專利名稱：成膜設(shè)備和噴頭清潔方法以及設(shè)備制造系統(tǒng)及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)噴頭的成膜設(shè)備、用于清潔每一噴頭的噴頭清潔方法、用于制造設(shè)備的設(shè)備制造系統(tǒng)，以及使用所述成膜設(shè)備或包括所述噴頭清潔方法的制造工藝所制造的設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及一種成膜設(shè)備，一種噴頭清潔方法，及一種設(shè)備制造系統(tǒng)，所述設(shè)備制造系統(tǒng)在靈活適應(yīng)所要制造的襯底的規(guī)格變化的同時(shí)能夠可靠地清洗每一噴嘴表面，本發(fā)明還涉及利用所述成膜設(shè)備、噴頭清潔方法和設(shè)備制造系統(tǒng)所制造的設(shè)備。
背景技術(shù)：
根據(jù)在各種電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)、便攜式信息設(shè)備及類似設(shè)備方面的最新進(jìn)展，對(duì)液晶設(shè)備，尤其是對(duì)彩色液晶設(shè)備的需求和應(yīng)用領(lǐng)域已有增加。這種液晶設(shè)備利用濾色襯底使顯示圖像變成彩色。為了制造濾色襯底，已知有噴墨方法，其中濾色元件R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))在襯底上形成特殊的圖案。
為了實(shí)施所述噴墨方法，已開發(fā)了一種具有多個(gè)用于噴射墨滴的噴頭的噴墨系統(tǒng)。每一噴頭具有臨時(shí)存貯墨水的墨水盒，所述墨水可由外部設(shè)備提供；壓力產(chǎn)生元件(即壓電元件)，其作為驅(qū)動(dòng)力用于噴射特定量的墨水存貯在墨水盒中；及具有開口(也即噴嘴)的噴嘴表面，每一墨滴通過所述噴嘴從墨水盒中噴出。
噴頭以相等的間距設(shè)置，以便形成一套噴頭，并且沿特定方向(如X方向)移動(dòng)的一組噴頭掃描襯底時(shí)噴射墨滴，從而為襯底提供R、G和B色墨水。另一方面，襯底在Y方向的位置被控制在放置襯底的載物臺(tái)的邊上，所述Y方向與X方向相垂直。
關(guān)于所制造的襯底(如濾色襯底)，需要很高的分辨率從而形成良好的圖案。根據(jù)這種情況，有必要使每一個(gè)噴頭非常精確地提供每一滴(R、G或B)墨滴到某一特定區(qū)域上。因此，每一噴頭應(yīng)直接向襯底上的目標(biāo)點(diǎn)噴出具有特定尺寸的墨滴。然而，若墨水殘留在噴嘴表面上，則殘留的墨水可能妨礙預(yù)期的墨滴噴射。墨滴的一部分粘附在噴嘴表面上時(shí)會(huì)產(chǎn)生殘留墨水，而且，當(dāng)使用墨水時(shí)，很難完全避免殘留墨水的產(chǎn)生。
為了解決這一問題，為每一噴頭提供了一種用于擦凈粘附在噴嘴表面上的殘留墨水的清潔機(jī)構(gòu)。然而，這種方法會(huì)引起另一問題，即很難靈活地適應(yīng)多樣化規(guī)格的襯底，而多樣化的襯底又在加速發(fā)展。
也就是說，當(dāng)所制造的襯底(如濾色襯底)的尺寸、像素間距或類似特性在規(guī)格上變化時(shí)，在所述的一套噴頭中，可改變噴頭之間的設(shè)置間距或每一噴頭與掃描方向之間的傾斜度；然而，可能還需要調(diào)整用于每一噴頭的清潔機(jī)構(gòu)的位置或替換所有的清潔機(jī)構(gòu)。這種調(diào)整對(duì)工人或操作者來說是一個(gè)很大的負(fù)擔(dān)，除此之外，還有礙生產(chǎn)率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種系統(tǒng)和方法，其用于可靠地清潔每一噴頭的噴嘴表面，同時(shí)可靈活地適應(yīng)所要制造的襯底的規(guī)格或類似特性的變化。
本發(fā)明提供了一種成膜設(shè)備，包括多個(gè)用于噴射液滴的噴頭，每一噴頭在在噴嘴表面上有一噴嘴；和用于集中清潔噴頭噴嘴表面的噴頭清潔機(jī)構(gòu)。
當(dāng)所制造的襯底的規(guī)格(如尺寸)或類似的特性發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的尺寸如噴頭之間的間距也應(yīng)變化。在這種情況下，若使用每一噴頭具有專有的噴頭清潔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)來清潔噴頭的噴嘴表面，則噴頭清潔機(jī)構(gòu)的設(shè)置也應(yīng)根據(jù)噴頭之間的間距(或類似特性)的變化而相應(yīng)改變。然而，本發(fā)明的噴頭清潔機(jī)構(gòu)采用的結(jié)構(gòu)，可使用共用的噴頭清潔機(jī)構(gòu)來集中清潔噴嘴表面；因此，所述噴頭清潔機(jī)構(gòu)基本上不受如噴頭之間的間距的變化或類似特性變化的影響。
所述噴頭清潔機(jī)構(gòu)可包括用于擦拭噴嘴表面的拭紙；
用于將拭紙輸送到噴嘴表面的拭紙供應(yīng)單元；和用于在拭紙供給單元輸送拭紙時(shí)將拭紙壓向噴嘴表面的滾筒。
因此，在將拭紙輸送給噴嘴表面時(shí)利用滾筒將拭紙壓向每一噴嘴表面，從而總是供給每一噴嘴表面未用的清潔面。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，利用滾筒施加壓力將拭紙壓在噴嘴表面上；這樣，拭紙的擦拭面可被可靠地敷在每一噴嘴表面上。
作為優(yōu)選的是，拭紙和滾筒各自的寬度等于或大于噴嘴表面的總寬度，其中，總寬度是在與拭紙和滾筒平行的方向上所測(cè)得的。因此，所有的噴嘴表面在拭紙的清潔面的區(qū)域范圍內(nèi)，從而可可靠地擦凈所有噴嘴表面。
噴頭清潔機(jī)構(gòu)還包括清潔液供給單元，其用于將清潔液噴射到拭紙上。若干燥的拭紙壓在噴嘴表面(如在干燥擦拭系統(tǒng)中)上，在每一噴頭上的墨水或類似物可由于拭紙的吸收性而過多吸附到噴嘴表面上。然而，在本發(fā)明中，拭紙的清潔面事先用清潔液供給單元(如在濕擦拭系統(tǒng)中)供給的清潔液進(jìn)行濕潤(rùn)，有可能防止從噴頭抽吸過多的液體(如墨水)，從而可靠地去除粘附在每一噴嘴表面上的殘留液體。
通常，將拭紙壓在噴嘴表面上的推壓力可設(shè)定為一預(yù)定的推壓力。因此，利用拭紙以適當(dāng)控制(或維持)的推壓力來擦拭噴嘴表面；從而，有可能防止噴嘴表面因推壓拭紙用力過大而損壞，或防止粘附到噴嘴表面上的墨水或類似物由于推壓拭紙的力不足而不能完全從噴嘴表面上清除。
優(yōu)選預(yù)定的推壓力為100到100Ogf。
若預(yù)定推壓力小于100gf，則粘附到噴嘴表面上的墨水可能因推壓力不足而不能完全被去除。另一方面，若預(yù)定的推壓力大于1000gf，則噴嘴表面可能受到過大推壓力而損壞。因此，預(yù)定推壓力被確定為100至1000gf。因此，可可靠地防止噴嘴表面受到損壞和墨水或類似物殘留粘附到每一噴嘴表面上。
有以下可能當(dāng)滾筒通過拭紙對(duì)噴嘴表面推壓時(shí)，滾筒和拭紙發(fā)生變形；預(yù)定的推壓力可通過將拭紙和滾筒的變形量調(diào)整到預(yù)定的量來設(shè)定。
因此，拭紙的推壓力可容易地設(shè)定在預(yù)定的范圍內(nèi)，而不直接測(cè)量施加到每一噴嘴表面上的推壓力。
優(yōu)選預(yù)定的變形量為0.1至1mm。
若預(yù)定的量小于0.1mm，則可確定經(jīng)由拭紙的推壓力不足；相反，若預(yù)定的量超過1mm，則可確定經(jīng)拭紙的推壓力過大。因此，變形量被設(shè)定在0.1到1mm的范圍內(nèi)，這樣經(jīng)由拭紙的推壓力可被容易地設(shè)定在預(yù)定的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還提供了一種用于清潔多個(gè)用于噴射液滴的噴頭的噴頭清潔方法，每個(gè)噴頭在噴嘴表面上有噴嘴，所述方法包括如下步驟可利用共用的噴頭清潔機(jī)構(gòu)來集中清潔噴頭的噴嘴表面。
當(dāng)所制造的襯底的規(guī)格(如尺寸)或類似的特性發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的尺寸如噴頭之間的間距也應(yīng)變化。在這種情況下，若使用每一噴頭具有專有的噴頭清潔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)來清潔噴頭的噴嘴表面，則噴頭清潔機(jī)構(gòu)的設(shè)置也應(yīng)根據(jù)噴頭之間的間距(或類似特性)的變化而相應(yīng)改變。然而，本發(fā)明采用的方法使用共用的噴頭清潔機(jī)構(gòu)集中清潔噴嘴表面；因此，因此，基于這種方法的工藝基本上不受如噴頭之間的間距的變化或類似特性變化的影響。
通常，噴頭清潔機(jī)構(gòu)具有拭紙和滾筒，和集中清潔噴頭的步驟包括將拭紙輸送給噴嘴表面的同時(shí)利用滾筒將拭紙壓到每一噴嘴表面上從而對(duì)噴嘴表面進(jìn)行擦拭。
因此，在將拭紙輸送給噴嘴表面時(shí)利用滾筒將拭紙壓向每一噴嘴表面，從而總是供給每一噴嘴表面未用的清潔面。此外，在這種結(jié)構(gòu)中，利用滾筒施加壓力將拭紙壓在噴嘴表面上；這樣，拭紙的擦拭面可被可靠地敷在每一噴嘴表面上。
集中清潔噴頭的方法可能包括將清潔液供給拭紙，以便在擦拭噴嘴表面之前濕潤(rùn)拭紙。
若干燥的拭紙壓在噴嘴表面(如在干燥擦拭系統(tǒng)中)上，在每一噴頭上的墨水或類似物可由于拭紙的吸收性而過多吸附到噴嘴表面上。然而，在本發(fā)明中，拭紙的清潔面事先用清潔液供給單元(如在濕擦拭系統(tǒng)中)供給的清潔液進(jìn)行濕潤(rùn)，有可能防止從噴頭抽吸過多的液體(如墨水)，從而可靠地去除粘附在每一噴嘴表面上的殘留液體。
通常，在上述噴頭清潔方法中，滾筒經(jīng)由拭紙壓在噴嘴表面上的推壓力維持為一預(yù)定的推壓力。因此，利用拭紙以適當(dāng)控制(或維持)的推壓力來擦拭噴嘴表面；從而，有可能防止噴嘴表面因推壓拭紙用力過大而損壞，或防止粘附到噴嘴表面上的墨水或類似物由于推壓拭紙的力不足而不能完全從噴嘴表面上清除。
優(yōu)選預(yù)定的推壓力為100到1000gf。
如前所述，若預(yù)定推壓力小于100gf，則粘附到噴嘴表面上的墨水或類似物可能因推壓力不足而不能完全被去除。另一方面，若預(yù)定的推壓力大于1000gf，則噴嘴表面可能因受力過大而損壞。因此，預(yù)定推壓力被確定為100至1000gf，以便可靠地防止噴嘴表面受到損壞和墨水或類似物殘留粘附到每一噴嘴表面上。
有可能的是當(dāng)滾筒通過拭紙對(duì)噴嘴表面推壓時(shí)，滾筒和拭紙發(fā)生變形；所述方法還包括通過將拭紙和滾筒的變形量調(diào)整到預(yù)定的量來設(shè)定預(yù)定的推壓力。
因此，拭紙的推壓力可容易地設(shè)定在預(yù)定的范圍內(nèi)，而不直接測(cè)量施加到每一噴嘴表面上的推壓力。
優(yōu)選預(yù)定的變形量為0.1至1mm。
如前所述，若預(yù)定的量小于0.1mm，則可確定經(jīng)由拭紙的推壓力不足；相反，若預(yù)定的量超過1mm，則可確定經(jīng)拭紙的推壓力過大。因此，變形量被設(shè)定在0.1到1mm的范圍內(nèi)，這樣經(jīng)由拭紙的推壓力可被容易地設(shè)定在預(yù)定的范圍內(nèi)。
通常，在上述的成膜設(shè)備或噴頭清潔方法中，噴頭為用于噴射墨滴的噴墨頭。
本發(fā)明還提供了一種包括如上所述的成膜設(shè)備的設(shè)備制造系統(tǒng)。因此，通過成膜設(shè)備可靈活地適應(yīng)所制造產(chǎn)品的規(guī)格的變化(如襯底的規(guī)格)并從而制造對(duì)應(yīng)于各種規(guī)格的設(shè)備。
本發(fā)明還提供了一種利用上述設(shè)備制造系統(tǒng)所制造的設(shè)備。因此，可以通過成膜設(shè)備靈活地適應(yīng)所制造產(chǎn)品的規(guī)格變化從而獲得對(duì)應(yīng)各種規(guī)格的設(shè)備。
本發(fā)明還提供了一種在噴頭清潔過程中使用上述噴頭清潔方法的設(shè)備制造系統(tǒng)。因此，可以通過噴頭清潔方法靈活地適應(yīng)所制造產(chǎn)品的規(guī)格變化并從而獲得相應(yīng)各種規(guī)格的設(shè)備。
因此，根據(jù)本發(fā)明，在靈活適應(yīng)所制造產(chǎn)品的規(guī)格變化的同時(shí)可可靠地清潔噴嘴表面。


圖1為包括根據(jù)本發(fā)明的噴墨設(shè)備的設(shè)備制造系統(tǒng)的實(shí)施例，所示為設(shè)備制造系統(tǒng)中每一結(jié)構(gòu)元件的設(shè)置平面圖。
圖2A至2F用于說明制造濾色襯底的一系列過程，其中所述過程包括由設(shè)備制造系統(tǒng)所進(jìn)行的RGB圖案形成過程，并且由圖2A至2F所表示的所述過程按該順序執(zhí)行。
圖3A至3C示出了利用所述設(shè)備制造系統(tǒng)的噴墨設(shè)備形成的RGB圖案的示例圖，其中圖3A所示為條型圖案的透視圖，圖3B所示為鑲嵌圖案的部分放大圖，及圖3C所示為三角圖案的部分放大圖。
圖4所示為作為設(shè)備例子的便攜式計(jì)算機(jī)的透視圖，所述便攜式計(jì)算機(jī)具有由設(shè)備制造系統(tǒng)所制造的液晶顯示設(shè)備。
圖5所示為在設(shè)備制造系統(tǒng)中噴墨設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)(也即主要結(jié)構(gòu)元件)圖。
圖6所示為部分噴墨設(shè)備的側(cè)視圖，即沿圖1的箭頭A的視圖。
圖7所示為噴墨設(shè)備的平面圖，即沿圖6的箭頭B的視圖。
圖8所示為噴墨設(shè)備的噴頭單元的平面圖。
圖9為噴頭單元的側(cè)視圖，即沿圖8的箭頭C的視圖。
圖10A至10D用于解釋噴頭單元中設(shè)置的噴頭的墨噴機(jī)構(gòu)。
圖11A和11B所示為部分噴頭圖，其中，圖11A為從噴嘴表面對(duì)側(cè)所看到的視圖，圖11B為沿圖11A的線D-D的剖視圖。
圖12A和12B為說明噴頭的示圖，其中圖12A為用于說明掃描方向的示圖，圖12B為用于說明在噴嘴之間間距變化的示圖。
圖13所示為擦拭單元的拭紙供給單元的透視圖。
圖14所示為拭紙供給單元的縱向剖視圖，即與展開滾筒和纏繞滾筒的軸相垂直的剖面圖。
圖15所示為擦拭單元的滾筒單元的透視圖。
圖16所示為滾筒單元的縱向剖視圖，即與單元中滾筒的軸相垂直的剖視圖。
圖17為說明通過使用擦拭單元對(duì)每一噴嘴表面清潔操作的平面圖。
圖18A和18B為說明通過使用擦拭單元為每一噴嘴表面清潔操作的側(cè)視圖，其中，圖18A示出拭紙壓在噴嘴表面之前的狀態(tài)，圖18B示出了拭紙壓在噴嘴表面上的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，下面將講述本發(fā)明的實(shí)施例，然而，本發(fā)明并不限于所說明的實(shí)施例。
在下面的說明中，首先，將參照?qǐng)D1至4講述設(shè)備制造系統(tǒng)和本發(fā)明實(shí)施例設(shè)備的例子，接著，將參照?qǐng)D5至18講述在設(shè)備制造系統(tǒng)中所提供的成膜設(shè)備和噴頭清潔方法。設(shè)備制造系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備首先，將參照?qǐng)D1講述本實(shí)施例的設(shè)備制造系統(tǒng)，所述圖1所示為每一結(jié)構(gòu)元件設(shè)置平面圖。
如圖所示，本實(shí)施例的設(shè)備制造系統(tǒng)包括(i)用于存貯被加工的襯底的晶片供給單元1(即玻璃襯底，下文稱作晶片Wf)；(ii)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元2，其用來確定由晶片供給單元1所傳送的每一晶片Wf上的著墨方向；(iii)作為成膜設(shè)備的噴墨設(shè)備3，用來在晶片Wf上產(chǎn)生R(紅色)過濾元件，所述晶片Wf是由晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元2傳送的；(iv)烘爐4，其用于干燥由噴墨設(shè)備3所傳送的晶片Wf；(v)遙控設(shè)備5a和5b，其用于在相關(guān)單元(將在下面說明)之間進(jìn)行晶片Wf的傳送；(vi)中間傳送單元6，其用于在晶片Wf傳送到下一單元前，冷卻由烘爐4傳送的晶片Wf，及用于確定著墨方向；(vii)作為成膜設(shè)備的噴墨設(shè)備7，用來在晶片Wf上產(chǎn)生G(綠色)過濾元件，所述晶片Wf是由中間傳送單元6傳送的；(viii)烘爐8，其用于干燥由噴墨設(shè)備7所傳送的晶片Wf；(ix)遙控設(shè)備9a和9b，其用于在相關(guān)單元(將在下面說明)之間進(jìn)行晶片Wf傳送；(x)中間傳送單元10，其用于在晶片Wf傳送到下一單元前，冷卻由烘爐8傳送的晶片Wf，及用于確定著墨方向；(xi)作為成膜設(shè)備的噴墨設(shè)備11，用來在晶片Wf上產(chǎn)生B(藍(lán)色)過濾元件，所述晶片Wf是由中間傳送單元10傳送的；(xii)烘爐12，其用于干燥由噴墨設(shè)備11所傳送的晶片Wf；(xiii)遙控設(shè)備13a和13b，其用于在相關(guān)單元(將在下面說明)之間進(jìn)行晶片Wf傳送；(xiv)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元14，其用來確定由烘爐12所傳送的每一晶片Wf的存貯方向；及(xv)用于存貯由晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元所傳送的晶片Wf的晶片存貯器15。
晶片供給單元1包括兩個(gè)自動(dòng)儲(chǔ)存送料裝置1a和1b，每一個(gè)都具有升降機(jī)構(gòu)，例如，在豎直方向上用于存貯20個(gè)晶片Wf；因此，可依次提供晶片Wf。
晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元2確定了利用噴墨設(shè)備3在晶片Wf上進(jìn)行著墨的著墨方向并且還在將晶片Wf傳送到噴墨設(shè)備3之前暫時(shí)放置晶片Wf。晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元2包括兩個(gè)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)2a和2b，每一個(gè)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)用于繞載物臺(tái)豎軸以間距90度并且以可轉(zhuǎn)動(dòng)的形式精確存貯晶片Wf。
這里將省略對(duì)噴墨設(shè)備3、7、11的說明，但將在下面作詳細(xì)說明。
烘爐4通過將晶片Wf放置在高溫環(huán)境下(如在溫度為120度時(shí)放置5分鐘)對(duì)由噴墨設(shè)備3所傳送的晶片Wf上的紅色墨水進(jìn)行干燥。干燥過程可解決某些問題，例如可防止紅色墨水在晶片Wf的傳送期間擴(kuò)散。
遙控裝置5a和5b各自具有一個(gè)臂(沒有示出)，其可從基座上伸出并可繞基座轉(zhuǎn)動(dòng)。真空吸附墊安裝在臂的端部，利用所述真空吸附墊吸附晶片Wf可平穩(wěn)有效地在相關(guān)單元之間進(jìn)行晶片Wf的傳送操作。
中間傳送單元6包括冷卻器6a，其用于在晶片Wf被傳送到下一單元前冷卻加熱的晶片Wf(所述晶片Wf是利用遙控裝置5b由烘爐4傳送的)；晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)6b，其用于確定利用噴墨設(shè)備7在被冷卻的晶片Wf上進(jìn)行著墨的方向，并在晶片被傳送到噴墨設(shè)備7之前暫時(shí)放置晶片Wf；還包括緩沖區(qū)6c，其用于平衡噴墨設(shè)備3和7的操作速度之間的不同。因此，晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)6b可繞單元的豎軸以90度或180度的轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)動(dòng)晶片Wf。
用于產(chǎn)生紅色濾光元件的噴墨設(shè)備3和用于產(chǎn)生綠色濾光元件的噴墨設(shè)備7具有不同的干燥時(shí)間和不同的清潔噴墨頭時(shí)間(將在下面說明)，因此，就會(huì)產(chǎn)生噴墨設(shè)備3和7之間的操作速度的差異。緩沖區(qū)6c用來平衡這種差異，并可將多個(gè)晶片Wf暫時(shí)存放在緩沖區(qū)6c的存貯臺(tái)上(其結(jié)構(gòu)與升降機(jī)相同)。
烘爐8為一加熱爐，其結(jié)構(gòu)與烘爐4相同，也就是，烘爐8用于通過將晶片Wf放置在高溫環(huán)境下(如，溫度為120度時(shí)放置5分鐘)對(duì)由噴墨設(shè)備7所傳送的晶片Wf上的綠色墨水進(jìn)行干燥。干燥過程可解決相同問題，例如可防止綠色墨水在晶片Wf的傳送期間擴(kuò)散。
遙控裝置9a和9b的結(jié)構(gòu)與遙控裝置5a和5b相同，也就是，遙控裝置9a和9b各自具有一個(gè)臂(沒有示出)，其可從基座上伸出并可繞基座轉(zhuǎn)動(dòng)。真空吸附墊安裝在臂的端部，利用所述真空吸附墊吸附晶片Wf可平穩(wěn)和有效地在相關(guān)單元之間進(jìn)行晶片Wf的傳送操作。
中間傳送單元10的結(jié)構(gòu)與中間傳送單元6相同，即，中間傳送單元10包括冷卻器10a，其用于在晶片Wf被傳送到下一單元前冷卻加熱的晶片Wf(所述晶片Wf是利用遙控裝置9b由烘爐8傳送的)；晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)10b，其用于確定利用噴墨設(shè)備11在被冷卻的晶片Wf上進(jìn)行著墨的著墨方向，并在晶片被傳送到噴墨設(shè)備11之前暫時(shí)放置晶片Wf；還包括緩沖區(qū)10c，其用于平衡噴墨設(shè)備7和11的操作速度之間的不同。因此，晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)10b可繞單元的豎軸以90度或180度的轉(zhuǎn)動(dòng)間距轉(zhuǎn)動(dòng)晶片Wf。
烘爐12為一加熱爐，其結(jié)構(gòu)與烘爐4或8相同，即，烘爐1 2用于將晶片Wf放置在高溫環(huán)境下(如，溫度為120度時(shí)放置5分鐘)對(duì)由噴墨設(shè)備11所傳送的晶片Wf上的藍(lán)色墨水進(jìn)行干燥。干燥過程可解決相同問題，例如可防止藍(lán)色墨水在晶片Wf的傳送期間擴(kuò)散。
遙控裝置13a和13b的結(jié)構(gòu)與遙控裝置5a和5b(或9a和9b)的結(jié)構(gòu)相同，即，遙控裝置13a和13b各自具有一個(gè)臂(沒有示出)，其可從基座上伸出并可繞基座轉(zhuǎn)動(dòng)。真空吸附墊安裝在臂的端部，利用所述真空吸附墊吸附晶片Wf可平穩(wěn)和有效地在相關(guān)單元之間進(jìn)行晶片Wf的傳送操作。
晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元14以晶片Wf沿特定方向放置的方式轉(zhuǎn)動(dòng)每一晶片Wf。其中通過噴墨設(shè)備3、7和11包括R、G和B過濾元件的特定圖案已在晶片Wf上形成。更具體而言，晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元14具有兩個(gè)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)14a和14b，每一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)可精確地以間距90度繞載物臺(tái)的豎軸和以可轉(zhuǎn)動(dòng)的形式存貯晶片Wf。
晶片存貯器15包括兩個(gè)自動(dòng)儲(chǔ)存卸料裝置15a和15b，每一個(gè)自動(dòng)儲(chǔ)存卸料裝置具有用于存貯(如在豎直方向上存貯20晶片Wf)的升高機(jī)構(gòu)，所述晶片Wf是由晶片轉(zhuǎn)動(dòng)單元14傳送的，因此就形成作為完整產(chǎn)品的濾色襯底；因此，晶片Wf可被依次存貯。
參照?qǐng)D1至3C，下面將說明利用本實(shí)施例的設(shè)備制造系統(tǒng)制造濾色襯底的一系列過程，其中，所述過程包括RGB圖案形成過程。
圖2A至2F為用于說明制造濾色襯底的一系列過程圖，其中按由圖2A至2F所示的過程順序執(zhí)行。
圖3A至3C示出了利用設(shè)備制造系統(tǒng)的噴墨設(shè)備所形成的RGB圖案的例子圖。圖3A所示為在晶片上形成的條型圖案的透視圖，圖3B所示為鑲嵌圖案的部分放大圖，及圖3C所示為三角圖案的部分放大圖。
通常，在制造中所使用的每一晶片Wf為一具有方形且薄的片狀透明襯底并具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和很高的光透射率。晶片Wf優(yōu)選為透明的玻璃襯底、丙烯酸有機(jī)玻璃、塑料襯底、塑料膜片、或前述物質(zhì)之一的表面處理產(chǎn)品。
為了提高生產(chǎn)率，在RGB圖案形成過程進(jìn)行之前，多個(gè)濾色區(qū)域形成矩陣形式。在RGB案案形成過程之后，濾色區(qū)域通過切割晶片Wf進(jìn)行分割，因此，可生產(chǎn)出適合液晶設(shè)備的濾色襯底。
如圖3A至3C所示，在每一濾色區(qū)域中，利用每一噴頭53(下面說明)可形成包括R(紅色)元件、G(綠色)元件和B(藍(lán)色)元件的特定圖案。圖案可為條形圖案(參照?qǐng)D3A)、鑲嵌圖案(參照?qǐng)D3B)或三角圖案(參照?qǐng)D3C)，在本發(fā)明中并沒有為圖案指定限定條件。
在黑底形成過程中(如先于RGB圖案形成過程的過程)，透明晶片Wf的一個(gè)面，即用作濾色襯底的基面，用具有特定厚度(如約2μm)的無光透射能力的樹脂(優(yōu)選黑色樹脂)通過旋涂或類似的方法進(jìn)行覆蓋。完成上述涂層后，利用影印法或類似的方法形成黑底柵格(參照?qǐng)D2的字符“b”)。黑底格柵中每一窗口作為最小顯示單元，即所謂的過濾元件(參照字符“e”)。例如，窗口的寬度在X-軸方向大約為30μm及在Y-方向上的長(zhǎng)度約為100μm。其上形成黑底格柵“b”的晶片Wf受到加熱器(沒有示出)的加熱，以便制備樹脂。
每一其上形成黑底格柵“b”的晶片Wf接著被放置在圖1所示晶片供給單元1的自動(dòng)儲(chǔ)存送料裝置1a或1b中，并接著進(jìn)行RGB圖案形成過程。
首先，放置在自動(dòng)儲(chǔ)存送料裝置1a或1b其中之一上的晶片Wf受到遙控裝置5a臂的吸引并接著被放置到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)2a和2b其中之一上。在供給紅色墨滴之前，晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)2a和2b中各自進(jìn)行著墨方向的確定和晶片的定位。
下一步，遙控裝置5a吸引晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)2a和2b上的每一個(gè)晶片Wf并將晶片傳送給噴墨設(shè)備3。如圖2B所示，由噴墨設(shè)備3將紅色墨滴(參看符號(hào)R)提供給特定的一套過濾元件“e”，其被確定形成特定的圖案(圖2B示出了如下面說明的當(dāng)紅色墨水減少時(shí)供給墨滴的操作)。一般來說，考慮到加熱過程中墨水量的減少，每一墨滴的量是足夠的。下面將詳細(xì)說明利用噴墨設(shè)備3提供墨滴R的過程。
當(dāng)用紅色墨水R填充用于紅色墨水R的預(yù)定的一套過濾元件后，對(duì)晶片Wf在特定溫度(如約70℃)下進(jìn)行干燥。在這個(gè)過程中，當(dāng)溶解紅色墨水的溶劑蒸發(fā)時(shí)，紅色墨水的量減少了(參考圖2C)。若減少的程度很明顯，則重復(fù)墨滴R的供給和隨后的干燥過程直到獲得足以形成濾色襯底的厚度。于是，蒸發(fā)墨水R的溶劑最后僅留下墨水R的固體成份，所述固體成份形成膜。
形成紅色圖案過程中的干燥步驟是利用圖1中的烘爐4進(jìn)行的。經(jīng)過干燥步驟后的晶片Wf處于熱的狀態(tài)，因此，由遙控裝置5b將所述的晶片傳送到冷卻器6a對(duì)晶片進(jìn)行冷卻。冷卻后的晶片Wf暫時(shí)存貯在緩沖區(qū)6c中以便控制工作時(shí)間，并接著傳送到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)6b上，在提供綠色墨水之前在那里事先確定著墨方向和晶片的位置。
遙控裝置9a將晶片Wf吸附到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)6b上后，晶片被傳送至噴墨設(shè)備7。
如圖2B所示，由噴墨設(shè)備7將綠色墨滴(參看符號(hào)G)提供給特定的一套過濾元件“e”，其被確定為特定圖案。一般來說，考慮到加熱過程中G墨水量的減少，每一墨滴的量是足夠的。
當(dāng)用綠色墨水G填充用于綠色墨水G的預(yù)定的一組過濾元件后，對(duì)晶片Wf在特定溫度(如約70℃)下進(jìn)行干燥過程。在這個(gè)過程中，當(dāng)溶解綠色墨水的溶劑蒸發(fā)時(shí)，墨水G的量減少了(參考圖2C)。若減少的程度很明顯，則重復(fù)墨滴G的供給和隨后的干燥過程，直到得到足以形成濾色襯底的厚度。于是，墨水G的溶劑被蒸發(fā)，最后僅留下墨水G的固體成份，所述墨水G的固體成份形成膜。
形成綠色圖案過程中的干燥步驟是利用圖1中的烘爐8進(jìn)行的。經(jīng)過干燥步驟后的晶片Wf處于較熱的狀態(tài)，因此，由遙控裝置9b將所述的晶片傳送到冷卻器10a上對(duì)晶片進(jìn)行冷卻。冷卻后的晶片Wf暫時(shí)存貯在緩沖區(qū)10c中，以便控制工作時(shí)間，接著被傳送到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)10b上，在提供藍(lán)色墨水之前在那里事先確定墨水著墨方向和晶片的位置。
遙控裝置13a將晶片Wf吸附到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)10b上后，晶片接著被傳送至噴墨設(shè)備11。
如圖2B所示，由噴墨設(shè)備11將藍(lán)色墨滴(參看符號(hào)B)提供給特定的一套過濾元件“e”，其被確定為特定圖案。一般來說，考慮加熱過程中B墨水量的減少，每一墨滴的量是足夠的。下面將詳細(xì)說明利用噴墨設(shè)備11供給墨滴的過程。
當(dāng)用藍(lán)色墨水B填充用于藍(lán)色墨水B的一套預(yù)定過濾元件后，對(duì)晶片Wf在特定溫度(如約70℃)下進(jìn)行干燥。在這個(gè)過程中，當(dāng)溶解藍(lán)色墨水的溶劑蒸發(fā)時(shí)，墨水B的量減少了(參考圖2C)。若減少的程度很明顯，則重復(fù)墨滴B的供給和隨后的干燥過程，直到得到足以形成濾色襯底的厚度。因此，墨水B的溶劑被蒸發(fā)掉了，最后僅留下墨水B的固體成份，所述墨水B的固體成份形成膜。
形成藍(lán)色圖案過程中的干燥步驟是利用圖1中的烘爐12進(jìn)行的。經(jīng)過干燥步驟后的晶片Wf由遙控裝置13b傳送到晶片轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)14a和14b，以便在特定方向上轉(zhuǎn)動(dòng)和定位晶片。定位后的晶片被遙控裝置13b放置在自動(dòng)卸料裝置15a和15b其中之一中。
這樣就完成了RGB圖案形成過程，接著將進(jìn)行如圖2D至2F所示的過程。
在如圖2D所示的保護(hù)膜形成過程中，進(jìn)行特定溫度下的加熱，以便徹底干燥每一墨水R、G和B。當(dāng)干燥步驟完成后，形成保護(hù)膜(參照?qǐng)D2D中的符號(hào)“c”)，以便保護(hù)和使晶片的表面平滑，在所述的晶片上已形成墨水膜。這里，可依次利用旋涂、粘輥、浸漬或類似方法以形成保護(hù)膜c。
在下面如圖2E所示的透明電極形成過程中，可進(jìn)行濺射、真空蒸發(fā)或類似過程以便將透明電極(參照符號(hào)“t”)涂在保護(hù)膜c的整個(gè)表面上。
在圖2F所示的下一個(gè)圖案形成過程中，使透明電極t形成圖案，以便產(chǎn)生像素電極。然而，若將要制造的設(shè)備采用由TFT(薄膜晶體管)或類似元件所驅(qū)動(dòng)的液晶，則所述圖案形成過程是不必要的。
按照上述的過程，產(chǎn)生了如圖2F所示的彩色薄膜襯底CK。若通過將彩色薄膜襯底CK與另一襯底(沒有示出)以襯底互相面對(duì)的方式結(jié)合起來產(chǎn)生液晶設(shè)備，就可產(chǎn)生如圖4所示的便攜式計(jì)算機(jī)20(也就是設(shè)備)。圖4所示的便攜式計(jì)算機(jī)20包括主體21；嵌在主體21中的上述液晶設(shè)備(參照標(biāo)號(hào)22)；用作輸入設(shè)備的鍵盤23；及包括各種電路的顯示信號(hào)發(fā)生器(沒有示出)，所述電路包括顯示數(shù)據(jù)輸出源、顯示數(shù)據(jù)處理單元、時(shí)鐘發(fā)生電路及其類似電路和為上述電路提供電源的電源電路。通常，基于由鍵盤23所輸入的數(shù)據(jù)由顯示信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的顯示信號(hào)被提供給液晶設(shè)備22，從而產(chǎn)生了顯示圖像。
在其中構(gòu)造根據(jù)本實(shí)施例的彩色過濾襯底CK的設(shè)備并不限于所述便攜式計(jì)算機(jī)20，也可以是下列各種電子設(shè)備中的一種，如手機(jī)、電腦記事本、尋呼機(jī)、POS終端、IC卡、袖珍型磁卡游戲機(jī)、液晶投影機(jī)、工程工作站(EWS)、字處理器、電視、具有取景器或直接景像監(jiān)視器的錄像機(jī)、電子袖珍計(jì)算器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、利用觸板的設(shè)備、時(shí)鐘、游戲設(shè)備或類似設(shè)備。成膜設(shè)備和噴頭清潔方法參照?qǐng)D5至18，下面將詳細(xì)說明包括在設(shè)備制造系統(tǒng)中且用作成膜設(shè)備的噴墨設(shè)備3、7和11。噴墨設(shè)備3、7和11的結(jié)構(gòu)大體上相同；因此，下面將說明噴墨設(shè)備3，并省略另兩個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的噴墨設(shè)備7和11的說明。
圖5所示為噴墨設(shè)備3的總體結(jié)構(gòu)圖，也即噴墨設(shè)備3的主要結(jié)構(gòu)元件。圖6所示為部分噴墨設(shè)備3的側(cè)視圖，即沿圖1的箭頭A的視圖。圖7所示為噴墨設(shè)備3的平面圖，即沿圖6的箭頭B的視圖。
如圖5至7所示，本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3的主要結(jié)構(gòu)元件包括噴墨單元30、擦拭單元70(相應(yīng)于本發(fā)明的噴頭清潔機(jī)構(gòu))、重量測(cè)量單元90(圖5中沒有示出)、及液滴探測(cè)單元100(在圖5中沒有示出)。噴墨單元30噴墨單元30用于為每一噴頭53提供墨水和向晶片Wf噴射墨滴R。如圖5所示，在噴墨單元30中，惰性氣體“g”如氮提供給空氣過濾器31，以便去除包含在惰性氣體g中的雜質(zhì)。惰性氣體g接著通過霧滴分離器32，以便去除惰性氣體g中所包含的霧滴。去除霧滴后，惰性氣體g被抽進(jìn)兩個(gè)系統(tǒng)中一個(gè)系統(tǒng)用于泵(和運(yùn)送)墨水，另一個(gè)系統(tǒng)用于泵(和運(yùn)送)清潔液體。根據(jù)目標(biāo)操作，利用墨水/清潔液泵壓轉(zhuǎn)換閥35來選擇這兩個(gè)系統(tǒng)的其中之一。
也就是說，當(dāng)選擇用于泵墨水的系統(tǒng)時(shí)，由霧滴分離器32輸出的惰性氣體g提供給墨水泵壓控制閥33，以便適當(dāng)?shù)乜刂票脡?。惰性氣體g接著通過殘余壓力排氣閥34(設(shè)置在墨水泵系統(tǒng)中)、墨水/清潔液泵壓轉(zhuǎn)換閥35及空氣過濾器36。之后，由惰性氣體壓力測(cè)量傳感器37檢查供應(yīng)墨水的壓力，接著惰性氣體g被抽入墨水泵桶38中。
另一方面，當(dāng)選擇泵清潔液的系統(tǒng)時(shí)，由霧滴分離器32輸出的惰性氣體g提供給清潔液泵壓控制閥39，以便適當(dāng)?shù)乜刂票脡骸６栊詺怏wg接著通過殘余壓力排氣閥40(設(shè)置在清潔液泵系統(tǒng)中)、墨水/清潔液泵壓轉(zhuǎn)換閥35及空氣過濾器71。之后，由惰性氣體壓力測(cè)量傳感 72檢測(cè)供應(yīng)清潔液的壓力，接著惰性氣體g被抽進(jìn)清潔液泵桶73中。在說明擦拭單元70(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的噴頭清潔機(jī)構(gòu))時(shí)，將說明所述系統(tǒng)后續(xù)的流程。
由泵42(用于泵墨水)將去除空氣的墨水瓶41中的墨水提供給墨水泵桶38，利用墨水有/無探測(cè)負(fù)載傳感器45通過負(fù)載檢測(cè)來確定墨水泵桶38中是否有墨水。因此，當(dāng)在墨水泵桶38中墨水剩余量減小到特定量以下時(shí)，這種狀態(tài)就會(huì)通過墨水有/無探測(cè)負(fù)載傳感器45探測(cè)出來，從而使泵墨水的泵42開始工作。于是，供應(yīng)墨水直到桶中填有特定量的墨水為止。這里，標(biāo)號(hào)43表示安裝到去除空氣的墨水瓶41上的空氣過濾器，標(biāo)號(hào)44表示墨水桶壓力排放閥。
當(dāng)為墨水泵桶38提供惰性氣體g時(shí)，桶中的惰性氣體壓力就會(huì)增加，因此，液面就會(huì)降低，從而擠出墨水。墨水的壓力由液體泵壓測(cè)量傳感器46來測(cè)量。墨水接著通過泵液ON/OFF轉(zhuǎn)換閥47并進(jìn)一步抽吸到次級(jí)桶48中。這里，標(biāo)號(hào)49表示接地接頭，所述接地接頭被插入相關(guān)的通路中并用于排放靜電。
次級(jí)桶48包括空氣過濾器50、次級(jí)桶上限探測(cè)傳感器51、墨水液面控制探測(cè)傳感器52。當(dāng)次級(jí)桶48中的液面超過特定的水平時(shí)，次級(jí)桶上限探測(cè)傳感器51用于對(duì)次級(jí)桶48停止供應(yīng)墨水。墨水液面控制探測(cè)傳感器52用于將“落差”(參照?qǐng)D5)調(diào)整到預(yù)定范圍內(nèi)(如25mm±0.5mm)，其“落差”為從多個(gè)噴頭53的每一噴嘴表面53a到次級(jí)桶48中墨水液面之間的差值。這里，為便于說明，圖5僅示出了噴頭53中的其中之一。
從次級(jí)桶48供應(yīng)的墨水經(jīng)由氣泡去除閥54(裝配在噴頭上)供給噴頭53。這里，標(biāo)號(hào)55表示接地接頭，所述接地接頭被插入相關(guān)的通路中并用于排放靜電。
氣泡去除閥54通過關(guān)閉噴頭53的上流通路快速去除噴頭53中的氣泡，以便利用蓋單元(下面說明)增加噴頭53中的抽吸墨水的流量。
參照?qǐng)D8到12B，下面將詳細(xì)說明每一噴頭53。
圖8所示為噴墨設(shè)備的噴頭單元的平面圖。圖9為噴頭單元的側(cè)視圖，即沿圖8的箭頭C的視圖。圖10A至10D用于解釋噴頭單元中所設(shè)置的噴頭的噴噴機(jī)構(gòu)。圖11A和11B所示為部分噴頭圖，其中，圖11A為從噴嘴表面的對(duì)側(cè)觀看的視圖，圖11B為沿圖11A的線D-D的剖視圖。圖12A和12B為說明噴頭的示圖，其中圖12A為用于說明掃描方向的示圖，圖12B為用于說明在噴嘴之間間距變化的示圖。
如圖8和9所示，本實(shí)施例的噴頭53設(shè)置為由六個(gè)噴頭組成的第一噴頭排和由六個(gè)噴頭組成的第二噴頭排固定在噴頭固定板122上，以便形成噴頭單元120，其中，每一排的六個(gè)噴頭是斜向的，以便彼此部分重疊。第一和第二噴頭排互相平行，每一排的軸c1和c2與拭紙75(下面說明)送進(jìn)的方向(參照?qǐng)D8的箭頭S)正交。
每一噴頭53可利用壓電元件(如，壓電元件)來實(shí)現(xiàn)，多個(gè)噴嘴53c位于噴頭主體53b的噴嘴表面53a上。在每一噴嘴53c上設(shè)置有壓電元件53d(參照?qǐng)D10B)。
壓電元件53d根據(jù)噴嘴53c和墨盒53e的位置而定位。當(dāng)對(duì)壓電元件53d外加電壓Vh時(shí)(參照?qǐng)D10A)，壓電元件53d滑向箭頭P所指的方向(參照?qǐng)D10C)，從而使墨盒53e受到壓力并且一定量的墨滴R從相應(yīng)的噴嘴53c中噴出(參照?qǐng)D10D)。這里，通過外加電壓Vh的一次信號(hào)脈沖可實(shí)現(xiàn)噴射墨滴的動(dòng)作。
如圖11A和11B所示，在每一噴頭53的噴嘴表面53a中，多個(gè)槽53a1和53a2(如，本實(shí)施例為兩個(gè)槽)互相平行設(shè)置，噴嘴53c在每一槽53a1和53a2中以固定間距設(shè)置。
如上所述，噴頭53設(shè)置為斜向的，以便互相部分重疊。這里，噴出墨滴R時(shí)，噴頭53越過晶片Wf，即由噴頭53掃描晶片Wf(參照?qǐng)D12A)。之所以利用上述設(shè)置的噴頭，是由于若每一噴頭53與掃描方向(即噴頭53前進(jìn)的方向)有適當(dāng)?shù)膬A斜，噴嘴53c的表觀間距p2與所要制造的濾色襯底像素之間的間距p1相一致(參照?qǐng)D12B)。蓋單元60下面將說明蓋單元60。在如圖5所示的蓋單元60中，多個(gè)蓋61(參照?qǐng)D5和7所示的蓋設(shè)置)分別壓在噴頭53的噴嘴表面53a上，以便廢棄的墨水可通過使用墨水抽吸泵62被抽進(jìn)廢棄墨水桶65中。這里，標(biāo)號(hào)63表示位于每一蓋61附近的閥，此處閥用于減小從每一噴頭53中抽吸墨水的操作時(shí)間，以便平衡噴頭53和抽吸側(cè)之間的壓力，即建立大氣壓。標(biāo)號(hào)64表示用于探測(cè)異常抽吸狀態(tài)的墨水抽吸壓力探測(cè)傳感器。
廢棄墨水上限探測(cè)傳感器66安裝在廢棄墨水桶65上。因此，當(dāng)利用所述傳感器探測(cè)到廢棄墨水桶65超過預(yù)定水平的液平面時(shí)，可操作廢棄墨水泵67，以便將廢棄墨水傳送到廢棄墨水瓶68中。
此外，根據(jù)蓋單元60，(i)在開始從每一噴頭53噴出墨滴R之前，可對(duì)噴頭53的噴嘴施加負(fù)壓，以便使墨水到達(dá)噴嘴表面53a，(ii)對(duì)每一噴頭53的噴嘴施加負(fù)壓，以便解決噴嘴堵塞問題，或(iii)用蓋61蓋住噴嘴表面53a，以便防止每一噴嘴中的墨水固化，以及在不進(jìn)行生產(chǎn)(即備用狀態(tài))時(shí)適當(dāng)?shù)貪駶?rùn)噴嘴。擦拭單元70參照?qǐng)D13到18B，下將說明擦拭單元70(對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的噴頭清潔機(jī)構(gòu))。
圖13所示為擦拭單元70的拭紙供給單元的透視圖。圖14所示為拭紙供給單元的縱向剖視圖，即與展開滾筒和纏繞滾筒的軸相垂直的剖面圖。圖15所示為擦拭單元70滾筒單元的透視圖。圖16所示為滾筒單元的縱向剖視圖，即與單元中滾筒的軸相垂直的剖視圖。圖17為說明通過使用擦拭單元70對(duì)每一噴嘴表面清潔操作的平面圖。圖18A和18B為說明通過使用擦拭單元70為每一噴嘴表面清潔操作的側(cè)視圖，其中，圖18A示出拭紙壓在噴嘴表面之前的狀態(tài)，圖18B示出了拭紙壓在噴嘴表面上的狀態(tài)。
擦拭單元70用于集中定期或在任意時(shí)間清潔噴頭53的噴嘴表面53a(即一起清潔所有噴嘴表面)。如圖5所示，擦拭單元70包括用于擦拭噴嘴表面53a的拭紙75、用于將拭紙75壓在噴嘴表面53a上的滾筒76、用于將清潔液噴向拭紙75上的清潔液供給單元77、用于展開并向噴嘴表面53a供應(yīng)拭紙75的展開滾筒78、用于當(dāng)擦拭噴嘴表面53a后將拭紙75卷起的纏繞滾筒79以及用于驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞滾筒79的電機(jī)153。如優(yōu)選的實(shí)施例，拭紙75為100％的聚酯織物。滾筒76可由橡膠制成并具有彈力，所述彈力為施加到滾筒外表面的壓力。
根據(jù)擦拭單元70，從展開滾筒78上展開的拭紙75在被送至噴嘴表面53a的同時(shí)被滾筒76壓在每一噴嘴表面53a上，因此，總是提供給每一噴嘴表面53a未使用的清潔面。此外，拭紙75利用滾筒76的壓力壓在噴嘴表面53a上；因此，拭紙的擦拭面可可靠地敷到每一噴嘴表面53a上。
當(dāng)所制造的濾色襯底的規(guī)格發(fā)生變化時(shí)，例如噴頭53之間的間距的大小也應(yīng)相應(yīng)改變。在這種情況下，若為每一噴頭53提供專用擦拭單元，以便清潔噴頭的噴嘴表面53a，則擦拭單元的設(shè)置還應(yīng)根據(jù)噴頭53之間的間距(或類似特性)的變化而變化。然而，本實(shí)施例的擦拭單元70的結(jié)構(gòu)可集中利用單個(gè)擦拭單元清潔噴嘴表面53a；因此，擦拭單元70不受如噴頭53之間間距的變化(或類似特性變化)的影響。
如圖13和14所示，展開滾筒78和纏繞滾筒79以每一滾筒可繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式緊固到滾筒架151上。根據(jù)驅(qū)動(dòng)纏繞滾筒79的轉(zhuǎn)動(dòng)，拭紙75(在圖13和14中沒有示出)可從展開滾筒78上展開。這里，利用電機(jī)153通過皮帶152來驅(qū)動(dòng)滑輪79B來驅(qū)動(dòng)纏繞滾筒79的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中滑輪79B可同軸安裝到纏繞滾筒79的轉(zhuǎn)軸79a的端部。
導(dǎo)向滾筒154用于精確引導(dǎo)拭紙75的輸送。利用安裝到導(dǎo)向滾筒154端部的轉(zhuǎn)速計(jì)(或編碼器)155可測(cè)量導(dǎo)向滾筒154的轉(zhuǎn)速，從而可測(cè)量拭紙75的供給速度。
上述展開滾筒78、纏繞滾筒79、滾筒架151、拭紙75、電機(jī)153、導(dǎo)向滾筒154及轉(zhuǎn)速計(jì)(或編碼器)155構(gòu)成了拭紙供給單元150。
如圖15和16所示，滾筒76以滾筒可繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式緊固到滾筒架161上，驅(qū)動(dòng)滾筒76的轉(zhuǎn)動(dòng)使其與由拭紙供給單元150所供給的拭紙75的供給速度同步。這里，利用電機(jī)163通過皮帶162驅(qū)動(dòng)滑輪76b可驅(qū)動(dòng)滾筒76的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，滑輪76b可同軸安裝到滾筒76的轉(zhuǎn)動(dòng)軸76a的端部。
清潔液供給單元77的噴嘴單元171固定位于滾筒76附近。該噴嘴單元171有大體矩形斷面的管子，其與滾筒76的軸平行并在其上設(shè)有多個(gè)噴嘴孔171a。噴嘴孔171a方向朝上并且適量的清潔液可從噴嘴孔171a向拭紙75(從背側(cè))噴出。因此，在噴嘴表面53a由清潔面擦拭以前，可立刻濕潤(rùn)拭紙75的清潔面。
使用清潔液供給單元77事先濕潤(rùn)拭紙75的原因是可更好地利用清潔液清潔噴嘴表面53a，達(dá)到清潔效果。然而，另一原因?qū)⒃谙旅嬲f明。若干燥的拭紙75壓在噴嘴表面53a上(如在干燥擦拭系統(tǒng)中)，由于拭紙75的吸收性，在每一噴頭53中墨水可過量被吸到噴嘴表面53a上。然而，在本實(shí)施例中，其中事先利用來自清潔液供給單元77的清潔液濕潤(rùn)拭紙75的清潔面(如在濕潤(rùn)擦拭系統(tǒng)中)，有可能防止從噴頭53吸出過量墨水并可靠地去除粘附到每一噴嘴表面53a上的墨水。
上述的滾筒76、滾筒架161、電機(jī)163及清潔液供給單元77構(gòu)成了滾筒單元160。如圖6所示，具有滾筒單元160的擦拭單元70緊固到公共載物臺(tái)200上(即與滾筒單元160一起安裝到載物臺(tái)200上)，在載物臺(tái)200上的擦拭單元70可相對(duì)載物臺(tái)201在圖6的紙面上從左至右(或從右至左)的方向上移動(dòng)。
如圖17所示，滾筒76的寬度W1和拭紙75的寬度W2等于或大于由所有部分重疊的噴嘴表面53a所形成的寬度W3。同樣，由噴嘴單元171的所有噴嘴孔171a所組成的寬度W4(即由噴嘴孔171a排列成的直線的長(zhǎng)度)大于上述的寬度W3。這里，在圖1 7中，在噴嘴單元171的管上可方便地顯示出噴嘴孔171a，其中噴嘴孔171a的位置并不完全對(duì)應(yīng)于圖15和16所示的噴嘴孔的位置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，所有的噴嘴表面53a出現(xiàn)在(i)拭紙75的清潔面的區(qū)域，(ii)滾筒76在其上推壓的區(qū)域，及(iii)由噴嘴單元171提供清潔液的區(qū)域；因此，可可靠地擦拭噴嘴表面53a。
在每一噴嘴表面53a上的拭紙75的推壓力為一預(yù)定的100至1000gf的范圍內(nèi)。這是由于適當(dāng)控制的(或保持的)推壓力可解決某些可能的問題，例如，可防止噴嘴表面53a因拭紙75受到過大的推壓力而損壞，或防止粘附到噴嘴表面53a的墨水因推壓拭紙的力不足而不能完全從噴嘴表面上除去。
更具體而言，若預(yù)定推壓力小于100gf，則粘附到噴嘴表面53a上的墨水可能因推壓力不足不能完全被去除。另一方面，若預(yù)定的推壓力大于1000gf，則噴嘴表面53a可能受到過大推壓力而損壞；因此，預(yù)定推壓力被確定為100至1000gf。更優(yōu)選的是根據(jù)拭紙75的材料和滾筒76的硬度適當(dāng)確定預(yù)定推壓力。若拭紙75為聚酯織物且滾筒76由硬度(IRHD)為20至70的橡膠制成，則預(yù)定推壓力優(yōu)選為200至400gf內(nèi)。
推壓力可通過直接測(cè)量推壓力來設(shè)定。然而，在本實(shí)施例中，如圖18A和18B所示，推壓力以將拭紙75和滾筒76的位移(即壓縮量)設(shè)定為預(yù)定值的方式進(jìn)行設(shè)定，所述拭紙75和滾筒76的位移對(duì)應(yīng)于所受到的噴嘴表面53a的推壓(朝向拭紙75和滾筒76)量。更具體而言，上述位移的適當(dāng)范圍可根據(jù)拭紙75的材料和厚度或滾筒76的硬度來預(yù)定。例如，若拭紙75的厚度為0.6mm并由聚酯織物制成，并且滾筒76由具有30至60的硬度(IRHD)的橡膠制成，則(i)當(dāng)噴嘴表面53a、拭紙75和滾筒76互相接觸時(shí)(即滾筒推壓到噴嘴表面期間)滾筒76的轉(zhuǎn)軸和(ii)完成推壓后的滾筒76的轉(zhuǎn)軸之間的位移設(shè)定為0.1至1mm。
也就是說，在利用滾筒推壓之前(參照?qǐng)D18A)，滾筒單元160遠(yuǎn)離每一噴頭53，并且在這種狀態(tài)下的拭紙75的上表面(即清潔面)的高度定義為H1。另一方面，每個(gè)噴頭53的噴嘴表面53a的高度(在豎直方向)定義為H2。這里，定義H2-H1為0.1至1mm。
因此，如圖18B所示，當(dāng)滾筒單元160的滾筒76借助滾筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(沒有示出)水平移動(dòng)，從而使?jié)L筒76位于噴嘴單元120正下方并進(jìn)行噴頭清潔時(shí)，拭紙75和滾筒76被相應(yīng)的噴頭53(緊固在固定位置上)的噴嘴表面53a向下推壓并發(fā)生變形。這里，變形量(即位移)G為預(yù)定的范圍0.1至1mm。
若位移G小于0.1mm，則可確定經(jīng)由拭紙75的推壓力不足，相反，若位移G超過1mm，則可確定經(jīng)由拭紙75的推壓力過大。因此，位移G被設(shè)定在范圍0.1到1mm內(nèi)，以便經(jīng)由拭紙75的推壓力可容易地被設(shè)定在預(yù)定的范圍，而不直接測(cè)量施加到每一噴嘴表面53a上推壓力。重量測(cè)量單元90下面將參照?qǐng)D7說明重量測(cè)量單元90。該重量測(cè)量單元90用于測(cè)量和控制由每一噴頭53的噴嘴噴出的墨滴R的重量。為了測(cè)量重量，從每一噴頭53接收2000滴墨滴R，每一墨滴的精確重量可通過測(cè)量2000滴墨滴的重量并將測(cè)量的重量除以2000計(jì)算得出。墨滴R的重量測(cè)量結(jié)果用于優(yōu)化控制由每一噴頭53所噴出的墨滴R的尺寸。點(diǎn)遺失探測(cè)單元100下面將說明點(diǎn)遺失探測(cè)單元100。
如圖7所示的點(diǎn)遺失探測(cè)單元100用于檢查每一噴頭53的噴嘴堵塞情況。在檢測(cè)中，每一噴頭53移動(dòng)到點(diǎn)遺失探測(cè)單元100之上，墨滴自噴頭53噴出，噴出的墨滴中斷由激光源(沒有示出)發(fā)出的激光束。若發(fā)出噴射墨滴的命令，而沒有中斷激光束，那么就確定由于噴嘴堵塞而沒有噴出墨水，從而可能在制造的產(chǎn)品中發(fā)生點(diǎn)遺失(即缺少任何的點(diǎn))。在這種情況下，利用蓋單元60通過噴頭53的噴嘴進(jìn)行抽吸，從而解決噴嘴堵塞的問題。
本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法利用擦拭單元70來集中清潔噴頭53的噴嘴表面53a。因此，既使在噴頭53之間的間距或類似特性發(fā)生變化以適應(yīng)所要制造的濾色襯底的(如襯底尺寸的變化)規(guī)格變化時(shí)，噴嘴表面53a也可被充分地清潔，而不必對(duì)擦拭單元70的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大的改變。因此，在靈活地適應(yīng)所要制造的濾色襯底的規(guī)格變化的同時(shí)噴嘴表面53a可被可靠地清潔。
本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法采用的擦拭單元70包括用來擦拭噴嘴表面53a的拭紙74，及將拭紙75推壓到噴嘴表面53a上的滾筒76。因此，總是將拭紙75的未使用的清潔面提供給噴嘴表面53a；從而清潔后在每一噴嘴表面53a上無殘留墨水，噴嘴表面53a得到可靠的清潔。
在本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11中，拭紙75和滾筒76的寬度各自等于或大于所設(shè)置的噴嘴表面53a的總寬度，其中，總寬度是在與拭紙75和滾筒76相平行的方向上測(cè)得的。因此，全部的噴嘴表面53a可由拭紙75的清潔面所覆蓋；從而可徹底地清潔噴嘴表面53a。
本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法還利用擦拭單元70，所述擦拭單元70還包括清潔液供給單元77，以便將清潔液供給拭紙75。因此，可可靠地清除粘附在每一噴嘴表面53a上的墨水，而不會(huì)從每一噴頭53內(nèi)部吸取過多的墨水。
在本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法中，拭紙75壓到每一噴嘴表面53a的推壓力被設(shè)置為預(yù)定的壓力。因此，事先將推壓力確定為適當(dāng)?shù)闹?，從而可防止噴嘴表面受到損壞及防止墨水(所述墨水粘附在每一噴嘴表面上)殘留在噴嘴表面上。
還有，在本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法中，上述預(yù)定推壓力在100至1000gf范圍內(nèi)。因此，可可靠地防止噴嘴表面受到損壞及殘留的墨水粘附在每一噴嘴表面上。
還有，在本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法中，上述預(yù)定的推壓力以下述方式設(shè)定當(dāng)將滾筒76經(jīng)拭紙75推壓到噴嘴面53a上時(shí)，拭紙和滾筒的壓縮量，即位移量G為一預(yù)定值。因此，很容易將拭紙75的推壓力設(shè)定在預(yù)定的范圍內(nèi)，而不必直接測(cè)量施加到每一噴嘴表面53a上的推壓力。
還有，在本實(shí)施例的噴墨設(shè)備3、7和11及其相關(guān)的噴頭清潔方法中，上述預(yù)定值為0.1至1mm。因此，拭紙75的推壓力可被可靠地設(shè)定在上述預(yù)定的范圍內(nèi)。
在本實(shí)施例的設(shè)備制造系統(tǒng)中，可利用噴墨設(shè)備3、7和11及上述的噴頭清潔方法來制造設(shè)備。因此，可以靈活地適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格的變化，從而制造出對(duì)應(yīng)各種規(guī)格的設(shè)備。
此外，根據(jù)本實(shí)施的設(shè)備可利用噴墨設(shè)備3、7和11及相關(guān)的噴頭清潔方法來制造。因此，有可能靈活適應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)品的規(guī)格變化，從而得到對(duì)應(yīng)各種規(guī)格的設(shè)備。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)可有各種變化。例如，在上述的實(shí)施例中，首先形成R(紅色)圖案，再形成G(綠色)圖案，最后形成B(藍(lán)色)圖案。然而，形成圖案的順序并不限于此，若必要也可采用另一順序。
本發(fā)明的設(shè)備制造系統(tǒng)的用途并不限于制造用于液晶設(shè)備的濾色器(襯底)，還可用于制造EL(電照明)顯示設(shè)備。所述EL顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)具有一薄膜，所述薄膜放置在陰極和陽(yáng)極之間，包括熒光無機(jī)和有機(jī)混合物。在這種結(jié)構(gòu)中，通過將電子和空穴注入薄膜，以便重新組合電子和空穴，產(chǎn)生電子空穴對(duì)。當(dāng)所產(chǎn)生的電子空穴對(duì)失活時(shí)，就會(huì)發(fā)光(熒光或磷光)，其可用于EL顯示設(shè)備中的光發(fā)射。關(guān)于可用于EL顯示設(shè)備的熒光材料，那些用于產(chǎn)生紅光、綠光或藍(lán)光的材料(即用于形成光發(fā)射層的材料)和那些用于形成在其中注入空穴及運(yùn)載電子的膜層的材料可以是墨水材料，可在設(shè)備襯底(如TFT襯底)上形成所希望的每一墨水材料的圖案，因此可產(chǎn)生自發(fā)光全色EL設(shè)備。
在生產(chǎn)這樣的自發(fā)光全色EL設(shè)備的過程的一個(gè)例子中，在噴射液滴前，首先利用樹脂保護(hù)層形成用于分離每一像素的隔離壁(即類似于生產(chǎn)濾色器中的黑底形成工藝)，然后對(duì)襯底進(jìn)行等離子加工、UV加工、耦合或類似的處理。進(jìn)行這些加工是為了使得噴向?qū)?作為底層)表面的每一液滴易于粘附在襯底上，以及防止隔離壁排斥所噴射的液滴，并防止被排斥的液滴與由隔離壁所包圍的相鄰區(qū)域的另一液滴相混合。之后，進(jìn)行第一和第二成膜加工以產(chǎn)生EL設(shè)備，其中在第一成膜步驟中，提供作為成膜材料的液滴以便形成用于空穴注射和電子傳輸?shù)哪?，在第二成膜步驟中，以類似方法形成發(fā)光層。
所產(chǎn)生的EL設(shè)備可用于靜態(tài)圖片顯示如筆劃顯示或全表面(同時(shí))顯示，或用于與圖片、字符和標(biāo)號(hào)有關(guān)的簡(jiǎn)單信息領(lǐng)域。所述EL設(shè)備還可作為點(diǎn)、線或面(形狀)光源。此外，所述EL設(shè)備可用于無源驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備或由有源元件如TFT來驅(qū)動(dòng)。因此，可得到具有高亮度和可靠性的全景顯示設(shè)備。
若將金屬或絕緣材料提供給本發(fā)明的成膜設(shè)備，可直接形成金屬絲、絕緣膜或類似物質(zhì)的精美圖案，可產(chǎn)生新穎和高功能的設(shè)備。
在上述的實(shí)施例中，名詞“噴墨設(shè)備”和“噴頭”為常規(guī)所使用的名稱，“墨水”是從噴頭噴射的。然而，由噴頭所噴射的目標(biāo)物不限于墨滴，還可包括任何可從噴頭噴射控制的液滴。也就是，可使用各種材料用于產(chǎn)生上述EL設(shè)備，如金屬材料、絕緣材料和半導(dǎo)體材料。
此外，上述實(shí)施例使用了利用壓電元件的噴頭。然而，這并非限定的條件，可利用在目標(biāo)液體中通過加熱元件產(chǎn)生氣泡的噴頭，每一液滴經(jīng)由氣泡所產(chǎn)生的壓力而噴出。
而且，噴頭本身不是限定的條件，還可使用分配器噴出特定數(shù)量的液滴。
權(quán)利要求
1.一種成膜設(shè)備，包括多個(gè)用于噴射液滴的噴頭，每一噴頭在噴嘴表面上有一噴嘴；和用于集中清潔噴頭的噴嘴表面的噴頭清潔機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜設(shè)備，其特征在于所述噴頭清潔機(jī)構(gòu)包括用于擦拭噴嘴表面的拭紙；用于向噴嘴表面輸送拭紙的拭紙供給單元；和用于在拭紙供給單元輸送拭紙的同時(shí)將拭紙壓在噴嘴表面上的滾筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成膜設(shè)備，其特征在于拭紙和滾筒的各自的寬度等于或大于噴嘴表面的總寬度，其中，總寬度是在與拭紙和滾筒平行的方向上所測(cè)得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成膜設(shè)備，其特征在于噴頭清潔機(jī)構(gòu)還包括用于向拭紙上噴射清潔液的清潔液供給單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成膜設(shè)備，其特征在于將拭紙對(duì)噴嘴表面的推壓力設(shè)定為預(yù)定的推壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜設(shè)備，其特征在于預(yù)定的推壓力為100至1000gf。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜設(shè)備，其特征在于當(dāng)滾筒經(jīng)拭紙推壓到噴嘴表面上時(shí)，滾筒和拭紙發(fā)生變形；和預(yù)定的推壓力可通過將拭紙和滾筒的變形量調(diào)整到一預(yù)定量來設(shè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成膜設(shè)備，其特征在于預(yù)定的變形量為0.1至1mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜設(shè)備，其特征在于噴頭為用于噴射墨滴的噴墨頭。
10.一種用于清潔多個(gè)噴射液滴的噴頭的清潔方法，每一噴頭的噴嘴表面有噴嘴，所述方法包括下列步驟使用共用的噴頭清潔機(jī)構(gòu)集中清潔噴頭的噴嘴表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴頭清潔方法，其特征在于噴頭清潔機(jī)構(gòu)具有拭紙和滾筒，及集中清潔噴頭的步驟包括在拭紙向噴嘴表面輸送的同時(shí)將滾筒經(jīng)由拭紙推壓到噴嘴表面上來擦拭噴嘴表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴頭清潔方法，其特征在于集中清潔噴頭的步驟包括將清潔液提供給拭紙以便在擦拭噴嘴表面前濕潤(rùn)拭紙。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴頭清潔方法，其特征在于滾筒經(jīng)由拭紙對(duì)噴嘴表面的推壓力維持為預(yù)定的推壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴頭清潔方法，其特征在于預(yù)定的推壓力為100至1000gf。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴頭清潔方法，其特征在于當(dāng)將滾筒經(jīng)由拭紙推壓到噴嘴表面上時(shí)，滾筒和拭紙發(fā)生變形；和所述方法還包括通過將拭紙和滾筒的變形量調(diào)整為一預(yù)定量來設(shè)定預(yù)定的推壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴頭清潔方法，其特征在于預(yù)定的變形量為0.1至1mm。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴頭清潔方法，其特征在于噴頭為用于噴射墨滴的噴墨頭。
18.一種設(shè)備制造系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至9任何之一所述的成膜設(shè)備。
19.一種設(shè)備，利用如權(quán)利要求18所述的設(shè)備制造系統(tǒng)來制造。
20.一種設(shè)備制造系統(tǒng)，其中在噴頭清潔過程中使用如權(quán)利要求10至17任何之一所述的噴頭清潔方法。
全文摘要
一種在靈活適應(yīng)所制造產(chǎn)品的規(guī)格的變化的同時(shí)用于可靠地清潔每一噴頭噴嘴表面的系統(tǒng)和方法。成膜設(shè)備具有多個(gè)用于噴射液滴的噴頭，每一個(gè)噴嘴表面上具有一個(gè)噴嘴；及用于集中清潔噴嘴表面的共用的噴頭清潔機(jī)構(gòu)，以便噴頭清潔機(jī)構(gòu)基本上不會(huì)受到噴頭之間間距的變化(或類似特性變化)的影響。通常，噴頭清潔機(jī)構(gòu)具有用于擦拭噴嘴表面的拭紙；用于向噴嘴表面提供拭紙的供給單元；及在由供給單元供給拭紙的同時(shí)將拭紙壓在噴嘴表面上的滾筒，以便總是為每一噴嘴表面提供未使用的清潔面。
文檔編號(hào)B41J2/165GK1445028SQ031201
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者中村真一 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社