KR101250850B1 - 액적토출장치 - Google Patents

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순페이 야마자키
오사무 나카무라
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

노즐로부터 조성물을 토출할 때에, 조성물의 건조나 고화 등에 의한 토출 불량을 일으키지 않는 노즐을 가지는 액적토출장치의 제공을 과제로 한다. 조성물을 토출하는 노즐 구멍을 구비한 노즐부와, 조성물을 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단과, 노즐부의 바닥면에 조성물을 공급하는 수단을 구비하여 구성되고, 노즐부의 바닥면에 친액성 처리를 시행한다. 노즐부의 바닥면에 조성물을 공급하는 수단으로서는, 예를 들면 조성물이 흐를 수 있는 유로를 노즐부에 설치한다. 그러면, 해당 유로를 거쳐서 조성물을 흘림으로써, 노즐부의 바닥면에 조성물을 공급한다.
노즐, 액적, 토출장치, 친액성.

Description

액적토출장치{DROPLET DISCHARGE APPARATUS}
도 1(a) 내지 (c)는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 2(a) 내지 (c)는 복수의 노즐 구멍을 가지는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 3(a) 및 (b)는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 4(a) 내지 (c)는 복수의 노즐 구멍을 가지는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 5(a) 및 (b)는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 6(a) 내지 (c)는 액적토출장치를 도시한 도면,
도 7(a) 내지 (c)는 액적토출장치의 노즐 구멍의 배열을 도시한 도면,
도 8(a) 및 (b)는 액적토출수단을 도시한 도면,
도 9는 액적토출장치를 도시한 도면,
도 10(a) 내지 (d)는 액적토출장치를 사용한 표시장치의 제작 방법을 도시한 도면,
도 11(a) 내지 (d)는 액적토출장치를 사용한 표시장치의 제작 방법을 도시한 도면,
도 12(a) 및 (b)는 액적토출장치를 사용한 표시장치의 제작 방법을 도시한 도면,
도 13(a) 내지 (h)는 액적토출장치를 이용하여 형성한 전자기기를 도시한 도면,
도 14(a) 및 (b)는 액적토출장치를 도시한 도면이다.
본 발명은, 액적을 토출하는 장치에 관한 것으로, 특히 토출하는 조성물의 건조나 고화에 의한 토출 불량을 방지하는 액적(液滴)토출장치에 관한 것이다.
최근, 기판 위에 반도체재료나 금속재료 또는 절연물재료를 사용해서 회로의 패턴을 직접 그리는, 소위 직접 묘화(direct drawing)의 연구가 열심히 행해지고 있다. 구체적으로는, 액적을 토출하는 수단을 구비한 장치를 이용하여, 프린터로 문자를 인쇄하는 것과 같이 전기회로를 그려서, 전자 디바이스를 인쇄하려고 하고 있다.
종래의 전자 디바이스의 제조 방법은, 회로 등의 패턴의 형성에 상당히 복잡한 공정을 사용하고 있다. 예를 들면, 한 개의 배선을 형성할 경우에는, 우선 기판 위에 배선의 기초로 되는 반도체재료나 금속재료의 막을 형성하고, 다음에 이 막 중 배선에 사용하는 영역을 특별히 정해서 레지스트 등을 형성하고, 마지막으로 에칭 등에 의해 특별히 정한 영역을 남기고 그 밖의 막을 제거한다. 이 공정을 반복 시행함으로써, 목적하는 회로 패턴을 형성해 간다. 그러나, 이러한 공정에서는, 공정 수가 많고, 막의 형성이나 제거 공정을 진공에서 행할 필요가 있었다. 따라서, 고가의 거대한 진공장치를 많이 사용하게 되어, 제조 비용을 올리고 있었다.
한편, 직접 묘화를 이용할 경우에는, 배선 등의 회로 패턴을 직접 형성하는 것이 가능해지므로, 종래의 3단계 공정이 1단계 공정으로 대체될 수 있다. 또한, 대기압 하에서 제조할 수 있고, 진공장치가 불필요하기 때문에 대폭 코스트 다운을 달성하는 것이 가능해 진다. 그 때문에, 액적토출장치를 사용하는 직접 묘화는 매우 주목을 모으고 있다.
전술한 직접 묘화는, 예를 들면 잉크젯 장치를 비롯한 액적토출장치를 사용하여 행해지고 있다. 하지만, 액적토출장치로 점성이 높은 재료 등을 토출할 경우에, 재료의 건조 등에 의해 생기는 토출 불량이 문제가 되고 있다. 그 때문에, 지금까지 토출 불량을 해결하기 위해서, 다양한 해결 방법이 연구되고 있다.
예를 들면, 재료를 토출하기 전에 토출구를 가지는 헤드를 유기용매 등의 용재나 토출액 자체로 닦아내는 방법이나, 헤드 전체를 캡핑(capping)해서 용매에 담그거나, 용매의 증기로 충만시키는 방법이 있다. 또한, 그 외에도 토출하는 액에 보습제를 첨가하거나, 토출되지 않을 정도의 펄스 전압을 피에조 소자에 인가해서 액을 진동시켜서 교반시킴으로써 건조나 고화를 방지하는 메니스커스(meniscus) 제어 방법(예를 들면, 일본 특개평 제9-290505호) 등이 있다.
그러나, 재료를 토출하기 전에 헤드를 닦아내거나, 헤드 전체를 캡핑해서 용매에 담그거나 또는 증기로 충만시키는 방법에서는, 인쇄 전의 토출 불량에는 효과적이지만, 인쇄 중의 토출 불량에는 대응할 수 없다. 즉, 패턴을 그릴(묘화) 때에, 액적토출장치의 복수의 노즐 중, 사용되지 않고 있는 노즐(액적을 토출하지 않는 노즐)은, 일정 기간 토출하는 일이 없게 된다. 그 때문에, 재료의 건조, 고화에 의해 토출 불량을 일으키는 경우가 있다. 이것은, 휘발성이 높은 용매를 사용할수록, 용매의 증발에 의해 재료의 점성이 높아지고, 토출 불량의 우려가 현저해진다.
이것을 막기 위해서, 액에 보습제를 첨가하는 방법이나 메니스커스 제어법을 사용할 수 있지만, 보습제를 첨가하는 방법에서는, 재료에 따라서는 적당한 보습제가 없는 경우가 있다. 또한, 메니스커스 제어법에서는, 시간의 경과에 따른 용매의 증발에 의해 재료의 점도가 상승하고, 그 결과 토출 상태의 변화가 발생해 정확하게 토출할 수 없게 되는 문제가 있다. 이렇게, 어느 방법도 본질적인 해결에는 이르지 않고 있다.
본 발명에서는, 상기 문제를 감안하고, 액적을 토출할 때에 토출 불량을 일으키지 않는 노즐을 가지는 액적토출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 액적토출장치에 있어서, 노즐에서 조성물이 건조해서 고화하는 것에 의한 토출 불량을 방지한다. 또, 본 명세서에 기재되는 "토출 불량"으로는, 조성물이 완전히 토출되지 않는 경우뿐만 아니라, 조성물의 건조나 고화에 의해 토출되는 액량이나 방향을 정확하게 제어할 수 없게 될 경우도 가리킨다. 또한, 액적토출장치는, 도전막이나 절연막 등의 재료를 포함하는 조성물의 액적(도트(dot)라고도 한다)을 선택적으로 토출(분사)해서 임의 장소에 형성하는 장치이며, 그 방식에 따라서는 잉크젯 장치라고도 부른다.
본 발명의 액적토출장치는, 조성물을 토출하는 노즐 구멍과, 조성물을 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단을 구비한 노즐부와, 노즐부의 바닥면에 조성물을 공급하는 수단을 구비하여 구성되고, 노즐부의 바닥면은 친액성 처리되는 것을 특징으로 하고 있다. 조성물로서는, 노즐 구멍으로부터 토출될 수 있는 것이면 어떤 재료를 이용해도 되고, 금속재료나 절연물재료 등을 사용할 수 있다. 조성물을 토출시키기 위한 가압수단으로서는, 압전소자를 설치해서 해당 압전소자에 전압을 인가해서 변형시켜서 조성물을 밀어내는 피에조 방식이나, 발열체를 발열시켜서 기포를 생기게 함으로써 조성물을 밀어내는 서멀 잉크젯 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 "친액성 처리(lyophilic treatment)"로는, 노즐부의 바닥면이 조성물에 반발하지 않는 친화적인 상태를 의미한다.
노즐부의 바닥면에 조성물을 공급하는 수단으로서는, 예를 들면 조성물이 흐를 수 있는 유로를 노즐부에 설치한다. 그리고, 해당 유로를 거쳐서 조성물을 흘림으로써, 노즐부의 바닥면에 조성물을 공급한다. 또한, 유로는 노즐부의 바닥면 에 조성물을 공급할 뿐만 아니라, 노즐부 바닥면의 조성물을 흡인하는 구성으로 된다. 이를 위해, 유로에는 조성물을 밀어내서 노즐부 바닥면에 공급하는 액송출수단 또는 노즐부 바닥면으로부터 조성물을 흡인해서 회수하는 액회수수단을 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구성은, 복수의 노즐 구멍이 설치된 액적토출장치에도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 이 경우, 복수의 노즐 구멍의 사이에 각각 유로를 설치한 구성으로도 되며, 예를 들면 복수의 노즐 구멍이 선형으로 배치될 경우에는, 일련의 노즐 구멍의 배열에 평행한 방향으로 길게 유로를 설치해도 된다. 또, "선형으로 배치하는" 것으로는, 개개의 노즐 구멍이 일직선 위로 나열해 있는 상태뿐만 아니라, 교대로 전후로 배치되었을 경우(zigzag) 등의 규칙성을 가지고 선형으로 나열해 있는 상태도 포함하고 있다.
또한, 본 발명의 액적토출장치는, 조성물을 토출하는 노즐 구멍과, 조성물을 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단 및, 노즐 구멍의 측벽에 각각 연결된 제1유로 및 제2유로를 구비한 노즐부를 포함하고, 노즐 구멍과 제1유로 및 노즐 구멍과 제2유로 사이에서 조성물의 주고받기를 행하는 것을 특징으로 한다. 노즐 구멍과 제1유로 및 노즐 구멍과 제2유로간의 조성물의 주고받기는, 제1유로 또는 제2유로로부터 노즐 구멍에 조성물이 공급될 경우와 노즐 구멍의 조성물이 제1유로 및 제2유로에 흡인될 경우의 주고받기를 의미한다. 또, 제1 및 제2유로 모두 또는 어느 하나에, 조성물을 밀어내서 노즐 구멍에 공급하는 액송출수단 또는 노즐 구멍으로부터 조성물을 흡인해서 회수하는 액회수수단을 설치하는 것이 바람직하다. 또 한, 이 구성은 복수의 노즐 구멍이 설치된 액적토출장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 이 경우, 인접하는 노즐 구멍을 각각 연결하도록 유로를 설치해도 되고, 복수의 노즐 구멍을 공유하도록 제1유로 및 제2유로를 설치해도 된다. 또한, 노즐 구멍과 제1유로 그리고 노즐 구멍과 제2유로를 연결하는 부분에 개폐 밸브를 설치해도 된다.
또한, 본 발명의 액적토출장치는, 조성물을 토출하는 노즐 구멍과 노즐 구멍에 연결된 가압실과, 가압실의 측벽의 2개의 다른 위치에 연결되는 유로와, 가압실의 측벽에 설치된 제1가압수단과, 유로의 측벽에 설치된 제2가압수단을 구비한 노즐부를 포함하고, 가압실과 유로의 연결부에 개폐 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 유로에, 외부에서 조성물을 공급하기 위한 유로를 설치해도 된다.
본 발명에 의해, 액적토출장치에 있어서는, 노즐 구멍으로부터 토출되는 조성물의 건조나 고화를 방지할 수 있고, 이에 따라 토출 불량을 일으키지 않고 조성물을 토출하는 것이 가능해 진다.
(실시 형태)
본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 이용하여 이하에 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 일탈하는 않게 그 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시 형태의 기재 내용에 한정해 서 해석되는 것이 아니다. 또, 이하에 설명하는 본 발명의 구성에 있어서, 동일 부분을 가리키는 부호는 다른 도면에서 공통으로 사용한다.
일반적으로, 액적토출장치에 있어서, 조성물을 토출하는 출구인 노즐 구멍에 존재하는 조성물은, 항상 공기와 접촉하기 때문에 건조해서 고화하기 쉽다. 조성물이 연속해서 토출될 경우에는, 토출될 때마다 조성물이 교체되기 때문에 건조 등의 문제는 일어나지 않는다. 하지만, 일정한 기간 토출되지 않을 경우에는 조성물이 건조한다는 문제가 생긴다.
특히, 조성물에 휘발성이 높은 용매를 사용하는 경우에는, 보다 건조가 현저하기 때문에 조성물이 고화해서 노즐 구멍이 막힐 우려가 매우 높아진다. 또한, 고화까지는 안 되더라도 용매의 증발에 의해 조성물의 점도가 상승하고, 토출할 때에 방향 등의 착탄 정밀도에 문제가 생긴다. 그 때문에, 이러한 문제를 막기 위해서, 본 발명의 액적토출장치는 노즐 구멍의 조성물을 건조하지 않게 하는 구성을 갖는다.
구체적으로는, 노즐의 바닥면에 노즐 구멍으로부터 토출하는 조성물과 같은 조성물을 공급하고, 적어도 노즐 구멍과 그 주변의 노즐의 바닥면을 조성물로 피복한다. 노즐의 바닥면에 조성물을 공급하는 수단으로서는, 예를 들면 노즐의 바닥면에 노즐 구멍과는 별도로 노즐의 바닥면과 연결되어 있는 유로(채널)를 설치한다. 그리고, 해당 유로로부터 조성물을 공급해서 노즐의 바닥면을 조성물로 덮는 것에 의해 건조를 방지할 수 있다. 이 경우에는, 노즐의 바닥면을 미리 조성물에 반발하지 않는 상태(친액성)로 해 두는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 구성으로서, 노즐 구멍의 측벽에 연결한 유로를 설치하고, 해당 유로로부터 직접 노즐 구멍에 조성물을 공급한다. 노즐 구멍과 유로간에서 직접 조성물의 주고받기를 행함으로써, 노즐 구멍에 있어서의 조성물이 유동해서 항상 교체되기 때문에, 조성물이 건조해서 고화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 구성으로서, 노즐 구멍에 연결된 가압실의 측벽에 순환유로를 설치하고, 해당 순환유로를 이용하여 노즐 구멍의 조성물을 유동시킨다. 조성물의 유동은, 가압실 및 순환유로의 측벽에 각각 설치된 압전소자에 선택적으로 전압을 인가하고, 가압실 및 순환유로를 변형함으로써 제어할 수 있다.
이하에, 본 발명의 액적토출장치의 구성에 관해서 도면을 이용하여 구체적으로 설명을 행한다.
(실시 형태1)
본 실시 형태에서는, 조성물을 토출하는 노즐 구멍을 구비한 노즐의 바닥면에, 조성물을 공급하는 수단을 설치한 액적토출장치에 관해서 도면을 참조로 설명한다.
도 1(a) 내지 (c)에 액적토출장치에 있어서의 액적토출수단의 구성에 대해서 나타낸다. 액적토출수단(101)은, 액실유로(102)에 연결된 예비액실(103)과, 유체저항부(104), 가압실(105), 압전소자(106) 및, 노즐 구멍(107)을 포함하는 노즐부(109)와, 노즐부 바닥면(100)에 조성물을 공급하는 수단인 유로(111, 112)로 구성되어 있다.
외부로부터 액적토출수단(101)의 내부에 공급되는 조성물은, 액실유로(102) 를 통과해서 예비액실(103)에 축적된 후, 조성물을 토출하기 위한 노즐부(109)로 이동한다. 노즐부(109)에서는 유체저항부(104)에 의해, 적당한 조성물이 가압실(105) 내에 충전된다.
가압실(105)의 측벽에는, 전압을 인가함에 의해 변형하는 압전소자(106)가 설치된다. 압전소자(106)로서는, 예를 들면 티탄산·지르코늄산·납(PZT) 등의 피에조 압전 효과를 가지는 압전소자를 사용할 수 있다. 원하는 노즐에 배치된 압전소자(106)에 전압을 인가함에 의해, 가압실(105) 내의 조성물을 밀어내고, 외부에 조성물(108)을 토출할 수 있다.
보통, 노즐 구멍(107)의 최표면에 있는 조성물은, 공기와 접촉하기 때문에 건조하기 쉽다. 노즐 구멍(107)에서 조성물이 토출되고 있을 경우에는, 조성물이 교체되기 때문에 건조가 문제로는 안 된다. 하지만, 일정 기간 토출이 행해지지 않을 경우에는 조성물이 건조해서 고화할 우려가 있다. 그 때문에, 도 1(a) 내지 (c)에 나타내는 액적토출수단(101)에서는, 노즐 구멍(107)의 최표면의 조성물의 건조를 방지하기 위해서 유로(111, 112)를 설치한다. 유로(111, 112)를 이용하여 노즐 구멍(107)으로부터 토출하는 조성물과 같은 조성물을 노즐부(109)의 바닥면(100:이하, 노즐부 바닥면(100)이라고 한다)에 공급하고, 노즐 구멍(107) 및 노즐 구멍(107) 주변의 노즐부 바닥면(100)을 조성물로 피복한다(도 1(a)).
이러한 구성을 함으로써, 항상 새로운 조성물이 노즐 구멍(107)에 공급되므로, 노즐 구멍(107)의 조성물의 건조를 막는 것이 가능해 진다. 또, 여기에서는 노즐 구멍(107)으로부터 토출하는 조성물과 같은 조성물을 유로(111, 112)로부터 노즐부 바닥면(100)에 공급하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 조성물의 용매나 건조를 방지하는 용액 등을 공급해도 된다.
또한, 유로(111, 112)의 형상이나 배치는 노즐부 바닥면(100)에 조성물을 공급할 수 있는 것이라면 어떤 것으로도 된다. 예를 들면, 노즐 구멍(107)의 주위에 선형(linear shape)으로 형성해도 되고(도 1(b)), 노즐 구멍(107)의 주위에 원형(환형상 또는 링형상)으로 형성해도 된다(도 1(c)). 또한, 하나의 노즐 구멍에 대하여 하나의 유로를 설치해도 되고, 복수의 유로를 설치해도 된다. 또한, 도 1(a)에 나타나 있는 바와 같이, 노즐부 바닥면(100)에 대하여 유로를 노즐 구멍(107)을 향해서 비스듬히 설치하면, 유로(111, 112)로부터 공급되는 조성물이 노즐 구멍(107)을 향해서 흐르기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 또, 도 1(b), (c)는, 도 1(a)에 있어서의 액적토출수단(101)의 바닥을 모식적으로 나타낸 것으로, 도 1(b), (c)의 A-B의 단면이 도 1(a)의 A-B에 대응하고 있다.
또한, 유로(111, 112)에, 조성물을 송출해서 공급하는 수단(액송출수단) 또는 조성물을 흡인해서 회수하는 수단(액회수수단)을 구비해도 된다. 조성물의 액송출수단이나 액회수수단으로서는, 펌프 등을 이용할 수 있다. 여기에서는, 도 1(a)에 나타나 있는 바와 같이 유로(111, 112)의 노즐부 바닥면(100)에 연결되어 있는 단부와 반대측의 단부에 액송출수단 또는 액회수수단을 구비한 펌프(111a, 112a)를 설치함으로써, 유로(111, 112)에 있어서의 조성물의 흐름을 제어할 수 있다.
이 경우, 펌프(111a, 112a)에 액송출수단을 설치할지, 액회수수단을 설치할 지에 의해 조성물의 흐름을 선택적으로 조정할 수 있다. 예를 들면, 펌프(111a, 112a) 각각이 액송출수단을 가지는 펌프로 설치되면, 유로(111, 112)로부터 노즐부 바닥면(100)으로 조성물을 공급할 수 있다. 또한, 펌프(111a, 112a) 중 한쪽에 액송출수단을 가지는 펌프로 설치되고, 다른 쪽에 액회수수단을 가지는 펌프로 설치됨으로써, 조성물을 노즐부 바닥면(100)의 특정한 방향으로 흘려서 이동시킬 수 있다.
유로(111, 112)로의 조성물의 공급은, 별도로 외부에 공급용의 액실을 설치하는 것으로도 되고, 예비액실(103)과 유로(111, 112)를 연결하는 것으로도 된다.
유로(111, 112)로부터 노즐부 바닥면(100)에 공급되는 조성물이, 낙하하지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 노즐부 바닥면(100)의 표면을 미리 조성물에 반발하지 않는 상태(친액성 상태)로 해 두는 것이 바람직하다. 또한, 노즐부 바닥면(100)에 유로(111, 112)로부터 조성물이 과잉으로 공급되어서 낙하하지 않도록, 액송출수단 또는 액회수수단을 가지는 펌프 등으로 제어한다.
또한, 노즐부(109)에 있어서도, 조성물과, 액실유로(102)와, 예비액실(103), 유체저항부(104), 가압실(105) 및 노즐 구멍(107)과의 젖음성이 중요하게 된다. 이에 따라, 조성물과 재질과의 젖음성을 조정하기 위해서, 조성물과 접촉하는 부분 각각에 탄소막이나 수지막 등을 형성해도 된다.
상기의 수단에 의해, 조성물을 피처리물 위에 정확하게 토출할 수 있다. 액적 토출방식으로는, 액적을 연속해서 분사시켜 연속한 선형의 패턴을 형성하는, 소위 시퀀셜 방식과, 액적을 도트 모양으로 분사하는, 소위 온디맨드 방식이 있지만, 어느 방식을 이용해도 된다. 또한, 연속한 선형의 패턴을 형성할 경우에는, 디스펜서 방식을 이용해도 된다.
다음에 복수의 노즐 구멍이 배치된 액적토출장치의 액적토출수단의 구성에 대해서 도 2(a) 내지 (c)를 사용하여 설명한다. 또, 도 1(a) 내지 (c)와 동일 구성을 나타낼 경우는 동일 부호로 나타낸다.
액적토출수단(120)은, 도 1에서 나타낸 액적토출수단(101)과 같이, 액실유로(102)에 연결된 예비액실(103)과, 유체저항부(104)와, 가압실(105), 압전소자(106) 및, 노즐 구멍(107)을 포함하는 노즐부(109)가 복수 연결된 구성으로 되어 있다.
또한, 도 2(a) 내지 (c)에서는, 노즐부(109)에 각각 유로(113a 내지 113e)를 설치한다. 여기에서는, 유로(113a 내지 113e)는, 각각 인접하는 노즐 구멍(107a 내지 107d) 사이에 설치되고, 노즐 구멍(107a 내지 107d) 및 노즐부 바닥면(100)은 유로(113a 내지 113e)로부터 공급되는 조성물에 의해 피복된다(도 2(a), (b)). 유로(113a 내지 113e)로부터 조성물이 공급됨으로써, 노즐 구멍(107) 내의 조성물의 건조를 막는 것이 가능해 진다. 또, 유로(113a 내지 113e)로부터 노즐부 바닥면(100)에 공급되는 조성물은, 노즐 구멍(107)으로부터 토출되는 조성물과 같은 조성물을 사용하는 것이 바람직하지만, 그 외에도 조성물의 용매나 조성물의 건조를 방지하는 용액 등을 사용할 수 있다.
유로의 형상은 어떤 형상으로도 된다. 예를 들면, 일련의 노즐 구멍의 배열 방향과 수직방향으로 복수의 노즐 구멍의 사이에 유로를 형성해도 되고(도 2(b)), 노즐 구멍이 배열한 방향과 평행방향에 선형으로 유로(115,116)를 형성해도 된다( 도 2(c)). 또한, 도 1(c)에서 도시한 바와 같이 각 노즐 구멍의 주변에 원형(환형상 또는 링형상)으로 형성해도 된다.
또, 도 2(a) 내지 (c)에서는 복수의 노즐 구멍을 일직선 위에 배열하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 노즐 구멍을 교대로 비켜 놓아서 3각형을 구성하도록 배열시키는 클러스터형 또는 지그재그형(zigzag)으로서도 되고, 노즐 구멍을 상하에 나란하게 배열시켜도 된다.
또한, 유로(113a 내지 113e)에, 도 1(a) 내지 (c)에서 도시한 바와 같이 액송출수단 또는 액회수수단을 설치할 수 있다. 여기에서는, 유로(113a 내지 113e)의 노즐부 바닥면(100)에 연결되어 있지 않은 쪽의 단부에 각각 액송출수단 또는 액회수수단을 가지는 펌프(114a~114e)를 설치함으로써, 유로(113a 내지 113e)의 조성물의 흐름을 제어할 수 있다.
또한, 유로(113a 내지 113e)로의 조성물의 공급은, 별도공급용의 액실을 설치하는 것으로도 되고, 예비액실(103)과 연결하는 것으로도 된다.
유로(113a 내지 113e)로부터 노즐부 바닥면(100)에 공급되는 조성물은, 낙하하지 않도록 할 필요가 있다. 그 때문에 노즐부 바닥면(100)의 표면을 미리 조성물에 반발하지 않는 상태(친액성 상태)로 해 두는 것이 바람직하다. 또한, 노즐부 바닥면(100)에 유로(113a 내지 113e)로부터 조성물이 과잉으로 공급되어서 낙하하지 않도록, 액송출수단을 가지는 펌프 등으로 제어를 행한다.
상기의 구성에 의해, 조성물을 피처리물 위에 정확하게 토출할 수 있다. 액적 토출방식으로는, 액적을 연속해서 분사시켜 연속한 선형의 패턴을 형성하는, 소 위 시퀀셜 방식과, 액적을 도트 모양으로 분사하는, 소위 온디맨드 방식이 있지만, 어느 쪽을 이용해도 된다. 또한, 연속한 선형의 패턴을 형성할 경우에는, 디스펜서 방식을 이용해도 된다.
또, 본 실시 형태에서는, 조성물의 토출을 압전소자를 사용한, 소위 피에조 방식으로 행할 경우를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 발열체를 발열시켜서 기포를 생기게 함으로써 조성물을 밀어내는 소위 서멀(thermal) 잉크젯 방식을 이용해도 된다. 이 경우, 압전소자(106)를 발열체로 대체하는 구조로 하면 된다.
(실시 형태2)
본 실시 형태에서는, 실시 형태1과는 다른 액적토출장치에 관해서 도면을 참조로 설명한다. 또, 본 실시 형태에서 도시한 도면에 있어서 실시 형태1과 동일 부분을 나타낼 경우는 동일 부호를 이용하여 나타낸다.
우선, 도 3(a)를 이용하여, 본 실시 형태의 액적토출장치에 있어서의 액적토출수단의 구체적인 구성에 관하여 설명한다. 액적토출수단(201)은, 액실유로(102)에 연결된 예비액실(103)과, 유체저항부(104), 가압실(105), 압전소자(106) 및 노즐 구멍(107)을 포함하는 노즐부(209)와, 노즐 구멍(107)에 조성물을 공급하는 수단인 유로(211, 212)로 구성되어 있다.
외부로부터 액적토출수단(201)의 내부에 공급되는 조성물은, 액실유로(102)를 통과해서 예비액실(103)에 축적된 후, 조성물을 토출하기 위한 노즐부(209)로 이동한다. 노즐부(209)에서는 유체저항부(104)에 의해, 적당한 조성물이 가압실(105) 내에 충전된다.
가압실(105)의 측벽에는, 전압을 인가함에 의해 변형하는 압전소자(106)가 설치된다. 압전소자(106)로서는, 예를 들면 티탄산·지르코늄산·납(PZT) 등의 피에조 압전 효과를 가지는 압전소자를 사용할 수 있다. 원하는 노즐에 배치된 압전소자(106)에 전압을 인가함에 의해, 가압실(105) 내의 조성물을 밀어내고, 노즐 구멍(107)으로부터 외부에 조성물을 토출할 수 있다.
또한, 도 3(a) 및 (b)에 나타내는 액적토출수단(201)에서는, 노즐부(209)에 조성물을 흘릴 수 있는 유로(211, 212)를 설치한다. 유로(211, 212)는 노즐 구멍(107)에 연결되어 있어, 노즐 구멍(107)과 유로(211, 212)의 연결부에 있어서 조성물의 주고받기가 행해진다. 보통, 노즐 구멍(107)에 존재하는 조성물은 공기와 접촉하기 때문에 건조하기 쉽지만, 외부로부터 새로운 조성물을 직접 노즐 구멍(107)에 공급함으로써, 노즐 구멍(107)의 조성물이 교체 및 건조되는 것을 방지할 수 있다. 여기서는, 노즐 구멍(107)의 측벽(130a, 130b)이 유로(211,212)에 각각 제공된다.
또한, 유로(211, 212)에 조성물을 송출해서 노즐 구멍(107)에 공급하는 수단(액송출수단) 또는 조성물을 흡인해서 노즐 구멍(107)으로부터 조성물을 회수하는 수단 (액회수수단)을 구비하면 된다. 조성물의 액송출수단이나 액회수수단으로서는, 실시 형태1에서 도시한 바와 같이 펌프 등을 이용할 수 있다. 유로(211, 212)의 노즐 구멍(107)과 연결되어 있는 단부와 반대측의 단부에 액송출수단 또는 액회수수단을 가지는 펌프(211a, 212b)를 설치함으로써, 유로(211, 212) 및 노즐 구멍(107)의 조성물의 흐름을 제어할 수 있다.
또, 유로(211, 212)에 설치된 펌프(211a, 212b)는, 양쪽이 액송출수단 또는 액회수수단을 가져도 되고, 한쪽이 액송출수단을 가지고, 다른 쪽이 액회수수단을 가져도 되며, 실시자가 적절히 선택할 수 있다. 또, 펌프(211a, 212b)에 액송출수단을 설치할지, 액회수수단을 설치할지의 조합에 의해 조성물의 흐름을 선택적으로 제어할 수 있다.
예를 들면, 한쪽의 유로(예를 들면, 유로(211))가 액송출수단을 가져 노즐 구멍(107)에 조성물을 공급하고, 다른 쪽의 유로(예를 들면, 유로(212))가 액회수수단을 가져 노즐 구멍(107)으로부터 조성물을 흡인함으로써, 유로(211, 212) 및 노즐 구멍(107)의 조성물이 특정한 방향으로 흐르도록 제어할 수 있다. 보통, 노즐 구멍(107)의 조성물의 흐름은 규칙적이지 않기(난류 상태) 때문에, 토출했을 때에 토출방향이 일정하게는 안 된다. 그러나, 유로(211, 212)를 이용하여 노즐 구멍(107)과 조성물의 주고받음을 행함으로써, 노즐 구멍(107)의 조성물의 흐름을 규칙적(예를 들면, 층류 상태)으로 함으로써, 조성물의 토출방향을 정확하게 제어하는 것이 가능해 진다.
또한, 유로(211, 212)와 노즐 구멍(107)의 연결 부분에 개폐가능한 밸브를 설치해도 된다. 이 경우에 대해서 도 3(b)을 사용하여 설명한다.
보통, 조성물의 토출은, 가압실(105)의 측벽에 설치된 압전소자(106)에 전압을 인가함으로써 변형시켜, 조성물을 노즐 구멍(107)으로부터 밀어냄으로써 행한다. 그러나, 노즐 구멍(107)에 유로(211, 212)가 연결됨으로써, 토출할 때에 조성물을 밀어내는 힘이 유로(211, 212)의 조성물에도 미치고, 노즐 구멍(107)으로부터 토출되는 조성물량이나 토출방향을 정확하게 제어할 수 없게 될 우려가 있다. 그 때문에 도 3(b)에 나타나 있는 바와 같이, 노즐 구멍(107)과 유로(211, 212)를 연결하는 부분에, 개폐에 의해 유로(211, 212)와 노즐 구멍(107)과의 조성물의 주고받음을 조절하는 개폐 밸브(213, 214)를 설치해도 된다.
개폐 밸브(213, 214)는, 노즐 구멍(107)으로부터 조성물이 토출될 때에는 닫기고, 노즐 구멍(107)로부터 조성물이 토출되지 않을 경우(노즐부(209)를 사용하지 않을 경우)에는 열리며, 노즐 구멍(107)에 유로(211, 212)로부터 조성물을 공급할 수 있다. 이렇게, 개폐 밸브(213, 214)의 개폐를 제어함으로써, 노즐 구멍에 연결하는 유로를 설치했을 경우에도, 조성물량이나 토출방향을 정확하게 제어할 수 있다. 또, 개폐 밸브(213, 214)는 노즐 구멍(107)과 유로(211, 212)의 연결부를 차단할 수 있으면 어떤 것으로도 되고, 한 점을 고정시켜서 개폐를 행하는 밸브나 슬라이드 시켜서 개폐를 행하는 밸브를 이용할 수 있다.
또한, 유로(211, 212)로의 조성물의 공급은, 별도로 외부에 공급용의 액실을 설치해도 되고, 예비액실(103)과 유로(211, 212)를 연결함에 의해서도 된다.
또한, 노즐부(209)에 있어서, 조성물과, 액실유로(102), 예비액실(103), 유체저항부(104), 가압실(105) 및 노즐 구멍(107)과의 젖음성이 중요하게 된다. 그 때문에 조성물과 재질과의 젖음성을 조정하기 위해서, 각각 조성물과 접촉하는 부분에 탄소막이나 수지막 등을 형성해도 된다.
상기의 수단에 의해, 조성물을 피처리물 위에 정확하게 토출할 수 있다. 액적 토출방식으로는, 액적을 연속해서 분사시켜 연속한 선형의 패턴을 형성하는, 소 위 시퀀셜 방식과, 액적을 도트 모양으로 분사하는, 소위 온디맨드 방식이 있지만, 어느 것을 이용해도 된다. 또한, 연속한 선형의 패턴을 형성할 경우에는, 디스펜서 방식을 이용해도 된다.
다음에, 도 3(a) 및 (b)에 나타낸 액적토출수단에 있어서, 복수의 노즐 구멍이 배치된 액적토출수단의 구성에 대해서 도 4(a) 내지 (c)를 사용하여 설명한다. 또, 도면에 있어서 상기된 것과 동일 부분을 나타낼 경우는 동일 부호로 나타낸다.
도 4(a) 내지 (c)에서는, 공통 액실(218)이 설치되고, 노즐부의 복수의 가압실(105) 각각에 연결되어 있다. 또한, 복수의 노즐 구멍(207a 내지 207e)에 연결한 유로(215)가 설치된다. 유로(215)의 단부에는 각각, 조성물을 송출하는 액송출수단(216)과 조성물을 흡인하는 액회수수단(217)이 설치되어 있고, 유로(215)에 있어서 조성물은 노즐 구멍(207a)으로부터 노즐 구멍(207e)의 방향으로 흐르도록 제어되어 있다. 또, 이것에 한정되지 않고, 상기한 바와 같이 유로(215)의 단부에는, 양쪽에 액송출수단을 이용해도 되고, 액회수수단을 이용해도 된다.
또한, 유로(215)는, 노즐 구멍(207a 내지 207e)에 조성물을 공급할 수 있으면 어떤 형상이나 배치로 설치해도 된다. 예를 들면, 도 4(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 인접하는 노즐 구멍끼리(예를 들면, 노즐 구멍(207a, 207b))을 연결하도록 설치하고, 유로(215)의 한쪽 단부로부터 노즐 구멍(207a 내지 207e)을 통해서 유로(215)의 다른 쪽의 단부까지 조성물이 흐르도록 설치할 수 있다.
또한, 그 외에도 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 복수의 노즐 구멍을 공유하도록 유로(215)를 형성하고, 노즐 구멍의 배열에 대하여 수직방향으로부터 조성물을 흘려보내는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 인접하는 노즐 구멍의 사이에 노즐부의 보강을 위해 칸막이 벽(219)을 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 칸막이 벽(219)을 설치함으로써, 조성물이 흐르는 방향을 가지런히 정렬할 수 있다.
상기의 수단에 의해, 조성물을 피처리물 위에 정확하게 토출할 수 있다. 액적 토출방식으로는, 액적을 연속해서 분사시켜 연속한 선형의 패턴을 형성하는, 소위 시퀀셜 방식과, 액적을 도트 모양으로 분사하는, 소위 온디맨드 방식이 있지만, 어느 쪽을 이용해도 된다. 또한, 연속한 선형의 패턴을 형성할 경우에는, 디스펜서 방식을 이용해도 된다.
또, 본 실시 형태에서는, 조성물의 토출을 압전소자를 사용한, 소위 피에조 방식으로 행한 경우를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 발열체를 발열시켜서 기포를 생기게 함으로써 조성물을 밀어내는, 소위 서멀 잉크젯 방식을 이용해도 된다. 이 경우, 압전소자(106)를 발열체로 대체하는 구조로 하면 된다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합해서 행할 수 있다.
(실시 형태3)
본 실시 형태에서는, 전술한 실시 형태와는 다른 액적토출장치의 구성에 관해서 도면을 사용하여 설명한다. 또, 상기 실시 형태와 동일 부분을 나타낼 경우에는 동일 부호를 이용하여 나타낸다.
본 실시 형태에서는, 액적토출수단(301)에 있어서, 가압실(305)에 연결하는 순환유로(321)를 설치한 구성에 관해서, 도 5(a) 및 (b)를 사용하여 설명한다.
액적토출수단(301)은, 액실유로(102)에 연결된 예비액실(103)과, 유체저항부 (104), 가압실(305), 압전소자(306a 내지 306d), 순환유로(321) 및 노즐 구멍(107)을 포함하는 노즐부(309)로 구성되어 있다.
외부로부터 액적토출수단(301)의 내부에 공급된 조성물은, 액실유로(102)를 통과해서 예비액실(103)에 축적된 후, 조성물을 토출하기 위한 노즐부(309)로 이동한다. 노즐부(309)에서는 유체저항부(104)에 의해, 적당한 조성물이 가압실(305) 내에 충전된다.
가압실(305)의 측벽에는, 전압을 인가함에 의해 변형하는 압전소자(306a, 306b)가 설치된다. 또한, 본 실시 형태에서는 가압실(305)의 측벽에 연결하는 순환유로(321)가 설치되어 있고, 순환유로(321)의 측벽에도, 압전소자(306c, 306d)가 설치된다.
가압실(305) 및 순환유로(321)에 설치된 압전소자(306a 내지 306d)는, 각각 별개로 전압을 인가함으로써 변형시키는 것이 가능하다. 압전소자로서는, 예를 들면 티탄산·지르코늄산·납(PZT) 등의 피에조 압전 효과를 가지는 압전소자를 사용할 수 있다. 원하는 노즐에 배치된 압전소자(306a 내지 306d)에 선택적으로 전압을 인가함에 의해, 가압실(305) 내의 조성물을 밀어내고, 외부에 조성물(108)을 토출할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 가압실(305)에 설치된 순환유로(321)를 사용함으로써, 가압실(305) 및 노즐 구멍(107)의 조성물을 유동시켜서, 노즐 구멍(107)의 조성물을 유동시키므로, 조성물의 건조를 방지할 수 있다. 이하에 가압실(305) 및 노즐 구멍(107)의 조성물의 유동에 관해서 설명한다.
도 5(a)에 나타나 있는 바와 같이, 가압실(305)과 순환유로(321)의 연결 부분에는 개폐가능한 개폐 밸브(311, 312)가 설치되고, 압전소자(306a 내지 306d)와 개폐 밸브(311, 312)에 의해, 조성물이 화살표(실선)방향으로 유동한다. 도 5(a) 및 (b)에 있어서는, 개폐 밸브(311, 312)는 각각 일방향으로만 개폐가능해서, 조성물의 역류를 방지하는 기능을 가지고 있다. 여기에서는, 개폐 밸브(311)는 지면에 있어서 좌측으로만 개폐가능하고, 개폐 밸브(312)는 지면에 있어서 우측으로만 개폐 가능해 지도록 설치한다. 그리고, 압전소자(306a 내지 306d)에 선택적으로 전압을 인가해서 변형시킴으로써 조성물을 실선의 화살표방향으로 유동시킨다.
구체적으로는, 압전소자(306a, 306b)가 축소될 때에 압전소자(306c, 306d)를 확장함으로써, 조성물이 움직여서 개폐 밸브(312)가 열리고, 노즐 구멍(107)으로부터 조성물을 토출시키지 않고 가압실(305) 및 노즐 구멍(107)의 조성물을 유동시킬 수 있다. 또한, 이와 동시에 개폐 밸브(311)가 열려서 조성물이 이동하므로, 새로운 조성물이 노즐 구멍(107)으로 이동해서 노즐 구멍(107)의 조성물이 교체된다. 그 결과, 노즐 구멍(107)의 조성물의 건조를 막을 수 있다. 또한, 압전소자(306c, 306d)만을 축소시키거나 확장시키거나 함에 의하여, 순환유로(321)와 가압실(305) 및 노즐 구멍(107)의 조성물의 유동이 가능한 경우에는, 압전소자(306a, 306b)를 사용하지 않아도 된다.
또한, 도 5(b)에 나타나 있는 바와 같이, 순환유로(321)에 외부로부터 조성물을 공급할 수 있는 유로(313)를 설치해도 된다. 일반적으로, 노즐 구멍(107)의 조성물을 순환시켰을 경우에도, 시간과 함께 조성물 용매의 증발에 의해 조성물의 점성이 높아진다고 하는 문제가 있다. 여기에서, 유로(313)를 설치함으로써 새로운 조성물을 순환유로(321)에 공급함에 의해, 노즐 구멍(107)의 조성물의 점성의 상승이나 건조를 방지하는 것이 가능해 진다.
상기의 수단에 의해, 노즐 구멍의 조성물의 건조를 방지하고, 피처리물 위에 효율적으로 조성물을 토출할 수 있다. 액적 토출방식으로는, 액적을 연속해서 분사시켜 연속한 선형의 패턴을 형성하는, 소위 시퀀셜 방식과, 액적을 도트 모양으로 분사하는, 소위 온디맨드 방식이 있지만, 어느 것을 이용해도 된다. 또한, 연속한 선형의 패턴을 형성할 경우에는, 디스펜서 방식을 이용해도 된다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합해서 행할 수 있다.
(실시 형태4)
본 실시 형태에서는, 상기 실시 형태1 내지 3에서 나타낸 액적토출수단을 구비한 선형액적토출장치의 일구성예에 관해서 도면을 참조로 설명한다.
도 6(a)에 나타내는 선형액적토출장치는, 장치 내에 액적토출수단(506)을 가지고, 이에 따라 조성물을 토출함으로써, 기판(502)에 원하는 조성물의 패턴을 형성하는 것이다. 이 선형액적토출장치에 있어서는, 기판(502)으로서, 원하는 사이즈의 유리기판 이외에, 플라스틱기판으로 대표되는 수지기판 혹은 실리콘으로 대표되는 반도체 웨이퍼 등의 기판을 사용할 수 있다.
도 6(a)에 있어서, 기판(502)은 반입구(504)로부터 케이스(501) 내부에 반입하고, 조성물의 토출을 끝낸 기판을 반출구(505)로부터 반출한다. 케이스(501) 내부에 있어서, 기판(502)은 반송대(503)에 탑재되고, 반송대(503)는 반입구(504)과 반출구(505)를 연결하는 레일(510a, 510b) 위를 이동한다.
지지부(507)는, 조성물을 토출하는 액적토출수단(506)을 지지하고, 반송대(503)와 평행하게 이동한다. 기판(502)이 케이스(501) 내부에 반입되면, 이와 동시에 지지부(507)가 설정된 소정의 위치로 이동한다. 액적토출수단(506)의 초기 위치로의 이동은, 기판반입시, 혹은 기판반출시에 행함으로써 효율적으로 토출 처리를 행할 수 있다.
액적 토출 처리는, 반송대(503)의 이동에 의해 기판(502)이, 액적토출수단(506)이 기다리는 소정의 위치에 도달하면 시작한다. 액적 토출 처리는, 지지부(507) 및 기판(502)의 상대적인 이동과, 지지부(507)에 지지되는 액적토출수단(506)으로부터의 액적 토출의 조합에 의해 달성된다. 기판(502)이나 지지부(507)의 이동 속도와, 액적토출수단(506)으로부터의 조성물을 토출하는 주기를 조절함으로써 기판(502) 위에 원하는 액적 패턴을 그릴 수 있다. 특히, 액적 토출 처리는 고도의 정밀도가 요구되기 때문에, 액적 토출시는 반송대의 이동을 정지시켜, 제어성이 높은 지지부(507)만을 순차적으로 주사시키는 것이 바람직하다. 또한, 액적토출수단(506)은 일방향으로 전후진하면서 주사가능하다.
원료액은, 케이스(501) 외부에 설치한 액적공급부(509)로부터 케이스 내부에 공급되고, 또한 지지부(507)를 거쳐서 액적토출수단(506) 내부의 액실에 공급된다. 이 원료액 공급은 케이스(501) 외부에 설치한 제어수단(508)에 의해 제어되지만, 케이스 내부에 있어서 지지부(507)에 내장하는 제어수단에 의해 제어해도 된다.
또한, 반송대 및 지지부(507)의 이동은, 마찬가지로 케이스(501) 외부에 설 치한 제어수단(508)에 의해 제어한다.
또한, 도 6(a) 내지 (c)에 나타낸 액적토출장치에, 기판이나 기판 위의 패턴으로의 위치맞춤을 위한 센서나, 케이스로의 가스 유입 수단, 케이스 내부의 배기수단, 기판을 가열 처리하는 수단, 기판에 광조사 하는 수단, 부가하여 온도, 압력 등, 다양한 물성값을 측정하는 수단 등을, 필요에 따라서 설치해도 된다. 또 이들 수단도, 케이스(501)의 외부에 설치한 제어수단(508)에 의해 일괄하여 제어하는 것이 가능하다. 또한, 제어수단(508)을 LAN케이블, 무선LAN, 광파이버 등으로 생산관리시스템 등에 접속하면, 공정을 외부로부터 일률관리하는 것이 가능해 지고, 생산성을 향상시키는 것에 연결된다.
다음에, 도 6(a)에서 나타내는 선형액적토출장치를 개량한 도 6(b)에 나타내는 선형액적토출장치에 관하여 설명한다. 본 장치에서는 지지부(507)에 회전 수단을 설치하고, 임의 각도 θ로 회전함으로써 기판(502)에 대하여 액적토출수단(506)이 각도를 갖도록 설계한 것이다. 각도 θ는 임의 각도가 허용되지만, 장치 전체의 사이즈를 고려하면 기판(502)이 이동하는 방향에 대하여, 0°~45°이내인 것이 바람직하다. 이 지지부(507)에 회전 수단을 갖춤으로써, 액적토출수단(506)에 설치된 노즐 구멍의 피치보다 좁은 피치로, 조성물 패턴을 그리는 것이 가능해 진다.
또한, 도 6(c)는, 도 6(a)에서 나타내는 선형액적토출장치의 액적토출수단(506)을 두개 배치한 구조의 선형액적토출장치이다. 본 장치에 있어서는, 재질이 다른 조성물을 동일한 주사로 일괄해서 행할 수 있다. 즉, 제1액적토출수단(506a)에서 원료액A의 토출에 의한 패턴의 형성을 행하면서, 작은 시간차이를 두고 제2액 적토출수단(506b)에 의한 원료액B의 토출에 의한 패턴의 형성을 행하면 연속 패턴이 가능해 진다. 참조부호 509a와 509b는 원료액 공급부이며, 각각의 액적토출수단에서 사용하는 원료액A 및 원료액B을 비축해서 공급한다. 이 구조를 사용함으로써, 공정이 간략화될 수 있고, 현저하게 효율을 상승시키는 것이 가능해 진다.
또한, 도 7(a) 내지 (c)에 도 6(a) 내지 (c)에 있어서의 액적토출수단의 바닥을 모식적으로 나타낸다.
도 7(a)는 노즐부 바닥면(601)에 노즐 구멍(602)을 선형으로 배치한 것이다. 이에 대하여, 도 7(b)에서는 노즐부 바닥면(601)의 노즐 구멍(604)을 2열로 배치하고, 각각의 열을 반 피치 비켜 놓아서 3각형을 구성하도록 배열시키는 클러스터 모양(또는 지그제그(zigzag) 모양)으로 배치한 것을 보이고 있다. 또한, 도 7(c)에서는 노즐 구멍의 피치를 비켜 놓지 않아 열을 2열로 증설한 배치로 한다.
도 7(c)의 배치에서는, 일단째의 노즐 구멍(606)으로부터의 액적을 토출한 후, 시간 차이를 두고 노즐 구멍(607)으로부터 같은 조성물을 같은 개소에 토출함에 의해, 이미 토출된 기판 위의 조성물이 건조나 고화하기 전에, 동일한 액적을 두껍게 적층해서 형성할 수 있다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태5)
본 실시 형태에서는, 전술한 구성과는 다른 액적토출장치에 관해서, 도 8(a) 및 (b)를 사용하여 설명한다. 또, 이하에 설명하는 도 8(a) 및 (b)의 구성에 있어서, 상기 실시 형태와 동일 부분은 동일 부호를 이용하여 나타낸다.
도 8(a)에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시 형태에서는 액적토출장치에 있어서, 적어도 노즐 구멍 주변을 토출하는 조성물 용매의 증기로 충만시키는 구성으로 한다. 그 때문에 액적토출수단(101)을 외계와 차단된 폐공간(402)에 설치하고, 폐공간(402)을 용매의 증기로 충만시킨다. 즉, 액적토출장치 자체를 폐공간(402)을 가지는 챔버 구조로 하고, 그 내부에 증기공급수단(401)을 이용하여 용매의 증기를 공급한다. 이렇게, 액적토출장치 자체를 토출하는 조성물 용매의 증기로 채움으로써, 노즐 구멍(107)의 조성물은 용매의 증기에 항상 접촉하고 있는 상태가 되고, 조성물의 건조를 막을 수 있다.
또한, 도 8(b)에 선형의 액적토출장치 전체를 나타낸 모식도를 나타낸다. 액적토출장치는, 액적토출수단(506)을 이용하여, 조성물을 토출함으로써 기판(502)에 원하는 조성물의 패턴을 형성한다. 기판(502)은 개폐식의 반입구(404)로부터 폐공간(402) 내부에 반입하고, 조성물의 토출을 끝낸 기판을 개폐식의 반출구(405)로부터 반출한다. 기판(502)의 반입, 반출은 신속하게 행하고, 외기가 들어가지 않도록 행한다.
또, 폐공간(402)은 증기공급수단(401)을 사용함으로써, 조성물 용매의 증기로 충만된다. 폐공간(402) 내부에 있어서, 기판(502)은 반송대(503)에 탑재되어, 반송대(503)는 반입구(504)과 반출구(505)를 연결하는 레일(510a, 510b) 위를 이동한다. 또, 액적토출수단은 전술한 실시 형태의 구성을 사용할 수 있다.
이상과 같은 구성을 함으로써, 액적토출장치에 있어서, 토출하는 조성물의 건조나 고화를 방지할 수 있다. 또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태6)
본 실시 형태에서는, 액적토출장치에 진동을 가함으로써 노즐 구멍의 조성물의 건조를 방지하는 구성에 관해서, 도 14(a) 및 (b)를 사용하여 설명한다. 또, 상기 실시 형태와 동일 부분을 나타낼 경우에는 동일 부호를 이용하여 나타낸다.
본 실시 형태에서 나타내는 액적토출장치는, 액적토출수단(101) 전체에 진동을 가할 수 있는 진동수단(801, 802)을 설치한다(도 14(a)). 본 실시 형태에서는, 조성물을 토출하지 않는 노즐부(109)의 압전소자(106)에 고주파수의 펄스 전압을 인가해서 진동시키면서, 진동수단(801, 802)에 의해 액적토출수단(101) 전체를 진동시킴으로써 예비액실(103), 액체저항부(104), 가압실(105) 및 노즐 구멍(107)의 조성물이 진동한다. 그 결과, 액적토출수단(101)에 있어서, 조성물의 흐름이 형성되어, 노즐 구멍(107)의 조성물의 건조를 방지할 수 있다.
압전소자(106)에 고주파수의 펄스 전압을 인가해서 조성물을 진동시켜, 조성물의 흐름을 형성하는 방법은 종래에도 있었지만, 압전소자(106)에 의한 진동만으로는 충분하게 조성물을 유동시킬 수는 없었다. 이것은, 압전소자에 강한 진동을 가했을 경우, 조성물이 노즐 구멍으로부터 튀어나올 우려가 있기 때문에 일정한 진동밖에 행할 수 없고, 압전소자 주변의 조성물(여기에서는, 가압실(105)의 조성물)밖에 유동하지 않기 때문이다. 그 때문에 조성물의 유동보다도 용매의 건조가 빠르게 노즐 구멍의 조성물의 점성이 증가했을 경우에 토출 불량이 생길 우려가 있었다.
한편, 본 실시 형태에서는, 압전소자(106)의 진동에 더해서 진동수단(801, 802)에 의해 액적토출수단(101) 전체를 진동함에 의해, 조성물을 충분하게 유동시킬 수 있다. 그 결과, 노즐 구멍(107)에 항상 새로운 조성물을 공급할 수 있으므로, 종래의 방법에 비교하고, 더 확실하게 건조를 방지하는 것이 가능해 진다. 또, 진동수단(801, 802)에 의해 조성물을 유동시키는 것이 가능할 경우에는, 압전소자(106)를 진동시키지 않아도 된다.
또한, 복수의 노즐 구멍을 가질 경우도 마찬가지로 압전소자(106)와 진동수단(803, 804)을 진동시킴으로써 조성물의 흐름을 형성할 수 있다(도 14(b)).이 경우, 조성물은, 노즐 구멍(207), 가압실(105), 액체저항부(104) 및 액체저항부(104)에 연결한 공통 액실(218) 사이를 유동한다. 그 때문에 노즐 구멍(207)의 조성물의 용매가 건조했을 경우에도 항상 조성물은 교체되기 때문에, 조성물의 토출 불량을 방지할 수 있다. 또한, 도 14(a) 및 (b)에 나타낸 구성에 상기 실시 형태에서 나타낸 것 같은 유로를 설치해도 되며, 이 경우에는 보다 조성물의 건조를 방지하는 것이 실현된다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합해서 행할 수 있다.
(실시 형태7)
본 실시 형태에서는, 상기 실시 형태에서 나타낸 액적토출수단을 구비한 액적토출장치의 일구성예에 관해서, 도 6(a) 내지 (c)와는 다른 구성에 관해서 도면을 참조로 설명한다.
본 실시 형태에서는, 배선 등의 패턴의 형성에 사용하는 액적토출장치의 일 형태를 도 9에 나타낸다. 액적토출수단(14030)의 개개의 헤드(14050)는 제어수단(14070)에 접속되고, 이를 컴퓨터(14100)에서 제어함에 의해 미리 프로그래밍된 패턴을 그릴 수 있다.
그리는, 위치는, 예를 들면 기판(14000) 위에 형성된 마커(14110)를 기준으로 행하면 된다. 한편, 기판(14000)의 엣지부를 기준으로 해서 기준점을 확정시켜도 된다. 기준점을 CCD 등의 촬영수단(14040)으로 검출하고, 화상처리수단(14090)에서 디지털 신호로 변환한 것을 컴퓨터(14100)에서 인식해서 제어신호를 발생시켜서 제어수단(14070)에 보낸다. 물론, 기판(14000) 위에 형성되어야 할 패터닝의 정보는 기억매체(14080)에 기억되며, 이 정보를 기초로 해서 제어수단(14070)에 제어신호를 보내고, 액적토출수단(14030)의 개개의 헤드(14050)를 개별적으로 제어할 수 있다.
또한, 피처리물이 클 경우에는, 헤드(14050)를 X-Y축방향으로 주사하여, 토출을 행하면 된다. 이 경우, 액적을 토출하는 헤드(14050)의 폭보다 큰 대형기판에 토출할 경우에 매우 유효하다. 또한, 장치의 소형화도 꾀할 수 있다.
또, 여기에서는, 헤드(14050)을 복수 개 갖는 액적토출장치를 나타냈지만, 이 형태에 한정되지 않는다. 하나의 헤드를 X-Y축방향으로 주사해서 토출 해도 된다. 이 경우, 장치의 소형·경량화도 가능해 진다.
또한, 복수의 헤드(14050)에 각각 다른 재료를 충전함으로써, 복수의 재료를 동시에 토출할 수 있다. 또한, 복수의 헤드(14050)의 노즐의 지름을 각각 별개로 설정해 둠으로써, 용도에 의해 다양한 선폭의 배선 등을 동시에 형성할 수 있다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태8)
본 실시 형태에서는, 상기 실시 형태에서 나타낸 액적토출장치를 이용하여 표시장치를 제작하는 방법에 관해서 도면을 사용하여 설명한다.
우선, 도 10(a)에 나타나 있는 바와 같이, TFT 및 발광소자를 형성하는 기판(700)을 준비한다. 구체적으로, 기판(700)은, 예를 들면 바륨 붕규산 유리나, 알루미늄 붕규산 유리 등의 유리기판, 석영기판, 세라믹 기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 스테인리스 스틸 기판을 포함하는 금속기판 또는 반도체기판의 표면에 절연막을 형성한 것을 이용해도 된다. 플라스틱 등의 가요성을 가지는 합성수지로 이루어지는 기판은, 일반적으로 상기 기판과 비교해서 내열온도가 낮은 경향에 있지만, 제작 공정에 있어서의 처리 온도에 견딜 수 있는 것이라면 사용하는 것이 가능하다. 기판(700)의 표면을, CMP법 등의 연마에 의해 평탄화해 두어도 된다.
전술한 기판(700)의 표면에, 액적토출법을 이용하여 형성되는 도전막 또는 절연막의 밀착성을 향상시키기 위한 전처리를 실시한다. 밀착성을 높일 수 있는 방법으로서, 예를 들면 촉매작용에 의해 도전막 또는 절연막의 밀착성을 높일 수 있는 금속 또는 금속화합물을 기판(700)의 표면에 부착되게 하는 방법이나, 형성되는 도전막 또는 절연막과의 밀착성이 높은 유기계의 절연막이나, 금속 또는 금속화합물을 기판(700)의 표면에 부착되게 하는 방법 또는, 기판(700)의 표면에 대기압하 또는 감압 상태에 있어서 플라스마처리를 시행해 표면 개질을 행하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도전막 또는 절연막과의 밀착성이 높은 금속으로서, 티타 늄, 티탄산화물 이외에, 3d 천이원소인 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn 등을 들 수 있다. 또 금속화합물로서, 전술한 금속의 산화물, 질화물, 산질화물(oxynitride) 등을 들 수 있다. 상기 유기계의 절연막으로서, 예를 들면 폴리이미드, 실록산계 재료를 출발 재료로서 형성된 Si-O-Si결합을 포함하는 절연막(이하, 실록산계 절연막이라고 부른다) 등을 들 수 있다. 실록산은 실리콘(Si)과 산소(O)의 결합으로부터 형성된 골격을 포함한다. 적어도 수소(예를 들면, 알킬기 또는 방향족탄화수소)나 불소기를 포함하는 유기계가 치환기로 사용될 수 있고, 적어도 수소 및 불소기를 포함하는 유기계가 치환기로 사용될 수 있다.
또, 기판(700)에 부착되게 하는 금속 또는 금속화합물이 도전성을 가질 경우, 반도체소자의 정상 동작을 방해할 수 없도록, 그 시트저항을 제어한다. 구체적으로는, 도전성을 가지는 금속 또는 금속화합물의 평균 두께를, 예를 들면 1~10nm가 되도록 제어하거나, 해당 금속 또는 금속화합물을 산화에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 절연하거나 하면 된다. 혹은, 밀착성을 향상시키고 싶은 영역 이외는, 부착된 금속 또는 금속화합물을 에칭에 의해 선택적으로 제거해도 된다. 또, 금속 또는 금속화합물을, 미리 기판의 전체 면에 부착되게 하지 않고, 액적토출법, 인쇄법, 졸겔법 등을 이용하여 특정한 역역에만 선택적으로 부착되게 해도 된다. 또, 금속 또는 금속화합물은, 기판(700)의 표면에 있어서 완전하게 연속한 막일 필요는 없고, 어느 정도 분산한 상태라도 된다.
본 실시 형태에서는, 광촉매 반응에 의해 밀착성을 높일 수 있는 ZnO 또는 TiO2 등의 광촉매를 기판(700)의 표면에 부착되게 한다. 구체적으로는, ZnO 또는 TiO2을 용매에 분산시켜서, 기판(700)의 표면에 살포하거나, Zn의 화합물 또는 Ti의 화합물을 기판(700)의 표면에 부착되게 한다. 그 후, 산화시키거나, 졸겔법을 사용하거나 함으로써 결과적으로 ZnO 또는 TiO2을 기판(700)의 표면에 부착되게 할 수 있다.
다음에, 밀착성을 높이기 위한 전처리가 시행된 기판(700)의 표면 위에, 상기 실시 형태에서 나타낸 액적토출수단을 구비한 액적토출장치를 이용하여, 게이트 전극(701 내지 703) 및 배선(704)을 형성한다. 구체적으로, 게이트 전극(701 내지 703) 및 배선(704)에는, Ag, Au, Cu, Pd 등의 금속, 금속화합물을 하나 또는 복수 개 갖는 도전 재료를 사용한다. 또, 분산제에 의해 응집을 억제하면서 용액에 분산되게 할 수 있으면, Cr, Mo, Ti, Ta, W, Al 등의 금속, 금속화합물을 하나 또는 복수 개 갖는 도전 재료를 사용하는 것도 가능하다. 또 액적토출법에 의한 도전 재료의 막형성을 여러 번 행함으로써 복수의 도전막이 적층된 게이트 전극을 형성하는 것도 가능하다. 단, 노즐 구멍으로부터 토출하는 조성물은, 비저항값을 고려하여, Au, Ag, Cu의 어느 재료를 용매에 용해 또는 분산시킨 것을 사용하는 것이 적합하다. 더 적합하게는, 저저항의 은, 구리를 사용하면 된다. 단, Ag, Cu를 사용할 경우에는, 불순물 대책을 위해, 합쳐서 배리어막을 설치하면 된다. 배리어막으로서는, 질화실리콘막이나 니켈 붕소(NiB)를 사용할 수 있다.
또한, 도전성 재료의 주위에 다른 도전성 재료가 코팅되어, 복수의 층으로 되는 입자로도 된다. 예를 들면, Cu를 Ag로 코트한 도전 입자나 Cu의 주위에 니켈 붕소(NiB)가 코팅되고, 그 주위에 Ag이 코팅되는 3층 구조의 입자 등을 이용해도 된다. 용매는, 아세트산부틸, 아세트산에틸 등의 에스테르류, 이소프로필 알콜, 에탄올 등의 알코올류, 메칠에칠케톤, 아세톤 등의 유기용제 등을 사용한다. 조성물의 점도는 20mPa·s 이하가 적합하다. 이것은, 건조가 발생하는 것을 방지하거나, 노즐 구멍으로부터 조성물을 원활하게 토출할 수 있도록 하거나 하기 위해서이다. 또한, 조성물의 표면장력은, 40mN/m 이하가 적합하다. 단, 사용하는 용매나, 용도에 맞춰서, 조성물의 점도 등은 적절히 조정하면 된다. 일례로서, ITO나, 유기 인듐, 유기 주석을 용매에 용해 또는 분산시킨 조성물의 점도는 5~20mPa·s, Ag을 용매에 용해 또는 분산시킨 조성물의 점도는 5~20mPa·s, Au를 용매에 용해 또는 분산시킨 조성물의 점도는 5~20mPa·s로 설정하면 된다.
액적토출장치의 노즐 구멍의 지름은, 0.1~50㎛(적합하게는, 0.6~26㎛)로 설정하고, 노즐로부터 토출되는 조성물의 토출량은 0.00001pl~50pl(적합하게는, 0.0001~40pl)로 설정한다. 이 토출량은, 노즐 구멍의 지름의 크기에 비례해서 증가한다. 또한, 피처리물과 노즐 구멍과의 거리는, 원하는 개소에 적하하기 위해서, 가능한 한 근접시켜 두는 것이 바람직하고, 적합하게는 0.1~2mm 정도로 설정한다. 또, 노즐 구멍의 지름을 바꾸지 않더라도, 압전소자에 인가되는 펄스 전압을 바꿈으로써 토출량을 제어할 수도 있다. 이것들의 토출 조건은, 선폭이 대략 10㎛ 이하가 되도록 설정해 두는 것이 바람직하다.
액적토출법을 사용할 경우, 유기계 또는 무기계의 용매에 해당 도전 재료를 분산시킨 것을, 노즐로부터 적하한 후, 실온에서 건조 또는 소성함으로써 형성할 수 있다. 구체적으로 본 실시 형태에서는, 테트라데칸에 Ag를 분산시킨 용액을 적하하고, 200℃~300℃에서 1분~50시간 소성함으로써 용매를 제거하고, 게이트 전극(701 내지 703)을 형성한다. 유기계의 용매를 사용할 경우, 상기 소성을 산소분위기 하에서 행함으로써 효율적으로 용매를 제거할 수 있고, 게이트 전극(701 내지 703)의 저항을 더 하강시킬 수 있다. 또 도면에는 나타내지 않았지만, 이 공정으로 게이트 전극(701)에 접속한 주사선도, 동시에 형성할 수 있다.
다음에 게이트 전극(701 내지 703) 및 배선(704)을 덮도록 게이트 절연막(705)을 형성한다(도 10(b)참조). 게이트 절연막(705)은, 예를 들면 산화실리콘, 질화실리콘 또는 질화산화실리콘 등의 절연막을 사용할 수 있다. 게이트 절연막(705)은, 단층의 절연막을 이용해도 되고, 복수의 절연막을 적층해도 된다. 본 실시 형태에서는, 질화실리콘, 산화실리콘, 질화실리콘이 순차적으로 적층된 절연막을, 게이트 절연막(705)으로서 사용한다. 또 막형성 방법은, 플라즈마CVD법, 스퍼터링법 등을 사용할 수 있다. 낮은 막형성 온도에서 게이트 리크 전류를 억제할 수 있는 치밀한 절연막을 형성하기 위해서는, 아르곤 등의 희가스(rare gas) 원소를 반응 가스에 포함시켜서, 형성되는 절연막 중에 혼입시키면 된다. 또, 질화알루미늄을 게이트 절연막(705)으로서 사용할 수 있다. 질화알루미늄은 열전도율이 비교적 높고, TFT에서 발생한 열을 효율적으로 발산시킬 수 있다.
다음에, 도 10(b)에 나타나 있는 바와 같이, 게이트 절연막(705) 위에 액적토출장치를 이용하여 발광소자가 가지는 제1전극(706)을 형성한다. 또 본 실시 형 태에서는, 제1전극(706)이 양극, 뒤에 형성되는 제2전극(736)이 음극에 해당하지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 제1전극(706)이 음극, 제2전극(736)이 양극에 해당하고 있어도 된다.
양극에는, 산화인듐주석(ITO), 산화아연(ZnO), 산화인듐아연(IZO), 갈륨을 첨가한 산화아연(GZO) 등 그 밖의 투광성 산화물 도전 재료를 사용하는 것이 가능하다. ITO 및 산화실리콘을 포함하는 산화인듐주석(이하, ITSO라고 한다)이나, 산화실리콘을 포함하는 산화인듐에 2~20%의 산화아연(ZnO)을 더 혼합한 것을 이용해도 된다. 또, 양극으로서 상기 투광성 산화물 도전 재료 이외에, 예를 들면 TiN, ZrN, Ti, W, Ni, Pt, Cr, Ag, Al 등의 하나 또는 복수로 이루어지는 단층 막 이외에, 질화 티타늄과 알루미늄을 주성분이라고 하는 막과의 적층, 질화티타늄막과 알루미늄을 주성분이라고 하는 막과 질화티타늄막과의 3층 구조 등을 사용할 수 있다. 단, 투광성 산화물 도전 재료 이외의 재료로 이루어지는 양극측에서 빛을 추출할 경우, 빛이 투과하는 정도의 막두께(바람직하게는, 5nm~30nm 정도)로 형성한다.
또, 제1전극(706)은, 액적토출법의 이외에도 스퍼터링법 또는 인쇄법을 이용하여 형성하는 것이 가능하다. 액적토출법 또는 인쇄법을 사용할 경우, 마스크를 사용하지 않아도 제1전극(706)을 형성하는 것이 가능하다. 또, 스퍼터링법을 사용하는 경우에도, 리소그라피법에서 사용하는 레지스트를, 액적토출법 또는 인쇄법으로 형성함으로써 노광용의 마스크를 별도 준비해 둘 필요가 없어지고, 따라서 비용의 삭감에 연결된다.
또한, 제1전극(706)은, 그 표면이 평탄화되도록, CMP법으로 연마하거나, 폴리비닐알코올계의 다공질체로 닦아서, 연마해도 된다. 또, CMP법을 사용한 연마 후에, 제1전극(706)의 표면에 자외선조사, 산소 플라스마처리 등을 행해도 된다.
다음에, 도 10(c)에 나타나 있는 바와 같이, 제1반도체막(707)을 형성한다. 제1반도체막(707)은 비정질(비결정질)반도체 또는 세미 비결정질 반도체(SAS)로 형성할 수 있다. 또 다결정반도체막을 사용해도 된다. 본 실시 형태에서는, 제1반도체막(707)으로서 세미 비결정질 반도체를 사용한다. 세미 비결정질 반도체는, 비정질반도체보다도 결정성이 높아 높은 이동도를 얻을 수 있다. 또, 다결정반도체와 달라 결정화시키기 위한 공정을 늘리지 않더라도 형성할 수 있다.
비정질반도체는, 규화물 기체를 그로방전 분해함으로써 얻을 수 있다. 대표적인 규화물 기체로서는, SiH4, Si2H6을 들 수 있다. 이 규화물 기체를, 수소나, 수소와 헬륨으로 희석해서 사용해도 된다.
또, SAS도 규화물 기체를 그로방전 분해함으로써 얻을 수 있다. 대표적인 규화물 기체로서는, SiH4이다. 그 밖에도 Si2H6, SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4, SiF4 등을 사용할 수 있다. 또, 수소나, 수소에 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온으로부터 선택된 일종 또는 복수종의 희가스(rare gas) 원소를 인가한 가스로, 이 규화물 기체를 희석해서 사용하여 SAS의 형성을 용이하게 할 수 있다. 희석율은 2배~1000배의 범위에서 규화물 기체를 희석하는 것이 바람직하다. 또한, 규화물 기체 중에, CH4, C2H6 등의 탄화물 기체, GeH4, GeF4 등의 게르마늄화 기체, F2 등을 혼입시켜서, 에너 지 대역폭을 1.5~2·4eV 또는 0.9~1.1eV로 조절해도 된다. SAS를 제1반도체막으로서 사용한 TFT는, 1~10cm2/Vsec나, 그 이상의 이동도를 얻을 수 있다.
또 다른 가스로 형성된 SAS를 복수 적층함으로써 제1반도체막을 형성해도 된다. 예를 들면, 전술한 각종 가스 중, 불소원자를 포함하는 가스를 이용하여 형성된 SAS와, 수소원자를 포함하는 가스를 이용하여 형성된 SAS를 적층하여, 제1반도체막을 형성할 수 있다.
그로방전 분해에 의한 피막의 반응 생성은 감압 상태 또는 대기압 하에서 행할 수 있다. 감압 상태에서 행할 경우, 압력은 대략 0.1Pa~133Pa의 범위에서 행하면 된다. 그로방전을 형성하기 위한 전력은 1MHz~120MHz, 바람직하게는 13MHz~60MHz의 고주파전력을 공급하면 된다. 압력은 대략 0.1Pa~133Pa의 범위, 전원 주파수는 1MHz~120MHz, 바람직하게는 13MHz~60MHz로 한다. 기판가열온도는 300℃ 이하로 되고, 바람직하게는 100~250℃로 한다. 막중의 불순물원소로서, 산소, 질소, 탄소 등의 대기성분의 불순물은 1×1020atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하고, 특히, 산소농도는 5×1019atoms/cm3 이하, 바람직하게는 1×1019atoms/cm3 이하로 한다.
또, Si2H6과, GeF4 또는 F2를 이용하여 반도체막을 형성할 경우, 반도체막 보다 기판에 가까운 측으로부터 결정이 성장하므로, 기판에 가까운 측일수록 반도체막의 결정성이 높다. 따라서, 게이트 전극이 제1반도체막 보다도 기판에 보다 가 까운 바톰(bottom) 게이트형의 TFT의 경우, 제1반도체막 중 기판에 가까운 측의 결정성이 높은 영역을 채널 형성 영역으로서 사용할 수 있으므로, 이동도를 보다 높일 수 있어, 적합하다.
또한, SiH4와, H2를 이용하여 반도체막을 형성할 경우, 반도체막의 표면에 보다 가까운 측일수록 큰 결정 입자를 얻을 수 있다. 따라서, 제1반도체막이 게이트 전극보다도 기판에 보다 가까운 톱 게이트형의 TFT의 경우, 제1반도체막 중 기판으로부터 먼 측의 결정성이 높은 영역을 채널 형성 영역으로서 사용할 수 있으므로, 이동도를 보다 높일 수 있어, 적합하다.
또한, SAS는 가전자 제어를 목적으로 한 불순물을 의도적으로 첨가하지 않을 때에 약한 n형의 도전형을 나타낸다. 이것은, 비결정질 반도체를 막형성할때 보다도 높은 전력의 그로방전을 행하기 위해서 산소가 반도체막 중에 혼입하기 쉽기 때문이다. 거기에서, TFT의 채널 형성 영역을 설치하는 제1반도체막에 대하여는, p형을 부여하는 불순물을, 이 막형성과 동시에 혹은 막형성 후에 첨가함으로써 문턱값 제어를 하는 것이 가능해 진다. p형을 부여하는 불순물로서는, 대표적으로는 붕소이며, B2H6, BF3 등의 불순물 기체를 1ppm~1000ppm의 비율로 규화물 기체에 혼입시키면 된다. 예를 들면, p형을 부여하는 불순물로서 붕소를 사용할 경우, 해당 붕소의 농도를 1×1014~6×1016atoms/cm3로 하면 된다.
다음에, 제1반도체막(707) 중, 채널 형성 영역이 되는 부분과 겹치도록, 제1반도체막(707) 위에 보호막(708 내지 710)을 형성한다. 보호막(708 내지 710)은 액적토출법 또는 인쇄법을 이용하여 형성해도 되고, CVD법, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성해도 된다. 보호막(708 내지 710)으로서, 산화실리콘, 질화실리콘, 질화산화실리콘 등의 무기절연막, 실록산계 절연막 등을 사용할 수 있다. 또 이것들의 막을 적층하여, 보호막(708 내지 710)으로서 사용해도 된다. 본 실시 형태에서는, 플라즈마CVD법으로 형성된 질화실리콘, 액적토출법으로 형성된 실록산계 절연막을 적층하여, 보호막(708 내지 710)으로서 사용한다. 이 경우, 질화실리콘의 패터닝은, 액적토출법으로 형성된 실록산계 절연막을 마스크로 사용해 행할 수 있다.
다음에, 도 10(d)에 나타나 있는 바와 같이, 제1반도체막(707)의 패터닝을 행한다. 제1반도체막(707)의 패터닝은, 리소그라피법을 이용해도 되고, 액적토출법 또는 인쇄법으로 형성된 레지스트를 마스크로 사용해도 된다. 후자의 경우, 노광용의 마스크를 별도 준비해 둘 필요가 없어지고, 비용의 삭감에 연결된다. 본 실시 형태에서는, 액적토출법으로 형성된 레지스트(711)를 사용하고, 패터닝하는 예를 개시한다. 또, 레지스트(711)는, 폴리이미드, 아크릴 등의 유기수지를 사용할 수 있다. 그리고, 레지스트(711)를 사용한 드라이에칭에 의해, 패터닝 된 제1반도체막(712, 713)이 형성된다.
다음에, 도 11(a)에 나타나 있는 바와 같이, 게이트 절연막(705)의 일부를 에칭에 의해 선택적으로 제거하고, 배선(704)의 일부를 노출시킨다. 게이트 절연막(705)의 에칭에는 리소그라피법을 이용해도 되고, 액적토출법 또는 인쇄법으로 형성된 레지스트를 마스크로 사용해도 된다. 후자의 경우, 노광용의 마스크를 별도 준비해 둘 필요가 없어지고, 따라서 비용의 삭감에 연결된다.
다음에, 도 11(b)에 나타나 있는 바와 같이, 패터닝 후의 제1반도체막(712, 713)을 덮도록, 제2반도체막(714)을 형성한다. 제2반도체막(714)에는, 일도전형을 부여하는 불순물을 첨가해 둔다. p채널형의 TFT를 형성할 경우에는, p형을 부여하는 불순물로서, B2H6, BF3 등의 불순물 기체를 규화물 기체에 혼입시키면 된다. 예를 들면, p형을 부여하는 불순물로서 붕소를 사용할 경우, 해당 붕소의 농도를 1×1014~6×1016atoms/cm3로 하면 된다. 또한, n채널형의 TFT를 형성할 경우에는, 제2반도체막(714)에, n형을 부여하는 불순물, 예를 들면 인을 첨가하면 된다. 구체적으로는, 규화물 기체에 PH3 등의 불순물 기체를 가해, 제2반도체막(714)을 형성하면 된다. 일도전형을 가지는 제2반도체막(714)은, 제1반도체막(712, 713)의 경우와 같이 세미 비결정질 반도체나 비정질반도체로 형성할 수 있다.
또 본 실시 형태에서는, 제2반도체막(714)을 제1반도체막(712, 713)과 접하도록 형성하고 있지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 제1반도체막(712, 713)과 제2반도체막(714)의 사이에, LDD영역으로서 기능하는 제3반도체막을 형성해 두어도 된다. 이 경우, 제3반도체막은, 세미 비결정질 반도체 또는 비정질반도체로 형성한다.
다음에, 도 11(c)에 나타나 있는 바와 같이 배선(715 내지 719)을 액적토출법을 이용하여 형성하고, 해당 배선(715 내지 719)을 마스크로서 사용하여, 제2반도체막(714)을 에칭한다. 제2반도체막(714)의 에칭은, 진공분위기 하에서 혹은 대기압분위기 하에서 드라이에칭으로 행할 수 있다. 상기 에칭에 의해, 제2반도체막 (714)으로부터 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제2반도체막(720 내지 725)이 형성되며, 또한 제1전극(706)의 일부가 노출된다. 제2반도체막(714)을 에칭할 때, 보호막(708 내지 710)에 의해, 제1반도체막(712, 713)이 오버코트 에칭되는 것을 막을 수 있다.
배선(715 내지 719)은, 게이트 전극(701 내지 703)과 같이 형성할 수 있다. 구체적으로는, Ag, Au, Cu, Pd 등의 금속, 금속화합물을 하나 또는 복수 개 갖는 도전 재료를 사용한다. 액적토출법을 사용할 경우, 유기계 또는 무기계의 용매에 해당 도전 재료를 분산시킨 것을, 노즐로부터 적하한 후, 실온에서 건조 또는 소성함으로써 형성할 수 있다. 분산제에 의해 응집을 억제하면서 용액에 분산되게 할 수 있으면, Cr, Mo, Ti, Ta, W, Al 등의 금속, 금속화합물을 하나 또는 복수 개 갖는 도전 재료를 사용하는 것도 가능하다. 소성은 산소분위기 하에서 행하고, 배선(715 내지 719)의 저항을 낮추도록 해도 된다. 또, 액적토출법 또는 각종 인쇄법에 의한 도전 재료의 막형성을 여러 번 행함으로써 복수의 도전막이 적층된 배선(715 내지 719)을 형성하는 것도 가능하다.
상기 공정에 의해, TFT(730 내지 732)가 형성된다.
다음에, 도 11(d)에 나타나 있는 바와 같이, TFT(730 내지 732)와, 제1전극(706)의 단부를 덮도록, 칸막이 벽(733)을 형성한다. 칸막이 벽(733)은, 유기수지막, 무기절연막 또는 실록산계 절연막을 이용하여 형성할 수 있다. 유기수지막이면, 예를 들면 아크릴, 폴리이미드, 폴리아미드 등을 사용할 수 있다. 무기절연막이면 산화실리콘, 질화산화실리콘 등을 사용할 수 있다. 특히, 감광성의 유기수지 막을 칸막이 벽(733)에 사용하고, 제1전극(706) 위에 개구부(734)를 형성하고, 그 개구부(734)의 측벽이 연속한 곡률을 가지며 형성되는 경사면이 되도록 형성함으로써 제1전극(706)과 뒤에 형성되는 제2전극(736)이 접속해버리는 것을 막을 수 있다. 이때, 마스크를 액적토출법 또는 인쇄법으로 형성할 수 있다. 또, 칸막이 벽(733) 자체를, 액적토출법으로 형성하는 것도 가능하다. 또, 칸막이 벽(733)은 개구부(734)를 가지고 있다.
다음에, 전계발광층(735)을 형성하기 전에, 칸막이 벽(733) 및 제1전극(706)에 흡착한 수분이나 산소 등을 제거하기 위해서, 대기분위기 하에서 가열 처리 또는 진공분위기 하에서 가열 처리(진공 소성)를 행해도 된다. 구체적으로는, 기판의 온도를 200℃~450℃, 바람직하게는 250~300℃에서, 0.5~20시간 정도, 진공분위기 하에서 가열 처리를 행한다. 바람직하게는, 3×10-7Torr 이하로 하고, 가능하면 3×10-8Torr 이하로 하는 것이 가장 바람직하다. 그리고, 진공분위기 하에서 가열 처리를 행한 후에 전계발광층을 막형성할 경우, 전계발광층을 막형성하기 직전까지 해당 기판을 진공분위기 하에 둠으로써 신뢰성을 보다 높일 수 있다. 또, 진공 소성 앞 또는 뒤에, 제1전극(706)에 자외선을 조사해도 된다.
또, 본 실시 형태에서는, 뒤에 형성되는 패시베이션막(737)을 질화실리콘으로 형성하고 있어, 해당 패시베이션막(737)과, 제2전극(706)이 접하고 있게 된다. 질화실리콘 또는 질화산화실리콘을 포함하는 절연막 위에 접하도록, ITO를 포함하는 산화인듐주석(ITSO)과 산화실리콘막을 사용하여, 발광소자의 제1전극 또는 제2 전극을 형성함으로써, 상기한 어느 재료의 조합보다도, 발광소자의 휘도를 높일 수 있다. 또한, 제1전극(706)에 ITSO를 사용했을 경우, 포함되는 산화실리콘에 의해 수분이 부착되기 쉬우므로, 전술한 진공 소성은, 특히 유효하게 된다.
다음에, 칸막이 벽(733)의 개구부(734)에서 제1전극(706)과 접하도록, 전계발광층(735)을 형성한다. 전계발광층(735)은, 단수의 층으로 구성되어도, 복수의 층이 적층되도록 구성되어도 된다. 복수의 층으로 구성될 경우, 양극에 해당하는 제1전극(706) 위에, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층이 순차적으로 적층한다. 또, 제1전극(706)이 음극에 해당하는 경우에는, 전계발광층(735)을, 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 홀 수송층, 홀 주입층으로 적층해서 형성한다.
또, 흑백 화상을 표시할 경우, 혹은 백색의 발광소자와 컬러 필터를 이용하여 컬러의 화상을 표시할 경우, 전계발광층(735)의 구조는 모든 화소에 있어서 동일하게 된다. 삼원색의 빛을 각각 발하는 3개의 발광소자를 이용하여 컬러의 화상을 표시할 경우, 전계발광층(735)은, 대응하는 색마다 재료나, 적층하는 층 또는 막두께를 변화시킴으로써 나누어서 착색한다. 전계발광층을 나누어서 착색할 경우, 액적토출법은 재료의 낭비가 없고, 공정도 간소화시키므로, 매우 유효하다. 또 "컬러"는, 혼합색을 사용한 풀 컬러로도 되고, 단일인 색상을 가지는 복수의 화소를 특정한 에어리어마다 배치한 에어리어 컬러로도 된다.
또, 컬러 필터는, 특정한 파장영역의 빛을 투과시킬 수 있는 착색층과, 경우에 따라서는 해당 착색층에 더해, 가시광선을 차폐할 수 있는 차폐막을 가질 경우 가 있다. 그리고, 컬러 필터는, 발광소자를 봉지하기 위한 커버재 위에 형성할 경우도 있으며 소자 기판에 형성할 경우도 있을 수 있다. 어느 경우에 있어서도, 착색층 또는 차폐막은, 인쇄법 또는 액적토출법을 이용하여 형성하는 것이 가능하다.
또, 전계발광층(735)은, 고분자계 유기 화합물, 중분자계 유기 화합물, 저분자계 유기 화합물, 무기화합물의 어느 것을 사용하는 경우에도, 액적토출법으로 형성하는 것이 가능하다. 또, 중분자계 유기 화합물, 저분자계유기 화합물, 무기화합물은 증착법으로 형성해도 된다.
그리고, 전계발광층(735)을 덮도록, 제2전극(736)을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 제2전극(736)은 음극에 해당한다. 제2전극(736)의 제작 방법은, 증착법, 스퍼터링법, 액적토출법 등을 재료에 따라서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
음극은, 일함수가 작은 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, Li나 Cs 등의 알카리 금속이나, Mg, Ca, Sr 등의 알칼리토류금속, 이것들을 포함하는 합금(Mg:Ag, Al:Li, Mg:In 등), 및 이것들의 화합물(CaF2, CaN) 이외에, Yb나 Er 등의 희토류금속을 사용할 수 있다. 또, 전자주입층을 설치할 경우, Al 등의 다른 도전층을 사용하는 것도 가능하다. 또, 음극측에서 빛을 추출하는 경우에는, 산화인듐주석(ITO), 산화아연(ZnO), 산화인듐아연(IZO), 갈륨을 첨가한 산화아연(GZO) 등 그 밖의 투광성 산화물 도전 재료를 사용하는 것이 가능하다. ITO 및 산화실리콘을 포함하는 산화인듐주석(이하, ITSO 라고 한다)이나, 산화실리콘을 포함하는 산화인듐에 2~20%의 산화아연(ZnO)을 더 혼합한 것을 이용해도 된다. 투광성 산화물 도전 재료를 사용할 경우, 뒤에 형성되는 전계발광층(735)에 전자주입층을 설치하는 것이 바람직하다. 또, 투광성 산화물 도전 재료를 사용하지 않더라도, 음극을 빛이 투과하는 정도의 막두께(바람직하게는, 5nm~30nm 정도)로 형성함으로써 음극측에서 빛을 추출할 수 있다. 이 경우, 해당 음극의 위 또는 아래로 접하도록 투광성 산화물 도전 재료를 이용하여 투광성을 가지는 도전층을 형성하고, 음극의 시트저항을 억제하도록 해도 된다.
칸막이 벽(733)의 개구부(734)에 있어서, 제1전극(706)과 전계발광층(735) 및 제2전극(736)이 중첩됨으로써 발광소자(738)가 형성되어 있다.
또, 발광소자(738)로부터의 빛의 취출은, 제1전극(706)측으로부터로도 되고, 제2전극(736)측으로부터로도 되며, 그 양쪽으로부터로도 된다. 상기 3개의 구성 중, 목적하는 구성에 맞춰서, 양극, 음극 각각의 재료 및 막두께를 선택하도록 한다. 본 실시 형태와 같이 제2전극(736)측으로부터 빛이 추출할 경우, 제1전극(706)측으로부터 빛이 추출할 경우와 비교해서, 보다 낮은 소비전력으로 보다 높은 휘도를 얻을 수 있다.
또 발광소자(738)를 덮도록 패시베이션막(737)을 형성해도 된다. 패시베이션막(737)은, 수분이나 산소 등의 발광소자의 렬화를 촉진시키는 원인이 되는 물질을 다른 절연막과 비교해서 덜 투과시키는 막을 사용한다. 대표적으로는, 예를 들면 DLC막, 질화 탄소막, RF스퍼터링법이나 CVD법 등으로 형성된 질화실리콘막 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들면 질화 탄소막과 질화실리콘을 적층한 막, 폴리스티렌을 적층한 막 등을 패시베이션막(737)로서 사용해도 된다. 또 전술한 수분이나 산소 등의 물질을 투과시키기 어려운 막과, 해당 막에 비교해서 수분이나 산소 등의 물질을 투과시키기 쉽지만 내부 응력이 낮은 막을 적층시켜서, 패시베이션막(737)으로서 사용하는 것도 가능하다. 본 실시 형태에서는 질화실리콘을 사용한다. 패시베이션막(737)으로서 질화실리콘을 사용할 경우, 낮은 막형성 온도에서 치밀한 패시베이션막(737)을 형성하기 위해서는, 아르곤 등의 희가스(rare gas) 원소를 반응 가스에 포함시켜서, 패시베이션막(737) 속에 혼입시키면 된다.
또, 실제로는 도 11(d)에 나타내는 상태까지 완성되면, 외기에 노출되지 않도록 기밀성이 높고, 탈가스(degasification)가 적은 보호 필름(라미네이트 필름, 자외선경화 수지 필름 등)이나 커버재로 패키징하는 것이 바람직하다.
또 본 실시 형태에서는, 화소부를 형성하는 공정에 관하여 설명했지만, 세미 비결정질 반도체를 제1반도체막으로서 사용할 경우, 주사선구동회로를 화소부와 같은 기판 위에 형성하는 것이 가능하다. 또, 비결정질 반도체를 사용한 TFT로 화소부를 형성하고, 해당 화소부가 형성된 기판에 별도형성된 구동회로를 붙여도 된다.
또, 도 10(a) 내지 도 11(d)에 나타내는 표시장치에서는, TFT의 제1반도체막과 제2반도체막의 사이에 보호막을 형성하고 있지만, 본 실시 형태는 이 구성에 한정되지 않고, 도 10(a) 내지 도 11(d)의 경우에 있어서, 보호막은 반드시 형성하지 않아도 된다. 도 12(a)에, 보호막을 형성하지 않고 있을 경우의, 화소의 단면도를 나타낸다. 도 12(a)에 나타내는 TFT(7010)는, 기판(7000) 위에 형성된 게이트 전 극(7020)과, 해당 게이트 전극(7020)을 덮도록 형성된 게이트 절연막(7030)과, 해당 게이트 전극(7020)과 겹치도록 게이트 절연막(7030) 위에 형성된 제1반도체막(7040)과, 제1반도체막(7040)과 접하는 제2반도체막(7050, 7060)을 가지고 있다. 에칭에 의해 제2반도체막(7050, 7060)을 형성할 때, SF6, NF3, CF4 등의 불화물 기체를 이용하여 에칭 가스로서 사용한다. 그리고 이 에칭에서는, 제1반도체막(7040)과의 에칭의 선택비가 없어지지 않으므로, 처리 시간을 적절히 조정해서 행하는 것이 된다. 이 에칭에 의해, 제1반도체막(7040)이 일부 노출한다.
도 12(a)과 같이 보호막을 형성하지 않고, 제1반도체막(7040)과 제2반도체막(7050, 7060)을, 같은 마스크를 이용하여 패터닝할 경우, 게이트 절연막(7030)과, 제1반도체막(7040)과, 제2반도체막(7050, 7060)을 대기에 접촉시키지 않고 연속해서 형성하는 것이 가능하다. 즉, 대기성분이나 대기 중에 부유하는 오염물질에 오염되는 일 없이 각 적층계면을 형성할 수 있으므로, TFT특성의 격차(불균일)를 감소할 수 있다.
또, 도 10(a) 내지 도 12(a)에서는, 게이트 전극이 제1반도체막보다도 기판측에 형성되어 있지만, 본 실시 형태는 이 구성에 한정되지 않는다. 도 12(b)에, 제1반도체막이 게이트 전극보다도 기판측에 형성될 경우의, 화소의 단면도를 나타낸다. 단, 도 12(b)에서는, TFT(7080)를 나타낸다. 도 12(b)에 있어서, 기판(7070) 위에 배선(7090, 7100)이 형성되고 있고, 또 배선(7090, 7100) 위에 접하도록, 제2반도체막(7110, 7120)이 형성되고 있으며, 제2반도체막(7110, 7120) 위에 접하도록 제1반도체막(7130)이 형성되어 있다. 그리고, 제1반도체막(7130) 위에는 게이트 절연막(7140)이 형성되고 있고, 제1반도체막(7130)과 겹치도록 해당 게이트 절연막(7140) 위에 게이트 전극(7150)이 형성되어 있다.
또, 상기 도 10(a) 내지 도 12(b)에 나타낸 TFT는, 모두 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능하는 제2반도체막을 사용하고 있지만, 제2반도체막은 반드시 형성할 필요는 없다. 이 경우, 배선이 직접 제1반도체막과 접속되어, 해당 배선이 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 기능한다. 특히, 도 10(b)에 나타낸 TFT는, 제2반도체막을 사용하지 않을 경우, 제2반도체막(7110, 7120)을 형성하기 위한 패터닝에 사용하는 마스크가 불필요하므로, 대폭 공정 수를 삭감 할 수 있다.
또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시 형태9)
본 발명의 액적토출장치를 이용하여 형성된 전자기기로서, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 내버게이션시스템, 음향재생장치(카 오디오, 오디오 콤보 등), 컴퓨터, 게임 기기, 휴대 정보단말(모바일 컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록 매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는, DVD(digital versatile disc) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 디스플레이를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들 전자기기의 구체적인 예를 도 13(a) 내지 (h)에 나타낸다.
도 13(a)은 텔레비전 수상기이며, 케이스(2001), 지지대(2002), 표시부(2003), 스피커부(2004), 비디오 입력 단자(2005) 등을 포함한다. 상기 실시 형태 에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2003)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 텔레비전 수상기를 제작할 수 있다.
도 13(b)는 디지털 카메라이며, 본체(2101), 표시부(2102), 수상부(2103), 조작키(2104), 외부접속 포트(2105), 셔터(2106) 등을 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2102)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 디지털 카메라를 제작할 수 있다.
도 13(c)는 컴퓨터이며, 본체(2201), 케이스(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2203)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 컴퓨터를 제작할 수 있다.
도 13(d)는 모바일 컴퓨터이며, 본체(2301), 표시부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등을 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2302)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 모바일 컴퓨터를 제작할 수 있다.
도 13(e)는 기록 매체를 구비한 휴대형의 화상재생장치(DVD재생장치 등)이며, 본체(2401), 케이스(2402), 표시부A(2403), 표시부B(2404), 기록 매체(DVD등)판독부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함한다. 표시부A(2403)는 주로 화상정보를 표시하고, 표시부B(2404)는 주로 문자정보를 표시한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부A(2403)나 표시부B(2404)또는 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 화상재생장치를 제작할 수 있다. 또, 기록 매체를 구비한 화상 재생장치에는 게임 기기 등도 포함된다.
도 13(f)는 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이)이며, 본체(2501), 표시부(2502), 암부(2503)를 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2502)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 고글형 디스플레이를 제작할 수 있다.
도 13(g)는 비디오 카메라이며 본체(2601), 표시부(2602), 케이스(2603), 외부접속 포트(2604), 리모트 컨트롤 수신부(2605), 수상부(2606), 배터리(2607), 음성입력부(2608), 조작키(2609), 접안부(2610) 등을 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2602)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 비디오 카메라를 제작할 수 있다.
도 13(h)은 휴대전화이며, 본체(2701), 케이스(2702), 표시부(2703), 음성입력부(2704), 음성출력부(2705), 조작키(2706), 외부접속 포트(2707), 안테나(2708) 등을 포함한다. 상기 실시 형태에 나타낸 액적토출장치를 표시부(2703)나 기타 회로 등의 가공에 사용하여, 휴대전화를 제작할 수 있다.
또, 전술한 전자기기의 이외에, 프론트형 또는 리어형의 프로젝터에 사용하는 것도 가능해 진다.
이상과 같이, 본 발명의 적용 범위는 극히 넓고, 모든 분야의 전자기기에 사용하는 것이 가능하다. 또, 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 자유롭게 조합해서 행할 수 있다.
본 발명은, 그 내용이 참조로 본 발명에 통합된 2004년 8월 23일자의 일본 출원번호 제2004-242862호를 기초로 한다.
본 발명에 의해, 액적토출장치에 있어서, 노즐 구멍으로부터 토출되는 조성물의 건조나 고화를 방지할 수 있어서, 토출 불량을 일으키지 않고 조성물을 토출하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

Claims (23)

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  8. 적어도 조성물을 토출하는 노즐 구멍과, 상기 조성물을 상기 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단과, 상기 노즐 구멍의 측벽에 연결된 유로를 포함하는 노즐부를 구비하여 구성되고,
    상기 조성물은, 상기 노즐 구멍과 상기 유로 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 액적토출장치.
  9. 적어도 조성물을 토출하는 노즐 구멍과, 상기 조성물을 상기 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단과, 상기 노즐 구멍의 측벽에 각각 연결된 제1 및 제2유로를 포함하는 노즐부를 구비하여 구성되고,
    상기 조성물은, 상기 노즐 구멍과, 상기 제1 및 제2유로 중 적어도 하나의 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 액적토출장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 노즐 구멍과 상기 제1유로 사이의 연결부와, 상기 노즐 구멍과 상기 제2유로 사이의 연결부에 개폐 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 액적토출장치.
  11. 적어도 조성물을 토출하는 복수의 노즐 구멍과, 상기 조성물을 상기 복수의 노즐 구멍으로부터 토출시키기 위한 가압수단과, 상기 복수의 노즐 구멍의 측벽에 연결한 유로를 포함하는 선형으로 배치된 노즐부를 구비하여 구성되며,
    상기 유로는 상기 복수의 노즐 구멍끼리를 연결하고, 상기 조성물은 상기 복수의 노즐 구멍과 상기 유로 사이에서 주고받는 것을 특징으로 하는 액적토출장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유로는, 상기 노즐 구멍에 상기 조성물을 공급하는 수단 또는, 상기 노즐 구멍으로부터 상기 조성물을 흡인하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적토출장치.
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