JP2006163733A - Pressure regulating valve, functional fluid supply mechanism therewith, droplet discharge device, method for producing electro-optic device, electro-optic device, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能液タンクと機能液滴吐出ヘッドとの間に介設される圧力調整弁およびこれを備えた機能液供給機構、並びに液滴吐出装置、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ものである。 The present invention relates to a pressure adjusting valve interposed between a functional liquid tank and a functional liquid droplet ejection head, a functional liquid supply mechanism including the pressure adjusting valve, a liquid droplet ejection apparatus, a method for manufacturing an electro-optical apparatus, and an electro-optical apparatus. , And electronic equipment.
従来、インクジェット記録装置のキャリッジに搭載され、圧力調整した機能液(インク)をインクジェットヘッドに供給する圧力調整弁(液体供給用バルブユニット)が知られている(例えば、特許文献1参照)。この圧力調整弁は、機能液タンク(インクタンク)に接続した1次室と機能液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)に接続した2次室とが扁平なハウジング内に作り込まれると共に、1次室と2次室とを連通する連通流路に弁体を設け、2次室の1の面に設けられたダイヤフラムにより、弁体を開閉動作させ2次室側を圧力調整するようになっている。この場合、2次室は、ダイヤフラムと同心となる円柱形状に形成されており、ダイヤフラムと対面する対面壁の中心には連通流路の2次室側開口部が形成され、また偏心した位置には流出流路の流出開口部が形成されている。また、対面壁の2次室側開口部の周囲には、ヘッド吸引時にダイヤフラムの対面壁への密着を防止する度当たり突起が形成されている。
ところで、機能液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)を用いたインクジェット法は、機能液による微小な成膜が可能であり、液晶表示装置のカラーフィルタおよび有機EL装置等の製造装置にも応用できるため、上記の圧力調整弁もこの種の装置に組み込むことが考えられる。この種の装置において、機能液タンクに貯留する機能液の圧力調整弁および機能液滴吐出ヘッドへの初期充填作業は、機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する、いわゆるヘッド吸引で行われる。同様に機能液の交換における液抜き作業も、ヘッド吸引した状態において機能液タンクを大気開放して流路内の機能液を排出して行う。 By the way, an inkjet method using a functional liquid droplet ejection head (inkjet head) can form a minute film with a functional liquid, and can be applied to a manufacturing apparatus such as a color filter of a liquid crystal display device and an organic EL device. It is conceivable that the above-described pressure regulating valve is also incorporated in this type of device. In this type of apparatus, the initial filling operation of the functional liquid pressure adjustment valve stored in the functional liquid tank and the functional liquid droplet ejection head is performed by so-called head suction, which sucks the functional liquid from the functional liquid droplet ejection head. Similarly, the liquid draining operation in the replacement of the functional liquid is performed by releasing the functional liquid in the flow path by opening the functional liquid tank to the atmosphere while the head is sucked.
しかし、上記従来の圧力調整弁では、ヘッド吸引の際に、度当たり突起を設けた構造上必然的に2次室のダイヤフラム−対面壁間に空隙を生じ、これにエアーや機能液が残留してしまう問題がある。このため、初期充填時にはこの空隙に残存したエアーが、充填した機能液に混入して機能液滴吐出ヘッドの空打ちの問題が生ずる。また、機能液交換時にはこの空隙に残存した機能液が新たに導入した機能液と混合し、機能液の変質の問題が生ずる。 However, in the conventional pressure regulating valve, a gap is inevitably generated between the diaphragm and the facing wall of the secondary chamber due to the structure provided with protrusions when the head is sucked, and air and functional liquid remain in this space. There is a problem. For this reason, the air remaining in the gap at the time of initial filling is mixed into the filled functional liquid, which causes a problem of blanking of the functional liquid droplet ejection head. Further, when the functional liquid is exchanged, the functional liquid remaining in the gap is mixed with the newly introduced functional liquid, which causes a problem of deterioration of the functional liquid.
本発明は、機能液の初期充填時や液抜き時にエアーや機能液を極力排出することができる圧力調整弁およびこれを備えた機能液供給機構、並びに液滴吐出装置、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する。 The present invention relates to a pressure regulating valve capable of discharging air and functional liquid as much as possible at the time of initial filling or draining of a functional liquid, a functional liquid supply mechanism provided with the same, a droplet discharge device, and a method for manufacturing an electro-optical device It is an object to provide an electro-optical device and an electronic apparatus.
本発明の圧力調整弁は、機能液タンクからバルブハウジング内の1次室に導入した機能液を、バルブハウジング内の2次室を介して機能液滴吐出ヘッドに供給すると共に、大気に面し2次室の1つの面を構成するダイヤフラムにより、大気圧を調整基準圧力として、1次室と2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を開閉動作させて、2次室を圧力調整する圧力調整弁であって、2次室には、連通流路の2次室側開口部が開口すると共に、機能液滴吐出ヘッドに連なる流出流路の流出開口部が開口し、1つの面を除いた2次室の内面壁は、最大マイナス変形したダイヤフラムが接触する形状に形成されていることを特徴とする。 The pressure regulating valve of the present invention supplies the functional liquid introduced from the functional liquid tank to the primary chamber in the valve housing to the functional liquid droplet ejection head through the secondary chamber in the valve housing and faces the atmosphere. With the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber, the secondary chamber is opened and closed by opening and closing the valve body provided in the communication channel that communicates the primary chamber and the secondary chamber with the atmospheric pressure as the adjustment reference pressure. A pressure regulating valve for pressure regulation, wherein the secondary chamber has an opening on the secondary chamber side of the communication channel, and an outflow opening on the outflow channel connected to the functional liquid droplet ejection head. The inner wall of the secondary chamber excluding the two surfaces is formed in a shape in which the diaphragm that is deformed at most minus is in contact.
この構成によれば、2次室の内面壁は2次室の1つの面を構成するダイヤフラムが最大マイナス変形した状態で接触する形状に形成されるため、このようにダイヤフラムが最大マイナス変形した状態において圧力調整弁内に機能液および気泡が残留してしまうのを極力少なくすることができる。すなわち、ダイヤフラムが最大マイナス変形する機能液の初期充填時や液抜き時に、初期充填または交換した新たな機能液にエアーや交換前の機能液が混合するのを防止できる。また、1次室と2次室とを背合わせに構成するものにあっては、ハウジングを薄型に形成することができる。 According to this configuration, the inner wall of the secondary chamber is formed into a shape in which the diaphragm constituting one surface of the secondary chamber comes into contact with the maximum negative deformation, so that the diaphragm is in the maximum negative deformation as described above. Thus, it is possible to minimize the remaining of the functional liquid and bubbles in the pressure regulating valve. That is, it is possible to prevent air or the functional liquid before replacement from being mixed with the new functional liquid that has been initially filled or replaced at the time of initial filling or draining of the functional liquid that causes the diaphragm to undergo the maximum negative deformation. In the case where the primary chamber and the secondary chamber are configured back to back, the housing can be formed thin.
この場合、2次室は、内面壁を含んでダイヤフラム側を底面とする円錐台形状に形成され、2次室側開口部は、円錐台形状の頂面となる内面壁の端壁に開口し、流出開口部は、円錐台形状のテーパ面となる内面壁の周壁に開口していることが、好ましい。 In this case, the secondary chamber is formed into a truncated cone shape including the inner wall and having the diaphragm side as a bottom surface, and the secondary chamber side opening opens to the end wall of the inner wall serving as the top surface of the truncated cone shape. It is preferable that the outflow opening is opened in the peripheral wall of the inner wall that forms a truncated cone-shaped tapered surface.
この構成によれば、2次室の内面壁の全域にダイヤフラムを接触させることができると共に2次室の容積自体を小さくすることができ、2次室内に機能液および気泡が残留してしまうのを更に減少させることができる。 According to this configuration, the diaphragm can be brought into contact with the entire inner wall of the secondary chamber, the volume of the secondary chamber itself can be reduced, and functional fluid and bubbles remain in the secondary chamber. Can be further reduced.
この場合、2次室の内面壁には、最大マイナス変形したダイヤフラムの接触を部分的に阻止して、2次室側開口部と流出開口部とを連通する補助流路が形成されていることが、好ましい。 In this case, the inner wall of the secondary chamber is formed with an auxiliary flow path that partially prevents contact with the diaphragm that has undergone a maximum minus deformation and communicates the secondary chamber side opening and the outflow opening. Is preferred.
この構成によれば、ダイヤフラムが最大マイナス変形して内面壁に密接することがあっても、補助流路を経由して1次室側からエアーおよび機能液を排出させることができ、作業途中で初期充填や液抜きが不能となってしまうことがない。また、最大マイナス変形したダイヤフラムの密接形態によっては、流出開口部近傍が初めに密接してしまうこともあるが、この場合においても、補助流路を介して2次室内の機能液を排出することができる。これにより、ヘッド吸引時に1次室にエアーおよび他の機能液が残ることがなく、初期充填(あるいは交換)した機能液にこれらが混入してしまうのを防止することができる。 According to this configuration, even if the diaphragm is negatively deformed to the maximum and is in close contact with the inner wall, air and functional liquid can be discharged from the primary chamber side via the auxiliary flow path. Initial filling and draining will not be impossible. In addition, depending on the close contact form of the diaphragm that has undergone the maximum minus deformation, the vicinity of the outflow opening may be in close contact first, but even in this case, the functional liquid in the secondary chamber is discharged through the auxiliary flow path. Can do. As a result, air and other functional liquids do not remain in the primary chamber when the head is sucked, and these can be prevented from being mixed into the initially filled (or replaced) functional liquid.
この場合、補助流路は、2次室の内面壁に形成され、2次室側開口部と流出開口部とを接続すると共に、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われる細溝で構成されていることが好ましい。 In this case, the auxiliary flow path is formed on the inner wall of the secondary chamber, and is formed by a narrow groove that is connected to the secondary chamber side opening and the outflow opening and is covered with a diaphragm whose open portion is deformed to the maximum extent. It is preferable.
この場合、ダイヤフラムは、膜状のダイヤフラム本体と、ダイヤフラム本体の内側に貼着され弁体を開閉動作させる受圧板と、を有し、補助流路は、内面壁に形成され、2次室側開口部から受圧板の外周端を越える位置まで延び、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われる細溝部と、細溝部と流出開口部とを連通すると共に、ダイヤフラムの受圧板の厚みとダイヤフラムの張りとに起因して、ダイヤフラム本体と内面壁との間に生ずる間隙部とで構成されていることが、好ましい。 In this case, the diaphragm has a membrane-like diaphragm main body and a pressure receiving plate that is attached to the inside of the diaphragm main body and opens and closes the valve body, and the auxiliary flow path is formed on the inner wall and is on the secondary chamber side. The narrow groove that extends from the opening to the position beyond the outer peripheral edge of the pressure receiving plate and is covered with the diaphragm whose opening is negatively deformed at maximum, and the narrow groove and the outflow opening communicate with each other, and the thickness of the pressure receiving plate of the diaphragm and the diaphragm Due to the tension, it is preferable that the gap is formed between the diaphragm main body and the inner wall.
この構成によれば、補助流路を簡単に加工することができる。 According to this configuration, the auxiliary flow path can be easily processed.
この場合、2次室は、ダイヤフラムが鉛直姿勢を為し且つ2次室側開口部に対し流出開口部が鉛直方向下方に位置するように配設されていることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the secondary chamber is disposed such that the diaphragm has a vertical posture and the outflow opening is positioned below the secondary chamber side opening.
この構成によれば、機能液を交換する際に、ヘッド吸引で2次室側開口部から流入した1次室側の機能液を、補助流路に沿って重力により自然に流下させることができ、流出開口部からの機能液の排出を効率的に行うことができる。このため、2次室内にエアーや他の機能液が残ることを防止することができる。 According to this configuration, when the functional liquid is exchanged, the functional liquid on the primary chamber side that has flowed in from the opening on the secondary chamber side by head suction can flow down naturally by gravity along the auxiliary flow path. The functional liquid can be efficiently discharged from the outflow opening. For this reason, it is possible to prevent air and other functional liquids from remaining in the secondary chamber.
この場合、流出開口部は、周壁の下側斜面の上下中間部に開口しており、2次室の内面壁には、流出開口部から下方に延びると共に、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われる液抜き溝が形成されていることが、好ましい。 In this case, the outflow opening is opened at the upper and lower intermediate portions of the lower slope of the peripheral wall, and the inner wall of the secondary chamber extends downward from the outflow opening and has a diaphragm that has a maximum negative deformation. It is preferable that a liquid draining groove to be covered is formed.
この構成によれば、ヘッド吸引時に最大マイナス変形したダイヤフラムが内面壁に密接することがあっても、ダイヤフラムによって開放部を覆われた液抜き溝が機能液の排出流路として機能するため、2次室下方に溜まった機能液を効率的に排出することができる。 According to this configuration, even if the diaphragm that has undergone the maximum negative deformation at the time of suction of the head may be in close contact with the inner wall, the drainage groove covered with the diaphragm by the diaphragm functions as a functional liquid discharge channel. The functional liquid accumulated below the next chamber can be efficiently discharged.
この場合、2次室の内面壁には、2次室側開口部から上方に延びると共に、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われるエア抜き溝が形成されていることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the inner wall of the secondary chamber is formed with an air vent groove extending upward from the opening on the secondary chamber side and covered with a diaphragm whose open portion is maximally minus deformed.
この構成によれば、ヘッド吸引時に最大マイナス変形したダイヤフラムが内面壁に密接することがあっても、ダイヤフラムによって開放部を覆われたエア抜き溝が気泡(エアー)の排出流路として機能するため、2次室上方に溜まった気泡を効率的に排出することができる。 According to this configuration, even if the diaphragm that has undergone the maximum minus deformation at the time of suction of the head may be in close contact with the inner wall, the air vent groove whose opening is covered by the diaphragm functions as a discharge passage for bubbles (air). Bubbles accumulated above the secondary chamber can be efficiently discharged.
この場合、2次室の内面壁には、2次室側開口部から水平方向に延びると共に、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われるエア抜き・液抜き溝が形成されていることが、好ましい。 In this case, the inner wall of the secondary chamber is formed with an air vent / fluid groove that extends in the horizontal direction from the opening on the secondary chamber side and is covered with a diaphragm whose opening is negatively deformed at most. preferable.
この構成によれば、ヘッド吸引時に最大マイナス変形したダイヤフラムが内面壁に密接することがあっても、ダイヤフラムによって開放部を覆われたエア抜き・液抜き溝は気泡(エアー)および機能液の排出流路として機能するため、2次室左右方向に溜まった気泡および機能液を効率的に排出することができる。 According to this configuration, even if the diaphragm that has undergone maximum negative deformation during head suction may come into close contact with the inner wall, the air vent / fluid groove covered with the diaphragm will discharge air bubbles and functional fluid. Since it functions as a flow path, it is possible to efficiently discharge bubbles and functional liquid accumulated in the left-right direction of the secondary chamber.
この場合、2次室の内面壁には、流出開口部および補助流路のいずれか一方から周方向に上方に延びると共に、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラムに覆われるエア抜き・液抜き溝が形成されていることが、好ましい。 In this case, on the inner wall of the secondary chamber, there is an air vent / fluid drain groove that extends upward in the circumferential direction from either the outflow opening or the auxiliary flow path and that is covered with a diaphragm that has a maximum negative deformation of the open portion. It is preferable that it is formed.
この構成によれば、ヘッド吸引時に最大マイナス変形したダイヤフラムが内面壁に密接することがあっても、ダイヤフラムによって開放部を覆われたエア抜き・液抜き溝は気泡(エアー)および機能液の排出流路として機能するため、2次室上方に溜まった気泡および2次室下方に溜まった機能液の両方を効率的に排出することができる。なお、実施形態においては、エア抜き・液抜き溝を一対形成するようにしている。 According to this configuration, even if the diaphragm that has undergone maximum negative deformation during head suction may come into close contact with the inner wall, the air vent / fluid groove covered with the diaphragm will discharge air bubbles and functional fluid. Since it functions as a flow path, it is possible to efficiently discharge both the bubbles accumulated above the secondary chamber and the functional liquid accumulated below the secondary chamber. In the embodiment, a pair of air vent and liquid drain grooves are formed.
本発明の機能液供給機構は、機能液を貯留する機能液タンクと、機能液適吐出ヘッドに接続する上記の圧力調整弁と、上流端部を前記機能液タンクに接続するとともに下流端部を圧力調整弁に接続する機能液供給流路と、を備えたことを特徴とする。 The functional liquid supply mechanism of the present invention includes a functional liquid tank for storing functional liquid, the pressure adjusting valve connected to the functional liquid appropriate discharge head, an upstream end connected to the functional liquid tank, and a downstream end connected to the functional liquid tank. And a functional liquid supply channel connected to the pressure regulating valve.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドにエアーおよび他の機能液の混入を防止して機能液を供給することができる。 According to this configuration, the functional liquid can be supplied to the functional liquid droplet ejection head while preventing air and other functional liquids from being mixed.
本発明の液滴吐出装置は、上記の機能液供給機構と、ワークに対し機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、ワークを機能液滴吐出ヘッドに対してX軸方向およびY軸方向に相対移動させるX・Y移動機構と、を備えたことが、好ましい。 The liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes the above-described functional liquid supply mechanism, a functional liquid droplet ejection head that ejects functional liquid droplets onto the workpiece, and the X axis direction and the Y axis direction with respect to the functional liquid droplet ejection head. It is preferable that an X / Y moving mechanism for relatively moving the X and Y is provided.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドにエアーおよび他の機能液が混入しない機能液が供給されるため、液滴吐出装置で製造される製品の信頼性を向上させることができる。具体的には、製品の成膜不良、発光不良等を生じることがない。 According to this configuration, since the functional liquid that does not mix air and other functional liquids is supplied to the functional liquid droplet ejection head, the reliability of products manufactured by the liquid droplet ejection apparatus can be improved. Specifically, there is no occurrence of product film formation failure, light emission failure, or the like.
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記の液滴吐出装置を用い、ワークに機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film-forming portion made of functional droplets is formed on a workpiece using the above-described droplet discharge device.
また、本発明の電気光学装置は、上記の液滴吐出装置を用い、ワークに機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。 In addition, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that the above-described droplet discharge device is used, and a film forming portion using functional droplets is formed on a workpiece.
これらの構成によれば、機能液の初期充填および交換を効率よく行うことができる液滴吐出装置を用いるため、信頼性の高い電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、PDP装置、電子放出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)や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。 According to these configurations, since the droplet discharge device that can efficiently perform the initial filling and replacement of the functional liquid is used, it is possible to manufacture a highly reliable electro-optical device. As the electro-optical device (flat panel display), a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electron emission device, and the like are conceivable. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) or SED (Surface-conduction Electron-Emitter Display) device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
本発明の電子機器は、上記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の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。 An electronic apparatus according to an aspect of the invention includes the electro-optical device manufactured by the above-described electro-optical device manufacturing method or the above-described electro-optical device.
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。 In this case, the electronic apparatus corresponds to various electric products in addition to a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display.
以下、添付の図面を参照して、本発明の圧力調整弁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、いわゆるフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法により、液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。 Hereinafter, a liquid droplet ejection apparatus to which a pressure regulating valve of the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. This droplet discharge device is incorporated into a so-called flat panel display production line, and becomes a color filter of a liquid crystal display device or each pixel of an organic EL device by a droplet discharge method using a functional droplet discharge head. A light emitting element or the like is formed.
図1および図2に示すように、液滴吐出装置1は、機台2と、機能液滴吐出ヘッド3を有し、機台2上の全域に広く載置された描画装置4と、描画装置4に接続した機能液供給機構6と、描画装置4に添設するように機台2上に載置したヘッド保守装置5と、を備えている。また、液滴吐出装置1には、図外の制御装置が設けられており、液滴吐出装置1では、機能液供給機構6により描画装置4が機能液の供給を受けながら、制御装置による制御に基づいて、描画装置4がワークWに対する描画動作を行うと共に、機能液滴吐出ヘッド3に対して、ヘッド保守装置5が適宜保守動作(メンテナンス)を行うようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the droplet discharge device 1 includes a machine base 2 and a functional liquid droplet discharge head 3, and a drawing device 4 widely placed over the entire area of the machine base 2, and drawing A functional liquid supply mechanism 6 connected to the apparatus 4 and a head maintenance apparatus 5 placed on the machine base 2 so as to be attached to the drawing apparatus 4 are provided. The droplet discharge device 1 is provided with a control device (not shown). In the droplet discharge device 1, the drawing device 4 is supplied with the functional liquid by the functional liquid supply mechanism 6 and is controlled by the control device. Based on the above, the drawing device 4 performs a drawing operation on the workpiece W, and the head maintenance device 5 appropriately performs a maintenance operation (maintenance) on the functional liquid droplet ejection head 3.
描画装置4は、ワークWを主走査(X軸方向に移動)させるX軸テーブル7およびX軸テーブル7に直交するY軸テーブル8から成るX・Y移動機構11と、Y軸テーブル8に移動自在に取り付けられたメインキャリッジ12と、メインキャリッジ12に垂設され、機能液滴吐出ヘッド3を搭載したヘッドユニット13と、を有している。 The drawing device 4 moves to the Y-axis table 8 and the X / Y movement mechanism 11 including the X-axis table 7 for main scanning (moving in the X-axis direction) and the Y-axis table 8 orthogonal to the X-axis table 7. A main carriage 12 that is freely attached, and a head unit 13 that is suspended from the main carriage 12 and has the functional liquid droplet ejection head 3 mounted thereon.
X軸テーブル7は、X軸方向の駆動系を構成するX軸モータ(図示省略)駆動のX軸スライダ14を有し、これに吸着テーブル15およびθテーブル16等から成るセットテーブル17を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8は、Y軸方向の駆動系を構成するY軸モータ(図示省略)駆動のY軸スライダ18を有し、これにヘッドユニット13を支持する上記のメインキャリッジ12をY軸方向に移動自在に搭載して構成されている。なお、X軸テーブル7は、X軸方向に平行に配設されており、機台2上に直接支持されている。一方、Y軸テーブル8は、機台2上に立設した左右の支柱21に支持されており、X軸テーブル7およびヘッド保守装置5を跨ぐようにY軸方向に延在している(図1および図2参照)。 The X-axis table 7 has an X-axis slider 14 driven by an X-axis motor (not shown) constituting a drive system in the X-axis direction, and a set table 17 including a suction table 15 and a θ table 16 can be freely moved on the X-axis table 14. It is configured on board. Similarly, the Y-axis table 8 has a Y-axis slider 18 for driving a Y-axis motor (not shown) constituting a drive system in the Y-axis direction, and the main carriage 12 supporting the head unit 13 is mounted on the Y-axis slider 18. It is configured to be movable in the axial direction. The X-axis table 7 is disposed in parallel with the X-axis direction and is directly supported on the machine base 2. On the other hand, the Y-axis table 8 is supported by left and right columns 21 erected on the machine base 2 and extends in the Y-axis direction so as to straddle the X-axis table 7 and the head maintenance device 5 (see FIG. 1 and FIG. 2).
液滴吐出装置1では、X軸テーブル7およびY軸テーブル8が交わるエリアがワークWの描画を行う描画エリア22、Y軸テーブル8およびヘッド保守装置5が交わるエリアが機能液滴吐出ヘッド3に対する機能回復処理を行う保守エリア23となっており、ワークWに描画を行う場合には描画エリア22に、機能回復処理を行う場合には保守エリア23に、ヘッドユニット13を臨ませるようになっている。 In the droplet discharge device 1, the area where the X-axis table 7 and the Y-axis table 8 intersect is the drawing area 22 for drawing the work W, and the area where the Y-axis table 8 and the head maintenance device 5 intersect is for the functional droplet discharge head 3. It is a maintenance area 23 where function recovery processing is performed. The head unit 13 is allowed to face the drawing area 22 when drawing on the workpiece W and to the maintenance area 23 when performing function recovery processing. Yes.
図3に示すように、ヘッドユニット13は、複数(12個)の機能液滴吐出ヘッド3と、ヘッド保持部材(図示省略)を介して機能液滴吐出ヘッド3を搭載するヘッドプレート24と、を備えている。ヘッドプレート24は、後述の支持フレーム25に着脱自在に支持されており、ヘッドユニット13は、キャリッジ本体26を介して支持フレーム25に位置決めして搭載される。なお、詳細は後述するが、支持フレーム25には、ヘッドユニット13に並んで、機能液供給機構6のバルブユニット27およびタンクユニット28が支持されている(図1ないし図3参照)。 As shown in FIG. 3, the head unit 13 includes a plurality (twelve) of functional liquid droplet ejection heads 3, a head plate 24 on which the functional liquid droplet ejection heads 3 are mounted via a head holding member (not shown), It has. The head plate 24 is detachably supported by a support frame 25 described later, and the head unit 13 is positioned and mounted on the support frame 25 via a carriage body 26. Although details will be described later, the support frame 25 supports the valve unit 27 and the tank unit 28 of the functional liquid supply mechanism 6 along with the head unit 13 (see FIGS. 1 to 3).
図4に示すように、機能液滴吐出ヘッド3は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針31を有する機能液導入部32と、機能液導入部32に連なる2連のヘッド基板33と、ヘッド基板33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(図示省略)が形成されたヘッド本体34と、を備えている。接続針31は、図外の機能液供給機構6に接続され、機能液滴吐出ヘッド3のヘッド内流路に機能液を供給する。ヘッド本体34は、ヘッド内流路に面してピエゾ圧電素子(図示省略)を設けたキャビティ(図示省略)と、吐出ノズル35が開口したノズル面を有するノズルプレート36と、を有している。ノズル面37には、多数(180個)の吐出ノズル35から成るノズル列38が形成されている。機能液滴吐出ヘッド3を吐出駆動すると、キャビティのポンプ作用により、吐出ノズル35から機能液滴を吐出する。 As shown in FIG. 4, the functional liquid droplet ejection head 3 is a so-called double series, a functional liquid introduction part 32 having two series of connecting needles 31, and a dual head substrate connected to the functional liquid introduction part 32. 33 and a head main body 34 which is connected to the lower side of the head substrate 33 and has an in-head flow path (not shown) filled with a functional liquid therein. The connection needle 31 is connected to the functional liquid supply mechanism 6 (not shown), and supplies the functional liquid to the in-head flow path of the functional liquid droplet ejection head 3. The head body 34 has a cavity (not shown) provided with a piezoelectric element (not shown) facing the flow path in the head, and a nozzle plate 36 having a nozzle surface with an ejection nozzle 35 opened. . On the nozzle surface 37, a nozzle row 38 including a large number (180) of discharge nozzles 35 is formed. When the functional droplet discharge head 3 is driven to discharge, the functional droplet is discharged from the discharge nozzle 35 by the pumping action of the cavity.
図3に示すように、ヘッドプレート24は、ステンレス等からなる方形の厚板で構成されている。ヘッドプレート24には、12個の機能液滴吐出ヘッド3を位置決めし、これを、裏面側からヘッド保持部材(図示省略)を介して固定するための12個の装着開口(図示省略)が形成されている。12個の装着開口は、2個ずつ6組に分けられており、各組の装着開口は、一部が重複するように、機能液滴吐出ヘッド3のノズル列38と直交する方向に(ヘッドプレート24の長手方向)に位置ずれして形成されている。すなわち、12個の機能液滴吐出ヘッド3は、2個ずつ6組に分けられ、ノズル列38と直交する方向において、各組の機能液滴吐出ヘッド3のノズル列38が一部重複するように、階段状に配置される。 As shown in FIG. 3, the head plate 24 is formed of a rectangular thick plate made of stainless steel or the like. In the head plate 24, 12 functional liquid droplet ejection heads 3 are positioned, and 12 mounting openings (not shown) are formed to fix them from the back side via a head holding member (not shown). Has been. The twelve mounting openings are divided into six groups of two, and the mounting openings of each group are arranged in the direction perpendicular to the nozzle row 38 of the functional liquid droplet ejection head 3 (head The position is shifted in the longitudinal direction of the plate 24. That is, the twelve functional liquid droplet ejection heads 3 are divided into six groups of two, and the nozzle arrays 38 of the functional liquid droplet ejection heads 3 of each group partially overlap in the direction orthogonal to the nozzle array 38. Are arranged in a staircase pattern.
なお、各機能液滴吐出ヘッド3に形成された2列のノズル列38は、4ドット分のピッチを有して配設された多数(180個)の吐出ノズル35によってそれぞれ構成されており、両ノズル列38は、列方向に2ドット分位置ずれして配設されている。すなわち、各機能液滴吐出ヘッド3には、2列のノズル列38により、1/2解像度の部分描画ラインが形成されている。このため、同一組の隣接する2個の機能液滴吐出ヘッド3により、それぞれの(1/2解像度の)部分描画ラインが列方向に1ドット分位置ずれするように配設され、1組の機能液滴吐出ヘッド3により、最大解像度の描画ラインが形成される。すなわち、同一組2個の機能液滴吐出ヘッド3は、1/4解像度の各ノズル列38が相互位置ずれするように配置されている。これにより、他の5組10個の機能液滴吐出ヘッド3と合わせて、1描画ラインの高解像度のノズル列38が構成されるようになっている。 The two nozzle rows 38 formed in each functional liquid droplet ejection head 3 are each constituted by a large number (180) of ejection nozzles 35 disposed with a pitch of 4 dots, Both nozzle rows 38 are arranged so as to be displaced by 2 dots in the row direction. That is, a partial drawing line of ½ resolution is formed in each functional liquid droplet ejection head 3 by the two nozzle rows 38. For this reason, each of the two adjacent functional liquid droplet ejection heads 3 in the same set is disposed so that each (1/2 resolution) partial drawing line is displaced by one dot in the column direction. The functional droplet discharge head 3 forms a drawing line with the maximum resolution. That is, the two functional liquid droplet ejection heads 3 in the same set are arranged so that the nozzle rows 38 of 1/4 resolution are displaced from each other. Thus, a high-resolution nozzle array 38 for one drawing line is configured together with the other five groups and ten functional liquid droplet ejection heads 3.
メインキャリッジ12は、図2に示すように、Y軸テーブル8のY軸スライダ18に下側から固定される外観「I」形の吊設部材41と、吊設部材41の下面に取り付けられ、ヘッドユニット13のθ方向に対する位置補正を行うためのθ回転機構42と、θ回転機構42の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体26と、で構成されている。キャリッジ本体26は、位置決め機構を有する枠状フレーム29を有し、これに後述の支持フレーム25を介してヘッドユニット13が位置決め状態で固定されている。 As shown in FIG. 2, the main carriage 12 is attached to an appearance “I” -shaped suspension member 41 fixed to the Y-axis slider 18 of the Y-axis table 8 from below, and a lower surface of the suspension member 41. A θ rotation mechanism 42 for correcting the position of the head unit 13 with respect to the θ direction and a carriage body 26 attached so as to be suspended below the θ rotation mechanism 42 are configured. The carriage body 26 has a frame-like frame 29 having a positioning mechanism, and the head unit 13 is fixed to the frame body 29 via a support frame 25 described later.
図1ないし図3に示すように、機能液供給機構6は、上記の支持フレーム25にヘッドユニット13と共に搭載されており、機能液を貯留する複数(12個)の機能液タンク43から成るタンクユニット28と、各機能液タンク43および各機能液滴吐出ヘッド3を接続する複数(12本)の機能液供給チューブ44(機能液供給流路)と、各機能液供給チューブ44を各機能液タンク43および各機能液滴吐出ヘッド3に接続するための複数(12個)の接続具45と、複数の機能液供給チューブ44に介設した複数(12個)の圧力調整弁46から成るバルブユニット27と、を有している。 As shown in FIGS. 1 to 3, the functional liquid supply mechanism 6 is mounted on the support frame 25 together with the head unit 13 and includes a plurality of (12) functional liquid tanks 43 that store the functional liquid. The unit 28, a plurality (twelve) of functional liquid supply tubes 44 (functional liquid supply channels) for connecting the functional liquid tanks 43 and the functional liquid droplet ejection heads 3, and the functional liquid supply tubes 44 are connected to the functional liquids. A valve comprising a plurality (12) of connecting tools 45 for connection to the tank 43 and the respective functional liquid droplet ejection heads 3 and a plurality (12) of pressure adjusting valves 46 interposed in the plurality of functional liquid supply tubes 44. And a unit 27.
図3に示すように、支持フレーム25は、略方形の枠状に形成されており、その長手方向に対し、ヘッドユニット13、バルブユニット27、タンクユニット28の順でこれらを位置決め状態で搭載している。なお、支持フレーム25には、その長辺部分に、一対のハンドル47が取り付けられており、この一対のハンドル47を手持ち部位として、支持フレーム25をメインキャリッジ12に着脱できるようになっている。 As shown in FIG. 3, the support frame 25 is formed in a substantially rectangular frame shape, and the head unit 13, the valve unit 27, and the tank unit 28 are mounted in this order in the longitudinal direction. ing. Note that a pair of handles 47 are attached to the support frame 25 at its long side portion, and the support frame 25 can be attached to and detached from the main carriage 12 with the pair of handles 47 as a hand-held part.
タンクユニット28は、12個の機能液タンク43と、これらを位置決めする12個のセット部(図示省略)を有し、12個の機能液タンク43を支持するタンクプレート48と、各機能液タンク43を各セット部に装着(セット)するためのタンクセット治具51と、で構成されている。図5に示すように、機能液タンク43は、カートリッジ形式のものであり、機能液を真空パックした機能液パック52と、機能液パック52を収容する樹脂製のカートリッジケース53と、を有している。なお、機能液パック52に貯留される機能液は、予め脱気されており、その溶存気体量は略ゼロとなっている。 The tank unit 28 has twelve functional liquid tanks 43, twelve set portions (not shown) for positioning them, a tank plate 48 that supports the twelve functional liquid tanks 43, and each functional liquid tank. And a tank setting jig 51 for mounting (setting) 43 on each set part. As shown in FIG. 5, the functional liquid tank 43 is of a cartridge type, and includes a functional liquid pack 52 in which the functional liquid is vacuum-packed, and a resin cartridge case 53 that accommodates the functional liquid pack 52. ing. Note that the functional liquid stored in the functional liquid pack 52 has been degassed in advance, and the amount of dissolved gas is substantially zero.
機能液パック52は、2枚の長方形の(可撓性の)フィルムシートを重ね合わせて熱溶着した袋状のものに、機能液を供給する樹脂製の供給口54を取り付けたものである。供給口54には、パック内に連通する連通開口(図示省略)が形成されている。連通開口は、機能液耐食性を有する弾性材で構成した閉塞部材(図示省略)により閉栓されており、連通開口から空気(酸素)や湿気が侵入することを防止できるようになっている。 The functional liquid pack 52 is formed by attaching a resin-made supply port 54 for supplying a functional liquid to a bag-like one in which two rectangular (flexible) film sheets are stacked and heat-welded. The supply port 54 is formed with a communication opening (not shown) communicating with the inside of the pack. The communication opening is closed by a closing member (not shown) made of an elastic material having a functional liquid corrosion resistance, so that air (oxygen) and moisture can be prevented from entering from the communication opening.
タンクプレート48は、ステンレス等の厚板で略平行四辺形に形成されている。図3に示すように、タンクプレート48には、機能液タンク43の供給口をバルブユニット27側に向けた状態で機能液タンク43を縦置きに位置決めすると共に、これを着脱自在にセットする12個のセット部55が設けられている。同図に示すように、セット部55は、ヘッドプレート24に搭載した12個の機能液滴吐出ヘッド3の配置に倣って配置されている。すなわち、12個の機能液タンク43は、2個ずつ6組に分けられ、供給口54(機能液タンクの前面)を機能液滴吐出ヘッド3に向けた状態で、タンクプレート48の長辺に沿うように支持フレーム25の短辺方向に位置ずれして配置される。 The tank plate 48 is a thick plate made of stainless steel or the like and is formed in a substantially parallelogram. As shown in FIG. 3, on the tank plate 48, the functional liquid tank 43 is positioned vertically with the supply port of the functional liquid tank 43 facing the valve unit 27, and is detachably set. A set portion 55 is provided. As shown in the figure, the set portion 55 is arranged following the arrangement of the twelve functional liquid droplet ejection heads 3 mounted on the head plate 24. That is, the twelve functional liquid tanks 43 are divided into six groups of two, and the long side of the tank plate 48 is placed with the supply port 54 (front surface of the functional liquid tank) facing the functional liquid droplet ejection head 3. The support frame 25 is disposed so as to be displaced in the short side direction.
タンクセット治具51は、機能液タンク43の後面(機能液タンク43の前面に対向する面)を前方に押し込むことにより、機能液タンク43を前方にスライドさせてセット部55にセットするものであり、機能液タンク43を押し出す押圧レバー56と、押圧レバー56を支持する支持部材57と、を有している。機能液タンク43のセット位置に合わせて支持部材57を移動させることにより、押圧レバー56を各機能液タンク43に対峙させ、機能液タンク43を適切にセットできるようになっている。 The tank setting jig 51 is configured to slide the functional liquid tank 43 forward and set it in the set portion 55 by pushing the rear surface of the functional liquid tank 43 (the surface facing the front surface of the functional liquid tank 43) forward. And a pressing lever 56 that pushes out the functional liquid tank 43 and a support member 57 that supports the pressing lever 56. By moving the support member 57 in accordance with the set position of the functional liquid tank 43, the pressing lever 56 is opposed to each functional liquid tank 43 so that the functional liquid tank 43 can be set appropriately.
機能液供給チューブ44(機能液供給流路)は、各機能液タンク43および各圧力調整弁46を接続するタンク側チューブ58と、各圧力調整弁46および各機能液滴吐出ヘッド3を接続するヘッド側チューブ61と、を有している。 The functional liquid supply tube 44 (functional liquid supply flow path) connects the tank side tube 58 that connects each functional liquid tank 43 and each pressure adjustment valve 46, and each pressure adjustment valve 46 and each functional liquid droplet ejection head 3. A head-side tube 61.
図5に示すように、接続具45は、機能液タンク43およびタンク側チューブ58を接続するためのタンク側アダプタ62と、機能液滴吐出ヘッド3およびヘッド側チューブ61を接続するためのヘッド側アダプタ63と、を有している。タンク側アダプタ62には、軸心に流路を形成した連通針30が設けられており、連通針30は、上記した機能液パック52(連通開口)の閉塞部材(図示省略)を貫いて差し込まれることにより機能液パック52に接続されている。 As shown in FIG. 5, the connector 45 includes a tank side adapter 62 for connecting the functional liquid tank 43 and the tank side tube 58, and a head side for connecting the functional liquid droplet ejection head 3 and the head side tube 61. And an adapter 63. The tank-side adapter 62 is provided with a communication needle 30 having a channel formed in the axis thereof, and the communication needle 30 is inserted through a closing member (not shown) of the functional liquid pack 52 (communication opening). As a result, the functional liquid pack 52 is connected.
バルブユニット27は、12個の圧力調整弁46と、12個の圧力調整弁46を支持する12個のバルブ支持部材57と、バルブ支持部材57を介して12個の圧力調整弁46を支持するバルブプレート65と、で構成されている(図3参照)。 The valve unit 27 supports 12 pressure control valves 46, 12 valve support members 57 that support the 12 pressure control valves 46, and 12 pressure control valves 46 through the valve support member 57. And a valve plate 65 (see FIG. 3).
バルブプレート65には、12個のバルブ支持部材57が支持フレーム25の短辺方向に2個ずつ6組に分かれて位置ずれした状態で立設され、これらに12個の圧力調整弁46が支持されている(図3参照)。なお、各圧力調整弁46については後述する。 Twelve valve support members 57 are erected on the valve plate 65 in a state of being displaced in six pairs of two in the short side direction of the support frame 25, and twelve pressure regulating valves 46 are supported by these. (See FIG. 3). Each pressure regulating valve 46 will be described later.
次に、図1を参照して、ヘッド保守装置5について説明する。ヘッド保守装置5は、液滴吐出装置1の非稼働時に、機能液滴吐出ヘッド3のノズル面を封止してノズル35の乾燥を防止すると共に、機能液滴吐出ヘッド3の吐出ノズル35から増粘した機能液を吸引除去する保管・吸引ユニット67と、機能液滴吐出ヘッド3のノズル面37に付着する汚れを払拭するワイピングユニット68とを有している。これら両ユニット67,68は、機台2上にX軸方向に延在するように載置された移動テーブル71上に搭載され、この移動テーブル71によってX軸方向に移動可能に構成されている。 Next, the head maintenance device 5 will be described with reference to FIG. The head maintenance device 5 seals the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head 3 to prevent the nozzle 35 from drying when the liquid droplet ejection device 1 is not in operation, and from the ejection nozzle 35 of the functional liquid droplet ejection head 3. A storage / suction unit 67 for sucking and removing the thickened functional liquid and a wiping unit 68 for wiping off dirt adhering to the nozzle surface 37 of the functional liquid droplet ejection head 3 are provided. Both units 67 and 68 are mounted on a moving table 71 mounted on the machine base 2 so as to extend in the X-axis direction, and are configured to be movable in the X-axis direction by the moving table 71. .
保管・吸引ユニット67は、機能液滴吐出ヘッド3の捨て吐出を受けるフラッシングボックスの機能を兼ねる封止キャップ72と、封止キャップ72を昇降させるキャップ昇降機構73と、封止キャップ72に接続した状態で機能液滴吐出ヘッド3を吸引するエジェクタやポンプ等で構成される吸引機構74(図11参照)と、吸引機構74で吸引除去した廃液を回収する廃液タンク(図示省略)と、を有している。描画休止時には、機能液滴吐出ヘッド3が移動テーブル71上の保守エリア23に移動しており、封止キャップ72は、機能液滴吐出ヘッド3から僅かに離れた位置で、機能液滴吐出ヘッド3のフラッシング(捨て吐出)を受ける。そして、機能液滴吐出ヘッド3が稼動待機状態になると、封止キャップ72が完全に上昇して機能液滴吐出ヘッド3のノズル面37のキャッピングを行い、各機能液滴吐出ヘッド3の全ノズル35を封止する。続いて、キャッピング状態の機能液滴吐出ヘッド3を再駆動する際には、機能液の増粘によるノズル詰りを防止すべく、必要に応じて吸引機構74の駆動を行い、ノズル35から増粘した機能液を吸引する。なお、この吸引作業は機能液を初期充填する際や機能液交換における液抜きの際にも用いられるがこれらについては後述する。 The storage / suction unit 67 is connected to the sealing cap 72 that also functions as a flushing box that receives the discarded discharge of the functional liquid droplet discharge head 3, a cap lifting mechanism 73 that lifts and lowers the sealing cap 72, and the sealing cap 72. A suction mechanism 74 (see FIG. 11) configured by an ejector or a pump for sucking the functional liquid droplet ejection head 3 in a state, and a waste liquid tank (not shown) for collecting the waste liquid sucked and removed by the suction mechanism 74. is doing. At the time of drawing suspension, the functional liquid droplet ejection head 3 has moved to the maintenance area 23 on the moving table 71, and the sealing cap 72 is located slightly away from the functional liquid droplet ejection head 3. 3 flushing (discarding discharge). Then, when the functional liquid droplet ejection head 3 enters an operation standby state, the sealing cap 72 is completely raised to perform capping of the nozzle surface 37 of the functional liquid droplet ejection head 3, and all the nozzles of each functional liquid droplet ejection head 3 are capped. 35 is sealed. Subsequently, when the functional liquid droplet ejection head 3 in the capped state is driven again, the suction mechanism 74 is driven as necessary to prevent the nozzle clogging due to the thickening of the functional liquid, and the thickening from the nozzle 35 is performed. Aspirate the functional fluid. This suction operation is also used when the functional liquid is initially filled or when the functional liquid is removed, which will be described later.
同図に示すように、ワイピングユニット68には、ワイピングシート68aが繰出し自在且つ巻取り自在に設けられており、繰り出したワイピングシート68aを送りながら、且つ移動テーブル71によりワイピングユニット68をX軸方向に移動させつつ、機能液滴吐出ヘッド3のノズル面37を拭き取るようになっている。このため、上記吸引動作等により機能液滴吐出ヘッド3のノズル面に付着した機能液が取り除かれ、吐出した機能液滴の飛行曲がり等が防止される。なお、ヘッド保守装置5として、上記の両ユニット67,68に加え、機能液滴吐出ヘッド3から吐出された機能液滴の飛行状態を検査する吐出検査ユニット(図示省略)等を、搭載することが好ましい。 As shown in the figure, the wiping unit 68 is provided with a wiping sheet 68a that can be unwound and rewinded, and the wiping unit 68 is moved in the X-axis direction by the moving table 71 while feeding the wiping sheet 68a. The nozzle surface 37 of the functional liquid droplet ejection head 3 is wiped off while being moved. For this reason, the functional liquid adhering to the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head 3 is removed by the above-described suction operation or the like, and the flying bending of the ejected functional liquid droplets is prevented. As the head maintenance device 5, in addition to the above-described units 67 and 68, a discharge inspection unit (not shown) for inspecting the flight state of the functional liquid droplets ejected from the functional liquid droplet ejection head 3 is mounted. Is preferred.
ここで、本実施形態の圧力調整弁46について、図6ないし図8を参照して詳細に説明する。圧力調整弁46は、バルブハウジング69内に、機能液タンク43に連なる1次室70と、機能液滴吐出ヘッド3に連なる2次室79と、1次室70および2次室79を連通する連通流路80とを形成したものであり、2次室79の1の面には外部に面してダイヤフラム75が設けられ、連通流路80にはダイヤフラム75により開閉動作する弁体76が設けられている。機能液タンク43から1次室70に導入された機能液は、2次室79を介して機能液滴吐出ヘッド3に供給されるが、その際、ダイヤフラム75により大気圧を調整基準圧力として、連通流路80に設けた弁体76を開閉動作させることで2次室79の圧力調整を行うようになっている。 Here, the pressure regulating valve 46 of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8. In the valve housing 69, the pressure regulating valve 46 communicates the primary chamber 70 connected to the functional liquid tank 43, the secondary chamber 79 connected to the functional liquid droplet ejection head 3, the primary chamber 70 and the secondary chamber 79. A communication channel 80 is formed, and a diaphragm 75 is provided on one surface of the secondary chamber 79 so as to face the outside, and a valve element 76 that is opened and closed by the diaphragm 75 is provided in the communication channel 80. It has been. The functional liquid introduced from the functional liquid tank 43 into the primary chamber 70 is supplied to the functional liquid droplet ejection head 3 through the secondary chamber 79. At this time, the diaphragm 75 uses the atmospheric pressure as an adjustment reference pressure. The pressure of the secondary chamber 79 is adjusted by opening and closing the valve body 76 provided in the communication flow path 80.
圧力調整弁46は、図8に示すように、ダイヤフラム75が鉛直姿勢を為すように縦置きで用いられる。以下、同図に倣って紙面の先方を「上」、手前を「下」、左方を「前」および右方を「後」として説明を進める。なお、図6および図7では、圧力調整弁46に、これをフレーム等(本実施形態ではバルブ支持部材57)に取り付けるための取り付けプレート77、上記のタンク側チューブ58を繋ぎ込むための流入コネクタ78(ユニオン継手)および上記のヘッド側チューブ61を繋ぎ込むための流出コネクタ81(ユニオン継手)を組み込んだ状態を表している。 As shown in FIG. 8, the pressure regulating valve 46 is used in a vertical position so that the diaphragm 75 takes a vertical posture. In the following description, the front side of the page is “up”, the front side is “down”, the left side is “front”, and the right side is “rear”. 6 and 7, the pressure adjusting valve 46 is attached to the attachment plate 77 for attaching it to the frame or the like (the valve support member 57 in this embodiment), and the inflow connector for connecting the tank side tube 58 described above. 78 (union joint) and the outflow connector 81 (union joint) for connecting the head side tube 61 are shown.
バルブハウジング69は、ハウジング本体82と、ハウジング本体82と共に内部に1次室70を形成した蓋体83と、ハウジング本体82と共に内部に2次室79を形成しハウジング本体82にダイヤフラム75を固定するリングプレート84との3部材で構成され、いずれもステンレス等の耐食性材料で形成されている。蓋体83およびリングプレート84は、ハウジング本体82に対し、前後からリングプレート84および蓋体83を重ね、複数本の段付平行ピン(図示省略)でそれぞれ位置決めした後、ねじ止めして組み立てられており、いずれも円形のダイヤフラム75の中心を通る軸線と同心円となる多角形(8角形)あるいは円形の外観を有している。そして、蓋体83およびハウジング本体82は、パッキン85を介して相互に気密に突合せ接合され、ハウジング本体82およびリングプレート84は、ダイヤフラム75の縁部およびパッキン85を挟込み込んで相互に気密に突合せ接合されている。 The valve housing 69 has a housing body 82, a lid 83 that forms a primary chamber 70 together with the housing body 82, and a secondary chamber 79 that forms a secondary chamber 79 together with the housing body 82, and fixes the diaphragm 75 to the housing body 82. The ring plate 84 is composed of three members, all of which are made of a corrosion resistant material such as stainless steel. The lid 83 and the ring plate 84 are assembled to the housing main body 82 by overlapping the ring plate 84 and the lid 83 from the front and the rear, positioning each with a plurality of stepped parallel pins (not shown), and then screwing. Both have a polygonal (octagonal) or circular appearance that is concentric with an axis passing through the center of the circular diaphragm 75. The lid 83 and the housing main body 82 are airtightly butt-joined with each other via the packing 85, and the housing main body 82 and the ring plate 84 are airtight with each other by sandwiching the edge of the diaphragm 75 and the packing 85. Butt-joined.
ハウジング本体82と蓋体83とで形成された1次室70は、ダイヤフラム75と同心となる略円柱形状に形成されており、その開放端を蓋体83により閉蓋されている。また、ハウジング本体82の1次室側背面上部に形成した上部ボス部※の左部には1次室70から径方向斜めに延びる流入ポート86が形成され、流入ポート86には上記の流入コネクタ78が接続されている。 The primary chamber 70 formed by the housing main body 82 and the lid 83 is formed in a substantially cylindrical shape concentric with the diaphragm 75, and its open end is closed by the lid 83. An inflow port 86 extending obliquely in the radial direction from the primary chamber 70 is formed on the left side of the upper boss portion * formed on the upper back of the housing body 82 on the primary chamber side. 78 is connected.
流入ポート86は、ハウジング本体82の外周面に開口した流入口87と、流入口87と1次室70の内周面とを連通する流入経路88とから成り、流入口87に対し流入経路88は、1次室70側に偏心して形成されている。流入口87には、流入コネクタ78が螺合(テーパネジ)しており、この流入コネクタ78を介して上記のタンク側チューブ58が接続されている。流入コネクタ78の内部流路は、下流端で拡開形成されており、内部流路に段部が生じないように且つ機能液の流速に大きな変化が生じないようになっている。同様に、流入口87の下流端はテーパ形状を為し流入経路との間で段部が生じないようになっている。 The inflow port 86 includes an inflow port 87 that opens to the outer peripheral surface of the housing main body 82, and an inflow path 88 that communicates the inflow port 87 with the inner peripheral surface of the primary chamber 70. Is formed eccentric to the primary chamber 70 side. An inflow connector 78 is screwed into the inflow port 87 (tapered screw), and the tank side tube 58 is connected through the inflow connector 78. The internal flow path of the inflow connector 78 is formed so as to expand at the downstream end, so that no step is generated in the internal flow path and the flow rate of the functional liquid is not greatly changed. Similarly, the downstream end of the inflow port 87 has a tapered shape so that no step portion is generated between the inflow path and the inflow path.
図8および図9に示すように、2次室79は、ダイヤフラム75とハウジング本体82に形成した内面壁91とによって、全体としてダイヤフラム75を底面とする円錐台形状に形成されている。ダイヤフラム75は、鉛直姿勢を為して配設され、2次室79の1つの面を構成している。また、内面壁91は、2次室79のダイヤフラム75の面(1つの面)を除いた各面で構成されており、最大マイナス変形したダイヤフラム75が接触する形状となっている(図11(b)参照、詳細は後述する)。 As shown in FIGS. 8 and 9, the secondary chamber 79 is formed into a truncated cone shape having the diaphragm 75 as a bottom surface as a whole by a diaphragm 75 and an inner wall 91 formed in the housing body 82. The diaphragm 75 is arranged in a vertical posture and constitutes one surface of the secondary chamber 79. Further, the inner wall 91 is constituted by each surface excluding the surface (one surface) of the diaphragm 75 of the secondary chamber 79, and has a shape in which the diaphragm 75 deformed at the maximum minus is in contact (FIG. 11 ( b) Reference, details will be described later).
また、内面壁91のうち円錐台形状の頂面となる端壁91aには、ダイヤフラム75と同心となる上記した連通流路80の2次室側開口部92が開口し、内面壁91のうち円錐台形状のテーパ面となる周壁91bの下側斜面における上下中間部には、後述する流出流路93の流出開口部94が形成されている。この場合、2次室側開口部92は、後述する受圧板付勢ばね95を収容するばね室を兼ねており、連通流路80の主流路96より太径に形成されている。また、流出開口部94は、2次室側開口部92に対して鉛直方向下方に位置して配設されており、機能液が2次室側開口部92から流出開口部94に円滑に流下するようになっている。さらに、2次室79の内面壁91には、2次室側開口部92を中心として、上下、左右に十字状に延びる流路溝97が形成されている。 In addition, a secondary chamber side opening 92 of the above-described communication flow path 80 that is concentric with the diaphragm 75 is opened on an end wall 91 a that is a truncated cone-shaped top surface of the inner surface wall 91. An outflow opening 94 of an outflow passage 93 to be described later is formed at the upper and lower intermediate portions of the lower slope of the peripheral wall 91b that is a truncated cone-shaped tapered surface. In this case, the secondary chamber side opening 92 also serves as a spring chamber that houses a pressure receiving plate urging spring 95 described later, and is formed to have a larger diameter than the main channel 96 of the communication channel 80. In addition, the outflow opening 94 is disposed vertically below the secondary chamber side opening 92, and the functional liquid smoothly flows from the secondary chamber side opening 92 to the outflow opening 94. It is supposed to be. Further, a flow path groove 97 extending in a cross shape in the vertical and horizontal directions is formed in the inner wall 91 of the secondary chamber 79 with the secondary chamber side opening 92 as the center.
図9に示すように流出ポート98は、ハウジング本体82の下部に位置する傾斜ボス部101に形成されており、傾斜ボス部101の下部に開口した流出口102と、2次室79の流出開口部94と、これらを連通する上記の流出流路93とで構成されている。流出流路93は、内面壁91の周壁91bから斜めに延びて下向きの流出口102に連通している。流出口102には、流出流路93の軸線方向から流出コネクタ81が螺合しており、この流出コネクタ81を介して上記のヘッド側チューブ61に接続されている。流出コネクタ81の内部流路は、上流端で拡開形成されており、内部流路に段部が生じないように且つ機能液の流速に大きな変化が生じないようになっている。2次室79から流出する機能液は、流出開口部94から流出流路93の勾配に従って斜めに流下し、機能液滴吐出ヘッド3側に流出する。 As shown in FIG. 9, the outflow port 98 is formed in the inclined boss portion 101 located at the lower portion of the housing main body 82, and the outflow port 102 opened at the lower portion of the inclined boss portion 101 and the outflow opening of the secondary chamber 79. The part 94 and the above-described outflow channel 93 that communicates these are configured. The outflow channel 93 extends obliquely from the peripheral wall 91 b of the inner surface wall 91 and communicates with the downward outlet 102. An outflow connector 81 is screwed into the outflow port 102 from the axial direction of the outflow passage 93, and is connected to the head side tube 61 through the outflow connector 81. The internal flow path of the outflow connector 81 is widened at the upstream end so that no step is generated in the internal flow path and the flow rate of the functional liquid is not greatly changed. The functional liquid flowing out from the secondary chamber 79 flows obliquely from the outflow opening 94 according to the gradient of the outflow channel 93 and flows out to the functional liquid droplet ejection head 3 side.
図8および図9に示すように、ハウジング本体82には、1次室70と2次室79とを連通する上記の連通流路80が形成されている。連通流路80は、主流路96と、これに連なる2次室側開口部92とで構成されている。これら1次室70、2次室79および連通流路80は、いずれもダイヤフラム75と同心の円形断面を有している。ただし、主流路96は、後述する弁体76の軸部103がスライド自在に収容される円形断面の軸遊挿部104と、軸遊挿部104から径方向四方に延びる十字状断面の流路部105とで構成されている(図7(b)参照)。なお、ハウジング本体82のダイヤフラム75側対向面には、後述のパッキン85用に環状のハウジング本体環状溝106が形成されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the housing main body 82 is formed with the communication flow path 80 that connects the primary chamber 70 and the secondary chamber 79. The communication flow path 80 includes a main flow path 96 and a secondary chamber side opening 92 connected to the main flow path 96. The primary chamber 70, the secondary chamber 79, and the communication flow path 80 all have a circular cross section concentric with the diaphragm 75. However, the main flow channel 96 includes a circular cross-section shaft insertion portion 104 in which a shaft portion 103 of a valve body 76, which will be described later, is slidably accommodated, and a cross-shaped cross-section flow passage extending from the shaft free insertion portion 104 in four radial directions. Part 105 (see FIG. 7B). Note that an annular housing body annular groove 106 is formed on the diaphragm 75 side facing surface of the housing body 82 for a packing 85 described later.
ダイヤフラム75は、樹脂フィルムで構成したダイヤフラム本体107と、ダイヤフラム本体107の内側に貼着した樹脂製の受圧板108とで構成されている。受圧板108は、ダイヤフラム本体107と同心の円板状に、且つダイヤフラム本体107に対し十分に小さい径に形成されており、その中央に後述する弁体76の軸部103が当接する。ダイヤフラム本体107は、耐熱PP(ポリプロピレン)と特殊PPとシリカを蒸着したPET(ポリエチレンテレフタレート)とを積層して構成されており、ハウジング本体82の前面と同径の円形に形成されている。なお、受圧板108は、ダイヤフラム75の外側に設けてもよいが、後述する弁体76の軸部103が離接を繰り返すため、ダイヤフラム75の損傷を防止すべく本実施形態では内側に設けている。 The diaphragm 75 includes a diaphragm main body 107 made of a resin film, and a resin pressure receiving plate 108 attached to the inside of the diaphragm main body 107. The pressure receiving plate 108 is formed in a disc shape concentric with the diaphragm main body 107 and has a sufficiently small diameter with respect to the diaphragm main body 107, and a shaft portion 103 of a valve body 76 described later contacts the center thereof. The diaphragm main body 107 is formed by laminating heat-resistant PP (polypropylene), special PP, and PET (polyethylene terephthalate) vapor-deposited on silica, and is formed in a circular shape having the same diameter as the front surface of the housing main body 82. The pressure plate 108 may be provided outside the diaphragm 75. However, since a shaft portion 103 of a valve body 76, which will be described later, repeats separation and contact, the pressure receiving plate 108 is provided inside in the present embodiment in order to prevent the diaphragm 75 from being damaged. Yes.
弁体76は、円板状の弁体本体111と、弁体本体111の中心から断面横「T」字状を為すように一方向に延びる軸部103と、弁体本体111の軸部103側(前面)に設けた(接着した)環状のバルブシール112とで構成されている。弁体本体111および軸部103は、ステンレス等の耐食材料で一体に形成されている。バルブシール112は、例えば軟質のシリコンゴムで環状に形成されている。このため、弁体76の閉弁時には、弁座となる連通流路80の開口縁にバルブシール112が強く当接して、連通流路80が1次室70側から液密に閉塞される。 The valve body 76 includes a disc-shaped valve body main body 111, a shaft portion 103 that extends in one direction so as to form a transverse “T” shape from the center of the valve body main body 111, and a shaft portion 103 of the valve body main body 111. And an annular valve seal 112 provided (adhered) on the side (front surface). The valve body main body 111 and the shaft portion 103 are integrally formed of a corrosion resistant material such as stainless steel. The valve seal 112 is formed in an annular shape with, for example, soft silicon rubber. For this reason, when the valve body 76 is closed, the valve seal 112 strongly contacts the opening edge of the communication flow path 80 serving as a valve seat, and the communication flow path 80 is liquid-tightly closed from the primary chamber 70 side.
軸部103は、連通流路80(の主流路96)にスライド自在に遊嵌され、閉弁状態でその先端(前端)が中立位置にあるダイヤフラム75の受圧板108に当接する。すなわち、ダイヤフラム75が外部に向かって膨出するプラス変形の状態では、軸部103の前端と受圧板108との間には所定の間隙が生じており、この状態からダイヤフラム75がマイナス側に変形してゆくと、中立状態で軸部103の前端と受圧板108とが当接し、さらにダイヤフラム75のマイナス変形がすすむと、受圧板108が軸部103を介して弁体本体111を押し開弁させることになる。したがって、2次室79の容積のうち、ダイヤフラム75がプラス変形から中立状態となる容積分は、1次室70側の圧力を一切受けることなく、機能液の供給が為される。 The shaft 103 is slidably fitted in the communication flow path 80 (the main flow path 96), and abuts against the pressure receiving plate 108 of the diaphragm 75 whose front end (front end) is in the neutral position in the valve-closed state. That is, in the positive deformation state in which the diaphragm 75 bulges outward, a predetermined gap is generated between the front end of the shaft portion 103 and the pressure receiving plate 108, and the diaphragm 75 is deformed to the negative side from this state. Then, the front end of the shaft portion 103 and the pressure receiving plate 108 come into contact with each other in a neutral state, and when the diaphragm 75 is further deformed negatively, the pressure receiving plate 108 pushes the valve body main body 111 through the shaft portion 103 to open the valve. I will let you. Therefore, of the volume of the secondary chamber 79, the volume of the diaphragm 75 in which the diaphragm 75 becomes neutral from the plus deformation is supplied with the functional liquid without receiving any pressure on the primary chamber 70 side.
弁体76の背面と1次室70の壁体113との間には、弁体76を2次室79側、すなわち閉弁方向に付勢する弁体付勢ばね114が介設されている。同様に、受圧板108と内面壁91の間には、受圧板108を介してダイヤフラム本体107を外部に向かって付勢する受圧板付勢ばね95が介設されている。この場合、弁体付勢ばね114は、弁体76の背面に加わる機能液タンク43の水頭を補完するものであり、機能液タンク43の水頭とこの弁体付勢ばね114のばね力により、弁体76が閉塞方向に押圧される。一方、受圧板付勢ばね95は、ダイヤフラム75のプラス変形を補完するものであり、大気圧に対し2次室79が負圧になるように作用する。 Between the back surface of the valve body 76 and the wall body 113 of the primary chamber 70, a valve body urging spring 114 for urging the valve body 76 in the secondary chamber 79 side, that is, the valve closing direction is interposed. . Similarly, a pressure receiving plate urging spring 95 that urges the diaphragm main body 107 toward the outside via the pressure receiving plate 108 is interposed between the pressure receiving plate 108 and the inner wall 91. In this case, the valve body biasing spring 114 complements the water head of the functional liquid tank 43 applied to the back surface of the valve body 76, and due to the water head of the functional liquid tank 43 and the spring force of the valve body biasing spring 114, The valve body 76 is pressed in the closing direction. On the other hand, the pressure receiving plate biasing spring 95 complements the positive deformation of the diaphragm 75 and acts so that the secondary chamber 79 becomes a negative pressure with respect to the atmospheric pressure.
圧力調整弁46は、大気圧と機能液滴吐出ヘッド3に連なる2次室79との圧力バランスによりダイヤフラム75(およびこれが当接する弁体76)が変形(進退)することで開閉し、2次室79側を所定の圧力まで減圧するようにしている。その際、弁体付勢ばね114および受圧板付勢ばね95に力が分散して作用し、且つ軟質シリコンゴムのバルブシール112(の弾性力)により、弁体76は極めてゆっくり開閉動作する。このため、弁体76の開閉による圧力変動(キャビテーション)が抑制され、機能液滴吐出ヘッド3の吐出駆動に影響を与えないようになっている。もちろん、機能液タンク43側(1次室70側)で発生する脈動等も、弁体76で縁切りされるため、これを吸収する(ダンパー機能)ことができる。 The pressure adjustment valve 46 opens and closes when the diaphragm 75 (and the valve body 76 with which the diaphragm 75 abuts) deforms (advances and retreats) due to the pressure balance between the atmospheric pressure and the secondary chamber 79 connected to the functional liquid droplet ejection head 3. The chamber 79 side is depressurized to a predetermined pressure. At this time, force acts on the valve body biasing spring 114 and the pressure receiving plate biasing spring 95 in a distributed manner, and the valve body 76 opens and closes very slowly by the valve seal 112 (elastic force thereof) of soft silicone rubber. For this reason, pressure fluctuation (cavitation) due to opening and closing of the valve body 76 is suppressed, and the ejection drive of the functional liquid droplet ejection head 3 is not affected. Of course, the pulsation and the like generated on the functional liquid tank 43 side (primary chamber 70 side) are also edged by the valve body 76 and can be absorbed (damper function).
また、本実施形態の圧力調整弁46は、1次室70および2次室79を背合わせで配設するようにしているため、2次室79の薄型形状と相まって、圧力調整弁46を極力薄型に形成することができるようになっている。もっとも、圧力調整弁46の厚さは、流入コネクタ78および流出コネクタ81の直径によって決定されているが、さらに小型のコネクタを用いることにより、更なる薄型化も可能である。 Further, since the primary pressure chamber 70 and the secondary chamber 79 are arranged back to back in the pressure adjustment valve 46 of the present embodiment, the pressure adjustment valve 46 is coupled to the thin shape of the secondary chamber 79 as much as possible. It can be formed thin. However, although the thickness of the pressure regulating valve 46 is determined by the diameters of the inflow connector 78 and the outflow connector 81, the thickness can be further reduced by using a smaller connector.
次に、圧力調整弁46の動作原理について説明する。1次室70には、機能液タンク43に貯留した機能液の液位に基づく水頭(設計上は、機能液タンク43の供給口54の中心軸と1次室70の中心軸との間の水頭差)が作用しており、この水頭に基づく圧力と弁体付勢ばね114のばね力とが、弁体76の閉弁力として作用する。
すなわち、水頭に基づく単位面積当たりの圧力をP1とし、弁体本体111の背面の面積をS1とし、弁体付勢ばね114のばね力をW1としたときに、1次室70側から弁体76に作用する力F1は、
F1=(P1×S1)+W1
となる。なお、W1は、バルブシール112の弾性力を考慮した値となっており、ここでは、ばね力とバルブシール112の弾性力(付勢力)との合計をW1としている。
一方、2次室79側から弁体76に作用する力:F2は、2次室79の内圧をP2とし、ダイヤフラム75の面積をS2とし、受圧板付勢ばね95のばね力をW2としたときに、
F2=(P2×S2)−W2
となる。なお、P1およびP2は、ゲージ圧力である。また、ダイヤフラム75の中心径Dは、ダイヤフラム本体107の外径および受圧板108の外径の平均径であり、
S2=(D/2)×(D/2)×π
で表される。
Next, the operation principle of the pressure adjustment valve 46 will be described. The primary chamber 70 has a head based on the liquid level of the functional liquid stored in the functional liquid tank 43 (in terms of design, between the central axis of the supply port 54 of the functional liquid tank 43 and the central axis of the primary chamber 70. The pressure based on this water head and the spring force of the valve body urging spring 114 act as the valve closing force of the valve body 76.
That is, when the pressure per unit area based on the water head is P1, the area of the back surface of the valve body 111 is S1, and the spring force of the valve body biasing spring 114 is W1, the valve body from the primary chamber 70 side. The force F1 acting on 76 is
F1 = (P1 × S1) + W1
It becomes. W1 is a value that takes into account the elastic force of the valve seal 112, and here, the total of the spring force and the elastic force (biasing force) of the valve seal 112 is W1.
On the other hand, the force F2 acting on the valve body 76 from the secondary chamber 79 side is when the internal pressure of the secondary chamber 79 is P2, the area of the diaphragm 75 is S2, and the spring force of the pressure receiving plate urging spring 95 is W2. In addition,
F2 = (P2 × S2) −W2
It becomes. P1 and P2 are gauge pressures. The center diameter D of the diaphragm 75 is an average diameter of the outer diameter of the diaphragm main body 107 and the outer diameter of the pressure receiving plate 108.
S2 = (D / 2) × (D / 2) × π
It is represented by
弁体76は、F2>F1の状態で開弁動作し、F1>F2の状態で閉弁動作する。本実施形態では、W1はおよびW2は、実験的に決定され、S1は、W1に基づいて設定される。そして、大気圧を基準調整圧力として弁体76が開閉するように、上記の関係に従って、ダイヤフラム75の中心径Dをさらに求め、ダイヤフラム本体107の外径および受圧板108の外径を設定するようになっている。 The valve body 76 opens in the state of F2> F1, and closes in the state of F1> F2. In this embodiment, W1 and W2 are determined experimentally, and S1 is set based on W1. Then, according to the above relationship, the center diameter D of the diaphragm 75 is further obtained so that the valve body 76 opens and closes using the atmospheric pressure as the reference adjustment pressure, and the outer diameter of the diaphragm main body 107 and the outer diameter of the pressure receiving plate 108 are set. It has become.
すなわち、ダイヤフラム75がプラス変形の状態から、機能液滴吐出ヘッド3により機能液が消費(吐出)され、2次室79の負圧が増すと、ダイヤフラム75が大気圧に押されて中立状態からマイナス変形に移行する。これにより、受圧板108を介して弁体76が押されてゆっくり開弁する。弁体76が開弁すると、連通流路80を介して1次室70から2次室79に機能液が流入する。これにより2次室79の圧力が増し、弁体76がゆっくりと閉弁する。そして、弁体76の閉弁後も大気圧に抗して受圧板付勢ばね95が作用してゆき、ダイヤフラム75をプラス変形させると共に、2次室79内の機能液圧力を所定の圧力状態にさせる。上記の動作をゆっくり繰り返すことにより、2次室79をほぼ一定の圧力に維持したまま、機能液が供給される。
なお、2次室79内の機能液圧力が弁体76の作動圧力となるが、2次室79内の圧力は、機能液の特性(例えば比重)が変わることでも変化する。その場合、作動圧力も変わってしまうが、圧力調整弁46の取り付け位置などを変更し、ノズル面37と圧力調整弁46との相対的な高低差を変えることで調整可能である。
That is, when the functional liquid is consumed (discharged) by the functional liquid droplet ejection head 3 from the positively deformed state of the diaphragm 75 and the negative pressure in the secondary chamber 79 increases, the diaphragm 75 is pushed to the atmospheric pressure and is brought into the neutral state. Move to negative deformation. Thereby, the valve body 76 is pushed through the pressure receiving plate 108 and slowly opens. When the valve body 76 is opened, the functional liquid flows from the primary chamber 70 into the secondary chamber 79 through the communication channel 80. As a result, the pressure in the secondary chamber 79 increases, and the valve body 76 slowly closes. Even after the valve body 76 is closed, the pressure receiving plate urging spring 95 acts against the atmospheric pressure, and the diaphragm 75 is positively deformed, and the functional fluid pressure in the secondary chamber 79 is brought to a predetermined pressure state. Let By slowly repeating the above operation, the functional liquid is supplied while the secondary chamber 79 is maintained at a substantially constant pressure.
Note that the functional fluid pressure in the secondary chamber 79 becomes the operating pressure of the valve body 76, but the pressure in the secondary chamber 79 also changes when the characteristics (for example, specific gravity) of the functional fluid change. In this case, the operating pressure also changes, but it can be adjusted by changing the mounting position of the pressure adjusting valve 46 and changing the relative height difference between the nozzle surface 37 and the pressure adjusting valve 46.
次に図10を参照して、2次室79の内面壁91に形成した十字状の流路溝97について説明する。流路溝97は、2次室側開口部92から鉛直方向下方に延びる補助流路115(細溝部115a)と、2次室側開口部92から鉛直方向上方に延びるエア抜き溝116と、2次室側開口部92から水平方向(左右方向)に延びる一対の第1エア抜き・液抜き溝117とで構成されている。各溝115、116、117は、幅1mm、深さ0.5mm程度で断面方形に形成されている。そして、これら各溝115、116、117の開放部は、最大マイナス変形したダイヤフラム75(主として、受圧板108)に覆われることで、機能液やエアーの流路として機能する。 Next, with reference to FIG. 10, the cross-shaped flow channel 97 formed in the inner surface wall 91 of the secondary chamber 79 will be described. The channel groove 97 includes an auxiliary channel 115 (narrow groove 115a) that extends vertically downward from the secondary chamber side opening 92, an air vent groove 116 that extends vertically upward from the secondary chamber side opening 92, and 2 It comprises a pair of first air vent / fluid vent grooves 117 extending from the next chamber side opening 92 in the horizontal direction (left-right direction). Each groove 115, 116, 117 is formed in a square shape with a width of about 1 mm and a depth of about 0.5 mm. The open portions of the grooves 115, 116, 117 are covered with a diaphragm 75 (mainly, the pressure receiving plate 108) that is deformed to the maximum minus, thereby functioning as a flow path for functional liquid or air.
補助流路115は、2次室側開口部92から受圧板108の外周端を越えた位置まで延びる細溝部115aと、細溝部115aから流出開口部94に至る空隙部115bとで構成されている(図11(b)参照)。細溝部115aは、最大マイナス変形したダイヤフラム75の受圧板108に覆われ、常に流路を維持するようになっている。空隙部115bは、最大マイナス変形したダイヤフラム75の受圧板108の外周端により、ダイヤフラム本体107と周壁91bとの間に生ずる微小な間隙により構成され、受圧板108の厚みとダイヤフラム本体107の剛性および張りにより、常に流路を維持するようになっている。このように補助流路115により、最大マイナス変形したダイヤフラム75が2次室79の内面壁91に接触(密接)することがあっても、2次室側開口部92と流出開口部94とを連通する流路が確保される。なお、細溝部115aを流出開口部94まで延長することがより好ましい。 The auxiliary flow path 115 includes a narrow groove 115 a extending from the secondary chamber side opening 92 to a position beyond the outer peripheral end of the pressure receiving plate 108, and a gap 115 b extending from the narrow groove 115 a to the outflow opening 94. (Refer FIG.11 (b)). The narrow groove 115a is covered with the pressure receiving plate 108 of the diaphragm 75 that is deformed to the maximum minus extent, and always maintains the flow path. The gap 115b is formed by a minute gap generated between the diaphragm main body 107 and the peripheral wall 91b by the outer peripheral end of the pressure receiving plate 108 of the diaphragm 75 that has undergone maximum negative deformation. The flow path is always maintained by the tension. As described above, even if the auxiliary flow passage 115 causes the diaphragm 75 deformed in the most minus direction to come into contact (close contact) with the inner wall 91 of the secondary chamber 79, the secondary chamber side opening 92 and the outflow opening 94 are connected to each other. A communicating channel is secured. It is more preferable to extend the narrow groove 115a to the outflow opening 94.
エア抜き溝116は、2次室側開口部92から受圧板108の外周端を越えた位置まで延びている(図9参照)。この場合も、エア抜き溝116は、最大マイナス変形したダイヤフラム75の受圧板108に覆われ、常に流路を維持するようになっている。これにより、ダイヤフラム75が不均一にマイナス変形しても、このエア抜き溝116を介して2次室79上部に溜まったエアーを効率的に排出できるようになっている。 The air vent groove 116 extends from the secondary chamber side opening 92 to a position beyond the outer peripheral end of the pressure receiving plate 108 (see FIG. 9). Also in this case, the air vent groove 116 is covered with the pressure receiving plate 108 of the diaphragm 75 that is deformed to the maximum minus, and always maintains the flow path. As a result, even if the diaphragm 75 is non-uniformly negatively deformed, the air accumulated in the upper portion of the secondary chamber 79 can be efficiently discharged through the air vent groove 116.
一対の第1エア抜き・液抜き溝117は、それぞれ2次室側開口部92から受圧板108の外周端を越えた位置まで延びている。この場合も、第1エア抜き・液抜き溝117は、最大マイナス変形したダイヤフラム75の受圧板108に覆われ、常に流路を維持するようになっている。これにより、ダイヤフラム75が不均一にマイナス変形しても、第1エア抜き・液抜き溝117を介して2次室79の左右方向に溜まったエアーおよび機能液を効率的に排出することができるようにしている。 The pair of first air vent / fluid vent grooves 117 respectively extend from the secondary chamber side opening 92 to a position beyond the outer peripheral end of the pressure receiving plate 108. Also in this case, the first air vent / fluid drain groove 117 is covered with the pressure receiving plate 108 of the diaphragm 75 which is deformed to the maximum minus, and always maintains the flow path. As a result, even if the diaphragm 75 is unevenly negatively deformed, the air and functional liquid accumulated in the left-right direction of the secondary chamber 79 can be efficiently discharged via the first air vent / fluid drain groove 117. I am doing so.
次に、図11および図12を参照して、機能液の初期充填作業および機能液の交換における液抜き作業について説明する。機能液の初期充填作業は、機能液滴吐出ヘッド3を上記の吸引機構74で吸引(ヘッド吸引)した状態で機能液タンク43から機能液を通液し、機能液タンク43から機能液滴吐出ヘッド3に至る機能液の流路に機能液を充填するものである。なお、受圧板付勢ばね95は、同図中で省略している。 Next, with reference to FIG. 11 and FIG. 12, an initial filling operation of the functional liquid and a liquid draining operation in the replacement of the functional liquid will be described. The initial filling of the functional liquid is performed by passing the functional liquid from the functional liquid tank 43 while the functional liquid droplet ejection head 3 is sucked (head suction) by the suction mechanism 74 and discharging the functional liquid droplets from the functional liquid tank 43. The functional liquid is filled in the flow path of the functional liquid reaching the head 3. The pressure receiving plate urging spring 95 is omitted in the figure.
図11(a)に示すように、機能液の初期充填作業は、まず、機能液タンク43を上記の接続具45に接続すると共に、保守エリア23において、機能液滴吐出ヘッド3に封止キャップ72を密接させた後、吸引機構74を駆動してヘッド吸引することにより開始する。ヘッド吸引が開始されると、機能液供給チューブ44を介して圧力調整弁46の2次室79内のエアーが排出(エアー抜き)されてゆく。これにより、2次室79内が大気圧に対し負圧(所定の作動圧力)となり、ダイヤフラム75が大気圧に押されて2次室79の内面壁91に当接するようにマイナス変形(最大マイナス変形)する。また、同時に、受圧板108により弁体が押され圧力調整弁46を開弁状態とする。この開弁状態においては、2次室内のエアーは、エア抜き溝116および第1エア抜き・液抜き溝117から補助流路115を介して吸引され、また、1次室70側のエアーも連通流路80および補助流路115を通って吸引機構74まで排出される。 As shown in FIG. 11A, in the initial filling operation of the functional liquid, first, the functional liquid tank 43 is connected to the connection tool 45, and the functional liquid droplet ejection head 3 is sealed with the sealing cap in the maintenance area 23. After the 72 is brought into close contact, the suction mechanism 74 is driven to start the head suction. When the head suction is started, the air in the secondary chamber 79 of the pressure adjustment valve 46 is discharged (bleed out) through the functional liquid supply tube 44. As a result, the inside of the secondary chamber 79 becomes a negative pressure (predetermined operating pressure) with respect to the atmospheric pressure, and the diaphragm 75 is pushed to the atmospheric pressure and is negatively deformed (maximum minus). Deform. At the same time, the valve body is pushed by the pressure receiving plate 108 to open the pressure adjusting valve 46. In this valve open state, the air in the secondary chamber is sucked through the air vent groove 116 and the first air vent / fluid drain groove 117 through the auxiliary flow path 115, and the air on the primary chamber 70 side is also communicated. It is discharged to the suction mechanism 74 through the flow path 80 and the auxiliary flow path 115.
このままヘッド吸引を継続すると、図11(b)に示すように、排出されるエアーの後から機能液タンク43の機能液が流下し、1次室70、2次室79の順で機能液が充填されていく。このようにして、機能液が封止キャップ72まで通液(センシング)されたら(図12(a)参照)、吸引機構74の駆動を停止する。ここで、大きく変形したダイヤフラム75は両ばね95,114や自身の復元力により元の状態に戻ってゆき、最終的に弁体76が閉弁して、一連の充填作業が終了する(図12(b)参照)。このように、ヘッド吸引の開始直後に、ダイヤフラム75が2次室の内面壁91に密接するように変形するが、補助流路により2次室側開口部92と流出開口部94との間に流路が確保されるため、流路がダイヤフラム75により閉塞されることがなく、1次室70側のエアーを効率よく排出することができる。また、エア抜き溝116や第1エア抜き・液抜き溝117により、2次室79内のエアーを最大限吸引することができる。なお、エア抜き溝116の上方にエアー溜まり(図示省略)を設け、これにわずかに残ったエアーを保持するようにしてもよい。さらに、エアー溜まりに連なるエア抜き口(図示省略)を形成することも好ましい。 If the head suction is continued in this state, as shown in FIG. 11B, the functional liquid in the functional liquid tank 43 flows down after the discharged air, and the functional liquid flows in the order of the primary chamber 70 and the secondary chamber 79. It will be filled. In this way, when the functional liquid is passed (sensed) to the sealing cap 72 (see FIG. 12A), the driving of the suction mechanism 74 is stopped. Here, the greatly deformed diaphragm 75 returns to its original state by both springs 95 and 114 and its own restoring force, and finally the valve body 76 is closed to complete a series of filling operations (FIG. 12). (See (b)). Thus, immediately after the start of the head suction, the diaphragm 75 is deformed so as to be in close contact with the inner wall 91 of the secondary chamber. However, the auxiliary flow path causes the diaphragm 75 to be interposed between the secondary chamber side opening 92 and the outflow opening 94. Since the flow path is secured, the flow path is not blocked by the diaphragm 75, and the air on the primary chamber 70 side can be discharged efficiently. Further, the air in the secondary chamber 79 can be sucked to the maximum by the air vent groove 116 and the first air vent / liquid drain groove 117. Note that an air reservoir (not shown) may be provided above the air vent groove 116 to hold a slight amount of remaining air. Furthermore, it is also preferable to form an air vent (not shown) connected to the air reservoir.
一方、機能液の交換作業では、洗浄作業に先立ち液抜き作業が行われるが、液抜き作業は、上記の初期充填のエアー抜きと同じ原理で流路内の機能液を排出するものである。この液抜き作業は、機能液タンク43を接続具45から取り外し、接続具45を大気開放した状態で、ヘッド吸引をすることにより行う。 On the other hand, in the replacement work of the functional liquid, the liquid draining work is performed prior to the cleaning work, and the liquid draining work is to discharge the functional liquid in the flow path by the same principle as the above-described initial air bleeding. This liquid draining operation is performed by removing the functional liquid tank 43 from the connection tool 45 and sucking the head while the connection tool 45 is opened to the atmosphere.
大気開放状態で吸引機構74を駆動すると、2次室79内の機能液が排出されると共に2次室79内が負圧になって、ダイヤフラム75が大気圧に押されて内面壁91に接触する(開弁状態)。この場合も、上記の初期充填と同様に、補助流路115が機能して上流の1次室70側の機能液も吸引機構74まで排出され、また、機能液の後からエアーが流入する。この場合、2次室79においては、エア抜き溝116を介して2次室79上部に溜まったエアーや機能液が排出されると共に、第1エア抜き・液抜き溝117を介して2次室79の左右両端部の機能液が吸引機構74側に排出される。このようにして、圧力調整弁46内から機能液をほぼ完全に液抜きをすることができ、続く洗浄工程で、機能液を完全に洗い流すことができる。そして、これに機能液を再充填し機能液の交換作業が完了する。この場合、再充填は、上記の初期充填と同じ手順で行う。 When the suction mechanism 74 is driven in the atmosphere open state, the functional liquid in the secondary chamber 79 is discharged and the secondary chamber 79 becomes negative pressure, and the diaphragm 75 is pushed to the atmospheric pressure and contacts the inner wall 91. (Valve open). Also in this case, similarly to the initial filling described above, the auxiliary flow path 115 functions and the functional liquid on the upstream primary chamber 70 side is also discharged to the suction mechanism 74, and air flows in after the functional liquid. In this case, in the secondary chamber 79, air and functional liquid accumulated in the upper portion of the secondary chamber 79 are discharged via the air vent groove 116, and also the secondary chamber via the first air vent / fluid drain groove 117. The functional liquid at both left and right end portions 79 is discharged to the suction mechanism 74 side. In this manner, the functional liquid can be almost completely drained from the pressure regulating valve 46, and the functional liquid can be completely washed away in the subsequent cleaning step. Then, the functional liquid is refilled in this, and the functional liquid replacement work is completed. In this case, refilling is performed in the same procedure as the initial filling described above.
この場合も、ヘッド吸引の開始直後に、ダイヤフラム75が2次室の内面壁91に密接するように変形するが、補助流路115により2次室側開口部92と流出開口部94との間に流路が確保されるため、1次室70側の機能液を効率よく排出することができる。また、エア抜き溝116や第1エア抜き・液抜き溝117により、2次室79内の機能液を最大限吸引することができる。 Also in this case, immediately after the head suction is started, the diaphragm 75 is deformed so as to be in close contact with the inner wall 91 of the secondary chamber. However, the auxiliary flow passage 115 causes the secondary chamber side opening 92 and the outflow opening 94 to be separated. Therefore, the functional liquid on the primary chamber 70 side can be efficiently discharged. Further, the functional fluid in the secondary chamber 79 can be sucked to the maximum by the air vent groove 116 and the first air vent / liquid drain groove 117.
なお、上記の接続具の下流に三方弁(図示省略)を設け、三方弁を用いて初期充填や液抜き作業を行うようにしてよい。すなわち、三方弁の1のポートを大気に開放し液抜きを行うようにする。また、初期充填時にヘッド吸引でエアーを排出する際には、この三方弁の上記の1のポートを閉塞し、エアーの排出した後に三方弁を開放(連通)し、圧力調整弁46内に通液するようにしても良い。この初期充填方法によれば、圧力調整弁46内に機能液が勢いよく通液され、弁内に残ったエアーを効率よく吸引機構74側に排出することができる。 Note that a three-way valve (not shown) may be provided downstream of the above-described connector, and the initial filling or draining operation may be performed using the three-way valve. That is, the one port of the three-way valve is opened to the atmosphere to drain the liquid. When discharging air by suctioning the head during initial filling, the above-mentioned one port of this three-way valve is closed, and after discharging the air, the three-way valve is opened (communication) and passed into the pressure regulating valve 46. You may make it liquid. According to this initial filling method, the functional liquid is vigorously passed through the pressure regulating valve 46, and the air remaining in the valve can be efficiently discharged to the suction mechanism 74 side.
次に、図13(a)を参照して、圧力調整弁46の流路溝97の第2実施形態について説明する。第2実施形態の流路溝97Aは、上下方向に「一文字」状に形成されている。流路溝97Aは、2次室側開口部92から鉛直方向上方に延びるエアー抜き溝116と、補助流路115と、これに連続するように流出開口部94から下方(周壁91b)に延びる細溝形状の液抜き溝118とを有している。補助流路115、エアー抜き溝116および液抜き溝118は、その開放部を最大マイナス変形したダイヤフラム75に覆われる形状に形成されている。エアー抜き溝116は、周壁91bの上端まで延びており、エアーを効率よく排出できるようになっている。補助流路115は、2次室側開口部92と、流出開口部94とを接続しており、流路を確実に確保できるようになっている。液抜き溝118は、2次室79の流出開口部94より下方の部分と流出開口部94とが流路接続しており、2次室79の下部に残留した機能液を排出できるようになっている。 Next, a second embodiment of the flow channel 97 of the pressure regulating valve 46 will be described with reference to FIG. The flow path groove 97A of the second embodiment is formed in a “single letter” shape in the vertical direction. The flow path groove 97A is formed of an air vent groove 116 extending vertically upward from the secondary chamber side opening 92, an auxiliary flow path 115, and a narrow line extending downward (peripheral wall 91b) from the outflow opening 94 so as to be continuous therewith. It has a groove-shaped liquid draining groove 118. The auxiliary flow path 115, the air vent groove 116, and the liquid drain groove 118 are formed in a shape covered with a diaphragm 75 whose open portion is deformed to the maximum extent. The air vent groove 116 extends to the upper end of the peripheral wall 91b so that air can be discharged efficiently. The auxiliary flow path 115 connects the secondary chamber side opening 92 and the outflow opening 94 so that the flow path can be reliably secured. In the liquid draining groove 118, a portion below the outflow opening 94 of the secondary chamber 79 and the outflow opening 94 are connected to each other, and the functional liquid remaining in the lower portion of the secondary chamber 79 can be discharged. ing.
第2実施形態の流路溝97Aによれば、2次室79の下部に溜まった機能液をヘッド吸引時に効率よく排出することができる。同様に、2次室79の上部に溜まったエアーもヘッド吸引時に効率よく排出することができる。 According to the flow path groove 97A of the second embodiment, the functional liquid accumulated in the lower portion of the secondary chamber 79 can be efficiently discharged when the head is sucked. Similarly, the air accumulated in the upper part of the secondary chamber 79 can be efficiently discharged when the head is sucked.
次に、図13(b)を参照して、圧力調整弁46の流路溝97の第3実施形態について説明する。第3実施形態の流路溝97Bには、上記した第2実施形態の補助流路115、液抜き溝118およびエア抜き溝116を有すると共に、2次室側開口部92(ばね室※)から水平方向両側に延びる左右一対の第1エア抜き・液抜き溝117を有し、この場合も全体として十字状に形成されている。この場合、エア抜き溝116、第1エア抜き・液抜き溝117および液抜き溝118は、2次室79の周壁91bまで延在するように形成されており、機能液やエアーを効率よく排出できるようになっている。 Next, with reference to FIG. 13B, a third embodiment of the flow channel 97 of the pressure regulating valve 46 will be described. The channel groove 97B of the third embodiment has the auxiliary channel 115, the liquid draining groove 118, and the air venting groove 116 of the second embodiment described above, and from the secondary chamber side opening 92 (spring chamber *). A pair of left and right first air vent / liquid drain grooves 117 extending on both sides in the horizontal direction are provided, and in this case as well, it is formed in a cross shape as a whole. In this case, the air vent groove 116, the first air vent / liquid drain groove 117 and the liquid drain groove 118 are formed so as to extend to the peripheral wall 91b of the secondary chamber 79, and the functional liquid and air are efficiently discharged. It can be done.
次に、図13(c)を参照して、圧力調整弁46の流路溝97の第4実施形態について説明する。第4実施形態の流路溝97Cは、第2実施形態と同様に補助流路115および液抜き溝118を有すると共に、流出開口部94から2次室側開口部92を迂回して、周壁91b上を上方に延びる一対の第2エア抜き・液抜き溝121を有している。第2エア抜き・液抜き溝121は、ダイヤフラム75と同心円を為し、開放部を最大マイナス変形したダイヤフラム75に覆われる溝形状に形成されている。 Next, with reference to FIG.13 (c), 4th Embodiment of the flow-path groove 97 of the pressure regulation valve 46 is described. The channel groove 97C of the fourth embodiment includes the auxiliary channel 115 and the liquid draining groove 118 as in the second embodiment, and bypasses the secondary chamber side opening 92 from the outflow opening 94 to surround the peripheral wall 91b. A pair of second air vent / fluid drain grooves 121 extending upward are provided. The second air vent / fluid drain groove 121 is concentric with the diaphragm 75, and is formed in a groove shape covered with the diaphragm 75 whose open portion is deformed to the maximum minus extent.
第4実施形態の圧力調整弁46の流路溝97Cによれば、第2エア抜き・液抜き溝121によって2次室79の上端に溜まったエアーのみならず、2次室79の左右両端部に溜まったエアーおよび機能液をも、ヘッド吸引時に効率よく排出することができる。なお、両第2エア抜き・液抜き溝121の終端を接続するようにしてもよい。また、第4実施形態において第2エア抜き・液抜き溝121は、流出開口部94から延びるように形成されているが、補助流路115から延びるように形成しても同様の効果を得ることができる。 According to the flow path groove 97 </ b> C of the pressure regulating valve 46 of the fourth embodiment, not only the air accumulated at the upper end of the secondary chamber 79 by the second air vent / fluid drain groove 121 but also the left and right ends of the secondary chamber 79. The air and functional liquid accumulated in the nozzle can be efficiently discharged when the head is sucked. In addition, you may make it connect the termination | terminus of both 2nd air bleeding and the liquid draining groove | channel 121. FIG. Further, in the fourth embodiment, the second air vent / fluid drain groove 121 is formed so as to extend from the outflow opening 94, but the same effect can be obtained even if it is formed so as to extend from the auxiliary flow path 115. Can do.
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。 Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the droplet discharge device 1 of this embodiment, a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a plasma display (PDP device), an electron emission device ( FED devices, SED devices), and active matrix substrates formed in these display devices will be described as an example for their structures and manufacturing methods. Note that an active matrix substrate refers to a substrate on which a thin film transistor, a source line electrically connected to the thin film transistor, and a data line are formed.
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14は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図15は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ500(フィルタ基体500A)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15(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502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502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502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。
First, a method for manufacturing a color filter incorporated in a liquid crystal display device, an organic EL device or the like will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the manufacturing process of the color filter, and FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter base body 500A) of this embodiment shown in the order of the manufacturing process.
First, in the black matrix forming step (S101), a black matrix 502 is formed on a substrate (W) 501 as shown in FIG. The black matrix 502 is formed of metal chromium, a laminate of metal chromium and chromium oxide, resin black, or the like. A sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used to form the black matrix 502 made of a metal thin film. Further, when forming the black matrix 502 made of a resin thin film, a gravure printing method, a photoresist method, a thermal transfer method, or the like can be used.
続いて、バンク形成工程(S102)において、ブラックマトリクス502上に重畳する状態でバンク503を形成する。即ち、まず図15(b)に示すように、基板501及びブラックマトリクス502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504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505で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図15(c)に示すように、レジスト層504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504をパターニングして、バンク503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503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において液滴吐出ヘッド3により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
Subsequently, in a bank formation step (S102), a bank 503 is formed in a state of being superimposed on the black matrix 502. That is, first, as shown in FIG. 15B, a resist layer 504 made of a negative transparent photosensitive resin is formed so as to cover the substrate 501 and the black matrix 502. Then, an exposure process is performed with the upper surface covered with a mask film 505 formed in a matrix pattern shape.
Further, as shown in FIG. 15C, the resist layer 504 is patterned by etching an unexposed portion of the resist layer 504 to form a bank 503. When the black matrix is formed from resin black, it is possible to use both the black matrix and the bank.
The bank 503 and the black matrix 502 therebelow serve as a partition wall portion 507b that partitions each pixel region 507a, and colored layers (film forming portions) 508R, 508G, and 508B are formed by the droplet discharge head 3 in a subsequent colored layer forming step. The landing area of the functional droplet is defined when forming the.
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500Aが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク503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)501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503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置精度が向上する。
The filter substrate 500A is obtained through the above black matrix forming step and bank forming step.
In the present embodiment, as the material for the bank 503, a resin material whose surface is lyophobic (hydrophobic) is used. Since the surface of the substrate (glass substrate) 501 is lyophilic (hydrophilic), the droplets into each pixel region 507a surrounded by the bank 503 (partition wall portion 507b) in the colored layer forming step described later. The landing position accuracy is improved.
次に、着色層形成工程(S103)では、図15(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド3によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド3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。 Next, in the colored layer forming step (S103), as shown in FIG. 15 (d), functional droplets are ejected by the functional droplet ejection head 3, and each pixel region 507a is surrounded by the partition wall portion 507b. Let it land. In this case, the functional liquid droplet ejection head 3 is used to introduce functional liquids (filter materials) of three colors of R, G, and B to eject functional liquid droplets. Note that the three-color arrangement pattern of R, G, and B includes a stripe arrangement, a mosaic arrangement, and a delta arrangement.
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508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S104)に移り、図15(e)に示すように、基板501、区画壁部507b、および着色層508R、508G、508Bの上面を覆うように保護膜509を形成する。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508B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509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500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。
Thereafter, the functional liquid is fixed through a drying process (a process such as heating), and three colored layers 508R, 508G, and 508B are formed. When the colored layers 508R, 508G, and 508B are formed, the process proceeds to the protective film forming step (S104), and as shown in FIG. 15E, the substrate 501, the partition wall portion 507b, and the colored layers 508R, 508G, and 508B are moved. A protective film 509 is formed so as to cover the upper surface.
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the substrate 501 where the colored layers 508R, 508G, and 508B are formed, the protective film 509 is formed through a drying process.
Then, after forming the protective film 509, the color filter 500 moves to a film forming process such as ITO (Indium Tin Oxide) which becomes a transparent electrode in the next process.
図16は、上記のカラーフィルタ500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520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500は図15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。 FIG. 16 is a cross-sectional view of a principal part showing a schematic configuration of a passive matrix liquid crystal device (liquid crystal device) as an example of a liquid crystal display device using the color filter 500 described above. By attaching auxiliary elements such as a liquid crystal driving IC, a backlight, and a support to the liquid crystal device 520, a transmissive liquid crystal display device as a final product can be obtained. Since the color filter 500 is the same as that shown in FIG. 15, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この液晶装置520は、カラーフィルタ500、ガラス基板等からなる対向基板521、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522により概略構成されており、カラーフィルタ500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521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522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521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。
The liquid crystal device 520 is roughly composed of a color filter 500, a counter substrate 521 made of a glass substrate, and a liquid crystal layer 522 made of STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal composition sandwiched between them, The filter 500 is arranged on the upper side (observer side) in the figure.
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the counter substrate 521 and the color filter 500 (surfaces opposite to the liquid crystal layer 522 side), and the polarizing plates located on the counter substrate 521 side are also provided. A backlight is disposed outside.
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図16において左右方向に長尺な短冊状の第1電極523が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極523のカラーフィルタ500側とは反対側の面を覆うように第1配向膜524が形成されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
On the protective film 509 (liquid crystal layer side) of the color filter 500, a plurality of strip-shaped first electrodes 523 elongated in the left-right direction in FIG. 16 are formed at a predetermined interval. A first alignment film 524 is formed so as to cover the surface opposite to the filter 500 side.
On the other hand, a plurality of strip-shaped second electrodes 526 elongated in a direction orthogonal to the first electrode 523 of the color filter 500 are formed on the surface of the counter substrate 521 facing the color filter 500 at a predetermined interval. A second alignment film 527 is formed so as to cover the surface of the two electrodes 526 on the liquid crystal layer 522 side. The first electrode 523 and the second electrode 526 are made of a transparent conductive material such as ITO.
液晶層522内に設けられたスペーサ528は、液晶層522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529は液晶層522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523の一端部は引き回し配線523aとしてシール材529の外側まで延在している。
そして、第1電極523と第2電極526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500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The spacer 528 provided in the liquid crystal layer 522 is a member for keeping the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 522 constant. The sealing material 529 is a member for preventing the liquid crystal composition in the liquid crystal layer 522 from leaking to the outside. Note that one end of the first electrode 523 extends to the outside of the sealing material 529 as a lead-out wiring 523a.
A portion where the first electrode 523 and the second electrode 526 intersect with each other is a pixel, and the color layers 508R, 508G, and 508B of the color filter 500 are located in the portion that becomes the pixel.
通常の製造工程では、カラーフィルタ500に、第1電極523のパターニングおよび第1配向膜524の塗布を行ってカラーフィルタ500側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板521に、第2電極526のパターニングおよび第2配向膜527の塗布を行って対向基板521側の部分を作成する。その後、対向基板521側の部分にスペーサ528およびシール材529を作り込み、この状態でカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材529の注入口から液晶層522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。 In a normal manufacturing process, patterning of the first electrode 523 and application of the first alignment film 524 are performed on the color filter 500 to create a portion on the color filter 500 side. Patterning of the electrode 526 and application of the second alignment film 527 are performed to create a portion on the counter substrate 521 side. Thereafter, a spacer 528 and a sealing material 529 are formed in the portion on the counter substrate 521 side, and the portion on the color filter 500 side is bonded in this state. Next, liquid crystal constituting the liquid crystal layer 522 is injected from the inlet of the sealing material 529, and the inlet is closed. Thereafter, both polarizing plates and the backlight are laminated.
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521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529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529の印刷を、機能液滴吐出ヘッド3で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を機能液滴吐出ヘッド3で行うことも可能である。 The droplet discharge device 1 according to the embodiment applies, for example, a spacer material (functional liquid) that constitutes the cell gap, and before the portion on the color filter 500 side is bonded to the portion on the counter substrate 521 side, the sealing material Liquid crystal (functional liquid) can be uniformly applied to the region surrounded by 529. Further, the printing of the sealing material 529 can be performed by the functional liquid droplet ejection head 3. Furthermore, the first and second alignment films 524 and 527 can be applied by the functional liquid droplet ejection head 3.
図17は、本実施形態において製造したカラーフィルタ500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530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500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530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532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531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
FIG. 17 is a cross-sectional view of an essential part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the color filter 500 manufactured in the present embodiment.
The liquid crystal device 530 is significantly different from the liquid crystal device 520 in that the color filter 500 is arranged on the lower side (the side opposite to the observer side) in the figure.
The liquid crystal device 530 is generally configured by sandwiching a liquid crystal layer 532 made of STN liquid crystal between a color filter 500 and a counter substrate 531 made of a glass substrate or the like. Although not shown, polarizing plates and the like are provided on the outer surfaces of the counter substrate 531 and the color filter 500, respectively.
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層532側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極533が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極533の液晶層532側の面を覆うように第1配向膜534が形成されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
On the protective film 509 of the color filter 500 (on the liquid crystal layer 532 side), a plurality of strip-shaped first electrodes 533 elongated in the depth direction in the figure are formed at predetermined intervals, and the liquid crystal of the first electrodes 533 is formed. A first alignment film 534 is formed so as to cover the surface on the layer 532 side.
A plurality of strip-shaped second electrodes 536 extending in a direction orthogonal to the first electrode 533 on the color filter 500 side are formed on the surface of the counter substrate 531 facing the color filter 500 at a predetermined interval. A second alignment film 537 is formed so as to cover the surface of the second electrode 536 on the liquid crystal layer 532 side.
液晶層532には、この液晶層532の厚さを一定に保持するためのスペーサ538と、液晶層532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539が設けられている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536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500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The liquid crystal layer 532 is provided with a spacer 538 for keeping the thickness of the liquid crystal layer 532 constant and a sealing material 539 for preventing the liquid crystal composition in the liquid crystal layer 532 from leaking to the outside. Yes.
Similarly to the liquid crystal device 520 described above, a portion where the first electrode 533 and the second electrode 536 intersect with each other is a pixel, and the colored layers 508R, 508G, and 508B of the color filter 500 are located at the portion that becomes the pixel. Is configured to do.
図18は、本発明を適用したカラーフィルタ500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550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
FIG. 18 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a color filter 500 to which the present invention is applied, and is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a transmissive TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal device. It is.
In the liquid crystal device 550, the color filter 500 is arranged on the upper side (observer side) in the figure.
この液晶装置550は、カラーフィルタ500と、これに対向するように配置された対向基板551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500の上面側(観測者側)に配置された偏光板555と、対向基板551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500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560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556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
The liquid crystal device 550 includes a color filter 500, a counter substrate 551 disposed so as to face the color filter 500, a liquid crystal layer (not shown) sandwiched therebetween, and an upper surface side (observer side) of the color filter 500. The polarizing plate 555 and the polarizing plate (not shown) arranged on the lower surface side of the counter substrate 551 are roughly configured.
A liquid crystal driving electrode 556 is formed on the surface of the protective film 509 of the color filter 500 (the surface on the counter substrate 551 side). The electrode 556 is made of a transparent conductive material such as ITO, and is a full surface electrode that covers the entire region where a pixel electrode 560 described later is formed. An alignment film 557 is provided so as to cover the surface of the electrode 556 opposite to the pixel electrode 560.
対向基板551のカラーフィルタ500と対向する面には絶縁層558が形成されており、この絶縁層558上には、走査線561及び信号線562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561と信号線562とに囲まれた領域内には画素電極560が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極560上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。 An insulating layer 558 is formed on the surface of the counter substrate 551 facing the color filter 500, and the scanning lines 561 and the signal lines 562 are formed on the insulating layer 558 in a state of being orthogonal to each other. A pixel electrode 560 is formed in a region surrounded by the scanning lines 561 and the signal lines 562. In an actual liquid crystal device, an alignment film is provided on the pixel electrode 560, but the illustration is omitted.
また、画素電極560の切欠部と走査線561と信号線562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563が組み込まれて構成されている。そして、走査線561と信号線562に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ563をオン・オフして画素電極560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。 In addition, a thin film transistor 563 including a source electrode, a drain electrode, a semiconductor, and a gate electrode is incorporated in a portion surrounded by the cutout portion of the pixel electrode 560 and the scanning line 561 and the signal line 562. . The thin film transistor 563 is turned on / off by application of signals to the scanning line 561 and the signal line 562 so that energization control to the pixel electrode 560 can be performed.
なお、上記の各例の液晶装置520,530,550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。 Note that the liquid crystal devices 520, 530, and 550 in the above examples are transmissive, but a reflective liquid crystal device or a transflective liquid crystal device is provided by providing a reflective layer or a transflective layer. You can also
次に、図19は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。 Next, FIG. 19 is a cross-sectional view of a main part of a display region (hereinafter simply referred to as a display device 600) of the organic EL device.
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603及び陰極604が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602及び基板601を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602及び基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
The display device 600 is schematically configured with a circuit element portion 602, a light emitting element portion 603, and a cathode 604 stacked on a substrate (W) 601.
In the display device 600, light emitted from the light emitting element portion 603 to the substrate 601 side is transmitted through the circuit element portion 602 and the substrate 601 and emitted to the observer side, and the light emitting element portion 603 is opposite to the substrate 601. After the light emitted to the side is reflected by the cathode 604, the light passes through the circuit element portion 602 and the substrate 601 and is emitted to the observer side.
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607a及びドレイン領域607b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607cとなっている。 A base protective film 606 made of a silicon oxide film is formed between the circuit element portion 602 and the substrate 601, and an island-shaped semiconductor film 607 made of polycrystalline silicon is formed on the base protective film 606 (on the light emitting element portion 603 side). Is formed. In the left and right regions of the semiconductor film 607, a source region 607a and a drain region 607b are formed by high concentration cation implantation, respectively. A central portion where no positive ions are implanted is a channel region 607c.
また、回路素子部602には、下地保護膜606及び半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607c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609が形成されている。このゲート電極609及びゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。 In the circuit element portion 602, a transparent gate insulating film 608 covering the base protective film 606 and the semiconductor film 607 is formed, and a position corresponding to the channel region 607c of the semiconductor film 607 on the gate insulating film 608 is formed. For example, a gate electrode 609 made of Al, Mo, Ta, Ti, W or the like is formed. On the gate electrode 609 and the gate insulating film 608, a transparent first interlayer insulating film 611a and a second interlayer insulating film 611b are formed. Further, contact holes 612a and 612b are formed through the first and second interlayer insulating films 611a and 611b and communicating with the source region 607a and the drain region 607b of the semiconductor film 607, respectively.
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613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613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
A transparent pixel electrode 613 made of ITO or the like is patterned and formed in a predetermined shape on the second interlayer insulating film 611b, and the pixel electrode 613 is connected to the source region 607a through the contact hole 612a. .
A power line 614 is disposed on the first interlayer insulating film 611a, and the power line 614 is connected to the drain region 607b through the contact hole 612b.
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。 Thus, the driving thin film transistors 615 connected to the pixel electrodes 613 are formed in the circuit element portion 602, respectively.
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613及び機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
これら画素電極613、機能層617、及び、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613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613の間にバンク部618が形成されている。
The light emitting element portion 603 includes a functional layer 617 stacked on each of the plurality of pixel electrodes 613, and a bank portion 618 provided between each pixel electrode 613 and the functional layer 617 to partition each functional layer 617. It is roughly structured.
The pixel electrode 613, the functional layer 617, and the cathode 604 provided on the functional layer 617 constitute a light emitting element. Note that the pixel electrode 613 is formed by patterning in a substantially rectangular shape in plan view, and a bank portion 618 is formed between the pixel electrodes 613.
バンク部618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618a(第1バンク層)と、この無機物バンク層618a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618b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部618の一部は、画素電極613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618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
The bank unit 618 is laminated on the inorganic bank layer 618a (first bank layer) 618a formed of an inorganic material such as SiO, SiO 2 , TiO 2, and the like, and is made of an acrylic resin, a polyimide resin, or the like. It is composed of an organic bank layer 618b (second bank layer) having a trapezoidal cross section formed of a resist having excellent heat resistance and solvent resistance. A part of the bank unit 618 is formed on the peripheral edge of the pixel electrode 613.
An opening 619 that gradually expands upward with respect to the pixel electrode 613 is formed between the bank portions 618.
上記機能層617は、開口部619内において画素電極613上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層617aと、この正孔注入/輸送層617a上に形成された発光層617bとにより構成されている。なお、この発光層617b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617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617a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。
The functional layer 617 includes a hole injection / transport layer 617a formed in a stacked state on the pixel electrode 613 in the opening 619, and a light emitting layer 617b formed on the hole injection / transport layer 617a. Has been. In addition, you may further form the other functional layer which has another function adjacent to this light emitting layer 617b. For example, it is possible to form an electron transport layer.
The hole injection / transport layer 617a has a function of transporting holes from the pixel electrode 613 side and injecting them into the light emitting layer 617b. The hole injection / transport layer 617a is formed by discharging a first composition (functional liquid) containing a hole injection / transport layer forming material. A known material is used as the hole injection / transport layer forming material.
発光層617b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617a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617bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく発光層617bを形成することができる。 The light emitting layer 617b emits light in red (R), green (G), or blue (B), and discharges a second composition (functional liquid) containing a light emitting layer forming material (light emitting material). Is formed. As the solvent (nonpolar solvent) of the second composition, a known material that is insoluble in the hole injection / transport layer 617a is preferably used, and such a nonpolar solvent is used as the second composition of the light emitting layer 617b. By using the light emitting layer 617b, the light emitting layer 617b can be formed without re-dissolving the hole injection / transport layer 617a.
そして、発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604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。 The light emitting layer 617b is configured such that the holes injected from the hole injection / transport layer 617a and the electrons injected from the cathode 604 are recombined in the light emitting layer to emit light.
陰極604は、発光素子部603の全面を覆う状態で形成されており、画素電極613と対になって機能層617に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極604の上部には図示しない封止部材が配置される。 The cathode 604 is formed so as to cover the entire surface of the light emitting element portion 603, and plays a role of flowing current to the functional layer 617 in a pair with the pixel electrode 613. Note that a sealing member (not shown) is disposed on the cathode 604.
次に、上記の表示装置600の製造工程を図20〜図28を参照して説明する。
この表示装置600は、図20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。
Next, a manufacturing process of the display device 600 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 20, the display device 600 includes a bank part forming step (S111), a surface treatment step (S112), a hole injection / transport layer forming step (S113), a light emitting layer forming step (S114), It is manufactured through an electrode formation step (S115). In addition, a manufacturing process is not restricted to what is illustrated, and when other processes are removed as needed, it may be added.
まず、バンク部形成工程(S111)では、図21に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。この無機物バンク層618a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618aの一部は画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層618aを形成したならば、図22に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618a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618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
First, in the bank part forming step (S111), as shown in FIG. 21, an inorganic bank layer 618a is formed on the second interlayer insulating film 611b. The inorganic bank layer 618a is formed by forming an inorganic film at a formation position and then patterning the inorganic film by a photolithography technique or the like. At this time, a part of the inorganic bank layer 618 a is formed so as to overlap with the peripheral edge of the pixel electrode 613.
When the inorganic bank layer 618a is formed, an organic bank layer 618b is formed on the inorganic bank layer 618a as shown in FIG. The organic bank layer 618b is also formed by patterning using a photolithography technique or the like in the same manner as the inorganic bank layer 618a.
In this way, the bank portion 618 is formed. Accordingly, an opening 619 opening upward with respect to the pixel electrode 613 is formed between the bank portions 618. The opening 619 defines a pixel region.
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618aの第1積層部618aa及び画素電極613の電極面613a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613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618bの壁面618s及び有機物バンク層618bの上面618t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3を用いて機能層617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619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
In the surface treatment step (S112), a lyophilic process and a lyophobic process are performed. The regions to be subjected to the lyophilic treatment are the first stacked portion 618aa of the inorganic bank layer 618a and the electrode surface 613a of the pixel electrode 613. These regions are made lyophilic by plasma treatment using, for example, oxygen as a treatment gas. Is done. This plasma treatment also serves to clean the ITO that is the pixel electrode 613.
In addition, the lyophobic treatment is performed on the wall surface 618s of the organic bank layer 618b and the upper surface 618t of the organic bank layer 618b. )
By performing this surface treatment process, when the functional layer 617 is formed using the functional liquid droplet ejection head 3, the functional liquid droplets can be landed more reliably on the pixel area. It is possible to prevent the functional droplets from overflowing from the opening 619.
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体600Aが得られる。この表示装置基体600Aは、図1に示した液滴吐出装置1のセットテーブル17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。 Then, the display device base 600A is obtained through the above steps. The display device base 600A is placed on the set table 17 of the droplet discharge device 1 shown in FIG. 1, and the following hole injection / transport layer forming step (S113) and light emitting layer forming step (S114) are performed. .
図23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3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619内に吐出する。その後、図24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613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。 As shown in FIG. 23, in the hole injection / transport layer forming step (S113), the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is transferred from the functional liquid droplet ejection head 3 to each opening 619 that is a pixel region. Discharge inside. Thereafter, as shown in FIG. 24, a drying process and a heat treatment are performed to evaporate the polar solvent contained in the first composition, thereby forming a hole injection / transport layer 617a on the pixel electrode (electrode surface 613a) 613.
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617a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617a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617a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617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617b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617a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617a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617a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617aに均一に塗布することができる。
Next, the light emitting layer forming step (S114) will be described. In this light emitting layer forming step, as described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection / transport layer 617a, the hole injection / transport layer 617a is used as a solvent for the second composition used in forming the light emitting layer. A non-polar solvent insoluble in.
However, since the hole injection / transport layer 617a has a low affinity for the nonpolar solvent, the hole injection / transport layer 617a has a low affinity even if the second composition containing the nonpolar solvent is discharged onto the hole injection / transport layer 617a. There is a possibility that the injection / transport layer 617a and the light emitting layer 617b cannot be adhered to each other, or the light emitting layer 617b cannot be applied uniformly.
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection / transport layer 617a with respect to the nonpolar solvent and the light emitting layer forming material, it is preferable to perform a surface treatment (surface modification treatment) before forming the light emitting layer. In this surface treatment, a surface modifying material which is the same solvent as the non-polar solvent of the second composition used in the formation of the light emitting layer or a similar solvent is applied on the hole injection / transport layer 617a, and this is applied. This is done by drying.
By performing such treatment, the surface of the hole injection / transport layer 617a is easily adapted to the nonpolar solvent. In the subsequent step, the second composition containing the light emitting layer forming material is added to the hole injection / transport layer. It can be uniformly applied to 617a.
そして次に、図25に示すように、各色のうちの何れか(図25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619)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617a上に広がって開口部619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618の上面618t上に着弾した場合でも、この上面618t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619内に転がり込み易くなっている。 Then, as shown in FIG. 25, a pixel region (with the second composition containing a light emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 25)) as a functional droplet is used. A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection / transport layer 617a and fills the opening 619. Even if the second composition deviates from the pixel region and lands on the upper surface 618t of the bank portion 618, the upper composition 618t is subjected to the liquid repellent treatment as described above. Things are easy to roll into the opening 619.
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26に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。 Thereafter, by performing a drying process or the like, the discharged second composition is dried, the nonpolar solvent contained in the second composition is evaporated, and as shown in FIG. 26, a hole injection / transport layer 617a is obtained. A light emitting layer 617b is formed thereon. In the case of this figure, a light emitting layer 617b corresponding to blue (B) is formed.
同様に、機能液滴吐出ヘッド3を用い、図27に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617b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617bを形成する。なお、発光層617b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、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。 Similarly, using the functional liquid droplet ejection head 3, as shown in FIG. 27, the same steps as in the case of the light emitting layer 617b corresponding to the blue (B) described above are sequentially performed, and other colors (red (R) and red (R) and A light emitting layer 617b corresponding to green (G) is formed. Note that the order in which the light-emitting layers 617b are formed is not limited to the illustrated order, and may be formed in any order. For example, the order of formation can be determined according to the light emitting layer forming material. In addition, the arrangement pattern of the three colors R, G, and B includes a stripe arrangement, a mosaic arrangement, a delta arrangement, and the like.
以上のようにして、画素電極613上に機能層617、即ち、正孔注入/輸送層617a及び発光層617bが形成される。そして、対向電極形成工程(S115)に移行する。 As described above, the functional layer 617, that is, the hole injection / transport layer 617a and the light emitting layer 617b are formed on the pixel electrode 613. And it transfers to a counter electrode formation process (S115).
対向電極形成工程(S115)では、図28に示すように、発光層617b及び有機物バンク層618bの全面に陰極604(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604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604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。
In the counter electrode forming step (S115), as shown in FIG. 28, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the light emitting layer 617b and the organic bank layer 618b by, for example, vapor deposition, sputtering, CVD, or the like. In the present embodiment, the cathode 604 is configured by, for example, laminating a calcium layer and an aluminum layer.
On top of the cathode 604, an Al film, an Ag film as an electrode, and a protective layer such as SiO 2 or SiN for preventing oxidation thereof are appropriately provided.
このようにして陰極604を形成した後、この陰極604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600が得られる。 After forming the cathode 604 in this way, the display device 600 is obtained by performing other processes such as a sealing process for sealing the upper part of the cathode 604 with a sealing member and a wiring process.
次に、図29は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置700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700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700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、及びこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705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。
Next, FIG. 29 is an exploded perspective view of an essential part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the display device 700 is shown with a part thereof cut away.
The display device 700 is schematically configured to include a first substrate 701 and a second substrate 702 that are disposed to face each other, and a discharge display portion 703 that is formed therebetween. The discharge display unit 703 includes a plurality of discharge chambers 705. Among the plurality of discharge chambers 705, the three discharge chambers 705 of the red discharge chamber 705R, the green discharge chamber 705G, and the blue discharge chamber 705B are arranged to form one pixel.
第1基板701の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極706が形成され、このアドレス電極706と第1基板701の上面とを覆うように誘電体層707が形成されている。誘電体層707上には、各アドレス電極706の間に位置し、且つ各アドレス電極706に沿うように隔壁708が立設されている。この隔壁708は、図示するようにアドレス電極706の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極706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708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
Address electrodes 706 are formed in stripes at predetermined intervals on the upper surface of the first substrate 701, and a dielectric layer 707 is formed so as to cover the address electrodes 706 and the upper surface of the first substrate 701. On the dielectric layer 707, partition walls 708 are provided so as to be positioned between the address electrodes 706 and along the address electrodes 706. The partition 708 includes one extending on both sides in the width direction of the address electrode 706 as shown, and one not shown extending in the direction orthogonal to the address electrode 706.
A region partitioned by the partition 708 is a discharge chamber 705.
放電室705内には蛍光体709が配置されている。蛍光体709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705Rの底部には赤色蛍光体709Rが、緑色放電室705Gの底部には緑色蛍光体709Gが、青色放電室705Bの底部には青色蛍光体709Bが各々配置されている。 A phosphor 709 is disposed in the discharge chamber 705. The phosphor 709 emits red (R), green (G), or blue (B) fluorescence. The red phosphor 709R is disposed at the bottom of the red discharge chamber 705R, and the green discharge chamber 705G. A green phosphor 709G and a blue phosphor 709B are arranged at the bottom and the blue discharge chamber 705B, respectively.
第2基板702の図中下側の面には、上記アドレス電極706と直交する方向に複数の表示電極711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712、及びMgOなどからなる保護膜713が形成されている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711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706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
On the lower surface of the second substrate 702 in the drawing, a plurality of display electrodes 711 are formed in stripes at predetermined intervals in a direction orthogonal to the address electrodes 706. A dielectric layer 712 and a protective film 713 made of MgO or the like are formed so as to cover them.
The first substrate 701 and the second substrate 702 are bonded so that the address electrodes 706 and the display electrodes 711 face each other in a state of being orthogonal to each other. The address electrode 706 and the display electrode 711 are connected to an AC power source (not shown).
When the electrodes 706 and 711 are energized, the phosphor 709 emits light in the discharge display portion 703, and color display is possible.
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、及び蛍光体709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701におけるアドレス電極706の形成工程を例示する。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル14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3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。
In the present embodiment, the address electrode 706, the display electrode 711, and the phosphor 709 can be formed using the droplet discharge device 1 shown in FIG. Hereinafter, a process of forming the address electrode 706 on the first substrate 701 will be exemplified.
In this case, the following steps are performed with the first substrate 701 placed on the set table 14 of the droplet discharge device 1.
First, a liquid material (functional liquid) containing a conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid droplet ejection head 3. This liquid material is obtained by dispersing conductive fine particles such as metal in a dispersion medium as a conductive film wiring forming material. As the conductive fine particles, metal fine particles containing gold, silver, copper, palladium, nickel, or the like, a conductive polymer, or the like is used.
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706が形成される。 When the replenishment of the liquid material is completed for all the address electrode formation regions to be replenished, the address material 706 is formed by drying the discharged liquid material and evaporating the dispersion medium contained in the liquid material. .
ところで、上記においてはアドレス電極706の形成を例示したが、上記表示電極711及び蛍光体709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711の形成の場合、アドレス電極706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709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)を液滴吐出ヘッド3から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
By the way, although the formation of the address electrode 706 has been exemplified in the above, the display electrode 711 and the phosphor 709 can also be formed through the above steps.
In the case of forming the display electrode 711, as in the case of the address electrode 706, a liquid material (functional liquid) containing a conductive film wiring forming material is landed on the display electrode formation region as a functional droplet.
In the case of forming the phosphor 709, a liquid material (functional liquid) containing a fluorescent material corresponding to each color (R, G, B) is ejected as droplets from the droplet ejection head 3, and the corresponding color In the discharge chamber 705.
次に、図30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800と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を断面として示してある。
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電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Next, FIG. 30 is a cross-sectional view of an essential part of an electron emission device (also referred to as an FED device or an SED device: hereinafter simply referred to as a display device 800). In the drawing, a part of the display device 800 is shown as a cross section.
The display device 800 includes a first substrate 801, a second substrate 802, and a field emission display unit 803 formed therebetween, which are disposed to face each other. The field emission display unit 803 includes a plurality of electron emission units 805 arranged in a matrix.
第1基板801の上面には、カソード電極806を構成する第1素子電極806aおよび第2素子電極806b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806aおよび第2素子電極806bで仕切られた部分には、ギャップ808を形成した導電性膜807が形成されている。すなわち、第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807により複数の電子放出部805が構成されている。導電性膜807は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ808は、導電性膜807を成膜した後、フォーミング等で形成される。 On the upper surface of the first substrate 801, a first element electrode 806a and a second element electrode 806b constituting the cathode electrode 806 are formed so as to be orthogonal to each other. In addition, a conductive film 807 having a gap 808 is formed in a portion partitioned by the first element electrode 806a and the second element electrode 806b. That is, the first element electrode 806a, the second element electrode 806b, and the conductive film 807 constitute a plurality of electron emission portions 805. The conductive film 807 is made of, for example, palladium oxide (PdO), and the gap 808 is formed by forming after forming the conductive film 807.
第2基板802の下面には、カソード電極806に対峙するアノード電極809が形成されている。アノード電極809の下面には、格子状のバンク部811が形成され、このバンク部811で囲まれた下向きの各開口部812に、電子放出部805に対応するように蛍光体813が配置されている。蛍光体813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812には、赤色蛍光体813R、緑色蛍光体813Gおよび青色蛍光体813Bが、上記した所定のパターンで配置されている。 An anode electrode 809 that faces the cathode electrode 806 is formed on the lower surface of the second substrate 802. A grid-like bank portion 811 is formed on the lower surface of the anode electrode 809, and a phosphor 813 is disposed in each downward opening 812 surrounded by the bank portion 811 so as to correspond to the electron emission portion 805. Yes. The phosphor 813 emits fluorescence of any one of red (R), green (G), and blue (B), and each opening 812 has a red phosphor 813R, a green phosphor 813G, and a blue color. The phosphors 813B are arranged in the predetermined pattern described above.
そして、このように構成した第1基板801と第2基板802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800では、導電性膜(ギャップ808)807を介して、陰極である第1素子電極806aまたは第2素子電極806bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極809に形成した蛍光体813に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。 The first substrate 801 and the second substrate 802 configured as described above are bonded together with a minute gap. In this display device 800, electrons that jump out of the first element electrode 806 a or the second element electrode 806 b that are cathodes through the conductive film (gap 808) 807 are formed on the phosphor 813 formed on the anode electrode 809 that is an anode. When excited, it emits light and enables color display.
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極806a、第2素子電極806b、導電性膜807およびアノード電極809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813R,813G,813Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。 Also in this case, as in the other embodiments, the first element electrode 806a, the second element electrode 806b, the conductive film 807, and the anode electrode 809 can be formed using the droplet discharge device 1 and each color. The phosphors 813R, 813G, and 813B can be formed using the droplet discharge device 1.
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図31(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31(b)に示すように、予め第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807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806aおよび第2素子電極806b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807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807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801および第2基板802に対する親液化処理や、バンク部811,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。 The first element electrode 806a, the second element electrode 806b, and the conductive film 807 have the planar shape shown in FIG. 31A, and when these are formed, as shown in FIG. 31B. In addition, the bank portion BB is formed (photolithographic method), leaving portions where the first element electrode 806a, the second element electrode 806b, and the conductive film 807 are previously formed. Next, the first element electrode 806a and the second element electrode 806b were formed in the groove portion constituted by the bank portion BB (inkjet method using the droplet discharge device 1), and the solvent was dried to form a film. After that, a conductive film 807 is formed (an ink jet method using the droplet discharge device 1). Then, after forming the conductive film 807, the bank portion BB is removed (ashing peeling process), and the process proceeds to the above forming process. As in the case of the organic EL device described above, it is preferable to perform a lyophilic process on the first substrate 801 and the second substrate 802 and a lyophobic process on the bank portions 811 and BB.
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。 As other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the droplet discharge device 1 described above for manufacturing various electro-optical devices (devices), various electro-optical devices can be efficiently manufactured.
W ワーク 1 液滴吐出装置
3 機能液滴吐出ヘッド 6 機能液供給機構
11 X・Y移動機構 43 機能液タンク
44 機能液供給チューブ 46 圧力調整弁
69 バルブハウジング 70 1次室
79 2次室 80 連通流路
75 ダイヤフラム 76 弁体
91 内面壁 91a 端壁
92 2次室側開口部 91b 周壁
93 流出流路 94 流出開口部
97 流路溝 115 補助流路
116 エア抜き溝 117 第1エア抜き・液抜き溝
118 液抜き溝 121 第2エア抜き・液抜き溝
W Work 1 Droplet discharge device 3 Function droplet discharge head 6 Function liquid supply mechanism 11 X / Y movement mechanism 43 Function liquid tank 44 Function liquid supply tube 46 Pressure adjustment valve 69 Valve housing 70 Primary chamber 79 Secondary chamber 80 Communication Flow path 75 Diaphragm 76 Valve element 91 Inner wall 91a End wall 92 Secondary chamber side opening 91b Peripheral wall 93 Outflow flow path 94 Outflow opening 97 Flow path groove 115 Auxiliary flow path 116 Air vent groove 117 First air vent / fluid vent Groove 118 Liquid drain groove 121 Second air vent / fluid drain groove
Claims (15)
大気に面し前記2次室の1つの面を構成するダイヤフラムにより、大気圧を調整基準圧力として、前記1次室と前記2次室とを連通する連通流路に設けた弁体を開閉動作させて、前記2次室を圧力調整する圧力調整弁であって、
前記2次室には、前記連通流路の2次室側開口部が開口すると共に、前記機能液滴吐出ヘッドに連なる流出流路の流出開口部が開口し、
前記1つの面を除いた前記2次室の内面壁は、最大マイナス変形した前記ダイヤフラムが接触する形状に形成されていることを特徴とする圧力調整弁。 Supplying the functional liquid introduced from the functional liquid tank to the primary chamber in the valve housing to the functional liquid droplet ejection head via the secondary chamber in the valve housing;
Opening and closing operation of the valve body provided in the communication channel that connects the primary chamber and the secondary chamber with the atmospheric pressure as the adjustment reference pressure by the diaphragm that faces the atmosphere and forms one surface of the secondary chamber A pressure regulating valve for regulating the pressure in the secondary chamber,
The secondary chamber has an opening on the secondary chamber side of the communication channel and an outflow opening of an outflow channel connected to the functional liquid droplet ejection head,
The pressure regulating valve, wherein an inner wall of the secondary chamber excluding the one surface is formed in a shape in which the diaphragm deformed by a maximum minus deformation is in contact.
前記2次室側開口部は、前記円錐台形状の頂面となる前記内面壁の端壁に開口し、
前記流出開口部は、前記円錐台形状のテーパ面となる前記内面壁の周壁に開口していることを特徴とする請求項1に記載の圧力調整弁。 The secondary chamber is formed in a truncated cone shape with the diaphragm side as a bottom surface,
The secondary chamber side opening opens to the end wall of the inner wall that becomes the top surface of the truncated cone shape,
The pressure regulating valve according to claim 1, wherein the outflow opening is opened in a peripheral wall of the inner wall that becomes the tapered surface of the truncated cone shape.
前記補助流路は、前記内面壁に形成され、前記2次室側開口部から前記受圧板の外周端を越える位置まで延び、開放部を最大マイナス変形した前記ダイヤフラムに覆われる細溝部と、前記細溝部と前記流出開口部とを連通すると共に、前記ダイヤフラムの前記受圧板の厚みと前記ダイヤフラムの張りとに起因して、前記ダイヤフラム本体と前記内面壁との間に生ずる間隙部とで構成されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力調整弁。 The diaphragm has a membrane-like diaphragm body, and a pressure receiving plate that is attached to the inside of the diaphragm body and opens and closes the valve body,
The auxiliary flow path is formed in the inner wall, extends from the secondary chamber side opening to a position beyond the outer peripheral end of the pressure receiving plate, and has a narrow groove portion covered with the diaphragm having a maximum negative deformation of the open portion, The narrow groove portion and the outflow opening portion are communicated with each other, and a gap portion formed between the diaphragm main body and the inner wall is caused by the thickness of the pressure receiving plate of the diaphragm and the tension of the diaphragm. The pressure regulating valve according to claim 3, wherein
前記内面壁には、前記流出開口部から下方に延びると共に且つ開放部を最大マイナス変形した前記ダイヤフラムに覆われる液抜き溝が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の圧力調整弁。 The outflow opening is open in the upper and lower middle part of the lower slope of the peripheral wall,
The pressure regulating valve according to claim 6, wherein a drainage groove is formed in the inner wall so as to extend downward from the outflow opening and to be covered with the diaphragm having a maximum minus deformation of the opening. .
前記機能液適吐出ヘッドに接続する請求項1ないし10のいずれかに記載の圧力調整弁と、
上流端部を前記機能液タンクに接続するとともに下流端部を前記圧力調整弁に接続する機能液供給流路と、を備えたことを特徴とする機能液供給機構。 The functional liquid tank for storing the functional liquid;
The pressure regulating valve according to any one of claims 1 to 10, which is connected to the functional fluid appropriate ejection head,
A functional liquid supply mechanism comprising: a functional liquid supply flow path that connects an upstream end to the functional liquid tank and connects a downstream end to the pressure regulating valve.
ワークに対し機能液滴を吐出する前記機能液滴吐出ヘッドと、
前記ワークを前記機能液滴吐出ヘッドに対してX軸方向およびY軸方向に相対移動させるX・Y移動機構と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid supply mechanism according to claim 11,
The functional liquid droplet ejection head for ejecting functional liquid droplets to a workpiece;
An apparatus for discharging liquid droplets, comprising: an XY movement mechanism for moving the workpiece relative to the functional liquid droplet discharge head in the X-axis direction and the Y-axis direction.
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