JP2004223914A

JP2004223914A - Manufacturing method for liquid droplet ejecting device, electro-optical device, electronic device, and electro-optical device using liquid droplet ejecting device, and drying suppression method for liquid droplet ejecting head

Info

Publication number: JP2004223914A
Application number: JP2003015159A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Usui; 隆寛臼井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejecting device with mechanism to suppress drying of solution adhered inside the ink jet head. <P>SOLUTION: Ink jet device possesses liquid droplet ejecting head 200 which ejects solution droplet, and Peltier element 210 which cools liquid droplet ejecting head 200. Peltier element 210 is driven and controlled by control part 214. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液滴を吐出する液滴吐出装置、電気光学装置、電子機器、液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法、液滴吐出ヘッドの乾燥抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば、導電性の溶質を含む溶液滴を基板に付着させ、所望の導電膜パターンを形成するインクジェット装置が用いられている。このインクジェット装置のインクジェットヘッドには、溶液を充填した溶液充填部、および、溶液充填部から溶液を導く吐出管が設けられている。この溶液滴は、圧電素子による溶液充填部の圧縮または膨張により、吐出管に導かれた溶液をこの先端の吐出口付近で分離させることで得られる。吐出管内部は、溶液滴の吐出動作が行われない時には、常に、溶液滴が吐出される雰囲気中にさらされている。吐出管内部に付着した溶液は、吐出動作がある程度の時間内で連続して行われる場合その乾燥はほとんど生じないが、一方で、非吐出時間が長くなるにつれて、その乾燥が進行する。この溶液の乾燥が進行することで、溶液中の溶質が吐出管内に付着し、これが吐出管を狭め、吐出すべき所望の溶液滴の体積を変化させてしまったり、溶液滴の吐出されるべき方向を変えてしまうといった問題が生じていた。
【０００３】
このような問題に対して、従来、吐出管内部に付着した溶液の乾燥を抑制するために、予備吐出を行うフラッシング技術が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、溶液滴の塗布対象である基板への非吐出時間がある程度検出されると、インクジェットヘッドを基板の配置範囲外に設けた溶液収容部の真上に移動させ、この溶液収容部に向けて溶液滴を吐出する。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６４３６６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１に示された溶液の乾燥抑制を行うインクジェット装置では、溶液収容部に対して、基板への塗布とは無関係に溶液滴を吐出させるため、溶液の無駄が生じていた。特に、高価な溶液を用いていた場合、溶液の無駄は顕著に表れる。また、溶液滴の非吐出時にインクジェットヘッドを溶液収容部の真上に移動させる動作を適宜行わせなければならないため、基板に溶液を塗布し終える時間が延びてしまい、所望の導電パターンを有する基板の生産効率の低下にもつながる。さらに、溶液収容部などの機構を別途設けなければならず、これがそのインクジェット装置自体の価格にも反映され、装置自体の低価格化の妨げにもなる。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされ、その目的は、液滴吐出ヘッドの溶液の乾燥を抑制するための機構を有する液滴吐出装置、電気光学装置、電子機器、液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法、液滴吐出ヘッドの乾燥抑制方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上述課題を解決するため、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドを冷却する冷却手段とを有することを特徴とする。
これにより、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴が吐出される雰囲気と、液滴吐出ヘッド内に付着した溶液とが接する界面における溶液の蒸発を抑制し、液滴吐出ヘッドの溶液の乾燥を抑制することができる。
【０００８】
（２）また、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該吐出された溶液滴を塗布する対象媒体を保持する保持手段と、前記液滴吐出ヘッドに比して高温になるように、前記保持手段を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする。
本発明の液滴吐出装置は、この保持手段の加熱によって、対象媒体に付着した溶液滴の蒸発を促進させると共に、この蒸気を上昇させ液滴吐出ヘッドを包むようにする。これにより、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴が吐出される雰囲気と、液滴吐出ヘッドに付着した溶液とが接する界面において、互いの溶液中の溶媒分子間の重量濃度差を縮め溶媒の移動を抑制し、液滴吐出ヘッドの溶液の乾燥を抑制することができる。
【０００９】
（３）また、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドを冷却する冷却手段と、前記液滴吐出ヘッドから吐出された溶液滴を塗布する対象媒体を保持する保持手段と、前記保持手段を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする。
これにより、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴が吐出される雰囲気と、液滴吐出ヘッドに付着した溶液とが接する界面において、冷却により溶液中の溶媒の蒸発を抑制すると共に、加熱手段による保持手段の加熱によって、対象媒体に付着した溶液滴の蒸発を促進し、この蒸気を上昇させ液滴吐出ヘッドを包ませることにより、上記界面において、互いの溶媒分子間の重量濃度差を縮め溶媒の移動を抑制し、液滴吐出ヘッドの溶液の乾燥を抑制することができる。
【００１０】
（４）また、本発明は、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは溶液滴を吐出する吐出口を有し、溶媒を充填する溶媒充填手段と、前記溶媒充填手段の溶媒を蒸発させる溶媒蒸発手段と、前記溶媒蒸発手段により蒸発させた溶媒を、前記吐出口に導く導出手段とを有することを特徴とする。
このように、本発明の液滴吐出装置は、溶液滴が吐出される雰囲気と溶液とが接する界面において、その界面付近に溶媒蒸気を供給し、液滴吐出ヘッドの吐出口内に付着した溶液の乾燥を抑えることができる。
【００１１】
（５）また、本発明は、上記（１）、（３）または（４）に記載の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの温度を計測する温度計測手段と、該計測された温度が正常を示す温度範囲内にあるか否かを判定し、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を下回ったならば、前記冷却手段による冷却を抑制させ、また、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を上回ったならば、前記冷却手段による冷却を促進させる制御手段とを有することを特徴とする。
このように、液滴吐出ヘッドから計測された温度にしたがって、冷却手段の冷却強度を変化させることで、液滴吐出ヘッドの温度上昇による不測の溶液の蒸発を未然に防ぐことができる。
【００１２】
（６）また、本発明は、上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の液滴吐出装置において、前記保持手段の温度を計測する温度計測手段と、該計測された温度が正常を示す温度範囲内にあるか否かを判定し、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を下回ったならば、前記加熱手段による加熱を促進させ、また、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を上回ったならば、前記加熱手段による加熱を抑制させる制御手段とを有することを特徴とする。
このように、保持手段から計測された温度にしたがって、加熱部の加熱強度を変化させることで、保持手段の不測の高温度化や、意図したものと異なる熱を有する雰囲気が発生してしまうことを未然に防ぐことができる。
【００１３】
（７）また、本発明の液滴吐出装置は、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の液滴吐出装置の用途が、印刷のための印字溶液の吐出、導線パターンの形成のための導電溶液の吐出、表示装置における液晶材料若しくはカラーフィルタの形成のためのフィルタ溶液の吐出、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）層形成のためのＥＬ材料溶液の吐出、レジスト層の形成のためのレジスト溶液の吐出、生化物質を含む生化学溶液の吐出、またはマイクロレンズアレイの形成のための光透過性材料の溶液の吐出のいずれかであることを特徴とする。
本発明の液滴吐出装置は、溶液として、導電溶液、液晶材料溶液、フィルタ溶液、ＥＬ材料溶液、レジスト溶液、生化学溶液、またはマイクロレンズアレイの形成のための溶液を用いる場合にも、液滴吐出ヘッドにおける溶液の乾燥抑制の効果を奏することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
（インクジェット装置１００の構成）
図１を用いて、本第１の実施形態のインクジェット装置１００の構成を説明する。
図１は、本形態に係るインクジェット装置１００の斜視図を示している。このインクジェット装置１００は、例えば、銀粒子溶質およびＣ_１４Ｈ_３０（テトラデカン）溶媒を含む溶液滴を基板１３２の所定の位置に付着させ、この基板１３２上に所望の導電膜パターンを形成する装置である。
【００１６】
このインクジェット装置１００では、基台１５０上に、Ｘ方向駆動装置１１０、およびＹ方向駆動装置１２０が設けられている。また、基台１５０下に、駆動制御装置１４０が設けられている。なお、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに直交している。
【００１７】
駆動制御回路１４０は、インクジェットヘッド２００を走査移動させるＸ走査駆動電圧を、Ｘ方向駆動装置１１０に供給する。また、駆動制御回路１４０は、基板保持台１３０を走査移動させるＹ走査駆動電圧を、Ｙ方向駆動装置１２０に供給する。また、駆動制御回路１４０は、インクジェットヘッド２００の吐出口から溶液滴を吐出させる吐出駆動データを、インクジェットヘッド２００に供給する。このインクジェットヘッド２００は、駆動制御回路１４０からこの吐出駆動データに対応する駆動信号を受信し、これに基づいて決定した所望の駆動電圧を印加することで、溶液滴を吐出口から吐出する。
【００１８】
Ｘ方向駆動装置１１０は、Ｘ走査駆動電圧にしたがって、中心軸の周囲に螺旋状突起を有するＸ方向駆動軸１１２を回転駆動させる。Ｘ方向駆動装置１１０は、このＸ方向駆動軸１１２に螺合されたインクジェットヘッド２００を走査移動させる。同様に、Ｙ方向駆動装置１２０は、Ｙ走査駆動電圧にしたがって、中心軸の周囲に螺旋状突起を有するＹ方向駆動軸１２２を回転駆動させる。Ｙ方向駆動装置１２０は、このＹ方向駆動軸１２２に螺合された基板保持台１３０を走査移動させる。
【００１９】
次に、図２のインクジェットヘッド２００の斜視図を用いて、インクジェットヘッド２００の構成を説明する。
インクジェットヘッド２００は、その側面の各々に、インクジェットヘッド２００に対して冷却を行うペルチェ素子２１０が設けられている。この各ペルチェ素子は、接続線２１２を介して制御部２１４に接続されている。制御部２１４は、各ペルチェ素子２１０を駆動し、インクジェットヘッド２００における熱を吸熱して、これを外部の雰囲気２４０中に放出する制御を行う。
【００２０】
（インクジェット装置１００の作用）
次に、図３を用いて、インクジェット装置１００の作用および効果について説明する。
図３は、インクジェットヘッド２００において、或る吐出口２３０におけるＹＺ面方向での断面図を示した図である。インクジェットヘッド２００は、圧電素子２２０の伸縮により振動板２２２を振動させ、溶液が充填された充填部２２４を圧縮および膨張させる。インクジェットヘッド２００は、この圧縮によって充填部２２４から流入してきた溶液の一部を吐出管２３２に導き、この後の圧電素子２２０の収縮により分離した溶液滴を吐出口２３０から吐出する。吐出された溶液滴は、雰囲気２４０中を飛翔し、基板１３２上の所望の箇所に付着する。このインクジェットヘッド２００の側面には、図２で示したように、ペルチェ素子２１０が設けられている。
【００２１】
ところで、吐出口２３０からの溶液滴の吐出に伴って、充填部２２４から溶液が導かれた吐出管２３２には、撥水加工を施してあっても、溶液の付着を全く防げるわけではなく、僅かではあるが溶液が付着してしまう。この付着した溶液は、次回における吐出口２３０からの溶液滴の吐出がなされるまで、雰囲気２４０にさらされる。
吐出口２３０からの溶液滴の吐出がある程度連続的になされる場合、この付着した溶液が雰囲気２４０にさらされる時間は少なく、溶液の乾燥はほとんど起こらない。これに対して、吐出口２３０からの溶液滴の非吐出時間が長く続くと、付着した溶液が雰囲気２４０にさらされる時間が多くなり、上述の場合と比して、溶液の乾燥が顕著に表れるようになる。
【００２２】
ここで、溶液中の溶媒の蒸発重量は、このように雰囲気２４０中にさらされる時間の他に、雰囲気２４０とこれに接する溶液とにおける溶媒の重量濃度の差に影響される。一般に、溶液中の溶媒の単位体積当たりの蒸発重量Ｑ（ｍｏｌ／ｍ^３）は、下記の式（ａ）で表される。ここで、Ｒは、蒸発のし易さを示す蒸発係数であり、溶媒の種類により異なる。Ｃ（ｍｏｌ／ｍ^３）は、溶液中の溶媒の重量濃度である。Ｃｅｑ（ｍｏｌ／ｍ^３）は、雰囲気２４０と溶液とが接する界面における溶媒の平衡濃度であり、温度の上昇に伴い高くなる。
Ｑ＝Ｒ（Ｃ−Ｃｅｑ）・・・（ａ）
雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、温度が高くなると、溶媒の平衡濃度Ｃｅｑは高くなるが、一方で、蒸発係数Ｒは高くなり、結局、溶液中の溶媒の蒸発重量Ｑは増加する方向に傾く。これとは反対に、雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、温度が低くなると、溶媒の平衡濃度Ｃｅｑは低くなるが、一方で、蒸発係数Ｒは低くなり、結局、溶液中の溶媒の蒸発重量Ｑは減少する方向に傾く。
【００２３】
本発明では、制御部２１４によりペルチェ素子２１０を駆動させることで、インクジェットヘッド２００の側面から、間接的に、充填部２２４および吐出管２３２を冷却する。これにより、式（ａ）におけるＲを低くし、溶液中の溶媒の蒸発重量Ｑを抑制する。このように、雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、溶液中の溶媒の蒸発重量Ｑが抑制され、吐出管２３２に付着した溶液の乾燥を抑えることができる。さらに、インクジェット装置１００は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中においてインクジェットヘッド２００の冷却を行っているので、吐出管２３２内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００２４】
また、このように溶液の乾燥を抑制するインクジェット装置１００は、フラッシングなどによる溶液の無駄が生じず、また、溶液滴の吐出に無関係な（インクジェットヘッドを溶液収容部の真上に移動させるなどの）動作を行うこともなく、所望の導電パターンを有する基板の生産効率の低下も引き起こさない。さらに、インクジェット装置１００は、インクジェットヘッド２００を冷却する機構を設けるだけで溶液の乾燥を抑制するので、溶液収容部などの機構の設置や、インクジェットヘッドを溶液収容部の真上に移動させるなどの走査制御を行わなくともよく、装置自体の低価格化の妨げにもなりづらい。
【００２５】
（インクジェット装置１００の変形形態）
図４を用いて、図１のインクジェット装置１００の変形形態にかかるインクジェット装置を説明する。
本形態のインクジェット装置は、インクジェット装置１００に比して、特にそのインクジェットヘッドにおける冷却機構の配置が異なっている。この本形態にかかるインクジェット装置のように冷却機構を設けても、上述のインクジェット装置１００と同様の効果を奏することができる。以下には、そのインクジェットヘッドにかかる説明のみを行う。なお、インクジェット装置１００と同様な構成のものについては、重複する説明を避けるため、同符号を用いることとする。この同符号の利用については、以下の実施形態においても同様である。
【００２６】
図４は、インクジェットヘッド４００において、或る吐出口２３０におけるＹＺ面方向での断面図を示した図である。この本形態のインクジェット装置のインクジェットヘッド４００は、吐出管２３２を保持する吐出管保持部２２６の内部に、吐出管２３２を囲むようにペルチェ素子４１０が設けられている。このペルチェ素子４１０は、接続線４２２を介して制御部４２０に接続されている。制御部４２０は、ペルチェ素子４１０を駆動し、インクジェットヘッド４００における熱を吸熱して、これを吐出管２３２に対して遠ざかる側における吐出管保持部２２６に設けた孔２２６Ａから、外部の雰囲気２４０中に放出させる制御を行う。
【００２７】
次に、この図４を用いて、本形態のインクジェット装置の作用および効果について説明する。
吐出口２３０からの溶液滴の吐出に伴って、吐出管２３２には僅かではあるが溶液が付着してしまう。この付着した溶液は、次回における吐出口２３０からの溶液滴の吐出がなされるまで、雰囲気２４０にさらされる。
【００２８】
本形態のインクジェット装置では、制御部４２０によりペルチェ素子４１０を駆動させることで、インクジェットヘッド４００の吐出管２３２を、直接的に、冷却する。これにより、雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、上記式（ａ）におけるＲを低くし、溶媒の蒸発重量Ｑを抑制する。このように、雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、溶液中の溶媒の蒸発重量Ｑが抑制され、吐出管２３２に付着した溶液の乾燥を抑えることができる。さらに、本形態のインクジェット装置は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中においてインクジェットヘッド４００の吐出管２３２の冷却を行っているので、吐出管２３２内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
なお、図４では、ペルチェ素子４１０で吐出管２３２を冷却したが、例えば、ペルチェ素子４１０を、充填部２２４の一部を囲うように設け、この充填部２２４を冷却してもよいのはもちろんである。また、ペルチェ素子４１０で吐出管２３２を直接的に冷却しなくとも、例えば、吐出管保持部２２６内のいずれかにペルチェ素子４１０を設け、吐出管２３２を間接的に冷却してもよい。
【００２９】
このように、本第１の実施形態のインクジェット装置では、インクジェットヘッドのいずれかを冷却し、直接的または間接的に、溶液が満たされまたは導かれる部分である、充填部２２４または吐出管２３２の少なくとも一方を冷却する。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
図５を用いて、図１のインクジェット装置１００の別形態にかかるインクジェット装置を説明する。以下には、そのインクジェットヘッドにかかる説明のみを行う。
【００３１】
本形態のインクジェット装置は、上述の図２に示す（インクジェット装置１００の）インクジェットヘッド２００に、Ｃ_１４Ｈ_３０溶媒蒸気を供給する蒸気供給装置５１０が設けられている。この蒸気供給装置５１０は、溶媒を蒸発させて得た溶媒蒸気を排出口５２０から排出する。
【００３２】
図６の断面的に表した図を用いて、蒸気供給装置５１０の構成を説明する。
蒸気供給装置５１０には、溶媒５３２を充填した溶媒充填部５３０が設けられている。この溶媒充填部５３０は、加熱部５４０により加熱される。加熱部５４０は、加熱制御部５５０からの接続線５５２を介した電圧の供給により、加熱処理が行われる。加熱部５４０の加熱により発生した溶媒蒸気は、排出口５２０に向かって上昇する傾斜が設けられた導出部５６０を通って、排出口５２０の方向に導かれる。
排出口５２０から排出された溶媒蒸気は、吐出口２３０が形成された面を伝って、吐出口２３０の各々に供給される。
【００３３】
これにより、本形態のインクジェット装置は、雰囲気２４０と溶液とが接する界面において、上記式（ａ）におけるＲを低く保てると共に、その界面付近（吐出管内部）が溶媒蒸気で満たされるようになり、液滴吐出ヘッドの充填部および吐出管における溶液の乾燥を抑えることができる。さらに、本形態のインクジェット装置は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中においてインクジェットヘッド５００の吐出管の冷却、および溶媒蒸気の供給を行っているので、吐出管内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００３４】
＜第３の実施形態＞
（インクジェット装置７００の構成）
図７を用いて、本第３の実施形態のインクジェット装置７００の構成を説明する。
ここで、本形態のインクジェット装置７００は、図１のインクジェット装置１００に比して、特に、そのインクジェットヘッド２００および基板保持台１３０における構成が異なっている。以下には、そのインクジェットヘッドおよび基板保持台１３０にかかる説明のみを行う。
【００３５】
インクジェット装置７００のインクジェットヘッド７１０は、インクジェット２００におけるペルチェ素子２１０および制御部２１４が設けられていない状態の従来の溶液滴の吐出を行う装置である。また、インクジェット装置７００の基板保持台１３０には、インクジェットヘッド７１０に対向する面とは反対面に、加熱部７２０が設けられている。この加熱部７２０は、接続線７２２を介して制御部７２４に接続されている。制御部７２４は、加熱部７２０に電圧を供給し、加熱部７２０を加熱させる制御を行う。
【００３６】
（インクジェット装置７００の作用）
本形態のインクジェット装置７００は、制御部７２４により加熱部７２０を加熱させることで、雰囲気２４０中における基板保持台１３０側（以下、この側を保持台側雰囲気と称す）を暖める。そして、保持台側雰囲気の温度を、雰囲気２４０中におけるインクジェットヘッド７１０側（以下、この側をヘッド側雰囲気と称す）に比して相対的に高くする。
【００３７】
この後、基板１３２への溶液滴の付着が進むにつれて、基板１３２上の溶媒の蒸発が促進され、この溶媒蒸気を含んだ保持台側雰囲気中の暖気が上昇し、吐出口２３０の内部に移動する。これにより、吐出口２３０内部（つまり吐出管内）において、溶媒蒸気中の溶媒分子と、吐出口２３０内に付着した溶液の溶媒分子との重量濃度差が縮まる。溶媒分子間の重量濃度差が縮まることで、吐出口２３０内部に付着した溶液中の溶媒が雰囲気２４０中に移動することを抑制、つまり、溶液の蒸発を抑制することができる。さらに、インクジェット装置７００は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中において加熱部７２０の加熱を行っているので、吐出管内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００３８】
また、このように溶液の乾燥を抑制するインクジェット装置７００は、フラッシングなどによる溶液の無駄が生じず、また、溶液滴の吐出に無関係な（インクジェットヘッドを溶液収容部の真上に移動させるなどの）動作を行うこともなく、所望の導電パターンを有する基板の生産効率の低下も引き起こさない。さらに、インクジェット装置７００は、基板保持台１３０を加熱する機構を設けるだけで溶液の乾燥を抑制するので、溶液収容部などの機構の設置や、インクジェットヘッドを溶液収容部の真上に移動させるなどの走査制御を行わなくともよく、装置自体の低価格化の妨げにもなりづらい。
【００３９】
＜第４の実施形態＞
（インクジェット装置８００の構成）
図８を用いて、図７のインクジェット装置７００の別の形態にかかるインクジェット装置を説明する。本形態のインクジェット装置８００は、図７のインクジェット装置７００に対して、蒸気供給装置８１０を追加した構成となっている。この蒸気供給装置８１０は、図６に示した蒸気供給装置５１０と同様の構成および機能を有している。
【００４０】
（インクジェット装置８００の作用）
本形態のインクジェット装置８００は、加熱部７２０を加熱することで、雰囲気２４０中におけるインクジェットヘッド７１０側（ヘッド側雰囲気）と比して、雰囲気２４０中における基板保持台１３０側（保持台側雰囲気）の温度を相対的に高くする。そして、インクジェット装置８００では、蒸気供給装置８１０の供給口８２０から溶媒蒸気が供給され、この溶媒蒸気を含んだ保持台側雰囲気中の暖気が上昇する。そして、この溶媒蒸気は、吐出口２３０の内部に移動する。これにより、吐出口２３０内部（つまり吐出管内）において、蒸気中の溶媒分子と、吐出口２３０内に付着した溶液の溶媒分子との重量濃度差が縮まる。溶媒分子間の重量濃度差が縮まることで、吐出口２３０内部に付着した溶液中の溶媒が雰囲気２４０中に移動することを抑制、つまり、溶液の蒸発を抑制することができる。さらに、インクジェット装置８００は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中において加熱部７２０の加熱を行っているので、吐出管内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００４１】
＜第５の実施形態＞
（インクジェット装置９００の構成）
図９を用いて、本第５の実施形態のインクジェット装置９００の構成を説明する。
ここで、本形態のインクジェット装置は、図１のインクジェット装置１００に比して、特に、そのインクジェットヘッド２００における構成が異なっている。以下には、そのインクジェットヘッドにかかる説明のみを行う。
【００４２】
本形態のインクジェット装置のインクジェットヘッド９００は、図２のインクジェット２００において、温度を計測する温度計測部９１０と、温度計測部９１０に接続線９２２を介して接続され、計測した温度に従い、接続線９２４を介して、ペルチェ素子２１０に電圧供給する制御部２１４の供給電圧を変化させる温度制御部９２０とが設けられている。
【００４３】
（インクジェット装置９００の作用）
温度制御部９２０は、インクジェットヘッド９００の温度を所定時間毎（例えば５秒毎）に計測し、その温度が予め設定した所定温度の範囲内にあるか否かを判定する。この所定温度の範囲は、ペルチェ素子２１０による冷却が適当に行われているか否かを検出するための温度範囲であり、例えば、「１０〜３０度」として設定されている。この温度設定は、吐出管などに付着した溶液に乾燥の影響が及ぶか否かの観点から適宜設定する。例えば「１０〜３０度」に設定された場合において、温度計測部９１０で「３２度」が計測された場合、温度制御部９２０は、設定された温度範囲を超えていることを検知し、制御部２１４に、ペルチェ素子２１０の駆動電圧を上昇させる信号を発信する。これを受けた制御部２１４は、駆動電圧を上昇させる。また、温度計測部９１０で「７度」が計測された場合、温度制御部９２０は、設定された温度範囲を下回っていることを検知し、制御部２１４に、ペルチェ素子２１０の駆動電圧を下降させる信号を発信する。これを受けた制御部２１４は、駆動電圧を下降させる。ここで、この温度制御部９２０および制御部２１４に、いくつかの駆動電圧パターン、例えば「１０〜３０度−３Ｖ」，「３０度以上−４Ｖ」，「１０度以下−２Ｖ」などの３パターンを設定し、これに基づいて、ペルチェ素子２１０の駆動電圧を変化させるのが望ましい。
【００４４】
このように、本形態のインクジェット装置９００は、インクジェットヘッドから計測された温度にしたがって、ペルチェ素子の冷却強度を変化させることで、インクジェットヘッドの温度上昇による不測の溶液の蒸発を未然に防ぐことができる。
【００４５】
＜第６の実施形態＞
（インクジェット装置１０００の構成）
図１０を用いて、本第６の実施形態のインクジェット装置１０００の構成を説明する。
ここで、本形態のインクジェット装置１０００は、図７のインクジェット装置７００に比して、特に、その基板保持台１３０周辺における構成が異なっている。以下には、その基板保持台１３０周辺にかかる説明のみを行う。
【００４６】
本形態のインクジェット装置１０００は、図７のインクジェット装置７００において、温度を計測する温度計測部１０１０と、温度計測部１０１０に接続線１０２２を介して接続され、計測した温度に従い、接続線１０２４を介して加熱部７２０に電圧供給する制御部７２４の供給電圧を変化させる温度制御部１０２０とが設けられている。
【００４７】
（インクジェット装置１０００の作用）
温度制御部１０２０は、基板保持台１３０の温度を所定時間毎（例えば５秒毎）に計測し、その温度が予め設定した所定温度の範囲内にあるか否かを判定する。この所定温度の範囲は、加熱部７２０による加熱が適当に行われているか否かを検出するための温度範囲であり、例えば、「３０〜４０度」として設定されている。この温度設定は、吐出管などに付着した溶液に乾燥の影響が及ぶか否かの観点から適宜設定する。例えば「３０〜４０度」に設定された場合において、温度計測部１０１０で「４５度」が計測された場合、温度制御部１０２０は、設定された温度範囲を超えていることを検知し、制御部７２４に、加熱部７２０の駆動電圧を下降させる信号を発信する。これを受けた制御部７２４は、駆動電圧を下降させる。また、温度計測部１０１０で「２０度」が計測された場合、温度制御部１０２０は、設定された温度範囲を下回っていることを検知し、制御部７２４に、加熱部７２０の駆動電圧を上昇させる信号を発信する。これを受けた制御部７２４は、駆動電圧を上昇させる。ここで、この温度制御部１０２０および制御部７２４に、いくつかの駆動電圧パターン、例えば「３０〜４０度−１０Ｖ」，「３０度以下−１５Ｖ」，「４０度以上−５Ｖ」などの３パターンを設定し、これに基づいて、加熱部７２０の駆動電圧を変化させるのが望ましい。
【００４８】
このように、本形態のインクジェット装置１０００は、基板保持台から計測された温度にしたがって、加熱部の加熱強度を変化させることで、基板保持台１３０の不測の高温度化や、意図したものと異なる熱を有する雰囲気２４０が発生してしまうことを未然に防ぐことができる。
【００４９】
＜第７の実施形態＞
（インクジェット装置１１００の構成）
図１１を用いて、本第７の実施形態のインクジェット装置１１００の構成を説明する。
ここで、本形態のインクジェット装置１１００は、図１のインクジェット装置１００におけるインクジェットヘッド２００と、図７のインクジェットヘッド７００における基板保持台１３０周辺の機構とを有する構成となっている。つまり、本形態のインクジェット装置１１００は、インクジェットヘッド２００に冷却機構、基板保持台１３０に加熱機構がそれぞれ設けられた構成となっている。
【００５０】
（インクジェット装置１１００の作用）
インクジェット装置１１００では、インクジェット２００側と基板保持台１３０側との両方から、温度を変化させることができる。このため、例えば、基板保持台１３０側の加熱を図７のインクジェット装置７００に比して抑制しても、インクジェットヘッド２００側で冷却が同時に行われているため、十分に、吐出口２３０付近に付着した溶液の乾燥を抑えることができる。この場合、特に、基板保持台１３０の加熱により、基板保持台１３０上の基板１３２に付着した溶液の不意な蒸発などの不都合が生じる可能性がある場合に役立つ。
【００５１】
このように、本形態のインクジェット装置１１００は、雰囲気２４０と吐出口２３０内の溶液とが接する界面において、冷却により溶媒の蒸発重量を抑制すると共に、吐出口２３０内部において、溶媒蒸気中の溶媒分子と、吐出口２３０内に付着した溶液の溶媒分子との重量濃度差を縮め、吐出口２３０の内部に付着した溶液中の溶媒が雰囲気２４０中に移動することを抑制、つまり、溶媒の蒸発を抑制することができる。さらに、インクジェット装置１１００は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中において加熱部７２０の加熱を行っているので、吐出管内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００５２】
（インクジェット装置１１００の変形形態）
インクジェット装置１１００においては、以下のような他の形態を採るとこができる。
例えば、インクジェットヘッド２００に代えて、図４に示したインクジェットヘッド４００を用いてもよい。
また、インクジェットヘッド２００に代えて、図５に示したインクジェットヘッド５００を用いてもよい。
また、基板保持台１３０において、図８に示した蒸気供給装置８１０を設けてもよい。
また、インクジェットヘッド２００に代えて、図９に示したインクジェットヘッド９００を用いてもよい。
また、基板保持台１３０において、温度計測部１０１０，温度制御部１０２０を設けてもよい。
【００５３】
＜第８の実施形態＞
上述の第１〜７の実施形態のインクジェット装置の他の形態として、インクジェットヘッドおよび基板保持台を気密性部材で密閉し、この密閉器内に溶媒蒸気が満たされるようにしてもよい。
【００５４】
（インクジェット装置１２００の構成）
この一例を、図１２を用いて説明する。
図１２のインクジェット装置１２００は、図１のインクジェット装置１００を密閉器１２１０で覆った構成を有している。
このインクジェット装置１２００は、蒸気供給装置１２２０、蒸気調整装置１２３０、および大気開放装置１２４０が設けられている。
【００５５】
蒸気供給装置１２２０は、溶媒１２２５が充填された溶媒充填部１２２４を、加熱制御部１２２８による電圧供給により加熱部１２２６で加熱する。蒸気供給装置１２２０は、この加熱で発生させた溶媒蒸気を、ポンプ１２２２によりバルブ１２２１を介して、密閉器１２１０内に供給する。
【００５６】
蒸気調整装置１２３０は、蒸気観測部１２３２により密閉器１２１０内の溶媒蒸気の濃度を観測し、設定された所定濃度を超える濃度が検知された場合、所定濃度範囲を維持するように密閉器１２１０内の溶媒蒸気を排出する。
大気開放装置１２４０は、バルブ１２４２を開くことにより密閉器１２１０を開放し、外気（大気）を密閉器１２１０内に導く。
【００５７】
（インクジェット装置１２００の作用）
インクジェット装置１２００では、蒸気供給装置１２２０から溶媒蒸気が密閉器１２１０内に供給される。そして、密閉器１２１０内は、この溶媒蒸気で満たされる。また、インクジェット装置１２００では、吐出駆動が開始されるのに伴って、ペルチェ素子２１０が駆動し、インクジェットヘッド２００を冷却する。
【００５８】
これにより、本形態のインクジェット装置１２００では、上記式（ａ）におけるＲは低くなり、溶媒の蒸発重量Ｑが抑制される。また、密閉器１２１０内の雰囲気と吐出口内（つまり吐出管内）の溶液とが接する界面において、その界面付近が溶媒蒸気で満たされ、溶媒分子の差が縮まり、充填部および吐出管における溶液の乾燥を抑制することができる。さらに、本形態のインクジェット装置１２００は、溶液滴の吐出時および非吐出時の双方の動作中においてインクジェットヘッド５００の吐出管の冷却、および溶媒蒸気の供給を行っているので、吐出管内部に導かれた溶液中の溶媒の蒸発による粘度の上昇も抑制し、溶液滴の生成時においても役立つ。
【００５９】
＜本発明が適用される様々な形態＞
上述の第１〜８の実施形態で説明したインクジェット装置は一例であり、本発明は、その趣旨から逸脱しない範囲で様々な形態を採ることが可能である。
例えば、第１の実施形態（図２，４参照）において、インクジェットヘッドを冷却するためにペルチェ素子を用いて説明したがこれに限るものではなく、他に、冷却機能を有するものであれば何でもよい。例えば、インクジェットヘッドに水冷管を巡らせるように設けて冷却してもよい。この場合、水冷管内の水を循環させる循環部を設ける。これは、図５，９，１１，１２を用いて説明したインクジェット装置の各々についても同様である。
【００６０】
また、第２の実施形態（図５参照）において、蒸気供給装置５１０はインクジェット装置５００に接するように設けるようにしたがこれに限るものではなく、他に、基台１５０上、あるいは基板保持台１３０上に設けてもよい。同様に、第４の実施形態（図８参照）の蒸気供給装置８１０が基台１５０上に設けられていてもよい。
【００６１】
また、第３の実施形態（図７参照）において、加熱部７２０は基板保持台１３０を直接的に加熱するように設けられていたがこれに限るものではなく、基板保持台１３０に接しなくとも、間接的に加熱するように設けてもよい。これは、図８、１０，１１を用いて説明したインクジェット装置の各々についても同様である。
【００６２】
また、第２の実施形態（図５，６参照）において、蒸気供給装置５１０を図６を用いて説明したがこれに限るものではなく、導出部５６０に送風部を設けて、溶媒蒸気を送り出してもよい。これは、図８を用いて説明したインクジェット装置の蒸気供給装置についても同様である。
【００６３】
また、第５の実施形態（図９参照）において、温度計測部９１０はインクジェットヘッド９００の吐出口２３０が形成された面の端に設けたられていたがこれに限るものではなく、他に、例えば、吐出口２３０を囲うように配置、あるいは、インクジェットヘッド９００内部における吐出管を囲うように配置してもよい。
【００６４】
また、第２の実施形態（図５参照）において、蒸気供給装置５１０は吐出口２３０から吐出される溶液滴の溶媒と同様の溶媒を用いていたがこれに限るものではなく、溶液に含まれていない溶媒を用いてもよい。
【００６５】
また、上述の第１〜８の実施形態およびその様々な適用形態において、インクジェット装置は、導電性材料を含む溶液滴を基板１３２の所定の位置に付着させる装置として説明したが、他に、着色溶液の用紙印字、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子の製造、レジスト形成、液晶表示装置における液晶材料の封入若しくはガラス基板上のカラーフィルタ形成、マイクロレンズアレイの製造、あるいは生体物質の測定のための溶液吐出などの用途にも用いることができる。
この本発明のインクジェット装置としては例えば、有機ＥＬ素子における正孔輸送性発光層または電子輸送層などの層を形成する装置、あるいは無機ＥＬ素子における蛍光発光層の層形成装置が挙げられる。また他に、本発明のインクジェット装置として、所定の導電膜パターン形成の際におけるリソグラフィ工程のレジストを塗布する装置、マイクロレンズアレイの製造工程において複数の凸部を有する原盤に光透過性材料を塗布する装置、ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃａｃｉｄ）などの生体物質の種類または量を測定するための触媒をシャーレに吐出する装置、あるいはその生体物質自体をシャーレなどに吐出する装置が挙げられる。
【００６６】
＜電気光学装置および電子機器＞
最後に、上述の第１〜８の実施形態およびその様々な適用形態における液滴吐出装置により形成されたカラーフィルタを有する電気光学装置と、この電気光学装置を表示部として適用した電子機器について説明する。
図１３は、カラーフィルタを有する電気光学装置の断面図である。この図に示すように、電気光学装置１３４０は、大略して、観察者側に向けて光を放出するバックライト機構１３４２と、バックライト機構１３４２から放出された光を選択的に透過させるパッシブ型液晶表示パネル１３４４とを有している。このうち、液晶表示パネル１３４４は、基板１３４６と、電極１３４８と、配向膜１３５０と、スペーサ１３５２と、配向膜１３５４と、電極１３５６と、カラーフィルタ１３６０とを有している。カラーフィルタ１３６０は、前掲した図と上下逆に示されており、隔壁１３２０からみて基板１３００側が上側（観察者側）に位置している。このカラーフィルタ１３６０に含まれる赤色カラーフィルタ１３３２Ｒ、緑色カラーフィルタ１３３２Ｇおよび青色カラーフィルタ１３３２Ｂは、本発明の液滴吐出装置によりパターニングされたものであり、略設計値と等しい厚みを有している。また、各カラーフィルタ１３３２Ｒ、１３３２Ｇ、１３３２Ｂの背面側には、それらの保護を目的としたオーバーコート層１３５８が設けられている。
スペーサ１３５２を隔てて対向する２つの配向膜１３５０、１３５４の間隙には、液晶が封入されており、電極１３４８、１３５４により電圧が印加されると、バックライト機構１３４２から放出された光を、各カラーフィルタ１３３２Ｒ、１３３２Ｇ、１３３２Ｂに対応する領域毎に選択的に透過させる。
【００６７】
次に、図１４は、電気光学装置１３４０を搭載した携帯電話機１４００の外観図である。この図において、携帯電話機１４００は、複数の操作ボタン１４１０の他、受話口１４２０、送話口１４３０とともに、電話番号などの各種情報を表示する表示部として、カラーフィルタを含む電気光学装置１３４０を備えている。
また、携帯電話機１４００以外にも、本発明の液滴吐出装置を用いて製造された電気光学装置１３４０は、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、車載機器、複写機、オーディオ機器などの各種電子機器の表示部として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図２】同装置のインクジェットヘッドを説明する図である。
【図３】同インクジェットヘッドの断面図である。
【図４】同インクジェットヘッドの別の形態を説明する図である。
【図５】第２の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図６】同装置の蒸気供給装置を説明する図である。
【図７】第３の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図８】第４の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図９】第５の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図１０】第６の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図１１】第７の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図１２】第８の実施形態のインクジェット装置を説明する図である。
【図１３】本発明のインクジェット装置によって製造された電気光学装置である。
【図１４】本発明のインクジェット装置によって製造された電気光学装置を搭載した電子機器である。
【符号の説明】
１００，７００，８００，１０００，１１００，１２００…インクジェット装置、１３０…基板保持台、２００，４００，５００，７１０，９００…インクジェットヘッド、２１０，４１０…ペルチェ素子、２１４，４２０…制御部、２２０…圧電素子、２２２…振動板、２２４…充填部、２２６…吐出管保持部、２２６Ａ…孔、２３０…吐出口、２３２…吐出管、５１０，８１０，１２２０…蒸気供給装置、５２０，８２０…供給口、５３０…溶媒充填部、５４０，７２０，１２２６…加熱部、５５０…加熱制御部、５６０…導出部、７２４…加熱制御部、９１０，１０１０…温度計測部、９２０，１０２０…温度制御部、１２１０…密閉器、１２３０…蒸気調整装置、１２４０…大気開放装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device that discharges a solution droplet, an electro-optical device, an electronic apparatus, a method of manufacturing an electro-optical device using the droplet discharge device, and a method of suppressing drying of a droplet discharge head.
[0002]
[Prior art]
At present, for example, an ink-jet apparatus that forms a desired conductive film pattern by attaching a solution droplet containing a conductive solute to a substrate is used. The ink jet head of this ink jet device is provided with a solution filling section filled with a solution and a discharge pipe for guiding the solution from the solution filling section. These solution droplets are obtained by separating the solution guided to the discharge pipe near the discharge port at the tip by compression or expansion of the solution filling section by the piezoelectric element. The inside of the discharge pipe is always exposed to the atmosphere in which the solution droplets are discharged when the solution droplet discharging operation is not performed. The solution adhering to the inside of the discharge tube hardly dries when the discharge operation is continuously performed within a certain period of time, but on the other hand, as the non-discharge time becomes longer, the drying proceeds. As the drying of the solution progresses, solutes in the solution adhere to the discharge tube, which narrows the discharge tube and changes the volume of the desired solution droplet to be discharged, or the solution droplet should be discharged. There was a problem that the direction was changed.
[0003]
In order to solve such a problem, a flushing technique of performing preliminary discharge has been proposed in order to suppress drying of a solution attached to the inside of the discharge pipe (for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, when the non-ejection time of a solution droplet onto a substrate to be applied is detected to some extent, an ink jet head is moved to a position directly above a solution storage portion provided outside the arrangement range of the substrate, and the solution storage Discharge the solution droplet toward the part.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-264366
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inkjet apparatus disclosed in Patent Document 1 that suppresses drying of a solution, a solution drop is discharged to a solution storage unit regardless of application to a substrate, so that the solution is wasted. In particular, when an expensive solution is used, the waste of the solution appears remarkably. In addition, since the operation of moving the inkjet head to a position directly above the solution accommodating portion when the solution droplet is not ejected must be appropriately performed, the time for completing the application of the solution to the substrate is extended, and the substrate having a desired conductive pattern is required. Also leads to a decrease in production efficiency. Further, a mechanism such as a solution storage unit must be separately provided, which is reflected in the price of the ink jet apparatus itself, which hinders a reduction in the price of the apparatus itself.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to use a droplet discharge device, an electro-optical device, an electronic device, and a droplet discharge device having a mechanism for suppressing drying of a solution of a droplet discharge head. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electro-optical device and a method of suppressing drying of a droplet discharge head.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to solve the above-mentioned problems, a droplet discharge device according to the present invention includes a droplet discharge head that discharges a solution droplet, and a cooling unit that cools the droplet discharge head.
As a result, the droplet discharge apparatus of the present invention suppresses evaporation of the solution at the interface where the atmosphere in which the solution droplets are discharged and the solution attached to the inside of the droplet discharge head are in contact, and the solution of the droplet discharge head is dried. Can be suppressed.
[0008]
(2) Further, the droplet discharge apparatus of the present invention has a liquid droplet discharge head for discharging a solution droplet, a holding means for holding a target medium to which the discharged solution droplet is applied, And a heating means for heating the holding means so that the temperature becomes high.
In the droplet discharge device of the present invention, by heating the holding means, the evaporation of the solution droplets attached to the target medium is promoted, and the vapor is raised to enclose the droplet discharge head. Accordingly, the droplet discharge device of the present invention reduces the difference in weight concentration between solvent molecules in each solution at the interface where the atmosphere from which the solution droplets are discharged and the solution attached to the droplet discharge head are in contact with each other. Of the droplet discharge head, and the drying of the solution in the droplet discharge head can be suppressed.
[0009]
(3) The droplet discharge device of the present invention includes a droplet discharge head that discharges a solution droplet, a cooling unit that cools the droplet discharge head, and a solution droplet that is discharged from the droplet discharge head. And a heating means for heating the holding means.
Thus, the droplet discharge device of the present invention suppresses the evaporation of the solvent in the solution by cooling at the interface where the atmosphere from which the solution droplets are discharged and the solution attached to the droplet discharge head are in contact with each other. The heating of the holding means promotes the evaporation of the solution droplets attached to the target medium, raises the vapor and wraps the droplet discharge head, thereby reducing the weight concentration difference between the solvent molecules at the interface. It is possible to suppress the movement of the solvent and the drying of the solution in the droplet discharge head.
[0010]
(4) Further, according to the present invention, in the droplet discharge device according to any one of (1) to (3), the droplet discharge head has a discharge port for discharging a solution droplet, and is filled with a solvent. It has a solvent filling means, a solvent evaporating means for evaporating the solvent of the solvent filling means, and a deriving means for guiding the solvent evaporated by the solvent evaporating means to the discharge port.
As described above, the droplet discharge device of the present invention supplies the solvent vapor near the interface where the solution and the atmosphere where the solution droplet is discharged come into contact with the solution, and removes the solution attached to the discharge port of the droplet discharge head. Drying can be suppressed.
[0011]
(5) Further, according to the present invention, in the droplet discharge device according to the above (1), (3) or (4), a temperature measuring means for measuring the temperature of the droplet discharge head, and the measured temperature Is determined to be within a temperature range indicating normal, if the determination is negative and below the temperature range, the cooling by the cooling means is suppressed, and the determination is negative And control means for promoting cooling by the cooling means when the temperature exceeds the temperature range.
In this way, by changing the cooling intensity of the cooling means according to the temperature measured from the droplet discharge head, it is possible to prevent the unexpected evaporation of the solution due to the temperature rise of the droplet discharge head.
[0012]
(6) Further, according to the present invention, in the droplet discharge device according to any one of the above (2) to (4), a temperature measuring means for measuring a temperature of the holding means; It is determined whether or not the temperature is within the indicated temperature range, and if the determination is negative and the temperature falls below the temperature range, the heating by the heating means is promoted, and the determination is negative and A control unit that suppresses heating by the heating unit when the temperature exceeds the temperature range.
As described above, by changing the heating intensity of the heating unit according to the temperature measured from the holding unit, an unexpectedly high temperature of the holding unit and an atmosphere having heat different from the intended one may be generated. Can be prevented beforehand.
[0013]
(7) Further, in the droplet discharge device of the present invention, the application of the droplet discharge device according to any one of (1) to (6) above is for discharging a printing solution for printing and forming a conductive wire pattern. Of a conductive solution for discharge, a discharge of a filter solution for forming a liquid crystal material or a color filter in a display device, a discharge of an EL material solution for forming an EL (Electroluminescence) layer, and a formation of a resist solution for forming a resist layer. The method is characterized by discharging, discharging a biochemical solution containing a biochemical substance, or discharging a solution of a light transmitting material for forming a microlens array.
The droplet discharge apparatus of the present invention can be used for a conductive solution, a liquid crystal material solution, a filter solution, an EL material solution, a resist solution, a biochemical solution, or a solution for forming a microlens array. The effect of suppressing the drying of the solution in the droplet discharge head can be obtained.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
<First embodiment>
(Configuration of inkjet device 100)
The configuration of the inkjet device 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet device 100 according to the present embodiment. The ink jet device 100 includes, for example, a silver particle solute and C ₁₄ H ₃₀ This is an apparatus for attaching a solution droplet containing a (tetradecane) solvent to a predetermined position on a substrate 132 and forming a desired conductive film pattern on the substrate 132.
[0016]
In the inkjet device 100, an X-direction drive device 110 and a Y-direction drive device 120 are provided on a base 150. Further, a drive control device 140 is provided below the base 150. Note that the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other.
[0017]
The drive control circuit 140 supplies an X-scan drive voltage for scanning and moving the inkjet head 200 to the X-direction drive device 110. Further, the drive control circuit 140 supplies the Y-direction drive device 120 with a Y-scan drive voltage for scanning and moving the substrate holder 130. Further, the drive control circuit 140 supplies ejection drive data for ejecting the solution droplet from the ejection port of the inkjet head 200 to the inkjet head 200. The inkjet head 200 receives a drive signal corresponding to the ejection drive data from the drive control circuit 140, and applies a desired drive voltage determined based on the drive signal to eject the solution droplet from the ejection port.
[0018]
The X-direction drive device 110 rotationally drives the X-direction drive shaft 112 having a spiral projection around the central axis according to the X-scan drive voltage. The X-direction drive device 110 scans and moves the inkjet head 200 screwed to the X-direction drive shaft 112. Similarly, the Y-direction drive device 120 rotationally drives the Y-direction drive shaft 122 having a spiral projection around the central axis according to the Y-scan drive voltage. The Y-direction drive device 120 scans and moves the substrate holder 130 screwed to the Y-direction drive shaft 122.
[0019]
Next, the configuration of the inkjet head 200 will be described with reference to the perspective view of the inkjet head 200 shown in FIG.
The ink jet head 200 is provided with a Peltier element 210 for cooling the ink jet head 200 on each side surface. Each of the Peltier elements is connected to the control unit 214 via a connection line 212. The control unit 214 controls each Peltier element 210 to absorb heat from the inkjet head 200 and release the heat into the external atmosphere 240.
[0020]
(Operation of inkjet device 100)
Next, the operation and effect of the inkjet device 100 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a certain ejection port 230 in the YZ plane direction in the inkjet head 200. The ink jet head 200 vibrates the vibration plate 222 by expansion and contraction of the piezoelectric element 220, and compresses and expands the filling portion 224 filled with the solution. The ink jet head 200 guides a part of the solution flowing from the filling section 224 by the compression to the discharge pipe 232, and discharges the solution droplet separated by the subsequent contraction of the piezoelectric element 220 from the discharge port 230. The discharged solution droplet flies in the atmosphere 240 and adheres to a desired location on the substrate 132. As shown in FIG. 2, a Peltier device 210 is provided on a side surface of the inkjet head 200.
[0021]
By the way, even when the discharge pipe 232 to which the solution is led from the filling part 224 is subjected to the water-repellent treatment with the discharge of the solution droplet from the discharge port 230, the adhesion of the solution is not prevented at all. The solution adheres, albeit slightly. The attached solution is exposed to the atmosphere 240 until the next ejection of the solution droplet from the ejection port 230 is performed.
When the solution droplets are continuously discharged from the discharge port 230 to some extent, the time period during which the attached solution is exposed to the atmosphere 240 is short, and the solution hardly dries. On the other hand, if the non-discharge time of the solution droplet from the discharge port 230 continues for a long time, the time for which the attached solution is exposed to the atmosphere 240 increases, and the drying of the solution is more remarkable than in the above-described case. Become like
[0022]
Here, the evaporation weight of the solvent in the solution is affected by the difference in the weight concentration of the solvent between the atmosphere 240 and the solution in contact with the atmosphere 240, in addition to the time of exposure to the atmosphere 240. Generally, the evaporation weight per unit volume of the solvent in the solution Q (mol / m ³ ) Is represented by the following equation (a). Here, R is an evaporation coefficient indicating the ease of evaporation, and varies depending on the type of the solvent. C (mol / m ³ ) Is the weight concentration of the solvent in the solution. Ceq (mol / m ³ ) Is the equilibrium concentration of the solvent at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, and increases as the temperature increases.
Q = R (C-Ceq) (a)
At the interface between the atmosphere 240 and the solution, when the temperature increases, the equilibrium concentration Ceq of the solvent increases, but on the other hand, the evaporation coefficient R increases, so that the evaporation weight Q of the solvent in the solution increases. Lean. Conversely, at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, the lower the temperature, the lower the equilibrium concentration Ceq of the solvent, but the lower the evaporation coefficient R, and eventually the evaporation weight of the solvent in the solution. Q leans in a decreasing direction.
[0023]
In the present invention, the filling unit 224 and the discharge pipe 232 are indirectly cooled from the side surface of the inkjet head 200 by driving the Peltier element 210 by the control unit 214. This lowers R in equation (a) and suppresses the evaporation weight Q of the solvent in the solution. Thus, at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, the evaporation weight Q of the solvent in the solution is suppressed, and the drying of the solution attached to the discharge pipe 232 can be suppressed. Further, since the ink jet device 100 cools the ink jet head 200 during both the operation of ejecting the liquid droplet and the operation of not ejecting the liquid droplet, the viscosity of the solvent introduced into the ejection pipe 232 due to the evaporation of the solvent in the solution is reduced. It also suppresses the rise, and is useful even when a solution droplet is formed.
[0024]
In addition, the ink jet device 100 that suppresses the drying of the solution does not cause waste of the solution due to flushing or the like, and has no relation to the ejection of the solution droplets (for example, by moving the ink jet head to a position right above the solution container, etc.). 2) The operation is not performed, and the production efficiency of the substrate having the desired conductive pattern is not reduced. Furthermore, since the inkjet apparatus 100 suppresses the drying of the solution only by providing a mechanism for cooling the inkjet head 200, it is necessary to install a mechanism such as a solution storage unit or to move the inkjet head directly above the solution storage unit. It is not necessary to perform the scanning control, and it is hard to hinder cost reduction of the apparatus itself.
[0025]
(Modification of the inkjet device 100)
An ink jet device according to a modification of the ink jet device 100 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
The ink jet device of the present embodiment is different from the ink jet device 100 particularly in the arrangement of the cooling mechanism in the ink jet head. Even if a cooling mechanism is provided as in the ink jet device according to this embodiment, the same effect as that of the above-described ink jet device 100 can be obtained. Hereinafter, only the description of the inkjet head will be given. Note that the same components as those of the ink jet device 100 are denoted by the same reference numerals in order to avoid redundant description. The use of the same reference numerals is the same in the following embodiments.
[0026]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a certain ejection port 230 in the YZ plane direction in the inkjet head 400. In the ink jet head 400 of the ink jet apparatus according to the present embodiment, a Peltier element 410 is provided inside a discharge tube holding portion 226 that holds the discharge tube 232 so as to surround the discharge tube 232. The Peltier device 410 is connected to the control unit 420 via a connection line 422. The control unit 420 drives the Peltier element 410 to absorb the heat of the ink jet head 400, and transfers the heat from the hole 226 </ b> A provided in the discharge tube holding unit 226 on the side away from the discharge tube 232 to the outside atmosphere 240. Is controlled to be released.
[0027]
Next, the operation and effect of the ink jet device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As the solution droplets are ejected from the ejection port 230, the solution adheres to the ejection pipe 232, though slightly. The attached solution is exposed to the atmosphere 240 until the next ejection of the solution droplet from the ejection port 230 is performed.
[0028]
In the inkjet device of the present embodiment, the discharge tube 232 of the inkjet head 400 is directly cooled by driving the Peltier element 410 by the control unit 420. Thereby, at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, R in the above formula (a) is reduced, and the evaporation weight Q of the solvent is suppressed. Thus, at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, the evaporation weight Q of the solvent in the solution is suppressed, and the drying of the solution attached to the discharge pipe 232 can be suppressed. Furthermore, the inkjet device of the present embodiment cools the ejection pipe 232 of the inkjet head 400 during both the operation of ejecting the solution droplet and the time of not ejecting the solution droplet. It also suppresses an increase in viscosity due to evaporation of the solvent, and is also useful when forming solution droplets.
In FIG. 4, the discharge pipe 232 is cooled by the Peltier element 410. However, for example, the Peltier element 410 may be provided so as to surround a part of the filling part 224, and the filling part 224 may be cooled. It is. Further, instead of directly cooling the discharge pipe 232 by the Peltier element 410, for example, the Peltier element 410 may be provided in any of the discharge pipe holding parts 226 to cool the discharge pipe 232 indirectly.
[0029]
As described above, in the inkjet apparatus according to the first embodiment, one of the inkjet heads is cooled, and the portion of the filling portion 224 or the discharge pipe 232 which is directly or indirectly filled or guided with the solution is cooled. Cool at least one.
[0030]
<Second embodiment>
An inkjet device according to another embodiment of the inkjet device 100 of FIG. 1 will be described with reference to FIG. Hereinafter, only the description of the inkjet head will be given.
[0031]
The ink jet device of the present embodiment has the ink jet head 200 (of the ink jet device 100) shown in FIG. ₁₄ H ₃₀ A vapor supply device 510 for supplying a solvent vapor is provided. The vapor supply device 510 discharges the solvent vapor obtained by evaporating the solvent from the outlet 520.
[0032]
The configuration of the steam supply device 510 will be described with reference to the sectional view of FIG.
The vapor supply device 510 is provided with a solvent filling section 530 filled with a solvent 532. The solvent filling section 530 is heated by the heating section 540. The heating unit 540 performs a heating process by supplying a voltage from the heating control unit 550 via the connection line 552. The solvent vapor generated by the heating of the heating unit 540 is guided toward the outlet 520 through the outlet 560 provided with a slope rising toward the outlet 520.
The solvent vapor discharged from the discharge port 520 is supplied to each of the discharge ports 230 along the surface on which the discharge port 230 is formed.
[0033]
Accordingly, in the ink jet apparatus of the present embodiment, R in the above formula (a) can be kept low at the interface where the atmosphere 240 and the solution are in contact, and the vicinity of the interface (inside the discharge pipe) is filled with the solvent vapor. Drying of the solution in the filling section and the discharge pipe of the droplet discharge head can be suppressed. Furthermore, the inkjet apparatus of the present embodiment cools the ejection pipe of the inkjet head 500 and supplies the solvent vapor during the operation of both ejection and non-ejection of the solution droplet. It also suppresses an increase in viscosity due to evaporation of the solvent in the solution, and is useful when forming a solution droplet.
[0034]
<Third embodiment>
(Configuration of Inkjet Device 700)
The configuration of an inkjet device 700 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
Here, the ink jet device 700 of the present embodiment is different from the ink jet device 100 of FIG. Hereinafter, only the ink jet head and the substrate holder 130 will be described.
[0035]
The inkjet head 710 of the inkjet device 700 is a device that ejects a conventional solution droplet in a state where the Peltier element 210 and the control unit 214 in the inkjet 200 are not provided. Further, the substrate holding table 130 of the inkjet device 700 is provided with a heating unit 720 on the surface opposite to the surface facing the inkjet head 710. The heating unit 720 is connected to the control unit 724 via a connection line 722. The control unit 724 supplies a voltage to the heating unit 720 and controls the heating unit 720 to heat.
[0036]
(Operation of Inkjet Device 700)
In the inkjet device 700 of this embodiment, the heating unit 720 is heated by the control unit 724 to warm the substrate holding table 130 side in the atmosphere 240 (hereinafter, this side is referred to as a holding table side atmosphere). Then, the temperature of the holding table side atmosphere is relatively higher than that of the inkjet head 710 side (hereinafter, this side is referred to as a head side atmosphere) in the atmosphere 240.
[0037]
Thereafter, as the attachment of the solution droplets to the substrate 132 progresses, the evaporation of the solvent on the substrate 132 is promoted, and the warm air in the holding-table-side atmosphere containing the solvent vapor rises and moves into the discharge port 230. I do. As a result, the difference in the weight concentration between the solvent molecules in the solvent vapor and the solvent molecules of the solution attached to the inside of the discharge port 230 is reduced inside the discharge port 230 (that is, inside the discharge pipe). By reducing the difference in the weight concentration between the solvent molecules, the solvent in the solution attached to the inside of the discharge port 230 can be prevented from moving into the atmosphere 240, that is, the evaporation of the solution can be suppressed. Further, since the ink jet device 700 heats the heating unit 720 during the operation of both the ejection and non-ejection of the solution droplet, the increase in the viscosity due to the evaporation of the solvent in the solution guided into the ejection tube is caused. And also helps in the formation of solution drops.
[0038]
In addition, the ink jet device 700 that suppresses the drying of the solution in this way does not cause waste of the solution due to flushing or the like, and has no relation to the ejection of the solution droplets (for example, moving the ink jet head right above the solution accommodating section, etc.). 2) The operation is not performed, and the production efficiency of the substrate having the desired conductive pattern is not reduced. Further, since the inkjet apparatus 700 suppresses the drying of the solution only by providing a mechanism for heating the substrate holding table 130, a mechanism such as a solution storage unit is installed, or the inkjet head is moved directly above the solution storage unit. It is not necessary to perform the scanning control, and it is hard to hinder the cost reduction of the apparatus itself.
[0039]
<Fourth embodiment>
(Configuration of Inkjet Device 800)
An ink jet device according to another embodiment of the ink jet device 700 of FIG. 7 will be described with reference to FIG. The ink jet device 800 of this embodiment has a configuration in which a steam supply device 810 is added to the ink jet device 700 of FIG. This steam supply device 810 has the same configuration and function as the steam supply device 510 shown in FIG.
[0040]
(Operation of inkjet device 800)
The inkjet device 800 of the present embodiment heats the heating unit 720, so that the substrate holding table 130 side (holding table side atmosphere) in the atmosphere 240 is compared with the inkjet head 710 side (head side atmosphere) in the atmosphere 240. Is relatively high. Then, in the ink jet device 800, the solvent vapor is supplied from the supply port 820 of the vapor supply device 810, and the warm air in the holding table side atmosphere including the solvent vapor rises. Then, the solvent vapor moves to the inside of the discharge port 230. As a result, the weight concentration difference between the solvent molecules in the vapor and the solvent molecules of the solution attached to the inside of the discharge port 230 is reduced inside the discharge port 230 (that is, inside the discharge pipe). By reducing the difference in the weight concentration between the solvent molecules, the solvent in the solution attached to the inside of the discharge port 230 can be prevented from moving into the atmosphere 240, that is, the evaporation of the solution can be suppressed. Further, since the inkjet device 800 heats the heating unit 720 during both the operation of discharging the liquid droplet and the operation of not discharging the liquid droplet, the increase in the viscosity due to the evaporation of the solvent in the solution guided to the inside of the discharge pipe. And also helps in the formation of solution drops.
[0041]
<Fifth embodiment>
(Configuration of Inkjet Device 900)
The configuration of an ink jet device 900 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
Here, the ink jet device of the present embodiment is different from the ink jet device 100 of FIG. Hereinafter, only the description of the inkjet head will be given.
[0042]
The ink jet head 900 of the ink jet apparatus of the present embodiment is different from the ink jet 200 of FIG. 2 in that a temperature measuring unit 910 for measuring a temperature is connected to the temperature measuring unit 910 via a connection line 922, and a connection line 924 according to the measured temperature. And a temperature control unit 920 that changes the supply voltage of the control unit 214 that supplies a voltage to the Peltier element 210 via the control unit.
[0043]
(Operation of Inkjet Device 900)
The temperature control unit 920 measures the temperature of the inkjet head 900 every predetermined time (for example, every 5 seconds), and determines whether the temperature is within a predetermined temperature range set in advance. This predetermined temperature range is a temperature range for detecting whether or not the cooling by the Peltier element 210 is appropriately performed, and is set to, for example, “10 to 30 degrees”. This temperature setting is appropriately set from the viewpoint of whether or not the effect of drying affects the solution attached to the discharge pipe or the like. For example, when the temperature is set to “10 to 30 degrees” and the temperature measurement unit 910 measures “32 degrees”, the temperature control unit 920 detects that the temperature is outside the set temperature range and performs control. A signal for increasing the drive voltage of the Peltier element 210 is transmitted to the unit 214. Upon receiving this, the control unit 214 increases the drive voltage. When “7 degrees” is measured by the temperature measurement unit 910, the temperature control unit 920 detects that the temperature is below the set temperature range, and instructs the control unit 214 to decrease the drive voltage of the Peltier element 210. Send a signal that causes Upon receiving this, the control unit 214 lowers the drive voltage. Here, the temperature control unit 920 and the control unit 214 are provided with several drive voltage patterns, for example, three patterns such as "10 to 30 degrees -3V", "30 degrees or more -4V", and "10 degrees or less -2V". And it is desirable to change the drive voltage of the Peltier element 210 based on this.
[0044]
As described above, by changing the cooling intensity of the Peltier element according to the temperature measured from the inkjet head, the inkjet device 900 of the present embodiment can prevent the unexpected evaporation of the solution due to the temperature rise of the inkjet head. it can.
[0045]
<Sixth embodiment>
(Configuration of Inkjet Device 1000)
The configuration of the ink jet device 1000 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
Here, the configuration of the inkjet device 1000 of this embodiment is different from that of the inkjet device 700 of FIG. Hereinafter, only the description related to the periphery of the substrate holding table 130 will be given.
[0046]
The ink jet device 1000 of this embodiment is different from the ink jet device 700 of FIG. 7 in that a temperature measuring unit 1010 for measuring a temperature is connected to the temperature measuring unit 1010 via a connection line 1022, and a connection line 1024 is provided according to the measured temperature. And a temperature control unit 1020 for changing a supply voltage of a control unit 724 that supplies a voltage to the heating unit 720.
[0047]
(Operation of inkjet device 1000)
The temperature control unit 1020 measures the temperature of the substrate holding table 130 at predetermined time intervals (for example, every 5 seconds) and determines whether the temperature is within a predetermined temperature range. This predetermined temperature range is a temperature range for detecting whether or not heating by the heating unit 720 is being performed appropriately, and is set to, for example, “30 to 40 degrees”. This temperature setting is appropriately set from the viewpoint of whether or not the effect of drying affects the solution attached to the discharge pipe or the like. For example, when “45 degrees” is measured by the temperature measurement unit 1010 when “30 to 40 degrees” is set, the temperature control unit 1020 detects that the temperature is outside the set temperature range, and performs control. A signal for lowering the drive voltage of the heating unit 720 is transmitted to the unit 724. Upon receiving this, the control unit 724 lowers the drive voltage. When “20 degrees” is measured by the temperature measurement unit 1010, the temperature control unit 1020 detects that the temperature is below the set temperature range, and instructs the control unit 724 to increase the drive voltage of the heating unit 720. Send a signal that causes Upon receiving this, the control unit 724 increases the drive voltage. Here, the temperature control unit 1020 and the control unit 724 provide several drive voltage patterns, for example, three patterns such as "30 to 40 degrees -10 V", "30 degrees or less -15 V", and "40 degrees or more -5 V". , And it is desirable to change the drive voltage of the heating unit 720 based on this.
[0048]
As described above, the inkjet apparatus 1000 of the present embodiment changes the heating intensity of the heating unit in accordance with the temperature measured from the substrate holding table, so that the temperature of the substrate holding table 130 may be increased unexpectedly or may be different from the intended one. The generation of the atmosphere 240 having different heat can be prevented beforehand.
[0049]
<Seventh embodiment>
(Configuration of Inkjet Device 1100)
The configuration of the inkjet device 1100 according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG.
Here, the inkjet device 1100 of this embodiment has a configuration including the inkjet head 200 of the inkjet device 100 of FIG. 1 and a mechanism around the substrate holding table 130 of the inkjet head 700 of FIG. That is, the inkjet device 1100 of this embodiment has a configuration in which the inkjet head 200 is provided with a cooling mechanism, and the substrate holding table 130 is provided with a heating mechanism.
[0050]
(Operation of inkjet device 1100)
In the inkjet device 1100, the temperature can be changed from both the inkjet 200 side and the substrate holder 130 side. For this reason, for example, even if the heating of the substrate holding table 130 side is suppressed as compared with the ink jet device 700 of FIG. Drying of the attached solution can be suppressed. This is particularly useful when heating the substrate holder 130 may cause inconvenience, such as unexpected evaporation of the solution attached to the substrate 132 on the substrate holder 130.
[0051]
As described above, the inkjet device 1100 according to the present embodiment suppresses the evaporation weight of the solvent by cooling at the interface where the atmosphere 240 and the solution in the discharge port 230 are in contact with each other, and also controls the solvent molecules in the solvent vapor inside the discharge port 230. And the weight concentration difference between the solvent molecules of the solution attached to the outlet 230 and the solvent molecules is reduced, and the solvent in the solution attached to the interior of the outlet 230 is prevented from moving into the atmosphere 240, that is, the evaporation of the solvent is suppressed. Can be suppressed. Further, since the ink jet device 1100 heats the heating unit 720 during both the operation of ejecting the solution droplet and the operation of not ejecting the solution droplet, the increase in the viscosity due to the evaporation of the solvent in the solution introduced into the ejection tube is caused. And also helps in the formation of solution drops.
[0052]
(Modification of Inkjet Apparatus 1100)
In the ink jet device 1100, the following other modes can be adopted.
For example, instead of the inkjet head 200, the inkjet head 400 shown in FIG. 4 may be used.
Further, the inkjet head 500 shown in FIG. 5 may be used instead of the inkjet head 200.
Further, in the substrate holder 130, the steam supply device 810 shown in FIG. 8 may be provided.
Further, the inkjet head 900 shown in FIG. 9 may be used instead of the inkjet head 200.
In the substrate holder 130, a temperature measurement unit 1010 and a temperature control unit 1020 may be provided.
[0053]
<Eighth embodiment>
As another form of the ink jet device of the above-described first to seventh embodiments, the ink jet head and the substrate holder may be sealed with an airtight member, and the sealer may be filled with the solvent vapor.
[0054]
(Configuration of Inkjet Device 1200)
This example will be described with reference to FIG.
The inkjet device 1200 in FIG. 12 has a configuration in which the inkjet device 100 in FIG.
This ink jet device 1200 is provided with a steam supply device 1220, a steam adjustment device 1230, and an air release device 1240.
[0055]
The vapor supply device 1220 heats the solvent filling unit 1224 filled with the solvent 1225 by the heating unit 1226 by supplying a voltage from the heating control unit 1228. The vapor supply device 1220 supplies the solvent vapor generated by this heating into the sealer 1210 by the pump 1222 via the valve 1221.
[0056]
The vapor adjustment device 1230 observes the concentration of the solvent vapor in the sealer 1210 by the vapor observation unit 1232, and when a concentration exceeding a predetermined concentration is detected, the inside of the sealer 1210 is maintained so as to maintain the predetermined concentration range. Of solvent vapor.
The atmosphere opening device 1240 opens the sealing device 1210 by opening the valve 1242, and guides outside air (atmosphere) into the sealing device 1210.
[0057]
(Operation of Inkjet Device 1200)
In the ink jet device 1200, the solvent vapor is supplied from the vapor supply device 1220 into the sealer 1210. Then, the inside of the sealer 1210 is filled with the solvent vapor. In the inkjet device 1200, the Peltier element 210 is driven as the ejection drive is started, and cools the inkjet head 200.
[0058]
Accordingly, in the inkjet device 1200 of the present embodiment, R in the above equation (a) becomes low, and the evaporation weight Q of the solvent is suppressed. In addition, at the interface where the atmosphere in the sealer 1210 and the solution in the discharge port (that is, in the discharge pipe) are in contact, the vicinity of the interface is filled with the solvent vapor, the difference in the solvent molecules is reduced, and the drying of the solution in the filling section and the discharge pipe Can be suppressed. Further, the ink jet device 1200 of this embodiment cools the discharge pipe of the ink jet head 500 and supplies the solvent vapor during the operation of both discharging and non-discharging of the solution droplets. It also suppresses an increase in viscosity due to evaporation of the solvent in the solution, and is also useful when forming a solution droplet.
[0059]
<Various modes to which the present invention is applied>
The ink jet devices described in the first to eighth embodiments are merely examples, and the present invention can take various forms without departing from the gist thereof.
For example, in the first embodiment (see FIGS. 2 and 4), the description has been made using the Peltier element for cooling the inkjet head. However, the present invention is not limited to this, and any other apparatus having a cooling function may be used. Good. For example, cooling may be performed by providing a water cooling tube around the inkjet head. In this case, a circulating unit for circulating water in the water cooling pipe is provided. This is the same for each of the ink jet devices described with reference to FIGS. 5, 9, 11, and 12.
[0060]
Further, in the second embodiment (see FIG. 5), the vapor supply device 510 is provided so as to be in contact with the ink jet device 500. However, the present invention is not limited to this. It may be provided on 130. Similarly, the steam supply device 810 of the fourth embodiment (see FIG. 8) may be provided on the base 150.
[0061]
Further, in the third embodiment (see FIG. 7), the heating section 720 is provided so as to directly heat the substrate holding table 130, but is not limited thereto. Alternatively, it may be provided to indirectly heat. This is the same for each of the ink jet devices described with reference to FIGS.
[0062]
Further, in the second embodiment (see FIGS. 5 and 6), the steam supply device 510 is described with reference to FIG. 6, but is not limited to this. You may. The same applies to the vapor supply device of the ink jet device described with reference to FIG.
[0063]
In the fifth embodiment (see FIG. 9), the temperature measurement unit 910 is provided at the end of the surface of the inkjet head 900 where the ejection port 230 is formed. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be arranged so as to surround the ejection port 230 or so as to surround the ejection pipe inside the inkjet head 900.
[0064]
Further, in the second embodiment (see FIG. 5), the vapor supply device 510 uses the same solvent as the solvent of the solution droplet discharged from the discharge port 230. However, the present invention is not limited to this. Unused solvents may be used.
[0065]
In addition, in the above-described first to eighth embodiments and various applications thereof, the inkjet device has been described as a device that causes a solution droplet containing a conductive material to adhere to a predetermined position on the substrate 132. Paper printing of solution, manufacture of EL (Electroluminescence) element, formation of resist, encapsulation of liquid crystal material in liquid crystal display device or formation of color filter on glass substrate, manufacture of microlens array, discharge of solution for measurement of biological material, etc. It can also be used for applications.
Examples of the inkjet device of the present invention include a device for forming a layer such as a hole transporting light emitting layer or an electron transporting layer in an organic EL device, and a layer forming device for a fluorescent light emitting layer in an inorganic EL device. In addition, as an ink jet device of the present invention, a device for applying a resist in a lithography process when forming a predetermined conductive film pattern, and a light-transmissive material applied to a master having a plurality of convex portions in a microlens array manufacturing process And a device for discharging a catalyst for measuring the type or amount of a biological substance such as DNA (deoxyribonucleic acid) to a petri dish, or a device for discharging the biological substance itself to a petri dish or the like.
[0066]
<Electro-optical device and electronic equipment>
Lastly, an electro-optical device having a color filter formed by the droplet discharge device according to the first to eighth embodiments and various application forms thereof, and an electronic apparatus to which the electro-optical device is applied as a display unit will be described. I do.
FIG. 13 is a sectional view of an electro-optical device having a color filter. As shown in this figure, the electro-optical device 1340 is roughly composed of a backlight mechanism 1342 that emits light toward the observer, and a passive type that selectively transmits light emitted from the backlight mechanism 1342. And a liquid crystal display panel 1344. Among them, the liquid crystal display panel 1344 includes a substrate 1346, an electrode 1348, an alignment film 1350, a spacer 1352, an alignment film 1354, an electrode 1356, and a color filter 1360. The color filter 1360 is shown upside down from the above-described drawing, and the substrate 1300 side is located above (observer side) when viewed from the partition wall 1320. The red color filter 1332R, the green color filter 1332G, and the blue color filter 1332B included in the color filter 1360 are patterned by the droplet discharge device of the present invention, and have a thickness substantially equal to the design value. An overcoat layer 1358 is provided on the back side of each of the color filters 1332R, 1332G, and 1332B to protect them.
Liquid crystal is sealed in a gap between the two alignment films 1350 and 1354 opposed to each other with the spacer 1352 interposed therebetween. When a voltage is applied by the electrodes 1348 and 1354, light emitted from the backlight mechanism 1342 emits light. The light is selectively transmitted for each area corresponding to the color filters 1332R, 1332G, and 1332B.
[0067]
Next, FIG. 14 is an external view of a mobile phone 1400 on which the electro-optical device 1340 is mounted. In this drawing, a mobile phone 1400 includes an electro-optical device 1340 including a color filter as a display unit for displaying various information such as a telephone number, in addition to a plurality of operation buttons 1410, as well as a receiver 1420 and a transmitter 1430. ing.
In addition to the mobile phone 1400, the electro-optical device 1340 manufactured using the droplet discharge device of the invention includes a computer, a projector, a digital camera, a movie camera, a PDA (Personal Digital Assistant), an in-vehicle device, and a copying machine. It can be used as a display unit of various electronic devices such as a device and an audio device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an ink jet head of the apparatus.
FIG. 3 is a sectional view of the inkjet head.
FIG. 4 is a diagram illustrating another embodiment of the inkjet head.
FIG. 5 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a steam supply device of the device.
FIG. 7 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a third embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an inkjet apparatus according to a seventh embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an ink jet device according to an eighth embodiment.
FIG. 13 is an electro-optical device manufactured by the inkjet device of the present invention.
FIG. 14 is an electronic apparatus on which the electro-optical device manufactured by the inkjet device of the invention is mounted.
[Explanation of symbols]
100, 700, 800, 1000, 1100, 1200: Inkjet device, 130: Substrate holder, 200, 400, 500, 710, 900: Inkjet head, 210, 410: Peltier element, 214, 420: Control unit, 220: Piezoelectric element, 222: vibrating plate, 224: filling portion, 226: discharge tube holding portion, 226A: hole, 230: discharge port, 232: discharge tube, 510, 810, 1220: steam supply device, 520, 820: supply port 530: Solvent filling section, 540, 720, 1226 ... heating section, 550 ... heating control section, 560 ... derivation section, 724 ... heating control section, 910, 1010 ... temperature measurement section, 920, 1020 ... temperature control section, 1210 ... closer, 1230 ... steam regulator, 1240 ... atmosphere release device.

Claims

溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを冷却する冷却手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet discharge head for discharging a solution droplet,
And a cooling unit for cooling the droplet discharge head.

溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
該吐出された溶液滴を塗布する対象媒体を保持する保持手段と、
前記液滴吐出ヘッドに比して高温になるように、前記保持手段を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet discharge head for discharging a solution droplet,
Holding means for holding a target medium to which the ejected solution droplets are applied,
A heating unit for heating the holding unit so that the temperature of the holding unit becomes higher than that of the droplet discharge head.

溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを冷却する冷却手段と、
前記液滴吐出ヘッドから吐出された溶液滴を塗布する対象媒体を保持する保持手段と、
前記保持手段を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet discharge head for discharging a solution droplet,
Cooling means for cooling the droplet discharge head,
Holding means for holding a target medium to which a solution droplet ejected from the droplet ejection head is applied,
And a heating unit for heating the holding unit.

請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドは溶液滴を吐出する吐出口を有し、
溶媒を充填する溶媒充填手段と、
前記溶媒充填手段の溶媒を蒸発させる溶媒蒸発手段と、
前記溶媒蒸発手段により蒸発させた溶媒を、前記吐出口に導く導出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。The droplet discharging device according to claim 1,
The droplet discharge head has a discharge port for discharging a solution droplet,
Solvent filling means for filling the solvent,
Solvent evaporating means for evaporating the solvent of the solvent filling means,
A liquid ejecting apparatus comprising: a deriving unit that guides the solvent evaporated by the solvent evaporating unit to the ejection port.

請求項１、３または４に記載の液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドの温度を計測する温度計測手段と、
該計測された温度が正常を示す温度範囲内にあるか否かを判定し、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を下回ったならば、前記冷却手段による冷却を抑制させ、また、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を上回ったならば、前記冷却手段による冷却を促進させる制御手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, 3 or 4,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the droplet discharge head,
It is determined whether or not the measured temperature is within a temperature range indicating normal, and if the determination is negative and falls below the temperature range, the cooling by the cooling unit is suppressed, and A control unit for promoting cooling by the cooling unit if the determination is negative and the temperature exceeds the temperature range.

請求項２乃至４のいずれかに記載の液滴吐出装置において、
前記保持手段の温度を計測する温度計測手段と、
該計測された温度が正常を示す温度範囲内にあるか否かを判定し、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を下回ったならば、前記加熱手段による加熱を促進させ、また、該判定が否定的でありかつ前記温度範囲内を上回ったならば、前記加熱手段による加熱を抑制させる制御手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。The droplet discharge device according to any one of claims 2 to 4,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the holding means,
Determine whether the measured temperature is within a temperature range indicating normal, if the determination is negative and falls below the temperature range, promote the heating by the heating means, A control unit for suppressing the heating by the heating unit if the determination is negative and exceeds the temperature range.

請求１乃至６のいずれかに記載の液滴吐出装置の用途が、印刷のための印字溶液の吐出、導線パターンの形成のための導電溶液の吐出、表示装置における液晶材料若しくはカラーフィルタの形成のためのフィルタ溶液の吐出、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）層形成のためのＥＬ材料溶液の吐出、レジスト層の形成のためのレジスト溶液の吐出、生化物質を含む生化学溶液の吐出、またはマイクロレンズアレイの形成のための光透過性材料の溶液の吐出のいずれかであることを特徴とする液滴吐出装置。The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 6, is used for discharging a printing solution for printing, discharging a conductive solution for forming a conductive wire pattern, and forming a liquid crystal material or a color filter in a display device. Of a filter solution for discharge, discharge of an EL material solution for forming an EL (Electroluminescence) layer, discharge of a resist solution for forming a resist layer, discharge of a biochemical solution containing a biochemical, or formation of a microlens array Droplet ejection apparatus for ejecting a solution of a light-transmitting material for a liquid crystal display.

請求項１乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置によって製造したことを特徴とする電気光学装置。An electro-optical device manufactured by the droplet discharge device according to claim 1.

請求項１乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置によって製造された電気光学装置を搭載した電子機器。An electronic apparatus equipped with an electro-optical device manufactured by the droplet discharge device according to claim 1.

請求項１乃至７のいずれかに記載の液滴吐出装置を使用した電気光学装置の製造方法。A method for manufacturing an electro-optical device using the droplet discharge device according to claim 1.

溶液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの乾燥抑制方法において、
前記液滴吐出ヘッドに比して、該吐出された溶液滴を塗布する対象媒体を保持する保持手段の温度を相対的に高くすることを特徴とする液滴吐出ヘッドの乾燥抑制方法。In a method for suppressing drying of a droplet discharge head that discharges a solution droplet,
A method for suppressing drying of a droplet discharge head, wherein the temperature of a holding unit for holding a target medium on which the discharged solution droplet is applied is relatively higher than that of the droplet discharge head.