JP4347187B2 - 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 - Google Patents
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Description
そして、X軸テーブルにより基板が主走査方向(X軸方向に)に往復動され、これと同期して各機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出されると共に、往復動毎にY軸テーブルによりヘッドユニット(機能液滴吐出ヘッド)が副走査方向(Y軸方向に)に移動されることで、基板の全域に描画が行われる。
一方、機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行う場合には、Y軸テーブルによりヘッドユニットをメンテナンス装置に送り込み、この状態でヘッドユニットに対し、吸引ユニットによる機能液の吸引処理と、ワイピングユニットによる払拭処理とが行われる。また、メインキャリッジに着脱自在に支持されたヘッドユニットを交換する場合には、メンテナンス装置とは逆側のホーム位置にヘッドユニットを移動させておいて、交換作業を行うようにしている。
しかし、このようにすると、一部の機能液滴吐出ヘッドに不具合が生じた場合にヘッドユニットを全体として交換する必要が生じ、交換作業が煩雑になることが想定される。また、ヘッドユニットに対応して、吸引ユニットおよびワイピングユニットを設ける必要が生じ、メンテナンス装置が大掛かりになることが想定される。
したがって、交換性およびメンテナンス性を損なうことなく、広幅(長ライン)の描画ラインを形成する大型のヘッドユニットを構成することができる。
また、機能液滴吐出ヘッドに対し、吸引ユニットによる吸引処理と、ワイピングユニットによる払拭処理を行うことで、各キャリッジユニットにおける機能液滴吐出ヘッドの吐出機能を良好な状態に維持することができる。なお、吸引ユニットおよびワイピングユニットを1つのキャリッジユニットに対応する構造とし、キャリッジユニット単位でメンテナンス処理(吸引処理および払拭処理)を行うようにすれば、複数のキャリッジユニットの全体が大型化しても、メンテナンス手段を大型にする必要がなくなる。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図24(a)に示すように、基板(W)601上にブラックマトリクス602を形成する。ブラックマトリクス602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602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602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。
さらに、図24(c)に示すように、レジスト層604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604をパターニングして、バンク603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603とその下のブラックマトリクス602は、各画素領域607aを区画する区画壁部607b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72により着色層(成膜部)608R、608G、608Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
なお、本実施形態においては、バンク603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)601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603(区画壁部607b)に囲まれた各画素領域607a内への液滴の着弾位置精度が向上する。
即ち、基板601の着色層608R、608G、608B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609が形成される。
そして、保護膜609を形成した後、カラーフィルタ600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。
なお、図示していないが、対向基板621およびカラーフィルタ600の外面(液晶層622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621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。
一方、対向基板621におけるカラーフィルタ600と対向する面には、カラーフィルタ600の第1電極623と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極626が所定の間隔で複数形成され、この第2電極626の液晶層622側の面を覆うように第2配向膜627が形成されている。これらの第1電極623および第2電極626は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
そして、第1電極623と第2電極626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600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
この液晶装置630が上記液晶装置620と大きく異なる点は、カラーフィルタ600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630は、カラーフィルタ600とガラス基板等からなる対向基板631との間にSTN液晶からなる液晶層632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631およびカラーフィルタ600の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
対向基板631のカラーフィルタ600と対向する面上には、カラーフィルタ600側の第1電極633と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極636が所定の間隔で形成され、この第2電極636の液晶層632側の面を覆うように第2配向膜637が形成されている。
そして、上記した液晶装置620と同様に、第1電極633と第2電極636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600の着色層608R、608G、608Bが位置するように構成されている。
この液晶装置650は、カラーフィルタ600を図中上側(観測者側)に配置したものである。
カラーフィルタ600の保護膜609の表面(対向基板651側の面)には液晶駆動用の電極656が形成されている。この電極656は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極660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656の画素電極660とは反対側の面を覆った状態で配向膜657が設けられている。
この表示装置700においては、発光素子部703から基板701側に発した光が、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるとともに、発光素子部703から基板701の反対側に発した光が陰極704により反射された後、回路素子部702及び基板701を透過して観測者側に出射されるようになっている。
また、第1層間絶縁膜711a上には電源線714が配設されており、この電源線714は、コンタクトホール712bを通じてドレイン領域707bに接続されている。
これら画素電極713、機能層717、及び、機能層717上に配設された陰極704によって発光素子が構成されている。なお、画素電極713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713の間にバンク部718が形成されている。
そして、各バンク部718の間には、画素電極713に対して上方に向けて次第に拡開した開口部719が形成されている。
正孔注入/輸送層717aは、画素電極713側から正孔を輸送して発光層717bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層717a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。
この表示装置700は、図29に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、及び対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
無機物バンク層718aを形成したならば、図31に示すように、無機物バンク層718a上に有機物バンク層718bを形成する。この有機物バンク層718bも無機物バンク層718a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718が形成される。また、これに伴い、各バンク部718間には、画素電極713に対して上方に開口した開口部719が形成される。この開口部719は、画素領域を規定する。
また、撥液化処理は、有機物バンク層718bの壁面718s及び有機物バンク層718bの上面718tに施され、例えば4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド72を用いて機能層717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719から溢れ出るのを防止することが可能となる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層717a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717a上に吐出しても、正孔注入/輸送層717aと発光層717bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層717bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層717a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717a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717a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717aに均一に塗布することができる。
この陰極704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。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、及びこれらの間に形成される放電表示部803を含んで概略構成される。放電表示部803は、複数の放電室805により構成されている。これらの複数の放電室805のうち、赤色放電室805R、緑色放電室805G、青色放電室805Bの3つの放電室805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。
そして、この隔壁808によって仕切られた領域が放電室805となっている。
第1基板801と第2基板802とは、アドレス電極806と表示電極811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806と表示電極811は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極806,811に通電することにより、放電表示部803において蛍光体809が励起発光し、カラー表示が可能となる。
この場合、第1基板801を液滴吐出装置3のセットテーブル101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72により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、又はニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
表示電極811の形成の場合、アドレス電極806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809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72から液滴として吐出し、対応する色の放電室805内に着弾させる。
この表示装置900は、互いに対向して配置された第1基板901、第2基板902、及びこれらの間に形成される電界放出表示部903を含んで概略構成される。電界放出表示部903は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部905により構成されている。
42 ワーク移動手段、43 ヘッド移動手段、46 メンテナンス手段、
51 描画エリア、52 メンテナンスエリア、71 分割ヘッドユニット、
72 機能液滴吐出ヘッド、73 ヘッドプレート、75 キャリッジ、
87 ノズル面、88 吐出ノズル、111 θテーブル、
112 吸着テーブル、121 θ固定部、122 θ回転部、
131 テーブル本体、133 支持ベース、201 機能液タンク、
232 吸引ユニット、233 ワイピングユニット、
235 ユニット昇降機構、241 フラッシングボックス、
281 ワイピングシート、283 横移動機構、
291 シート供給ユニット、293 洗浄液供給ユニット、W ワーク
Claims (9)
- 描画エリアに臨むワークに対し、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながらワーク上に機能液を吐出して描画を行う描画手段と、前記描画手段に併設され、メンテナンスエリアに臨んだ前記機能液滴吐出ヘッドに対し、メンテナンスを行うメンテナンス手段と、を備えた液滴吐出装置において、
前記描画手段は、ワークを搭載すると共にワークを主走査方向となるX軸方向に移動させるX軸テーブルと、前記機能液滴吐出ヘッドをキャリッジに搭載した複数のキャリッジユニットと、前記複数のキャリッジユニットを、前記描画エリアと前記メンテナンスエリアとの間で移動させると共に前記描画エリアで副走査可能なY軸テーブルと、を有し、
前記Y軸テーブルは、前記複数のキャリッジユニットを個々に移動可能に構成され、且つ前記複数のキャリッジユニットが、前記描画エリアに臨んでY軸方向に整列配置した描画ホーム位置において、前記複数のキャリッジユニットに搭載されている複数の前記機能液滴吐出ヘッドの全吐出ノズルにより、前記描画エリアの描画幅に対応すると共に1の主走査における1の描画ラインが構成され、
前記メンテナンス手段は、前記機能液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルから機能液を吸引する吸引ユニットと、吸引後の前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングシートにより払拭するワイピングユニットと、を有し、
前記ワイピングユニットは、前記Y軸テーブルにより前記メンテナンスエリアから前記描画エリアに移動する前記各キャリッジユニットの前記機能液滴吐出ヘッドに、前記ワイピングシートを当接させて前記ノズル面を払拭することを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記Y軸テーブルの駆動源が、リニアモータで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記各キャリッジユニットは、前記Y軸テーブルのスライダに支持されたキャリッジと、
前記キャリッジに着脱自在に保持され、前記機能液滴吐出ヘッドおよびこれを搭載したヘッドプレートとから成るヘッドユニットと、を有し、
前記メンテナンスエリアは、前記キャリッジに対し前記ヘッドユニットを着脱する交換エリアを兼ねてい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。 - 前記各ヘッドプレートには、前記機能液滴吐出ヘッドの複数個が搭載されており、
前記複数個の機能液滴吐出ヘッドは、その全吐出ノズルが前記描画ラインの一部となる部分描画ラインを構成するように所定の配置パターンで配置されており、
前記配置パターンは、X軸方向およびY軸方向にそれぞれ位置ズレさせて階段状に且つ単一列に配置した液滴吐出ヘッド群で構成されていることを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。 - 前記各ヘッドプレートには、前記機能液滴吐出ヘッドの複数個が搭載されており、
前記複数個の機能液滴吐出ヘッドは、その全吐出ノズルが前記描画ラインの一部となる部分描画ラインを構成するように所定の配置パターンで配置されており、
前記配置パターンは、X軸方向およびY軸方向にそれぞれ位置ズレさせて階段状に且つY軸方向に複数列に配置した液滴吐出ヘッド群で構成されていることを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出装置。 - 前記各キャリッジユニットには、前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクがそれぞれ搭載されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の液滴吐出装置。
- 請求項1ないし6のいずれか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1ないし6のいずれか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7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8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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