JP2010142721A - Liquid droplet discharging apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性を低下させること無く、装置内の異物を良好に除去することができる、液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】基板Pを搬送する搬送機構と、搬送装置により搬送される基板Pに機能液を吐出する液滴吐出ヘッドと、基板P及び液滴吐出ヘッドに付着する異物を除去する異物除去手段31と、を備えた液滴吐出装置である。異物除去手段31は、基板P及び液滴吐出ヘッドの表面を除電することで表面から異物を浮遊させる除電部32と、除電部32により浮遊した異物Xを吸引することで回収する吸引部33と、を有する。
【選択図】図4Disclosed is a droplet discharge device that can satisfactorily remove foreign substances in the device without reducing productivity.
A transport mechanism that transports a substrate P, a droplet discharge head that discharges a functional liquid onto the substrate P transported by a transport device, and a foreign matter removing unit that removes foreign matter attached to the substrate P and the droplet discharge head. 31 is a droplet discharge device. The foreign matter removing means 31 includes a static elimination unit 32 that floats the foreign matter from the surface by neutralizing the surface of the substrate P and the droplet discharge head, and a suction unit 33 that collects the foreign matter X suspended by the static elimination unit 32 and collects it. Have.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、液滴吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a droplet discharge device.
従来、各種媒体へ所定の機能液を吐出する液滴吐出ヘッド(以下、ヘッドと称す)を備える液滴吐出装置は、画像を形成するプリンタやデバイス製造用の成膜装置として幅広い分野で用いられている。
例えば、紙や布等の媒体上に画像を直接形成する液滴吐出装置においては、媒体の表面上に存在するケバや糸くずがヘッドの吐出口をふさいでしまい、インクの吐出不良を発生させるおそれがある。そこで、このような異物を粘着部材に付着させることで回収する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
For example, in a droplet discharge device that directly forms an image on a medium such as paper or cloth, a chip or lint that exists on the surface of the medium blocks the discharge port of the head, causing ink discharge failure. There is a fear. Then, the technique of collect | recovering by making such a foreign material adhere to an adhesion member is known (for example, refer patent document 1).
ところで、デバイス製造用の液滴吐出装置においても、例えばヘッドの交換や装置内部のメンテナンス作業時に異物が混入し、多数の不良品を作り出してしまう可能性がある。しかしながら、従来、デバイス製造用の液滴吐出装置においては上述の粘着部材のような異物除去手段が用いられていなかった。そのため、デバイス製造用の液滴吐出装置においては基板等の媒体やヘッドに異物の付着が確認された場合、装置の駆動を停止することで異物が付着した基板を装置内から取り除く、或いはヘッドに付着している異物を除去する必要が生じ、生産性を低下させてしまう可能性があった。また、基板を装置内から取り出す際、或いはヘッドから異物を取り除く際、人が装置内に入り込んだ際に再度ゴミ等の異物を付着させる等の二次汚染を生じさせる可能性もあった。 By the way, also in the droplet discharge apparatus for device manufacture, for example, foreign matters may be mixed during head replacement or maintenance work inside the apparatus, which may cause many defective products. However, conventionally, a foreign matter removing means such as the above-mentioned adhesive member has not been used in a droplet discharge apparatus for device manufacture. For this reason, in the liquid droplet ejection apparatus for device manufacture, when the adhesion of foreign matter is confirmed to the medium such as the substrate or the head, the substrate on which the foreign matter has adhered is removed from the apparatus by stopping the driving of the apparatus, or to the head. It is necessary to remove the adhered foreign matter, which may reduce productivity. In addition, when removing the substrate from the apparatus or removing foreign substances from the head, there is a possibility of causing secondary contamination such as attaching foreign substances such as dust again when a person enters the apparatus.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、生産性を低下させること無く、装置内の異物を良好に除去することができる、液滴吐出装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device that can satisfactorily remove foreign matter in the device without reducing productivity. .
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、基板を搬送する搬送機構と、前記搬送装置により搬送される前記基板に機能液を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記基板及び前記液滴吐出ヘッドに付着する異物を除去する異物除去手段と、を備え、前記異物除去手段は、前記基板及び前記液滴吐出ヘッドの表面を除電することで該表面から前記異物を浮遊させる除電部と、前記除電部により浮遊した前記異物を吸引することで回収する吸引部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a droplet discharge device according to the present invention includes a transfer mechanism that transfers a substrate, a droplet discharge head that discharges a functional liquid onto the substrate transferred by the transfer device, the substrate, and the substrate A foreign matter removing means for removing foreign matter adhering to the droplet discharge head, wherein the foreign matter removing means removes the surface of the substrate and the droplet discharge head, thereby floating the foreign matter from the surface. And a suction part that collects the foreign matter suspended by the static elimination part by suction.
本発明の液滴吐出装置によれば、除電部によって基板及び液滴吐出ヘッドの表面が除電されるので、静電気により基板及び液滴吐出ヘッドの表面に付着していた異物を容易に分離させることができる。そして、吸引部による吸引力によって異物を吸い込むことができ、基板及び液滴吐出ヘッドの表面に付着していた異物を確実に除去できる。また、異物を除去する際、人が介在する必要が無いので、二次汚染の発生が防止される。したがって、生産性を低下させることなく、装置内において基板及び液滴吐出ヘッドに付着していた異物を良好に除去することができる。 According to the liquid droplet ejection apparatus of the present invention, the surface of the substrate and the liquid droplet ejection head is neutralized by the static eliminator, so that the foreign matter adhering to the surface of the substrate and the liquid droplet ejection head can be easily separated by static electricity. Can do. Further, the foreign matter can be sucked in by the suction force by the suction portion, and the foreign matter attached to the surface of the substrate and the droplet discharge head can be surely removed. In addition, since it is not necessary to intervene when removing foreign substances, the occurrence of secondary contamination is prevented. Therefore, the foreign matter adhering to the substrate and the droplet discharge head in the apparatus can be satisfactorily removed without reducing the productivity.
また、上記液滴吐出装置においては、前記除電部は、イオンを発生させるイオン生成部と、前記イオンにガスを供給することでイオン風を生成するガス供給部と、を含むのが好ましい。
この構成によれば、基板及び液滴吐出ヘッドの表面に静電気により付着している異物を良好に除去することができる。
In the droplet discharge device, it is preferable that the charge removal unit includes an ion generation unit that generates ions and a gas supply unit that generates ion wind by supplying a gas to the ions.
According to this configuration, it is possible to satisfactorily remove foreign matters adhering to the surfaces of the substrate and the droplet discharge head due to static electricity.
また、上記液滴吐出装置においては、前記送風部を前記基板上に吐出した機能液を乾燥させる乾燥手段として用いるのが好ましい。
この構成によれば、除電部を構成する送風部が機能液を乾燥させる乾燥手段としても機能するので、液滴吐出装置が高機能且つ付加価値の高いものとなる。
In the droplet discharge device, it is preferable that the blower is used as a drying unit that dries the functional liquid discharged onto the substrate.
According to this configuration, the air blowing unit constituting the static elimination unit also functions as a drying unit that dries the functional liquid, so that the droplet discharge device has high functionality and high added value.
また、上記液滴吐出装置においては、前記異物除去手段を駆動させるに先立って前記基板及び前記液滴吐出ヘッドの表面の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記異物除去手段及び前記液滴吐出ヘッドの駆動を制御する制御部と、を備えるのが好ましい。
この構成によれば、例えば検出手段により基板及び前記液滴吐出ヘッドの表面に異物が付着していないことが検出された場合、制御部が異物除去手段を駆動することなく液滴吐出ヘッドを駆動して機能液を吐出させることが可能となる。よって、不必要に異物除去手段が駆動されることで生産性が低下するといった不具合を防止することができる。
Further, in the liquid droplet ejection apparatus, the foreign material is detected based on the detection result of the surface of the substrate and the liquid droplet ejection head prior to driving the foreign material removal means, and the detection result of the detection means. It is preferable to include a removing unit and a control unit that controls driving of the droplet discharge head.
According to this configuration, for example, when the detection unit detects that no foreign matter is attached to the substrate and the surface of the droplet discharge head, the control unit drives the droplet discharge head without driving the foreign matter removal unit. As a result, the functional liquid can be discharged. Therefore, it is possible to prevent such a problem that productivity is lowered due to unnecessary driving of the foreign matter removing means.
以下、本発明の一実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を見やすくするために、構造の寸法や縮尺を実際の構造と適宜異ならせて図示する。 Hereinafter, although one embodiment of the present invention is described, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiment. In the following description, various structures are illustrated using the drawings. However, in order to make the characteristic portions of the structure easy to see, the dimensions and scale of the structure are illustrated as appropriately different from the actual structure.
本実施形態の液滴吐出装置は、液晶表示装置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、基板上に機能液滴による成膜部(例えば、カラーフィルタ)を形成するものである。そこで、まず、本液滴吐出装置を備えた描画システムについて簡単に説明する。なお、以下に説明する基板のサイズ等の値は概数である。 The droplet discharge device according to the present embodiment is installed in a drawing system incorporated in a production line of a liquid crystal display device, and introduces a functional liquid such as special ink or luminescent resin liquid into the functional droplet discharge head. Then, a film forming portion (for example, a color filter) is formed on the substrate by functional droplets. First, a drawing system provided with the present droplet discharge device will be briefly described. Note that values such as the size of the substrate described below are approximate numbers.
図1は、描画システムの平面模式図である。図1に示すように、描画システムSは、導入されたカラーフィルタ形成用基板P(以下、基板Pと称する)上にRGB3色の着色層を形成してカラーフィルタを製造するものである。描画システムSは、着色層を形成するための液滴吐出装置1と、液滴吐出装置1に並設され、基板Pを搬出入する搬出入装置2と、各装置に接続され、描画システムS全体を制御する制御部3とを備えている。また、液滴吐出装置1は、チャンバ装置4に収容されている。チャンバ装置4は、いわゆるサーマルチャンバであり、一定の温度条件で基板Pに対する液滴吐出が行われるように、液滴吐出装置1全体を温度管理下で収容している。チャンバ装置4は、液滴吐出装置1全体を直接収容するボックス状のチャンバ本体11と、チャンバ本体11内の温度が一定となるように温度管理を行う空気調和機器12と、これを制御する制御盤(図示省略)とを備えている。さらに、図示しないが、チャンバ本体11の右側面前方には、ワーク搬入・搬出開口となる開閉扉が形成されており、液滴吐出装置1に基板Pを導入する場合等には、開閉扉を介してチャンバ本体11に収容された液滴吐出装置1にアクセスできるようになっている。
FIG. 1 is a schematic plan view of the drawing system. As shown in FIG. 1, the drawing system S manufactures a color filter by forming a color layer of three colors of RGB on an introduced color filter forming substrate P (hereinafter referred to as a substrate P). The drawing system S is connected to the
搬出入装置2は、基板Pを移載するロボットアーム13を備えており、このロボットアーム13を介して、描画前の基板Pを描画システムS内に搬入してこれを液滴吐出装置1に導入すると共に、描画後の基板Pを液滴吐出装置1から回収してこれを描画システムS外に搬出する。
The carry-in / out device 2 includes a robot arm 13 for transferring the substrate P. The substrate P before drawing is loaded into the drawing system S via the robot arm 13 and is transferred to the
続いて、上記描画システムS内に設置される液滴吐出装置について説明する。図2は、液滴吐出装置の概略構成図である。なお、以下の説明においては、図2中に示されたXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。図2におけるXYZ直交座標系は、X軸及びY軸が基板ステージ22に対して平行となるよう設定され、Z軸が基板ステージ22に対して直交する方向に設定されている。図2中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。
Next, the droplet discharge device installed in the drawing system S will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the droplet discharge device. In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 2 is set, and each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system in FIG. 2 is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the
図2に示されるように、液滴吐出装置1は、装置架台21、基板ステージ22、ステージ移動装置23、キャリッジ24、液滴吐出ヘッド25、キャリッジ移動装置26、チューブ27、第1タンク28、第2タンク29、第3タンク30、及びメンテナンス機構34を備えている。
As shown in FIG. 2, the
装置架台21は、基板ステージ22及びステージ移動装置23の支持台である。基板ステージ22は、装置架台21上においてステージ移動装置23によってX軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置(図示せず)から搬送される基板Pを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する。ステージ移動装置23は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御部3から入力される、基板ステージ22のX座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、基板ステージ22をX軸方向に移動させる。
The
キャリッジ24は、液滴吐出ヘッド25を保持するものであり、キャリッジ移動装置26によってY軸方向及びZ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド25は、後述するように複数のノズルを備えており、制御部3から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルタ材料の液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッド25は、カラーフィルタ材料のR(赤)、G(緑)、B(青)に対応して設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド25はキャリッジ24を介してチューブ27と連結されている。そして、R(赤)に対応する液滴吐出ヘッド25はチューブ27を介して第1タンク28からR(赤)用のカラーフィルタ材料の供給を受け、G(緑)に対応する液滴吐出ヘッド25はチューブ27を介して第2タンク29からG(緑)用のカラーフィルタ材料の供給を受け、また、B(青)に対応する液滴吐出ヘッド25はチューブ27を介して第3タンク30からB(青)用のカラーフィルタ材料の供給を受けるようになっている。
The
キャリッジ移動装置26は、例えば装置架台21を跨ぐ橋梁構造をしており、Y軸方向及びZ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御部3から入力される、キャリッジ24のY座標及びZ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ24をY軸方向及びZ軸方向に移動させる。
The
チューブ27は、第1タンク28、第2タンク29及び第3タンク30とキャリッジ24(液滴吐出ヘッド25)とを連結するカラーフィルタ材料の供給用チューブである。第1タンク28は、R(赤)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ27を介してR(赤)に対応する液滴吐出ヘッド25にカラーフィルタ材料を供給する。第2タンク29は、G(緑)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ27を介してG(緑)に対応する液滴吐出ヘッド25にカラーフィルタ材料を供給する。第3タンク30は、B(青)用のカラーフィルタ材料を貯蔵すると共に、チューブ27を介してB(青)に対応する液滴吐出ヘッド25にカラーフィルタ材料を供給する。
The
制御部3は、ステージ移動装置23にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置26にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド25の駆動回路基板(不図示)に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド25による液滴吐出動作、基板ステージ22の移動による基板Pの位置決め動作、キャリッジ24の移動による液滴吐出ヘッド25の位置決め動作の同期制御を行うことにより、基板P上の所定の位置にカラーフィルタ材料の液滴を吐出する。
The
メンテナンス機構34は、キャリッジ24に保持された液滴吐出ヘッド25に対する種々のメンテナンスを行うためのものである。メンテナンス機構34は、液滴吐出ヘッド25におけるホームポジションに配設されている。このホームポジションは、非吐出動作時又は保管時等、液滴吐出装置1が吐出動作休止状態にあるときにキャリッジ24が配置される領域である。ここで、液滴吐出ヘッド25から基板P上に液滴を吐出する際のキャリッジ24の位置を吐出ポジションと呼ぶ。
The
具体的にメンテナンス機構34は、液滴吐出ヘッド25に当接するキャッピング部、フラッシング部、及びワイピング部を含んでいる。キャッピング部は吸引手段としての吸引ポンプを備えており、これによりノズル内から強制的にカラーフィルタ材料を排出させる吸引処理を行うものである。また、フラッシング部は、メニスカスを整えるべく、ノズルから液滴を吐出した廃液を回収するためのものである。また、ワイピング部は、キャッピング部による吸引処理後にノズルプレートに付着した液滴を払拭するワイピング処理を行うものである。なお、メンテナンス機構34は、制御部3からの制御信号により駆動されるようになっている。
Specifically, the
図3は液滴吐出ヘッド25の概略構成図である。図3(a)は液滴吐出ヘッド25を基板ステージ22側から見た平面図、図3(b)は液滴吐出ヘッド25の部分斜視図、図3(c)は液滴吐出ヘッド25の1ノズル分の部分断面図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
図3(a)に示すように、液滴吐出ヘッド25は、Y軸方向に配列された複数(例えば180個)のノズルNを備えている。複数のノズルNによってノズル列NAが形成されている。図3(a)では1列分のノズルを示したが、液滴吐出ヘッド25に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、Y軸方向に配列した1列分ノズルをX軸方向に複数列設けても良い。また、キャリッジ24内に配置する液滴吐出ヘッド25の数も任意に変更可能である。さらに、キャリッジ24をサブキャリッジ単位で複数設ける構成としても良い。
As shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、液滴吐出ヘッド25は、チューブ27と連結される材料供給孔40aが設けられた振動板40と、ノズルNが設けられたノズルプレート41と、振動板40とノズルプレート41との間に設けられたリザーバ(液溜まり)42と、複数の隔壁43と、複数のキャビティ(液室)44とを備えている。ノズルプレート41は、例えばSUSから構成されるものである。振動板40上には、各ノズルNに対応して圧電素子(駆動素子)PZが配置されている。圧電素子PZは、例えばピエゾ素子である。
As shown in FIG. 3B, the
リザーバ42には、材料供給孔40aを介して供給される液状のカラーフィルタ材料(液状体)が充填されるようになっている。キャビティ44は、振動板40と、ノズルプレート41と、1対の隔壁43とによって囲まれるようにして形成されおり、各ノズルNに1対1に対応して設けられている。また、各キャビティ44には、一対の隔壁43の間に設けられた供給口44aを介して、リザーバ42からカラーフィルタ材料が導入されるようになっている。
The
図3(c)に示すように、圧電素子PZは、圧電材料45を一対の電極46で挟持したものであり、一対の電極46に駆動信号を印加すると圧電材料45が収縮するよう構成されたものである。そして、このような圧電素子PZが配置されている振動板40は、圧電素子PZと一体になって同時に外側(キャビティ44の反対側)へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ44の容積が増大するようになっている。したがって、キャビティ44内に増大した容積分に相当するカラーフィルタ材料が、液溜まり42から供給口44aを介して流入する。また、このような状態から圧電素子PZへの駆動信号の印加を停止すると、圧電素子PZと振動板40はともに元の形状に戻り、キャビティ44も元の容積に戻ることから、キャビティ44内のカラーフィルタ材料の圧力が上昇し、ノズルNから基板Pに向けてカラーフィルタ材料の液滴Lが吐出される。
As shown in FIG. 3C, the piezoelectric element PZ includes a
ところで、このような描画システムSのチャンバ装置4内に設けられる液滴吐出装置1においては、ヘッドの交換や装置内部のメンテナンス作業時に混入した異物が液滴吐出ヘッド25及び基板Pに付着する場合がある。一般的に、異物は静電気を帯びて液滴吐出ヘッド25及び基板Pの表面に張り付いていることが多い。
By the way, in the
ここで、基板Pの表面とは、少なくとも液滴吐出ヘッド25からカラーフィルタ材料が吐出される面を含む。また、液滴吐出ヘッド25の表面とは、少なくともカラーフィルタ材料を吐出するノズルNが形成されているノズルプレート41の下面を含む。
Here, the surface of the substrate P includes at least a surface on which the color filter material is discharged from the
本実施形態に係る液滴吐出装置1は、基板P及び液滴吐出ヘッド25に付着する異物を除去する異物除去手段31を備えている。異物除去手段31はカラーフィルタの製造処理(機能液の吐出動作)に先立ち、上述のように静電気を帯びることで液滴吐出ヘッド25及び基板Pの表面に付着している異物を除去するものである。
The
図4は異物除去手段31の要部断面構成を示す図である。なお、図4においては異物除去手段31が基板Pと対向した状態を示している。
異物除去手段31は、基板Pの表面を除電することで表面に付着している異物Xを浮遊させる除電部32と、除電部32により浮遊した異物Xを吸引することで回収する吸引部33と、を有し、これら除電部32及び吸引部33は本体部31aに設けられている。なお、異物除去手段31は駆動時、基板Pの表面上を、同図中矢印Aで示される方向に移動(走査)するようになっている。このとき、異物除去手段31と基板Pの表面との距離は1.0mm程度に設定される。
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the main part of the foreign
The foreign
図5は異物除去手段31の周辺構成を示す図である。液滴吐出装置1は、図5に示されるように、異物除去手段31を駆動させるに先立って基板P又は液滴吐出ヘッド25の表面の状態を検出する検出手段50を備えている。
FIG. 5 is a view showing a peripheral configuration of the foreign
検出手段50は、例えばCCDカメラ等の撮像手段によって構成されている。検出手段50は、制御部3に電気的に接続されている。これにより、制御部3は、検出手段50の検出結果に基づいて異物除去手段31の駆動を制御している。
The detection means 50 is constituted by an imaging means such as a CCD camera. The detection means 50 is electrically connected to the
具体的に検出手段50は、基板P或いは液滴吐出ヘッド25の表面を走査することで基板P或いは液滴吐出ヘッド25の表面に異物が付着しているか否かを検出する。そして、制御部3は、検出手段50が基板P或いは液滴吐出ヘッド25の表面に異物が存在するか否かの検出結果に基づいて異物除去手段31及び液滴吐出ヘッド25の駆動を制御するようになっている。
Specifically, the
例えば検出手段50により基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面に異物が付着していないことを検出した場合、制御部3は異物除去手段31を駆動することなく、液滴吐出ヘッド25を駆動して機能液を吐出させる。よって、不必要に異物除去手段31が駆動されてしまうことでカラーフィルタの生産性が低下するのを防止するようにしている。
For example, when the
図4に示したように、除電部32は、イオンを発生させるイオン生成部32aと、イオン生成部32aにより発生させたイオンに例えば空気やN2等のガスを送風することでイオン化させ、イオン風を生成する送風部32bと、を含むものである。本実施形態では、イオン生成部32aとしてイオナイザーを用いている。また、送風部32bとしてはファンを用いている。この構成により、除電部32はイオン化された活性種及び電子を含む気体、すなわちイオン風を発生してこれを放出するようになっている。
As shown in FIG. 4, the
このように空気等のガスがイオン化されると、例えば空気分子(酸素分子または窒素分子)から電子が奪われることで正イオンとなり、また奪われた電子が他の空気分子に捕らわれることで負イオンが生成される。したがって、このようにしてイオン化された活性種及び電子を含んでなるイオン風により、静電中和が可能となり、帯電によって生じた電荷の除去が可能になるのである。 When gas such as air is ionized in this way, for example, electrons are deprived from air molecules (oxygen molecules or nitrogen molecules) to become positive ions, and the deprived electrons are captured by other air molecules to become negative ions. Is generated. Therefore, electrostatic neutralization is possible by the ionic wind containing the active species and electrons ionized in this way, and the charge generated by charging can be removed.
また、本体部31aには凹部35が形成されており、除電部32は凹部35の底面に配置されている。これにより除電部32は、上記イオン風を凹部35内に導入可能となっている。
Further, the
吸引部33は、凹部35における異物除去手段31の走査方向(図4中矢印A方向)と反対側の面に形成された吸引孔36と、この吸引孔36の上流側に設けられる吸引ポンプ等の吸引機構(不図示)と、を備えている。このような構成に基づいて、吸引部33は凹部35内の雰囲気を吸引できるようになっている。
The
ここで、図4を参照しつつ、異物除去手段31を用いた異物の除去方法について説明する。なお、本説明においては、上記検出手段50によって基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面に異物Xが付着していることが検出されたものとする。
Here, with reference to FIG. 4, a foreign matter removing method using the foreign
まず、異物除去手段31は、基板P上を図4中矢印Aで示される方向に走査しつつ、凹部35を介して基板Pの表面にイオン風を吹きつける。このとき基板Pの表面にイオン風が吹きつけられると、異物Xを付着させている静電気が除電されることでイオン風によって異物Xが巻き上げられる。これにより異物Xは凹部35内に浮遊した状態となる。凹部35内に浮遊した異物Xは、凹部35内に設けられた吸引孔36に吸い込まれることで回収される。
First, the foreign matter removing means 31 blows ion wind on the surface of the substrate P through the
本実施形態においては、上述のように異物除去手段31が図4中矢印Aの方向に移動した状態で凹部35内にイオン風が吹き込まれるので、イオン風は吸引孔36側に巻き込むように発生する。よって、凹部35内に浮遊している異物Xは、吸引孔36にスムーズに吸い込まれる。
In the present embodiment, as described above, the ion wind is blown into the
異物除去手段31は基板Pの全面を走査するとともに上述のように異物Xの除去を行う。なお、検出手段50の検出結果に基づいて異物Xが付着している領域のみ上記除電部32及び吸引部33を駆動するようにしてもよい。
The foreign matter removing means 31 scans the entire surface of the substrate P and removes the foreign matter X as described above. Note that the
続いて、異物除去手段31は液滴吐出ヘッド25の表面に付着している異物Xの除去を行う。まず、異物除去手段31は不図示の駆動機構によって上下反転する。これにより、異物除去手段31の下面(凹部35が形成された側)を液滴吐出ヘッド25のノズルプレート41に対向させる。
Subsequently, the foreign
続いて、異物除去手段31は、ノズルプレート41上を図6中矢印Aで示される方向に走査しつつ、凹部35を介してノズルプレート41の表面にイオン風を吹きつける。このとき、異物除去手段31とノズルプレート41の表面との距離は1.0mm程度に設定される。
Subsequently, the foreign matter removing means 31 blows ion wind on the surface of the
このようにノズルプレート41の表面にイオン風が吹きつけられると、異物Xを付着させている静電気が除電されることでイオン風によって巻き上げられた異物Xが凹部35内に浮遊した状態となる。凹部35内に浮遊した異物Xは、凹部35内に設けられた吸引孔36に吸い込まれることで回収される。このように異物除去手段31がノズルプレート41の全面を走査することで異物Xの除去を行う。
When the ion wind is blown onto the surface of the
本実施形態によれば、除電部32によって基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面が除電されるので、静電気により基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面に付着していた異物Xを容易に分離させることができる。よって、吸引部33による吸引力によって異物Xを吸い込むことができ、基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面に付着していた異物Xを確実に除去できる。また、異物Xを除去する際、チャンバ装置4内に人が介在する必要が無いので、二次汚染の発生が防止される。したがって、生産性を低下させることなく、液滴吐出装置1内の異物Xを良好に除去することができる。
According to the present embodiment, since the surface of the substrate P and the
異物除去手段31による異物除去処理が終了した後、制御部3は液滴吐出ヘッド25を駆動して基板P上にカラーフィルタ材料を吐出し始める。
図7は、液滴吐出ヘッド25を用いて基板P上にカラーフィルタを形成する方法の説明図である。図7(a)は、液状体の吐出対象物である基板Pの概略平面図である。図7(b)は、基板Pの部分拡大平面図である。
After the foreign matter removing process by the foreign
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for forming a color filter on the substrate P using the
図7(a)において、ガラス、プラスチック等によって形成された大面積の基板Pの表面には複数のパネル領域CAが設定されている。各パネル領域CAは、互いに分離(切断)されて個々のカラーフィルタ基板として提供される。各パネル領域CAの内部には、図7(b)に示すように、ドット状に配列された複数の画素PX(所定領域)が設けられている。画素PXは各パネル領域CA内にマトリクス状に配列されており、それぞれの画素PX毎にカラーフィルタ層(着色層)CFが形成される。 In FIG. 7A, a plurality of panel areas CA are set on the surface of a large-area substrate P formed of glass, plastic or the like. Each panel area CA is separated (cut) from each other and provided as an individual color filter substrate. Inside each panel area CA, as shown in FIG. 7B, a plurality of pixels PX (predetermined areas) arranged in a dot shape are provided. The pixels PX are arranged in a matrix in each panel area CA, and a color filter layer (colored layer) CF is formed for each pixel PX.
本実施形態では、図7(b)の図示上下方向(矢印A1及び矢印A2で示す方向)を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向(図示左右方向)を副走査方向として、液滴吐出ヘッド25を基板P上に配置する。そして、基板Pを液滴吐出ヘッド25に対して主走査方向及び副走査方向に相対的に移動(走査)させながら、液滴吐出ヘッド25の複数のノズルNから着色材料を含む液状体(カラーフィルタ材料)を吐出させ、基板P上の各画素PXにカラーフィルタ層CFを形成する。
In the present embodiment, the vertical direction (indicated by arrows A1 and A2) in FIG. 7B is the main scanning direction, and the direction orthogonal to the main scanning direction (horizontal direction in the drawing) is the sub-scanning direction. The
液滴吐出ヘッド25の走査は、1つのパネル領域CAに関して複数回行う。例えば、主走査方向に液滴吐出ヘッド25を走査した後、副走査方向に液滴吐出ヘッド25を移動(走査)し、再度主走査方向に走査を行う。1つのパネル領域CAの左端から右端まで移動(副走査)したら、再びパネル領域CAの左端に戻り、既に吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向に走査を行う。そして、このような走査を複数回行うことによって、パネル領域CA内の全ての画素PXに所望の膜厚のカラーフィルタ層CFを形成する。
このとき、本実施形態では、図8に示すように上記異物除去手段31の送風部32bを用いてカラーフィルタ層CFの乾燥処理を行うようにしている。このとき、イオン生成部32aを駆動させず、送風のみを行うようにしている。このようにすれば、送風部32bを乾燥手段として機能させることで液滴吐出装置1が高機能且つ付加価値の高いものとすることができる。
The
At this time, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the color filter layer CF is dried using the
なお、図7(b)において液滴吐出ヘッド25が副走査方向に対して斜めに傾いているのは、液滴吐出ヘッド25のノズルNのピッチを画素PXのピッチに合わせるためである。ノズルNのピッチと画素PXのピッチとが所定の対応関係を満たして設定されていれば、液滴吐出ヘッド25を斜めに傾ける必要はない。
In FIG. 7B, the
カラーフィルタ層CFは、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色をいわゆるストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等といった適宜の配列形態で配列することによって形成される。したがって、図7(b)に示す液状体の吐出工程においては、R、G、Bのカラーフィルタ材料を吐出する液滴吐出ヘッド25を、R、G、Bの3色分だけ予め用意する。
そして、これらの液滴吐出ヘッド25を順次に用いて1つの基板P上にR、G、Bの3色のカラーフィルタ層CFの配列を形成する。
The color filter layer CF is formed by arranging R (red), G (green), and B (blue) colors in an appropriate arrangement form such as a so-called stripe arrangement, delta arrangement, mosaic arrangement, or the like. Accordingly, in the liquid discharge step shown in FIG. 7B, the droplet discharge heads 25 for discharging the R, G, and B color filter materials are prepared in advance for the three colors R, G, and B.
Then, an array of three color filter layers CF of R, G, and B is formed on one substrate P using these droplet discharge heads 25 sequentially.
このように本実施形態によれば、上述の異物除去手段31により基板P及び液滴吐出ヘッド25の表面に付着していた異物が除去されているので、信頼性の高いカラーフィルタ層CFを形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the foreign matter adhering to the surface of the substrate P and the
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、基板P及び液滴吐出ヘッド25に対して共通の異物除去手段31を用いる場合について説明したが、異物除去手段31が複数から構成されていてもよい。この場合、異物除去手段31は、基板Pに対応する第1の異物除去手段と、液滴吐出ヘッド25に対応する第2の異物除去手段と含む。なお、第1の異物除去手段と第2の異物除去手段とは同一の構成からなるものである。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably.
For example, in the above-described embodiment, the case where the common foreign
ところで、液滴吐出ヘッド25と基板Pとのクリアランスは非常に小さいため、例えば異物除去手段31が液滴吐出ヘッド25に対して異物除去処理を行っている間に、基板Pと異物除去手段31とが接触しないように互いの位置を調整する必要があり、制御が煩雑となる。そこで、上記構成を採用すれば、例えば第1の異物除去手段を液滴吐出ヘッド25の移動領域外に配置するとともに第2の異物除去手段を基板Pの移動領域外に配置することで、異物除去手段31が基板P及び液滴吐出ヘッド25に接触するのを簡便且つ確実に防止することができる。このとき、第2の異物除去部は液滴吐出ヘッド25のメンテナンス領域側に配置するのが好ましい。具体的に、第2の異物除去手段は、キャリッジ24がホームポジション(メンテナンス機構34)に向かう移動経路の途中に配置する。このようにすれば、ホームポジションにてメンテナンス機構34による所定のメンテナンス処理を行った液滴吐出ヘッド25を吐出ポジション側に移動する途中で液滴吐出ヘッド25に付着している異物の除去を行うことができ、異物除去処理を効率的に行うことができる。
By the way, since the clearance between the
P…基板、1…液滴吐出装置、3…制御部、5…液滴吐出ヘッド、22…基板ステージ(搬送装置)、31…異物除去手段、32…除電部、32a…イオン生成部、32b…送風部、33…吸引部、50…検出手段 P ... Substrate, 1 ... Droplet ejection device, 3 ... Control unit, 5 ... Droplet ejection head, 22 ... Substrate stage (conveyance device), 31 ... Foreign matter removal means, 32 ... Static elimination unit, 32a ... Ion generation unit, 32b ... Blower part, 33 ... Suction part, 50 ... Detecting means
Claims (4)
前記搬送装置により搬送される前記基板に機能液を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記基板及び前記液滴吐出ヘッドに付着する異物を除去する異物除去手段と、を備え、
前記異物除去手段は、前記基板及び前記液滴吐出ヘッドの表面を除電することで該表面から前記異物を浮遊させる除電部と、
前記除電部により浮遊した前記異物を吸引することで回収する吸引部と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。 A transport mechanism for transporting the substrate;
A liquid droplet ejection head for ejecting a functional liquid onto the substrate conveyed by the conveyance device;
A foreign matter removing means for removing foreign matter adhering to the substrate and the droplet discharge head,
The foreign matter removing means is a static elimination unit that floats the foreign matter from the surface by neutralizing the surfaces of the substrate and the droplet discharge head,
And a suction unit that collects the foreign matter floating by the charge removal unit by suction.
Priority Applications (1)
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| JP (1) | JP2010142721A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014208451A (en) * | 2013-03-29 | 2014-11-06 | キヤノン株式会社 | Liquid discharge head |
-
2008
- 2008-12-18 JP JP2008321917A patent/JP2010142721A/en not_active Withdrawn
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