JP2010049275A - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液滴吐出装置は、基板Sが内部を一方向に移動し、基板Sの移動方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えた描画部63と、描画前の基板Sを描画部63に向けて供給する給材部61と、描画後の基板Sを描画部63から排出する除材部66とを備えている。そして、給材部61、描画部63、および除材部66が前記一方向に沿って配列されるとともに、複数の液滴吐出ヘッドの配列方向と交差する方向であってかつ前記一方向に、複数の液滴吐出ヘッドに対して基板を給材部側から除材部側に相対移動させつつ液滴吐出ヘッドから液状体を吐出することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
すなわち、上記のカラーフィルター製造装置は、メイン搬送ラインの側方に着色装置を有しており、前工程側から後工程側に搬送されるガラス基板をメイン搬送ラインから各着色装置内に引き込んで描画を行い、描画後に再度メイン搬送ラインに戻す構成である。そのため、描画時に各着色装置内には1枚のガラス基板しか存在できず、メイン搬送ラインには描画後のガラス基板を戻す場所も必要となる。よって、各着色装置内で描画を行っている間、描画前のガラス基板は描画後のガラス基板と干渉しない位置で待機しなければならず、描画後のガラス基板がメイン搬送ラインに戻った時点で初めて描画前のガラス基板を着色装置に引き込む動作が開始される。結果的に、このカラーフィルター製造装置は1枚のガラス基板を処理するのに必要なタクトタイムが長く、生産性に劣るものとなる。
換言すると、本発明の液滴吐出装置は、給材部と除材部とを結ぶ直線状の被処理基材搬送ラインの途中に描画部を備えた構成となっている。そして、複数の液滴吐出ヘッドの配列方向と交差する方向であってかつ前記一方向(給材部、描画部、および除材部の配列方向)に、複数の液滴吐出ヘッドに対して被処理基材を給材部側から除材部側に相対移動させつつ液滴吐出ヘッドから液状体を吐出することで所望形状のパターンを形成する。つまり、描画前の被処理基材を描画部の一端から供給し、描画後の被処理基材を描画部の他端から排出する構成であるから、被処理基材を描画部内に連続的に流すことができ、複数の液滴吐出ヘッドを用いて一方向のみの搬送中に一気に描画を行うことができる。そのため、被処理基材を搬送ラインから着色装置内に1枚ずつ引き込む従来の装置のように、描画前の被処理基材を描画後の被処理基材と干渉しない位置で待機させるようなシーケンスが不要となる。したがって、1枚の被処理基材を処理するのに必要なタクトタイムを短縮でき、生産性に優れた装置を実現することができる。
また、給材部、描画部、除材部が直線状に配列されており、いわば描画部が搬送ライン上に配置されているため、搬送ラインの側方に着色装置が配置された従来の装置に比べて装置の占有スペースを縮小することができる。
さらに、従来装置のような被処理基材の搬送方向を変える機能を持つ搬送装置が不要となるので、装置構成を簡略化することができる。
しかしながら、各構成を比較すると、描画時には液滴吐出ヘッドが装置本体に対して固定された状態にある方が望ましい。
液滴吐出ヘッドには液状体をヘッドに供給するための配管やヘッド駆動用配線が多数接続されているため、液滴吐出ヘッド側を移動させるよりも被処理基材側を移動させる方が装置構成が簡単になるからである。
この構成によれば、洗浄後の清浄な被処理基材を描画部に供給できるので、被処理基材に付着した異物等に起因する描画不良の発生が抑えられ、歩留りを向上することができる。
この構成によれば、被処理基材上の所望の領域に液状体を確実に吐出することができ、所望の領域以外の領域に液状体が塗布されたり、所望の領域内に液状体が濡れ広がらない等の描画不良の発生が抑えられ、歩留りを向上することができる。
この構成によれば、描画後に被処理基材上に吐出された液状体を加熱することにより、液状体に含まれる溶媒を揮発させ、液状体を焼成することができる。これにより、例えば次工程で異なる種類の液状体を吐出する際の液状体同士の混在を防止することができる。
この構成によれば、描画後に被処理基材上の描画状態を検査することにより、描画不良の有無を判定し、液状体が吐出された被処理基材の良/不良を選別することができる。場合によっては、不良の被処理基材を修復作業に回すこともできる。
すなわち、本発明のカラーフィルター製造装置は、異なる色の着色層、例えばR、G、Bの着色層をそれぞれ形成する複数の液滴吐出装置を備え、この液滴吐出装置を上記本発明の液滴吐出装置で構成したものである。この構成によれば、生産性に優れ、装置構成が簡単で装置の占有スペースが比較的小さいカラーフィルター製造装置を実現することができる。
この構成によれば、カラーフィルターの着色層をなす液状体に含まれる溶媒を揮発させ、液状体の焼成を行うことができる。例えば各液滴吐出装置毎に液状体を加熱する加熱部を設けた場合、この加熱部による加熱を仮焼成とし、上記加熱装置における加熱を本焼成として加熱条件をそれぞれ最適化すると良い。その場合、各着色層個別の特性に合わせた焼成が可能となり、品質の良いカラーフィルターが得られる。
この構成によれば、生産性良くカラーフィルターを製造することが可能となり、製造コスト低減を図ることができる。
この構成によれば、安価で品質の良いカラーフィルターを提供することができる。
この構成によれば、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を提供することができる。
この構成によれば、安価で品質の良いカラー液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
図1は本実施形態のカラーフィルター製造装置の概略構成図であり、R、G、Bの3色の着色層を備えたカラーフィルターを製造するための装置である。
本実施形態のカラーフィルター製造装置1は、図1に示すように、基板の搬送方向上流側からインク受容層形成装置2、R着色層形成装置3、G着色層形成装置4、B着色層形成装置5、本焼成装置6(加熱装置)が配置され、これらの装置が任意の搬送装置(図示略)を介して連結されたものである。このカラーフィルター製造装置1には、R、G、Bの各着色層のパターンを区画する隔壁(バンクとも言う)が形成されたガラス、プラスチック等からなる透明基板(被処理基材)が供給される。インク受容層形成装置2は、隔壁で区画された領域内に樹脂組成物からなるインク受容層を下地層として形成するための装置である。R着色層形成装置3、G着色層形成装置4、B着色層形成装置5は、それぞれ後で着色層となるR、G、Bのインクからなる液状体を塗布するための装置である。本焼成装置6は、塗布後のR、G、Bのインクからなる液状体を一括して加熱、焼成するための装置である。これらの装置のうち、インク受容層形成装置2、R着色層形成装置3、G着色層形成装置4、B着色層形成装置5の4台には、本発明の液滴吐出装置(インクジェット装置)が用いられている。
R着色層形成装置3は、図2に示すように、上流側から下流側(図2における右側から左側)に向けて給材部61、表面改質部62、描画部63、検査部64、仮焼成部65、除材部66が備えられている。大まかな処理の流れとしては、給材部61から供給された描画前の基板Sに対し、表面改質部62において親液処理、撥液処理が施され、描画部63において隔壁で区画された所定の領域にRのインクが吐出、描画される。次いで、検査部64において描画状態が検査され、仮焼成部65でインクの仮焼成が施された後、描画後の基板が除材部66により排出される。本装置において、これら各部61〜66は基板Sの流れ方向に沿って直線状に配置されている。なお、本装置3は大型の基板を処理可能な大規模な装置であるため、作業者が後述するヘッドユニットのメンテナンスを行うための通路67が設けられている。
なお、液滴吐出ヘッド2のインクジェット方式としては、前記の圧電素子20を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。
一方のガラス基板31には、その内面に上記カラーフィルター55が形成されている。カラーフィルター55は、R、G、Bの各色からなる着色層34R、34G、34Bが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの色素層34R(34G、34B)間には、ブラックマトリクス52が形成されている。そして、これらカラーフィルター55およびブラックマトリクス52の上には、カラーフィルター55やブラックマトリクス52によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するため、オーバーコート膜(保護膜)56が形成されている。オーバーコート膜56の上には複数の電極37がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜38が形成されている。
図9は、液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。図9において、符号500は液晶テレビジョン本体を示し、符号501は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。このように、図9に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるから、安価で表示品位に優れたカラー液晶表示を有する電子機器を実現することができる。
Claims (12)
- 被処理基材上にパターン形成用材料を含有する液状体を吐出することにより所望形状のパターンを形成する液滴吐出装置であって、
被処理基材が内部を一方向に移動し、前記被処理基材の移動方向と交差する方向に配列された複数の液滴吐出ヘッドを備えた描画部と、描画前の被処理基材を前記描画部に向けて供給する給材部と、描画後の被処理基材を前記描画部から排出する除材部とを備え、
前記給材部、前記描画部、および前記除材部が前記一方向に沿って配列されるとともに、前記複数の液滴吐出ヘッドの配列方向と交差する方向であってかつ前記一方向に、前記複数の液滴吐出ヘッドに対して前記被処理基材を前記給材部側から前記除材部側に相対移動させつつ前記液滴吐出ヘッドから液状体を吐出することを特徴とする液滴吐出装置。 - 描画時に前記液滴吐出ヘッドが装置本体に対して固定された状態にあることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記給材部と前記描画部との間に、描画前の前記被処理基材を洗浄する洗浄部が設けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の液滴吐出装置。
- 前記給材部と前記描画部との間に、描画前の前記被処理基材に前記液状体に対する濡れ性を改善する表面改質を施す表面改質部が設けられたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 前記描画部と前記除材部との間に、前記被処理基材上に吐出された液状体を加熱する加熱部が設けられたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 前記描画部と前記除材部との間に、描画後の前記被処理基材上の描画状態を検査する検査部が設けられたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 異なる色の着色層を備えたカラーフィルターを製造するカラーフィルター製造装置であって、
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の液滴吐出装置が複数備えられ、各液滴吐出装置で用いる前記液状体がそれぞれ異なる色の色素を含み、各液滴吐出装置が異なる色の着色層をそれぞれ形成することを特徴とするカラーフィルター製造装置。 - 前記複数の液滴吐出装置の後段に、各液滴吐出装置により形成された異なる色の着色層を一括して加熱する加熱装置が備えられたことを特徴とする請求項7に記載のカラーフィルター製造装置。
- 異なる色の着色層を備えたカラーフィルターの製造方法であって、
請求項7または8に記載のカラーフィルター製造装置を用いて前記着色層を形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。 - 異なる色の着色層を備えたカラーフィルターであって、
請求項9に記載のカラーフィルターの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルター。 - 一対の基板間に液晶が挟持された液晶装置であって、
請求項10に記載のカラーフィルターを備えたことを特徴とする液晶装置。 - 請求項11に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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