專利名稱：噴嘴堵塞檢測裝置、液滴噴出裝置、電光裝置及制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及檢測噴出液滴的噴嘴堵塞的噴嘴堵塞檢測裝置、具有該裝置的液滴噴出裝置、使用該液滴噴出裝置的電光學裝置的制造方法、用該方法制造的電光學裝置以及裝載了該電光學裝置的電子設備。
背景技術：
在例如期待成為有機EL(Electro Luminescence)發(fā)光層材料的高分子材料成膜等工業(yè)上的各個領域中，使用液滴噴出裝置。
滴噴出裝置有稱為噴出頭的液滴噴出機構，通常是具有通過規(guī)則排列在該噴出頭上的多個噴嘴，呈液滴狀噴出對應不同用途的材料的結構。
一般噴出液滴的噴嘴直徑非常小。因而由例如噴出材料的粘性等引起的噴嘴堵塞雖然在某些程度上是不可避免的問題，但如果放置噴嘴堵塞不理，則在最惡劣的情況下，從該噴嘴將噴不出任何液滴，引起所謂“點漏”現(xiàn)象。由于點漏直接造成產(chǎn)品質量變壞，所以在現(xiàn)有的液滴噴出裝置中利用激光，檢測由噴嘴噴出的液滴橫切激光時的光量變化，判斷是否產(chǎn)生噴嘴堵塞。
然而，在該方法中，必須把激光設置成使液滴在落下過程中描出的軌跡與激光的光路形成適當?shù)慕徊睢６?，因檢測精度問題，每個噴嘴必須進行多個液滴的噴出，另外，由于是在移動噴出頭或檢測裝置的同時檢測噴嘴堵塞，所以使處理負載提高，在噴出的材料非常昂貴時，經(jīng)濟問題不能忽視。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是鑒于所述情況，提供一種設置上制約少、精度高而且能減輕處理負載的噴嘴堵塞檢測裝置；具有該裝置的液滴噴出裝置；使用該液滴噴出裝置的電光學裝置的制造方法；使用該方法制造的電光學裝置以及裝載了該電光學裝置的電子設備。
為了解決所述問題，本發(fā)明提供一種檢測噴出液滴的噴嘴堵塞的裝置，提供具有如下單元的噴嘴堵塞檢測裝置被兩個兩極挾持，通過向該電極施加電壓產(chǎn)生諧振的壓電元件；計測所述壓電元件的諧振頻率的計測單元；由所述計測單元取得在從噴嘴應向所述壓電元件噴出液滴的時刻的前后的所述壓電元件的諧振頻率，在該諧振頻率的差分低于預定值時，判斷為在噴出該液滴的噴嘴產(chǎn)生噴嘴堵塞的判斷單元。
如使用這樣的噴嘴堵塞檢測裝置，由于如液滴附著到電極上能檢測出壓電元件諧振頻率的變化，所以，在設置該裝置后的制約減少，能大幅度減輕設置隨帶的負荷。
而且如使用這樣的噴嘴堵塞檢測裝置，由于壓電元件諧振頻率的變化能通過1滴液滴附著在電極上檢測出，不必從噴嘴滴出多滴液滴，能大幅度減輕經(jīng)濟負擔。
本發(fā)明提供帶有所述噴嘴堵塞檢測裝置的液滴噴出裝置。
本發(fā)明的液滴噴出裝置的特征在于，將配線、濾色器、光刻膠、微透鏡陣列、電致發(fā)光材料及生物中的任意一種形成圖形作為用途。
本發(fā)明提供使用所述液滴噴出裝置制造電光學裝置的方法。
本發(fā)明提供使用所述液滴噴吐裝置制造的電光學裝置。
本發(fā)明提供裝有所述電光學裝置的電子設備。


圖1是本發(fā)明的實施例的液滴噴出裝置的構成圖。
圖2是表示該實施例的噴出頭與電極的位置關系的圖。
圖3是該實施例噴嘴堵塞檢測處理的流程圖。
圖4是該實施例的晶體振子的諧振頻率變化的例示圖。
圖5是本發(fā)明的第二實施例的液晶顯示裝置的例示圖。
圖6是本發(fā)明第三實施例的移動電話的例示圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明的一實施例的，具有噴嘴堵塞檢測裝置的液滴噴出裝置的構成的圖。在該圖中，控制裝置10控制該液滴噴出裝置的動作。而且控制裝置10有內部存儲器10a，能存儲下述的計測單元的測定值等。
噴出頭20有噴嘴組21，按照控制裝置10的控制，從構成噴嘴組21的各噴嘴，噴出液滴22。液滴22是例如具有納克單位重量的微小液滴?；?3保持噴出頭20。第1導軌24沿圖中X軸方向伸直，以沿該方向可移動狀態(tài)保持滑架23。因而噴出頭20也能沿X軸方向移動。
噴出對象物40，如以有機EL板的制造過程為例，相當于形成發(fā)光層的基板，是使液滴22噴出的對象物。操作臺41裝載噴出對象物40。第二導軌42沿與圖中X軸和Z軸垂直的Y軸(圖1中未示出)方向伸直，并以沿Y軸移動狀態(tài)保持操作臺41。因而噴出對象物10也能沿Y軸方向移動。
晶體振子31是具有在施加交流電壓后，借助逆壓電效果以固有頻率諧振的性質的壓電元件。電極31a、31b具有平板形狀，并被設置成挾著晶體振子31。而且電極31a與噴嘴組21相對，使從各噴嘴噴出的液滴附著。電源32通過電極31a、31b對晶體振子31施加交流電壓。計測單元33電測定晶體振子31的諧振頻率并輸出到控制裝置10。
這里，由晶體振子31、電極31a、31b、電源32、計測單元33及控制裝置10構成檢測形成噴嘴組21的各噴嘴堵塞的QCM(Quartz Crystal Microbalancer)30。QCM30用計測單元33，通過檢測晶體振子31諧振頻率變化，能檢測出液滴22附著在電極31a上的狀態(tài)。QCM30能夠以1Hz的頻率變化來檢測出大概幾納克重量的變化，在本實施例中，作為噴嘴堵塞檢測裝置工作。
圖2是在圖1中從A-A’線上向Z軸下方看噴出頭20時的大體構成圖。為了方便，記載噴嘴組21。噴嘴組21由分別配置在噴出頭20下面的沿X軸與Y軸方向上的多個共N個噴嘴N(k＝1，2，3……N)構成。電極31a有比噴出頭20的噴嘴Nk的排列區(qū)域大的區(qū)域。
圖3是說明本實施例噴嘴堵塞檢測處理的流程圖。使用該流程圖說明該檢測處理。
噴嘴堵塞檢測處理開始后，控制裝置10移動噴出頭20使噴出頭20與電極31a成為圖2所示的位置關系(步驟S101)。隨后控制裝置10向晶體振子31供給電壓(步驟S102)。晶體振子10通過供給電壓以一定頻率諧振。
然后，控制裝置10使變量K成為1(步驟S103)。這里變量K表示噴嘴編號，例如K＝1，就表示噴嘴N1。隨后控制裝置10對噴嘴Nk發(fā)出噴出1滴液滴的指示(步驟S104)，同時將在該時刻用計測單元33測定的頻率值Ff存儲到內部儲器10a(步驟S105)。接著，控制裝置10發(fā)出噴出液滴的指示后，在預定的時間經(jīng)過時刻由計測單元33將所側定的頻率Fb存儲到內部存儲器10a(步驟S106)。當Ff與Fb被存儲到內部存儲器10a后，控制裝置10將Ff與Fb的差分的絕對值設置給變量Z(步驟S107)。而且，控制裝置10判斷變量Z是否在預定的值h以上(步驟S108)。
圖4是例示晶體振子31的諧振頻率的變化的圖。在該圖中，在T1時刻，執(zhí)行步驟S104，當在T2時刻液滴22附著到電極31a上時，該頻率瞬時從Ff向F’變化。然而，該頻率在F’不能穩(wěn)定，在從T1時刻經(jīng)過了ΔT時間后的時刻T4成為頻率Fb，在時間上大體穩(wěn)定。在圖4中，ΔT是所述的預定經(jīng)過時間，時刻T4是步驟S105的執(zhí)行時刻。
作為h的值，設定比晶體振子31的諧振頻率對1滴液滴的變化量z足夠小的值。
如步驟S108的判斷結果是肯定的，則從噴嘴Nk正常地噴出液滴，控制裝置10進行步驟S109的處理。如該判斷結果是否定的，則控制裝置10判斷未從噴嘴Nk噴出液滴，將變量k的值，即，未噴出液滴的噴嘴的編號存儲到內部存儲器10a(步驟S110)。
在步驟S109判斷是否對全部噴嘴執(zhí)行噴嘴堵塞檢測處理。當存在未執(zhí)行噴嘴堵塞檢測處理的噴嘴時，即，變量K的值與噴嘴數(shù)N不等時，步驟S109的判斷結果成為否定的，控制裝置10使變量K增加“1”，更新噴嘴編號(步驟S111)，返回到S104的處理，對全部N個噴嘴重復從步驟S104到步驟S109的處理。對N個噴嘴結束噴嘴堵塞的檢查處理后，步驟S109的判斷結果成為肯定的，噴嘴堵塞檢測處理結束。
在本實施例的液滴噴出裝置中，QCM30如上所述，具有有比噴嘴排列區(qū)域還大的區(qū)域的電極31a，當噴嘴堵塞檢測處理開始時，噴出頭20移動到圖2所示的這種檢測位置后，使從噴嘴組21噴出的液滴全部附著到電極31a上。因而在該檢測處理中不必移動噴出頭20，與像使用激光的現(xiàn)有技術那樣必須移動噴出頭或者檢測裝置的情況比較，能大幅度減輕該處理所用的控制裝置10的負荷。
而且，在本實施例中，發(fā)揮噴嘴堵塞檢測裝置功能的QCM30，由于只要有液滴附著在電極31a上，便能通過晶體振子31的諧振頻率的變化識別出，因此，與利用激光的現(xiàn)有技術相比，設置上的制約減少，通過噴1滴液滴就能檢測噴嘴堵塞。
此外，在本實施例中，電極31a雖然有比噴嘴排列區(qū)域還大的區(qū)域，但電極31a也可以有比噴排列區(qū)域小的區(qū)域。在此情況下，在噴嘴堵塞的檢測處理中，雖然隨著噴出頭20或電極31a的移動，控制裝置10的處理負荷增加，但仍能保持用1滴噴出液滴能檢測噴嘴堵塞這樣的效果。而且與利用激光的現(xiàn)有技術比較，不損壞設置上制約少這樣的效果。
而且，本實施例的液滴噴出裝置由于利用晶體振子31具有的物理性質，能用1滴噴出液滴檢測噴嘴堵塞，不必像以往那樣要噴出多滴，從而實現(xiàn)經(jīng)濟負擔的減輕和資源的有效利用。
此外，在本實施例中，雖然例如每隔一定時間控制裝置10自動地執(zhí)行噴嘴堵塞檢測處理，但在用戶想執(zhí)行該處理的任意時刻也可以向控制裝置10指示執(zhí)行該處理。
在本實施例中，控制裝置10雖然存儲圖4所示的T4時刻的隨時間穩(wěn)定的頻率Fb，作為液滴噴出后的晶體振子諧振頻率，但也可以存儲隨時間不穩(wěn)定的從T1時刻經(jīng)過了時間ΔT’(<ΔT>`的T3時刻的頻率Fb′。
控制裝置10也可以在時刻T3的晶體振子諧振頻率隨時間不穩(wěn)定的時間區(qū)域指示噴出液滴。通過這樣處理能縮短噴嘴堵塞檢測處理所需的時間。
本實施例中的液滴噴出裝置通過選擇液滴22和噴出對象物40，除了噴出所述的EL材料外，還能應用于各種用途。例如能應用配線、濾色器、光刻膜、微透鏡陣列和生物材料接頭等用途。
圖5作為本發(fā)明的第二實施例，是例示裝載了使用本發(fā)明的液滴噴出裝置制造的濾色器的液晶顯示裝置構成的投影圖。本實施例的液晶顯示裝置400裝有液晶用EC(未圖示)、配線類(未圖示)、光源470和支持體(未圖示)等附帶要素。
簡單說明液晶顯示裝置400的構成。液晶顯示裝置400以相對配置的濾色器460及玻璃基板414、挾持在它們之間的未圖示的液晶層、附設在濾色器460上面?zhèn)?觀察者例)的偏光板416和附設在玻璃基板414下面?zhèn)任磮D示的偏光板為主體構成的。濾色器460具備由透明的玻璃構成的基板461，是設置在觀察者側基板，玻璃襯414是設置在其相反側的透明基板。
在基板461的下側依次形成由黑色感光性樹脂膜構成的隔壁462、著色部463及外敷層464，進而在外敷層464的下側形成驅動用電極418。在實際的液晶裝置中，雖然覆蓋電極418并在液晶層側和玻璃基板414側的下述電極432上設置取向膜，但省略圖示和說明。
在濾波器460液晶層側形成的液晶驅動用電極418在外敷層464的整個面上形成ITO(Indium Tin Qxide)等透明導電材料。
在玻璃基板414上形成絕緣層425，在該絕緣層425上形成作為開關元件的TFT(Thin Film Transistor)和像素電極432。
在形成于玻璃基板414上絕緣層425上，形成矩陣的掃描451和信號線452，在每個被掃描線451和信號線452圍成的區(qū)域上設置像素電極432。在各像素電極432拐角部分與掃描線451及信號線452之間的部分上裝入TFT，通過對掃描線451和信號線452施加信號，TFT成為接通或斷開的狀態(tài)，控制對象素電極432的通電。
第三實施例圖6作為本發(fā)明的第三實施例，是例示作為使用所述第2實施例的液晶顯示裝置的一例的移動電話的立體圖。在該圖中，移動電話92除了多個操作按鈕921外，還備有受話口922，送話口923以及所述液晶顯示裝置400。
權利要求
1.一種噴嘴堵塞檢測裝置，檢測噴出液滴的噴嘴堵塞，其特征在于備有被兩個兩極挾持，通過向該電極施加電壓產(chǎn)生諧振的壓電元件；計測所述壓電元件的諧振頻率的計測單元；由所述計測單元取得在從噴嘴應向所述壓電元件噴出液滴的時刻的前后的所述壓電元件的諧振頻率，在該諧振頻率的差分低于預定值時，判斷為在噴出該液滴的噴嘴產(chǎn)生噴嘴堵塞的判斷單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的噴嘴堵塞檢測裝置，其特征在于具有將所述噴嘴移動到能對所述壓電元件噴出液滴的位置的移動機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的噴嘴堵塞檢測裝置，其特征在于所述判斷單元為了得到在應從所述噴嘴噴出液滴時刻的前后的諧振頻率，用所述計測單元計測在從噴嘴噴出一滴液滴的指示產(chǎn)生時刻的諧振頻率和從該時刻經(jīng)過規(guī)定時間后的諧振頻率。
4.根據(jù)權利要求1所述的噴嘴堵塞檢測裝置，其特征在于所述噴嘴堵塞檢測裝置是檢測多個噴嘴的堵塞的裝置，所述判斷單元在依次從所述多個噴嘴噴出液滴，由所述計測單元取得應從各噴嘴噴出液滴時刻前后的諧振頻率，該諧振頻率的差分在預定值以下時，判斷為在噴出該液滴的噴嘴產(chǎn)生噴嘴堵塞。
5.根據(jù)權利要求4所述的噴嘴堵塞檢測裝置，其特征在于所述判斷單元在向所述兩個電極施加電壓的狀態(tài)下，依次執(zhí)行所述多個噴嘴的噴嘴堵塞判斷。
6.根據(jù)權利要求1所述的噴嘴堵塞檢測裝置，其特征在于所述壓電元件是晶體振子。
7.一種液滴噴出裝置，其特征在于備有權利要求1所述噴嘴堵塞檢測裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的液滴噴出裝置，其特征在于形成配線、濾色器、光刻膜、微透鏡陣列、電致發(fā)光材料及生物物質中任意一種的圖形
9.一種電光學裝置的制造方法，其特征在于使用權利要求7所述的液滴噴出裝置。
10.一種電光學裝置，其特征在于使用權利要求9所述的制造方法制造。
11.一種電子設備，其特征在于裝有權利要求10所述的電光學裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種噴嘴堵塞檢測裝置。噴出頭(20)根據(jù)控制裝置(10)的控制從噴嘴組(21)的各噴嘴噴出液滴(22)。計測單元(33)電測定晶體振子(31)的諧振頻率并輸出到控制裝置(10)。控制裝置(10)根據(jù)在液滴(22)噴出前后的晶體振子諧振頻率的計測結果，判斷噴嘴是否堵塞。
文檔編號B05C11/00GK1509879SQ20031012465
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權日2002年12月25日
發(fā)明者神山信明 申請人:精工愛普生株式會社