JP2006198508A - 液滴吐出装置、液滴吐出装置におけるワーク加振方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】機能性の液体をワークに対して描画した後の工程でワークを振動させることにより、描画ステージには振動を与えずに、液体の見かけの表面張力を減少させて、ワークにおける液体の濡れ広がりを確実に行うことができる液滴吐出装置、液滴吐出装置におけるワーク加振方法、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。
【解決手段】ヘッド11のノズル121から液体をワークWに吐出する液滴吐出装置10であって、ワークWを保持するワーク保持テーブル14と、液体が吐出されたワークWPを前記ワーク保持テーブルから搬送するための搬送手段470と、搬送手段に設けられて搬送手段上のワークを加振する加振手段450とを有する。
【選択図】図5
【解決手段】ヘッド11のノズル121から液体をワークWに吐出する液滴吐出装置10であって、ワークWを保持するワーク保持テーブル14と、液体が吐出されたワークWPを前記ワーク保持テーブルから搬送するための搬送手段470と、搬送手段に設けられて搬送手段上のワークを加振する加振手段450とを有する。
【選択図】図5
Description
本発明は、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置、液滴吐出装置におけるワーク加振方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関する。
液滴吐出装置は、描画システムとして用いられることがあり、この描画システムはインクジェット式で液滴をワークに対して吐出するようになっている。この描画システムはたとえばフラットパネルディスプレイのような電気光学素子の製造に用いられることがある。
たとえば、液晶表示装置のカラーフィルタの画素や、電界発光装置、たとえば有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置の発光層を形成する際には、機能性液体はヘッドのノズルから基板に対して突出して形成するようにしている。このようなインクジェットのヘッドを用いて機能性液体が基板に対して吐出して描画される際に、基板には振動を与えることが提案されている(たとえば特許文献1)。
特開2003−139934号公報(第3頁、図6)
たとえば、液晶表示装置のカラーフィルタの画素や、電界発光装置、たとえば有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置の発光層を形成する際には、機能性液体はヘッドのノズルから基板に対して突出して形成するようにしている。このようなインクジェットのヘッドを用いて機能性液体が基板に対して吐出して描画される際に、基板には振動を与えることが提案されている(たとえば特許文献1)。
このように、機能性液体がノズルから基板に対して吐出される際に、基板に対して振動を与えることにより、吐出された機能性液体の流動性を高めて、機能性液体は全体的に均一に広げることができる。しかし、特許文献1では、ワークを搭載した描画ステージに振動素子を設けていて、描画ステージには液滴吐出時に振動が発生するので、描画ステージの機械的精度が低下してしまう。すなわち、描画ステージの動作用のサーボ系の発振や機械的な振動が生じてしまう。このために、ヘッドからの機能性液体はステージ上のワークの適切な位置に吐出できないことがある。
そこで本発明は上記課題を解消し、機能性の液体をワークに対して描画した後の工程でワークを振動させることにより、描画ステージには振動を与えずに、液体のみかけの表面張力を減少させて、ワークにおける液体の濡れ広がりの不足を確実に防ぐことができる液滴吐出装置、液滴吐出装置におけるワーク加振方法、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目的としている。
上記目的は、第1の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置であって、前記ワークを保持するワーク保持テーブルと、前記液体が吐出された前記ワークを前記ワーク保持テーブルから搬送するための搬送手段と、前記搬送手段に設けられて前記搬送手段上の前記ワークを加振する加振手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置により、達成される。
第1の発明の構成によれば、ワーク保持テーブルは、ワークを保持する。搬送手段は、液体が吐出されたワークを搬送するためのものである。加振手段は、搬送手段を加振する。
これにより、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体のみかけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
これにより、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体のみかけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルから受け渡された前記ワークを載せて搬送するためのワーク搬送装置に配置されていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルから受け渡されたワークを載せて搬送するためのワーク搬送装置に配置されている。
これにより、ワークはワーク搬送装置により搬送される際に、ワーク上の液体は加振手段により加振することができる。
第2の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルから受け渡されたワークを載せて搬送するためのワーク搬送装置に配置されている。
これにより、ワークはワーク搬送装置により搬送される際に、ワーク上の液体は加振手段により加振することができる。
第3の発明は、第1の発明の構成において、前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルとの間で前記ワークの搬出入をするためのワーク搬出入ロボットに配置されていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルとの間でワークを搬出入するためのワーク搬出入ロボットに配置されている。
これにより、ワーク搬出入ロボットが、ワーク保持テーブルから搬出する際に、ワーク上の液体を加振することができる。
第3の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルとの間でワークを搬出入するためのワーク搬出入ロボットに配置されている。
これにより、ワーク搬出入ロボットが、ワーク保持テーブルから搬出する際に、ワーク上の液体を加振することができる。
第4の発明は、第1の発明の構成において、前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルの付近に設けられて前記ワーク保持テーブルから前記ワークを搬出するワーク搬出入テーブルに配置されていることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルの付近に設けられてワーク保持テーブルからワークを搬出するワーク搬出入テーブルに配置されている。
これにより、ワーク搬出入テーブルによりワークが搬出される時に、ワーク上の液体は、加振手段により、加振することができる。
第4の発明の構成によれば、加振手段は、ワーク保持テーブルの付近に設けられてワーク保持テーブルからワークを搬出するワーク搬出入テーブルに配置されている。
これにより、ワーク搬出入テーブルによりワークが搬出される時に、ワーク上の液体は、加振手段により、加振することができる。
上記目的は、第5の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置におけるワーク加振方法であって、ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることを特徴とする液滴吐出装置におけるワーク加振方法により、達成される。
これにより、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体のみかけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
上記目的は、第6の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで電気光学装置を製造する製造方法であって、ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることで前記電気光学装置を製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法により、達成される。
これにより、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体のみかけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
このために、より高品質な電気光学装置を製造することができる。
このために、より高品質な電気光学装置を製造することができる。
上記目的は、第7の発明にあっては、ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで製造される電気光学装置であって、ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることで製造されることを特徴とする電気光学装置により、達成される。
これにより、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体のみかけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
このために、より高品質な電気光学装置が得られる。
このために、より高品質な電気光学装置が得られる。
第8の発明は、第7の発明に記載の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器である。
これにより、高品質な電気光学装置を搭載した電子機器が得られる。
これにより、高品質な電気光学装置を搭載した電子機器が得られる。
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の液滴吐出装置の好ましい実施形態を示す平面図である。
図1に示す液滴吐出装置10は、描画システムとして用いることができる。この描画システムは、一例としていわゆるフラットパネルディスプレイの一種であるたとえば有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置の製造ラインに組み込まれるものである。この液滴吐出装置10は、たとえば有機EL装置の各画素となる発光素子を形成することができる。
図1は、本発明の液滴吐出装置の好ましい実施形態を示す平面図である。
図1に示す液滴吐出装置10は、描画システムとして用いることができる。この描画システムは、一例としていわゆるフラットパネルディスプレイの一種であるたとえば有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置の製造ラインに組み込まれるものである。この液滴吐出装置10は、たとえば有機EL装置の各画素となる発光素子を形成することができる。
液滴吐出装置10は、たとえばインクジェット式描画装置として用いることができる。液滴吐出装置10は、有機EL装置の発光素子を液滴吐出法(インクジェット法)で形成するためのものである。液滴吐出装置10のヘッド(機能液滴吐出ヘッドとも言う)は、有機EL素子の発光素子を形成できる。具体的には、有機EL素子の製造工程において、バンク部形成工程およびプラズマ処理工程を経て、バンク部が形成された基板(ワークの一例)に対して、発光機能材料を導入したヘッドを相対的に走査することにより、液滴吐出装置10は、基板の画素電極の位置に対応して正孔注入/輸送層および発光層の成膜部を形成することができる。
液滴吐出装置10はたとえば2台用意することにより、1台目の液滴吐出装置10が正孔注入/輸送層を形成し、もう1台の液滴吐出装置10はR(赤),G(緑),B(青)の3色の発光層を形成することができる。
液滴吐出装置10はたとえば2台用意することにより、1台目の液滴吐出装置10が正孔注入/輸送層を形成し、もう1台の液滴吐出装置10はR(赤),G(緑),B(青)の3色の発光層を形成することができる。
図1の液滴吐出装置10はチャンバ12の中に収容されている。チャンバ12は別のチャンバ13を有している。このチャンバ13の中には、ワーク搬出入テーブル14を収容している。ワーク搬出入テーブル14は、ワークWをチャンバ12内のテーブル30の上へ搬入したり、あるいは液滴吐出処理ずみのワークWPをチャンバ12内のテーブル30の上から搬出して載せておくためのテーブルである。
たとえば、ワーク搬出入テーブル14は、図1のX(−)方向に移動することで、ワーク搬出入テーブル14からテーブル30に処理前のワークWを搬入する。また、ワーク搬出入テーブル14は、図1のX(+)方向に移動することで、テーブル30からワーク搬出入テーブル14へ液滴吐出処理ずみのワークWPを移す。
たとえば、ワーク搬出入テーブル14は、図1のX(−)方向に移動することで、ワーク搬出入テーブル14からテーブル30に処理前のワークWを搬入する。また、ワーク搬出入テーブル14は、図1のX(+)方向に移動することで、テーブル30からワーク搬出入テーブル14へ液滴吐出処理ずみのワークWPを移す。
図1に示すチャンバ12の中には、ヘッド11のメンテナンスを行うメンテナンス部15を収容している。またチャンバ12の外側には、回収部16を備えている。
メンテナンス部15は、吸引ユニット400、フラッシングユニット(図示せず)、吐出検査ユニット(図示せず)あるいは重量測定ユニット(図示せず)等を有している。
メンテナンス部15は、吸引ユニット400、フラッシングユニット(図示せず)、吐出検査ユニット(図示せず)あるいは重量測定ユニット(図示せず)等を有している。
フラッシングユニットは、ヘッド11から予備的に吐出された吐出用液滴を受けるためのものである。吸引ユニット400は、ヘッド11のノズル面のノズルから液体や気泡を吸引するためのものである。
吐出検査ユニットは、ヘッド11から吐出される吐出用液滴の吐出状態を検査する。重量測定ユニットは、ヘッド11から吐出される液滴の重量を測定する。
回収部16は、たとえば吐出用液滴を回収する液滴回収系とワイピングの後に用いる洗浄用の溶剤を供給する洗浄液供給系を有している。
吐出検査ユニットは、ヘッド11から吐出される吐出用液滴の吐出状態を検査する。重量測定ユニットは、ヘッド11から吐出される液滴の重量を測定する。
回収部16は、たとえば吐出用液滴を回収する液滴回収系とワイピングの後に用いる洗浄用の溶剤を供給する洗浄液供給系を有している。
チャンバ12とチャンバ13は、個別にエアー管理されており、チャンバ12とチャンバ13の中の雰囲気に変動が生じないようになっている。このようにチャンバ12とチャンバ13を用いるのは、たとえば有機EL素子を製造する場合には大気中の水分等を嫌うために大気の影響を排除できるようにするためである。チャンバ12とチャンバ13の中にはドライエアーを連続的に導入して排気することで、ドライエアー雰囲気を維持する。
次に、図1に示すチャンバ12内の構成要素について説明する。
チャンバ12の中には、フレーム20、ヘッド11、キャリッジ19、液体貯留部300、第1操作部21、第2操作部22、テーブル30、ガイド基台17を収容している。
図1のフレーム20はX軸方向に沿って水平に設けられている。ガイド基台17はY軸方向に沿って設けられている。フレーム20はガイド基台17の上方にある。X軸は第1移動軸に相当し、Y軸は第2移動軸に相当する。X軸とY軸は直交しており、Z軸に対しても直交している。Z軸は、図1において紙面垂直方向である。
チャンバ12の中には、フレーム20、ヘッド11、キャリッジ19、液体貯留部300、第1操作部21、第2操作部22、テーブル30、ガイド基台17を収容している。
図1のフレーム20はX軸方向に沿って水平に設けられている。ガイド基台17はY軸方向に沿って設けられている。フレーム20はガイド基台17の上方にある。X軸は第1移動軸に相当し、Y軸は第2移動軸に相当する。X軸とY軸は直交しており、Z軸に対しても直交している。Z軸は、図1において紙面垂直方向である。
第1操作部21は、フレーム20に沿ってキャリッジ19とヘッド11を、X軸方向に沿って直線往復移動および位置決めするためのものである。
第2操作部22は、テーブル30を有している。このテーブル30は、図1に示すようなワークWを着脱可能に搭載することもできる。この第2操作部22のテーブル30は、ヘッド11からワークWに対して吐出用の液滴を与える際に、ワークWを保持するワーク保持テーブルである。そして第2操作部22は、ワークWをY軸方向に沿ってガイド基台17上を直線移動して位置決めすることができる。
第2操作部22は、テーブル30を有している。このテーブル30は、図1に示すようなワークWを着脱可能に搭載することもできる。この第2操作部22のテーブル30は、ヘッド11からワークWに対して吐出用の液滴を与える際に、ワークWを保持するワーク保持テーブルである。そして第2操作部22は、ワークWをY軸方向に沿ってガイド基台17上を直線移動して位置決めすることができる。
第1操作部21は、キャリッジ19とヘッド11をX軸方向に直線移動して位置決めするためのモータ21Aを有している。このモータ21Aは、たとえば送りねじを用いることにより、キャリッジ19とこのヘッド11をX軸方向に直線移動することができる。モータ21Aは、この回転型の電動モータであってもよいし、リニアモータであってもよい。
第2操作部22のモータ22Aは、テーブル30をガイド基台17に沿ってY軸方向に直線移動して位置決め可能である。モータ22Aはたとえば送りねじを回転する回転型の電動モータを用いることができる。モータ22Aとしては回転型のモータの他にリニアモータを用いることも可能である。
第2操作部22のテーブル30は、搭載面30Aを有している。この搭載面30Aは、図1のZ軸方向に垂直な面である。搭載面30Aは、吸着部30Bを有している。この吸着部30Bは、ワークWを真空吸着により吸着することができるものである。これにより、ワークWは、搭載面30Aに対してずれることなく確実に着脱可能に固定することができる。
次に、図2と図3を参照して、キャリッジ19とヘッド11の構造例について説明する。
図2はキャリッジ19とヘッド11の周りの形状例を示す斜視図であり、図3は、図2のG方向から見た正面図の例である。
キャリッジ19は、図1に示すモータ21AによりX軸方向に移動して位置決め可能である。キャリッジ19はヘッドホルダ61を用いてヘッド11を着脱可能に保持している。
図2はキャリッジ19とヘッド11の周りの形状例を示す斜視図であり、図3は、図2のG方向から見た正面図の例である。
キャリッジ19は、図1に示すモータ21AによりX軸方向に移動して位置決め可能である。キャリッジ19はヘッドホルダ61を用いてヘッド11を着脱可能に保持している。
図3に示すように、制御部200の指令によりモータ62が作動すると、ヘッドホルダ61とヘッド11のユニットがZ軸方向に沿って上下動して位置決め可能である。そして、制御部200の指令により、もう1つのモータ63が作動することにより、ヘッド11は、U軸を中心としてθ方向に回転可能になっている。
図2と図3に示すように、ヘッド11はノズルプレート64を有している。ノズルプレート64の下面はノズル面70である。このノズル面70は、複数のノズルのノズル開口121を有している。ヘッド11は、液体貯留部300に接続されている。この液体貯留部300は、ワークWに吐出するための液体を貯留するものであり、液体貯留部300は機能液貯蔵部ともいう。液体貯留部300内の吐出用液体は、ノズル開口121からたとえば図4に示す圧電振動子789の作動によりインクジェット式で吐出させることができるのである。
図4は、ヘッド11内に配置されている複数の圧電振動子789の例を示している。この圧電振動子789は、図2に示すヘッド11の各ノズルに対応して1つずつ配列されている。図4の制御部200は、駆動部201に信号を与えることにより、駆動部201は、複数の圧電振動子789の中の任意の圧電振動子を動作させることで、動作された圧電振動子789に対応するノズルの図2に示すノズル開口121からはインクジェット式で液滴を吐出させることができるようになっている。
図5は、図1に示す液滴吐出処理ずみのワークWPと、ワーク搬出入テーブル14の形状例を示す、図1のE−E線における断面図である。
ワーク搬出入テーブル14は、好ましくは平板状の部材であり、ワーク搬出入テーブル14は金属または石材もしくはセラミックスなどにより作ることができる。ワーク搬出入テーブル14の搭載面14Aは、平坦面である。搭載面14Aの上には、液滴吐出処理ずみのワークWPがすでに搭載されている。
このワークWPは、有機EL素子702のための基板711であり、この基板711には、複数のバンク部741がZ2方向に突出して形成されている。このバンク部741は、たとえば正方形状の空間部を作っておりこの空間部の中には、機能性の液体250がそれぞれすでにノズルから吐出して配置されている。
図5における状態では、各液体250は、Z2方向に盛り上がった、たとえば略半球状になっていて、このままでは、液体250は表面張力により液体250の表面が平坦にならず、液体250は基板711の底面711Aに対して濡れ不足を生じた状態になっている。
ワーク搬出入テーブル14は、好ましくは平板状の部材であり、ワーク搬出入テーブル14は金属または石材もしくはセラミックスなどにより作ることができる。ワーク搬出入テーブル14の搭載面14Aは、平坦面である。搭載面14Aの上には、液滴吐出処理ずみのワークWPがすでに搭載されている。
このワークWPは、有機EL素子702のための基板711であり、この基板711には、複数のバンク部741がZ2方向に突出して形成されている。このバンク部741は、たとえば正方形状の空間部を作っておりこの空間部の中には、機能性の液体250がそれぞれすでにノズルから吐出して配置されている。
図5における状態では、各液体250は、Z2方向に盛り上がった、たとえば略半球状になっていて、このままでは、液体250は表面張力により液体250の表面が平坦にならず、液体250は基板711の底面711Aに対して濡れ不足を生じた状態になっている。
図5のワーク搬出入テーブル14は、1つまたは複数の加振手段450を有している。図5の例では、複数の加振手段450が、搭載面14A側の凹部451内に収容して固定されている。
加振手段450は、たとえば円柱状の部材であり、加振手段450は、たとえば超音波を発生する振動子である。この超音波を発生する加振手段450は、たとえば磁歪振動子や電歪振動子を用いることができる。
磁歪振動子としては、たとえばニッケルなどの強磁性体物質に交流磁場をかけると、その長さが伸び縮みする性質を持つ素子である。この交流の周波数を、超音波領域の周波数にすれば、機械振動の周波数は超音波領域の振動になる。交流磁場はコイルに交流電流を流すことで得られ、このコイルの中に棒状の磁場振動子を挿入すると、超音波振動が発生する。磁歪振動子としては、ニッケル、鉄、フェライトなどが採用できる。
加振手段450は、たとえば円柱状の部材であり、加振手段450は、たとえば超音波を発生する振動子である。この超音波を発生する加振手段450は、たとえば磁歪振動子や電歪振動子を用いることができる。
磁歪振動子としては、たとえばニッケルなどの強磁性体物質に交流磁場をかけると、その長さが伸び縮みする性質を持つ素子である。この交流の周波数を、超音波領域の周波数にすれば、機械振動の周波数は超音波領域の振動になる。交流磁場はコイルに交流電流を流すことで得られ、このコイルの中に棒状の磁場振動子を挿入すると、超音波振動が発生する。磁歪振動子としては、ニッケル、鉄、フェライトなどが採用できる。
電歪振動子は、PZT(ピエゾ)素子などであり、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛などの強誘電体の交流電圧をかけると、その長さが伸び縮みする素子である。たとえば両側から金属のブロックで電歪振動子を挟み、ボルトで締めた構造のボルト締めランジュバン(人名)型振動子として使用する。これらの加振手段450は、制御部200から交流磁場あるいは交流電圧をかけることにより加振することができる。
図5の実施形態では、たとえば加振手段450としては電歪振動子を用いている。
図5の実施形態では、たとえば加振手段450としては電歪振動子を用いている。
図6は、図5の制御部200が加振手段450を作動させることで、図5の液体250がワーク搬出入テーブル14と基板711を介して液体250に振動を伝達した後の状態を示している。この振動伝達により、図5の液体250の表面に微小な波面が発生して、液体250の表面張力が低下する。この液体250の表面張力の低下により、バンク部741の底面711Aに対する液体250の濡れ性が向上して、その結果図6に示すようなたとえば正孔注入/輸送層752が各バンク部741に対して形成することができる。つまり正孔注入/輸送層752には、液体250の濡れ広がり不足を確実に解消して、バンク部741内において平坦な表面になるように短時間で形成することができる。
このように、バンク部741内に液体250を吐出して描画した後に、図1のテーブル30から液滴吐出処理ずみのワークWPをワーク搬出入テーブル14側に移した後に、ワーク搬出入テーブル14を加振手段450で加振する。つまり、図1のテーブル30は加振せずに、液滴吐出処理ずみのワークWPはテーブル30からワーク搬出入テーブル14側に搬出した後に、ワーク搬出入テーブル14の上で加振手段450を用いて液体250に対して振動を加えることで、テーブル30に対して加振する必要が無くなる。
このため、テーブル30の機械的精度が低下するのを防ぐことができ、テーブル30の上でワークWPに対してヘッド11のノズルが液体を液滴として吐出する際の噴射位置のずれや位置決め精度の低下を確実に防ぐことができる。
このため、テーブル30の機械的精度が低下するのを防ぐことができ、テーブル30の上でワークWPに対してヘッド11のノズルが液体を液滴として吐出する際の噴射位置のずれや位置決め精度の低下を確実に防ぐことができる。
図7と図8は、図5と図6とは異なる実施形態を示している。
図7と図8は、液晶表示装置用の液滴吐出処理ずみのワークWPを示している。ワーク搬出入テーブル14と加振手段450および制御部200の構造は同じものを採用することができる。図7に示す液滴吐出処理ずみのワークWPは、透明基板811を有していて、この透明基板811の上には、Z2方向に沿って仕切り814が形成されている。この仕切り814の中には、液体250がノズルから吐出して形成されている。図8では、この液体250が、ワーク搬出入テーブル14と透明基板811を介して仕切り814の底面711Bに対して着色層813として平坦になるように振動を与えられた状態を示している。このように、図7に示す液体250は、着色層813として、各仕切り814の中において表面が平坦になるように形成することができる。
図1と図5ないし図8に示す加振手段450は、ワーク搬出入テーブル14に対して1つまたは複数個装着されている。
図7と図8は、液晶表示装置用の液滴吐出処理ずみのワークWPを示している。ワーク搬出入テーブル14と加振手段450および制御部200の構造は同じものを採用することができる。図7に示す液滴吐出処理ずみのワークWPは、透明基板811を有していて、この透明基板811の上には、Z2方向に沿って仕切り814が形成されている。この仕切り814の中には、液体250がノズルから吐出して形成されている。図8では、この液体250が、ワーク搬出入テーブル14と透明基板811を介して仕切り814の底面711Bに対して着色層813として平坦になるように振動を与えられた状態を示している。このように、図7に示す液体250は、着色層813として、各仕切り814の中において表面が平坦になるように形成することができる。
図1と図5ないし図8に示す加振手段450は、ワーク搬出入テーブル14に対して1つまたは複数個装着されている。
図9と図10は、本発明の別の実施形態を示している。図9と図10に示すワーク搬出入用のロボット350は、たとえばテーブル30の上に搭載されている液滴吐出処理ずみのワークWPを、ワーク搬出入テーブル14側に搬出したり、液滴吐出処理がされていない新しいワークWをワーク搬出入テーブル14からテーブル30側に搬入するためのロボットである。
図10に示すようにロボット350は、ベース301とサポート302およびアーム303を有している。アーム303の第1部分311は、モータ313によりR方向に回転して位置決め可能である。アーム303の第2部分312は、別のモータ314により、第1部分311に対してR1方向に回転して位置決め可能である。
第2部分312は、ワークWもしくは液滴吐出処理ずみのワークWPを着脱可能に保持するための搬送部分315を有している。搬送部分315は、液滴吐出処理ずみのワークWPもしくは液滴吐出処理前のワークWを支持して搬送する部分である。
図10に示すようにロボット350は、ベース301とサポート302およびアーム303を有している。アーム303の第1部分311は、モータ313によりR方向に回転して位置決め可能である。アーム303の第2部分312は、別のモータ314により、第1部分311に対してR1方向に回転して位置決め可能である。
第2部分312は、ワークWもしくは液滴吐出処理ずみのワークWPを着脱可能に保持するための搬送部分315を有している。搬送部分315は、液滴吐出処理ずみのワークWPもしくは液滴吐出処理前のワークWを支持して搬送する部分である。
アーム303は、別の図示しないモータによりZ方向に上下動することができる。
搬送部分315は、加振手段450を有している。この加振手段450は、搬送部分315の上に搭載された液滴吐出処理ずみのワークWPを加振するためのものである。
このような構造を採用することにより、図9において、テーブル30の上でヘッド11のノズルから機能性の液体が吐出して液滴吐出処理ずみのワークWPを、テーブル30からワーク搬出入テーブル14側に対してロボット350を用いて搬出する場合に、図10に示すように搬送部分315が液滴吐出処理ずみのワークWPを搬送しながら加振手段450により加振することができるので、液滴吐出処理ずみのワークWP上の液体を、たとえば図10に示すように、液体250を平坦な正孔注入/輸送層752になるように短時間で形成することができる。
搬送部分315は、加振手段450を有している。この加振手段450は、搬送部分315の上に搭載された液滴吐出処理ずみのワークWPを加振するためのものである。
このような構造を採用することにより、図9において、テーブル30の上でヘッド11のノズルから機能性の液体が吐出して液滴吐出処理ずみのワークWPを、テーブル30からワーク搬出入テーブル14側に対してロボット350を用いて搬出する場合に、図10に示すように搬送部分315が液滴吐出処理ずみのワークWPを搬送しながら加振手段450により加振することができるので、液滴吐出処理ずみのワークWP上の液体を、たとえば図10に示すように、液体250を平坦な正孔注入/輸送層752になるように短時間で形成することができる。
図11は、本発明のさらに別の実施形態を示している。
図11に示すのは、ワーク搬送装置470である。このワーク搬送装置470は、図9にも示していて、テーブル30の上にある液滴吐出処理ずみのワークWPを、たとえばロボット350を用いたりあるいは別の装置を用いて、液滴吐出処理ずみのワークWPを移して載せるためのものである。ワーク搬送装置470は、液滴吐出処理ずみのワークWPを載せるための搭載台471を有している。この搭載台471は、たとえば複数の加振手段450を有している。搭載台471は、ベース472の上に固定されていて、ベース472は、手押し部473とタイヤ474を有している。
図11に示すのは、ワーク搬送装置470である。このワーク搬送装置470は、図9にも示していて、テーブル30の上にある液滴吐出処理ずみのワークWPを、たとえばロボット350を用いたりあるいは別の装置を用いて、液滴吐出処理ずみのワークWPを移して載せるためのものである。ワーク搬送装置470は、液滴吐出処理ずみのワークWPを載せるための搭載台471を有している。この搭載台471は、たとえば複数の加振手段450を有している。搭載台471は、ベース472の上に固定されていて、ベース472は、手押し部473とタイヤ474を有している。
このワーク搬送装置470は、手押し部473によりたとえばF方向に押して移動することもできるし、モータ475を作動することで、モータアシストによる移動も行うことができる。モータ475によるアシストの無いワーク搬送装置470を採用しても良い。
搭載台471の上端部には加振手段450が設けられている。搭載台471の上に搭載された液滴吐出処理ずみのワークWPは、加振手段450により加振することにより、液滴吐出処理ずみのワークWPに形成されている液体を平坦化することができる。
搭載台471の上端部には加振手段450が設けられている。搭載台471の上に搭載された液滴吐出処理ずみのワークWPは、加振手段450により加振することにより、液滴吐出処理ずみのワークWPに形成されている液体を平坦化することができる。
本発明の実施形態は、図示した各種の例があるが、各実施形態の例は、図5と図6に示すような有機EL装置用の液滴吐出処理ずみのワークWPにおいて液体250の濡れ広がりの向上を図るようにしても良いし、図7と図8に示すような液晶表示装置用の液滴吐出処理ずみのワークWPにおける液体250の濡れ広がりを確実に行うために用いても勿論構わない。
本発明の実施形態では、液体が吐出されたワークは、搬送手段により搬送される。このワークが搬送される際に、加振手段は搬送手段を加振することで、ワーク上の液体に対して振動を伝達する。したがって、この振動によりワーク上の液体の表面に微小な波面が発生して、液体の見かけの表面張力が低下する。この表面張力の低下により、ワークに対して液体が濡れやすくなり、濡れ広がりの不足を確実に防止することができる。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、電気光学装置(デバイス)を製造するのに用いることができる。この電気光学装置(デバイス)としては液晶表示装置、有機EL(Electro−Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置を含む概念である。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各種装置が考えられる。
図12は、本発明の液滴吐出装置を描画装置として用いて、フラットパネルディスプレイの一種類である有機EL装置の製造に用いる場合の有機EL装置の構造例を示している。有機EL装置701は、基板711、回路素子部721、画素電極731、バンク部741、発光素子751、陰極761(対向電極)、および封止用基板771から構成された有機EL素子702に対して、フレキシブル基板(図示省略)の配線および駆動IC(図示省略)を接続したものである。
有機EL素子702の基板711上には、回路素子部721が形成され、回路素子部721上には、複数の画素電極731が整列している。そして、各画素電極731間には、バンク部741が格子状に形成されており、バンク部741により生じた凹部開口744に、発光素子751が形成されている。バンク部741および発光素子751の上部全面には、陰極761が形成され、陰極761の上には、封止用基板771が積層されている。
有機EL素子702の製造プロセスは、バンク部741を形成するバンク部形成工程と、発光素子751を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子751を形成する発光素子形成工程と、陰極761を形成する対向電極形成工程と、封止用基板771を陰極761上に積層して封止する封止工程とを備えている。
すなわち、有機EL素子702は、予め回路素子部721および画素電極731が形成された基板711(ワークW)の所定位置にバンク部741を形成した後、プラズマ処理、発光素子751および陰極761(対向電極)の形成を順に行い、さらに、封止用基板771を陰極761上に積層して封止することにより製造される。なお、有機EL素子702は、大気中の水分等の影響を受けて劣化しやすいため、有機EL素子702の製造は、ドライエアーまたは不活性ガス(窒素、アルゴン、ヘリウム等)雰囲気で行うことが好ましい。
すなわち、有機EL素子702は、予め回路素子部721および画素電極731が形成された基板711(ワークW)の所定位置にバンク部741を形成した後、プラズマ処理、発光素子751および陰極761(対向電極)の形成を順に行い、さらに、封止用基板771を陰極761上に積層して封止することにより製造される。なお、有機EL素子702は、大気中の水分等の影響を受けて劣化しやすいため、有機EL素子702の製造は、ドライエアーまたは不活性ガス(窒素、アルゴン、ヘリウム等)雰囲気で行うことが好ましい。
また、各発光素子751は、正孔注入/輸送層752およびR(赤)・G(緑)・B(青)のいずれかの色に着色された発光層753から成る成膜部で構成されており、発光素子形成工程には、正孔注入/輸送層752を形成する正孔注入/輸送層形成工程と、3色の発光層753を形成する発光層形成工程と、が含まれている。
有機EL装置701は、有機EL素子702を製造した後、有機EL素子702の陰極761にフレキシブル基板の配線を接続するとともに、駆動ICに回路素子部721の配線を接続することにより製造される。
本発明の実施形態により、有機EL装置701のたとえば正孔注入/輸送層752と発光層753が、液体を吐出した後工程の搬出または搬送工程において加振することで、濡れ広がり不足を解消して短時間で形成できる。
有機EL装置701は、有機EL素子702を製造した後、有機EL素子702の陰極761にフレキシブル基板の配線を接続するとともに、駆動ICに回路素子部721の配線を接続することにより製造される。
本発明の実施形態により、有機EL装置701のたとえば正孔注入/輸送層752と発光層753が、液体を吐出した後工程の搬出または搬送工程において加振することで、濡れ広がり不足を解消して短時間で形成できる。
次に、本発明の実施形態の液滴吐出装置10を液晶表示装置の製造に適用した場合について説明する。
図13は、液晶表示装置801の断面構造を表している。液晶表示装置801は、カラーフィルタ802と、対向基板803と、カラーフィルタ802と対向基板803との間に封入された液晶組成物804と、バックライト(図示省略)と、で構成されている。対向基板803の内側の面には、画素電極805と、TFT(薄膜トランジスタ)素子(図示省略)とがマトリクス状に形成されている。画素電極805に対向する位置に、カラーフィルタ802の赤、緑、青の着色層813が配列するようになっている。カラーフィルタ802および対向基板803のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜806が形成されており、カラーフィルタ802および対向基板803のそれぞれ外側の面には、偏光板807が接着されている。
図13は、液晶表示装置801の断面構造を表している。液晶表示装置801は、カラーフィルタ802と、対向基板803と、カラーフィルタ802と対向基板803との間に封入された液晶組成物804と、バックライト(図示省略)と、で構成されている。対向基板803の内側の面には、画素電極805と、TFT(薄膜トランジスタ)素子(図示省略)とがマトリクス状に形成されている。画素電極805に対向する位置に、カラーフィルタ802の赤、緑、青の着色層813が配列するようになっている。カラーフィルタ802および対向基板803のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜806が形成されており、カラーフィルタ802および対向基板803のそれぞれ外側の面には、偏光板807が接着されている。
カラーフィルタ802は、透光性の透明基板811と、透明基板811上にマトリクス状に並んだ多数の画素(フィルタエレメント)812と、画素812上に形成された着色層813と、各画素812を仕切る遮光性の仕切り814と、を備えている。着色層813および仕切り814の上面には、オーバーコート層815および電極層816が形成されている。
液晶表示装置801の製造方法について説明すると、先ず、透明基板811に仕切り814を作り込んだ後、画素812部分にR(赤)・G(緑)・B(青)の着色層813を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層815を形成し、さらに、ITO(Indium Tin Oxide)から成る電極層816を形成して、カラーフィルタ802を作成する。
対向基板803には、画素電極805とTFT素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ802および画素電極805が形成された対向基板803に配向膜806の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ802および対向基板803との間に液晶組成物804を封入した後、偏光板807およびバックライトを積層する。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、液体を吐出した後工程の搬出もしくは搬送工程で上記カラーフィルタのフィルタエレメント(R(赤)・G(緑)・B(青)の着色層813)の濡れ広がり不足を解消して短時間で形成に用いることができる。また、画素電極805に対応する液体材料を用いることにより、画素電極805についても、液体を吐出した後工程の搬出もしくは搬送工程で形成することが可能である。
また、他の電気光学装置としては、表面電界ディスプレイ(SED)のようなFED(電界放出ディスプレイ)の製造や、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他、プレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置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。
また、他の電気光学装置としては、表面電界ディスプレイ(SED)のようなFED(電界放出ディスプレイ)の製造や、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他、プレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置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。
本発明の電子機器は、上記電気光学装置を搭載している。この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
図14は、電子機器の一例である携帯電話1000の形状例を示している。携帯電話1000は、本体部1001と表示部1002を有している。表示部1002は、上述したような電気光学装置であるたとえば有機EL装置701や液晶表示装置801を用いている。
図15は、電子機器の他の例であるコンピュータ1100を示している。コンピュータ1100は本体部1101と表示部1102を有している。表示部1102は、上述したような電気光学装置の一例である有機EL装置701や液晶表示装置801を使用することができる。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、ワークの一例である印刷対象に対して、白黒もしくはカラー印刷(印字)することにも使用できる。この場合には、液体貯留部は、インクカートリッジであり、このインクカートリッジは、1種類もしくは複数種類のインク(たとえばブラック、イエロー、マゼンダ、シアン、ライトシアン、ライトマゼンダ等)を別々に貯留しておく。各インクは液体の一例である。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、ワークの一例である印刷対象に対して、白黒もしくはカラー印刷(印字)することにも使用できる。この場合には、液体貯留部は、インクカートリッジであり、このインクカートリッジは、1種類もしくは複数種類のインク(たとえばブラック、イエロー、マゼンダ、シアン、ライトシアン、ライトマゼンダ等)を別々に貯留しておく。各インクは液体の一例である。
また上述した実施形態の液滴吐出装置は、インクパックである液体パックがヘッド11とは別の位置に配置されているいわゆるオフキャリッジタイプのものである。しかしこれに限らずヘッド11が搭載されているキャリッジに対して液体パックを搭載するいわゆるオンキャリッジタイプの液滴吐出装置であっても勿論構わない。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
10・・・液滴吐出装置、11・・・ヘッド、14・・・ワーク搬出入テーブル、30・・・テーブル(ワーク保持テーブル)、70・・・ノズル面、121・・・ノズル開口(ノズル)、350・・・ロボット、450・・・加振手段、470・・・ワーク搬送装置、W・・・液滴吐出処理前のワーク、WP・・・液滴吐出処理ずみのワーク
Claims (8)
- ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置であって、
前記ワークを保持するワーク保持テーブルと、
前記液体が吐出された前記ワークを前記ワーク保持テーブルから搬送するための搬送手段と、
前記搬送手段に設けられて前記搬送手段上の前記ワークを加振する加振手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルから受け渡された前記ワークを載せて搬送するためのワーク搬送装置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルとの間で前記ワークの搬出入をするためのワーク搬出入ロボットに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記加振手段は、前記ワーク保持テーブルの付近に設けられて前記ワーク保持テーブルから前記ワークを搬出するワーク搬出入テーブルに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- ヘッドのノズルから液体をワークに吐出する液滴吐出装置におけるワーク加振方法であって、
ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることを特徴とする液滴吐出装置におけるワーク加振方法。 - ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで電気光学装置を製造する製造方法であって、
ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることで前記電気光学装置を製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - ヘッドのノズルから液体をワークに吐出することで製造される電気光学装置であって、
ワーク保持テーブルに保持した前記ワークに前記液体を吐出した後に前記ワークを前記ワーク保持テーブルから取り外して、加振手段が前記ワークを搬送する際に前記ワークに対して振動を与えることで製造されることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7に記載の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
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