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液滴噴出方法、液滴噴出程序以及液滴噴出裝置與流程

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液滴噴出方法、液滴噴出程序以及液滴噴出裝置與流程

本發(fā)明涉及液滴噴出方法、液滴噴出程序以及液滴噴出裝置。



背景技術(shù):

已知有針對(duì)作為噴出對(duì)象物的例如基板,將包含功能性材料的液體作為液滴從噴墨頭的多個(gè)噴嘴噴出到基板的配置區(qū)域,之后進(jìn)行干燥(固化)在配置區(qū)域形成薄膜的噴墨法(或者也稱為液滴噴出法)。作為該薄膜的代表性的例子,能夠列舉作為薄型的顯示設(shè)備的液晶顯示面板的彩色濾光片、有機(jī)el面板的發(fā)光層、半導(dǎo)體設(shè)備的半導(dǎo)體層、金屬布線等。

在噴墨法中,要求將規(guī)定量的液體精度良好地噴出到配置區(qū)域,形成在干燥后具有所希望的膜厚的薄膜。由于噴墨頭的多個(gè)噴嘴的每個(gè)噴嘴噴出的液滴的噴出量未必恒定具有偏差,所以提出抑制噴嘴間的噴出量的偏差的辦法。

例如,專利文獻(xiàn)1提出了具有基于通過(guò)規(guī)定條件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)按每個(gè)噴嘴設(shè)置的驅(qū)動(dòng)元件時(shí)的噴出量,將多個(gè)噴嘴分類為多個(gè)組的a步驟;基于該組所涉及的噴出量的統(tǒng)計(jì)值,計(jì)算與各組對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的適當(dāng)條件的b步驟;以及按每個(gè)噴嘴,從與多個(gè)組分別對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的適當(dāng)條件中選擇一個(gè)進(jìn)行設(shè)定的c步驟的驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定方法。根據(jù)專利文獻(xiàn)1,即使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)定條件的種類有限,也能夠根據(jù)噴嘴的特性來(lái)選擇適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào),所以能夠抑制噴嘴間的噴出量偏差。

另外,例如,專利文獻(xiàn)2提出了當(dāng)使一定個(gè)數(shù)的液滴著落于基板的各像素區(qū)域時(shí),將對(duì)以多個(gè)噴嘴的全部或者一部分的噴嘴為對(duì)象預(yù)先得到的噴嘴的一個(gè)液滴的平均噴出量乘以要著落的液滴的一定個(gè)數(shù)得到的像素平均總體積量、和著落于像素區(qū)域的所選擇的位置的液滴的像素著落總體積量之差限制在一定范圍內(nèi)的噴墨打印方法。根據(jù)專利文獻(xiàn)2,在表示能夠在像素區(qū)域噴出液滴的多個(gè)噴嘴、和該多個(gè)噴嘴的噴出數(shù)(噴出定時(shí))的著落位置模式中,按照上述像素平均總體積量與像素著落總體積量之差小的方式,基于每個(gè)上述多個(gè)噴嘴的平均噴出量,來(lái)選擇實(shí)際使液滴噴出的噴嘴。換句話說(shuō),從能夠噴出的多個(gè)噴嘴選擇噴嘴以便不容易受到噴嘴間的噴出量偏差的影響。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-276088號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2015-33657號(hào)公報(bào)

然而,在上述專利文獻(xiàn)2中,需要能夠針對(duì)作為配置區(qū)域的像素區(qū)域噴出液滴的多個(gè)噴嘴的噴嘴數(shù)比實(shí)際使液滴噴出的噴嘴數(shù)多,若能夠選擇的噴嘴數(shù)不充足則不容易充分發(fā)揮發(fā)明的效果。例如,在對(duì)于配置區(qū)域僅能夠選擇一個(gè)噴嘴的情況下,存在不能夠應(yīng)用上述專利文獻(xiàn)2的發(fā)明這樣的課題。

另外,如上述專利文獻(xiàn)1那樣,即使針對(duì)分組后的噴嘴從多種的驅(qū)動(dòng)信號(hào)中設(shè)定適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào),也會(huì)在使多個(gè)液滴從該噴嘴向配置區(qū)域噴出的情況下,通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的選擇來(lái)修正噴出到配置區(qū)域的液滴的總噴出量的效果小,存在不容易以較高的精度實(shí)現(xiàn)總噴出量這樣的課題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是為了解決上述的課題的至少一部分而完成的,能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用例

本應(yīng)用例所涉及的液滴噴出方法的特征在于,是進(jìn)行使具有多個(gè)噴嘴的噴出頭與噴出對(duì)象物對(duì)置配置并相對(duì)移動(dòng)的掃描,將液體作為液滴多次從上述多個(gè)噴嘴中的至少一個(gè)噴嘴噴出到設(shè)于上述噴出對(duì)象物的配置區(qū)域的液滴噴出方法,包括:求出以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴來(lái)進(jìn)行上述多次的噴出的情況下的上述液體的總噴出量的步驟a;求出欲配置到上述配置區(qū)域的上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差的步驟b;為了修正上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差,而變更上述多次的噴出中的至少一次的噴出時(shí)的上述驅(qū)動(dòng)條件的步驟c;以及以在上述步驟c變更后的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴,再次求出進(jìn)行上述多次的噴出的情況下的上述液體的總噴出量的步驟d。

根據(jù)本應(yīng)用例,由于在多次的噴出中的至少一次的噴出中變更驅(qū)動(dòng)條件,所以能夠修正欲配置到配置區(qū)域的設(shè)計(jì)上的液體的規(guī)定量與在步驟a求出的液體的總噴出量之差。例如,能夠提供即使在使用一個(gè)噴嘴向配置區(qū)域噴出多個(gè)液滴并著落的情況下,也能夠以噴出的液體的總噴出量接近設(shè)計(jì)上的規(guī)定量的方式進(jìn)行修正的液滴噴出方法。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,優(yōu)選包括依次重復(fù)進(jìn)行上述步驟c、上述步驟d、上述步驟b,直至上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差比上述驅(qū)動(dòng)條件的變更時(shí)的液滴的噴出量的修正分辨率小為止的步驟e。

根據(jù)該方法,能夠在液滴的噴出量的修正分辨率的范圍內(nèi)進(jìn)行液體的總噴出量的修正。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,設(shè)定上述驅(qū)動(dòng)條件的變更時(shí)的液滴的噴出量的最大修正量,上述步驟c中,在上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差比上述最大修正量大的情況下,變更上述多次的噴出中兩次以上的噴出時(shí)的上述驅(qū)動(dòng)條件。

根據(jù)該方法,與利用多次的噴出中一次的噴出變更驅(qū)動(dòng)條件來(lái)修正液體的總噴出量的情況相比,由于至少在兩次變更驅(qū)動(dòng)條件,所以能夠不對(duì)使液滴從噴嘴噴出的驅(qū)動(dòng)元件擔(dān)負(fù)過(guò)度的負(fù)擔(dān)地變更驅(qū)動(dòng)條件。換句話說(shuō),能夠防止由于對(duì)驅(qū)動(dòng)元件變更驅(qū)動(dòng)條件而使其擔(dān)負(fù)過(guò)度的負(fù)擔(dān)并使液滴從噴嘴噴出時(shí),液滴的噴出量在預(yù)測(cè)以上產(chǎn)生偏差。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,優(yōu)選上述步驟c以從上述多次的噴出中最后一次的噴出向第一次的噴出的順序變更至少一次的噴出時(shí)的上述驅(qū)動(dòng)條件。

認(rèn)為若在從噴嘴連續(xù)地進(jìn)行液滴的噴出的情況下,在某次噴出中變更了噴嘴的驅(qū)動(dòng)條件,則即使在下一次的噴出中以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)噴嘴也對(duì)液滴的噴出量造成影響。根據(jù)該方法,從最后一次的噴出開始依次變更噴嘴的驅(qū)動(dòng)條件,所以能夠抑制變更驅(qū)動(dòng)條件之后的液滴的噴出時(shí)的噴出量的偏差。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,上述步驟c中的上述多次的噴出中最后一次的噴出時(shí)的上述驅(qū)動(dòng)條件的變更所涉及的液滴的噴出量的修正值比其它的噴出時(shí)的上述驅(qū)動(dòng)條件的變更所涉及的液滴的噴出量的修正值大。

根據(jù)該方法,例如,與以使在最后一次前一次的噴出時(shí)液滴的噴出量的修正值最大的方式變更驅(qū)動(dòng)條件的情況相比,能夠進(jìn)一步抑制驅(qū)動(dòng)條件的變更所引起的噴出量的偏差。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,上述步驟a中,以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴,進(jìn)行上述多次的噴出,并測(cè)量來(lái)求出噴出的上述液體的總噴出量。

根據(jù)該方法,能夠基于液體的總噴出量的實(shí)際測(cè)量值,準(zhǔn)確地變更驅(qū)動(dòng)條件進(jìn)行總噴出量的修正。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,上述步驟d中,以在上述步驟c變更后的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴來(lái)進(jìn)行上述多次的噴出,并測(cè)量來(lái)求出噴出的上述液體的總噴出量。

根據(jù)該方法,由于實(shí)際測(cè)量變更驅(qū)動(dòng)條件后的液體的總噴出量,所以能夠確認(rèn)驅(qū)動(dòng)條件的變更是否適當(dāng)。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,上述噴出頭按上述多個(gè)噴嘴的每一個(gè)具有驅(qū)動(dòng)元件,通過(guò)變更施加給上述驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)使液滴的噴出量變化,上述步驟d中,基于表示每個(gè)上述驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)電壓與液滴的噴出量的關(guān)系的噴出量信息,計(jì)算來(lái)求出以在上述步驟c變更的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴來(lái)進(jìn)行上述多次的噴出的情況下的上述液體的總噴出量。

根據(jù)該方法,與包括驅(qū)動(dòng)電壓以外的例如頻率等變更驅(qū)動(dòng)條件的情況相比,能夠容易地變更驅(qū)動(dòng)條件來(lái)修正總噴出量。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法中,其特征在于,設(shè)于上述噴出對(duì)象物的上述配置區(qū)域是長(zhǎng)邊方向在掃描方向上延伸的大致矩形形狀,上述噴出頭的上述多個(gè)噴嘴在與上述掃描方向交叉的方向上排列。

根據(jù)該方法,噴出頭與配置區(qū)域的相對(duì)的位置關(guān)系為所謂的縱向描繪的位置關(guān)系,即使在掃描時(shí)在配置區(qū)域例如僅涉及一個(gè)噴嘴,也能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)條件的變更使從一個(gè)噴嘴噴出的液滴的噴出量變動(dòng),而以液體的總噴出量接近規(guī)定量的方式進(jìn)行修正。

應(yīng)用例

本應(yīng)用例所涉及的液滴噴出程序的特征在于,是進(jìn)行使具有多個(gè)噴嘴的噴出頭與噴出對(duì)象物對(duì)置配置并相對(duì)移動(dòng)的掃描,使液體作為液滴多次從上述多個(gè)噴嘴中至少一個(gè)噴嘴噴出到設(shè)于上述噴出對(duì)象物的配置區(qū)域的液滴噴出程序,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出方法。

根據(jù)本應(yīng)用例,在多次的噴出中的至少一次的噴出時(shí)變更驅(qū)動(dòng)條件,修正欲配置到配置區(qū)域的設(shè)計(jì)上的液體的規(guī)定量與在步驟a求出的液體的總噴出量之差。例如,能夠提供即使在使用一個(gè)噴嘴使多個(gè)液滴噴出并著落于配置區(qū)域的情況下,也能夠以噴出的液體的總噴出量接近設(shè)計(jì)上的規(guī)定量的方式進(jìn)行修正的液滴噴出程序。

應(yīng)用例

本應(yīng)用例所涉及的液滴噴出裝置的特征在于,是進(jìn)行使具有多個(gè)噴嘴的噴出頭與噴出對(duì)象物對(duì)置配置并相對(duì)移動(dòng)的掃描,將規(guī)定量的液體作為液滴多次從上述多個(gè)噴嘴中的至少一個(gè)噴嘴噴出到設(shè)于上述噴出對(duì)象物的配置區(qū)域的液滴噴出裝置,具備:工作臺(tái),其載置上述噴出對(duì)象物;移動(dòng)機(jī)構(gòu),其使上述工作臺(tái)相對(duì)于上述噴出頭在第一方向上相對(duì)移動(dòng);頭驅(qū)動(dòng)部,其驅(qū)動(dòng)上述噴出頭的上述多個(gè)噴嘴的每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)元件;噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu),其測(cè)量從上述噴出頭噴出的液體的總噴出量;第一存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)上述驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)條件的信息;第二存儲(chǔ)部,其存儲(chǔ)測(cè)量出的上述液體的總噴出量的值;以及控制部,上述控制部驅(qū)動(dòng)控制上述頭驅(qū)動(dòng)部及上述噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu)以及上述移動(dòng)單元,以便執(zhí)行如下步驟:以預(yù)先存儲(chǔ)于上述第一存儲(chǔ)部的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴來(lái)進(jìn)行上述多次的噴出,并通過(guò)上述噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量噴出的上述液體的總噴出量的步驟a;求出上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差的步驟b;為了修正上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差,而變更上述多次的噴出中的至少一次的噴出時(shí)的驅(qū)動(dòng)條件并存儲(chǔ)于上述第一存儲(chǔ)部的步驟c;以變更后的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)上述至少一個(gè)噴嘴,再次求出進(jìn)行上述多次的噴出的情況下的上述液體的總噴出量的步驟d;依次重復(fù)進(jìn)行上述步驟c、上述步驟d、上述步驟b直至上述液體的規(guī)定量與上述總噴出量之差比上述驅(qū)動(dòng)條件的變更時(shí)的液滴的噴出量的修正分辨率小為止的步驟e;以及通過(guò)上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行使上述噴出頭與噴出對(duì)象物在上述第一方向移動(dòng)的掃描,并基于最終變更的驅(qū)動(dòng)條件,將上述規(guī)定量的液體作為液滴在上述多次從上述多個(gè)噴嘴中的至少一個(gè)噴嘴噴出到設(shè)于上述噴出對(duì)象物的配置區(qū)域的步驟f。

根據(jù)本應(yīng)用例,在多次的噴出中的至少一次的噴出時(shí)變更驅(qū)動(dòng)條件,修正欲配置到配置區(qū)域的設(shè)計(jì)上的液體的規(guī)定量與在步驟a求出的液體的總噴出量之差。例如,能夠提供即使在使用一個(gè)噴嘴使多個(gè)液滴噴出并著落于配置區(qū)域的情況下,也能夠以噴出的液體的總噴出量接近設(shè)計(jì)上的規(guī)定量的方式進(jìn)行修正的液滴噴出裝置。

在上述應(yīng)用例所記載的液滴噴出裝置中,其特征在于,設(shè)于上述噴出對(duì)象物的上述配置區(qū)域大致為矩形形狀,且上述噴出對(duì)象物以上述配置區(qū)域的長(zhǎng)邊方向沿著上述第一方向的方式載置在上述工作臺(tái)上,上述噴出頭的上述多個(gè)噴嘴在與上述第一方向交叉的方向上排列。

根據(jù)該構(gòu)成,噴出頭與配置區(qū)域的相對(duì)的位置關(guān)系為所謂的縱向描繪的位置關(guān)系,即使在掃描時(shí)在配置區(qū)域例如僅涉及一個(gè)噴嘴,也能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)條件的變更使從一個(gè)噴嘴噴出的液滴的噴出量變動(dòng),而以液體的總噴出量接近規(guī)定量的方式進(jìn)行修正。

附圖說(shuō)明

圖1是表示液滴噴出裝置的構(gòu)成的示意立體圖。

圖2是表示噴墨頭的構(gòu)成的示意立體圖。

圖3是表示噴墨頭的噴嘴面上的多個(gè)噴嘴的配置狀態(tài)的俯視圖。

圖4是表示頭單元中的噴墨頭的配置的示意俯視圖。

圖5是表示液滴噴出裝置的電及機(jī)械的構(gòu)成的框圖。

圖6是表示噴墨頭的電控制的框圖。

圖7是驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及控制信號(hào)的時(shí)序圖。

圖8是表示有機(jī)el裝置的構(gòu)成的示意俯視圖。

圖9是表示有機(jī)el元件的構(gòu)成的示意剖視圖。

圖10是表示有機(jī)el元件的制造方法的示意剖視圖。

圖11是表示有機(jī)el元件的制造方法的示意剖視圖。

圖12是表示有機(jī)el元件的制造方法的示意剖視圖。

圖13是表示開口部的液滴的配置的例子的示意俯視圖。

圖14是表示液滴噴出方法的流程圖。

圖15是表示多次的噴出中修正液滴的噴出量的噴出的例子的示意俯視圖。

圖16是表示多次的噴出中修正液滴的噴出量的噴出的其它的例子的示意俯視圖。

圖17是表示實(shí)施例中的液滴的噴出量的修正、和施加給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電壓的表。

圖18是表示通過(guò)實(shí)施例中的液滴的噴出量的修正得到的總噴出量的體積偏差的圖表。

圖19是表示變形例的液滴噴出方法的示意俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下,根據(jù)附圖對(duì)將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外,使用的附圖被適當(dāng)?shù)胤糯蠡蛘呖s小顯示以便欲說(shuō)明的部分成為能夠識(shí)別的狀態(tài)。

液滴噴出裝置

首先,參照?qǐng)D1~圖5對(duì)能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的液滴噴出方法的液滴噴出裝置的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示液滴噴出裝置的構(gòu)成的示意立體圖。圖1所示的液滴噴出裝置10是針對(duì)噴出對(duì)象物(工件),從噴出頭的噴嘴將包含功能性材料的液體作為液滴噴出的裝置。通過(guò)對(duì)噴出的液體進(jìn)行干燥、燒制進(jìn)行固化,在噴出對(duì)象物的配置區(qū)域形成功能層。這樣的功能層的形成方法被稱為液相工序中的液滴噴出法。作為使用液滴噴出法形成的功能層的一個(gè)例子,能夠列舉后述的有機(jī)el元件的具有發(fā)光功能的功能層。本實(shí)施方式的液滴噴出方法能夠合適地使用于使用液滴噴出裝置10形成這樣的功能層的情況。此外,在液滴噴出裝置10中,具備噴墨頭作為噴出頭,使用了噴墨頭的液滴噴出法也被稱為噴墨法。

如圖1所示,液滴噴出裝置10具備使作為噴出對(duì)象物(工件)的例如平板狀的基板w在作為第一方向的主掃描方向上移動(dòng)的工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20、和使安裝了噴墨頭的頭單元9在與主掃描方向正交的副掃描方向上移動(dòng)的頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30。另外,具備包括在圖1中未圖示的機(jī)構(gòu)(構(gòu)成),總括地控制這些機(jī)構(gòu)(構(gòu)成)的控制部40。以后,還會(huì)將主掃描方向稱為y軸方向,將副掃描方向稱為x軸方向進(jìn)行說(shuō)明。

工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20具備一對(duì)導(dǎo)軌21、沿一對(duì)導(dǎo)軌21移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)22、經(jīng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6配設(shè)在移動(dòng)臺(tái)22上載置基板w的工作臺(tái)5。

工作臺(tái)5能夠吸附固定基板w,并且能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6使基板w內(nèi)的基準(zhǔn)軸準(zhǔn)確地與主掃描方向(y軸方向)、副掃描方向(x軸方向)匹配。

另外,還能夠根據(jù)在基板w上噴出液體(油墨)的配置區(qū)域的配置狀態(tài),使基板w例如旋轉(zhuǎn)90°。

頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30具備一對(duì)導(dǎo)軌31、和沿一對(duì)導(dǎo)軌31移動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)32。在移動(dòng)臺(tái)32經(jīng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7設(shè)有吊設(shè)的滑架8。

在滑架8安裝有在頭板9a安裝了作為噴出頭的噴墨頭50(參照?qǐng)D2)的頭單元9。

移動(dòng)臺(tái)32使滑架8在副掃描方向(x軸方向)上移動(dòng)將頭單元9與基板w對(duì)置配置。

液滴噴出裝置10除了上述構(gòu)成之外,還通過(guò)包含用于向安裝于頭單元9的多個(gè)噴墨頭50供給液體(油墨)的油墨供給機(jī)構(gòu)、用于維護(hù)噴墨頭50的維護(hù)機(jī)構(gòu)等而構(gòu)成。

圖2是表示噴墨頭的構(gòu)成的示意立體圖,圖3是表示噴墨頭的噴嘴面上的多個(gè)噴嘴的配置狀態(tài)的俯視圖。

如圖2所示,噴墨頭50是所謂的二連的噴墨頭,具備具有二連的連接針54的液體(油墨)的導(dǎo)入部53、與導(dǎo)入部53層疊的頭基板55、配置在頭基板55上且在內(nèi)部形成液體(油墨)的頭內(nèi)流路的頭主體56。連接針54經(jīng)由配管與上述的油墨供給機(jī)構(gòu)(圖示省略)連接,并向頭內(nèi)流路供給液體(油墨)。在頭基板55設(shè)有經(jīng)由可撓性扁平電纜(圖示省略)與作為頭驅(qū)動(dòng)部的頭驅(qū)動(dòng)器63(參照?qǐng)D5)連接的二連的連接器58。

頭主體56具有由作為驅(qū)動(dòng)元件(促動(dòng)器)的壓電元件構(gòu)成的具有空腔的加壓部57、和在噴嘴面51a以相互平行的方式形成兩個(gè)噴嘴列52a、52b的噴嘴板51。

如圖3所示,兩個(gè)噴嘴列52a、52b分別以多個(gè)(例如180個(gè))噴嘴52以間距p1幾乎等間隔地排列,且相互偏移間距p1的一半的間距p2的狀態(tài)配設(shè)于噴嘴面51a。在本實(shí)施方式中,間距p1例如大致為141μm。因此,在從與由兩個(gè)噴嘴列52a、52b構(gòu)成的噴嘴列52c正交的方向觀察時(shí)成為360個(gè)噴嘴52以大概70.5μm的噴嘴間距排列的狀態(tài)。另外,噴嘴52的直徑大致為27μm。以下,在說(shuō)明上將由多個(gè)噴嘴52構(gòu)成的兩個(gè)噴嘴列52a、52b稱為噴嘴列52c。

若從頭驅(qū)動(dòng)器63對(duì)壓電元件施加作為電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)則噴墨頭50產(chǎn)生加壓部57的空腔的體積變動(dòng),由于由此引起的抽吸作用而填充于空腔的液體(油墨)被加壓,能夠從噴嘴52將液體(油墨)作為液滴噴出。

在噴墨頭50中按照每個(gè)噴嘴52設(shè)置的驅(qū)動(dòng)元件(促動(dòng)器)并不限定于壓電元件。促動(dòng)器也可以是通過(guò)靜電吸附使振動(dòng)板位移的電機(jī)械轉(zhuǎn)換元件、對(duì)液體(油墨)進(jìn)行加熱使其從噴嘴52作為液滴噴出的電熱轉(zhuǎn)換元件。

圖4是表示頭單元上的噴墨頭的配置的示意俯視圖。詳細(xì)而言,是從與基板w對(duì)置的一側(cè)觀察到的圖。

如圖4所示,頭單元9具備配設(shè)了多個(gè)噴墨頭50的頭板9a。在頭板9a安裝有由三個(gè)噴墨頭50構(gòu)成的頭組50a、和同樣地由三個(gè)噴墨頭50構(gòu)成的頭組50b總共六個(gè)噴墨頭50。在本實(shí)施方式中,頭組50a的頭r1(噴墨頭50)和頭組50b的頭r2(噴墨頭50)噴出同種的液體(油墨)。在其它的頭g1和頭g2、頭b1和頭b2中也相同。即,構(gòu)成為能夠噴出三種不同的液體(油墨)。

將能夠由一個(gè)噴墨頭50描繪的描繪寬度設(shè)為l0,并將其作為噴嘴列52c的有效長(zhǎng)度。噴嘴列52c由360個(gè)噴嘴52構(gòu)成。

頭r1與頭r2以從主掃描方向(y軸方向)觀察時(shí)相鄰的噴嘴列52c在與主掃描方向正交的副掃描方向(x軸方向)上相距一個(gè)噴嘴間距連續(xù)的方式在主掃描方向上并列地配設(shè)。因此,噴出同種的液體(油墨)的頭r1と頭r2的有效的描繪寬度ld為描繪寬度l0的二倍。在頭g1和頭g2、頭b1和頭b2中也同樣地在主掃描方向(y軸方向)并列地配置。

此外,設(shè)于噴墨頭50的噴嘴列52c并不限定于兩連,也可以是單連。另外,頭單元9中的噴墨頭50的配置并不限定于此。

接下來(lái),參照?qǐng)D5對(duì)液滴噴出裝置10的電以及機(jī)械的構(gòu)成和其功能進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示液滴噴出裝置的電以及機(jī)械的構(gòu)成的框圖。

如圖5所示,液滴噴出裝置10具備具有驅(qū)動(dòng)頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30、工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20、噴墨頭50、維護(hù)機(jī)構(gòu)80等的各種驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)部60、和統(tǒng)一地控制包含驅(qū)動(dòng)部60的液滴噴出裝置10的控制部40。

驅(qū)動(dòng)部60具備驅(qū)動(dòng)控制頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的線性馬達(dá)的頭移動(dòng)用驅(qū)動(dòng)器61、同樣地驅(qū)動(dòng)控制工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20的線性馬達(dá)的工件移動(dòng)用驅(qū)動(dòng)器62、作為驅(qū)動(dòng)控制噴墨頭50的頭驅(qū)動(dòng)部的頭驅(qū)動(dòng)器63、以及驅(qū)動(dòng)控制維護(hù)機(jī)構(gòu)80的維護(hù)用驅(qū)動(dòng)器64。

此外,雖然在圖5省略圖示,但液滴噴出裝置10具備能夠檢測(cè)工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20中移動(dòng)臺(tái)22的主掃描方向(y軸方向)上的位置的線性標(biāo)尺以及標(biāo)尺頭、及與該標(biāo)尺頭對(duì)應(yīng)的編碼器。頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30也具備能夠檢測(cè)移動(dòng)臺(tái)32的副掃描方向(x軸方向)上的位置的線性標(biāo)尺以及標(biāo)尺頭、及與該標(biāo)尺頭對(duì)應(yīng)的編碼器。構(gòu)成為利用從這些編碼器周期性地產(chǎn)生的編碼器脈沖,進(jìn)行移動(dòng)臺(tái)22、移動(dòng)臺(tái)32的各個(gè)的移動(dòng)控制。

維護(hù)機(jī)構(gòu)80通過(guò)包含接受從噴墨頭50的噴嘴52試驗(yàn)地噴出的液滴并測(cè)量重量的包括例如電子天秤的重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81、密封噴墨頭50的噴嘴面51a(參照?qǐng)D2),從噴嘴52吸引液體(油墨),使產(chǎn)生堵塞的噴嘴52等恢復(fù)的罩蓋機(jī)構(gòu)82、利用擦拭部件擦掉附著于噴嘴面51a的異物進(jìn)行清潔化的擦拭機(jī)構(gòu)83而構(gòu)成。維護(hù)用驅(qū)動(dòng)器64通過(guò)包含分別驅(qū)動(dòng)用于維護(hù)噴墨頭50的這些機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器而構(gòu)成。此外,維護(hù)機(jī)構(gòu)80的構(gòu)成并不限定于此,也可以具備通過(guò)利用薄板等被噴出物接受從噴墨頭50的噴嘴52噴出的液滴,并拍攝液滴的著落狀態(tài),來(lái)檢測(cè)液滴的著落位置精度、堵塞等的拍攝機(jī)構(gòu)等。上述的重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81是本發(fā)明的液滴噴出裝置中的噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子。此外,通過(guò)使用上述的拍攝機(jī)構(gòu)拍攝液滴的著落狀態(tài),并測(cè)量其大小來(lái)求解液滴的體積的機(jī)構(gòu)也能夠作為本發(fā)明的噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子。

控制部40具備cpu41、rom42、ram43、以及p-con(程序控制器)44,它們相互經(jīng)由總線45連接。在p-con44連接有上位計(jì)算機(jī)11。rom42具有存儲(chǔ)在cpu41處理的控制程序等的控制程序區(qū)域、和存儲(chǔ)用于進(jìn)行使描繪動(dòng)作、噴墨頭50的功能恢復(fù)的維護(hù)處理等的控制數(shù)據(jù)等的控制數(shù)據(jù)區(qū)域。

ram43具有存儲(chǔ)表示針對(duì)基板w噴出液滴并以何種方式進(jìn)行配置的噴出位置數(shù)據(jù)的噴出位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、存儲(chǔ)基板w以及噴墨頭50(實(shí)際上,是噴嘴列52c)的位置數(shù)據(jù)的位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部等各種存儲(chǔ)部,作為用于控制處理的各種工作區(qū)使用。在p-con44連接有驅(qū)動(dòng)部60的各種驅(qū)動(dòng)器等,構(gòu)成并設(shè)置用于補(bǔ)充cpu41的功能,并處理與周邊電路的接口信號(hào)的邏輯電路。因此,p-con44將來(lái)自上位計(jì)算機(jī)11的各種指令等直接或者進(jìn)行加工后取入到總線45,并且與cpu41聯(lián)動(dòng)地,將從cpu41等輸出到總線45的數(shù)據(jù)、控制信號(hào)直接或者進(jìn)行加工后輸出到驅(qū)動(dòng)部60。本實(shí)施方式中的ram43是本發(fā)明中的第二存儲(chǔ)部的一個(gè)例子,cpu41或者上位計(jì)算機(jī)11是本發(fā)明中的執(zhí)行液滴噴出程序的計(jì)算機(jī)的一個(gè)例子。

而且,cpu41根據(jù)rom42內(nèi)的控制程序,經(jīng)由p-con44輸入各種檢測(cè)信號(hào)、各種指令、各種數(shù)據(jù)等,并在處理了ram43內(nèi)的各種數(shù)據(jù)等之后,經(jīng)由p-con44向驅(qū)動(dòng)部60等輸出各種控制信號(hào),從而控制液滴噴出裝置10整體。例如,cpu41控制噴墨頭50、工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20以及頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30,使頭單元9與基板w對(duì)置配置。而且,以與頭單元9和基板w(工作臺(tái)5)的相對(duì)移動(dòng)同步地,從安裝于頭單元9的各噴墨頭50的多個(gè)噴嘴52向基板w作為液滴噴出液體(油墨)的方式向頭驅(qū)動(dòng)器63送出控制信號(hào)。在本實(shí)施方式中,將與向y軸方向的基板w的移動(dòng)同步地噴出液體(油墨)稱為主掃描,相對(duì)于主掃描將使頭單元9向x軸方向移動(dòng)稱為副掃描。本實(shí)施方式的液滴噴出裝置10能夠通過(guò)組合主掃描和副掃描并重復(fù)多次向基板w噴出液體(油墨)。主掃描并不限定于相對(duì)于噴墨頭50向單向的基板w的移動(dòng),也能夠使基板w往復(fù)進(jìn)行。

設(shè)于工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20的編碼器隨著主掃描生成編碼器脈沖。在主掃描中,使移動(dòng)臺(tái)22以規(guī)定的移動(dòng)速度移動(dòng),所以周期性地產(chǎn)生編碼器脈沖。

例如,若將主掃描時(shí)的移動(dòng)臺(tái)22的移動(dòng)速度設(shè)為200mm/sec,并將驅(qū)動(dòng)噴墨頭50的驅(qū)動(dòng)頻率(換句話說(shuō),連續(xù)地噴出液滴的情況下的噴出定時(shí))設(shè)為20khz,則由于主掃描方向上的液滴的噴出分辨率能夠通過(guò)移動(dòng)速度除以驅(qū)動(dòng)頻率得到,所以為10μm。即,能夠以10μm的間距將液滴配置在基板w上。若將移動(dòng)臺(tái)22的移動(dòng)速度設(shè)為20mm/sec,則能夠以1μm的間距將液滴配置在基板w上。實(shí)際的液滴的噴出定時(shí)基于對(duì)周期性地產(chǎn)生的編碼器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)生成的噴出控制數(shù)據(jù)。將這樣的主掃描時(shí)的基板w上的液滴的最小配置間距稱為噴出分辨率。

上位計(jì)算機(jī)11向液滴噴出裝置10送出控制程序、控制數(shù)據(jù)等控制信息。另外,具有生成作為在基板w上作為液滴配置液體(油墨)的噴出控制數(shù)據(jù)的配置信息的配置信息生成部的功能。配置信息將表示基板w上的液滴的配置位置的噴出位置數(shù)據(jù)、表示液滴的配置數(shù)的噴出數(shù)據(jù)(換句話說(shuō),每個(gè)噴嘴52的噴出數(shù))、主掃描時(shí)的多個(gè)噴嘴52的打開/關(guān)閉即噴嘴52的選擇/非選擇等信息例如表示為位圖。上位計(jì)算機(jī)11不僅能夠生成上述配置信息,也能夠修正暫時(shí)儲(chǔ)存于ram43的上述配置信息。

表示基板w上的液滴的配置位置的噴出位置數(shù)據(jù)表示主掃描時(shí)的基板w與噴嘴52的相對(duì)的位置。如上述,基板w載置于工作臺(tái)5,并通過(guò)移動(dòng)臺(tái)22向主掃描方向(y軸方向)移動(dòng)?;鍂的主掃描方向上的位置,即、工作臺(tái)5的主掃描方向的位置通過(guò)對(duì)在主掃描時(shí)從工件移動(dòng)機(jī)構(gòu)20的編碼器周期性地輸出的編碼器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)控制。相對(duì)于基板w的噴墨頭50即噴嘴52的副掃描方向(x軸方向)的位置通過(guò)對(duì)從頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)30的編碼器周期性地輸出的編碼器脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)控制。由此,基于噴出位置數(shù)據(jù),噴出液滴的噴嘴52與基板w相對(duì)地配置,并從噴嘴52朝向基板w噴出液滴。

接下來(lái),參照?qǐng)D6以及圖7對(duì)本實(shí)施方式中的噴墨頭50的噴出控制方法,即、按照每個(gè)噴嘴52設(shè)置的壓電元件的驅(qū)動(dòng)控制方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示噴墨頭的電控制的框圖。

如圖6所示,頭驅(qū)動(dòng)器63具備分別獨(dú)立地生成控制液滴的噴出量的不同的多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的d/a轉(zhuǎn)換器(以后,稱為dac)71a~71d、在內(nèi)部具有dac71a~71d生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的轉(zhuǎn)換速率數(shù)據(jù)(以下,稱為波形數(shù)據(jù)(wd1~wd4))的儲(chǔ)存存儲(chǔ)器的波形數(shù)據(jù)選擇電路72、以及用于儲(chǔ)存經(jīng)由p-con44從上位計(jì)算機(jī)11發(fā)送的噴出控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器73。在com1~com4的各com線分別輸出在dac71a~dac71d生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器73是存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的液滴噴出裝置中的驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)條件的信息的第一存儲(chǔ)部的一個(gè)例子。換句話說(shuō),上述的噴出控制數(shù)據(jù)包含驅(qū)動(dòng)條件的信息。

在各噴墨頭50具備打開/關(guān)閉對(duì)按照每個(gè)噴嘴52設(shè)置的作為驅(qū)動(dòng)元件(促動(dòng)器)的壓電元件59的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的施加的開關(guān)電路74、和選擇各com線的任意一個(gè),向與各壓電元件59連接的開關(guān)電路74送出驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇電路75。

在噴嘴列52c(參照?qǐng)D3)中,壓電元件59的一個(gè)電極59b與dac71a~71d的接地線(gnd)連接。另外,壓電元件59的另一個(gè)電極59a(以下,稱為段電極59a)經(jīng)由開關(guān)電路74、驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇電路75與各com線電連接。另外,在開關(guān)電路74、驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇電路75、波形數(shù)據(jù)選擇電路72輸入有時(shí)鐘信號(hào)(clk)、與各噴出定時(shí)對(duì)應(yīng)的鎖定信號(hào)(lat)。

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器73按照每個(gè)與各噴墨頭50的掃描位置對(duì)應(yīng)地周期性地設(shè)定的噴出定時(shí),儲(chǔ)存以下的數(shù)據(jù)。即,至少儲(chǔ)存規(guī)定對(duì)各壓電元件59的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的施加(打開/關(guān)閉)的噴出數(shù)據(jù)da、規(guī)定與各壓電元件59對(duì)應(yīng)的com線(com1~com4)的選擇的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db、以及規(guī)定輸入到dac71a~71d的波形數(shù)據(jù)(wd1~wd4)的種類的波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn。在本實(shí)施方式中,對(duì)于噴出數(shù)據(jù)da來(lái)說(shuō),每一個(gè)噴嘴由1比特(0,1)構(gòu)成,對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db來(lái)說(shuō),每一個(gè)噴嘴由2比特(0,1,2,3)構(gòu)成,對(duì)于波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn來(lái)說(shuō),每一個(gè)dac由7比特(0~127)構(gòu)成。此外,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠適當(dāng)?shù)刈兏?/p>

圖7是驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及控制信號(hào)的時(shí)序圖。在上述的構(gòu)成中,各噴出定時(shí)所涉及的驅(qū)動(dòng)控制如以下那樣進(jìn)行。如圖7所示,在定時(shí)t1~t2的期間,噴出數(shù)據(jù)da、驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db、波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn分別被串行信號(hào)化,并發(fā)送給開關(guān)電路74、驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇電路75、波形數(shù)據(jù)選擇電路72。然后,通過(guò)在定時(shí)t2鎖定各數(shù)據(jù),成為噴出(打開)所涉及的各壓電元件59的段電極59a與驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db所指定的com線(com1~com4的任意一個(gè))連接的狀態(tài)。例如,壓電元件59的段電極59a在驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db為“0”時(shí),與com1連接。同樣地在驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db為“1”時(shí)與com2連接,在驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db為“2”時(shí)與com3連接,在驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db為“3”時(shí)與com4連接。另外,dac71a~71d的生成所涉及的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形數(shù)據(jù)(wd1~wd4)與該選擇聯(lián)動(dòng)地設(shè)定。

在定時(shí)t3~t4的期間,根據(jù)在定時(shí)t2設(shè)定的波形數(shù)據(jù),分別以電位上升、電位保持、電位下降的一系列的步驟生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)com。然后,對(duì)處于分別與com1~com4連接的狀態(tài)的壓電元件59供給生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com,進(jìn)行與噴嘴52連通的空腔的體積(壓力)控制。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)com中的電位上升、電位保持、電位下降所涉及的時(shí)間成分、電壓成分與通過(guò)其供給噴出的液體(油墨)的噴出量密切地相依。特別是在壓電方式的噴墨頭50中,相對(duì)于電壓成分的變化而噴出量示出良好的線性,所以能夠?qū)⒍〞r(shí)t3~t4的電壓成分的變化(電位差)規(guī)定為驅(qū)動(dòng)電壓vh(vh1~vh4),并將其利用為噴出量控制的條件。即,驅(qū)動(dòng)電壓vh是控制液滴的噴出量的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的條件之一。此外,生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com并不限定于本實(shí)施方式所是那樣的簡(jiǎn)單的梯形波,例如,也能夠適當(dāng)?shù)夭捎镁匦尾ǖ裙母鞣N形狀的波形。另外,在不同的驅(qū)動(dòng)方式(例如熱敏方式)的實(shí)施方式的情況下,也能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)信號(hào)com的脈沖寬度(時(shí)間成分)利用為噴出量控制的條件。

在本實(shí)施方式中,通過(guò)準(zhǔn)備使驅(qū)動(dòng)電壓vh階段地不同的多種波形數(shù)據(jù),并對(duì)dac71a~71d輸入分別獨(dú)立的波形數(shù)據(jù)(wd1~wd4),能夠在各com線輸出分別不同的驅(qū)動(dòng)電壓vh1~vh4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com。能夠準(zhǔn)備的波形數(shù)據(jù)的種類是與波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn的信息量(7比特)相當(dāng)?shù)?28種,例如使其與每0.1v的驅(qū)動(dòng)電壓vh對(duì)應(yīng)。換句話說(shuō),能夠在12.8v的電位差的范圍以每0.1v設(shè)定vh1~vh4的各驅(qū)動(dòng)波形。

這樣,本實(shí)施方式的液滴噴出裝置10通過(guò)考慮每個(gè)噴嘴52的噴出特性,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定規(guī)定各壓電元件59(噴嘴52)與各com線的對(duì)應(yīng)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db、和規(guī)定各com線與驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的種類(驅(qū)動(dòng)電壓vh)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn,能夠調(diào)整液滴的噴出量使液體(油墨)噴出。換句話說(shuō),可以說(shuō)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db與波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn的關(guān)系所決定的各噴嘴52的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的設(shè)定是用于管理噴出量的重要事項(xiàng)。

在上述液滴噴出裝置10中,噴墨頭50的噴出控制方法能夠按照液滴的噴出,換句話說(shuō)能夠按照噴出定時(shí)更新驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)db和波形編號(hào)數(shù)據(jù)wn。另外,也能夠與噴出數(shù)據(jù)da對(duì)應(yīng)地精細(xì)地設(shè)定驅(qū)動(dòng)信號(hào)com。因此,能夠在每個(gè)噴出定時(shí)使每個(gè)噴嘴52噴出的液滴的噴出量至少遍及四個(gè)階段變化,所以與對(duì)各壓電元件59施加恒定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的情況相比,能夠?qū)γ總€(gè)噴嘴52,并且在每次液滴的噴出調(diào)整起因于噴嘴列52c的噴出特性的液滴的噴出量的偏差。

另一方面,即使在每次液滴的噴出使每個(gè)噴嘴52噴出的液滴的噴出量至少遍及四個(gè)階段變化,也難以在多個(gè)噴嘴52的全部中使上述噴出量為恒定的值,例如,為基準(zhǔn)噴出量(或者目標(biāo)的噴出量)。這是因?yàn)橛欣缗c每個(gè)噴嘴52連通的空腔的結(jié)構(gòu)未必相同這樣的機(jī)械上的重要因素、每個(gè)噴嘴52的壓電元件59的電特性未必相同這樣的電的重要因素等。本實(shí)施方式的液滴噴出方法是用于在從噴墨頭50的多個(gè)噴嘴52向基板w的配置區(qū)域作為多個(gè)液滴噴出規(guī)定量的液體的情況下,減少上述的每個(gè)噴嘴52的液滴的噴出量的偏差給予上述規(guī)定量的影響的液體的總噴出量的修正所涉及的方法。

在說(shuō)明本實(shí)施方式的液滴噴出方法之前,作為應(yīng)用本實(shí)施方式的液滴噴出方法的電光學(xué)裝置,例舉有機(jī)電致發(fā)光(el)裝置,并參照?qǐng)D8以及圖9進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示有機(jī)el裝置的構(gòu)成的示意俯視圖,圖9是表示有機(jī)el元件的構(gòu)成的示意剖視圖。

有機(jī)el裝置

如圖8所示,作為電光學(xué)裝置的一個(gè)例子的有機(jī)el裝置100具有配置了能夠得到紅色(r)、綠色(g)、藍(lán)色(b)的發(fā)光(發(fā)光顏色)的子像素110r、110g、110b的元件基板101。各子像素110r、110g、110b大致為矩形形狀,在元件基板101的顯示區(qū)域e中配置為矩陣狀。以下,有時(shí)也將子像素110r、110g、110b總稱為子像素110。相同的發(fā)光顏色的子像素110在附圖上在垂直方向(列方向或者子像素110的長(zhǎng)邊方向)排列,不同的發(fā)光顏色的子像素110在附圖上在水平方向(行方向或者子像素110的短邊方向)以r,g,b的順序排列。即,不同的發(fā)光顏色的子像素110r、110g、110b以所謂的條紋方式配置。此外,子像素110r、110g、110b的平面形狀和配置并不限定于此。另外,大致矩形形狀除了正方形、長(zhǎng)方形之外,還包括角部發(fā)圓的四角形、對(duì)置的兩邊部成為圓弧狀的四角形。

在子像素110r設(shè)有能夠得到紅色(r)的發(fā)光的有機(jī)el元件。同樣地,在子像素110g設(shè)有能夠得到綠色(g)的發(fā)光的有機(jī)el元件,在子像素110b設(shè)有能夠得到藍(lán)色(b)的發(fā)光的有機(jī)el元件。

這樣的有機(jī)el裝置100將能夠得到不同的發(fā)光顏色的三個(gè)子像素110r、110g、110b作為一個(gè)顯示像素單位,并電控制各個(gè)子像素110r、110g、110b。由此能夠進(jìn)行全彩色顯示。

在各子像素110r、110g、110b設(shè)有圖9所示的有機(jī)el元件130。有機(jī)el元件130具有設(shè)在元件基板101上的反射層102、絕緣膜103、像素電極104、對(duì)置電極105、設(shè)在像素電極104與對(duì)置電極105之間的包含發(fā)光層133的功能層136。

像素電極104作為陽(yáng)極發(fā)揮作用,按照每個(gè)子像素110r、110g、110b設(shè)置,使用例如ito(indiumtinoxide:氧化銦錫)等透明導(dǎo)電膜形成。

設(shè)在像素電極104的下層的反射層102使透過(guò)了具有透光性的像素電極104的來(lái)自功能層136的發(fā)光再次反射到像素電極104側(cè)。反射層102使用具有光反射性的例如鋁(al)、銀(ag)等金屬、其合金等形成。因此,為了防止反射層102與像素電極104的電短路,設(shè)置覆蓋反射層102的絕緣膜103。絕緣膜103例如使用氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅等形成。

功能層136從像素電極104側(cè)依次層疊空穴注入層131、空穴輸送層132、發(fā)光層133、電子輸送層134、以及電子注入層135。特別是,發(fā)光層133雖然與發(fā)光顏色對(duì)應(yīng)地選擇構(gòu)成材料,但這里不管發(fā)光顏色而總稱為發(fā)光層133。此外,功能層136的構(gòu)成并不限定于此,除了這些層以外,也可以具備控制載流子(空穴、電子)的移動(dòng)的中間層等。

對(duì)置電極105作為陰極發(fā)揮作用,作為子像素110r、110g、110b共用的共用電極設(shè)置,例如,使用al(鋁)、ag(銀)和mg(鎂)的合金等形成。

從作為陽(yáng)極的像素電極104側(cè)向發(fā)光層133注入作為載流子的空穴,從作為陰極的對(duì)置電極105側(cè)向發(fā)光層133注入作為載流子的電子。通過(guò)在發(fā)光層133中注入的空穴和電子,形成激子(激發(fā)子;空穴與電子由于庫(kù)倫力而相互束縛的狀態(tài)),在激子(激發(fā)子)消失時(shí)(空穴與電子再耦合時(shí))能量的一部分成為熒光、磷光并釋放。

在有機(jī)el裝置100中,若以具有透光性的方式構(gòu)成對(duì)置電極105,則由于具有反射層102,所以能夠從對(duì)置電極105側(cè)取出來(lái)自發(fā)光層133的發(fā)光。這樣的發(fā)光方式被稱為頂部發(fā)光方式。另外,若除去反射層102,并以具有光反射性的方式構(gòu)成對(duì)置電極105,則也能夠成為從元件基板101側(cè)取出來(lái)自發(fā)光層133的發(fā)光的底部發(fā)光方式。在本實(shí)施方式中,有機(jī)el裝置100為頂部發(fā)光方式,并進(jìn)行以后的說(shuō)明。此外,本實(shí)施方式的有機(jī)el裝置100是在元件基板101具備能夠分別獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)每個(gè)子像素110r、110g、110b的有機(jī)el元件130的像素電路的有源驅(qū)動(dòng)型的發(fā)光裝置。像素電路能夠采用公知的構(gòu)成,所以在圖9省略像素電路的圖示。

在本實(shí)施方式中有機(jī)el裝置100具有與每個(gè)子像素110r、110g、110b的有機(jī)el元件130中的像素電極104的外緣重合,并且在像素電極104上構(gòu)成開口部106a的隔壁106。

在本實(shí)施方式中對(duì)于有機(jī)el元件130的功能層136來(lái)說(shuō),構(gòu)成功能層136的空穴注入層131、空穴輸送層132、發(fā)光層133中,至少一層由液相工序形成。液相工序是通過(guò)在由隔壁106包圍的開口部106a涂覆包含構(gòu)成各個(gè)層的成分和溶劑的液體并使其干燥,來(lái)形成各個(gè)層的方法。為了以所希望的膜厚形成各個(gè)層,需要將規(guī)定量的液體精度良好地涂覆于開口部106a,在本實(shí)施方式中,使用上述的液滴噴出裝置10將液體從噴墨頭50的噴嘴52向開口部106a噴出。以后,將包含功能層形成材料和溶劑的液體稱為油墨。此外,被隔壁106包圍的開口部106a相當(dāng)于本發(fā)明中的液滴的配置區(qū)域。

特別是,在頂部發(fā)光方式的有機(jī)el裝置100中,各子像素110r、110g、110b的各個(gè)中的發(fā)光不均容易引人注目,所以優(yōu)選構(gòu)成功能層136的各層的剖面形狀為平面(平坦)。在本實(shí)施方式中,以各層的剖面形狀為平面(平坦)的方式,在開口部106a沒(méi)有遺漏地涂覆規(guī)定量的油墨并使其干燥??紤]將油墨作為液滴從噴墨頭50的噴嘴52噴出時(shí)的噴出穩(wěn)定性,以液滴的噴出量、噴出速度、液滴的長(zhǎng)度等參數(shù)限制在規(guī)定的范圍的方式進(jìn)行油墨的調(diào)整。

有機(jī)el元件的制造方法

接下來(lái),參照?qǐng)D10~圖12對(duì)有機(jī)el元件的制造方法進(jìn)行具體的說(shuō)明。圖10~圖12是表示有機(jī)el元件的制造方法的示意剖視圖。此外,如上述那樣,驅(qū)動(dòng)控制有機(jī)el元件130的像素電路、反射層102、像素電極104的形成方法能夠采用公知的方法,所以這里,對(duì)隔壁形成工序以后進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施方式的有機(jī)el元件130的制造方法具有隔壁形成工序、表面處理工序、功能層形成工序、以及對(duì)置電極形成工序。

在隔壁形成工序中,如圖10所示,通過(guò)在形成了反射層102以及像素電極104的元件基板101,以1μm~2μm的厚度涂覆例如包含相對(duì)于油墨示出拒液性的拒液材料的感光性樹脂材料并進(jìn)行干燥來(lái)形成感光性樹脂層。作為涂覆方法,能夠列舉轉(zhuǎn)印法,狹縫涂布法等。作為拒液材料能夠列舉氟化合物、硅氧烷系化合物。作為感光性樹脂材料,能夠列舉負(fù)型的多官能丙烯酸樹脂。使用與子像素110的形狀對(duì)應(yīng)的曝光用掩膜對(duì)完成的感光性樹脂層進(jìn)行曝光、顯影,形成與像素電極104的外緣重合,并且在像素電極104上構(gòu)成開口部106a的隔壁106。然后,進(jìn)入表面處理工序。

在表面處理工序中,在形成了隔壁106的元件基板101上實(shí)施表面處理。表面處理工序?yàn)榱嗽谙乱还ば蚶脟娔?液滴噴出法)形成構(gòu)成功能層136的空穴注入層131、空穴輸送層132、發(fā)光層133時(shí),在被隔壁106包圍的開口部106a中,包含功能層形成材料(固形成分)的油墨不產(chǎn)生不均地?cái)U(kuò)散,而以除去像素電極104的表面的隔壁殘?jiān)炔恍枰奈镔|(zhì)的目的進(jìn)行。作為表面處理方法,在本實(shí)施方式中實(shí)施準(zhǔn)分子uv(紫外線)處理。此外,表面處理方法并不限定于準(zhǔn)分子uv處理,只要能夠使像素電極104的表面清潔化即可,例如也可以進(jìn)行通過(guò)溶劑的清洗、干燥工序。另外,只要像素電極104的表面為清潔的狀態(tài),則也可以不實(shí)施表面處理工序。此外,在本實(shí)施方式中,使用包含拒液材料的感光性樹脂材料形成隔壁106,但并不限定于此,也可以在使用不包含拒液材料的感光性樹脂材料形成隔壁106之后,在表面處理工序中,實(shí)施使用了氟類的處理氣體的例如等離子體處理對(duì)隔壁106的表面給予拒液性,其后,實(shí)施將氧作為處理氣體的等離子體處理進(jìn)行使像素電極104的表面親液化的表面處理。然后,進(jìn)入功能層形成工序。

在功能層形成工序中,首先,如圖11所示,在開口部106a涂覆包含空穴注入層形成材料的油墨91。油墨91的涂覆方法使用上述的液滴噴出裝置10,將油墨91作為液滴d從噴墨頭50的噴嘴52向開口部106a噴出。從噴墨頭50噴出的液滴d的噴出量能夠以pl(微微升)單位控制,將規(guī)定量除以液滴d的噴出量后的數(shù)目的液滴d噴出到開口部106a。噴出的油墨91由于與隔壁106的界面張力雖然在開口部106a中隆起,但不會(huì)溢出。換句話說(shuō),以成為不會(huì)從開口部106a溢出的程度的規(guī)定量的方式,預(yù)先調(diào)整油墨91中的空穴注入層形成材料的濃度。然后,進(jìn)入干燥工序。

在干燥工序中,例如使用將涂覆了油墨91的元件基板101放置在減壓下,并使溶劑從油墨91蒸發(fā)來(lái)進(jìn)行干燥的減壓干燥(減壓干燥工序)。其后,通過(guò)在大氣壓下例如實(shí)施以180℃加熱三十分鐘的燒制處理來(lái)進(jìn)行固化,形成圖12所示空穴注入層131。空穴注入層131雖然根據(jù)后述的空穴注入層形成材料的選擇、與功能層136中的其它的層的關(guān)系而未必限定于此,但大致以10nm~30nm的膜厚形成。

接下來(lái),使用包含空穴輸送層形成材料的油墨92形成空穴輸送層132??昭ㄝ斔蛯?32的形成方法也與空穴注入層131相同地使用液滴噴出裝置10進(jìn)行。即,將規(guī)定量的油墨92作為液滴d從噴墨頭50的噴嘴52向開口部106a噴出。然后,對(duì)涂覆于開口部106a的油墨92進(jìn)行減壓干燥。其后,通過(guò)在氮?dú)獾确腔钚詺怏w環(huán)境下,例如實(shí)施以180℃加熱三十分鐘的燒制處理來(lái)形成空穴輸送層132??昭ㄝ斔蛯?32雖然根據(jù)后述的空穴輸送材料的選擇、與功能層136中的其它的層的關(guān)系而未必限定于此,但大致以10nm~20nm的膜厚形成。另外,也可以根據(jù)與功能層136中的其它的層的關(guān)系而將空穴注入層131與空穴輸送層132合體作為空穴注入輸送層。

接下來(lái),使用包含發(fā)光層形成材料的油墨93形成發(fā)光層133。發(fā)光層133的形成方法也與空穴注入層131相同,使用液滴噴出裝置10進(jìn)行。即,將規(guī)定量的油墨93作為液滴d從噴墨頭50的噴嘴52向開口部106a噴出。然后,對(duì)涂覆于開口部106a的油墨70進(jìn)行減壓干燥。其后,通過(guò)在氮?dú)獾确腔钚詺怏w環(huán)境下,例如實(shí)施以130℃加熱三十分鐘的燒制處理來(lái)形成發(fā)光層133。發(fā)光層133雖然根據(jù)后述的發(fā)光層形成材料的選擇、與功能層136中的其它的層的關(guān)系未必限定于此,但大致以60nm~80nm的膜厚形成。

接下來(lái),形成覆蓋發(fā)光層133的電子輸送層134。作為構(gòu)成電子輸送層134的電子輸送材料,并不特別限定,但為了能夠使用真空蒸鍍法等氣相工序形成,例如,能夠列舉balq,1,3,5-三(5-(4-tert-叔丁基苯基)-1,3,4-惡二唑)(oxd-1)、bcp(bathocuproine)、2-(4-聯(lián)苯)-5-(4-tert-苯基丁酯)-1,2,4-惡二唑(pbd)、3-(4-聯(lián)苯)-5-(4-tert-苯基丁酯)-1,2,4-三唑(taz)、4,4’-bis(1,1-bis苯基乙烯基)聯(lián)苯(dpvbi)、2,5-bis(1-萘基)-1,3,4-惡二唑(bnd)、4,4’-bis(1,1-bis(4-甲基苯基)乙烯基)聯(lián)苯(dtvbi)、2,5-bis(4-聯(lián)苯基)-1,3,4-惡二唑(bbd)等。

另外,能夠列舉三(8-羥基喹啉)鋁(alq3)、惡二唑衍生物、惡唑衍生物、鄰菲羅啉衍生物,蒽醌二甲烷衍生物、苯醌衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、四氰基蒽醌二甲烷衍生物、芴衍生物、二苯基二氰基乙烯衍生物、聯(lián)苯醌衍生物、羥基喹啉衍生物等。能夠組合它們中的一種或者兩種以上進(jìn)行使用。

電子輸送層134雖然根據(jù)上述電子輸送材料的選擇、與功能層136中的其它的層的關(guān)系未必限定于此,但大致以20nm~40nm的膜厚形成。由此,能夠合適地將從作為陰極的對(duì)置電極105注入的電子輸送到發(fā)光層133。此外,根據(jù)與功能層136中的其它的層的關(guān)系也能夠刪除電子輸送層134。

接下來(lái),形成覆蓋電子輸送層134的電子注入層135。作為構(gòu)成電子注入層135的電子注入材料并不特別限定,但為了能夠使用真空蒸鍍法等氣相工序形成,例如,能夠列舉堿金屬化合物、堿土類金屬化合物。

作為堿金屬化合物,例如,能夠列舉lif、li2co3、licl、naf、na2co3、nacl、csf、cs2co3、cscl等堿金屬鹽。另外,作為堿土類金屬化合物,例如,能夠列舉caf2、caco3、srf2、srco3、baf2、baco3等堿土類金屬鹽。能夠組合這些堿金屬化合物、堿土類金屬化合物中的一種或者兩種以上進(jìn)行使用。

雖然電子注入層135的膜厚并不特別限定,但優(yōu)選在0.01nm以上,10nm以下左右,更優(yōu)選在0.1nm以上,5nm以下左右。由此,能夠從作為陰極的對(duì)置電極105向電子輸送層134高效地注入電子。

接下來(lái),砸對(duì)置電極形成工序中,形成覆蓋電子注入層135且作為陰極的對(duì)置電極105。作為對(duì)置電極105的構(gòu)成材料,優(yōu)選使用功函數(shù)較小的材料,并且為了能夠使用真空蒸鍍法等氣相工序形成,例如,使用li、mg、ca、sr、la、ce、er、eu、sc、y、yb、ag、cu、al、cs、rb、au或者包含它們的合金等,能夠組合它們中的一種或者兩種以上(例如,多層的層疊體等)進(jìn)行使用。

特別是,如本實(shí)施方式那樣,在使有機(jī)el裝置100為頂部發(fā)光方式的情況下,作為對(duì)置電極105的構(gòu)成材料,優(yōu)選使用mg、al、ag、au等金屬或者mgag、mgal、mgau、alag等合金。通過(guò)使用這樣的金屬或者合金,能夠維持對(duì)置電極105的透光性,并實(shí)現(xiàn)對(duì)置電極105的電子注入效率以及穩(wěn)定性的提高。

頂部發(fā)光方式時(shí)的對(duì)置電極105的膜厚并不特別限定,但優(yōu)選在1nm以上,50nm以下左右,更優(yōu)選在5nm以上,20nm以下左右。

此外,在使有機(jī)el裝置100為底部發(fā)光方式的情況下,對(duì)置電極105不要求透光性。因此,例如,優(yōu)選使用al、ag、alag、alnd等金屬或者合金。通過(guò)使用這樣的金屬或者合金作為對(duì)置電極105的構(gòu)成材料,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)置電極105的電子注入效率以及穩(wěn)定性的提高。

雖然底部發(fā)光方式時(shí)的對(duì)置電極105的膜厚并不特別限定,但優(yōu)選在50nm以上,1000nm以下左右,更優(yōu)選在100nm以上,500nm以下左右。

如圖9所示,通過(guò)上述制造方法形成的有機(jī)el元件130例如,若水分、氧等從外部浸入,則阻礙功能層136的發(fā)光功能,產(chǎn)生發(fā)光亮度局部性降低、不發(fā)光的暗點(diǎn)(暗斑)。另外,存在發(fā)光壽命變短的擔(dān)心。因此,為了保護(hù)有機(jī)el元件130不浸入水分、氧等,優(yōu)選通過(guò)密封層(圖示省略)進(jìn)行覆蓋。作為密封層,例如,能夠使用水分、氧等的透過(guò)性較低的氮氧化硅(sion)等無(wú)機(jī)絕緣材料。并且,也可以通過(guò)經(jīng)由粘合劑將例如透明的玻璃等密封基板粘貼到形成了有機(jī)el元件130的元件基板101,來(lái)密封有機(jī)el元件130。

在上述有機(jī)el元件130的制造方法中,以液相工序(噴墨法)形成功能層136中的空穴注入層131、空穴輸送層132、發(fā)光層133,但只要以液相工序(噴墨法)形成這些層中一個(gè)即可,其它的層也可以使用真空蒸鍍等氣相工序形成。以下,對(duì)于本實(shí)施方式的液滴噴出方法,以上述有機(jī)el元件130的制造方法中的空穴注入層131的形成方法為例進(jìn)行具體的說(shuō)明。

液滴噴出方法

參照?qǐng)D13~圖16對(duì)本實(shí)施方式的液滴噴出方法進(jìn)行說(shuō)明。圖13是表示開口部中的液滴的配置的例子的示意俯視圖,圖14是表示液滴噴出方法的流程圖,圖15是表示多次的噴出中修正液滴的噴出量的噴出的例子的示意俯視圖,圖16是表示多次的噴出中修正液滴的噴出量的噴出的其它的例子的示意俯視圖。

在液滴噴出方法的說(shuō)明之前,首先,參照?qǐng)D13,對(duì)開口部中的液滴的配置的例子進(jìn)行說(shuō)明。如上述那樣,在有機(jī)el元件130的功能層136中,以噴墨法形成空穴注入層131的情況下,作為噴出對(duì)象物的元件基板101亦即基板w載置在液滴噴出裝置10的工作臺(tái)5上。此時(shí),如圖13所示,噴墨頭50的噴嘴列52c配置在與主掃描方向(y軸方向)正交的副掃描方向(x軸方向)。與此相對(duì),在俯視時(shí)大致為矩形形狀的開口部106a以長(zhǎng)邊方向沿主掃描方向(y軸方向)的方式配置。換句話說(shuō),以作為形成與紅色(r)、綠色(g)、藍(lán)色(b)對(duì)應(yīng)的有機(jī)el元件130的液滴的配置區(qū)域的各開口部106a的長(zhǎng)邊方向沿主掃描方向(y軸方向)的方式,在工作臺(tái)5上載置基板w并定位。這樣的相對(duì)于噴嘴列52c的開口部106a的配置被稱為縱向描繪。此外,縱向描繪時(shí)的噴嘴列52c的配置并不限定于沿x軸方向,也可以相對(duì)于x軸方向具有角度地配置噴嘴列52c。由此,能夠縮短從y軸方向觀察時(shí)的噴嘴間距。換句話說(shuō),能夠通過(guò)與x軸方向上的開口部106a的配置間距對(duì)應(yīng)地,改變噴嘴列52c的配置的方式來(lái)調(diào)整實(shí)際的噴嘴間距。

在使噴墨頭50與基板w在y軸方向相對(duì)移動(dòng)的主掃描中,將包含空穴注入層形成材料的油墨91作為多個(gè)液滴從覆蓋各開口部106a的一個(gè)噴嘴52噴出并配置在各開口部106a。在本實(shí)施方式中,示出在各開口部106a在y軸方向隔開間隔地噴出例如8滴的液滴的例子。換句話說(shuō),進(jìn)行8次的噴出,在各噴出的每一次噴出一滴的液滴并著落于各開口部106a。此外,圖13表示開口部106a中的多個(gè)液滴的配置,并不表示實(shí)際的液滴的著落狀態(tài)。著落于開口部106a的多個(gè)液滴在開口部106a擴(kuò)散并一體化,并如圖11所示那樣隆起。該情況下,噴出到各開口部106a的油墨91的總噴出量是8滴的液滴的噴出量的總和。形成所希望的膜厚的空穴注入層131要求油墨91的總噴出量與設(shè)計(jì)上的目標(biāo)總噴出量亦即規(guī)定量幾乎同等。

如圖14所示,本實(shí)施方式的液滴噴出方法(液體的總噴出量的修正方法)通過(guò)包含液滴的噴出工序(步驟s1)、總噴出量測(cè)量工序(步驟s2)、求解規(guī)定量與總噴出量之差的工序(步驟s3)、驅(qū)動(dòng)條件的變更工序(步驟s4)、液滴的噴出工序(步驟s5)、總噴出量的再測(cè)量工序(步驟s6)、判定規(guī)定量與總噴出量之差是否比重量分辨率大的工序(步驟s7)而構(gòu)成。以下,以圖13所示的開口部106a中的液滴的配置為前提,對(duì)本實(shí)施方式的液滴噴出方法進(jìn)行具體的說(shuō)明。

在步驟s1的液滴的噴出工序中,以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件進(jìn)行8次的噴出從噴嘴52噴出8滴液滴。本實(shí)施方式中的預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件是使圖7所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com中,8次的噴出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh為恒定的值。例如,選擇驅(qū)動(dòng)信號(hào)com1~com4中驅(qū)動(dòng)電壓vh的值處在vh1與vh4之間的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com3進(jìn)行8次的噴出。在步驟s2的總噴出量測(cè)量工序中,測(cè)量噴出的8滴的液滴的總噴出量。更具體而言,通過(guò)上述的重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81,測(cè)定8滴的液滴的總噴出量(重量)。換句話說(shuō),不需要將8滴的液滴噴出到開口部106a,而作為噴出到開口部106a的液滴,利用重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81接受噴出的液滴并進(jìn)行測(cè)定。接下來(lái),在步驟s3中,計(jì)算并求出給予開口部106a的油墨91(液體)的規(guī)定量(重量)與測(cè)定出的總噴出量(重量)之差。接下來(lái),在步驟s4的驅(qū)動(dòng)條件的變更工序中,為了修正在步驟s3求出的規(guī)定量與總噴出量之差,而變更8次的噴出中的至少一次的噴出時(shí)的噴嘴52(壓電元件59)的驅(qū)動(dòng)條件。

在驅(qū)動(dòng)條件的變更工序中,在8次的噴出中,以從最后一次(第8次)的噴出向第一次的噴出的順序變更至少一次的噴出時(shí)的驅(qū)動(dòng)條件。在圖15所示的例子中,在作為最后一次的第8次的噴出(8shot)、和第7次的噴出(7shot)時(shí)變更驅(qū)動(dòng)條件。例如,在8shot,以與預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com3相比增大vh的值增加液滴的噴出量的方式變更驅(qū)動(dòng)條件,在7shot,以與預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com3相比減小vh的值減少液滴的噴出量的方式變更驅(qū)動(dòng)條件。由此,以8次的噴出的液滴的總噴出量接近規(guī)定量的方式,針對(duì)預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件,變更(修正)驅(qū)動(dòng)條件。

例如,如圖16所示,在驅(qū)動(dòng)條件的變更工序,若在8次的噴出中,在第一次的噴出(1shot)以與預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com3相比增大驅(qū)動(dòng)電壓vh的值增加液滴的噴出量的方式變更驅(qū)動(dòng)條件,則變更后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com所引起的噴嘴52內(nèi)的液體(油墨)的彎液面的殘余振動(dòng)與變更驅(qū)動(dòng)電壓vh之前的彎液面的殘余振動(dòng)相比變化。因此,存在第一次的噴出(1shot)時(shí)的彎液面的殘余振動(dòng)給第二次的噴出(2shot)造成影響,而與以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com3單獨(dú)驅(qū)動(dòng)噴嘴52(壓電元件59)的情況下的液滴的噴出量相比噴出量偏差的擔(dān)心。因此,在本實(shí)施方式的液滴噴出方法中,如圖15的例子所示,通過(guò)以從最后一次(第8次)的噴出朝向第一次的噴出的順序變更驅(qū)動(dòng)條件,抑制驅(qū)動(dòng)信號(hào)com中的驅(qū)動(dòng)電壓vh的變更所涉及的彎液面的殘余振動(dòng)的影響。特別是對(duì)于增大驅(qū)動(dòng)電壓vh的變更來(lái)說(shuō),彎液面的殘余振動(dòng)容易變大,所以優(yōu)選在最后一次的驅(qū)動(dòng)條件中應(yīng)用。換句話說(shuō),增大驅(qū)動(dòng)電壓vh的變更為了多次的噴出中最后一次的噴出時(shí)的驅(qū)動(dòng)條件的變更所涉及的液滴的噴出量的修正值比其它的噴出時(shí)的驅(qū)動(dòng)條件的變更所涉及的液滴的噴出量的修正值大,而優(yōu)選在最后一次進(jìn)行。

另外,在本實(shí)施方式的液滴噴出方法中,設(shè)定利用一次的噴出的驅(qū)動(dòng)條件的變更能夠修正的液滴的噴出量的最大修正量,并在規(guī)定量與總噴出量之差超過(guò)最大修正量的情況下,在多次(8次)中兩次以上的噴出中變更驅(qū)動(dòng)條件。若在一次的噴出中修正規(guī)定量與總噴出量之差,則存在由于驅(qū)動(dòng)條件的變更而給壓電元件59(驅(qū)動(dòng)元件)帶來(lái)過(guò)度的負(fù)擔(dān)的擔(dān)心。過(guò)度的負(fù)擔(dān)是指施加給壓電元件59的驅(qū)動(dòng)電壓vh的值超過(guò)上限值、在下限值以下,而壓電元件59不正常地動(dòng)作的狀態(tài)。在圖15所示的例子中,在8shot、和7shot分開進(jìn)行驅(qū)動(dòng)條件的變更。

接下來(lái),在步驟s5的液滴的噴出工序中,使步驟s4中的驅(qū)動(dòng)條件的變更反映,以8次的噴出再次噴出8滴的液滴。在下一個(gè)步驟s6的總噴出量的再測(cè)量工序中,與步驟s2相同,通過(guò)重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81接受噴出的8滴的液滴,并對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量。在下一個(gè)步驟s7中,計(jì)算規(guī)定量與再測(cè)量出的總噴出量之差,并判定該差是否比重量分辨率大。重量分辨率是指能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)條件的變更使其變化的液滴的噴出量(重量)的最小可變量。若規(guī)定量與再測(cè)量出的總噴出量之差比重量分辨率大(是),則再次重復(fù)步驟s4~步驟s7。若規(guī)定量與再測(cè)量出的總噴出量之差比重量分辨率小(否),則結(jié)束從噴嘴52噴出的液滴的噴出量修正的步驟。換句話說(shuō),重復(fù)步驟s4~步驟s7直至規(guī)定量與總噴出量之差比重量分辨率小。然后,進(jìn)行通過(guò)最終變更的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)噴嘴52(壓電元件),使油墨91作為液滴從噴嘴52噴出并著落至開口部106a的實(shí)際的噴出工序。此外,要求重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81的測(cè)定分辨率與上述重量分辨率相同或者較小。

在上述液滴噴出方法中,步驟s1與步驟s2相當(dāng)于本發(fā)明的步驟a,步驟s3相當(dāng)于本發(fā)明的步驟b,步驟s4相當(dāng)于本發(fā)明的步驟c,步驟s5和步驟s6相當(dāng)于本發(fā)明的步驟d。由于步驟s7包含與步驟s3相同的工序,即步驟b,所以重復(fù)步驟s4~步驟s7相當(dāng)于本發(fā)明的步驟e,上述實(shí)際的噴出工序相當(dāng)于步驟f。另外,重量分辨率相當(dāng)于本發(fā)明的修正分辨率。此外,修正分辨率并不限定于重量分辨率,例如,也可以是利用能夠通過(guò)測(cè)量如上述那樣著落的液滴的大小求出的液滴的體積的體積分辨率。另外,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述液滴噴出方法的程序是本發(fā)明的液滴噴出程序。

接下來(lái),列舉更具體的實(shí)施例,對(duì)本實(shí)施方式的液滴噴出方法的效果進(jìn)行說(shuō)明。圖17是表示實(shí)施例中的液滴的噴出量的修正、和施加給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電壓的表,圖18是表示通過(guò)實(shí)施例中的液滴的噴出量的修正得到的總噴出量的體積偏差的圖表。

實(shí)施例

在實(shí)施例中,如圖13所示,向開口部106a噴出包含空穴注入層形成材料的油墨91(液體),并配置8滴的液滴。在設(shè)計(jì)上,將一滴的液滴的噴出量設(shè)為10ng,將在開口部106a噴出規(guī)定量為總共80ng的油墨91作為目標(biāo)。將油墨91(液體)作為8滴的液滴噴出(步驟s1),并通過(guò)重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81測(cè)量總噴出量(步驟s2)。此時(shí),如圖17的表所示,驅(qū)動(dòng)噴嘴52的預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件亦即驅(qū)動(dòng)信號(hào)com將壓電元件59的最大驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)為25v,將驅(qū)動(dòng)電壓vh設(shè)定為com電壓比為90%的22.5v??紤]噴出到像素內(nèi)即開口部106a的油墨91的總噴出量在修正液滴的噴出量之前的未修正的狀態(tài)下,為83.5ng。即,作為規(guī)定量的80ng與總噴出量的差分為3.5ng(步驟s3)。在驅(qū)動(dòng)條件的變更工序(步驟s4)中,為了以在最后一次亦即第8次的噴出(8shot)所噴出的液滴的噴出量減少2.0ng的方式進(jìn)行修正,由于驅(qū)動(dòng)電壓vh與液滴的噴出量處于直線的相關(guān)關(guān)系,所以使驅(qū)動(dòng)電壓vh從22.5v到18.5v降低4v。此外,一次的液滴的噴出量的修正的最大修正量在該情況下,設(shè)定為2.0ng。換句話說(shuō),由于在預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件下,比規(guī)定量多噴出3.5ng,所以在8shot實(shí)施最大的負(fù)修正(步驟s4)。以變更后的驅(qū)動(dòng)條件(即,僅變更8shot的驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)條件)再次噴出8滴液滴(步驟s5),并通過(guò)重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量(步驟s6)。其結(jié)果,如圖17的表所示總噴出量為81.5ng。規(guī)定量與再測(cè)量后的總噴出量的差分為1.5ng。本實(shí)施方式中的重量分辨率為0.1ng,所以差分比重量分辨率大(步驟s7:是)。因此,以下,重復(fù)步驟s4~步驟s7。由于在先前的步驟s7差分為1.5ng,所以接下來(lái),為了進(jìn)行使在7shot噴出的液滴的噴出量減少1.9ng的修正,而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh從22.5v到18.7v降低3.8v。若以變更了8shot和7shot的驅(qū)動(dòng)電壓vh的驅(qū)動(dòng)條件再次噴出8滴的液滴并對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量,則總噴出量為79.6ng,所以規(guī)定量的差分為-0.4ng。然后,這次為了進(jìn)行使在6shot噴出的液滴的噴出量增加0.7ng的修正,而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh從22.5v到23.9v上升1.4v。若以變更了8shot、7shot、6shot的各驅(qū)動(dòng)電壓vh的驅(qū)動(dòng)條件再次噴出8滴的液滴并對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量,則總噴出量為80.3ng,所以與規(guī)定量的差分為0.3ng。接下來(lái),為了進(jìn)行使在5shot噴出的液滴的噴出量減少0.4ng的修正,而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh從22.5v到21.7v降低0.8v。若以變更了8shot、7shot、6shot、5shot的各驅(qū)動(dòng)電壓vh的驅(qū)動(dòng)條件再次噴出8滴的液滴并對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量,則總噴出量為79.9ng,所以與規(guī)定量的差分為-0.1ng。由于總噴出量與規(guī)定量的差分的絕對(duì)值與重量分辨率相同,所以再次重復(fù)步驟s4~步驟s7,這次為了進(jìn)行使在4shot噴出的液滴的噴出量增加0.1ng的修正,而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh從22.5v到22.7v上升0.2v。若以變更了8shot、7shot、6shot、5shot、4shot的各驅(qū)動(dòng)電壓vh的驅(qū)動(dòng)條件再次噴出8滴的液滴并對(duì)總噴出量進(jìn)行再測(cè)量,則總噴出量為80ng,總噴出量與規(guī)定量的差分為0.0ng。差分的絕對(duì)值比重量分辨率小(步驟s7:否),所以結(jié)束液滴的噴出量的修正。

在遍及以上的實(shí)施例中的第8次的噴出~第4次的噴出總共5shot的液滴的噴出量的修正的基礎(chǔ)上,測(cè)量總噴出量的體積偏差,如圖18所示,體積偏差也由于施加修正而減少,在從最后一次到第6次的噴出的3shot修正以后,體積偏差的3σ小于0.2。

在上述實(shí)施例中,遍及最后一次亦即8shot到第4次的噴出亦即4shot進(jìn)行了液滴的噴出量的修正,若最初的測(cè)量時(shí)的液滴的總噴出量與規(guī)定量之差比最大修正量小,則也可以進(jìn)利用最后一次的液滴的噴出量的修正而使修正結(jié)束。即,也可以不重復(fù)步驟s4~步驟s7而修正結(jié)束。

此外,使用了上述液滴噴出法的液體(油墨)的噴出并不限定于進(jìn)應(yīng)用于包含空穴注入層形成材料的油墨91,也能夠應(yīng)用于其它的包含空穴輸送層形成材料的油墨92、包含發(fā)光層形成材料的油墨93。

根據(jù)上述實(shí)施方式的液滴噴出方法以及使液滴噴出方法執(zhí)行的液滴程序,能夠得到以下的效果。

(1)為了修正以預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)噴嘴52噴出的液滴的總噴出量與規(guī)定量之差,在多次中的至少一次的噴出變更驅(qū)動(dòng)條件。以變更后的驅(qū)動(dòng)條件再次噴出液滴并求出液滴的總噴出量與規(guī)定量之差。在多次的噴出中的剩余的噴出進(jìn)行液滴的噴出量的修正,即驅(qū)動(dòng)條件的變更直至該差比液滴的噴出量的修正時(shí)的重量分辨率小為止。據(jù)此,與在每一次的噴出調(diào)查液滴的噴出量并進(jìn)行修正(在每一次的噴出變更噴嘴52的驅(qū)動(dòng)條件)的情況相比,判明液滴的總噴出量即可,所以能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行液滴的噴出量的修正。另外,在每一次的噴出調(diào)查液滴的噴出量的情況下,包含每一次的測(cè)量精度的誤差,在多次的噴出中誤差累計(jì)而增大。在本發(fā)明中,基于液滴的總噴出量進(jìn)行修正,所以能夠?qū)崿F(xiàn)較高的修正精度。即,若在最終的驅(qū)動(dòng)條件的變更后,將液體(油墨)作為液滴噴出,則能夠穩(wěn)定并且在量上精度良好地將規(guī)定量的液體(油墨)噴出到作為配置區(qū)域的開口部106a。

(2)為了修正液滴的總噴出量與規(guī)定量之差進(jìn)行的一次的噴出中的噴嘴52的驅(qū)動(dòng)條件的變更以從多次的噴出中最后一次向第一次的順序進(jìn)行。因此,與從第一次的噴出開始修正液滴的噴出量,即變更噴嘴52的驅(qū)動(dòng)條件的情況相比,能夠減小變更了驅(qū)動(dòng)條件的第一次的噴出的影響帶給第二次的噴出的影響。特別是有在驅(qū)動(dòng)條件的變更中增大驅(qū)動(dòng)電壓vh的變更增大噴嘴52內(nèi)的液體(油墨)的彎液面的殘余振動(dòng)的擔(dān)心,所以通過(guò)在最后一次進(jìn)行能夠避免彎液面的殘余振動(dòng)的影響。

(3)若將使上述實(shí)施方式的液滴噴出方法執(zhí)行的液滴程序應(yīng)用于液滴噴出裝置10,則與通過(guò)重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81測(cè)量每一次的噴出的液滴的噴出量的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)能夠縮短液滴的總噴出量的修正所涉及的時(shí)間,并在配置區(qū)域噴出規(guī)定量的液滴的液滴噴出裝置10。

此外,在上述實(shí)施方式的液滴噴出方法中,實(shí)際上使液滴噴出并通過(guò)重量測(cè)定機(jī)構(gòu)81測(cè)量總噴出量,但并不限定于此。例如,也可以預(yù)先求出液滴的噴出量與驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh的關(guān)系。然后,通過(guò)預(yù)先設(shè)定的驅(qū)動(dòng)條件驅(qū)動(dòng)噴嘴52使多個(gè)液滴噴出,并根據(jù)測(cè)量得到的液滴的總噴出量與規(guī)定量之差,變更驅(qū)動(dòng)條件的步驟基于上述預(yù)先求出的液滴的噴出量與驅(qū)動(dòng)信號(hào)com的驅(qū)動(dòng)電壓vh的關(guān)系,從最后一次開始依次以需要的次數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電壓vh的變更,不實(shí)際測(cè)量而通過(guò)計(jì)算求出驅(qū)動(dòng)條件的變更后的液滴的總噴出量。據(jù)此,能夠進(jìn)一步縮短液滴的總噴出量的修正所涉及的時(shí)間。

本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式,在不違反能夠從權(quán)利要求以及說(shuō)明書整體讀取的發(fā)明的主旨或者思想的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)刈兏S著那樣的變更的液滴噴出方法以及液滴噴出程序及應(yīng)用該液滴噴出方法的液滴噴出裝置也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。除了上述實(shí)施方式以外也考慮各種變形例。以下,列舉變形例進(jìn)行說(shuō)明。

變形例1

使用上述實(shí)施方式的液滴噴出方法在配置區(qū)域配置(噴出)液滴的方法并不限定于如圖13所示那樣,配置開口部106a和噴嘴列52c噴出液滴的縱向描繪。圖19是表示變形例的液滴噴出方法的示意俯視圖。如圖19所示,在俯視時(shí)大致矩形形狀的開口部106a以長(zhǎng)邊方向沿副掃描方向(x軸方向),短邊方向沿主掃描方向(y軸方向)的方式配置。與此相對(duì),噴嘴列52c以沿副掃描方向(x軸方向)的方式配置,所以在主掃描時(shí)在開口部106a覆蓋多個(gè)(在圖19中是五個(gè))噴嘴52。這樣的開口部106a與噴嘴列52c的配置被稱為橫向描繪。在從在主掃描時(shí)覆蓋開口部106a的多個(gè)(五個(gè))噴嘴52的各個(gè)噴出多滴(3滴)液滴的橫向描繪中,通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的液滴噴出方法,也能夠穩(wěn)定并且在量上精度良好地將規(guī)定量的液體(油墨)噴出到開口部106a。此外,在橫向描繪時(shí),在主掃描中從多個(gè)噴嘴52向開口部106a噴出液滴,所以受到噴嘴52間的液滴的噴出量的偏差的影響,所以液滴的噴出量的修正的方式變得復(fù)雜。另一方面如上述實(shí)施方式那樣在縱向描繪時(shí),成為在主掃描時(shí)針對(duì)一個(gè)開口部106a僅覆蓋一個(gè)噴嘴52的構(gòu)成,所以將本申請(qǐng)的液滴噴出方法應(yīng)用于縱向描繪的情況下的效果與橫向描繪相比較大。

變形例2

應(yīng)用上述實(shí)施方式的液滴噴出方法的設(shè)備的形成方法并不限定于有機(jī)el元件130(或者有機(jī)el裝置100)。例如,也能夠應(yīng)用于液晶顯示裝置中的彩色濾光片的形成方法、有機(jī)晶體管中的半導(dǎo)體層、與半導(dǎo)體層連接的布線的形成方法等。

符號(hào)說(shuō)明

5…載置噴出對(duì)象物的工作臺(tái),10…液滴噴出裝置,20…工件移動(dòng)機(jī)構(gòu),40…控制部,41…作為計(jì)算機(jī)的cpu,43…作為第二存儲(chǔ)部的ram,50…作為噴出頭的噴墨頭,52…噴嘴,52c…噴嘴列,59…作為驅(qū)動(dòng)元件的壓電元件,63…作為頭驅(qū)動(dòng)部的頭驅(qū)動(dòng)器,73…作為第一存儲(chǔ)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,81…作為噴出量測(cè)量機(jī)構(gòu)的重量測(cè)定機(jī)構(gòu),100…有機(jī)el裝置,106a…作為配置區(qū)域的開口部,130…有機(jī)el元件,w…作為噴出對(duì)象物(工件)的基板。

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