专利名称：液状体配置方法、器件的制造方法、液状体喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液状体喷出装置及其液状体配置方法、利用了该方法的器 件的制造方法。
背景技术：
近年，提出了一种从微小喷嘴向基板喷出包含功能性材料的液状体， 使基板上配置的液状体固化而形成薄膜的方法。作为该薄膜的代表例，可 列举滤色器或发光层、金属布线等。在这种方法中，为了形成优质薄膜，要求稳定地维持所喷出的液状体 的量(以下称为喷出量)。这是由于因喷出历程所引起的硬件要素的劣化、 或液状体的制造偏差等，喷出量会发生变动。因此，提出了一种包括喷出 量的测量部件并基于其测量结果使喷出所涉及的驱动条件适当化的液状 体喷出装置(例如，专利文献l)。但是，为了使喷出量稳定化，喷出所涉及的液状体的温度也成为重要 的影响因素。这是由于液状体的粘度因温度而变动，结果也会对喷出量产 生影响。并且，在测量喷出量时和进行实际描绘时，因与装置内的热源的 位置关系而会对液状体的温度稍微产生偏差，由此，因该影响而难以高精 度进行驱动条件的适当化。专利文献1:特幵2004—209429号公报 发明内容本发明为解决上述课题而实现，目的在于提供一种能维持稳定的喷出 量的液状体喷出装置及液状体配置方法、利用了该喷出方法的器件的制造 方法。本发明的液状体配置方法，利用通过向驱动部件供给电信号而从喷嘴 喷出液状体的喷头，对喷出对象物进行该液状体的配置，该液状体配置方法包括A步骤，供给与规定条件有关的所述电信号，测量喷出量；B步 骤，对测量所述喷出量时所述喷头的周围的第一温度进行测量；C步骤， 在配置所述液状体时，测量所述喷头的周围的第二温度；和D步骤，以基 于所述喷出量、所述第一温度、所述第二温度而确定的条件生成所述电信 号，供给生成的该电信号，进行所述液状体的配置。
在该发明的液状体配置方法中，基于预先测量的喷出量，对液状体的 配置所涉及的电信号的条件进行适当化。此时，由于参照测量喷出量时的 第一温度和配置液状体时的第二温度，因此，可适宜地排除测量喷出量时 和配置液状体时的喷头周围的温度差的影响，从而可适宜地使电信号的条 件适当化。
还有，在所述液状体配置方法中，优选所述电信号的条件是电压成分。
再有，在所述液状体配置方法中，优选在所述喷头的所述喷嘴的形成 面的周围或所述液状体的导入部的周围、或者在所述喷头的所述喷嘴的形 成面的周围以及所述液状体的导入部的周围这两处，进行所述第一温度以 及所述第二温度的测量。
而且，在所述液状体配置方法中，优选将所述C步骤以及所述D步 骤对一个所述喷出对象物至少迸行一次以上。
并且，在所述液状体配置方法中，在利用多个所述喷头的技术方案l 4的任一方案所述的液状体配置方法中，优选对所述多个喷头的一部分或 每一个进行所述第一温度以及所述第二温度的测量。
本发明的液状体配置方法，利用通过向驱动部件供给电信号而从喷嘴 喷出液状体的喷头，对喷出对象物进行该液状体的配置，该液状体配置方 法包括G步骤，供给与规定条件有关的所述电信号，在进行所述液状体 的配置的第一区域测量第一预备喷出量，在与所述第一区域分离的第二区 域测量第二预备喷出量；H步骤，在配置所述液状体时，在第二区域，供 给与规定条件有关的所述电信号来测量喷出量，和I步骤，以基于所述第 一预备喷出量、所述第二预备喷出量、由所述H步骤测量的喷出量而确定 的条件生成所述电信号，供给生成的该电信号，进行所述液状体的配置。
本发明的器件的制造方法包括利用所述液状体配置方法向基板配置 所述液状体并使所配置的该液状体固化而形成膜的步骤，而且，将该膜作为构成要素。本发明的液状体喷出装置，包括喷头，其通过向驱动部件供给电信 号而从喷嘴喷出液状体；喷出量测量部件，其供给与规定条件有关的所述 电信号，喷出所述液状体，进行其喷出量的测量；第一温度测量部件，其 在测量所述喷出量时，对所述喷头的周围的第一温度进行测量；配置控制 部件，其通过从所述喷嘴喷出所述液状体，向喷出对象物配置所述液状体; 第二温度测量部件，其在配置所述液状体时，对所述喷头的周围的第二温 度进行测量；和电信号控制部件，其基于所述喷出量、所述第一温度、所 述第二温度，对配置所述液状体时供给的所述电信号的条件进行控制。
图1是表示液状体喷出装置的主要部分构成的立体图； 图2是表示喷头单元中的喷头的配置构成的俯视图； 图3是表示液状体喷出装置的电气构成的框图； 图4是表示驱动信号的一例的图； 图5是表示液状体装置的处理流程的流程图； 图6是表示第二实施方式中的液状体配置的处理流程的流程图； 图7是表示液晶显示装置的概略结构的分解立体图。 图中IO —喷头单元；30 —喷头；31 —喷嘴；39 —热敏电阻；42 —压 电元件；200 —液状体喷出装置；207 —维护单元；208 —重量测量装置； 209—台架；210 —描绘区域；211—重量测量区域；219 —扫描机构部；220 一控制部；221 —驱动电路基板；222 —驱动信号生成电路；500 —液晶显示装置。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。 此外，以下描述的实施方式是本发明的优选的具体例，因此在技术上 添加了优选的各种限定，但只要在以下的说明中未特别记载限定本发明的 意思，则本发明的范围并不限定于这些方式。还有，在以下的说明中参照 的中，为了便于图示，有时使部件或部分的纵横的比例尺与实际不同。5(液状体喷出装置的机械构成)
下面，参照图1、图2，对本发明的液状体配置方法中使用的液状体 喷出装置的机械构成进行说明。
图1是表示液状体喷出装置的主要部分构成的立体图。图2是表示喷 头单元中的喷头的配置构成的俯视图。
图1所示的液状体喷出装置200包括直线式设置的一对导轨201 、 通过在导轨201的内部设置的气动滑板(air slider)和线性电动机(未图 示)而沿主扫描方向移动的主扫描移动台203。还包括在导轨201的上 方按照与导轨201垂直的方式直线式设置的一对导轨202、通过在导轨202 的内部设置的气动滑板和线性电动机(未图示)而沿副扫描方向移动的副 扫描移动台204。
在主扫描移动台203上，设置有用于载置成为喷出对象物的基板P的 载物台205。载物台205采用可对基板P进行吸附固定的构成，而且，可 通过未图示的旋转机构使基板P内的基准轴在主扫描方向、副扫描方向上 准确对位。
副扫描移动台204包括悬挂安装的台架(stage) 209。而且，台架209 包括配置有多个喷头30 (参照图2)的喷头单元IO、向喷头30供给液 状体用的液状体供给机构(未图示)、用于生成向喷头30供给的电信号 (以下称为驱动信号)的驱动电路基板221 (参照图3)。
如图2所示，喷头30包括喷出组件32、具有与电缆的连接器33 的电路基板34、具有液状体的导入部35的壳体组件36。喷出组件32的 一面成为配置有多个喷嘴31的喷嘴形成面37，在成为与喷嘴形成面37 垂直的面的侧面部38上安装有热敏电阻39。热敏电阻39构成测量喷嘴形 成面37周围的温度的本发明的第一温度测量部件、第二温度测量部件。 此外，热敏电阻39的安装位置可适当变更，例如，可安装在导入部35的 附近。
在喷嘴形成面37上，喷嘴31构成两个喷嘴组41A、 41B，各喷嘴组 41A、 41B的喷嘴31分别构成沿规定的方向以一定间距排列的行排列。喷 嘴组41A与喷嘴组41B的排列方向相互一致，而且在本实施方式中，喷 嘴组41A和喷嘴组41B构成间距互补排列的锯齿排列。形成于喷出组件32内的与喷嘴31连通的液室(空腔)构成为通过与其可动壁连接的压电元件42 (参照图3)而改变容量。并且，通过向压 电元件42供给驱动信号来控制空腔内的液压，可从喷嘴31喷出液状体(液 滴)。即，压电元件42构成本发明中的驱动部件。此外，作为驱动部件， 除压电元件之外，还可采用加热元件等。再返回图1，在使台架209移动到基板P的正上方位置的描绘区域210 的状态下，通过进行喷头单元10与基板P的相对移动(扫描)、以及每 个喷嘴31的喷出的ON/OFF控制，从而向基板P上配置(描绘)液状体。 即，上述的导轨201、 202、主扫描移动台203、副扫描移动台204、载物 台205、台架209构成本发明的配置控制部件。还有，描绘区域210对应 于本发明中的第一区域。在从主扫描移动台203沿副扫描方向离开几米左右的位置设置有维护 单元207，其用于对喷嘴31 (参照图2)进行密封(capping)、强制吸引 (恢复)动作、擦拭(wiping)等各种维护动作。还有，维护单元207包 括重量测量装置208，其具备液状体的接受容器和载置接受容器的电子天 平。在使台架209移动到维护单元207的正上方位置的重量测量区域211 的状态下，进行液状体的喷出，从而可测量该喷出所涉及的液状体的重量 (喷出量)。即，重量测量装置208构成本发明中的喷出量测量部件。而 且，重量测量区域211对应于本发明中的第二区域。 (液状体喷出装置的电气构成)下面，参展图3、图4，对本发明的液状体配置方法中使用的液状体 喷出装置的电气构成进行说明。图3是表示液状体喷出装置的电气构成的框图。图4是表示驱动信号 的一例的图。在图3中，液状体喷出装置200包括由CPU和存储器构成的控制 部220、用于使台架209 (参照图l)等移动(扫描)的扫描机构部219、 具有驱动信号生成电路222的驱动电路基板221、喷头30、重量测量装置 208。控制部220接受来自起用户接口作用的PC (个人计算机)230的各 种命令，进行扫描机构部219的驱动控制、喷头30的驱动控制(以下称 为喷出控制)、重量测量装置208的测量所涉及的运算处理等。还有，控制部220取得由热敏电阻39测量的温度信息，存储到内部的存储器中。喷头30的喷出控制通过向压电元件42供给在驱动信号生成电路222 中生成的驱动信号而进行。如图4所示，驱动信号采用由包括充放电脉冲 的脉冲组PS周期性连接的构成。在本实施方式中，使得通过脉冲组PS中 的充电脉冲而空腔被减压，通过放电脉冲而空腔被加压，通过供给一个脉 冲组而喷出一个液状体(液滴)。即，各脉冲组PS的产生定时与各喷出 控制的定时对应。将脉冲组PS中的最低电位与最高电位之差的电压称为驱动电压，该 驱动电压成为后述的用于控制喷出量的参数。即，根据驱动电压而压电元 件的位移量变化，存在喷出量相对于驱动电压大致表现线性相关关系的性 质。此外，还可根据充放电脉冲的时间成分、充放电脉冲间的连接时间成 分来进行喷出量的控制，基于驱动电压的控制在操作容易度方面优越，因 此本实施方式中采用该方法。 (液状体配置方法)下面，参照图1、图3，根据图5的流程图，对液状体配置方法(描 绘方法)进行说明。图5是表示液状体配置的处理流程的流程图。在该方法中，首先，对扫描驱动部219进行驱动，使喷头单元10移 动到重量测量区域211 (步骤S1)。接着，对安装在喷头单元10中的各 喷头30进行驱动电压的临时设定(步骤S2)。该临时设定以各喷嘴30 的喷嘴组41A、 41B (参照图2)为单位进行，例如，基于喷头30的出厂 前检查时设定的ID信息进行。在接下来的步骤S3中，在临时设定的驱动电压下，对重量测量装置 208喷出液状体(液滴)，测量喷出量q (对应于本发明中的A步骤)。 而且，由热敏电阻39测量此时的第一温度T1(对应于本发明中的B步骤)。在喷出量q的测定中，按各喷嘴30的喷嘴组41A、 41B (参照图2) 对重量测量装置208喷出多个(例如，平均每个喷嘴数万点)的液滴，测 量其总重量。然后，在控制部220中，通过用喷出驱动的总数除该总重量 的数据，从而获得平均每个液滴的喷出量q，存储到控制部220内的存储 器中。8还有，按每个喷嘴30进行第一温度T1的测量。由于步骤S3中的液
状体的喷出分多次进行，因此，需要一定程度的期间(数秒左右)，但例 如取得该期间内的测量值的平均值或期间内的规定定时的测量值，作为第
一温度T1。并且，将所取得的第一温度T1存储到控制部220内的存储器 中。
上述的步骤S1 S3起到对描绘动作中的驱动电压进行设定(后述的 步骤S6)用的预备工序的作用。因此，步骤S1 S3可以以在长期间内执 行的描绘动作(后述的步骤S4 S7)的中途插入的形式，定期地或根据 操作人员的指示适当执行。
描绘动作由下面说明的步骤S4 S7构成。即，使喷头单元10移动到 描绘区域210 (步骤S4)，进而进行第二温度T2的测量(与本发明的C 步骤对应的步骤S5)，将所测量的第二温度T2存储到控制部220内的存 储器中。控制部220将存储器内存储的喷出量q、第一温度T1、第二温度 T2作为参数，利用式l，进行驱动电压V的正式设定(步骤S6)，将正 式设定的驱动电压V生成的驱动信号供给到压电元件42，进行液状体的 配置(描绘)(与本发明的D步骤对应的步骤S6)。
V = V0+a (q國q。) +卩(T2-T1) ......(式l)
在式1中，V。是临时设定的(步骤S2)驱动电压，q。是喷出量的标 准值。另外，a是表示每单位喷出量的喷出量修正所需的驱动电压的变化 量的修正系数，P是表示每单位温度的喷出量修正所需的驱动电压的变化 量的修正系数，分别是预先通过实验获得的常数。
式1中的第二项a (q-q。)表示为了补偿用重量测量装置208测量的 喷出量q与标准值q。之差而需要对V。添加的电压修正量。即，表示对因 喷出历程所引起的硬件要素劣化、或液状体的制造偏差等喷出量变动的主 要因素进行补偿，使描绘动作时的喷出量接近标准值q。用的电压修正量。
但是，当重量测定时的环境温度即第一温度Tl与描绘动作时的环境 温度即第二温度T2存在温度差时(根据与装置构成中的热源的位置关系 而在实际中存在某种程度的温度差)，会由该温度差导致即使进行基于第 二项的修正也无法实现精细的修正。例如，当第一温度T1比第二温度T2 低时，仅通过基于第二项的修正将喷出标准值q。以上的液状体。式1中的
9第三项P (T2-T1)是鉴于这样的课题，为了消除重量测定时与描绘动作 时的温度差的影响而导入的修正项，由此，在该实施方式中，可通过高精 度修正后的电信号进行描绘。
步骤S5中的驱动电压的设定以各喷嘴30的喷嘴组41A、 41B (参照 图2)为单位进行，此时，关于临时设定时的驱动电压V。、喷出量q分别 参照与喷嘴组41A、 41B对应的量。还有，关于第一温度Tl、第二温度 T2参照与各喷头30对应的量。再有，修正参数a、 P应用与液状体的种 类对应的固有值。
步骤S5 S7的连续的工序优选在连续的描绘动作中定期地例如在更 换基板P的定时、各主扫描的定时、或各喷出控制的定对进行。由此，能 迅速对应在描绘动作中的环境温度(第二温度)的变化，可实现喷出量的 进一步稳定化。
(液状体配置方法的第二实施方式) 下面，参照图6，对第二实施方式的液状体配置方法进行说明。 图6是表示第二实施方式的液状体配置的处理流程的流程图。 在该方法中，首先在主扫描移动台203上临时放置重量测量装置(与 维护单元207上搭载的装置同样的构成)(步骤Sll)。然后，使喷头单 元10移动到描绘区域210 (步骤S12),进行驱动电压的临时设定(步骤 S13)，对步骤Sll中临时放置的重量测量装置喷出液状体，测量作为其 喷出量的第一预备喷出量qdl (步骤S14)。此外，步骤S13中的驱动电 压的临时设定、步骤S14中的第一预备喷出量qdl的测量分别以与第一实 施方式中的步骤S2、步骤S3同样的方法进行。将所测量的第一预备喷出 量qdl存储到控制部220内的存储器中。
接着，使喷头单元10移动到重量测量区域211 (步骤S15)，对重量 测量装置208喷出液状体，测量作为其喷出量的第二预备喷出量qd2 (步 骤S16)。此外，步骤S16中的第二预备喷出量qd2的测量利用与第一预 备喷出量qdl的测量时同样的驱动电压、同批的液状体进行。将所测量的 第二预备喷出量qd2存储到控制部220内的存储器中。然后，除去临时放 置的重量测量装置(步骤S17)。
上述的步骤S11 S17是用于检查由描绘区域210与重量测量区域211之间的位置环境(主要是温度)之差引起的喷出量变化的工序，起到对描 绘动作所涉及的驱动电压进行设定(后述的步骤S20)用的预备工序的作
用。即，步骤S11 S17是与本发明中的G步骤对应的工序。该步骤S11 S17除了在液状体喷出装置200启动时进行之外，还在改变装置的设置环 境或构成的情况等之下进行。
接下来的步骤S18 S20的目的在于，实现对因喷出历程所引起的硬 件要素劣化或液状体的制造偏差等导致喷出量变动的主要因素进行补偿 用的条件，以在长期间内执行的描绘动作(后述的步骤S21)的中途插入 的形式，定期地或根据操作人员的指示适当执行。
艮P，在步骤S18中进行驱动电压的临时设定(步骤S18)，在步骤S19 中对重量测量装置208喷出液状体，测量其喷出量q (作为本发明中的H 步骤的步骤S19)。将测量出的喷出量q存储到控制部220内的存储器中。 然后，在步骤S20 (相当于本发明中的I步骤)，控制部220将存储器内 存储的喷出量q、第一预备喷出量qdl、第二预备喷出量qd2作为参数， 利用式2，进行驱动电压V的正式设定。
V = V0+a{q+ (qdl-qd2)陽q0} ......(式2)
在式2中，V。是临时设定的(步骤S18)驱动电压，q。是喷出量的标 准值。另外，a是表示每单位喷出量的喷出量修正所需的驱动电压的变化 量的修正系数，是预先通过实验获得的常数。
式2中的(qdl-qd2)这一项表示描绘区域210与重量测量区域211 之间在位置上的环境差所引起的固有喷出量的测量误差。该修正项为消除 区域间的环境差所引起的喷出量变动的影响而引入，由此，在该实施方式 中，可通过高精度地适当化后的电信号进行描绘。 (液晶显示装置的制造方法)
下面，参照图7，对作为本发明的器件的液晶显示装置的制造方法进 行说明。
图7是表示液晶显示装置的概略结构的分解立体图。 如图7所示，液晶显示装置500包括TFT (Thin Film Transistor)透 过型液晶显示面板520、对液晶显示面板520进行照明的照明装置516。 液晶显示面板520具备对置基板501，其具有作为着色层的滤色器505;元件基板508，其具有三个端子中的一个与像素电极510连接的TFT元件 511;和由两基板501、 508夹持的液晶(省略图示)。而且，在成为液晶 显示面板520的外面侧的两基板501、 508的表面上，配置使透过的光偏 转的上偏振板514和下偏振板515。
对置基板501由透明玻璃等材料构成，在夹持液晶的表面侧由隔壁部 504划分为矩阵状的多个着色区域上，RGB三色的滤色器505R、 505G、 505B形成为竖条状。隔壁部504构成为包括由Cr等具有遮光性的金属 或其氧化膜构成的称为黑矩阵的下层围堰502、由形成在下层围堰502上 (在图中朝下)形成的有机化合物构成的上层围堰503。对置基板501还 包括覆盖隔壁部504和由隔壁部504划分的滤色器505R、 505G、 505B 的作为平坦化层的外罩层(OC层)506、按照覆盖OC层506的方式形成 的由ITO (Indium Tin Oxide)等透明导电膜构成的对置电极507。滤色器 505R、 505G、 505B可采用后述的滤色器的制造方法制造。
元件基板508同样由透明的玻璃等材料构成，在夹持液晶的表面侧隔 着绝缘膜509而形成为矩阵状的像素电极510、与像素电极510对应形成 的多个TFT元件511。 TFT元件511的三端子中未与像素电极510连接的 另外两端子，连接在以相互绝缘的状态按照包围像素电极510的方式配置 为栅格状的扫描线512和数据线513上。
照明装置516使用作为光源的白色的LED、 EL、冷阴极管等，只要 是具备能够将来自这些光源的光向液晶显示面板520照射的导光板或扩散 板、反射板等的构成即可。
此外，在夹持液晶的对置基板501与元件基板508的表面上，分别形 成有使液晶分子沿规定方向排列的取向膜，但省略图示。而且，上下偏振 板514、 515也可以是组合有为改善视角依存性的目的等而使用的相位差 薄膜等光学功能性薄膜。液晶显示面板520并不限定于作为有源元件的 TFT元件，也可以具有TFD (Thin Film Diode)元件，进而，只要是至少 在一方基板上具备滤色器的结构，则也可以是按照构成像素的电极相互交 叉的方式配置的无源型液晶显示装置。
这里，滤色器505R、 505G、 505B、外罩层506、对置电极507、像素 电极510、取向膜、构成TFT元件511的硅层、扫描线512、数据线513可利用上述的液状体配置方法形成。即，可在基板上配置包括所对应的功 能性材料的液状体对其进行图案化，并使配置的液状体固化而形成。
例如，在形成滤色器505R、 505G、 505B时，在由上层围堰503划分 的像素的对应区域内，配置包括与R、 G、 B各色对应的颜料的液状体， 使液状体干燥而形成。还有，在形成对置电极507、像素电极510等金属 膜时，可配置金属微粒的分散液并进行烧结而形成。再有，在形成取向膜 时，可配置聚酰亚胺的溶液并进行干燥而形成。
根据这样的方法，可在使液状体的喷出量高精度地适当化后的状态下 形成各种功能性膜，因此，可获得在膜厚和轮廓均匀性方面优质的功能性 膜。
本发明并不限定于上述实施方式。
例如，作为喷头周围的温度的检测位置的变形例，可列举在喷嘴形成 面或喷头内的流路内向喷头供给液状体的液状体供给机构等。
另外，作为喷头周围的温度的检测方法的变形例，可列举具备温度分 析装置的红外线照相机等。
而且，作为利用了上述液状体配置方法的其他例，例如可列举等离子 体显示装置中的荧光膜的形成等。
还有，对于实施方式的各构成而言，可将这些构成适当组合、或省略、 或与未图示的其他构成进行组合。
1权利要求
1、一种液状体配置方法，利用通过向驱动部件供给电信号而从喷嘴喷出液状体的喷头，对喷出对象物进行该液状体的配置，该液状体配置方法包括G步骤，供给与规定条件有关的所述电信号，在进行所述液状体的配置的第一区域测量第一预备喷出量，在与所述第一区域分离的第二区域测量第二预备喷出量；H步骤，在配置所述液状体时，在第二区域，供给与规定条件有关的所述电信号并测量喷出量，和I步骤，以基于所述第一预备喷出量、所述第二预备喷出量、由所述H步骤测量的喷出量而确定的条件生成所述电信号，供给生成的该电信号，进行所述液状体的配置。
2、 一种器件的制造方法，包括利用权利要求1所述的液状体配置 方法向基板配置所述液状体，使所配置的该液状体固化而形成膜的步骤， 其中该膜作为构成要素而包含于所述器件。
全文摘要
一种液状体喷出装置，包括喷头，其通过向驱动部件供给电信号而从喷嘴喷出液状体；喷出量测量部件，其供给与规定条件有关的所述电信号，喷出所述液状体，进行其喷出量的测量；第一温度测量部件，其在测量所述喷出量时，对所述喷头周围的第一温度进行测量；配置控制部件，其通过从所述喷嘴喷出所述液状体，向喷出对象物配置所述液状体；第二温度测量部件，其在配置所述液状体时，对所述喷头周围的第二温度进行测量；和电信号控制部件，其基于所述喷出量、所述第一温度、所述第二温度，对配置所述液状体时供给的所述电信号的条件进行控制。由此，提供一种能维持稳定的喷出量的液状体喷出装置及液状体配置方法、利用了该喷出方法的器件的制造方法。
文档编号B05B12/12GK101664729SQ200910173289
公开日2010年3月10日 申请日期2007年11月21日 优先权日2006年11月22日
发明者伊藤达也, 小林博文, 蛭间敬 申请人:精工爱普生株式会社