JP2010214370A - ヘッドユニットおよび液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の機能液滴吐出ヘッドを集約的に配置することができると共に、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法が極力短くなるように機能液滴吐出ヘッドを配列した液滴吐出装置におけるヘッドユニット等を提供することを課題とする。
【解決手段】9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16i相互の副走査方向における必要離間寸法Isを、描画ラインDLのうち各ノズル列74が対応する部分描画ラインDLPの長さの略4.7倍としたときに、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、主走査方向に互いに位置ずれした所定の配列パターンに従って配列し、副走査方向の先頭から6番目以降の機能液滴吐出ヘッド16f〜16iを、機能液滴吐出ヘッド16の5個単位で、当該配列パターンに従って、5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eに対し副走査方向に列替えして配列する。
【選択図】図8
【解決手段】9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16i相互の副走査方向における必要離間寸法Isを、描画ラインDLのうち各ノズル列74が対応する部分描画ラインDLPの長さの略4.7倍としたときに、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、主走査方向に互いに位置ずれした所定の配列パターンに従って配列し、副走査方向の先頭から6番目以降の機能液滴吐出ヘッド16f〜16iを、機能液滴吐出ヘッド16の5個単位で、当該配列パターンに従って、5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eに対し副走査方向に列替えして配列する。
【選択図】図8
Description
本発明は、機能液滴吐出ヘッドを所定の配列パターンでヘッドプレートに装着した液滴吐出装置におけるヘッドユニットおよびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。
従来、複数のインクジェットカートリッジ(機能液滴吐出ヘッド)を、複数のカートリッジの複数の吐出口列(ノズル列)が1のライン(描画ライン)を構成するように、厚み方向に密に重ね合わせると共に長手方向にこれと平行な吐出口列の長さ分ずつずらすことで階段状に主走査方向および副走査方向に配列して、支持体(ヘッドプレート)に装着したインクジェット記録装置(液滴吐出装置)におけるヘッドユニットが知られている。そして、このようなインクジェット記録装置におけるヘッドユニットでは、集約的に複数のカートリッジを配置すべく、各カートリッジの縦横の並び寸法と共に、ヘッドユニット全体の重量バランスを考慮して、例えば、副走査方向の先頭からn番目までのカートリッジを階段状に配列し、(n+1)番目以降の各カートリッジを、カートリッジのn個単位で、階段状に、n番目までのカートリッジに対し副走査方向に列替えして配列することが考えられている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このようなインクジェット記録装置におけるヘッドユニットでは、階段状に配列するカートリッジの単位個数nが、カートリッジ相互の副走査方向における必要離間寸法を考慮したものとはなっていなかった。すなわち、例えば副走査方向における必要離間寸法が吐出口列の長さの(n−1)倍であるとき、副走査方向の先頭からn番目のカートリッジは、副走査方向の先頭(1番目)のカートリッジに対し、必要離間寸法を存して副走査方向に列替えして配列可能であるにもかかわらず、(n−1)番目のカートリッジと主走査方向に重ね合わせて配列されていた。したがって、この場合、主走査方向におけるカートリッジ配列の長さ寸法は、カートリッジの厚み方向の長さの(n−1)倍の長さとすることができるにもかかわらず、カートリッジの厚み方向の長さのn倍の長さとなっていた。
本発明は、複数の機能液滴吐出ヘッドを集約的に配置することができると共に、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法が極力短くなるように機能液滴吐出ヘッドを配列した液滴吐出装置におけるヘッドユニットおよびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
本発明の液滴吐出装置におけるヘッドユニットは、n個(nは4以上の整数)の機能液滴吐出ヘッドを、n個の機能液滴吐出ヘッドの複数のノズル列が1の描画ラインとなるノズル列群を構成するように、相互の必要離間寸法を存して主走査方向および副走査方向に配列して、ヘッドプレートに装着した液滴吐出装置におけるヘッドユニットであって、副走査方向における必要離間寸法を、描画ラインのうち各機能液滴吐出ヘッドのノズル列が対応する部分描画ラインの長さのp倍(n>p>2)としたときに、副走査方向の先頭からm番目(mはp+1>m≧pを満たす整数)までの機能液滴吐出ヘッドは、主走査方向に互いに位置ずれした所定の配列パターンに従って配列され、副走査方向の先頭から(m+1)番目以降の機能液滴吐出ヘッドは、機能液滴吐出ヘッドのm個単位で、当該配列パターンに従って、m番目までの機能液滴吐出ヘッドに対し副走査方向に列替えして配列されていることを特徴とする。
この構成によれば、副走査方向における必要離間寸法が部分描画ラインの長さのp倍であるときに、副走査方向の先頭からm番目までの機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に所定の配列パターンで配列し、副走査方向の先頭から(m+1)番目以降の各機能液滴吐出ヘッドをその配列パターンに従ってm番目までの機能液滴吐出ヘッドに対し副走査方向に列替えして配列する。このため、機能液滴吐出ヘッドを、主走査方向にはm個配列するだけで、1の描画ラインとなるノズル列群を構成することができる。
なお、副走査方向における必要離間寸法が部分描画ラインの長さのp倍であるときに、副走査方向において隣接する機能液滴吐出ヘッド同士の離間距離は、部分描画ラインの長さのp倍(必要離間寸法)に限定されず、部分描画ラインの長さのp倍以上であってm倍以下であればよい。
また、nをmで割り切れない場合は、副走査方向の最後部において、その端数個分の機能液滴吐出ヘッドを配列する。
なお、副走査方向における必要離間寸法が部分描画ラインの長さのp倍であるときに、副走査方向において隣接する機能液滴吐出ヘッド同士の離間距離は、部分描画ラインの長さのp倍(必要離間寸法)に限定されず、部分描画ラインの長さのp倍以上であってm倍以下であればよい。
また、nをmで割り切れない場合は、副走査方向の最後部において、その端数個分の機能液滴吐出ヘッドを配列する。
この場合、各機能液滴吐出ヘッドを、ノズル列が副走査方向と平行になるように、ヘッドプレートに装着したことが好ましい。
この構成によれば、主走査方向におけるノズル列の長さが最小(すなわちノズルの直径分だけ)となるため、主走査方向における必要離間寸法を短くすることができる。したがって、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法が短くなるように機能液滴吐出ヘッドを配列することができる。
これらの場合、配列パターンは、描画ラインにおける部分描画ラインの並び順に従って、m番目までの機能液滴吐出ヘッドを主走査方向に配列したものであることが好ましい。
この構成によれば、単純な配列パターンとなるため、機能液滴吐出ヘッドを容易に配列することができる。
また、これらの場合、配列パターンは、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド同士の各ノズル列によって構成される描画ラインにおける部分描画ライン同士が隣接しないように、m番目までの機能液滴吐出ヘッドを配列したものであることが好ましい。
この構成によれば、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド同士の副走査方向における離間距離が大きくなる。したがって、各機能液滴吐出ヘッドに対して配管・配線作業を行う際に、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッドが邪魔にならず、容易に作業を行うことができる。
本発明の液滴吐出装置は、上記した液滴吐出装置におけるヘッドユニットを搭載した描画手段と、ワークに対し、ヘッドユニットを主走査方向および副走査方向に相対的に移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法が極力短いものとなっている。そのため、ワークに対してヘッドユニットを主走査方向に相対的に往復動させたときの移動範囲を短くしても、移動範囲の両端位置と吐出位置(ヘッドユニットがワークに臨む位置)との間の区間(加減速区間)の距離が十分に設けられることから、移動速度が安定せぬまま吐出動作に移行したり、急な加減速によって振動が生じたりすることがない。したがって、液滴吐出装置全体の省スペース化を図ることができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
これらの構成によれば、ワークに対するヘッドユニットの相対的な移動が安定した状態で機能液滴を吐出して製造されるため、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。
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
本発明の液滴吐出装置におけるヘッドユニットによれば、複数の機能液滴吐出ヘッドを集約的に配置することができると共に、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法が極力短くなるように機能液滴吐出ヘッドを配列することができる。
また、本発明の液滴吐出装置によれば、ワークに対してヘッドユニットを主走査方向に相対的に往復動させたときの移動範囲を短くすることができ、液滴吐出装置全体の省スペース化を図ることができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明を適用した液滴吐出装置1を模式的に表した平面図である。この液滴吐出装置1は、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッド16に導入して、基板等のワークW上に機能液滴による成膜部を形成するものである。
液滴吐出装置1は、機台2と、機台2上の全域に広く載置された描画装置3と、機台2上の端部に設置されたヘッド機能回復装置4と、ヘッド機能回復装置4の各種ユニットを一括載置して機台2上を移動させるメンテナンス系移動テーブル5と、を備え、ヘッド機能回復装置4により機能液滴吐出ヘッド16の機能回復処理を行うと共に、描画装置3によりワークW上に機能液滴を吐出する描画動作を行うようにしている。さらに、図示省略したが、この液滴吐出装置1には、各機能液滴吐出ヘッド16に機能液を供給する給液タンク等を備える機能液供給機構や、上記の描画装置3やヘッド機能回復装置4等の各構成装置を統括制御する制御装置等が組み込まれている。
まず、液滴吐出装置1の描画装置3とこれによる描画動作について説明する。描画装置3は、X軸テーブル12およびX軸テーブル12に直交するY軸テーブル13から成るXY移動機構11と、Y軸テーブル13に移動自在に取り付けたメインキャリッジ14と、メインキャリッジ14に垂設したヘッドユニット15とを有している。そして、ヘッドユニット15には、複数(9個)の機能液滴吐出ヘッド16が搭載されている。そして、基板であるワークWは、X軸テーブル12の端部に臨む一対のワーク認識カメラ17,17により、X軸テーブル12に位置決めされた状態で搭載されている。
X軸テーブル12は、ワークWを吸着搭載する吸着テーブル23およびワークθ軸テーブル24等から成るワークテーブル22と、ワークテーブル22をX軸方向にスライド自在に支持するX軸スライダ21と、X軸方向に延在し、ワークテーブル22を介してワークWをX軸方向に移動させる一対のX軸リニアモータ(図示省略)と、一対のX軸リニアモータの間に並設され、X軸スライダの移動を案内する一対のX軸ガイドレール(図示省略)と、を備えている。一対のX軸リニアモータを駆動すると、一対のX軸ガイドレールをガイドにしながら、X軸スライダ21がX軸方向に移動し、ワークテーブル22にセットされたワークWがX軸方向に移動する。なお、一対のX軸ガイドレールの間には、X軸リニアスケール(図示省略)が併設されており、これに基づいて、X軸テーブル12を移動するワークテーブル22の刻々の位置を正確に把握し、機能液滴吐出ヘッド16の吐出タイミング用基準パルスを得ている。
同様に、Y軸テーブル13は、メインキャリッジ14を吊設支持するY軸スライダ31と、Y軸方向に延在し、Y軸スライダ31を介してメインキャリッジ14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、一対のY軸リニアモータに並設され、メインキャリッジ14の移動を案内する一対のY軸ガイドレール(図示省略)と、メインキャリッジ14の移動位置を検出するためのY軸リニアスケール(図示省略)と、を備えている。Y軸リニアモータを駆動すると、Y軸スライダがY軸ガイドレールを案内にしてY軸方向に平行移動し、メインキャリッジ14を介してヘッドユニット15をY軸方向に移動させる。
X軸テーブル12は、機台2上に直接支持される一方、Y軸テーブル13は、機台2上に立設した左右の支柱33,33に支持されている。また、X軸テーブル12とメンテナンス系移動テーブル5とは、X軸方向に相互に平行に配設されている。一方、Y軸テーブル13は、これに搭載したヘッドユニット15をX軸テーブル12に対しX軸方向の略中間部に位置させると共に、X軸テーブル12およびメンテナンス系移動テーブル5を跨ぐように延在している。
そして、X軸テーブル12とY軸テーブル13とが交わる位置は、ワークWに対し9個の機能液滴吐出ヘッド16により機能液滴の吐出(描画)が行われる描画エリア41となっている。
そして、X軸テーブル12とY軸テーブル13とが交わる位置は、ワークWに対し9個の機能液滴吐出ヘッド16により機能液滴の吐出(描画)が行われる描画エリア41となっている。
図2(a)は、X軸テーブル12が、X軸テーブル12に導入したワークWに描画を行う場合に、このワークWを、両端部間で往復動させて、9個の機能液滴吐出ヘッド16の直下を通過させる状態を模式的に示す平面図である。X軸テーブル12は、X軸リニアモータを駆動して一方の端部(図示の下端部)からワークWを往動させていくと、所定距離の加減速区間Laにおいて加速し、X軸リニアモータが定速駆動となった状態で9個の機能液滴吐出ヘッド16の直下を定速で通過(走査)し、その後、所定距離の加減速区間Lbにおいて減速して他方の端部に達する。このとき、定速で移動するワークWに対し、9個の機能液滴吐出ヘッド16により図示上側から下側に向かって機能液滴の吐出が行われる。続いて、他方の端部からワークWを復動させていくと、加減速区間Lbにおいて加速し、9個の機能液滴吐出ヘッド16の直下を定速で通過(走査)した後、加減速区間Laにおいて減速して一方の端部に戻る。このとき、同様に、定速で移動するワークWに対し、9個の機能液滴吐出ヘッド16により図示下側から上側に向かって機能液滴の吐出が行われる。本実施形態では、往動時および復動時のいずれにも機能液滴の吐出(往復描画動作)が行われるが、復動時には機能液滴の吐出が行われない構成としてもよい。
両加減速区間La,Lbは、X軸テーブル12(X軸リニアモータ)が停止状態から定速駆動状態に達するのに(定速駆動状態から停止する)のに必要な所定の距離(例えば略140mm)に構成されており、また、ワークテーブル22は、ワークWの寸法に従って所定の寸法Mw(後述する一対のフラッシングボックス116,116を含めて、例えば、X軸方向に略1495mm)に構成されている。したがって、X軸テーブル12による往復動の範囲Sは、略1900mmとなっている(詳細は後述する)。
なお、図2において、加減速区間La,Lbを、図示上側のフラッシングボックス116の図示上端部を基準として示す。また、同図では、9個の機能液滴吐出ヘッド16を1つの長方形で表す。
なお、図2において、加減速区間La,Lbを、図示上側のフラッシングボックス116の図示上端部を基準として示す。また、同図では、9個の機能液滴吐出ヘッド16を1つの長方形で表す。
また、図1に示すように、X軸テーブル12の一方の端部(図示の下端部)は、ワークWをX軸テーブル12にセットするためのワーク導入エリア42となっており、このワーク導入エリア42には、上記一対のワーク認識カメラ17,17が配設されている。そして、この一対のワーク認識カメラ17,17により、吸着テーブル23上に供給されたワークWの2箇所の基準マーク(図示省略)が同時に認識され、この認識結果に基づいて、ワークWのアライメントがなされる。
一方、Y軸テーブル13は、これに搭載したヘッドユニット15を、上記の描画エリア41と、メンテナンス系移動テーブル5の直上部に位置する機能回復エリア43との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Y軸テーブル13は、X軸テーブル12に導入したワークWに描画を行う場合には、ヘッドユニット15を描画エリア41に臨ませ、機能液滴吐出ヘッド16の機能回復処理を行う場合には、ヘッドユニット15を機能回復エリア43に臨ませる。
図3および図4に示すように、ヘッドユニット15は、サブキャリッジ51と、サブキャリッジ51に搭載した9個の機能液滴吐出ヘッド16と、各機能液滴吐出ヘッド16をサブキャリッジ51に個々に取り付けるための9個のヘッド保持部材52とを備えている。なお、機能液滴吐出ヘッド16の個数は、4個以上であればいくつであってもよく、実施形態のヘッドユニット15には、13個までの任意の個数の機能液滴吐出ヘッド16を装着可能である。
ここで、9個の機能液滴吐出ヘッドを、Y軸方向(副走査方向)の先頭(図示の左)から順に16a,16b,・・・,16iとする。
ここで、9個の機能液滴吐出ヘッドを、Y軸方向(副走査方向)の先頭(図示の左)から順に16a,16b,・・・,16iとする。
サブキャリッジ51は、一部が切り欠かれた略方形のヘッドプレート53と、ヘッドプレート53の長辺方向の中間位置に設けた左右一対の基準ピン54,54と、ヘッドプレート53の両長辺部分に取り付けた左右一対の支持部材55,55と、各支持部材55の端部に設けた左右一対のハンドル56,56とを有している。
ヘッドプレート53は、ステンレス等の厚板で構成され、最大13個の機能液滴吐出ヘッド16を取り付けるための装着開口57が複数箇所に分けて形成されている。一対の基準ピン54,54は、画像認識により、サブキャリッジ51をX軸、Y軸およびθ軸方向に位置決めするための基準となるものである。左右の支持部材55,55は、サブキャリッジ51を液滴吐出装置1のセット部に固定するときの部位となる。さらに、左右のハンドル56,56は、例えば組み立てたヘッドユニット15を液滴吐出装置1に載せ込む場合に、ヘッドユニット15を手持ちするための部位となる。
また、サブキャリッジ51には、ハンドル56側の端部に位置して、9個の機能液滴吐出ヘッド16に配管アダプタ77(図6(b)参照)を介してそれぞれ接続されるヘッド側配管部材58(図3にその一部のみを示す)と、機能液供給機構の給液タンクに連なる装置側配管部材(図示省略)とをそれぞれ着脱自在に接続する配管ジョイント59が設けられている。詳細は後述するが、機能液滴吐出ヘッド16はいわゆる2連のものであり、各機能液滴吐出ヘッド16の2連の接続針62,62にそれぞれ設けられた2個の配管アダプタ77,77と、ヘッド側配管部材58とが、Y字継手(図示省略)を介して接続されている。すなわち、配管ジョイント59によりヘッド側配管部材58と装置側配管部材とを接続することで、装置側配管部材、配管ジョイント59、ヘッド側配管部材58およびY字継手を介して、給液タンクと機能液滴吐出ヘッド16とが接続される。
さらに、サブキャリッジ51には、図示しないが、9個の機能液滴吐出ヘッド16の上方に位置して、これら機能液滴吐出ヘッド16に接続される配線接続アッセンブリが設けられている。そして、配線接続アッセンブリは、フレキシブルフラットケーブを介して液滴吐出装置1の制御装置(ヘッドドライバ)に接続されるようになっている。
図4および図5に示すように、ヘッド保持部材52は、機能液滴吐出ヘッド16をヘッドプレート53に安定に取り付けるための媒介金具であり、ステンレス等で構成され略長方形の平板状に形成されている。ヘッド保持部材52には、その中央に機能液滴吐出ヘッド16のヘッド本体64(後述する)が挿通する方形の挿通開口52aが形成されている。そして、ヘッド保持部材52は、その長辺方向の両端部でヘッドプレート53の装着開口57を跨ぐようにしてヘッドプレート53の裏面側にセットされ、これに対し機能液滴吐出ヘッド16は、そのヘッド本体64を挿通開口52aに挿通するようにしてヘッドプレート53の表側にセットされる。
図6に示すように、機能液滴吐出ヘッド16は、2連の接続針62,62を有する機能液導入部61と、機能液導入部61の側方に連なる2連のヘッド基板63と、機能液導入部61の下方(同図(a)では上方)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64と、を備えている。各接続針62は、配管アダプタ77を介してヘッド側配管部材58に接続されており、機能液導入部61は、各接続針62から機能液の供給を受けるようになっている。
ヘッド本体64は、圧電振動子等で構成される2連のポンプ部71と、2本のノズル列74,74を相互に平行に形成したノズル面73を有するノズルプレート72と、を有している。図7に示すように、ノズル列74の長さMnは、例えば1インチ(略25.4mm)であって、各ノズル列74は、180個のノズル75が等ピッチで並べられて構成されている。すなわち、描画ラインDLとしてのこのノズル列74のドット密度(解像度)は180dpiであり、ノズルピッチは略140μmである。
なお、一方のノズル列74を構成する180個のノズル75は、機能液滴を吐出しない不吐出ノズルとなっている。もちろん、両ノズル列74,74のノズル75を機能液滴を吐出する吐出ノズルとしてもよく、例えば、一方のノズル列74を、他方のノズル列74に対して、ノズル列74方向に半ピッチ(略70μm)分ずらし、描画ラインDLにおけるドット密度を360dpiとすることも可能である。
なお、一方のノズル列74を構成する180個のノズル75は、機能液滴を吐出しない不吐出ノズルとなっている。もちろん、両ノズル列74,74のノズル75を機能液滴を吐出する吐出ノズルとしてもよく、例えば、一方のノズル列74を、他方のノズル列74に対して、ノズル列74方向に半ピッチ(略70μm)分ずらし、描画ラインDLにおけるドット密度を360dpiとすることも可能である。
図4、図7および図8に示すように、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iは、吐出ノズルにより構成される9本のノズル列74a〜74iが1の描画ラインDLとなるノズル列群を構成すると共に、各ノズル列74が副走査方向と平行になるように、ヘッドプレート53に装着されている。
ここで、ノズル列群を構成する9本のノズル列を、Y軸方向(副走査方向)の先頭から順に74a,74b,・・・,74iとし、描画ラインDLのうち、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iのノズル列74a〜74iにそれぞれ対応する9個の部分描画ラインを、Y軸方向(副走査方向)の先頭から順にDLPa,DLPb,・・・,DLPiとする。
ここで、ノズル列群を構成する9本のノズル列を、Y軸方向(副走査方向)の先頭から順に74a,74b,・・・,74iとし、描画ラインDLのうち、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iのノズル列74a〜74iにそれぞれ対応する9個の部分描画ラインを、Y軸方向(副走査方向)の先頭から順にDLPa,DLPb,・・・,DLPiとする。
各機能液滴吐出ヘッド16は、構造上両端部に位置するノズル75が中央部に位置するノズル75に比べて吐出量が多いことから、図7に示すように、各11番目から各170番目までの160個のノズル65のみから機能液滴を吐出し、各1番目から各10番目および各171番目から各180番目までの20個のノズルからは機能液滴を吐出しないようにしている(同図では、機能液滴を吐出するノズル75が網掛けされている。)。そのため、各ノズル列74のうち11番目から170番目までのノズル75のみが描画ラインDLとなる。したがって、描画ラインDLのうち各機能液滴吐出ヘッド16のノズル列74が対応する部分描画ラインDLPの長さMpは略22.6mmであり、描画ラインDLの長さMdは略203mmである(図8参照)。
したがって、隣接する部分描画ラインDLPを構成する機能液滴吐出ヘッド16同士は、160ノズルピッチで、すなわち部分描画ラインDLPの長さMp(略22.6mm)ピッチで、副走査方向に位置ずれしている。もちろん、ノズル列74の全ノズル75から均一に機能液滴を吐出できる場合には、両端部のノズル75を副走査方向において重複させることなく配列してもよい。この場合、部分描画ラインDLPの長さMpは、ノズル列74の長さMn(略25.4mm)と等しくなる。
なお、例えば後述するカラーフィルタを製造する場合には、ワークW(基板)に対しR・G・Bの3色の機能液を吐出するため、9個の機能液滴吐出ヘッド16を3個ずつ3組に分け、3組の機能液滴吐出ヘッド16にR・G・Bの3色の機能液が1色ずつ対応するようにしてもよい。この場合、描画ラインの長さMdは略68mmとなる。
なお、例えば後述するカラーフィルタを製造する場合には、ワークW(基板)に対しR・G・Bの3色の機能液を吐出するため、9個の機能液滴吐出ヘッド16を3個ずつ3組に分け、3組の機能液滴吐出ヘッド16にR・G・Bの3色の機能液が1色ずつ対応するようにしてもよい。この場合、描画ラインの長さMdは略68mmとなる。
一方、図6に示すように、ヘッド基板63には、2連のコネクタ76,76が設けられており、各コネクタ76には配線接続アッセンブリから導出されるフレキシブルフラットケーブルが接続されている。そして、制御装置によりヘッドドライバを介して各ポンプ部71に駆動波形が印加されると、ポンプ部71を構成する圧電振動子が収縮伸張し、機能液滴を吐出する。このようにして、制御装置により機能液滴吐出ヘッド16の駆動が制御されている。
ここで、図1を参照して、描画装置3によるワークWへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。まず、機能液滴を吐出する前の準備として、吸着テーブル23にセットされたワークWの位置補正が、X軸テーブル12によるX軸方向の位置補正およびワークθ軸テーブル24によるθ軸方向の位置補正によりなされると共に、メインキャリッジ14にセットされたヘッドユニット15の位置補正が、Y軸テーブル13によるY軸方向の位置補正およびメインキャリッジ14のヘッドθ軸テーブル32によるθ軸方向の位置補正によりなされる。
次に、ワークWをX軸テーブル12により主走査方向に往動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド16を選択的に駆動させて、ワークWに対する機能液滴の吐出(1描画ラインDL分の描画)が行われる。続いて、ヘッドユニット15を1描画ラインDL分、副走査方向に移動させた後、同様に、ワークWを主走査方向に復動させると共に機能液滴吐出ヘッド16を駆動させ、機能液滴の吐出が行われる。このように、ワークWの主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド16の駆動とを複数回繰り返すことで、ワークWの端から端まで描画が行われる。
なお、本実施形態の液滴吐出装置1では、X軸方向へのワークWの移動を主走査とし、Y軸方向へのヘッドユニット15の移動を副走査として、描画動作が行われるが、ヘッドユニット15を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークWを固定とし、ヘッドユニット15をX軸方向およびY軸方向に移動させる構成であってもよい。
なお、本実施形態の液滴吐出装置1では、X軸方向へのワークWの移動を主走査とし、Y軸方向へのヘッドユニット15の移動を副走査として、描画動作が行われるが、ヘッドユニット15を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ワークWを固定とし、ヘッドユニット15をX軸方向およびY軸方向に移動させる構成であってもよい。
続いて、液滴吐出装置1におけるメンテナンス系移動テーブル5およびヘッド機能回復装置4と、これらによる機能液滴吐出ヘッド16の機能回復処理について説明する。図1に示すように、メンテナンス系移動テーブル5は、機台2本体の長手方向(X軸方向)に延在しており、機能回復処理を行うヘッド機能回復装置4の各種ユニットを分散して載置する共通ベース121と、共通ベース121をX軸方向にスライド自在に支持する一対のメンテナンス系ガイドレール122,122と、モータ駆動のX軸移動機構(図示省略)とを備えている。共通ベース121上に分散して載置されたヘッド機能回復装置4の各種ユニットは、X軸方向に移動して機能回復エリア43に位置するヘッドユニット15の直下に臨む。
ヘッド機能回復装置4は、機能液滴吐出ヘッド16の機能維持および回復を目的としたものであり、上記のメンテナンス系移動テーブル5上に互いに隣接して載置した重量測定ユニット81と、吸引ユニット82と、ワイピングユニット83とを備えている。また、上記のワークテーブル22には、ヘッド機能回復装置4の1ユニットとしてフラッシングユニット84が配設されている。
重量測定ユニット81は、機能液滴吐出ヘッド16から吐出された機能液滴の重量を測定することにより、機能液滴吐出ヘッド16の吐出不良を検出するためのものであり、9個の機能液滴吐出ヘッド16の並びに合わせて配列され、検出のための機能液を受ける9個の受け容器(図示省略)と、9個の受け容器を載置する受け皿91と、吐出された機能液を収容した各受け容器の重量を測定する電子天秤(図示省略)と、を有している。
吸引ユニット82は、機能液滴吐出ヘッド16をノズル75側から吸引するものであり、機能液滴吐出ヘッド16内で増粘した機能液を除去するための吸引(クリーニング)を行う場合に用いられる。すなわち、吸引ユニット82には、9個の機能液滴吐出ヘッド16に対応して位置し、底部位に液体吸収材が敷設された9個の吸引キャップ(図示省略)と、9個の吸引キャップを支持する支持板101と、吸引キャップを介して機能液滴吐出ヘッド16の吸引を行うエゼクタ(図示省略)と、支持板101を介して吸引キャップを昇降させる昇降機構(図示省略)とが設けられており、吸引キャップを上昇させ機能液滴吐出ヘッド16のノズル面73に密着させて、吸引を行う。
ワイピングユニット83は、シート供給ユニット111と、拭取りユニット112とを備えており、ワイピングシート113が繰出し且つ巻取り自在に設けられている。また、図示しないが、洗浄液タンクに貯留する洗浄液(機能液の溶媒等)を洗浄液散布ノズルを介してワイピングシート113に供給する洗浄液供給装置を備えている。シート供給ユニット111と拭取りユニット112とは、メンテナンス系移動テーブル5上に、拭取りユニット112を上記の吸引ユニット82側に位置させてX軸方向に並べて配置されており、機能回復エリア43に存するヘッドユニット15に向けてメンテナンス系移動テーブル5の動きにより拭取りユニット112がシート供給ユニット111と一体に払拭方向たるX軸方向の一方(図1では上方)に移動し、洗浄液を染み込ませたワイピングシート113を介して、ヘッドユニット15の機能液滴吐出ヘッド16のノズル面73を払拭する。
一方、フラッシングユニット84は、上記の往復描画動作の吐出休止時に機能液の増粘によりノズル詰まり等の吐出不良が生ずるおそれがあるため、ワークWに吐出する直前に、機能液滴のフラッシング(捨て吐出)を行うためのものである。フラッシングユニット84は、その内部に液体吸収材が敷設された一対のフラッシングボックス116,116を有しており、この一対のフラッシングボックス116,116は、上記のワークテーブル22の吸着テーブル23をX軸方向に挟むように配設されている。すなわち、一対のフラッシングボックス116,116は、X軸テーブル12によりワークテーブル22と共に移動するようになっている。
上述したワークWへの描画動作において、ワークWがセットされたワークテーブル22と共にフラッシングユニット84が往動していくと、最初に図示の上側のフラッシングボックス116がヘッドユニット15の直下を通過する。このとき、機能液滴吐出ヘッド16が多数発の機能液滴のフラッシングを行い、機能液滴吐出ヘッド16は、そのまま通常の液滴吐出動作に移行する。同様に、フラッシングユニット84が復動していくと、最初に図示下側のフラッシングボックス116がヘッドユニット15の直下を通過する。このとき、機能液滴吐出ヘッド16がフラッシングを行い、機能液滴吐出ヘッド16は、そのまま通常の液滴吐出動作に移行する。このようにして、主走査のための往復動中に適宜フラッシングを行うことで、ノズル75のノズル詰まり等を防止することができる。
また、ワークWの交換時のように、ワークWに対する機能液の吐出が一時的に休止されるときには、上記の吸引キャップをフラッシングボックスとして、機能液滴吐出ヘッド16から僅かに離間させておいてフラッシングを行う。これにより、ノズル詰まりが防止されあるいはノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド16の機能回復が図られる。このように、フラッシングには、ワークWに機能液を吐出させる直前にフラッシングボックス116に対して行われる吐出前フラッシングと、機能液の吐出を休止するときに吸引キャップに対して定期的に行われる定期フラッシングとがある。なお、吸引キャップをフラッシングボックスとして機能させたが、定期フラッシング専用のユニットを設けてもよい。
次に、ヘッドユニット15における機能液滴吐出ヘッド16の配列パターンについて詳細に説明する。図8は、ヘッドユニット15に装着された9個の機能液滴吐出ヘッド16の配列パターンを表した模式図である。9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iは、吐出ノズルによって構成される9本のノズル列74a〜74iが1の描画ラインDLとなるノズル列群を構成すると共に、各ノズル列74が副走査方向と平行になるように、主走査方向および副走査方向に配列して、ヘッドプレート53(図3および図4参照)に装着されている。
上述したように、機能液滴吐出ヘッド16は、そのヘッド本体64をヘッド保持部材52の挿通開口52aに挿通した状態で、ヘッドプレート53に装着される。このように組み立てた状態では、図5に示すように、機能液滴吐出ヘッド16およびヘッド保持部材52の長手方向の寸法Mlは、例えば略106mm、厚さ方向の寸法Mtは、例えば略25mmである。したがって、機能液滴吐出ヘッド16相互の主走査方向における必要離間寸法Imは略25mm、副走査方向における必要離間寸法Isは略106mmとなる。この場合、副走査方向における必要離間寸法Isは、描画ラインDLのうち各ノズル列64が構成する部分描画ラインDLPの長さMp(略22.6mm)の略4.7倍となる。
したがって、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iは、副走査方向において少なくとも部分描画ラインDLPの長さMpの略4.7倍の寸法(副走査方向における必要離間寸法Is)を存して配列されると共に、上述したように、隣接する部分描画ラインDLPを構成する機能液滴吐出ヘッド16同士の両端部のノズル75を副走査方向において重複させて配列される。このため、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、描画ラインDLにおける部分描画ラインDLPa〜DLPeの並び順に従って主走査方向に配列し、副走査方向の先頭から6番目以降の機能液滴吐出ヘッド16f〜16iを、その配列パターンに従って、5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eに対し副走査方向に列替えして配列している。すなわち、機能液滴吐出ヘッド16f〜16iは、描画ラインDLにおける部分描画ラインDLPf〜DLPiの並び順に従って主走査方向に配列され、機能液滴吐出ヘッド16a〜16dに対し、部分描画ラインDLPの長さMpの略5倍の寸法を存して、それぞれ副走査方向に列替えして配列されている。
これによれば、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iを、9個すべてを階段状に配列したときのように主走査方向に9個並べることなく、主走査方向には5個配列するだけで、1の描画ラインDLとなるノズル列群を構成することができる。すなわち、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iを集約的に配置することができると共に、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhが極力短くなるように(主走査方向における必要離間寸法Imの5倍、すなわち略125mm)、機能液滴吐出ヘッド16を配列することができる。
また、配列パターンが、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、描画ラインDLにおける部分描画ラインDLPa〜DLPeの並び順に従って配列するものであるため、単純な配列パターンとなり、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iを容易に配列することができる。
また、配列パターンが、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、描画ラインDLにおける部分描画ラインDLPa〜DLPeの並び順に従って配列するものであるため、単純な配列パターンとなり、9個の機能液滴吐出ヘッド16a〜16iを容易に配列することができる。
さらに、各機能液滴吐出ヘッド16は、ノズル列74が副走査方向と平行になるように、ヘッドプレート53に装着されているため、主走査方向におけるノズル列74の長さが最小(すなわちノズル75の直径分だけ)となり、主走査方向における必要離間寸法Imを短くすることができる。したがって、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhが短くなるように機能液滴吐出ヘッド16を配列することができる。
なお、副走査方向において隣接する機能液滴吐出ヘッド16同士の離間距離は、部分描画ラインDLPの長さMpの5倍に限定されず、部分描画ラインDLPの長さMpの略4.7倍(副走査方向における必要離間寸法Is)以上であって、部分描画ラインDLPの長さMpの5倍以下であればよい。
また、機能液滴吐出ヘッド16の個数が多数である場合も、副走査方向の先頭から6番目以降の機能液滴吐出ヘッド16は、機能液滴吐出ヘッド16の5個単位で、その配列パターンに従って、5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eに対し副走査方向に列替えして配列することにより、主走査方向には5個配列するだけで、1の描画ラインDLとなるノズル列群を構成することができる。
そして、液滴吐出装置1は、このように主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhが極力短くなるように、9個の機能液滴吐出ヘッド16を主走査方向に5個だけ配列したヘッドユニット15を備えているため、X軸テーブル12による往復動の範囲Sを短くすることができる。
すなわち、上述したように、X軸テーブル12のX軸リニアモータの定速駆動状態を得るためには、両加減速区間La,Lbを、所定距離(例えば略140mm)設ける必要があり、ワークテーブル22は、ワークWの寸法に従って所定の寸法Mw(例えば、一対のフラッシングボックス116,116を含めてX軸方向に略1495mm)に構成されている。ここで、9個の機能液滴吐出ヘッド16を階段状に配列し、機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhが長く(例えば、略225mm)なったとすると、所定距離の加減速区間La,Lbを設けるためには、X軸テーブル12による往復動の範囲Sを長く(略2000mm)しなければならない(図2(b)参照)。ところが、実施形態のように、機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhを極力短く(略125mm)することにより、X軸テーブル12による往復動の範囲Sを短く(略1900mm)することができる(図2(a)参照)。したがって、X軸テーブル12を9個の機能液滴吐出ヘッド16の直下において安定して移動させることができると共に、液滴吐出装置1全体の省スペース化を図ることができる。
なお、本実施形態では、各フラッシングボックス16が定速でヘッドユニット15の直下を通過するが、加速または減速状態で通過してもよく、この場合は、X軸テーブル12による往復動の範囲Sをさらに短くすることができる。
なお、本実施形態では、各フラッシングボックス16が定速でヘッドユニット15の直下を通過するが、加速または減速状態で通過してもよく、この場合は、X軸テーブル12による往復動の範囲Sをさらに短くすることができる。
ところで、副走査方向の先頭から5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eを、主走査方向に互いに位置ずれさせて配列する配列パターンは、上述した配列パターン(図3、図4および図8参照)に限定されず、5種の順列通り、すなわち120通りの配列パターンが考えられる。例えば、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド16同士の各ノズル列74によって構成される描画ラインDLにおける部分描画ラインDLP同士が隣接しないように配列する配列パターンを、図9ないし図11に示す。すなわち、この配列パターンでは、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド16同士「16aと16d、16dと16b、16bと16e、および16eと16c」の部分描画ラインDLP同士「16aと16d、16dと16b、16bと16e、および16eと16c」が、隣接しないようになっている。そして、副走査方向の先頭から6番目以降の機能液滴吐出ヘッド16f〜16iは、この配列パターンに従って、5番目までの機能液滴吐出ヘッド16a〜16eに対し副走査方向に列替えして配列されている。これによれば、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド16同士における副走査方向の離間距離が大きくなる(この場合、少なくとも部分描画ラインDLPの寸法の2倍の距離を存している。)。したがって、各機能液滴吐出ヘッド16に対して、上記のヘッド側配管部材やフレキシブルフラットケーブル等の配管・配線作業を行う際に、主走査方向に隣接する機能液滴吐出ヘッド16が邪魔にならず、容易に作業を行うことができる。
なお、この配列パターンの場合には、上記のヘッドプレート53においても、この配列パターンに従って装着開口57が形成されており、また、図示はしないが、上記の重量測定ユニット81および吸引ユニット82においても、この配列パターンに従って受け容器および吸引キャップがそれぞれ配設されていることはいうまでもない。
以上に述べたように、実施形態の液滴吐出装置1におけるヘッドユニット15によれば、複数の機能液滴吐出ヘッド16を集約的に配置することができると共に、主走査方向における機能液滴吐出ヘッド配列の長さ寸法Mhが極力短くなるように機能液滴吐出ヘッド16を配列することができる。さらに、実施形態の液滴吐出装置1によれば、ワークWに対してヘッドユニット15を主走査方向に相対的に往復動させたときの移動範囲を短くすることができ、液滴吐出装置1全体の省スペース化を図ることができる。
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。
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12は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図13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13(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。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図13(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。
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13(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13(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16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。
さらに、図13(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16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。
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。
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。
次に、着色層形成工程(S103)では、図13(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド16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16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、ストライブ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層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13(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。
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。
図14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13に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
この液晶装置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。
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。
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図14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。
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。
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。
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。
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。
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16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16で行うことも可能である。
図15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。
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。
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。
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。
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。
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。
図16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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、図17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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、上記の表示装置600の製造工程を図18〜図26を参照して説明する。
この表示装置600は、図18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。
この表示装置600は、図18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。
まず、バンク部形成工程(S111)では、図19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20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。
無機物バンク層618aを形成したならば、図20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。
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618aa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16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。
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16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。
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のワークテーブル22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。
図21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16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22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。
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。
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。
そして次に、図23に示すように、各色のうちのいずれか(図23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。
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24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。
同様に、機能液滴吐出ヘッド16を用い、図25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、ストライブ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
以上のようにして、画素電極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。
対向電極形成工程(S115)では、図26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。
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。
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。
次に、図27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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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のワークテーブル22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16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。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のワークテーブル22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16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。
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。
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16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。
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16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。
次に、図28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。
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。
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。
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。
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。
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。
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図29(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29(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。
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
1…液滴吐出装置 3…描画装置 11…XY移動機構 15…ヘッドユニット 16…機能液滴吐出ヘッド 53…ヘッドプレート 74…ノズル列500…カラーフィルタ 508…着色層 DL…描画ライン DLP…部分描画ライン Mp…部分描画ラインの長さ W…ワーク。
Claims (8)
- n個(nは4以上の整数)の機能液滴吐出ヘッドを、前記n個の機能液滴吐出ヘッドの複数のノズル列が1の描画ラインとなるノズル列群を構成するように、相互の必要離間寸法を存して主走査方向および副走査方向に配列して、ヘッドプレートに装着した液滴吐出装置におけるヘッドユニットであって、
前記副走査方向における前記必要離間寸法を、前記描画ラインのうち前記各機能液滴吐出ヘッドの前記ノズル列が対応する部分描画ラインの長さのp倍(n>p>2)としたときに、
前記副走査方向の先頭からm番目(mはp+1>m≧pを満たす整数)までの前記機能液滴吐出ヘッドは、前記主走査方向に互いに位置ずれした所定の配列パターンに従って配列され、
前記副走査方向の先頭から(m+1)番目以降の前記機能液滴吐出ヘッドは、前記機能液滴吐出ヘッドのm個単位で、前記配列パターンに従って、前記m番目までの機能液滴吐出ヘッドに対し前記副走査方向に列替えして配列されていることを特徴とする液滴吐出装置におけるヘッドユニット。 - 前記各機能液滴吐出ヘッドを、前記ノズル列が前記副走査方向と平行になるように、前記ヘッドプレートに装着したことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置におけるヘッドユニット。
- 前記配列パターンは、前記描画ラインにおける前記部分描画ラインの並び順に従って、前記m番目までの機能液滴吐出ヘッドを前記主走査方向に配列したものであることを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出装置におけるヘッドユニット。
- 前記配列パターンは、前記主走査方向に隣接する前記機能液滴吐出ヘッド同士の前記各ノズル列によって構成される前記描画ラインにおける前記部分描画ライン同士が隣接しないように、前記m番目までの機能液滴吐出ヘッドを配列したものであることを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出装置におけるヘッドユニット。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載の液滴吐出装置におけるヘッドユニットを搭載した描画手段と、ワークに対し、前記ヘッドユニットを前記主走査方向および前記副走査方向に相対的に移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項5に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項5に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
- 請求項6に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または請求項7に記載の電気光学装置を、搭載したことを特徴とする電子機器。
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