JP2010269228A - Droplet discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device.
従来、基材にパターン膜を形成する装置として、インクジェット式の液滴吐出装置が知られている。当該液滴吐出装置は、基材に向けて、パターン膜の材料となる機能液を液滴として吐出する吐出ヘッドを備えている。そして、例えば、有機EL装置等のように、複数の色要素を有するパターン膜を形成する場合には、各色要素に対応する複数の吐出ヘッドを備えている。 Conventionally, an ink jet type droplet discharge device is known as a device for forming a pattern film on a substrate. The droplet discharge device includes a discharge head that discharges a functional liquid serving as a material for a pattern film as droplets toward a substrate. For example, when forming a pattern film having a plurality of color elements, such as an organic EL device, a plurality of ejection heads corresponding to the respective color elements are provided.
また、上記の有機EL装置では、色要素毎に劣化速度が異なり、ホワイトバランスが崩れることから、各色要素の発光効率に応じて、発光面積を変え、例えば、発光効率が低くなるにつれて発光面積を順に大きくした構成が知られている。すなわち、色要素毎にパターン膜の形成領域面積の広さが異なる構成を有している。(例えば、特許文献1参照)。 Further, in the above organic EL device, since the deterioration rate is different for each color element and the white balance is lost, the light emission area is changed according to the light emission efficiency of each color element, for example, the light emission area is decreased as the light emission efficiency is lowered. A configuration in which the size is increased in order is known. That is, the area of the pattern film formation region is different for each color element. (For example, refer to Patent Document 1).
上記液滴吐出装置では、基材と吐出ヘッドとを相対的に移動させ、当該移動過程において吐出ヘッドから基材に向けて機能液を液滴として吐出させ、基材に機能液を塗布させている。ところで、上記の有機EL装置等のように、パターン膜形成領域の広さが異なる領域毎に液滴を吐出する場合において、狭いパターン膜形成領域に対しては、比較的少量の液滴の吐出によってパターン膜形成領域の全体に渡って塗布することができる。一方、広いパターン膜形成領域に対しては、パターン膜形成領域の全体に渡って機能液を塗布するためには、比較的多量の吐出量が必要となる。そこで、広いパターン膜形成領域に対して、吐出ヘッドから所望の塗布量に到達させるべく、吐出ヘッドの液滴吐出駆動の回数を増加させることになる。そうすると、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドに比べ、広いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗或いは劣化速度が速まり、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドが使用できたとしても、他方の吐出ヘッドのメンテナンス頻度の増加や吐出ヘッドの交換のため、作業が中断してしまい、サイクルタイムが増加してしまう、という課題があった。 In the droplet discharge device, the base material and the discharge head are relatively moved, and in the movement process, the functional liquid is discharged as droplets from the discharge head toward the base material, and the functional liquid is applied to the base material. Yes. By the way, in the case where droplets are ejected for each region where the width of the pattern film formation region is different as in the above-described organic EL device, a relatively small amount of droplets is ejected to a narrow pattern film formation region. Can be applied over the entire pattern film formation region. On the other hand, for a wide pattern film formation region, a relatively large amount of discharge is required to apply the functional liquid over the entire pattern film formation region. Therefore, the number of times of droplet ejection driving of the ejection head is increased in order to reach a desired coating amount from the ejection head in a wide pattern film formation region. As a result, the discharge head corresponding to the wide pattern film formation region is consumed or deteriorated faster than the discharge head corresponding to the narrow pattern film formation region, and the discharge head corresponding to the narrow pattern film formation region can be used. However, due to an increase in maintenance frequency of the other ejection head and replacement of the ejection head, there is a problem that the operation is interrupted and the cycle time is increased.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる液滴吐出装置は、基材に設けられたパターン膜形成領域に向けて液滴を吐出する吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記パターン膜形成領域の広さ毎に対応して前記液滴を吐出する複数の前記吐出ヘッドを有するとともに、前記パターン膜形成領域のうち、広いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記広いパターン膜形成領域よりも領域面積が狭いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数よりも多く配置したことを特徴とする。 Application Example 1 A droplet discharge device according to this application example is a droplet discharge device including a discharge head that discharges droplets toward a pattern film forming region provided on a base material. The plurality of ejection heads that eject the droplets corresponding to the width of the formation area, and the number of the ejection heads corresponding to a wide pattern film formation area among the pattern film formation areas More than the number of the ejection heads corresponding to the pattern film formation region having a smaller area than the pattern film formation region is arranged.
この構成によれば、パターン膜形成領域の広狭に応じて吐出ヘッドの数が適宜規定される。すなわち、広いパターン膜形成領域に対しては、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの数よりも多い数の吐出ヘッドが配置される。従って、広いパターン膜形成領域に対して、吐出ヘッドの数を多くして液滴を吐出することができる。これにより、一の吐出ヘッドにかかる駆動負担が低減され、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度と、広いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度が同等になるので、メンテナンス頻度が低減され、サイクルタイムを短縮させることができる。 According to this configuration, the number of ejection heads is appropriately defined according to the width of the pattern film formation region. That is, a larger number of ejection heads than the number of ejection heads corresponding to the narrow pattern film formation region are arranged for a wide pattern film formation region. Accordingly, it is possible to discharge droplets by increasing the number of discharge heads in a wide pattern film formation region. As a result, the driving burden on one ejection head is reduced, and the consumption frequency of the ejection head corresponding to the narrow pattern film formation region is equal to the consumption frequency of the ejection head corresponding to the wide pattern film formation region. The frequency is reduced and the cycle time can be shortened.
[適用例2]上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記基材と前記吐出ヘッドとが相対的に移動する走査方向における前記パターン膜形成領域の配列順に倣って、各前記パターン膜形成領域に対応する複数の前記吐出ヘッドを前記走査方向に配置したことを特徴とする。 Application Example 2 In the liquid droplet ejection apparatus according to the application example, each pattern film formation region follows the arrangement order of the pattern film formation regions in the scanning direction in which the base material and the ejection head relatively move. A plurality of the ejection heads corresponding to the above are arranged in the scanning direction.
この構成によれば、パターン膜形成領域の配列順に応じて、複数の吐出ヘッドが配置される。すなわち、例えば、狭いパターン膜形成領域と広いパターン膜形成領域とが順に配列されている場合に、上記の各パターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドを、各パターン膜形成領域の配置順に倣って配置する。これにより、一回の走査で、効率よく対象のパターン膜形成領域に液滴を吐出することができる。 According to this configuration, the plurality of ejection heads are arranged according to the arrangement order of the pattern film formation regions. That is, for example, when a narrow pattern film formation region and a wide pattern film formation region are sequentially arranged, the ejection heads corresponding to the pattern film formation regions are arranged following the arrangement order of the pattern film formation regions. To do. As a result, it is possible to efficiently eject droplets to the target pattern film formation region in one scan.
[適用例3]上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記基材と前記吐出ヘッドとが相対的に移動する前記走査方向における前記パターン膜形成領域の幅の長さが異なる場合に、幅が長い前記パターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記幅が長いパターン膜形成領域よりも幅が短い前記パターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数よりも多く配置したことを特徴とする。 Application Example 3 In the liquid droplet ejection apparatus according to the application example described above, when the width of the pattern film formation region in the scanning direction in which the base material and the ejection head move relatively is different, the width The number of the ejection heads corresponding to the long pattern film formation region is larger than the number of the ejection heads corresponding to the pattern film formation region having a shorter width than the long pattern film formation region. Features.
この構成によれば、走査方向におけるパターン膜形成領域の幅の長短に応じて吐出ヘッドの数が適宜規定される。すなわち、幅が長いパターン膜形成領域に対しては、幅が短いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの数よりも多い数の吐出ヘッドが配置される。従って、幅が長いパターン膜形成領域に対して、吐出ヘッドの数を多くして液滴を吐出することができる。これにより、一の吐出ヘッドにかかる駆動負担が低減され、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度と、広いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度が同等になるので、メンテナンス頻度が低減され、サイクルタイムを短縮させることができる。 According to this configuration, the number of ejection heads is appropriately defined according to the width of the pattern film formation region in the scanning direction. In other words, a larger number of ejection heads than the number of ejection heads corresponding to the pattern film formation region with a short width are arranged for the pattern film formation region with a long width. Therefore, it is possible to discharge droplets by increasing the number of discharge heads in the pattern film formation region having a long width. As a result, the driving burden on one ejection head is reduced, and the consumption frequency of the ejection head corresponding to the narrow pattern film formation region is equal to the consumption frequency of the ejection head corresponding to the wide pattern film formation region. The frequency is reduced and the cycle time can be shortened.
[適用例4]上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記幅が長いパターン膜形成領域の幅の長さが、前記幅が短いパターン膜形成領域の幅の長さのn倍の場合に、前記幅が長いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記幅が短いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数のn倍以上に配置したことを特徴とする。 Application Example 4 In the droplet discharge device according to the application example described above, when the width of the long pattern film forming region is n times the width of the short pattern film forming region. The number of the ejection heads corresponding to the long pattern film formation region is arranged to be n times or more the number of the ejection heads corresponding to the short pattern film formation region.
この構成によれば、パターン膜形成領域の幅の長さ比に基づいて吐出ヘッドの数を規定することにより、狭いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度と、広いパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッドの消耗頻度が同等になるので、メンテナンス頻度が低減され、サイクルタイムを短縮させることができる。 According to this configuration, by defining the number of ejection heads based on the length ratio of the width of the pattern film formation region, the consumption frequency of the ejection head corresponding to the narrow pattern film formation region and the wide pattern film formation region can be reduced. Since the consumption frequency of the corresponding ejection head is equal, the maintenance frequency is reduced and the cycle time can be shortened.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異ならせて図示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different reduction for each member in order to make the size recognizable on each drawing.
[液滴吐出装置の構成]
(全体構成)
まず、液滴吐出装置の全体構成について説明する。図1は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。図1に示すように、液滴吐出装置1には、直方体形状に形成される基台2が備えられている。本実施形態では、この基台2の長手方向をY方向とし、同Y方向と直交する方向をX方向とする。
[Configuration of droplet discharge device]
(overall structure)
First, the overall configuration of the droplet discharge device will be described. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of a droplet discharge device. As shown in FIG. 1, the
基台2の上面2aには、Y方向に延びる一対の案内レール3a,3bが同Y方向全幅にわたり凸設されている。その基台2の上側には、一対の案内レール3a,3bに対応する図示しない直動機構を備えた走査手段を構成するテーブル及びワーク移動テーブルとしてのステージ4が取り付けられている。そのステージ4の直動機構は、例えば案内レール3a,3bに沿ってY方向に延びるネジ軸(駆動軸)と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するY軸モーター(図示しない)に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がY軸モーターに入力されると、Y軸モーターが正転又は逆転して、ステージ4が同ステップ数に相当する分だけ、Y軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する(Y方向に走査する)ようになっている。
On the
さらに、基台2の上面2aには、案内レール3a,3bと平行に主走査位置検出装置5が配置され、ステージ4の位置が計測できるようになっている。
Further, a main
そのステージ4の上面には、載置面6が形成され、その載置面6には、図示しない吸引式の基材チャック機構が設けられている。そして、載置面6に基材7を載置すると、基材チャック機構によって、その基材7が載置面6の所定位置に位置決め固定されるようになっている。
A
基台2のX方向両側には、一対の支持台8a,8bが立設され、その一対の支持台8a,8bには、X方向に延びる案内部材9が架設されている。案内部材9は、その長手方向の幅がステージ4のX方向よりも長く形成され、その一端が支持台8a側に張り出すように配置されている。案内部材9の上側には、吐出する液体を供給可能に収容する収容タンク10が配設されている。一方、その案内部材9の下側には、X方向に延びる案内レール11がX方向全幅にわたり凸設されている。
A pair of
案内レール11に沿って移動可能に配置されるキャリッジ12は、略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ12の直動機構は、例えば案内レール11に沿ってX方向に延びるネジ軸(駆動軸)と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するX軸モーター(図示しない)に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をX軸モーターに入力すると、X軸モーターが正転又は逆転して、キャリッジ12が同ステップ数に相当する分だけX方向に沿って往動又は復動する(X方向に走査する)。案内部材9とキャリッジ12との間には、副走査位置検出装置13が配置され、キャリッジ12の位置が計測できるようになっている。そして、キャリッジ12の下面(ステージ4側の面)には、複数の吐出ヘッド140を備えたヘッドユニット14が凸設されている。
The
基台2の片側の一方(図中X方向の逆方向)には、保守用基台15が配置されている。保守用基台15の上面15aには、Y方向に延びる一対の案内レール16a,16bが同Y方向全幅にわたり凸設されている。その保守用基台15の上側には、一対の案内レール16a,16bに対応する図示しない直動機構を備えた移動手段を構成する保守ステージ17が取り付けられている。その保守ステージ17の直動機構は、例えばステージ4と同様の直動機構であり、Y方向に沿って往動又は、復動するようになっている。
A
保守ステージ17の上には、フラッシングユニット18、キャッピングユニット19、ワイピングユニット20が、配置してある。フラッシングユニット18は、吐出ヘッド140内の流路を洗浄するとき、吐出ヘッド140から吐出する液滴を受ける装置である。吐出ヘッド140内に固形物が混入した場合に、固形物を吐出ヘッド140から排除するため、吐出ヘッド140から液滴を吐出して洗浄する。この液滴を受ける機能をフラッシングユニット18が行う。
On the
キャッピングユニット19は、吐出ヘッド140に蓋をする装置である。吐出ヘッド140から吐出する液滴は、揮発性を有する場合があり、吐出ヘッド140に内在する機能液の溶媒がノズルから揮発すると、機能液の粘度が変わり、ノズルが目詰まりすることがある。キャッピングユニット19は、吐出ヘッド140に蓋をすることで、ノズルが目詰まりすることを防止するようになっている。
The capping
ワイピングユニット20は、吐出ヘッド140のノズルが配置されているノズルプレートを拭く装置である。ノズルプレートは、吐出ヘッド140において、基材7と対向する側の面に配置されている部材である。ノズルプレートに液滴が付着しているとき、ノズルプレートに付着している液滴と基材7とが接触して、基材7において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことがある。ワイピングユニット20は、ノズルプレートを拭くことにより、基材7において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことを防止している。
The wiping
保守用基台15と基台2との間には、重量測定装置22が配置されている。重量測定装置22には、電子天秤が2台設置され、各電子天秤には、受け皿が配置されている。液滴が、吐出ヘッド140から受け皿に吐出され、電子天秤が液滴の重量を測定するようになっている。受け皿は、スポンジ状の吸収体を備え、吐出される液滴が、跳ねて、受け皿の外に出ないようになっている。電子天秤は、吐出ヘッド140が液滴を吐出する前後で、受け皿の重量を測定し、吐出前後の受け皿の重量の差分を測定している。
A
キャリッジ12が、案内レール11に沿って、X方向に移動することにより、吐出ヘッド140は、ヘッドクリーニング部21、重量測定装置22、基材7と対向する場所に移動し、液滴を吐出することができるようになっている。
When the
(吐出ヘッドの構成)
図2は、吐出ヘッドの構成を示す断面図である。図2に示すように、吐出ヘッド140は、ノズルプレート30を備え、ノズルプレート30には、ノズル31が形成されている。ノズルプレート30の上側であってノズル31と相対する位置には、ノズル31と連通するキャビティ32が形成されている。そして、吐出ヘッド140のキャビティ32には、収容タンク10に貯留されている機能液33が供給される。
(Discharge head configuration)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the ejection head. As shown in FIG. 2, the
キャビティ32の上側には、上下方向(Z方向:縦振動)に振動して、キャビティ32内の容積を拡大縮小する振動板34と、上下方向に伸縮して振動板34を振動させる加圧手段としての圧電素子35が配設されている。圧電素子35が上下方向に伸縮して振動板34を振動し、振動板34がキャビティ32内の容積を拡大縮小してキャビティ32を加圧する。それにより、キャビティ32内の圧力が変動し、キャビティ32内に供給された機能液33は、ノズル31を通って吐出されるようになっている。
Above the
そして、吐出ヘッド140が圧電素子35を制御駆動するための駆動信号を受けると、圧電素子35が伸張して、振動板34がキャビティ32内の容積を縮小する。その結果、吐出ヘッド140のノズル31からは、縮小した容積分の機能液33が液滴36として吐出される。なお、本実施形態では、加圧手段として、縦振動型の圧電素子35を用いしたが、特にこれに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いるようにしてもよい。また、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液を液滴として吐出させる構成を有する吐出ヘッドであってもよい。
When the
(電気制御の構成)
図3は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図3において、液滴吐出装置1はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU(演算処理装置)40と、各種情報を記憶するメモリー41とを有する。
(Electric control configuration)
FIG. 3 is an electric control block diagram of the droplet discharge device. In FIG. 3, the
主走査駆動装置42、副走査駆動装置43、主走査位置検出装置5、副走査位置検出装置13、吐出ヘッド140を駆動するヘッド駆動回路44は、入出力インターフェース45およびバス46を介してCPU40に接続されている。さらに、入力装置47、ディスプレイ48、図1に示す重量測定装置22を構成する電子天秤49、フラッシングユニット18、キャッピングユニット19、ワイピングユニット20も入出力インターフェース45およびバス46を介してCPU40に接続されている。同じく、ヘッドクリーニング部21において、1つのユニットを選択するクリーニング選択装置50も入出力インターフェース45およびバス46を介してCPU40に接続されている。
The main
主走査駆動装置42は、ステージ4の移動を制御する装置であり、副走査駆動装置43は、キャリッジ12の移動を制御する装置である。主走査位置検出装置5が、ステージ4の位置を認識し、主走査駆動装置42が、ステージ4の移動を制御することにより、ステージ4を所望の位置に移動及び停止することが可能になっている。同じく、副走査位置検出装置13が、キャリッジ12の位置を認識し、副走査駆動装置43が、キャリッジ12の移動を制御することにより、キャリッジ12を所望の位置に移動及び停止することが可能になっている。
The main
入力装置47は、液滴を吐出する各種加工条件を入力する装置であり、例えば、基材7に液滴を吐出する座標を図示しない外部装置から受信し、入力する装置である。ディスプレイ48は、加工条件や、作業状況を表示する装置であり、操作者は、ディスプレイ48に表示される情報を基に、入力装置47を用いて操作を行う。
The
電子天秤49は、吐出ヘッド140が吐出する液滴を受ける、受け皿の重量を測定する装置である。液滴が吐出される前後の受け皿の重量を測定して、測定値をCPU40に送信する。図1に示す重量測定装置22は、受け皿と電子天秤49などから構成される。
The
クリーニング選択装置50は、ヘッドクリーニング部21であるフラッシングユニット18、キャッピングユニット19、ワイピングユニット20から1つの装置を選択して、吐出ヘッド140と対向する場所に移動する装置である。
The cleaning selection device 50 is a device that selects one device from the
メモリー41は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、CD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、液滴吐出装置1における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト51を記憶する記憶領域や、基材7内における吐出位置の座標データである吐出位置データ52を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、基材7を主走査方向(Y方向)へ移動する主走査移動量と、キャリッジ12を副走査方向(X方向)へ移動する副走査移動量とを記憶するための記憶領域や、CPU40のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
The
CPU40は、メモリー41内に記憶されたプログラムソフト51に従って、基材7における表面の所定位置に機能液を液滴吐出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、電子天秤49を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部53と、吐出ヘッド140によって液滴を吐出するための演算を行う吐出演算部54を有する。
The
吐出演算部54を詳しく分割すれば、吐出ヘッド140を液滴吐出のための初期位置へセットするための吐出開始位置演算部55を有する。さらに、吐出演算部54は、基材7を主走査方向(Y方向)へ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部56を有する。加えて、吐出演算部54は、吐出ヘッド140を副走査方向(X方向)へ所定の副走査量で移動させるための制御を演算する副走査制御演算部57を有する。さらに、吐出演算部54は吐出ヘッド140内の複数あるノズルのうちのいずれを作動させて機能液を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部58等といった各種の機能演算部を有する。
If the
保守ステージ17が、案内レール16a,16bに沿って移動することにより、吐出ヘッド140と対向する場所に、フラッシングユニット18、キャッピングユニット19、ワイピングユニット20のいずれか一つの装置が配置されるようになっている。フラッシングユニット18、キャッピングユニット19、ワイピングユニット20、によりヘッドクリーニング部21を構成している。
As the
(吐出ヘッドの配置について)
次に、吐出ヘッド140の配置について説明する。本実施形態では、基材7に設けられたパターン膜形成領域の広さ毎に応じて、吐出ヘッド140の数を規定して配置している。そこで、まず、本実施形態における基材7のパターン膜形成領域等について説明する。図4は、基材7に設けられたパターン膜形成領域の配列を示す平面図である。なお、本実施形態では、有機EL装置を例に説明する。図4に示すように、基材7は、基板68に設けられた区画部69によって区画された第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gを有している。そして、液滴吐出装置1を用いて、第1パターン膜形成領域70Bに対して、青色用の有機化合物を含む機能液を塗布し、第1パターン膜形成領域70Bに第1パターン膜Bを形成するようになっている。同様にして、第2パターン膜形成領域70Rに対して、赤色用の有機化合物を含む機能液を塗布し、第2パターン膜形成領域70Rに第2パターン膜Rを形成し、第3パターン膜形成領域70Gに対して、緑色用の有機化合物を含む機能液を塗布し、第3パターン膜形成領域70Gに第3パターン膜Gを形成するようになっている。
(Disposition of the discharge head)
Next, the arrangement of the
図4に示すように、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gは、基板68上にマトリックス状に配列されており、各第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの領域面積の広さが異なっている。本実施形態では、第1パターン膜形成領域70Bの領域面積が最も広く設けられ、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gの領域面積は、第1パターン膜形成領域70Bの領域面積よりも狭く設けられている。なお、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gはほぼ同様の領域面積を有している。このように、パターン膜形成領域の面積を異ならせ、異なる面積を有する第1〜第3パターン膜B,R,Gを形成することにより、有機EL装置の長寿命化が図れるとともに、容易にホワイトバランスをとることができる。
As shown in FIG. 4, the first to third pattern
ところで、上記のように第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの面積がそれぞれ異なる基材7に対して、吐出ヘッド140から液滴36を吐出して、各第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gに機能液を塗布する場合において、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対しては、領域面積が狭いため少量の液滴36を吐出することにより第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gの全体に渡って塗布するができるが、第1パターン膜形成領域70Bのように領域面積が広い場合には、比較的多量の液滴36を要する。このため、第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッドの駆動頻度が増加し、メンテナンス頻度が増加してしまうおそれがある。
By the way, as described above, the
そこで、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gに対応した吐出ヘッド140を以下のように配置する。図5は、各パターン膜形成領域に対応した吐出ヘッドの配置を示す平面図である。なお、図5に示す吐出ヘッド140は、液滴吐出装置1の上方から基材7に向けて透視した平面図を示すが、説明を容易にするため、吐出ヘッド140のノズル31を実線で表している。また、同図中の矢印は、基材7と吐出ヘッド140との相対的な移動方向(主走査方向:Y方向)を示している。
Therefore, the ejection heads 140 corresponding to the first to third pattern
図5に示すように、ヘッドユニット14は、基材7に設けられた第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの広さ毎に対応する複数の吐出ヘッド140B,140R,140Gを備え、さらに、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gのうち、広いパターン膜形成領域である第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bの数を、第1パターン膜形成領域70Bよりも領域面積が狭いパターン膜形成領域である第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する吐出ヘッド140R,140Gの数よりも多く配置している。本実施形態では、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する吐出ヘッド140R,140Gは、それぞれ一つずつ配置し、第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bは、二つ配置し、合計して四つの吐出ヘッド140を備えている。そして、走査方向(Y方向)における第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの配列順に倣って、吐出ヘッド140B,140R,140Gが走査方向に対して順に配置されている。本実施形態では、図5中の左側から右側に向けて、第1パターン膜形成領域70B、第2パターン膜形成領域70R、第3パターン膜形成領域70Gの順に配置され、当該配置順に倣って、図5中の左側から右側に向けて、吐出ヘッド140B、吐出ヘッド140R、吐出ヘッド140Gが順に配置されている。このように、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの配列順に倣って吐出ヘッド140B,140R,140Gを配置することにより、効率良く所望のパターン膜形成領域に液滴36を吐出することができる。
As shown in FIG. 5, the
また、本実施形態では、基材7と吐出ヘッド140とが相対的に移動する走査方向(Y方向)における第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの幅の長さが異なっており、幅が長いパターン膜形成領域である第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bの数を、第1パターン膜形成領域70Bの幅の長さより短いパターン膜形成領域である第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する吐出ヘッド140R,140Gの数よりも多く配置している。このように、走査方向において幅の長さが短いパターン膜形成領域対して、他のパターン膜領域に対応する吐出ヘッド140の数を多くすることにより、幅の長さが長いパターン膜形成領域に対する液滴36の吐出機会が増加し、容易に規定の塗布量に到達させることができる。
In the present embodiment, the widths of the first to third pattern
なお、走査方向に対する第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gの幅に関して、幅が長いパターン膜形成領域である第1パターン膜形成領域70Bの幅の長さが、幅が短いパターン膜形成領域である第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gの幅の長さのおよそn倍の場合に、第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bの数を、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する吐出ヘッド140R,140Gの数のn倍以上に配置してもよい。本実施形態では、走査方向における第1パターン膜形成領域70Bの幅の長さが、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gの幅の長さのおよそ2倍にあたるため、第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bの数を、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する各吐出ヘッド140R,140Gの一個に対して2倍の二個を配置している。このように、パターン膜形成領域70の幅の長さ比に基づいて吐出ヘッド140の数を規定することにより、各パターン膜形成領域に対する液滴36の吐出を良好に行うことができる。
Regarding the widths of the first to third pattern
(液滴吐出方法)
次に、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gに対する吐出ヘッド140B,140R,140Gの液滴36の吐出方法について説明する。図6は、パターン膜形成領域における液滴の着弾状態を示す模式図である。なお、同図において、基材7とヘッドユニット14(吐出ヘッド140)とが一定の速度で相対的に移動(主走査方向:Y方向)し、一回の吐出走査の過程において、各吐出ヘッド140B,140R,140Gから液滴36が吐出され、吐出された液滴36が第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gに着弾した様子を示している。また、説明を容易にするため、各吐出ヘッド140B,140R,140Gのノズル31数を6個として表している。また、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gは同等の領域面積を有し、第1パターン膜形成領域70Bは、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gはおよそ2倍の広さの領域を有する。また、本実施形態では、走査方向(Y方向)における、第1パターン膜形成領域70Bの幅の長さが、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gの幅の長さのおよそ2倍の長さを有している。
(Droplet ejection method)
Next, a method for discharging the
まず、第3パターン膜形成領域70Gに対する液滴36の吐出方法について説明する。第3パターン膜形成領域70Gに対して、吐出ヘッド140Gから液滴36Gが吐出され、第3パターン膜形成領域70Gに液滴36Gが着弾する。具体的には、主走査駆動装置42を駆動させ、基材7とヘッドユニット14とを相対的に移動させる。そして、第3パターン膜形成領域70Gと吐出ヘッド140Gとが対向した位置において、吐出ヘッド140Gに駆動信号が送信され、当該駆動信号に基づいて圧電素子35が駆動し、当該駆動に伴ってノズル31から液滴36Gが吐出され、第3パターン膜形成領域70Gに液滴36G−1が着弾する。さらに続けて、液滴36Gが吐出され、一回の走査において一のノズル31毎に第3パターン膜形成領域70Gに液滴36G−1〜36G−4が順に着弾する。従って、第3パターン膜形成領域70Gには、吐出ヘッド140Gの6個のノズル31からそれぞれ4滴が吐出されるので、合計して24滴の液滴36Gが着弾する。
First, a method for discharging the
第2パターン膜形成領域70Rについても同様にして、第2パターン膜形成領域70Rと吐出ヘッド140Rとが対向した位置において、吐出ヘッド140Rに駆動信号が送信され、当該駆動信号に基づいて圧電素子35が駆動し、当該駆動に伴ってノズル31から液滴36Rが吐出され、第2パターン膜形成領域70Rに液滴36R−1が着弾する。さらに続けて、液滴36Rが吐出され、一回の走査において一のノズル31毎に第2パターン膜形成領域70Rに液滴36R−1〜36R−4が順に着弾する。従って、第2パターン膜形成領域70Rにも合計して、24滴の液滴36Rが着弾する。
Similarly, in the second pattern
次に、第1パターン膜形成領域70Bに対する液滴36の吐出方法について説明する。第1パターン膜形成領域70Bに対して、二つの吐出ヘッド140B−1,140B−2から液滴36Bが吐出され、第1パターン膜形成領域70Bに液滴36Bが着弾する。具体的には、主走査駆動装置42を駆動させ、基材7とヘッドユニット14とを相対的に移動させる。そして、まず、第1パターン膜形成領域70Bと吐出ヘッド140B−1とが対向した位置において、吐出ヘッド140B−1に駆動信号が送信され、当該駆動信号に基づいて圧電素子35が駆動し、当該駆動に伴ってノズル31から液滴36Bが吐出され、第1パターン膜形成領域70Bに液滴36B−1が着弾する。さらに続けて、液滴36Bが吐出され、吐出ヘッド140B−1の一回の走査において第1パターン膜形成領域70Bに液滴36B−1〜36B−4が順に着弾する。従って、吐出ヘッド140B−1から第1パターン膜形成領域70Bには、合計して、24滴の液滴36Bが着弾する。
Next, a method for discharging the
さらに、基材7の走査に伴い、第1パターン膜形成領域70Bと吐出ヘッド140B−2とが対向した位置において、吐出ヘッド140B−2に駆動信号が送信され、当該駆動信号に基づいて圧電素子35が駆動し、当該駆動に伴ってノズル31から液滴36Bが吐出され、第1パターン膜形成領域70Bに液滴36B−5が着弾する。さらに続けて、液滴36Bが吐出され、吐出ヘッド140B−2の一回の走査において第1パターン膜形成領域70Bに液滴36B−5〜36B−8が順に着弾する。従って、吐出ヘッド140B−2の第1パターン膜形成領域70Bには、合計して、24滴の液滴36Bが着弾する。これにより、最終的に、第1パターン膜形成領域70Bには、48滴の液滴36Bが着弾する。これは、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gのそれぞれの着弾数(24滴)の2倍の48滴ではあるが、吐出ヘッド140単位で換算した場合には、吐出ヘッド140B−1,140B−2,140R,140Gのそれぞれの吐出回数は同等となる。
Further, as the
なお、さらに、パターン膜R,G,Bの膜厚が必要な場合には、上記の液滴吐出を繰り返し(複数回の走査)行い、第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gに、さらに、液滴36を吐出してもよい。
Furthermore, when the film thicknesses of the pattern films R, G, and B are necessary, the above-described droplet discharge is repeated (scanning a plurality of times), and the first to third pattern
従って、上記の実施形態によれば、以下に示す効果がある。 Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
第1〜第3パターン膜形成領域70B,70R,70Gのうち、他の領域に比べて領域の面積が広い第1パターン膜形成領域70Bに対応する吐出ヘッド140Bの数を、第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する各吐出ヘッド140R,140Gの数よりも多く配置した。これにより、広いパターン膜形成領域の第1パターン膜形成領域70Bと、狭いパターン膜形成領域の第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対して、吐出ヘッド140B−1,140B−2,140R,140Gあたりの吐出回数が同等となり、吐出ヘッド140の消耗頻度を平均化することができる。
Among the first to third pattern
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。 In addition, it is not limited to said embodiment, The following modifications are mentioned.
(変形例1)上記実施形態では、第1パターン膜形成領域70Bに対応する二つの吐出ヘッド140B−1,140B−2を配置したが、これに限定されない。例えば、図7に示すように、一つの吐出ヘッド140B−3を配置してもよい。この場合において、吐出ヘッド140B−3のノズル31の数を、他の第2,第3パターン膜形成領域70R,70Gに対応する吐出ヘッド140R,140Gのそれぞれのノズル31の数よりも多く備える。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
(Modification 1) In the above embodiment, the two ejection heads 140B-1 and 140B-2 corresponding to the first pattern
(変形例2)上記実施形態では、2種類の領域面積の広さを有するそれぞれのパターン膜領域に対応する吐出ヘッド140の配置について説明したが、3種類以上の異なる領域面積の広さを有するそれぞれのパターン膜領域に対応して吐出ヘッド140を配置してもよい。例えば、図8に示すように、最も領域面積が広い第1パターン膜形成領域70Bと、第1パターン膜形成領域70Bの領域面積のほぼ1/2の広さを有する第2パターン膜形成領域70Rと、第1パターン膜形成領域70Bの領域面積のほぼ1/3の広さを有する第3パターン膜形成領域70Gのそれぞれに対応して吐出ヘッド140を配置してもよい。この場合において、第1パターン膜形成領域70Bに対応して三つの吐出ヘッド140B−4を配置し、第2パターン膜形成領域70Rに対応して二つの吐出ヘッド140R−4を配置し、第3パターン膜形成領域70Gに対応して一つの吐出ヘッド140G−4を配置する。このように、パターン膜形成領域が広くなるにつれ、或いは、走査方向におけるパターン膜形成領域の幅の長さが長くなるにつれ、それぞれのパターン膜形成領域に対応する吐出ヘッド140の数を多くする。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
(Modification 2) In the above embodiment, the arrangement of the ejection heads 140 corresponding to the respective pattern film regions having two types of area areas has been described. The
(変形例3)上記実施形態では、R,G,Bの3種類のパターン膜の色要素について説明したが、これに限定されない。例えば、1または2種類の色要素を形成する場合に適用してもよい。さらに、4種類以上の色要素を形成する場合に適用してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。 (Modification 3) In the above embodiment, the color elements of three types of pattern films of R, G, and B have been described, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied when forming one or two kinds of color elements. Furthermore, the present invention may be applied when four or more types of color elements are formed. Even if it does in this way, the same effect as the above can be acquired.
(変形例4)上記実施形態の液滴吐出装置1では、有機EL装置を例に説明したが、これに限定されない。例えば、カラーフィルター、プラズマ・ディスプレイ・パネル等に適用してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
(Modification 4) In the
1…液滴吐出装置、7…基材、12…キャリッジ、14…ヘッドユニット、30…ノズルプレート、31…ノズル、36,36B,36G,36R…液滴、68…基板、69…区画部、70…パターン膜形成領域、70B…第1パターン膜形成領域、70R…第2パターン膜形成領域、70G…第3パターン膜形成領域、140,140B−1,140B−2,140B−3,140B−4,140G,140G−4,140R,140R−4…吐出ヘッド。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パターン膜形成領域の広さ毎に対応して前記液滴を吐出する複数の前記吐出ヘッドを有するとともに、
前記パターン膜形成領域のうち、広いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記広いパターン膜形成領域よりも領域面積が狭いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数よりも多く配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge apparatus including a discharge head that discharges droplets toward a pattern film forming region provided on a substrate,
While having a plurality of the ejection heads that eject the droplets corresponding to the width of the pattern film formation region,
Of the pattern film formation regions, the number of the ejection heads corresponding to a wide pattern film formation region is larger than the number of the ejection heads corresponding to a pattern film formation region having a smaller area than the wide pattern film formation region. A droplet discharge device characterized by being arranged.
前記基材と前記吐出ヘッドとが相対的に移動する走査方向における前記パターン膜形成領域の配列順に倣って、各前記パターン膜形成領域に対応する複数の前記吐出ヘッドを前記走査方向に配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1,
A plurality of ejection heads corresponding to each pattern film formation region are arranged in the scanning direction following the order of arrangement of the pattern film formation regions in the scanning direction in which the base material and the ejection head move relatively. A droplet discharge device characterized by the above.
前記基材と前記吐出ヘッドとが相対的に移動する前記走査方向における前記パターン膜形成領域の幅の長さが異なる場合に、幅が長い前記パターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記幅が長いパターン膜形成領域よりも幅が短い前記パターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数よりも多く配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 The droplet discharge device according to claim 1 or 2,
When the width of the pattern film formation region in the scanning direction in which the base material and the discharge head move relatively is different, the number of the discharge heads corresponding to the pattern film formation region having a long width is set. A liquid droplet ejection apparatus, wherein the number of ejection heads corresponding to the pattern film formation region with a shorter width than the pattern film formation region with a larger width is arranged.
前記幅が長いパターン膜形成領域の幅の長さが、前記幅が短いパターン膜形成領域の幅の長さのn倍の場合に、
前記幅が長いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数を、前記幅が短いパターン膜形成領域に対応する前記吐出ヘッドの数のn倍以上に配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 In the droplet discharge device according to claim 3,
When the width of the long pattern film formation region is n times the width of the short pattern film formation region,
The droplet discharge device, wherein the number of the discharge heads corresponding to the long pattern film formation region is arranged to be n times or more the number of the discharge heads corresponding to the short pattern film formation region .
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