专利名称：液滴排出装置和使用的液体填加方法,以及装置制造设备、装置制造方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液滴排出装置和一种液体填加方法，和一种装置制造设备，一种装置制造方法和一种装置。例如，本发明涉及一种制造彩色滤光器(适用于某种显示设备，如液晶显示器)时使用的液滴排出装置、一种将绘制液填加入液滴排出装置中的液滴排出头部的方法、并且涉及一种设置有该液滴排出装置的装置制造设备、一种装置制造方法和一种装置。
背景技术：
随着如计算机和便携式信息处理设备终端之类的电子设备的发展，液晶显示装置，尤其是彩色液晶显示装置的使用不断增加。为了对显示图像着色，这种液晶显示装置要使用一种彩色滤光器。这种彩色滤光器具有一个衬底，并通过将预定图案的R(红)、G(绿)、B(蓝)液体撞击在衬底上面形成。作为这种将液体(如墨液)撞击在衬底的方法，需要采用一种液滴排放方法(喷墨法)。
在采用一种液滴排放法的情况中，需要从液滴排出头部排放(喷射)出某一预定数量的绘制(成膜)液并撞击在膜层上。而这种衬底(如在下述专利文献1中所披露的)被安装在一种XY台上(可以沿XY平面二维自由移动的一种平台)。通过利用该种XY平台在X-方向和Y-方向移动衬底，从许多液滴排出头部出来的液体就能够撞击在衬底上的预定位置。
专利文献1日本待审查专利首次公开No.Hei8-271724A(图5)。
然而在上述背景技术中，存在如下缺点。
关于从液滴排出头部排出的液体，存贮在液体箱中的液体要通过一条管子或相类似的装置供应到液滴排出头部并填加到该液滴排出头部。然而在首次操作时，或者例如暂停使用了一天左右，由于液体未填加入液滴排出头部，就需要将液体引到液滴排出头部的位置。
所以，在本发明之前，常采用一种负压吸力机制的方法例如由泵或导管组成的吸引驱动源连接到一个盖(该盖覆盖在液滴排出头部的液滴排放表面，以防止液体变干)，然后在盖紧靠在液滴排出头部的条件下，施加一个负压吸引，从而经导管将液体从液体箱引出并填加到液滴排出头部。
对于打印机或类似设备用的粘度相对较低的液体的情况中，当液体被填加进液滴排出头部时，在绝大多数情况中，液滴排出头部内的气泡能够被排出来。然而在将高粘度液体填加入液滴排出头部的情况中，气泡则无法完全被排出来。如果头部内留有气泡，就会引发液体无法排出的问题；即使液体能够被排出，液体排出速率和排出重量也会发生波动，从而出现液体排放特性不稳定的情况。尤其是在近期，存在一种广泛采用液滴排出装置的趋势，它并不用于打印机，也用于工业应用。因此，非常迫切地需要开发出一种即使使用高粘度液体也不会残余气泡的头部填加技术。
而且，在液滴排出头部使用高粘度液体的情况中，除上述初次填加出现问题外，在出口头部暂停期间，还存在因液体变稠而出现喷嘴孔阻塞的问题。
发明内容
本发明充分考虑到了上述问题，本发明的目的是提供一种即使使用高粘度的膜层制造液的情况下，也能保持预定的液体排出特性的液滴排出装置及相应的液体填加方法，以及提供一种装置制造设备、一种装置制造方法和由该装置制造设备制造的装置。
为了实现上述目的，本发明采用了以下结构。
本发明的液滴排出装置是一种排出填加入液滴排出头部的液体的液滴排出装置，它具有一个可在第一液体和第二液体(比第一液体粘度低)之间转换而填加入液滴排出头部的填加装置。
因此，在本发明的液滴排出装置中，通过首先将一种低粘度的填加液填加入液滴排出头部，就能够排放出液滴排出头部内的气泡。因此，通过用填加液代替该液体，该液体就能够在已排出气泡的条件下填加到液滴排出头部。因此，即使该液体具有很高的粘度，也能够保持预定的液体排放特性，而不会因存在气泡出现该液体排放不良的情况。
填加装置可包括一个存贮供应到液滴排出头部的液体的液体存贮部件。该部件具有存贮第一液体用的第一存贮部件和存贮第二液体的第二存贮部件；一个供液通路部件(该部件连接液滴排出头部和液体存贮部件而形成一个到液滴排出头部的供液通路，其末端侧与液滴排出头部连通而底端侧分叉形成与第一存贮部件连通的第一支路和与第二存贮部件连通的第二支路)；和一个切换装置，用于在从第一存贮部件供应第一液体和从第二存贮部件供应第二液体之间转换。
优选方式是，第一液体和第二液体为彼此颜色不同的液体，且供液通路部件至少在所述第一支路和所述第二支路结合的分枝点部分由透明材料形成。此外，优选方式是，还设置有一个通过供液通路部件的分枝点的透明部分检测供液通路部件内液体的光学传感器。
此外，优选方式是，切换装置具有设置在第一支路中的第一阀门和设置在第二支路中的第二阀门。
此外，优选方式是，第一支路比第二支路短。
而且，优选方式是，第一支路比第二支路粗。
此外，优选方式是，第一液体和第二液体为之间不发生析相作用的液体。
此外，优选方式是，第二液体是第一液体的溶剂。
此外，优选方式是，第二液体相对于组成液滴排出头部的液体流动通道的材料而言具有很高的可湿性。
而且，优选方式是，第二液体也用作一种用于清洗液滴排出头部的清洗溶液。
此外，优选方式是，第二液体是经加热的第一液体。
因此，在本发明中，由于该液体的粘度通过加热而减小，那么通过将低粘度的液体填加入液滴排出头部，液滴排出头部内部的气泡就能够被排出。那么，在气泡已被排出后，就用未加热的该液体(绘制过程温度适合的该液体)替换用作填加液的液体，因此就能够在气泡已被排出的条件下将绘制液体填加入液滴排出头部。因此，即使该液体具有很高的粘度，也能够保持预定的液体排放特性，而不会因存在气泡而发生液体排放不良的情况。此外，即使在经加热的液体和未经加热的液体没有充分替换的情况下，由于液体的成分相同，也能够避免对液体绘制特性的不良影响。而且，也能够防止因所谓的溶剂冲击(solvent shock)导致的固体沉淀。
此外，优选方式是，第一液体的粘度为10mPa·s到50mPa·s。
而且，优选方式是，第二液体的粘度小于4mPa·s。
此外，优选方式是，液体存贮部件具有用于存贮第三液体(该液体的粘度比第一液体的粘度低而比第二液体的粘度高)的第三存贮部件，且供液通路部件具有其末端侧与液滴排出头部连通而底部侧与第三存贮部件连通的第三支路，且切换装置可在从第一存贮部件供应第一液体、从第二存贮部件供应第二液体和从第三存贮部件供应第三液体之间进行转换。
而且，优选方式是，切换装置具有设置在第一支路中的第一阀门，设置在第二支路中的第二阀门，以及设置在第三支路中的第三阀门。
此外，优选方式是，第二液体是第三液体的溶剂；而第三液体是第一液体的溶剂。
而且，本发明可以采用一种包括一种压力装置的结构，该压力装置对供应到液滴排出头部的液体进行加压以填加液滴排出头部。
此外，优选方式是，根据供应到液滴排出头部的液体的粘度设置液体的加压条件。
而且，本发明可以采用一种包括一个抽吸装置的结构，该抽吸装置通过负压吸力将供应到液滴排出头部的液体填加入液滴排出头部。
结果，在本发明的液滴排出装置中，由于这种吸力靠近液滴排出头部，则与例如向液体箱加压的情况相比，压力损失会最小，这们就可以高效地填加液体。此外，通过在液滴排出头部上吸取，就可以容易地消除粘在液滴排出头部的固体与灰尘。
此外，优选方式是，抽吸装置包括一个盖元件(将盖元件压在液滴排出头部的喷嘴形成表面上以便与喷嘴形成表面形成密闭空间)和一个在密闭空间中产生负压的抽吸泵。
而且，优选方式是，盖元件中与液体接触那一部分至少是抗液体腐蚀的。
此外，优选方式是，液滴排出装置还具有一个测量液滴排出装置周围温度的温度传感器，且抽吸泵的抽吸量(suction amount)是根据该温度传感器测量的周围温度控制的。
而且，优选方式是，根据供应到液滴排出头部的液体的粘度设置液体的吸力状态。
此外，优选方式是，还设置一个用于探测从喷嘴开口(它形成在液滴排出头部中)排出液滴的激光装置。
而且，本发明的液滴排出装置可以采取一种具有除气器的结构，该除气器用于在填加液滴排出头部前去除供应液滴排出头部的液体中的气体。
结果，在本发明的液滴排出装置中，就可以防止在将液体填加入液滴排出头部内后马上不会出现气泡，而随着时间的推移，气泡从液体产生出来的情况。此外，即使偶而有一些气泡留在液滴排出头部内部，液体也可以吸收这些气泡。因此，可以防止对液体排放特性造成的不良影响。
而且，在本发明的液滴排出装置中，优选方式是，其结构中具有一个控制填加设备的控制设备，以便在第一液体的排出过程后，已被填加入液滴排出头部的第一液体能可以再被第二液体替代。
结果，在本发明的液滴排出装置中，通过在排出过程后将液滴排出头部保持在由第二液体填加的状态，则也能够使用快速变干的液体。
此外，本发明的装置制造设备是具有一个液滴排出装置(该液滴排出装置将从液滴排出头部排出的液体添加在衬底上以便在该衬底上实现膜层制造过程)的一种装置制造设备，其中上面提到的液滴排出装置用作这种液滴排出装置。
结果，由于本发明的装置制造设备能够在保持预定的液体排放特性的条件下排放液体，因此通过执行预定的膜层制造过程，能够确保设备的特性(质量)。
而且，本发明可以采取这种结构其中许多不同类型的液体分别用作第一液体，而在衬底上排出每种液体以分别制造膜层。
在这种情况中，仅使用一种装置，就能够将许多种高粘度液体在衬底上制造成膜，因此就能够提高制造效率。
此外，本发明的装置就是利用上述的装置制造设备制造的。
结果，在本发明的装置中，通过以预定的排放特性执行膜层制造过程，就能够保证预定的质量。
另一方面，本发明的液滴排出装置采用的液体填加方法是一种用于将第一液体填加入液滴排出装置(该装置用于排放填加入液滴排出头部中的液体)的液滴排出头部的方法，该方法包括以下步骤将比第一液体粘度低的第二液体填加入液滴排出头部；然后用第一液体替换已填加入液滴排出头部内的第二液体。
因此，在本发明的液滴排出装置使用的液体填加方法中，通过首先将低粘度的第二液体填加入液滴排出头部，就能够将液滴排出头部里面的气泡排放。从而，通过用第一液体来替换第二液体，第一液体就能够在气泡已被排出的条件下填加到液滴排出头部。因此，即使第一液体的粘度很高，也不会出现因存在气泡而导致第一液体排放不良，从而能够保持预定的液体排放状态。
本发明也可以采用这样一个过程包括在第一液体的排出过程后，再次替换已填加入液滴排出头部的第一液体而填加第二液体这一步骤。
结果，在膜制造过程后，通过将液滴排出头部保持在填加有第二液体的状态，本发明也就能够使用某种快速变干的液体。
而且，优选方式是，液滴排出装置包括一个存贮供应液滴排出头部液体的液体存贮部件，该部件具有存贮第一液体用的第一存贮部件和用于存贮第二液体的第二存贮部件；一个供液通路部件，该部件与液滴排出头部和液体存贮部件相连而形成一条到液滴排出头部的供液通路，其末端侧与液滴排出头部连通，而底端侧分叉形成与第一存贮部件连通的第一支路，和与第二存贮部件连通的第二支路。在液体未填加入液滴排出头部内部的情况中，从第一存贮部件供应第一液体，并将第一液体填加到供液通路部件内部，直到第一支路与第二支路结合的地方为止；然后从第二存贮部件供应第二液体以将第二液体填加到液滴排出头部内部，之后停止从第二存贮部件供应第二液体；然后从第一存贮部件供应第一液体；而在从形成在液滴排出头部中的喷嘴开口处排出填加入液滴排出头部和供液通路中的第二液体的同时，第一液体被引入液滴排出头部，而液滴排出头部里面的第二液体被第一液体所替换，而第一液体填加入液滴排出头部的内部。
此外，优选方式是，第一液体和第二液体为彼此颜色不同的液体，且所述供液通路部件中第一支路和第二支路连接处的分枝点部分至少由透明材料形成；并且还设置有一个光学传感器，它通过供液通路部件分枝点的透明部分检测所述供液通路部件内部的液体；并且当第一液体被填加到供液通路部件内部的分枝点处时，如果传感器也探测到液体已到达分枝点处，则停止从第一存贮部件供应第一液体。
而且，液体存贮部件具有一个用于存贮第三液体(该液体比第一液体粘度低而比第二液体粘度高)的第三存贮部件；且供液通路部件具有第三支路(其末端侧与液滴排出头部连通，而底部侧与第三存贮部件连通)。在液体未填加入液滴排出头部内部的情况中，从第一存贮部件供应第一液体；如果第一液体到达第一支路、第二支路和第三支路连接的分枝点时，则停止从第一存贮部件供应第一液体；而另一方面，如果从第三存贮部件供应第三液体，而第三液体到达该分枝点时，则停止从第三存贮部件供应第三液体；然后从第二存贮部件经供液通路，将第二液体供应到液滴排出头部，且第二液体填加入液滴排出头部的内部；然后停止从第二存贮部件供应第二液体，而从第三存贮部件供应第三液体；而当从形成在所述液滴排出头部中的喷嘴开口处排出填加入液滴排出头部和供液通路内部的第二液体的同时，第三液体被引到液滴排出头部，而液滴排出头部里面的第二液体被第三液体所替换，而第三液体填加入液滴排出头部的内部；然后停止从第三存贮部件供应第三液体，并从第一存贮部件供应第一液体；在从形成在所述液滴排出头部中的喷嘴开口处，排放填加入液滴排出头部和供液通路内部的第三液体的同时，第一液体被引入液滴排出头部，而液滴排出头部内的第三液体被第一液体所替换，第一液体填加入液滴排出头部的内部。
此外，本发明可以采用这样一种过程通过向液体加压而实现从液体存贮部件供应液体。
在这种情况中，优选方式是，根据供应到液滴排出头部的液体的粘度设置液体的加压条件。
而且，本发明可以采用一个过程通过使密闭空间(密闭空间是通过盖元件挤靠在液滴排出头部的喷嘴形成表面而形成)产生一种负压以实现从液体存贮部件供应液体。
此外，优选方式是，根据供应到液滴排出头部的液体的粘度设置液体的负压吸力状态。
而且，优选方式是，液滴排出装置包括一个存贮供应液滴排出头部液体的液体存贮部件，该部件具有存贮第一液体用的第一存贮部件和存贮第二液体的第二存贮部件；一个供液通路部件，该部件与液滴排出头部和液体存贮部件相连以形成一条到液滴排出头部的供液通路，其末端侧与液滴排出头部连通而底端侧分叉形成与第一存贮部件连通的第一支路和与第二存贮部件连通的第二支路。在执行从液滴排出头部排放第一液体的预定操作后，停止从第一存贮部件供应第一液体；然后从第二存贮部件供应第二液体；而当从形成在液滴排出头部中的喷嘴开口处排出填加入液滴排出头部和供液通路内部的第一液体的同时，第二液体被引入液滴排出头部，液滴排出头部内的第一液体被第二液体所替换，并且第二液体填加入液滴排出头部的内部。
而且，优选方式是，本发明具有这样一道工序在填入液滴排出头部前，去除供应到液滴排出头部液体中的气体。
结果，在本发明中，可以防止这种情况在将液体填加入液滴排出头部内后虽然立即不会有气泡，但随着时间的推移，气泡从液体产生出来。此外，即使偶而有一些气泡残留在液滴排出头部内部，液体也会吸收这些气泡。因此，可以防止对液体排放特性造成的不良影响。
此外，优选方式是，第一液体和第二液体为之间不发生析相作用的液体。
此外，优选方式是，第二液体是第一液体的溶剂。例如，通过将作为第二液体的低粘度溶剂成分填加入液滴排出头部，就能够排出液滴排出头部内的气泡。因而，在排出气泡后，通过用第一液体替换作为第二液体的溶剂成分，膜层制造液就能够在气泡已被排放出的条件下填加入液滴排出头部里面。因此，即使第一液体具有很高的粘度，也能够保持预定的液体排放特性，而不会出现因存在气泡而产生第一液体排放不良的情况。此外，即使在溶剂成分和第一液体未充分替代的情况下，由于溶剂成分是组成第一液体的一部分，也能够防止对第一液体的膜层制造特性产生不良影响。此外，也能够防止因所谓的溶剂冲击(solvent shock)导致的固体沉淀。此外，即使在第一液体的固体成分留在液滴排出头部内部情况中，这些固体成分也能被第二液体溶解。
优选的构成是，第二液体是经加热的第一液体。在这种情况中，由于该液体的粘度通过加热而减小，那么通过将低粘度的液体填加入液滴排出头部，液滴排出头部内部的气泡就能够被排出。那么，在气泡已被排出后，用温度适合于膜层制造的第一液体，未加热的液体取代第二液体，因此就能够在气泡已被排出的情况下将膜层制造液填加入液滴排出头部。因此，即使第一液体具有很高的粘度，也能够保持预定的液体排放特性，而不会出现因存在气泡而产生液体排放不良的情况。此外，即使在经加热的液体和未经加热的液体未充分替代的情况下，由于液体的成分相同，也能够避免对液体绘制特性的不良影响。而且，也能够防止因所谓的溶剂冲击(solvent shock)导致的固体沉淀。
此外，优选方式是，第一液体的粘度为10mPa·s到50mPa·s。
而且，优选方式是，第二液体的粘度小于4mPa·s。
此外，本发明的装置制造方法是一种使用液滴排出装置(它具有排放液体的液滴排出头部)制造装置的方法，它包括使用上述液体填加法将液体填加入液滴排出头部的工序。
结果，由于使用本发明的装置制造方法能够在保持预定的液体排放特性的条件下排出液体，因此执行预定的绘制过程，能够确保装置的特性(质量)。
也可以采取这一过程将许多不同类型的液体分别用作第一液体，并将每一种液体分别排放在衬底上产生膜层。
在这种情况中，仅使用一种装置，就能够在衬底上将许多类型的高粘度液体制造成膜，因此就能够提高制造效率。
图1是显示本发明的第一个实施例的示图，即液滴排出装置的示意图。
图2显示了图1所示的液滴排出装置中头部部件的喷嘴形成表面被盖元件封闭的状态。
图3是显示图1中所示的液滴排出装置的头部部件详细结构的横断面图。
图4A到4F是顺序说明了将液体填加入图1所示的液滴排出装置中的头部部件中的方法的视图。
图5显示了本发明的第二实施例，即具有光学传感器的液滴排出装置的示意图。
图6显示了在图5中所示液滴排出装置中头部部件的喷嘴形成表面的被盖元件封闭的状态。
图7显示了本发明的第三实施例，即具有中度粘度液体存贮部件的液滴排出装置的示意图。
图8显示了本发明的第四实施例，即滤光器制造设备的示意平面图。
图9是支撑液滴排出头部的支撑板的平面图。
图10是图9的右侧示图。
图11是构成膜层制造装置的液体系统示意平面图。
图12是图11的前视图。
图13是组成液体系统的盖元件的示意前视图。
图14支撑盖的支撑板的平面图。
图15是液体单元的示意性框图。
图16A到16F是使用衬底制造彩色滤光器(color filter)的实例图。
图17显示了衬底及衬底上彩色滤光器区域的某一部分。
图18是包含使用本发明制造的彩色滤光器的液晶面板的横断面图。
图19A到19I显示了制造彩色滤光器的实例。
图20是显示图1中所示的液滴排出装置的头部部件的另一实例详细结构的横断面图。
图21是具有压力装置的液滴排出装置的示意性框图。
图22是可适用本发明制造方法的组织EL装置(organic ELdevice)的横断面图。
图23A到23C显示了包含显示装置的电子装置的实例。图23A是携带式电话机的透视图。图23B是手持信息处理器的透视图；而图23C是手表型电子装置的透视图。
具体实施例方式
以下是参考图1至4F的第一实施例的描述，即根据本发明的一种液滴排出装置和所使用的液体填加方法，以及装置制造设备、装置制造方法和装置。
如图1所示，根据本实施例的液滴排出装置(液滴喷射装置)具有一个形成有许多排放(喷射)液滴的喷嘴开口的头部部件(液滴排出头部)201。头部部件201具有许多压力产生元件以从这多个喷嘴开口喷射液滴，其中压力产生元件用于对形成在内部的许多压力室中的液体加压。头部部件201的具体结构将在后面进行描述。
液滴排出装置还包括一个存贮供给头部部件201液体的液体存贮部件202。液体存贮部件202具有一个存贮某种高粘度液体(第一液体)L1的高粘度液体存贮部件(第一存贮部件)203，和一个存贮某种比高粘度液体L1粘度低的低粘度液体(第二液体)L2的低粘度液体存贮部件(第二存贮部件204)。
高粘度液体L1是使用液滴排出装置制造例如液晶显示器时用的液体。另一方面，低粘度液体L2是一种将高粘度液体L1填加入液滴排出装置的头部部件201中用的辅助液体。高粘度液体L1的粘度典型地从10mPa·s到50mPa·s。低粘度液体L2的粘度典型地不超过4mPa·s。
头部部件201与液体存贮部件202之间通过供液管(供液通路部件)205连接，供液管(供液通路部件)205形成了一条从液体存贮部件202到头部部件201的供液通路。供液管205的末端侧与头部部件201连通，其底部侧从分枝点M处分叉成第一支路205a和第二支路205b，分别与高粘度液体存贮部件203和低粘度液体存贮部件204连通。
优选方式是，第一支路205a比第二支路205b的长度短，且第一支路205a也比第二支路205b粗。通过这种方式，可以使第一支路205a中的高粘度液体L1的流动阻力较小，使高粘度液体L1的流动顺畅。
而且，液滴排出装置包括一个切换装置206，它在从高粘度液体存贮部件203供应高粘度液体L1和从低粘度液体存贮部件204供应低粘度液体L2之间切换。切换装置206具有分别设置在第一支路205a和第二支路205b中的第一阀门206a和第二阀门206b。液体存贮部件202、供液管205和切换装置206构成了根据本发明的填加装置。
此外，液滴排出装置具有一种抽吸装置，它包括安装在与头部部件201的原始位置对应的某一位置处的盖元件207以及与盖元件207相连的抽吸泵208。对于盖元件207和抽吸泵208，可以使用与设置在普通喷墨记录装置中用于不用时密封喷墨头或用于喷墨头清洁等装置相类似的一种装置。
如图2所示，盖元件207压靠在已移动到原始位置的头部部件201的喷嘴形成表面201a，这样与喷嘴形成表面201a形成一个封闭空间S。于是，通过抽吸泵208对封闭空间S产生一种负压，这样就能够从头部部件201的喷嘴开口吸出头部部件201内的空气和液体。
与高粘度液体L1和低粘度液体L2接触的盖元件207的部分至少是抗液体腐蚀的(liquid resistant)。因此，盖元件207就不会被高粘度液体L1和低粘度液体L2腐蚀。
而且，当液滴排出装置暂停时，盖元件207也可起到防止头部部件201的喷嘴开口变干的盖子的作用。此外，在冲洗操作(即向头部部件201的压力产生元件施加一个排气驱动信号用空气排出液滴)时，盖元件207也可以起到液体存贮器的作用。而且，通过从抽吸泵208向头部部件201施加负压以吸出液体，盖元件207也可以起到清洁头部部件201的清洁装置的作用。
此外，液滴排出装置还具有一个用于测量周围温度的温度传感器209。来自温度传感器209的探测信号被送到一个控制单元210。然后，控制单元210根据温度传感器209测量的周围温度对抽吸泵208的抽吸量(suction amount)实施控制。由于高粘度液体L1和低粘度液体L2的粘度随温度会发生变化，则通过按温度传感器209测量的周围温度对抽吸泵208的吸量实施控制，高粘度液体L1和低粘度液体L2的吸取就能够不过多也不不足。
而且，液滴排出装置还包括一个检测从头部部件201的喷嘴开口喷射出的液滴的激光单元211。通过使用激光单元211对从头部部件201的喷嘴开口喷射出的液滴的检测，就可以确定头部部件201内部的空气已被完全排出并且无残存气泡。
图3显示出图1中所示的液滴排出装置的头部部件的详细结构。头部部件201是一种使用弯曲振动方式(flexural oscillation mode)的压电振动器225的部件。头部部件201包括一个包含许多压力室231和许多压电振动器225的致动器单元232；和一个由喷嘴开口213和公共液体室233形成的通路单元234。此外，通路单元234与致动器单元232的前侧相结合。
压力室231随着压电振动器225的变形而膨胀与收缩，从而压力室231内部的液压也相应地变化。因而，由于压力室231内部的液压的变化，液滴便从喷嘴开口213排出。例如，通过突然收缩压力室231，压力室231内部受压，而液滴便从喷嘴开口213排出。
致动器单元232包括一个压力室形成底层235(其上面形成了一个空间用于形成压力室231)；连接在压力室形成底层235前表面的盖子元件236；一个振动隔膜237(与压力室形成底层235后表面相连且覆盖在该空间的开口表面)；以及压电振动器225。盖子元件236中形成有用于连通公共液体室233和压力室231之间的第一液体通路238，用于连通压力室231和喷嘴开口213之间的第二液体通路239。
通路单元234包括一个液体室形成底层241(其中形成空腔用于形成公共液体室233)；形成有许多喷嘴开口213并连接在液体室形成底层241前表面的喷嘴板242；一个连接到液体室形成底层241后表面的供应口形成板243。
液体室形成底层241中形成有与喷嘴开口213连通的喷嘴连通口244。此外，在供应口形成板243中穿通地设置有液体供应口245(液体供应口245连通在公共液体室233和第一液体通路238之间)和连通口246(连通口246连通在喷嘴连通口244和第二液体通路239之间)。
因此，在头部部件201中形成了一组从公共液体室233经压力室231到喷嘴开口213的液体通路。
压电振动器225形成在压力室231的相对侧，中间隔着振动隔膜237。压电振动器225为扁平板型，具有形成在压电振动器225前表面上的下部电极248和形成在后面的而覆盖压电振动器225的上部电极249。
此外，在致动器单元232的相对端部分上，底端部分形成有用于传导到压电振动器225的上部电极249的连接接线端250。形成的连接接线端250的末端表面的高度要比压电振动器225高。此外，柔性电路板251与连接接线端250的末端表面连接，并且驱动脉冲经连接接线端250和上部电极249施加到压电振动器225上。
在本图中分别只显示出两个压力室231、压电振动器225和连接接线端250然而，它们对应于喷嘴开口213成倍地设置。
在头部部件201中，当输入驱动脉冲时，上部电极249和下部电极248之间产生出电压差。由于这种电压差，压电振动器225沿与电场成直角的方向收缩。此时，与振动隔膜237连接的压电振动器225的下部电极248侧不收缩，只有上部电极249一侧收缩。因此，压电振动器225和振动隔膜237弯曲并向压力室231一侧突起，从而压力室231的体积收缩。
然后，例如压力室231被迅速收缩，就有一个液滴从喷嘴开口213排出。也就是说，当压力室231迅速收缩时，压力室231内部的压力增大，随着这种压力的增加，一个液滴就从喷嘴开口213排出。而且，当排出该液滴后，上部电极249和下部电极248的压差消失，压电振动器225和振动隔膜237返回其最初位置。结果，收缩的压力室231内部开始膨胀，液体从公共液体室233经液体供应口245供应到压力室231。
根据本实施例，接下来将描述向液滴排出装置中头部部件201中填加液体的方法。
图4A显示了液体填加到头部部件201内部前的状态。而且，它也显示了盖元件207被压到头部部件201的喷嘴形成表面201a前的状态。第一阀门206a和第二阀门206b均处于关闭状态，并且高粘度液体L1和低粘度液体L2分别被填加到第一支路205a和第二支路205b内部，直到在第一阀门206a和第二阀门206b前。
接着，如图4B所示，盖元件207被压靠到头部部件201的喷嘴形成表面201a上。在这种状态中，由抽吸泵208对封闭空间S产生一个负压；并且如图4C所示，打开第一阀门206a，经过第一阀门206a的第一支路205a内部填加有高粘度液体L1。然后，高粘度液体L1到达分枝点M的位置的那一刻，第一阀门206a关闭。
作为一种确定高粘度液体L1到达分枝点M位置的时间的手段，存在某种与供液管205由透明管构成有关的视觉确认装置。
以下，如图4D所示，第二阀门206b被打开，第一阀门206a保持关闭状态，这样除第一支路205a外，整条供液管205均填加有低粘度液体L2。此外，头部部件201的供液通路内部也填加有低粘度液体L2。
接下来，如图4E所示，第二阀门206b关闭，第一阀门206a打开，而当低粘度液体L2从头部部件201的喷嘴开口排出的同时，高粘度液体L1被供应到供液管205内部。结果，已经填加到供液管205的分枝点M的下游侧的低粘度液体L2，逐渐从分枝点M朝向头部部件201由高粘度液体L1所替代。
最后，如图4F所示，头部部件201和除第二支路205b之外的所有供液管205的内部均填充着高粘度液体L1。
通过这种方式，就实现了高粘度液体L1向液滴排出装置的头部部件201中的填充。
接下来，在预定操作(例如从液滴排出装置的头部部件201喷射高粘度液体L1以生产液晶显示器的彩色滤光(color filter))完成后，第一阀门206a关闭而打开第二阀门206b，随后头部部件201的喷嘴形成表面201a由盖元件207密封以施加负压。
结果，在停止从高粘度液体存贮部件203供应高粘度液体L1的状态下，从低粘度液体存贮部件204供应低粘度液体L2。那么，填加入供液管205内部的高粘度液体L1就从头部部件201的许多喷嘴开口排出，而低粘度液体L2被导入头部部件201，这样头部部件201内部的高粘度液体L1便被低粘度液体L2所替代，而低粘度液体L2就填加入了头部201的内部。
在上述的头部填加过程中，控制单元210会根据温度传感器209测量的周围温度对抽吸泵208的吸量实施控制，因此高粘度液体L1和低粘度液体L2的抽取不会过多也不会不足。
在如上所述的本实施例中，高粘度液体L1和低粘度液体L2能够有选择地供应到头部部件201，并且在最初将液体填加入头部部件201时，首先将低粘度液体L2供应到头部部件201，随后供应的低粘度液体L2就能够被高粘度液体L1所代替。因此高粘度液体L1能够无残余气泡地可靠地填加入形成在头部部件201中具有复杂结构的液体通路的内部。
此外，使用液滴排出装置结束预定的处理时，头部部件201内部的高粘度液体L1能够被排出并被低粘度液体L2所代替。因此，即使在空闲一段时间后重新使用液滴排出装置的情况中，也能够防止液体在头部部件201内部堵塞或相类似的情况。
图5和图6显示了本发明的第二种实施例。
在这些图中，与图1到图4F中第一种实施例组成部件相同的部件也由相同的标号表示，且其描述不再赘述。
在本实施例中，高粘度液体L1和低粘度液体L2是彼此颜色不同的液体。而且，优选方式是，第一液体L1和第二液体L2为之间不发生析相作用的液体。此外，优选方式是，低粘度液体L2是高粘度液体L1的一种溶剂。此外，优选方式是，相对于组成液滴排出头部部件201的液体流动通道的材料，低粘度液体L2具有高的可湿性或润湿性。此外，优选方式是，低粘度液体L2也用作清洁头部部件201用的一种清洁溶液。
而且，对于供液管205而言，至少分枝点M的部分是由透明材料制成。从而，可以通过视觉查看或使用光学传感器212确定高粘度液体L1或低粘度液体L2是否已到达分枝点M的位置。
其它结构与第一种实施例的相同。
在上述结构的液滴排出装置中，除如第一种实施例的相同操作和效果外，如图4C所示第一阀门206a打开的情况中，通过第一阀门206a的第一支路205a内部填加有高粘度液体L1，在高粘度液体L1到达分枝点M的位置时的那一刻，第一阀门206a关闭。然而，在这里能够由光学传感器212通过分枝点M的透明部分确定高粘度液体L1到达分枝点M位置时的那一刻。结果，在本实施例中，与视觉确定相比，可以节省劳动力而能有利于节省费用。
图7显示了本发明的第三种实施例。
在本图中，与图5到图6中第二种实施例的组成部件相同的部件也由相同的标号表示，其描述在此不再赘述。
如图7所示，根据本实施例的液滴排出装置包括一个中粘度的液体存贮部件(第三存贮部件)214，该部件用于存贮粘度比高粘度液体L1粘度低而比低粘度液体L2粘度高的中粘度液体(第三液体)L3。而且，供液管205具有一个与分枝点M连接的第三支路205c，且中粘度液体存贮部件214与第三支路205c相连。在第三支路205c中设置有第三阀门206c。
此外，优选方式是，低粘度液体L2是中粘度液体L3的一种溶剂，而中粘度液体L3又是高粘度液体L1的一种溶剂。
在液体填加入根据本实施例的液滴排出装置中的头部部件201中时，在液体还未填加到头部部件201内部的情况下，从高粘度液体存贮部件203供应高粘度液体L1，而如果高粘度液体L1到达分枝点M时，则停止从高粘度液体存贮部件203供应高粘度液体L1。另一方面，从中粘度液体存贮部件214供应中粘度液体L3，而如果中粘度液体L3到达分枝点M时，则停止从中粘度液体存贮部件214供应中粘度液体L3。可以同时实现高粘度液体L1和中粘度液体L3的供应，或者一前一后实现。
接下来，从低粘度液体存贮部件204供应低粘度液体L2，以便低粘度液体L2经供液管205填加入头部部件201内部。然后，停止从从低粘度液体存贮部件204供应低粘度液体L2，开始从中粘度液体存贮部件214供应中粘度液体L3，而在从头部部件201的许多喷嘴开口处排出已填加入头部部件201和供液管205中的低粘度液体L2的同时，中粘度液体L3被导入到头部部件201，从而头部部件201内部的低粘度液体L2被中粘度液体L3所代替，而中粘度液体L3填加入头部部件201内部。
接下来，停止从中粘度液体存贮部件214供应中粘度液体L3，开始从高粘度液体存贮部件203供应高粘度液体L1，而在从头部部件201的许多喷嘴开口排出已填加入头部部件201和供液管205中的中粘度液体L3的同时，高粘度液体L1被引入到头部部件201，从而头部部件201内部的中粘度液体L3被高粘度液体L1所代替，而高粘度液体L1被填加入头部部件201内部。
通过这种方式，在本实施例中，高粘度液体L1、中粘度液体L3和低粘度液体L2能够有选择地供应到头部部件201，并且在最初将液体填加入头部部件201时，首先向头部部件201供应低粘度液体L2，随后提供的低粘度液体L2就能够被中粘度液体L3所代替，然后中粘度液体L3再被高粘度液体L1所代替。因此，即使在高粘度液体L1的粘度相对较高的情况下，高粘度液体L1也能够无残余气泡地可靠地填加到形成在头部部件201中具有复杂结构的液体通路的内部。
图8到图17显示了本发明的第四种实施例。
在本实施例中，作为适用于制造彩色滤光器或相似产品(例如用于液晶显示装置)的彩色滤光器制造设备(装置制造设备)，描述了本发明的液滴排出装置。
图8是滤光器制造设备(装置制造设备)1的示意平面图。滤光器制造设备1配备有三个实质上具有相同结构的绘制装置(液滴排出装置)2b、2d和2f和一个在绘制装置2b、2d和2f之间传送衬底(例如，玻璃衬底)的传送系统3。
传送系统3用于在自动储存送料装置4和绘制装置2b之间、绘制装置2b、2d和2f之间以及绘制装置2f和自动储存卸料装置5之间传送各自的衬底。衬底传递与旋转区域3a和3g、绘制装置区域3b、3d和3f以及中间传送区域3c和3e位于沿X轴方向(图8中的左右方向)。下面，填入液体时衬底移动的扫描方向为Y方向(图8中的上下方向)，而与图8页面成直角的方向为Z方向。
自动储存送料装置4能够存贮许多在Y方向上相距一定距离成两行排列的衬底(例如沿着Z方向存贮20张)。与之相似，自动储存卸料装置5能够存贮许多在Y方向上相距一定距离成两行排列衬底(例如沿着Z方向存贮20张)。
在衬底传递与旋转区域3a中，安装台6分别安装在面对自动储存送料装置4的位置。利用旋转驱动单元(图中未示出)，安装台6设定为可以旋转90°，以暂时安置被安装的衬底。与之相似，在衬底传递与旋转区域3g中，安装台7分别安装在面对自动储存卸料装置5的位置。利用旋转驱动单元(图中未示出)，安装台7设定为可以旋转90°。
在绘制装置区3b中，安装有一个加热衬底的加热装置(烘焙炉)8b和具有双臂结构的传送机器人9b和10b。加热装置8b用于加热(烘焙)经绘制装置2b绘制过的衬底(例如120℃×5分钟)。传送机器人9b用于在自动储存送料装置4和安装台6之间以及安装台6和绘制装置2b之间传送通过吸力作用夹持的衬底。传送机器人10b用于在绘制装置2b和加热装置8b之间、加热装置8b和以后将描述的冷却部件11c以及冷却部件11c和以后将描述的缓存部件13c之间传送通过吸力作用夹持的衬底。
在中间传送区域3c中，安装有冷却衬底的冷却部件11c、旋转部件12c(利用旋转驱动单元(图中未示出)分别将安装的衬底旋转90°或180°)和缓存部件13c(用于暂存因例如绘制装置2b和2d之间的处理时间差(例如，对头部清洁的时间不同)而无法从冷却部件11c传送到旋转部件12c的衬底)。缓存部件13c具有许多狭槽用于在Z方向上层叠衬底，它能够自由地在Z方向上移动。
在绘制装置区域3d中，安装有一个加热衬底的加热装置8d和具有双臂结构的传送机器人9d和10d。加热装置8d用于加热经绘制装置2d绘制过的衬底(例如120℃×5分钟)。传送机器人9d用于在缓存部件13c与旋转部件12c之间和旋转部件12c与绘制装置2d之间传送吸力作用夹持的衬底。传送机器人10d用于在绘制装置2d和加热装置8d之间、加热装置8d和以后将描述的冷却部件11e之间，以及冷却部件11e和以后将描述的缓存部件13e之间传送吸力作用夹持的衬底。
在中间传送区域3e中，安装有冷却衬底的冷却部件11e、旋转部件12e(利用旋转驱动单元(图中未示出)将安装的衬底分别旋转90°或180°)和缓存部件13e(用于暂存因例如绘制装置2d和2f之间的处理时间差(例如，对头部清洁所需的时间不同)无法从冷却部件11e传送到旋转部件12e的衬底)。缓存部件13e具有许多狭槽用于在Z方向堆放衬底，它能够在Z方向上自由移动。
在绘制装置区域3f中，安装有一个加热衬底的加热装置8f和具有双臂结构的传送机器人9f和10f。加热装置8f用于加热经绘制装置2f绘制过的衬底(例如120℃×5分钟)。传送机器人9f用于在缓存部件13e与旋转部件12e之间以及旋转部件12e与绘制装置2f之间传送吸力作用夹持的衬底。传送机器人10f用于在绘制装置2f和加热装置8f之间、加热装置8f与衬底传送和旋转区域的安装台7之间，以及安装台7和自动储存卸料装置5之间传送吸力作用夹持的衬底。
绘制装置2b，2d，2f分别使用红、蓝和绿色的有色液体在传送的衬底上执行绘制处理(膜层生产过程)。这些装置的每一种一般实质上具有相同的结构，它们包括一个液滴排出头部14(它存贮在热清洁室(thermalclean chamber)(图中未示出)中)；一个X工作台15(它支撑着液滴排出头部14并在驱动单元(如线性电机)驱动下能沿一对X导向件17在X方向上移动)；一个Y工作台16(它安装在X工作台15下方(在-Z方向一侧)，通过吸力作用夹持衬底并通过沿一对Y导向件18在Y方向上移动)；以及一个液体系统19。
X工作台15通过驱动单元(如线性电机)在X方向上对液滴排出头部14进行驱动与定位，也通过旋转驱动单元(如直接驱动电动机)在θZ方向(在围绕Z轴的旋转方向)、在θX方向(在围绕X轴的旋转方向)和在θY方向(在围绕Y轴的旋转方向)驱动和定位液滴排出头部14。此外，X工作台15配置有一个用于在Z方向驱动和定位液滴排放头14的电机(图中未示出)。
Y工作台16通过驱动单元(如线性电机)在Y方向上进行驱动与定位，也通过旋转驱动单元(如直接驱动电动机)在θ方向(在围绕Z轴的旋转方向)进行驱动与定位。在Y工作台16的移动路径附近，安装有一个衬底校准相机(图中未示出)，且通过检测形成在传送的衬底上的一个对准标志，可以检测出衬底的安装方向和位置。
如图9所示，液滴排出头部14的平面视图成矩型，许多喷嘴沿头部的长度方向成两行设置在液体排出表面上(面对衬底的表面上)(例如，一行180个喷嘴，总共360个喷嘴)，两行之间沿头部的宽度方向间隔一定距离。在平面视图中成矩形的支撑平板20上，定位和支撑着许多液滴排出头部14(图9中，每行6个，总共12个)，它们的喷嘴对着衬底，实质上沿X轴方向相对于X轴(或Y轴)倾斜某一预定角度排列成两行，且在Y轴方向它们之间具有预定的间隔。液滴排出头部14通过这种支撑平板20支撑在X工作台15上。液滴排出头部14相对于X轴(或Y轴)的倾角的设置基于形成在衬底上的滤光器元件的矩阵间距(array pitch)。
图10是图9的右侧视图。如图10所示，每个液滴排出头部14各自都设置有一个导入单元21，用于引导从液体系统19供应的液体(这些导入单元21未在图9中显示)。各个导入单元21具有这样一种结构以两个系统向喷嘴的每一行供应液体。
在支撑平板20安装液滴排出头部14的那面，突出地设置有许多末端形成有位置检测孔(图中未显示)的轴22。头部校准相机检测(图中未显示)对这些孔的影象进行拍摄以检测其位置，并由旋转驱动单元(如电机)对支撑板20相对于X工作台15的θ方向的定位进行修正。结果，液滴排出头部14的位置(和喷嘴的位置)就能够校准(定位)。
如图11和图12所示，液体系统19包括一个液体单元(以后将进行描述)，用于将存贮在液体箱24中的液体和存贮在填加液体箱25(见图15，以后将进行描述)中的填加液体向液滴排出头部14供应，并回收和排出液体；一个盖单元26；一个擦拭单元(a wiping unit)27；和一个排放确认单元29。其中，盖单元26、擦拭单元27和排放确认单元29排列在液滴排出头部14的下方，并安装在底座23上沿两个Y导向件30在Y方向移动的移动板31上，且能与移动板31整体地在Y方向上移动。
擦拭单元27用于利用织物材料(如带状的无纺织物)擦拭液滴排出头部14的液体排放表面(具体说，实际上就是喷嘴表面)，它包括一个用于展开织物材料的展开卷轴27a；一个清洁溶液排放部件27b(它将安装在底座23上的清洁溶液箱32供应的清洁溶液排到织物材料上)；和一个用于缠绕已擦拭液滴排出头部14的织物材料的缠绕卷轴27c。通过同步地驱动展开卷轴27a、清洁溶液排放部件27b、缠绕卷轴27c和移动板31，就可以例如在衬底的绘制处理后，用含有清洁溶液的织物材料擦拭液滴排出头部。排放确认单元29设置在X方向的液滴排出头部14移动路径下方的两个位置，用于液滴排出头部14排列的每一行。每个单元29均配置一个排放检测单元(检测单元，未显示)，它利用激光束的遮光或透射，检测每一个液滴排出头部14和每一个喷嘴的喷嘴排放液体的状态，然后将检测结果输出到控制单元52(将在下面描述)。
图13是盖单元26的示意方框图(前视图)。盖单元26如图所示，包括许多盖33(每个盖具有一个吸力垫)；一个支撑盖33的支撑板34；和通过与支撑板34相连的支撑板35和36在Z方向上驱动支撑板34的移位装置37和38(如气缸)。
以与液滴排出头部14相对应的位置和倾角，盖(盖部件)33排列和固定在支撑板34的上表面侧(+Z一侧)，在液滴排出头部14的液滴排放表面14a(见图10)上。更具体地，如图14所示，实际上是沿X方向与X轴(或Y轴)成某一预定角度排成两行，在Y方向中间隔某一预定距离。至少盖33中与高粘度液体L1和低粘度液体L2接触的部分是抗液体腐蚀的。因此，这些盖不会被高粘度液体L1和低粘度液体L2腐蚀。这些盖33和支撑板34排列在液滴排出头部14的沿X方向移动路径下方。
移位装置37和38用于在邻接位置(即盖33紧靠在液滴排出头部14的液体排放表面14a以吸取液体的位置)和缩回位置(盖33从液滴排出头部14分开的位置)之间移动支撑板34，其移动形式是由停止器(图中未显示)限制在Z方向中移动，而由控制单元52控制其驱动(参见图15)。
如图15所示，液体单元包括一个转换单元40，它选择地转换经液体输送管41填加入液滴排出头部的液体，即在存贮在液体箱24中作为第一液体的绘制液体(以下简称为液体)和存贮在填加液体箱25中的作为第二液体的填加液体之间转换；一个抽吸泵(抽吸单元)39，它与盖33相连用于通过盖33吸取液体或填加液，以及将液体排入一个废液箱42。
作为填加液，这里使用包含在液体中且粘度比液体粘度低的某种溶剂成分(例如，液体20mPa·s，填加液5到6mPa·s)。对于转换单元40，例如，使用转换阀门，且转换操作由控制单元52控制。
液体箱24和填加液箱25配备有一个一同去除液体箱24和填加液箱25(具体说就是液体和填加液)气体的脱气器(液体脱气器，填加液脱气器)43，例如抽吸泵。脱气器的驱动也由控制单元52控制。控制单元52具有这样一种结构它可以综合控制移位装置37和38、抽吸泵39、转换单元40和脱气器43。
以下将首先描述具有上述构造的滤光器制造设备1的传送系统3中衬底的传送过程。
传送机器人9b将接受着色液体绘制处理的衬底从自动储存送料装置4取出，并将其安装在安装台6上，安装台6沿与绘制处理相应的方向旋转，同时还可以暂时定位(预定位)。传送机器人9b再将安装台6上的衬底传送到绘制装置2b中的Y工作台，并接受绘制处理，例如使用红色液体。
在绘制装置2b中经绘制处理过的衬底，由传送机器人10b将其从Y工作台16传送到加热单元8b，并经加热和烘干，然后再被传送到中间传送区域3c中的冷却部件11c处。如果在该衬底将要传送到的地方处，还有另一个之前经过处理的衬底，则该衬底提前要被其它传送机器人传送走。具体地，如果其它一个衬底留在Y工作台16上，当传送机器人9b向Y工作台16传送衬底时，这个衬底提前会被传送机器人10b传送到加热单元8b。在这种方式中，通过采用双臂结构，就能够消除衬底传送浪费的等待时间，因此可以提高生产率。
在冷却部件11c中已冷却到绘制装置2d中绘制处理的适宜温度的衬底，被传送到缓存部件13c并在其中暂存，以适应绘制装置2b和2d之间的处理时间差。在没有出现处理时间差的情况中，通常没有必要在缓存部件13中暂存衬底。
当在绘制装置2d中处理的准备工作完成时，在绘制装置区域3d中的传送机器人9d就从缓存部件13c将衬底传送到旋转部件12c。由旋转部件12c按照与绘制装置2d中的绘制处理对应的方向对衬底进行旋转和定位，之后旋转和定位好的衬底再由传送机器人9d传送到绘制装置2d中的Y工作台16上，接受绘制处理，例如使用蓝色液体。
后续的操作与上面描述的操作相似，因此仅作简要描述。在绘制装置2d中经过绘制处理的衬底，利用传送机器人10d再从Y工作台16传送到加热单元8d，并经加热和烘干，然后再被传送到中间传送区域3e中的冷却部件11e。冷却后的衬底由传送机器人10d传送到缓冲部件13e，然后由传送机器人9f传送到旋转部件12e，按绘制装置2f中的处理过程进行旋转和定位。然后衬底被传送机器人9f传送到绘制装置2f中的Y工作台16，接受绘制处理，例如使用绿色液体。
在绘制装置2f中经过绘制处理的衬底，由传送机器人10f传送到加热单元8f进行加热，然后再被传送到衬底传送与旋转区域3g中的安装台7处。然后，衬底被旋转到(用于将衬底存贮在自动储存卸料装置5中时的)某一方向，之后再由传送机器人10f将其存贮在自动储存卸料装置5中。
以下是绘制装备2b、2d和2f中衬底绘制处理步骤的描述。
当衬底被传送到Y工作台16时，利用衬底对准相机对衬底的对准标志进行拍摄以检测衬底的安装方向和位置。基于检测位置，通过驱动驱动单元和旋转驱动单元，将衬底定位(对准)在预定的位置。另一方面，对于液滴排出头部14，利用头部对准相机对轴22中的孔进行拍摄，检测出支撑平板20的位置，也就是液滴排出头部14(和喷嘴的位置)的位置；然后通过操作驱动单元(如线性电机或直接驱动电机)，将液滴排出头部14定位在某一预定位置和方位角。
这里，在绘制过程的起始阶段，液体未被导入到液滴排出头部14。因此，绘制前，由抽吸泵39吸抽液滴排出头部14以例引入液体。具体是，首先，沿X方向移动X工作台15，将液滴排出头部14定位到面对盖33的位置。然后，通过驱动移位装置37和38，支撑板34从缩回的位置沿+Z方向上被移动到邻接位置。结果，所有盖33均分别紧靠在液滴排出头部14相应的液滴排放表面14a上。
然后，当盖33被定位在邻接位置时，控制单元52开动抽吸单元39。此刻，控制单元52操作转换单元40提前使填加液体箱25与供液管41连通。因此，除过气的填加液就从填加液体箱25经过供液管41被吸取而填加入液滴排出头部14内部。填加入液滴排出头部14内部的填加液被吸到盖33处，然后从吸力垫(suction pad)经抽吸泵排放到废液箱42。而且，因为填加液的粘度低，液滴排出头部14中的气泡与填加液一起会顺利地从液滴排出头部14排出。
填加液的填加与排放进行了预定的一段时间后，控制单元52便开动转换单元40，以允许液体箱24与供液管41连通。结果，具有高粘度的除过气的液体就从液体箱24经供液管41导入到液滴排出头部14，而液滴排出头部14内的填加液被液体所取代。由于液滴排出头部14中的气泡已被预先填加的填加液除掉，然后即使在填加高粘度液体时，液滴排出头部14中也不会残留气泡。
当液体和填加液将要填加入液滴排出头部14时，控制单元52便根据供应到液滴排出头部14的液体和填加液的粘度设置抽吸泵39的抽吸状态。具体说，控制单元52根据供应到液滴排出头部14的液体和填加液的粘度设置某一最佳值的负压(吸力)和最佳值的抽吸时间，作为抽吸状态。优选方式是，最佳值通过试验或仿真测定，并预先存贮起来。当根据粘度设置吸力以作为抽吸状态时，可取的是，在吸取路径或类似的地方中安装一个测量抽吸泵39吸力或负压力的测量仪器，根据测量仪器的测量结果反馈控制抽吸泵，因此，这样就能高度精确地设置负压吸力。
当液体被填加入液滴排出头部14时，即使预先填加的液体还残留在其中，由于填加液体包括包含在液体中的溶剂成分，填加液与该液体是否混合实际上已无关紧要，也不会对液体性质(绘制性质)产生负面影响。即使将填加液或液体填加入液滴排出头部14后立即没有出现气泡，随着时间推移，气泡也可能出现在填加液中或液体中。然而，由于填加入液滴排出头部14中的填加液和液体预先除过气，则不会出现气泡，相反，残留在液滴排出头部14中的气泡还能够被这些液体所吸收。
当液体引入并填加入液滴排出头部14(喷嘴)中时，通过X工作台，液滴排出头部14被移动到排放确认单元29上方。当时，液体被预先从液滴排出头部14排放到排放确认单元29。更具体地，支撑板20在排放确认单元29上方向后与向前移动，而液体分别从液滴排出头部14的每行在前向行程和返向行程排出。排出液体时，排放检测装置发出检测光(如激光束)以检测每一个液滴排出头部14和每一个喷嘴的液体排放状况，执行所谓的漏点检测(dot omission detection)。这里，当进行漏点检测时，通过盖单元26抽吸液滴排出头部14，过程与上述过程相同。
当绘制过程的液体准备就绪时，开始执行绘制过程。实际上，需要测量从液滴排出头部14排出的液体的重量，但这里对此不再进行说明。参照图16A到16F和图17，以下将描述利用绘制过程制造彩色滤光器的示例。
在图16A到图16F中的衬底100是一种透明衬底，而且它具有适当的机械强度和很高的透光性。对于衬底100，能够使用例如透明玻璃衬底、丙烯酸玻璃、塑料衬底，塑料膜层及它们的经表面处理的物品。
例如，如图17所示，许多彩色滤光器区域105以矩阵形式形成在矩形衬底100上。考虑到增加生产率，通过以后切去玻璃100，这些彩色滤光器区域105就能够用作适用于液晶显示器装置的彩色滤光器。
如图17所示，例如红色液体、绿色液体和蓝色液体以预定图案形成和排列在彩色滤光器区域105上。这种如图所示的形成图案包括众所周知的条纹型、镶嵌型、三角型和正方型。
图16A到图16F显示了在衬底100上形成彩色滤光器区域105的步骤的示例。
在图16A中，黑色矩阵110形成在透明衬底100的一个表面上。在作为彩色滤光器母板的衬底100上，通过旋涂或相似方式，以某一预定厚度(如，大约2μm)涂抹不透光(优选黑色)的树脂(非光学透明的)以矩阵形式由例如照相平版的方法提供黑色矩阵110。由黑色矩阵110的小格包围的最小的显示元件称为一个滤光器元件，它是一个例如X轴方向宽30μm和Y轴方向长约100μm的窗口。
形成黑色矩阵110后，烘焙衬底100上的树脂，例如使用加热器加热。
如图16B所示，液滴99添加在滤光器元件112上。考虑到在加热工序中液体的减少，液滴99的量要很充足。
在如图16C中所示的加热工序中，当彩色滤光器上的所有滤光器元件都填加入液滴99时，便使用加热器执行加热处理。将衬底100加热到某一预定温度(例如，约70℃)。随着液体中的溶剂的蒸发，液体的体积便会减小。如果体积减小得太快，就需要重复进行液体排放工序和加热工序，直至达到作为彩色滤光器的液体膜层的某一足够厚度。通过这种处理，液体中的溶剂蒸发，而最后只有液体中的固体保留下来而形成膜层。
在图16D中的保护膜层形成工序中，为了使液滴99完全干透，需要以某一预定温度加热预定的一段时间。当干燥处理结束时，形成护膜层120，即通过在其表面形成液体膜层，以保保彩色滤光器的衬底100，并平整滤光器表面。例如，旋涂法、辊涂(roll coating)法或剥劈法(rippingmethod)都可以用于形成保护膜层120。
在图16E中的透明电极形成工序中，使用某种如阴极溅镀(sputtering)或真空吸附(vacuum adsorption)的方法，在保护膜层120的整个表面上形成透明电极130。
在如图16F中的图案形成工序中，对应滤光器元件112的开口，透明电极130进一步形成像素电极图案。
当使用TFT(薄膜晶体管)或相似器件驱动液晶显示器面板时，则不需要这种图案形成工序。图18显示了具有依照本发明制造的例如彩色滤光器的液晶显示器面板的实例，和对置式衬底。在本图中，液晶板450的构成是通过在上、下偏转板(deflector plates)462和467之间，将彩色滤光器400和对置衬底(opposed substrate)466结合，并在中间封入某种液晶成分465。在彩色滤光器400和对置衬底466中间形成有定向膜461和464；TFT(薄膜晶体管)元件(图中未显示)和像素电极463以矩阵的形式形成在一侧的对置衬底466内表面上。在该液晶板中，由上述制造法制造的彩色滤光器用作彩色滤光器400。
在绘制过程中，可取的是，使用擦拭单元27定期或随时擦拭液滴排出头部14的液体排放表面14a。这种擦拭的执行过程是从展开卷轴27a展开排放有清洁溶液的湿织物，随着移动板31的移动，滑动地接触液体排放表面14a来擦拭。
当绘制过程结束时，控制单元52通过操作转换单元40再将填加液体箱25与供液管41连通，并让每个盖33紧帖在液滴排出头部14的液体排放表面14a上，通过抽吸泵39抽吸液滴排出头部14。结果，液滴排出头部14内的液体再次被填加液所取代。在这种方式中，如果液滴排出头部14保持在填加液填充的状态，那么即使使用很快变干的液体，也不必考虑该液体会在液滴排出头部14内部凝固。
如上所述，在本实施例中，通过将填加液填加入液滴排出头部14的工序排出气泡后，填加液被液体所取代。因此，即使使用高粘度液体时，液体的排放能够保持稳定的排放特性，并且不会发生因存在气泡而发生排放不良的情况。因此，可以大范围地扩大液滴排出装置的使用，即使是对于使用各种不同粘度的液体的工业应用。
在本实施例中，由于包含在液体中的溶剂成分用作填加液，则即使填加液没有被液体充分取代，也能够从根本上防止对液体绘制特性的负面影响。此外，即使当凝固的液体附着在液滴排出头部14附近，该固体成分也能够被作为溶剂成分的填加液体所溶解。因此，能够消除对液体的排放特性产生负面影响的固体，而获得液体稳定的排放特性。特别是，在本实施中，通过吸取液滴排出头部14的方式填加液体或填加液，而与对液体箱24或填加液箱25一侧加压的情形相比，到达填加点的距离要短。因此，通过减小压力损耗，就能够实现高效填加，并且能够容易地除去粘在液滴排出头部14上的固体和污物。而且，由于填加液是组成液体的一部分，当填加液与液体混合时，就可以防止由于因所谓的溶剂冲击(solvent shock)导致的固体从液体中沉淀。
此外，在本实施例中，由于事先对填加液和液体进行了去气处理，在填加入液滴排出头部14前，即使将液体填加入液滴排出头部14后立即没有出现气泡，这样也能够防止随着时间推移从填加液中或液体产生气泡。此外，即使偶而有一些气泡残留在液滴排出头部内部，这些填加液和液体也可以吸收这些气泡，而能够防止因气泡导致的排放特性的下降。
在本实施例中，在绘制处理以后，由于已填加的液体会再次被填加液所取代，之后液滴排出头部14会一直保持这种状态，因而甚至是迅速变干的液体也能够用于液滴排出头部14，而不用考虑填加的液体可能在其中凝固。
通过以液体预定的排放特性执行绘制过程，对于由滤光器生产设备1制造的某种装置(例如具有彩色滤光器的液晶显示器)，能够保证预定的装置特性。
在上述实施例中，脱气器43对液体和填加液均进行去气处理。然而，本发明并不限于此，例如，可以分别设置脱气器。而且，在上述实施例中，液体中包含的溶剂成分用作填加液，但本发明并不限于此，例如，可以向填加液箱加装一个加热单元，而加热后的液体可以用作填加液。在这种情况下，由于通过在液滴排出头部14中填加粘度减小的液体排出了气泡，如果加热后的液体再被适合绘制过程温度的绘制液所取代，就可以取得与使用溶剂成分时相似的效果。
彩色滤光器的制造方法并不仅限于图16A到图16F所示的方法，而可以使用多种方法。图19A到19I显示出另一种形式的制造方法。例如，用加入重量为1％的过氧化氢的热浓硫酸的清洁液，清洁非碱性玻璃组成的透明衬底100的表面，之后用纯水冲洗，透明衬底100表面经风干，得到清洁的表面。使用阴极溅镀法(sputtering method)在该表面形成某一预定膜层厚度的铬膜层，以得到一个金属层101(参见图19A)。在金属层101表面，旋涂上一层光刻胶。衬底100在热平板上以80℃干燥5分钟，以形成一种光刻胶层102(参见图19B)在衬底的表面上，贴上一层绘制有某一预定矩阵图案的掩模层(mask film)，并经紫外线照射。然后将其浸泡入包含氢氧化钾的碱性显影剂，以除掉未经照射的光刻胶或光致抗蚀剂(photoresist)，从而绘制出一种抗蚀层102图案(参见图19C)。随后，通过主要由盐酸组成的蚀刻剂除去露出的金属层101(参见图19D)，除掉铬上的保护层。以这种方式，就可以获得具有预定矩阵图案的遮蔽层(黑色矩阵)110(参见图19E)。
然后通过旋涂方法将阴性(negative type)透明丙烯酸光敏树脂(photosensitive resin)成分103涂到衬底100的整个表面上(参见图19F)。经预烘焙后，使用上面绘制有预定矩阵图案的掩模层进行紫外线照射。未被照射部分的树脂由显影剂进行显影，并用纯水进行冲洗，然后进行旋转脱水。在进行完作为最后干燥处理的烘焙后，树脂成分就被充分地硬化，以形成堤状物(bank)104(参见图19G)。如图19G所示，在最外面的屏蔽层110上，形成堤状物104以覆盖最外侧。此后，使用上述的液滴排出装置，将颜色分别为R、G和B的滤光器材料排放入堤状物104中。然后，对衬底加热而接受滤光器材料的硬化处理，从而可以得到彩色膜层(参见图19H)。通过对这种方式制造的彩色滤光器衬底上涂抹透明丙烯酸(类)树脂漆(resin paint)，形成保护层120(外涂层)，从面得到了彩色滤光器(参见图19I)。
在上述实施例中，举例说明了使用偏转振动方式的压电振动器225的头部部件201；如图20所示，本发明也适用于头部部件(液滴排放头)162使用纵向振动方式的压电振动器161的液滴排出装置。
该头部部件162包括一个由合成树脂做的底板163和该底板163前表面(与图中左侧对应)上附着的一条流动通路单元164。流动通路单元164包括一个喷嘴板166(其中形成有一个喷嘴开口165)、一个振动隔膜167和一个流动通路形成板168。
底板163是一个具有前面和后面打开的存贮空间169的块体件。在该存贮空间169中，存贮有牢固地安装在固定底板170上的压电振动器161。
喷嘴板166是一种薄板部件，沿着与扫描方向交叉的方向在其中形成有许多喷嘴开口165。每个喷嘴开口165是以与点形成密度相应的某一预定间距设置的。振动隔膜167是一个平板件，它具有作为较厚部分的岛形部分171(与压电振动器161接触)和有弹性的较薄部分172(设置它围绕在岛形部分171的周围)。
许多岛形部分171以某一预定的间隔设置，这样一个岛形部分171就对应一个喷嘴开口165。
流动通路形成板168配备有一个压力室173；一个公共液体室174；和一个用于形成连接压力室173和公共液体室174的供液通路175的开口。
喷嘴板166布置在流动通路形成板168的前表面上，而振动隔膜167布置在后侧，以便与置于喷嘴板166和振动隔膜167之间的流动通路形成板168形成流动通路单元单元164，它们通过焊接，粘接或类似方法成为一个整体。
在该流动通路单元164中，压力室173形成在喷嘴开口165的后侧，而振动隔膜167的岛形部分171位于压力室173的后侧。压力室173和公共液体室174通过供液通路175相互连通。
压电振动器161的末端紧靠在岛形部分171的后面，在这种紧靠状态中，压电振动器161被固定在底板163上。通过柔性电缆，向压电振动器161提供驱动脉冲或印刷数据(SI)。
使用纵向振动方式的压电振动器161的特征是当充电时，它收缩的方向与电场方向垂直；当放电时，膨胀的方向也与电场方向垂直。因此，在头部部件162中，当充电时，压电振动器161向后收缩，通过这种收缩，岛形部分171被向后拉，而这种收缩使压力室173膨胀。伴随这种膨胀，公共液体室174中的液体经过供液通路175流入压力室173中。另一方面，当放电时，压电振动器161向前膨胀，而弹性板的岛形部分171会向前推，而压力室173收缩。通过这种收缩，压力室173中的液压增大。
如上所述，在头部部件162中，对压电振动器161充电或放电的电压与压力室173膨胀或收缩的关系与图3所示的头部部件201的情况正好相反。在该头部部件162中，通过增加电压实现向压力室173内填加液体。同样，液滴的排放是通过降低电压实现的。
本发明不仅适用于包含使用偏转振动(deflection vibration)方式或纵向振动方式的压电振动器头部部件的液滴排出装置，而且也适用于包括其中通过加热液体产生压力而排出液滴的头部部件的液滴排出装置。
在上述实施例中，其结构是利用具有抽吸泵的抽吸单元的负压抽吸，将第一液体和第二液体被填加入液滴排出头部。但本发明并不限于这种结构，例如，如图21所示，其结构可以是加压单元215(如加压泵)设置在供液管205中，而液体是通过对供应到头部部件201的液体加压而将该液体填加入头部部件201中。同样在这种情况中，如同在通过负压抽吸填加液体的情况中一样，根据要填加入头部部件201中液体的粘度，通过设置加压状态(加压压力和加压时间)，使液体能够在最佳的状态下填加入头部部件201中。当通过加压将液体填加入头部部件201中时，通常不需要抽吸泵208，但它可以用于可靠地回收从头部部件201排放到盖元件207的液体。
在上述实施例中，已经描述过通过向衬底排放某种液体执行绘制(膜制造)过程了。然而，本发明并不限于那种结构，而结构也可以是一个头部部件201用于分别排出许多不同种类的液体以在衬底上形成膜层。例如，在衬底上形成抗蚀剂层和金属布线的情况中，可以通过使用上述液体填加方法将包含抗蚀剂物质的第一液体填加入头部部件201中，然后将液体排放到衬底上以形成膜层，然后由也具有作为清洁溶液功能的第二液体(如丙酮)取代第一液体，之后再由一种包括金属物质的不同的第一液体取代第二液体，而填加入头部部件201中。金属物质然后从头部部件201排放到衬底上，以形成布线。在这种情况中，使用一种装置就能够在衬底上使用多种高粘度液体形成膜层，因此能够提高生产效率。理想的是，这里的第二液体相对于多种第一液体不会发生反应而具有相容性。
本发明并不限于上述实施例，不离开权利要求的范围，可以有多种改变。
本发明的装置制造设备并不限于制造例如液晶显示装置的彩色滤光器，而且也适用于例如EL(场致发光)显示装置。EL显示装置是一种具有这种构造的元件将包括荧光无机或有机合成物的薄膜放置在阴极和阳极之间，而电子和阳性空穴被注入到薄膜中而再结合，而产生激子，当激子减活时放出的光(荧光和磷光)用于发光。在用于EL显示装置的荧光物质中，发出红、绿和蓝色荧光的物质使用本发明的装置制造设备排放液滴而在某种装置衬底(如TFT)上形成图案，这样就能够制造出自发光的全彩EL显示装置。本发明中装置的范围包括这种EL显示装置的衬底。
图22是可适用本发明制造方法的组织EL装置的横断面图。
如图22所示，该组织EL装置(organic EL device)301是通过将组织EL元件(organic EL element)302(包括衬底311、电路元件部分321、像素电331、堤状物部分341、发光元件351、阴极361(反电极)和密封衬底371)与柔性衬底(图中未示出)的线路和驱动IC(图中未示出)连接而得到的。电路元件部分321形成在衬底311上，许多与TFT 322连接的像素电极331，作为转换元件，排列在电路元件部分321上。堤状物部件341以格子的形式形成在各个像素电极331之间。发光元件351形成在由堤状物部分341产生的凹陷开口344内。阴极361形成在堤状物部分341和发光元件351的整个上表面上，密封衬底371覆盖在包括LiF(氟化锂)/Ca(钙)/Al(铝)的电极361上。
包括组织EL元件的组织EL装置301的制造过程包括一个形成堤状物部分341的堤状物部分成形工序；适当地形成发光元件351的等离子处理工序；形成发光元件351的发光元件形成工序；形成阴极361的反电极形成工序；以及用于密封的密封工序，它在阴极361上叠层密封衬底371。
发光元件形成工序用于通过在凹陷开口344上(具体是在像素电极331上)形成空穴注入和传输层352和发光层353而形成发光元件351；具体包括空穴注入和传输层形成工序和发光层形成工序。空穴注入和传输层形成工序包括排放用于形成空穴注入和传输层352的第一成分(功能液体)到每个像素电极331上的第一液滴排放工序；以及干燥排放出的第一成分以形成空穴注入和透明层352的第一干燥工序。发光层形成工序包括排放用于形成发光层353的第二成分(功能液体)到空穴注入和传输层352上的第二液滴排放工序；以及干燥排放出的第二成分以形成发光层353的第二干燥工序。在发光层形成工序中，发光元件通过使用上述液滴排出装置形成。
在这种情况中，本发明的装置制造设备可以包括这样一道工序对树脂抗腐、像素电极和成为较底层的层表面，进行表面处理(如等离子、紫外(UV)处理和配合(coupling))，这样EL材料就容易粘附。使用本发明的装置制造设备制造的EL显示装置能够适用于段式显示，或同时发射在整个表面上的静态图像显示，例如，低信息场(如图片、字符和标记)，也能够用作具有点、线和面形的光源。而且，通过使用用于驱动的被动驱动显示装置以及主动装置(如TFT)，可以获得具有高亮度和优质灵敏度的全彩色显示装置。此外，如果在设备的液滴排放图案绘制技术中使用金属和绝缘材料，就可能直接获得精密的金属线路和绝缘膜层图案。本发明的装置制造设备也适用于使用这种金属线路成形技术制造PDP(等离子显示板)，或新奇的高性能设备的制备，如无线设备附带的天线(antennas for wireless tags)。
此外，图示的滤光器制造设备的液滴排出头部14能够排放R(红)、G(绿)或B(蓝)色液体中的一种，不用说，它也可能同时排放这些液体中的两种或三种。
装配根据这些实施例的装置的电子设备包括各种电子设备，例如如其中包括个人计算机、手机、电子记事本、寻呼机、POS终端、IC卡、迷你型光盘唱机、液晶投影仪、工程工作站(EWS)、字处理器、电视、取景器或直观型摄像机、台式电子计算器、汽车导航装置、具有触摸屏的装置、手表和游戏设备等。例如，图23A是显示携带式电话机的透视图。在图23A中，标号600表示携带式电话机主体，标号601表示使用彩色滤光器的显示部件。图23B是显示手持信息处理器(如字处理器或个人计算机)的透视图。在图23B中，标号700表示信息处理单元，标号701表示输入部件(如键盘)，标号703表示信息处理单元主体，而标号702表示一个使用彩色滤光器的显示部件。图23C是显示手表型电子装置的透视图。在图23A中，标号800表示手表主体，标号801表示使彩色滤光器的显示部件。由于如图23A到23C所示的电子设备包括以上实施例的彩色滤光器，就能够实现具有彩色滤光器的电子设备的高质量、大批量地生产。
工业应用如上所述，在本发明中，第一液体和比第一液体粘度小的第二液体能够有选择地供应到头部部件。在初次将液体填加入头部部件中时，首先是将粘度低的第二液体填加入头部部件，然后，能够由第一液体取代填加的第二液体。因此，即使第一液体的粘度很高，第一液体也能够无残留气泡地可靠地填加入头部部件中形成的具有复杂结构的液体流动通路的内部。
使用液滴排出装置结束预定的处理时，头部部件内部的第一液体能够被排出并被低粘度的第二液体所代替。因此，即使在空闲一段时间后重新使用液滴排出装置的情况中，也能够防止液体在头部部件内部堵塞或相类似的情况。
权利要求
1.一种液滴排出装置，其将填加入液滴排出头部中的液体排出，该装置具有一个可在第一液体和比第一液体粘度低的第二液体之间转换，而将其填加入液滴排出头部的填加装置。
2.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述填加装置包括一个存贮供应给所述液滴排出头部液体的液体存贮部件，它具有一个用于存贮所述第一液体的第一存贮部件和用于存贮所述第二液体的第二存贮部件；一个供液通路部件，它连接所述液滴排出头部及所述液体存贮部件而形成一个到达所述液滴排出头部的供液通路，其末端侧与所述液滴排出头部连通，其底部侧分叉形成与所述第一存贮部件连通的第一支路和与所述第二存贮部件连通的第二支路；和一个切换装置，用于在从所述第一存贮部件供应所述第一液体和从所述第二存贮部件供应第二液体之间进行转换。
3.根据权利要求2所述的液滴排出装置，其中所述第一液体和所述第二液体为彼此颜色不同的液体，且所述供液通路部件至少在所述第一支路和所述第二支路连接处的分枝点的部分由透明材料形成。
4.根据权利要求3所述的液滴排出装置，它还具有一个通过所述供液通路部件的所述分枝点的透明部分检测所述供液通路部件内部液体的光学传感器。
5.根据权利要求2所述的液滴排出装置，其中所述切换装置具有设置在所述第一支路中的第一阀门和设置在所述第二支路中的第二阀门。
6.根据权利要求2所述的液滴排出装置，其中所述第一支路比所述第二支路要短。
7.根据权利要求2所述的液滴排出装置，其中所述第一支路比所述第二支路要粗。
8.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第一液体和所述第二液体是之间不发生析相作用的液体。
9.根据权利要求8所述的液滴排出装置，其中所述第二液体为所述第一液体的溶剂。
10.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第二液体对于组成所述液滴排出头部的液体流动通路的材料而言具有高度的可湿性。
11.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第二液体也用作一种清洁所述液滴排出头部的清洁溶液。
12.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第二液体为经加热的第一液体。
13.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第一液体的粘度为10mPa·s到50mPa·s。
14.根据权利要求1所述的液滴排出装置，其中所述第二液体的粘度小于4mPa·s。
15.根据权利要求2所述的液滴排出装置，其中所述液体存贮部件具有用于存贮比所述第一液体粘度低而比所述第二液体粘度高的第三液体的第三存贮部件；且所述供液通路部件具有末端侧与所述液滴排出头部连通而底部侧与所述第三存贮部件连通的第三支路；且所述切换装置可在从所述第一存贮部件供应所述第一液体、从所述第二存贮部件供应所述第二液体和从所述第三存贮部件供应所述第三液体之间进行转换。
16.根据权利要求15所述的液滴排出装置，其中所述切换装置具有设置在所述第一支路中的第一阀门、设置在所述第二支路中的第二阀门和设置在所述第三支路中的第三阀门。
17.根据权利要求15所述的液滴排出装置，其中所述第二液体是所述第三液体的溶剂，而所述第三液体是所述第一液体的溶剂。
18.根据权利要求1所述的液滴排出装置，该装置包括一个对供应到所述液滴排出头部的液体加压以填加所述液滴排出头部的压力装置。
19.根据权利要求18所述的液滴排出装置，其中根据供应到所述液滴排出头部的液体粘度设置所述液体的加压条件。
20.根据权利要求1所述的液滴排出装置，该设备包括一个抽吸装置，利用负压吸力将供应到所述液滴排出头部的液体填加入所述液滴排出头部中。
21.根据权利要求20所述的液滴排出装置，其中所述抽吸装置包括一个压在所述液滴排出头部的喷嘴形成表面上以便与所述喷嘴形成表面形成密闭空间的盖元件，和一个在所述密闭空间中产生负压的抽吸泵。
22.根据权利要求21所述的液滴排出装置，其中所述盖元件中与液体接触的部分至少是抗液体腐蚀的。
23.根据权利要求21所述的液滴排出装置，该装置还具有一个测量所述液滴排出装置周围温度的温度传感器，而所述抽吸泵的抽吸量是按照所述温度传感器测得的所述周围温度进行控制的。
24.根据权利要求20所述的液滴排出装置，其中根据供应到所述液滴排出头部的液体粘度设置所述液体的抽吸状态。
25.根据权利要求1所述的液滴排出装置，该设备还包括一个探测从形成在所述液滴排出头部中的喷嘴开口排出液滴的激光装置。
26.根据权利要求1所述的液滴排出装置，该装置具有一个在填加入所述液滴排出头部前，去除供应到所述液滴排出头部的液体中气体的除气器。
27.根据权利要求1所述的液滴排出装置，它具有一个控制所述填加装置的控制装置，以便在所述第一液体的排出过程后，已被填加入所述液滴排出头部的第一液体能再被所述第二液体替代。28.一种装置制造设备，该设备具有一个将从液滴排出头部排出的液体添加在衬底上而在所述衬底上实现膜层制造过程的液滴排出装置，其中根据权利要求1所述的液滴排出装置用作所述的液滴排出装置。
29.根据权利要求28所述装置制造设备，其中许多不同类型的液体分别都可用作所述第一液体，然后排出每种液体以便在所述衬底上分别产生膜层。
30.一种装置，所述装置根据权利要求28所述的装置制造设备制造。
31.一种用于液滴排出装置的液体填加方法，将第一液体填加入液滴排出装置的液滴排出头部中，该液滴排出装置用于排出填加入所述液滴排出头部内的液体，该液体填加方法包括以下步骤向所述液滴排出头部内填加第二液体，即比所述第一液体粘度低的某种液体；且用所述第一液体替换已填加入所述液滴排出头部中的所述第二液体。
32.根据权利要求31所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，该方法包括在所述第一液体排出过程后，再次替换已填加入所述液滴排出头部内的所述第一液体而填加所述第二液体的步骤。
33.根据权利要求31所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述液滴排出装置包括一个存贮供应给所述液滴排出头部液体的液体存贮部件，它具有一个用于存贮所述第一液体的第一存贮部件和一个用于存贮所述第二液体的第二存贮部件；且一个供液通路部件，它连接所述液滴排出头部及所述液体存贮部件而形成了一条到液滴排出头部的供液通路，其末端侧与所述液滴排出头部连通，底部侧分叉形成与所述第一存贮部件连通的第一支路和与所述第二存贮部件连通的第二支路；并且在液体未填加到所述液滴排出头部内部的情况中，从所述第一存贮部件供应所述第一液体，并且所述第一液体被填加到所述供液通路部分内部，直到所述第一支路和所述第二支路结合处的分枝点，然后停止从所述第一存贮部件供应所述第一液体，并从所述第二存贮部件供应所述第二液体，以将所述第二液体填加入所述液滴排出头部内部；然后，停止从所述第二存贮部件供应第二液体，并从所述第一存贮部件供应第一液体，而从形成在所述液滴排出头部中的喷嘴开口处排出已填加入所述液滴排出头部和所述供液通路内部的所述第二液体的同时，所述第一液体被引入所述液滴排出头部，且所述液滴排出头部里面的所述第二液体就被所述第一液体所替换，而由所述第一液体填加入所述液滴排出头部的内部。
34.根据权利要求33所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述第一液体和所述第二液体为彼此颜色不同的液体，且所述供液通路部件至少在所述第一支路和所述第二支路连接处的分枝点的部分由透明材料形成；并且还设置有一个通过所述供液通路部件的所述分枝点的透明部分检测所述供液通路部件内部液体的光学传感器；并且，当所述第一液体被填入所述供液通路部件内部直到所述分枝点时，如果由所述传感器检测到所述液体已到达所述分枝点时，则停止从所述第一存贮部件供应所述第一液体。
35.根据权利要求32所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述液体存贮部件具有用于存贮比所述第一液体粘度低而比第二液体粘度高的第三液体的第三存贮部件；并且所述供液通路部件具有末端侧与所述液滴排出头部连通而底部侧与所述第三存贮部件连通的第三支路；并且在液体未被填加到所述液滴排出头部内部的情况中，从所述第一存贮部件供应所述第一液体，并且如果所述第一液体到达所述第一支路、所述第二支路和所述第三支路结合点处的分枝点时，则停止从所述第一存贮部件供应所述第一液体；而另一方面，如果从所述第三存贮部件供应所述第三液体且所述第三液体到达所述分枝点时，则停止从所述第三存贮部件供应第三液体；然后从所述第二存贮部件经所述供液通路部件将所述第二液体供应到所述液滴排出头部，且所述第二液体填入所述液滴排出头部里面；然后停止从所述第二存贮部件供应所述第二液体，然后从所述第三存贮部件供应所述第三液体，并且在从所述液滴排出头部的喷嘴开口处，将填加入所述液滴排出头部和所述供液通路部件内部的所述第二液体排出的同时，所述第三液体被引入到所述液滴排出头部，而所述液滴排出头部内部的所述第二液体被所述第三液体所替换，而所述第三液体填加入所述液滴排出头部的内部；然后停止从所述第三存贮部件供应第三液体，而从所述第一存贮部件供应第一液体，而从所述液滴排出头部的喷嘴开口处，将填加入所述液滴排出头部和所述供液通路部件内部的所述第三液体排出的同时，所述第一液体被引入所述液滴排出头部，而所述液滴排出头部里面的所述第三液体被所述第一液体所替换，则所述第一液体填加入所述液滴排出头部的内部。
36.根据权利要求33所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中从所述液体存贮部件供应液体是通过对所述液体加压实现的。
37.根据权利要求36所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中根据供应到所述液滴排出头部的液体粘度设置所述液体的加压条件。
38.根据权利要求33所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中通过使封闭空间形成负压，而实现从所述液体存贮部件供应液体，其中封闭空间是通过将盖元件压靠在所述液滴排出头部的喷嘴形成表面上而形成的。
39.根据权利要求38所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中根据供应到所述液滴排出头部的液体粘度设置所述液体的负压抽吸状态。
40.根据权利要求32所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述液滴排出装置包括一个存贮供应给所述液滴排出头部液体的液体存贮部件，它具有一个用于存贮所述第一液体的第一存贮部件和一个用于存贮所述的第二液体的第二存贮部件；和一个供液通路部件，它连接所述液滴排出头部及所述液体存贮部件而形成一条到液滴排出头部的供液通路，其末端侧与所述液滴排出头部连通，底部侧分叉形成与所述第一存贮部件连通的第一支路和与所述第二存贮部件连通的第二支路；而在执行预定的从所述液滴排出头部排出所述第一液体的操作后，停止从所述第一存贮部件向所述液滴排出头部供应所述第一液体；然后，从所述第二存贮部件供应第二液体；在从所述液滴排出头部中形成的喷嘴开口排出填加到所述液滴排出头部和所述供液通路部分内部的第一液体的同时，将所述第二液体导入到所述液滴排出头部，则所述液滴排出头部中的第一液体被所述第二液体所取代，而所述第二液体被填加到所述液滴排出头部内部。
41.根据权利要求31所述的液滴排出装置的液体填加方法，在将液体填加入所述液滴排出头部前，该方法具有一个去除供应到所述液滴排出头部液体中气体的步骤。
42.根据权利要求31所述的液滴排出装置的液体填加方法，其中所述第一液体和所述第二液体是之间不会发生析相作用的液体。
43.根据权利要求42所述的液滴排出装置用的液体填加方法，其中所述第二液体为第一液体的溶剂。
44.根据权利要求31所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述第二液体为经加热的第一液体。
45.根据权利要求31所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述第一液体的粘度为10mPa·s到50mPa·s。
46.根据权利要求31所述的用于液滴排出装置的液体填加方法，其中所述第二液体的粘度小于4mPa·s。
47.一种装置制造方法，使用液滴排出装置制造某种装置，液滴排出装置具有排放液体的液滴排出头部，包括一个使用按照权利要求31的液体填加方法将所述液体填加入所述液滴排出头部中的步骤。
48.根据权利要求47所述的装置制造方法，其中许多不同类型的液体分别用作所述第一液体，而每种液体分别排放在所述衬底上以在其上产生膜层。
全文摘要
本发明提供一种即使在使用某种高粘度绘制液的情况下也能保持预定的液体排出特性的液滴排出装置。一种将填加入液滴排出头部中的液体排出的液滴排出装置，该设备具有一个可在第一液体和比第一液体粘度低的第二液体之间转换而将其填加入液滴排出头部的填加装置。
文档编号B41J2/17GK1473107SQ02802855
公开日2004年2月4日 申请日期2002年9月10日 优先权日2001年9月11日
发明者臼井隆宽, 寺前浩文, 细野聪, 文 申请人:精工爱普生株式会社