JP2006167544A - Method for measuring discharge amount from functional liquid droplet discharging head, method for controlling drive of the same head, apparatus for measuring discharge amount from the same head, apparatus for discharging liquid droplet, method for manufacturing electro-optical device, electro-optical device and electronic equipment - Google Patents
Method for measuring discharge amount from functional liquid droplet discharging head, method for controlling drive of the same head, apparatus for measuring discharge amount from the same head, apparatus for discharging liquid droplet, method for manufacturing electro-optical device, electro-optical device and electronic equipment Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、機能液滴吐出ヘッドからの機能液吐出量を重量測定する機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法、機能液滴吐出ヘッドの駆動制御方法、機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a method for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head for measuring a weight of a functional liquid discharge amount from the functional liquid droplet discharge head, a drive control method for the functional liquid droplet discharge head, and a discharge amount measuring apparatus for the functional liquid droplet discharge head The present invention relates to a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
従来、複数のノズルを有する機能液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)を用いて、液晶表示装置のカラーフィルタ等を製造する場合、複数の画素領域(カラーフィルター領域)内に吐出・着弾させる機能液量を均一にして、色ムラのないカラーフィルタとすることが求められている。そのため、機能液滴吐出ヘッドの各ノズル毎の機能液吐出量を重量測定し、その測定結果に基づいて、各ノズルの吐出駆動を制御することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、このような機能液吐出量の重量測定に用いられる分析用精密電子天秤の最小表示は、通常、0.1mgであるため、有効数字2桁の正確さで秤量するためには、数mg以上の重量が必要とされている。しかしながら、機能液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出される1ショット当たりの機能液滴の重量は、数ng(ナノグラム)程度であるから、単一の測定対象ノズルから数mgの機能液を吐出させるには、百万ショット以上の機能液滴を吐出する必要がある。そのため、通常の吐出周波数10kHzで計測可能な機能液の重量に達するまでには、数分間を要し、この測定を全ノズル(例えば180個)についてそれぞれ行うと、長時間(数時間以上)を要していた。 By the way, since the minimum display of the analytical precision electronic balance used for the weight measurement of the functional liquid discharge amount is usually 0.1 mg, in order to weigh with accuracy of two significant figures, several mg More weight is needed. However, since the weight of the functional liquid droplet per shot ejected from each nozzle of the functional liquid droplet ejection head is about several ng (nanogram), several mg of functional liquid is ejected from a single measurement target nozzle. It is necessary to eject one million or more functional droplets. For this reason, it takes several minutes to reach the weight of the functional liquid that can be measured at a normal discharge frequency of 10 kHz. If this measurement is performed for all nozzles (for example, 180 nozzles), a long time (several hours or more) is required. It was necessary.
さらに、機能液滴吐出ヘッドの各ノズルからの機能液吐出量は、同時に吐出させるノズルの個数が多いほど、駆動電流不足等により、減少する傾向にある。そのため、複数のノズルのうち単一の測定対象ノズルから機能液を吐出させた場合の機能液吐出量の測定結果は、複数のノズルから同時に機能液を吐出させた場合の当該測定対象ノズルからの機能液吐出量より多い吐出量を示すことになる。したがって、その測定結果に基づいて、測定対象ノズルの吐出駆動を制御したとしても、複数のノズルから同時に機能液を吐出させる描画処理において、測定対象ノズルからは、所望の機能液吐出量よりも少ない機能液を吐出させる結果となり、問題となっていた。 Furthermore, the functional liquid ejection amount from each nozzle of the functional liquid droplet ejection head tends to decrease as the number of nozzles ejected simultaneously increases due to insufficient driving current or the like. Therefore, the measurement result of the functional liquid discharge amount when the functional liquid is discharged from a single measurement target nozzle among the plurality of nozzles is the measurement result from the measurement target nozzle when the functional liquid is discharged simultaneously from the plurality of nozzles. This indicates a discharge amount larger than the functional liquid discharge amount. Therefore, even if the ejection drive of the measurement target nozzle is controlled based on the measurement result, in the drawing process in which the functional liquid is simultaneously ejected from a plurality of nozzles, the measurement target nozzle has a smaller amount than the desired functional liquid ejection amount. As a result, functional fluid was discharged, which was a problem.
本発明は、測定対象ノズル群から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を、短時間且つ正確に重量測定することができる機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法、機能液滴吐出ヘッドの駆動制御方法、機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。 The present invention relates to a method for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head capable of accurately measuring a weight of a functional liquid discharge amount per unit shot discharged from a measurement target nozzle group in a short time and a functional liquid droplet discharge head It is an object of the present invention to provide a drive control method, a discharge amount measuring device for a functional droplet discharge head, a droplet discharge device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法は、機能液滴吐出ヘッドのn個の有効ノズルのうちの、測定対象となるm個(n>2m)の測定対象ノズルにより構成される測定対象ノズル群から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を重量測定する機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法であって、重量計測手段により計測可能な重量に達するように、n個の有効ノズルからそれぞれ複数ショットの機能液滴を吐出させ、当該複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定する第1測定工程と、重量計測手段により計測可能な重量に達するように、m個の測定対象ノズル以外の有効ノズルである(n−m)個の測定対象外ノズルからそれぞれ複数ショットの機能液滴を吐出させ、当該複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定する第2測定工程と、第1測定工程で重量測定した第1測定重量と、第2測定工程で重量測定した第2測定重量との差に基づいて、測定対象ノズル群の単位ショット数当たりの機能液吐出量を算出する算出工程と、を備えたことを特徴とする。 The method for measuring the discharge amount of the functional liquid droplet ejection head according to the present invention is a measurement constituted by m (n> 2m) measurement target nozzles to be measured among the n effective nozzles of the functional liquid droplet discharge head. A method for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head for measuring a discharge amount of a functional liquid per unit shot discharged from a target nozzle group, wherein n pieces are measured so as to reach a weight measurable by a weight measurement unit. A first measurement step of discharging functional liquid droplets of a plurality of shots from each effective nozzle and measuring the amount of functional liquid discharged over the plurality of shots, and m measurements so as to reach a weight measurable by the weight measuring means A plurality of shots of functional liquid droplets are ejected from (nm) non-measuring nozzles that are effective nozzles other than the target nozzle, and the functional liquid ejection amount over the plurality of shots is weighed. Based on the difference between the measurement step, the first measurement weight measured in the first measurement step, and the second measurement weight measured in the second measurement step, the functional liquid discharge per unit shot number of the measurement target nozzle group And a calculating step for calculating the quantity.
本発明の機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置は、機能液滴吐出ヘッドのn個の有効ノズルのうちの、測定対象となるm個(n>2m)の測定対象ノズルにより構成される測定対象ノズル群から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を重量測定する機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置であって、機能液滴吐出ヘッドから受け容器上に吐出された機能液の重量を計測することで、機能液滴吐出ヘッドからの機能液吐出量を重量測定する重量計測手段と、重量測定に際し、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動を制御し、重量計測手段により計測可能な重量に達するように、n個の有効ノズルおよびm個の測定対象ノズル以外の有効ノズルである(n−m)個の測定対象外ノズルから、それぞれ複数ショット数の機能液滴を受け容器上に吐出させる制御手段と、重量計測手段による測定結果を、演算処理する演算手段と、を備え、重量計測手段は、n個の有効ノズルからの複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定すると共に、(n−m)個の測定対象外ノズルからの複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定し、演算手段は、n個の有効ノズルからの機能液吐出量の測定結果である第1測定重量と、複数の対象外ノズルからの機能液吐出量の測定結果である第2測定重量との差に基づいて、測定対象ノズル群の単位ショット数当たりの機能液吐出量を算出することを特徴とする。 The apparatus for measuring the discharge amount of a functional liquid droplet ejection head according to the present invention is a measurement composed of m (n> 2m) measurement target nozzles to be measured among n effective nozzles of the functional liquid droplet discharge head. An apparatus for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head for measuring a discharge amount of a functional liquid per unit shot discharged from a target nozzle group, wherein the functional liquid discharged from the functional liquid droplet discharge head onto a receiving container By measuring the weight, a weight measuring unit that measures the amount of functional liquid discharged from the functional droplet discharge head and a weight measuring unit that controls the discharge drive of the functional droplet discharge head during the weight measurement can be measured. In order to reach the weight, a plurality of shots of functional liquid droplets are received from the (n−m) non-measuring nozzles, which are effective nozzles other than the n effective nozzles and the m measuring nozzles, on the container. Vomiting Control means, and calculation means for calculating the measurement result by the weight measurement means, the weight measurement means weighs the functional liquid discharge amount over a plurality of shots from the n effective nozzles, and ( n−m) weigh the functional liquid discharge amount over a plurality of shots from the nozzles not to be measured, and the calculation means includes a first measurement weight which is a measurement result of the functional liquid discharge amount from the n effective nozzles, The functional liquid discharge amount per unit shot number of the measurement target nozzle group is calculated based on the difference from the second measurement weight that is the measurement result of the functional liquid discharge amount from the plurality of non-target nozzles. .
この構成によれば、n個の有効ノズルまたは(n−m)個の測定対象外ノズルから機能液を吐出するため、m個の測定対象ノズルから機能液を吐出する場合に比べて、少ないショット数で、重量計測手段により計測可能な重量(計測可能範囲)に達することとなる。このため、重量計測手段により計測可能な量の機能液を、短時間で得ることができる。したがって、測定対象ノズル群から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量の測定を、短時間で行うことができる。
さらに、有効ノズルの個数(n個)は、描画処理時に吐出するノズルの個数と極端に異なることがなく、また、測定対象外ノズルの個数((n−m)個)も、描画処理時に吐出するノズルの個数と極端に異なることがない。このため、n個の有効ノズルからの機能液吐出量の測定結果は、描画処理時における当該n個の有効ノズルからの機能液吐出量と略同一の吐出量を示し、同様に、(n−m)個の測定対象外ノズルからの機能液吐出量の測定結果は、描画処理時における当該(n−m)個の測定対象外ノズルからの機能液吐出量と略同一の吐出量を示す。したがって、n個の有効ノズルからの機能液吐出量の測定結果と、(n−m)個の測定対象外ノズルからの機能液吐出量とから算出された測定対象ノズル群の機能液吐出量は、描画処理時の当該測定対象ノズル群からの機能液吐出量と略等しくなる。よって、測定対象ノズル群から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を、描画処理時と同様の条件で、正確に重量測定することができる。
According to this configuration, since functional liquid is discharged from n effective nozzles or (nm) non-measurement target nozzles, the number of shots is smaller than when functional liquid is discharged from m measurement target nozzles. The number reaches a weight (measurable range) that can be measured by the weight measuring means. For this reason, an amount of functional liquid measurable by the weight measuring means can be obtained in a short time. Therefore, the measurement of the functional liquid discharge amount per unit shot discharged from the measurement target nozzle group can be performed in a short time.
Further, the number of effective nozzles (n) is not extremely different from the number of nozzles ejected during the drawing process, and the number of non-measurement nozzles ((n−m)) is also ejected during the drawing process. The number of nozzles to be used is not extremely different. For this reason, the measurement result of the functional liquid discharge amount from the n effective nozzles shows substantially the same discharge amount as the functional liquid discharge amount from the n effective nozzles during the drawing process, and similarly, (n− m) The measurement result of the functional liquid discharge amount from the non-measuring nozzles indicates substantially the same discharge amount as the functional liquid discharge amount from the (nm) non-measuring nozzles during the drawing process. Therefore, the functional liquid discharge amount of the measurement target nozzle group calculated from the measurement result of the functional liquid discharge amount from the n effective nozzles and the functional liquid discharge amount from the (nm) non-measurement target nozzles is The amount of functional liquid discharged from the measurement target nozzle group during the drawing process is substantially equal. Therefore, it is possible to accurately measure the weight of the functional liquid discharge amount per unit shot discharged from the measurement target nozzle group under the same conditions as in the drawing process.
なお、有効ノズルとは、機能液滴吐出ヘッドの全ノズルであってもよく、一部のノズル(例えば、描画処理時に吐出駆動しないノズル列両端の複数のノズル)を除いた、他の複数のノズルであってもよい。
また、n個の有効ノズルからのショット数と、(n−m)個の測定対象外ノズルからのショット数とは、重量計測手段により計測可能な重量となる限り、同一の回数であってもよく、互いに異なる回数であってもよい。もっとも、両者同一の回数とすれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出制御が複雑となることがない。
The effective nozzles may be all nozzles of the functional liquid droplet ejection head, and a plurality of other nozzles excluding a part of the nozzles (for example, a plurality of nozzles at both ends of the nozzle row not ejected during the drawing process). It may be a nozzle.
Further, the number of shots from the n effective nozzles and the number of shots from the (n−m) non-measurement target nozzles may be the same number as long as the weight can be measured by the weight measuring unit. The number of times may be different from each other. However, if the same number of times is used, the discharge control of the functional liquid droplet discharge head does not become complicated.
上記の装置において、重量計測手段は、機能液滴吐出ヘッドから受け容器上に吐出された機能液の重量を計測することに代えて、機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液タンクの吐出前後の重量を計測することで、機能液滴吐出ヘッドからの機能液吐出量を重量測定することが好ましい。 In the above-described apparatus, the weight measuring means replaces the weight of the functional liquid discharged from the functional liquid droplet ejection head onto the receiving container, and the functional liquid tank supplies the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head. It is preferable to measure the weight of the functional liquid ejected from the functional liquid droplet ejection head by measuring the weight before and after the ejection.
受け容器上に吐出された機能液の重量を計測する場合には、受け容器上に着弾した機能液滴(10ピコリットル程度)から溶媒が揮発すると、その揮発溶媒が機能液滴全体に占める重量割合が小さくないため、無視できない測定誤差が生ずるおそれがある。この点、この構成によれば、仮に機能液タンクから溶媒が揮発したとしても、その揮発溶媒が機能液タンク全体に占める重量割合はごく小さいため、その測定誤差は無視できるものとなる。すなわち、機能液の揮発により測定誤差が生ずることを防止できる。本構成は、特に、機能液に揮発性の高い溶媒を使用している場合に有効である。 When measuring the weight of the functional liquid discharged on the receiving container, if the solvent is volatilized from the functional liquid droplet (about 10 picoliters) landed on the receiving container, the weight of the volatile solvent in the entire functional liquid droplet Since the ratio is not small, measurement errors that cannot be ignored may occur. In this respect, according to this configuration, even if the solvent is volatilized from the functional liquid tank, since the weight ratio of the volatile solvent to the entire functional liquid tank is very small, the measurement error can be ignored. That is, it is possible to prevent measurement errors due to volatilization of the functional liquid. This configuration is particularly effective when a highly volatile solvent is used for the functional liquid.
本発明の機能液滴吐出ヘッドの駆動制御方法は、上記した機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法の測定結果に基づいて、ワークに対し、機能液滴を吐出する機能液滴吐出ヘッドの駆動制御方法であって、ワークに吐出される機能液量が複数の測定対象ノズル群間で均一化されるように、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御する駆動制御工程を、備えたことを特徴とする。 The drive control method of the functional liquid droplet ejection head according to the present invention drives the functional liquid droplet ejection head that ejects functional liquid droplets onto a workpiece based on the measurement result of the discharge amount measurement method of the functional liquid droplet ejection head described above. A control method comprising a drive control step of controlling the discharge drive of each measurement target nozzle so that the amount of functional liquid discharged to a work is uniform among a plurality of measurement target nozzle groups And
この構成によれば、信頼性の高い上記の吐出量測定方法の測定結果に基づいて、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することで、ワークに吐出される機能液滴の吐出量を、複数の測定対象ノズル群間で短時間且つ正確に均一化させることができる。 According to this configuration, by controlling the ejection drive of each measurement target nozzle based on the measurement result of the above-described highly reliable ejection amount measurement method, a plurality of functional liquid droplets are ejected onto the workpiece. It is possible to make uniform the measurement target nozzle groups in a short time and accurately.
この場合、駆動制御工程において、各測定対象ノズルの吐出駆動素子への印加電圧を制御することで、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することが好ましい。 In this case, in the drive control step, it is preferable to control the discharge drive of each measurement target nozzle by controlling the voltage applied to the discharge drive element of each measurement target nozzle.
この構成によれば、吐出駆動素子への印加電圧を制御することで、各測定対象ノズルからの吐出量を簡易に変更することができる。また、ワークに吐出するショット数を増減させる場合に比べ、ワークに吐出される機能液量をきめ細かく変更することができる。さらに、ショット数を減らした場合のように、ドット抜けが生ずるおそれがない。 According to this configuration, the discharge amount from each measurement target nozzle can be easily changed by controlling the voltage applied to the discharge drive element. In addition, the amount of functional liquid discharged to the workpiece can be finely changed compared to when increasing or decreasing the number of shots discharged to the workpiece. Furthermore, there is no possibility of missing dots unlike when the number of shots is reduced.
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し、搭載した機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出する液滴吐出装置であって、上記した機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置と、n個の有効ノズルのうちの、描画処理に際して吐出駆動する複数の有効ノズルをそれぞれ測定対象ノズル群として特定するノズル特定手段と、を備え、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置による測定結果に基づいて、ワークに吐出される機能液量が複数の測定対象ノズル群間で均一化されるように、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することを特徴とする。 A droplet discharge device of the present invention is a droplet discharge device that discharges a function droplet from a mounted function droplet discharge head to a workpiece, the discharge amount measuring device for the function droplet discharge head described above, and n Nozzle specifying means for specifying a plurality of effective nozzles to be ejected during the drawing process among the effective nozzles as a measurement target nozzle group, and the control means is based on the discharge amount measuring device of the functional liquid droplet discharge head. Based on the measurement result, the ejection drive of each measurement target nozzle is controlled so that the amount of functional liquid discharged to the workpiece is made uniform among a plurality of measurement target nozzle groups.
この構成によれば、信頼性の高い上記の吐出量測定装置の測定結果に基づいて、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することで、ワークに吐出される機能液滴の吐出量を、描画処理時に吐出駆動する複数の測定対象ノズル群間で、短時間且つ正確に均一化させることができる。したがって、各測定対象ノズル群に対応するワーク側の部位に機能液を均一に着弾させることができ、ワークに対し、精度の高い描画処理を行うことができる。 According to this configuration, by controlling the ejection drive of each measurement target nozzle based on the measurement result of the above-described highly reliable ejection amount measuring device, the ejection amount of the functional liquid droplets ejected onto the workpiece is drawn. It can be made uniform in a short time and accurately between a plurality of measurement target nozzle groups that are driven to discharge during processing. Therefore, the functional liquid can be uniformly landed on the workpiece-side portion corresponding to each measurement target nozzle group, and a highly accurate drawing process can be performed on the workpiece.
また、本発明の液滴吐出装置は、複数の画素領域を行方向および列方向に配列したワークに対し、搭載した機能液滴吐出ヘッドを列方向に相対的に移動させながら、複数の画素領域内に各有効ノズルから機能液滴を吐出・着弾させて描画処理を行う液滴吐出装置であって、上記した機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置と、ワークに対し、機能液滴吐出ヘッドを列方向に相対的に移動させる移動手段と、n個の有効ノズルのうちの、描画処理に際して各列の画素領域に臨む有効ノズルを測定対象ノズル群として特定するノズル特定手段と、を備え、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置による測定結果に基づいて、各画素領域内に吐出される機能液量が複数の測定対象ノズル群間で均一化されるように、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することを特徴とする。 Further, the droplet discharge device of the present invention has a plurality of pixel regions while moving the mounted functional droplet discharge head relative to the work in which the plurality of pixel regions are arranged in the row direction and the column direction. A liquid droplet ejection apparatus that performs drawing processing by ejecting and landing functional liquid droplets from each effective nozzle, and a functional liquid droplet ejection head for the above-described functional liquid droplet ejection head ejection amount measuring apparatus and workpiece Moving means for relatively moving in the row direction, and nozzle specifying means for specifying, as a measurement target nozzle group, effective nozzles that face pixel regions in each row during the drawing process among n effective nozzles, The control means measures each measurement so that the amount of the functional liquid discharged in each pixel region is made uniform among a plurality of measurement target nozzle groups based on the measurement result by the discharge amount measuring device of the functional droplet discharge head. Target nozzle discharge And controlling the movement.
この構成によれば、信頼性の高い上記の吐出量測定装置の測定結果に基づいて、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することで、ワークに吐出される機能液滴の吐出量を、描画処理時に吐出駆動する複数の測定対象ノズル群間で、短時間且つ正確に均一化させることができる。このため、各測定対象ノズル群に対応する各列の画素領域内に均等な量の機能液を着弾させることができ、ワークに対し、精度の高い描画処理を行うことができる。したがって、色ムラのないカラーフィルタ等を製造することができる。 According to this configuration, by controlling the ejection drive of each measurement target nozzle based on the measurement result of the above-described highly reliable ejection amount measuring device, the ejection amount of the functional liquid droplets ejected onto the workpiece is drawn. It can be made uniform in a short time and accurately between a plurality of measurement target nozzle groups that are driven to discharge during processing. For this reason, an equal amount of functional liquid can be landed in the pixel region of each column corresponding to each measurement target nozzle group, and a highly accurate drawing process can be performed on the workpiece. Therefore, a color filter or the like without color unevenness can be manufactured.
これらの場合、制御手段は、各測定対象ノズルの吐出駆動素子への印加電圧を制御することで、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することが好ましい。 In these cases, it is preferable that the control means controls the ejection drive of each measurement target nozzle by controlling the voltage applied to the ejection drive element of each measurement target nozzle.
この構成によれば、吐出駆動素子への印加電圧を制御することで、各測定対象ノズルからの吐出量を任意に変更することができる。このため、ワークに吐出するショット数を増減させる場合に比べ、ワークに吐出される機能液量をきめ細かく変更することができる。また、ショット数を減らした場合のように、ドット抜けが生ずるおそれがない。 According to this configuration, the discharge amount from each measurement target nozzle can be arbitrarily changed by controlling the voltage applied to the discharge drive element. For this reason, compared with the case where the number of shots discharged to a workpiece | work is increased / decreased, the amount of functional liquid discharged to a workpiece | work can be changed finely. Further, there is no possibility of missing dots as in the case where the number of shots is reduced.
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。 A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film-forming unit made of functional droplets is formed on a workpiece using the above-described droplet discharge device.
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。 In addition, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that the above-described droplet discharge device is used to form a film forming portion using functional droplets on a workpiece.
これらの構成によれば、信頼性の高い測定結果に基づいて、各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することができ、描画精度の高い液滴吐出装置を用いて描画処理を行うことで、高品質な電気光学装置を効率良く製造することが可能となる。なお、電気光学装置(フラットパネルディスプレイ:FPD)としては、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、PDP装置、電子放出装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)やSED(Surface-conduction Electron-Emitter Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。 According to these configurations, it is possible to control the ejection drive of each measurement target nozzle based on a highly reliable measurement result, and perform drawing processing using a droplet ejection device with high rendering accuracy. It becomes possible to efficiently manufacture a quality electro-optical device. As an electro-optical device (flat panel display: FPD), a color filter, a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electron emission device, and the like are conceivable. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) or SED (Surface-conduction Electron-Emitter Display) device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置または上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。 An electronic apparatus according to an aspect of the invention includes the electro-optical device manufactured by the above-described method for manufacturing the electro-optical device or the above-described electro-optical device.
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータのほか、各種の電気製品がこれに該当する。 In this case, examples of the electronic device include a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display, and various electric products.
以下、添付の図面を参照して、本発明を適用した液滴吐出装置について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、液晶表示装置等のFPDの製造ラインに組み込まれた描画システムに設置されており、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッドに導入して、液晶表示装置のカラーフィルタ等の基板上に機能液滴による成膜部を形成するものである。そこで、まず、吐出対象ワークである基板について簡単に説明する。なお、以下に説明する画素領域のサイズ等の値は概数である。 Hereinafter, a droplet discharge device to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings. The liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment is installed in a drawing system incorporated in an FPD production line such as a liquid crystal display device, and a functional liquid ejection head that uses special liquid such as special ink or light-emitting resin liquid. In other words, a film forming portion made of functional droplets is formed on a substrate such as a color filter of a liquid crystal display device. Therefore, first, a substrate that is a discharge target work will be briefly described. Note that values such as the size of the pixel area described below are approximate numbers.
図1に示すように、基板Wは、石英ガラスやポリイミド樹脂等で構成された透明基板である。基板Wには、複数の画素領域507aが行方向(基板の長辺方向)および列方向(基板の短辺方向)に配列されている。また、基板Wの周縁部の左右2箇所には、導入された液滴吐出装置1(図2参照)により位置認識される一対の基板アライメントマークWm、Wmがそれぞれ形成されており、その長辺(行方向)がY軸方向と平行になるようにして、セットされる。
As shown in FIG. 1, the substrate W is a transparent substrate made of quartz glass, polyimide resin, or the like. On the substrate W, a plurality of
各画素領域507aは、区画壁部507bで囲まれた平面視長方形の凹部となっており、後述する機能液滴吐出ヘッド18によりR(赤)・G(緑)・B(青)3色の成膜部(着色層508R、508G、508B)を形成する際に、機能液滴の着弾領域となる(図11参照)。基板Wの行方向における各画素領域507aの寸法Daは、例えば300μm、基板Wの列方向における各画素領507aの寸法Dbは、例えば100μmである。また、行方向における区画壁部507bの寸法Laは、例えば50μm、列方向における区画壁部507bの寸法Lbは、例えば20μmである。この場合、行方向の画素領域ピッチPaは、400μm、列方向の画素領域ピッチPbは、120μmである。
Each
そして、着弾させた機能液滴の溶媒が揮発した後、所定の膜厚の着色層508が形成されるように、所定量の機能液滴を着弾させる。例えば、固形分(フィルタ材料)濃度10%の機能液を用いて乾燥処理後の最終膜厚0.9μmの成膜部を形成するためには、各画素領域507aに対して270ピコリットルの機能液滴を着弾させることとなる。
Then, after the solvent of the landed functional droplet is volatilized, a predetermined amount of the functional droplet is landed so that the colored layer 508 having a predetermined thickness is formed. For example, in order to form a film-forming portion having a final film thickness of 0.9 μm after drying using a functional liquid having a solid content (filter material) concentration of 10%, a function of 270 picoliters is provided for each
なお、後述するように、区画壁部507b(バンク503、図11参照)は疎水(疎液)性の樹脂材料で構成されているため、区画壁部507bに機能液滴が着弾しても、その機能液滴は隣接する画素領域507a内へ流れ込むようになっている。一方、基板Wの表面は、表面処理により親水(親液)性となっており、着弾した機能液滴は、画素領域507a内に濡れ拡がるようになっている。
As will be described later, since the
また、本実施形態における多数の画素領域507aの配色パターンは、基板Wの行方向においてすべて同色となるストライプ配列であるが、マトリクスの縦列(X軸方向)においてすべて同色となるストライプ配列であってもよい。さらに、マトリクスの縦列・横列に並んだ任意の3つの画素が、R・G・Bの3色となるモザイク配列であってもよく、複数の画素領域507aが千鳥をなすデルタ配列であってもよい。そして、R・G・B3色の機能液滴がそれぞれ着弾した3個の画素領域507aにより、いわゆる画素が構成される。
Further, the color arrangement pattern of the large number of
続いて、本発明に係る液滴吐出装置について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、R・G・B3色の機能液のうち、いずれか1色(例えばR)の機能液を機能液滴吐出ヘッドに導入し、基板Wに対して吐出(描画)するものであり、上記の描画システムには、各色の機能液に対応する液滴吐出装置が1台ずつ、計3台設置されている。もちろん、1台の液滴吐出装置により、3色の機能液を吐出する構成であってもよい。 Next, the droplet discharge device according to the present invention will be described. The droplet discharge device of the present embodiment introduces a functional liquid of any one color (for example, R) out of R, G, and B functional liquids into the functional liquid droplet discharge head and discharges it onto the substrate W ( In the above drawing system, a total of three droplet discharge devices corresponding to the functional liquids of the respective colors are installed. Of course, the configuration may be such that three color functional liquids are discharged by one droplet discharge device.
図2に示すように、液滴吐出装置1は、機台2と、機台2上の全域に広く載置され、機能液滴吐出ヘッド18を搭載した描画装置3と、機能液滴吐出ヘッド18に機能液を供給する機能液供給機構6と、機台2上の端部に設置されたメンテナンス装置4と、メンテナンス装置4の各種ユニットを一括載置して機台2上を移動させるメンテナンス系移動テーブル5と、を備え、メンテナンス装置4により機能液滴吐出ヘッド18のメンテナンス処理を行うと共に、描画装置3により基板W上に機能液滴を吐出・着弾させる描画処理を行うようにしている。また、液滴吐出装置1には、上記の描画システム全体を制御する上位コンピュータ100に接続されると共に、液滴吐出装置1の各部を制御するコントローラ7(制御部120、図4参照)等が組み込まれている。さらに、図示しないが、液滴吐出装置1には、ロボットアームで構成された基板搬出入装置が添設されており、この基板搬出入装置を介して、液滴吐出装置1に基板Wが導入される。
As shown in FIG. 2, the
まず、液滴吐出装置1の描画装置3およびこれによる描画処理について説明する。描画装置3は、X軸テーブル12およびX軸テーブル12に直交するY軸テーブル13から成るXY移動機構11と、Y軸テーブル13に移動自在に取り付けられ、ヘッドθ軸テーブル15およびヘッドZ軸テーブル(図示省略)を有するメインキャリッジ14(キャリッジ)と、メインキャリッジ14に垂設したヘッドユニット16とを有している。そして、ヘッドユニット16には、サブキャリッジ17を介して、機能液滴吐出ヘッド18が搭載されている。ヘッドθ軸テーブル15は、ヘッドユニット16を水平面内で回転させ、ヘッドZ軸テーブルは、ヘッドユニット16をZ軸方向(上下方向)に昇降させる。なお、図示のサブキャリッジ17には、1つの機能液滴吐出ヘッド18が搭載されているが、これが複数であってもよい。
First, the
一方、基板Wは、X軸テーブル12の端部に臨む一対の基板認識カメラ19,19により、X軸テーブル12に位置決めされた状態で搭載されている。
On the other hand, the substrate W is mounted on the X-axis table 12 by a pair of
X軸テーブル12は、X軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のX軸スライダ24を有し、これに吸着テーブル22および基板θ軸テーブル23等から成るセットテーブル21を移動自在に搭載して、構成されている。同様に、Y軸テーブル13は、Y軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のY軸スライダ31を有し、これに上記のメインキャリッジ14を介してヘッドユニット16を移動自在に搭載して、構成されている。
The X-axis table 12 has a motor-driven
なお、基板Wを搭載したX軸テーブル12の機能液滴吐出ヘッド18に対する移動速度は、200mm/秒である。また、X軸テーブル12には、X軸方向に沿ってX軸リニアスケール(図示省略)が設けられており、これに基づいて、X軸テーブル12を移動するセットテーブル21の刻々の位置を正確に把握し、制御部120の駆動信号発生回路126(図4参照)に供給する吐出タイミング用基準パルス(トリガーパルス)を得ている。
The moving speed of the X-axis table 12 on which the substrate W is mounted with respect to the functional liquid
X軸テーブル12は、機台2上に直接支持される一方、Y軸テーブル13は、機台2上に立設した左右の支柱36,36に支持されている。X軸テーブル12とメンテナンス系移動テーブル5とは、X軸方向に相互に平行に配設されており、Y軸テーブル13は、X軸テーブル12とメンテナンス系移動テーブル5とを跨ぐように延在している。
The X-axis table 12 is directly supported on the
そして、Y軸テーブル13は、これに搭載したヘッドユニット16を、X軸テーブル12の直上部に位置する描画エリア41と、メンテナンス系移動テーブル5の直上部に位置するメンテナンスエリア42との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Y軸テーブル13は、X軸テーブル12に導入した基板Wに描画を行う場合には、ヘッドユニット16を描画エリア41に臨ませ、後述する機能液滴吐出ヘッド18のメンテナンス処理を行う場合には、ヘッドユニット16をメンテナンスエリア42に臨ませる。
The Y-axis table 13 includes the
一方、X軸テーブル12の一方の端部は、上記の基板搬出入装置により基板WをX軸テーブル12にセットするための基板搬出入エリア43となっており、この基板搬出入エリア43には、上記一対の基板認識カメラ19,19が配設されている。そして、この一対の基板認識カメラ19,19により、吸着テーブル22上に供給された基板Wの2箇所の基板アライメントマークWm,Wmが同時に認識され、この認識結果に基づいて、基板Wのアライメントがなされる。
On the other hand, one end of the X-axis table 12 serves as a substrate carry-in / out
図3に示すように、機能液滴吐出ヘッド18は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針52,52を有する機能液導入部51と、機能液導入部51に連なる2連のヘッド基板53と、機能液導入部51の下方(同図では上方)に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体54と、を備えている。各接続針52は、後述する機能液供給チューブ83を介して機能液を貯留する機能液タンク81に接続されており(図2参照)、機能液導入部51は、各接続針52から機能液の供給を受けるようになっている。また、ヘッド本体54は、ピエゾ素子等で構成される2連のポンプ部61(吐出駆動素子)と、2本のノズル列64,64を相互に平行に形成したノズル面63を有するノズルプレート62と、を有している。そして、機能液滴吐出ヘッド18は、ノズル列方向画がY軸方向と平行になるようにして、メインキャリッジ14に搭載されている。
As shown in FIG. 3, the functional liquid
各ノズル列64は、複数(180個)のノズル65が等ピッチ(例えば、140μm)で並べられて構成されている。そして、2本のノズル列64,64は、ノズル列方向(Y軸方向)に互いにノズルピッチの1/2倍の長さづつ位置ずれして形成されており、計360個のノズル75は、Y軸方向に70μmのピッチで描画ラインを構成するようになっている。もっとも、ヘッド内流路の構造上、両端部に位置するノズル65からの吐出量は、中央部に位置するノズル65からの吐出量に比べてかなり多くなっているため、両端部のそれぞれ10個のノズル65を不吐出ノズルとし、中央部の160個のノズル65を吐出ノズルとしている。そのため、ノズル列64のうち中央部の160個の吐出ノズルにより構成される描画ラインの長さは、22.6mmとなる。なお、詳細は後述するが、中央部の160個のノズル65間でも、各ノズル65の吐出量が微妙に異なっている。
Each
一方、ヘッド基板53には、2連のコネクタ56,56が設けられており、各コネクタ56はフレキシブルフラットケーブルを介してヘッドドライバ111(図4参照)に接続されている。そして、ヘッドドライバ111で生成された駆動波形(後述する)が各コネクタ56を介して各ポンプ部61に供給され、各ノズル65から機能液滴が吐出される。
On the other hand, the
図2に示すように、機能液供給装置6は、液滴吐出装置1の描画エリア41の近傍に位置しており、機能液を貯留する機能液タンク81と、機台2上に設けられ、機能液タンク81を載置する昇降機構付きのタンク架台82と、機能液タンク81と機能液滴吐出ヘッド18とを接続する機能液供給チューブ83とを備えており、機能液滴吐出ヘッド18のポンプ作用(機能液の吐出)で機能液タンク81内の機能液を、機能液供給チューブ83を介して機能液滴吐出ヘッド18に供給する。
As shown in FIG. 2, the functional
機能液タンク81は、タンク架台82により昇降自在に載置され、機能液滴吐出ヘッド18よりも低い位置に、すなわち所定の水頭差を生じさせる高さ位置に調整した状態で設置されており、機能液滴吐出ヘッド18のノズル65からの液だれを防ぐと共に、所定量の液滴吐出が為されるようになっている。図示しないが、機能液タンク81は、樹脂ケースに収容されたアルミ蒸着フィルム製の機能液パックから構成されており、1日稼動分の機能液(0.2リットル程度)が貯留されている。なお、機能液タンク81は、機能液滴吐出ヘッド18との間に、圧力調整弁を介在させることにより、メインキャリッジ14に搭載することも可能である。
The
ここで、図2を参照して、描画装置3による基板Wへの一連の吐出動作(描画処理)について簡単に説明する。まず、機能液滴を吐出する前の準備として、吸着テーブル22にセットされた基板Wの位置補正が、基板θ軸テーブル23によるθ軸方向の位置補正と、基板WのX軸方向およびY軸方向の位置データ補正とにより行われると共に、メインキャリッジ14にセットされたヘッドユニット16の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル15によるθ軸方向の位置補正と、機能液滴吐出ヘッド18のX軸方向およびY軸方向の位置データ補正とにより行われる。
Here, with reference to FIG. 2, a series of ejection operations (drawing process) onto the substrate W by the
そして、描画装置3は、制御部120による制御を受けながら、基板WをX軸テーブル12によりX軸方向に往動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド18を選択的に駆動させて、基板Wに対する機能液の吐出走査(主走査)が行われる。そして、Y軸テーブル13によりヘッドユニット16を描画ラインの長さ分Y軸方向に移動(副走査)させた後、基板WをX軸方向に復動させると共に、これに同期して機能液滴吐出ヘッド18を選択的に駆動させて、再度吐出走査が行われる。そして、このような基板の往復動に伴う吐出走査(主走査)および副走査を複数回繰り返すことで、基板Wの端から端まで描画が行われる。なお、ヘッドユニット16をX軸方向に移動させる構成であってもよく、また、ヘッドユニット16を固定とし、基板WをX軸方向およびY軸方向に移動させる構成であってもよい。
Then, the
続いて、図2を参照して、液滴吐出装置1におけるメンテナンス装置4およびこれによる機能液滴吐出ヘッド18のメンテナンス処理(機能検査・機能回復処理)について簡単に説明する。機能液滴吐出ヘッド18のメンテナンス処理は、メンテナンス系移動テーブル5によりこれに載置したメンテナンス装置4の各種ユニットをメンテナンスエリア42に移動させると共に、上述したようにY軸テーブル13によりヘッドユニット16をメンテナンスエリア42に移動させて行われる。
Next, with reference to FIG. 2, the maintenance process (function inspection / recovery process) of the
メンテナンス系移動テーブル5は、機台2本体の長手方向(X軸方向)に延在しており、モータ駆動のX軸移動機構(図示省略)を備え、共通ベース71上に分散して載置されたメンテナンス装置4の各種ユニットをX軸方向に移動してメンテナンスエリア42に位置させる。
The maintenance system moving table 5 extends in the longitudinal direction (X-axis direction) of the
メンテナンス装置4は、上記のメンテナンス系移動テーブル5上に互いに隣接して載置され、機能液滴吐出ヘッド18の機能液吐出量を重量測定する重量測定ユニット76と、機能液滴吐出ヘッド18内で増粘した機能液を除去するための吸引(クリーニング)を行う吸引ユニット77と、機能液滴吐出ヘッド18のノズル面63を払拭するワイピングユニット78とを備えている。
The
重量測定ユニット76は、機能液吐出量を重量測定して吐出機能を検査するためのものであって(詳細は後述する)、受け皿95上に吐出された機能液の重量を測定する電子天秤91と、電子天秤91を収容する天秤収容ボックス92と、天秤収容ボックス92を支持すると共に、電子天秤91の高さおよび平行度を調節可能な調節脚を有する天秤スタンド93とを備えている。
The
電子天秤91は、最小表示が0.1mgの分析用精密天秤であって、機能液滴吐出ヘッド18の各ノズル65から吐出された機能液滴を受ける受け皿95と、受け皿95を支持すると共に、受け皿95上に吐出された機能液の重量を計測する計測部96(図7および図8参照)とを有している。受け皿95は、機能液滴吐出ヘッド18に対応する形状であって、計測部96に対し着脱可能に載置されたステンレス製のもので構成され、また、その内部には、所定の間隙(2mm)を存して(所定の重量測定高さで)機能液滴吐出ヘッド30が対峙するように、耐食性の連続多孔質体で構成された機能液吸収材97(図7および図8参照)が敷設されており、吐出された機能液を確実に補足できるようになっている。なお、詳細は後述するが、本実施形態では、有効数字2桁の正確さでの秤量をすべく、5.0mgを計測可能な機能液の重量としている。
The
天秤収容ボックス92は、電子天秤91の測定結果に対する気流の影響を防止するためのものであって、上面が開放され、内部に電子天秤91を収容する没入部94と、没入部94の上面を閉蓋するように設けた透明な覆装プレート98と、覆装プレート98を開閉移動させる覆装シリンダ(図示省略)とを有している。そして、機能液滴吐出ヘッド18から吐出された機能液滴を受け皿95に受けるときのみ、覆装プレート98が移動して、受け皿95の上面が露出するようになっている。
The
重量測定ユニット76の一連の動作について簡単に説明する。まず、受け皿95に機能液滴吐出ヘッド18が臨むよう、ヘッドユニット16を移動させる。このとき、電子天秤91のゼロ点調整(ゼロ表示)を行う。そして、覆装シリンダを駆動して覆装プレート98を開蓋すると共に、ヘッドZ軸テーブルによりヘッドユニット16を所定の重量測定高さまで下降させ、機能液滴吐出ヘッド18から機能液を受け皿95上に複数ショット吐出させる。機能液の吐出が終了すると、ヘッドユニット16を上昇させると共に、覆装プレート98を閉蓋し、受け皿95上に吐出された機能液の重量を計測する。
A series of operations of the
なお、本実施形態では、電子天秤91の計測部が受け皿95の載置台を兼ねており、受け皿95に機能液が吐出された後、即座に計測部により重量計測可能に構成されているが、受け皿95の載置台を電子天秤91(計測部96)とは別に設け、受け皿載置台上の受け皿に機能液を吐出させた後、受け皿95を計測部96上に移載し、その重量を計測するようにしてもよい。
In the present embodiment, the measurement unit of the
吸引ユニット77は、メンテナンスエリア42に移動した機能液滴吐出ヘッド18に対して下方から臨み、機能液滴吐出ヘッド18のノズル面63にそれぞれ封止させるキャップ77aを備えている。これにより、非稼動時等に、機能液滴吐出ヘッド18のノズル65の機能液が乾燥して吐出機能が低下することを防止できる。さらに、キャップ77aをノズル面63に封止させた状態でノズル65から機能液を吸引し、機能液滴吐出ヘッド18内で増粘した機能液を排出する。
The
ワイピングユニット78は、機能液滴吐出ヘッド18の吸引等により、機能液が付着して汚れたノズル面63を、ワイピングシート78aを押し当てて拭き取るものである。そして、上記の吸引処理と、このワイピングとにより、ノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド18の吐出機能を回復させることができる。
The wiping
次に、図4を参照して、液滴吐出装置1全体の制御系について説明する。液滴吐出装置1の制御系は、基本的に、描画システム全体を制御する上位コンピュータ100(パーソナルコンピュータ)と、機能液滴吐出ヘッド18、XY移動機構11、メンテナンス装置4等を駆動する各種ドライバを有する駆動部110と、駆動部110を含め液滴吐出装置1全体を統括制御する制御部120(コントローラ7)とを備えている。
Next, with reference to FIG. 4, the control system of the
上位コンピュータ100は、コントローラ7に接続されたコンピュータ本体101に、キーボード102や、キーボード102による入力結果等を画像表示するディスプレイ103等が接続されて構成されている。
The
駆動部110は、機能液滴吐出ヘッド18を吐出駆動制御するヘッドドライバ111と、X軸テーブル12およびY軸テーブル13の各モータをそれぞれ駆動制御する描画系移動用ドライバ112と、メンテナンス系移動テーブル5を駆動制御するメンテナンス系移動用ドライバ113と、メンテナンス装置4の吸引ユニット82およびワイピングユニット83を駆動制御するメンテナンス用ドライバ114とを備えている。
The
制御部120は、CPU121と、ROM122と、RAM123と、P−CON124とを備え、これらは互いにバス125を介して接続されていると共に、ヘッドドライバ111に供給する吐出駆動信号を発生する駆動信号発生回路126を備えている。ROM122は、CPU121で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画処理やメンテナンス処理等を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。
The
RAM123は、各種レジスタ群のほか、基板Wに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、基板Wおよび機能液滴吐出ヘッド18の位置データを記憶する位置データ記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。このRAMには、機能液滴吐出ヘッド18のノズル65の個数およびノズルピッチPn(図6参照)に関するノズル情報や、基板Wの画素領域507aの個数、画素領域サイズ(Da×Db)および画素領域ピッチ(Pa,Pb)に関する画素領域情報が記憶されている。
The
P−CON124には、駆動部110の各種ドライバのほか、上記の重量測定ユニット76、基板認識カメラ19、ヘッド認識カメラ25および機能液供給機構6等が接続されており、CPU121の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。
In addition to the various drivers of the
駆動信号発生回路126は、上記の吐出タイミング用基準パルスが供給されると、吐出駆動信号を発生させてヘッドドライバ111に出力し、ヘッドドライバ111は、吐出駆動信号が入力されると、1ないし複数の駆動波形を機能液滴吐出ヘッド18に印加する。
When the ejection timing reference pulse is supplied, the drive
図5に示すように、本実施形態では、機能液滴吐出ヘッド18の各ノズル65に連なるポンプ部61に対して、電圧値の小さい小駆動波形(同図(a)参照)と、中間電圧の中駆動波形(同図(b)参照)と、電圧値の大きい大駆動波形(同図(c)参照)との3種類の駆動波形を印加可能に構成されている。そして、各ポンプ部61に対する駆動波形の大きさ(印加電圧値の大きさ)に応じて、圧力発生室に生ずる圧力変動幅が変化するため、各ポンプ部61に印加電圧値の異なる複数種の駆動波形を印加することで、各ノズル65から液滴吐出量の異なる複数種の機能液滴を吐出させることができる。すなわち、各ノズル75は、小駆動波形が印加されると、液滴吐出量が5ピコリットルの小液滴DRsを吐出し(同図(d)参照)、中駆動波形が印加されると、液滴吐出量が10ピコリットルの中液滴DRmを吐出し(同図(e)参照)、大駆動波形が印加されると、液滴吐出量が15ピコリットルの大液滴DRbを吐出しする(同図(f)参照)。なお、上述したように、各駆動波形に対する液滴吐出量は、ノズル間で微妙に異なっている。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, a small drive waveform (see FIG. 5A) with a small voltage value and an intermediate voltage are applied to the
このように、駆動波形のタイミング(間隔)、大きさ(電圧値)、個数を制御することで、機能液滴吐出ヘッド18の各ノズル65からの機能液滴の吐出周波数(吐出間隔)、吐出量、ショット数がそれぞれ制御される。また、吐出周波数は、通常10kHz程度であるが、この大小によっても、各ノズル65からの機能液吐出量が増減する。
In this way, by controlling the timing (interval), size (voltage value), and number of drive waveforms, the ejection frequency (ejection interval) and ejection of functional droplets from each
なお、同時に吐出させるノズル65の個数が多いほど、駆動電流不足等により、図5に示すような整った駆動波形(台形波)とならず、機能液滴吐出ヘッド18の各ノズル65からの機能液吐出量は、減少する傾向にある。例えば、単一のノズル65に対して中駆動波形を印加したときに、そのノズル65からの液滴吐出量が10ピコリットルであったとしても、全(180個)ノズル65に対して中駆動波形を印加したときには、そのノズル65からの液滴吐出量が9.5ピコリットルであったりする。
Note that the larger the number of
そして、CPU121は、ROM122内の制御プログラムに従って、P−CON124を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、RAM123内の各種データ等を処理した後、P−CON124を介して駆動部110等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置1全体を制御している。
The
例えば、CPU121は、基板Wに対し描画処理を行う場合には、機能液滴吐出ヘッド18の吐出駆動を制御すると共に、XY移動機構11により基板Wおよびヘッドユニット16の走査範囲の移動動作等を制御する。また、機能液滴吐出ヘッド18のメンテナンス処理を行う場合には、メンテナンス系移動テーブル5の移動動作を制御すると共に、メンテナンス装置4の各種ユニットを制御する。
For example, when performing a drawing process on the substrate W, the
ここで、図6ないし図9を参照して、本発明の中心となる機能液滴吐出ヘッド18の吐出量測定処理および駆動制御処理について詳細に説明する。なお、以下では、説明を簡略化するため、図6に示したように、基板Wには、上記の画素領域507a(Da×Db)が、行方向にPa(400μm)、列方向にPb(120μm)の画素ピッチで、7行5列に配列されており、また、機能液滴吐出ヘッド18には、19個のノズル65が一列に等ピッチ(Pn:100μm)で列設されているものとする。また、機能液の比重は、1.0とする。
Here, with reference to FIGS. 6 to 9, the ejection amount measurement process and the drive control process of the functional liquid
機能液滴吐出ヘッド18の吐出量測定処理として、はじめに、描画処理における機能液滴吐出ヘッド18の全吐出パターンを生成する(図9のS11)。ここでは、まず、制御部120(RAM123)に記憶されているノズル情報や画素領域情報に基づいて、描画処理において吐出駆動させる有効ノズル65aを特定する。
As a discharge amount measurement process of the functional liquid
具体的には、図6に示すように、各列の画素領域507aに臨む15個のノズル65を有効ノズル65aとして特定すると共に、画素領域507a間の区画壁部507bに臨んでいる図示左側から4番目、8番目、12番目および16番目の各ノズル65(以下、図示左からn番目のノズルをn番ノズルという。)を、描画処理において吐出駆動しない不吐出ノズル65bとして特定する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the 15
続いて、描画処理時に各有効ノズル65a(のポンプ部61)に印加する駆動波形を決定する。上述したように、各画素領域507aに対する機能液吐出量は、270ピコリットルであるから、各画素領域507aに臨む3個のノズル65からは、例えば、それぞれ9ショットの中液滴DRm(約10ピコリットル)を吐出させるようにする。一方、各画素領域の列方向(X軸方向)の寸法Dbは、100μmであるから、X軸方向に移動する基板Wに対し、例えば、9ショットの中液滴DRmをそれぞれ10μmの間隔で、着弾させるようにする。また、上記のように、基板Wの移動速度は200mm/秒であるから、基板Wは50マイクロ秒で10μmの着弾間隔分移動し、600マイクロ秒で列方向の画素領域ピッチPb(120μm)分移動する。そのため、各有効ノズル65aから、対応する各列7個の画素領域507aのそれぞれに9ショットの機能液滴が着弾するように、600マイクロ秒毎(1.7kHz)に、9ショットの機能液滴を50マイクロ秒間隔(20kHz)で吐出させるようにする。したがって、各有効ノズル65aに対し、20kHzの9個の中駆動波形が600マイクロ秒毎(1.7kHz)に印加されるように、描画処理における駆動波形を決定する。このように、有効ノズル65aを特定すると共に、描画処理時に各有効ノズル65aに印加する駆動波形を決定して、機能液滴吐出ヘッド18の全吐出パターンを生成する(S11)。
Subsequently, a drive waveform to be applied to each
次に、各列の画素領域507aに臨む有効ノズル65aを、それぞれ測定対象ノズル群66として特定する(S12)。具体的には、図示左側から、1番〜3番ノズル65を第1測定対象ノズル群66と、5番〜7番ノズル65を第2測定対象ノズル群66と、9番〜11番ノズル65を第3測定対象ノズル群66と、13番〜15番ノズル65を第4測定対象ノズル群66と、17番〜19番ノズル65を第5測定対象ノズル群66とを特定する。すなわち、各測定対象ノズル群66は、3個(有効ノズル65aの個数(15個)の半数未満)の測定対象ノズル65cにより構成されている。
Next, the
測定対象ノズル群66が特定されると、重量測定処理を開始する(S13〜S14)。まず、15個の有効ノズル65aから、電子天秤91により計測可能な重量である7.5mg(5.0mg以上)となるように、各有効ノズル65aから0.5mgすなわち0.5マイクロリットルの機能液を吐出させる(図7(a)参照)。すなわち、各有効ノズル65aから、中液滴DRmを50,000ショット吐出させる。ここで、各有効ノズル65aに対し、ヘッドドライバ111から、全吐出パターン生成工程(S11)で決定した描画処理時における駆動波形と、同一吐出周波数(20kHzの9個の中駆動波形を600マイクロ秒毎(1.7kHz)に印加)で同一印加電圧の駆動波形(中駆動波形)を印加する。そのため、この50,000ショットの吐出に要する時間、すなわち、電子天秤91により計測可能な重量に達するまでの時間は、3.3秒である。
When the measurement
そして、上記の重量測定ユニット76により、15個の有効ノズル65aから受け皿95上に吐出された50,000ショットに亘る機能液の重量を測定し、その重量測定結果(7.5mg)を制御部120に出力する。
The
次に、各測定対象ノズル群66について、順に単位ショット数当たりの機能液吐出量を重量測定していく。まず、第1測定対象ノズル群66について測定する。具体的には、第1測定対象ノズル群66以外の有効ノズル65aである12個の測定対象外ノズル(第2〜第5測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)から、上記と同様に、電子天秤91により計測可能な重量である6.0mg(5.0mg以上)となるように、上記12個の測定対象外ノズルに対し、描画処理時における駆動波形と同一吐出周波数・同一印加電圧(対駆動波形)の駆動波形を印加して、中液滴DRmを50,000ショット吐出させる(図7(b)参照)。この場合も、50,000ショットの吐出に要する時間は3.3秒である。
Next, for each measurement
そして、重量測定ユニット76により50,000ショットに亘る機能液の重量を測定し、その重量測定結果(6.0mg)を制御部120に出力する。この場合、15個の有効ノズル65aからの機能液吐出量の測定結果である7.5mgと、12個の測定対象外ノズル(第2〜第5測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)からの機能液吐出量の測定結果である6.0mgとから、第1測定対象ノズル群66からの50,000ショット当たりの機能液吐出量は、1.5mg(1.5マイクロリットル)であり、1ショット当たりの機能液吐出量は、30ピコリットルであると算出される。
Then, the weight of the functional liquid over 50,000 shots is measured by the
以下同様にして、図7(c)に示すように、第2測定対象ノズル群66以外の有効ノズル65aである12個の測定対象外ノズル(第1、第3〜第5測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)から吐出させた50,000ショットの機能液吐出量を重量測定して(6.3mg)、第2測定対象ノズル群66からの1ショット当たりの機能液吐出量を算出し(24ピコリットル)、図8(a)に示すように、第3測定対象ノズル群66以外の有効ノズル65aである12個の測定対象外ノズル(第1・第2・第4・第5測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)から吐出させた50,000ショットの機能液吐出量を重量測定して(6.0mg)、第3測定対象ノズル群66からの1ショット当たりの機能液吐出量を算出し(30ピコリットル)、図8(b)に示すように、第4測定対象ノズル群66以外の有効ノズル65aである12個の測定対象外ノズル(第1〜第3、第5測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)から吐出させた50,000ショットの機能液吐出量を重量測定して(6.0mg)、第4測定対象ノズル群66からの1ショット当たりの機能液吐出量を算出し(30ピコリットル)、図8(c)に示すように、第5測定対象ノズル群66以外の有効ノズル65aである12個の測定対象外ノズル(第1〜第4測定対象ノズル群66の有効ノズル65a)から吐出させた50,000ショットの機能液吐出量を重量測定して(5.7mg)、第5測定対象ノズル群66からの1ショット当たりの機能液吐出量を算出する(36ピコリットル)。
Similarly, as shown in FIG. 7C, twelve non-measurement target nozzles (first, third to fifth measurement target nozzle groups 66) that are
したがって、本実施形態では、5個の測定対象ノズル群66のそれぞれの単位ショット数当たりの機能液吐出量を測定するために、50,000ショットの液滴吐出を6回行うことになり、それに要する時間は、3.3秒/回×6回=20秒である。
一方、各測定対象ノズル群66(3個の測定対象ノズル65c)から、電子天秤91により計測可能な重量である5.0mg以上に達するように、200,000ショット以上の機能液滴を吐出させることで、5個の測定対象ノズル群66のそれぞれの単位ショット数当たりの機能液吐出量を測定した場合には、200,000ショットの液滴吐出を5回行うことになり、各200,000ショットの液滴吐出に要する時間は13秒であるから、合計所要時間は、13秒/回×5回=65秒となる。
Therefore, in this embodiment, in order to measure the functional liquid discharge amount per unit shot number of each of the five measurement
On the other hand, 200,000 shots or more of functional droplets are ejected from each measurement target nozzle group 66 (three
このように、本実施形態では、15個の有効ノズル65aまたは12個の測定対象外ノズルから機能液を吐出するため、3個の測定対象ノズル65cから機能液を吐出する場合に比べて、少ないショット数で5,0mg以上の機能液を吐出させることができる。このため、電子天秤91による計測可能な機能液の重量を、短時間で得ることができる。したがって、各測定対象ノズル群66から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量の重量測定を、短時間で行うことができる。
Thus, in this embodiment, since functional liquid is discharged from 15
さらに、この場合、有効ノズル65aの個数(15個)は、描画処理時に吐出するノズル65の個数と同一であり、また、複数の測定対象外ノズルの個数(12個)も、描画処理時に吐出するノズル65の個数と極端に異なることがない。このため、15個の有効ノズル65aからの機能液吐出量の測定結果は、描画処理時における当該15個の有効ノズル65aからの機能液吐出量と略同一の吐出量を示し、同様に、12個の対象外ノズルからの機能液吐出量の測定結果は、描画処理時における当該12個の対象外ノズルからの機能液吐出量と略同一の吐出量を示す。したがって、15個の有効ノズル65aからの機能液吐出量の測定結果と、複数の測定対象外ノズルからの機能液吐出量とから算出された測定対象ノズル群66の機能液吐出量は、描画処理時の当該測定対象ノズル群66からの機能液吐出量と略等しくなる。よって、各測定対象ノズル群66から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を、描画処理時と同様の条件で、正確に重量測定することができる。
Furthermore, in this case, the number of
さらに、このようにして、全測定対象ノズル群66について、機能液吐出量の測定が終了すると、この測定結果に基づいて、各画素領域507a内に吐出される機能液量が5個の測定対象ノズル群66間で均一化されるように、印加電圧を設定する(S15)。
Further, when the measurement of the functional liquid discharge amount is completed for all the measurement
すなわち、上記の測定結果から、1列目の各画素領域507aに対しては、270ピコリットルの機能液が吐出され、2列目の各画素領域507aに対しては、216ピコリットルの機能液が吐出され、3列目の各画素領域507aに対しては、270ピコリットルの機能液が吐出され、4列目の各画素領域507aに対しては、270ピコリットルの機能液が吐出され、5列目の各画素領域507aに対しては、324ピコリットルの機能液が吐出されることになるため、先の工程(S11)で生成した全吐出パターンにより、描画処理を行うと、各画素領域507aに対して均等量の機能液を吐出させることができない。
That is, from the above measurement results, 270 picoliters of functional liquid is discharged to each
そこで、第2測定対象ノズル群66に対して、3個の測定対象ノズル65cから吐出される27ショットの中液滴DRmの一部を、大液滴DRbとすることで、各測定対象ノズル群66からの機能液吐出量が均一化されるようにする。具体的には、第2測定対象ノズル群66からは、第1・第3・第4測定対象ノズル群66に比べて、80%の吐出量であるから、第1・第3・第4測定対象ノズル群66であれば約340ピコリットルの吐出量となるように、例えば、中液滴DRmを12ショット(120ピコリットル)、大液滴DRbを15ショット(225ピコリットル)とする。したがって、第2測定対象ノズル群66の各測定対象ノズル65cに対し、各画素領域507aについて、4個の中駆動波形と5個の大駆動波形とを印加するように制御する。
Therefore, a part of the 27-shot medium droplet DRm discharged from the three
また、第5測定対象ノズル群66に対しては、3個の測定対象ノズル65cから吐出される27ショットの中液滴DRmの一部を、小液滴DRsとする。具体的には、第2測定対象ノズル群66からは、第1・第3・第4測定対象ノズル群66に比べて、120%の吐出量であるから、第1・第3・第4測定対象ノズル群66であれば約225ピコリットルの吐出量となるように、例えば、中液滴DRmを18ショット(180ピコリットル)、小液滴DRsを9ショット(45ピコリットル)とする。したがって、第2測定対象ノズル群66の各測定対象ノズル65cに対し、各画素領域507aについて、6個の中駆動波形と3個の大駆動波形とを印加するように制御する。なお、ショット数を増減してもよいが、ショット数を減らす場合には、ドット抜けが生ずるおそれがあるため、本実施形態のように、駆動波形の種類(印加電圧)を変更することで、各測定対象ノズル65cの吐出駆動を制御することが好ましい。なお、駆動波形の種類をさらに増やすことも可能であり、より細かい吐出量の調整が可能となる。
For the fifth measurement
これによれば、上述した信頼性の高い吐出量測定方法の測定結果に基づいて、各測定対象ノズル65cの吐出駆動を制御することで、基板Wに吐出される機能液滴の吐出量を、描画処理時に吐出駆動する5個の測定対象ノズル群66間で、短時間且つ正確に均一化させることができる。このため、各測定対象ノズル群66に対応する各列の画素領域507a内に均等な量の機能液を着弾させることができ、基板Wに対し、精度の高い描画処理を行うことができる。
According to this, the discharge amount of the functional liquid droplets discharged onto the substrate W is controlled by controlling the discharge drive of each
なお、各測定対象ノズル65cに対する印家電圧の設定が終了し、確認測定を実行する場合には、上記と同様にして、15個の有効ノズルからの機能液吐出量を測定すると共に(S16)、各測定対象ノズル群66について、測定対象外ノズルからの機能液吐出量を順に測定して(S17)、各測定対象ノズル群66の単位ショット当たりの機能液吐出量を測定し、全測定対象ノズル群66の測定が終了すると、測定結果をログファイルに書き込み(S18)、一連の吐出量測定処理および駆動波形制御処理が終了する。
When the setting of the stamp voltage for each
以上のように、本実施形態の機能液滴吐出ヘッド18の吐出量測定方法によれば、測定対象ノズル群66から吐出される単位ショット数当たりの機能液吐出量を、短時間且つ正確に重量測定することができる。また、本実施形態の機能液滴吐出ヘッド18の駆動制御方法によれば、基板Wに吐出される機能液滴の吐出量を、描画処理時に吐出駆動する複数の測定対象ノズル群66間で、短時間且つ正確に均一化させることができる。
As described above, according to the method for measuring the ejection amount of the functional liquid
なお、本実施形態では、ノズルピッチPn(100μm)に対し行方向の画素領域ピッチPa(400μm)が整数倍となっているが、ノズルピッチPnに対し画素領域ピッチPaが整数倍とならず、測定対象ノズル群66に属する測定対象ノズル65cの個数が相違する場合でも、本発明が適用できることは、いうまでもない。
In this embodiment, the pixel area pitch Pa (400 μm) in the row direction is an integer multiple of the nozzle pitch Pn (100 μm), but the pixel area pitch Pa is not an integer multiple of the nozzle pitch Pn. It goes without saying that the present invention can be applied even when the number of
また、全測定対象ノズル群66について、それぞれ単位ショット数当たりの機能液吐出量を重量測定したが、特定の測定対象ノズル群66のみ吐出量の過多或いは過少が認められる場合には、その測定対象ノズル群66についてのみ、機能液吐出量を測定し、機能液滴吐出ヘッド18の駆動制御を行うようにすればよい。
In addition, for all the measurement
また、単一の機能液滴吐出ヘッド18が搭載された場合について説明したが、複数の機能液滴吐出ヘッド18が搭載された場合には、各機能液滴吐出ヘッド18について、順次、この吐出量測定処理・駆動制御処理をそれぞれ行うようにする。もっとも、同一製造ロットのものであれば、任意の1の機能液滴吐出ヘッド18についてのみ、吐出量測定処理を行い、その測定結果に基づいて、他の機能液滴吐出ヘッド18を吐出駆動制御するようにしてもよい。同一製造ロットの機能液滴吐出ヘッド18に交換された場合も同様である。
Further, the case where a single functional liquid
また、本実施形態では、機能液滴吐出ヘッド18から受け皿95上に吐出された機能液の重量を計測することで、機能液滴吐出ヘッド18からの機能液吐出量を重量測定したが、これに代えて、上記の機能液供給装置6のタンク架台82上に電子天秤を設置すると共に、この電子天秤上に機能液タンク81を載置して、機能液タンク81の吐出前後の重量を計測することで、機能液滴吐出ヘッド18からの機能液吐出量を重量測定するようにしてもよい。
In this embodiment, the weight of the functional liquid ejected from the functional liquid
本実施形態のように、受け皿95上に吐出された機能液の重量を計測する場合には、受け皿95上に着弾した機能液滴(10ピコリットル程度)から溶媒が揮発すると、その揮発溶媒が機能液滴全体に占める重量割合が小さくないため、無視できない測定誤差が生ずるおそれがある。この点、この機能液タンク81の吐出前後の重量を計測する構成によれば、機能液タンク81からの溶媒の揮発は生じないため、吐出前後において、機能液の吐出以外に、機能液タンク81の重量が変化する要因がなく、仮に、機能液タンク81から溶媒が揮発したとしても、その揮発溶媒が機能液タンク81全体に占める重量割合はごく小さいため、その測定誤差は無視できるものとなる。すなわち、機能液の揮発により測定誤差が生ずることを防止できる。本構成は、特に、機能液に揮発性の高い溶媒を使用している場合に有効である。また、計測ミスを防止すべく、上記両測定方法を併用することも可能である。
When measuring the weight of the functional liquid discharged on the
さらに、本実施形態の機能液滴吐出ヘッド18の吐出量測定方法および駆動制御方法は、液滴吐出装置1を金属配線形成に用いる場合にも有効である。この場合、使用されるノズル65をノズル単位で測定対象ノズル群66とし、ノズル65毎の単位ショット数当たりの機能液吐出量を測定することが好ましい。これによれば、信頼性の高い上記の吐出量測定方法の測定結果に基づいて、各測定対象ノズル65cの吐出駆動を制御することで、ワークに吐出される機能液滴(液状金属材料)の吐出量を、ノズル単位で、短時間且つ正確に均一化させることができる。したがって、各ノズル65に対応するワーク側の部位に機能液を均一に着弾させることができ、ワークに対し、精度の高い描画処理(金属配線形成)を行うことができる。
Furthermore, the discharge amount measuring method and the drive control method of the functional
なお、金属配線形成方法では、機能液滴吐出ヘッド18に液状金属材料を導入し、機能液滴吐出ヘッド18を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、後述する液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、後述する有機EL装置におけるTFT等と各電極とを接続する金属配線に適用することができる。また、この種のフラットディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることはいうまでもない。
In the metal wiring forming method, a liquid metal material is introduced into the functional liquid
次に、本実施形態の液滴吐出装置1を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、さらにこれら表示装置に形成されてなるアクティブマトリクス基板等を例に、これらの構造およびその製造方法について説明する。なお、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスタ、および薄膜トランジスタに電気的に接続するソース線、データ線が形成された基板をいう。
Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the
まず、液晶表示装置や有機EL装置等に組み込まれるカラーフィルタの製造方法について説明する。図10は、カラーフィルタの製造工程を示すフローチャート、図11は、製造工程順に示した本実施形態のカラーフィルタ500(フィルタ基体500A)の模式断面図である。
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図11(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
First, a method for manufacturing a color filter incorporated in a liquid crystal display device, an organic EL device or the like will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the manufacturing process of the color filter, and FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the color filter 500 (filter
First, in the black matrix forming step (S101), a
続いて、バンク形成工程(S102)において、ブラックマトリクス502上に重畳する状態でバンク503を形成する。即ち、まず図11(b)に示すように、基板501およびブラックマトリクス502を覆うようにネガ型の透明な感光性樹脂からなるレジスト層504を形成する。そして、その上面をマトリクスパターン形状に形成されたマスクフィルム505で被覆した状態で露光処理を行う。
さらに、図11(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド18により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
Subsequently, in a bank formation step (S102), a
Further, as shown in FIG. 11C, the resist
The
以上のブラックマトリクス形成工程およびバンク形成工程を経ることにより、上記フィルタ基体500Aが得られる。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
The
In the present embodiment, as the material for the
次に、着色層形成工程(S103)では、図11(d)に示すように、機能液滴吐出ヘッド18によって機能液滴を吐出して区画壁部507bで囲まれた各画素領域507a内に着弾させる。この場合、機能液滴吐出ヘッド18を用いて、R・G・Bの3色の機能液(フィルタ材料)を導入して、機能液滴の吐出を行う。なお、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Next, in the colored layer forming step (S103), as shown in FIG. 11 (d), functional droplets are ejected by the functional
その後、乾燥処理(加熱等の処理)を経て機能液を定着させ、3色の着色層508R、508G、508Bを形成する。着色層508R、508G、508Bを形成したならば、保護膜形成工程(S104)に移り、図11(e)に示すように、基板501、区画壁部507b、および着色層508R、508G、508Bの上面を覆うように保護膜509を形成する。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
Thereafter, the functional liquid is fixed through a drying process (a process such as heating), and three
That is, after the protective film coating liquid is discharged over the entire surface of the
Then, after forming the
図12は、上記のカラーフィルタ500を用いた液晶表示装置の一例としてのパッシブマトリックス型液晶装置(液晶装置)の概略構成を示す要部断面図である。この液晶装置520に、液晶駆動用IC、バックライト、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての透過型液晶表示装置が得られる。なお、カラーフィルタ500は図11に示したものと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing a schematic configuration of a passive matrix liquid crystal device (liquid crystal device) as an example of a liquid crystal display device using the
この液晶装置520は、カラーフィルタ500、ガラス基板等からなる対向基板521、および、これらの間に挟持されたSTN(Super Twisted Nematic)液晶組成物からなる液晶層522により概略構成されており、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置している。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
The
Although not shown, polarizing plates are provided on the outer surfaces of the
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層側)には、図12において左右方向に長尺な短冊状の第1電極523が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極523のカラーフィルタ500側とは反対側の面を覆うように第1配向膜524が形成されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
On the
On the other hand, a plurality of strip-shaped
液晶層522内に設けられたスペーサ528は、液晶層522の厚さ(セルギャップ)を一定に保持するための部材である。また、シール材529は液晶層522内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するための部材である。なお、第1電極523の一端部は引き回し配線523aとしてシール材529の外側まで延在している。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
A portion where the
通常の製造工程では、カラーフィルタ500に、第1電極523のパターニングおよび第1配向膜524の塗布を行ってカラーフィルタ500側の部分を作成すると共に、これとは別に対向基板521に、第2電極526のパターニングおよび第2配向膜527の塗布を行って対向基板521側の部分を作成する。その後、対向基板521側の部分にスペーサ528およびシール材529を作り込み、この状態でカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる。次いで、シール材529の注入口から液晶層522を構成する液晶を注入し、注入口を閉止する。その後、両偏光板およびバックライトを積層する。
In a normal manufacturing process, patterning of the
実施形態の液滴吐出装置1は、例えば上記のセルギャップを構成するスペーサ材料(機能液)を塗布すると共に、対向基板521側の部分にカラーフィルタ500側の部分を貼り合わせる前に、シール材529で囲んだ領域に液晶(機能液)を均一に塗布することが可能である。また、上記のシール材529の印刷を、機能液滴吐出ヘッド18で行うことも可能である。さらに、第1・第2両配向膜524,527の塗布を機能液滴吐出ヘッド18で行うことも可能である。
The
図13は、本実施形態において製造したカラーフィルタ500を用いた液晶装置の第2の例の概略構成を示す要部断面図である。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
FIG. 13 is a cross-sectional view of an essential part showing a schematic configuration of a second example of a liquid crystal device using the
The
The
カラーフィルタ500の保護膜509上(液晶層532側)には、図中奥行き方向に長尺な短冊状の第1電極533が所定の間隔で複数形成されており、この第1電極533の液晶層532側の面を覆うように第1配向膜534が形成されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
On the
A plurality of strip-shaped
液晶層532には、この液晶層532の厚さを一定に保持するためのスペーサ538と、液晶層532内の液晶組成物が外部へ漏出するのを防止するためのシール材539が設けられている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
The
Similarly to the
図14は、本発明を適用したカラーフィルタ500を用いて液晶装置を構成した第3の例を示したもので、透過型のTFT(Thin Film Transistor)型液晶装置の概略構成を示す分解斜視図である。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
FIG. 14 shows a third example in which a liquid crystal device is configured using a
In the
この液晶装置550は、カラーフィルタ500と、これに対向するように配置された対向基板551と、これらの間に挟持された図示しない液晶層と、カラーフィルタ500の上面側(観測者側)に配置された偏光板555と、対向基板551の下面側に配設された偏光板(図示せず)とにより概略構成されている。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
The
A liquid
対向基板551のカラーフィルタ500と対向する面には絶縁層558が形成されており、この絶縁層558上には、走査線561および信号線562が互いに直交する状態で形成されている。そして、これらの走査線561と信号線562とに囲まれた領域内には画素電極560が形成されている。なお、実際の液晶装置では、画素電極560上に配向膜が設けられるが、図示を省略している。
An insulating
また、画素電極560の切欠部と走査線561と信号線562とに囲まれた部分には、ソース電極、ドレイン電極、半導体、およびゲート電極とを具備する薄膜トランジスタ563が組み込まれて構成されている。そして、走査線561と信号線562に対する信号の印加によって薄膜トランジスタ563をオン・オフして画素電極560への通電制御を行うことができるように構成されている。
In addition, a
なお、上記の各例の液晶装置520,530,550は、透過型の構成としたが、反射層あるいは半透過反射層を設けて、反射型の液晶装置あるいは半透過反射型の液晶装置とすることもできる。
Note that the
次に、図15は、有機EL装置の表示領域(以下、単に表示装置600と称する)の要部断面図である。 Next, FIG. 15 is a cross-sectional view of a main part of a display region of the organic EL device (hereinafter simply referred to as a display device 600).
この表示装置600は、基板(W)601上に、回路素子部602、発光素子部603および陰極604が積層された状態で概略構成されている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
The
In the
回路素子部602と基板601との間にはシリコン酸化膜からなる下地保護膜606が形成され、この下地保護膜606上(発光素子部603側)に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が形成されている。この半導体膜607の左右の領域には、ソース領域607aおよびドレイン領域607bが高濃度陽イオン打ち込みによりそれぞれ形成されている。そして陽イオンが打ち込まれない中央部がチャネル領域607cとなっている。
A base
また、回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が形成され、このゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えばAl、Mo、Ta、Ti、W等から構成されるゲート電極609が形成されている。このゲート電極609およびゲート絶縁膜608上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが形成されている。また、第1、第2層間絶縁膜611a、611bを貫通して、半導体膜607のソース領域607a、ドレイン領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが形成されている。
In the
そして、第2層間絶縁膜611b上には、ITO等からなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、この画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてソース領域607aに接続されている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
A
A
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスタ615がそれぞれ形成されている。
Thus, the driving
上記発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された機能層617と、各画素電極613および機能層617の間に備えられて各機能層617を区画するバンク部618とにより概略構成されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
The light emitting
The
バンク部618は、例えばSiO、SiO2、TiO2等の無機材料により形成される無機物バンク層618a(第1バンク層)と、この無機物バンク層618a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成される断面台形状の有機物バンク層618b(第2バンク層)とにより構成されている。このバンク部618の一部は、画素電極613の周縁部上に乗上げた状態で形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
The
An
上記機能層617は、開口部619内において画素電極613上に積層状態で形成された正孔注入/輸送層617aと、この正孔注入/輸送層617a上に形成された発光層617bとにより構成されている。なお、この発光層617bに隣接してその他の機能を有する他の機能層をさらに形成しても良い。例えば、電子輸送層を形成することも可能である。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
The
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)のいずれかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含む第2組成物(機能液)を吐出することで形成される。第2組成物の溶媒(非極性溶媒)としては、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な公知の材料を用いることが好ましく、このような非極性溶媒を発光層617bの第2組成物に用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく発光層617bを形成することができる。
The
そして、発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604から注入される電子が発光層で再結合して発光するように構成されている。
The
陰極604は、発光素子部603の全面を覆う状態で形成されており、画素電極613と対になって機能層617に電流を流す役割を果たす。なお、この陰極604の上部には図示しない封止部材が配置される。
The
次に、上記の表示装置600の製造工程を図16〜図24を参照して説明する。
この表示装置600は、図16に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
Next, a manufacturing process of the
As shown in FIG. 16, the
まず、バンク部形成工程(S111)では、図17に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。この無機物バンク層618aは、形成位置に無機物膜を形成した後、この無機物膜をフォトリソグラフィ技術等によりパターニングすることにより形成される。このとき、無機物バンク層618aの一部は画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
無機物バンク層618aを形成したならば、図18に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
First, in the bank part forming step (S111), as shown in FIG. 17, an
When the
In this way, the
表面処理工程(S112)では、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aaおよび画素電極613の電極面613aであり、これらの領域は、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理される。このプラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄等も兼ねている。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド18を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
In the surface treatment step (S112), a lyophilic process and a lyophobic process are performed. The region to be subjected to the lyophilic treatment is the first laminated portion 618aa of the
In addition, the lyophobic treatment is performed on the
By performing this surface treatment process, when forming the
そして、以上の工程を経ることにより、表示装置基体600Aが得られる。この表示装置基体600Aは、図2に示した液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)および発光層形成工程(S114)が行われる。
Then, the display device base 600A is obtained through the above steps. The display device base 600A is placed on the set table 21 of the
図19に示すように、正孔注入/輸送層形成工程(S113)では、機能液滴吐出ヘッド18から正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物を画素領域である各開口部619内に吐出する。その後、図20に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、第1組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。
As shown in FIG. 19, in the hole injection / transport layer forming step (S113), the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is transferred from the functional liquid
次に発光層形成工程(S114)について説明する。この発光層形成工程では、上述したように、正孔注入/輸送層617aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第2組成物の溶媒として、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
Next, the light emitting layer forming step (S114) will be described. In this light emitting layer forming step, as described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection /
However, since the hole injection /
Therefore, in order to increase the surface affinity of the hole injection /
By performing such treatment, the surface of the hole injection /
そして次に、図21に示すように、各色のうちのいずれか(図21の例では青色(B))に対応する発光層形成材料を含有する第2組成物を機能液滴として画素領域(開口部619)内に所定量打ち込む。画素領域内に打ち込まれた第2組成物は、正孔注入/輸送層617a上に広がって開口部619内に満たされる。なお、万一、第2組成物が画素領域から外れてバンク部618の上面618t上に着弾した場合でも、この上面618tは、上述したように撥液処理が施されているので、第2組成物が開口部619内に転がり込み易くなっている。
Then, as shown in FIG. 21, the second composition containing the light emitting layer forming material corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 21) is used as a functional droplet as a pixel region ( A predetermined amount is driven into the opening 619). The second composition driven into the pixel region spreads on the hole injection /
その後、乾燥工程等を行うことにより、吐出後の第2組成物を乾燥処理し、第2組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させ、図22に示すように、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。この図の場合、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
Thereafter, by performing a drying process or the like, the second composition after discharge is dried, the nonpolar solvent contained in the second composition is evaporated, and as shown in FIG. 22, the hole injection /
同様に、機能液滴吐出ヘッド18を用い、図23に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617bの場合と同様の工程を順次行い、他の色(赤色(R)および緑色(G))に対応する発光層617bを形成する。なお、発光層617bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決めることも可能である。また、R・G・Bの3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列等がある。
Similarly, using the functional liquid
以上のようにして、画素電極613上に機能層617、即ち、正孔注入/輸送層617aおよび発光層617bが形成される。そして、対向電極形成工程(S115)に移行する。
As described above, the
対向電極形成工程(S115)では、図24に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層618bの全面に陰極604(対向電極)を、例えば蒸着法、スパッタ法、CVD法等によって形成する。この陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
In the counter electrode forming step (S115), as shown in FIG. 24, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
On top of the
このようにして陰極604を形成した後、この陰極604の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理等のその他処理等を施すことにより、表示装置600が得られる。
After forming the
次に、図25は、プラズマ型表示装置(PDP装置:以下、単に表示装置700と称する)の要部分解斜視図である。なお、同図では表示装置700を、その一部を切り欠いた状態で示してある。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
Next, FIG. 25 is an exploded perspective view of an essential part of a plasma display device (PDP device: hereinafter simply referred to as a display device 700). In the figure, the
The
第1基板701の上面には所定の間隔で縞状にアドレス電極706が形成され、このアドレス電極706と第1基板701の上面とを覆うように誘電体層707が形成されている。誘電体層707上には、各アドレス電極706の間に位置し、且つ各アドレス電極706に沿うように隔壁708が立設されている。この隔壁708は、図示するようにアドレス電極706の幅方向両側に延在するものと、アドレス電極706と直交する方向に延設された図示しないものを含む。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
A region partitioned by the
放電室705内には蛍光体709が配置されている。蛍光体709は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、赤色放電室705Rの底部には赤色蛍光体709Rが、緑色放電室705Gの底部には緑色蛍光体709Gが、青色放電室705Bの底部には青色蛍光体709Bが各々配置されている。
A
第2基板702の図中下側の面には、上記アドレス電極706と直交する方向に複数の表示電極711が所定の間隔で縞状に形成されている。そして、これらを覆うように誘電体層712、およびMgOなどからなる保護膜713が形成されている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
On the lower surface of the
The
When the
本実施形態においては、上記アドレス電極706、表示電極711、および蛍光体709を、図2に示した液滴吐出装置1を用いて形成することができる。以下、第1基板701におけるアドレス電極706の形成工程を例示する。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド18により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
In the present embodiment, the
In this case, the following steps are performed with the
First, a liquid material (functional liquid) containing a conductive film wiring forming material is landed on the address electrode formation region as a functional liquid droplet by the functional liquid
補充対象となるすべてのアドレス電極形成領域について液体材料の補充が終了したならば、吐出後の液体材料を乾燥処理し、液体材料に含まれる分散媒を蒸発させることによりアドレス電極706が形成される。
When the replenishment of the liquid material is completed for all the address electrode formation regions to be replenished, the
ところで、上記においてはアドレス電極706の形成を例示したが、上記表示電極711および蛍光体709についても上記各工程を経ることにより形成することができる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド18から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
By the way, although the formation of the
In the case of forming the
Further, in the case of forming the
次に、図26は、電子放出装置(FED装置あるいはSED装置ともいう:以下、単に表示装置800と称する)の要部断面図である。なお、同図では表示装置800を、その一部を断面として示してある。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Next, FIG. 26 is a cross-sectional view of an essential part of an electron emission device (also referred to as an FED device or an SED device: hereinafter simply referred to as a display device 800). In the drawing, a part of the
The
第1基板801の上面には、カソード電極806を構成する第1素子電極806aおよび第2素子電極806bが相互に直交するように形成されている。また、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bで仕切られた部分には、ギャップ808を形成した導電性膜807が形成されている。すなわち、第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807により複数の電子放出部805が構成されている。導電性膜807は、例えば酸化パラジウム(PdO)等で構成され、またギャップ808は、導電性膜807を成膜した後、フォーミング等で形成される。
On the upper surface of the
第2基板802の下面には、カソード電極806に対峙するアノード電極809が形成されている。アノード電極809の下面には、格子状のバンク部811が形成され、このバンク部811で囲まれた下向きの各開口部812に、電子放出部805に対応するように蛍光体813が配置されている。蛍光体813は、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかの色の蛍光を発光するもので、各開口部812には、赤色蛍光体813R、緑色蛍光体813Gおよび青色蛍光体813Bが、上記した所定のパターンで配置されている。
An
そして、このように構成した第1基板801と第2基板802とは、微小な間隙を存して貼り合わされている。この表示装置800では、導電性膜(ギャップ808)807を介して、陰極である第1素子電極806aまたは第2素子電極806bから飛び出す電子を、陽極であるアノード電極809に形成した蛍光体813に当てて励起発光し、カラー表示が可能となる。
The
この場合も、他の実施形態と同様に、第1素子電極806a、第2素子電極806b、導電性膜807およびアノード電極809を、液滴吐出装置1を用いて形成することができると共に、各色の蛍光体813R,813G,813Bを、液滴吐出装置1を用いて形成することができる。
Also in this case, as in the other embodiments, the
第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807は、図27(a)に示す平面形状を有しており、これらを成膜する場合には、図27(b)に示すように、予め第1素子電極806a、第2素子電極806bおよび導電性膜807を作り込む部分を残して、バンク部BBを形成(フォトリソグラフィ法)する。次に、バンク部BBにより構成された溝部分に、第1素子電極806aおよび第2素子電極806bを形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)し、その溶剤を乾燥させて成膜を行った後、導電性膜807を形成(液滴吐出装置1によるインクジェット法)する。そして、導電性膜807を成膜後、バンク部BBを取り除き(アッシング剥離処理)、上記のフォーミング処理に移行する。なお、上記の有機EL装置の場合と同様に、第1基板801および第2基板802に対する親液化処理や、バンク部811,BBに対する撥液化処理を行うことが、好ましい。
The
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の装置が考えられる。上記した液滴吐出装置1を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
As other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the
1…液滴吐出装置 7…コントローラ 18…機能液滴吐出ヘッド 61…ポンプ部 65a…有効ノズル 65c…測定対象ノズル 66…測定対象ノズル群 76…重量測定ユニット 81…機能液タンク 91…電子天秤 95…受け皿 111…ヘッドドライバ 500…カラーフィルタ 507a…画素領域 508…着色層 W…基板
DESCRIPTION OF
Claims (11)
重量計測手段により計測可能な重量に達するように、前記n個の有効ノズルからそれぞれ複数ショットの機能液滴を吐出させ、当該複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定する第1測定工程と、
前記重量計測手段により計測可能な重量に達するように、前記m個の測定対象ノズル以外の前記有効ノズルである(n−m)個の測定対象外ノズルからそれぞれ複数ショットの機能液滴を吐出させ、当該複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定する第2測定工程と、
前記第1測定工程で重量測定した第1測定重量と、前記第2測定工程で重量測定した第2測定重量との差に基づいて、前記測定対象ノズル群の単位ショット数当たりの機能液吐出量を算出する算出工程と、
を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法。 Of the n effective nozzles of the functional liquid droplet ejection head, functional liquid ejection per unit shot number ejected from a measurement target nozzle group constituted by m measurement target nozzles (n> 2m) to be measured A method for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head for measuring an amount by weight,
A first measurement step of discharging a plurality of shots of functional liquid droplets from each of the n effective nozzles so as to reach a weight measurable by a weight measuring unit, and measuring the weight of the functional liquid discharge over the plurality of shots;
A plurality of shots of functional droplets are ejected from (nm) non-measuring nozzles, which are effective nozzles other than the m measuring nozzles, so as to reach a weight measurable by the weight measuring means. , A second measurement step for measuring the weight of the functional liquid discharge amount over the plurality of shots;
Based on the difference between the first measured weight measured in the first measuring step and the second measured weight measured in the second measuring step, the functional liquid discharge amount per unit shot number of the measurement target nozzle group A calculation step of calculating
A method for measuring a discharge amount of a functional liquid droplet discharge head, comprising:
前記ワークに吐出される機能液量が複数の前記測定対象ノズル群間で均一化されるように、前記各測定対象ノズルの吐出駆動を制御する駆動制御工程を、備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの駆動制御方法。 A functional droplet discharge head drive control method for discharging functional droplets onto a workpiece based on the measurement result of the discharge amount measuring method of the functional droplet discharge head according to claim 1,
A function comprising a drive control step of controlling the discharge drive of each measurement target nozzle so that the amount of functional liquid discharged to the workpiece is made uniform among the plurality of measurement target nozzle groups. Drive control method for droplet discharge head.
前記機能液滴吐出ヘッドから受け容器上に吐出された機能液の重量を計測することで、機能液滴吐出ヘッドからの機能液吐出量を重量測定する重量計測手段と、
重量測定に際し、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動を制御し、前記重量計測手段により計測可能な重量に達するように、前記n個の有効ノズルおよび前記m個の測定対象ノズル以外の前記有効ノズルである(n−m)個の測定対象外ノズルから、それぞれ複数ショット数の機能液滴を前記受け容器上に吐出させる制御手段と、
前記重量計測手段による測定結果を、演算処理する演算手段と、を備え、
前記重量計測手段は、前記n個の有効ノズルからの複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定すると共に、前記(n−m)個の測定対象外ノズルからの複数ショットに亘る機能液吐出量を重量測定し、
前記演算手段は、前記n個の有効ノズルからの機能液吐出量の測定結果である第1測定重量と、前記複数の対象外ノズルからの機能液吐出量の測定結果である第2測定重量との差に基づいて、前記測定対象ノズル群の単位ショット数当たりの機能液吐出量を算出することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置。 Of the n effective nozzles of the functional liquid droplet ejection head, functional liquid ejection per unit shot number ejected from a measurement target nozzle group constituted by m measurement target nozzles (n> 2m) to be measured An apparatus for measuring the amount of discharge of a functional liquid droplet discharge head that measures the amount of weight,
A weight measuring means for measuring the weight of the functional liquid discharged from the functional liquid droplet discharging head by measuring the weight of the functional liquid discharged from the functional liquid droplet discharging head onto the receiving container;
In the weight measurement, the effective nozzles other than the n effective nozzles and the m measurement target nozzles are controlled so as to reach a weight measurable by the weight measuring unit by controlling the ejection drive of the functional liquid droplet ejection head. Control means for discharging a plurality of shots of functional liquid droplets onto the receiving container from the (nm) non-measuring nozzles,
Computation means for computing the measurement result by the weight measurement means,
The weight measuring means measures the weight of the functional liquid discharge amount over a plurality of shots from the n effective nozzles, and discharges the functional liquid discharge amount over a plurality of shots from the (nm) non-measurement target nozzles. Weigh and
The calculation means includes a first measurement weight that is a measurement result of the functional liquid discharge amount from the n effective nozzles, and a second measurement weight that is a measurement result of the functional liquid discharge amount from the plurality of non-target nozzles. The functional liquid discharge amount of the functional liquid droplet ejection head is characterized in that the functional liquid discharge amount per unit shot number of the measurement target nozzle group is calculated on the basis of the difference.
請求項4または5に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置と、
前記n個の有効ノズルのうちの、前記描画処理に際して吐出駆動する複数の前記有効ノズルをそれぞれ前記測定対象ノズル群として特定するノズル特定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置による測定結果に基づいて、前記ワークに吐出される機能液量が複数の前記測定対象ノズル群間で均一化されるように、前記各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することを特徴とする液滴吐出装置。 A liquid droplet ejection apparatus that ejects functional liquid droplets from the functional liquid droplet ejection head mounted on a workpiece,
A discharge amount measuring device for a functional droplet discharge head according to claim 4 or 5,
Nozzle specifying means for specifying, as the measurement target nozzle group, a plurality of effective nozzles that are driven to perform the drawing process among the n effective nozzles,
The control means, based on the measurement result by the discharge amount measuring device of the functional liquid droplet discharge head, so that the amount of the functional liquid discharged to the workpiece is made uniform among the plurality of measurement target nozzle groups. A droplet discharge device that controls the discharge drive of each measurement target nozzle.
請求項4または5に記載の機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置と、
前記ワークに対し、前記機能液滴吐出ヘッドを前記列方向に相対的に移動させる移動手段と、
前記n個の有効ノズルのうちの、前記描画処理に際して前記各列の画素領域に臨む前記有効ノズルを前記測定対象ノズル群として特定するノズル特定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出量測定装置による測定結果に基づいて、前記各画素領域内に吐出される機能液量が複数の前記測定対象ノズル群間で均一化されるように、前記各測定対象ノズルの吐出駆動を制御することを特徴とする液滴吐出装置。 The function liquid droplet ejection head mounted on the work in which a plurality of pixel areas are arranged in the row direction and the column direction is moved relative to the column direction, and functions from each effective nozzle in the plurality of pixel areas. A droplet discharge device that performs drawing processing by discharging and landing droplets,
A discharge amount measuring device for a functional droplet discharge head according to claim 4 or 5,
Moving means for moving the functional liquid droplet ejection head relative to the workpiece in the row direction;
Nozzle specifying means for specifying, as the measurement target nozzle group, the effective nozzles that face the pixel region of each column during the drawing process among the n effective nozzles,
The control means is configured so that the amount of the functional liquid discharged into each pixel region is made uniform among the plurality of measurement target nozzle groups based on the measurement result by the discharge amount measuring device of the functional liquid droplet discharge head. In addition, a droplet discharge device that controls the discharge drive of each nozzle to be measured.
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