專利名稱：液滴噴出裝置和方法、液滴噴出頭裝置、以及器件制造方法和器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴出液態(tài)樹脂等液滴的液滴噴出裝置、液滴噴出方法、和液滴噴出頭裝置、以及將使用上述裝置和方法噴出液滴的工序作為一個工序，制造液晶顯示裝置、有機電致發(fā)光(E1ectroLuminescence)顯示裝置、濾色器基板、金屬配線、微透鏡陣列、有涂層的光學(xué)元件、以及其他器件的器件制造方法、和通過該方法制造的器件。
背景技術(shù)：
近年來，為了制造具有微小結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備、光學(xué)設(shè)備、以及其他器件，使用噴出微小液滴的液滴噴出裝置的情況越來越多了。例如，電子設(shè)備之一的彩色液晶顯示裝置配備有濾色器，此濾色器是使用液滴噴出裝置，將R(紅)、G(綠)、B(藍)微小液滴分別以規(guī)定的圖案在玻璃基板等透明基板上著落形成。另外，光學(xué)設(shè)備之一的微透鏡陣列是將高粘度的透明樹脂形成微小液滴，并在透明基板的多個位置著落多滴而形成。各透鏡的大小和曲率根據(jù)著落數(shù)以及透明樹脂的粘度進行控制。
這種液滴噴出裝置由具有噴出液滴的液滴噴出頭的液滴噴出頭裝置、和對規(guī)定液滴在基板上的著落位置的記錄數(shù)據(jù)進行處理、同時生成驅(qū)動液滴噴出頭的驅(qū)動波形的打印控制器構(gòu)成。當(dāng)進行液滴樹脂的噴出時，打印控制器將處理完成的記錄數(shù)據(jù)與生成的驅(qū)動波形同步且依次地送往液滴噴出頭裝置，液滴噴出裝置根據(jù)這些依次傳輸過來的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動波形，驅(qū)動液滴噴出頭，從而進行液滴的噴出控制。
但是，近年來，例如上述的液晶顯示裝置已被要求更加大型化和高精密化。因此，由打印控制器處理的記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，以及從打印控制器傳輸至液滴噴出頭裝置的記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量正在猛增。在特開2001-47646號公報上公開了一種為了減少以上處理所要求的負荷，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)的種類(彩色用記錄數(shù)據(jù)或者單色用記錄數(shù)據(jù))，控制是否對記錄數(shù)據(jù)進行處理的技術(shù)。另外，在特開平8-324039號公報、特開平9-169131號公報上公開了一種通過從記錄數(shù)據(jù)中判斷與打印無關(guān)的部分，并省略此處的數(shù)據(jù)傳輸，從而減少從打印控制器向液滴噴出頭裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的技術(shù)。
但是，近年來用打印控制器處理的記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量日益增大，有可能會出現(xiàn)制造效率被打印控制器向液滴噴出頭裝置進行數(shù)據(jù)傳輸所需要的時間所左右的情況。即，如果打印控制器向液滴噴出頭裝置進行數(shù)據(jù)傳輸所需要的時間比液滴噴出頭的液滴噴出所需時間還要短，則液滴噴出頭會一直動作，但如果數(shù)據(jù)傳輸所需的時間長于液滴噴出所需的時間，則有可能會出現(xiàn)從液滴噴出頭不噴出液滴、液滴噴出頭停止工作的時間，而導(dǎo)致制造效率下降的情況。近來，由于數(shù)據(jù)量的增大，正在不斷產(chǎn)生這種情況。
但是，在制造上述的濾色器、微透鏡陣列等時，由于應(yīng)形成的對象物(如像素、透鏡等)為規(guī)則地排列的結(jié)構(gòu)，所以在噴出微小液滴時，從打印控制器向液滴噴出頭裝置傳輸?shù)挠涗洈?shù)據(jù)按一定的周期反復(fù)的情況很多。以往，不管有無記錄數(shù)據(jù)的周期性，而在進行液滴噴出的過程中，進行將記錄數(shù)據(jù)依次從打印控制器傳輸至液滴噴出頭的低效率的數(shù)據(jù)傳輸。另外，如果數(shù)據(jù)傳輸速度加快，則由于噪音等因素會產(chǎn)生數(shù)據(jù)的變形，也會產(chǎn)生輻射噪聲的增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述問題而做出的，其目的是提供一種可以減少從作為控制裝置的打印控制器到液滴噴出裝置的數(shù)據(jù)傳輸量，從而在不降低制造效率的情況下，制造各種器件的液滴噴出裝置、液滴噴出方法、和液滴噴出頭裝置、以及作為一個制造工序，具有使用該裝置和方法噴出液滴的工序的器件制造方法、和使用該方法制造的器件。
為解決上述課題，基于本發(fā)明第一觀點的液滴噴出裝置，具有設(shè)置有噴出液滴的液滴噴出頭的液滴噴出頭裝置、和向該液滴噴出頭至少傳輸規(guī)定是否噴出上述液滴的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動上述液滴噴出頭的驅(qū)動波形的控制裝置，其特征在于，上述液滴噴出頭裝置具有能存儲上述記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部的存儲部。
根據(jù)此發(fā)明，將記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部存儲在液滴噴出頭裝置的存儲部，并讀出存儲在存儲部的存儲數(shù)據(jù)，進行液滴噴出，因此在噴出液滴時，不進行從控制裝置到液滴噴出頭裝置的記錄數(shù)據(jù)的傳輸，從而可以減少傳輸至液滴噴出頭裝置的數(shù)據(jù)量。此外，由于在噴出液滴時，不進行從控制裝置到液滴噴出頭裝置的記錄數(shù)據(jù)的高速傳輸，因此可以防止由傳輸時的噪音等導(dǎo)致的數(shù)據(jù)變形和輻射噪聲。
另外，基于本發(fā)明第一觀點的液滴噴出裝置，其特征在于，上述液滴噴出頭裝置根據(jù)從上述控制裝置傳輸來的上述驅(qū)動波形和存儲在上述存儲部記錄數(shù)據(jù)進行上述液滴噴出頭的液滴噴出控制。
另外，基于本發(fā)明第一觀點的液滴噴出裝置，其特征在于，上述控制裝置在使上述液滴噴出頭裝置噴出上述液滴之前，預(yù)先將上述的記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部傳輸?shù)缴鲜鲆旱螄姵鲱^裝置，并存儲在上述存儲部中。
根據(jù)此發(fā)明，由于在從液滴噴出頭裝置噴出液滴之前，將記錄數(shù)據(jù)從控制裝置傳輸?shù)揭旱晤^噴出裝置，因此，不只限于進行對應(yīng)于預(yù)先存儲在存儲裝置中的一種記錄數(shù)據(jù)的液滴噴出動作，而可以進行對應(yīng)于任意的存儲數(shù)據(jù)的液滴噴出動作。
另外，基于本發(fā)明第一觀點的液滴噴出裝置，其特征在于，上述液滴噴出頭裝置可裝卸地構(gòu)成。
根據(jù)此發(fā)明，由于液滴噴出頭裝置可裝卸地構(gòu)成，因此可預(yù)先準(zhǔn)備好多個在存儲部中存儲有不同種類的記錄數(shù)據(jù)的液滴噴出頭裝置，從而使在每個工序中更換液滴噴出頭裝置的使用方法成為可能。應(yīng)用這種使用方法，就不需要在液滴噴出前，將記錄數(shù)據(jù)從控制裝置傳輸至液滴噴出頭裝置，從而可提高制造效率。
另外，基于本發(fā)明第二觀點的液滴噴出裝置，具有設(shè)置有噴出液滴的液滴噴出頭的液滴噴出頭裝置、和向該液滴噴出頭至少傳輸規(guī)定是否噴出上述液滴的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動上述液滴噴出頭的驅(qū)動波形的控制裝置，其特征在于，上述液滴噴出頭裝置具有對可裝卸地構(gòu)成的存儲裝置進行上述記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部的讀出和寫入中的至少一方的存儲控制部。
根據(jù)此發(fā)明，由于在液滴噴出頭裝置上可裝卸地構(gòu)成存儲裝置的同時，設(shè)置有對該存儲裝置進行記錄數(shù)據(jù)的讀出和寫入中的至少一方的存儲控制部，因此具有通過僅更換存儲裝置，就能夠?qū)?yīng)于各種記錄數(shù)據(jù)的液滴噴出動作的效果。而且，由于通過預(yù)先準(zhǔn)備好多個存儲有不同類型記錄數(shù)據(jù)的存儲裝置，并應(yīng)用在每個工序更換存儲裝置的使用方法，就不需要在液滴噴出前，將記錄數(shù)據(jù)從控制裝置傳輸至液滴噴出頭裝置，因此可提高制造效率。
另外，基于本發(fā)明第二觀點的液滴噴出裝置，其特征在于，上述的液滴噴出頭裝置根據(jù)從上述控制裝置傳輸過來的上述驅(qū)動波形和上述存儲控制部從上述存儲裝置中讀取的記錄數(shù)據(jù)，進行上述液滴噴出頭的液滴噴出控制。
另外，基于本發(fā)明第二觀點的液滴噴出裝置，其特征在于，上述控制裝置在使上述液滴噴出頭裝置噴出上述液滴之前，預(yù)先向上述液滴噴出頭裝置傳輸上述記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部，并將該記錄數(shù)據(jù)存儲到通過上述存儲控制部安裝的上述存儲裝置中。
本發(fā)明的液滴噴出頭裝置，其特征在于，具有噴出液滴的液滴噴出頭，和至少存儲規(guī)定是否使上述液滴噴出頭噴出上述液滴的記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部的存儲部。
本發(fā)明的液滴噴出方法，從設(shè)置在液滴噴出頭裝置上的液滴噴出頭噴出液滴，其特征在于，包括以下步驟，即，將驅(qū)動液滴噴出頭的驅(qū)動波形傳輸?shù)缴鲜鲆旱螄姵鲱^裝置的傳輸步驟；從設(shè)置在上述液滴噴出頭裝置的存儲裝置讀出規(guī)定是否噴出上述液滴的記錄數(shù)據(jù)的讀出步驟；和根據(jù)上述驅(qū)動波形和上述記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動上述液滴噴出頭裝置的驅(qū)動步驟。
而且，本發(fā)明的液滴噴出方法，其特征在于，包括預(yù)先在上述存儲裝置中存儲上述記錄數(shù)據(jù)的寫入步驟。
本發(fā)明的器件制造方法，其特征在于，作為器件制造工序之一，包括使用上述任意一項所述的液滴噴出裝置或液滴噴出方法噴出上述液滴的工序。
本發(fā)明的器件利用上述的器件制造方法制造。


圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式的液滴噴出裝置的整體構(gòu)成的概略立體圖。
圖2為表示圖1中示出的頭10和控制裝置11的構(gòu)成的方塊圖。
圖3為表示液滴噴出頭28的構(gòu)造的分解立體圖。
圖4A和圖4B為液滴噴出頭28的說明圖。
圖5A～圖5C為表示液滴噴出頭28在噴出液滴時的動作的圖。
圖6為使用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的光互連裝置用微透鏡陣列的說明圖。
圖7為使用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的光互連裝置用微透鏡陣列的說明圖。
圖8為示意性表示使用了用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的濾色器基板的液晶裝置的構(gòu)成的截面圖。
圖9A和圖9B為表示濾色器基板上各種顏色的配置的說明圖。
圖10為示意性表示利用了使用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的有機電致發(fā)光(EL)裝置的顯示裝置的構(gòu)成的截面圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的一個實施方式的液滴噴出裝置及方法、液滴噴出頭裝置、以及器件制造方法和器件進行詳細說明。
圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式的液滴噴出裝置的整體結(jié)構(gòu)的概略立體圖。如圖1所示，本實施方式的液滴噴出裝置1包含噴出裝置主體1A和計算機1B而構(gòu)成。噴出裝置主體1A配備有X方向驅(qū)動電機2、Y方向驅(qū)動電機3、X方向驅(qū)動軸4、Y方向?qū)蜉S5、操作臺7、清洗機構(gòu)部8、底座9、頭10、以及控制裝置11。
另外，計算機1B包含有鍵盤12、計算機主體13、以及CRT(Cathod RayTube)或液晶顯示裝置等顯示裝置14而構(gòu)成。鍵盤12是輸入利用噴出裝置主體1A向作為噴出液滴的對象物的基板W的什么位置噴出液滴等噴出條件的裝置。此外，主體部13包含有CPU(中央處理裝置)、RAM(RandomAccess Memory)、以及硬盤等外部存儲裝置等而構(gòu)成。在外部存儲裝置中，記錄、存儲通過鍵盤12或軟盤等作為記錄介質(zhì)輸入的噴出條件。外部存儲裝置中記錄的噴出條件，可通過鍵盤12等進行選擇和指示。
在上述的噴出裝置主體1A中，頭10是相當(dāng)于本發(fā)明中所說的液滴噴出頭裝置的部分，由液滴噴出頭28(參考圖2)和驅(qū)動液滴噴出頭28的驅(qū)動電路29(參考圖2)構(gòu)成。頭10是，將從儲藏著液態(tài)樹脂等的容器(省略圖示)通過管子(液體供給路線)供給而來的液態(tài)樹脂，通過其噴嘴以液滴的形式噴出的裝置。頭10可裝卸地構(gòu)成，如果有必要，可以根據(jù)基板W以及上述容器中儲藏的液態(tài)樹脂的種類，換成其他頭。
操作臺7裝載作為噴出液滴的對象物的基板W，同時它具有將基板W固定在指定的基準(zhǔn)位置的機構(gòu)。X方向驅(qū)動軸4由滾珠絲杠等構(gòu)成，其端部連接著X方向驅(qū)動電機2。X方向驅(qū)動電機2為步進電機等，從控制裝置11供給X軸方向的驅(qū)動信號，就會轉(zhuǎn)動X方向驅(qū)動軸4。X方向驅(qū)動軸4轉(zhuǎn)動，則頭10就會沿著X方向驅(qū)動軸4，在X方向上移動。
Y方向?qū)蜉S5也由滾珠絲杠等構(gòu)成，但固定在底座9的指定位置上。此Y方向?qū)蜉S5上配置著操作臺7，而操作臺7具有Y方向驅(qū)動電機3。Y方向驅(qū)動電機3為步進電機等，從控制裝置11向Y方向驅(qū)動電機3供給Y軸方向的驅(qū)動信號，則操作臺7就會被Y方向?qū)蜉S5引導(dǎo)，并在Y方向上移動。使用這種X方向驅(qū)動電機2和Y方向驅(qū)動電機3，構(gòu)成將頭10移動到基板W上的任意位置的頭移動機構(gòu)6。
下面，將對頭10以及控制裝置11的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。圖2是表示圖1所示的頭10和控制裝置11的結(jié)構(gòu)的方塊圖。在圖2中，設(shè)置在噴出裝置主體1A的控制裝置11配備有，從計算機1B接收噴出條件等信息的接口21、由DRAM(Dynamic RAM)和SRAM(Static RAM)構(gòu)成、并進行各種數(shù)據(jù)記錄的RAM22、記錄有用于進行各種數(shù)據(jù)處理的例行程序的ROM23、由CPU等構(gòu)成的控制部24、振蕩電路25、產(chǎn)生作為向頭10供給的驅(qū)動波形的驅(qū)動信號COM的驅(qū)動信號生成部26、接口27。接口27將作為展開為光點圖形數(shù)據(jù)的記錄數(shù)據(jù)的噴出數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋^10，同時將用于驅(qū)動X方向驅(qū)動電機2和Y方向驅(qū)動電機3的驅(qū)動信號輸出到頭移動機構(gòu)的各個部分。
在以上結(jié)構(gòu)的控制裝置11中，從計算機1B傳輸過來的噴出條件等通過接口21，存儲到作為RAM22的一部分設(shè)置的接收緩沖器22a。存儲到接收緩沖器22a的數(shù)據(jù)被進行指令解析之后，就會傳輸?shù)阶鳛镽AM22的一部分設(shè)置的中間緩沖器22b。中間緩沖器22b內(nèi)存儲通過控制部24變換為中間代碼的作為中間形式的數(shù)據(jù)，利用控制部24進行附加液滴噴出位置等信息等的處理。接著，控制部24解析中間緩沖器22b內(nèi)的數(shù)據(jù)使之解碼化之后，將光點圖形數(shù)據(jù)在輸出緩沖器22c中展開、記錄。
得到相當(dāng)于頭10的1掃描份的光點圖形數(shù)據(jù)之后，此光點圖形數(shù)據(jù)將通過接口27串行傳輸至頭10。從輸出緩沖器22c輸出相當(dāng)于1掃描份的光點圖形數(shù)據(jù)之后，中間緩沖器22b中的內(nèi)容就被刪除，進行后面的中間代碼變換。
此外，在驅(qū)動信號生成部26生成用于驅(qū)動設(shè)置在頭10上的液滴噴出頭28的驅(qū)動信號COM，并通過接口27傳輸至頭10。并且，展開為光點圖形數(shù)據(jù)的噴出數(shù)據(jù)SI與從振蕩電路25傳輸過來的時鐘信號CLK同步，通過接口27串行輸出到設(shè)置在頭10上的頭驅(qū)動電路29。以上的噴出數(shù)據(jù)SI、驅(qū)動信號COM、及時鐘信號CLK以外，后面要講述的閂鎖信號LAT和存儲器控制信號CM，都從接口27輸出到設(shè)置在頭10上的頭驅(qū)動電路29。
設(shè)置在頭10上的頭驅(qū)動電路29由移位寄存器30、閂鎖電路31、電平移位器32、開關(guān)電路33、存儲器控制電路34、以及存儲器35構(gòu)成。另外，雖然在圖2中簡化了圖示，但是在頭10上設(shè)置有多個(例如180個)液滴噴出頭28(圖2中省略)，而在開關(guān)電路33內(nèi)，與各個液滴噴出頭28相對應(yīng)，設(shè)置著多個開關(guān)元件(圖中省略)。
上述的移位寄存器30對從控制裝置11傳輸過來的噴出數(shù)據(jù)SI進行串行/并行變換。閂鎖電路31，在控制裝置11輸出閂鎖信號LAT時，通過移位寄存器30，閂鎖經(jīng)過并行變換的噴出數(shù)據(jù)SI。電平移位器32，將從閂鎖電路31輸出的噴出數(shù)據(jù)SI，升壓到能驅(qū)動開關(guān)電路33的電壓，例如幾十伏左右的規(guī)定的電壓。
開關(guān)電路33根據(jù)從電平移位器32輸出的噴出數(shù)據(jù)SI，控制是否向液滴噴出頭28供給驅(qū)動信號COM。即，施加在設(shè)置在開關(guān)電路33內(nèi)的各個開關(guān)元件的噴出數(shù)據(jù)SI電壓水平為[1]期間，向?qū)?yīng)的液滴噴出頭28附加驅(qū)動信號COM，而噴出數(shù)據(jù)SI的電壓水平為
期間，就中斷向?qū)?yīng)的液滴噴出頭28的驅(qū)動信號COM的附加。
存儲器控制電路34將從控制裝置11傳輸?shù)筋^驅(qū)動電路29、并通過移位寄存器30輸出的噴出數(shù)據(jù)SI，存儲到作為本發(fā)明所說的存儲部的存儲器35。是否將噴出數(shù)據(jù)SI存儲到存儲器35，由存儲器控制信號CM進行控制。另外，存儲器35使用一般的存儲器時，數(shù)據(jù)輸入輸出端的位寬度固定為例如8位、16位、或是32位。因此，存儲器控制電路34還進行對存儲器35的數(shù)據(jù)輸入輸出端的位寬度和移位寄存器30的輸出端的位寬度匹配處理的控制。
也就是說，例如存儲器35的數(shù)據(jù)輸入輸出端的位寬度比移位寄存器30輸出端的位寬度窄時，將從移位寄存器30取得的噴出數(shù)據(jù)SI與存儲器35的數(shù)據(jù)輸入輸出端的位寬度進行匹配處理并進行分割，再將分割的噴出數(shù)據(jù)SI經(jīng)過幾次，存儲到存儲器35。相反地，從存儲器35讀取數(shù)據(jù)時，將分割的噴出數(shù)據(jù)SI經(jīng)過幾次讀出，進行與移位存儲器30的輸出端的位匹配的處理，復(fù)原分割了的噴出數(shù)據(jù)SI并輸出。并且，在將噴出數(shù)據(jù)SI存儲到存儲器35時，不進行從接口27到閂鎖電路31的閂鎖信號LAT的輸出。
同時，存儲器控制電路34基于存儲器控制信號CM，讀取存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)35，并進行輸出。上述的存儲器35，雖然說只要能存儲噴出數(shù)據(jù)SI就可以，而不特別限定，比如硬盤等存儲裝置也可以，但考慮到讀取速度、尺寸、以及重量等因素，優(yōu)選RAM、PROM(ProgrammableRead Only Rom)、OTP(One Time PROM)等存儲裝置。
在這里，在頭驅(qū)動電路29中設(shè)置存儲器35，并使之存儲噴出數(shù)據(jù)SI，是為了減少液滴噴出時從控制裝置11傳輸至頭驅(qū)動電路29的數(shù)據(jù)量，同時降低數(shù)據(jù)傳輸速度。也就是說，如果液滴噴出時噴出數(shù)據(jù)SI的傳輸時間長于液滴噴出所需要的時間，就會產(chǎn)生不從液滴噴出頭28噴出液滴、出現(xiàn)液滴噴出頭停止工作的時間，造成制造效率的低下。為防止這種情況，加快數(shù)據(jù)傳輸速度，則會由于噪音等因素引起數(shù)據(jù)變形，也會產(chǎn)生輻射噪聲增大的問題。為了防止此類問題的發(fā)生，在本實施方式中，在液滴噴出前，預(yù)先將噴出數(shù)據(jù)SI傳輸至頭10的頭驅(qū)動電路29，并存儲在存儲器35，在液滴噴出時，從存儲器35讀取噴出數(shù)據(jù)SI，從而控制液滴噴出頭28的噴出動作。
存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI可以是對基板W進行液滴噴出時使用的全部的噴出數(shù)據(jù)SI。但是，在制造液晶顯示裝置(濾色器)、微透鏡等時，噴出數(shù)據(jù)SI會按一定周期重復(fù)。為此，在此類場合下，僅將一周期份的噴出數(shù)據(jù)SI存儲到存儲器35、并將此一周期份的噴出數(shù)據(jù)SI重復(fù)地使用，就可以進一步縮短從控制裝置11到頭10的噴出數(shù)據(jù)SI的傳輸時間。
而且，如果根據(jù)存儲器控制信號CM，停止對存儲器控制電路34的存儲器35的寫入和讀取，則可以與以前同樣地將噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11傳輸?shù)筋^10的同時，進行液滴噴出動作。這樣，本實施方式中沒有對以往的液滴噴出裝置進行大幅度改變，大致照樣使用以往的控制裝置11，但卻減少了從控制裝置11到頭10的噴出數(shù)據(jù)SI的傳輸量。因此，不需要由于改變裝置結(jié)構(gòu)而廢棄控制裝置11，也不會使環(huán)境受到污染。
在以上說明的頭驅(qū)動電路29中，一邊從控制裝置11向頭10傳輸噴出數(shù)據(jù)SI，一邊進行液滴噴出時的動作的概略情況如下所述。即，噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11串行傳輸?shù)筋^驅(qū)動電路29。此噴出數(shù)據(jù)SI輸入到移位寄存器30，進行串行/并行變換。從控制裝置11向閂鎖電路31輸出閂鎖信號LAT，則閂鎖電路31就會閂鎖通過移位寄存器30進行了并行變換的噴出數(shù)據(jù)SI。
閂鎖電路31閂鎖的噴出數(shù)據(jù)SI通過電平移位器32，升壓到能驅(qū)動開關(guān)電路33的電壓，例如幾十伏左右的規(guī)定電壓值。升壓到規(guī)定的電壓值的噴出數(shù)據(jù)SI輸出到開關(guān)電路33。根據(jù)從電平移位器32輸出的噴出數(shù)據(jù)SI設(shè)置在開關(guān)電路33中的多個開關(guān)元件就會成為開狀態(tài)或者關(guān)狀態(tài)，向與成為開狀態(tài)的開關(guān)元件對應(yīng)的液滴噴出頭28供給驅(qū)動信號COM，噴出液滴。
液滴噴出前，將噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11傳輸?shù)筋^10，并存儲到存儲器35時，首先，與上述同樣地將噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11串行傳輸至頭驅(qū)動電路29，通過移位寄存器30進行串行/并行變換。接著，不從控制裝置11向頭驅(qū)動電路29傳輸閂鎖信號LAT，而是輸出存儲器控制信號CM，通過移位寄存器30將進行了并行變換的噴出數(shù)據(jù)SI取入存儲器控制電路34，將取入的噴出數(shù)據(jù)SI寫入存儲器控制電路34。重復(fù)進行此動作，將噴出數(shù)據(jù)SI依次存儲到存儲器35(寫入步驟)。
使用存儲在存儲器35的噴出數(shù)據(jù)SI進行液滴的噴出時，首先將控制信號CM從控制裝置11輸出到頭驅(qū)動電路29，使存儲器控制電路34讀出存儲在存儲器35中的噴出數(shù)據(jù)SI(讀出步驟)。并且，從存儲器35讀出的噴出數(shù)據(jù)SI為并行數(shù)據(jù)。接著，將閂鎖信號LAT從控制裝置11輸出到頭驅(qū)動電路29，并將存儲器控制電路34讀出的噴出數(shù)據(jù)SI，通過閂鎖電路31進行閂鎖。
由閂鎖電路31閂鎖的噴出數(shù)據(jù)SI，通過電平移位器32，升壓到能驅(qū)動開關(guān)電路33的電壓，例如幾十伏左右規(guī)定的電壓值，再供給到開關(guān)電路33。此外，驅(qū)動信號COM從控制裝置11供給到開關(guān)電路33(傳輸步驟)。設(shè)置在開關(guān)電路33中的多個開關(guān)元件根據(jù)供給的噴出數(shù)據(jù)SI，成為開狀態(tài)或者關(guān)狀態(tài)，向與成為開狀態(tài)的開關(guān)元件對應(yīng)的液滴噴出頭28供給驅(qū)動信號COM，驅(qū)動液滴噴出頭28，從而噴出液滴(驅(qū)動步驟)。
液滴噴出過程中，根據(jù)從控制裝置11所輸出的存儲器控制信號CM，控制從存儲器35讀出噴出數(shù)據(jù)SI的時機，從存儲器35依次讀出噴出數(shù)據(jù)進行上述的動作。另外，在噴出數(shù)據(jù)SI按一定的周期重復(fù)，且存儲器35僅存儲著一周期份的噴出數(shù)據(jù)SI的情況下，則在噴出液滴時，進行從存儲器35反復(fù)讀出此噴出數(shù)據(jù)SI的動作。
下面，對液滴噴出頭28的結(jié)構(gòu)進行簡單說明。圖3為表示液滴噴出頭28的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。而圖4A和4B是為說明液滴噴出頭28的圖。其中，圖4A是在圖3所示的液滴噴出頭28上形成的執(zhí)行元件的截面圖，圖4B是附加在設(shè)置于圖4A所示的執(zhí)行元件上的壓力發(fā)生元件28a上的驅(qū)動信號的基本波形圖。
如圖3、圖4A及圖4B所示，液滴噴出頭10配備有，噴嘴形成板40、壓力發(fā)生室形成板41、和振動板42。壓力發(fā)生室形成板41配備有，壓力發(fā)生室28b、側(cè)板(隔板)43、貯存器44、和引導(dǎo)通路45。壓力發(fā)生室形成板41通過蝕刻硅等的基板而形成壓力發(fā)生室28b，壓力發(fā)生室28b構(gòu)成存儲噴出之前的液滴的空間。側(cè)板43分隔壓力發(fā)生室28b的各單元之間，貯存器44構(gòu)成用于在各壓力發(fā)生室28b中填充液滴的流路。引導(dǎo)通路45可從貯存器44將液滴引入到各個壓力發(fā)生室28b地形成。
噴嘴形成板40，以使噴嘴28c位于與在壓力發(fā)生室形成板41上形成的壓力發(fā)生室28b分別對應(yīng)的位置的形態(tài)，由有機類或無機類粘結(jié)劑粘合在壓力發(fā)生室形成板41的一個面上。粘合有噴嘴形成板40的壓力發(fā)生室形成板41，被收納在46中，構(gòu)成頭10。振動板42由可彈性變形的薄板構(gòu)成，通過有機類或無機類粘結(jié)劑粘合在壓力發(fā)生室形成板41的另一面上。振動板42的與各壓力發(fā)生室28b的位置對應(yīng)的部分，設(shè)置有壓力發(fā)生元件28a，并且，作為壓力發(fā)生元件28a，可使用例如壓電振動元件(PZT)。
在這里，壓力發(fā)生元件28a不局限于圖4A和4B所示的縱向振動橫效果的PZT，也可以是彎曲振動型的PZT，另外，壓力發(fā)生元件28a也不一定是壓電振動元件，也可以采用例如磁致伸縮元件等其他元件。此外，利用加熱器等熱源對液滴進行加熱，并通過加熱生成的氣泡改變壓力的結(jié)構(gòu)也可以使用?？傊嗽绻芨鶕?jù)從外部得到的信號，在后述的壓力發(fā)生室內(nèi)引起壓力變化，就可以使用。
下面參考圖4B，對構(gòu)成驅(qū)動信號COM的驅(qū)動脈沖的基本波形進行說明。在圖4B中，使壓力發(fā)生元件28a工作的驅(qū)動信號COM，基本上是，其電壓值從中間電位Vm開始(保持脈沖51)以后，在時刻T1到時刻T2之間，以一定的傾斜度上升到最大電位VPS(充電脈沖52)、在時刻T2到時刻T3之間，將最大電位VPS維持規(guī)定的時間(保持脈沖53)。接著，從時刻T3到時刻T4之間，以一定的傾斜度下降到最低電位VLS后(放電脈沖54)、在時刻T4到時刻T5之間，將最低電位VLS維持規(guī)定的時間(保持脈沖55)。然后，從時刻T5到時刻T6間，電壓值以一定的傾斜度上升到中間電位Vm(充電脈沖56)。
以上說明的驅(qū)動信號COM供給到液滴噴出頭28，液滴噴出頭28就會進行如圖5A～5C所示的動作，噴出液滴。圖5A～5C為表示液滴噴出頭28在噴出液滴時的動作的圖。首先，圖4B中所示的時刻T1到時刻T2之間，向壓力發(fā)生元件28a附加驅(qū)動信號COM的電壓值漸漸上升的充電脈沖52，則如圖5A所示，設(shè)置在液滴噴出頭28的壓力發(fā)生元件28a就向使容積緩慢膨脹的方向，在彎曲壓力發(fā)生室28b產(chǎn)生負壓。由此，液態(tài)樹脂就會從液態(tài)樹脂室28d供給到壓力發(fā)生室28b。另外，如圖所示，位于噴嘴28c開口附近的液態(tài)樹脂也稍微引入到壓力發(fā)生室28b內(nèi)部方向，從而彎液面引入到噴嘴28c的內(nèi)部。
接著，從時刻T2到時刻T3之間，將驅(qū)動信號COM的電壓值保持為最大電位VPS的保持脈沖53附加到壓力發(fā)生元件28a之后，從時刻T3到時刻T4之間，附加放電脈沖，則壓力發(fā)生元件28a會急速地向收縮壓力發(fā)生室28b容積的方向彎曲，使壓力發(fā)生室28b產(chǎn)生正壓。由此，如圖5B所示，從噴嘴28c噴出液滴D1。
液滴D1被噴出之后，從時刻T4到時刻T5之間，附加維持最低電位VLS的同步電壓55，而之后從時刻T5到時刻T6之間，以一定的傾斜度上升到中間電位Vm的充電脈沖56附加在壓力發(fā)生元件28a上。充電脈沖56附加在壓力發(fā)生元件28a上，則壓力發(fā)生元件28a就會如圖5C所示發(fā)生變形，在壓力發(fā)生室28b內(nèi)產(chǎn)生負壓。由此，液態(tài)樹脂從液態(tài)樹脂室28d供給到壓力發(fā)生室28b的同時，位于噴嘴28c的開口附近的液態(tài)樹脂也稍微引入到壓力發(fā)生室28b內(nèi)部方向，如圖5C所示，使彎液面維持一定的狀態(tài)。
以上，對本發(fā)明的一個實施方式的液滴噴出裝置和方法，以及液滴噴出頭裝置進行了說明。但本發(fā)明不限于上述的實施方式，可以在本發(fā)明的范圍之內(nèi)自由的進行變更。例如，上述的實施方式中，在從頭10噴出液滴之前，將噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11傳輸?shù)筋^10。
但是，由于頭10可交換地構(gòu)成，所以也可以與控制裝置11分開設(shè)置將噴出數(shù)據(jù)SI傳輸?shù)筋^10的寫入裝置，并將噴出數(shù)據(jù)SI從此裝置傳輸?shù)筋^10、存儲在存儲器35中。通過形成這種構(gòu)造，可以不需要從控制裝置11到頭10的噴出數(shù)據(jù)SI的傳輸。這里，與控制裝置11分開設(shè)置的寫入裝置，可舉出例如具有與圖2所示的控制裝置11配備的接口27同樣的接口的計算機。
而且，在上述的實施方式中，將噴出數(shù)據(jù)SI從控制裝置11傳輸?shù)筋^10，所以控制裝置11當(dāng)然處于掌握頭10內(nèi)的存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類的狀態(tài)。但是，在采用與控制裝置11分開設(shè)置的寫入裝置，在存儲器35中存儲噴出數(shù)據(jù)SI時，控制裝置11無法掌握頭10內(nèi)的存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類。
在本實施方式中，為了即使在使用存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI進行液滴噴出的場合下，也能夠在液滴噴出時進行從控制裝置11到頭10的驅(qū)動信號COM的傳輸，有必要使控制裝置11掌握存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類。
為此，優(yōu)選對存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的每個種類預(yù)先設(shè)定確定一個意義的識別記號，將表示安裝在液滴噴出裝置1上的頭10內(nèi)的存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類的識別號碼從圖1所示的計算機1B傳輸?shù)娇刂蒲b置11的控制部24，從而使控制裝置11可以掌握頭10內(nèi)的存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類?？刂撇?4可基于這個識別號碼，在驅(qū)動信號生成部26生成對應(yīng)于噴出數(shù)據(jù)SI的種類的驅(qū)動信號COM。
另外，在使用上述的寫入裝置，在頭10內(nèi)的存儲器35中存儲噴出數(shù)據(jù)SI時，也可以將表示數(shù)據(jù)SI的種類的識別號碼，與噴出數(shù)據(jù)SI一同存儲在存儲器35中。此時，頭10安裝在液滴噴出裝置1時，也可以從控制裝置11內(nèi)的控制部24向安裝的頭10內(nèi)的存儲器控制電路34輸出存儲器控制信號CM，然后，基于此識別信號CM，頭10內(nèi)的存儲器控制電路34讀取存儲器35內(nèi)存儲的識別號碼，再將它傳輸?shù)娇刂蒲b置11的控制部24。即使形成這種構(gòu)造，也能使控制部24掌握存儲器35中存儲的噴出數(shù)據(jù)SI的種類。
并且，在上述實施方式中，雖然將存儲器35設(shè)置在了頭10的內(nèi)部，但也可以為能將存儲器35從頭10拆卸下來的結(jié)構(gòu)。在這種構(gòu)造場合下，可將存儲器35從頭10上卸下來，并使用上述的寫入裝置，將噴出數(shù)據(jù)SI存儲在存儲器35中。這時，有必要將與頭10上安置的存儲器控制電路34同樣的電路配備于上述的寫入裝置當(dāng)中。
圖6和圖7分別是，使用圖1所示的液滴噴出裝置1制造的光互連裝置用的微透鏡陣列的說明圖。在液滴噴出裝置1中，可在圖6和圖7中示出的由透明基板構(gòu)成的基板W的規(guī)定位置上，從頭10噴出感光性透明樹脂(液滴)之后，進行紫外線硬化，就可以在透明基板的規(guī)定位置上形成規(guī)定大小的微透鏡D，從而制造光互連裝置用的微透鏡陣列100A、100B。
在這里，圖6所示的微透鏡陣列100A中，微透鏡D在X和Y方向上形成了矩陣形的排列。而圖7所示的微透鏡陣列100B中，微透鏡D在X和Y方向上不規(guī)則地分散形成。此外，除了光互連裝置以外，微透鏡陣列還可以用于液晶板，但即使是制造液晶裝置用的微透鏡，如果使用應(yīng)用了本發(fā)明的噴墨式裝置，就沒必要使用光蝕刻技術(shù)，從而能提高微透鏡陣列的生產(chǎn)效率。
圖8是表示使用了用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的濾色器基板的液晶裝置結(jié)構(gòu)的示意截面圖。圖9A和9B分別是表示濾色器基板上各顏色配置的說明圖。在圖8中，在液晶裝置200中，例如濾色器基板220和TFT陣列基板230以一定的間隔粘合，且這些基板之間封入有作為電光學(xué)物質(zhì)的液晶240。TFT陣列基板230上，在透明基板231的內(nèi)側(cè)的面上以矩陣狀配置著像素開關(guān)用的TFT(未圖示)和像素電極232，并在其表面形成了取向膜233。這樣，在濾色器基板220中，在透明基板221上，在于像素電極232對面的位置形成R、G、B濾色層210R、210G、210B，在其表面上形成平坦化膜223、對向電極224、以及取向膜225。
在濾色器基板220中，濾色層210R、210G、210B的周圍被一層或帶臺階的堤岸222包圍，并形成于堤岸222的內(nèi)側(cè)。這里，濾色層210R、210G、210B按如圖9A所示的三角排列、或是圖9B所示的帶形排列等規(guī)定的布局進行配置。
在制造具有這樣的結(jié)構(gòu)的濾色器基板220時，首先在透明基板221的表面形成堤岸222，然后使用已參照圖1等進行了說明的液滴噴出裝置1，向各堤岸222的內(nèi)側(cè)提供指定顏色的樹脂(液滴)之后，再進行紫外線硬化或熱硬化，最后形成濾色層210R、210G、210B。因此，由于不使用光蝕刻技術(shù)而形成濾色層210R、210G、210B，所以可以提高濾色器基板220的生產(chǎn)效率。
圖10是，示意地表示利用了使用圖1中示出的液滴噴出裝置1制造的有機電致發(fā)光元件(EL)的顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。EL顯示器件具有將含有熒光性的無機和有機化合物的薄膜夾在陰極和陽極之間的結(jié)構(gòu)，為通過在上述的薄膜中注入電子和空穴(hole)，使之再度結(jié)合，并生成激發(fā)子，利用該激發(fā)子失活時的光的放射(熒光·磷光)而發(fā)光的元件。通過將這種EL顯示元件的熒光性材料中能呈現(xiàn)紅、綠、藍發(fā)光色的材料使用在本發(fā)明的器件制造裝置中，通過例如在TFT等的元件基板上進行噴出液滴的圖案化，可制造自發(fā)光全色EL顯示器件。
本發(fā)明的器件的范圍中也包含了像這樣的EL顯示器件的基板。如圖所示，該有機EL裝置301是由基板311、電路元件部321、像素電極331、堤岸部341、發(fā)光元件351、陰極361(對向電極)、和密封基板371共同構(gòu)成的有機EL元件302上，連接柔性基板(圖示略)的布線以及驅(qū)動IC(圖示略)而構(gòu)成的。電路元件部321在基板311上形成，而多個像素電極331定位于電路元件321之上。而且，堤岸部341以格子狀形成于各像素電極331之間，而通過堤岸部341生成的凹部開口344中，形成了發(fā)光元件351。陰極361在堤岸部341和發(fā)光元件351的上部整個面上形成，而陰極361上疊層有密封用基板371。
制造具有機EL元件的有機EL裝置301的制造過程包括，形成堤岸部341的堤岸部形成工序、用于適當(dāng)?shù)匦纬砂l(fā)光元件351而進行的等離子體處理工序、形成發(fā)光元件351的發(fā)光元件形成工序、形成陰極361的對向電極形成工序、以及將密封用基板371疊層密封到陰極361上的密封工序。上述的液滴噴出裝置1，可在例如形成堤岸部341和發(fā)光元件351時使用。
發(fā)光元件形成工序通過在凹部開口344、即像素電極331上形成空穴注入/輸送層352和發(fā)光層353，形成發(fā)光元件351，包括空穴注入/輸送層形成工序和發(fā)光層形成工序。其中，空穴注入/輸送層形成工序具有，將用于形成空穴注入/輸送層352的第一組成物(功能液)噴出到各像素電極331的第一液滴噴出工序，和對噴出的第一組成物進行干燥，并形成空穴注入/輸送層352的第一干燥工序。發(fā)光層形成工序具有，將用于形成發(fā)光層353的第二組成物(功能液)噴出到空穴注入/輸送層352上的第二液滴噴出工序，和對噴出的第二組成物進行干燥，并形成發(fā)光層353的第二干燥工序。
上述的液晶裝置、有機電致發(fā)光元件可設(shè)置在筆記本計算機和移動電話等電子設(shè)備上。但這不是說本發(fā)明中所說的電子設(shè)備只限于上述的筆記本計算機和移動電話，可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備?？梢詰?yīng)用于例如，液晶投影儀、對應(yīng)于多媒體的個人計算機(PC)和工程師工作站(EWS)、尋呼機、文字處理機、電視、取景器型或是直視型的磁帶錄像機、電子筆記本、電子臺式計算器、車輛導(dǎo)航裝置、POS終端、具有觸摸面板等裝置的電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，具有設(shè)置有噴出液滴的液滴噴出頭的液滴噴出頭裝置、和向該液滴噴出頭至少傳輸規(guī)定是否噴出所述液滴的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動所述液滴噴出頭的驅(qū)動波形的控制裝置，其特征在于所述液滴噴出頭裝置具有存儲所述記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部的存儲部。
2.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述液滴噴出頭裝置根據(jù)從所述控制裝置傳輸來的所述驅(qū)動波形和存儲在所述存儲部的記錄數(shù)據(jù)進行所述液滴噴出頭的液滴噴出控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述控制裝置在使所述液滴噴出頭裝置噴出所述液滴之前，預(yù)先將所述的記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部傳輸?shù)剿鲆旱螄姵鲱^裝置，并存儲在所述存儲部中。
4.如權(quán)利要求1～3的任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述液滴噴出頭裝置可裝卸地構(gòu)成。
5.一種液滴噴出裝置，具有設(shè)置有噴出液滴的液滴噴出頭的液滴噴出頭裝置、和向該液滴噴出頭至少傳輸規(guī)定是否噴出所述液滴的記錄數(shù)據(jù)和驅(qū)動所述液滴噴出頭的驅(qū)動波形的控制裝置，其特征在于所述液滴噴出頭裝置具有存儲控制部，該存儲控制部對可裝卸地構(gòu)成的存儲裝置進行一部分或全部所述記錄數(shù)據(jù)的讀出和寫入中的至少一方。
6.如權(quán)利要求5所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述液滴噴出頭裝置根據(jù)從所述控制裝置傳輸過來的所述驅(qū)動波形和所述存儲控制部從所述存儲裝置中讀取的記錄數(shù)據(jù)，進行所述液滴噴出頭的液滴噴出控制。
7.如權(quán)利要求5或6所述的液滴噴出裝置，其特征在于所述控制裝置在使所述液滴噴出頭裝置噴出所述液滴之前，預(yù)先向所述液滴噴出頭裝置傳輸所述記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部，并將該記錄數(shù)據(jù)存儲到通過所述存儲控制部安裝的所述存儲裝置中。
8.一種液滴噴出頭裝置，其特征在于具有噴出液滴的液滴噴出頭，和至少存儲規(guī)定是否使所述液滴噴出頭噴出所述液滴的記錄數(shù)據(jù)的一部分或全部的存儲部。
9.一種液滴噴出方法，從設(shè)置在液滴噴出頭裝置上的液滴噴出頭噴出液滴，其特征在于，包括以下步驟，即將驅(qū)動液滴噴出頭的驅(qū)動波形傳輸?shù)剿鲆旱螄姵鲱^裝置的傳輸步驟；從設(shè)置在所述液滴噴出頭裝置的存儲裝置讀出規(guī)定是否噴出所述液滴的記錄數(shù)據(jù)的讀出步驟；和根據(jù)所述驅(qū)動波形和所述記錄數(shù)據(jù)，驅(qū)動所述液滴噴出頭裝置的驅(qū)動步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的液滴噴出方法，其特征在于包括預(yù)先在所述存儲裝置中存儲所述記錄數(shù)據(jù)的寫入步驟。
11.一種器件制造方法，其特征在于作為器件制造工序之一，包括使用權(quán)利要求1～7的任意一項所述的液滴噴出裝置或權(quán)利要求10所述的液滴噴出方法噴出所述液滴的工序。
12.一種器件，其特征在于利用權(quán)利要求11所述的器件制造方法制造。
全文摘要
一種液滴噴出裝置和方法、液滴噴出頭裝置、以及器件制造方法和器件。液滴噴出裝置由噴出液滴的頭(10)和向頭(10)傳輸驅(qū)動信號(COM)和噴出數(shù)據(jù)(SI)等的的控制裝置(11)構(gòu)成。頭(10)具有能在液滴噴出動作開始之前，將從控制裝置(11)傳輸?shù)膰姵鰯?shù)據(jù)(SI)進行存儲的存儲器(35)。在進行液滴噴出時，頭(10)根據(jù)存儲器(35)中存儲的噴出數(shù)據(jù)(SI)和從控制裝置(11)傳輸過來的驅(qū)動信號(COM)進行液滴的噴出。利用這樣的結(jié)構(gòu)，可以減少從作為控制裝置的打印控制器向液滴噴出頭裝置的數(shù)據(jù)傳輸量，從而可提供能在不降低制造效率的情況下，制造各種器件的液滴噴出裝置。
文檔編號B41J2/14GK1530226SQ200410028
公開日2004年9月22日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者臼田秀范 申請人:精工愛普生株式會社