JP2007253063A

JP2007253063A - Droplet jetting apparatus

Info

Publication number: JP2007253063A
Application number: JP2006080767A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sekino; 崇関野; Yoshinari Suzuki; 能成鈴木; Osamu Machida; 治町田
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP4887856B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet jetting apparatus capable of precisely controlling the landing position of a droplet. <P>SOLUTION: The droplet jetting apparatus is provided with: a pulse signal output means outputting a pulse signal by the detection of the movement of a discharge head 8 and a body 20 to be coated; a counter 18 for counting the signal from the pulse signal output means; a delay control part 19 for setting the delay time for generation of a coating timing signal in every orifice till the position of the orifice 25 reaches the nearest aimed position on the basis of previously input droplet applying start position data in every orifice and a count from a counter 18 by equally dividing the vicinity of each coating aimed position into a plurality of sections along the moving direction; and a head driver 7 for jetting the droplet from each orifice 25 synchronized with the coating timing signal output from the delay control part 19 in every orifice. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴を吐出する液滴吐出装置に係り、特にインクジェット記録装置の原理を応用した液滴吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a droplet discharge device that discharges droplets, and more particularly to a droplet discharge device that applies the principle of an inkjet recording apparatus.

インクジェット記録装置は記録媒体に対して非接触で液滴（インク滴）を付着することができるため、このインクジェット記録装置の原理を応用した液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンスなどの各種ディスプレイの製造装置（液滴吐出装置）が開発されている。 Inkjet recording devices can attach droplets (ink droplets) to a recording medium in a non-contact manner. Therefore, manufacturing apparatuses for various displays such as liquid crystal display devices and organic electroluminescence using the principle of the inkjet recording device ( Liquid droplet ejection devices have been developed.

一方、液晶表示装置では、２枚の液晶基板の隙間を一定に維持するために、微粒子状のスペーサを前記液晶基板の間に介在している。そしてスペーサを分散させた塗布液を前記液滴吐出装置を用いて液晶基板に向けて吐出して、スペーサを液晶基板の所定位置に付着する方法が採られている。 On the other hand, in the liquid crystal display device, in order to keep the gap between the two liquid crystal substrates constant, a particulate spacer is interposed between the liquid crystal substrates. Then, a method is adopted in which the coating liquid in which the spacers are dispersed is discharged toward the liquid crystal substrate using the droplet discharge device, and the spacers are attached to predetermined positions on the liquid crystal substrate.

この液滴吐出装置によれば、所定の位置にほぼ必要個数のスペーサを配置することができ、また多数のオリフィスを有する吐出ヘッドを用いれば、多数の指定位置に同時にスペーサを配置することができ、生産効率が高められるなどの特長を有している。 According to this droplet discharge device, a necessary number of spacers can be arranged at a predetermined position, and if a discharge head having a large number of orifices is used, the spacers can be simultaneously arranged at a large number of designated positions. It has features such as increased production efficiency.

インクジェット記録装置では、記録媒体に対する記録画素の位置精度はさほど厳しくなく、０．１ｍｍ程度の精度があればよい。これに対してディスプレイ製造装置では、被着体である液晶基板上はすでに精細にパターニングされており、各パターンに対するスペーサの位置精度は約１μｍと非常に厳しい。この約１μｍの位置精度を実現するためには、デジタル画像データの解像度を高める必要があり、そのためにデータ量が必然的に多くなる。 In the ink jet recording apparatus, the positional accuracy of the recording pixels with respect to the recording medium is not so severe, and an accuracy of about 0.1 mm is sufficient. On the other hand, in the display manufacturing apparatus, the liquid crystal substrate, which is an adherend, has already been finely patterned, and the positional accuracy of the spacer with respect to each pattern is very severe, about 1 μm. In order to realize the position accuracy of about 1 μm, it is necessary to increase the resolution of the digital image data, and the amount of data inevitably increases.

このデジタル画像データ量の増大を抑制するため、スペーサの打ち始めだけ高精度に位置決めして、それ以降はディスプレイ画素の間隔に合わせて正確に繰り返してスペーサを吐出する方法がある。 In order to suppress the increase in the amount of digital image data, there is a method in which positioning is performed with high accuracy only at the beginning of the spacer, and thereafter, the spacer is ejected accurately and repeatedly according to the interval of the display pixels.

なお、この種のインクジェット塗布装置に関しては例えば下記のような特許文献１を挙げることができる。 In addition, regarding this type of ink jet coating apparatus, for example, the following Patent Document 1 can be cited.

特開２００４−２３０３７９号公報JP 2004-230379 A

この方法によればデジタル画像データ量の増大を抑制することができるが、次のような問題がある。ディスプレイ製造装置の生産性を高めるために、一辺が１ｍ程度の大型の基板素材上に間隔をおいて複数のディスプレイセルを並べて形成し、このディスプレイセル上に多数のオリフィスを等間隔に列設した吐出ヘッドを用いて連続して液滴を吐出するようになっている。 Although this method can suppress an increase in the amount of digital image data, it has the following problems. In order to increase the productivity of the display manufacturing apparatus, a plurality of display cells are formed side by side on a large substrate material having a side of about 1 m, and a large number of orifices are arranged at equal intervals on the display cells. The droplets are continuously discharged using the discharge head.

図１３は、そのときの液滴の吐出状態を説明するための一部説明図である。同図に示すようにガラス板からなる大型の基板素材１００上に第１のディスプレイセル１０１ａと第２のディスプレイセル１０１ｂが所定の間隔Ｌをおいて形成されている。各ディスプレイセル１０１上にはＲ，Ｇ，Ｂのディスプレイ画素１０２が規則正しくパターンニングされており、各ディスプレイ画素１０２の所定位置上にスペーサが付着される。 FIG. 13 is a partial explanatory diagram for explaining a droplet discharge state at that time. As shown in the figure, a first display cell 101a and a second display cell 101b are formed at a predetermined interval L on a large substrate material 100 made of a glass plate. R, G, and B display pixels 102 are regularly patterned on each display cell 101, and a spacer is attached to a predetermined position of each display pixel 102.

このスペーサの吐出は、多数のオリフィス１０３を列設した吐出ヘッド１０４を用いて各オリフィス１０３から同時になされる。各オリフィス１０３のピッチはスペーサ付着位置のピッチと同じになっており、液滴吐出装置（図示せず）に搭載している前記吐出ヘッド１０４に対して前記基板素材１００を搭載した搬送ステージ（図示せず）が矢印Ａ方向に往復移動することにより、各ディスプレイセル１０１上スペーサが連続的に付着される。図中の各ディスプレイセル１０１上において●印１０５ａはすでにスペーサを付着した位置を、〇印１０５ｂはスペーサを今から付着する位置を示している。 The discharge of the spacer is simultaneously performed from each orifice 103 by using the discharge head 104 in which a large number of orifices 103 are arranged. The pitch of each orifice 103 is the same as the pitch of the spacer attachment position, and a transfer stage (FIG. 5) on which the substrate material 100 is mounted on the discharge head 104 mounted on a droplet discharge device (not shown). (Not shown) reciprocates in the direction of arrow A, so that the spacers on each display cell 101 are continuously attached. On each display cell 101 in the figure, the black mark 105a indicates the position where the spacer has already been attached, and the ◯ mark 105b indicates the position where the spacer is now attached.

同図は、第１のディスプレイセル１０１ａの終わり部分と第２のディスプレイセル１０１ｂの始め部分に対して、前記吐出ヘッド１０４により同時にスペーサを吐出する状態を示している。このとき同図に示すように、両ディスプレイセル１０１ａ，１０１ｂはともにディスプレイ画素間隔は同じでも、両ディスプレイセル１０１ａ，１０１ｂの間隔Ｌが移動方向Ａのディスプレイ画素間隔（オリフィス間隔）の倍数でない場合、第１のディスプレイセル１０１ａへのスペーサの吐出から次の第２のディスプレイセル１０１ｂに移ったとき、第２のディスプレイセル１０１ｂ上でのディスプレイ画素１０２に対するスペーサの着弾位置がずれることになり、このまま第２のディスプレイセル１０１ｂへのスペーサの塗布が続行されると、第２のディスプレイセル１０１ｂ全体においてスペーサの着弾位置がずれることになる。 This figure shows a state in which spacers are simultaneously discharged by the discharge head 104 to the end portion of the first display cell 101a and the start portion of the second display cell 101b. At this time, as shown in the figure, when both the display cells 101a and 101b have the same display pixel interval, the interval L between the display cells 101a and 101b is not a multiple of the display pixel interval (orifice interval) in the moving direction A. When the spacer is discharged from the first display cell 101a to the next second display cell 101b, the landing position of the spacer on the display pixel 102 on the second display cell 101b is shifted. When the application of the spacer to the second display cell 101b is continued, the landing position of the spacer is shifted in the entire second display cell 101b.

このような問題を解消するため、前記特許文献１に記載されているような提案がなされている。この特許文献に記載されているインクジェット塗布装置は、複数のノズルが等間隔列状に配置されたインクジェットヘッドを用いて、塗布媒体上の塗布目標画素にインクを塗布するものにおいて、前記塗布目標画素のパターンを記述するパターンデータから塗布データおよびタイミング制御データを生成するデータ生成手段と、前記タイミング制御データに従って駆動波形発生信号を生成する駆動波形発生信号生成手段と、前記タイミング制御データに従って塗布データ転送信号を生成する塗布データ転送信号生成手段と、前記塗布データ転送信号に従って塗布データを転送する塗布データ転送手段と、前記駆動波形および前記塗布データに基き各ノズルのインクの吐出を制御するノズル制御手段とを備えている。 In order to solve such a problem, a proposal as described in Patent Document 1 has been made. The inkjet coating apparatus described in this patent document applies the ink to the coating target pixels on the coating medium using an inkjet head in which a plurality of nozzles are arranged in equal intervals. Data generation means for generating application data and timing control data from pattern data describing the pattern of the pattern, drive waveform generation signal generation means for generating a drive waveform generation signal according to the timing control data, and application data transfer according to the timing control data Application data transfer signal generating means for generating a signal, application data transfer means for transferring application data in accordance with the application data transfer signal, and nozzle control means for controlling ink ejection of each nozzle based on the drive waveform and the application data And.

本発明の目的は、この提案されたインクジェット塗布装置よりも更に精密に液滴の着弾が可能な液滴吐出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a droplet discharge device capable of landing droplets more precisely than the proposed inkjet coating apparatus.

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、複数のオリフィスを設けた吐出ヘッドと液滴を着弾する例えば後述の基板素材などからなる被着体とを相対的に移動させながら、前記被着体上の各オリフィスに対応した各塗布目標位置に対して前記各オリフィスから液滴を吐出して、各塗布目標位置付近に液滴を着弾する液滴吐出装置を対象とするものである。 In order to achieve the above object, the first means of the present invention is configured to move the discharge head provided with a plurality of orifices and an adherend made of, for example, a substrate material described later while landing a droplet, while relatively moving the discharge head. The present invention is intended for a droplet discharge device that discharges droplets from each orifice to each application target position corresponding to each orifice on the adherend and lands the droplet near each application target position. .

そして前記吐出ヘッドと被着体の相対的な移動を検出してパルス信号を出力する例えばエンコーダなどのパルス信号出力手段と、
そのパルス信号出力手段からのパルス信号をカウントするカウンタと、
前記各塗布目標位置付近を前記移動方向に沿って複数に等分割して、予め入力された前記各オリフィス毎の液滴塗布開始位置データと前記カウンタからのカウント信号に基いて、当該オリフィスの位置が前記各塗布目標位置に最も近づくまでのオリフィス毎塗布タイミング信号の発生遅延時間を設定する遅延制御部と、
その遅延制御部から出力されるオリフィス毎塗布タイミング信号に同期して、前記各オリフィスから液滴を吐出するヘッドドライバとを備えていることを特徴とするものである。 And pulse signal output means such as an encoder for detecting the relative movement of the ejection head and the adherend and outputting a pulse signal,
A counter for counting pulse signals from the pulse signal output means;
The vicinity of each application target position is equally divided into a plurality along the moving direction, and the position of the orifice is determined based on the droplet application start position data for each orifice input in advance and the count signal from the counter. A delay control unit for setting a generation delay time of the application timing signal for each orifice until the application target position is closest to the application target position;
And a head driver that discharges droplets from the orifices in synchronization with the application timing signal for each orifice output from the delay control unit.

本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記各塗布目標位置付近が１つのディスプレイ画素で構成され、その１つのディスプレイ画素上が前記移動方向に沿って複数に等分割されるとともに、当該ディスプレイ画素上にスペーサの塗布目標位置が定められており、スペーサ粒子を含有する塗布液が各オリフィスから前記塗布目標位置に向けて吐出されることを特徴とするものである。 According to a second means of the present invention, in the first means, the vicinity of each application target position is constituted by one display pixel, and the one display pixel is equally divided into a plurality along the moving direction. The target application position of the spacer is determined on the display pixel, and the application liquid containing the spacer particles is discharged from each orifice toward the application target position.

本発明は前述のような構成になっており、各塗布目標位置付近を複数に分割することにより、精密な液滴の着弾が可能であり、この時分割数を増すことにより液滴の着弾位置の精度が更に高まる。 The present invention is configured as described above, and by dividing the vicinity of each application target position into a plurality of parts, it is possible to accurately land droplets. By increasing the number of divisions, the landing positions of the droplets The accuracy of further increases.

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図１は本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体の概略構成図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire droplet discharge apparatus according to an embodiment of the present invention.

まず、この液滴吐出装置の概略構成を図１とともに説明する。同図に示すように液滴吐出装置は、大きく分けて主制御部１と吐出装置本体２とから構成されている。前記主制御部1は、制御用コンピュータ３と画像展開メモリ４とタイミング制御回路５などを備え、前記吐出装置本体２は駆動波形生成回路６とヘッドドライバ７と吐出ヘッド８と搬送ステージ９とエンコーダ付きステージモータ１０などを備えており、各部は図に示すような接続関係になっている。 First, a schematic configuration of the droplet discharge device will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the droplet discharge device is roughly composed of a main control unit 1 and a discharge device body 2. The main control unit 1 includes a control computer 3, an image development memory 4, a timing control circuit 5, and the like, and the ejection device main body 2 includes a drive waveform generation circuit 6, a head driver 7, an ejection head 8, a transport stage 9 and an encoder. An attached stage motor 10 is provided, and each part is connected as shown in the figure.

前記制御用コンピュータ３はデータ変換ソフトとステージ制御ソフトを内蔵しており、前記データ変換ソフトはキーボード（図示せず）を介して入力されたパターンデータに基いて塗布条件設定データとタイミング制御データとを生成し、これらデータ（塗布条件の設定に関するデータ１７）のうちの必要なものを図に示すよう画像展開メモリ４とタイミング制御回路５と駆動波形生成回路６に送信する。前記ステージ制御ソフトは、搬送ステージ９の動作を制御するものである。 The control computer 3 has built-in data conversion software and stage control software, and the data conversion software includes application condition setting data and timing control data based on pattern data input via a keyboard (not shown). Are transmitted to the image development memory 4, the timing control circuit 5, and the drive waveform generation circuit 6 as shown in the figure. The stage control software controls the operation of the transfer stage 9.

前記画像展開メモリ４へは、前記制御用コンピュータ３から具体的には後述する塗布ピッチならびに塗布ドット数などの塗布条件の設定に関するデータ１７が入力設定される。 Specifically, data 17 relating to setting of application conditions such as an application pitch and the number of application dots, which will be described later, is input and set to the image development memory 4 from the control computer 3.

前記タイミング制御回路５へは、前記制御用コンピュータ３から具体的には塗布開始位置タイミング制御データなどの塗布条件の設定に関するデータ１７が入力設定されるとともに、ステージモータ１０のエンコーダから搬送ステージ速度を表すエンコーダパルス信号１１のカウントデータが入力される。 To the timing control circuit 5, data 17 relating to setting of application conditions such as application start position timing control data is input and set from the control computer 3, and the conveyance stage speed is set from the encoder of the stage motor 10. The count data of the encoder pulse signal 11 is input.

このタイミング制御回路５では、設定された塗布開始位置や搬送ステージ速度に基いて各オリフィスが塗布を開始するように、エンコーダパルス信号１１をカウントし、各オリフィス毎の塗布タイミング信号１２を前記画像展開メモリ４へ送信する。またエンコーダパルス信号１１のカウントによるタイミングを元に、駆動波形生成回路６へ駆動波形生成信号１３が送信されて駆動波形の電圧や形状が設定される。 In this timing control circuit 5, the encoder pulse signal 11 is counted so that each orifice starts application based on the set application start position and conveyance stage speed, and the application timing signal 12 for each orifice is developed into the image. Transmit to the memory 4. Further, based on the timing by counting the encoder pulse signal 11, the drive waveform generation signal 13 is transmitted to the drive waveform generation circuit 6 to set the voltage and shape of the drive waveform.

前記画像展開メモリ４では、塗布ピッチならびに塗布ドット数の設定を元に画像展開を行ない、オリフィスの配列に合わせてデータの並び替えを行う。並び替えられた塗布データ１４はオリフィス毎塗布タイミング信号１２に同期してヘッドドライバ７へ転送される。 The image development memory 4 performs image development based on the setting of the application pitch and the number of application dots, and rearranges the data in accordance with the arrangement of the orifices. The rearranged application data 14 is transferred to the head driver 7 in synchronization with the application timing signal 12 for each orifice.

前記駆動波形生成回路６では、前記タイミング制御回路５からの駆動波形生成信号１３に基いて駆動波形信号１５を生成し、それを吐出ヘッド８に出力する。またヘッドドライバ７では、前記画像展開メモリ４からの塗布データ１４に基いてドライブ信号１６を生成し、それを吐出ヘッド８に出力する。 The drive waveform generation circuit 6 generates a drive waveform signal 15 based on the drive waveform generation signal 13 from the timing control circuit 5 and outputs it to the ejection head 8. The head driver 7 generates a drive signal 16 based on the application data 14 from the image development memory 4 and outputs it to the ejection head 8.

図２は、前記タイミング制御回路５のブロック図である。タイミング制御回路５は同図に示すように前記ステージモータ１０からのエンコーダパルス信号１１をカウントするカウンタ１８と、そのカウンタ１８からの出力データと前記制御用コンピュータ３からの塗布条件の設定に関するデータ１７とがそれぞれ入力される複数の遅延制御部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，・・・が設けられている。各遅延制御部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，・・・は吐出ヘッドに形成されている複数のオリフィスと対応しており、各遅延制御部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ・・・からオリフィス毎の塗布タイミング信号１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，が出力される。 FIG. 2 is a block diagram of the timing control circuit 5. As shown in the figure, the timing control circuit 5 includes a counter 18 that counts the encoder pulse signal 11 from the stage motor 10, output data from the counter 18, and data 17 relating to setting of application conditions from the control computer 3. Are provided with a plurality of delay control sections 19a, 19b, 19c,. Each delay control unit 19a, 19b, 19c,... Corresponds to a plurality of orifices formed in the ejection head, and each delay control unit 19a, 19b, 19c,. , 12b, 12c are output.

吐出ヘッドには複数のオリフィスが形成されており、例えばオリフィスＮｏ．１と対応している遅延制御部１９ａからオリフィス毎塗布タイミング信号１２ａが出力されてから他のオリフィス（例えばその隣のオリフィスＮｏ．２）の塗布タイミング信号１２ｂが出力されるまでの遅延時間を、遅延制御部１９ｂにおいて、塗布条件の塗布開始位置データ（塗布条件の設定に関するデータ１７）を元にしてエンコーダパルス信号１１をカウントして制御する。他の遅延制御部１９においても同様である。 The discharge head is formed with a plurality of orifices. The delay time from when the application timing signal 12a for each orifice is output from the delay control unit 19a corresponding to 1 to when the application timing signal 12b of the other orifice (for example, the adjacent orifice No. 2) is output, In the delay control unit 19b, the encoder pulse signal 11 is counted and controlled based on application start position data (application data 17 related to application condition setting) of application conditions. The same applies to the other delay control units 19.

図３は、各信号ならびに駆動波形のタイミングチャートである。図中の（ａ）はカウンタ１８に入力されるエンコーダパルス信号１１、（ｂ）はタイミング制御回路５から出力される駆動波形生成信号１３、（ｃ）はその駆動波形生成信号１３に基いて駆動波形生成回路６から出力される駆動波形、（ｄ）は例えば前記オリフィスＮｏ．１と対応している遅延制御部１９ａから出力されるオリフィス毎塗布タイミング信号１２ａ、（ｅ）は例えば前記オリフィスＮｏ．２と対応している遅延制御部１９ｂから出力されるオリフィス毎塗布タイミング信号１２ｂ、（ｆ）は例えばオリフィスＮｏ．３と対応している遅延制御部１９ｃから出力されるオリフィス毎塗布タイミング信号１２ｃ、（ｇ）は前記遅延制御部１９ｂで演算されたオリフィス毎塗布タイミング信号１２ｂの遅延時間、（ｈ）は前記遅延制御部１９ｃで演算されたオリフィス毎塗布タイミング信号１２ｃの遅延時間である。 FIG. 3 is a timing chart of each signal and drive waveform. In the figure, (a) is an encoder pulse signal 11 input to the counter 18, (b) is a drive waveform generation signal 13 output from the timing control circuit 5, and (c) is driven based on the drive waveform generation signal 13. The drive waveform output from the waveform generation circuit 6 (d) is, for example, the orifice No. 1 is output from the delay control unit 19a corresponding to the orifice No. 1 and the orifice timing signal 12a, (e) is, for example, the orifice No. 2 is output from the delay control unit 19b corresponding to 2 for each orifice, the application timing signal 12b for each orifice, 3 is a delay timing of the application timing signal 12b for each orifice output from the delay control section 19c corresponding to 3 and (g) is a delay time of the application timing signal 12b for each orifice calculated by the delay control section 19b, and (h) is the delay. This is the delay time of the application timing signal 12c for each orifice calculated by the controller 19c.

同図に示すように塗布タイミング信号１２ｂは塗布タイミング信号１２ａが出力されてから遅延時間ｔ１経過後に出力され、塗布タイミング信号１２ｃは塗布タイミング信号１２ａが出力されてから遅延時間ｔ２経過後に出力される。各塗布タイミング信号１２の出力周期Ｔは一定で、前述のタイミングをもって繰り返し出力される。 As shown in the figure, the application timing signal 12b is output after the delay time t1 has elapsed since the application timing signal 12a was output, and the application timing signal 12c is output after the delay time t2 has elapsed since the application timing signal 12a was output. . The output period T of each application timing signal 12 is constant and is repeatedly output at the above-mentioned timing.

図４は、吐出ヘッド２０とスペーサの塗布位置２１との関係を示す平面図である。同図に示すようにスペーサを塗布すべきディスプレイセル２２の表面にはＲ，Ｇ，Ｂのディスプレイ画素２３が規則正しく配列されている。本実施形態の場合、各ディスプレイ画素２３の中央位置に複数（例えば３〜５個程度）のスペーサからなるスペーサ集合体２４が着弾（付着）される。ディスプレイの種類などによっては、ディスプレイ画素２３とディスプレイ画素２３の間に形成されている網目状の遮光膜の交叉部分にスペーサ集合体２４を着弾（付着）する場合もある。 FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the ejection head 20 and the spacer application position 21. As shown in the figure, R, G, and B display pixels 23 are regularly arranged on the surface of the display cell 22 to which the spacer is to be applied. In the case of this embodiment, a spacer assembly 24 composed of a plurality of (for example, about 3 to 5) spacers is landed (attached) at the center position of each display pixel 23. Depending on the type of display or the like, the spacer assembly 24 may land (attach) to the crossing portion of the mesh-like light shielding film formed between the display pixels 23.

図に示すように、吐出ヘッド２０には複数のオリフィス２５がＰ１のピッチで一直線上に等間隔に形成されているのに対して、ディスプレイセル２２上に付着されるスペーサ集合体２４の搬送ステージ移動方向Ａと直交する方向のピッチＰ２は、ディスプレイの種類などによって異なることが多々ある。そのため液滴塗布装置上での吐出ヘッド２０の傾斜角度θを調整して、スペーサ集合体２４のピッチＰ２に合わせるようになっている。 As shown in the figure, the discharge head 20 has a plurality of orifices 25 formed at equal intervals on a straight line with a pitch of P1, whereas the transfer stage of the spacer aggregate 24 attached on the display cell 22 is shown. The pitch P2 in the direction orthogonal to the moving direction A often differs depending on the type of display. Therefore, the inclination angle θ of the ejection head 20 on the droplet applying apparatus is adjusted to match the pitch P2 of the spacer assembly 24.

前記ディスプレイセル２２を複数所定の間隔をおいて形成した大型の基板素材２０を図１に示すように搬送ステージ９上に搭載して位置決めし、前記ディスプレイセル２２の前記ピッチＰ２に合わせて吐出ヘッド２０の傾斜角度θを調整する。そして吐出ヘッド２０に対して搬送ステージ９を矢印Ａ方向に移動するとともに、図４に示すようにディスプレイセル２２上の塗布位置２１に対して吐出ヘッド２０の各オリフィス２５から液滴を吐出することにより、ディスプレイセル２２上に連続してスペーサ集合体２４を着弾（付着）することができる。 A large substrate material 20 in which a plurality of display cells 22 are formed at predetermined intervals is mounted and positioned on a transfer stage 9 as shown in FIG. 1, and an ejection head is adjusted in accordance with the pitch P2 of the display cells 22. The inclination angle θ of 20 is adjusted. Then, the transport stage 9 is moved in the direction of arrow A with respect to the ejection head 20, and droplets are ejected from the orifices 25 of the ejection head 20 to the application position 21 on the display cell 22 as shown in FIG. Thus, the spacer assembly 24 can be landed (attached) continuously on the display cell 22.

図５は、基板素材２０が矢印Ａ方向に移動し、その上に間隔Ｌをおいて形成されている第１のディスプレイセル２２ａから第２のディスプレイセル２２ｂにかけて、吐出ヘッド８からスペーサを含む液滴を吐出する状態を示した平面図である。なお、前記間隔Ｌは同図に示すように、搬送ステージ移動方向Ａの間隔であって、第１のディスプレイセル２２ａにおける最後のスペーサ塗布位置２１の中心から、第２のディスプレイセル２２ｂにおける最初のスペーサ塗布位置２１の中心までの距離のことである。 FIG. 5 shows a liquid containing a spacer from the discharge head 8 from the first display cell 22a to the second display cell 22b formed at a distance L on the substrate material 20 moved in the arrow A direction. It is the top view which showed the state which discharges a droplet. As shown in the figure, the interval L is an interval in the transfer stage moving direction A, and from the center of the last spacer application position 21 in the first display cell 22a, the first in the second display cell 22b. It is the distance to the center of the spacer application position 21.

同図は、第１のディスプレイセル２２ａの図面から見て下より第１〜４段目のスペーサ集合体２４の付着は終了し、第５段目が吐出ヘッド２０のオリフィスＮｏ．５であるオリフィス２５ｅで、第６段目が吐出ヘッド２０のオリフィスＮｏ．６であるオリフィス２５ｆで、それぞれスペーサ集合体２４の付着が行なわれるとともに、吐出ヘッド２０の先端部にあるオリフィスＮｏ．１のオリフィス２５ａが次の第２のディスプレイセル２２ｂの第１段目に到達しており、そのオリフィス２５ａからスペーサ集合体２４の付着が行なわれる状態を示している。なおこの状態のとき、オリフィス２５ｂ〜２５ｄはディスプレイセル２２と対応していないため、これらオリフィス２５ｂ〜２５ｄからの吐出は停止している。 This figure shows that the attachment of the first to fourth stage spacer assemblies 24 from the bottom as viewed from the drawing of the first display cell 22a is completed, and the fifth stage shows the orifice No. of the ejection head 20. The orifice No. 5 of the discharge head 20 is the sixth stage. 6 is attached to the spacer assembly 24, and the orifice No. 6 at the tip of the discharge head 20 is attached. One orifice 25a reaches the first stage of the next second display cell 22b, and the spacer assembly 24 is attached from the orifice 25a. In this state, since the orifices 25b to 25d do not correspond to the display cell 22, the discharge from these orifices 25b to 25d is stopped.

図５の状態のとき、オリフィスＮｏ．１のオリフィス２５ａの到達位置が第２のディスプレイセル２２ｂの第１段目のスペーサの塗布位置２１と一致しておれば問題はないが、第１のディスプレイセル２２ａと第２のディスプレイセル２２ｂの間隔Ｌによっては、オリフィス２５ａの位置とスペーサの塗布位置２１とがずれることがある。 In the state of FIG. If the arrival position of the first orifice 25a coincides with the application position 21 of the first-stage spacer of the second display cell 22b, there is no problem, but the first display cell 22a and the second display cell 22b Depending on the interval L, the position of the orifice 25a and the application position 21 of the spacer may shift.

本発明ではこの間隔Ｌに基くずれを補正するため、ディスプレイセル２２（本実施形態では第２のディスプレイセル２２ｂ）に対して最初に液滴を吐出するオリフィス２５（本実施形態ではオリフィスＮｏ．１のオリフィス２５ａ）の塗布ピッチを複数分割する時分割シフト制御を用いる。 In the present invention, in order to correct the shift based on the interval L, the orifice 25 (orifice No. 1 in this embodiment) that discharges droplets first to the display cell 22 (second display cell 22b in this embodiment) is used. The time division shift control is used to divide the coating pitch of the orifice 25a) into a plurality of divisions.

図６ならびに図７は、この時分割シフト制御例を説明するための図である。この例は１つのディスプレイ画素２３における搬送ステージ移動方向Ａでの塗布ピッチ２６を３等分に分割した例を示しており、この塗布ピッチ２６はスペーサの塗布位置２１の間隔と等しく、搬送ステージ移動方向Ａに沿って一定間隔である。符号２７は３分割したときの各時分割シフト間隔（等間隔）を示しており、搬送ステージ移動方向Ａに沿って一定間隔でシフトするようになっている。塗布ピッチ２６は具体的には例えば１００μｍ〜２００μｍ程度であり、その間が例えば１０〜５０程度に時分割され、従って時分割シフト間隔２７は例えば２μｍ〜２０μｍ程度であり、極微小な時分割シフト制御となり、結局、２μｍ〜２０μｍ程度の位置精度で液滴を着弾することができる。 6 and 7 are diagrams for explaining an example of this time division shift control. This example shows an example in which the coating pitch 26 in the transport stage moving direction A in one display pixel 23 is divided into three equal parts, and this coating pitch 26 is equal to the interval between the spacer coating positions 21 and the transport stage moves. At regular intervals along the direction A. Reference numeral 27 denotes each time-division shift interval (equal interval) when it is divided into three, and is shifted along the transfer stage movement direction A at a constant interval. Specifically, the coating pitch 26 is, for example, about 100 μm to 200 μm, and the interval is time-divided into, for example, about 10 to 50. Accordingly, the time-division shift interval 27 is, for example, about 2 μm to 20 μm. As a result, a droplet can be landed with a positional accuracy of about 2 μm to 20 μm.

これらの図で各シフトタイミングにおけるオリフィスの位置２８を点線で示しており、実線で示している目標のスペーサ塗布位置２１にオリフィスの位置２８が最も近づいたシシフト位置（フトタイミング）で液滴をオリフィス２５から吐出するような制御となっている。 In these drawings, the position 28 of the orifice at each shift timing is indicated by a dotted line, and the droplet is orificed at the shift position (ft timing) at which the orifice position 28 is closest to the target spacer application position 21 indicated by the solid line. The control is such that the liquid is discharged from 25.

図７は、その時分割シフト制御を具体的に説明するための図である。前述のオリフィスＮｏ．１にあたるオリフィス２５ａ（図５参照）が図７に示す「ａ１」の位置で液滴を吐出した後、次に吐出するまでの時間（オリフィス２５ａが図７に示す「ｌ１」の位置に到達するまでの時間）は遅延制御２９にてタイミングを決める。この遅延制御２９は、具体的には例えば図２に示す遅延制御部１９ａにて行なわれる。 FIG. 7 is a diagram for specifically explaining the time-division shift control. The aforementioned orifice No. 1 until the orifice 25a (see FIG. 5) discharges a droplet at the position “a1” shown in FIG. 7 and then discharges it (the orifice 25a reaches the position “l1” shown in FIG. 7). The timing is determined by the delay control 29. Specifically, the delay control 29 is performed by, for example, a delay control unit 19a shown in FIG.

またオリフィスＮｏ．２にあたるオリフィス２５ｂ（図５参照）は「ｆ２」の位置に来るまで（すなわちオリフィスＮｏ．１にあたるオリフィス２５ａが図に示す「ｆ１」の位置に来るまで）一定間隔で塗布のための駆動波形を生成し、「ｆ２」の位置で液滴を吐出し終えてから前述と同様に遅延制御２９を行なう。 Orifice No. 2 until the orifice 25b (see FIG. 5) reaches the position “f2” (that is, until the orifice 25a corresponding to the orifice No. 1 reaches the position “f1” shown in the figure). The delay control 29 is performed in the same manner as described above after generating and discharging the droplet at the position “f2”.

このようにして各オリフィス２５ａ〜２５ｆ毎の塗布タイミング信号の発生周期（すなわち遅延時間）が決定すると、後はその各オリフィス２５ａ〜２５ｆ毎の塗布タイミング信号の発生周期Ｔ（図３参照）に合わせて、各オリフィス２５ａ〜２５ｆから液滴の吐出が順次行なわれる。 When the application timing signal generation period (that is, the delay time) for each orifice 25a to 25f is determined in this manner, the application timing signal generation period T (see FIG. 3) for each orifice 25a to 25f is adjusted thereafter. Thus, the liquid droplets are sequentially discharged from the orifices 25a to 25f.

スペーサ粒子の径は例えばＶＡ方式やＴＮ方式のように液晶表示装置の種類などによって異なるが、通常、２μｍ〜５μｍ程度のものが用いられ、吐出ヘッド８のオリフィス２５から吐出可能な径である。このスペーサ粒子は、有機液体、水あるいは有機液体と水との混合液などの分散液に、例えば０．５重量％〜２０重量％程度の濃度で分散される。 The diameter of the spacer particles varies depending on the type of the liquid crystal display device, such as the VA method or the TN method, but usually has a diameter of about 2 μm to 5 μm and is a diameter that can be discharged from the orifice 25 of the discharge head 8. The spacer particles are dispersed in a dispersion liquid such as an organic liquid, water, or a mixed liquid of organic liquid and water at a concentration of, for example, about 0.5 wt% to 20 wt%.

本実施形態では、水とエチレングリコールを混合して安定吐出が可能なように粘度を１０ｍＰａ・ｓ程度に調整した分散液を用い、これに直径が３．５μｍのガラスビーズを１．２重量％分散させたものを使用する。必要に応じてスペーサ粒子の分散性を良好に維持するための分散剤、あるいはスペーサ粒子を基板表面に接着する接着剤などを添加することもできる。 In the present embodiment, a dispersion having a viscosity adjusted to about 10 mPa · s so that stable discharge is possible by mixing water and ethylene glycol is used, and 1.2% by weight of glass beads having a diameter of 3.5 μm are used. Use dispersed ones. If necessary, a dispersant for maintaining good dispersibility of the spacer particles, an adhesive for adhering the spacer particles to the substrate surface, or the like can be added.

図８ならびに図９は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の正面図ならびに側面図である。
これらの図に示すように、塗布ステージ５１上には２本平行に延びたＸ軸リニアレール５２が敷設、固定され、その上に２つのＸ軸リニアガイド５３が取り付けられている。Ｘ軸リニアガイド５３の上にステージベース５４を介してテーブル５５が固定されている。 8 and 9 are a front view and a side view of the droplet discharge device according to the embodiment of the present invention.
As shown in these drawings, two X-axis linear rails 52 extending in parallel are laid and fixed on the coating stage 51, and two X-axis linear guides 53 are mounted thereon. A table 55 is fixed on the X-axis linear guide 53 via a stage base 54.

テーブル５５上には、スペーサ微粒子（ビーズ）を塗布する基板素材２０がディスプレイセル側を上にして載置され、例えば空気吸引機構などの位置決め手段（図示せず）によってテーブル５５上の所定位置に固定されている。 On the table 55, the substrate material 20 on which spacer fine particles (beads) are applied is placed with the display cell side facing up, and is placed at a predetermined position on the table 55 by positioning means (not shown) such as an air suction mechanism. It is fixed.

塗布ステージ５１の左右両側面から上方に向けて支柱５６，５６が延びており、支柱５６，５６の上端部にガイド支持部材５７が架設されている。ガイド支持部材５７の前面に２本の平行に延びたＹ軸リニアガイド５８が水平方向に固定されて、そのＹ軸リニアガイド５８にＹ軸ベース５９が摺動可能に支持されている。さらにＹ軸ベース５９上に、垂直方向に延びるＺ軸ベース６０が固定され、Ｚ軸ベース６０上にＺ軸リニアガイド６１（図８参照）が摺動可能に支持されている。 Support columns 56 and 56 extend upward from the left and right side surfaces of the coating stage 51, and a guide support member 57 is installed on the upper end portions of the support columns 56 and 56. Two Y-axis linear guides 58 extending in parallel are fixed to the front surface of the guide support member 57 in the horizontal direction, and a Y-axis base 59 is slidably supported by the Y-axis linear guide 58. Further, a Z-axis base 60 extending in the vertical direction is fixed on the Y-axis base 59, and a Z-axis linear guide 61 (see FIG. 8) is slidably supported on the Z-axis base 60.

前記Ｙ軸ベース５９ならびにＺ軸ベース６０上には、図９に示すように塗布液吐出機構６２が搭載されている。この塗布液吐出機構６２中の塗布液供給ボックス６３はＹ軸ベース５９上に搭載され、塗布液供給ボックス６３は図８に示すように塗布液を収容した交換可能なカートリッジ部４１と、そのカートリッジ部４１から吐出ヘッド８に塗布液を供給し、吐出で余った塗布液を再びカートリッジ部４１に戻す塗布液循環供給部４２とを有している。一方、塗布液吐出機構６２中の吐出ヘッド８は、ヘッドブロック６４を介して前記Ｚ軸リニアガイド６１（Ｚ軸ベース６０）上に搭載されている。 A coating liquid discharge mechanism 62 is mounted on the Y-axis base 59 and the Z-axis base 60 as shown in FIG. The coating liquid supply box 63 in the coating liquid discharge mechanism 62 is mounted on the Y-axis base 59, and the coating liquid supply box 63 includes a replaceable cartridge portion 41 containing the coating liquid and its cartridge as shown in FIG. A coating liquid circulation supply unit 42 is provided for supplying the coating liquid from the section 41 to the ejection head 8 and returning the remaining coating liquid from the ejection to the cartridge section 41 again. On the other hand, the discharge head 8 in the coating liquid discharge mechanism 62 is mounted on the Z-axis linear guide 61 (Z-axis base 60) via the head block 64.

前記基板素材２０を搭載したテーブル５５は、エンコーダ付きモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｘ軸リニアレール５２上を往復移動する。前記Ｚ軸ベース６０を搭載したＹ軸ベース５９は、エンコーダ付きモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｙ軸リニアガイド５８上を往復移動する。また前記吐出ヘッド８を搭載したＺ軸リニアガイド６１は、エンコーダ付きモータ（図示せず）を駆動源として前記Ｚ軸ベース６０上を往復移動する。 The table 55 on which the substrate material 20 is mounted reciprocates on the X-axis linear rail 52 using a motor with an encoder (not shown) as a drive source. The Y-axis base 59 on which the Z-axis base 60 is mounted reciprocates on the Y-axis linear guide 58 using a motor with an encoder (not shown) as a drive source. The Z-axis linear guide 61 on which the discharge head 8 is mounted reciprocates on the Z-axis base 60 using a motor with an encoder (not shown) as a drive source.

これらの図に示されているように、塗布液供給ボックス６３（カートリッジ部４１、塗布液循環供給部４２）は吐出ヘッド８よりも高い位置に設置されており、従ってカートリッジ部４１から塗布液循環供給部４２を経由し塗布液供給管（例えばフレキシブルチューブ）を通って吐出ヘッド８内に塗布液が自然に供給されるとともに、吐出ヘッド８内の塗布液はカートリッジ部４１との液面差を利用して常に加圧状態となる。そのため吐出ヘッド８において塗布液の漏れが生じる虞があるから、図示しない減圧手段によってカートリッジ部４１内を減圧状態にコントロールしている。 As shown in these drawings, the coating liquid supply box 63 (cartridge unit 41, coating liquid circulation supply unit 42) is installed at a position higher than the ejection head 8, and accordingly, the coating liquid circulation from the cartridge unit 41 is performed. The coating liquid is naturally supplied into the ejection head 8 through the coating liquid supply pipe (for example, a flexible tube) via the supply section 42, and the coating liquid in the ejection head 8 has a liquid level difference from the cartridge section 41. It is always in a pressurized state when used. Therefore, there is a possibility that the coating liquid leaks in the ejection head 8, and therefore the inside of the cartridge part 41 is controlled to be in a reduced pressure state by a decompression means (not shown).

吐出ヘッド８と基板素材２０との距離は、Ｚ軸ベース６０上でのＺ軸リニアガイド６１の位置調整により適正に設定される。そして基板素材２０を搭載したテーブル５５が往復移動する間に、初期に設定された吐出タイミングにより吐出ヘッド８から塗布液が液滴となって基板素材２０の所定位置に吐出され、着弾した液滴内には所定個数のスペーサ微粒子が含まれている。 The distance between the ejection head 8 and the substrate material 20 is appropriately set by adjusting the position of the Z-axis linear guide 61 on the Z-axis base 60. Then, while the table 55 on which the substrate material 20 is mounted reciprocates, the coating liquid is discharged from the discharge head 8 as droplets to a predetermined position of the substrate material 20 at the discharge timing set initially, and the droplets landed. A predetermined number of spacer fine particles are contained inside.

１回の基板素材２０の往復移動により必要個所に液滴が着弾されると、塗布液吐出機構６２はＹ軸上を次の塗布領域まで移動する。これらの動作の繰り返しにより、基板素材２０の各ディスプレイセルにスペーサ微粒子を含有した液滴が着弾されて、スペーサ微粒子の接着が行なわれてから、液晶表示装置の次の組立て工程に搬送される。 When a droplet is landed at a required position by one reciprocating movement of the substrate material 20, the coating liquid discharge mechanism 62 moves to the next coating area on the Y axis. By repeating these operations, a droplet containing spacer fine particles is landed on each display cell of the substrate material 20, and the spacer fine particles are adhered, and then transferred to the next assembly process of the liquid crystal display device.

図１０ないし図１２はオンデマンド型ヘッド部の詳細を示す図で、図１０はヘッド部の分解斜視図、図１１はヘッド部の組立後の断面図、図１２は図１１Ａ−Ａ線上の断面図である。 10 to 12 are diagrams showing details of the on-demand type head portion, FIG. 10 is an exploded perspective view of the head portion, FIG. 11 is a sectional view after the head portion is assembled, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line AA in FIG. FIG.

これらの図において符号２５はオリフィス、７２はオリフィスプレート、７３は圧力室、７４は圧力室プレート、７５はリストリクタ、７６はリストリクタプレート、７７はダイヤフラム、７８はフィルタ、７９はダイヤフレームプレート、８０は穴部、８１はサポートプレート、８２は共通液通路、８３はハウジング、８４は接着剤、８５は圧電アクチュエータ、８６は圧電振動子、８７は外部電極、８８は導電性接着剤、８９は支持基板、９０は個別電極、９１は共通電極、９２はスルーホール、９３は液導入パイプである。 In these drawings, 25 is an orifice, 72 is an orifice plate, 73 is a pressure chamber, 74 is a pressure chamber plate, 75 is a restrictor, 76 is a restrictor plate, 77 is a diaphragm, 78 is a filter, 79 is a diamond frame plate, 80 is a hole, 81 is a support plate, 82 is a common liquid passage, 83 is a housing, 84 is an adhesive, 85 is a piezoelectric actuator, 86 is a piezoelectric vibrator, 87 is an external electrode, 88 is a conductive adhesive, 89 is A support substrate, 90 is an individual electrode, 91 is a common electrode, 92 is a through hole, and 93 is a liquid introduction pipe.

このオンデマンド型のヘッド部は図１０に示すように、オリフィスプレート７２、圧力室プレート７４、リストリクタプレート７６、ダイヤフレームプレート７９、サポートプレート８１、ハウジング８３、圧電アクチュエータ８５などから構成されている。 As shown in FIG. 10, this on-demand type head portion is composed of an orifice plate 72, a pressure chamber plate 74, a restrictor plate 76, a diamond frame plate 79, a support plate 81, a housing 83, a piezoelectric actuator 85, and the like. .

一列に多数のオリフィス２５を形成したオリフィスプレート７２は、ニッケル材の電鋳加工法、ステンレス鋼材などの精密プレス加工法またはレーザ加工法などによって製作される。圧力室プレート７４には、前記オリフィス２５に対応した個数の圧力室７３が形成され、前記オリフィス２５と連通している。リストリクタプレート７６は図１１に示すように共通液通路８２と前記圧力室７３を連通し、圧力室７３への液流入量を制御するリストリクタ７５が形成されている。圧力室プレート７４とリストリクタプレート７６は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。 The orifice plate 72 in which a large number of orifices 25 are formed in a row is manufactured by a nickel material electroforming method, a precision pressing method such as a stainless steel material, or a laser processing method. A number of pressure chambers 73 corresponding to the orifices 25 are formed in the pressure chamber plate 74 and communicate with the orifices 25. As shown in FIG. 11, the restrictor plate 76 is formed with a restrictor 75 that communicates the common liquid passage 82 and the pressure chamber 73 and controls the amount of liquid flowing into the pressure chamber 73. The pressure chamber plate 74 and the restrictor plate 76 are manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method.

ダイヤフレームプレート７９には圧電振動子８６の圧力を効率良く圧力室７３に伝達するためのダイヤフラム７７と、共通液通路８２からリストリクタ７５に流入する液中のゴミなどを除くフィルタ７８が形成されている。ダイヤフレームプレート７９は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。 A diaphragm 77 for efficiently transmitting the pressure of the piezoelectric vibrator 86 to the pressure chamber 73 and a filter 78 for removing dust in the liquid flowing into the restrictor 75 from the common liquid passage 82 are formed on the diaphragm frame 79. ing. The diamond frame plate 79 is manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method.

サポートプレート８１はダイヤフラム７７と圧電振動子８６を接着剤８４で固定するとき、ダイヤフラム７７の振動系固定端の位置を規制し、かつ接着個所からはみ出した接着剤がダイヤフラム７７の上で広がるのを規制する穴部８０が形成されている。サポートプレート８１は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。金属または合成樹脂で製作されるハウジング８３には共通液通路８２が設けられており、この共通液通路８２に前述の塗布液供給管２０あるいはヘッド接続管３９が接続されている。 When the support plate 81 fixes the diaphragm 77 and the piezoelectric vibrator 86 with the adhesive 84, the support plate 81 regulates the position of the vibration system fixing end of the diaphragm 77, and the adhesive protruding from the adhesive point spreads on the diaphragm 77. A restricting hole 80 is formed. The support plate 81 is manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method. A housing 83 made of metal or synthetic resin is provided with a common liquid passage 82, and the coating liquid supply pipe 20 or the head connection pipe 39 is connected to the common liquid passage 82.

塗布液供給管２０あるいはヘッド接続管３９から供給された塗布液は、ヘッドの共通液通路８２の途中でフィルタ７８を通過して、リストリクタ７５、圧力室７３、オリフィス２５へと順に流れる。個別電極９０と共通電極９１との間に所定のパルス電圧を印加することにより圧電振動子８６が伸縮し、パルス電圧の印加を止めると圧電振動子８６は伸縮前の状態に戻る。このような圧電振動子８６の変形により圧力室７３内の塗布液に瞬間的に圧力が加わり、オリフィス２５から塗布液が液滴となって基板素材２０上に着弾する。 The coating liquid supplied from the coating liquid supply pipe 20 or the head connection pipe 39 passes through the filter 78 in the middle of the common liquid passage 82 of the head, and flows in order to the restrictor 75, the pressure chamber 73, and the orifice 25. When a predetermined pulse voltage is applied between the individual electrode 90 and the common electrode 91, the piezoelectric vibrator 86 expands and contracts. When the application of the pulse voltage is stopped, the piezoelectric vibrator 86 returns to the state before the expansion and contraction. Due to such deformation of the piezoelectric vibrator 86, pressure is instantaneously applied to the coating liquid in the pressure chamber 73, and the coating liquid droplets from the orifice 25 lands on the substrate material 20.

前記実施形態では図２に示すように、タイミング制御回路５内に各オリフィスに対応して複数の遅延制御部１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，・・・を設けたが、１つの遅延制御部を設けて、その中で各オリフィスに対応したオリフィス毎塗布タイミング信号を個別に出力することも可能である。 In the embodiment, as shown in FIG. 2, the timing control circuit 5 is provided with a plurality of delay control units 19a, 19b, 19c,... Corresponding to each orifice, but one delay control unit is provided. Of these, it is also possible to individually output the application timing signal for each orifice corresponding to each orifice.

前記実施形態では第１のディスプレイセルから第２のディスプレイセルに移る際の時分割シフト制御について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば液滴の試験打ち領域から正規の塗布領域に移る際にも適用可能である。 In the above embodiment, the time-division shift control when moving from the first display cell to the second display cell has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, from the test hitting region of the droplet, It can also be applied when moving to the application region.

前記実施形態では液晶表示装置の製造の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばエレクトロルミネッセンスの製造、あるいは酸化チタン粒子を含有したインクを印刷するプリント配線基板の製造、沈降や凝集しやすい高濃度の電子部品用インクを使用して製造する積層セラミック電子部品や高周波電子部品の如き電子部品の製造など他の技術分野においても適用可能である。 In the above embodiment, the case of manufacturing a liquid crystal display device has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, manufacture of electroluminescence or manufacture of a printed wiring board on which ink containing titanium oxide particles is printed. The present invention can also be applied to other technical fields such as the manufacture of electronic components such as multilayer ceramic electronic components and high-frequency electronic components manufactured using high-concentration inks for electronic components that tend to settle and aggregate.

また実施形態では固体微粒子を混合分散した塗布液を吐出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばインクジェット記録装置などの固体微粒子を含有しない塗布液を吐出する場合にも適用可能である。 In the embodiment, the case where the coating liquid in which solid fine particles are mixed and dispersed is described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the case where a coating liquid that does not contain solid fine particles such as an inkjet recording apparatus is discharged. It is also applicable to.

本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体の概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention. その液滴吐出装置に用いられるタイミング制御回路のブロック図である。It is a block diagram of a timing control circuit used in the droplet discharge device. その液滴吐出装置における各信号ならびに駆動波形のタイミングチャートである。It is a timing chart of each signal and drive waveform in the droplet discharge device. 吐出ヘッドとスペーサの塗布位置との関係を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship between the discharge head and the application position of a spacer. 第１のディスプレイセルから第２のディスプレイセルにかけて吐出ヘッドから液滴を吐出する状態を示した平面図である。It is the top view which showed the state which discharges a droplet from an ejection head from a 1st display cell to a 2nd display cell. 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の時分割シフト制御例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time division shift control example of the droplet discharge apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の時分割シフト制御例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time division shift control example of the droplet discharge apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の正面図である。It is a front view of the droplet discharge device concerning an embodiment of the present invention. その液滴吐出装置の側面図である。It is a side view of the droplet discharge device. 本発明の実施形態に係るヘッド部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the head part which concerns on embodiment of this invention. そのヘッド部の組立後の断面図である。It is sectional drawing after the assembly of the head part. 図１１Ａ−Ａ線上の断面図である。It is sectional drawing on the FIG. 11A line. 従来の液滴塗布装置による液滴塗布の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the droplet application by the conventional droplet application apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１：主制御部、２：吐出装置本体、３：制御用コンピュータ、４：画像展開メモリ、５：タイミング制御回路、６：駆動波形生成回路、７：ヘッドドライバ、８：吐出ヘッド、９：搬送ステージ、１０：ステージモータ、１１：エンコーダパルス信号、１２：オリフィス毎塗布タイミング信号、１３：駆動波形生成信号、１４：塗布データ、１５：駆動波形信号、１６：ドライブ信号、１７：塗布条件の設定に関するデータ、１８：カウンタ、１９：遅延制御部、２０：基板素材、２１：スペーサの塗布位置、２２ａ：第１のディスプレイセル、２２ｂ：第２のディスプレイセル、２３：ディスプレイ画素、２４：スペーサ集合体、２５：オリフィス、２６：塗布ピッチ、２７：時分割シフト間隔、２８：オリフィスの位置、２９：遅延制御、Ａ：搬送ステージ移動方向、Ｌ：ディスプレイセルの間隔、θ：吐出ヘッドの傾斜角度。 1: main control unit, 2: discharge device main body, 3: control computer, 4: image development memory, 5: timing control circuit, 6: drive waveform generation circuit, 7: head driver, 8: discharge head, 9: transport Stage: 10: Stage motor, 11: Encoder pulse signal, 12: Application timing signal for each orifice, 13: Drive waveform generation signal, 14: Application data, 15: Drive waveform signal, 16: Drive signal, 17: Application condition setting 18: counter, 19: delay control unit, 20: substrate material, 21: spacer application position, 22a: first display cell, 22b: second display cell, 23: display pixel, 24: spacer set Body, 25: orifice, 26: coating pitch, 27: time division shift interval, 28: position of orifice, 29: delay control A: the transfer stage moving direction, L: distance between the display cells, theta: the inclination angle of the ejection head.

Claims

複数のオリフィスを設けた吐出ヘッドと液滴を着弾する被着体とを相対的に移動させながら、前記被着体上の各オリフィスに対応した各塗布目標位置に対して前記各オリフィスから液滴を吐出して、各塗布目標位置付近に液滴を着弾する液滴吐出装置において、
前記吐出ヘッドと被着体の相対的な移動を検出してパルス信号を出力するパルス信号出力手段と、
そのパルス信号出力手段からのパルス信号をカウントするカウンタと、
前記各塗布目標位置付近を前記移動方向に沿って複数に等分割して、予め入力された前記各オリフィス毎の液滴塗布開始位置データと前記カウンタからのカウント信号に基いて、当該オリフィスの位置が前記各塗布目標位置に最も近づくまでのオリフィス毎塗布タイミング信号の発生遅延時間を設定する遅延制御部と、
その遅延制御部から出力されるオリフィス毎塗布タイミング信号に同期して、前記各オリフィスから液滴を吐出するヘッドドライバとを備えていることを特徴とする液滴吐出装置。 While relatively moving the discharge head provided with a plurality of orifices and the adherend on which the droplets are landed, the droplets from the orifices are applied to the application target positions corresponding to the orifices on the adherend. In a droplet discharge device that discharges droplets and lands a droplet near each application target position,
Pulse signal output means for detecting a relative movement between the discharge head and the adherend and outputting a pulse signal;
A counter for counting pulse signals from the pulse signal output means;
The vicinity of each application target position is equally divided into a plurality along the moving direction, and the position of the orifice is determined based on the droplet application start position data for each orifice input in advance and the count signal from the counter. A delay control unit for setting a generation delay time of the application timing signal for each orifice until the application target position is closest to the application target position;
A liquid droplet ejection apparatus comprising: a head driver that ejects liquid droplets from each orifice in synchronization with an application timing signal for each orifice output from the delay control unit.

請求項１記載の液滴吐出装置において、前記各塗布目標位置付近が１つのディスプレイ画素で構成され、その１つのディスプレイ画素上が前記移動方向に沿って複数に等分割されるとともに、当該ディスプレイ画素上にスペーサの塗布目標位置が定められており、スペーサ粒子を含有する塗布液が各オリフィスから前記塗布目標位置に向けて吐出されることを特徴とする液滴吐出装置。 2. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein each of the application target positions is composed of one display pixel, and the one display pixel is equally divided into a plurality along the moving direction. A droplet discharge apparatus characterized in that an application target position of a spacer is defined above, and an application liquid containing spacer particles is discharged from each orifice toward the application target position.