JP2008188807A - Flushing unit, liquid droplet delivering apparatus, method for manufacturing electrooptic apparatus, electrooptic apparatus, and electronic instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドからの機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニット、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 flushing unit, a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus that receive and discharge a functional liquid from an inkjet functional droplet discharge head.
従来、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを用いた描画処理により、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液滴吐出装置が考えられている。そして、この液滴吐出装置には、機能液滴吐出ヘッドからの機能液の捨て吐出を受けるフラッシングユニットを備えたものが知られている。フラッシングユニットは、機能液滴吐出ヘッドから吐出される機能液を受けるフラッシングボックスを有しており、その底部には機能液を吸収する吸収材が敷設されている。そして、フラッシングボックスに機能液滴吐出ヘッドを臨ませると共に、機能液の捨て吐出を行うことで、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出状態を安定させる。また、フラッシングボックスには、吸収材の反りや撓みを防ぐための反り防止機構が設けられており、吸収材の反りを防ぐことで、吸収材が機能液を吸収して膨潤状態になっても、吸収材が機能液滴吐出ヘッドのノズル面に接触しないようにしている。(例えば、特許文献1参照。)
ところで、従来の吸収材は、機能液を含浸したときの膨潤や、機能液の跳返りを考慮し、比較的気孔率の低い硬質の吸収材が用いられ、且つフラッシングボックスの底面から浮かせた状態で敷設されている。このため、機能液が吸収材から底面に滴下し難く、吸引手段により吸引してもエアーが優先的に吸引され機能液が吸引され難い問題がある。また、吸収材に溜まった機能液がフラッシングボックスの底面に滴下せずにパンの縁部に盛り上がるように溜まり、溜まった機能液がパンの縁部から溢れ出てしまうという問題がある。 By the way, the conventional absorbent material is a hard absorbent material having a relatively low porosity in consideration of swelling when the functional liquid is impregnated and rebounding of the functional liquid, and is in a state of floating from the bottom of the flushing box Is laid in. For this reason, there is a problem that it is difficult for the functional liquid to drop from the absorbent material to the bottom surface, and even if the functional liquid is sucked, air is preferentially sucked and the functional liquid is not sucked. Further, there is a problem that the functional liquid accumulated in the absorbent material does not drop on the bottom surface of the flushing box but accumulates so as to rise on the edge of the bread, and the accumulated functional liquid overflows from the edge of the bread.
本発明は、機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液を下部に貯留し易く、外部への流出を防止することができるフラッシングユニット、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目的とする。 The present invention relates to a flushing unit, a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, and an electro-optical device that can easily store functional liquid discharged from a functional droplet discharge head in the lower part and prevent outflow to the outside. And an electronic device.
本発明のフラッシングユニットは、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドからの捨て吐出を受けるパン状のユニット本体と、ユニット本体に敷設され、捨て吐出された機能液を受容する吸収材と、を備え、吸収材は、捨て吐出された機能液をトラップする上吸収材と、ユニット本体の底面に敷設されると共に上吸収材の下面に接し、上吸収材の機能液を吸収し貯留する下吸収材と、を有していることを特徴とする。 The flushing unit of the present invention comprises a pan-like unit main body that receives discarded discharge from the inkjet functional droplet discharge head, and an absorbent material that is laid on the unit main body and receives the discarded discharged functional liquid. The absorbent material is an upper absorbent material that traps the discharged and discharged functional liquid, and a lower absorbent material that is laid on the bottom surface of the unit body and contacts the lower surface of the upper absorbent material to absorb and store the functional liquid of the upper absorbent material. It is characterized by having.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液を上吸収材でトラップすることにより、吐出された機能液の跳返りを防ぐことができ、ユニット本体およびユニット外に機能液が飛散することを防止できる。また、機能液は徐々に上吸収材に浸透してゆくため、上吸収材を保湿することができる。さらに、上吸収材でトラップした機能液を下吸収材で吸収し貯留するため、上吸収材に機能液が溜まり難くなり、機能液による上吸収材の膨潤を抑えることができる。これにより、上吸収材に機能液が溜まり、溜まった機能液がユニットの縁部から溢れ出ることを防止できる。 According to this configuration, by trapping the functional liquid ejected from the functional liquid droplet ejection head with the upper absorbent material, it is possible to prevent the ejected functional liquid from rebounding, and the functional liquid is placed outside the unit body and the unit. It is possible to prevent scattering. Further, since the functional liquid gradually permeates into the upper absorbent material, the upper absorbent material can be moisturized. Furthermore, since the functional liquid trapped by the upper absorbent material is absorbed and stored by the lower absorbent material, the functional liquid does not easily accumulate in the upper absorbent material, and swelling of the upper absorbent material by the functional liquid can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the functional liquid from being accumulated in the upper absorbent material and overflowing from the edge of the unit.
この場合、ユニット本体の底面に開口すると共に、真空吸引手段に連なる吸引口を、更に備えていることが好ましい。 In this case, it is preferable to further include a suction port that opens to the bottom surface of the unit main body and continues to the vacuum suction means.
この構成によれば、ユニット本体の底部に穿設された吸引口から機能液を真空吸引することで、ユニット本体に溜まった機能液をユニット外部に排出することができる。これにより、機能液がユニット本体から溢れ出ることを防止することができる。 According to this configuration, the functional liquid accumulated in the unit main body can be discharged to the outside of the unit main body by vacuum suction of the functional liquid from the suction port formed in the bottom of the unit main body. Thereby, it can prevent that a functional liquid overflows from a unit main body.
これらの場合、上吸収材の気孔率に対し、下吸収材の気孔率が高いことが好ましい。 In these cases, the lower absorbent material preferably has a higher porosity than the upper absorbent material.
この構成によれば、上吸収材の気孔率に対し、下吸収材の気孔率が高いため、上吸収材に吐出された機能液は、下吸収材に吸い取られるように吸引される。これにより、上吸収材の膨潤を抑えることができる。また、下吸収材の気孔率を高くすることで、機能液の保持力が小さくなり、機能液を下吸収材の底部に貯留することができる。 According to this configuration, since the porosity of the lower absorbent material is higher than the porosity of the upper absorbent material, the functional liquid discharged to the upper absorbent material is sucked so as to be absorbed by the lower absorbent material. Thereby, swelling of the upper absorbent material can be suppressed. Further, by increasing the porosity of the lower absorbent material, the retention of the functional liquid is reduced, and the functional liquid can be stored at the bottom of the lower absorbent material.
これらの場合、上吸収材に対し、下吸収材が厚手に形成されていることが好ましい。 In these cases, it is preferable that the lower absorbent material is formed thicker than the upper absorbent material.
この構成によれば、下吸収材の機能液の貯留容量が大きくすることで、吐出される機能液の量が多い場合でも、機能液を下吸収材で完全に貯留することができ、上吸収材に機能液が留まらない。これにより、上吸収材の膨潤を抑え、機能液が溢れ出ることを防止できる。 According to this configuration, by increasing the storage capacity of the functional liquid in the lower absorbent material, the functional liquid can be completely stored in the lower absorbent material even when the amount of the functional liquid discharged is large, and the upper absorption Functional liquid does not stay on the material. Thereby, swelling of the upper absorbent material can be suppressed and the functional liquid can be prevented from overflowing.
本発明の液滴吐出装置は、請求項1ないし4のいずれかに記載のフラッシングユニットと、ワークに対し、機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出して描画を行なう描画手段と、を備えたことが好ましい。 A droplet discharge device according to the present invention includes a functional droplet discharge head and a functional droplet while moving the function droplet discharge head relative to the flushing unit according to any one of claims 1 to 4 and a workpiece. And a drawing means for drawing by discharging.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液をヘッドキャップ下部に貯留し易く、外部への流出を防止することができるフラッシングユニットを搭載しているため、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出状態を安定させると共に、吐出された機能液によりワークおよび液滴吐出装置が汚染されることを防止でき、ワークに対し精度良い描画処理を行う液滴吐出装置を実現することができる。 According to this configuration, since the functional liquid discharged from the functional liquid droplet discharge head is easily stored in the lower portion of the head cap and the flushing unit that can prevent the liquid from flowing out is mounted, the functional liquid droplet discharge head In addition to stabilizing the functional liquid ejection state, the work and the liquid droplet ejection apparatus can be prevented from being contaminated by the ejected functional liquid, and a liquid droplet ejection apparatus that performs an accurate drawing process on the work can be realized. .
この場合、フラッシングユニットが、描画休止時の捨て吐出を受ける定期フラッシングユニット、描画動作の直前に捨て吐出を受ける描画前フラッシングユニットおよび機能液滴の重量測定時に捨て吐出を受ける併設フラッシングユニットの、少なくとも1のユニットとして搭載されていることが好ましい。 In this case, the flushing unit includes at least a regular flushing unit that receives discarded discharge during drawing pause, a pre-drawing flushing unit that receives discarded discharge immediately before the drawing operation, and a side flushing unit that receives discarded discharge when measuring the weight of functional droplets. It is preferable that it is mounted as one unit.
この構成によれば、本発明のフラッシングユニットを定期フラッシングユニットとして搭載することで、描画休止時の機能液滴吐出ヘッドのノズル詰まりや機能液の増粘を防止できる。また、描画前フラッシングユニットとして搭載することで、描画直前の機能液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルにおけるメニスカスを良好に維持(機能維持)することができ、ワークに対し精度良い描画処理を行うことができる。さらに、併設フラッシングユニットとして搭載することで、重量測定において測定対象となる機能液滴吐出ヘッド以外の機能液滴吐出ヘッドの機能を維持することができる。 According to this configuration, by mounting the flushing unit of the present invention as the regular flushing unit, it is possible to prevent nozzle clogging of the functional liquid droplet ejection head and thickening of the functional liquid during drawing suspension. Moreover, by installing it as a pre-drawing flushing unit, the meniscus at each discharge nozzle of the functional liquid droplet discharge head immediately before drawing can be maintained well (function maintenance), and accurate drawing processing can be performed on the workpiece. it can. Further, by mounting as a flushing unit, it is possible to maintain the function of the functional liquid droplet ejection head other than the functional liquid droplet ejection head that is a measurement target in weight measurement.
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液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 is formed by a functional liquid on a workpiece using the above-described droplet discharge device.
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液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 made of a functional liquid is formed on a workpiece.
これらの構成によれば、上記液滴吐出装置を用いることで、機能液滴吐出ヘッドのフラッシングの際、吐出された機能液の外部への流出を防ぐことができるため、常にクリーンな環境でワークへの描画処理を行うことができると共に、吐出された機能液が起因となる作業中断や部材の腐食が無くなり、ワークの生産性を向上させることができる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ:FPD)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, by using the droplet discharge device, it is possible to prevent the discharged functional liquid from flowing out to the outside when the functional droplet discharge head is flushed. In addition to the drawing process, the work interruption and member corrosion caused by the discharged functional liquid are eliminated, and the productivity of the workpiece can be improved. As an electro-optical device (flat panel display: FPD), 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、上記した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した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 method for manufacturing the electro-optical device 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ほか、各種の電気製品がこれに該当する。 In this case, examples of the electronic device include a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display, and various electric products.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置は、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ており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、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, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment is incorporated in a flat panel display production line, and uses, for example, a functional liquid droplet ejection head into which a special ink or a functional liquid that is a light-emitting resin liquid is introduced, and a liquid crystal A color filter of a display device, a light emitting element to be each pixel of an organic EL device, 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、石定盤に支持されたX軸支持ベース2上に配設され、主走査方向となるX軸方向に延在して、ワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル11と、複数本の支柱4を介してX軸テーブル11を跨ぐように架け渡された1対(2つ)のY軸支持ベース3上に配設され、副走査方向となるY軸方向に延在するY軸テーブル12と、複数の機能液滴吐出ヘッド13(図3参照)が搭載された10個のキャリッジユニット20から成り、10個のキャリッジユニット20は、Y軸テーブル12に吊設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the droplet discharge device 1 is disposed on an
また、液滴吐出装置1は、吸引ユニット14、ワイピングユニット15、吐出性能検査ユニット16、フラッシングユニット17および重量測定ユニット18から成るメンテナンス装置5を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド13の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド13の機能維持・機能回復を図るようになっている。なお、メンテナンス装置5を構成する各ユニットのうち、吐出性能検査ユニット16、フラッシングユニット17および重量測定ユニット18は、X軸テーブル11に搭載され、吸引ユニット14およびワイピングユニット15は、X軸テーブル11から外れ、かつY軸テーブル12によりキャリッジユニット20が移動可能である位置に配設された架台6上に配設されている。
The droplet discharge device 1 includes a
以下、液滴吐出装置1の構成要素について説明する。図1または図2に示すように、X軸テーブル11は、ワークWをセットするセットテーブル21と、セットテーブル21をX軸方向にスライド自在に支持するX軸スライダ22と、上記の吐出性能検査ユニット16およびフラッシングユニット17(後述する定期フラッシングユニット101)をX軸方向にスライド自在に支持するメンテナンス用スライダ23と、X軸方向に延在し、X軸スライダ22を介してワークWをX軸方向に移動させると共に、メンテナンス用スライダ23を介して吐出性能検査ユニット16およびフラッシングユニット17をX軸方向に移動させる左右一対のX軸リニアモータ(図示省略)と、X軸リニアモータに並設され、X軸スライダ22およびメンテナンス用スライダ23の移動を案内する一対(2本)のX軸共通支持ベース24と、を備えている。
Hereinafter, components of the droplet discharge device 1 will be described. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the X-axis table 11 includes a set table 21 for setting a work W, an
セットテーブル21は、ワークWを吸着セットする吸着テーブル31と、吸着テーブル31を支持し、吸着テーブル31にセットしたワークWの位置をθ軸方向に補正するためのθテーブル32等を有している。また、セットテーブル21のY軸方向と平行な一対の辺には、後述する描画前フラッシングユニット105の一対の描画前フラッシングボックス106が添設されている。
The set table 21 includes a suction table 31 for sucking and setting the work W, and a θ table 32 for supporting the suction table 31 and correcting the position of the work W set on the suction table 31 in the θ-axis direction. Yes. In addition, a pair of
なお、図1における図示手前側の位置が、ワークWのアライメント位置となっており、未処理のワークWを吸着テーブル31に導入する(給材)時や、処理済のワークWを回収する(除材)時には、吸着テーブル31をこの位置まで移動させるようになっている。そして、ロボットアーム(図示省略)により、吸着テーブル31に対するワークWの搬入・搬出(載換え)が行われる。また、ワークWの位置認識を行うためのワークアライメントカメラ33の撮像結果に基づいて、X軸方向およびY軸方向のデータ補正が行われると共に、θテーブル32によるワークWのθ補正が行われる。なお、図示では省略したが、液滴吐出装置1は、恒温チャンバに収容され、上記のロボットアームはこの恒温チャンバの外部からワークWの除給材を行う。
1 is the alignment position of the workpiece W, and when the unprocessed workpiece W is introduced into the suction table 31 (feeding), the processed workpiece W is collected ( At the time of material removal), the suction table 31 is moved to this position. Then, the work W is carried in and out (replaced) with respect to the suction table 31 by a robot arm (not shown). Further, based on the imaging result of the
Y軸テーブル12は、ヘッドユニット35を構成する10個の各キャリッジユニット20をそれぞれ固定した10個のブリッジプレート36と、10個のブリッジプレート36を両持ちで支持する10組のY軸スライダ(図示省略)と、上記した一対のY軸支持ベース3上に設置され、10組のY軸スライダを介してブリッジプレート36をY軸方向に移動させる一対のY軸リニアモータ(図示省略)と、を備えている。
The Y-axis table 12 includes 10
一対のY軸リニアモータを(同期して)駆動すると、各Y軸スライダが一対のY軸支持ベース3を案内にして同時にY軸方向を平行移動する。これにより、ブリッジプレート36がY軸方向を移動し、これと共にキャリッジユニット20がY軸方向に移動する(副走査)。なお、この場合、Y軸リニアモータの駆動を制御することにより、キャリッジユニット20を独立させて個別に移動させることも可能であるし、10個のキャリッジユニット20を一体として移動させることも可能である。また、Y軸テーブル12には、キャリッジユニット20を副走査としてY軸方向に移動させる機能と、キャリッジユニット20をメンテナンス装置5に臨ませるべく、Y軸方向に移動させる機能と、を有している。
When the pair of Y-axis linear motors are driven (synchronously), each Y-axis slider translates in the Y-axis direction simultaneously with the pair of Y-
各キャリッジユニット20は、12個の機能液滴吐出ヘッド13と、12個の機能液滴吐出ヘッド13を6個ずつ2群に分けて支持するキャリッジプレート37と、を備えている。
Each
図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド13は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針42を有する機能液導入部41と、機能液導入部41に連なる2連のヘッド基板43と、機能液導入部41の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体44と、を備えている。接続針42は、図外の機能液タンクに接続され、機能液導入部41に機能液を供給する。ヘッド本体44は、キャビティ45(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル48が開口したノズル面47を有するノズルプレート46と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド13を吐出駆動すると、(ピエゾ圧電素子に電圧が印加され)キャビティ45のポンプ作用により、吐出ノズル48から機能液滴が吐出される。
As shown in FIG. 3, the functional liquid
なお、ノズル面47に形成された多数の吐出ノズル48は、等ピッチに整列して、180個の吐出ノズル48から成る分割ノズル列48aを2列形成している。そして、2列の分割ノズル列48a同士は、相互に半ピッチ分位置ずれしている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド13には、2列の分割ノズル列48aにより高解像度の描画が可能となっている。
Note that a large number of
図4に示すように、各キャリッジユニット20は、キャリッジプレート37を介して、複数(12個)の機能液滴吐出ヘッド13を搭載している。12個の機能液滴吐出ヘッド13は、Y軸方向に2群に分かれ、6個ずつX軸方向に並んでヘッド群49を構成している。そして、複数のキャリッジに搭載された全機能液滴吐出ヘッド13(12×10個)により、Y軸方向に連続する描画ラインを形成している。この描画ラインの長さは、セットテーブル21に搭載可能な最大サイズのワークWの幅に対応している。同図のものは、R・G・B単色の装置を想定しているが、R・G・B3色を描画可能な装置では、各群6個の機能液滴吐出ヘッド13を2つずつR色ヘッド、G色ヘッドおよびB色ヘッドとする。なお、描画に際し、前者のものは副走査を必要としないが、後者のものは副走査を行う。
As shown in FIG. 4, each
キャリッジユニット20は、キャリッジプレート37をθ補正(θ回転)可能に支持するθ回転機構51と、θ回転機構51を介して、キャリッジプレート37をY軸テーブル12(各ブリッジプレート36)に支持させる吊設部材52と、を備えている(いずれも図2参照)。なお、図示省略したが、吊設部材52には、θ回転機構51を介してキャリッジプレート37を昇降させるヘッド昇降機構(図示省略)が組み込まれており、キャリッジプレート37(機能液滴吐出ヘッド13のノズル面47)の高さ位置を調整可能に構成されている。
The
次に、メンテナンス手段を構成する吸引ユニット14、ワイピングユニット15、吐出性能検査ユニット16、フラッシングユニット17および重量測定ユニット18について順に説明する。
Next, the
吸引ユニット14は、機能液滴吐出ヘッド13を吸引して、機能液滴吐出ヘッド13の吐出ノズル48から機能液を強制的に排出させるものである。図1に示すように、吸引ユニット14は、ヘッドユニット35、すなわち10個のキャリッジユニット20に対応して構成されており、同様に構成された10個の分割吸引ユニット61を上記架台6上に整列配置したものである。各分割吸引ユニット61は、吸引を行うキャリッジユニット20に対して下側から臨み、キャリッジユニット20に搭載された12個の各機能液滴吐出ヘッド13のノズル面47に、対応する12個の各キャップ63をそれぞれ密着させるキャップユニット62と、キャップユニット62を昇降させ、機能液滴吐出ヘッド13(ノズル面47)に対してキャップ63を離接させるキャップ昇降機構(図示省略)と、密着させたキャップ63を介して各機能液滴吐出ヘッド13に吸引力を作用させる吸引手段(エゼクタ:図示省略)と、を備えている。
The
機能液の吸引は、機能液滴吐出ヘッド13(吐出ノズル48)の目詰まりを解消/防止するために行われる他、液滴吐出装置1を新設した場合や、機能液滴吐出ヘッド13のヘッド交換を行った場合などに、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッド13に至る機能液流路に機能液を充填するために行われる。また、吸引ユニット14のキャップ63は、液滴吐出装置1の非稼動時に、機能液滴吐出ヘッド13を保管するためにも用いられる。
The suction of the functional liquid is performed in order to eliminate / prevent clogging of the functional liquid droplet ejection head 13 (ejection nozzle 48), or when the liquid droplet ejection apparatus 1 is newly installed, or the head of the functional liquid
ワイピングユニット15は、洗浄液を噴霧したワイピングシート65で機能液滴吐出ヘッド13のノズル面47を拭取る(ワイピングを行う)ものであり、ロール状に巻回したワイピングシート65を繰り出しながら巻き取ってゆく巻取りユニット66と、繰り出したワイピングシート65に洗浄液を散布する洗浄液供給ユニット67と、洗浄液が散布されたワイピングシート65でノズル面47を拭取る拭取りユニット68と、を備えている(図1参照)。ワイピング動作は、吸引ユニット14による吸引後等に行われ、ノズル面47に付着した汚れを払拭する。そして、ワイピングユニット15は、吸引ユニット14よりもX軸テーブル11側に配設されており、吸引ユニット14による吸引後にホーム位置に戻るヘッドユニット35(各キャリッジユニット20)に臨んで、効率よくワイピング動作を行えるようになっている。
The wiping unit 15 is for wiping the
図1または図2に示すように、吐出性能検査ユニット16は、ヘッドユニット35に搭載された全機能液滴吐出ヘッド13(の吐出ノズル48)から機能液が適切に吐出されているか否かを検査する(吐出の有無および飛行曲り等)ためのものであり、ヘッドユニット35の全機能液滴吐出ヘッド13の全吐出ノズル48から検査吐出された機能液を受け、所定の検査パターンを描画させるための被描画ユニット71と、被描画ユニット71に描画された検査パターンを撮像して検査する検査カメラ72と、を備えている。被描画ユニット71は、機能液滴吐出ヘッド13からの検査吐出を受け、ロール状に巻回され、検査パターンを描画させる長尺状の描画シート73と、描画シート73が載置される検査ステージ74と、を有し、描画シート73に吐出された検査パターンは、検査カメラ72で撮像され、制御装置(図示省略)がこれを画像認識して、吐出不良の有無を判断する。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the discharge
次に、フラッシングユニット17ついて説明する。フラッシングユニット17は、機能液滴吐出ヘッド13からの機能液の捨て吐出(フラッシング)を受けるものであり、このフラッシングを行うことで、機能液滴吐出ヘッド13の機能液吐出状態を安定させる。図5に示すように、フラッシングユニット17は、機能液滴吐出ヘッド13から吐出される機能液を受けるパン状のフラッシングボックス81(ユニット本体)と、フラッシングボックス81内に敷設され、吐出された機能液を吸収する吸収材82と、フラッシングボックス81の上端に設けられ、吸収材82の上限位置を規制する枠状の吸収材押さえ83と、フラッシングボックス81底面に開口すると共に、ボックス内に溜まった機能液をボックス外に排出するための吸引口84と、フラッシングボックス81内の機能液を吸引口84から真空吸引して排出する吸引機構85(真空吸引手段)と、を備えている。
Next, the
吸収材82は、機能液滴吐出ヘッド13からの機能液の捨て吐出を受ける上吸収材91と、フラッシングボックス81の底面に敷設されると共に、上吸収材91の下面に接し、上吸収材91に浸透した機能液を吸収し貯留する下吸収材92と、を有している。
The
上吸収材91は、比較的気孔率の低い部材で形成され、吐出された機能液の跳返りを抑制すると共に、機能液を徐々に吸収する。一方、下吸収材92は、上吸収材91の気孔率に対し、気孔率の高い部材で形成される。これにより、上吸収材91に吸収された機能液は、下吸収材92からの吸引力により吸い取られ、下吸収材92に吸収される。また、下吸収材92に気孔率が高い部材を使用することで、下吸収材92が機能液を保持する力が弱くなり、下吸収材92に吸収された機能液は、フラッシングボックス81の底部に向かって沈んで行くと共に、貯留される。
The upper
また、上吸収材91に対し、下吸収材92を厚手に形成することで、下吸収材92の機能液の貯留量が大きくなる。これにより、吐出された機能液の量が多い場合でも、下吸収材92で完全に吸収し貯留することができ、上吸収材91に機能液が留まることがない。また、上吸収材91に機能液が貯留されたまま乾燥固化することがなく、上吸収材91の目詰まりを抑制することができる。
Further, by forming the lower
吸収材押さえ83は、吸収材82の上限位置を規制すると共に、膨潤した吸収材82を押えるよう機能する。これにより、吸収材82(上吸収材91)と機能液滴吐出ヘッド13のノズル面47とのギャップが僅かである場合、機能液により膨潤した吸収材82が機能液滴吐出ヘッド13のノズル面47に干渉するのを防止している。
The
吸引機構85は、吸引口82に上流端が接続された吸引チューブ93と、吸引チューブ93の下流端に設けられた密閉型の廃液タンク94と、廃液タンク94の上部エアーを吸引することで機能液を廃液タンク94に吸引するエゼクタ95と、廃液タンク94とエゼクタ95とを接続する真空チューブ96と、で構成されている。吸引機構85は、エゼクタ95を駆動することにより、フラッシングボックス81の吸引口84から真空吸引することで、ボックス内底部に沈殿した機能液をフラッシングボックス81(フラッシングユニット17)外部に排出すると共に、廃液タンク94に回収する。
The
上述したフラッシングユニット17は、その用途により、定期フラッシングユニット101、描画前フラッシングユニット105および併設フラッシングユニット111として搭載され、機能液滴吐出ヘッド13からの吐出を受ける。
The above-mentioned
図1または図2に示すように、定期フラッシングユニット101は、機能液を受ける定期フラッシングボックス102と、上記のメンテナンス用スライダ23に搭載され、定期フラッシングボックス102の両端を高さ調整可能に支持する一対のボックス支柱部材103と、を有している。定期フラッシングユニット101は、ワークWの載換え時等にように、描画処理を一時的に休止される時に、ヘッドユニット35の全機能液滴吐出ヘッド13を吐出駆動して行われる定期フラッシングの機能液を受けるためのものである。これにより、描画休止時の機能液滴吐出ヘッド13の乾燥およびノズル詰まりを防止することができる。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the
描画前フラッシングユニット105は、機能液を受ける一対の描画前フラッシングボックス106と、一対の各描画前フラッシングボックス106を吸着テーブル31に支持させる一対のボックス支持部材(図示省略)と、で構成されている。描画前フラッシングユニット105は、ワークWに機能液を吐出させる直前にヘッドユニット35の全機能液滴吐出ヘッド13を吐出駆動して行う、描画前フラッシングの機能液を受けるためのものである。これにより、描画直前の機能液滴吐出ヘッド13の吐出を安定させることができ、ワークWに対して精度良い描画処理を行うことができる。この場合、フラッシングは、描画動作の一部として行なわれ、フラッシング動作は描画データ(ビットマップデータ)の一部に組み込まれている。
The
併設フラッシングユニット111は、機能液を受ける併設フラッシングボックス112を有し、重量測定ユニット18の一部として構成されている。重量測定ユニット18は、Y軸方向に並設された複数(4個)の重量測定装置113を有し、1つの重量測定装置113が1つのヘッド群49に対応している。つまり、4個の重量測定装置113により、2個のキャリッジユニット20毎に、重量測定を行うようになっている。各重量測定装置113は、ヘッド群49を構成する6個の機能液滴吐出ヘッド13のうち、任意の1の機能液滴吐出ヘッド13から吐出した機能液を受け、その重量を電子天秤(図示省略)で測定する。これにより、機能液滴吐出ヘッド13に印加する駆動電圧と各吐出ノズル48の平均吐出量が測定され、機能液滴吐出ヘッド13から正常に機能液の吐出が行われているか否かを判別する。
The
一方、併設フラッシングボックス112は、1の機能液滴吐出ヘッド13からの測定吐出の際に、他の5個の機能液滴吐出ヘッド13からの捨て吐出を受けるものである。電子天秤による測定は、数値が安定するまでに所定の時間を要し、重量測定に要する時間のほとんどは、この安定待ちとなる。このため、測定対象ではない他の5個の機能液滴吐出ヘッド13からの捨て吐出を行わせて、機能液滴吐出ヘッド13の機能維持を図るようにしている。
On the other hand, the
ここで、図6を参照し、フラッシングユニット17による機能液の吸収・排出過程を説明する。同図(a)は、機能液滴吐出ヘッド13から捨て吐出された機能液をフラッシングユニット17(フラッシングボックス81内)の上吸収材91でトラップする図である。上吸収材91は、吐出された機能液を完全にトラップ可能な部材で形成されているため、吐出された機能液が上吸収材91の上面で跳返ることがなく、上吸収材91を保湿すると共に、徐々に浸透する。
Here, the process of absorbing and discharging the functional liquid by the
同図(b)は、上吸収材91に浸透した機能液が、下吸収材92に吸引され吸収される図である。上吸収材91の気孔率に対し、下吸収材92の気孔率が高いため、上吸収材91が機能液を保持する力よりも下吸収材92からの吸引力が勝り、上吸収材91に浸透した機能液は、下吸収材92に吸い取られるように吸引される。これにより、上吸収材91に機能液が留まることがなく、上吸収材91の機能液による膨潤を防ぐことができる。
FIG. 5B is a diagram in which the functional liquid that has penetrated into the upper
次に、同図(c)は、下吸収材92に吸収された機能液が、下吸収材92の下部に向かって浸透する図である。下吸収材92に気孔率の高い部材を使用することで、吸収された機能液を保持する力が小さくなる。この結果、吸収された機能液は、下吸収材92の上部に保持されることなく、下吸収材92の下部(フラッシングボックス81の底部)に向かって浸透してゆく。
Next, FIG. 3C is a diagram in which the functional liquid absorbed in the lower
そして、最終的には、同図(d)に示すように、機能液は、下吸収材92の下部に貯留される。その後、同図(e)に示すように、機能液をフラッシングボックス81外に排出するために、エゼクタ95が駆動され、フラッシングボックス81の底部に穿設された吸引口84から貯留されている機能液を廃液タンク94に排出する。これにより、機能液がフラッシングボックス内81に溜まり、吸収材82の吸収力が低下することを防ぐと共に、フラッシングボックス81内に溜まった機能液がフラッシングボックス81外に溢れ出ることを防止する。また、吸引した機能液を再利用可能に保存することができる。
Finally, the functional liquid is stored in the lower part of the lower
以上のように、本実施形態によれば、性質の異なる2つの吸収材82(上吸収材91および下吸収材92)を2層に敷設したフラッシングユニット17を使用してフラッシングを行うことで、機能液滴吐出ヘッド13から吐出された機能液の跳返りを防ぎ、且つ確実に吸収材82で受けることができる。このため、機能液滴吐出ヘッド13の機能液吐出状態を安定させると共に、フラッシングユニット17自体およびフラッシングユニット17外に機能液が飛散する等して、吐出された機能液によりワークWおよび液滴吐出装置1が汚染されることを防止できる。
As described above, according to the present embodiment, by performing flushing using the
また、上吸収材91でトラップした機能液を下吸収材92で吸収し貯留するため、上吸収材91に機能液が溜まり難くなり、機能液による上吸収材91の膨潤を抑えることができる。さらに、上吸収材91に対し、下吸収材92の気孔率を高くすると共に厚手の部材で形成することで、上吸収材91に吐出された機能液は、下吸収材92に吸収され、機能液を下吸収材92の底部に完全に貯留することができる。これにより、上吸収材91に機能液が溜まり、溜まった機能液がフラッシングユニット17の縁部から溢れ出ることを防止できる。
Further, since the functional liquid trapped by the upper
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)、さら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、およ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いう。 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 over which a thin film transistor, a source line electrically connected to the thin film transistor, and a data line are formed.
まず、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7は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図8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8(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. 7 is a flowchart showing a manufacturing process of the color filter, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter
First, in the black matrix formation step (S101), a
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8(b)に示すように、基板501およ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8(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機能液滴吐出ヘッド13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 the bank formation step (S102), a
Further, as shown in FIG. 8C, the resist
The
以上のブラックマトリクス形成工程およ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のばらつきを自動補正できる。
The
In the present embodiment, as the material for the
次に、着色層形成工程(S103)では、図8(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド13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13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. 8 (d), functional droplets are ejected by the functional
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8(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
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the
Then, after forming the
図9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8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. 9 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
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、および、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
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図9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
On the other hand, a plurality of strip-shaped
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
A portion where the
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
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13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13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
図10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. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the
The
The
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
A plurality of strip-shaped
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
Similarly to the
図11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. 11 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a
In the
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
A liquid
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および信号線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
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
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
次に、図12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. 12 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および陰極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および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、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および基板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
In the
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およびドレイン領域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
また、回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜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およびゲート絶縁膜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
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
A
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
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および機能層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、および、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
The
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
An
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さらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
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
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)のいず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
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
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
次に、上記の表示装置600の製造工程を図13〜図21を参照して説明する。
この表示装置600は、図13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)、およ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, the manufacturing process of said
As shown in FIG. 13, the
まず、バンク部形成工程(S111)では、図14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15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. 14, an
When the
In this way, the
表面処理工程(S112)では、親液化処理およ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618aおよび画素電極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および有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四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13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
In addition, the lyophobic treatment is performed on the
By performing this surface treatment process, when the
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21に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)および発光層形成工程(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 21 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16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13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17に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、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. 16, 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
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、非極性溶媒並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 /
However, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection /
By performing such treatment, the surface of the hole injection /
そして次に、図17に示すように、各色のうちのいずれか(図17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。
Next, as shown in FIG. 17, the second composition containing the light emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 17) is used as a functional droplet as a pixel region ( A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection /
その後、乾燥工程等を行うことにより、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19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. 19, the hole injection /
同様に、機能液滴吐出ヘッド13を用い、図20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)および緑色(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ことも可能である。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
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および発光層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
対向電極形成工程(S115)では、図21に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層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. 21, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
On top of the
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
次に、図22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、およ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. 22 is an exploded perspective view of a main part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the
The
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。
A region partitioned by the
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)のいず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
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、および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
The
When the
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、および蛍光体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21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド13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、また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
In this case, the following steps are performed with the
First, the liquid material (functional liquid) containing the conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid
補充対象となるすべ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
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および蛍光体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)を機能液滴吐出ヘッド13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
In the case of forming the
Further, in the case of forming the
次に、図23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、およ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. 23 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
The
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
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)のいず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
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
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
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図24(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24(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
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.
1…液滴吐出装置 13…機能液滴吐出ヘッド 17…フラッシングユニット 81…フラッシングボックス 82…吸収材 84…吸引口 85…吸引機構 91…上吸収材 92…下吸収材 101…定期フラッシングユニット 105…描画前フラッシングユニット 111…併設フラッシングユニット W…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (9)
前記ユニット本体に敷設され、捨て吐出された機能液を受容する吸収材と、を備え、
前記吸収材は、捨て吐出された機能液をトラップする上吸収材と、
前記ユニット本体の底面に敷設されると共に前記上吸収材の下面に接し、前記上吸収材の機能液を吸収し貯留する下吸収材と、を有していることを特徴とするフラッシングユニット。 A pan-like unit main body that receives discarded discharge from the inkjet function droplet discharge head,
An absorbent that is laid on the unit body and receives the discharged and discharged functional fluid;
The absorbent material is an upper absorbent material that traps the discharged and discharged functional liquid;
A flushing unit, comprising: a lower absorbent material laid on a bottom surface of the unit main body and in contact with a lower surface of the upper absorbent material to absorb and store a functional liquid of the upper absorbent material.
ワークに対し、前記機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出して描画を行なう描画手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A flushing unit according to any one of claims 1 to 4,
And a drawing means for performing drawing by discharging functional droplets from the functional droplet discharge head while moving the functional droplet discharge head relative to a workpiece. apparatus.
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Cited By (2)
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JP2009136722A (en) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Preliminary discharge apparatus and preliminary discharge method |
CN102152623A (en) * | 2009-12-25 | 2011-08-17 | 精工爱普生株式会社 | Fluid ejecting apparatus and fluid receiving method |
-
2007
- 2007-02-01 JP JP2007023540A patent/JP2008188807A/en active Pending
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