第1配向膜624の塗布を行ってカラーフィルタ600側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板621に、第2電極626のパターニングおよび第2配向膜627の塗布を行って対向基板621側の部分を作成する。その後、対向基板621側の部分にスペーサ628およびシール材629を作り込み、この状態でカラーフィルタ600側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材629の注入口から液晶層622を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
実施形態の液滴吐出装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板621側の部分にカラーフィルタ600側の部分を貼り合わせる前に、シール材629で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材629の印刷を、機能液滴吐出ヘッド42で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜624,627の塗布を機能液滴吐出ヘッド42で行うことも可能である。
図12は、本実施形態において製造したカラーフィルタ600を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置630が上記液晶装置620と大きく異なる点は、カラーフィルタ600を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置630は、カラーフィルタ600とガラス基板等からなる対向基板631との間にSTN液晶からなる液晶層632が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板631およびカラーフィルタ600の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
この液晶装置630が上記液晶装置620と大きく異なる点は、カラーフィルタ600を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置630は、カラーフィルタ600とガラス基板等からなる対向基板631との間にSTN液晶からなる液晶層632が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板631およびカラーフィルタ600の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
カラーフィルタ600の保護膜609上(液晶層632側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極633が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極633の液晶層632側の面を覆うように第1配向膜634が形成されている。
対向基板631のカラーフィルタ600と対向する面上には、カラーフィルタ600側の第1電極633と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極636が所定の間隔で形成され、この第2電極636の液晶層632側の面を覆うように第2配向膜637が形成されている。
対向基板631のカラーフィルタ600と対向する面上には、カラーフィルタ600側の第1電極633と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極636が所定の間隔で形成され、この第2電極636の液晶層632側の面を覆うように第2配向膜637が形成されている。
液晶層632には、この液晶層632の厚さを一定に保持するためのスペーサ638と、液晶層632内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材639が設けられている。
そして、上記した液晶装置620と同様に、第1電極633と第2電極636との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
そして、上記した液晶装置620と同様に、第1電極633と第2電極636との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
図13は、本発明を適用したカラーフィルタ600を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置650は、カラーフィルタ600を図中上側(観測者側)に配置したものである。
この液晶装置650は、カラーフィルタ600を図中上側(観測者側)に配置したものである。
この液晶装置650は、カラーフィルタ600と、これに対向するように配置された対向基板651と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ600の上面側(観測者側)に配置された偏光板655と、対向基板651の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
カラーフィルタ600の保護膜609の表面(対向基板651側の面)には液晶駆動用の電極656が形成されている。この電極656は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極660が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極656の画素電極660とは反対側の面を覆った状態で配向膜657が設けられている。
カラーフィルタ600の保護膜609の表面(対向基板651側の面)には液晶駆動用の電極656が形成されている。この電極656は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極660が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極656の画素電極660とは反対側の面を覆った状態で配向膜657が設けられている。
対向基板651のカラーフィルタ600と対向する面には絶縁層658が形成されており、この絶縁層658上には、走査線661及び信号線662が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線661と信号線662とに囲まれた領域内には画素電極660が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極660上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
また、画素電極660の切欠部と走査線661と信号線662とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ663が組み込まれて構成されている。そして、走査線661と信号線662に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ663をオン・オフして画素電極660への通電制御を行うことができるように構成されている。
なお、上記の各例の液晶装置620,630,650は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
次に、図14は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置700と称する)の要部断面図である。
この表示装置700は、基板(W)701上に、回路素子部702、発光素子部703及び陰極704が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置700においては、発光素子部703から基板701側に発した光が、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部703から基板701の反対側に発した光が陰極704により反射された後、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるようになっている。
この表示装置700においては、発光素子部703から基板701側に発した光が、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部703から基板701の反対側に発した光が陰極704により反射された後、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるようになっている。
回路素子部702と基板701との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜706が形成され、この下地保護膜706上(発光素子部703側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜707が形成されている。この半導体膜707の左右の領域には、ソース領域707a及びドレイン領域707bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域707cとなっている。
また、回路素子部702には、下地保護膜706及び半導体膜707を覆う透明なゲート絶縁膜708が形成され、このゲート絶縁膜708上の半導体膜707のチャネル領域707cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極709が形成されている。このゲート電極709及びゲート絶縁膜708上には、透明な第1層間絶縁膜711aと第2層間絶縁膜711bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜711a、711bを貫通して、半導体膜707のソース領域707a、ドレイン領域707bにそれぞれ連通するコンタクトホール712a,712bが形成されている。
そして、第2層間絶縁膜711b上には、ITO等からなる透明な画素電極713が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極713は、コンタクトホール712aを通じてソース領域707aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜711a上には電源線714が配設されており、この電源線714は、コンタクトホール712bを通じてドレイン領域707bに接続されている。
また、第1層間絶縁膜711a上には電源線714が配設されており、この電源線714は、コンタクトホール712bを通じてドレイン領域707bに接続されている。
このように、回路素子部702には、各画素電極713に接続された駆動用の薄膜トランジスタ715がそれぞれ形成されている。
上記発光素子部703は、複数の画素電極713上の各々に積層された機能層717と、各画素電極713及び機能層717の間に備えられて各機能層717を区画するバンク部718とにより概略構成されている。
これら画素電極713、機能層717、及び、機能層717上に配設された陰極704によって発光素子が構成されている。なお、画素電極713は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極713の間にバンク部718が形成されている。
これら画素電極713、機能層717、及び、機能層717上に配設された陰極704によって発光素子が構成されている。なお、画素電極713は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極713の間にバンク部718が形成されている。
バンク部718は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層718a(第1バンク層)と、この無機物バンク層718a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層718b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部718の一部は、画素電極713の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部718の間には、画素電極713に対して上方に向けて次第に拡開した開口部719が形成されている。
そして、各バンク部718の間には、画素電極713に対して上方に向けて次第に拡開した開口部719が形成されている。
上記機能層717は、開口部719内において画素電極713上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層717aと、この正孔注入/輸送層717a上に形成された発光層717bとにより構成されている。なお、この発光層717bに隣接してその他の機能を有する他の機能層を更に形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成する事も可能である。
正孔注入/輸送層717aは、画素電極713側から正孔を輸送して発光層717bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層717aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
正孔注入/輸送層717aは、画素電極713側から正孔を輸送して発光層717bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層717aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
発光層717bは、赤色(R)、緑色(G)、又は青色(B)の何れかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(機能液)を吐出することで形成される。第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層717aに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層717bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層717aを再溶解させることなく発光層717bを形成することができる。
そして、発光層717bでは、正孔注入/輸送層717aから注入された正孔と、陰極704から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
陰極704は、発光素子部703の全面を覆う状態で形成されており、画素電極713と対になって機能層717に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極704の上部には図示しない封止部材が配置される。
次に、上記の表示装置700の製造工程を図15〜図23を参照して説明する。
この表示装置700は、図15に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、及び対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
この表示装置700は、図15に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、及び対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
まず、バンク部形成工程(S111)では、図16に示すように、第2層間絶縁膜711b上に無機物バンク層718aを形成する。この無機物バンク層718aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層718aの一部は画素電極713の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層718aを形成したならば、図17に示すように、無機物バンク層718a上に有機物バンク層718bを形成する。この有機物バンク層718bも無機物バンク層718aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部718が形成される。また、これに伴い、各バンク部718間には、画素電極713に対して上方に開口した開口部719が形成される。この開口部719は、画素領域を規定する。
無機物バンク層718aを形成したならば、図17に示すように、無機物バンク層718a上に有機物バンク層718bを形成する。この有機物バンク層718bも無機物バンク層718aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部718が形成される。また、これに伴い、各バンク部718間には、画素電極713に対して上方に開口した開口部719が形成される。この開口部719は、画素領域を規定する。
表面処理工程(S112)では、親液化処理及び撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層718aの第1積層部718aa及び画素電極713の電極面713aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極713であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層718bの壁面718s及び有機物バンク層718bの上面718tに施され、例えば4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド42を用いて機能層717を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部719から溢れ出るのを防止することが可能となる。
また、撥液化処理は、有機物バンク層718bの壁面718s及び有機物バンク層718bの上面718tに施され、例えば4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド42を用いて機能層717を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部719から溢れ出るのを防止することが可能となる。
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体700Aが得られる。この表示装置基体700Aは、図1に示した液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)及び発光層形成工程(S114)が行われる。
図18に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S113)では、機能液滴吐出ヘッド42から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である各開口部719内に吐出する。その後、図19に示すように、乾燥処理及び熱処理を行い、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面713a)713上に正孔注入/輸送層717aを形成する。
次に発光層形成工程(S114)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層717aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層717aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層717aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層717a上に吐出しても、正孔注入/輸送層717aと発光層717bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層717bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層717aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層717a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層717aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層717aに均一に塗布することができる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層717aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層717a上に吐出しても、正孔注入/輸送層717aと発光層717bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層717bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層717aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層717a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層717aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層717aに均一に塗布することができる。
そして次に、図20に示すように、各色のうちの何れか(図21の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を機能液滴として画素領域(開口部719)内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層717a上に広がって開口部719内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部718の上面718t上に着弾した場合でも、この上面718tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部719内に転がり込み易くなっている。
その後、乾燥工程等を行う事により、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図22に示すように、正孔注入/輸送層717a上に発光層717bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層717bが形成されている。
同様に、機能液滴吐出ヘッド42を用い、図23に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層717bの場合と同様の工程を順次行い、他の色(赤色(R)及び緑色(G))に対応する発光層717bを形成する。なお、発光層717bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。また、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライブ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
以上のようにして、画素電極713上に機能層717、即ち、正孔注入/輸送層717a及び発光層717bが形成される。そして、対向電極形成工程(S115)に移行する。
対向電極形成工程(S115)では、図24に示すように、発光層717b及び有機物バンク層718bの全面に陰極704(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極704は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極704の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
この陰極704の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
このようにして陰極704を形成した後、この陰極704の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置700が得られる。
次に、図25は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置800と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、及びこれらの間に形成される放電表示部803を含んで概略構成される。放電表示部803は、複数の放電室805により構成されている。これらの複数の放電室805のうち、赤色放電室805R、緑色放電室805G、青色放電室805Bの3つの放電室805が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、及びこれらの間に形成される放電表示部803を含んで概略構成される。放電表示部803は、複数の放電室805により構成されている。これらの複数の放電室805のうち、赤色放電室805R、緑色放電室805G、青色放電室805Bの3つの放電室805が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
第1基板801の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極806が形成され、このアドレス電極806と第1基板801の上面とを覆うように誘電体層807が形成されている。誘電体層807上には、各アドレス電極806の間に位置し、且つ各アドレス電極806に沿うように隔壁808が立設されている。この隔壁808は、図示するようにアドレス電極806の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極806と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁808によって仕切られた領域が放電室805となっている。
そして、この隔壁808によって仕切られた領域が放電室805となっている。
放電室805内には蛍光体809が配置されている。蛍光体809は、赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室805Rの底部には赤色蛍光体809Rが、緑色放電室805Gの底部には緑色蛍光体809Gが、青色放電室805Bの底部には青色蛍光体809Bが各々配置されている。
第2基板802の図中下側の面には、上記アドレス電極806と直交する方向に複数の表示電極811が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層812、及びMgOなどからなる保護膜813が形成されている。
第1基板801と第2基板802とは、アドレス電極806と表示電極811が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極806と表示電極811は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極806,811に通電することにより、放電表示部803において蛍光体809が励起発光し、カラー表示が可能となる。
第1基板801と第2基板802とは、アドレス電極806と表示電極811が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極806と表示電極811は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極806,811に通電することにより、放電表示部803において蛍光体809が励起発光し、カラー表示が可能となる。
本実施形態においては、上記アドレス電極806、表示電極811、及び蛍光体809を、図1に示した液滴吐出装置1を用いて形成することができる。以下、第1基板801におけるアドレス電極806の形成工程を例示する。
この場合、第1基板801を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド42により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、又はニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
この場合、第1基板801を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド42により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、又はニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
補充対象となる全てのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極806が形成される。
ところで、上記においてはアドレス電極806の形成を例示したが、上記表示電極811及び蛍光体809についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極811の形成の場合、アドレス電極806の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体809の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド42から液滴として吐出し、対応する色の放電室805内に着弾させる。
表示電極811の形成の場合、アドレス電極806の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体809の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド42から液滴として吐出し、対応する色の放電室805内に着弾させる。
次に、図26は、電子放出装置(FED装置あるいはSED装置ともいう:以下、単に表示装置900と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置900を、その一部を断面として示してある。
この表示装置900は、互いに対向して配置された第1基板901、第2基板902、及びこれらの間に形成される電界放出表示部903を含んで概略構成される。電界放出表示部903は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部905により構成されている。
この表示装置900は、互いに対向して配置された第1基板901、第2基板902、及びこれらの間に形成される電界放出表示部903を含んで概略構成される。電界放出表示部903は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部905により構成されている。
第1基板901の上面には、カソード電極906を構成する第1素子電極906aおよび第2素子電極906bが相互に直交するように形成されている。また、第1素子電極906aおよび第2素子電極906bで仕切られた部分には、ギャップ908を形成した導電性膜907が形成されている。すなわち、第1素子電極906a、第2素子電極906bおよび導電性膜907により複数の電子放出部905が構成されている。導電性膜907は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ908は、導電性膜907を成膜した後、フォーミング等で形成される。
第2基板902の下面には、カソード電極906に対峙するアノード電極909が形成されている。アノード電極909の下面には、格子状のバンク部911が形成され、このバンク部911で囲まれた下向きの各開口部912に、電子放出部905に対応するように蛍光体913が配置されている。蛍光体913は、赤(R)、緑(G)、青(B)の何れかの色の蛍光を発光するもので、各開口部912には、赤色蛍光体913R、緑色蛍光体913Gおよび青色蛍光体913Bが、上記した所定のパターンで配置されている。
そして、このように構成した第1基板901と第2基板902とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置900では、導電性膜(ギャップ908)907を介して、陰極である第1素子電極906aまたは第2素子電極906bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極909に形成した蛍光体913に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極906a、第2素子電極906b、導電性膜907およびアノード電極909を、液滴吐出装置1を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体913R,913G,913Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。
第1素子電極906a、第2素子電極906bおよび導電性膜907は、図27(a)に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図28(b)に示すように、予め第1素子電極906a、第2素子電極906bおよび導電性膜907を作り込む部分を残して、バンク部BBを形成(フォトリソグラフィ法)する。次に、バンク部BBにより構成された溝部分に、第1素子電極906aおよび第2素子電極906bを形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜907を形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)する。そして、導電性膜907を成膜後、バンク部BBを取り除き(アッシング剥離処理)、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機EL装置の場合と同様に、第1基板901および第2基板902に対する親液化処理や、バンク部911,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
1 液滴吐出装置 2 描画装置
3 繰出し装置 4 送り装置
5 巻取り装置 6 制御装置
21 セットテーブル 24 X・Y移動機構
31 吸着テーブル 32 θテーブル
42 機能液滴吐出ヘッド 71 ワークアライメントカメラ
81 X軸テーブル 82 Y軸テーブル
101 フラッシングユニット 111 フラッシングボックス
142 繰出しリール 182 巻取りリール
W ワーク a 実描画領域
b フラッシング開口 c アライメントマーク
3 繰出し装置 4 送り装置
5 巻取り装置 6 制御装置
21 セットテーブル 24 X・Y移動機構
31 吸着テーブル 32 θテーブル
42 機能液滴吐出ヘッド 71 ワークアライメントカメラ
81 X軸テーブル 82 Y軸テーブル
101 フラッシングユニット 111 フラッシングボックス
142 繰出しリール 182 巻取りリール
W ワーク a 実描画領域
b フラッシング開口 c アライメントマーク
Claims (18)
- 実描画領域と、当該実描画領域に隣接するフラッシング開口とから成る描画領域を、長手方向に複数有するワークに対し、
前記実描画領域と前記フラッシング開口との隣接方向に前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、機能液を吐出させて描画領域単位で描画を行う液滴吐出装置であって、
前記ワークを前記長手方向に間欠送りし、前記複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段と、
前記描画スペースに配置され、前記描画スペースに導入された前記描画領域を前記描画領域単位で吸着セットする吸着テーブルと、
前記描画スペースに対して、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブルと、
吸着セットされた前記描画領域の前記フラッシング開口に臨み、前記機能液滴吐出ヘッドから吐出されて前記フラッシング開口を通過した前記機能液を受けるフラッシングボックスと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記実描画領域および前記フラッシング開口は、前記ワークの前記長手方向に隣接していることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記ワークには、各描画領域に対応して、当該描画領域を位置補正するためのアライメントマークが設けられており、
前記アライメントマークを撮像して画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段による画像認識に基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドに対する前記実描画領域の水平面内における位置を、前記吸着テーブルを介して補正するθテーブルと、を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出装置。 - 前記フラッシング開口は、前記アライメントマークを兼ねていることを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。
- 前記フラッシングボックスは、前記θテーブルに支持されていることを特徴とする請求項3または4に記載の液滴吐出装置。
- 実描画領域と当該実描画領域に隣接するフラッシング領域とから成る描画領域を、長手方向に複数有するワークに対し、
前記実描画領域と前記フラッシング領域との隣接方向に機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、当該機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、機能液を吐出させて、描画領域単位で描画を行う液滴吐出装置であって、
前記ワークを前記長手方向に間欠送りし、前記複数の描画領域を順次描画スペースに導入するワーク導入手段と、
前記描画スペースに配置され、前記描画スペースに導入された前記描画領域を前記描画領域単位で吸着セットする吸着テーブルと、
前記吸着テーブルに対して、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させる移動テーブルと、
前記機能液滴吐出ヘッドおよび前記吸着テーブルを制御して、前記フラッシング領域に前記機能液を吐出させる制御手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記ワークには、各描画領域に対応して、当該描画領域を位置補正するためのアライメントマークが設けられており、
前記アライメントマークを撮像して画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段による画像認識に基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドに対する前記実描画領域の水平面内における位置を補正するθテーブルと、を備えたことを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出装置。 - 前記実描画領域および前記フラッシング領域は、前記長手方向に隣接していることを特徴とする請求項6または7に記載の液滴吐出装置。
- 前記フラッシング領域に吐出された機能液滴は、前記アライメントマークとして機能することを特徴とする請求項8に記載の液滴吐出装置。
- 前記ワーク導入手段は、ロール状に巻回した前記ワークを繰出す繰出し手段と、
繰出した描画済みの前記ワークを巻き取る巻取り手段と、
前記繰出し手段および前記巻取り手段を制御する制御手段と、を有すると共に、
前記移動テーブルは、前記機能液滴吐出ヘッドに対して前記吸着テーブルを前記長手方向に往復移動させるワーク移動テーブルで構成され、
前記制御手段は、前記吸着テーブルの移動と同期して前記巻取り手段を制御し、前記吸着テーブルの往復動により前記吸着テーブルから前記巻取り手段に至る巻取り側に生じる、前記ワークの巻取り側たるみの曲率を所定の範囲内に維持することを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の液滴吐出装置。 - 前記巻取り側たるみの曲率の許容上限値および許容下限値に対応した前記巻取り側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出する一対の巻取り用検出センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記一対の巻取り用検出センサの検出結果に基づいて、前記巻取り手段を制御することを特徴とする請求項10に記載の液滴吐出装置。 - 前記各実描画領域には、描画パターンを規定する描画規定要素が予め作り込まれており、
前記制御手段は、前記吸着テーブルの移動と同期して前記繰出し手段を制御し、前記吸着テーブルの往復動により前記吸着テーブルから前記繰出し手段に至る繰出し側に生じる、前記ワークの繰出し側たるみの曲率を所定の範囲内に維持することを特徴とする請求項10または11に記載の液滴吐出装置。 - 前記繰出し側たるみの曲率の許容上限値および許容下限値に対応した前記繰出し側たるみの下端位置の上限位置および下限位置を検出する一対の繰出し用検出センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記一対の繰出し用検出センサの検出結果に基づいて、前記繰出し手段を制御することを特徴とする請求項12に記載の液滴吐出装置。 - 請求項1ないし13のいずれかに記載の液滴吐出装置により描画されることを特徴とするワーク。
- 電子部品が実装されたフレキシブル基板であることを特徴とする請求項14に記載のワーク。
- 請求項1ないし13のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項1ないし13のいずれかに記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
- 請求項16に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または請求項17に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004307344A JP2006116435A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004307344A JP2006116435A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 |
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ID=36534821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004307344A Pending JP2006116435A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 液滴吐出装置およびこれに適用されるワーク、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 |
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JP (1) | JP2006116435A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008023442A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Seiko Epson Corp | 描画装置、液状体の描画方法、配線基板の製造方法 |
WO2011065478A1 (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-03 | 株式会社ニコン | 基板処理装置及び表示素子の製造方法 |
-
2004
- 2004-10-21 JP JP2004307344A patent/JP2006116435A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102666323A (zh) * | 2009-11-26 | 2012-09-12 | 株式会社尼康 | 基板处理装置以及显示元件的制造方法 |
JP5887935B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2016-03-16 | 株式会社ニコン | 基板処理装置、表示素子の製造方法および基板処理方法 |
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