專利名稱:液滴噴頭的液體填充方法和噴出裝置、光電器件制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及向以噴墨頭代表的功能液滴噴出頭的噴出頭內(nèi)流路填充液體的對功能液滴噴出頭填充液體的方法和使用了能由該方法填充液體的功能液滴噴出頭的噴出裝置、液晶顯示裝置的制造方法、有機EL裝置的制造方法、電子發(fā)射裝置的制造方法、PDP裝置的制造方法、電泳顯示裝置的制造方法、濾色器的制造方法、有機EL的制造方法、隔離塊的形成方法、金屬布線的形成方法、透鏡的形成方法、抗蝕劑的形成方法和光擴散體的形成方法。
背景技術:
噴墨打印機的噴墨頭(功能液滴噴出頭)能以高精度把微小的墨滴(液滴)噴出為點狀,所以例如通過對噴出的液體使用特殊的墨水和感光性的樹脂等的功能液體,就能期待向各種制品的制造領域的應用。
例如,考慮到使用具有對于濾色器的基板等的工件相對移動的滑架的噴出裝置,把在子滑架上搭載多個功能液滴噴出頭而形成的頭部件保持在滑架上,在該狀態(tài)下,一邊使頭部件對于工件相對移動,一邊從設置在各功能液滴噴出頭的噴嘴形成面上的噴嘴向工件噴出液滴,制造液晶顯示裝置和有機EL顯示裝置等。
在這樣的噴出裝置中,從公共的供液容器向各功能液滴噴出頭通過很小的水位差壓力供給液體,通過搭載在功能液滴噴出頭上的泵部的工作,能以高精度噴出液滴。另外,在噴出裝置的遠離工件的位置,設置了使連接了吸引泵的蓋子與頭部件的多個功能液滴噴出頭對應的而搭載了多個的蓋子部件。而且,當把新的頭部件投入噴出裝置時,在使頭部件移動到面臨蓋子部件的位置的狀態(tài)下,使各蓋子與功能液滴噴出頭的噴嘴形成面緊貼,用通過各蓋子而作用的吸引力把供液容器內(nèi)的液體填充到各功能液滴噴出頭的噴出頭內(nèi)流路中。
即使進行上述的基于蓋子的吸引,在噴出頭內(nèi)流路內(nèi)液體的流速下降,無法從噴出頭內(nèi)流路充分地排除氣泡,由于殘留氣泡的影響,產(chǎn)生了液滴的噴出不良。因此,有必要重復多次吸引,增加了填充時消耗的液量,運行成本升高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述問題,其目的在于提供能從噴出頭內(nèi)流路高效地排除氣泡的向功能液滴噴出頭填充液體的方法和適合于實施該方法的噴出裝置、液晶顯示裝置的制造方法、有機EL裝置的制造方法、電子發(fā)射裝置的制造方法、PDP裝置的制造方法、電泳顯示裝置的制造方法、濾色器的制造方法、有機EL的制造方法、隔離塊的形成方法、金屬布線的形成方法、透鏡的形成方法、抗蝕劑的形成方法和光擴散體的形成方法。
為了解決所述問題,本發(fā)明提供一種向具有在噴出頭主體的噴嘴形成面上設置的噴嘴的功能液滴噴出頭的噴出頭內(nèi)流路中填充液體的方法,其特征在于在使連接了吸引泵的蓋子與所述噴嘴形成面緊貼,用通過所述蓋子而作用的吸引力把連接在所述功能液滴噴出頭上的供液容器的液體填充到所述噴出頭內(nèi)流路中,根據(jù)本發(fā)明,在向所述噴出頭內(nèi)流路的液體填充過程中保持基于所述蓋子的吸引,暫時關閉所述功能液滴噴出頭和所述供液容器之間的供液通路。
另外,本發(fā)明的噴出裝置,具有對于工件相對移動的滑架,把具有設置在噴出頭主體的噴嘴形成面上的噴嘴的功能液滴噴出頭保持在所述滑架上,在該狀態(tài)下,一邊使滑架對于工件相對移動,一邊從所述功能液滴噴出頭的噴嘴向工件噴出液滴,其特征在于具有連接了所述功能液滴噴出頭的供液容器和配置在遠離工件的地方的蓋子部件,在所述蓋子部件中,與所述功能液滴噴出頭對應而設置連接了吸引泵的蓋子,在使所述滑架移動到面臨所述蓋子部件的位置的狀態(tài)下,使所述蓋子與所述功能液滴噴出頭的所述噴嘴形成面緊貼,用通過所述蓋子而作用的吸引力把連接在所述功能液滴噴出頭上的供液容器的液體填充到所述噴出頭內(nèi)流路中,根據(jù)本發(fā)明,在所述功能液滴噴出頭和所述供液容器之間的供液通路中設置開關閥,在向所述噴出頭內(nèi)流路的液體填充過程中保持基于所述蓋子的吸引,暫時關閉所述開關閥。
根據(jù)所述的結構,在供液通路的關閉時(開關閥的關閉)時,由于基于蓋子的吸引,噴出頭內(nèi)流路被減壓,由于其后的供液通路的開通(開關閥的打開),液體急劇地流動,噴出頭內(nèi)流路中的液體的流速高速化,從噴出頭內(nèi)流路高效地排除了氣泡。因此,能把液體填充時的吸引次數(shù)抑制在最小限度,減少液體消耗量,并且能提高作業(yè)效率,提高生產(chǎn)性。
這里,供液通路的關閉前的噴出頭內(nèi)流路的液體填充率越高,關閉后,噴出頭內(nèi)流路就越高效地被減壓。因此,希望至少在供液容器內(nèi)的液體被吸引到蓋子的時刻,關閉供液通路。這時,如果在蓋子和吸引泵之間的吸引通路中設置液體傳感器,在向噴出頭內(nèi)流路的液體的填充開始后,在由液體傳感器檢測到液體的時刻,暫時進行開關閥的關閉,就能恰當?shù)刈詣涌刂脐P閉閥門的定時。
所述滑架具有由子滑架和由搭載在該子滑架上的多個所述功能液滴噴出頭構成的頭部件,使所述蓋子與所述頭部件的多個功能液滴噴出頭對應設置多個,如果采用在分支連接各功能液滴噴出頭的供液通路的各分支通路部分中分別設置開關閥,在分支連接各蓋子的吸引通路的各分支通路部分中分別設置液體傳感器,當用各液體傳感器檢測到液體時,使對應的各開關閥關閉的結構,則即使各功能液滴噴出頭中,初始的液體填充率中產(chǎn)生偏差,也能在適當?shù)亩〞r對各功能液滴噴出頭分別開放開關閥,從而大幅度提高了生產(chǎn)性。
另外,開關閥和功能液滴噴出頭之間的通路長度越短,就越能提高關閉閥門后的減壓效果,并且減少液體消耗量。這里,如果在與噴出裝置的滑架一體移動的部分上搭載開關閥,就沒必要對開關閥和功能液滴噴出頭之間的通路部分付與用于跟隨保持在滑架上的頭部件的運動的松弛,能縮短通路長度,從而非常有利。
本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法使用所述的噴出裝置,在濾色器的基板上形成濾色元件,其特征在于向功能液滴噴出頭導入濾色材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出濾色元件,形成濾色元件。
本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法使用所述的噴出裝置,在基板上的像素中形成EL發(fā)光層,其特征在于向功能液滴噴出頭導入發(fā)光材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出發(fā)光材料,形成EL發(fā)光層。
本發(fā)明的電子裝置的制造方法使用所述的噴出裝置,在電極上形成熒光體,其特征在于向功能液滴噴出頭導入熒光材料,使功能液滴噴出頭對于電極相對掃描,有選擇地噴出熒光材料,形成熒光體。
本發(fā)明的PDP裝置的制造方法使用所述的噴出裝置,在背面基板上的多個凹部中形成熒光體,其特征在于向功能液滴噴出頭導入熒光材料,使功能液滴噴出頭對于背面基板相對掃描,有選擇地噴出熒光材料,形成熒光體。
本發(fā)明的電泳顯示裝置的制造方法使用所述的噴出裝置,在電極上的凹部形成電泳體,其特征在于向功能液滴噴出頭導入電泳體材料,使功能液滴噴出頭對于電極相對掃描,有選擇地噴出電泳體材料,形成電泳體。
這樣,通過在液晶顯示裝置的制造方法、有機EL(Eletro-Luminescence)裝置的制造方法、電子發(fā)射裝置的制造方法、PDP(PlasmaDisplay Panel)裝置的制造方法和電泳顯示裝置的制造方法中應用所述的噴出裝置,能恰當并且順利地進行向各制造方法中使用的功能液滴噴出頭的功能液體的初始填充作業(yè)。須指出的是,液滴噴出頭的掃描一邊為主掃描和副掃描,但是當用單一的液滴噴出頭構成一行時,就只有副掃描。另外,另外,電子發(fā)射裝置是包含所謂的FED(Field Emission Display)裝置。
本發(fā)明的濾色器的制造方法使用所述的噴出裝置,制造在基板上排列濾色元件而形成的濾色器,其特征在于向功能液滴噴出頭導入濾色材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出濾色材料,形成濾色元件。
這時,形成了覆蓋濾色元件的保護膜,在形成了濾色元件后,向功能液滴噴出頭導入透光性的涂層材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出涂層材料,形成保護膜。
本發(fā)明的有機EL的制造方法使用所述的噴出裝置,在基板上排列形成包含EL發(fā)光層的像素,其特征在于向功能液滴噴出頭導入發(fā)光材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出發(fā)光材料,形成EL發(fā)光層。
這時,在EL發(fā)光層和基板之間,對應于EL發(fā)光層,形成了像素電極,向功能液滴噴出頭導入液態(tài)電極材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出液態(tài)電極材料,形成像素電極。
這時,覆蓋EL發(fā)光層而形成了對置電極,在形成了EL發(fā)光層后,向功能液滴噴出頭導入液態(tài)電極材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出液態(tài)電極材料,形成對置電極。
本發(fā)明的隔離塊的形成方法使用所述的噴出裝置,在兩塊基板間形成用于構成單元間隙的顆粒狀的隔離塊,其特征在于向功能液滴噴出頭導入顆粒材料,使功能液滴噴出頭至少對于一方的基板相對掃描,有選擇地噴出顆粒材料,在基板上形成隔離塊。
本發(fā)明的金屬布線的形成方法使用所述的噴出裝置,在基板上形成金屬部線,其特征在于向功能液滴噴出頭導入液態(tài)金屬材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出液態(tài)金屬材料,形成金屬布線。
本發(fā)明的透鏡的形成方法使用所述的噴出裝置,在基板上形成顯微透鏡,其特征在于向功能液滴噴出頭導入透鏡材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出透鏡材料,形成顯微透鏡。
本發(fā)明的抗蝕劑的形成方法使用所述的噴出裝置,在基板上形成任意形狀的抗蝕劑,其特征在于向功能液滴噴出頭導入抗蝕劑材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出抗蝕劑材料,形成抗蝕劑。
本發(fā)明的光擴散體的形成方法使用所述的噴出裝置,在基板上形成光擴散體,其特征在于向功能液滴噴出頭導入光擴散材料,使功能液滴噴出頭對于基板相對掃描,有選擇地噴出光擴散材料,形成光擴散體。
這樣,通過在濾色器的制造方法、有機EL的制造方法、隔離塊的形成方法、金屬布線的形成方法、透鏡的形成方法、抗蝕劑的形成方法和光擴散體的形成方法中應用所述的噴出裝置,能恰當并且順利地進行向各制造方法中使用的功能液滴噴出頭的功能液體的初始填充作業(yè)。
圖1是實施例的有機EL裝置的制造方法的隔柵部的形成步驟(無機物隔柵)的剖視圖。
圖2是實施例的有機EL裝置的制造方法的隔柵部的形成步驟(有機物隔柵)的剖視圖。
圖3是實施例的有機EL裝置的制造方法的等離子體處理步驟(親水處理)的剖視圖。
圖4是實施例的有機EL裝置的制造方法的等離子體處理步驟(防水處理)的剖視圖。
圖5是實施例的有機EL裝置的制造方法的空穴注入層的形成步驟(液滴的噴出)的剖視圖。
圖6是實施例的有機EL裝置的制造方法的空穴注入層的形成步驟(干燥)的剖視圖。
圖7是實施例的有機EL裝置的制造方法的表面改質(zhì)步驟(液滴的噴出)的剖視圖。
圖8是實施例的有機EL裝置的制造方法的表面改質(zhì)步驟(干燥)的剖視圖。
圖9是實施例的有機EL裝置的制造方法的B發(fā)光層的形成步驟(液滴的噴出)的剖視圖。
圖10是實施例的有機EL裝置的制造方法的B發(fā)光層的形成步驟(干燥)的剖視圖。
圖11是實施例的有機EL裝置的制造方法的R、G、B發(fā)光層的形成步驟的剖視圖。
圖12是實施例的有機EL裝置的制造方法的對置電極的形成步驟的剖視圖。
圖13是實施例的有機EL裝置的制造方法的密封步驟的剖視圖。
圖14是實施例的空穴注入層的形成設備的概念圖。
圖15是實施例的發(fā)光層的形成設備的概念圖。
圖16是實施例的噴出裝置的外觀立體圖。
圖17是實施例的噴出裝置的外觀主視圖。
圖18是實施例的噴出裝置的外觀側視圖。
圖19是實施例的噴出裝置的外觀俯視圖。
圖20是實施例的噴出裝置的液滴噴出裝置的模式圖。
圖21是實施例的頭部件的俯視圖。
圖22是實施例的頭部件的側視圖。
圖23是實施例的頭部件的主視圖。
圖24(a)是實施例的頭部件的管道接頭的外觀立體圖,(b)是管道接頭的剖視圖。
圖25(a)是實施例的功能液滴噴出頭的外觀立體圖,(b)是功能液滴噴出頭的剖視圖。
圖26是實施例的液滴噴出裝置的石平臺周圍的側視圖。
圖27是實施例的液滴噴出裝置的石平臺周圍的俯視圖。
圖28是實施例的液滴噴出裝置的石平臺周圍的主視圖。
圖29是表示實施例的液滴噴出裝置的石平臺的支撐形態(tài)的模式圖。
圖30是實施例的液滴噴出裝置的X軸臺的俯視圖。
圖31是實施例的液滴噴出裝置的X軸臺的側視圖。
圖32是實施例的液滴噴出裝置的X軸臺的主視圖。
圖33是實施例的液滴噴出裝置的主基板識別相機周圍的立體圖。
圖34是實施例的液滴噴出裝置的Y軸臺的俯視圖。
圖35是實施例的液滴噴出裝置的Y軸臺的側視圖。
圖36是實施例的液滴噴出裝置的Y軸臺的主視圖。
圖37是實施例的Y軸臺的主滑架的立體圖。
圖38是實施例的Y軸臺的主滑架的俯視圖。
圖39是實施例的液滴噴出裝置的公共機臺的立體圖。
圖40是去掉了實施例的液滴噴出裝置的公共底部的公共機臺的立體圖。
圖41是實施例的液滴噴出裝置的公共機臺的側視圖。
圖42是實施例的液滴噴出裝置的公共機臺的俯視圖。
圖43是實施例的液滴噴出裝置的液體供給回收裝置的配管系統(tǒng)圖。
圖44是實施例的液體供給回收裝置的泵群周圍的立體圖。
圖45是實施例的液體供給回收裝置的泵群周圍的俯視圖。
圖46是實施例的液體供給回收裝置的廢液泵周圍的立體圖。
圖47是實施例的液體供給回收裝置的供液容器的立體圖。
圖48是實施例的液體供給回收裝置的供液容器的側視圖。
圖49是實施例的液體供給回收裝置的供液容器的主視圖。
圖50是實施例的擦拭部件的卷繞部件的立體圖。
圖51是實施例的擦拭部件的卷繞部件的俯視圖。
圖52是實施例的擦拭部件的卷繞部件的主視圖。
圖53是實施例的擦拭部件的擦取部件的立體圖。
圖54是實施例的擦拭部件的擦取部件的俯視圖。
圖55是實施例的擦拭部件的擦取部件的主視圖。
圖56表示擦拭部件的動作的模式圖。
圖57實施例的清理部件的外觀立體圖。
圖58是實施例的清理部件的主視圖。
圖59是實施例的清理部件的側視圖。
圖60是實施例的清理部件的俯視圖。
圖61是清理部件的蓋子的放大剖視圖。
圖62是實施例的清洗部件的立體圖。
圖63是實施例的清洗部件的俯視圖。
圖64是實施例的供液通路中的開關閥的配置部的立體圖。
圖65是實施例的供液通路中的開關閥的配置部的側視圖。
圖中W—基板(工件);1—噴出裝置;7—功能液滴噴出頭;25—主滑架;26—頭部件;34—蓋子部件;41—子滑架;67—噴嘴形成面;68—噴嘴;126—供液容器;153—吸引泵;158—供液通路;158b—分支通路;166—開關閥;212—蓋子;216—吸引通路;216b—分支通路;217—液體傳感器。
具體實施例方式
下面,參照附圖,就本發(fā)明的實施例加以說明。本實施例的噴出裝置被組合到所謂的平面顯示器的一種即有機EL裝置的生產(chǎn)線中,使用多個功能液滴噴出頭,從它的噴嘴噴出發(fā)光材料等的功能液體,形成實現(xiàn)有機EL裝置的發(fā)光功能的各像素的EL發(fā)光層和空穴注入層。
因此,首先說明有機EL裝置的構造,并且說明它的制造方法(制造工藝)。然后,說明由使搭載的功能液滴噴出頭掃描的噴出裝置和它的外圍設備構成的有機EL裝置的制造裝置及其制造方法。
圖1~圖13表示了包含有機EL元件的有機EL裝置的制造工藝和它的構造。該制造工藝具有隔柵部的形成步驟、等離子體的處理步驟、由空穴注入/輸送層的形成步驟和發(fā)光層的形成步驟構成的發(fā)光元件的形成步驟、對置電極的形成步驟、密封步驟。
在隔柵部的形成步驟中,在基板501上預先形成的電路元件部502上和電極511(也稱作像素電極)上的給定位置通過層疊無機物隔柵層512a和有機物隔柵層512b,形成具有開口部512g的隔柵部512。這樣,在隔柵部的形成步驟中,包含了在電極511的一部分上形成無機物隔柵層512a的步驟和在無機物隔柵層之上形成有機物隔柵層512b的步驟。
首先,在形成無機物隔柵層512a的步驟中,在電路元件部502的第二層間絕緣膜544b上和像素電極511上,跨整個面,通過CVD法、涂層法、濺射法、蒸鍍法等形成成為無機物隔柵層512a的SiO2、TiO2等的無機物膜。接著,通過蝕刻等對該無機物膜構圖,如圖1所示,設置與電極511的電極面511a的形成位置對應的下部開口部512c。這時,有必要預先形成與電極511的周邊部重疊的無機物隔柵層512a。這樣,通過形成無機物隔柵層512a,使電極511的周邊部與無機物隔柵層512a重疊,就能控制發(fā)光層510b(參照圖10~圖13)的發(fā)光區(qū)域。
接著,在形成有機物隔柵層512b的步驟中,如圖2所示,在無機物隔柵層512a上形成有機物隔柵層512b。通過光刻技術等蝕刻有機物隔柵層512b,形成有機物隔柵層512b的上部開口部512d。上部開口部512d設置在與電極面511a和下部開口部512c對應的位置。
如圖2所示,上部開口部512d最好比下部開口部512c寬,比電極面511a窄。據(jù)此,包圍無機物隔柵層512a的下部開口部512c的第一層疊部512e成為比有機物隔柵層512b更向電極511的中央一側延伸的形狀。這樣,通過使上部開口部512d和下部開口部512c連通,形成了貫穿無機物隔柵層512a和有機物隔柵層512b的開口部512g。
接著,在等離子體處理步驟中,在隔柵部512的表面和像素電極的表面511a形成表現(xiàn)親液性的區(qū)域和表現(xiàn)防液性的區(qū)域。該等離子體處理步驟大致分為預備加熱步驟;進行使隔柵部512的上表面(512f)、開口部512g的壁面和像素電極511的電極面511a具有親液性的加工的親液化步驟;進行使有機物隔柵層512b的上表面512f和上部開口部512d的壁面具有防液性的加工的防液化步驟;冷卻步驟。
首先,在預備加熱步驟中,把包含隔柵部512的基板501加熱到給定的溫度。加熱是通過在安放基板501的臺上安裝加熱器,用該加熱器對該臺和基板501加熱而進行的。具體而言,希望使基板501的預備加熱溫度為例如70~80℃的范圍。
接著,在親液化步驟中,在大氣氣氛中,進行以氧為處理氣體的等離子體處理(O2等離子體處理)。如圖3所示,通過該O2等離子體處理,對像素電極411的電極面511a、無機物隔柵層512a的第一層疊部512e和有機物隔柵層512b的上部開口部512d的壁面以及上表面512f進行了親液處理。通過該親液處理,對這些面導入了羥基,賦予了親液性。在圖3中,用單點劃線表示了被親液處理的部分。
接著,在防液化步驟中,在大氣氣氛中,進行以四氟化甲烷為處理氣體的等離子體處理(CF4等離子體處理)。如圖4所示,通過該CF4等離子體處理,對上部開口部512d的壁面和有機物隔柵層的上表面512f進行了防液處理。通過該防液處理,對這些面導入了氟基,賦予了防液性。在圖4中,用雙點劃線表示了表現(xiàn)防液性的區(qū)域。
接著,在冷卻步驟中,把為了等離子體處理而加熱的基板501冷卻到室溫、或液滴噴出步驟的管理溫度。通過把等離子體處理后的基板501冷卻到室溫或給定溫度(例如進行液滴噴出步驟的管理溫度),就能以一定的溫度進行接著的空穴注入/輸送層的形成步驟。
接著,在發(fā)光元件的形成步驟中,通過在像素電極511上形成空穴注入/輸送層和發(fā)光層,形成發(fā)光元件。在發(fā)光元件的形成步驟中,包含四個步驟。即把用于形成空穴注入/輸送層的第一組成物向各所述像素電極上噴出的第一液滴的噴出步驟;使噴出的所述第一組成物干燥,在所述像素電極上形成空穴注入/輸送層的空穴注入/輸送層的形成步驟;把用于形成發(fā)光層的第二組成物向所述空穴注入/輸送層之上噴出的第二液滴的噴出步驟;使噴出的所述第二組成物干燥,在所述空穴注入/輸送層之上形成發(fā)光層的發(fā)光層的形成步驟。
首先,在第一液滴的噴出步驟中,通過液滴噴出法,向電極面511a上噴出包含空穴注入/輸送層的形成材料的第一組成物。須指出的是,該第一液滴的噴出步驟以后,最好在沒有氫、氧的氮氣氛、氬氣氛等的惰性氣體氣氛中進行。(須指出的是,當只在像素電極上形成空穴注入/輸送層時,不形成與有機物隔柵層相鄰形成的空穴注入/輸送層)。
如圖5所示,在功能液滴噴出頭H中填充包含空穴注入/輸送層的形成材料的第一組成物,使功能液滴噴出頭H的噴嘴與位于下部開口部512d內(nèi)的電極面511a相對,一邊使功能液滴噴出頭H和基板501相對移動,一邊從噴嘴把控制了一滴的液量的第一組成物滴510c向電極面511a上噴出。
作為這里使用的第一組成物,例如能使用把聚乙烯二羥基噻吩(PEDOT)等的聚乙烯衍生物和聚苯乙烯磺酸(PSS)等的混合物溶解于極性溶劑中而形成的組成物。作為極性溶劑,例如能使用異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1、3-二甲基-2-咪唑(DMI)及其衍生物、卡必醇醋酸鹽、丁基卡必醇醋酸鹽等的乙二醇醚類。須指出的是,空穴注入/輸送層的形成材料對于R、G、B的各發(fā)光層510b可以使用相同材料,也可以對各發(fā)光層改變材料。
如圖5所示,噴出的第一組成物滴510c在被親液處理的電極面511a和第一層疊部512e上擴散,充滿下部、上部開口部512c、512d內(nèi)。向電極面511a噴出的第一組成物量由下部、上部開口部512c、512d的尺寸、要形成的空穴注入/輸送層的厚度、第一組成物中的空穴注入/輸送層的形成材料的濃度等決定。另外,可以不只一次,而分多次向同一電極面511a上噴出第一組成物滴510c。
接著,在空穴注入/輸送層的形成步驟中,如圖6所示,對噴出后的第一組成物進行干燥處理和熱處理,通過使第一組成物中包含的極性溶劑蒸發(fā),在電極面511a上形成空穴注入/輸送層510a。如果進行干燥處理,則第一組成物滴510c中包含的極性溶劑的蒸發(fā)主要在靠近無機物隔柵層512a和有機物隔柵層512b的地方發(fā)生,伴隨著極性溶劑的蒸發(fā),空穴注入/輸送層的形成材料濃縮析出。而且,在電極面511a上也發(fā)生極性溶劑的蒸發(fā),據(jù)此,在電極面511a上形成了由空穴注入/輸送層的形成材料構成的平坦部510a。因為在電極面511a上,極性溶劑的蒸發(fā)速度幾乎均勻,所以空穴注入/輸送層的形成材料在電極面511a上均勻地濃縮,據(jù)此,形成了厚度均勻的平坦部510a。
接著,在第二液滴噴出步驟中,通過液滴噴出法,向空穴注入/輸送層510a上噴出包含發(fā)光層的形成材料的第二組成物。在該第二液滴噴出步驟中,為了防止空穴注入/輸送層510a的再溶解,作為發(fā)光層的形成時使用的第二組成物的溶劑,使用對于空穴注入/輸送層510a不溶解的非極性溶劑。
可是,一方面,空穴注入/輸送層510a對于非極性溶劑的親和性低,所以即使把包含非極性溶劑的第二組成物向空穴注入/輸送層510a上噴出,也有可能無法使空穴注入/輸送層510a和發(fā)光層510b緊貼,或無法均勻地涂敷發(fā)光層510b。因此,為了提高空穴注入/輸送層510a的表面對于非極性溶劑和發(fā)光層的形成材料的親和性,希望在形成發(fā)光層之前進行表面改質(zhì)步驟。
因此,首先就表面改質(zhì)步驟加以說明。表面改質(zhì)步驟是通過液滴噴出法、旋轉鍍膜法或浸漬法,把與發(fā)光層的形成時使用的第二組成物的非極性溶劑相同的溶劑或與它類似的溶劑即表面改質(zhì)用溶劑向空穴注入/輸送層510a上涂敷后,通過干燥而進行。
例如,如圖7所示,基于液滴噴出法的涂敷是向功能液滴噴出頭H中填充表面改質(zhì)用溶劑,使功能液滴噴出頭H的噴嘴與基板(即形成了空穴注入/輸送層510a的基板)相對,使功能液滴噴出頭H與基板501一邊相對移動,一邊從噴嘴h向空穴注入/輸送層510a上噴出表面改質(zhì)用溶劑510d而進行。然后,如圖8所示,使表面改質(zhì)用溶劑510d干燥。
接著,在第二液滴噴出步驟中,通過液滴噴出法,把包含發(fā)光層的形成材料的第二組成物向空穴注入/輸送層510a上噴出。如圖9所示,在功能液滴噴出頭H中填充包含藍色(B)發(fā)光層的形成材料的第二組成物,使功能液滴噴出頭H的噴嘴與位于下部、上部開口部512c、512d內(nèi)的空穴注入/輸送層510a相對,一邊使功能液滴噴出頭H和基板501相對移動,一邊從噴嘴噴出控制了一滴的液量的第二組成物滴510e,把該第二組成物滴510e向空穴注入/輸送層510a上噴出。
作為發(fā)光層的形成材料,能使用聚芴類高分子衍生物、(聚)對苯撐乙烯撐衍生物、聚苯撐衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、二萘嵌苯類色素、香豆素類色素、若丹明類色素,或在所述高分子中摻雜有機EL材料。例如能通過摻雜紅熒烯、二萘嵌苯、9、10-聯(lián)苯蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等后使用。
作為非極性溶劑,希望是對于空穴注入/輸送層510a不溶解的材料,例如能使用環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯等。通過在發(fā)光層510b的第二組成物中使用這樣的非極性溶劑,能在空穴注入/輸送層510a不再次溶解的前提下涂敷第二組成物。
如圖9所示,噴出的第二組成物510e在空穴注入/輸送層510a上擴散,充滿上部開口部512c、512d內(nèi)。可以不只一次,而是分多次向同一空穴注入/輸送層510a上噴出第二組成物510e。這時,各次的第二組成物的噴出量可以相同,也可以在各次中改變第二組成物量。
接著,在發(fā)光層的形成步驟中,在噴出第二組成物后,進行干燥處理和熱處理,在空穴注入/輸送層510a上形成發(fā)光層510b。干燥處理通過對噴出后的第二組成物進行干燥處理,蒸發(fā)第第二組成物中包含的非極性溶劑,形成圖10所示的藍色(B)發(fā)光層510b。
接著,如圖11所示,與藍色(B)發(fā)光層510b時同樣,形成紅色(R)發(fā)光層510b,最后形成綠色(G)發(fā)光層510b。須指出的是,發(fā)光層510b的形成順序并不局限于所述的順序,可以用任意的順序形成。例如可以按照發(fā)光層的形成材料決定形成的順序。
接著,在對置電極的形成步驟中,如圖12所示,在發(fā)光層510b和有機物隔柵層512b的整個面上形成陰極503(對置電極)。須指出的是,可以層疊多種材料形成陰極503。例如,在靠近發(fā)光層的一側希望形成功函數(shù)小的材料,能使用Ca、Ba等,另外,根據(jù)材料,有時最好在下層薄薄地形成LiF等。另外,在上部一側(密封一側)希望是比下部一側的功函數(shù)高的材料。希望用例如蒸鍍法、濺射法、CVD法等形成這些陰極(陰極層)503,特別是用蒸鍍法形成時,能防止對發(fā)光層510b的熱導致的損傷。
另外,氟化鋰可以只在發(fā)光層510b上形成,也可以只在藍色(B)發(fā)光層510b上形成。這時,其他的紅色(R)發(fā)光層和綠色(G)發(fā)光層510b、510b與由LiF構成的上部陰極層503b挨著。另外,在陰極503的上部,希望使用通過蒸鍍法、濺射法、CVD法等形成的Al膜、Ag膜。另外,在陰極503為了防止氧化,可以設置SiO2、SiN等的保護層。
最后,在圖13所示的密封步驟中,在氮、氬、氦等的惰性氣體氣氛中,在有機EL元件504上層疊密封用基板505。密封步驟希望在氮、氬、氦等的惰性氣體氣氛中進行。如果在大氣中進行,則當陰極503中產(chǎn)生了針孔等的缺陷時,水和氧等有可能從該缺陷部分侵入陰極503中,把陰極503氧化,所以不好。而且,最后,在柔性基板的布線上連接陰極503,并且通過在驅(qū)動IC上連接電路元件部502的布線,就取得了本實施例的有機EL裝置500。
須指出的是,在防液膜、陰極503、像素電極511等中,可以分別使用液體材料,用液滴噴出法形成。
下面,說明有機EL裝置的制造裝置。如上所述,在有機EL裝置的制造工藝中,由使用功能液滴噴出頭的液滴噴出法進行了形成空穴注入/輸送層(空穴注入層)的空穴注入/輸送層的形成步驟(第一液滴噴出步驟+干燥步驟)、表面改質(zhì)步驟、形成發(fā)光層的步驟(第二液滴噴出步驟+干燥步驟)。對應于此,本實施例的有機EL裝置的制造裝置中,使用了使功能液滴噴出頭一邊掃描,一邊噴出發(fā)光功能材料的噴出裝置。
更具體而言,如圖14所示,進行空穴注入/輸送層的形成步驟(必要時,包含表面改質(zhì)步驟)的空穴注入層的形成設備A具有搭載了導入第一液滴(發(fā)光功能材料空穴注入層材料)功能液滴噴出頭的所述的噴出裝置1a、干燥裝置2a、基板輸送裝置3a,并且具有容納它們的室裝置4a。如上所述,希望在惰性氣體的氣氛中進行空穴注入/輸送層的形成步驟,作為它的方法,設置了室裝置4a。
室裝置4a由以下部分構成容納噴出裝置1a的主室4aa;容納干燥裝置2a和基板輸送裝置3a,并且把它們的連接部分(輸送線路)收藏為通道狀的副室4ab。主室4aa采用使惰性氣體連續(xù)流動,構成良好的氣氛的方式(后面將具體描述),副室4ab采用了使惰性氣體循環(huán),構成良好的氣氛的方式。須指出的是,圖中的符號5是基板移動承載裝置。
同樣,如圖15所示,進行發(fā)光層的形成步驟的發(fā)光層的形成設備B具有搭載了導入第二液滴(發(fā)光功能材料R、G、B發(fā)光層材料)功能液滴噴出頭的所述的噴出裝置1b、干燥裝置2b、基板輸送裝置3b,并且具有容納它們的室裝置4b。與所述同樣,希望在惰性氣體的氣氛中進行發(fā)光層的形成步驟,作為它的方法,設置了室裝置4b。而且,這時的室裝置4b也由以下部分構成容納各噴出裝置1b的三個主室4ba;容納各干燥裝置2b、基板輸送裝置3b,并且把它們的連接部分(輸送線路)收藏為通道狀的三個副室4bb。
空穴注入層的形成設備A的噴出裝置1a和發(fā)光層的形成設備B的各噴出裝置1b只是向各功能液滴噴出頭中導入的液體材料不同,具有相同的構造。另外,各干燥裝置2a、2b、各基板輸送裝置3a、3b以及各室裝置4a、4b具有相同或同樣的構造。因此,如果忽略功能液滴噴出頭的更換和發(fā)光功能材料的供給系統(tǒng)的更換的工夫,能用任意一組的設備(噴出裝置1、干燥裝置2、基板輸送裝置3、室裝置4)制造有機EL裝置。
因此,在本實施例中,以圖15中左側的一組設備即形成B色的發(fā)光層的噴出裝置1b、干燥裝置2b、基板輸送裝置3b和室裝置4b為例,說明各構成裝置,省略了其他設備的說明。
根據(jù)圖外的裝置,經(jīng)過了所述的隔柵部的形成步驟和等離子體處理步驟的基板被從位于圖15的左端的基板移動承載裝置5輸送到基板輸送裝置3(3b)。在這里,變換了方向和姿勢,輸送給噴出裝置1(1b)。從基板輸送裝置3(3b)傳遞給噴出裝置1(1b),基板被設置在噴出裝置1(1b)中。在噴出裝置1(1b)中,通過它的功能液滴噴出頭,向基板的多個像素區(qū)域(開口部512g)噴出了B色的發(fā)光材料(液滴)(第二液滴的噴出步驟)。
接著,把涂敷了發(fā)光材料的基板從噴出裝置1(1b)傳遞給基板輸送裝置3(3b),通過基板輸送裝置3(3b)導入到干燥裝置2(2b)中。在干燥裝置2(2b)中,在給定時間內(nèi),把基板暴露在高溫的惰性氣體的氣氛中,使發(fā)光材料中的溶劑氣化(干燥步驟)。在這里,再度把基板導入噴出裝置1(1b)中,進行了第二液滴的噴出步驟。即重復多次該第二液滴的噴出步驟和干燥步驟,在發(fā)光層變?yōu)樗M哪ず駮r,經(jīng)過基板輸送裝置3(3b)把基板輸送到用于形成R色的發(fā)光層的中間的噴出裝置1(1b),最后輸送到用于形成G色的發(fā)光層的右端的噴出裝置1(1b)。而且,這些作業(yè)是在所述的室裝置4(4b)內(nèi)的惰性氣體的氣氛中進行的。須指出的是,用于形成B、R、G的各色發(fā)光層的作業(yè)順序是任意的。
須指出的是,雖然省略了干燥裝置2和基板輸送裝置3的詳細說明,但是,如果是干燥裝置2,除了噴射惰性氣體的吹風干燥和真空干燥,希望使用加熱板或使用燈(紅外線燈)。而且,干燥溫度希望是40℃±2℃~200℃±2℃。
下面,就噴出裝置1加以說明。如圖16~圖19所示,噴出裝置1具有液滴噴出裝置(液滴噴出部件)10和它的附帶裝置11。附帶裝置11具有向液滴噴出裝置10供給液體材料,并且回收不需要的液體的液體供給回收裝置13;供給對各構成零件的驅(qū)動、控制用的壓縮空氣的空氣供給裝置14;吸引空氣的真空吸引裝置15;用于功能液滴噴出頭7的維護的維護裝置16等。
液滴噴出裝置10具有設置在底座上的架臺21、設置在架臺21上的石平臺22、設置在石平臺22上的X軸臺23和與它正交的Y軸臺24、懸掛設置在Y軸臺24上的主滑架(滑架)25、保持在該主滑架25上的頭部件26。雖然后面將詳細描述,但是在頭部件26上設置了多個功能液滴噴出頭7。另外,對應于多個功能液滴噴出頭7,在X軸臺23的吸附臺81上設置了基板(工件)W。
在本實施例的液滴噴出裝置10中,是與功能液滴噴出頭7的驅(qū)動(有選擇地噴出液滴)同步,基板W移動的結構,功能液滴噴出頭7的所謂的主掃描通過X軸臺23的向X軸方向往返的兩個動作進行。另外,與此對應,所謂的副掃描是通過Y軸臺24使功能液滴噴出頭7向Y方向往返動作而進行的。須指出的是,也可以只通過向X軸方向的前往(或返回)動作進行所述的主掃描。
而頭部件26的原來位置是圖17和圖19中的圖示左端位置,并且從該液滴噴出裝置10的左方進行頭部件26的運入和更換(后面將具體描述)。另外,在圖示的跟前一側,面對所述的基板輸送裝置3,從跟前一側,搬入、搬出基板W。而且,在該液滴噴出裝置10的圖示右側,一體添加設置了所述附帶裝置11的主要構成裝置。
附帶裝置11具有箱式的公共機臺31、收藏在公共機臺31內(nèi)的一方的半部中的所述空氣供給裝置14和真空吸引裝置15、在公共機臺31內(nèi)的一方的半部中容納了主要裝置的所述的液體供給回收裝置13、在公共機臺31上容納了主要裝置的所述維護裝置16。
維護裝置16具有接受功能液滴噴出頭7的定期的沖洗(來自噴嘴的液體的噴出)沖洗部件33、進行功能液滴噴出頭7的吸引和保管的清理部件34、擦拭功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面的擦拭部件35。而且,清理部件34和擦拭部件35配置在所述的公共機臺31上。
而如圖14和圖15所示,室37具有同時設置了電室38和機械室39的所謂的絕對無塵室的形態(tài)。向室37中導入惰性氣體即氮氣,它所容納的所述的液滴噴出裝置10和附帶裝置11作為全體暴露在氮氣的氣氛中,在氮氣的氣氛中工作。
這里,參照圖20的模式圖,簡單說明在氮氣的氣氛中工作的噴出裝置1的一系列的動作。首先,作為準備階段,把頭部件26運入液滴噴出裝置10中,把它設置在主滑架25上。如果頭部件26設置在主滑架25上,Y軸臺24把主滑架26移動到圖外的噴出頭識別相機的位置,通過噴出頭識別相機對頭部件26進行了位置確認。這里,根據(jù)該確認結果,修正了頭部件26的θ,并且在數(shù)據(jù)上進行了頭部件26的X軸方向和Y軸方向的位置修正。位置修正后,頭部件(主滑架25)回到原來位置。
而如果基板(這時,是導入的各基板)W被導入到X軸臺23的吸附臺81上,在該位置(交接位置)后面描述的主基板識別相機90進行基板的位置識別。這里,根據(jù)該識別結果,對基板W進行了θ的修正,并且在數(shù)據(jù)上進行了基板W的X軸方向和Y軸方向的位置修正。位置修正后,基板(吸附臺81)W回到原來位置。須指出的是,在X軸和Y軸臺23、24的初始調(diào)整時(所謂的通出),在吸附臺81上導入對齊掩模,通過后面描述的副基板相機108進行初始調(diào)整。
如果這樣準備完畢,在實際的液滴噴出作業(yè)中,首先X軸臺23驅(qū)動,使基板W在主掃描方向往返運動,并且驅(qū)動多個功能液滴噴出頭7,進行了功能液滴對基板W的有選擇的噴出動作?;錡返回后,這次Y軸臺24驅(qū)動,使頭部件26在副掃描方向移動一個間距,再度進行了基板W在主掃描方向的往返運動和功能液滴噴出頭7的驅(qū)動。通過多次重復它,從基板W的端部到端部(整個區(qū)域)進行了液滴噴出。
須指出的是,在本實施例中,對于頭部件,使該噴出對象即基板W在主掃描方向(X軸方向)移動,但是也可以是使頭部件26在主掃描方向移動的結構。另外,也可以是固定頭部件26,使基板W在主掃描方向和副掃描方向移動的結構。
下面,按照順序說明所述的液滴噴出裝置10和附帶裝置11,但是此前,為了便于理解,詳細說明成為液滴噴出裝置10的主要部分的頭部件26。
圖21~圖23是頭部件的構造圖。如這些圖所示,頭部件26具有子滑架41、搭載在子滑架41上的多個(12個)功能液滴噴出頭7、用于分別把各功能液滴噴出頭7安裝在子滑架41上的噴出頭保持部件42。12個功能液滴噴出頭7左右各有6個,對于主掃描方向以給定的角度傾斜配置。
另外,各功能液滴噴出頭7對于副掃描方向配置為彼此位置錯開,12個功能液滴噴出頭7的所有噴嘴68(后面描述)在副掃描方向是連續(xù)的(一部分重復)。即實施例的噴出頭排列是在子滑架41上,把向同一方向傾斜配置的6個功能液滴噴出頭7排列了兩列,并且各噴出頭列間,成為功能液滴噴出頭7彼此旋轉180o的配置。
不過,該排列模式是一個例子,配置為例如各噴出頭列的相鄰的功能液滴噴出頭7彼此具有90o的角度(相鄰的噴出頭彼此成“八”字狀),或配置為各噴出頭列間的功能液滴噴出頭7具有90o的角度(列間的噴出頭彼此為“八”字狀)。無論怎樣,如果基于12個功能液滴噴出頭7的所有噴嘴68的點在副掃描方向是連續(xù)的,就可以了。
另外,如果對于各種基板W,功能液滴噴出頭7為專用零件,就沒必要傾斜設置功能液滴噴出頭7,可以配置為交錯狀或階梯狀。還可以說,只要能構成給定長度的噴嘴列(點列),可以用單一功能液滴噴出頭7構成它,也可以用多個功能液滴噴出頭7構成它。即功能液滴噴出頭7的個數(shù)、列數(shù)和排列模式是任意的。
子滑架41具有切去了一部分的近方形的主體板44;設置在主體板44的長邊方向的中間位置的左右一對的基準銷45、45;安裝在主體板44的兩個長邊部分上的左右一對的支撐部件46、46;設置在各支撐部件46的端部的左右一對的手柄47、47。左右的手柄47、47例如當把組裝的頭部件26放入所述的液滴噴出裝置10中時,成為用于手持頭部件26的部位。另外,左右的支撐部件46、46成為把子滑架41固定在液滴噴出裝置10的設置部上時的部位(都將在后面詳細描述)。一對的基準銷45、45是以圖像識別為前提,成為用于使子滑架41(頭部件26)在X軸、Y軸和θ軸方向定位(位置識別)的基準。
在子滑架41上,在離開各功能液滴噴出頭7的地方,例如在子滑架41的手柄47一側的端部,設置了可自由裝卸地連接通過管道轉接器48連接了各功能液滴噴出頭7的噴出頭一側管道部件48a和與液體供給回收裝置13的后面將具體描述的供液容器126相連的裝置一側管道部件的管道接頭49。
如圖24(a)、(b)所示,管道接頭49具有通過托架490固定在子滑架41的手柄47一側的端部上的橫長的板491,在該板491上,分上下兩列,配合固定了供12個管套492,在各管套492的一端部通過管接頭493連接了各噴出頭一側管道部件48a。在各管套492的另一端部形成了塞孔492a,塞子494可自由插拔地配合在該塞孔492a中。
在塞子494上通過肘形管495連接了裝置一側管道部件,于是只通過在各管套492中插拔各塞子494,就能在噴出頭一側管道部件48上連接裝置一側管道部件。而且,即使在管道分離時產(chǎn)生液體滴流,因為管道接頭49從功能液滴噴出頭7分開,所以滴流的液體不會附著在后面描述的功能液滴噴出頭7的連接器66(參照圖25(a))上,能防止液體滴流導致的故障。須指出的是,通過用兩端的螺釘496安裝在板491上的緊固桿497,防止所述塞子松脫。
可是,如果在塞孔492a內(nèi),產(chǎn)生與塞子494之間的空隙,來自空隙的氣泡流入功能液滴噴出頭7,產(chǎn)生液滴的噴出不良。因此,在本實施例中,形成塞孔492a的孔底面492b與塞子494的頂端的錐度匹配的錐面,使不產(chǎn)生間隙。須指出的是,由于塞孔492a的深度和塞子494的長度的尺寸公差,在孔底面492b和塞子494之間有可能產(chǎn)生若干的空隙,但是該空隙在從塞子494流出的液體的流線方向指向錐狀,所以在把頭部件26投入噴出裝置1時進行的對功能液滴噴出頭7的液體填充步驟中,能容易地從空隙排出氣泡,在噴出裝置1的工作中,氣泡不會從空隙流入功能液滴噴出頭7。
另外,在本實施例中,在塞子494的外周,隔開軸向的間隔,安裝多個例如兩個對于塞孔492a的密封用的O形環(huán)498,提高了塞子494和管套492間的密封性。
在子滑架41上,雖然未圖示,但是在左右兩列的功能液滴噴出頭群的上方,設置了連接了這些功能液滴噴出頭7的左右一對的布線連接部件。而且,各布線連接部件連接了噴出裝置1的控制裝置(噴出頭驅(qū)動器省略了圖示)。
如圖25(a)、(b)所示,功能液滴噴出頭7是所謂的雙聯(lián)式的,包含具有雙聯(lián)的連接針62、62的液體導入部61;與液體導入部61的一側相連的雙聯(lián)的噴出頭基板63;與液體導入部61的下方相連的雙聯(lián)的泵部64;與泵部64相連的噴嘴形成板65。在各連接針62上連接了所述管道轉接器48,在各連接針62的基部安裝了防止異物侵入泵部64的過濾器62a。在噴出頭基板63的雙聯(lián)的連接器66、66上連接了從所述布線連接部件導出的柔性托架線纜(未圖示)。
另外,通過泵部64和噴嘴形成板65,構成了向子滑架41的背面一側突出的方形的噴出頭主體60。另外,在噴嘴形成板65的噴嘴形成面67上形成了兩列多個噴嘴68。須指出的是,因為管道轉接器48與雙聯(lián)的連接針62、62對應,對各一個功能液滴噴出頭7設置了兩個,所以通過Y字接頭,把連接在管道接頭49的各管套492上的噴出頭一側管道部件48a連接了兩個管道轉接器48。
下面,按順序說明液滴噴出裝置10的其他構成裝置和附帶裝置11的各構成裝置。
圖26~圖29表示了搭載了X軸臺的液滴噴出裝置的架臺21和石平臺22。如這些圖所示,架臺21由角材等組成方形,具有分散配置在下部的帶調(diào)整螺栓的多個(9個)支撐腳71。在架臺21的上部,以對于各邊為2個的比例,向側方伸出安裝了多個(8個)用于在搬運等的移動時固定石平臺22的固定部件72。各固定部件72象托架那樣形成“L”字狀,把基端一側固定在架臺21的上部側面,通過調(diào)整螺栓73使頂端一側與石平臺22的下部側面接觸。石平臺22對于架臺21以非連結狀態(tài)承載在其上,在搬運石平臺22時,通過該固定部件72,使石平臺22對于架臺21固定為對于X軸方向和Y軸方向(前后左右)不動。
石平臺22支撐以高精度使功能液滴噴出頭7移動的X軸臺23和Y軸臺24,不會由于周圍的環(huán)境條件和振動等而使精度上(特別是平面度)產(chǎn)生失常,并且由俯視圖中為長方形的無垢石材構成。在石平臺22的下部,設置了把它支撐在架臺上的帶調(diào)整螺栓的三個主支撐腳75和六個輔助支撐腳76。三個主支撐腳75以三點支撐石平臺22,用于展現(xiàn)出其表面的平行度(包含水平度),六個輔助支撐腳76支撐石平臺22的遠離三個主支撐腳75的部分,抑制它的撓曲。
因此,如圖29所示,三個主支撐腳75、75、75配置為等腰三角形,形成它的底邊的兩個主支撐腳75配置為位于石平臺22的基板的搬入一側(在該圖中為左側,在圖16中,是跟前一側)。另外,六個輔助支撐腳76、76、76、76、76、76均勻并且分散配置,包含所述三個主支撐腳75、75、75,在縱橫上為3×3。
這時,石平臺22上,使軸線與沿著其長邊的中心線一致,配置了X軸臺23,使軸線與沿著短邊的中心軸一致,配置了Y軸臺24。因此,X軸臺23直接固定在石平臺22上,Y軸臺24的四根支柱78分別通過隔離塊79固定在石平臺22上。據(jù)此,Y軸臺24跨越X軸臺23,配置為在其上方正交。須指出的是,圖27中的符號80是用于固定后面描述的主基板識別相機的四個小塊,主基板識別相機也固定在石平臺22上。
如圖26~圖28的X軸移動系統(tǒng)和圖30~圖32的θ移動系統(tǒng)所示,X軸臺23在石平臺22的長邊方向延伸,由以下部分構成通過空氣吸引吸附設置基板W的吸附臺81、支撐吸附臺81的θ臺82(參照圖30~圖32)、在X軸方向可自由滑動地支撐θ臺82的X軸氣動滑道83、通過θ臺82使吸附臺81上的基板W在X軸方向移動的X軸線性電機84、設置在X軸氣動滑道83上的X軸線性標尺85(參照圖26~圖29)。
X軸線性電機84位于X軸氣動滑道83的頭部件26的搬入一側,X軸線性標尺85位于X軸氣動滑道83的附帶裝置11一側,它們配置為彼此平行。X軸線性電機84、X軸氣動滑道83和X軸線性標尺85直接支撐在石平臺22上。在吸附臺81上,連接了與所述的真空吸引裝置15相連的真空管(省略了圖示),吸附通過該空氣吸引而設置的基板W,維持了平坦度。
另外,在X軸線性標尺85的附帶裝置11一側,位于與它平行,在石平臺22上以收藏在盒子88中的狀態(tài)下,配置了X軸線纜支架87。在X軸線纜支架87中,收藏了吸附臺81的真空管和θ臺82用的線纜等,使其能追隨吸附臺81和θ臺82的移動。
這樣構成的X軸臺23通過X軸線性電機84的驅(qū)動,吸附了基板W的吸附臺81和θ臺82以X軸氣動滑道83為引導,在X軸方向移動。在該X軸方向的往返移動中,通過從基板搬入一側向里側的前往動作,進行了了功能液滴噴出頭7的相對的主掃描。另外,根據(jù)后面描述的主基板識別相機90的識別結果,進行了基于θ臺82的基板W的θ修正(水平面內(nèi)的角度的修正)。
圖33表示了主基板識別相機。如圖33所示,在吸附臺81的正上方,面對基板的搬入位置(交接位置),配置了一對主基板識別相機90、90。一對主基板識別相機90、90同時對基板的兩個基準位置(省略了圖示)進行圖像識別。
如圖34、圖35和圖36所示,Y軸臺24在石平臺22的短邊方向延伸,具有懸掛設置所述的主滑架25的橋板91;用雙支撐并且能在Y軸方向自由滑動地支撐橋板91的一對Y軸滑道92、92;設置在Y軸滑道92上的Y軸線性標尺93;以一對Y軸滑道92、92為引導,使橋板91在Y軸方向移動的Y軸球螺栓94;使Y軸球螺栓94正反旋轉的Y軸電機95。另外,位于一對Y軸滑道92、92兩側,以分別收藏在盒子97、97中的狀態(tài)下,配置了一對Y軸線纜支架96、96。
Y軸電機95由伺服電機構成,如果Y軸電機95正反旋轉,則通過Y軸球螺栓94,與它螺旋配合的橋板91以一對Y軸滑道92、92為引導,在Y軸方向移動。即伴隨著橋板91的Y軸方向的移動,主滑架25在Y軸方向移動。在該主滑架(頭部件26)25的Y軸方向的往返移動中,通過從原來位置一側向附帶裝置一側的前往動作,進行了功能液滴噴出頭7的副掃描。
而在所述四根支柱78上,支撐了主滑架25的移動線路的部分為長方形開口98a的承載臺板98,在承載臺板98上避開長方形開口98a彼此平行配置了一對Y軸滑道92、92和Y軸球螺栓94。另外,在從承載臺板98向外側伸出的一對支撐板99、99上承載了所述的一對Y軸線纜支架96、96和它的盒子97、97。
基板的搬入一側的Y軸線纜支架96中主要容納了連接頭部件26的線纜,在相反一側的Y軸線纜支架中,容納了連接頭部件26的裝置一側管道部件(都省略了圖示)。而且,這些線纜和管道部件通過所述的橋板91連接了頭部件26的多個功能液滴噴出頭7。
如圖37和圖38所示,主滑架25由以下部分構成從下側固定在所述的橋板91上的外觀“I”形的懸掛部件101;安裝在懸掛部件101的下表面上的θ臺102;懸掛安裝在θ臺102的下表面上的滑架主體103。而且,該懸掛部件101面對所述的承載臺板98的長方形開口98a。
滑架主體103具有支承頭部件26的基板104;垂直設置而支撐基板104的拱部件105;向基板104的一方的端部突出設置的一對暫置角鐵106、106;設置在基板104的另一方的端部的止動扳107。另外,在止動扳107的外側配置了識別所述基板W的所述一對副基板識別相機108。
在基板104上形成了頭部件26的主體板44滑動配合的方形開口111,另外在構成該方形開口111的基板104的左右的各開口邊緣部112設置了用于定位并固定頭部件26的螺栓孔113、113、兩個通孔114、114和定位銷115。
在這樣構成的主滑架25中,頭部件26由兩個手柄47、47手持運入,并設置。即運入的頭部件26被放置在兩個暫置角鐵106、106上(暫時放置)。這里,把配置在橋板91上的裝置一側管道部件與頭部件26的管道接頭49連接,并且把控制系統(tǒng)的線纜與部線連接部件連接。然后,再度把持手柄47、47,以兩個暫置角鐵106、106為引導,向前方壓入頭部件26,把它設置在基板104的左右的開口邊緣部112。
下面,說明附帶裝置11的公共機臺31。如圖39~圖42所示,公共機臺31具有隔著隔離壁形成了大小兩個收藏室122a、122b的室形式的機臺主體121;設置在機臺主體121上的移動臺123;固定在移動臺123上的公共基板124;設置在機臺主體121上的遠離移動臺123的一端的位置上的容器基板125。在公共基板124上配置了清理部件34和擦拭部件35,在容器基板125上配置了后面描述的液體供給裝置的供液容器126。
在機臺主體121的下表面上設置了帶調(diào)整螺栓的六個支撐腳128和四個滾動輪129,另外,在液滴噴出裝置10一側,設置了用于與液滴噴出裝置10的架臺21連接的一對連接托架130、130。據(jù)此,液滴噴出裝置10和附帶裝置(公共機臺31)11一體化,并且按照必要,能與附帶裝置分離,并移動。
在機臺主體121的小的收藏室122b中,容納了空氣供給裝置14和真空吸引裝置的主要部分,在大的收藏室122a中,容納了功能液體供給回收裝置的容器類。而且,用于連接該容器類的接頭群131面臨形成在機臺主體121的端部上表面的矩形開口部121a(圖示的左端圖)。另外,在該矩形開口部121a的附近,設置了后面描述的廢液泵152(參照圖16)。
移動臺123在機臺主體121的長度方向延伸,具有支撐公共基板124的方形臺133;可自由滑動地支撐方形臺133的一對移動滑道134、134;配置在一對移動滑道134、134之間的球螺栓135;使球螺栓135正反旋轉的移動電機136。移動電機136通過聯(lián)軸節(jié)連接了球螺栓135的端部,方形臺133通過陰螺紋板牙138與球螺栓135螺旋配合。據(jù)此,如果移動電機136正反旋轉,則通過球螺栓135,方形臺133和公共基板124在X軸方向進退。
移動臺123使公共基板124上承載的清理部件34和擦拭部件35移動,但是當移動臺123驅(qū)動時,通過所述的Y軸臺24,頭部件26面臨清理部件34的正上方。如果清理部件34與頭部件26的多個功能液滴噴出頭7緊貼,吸引液體,就會污染各功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67,所以繼續(xù)通過移動臺123使擦拭部件35接近多個功能液滴噴出頭7,擦拭噴嘴形成面67的污跡(后面將詳細描述)。
另外,在移動臺123的肋部,與它平行配置了線纜支架139。線纜支架139固定在公共機臺31上,并且頂端部固定在公共基板124上,收藏了兩個部件34、35用的線纜和空氣管或后面描述的洗凈用的管子和廢液(循環(huán))用的管子等(省略了圖示)。
下面,參照圖43~圖46,說明液體供給回收裝置13。如圖43的配管系統(tǒng)圖所示,液體供給回收裝置13由以下部分構成向頭部件26的功能液滴噴出頭7供給液體材料的液體供給系統(tǒng)141;回收用清理部件34吸引的液體材料的液體回收系統(tǒng)142;向擦拭部件35供給用于洗凈的液體材料的溶劑的洗凈液供給系統(tǒng)143;回收來自沖洗部件33的廢液的廢液回收系統(tǒng)144。
圖44和圖45是所述的公共機臺31的大的收藏室122a中容納的容器群,在拉出形式的防液盤146上承載了多個容器。在防液盤146上,從圖示左側開始,橫向并排配置了構成容器群的洗凈液供給系統(tǒng)143的洗凈容器147、液體回收系統(tǒng)142的循環(huán)容器148和液體供給系統(tǒng)141的加壓容器149,并且在洗凈容器147和循環(huán)容器148的附近配置了小型的廢液回收系統(tǒng)144的廢液容器150。
如圖43所示,廢液容器150通過廢液泵152連接了沖洗部件33,通過各功能液滴噴出頭7,把向沖洗部件33噴出的液體材料回收到廢液容器150中。循環(huán)容器148連接了清理部件34的吸引泵153,通過吸引泵153,回收從各功能液滴噴出頭7吸引的液體材料。須指出的是,如圖46所示,廢液泵152和后面描述的供液容器126上游一側的開關閥154固定在支撐板155上,如上所述,安裝在機臺主體121的端部上表面上(參照圖16)。
如圖43所示,在洗凈容器147上連接了與空氣供給裝置14相連的容器加壓用的管子156,流出一側連接了擦拭部件35的洗凈液噴霧頭噴嘴(后面描述)195。即洗凈容器147通過從空氣供給裝置14導入的壓縮空氣,向洗凈液噴霧頭噴嘴195加壓供給內(nèi)部的洗凈液。雖然后面將詳細描述,但是洗凈液噴霧頭噴嘴195噴出的洗凈液浸漬了擦拭功能液滴噴出頭7的擦拭薄板182。
在加壓容器149上連接了與空氣供給裝置14相連的容器加壓用的管子157,流出一側連接了液體供給系統(tǒng)141的供液容器126。即加壓容器149是液體材料的主容器,通過從空氣供給裝置14導入的壓縮空氣,向供液容器126壓送內(nèi)部的液體材料。
如圖47~圖49表示了供液容器126。供液容器126固定在所述容器基板125上,包含在兩側具有液體窗162、162,并且以凸緣形式關蓋的矩形的容器主體161;面臨兩個液體窗162、162,檢測功能液體的液位(水位)的液位檢測器163;承載了容器主體161的盤164;通過盤164支撐容器主體161的容器底座165。
容器底座165由安裝板167和直立設置在安裝板167上的兩根支柱狀部件168、168構成,通過這兩根支柱狀部件168、168,能微調(diào)容器主體161的高度和水平。在容器主體161(蓋體)的上表面連接了與加壓容器149相連的供給管169,另外,設置了延伸到頭部件26一側的供液通路(圖43的符號158)用的六個連接器170a和大氣開放用的一個連接器170b。
液位檢測器163由上下稍微分開配置的上限水平檢測器163a和下限水平檢測器163b構成,該上限水平檢測器163a和下限水平檢測器163b對于容器底座165安裝為在基部一側分別能自由調(diào)節(jié)高度。上限水平檢測器163a和下限水平檢測器163b都具有向容器主體161延伸的一對板狀臂163c、163c,在一對板狀臂163c、163c的一方上安裝了面對一方的液位窗162的發(fā)光元件163d,在另一方上安裝了面對另一方的液位窗162的發(fā)光元件163e。即通過該發(fā)光元件163d和發(fā)光元件163e,構成了透射型的液位傳感器。
在連接了供液容器126的所述的供給管169的上游一側設置了開關閥154(參照圖43和圖46)。開關閥154通過上限水平檢測器163a和下限水平檢測器163b控制開關,調(diào)整為供液容器126的液位總在上限水平和下限水平之間。這里,以給定壓力把液體材料從加壓容器149壓送給供液容器126,但是在供液容器126中,該加壓容器149一側的壓力由于向大氣開放而被解除,通過由所述液位的調(diào)整而管理的一點水位差壓力(例如25mm±0.5mm),向功能液滴噴出頭7供給了液體材料。據(jù)此,功能液滴噴出頭7的泵動作即泵部64內(nèi)的壓電元件的泵驅(qū)動,以高精度噴出了液滴,防止了來自功能液滴噴出頭7的噴嘴68的液體滴流。
須指出的是,來自供液容器126的六條供液通路158分別通過T字接頭158a連接了兩條,共連接了12條的分支通路158b,在設置在頭部件26上的管道接頭49的12個管套492上分別把各分支通路158b作為裝置一側管道部件連接。另外,在各分支通路158b中設置了開關閥166,在功能液滴噴出頭7的液體填充步驟中,如后所述,暫時關閉開關閥166。
下面,按擦拭部件35、清理部件34、沖洗部件33的順序,就維護裝置16加以說明。
如圖50~圖55所示,擦拭部件35由分別獨立構成的卷繞部件(圖50~圖52)171和擦取部件(圖53~圖55)172構成,以面對面的狀態(tài)配置在所述的公共基板124上。卷繞部件171配置在公共基板124的跟前一側,擦取部件172配置在公共基板124的里側即清理部件34一側。
實施例的擦拭部件35對于清理部件34的正上方即停止在清理位置的頭部件26,一邊使后面描述的擦拭薄板182移動,一邊通過所述的移動臺123,作為全體在X軸方向移動,擦拭多個功能液滴噴出頭7。因此,擦拭部件35從卷繞部件171放出,為了擦拭動作,圍繞擦取部件172旋轉,卷取到卷繞部件171上。
如圖50、圖51和圖52所示,卷繞部件171具有單支承形式的框架174;可自由旋轉地支撐在框架174上的上方的放出卷軸175和下方的卷繞卷軸176;使卷繞卷軸176旋轉卷取的卷繞電機177。另外,框架174的上部固定了子框架178,在該子框架178上,用雙支承形式支撐了速度檢測輥179和中間輥180。在這些構成零件的下方配置了接收洗凈液的洗凈液盤181。
在放出卷軸175上插入填裝了擦拭薄板182,從放出卷軸175放出的擦拭薄板182通過速度檢測輥179和中間輥180送入擦取部件172。在卷繞卷軸176和卷繞電機177之間,掛著定時帶183,卷繞卷軸176通過卷繞電機177旋轉,卷繞擦拭薄板182。
雖然,后面將詳細描述,但是在擦取部件172中也設置了輸送擦拭薄板182的電機(擦取電機194),放出卷軸175通過設置在其上的扭矩限制器184,對抗擦取電機194,制動、旋轉。速度檢測輥179是由自由旋轉的上下兩個輥179a、179b構成的夾持輥,通過設置在其上的速度檢測器185,控制卷繞電機177。即放出卷軸175在拉伸的狀態(tài)下送出擦拭薄板182,卷繞卷軸176在不產(chǎn)生松弛的前提下卷繞擦拭薄板182。
如圖53、圖54和圖55所示,擦取部件172具有左右一對底座191、191;支撐在一對底座191、191上的截面近“U”字狀的基礎框架192;用雙支承形式,可自由旋轉地支撐在基礎框架192上的擦拭輥193;使擦拭輥193旋轉的擦拭電機194;與擦拭輥193平行相對的洗凈液噴霧頭噴嘴195;使基礎框架192升降的多動形式的一對氣缸196、196。
一對底座191、191由分別位于外側的固定底座198和安裝在固定底座198的內(nèi)側并且在上下方向能自由滑動的可動底座199構成,在各固定底座198的基部直立設置了氣缸196。各氣缸196的活塞196a固定在可動底座199上,通過同時驅(qū)動的一對氣缸196、196,基礎框架192、由它支撐的擦拭輥193和擦拭電機194等升降。
擦拭輥193由通過定時帶201連接了擦拭電機194的驅(qū)動輥202和隔著擦拭薄板182接觸驅(qū)動輥202的從動輥203構成的夾持輥構成。驅(qū)動輥202例如由在核心部分纏繞了具有彈性或柔軟性的橡膠的橡膠輥構成,使卷繞在其上的擦拭薄板182一邊移動,一邊按壓功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67。
洗凈液噴霧頭噴嘴195在擦拭輥193(驅(qū)動輥202)的附近,向從所述的中間輥送來的擦拭薄板182上噴射洗凈液。因此,在洗凈液噴霧頭噴嘴195的前面即擦拭輥193一側,配合擦拭薄板182的寬度,橫向并排設置了多個噴霧噴嘴204,在后面設置了與所述洗凈容器147相連的管連接用的多個連接器205。
被噴射了洗凈液的擦拭薄板182被洗凈液浸漬,面對功能液滴噴出頭7,把它擦拭。須指出的是,位于擦拭輥193的下方,在基礎框架192上也設置了洗凈液盤,與卷繞部件171的洗凈液盤181一起接收從擦拭薄板182滴下的洗凈液。
這里,參照圖56的模式圖,簡單說明一系列的擦拭動作。如果頭部件26的清理動作結束,移動臺123就驅(qū)動,使擦拭部件35前進,充分靠近頭部件26。擦拭輥193移動到功能液滴噴出頭7的附近后,停止移動臺123,驅(qū)動兩個氣缸196、196,使擦拭輥193上升,使其接觸(壓住)功能液滴噴出頭7。
這里,驅(qū)動卷繞電機177和擦拭電機194,使擦拭薄板182擦拭、輸送,并且開始洗凈液的噴霧。另外,與此同時,再度驅(qū)動移動臺123,一邊進行擦拭薄板182的輸送,一邊使擦拭輥193前進,使其擦拭多個功能液滴噴出頭7的下表面。在擦拭動作結束后,停止擦拭薄板182的輸送,并且使擦拭輥193下降,再通過移動臺123使擦拭部件35后退到原先的位置。
下面,參照圖57~圖60說明清理部件34。清理部件34具有對應于12個功能液滴噴出頭7,在蓋子基板213上配置了12個蓋子212的蓋子部件211;支撐蓋子部件211的支撐部件214;通過支撐部件214使蓋子部件211升降的升降機構215。
另外,如圖43所示,中間設置了吸引泵153的連接了循環(huán)容器148的吸引通路216通過總管216a分支為12條分支通路216b,各分支通路216b連接了各蓋子212。在各分支通路216b,從蓋子212一側開始按順序設置了液體傳感器217、壓力傳感器218和開關閥219。
12個蓋子212以與頭部件26的12個功能液滴噴出頭7的排列并且相同的傾斜姿態(tài),固定在蓋子基板213上。如圖61所示,各蓋子212由蓋子主體220和蓋子固定器221構成,蓋子主體220由兩個彈簧222、222靠向上方,以稍微能上下移動的狀態(tài)保持在蓋子固定器221上。在蓋子基板213上,對應于12個蓋子212形成了12個安裝開口224,并且形成了12個淺溝225,使其包含安裝開口224。各蓋子212的下部插入安裝開口224中,蓋子固定器221定位在淺溝225中的狀態(tài)下,在淺溝225的部分被螺旋止動(參照圖60)。
在各蓋子主體220的上表面,形成了包含功能液滴噴出頭7的兩列噴嘴群的凹部220a,在凹部220a的周邊部安裝了密封襯板227,另外,在底部以通過按壓框228a按壓的狀態(tài)下設置了吸收材料228。而且,在凹部220a的底部形成了小孔229,該小孔229與連接了吸引用的各分支通路216b的L字接頭230連通。當吸引液體材料時,向功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67按壓密封襯板227,包含兩列噴嘴群而密封噴嘴形成面67。
在各蓋子212中,還設置了在其底面一側使凹部220a向大氣開放的大氣開放閥231。大氣開放閥231由彈簧靠向上方的關閉一側,在液體材料的吸引動作的最終階段,通過拉下大氣開放閥231,打開閥門,使浸漬在吸收材料228中的液體材料也能吸引。圖中231b是大氣開放閥231的操作部。
支撐部件214包含具有在上端支撐蓋子部件211的支撐板241的支撐部件主體242;在上下方向可自由滑動地支撐的支撐部件主體242的底座243。在支撐板241的長度方向的兩側下表面,固定了一對氣缸244、244,設置了用這一對氣缸244、244升降的操作板245,在操作板245上安裝了與各蓋子212的大氣開放閥231的操作部231b配合的鉤子245a。于是,通過一對氣缸244、244,通過操作板245開關大氣開放閥231。
升降機構215具有直立設置在底座243的基礎部243a上的由氣缸構成的下級升降氣缸246、直立設置在用該升降氣缸246升降的板248上的由氣缸構成的上級升降氣缸247,在所述支撐板241上連接了上級升降氣缸247的活塞桿。兩個升降氣缸246、247的沖程彼此不同,用兩個升降氣缸246、247的選擇動作,把蓋子212的上升位置在比較高的第一位置和比較低的第二位置間自由切換。
這里,蓋子部件211在頭部件26移動到面臨蓋子部件211的正上方的清理位置時,使功能液滴噴出頭7不接觸蓋子212,平時在設定為蓋子212的密封襯板227和功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67之間空開數(shù)mm的間隙的下降端位置待機。而且,在向第一位置的上升中,使蓋子212的密封襯板227和功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67緊貼,在第二位置,使蓋子212的密封襯板227和功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67之間只空出一點間隙(例如,0.5mm左右)。須指出的是,在本實施例中,用下級升降氣缸246使蓋子部件211上升到第一位置,用上級的升降氣缸247使蓋子部件211上升到第二位置,但是,當然也可以用上下相反的升降氣缸,進行到第一位置和第二位置的上升。
采用了這樣的結構的清理部件34通過移動臺123移動到與頭部件26的Y軸方向移動軌跡交叉的位置,對此,頭部件26通過Y軸臺,移動到面對清理部件34(蓋子部件211)的正上方的清理位置。這里,通過升降機構215的下級升降氣缸246的工作,蓋子部件211上升到第一位置,從下方12個蓋子212壓到頭部件26的12個功能液滴噴出頭7上。壓在各功能液滴噴出頭7上的12個蓋子對抗自身的彈簧222、222,蓋子主體220陷入幾分,密封襯板227均勻地緊貼在功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67上。
接著,驅(qū)動吸引泵153,打開設置在吸引用的各分支通路216b中的開關閥219,從各功能液滴噴出頭7所有噴嘴68通過各蓋子212吸引液體材料。然后,在吸引結束前,打開大氣開放閥231,然后關閉開關閥219,結束吸引。吸引動作結束后,使蓋子部件211下降到下降端位置。須指出的是,在吸引中,根據(jù)來自設置在吸引用的各分支通路216b中的壓力傳感器218的信號,監(jiān)視是否產(chǎn)生了各蓋子212的吸引不良。另外,在停止裝置的運轉時等的噴出頭保管時,使蓋子部件211上升到第一位置,用各蓋子212密封該功能液滴噴出頭7,成為保管狀態(tài)。
下面,參照圖62和圖63說明沖洗部件33。沖洗部件33配置在所述的X軸線纜支架87的盒子88上(參照圖30)。沖洗部件33由以下部分構成固定在X軸線纜支架87上的滑動基板251;設置在滑動基板251上進退自由的長板狀的滑塊252;固定在滑塊252的兩端部的一對沖洗盒子253、253;設置在各沖洗盒子253內(nèi)的一對液體吸收材料254。
一對沖洗盒子253、253具有與頭部件26的左右的兩列各功能液滴噴出頭群對應的寬度,并且具有與各功能液滴噴出頭的副掃描方向的移動范圍對應的長度,形成了細長形狀。而且,這一對沖洗盒子253、253從滑塊252向X軸臺23延伸為直角,并且配置為夾著吸附臺81。另外,在各沖洗盒子253、253的中央底面安裝了構成排液部的排液接頭256。連接在該排液接頭256上的排液管(省略了圖示)通過X軸線纜支架87內(nèi),連接了所述的廢液容器150。
在滑塊252上,在一對沖洗盒子253、253之間,固定了一對向著X軸臺23的θ臺82延伸的安裝片257、257,這一對安裝片257、257的頂端部固定在θ臺82的基礎部。即通過滑塊252,一對沖洗盒子253、253被滑動基板251引導,與θ臺82一起移動。
在這樣構成的沖洗部件33中,如圖30所示,如果與θ臺82一起,沖洗部件33進行前往運動,最初該圖示的右側的沖洗盒子253通過頭部件26的正下方。這時,多個(12個)功能液滴噴出頭7按順序進行沖洗動作,頭部件26就這樣轉移到通常的液滴噴出動作。同樣,如果沖洗部件33進行返回運動,則最初左側的沖洗盒子253通過頭部件26的正下方。這時,多個功能液滴噴出頭7按順序進行沖洗動作,頭部件26就這樣轉移到通常的液滴噴出動作。因此,只為了沖洗動作,頭部件26等不移動,沖洗對生產(chǎn)節(jié)拍時間不產(chǎn)生影響。
當液滴的噴出進行某種程度的休息時,例如對噴出裝置1取出、放入基板W時,沖洗是必要的。因此,當液滴的噴出進行某種程度的休息時把頭部件26移動到面對蓋子部件211的正上方的清理位置,從各功能液滴噴出頭7向各蓋子進行沖洗。這時,如果蓋子部件211存在于下降端位置,來自功能液滴噴出頭7的噴出液體的一部分從功能液滴噴出頭7和蓋子212之間的間隙變?yōu)殪F狀,向外部飛散。因此,通過升降機構215的升降氣缸使蓋子部件211上升到第二位置,在該狀態(tài)下進行沖洗。
據(jù)此,功能液滴噴出頭7和蓋子212之間的間隙變得很小,防止了來自功能液滴噴出頭7的噴出液體向外部的飛散。這時,如果預先作用來自吸引泵153的吸引力,則能更有效地防止噴出液體向外部的飛散。須指出的是,雖然也考慮了在使蓋子212與功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67緊貼的狀態(tài)下進行沖洗,但是如果使蓋子212與噴嘴形成面67緊貼,則噴嘴形成面67污染,所以沖洗后的噴嘴形成面67的擦拭成為必要,從而并不實用。
可是,當把新的頭部件26投入噴出裝置1中時,因為功能液滴噴出頭7的噴出頭內(nèi)流路是空的,所以在開始液滴噴出作業(yè)前,有必要向噴出頭內(nèi)流路中填充液體材料。這時,因為只用一點水位差壓力進行了來自供液容器126的液體材料的供給,所以在向噴出頭內(nèi)流路中填充液體材料時,吸引成為必要的。因此,在液體的填充作業(yè)時,把頭部件26移動到清理位置,使蓋子部件211上升到第一位置,使各蓋子212與功能液滴噴出頭7的噴嘴形成面67緊貼,用通過各蓋子212作用的來自吸引泵153的吸引力,把供液容器126內(nèi)的液體材料填充到各功能液滴噴出頭7的噴出頭內(nèi)流路中??墒?,即使進行基于蓋子212的吸引,噴出頭內(nèi)流路中液體材料的流速下降,無法充分地從噴出頭內(nèi)流路排除氣泡,由于殘留氣泡的影響,產(chǎn)生液滴的噴出不良。特別是設置在功能液滴噴出頭7的連接針62的基部的過濾器62a上容易殘留氣泡。
因此,在本實施例中,在供液用的各分支通路158b中設置了如上所述的開關閥166,并且在吸引用的各分支通路中216b中設置了如上所述的液體傳感器217,在液體的填充開始后,液體材料被吸引到蓋子212,當液體傳感器217檢測到它時,保持基于蓋子212的吸引,暫時關閉對應的開關閥166。據(jù)此,開關閥166的關閉時,噴出頭內(nèi)流路減壓,通過其后的把開關閥166打開,液體材料急劇地流動,從噴出頭內(nèi)流路中高效地排除了氣泡。根據(jù)實驗,在開關閥166的關閉前的流速為100mm/s,而暫時關閉開關閥166后再打開,流速大幅度增加到200~2000mm/s。
這里,開關閥166的關閉前的噴出頭內(nèi)流路的液體填充率越高,關閉閥門后,就越高效地對噴出頭內(nèi)流路減了壓。當液體材料到達所述液體傳感器217時,噴出頭內(nèi)流路幾乎被液體材料充滿,通過使用液體傳感器217,能恰當?shù)刈詣涌刂脐P閉閥門的定時。另外,通過在供液用和吸引用的各分支通路158b、216b中分別設置開關閥166和液體傳感器217,即使各功能液滴噴出頭7中,在初始的液體填充率上有偏差,對于各功能液滴噴出頭7,能分別以恰當?shù)亩〞r關閉開關閥166。
另外,開關閥166和功能液滴噴出頭7之間的通路長度越短,關閉閥門后的減壓效率就越提高,并且減少了填充時的液體消耗量。這里,如果在于主滑架25一體移動的部分搭載開關閥166,就沒必要在開關閥166和功能液滴噴出頭7之間的通路部分設置用于追隨保持在主滑架25上的頭部件26的運動的松弛,從而能縮短通路長度。因此,在本實施例中,在懸掛設置了主滑架25的橋板91上搭載了開關閥166。其細節(jié)如圖64和圖65所示,固定在橋板91上的底座261上,分上下兩級各六個,搭載了12個開關閥166。
另外,在覆蓋開關閥166的底座261的上板262上配置了6個T字接頭158a和6個回流(earth)接頭158c,把與供液容器126相連的六個供液通路158(管子)分別通過回流(earth)接頭158c連接T字接頭158a的向內(nèi)連接口。而且,把連接了這6個T字接頭158a的向內(nèi)連接口的六個分支通路158b的上游部分158b1連接上級的6個開關閥166的流入口166a,并且把連接了這6個T字接頭158a的向內(nèi)連接口的剩下的六個分支通路158b的上游部分158b1連接下級的開關閥166的流入口166a。
另外,在底座261的下板263上通過托架264配置了12個管接頭158d,把連接在上下兩級共12個開關閥166的流出口上的12個分支通路158b的中間部分158b2分別連接管接頭158d的一端,在這些管接頭158d的另一端連接了與頭部件26的管道接頭49的管套492相連的裝置一側管道部件即分支通路158b的下游部分158b3。須指出的是,在底座261上,也設置了用于不通過開關閥166而向頭部件26供給液體的分流器265。
以上,說明了有機EL裝置的制造裝置,但是在用噴墨方式制造液晶顯示裝置的濾色器的等其他制品的噴出裝置中,也同樣能應用本發(fā)明。
例如,在液晶顯示裝置的濾色器的制造方法中,把R、G、B各色的濾色材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出濾色材料,在基板上形成多個濾色元件。并且,可以用與所述同樣的方法,形成覆蓋多個濾色元件的保護膜。
同樣,本實施例的液滴噴出裝置10能應用于電子發(fā)射裝置的制造方法、PDP裝置的制造方法以及電泳顯示裝置的制造方法中。
在電子發(fā)射裝置的制造方法中,把R、G、B各色的熒光材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出熒光材料,在電極上形成多個熒光體。須指出的是,電子發(fā)射裝置是包含F(xiàn)ED(場致發(fā)射顯示器)的上級的概念。
在PDP裝置的制造方法中,把R、G、B各色的熒光材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出熒光材料,在背面基板上的多個凹部中分別形成熒光體。
在電泳顯示裝置的制造方法中,把各色的電泳體材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出電泳體材料,在電極上的凹部中分別形成電泳體。須指出的是,由帶電顆粒和染料構成的電泳體最好密封在微型容器中。
而本實施例的液滴噴出裝置10也能應用于隔離塊的形成方法、金屬布線的形成方法、透鏡的形成方法、抗蝕劑的形成方法和光擴散體的形成方法等中。
隔離塊的形成方法是在兩塊基板之間形成用于構成微小的單元間隔的多個顆粒狀的隔離塊,使構成隔離塊的顆粒材料分散到液體中,把調(diào)整為液態(tài)的材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出顆粒材料,至少在一方的基板上形成隔離塊。例如,當構成所述的液晶顯示裝置和電泳顯示裝置的兩塊基板間的單元間隙時是有用的,當然也能應用于其他的需要此種微小間隙的半導體制造技術中。
在金屬布線的形成方法中,向多個功能液滴噴出頭7中導入液態(tài)金屬材料,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出液態(tài)金屬材料,在基板上形成金屬部線。例如能應用于所述的液晶顯示裝置中的連接驅(qū)動器和各電極的金屬布線、所述有機EL裝置中的連接TFT等和各電極的金屬布線。另外,當然除了這種平面顯示器以外,也能應用于一般的半導體制造技術中。
在透鏡的形成方法中,把透鏡材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出透鏡材料,在透明基板上形成多個微透鏡。例如能應用于所述的FED裝置的光束匯聚用的器件。另外,當然能應用于各種光器件中。
在抗蝕劑的形成方法中,把抗蝕劑材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出抗蝕劑材料,在基板上形成任意的形狀的光致抗蝕劑。例如,所述的各種顯示裝置的隔柵的形成本來是在成為半導體制造技術的主體的光刻法中,能廣泛應用于光致抗蝕劑的涂敷。
在光擴散體的形成方法中,是在基板上形成多個光擴散體的光擴散體的形成方法,把光擴散材料導入多個功能液滴噴出頭7中,使多個功能液滴噴出頭7進行主掃描和副掃描,有選擇地噴出光擴散材料,形成多個光擴散體。這時,當然也能應用于各種光器件。
從以上的說明可知,根據(jù)本發(fā)明的對功能液滴噴出頭的液體填充方法和噴出裝置,使對功能液滴噴出頭填充液體時的流速高速化,能高效地從噴出頭內(nèi)流路排除氣泡,把液體的填充時的吸引次數(shù)抑制在最小限度,削減了液體消耗量,并且能提高作業(yè)效率,提高生產(chǎn)性。而根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法、有機EL裝置的制造方法等的各種制造方法,能迅速并且順利地對功能液滴噴出頭進行功能液體的初始填充,能提高可靠性。
權利要求
1.一種向功能液滴噴出頭填充液體的方法,向具有在噴出頭主體的噴嘴形成面上設置的噴嘴的功能液滴噴出頭的噴出頭內(nèi)流路中填充液體,其特征在于在使連接了吸引泵的蓋子與所述噴嘴形成面緊貼,用通過所述蓋子而作用的吸引力把連接在所述功能液滴噴出頭上的供液容器的液體填充到所述噴出頭內(nèi)流路中;在向所述噴出頭內(nèi)流路的液體填充過程中,保持基于所述蓋子的吸引,暫時關閉所述功能液滴噴出頭和所述供液容器之間的供液通路。
2.根據(jù)權利要求1所述的向功能液滴噴出頭填充液體的方法,其特征在于所述供液通路的關閉在所述供液容器內(nèi)的液體至少被吸引到所述蓋子的時刻執(zhí)行。
3.一種噴出裝置,具有對于工件相對移動的滑架,把具有設置在噴出頭主體的噴嘴形成面上的噴嘴的功能液滴噴出頭保持在所述滑架上,在該狀態(tài)下,一邊使滑架對于工件相對移動,一邊從所述功能液滴噴出頭的噴嘴向工件噴出液滴,其特征在于具有連接了所述功能液滴噴出頭的供液容器和配置在遠離工件的地方的蓋子部件,在蓋子部件中,與所述功能液滴噴出頭對應而設置連接了吸引泵的蓋子,在使所述滑架移動到面臨所述蓋子部件的位置的狀態(tài)下,使所述蓋子與所述功能液滴噴出頭的所述噴嘴形成面緊貼,用通過所述蓋子而作用的吸引力把連接在所述功能液滴噴出頭上的供液容器的液體填充到所述噴出頭內(nèi)流路中;在所述功能液滴噴出頭和所述供液容器之間的供液通路中設置開關閥,在向所述噴出頭內(nèi)流路的液體填充過程中保持基于所述蓋子的吸引,暫時關閉所述開關閥。
4.根據(jù)權利要求3所述的噴出裝置,其特征在于在所述蓋子和所述吸引泵之間的吸引通路中設置液體傳感器,在向所述噴出頭內(nèi)流路的液體的填充開始后,在由所述液體傳感器檢測到液體的時刻,進行所述開關閥的暫時關閉。
5.根據(jù)權利要求4所述的噴出裝置,其特征在于所述滑架具有由子滑架和由搭載在該子滑架上的多個所述功能液滴噴出頭構成的噴頭部件,設置多個與所述噴頭部件的多個功能液滴噴出頭相對應的所述蓋子;在分支連接所述各功能液滴噴出頭的所述供液通路的各分支通路部分中分別設置所述開關閥,在分支連接所述各蓋子的所述吸引通路的各分支通路部分中分別設置所述液體傳感器,當用各液體傳感器檢測到液體時,使對應的各開關閥關閉。
6.根據(jù)權利要求3所述的噴出裝置,其特征在于在與所述滑架一體移動的部分上搭載所述開關閥。
7.一種液晶顯示裝置的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在濾色器的基板上形成濾色元件,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入濾色材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述濾色元件,形成所述濾色元件。
8.一種有機EL裝置的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上的像素中形成EL發(fā)光層,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入發(fā)光材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述發(fā)光材料,形成所述EL發(fā)光層。
9.一種電子裝置的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在電極上形成熒光體,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入熒光材料,使所述多個功能液滴噴出頭對于所述電極相對掃描,有選擇地噴出所述熒光材料,形成所述熒光體。
10.一種PDP裝置的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在背面基板上的多個凹部中形成熒光體,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入熒光材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述背面基板相對掃描,有選擇地噴出所述熒光材料,形成所述熒光體。
11.一種電泳顯示裝置的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在電極上的凹部形成電泳體,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入電泳體材料,使所述功能液滴噴出頭對于電極相對掃描,有選擇地噴出所述電泳體材料,形成所述電泳體。
12.一種濾色器的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,制造在基板上排列濾色元件而形成的濾色器,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入濾色材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述濾色材料,形成所述濾色元件。
13.根據(jù)權利要求12所述的濾色器的制造方法其特征在于形成了覆蓋所述濾色元件的保護膜;在形成了所述濾色元件后,向所述功能液滴噴出頭導入透光性的涂層材料;使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述涂層材料,形成所述保護膜。
14.一種有機EL的制造方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上排列形成包含EL發(fā)光層的像素,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入發(fā)光材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述發(fā)光材料,形成所述EL發(fā)光層。
15.根據(jù)權利要求14所述的有機EL的制造方法,其特征在于在所述EL發(fā)光層和所述基板之間,對應于所述EL發(fā)光層,形成了像素電極;向所述功能液滴噴出頭導入液態(tài)電極材料;使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述液態(tài)電極材料,形成所述像素電極。
16.根據(jù)權利要求15所述的有機EL的制造方法,其特征在于覆蓋所述EL發(fā)光層而形成了對置電極;在形成了所述EL發(fā)光層后,向所述功能液滴噴出頭導入液態(tài)電極材料;使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述液態(tài)電極材料,形成所述對置電極。
17.一種隔離塊的形成方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在兩塊基板間形成用于構成單元間隙的顆粒狀的隔離塊,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入顆粒材料,使所述功能液滴噴出頭至少對于一方的所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述顆粒材料,在所述基板上形成所述隔離塊。
18.一種金屬布線的形成方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上形成金屬部線,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入液態(tài)金屬材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述液態(tài)金屬材料,形成所述金屬布線。
19.一種透鏡的形成方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上形成顯微透鏡,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入透鏡材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述透鏡材料,形成所述顯微透鏡。
20.一種抗蝕劑的形成方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上形成任意形狀的抗蝕劑,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入抗蝕劑材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述抗蝕劑材料,形成所述抗蝕劑。
21.一種光擴散體的形成方法,使用權利要求3所述的噴出裝置,在基板上形成光擴散體,其特征在于向所述功能液滴噴出頭導入光擴散材料,使所述功能液滴噴出頭對于所述基板相對掃描,有選擇地噴出所述光擴散材料,形成所述光擴散體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種功能液滴噴出頭的液體填充方法及噴出裝置,在該噴出裝置中,設置開關閥(166),并且在分別連接各蓋子的吸引用的分支通路(216b)中設置液體傳感器(217)。在填充液體時,在液體剛到達液體傳感器(217)時,暫時關閉對應的開關閥(166)。使蓋子部件(34)的多個蓋子(212)與搭載在分別連接了各功能液滴噴出頭(7)的供液用的分支通路(158b)中在頭部件上的多個功能液滴噴出頭(7)緊貼,由通過蓋子作用的吸引泵(153)的吸引力,把供液容器(126)內(nèi)的液體填充到液滴噴出頭的噴出頭內(nèi)流路中,使填充時的流速高速化,能高效地從噴出頭內(nèi)流路排除氣泡。
文檔編號H01J11/42GK1445087SQ0310725
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權日2002年3月19日
發(fā)明者中村真一 申請人:精工愛普生株式會社